Hệ thống điều khiển điện tử

Tùy thuộc vào ứng dụng của từng loại hộp số mà hệ thống điều khiển điện tử được thực hiện thông qua bộ điều khiển TCM (nếu bộ điều khiển số không tích hợp trong bộ điều khiển động cơ, hoặc là bộ điều khiển PCM (nếu bộ điều khiển số tích hợp trong bộ điều khiển động cơ); TCM là một bộ điều khiển có bộ vi xử lý, có bộ nhớ RAM và có bộ nhớ ROM (bộ nhớ chỉ đọc được. Một đường truyền nội bộ kết nối bộ vi xử lý, các bộ nhớ RAM, ROM với bộ nhớ tín hiệu vào và tín hiệu ra. Bộ nhớ tín hiệu vào đọc giá trị tín hiệu tương tự (Analogue) và chuyển đổi thảnh tín hiệu số (Digital), từ đường truyền nội bộ tín hiệu này được gửi về bộ xử lý trung tâm để quyết định tín hiệu ra bằng cách kích hoạt các Transitor làm việc.  

Sơ đồ trên cho thấy rất nhiều tín hiệu vào và tín hiệu ra khác nhau, những tín hiệu này là nhu cầu cần thiết để cho phép điều khiển chuyển số chính xác

Nguồn ắc qui (cực +30) là nguồn cấp cho bộ nhớ của bộ điều khiển, ở vị trí khởi động (start) nguồn này được cấp chân (+ 15) qua ổ khóa điện

- Cảm biến tốc độ vào (Input speed) hay còn gọi là PG-A, là cảm biến xác định tốc độ của trục sơ cấp của hộp số tự động (trục tuốc bin), tín hiệu này được TCM tính toán thời gian chuyển số và điều khiển ly hợp biến mô

- Cảm biến tốc độ trục ra (Output speed) hay còn gọi là PG-B, là cảm biến xác định tốc độ trục thứ cấp của hộp số tự động, tín hiệu này được TCM xác định thời điểm chuyển số ngoài ra nó còn là tín hiệu để tính toán tốc độ xe đối với một số đời xe.

- Cảm biến nhiệt độ dầu (OTS) là cảm biến xác định nhiệt độ dầu trong hộp số tự động, tín hiệu này cung cấp cho bộ điều khiển TCM về giá trị nhiệt độ hiện tại của dầu. Gía trị này được TCM xác định độ rộng cho xung điều khiển các van điện từ để sao cho sự thay đổi số không bịảnh hường từ độ nhớt của dầu trong hộp số tự động, đồng thời tín hiệu này còn được kích hoạt chương trình đặc biệt trong trường hợp hộp số bị quá nhiệt.

- Công tắc dải số là một cảm biến cung cấp thông tin vị trí của tay điều khiển số cho TCM

- Công tắc tay số ở chế độ thể thao hay còn gọi là số tay cung cấp thông tin chế độ đi số ở chế độ thể thao

-  Cảm biến tốc độ động cơ (CKPS) là cảm biến cung cấp tốc độ động cơ qua đường chuyền CAN, bộ điều khiển

TCM dựa vào tín hiệu này để lựa chọn số và điều khiển ly hợp biến mô

- Cảm biến bàn đạp ga (APS) là tín hiệu cung cấp tải trọng của động cơ do nhu cầu của lái xe, tín hiệu này được bộ điều khiển động cơ ECM cung cấp cho bộ điều khiển TCM thông qua đường truyền CAN. Bộ điều khiển TCM sử dụng tín hiệu này cùng với tín hiệu ra của trục thứ cấp để xác định thời điểm chuyển số, nếu tín hiệu này sai, số tự động sẽ hoạt động ở chế độ Limp home (hộp số hoạt động ở số 4); Tín hiệu APS còn có tác dụng để TCM thực hiện chế độ kick dow (tự giảm số khi tăng ga đột ngột)

Công tắc bàn đạp phanh: tín hiệu công tắc bàn đạp phanh được đưa lên đường truyền CAN từ bộ điều khiển ABS. Bộ điều khiển số lấy tín hiệu này để điều khiển van điện từ mở khóa cần số. 

- Công tắc điều khiển ga tự động: khi nhấn công tắc ga tự động, khi TCM nhận được tín hiệu này sẽ thực hiện chế độ riêng để cải thiện chế độ chuyển số.  Sau khi các tín hiệu được xử lý bộ điều khiển TCM sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến các bộ phận chấp hành như: van điện từ (loại hoạt động theo chế độ cường độ dòng biến thiên), van điện từ (loại hoạt động theo kiểu đóng / mở) A/B (S1/ S2) để thực hiện chế độ chuyển số, đồng thời cũng áp dụng cho việc điều khiển ly hợp biến mô và áp suất mạch dầu chính. Van điện từ khóa cần số, rơ le khởi động và rơ le đèn lùi đều được điều khiển bởi TCM; Ngoài ra tín hiệu yêu cầu giảm mô men để chuyển số được êm và tín hiệu đèn cảnh báo hệ thống bị lỗi (MIL), tín hiệu hiện thị vị trí cần số cũng được thực hiện bởi TCM.   

Cảm biến tốc độ trục vảo và tốc độ trục ra là loại cảm biến hôn phát ra tín hiệu số, nó được cấp nguồn và nối mát bởi TCM; Cảm biến tốc độ trục vào xác định tốc độ trục sơ cấp của hộp số (Overdrive clutch retainer), tín hiệu này được TCM tính toán thời gian chuyển số và đóng căt ly hợp biến mô; Cảm biến tốc độ trục ra xác định tốc độ trục thứ cấp của hộp số (counter drive gear), tín hiệu này được TCM xác định thời điểm chuyển số. Nếu một trong hai cảm biến này bị hỏng thì hộp số sẽ hoạt động ở chế độ (Limp home): dải số D hộp số chỉ hoạt động ở số 4th và ở dải Sport hộp số chỉ hoạt động từ số 2nd, 3 nd và 4th  Có 7 loại cảm biến vận tốc được sử dụng cho các kích cỡ hộp số và khe hở lắp ráp khác nhau, cảm biến tốc độ trục vào và tốc độ trục ra có thể được xác định bằng cách quan sát màu sắc đánh dấu: màu ‘A’ là màu của đầu chụp cảm biến tốc độ đầu ra, màu ‘B’ là màu của kẹp sườn cảm biến tốc độ trục ra và màu ‘C’ là màu của kẹp sườn cảm biến tốc độ trục vào.

Cảm biến nhiệt độ dầu hộp số:

Cảm biến nhiệt độ dầu được lắp ở mặt trên của hộp van, nó thông báo cho bộ điều khiển TCM nhiệt độ dầu thực tế của hộp số; tín hiệu này được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ điều biến độ rộng xung (PWM) điều khiển các van điện từ, do đó sự chuyển số không bị ảnh hưởng bởi độ nhớt của dầu. Nó cũng được sử dụng để kích hoạt chương trình thay đổi số đặc biệt trong trường hợp hộp số quá nóng; Cảm biến nhiệt độ dầu số là một loại cảm biến Thermister kiểu NTC (điện trở của cảm biến thay đổi theo nhiệt độ) với nguồn điện áp 5V đặt vào từ bộ điều khiển TCM. Để đảm bảo an toàn cho hộp số, trong trường hợp cảm biến nhiệt độ hỏng, nhiệt đột dầu sẽ được cố định ở 80C°

Lưu ý: Ly hợp biến mô vẫn được điều khiển trong trường hợp cảm biến nhiệt độ dầu bị hỏng.

Vận hành các van điện từ và ly hợp

- Bộ điều khiển TCM: như bạn đã biết việc điều khiển chuyển số ở hộp số tự động được bộ điều khiển TCM thực hiện sau khi nó nhận các tín hiệu vào của các cảm biến; Bộ điều khiển TCM điều khiển các bộ chấp hành dưới hai dạng: chu kỳ điều khiển hoặc đóng mát, sau đó các van điều khiển đưa dầu có áp đến tác động vào các bộ phận tương ứng.

- Van điện từ chuyển số A (ly hợp hãm UD): van điện từ này điều khiển áp suất cho bộ ly hợp hãm số thấp (U/D). Van được kích hoạt ở những dải số P R N D (số 5 và 6), điều này có nghĩa là không có dầu có áp tác động đến ly hợp hãm số thấp U/D ở số 5 và 6 

- Van điện từ chuyển số B (ly hợp hãm số 2/6): van điện từ này điều khiển áp suất cho ly hợp hãm để thực hiện số 2/6. Van được kích hoạt ở dải số D (số 2 và 6) điều này có nghĩa dầu có áp tác động lên ly hợp hãm số 2/6 khi hai số này hoạt động 

- Van điện từ chuyển số C (ly hợp sô 3/ 5/ R): Van điện từ này điều khiển áp suất cho ly hợp hãm để thực hiện số 3/ 5/ R. Van được kích hoạt ở những dải số P, N, thể thao 1, D (số 1, 2, 4 và 6), điều này có nghĩa là không có áp suất dầu được truyền tới ly hợp 3/5/R ở các số này. 

- Van điện từ chuyển số D (ly hợp truyền lực OD): van điện từ này điều khiển áp suất dầu cho ly hợp truyền lực số cao OD. Van được kích hoạt ở dải số D (số 1 [lớn hơn 6km/giờ], số 2 và số 3), điều này có nghĩa là không có áp suất dầu được truyền tới ly hợp OD ở những số này  

- Van điện từ điều khiển chuyển số E (SSA): Van điều khiển áp suất ở ly hợp hãm số lùi và số thấp. Van được điều khiển điện tử ở các dải số P, N, R, thể thao 1 và D (số 1), nghĩa là áp suất dầu được đưa tới ly hợp hãm số lùi và số thấp 

- Van điện từ điều khiển chuyển số F (SSB): Van điều chỉnh theo áp suất điều khiển của ly hợp hãm số lùi ở dải số R và áp suất điều khiển của ly hợp truyền lực 3/5/R.