中职汽车电子（主编谭平 北理工版）课件：课题五 自动变速器电子控制系统01

课题五 自动变速器电子控制系统n任务一电控自动变速器的组成和控制原理n任务二电子控制系统控制部件的结构原理n任务三电控自动变速器的阀体n任务四电控自动变速器的控制电路n任务五自动变速器电子控制系统的控制内容与过程返回任务一电控自动变速器的组成和控制原理n电控自动变速器由液力变矩器、齿轮变速系统、换挡执行器、液压自动操纵系统、电子控制系统五部分组成，如图5-1所示。n自动变速器的电子控制系统由传感器、电控单元(ECU)和执行机构三部分组成，其控制原理如图5-2所示。传感器主要有节气门位置传感器和车速传感器。n电子控制与液压控制式自动变速系统的区别n电子控制与液压控制自动变速器的异同见表5-1。n液力控制的自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶的车速及节气门开度这两个参数转变为液压控制信号;阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构的动作，实现自动换挡。如图5-3所示。下一页返回图5-1电控自动变速器的组成（行星齿轮式）返回图5-2电控自动变速器控制原理示意图返回表5-1电子控制与液压控制自动变速器的异同返回图5-3液力控制的自动变速器控制过程示意图返回任务一电控自动变速器的组成和控制原理n电子控制自动变速器采用电液式控制系统。这种控制系统由电子控制装置和阀体两大部分组成.即电控液压操纵系统，如图5-4所示。n由于计算机能存储与处理多种换挡规律，电液式控制系统不仅可以按汽车行驶的需要选择相应的挡位，还能实现更复杂、更合理的控制，可得到更理想的燃料经济性和动力性。此外，电液式控制系统还可简化液压系统，提高控制精度和反应速度，并可实现与整车其他控制系统的匹配，如发动机控制、巡航控制等因此，现在几乎所有的轿车自动变速器都采用电液式控制系统。上一页返回图5-4 电液式控制系统组成框图返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n电子控制装置由传感器、控制开关、电磁阀等部件组成，如图5-5所示。n一、传感器n1.节气门位置传感器n节气门位置传感器安装在发动机节气门体上并与节气门联动，是由驾驶员通过油门踏板来控制的。其作用就是:、则童发动机节气门的开度，使电脑了解发动机负苛，以此作为自动变速器换档的一个依据。这与液压控制系统中节气门阀的作用是类似的。n节气门位置传感器既可用于电子控制燃油啧射系统，也可用干电子控制自动变速器系统。它有很多种类型，装有自动变速器的汽车通常采用线性可变电阻型的节气门位置传感器，如图5-6所示。下一页返回图5-5电子控制自动变速器组成图返回 图5-6线性可变电阻型节气门位置传感器的结构返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n电脑通过节气门位置传感器，可以获得对应于节气门由全闭到全开的所有开启角度成连续变化的模拟信号，及节气门开度的变化速率，以此作为在不同行驶条件下控制换挡的主要依据之一。图5-7为线性可变电阻型节气门位置传感器的电路原理和输出特性。n2.发动机转速传感器n发动机转速测量常用脉冲信号式转速传感器，除测量转速外，还可以测量发动机曲轴角度位置。n结构原理(图5-8 ):转速传感器由信号转子、永久磁铁和线圈组成，信号转子上带有凸起或凹槽，当转子旋转时，它与线圈铁芯之间的气隙是变化的(于是通过信号线圈的磁通也发生变化，在信号线圈的两端产生出感应电压感应电压的频率与发动机的转速成正比。如果将此感应交流电压作为输入信号输至转速表内，经IC电路放大、整形后可使转速表指示发动机转速。捷达、桑塔纳发动机的转速传感器信号转子安装在曲轴上。上一页 下一页返回图5-7线性可变电阻型节气门位置传感器的电路原理和输出特性返回图5-8 发动机转速传感器返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n3.车速传感器n令电磁感应式车速传感器n安装位置(图5-9 ):车速传感器安装在变速器输出轴附近，为了获取感应信号，须靠近装在输出轴上的驻车锁止齿轮或感应转子上。n车速传感器主要由永久磁铁和电磁感应线圈两部分组成，其工作原理如图5-10所示。n光电式车速传感器n光电式车速传感器上有发光二极管、光敏元件以及转速表齿轮软轴驱动的遮光板，其结构和工作原理如图5-11所示。n4.输入轴转速传感器n输人轴转速传感器与车速传感器类似，也是一种电磁感应式转速传感器。上一页 下一页返回图5-9车速传感器的安装位置返回图5-10车速传感器工作原理示意图返回图5-11 光电式车速传感器的结构及其工作原理示意图返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n安装位置(图5-12):n输人轴转速传感器安装在行星齿轮机构输人轴(液力变矩器蜗轮输出轴)附近或与输出轴连接的离合器鼓附近的壳体上，用于检测输人轴转速，并将信号送入电脑，以便于更精确地控制换挡过程。它还作为变矩器蜗轮的转速信号，与发动机转速即变矩器泵轮转速信号进行比较，计算出变矩器的传动比，以优化锁止离合器的控制过程，减小换挡冲击，改善汽车的行驶平顺性。n5.发动机冷却液温度传感器n图5-13为一典型的发动机冷却液温度传感器。它的外壳以螺纹旋人发动机冷却系统，通常是位于冷却系中靠近节温器的地方。该传感器是一个电阻值随发动机冷却液温度的变化而变化的热电偶。上一页 下一页返回图5-12 输人轴转速传感器安装位置返回图5-13 发动机冷却液温度传感器返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n6.自动变速器油温度传感器n自动变速器油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的液压阀阀体上(如图5-14所示)，用于连续监控自动变速器油的温度，以作为电脑进行换挡控制、油压控制、锁止离合器控制的依据。n自动变速器油温度传感器内部结构为一热敏电阻，其结构如图5-15所示。n二、控制开关n1.超速挡开关n超速挡开关通常装在自动变速器操纵手柄上，如图5-16 ( a )所示，用于控制变速器的超速挡。在驾驶室仪表盘上，有超速挡切断指示灯(“0/D OFF”指示灯)显示超速挡开关的状态，如图5-16 ( b)所示。上一页 下一页返回图5-14 自动变速器油温度传感器安装位置返回图5-15 热敏电阻式油温度传感器返回图5-16超速挡开关(O/D OFF)指示灯及超速档开关返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n超速挡开关和超速挡切断(O/D OFF)指示灯的工作情况:n超速挡开关和超速挡切断指示灯电路如图5-17所示。n2.模式开关n模式开关又称程序开关，用于选择自动变速器的控制模式，即选择自动变速器的换挡规律，以满足不同的使用要求。图5-18即为一安装在操纵手柄旁的模式开关。n常见的控制模式大致有以下几种:n经济模式(Economy )n动力模式(Power)n普通模式(Normal)n手动模式(Manual)n雪地模式(Snow)上一页 下一页返回图5-17 超速挡开关和超速挡切断指示灯电路返回图5-18 安装在操纵手柄旁的模式开关（动力模式/经济模式）返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n3.空挡启动开关n空挡启动开关及其电路如图5-19、图5-20所示。n4.停车灯开关和停车制动开关n停车灯开关安装在制动踏板支架上。当踩下制动踏板时开关接通。开关通知自动变速器的电脑制动已经使用，即解除锁止信号，松开变矩器锁止离合器，同时停车灯亮。这种功能还可防止当后轮制动被抱死时，发动机突然熄火。n若松开制动踏板，开关信号断开，锁止信号不能被解除，变速器由“N位到“D”位时，“后座”控制(先换2挡后再进人1挡)功能停止。n停车制动开关信号的通断，也直接影响变速器的“后座”控制功能，只有当+PKB”信号接通，“N”位到“D位时，“后座”控制功能才能得到执行。上一页 下一页返回图5-19 空挡启动开关电路图返回图5-20 空挡启动开关返回任务二电子控制系统控制部件的结构原理n三、电磁阀n1.开关式电磁阀n电控液力式电子控制自动变速器中，电脑根据各传感器和开关提供的信号，控制各电磁阀的接通和断路。开关式电磁阀的作用:开后和关闭自动变速器油路，可用于控制换档阀及反力变拒器的锁止离合器锁止止阀、开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、阀芯和回位弹簧等组成，如图5-21所示。n2.脉冲式电磁阀n脉冲式电磁阀的结构与开关式电磁阀基本相似，也是由电磁线圈、衔铁、阀芯等组成，如图5-22所示。其作用是控制油路中油压的大小。上一页返回图5-21 开关式电磁阀返回图5-22 脉冲式电磁阀的结构与工作原理示意图返回