自动变速器压力传感器解析

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过去压力传感器在自动变速器中的应用并不广泛，然而近年来大家会发现越来越多的自动变速器中都会出现压力传感器的身影，因此在维修中也就得到了大家的关注。本文就自动变速器压力传感器的使用目的及作用、使用情况、工作原理、故障分析与检测等进行简单的阐述。

一、概述

早在上世纪90年代，很少量的自动变速器中就开始了压力传感器的使用，确切来讲当时的压力传感器应该被称之为压力开关，比较典型的有GM公司4L60E、4L80E、4T65E自动变速器，克莱斯勒公司的41TE、42RE变速器，本田雅阁MAXA变速器等。只不过早期的这些压力开关只能用来监测某一个元件(离合器或制动器)或某一个挡位油路的油压，然后电脑通过简单的以修正主油压的方式进行压力补偿。压力传感器的真正使用是在1997年左右雪铁龙系列的AL4型自动变速器上，国内的广泛应用是在富康、标致、雪铁龙等车系上，这个传感器主要是用来监测电脑通过电磁阀调节过后的系统油压。此后压力传感器在自动变速器中的应用陆续出现，如日本爱信公司早期生产的TF-60SN(在大众里称09G最早应用在奥迪TT、大众甲壳虫等车型上)和TR-60SN(在大众里称09D主要应用在大众途锐、保时捷卡宴等车型)型6挡自动变速器也使用了两个压力传感器，只不过这两个传感器仅用来监测两个离合器的真实压力，电脑也是通过修正主油压的方式来进行调控。

以上例举的是目前一些典型电液控多挡位自动变速器(AT)使用压力传感器的车型，在一些无级变速器(CVT)和机械双离合器控制变速器(DCT)的车型当中也有压力传感器的使用，如奥迪01J型和尼桑系列车型所使用的CVT就使用了两个压力传感器，而大众湿式6速DSG变速器也使用了两个压力传感器，可见使用范围之广。

无论是AT、CVT还是DCT变速器，使用压力传感器的目的只有一个，就是为了更好地控制液压系统，实现液压系统压力的精准性以达到最佳控制的要求。压力传感器是变速器真实压力信息获取的源头，在自动修正控制和智能闭环控制系统中发挥着极其重要的作用，因此其测量结果(即信息反馈结果)将直接影响着整个自动变速器系统的运行，并影响故障分析、修正决策的准确性。因此，在维修工作中应首先对压力传感器的相关知识进行详细地了解。

二、自动变速器压力传感器类型

压力传感器的种类很多，自动变速器中常见的为应变片式(也叫圆形膜片式)，如图1所示，还有少量的陶瓷隔膜式。

1　应变片式压力传感器

(1)国产别克系列车型4T65E变速器压力开关

此压力开关安装在液压控制阀体上，又被称之为手动阀位置压力开关(TFP)，因为此开关上面有6个油液压力开关，如图2所示。其中D4挡、LO低挡、REV倒挡为常开型，D3挡、D2挡和变扭器离合器TCC释放挡为常闭型，6个开关将手动阀在不同位置的系统压力及TCC状况压力反馈给电脑(PCM)，电脑则使用该信息来控制和修正管路压力、并控制变扭器离合器TCC的接合和释放以及换挡电磁阀的控制指令。

因为在维修中关于TCC的故障比例较多，这里重点说明TTCC压力释放开关。它不仅仅是一个开关同时还相当于一个诊断工具，以确认在电脑发出终止闭锁控制指令关闭开关时变扭器锁止离合器确实是关闭了。

4T65E变速器压力开关的工作原理为：手动阀液压使6个开关中的一个或多个形成开路或接地，即高电位和低电位；对于常开开关而言，当相应油路有压力时开关闭合，PCM相应端子接地。PCM收到一个低电位信号；反之PCM将收到一个高电位信号。PCM检测每个开关的状态组合，并于存储器中的记忆值进行比较，以确定手动阀的真实位置及真实压力。如果PCM没有识别到开关顺序信息则会设定诊断代码。压力开关电路图如图3所示，其信息组合如表1所示。

沃尔沃系列、别克陆尊等车型配置的新的4T65E变速器仅保留TCC释放开关，其它开关已经取缔。当压力开关中的TCC释放压力开关出现密封圈损坏或泄漏、有沉积物或碎片、开关接触处损坏、开关接触不良等故障时PCM会记录P0742故障码。

P0742故障码的设置条件为：

①当变扭器离合器处于关闭位置时，如果PCM检测到变扭器离合器释放开关仍处于关闭状态则设置P0742故障代码；

②变扭器离合器释放开关在每个行程中关闭了至少6次且每次持续4s以上时。测量开关好坏时直接用万用表测量即可。

(2)富康AL4变速器压力传感器

AL4变速器压力传感器的作用是将主油道压力信号传给变速器计算机，计算机接收到此压力信号后发出指令控制压力调节电磁阀(EPC)再重新对主油道压力进行校正。调校失效、电气故障、传感器本身出现故障后电脑会启动应急模式并点亮故障指示灯以提醒驾驶员进行故障检测和维修。

该油压传感器内部由压力应变片等组成桥式电路，应变片受到油压作用时发生变形，从而使电路产生电压信号。电脑就是通过电压信号的变化来计算变速器内部系统压力的并得以实时修正。

应变片式传感器除了自身故障原因外其电路故障也不容忽视，因此在维修中常见的电路类故障模式分析比较重要，它主要体现在以下两点：

①供桥引线(供电电源线)断路、输出信号线断路和桥路断路引起的断路故障；

②为传感器提供电压的电源工作不正常、供电电源完全不能提供标准电压、供电电压偏低或过高引起的供电电源故障，这些都会造成传感器不工作、反馈信息灵敏度下降及电流过大给应变片带来损坏等故障。

(3)压力传感器

以上4T65E变速器中的压力开关和AL4变速器压力传感器都是在4挡电液控自动变速器(AT)中使用的，奥迪01J型CVT无级变速器使用了两个压力传感器，如图4所示，分别是G193和G194。从图中可以看出，G193负责监控起步离合器的真实压力，G194负责监控链条与链轮间的接触压力。G193的控制原理为给电脑提供离合器真实的压力反馈信息，然后电脑通过与额定的离合器压力控制信息相比较，最终通过指令控制离合器压力调节电磁阀的电流来修正离合器所需的精准理想压力。G194的控制原理简单来说就是通过链轮缸内的油压来监测链条松紧度(夹紧力)，由于链条夹紧力的大小取决于输入力矩大小和行驶速度的快慢等因素。同时输入扭矩和行驶速度又都和离合器的控制有关，而离合器压力所产生的扭矩又与发动机输入扭矩成正比。因此它的闭环控制功能是通过改变离合器的压力也就相当于改变了输入扭矩，这样就变相的改变了链轮缸内的压力，最终相当于实现双重闭环控制。

无论是G193还是G194，从其整体结构上看其都属于3线应变片式传感器。通过压力的变化来反映其应变量即产生电信号的变化。电脑通过测量信号的变化计算出压力值来最终实现其闭环控制功能。当其出现故障时电控系统会记录相应的故障代码，但由于这种传感器与电脑间采用集成控制。因此在维修中需要换电脑总成。

2　陶瓷隔膜式压力传感器

大众DSG变速器是双离合器变速器，该变速器机械方面趋于传统手动变速器，但是增加了电液控装置。由于该变速器实现了自动控制功能后与发动机动力连接控制部分是采用两组湿式离合器来完成动力传递过程的。因此，在起步控制、换挡控制、匹配控制等功能中对离合器的控制要求就会很高，这款变速器中也使用了两个压力传感器G193和G194，对两个离合器K1和K2的工作压力进行实时监控，其结构与工作原理见图5。

从图5中我们可以看到压力传感器由两个平行布置的导电极板构成。上面的极板固定在陶瓷膜片上，作用在极板上的压力改变时膜片会随着弯曲；下面的极板与陶瓷基体刚性连接在一起，基体不会随压力的改变而变形。只要有压力变化，极板之间的距离就会发生改变，由此随压力的变化就会产生可靠的信号。

传感器把监测到的K1和K2压力反馈给控制单元。控制单元不断地修正离合器的工作压力，使离合器的调节压力更加精确，当出现故障时电脑则会记录故障代码并启动安全保护控制模式。由于传感器与电脑集成为一体，因此传感器出现故障时在维修中需一起更换。

三、总结

以上只是对常见的几种自动变速器压力传感器进行了简单的介绍，最为关键的仍是通过学习，使我们正确认识压力传感器在自动变速器中的作用，根据传感器信息失效时带来的故障现象进行相应的检测和判断。同时根据压力传感器在自动变速器中的工作原理，可以更好地了解自动变速器的闭环控制功能。