17.2.3. Системи управління автоматичних автомобільних трансмісій

Розвиток і вдосконалення автоматичних автомобільних трансмісій обумовлює можливість поліпшення паливно-економічних і тягово-динамічних властивостей автомобіля за допомогою раціонального регулювання режиму роботи двигуна. Разом з вживанням комп'ютерних технологій, вимірювальної техніки і систем управління це дає можливість збільшити паливну економічність автомобіля підвищенням середнього (експлуатаційного) ефективного ККД двигуна шляхом забезпечення оптимального його регулювання. Електронні автоматичні системи управління дозволяють оптимізувати роботу силової установки автотранспортного засобу відповідно до пріоритетного для цього встановленого режиму руху критерію:

мінімальна шляхова витрата палива;

обмежене по величині прискорення при розгоні;

мінімальна шляхова витрата палива при заданому ритмі руху;

максимальне прискорення.

Таким чином, алгоритми роботи таких автоматичних систем управління повинні включати оптимальні робітники функції двигуна, що вимагає математичного опису і подальшого аналізу величин коефіцієнта корисної дії і потужності.

Управління фрикційними елементами АКЗП здійснюється за допомогою гідравлічних сервоприводів, які перетворюють тиск масла в механічну силу, необхідну для включення блокувальних муфт і стрічкових гальм. Визначення моментів перемикання і формування необхідних законів управління здійснює система управління. До початку 80-х рр. минулого сторіччя ці системи були повністю гідравлічними, причому всі їх елементи були розташовані, як правило, в єдиному корпусі, який називався клапанною коробкою або гідравлічним блоком управління. Клапанна коробка розташовується в картері самої коробки передач.

Починаючи з 1983 р., в трансмісіях з АКЗП використовуються електрогідравлічні системи управління, до складу яких входить електронний блок (спеціалізований комп'ютер). При цьому частина функцій, за які раніше відповідала гідравлічна система управління, була передана цьому блоку. Поява електронного блоку управління значно розширила можливості по розробці більш раціональних алгоритмів управління коробкою передач.

Незалежно від того, яка система використовується для управління АКЗП, повністю гідравлічна або електрогідравлічна, її можна розділити на три функціональні частини:

- вимірювальну;

- аналізуючу;

- виконуючу.

У повністю гідравлічних системах управління до вимірювальної частини можна віднести два клапани:

- швидкісний регулятор, що формує тиск, пропорційний швидкості руху автомобіля;

- клапан-дросель або модулятор, які забезпечують тиск, пропорційний ступеню відкриття дросельної заслінки (ТV-тиск).

У електрогідравлічних системах управління у вимірювальну частину входять всілякі електричні датчики: обертів, положення дросельної заслінки, температури масла і т.п.

У АКЗП без електронного блоку управління аналізуючою частиною можна вважати клапани перемикання. До них підводиться тиск швидкісного регулятора і ТV-тиск. Залежно від співвідношення цього двох тиску на кожному з вказаних клапанів в коробці передач відбуваються відповідні перемикання.

У електрогідравлічних системах аналізуючою частиною є електронний блок управління, до якого поступають сигнали від числених датчиків. На підставі аналізу цих сигналів виробляються відповідні команди для виконавських органів.

При переході від повністю гідравлічної системи управління до електрогідравлічної виконавча частина зазнала якнайменші зміни. До виконавчої частини системи управління відносяться бустери і сервоприводи, які перетворюють гідравлічний тиск в зусилля стиснення пакетів фрикційних дисків або натягнення гальмівних стрічок. Відмітною особливістю електрогідравлічних систем управління в цій частині є наявність електромагнітних клапанів (соленоїдів), що перетворюють електричні сигнали в переміщення плунжера гідравлічного клапана.

Починаючи з другої половини 80-х років для управління автоматичними трансмісіями активно застосовують спеціальні комп'ютери (електронні блоки управління). Їх поява дозволила реалізувати більш гнучкі системи управління, що враховують набагато більше, в порівнянні з чисто гідравлічними системами управління, число чинників, що, кінець кінцем, підвищило ККД моторно-трансмісійної установки.

Спочатку комп'ютери використовувалися тільки для управління блокувальною муфтою трансформатора і для управління планетарним рядом, що підвищує. Це були достатньо прості блоки управління, що входять до складу блоку управління двигуном. Експлуатація автомобіля з подібною системою управління мала позитивний результат, що і послужило поштовхом розвитку вже спеціалізованих систем управління трансмісією. В даний час автомобілі з автоматичними коробками передач випускаються тільки з електронними системами управління. Такі системи дозволяють набагато точніше управляти процесом перемикання передач, використовуючи для цього набагато більше параметрів полягання, як самого автомобіля, так і його окремих систем.