温度管理系统与电子控制的关系-解析

通过对以上两种形式的温度管理系统的理解我们发现自动变速器无论在高温状态还是处于低温状态ATF总是不断进入冷却器进行流动循环工作的，这样对于自动变速器在低温状态时的这种循环流动是没有必要的。因此目前在一些新款车型的自动变速器温度管理系统的控制上采用计算机控制或采用机械节温装置进行冷却循环控制，这样就大大改善了自动变速器整体工作性能。那么接下来我们对每一种控制分别进行详细的了解。

对于神龙系列轿车以及标致系列轿车所采用的AL4型电子控制自动变速器的温度管理系统的控制均采用流量调节电磁阀（EPDE）进行冷却流量的控制，它主要是控制ATF至ATF冷却器的流量。

该流量调节电磁阀EPDE（图6-4）是一种常闭型电磁阀，其工作原理是当电磁阀未通电时流入冷却器内的变速器ATF油流量为6～8L/min，当电磁阀通电后会使冷却器内的变速器ATF油流量为13L/min左右。

图6-4　AL4冷却控制流量电磁阀

该电磁阀被安装在变速器的后端盖上与安装在变速器中间壳体上的冷却器相邻（图6-5）。电脑主要对其控制：当变速器温度较低时，电脑不向其发出控制指令（电磁阀不通电）流入冷却器的ATF流量较少，目的是使自动变速器尽快达到正常工作温度；当变速器温度较高时电脑便向其发出控制指令（电磁阀通电）加大去往冷却器的ATF流量目的使变速器温度降低，如果在通电状态下的流量变速器温度仍然较高，电脑则控制变矩器锁止离合器接合以保证变速器有一个较合适的温度。

图6-5　AL4流量控制电磁阀安装位置

流量控制EPDE电磁阀线圈阻值在38Ω左右，是通过电控单元第2号脚提供12V正电，并通过12号脚控制搭铁。电路见图6-6。

图6-6　AL4流量控制电磁阀控制电路

流量控制电磁阀的控制范围见图6-7。当油温和发动机转速同时满足图中所示阴影区条件时，电控单元控制12号脚搭铁加大去往冷却器的ATF流量。

图6-7　AL4流量电磁阀控制范围

在奥迪A8轿车使用的09E型6前速自动变速器的冷却控制中也是采用独立式冷却器。ATF冷却装置直接连接到自动变速器上可以简化冷却效应的匹配。由于取消了ATF管道，因此减少了密封引起的缺陷。同时“密封供油装置”减轻了ATF的储满状态和ATF液面高度的控制，取消了因分隔ATF管道而安装和拆卸变速器，因此自动变速器的污染又降至最低。

同时奥迪公司首先在奥迪A8系列轿车中配备V8 4.0LTDI和W12的6.0L汽油发动机的两款车系上设置了带有截止阀N82的ATF冷却装置（图6-8）。由电脑在恰当的时间对N82进行冷却液流量控制以便得到较合适的变速器工作温度。

图6-8　带截止阀N82的ATF冷却装置

采用带截止阀N82的ATF冷却装置目的是使发动机在冷启动后很快加热，同时也会使自动变速器尽快达到预热目的。截止阀N82实际上是一个电动驱动机的旋转调节器阀，其结构图见图6-9。它是由变速器控制单元J217根据自动变速器ATF温度来控制。当ATF温度为80℃时阀门处于关闭状态，此时N82截阻从发动机到ATF冷却器的发动机冷却液的流动，因此发动机的热量传递不到ATF上，发动机很快到达其操作温度同时自动变速器也可尽快升温。在发动机快速加热后，使用N82改善了冷启动后的加热效率。

图6-9　截止阀N82结构图

电脑通过其15号接脚和31号接脚向截止阀N82供电（图6-10），集成在开关电子元件上的滑动触点和一个小开关定位板控制电机，电机借助于一个小的变速器推动旋转滑阀改变其工作位置（与过去老式奥迪轿车的怠速电机控制基本一样），因此就决定了是否接通去往冷却器的发动机冷却液。

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图6-10　N82电路图

通过截止阀N82结构原理和其电子控制得知，在其出口位置（有压力无控制）旋转滑阀处于打开状态。若N82（3号脚）的输入信号与地线相连，则电机（由滑动触点和电子变速控制）将旋转滑阀旋转90°进入关闭位置，此时发动机冷却液不能进入ATF冷却装置；若地线断开则电机将旋转滑阀继续旋转90°重新位于打开位置，此时发动机冷却液能够进入ATF冷却装置进行冷却循环控制。旋转滑阀每次沿着相同方向转动90°。当信号导线断开时截止阀保持打开状态，在这种故障状态下保持ATF冷却装置的冷却功能，在地线短路时截止阀始终关闭，此时ATF冷却装置处于断开状态，发动机冷却液不能进入ATF冷却器，因此导致自动变速器势必会过热。

注意：若在加热阶段（旋转阀关闭阀门）切断供压则阀门保持关闭状态，ATF冷却装置断开此时应注意变速器温度过高而损坏变速器。

自动变速器的冷却控制除了由计算机控制其冷却介质循环流动的流量外，在奥迪Q7越野车上的自动变速器温度管理系统中是采用节温器的方式来控制ATF冷却油流的流量（图6-11）。

图6-11　奥迪Q7自动变速器温度管理系统结构图

采用节温器来控制自动变速器ATF至冷却器中的流量的作用与采用流量控制电磁阀的作用一样，目的是使在启动发动机后，用最短的时间为发动机加温，使发动机和自动变速器尽快进入正常的工作环境。在奥迪Q7上该节温器被集成在ATF冷却器的供油管和回油管内（图6-12）。节温器的温度调节由ATF温度来确定。

图6-12　节温器的结构原理图

该节温器的工作原理（图6-13）：节温器其实非常简单，是一个圆形的阀门作用在进油管路处的阀门柱塞截面积较大，作用在回油管路处下端有弹簧侧的阀门柱塞截面积较小，当变速器工作温度较低时，ATF节温器阀门柱塞在弹簧力的作用下已关闭（在旁通支路上有较少的机油流量见图6-13左侧图），此时去往ATF冷却器的ATF油流被关闭，那么ATF只能借助旁通支路的小循环流回变速器；当自动变速器工作一段时间后，变速器ATF温度整体升高，此时根据节温器的工作原理阀门柱塞克服弹簧压力下移打开去往ATF冷却器中的ATF进油管路，相当于大循环通道打开（ATF不再经过旁通支路而是直接进入ATF冷却器见图6-13右侧图），ATF在自动变速器整体循环通道起到冷却作用，这样自动变速器工作温度便得到很好地控制。

图6-13　节温器工作原理图

在奥迪A8装配的OBL变速器则采用了创新型热量管理（ITM），创新型热管理系统的目的是，通过缩短发动机和变速器的暖机过程来降低油耗。“热量管理器”是一种新研制的发动机控制单元机载软件模块，它保证发动机所产生的热量在发动机冷却循环回路（发动机加热）中能够合理分配给空调（车内空气加热）和变速器（变速器加热）。

1.变速器加热系统的功能

如果发动机 / 变速器处于冷机状态，变速器加热系统的功能是变速器控制单元将其所需热量报告给发动机控制单元（ATF 温度必须尽快得到提高）。发动机首先试图尽快使自身变热。电磁阀N509 （通电）和 N488（断电）是闭合的。只有当发动机达到既定温度时，电磁阀 N488 才打开（通电），见图6-14。此时，已加热的冷却液从汽缸盖流向 ATF 热交换器。ATF 得到加热。首先满足空调的加热需求（加热车内空气），然后满足发动机和变速器的加热需求。

图6-14　变速器加热

2.变速器冷却系统的功能

如果发动机/变速器已暖机，ATF 达到一定温度的时候，变速器结束加热，N488 被闭合（关闭）。如果 ATF 的温度继续上升，则 N509 打开（ 断电），经过冷却的冷却液从水冷式主冷却器流到 ATF 热交换器，见图6-15。如果 ATF 的温度上升到96℃，则接通冷却液延时泵V51，从而加快冷却速度。

图6-15　变速器冷却

总结：综合上述几种自动变速器冷却控制方式，它们之间的区别就是AL4型自动变速器采用的流量电磁阀控制和奥迪Q7所采用的节温器调节方式时控制ATF的流量，而奥迪A8轿车采用电子截止阀的控制方式时控制发动机冷却液的流量，但最终的控制意义是一样的，保证自动变速器低温与高温控制的平衡关系。无论是哪一种形式的冷却控制方式，一旦其冷却装置出现故障时对自动变速器的危害都是较大的，因此在我们实际维修过程中对于烧摩擦片或高温等故障的变速器应注意对冷却装置的清洗和检查。