自动变速器电子控制系统课件.ppt
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1、电子控制系统电子控制系统知识要点:知识要点:1、自动变速器电子控制系统的组成;、自动变速器电子控制系统的组成;2、节气门位置传感器、车速传感器的结构和工作原理;、节气门位置传感器、车速传感器的结构和工作原理;3、自动变速器电控单元的功能;、自动变速器电控单元的功能;4、自动变速器电子控制系统执行器的结构;、自动变速器电子控制系统执行器的结构;5、电子控制自动变速器的控制过程。、电子控制自动变速器的控制过程。通过机械方式将节气门开度和汽车车速转变为液压信号,然通过机械方式将节气门开度和汽车车速转变为液压信号,然后再将液压信号施加到换挡阀上,控制换挡阀的工作。后再将液压信号施加到换挡阀上,控制换挡
2、阀的工作。一、概述一、概述(一)电子控制系统(一)电子控制系统 利用节气门位置传感器和车速传感器来监测节气门开利用节气门位置传感器和车速传感器来监测节气门开度和汽车车速,转变为电信号输送到电控单元,度和汽车车速,转变为电信号输送到电控单元,ECU根根据其内存的程序对输入的信号进行比较、判断后,向控据其内存的程序对输入的信号进行比较、判断后,向控制换挡阀工作的电磁阀输出信号,控制换挡阀的工作制换挡阀工作的电磁阀输出信号,控制换挡阀的工作。(二)电子控制的优点:(二)电子控制的优点:控制过程更准确,并且还能根据其他传感器输入控制过程更准确,并且还能根据其他传感器输入的信号,综合考虑各影响因素,从而
3、更好、更精确的信号,综合考虑各影响因素,从而更好、更精确地控制自动变速器换挡时刻和变矩器锁止时刻,使地控制自动变速器换挡时刻和变矩器锁止时刻,使换挡过程和变矩器的锁止过程更平顺、使汽车能获换挡过程和变矩器的锁止过程更平顺、使汽车能获得更好的经济性和动力性。得更好的经济性和动力性。(三)电子控制系统的组成:(三)电子控制系统的组成:二、传感器二、传感器1、节气门位置传感器、节气门位置传感器 检测发动机节气门开度,并以电信号的形式输检测发动机节气门开度,并以电信号的形式输向向ECU。通常采用通常采用线性可变电阻型线性可变电阻型的节气门位置传感器,的节气门位置传感器,由由一个线性电位计一个线性电位计
4、和和一个怠速开关组成一个怠速开关组成。节气门轴带动线性电位计及怠速开关的滑动触点;节气门轴带动线性电位计及怠速开关的滑动触点;节气门关闭时,节气门关闭时,怠速开关怠速开关接通;节气门开启时,怠接通;节气门开启时,怠速开关断开。速开关断开。当节气门处于不同位置时,电位计的电阻不同,输当节气门处于不同位置时,电位计的电阻不同,输出不同的电信号,将节气门开度出不同的电信号,将节气门开度变化大小及快慢变化大小及快慢转变转变为电信号输送给为电信号输送给ECU。思考思考节气门位置传感器为什么采用节气门位置传感器为什么采用多触点多触点?数目多,能更精确地反映发动机负荷的数目多,能更精确地反映发动机负荷的变化
5、。变化。IDLACC1ACC2PSW发动机控发动机控制制IDLL1L2L3自动变速器控自动变速器控制制输出特性:输出特性:节气门处于不同的开度时,各个触点开闭状态节气门处于不同的开度时,各个触点开闭状态的工作组合不同。的工作组合不同。全关闭时:全关闭时:IDL闭合,闭合,IDL端子输端子输出低电位;出低电位;节气门开度处于节气门开度处于7%15%时:时:触点触点L3闭合,闭合,L3输出低电位;输出低电位;2、车速传感器、车速传感器 将汽车将汽车行驶速度行驶速度转变为电信号输入转变为电信号输入ECU。安装位置:安装位置:将将两个两个传感器都安装在自动变速器上;传感器都安装在自动变速器上;主车速传
6、感器主车速传感器安装在变速器上,安装在变速器上,辅助传感器辅助传感器安装安装在组合仪表内;在组合仪表内;种类:种类:舌簧开关式和电磁感舌簧开关式和电磁感应式应式正常情况下,正常情况下,2 2号工作,号工作,1 1号作为备号作为备用用(1)舌簧开关式车速传感器)舌簧开关式车速传感器 由由旋转磁铁旋转磁铁和和舌簧开关管舌簧开关管组成,旋转磁铁安装组成,旋转磁铁安装在变速器输出轴上,舌簧开关管安装在变速器壳在变速器输出轴上,舌簧开关管安装在变速器壳体上,并靠近旋转磁铁。体上,并靠近旋转磁铁。当旋转磁铁周期性接近和离开舌簧开关管,舌当旋转磁铁周期性接近和离开舌簧开关管,舌簧开关管内被磁化了的舌簧开关便
7、在铁磁极的作簧开关管内被磁化了的舌簧开关便在铁磁极的作用下周期性的通断,从而产生脉冲信号。用下周期性的通断,从而产生脉冲信号。磁铁每转一圈便产生磁铁每转一圈便产生4个脉冲信号个脉冲信号,ECU根据根据单位时间内脉冲信号的数量就可计算出汽车的行单位时间内脉冲信号的数量就可计算出汽车的行驶速度。驶速度。(2)电磁感应式车速传感器)电磁感应式车速传感器 由由永久磁铁永久磁铁和和电磁感应线圈电磁感应线圈组成,电磁感应线组成,电磁感应线圈绕在与磁铁相连的铁芯上,传感器安装在变速圈绕在与磁铁相连的铁芯上,传感器安装在变速器壳上,并对准变速器输出轴上的齿轮(信号转器壳上,并对准变速器输出轴上的齿轮(信号转子
8、)。子)。当齿轮转动时,齿轮上的凸齿便不断地靠近和当齿轮转动时,齿轮上的凸齿便不断地靠近和离开传感器,使离开传感器,使磁路不断周期性磁路不断周期性地变化,通过感地变化,通过感应线圈内的磁通量也不断周期性地变化,感应线应线圈内的磁通量也不断周期性地变化,感应线圈因此产生了周期性的圈因此产生了周期性的脉冲信号脉冲信号。3、挡位开关和空挡启动开关、挡位开关和空挡启动开关 安装在自动变速器手动阀摇臂轴上,由换挡杆安装在自动变速器手动阀摇臂轴上,由换挡杆带动与手动阀摇臂轴一起转动。带动与手动阀摇臂轴一起转动。(1)挡位开)挡位开关关 检测换挡杆的位置,将换挡杆的位置转变为电检测换挡杆的位置,将换挡杆的位
9、置转变为电信号输入电控单元,同时控制仪表板上挡位指示信号输入电控单元,同时控制仪表板上挡位指示灯的工作。灯的工作。(2)空挡启动开)空挡启动开关关 控制起动机只有在换挡杆处于控制起动机只有在换挡杆处于P或或N挡位时才能工作,挡位时才能工作,才能起动。才能起动。工作原理工作原理 当当ECU的的N、2或或L端子接端子接收到高电位时收到高电位时,便判断,便判断为换挡杆位于为换挡杆位于N、2或或L挡位;当挡位;当ECU的的N、2或或L端子端子都没有接收到高电位时都没有接收到高电位时,便判断为换挡杆位于,便判断为换挡杆位于D挡位。挡位。当换挡杆位于当换挡杆位于P挡位或挡位或N挡位时,空挡启动开关挡位时,
10、空挡启动开关才能接通启动继电器的工作电路,起动机才能工作。才能接通启动继电器的工作电路,起动机才能工作。4、行驶方式选择开关、行驶方式选择开关 用于选择自动变速器的用于选择自动变速器的控制模式控制模式。标准模式(正常模式,标准模式(正常模式,NORMAL模式):模式):既考虑经济性,又考虑动力性。既考虑经济性,又考虑动力性。动力模式(动力模式(POWER模式):模式):仅仅考虑动力性,没有考虑经济性。仅仅考虑动力性,没有考虑经济性。当行驶方式选择开关当行驶方式选择开关打开时打开时,行驶方式选择开关,行驶方式选择开关指示指示灯灭灯灭,ECU的的PWR端子的端子的电位为电位为0,ECU控制自控制自
11、动变速器按动变速器按标准模式标准模式工作;工作;当行驶方式选择开关当行驶方式选择开关闭合时闭合时,行驶方式选择开关,行驶方式选择开关指示指示灯亮灯亮,ECU的的PWR端子电位变为端子电位变为12V,ECU选选择择动力模式动力模式工作。工作。5、超速主开关、超速主开关 控制自动变速器超速挡的工作,安装在换挡杆控制自动变速器超速挡的工作,安装在换挡杆上。上。将超速主开关按钮将超速主开关按钮按下按下,超速主开关,超速主开关断开断开,O/D OFF指示指示灯灭灯灭,ECU接受到接受到12V信号信号,ECU控制自控制自动变速器进动变速器进入超速挡工作入超速挡工作;当超速主开关当超速主开关接通接通时,时,
12、O/D OFF指示指示灯亮灯亮,电控,电控单元的单元的OD2端子接收到端子接收到低电位信号低电位信号,ECU控制自动控制自动变速器变速器不能进入超速挡工作不能进入超速挡工作。6、降挡开关(自动跳合开关)、降挡开关(自动跳合开关)检测节气门开度是否达到节气门全开的位置检测节气门开度是否达到节气门全开的位置(大于(大于85%)。当节气门开度达全开位置时,降)。当节气门开度达全开位置时,降挡开关便闭合,同时向挡开关便闭合,同时向ECU输入一个降挡信号,输入一个降挡信号,ECU控制变速器降低一个挡位,以满足汽车对动控制变速器降低一个挡位,以满足汽车对动力性的要求。力性的要求。7、保持开关、保持开关 保
13、持开关通常安装在选档杆操纵手柄上,保持开关通常安装在选档杆操纵手柄上,按下此按下此开关后,自动变速器不能自动换挡,档位完全取决开关后,自动变速器不能自动换挡,档位完全取决于选挡杆的位置于选挡杆的位置:一般:一般D档对应的是三挡,档对应的是三挡,S档对应档对应的是二档,的是二档,L档对应的是一档。档对应的是一档。三、电控单元(三、电控单元(ECU)接收接收传感器信号,并对其进行分析处理后,向执行传感器信号,并对其进行分析处理后,向执行器发出决策指令,控制自动变速器的器发出决策指令,控制自动变速器的换挡正时换挡正时、锁止锁止正时正时及及油压油压,ECU还有还有超速挡控制超速挡控制、缓冲器背压控制缓
14、冲器背压控制、发动机转矩控制发动机转矩控制、故障自诊断故障自诊断和和实效保护实效保护等功能。等功能。1、换挡正时的控制、换挡正时的控制(2)自动换挡图)自动换挡图 通过试验可得到自动变速器在通过试验可得到自动变速器在各个节气门开度下各个节气门开度下的最佳换挡车速,的最佳换挡车速,把它们之间的关系用图线表示出把它们之间的关系用图线表示出来,就是自动变速器的自动换挡图。来,就是自动变速器的自动换挡图。(1)换挡时刻)换挡时刻 自动变速器的换挡时刻(即换挡车速,包括自动变速器的换挡时刻(即换挡车速,包括升挡升挡车速和降挡车速车速和降挡车速)对汽车的动力性和燃料经济性有)对汽车的动力性和燃料经济性有很
15、大影响。很大影响。对于汽车的对于汽车的某一某一特定行驶特定行驶工况工况来说,有一个来说,有一个与之与之相对应的最佳换挡时机或换挡车速相对应的最佳换挡时机或换挡车速。电脑应使自动。电脑应使自动变速器在汽车任何行驶条件下都按最佳换挡时刻进变速器在汽车任何行驶条件下都按最佳换挡时刻进行换挡,从而使汽车的动力性和燃料经济性等各项行换挡,从而使汽车的动力性和燃料经济性等各项指标达到最优。指标达到最优。实线表示升挡规律;实线表示升挡规律;虚线表示降挡规律;虚线表示降挡规律;由图可知:由图可知:节气门开度越小:节气门开度越小:汽车的升挡车速和降挡车速越低;汽车的升挡车速和降挡车速越低;节气门开度越大:节气门
16、开度越大:汽车的升挡车速和降挡车速越高。汽车的升挡车速和降挡车速越高。请大家请大家 思考?思考?符合汽车的实际使用要求吗?符合汽车的实际使用要求吗?当汽车在良好的路面上缓慢加速时,行驶阻力当汽车在良好的路面上缓慢加速时,行驶阻力较小,油门开度也小,升挡车速可相应降低,即可较小,油门开度也小,升挡车速可相应降低,即可以较早地升入高挡,从而让发动机在较低的转速范以较早地升入高挡,从而让发动机在较低的转速范围内工作,减少汽车油耗。围内工作,减少汽车油耗。当汽车急加速或上坡时,行驶阻力较大,为保当汽车急加速或上坡时,行驶阻力较大,为保证汽车有足够的动力,油门开度应较大,换挡时刻证汽车有足够的动力,油门
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