Elektroobladnannya avtomobiliv i traktoriv

-Гальмівна рідина

- Інертний газ ( а з о т )

Рис. 8.8. Модель системи ЛВ8 з функціями ЕИ8

У реальних варіантах виконання автономний гідронагнітач АГН одночасно є і гідропідсилювачем гальм. В такому випадку в систему додається ще один додатковий електрогідроклапан ДГК для переключення гідронагнітача АГН (на рис. 8.8 другий ДГН не показаний).

Тиск в АГН підтримується постійним спочатку за рахунок напору на пружну діафрагму ПД з боку пневморесивера ПР, заповненого азотом під високим тиском (не менше 160 бар). Коли гальмівної рідини в АГН стає мало, пружний виток манометричного вимикача ММК згортається, контакти КВ включають електродвигун ЕД гідронасоса високого тиску НВТ і починається перекачування гальмівної рідини із резервного бачка РБ в порожнину АГН. Коли тиск в АГН піднімається до норми, пружний виток ММК знову випрямляється і контакти КВ вимикають електродвигун насоса.

Внаслідок роботи системи ЕБ8 виникає реактивний момент в диференціалі, котрий за дією подібний до механічного блокування. При цьому колесо, що має краще зчеплення з дорогою, збільшує тягове зусилля. Наявність електронного блокування диференціалу збільшує тягове зусилля автомобіля в 5-6 разів. Система ЕЕ)8 працює наступним чином.

Коли система знаходиться в статичному стані (автомобіль не рухається), функції АВ8 та ЕБ8 не виконуються або виконуються в режимі «гальмування без АВ8». Додатковий гідроклапан ДГК-І закритий, а ДГК-2 відкритий. Коли немає нерівномірності частот обертання коліс і ЕБК-Г не подає ніяких сигналів, то гальмівна рідина під тиском від ГГЦ через відкритий ДГК-2, канал «Ь» та центральний виконавчий механізм поступає до колісних гальмівних циліндрів. Відбувається рівномірне гальмування коліс автомобіля.

У разі пробуксовки одного із ведучих коліс система переходить в режим електронного блокування диференціалу. Це відбувається тоді, коли швидкість обертання одного ведучого колеса відрізняється більше ніж на 1,5 оберта за секунду від іншого. Тоді по сигналу «8» від ЕБК-Г додатковий клапан ДГК-2 закривається, а ДГК-1 відкривається. Гальмівна система відключається від головного гальмівного циліндра і потрапляє під прямий вплив високого тиску (160-180 бар) системи ЕБ8, тобто через редукційний клапан (РК) приєднується до автономного гідронагнітача (АГН). Високий тиск подається на центральний виконавчий механізм, котрий через клапани (див. описання системи АВ8) пропускає гальмівну рідину до колеса, яке пробуксовує, тим самим гальмуючи його. Реактивний момент, що виникає в диференціалі автомобіля, збільшує тягову силу нерухомого (чи того що обертається з малою швидкістю) колеса і сприяє збільшенню тягового зусилля автомобіля.

8.4. Електронне керування коробкою передач

Розвиток електроніки дав змогу створити системи автоматичного керування коробкою перемикання передач, що полегшує працю водія, підвищує паливну економічність, забезпечує чистоту відпрацьованих газів, поліпшує приймальність та інші показники автомобіля. Електронні системи керують передачею потужності двигуна на ведучі колеса, враховуючи умови руху автомобіля щоб зменшити витрати пального та підвищити тягово-швидкісні властивості.

Спочатку на великовантажних, а потім і на легкових автомобілях стали встановлювати автоматичну коробку передач (АКП), котра перемикає передачі без участі водія.

Як правило, автоматична КП для легкових автомобілів складається з гідротрансформатора, планетарного редуктора із ступеневим перемиканням і фрикційних пристроїв з гідроприводом (гальмівні стрічки і муфти). Всередині коробки встановлюється також гідронасос для керуючого тиску, котрий подається на гідроприводи фрикціонів.

Для автоматичного перемикання передач АКП дообладнана блоком електромагнітних клапанів, який встановлюється під планетарним редуктором і керується електричними сигналами від електронного блоку керування (ЕБК-АКП).

Вхідними сигналами для ЕБК-АКП, по яких формується послідовність перемикань в блоці електромагнітних клапанів, можуть бути такі сигнали:

-частота обертання колінвала ДВЗ (від ДКВ);

-частота обертання вторинного (вихідного) валу АКП або швидкість руху автомобіля від КД;

-положення дросельної заслінки та швидкість її переміщення (від

ДПД);

-навантаження ДВЗ (від ДНД);

-температура ДВЗ (від ДТД);

-положення важеля АКП (від МФП);

-положення перемикача режиму «Кіскс1о\¥П» - понижуюча передача (від ДТТ).

ОСКІЛЬКИ ВСІ перераховані сигнали керування становлять собою не-

електричні величини, то вони перетворюються в електричні (аналогові чи цифрові) за допомогою спеціальних перетворювачів.

Якщо автомобіль обладнаний електронними системами керування двигуном (ЕСАК-Д) та гідравлічними гальмами з ЕБК-Г, то частина керуючих сигналів для АКП береться від цих систем. Наприклад, від системи АВ8 використовуються сигнали колісних датчиків (КД) по яких вираховуються середня швидкість руху автомобіля або частота обертання вторинного вала АКП. Від системи керування двигуном до АКП поступають сигнали про частоту обертання та навантаження ДВЗ, а також сигнал про положення та швидкість повороту дросельної заслінки.

На рис. 8.9 показана функціональна блок-схема автоматичної коробки передач (модель 018) німецького автомобіля «Аис1і-А8», на який є наступні позначення: МК-АКП- мікропроцесор; ПІ.. .П5 - вхідні перетворювачі неелектричних величин від датчиків в електричні сигнали для МК-АКП; Р1...Р5вихідні струмові реле з «сухими» контактами для вмикання електромагнітних клапанів АКП; ЗП (П) і ЗП (Н) - запам'я- товуючі пристрої для зберігання програм (П) перемикання та кодів несправностей (Н) - відповідно.

між насосним і турбінними колесами. Це колесо називається реактором Ь. Лопатки реактора сприймають потік оливи від турбінного колеса і змінюють напрямок потоку таким чином, що він (потік) повторно направляється на лопатки турбінного колеса. Турбіна отримує додатковий крутний момент, котрий складається з моментом отриманим турбінним колесом від насосного колеса. Таким чином, сумарний крутний момент на виході гідротрансформатора може бути більшим, ніж на його вході, і визначається частотою обертання турбінного колеса.

14

Рис. 8.10. Автоматична коробка передач:

1 - ведучий диск; 2 - муфта блокування гідротрансформатора крутного моменту; 3 - гідротрансформатор крутного моменту; 4, 5, 7 і 11 - дискові фрикціони, що обертаються відповідно «А», «В», «Е»; б - нерухомий дисковий фрикціон (гальмо) «С»; 8 - нерухомий дисковий фрикціон (гальмо) «Д»; 9 - блок планетарних шестерень; 10блок планетарних шестерень 4-ї передачі; 12 - нерухомий дисковий фрикціон (гальмо) «Е»; 13 - фланець вихідного вала;

14 -муфта вільного ходу; Р - насос; Ь - реактор; Т- турбіна

Якщо швидкість руху автомобіля знижується під дією збільшення навантаження (підйом вгору), то частота обертання турбінного колеса падає, а крутний момент збільшується. При збільшенні швидкості автомобіля (при розгоні на прямій ділянці дороги) частота обертання турбіни збільшується, що призводить до зменшення крутного моменту в гідротрансформаторі, а як наслідок, тягова сила на ведучих колесах зменшується. При деякий частоті обертання вторинного (вихідного) вала АК реактор починає прокручуватись відносно муфти вільного ходу і гідротрансформатор втрачає властивості перетворювача крутного моменту.

При цьому швидкості обертання первинного та вторинного валів АКП стають майже одинакові.

Діапазон зміни крутного моменту за допомогою гідротрансформатора обмежений збільшенням в 2,5...З рази. Цього достатньо для забезпечення нормальної роботи АКП в одному із фіксованих положень перемикача швидкостей. Але цього недостатньо для стійкої роботи двигуна на всіх можливих режимах руху автомобіля. Тому автоматична КП включає в свій склад багатоступеневу механічну коробку з переключенням швидкостей за допомогою електромагнітних клапанів. Самі клапани керуються сигналами від ЕБК-АКП (див. рис. 8.9).

Автоматичний перемикач швидкостей АКП є блоком електромагнітних клапанів, розташованих знизу коробки передач під планетарним редуктором. Його головна функція полягає в механічному переміщенні шестерень планетарного редуктора в положення, відповідне одній із передач АКП. Сучасні автоматичні коробки легкових автомобілів мають З або 4 передачі переднього ходу і одну назад. Цим забезпечуються стандартні режими руху автомобіля.

Динаміка руху автомобіля та робота АКП значною мірою визначається дорожніми умовами та манерою керування автомобілем, яка визначається водієм. Наприклад, при механічній коробці передач водій керує автомобілем неквапливо, спокійно і ставить перед собою головною метою поїздки економію пального та безпеку руху. В такому разі він вмикає передачі плавно, розганяє автомобіль рівномірно і повільно, на підвищені передачі перемикається за показниками спідометра: перша передача - до 20 км/год, друга - до 40 км/год, третя - до 60 км/год, четверта - до 80 км/ год, п'ята - до 100 км/год. Таку ж програму руху можливо реалізувати і за допомогою автоматичної коробки передач, якщо алгоритм керування раніше закласти в постійну пам'ять ЕБК-АКГІ. Тоді система АКП буде діяти аналогічно водієві: плавно (поступовим відкриттям дросельної заслінки) збільшувати швидкість руху автомобіля; при досягненні швидкості 20 км/год відбудеться автоматичне перемикання з першої передачі на другу і т.д. Такий режим називається «економічним» і закладається в пам'ять ЕБК-АКП як «перший».

В іншому випадку при механічній коробці передач, коли водію необхідно терміново приїхати в потрібне місце, а часу немає, то він забуває про економію пального і передачі вмикає швидким поштовхом важіля, розганяється інтенсивно, затримує перемикання на вищу передачу до максимально високих обертів ДВЗ. Такий режим руху називається «спортивним», і також може бути запрограмованим для ЕБК-АКП. При складанні програм для ЕБК-АКП між економічним та спортивними режимами руху в пам'ять ЕБК-АКП закладаються ще три проміжні стандартні програми для звичайних умов руху.

3 8 6 Електрообладнання автомобілів ітраісторії

В автомобілях середнього споживчого класу п'ять стандартних програм вибираються водієм за допомогою спеціального перемикача програм, і тоді АКП виконує свої функції строго в межах вибраного режиму Водій в будь-який час може перевести АКП з автоматичного керування в режим індивідуального керування. Для цього достатньо скористатися важелем перемикання передач, але режим «Б8Р» (автоматичного перемикання програм) не реалізується.

На автомобілях високого споживчого класу перемикач програм не встановлюється, а програми перемикаються автоматично. З цією метою важіль АКП має не одну, а дві доріжки для пересування.

На першій (основній) доріжці забезпечується фіксація важеля в семи стандартних положеннях: Р - стоянка; К - задній хід; N - нейтраль; Б - автоматичне перемикання 1-4 передач; 3 - автоматичне перемикання 1-3 передач; 2 - автоматичне перемикання 1 і 2 передач (для максимального гальмування двигуном); 1 - вмикання тільки першої передачі.

На першій доріжці виконується і додаткова функція Б8Р. На другу (додаткову) доріжку важіль може бути переведений тільки з положення «В» на основній доріжці. Для цього важіль нахиляється вправо і фіксується. На додатковій доріжці важіль може пересуватись вперед і назад без фіксації в цих положеннях. Переводом важеля на додаткову доріжку вмикається режим «Тірігопіс». В цьому режимі легке проштовхування важеля керування вперед призводить до миттєвого перемикання АКП на слідуючу підвищену передачу.

Діями в зворотньому напрямку (назад) АКП перемикається на понижуючу передачу.

При форсованому прискоренні автомобіля в режимі «Тірігопіс» перемикання передач АКП на більш високу передачу може здійснюватись тільки вручну, наступним поштовхом важеля уперед. Але зворотнє перемикання передач (на зниження) при сповільненні відбувається автоматично. Для перемикання системи АКП з однієї програми керування на іншу без участі водія додатково використовуються сигнали про положення і швидкість переміщення дросельної заслінки (від датчика дросельної заслінки в системі ЕСАКД, а також сигнали про прискорення автомобіля і про різницю частот обертання між колесами переднього та заднього мостів (від датчиків ЕБК-АВ8-ЕВ8).

Таким чином, за сукупністю цих сигналів та сигналів про частоту обертання колінвала ДВЗ та вторинного вала АКП мікропроцесор (МК) в ЕБК-АКП визначає поточну ситуацію динаміки руху, аналізуючи манеру їзди та наміри водія, вибирає відповідну програму керування для АКП.

Для автомобілів високого споживчого класу складається пакет із десяти (8Р1...8Р10) робочих динамічних програм, перші п'ять із яких (8Р1...8Р5) стандартні (від економічної 8Р1 до спортивної 8Р5) та ще

п'ять спеціальних. 8Р6 - програма для фази прогрівання ДВЗ, АКП та каталізатора. Програма 8Р7 є програмою перемикання АКП в режимі «Тірігопіс». Програми 8Р8, 8Р9, 8Р10 орієнтовані на роботу АКП при русі автомобіля в гірський місцевості. Так, програма 8Р8 запобігає перемиканню на більш високу передачу якщо автомобіль рухається під ухил. Якщо при цьому приводиться в дію гальмо, то програма 8Р9 здійснює перемикання АКП на більш низьку передачу і здійснює додаткове гальмування двигуном. При русі на підйом програма 8Р10 вибирає оптимальну швидкість руху на пониженій передачі і при цьому запобігає частому перемиканню передач водієм.

Автоматична коробка передач працює таким чином:

-пуск двигуна стартером можливий тільки в положенні Р або N важеля селектора Р125. В інших положеннях цього важеля стартер блокується і запуск ДВЗ неможливий;

-якщо важіль селектора встановлений в положення «2» або «З», то АК працює з перемиканням передач тільки до встановленої межі і назад;

-всі перемикання передач реалізуються за допомогою блоку електромагнітних клапанів С38, котрі одночасно є цифровим (кодовим) датчиком частоти обертання вторинного вала АКП. Блок С38 керується електричними сигналами від ЕБК-АКП (1217).

-блок ЕБК (1217) та ЕБК «Моїгопіс» (1220) постійно обмінюються інформацією, тим самим реалізується своєчасне і якісне перемикання передач в АКП;

-положення селекторного важеля АКП висвічується на світловому табло 096 і на покажчику, розташованому уздовж основної доріжки важеля;

-для проведення діагностики несправностей в АКП в умовах СТО передбачене діагностичне розняття Ріп 7. Діагностуванню підлягають всі вхідні пристрої і датчики, а також електромагнітні клапани.

8.5. Обслуговування та діагностування електронних систем керування трансмісією

Обслуговування та діагностування цих систем дещо відрізняється між собою, оскільки конструкція електронних систем на різних автомобілях різна. Кожна фірма, що виготовляє автомобілі розробляє методику обслуговування та діагностування систем своїх автомобілів, а тому слід керуватися саме цими методиками і строго дотримуватись їх.

Для прикладу розглянемо методику технічного обслуговування німецького автомобіля «Оре1-Оте§а».

Завод попереджає, що становлення АВ8 на їхні автомобілі за межами заводу заборонено. Система АВ8 готова до роботи з моменту включення

замка запалювання. При рушанні з місця на швидкостях 6,15 і ЗО км/год має відбуватися самоперевірка АВ8, що може бути чути по роботі відкачуючого маслонасоса. ЕБК гальмами має пристрій захисту, котрий слідкує за тим, щоб АВ8 відключалась при наявності несправності (наприклад, при обриві кабелю, або при спаді напруги акумуляторної батареї нижче 10,5 В). В цьому випадку на пульті під час руху загорається контрольна лампочка. Звичайна гальмівна система при цьому продовжує працювати. Автомобіль при гальмуванні веде себе так, ніби АВ8 відсутня. Якщо під час руху загорається контрольна лампа АВ8, значить система відключилась. При технічному обслуговуванні слід перевірити рівень гальмівної рідини в бачку головного гальмівного циліндра. Він завжди має бути не вище відмітки МАХ і не нижче відмітки МЕЧ. Доливати слід лише гальмівну рідину вказану в інструкції на автомобіль «Оре1-Оте§а».

Внаслідок зносу гальмівних дисків та гальмівних колодок дещо зменшується рівень гальмівної рідини. Це нормально. Якщо ж протягом короткого часу рівень рідини значно знижується, це є ознакою її витікання. Місце витікання має бути встановлено негайно. Як правило, причиною витікання є манжети в гальмівних циліндрах коліс.

Під час ТО перевіряється товщина гальмівних колодок. Спочатку слід візуально оцінити товщину гальмівних колодок знявши колеса. При необхідності вийняти колодки і перевірити їх товщину разом з пластинами за допомогою штангенциркуля. Граничний знос гальмівних колодок досягнув межі, якщо товщина колодки з пластиною рівна 7 мм. В такому випадку слід замінити всі колодки одної вісі.

Слід пам'ятати, що кожний 1 мм зносу гальмівної колодки має відповідати 1000 км пробігу автомобіля навіть при несприятливих умовах експлуатації. В нормальних умовах колодки працюють значно довше. При товщині колодки 10 мм (разом з пластинами) вони можуть служити як мінімум 3000 км.

Гальмівні трубопроводи перевіряються візуально. Слід пам'ятати, що для захисту від корозії вони покриті пластмасою. Якщо шар пластмаси пошкоджений, то це може призвести до корозії, тому гальмівні трубопроводи неможна чистити металевою щіткою, наждачною шкіркою чи гострим металевим предметом.

Якщо автомобіль має великий вільний хід гальмівної педалі то це свідчить, що гальмівні колодки мають великий знос, або гальмівний контур вийшов з ладу. Якщо гальмівна педаль продавлюється далеко і ніби пружинить, то це говорить, що в гальмівній системі наявне повітря, або недостає гальмівної рідини в розширюючому бачку

Негерметичність трубопроводів призводить до послаблення дії гальм. Пошкодження манжет головного гальмівного циліндра або гальмівних циліндрів коліс викликає протискування гальмівної педалі. Замаслення

390

Електронні системи керування трансмісією

гальмівних колодок, знос їх чи знос гальмівних дисків викликає низьку ефективність дії гальм навіть при сильному натисканні на педаль.

Якщо гальма працюють тільки з одного боку, то це говорить про нерівномірний знос колодок, або про замаслювання колодок протилежного боку, або про корозію в циліндрах супорта.

Коли гріються гальма під час руху автомобіля, то це свідчить, що гальмо буксує, наприклад, через те, що забитий урівноважуючий отвір в головному гальмівному циліндрі.

Гальма вібрують через корозію окремих місць гальмівних дисків, або через погане кріплення супорта.

Пульсація гальм відбувається через несправну роботу АВ8, або якщо гальмівний диск обертається не паралельно по відношенню до супорта.

Дефект головного гальмівного циліндра призводить до того, що гальмівна педаль провалюється після легкого натискування на неї.

Діагностування гальмівних систем з АВ8 та ЕБ8 на СТО проводять за допомогою тестерів-сканерів аналогічних сканером для діагностування мікропроцесорних систем запалювання (див. розділ 3) та систем, впорскування пального (див. розділ 4). Так фірма «Уо1к8\¥а§еп» гальмівні системи своїх автомобілів діагностує за допомогою сканера УАО-1551. Для цього в електричну схему включене контрольне розняття для стендової діагностики.

Технічне обслуговування автоматичної коробки передач розглянемо на прикладі автомобіля «Мег8есіе5-Веп2». Фірма звертає особливу увагу на підтримку рівня оливи в своїх АКП. Це має забезпечуватись з великою ретельністю і зводиться до перевірки рівня оливи, її заміни і заміни фільтра.

Звертається увага, що при перевірці олива має бути при температурі біля 80 °С. При більш високих або низьких температурах її рівень може лежати вище або нижче відміток. Наприклад, максимальний рівень оливи при холодній АКП 20.. .30 °С) лежить нижче мінімального рівня на 12 мм. Тому перевірка має проводитись при 1=80 °С.

Перевірка рівня оливи полягає в наступному. Автомобіль встановлюють на рівну поверхню. Запускають двигун на холостих обертах на 1- 2 хв. Важіль керування АКП ставлять в положення Р, включають ручне гальмо. Двигун під час перевірки повинен працювати на холостих обертах. Важіль селектора переводять із положення 2 в положення 1 і виймають щуп рівня оливи. Рівень оливи повинен доходити приблизно до максимальної відмітки на щупі.

Слід пам'ятати, що при дуже низькому рівні оливи чутно як насос оливи засмоктує повітря. Через це олива піниться, а тому при перевірці можна прийти до невірного результату. В цьому випадку слід вимкнути двигун, приблизно через 2 хвилини долити деяку кількість оливи і ще раз