隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車電子電控系統(tǒng)占整車的比例越來越高。這對汽車維修技師的技能也就提出了更高的要求。目前自動擋的汽車快速增多，為了滿足當(dāng)今汽車自動變速器維修市場對人才的需求，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變速器的實(shí)訓(xùn)考核臺架。國內(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)繪制自動變速器的電控電路圖，讓學(xué)生能夠更深入地了解自動變速器電控電路的工作原理，同時能夠進(jìn)行故障的設(shè)置。但是，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的自動變速器實(shí)訓(xùn)臺架很難滿足學(xué)校教學(xué)的具體需求。畢竟企業(yè)的研發(fā)人員很少從事汽車維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)校一般會在購置部分汽車維修產(chǎn)品的同時，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、汽車自動變速器實(shí)訓(xùn)臺架等，并在實(shí)踐中進(jìn)行逐步的完善和升級。為了更好地幫助高職院校提高汽車自動變速器實(shí)踐教學(xué)效果，研制符合自身教學(xué)需求的自動變速器實(shí)訓(xùn)臺架。本文針對目前市場上比較成熟的典型的大眾01N 型自動變速器的工作原理，并結(jié)合汽車自動變速器構(gòu)造與維修課程的教學(xué)特點(diǎn)，如既要能夠?qū)ψ詣幼兯倨鞯碾娍夭糠诌M(jìn)行電路的控制分析，又能模擬自動變速器的常見故障并檢測排除，研發(fā)自動變速器考核實(shí)訓(xùn)臺。使其成為可供自動變速器故障設(shè)置、故障診斷、故障排除一體化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺，以提高實(shí)踐教學(xué)的效果。

1、自動變速器實(shí)訓(xùn)臺架的設(shè)計(jì)要求

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

（1）自動變速器性能不變

由于所研制的是離車式實(shí)訓(xùn)臺架，要實(shí)現(xiàn)模擬自動變速器的實(shí)際工作環(huán)境，必須保證實(shí)訓(xùn)臺架上的自動變速器和實(shí)車中的自動變速器工作性能一致。自動變速器電控單元ECU的線路油路都非常復(fù)雜，在設(shè)計(jì)控制面板時一定要確保和相應(yīng)的實(shí)車一致無誤，接線處必須保證良好的絕緣性，以防止短路。同時，自動變速器的ECU又是極為精密的控制系統(tǒng)，任何干擾都可能會對其產(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）保證自動變速器故障設(shè)置的可靠性和實(shí)用性由于自動變速器的電控系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)信號故障相對很復(fù)雜，一些常見的工作狀態(tài)或故障很難重現(xiàn)，因此要求在各種不同工作狀態(tài)下這套臺架都能夠不斷重復(fù)，展示模擬各種常見的故障特點(diǎn)。同時，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） 為自動變速器常見故障的定量分析提供數(shù)據(jù)支持

自動變速器實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)首先要求能模擬自動變速器各種故障的外在現(xiàn)象，同時對常見故障進(jìn)行定性的分析，同時得到相應(yīng)故障下自動變速器故障的數(shù)據(jù)。我們設(shè)計(jì)的自動變速器考核實(shí)訓(xùn)臺架主要針對液壓油路和某些執(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

自動變速器臺架的要求設(shè)備性能高，同時符合當(dāng)前教學(xué)的實(shí)際需要。研制時要兼顧設(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，在研究試制過程中，硬件應(yīng)該在自動變速器機(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，這也是自動變速器臺架設(shè)計(jì)時要重視的實(shí)際問題。

（5）安全可靠

組成硬件系統(tǒng)的大眾01N型自動變速器等設(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，在移動或動態(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，所以每一個環(huán)節(jié)都要足夠重視。確保自動變速器臺架系統(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)臺架不僅要保證使用時人員安全，同時要方便設(shè)備移動。以便滿足自動變速器檢測維修實(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變速器實(shí)際工況的動態(tài)教學(xué)輔助設(shè)備。我們要選擇一臺合適的自動變速器，大眾01N型自動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)臺的自動變速器。

在實(shí)訓(xùn)臺架的動力源選擇方面，可以采用大功率合適的電動機(jī)來替代模擬發(fā)動機(jī)動力輸出。通過帶傳動連接來驅(qū)動臺架中的自動變速器。實(shí)訓(xùn)臺上安裝變頻調(diào)速器，通過變頻器來調(diào)節(jié)控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以模擬發(fā)動機(jī)的不同輸出，并將動力輸入到自動變速箱。自動變速器的電控單元采用大眾01N自動變速器的ECUJ220。與之對應(yīng)的發(fā)動機(jī)電控單元使用ECUJ217。同時采用大眾01N 自動變速器的換檔手柄及換檔手柄位置信號。

在設(shè)計(jì)展示面板時，應(yīng)該要繪制相關(guān)的自動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。自動變速器各工作信號通過并聯(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)時觀測和試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，需要將發(fā)動機(jī)和自動變速器的轉(zhuǎn)速、自動變速器的油溫油壓信號在控制面板上顯示。簡化節(jié)氣門控制，采用手動方式來調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置，以模擬發(fā)動機(jī)負(fù)荷的變化。

臺架上安裝故障設(shè)置器，為了方便設(shè)置故障采用開關(guān)式故障設(shè)置按鈕。可根據(jù)自動變速器實(shí)踐教學(xué)需要設(shè)定常見的故障（一般多用斷路的方式）。故障設(shè)置的信號只要傳輸?shù)诫娍貑卧?，通過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)的自動變速器臺架能夠把自動變速器的常見故障模擬出來，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、自動變速器臺架的可行性驗(yàn)證

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

（1）*動力性換檔規(guī)律建模

汽車動力性換檔規(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*動力性換檔點(diǎn)位。把各個不同節(jié)氣門開度下的*動力性換檔速度點(diǎn)連接起來，就可得到相鄰兩檔位的動力性換檔規(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，一般需要簡化計(jì)算設(shè)定某些特定情況，如假設(shè)自動變速器換檔過程車速沒有變化，外界阻力也沒有變化。設(shè)置當(dāng)前速度時相應(yīng)節(jié)氣門開度下的油耗的變化曲線規(guī)律。在節(jié)氣門開度相同的情況下，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*動力性換檔規(guī)律圖。然后使用自動變速器臺架做實(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架可以仿真模擬自動變速器的使用。

以上是作者就汽車自動變速器實(shí)訓(xùn)臺架的研制提出的思路，包括設(shè)計(jì)方案和臺架的使用功能要求，重點(diǎn)還應(yīng)是自動變速器臺架的使用可行性分析論證。各個高職院校可以根據(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)于自動變速器臺架的研制思路能給后續(xù)研究者提供參考。