自动变速器创新技术给维修带来挑战与机遇

   2023-10-05 互联网1970
核心提示:  如今汽车自动变速器新技术的不断涌现给维修后市场带来了巨大的挑战。新技术的出现是汽车工业良性发展的自然规律也是政策法规

  如今汽车自动变速器新技术的不断涌现给维修后市场带来了巨大的挑战。新技术的出现是汽车工业良性发展的自然规律也是政策法规要求下的必然结果。自动变速器的新技术主要集中体现在电子控制方面,特别是控制策略方面,当然也涉及自动变速器液压控制系统的变革以及机械传递罗列组合的兼容。因此新型自动变速器故障的诊断与维修就成为汽车维修市场的一次技术变革,汽车维修人员因此也面临一次巨大地考验。确切的讲,新的诊断技术对维修人员的综合素质以及相应的硬件设施要求越来越高。这就需要高素质、高技能维修人员必须改变传统的维修观念,同时要具备创新理念以及能够迅速接收新技术的培训能力;对于硬件设施要求:必备的先进诊断设备和实用型的维修设备以及相应的维修资料。

  就汽车自动变速器故障而言,简单讲涉及两块内容:一个是故障判断;另一个是规范化维修。如何做到科学诊断和规范维修其实并不简单。接下来就自动变速器一些新技术变革的表现形式和自动变速器新技术给维修带来哪些新问题,以及如何做到专业化、规范化、标准化自动变速器维修的整体要求一一进行阐述。

  一、自动变速器技术的发展给维修工作带来的问题

  汽车自动变速器向多挡位发展是自动变速器技术发展的必然趋势,如今在国内6挡自动变速器的装车率越来越高,大有立即占据自动变速器的主流市场的趋势。比如德国ZF的6HP系列、日本Aisin Warner公司的TF-60、TR-60以及TF-80等系列、日本iatco公司的W6AJA系列、GM的6T和6L系列等等。这些6挡的变速器都迅速地装配到几十余种车型上。挡位数的增加并不意味着机械元件和液压结构趋于复杂,相反还变得很简单,但从整个控制方面增添了很多新的内容,这主要体现在如下几个方面。

  1.换挡控制策略方面

  为体现换挡时的响应速度、换挡舒适程度、安全性能的体现以及更趋于人性化的控制等电子控制方面从多个方面来改变其换挡策略。

  换挡策略主要体现在自动变速器控制软件上。控制软件是自动变速器电子控制单元组成整个控制功能的核心,它在产品开发周期、产品控制的先进性、灵活性等方面都具有举足轻重的作用。控制功能在很大程度上取决于软件设计人员的创新思维和创新能力。因此在人性化控制方面综合了人、机以及环境的协调功能。归根结底这些功能要归功于控制软件的重要内容:控制软件一般包括信号输入的处理程序、换挡执行元件的控制程序、通讯以及信息输出处理程序等模块。另外控制软件中一般还包括重要的控制参数表,控制参数表随换挡控制策略的不同而不同,有些则是作为系统监测用的。

  一个智能型控制的自动变速器在执行换挡切换时所考虑最关键的是“复杂情况”,当然这跟多方面的要求和各种因素有关。这种智能控制主要体现了人性化的控制功能,首先计算机具有识别和认识不同类型的人群的驾驶习惯来完成其最佳时刻的换挡过程,而其中最重要的还是在于“特殊行驶情况”的换挡控制策略方面。

  (1)市区行驶

  换挡策略:主要考虑燃油经济性和换挡舒适性。由于城市道路交通拥挤,因此汽车只需发出很低的行驶功率,减少低速范围内的换挡次数以改善行驶舒适性并降低油耗。

  (2)上坡路行驶

  换挡策略:主要考虑发动机的输出。提高低挡使用范围、避免使用高挡,在一般坡度下不会进入超速挡。当坡度较大时禁止使用直接挡,同时通过增大延迟换挡时间来避免频繁的换挡循环,目的是使发动机在较高转速下有较大功率用来克服坡路带来的阻力。

  (3)下坡行驶

  换挡策略:主要考虑安全性下坡松油门行驶时,为了提高发动机的制动效果而禁止升挡,如果施加制动还会降挡。降挡时应注意不能使发动机超速,因此降挡应在发动机转速小于一定数值时进行。当驾驶员再次加大油门时终止此控制。

  (4)弯路行驶

  换挡策略:主要考虑安全性。向心加速度超过一定数值时禁止升挡控制,向心加速度特别大时禁止降挡。

  (5)冰雪路面行驶

  换挡策略:主要考虑安全和变速器使用性能。一般情况下自动变速器会以二挡起步来限制过大驱动转矩。通过提前升挡延迟降挡来降低驱动转矩,同时还禁止连续降挡避免过大的转矩跳跃,增大换挡延迟来减少换挡次数。

  (6)高原地区行驶

  换挡策略:主要考虑发动机输出。海拔高空气稀薄进气压力低发动机转矩下降,此时通过改变换挡曲线(换挡车速高)的方式来维持发动机的转矩。

  (7)换挡点力矩平衡(重叠控制)控制

  换挡策略:主要考虑动力中断情况。重叠换挡的目的是为了避免变速器打滑。力矩平衡方面,为避免重叠带来的干涉升、降挡期间通过发动机来平衡力矩的输出。

  (8)减扭矩控制

  控制策略:主要考虑换挡舒适性。为改善换挡品质通过改变发动机输出力矩来维持换挡过渡的平顺性。

  (9)后坐力控制(N-D缓冲控制)

  控制策略:主要考虑挂挡舒适性。为改善挂挡接合感觉,防止后坐力过大,电脑通过改变不同挡位传动比来减小后坐力。

  (10)停车回空挡控制

  控制策略:考虑发动机的燃油经济性。为降低发动机负荷改善燃油经济性、同时考虑变速器的动力损失而采取的相关措施。

  (11)自动变速器过热保护控制

  控制策略:主要靠变速器的温度。当TCC完全接合后变速器温度仍不能降低到其限制范围,TCM便采取不换挡、限制发动机输出力矩或不能行驶的措施来保护变速器。

  (12)直接换挡控制

  控制策略:主要考虑换挡响应速度和换挡舒适性。直接通过线性电磁阀控制离合器的油压,使变速时形成理想的离合器油压从而在实现高品质的换挡同时也增进了换挡响应时间。

  2.软件的匹配和自适应方面

  软件的匹配实际上就是一种程序的激活功能或各个系统间的相互认识程度。日常生活中所谓自适应的定义是指生物能改变自己的习性,以适应新环境的一种特征(应变能力)。因此直观地说汽车电控系统的自适应控制器(ECU智能化)。就应当是具备这种自我完善功能的一种控制器。当外界因数变化时它能自动修正自己的控制特性,以适应控制对象和扰动因素的动态特性变化。比如我们在维修自动变速器时调整了一些部件的工作间隙(更换新的摩擦片),更换了一些密封原件等以后电脑势必能够适应新的信息并改变控制程序的变化。

  汽车各电控系统的自适应控制研究对象。也是具有一定程度不确定性的某个工作系统,这里所谓的“不确定性”,是指为描述被控对象及其环境的特征,而建立的数学参考模型(类似于脉谱图形式),其变化过程不是完全确定的,其中包含一些未知因素和随机因素。任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性,这些不确定性有时表现在系统内部,有时表现在系统的外部。若从系统内部来讲。描述被控对象的数学模型的结构和参数,设计者事先并不一定能全部精确知道(重点在理论测算)。而作为外部环境对系统的影响,可以等效地用许多扰动来表示。这些扰动通常也是不可完全预测的(可通过假设来模拟实况)。这也是我们在实际维修中所预料不到的一些问题。

  此外还有一些测量时产生的不确定因素也会进入系统。面对这些客观存在的、各式各样的不确定性因素,如何设计适当的控制策略使得某一指定的性能达到规定指标(控制曲线),能达到并保持最优或者近似最优,是自适应控制所要研究和解决的三大重点问题。

  常规的反馈控制系统,对于系统内部特性的变化和外部扰动的影响。都具有一定的抑制能力,但是由于设计时的控制器参数是相对固定的(不可能任意改变),所以当系统内部特性变化或者有外部扰动的变化,且变化幅度很大时,系统的性能常常会大幅度下降,甚至是不稳定的(无法确认自适应控制范围)。所以对那些对象特性或扰动特性变化范围很大,同时又要求经常保持高性能控制指标的各类系统,采取自适应控制是合适的、也是最有效的。但是同时也应当指出,自适应控制比常规反馈控制要复杂得多。设计、制造成本也高得多,还需要通过长时间的时效验证。可能是长期行为。

  综上所述我们可以把“匹配”理解为计算机的“格式化”或叫“程序激活”或者叫“清除原始记忆值”,而把“自适应”理解为“自学习”。当然在绝大部分新款车型当中“匹配”在前“自适应”在后。因此在实际维修中就会出现这样的问题:维修后的自动变速器反复路试(按照自适应要求)仍然存在换挡质量的问题,这就是因为我们没有激活其“匹配”程序,无论怎样自适应都适应不过来。当然“匹配”是一种方法:它可能要求“在线匹配”,有可能需要专用的设备,也有可能需要特殊的步骤等等。“自适应”也是一种方法,所以就有了各汽车生产厂在这方面的技术信息垄断。维修人员如果不了解这些信息,又不懂得一些方法包括一些硬性条件等,故障车即便是恢复了其机械或液压功能后也依然会存在一些固然的问题。比如前不久一家综合修理厂更换一辆新款车型的全新自动变速器后,换挡和挂挡冲击感比较强,后来经过长时间的路试最后只剩下挂前进挡冲击一个故障了,但就是找不到真正的原因,而车身连接部件的更换和调整等方方面面的工作做了一大堆。其实这就是一条信息、一个方法的问题,如果我们知道,五分钟即可解决。还有就是目前在国内一些一、二类综合修理厂通常将自动变速器维修业务委托给专业自动变速器修理厂来做,因此经常出现维修后的变速器交给一、二类修理厂装车以后还存在一些换挡品质故障。其实这些维修后的故障都跟“匹配”和“自适应”有关,经过这方面的操作都会很容易解决。像这样的案例举不胜举。而且在维修中越来越突出。这就是自动变速器新技术


 
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