第6章 汽车自动变速电子控制技术

第六章汽车自动变速电子控制技术汽车电控变速系统的功能：自动改变驱动车轮的转速和转矩,使车轮向前行驶、倒退行驶和停止行驶。Page2电控自动变速器ECT——ElectronicControlledTransmissionSystem又称为自动变速AT——AutomaticTransmission组成:6.1自动变速系统组成ECT变速系统液压控制系统电子控制系统Page3自动变速系统－ECT优点缺点驾驶操纵简单轻便提高整车性能高速节约燃油和减少污染结构复杂零部件加工工艺高难维修不便低速传动效率低手自一体Page46.2变速系统的结构原理变速系统液力变矩器齿轮变速机构实现无级变速，减速增扭实现从起步到最高车速的变化换档执行机构换档离合器换档制动器改变传动比，获得不同档位Page5系统原理发动机液力变矩器齿轮变速机构驱动轮换档执行机构换档制动器换档离合器换档阀换档电磁阀（NO.1和NO.2）锁止电磁阀（NO.3）锁止阀ECTECUPage6(1)锁止式/闭锁式液力变矩器Page7锁止式液力变矩器既能自动适应汽车行驶阻力变化，又能提高传动效率，现代轿车普遍采用。Page8(2)行星齿轮变速机构齿轮变速机构平行轴式行星齿轮式Simpson辛普森式Ravigneaux拉维奈尔赫式Arnoldson阿里森式虽然液力变矩器在一定范围内能够自动无级的改变输出扭矩和转速，但变矩系数较小（2-3），难以满足使用要求；因此，汽车必须设置齿轮变速机构，且应具备速比可变（变速挡）、转向可逆（倒挡）和切断动力（空挡）的功能；汽车自动变速器采用的行星齿轮机构大都是辛普森双排行星齿轮机构或拉维奈尔赫式复合行星齿轮机构组成。辛普森式行星齿轮变速机构的特点：前后两个行星排太阳论连成一体，即“前后行星排共用一个太阳轮”。Page9行星齿轮传动比当量齿数计算法：太阳轮——1；内齿圈——a；行星架——1+a；例：内齿圈固定，太阳轮输入，行星架输出进行传动，则行星变速机构此种工况传动比为行星架当量齿数/太阳轮当量齿数=1+a/1=1+aPage10Page11Page12(3)换挡制动器换挡制动器片式制动器带式制动器制动带伺服装置直接作用式间接作用式按制动带的变形能力按制动带结构刚性制动带挠性制动带单边制动带双边制动带用于转矩较大的低档和倒挡Page13Page14Page15Page166.3液压控制系统液压控制系统液压传动装置阀体如：电磁阀、换档阀、锁止阀和调压阀油道油泵传动液ATF那啮合齿轮泵摆线转子泵变量叶片泵作用：根据电磁阀的工作状态，控制换档元件（换档离合器和换档制动器）的油路接通与切断，从而改变齿轮变速机构的传动比来实现自动换档。Page17Page18Page19（1）调压阀功能：将主油路油压控制在一定范围内。调压阀球阀式活塞式滑阀式按总体结构不同Page20Page21Page22Page23Page24（2）控制阀功能：转换通向各换挡执行元件（离合器、制动器）的油路，以便换挡。控制阀手动控制阀（手控阀）液压控制阀（液压阀）电磁控制阀（电磁阀）Page25Page26Page27Page28Page29Page30电控自动变速器一般设有3只（NO.1、NO.2、NO.3）电磁阀，在高性能变速器上设有4只或更多。NO.1和NO.2电磁阀控制挡位变换，NO.3控制液力变矩器的锁止离合器，NO.4或其他电磁阀用于提高换挡品质，使得换挡柔和，舒适性高。电磁阀越多，换挡品质越好，变速器性能越好。Page31Page326.4电子控制系统ECT的电子控制系统传感器与控制开关节气门位置传感器TPS车速传感器VSS冷却液温度传感器CTS执行器换档规律选择开关/驱动模式选择开关超速行驶O/D(Over－Drive)开关空挡启动开关制动灯开关换档电磁阀锁止电磁阀NO.1电磁阀NO.2电磁阀NO.3电磁阀液压控制系统中换档阀电磁阀变速系统中液力变矩器换档离合器换档制动器齿轮变速机构ECTECUPage33Page34ECT电控系统的功能：1.自动控制换档功能；2.失效保护功能；3.故障自诊断功能。Page35（1）ECT汽车用节气门位置传感器端子IDL、ACC1、ACC2、PSW提供发动机控制信号；端子L1、L2、L3提供自动变速器控制信号，E2为搭铁端子。Page36Page37Page38（2）车速传感器车速传感器一般都采用磁感应式和舌簧开关式；为了实现车速传感器失效保护功能，电控自动变速器上装配有主车速传感器（NO.2）和辅助车速传感器（NO.1）。当两只初速传感器工作正常时，ECTECU只采用NO.2车速传感器的脉冲信号来控制换挡。当NO.2发生故障，其输出信号的频率或幅值超出正常范围，ECTECU将自动切换运行程序采用NO.1的信号控制换挡。如果都发生故障，则停止自动换挡控制。Page39Page40Page41（3）换挡规律（驱动模式）选择开关换挡规律或驱动模式：汽车发动机节气门开度与车速（或变速器输出轴转速）之间的关系。常用的换挡规律有：1.普通型——NORM(NormalMode)；2.动力型——PWR(PowerMode)；3.经济型——ECON(EconomyMode)。Page42Page43表6-8Page44Page45Page46Page47（4）超速挡按下O/D开关处于ON位置时，开关触点断开，超速切断指示灯不通而熄灭，ECTECU控制变速器升挡最高可以到超速挡即四挡，可以超速；当再按下O/D开关处于OFF位置时，开关触点接通，超速切断指示灯通而点亮，ECTECU控制变速器升挡最高只能到三挡，不可以超速；当O/D开关处于ON位置时，如果变速控制系统发生故障，自诊断系统控制超速切断（O/DOFF）指示灯闪亮报警。Page48（5）空挡起动开关NSW——NeutralStartSwitch1.当操纵手柄处于P或N位时，起动继电器线圈电路才能接通，发动机才能启动，故称空挡安全开关；2.当处于R位时，接通倒车灯开关和倒车挡挡位指示灯电路；3.当处于D位时，变速器可由一挡顺序升至高挡；4.当处于2位时，仅允许变速器在一、二挡之间切换；5.当处于L或1位时，变速器被锁止在一挡。Page49（6）制动灯开关制动灯开关安装在制动踏板下面的支架上。当制动时，制动灯开关接通，制动灯发亮，并通过STP（或BK）信号输入端子给ECTECT输入一个高电平（电源电压）信号，ECTECU则立即发出解除液力变矩器锁止指令，使锁止离合器分离，以防在车轮抱死制动时，防止发动机突然熄火。（7）驻车制动灯开关当驻车制动手柄放松时，停车制动开关断开，制动报警灯熄灭，ECTECU的PKB端子从电源得到一个高电平（12V）信号，则在起步和换挡时，将控制减少车尾的下坐量；当拉紧驻车制动手柄制动时，停车制动灯开关接通亮起，ECTECU的PKB端子将接收到一个低电平（0V）信号，ECTECU得知制动手柄已经拉紧。Page506.5自动变速系统的控制过程Page51（1）换挡时机的控制换挡时机：指变速器自动切换挡位（即速比）的时机，又称为换挡点。ECTECU首先根据选挡操纵手柄在前进挡（“D”、“2”、“L”)的位置信号和驾驶员选择的换挡规律（“NORM”、“PWR”、“ECON”）,再将节气门位置传感器和车速传感器输入信号与预先存储在只读存储器ROM中的节气门开度和车速脉谱图数据进行比较，从而确定换挡时机。再控制换挡电磁阀NO.1、NO.2接通切断换挡离合器和制动器的油路，从而实现自动换挡，即改变速比和车速。Page52（2）液力变矩器的控制低于60摄氏度低于设定车速4km/hPage53在行星齿轮变速器升挡或降挡时，ECTECU将发出暂时解除变矩器锁止状态指令，使换挡柔和，减轻换挡冲击。Page54（3）失效保护控制表6-10Page55