第6章 汽車自動變速電子控制技術(shù)

1、第六章第六章 汽車自動變速電子控制技術(shù)汽車自動變速電子控制技術(shù)汽車電控變速系統(tǒng)的功能汽車電控變速系統(tǒng)的功能： 自動改變驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩自動改變驅(qū)動車輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,使車輪向前行駛使車輪向前行駛、倒退行駛和停止行駛。倒退行駛和停止行駛。Page 2 電控自動變速器電控自動變速器 ECTElectronic Controlled Transmission System 又稱為又稱為自動變速自動變速 ATAutomatic Transmission 組成組成:6.1 自動變速系統(tǒng)組成自動變速系統(tǒng)組成ECT變速系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)Page 3自動變速系統(tǒng)自動變速系統(tǒng)ECT優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點駕

2、駛操縱簡單輕便提高整車性能高速節(jié)約燃油和減少污染結(jié)構(gòu)復雜零部件加工工藝高難維修不便低速傳動效率低手自一體Page 46.2 變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理變速系統(tǒng)變速系統(tǒng)液力變矩器液力變矩器齒輪變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)實現(xiàn)無級變速，實現(xiàn)無級變速，減速增扭減速增扭實現(xiàn)從起步到實現(xiàn)從起步到最高車速的變化最高車速的變化換檔執(zhí)行機構(gòu)換檔執(zhí)行機構(gòu)換檔離合器換檔離合器換檔制動器換檔制動器改變傳動比，改變傳動比，獲得不同檔位獲得不同檔位Page 5系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理發(fā)動機發(fā)動機液力變矩器液力變矩器齒輪變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)驅(qū)動輪驅(qū)動輪換檔執(zhí)行機構(gòu)換檔執(zhí)行機構(gòu)換檔制動器換檔制動器換檔離合器換檔離合器換檔閥換檔閥

3、換檔電磁閥換檔電磁閥（NO.1和和NO.2）鎖止電磁閥鎖止電磁閥（NO.3）鎖止閥鎖止閥ECT ECUPage 6(1) 鎖止式鎖止式 / 閉鎖式液力變矩器閉鎖式液力變矩器Page 7鎖止式液力變矩器既能自動適應汽車行駛阻力變化，又能提高傳動效鎖止式液力變矩器既能自動適應汽車行駛阻力變化，又能提高傳動效率，現(xiàn)代轎車普遍采用。率，現(xiàn)代轎車普遍采用。Page 8(2) 行星齒輪變速機構(gòu)行星齒輪變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)平行軸式平行軸式行星齒輪式行星齒輪式Simpson辛普森式辛普森式Ravigneaux拉維奈爾赫式拉維奈爾赫式Arnoldson阿里森式阿里森式 雖然液力變矩器在一定范圍內(nèi)能夠

4、自動無級的改變輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，但變矩系數(shù)較?。?-3），難以滿足使用要求； 因此，汽車必須設置齒輪變速機構(gòu)，且應具備速比可變（變速擋）、轉(zhuǎn)向可逆（倒擋）和切斷動力（空擋）的功能； 汽車自動變速器采用的行星齒輪機構(gòu)大都是辛普森雙排行星齒輪機構(gòu)或拉維奈爾赫式復合行星齒輪機構(gòu)組成。 辛普森式行星齒輪變速機構(gòu)的特點：前后兩個行星排太陽論連成一體，即“前后行星排共用一個太陽輪”。Page 9 行星齒輪傳動比當量齒數(shù)計算法：太陽輪行星齒輪傳動比當量齒數(shù)計算法：太陽輪1；內(nèi)齒圈；內(nèi)齒圈a；行星架；行星架1+a； 例：內(nèi)齒圈固定，太陽輪輸入，行星架輸出進行傳動，則行星變速機構(gòu)此種工況傳例：內(nèi)齒圈固定，太陽輪輸

5、入，行星架輸出進行傳動，則行星變速機構(gòu)此種工況傳動比為動比為行星架當量齒數(shù)行星架當量齒數(shù)/太陽輪當量齒數(shù)太陽輪當量齒數(shù)=1+a/1=1+aPage 10Page 11Page 12(3) 換擋制動器換擋制動器換擋制動器換擋制動器片式制動器片式制動器帶式制動器帶式制動器制動帶制動帶伺服裝置伺服裝置直接作用式直接作用式間接作用式間接作用式按制動帶的按制動帶的變形能力變形能力按制動帶結(jié)構(gòu)按制動帶結(jié)構(gòu)剛性制動帶剛性制動帶撓性制動帶撓性制動帶單邊制動帶單邊制動帶雙邊制動帶雙邊制動帶用于轉(zhuǎn)矩較大用于轉(zhuǎn)矩較大的低檔和倒擋的低檔和倒擋Page 13Page 14Page 15Page 166.3 液壓控制系統(tǒng)

6、液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)液壓傳動裝置液壓傳動裝置閥體閥體如：電磁閥、換檔閥、鎖止閥和調(diào)壓閥如：電磁閥、換檔閥、鎖止閥和調(diào)壓閥油道油道油泵油泵傳動液傳動液ATF那嚙合齒輪泵那嚙合齒輪泵擺線轉(zhuǎn)子泵擺線轉(zhuǎn)子泵變量葉片泵變量葉片泵 作用：作用： 根據(jù)電磁閥的工作狀態(tài)，控制換檔元件（換檔離合器和換檔制動器）的油路接通與切斷，從而改變齒輪變速機構(gòu)的傳動比來實現(xiàn)自動換檔。Page 17Page 18Page 19（1） 調(diào)壓閥調(diào)壓閥 功能：功能： 將主油路油壓控制在一定范圍內(nèi)。將主油路油壓控制在一定范圍內(nèi)。調(diào)壓閥調(diào)壓閥球閥式球閥式活塞式活塞式滑閥式滑閥式按總體結(jié)構(gòu)不同按總體結(jié)構(gòu)不同Page 20

7、Page 21Page 22Page 23Page 24（2） 控制閥控制閥 功能：轉(zhuǎn)換通向各換擋執(zhí)行元件（離合器、制動器）的油路，以便換擋。控制閥控制閥手動控制閥手動控制閥（手控閥）（手控閥）液壓控制閥液壓控制閥（液壓閥）（液壓閥）電磁控制閥電磁控制閥（電磁閥）（電磁閥）Page 25Page 26Page 27Page 28Page 29Page 30 電控自動變速器一般設有電控自動變速器一般設有3只（只（NO.1、NO.2、NO.3）電磁閥，在高性能變速器）電磁閥，在高性能變速器上設有上設有4只或更多。只或更多。NO.1和和NO.2電磁閥控制擋位變換，電磁閥控制擋位變換，NO.3控制液力

8、變矩器的控制液力變矩器的鎖止離合器，鎖止離合器，NO.4或其他電磁閥用于提高換擋品質(zhì)，使得換擋柔和，舒適性高。或其他電磁閥用于提高換擋品質(zhì)，使得換擋柔和，舒適性高。電磁閥越多，換擋品質(zhì)越好，變速器性能越好。電磁閥越多，換擋品質(zhì)越好，變速器性能越好。Page 31Page 326.4 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)ECT的電子控制系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)傳感器與控制開關(guān)傳感器與控制開關(guān)節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器TPS車速傳感器車速傳感器VSS冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器CTS執(zhí)行器執(zhí)行器換檔規(guī)律選擇開關(guān)換檔規(guī)律選擇開關(guān)/ 驅(qū)動模式選擇開關(guān)驅(qū)動模式選擇開關(guān)超速行駛超速行駛O/D(OverDrive)

9、開關(guān)開關(guān)空擋啟動開關(guān)空擋啟動開關(guān)制動燈開關(guān)制動燈開關(guān)換檔電磁閥換檔電磁閥鎖止電磁閥鎖止電磁閥NO.1電磁閥電磁閥NO.2電磁閥電磁閥NO.3電磁閥電磁閥液壓控制系統(tǒng)中液壓控制系統(tǒng)中換檔閥換檔閥電磁閥電磁閥變速系統(tǒng)中變速系統(tǒng)中液力變矩器液力變矩器換檔離合器換檔離合器換檔制動器換檔制動器齒輪變速機構(gòu)齒輪變速機構(gòu)ECT ECUPage 33Page 34ECT電控系統(tǒng)的功能：電控系統(tǒng)的功能： 1. 自動控制換檔功能；2. 失效保護功能；3. 故障自診斷功能。Page 35（1）ECT汽車用節(jié)氣門位置傳感器汽車用節(jié)氣門位置傳感器 端子端子IDL、ACC1、ACC2、PSW提供發(fā)動機控制信號；提供發(fā)動機

10、控制信號； 端子端子L1、L2、L3提供自動變速器控制信號，提供自動變速器控制信號，E2為搭鐵端子。為搭鐵端子。Page 36Page 37Page 38（2）車速傳感器）車速傳感器 車速傳感器一般都采用磁感應式和舌簧開關(guān)式； 為了實現(xiàn)車速傳感器失效保護功能，電控自動變速器上裝配有主車速傳感器（NO.2）和輔助車速傳感器（NO.1）。 當兩只初速傳感器工作正常時，ECT ECU只采用NO.2車速傳感器的脈沖信號來控制換擋。當NO.2發(fā)生故障，其輸出信號的頻率或幅值超出正常范圍，ECT ECU將自動切換運行程序采用NO.1的信號控制換擋。如果都發(fā)生故障，則停止自動換擋控制。Page 39Page

11、 40Page 41（3）換擋規(guī)律（驅(qū)動模式）選擇開關(guān)）換擋規(guī)律（驅(qū)動模式）選擇開關(guān)換擋規(guī)律或驅(qū)動模式：汽車發(fā)動機節(jié)氣門開度與車速（或變速器輸出軸轉(zhuǎn)速）之間的關(guān)系。常用的換擋規(guī)律有：1. 普通型NORM (Normal Mode)；2. 動力型PWR (Power Mode)；3. 經(jīng)濟型ECON (Economy Mode)。Page 42Page 43 表6-8Page 44Page 45Page 46Page 47（4）超速擋）超速擋 按下O/D開關(guān)處于ON位置時，開關(guān)觸點斷開，超速切斷指示燈不通而熄滅，ECT ECU控制變速器升擋最高可以到超速擋即四擋，可以超速； 當再按下O/D開關(guān)處

12、于OFF位置時，開關(guān)觸點接通，超速切斷指示燈通而點亮，ECT ECU控制變速器升擋最高只能到三擋，不可以超速； 當O/D開關(guān)處于ON位置時，如果變速控制系統(tǒng)發(fā)生故障，自診斷系統(tǒng)控制超速切斷（O/D OFF）指示燈閃亮報警。Page 48（5）空擋起動開關(guān)）空擋起動開關(guān) NSWNeutral Start Switch1. 當操縱手柄處于當操縱手柄處于P或或N位時，起動繼電器線圈電路才能接通，發(fā)動機才能啟動，故位時，起動繼電器線圈電路才能接通，發(fā)動機才能啟動，故稱空擋安全開關(guān)；稱空擋安全開關(guān)；2. 當處于當處于R位時，接通倒車燈開關(guān)和倒車擋擋位指示燈電路；位時，接通倒車燈開關(guān)和倒車擋擋位指示燈電路

13、；3. 當處于當處于D位時，變速器可由一擋順序升至高擋；位時，變速器可由一擋順序升至高擋；4. 當處于當處于2位時，僅允許變速器在一、二擋之間切換；位時，僅允許變速器在一、二擋之間切換；5. 當處于當處于L或或1位時，變速器被鎖止在一擋。位時，變速器被鎖止在一擋。Page 49（6）制動燈開關(guān)）制動燈開關(guān) 制動燈開關(guān)安裝在制動踏板下面的支架制動燈開關(guān)安裝在制動踏板下面的支架上。上。 當制動時，制動燈開關(guān)接通，制動燈發(fā)當制動時，制動燈開關(guān)接通，制動燈發(fā)亮，并通過亮，并通過STP（或（或BK）信號輸入端子）信號輸入端子給給ECT ECT輸入一個高電平（電源電壓）輸入一個高電平（電源電壓）信號，信號

14、，ECT ECU則立即發(fā)出解除液力變則立即發(fā)出解除液力變矩器鎖止指令，使鎖止離合器分離，以矩器鎖止指令，使鎖止離合器分離，以防在車輪抱死制動時，防止發(fā)動機突然防在車輪抱死制動時，防止發(fā)動機突然熄火。熄火。（7）駐車制動燈開關(guān)）駐車制動燈開關(guān) 當駐車制動手柄放松時，停車制動開關(guān)當駐車制動手柄放松時，停車制動開關(guān)斷開，制動報警燈熄滅，斷開，制動報警燈熄滅，ECT ECU的的PKB端子從電源得到一個高電平（端子從電源得到一個高電平（12V）信號，則在起步和換擋時，將控制減少信號，則在起步和換擋時，將控制減少車尾的下坐量；車尾的下坐量； 當拉緊駐車制動手柄制動時，停車制動當拉緊駐車制動手柄制動時，停車

15、制動燈開關(guān)接通亮起，燈開關(guān)接通亮起， ECT ECU的的PKB端端子將接收到一個低電平（子將接收到一個低電平（0V）信號，）信號，ECT ECU得知制動手柄已經(jīng)拉緊。得知制動手柄已經(jīng)拉緊。Page 506.5 自動變速系統(tǒng)的控制過程自動變速系統(tǒng)的控制過程Page 51（1）換擋時機的控制）換擋時機的控制 換擋時機換擋時機：指變速器自動切換擋：指變速器自動切換擋位（即速比）的時機，又稱為位（即速比）的時機，又稱為換換擋點擋點。 ECT ECU首先根據(jù)選擋操縱手柄首先根據(jù)選擋操縱手柄在前進擋（在前進擋（“D”、“2”、“L”)的位置信號和駕駛員選擇的換擋的位置信號和駕駛員選擇的換擋規(guī)律（規(guī)律（“NORM”、“PWR”、“ECON”）,再將節(jié)氣門位置傳再將節(jié)氣門位置傳感器和車速傳感器輸入信號與預感器和車速傳感器輸入信號與預先存儲在只讀存儲器先存儲在只讀存儲器ROM中的節(jié)中的節(jié)氣門開度和車速脈譜圖數(shù)據(jù)進行氣門開度和車速脈譜圖數(shù)據(jù)進行比較，從而確定換擋時機。再控比較，從而確定換擋時機。再控制換擋電磁閥制換擋電磁閥NO.1、NO.2接通接通切斷換擋離合器和制動器的油路，切斷