项目六自动变速器电子控制系统学习

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2、动变动变速器速器电电子控制系子控制系统统的基本的基本组组成和工作原理成和工作原理2.2.掌握掌握电电控系控系统统主要元件的主要元件的检检修修3.3.掌握掌握01M01M自自动变动变速器故障速器故障码码的的读读取与清除方法取与清除方法 任务任务1 1 电子控制系统的工作原理学习电子控制系统的工作原理学习任务任务2 2 电子控制装置学习电子控制装置学习任务任务3 3 能力培养：电控自动变速器检修能力培养：电控自动变速器检修任务任务1 1 电子控制系统的工作原理学习电子控制系统的工作原理学习电子控制系统是由电子控制装置和阀板两大部分组成的。 图6-1电子控制系统的工作原理图 （1）信号的产生 节气门

3、开度信号、车速信号、油温信号、油压信号等通过传感器反馈给电脑，以及各种控制开关信号传给电脑（ECU）。 （2）信号的处理 电脑（ECU）接收信号，按预定的程序处理后发出控制指令，使执行元件电磁阀动作。 （3）指令的执行 根据电脑发出的指令，电磁阀开启或关闭，相应地接通或切断回油油路。当回油路被切断时，油压作用于换挡阀或锁止阀，控制换挡时刻和锁止时刻。图6-2电子控制系统工作过程示意图任务任务2 2 电子控制装置学习电子控制装置学习 电电子子控控制制装装置置由由各各种种传传传传感感感感器器器器、控控控控制制制制开开开开关关关关、微微微微电电电电脑脑脑脑（ECUECU）及及执执执执行行行行元元元元

4、件件件件等等组组成成。ECUECU是是控控制制系系统统的的核核心心，它它根根据据各各种种传传感感器器测测得得的的信信号号，以以及及各各种种控控制制开开关关传传来来的的当当前前状状态态信信号号，进进行行分分析析和和比比较较，然然后后调调用用内内部部固固化化的的控控制制程程序序发发出出换换挡挡指指令令，操操纵纵各各种种电电磁磁阀阀，然然后后通通过过电电磁磁阀阀的的通通断断来来控控制制液液力力执执行行元元件件的的动动作，从而实现对自动变速器的控制。作，从而实现对自动变速器的控制。一、电脑（一、电脑（ECU）及控制电路学习）及控制电路学习自动变速器电脑的控制内容 （1）换挡控制图6-3 自动换挡图实线

5、表示汽车加速时的升挡规律 虚线表示汽车减速时的降挡规律 图6-4 自动换挡控制方框图（2）油路压力控制 主油路调压阀来调节主油路油压。早期早期的电液式控制系统还保留了液力式控制系统中由节气门拉索控制的节气门阀节气门阀，并让主油路调压阀的工作受控于节气门阀产生的节气门油压，使主油路油压随着发动机负荷的增大而增加，以满足传递大扭矩时对离合器、制动器等换挡执行元件液压缸工作压力的需要。目前一些新型新型电子控制自动变速器的电流式控制系统则完全取消取消了由节气门拉索控制的节气门阀节气门阀，它们的节气门油压由一个油压电磁阀油压电磁阀来产生。油压电磁阀是一种脉冲线性式电磁阀，电脑根据节气门位置传感器测得的节

6、气电脑根据节气门位置传感器测得的节气门开度，计算并控制送往油压电磁阀的脉冲信号的占空比，以改变油压电磁门开度，计算并控制送往油压电磁阀的脉冲信号的占空比，以改变油压电磁阀排油孔的开度，产生随节气门开度变化的油压（即节气门油压）。节气门阀排油孔的开度，产生随节气门开度变化的油压（即节气门油压）。节气门开度越大，脉冲电信号的占空比越小，油压电磁阀的排油孔开度越小，节气开度越大，脉冲电信号的占空比越小，油压电磁阀的排油孔开度越小，节气门油压越大。门油压越大。这一节气门油压被反馈到主油路调压阀，作为主油路调压阀的控制压力，使主油路调压阀随着节气门的开度的变化改变所调节的主油路油压的大小，以获得不同的发

7、动机负荷下主油路油压的最佳值，并将驱动油泵的动力损失减少到最小。此外电脑还能根据挡位开关的信号，在操纵手柄处于倒挡位置时提高节气门油压，使倒挡时的主油路油压升高，以满足倒挡时对主油路油压的需要。（3）自动模式选择控制 液力控制自动变速器和早期的电子控制自动变速器都设有模式开关，驾驶员可以通过这一开关来改变自动变速器的控制模式，选择经济模式、普通模式或动力模式。在不同的模式下，自动变速器的换挡规律有所不同，以满足不同的使用要求。 电脑在进行自动模式选择控制时，主要参考换挡手柄的位置换挡手柄的位置及加速踏加速踏板被踩下的速率板被踩下的速率，以判断驾驶员的操作目的驾驶员的操作目的，自动选择控制模式。

8、 当操纵手柄位于前进低挡（S、L或2、1）时，电脑只选择动力模式。 当操纵手柄位于前进挡（D）且加速踏板被踩下的速率较低时，电脑选择经济模式；当加速踏板被踩下的速率超过控制程序中所设定的速率时，电脑由经济模式转变为动力模式。在这种选择控制中，电脑将车速和节气门开度的组合划分为一定数量的区域，每个区域有不同节气门开启速率的程序值。当驾驶员踩加速踏板的速率大于汽车行驶车速和节气门开度对应区域的节气门开启速率程序值时，电脑即选择动力模式；反之，当踩下加速踏板的速率小于车速或节气门开度所对应区域的节气门开启速率程序值时，电脑即选择经济模式。这些区域中节气门开启速率程序值的分布规律是：车速越低或节气门开

9、度越大，其程序值越小，即越容易选择动力模式。 在前进挡（D）中，电脑选择动力模式之后，一旦节气门开度低于1/8时，电脑即由动力模式转换为经济模式。（4）锁止离合器控制 电子控制自动变速器的变矩器中的锁止离合器的工作是由电脑控制的。电脑按照设定的控制程序，通过一个电磁阀（称为锁止电磁阀）来控制锁止离合器的结合或分离。正确的锁止离合器控制程序应当是既能满足自动变速器的工作要求，保证汽车的行驶能力，又能最大限度地降低燃油消耗。自动变速器在各种工作条件下的最佳锁止离合器控制程序被事先储存在电脑的存储器内。电脑根据变速器的挡位、控制模式等工作条件从存储器内选择出相应的锁止控制程序，再将车速、节气门开度与

10、锁止控制程序进行比较。当车速足够高，且其它各种因素均满足锁止条件时，电脑即向锁止电磁阀输出电信号，使锁止离合器结合，实现变矩器的锁止。 电脑在对锁止离合器进行控制时，还要根据自动变速器的工作条件，在下述一些特殊工况下禁止锁止离合器结合，以保证汽车的行驶性能。这些禁止锁止离合器结合的条件有：液压油温度低于60；车速低于140km/h，且怠速开关接通。（5）发动机制动控制 目前一些新型电子控制自动变速器的强制离合器或强制制动器的工作也是由电脑通过电磁阀控制的。电脑控照设定的发动机制动控制程序，在操纵手柄位置、车速、节气门开度等因素满足一定条件（如：操纵手柄位于前进低挡位置，且车速大于10km/h，

11、节气门开度小于1/8）时，向强制离合器电磁阀或强制制动器电磁阀发出电信号，打开强制离合器或强制制动器的控制油路，使之结合或制动，让自动变速器具有反向传递动力的能力，在汽车滑行时以实现发动机制动。 随着电脑性能的不断提高，电子控制自动变速器控制系统的控制范围越来越广泛，控制功能也越来越多，可以采用多种方法来控制自动变速器的换挡过程，以改善换挡感觉，提高汽车的乘坐舒适性。目前常见的改善换挡感觉的控制功能有以下几种： 换挡油压控制 减扭矩控制 N-D换挡控制（6）改善换挡感觉的控制 目前一些新型电子控制自动变速器设有输入轴转速传感器，电脑通过这一传感器可以检测出自动变速器输入轴的转速，并由此计算出变

12、矩器的传动比（即泵轮和涡轮的转速之比）以及发动机曲轴和自动变速器输入轴的转速差，从而使电脑更精确地控制自动变速器的工作。特别是电脑在进行换挡油路压力控制、减扭矩控制、锁止离合器控制时，利用这一参数进行计算，可使这些控制的持续时间更加精确，从而获得最佳的换挡感觉和乘座舒适性。（7）使用输入轴转速传感器的控制（8）故障自诊断和失效保护功能 电子控制自动变速器是在电子控制装置中电脑的控制下工作的。电脑根据各个传感器测得的有关信号，按预先设定的控制程序，通过向各个执行器发出相应的控制信号来控制自动变速器的工作。如果电子控制装置中的某个传感器出现的故障，不能向电脑输送信号，或某个执行元件损坏，不能完成电

13、脑的控制指令，就会影响电脑对自动变速器的控制，使自动变速器不能正常工作。 为了及时地发现电子控制装置中的故障，并在出现故障时尽可能使自动变速器保持最基本的工作能力，以维持汽车行驶，便于汽车进厂维修。目前许多电子控制自动变速器的电子控制装置具有故障自诊断和失效保持功能。这种电子控制装置在电脑内设有专门的故障自诊断电路，它在汽车行驶过程中不停地监测自动变速器电子控制装置中所有传感器和部分执行器的工作。保护措施：保护措施： 在汽车行驶时，仪表盘上的自动变速器故障警告灯亮起，提醒驾驶员立即将汽车送至维修厂检修。 将检测到的故障内容以故障代码的形式储存在电脑的存储器内。 传感器出现故障时，电脑所采取的失

14、效保护功能有： 节气门位置传感器出现故障时，电脑根据怠速开关的状态进行控制。 车速传感器出现故障时，电脑不能进行自动换挡控制，此时自动变速器的挡位由操纵手柄的位置决定。 执行器出现故障时，电脑所采取的失效保护功能有： 换挡电磁阀出现故障时，不同的电脑有两种不同的失效保护功能。 强制离合器或强制制动器电磁阀出现故障时，电脑停止电磁阀的工作，让强制离合器或强制制动器始终处于接合状态，这样汽车减速时总有发动机制动作用。 锁止电磁阀出现故障时，电脑停止锁止离合器控制，使锁止离合器始终处于分离状态。 油压电磁阀出现故障时，电脑停止锁止离合器控制，使油路压力保持为最大。二、传感器学习二、传感器学习（1）节

15、气门位置传感器图6-5 节气门位置传感器1-怠速开关滑动触点 2-线性电位计滑动触点 A-基准电压 B-节气门开度信号 C-怠速信号 D接地（2）车速传感器图6-6 车速传感器1-输出轴 2-停车锁止齿轮 3-车速传感器图6-8 车速传感器工作原理示意图1-停车锁止齿轮 2-车速传感器 3-永久磁铁 4-感应线圈 5-电脑（3）输入轴转速传感器图6-9 输入轴转速传感器1-行星齿轮变速器输入轴 2-输入轴转速传感器（4）液压油温度传感器 液压油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的阀板上，用于检测自动变速器的液压油的温度，以作为电脑进行换挡控制、油压控制和锁止离合器控制的依据。液压油温度传感器内

16、部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度电阻系数。温度越高，电阻越低，电脑根据其电阻的变化测出自动变速器的液压油的温度。 除了上述各种传感器之外，自动变速器的控制系统还将发动机控制系统中的一些信号，如发动机转速信号、发动机水温信号、大气压力信号、进气温度信号等，作为控制自动变速器的参考信号。三、控制开关学习三、控制开关学习（1）空挡起动开关图6-10 空挡起动开关1-手控阀摇臂；2-空挡起动开关（2）超速挡开关（3）换挡模式开关 经济模式（Economy） 动力模式（Power） 普通模式（Normal）（4）制动灯开关四、执行元件四、执行元件 电子控制装置中的执行器是各种电磁阀。常见的有开关式

17、电磁阀和脉冲线性式电磁阀两种。（1）开关式电磁阀 开关式电磁阀的作用是开启或关闭液压油路，通常用于控制换挡阀及变矩器锁止控制阀的工作。开关式电磁阀由电磁线圈、衔铁、回位弹簧、阀芯和阀球所组成。 图6-11 开关式电磁阀1-电脑 2-电磁线圈 3-衔铁和阀芯 4-阀球 5-泄油孔 6-主油道 7-控制油道（2）脉冲线性式电磁阀（2）脉冲式电磁阀通常用来控制油路中的油压。 图6-12 脉冲线性式电磁阀1-电脑 2-电磁线圈 3-衔铁和阀芯 4-滑阀 5-滤网 6-主油道 7-泄油孔 8-控制油道。任务任务3 3 能力培养：电控自动变速器检修能力培养：电控自动变速器检修1 1、故障征兆的确认、故障征

18、兆的确认2 2、读取故障代码、读取故障代码3 3、查看故障诊断表、查看故障诊断表一、电控自动变速器故障诊断的准备工作一、电控自动变速器故障诊断的准备工作二、电控自动变速器故障检修的原则二、电控自动变速器故障检修的原则二、电控自动变速器故障检修的原则二、电控自动变速器故障检修的原则1、分清故障引起的部位和性质2、坚持先简后难、由表及里的原则3、利用各检验项目为查找故障提供线索4、利用自诊断功能5、利用维修资料6、拆检 三、电控自动变速器的检修程序三、电控自动变速器的检修程序三、电控自动变速器的检修程序三、电控自动变速器的检修程序 电控自动变速器故障的诊断步骤： 首先要排除由于液位不当、油质不佳、

19、联动机构及发动机本身等的“状态”不佳和漏油等引起的自动变速器故障，所以故障诊断的第一步往往是自动变速器的基础检验。 要区分故障是电子控制系统引起的，还是由机械系统和液压控制系统引起的，可以通过电控自动变速器的手动换挡试验来鉴别。 机械系统和液压控制系统故障的区别要通过机械试验（即液压试验、失速试验、时间滞后试验、变矩器试验、道路试验等）来进行。 最后，对不同系统的故障采用不同的诊断方法，确定故障的具体部位诊断方法。 电控自动变速器的检修一般包括故障诊断和故障维修两部分。 图6-13 电控自动变速器故障诊断流程图四、典型电控自动变速器手动换挡试验四、典型电控自动变速器手动换挡试验丰田车系A140

20、E、A240E、A340E、A442DE等变速器丰田A540E电控自动变速器克莱斯勒A60441TE、奔驰722.6系列等电控自动变速器宝马ZF4HP-22、奥迪A6等欧洲轿车电控自动变速器1、 常见几种车型手动状态模式 在读去故障代码和完成自动变速器基础检查与初步判断之后，才能利用手动换挡试验进行辅助判断。 如果在断开电磁阀线束后，各挡位均在设定的挡位正常传动，无打滑、阻滞等现象，则说明变速器内部机械部分基本正常，故障可能因电子控制系统引起。如果有一个挡位不正常，或工作时动力不正常，则说明故障可能是液压控制系统与机械系统引起的，应进行机械试验。 脱开电子控制自动变速器的所有换挡电磁阀线束插头

21、。 启动发动机，将换挡手柄置于不同挡位，然后做道路试验（也可将驱动轮悬空进行试验）。 观察发动机转速与车速的对应关系，从而判断变速器所处的挡位。 若换挡手柄所处不同挡位时，车速与表6-1中对应的挡位一致时，说明自动变速器的机械系统（阀板、换挡执行元件）基本工作正常。否则机械系统存在着故障。 试验结束后，将所有换挡电磁阀线束插头接好。 清除电脑中的故障代码，防止因脱开换挡电磁阀线束接头而产生的故障码保存在电子控制系统中，从而影响系统的正常工作。 2、手动换挡试验操作与分析表6-1 自动变速器不同档位时发动机转速与车速关系五、电液式控制系统主要零部件的检修五、电液式控制系统主要零部件的检修 电控自

22、动变速器上的电器元件主要有传感器、电磁阀和各种开关，对其进行检测方法有多种，其中电阻值和电压的检测是常用的两种方法。 电阻值的检测是利用电表中的电阻挡进行电阻的测试来检查电路的完整性和连续性。如电路完整，则电表就会显示低电阻；如电路断开，则电阻读数就很大，甚至无穷大（无穷大说明在两个测量点处电路不连续即断开）。 检测元件前必须先断开电源。如电路中有电源工作时，若将电表与之相连，过高的电源输出会将电表烧坏。 电压的检测是利用电表的电压挡进行电压的测量，包括电源、负载、负载和电路之间的电压。电压不合适时，电路和部件的工作就会不正常，电流流过时电压就会下降。 检测电压降或电压，必须先接通电路，否则无

23、法检测。1、节气门位置传感器的检测图6-13 节气门位置传感器的检测图6-14 凌志LS400轿车节气门位置传感器电路图6-15 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图6-14 车速传感器感应线圈电阻的测量图6-15 输入轴转速传感器输出脉冲的测量3、电磁阀的检测图6-16电磁阀密封性检测图6-17 换挡电磁阀的检测4、水温传感器和液压油温度传感器的检修图6-18 水温传感器和液压油温度传感器的检测5、挡位开关的检修（1）挡位开关的检测挡位开关的检测方法为：a.用举升器将汽车升起。b.拆下连接在自动变速器手动阀摇臂和操纵手柄之间的连杆。c.拔下挡位开关的线速插头。d.将

24、手动阀摇臂拨至各个挡位，同时用万用表测量挡位开关线束插座内各插孔之间的导通情况。e.将测量结果与标准进行比较。如果有不符，应重新调整挡位开关。(2)挡位开关的更换a.拆下手动阀摇臂和操纵手柄之间的连杆。b.拧松手动阀摇臂轴上的锁紧螺母，拆下手动阀摇臂。c.拧下挡位开关固定螺栓，拆下挡位开关。d.按拆卸相反的顺序安装新的挡位开关。e.按规定的程序重新调整挡位开关。六、电液式控制系统电脑及其控制电路检修六、电液式控制系统电脑及其控制电路检修 电脑及其控制电路的故障可以用该车型的电脑检测仪或通用于各种汽车电脑解码器来检测。 如果不具备电脑检测仪或电脑解码器，或被检修车型自动变速器的电脑不能采用电脑检

25、测仪来检测，也可以采用另一种检测方法，即通过测量电脑线束插头内各接脚的工作电压来判断电脑及其控制电路工作是否正常。用这种方法检测电脑及控制电路的故障，必须以被测车型的详细维修技术资料为依据。在检测电脑线束各接脚工作电压时，应注意以下几点：（1）在检测之前，应先检查自动变速器控制系统及其它电气系统各保险丝、熔继丝及有关的线束插头是否正常。在点火开关处于开启位置时，蓄电池电压应不低于11V。过低的蓄电池电压会影响测量结果。（2）必须使用高阻抗的电压表，低阻抗的电压表可能会损坏电脑。（3）必须在电脑和线束插头处于连接的状态下测量电脑各接脚的电压。（4）应从线束插头的电线一侧插入测笔来测量各接脚的电压。（5）不可在拔下电脑线束插头的状态下，直接测量各接脚电阻，否则可能损坏电脑。（6）若要拔下电脑的线束插头，测量各控制线路，应先拆下蓄电池搭铁线。不可在蓄电池连接完好的状态下拔下电脑的线束插头，否则会损坏电脑。（7）应可靠地连接电脑的线束插头，否则可能损坏电脑内的集成电路等电子元件。