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 блокировки гидротрансформатора.
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.
Электронно управляемые автоматические коробки передач имеют следующие преимущества:
- Увеличенная экономия топлива и повышенные динамические характеристики
- Улучшенное качество переключения передач
- Уменьшенный уровень шума и вибрации
- Больший контроль со стороны водителя
- Самодиагностика
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 активируют различные электромагниты. Электромагнит - это тип электрического переключателя, который имеет проволочную катушку. Когда через катушку протекает электрический ток, то вокруг катушки создаётся электромагнитное поле. 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 блокировки гидротрансформатора.
Электронный модуль 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.
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 блокировки гидротрансформатора и одним для управления давлением в магистрали.
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.
Рассмотрим работу модуля управления на примере АКПП AW30-43.
Модуль управления коробкой передач (4) точно определяет момент переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора в соответствии с выбранным режимом вождения. Для этого используется информация, получаемая со следующих элементов:
- о выбранной передаче - с датчика выбранной передачи (5)
- о выбранном режиме вождения - с переключателя режимов (3)
- о скорости автомобиля - со спидометра (27).
- о частоте вращения солнечной шестерни переднего планетарного механизма - с датчика частоты вращения в коробке передач (12)
- об оборотах и нагрузке двигателя - с модуля управления двигателем (28)
- о степени открытия дроссельной заслонки - с модуля управления двигателем (28)
- о нажатии на педаль тормоза - с выключателя сигналов торможения (29)
- о полном отжатии педали акселератора - с выключателя принудительного понижения передач (kickdown) (30)
- о температуре масла в коробке передач - с датчика температуры в коробке передач (13).
Эта информация обрабатывается в модуле управления, который рассчитывает какая передача для выбранного режима вождения позволяет автомобилю достичь наилучших ходовых характеристик.
Модуль управляет переключением передач, посылая сигналы переключения на два электромагнитных клапана (S1 и S2), расположенных в коробке передач. В зависимости от входных сигналов модуль управления включает блокировку гидротрансформатора. Блокировочный фрикцион включается электромагнитным клапаном (SL).
В АКПП AW 30-40 и AW 30-43 блокировка гидротрансформатора может включаться на трех передачах: 2-й, 3-й и 4-й. Включение блокировки зависит от таких факторов, как температура масла в коробке передач и температура окружающего воздуха.
В момент переключения передач с помощью электромагнитного клапана (STH) осуществляется косвенная регулировка магистрального давления. Снижение крутящего момента двигателя осуществляется в нижеуказанной последовательности:
- модуль управления коробкой передач AW 30-40/AW 30-43 посылает сигнал на модуль управления двигателем Motronic 1.8 (28)
- крутящий момент двигателя снижается (в зависимости от текущей величины крутящего момента)
- модуль управления Motronic 1.8 посылает подтверждение
- осуществляется корректировка магистрального давления в коробке передач
- происходит переключение передачи.
Таким образом повышается плавность переключения передач и уменьшается механический износ элементов.
Модуль управления коробкой передач подсоединен также к диагностическому разъему (6).
Неисправности элементов электронной системы регистрируются в памяти модуля управления для их последующего отображения в виде кодов неисправностей для диагностики. Если неисправность настолько серьезная, что требует немедленного внимания, на панели комбинации приборов начинает мигать сигнальная лампа (7).
Помимо устанавливаемых вручную программ переключения передач (E, S и W), модуль управления коробкой передач имеет ряд постоянно запрограммированных функций.
Они обеспечивают правильный выбор передачи в зависимости от внешних условий.
Под действием внешних условий в большинстве случаев изменяется нагрузка на двигатель, температура внутри или снаружи двигателя и коробки передач. Постоянно запрограммированы следующие функции:
- Для езды в условиях высокогорья модуль управления имеет функцию высокогорной компенсации, которая за счет регулировки периода проскальзывания, позволяет адаптироваться к снижению мощности двигателя.
- Когда рычаг выбора передач находится в положении D, а переключатель режимов в положение ECON, модуль управления контролирует положение дроссельной заслонки при увеличении или уменьшении скорости автомобиля. Соотношение между степенью открытия дроссельной заслонки и изменением скорости интерпретируется как величина наклона дороги. На основании этого соотношения модуль управления выбирает передачу. Эта функция называется "Режим подъема".
- При перегреве коробки передач в результате большой нагрузки в условиях высокой окружающей температуры включение блокировки гидротрансформатора происходит максимально часто. Это снижает проскальзывание и выделение тепла в коробке передач. При низкой температуре модуль управления увеличивает магистральное давление в коробке передач, сокращая периоды включения.
- В модуле управления запрограммированы защитные функции, которые предотвращают ручное включение 2 и 1 передач на высокой скорости.
- Блокируется включение заднего хода, если скорость выше примерно 5 км/час.
- При регистрации серьезной неисправности в электронной системе на приборной панели начинает мигать сигнальная лампа (не для всех неисправностей) и модуль управления переходит в специальный аварийный режим. Система управления предпринимает различные меры для предохранения коробки передач, одновременно стараясь сохранить автомобиль на ходу. В этом режиме водитель может доехать до станции технического обслуживания для ремонта.
Датчики электронной АКПП
Датчик выбранной передачи
Рычаг переключателя передач (2) механически соединен с коробкой передач посредством управляющей штанги (22). Рычаг переключателя передач управляет клапаном гидравлической системы переключения передач посредством вала переключения передач (14), а также посредством датчика стояночного и нейтрального положения коробки передач, с помощью которого осуществляется механическая блокировка ведомого вала.
Датчик выбранной передачи, также расположенный на валу переключения передач, посредством сигналов информирует модуль управления о выбранной передаче. В кожух датчик выбранной передачи заключены также датчик стояночного и нейтрального положения коробки передач, а также выключатель света заднего хода. Соединение со входом и выходом узла датчика осуществляется посредством одного из двух 8-штекерных разъемов в передней левой части коробки передач.
Переключатель передач имеет следующие положения:
- P Стояночное положение. Ведомый вал заблокирован и автомобиль неподвижен.
- R Задний ход.
- N Нейтральное положение. Ведомый вал разблокирован и автомобиль с работающим двигателем может перемещаться, но не в режиме нормальной езды.
- D Положение "Движения". В коробке передач осуществляется включение всех передач для движения вперед.
- 3 В этом положении четвертая передача заблокирована.
- L Положение пониженной передачи. Используется, например, при езде с тяжелым грузом или для преодоления подъемов. Если рычаг переключателя передач находится в положении L, то при трогании с места включается только первая передача. При понижении передачи коробка передач сначала переходит на вторую передачу, а затем, после соответствующего снижения скорости автомобиля, на первую передачу.
Переключатель режимов вождения
Переключатель режимов вождения (3), расположенный у рычага стояночного тормоза, служит для выбора программы (режима) переключения передач.
Водитель может выбрать какой-либо из трех нижеуказанных режимов в соответствии со своим желанием и преобладающими условиями движения:
- E (Экономичный). Модуль управления коробкой передач выбирает такие моменты переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора, которые обеспечивают оптимально экономный расход топлива и максимальную плавность переключения передач.
- S (Спортивный). Модуль управления коробкой передач выбирает моменты переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора, обеспечивающие максимальную приемистость автомобиля.
- W (Зимний). Программа фиксирует выбранную передачу и обеспечивает возможность ручного переключения. В этом режиме в комбинации приборов постоянно горит индикаторная лампа неисправности двигателя. Если автомобиль начинает движение при положении D переключателя передач, сначала обязательно включается третья передача, а затем четвертая передача. На четвертой передаче включена блокировка гидротрансформатора.
Фиксация передачи осуществляется следующим образом:
D - автомобиль трогается на третьей передаче, затем включается четвертая передача. Задействована блокировка гидротрансформатора.
3 - автомобиль трогается на второй передаче, затем включается третья передача. Блокировка гидротрансформатора задействована на третьей передаче.
L - в коробке передач фиксируется первая передача без блокировки гидротрансформатора.
Датчики частоты вращения
Датчик частоты вращения в коробке передач активируется зубчатым импульсным колесом. Сравнивая частоту вращения двигателя и коробки передач, модуль управления определяет величину проскальзывания в гидротрансформаторе. Электромагнитный датчик спидометра активируется зубчатым импульсным колесом. С этого датчика на модуль управления коробкой передач поступает сигнал, характеризующий скорость автомобиля. На современных автомобилях используются активные датчики на магниторезисторах.
Датчики частоты вращения являются индуктивными датчиками с постоянным магнитом. Внутри индуктивного датчика частоты вращения находится постоянный магнит, окруженный катушкой. Датчик частоты вращения закреплен так, что его торцевая сторона находится на определенном расстоянии от зубчатого диска датчика.
Поворот зубчатого диска вызывает изменение магнитного поля. Это изменение приводит к индуцированию переменного напряжения в катушке индуктивного датчика. Частота сигнала изменяется в зависимости от увеличения или уменьшения частоты вращения. Частота сигнала датчика служит считывающему блоку управления входным значением для расчета текущей частоты вращения.
Датчик температуры масла
Датчик температуры масла с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) служит для измерения температуры масла в АКПП. Модуль управления использует эту информацию для расчета моментов переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора (температурное управление блокировкой). Нижний предел температуры масла для срабатывания блокировки составляет 20-30°C. Ниже этой температуры включение блокировка гидротрансформатора не осуществляется, что позволяет коробке передач быстрее прогреться до рабочей температуры. Имеется также верхний предел для расширенной блокировки, примерно 115°C. Он позволяет снизить проскальзывание и таким образом уменьшить теплообразование в коробке передач.
Электромагнитные клапана
Существуют два типа электромагнитных клапанов. Первый тип клапанов работает по принципу "включён - выключен", построены на шариковом клапане и обеспечивают, либо подачу давления, либо нет, либо скачкообразное изменение выходного давления. Второй тип построен на золотниковом клапане и может плавно регулировать выходное давление.
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 S1 и S2 или электромагнитными клапанами переключения передач A, B и C.
Эти электромагнитные клапаны не регулируют количество жидкости в каналах, они просто включают или выключают прохождение потока. 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, S1 включен, а S2 выключен на ручной первой передаче. На второй передаче включен только S2.
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. Электромагнитные клапаны электронного управления переключением передач имеют только два состояния, открытое или закрытое. Они не могут обеспечивать частичный поток.
Электромагнитный клапан управления муфтой гидротрансформатора (SL) 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 (SL) 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 модулирует давление, подаваемое к муфте, которое увеличивает плавность работы коробки передач и экономию топлива.
Электромагнитный клапан с регулируемым усилием (золотниковый клапан) управляет характером переключения передач посредством регулировки давления в магистрали, что позволяет обеспечить взаимное соответствие в работе двигателя и коробки передач, а также учесть запросы водителя. За счет регулировки давления в магистрали система электронного управления обеспечивает плавность переключения передач. Данный клапан, который управляет давлением в магистрали, называется электромагнитным клапаном электронного управления магистральным давлением в АКПП (SLT). Электромагнитный клапан электронного управления магистральным давлением (SLT) - это электромагнитный клапан с регулируемым усилием, содержащий золотниковый клапан. Чтобы управлять давлением в магистрали, модуль управления подаёт сигнал ШИМ на обмотку клапана. Посредством этого сигнала изменяется величина тока протекающего через обмотку клапана. Когда ток не протекает, золотниковый клапан в электромагнитном клапане открывается полностью, и на выходе клапана имеется максимальное давление в магистрали АКПП. Когда модуль управления увеличивает величину тока протекающего через обмотку электромагнитного клапана, золотниковый клапан пропорционально закрывается, уменьшая давление в магистрали.
Диагностика
Модуль управления коробкой передач оснащен встроенной диагностической системой. Модуль управления коробкой передач осуществляет непрерывное самотестирование, а также контроль входных/выходных сигналов системы. При неисправности модуль управления коробкой передач регистрирует код неисправности для диагностики и сигнальная лампа в комбинации приборов начинает мигать. Имеются некоторые исключения. При регистрации кода неисправности система измеряет и фиксирует несколько различных параметров, которые записываются в память вместе с кодом неисправности. При регистрации устойчивой неисправности в коробке передач модуль управления реагирует на неисправность, переходя в аварийный режим работы. Модуль управления принимает различные меры для предохранения коробки передач, одновременно стараясь сохранить автомобиль на ходу. В зависимости от типа и серьезности неисправности может включаться один из следующих режимов:
- Аварийный режим I
- Аварийный режим II
- Аварийный режим III
- Аварийный режим "Limp-home"
Аварийный режим I включается при небольших неисправностях, а аварийный режим "Limp-home" при наиболее серьезных неисправностях.
Аварийный режим I
Для некоторых кодов неисправностей мигает сигнальная лампа в комбинации приборов.
В коробке передач осуществляется включение всех передач, однако на соленоид блокировки гидротрансформатора сигнал не подается и блокировка не включается.
Период проскальзывания передач не адаптирован (высокогорная компенсация), что приводит к нарушению плавности переключения передач.
Аварийный режим II
Как и в Аварийном режиме I
При переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D давление в системе не снижается, что приводит к нарушению плавности включения передач.
При переключении передач отсутствует запрос на уменьшение крутящего момента с модуля управления двигателем.
В комбинации приборов мигает сигнальная лампа.
Аварийный режим III
Как и в Аварийных режимах I и II.
Соленоид STH не регулирует давление в системе. В системе устанавливается максимальное давление, что приводит к нарушению плавности переключения передач и включения передач при переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D.
Аварийный режим ”Limp-home”
Модуль управления коробкой передач прекращает задействование соленоидов, что приводит к прекращению переключения передач. В коробке передач при положениях 3 и L рычага переключателя включается только 3 передача, при положении D - 4 передача и при положении R - задний ход. Переключение передач возможно только в ручном режиме между 3 и 4 передачами, а также передачей заднего хода.
Соленоид STH не регулирует давление в системе. В системе устанавливается максимальное давление, что приводит к нарушению плавности переключения передач и включения передач при переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D.
В комбинации приборов мигает сигнальная лампа.
Если неисправность неустойчивая, модуль управления возвращается в нормальный режим работы после следующего включения зажигания. Контрольная и сигнальная лампы перестают мигать (гаснут) после включения и выключения зажигания определенное количество раз.
Если по какой-либо причине после регистрации кода неисправности в памяти модуля управления коробкой передач данная неисправность исчезает, то информация о неисправности остается в памяти модуля управления.
Для каждого кода неисправности существует счетчик, который регистрирует общее количество включений зажигания, при которых не проявлялись неполадки, соответствующие записанному в память коду неисправности. Если счетчик показывает 0, это свидетельствует, что неисправность устойчивая. Если показание счетчика значительно больше 0, модуль управления коробкой передач интерпретирует эту неисправность как неустойчивую. Если неисправность повторяется, то показание счетчика обнуляется.
Модуль управления коробкой передач может также включать индикаторную лампу неисправности двигателя, расположенную в комбинации приборов. Управление индикаторной лампой неисправности двигателя осуществляет модуль управления двигателем. Модуль управления коробкой передач направляет запрос на модуль управления двигателем на включение индикаторной лампы неисправности двигателя, если зарегистрированная неисправность в коробке передач может привести к изменению состава выхлопных газов. Запрос на включение этой лампы направляется, пока в памяти хранится код неисправности, независимо от формы проявления неисправности (постоянная или неустойчивая неисправность).
Когда модуль управления коробкой передач направляет запрос на включение индикаторной лампы неисправности двигателя, модуль управления двигателем регистрирует код неисправности.
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 блокировки гидротрансформатора.
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.
Электронно управляемые автоматические коробки передач имеют следующие преимущества:
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 активируют различные электромагниты. Электромагнит - это тип электрического переключателя, который имеет проволочную катушку. Когда через катушку протекает электрический ток, то вокруг катушки создаётся электромагнитное поле. 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 блокировки гидротрансформатора.
Электронный модуль 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.
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 блокировки гидротрансформатора и одним для управления давлением в магистрали.
Имеются два основных типа входных сигналов модуля управления:
Рассмотрим работу модуля управления на примере АКПП AW30-43.
Модуль управления коробкой передач (4) точно определяет момент переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора в соответствии с выбранным режимом вождения. Для этого используется информация, получаемая со следующих элементов:
Эта информация обрабатывается в модуле управления, который рассчитывает какая передача для выбранного режима вождения позволяет автомобилю достичь наилучших ходовых характеристик.
Модуль управляет переключением передач, посылая сигналы переключения на два электромагнитных клапана (S1 и S2), расположенных в коробке передач. В зависимости от входных сигналов модуль управления включает блокировку гидротрансформатора. Блокировочный фрикцион включается электромагнитным клапаном (SL).
В АКПП AW 30-40 и AW 30-43 блокировка гидротрансформатора может включаться на трех передачах: 2-й, 3-й и 4-й. Включение блокировки зависит от таких факторов, как температура масла в коробке передач и температура окружающего воздуха.
В момент переключения передач с помощью электромагнитного клапана (STH) осуществляется косвенная регулировка магистрального давления. Снижение крутящего момента двигателя осуществляется в нижеуказанной последовательности:
Таким образом повышается плавность переключения передач и уменьшается механический износ элементов.
Модуль управления коробкой передач подсоединен также к диагностическому разъему (6).
Неисправности элементов электронной системы регистрируются в памяти модуля управления для их последующего отображения в виде кодов неисправностей для диагностики. Если неисправность настолько серьезная, что требует немедленного внимания, на панели комбинации приборов начинает мигать сигнальная лампа (7).
Помимо устанавливаемых вручную программ переключения передач (E, S и W), модуль управления коробкой передач имеет ряд постоянно запрограммированных функций.
Они обеспечивают правильный выбор передачи в зависимости от внешних условий.
Под действием внешних условий в большинстве случаев изменяется нагрузка на двигатель, температура внутри или снаружи двигателя и коробки передач. Постоянно запрограммированы следующие функции:
Датчики электронной АКПП
Датчик выбранной передачи
Рычаг переключателя передач (2) механически соединен с коробкой передач посредством управляющей штанги (22). Рычаг переключателя передач управляет клапаном гидравлической системы переключения передач посредством вала переключения передач (14), а также посредством датчика стояночного и нейтрального положения коробки передач, с помощью которого осуществляется механическая блокировка ведомого вала.
Датчик выбранной передачи, также расположенный на валу переключения передач, посредством сигналов информирует модуль управления о выбранной передаче. В кожух датчик выбранной передачи заключены также датчик стояночного и нейтрального положения коробки передач, а также выключатель света заднего хода. Соединение со входом и выходом узла датчика осуществляется посредством одного из двух 8-штекерных разъемов в передней левой части коробки передач.
Переключатель передач имеет следующие положения:
Переключатель режимов вождения
Переключатель режимов вождения (3), расположенный у рычага стояночного тормоза, служит для выбора программы (режима) переключения передач.
Водитель может выбрать какой-либо из трех нижеуказанных режимов в соответствии со своим желанием и преобладающими условиями движения:
Фиксация передачи осуществляется следующим образом:
D - автомобиль трогается на третьей передаче, затем включается четвертая передача. Задействована блокировка гидротрансформатора.
3 - автомобиль трогается на второй передаче, затем включается третья передача. Блокировка гидротрансформатора задействована на третьей передаче.
L - в коробке передач фиксируется первая передача без блокировки гидротрансформатора.
Датчики частоты вращения
Датчик частоты вращения в коробке передач активируется зубчатым импульсным колесом. Сравнивая частоту вращения двигателя и коробки передач, модуль управления определяет величину проскальзывания в гидротрансформаторе. Электромагнитный датчик спидометра активируется зубчатым импульсным колесом. С этого датчика на модуль управления коробкой передач поступает сигнал, характеризующий скорость автомобиля. На современных автомобилях используются активные датчики на магниторезисторах.
Датчики частоты вращения являются индуктивными датчиками с постоянным магнитом. Внутри индуктивного датчика частоты вращения находится постоянный магнит, окруженный катушкой. Датчик частоты вращения закреплен так, что его торцевая сторона находится на определенном расстоянии от зубчатого диска датчика.
Поворот зубчатого диска вызывает изменение магнитного поля. Это изменение приводит к индуцированию переменного напряжения в катушке индуктивного датчика. Частота сигнала изменяется в зависимости от увеличения или уменьшения частоты вращения. Частота сигнала датчика служит считывающему блоку управления входным значением для расчета текущей частоты вращения.
Датчик температуры масла
Датчик температуры масла с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) служит для измерения температуры масла в АКПП. Модуль управления использует эту информацию для расчета моментов переключения передач и включения блокировки гидротрансформатора (температурное управление блокировкой). Нижний предел температуры масла для срабатывания блокировки составляет 20-30°C. Ниже этой температуры включение блокировка гидротрансформатора не осуществляется, что позволяет коробке передач быстрее прогреться до рабочей температуры. Имеется также верхний предел для расширенной блокировки, примерно 115°C. Он позволяет снизить проскальзывание и таким образом уменьшить теплообразование в коробке передач.
Электромагнитные клапана
Существуют два типа электромагнитных клапанов. Первый тип клапанов работает по принципу "включён - выключен", построены на шариковом клапане и обеспечивают, либо подачу давления, либо нет, либо скачкообразное изменение выходного давления. Второй тип построен на золотниковом клапане и может плавно регулировать выходное давление.
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 S1 и S2 или электромагнитными клапанами переключения передач A, B и C.
Эти электромагнитные клапаны не регулируют количество жидкости в каналах, они просто включают или выключают прохождение потока. 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, S1 включен, а S2 выключен на ручной первой передаче. На второй передаче включен только S2.
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. Электромагнитные клапаны электронного управления переключением передач имеют только два состояния, открытое или закрытое. Они не могут обеспечивать частичный поток.
Электромагнитный клапан управления муфтой гидротрансформатора (SL) 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 (SL) 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 модулирует давление, подаваемое к муфте, которое увеличивает плавность работы коробки передач и экономию топлива.
Электромагнитный клапан с регулируемым усилием (золотниковый клапан) управляет характером переключения передач посредством регулировки давления в магистрали, что позволяет обеспечить взаимное соответствие в работе двигателя и коробки передач, а также учесть запросы водителя. За счет регулировки давления в магистрали система электронного управления обеспечивает плавность переключения передач. Данный клапан, который управляет давлением в магистрали, называется электромагнитным клапаном электронного управления магистральным давлением в АКПП (SLT). Электромагнитный клапан электронного управления магистральным давлением (SLT) - это электромагнитный клапан с регулируемым усилием, содержащий золотниковый клапан. Чтобы управлять давлением в магистрали, модуль управления подаёт сигнал ШИМ на обмотку клапана. Посредством этого сигнала изменяется величина тока протекающего через обмотку клапана. Когда ток не протекает, золотниковый клапан в электромагнитном клапане открывается полностью, и на выходе клапана имеется максимальное давление в магистрали АКПП. Когда модуль управления увеличивает величину тока протекающего через обмотку электромагнитного клапана, золотниковый клапан пропорционально закрывается, уменьшая давление в магистрали.
Диагностика
Модуль управления коробкой передач оснащен встроенной диагностической системой. Модуль управления коробкой передач осуществляет непрерывное самотестирование, а также контроль входных/выходных сигналов системы. При неисправности модуль управления коробкой передач регистрирует код неисправности для диагностики и сигнальная лампа в комбинации приборов начинает мигать. Имеются некоторые исключения. При регистрации кода неисправности система измеряет и фиксирует несколько различных параметров, которые записываются в память вместе с кодом неисправности. При регистрации устойчивой неисправности в коробке передач модуль управления реагирует на неисправность, переходя в аварийный режим работы. Модуль управления принимает различные меры для предохранения коробки передач, одновременно стараясь сохранить автомобиль на ходу. В зависимости от типа и серьезности неисправности может включаться один из следующих режимов:
Аварийный режим I включается при небольших неисправностях, а аварийный режим "Limp-home" при наиболее серьезных неисправностях.
Аварийный режим I
Для некоторых кодов неисправностей мигает сигнальная лампа в комбинации приборов.
В коробке передач осуществляется включение всех передач, однако на соленоид блокировки гидротрансформатора сигнал не подается и блокировка не включается.
Период проскальзывания передач не адаптирован (высокогорная компенсация), что приводит к нарушению плавности переключения передач.
Аварийный режим II
Как и в Аварийном режиме I
При переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D давление в системе не снижается, что приводит к нарушению плавности включения передач.
При переключении передач отсутствует запрос на уменьшение крутящего момента с модуля управления двигателем.
В комбинации приборов мигает сигнальная лампа.
Аварийный режим III
Как и в Аварийных режимах I и II.
Соленоид STH не регулирует давление в системе. В системе устанавливается максимальное давление, что приводит к нарушению плавности переключения передач и включения передач при переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D.
Аварийный режим ”Limp-home”
Модуль управления коробкой передач прекращает задействование соленоидов, что приводит к прекращению переключения передач. В коробке передач при положениях 3 и L рычага переключателя включается только 3 передача, при положении D - 4 передача и при положении R - задний ход. Переключение передач возможно только в ручном режиме между 3 и 4 передачами, а также передачей заднего хода.
Соленоид STH не регулирует давление в системе. В системе устанавливается максимальное давление, что приводит к нарушению плавности переключения передач и включения передач при переводе рычага переключателя передач между положениями P-R, N-R и N-D.
В комбинации приборов мигает сигнальная лампа.
Если неисправность неустойчивая, модуль управления возвращается в нормальный режим работы после следующего включения зажигания. Контрольная и сигнальная лампы перестают мигать (гаснут) после включения и выключения зажигания определенное количество раз.
Если по какой-либо причине после регистрации кода неисправности в памяти модуля управления коробкой передач данная неисправность исчезает, то информация о неисправности остается в памяти модуля управления.
Для каждого кода неисправности существует счетчик, который регистрирует общее количество включений зажигания, при которых не проявлялись неполадки, соответствующие записанному в память коду неисправности. Если счетчик показывает 0, это свидетельствует, что неисправность устойчивая. Если показание счетчика значительно больше 0, модуль управления коробкой передач интерпретирует эту неисправность как неустойчивую. Если неисправность повторяется, то показание счетчика обнуляется.
Модуль управления коробкой передач может также включать индикаторную лампу неисправности двигателя, расположенную в комбинации приборов. Управление индикаторной лампой неисправности двигателя осуществляет модуль управления двигателем. Модуль управления коробкой передач направляет запрос на модуль управления двигателем на включение индикаторной лампы неисправности двигателя, если зарегистрированная неисправность в коробке передач может привести к изменению состава выхлопных газов. Запрос на включение этой лампы направляется, пока в памяти хранится код неисправности, независимо от формы проявления неисправности (постоянная или неустойчивая неисправность).
Когда модуль управления коробкой передач направляет запрос на включение индикаторной лампы неисправности двигателя, модуль управления двигателем регистрирует код неисправности.