自动变速器电子控制系统课件
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学习任务4 自动变速器电子控制系统 课件
业精于勤，荒于嬉，行成于思，毁于随。
教学目标知识目标•掌握；•熟悉的定义及作用；•熟悉的定义。
能力目标•能描述；•能够进行的检修。
一辆装配AL4自动变速器的轿车，车主反映车辆行驶过程中出现换挡冲击。
服务顾问试车后，确定自动变速器出现问题，要求对自动变速器的进行检查维修。
知识准备情境引入要解决故障必须掌握自动变速器的结构原理。
传感器控制单元执行器01M电控系统的组成作用•接受信号•处理信号•发出指令•监控作用•替代信号01M电控系统控制单元68个插脚输入信号插脚数：11输出信号插脚数：15电源线插脚数：3(23# /1545#/30 60#/30)接地线插脚数：1(1# )诊断接口插脚数：1(24# )控制单元采集驾驶员的个人信息做为辅助换档信号。
自动变速器控制单元同发动机控制单元可实现互相通讯，保证换档平顺。
紧急状态：如果部分或全部电子控制系统出现故障，则自变箱进入紧急状态。
在这种状态下，只有1、3、R档可以使用。
•G69- 节气门电位计•G38- 变速器转速传感器•G68- 车速传感器•G28- 发动机转速传感器•125- 多功能开关•F- 制动灯开关•F8- 强制低速档开关•G93- 变速器油温度传感器01M电控系统输入元件信号通过发动机控制单元传递至自动变速箱控制单元！信号：1.节气门位置信号2.节气门踏下速度信号作用：1.确定换档点（与速度信号配合，程序控制）2.控制变速器油压，使换档时速度变化较平稳当G69出现故障，J217不进入应急状态，此时以中等负荷信号（50%）来进行工作，但此时停止逻辑控制。
锁止离合器停止工作。
（变速箱此时无刚性档）信号：获得大太阳轮转速信号！作用：推迟点火提前角；在换档过程中控制片式离合器和制动器油压；如G38（转速传感器）出现故障，变速箱进入紧急状态，并且可以用VAG1551的02功能进行查询。
信号：车辆行驶速度信号。
作用：根据车速传感器信号和G38、G69信号，用以确定换档时刻；确定锁止离合器滑差；保证巡航系统工作（D、3、2档，车速>30km/h）。
第5章自动变速器电子控制系统 ppt课件
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图5-2 磁脉冲式曲轴位置传感器波形图
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2．热敏电阻温度传感器
所谓热敏电阻，是指这种电阻对温度 敏感，当作用在这种电阻上的温度变化时， 其阻值会随温度的变化而变化。
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其中，随温度升高阻值增加的，叫做 正温度型热敏电阻；相反，随温度升高阻 值减少的，叫做负温度系数型热敏电阻。
第5 章 自动变速器 电子控制系统
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5.1
电子控制系统的组成
5.2
电子控制系统的检修
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5.1 电子控制系统的组成
电子控制系统能按汽车行驶的需要来 选择相应的挡位，实现更复杂、更合理的 控制，获得更理想的经济性和动力性，并 可简化液压控制系统、提高控制精度和反 应速度，容易实现整车控制。它由电子控 制装置和阀板总成两部分组成。
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（2）节气门位置传感器的调整
若节气门位置传感器的检测结果不符 合标准，会影响到自动变速器的正常工作， 应对其进行正确的调整。
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① 拧松节气门位置传感器的两个固定 螺栓。 ② 将厚度为0.50mm的厚薄规插入节 气门摇臂和限位螺钉之间，同时用万用表 测量怠速开关的导通情况，如图5-4所示。
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图5-4 节气门位置传感器的调整
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③ 朝节气门的开启方向转动节气门位 置传感器，使怠速开关触点断开，然后朝 节气门闭合方向慢慢转动节气门位置传感 器，直到怠速开关闭合为止。
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自动变速器电子控系统1-PPT文档资料
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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 信号比较，看是否相同。如图：
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2、类型： ⅰ）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：
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E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。
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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：
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电子控制系统方框图
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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 信号比较，看是否相同。如图：
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2、类型： ⅰ）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：
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E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。
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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：
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电子控制系统方框图
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模块5电子控制自动变速器幻灯片PPT
课题实施 电控自动变速故障诊断
• 操作一 01M电磁液压阀检测 • 操作二 自动变速器电气系统的检查 • 操作三 电控自动变速器故障诊断
4．电子控制系统电路组成
• 电子控制系统由传感器、执行器和控制装 置组成。
• 由传感器、执行器通过导线与电子控制装 置建立联系的关系图称为电控自动电路图。
• 课题实施 01M自动变速器电控系统数据 测试
课题二 电控自动变速器故障诊断
一、简单电控液压控制换挡原理 分析
• 电液控制自动变速器用电磁阀调节液压 系统中换挡阀控制压力，以取代速控油压 阀和负荷阀的功用。
• 其主要作用是对输入信号进行处理，形 成决策，并输出相应的指令对输入信号作 出响应。
2．信息输入装置
• 信息输入装置是保证电控系统准确工作 的重要部分，其组成为传感器和信号转换 电路。
3．输出装置
• 输出装置又称为执行器，作用是执行计 算机的指令，把电信号转换为控制所需要 的力或位移，实现自动控制。
2．自动变速器电子控制功能
• 计算机控制的自动变速器可实现如下控 制功能：自动变速器油压控制、变速点控 制、变矩器锁止离合器锁止控制、变速时 过渡特性控制、离合器油压控制、变速时 锁止控制、车辆后座减轻控制等。
二、电子控制系统元件结构与工作 原理
1．电子控制单元
• 计算机控制系统的核心是电子控制单元。
3．电—液控制锁止离合器油路分析
• 电液式锁止离合器控制系统由锁止离合 器、液压锁止控制阀、液压油路、电子控 制装置、传感器、电磁液压阀等组成，
三、01M自动变速器换挡控制油路分 析
• 01M自动变速器液压系统是执行计算机 控制指令，并将控制指令转换为换挡执行 元件动作的重要装置。
中职汽车电子课件：课题五+自动变速器电子控制系统2
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图5-9车速传感器的安装位置
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图5-10车速传感器工作原理示意图
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图5-11 光电式车速传感器的结构及 其工作原理示意图
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任务二电子控制系统控制部件的结 构原理
安装位置(图5-12): 输人轴转速传感器安装在行星齿轮机构输人轴(液力变矩器蜗轮输出 轴)附近或与输出轴连接的离合器鼓附近的壳体上，用于检测输人轴 转速，并将信号送入电脑，以便于更精确地控制换挡过程。它还作为 变矩器蜗轮的转速信号，与发动机转速即变矩器泵轮转速信号进行比 较，计算出变矩器的传动比，以优化锁止离合器的控制过程，减小换 挡冲击，改善汽车的行驶平顺性。 5.发动机冷却液温度传感器 图5-13为一典型的发动机冷却液温度传感器。它的外壳以螺纹旋人发 动机冷却系统，通常是位于冷却系中靠近节温器的地方。该传感器是 一个电阻值随发动机冷却液温度的变化而变化的热电偶。
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图5-4 电液式控制系统组成框图
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任务二电子控制系统控制部件的结 构原理
Hale Waihona Puke 电子控制装置由传感器、控制开关、电磁阀等部件组成，如图5-5所 示。
一、传感器
1.节气门位置传感器 节气门位置传感器安装在发动机节气门体上并与节气门联动，是由驾 驶员通过油门踏板来控制的。其作用就是:、则童发动机节气门的开 度，使电脑了解发动机负苛，以此作为自动变速器换档的一个依据。 这与液压控制系统中节气门阀的作用是类似的。 节气门位置传感器既可用于电子控制燃油啧射系统，也可用干电子控 制自动变速器系统。它有很多种类型，装有自动变速器的汽车通常采 用线性可变电阻型的节气门位置传感器，如图5-6所示。
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7、保持开关
保持开关通常安装在选档杆操纵手柄上，按下此开关后，自动变 速器不能自动换挡，档位完全取决于选挡杆的位置：一般D档对应的 是三挡，S档对应的是二档，L档对应的是一档。
三、电控单元（ECU）
接收传感器信号，并对其进行分析处理后，向执行器发出决策指令， 控制自动变速器的换挡正时、锁止正时及油压，ECU还有超速挡控制、 缓冲器背压控制、发动机转矩控制、故障自诊断和实效保护等功能。
2、车速传感器
将汽车行驶速度转变为电信号输入ECU。 安装位置： ①将两个传感器都安装在自动变速器上； ②主车速传感器安装在变速器上，辅助传感器安装在组合仪表内； 种类： 舌簧开关式和电磁感应式
正常情况下，2号工作，1号作为备 用
（1）舌簧开关式车速传感器
由旋转磁铁和舌簧开关管组成，旋转磁铁安装在变速器输 出轴上，舌簧开关管安装在变速器壳体上，并靠近旋转磁铁。
4、行驶方式选择开关
用于选择自动变速器的控制模式。
①标准模式（正常模式，NORMAL模式）： 既考虑经济性，又考虑动力性。
②动力模式（POWER模式）： 仅仅考虑动力性，没有考虑经济性。
①当行驶方式选择开关打开时，行驶方式选择开关指示灯灭，ECU 的PWR端子的电位为0，ECU控制自动变速器按标准模式工作；
利用节气门位置传感器和车速传感器来监测节气门开度和汽车车速， 转变为电信号输送到电控单元，ECU根据其内存的程序对输入的信号进行比 较、判断后，向控制换挡阀工作的电磁阀输出信号，控制换挡阀的工作 。
（二）电子控制的优点：
控制过程更准确，并且还能根据其他传感器输入的信号，综合 考虑各影响因素，从而更好、更精确地控制自动变速器换挡时刻和 变矩器锁止时刻，使换挡过程和变矩器的锁止过程更平顺、使汽车 能获得更好的经济性和动力性。
（三）电子控制系统的组成：
电控系统包括传感器、ECU和执行元件。
二、传感器
1、节气门位置传感器
检测发动机节气门开度，并以电信号的形式输向ECU。 通常采用线性可变电阻型的节气门位置传感器，由一个线性电 位计和一个怠速开关组成。
节气门轴带动线性电位计及怠速开关的滑动触点； 节气门关闭时，怠速开关接通；节气门开启时，怠速开关断开。 当节气门处于不同位置时，电位计的电阻不同，输出不同的电信号 ，将节气门开度变化大小及快慢转变为电信号输送给ECU。
②当超速主开关接通时， O/D OFF指示灯亮，电控单元的OD2端子接 收到低电位信号，ECU控制自动变速器不能进入超速挡工作。
6、降挡开关（自动跳合开关）
检测节气门开度是否达到节气门全开的位置（大于85%）。当 节气门开度达全开位置时，降挡开关便闭合，同时向ECU输入一个 降挡信号，ECU控制变速器降低一个挡位，以满足汽车对动力性的 要求。
思考
节气门位置传感器为什么采用多触点？
数目多，能更精确地反映发动机负荷的变化。
IDL
ACC1
发动机控制
ACC2
PSW
IDL
L1
L2
自动变速器控制
L3
输出特性：
节气门处于不同的开度时，各个触点开闭状态的工作组合不 同①。全关闭时：IDL闭合，IDL端子输出低电位；
②节气门开度处于7%~15%时：触点L3闭合，L3输出低电位；
请大家 思考？
控制起动机只有在换挡杆处于P或N挡位时才能工作，才能起动。
工作原理
①当ECU的N、2或L端子接收到高电位时，便判断为换挡杆位于N、 2或L挡位；当ECU的N、2或L端子都没有接收到高电位时，便判断为换 挡杆位于D挡位。
②当换挡杆位于P挡位或N挡位时，空挡启动开关才能接通启动继 电器的工作电路，起动机才能工作。
当旋转磁铁周期性接近和离开舌簧开关管，舌簧开关管内被 磁化了的舌簧开关便在铁磁极的作用下周期性的通断，从而产生 脉冲信号。
磁铁每转一圈便产生4个脉冲信号，ECU根据单位时间内脉冲 信号的数量就可计算出汽车的行驶速度。
（2）电磁感应式车速传感器
由永久磁铁和电磁感应线圈组成，电磁感应线圈绕在与磁 铁相连的铁芯上，传感器安装在变速器壳上，并对准变速器输 出轴上的齿轮（信号转子）。
电子控制系统
知识要点：
1、自动变速器电子控制系统的组成； 2、节气门位置传感器、车速传感器的结构和工作原理； 3、自动变速器电控单元的功能； 4、自动变速器电子控制系统执行器的结构； 5、电子控制自动变速器的控制过程。
一、概述
（一）电子控制系统
通过机械方式将节气门开度和汽车车速转变为液压信号， 然后再将液压信号施加到换挡阀上，控制换挡阀的工作。
1、换挡正时的控制
（1）换挡时刻
自动变速器的换挡时刻（即换挡车速，包括升挡车速和降挡车 速）对汽车的动力性和燃料经济性有很大影响。
对于汽车的某一特定行驶工况来说，有一个与之相对应的最佳换 挡时机或换挡车速。电脑应使自动变速器在汽车任何行驶条件下都按 最佳换挡时刻进行换挡，从而使汽车的动力性和燃料经济性等各项指 标达到最优。
②当行驶方式选择开关闭合时，行驶方式选择开关指示灯亮，ECU 的PWR端子电位变为12V，ECU选择动力模式工作。
5、超速主开关
控制自动变速器超速挡工作，安装在换挡杆上。
①将超速主开关按钮按下，超速主开关断开，O/D OFF指示灯灭， ECU接受到12V信号，ECU控制自动变速器进入超速挡工作；
（2）自动换挡图
通过试验可得到自动变速器在各个节气门开度下的最佳换挡车 速，把它们之间的关系用图线表示出来，就是自动变速器的自动换 挡图。
实线表示升挡规律； 虚线表示降挡规律；
由图可知： ①节气门开度越小：汽车的升挡车速和降挡车速越低； ②节气门开度越大：汽车的升挡车速和降挡车速越高。
符合汽车的实际使用要求吗？
当齿轮转动时，齿轮上的凸齿便不断地靠近和离开传感器， 使磁路不断周期性地变化，通过感应线圈内的磁通量也不断周 期性地变化，感应线圈因此产生了周期性的脉冲信号。
3、挡位开关和空挡启动开关
安装在自动变速器手动阀摇臂轴上，由换挡杆带动与手动 阀摇臂轴一起转动。 （1）挡位开关
检测换挡杆的位置，将换挡杆的位置转变为电信号输入电控 单元，同时控制仪表板上挡位指示灯的工作。 （2）空挡启动开关
保持开关通常安装在选档杆操纵手柄上，按下此开关后，自动变 速器不能自动换挡，档位完全取决于选挡杆的位置：一般D档对应的 是三挡，S档对应的是二档，L档对应的是一档。
三、电控单元（ECU）
接收传感器信号，并对其进行分析处理后，向执行器发出决策指令， 控制自动变速器的换挡正时、锁止正时及油压，ECU还有超速挡控制、 缓冲器背压控制、发动机转矩控制、故障自诊断和实效保护等功能。
2、车速传感器
将汽车行驶速度转变为电信号输入ECU。 安装位置： ①将两个传感器都安装在自动变速器上； ②主车速传感器安装在变速器上，辅助传感器安装在组合仪表内； 种类： 舌簧开关式和电磁感应式
正常情况下，2号工作，1号作为备 用
（1）舌簧开关式车速传感器
由旋转磁铁和舌簧开关管组成，旋转磁铁安装在变速器输 出轴上，舌簧开关管安装在变速器壳体上，并靠近旋转磁铁。
4、行驶方式选择开关
用于选择自动变速器的控制模式。
①标准模式（正常模式，NORMAL模式）： 既考虑经济性，又考虑动力性。
②动力模式（POWER模式）： 仅仅考虑动力性，没有考虑经济性。
①当行驶方式选择开关打开时，行驶方式选择开关指示灯灭，ECU 的PWR端子的电位为0，ECU控制自动变速器按标准模式工作；
利用节气门位置传感器和车速传感器来监测节气门开度和汽车车速， 转变为电信号输送到电控单元，ECU根据其内存的程序对输入的信号进行比 较、判断后，向控制换挡阀工作的电磁阀输出信号，控制换挡阀的工作 。
（二）电子控制的优点：
控制过程更准确，并且还能根据其他传感器输入的信号，综合 考虑各影响因素，从而更好、更精确地控制自动变速器换挡时刻和 变矩器锁止时刻，使换挡过程和变矩器的锁止过程更平顺、使汽车 能获得更好的经济性和动力性。
（三）电子控制系统的组成：
电控系统包括传感器、ECU和执行元件。
二、传感器
1、节气门位置传感器
检测发动机节气门开度，并以电信号的形式输向ECU。 通常采用线性可变电阻型的节气门位置传感器，由一个线性电 位计和一个怠速开关组成。
节气门轴带动线性电位计及怠速开关的滑动触点； 节气门关闭时，怠速开关接通；节气门开启时，怠速开关断开。 当节气门处于不同位置时，电位计的电阻不同，输出不同的电信号 ，将节气门开度变化大小及快慢转变为电信号输送给ECU。
②当超速主开关接通时， O/D OFF指示灯亮，电控单元的OD2端子接 收到低电位信号，ECU控制自动变速器不能进入超速挡工作。
6、降挡开关（自动跳合开关）
检测节气门开度是否达到节气门全开的位置（大于85%）。当 节气门开度达全开位置时，降挡开关便闭合，同时向ECU输入一个 降挡信号，ECU控制变速器降低一个挡位，以满足汽车对动力性的 要求。
思考
节气门位置传感器为什么采用多触点？
数目多，能更精确地反映发动机负荷的变化。
IDL
ACC1
发动机控制
ACC2
PSW
IDL
L1
L2
自动变速器控制
L3
输出特性：
节气门处于不同的开度时，各个触点开闭状态的工作组合不 同①。全关闭时：IDL闭合，IDL端子输出低电位；
②节气门开度处于7%~15%时：触点L3闭合，L3输出低电位；
请大家 思考？
控制起动机只有在换挡杆处于P或N挡位时才能工作，才能起动。
工作原理
①当ECU的N、2或L端子接收到高电位时，便判断为换挡杆位于N、 2或L挡位；当ECU的N、2或L端子都没有接收到高电位时，便判断为换 挡杆位于D挡位。
②当换挡杆位于P挡位或N挡位时，空挡启动开关才能接通启动继 电器的工作电路，起动机才能工作。
当旋转磁铁周期性接近和离开舌簧开关管，舌簧开关管内被 磁化了的舌簧开关便在铁磁极的作用下周期性的通断，从而产生 脉冲信号。
磁铁每转一圈便产生4个脉冲信号，ECU根据单位时间内脉冲 信号的数量就可计算出汽车的行驶速度。
（2）电磁感应式车速传感器
由永久磁铁和电磁感应线圈组成，电磁感应线圈绕在与磁 铁相连的铁芯上，传感器安装在变速器壳上，并对准变速器输 出轴上的齿轮（信号转子）。
电子控制系统
知识要点：
1、自动变速器电子控制系统的组成； 2、节气门位置传感器、车速传感器的结构和工作原理； 3、自动变速器电控单元的功能； 4、自动变速器电子控制系统执行器的结构； 5、电子控制自动变速器的控制过程。
一、概述
（一）电子控制系统
通过机械方式将节气门开度和汽车车速转变为液压信号， 然后再将液压信号施加到换挡阀上，控制换挡阀的工作。
1、换挡正时的控制
（1）换挡时刻
自动变速器的换挡时刻（即换挡车速，包括升挡车速和降挡车 速）对汽车的动力性和燃料经济性有很大影响。
对于汽车的某一特定行驶工况来说，有一个与之相对应的最佳换 挡时机或换挡车速。电脑应使自动变速器在汽车任何行驶条件下都按 最佳换挡时刻进行换挡，从而使汽车的动力性和燃料经济性等各项指 标达到最优。
②当行驶方式选择开关闭合时，行驶方式选择开关指示灯亮，ECU 的PWR端子电位变为12V，ECU选择动力模式工作。
5、超速主开关
控制自动变速器超速挡工作，安装在换挡杆上。
①将超速主开关按钮按下，超速主开关断开，O/D OFF指示灯灭， ECU接受到12V信号，ECU控制自动变速器进入超速挡工作；
（2）自动换挡图
通过试验可得到自动变速器在各个节气门开度下的最佳换挡车 速，把它们之间的关系用图线表示出来，就是自动变速器的自动换 挡图。
实线表示升挡规律； 虚线表示降挡规律；
由图可知： ①节气门开度越小：汽车的升挡车速和降挡车速越低； ②节气门开度越大：汽车的升挡车速和降挡车速越高。
符合汽车的实际使用要求吗？
当齿轮转动时，齿轮上的凸齿便不断地靠近和离开传感器， 使磁路不断周期性地变化，通过感应线圈内的磁通量也不断周 期性地变化，感应线圈因此产生了周期性的脉冲信号。
3、挡位开关和空挡启动开关
安装在自动变速器手动阀摇臂轴上，由换挡杆带动与手动 阀摇臂轴一起转动。 （1）挡位开关
检测换挡杆的位置，将换挡杆的位置转变为电信号输入电控 单元，同时控制仪表板上挡位指示灯的工作。 （2）空挡启动开关