Автоматическая коробка передач автомобиля управляется электрогидравлической системой. На процесс переключения передач в автоматической коробке передач влияет давление трансмиссионной жидкости, а электронный блок управления управляет режимами работы и регулирует поток трансмиссионной жидкости с помощью клапанов. Последний получает необходимую информацию от датчиков, считывающих команды водителя, текущую скорость автомобиля, нагрузку на двигатель, температуру и давление трансмиссионной жидкости.
Виды и принцип работы датчиков АКПП
Основная задача системы управления автоматической трансмиссией - определить оптимальный момент переключения передачи. Для этого необходимо учесть ряд параметров. Современные конструкции оснащены программой динамического управления, которая позволяет выбрать соответствующий режим работы в зависимости от условий эксплуатации и текущего движения автомобиля, определяемых датчиками.
В автоматических коробках передач основными датчиками являются датчики скорости (которые определяют частоту вращения на входном и выходном валах коробки передач), датчики давления и температуры рабочей жидкости и датчик положения селектора (ингибитора). Каждый из них имеет свой дизайн и назначение. Также может быть использована информация от других датчиков на автомобиле.
Датчик положения селектора
Датчик положения рычага переключения передач
При изменении положения рычага селектора его новое положение определяется датчиком положения рычага селектора. Полученные данные передаются в электронный блок управления (часто отдельно от автоматической коробки передач, но соединенный с ЭБУ двигателя автомобиля), который запускает соответствующие программы. Это активирует гидравлическую систему в зависимости от выбранного режима движения ('P(N)', 'D', 'R' или 'M'). В руководствах по эксплуатации автомобилей этот датчик часто называют "ингибитором". Датчик обычно расположен на валу селектора коробки передач, который, в свою очередь, находится под капотом автомобиля. Иногда он подключается к приводу золотникового клапана в гидравлическом блоке для получения информации.
Датчик положения автоматического селекторного переключателя можно назвать "многофункциональным", поскольку сигнал от него также используется для включения фонарей заднего хода, а также для контроля привода стартера в режимах P и N. Существует ряд конструкций датчиков, определяющих положение рычага селектора. Классическая схема датчика основана на потенциометре, сопротивление которого изменяется в зависимости от положения рычага селектора. Конструктивно он представляет собой узел из пластин сопротивления, по которым перемещается подвижный элемент (ползун), соединенный с рычагом селектора. В зависимости от положения ползунка изменяется сопротивление датчика и, следовательно, выходное напряжение. Все это находится в корпусе, который невозможно демонтировать. В случае неисправностей датчик положения селектора можно очистить, открыв его путем высверливания заклепок. Однако трудно настроить ингибитор так, чтобы он снова заработал, поэтому проще просто заменить неисправный датчик.
Датчик скорости
Датчик скорости
Автоматическая коробка передач обычно имеет два датчика скорости. Один регистрирует скорость входного (первичного) вала, другой измеряет скорость выходного вала (в переднеприводных коробках передач это скорость дифференциала). ЭБУ автоматической коробки передач использует показания первого датчика для определения текущей нагрузки двигателя и выбора оптимальной передачи. Второй датчик, с другой стороны, используется для контроля коробки передач и определения того, правильно ли были выполнены команды от ЭБУ и включена ли нужная передача.
Конструкция датчика Холла и форма сигнала
Датчик скорости представляет собой бесконтактный магнитный датчик на основе эффекта Холла. Он состоит из постоянного магнита и встроенного чипа Холла, помещенных в герметичный корпус. Он определяет скорость вращения вала и генерирует сигнал в виде импульса переменного тока. Для работы датчика на вал насаживается так называемое импульсное колесо, которое имеет фиксированное количество чередующихся выступов и впадин (довольно часто для этой роли используется обычное зубчатое колесо). Датчик работает следующим образом: когда зуб шестерни или выступ колеса проходит мимо датчика, магнитное поле, создаваемое датчиком, изменяется, и генерируется электрический сигнал в соответствии с эффектом Холла. Затем эти данные преобразуются и передаются в блок управления. Низкий сигнал соответствует впадине, а высокий - выступу.
Основными неисправностями этого датчика являются негерметичность корпуса и окисление контактов. Характерной особенностью является то, что этот датчик нельзя "проверить" с помощью мультиметра.
Реже в качестве датчиков скорости могут использоваться индуктивные датчики скорости. Принцип работы следующий: когда зуб зубчатого колеса проходит через магнитное поле датчика, в катушке датчика возникает напряжение, которое передается в виде сигнала на блок управления. Блок управления использует количество зубьев на шестерне для расчета текущей скорости. Визуально индуктивный датчик очень похож на датчик на эффекте Холла, но существенно отличается формой сигнала (аналоговый) и условиями работы - он не использует опорное напряжение, а генерирует его самостоятельно за счет свойств магнитной индукции. Этот датчик может быть "жестко подключен".
Датчик температуры рабочей жидкости
Датчик температуры для автоматической коробки передач
Температура трансмиссионной жидкости оказывает значительное влияние на работу фрикционного сцепления. Поэтому для защиты сцеплений от перегрева в автоматической коробке передач имеется датчик температуры. Датчик температуры представляет собой термистор, состоящий из корпуса и чувствительного элемента. Последний изготовлен из полупроводника, который меняет свое сопротивление при различных температурах. Сигнал от датчика передается в блок управления автоматической коробки передач. Сигнал обычно представляет собой линейную зависимость между напряжением и температурой. Датчик температуры можно считать только с помощью специального диагностического сканера.
Датчик температуры может быть установлен в картере коробки передач, но чаще всего он встроен в жгут проводов внутри автоматической коробки передач. При превышении допустимой рабочей температуры ЭБУ может принудительно снизить мощность, вплоть до режима отказа трансмиссии.
Датчик давления
В автоматической коробке передач может быть установлен датчик давления, который определяет интенсивность циркуляции жидкости. Их может быть несколько (для разных каналов). Измерение производится путем преобразования давления жидкости в электрические сигналы, которые поступают на электронный контроллер трансмиссии.
Существует два типа преобразователей давления:
- Дискретные - они обнаруживают отклонения режима от заданного значения. При нормальной работе контакты датчика соединены. Если давление в месте расположения датчика давления ниже требуемого, контакты датчика размыкаются, блок управления АКПП получает соответствующий сигнал и передает команду на повышение давления.
- Аналоговые датчики преобразуют уровень давления в электрический сигнал соответствующей величины. Чувствительные элементы этих датчиков способны изменять свое сопротивление в зависимости от степени деформации под давлением.
Следует отметить, что если любой из вышеперечисленных датчиков выходит из строя, автомобиль может перейти в "режим отказа". Для более детального определения неисправностей можно провести тест самодиагностики, используя, например, недорогой мультимашинный сканер Rokodil ScanX.
Автомобильный сканер Rokodil ScanX
Сканирующий инструмент точно определит причину неисправности и может быть устранен на месте или с помощью технического специалиста мастерской. Если устранить проблему на месте невозможно и автомобиль все еще находится в "аварийном режиме", проверьте уровень масла в автоматической коробке передач и убедитесь, что трансмиссионная жидкость не вытекает и нет запаха горелого масла. В этом случае не ездите дальше. Если нет, воспользуйтесь сканером, чтобы вывести автомобиль из "аварийного режима" и доехать до ближайшей станции технического обслуживания.
Вспомогательные датчики управления АКПП
Помимо основных датчиков, относящихся непосредственно к трансмиссии, ее электронный блок управления может использовать информацию, полученную от вспомогательных источников. Обычно это следующие датчики:
- Датчик педали тормоза - его сигнал используется, когда рычаг селектора зафиксирован в положении "P".
- Датчик положения педали акселератора - установлен в электронной педали акселератора. Он необходим для определения текущего запроса режима вождения на стороне водителя.
- Датчик положения дроссельной заслонки - расположен в корпусе дроссельной заслонки. Сигнал от этого датчика указывает на текущую нагрузку двигателя и влияет на выбор оптимальной передачи.
Совокупность датчиков автоматической коробки передач обеспечивает правильное функционирование коробки передач и комфорт при вождении. В случае отказа датчика система перестанет балансировать, о чем водитель будет немедленно проинформирован бортовой диагностической системой (т.е. на приборной панели появится сообщение "ошибка"). Игнорирование этих предупреждений может привести к серьезным проблемам в важных областях автомобиля, поэтому рекомендуется направить водителя в специализированный сервис сразу же после обнаружения неисправности.
