一、传感器
自动变速器传感器主要包括节气门位置传感器、车速传感器、转速传感器、变速器油温
传感器、冷却液温度传感器等,用来检测节气门开度、车速、冷却液温度及其他一些状态,并以电信号形式输入到电控单元。电控单元根据各传感器输入的信号确定控制时刻和控制参数,发出电信号到执行元件。
1.节气门位置传感器
节气门是由驾驶员通过加速踏板来操纵的,以便根据不同的行驶条件控制发动机的负荷,而节气门位置传感器就是用来获取节气门开度大小的信号,以向发动机和自动变速器电
控单元提供发动机负荷信号,是自动变速器控制换挡的一个重要依据。节气门位置传感器通常安装在节气门体上。对于装有电子节气门的汽车,如奔驰S320,其传感器装在电子节气门控制执行器内。自动变速器通常采用的是线性节气门位置传感器。
线性节气门位置传感器的结构,其主体部分是一个电位计,电位计将电阻的变化转换成电压信号输出,反映节气门开度的大小。
应注意,滑动电阻中间部分容易磨损,使其阻值无法正确反映节气门开度,此时测量电
阻时欧姆表会产生波动,同时输出电压也会过低或过高。若输出电压过高,则会导致升挡滞
后,不能升入超速挡,同时会导致主油压过高,出现换挡冲击;若输出电压过低,则会导致升挡提前,汽车行驶动力不足,同时会导致主油压过低,使离合器、制动器打滑。
2.车速传感器
车速传感器是用来测取汽车行驶速度的传感器,通常安装在自动变速器输出轴附近或差速器处,用于检测自动变速器输出轴的转速,并换算成汽车行驶的速度。它也是自动变速器换挡控制的一个重要依据。
常见的车速传感器是电磁感应式传感器,它由永久磁铁和感应线圈组成。当输出轴转动时,停车锁止齿轮或感应转子的凸齿不断地靠近或离开车速传感器,使感应线圈的磁通量发生变化,从而产生交变感应电压。车速越高,输出轴转速越高,感应电压的脉冲频率越大。电控单元根据感应电压的脉冲频率大小计算出车速。
3.转速传感器
转速传感器根据检测对象不同可分为输入转速传感器、输出转速传感器和发动机转速传感器。
1)输入转速传感器
输入转速传感器安装在齿轮变速机构的输入轴或与输入轴连接的离合器鼓附近的壳体上,用于检测输入轴转速,即涡轮的转速行。并将信号送人电控单元,使电控单元更精确地控制换挡过程,并监测速比是否正确。
电控单元将该信号与发动机转速信号进行比较,计算出液力变矩器的传动比,使油路压力控制过程和锁止离合器的控制过程得到进一步优化,以改善换挡质量。
输入转速传感器也是一种电磁感应式传感器,其结构和工作原理与车速传感器相同。
2)输出转速传感器
在某些车型上装备了输出转速传感器。输出转速传感器也是一种电磁感应式传感器,通过此传感器可获得输出轴转速行。电控单元将该信号和输入转速传感器信号做比较,从而判断传动比是否正确和离合器是否打滑。输出转速传感器信号还用来和节气门位置传感器信号比较,以判断自动变速器的换挡正时,在有些车型上该信号还被用来确定车速。
3)发动机转速传感器
发动机转速传感器通常安装在曲轴前端或后端。通常使用电磁感应式传感器来测量发动机的转速,该转速传感器除测量发动机转速外,还可以测量发动机曲轴转角的位置,其工作原理与输入、输出转速传感器的工作原理一样。
4.变速器油温传感器
目前,对自动变速器内部的ATF的油温测量,分为间接测量和直接测量两种形式。
间接测量指通过发动机冷却液温度传感器来提供信号,这是因为ATF的冷却器放置在发动机水箱内。直接测量指利用安装在自动变速器油底壳或液压控制阀阀体的下端面的油温传感器直接测量,其传感器的测试端头浸泡在ATF中,因而对油温的测试精确度较高。无论是间接测量的冷却液温度传感器还是直接测量的油温传感器,它们的结构是一样的,都是由一个具有负温度系数的热敏电阻元件构成。油温升高,电阻值减小;油温降低,电阻值增大。
油温传感器将ATF温度的变化转变为电阻的变化,并以电压信号的形式输送给电控单元,其具体作用如下。
(1)油温低时,不升人高挡,锁止离合器也不锁止。
(2)油温高时,降挡,锁止离合器锁止。
(3)油温低于60℃时,将主油压调至低于正常值,防止低温时ATF黏度较大而产生换挡冲击。
(4)油温低于-30℃时,电控单元控制主油压调至最大值,防止油压过低时因ATF黏度过大而使换挡过程过于平缓。
油温传感器对外有两根接线:一根是由电控单元提供的电源线,同时也是油温传感器的
电压信号线;另一根是搭铁线,它与电控单元的连接与冷却液温度传感器一样。
5.冷却液温度传感器
冷却液温度传感器常安装在发动机气缸盖或出水口的附近,用于测量发动机的冷却液温度,并将发动机冷却液的温度及时送给电控单元,以供电控单元根据发动机冷却液温度来决定换挡点和是否升入高挡。冷却液温度传感器是发动机电子控制系统的一个主
要传感器,自动变速器电控单元也根据冷却液温度传感器的信号参数调整自动换挡时刻及液力变矩器的锁定点。
如果冷却液温度传感器出现断路故障,那么电控单元可能误认为是冷却液/ATF温度过低,而控制变速器保持在低挡位,不换人高挡,锁止离合器也不会接合。
如果冷却液温度传感器短路,那么低电阻信号始终输入电控单元,电控单元便误认为高
温,而控制变矩器在低速时锁定。
二、控制开关
自动变速器中的控制中开关信号也起到重要的作用。各控制开关一般包括挡位开关、制动灯开关、强制降挡开关、巡航控制开关等。
1.挡位开关
挡位开关装在变速器壳体的手动阀摇臂轴或变速杆上,由变速杆进行控制,相应的挡位
显示在仪表板上。它由几个触点组成,当变速杆置于不同的位置时,接通相应的触点,电控单元根据被接通的触点测得变速杆的位置,以便按不同的程序控制自动变速器的工作。
挡位开关具有以下功能。
(1)指示变速杆位置。挡位开关内的触点通过多种组合(开和关)将变速杆位置P、R、N等传给自动变速器电控单元。
(2)控制倒挡信号灯的开启。当变速杆置于R位时,接通倒车灯继电器,倒挡信号灯开启。
(3)空挡起动。只有当变速杆在位置P或N时发动机才能起动。挡位开关将变速杆位置处于P或N时的信号传给起动继电器,使点火开关能工作。同时,在挂前进挡时中断起动机,即防止起动机在汽车行驶时啮合。
2.制动灯开关
制动灯开关安装在制动踏板支架上,踩下制动踏板时开关接通,通知自动变速器电控单
元使汽车制动,断开变矩器锁止离合器,同时点亮制动灯,还可以防止当驱动轮制动抱死时
发动机突然熄火。
3.强制降挡开关
强制降挡开关装在油门踏板下方,当踩下油门踏板并使节气门到达全开位置时,强制降挡开关接通并向ECU发送信号。此时,ECU按照急加速的程序控制换挡,一般在车速还不是很高情况下,ECU会使变速器降一挡,以使车辆的加速性能更好。
4.巡航控制开关
有些车辆设有巡航控制系统,在交通情况比较好的情况下启动巡航控制系统可以减轻驾驶员的劳动强度。