关于进口ZF（柳齿）变速箱电脑控制技术的改进

马志斌

（西南交通大学 611756）

关于进口ZF（柳齿）变速箱电脑控制技术的改进

马志斌

（西南交通大学 611756）

电磁液控变速箱电脑控制线头多，容易出现各种故障问题，使用极其不理想，尤其不适合我国工程施工工作的恶劣环境，本文将变速箱电脑盒去掉，采用继电器交叉组合控制，直接控制档位换挡电磁阀，成本低，可操作性高，大大节约维修或更换电脑的时间和成本。

ZF；电磁液控；变速箱；电脑控制技术改进

前言

目前大吨位装载机、大马力平地机、压路机等工程机械均配置ZF电磁液控变速箱，该变速箱适用范围广泛，将逐步替代落后的机械变速箱和液控变速箱以及行星变速箱。

该变速箱在档位器手动控制的基础上增加了电脑控制，通过电脑输出信号控制电磁阀，继而控制液控档位阀，继而控制高压工作油进入换挡离合器活塞腔，推动活塞产生位移，压紧离合器片，传递动力，实现高低换挡过程。

由于施工环境恶劣和操作不当，致使该变速箱常常失去高档位，高温、潮湿或传感器损坏都可能导致电脑控制失灵，档位不正常。如何进行技术改进，提高设备的技术状态、使用状态和经济效益，就是本文要解决的问题。

1 ZF变速箱电控系统的组成

ZF变速箱控制系统包括：档位选择器、电脑控制盒、电磁液控操纵阀以及连接电线、接头等。

1.1 人工手动控制的档位器

该档位器具有前进一、二、三、四挡；后退一、二、三、四档；空档一、二、三、四档；KD低挡控制功能；制动无档功能；空挡启动AS功能；该档位选择器实际上就是根据不同的档位输出不同的线路电信号，该信号具体输出情况与线路是否来电有关。简述如下：

黄线来电，控制电磁阀M3（自下往上数第四个电磁阀）有电，M3控制KV前进离合器，产生前进档位。

粉红线来电，控制电磁阀M1（自下往上数第一个电磁阀）有电，M1控制KR后退离合器，产生当退档。

蓝线来电，控制电磁阀M2（自下往上数第二个电磁阀）有电，M2控制K1一档离合器，产生一档。

蓝线不来电，控制电磁阀M2没有电，产生二档。

绿线来电，控制电磁阀M2、M4（自下往上数第五个电磁阀）都无电，产生三挡。

蓝绿都来电，控制电磁阀M5（自下往上数第三个电磁阀）有电，产生四档。

1.2 电脑插头的作用和意义

电脑和电缆接头分为两列，以较长一列在左，较短一列在右的视角。从下往上依次编号1～35。其中较为重要的接头作用如下：

1（.+）129#2（.+）128#5.输入AD5粉红6#6.151#8.输入AD2绿8#14.输出E，M415.输出C，M217.速度传感器线118（.-）200#19（.+）红2#输入22.129#23.AD4黄4#输入24.AD7紫10#输入25.AD3黑9#输出26.AD1蓝7#输入27.速度传感器229.AD6灰29#输入31.A，M5输出32.D，M3 输出 33.B，M1 输出 35.F，（-）输出。

1.3 电脑输出信号控制操纵阀的电磁阀

电磁操纵阀的电线接头有一个缺口，与阀体的突起相对应，确保了线路与电磁阀的一一对应关系。线头上面标有ABCDEF，分别对应M5/M1/M2/M3/M4/负极搭铁；电磁阀的顺序是自下而上M1/M2/M5/M3/M4，分别控制与之相对应的五个液控换向阀。阀体上面有六个测压口，分别测出离合器内部的压力，测定一组或几组的离合器内部压力数值，判断该油路的泄油情况。

电磁液控操纵阀有五个液控换向阀，相互结合分别控制12个档位；

电磁液控操纵阀的减压阀产生先导压力；溢流控制阀控制主压力不要超过1.3～1.5MPa；控制压力阀进一步控制压力；返回阀控制换挡时压力迅速变为零，避免冲击现象。

双压阀进一步控制压力在1.3～1.5MPa之间。

1.4 由此可以看出，档位控制经过的过程是

A档位器→B电脑→C操纵阀的电磁阀→D液控变速箱换挡活塞。

电脑位于档位控制的中间部分，承上启下，但是电脑还要通过转速传感器、压力传感器接受信号，来感知变速箱的转速和压力，以便做出正确判断输出合适的档位。

但是，由于施工环境恶劣，传感器常常发出错误信号，电脑也随之发出错误信号，致使档位不正常，出现误工浪费或者设备受损等现象，甚至出现车辆不能前进或后退的现象，更有甚者误认为变速箱的机械或者液压出现问题，导致判断故障错误，造成维修成本增高，长时间无法按照正确思路维修车辆。

为避免以上问题，我们将电脑去掉，去掉电脑中间控制环节，有：

A档位器→B继电器组合→C操纵阀的电磁阀→D液控变速箱换挡活塞，继电器成本低易诊断，避免除了档位器信号以外因素的干扰以及中间控制环节的错误。

2 继电器组合线路图

图1 继电器组合交叉电路图

从该线路图中看出，只要设备产生制动，前进和后退的电磁阀M3和M1都无电，确保设备处于空挡状态，确保设备在制动中受损伤。

KD功能，一旦KD开关动作，则将不会产生三档和四档的高档位。

相应颜色的电线是否来电，直接控制相应的档位，完全实现了电脑完好时的状态，也就是说，完全可以用继电器组装模块替代电脑盒，实现简单明了，故障易判断，运行可靠，质量优于电脑盒。

3 现实实践结论

在现实施工和维修过程中，经过该技术改造的设备，已经成功几百例，电脑损坏无法确定是否电脑损坏，即使真的电脑损坏，更换电脑需要七千多元，而继电器的费用仅仅几十元，在现实生产中得到广大设备使用者的好评，同时也得到国内生产组装该设备的厂家的一致好评，为组装厂家解决了技术难题，为国家节约了购买电脑盒的外汇，为使用者提供简便的故障判断方式，大大提高设备的利用率和完好率，大大提高了经济使用价值。

U472

A

1004-7344（2016）10-0278-02

2016-3-15