ЭБУ АКПП: устройство и принцип работы

Неисправности ЭБУ коробки автомат и ремонт

Отметим, что блок управления отвечает не только за регулировку работы коробки, но и за диагностику АКПП. Также контролер фиксирует в памяти ошибки, которые могут возникнуть в процессе работы агрегата.

Это значит, что ЭБУ позволяет в значительной степени упростить диагностику автоматической трансмиссии, быстро определить причину сбоев и поломок коробки передач и т.д. Однако бывает и так, что выходит из строя сам блок управления.

На практике проблемы с ЭБУ АКПП возникают не так часто, однако никак нельзя полностью исключать вероятность сбоев и неисправностей в работе АКПП именно по причине неисправного контроллера. Как правило, сама коробка может быть полностью рабочей по части механики и гидравлики, однако неполадки ЭБУ являются причиной некорректной работы агрегата, появления ошибок и т.п.

Обычно к выходу из строя или сбоям в работе ЭБУ приводят:

• механические повреждения блока;
• перегрев котроллера;
• короткое замыкание;
• проблемы с проводкой, контактами и разъемами (по причине попадания влаги, окисления, в результате обрывов и т.д.);
• попытки выполнить прошивку/ремонт/адаптацию ЭБУ в кустарных условиях;

В любом случае, АКПП начинает работать некорректно, так как именно ошибки в алгоритмах приводят к различным сбоям. Могут не включаться определенные режимы или передачи, появляются пинки АКПП, рывки, удары или провалы, коробка автомат буксует, не переключает передачи и т.д. Часто коробка автомат также может перейти в аварийный режим, на приборной панели загорается сигнал неисправности автоматической трансмиссии.

С учетом того, что список возможных проблем АКПП очень широкий, а также сам блок управления взаимодействуем с большим количеством датчиков и исполнительных механизмов, диагностика неисправности может быть сильно осложнена.

По этой причине в сложных случаях, когда стандартные диагностические процедуры не позволяют определить неисправность, рекомендуется временно поставить на автомобиль заведомо исправный и полностью аналогичный блок управления АКПП.

Даже с учетом того, что электронный блок управления коробкой передач может быть расположен не только снаружи, но и внутри трансмиссии (требуется частично разбирать АКПП), такой подход нередко позволяет избежать проведения целого комплекса дополнительных работ по проверке отдельных датчиков, исполнительных механизмов и т.д.

На деле встречаются случаи, когда в автосервисе не знают, как проверить ЭБУ АКПП и где это можно сделать. В таком случае нередко для определения неисправности поспешно снимается и разбирается сама АКПП, проводится дефектовка агрегата, проверяется ГДТ, мехатроник, гидроблок и т.д.

Однако после проведения всех работ выясняется, что проблемным элементом оказывается именно ЭБУ коробкой. По этой причине нужно сначала точно определить неисправный элемент.

Что касается ремонта ЭБУ АКПП, нужно понимать, что многие блоки можно перепрошить. Однако если возникли более серьезные проблемы (с чипами, процессором или модулями памяти), как правило, блоки управления изначально не являются ремонтопригодными.

С учетом высокой стоимости контроллеров, в отдельных случаях некоторые специализированные мастерские все же берутся за ремонт, но далеко не всегда удается добиться гарантированного качества.

Диагностика блока управления выполняется при помощи специального оборудования, чтобы выяснить характер неисправности. Затем можно определить приблизительную стоимость восстановления. Зачастую ремонт электронных блоков управления коробок передач предполагает замену плат и микросхем.

Такая работа сложная, так как нужно выпаивать микросхемы из печатных плат, производить замену выгоревших конденсаторов и т.д. Другими словами, появляются определенные сомнения в последующей надежности блока после ремонта.

При этом стоимость восстановления работоспособности ЭБУ коробкой автомат может быть довольно высокой (обычно около 50-60% от стоимости полностью исправного б/у устройства).

Устройство гидротрансформатора АКПП

Что такое гидротрансформатор в АКПП или «бублик», как его называют механики? ГДТ — это гидропривод, который связывает двигатель и автомат без жесткого соединения. Играет роль сцепления в аналогии с МКПП.

Гидроприводы бывают двух видов: гидромуфта и гидротрансформатор. Разница между ними заключается в возможности трансформатора преобразовывать крутящий момент. В то время как гидромуфта может только передавать. «Бублик» АКПП работает в обоих режимах с автоматическим переключением, поэтому его можно назвать гибридным агрегатом.

Для чего в АКПП нужен гидротрансформатор? Узел имеет несколько назначений:

• обеспечивает бесступенчатое переключение скоростей и плавное движение автомобиля;
• гасит вибрации и удары от работы двигателя и трансмиссии, продлевая их срок службы;
• позволяет работать двигателю на холостом ходу;
• способствует торможению двигателем;
• повышает проходимость автомобиля в тяжелых условиях, непрерывно передавая крутящий момент от двигателя к колесам.

Устройство гидротрансформатора АКПП основано на законах гидравлики. Механическая сила двигателя переходит в «бублик» и превращается в гидравлическую энергию за счет движения потока жидкости в полости ГДТ. Возникает давление и кинетическая энергия, которые заставляют вращаться вал трансмиссии. А от него крутящий момент переходит в планетарный механизм переключения передач.

В теории АКПП могла бы состоять только из гидротрансформатора. Но на больших скоростях его КПД сильно снижается. Передаточное отношение «бублика» ограничено. Он не может обеспечить движение задним ходом или достаточное количество передач. Поэтому в АКПП за гидротрансформатором устанавливают планетарный редуктор, который способен получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

Одним из передовых разработчиков восьми скоростных коробок передач с гидротрансформатором является немецкая компания ZF. Высокотехнологичные трансмиссии этого производителя устанавливают в автомобилях Jeep, BMW, Volkswagen, Audi, Jaguar, Cadillac, Infinity.

Режимы

При запуске ДВС в бублик подается рабочая жидкость при помощи специальной помпы и возрастает давление. Центробежное колесо начинает крутиться, статор и центростремительная турбина пока неподвижны.

Режимы работы бублика:

1. Трансформация. При изменении положения селектора и увеличения подачи топливной смеси при нажатии на педаль газа осуществляется возрастание оборотов насосного колеса за счет движения коленвала. Увеличивающееся движение трансмиссионной жидкости запускает вращение турбинного колеса. Вихревые потоки трансмиссионной жидкости то перекидываются к неподвижному реакторному колесу, то возвращаются к турбинному, повышая его КПД. Крутильный момент передается на ведущие колеса, и автомобиль начинает ехать. В реакторе находится обгонная муфта, которая при значительной разнице во вращении насоса и турбины блокирует вращательное движение статора и осуществляется прямая передача вращающего момента двигателя на АКПП, специальные лопасти реакторного колеса повышают скорость потока от центростремительной турбины и возвращают его на центробежный насос, повышая крутящий момент. Если усиливается противодействие движению (подъем на горку), статор прекращает вращательное движение и увеличивает передачу вращательного момента насосному колесу. По достижении определенных параметров (необходимой скорости и величины вращающего момента) осуществляется смена ступени в АКПП.
2. Гидромуфта. На определенной скорости синхронизируется вращение центробежного насоса и турбинного колеса, и потоки рабочей жидкости попадают на статор с обратной стороны, при котором движение осуществляется только в одном направлении. Устройство переходит в режим работы гидромуфты.
3. Блокировка. При достижении определенных параметров электроника блокирует гидравлический трансформатор при помощи фрикционного диска и осуществляется прямая жесткая передача вращающего момента без потери мощности.

При смене ступеней бублик отключается для обеспечения плавности, затем снова начинает работать. С помощью такого процесса исключается вероятность «проскальзывания», повышается ресурс гидротрансформатора, снижается потеря мощности и уменьшается расход топливной смеси.

Электронный блок управления осуществляет моментальное изменение режима функционирования бублика, адаптируя его работу под изменившиеся условия.

Датчик положения рычага

Поломки, которые встречаются у измерителя положения рычага, обычно проявляются в следующих моментах:

• На индикаторе, который располагается на приборной панели, имеются значки с режимами селектора, которые не имеют соответствия реальному его положению.
• Индикация не заключается, однако загорается значок с аварийным сигналом, при этом коробка продолжает работать исправно.

Диагностика

Во время осуществления диагностики датчика положения не всегда можно выявить в полной мере все неисправности. Поэтому основные поломки датчика положения определяются с помощью методик, приведенных выше

Для того, чтобы обеспечить всему механизму качественную работу, проводится ремонт, для которого важно обратиться к настоящим профессионалам своего дела

Что такое АКПП и ее виды

Автоматическая коробка переключения передач — один из видов трансмиссии, при которой без вмешательства водителя выставляется необходимое передаточное число, подобранное под режим движения и другие факторы.

С технической точки зрения автоматической КПП считается только планетарная часть узла, напрямую связанная с переключением передач, и совместно с гидравлическим трансформатором образовывает единый автоматический агрегат.

К автоматическим коробкам передач принято относить классическую с гидротрансформатором, роботизированную КПП и вариатор.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторная КПП является популярной и классической моделью трансмиссии, устанавливаемой на большинстве сходящих с конвейера в настоящее время автомобилях.

Коробка автомат состоит из планетарного редуктора передач, управляющей системы и гидравлического трансформатора, который и дал ей название — гидротрансформаторная КПП. Устанавливается как на легковых автомобилях, так и на грузовых транспортных средствах.

Роботизированная КПП

Коробка робот является своеобразной альтернативой механической КПП, только переключение скоростей происходит автоматизировано посредством электрических механизмов, приводящихся в действие электронным блоком.

Единственным сходством роботизированной КПП с классической автоматической коробкой является наличие сцепления в самом корпусе коробки.

Вариатор

Вариатор — устройство плавной бесступенчатой передачи крутящего момента на колеса.

Обеспечивает уменьшение расхода топлива и улучшает динамические показатели, щадящее состояние работы двигателя автотранспорта по сравнению с АКПП или МКПП.

Вариаторы бывают ременные, цепные и тороидальные. Из вариаторов наиболее распространен с клиновидным ремнем.

Плюсы и минусы электронного блока управления двигателем

Несмотря на очевидные достоинства ЭБУ, у него имеются не только сильные стороны.

Достоинства ЭБУ

• оптимизация динамических показателей;
• снижение расхода;
• простота запуска мотора – ЭБУ оперативно адаптируется в непростых условиях функционирования (прогрев мотора зимой или режим холостого хода);
• отсутствие потребности в ручной регулировке;
• повышение показателей экологической чистоты.

Недостатки ЭБУ

• дороговизна компонентов;
• невозможность ремонта – только замена;
• потребность в дорогом и сложном оборудовании для диагностики ЭБУ, а еще специально обученных техниках и электриках;
• высокие требования относительно показателей надежности в электропитании;
• необходимость в качественном горючем.

Датчик положения селектора АКПП

В автомате располагается несколько видов устройств, которые следят за параметрами коробки передач, чтобы не происходило отклонений. Когда ломается какая-либо деталь или аппарат выходит из строя, он подает сигнал на монитор панели управления.

Датчики АКПП:

• устройство для определения скорости. Определяет частоту вращения входного и выходного валов;
• датчики давления смазывающего средства и температуры АКПП;
• ЭБУ. Электронный блок управления – мозг системы транспортного средства;
• и, наконец, нужный нам ингибитор АКПП или датчик положения селектора.

Датчик положения состоит из резистивных пластин и ползунка, который двигается.

Принцип работы датчика

Принцип действия датчика таков:

1. Вы изменяете положение рычага селектора.
2. Позиция, которую заняла кулиса, фиксируется в электронном устройстве. В ту же секунду он эти данные передает в электронный блок управления автомата.
3. Запускается программа в бортовом компьютере.
4. Соответственно поданному сигналу, начинает работать гидравлическая система. Открываются нужные клапана, тормозная лента зажимает фрикционные диски, включается нужная передача.

Таким образом работает устройство положения селектора передач. Но помимо основной своей функции, он отвечает за некоторые комплектующие автомобиля. Об этом в следующем блоке.

За что отвечает датчик

Датчик положения селектора является многофункциональным устройством. Сигнал от него включает лампы заднего хода. Ингибитор контролирует работу привода стартера в положения «P» и «N». Именно поэтому исправность аппарата важна.

Режим движения определяется посредством потенциометра. Сопротивление устройства зависит от того, в каком положении находится ползунок. При этом изменяется и выходное напряжение. А напряжение напрямую работает с клапанами гидроблока, открывая или закрывая их.

Где расположен

Его можно найти на валу селектора устройства. В большинстве случаев соединяется с приводом золотникового клапана в гидроплите.

Теперь вы знаете, что из себя представляет устройство и как его найти. Далее я расскажу о частых причинах неисправностей аппарата, укажу на признаки поломки.

Об истории создания и совершенствования АКПП

Идея автоматизировать переключение передач, избавив водителя от необходимости часто выжимать педаль сцепления и «работать» рычагом переключения скоростей, не нова. Она начала внедряться и оттачиваться ещё на заре автомобильной эпохи: в начале ХХ века. Причём нельзя назвать какого-либо определённого человека или фирму единственным создателем автоматической коробки передач: к появлению классической, получившей сейчас всеобщее распространение гидромеханической АКПП привели три изначально независимые линии разработок, которые в итоге объединились в единой конструкции.

Один из основных механизмов коробки-автомата – это планетарный ряд. Первая серийная автомашина, оснащённая планетарной коробкой передач, была выпущена ещё в 1908 году, и это был «Форд Т». Хотя в целом та коробка переключения передач ещё не была полностью автоматической (от водителя «Форда Т» требовалось нажимать две ножных педали, первая из которых переводила с низшей на высшую передачу, а вторая включала задний ход), она уже позволяла значительно упростить управление, по сравнению с обычными КПП тех лет, без синхронизаторов.

Второй важный момент в становлении технологии будущих АКПП – это перевод управления сцеплением с водителя на сервопривод, воплощённый в 30-х годах ХХ века фирмой «Дженерал Моторс». Эти коробки переключения передач назывались полуавтоматическими. Первой полностью автоматической КПП стала внедрённая в производство в 30-х годах ХХ века планетарная электромеханическая коробка «Коталь». Она устанавливалась на французские автомобили забытых ныне марок «Деляж» и «Делайе» (существовали до 1953 и 1954 г. соответственно).

Автомобиль «Деляж D8» – премиум-класс довоенной эпохи.

Другие автопромышленники в Европе также разрабатывали похожие системы фрикционов и тормозных лент. Вскоре подобные АКПП были реализованы в автомобилях ещё нескольких немецких и британских марок, известной и ныне здравствующей из которых является «Майбах».

Специалисты другой известной фирмы – американской «Крайслер» продвинулись далее других автопроизводителей, внедрив гидравлические элементы в конструкцию КПП, которые заменили сервоприводы и электромеханические элементы управления. Инженеры «Крайслера» разработали первые в истории гидротрансформатор и гидромуфту, которые имеются теперь в конструкции каждой автоматической коробки передач. А первая в истории гидромеханическая коробка-автомат, похожая по конструкции на современную, на серийных автомобилях была внедрена корпорацией «Дженерал Моторс».

Автоматические коробки передач тех лет были очень дорогими и технически сложными механизмами. К тому же, не всегда отличавшимися надёжной и долговечной работой. Они могли выигрышно выглядеть только в эпоху несинхронизированных механических коробок передач, управление автомобилем с которыми было достаточно тяжёлым трудом, требующим от водителя хорошо отработанного навыка. Когда широко распространились механические КПП с синхронизаторами, то по удобству и комфорту АКПП того уровня были ненамного лучше них. В то время как МКПП с синхронизаторами обладали гораздо меньшей сложностью и дороговизной.

В конце 1980/1990-х годах у всех крупных автопроизводителей происходила компьютеризация систем управления двигателем. Аналогичные им системы стали применять и для управления переключением скоростей. Если прежние решения использовали только гидравлику и механические клапаны, то теперь потоками жидкости стали управлять соленоиды, контролируемые компьютером. Это сделало переключения плавнее и комфортнее, улучшило экономичность и повысило эффективность работы трансмиссии.

Кроме того, на некоторых автомобилях были внедрены «спортивные» и другие дополнительные режимы работы, возможность вручную управлять коробкой передач («Tiptronic» и т.п. системы). Появились первые пяти- и более ступенчатые АКПП. Совершенствование расходных материалов позволило на многих коробках-автоматах отменить процедуру замены масла в процессе эксплуатации автомобиля, поскольку ресурс залитого в её картер на заводе масла стал сравнимым с ресурсом самой коробки передач.

Местоположение ЭБУ

Блок управления автоматической коробкой может располагаться:

• непосредственно в корпусе АКПП;
• вне таковой.

Первый вариант позволяет существенно уменьшить количество проводки в автомобиле, поскольку меньше проводных «жгутов» идет от электронного мозга ЭБУ к датчикам. Но есть и минусы:

• тяжелый температурный режим. Коробка в процессе работы существенно нагревается, что негативно влияет на тонкую электронную начинку платы контроллера ЭБУ;
• затруднения при ремонте: любая операция с ЭБУ требует разбора коробки, что делает ремонт сложнее и дороже.

Пример локации ЭБУ внутри коробки:

Внешнее расположение ЭБУ лишено недостатков внутреннего: не такие высокие температуры, можно дополнительно защитить ЭБУ от влаги и прочих негативных воздействий. Кроме того, облегчается доступ к блоку для сервисно-ремонтных операций, и у инженеров есть возможность расположить ЭБУ удобным образом

Но есть и минус: при такой компоновке ЭБУ приходится протягивать длинные жгуты проводов, чтобы связать воедино ЭБУ, датчики и сервоприводы.

ЭБУ — устройство, принцип работы

ЭБУ — электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название — контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.

Обмен информацией ведется посредством CAN-шины, которая объединяет все электронные и цифровые системы современного автомобиля в одну сеть.

Благодаря такому подходу можно оптимизировать работу двигателя: расход топлива, подачу воздуха, мощность, крутящий момент и др.

Основными функциями ЭБУ являются:

• управление и контроль за впрыском топлива в инжекторных двигателях;
• контроль за зажиганием;
• управление фазами газораспределения;
• регулировка и поддержание температуры в охлаждающей системе двигателя;
• контроль за положением дроссельной заслонки;
• анализ состава выхлопных газов;
• контроль за работой системы рециркуляции отработанных газов.

Кроме того на контроллер поступает информация о положении и частоте вращения коленчатого вала, текущей скорости движения транспортного средства, о напряжении в бортовой сети автомобиля. Также ЭБУ оснащен системой диагностики и в случае обнаружения каких-либо неполадок или сбоев информирует о них владельца посредством кнопки Check-Engine.

Каждая ошибка имеет свой код и эти коды сохраняются на запоминающем устройстве.

При проведении диагностики специалисты подключают к контроллеру через разъем сканирующее устройство, на экран которого выводятся все коды ошибок, а также информация о состоянии двигателя.

Устройство электронного блока управления двигателем.

Контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера.

Для нормального функционирования в блоке управления применяется несколько типов памяти:

• ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — здесь содержатся основные программы и параметры работы двигателя;
• ОЗУ — оперативная память, используется для обработки всего массива данных, сохранения промежуточных результатов;
• ЭРПЗУ — электрически репрограммируемое запоминающее устройство — применяется для хранения различной временной информации: коды доступа и блокировки, а также считывает информацию о пробеге, времени работы двигателя, расходе топлива.

Программное обеспечение ЭБУ состоит из двух модулей: функционального и контрольного. Первый отвечает за прием данных и их обработку, отправляет импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль отвечает за корректность входящих сигналов от датчиков и в случае обнаружения каких-либо расхождений с заданными параметрами проводит корректирующие воздействия, либо полностью блокирует работу двигателя.

Внести изменения в программное обеспечение ЭБУ можно только в авторизованных сервисных центрах.

Необходимость в перепрограммировании может возникать при проведении чип-тюнинга двигателя для повышения его мощности и улучшения технических характеристик. Провести данную операцию можно только при наличии сертифицированного программного обеспечения. Однако, производители автомобилей очень неохотно делятся данной информацией, поскольку не в их интересах, чтобы пользователи самостоятельно изменяли настройки.

Ремонт и замена ЭБУ.

Если контроллер выходит из строя или работает некорректно, то прежде всего это отображается в провалах в работе двигателя, а иногда и в полной его блокировке. Check Engine может постоянно высвечивать ошибку, которую невозможно удалить. Основные причины выхода ЭБУ из строя это:

• перегрузка, воздействие короткого замыкания;
• влияние внешних факторов — влага, коррозия, удары, вибрация.

Кроме того любой микропроцессор перегревается, если система охлаждения выходит из строя.

Ремонт, равно как и замена блока управления обойдутся не дешево. Оптимальным вариантом будет приобретение нового блока. Чтобы его подобрать, нужно знать все параметры машины

Важно также правильно произвести настройку. ЭБУ будет нормально функционировать при условии, что на него поступают сигналы от всех датчиков и поддерживается нормальный уровень напряжения в сети

https://youtube.com/watch?v=bXcr1Us0qlc

Преимущества и недостатки

Прежде чем узнать принцип работы автоматической коробки передач автомобиля, необходимо разобраться с ее преимуществами и недостатками. Данная трансмиссия стала такой популярной не просто так.

Во-первых, многим нравится простота управления коробкой. Водителю, особенно новичку, не нужно переживать за сцепление и думать о скоростях

В процессе езды человек может сконцентрировать внимание на дороге. Машина с АКПП подходит для вождения в мегаполисах, где пробки – обычное дело

Человек не так сильно устает за рулем, поскольку ему не нужно постоянно дергать рычаг.

Во-вторых, автоматическая коробка обеспечивает плавный ход. Машина трогается с места довольно слаженно, без рывков, как это происходит «на механике». Для удобства водителей предусмотрены вспомогательные режимы (спортивный, зимний, для езды по грязи).

В-третьих, за счет работы электроники узлы обладают большим сроком службы. Что касается «механики», то ее элементы часто перегорают из-за ошибок новичков. Они неправильно переключают скорости или задерживают сцепление. От этого страдает не только двигатель, но и автомобиль в целом.

У автомобилей с автоматической коробкой также есть несколько недостатков. Дорогостоящее обслуживание, наверно, касается не всех категорий людей. Однако данная проблема имеет место быть. К примеру, стоимость ATF-жидкости начинается от 1000 рублей за литр. При этом конструкция АКПП намного сложнее механической коробки, поэтому при поломке водителю придется значительно потратиться на ремонт.

Еще один недостаток – наличие ограничений при эксплуатации. Что это значит? Водителю нельзя быстро разогнать машину, а также завести ее «с толкача». Также у автолюбителя не получится буксировать на тросе или без него. Это в любом случае приведет к поломке, поэтому придется вызывать эвакуатор. Таким образом, если человек случайно застрянет в грязи, он не сможет выбраться методом «раскачки».

На практике, устройство автоматической коробки передач автомобиля имеет совершенно иную форму, чем механическая. Но при правильном обслуживании она способна работать без ремонта столько же, сколько МКПП.