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1、第1章 电控自动变速器结构原理及检修,2019/6/3,1,学习目标 1.掌握自动变速器电子控制系统的组成及工作原理 2.掌握自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理及检测 3.熟悉自动变速器电子控制系统常见故障的诊断,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,2,学习主要内容 自动变速器的组成、类型； 电控自动变速器的基本工作原理； 电控自动变速器电子控制系统主要元件的结构及原理； 电控自动变速器电子控制系统主要元件的检测方法； 电控自动变速器常见故障诊断； 典型车型自动变速器电子控制系统简介。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,3,学习重点难点 自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理
2、及检修。 教学方法及教具 讲授、现场教学、课件 教学时数 14课时,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,4,1.1 自动变速器概述,1.1.1 自动变速器的组成与类型 1.自动变速器的组成 1）液力变矩器 2）变速齿轮机构 3）液压控制系统 4）电子控制系统,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,5,图1-1 液力变矩器,2.自动变速器的类型 1）按驱动方式分类 2）按前进挡的挡位数分类 3）按齿轮变速器的类型分类 4）按控制方式分类,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,6,1.1.2 电控自动变速器的基本工作原理,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,7,图1-2 电液式自动变速器,1.
3、2 自动变速器电子控制系统的结构及原理,1.2.1 信号输入装置 1.节气门位置传感器 作用：获得节气门开度信号、变化速率信号。 位置：节气门体上，与节气门联动 结构及原理：线性可变电阻,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,8,图1-4 节气门位置传感器,2.车速传感器 类型：电磁感应式；笛簧开关式；光电式 作用：获取车速信号。 位置：变速器输出轴附近 结构及原理：电磁感应原理,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,9,图1-5 车速传感器安装位置,图1-6 电磁感应式车速传感器工作原理示意图,3.输入轴转速传感器 作用：获得变速器输入轴转速信号，以精确换挡及优化锁 止离合器工作，减少冲击。
4、 位置：输入轴附近 结构及原理：同车速传感器,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,10,输入轴传感器示意图,4.发动机转速传感器 作用：获得发动机转速信号，精确换挡及变矩器锁止控制。 5.变速器油温传感器 换挡挡制、油压控制、锁止离合器控制。 6.其他传感器 （1）水温传感器。水温较低时，延迟升挡；未达正常温度，可阻止变矩器锁止；温度过高，使变矩器锁止。 （2）气温传感器。 （3）气压传感器。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,11,7.超速挡开关(O/D)-日本/FORD/CHRYSLER 位置：换挡杆/仪表台 作用：在D位时控制超速挡的使用。 原理： 接通时，“O/D OFF”灯亮，
5、不能上O/D； 切断时，“O/D OFF”灯熄灭，能上O/D。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,12,图1-11 超速挡开关,图1-12 超速挡开关原理图,8.模式选择开关 位置：换挡杆旁 作用：用于选择AT的控制模式（换挡规律），以满足不同的使用要求 模式： 经济模式（Economy）-使发动机经常处于经济转速范围，提高经济性 动力模式(Power/Sport)-使发动机经常处于大功率转速范围，提高动力性 普通模式(Normal)-两者之间 问：各个模式下AT换挡规律有何不同？ 手动模式：手自一体自动变速器,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,13,图1-13 模式选择开关,第1章
6、电控自动变速器结构原理及检修,14,9.空挡起动开关（多功能开关） 位置：手动阀摇臂轴 作用：检测换挡杆的位置 控制AT工作 控制发动机起动-P/N起动开关 挡位指示灯 倒挡灯信号,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,15,图1-17 空挡起动开关与电路,图1-16 空挡开关的位置,10.制动灯开关 作用：如踩下，ECU将解除变矩器锁止，以防止突然制 动熄火。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,16,1.2.2 电控单元 类型：单独型；共用型 控制内容： 1）换挡时刻控制 2）主油路油压控制 3）锁止离合器控制 4） 换挡品质控制 5）自动模式选择控制 6）发动机制动作用控制 7）输入轴
7、转速传感器控制 8）故障自诊断和失效保护功能,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,17,1）换挡时刻控制 目的：使AT在任意行驶条件下均按最佳换挡时刻进行换挡，经济性/动力性 因素： 节气门开度 换挡杆、模式开关 实现：23个换挡电磁阀组合控制（比较：液力式控制系统由什么控制换挡？）,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,18,换挡规律：换挡图,图1-19 自动换挡规律图,2）主油路油压控制 控制：主油路调压阀-取决于节气门油压 节气门阀-机械式/真空式（传统，淘汰） 油压电磁阀-脉冲线性式电磁阀 工作： （1）油门加大时。 （2）倒挡时。 （3）特殊修正。 a、前进低挡（如：S、L或2、1
8、）时，驱动力较大，升高主油压 b、换挡时，降低主油压，减少冲击 c、油温低时（60度），降低主油压，减少冲击 d、海拔较高时，升高主油压，减少冲击,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,19,3）锁止离合器控制 原理：由ECU根据行驶状况，通过锁止电磁阀来控制。 因素：档位、模式、节气门开度、车速、油温等满足条件 = 锁止 禁止工况：油温60度；V140km/h且怠速开关接通；制动。 控制：锁止电磁阀（详见后）,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,20,4）改善换档感觉的控制（换档品质控制） 利用电控技术，换档时，实施精确控制，减少换档冲击，提高舒适性。 换档油压控制-降低主油压；减缓油压增
9、速（减小蓄压减振器背压）； 减扭矩控制-改变点火提前角、喷油量； N-D换档控制-P、N与D、R切换时，减少发动机转速波动(喷油量)。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,21,5）自动模式选择控制 新型AT取消了模式开关，自动根据换档杆位置、加速踏板踩下速率进行控制。 在前进低档S、L，需要大动力 = 动力模式 在D位时，油门踩下速率低，选E；较大，选P 在D位时，如节气门开度小于1/8，PE,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,22,6）发动机制动控制 原理：当满足条件时，ECU通过电磁阀控制强制制动器/离合器工作，使AT具有/不具有发动机制动功能。 因素：换挡杆位置、车速、节气门开度
10、等。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,23,7）输入轴转速传感器控制 获得泵/涡轮转速比或曲轴/变速器输入轴转速比，以进行精确换挡油压、减扭矩、锁止离合器的控制，提高换挡品质与舒适性。 8）故障自诊断和失效保护功能 作用：及时发现故障，并在发现故障后，使AT保持最基本工作能力，以便驶入维修厂。 工作： ECU时刻监视传感器、开关及电磁阀工作，异常时故障灯亮； 出现故障后，故障将以故障码形式存于ECU； 出现故障后，以失效保护模式让AT保持基本行驶能力。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,24,1.2.3 执行器 执行元件电磁阀 类型：开关式、脉冲线性式。 1）开关式电磁阀 结构：电磁
11、线圈，衔铁，回位弹簧等。 作用：开/关油路。 工作： 通电时，衔铁下行，泄油口关，油路加压； 断电时，衔铁回位，泄油口开，油路泄压。,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,25,图1-20 开关式电磁阀,2）脉冲线性式电磁阀 结构：电磁线圈，衔铁等。 作用：控制油压。 原理：改变占空比，精确控制油压。 概念：占空比,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,26,脉冲线性式电磁阀示意图,1.3 电控自动变速器电子控制系统的检测,1.3.1 传感器的检测 1.节气门位置传感器的检修 1）节气门位置传感器的检测,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,27,图1-29 节气门位置传感器的检测,图1-30
12、 雷克萨斯LS400轿车节气门位置传感器电路,2）节气门位置传感器的调整,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,28,图1-31 节气门位置传感器的调整,2.车速传感器和输入轴转速传感器的检修 1）车速传感器或输入轴转速传感器的感应线圈电阻的测量及方法,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,29,图1-32 车速传感器感应线圈电阻的测量,2）车速传感器或输入轴转速传感器的输出脉冲的测量,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,30,图1-33 输入轴转速传感器输出脉冲的测量,3.冷却液温度传感器和液压油温度传感器的检修,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,31,图1-34 冷却液温度传感器和液
13、压油温度传感器的检测,4.挡位开关的检修 1）挡位开关的检测,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,32,图1-35 挡位开关的检测,2）挡位开关的调整,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,33,图1-36 操纵手柄的调整,1.3.2 ECU的检测 1.注意事项 2.检测方法,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,34,图1-38 电控单元各接脚电压的测量,1.3.3 执行器的检测 1.开关式电磁阀的检测 1）就车检测 阻值：1030,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,35,图1-41 开关式电磁阀发的就车检测,2）性能检测,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,36,图1-42 开关式
14、电磁阀的性能检测,2.脉冲线性式电磁阀的检测 1）就车检测 阻值：26 2）性能检测,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,37,1.4 电控自动变速器控制系统的故障诊断,1.4.1 故障自诊断 方法：仪器检测；人工读码,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,38,1.仪器检测 （1）检测仪简介 专用检测仪 通用检测仪:Snap-on;IAE （2）接口位置 （3）检测内容 读码；清码；读数据流；系统测试,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,39,汽车电脑检测仪示意图,2.人工读码 方法：将自诊插头的自诊孔与接地孔连接，观察警告灯闪码。 特例：Fiat五脚油门；Chrysler五次点火开关,
15、第1章 电控自动变速器结构原理及检修,40,电脑检测插座示意图,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,41,表1-6 凯美瑞轿车A140E电控自动变速器故障代码表,1.5 典型车型自动变速器的电子控制系统,1.5.1 上海大众帕萨特B5采用的自动变速器 1.电子控制系统简介 包括：Digimat电控单元J217、车速传感器G68、节气门电位计G69、ATF油温度传感器、换低挡开关F8、巡航控制装置J213、锁定换挡杆电磁线圈N110、电磁阀N8893、多功能开关F125及V.A.G1551（或 V.A.G1552）诊断插头 1）电控单元,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,42,图1-47
16、自动变速器J217安装位置,图1-48 Digimat电控单元外形,2）传感器 （1）节气门电位计G69 。 位置：进气道旁边 。 作用：为Digimat电控单元提供关于节气门位置的信息。 结构：,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,43,图1-49 节气门电位计,（2）车速传感器G68 。 位置：位于变速器壳体顶部的右侧上 。 作用：提供车速信号给Digimat电控单元。 结构：,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,44,图1-50 车速传感器G68安装位置,图1-51 车速传感器,（3）多功能开关F125。 位置：位于变速器壳体旁。 作用： 结构：,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,45,图1-52 多功能开关F125安装位置,图1-53 多功能开关,（4）发动机转速传感器和变速器转速传感器。 位置：在变速器顶部的左侧 。 作用：在车速传感器发生故障时，作为车速传感器的替代信号。 结构：,第1章 电控自动变速器结构原理及检修,46,图1-54 变速器转速传感器安装位置,（5）换低挡开关F8
