電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的應用

摘要：測試結果表明：與傳統制動(dòng)檢測法應用測試組、傳統電氣檢測應用測試組相對比，本文所測定的電子診斷檢測應用測試組最終得出的維修誤差比率相對較低，表明應用過(guò)程中，存在的誤差與錯誤較小，具有實(shí)際的應用價(jià)值。

0 引言

自動(dòng)變速器作為汽車(chē)制造的重要組成元件之一，對汽車(chē)正常且安全的行駛具有關(guān)鍵影響^[1]。在日常的維修檢測中，如果自動(dòng)變速器出現問(wèn)題，必須及時(shí)作出處理和調換，一旦在行駛過(guò)程中發(fā)生故障，不僅會(huì )影響駕駛體驗，一定程度上還會(huì )給駕駛人員帶來(lái)安全隱患，造成不可挽回的事故^[2]。汽車(chē)自動(dòng)變速器最為常見(jiàn)的故障可以劃分為以下幾類(lèi)^[3]：檔位無(wú)法提升、壓力調節性故障等，對于汽車(chē)的正常使用會(huì )產(chǎn)生不同程度的影響^[4]。

無(wú)論是駕駛人員，還是維修人員均需要加強重視。傳統的維修技術(shù)雖然可以保持變速器的正常應用，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，對于日常故障維修數據的獲取和問(wèn)題提取速度較慢^[5]。因此，以上述問(wèn)題為引導，結合電子診斷技術(shù)，對自動(dòng)變速器實(shí)際維修應用效果分析測定^[6]。電子診斷技術(shù)主要是依靠電子設備所出具的診斷結果，覆蓋的范圍相對較大，維修處理的針對性較強，可以更好地提升整體的應用效果，對汽車(chē)變速器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，營(yíng)造完整、全面的維修應用環(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)展臺階^[7]。

1 自動(dòng)變速器電子診斷維修應用驗證

1.1 變速器故障特征提取

在結合電子診斷技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)自動(dòng)變速器維修應用之前，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的同步控制力，確保在復合電路中安裝定位監測裝置，實(shí)現智能化控制測定[8]。首先，在自動(dòng)變速器中布設一定數量的監測節點(diǎn)，獲取基礎性的數據、信息，分析出對應的運行規律，并通過(guò)對異常數據、信息的分析，總結故障規律，進(jìn)行變速器故障特征提取，具體如式（1）所示。

   (1)

式（1） 中： Y表示特征提取結果， ξ₁表示插值距離，ξ₂表示定向診斷距離，μ表示預設電壓，ω表示故障誤差，通過(guò)上述計算，最終可以得出實(shí)際的變動(dòng)負荷值。根據負荷值的變動(dòng)，捕捉變速器的執行異常，對故障位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。

1.2 動(dòng)態(tài)電子診斷監測節點(diǎn)設定

在完成對變速器故障特征提取之后，接下來(lái)，結合實(shí)際的應用需求，設定動(dòng)態(tài)診斷監測節點(diǎn)。通常情況下，針對于自動(dòng)變速器的應用診斷，會(huì )采用定向模式，雖然可以完成預期的任務(wù)，但在實(shí)際處理的過(guò)程中，仍然存在較多的問(wèn)題，更容易出現誤差。因為，利用電子診斷技術(shù)，先對異常定位區域進(jìn)行檢測描述，與此同時(shí)，依據變速器的應用位置，布設動(dòng)態(tài)的診斷監測節點(diǎn)。

首先，需要設定單向的診斷檢測距離，一般為3.55~6.15 m。但是由于汽車(chē)的需要設定制動(dòng)裝置，所以，在合理的范圍之內，可以適當擴大檢測范圍。將電子檢測儀與自動(dòng)變速器的主控制系統相關(guān)聯(lián)，節點(diǎn)在對變速器異常位置作出定位的同時(shí)，可以實(shí)現動(dòng)態(tài)掃描處理，獲取實(shí)時(shí)的診斷數據。在位置中設定節點(diǎn)，具體如圖1所示。

圖1 動(dòng)態(tài)電子診斷監測節點(diǎn)布設圖示

根據圖1，可以完成對動(dòng)態(tài)診斷監測節點(diǎn)的布設。接下來(lái)，利用電子診斷技術(shù)振動(dòng)檢測，進(jìn)行變速器內部故障的等效分析。過(guò)程中，一旦電子設備接接收變動(dòng)器的異常信號，ABS 燈便會(huì )立即被點(diǎn)亮。設定警示燈的響應時(shí)間，具體如式（2）所示。

   (2)

式（2）中：Q表示警示燈響應時(shí)間；O表示持續時(shí)間，X₁表示標準覆蓋距離； X₂ 表示極限覆蓋距離。在標定的響應時(shí)間范圍之內，觀(guān)察ABS 燈閃爍狀態(tài)，如果處于持續亮燈狀態(tài)，則說(shuō)明故障存在關(guān)聯(lián)性，需要結合電子設備進(jìn)行多方向的實(shí)施監測。逐步強化節點(diǎn)的應用效果，并增強應用能力，降低動(dòng)態(tài)診斷誤差。

1.3 異常電子信號捕捉

根據設定的動(dòng)態(tài)診斷監測節點(diǎn)，接下來(lái)，需要結合電子診斷技術(shù)，針對汽車(chē)的自動(dòng)變速器運行情況，進(jìn)行異常電子信號的捕捉。變速器在應用的過(guò)程中，一旦出現異?；蛘邌?wèn)題，主控程序便會(huì )失常，嚴重的甚至會(huì )造成事故。所以，為避免這一問(wèn)題的出現，可以將控制結構、電動(dòng)程序以及動(dòng)力電池關(guān)聯(lián)，利用電子檢測儀器，獲取基礎的驅動(dòng)診斷數據，并對所定位的異常傳遞回的電子信號捕捉，建立輕量化動(dòng)態(tài)的控制驅動(dòng)診斷環(huán)節，具體如圖2 所示。

圖2 異常電子信號捕捉環(huán)節圖示

根據圖2，可以完成對異常電子信號捕捉環(huán)節的設計與構建，結合診斷機制，關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)診斷節點(diǎn)，啟動(dòng)變速器的監測環(huán)境，結合節點(diǎn)獲取的異常信號，具體如圖3 所示。

圖3 自動(dòng)變速器異常信號圖示

根據圖3，可以完成對自動(dòng)變速器異常信號的捕捉。針對信號的異常情況，進(jìn)行解析處理，利用多維度分解的方式，將信號轉換為對應的異常數據，此時(shí)需要結合獲取的數據，計算出允許出現的極限轉換誤差，具體如式（3）所示。

   (3)

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

1.4 非穩態(tài)頻譜分析法實(shí)現診斷

在完成對異常電子信號的捕捉之后，隨后，針對自動(dòng)變速器的運行效應，采用非穩態(tài)頻譜分析法實(shí)現自動(dòng)變速器的診斷處理。其實(shí)，當汽車(chē)在正常行駛的過(guò)程中，變速器不僅對速度進(jìn)行控制，同時(shí)對于內側壓力也存在一定的調節作用，這樣一來(lái)，可以降低車(chē)輛出現事故的概率。維修人員可以結合電子診斷技術(shù)，關(guān)聯(lián)內部所控的診斷單元，計算出此時(shí)變速器的壓力峰值，具體如式（4）所示。

   (4)

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

2 自動(dòng)變壓器故障維修

2.1 換擋不規律維修

根據上述對自動(dòng)變壓器的故障診斷，接下來(lái)，結合實(shí)際的應用需求，進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的故障維修。換擋不規律一般是變速器執行遲鈍導致的，首先需要檢查門(mén)閥是否異常，確保穩定運行之后，進(jìn)行汽車(chē)的油壓測試，變速器內部接入一個(gè)變矩器，此時(shí)需要確定變速器運行的荷電變動(dòng)值，具體如公式（5）所示。

   (5)

式（5）中： G表示荷電變動(dòng)值； ν表示驅動(dòng)頻率； γ表示變動(dòng)速率；i 表示變動(dòng)次數； φ₁表示標定處理距離；φ₂表示等效距離。通過(guò)上述計算，最終可以得出實(shí)際的荷電變動(dòng)值。結合得出的荷電變動(dòng)值，調節變矩器的檔位轉換單元電流，加強汽車(chē)檔位轉換的靈敏度，同時(shí)與變矩器的關(guān)聯(lián)，還可以縮短檔位的轉換速度，形成慣性換擋規律，盡量通過(guò)拆下離心調速器全面修復電路中引入一個(gè)傳感器，結合電子診斷技術(shù)，對檔位設備進(jìn)行針對性的調節。

2.2 變速器高溫維修

自動(dòng)變速器在實(shí)際運行過(guò)程中常常會(huì )因為溫度過(guò)高產(chǎn)生故障，致使汽車(chē)底盤(pán)的功率大幅增加，所以，根據變速器的運行狀態(tài)，需要先計算出底盤(pán)輸出功率，具體如式（6）所示。

   (6)

式（6） 中： N 表示底盤(pán)輸出功率； ? 表示執行次數，θ 表示驅動(dòng)覆蓋范圍；η 表示異常定位時(shí)間。通過(guò)上述計算，最終可以得出實(shí)際的底盤(pán)輸出功率。根據得出的底盤(pán)輸出功率，設定變速器的極限溫度標準，以此為基礎，在變速器的側后方安裝1 個(gè)油底墊或者濾清器，并設定警示裝置，一旦溫度超過(guò)預設的標準，檢測裝置會(huì )立即示警，濾清器與節溫器開(kāi)啟，傳感器發(fā)射的線(xiàn)束引導冷卻系統啟動(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 應用測試

本次主要是對電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的實(shí)際應用效果作出驗證檢測?？紤]到測試結果的可靠性，選擇D 汽車(chē)制造廠(chǎng)中6 種類(lèi)型汽車(chē)作為測定的主要目標對象，檢測應用處理后的定向效果。測試分為3個(gè)小組，同時(shí)進(jìn)行測驗，確保測試的環(huán)境相同，設定傳統制動(dòng)檢測法應用測試組、傳統電氣檢測應用測試組以及本文研究的電子診斷檢測應用測試組，最終得出的分析結果以對比的形式展開(kāi)探討。接下來(lái)，需要進(jìn)行測試的環(huán)境分析。

3.1 測試準備

在對電子診斷技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)變速器維修中的實(shí)際應用效果作出驗證檢測前，需要先搭建測試的環(huán)境。首先，3 個(gè)測試小組均選取相同型號的自動(dòng)變速器，關(guān)聯(lián)DSG 雙離合器變速箱和Tib-tronic 變速器輔助，為增強測試的精準度，可以結合應用需要，先設定變速器的基礎指標參數，具體如表1 所示。

表1 自動(dòng)變速器基礎指標參數設定表

根據表1，可以完成對自動(dòng)變速器基礎指標參數的設定與研究。隨后，對自動(dòng)變速的動(dòng)力電池進(jìn)行設定關(guān)聯(lián)，可以選擇鋰電池測試，增加汽車(chē)自動(dòng)變速器的應用持續時(shí)間，至此，完成應用測試環(huán)境的搭建之后，接下來(lái)，進(jìn)行具體探究。

3.2 測試過(guò)程及結果分析

在上述搭建的測試環(huán)境中，結合電子診斷技術(shù)，進(jìn)行驗證維修應用。將3 個(gè)測試小組汽車(chē)的自動(dòng)變速器依據應用的需求、標準調整，關(guān)聯(lián)動(dòng)力驅動(dòng)系統，變速器中增設傳感器，并在范圍之內布設電子控制單元，簡(jiǎn)稱(chēng)ECU，利用電子單元獲取自動(dòng)變速器的數據和信息，形成內部的動(dòng)態(tài)執行器，加強對其的實(shí)時(shí)監測與異常定位。采用電子診斷技術(shù)，構架多層級的診斷框架，以所設定的診斷目標作為引導，具體如圖4 所示。

圖4 自動(dòng)變速器電子診斷環(huán)節圖示

根據圖4，可以完成對自動(dòng)變速器電子診斷環(huán)節的設定與此同時(shí)，在標定的檢測區域之中，還需要設定安裝一個(gè)定位監控裝置，時(shí)刻獲取相關(guān)的數據，采用動(dòng)態(tài)控制的方式，測定電子診斷技術(shù)對于自動(dòng)變速器的維修誤差比率，具體如表2 所示。

根據表2，可以完成對測試結果的研究：與傳統制動(dòng)檢測法應用測試組、傳統電氣檢測應用測試組相對比，本文所測定的電子診斷檢測應用測試組最終得出的維修誤差比率相對較低，表明應用過(guò)程中，存在的誤差與錯誤較小，具有實(shí)際的應用價(jià)值。

4 結束語(yǔ)

綜上是結合電子診斷技術(shù)與設備，進(jìn)行的汽車(chē)自動(dòng)變速器維修應用效果的驗證。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、核查與調換，利用電子診斷技術(shù)來(lái)替代傳統的維修方法，一定程度上進(jìn)一步擴大了檢測范圍，針對于內部存在的問(wèn)題，構建更加靈活、多變的維修體系，對汽車(chē)自動(dòng)變速器的故障診斷和維修進(jìn)行細致化處理，從整體上確保自動(dòng)變速器的應用質(zhì)量，合理延長(cháng)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、穩定的環(huán)境，在多方向增強維修質(zhì)量的同時(shí)，更好地保障汽車(chē)行駛安全。

參考文獻:

[1] 陸開(kāi)柱.探討新能源汽車(chē)維修中電子診斷技術(shù)的應用[J].時(shí)代汽車(chē),2022(3):175-176.

[2] 楊榮華.新能源汽車(chē)維修中電子診斷技術(shù)的應用研究[J].時(shí)代汽車(chē),2022(3):177-178.

[3] 史龍飛,王兵維.電子診斷技術(shù)在新能源汽車(chē)檢測與維修中的應用[J].電視技術(shù),2021,45(12):154-156.

[4] 路新惠.機械電子診斷技術(shù)在汽車(chē)檢測維修中的應用初探[J].內燃機與配件,2021(23):134-135.

[5] 唐芳.探析新能源汽車(chē)維修中電子診斷技術(shù)的應用[J].時(shí)代汽車(chē),2021(15):103-104.

[6] 王偉,陳俊.機械電子診斷技術(shù)及其在汽車(chē)檢測維修中的應用[J].內燃機與配件,2020(20):109-110.

[7] 李曉鋒.電子診斷技術(shù)在新能源汽車(chē)維修中的應用研究[J].內燃機與配件,2020(16):143-145.

[8] 林勇.基于機械電子診斷技術(shù)在汽車(chē)檢測維修中的應用分析[J].時(shí)代汽車(chē),2020(11):149-150.

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年7月期）