Система электронного управления автоматической коробкой передач
23.05.2010
Системы управления
Система электронного управления автоматической коробкой передач считывает информацию, поставляемую датчиками автомобиля, и преобразовывает эти данные в выходные сигналы. Эти сигналы воздействуют на электромагнитные клапаны, которые управляют синхронизацией переключения передач, характером переключения передач и работой муфты гидротрансформатора. В этом разделе идентифицируются элементы системы электронного управления и описывается, как они работают.
До этого момента мы описали теоретические основы и практические принципы работы гидравлически активизируемых коробок передач. С изменением технологий системы с регулятором и с вакуумным модулятором, используемые на гидравлически активизируемых коробках передач, были заменены электрическими электромагнитными клапанами, переключателями и датчиками.
Преимущества электронно управляемых автоматических коробок передач -следующие:
• Увеличенная экономия топлива и повышенные динамические характеристики
• Улучшенное качество переключения передач
• Уменьшенный уровень шума и вибрации
• Больший контроль со стороны водителя
• Самодиагностика
Теоретические сведения по электронике
Система электронного управления - это специальная компьютерная система, которая принимает входные сигналы от различных датчиков, расположенных в автомобиле. На основе информации, поставляемой этими датчиками, система электронного управления посылает выходные сигналы, которые активизируют различные электромагниты. (Электромагнит - это тип электрического переключателя, который имеет проволочную катушку. Когда прикладывается электрический ток, катушка намагничивается. Электромагнитное поле перемещает якорь, который размыкает и замыкает переключатель.) Эти электромагниты управляют гидравлическими и механическими функциями, которые заставляют работать коробку передач. Система электронного управления определенным образом управляет синхронизацией переключения передач, регулировкой давления в магистрали и работой муфты гидротрансформатора.
Теоретические сведения о модуле управления
"Мозг" системы электронного управления -это модуль, в котором находятся электронные печатные схемы, микропроцессорные чипы и штекерные разъемы для входных и выходных устройств.
Используя информацию, получаемую от входных датчиков, модуль управления определяет нагрузку двигателя, скорость и рабочие условия двигателя и рабочие условия коробки передач. Затем модуль управления управляет выходными электромагнитами, выборочно заземляя или подавая напряжение к некоторым электрическим цепям.
Входные и выходные сигналы
Некоторые входные сигналы исходят из датчиков, относящихся к двигателю, таких как датчик массового расхода воздуха, датчик температуры воздухозабора и датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя. Эти датчики дают модулю управления информацию о текущем рабочем состоянии двигателя.
Другие входные сигналы базируются на запросах водителя. Например, датчик положения дроссельной заслонки сообщает информацию о положении педали акселератора. Другие входные сигналы исходят непосредственно из коробки передач. Например, датчики подают информацию о частоте вращения вторичного вала, температуре трансмиссионной жидкости и выборе диапазона передач.
Используя эти входные сигналы, модуль управления определяет правильное время и условия для переключения передач или активизации муфты гидротрансформатора. Кроме того, модуль управления задает давление в магистрали, необходимое для обеспечения максимальной плавности переключения передач (характера переключения передач).
Для выполнения этих функций модуль управления обычно управляет четырьмя электронными электромагнитными клапанами: двумя для переключения передач, одним для модуляции муфты гидротрансформатора и одним для управления давлением в магистрали.
Входные устройства модуля управления
Имеются два основных типа входных сигналов модуля управления:
• Входные сигналы, связанные с объектами вне коробки передач, такими как охлаждающая жидкость двигателя и муфта компрессора системы кондиционирования воздуха. Эти входные устройства включают в себя датчики, которые определяют запросы водителя и двигателя.
• Входные сигналы, относящиеся непосредственно к коробке передач, такие как частота вращения вторичного вала и температура трансмиссионной жидкости.
Эти входные сигналы описываются на следующих страницах. Описание рассчитано на то, что вы знакомы с терминами, относящимися к автомобильным электрическим системам.
Датчик диапазона коробки передач (TR) располагается на картере коробки передач в месте расположения рычага выбора передач. Этот датчик включает в себя ряд понижающих резисторов, которые действуют как делители напряжения. Модуль управления постоянно контролирует показания напряжения в датчике TR, что позволяет определять положение рычага выбора передач (например, Р, R, N, D или 1).
Датчик частоты вращения вторичного вала (OSS) и датчик частоты вращения первичного вала (ISS)
Датчик частоты вращения вторичного вала (OSS) и датчик частоты вращения первичного вала (ISS) - это магнитные датчики. Датчик OSS посылает модулю управления сигнал напряжения, пропорциональный частоте вращения коронной шестерни вторичного вала. Датчик ISS посылает модулю управления сигнал напряжения, пропорциональный частоте вращения первичного вала. Модуль управления использует эту информацию для определения порядка переключения передач, регулировки давления в магистрали и управления муфтой гидротрансформатора.
Датчик скорости автомобиля (VSS)
Датчик скорости автомобиля (VSS) - это магнитный датчик, установленный около задней части коробки передач. Датчик VSS, приводимый в движение маленькой шестерней, посылает модулю управления сигнал напряжения, пропорциональный частоте вращения вторичного вала. Модуль управления использует этот сигнал в качестве дополнительного входного сигнала только для изменения порядка переключения передач на более высокую передачу. (Датчик OSS дает модулю управления первичную информацию о скорости автомобиля.)
В некоторых автомобилях используется сигнал скорости автомобиля, поступающий от другой системы, такой как система ABS.
Широтно-импульсный модулированный (PWM) электромагнитный клапан управляет активизацией и отпусканием муфты гидротрансформатора. Будучи активизированной, это муфта блокирует турбину и крышку гидротрансформатора вместе, образуя механическую связь между двигателем и первичным валом коробки передач.
Модуль управления дает сигнал этому электромагнитному клапану, разрешая соответствующему количеству жидкости пройти в клапан управления муфтой гидротрансформатора. Количество жидкости, находящейся под давлением, управляет перемещением поршня муфты. Этот электромагнитный клапан также называется электромагнитным клапаном управления муфтой гидротрансформатора (ТСС).
Выходные устройства системы управления
Используя входные сигналы от различных датчиков автомобиля, выходы модуля управления дают сигналы электромагнитным клапанам, которые управляют работой коробки передач.
Типы электромагнитных клапанов
В качестве выходных устройств используются электромагнитные клапаны трех различных типов:
• Широтно-импульсный модулированный электромагнитный клапан - управляет муфтой гидротрансформатора
• Электромагнитный клапан включения/выключения - включает или выключает поток трансмиссионной жидкости к клапанам переключения передач
• Электромагнитный клапан с регулируемым усилием - регулирует характер переключения передач, управляя давлением в магистрали
Датчик температуры трансмиссионной жидкости (TFT) - это терморезистор, расположенный на блоке клапанов управления коробкой передач. Его сопротивление изменяется с изменением температуры трансмиссионной жидкости. Модуль управления измеряет напряжение датчика TFT, чтобы определить температуру трансмиссионной жидкости.
Модуль управления использует сигнал датчика TFT, чтобы определить, действительно ли требуется порядок переключения передач для "запуска из холодного состояния" или нет. Когда трансмиссионная жидкость холодная, модуль управления изменяет нормальный порядок переключения передач и предотвращает активизацию (включение) муфты гидротрансформатора.
Модуль управления использует сигнал датчика TFT также для блокировки гидротрансформатора, чтобы уменьшить температуру масла.
Два или три простых электромагнитных клапана включения/ выключения, установленных в одном корпусе, управляют потоком жидкости к клапанам переключения передач. Электромагнитные клапаны могут называться электромагнитным клапаном переключения передач 1 (SS1) и электромагнитным клапаном переключения передач 2 (SS2) или электромагнитными клапанами переключения передач А, В и С. Эти электромагнитные клапаны не регулируют количество жидкости в каналах, они просто включают или выключают прохождение потока.
Электромагнитный клапан с регулируемым усилием (VFS) управляет характером переключения передач посредством регулировки давления в магистрали, что позволяет обеспечить соответствие состояний двигателя и коробки передач, а также учесть запросы водителя. За счет регулировки давления в магистрали, чтобы обеспечить соответствие состояний, система электронного управления обеспечивает плавность переключения передач. VFS, который управляет давлением в магистрали, называется электромагнитным клапаном электронного управления давлением (ЕРС).
Работа электромагнитных клапанов
Электромагнитный клапан управления муфтой гидротрансформатора (ТСС) подает к муфте полное давление, не подает никакое давление или подает изменяющееся давление. Когда шаровой клапан закрывается, никакой поток жидкости под давлением не идет к клапану управления муфтой, и муфта отпускается. Когда шаровой клапан полностью открыт, к муфте подается полное давление, и она активизируется.
Электромагнитный клапан ТСС также может подавать частичный поток к муфте для блокировки проскальзывания. При блокировке проскальзывания модуль управления быстро включает и выключает электромагнитный клапан в течение переменных промежутков времени. Шаровой клапан открывается и закрывается, посылая жидкость короткими импульсами к клапану управления муфтой. Таким образом, электромагнитный клапан ТСС модулирует давление, подаваемое к муфте, которое увеличивает плавность работы коробки передач и экономию топлива.
Модуль управления управляет моментами автоматического переключения передач, посылая сигналы к электромагнитным клапанам включения/ выключения управления переключением передач.
Электромагнитные клапаны могут включаться или выключаться в различных комбинациях. Эти комбинации определяют, какие клапаны переключения передач работают. Например, SS1 включен, a SS2 выключен на ручной первой передаче. На второй передаче включен только SS2.
Электромагнитные клапаны управления переключением передач обычно выключены, если они электрически не активизированы модулем управления. Когда электромагнитный клапан выключается, шаровой клапан открывается, и жидкость течет назад в масляный картер. Когда электромагнитный клапан включается, шаровой клапан закрывается, и жидкость идет к клапанам переключения передач. В отличие от электромагнитного клапана ТСС электромагнитные клапаны электронного управления переключением передач имеют только два состояния, открытое или закрытое. Они не могут обеспечивать частичный поток.
Электромагнитный клапан электронного управления давлением (ЕРС) - это электромагнитный клапан с регулируемым усилием, содержащий золотниковый клапан. Чтобы управлять давлением в магистрали, модуль управления посылает изменяющееся количество тока к электромагнитному клапану ЕРС. Когда никакой ток не подается, золотниковый клапан в электромагнитном клапане ЕРС открывается полностью и из клапана исходит максимальное давление в магистрали. Когда модуль управления увеличивает подачу тока к электромагнитному клапану ЕРС, золотниковый клапан пропорционально закрывается, уменьшая давление в магистрали.
Комментарии
Пока нет комментариев