1. Журнал АКППро
2. Архив номеров
3. Декабрь 2019 (#15)
4. Компьютерная диагностика АКП на автомобиле. Часть 3.

Компьютерная диагностика АКП на автомобиле. Часть 3.

Владимир Дроздовский
Автомобильный технический эксперт

В современных автомобилях для управления практически всеми основными агрегатами и системами применяются электронные модули. Не исключение и современные АКП. Они также управляются с помощью электронных модулей. Эти модули могут представлять собой как отдельный блок:

Так и быть интегрированы в блок управления двигателем:

А также устанавливаться на коробку передач:

Или внутри нее:

Причем от исполнения электронного модуля никак не зависят организация и принципы управления им АКП.

Чтобы проводить компьютерную диагностику автоматической коробки передач, необходимо представлять, как организовано это компьютерное управление:

I  Модуль управления АКП, включающий в себя:

1. процессорную часть, которая собирает и обрабатывает информацию и, исходя из этой информации, подбирает карту управления и вырабатывает управляющие сигналы;
2. долговременную память – в ней хранятся карты управления;
3. преобразователь сигналов с датчиков в цифровые сигналы, понятные процессору;
4. блок связи модуля управления АКП с другими модулями автомобиля, обеспечивающий получение и отправку информации, необходимой для его и их работы;
5. преобразователь цифровых управляющих сигналов процессора в управляющие сигналы исполнительных элементов;
6. блок диагностики всех элементов электронного управления АКП;
7. разъем связи компьютерного модуля АКП с диагностическим прибором

II Информационный интерфейс, включающий в себя:

1. компьютерные модули автомобиля с проводами, имеющие связь с модулем управления АКП, включая входные каскады блока связи;
2. датчики с проводами связи, включая входные каскады преобразователя

III Исполнительный интерфейс, включающий в себя:

1. исполнительные элементы (электромагнитные клапаны, шаговые моторы, электродвигатели) с проводами, включая выходные каскады преобразователя

Выше представлена блок-схема электронной системы управления АКП. Как видно из схемы, она условно состоит из трех частей и интерфейсов, связывающих их между собой. Первая часть – это сам модуль управления. Вторая – информационный интерфейс, включающий датчики, информационные каналы с других блоков и провода между ними и модулем. И, наконец, третья часть – исполнительный интерфейс, включающий различные исполнительные элементы (электромагнитные клапаны, электродвигатели, шаговые моторы) вместе с проводкой. Принцип работы здесь следующий: блок управления получает информацию, обрабатывает ее, принимает некое решение и формирует управляющие сигналы для исполнительных элементов. Следует сразу указать, что информационный интерфейс всегда слаботочный (небольшой мощности), а исполнительный – сильноточный (до десятков ампер).

Принципиальная электрическая схема АКП 4F27E производства компании Ford с бензиновым двигателем внутреннего сгорания

1. Аккумуляторная батарея
2. Предохранители
3. Переключатель замка зажигания
   1. положение выключено
   2. положение стоянка 
   3. положение работы двигателя (зажигания)
   4. положение работы стартера
4. Реле главное и стартера
5. Стартер
6. Переключатель включения и отключения 4-й передачи
   1. разрешено включение 4-й передачи
   2. запрещено включение 4-й передачи
7. Контрольные лампы блока приборов
   1. сигнальная лампа запрещения включения 4-й передачи
   2. сигнальная лампа фиксации кодов неисправности в электронном блоке управления АКП
8. Переключатель положения педали тормоза
   1. педаль не нажата
   2. педаль нажата
9. Переключатель положения кондиционера
   1. кондиционер выключен
   2. кондиционер включен
10. Реле блокировки рычага контроллера АКП в положении Р
11. Датчик расхода воздуха двигателя
    1. встроенный датчик температуры входящего воздуха во впускной коллектор двигателя
12. Датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя
13. Датчик детонационного сгорания топливной смеси в цилиндрах двигателя
14. Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
15. Датчик положения дроссельной заслонки двигателя
16. Датчик положения контроллера АКП
    1. основная часть, информирующая о положении рычага контроллера
    2. разрешающая часть, замыкающая цепь пуска стартера в положениях контроллера N и Р
    3. включающая часть, обеспечивающая включение фонарей заднего хода в положении контроллера R (на схеме цепь с обозначением F)
17. Датчик частоты вращения входного (первичного) вала АКП
18. Датчик частоты вращения выходного вала АКП
19. Электрические компоненты, расположенные внутри АКП
    1. датчик температуры трансмиссионной жидкости АКП
    2. электромагнитные клапаны управления АКП (6 шт.)
20. Единый электронный блок управления двигателем и АКП
    1. модуль управления двигателем
    2. модуль управления АКП
    3. электрическая связь между модулями управления АКП и ДВС, располагается внутри блока 

Выше представлена принципиальная электрическая схема АКП 4F27E производства компании Ford. На ней показано реальное исполнение рассмотренной выше блок-схемы: датчики, связанные с информационным интерфейсом, и электромагнитные клапаны (соленоиды), относящиеся к исполнительному интерфейсу. Здесь отмечены только те элементы, которые относятся к управлению АКП. Электронный модуль управления в рассматриваемой схеме получает информацию от некоторых датчиков напрямую, а часть информации – от модуля управления двигателем. Заметим, что все датчики, применяемые в информационном интерфейсе, преобразуют физические величины (давление, расход, температуру, положение и т. п.) в пропорциональное напряжение. Это связано с тем, что модули управления работают только с входным напряжением. 

Рассмотрим информационный интерфейс модуля управления АКП 4F27E. Для управления любой АКП ключевыми, основными или опорными информационными сигналами являются сигналы положения педали акселератора («газа») и скорости автомобиля. Без этих сигналов модуль не может управлять коробкой передач. Как видно из схемы, информацию о скорости машины модуль (20_2) принимает напрямую от датчика частоты вращения выходного вала АКП (18). Очень часто этот параметр получают через электрическую связь от блоков АBS (антиблокировочная система), EPC (Electronic Power Control) и т. п., датчиков частоты вращения, расположенных на раздаточной коробке, мостах и т. д. Информацию о положении педали акселератора модуль получает от датчика положения дроссельной заслонки (15) через модуль управления двигателем. Остальные сигналы являются дополнительными, для обеспечения более точного управления АКП они также могут быть получены модулем напрямую или через электрическую связь с другими модулями:

• Датчик положения контроллера АКП (16) информирует модуль о заданном водителем режиме движения или стоянки автомобиля. Кроме того, он разрешает запуск двигателя в положениях Р и N и включение фонарей движения задним ходом в положении R.
• Переключатель работы 4-й передачи (6) в зависимости от положения, заданного водителем, разрешает или запрещает включение 4-й передачи.
• Датчик частоты вращения входного (первичного) вала АКП (17) – информация от этого датчика позволяет модулю корректировать главное давление в АКП, определять режим включения блокировки гидродинамического трансформатора (далее ГДТ) и осуществлять ее контроль и контроль за передаточным числом в самой АКП.
• Датчик температуры трансмиссионной жидкости АКП (19_1) – информация от этого датчика позволяет модулю корректировать главное давление в АКП и режимы переключения передач, а также определять режим включения блокировки ГДТ.
• Переключатель положения педали тормоза (8) – при задействовании педали тормоза модуль АКП выключает режим блокировки ГДТ. Кроме того, только при нажатой педали тормоза возможно выключение режима Р переводом рычага контроллера (10).
• Переключатель положения кондиционера (9) – при включенном кондиционере и полностью нажатой педали акселератора модуль отключает муфту кондиционера для обеспечения максимальной мощности при разгоне автомобиля и корректирует главное давление в АКП.
• Датчик расхода воздуха двигателя (11) и датчик температуры входящего воздуха во впускной коллектор двигателя (11_1) – сигналы с них являются определяющими для точной регулировки главного давления в АКП.
• Датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя (12) является корректирующим для регулировки главного давления в АКП и определяющим для режимов переключения при полностью нажатой педали акселератора, контролируя процесс включения блокировки ГДТ.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (14) – информация от этого датчика позволяет модулю корректировать режимы переключения передач, а также определять режим включения блокировки ГДТ.
• Датчик детонационного сгорания топливной смеси в цилиндрах двигателя (13) – информация от этого датчика позволяет модулю корректировать режимы переключения передач (особенно 4-й передачи), а также определять режим включения блокировки ГДТ.

Таким образом, в данной конструкции для управления АКП модуль обрабатывает информацию от 13 датчиков.

В долговременной памяти модуля хранятся карты управления, которые пишутся программистами на этапе отладки и калибровки программного обеспечения модуля. На базе этих карт и данных датчиков модуль рассчитывает управляющие сигналы для исполнительной части. Далее в сильноточной части модуля формируются выходные сигналы для исполнительных элементов АКП. В рассматриваемой конструкции основными исполнительными элементами являются элементы соленоидного типа (электромагнитные клапаны (19_2), 6 шт.), а в других конструкциях используются также шаговые моторы и электромоторы.

Дополнительно необходимо указать, что сейчас практически все модули на автомобиле имеют функцию перепрограммирования, то есть замены программного обеспечения и карт управления без замены блока. В результате программы для электронных блоков выходят «сырыми», и в течение 2–3 лет программисты производителя делают 5–7 новых версий этих программ. Иногда они (программисты) сообщают о причине изменения программы и какую неисправность это изменение может устранить, например, исключение вибраций автомобиля при частично включенной блокировке гидродинамического трансформатора. Но чаще такой информации нет, просто появляется новая версия программного обеспечения. Исходя из этого, рекомендуем проверять возникновение новых версий ПО и при их наличии перепрограммировать модуль управления АКП. В некоторых случаях это позволяет решить проблему ее неисправности.