12AS2535SO變速器DPTO功能模式失效分析與實現(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電控氣動自動變速器，燃油經(jīng)濟性好；操作方便，安全性好；承載能力強，可靠性高。廣泛應(yīng)用于卡車、軌道車輛、起重機、碼頭牽引車等重型車輛。

1 DPTO功能模式失效現(xiàn)象概述

分動箱 （主泵）取力時出現(xiàn)變速器擋位無法升入高擋，導(dǎo)致在取力時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，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，即通過傳動系統(tǒng)傳遞動力，實現(xiàn)取力器獲取動力的功能，此功能與正常行駛功能是獨立的。如圖1所示，分動箱取力動力傳遞：發(fā)動機與變速器直連，并通過離合器直接把動力傳遞給變速器，然后變速器后輸出通過傳動軸與分動箱輸入軸相連，分動箱取力器通過離合器與分動箱的輸入軸直連并獲取動力，因此，當(dāng)車輛正常行駛過程中，車輛逐級提速，變速器擋位逐級升擋順暢，車輛動力傳遞正常，分配適當(dāng)；當(dāng)分動器輸出軸取力時，分動箱取力接口的轉(zhuǎn)速取決于發(fā)動機及其變速器的轉(zhuǎn)速，發(fā)動機和分動器正常運轉(zhuǎn)的情況下，分動器取力轉(zhuǎn)速無法提升到要求轉(zhuǎn)速的故障顯然因變速器引起。

圖1 取力動力系統(tǒng)總成

同時可以排除分動箱與變速器配置不匹配的因素，其原因：若分動箱與變速器配置不匹配，可能會出現(xiàn)傳遞扭矩不足，從而造成輸出轉(zhuǎn)速異常，動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)控制模式進行分析研究，確定引起分動箱取力器轉(zhuǎn)速不能提升的原因：12AS2535SO變速器未收到正確的分動器取力傳感和空擋傳感信號，如圖2所示，分動箱取力控制開關(guān)信號（高電平）和分動箱取力傳感信號 （低電平）接入變速器控制器X81A連接器，而分動箱空擋傳感信號未接入。因此，車輛調(diào)試時變速器控制器沒有收到DPTO功能模式請求，其DPTO功能模式控制未激活，導(dǎo)致在取力時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，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控制器需要同時獲取車輛提供的3路高電平請求信號，即：取力操作開關(guān)控制信號、取力狀態(tài)傳感信號以及分動箱空擋傳感信號，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路控制信號任意一路出現(xiàn)丟失或不符合 （實際為低電平信號），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功能模式實現(xiàn)與驗證

因變速器控制器硬件設(shè)計已定型，無法從內(nèi)部硬件邏輯電路修改完善，因此基于現(xiàn)狀，按照圖3完善后外圍請求控制線路，采用了目前使用的成熟分立元件搭接變速器外圍請求電路方案實現(xiàn)變速器DPTO功能。具體使用的元件明細(xì)如表1所示，線路搭建實施如圖4、圖5、圖6所示。

表1 變速器控制器完善外圍請求控制線路所用元件明細(xì)表

圖4 X81A端口接線實物圖 圖5 兩繼電器接線實物圖

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

圖6 控制開關(guān)接線實物圖