浅谈AMT变速器电路原理与故障检测方法

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:盛高顺 方越涧 林波
[导读] 本文通过分析一种商用车中AMT变速箱的电路原理
        盛高顺  方越涧  林波
        浙江万里扬股份有限公司    
        摘要:
        本文通过分析一种商用车中AMT变速箱的电路原理,介绍几种常规电器检测方法以及常见故障分析。
        关键字: AMT   电器检测    故障分析
        近年来,随着汽车市场的快速发展,自动化、智能化已经是汽车开发的一种趋势。城市交通的拥挤,越来越多的用户选择了自动挡车型。此时,越来越多的整车厂开始着手开发自动挡商用车。AMT变速箱因其结构简单,制造成本低,操作方便,机械效率高等优点被越来越多的应用在商用车中。本文将着重介绍一种电控机械式AMT变速箱电路原理与故障检测方法。
1 变速器电源电路介绍
        在整车的电源系统中,变速器电源电路是其重要的组成部分之一。功能性、电磁兼容性是电路设计考虑的二大因素。
        从功能性方面出发,一般变速器控制系统TCU供电由一个继电器控制(K1),若在钥匙断电后要实现3-5s的延迟断电功能,还可增加一个继电器控制变速器选换挡电机、离合电机等机构的供电(K2),如下图












        电磁兼容性方面,主要考虑线束的布置与搭铁分析。变速箱搭铁在系统稳定性方面起着重要作用,线束搭铁应该遵循就近原则,避免搭铁线长度过长,以及避免形成回路,回路电流会形成一定的干扰。
2 故障形成原因
        变速器电器系统故障形成原因可分为二类,线路故障与电器设备故障。线路故障一般指线束短路、断路、线束端子接触不良等。电器设备故障一般指机械损坏、烧毁、电子元器件的击穿、老化等。
3 检测方法介绍
3.1经验判断法
        在处理变速器故障时,很多人很采用万用表、示波器然后结合相关经验进行判断,此方法能用于处理常见故障,如因电瓶馈电导致车辆无法正常启动等问题
3.2短路判断法
        当电器系统出现断路故障时,可以采用短路判断法进行判断,将可能断路的电路用导线短接,通过观察电器设备的工作情况,从而判断是否存在断路故障。
3.3 断路判断法
        当电器系统中出现短路故障时,可以采用断路判断法进行判断,将可能搭铁的电路断开后,通过观察电器设备工作情况,判断电路短路的位置和原因。
3.4更换配件判断法
        换件法即将怀疑可能出现故障的零件用一个无故障的零件替代,通过观察系统的工作情况,从而判断故障所在。该方法在使用前,应先检查线路是否正常。
3.5 仪表判断法
        在智能化发展的今天,越来越多的车辆在仪表显示屏中可直接读取故障代码,通过故障代码可查询具体故障,如下图:






3.6 故障仪诊断法
        故障仪诊断跟仪表判断法相类似,通过整车OBD接口读取整车CAN信号信息,从而显示具体的故障信息。
3.7 数据判断法
        数据判断法原理与仪表判断法、故障仪诊断法一致,都是基于CAN信号的判断,前二个方法在读取信号后,会自动显示故障信息,数据判断法则需根据CAN信号通讯矩阵,手动换算故障代码信息,此方法一般多用于开发前期车辆的调试等。
4  AMT系统常见故障分析
4.1CAN总线故障
        整车CAN信号属于连续性信号,当超过5s未接收到发动机ECU信号后,CAN总线故障会被触发。该故障可能是由于CAN线束短路、断路,ECU掉线或ECU-CAN、TCU-CAN故障引起。
4.2电机故障
        电机故障可分为选档电机故障、换挡电机故障、离合电机故障。在AMT控制系统中,当其超过2-3秒会造成电机工作超时,该故障可能是由于电机损坏、电机执行机构卡滞、电机供电电压不足、连接器或线束接触不良引起。
4.3保险熔断故障
        在变速器电源系统中,有TCU供电保险、选换挡电机供电保险、离合电机供保险,产生的可能原因有因机构卡滞导致电机堵转和线束外皮破损,产生短路情况。
4.4位置传感器故障
        在变速器系统中,有选换挡位置传感器、离合位置传感器。一般当其超过0.1s未向TCU传输信号后,会触发传感器故障。引起该故障的原因可能是传感器本身故障、线束短路、TCU故障等。
4.5发动机转速故障
        当大于5s后CAN总线上未接收到发动机转速信号或者发动机转速大于3500rpm后,会触发发动机转速故障,该故障可能是由于CAN信号不稳定或者转速传感器故障引起。
4.6电子操纵器信号故障
        目前车辆中,多数操纵器是CAN总线型。若大于5s时CAN总线无该信号,会触发电子操纵器信号故障。该故障可能是由于操纵器本身故障、线束断路或者短路、TCU故障引起。
4.7TCU故障
        在变速器系统中,TCU起着重要的作用,其故障可分为硬件故障与通讯故障。硬件故障多见于离合电机IC故障、选换挡电机IC故障等。通讯故障可能是由于电磁干扰引起的,TCU是一个集成的电子零部件,其通讯对安装环境要求较高,当其外壳搭铁形成回路时,回路电流会影响其通讯的稳定性。
5 结语
        随着汽车技术的不断发展,AMT变速器在商用车中的应用会越来越多,其控制技术也会越来越完善,其维修难度也会随之增大。需要维修人员具备更扎实的理论知识,将理论与实际结合起来。
参考文献
【1】康思宇、赵小洋、王莉等,AMT变速器工作原理及常见故障排除,使用与维修,2018
【2】刘志强,浅析变速器诊断与检测技术,黑龙江交通科技,2014
【3】张博宇,汽车线束设计对电磁兼容的影响,设计??研究,2018
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