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電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的應(yīng)用

作者:?高瑞娟,劉亮亮,胡建功(太原學(xué)院,太原 030032) 時(shí)間:2023-07-31 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏
編者按:為增強(qiáng)自動(dòng)變速器的維修效果,降低維修誤差比率,營(yíng)造更加穩(wěn)定、安全的應(yīng)用環(huán)境,結(jié)合電子診斷技術(shù),對(duì)電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的應(yīng)用分析研究。針對(duì)變速器應(yīng)用情況,提取出故障特征,在標(biāo)定的環(huán)境中,逐一設(shè)定動(dòng)態(tài)電子診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),以獲取異常數(shù)據(jù)與信息,變速器故障時(shí),結(jié)合電子診斷技術(shù),捕捉異常電子信號(hào),最終采用非穩(wěn)態(tài)頻譜分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的診斷。針對(duì)換擋不規(guī)律問(wèn)題,控制荷電變動(dòng)值,增強(qiáng)換擋靈敏度。同時(shí),對(duì)于自動(dòng)變速器高溫故障,可以通過(guò)警示裝置來(lái)刺激冷卻系統(tǒng),進(jìn)而達(dá)到維修的目的。

摘要:測(cè)試結(jié)果表明:與傳統(tǒng)制動(dòng)檢測(cè)法應(yīng)用測(cè)試組、傳統(tǒng)電氣檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組相對(duì)比,本文所測(cè)定的檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組最終得出的維修誤差比率相對(duì)較低,表明應(yīng)用過(guò)程中,存在的誤差與錯(cuò)誤較小,具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202307/449146.htm

0 引言

作為汽車(chē)制造的重要組成元件之一,對(duì)汽車(chē)正常且安全的行駛具有關(guān)鍵影響[1]。在日常的維修檢測(cè)中,如果出現(xiàn)問(wèn)題,必須及時(shí)作出處理和調(diào)換,一旦在行駛過(guò)程中發(fā)生故障,不僅會(huì)影響駕駛體驗(yàn),一定程度上還會(huì)給駕駛?cè)藛T帶來(lái)安全隱患,造成不可挽回的事故[2]。汽車(chē)最為常見(jiàn)的故障可以劃分為以下幾類(lèi)[3]:檔位無(wú)法提升、壓力調(diào)節(jié)性故障等,對(duì)于汽車(chē)的正常使用會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響[4]。

無(wú)論是駕駛?cè)藛T,還是維修人員均需要加強(qiáng)重視。傳統(tǒng)的維修技術(shù)雖然可以保持變速器的正常應(yīng)用,但是安全保障措施并不完善,容易受到外部因素的影響,故障的原因也是極難確定,對(duì)于日常故障維修數(shù)據(jù)的獲取和問(wèn)題提取速度較慢[5]。因此,以上述問(wèn)題為引導(dǎo),結(jié)合技術(shù),對(duì)自動(dòng)變速器實(shí)際維修應(yīng)用效果分析測(cè)定[6]。技術(shù)主要是依靠電子設(shè)備所出具的診斷結(jié)果,覆蓋的范圍相對(duì)較大,維修處理的針對(duì)性較強(qiáng),可以更好地提升整體的應(yīng)用效果,對(duì)汽車(chē)變速器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),營(yíng)造完整、全面的維修應(yīng)用環(huán)境,推動(dòng)相關(guān)維修行業(yè)和技術(shù)邁入一個(gè)新的發(fā)展臺(tái)階[7]。

1 自動(dòng)變速器電子診斷維修應(yīng)用驗(yàn)證

1.1 變速器故障特征提取

在結(jié)合電子診斷技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)自動(dòng)變速器維修應(yīng)用之前,需要先進(jìn)行變速器故障特征提取。汽車(chē)自動(dòng)變速器一般需要較強(qiáng)的同步控制力,確保在復(fù)合電路中安裝定位監(jiān)測(cè)裝置,實(shí)現(xiàn)智能化控制測(cè)定[8]。首先,在自動(dòng)變速器中布設(shè)一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),獲取基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)、信息,分析出對(duì)應(yīng)的運(yùn)行規(guī)律,并通過(guò)對(duì)異常數(shù)據(jù)、信息的分析,總結(jié)故障規(guī)律,進(jìn)行變速器故障特征提取,具體如式(1)所示。

image.png   (1)

式(1) 中: Y表示特征提取結(jié)果, ξ1表示插值距離,ξ2表示定向診斷距離,μ表示預(yù)設(shè)電壓,ω表示故障誤差,通過(guò)上述計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷值。根據(jù)負(fù)荷值的變動(dòng),捕捉變速器的執(zhí)行異常,對(duì)故障位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。

1.2 動(dòng)態(tài)電子診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)定

在完成對(duì)變速器故障特征提取之后,接下來(lái),結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用需求,設(shè)定動(dòng)態(tài)診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。通常情況下,針對(duì)于自動(dòng)變速器的應(yīng)用診斷,會(huì)采用定向模式,雖然可以完成預(yù)期的任務(wù),但在實(shí)際處理的過(guò)程中,仍然存在較多的問(wèn)題,更容易出現(xiàn)誤差。因?yàn)?,利用電子診斷技術(shù),先對(duì)異常定位區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)描述,與此同時(shí),依據(jù)變速器的應(yīng)用位置,布設(shè)動(dòng)態(tài)的診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。

首先,需要設(shè)定單向的診斷檢測(cè)距離,一般為3.55~6.15 m。但是由于汽車(chē)的需要設(shè)定制動(dòng)裝置,所以,在合理的范圍之內(nèi),可以適當(dāng)擴(kuò)大檢測(cè)范圍。將儀與自動(dòng)變速器的主控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),節(jié)點(diǎn)在對(duì)變速器異常位置作出定位的同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描處理,獲取實(shí)時(shí)的診斷數(shù)據(jù)。在位置中設(shè)定節(jié)點(diǎn),具體如圖1所示。

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圖1 動(dòng)態(tài)電子診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)布設(shè)圖示

根據(jù)圖1,可以完成對(duì)動(dòng)態(tài)診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的布設(shè)。接下來(lái),利用電子診斷技術(shù)振動(dòng)檢測(cè),進(jìn)行變速器內(nèi)部故障的等效分析。過(guò)程中,一旦電子設(shè)備接接收變動(dòng)器的異常信號(hào),ABS 燈便會(huì)立即被點(diǎn)亮。設(shè)定警示燈的響應(yīng)時(shí)間,具體如式(2)所示。

image.png   (2)

式(2)中:Q表示警示燈響應(yīng)時(shí)間;O表示持續(xù)時(shí)間,X1表示標(biāo)準(zhǔn)覆蓋距離; X2 表示極限覆蓋距離。在標(biāo)定的響應(yīng)時(shí)間范圍之內(nèi),觀察ABS 燈閃爍狀態(tài),如果處于持續(xù)亮燈狀態(tài),則說(shuō)明故障存在關(guān)聯(lián)性,需要結(jié)合電子設(shè)備進(jìn)行多方向的實(shí)施監(jiān)測(cè)。逐步強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用效果,并增強(qiáng)應(yīng)用能力,降低動(dòng)態(tài)診斷誤差。

1.3 異常電子信號(hào)捕捉

根據(jù)設(shè)定的動(dòng)態(tài)診斷監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),接下來(lái),需要結(jié)合電子診斷技術(shù),針對(duì)汽車(chē)的自動(dòng)變速器運(yùn)行情況,進(jìn)行異常電子信號(hào)的捕捉。變速器在應(yīng)用的過(guò)程中,一旦出現(xiàn)異?;蛘邌?wèn)題,主控程序便會(huì)失常,嚴(yán)重的甚至?xí)斐墒鹿?。所以,為避免這一問(wèn)題的出現(xiàn),可以將控制結(jié)構(gòu)、電動(dòng)程序以及動(dòng)力電池關(guān)聯(lián),利用儀器,獲取基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)診斷數(shù)據(jù),并對(duì)所定位的異常傳遞回的電子信號(hào)捕捉,建立輕量化動(dòng)態(tài)的控制驅(qū)動(dòng)診斷環(huán)節(jié),具體如圖2 所示。

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圖2 異常電子信號(hào)捕捉環(huán)節(jié)圖示

根據(jù)圖2,可以完成對(duì)異常電子信號(hào)捕捉環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建,結(jié)合診斷機(jī)制,關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)診斷節(jié)點(diǎn),啟動(dòng)變速器的監(jiān)測(cè)環(huán)境,結(jié)合節(jié)點(diǎn)獲取的異常信號(hào),具體如圖3 所示。

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圖3 自動(dòng)變速器異常信號(hào)圖示

根據(jù)圖3,可以完成對(duì)自動(dòng)變速器異常信號(hào)的捕捉。針對(duì)信號(hào)的異常情況,進(jìn)行解析處理,利用多維度分解的方式,將信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的異常數(shù)據(jù),此時(shí)需要結(jié)合獲取的數(shù)據(jù),計(jì)算出允許出現(xiàn)的極限轉(zhuǎn)換誤差,具體如式(3)所示。

image.png   (3)

式(3)中:L 表示極限轉(zhuǎn)換誤差,s 表示信號(hào)頻率,e表示可控時(shí)間,w 表示量化誤差。根據(jù)得出的極限轉(zhuǎn)換誤差,進(jìn)行輕量化反饋分析,將數(shù)據(jù)匯總整合為記錄,為后續(xù)汽車(chē)自動(dòng)變速器的維修診斷提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

1.4 非穩(wěn)態(tài)頻譜分析法實(shí)現(xiàn)診斷

在完成對(duì)異常電子信號(hào)的捕捉之后,隨后,針對(duì)自動(dòng)變速器的運(yùn)行效應(yīng),采用非穩(wěn)態(tài)頻譜分析法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的診斷處理。其實(shí),當(dāng)汽車(chē)在正常行駛的過(guò)程中,變速器不僅對(duì)速度進(jìn)行控制,同時(shí)對(duì)于內(nèi)側(cè)壓力也存在一定的調(diào)節(jié)作用,這樣一來(lái),可以降低車(chē)輛出現(xiàn)事故的概率。維修人員可以結(jié)合電子診斷技術(shù),關(guān)聯(lián)內(nèi)部所控的診斷單元,計(jì)算出此時(shí)變速器的壓力峰值,具體如式(4)所示。

image.png   (4)

式(4)中:K 表示壓力峰值, ? 表示單向變速, n 表示電磁閥運(yùn)行頻率,τ 表示柱塞距離。通過(guò)上述計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的壓力峰值。在非穩(wěn)態(tài)頻譜波段之內(nèi),利用電子診斷儀器,調(diào)度控制傳感器運(yùn)行狀態(tài),增強(qiáng)汽車(chē)變速器的液壓控制比,減輕實(shí)際的運(yùn)行壓力,降低故障發(fā)生的概率。

2 自動(dòng)變壓器故障維修

2.1 換擋不規(guī)律維修

根據(jù)上述對(duì)自動(dòng)變壓器的故障診斷,接下來(lái),結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用需求,進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的故障維修。換擋不規(guī)律一般是變速器執(zhí)行遲鈍導(dǎo)致的,首先需要檢查門(mén)閥是否異常,確保穩(wěn)定運(yùn)行之后,進(jìn)行汽車(chē)的油壓測(cè)試,變速器內(nèi)部接入一個(gè)變矩器,此時(shí)需要確定變速器運(yùn)行的荷電變動(dòng)值,具體如公式(5)所示。

image.png   (5)

式(5)中: G表示荷電變動(dòng)值; ν表示驅(qū)動(dòng)頻率; γ表示變動(dòng)速率;表示變動(dòng)次數(shù); φ1表示標(biāo)定處理距離;φ2表示等效距離。通過(guò)上述計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的荷電變動(dòng)值。結(jié)合得出的荷電變動(dòng)值,調(diào)節(jié)變矩器的檔位轉(zhuǎn)換單元電流,加強(qiáng)汽車(chē)檔位轉(zhuǎn)換的靈敏度,同時(shí)與變矩器的關(guān)聯(lián),還可以縮短檔位的轉(zhuǎn)換速度,形成慣性換擋規(guī)律,盡量通過(guò)拆下離心調(diào)速器全面修復(fù)電路中引入一個(gè)傳感器,結(jié)合電子診斷技術(shù),對(duì)檔位設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)。

2.2 變速器高溫維修

自動(dòng)變速器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中常常會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高產(chǎn)生故障,致使汽車(chē)底盤(pán)的功率大幅增加,所以,根據(jù)變速器的運(yùn)行狀態(tài),需要先計(jì)算出底盤(pán)輸出功率,具體如式(6)所示。

image.png   (6)

式(6) 中: N 表示底盤(pán)輸出功率; ? 表示執(zhí)行次數(shù),θ 表示驅(qū)動(dòng)覆蓋范圍;η 表示異常定位時(shí)間。通過(guò)上述計(jì)算,最終可以得出實(shí)際的底盤(pán)輸出功率。根據(jù)得出的底盤(pán)輸出功率,設(shè)定變速器的極限溫度標(biāo)準(zhǔn),以此為基礎(chǔ),在變速器的側(cè)后方安裝1 個(gè)油底墊或者濾清器,并設(shè)定警示裝置,一旦溫度超過(guò)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)裝置會(huì)立即示警,濾清器與節(jié)溫器開(kāi)啟,傳感器發(fā)射的線(xiàn)束引導(dǎo)冷卻系統(tǒng)啟動(dòng),冷卻液管路打開(kāi),為自動(dòng)變速器降溫,確保車(chē)輛的正常行駛,同時(shí)提升整體的維修效果。

3 應(yīng)用測(cè)試

本次主要是對(duì)電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的實(shí)際應(yīng)用效果作出驗(yàn)證檢測(cè)??紤]到測(cè)試結(jié)果的可靠性,選擇D 汽車(chē)制造廠中6 種類(lèi)型汽車(chē)作為測(cè)定的主要目標(biāo)對(duì)象,檢測(cè)應(yīng)用處理后的定向效果。測(cè)試分為3個(gè)小組,同時(shí)進(jìn)行測(cè)驗(yàn),確保測(cè)試的環(huán)境相同,設(shè)定傳統(tǒng)制動(dòng)檢測(cè)法應(yīng)用測(cè)試組、傳統(tǒng)電氣檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組以及本文研究的電子診斷檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組,最終得出的分析結(jié)果以對(duì)比的形式展開(kāi)探討。接下來(lái),需要進(jìn)行測(cè)試的環(huán)境分析。

3.1 測(cè)試準(zhǔn)備

在對(duì)電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的實(shí)際應(yīng)用效果作出驗(yàn)證檢測(cè)前,需要先搭建測(cè)試的環(huán)境。首先,3 個(gè)測(cè)試小組均選取相同型號(hào)的自動(dòng)變速器,關(guān)聯(lián)DSG 雙離合器變速箱和Tib-tronic 變速器輔助,為增強(qiáng)測(cè)試的精準(zhǔn)度,可以結(jié)合應(yīng)用需要,先設(shè)定變速器的基礎(chǔ)指標(biāo)參數(shù),具體如表1 所示。

表1 自動(dòng)變速器基礎(chǔ)指標(biāo)參數(shù)設(shè)定表

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根據(jù)表1,可以完成對(duì)自動(dòng)變速器基礎(chǔ)指標(biāo)參數(shù)的設(shè)定與研究。隨后,對(duì)自動(dòng)變速的動(dòng)力電池進(jìn)行設(shè)定關(guān)聯(lián),可以選擇鋰電池測(cè)試,增加汽車(chē)自動(dòng)變速器的應(yīng)用持續(xù)時(shí)間,至此,完成應(yīng)用測(cè)試環(huán)境的搭建之后,接下來(lái),進(jìn)行具體探究。

3.2 測(cè)試過(guò)程及結(jié)果分析

在上述搭建的測(cè)試環(huán)境中,結(jié)合電子診斷技術(shù),進(jìn)行驗(yàn)證維修應(yīng)用。將3 個(gè)測(cè)試小組汽車(chē)的自動(dòng)變速器依據(jù)應(yīng)用的需求、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整,關(guān)聯(lián)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),變速器中增設(shè)傳感器,并在范圍之內(nèi)布設(shè)電子控制單元,簡(jiǎn)稱(chēng)ECU,利用電子單元獲取自動(dòng)變速器的數(shù)據(jù)和信息,形成內(nèi)部的動(dòng)態(tài)執(zhí)行器,加強(qiáng)對(duì)其的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與異常定位。采用電子診斷技術(shù),構(gòu)架多層級(jí)的診斷框架,以所設(shè)定的診斷目標(biāo)作為引導(dǎo),具體如圖4 所示。

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圖4 自動(dòng)變速器電子診斷環(huán)節(jié)圖示

根據(jù)圖4,可以完成對(duì)自動(dòng)變速器電子診斷環(huán)節(jié)的設(shè)定與此同時(shí),在標(biāo)定的檢測(cè)區(qū)域之中,還需要設(shè)定安裝一個(gè)定位監(jiān)控裝置,時(shí)刻獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),采用動(dòng)態(tài)控制的方式,測(cè)定電子診斷技術(shù)對(duì)于自動(dòng)變速器的維修誤差比率,具體如表2 所示。

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根據(jù)表2,可以完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的研究:與傳統(tǒng)制動(dòng)檢測(cè)法應(yīng)用測(cè)試組、傳統(tǒng)電氣檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組相對(duì)比,本文所測(cè)定的電子診斷檢測(cè)應(yīng)用測(cè)試組最終得出的維修誤差比率相對(duì)較低,表明應(yīng)用過(guò)程中,存在的誤差與錯(cuò)誤較小,具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上是結(jié)合電子診斷技術(shù)與設(shè)備,進(jìn)行的汽車(chē)自動(dòng)變速器維修應(yīng)用效果的驗(yàn)證。自動(dòng)變速器作為汽車(chē)制造的重要的組成部分,需要定期進(jìn)行維護(hù)、核查與調(diào)換,利用電子診斷技術(shù)來(lái)替代傳統(tǒng)的維修方法,一定程度上進(jìn)一步擴(kuò)大了檢測(cè)范圍,針對(duì)于內(nèi)部存在的問(wèn)題,構(gòu)建更加靈活、多變的維修體系,對(duì)汽車(chē)自動(dòng)變速器的故障診斷和維修進(jìn)行細(xì)致化處理,從整體上確保自動(dòng)變速器的應(yīng)用質(zhì)量,合理延長(zhǎng)其使用壽命,同時(shí)也為汽車(chē)的行駛營(yíng)造了一個(gè)安全、穩(wěn)定的環(huán)境,在多方向增強(qiáng)維修質(zhì)量的同時(shí),更好地保障汽車(chē)行駛安全。

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(本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年7月期)



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