第9章汽车控制系统

三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器汽车电器与电子控制系统主讲：伍时和三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第九章汽车自动变速器三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器要点：自动变速系统的组成、液压、电子自动变速系统。1、自动变速器的组成与工作原理2、自动变速器行星齿轮系统3、自动变速器的液压控制系统4、自动变速器的电子控制系统5、自动变速器的使用、故障自诊断与试验第九章第九章汽车自动变速器三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第一节自动变速器的组成与工作原理第二节自动变速器行星齿轮系统第三节自动变速器的液压控制系统第四节自动变速器的电子控制系统第五节自动变速器的使用、故障自诊断与试验第九章第九章汽车自动变速器三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器—、概述自动换挡系统第一节自动变速器的组成与工作原理二、自动换挡分类1、有级式自动变速器AMT2、无级式自动变速器CVT3、综合式自动变速器AT驾驶员变速杆和变速踏板ECU车速发动机转速离合执行机构离合器变速执行机构节气门开度变速器发动机有级式自动变速器AMT三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器2、无级式自动变速器CVT第一节自动变速器的组成与工作原理V形钢带主轴轮主轴从轴轮从轴电子控制部分、液压部分、压力变炬器、机械无级变速器组成。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第—节自动变速器的组成与工作原理三、自动变速器的组成与工作原理自动变速器：液力变矩器、齿轮变速机构和自动变换控制系统。1、控制参数发生系统：节气门位置、车速信号。2、换挡执行机构：换挡离合器、制动器、单向离合器。完成中档变速。3、换挡控制系统：选择最佳换挡规律、确定最佳换挡时刻、品质、发出换挡指令至执行机构，实现自动换挡。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第—节自动变速器的组成与工作原理三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器三、换挡控制系统第—节自动变速器的组成与工作原理三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器主要有：液控液压式和电控液压式第—节自动变速器的组成与工作原理换挡控制系统三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器图9-5电控液压式自动换挡系统工作简图1—自动变速器EcU，2—节气门位置传感器，3—换挡电磁阀A，4—液力变矩器，5—变速机构，6—车速传感器，7—换挡阀，8—换挡电磁阀B。第—节自动变速器的组成与工作原理三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统1．行星齿轮变速原理行星齿轮的构成——4部分。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统表9-1单排行星齿轮机构传动情况三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统（1）离合器:将行星机构中的元件与主动轴相连，而成为主动部件，将行星机构中的任两个元件连锁成一个刚体。实现直接传动。(2）制动器：起制动作用将行星机构中的某一元件与壳体相连而产生约束而制动。(3)单向离合器：控制一些元件只能单向转动。图9．7丰田A341E自动变速器行星齿轮变速系统（1）—输入轴,2—超速排太阳轮,3—超速排齿圈,4—前传动轴,5—后传动轴,6—太阳轮,7—前排齿圈,8—后排齿圈,9—输出轴,10—后排行星架,11—前排行星架,12—超速排行星架,Bo—超速制动器,B1—l号制动器,B2—2号制动器，B3—3号制动器,CO—超速离合器,Cl—1号离合器,C2—2号离合器,F0—超速单向离合器,Fl—l号单向离合器,F2—2号单向离合器。3、典型行星齿轮式自动变速器（见下页图）三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统2．行星齿轮机构的执行机构1—输入轴,2—超速排太阳轮,3—超速排齿圈,4—前传动轴,5—后传动轴6—太阳轮7—前排齿圈8—后排齿圈9—输出轴10—后排行星架11—前排行星架12—超速排行星架Bo—超速制动器B1—l号制动器B2—2号制动器B3—3号制动器B3—3号制动器CO—超速离合器Cl—1号离合器C2—2号离合器,F0—超速单向离合器Fl—l号单向离合器F2—2号单向离合器。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统2．行星齿轮机构的执行机构1—输入轴,2—超速排太阳轮,3—超速排齿圈,4—前传动轴,5—后传动轴6—太阳轮7—前排齿圈8—后排齿圈9—输出轴10—后排行星架11—前排行星架12—超速排行星架Bo—超速制动器B1—l号制动器B2—2号制动器B3—3号制动器B3—3号制动器CO—超速离合器Cl—1号离合器C2—2号离合器,F0—超速单向离合器Fl—l号单向离合器F2—2号单向离合器。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统表9.2A341E型自动变速器各挡位与换挡执行元件的工作情况对照表3．典型行星齿轮式自动变速器三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统12—超速排行星架Bo—超速制动器B1—l号制动器B2—2号制动器B3—3号制动器B3—3号制动器CO—超速离合器Cl—1号离合器C2—2号离合器,F0—超速单向离合器Fl—l号单向离合器F2—2号单向离合器。B——制动器，C—超速离合器，F—超速单向离合器。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第二节自动变速器行星齿轮系统三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统l—液力变矩器，2—油液冷却器，3—油液细滤器，4—主油路调压阀，5—变矩器压力调节阀，6—换挡阀，7—节气门阀，8—强制低挡阀，9—低挡阀片，10—缓冲阀，11—手控制阀，12—液压泵，13—油液集滤器，14—变速器第二轴，15—离心调速阀，16—低挡限流阀，17—低挡单向阀，18—直接挡离合器，19—低挡制动器，20—倒挡制动器。图9-9红旗cA770自动变速器液控液压式自动换挡系统(前进位低速挡)一、液压控制系统的组成三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统—、液压控制系统的组成l—液力变矩器2—油液冷却器3—油液细滤器4—主油路调压阀5—变矩器压力调节阀6—换挡阀7—节气门阀8—强制低挡阀9—低挡阀片10—缓冲阀11—手控制阀12—液压泵13—油液集滤器14—变速器第二轴15—离心调速阀16—低挡限流阀17—低挡单向阀18—直接挡离合器19—低挡制动器20—倒挡制动器三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统二、液压控制系统的主要工作元件1．供油和调压部分图9．10典型主油路调压阀结构示意图l—阀心，2—弹簧，3—柱塞。（1）自动变速油泵产生一定的油压，向变矩器、控制机构、齿轮系统、油冷却系统提供足够的油压，实现传递转矩控制油路的压力和流向润滑和降油温目的。（2）主油路调压阀用于稳定主油路油压。油泵是由发动机驱动的，发动机的速度变化使得油压也随着变化。自动换挡系统要求主油路在不同的工况、不同的档位时能够提供不同的油压，自动变速器传递的例句较小，执行机构中的离合器，制动器不易打滑时，压力可以降低，反之者升高。用节气门的开度改变调节油压。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统L—弹簧，A2—节气门阀，3—反向阀，4—弹簧，B5—降挡柱塞，6—凸轮。图9．1l节气门阀结构简图2．控制参数信号转换装置（1）节气门阀受发动机踏板所控制。节气门开度大小的改变，输出油压压力的高低作为自动换挡的一个信号。上、下两端都有弹簧。降档柱塞的下端有一滚轮，与节气门阀的凸轮接触，凸轮通过钢丝索与加速踏板相连。使得节气门阀的压力与加速踏板的位置相关。加速踏板越向下越踏节气门阀的压力越大，反之越小。（2）调速阀将汽车车速参数转变成相对应的油压信号输出，输出压力降作用在换挡阀上。常用调速阀有：复锤式离心调速阀和双锤式离心调速阀、中间传动复合式双极调速阀。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统1—离心重块，2—调速阀轴，3—滑阀，4—弹簧，5—壳体，6—变速器输出轴。图9-12复锤式调速阀简图（2）复锤式调速阀复锤式离心调速阀。2．控制参数信号转换装置三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统3．换挡控制系统（3）换挡控制过程D位1档节气门开度大D位2档节气门开度小L位1档：低速或倒档不能升2档。（1）手控制阀驾驶员控制调节。（2）换挡控制阀自动换挡系统的核心部件。按换挡规律的要求，随着控制参数的变化选择最佳的换挡时刻、发出换挡信号操纵换挡执行机构，分离或接合动作。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统4．换挡品质控制装置图9.14丰田A341E自动变速器1-2挡换挡阀结构与工作原理，a)换挡阀结构示意图，b)D位1挡油路，c)D位2挡油路，d)L位1挡油路。1—低、倒挡柱塞，2—弹簧，3—阀心，4—柱塞三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统4．换挡品质控制装置（1）缓冲阀工作原理原理：换挡元件接合时，通过控制流入换挡元件的压力油流量（节流），延缓油压的上升速度，降低换挡冲击，离合时，加大泄流管路的泄流量，使得换挡元件迅速分离。1—节流孔，2—阀心，3—弹簧三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统4．换挡品质控制装置（2）蓄能器工作原理功用：防止换挡元件接合的冲击。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第三节自动变速器的液压控制系统三、自动换挡规律1）、保证自动换挡稳定性2）、驾驶员可以对换挡干预3）、变化换挡延迟。换挡时刻与控制参数的关系。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统—、电子控制系统的基本组成1、传感器（1）节气门位置传感器：测量节气门的开度，使得ECU了解负荷变化。（2）车速传感器。检测转轴的转速，经转换成车速信号。（3）自动变速器控制开关。超速、模式选择、档位、空挡起动、强制降档等开关量。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统二、电子控制系统的主要工作元件1．传感器图9-19电磁感应式车速传感器a)车速传感器的结构与安装位置b)传感器发生至Ecu的电信号l—电插座2—0形体3—磁电传感器4—变速器输出轴齿轮三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统2、电磁阀（1）开关室电磁阀的作用：开启闭合变速器油路。全开、全关工作状态。全开油压为零。圈闭；油压上升。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统2、电磁阀（2）脉冲式电磁阀的作用：开启闭合变速器油路。频率不变的脉冲信号控制开关的关闭。用开关量对电磁阀开、关进行控制，使得换挡更为平稳。三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统3、自动变速器电子控制单元ECU——组成:CPU、RAM、ROM、I/O。主要工作内容如图9-18所示。（1）自动换挡时刻控制：图9-23。（2）电控液压式与液压式自动换挡系统：（3）锁止电磁阀：图9-24三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统3．自动变速器电子控制单元ECU图9.23选挡手柄在D位时的换挡规律a)普通型换挡规律三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统图9.23选挡手柄在D位时的换挡规律b)经济型换挡规律三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统图9.23选挡手柄在D位时的换挡规律c)动力型换挡规律三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统表9．3本田雅阁换挡电磁阀工作状况与挡位对照本田雅阁l挡2挡3挡4挡电磁阀A关(系统供油)开开关电磁阀B开(系统泄油)开关关（3）锁止电磁阀：图9-24三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速器的电子控制系统三、典型自动变速器电液式控制系统三亚学院理工学院第九章汽车自动变速器第四节自动变速