電子控制液壓換擋系統(tǒng)演示

（優(yōu)選）電子控制液壓換擋系統(tǒng)當(dāng)前第1頁\共有52頁\編于星期六\9點按控制方式分類自動變速器按控制方式不同，可分為全液壓自動變速器和電子控制自動變速器兩種。全液壓自動變速器是通過機(jī)械的手段，將汽車行駛的車速及節(jié)氣門開度這兩個參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?；閥體中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號的大小，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，通過控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，實現(xiàn)自動換擋所示。當(dāng)前第2頁\共有52頁\編于星期六\9點液壓控制自動變速器換擋控制框圖當(dāng)前第3頁\共有52頁\編于星期六\9點電子控制自動變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度、自動變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⑤斎胗嬎銠C(jī)；計算機(jī)根據(jù)這些信號，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號，換擋電磁閥和油壓電磁閥再將計算機(jī)的電子控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，閥體中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，從而實現(xiàn)自動換擋。

當(dāng)前第4頁\共有52頁\編于星期六\9點電子控制自動變速器換擋控制框圖當(dāng)前第5頁\共有52頁\編于星期六\9點電子控制系統(tǒng)構(gòu)成當(dāng)前第6頁\共有52頁\編于星期六\9點電子控制系統(tǒng)構(gòu)成

信號輸入裝置、ECU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號輸入裝置ECU車速傳感器發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器節(jié)氣門位置傳感器水溫傳感器變速器油溫傳感器擋位開關(guān)換擋模式選擇開關(guān)制動燈開關(guān)電子控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)換擋電磁閥壓力調(diào)節(jié)電磁閥O/D指示燈閉鎖電磁閥當(dāng)前第7頁\共有52頁\編于星期六\9點（一）信號輸入裝置

傳感器：節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、油溫傳感器。

信號開關(guān)：超速擋開關(guān)、模式選擇開關(guān)、多功能開關(guān)、空擋起動開關(guān)和制動開關(guān)。當(dāng)前第8頁\共有52頁\編于星期六\9點各元件的作用名稱作用節(jié)氣門位置傳感器用來測得節(jié)氣門的開度，以作為電腦控制自動變速器檔位變換的依據(jù)，從而使自動變速器的換檔規(guī)律在任何行駛條件下都能滿足汽車的實際使用要求。車速傳感器它安裝在自動變速器輸出軸附近，是一種電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器，用于檢測自動變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速。電腦根據(jù)車速傳感器的信號計算出車速，作為其換檔控制的依據(jù)。輸入軸傳感器它安裝在行星齒輪變速器的輸入軸或與輸入軸連接的離合器鼓附近的殼體上，用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速，并將信號送入電腦，使電腦更精確地控制換檔過程。液壓油溫度傳感器它安裝在自動變速器油底殼內(nèi)的閥板上，用于檢測自動變速器液壓油的溫度，以作為電腦進(jìn)行換檔控制、油壓控制和鎖止離合器控制的依據(jù)。當(dāng)前第9頁\共有52頁\編于星期六\9點名稱作用模式開關(guān)用來選擇自動變速器的控制模式，以滿足不同的使用要求。檔位開關(guān)用于檢測操縱手柄的位置。電腦根據(jù)被接觸的觸點，測得操縱手柄的位置，從而按照不同的程序控制自動變速器的工作?？諜n起動開關(guān)用以判斷選檔手柄的位置，防止發(fā)動機(jī)在驅(qū)動檔位起動。制動開關(guān)用以判斷制動踏板是否踩下。如果踩下，則該開關(guān)便于工作將信號輸給電控單元，以解除鎖止離合器的結(jié)合，防止突然制動時發(fā)動機(jī)熄火。強(qiáng)制降檔開關(guān)用來檢測加帶踏板是否超過節(jié)氣門全開的位置，以使變速自動下降一個檔位。超速檔開關(guān)用來控制自動變速的超速檔。當(dāng)前第10頁\共有52頁\編于星期六\9點1、節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機(jī)ECU共用一個節(jié)氣門位置傳感器，其形式多為可變電阻式（怠速觸點、電位計）。結(jié)構(gòu)滑片鍍膜電阻怠速觸點接線端子當(dāng)前第11頁\共有52頁\編于星期六\9點節(jié)氣門位置傳感器（TPS）當(dāng)前第12頁\共有52頁\編于星期六\9點傳感器與ECU連接

傳感器工作電壓Vc=5V

節(jié)氣門開度信號VTA

怠速觸點信號IDL

搭鐵端子E

傳感器輸出特性當(dāng)前第13頁\共有52頁\編于星期六\9點

檢測原理：

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=0；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=0.5V；

節(jié)氣門全閉，ECU則判定為怠速。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us略＞0.5V；

節(jié)氣門部分打開，ECU則判定為部分負(fù)荷。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=+5V；

節(jié)氣門全開，ECU則判定為大負(fù)荷。當(dāng)前第14頁\共有52頁\編于星期六\9點2、車速傳感器（1）磁感應(yīng)式

由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在變速器輸出軸上并隨其旋轉(zhuǎn)，傳感器頭固定在變速器殼體上。信號電壓將隨變速器輸出軸轉(zhuǎn)速的變化而變化，從而檢測汽車車速，作為換擋控制的主要依據(jù)。當(dāng)前第15頁\共有52頁\編于星期六\9點車速傳感器（SP）

磁電感應(yīng)式

當(dāng)前第16頁\共有52頁\編于星期六\9點（2）笛簧開關(guān)式笛簧開關(guān)由小玻璃管內(nèi)安裝的兩個細(xì)長觸頭（鐵、鎳磁性材料）構(gòu)成。觸頭的開閉，受車速表軟軸驅(qū)動的磁極控制，從而產(chǎn)生隨車速變化的脈沖信號送給ECU用于進(jìn)行換擋控制。當(dāng)前第17頁\共有52頁\編于星期六\9點（3）光電式

設(shè)置在組合儀表內(nèi)。

結(jié)構(gòu)：齒扇轉(zhuǎn)子——軟軸驅(qū)動。

光電耦合器：發(fā)光二極管光電三極管

控制電路當(dāng)前第18頁\共有52頁\編于星期六\9點光電式SP當(dāng)前第19頁\共有52頁\編于星期六\9點SP電路圖

當(dāng)前第20頁\共有52頁\編于星期六\9點3、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器一般為磁感應(yīng)式，由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在曲軸尾部并隨其旋轉(zhuǎn)，傳感器頭固定在飛輪殼上。信號電壓將隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，從而檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)前第21頁\共有52頁\編于星期六\9點4、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器電磁感應(yīng)式；安裝在變速器輸入軸附近；用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速，以便更精確地控制換擋過程。5、變速器油溫傳感器負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻式；安裝在變速器油底殼內(nèi)的液壓控制閥板上，用于檢測變速器油溫，以作為ECU進(jìn)行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)。當(dāng)前第22頁\共有52頁\編于星期六\9點6、檔位開關(guān)（空擋起動開關(guān)）

它是一個多功能開關(guān)，即控制起動繼電器，還可將變速器換擋桿位置信息送給ECU。若輸入的分別是“N”、“2”、“L”信號（高電位有效），ECU會判斷變速器處于相應(yīng)的“N”、“2”和“L”位。若這些變速信號都不輸入，ECU則判斷變速器處于“D”位。當(dāng)前第23頁\共有52頁\編于星期六\9點7、模式選擇開關(guān)

（1）經(jīng)濟(jì)模式

以獲得最佳燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)設(shè)計換擋規(guī)律；

（2）動力模式

以獲得最大動力性為目標(biāo)設(shè)計換擋規(guī)律；

（3）標(biāo)準(zhǔn)模式

介于經(jīng)濟(jì)模式和動力模式之間；

（4）手動模式以手動方式選擇合適擋位；當(dāng)前第24頁\共有52頁\編于星期六\9點8、超速擋開關(guān)

安裝在變速器操縱手柄上，用于控制自動變速器超速擋。

在駕駛室儀表板上，設(shè)置“O/DOFF”指示燈，用于顯示超速擋開關(guān)的狀態(tài)。當(dāng)前第25頁\共有52頁\編于星期六\9點功用：

汽車行駛中，控制自動變速器何時進(jìn)入超速擋。超速擋開關(guān)設(shè)置在換擋桿上，超速切斷指示燈安裝在組合儀表板上。超速擋使用條件：平坦、較好路面行駛；選擋桿置于“D”位；車速60Km/h；

變速器油溫70℃以上；當(dāng)前第26頁\共有52頁\編于星期六\9點9、強(qiáng)制降檔開關(guān)與制動開關(guān)當(dāng)前第27頁\共有52頁\編于星期六\9點（二）執(zhí)行器電控系統(tǒng)的執(zhí)行元件是電磁閥。按其作用不同可分為：換擋電磁閥、鎖止電磁閥、調(diào)壓電磁閥。按其工作方式不同可分為：開關(guān)式電磁閥、脈沖式電磁閥。當(dāng)前第28頁\共有52頁\編于星期六\9點電磁閥及電路

當(dāng)前第29頁\共有52頁\編于星期六\9點

開關(guān)式電磁閥

作用：開啟和關(guān)閉變速器液壓油路，用于控制換擋閥和液力變速器的鎖止電磁閥。當(dāng)前第30頁\共有52頁\編于星期六\9點脈沖式電磁閥作用：控制油路中油壓的大小。當(dāng)前第31頁\共有52頁\編于星期六\9點（三）電子控制器ECU

1、ECU工作原理

中央處理器CPU每隔一定時間取一次輸入信號，處理這些信息（車速、節(jié)氣門開度等），并從存儲器中“讀出”預(yù)置的該節(jié)氣門開度下的最佳換擋點速度，與當(dāng)時采樣的車速比較后，判斷是否換擋，如需換擋則通過接口發(fā)出換擋指令，再通過電磁閥實現(xiàn)升擋或降擋。

人為干預(yù)：

快松油門，提前換高擋急踩油門，提前降低擋將擋位桿置于低位，限制換擋范圍。

當(dāng)前第32頁\共有52頁\編于星期六\9點2、ECU的功能

1)控制換擋時刻（換擋正時控制）

2)控制主油路油壓

3)控制鎖止離合器

4)控制換擋品質(zhì)5)自動模式選擇控制

6)發(fā)動機(jī)制動作用控制

7)自診斷與失效保護(hù)功能

當(dāng)前第33頁\共有52頁\編于星期六\9點

1)控制換擋時刻通常，ECU將汽車在不同使用要求下的最佳換檔規(guī)律以自動換擋圖的形式儲存在存儲器中。帶有模式選擇開關(guān)的電控式自動變速器在模式開關(guān)處于不同位置時，對汽車的使用要求不同，其換擋規(guī)律也不同，一般有普通、經(jīng)濟(jì)、動力等幾種型式的換擋規(guī)律。

換擋規(guī)律—換擋車速與節(jié)氣門開度的關(guān)系是通過實驗事先確定好的。當(dāng)前第34頁\共有52頁\編于星期六\9點V1←21→22→32←3V1

V2α單參數(shù)換擋規(guī)律當(dāng)前第35頁\共有52頁\編于星期六\9點雙參數(shù)換擋規(guī)律當(dāng)前第36頁\共有52頁\編于星期六\9點

n(r/min)組合型換擋規(guī)律當(dāng)前第37頁\共有52頁\編于星期六\9點經(jīng)濟(jì)換擋規(guī)律當(dāng)前第38頁\共有52頁\編于星期六\9點普通換擋規(guī)律當(dāng)前第39頁\共有52頁\編于星期六\9點動力換擋規(guī)律當(dāng)前第40頁\共有52頁\編于星期六\9點

2)控制主油路油壓電控式自動變速器的電液式控制系統(tǒng)以一個油壓電磁閥產(chǎn)生節(jié)氣門油壓。油壓電磁閥是脈沖式電磁閥，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器測定的節(jié)氣門開度是脈沖式電磁閥，ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器測定的節(jié)氣門開度，控制發(fā)往油壓電磁閥的脈沖信號的占空比，使主油路油壓隨節(jié)氣門開度而變化。節(jié)氣門開度越大，脈沖電信號的占空比越小，油壓電磁閥排油孔開度越小，節(jié)氣門油壓也就越大。節(jié)氣門控制油壓被作為控制油壓反饋到主油路調(diào)壓閥，使主油路調(diào)壓閥隨著節(jié)氣門開度的變化調(diào)節(jié)主油路油壓的高低，以獲得不同發(fā)動機(jī)負(fù)荷下主油路壓力的最佳值，并將驅(qū)動油泵的動力減小到最小。當(dāng)前第41頁\共有52頁\編于星期六\9點

3)控制鎖止離合器自動變速器在各種工作條件下的最佳鎖止離合器控制程序被事先儲存在ECU的存儲器內(nèi)，ECU根據(jù)自動變速器的擋位、選取的控制模式等工作條件從存儲器內(nèi)選擇出相應(yīng)的鎖止控制程序，再將車速、節(jié)氣門開度與鎖止控制程序進(jìn)行比較。當(dāng)滿足鎖止條件時，ECU即向鎖止電磁閥發(fā)出電信號，使鎖止離合器接合，液力變矩器按機(jī)械傳動工況工作。在以下幾種情況下可強(qiáng)制解除鎖止：當(dāng)汽車采取制動或節(jié)氣門全閉時，ECU切斷通向鎖止電磁閥的電路強(qiáng)行解除鎖止；在自動變速器升降擋過程中，ECU暫時解除鎖止，以減小換擋沖擊；如果發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度低于60℃，鎖止離合器應(yīng)處于分離狀態(tài)，加速預(yù)熱，提高總體駕駛性能。當(dāng)前第42頁\共有52頁\編于星期六\9點注：以下四種情況將會強(qiáng)制解除閉鎖：制動開關(guān)接通。IDL觸點接通；發(fā)動機(jī)冷卻水溫低于60℃；CCS工作，車速低于預(yù)置車速，但高于10km/h；當(dāng)前第43頁\共有52頁\編于星期六\9點閉鎖控制圖

當(dāng)前第44頁\共有52頁\編于星期六\9點

4)控制換擋品質(zhì)為改善換擋質(zhì)量，提高汽車的乘坐舒適性，目前常見的特殊控制功能有以下幾種：

(1)換擋油壓控制：在升擋成降擋的瞬間，ECU通過油壓電磁閥適當(dāng)降低主油路油壓，以減小換擋沖擊，達(dá)到改善換擋質(zhì)量的目的。

(2)減小轉(zhuǎn)矩控制：在換擋的瞬間，通過延遲發(fā)動機(jī)的點火時間或減少噴油量，暫時減少發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，以減小換擋沖擊和汽車加速度出現(xiàn)的波動。

(3)N-D換擋控制：在選擋手柄由停車位或空位（P或N）位置換至前進(jìn)擋或倒擋（D或R）位置，或相反地進(jìn)行換擋時，ECU通過調(diào)整發(fā)動機(jī)的噴油量，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化減至最小程度，以改善換擋質(zhì)量。當(dāng)前第45頁\共有52頁\編于星期六\9點

5)自動模式選擇控制

ECU通過各個傳感器測得汽車行駛狀況和駕駛員的操作方式，經(jīng)過運算分析，自動選擇采用經(jīng)濟(jì)模式、動力模式或普通模式進(jìn)行換擋控制，以滿足不同的行駛要求。

ECU在進(jìn)行自動模式選擇控制時，主要參考換擋手柄的位置及加速踏板被踩下的速率高低，以判斷駕駛員的操作目的，自動選擇控制模式。當(dāng)前第46頁\共有52頁\編于星期六\9點

6)發(fā)動機(jī)制動作用控制

ECU按照設(shè)定的控制程序，在操縱手柄位置、車速、節(jié)氣門開度等滿足一定條件（如：選擋手柄位于前進(jìn)低擋位置，且車速大于10km/h，節(jié)氣門開度小于1/8）時，向強(qiáng)制離合器電磁閥或強(qiáng)制制動器電磁閥發(fā)出電信號，打開強(qiáng)制離合器或強(qiáng)制制動器的控制油路，使之接合或制動，讓自動變速器具有反向傳遞動力的能力，從而在汽車滑行時可以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)制動。當(dāng)前第47頁\共有52頁\編于星期六\9點

7)自診斷與失效保護(hù)功能為了及時發(fā)現(xiàn)電子控制裝置中的故障，ECU具有故障自診斷和失效保護(hù)功能。在汽車行駛過程中檢測自動變速器控制裝置中