廖燕辉

摘 要：该文主要讲述了如何运用虚拟仪器技术检查自动变速器的升档过程，确定车辆加速无力的原因。通过传统的道路试验检查升档车速，只能发现换档车速偏高了，维修人员不能确定是控制系统出现故障，还是换档电磁阀或离合器出现故障。为了解决这个问题，该文尝试使用虚拟仪器（LabVIEW）和神经网络（Matlab）工具对装备了自动变速器的2006款广州本田思迪轿车进行升档过程检测，确定车辆加速无力的原因。解决了传统的道路试验法不能确定车辆加速无力是由控制系统故障造成的，还是由换档电磁阀或离合器故障造成的难题。

关键词：自动变速器 升档检查 虚拟仪器 加速无力

中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0070-02

在发动机正常工作的情况下，对于装备了电控液力自动变速器的车，如果行驶过程中出现换档车速偏高、加速无力的现象，这可能是控制系统故障造成的，也可能是换档电磁阀、离合器打滑等故障造成的[1]。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验虚拟仪器工程平台）是一种领先的工业标准图形化编程工具，主要用于开发测试、测量以及控制系统。它是一种直观的图形化编程语言，此软件和各种不同的硬件测量仪器及计算机集成在一起，建立虚拟仪器（LabVIEW）系统，形成用户自定义的解决方案[2]。

1 虚拟仪器（LabVIEW）测试系统的实际应用探讨

目前广泛使用两参数控制的换档规律来控制AT变速器的换档，由节气门开度和车速这两个基本参数联合控制换档。先把换档规律储存在ECU中，ECU根据接收到的车速信号和节气门开度信号，经过计算之后，再向相关的换档电磁阀发出动作指令，从而控制变速器自动换档[3]。当节气门开度保持在某一个固定开度时，自动变速器各个档位的换档（升档或降档）车速是一定的。因此，可以通过检查换档车速来确定自动变速器存在什么故障。在各种控制参数正常的情况下，如果变速器不能正常换档，主要是控制系统故障和换档电磁阀故障。在发动机正常工作的情况下，对于装备了电控液力自动变速器的车，如果行驶过程中出现换档车速偏高、加速无力的现象，这可能是控制系统存在故障，也可能是换档电磁阀、离合器打滑等故障。传统的道路试验检法，不能确定是那里出了故障。因此，该文介绍使用虚拟仪器（LabVIEW）和神经网络（Matlab）工具来确认故障点，提高维修效率。

1.1 检测方案

（1）首先确定检测方案，如图1所示。此检测方案由硬件和软件两大部分组成，硬件主要是传感器、执行器（换档电磁阀）、数据采集卡（NI公司的NI USB-6251DAQ卡）、笔记本电脑、连接线等。软件系统是运用LabVIEW软件编写的检测诊断程序。

（2）在LabVIEW环境下编写程序、在Matlab环境下建立自动变速器换档规律的神经网络模型。

（3）检测操作流程。

①从发动机ECU和变速器PCM，用导线把发动机的转速信号、节气门开度信号、车速信号、主轴转速信号、冷却液温度信号、换档电磁阀的通断信号等接入数据采集卡。

②用USB接线把数据采集卡与电脑连接在一起。

③给数据采集卡通电，启动电脑。

④运行运用LabVIEW软件编写的检测诊断程序，并按下数据记录功能键。

⑤在平路上，启动发动机，把变速杆拨到前进档D位，踩下加速踏板，使节气门开度保持在50%的位置固定不变，使汽车由0加速到100 km/h。这一过程需要2个人合作完成，一个人负责驾驶，另外一个人负责观察诊断程序的界面数据变化。观察结果：（a）从时速50 km/h加速到100 km/h的过程中，感觉加速无力；（b）车速升到大约为65 km/h时，没有从2档升到3档；（c）电磁阀A的工作指示灯不亮；（d）观察主轴和中间轴的频率信号，当变速器处在三档时，中间轴与主轴的频率信号比值为1.077，此故障车3档的传动比为1.066，两数值基本一致，说明3档离合器没有出现打滑。利用相同的方法检其它档位，也没有出现打滑现象。

⑥停车分析软件系统记录的数据，部分数据如表1所示。数据进一步表明，2档换3档的换档车速过高。

如果发动机正常、节气门拉索、自动变速器油面高度、油质、以及油压均正常，而且离合器也没有出现打滑，控制系统有没有问题，那么可以断定，换档车速过高、加速无力是由换档电磁阀故障引起的。

1.2 如何判断离合器是否有打滑现象

本田MAXA型（2006款广州本田思迪轿车）自动变速器有主轴（输入轴）、中间轴（输出轴）传感器，都是电磁感应式传感器，分别装在变速器的输入轴、输出轴上，信号波形如图2所示。因为在各个档位下，输入轴和输出轴的传动比固定，所以它们在各个档位的脉冲数之比是一定的（两个传感器的转速比是一定的）。因此，把这两个传感器的信号输入测试系统，并计算这两种脉冲个数的比值，如果这个比值与所处档位的传动比不相等，说明变速器内部的离合器是有打滑现象。

2 结语

（1）无故障的情况下，当节气门开度保持在50度时，由1档升到2档的车速应该为35 km/h，由2档升到3档的车速应该为65 km/h，由3档升到4档的车速应该为100 km/h。当车速达到换档范围，变速器自动换档，测试系统同时显示和保存换档车速、所处档位、相关换档电磁阀的工作状态等。

（2）如果汽车行驶中加速无力，还没有达到升档车速时，测试系统显示升档、换档电磁阀指示灯亮，这说明升档车速过低，升档过早。这种情况一般是控制系统故障，因为换档电磁阀能够正常工作。

（3）若测试系统显示的车速已经达到升档车速，但变速器没有升档，测试系统中换档电磁阀指示灯不亮，则说明换档电磁存在故障；如果测试系统中换档电磁阀指示灯亮，则说明电磁阀没有故障，而是控制系统存在故障。

参考文献

[1] 汽车检测与诊断技术[M].机械工业出版社，2011.

[2] 吴丽花.基于LabVIEW的永磁同步电机测试系统研究[D].华南理工大学，2013.

[3] 署恒涛.基于LabVIEW的自动变速器试验台研究[D].广西大学，2014.