第十一章__自动变速器电子控制系统

汽车电子控制技术1第三篇汽车变速器电子控制技术第十一章自动变速器电子控制系统第一节电子控制系统的功用与组成汽车电子控制技术2第一节电子控制系统的功能与组成一、电子控制系统的组成各型自动变速器电子控制系统都是由传感器（包括控制开关）、电子控制器（ECTECU）和执行器三部分组成。不同型号或不同年代生产的自动变速器，其电子控制系统采用的传感器或控制开关不尽相同，常用的传感器与控制开关有节气门位置传感器、车速传感器、水温（冷却液温度）传感器、换档规律选择开关（驱动模式选择开关）、超速O/D开关、空档启动开关、制动灯开关等等。执行器有No.1电磁阀、No.2电磁阀和No.3电磁阀。汽车电子控制技术3汽车电子控制技术4二、电子控制系统的功能电控自动变速器电子控制系统的主要功能有自动控制换档、失效保护和故障自诊断。（1）自动控制换档功能，是指电子控制系统根据汽车车速和发动机负荷变换，自动控制变速器换档时机和液力变矩器锁止时机，使汽车获得良好的动力性和燃油经济性。（2）失效保护功能，是指电子控制系统的部分重要部件（如电磁阀、车速传感器）或其线路失效时，控制系统能继续控制变速器排入部分档位，使汽车继续行驶。（3）故障自诊断功能，是指车速传感器和电磁阀等控制部件或其线路发生故障时，控制系统能将故障部位编成代码存储在存储器中，以便维修时参考；与此同时，还将控制超速切断指示灯（“O/DOFF”LAMP）闪烁输出故障代码。汽车电子控制技术5汽车电子控制技术6第二节电子控制系统控制部件的结构原理一、传感器与控制开关（一）节气门位置传感器TPS在选装电控自动变速器的电控系统中，节气门位置传感器的功用是将发动机负荷（对应于节气门开启角度）转换为电压信号输入ECTECU，作为确定变速器换档时机（换档点）和变矩器锁止时机的主要信号之一。（二）车速传感器VSS在自动变速控制系统中，车速传感器VSS的功用是产生频率与车速成正比的信号电压，并输入ECTECU作为确定变速器换档时机和变矩器锁止时机的主要信号之一。车速传感器一般都采用磁感应式和舌簧开关式。汽车电子控制技术7（三）换档规律（驱动模式）选择开关在装备自动变速器的汽车上，发动机节气门开度与车速（或变速器输出辆转速）之间的关系，称为换档规律或驱动模式。（四）超速（O/D）开关在丰田（TOYOTA）、本田（HONDA）和日产（NISSAN）等电控自动变速器汽车上设有一个O/D开关，又称为超速开关或O/D总开关，其功用是控制自动变速器能否升到超速档（O/D）档。（五）空档启动开关NSW空档启动开关NSW（NeutralStartSwitch）是一个由选档操纵手柄控制的多位多功能开关。汽车电子控制技术8（六）制动灯开关制动灯开关安装在制动踏板下面的支架上。当驾驶员踩下制动踏板时，制动灯开关接通，制动灯发亮，并从制动灯开关信号输入端子STP（或BK）向ECTECU输入一个高电平（电源电压）信号。ECTECU从STP（或BK）端接收到高电平信叼时，便知已经使用制动，立即发出解除液力变矩器锁止指令，使锁止离合器分离。其目的是在车轮抱死制动时，防止发动机突然熄火。（七）驻车制动灯开关驻车制动灯开关又称为停车制动灯开关，受驻车制动手柄控制。当驻车制动手柄放松时，停车制动开关断开，制动报警灯熄灭，电源电压经制动报警灯从驻车制动灯开关信号输入端子PKB向ECTECU输入一个高电平（12V）信号。ECTECU接收到这一信号后，在起步和换档时，将控制减少车尾的下坐量。当驾驶员拉紧驻车制动手柄制动时，停车制动开关接通，制动报警灯发亮，ECTECU的PKB端将接收到一个低电平（OV）信号，此信号告知ECTECU驻车制动手柄已经拉紧。汽车电子控制技术9二、执行器执行器的功用是根据ECTECU的控制指令，完成自动换档动作和动力传递任务。电子控制自动变速系统的执行器包括电磁阀和液压控制系统的换档阀、换档离合器与制动器、变速齿轮机构、锁止信号阀、锁止继动阀、锁上离合器等等。就电子控制系统而言，其执行器是电磁阀。在电子控制系统工作过程中，电磁阀接受电子控制器的控制指令后，再控制液压控制系统各执行器完成自动换档和动力传递任务。汽车电子控制技术10三、电子控制器ECTECU电子控制式自动变速器的电子控制器又称为变速器电控单元，英文字母缩写为ECTECU，其特点如下：（1）硬件结构与发动机ECU大同小异ECTECU硬件的结构与其他电控系统大同小异，也是由电源电路、输入输出电路、接口I/O电路、单片微型计生机盎然和自诊断电路等组成。（2）独立安装或与其它ECU组合安装ECTECU的装配形式有两种，一种是独立安装，如丰田佳美、赛利卡、卡罗拉、克雷西达等轿车自动变速器；另一种是发动机ECU组合成一体，称为发动机和变速器ECU或主ECU（通常简称ECU），如丰田凌志、皇冠、科罗纳轿车自动变速器。汽车电子控制技术11第三节自动变速系统的控制过程ECTECU是电控自动变速系统的控制中心。在ECTECU的存储器中，除了存储有进行数学计算和逻辑判断所需的控制参数和控制程序之外，还存储有变速器换档规律和变矩器控制程序。虽然各种控制系统的硬件结构大同小异，但其软件程序千差万别。汽车电子控制技术12一、换档规律换档规律又称为驱动模式，电控自动变速系统常用的换档规律有普通型NORM（NormalMode），动力型PWR（PowerMode）和经济型ECON（EconomyMode）三种。（一）普通型换档规律（二）动力型换档规律（三）经济型换档规律汽车电子控制技术13二、控制电路自动变速器型号不同，其控制电路也不相同，ECTECU各接线端子的代号及其含义如下：（1）+B：ECTECU备用电源端子。（2）IG：ECTECU电源端子。（3）STP（或BR）：制动信号输入端子。（4）PWR：换档规律（驱动模式）选择开关信号输入端子。（5）IDL：节气门位置传感器TPS怠速触点闭合信号输入端子。（7）OD1：超速与锁止解除信号输入端子。（8）OD2：超速切断信号输入端。（9）GND：ECU搭铁端子。（10）DG（或ECT）故障自诊断测试触发端子。（11）PKB：驻车制动信号输入端子。（12）SP1、SP2：No.1、No.2车速传感器信号输入端子。（13）SP1、SP2：No.1、No.2车速传感器信号输出端子。（14）L、2、N：空档启动开关信号输入端子。汽车电子控制技术14三、控制过程在装备自动变速器ECT的汽车上，行星齿轮变速机构自动换档和液力变矩器自动锁止只有在汽车前进时才能实现，在“R”、“P”和“N”时，变速器为纯机械控制而非电子控制。四、自动变速器换档时机的控制换档包括升档和降档，换档时机又称为换档正时、换档点或变速点。五、液力变矩器的控制液力变矩器锁止时机控制又称为锁止正时控制。锁止正时就是何时使变矩器锁止，将发动机动力直接传动到变速器，从而提高传动效率和改善燃油经济性。（一）液力变矩器锁止时机的控制（二）液力变矩器解除锁止状态的控制汽车电子控制技术15六、超速档行驶的控制自动变速器超速档的传动比较小，发动机转速比直接档行驶时约低三分之一，不仅发动机油耗降低，而且噪声和磨损减小，因此在平坦良好的路面上小负荷行驶时，应当使用超速档行驶。在装备自动变速器的汽车上，仅当超速O/D开关接通（即O/D按钮置于ON位置0、且选档操纵手柄置于D位时，汽车才有可能升档到超速档行驶。七、失效保护控制车速传感器和电磁阀是ECT电控系统的重要部件。当电磁阀或车速传感器及其电路出现故障时，ECTECU将利用其备用功能，配合选档操纵手柄和手控阀工作，使汽车继续行驶到维修站进行维修，此功能称为失效保护功能。