Назначение и принцип работы основных датчиков АКПП

Назначение и принцип работы основных датчиков АКПП

Автоматическая коробка передач автомобиля управляется электрогидравлической системой. Сам процесс переключения передач в АКПП происходит за счет давления рабочей жидкости, а управление режимами работы и регулировку потока рабочей жидкости при помощи клапанов осуществляет электронный блок управления. При работе последний получает необходимую информацию от датчиков, которые считывают команды водителя, текущую скорость движения автомобиля, рабочую нагрузку на двигатель, а также температуру и давление рабочей жидкости.

Виды и принцип работы датчиков АКПП

Основной целью системы управления АКПП можно назвать определение оптимального момента, в который должно произойти переключение передачи. Для этого необходимо учесть множество параметров. Современные конструкции оснащены динамической программой управления, позволяющей подбирать соответствующий режим в зависимости от условий эксплуатации и текущего режима движения автомобиля, определяемых датчиками.

В автоматической коробке передач основными являются датчики скорости (определяющие частоту вращения на входном и на выходном валах КПП), датчики давления и температуры рабочей жидкости и датчик положения селектора (ингибитор). Каждый из них имеет свою конструкцию и предназначение. Также может использоваться информация и от других датчиков автомобиля.

Датчик положения селектора

При изменении положения селектора выбора передач его новую позицию фиксирует специальный датчик положения селектора. Полученные данные передаются на электронный блок управления (зачастую он отдельный для АКПП, но при этом имеет связь с ЭБУ двигателя автомобиля), который запускает соответствующие программы. Это приводит гидравлическую систему в действие согласно выбранному режиму движения (“P(N)”, “D”, “R” или “M”). В инструкциях к автомобилям данный датчик часто обозначается как “ингибитор”. Как правило, датчик находится на валу селектора коробки передач, которая, в свою очередь, располагается под капотом автомобиля. Иногда для получения информации он соединен с приводом золотникового клапана выбора режимов движения в гидроблоке.

Датчик положения селектора АКПП можно назвать “многофункциональным”, поскольку сигнал с него также используется для включения огней заднего хода, а также для контроля работы привода стартера в режимах «P» и «N». Существует множество конструкций датчиков, определяющих положение рычага селектора. В основе классической схемы датчика используется потенциометр, который изменяет свое сопротивление в зависимости от положения рычага селектора. Конструктивно он представляет собой набор резистивных пластин, по которым перемещается подвижный элемент (ползунок), который связан с селектором. В зависимости от положения ползунка будет изменяться сопротивление датчика, а значит, и выходное напряжение. Все это находится в неразборном корпусе. При возникновении неисправностей датчик положения селектора можно прочистить, открыв путем высверливания заклепок. Однако настроить ингибитор для повторной работы достаточно сложно, поэтому проще просто заменить неисправный датчик.

Датчик скорости

Как правило, в автоматической коробке передач устанавливаются два датчик скорости. Один фиксирует частоту вращения входного (первичного) вала, второй измеряет частоту вращения выходного вала (для переднеприводной коробки передач – это скорость вращения шестерни дифференциала). ЭБУ АКПП использует показания первого датчика для определения текущей нагрузки на двигатель и подбора оптимальной передачи. Данные же со второго датчика применяются для контроля работы коробки передач: насколько правильно были выполнены команды блока управления и была включена именно та передача, которая была необходима.

Конструктивно датчик скорости представляет собой магнитный бесконтактный датчик, основанный на эффекте Холла. Датчик состоит из постоянного магнита и интегральной микросхемы Холла, расположенных в герметичном корпусе. Он фиксирует частоту вращения валов и генерирует сигналы в форме импульсов переменного тока. Для обеспечения работы датчика на валу устанавливается так называемое “импульсное колесо”, имеющее фиксированное число чередующихся выступов и впадин (довольно часто эту роль исполняет обычная шестерня). Принцип работы датчика заключается в следующем: при прохождении зуба шестерни или выступа колеса через датчик изменяется создаваемое им магнитное поле и, согласно эффекту Холла, вырабатывается электрический сигнал. Далее он преобразуется и направляется в блок управления. Низкий сигнал соответствует впадине, а высокий – выступу.

Основными неисправностями такого датчика являются разгерметизация корпуса и окисление контактов. Характерной особенностью является то, что данный датчик нельзя “прозвонить” при помощи мультиметра.

Реже в качестве датчиков скорости могут использоваться индуктивные датчики частоты вращения. Принцип их работы заключается в следующем: при прохождении через магнитное поле датчика зуба шестерни коробки передач в катушке датчика возникает напряжение, которое в форме сигнала передается блоку управления. Последний с учетом числа зубьев шестерни рассчитывает текущую скорость. Визуально индуктивный датчик внешне очень похож на датчик Холла, но имеет существенные отличия по форме сигнала (аналоговый) и условиям работы – он не использует опорное напряжение, а вырабатывает его самостоятельно за счет свойств магнитной индукции. Данный датчик можно “прозвонить”.

Датчик температуры рабочей жидкости

Уровень температуры рабочей жидкости в коробке передач оказывает существенное влияние на работу фрикционных муфт. А потому для защиты от перегрева в системе предусмотрен датчик температуры АКПП. Он представляет собой терморезистор (термистор) и состоит из корпуса и чувствительного элемента. Последний изготавливается из полупроводника, который изменяет свое сопротивление при различных температурах. Сигнал с датчика передается блоку управления АКПП. Как правило, он представляет собой линейную зависимость напряжения от температуры. Показания датчика можно узнать только при помощи специального диагностического сканера.

Датчик температуры может устанавливаться в картере трансмиссии, но чаще всего он встроен в жгут проводов внутри АКПП. При превышении допустимой температуры работы ЭБУ может принудительно снизить мощность, вплоть до перехода коробки передач в аварийный режим.

Датчик давления

Для определения интенсивности циркуляции рабочей жидкости в автоматической коробке передач в системе может быть предусмотрен датчик давления. Их может быть несколько (для различных каналов). Измерение осуществляется путем преобразования давления рабочей жидкости в электрические сигналы, которые подаются в электронный блок управления КПП.

Датчики давления бывают двух типов:

• Дискретные – фиксируют отклонения режимов работы от заданной величины. При нормальном режиме работы контакты датчика соединены. Если давление в месте установки датчика ниже требуемого, контакты датчика размыкаются, а блок управления АКПП получает соответствующий сигнал и передает команду на повышение давления.
• Аналоговые – преобразуют уровень давления в электрический сигнал соответствующей величины. Чувствительные элементы таких датчиков способны изменять сопротивление в зависимости от степени деформации под действием давления.

Следует отметить, что при выходе из строя любого из вышеперечисленных датчиков автомобиль может перейти в «аварийный режим». Для более детального обнаружения неисправности можно провести самостоятельную диагностику, к примеру, недорогим мультимарочным сканером Rokodil ScanX.

Сканер укажет на точную причину неисправности, после чего ее можно устранить самостоятельно или с помощью специалистов СТО. Если проблему на месте решить нет возможности, а автомобиль все еще находится в “аварийном режиме”, следует проверить уровень масла в АКПП, а также удостовериться, не вытекает ли трансмиссионная жидкость и нет ли запаха горелого масла. Если вы обнаружили подобные признаки, то ехать дальше не стоит. В случае их отсутствия с помощью сканера можно вывести авто из “аварийного режима” и доехать до ближайшего сервиса.

Вспомогательные датчики управления АКПП

Помимо основных датчиков, относящихся непосредственно к коробке передач, ее электронный блок управления также может использовать информацию, полученную из дополнительных источников. Как правило, это следующие датчики:

• Датчик педали тормоза – его сигнал используется при блокировке селектора в позиции «Р».
• Датчик положения педали газа – устанавливается в электронной педали акселератора. Он необходим для определения текущего запроса режима движения со стороны водителя. – расположен в корпусе заслонки. Сигнал с этого датчика показывает текущую рабочую нагрузку двигателя и оказывает влияние на выбор оптимальной передачи.

Совокупность датчиков АКПП обеспечивает ее правильную работу и комфорт при эксплуатации автомобиля. При возникновении неисправностей датчиков нарушается баланс системы, о чем водителя незамедлительно предупредит бортовая система диагностики (т.е. на комбинации приборов загорится соответствующая “ошибка”). Игнорирование сигналов о неисправности может повлечь за собой серьезные проблемы в основных узлах автомобиля, поэтому при обнаружении неисправностей рекомендуется сразу обращаться в специализированный сервис.

Коробка передач и датчик скорости автомобиля

Датчик скорости АКПП (VSS) измеряет выходную мощность трансмиссии/коробки передач или скорость вращения колеса. ECM использует эту информацию для изменения функций двигателя, таких как момент зажигания, соотношение воздух/топливо, моменты переключения коробки передач, а также для инициирования диагностических процедур.

Описание датчика скорости АКПП

Датчик скорости передачи выполнен в виде датчика Холла или индуктивного датчика. Датчик передачи выполняет бесконтактное сканирование стальных или многополюсных пусковых колес. Чувствительный элемент датчика давления трансмиссии состоит из мембраны, которая деформируется под действием приложенного давления.

Деформация преобразуется в напряжение, пропорциональное давлению. Затем электронная схема оценки усиливает и оцифровывает напряжение.

Датчики скорости передачи доступны как в активном, так и в индуктивном вариантах. Активный вариант характеризуется высокой электромагнитной совместимостью (EMC/ESD), небольшой и гибкой конструкцией, малым весом и дополнительным распознаванием направления вращения. Индуктивный вариант впечатляет высоким выходным сигналом на низкой скорости и независимой от положения установкой (TIM).

Для датчиков давления трансмиссии возможны различные штекерные и гидравлические соединения.

Где находится датчик скорости АКПП

Датчик скорости АКПП трансмиссии расположен в задней части трансмиссии с продольным креплением. Для коробок передач датчик скорости расположен на длинной стороне выходного вала. Это будет конец коробки передач, обращенный к передней части двигателя.

Что происходит, когда датчик скорости передачи выходит из строя?

Одним из наиболее распространенных признаков неисправности датчика скорости является ненормальная работа АКПП. Если VSS неисправен, трансмиссия может проявлять такие симптомы, как задержка переключения, жесткое переключение передач и ограниченная работа передачи.

Есть ли датчик скорости на коробке передач?

Датчик скорости трансмиссии рассчитывает передаточное число трансмиссии при использовании. В автомобиле есть два датчика скорости: ISS и OSS, работающие вместе, чтобы передать данные о передаче модулю трансмиссии автомобиля. Датчик ISS контролирует скорость входного вала.

В чем разница между датчиком скорости автомобиля и датчиком скорости трансмиссии?

Если вы заметили, до сих пор я использовал слова «датчик скорости передачи» и «датчик скорости автомобиля». Единственная разница между ними заключается в том, как их называет производитель. В любом случае, чем быстрее движется выходной вал коробки передач, тем большее напряжение выдает датчик.

Как узнать, неисправен ли мой датчик АКПП?

Основные признаки неисправности датчика положения коробки передач:

• Автомобиль не может выехать из парковки. Когда ваш автомобиль не может переключиться с нейтрального положения или припарковаться, это явный признак того, что где-то в системе переключения существует серьезная проблема.
• Трансмиссия переключается на неправильную передачу.
• Автомобиль блокируется на одной передаче.

Как сбросить датчик скорости АКПП коробки передач?

• Шаг 1: Положение поворотного ключа. Перед сбросом модуля управления коробкой передач необходимо проверить положение ключа.
• Шаг 2: Нажмите педаль газа.
• Шаг 3: Продолжайте ждать.
• Шаг 4: Выключение ключа.
• Шаг 5: Отпустите педаль газа.
• Шаг 6: Подождите еще раз.
• Шаг 7: Готово.

Можно ли ездить с неисправным датчиком скорости коробки передач?

Можно ли ездить с неисправным датчиком скорости? В целом управлять транспортным средством со сломанным датчиком скорости вращения колеса небезопасно. Автомобильный компьютер не сможет определить скорость, с которой движется ваш автомобиль, поэтому он может задействовать тормоза с большей скоростью, чем необходимо, или увеличить мощность двигателя.

Как проверить датчик скорости коробки передач?

Отсоедините датчик от корпуса на коробке передач, как указано в руководстве по ремонту вашего автомобиля. Отсоедините проводную муфту датчика. С помощью вольтметра мультиметра подключите щупы к заземлению и опорному проводу в разъеме. Если напряжение не поступает, датчик неисправен.

Какие датчики стоят на трансмиссии?

Датчики в коробке передач и их функции:

1. Датчик входной скорости коробки передач.
2. Датчик выходной скорости коробки передач.
3. Датчик скорости автомобиля.
4. Датчик расхода воздуха.
5. Датчик частоты вращения вала турбины.
6. Датчик температуры впускного воздуха.
7. Датчик температуры охлаждающей жидкости.
8. Датчик положения дроссельной заслонки.

Тестирование датчиков скорости АКПП

1. С помощью С помощью сканера OBD2 проверьте наличие кодов ошибок, связанных с датчиком скорости передачи.
2. Если есть, то это ваша проблема. Деталь нужно будет заменить.
3. Если нет никаких кодов или если ваша машина выпущена в годы Регана, вам необходимо физически проверить датчик.
4. Для лучшего зазора поднимите переднюю часть автомобиля.
5. Найдите датчики скорости трансмиссии, они будут рядом с передней и задней частью корпуса трансмиссии. Обратитесь к руководству по ремонту вашего автомобиля.
6. Поместите ведро или поддон для слива масла под датчик, из которого вытечет некоторое количество масла.
7. Отсоедините датчик от корпуса на коробке передач, как указано в руководстве по ремонту вашего автомобиля.
8. Отсоедините проводную муфту датчика.
9. Поверните ключ в зажигание, но двигатель выключен, положение (один щелчок ключа мимо аксессуара)
10. С помощью вольтметра мультиметра подключите щупы к заземлению и опорному проводу в разъеме.
11. Если напряжение не поступает, датчик неисправен.
12. Если напряжение получено, вам может потребоваться диагностика автомобиля

Замена датчиков скорости коробки передач

Обнаружив неисправность датчика или датчиков, снимите разъем между датчиком и проводкой автомобиля. Далее следуйте инструкции:

• Используя соответствующую головку, извлеките неисправный датчик.
• Подключите новый датчик к проводке автомобиля.
• Установите новый датчик.
• Опустите машину.
• Запустить двигатель.
• Пройдите тест-драйв.
• Убедитесь, что коробка передач правильно переключается.
• Убедитесь, что круиз-контроль работает правильно.
• Подождите, пока не погаснет индикатор проверки двигателя.

Неисправности датчика скорости АКПП Мазда

Автомобили Mazda, оснащенные 2,3-литровым 4-цилиндровым двигателем и автоматической коробкой передач Triptronic, также имеют проблемы с датчиками скорости.

Некоторые из распространенных годов включают автомобили с датой выпуска между 2000 и 2007 годами. Эти автомобили обычно устанавливают общий код неисправности P0715, который обозначает неисправность датчика скорости входной турбины.

Mazda называет этот компонент датчиком скорости вращения турбины или TSS. На автомобилях Mazda как модуль управления трансмиссией, так и основной ECM (электронный модуль управления) контролируют сигналы от TSS.

Код неисправности P0715 устанавливается, когда один или оба этих модуля управления получают данные, выходящие за пределы нормальных параметров работы. Хотя это не означает автоматически, что сам датчик вышел из строя, это остается одной из вероятных возможностей.

Кроме того, при неисправном компоненте дополнительной возможностью становится разрыв в жгуте проводов, который отправляет данные обратно в ECM. Даже плохое соединение с датчиком может вызвать такой же код неисправности на многих автомобилях.

Таким образом, некоторая практическая диагностика может уберечь вас от покупки ненужной детали. Также учтите, что электрические детали и датчики часто не подлежат возврату.

Высокий расход и неровные обороты: что будет, если сломается датчик скорости, и как его чинить?

Есть в машине один датчик, поломка которого в одних случаях опасна мелочью типа отказавшего спидометра, а в других приводит к действительно неприятным последствиям. Речь идёт о датчике скорости. Не о том, который стоит на ступице и обеспечивает работу ABS (его часто так и называют – датчик ABS), а о том, который стоит где-нибудь на коробке передач, раздатке или редукторе. Почему в некоторых случаях его поломка не слишком опасна, а в других обеспечивает серьёзную головную боль владельцу автомобиля? Тут всё зависит от того, какой тип ДСА (датчика скорости автомобиля) используется и для для чего он нужен в конкретной машине.

Есть контакт, нет контакта​

Все датчики скорости можно условно разделить на две большие группы. В первую группу входят довольно примитивные механические устройства, которые сейчас свой век практически отживают. Такие датчики – это просто набор шестерёнок, который обычно стоит где-нибудь на коробке передач. К нему присоединяется одна единственная деталь – тросик привода спидометра. Тросик идёт непосредственно к спидометру. В этом случае ДСА всего лишь крутился валом коробки, тросик соединяется с механизмом спидометра, который показывает скорость автомобиля в зависимости от скорости вращения вала коробки передач. Всё очень просто и не слишком точно. Зато вполне надёжно.

Ломался такой датчик редко. Чаще выходил из строя тросик привода спидометра, а не сам датчик, но результат при обеих поломках всегда был одинаковым: стрелка спидометра беспомощно ложилась на ноль и никак не реагировала на скорость автомобиля. Грустно, печально, не очень удобно, но на параметры работы всех остальных систем автомобиля эта поломка никак не влияла. Как он ехал с датчиком, так ехал и без него. Только непонятно, с какой скоростью.

На новых автомобилях такое устройство не встретишь. Сейчас стали популярными датчики второй группы – электронные. В большинстве случаев они передают не механическое вращение из коробки передач или редуктора, а сигнал об их скорости вращения электронному блоку управления (ЭБУ). А уж тот по своему алгоритму считает скорость, передаёт её спидометру, а он в свою очередь показывает её стрелочкой водителю. Говорю «в большинстве случаев», потому что иногда сигнал может идти прямо к контроллеру спидометра, который передаёт данные ЭБУ. Но сути дела это не меняет. Главное, что электронный датчик способен менять параметры работы двигателя. И вот поэтому выход из строя такого ДСА обязательно скажется не только на работе спидометра, но и на работе мотора. Чуть подробнее на этом остановимся ниже, а пока посмотрим, как устроены современные электронные датчики скорости.

Их тоже можно поделить на две группы: контактные и бесконтактные. Первые по принципу работы похожи на простые механические ДСА. В них есть механическая связь коробки передач (или раздаточной коробки, или редуктора) с непосредственно датчиком. Связь обычно реализуется таким же простым тросиком или валом. Но на этом всё сходство заканчивается, потому что дальше начинает работать не столько механика, сколько электричество. Точнее, эффект Холла (напомню: это такое физическое явление, основанное на том, что во время размещения проводника с постоянным током в магнитном поле возникает электрическое напряжение). В итоге формируется сигнал, который далее может идти либо сразу на спидометр, либо сначала в ЭБУ. Датчики такого типа так и называются – контактные датчики на основе эффекта Холла. И это наиболее популярная конструкция.

Помимо контактных датчиков на основе эффекта Холла существуют и бесконтактные датчики Холла. В этом случае реперный (задающий) диск может стоять на любом валу, скорость вращения которого прямо пропорциональна скорости движения автомобиля (например, на том же вторичном валу КПП).

Вместе с этим, помимо эффекта Холла датчики могут использовать и другие эффекты. Существуют ДСА, основанные на магниторезистивном эффекте или на оптоэлектронном. В первом случае в датчике есть магниторезистивный элемент, который способен менять своё сопротивление в магнитном поле. Тут есть некоторые общие черты с датчиком Холла, но эффект использован всё же другой. Ну а оптоэлектронные датчики – одни из самых простых. В них сигнал образуется с помощью пары – светодиода и фототранзистора. Между ними на валу (или с помощью связанного с ним привода) вращается диск с прорезями, фототранзистор «считает» вспышки от светодиодов и генерирует сигнал с данными о скорости вращения вала для своего контроллера.

Наверное, многие уже заметили, что с технической точки зрения датчики скорости очень похожи, например, на датчики положения коленвала. Они используют те же эффекты и по сути решают похожую задачу: фиксировать вращение и передавать данные о его скорости блоку управления. Только ДПКВ «наблюдают» за мотором, а ДСА – за трансмиссией.

Что, если сломается?

Теперь поговорим о том, для чего используется датчик скорости. Первая его функция очевидна: без него не может работать спидометр. Но, как я уже говорил, современные датчики намного умнее старых железяк с тросиком. Поэтому и задач у них намного больше.

Используя сигнал с ДСА, блок управления может корректировать состав топливной смеси и угол опережения зажигания. Причём он это делает не только исходя из данных скорости, но и учитывая ускорение и замедление автомобиля. За один только километр пути ДСА может передать ЭБУ до 25 тысяч сигналов (хотя обычно всё-таки количество импульсов скромнее – шесть тысяч), так что этот датчик отлично замечает все изменения скорости, а не только скорость в отдельно взятый момент. И эти данные ЭБУ постоянно использует и для коррекции смеси, и для коррекции зажигания. Это нужно не столько для обеспечения динамики, сколько для топливной экономии (хотя и для динамики тоже). Поэтому если сигнал от ДСА пропадёт, машина иногда на это может отреагировать только ростом расхода топлива. Но возможны и другие проявления смерти датчика: неровные холостые обороты или внезапные рывки или провалы при наборе скорости. Ну и никто не отменял лампу Check Engine, которая может загореться из-за ошибки ДСА.

Другая функция этого датчика – обеспечение работы некоторых систем, связанных с активной безопасностью и комфортом. Некоторые системы динамической стабилизации используют данные о скорости для адекватной работы, поэтому их ошибки могут быть тоже вызваны некорректными или отсутствующими данными от ДСА. Ну и немного реже встречаются неисправности в рулевом управлении. В этом случае датчик скорости помогает изменять усилие на руле в зависимости от скорости движения автомобиля (на высокой скорости усилие на руле должно расти, а на месте руль должен крутиться проще, например, для парковки). Так что забарахливший датчик скорости может обеспечить целый букет неизвестно откуда взявшихся «глюков».

Само собой, возникает вопрос: а как проверить датчик скорости?

Немного диагностики и грусти

Очень хорошо, если есть ошибка, которую можно считать сканером. Вроде бы, виновника «тупизны» машины можно обнаружить сразу. Но не стоит тут же бросаться менять этот датчик. Он выходит из строя редко, а вот его проводка может подвести в любой момент. Поэтому сначала надо всё же проверить именно её, особенно внимательно проверив все разъёмы (они окисляются первыми).

К сожалению, своими силами, без опыта и осциллографа, более-менее точно можно проверить только один датчик – тот, работа которого построена на эффекте Холла. Принцип проверки довольно простой: один щуп вольтметра нужно прижать к «массе» автомобиля, второй – к клемме импульсного сигнала. И при включенном зажигании заставить датчик крутиться. Это можно сделать по-разному. Кому-то удобнее снять датчик и крутить его чем-то подходящим, кто-то предпочитает поддомкратить колесо и крутить его. Тут всё по своему желанию, как хочется. Главное – найти нужные контакты. Если датчик рабочий, при его вращении будут заметны скачки напряжения. Если вольтметр на вращение не реагирует, датчик мёртв. Или вы его неправильно подсоединили к мультиметру, что тоже возможно.

Все остальные датчики, к сожалению, таким способом проверить нельзя. А как их проверять осциллографом, рассказывать не буду. У кого осциллограф есть, он и так это знает, у кого его нет, тот не станет его покупать только ради проверки ДСА. И это правильно. Так что придётся смириться и проверять его в сервисе.

Советов по замене датчика скорости давать не буду. Они очень разные, и тут всё зависит от машины. Где-то его снять легко, а где-то придётся помучиться. Так что в любом случае надо изучать мануал по собственной машине. И совет тут будет только один: не надо пытаться подбирать похожие датчики. Ставить нужно именно тот, который стоит с завода. Даже если датчик встал на место родного как положено, а машина не возражает против «колхозного» ДСА, из-за немного других характеристик он может показывать совсем не то, что должен показывать заводской датчик. И вряд ли после такой замены машина поедет лучше. Конечно, подобрать хороший аналог от известного производителя – дело святое, но ставить что попало не надо. Выйдет себе дороже.

Источник https://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/datchiki-akpp.html

Источник https://carsbike.ru/obzor/datchik-skorosti-akpp-raspolozhenie-zamena.html

Источник https://www.kolesa.ru/article/vysokiy-raskhod-i-nerovnye-oboroty-chto-budet-esli-slomaetsya-datchik-skorosti-i-kak-ego-chinit