VOVOL客车变速器电-气换挡操纵系统（EGS）无高速挡故障的排除.doc

VOVOL客车变速器电-气换挡操纵系统（EGS）无高速挡故障的排除
摘要:本文简要讲述一例VOVOL大客车变速器电控换挡操纵系统故障诊断与排除的案例，如何查阅相关技术资料，利用简单检测仪器进行检测，以数据为依据，并结合自己多年来的工作实践，通过简单、有效的方法将故障排除。
关键词：大客车　变速器　电控换挡操纵　控制系统　故障分析　诊断排除
VOVOL大客车变速器电控换挡操纵系统是机电一体化在客车变速器换挡远距离操纵控制的具体应用，是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的汽车几乎可以说都是机电一体化的汽车。这对于我们维修技术人员的综合技术素质有了较高的要求。下面以西安西沃客车有限公司的VOVOL客车变速器操纵电子控制系统故障的诊断分析与排除的案例，进行分析、总结和探讨，积累经验，达到快速准确地诊断和排除疑难故障，减少维修的盲目性的目的。
一．故障现象
我单位一辆车号为粤AB6942富豪VOVOL大客车报修，变速器无高速挡。操作变速杆进低挡时正常，进高挡时变速杆被顶住，不能正常进入高挡；变速器运转时无异响，其他正常。
二．变速器换挡操纵电子控制系统工作原理和故障分析
大客车由于总体布置的要求，驾驶员座椅的位置距变速器总成较远，因此必须采用远距离操纵的方案，一般采用刚性杆系操纵，在布置时常常会遇到操纵杆传动机构与其他系统发生干涉的问题。而从系统的刚性出发杆件不宜弯曲，为避免干涉就不得不增加许多支座，从而使系统的间隙增大、效率降低、手感变差，而且支点越多阻尼就越大，于是换档力也相应增大。因而使机构变得更为复杂，零件数目增多，制造成本提高，也给装配和维修带来诸多困难。因此，大客车在总体布置中变速器采用电子控制换挡操纵系统，有效地解决上述问题，与刚性操纵杆系相比，该系统的运动环节少、结构简单、操纵灵活。省掉了换挡操纵机构中复杂和笨重机械传动杆件和支座，节省了客车行李仓宝贵的空间。
我公司在2005年购进的4台西安西沃客车有限公司生产的富豪（VOVOL）B7R310型大客车是采用变速器电-气换挡操纵电子控制系统，系统由变速器变速杆支架（1124）、空档传感器（N）、主变速器挂档传感器（G）、高速档位置传感器（HR）、辅助变速器挂档传感器（ROK）、离合器位置传感器（2063）、车速传感器（7052B）、电子控制单元（9059）和执行器包括换挡杆限制电磁阀（MS）和8个换挡拔叉控制电磁阀单元（VB）等组成。如图。
变速器的机械部分是ZF 德国ZF公司全名ZF Friedrichshafen AG（弗里德里西港ZF股份公司，简称ZF公司），是当今世界上最重要的传动系统产品专业制造厂家之一。
公司的由四档主变速器和两档（高速档和低速档）行星齿轮辅助变速器组成。包含有八个前进档和一个倒档。在高速档，动力直接传送到驱动轮，在低速档通过行星齿轮减速。行星齿轮的啮合通过辅助气缸操纵。
变速杆与变速器之间没有机械连接机构。变速杆并不是通过机械机构连接到变速箱上，它只是用来传递换档命令。变速杆动作通过电－气换档系统（称为EGS）传给变速器。通过扳动变速杆到合适的位置，可以挂上八个前进档中的前七个。变速杆动作通过电子－气动换档系统（称为EGS）传给变速器。控制单元从传感器获得信号，经过分析，决定是否需要换档，然后向电磁阀发出信号，调节控制室与辅助气缸的气动活塞。活塞作用于换档轴上，通过档位选择器将变速杆动作传送给换档拨叉，换档拨叉操纵同步器，同步器将选定档位齿轮连接到主轴上。输入轴直接或通过中间轴与主轴连接起来。松开离合器踏板后，发动机动力通过变速器传送给传动轴。
变速杆动作作用在一系列微动开关上，每个开关对应一个档位。
变速器挡位置传感器是一个开关型传感器，即只有两个状态：开或闭。这里用到了四个位置传感器：
l 空档传感器（N）
l 主变速器挂档传感器（G）
l 高速档位置传感器（HR）
l 辅助变速器挂档传感器（ROK）
控制单元接收并处理变速杆支架上的微动开关、离合器踏板位置传感器、变速器位置传感器、转速传感器发出的信号。
控制单元根据收到的信息，在程序中选择一个合适的档位换档操作，向变速杆支架抑制气缸里电磁阀、换挡控制阀单元和辅助气缸里控制气动活塞的电磁阀发出信号，控制主变速器和辅助变速器的挂档和摘档。

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变速杆的工作过程：
1、空档或摘挡至空挡时，抑制气缸的两个活塞之间的压缩空气将变速杆锁止。
2、扳动变速杆到选定档位时，滑套作用于微动开关上，通知控制单元挂哪个档。
3、控制单元从位置传感器G接收挂档信号，切断抑制气缸电源，同时排空两个活塞之间的压缩空气。变速杆才能够移动到选定档位。这里还使用了棘爪，保持变速杆的极限位置。

电磁阀单元里所有的电磁阀排列在一起。电磁阀控制辅助气缸与控制气缸里的充气量。控制室控制空档、倒档和1、2、3和4档。辅助气缸控制行星齿轮的高速档和低速档。

三．故障诊断与分析
电控部分的故障呢，还是机械部分的故障，需要我们准确的诊断，本着先易后难，先外后内的故障诊断检查步骤，先检查电路部分和电子控制系统部分的电路：
(一) 对电控部分的线路、插头、传感器、ECU和执行器等进行检查，无发现异常后，再用该系统的故障诊断程序进行诊断：打开钥匙开关，变速杆置空挡、车辆静止状态下，按下变速杆支架上的诊断开关7如上图所示，通过仪表板上的闪烁灯显示故障代码，此时显示出有一个两位数的故障代码，是“变速器故障”，但由于厂家没有提供具体的故障代码表，仍无法按提示进行故障诊断和维修；
(二) 检查电控系统各执行器的工作状态。
1、 打开钥匙，不起动发动机，把变速杆置入低挡进行测试，这时，低挡区内的各挡位皆可顺利进入，并听到换挡气缸工作的排气声。说明ECU工作，微动开关、传感器N、G，电磁阀单元等正常；
2、 把变速杆置入高挡进行测试，这时，高挡区内的各挡皆不可进入，且换挡杆被抑制缸阻挡，不能到位，但能听到辅助气缸工作的排气声。说明执行器包括换挡杆抑制缸、换挡控制室各电磁阀单元和辅助气缸等动作正常。
但为何变速杆抑制缸发出阻挡动作呢？ECU检测到的故障是什么呢？再对照上述资料分析，估计是ECU检测到高速档位置传感器（HR）和辅助变速器挂档传感器（ROK）的信号不正确；要进一步检查这两个传感器；
3、 查资料找规律。从原理图上看，变速器上这四个传感器是开关型的，工作可靠一般不容易损坏。知道其状态就可知道变速器的状态，以“1”表示通，“0”表示断，作出逻辑表如下，以便检修；
表1
N
G
主变速器挡位状态
编码
0
0
未完全挂入挡
0
0
1
空挡
1
1
0
挡位已接合
2
1
1
未完全挂入挡
3
表2
HR
ROK
行星齿轮辅助变速器挡位状态
编码
0
0
低速挡
0
0
1
未完全挂入挡
1
1
0
高速挡
2
1
1
未完全挂入挡
3
4、 检查主变速器空档传感器（N）和挂档传感器（G）。重新按步骤1，用万用表的电阻X1挡测量其通断，结果符合如表1所示，说明主变速器工作正常；
5、 检查辅助变速器高速档位置传感器（HR）和辅助变速器挂档传感器（ROK）。按步骤2操作时，测量结果为只有表2的编码0。其他状态没有出现。说明换挡拔叉6和活塞杆5在低速挡位置不动（见图17）。
此时故障范围进一步缩小，辅助气缸动作，换挡拔叉6和活塞杆5在低速挡位置不动，说明气缸、活塞或活塞杆等机械部分有故障。于是进一步检查：
6、 拆下辅助气缸7的外壳检查，发现活塞杆头部折断。
故障原因找到。
四．故障排除
故障原因找到后，更换活塞杆；故障被清除后，消除保存的故障代码。
五．结束语
综上所述，在电子控制系统故障诊断过程中，应根据故障的现象、特征去分析；遇到疑难故障时，应根据各传感器的特性、ECU的工作状态和执行器的特点等，运用各种检测仪器进行检测，以数据为依据，作出准确、快捷的判断。
随着科技发展，汽车技术日新月异，作为汽车维修工，要不断学习科学理论和“四新”知识，与时俱进，在实践中要不断学习、总结和探索，提高专业技术水平。
参考文献
1. VOVOL客车有限公司《变速箱EGS-V/EGS-VR设计和功能》培训手册；
2. 瞿绍辉 《常见车系自动变速器电脑端子功能及检测速查手册》机械工业出版社2011
3. 王宪成《汽车典型电控系统的结构与维修》 高等教育出版社 2005；
4. 张志良单片机原理与控制技术(第2版)(新版) 机械工业出版社 2011。