电控自动变速器电子控制系统故障的诊断

项目五电控自动变速器故障的诊断活动3电控自动变速器电子控制系统故障的诊断电控自动变速器(ECT)的自动换档过程是由液压操纵系统和电子控制系统共同完成的。电控系统是采用电子技术监测汽车行驶状况和发动机工况，精确地控制ECT的换档时机和锁止离合器的工作，以及作用在离合器、制动器上的液压和换档时发动机的转矩，从而达到最佳的换档要求。31、电控系统的基本组成及工作原理电控自动变速器(ECT)采用传感器来检测车速和节气门开度，并把所获得的信息以电信号的形式传输给电子控制单元(ECU)，然后ECU通过操纵执行元件（电磁阀）工作，去控制换档阀的位置，打开或关闭通往行星齿轮机构中执行元件(离合器和制动器)的油路，并操纵其动作，从而实现自动换档。同时，还根据汽车和发动机工作情况，调节操纵液压和锁止电磁阀工作，改善换档过程。4电控系统由传感器、电子控制单元(ECU)和执行元件(电磁阀)三部分组成。传感器：用于感知车速、节气门开度和其他工作，并把这些信息转变成电信号输入ECU。5电控单元(ECU)：根据传感器输送的信号确定换档和锁止时机，并相应地控制液压操纵装置的电磁阀。电控单元还有诊断各传感器和电磁阀工作的功能以及失效保护功能。执行元件(电磁阀)：控制作用于液压阀上的油压，从而控制换档和锁止时机。62、电控系统主要元件的结构与功能自动变速器电控元件主要有（以SGM别克轿车4T65E为例）：速度传感器、节气门位置传感器、油温传感器、压力传感器（压力开关）等。4T65E电控系统主要元件的名称及位置图71）传感器（1）速度传感器。该传感器是一种磁感应传感器。输出轴上齿轮旋转时，可得到与车速成正比的变频电压，检测出车速。4T65E自动变速器还安装了变速器输入轴转速传感器，它将变速器的输入轴转速信号传给PCM，用来控制主油路油压、变矩器自锁离合器（TCC）的接合或分离和变速器的换档模式。该信号还能用于计算合适的档位和变矩器自锁离合器的滑差。车速传感器8（2）节气门位置传感器。节气门位置传感器将发动机的负荷信号提供给PCM，是电控自动变速器的主控信号，其结构和原理参阅电控发动机部分。（3）油温传感器。在电控自动变速器中，油温传感器都采用负热敏电阻器。传感器浸没在变速器的油液中，其电阻值随温度上升而下降时，可测出低电压信号；反之，出现高电压信号。当反馈的电压发生变化，ECU就能判定变速器的油温高低，并能根据这一信号帮助控制管路压力、档位变换和变矩器锁止离合器的接合等。9（4）压力传感器（压力开关）。该传感器是主要反映液压回路油压大小的感应元件，通常有常开压力开关和常闭压力开关两种。油压作用于膜片使接触器变形，同时使接触器触点闭合（常开压力开关）或打开（常闭压力开关）。采用压力传感器的目的，主要是把多片离合器和伺服油缸的工作状态(油压大小、油压建立的时间和实际的档位状况)输入计算机，从而判断是否需要调节主回路油压。b)常闭压力开关压力开关原理简图a)常开压力开关102）电子控制单元(ECU)ECU接收各种监测汽车行驶状况和发动机工况的传感器的信号，精确控制ECT的换档时刻、变矩器锁止离合器状态和行星齿轮系统执行机构的液压以及换档时的发动机转矩。它还具有自诊断功能，能监测和识别电控元件的故障，并通过指示灯以故障代码的形式将这些自诊断信息输出。另外，ECU在车辆出现某些故障时还能执行失效保护功能，以保证车辆能继续行驶。11电子控制单元(ECU)的主要控制功能：（1）换档时刻的控制。在ECU的存贮器中，已将每一选档杆位置(D或OD、2、L档位)的最佳换档规律模式进行编程。工作时，ECU根据选档杆位置、节气门开度和车速；同时也要查看温度和发动机工况等，选择换档规律模式。正常行驶模式（NORM）是以节省燃油消耗为主要目的，这种换档模式又称提前换档，车速提高对档位上升起明显作用。动力行驶模式（PWR）以发挥发动机动力为主要目的，充分发挥变速器的低档位转矩大的特性，适用于坏路、爬坡和牵引状态。这种模式下，ECU指令压力控制电磁阀使主油路获得更高油压，防止多片离合器和制动带打滑。当变速器提升到更高档位时，ECU命令延长换档时间来提供汽车更大加速度。12（2）超速(0D)档行驶的控制。若超速档开关(O／D开关)接通，并且选档杆位于D档位（某些车直接置于OD档位），汽车才有可能以超速档行驶。可是，当汽车使用巡航定速控制系统在超速档行驶时，若实际车速低于设定车速约4Km／h的情况下，巡航控制系统送一信号到ECU去，以解除超速行驶。在车速未达到巡航控制ECU存贮器中记忆的设定速度以前，还能防止ECT返回超速档。在水温低于60℃时，这一控制功能还能防止ECT升入超速档。13（3）变矩器锁止离合器的控制。ECU的存贮器中，已存入了每一种行驶模式下变矩器锁止离合器的工作情况的程序。根据程序，ECU通过车速和节气门开度信号，控制变矩器锁止电磁阀的动作，从而控制锁止离合器的接合或脱开。在变矩器锁止离合器处于接合状态后，如需升档或降档时，ECU通过锁止电磁阀使变矩器锁止离合器暂时分离，以减轻换档冲击。换档完成后通过电磁阀使锁止离合器重新接合。此外，若制动开关接通(车辆制动)、节气门位置传感器“IDL”触点闭合(节气门全关)或水温低于60℃时，ECU都将切断锁止电磁阀电路，强制脱开变矩器锁止离合器。ECU还利用它来调节变矩器锁止离合器的液压压力，从而使变矩器锁止离合器平顺地接合和分离。14（4）故障自诊断功能。电控自动变速器的ECU能够连续地采集汽车在工作状态下的全部信息，中央处理器每隔一定时间收集一次信号。当传感器、压力开关、换档电磁阀以及控制电路发生故障时，ECU通过汽车仪表板上的故障报警指示灯的闪烁输出故障代码，以指示故障所发生的部位。当ECU监测出上述元件中有故障时，便会以故障代码形式贮存在存贮器中，因为有备用电源，点火开关关闭也不会消失。所以，故障排除后，要按故障代码消除程序将其从存贮器中清除掉。15（5）失效保护功能。电控自动变速器的失效安全的原则是：若电控系统出现故障，变速器仍然能够维持基本的工作条件。即ECU具备电磁阀和车速传感器备用功能，配合手动换档，使车辆能继续行驶。通常在自动变速器电控系统失效或部分失效的情况下，ECU则会发送下列的工作指令。提供最大的主油路油压，防止多片离合器和制动带等执行元件在大负荷情况下打滑。在换档电磁阀都处于断电失效状态时，设置一个以上前进档位，使汽车能继续行驶。变矩器锁止离合器处于释放状态，以利于汽车在高档位起步行驶。163）执行元件电控自动变速器中，电磁阀(执行元件)主要有以下三种：换档电磁阀、压力控制电磁阀和变矩器锁止离合器电磁阀。（1）换档电磁阀。换档电磁阀是一种常开（或常闭）的两位两通电磁阀，即断电时通道是打开（或关闭）的；当通电时，通道关闭（或打开），其结构如图所示。换档电磁阀17换档电磁阀控制原理：换档电磁阀装在液压换档滑阀一侧的油路上，当电磁阀关闭时，控制口建立油压，推动滑阀移动，实现档位变化；当电磁阀打开，控制口油压与回油路相通，则滑阀恢复到初始位置。换档电磁阀螺旋线圈通电时，电流产生的磁力场，强制柱塞克服弹簧力右移，迫使钢球位于阀座上，阀门关闭，控制口建立油压。电磁阀断电时，油路卸压。换档电磁阀18（2）压力控制电磁阀（PCV）压力控制电磁阀是一种精确的电子压力调节器，根据流经螺旋线圈电流大小控制变速器的主油路油压。当电流增大时，由线圈产生的磁力场便推动柱塞克服弹簧力进一步离开泄油口，增大了泄油口的开度，输出油压随之降低。ECU根据各种输入信号控制压力控制电磁阀，这些信号包括节气门开度、油液温度、进气管绝对压力和档位状态等。压力控制电磁阀19（3）变矩器锁止离合器电磁阀（TCCPWM）电磁阀是用来控制锁止离合器的接合和释放。4T65E自动变速器采用占空比电磁阀使作用/释放过程变得比较平稳和柔顺。占空比定义：每一个循环周期中，电流通过电磁阀线圈的时间占一个循环周期的百分比。正占空比＝A/（A＋B）×100％；负占空比＝B/（A＋B）×100％。式中A为通电时间；B为断电时间。变矩器锁止离合器的占空比电磁阀20锁止离合器电磁阀控制原理：4T65E自动变速器的变矩器锁止离合器是一种常闭的脉冲宽度可调节的电磁阀，用来控制变矩器的锁止离合器的接合和释放。通过调节电磁阀的占空比的大小，改变电磁阀线圈中的平均电流，从而改变电磁力的大小，使泄油口大小也随之变化，最终使调制的油压发生变化。变矩器锁止离合器的占空比电磁阀油压与电磁阀控制电流关系图213、ECT电控系统主要元件检测（1）车速传感器（VSS）VSS是一种磁感应传感器，产生交流电压的现象可得到与车速成正比的变频电压。使用万用表进行检测：①车速传感器电阻测量。在20℃时，阻值为981～1471Ω；②车速传感器输出电压测量。输出的交流电压信号随车速而变化，在25转/分时为0.5V，1728转/分时为200V。车速传感器（VSS）22（2）变速器输入轴转速传感器（ISS）ATISS是一种磁感应传感器，产生交流电压的现象可得到与输入轴转速成正比的高频率和高电压信号。使用万用表进行检测：①输入轴转速传感器电阻测量。在20℃时，阻值为893～1127Ω；在88℃时，阻值为1132～1428Ω。②输入轴转速传感器输出电压测量。输出的交流电压信号随转速而变化，在300转/分时为0.5V，6000转/分时为200V。变速器输入轴转速传感器（A/TISS）23（3）油温传感器（TFT）TFT采用负热敏电阻器，其电阻值随温度上升而下降。PCM根据这信号帮助控制管路压力、档位变换和锁止离合器接合等。使用万用表进行检测：①油温传感器电阻测量。在20℃时，阻值为3164～3867Ω；在88℃时，阻值为225～285Ω范围。②油温传感器电压测量。PCM输出给传感器的参考电压为5V。变速器油温传感器（TFT）24（4）换档电磁阀（SSV）4T65E使用两个相同的、常开的电控溢流阀（1-2、3-4SSV和2-3SSV），在各前进档位时控制升档和降档。使用万用表进行检测：①1-2、3-4换档电磁阀电阻测量。在20℃时，阻值为19～24Ω；在88℃时，阻值为24～31Ω范围。②2-3换档电磁阀电阻测量。在20℃时，阻值为19～24Ω；在88℃时，阻值为24～31Ω范围。换档电磁阀25（5）压力控制电磁阀（PCV）压力控制电磁阀(PCV)是一种精确电子压力调节器，它根据流经线圈电流大小控制变速器的主油路油压。4T65EPCM用一个292.5HZ的固有频率占空比控制压力控制电磁阀(PCV)，以达到调节主油路油压目的。使用万用表检测压力控制电磁阀(PCV)的电阻。在20℃时，阻值为3～5Ω；在88℃时，阻值为5～6Ω范围。压力控制电磁阀26（6）变矩器锁止离合器电磁阀（TCCPWM）TCCPWM电磁阀用来控制变矩器的锁止离合器的接合和释放。4T65E自动变速器的变矩器锁止离合器占空比电磁阀是一种常闭的脉冲宽度可调节的电磁阀。使用万用表检测变矩器锁止离合器PWM电磁阀（TCCPWM电磁阀）的电阻。在20℃时，阻值为10～12Ω；在88℃时，阻值为13～15Ω范围。变矩器锁止离合器的占空比电磁阀274、电控系统常见故障诊断与检测以SGM4T65E自动变速器为例，阐述电控系统故障诊断方法。（1）变速器油液（ATF）过热故障（故障码P0218）①如果变速器ATF液面高度正确时，一定有以下情况引发故障码：发动机过热、汽车超载、ATF被防冻液污染，滤清器堵塞或安装不到位、回油泵滤网堵塞、冷却器管路堵塞、散热器阻塞而导致主油路压力过低。检查所有项目，进行必要的修理，修理完成后，进行下—步检查。②将故障诊断仪接到数据接口上，路试并检测变速器ATF温度，确保变速器ATF温度低于130℃，保持15min，读取故障码P0218，如果路试故障码P0218消失，则系统完好；如果路试未通过，重新检查排除。28（2）车速传感器（VSS）电路故障（故障码P0502和P0503）出现故障码P0502和P0503时进行车速传感器（VSS）电路检查：①将故