用于自动变速器上的传感器包括节气门位置传感器、输入轴转速传感器、车速传感器、发动机转速传感器、冷却液温度传感器、油温传感器等。
1. 节气门位置传感器
节气门位置传感器安装在节气门体上,它是一个可变电阻(电位计),它将节气门的开度及开度变化速度(角加速度)传递给发动机ECU。在电控自动变速器中取消了节气门油压调节阀,变速器ECU 利用节气门位置信号进行以下控制。
(1)用来确定换挡时刻和换挡曲线 一般情况下,当急踩加速踏板时,换挡延迟,以确保发动机动力性良好;缓踩加速踏板时,换挡提前,发动机工作在转速较低的状态,以提高汽车的经济性。
(2)调节主油路压力 节气门开度的大小对应着发动机负荷的大小,在节气门开度较小时,发动机负荷较小,变速器传递的扭矩较小,各离合器和制动器不易打滑,主油路压力降低;当节气门开度较大时,传递的扭矩较大,为防止离合器和制动器打滑,主油路压力升高。
一般情况下,节气门位置传感器信号直接传送给发动机ECU,变速器ECU 从发动机ECU 处获得节气门位置信号,获得方式有两种:一种是通过专线获得节气门位置信号;另一种是通过数据总线(如CAN-BUS总线)获得节气门位置信号。有些车型的节气门位置传感器内部有两个电位计,分别将节气门位置信号传送给发动机ECU 和变速器ECU。
2. 输入轴转速传感器
输入轴转速传感器(ISS)也称涡轮轴转速传感器(ISS),它用于检测自动变速器输入轴(即涡轮轴)的转速。常用的输入轴转速传感器有电磁式和霍尔式两种,它固定在变速器下盖,与输入轴上的信号触发轮较近,以感应输入轴转速。输入轴上的信号触发轮可以是与输入轴相连的离合器鼓,也可以是与输入轴相连的驱动链轮。
上汽荣威轿车自动变速器输入轴转速传感器如下图所示,用来检测与输入链轮一起旋转的变磁阻轮盘的转速。
输入轴转速传感器的作用如下:
① 变速器ECU 利用输入轴转速传感器信号和输出轴转速传感器(车速)信号计算自动变速器的传动比。
② 变速器ECU 利用输入轴转速传感器信号和发动机转速信号计算变矩器锁止离合器的滑动速度。
③ 变速器ECU 利用输入轴转速传感器信号和车速传感器信号计算换挡时刻,进行换挡时的油压调节和推迟点火,以减轻换挡冲击。
3. 车速传感器
车速传感器(VSS)也称输出轴转速传感器(OSS),它用于检测自动变速器输出轴的转速,常常安装在自动变速器的输出轴、差速器、主减速器或驻车棘轮旁,以检测转速。输出轴转速传感器有电磁式和霍尔式两种,它固定在变速器壳体上,与输出轴上的信号触发轮较近,以感应车速。有些车型的车速传感器信号直接由车轮上的轮速传感器送至变速器ECU,有的车型车速传感器信号由发动机ECU传送给变速器ECU,这些车型的自动变速器上没有输出轴转速传感器。
上汽荣威轿车自动变速器车速传感器如下图所示,它检测的是驻车齿轮的转速。
车速传感器信号的作用如下:
① 变速器ECU 利用车速传感器信号和节气门电位计信号确定换挡时机。
② 变速器ECU 利用车速传感器信号和输入轴转速信号计算自动变速器的传动比。
③ 对于装有自动定速巡航装置的车辆,它还用于速度调节。
④ 变速器ECU 利用车速传感器信号进行主油压调节。
4. 发动机转速传感器
变速器ECU利用发动机转速信号和自动变速器输入轴转速信号判断变矩器锁止离合器(TCC)的打滑状态,从而调整变矩器锁止离合器控制电磁阀的调制脉冲(脉冲占空比)。发动转速信号由发动机ECU传送给变速器ECU,传送方式有专线传送和数据总线传送两种。
5. 冷却液温度传感器
冷却液温度传感器用于检测发动机的工作温度并将温度转变为电信号传送给发动机ECU,发动机ECU 将信号传送给变速器ECU,传送方式有专线传送和数据总线传送两种。
冷却液温度传感器的作用如下:
(1)确定换挡曲线 当发动机温度较低时,换挡延迟,使发动机高速运转,以便尽快暖机升温,保证动力性。
(2)控制变矩器锁止离合器的接合 一般情况下,在发动机温度低于某值(视车型而定,一般为60~70℃),变矩器锁止离合器不接合。
6. 油温传感器
油温传感器的作用是监控自动变速器油液的温度,将其温度转变为电信号传送给变速器ECU,该信号作为变速器ECU 进行换挡控制、油压控制、变矩器锁止离合器控制的依据。
汽车在起步或低速大负荷工作时,液力变矩器的效率低,液力变矩器内发热严重,最高温度可达190℃,自动变速器内阀体处的温度可达110~120℃。随着车速提高,变矩器锁止离合器接合,油温会下降。当变速器ECU 检测到油温高于一定值时(车型不同,此值也略有不同),说明自动变速器内负荷过大或散热不良或油液过少,为防止自动变速器内部元件损坏,变速器ECU 会采取一定的措施,如控制变矩器锁止离合器提前接合,防止自动变速器升入高挡等。
油温传感器是一个负温度系数(NTC)热敏电阻,当冷却液温度低时,其阻值高;当冷却液温度高时,其阻值低。也有个别车型的变速器油温传感器为正温度系数(PTC)热敏电阻。油温传感器一般安装在阀体上或集成在变速器内部线束上,浸在自动变速器油中。
油温传感器以及标准数据如下图所示。
有些自动变速器装用了油压传感器,油压传感器将主油路压力转变为电信号传给变速器ECU,变速器ECU 收到此信号后,通过控制压力调节电磁阀,校正主油路压力。奥迪AL4自动变速器油压传感器有一个受到压力时变形的应力测试片,根据主油路压力变化情况,油压传感器向变速器ECU 反馈一个0.5~4.5V 连续变化的电压。该传感器实际是一个给TCM 提供反馈信息的传感器,主要负责监测液压控制单元调节后的ATF压力,以防止与换挡程序不符合离合器或制动器接合压力。
7. 转速传感器
U250E自动变速器有两个转速传感器,称为涡轮轴转速传感器和中间轴转速传感器,这两个转速传感器安装在变速器壳体上,转速传感器位置如下图所示。
涡轮轴转速传感器信号(NT)检测离合器C2鼓的转速(即涡轮输入转速),ECM 通过比较涡轮轴转速传感器信号(NT)和中间轴转速传感器信号(NC),检测换挡时间,并根据各种条件适当控制发动机转矩和变速器液压,提供平稳的挡位切换。两个传感器均是电磁式传感器,条件温度为20℃时,其电阻值为560~680Ω。