12AS2535SO變速器DPTO功能模式失效分析與實(shí)現(xiàn)

劉鳳華，陳 雷

（泰安航天特種車有限公司，山東 泰安 271000）

ZF公司12AS2535SO電控氣動(dòng)自動(dòng)變速器，燃油經(jīng)濟(jì)性好；操作方便，安全性好；承載能力強(qiáng)，可靠性高。廣泛應(yīng)用于卡車、軌道車輛、起重機(jī)、碼頭牽引車等重型車輛。

1 DPTO功能模式失效現(xiàn)象概述

分動(dòng)箱 （主泵）取力時(shí)出現(xiàn)變速器擋位無(wú)法升入高擋，導(dǎo)致在取力時(shí)變速器的擋位不能正常逐步提升，變速器輸出軸只能在較低的速度范圍內(nèi)波動(dòng)，從而出現(xiàn)取力器主泵取力達(dá)不到要求的轉(zhuǎn)速，即12AS2535SO變速器出現(xiàn)DPTO功能模式失效。

2 DPTO功能模式失效分析

所謂12AS2535SO變速器DPTO功能，即通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)取力器獲取動(dòng)力的功能，此功能與正常行駛功能是獨(dú)立的。如圖1所示，分動(dòng)箱取力動(dòng)力傳遞：發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器直連，并通過(guò)離合器直接把動(dòng)力傳遞給變速器，然后變速器后輸出通過(guò)傳動(dòng)軸與分動(dòng)箱輸入軸相連，分動(dòng)箱取力器通過(guò)離合器與分動(dòng)箱的輸入軸直連并獲取動(dòng)力，因此，當(dāng)車輛正常行駛過(guò)程中，車輛逐級(jí)提速，變速器擋位逐級(jí)升擋順暢，車輛動(dòng)力傳遞正常，分配適當(dāng)；當(dāng)分動(dòng)器輸出軸取力時(shí)，分動(dòng)箱取力接口的轉(zhuǎn)速取決于發(fā)動(dòng)機(jī)及其變速器的轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)和分動(dòng)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，分動(dòng)器取力轉(zhuǎn)速無(wú)法提升到要求轉(zhuǎn)速的故障顯然因變速器引起。

圖1 取力動(dòng)力系統(tǒng)總成

同時(shí)可以排除分動(dòng)箱與變速器配置不匹配的因素，其原因：若分動(dòng)箱與變速器配置不匹配，可能會(huì)出現(xiàn)傳遞扭矩不足，從而造成輸出轉(zhuǎn)速異常，動(dòng)力傳遞異常影響車輛正常行駛。又因該配置車輛行駛功能正常，因此可排除配置不匹配問(wèn)題造成取力不提速的可能。

經(jīng)和變速器生產(chǎn)廠商關(guān)于變速器技術(shù)參數(shù)和系統(tǒng)控制模式進(jìn)行分析研究，確定引起分動(dòng)箱取力器轉(zhuǎn)速不能提升的原因：12AS2535SO變速器未收到正確的分動(dòng)器取力傳感和空擋傳感信號(hào)，如圖2所示，分動(dòng)箱取力控制開關(guān)信號(hào)（高電平）和分動(dòng)箱取力傳感信號(hào) （低電平）接入變速器控制器X81A連接器，而分動(dòng)箱空擋傳感信號(hào)未接入。因此，車輛調(diào)試時(shí)變速器控制器沒(méi)有收到DPTO功能模式請(qǐng)求，其DPTO功能模式控制未激活，導(dǎo)致在取力時(shí)變速器的擋位不能正常逐步提升，變速器輸出軸只能在較低的速度范圍內(nèi)波動(dòng)，從而出現(xiàn)主泵取力達(dá)不到要求的轉(zhuǎn)速。

3 DPTO功能模式激活

ZF公司技術(shù)支持明確要求：12AS2535SO變速器要激活DPTO功能，變速器ECU控制器需要同時(shí)獲取車輛提供的3路高電平請(qǐng)求信號(hào)，即：取力操作開關(guān)控制信號(hào)、取力狀態(tài)傳感信號(hào)以及分動(dòng)箱空擋傳感信號(hào)，如圖3所示，分別接入變速器控制器X81A連接器5／6／7針腳。當(dāng)3路控制信號(hào)任意一路出現(xiàn)丟失或不符合 （實(shí)際為低電平信號(hào)），DPTO功能均不能激活，即出現(xiàn)DPTO功能模式失效。

圖2 變速器控制器X81A外部接線 （原狀態(tài)）

圖3 變速器控制器X81A外部接線 （調(diào)整后狀態(tài)）

4 DPTO功能模式實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證

因變速器控制器硬件設(shè)計(jì)已定型，無(wú)法從內(nèi)部硬件邏輯電路修改完善，因此基于現(xiàn)狀，按照?qǐng)D3完善后外圍請(qǐng)求控制線路，采用了目前使用的成熟分立元件搭接變速器外圍請(qǐng)求電路方案實(shí)現(xiàn)變速器DPTO功能。具體使用的元件明細(xì)如表1所示，線路搭建實(shí)施如圖4、圖5、圖6所示。

表1 變速器控制器完善外圍請(qǐng)求控制線路所用元件明細(xì)表

圖4 X81A端口接線實(shí)物圖 圖5 兩繼電器接線實(shí)物圖

為驗(yàn)證方案實(shí)施的可靠性，在相應(yīng)配置的試驗(yàn)車上安裝并進(jìn)行可靠性試驗(yàn)：根據(jù)GJB4527-2002標(biāo)準(zhǔn)要求，完善后的試驗(yàn)車輛進(jìn)行不同路面長(zhǎng)達(dá)30 000 km跑車試驗(yàn)，途中行駛狀況良好，取力功能正常。將實(shí)施方案成功應(yīng)用于相似工況車輛，運(yùn)行效果良好。

圖6 控制開關(guān)接線實(shí)物圖