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1、第五章 电子控制液压换档系统,主要内容：,1、概述,2、电子控制部件,3、的控制功能,4、丰田A140E自动变速器电子控制系统,第一节 概述,ECT是利用电子计算机控制换挡的自动变速器，换挡执行机构仍是液压的。 1969年法国雷诺R16TA轿车首先装用了电子控制液压换挡系统。 它与全液控自动变速器相比，ECT有如下优点： 1、驾驶员可以选择自己喜欢的运行模式。如：经济模式、动力模式及常规模式。,2、减小换档冲击。精确控制换入高、低档及离合器的锁止正时。可控制喷油、点火、断缸降低瞬时发动机输出扭矩使换档平顺。结构更简单。 3、减小油耗。ECU可根据行驶条件，以最佳的方式控制换入高档或低档的正时，
2、所以在低速范围内，锁止离合器也能工作，从而降低油耗。 4、自我诊断及存储功能。将电控系统可能发生的任何故障存储在存储器内，以帮助维修人员对故障进行分析和检测。 5、失效保护功能。保证电子控制系统出现故障时也能保证行驶。 电子控制系统方框图,第二节 电子控制部件,1、电子控制系统的组成：,2.1行驶模式开关,1、作用：行驶模式选择开关是供驾驶员所需的行驶模式的开关。 2、常见模式：动力模式（PWR）、经济模式（ECONOMIC）、普通模式(NORMAL)、雪地模式(SNOW)即P 、 E 、 N 、S、,3、工作过程：当开关接通（动力），12V电压施加到ECU的PWR端子，于是ECU判定选择动力
3、模式；当开关接通NORMAL， PWR端子电压为零，ECU判定选择常规模式。同时该开关的触点还接通行驶模式灯告知驾驶员。如图：,返回,2.2空档启动开关（档位传感器）,1、作用：ECU从空档启动开关传感器中获得变速器所在档位的信息，确定相应的换档方式。 2、控制过程：1)如果ECU的端子N、2或L端子接通，ECU便分别确定变速器位于“N”、“2”或“L”档位。否则ECU便确定变速器位于“D”档位。该开关的触点还用于接通对应档位开关的指示灯告诉驾驶员换档杆所处位置。,2)只有当换档杆位于“P”或“N”档位，端子B与NB接通，才能接通启动电路。如图：,3）空档启动开关触点通断一览表：,返回,2.3
4、节气门位置传感器,1、作用：用于检测节气门的开度，然后将有关数据（以电压的形式）传递给ECU，以控制变速器换档和锁止的正时。 注：节气门位置信号相当于全液控自动变速器中的节气门阀。不过ECT中的节气门阀仅用来控制主油路油压。,2、类型： ）间接型工作过程：以A140E为例发动机ECU位于节气门位置传感器和ECT的ECU之间。该节气门位置传感器线性地将节气门开度转换为电压信号。来自发动机ECU的恒定电压（5V）作用在端子Vc上，由于触点随节气门开度延变阻器滑动。VTA端子上电压与节气门开度成正比。如图：,）直接型（仅某些车型适用）节气门开启信号直接从节气门位置传感器输入ECT的ECU。如图：,内
5、部结构图,返回,2.4水温传感器：,1、作用：防止发动机冷却液低于设定温度时，将变速器换入超速档，使发动机性能及车辆乘坐的舒适性就会受到影响。 2、工作过程：如果水温传感器检测到冷却液温度低于设定温度（60），发动机ECU会发送一个信号至ECT的OD1端子，以防止变速器换入超速档，并防止锁止离合器工作。 3、结构及接线图：,注：,返回,2.5车速传感器：,1、作用：车速传感器产生的车速信号相当于全液控自动变速器中的调速器油压，ECT的ECU用它来控制换档点和锁止离合器的运作。 注：ECT的ECU获得的正确车速信息是由两个车速传感器输入的，为进一步确保信息的精确性，ECT的ECU不断将两个信号比
6、较，看是否相同。如图：,2、组成： 一号车速传感器（备用车速传感器） 如图： 二号车速传感器（主车速传感器） 如图： 3、类型： 簧片开关型车速传感器 如图 感应线圈型车速传感器 如图： 磁阻元件式车速传感器 如图： 4、车速传感器自检测控制,簧片开关型车速传感器工作原理,返回,原理图,电路图,返回,原理图,返回,返回,2.6制动灯开关：,1、作用：当制动踏板被踩下时，取消变矩器锁止离合器工作。 2、控制过程：制动灯开关安装在制动踏板支架上。当踩下制动踏板时，开关接通，STP端子电压为12V；当松开踏板时，开关断开，STP端子电压为0V。,3、在某些车型中，制动开关信号也从驻车制动器开关输入，
7、用作对锁止离合器取消锁止的信号。如图：,返回,2.7超速档主开关,1、作用：由驾驶员操作控制，使ECT可以或是不可以进入超速档行驶。 2、控制过程：开关在“ON”位时（触点断开），ECU的OD2端子电压为12V，变速器能换入超速档。如图： 在“OFF”位时（触点闭合），电流从蓄电池电流至接地，ECU的OD2端子电压为0V，ECU不允许挂入超速档，同时O/D灯亮。如图：,返回,2.8巡航控制：,1、作用：如果实际车速降至巡航控制车速以下大约10km/h，巡航控制ECU传送一个信号至ECT的ECU，命令锁止离合器分离，同时不能挂入超速档。 2、备注：,返回,2.9电磁阀：,1、作用：装于阀体，由来
8、自ECU的电信号控制接通或断开，使各种油压的油路按工作所需进行切换，使变速器从某一个档位换入令一个档位；控制锁止离合器工作；使换档平顺。 2、以A340E变速器为例有四个电磁阀。分别为1、2号换档电磁阀、锁止离合器电磁阀和蓄压器电磁阀。 注：1、2号电磁阀为通断电磁阀，锁止、蓄压器电磁阀为频率阀。如图：,1、2号电磁阀工作过程：电磁阀通电时， 可移动铁心被线圈向 上吸，阀被打开，使 主油路油压排出。 阀结构如图： 换档阀与各档关系：,锁止、蓄压器控制电磁阀,1、工作过程：来自ECU的信号控制接通或关断，从而控制锁止油路压力或蓄压器背压。 2、结构原理如图： 3、备注：,返回,第三节 ECT的E
9、CU控制功能,返回,返回,返回,返回,返回,返回,第四节 丰田A140E自动变速器的工作原理,一、丰田A140E自动变速器的结构特点 A140E为四速电控自动变速器； 液力变矩器为三元件单级二相式，带锁止离合器； 行星齿轮变速器为三排、辛普森式，超速排在后； 10个换挡执行机构(C0 C1 C2 B0 B1 B2 B3 F0 F1 F2)； 选挡杆位置：P、R、N、D、2、L 2个换挡电磁阀，1个锁止电磁阀； 驾驶模式：动力模式、经济模式,A140E各挡工作状况,二、A140E行星齿轮变速器的结构和工作原理,各挡传动路线和传动比(1=1.821, 2=2.296 0=0.706) 1挡D1、2
10、1和L1挡 C0、C1、C2、F0、F2作用，L1挡时B3作用,前后行星排运动特征方程：（超速派i0=0）,n11=n21，n23=0，n13=n22 得：i1=n12/n22=2.810,2挡D2、22和L2挡 C0、C1、B2、F0、F1作用，22和L1挡时B1作用,前行星排运动特征方程：（只有前排参加工作）,n11=0 得：i1=n12/n13=1.549,传动路线： 输入轴C1 前齿圈前行星轮前行星架超速排输出轴,3挡D3挡（直接挡 i3=1） C0、C1、C2、B2、F0作用,传动路线： 输入轴C1、C2 前后行星排超速排输出轴,4挡D4挡（超速挡） C1、C2、B0、B2作用,传动
11、路线： 输入轴C1、C2 前后行星排超速行星架超速行星轮 超速齿圈输出轴,n01=0 得：i0=n03/n02=0.706（前后行星排传动比为1）,倒挡 C0、C2、B3作用,前行星排运动特征方程：（只有后排参加工作）,n23=0 得：i1=n21/n22=2.296,传动路线： 输入轴C2 后太阳轮后行星轮后齿圈超速排输出轴,三、A140E自动变速器电子控制系统的组成和原理,A140E电控系统线路图,ECT ECU的功能： 1）换挡正时的控制选择换挡模式后，EC根据车速和节气门信号控制1、2号换挡阀，既而控制离合器、制动器油路。,2）锁止离合器闭锁正时的控制锁止解除：换挡期间；制动；IDL闭
12、合；水温低于70；实际车速低于巡航预置车速。,3）超速控制条件：超速开关ON，D位。解除：水温低于70；实际车速低于巡航预置车速。,4）发动机转矩控制需要换挡时，暂时点火延迟，使扭矩下降。,5）自诊断功能电控系统出现故障时，可通过“OD OFF”灯显示故障码。通过专业程序消除故障码。,6）失效保护功能1、2号电磁阀都失效时，可进行手动换挡L、2、D位变速器分别在1、3、超速挡工作。,电控执行元件的结构和原理： 换挡执行元件：1、2号电磁阀、锁止电磁阀 1、2号电磁阀:通过控制泄油口，改变油路。,锁止电磁阀：控制锁止信号阀和锁止阀电磁阀通电，泄油口打开，锁止离合器接合； 电磁阀断电，泄油口关闭，
13、锁止离合器分离；,四、A140E自动变速器液压控制元件的组成和原理,（一）供油调压部分的组成和原理1、主调压阀 据车速、节气门开度、挡位控制主油路油压。,2、次调压阀 调节变矩器和润滑油路 油压。,3、节气门阀 反应节气门开度，调节主油路油压。,4、车速反馈阀 2挡后，将油压作用于节气门阀，使节气门油压降低，最终使主油路油压降低，以减少油泵负荷和能耗。,5、节气门调压阀 调节节气门油压，并将节气门油压作用于主调压阀和蓄压器调压阀。,（二）换挡控制部分的组成和原理 1、手动阀 P、R、N位的挡位、执行元件的工作决定于手控阀； D、2、L位的挡位、执行元件的工作决定于手控阀和换挡阀。,手动阀共有五
14、道油路：第二油道进油 P、N位：第二油道进油关闭； R位：连通第一油道，经1-2换挡阀至B3，经2-3换挡阀至C2； D位：连通第三油道，至B2、C2 2位：连通三、四油道，至C1、C2、B1、B2； L位：连通三、四、五油道，至C1、B1、B2；,2、1-2换挡阀受控于2号电磁阀，控制B1、B2、B3 P、R、N、D2D4、22、23、L2挡处上位；D1、21、L1处下位,3、2-3换挡阀受控于1号电磁阀，控制C2 D3、D4挡处下位；P、R、N、D1、D2、22、L处上位,4、3-4换挡阀受控于2号电磁阀，控制C0、B0 D4挡处下位；其余挡处上位。,5、改善换挡品质的控制阀 1）蓄压器调
15、压阀 受节气门液压控制，稳定蓄压器背压。 节气门开度大时，节气门油压增大，使蓄压器背压增大，使蓄压器减振能力降低，而使换挡加快，防止大负荷时换挡执行元件打滑。,2）低挡调压阀和中间挡调压阀 分别减缓制动器B1、B3的油压冲击。,1挡时，油道3无液压油， 车速达到一定时，锁止 电磁阀通电，经油道7 向锁止阀提供压力油。,（三）锁止离合器控制部分的组成和原理 1、锁止信号阀,2）锁止阀 下位时，次级调压阀压力油经油道4流向变矩器活塞端，锁止离合器分离； 上位时，次级调压阀压力油经油道5流向变矩器叶轮端，锁止离合器接合；,五、A140E自动变速器工作过程,C0和B0液压油不经过手动阀； ECU主要根
16、据选挡杆位置、节气门开度和车速，通过控制换挡电磁阀和锁止电磁阀来控制自动换挡。,1、P、N位工作过程 C0作用 手动阀进油路（第二油道）关闭。 油路走向如下：,P、位,2、R位工作过程 C0、C2、B3作用 手动阀第一油道连通；个换挡阀处于上位。 油路走向如下：,R位,3、D位工作过程 手动阀第三油道连通； C1 作用。 1）D1挡 C0、C1、F0、F2作用；1号电磁阀通电，2号电磁阀断电；1-2挡换挡阀下位，2-3、3-4挡换挡阀上位。 油路走向如下：,1挡,2）D2挡 C0、C1、B2、F0、F1作用；1号、2号电磁阀通电；1-2、2-3、3-4挡换挡阀上位。 油路走向如下：,2挡,3）D3挡 C0、C1、C2、B2、F0作用；1号电磁阀断电，2号电磁阀通电； 2-3挡换挡阀下位，1-2、3-4挡换挡阀上位 油路走向如下：,
