Automatgear kan være mere komplekse, end du tror

29 / 03 / 2021

Marketing

Automatgear bliver mere og mere populære, og Ford rapporterer, at antallet af solgte biler og MPV’er udstyret med automatgear i Europa er tredoblet i løbet af de seneste tre år – med en stigning fra 10 % af salget i 2017 til mere end 31 % i kalenderåret 2020. Og i USA har kun en ud af otte biler til salg mulighed for manuel gearbetjening.

I modsætning til en manuel gearkasse, hvor føreren vælger det ønskede gear ved hjælp af en gearstang og en kobling, udnytter et elektrisk styret automatgear en række sensorer, der måler, hvornår der er brug for et gearskifte. Disse sensorer føder data ind i drivaggregatets kontrolmodul og gearkontrolmodul og skaber et overordnet billede, som drivaggregatets kontrolmodul bruger til at måle, hvornår der skal skiftes gear.

Input- og outputhastighedssensor
Indgangsakslens hastighedssensor (ISS) måler omdrejningstallet for indgangsakslen, mens udgangsakslens hastighedssensor (OSS) måler på udgangsakslen. Disse to sensorer arbejder sammen om at hjælpe drivaggregatets kontrolmodul med at beregne hastighedsforskellen mellem motorens krumtapaksel og følgelig gearudvekslingen. På grund af vigtigheden af disse sensorer medtager EOBD-standarden (European On-Board Diagnostics) fejlkoder for sensorerne for både indgangs- og udgangsakslen. For eksempel indikerer P0723 et uregelmæssigt kredsløb for OSS’en, hvor den sandsynlige årsag er en ledningsføringsfejl eller dårlig forbindelse til drivaggregatets kontrolmodul.

Sensor for gasspjældsposition
Gasspjældspositionen eller TPS er typisk placeret på gasspjældsakslen og overvåger direkte gasspjældets position. I moderne biler vil dette være en kontaktfri sensor, der f.eks. udnytter hall-effekten eller induktion til at overvåge modstanden mellem den bevægelige magnet og en sensor monteret inde i gearkassehuset.

Indgangshastighedssensor
Indgangshastighedssensoren består som regel af en spole viklet omkring en permanent magnet: Når et magnetisk materiale bevæger sig gennem det felt, der skabes af den permanente magnet, ændrer det kraftlinjerne og inducerer dermed strøm i spolen, der ændrer retning, når materialet bevæger sig hen imod feltet og derefter væk fra det – med andre ord genereres der vekselstrømsspænding. Amplituden og frekvensen af den genererede spænding afspejler hastigheden af turbinen og afstanden mellem sensoren og turbinen.

Sensor for indsugningsluftens temperatur
Sensorerne for indsugningsluftens temperatur måler elektrisk modstand – jo højere temperaturen er i indsugningsrøret, desto lavere er modstanden, hvilket reducerer spændingen ved sensoren og omvendt. Da sensorerne for indsugningsluftens temperatur ofte anvendes af motorkontrolenheden til at justere brændstofsammensætningen, vil fejl efter al sandsynlighed blive registreret og gemt i fejlkodemodulet. For eksempel indikerer fejlkode P0095 en kredsløbsfejl i anden sensor for indsugningsluftens temperatur, hvor den mest sandsynlige årsag er en dårlig forbindelse.

Sensor for kølervæskens temperatur
Brændstofhåndteringssystemet anvender sensoren for kølervæskens temperatur til at registrere motorens driftstemperatur. Drivaggregatets kontrolmodul anvender også denne sensor til at regulere brændstof/luft-blandingen og til at regulere koblingen. Som ved sensoren for indsugningsluftens temperatur måler sensoren for kølervæskens temperatur spænding, idet sensorens modstand ændrer sig baseret på temperaturen.

Luftstrømssensorer
Drivaggregatets kontrolmodul anvender aflæsninger fra luftstrømssensoren til at fastslå, hvor hurtigt luft bevæger sig ind i motorens indsugning. Sensorer for varmetrådsluftflow (sensorer til masseflowmåling af luft også kaldet MAF) er de mest almindelige i moderne køretøjer og består af en opvarmet glødetråd og en temperatursensor: Når motoren står i tomgang, skal der meget lidt strøm til at holde glødetråden varm, og når gasspjældet åbner sig, flyder luften hen over den varme glødetråd og afkøler den. Jo mere luft, der strømmer igennem, desto mere strøm skal der til for at holde glødetråden varm. En volumenluftsensor (VAF) anvender en ventilatorvinge med en fjeder fastgjort til en variabel modstand. Når ventilatorvingens vinkel ændrer sig pga. luftmodstanden fra den luft, der strømmer igennem indtaget, ændres den målte spænding.

Problemer med lufstrømssensoren registreres muligvis som en drivaggregat-fejlkode – for eksempel indikerer P0102 lavt input fra en MAF eller VAF, hvor problemet sandsynligvis er en kortslutning til stel.

Når drivaggregatets kontrolmodul har fastslået, at et gearskifte er nødvendigt, kommer momentomformeren ind i billedet. Momentomformeren består af skovlhjulet, der er fæstnet på krumtapakslen, og en turbine, der er fæstnet til gearkassens indgangsaksel. Momentomformeren er fyldt med gearolie. Når skovlhjulet drejer, flytter det gearolien, som derefter sætter turbinen i bevægelse – dette kaldes flydende kobling. Statoren sidder midt i omformeren og regulerer bevægelsen af gearolien. Ved høje hastigheder forbinder en låsbar omformer mekanisk motoren til gearkassens indgangsaksel i et 1:1 udvekslingsforhold. Når der skiftes gear, løsgøres denne, hvorved motoren frakobles. Når kraften er overført til indgangsakslen, forbinder planetgearsættet den korrekte kombination af tandhjul via små friktionskoblinger, der bliver sat i bevægelse af trykket fra gearolien.

Autodata havde mere end 100.000 besøg på sin gearservice-side i de forgangne 12 måneder, hvilket viser værkstedernes behov for præcise, pålidelige gearservice-data.

Chris Wright, managing director hos Autodata, gav os sit syn på værkstedernes ændrede karakter: “Efterhånden som køretøjerne bliver mere og mere elektrificerede og komplekse, bliver nem adgang til ECM-data og diagnostiske fejlkoder en mere og mere afgørende del af værkstedernes daglige arbejde. Hos Autodata arbejder vi på at sikre, at vores værkstedsapplikation er klar til skiftet, med 3375 nye fejlkoder og 1983 elektriske komponenters placering tilføjet til vores Diagnostic & Repair-løsning inden for de seneste 12 måneder. Vi tilbyder også en Service & Maintenance-løsning med en mindre undergruppe af moduler, herunder gearkasseservice med lokalisering af drænings- og påfyldningssteder, oliekvaliteter og -kapaciteter.”

Prøv Autodatas producentspecifikke reparationsdata i dag, besøg www.autodata-group.com