隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電子電控系統(tǒng)占整車的比例越來(lái)越高。這對(duì)汽車維修技師的技能也就提出了更高的要求。目前自動(dòng)擋的汽車快速增多，為了滿足當(dāng)今汽車自動(dòng)變速器維修市場(chǎng)對(duì)人才的需求，各高職學(xué)校在實(shí)踐教學(xué)中投入了大量的故障診斷設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材，供汽車檢測(cè)與維修專業(yè)的學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)訓(xùn)練。這些實(shí)訓(xùn)器材和故障診斷設(shè)備中就包括汽車自動(dòng)變速器的實(shí)訓(xùn)考核臺(tái)架。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)一般都是在傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的研發(fā)基礎(chǔ)上，增添一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如根據(jù)繪制自動(dòng)變速器的電控電路圖，讓學(xué)生能夠更深入地了解自動(dòng)變速器電控電路的工作原理，同時(shí)能夠進(jìn)行故障的設(shè)置。但是，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架很難滿足學(xué)校教學(xué)的具體需求。畢竟企業(yè)的研發(fā)人員很少?gòu)氖缕嚲S修工作或是汽車維修教學(xué)工作。為了提率和節(jié)約成本，學(xué)校一般會(huì)在購(gòu)置部分汽車維修產(chǎn)品的同時(shí)，自行研發(fā)一些符合自身需求的產(chǎn)品，例如汽車電器示教板、汽車自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架等，并在實(shí)踐中進(jìn)行逐步的完善和升級(jí)。為了更好地幫助高職院校提高汽車自動(dòng)變速器實(shí)踐教學(xué)效果，研制符合自身教學(xué)需求的自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架。本文針對(duì)目前市場(chǎng)上比較成熟的典型的大眾01N 型自動(dòng)變速器的工作原理，并結(jié)合汽車自動(dòng)變速器構(gòu)造與維修課程的教學(xué)特點(diǎn)，如既要能夠?qū)ψ詣?dòng)變速器的電控部分進(jìn)行電路的控制分析，又能模擬自動(dòng)變速器的常見(jiàn)故障并檢測(cè)排除，研發(fā)自動(dòng)變速器考核實(shí)訓(xùn)臺(tái)。使其成為可供自動(dòng)變速器故障設(shè)置、故障診斷、故障排除一體化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，以提高實(shí)踐教學(xué)的效果。

1、自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)要求

為了更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器考核實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的教學(xué)功能，需要對(duì)汽車自動(dòng)變速器的電控電路、各檔位油路進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改造，同時(shí)增加相應(yīng)常見(jiàn)故障的故障設(shè)置以及故障的檢測(cè)與排除內(nèi)容。自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架應(yīng)滿足如下要求：

（1）自動(dòng)變速器性能不變

由于所研制的是離車式實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，要實(shí)現(xiàn)模擬自動(dòng)變速器的實(shí)際工作環(huán)境，必須保證實(shí)訓(xùn)臺(tái)架上的自動(dòng)變速器和實(shí)車中的自動(dòng)變速器工作性能一致。自動(dòng)變速器電控單元ECU的線路油路都非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)控制面板時(shí)一定要確保和相應(yīng)的實(shí)車一致無(wú)誤，接線處必須保證良好的絕緣性，以防止短路。同時(shí)，自動(dòng)變速器的ECU又是極為精密的控制系統(tǒng)，任何干擾都可能會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利的影響。因此，某些線路（如傳感器電路）還需要進(jìn)行必要的屏蔽，防止互相干擾。

（2）保證自動(dòng)變速器故障設(shè)置的可靠性和實(shí)用性由于自動(dòng)變速器的電控系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)信號(hào)故障相對(duì)很復(fù)雜，一些常見(jiàn)的工作狀態(tài)或故障很難重現(xiàn)，因此要求在各種不同工作狀態(tài)下這套臺(tái)架都能夠不斷重復(fù)，展示模擬各種常見(jiàn)的故障特點(diǎn)。同時(shí)，為了考核實(shí)踐內(nèi)容，需要有各種不同的故障組合模式。

（3） 為自動(dòng)變速器常見(jiàn)故障的定量分析提供數(shù)據(jù)支持

自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)首先要求能模擬自動(dòng)變速器各種故障的外在現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行定性的分析，同時(shí)得到相應(yīng)故障下自動(dòng)變速器故障的數(shù)據(jù)。我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)變速器考核實(shí)訓(xùn)臺(tái)架主要針對(duì)液壓油路和某些執(zhí)行器進(jìn)行故障的設(shè)置。

（4）綜合考慮實(shí)訓(xùn)教學(xué)、設(shè)備性能以及經(jīng)濟(jì)性等因素

自動(dòng)變速器臺(tái)架的要求設(shè)備性能高，同時(shí)符合當(dāng)前教學(xué)的實(shí)際需要。研制時(shí)要兼顧設(shè)備高性能和制造成本，以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外，在研究試制過(guò)程中，硬件應(yīng)該在自動(dòng)變速器機(jī)體上做相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改造，才能得到和實(shí)際工況相同的效果，這也是自動(dòng)變速器臺(tái)架設(shè)計(jì)時(shí)要重視的實(shí)際問(wèn)題。

（5）安全可靠

組成硬件系統(tǒng)的大眾01N型自動(dòng)變速器等設(shè)備及各種油壓控制傳感器等必須質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定保持與實(shí)車上的工作效果一致。例如，電磁閥分離應(yīng)*、工作可靠，電路線束以及油壓管路安裝可靠，在移動(dòng)或動(dòng)態(tài)中不受影響等。在各種工況下杜絕有誤操作。在這樣的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中，各方面要求都很高，所以每一個(gè)環(huán)節(jié)都要足夠重視。確保自動(dòng)變速器臺(tái)架系統(tǒng)使用安全，工作可靠是硬件設(shè)計(jì)不能違背的根本原則。此外，該實(shí)訓(xùn)臺(tái)架不僅要保證使用時(shí)人員安全，同時(shí)要方便設(shè)備移動(dòng)。以便滿足自動(dòng)變速器檢測(cè)維修實(shí)踐教學(xué)的需要。

2、設(shè)計(jì)方案

為了得到能夠模擬自動(dòng)變速器實(shí)際工況的動(dòng)態(tài)教學(xué)輔助設(shè)備。我們要選擇一臺(tái)合適的自動(dòng)變速器，大眾01N型自動(dòng)變速器使用典型的拉維諾式行星齒輪，使用廣泛。所以我們采用它作為教學(xué)實(shí)實(shí)訓(xùn)臺(tái)的自動(dòng)變速器。

在實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的動(dòng)力源選擇方面，可以采用大功率合適的電動(dòng)機(jī)來(lái)替代模擬發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。通過(guò)帶傳動(dòng)連接來(lái)驅(qū)動(dòng)臺(tái)架中的自動(dòng)變速器。實(shí)訓(xùn)臺(tái)上安裝變頻調(diào)速器，通過(guò)變頻器來(lái)調(diào)節(jié)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的不同輸出，并將動(dòng)力輸入到自動(dòng)變速箱。自動(dòng)變速器的電控單元采用大眾01N自動(dòng)變速器的ECUJ220。與之對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元使用ECUJ217。同時(shí)采用大眾01N 自動(dòng)變速器的換檔手柄及換檔手柄位置信號(hào)。

在設(shè)計(jì)展示面板時(shí)，應(yīng)該要繪制相關(guān)的自動(dòng)變速器油路圖以及電控電路圖，在圖中合理位置設(shè)置診斷座。自動(dòng)變速器各工作信號(hào)通過(guò)并聯(lián)導(dǎo)線將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸故久姘屣@示。為了方便實(shí)時(shí)觀測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，需要將發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器的轉(zhuǎn)速、自動(dòng)變速器的油溫油壓信號(hào)在控制面板上顯示。簡(jiǎn)化節(jié)氣門控制，采用手動(dòng)方式來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置，以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化。

臺(tái)架上安裝故障設(shè)置器，為了方便設(shè)置故障采用開(kāi)關(guān)式故障設(shè)置按鈕?？筛鶕?jù)自動(dòng)變速器實(shí)踐教學(xué)需要設(shè)定常見(jiàn)的故障（一般多用斷路的方式）。故障設(shè)置的信號(hào)只要傳輸?shù)诫娍貑卧?，通過(guò)故障診斷插口連接故障診斷儀，就可診斷和排除故障。這樣設(shè)計(jì)的自動(dòng)變速器臺(tái)架能夠把自動(dòng)變速器的常見(jiàn)故障模擬出來(lái)，使得同學(xué)們能夠在課堂上進(jìn)行故障診斷分析，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3、自動(dòng)變速器臺(tái)架的可行性驗(yàn)證

為了驗(yàn)證自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架是否可以很好的模擬汽車上自動(dòng)變速器的工作規(guī)律和效果，可以對(duì)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架中的自動(dòng)變速器做換檔試驗(yàn)。通過(guò)研究不同條件下的換檔規(guī)律，比對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)之問(wèn)的相似程度，完成驗(yàn)證試驗(yàn)臺(tái)的可行性。目前使用比較多的是以下兩種建模方式：

（1）*動(dòng)力性換檔規(guī)律建模

汽車動(dòng)力性換檔規(guī)律的模型比較復(fù)雜，很多學(xué)者給出的具體公式也不太一樣，但是基本思路是一致的。首先排除其他干擾，設(shè)定不同油門開(kāi)度，相鄰兩檔位下汽車加速度曲線如果在某一速度下重合，那么此速度就是我們所需的*動(dòng)力性換檔點(diǎn)位。把各個(gè)不同節(jié)氣門開(kāi)度下的*動(dòng)力性換檔速度點(diǎn)連接起來(lái)，就可得到相鄰兩檔位的動(dòng)力性換檔規(guī)律曲線。

（2）*燃油經(jīng)濟(jì)性換檔規(guī)律建模

*燃油經(jīng)濟(jì)性換檔規(guī)律建模的方式也有很多，一般需要簡(jiǎn)化計(jì)算設(shè)定某些特定情況，如假設(shè)自動(dòng)變速器換檔過(guò)程車速?zèng)]有變化，外界阻力也沒(méi)有變化。設(shè)置當(dāng)前速度時(shí)相應(yīng)節(jié)氣門開(kāi)度下的油耗的變化曲線規(guī)律。在節(jié)氣門開(kāi)度相同的情況下，某相鄰兩檔位圖像上車速與其油耗zui低值的交點(diǎn)就是我們所要的*經(jīng)濟(jì)性換檔點(diǎn)。建立換擋規(guī)律模型，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)之后，運(yùn)用MATAB 軟件繪制出*燃油經(jīng)濟(jì)性或*動(dòng)力性換檔規(guī)律圖。然后使用自動(dòng)變速器臺(tái)架做實(shí)驗(yàn)，得出相應(yīng)位置的檔位和車速，使之與軟件中換檔規(guī)律圖比較，基本一致的話就可證明臺(tái)架可以仿真模擬自動(dòng)變速器的使用。

以上是作者就汽車自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的研制提出的思路，包括設(shè)計(jì)方案和臺(tái)架的使用功能要求，重點(diǎn)還應(yīng)是自動(dòng)變速器臺(tái)架的使用可行性分析論證。各個(gè)高職院?？梢愿鶕?jù)自身的條件和要求，采用不同模型進(jìn)行試制后的論證。希望本文關(guān)于自動(dòng)變速器臺(tái)架的研制思路能給后續(xù)研究者提供參考。