Признаки неисправности блока управления акпп. Полезная информация

Повышение требований к удобству управления коробкой передач и комфортабельности езды, а также экономичности, привело к необходимости использования электроники в автоматической коробке передач (АКП). Система управления АКП, которая первоначально была гидравлической, с начала 80-х г.г. постепенно заменяется электрогидравлической системой управления. В гидравлической системе управления АКП распределение передач и необходимые процессы переключения передач осуществлялись при помощи сложной системы масляных каналов и механических клапанов в распределительном модуле в зависимости от скорости движения и положения педали акселератора.

В электрогидравлической системе блок управления фиксирует различные рабочие условия, инициирует процессы переключения путем управления несколькими электромагнитными клапанами, расположенными в упрощенном распределительном модуле, а также управляет блокировочной муфтой гидротрансформатора. При этом во время процесса переключения блок управления двигателя может, например, дополнительно уменьшать угол опережения зажигания (= уменьшение крутящего момента), обеспечивая мягкое и плавное переключение.

Качество процессов переключений также определяется модуляционным давлением, которое может регулироваться редукционным клапаном, управляемым блоком управления. Точки переключения определены в блоке управления разными характеристиками переключения, в результате в зависимости от входных величин происходит максимально плавное переключение, не вызывающее износа деталей и снижающее расход топлива.

Рисунок. Характеристики переключения 5-ступенчатой АКП с блокировочной муфтой гидротрансформатора: _____ переключение на высшую передачу —— переключение на низшую передачу -…-…- блокировочная муфта ЗАКР. -.-.-.-.- блокировочная муфта ОТКР.

Кроме того, при использовании некоторых систем у водителя появляется дополнительная возможность выбора программ движения с разными характеристиками переключения. При этом в соответствии с заданной программой точки переключения выбираются с учетом расхода топлива и оптимизации мощности или же поддерживается выбранная вручную передача. Системы с более сложными программами могут самостоятельно выбирать разные запрограммированные характеристики переключения в зависимости от дорожной ситуации, манеры езды водителя, условий окружающей среды или дополнительных ручных манипуляций.

Электронная система управления АКП облегчает производителям автомобилей задачу интеграции АКП в другой автомобиль только лишь путем перепрограммирования блока управления без сложных изменений АКП или ее распределительного модуля.

Система управления

Распределяет потоки рабочей жидкости (ATF), она состоит из набора золотников, масляного насоса, гидроблока. Бывает два вида систем гидравлическая или электронная.

Гидравлическая система

Использует давление масла от дроссельного клапана в зависимости от нагрузки в данный момент, центробежного регулятора, соединенного с выходным валом АКП. Рабочая жидкость от этих регуляторов подходит к золотнику и действует на него с разных сторон, и в зависимости от разности давления он перемещается в одну или другую сторону открывая нужные каналы, это определяет на какую передачу переключится коробка.

Электронная система

С помощью этой системы можно добиться более гибких режимов работы, которые не может обеспечить полностью гидравлическая система. Она использует соленоиды (электромагнитные клапаны), они перемещают золотники. Работой всех соленоидов руководит электронный блок управления (ЭБУ) коробки иногда объединённый с ЭБУ двигателя. На основании показаний, поступающих от датчика скорости, температуры масла, педали газа и рычага коробки даёт сигналы соленоидам. Электромагнитные клапаны делятся на регулирующие давление, управляющие переключением, распределяющие потоки.

Рекомендуем:  Автоматическое включение фар

Регулирующие формируют и поддерживают в пределах заданной величины давление рабочей жидкости, которое зависит от состояния автомобиля. Клапаны переключения управляют передачами, подавая жидкость к муфтам включения передач. Распределяющие потоки направляют жидкость из одного канала гидроблока в другой.

При выборе режима АКПП рычагом селектора, поступает сигнал на клапан управления режимом по механической или электронной связи. Он направляет ATF только к тем клапанам, которые могут быть задействованы для включения передач, разрешённых в этом режиме.

Гидроблок

Устройство гидроблока

Самый сложный узел АКП, он состоит из металлической плиты с большим количеством каналов и всей механической части системы управления (золотники, соленоиды). В нём перераспределяются потоки жидкости, и через него обеспечивается доступ ATF с нужным давлением во все элементы механической части коробки.

Масляный насос

Располагается внутри коробки передач и бывает разных типов (шестерёнчатого, трохоидного, лопастного), может полностью управляться электроникой или же иметь механическую связь с гидротрансформатором и двигателем. Он осуществляет беспрерывную циркуляцию ATF и создаёт давление в системе. Непосредственно сам насос не создаёт давление, а заполняет рабочей жидкостью гидросистему, и при помощи тупиковых каналов в гидроблоке начинает формироваться давление. В современных АКПП всё чаще используется автоматический (электронный) насос, позволяющий оптимальным образом поддерживать давление.

Что такое АКПП и история ее создания

Селектор автоматической коробки передач

Автоматическая коробка передач, или АКПП, представляет собой трансмиссию, обеспечивающую выбор оптимального передаточного числа в соответствии с условиями движения без участия водителя. Это обеспечивает хорошую плавность хода автомобиля, а также комфорт при движении для водителя.

В настоящее время существует несколько видов автоматической КПП:

  • гидромеханическая (классическая);
  • механическая с двумя сцеплениями (например, DSG);
  • роботизированная;
  • бесступенчатый вариатор (CVT).

В данной статье все внимание будет уделено классическому автомату.

История изобретения

Основу автоматической трансмиссии составляет планетарная коробка передач и гидротрансформатор, впервые изобретенный исключительно для нужд судостроения в 1902 году немецким  инженером Германом Фиттенгером. Далее в 1904 году братья Стартевенты из Бостона представили свой вариант автоматической КПП, имеющий две коробки передач и напоминающий чуть доработанную механику.

Первая серийная автоматическая коробка передач GM Hydramatic

Автомобиль, оснащенный планетарной коробкой передач, впервые увидел свет под маркой Ford Т. Суть коробки заключалась в плавном переключении скоростей за счет двух педалей. Первая включала повышающую и понижающую передачи, а вторая – заднюю.

Эстафету приняла компания General Motors, которая в середине 1930-х годов выпустила полуавтоматическую трансмиссию. Сцепление в автомобиле еще продолжало присутствовать, а планетарным механизмом управляла гидравлика.

Приблизительно в это же время компания Крайслер доработала конструкцию коробки гидромуфтой, а вместо двухступенчатой коробки стал использоваться овердрайв – повышающая передача с передаточным числом менее единицы.

Первую в мире полностью автоматическую КПП в 1940 году создала все та же компания General Motors. АКПП представляла собой сочетание гидромуфты с четырехступенчатой планетарной коробкой с автоматическим управлением посредством гидравлики.

Сегодня известны уже шести-, семи-, восьми- и девятиступенчатые АКПП, производителями которых являются как автоконцерны (KIA, Hyundai, BMW, VAG), так и специализированные компании (ZF, Aisin, Jatco).

Рекомендуем:  Каковы последствия высокого уровня масла в АКПП?

Плюсы и минусы АКПП

Как и любая коробка передач, автоматическая трансмиссия имеет как плюсы, так и минусы. Представим их в виде таблицы.

Плюсы АКПП Минусы АКПП
1. Плавное и автоматическое переключение скоростей, создающее комфорт для водителя. 1. Сложность конструкции.
2. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления. 2. Высокая стоимость самой коробки.
3. Хорошая динамика за счет возможности ручного переключения скоростей. 3. Высокая стоимость ее обслуживания.
4. Автомат может подстраиваться под стиль вождения водителя (адаптироваться). 4. Более низкий КПД и повышенный расход топлива в сравнении с механикой.

Читайте также:  Что такое АКПП Tiptronic и как она работает

Измерение вращения выходного вала АКПП

Данные, поступающие в результате определения скорости выходного вала, используются для регулировки рабочего давления масла. Внешне устройство похоже на предыдущий датчик.

Главным отличием измерителей оборотов входного и выходного валов является их номер. Например, Hyundai Santa имеет номера 42620 и 42621 соответственно. Устройства имеют различную пропорциональность между скоростью и уровнем исходящего сигнала.

Диагностику следует начинать с проверки контактов. Можно проверить напряжение и сопротивление при помощи мультиметра. Частой поломкой является обрыв контактов или их окисление.

Косвенными признаками поломки являются:

  • АКПП переходит в аварийный режим при начале движения;
  • при переключении с первой на вторую передачу происходит ошибка.

При неисправном датчике движения автомобиль продолжает двигаться. Получаемая ЭБУ информация используется только в моменты смены передаточного числа коробки. Неверная регулировка давления масла приводит к толчкам либо провалам при разгоне. Узел обладает низкой ремонтопригодностью, поэтому часто подлежит замене.

Коробка передач

У разных производителей могут немного отличаться, но во всех присутствует: планетарный редуктор ещё его называют дифференциальным, обгонные и фрикционные муфты, соединяющие всё механизмы валы, барабаны выполняющие роль сцепления, а в некоторых моделях используется тормозная лента для затормаживания барабанов.

Планетарный редуктор

Состоит из обычно нескольких планетарных рядов, муфт и тормозов. Каждый из планетарных рядов конструктивно выполнен из солнечной шестерни и сателлитов, их связывает планетарное водило. Вращение передаётся, когда заблокирован один, два элемента редуктора. При блокировке водила, меняется направление что соответствует заднему ходу автомобиля. При блокировке коронной шестерни передаточное число увеличивается, а с блокировкой солнечной шестерни уменьшается, это и есть переключение передач.

Фрикционные муфта

Чтобы удержать элементы редуктора используются тормоза, а для фиксации частей планетарного ряда используются фрикционные муфты (фрикционы). Каждая такая муфта включает барабан с внутренней стороны которого есть шлицы и хаб с зубьями снаружи. Между ними помещены два типа фрикционных дисков, первые с выступами снаружи, которые входят в шлицы барабана, вторые с выступами внутри, куда входят зубья хаба. Срабатывание муфты происходит при сдавливании дисков поршнем внутри барабана в момент поступления рабочей жидкости к нему.

Обгонная муфта

Она сдерживает водило от вращения в другую сторону чтобы уменьшить удары во время включения передачи и предотвращает торможение двигателем в определённых режимах работы коробки.

Устройство автоматической трансмиссии

Схема АКПП

Устройство АКПП достаточно сложное и состоит из следующих основных элементов:

  • гидротрансформатор;
  • планетарный механизм;
  • блок управления АКПП (TCU);
  • фрикционные муфты;
  • обгонная муфта;
  • гидроблок;
  • ленточный тормоз;
  • масляный насос;
  • корпус.
Рекомендуем:  Блок цилиндров двигателя

Гидротрансформатор представляет собой корпус, заполненный специальной рабочей жидкостью ATF, и предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Фактически он заменяет сцепление. В его состав входят насосное, турбинное и реакторное колеса, блокировочная муфта и муфта свободного хода.

Колеса оснащены лопастями с каналами для прохода рабочей жидкости. Блокировочная муфта необходима для блокировки гидротрансформатора в конкретных режимах работы автомобиля. Муфта свободного хода (обгонная муфта) необходима для вращения реакторного колеса в противоположную сторону. Более подробно про гидротрансформатор можно почитать здесь.

Планетарный механизм АКП включает в себя планетарные ряды, валы, барабаны с фрикционными муфтами, а также обгонную муфту и ленточный тормоз.

Механизм переключения скоростей в АКПП достаточно сложен, и, по сути дела, работа трансмиссии состоит в выполнении некоторого алгоритма включения и выключения муфт и тормозов посредством давления жидкости.

Планетарный ряд, точнее блокировка одного из его элементов (солнечная шестерня, саттелиты, коронная шестерня, водило), обеспечивает передачу вращения и изменение крутящего момента. Элементы, входящие в планетарный ряд, блокируются при помощи обгонной муфты, ленточного тормоза и фрикционных муфт.

Пример гидравлической схемы АКПП

Блок управления АКПП может быть гидравлическим (уже не применяется) и электронным (ЭБУ АКПП). Современная гидромеханическая трансмиссия оснащается только электронным блоком управления. Он обрабатывает сигналы датчиков и формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства (клапаны) гидроблока, обеспечивающие работу фрикционных муфт, а также управляющие потоками рабочей жидкости. В зависимости от этого жидкость под давлением направляется в ту или иную муфту, включая определенную передачу. TCU также управляет блокировкой гидротрансформатора. При неисправности блок TCU обеспечивает функционирование КПП в «аварийном режиме». Селектор АКПП отвечает за переключение режимов работы КПП.

В автоматической коробке применяются следующие датчики:

  • датчик частоты вращения на входе;
  • датчик частоты вращения на выходе;
  • датчик температуры масла АКПП;
  • датчик положения рычага селектора;
  • датчик давления масла.

Подробнее про датчики АКПП можно почитать тут.

Температурный датчик

Измерение температуры коробки передач применяется не на всех автомобилях. Основные функции, какие обеспечивает датчик:

  • предотвращение перегрева гидротрансформатора и термического повреждения фрикционов ;
  • оптимальный прогрев АКПП в зимних условиях;
  • регулировка режима работы коробки передач при подходе к критической температуре;
  • более точный выбор настроек при чип-тюнинге ;
  • индикация информации автовладельцу.

Основными симптомами неправильного измерения температуры является:

  • АКПП невозможно вывести из аварийного режима;
  • при выходе на рабочую температуру происходит срабатывание аварийного режима;
  • постоянная индикация перегрева автоматической коробки передач;
  • толчки при движении на холодную.

Для точной диагностики требуется считывание ошибки специальным сканером. При отсутствии оборудования можно проверить датчик, заменив его на заведомо исправный. Также следует произвести визуальный осмотр контактов и корпуса на наличие механических повреждений.

Использовать автомобиль с неисправными датчиками автоматической коробки передач запрещено. Помимо потери комфорта от вождения автомобиля, в результате получения ЭБУ недостоверной информации, силовая установка машины может получить серьезные повреждения. Также снижается безопасность автомобиля, так как пробуксовки и рывки во время смены передаточных чисел могут вызвать занос и потерю управления водителем.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: