課題一電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理課題二傳感器課題三執(zhí)行器課題四電控單元與控制電路課題一電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理1.掌握電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點。2.掌握電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理。一、電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點1.駕駛員可以選擇自己喜歡的行駛模式2.減小換擋沖擊3.減少油耗4.自我診斷及存儲功能5.失效保護(hù)功能二、電子控制系統(tǒng)的組成及工作原理自動變速器的電子控制系統(tǒng)包括傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器三部分。電子控制系統(tǒng)的組成傳感器主要包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液溫度傳感器、ATF溫度傳感器、空擋起動開關(guān)、強制降擋開關(guān)、制動燈開關(guān)、模式選擇開關(guān)、OD開關(guān)等。執(zhí)行器部分主要包括各種電磁閥和故障指示燈等。ECU主要完成換擋控制、鎖止離合器控制、油壓控制、故障診斷和失效保護(hù)等功能。電子控制系統(tǒng)的組成框圖課題二傳感器1.掌握傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理。2.掌握控制開關(guān)的組成、作用及工作原理。一、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)1.作用節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上，用于檢測節(jié)氣門開度的大小，并將數(shù)據(jù)傳送給ECU，ECU根據(jù)此信號判斷發(fā)動機負(fù)荷，從而控制自動變速器換擋，調(diào)節(jié)主油壓和對鎖止離合器進(jìn)行控制。2.結(jié)構(gòu)及原理E是搭鐵端子，IDL是怠速端子，VTA是節(jié)氣門開度信號端子，VC是ECU供電端子，ECU提供恒定5V電壓。當(dāng)節(jié)氣門開度增加，節(jié)氣門開度信號觸點逆時針轉(zhuǎn)動，VTA端子輸出電壓也線形增大。VTA端子輸出電壓與節(jié)氣門開度成正比。當(dāng)?shù)∷贂r，怠速開關(guān)閉合，IDL端子電壓為0V。節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)及原理a)原理圖b)結(jié)構(gòu)圖1—怠速信號觸點2—電阻器3—節(jié)氣門開度信號觸點4—絕緣體VTA端子輸出電壓與節(jié)氣門開度的關(guān)系二、車速傳感器(VSS)1.作用車速傳感器用于檢測自動變速器輸出軸轉(zhuǎn)速，自動變速器ECU根據(jù)車速傳感器輸入的信號計算出車速，并以此信號控制自動變速器的換擋和鎖止離合器鎖止。2.類型常見的車速傳感器有電磁式、舌簧開關(guān)式、光電式三種形式。3.電磁式車速傳感器的結(jié)構(gòu)及原理電磁式車速傳感器主要由永久磁鐵、電磁感應(yīng)線圈、轉(zhuǎn)子等組成。電磁式車速傳感器的結(jié)構(gòu)及原理a)原理圖b）波形圖c）結(jié)構(gòu)圖三、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器對于轎車自動變速器，一般在機械變速器輸入軸附近的殼體上裝有檢測輸入軸轉(zhuǎn)速的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器。該傳感器一般采用電磁式，其結(jié)構(gòu)、原理及檢測與車速傳感器類似。四、冷卻液溫度傳感器1.作用冷卻液溫度傳感器的信號不僅用于發(fā)動機的控制，還用于自動變速器的控制。當(dāng)發(fā)動機冷卻液溫度低于設(shè)定溫度(如60℃)時，發(fā)動機ECU會發(fā)送一個信號給自動變速器ECU的OD1端子，以防止自動變速器換入超速擋，同時鎖止離合器也不能工作。當(dāng)發(fā)動機冷卻液溫度過高時，自動變速器ECU會讓鎖止離合器工作，以幫助發(fā)動機降低冷卻液溫度，防止變速器過熱。2.結(jié)構(gòu)及原理冷卻液溫度傳感器一般都是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，即溫度升高，電阻下降。發(fā)動機ECU在THW端子接收到一個與冷卻液溫度成正比的電壓，從而得到冷卻液溫度信號。冷卻液溫度傳感器線路圖五、控制開關(guān)電子控制裝置的控制開關(guān)有超速擋開關(guān)、模式選擇開關(guān)、空擋起動開關(guān)、制動燈開關(guān)等。1.超速擋開關(guān)(1)作用超速擋開關(guān)(OD開關(guān))一般安裝在選擋桿上，由駕駛員操作控制，可以使自動變速器有或沒有超速擋。(2)原理當(dāng)按下OD開關(guān)(ON)，OD開關(guān)的觸點實際為斷開，此時，ECU的OD2端子的電壓為12V，自動變速器可以升至超速擋，且ODOFF指示燈不亮。OD開關(guān)ON的線路圖當(dāng)再次按下OD開關(guān)，OD開關(guān)會彈起(OFF)，OD開關(guān)的觸點實際為閉合，此時ECU的OD2端子的電壓為0V，自動變速器不能升至超速擋，且ODOFF指示燈點亮。OD開關(guān)OFF的線路圖2.模式選擇開關(guān)用于選擇自動變速器的換擋控制模式，不同的模式換擋規(guī)律不同，常用的模式有動力模式(Power)、經(jīng)濟模式(Economy)和普通模式(Normal)。動力模式以獲得較大動力性為目標(biāo)設(shè)計換擋規(guī)律，升擋較遲；經(jīng)濟模式以獲得最佳燃油經(jīng)濟性為目標(biāo)設(shè)計換擋規(guī)律，升擋較早；普通模式則介于兩者之間。當(dāng)開關(guān)接通NORM(常規(guī)模式，儀表盤上的NORM指示燈點亮，同時，自動變速器ECU的PWR端子的電壓為0V，ECU選擇常規(guī)模式。當(dāng)開關(guān)接通PWR(動力模式)，儀表盤上的PWR指示燈點亮，同時自動變速器ECU的PWR端子的電壓為12V，ECU選擇動力模式。模式選擇開關(guān)線路圖3.空擋起動開關(guān)(1)作用空擋起動開關(guān)有兩個作用，一是給自動變速器ECU提供擋位信息，二是保證只有選擋桿置于P或N位才能啟動發(fā)動機。(2)結(jié)構(gòu)及原理當(dāng)選擋桿置于不同擋位時，儀表盤上相應(yīng)的擋位指示燈會點亮。當(dāng)ECU的端子N、2或L與端子E接通時，ECU便確定變速器位于N、2或L位；否則，ECU便確定變速器位于D位。只有當(dāng)選擋桿置于P或N位時，端子B與NB接通，才能給起動機通電，使發(fā)動機啟動?？論跗饎娱_關(guān)線路圖4.制動燈開關(guān)(1)作用自動變速器ECU通過制動燈開關(guān)檢測是否踩下制動踏板，如果踩下制動踏板，ECU會取消鎖止離合器的工作。(2)原理制動燈開關(guān)安裝在制動踏板支架上。當(dāng)踩下制動踏板時，開關(guān)接通，ECU的STP端子電壓為12V；當(dāng)松開制動踏板時，開關(guān)斷開，STP端子電壓為0V。ECU根據(jù)STP端子的電壓變化判斷制動踏板的工作情況。制動燈開關(guān)線路圖課題三執(zhí)行器1.掌握開關(guān)式電磁閥的結(jié)構(gòu)、作用及工作原理。2.掌握占空比式電磁閥的結(jié)構(gòu)、作用及工作原理。一、電磁閥的類型電磁閥根據(jù)功能不同可分為換擋電磁閥、鎖止離合器電磁閥和油壓電磁閥；根據(jù)工作原理不同可分為開關(guān)式電磁閥和占空比式(脈沖線性式)電磁閥兩種。絕大多數(shù)換擋電磁閥采用開關(guān)式電磁閥；油壓電磁閥采用占空比式電磁閥；而鎖止離合器電磁閥即可以采用開關(guān)式也可以采用占空比式。二、開關(guān)式電磁閥1.作用開關(guān)式電磁閥的作用是開啟或關(guān)閉液壓油路，通常用于控制換擋閥和部分車型鎖止離合器的工作。2.結(jié)構(gòu)與工作原理開關(guān)式電磁閥由電磁線圈、銜鐵、閥芯等組成。開關(guān)式電磁閥1—ECU2—節(jié)流口3—主油路4—控制油路5—泄油口6—電磁線圈7—銜鐵和閥芯3.開關(guān)式電磁閥的工作原理當(dāng)開關(guān)式電磁閥斷電，閥芯及球閥在回位彈簧作用下升起，主油壓不能到達(dá)換擋閥的左側(cè)，則電磁閥處于左端位置，主油壓經(jīng)過換擋閥給換擋執(zhí)行元件供油。當(dāng)開關(guān)式電磁閥通電，電磁吸力使閥芯及球閥下移，主油壓經(jīng)過開關(guān)式電磁閥到達(dá)換擋閥的左側(cè)，換擋閥右移，主油壓到達(dá)換擋閥后被截止，不能給換擋執(zhí)行元件供油。開關(guān)式電磁閥的工作原理三、占空比式電磁閥1.占空比的概念占空比是指一個脈沖周期中通電時間所占的比例(百分?jǐn)?shù))。占空比2.結(jié)構(gòu)與工作原理占空比式電磁閥由電磁線圈、滑閥、彈簧等組成。控制占空比式電磁閥的電信號不是恒定不變的電壓信號，而是一個固定頻率的脈沖電信號。在脈沖電信號的作用下，電磁閥不斷開啟、關(guān)閉泄油口。占空比式電磁閥a)結(jié)構(gòu)示意圖b)占空比調(diào)節(jié)曲線1—電磁線圈2—滑閥3—滑閥軸4—控制閥5—彈簧課題四電控單元與控制電路1.掌握電控單元的控制功能。2.了解電控單元的控制電路的組成。一、電控單元自動變速器電控單元(ECU)是電子控制系統(tǒng)的控制核心，它根據(jù)各傳感器及控制開關(guān)的信號和設(shè)定控制程序，通過運算分析，向各個執(zhí)行器輸出控制信號，從而實現(xiàn)對自動變速器的控制。1.換擋控制最佳的換擋車速與節(jié)氣門開度、操縱手柄的位置、模式開關(guān)的位置有關(guān)。最佳的換擋車速與節(jié)氣門開度的關(guān)系可用自動換擋圖來說明。自動換擋圖電控單元(ECU)自動換擋控制是由2個或3個開關(guān)式換擋電磁閥來完成的。自動換擋控制方框圖2.主油路油壓控制節(jié)氣門開度越大，主油路油壓越高；節(jié)氣門開度越小，主油路油壓越低；倒擋時主油路油壓較前進(jìn)擋高。主油路油壓曲線圖換擋時，為減小沖擊，應(yīng)減小換擋執(zhí)行元件中的液力傳動油的油壓，如圖所示。換擋時主油路油壓曲線圖在液力傳動油溫度低于正常工作溫度時(60℃)，因黏度較大而產(chǎn)生換擋沖擊，就應(yīng)適當(dāng)降低主油路油壓，如圖所示。液壓油溫度較低時主油路油壓曲線圖液力傳動油溫度過低時(低于-30℃)時，其黏度過大，流動性差，容易造成液壓換擋執(zhí)行元件動作遲緩，影響換擋質(zhì)量，電控單元(ECU)會使主油路油壓升到最大值，如圖所示。油溫過低時主油路油壓曲線圖在海拔較高時，空氣密度減小，發(fā)動機充氣效率下降而使輸出功率降低，電控單元(ECU)將主油路油壓控制為低于正常值，以防止換擋時產(chǎn)生沖擊，如圖所示。海拔較高時主油路油壓曲線圖3.自動模式控制電控單元(ECU)根據(jù)各個傳感器的信號評估汽車的行駛狀況，并根據(jù)操縱手柄的位置和加速踏板踩下程度及方式判斷駕駛員的操作方式，經(jīng)運算分析，自動選擇采用經(jīng)濟模式、普通模式、動力模式來進(jìn)行換擋控制，以滿足不同的操作要求。(1)S、L(或2、1)位時，電控單元(ECU)只選擇動力模式。(2)D位時，電控單元(ECU)根據(jù)加速踏板踩下的速率來確定換擋模式，但在不同的車速和節(jié)氣門開度下，使換擋模式轉(zhuǎn)換的加速踏板踩下的速率是不同的，為此，將車速和節(jié)氣門開度劃分為若干小區(qū)域。這些區(qū)域中節(jié)氣門開啟速率程序值的分布規(guī)律是：車速越低或節(jié)氣門開度越大，其程序值越小，即越容易選擇動力模式。(3)在D位，當(dāng)電控單元(ECU)選擇模式后，一旦節(jié)氣門開度低于1/8，電控單元(ECU)將轉(zhuǎn)為經(jīng)濟模式。自動模式選擇控制示意圖4.鎖止離合器控制最理想的鎖止離合器控制是既能保證汽車的行駛要求，又能最大限度地提高變矩器的傳動效率，以降低油耗。鎖止離合器控制過程示意圖5.發(fā)動機制動控制目前，一些新型電子控制自動變速器的強制離合器或強制制動器的工作由電控單元(ECU)通過電磁閥來控制。6.改善換擋質(zhì)量的控制電控單元(ECU)采用多種方法來控制變速器的換擋過程，以改善換擋質(zhì)量，提高汽車的駕乘舒適性。(1)換擋油壓控制(2)輸出扭矩控制(3)N—D換擋控制N—D換擋控制示意圖7.輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器的控制一些新型電子控制自動變速器設(shè)有輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器，電控單元(ECU)通過這一傳感器獲得輸入軸轉(zhuǎn)