电控自动变速器的控制功能原理是什么?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-11-17 08:58 标签： 电控自动变速器的控制功能

1. 自动变速器中，按控制方式主要有液力和电控两种形式。

2. 电控自动变速器的组成：液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压搡纵系统和

3. 液力机械变速器由液力传动(动液传动)装置、机械变速器及操纵系统组成。

4. 液力传动有动液传动和静液传动两大类。

5. 液力偶合器的工作轮包括泵轮和涡轮，其中泵轮是主动轮，涡轮是从

6. 液力偶合器和液力变矩器实现传动的必要条件是工作液在泵轮和涡轮之间有循环流

7. 液力变矩器的工作轮包括泵轮、涡轮和导轮。

8. 一般来说，液力变矩器的传动比越大，则其变矩系数越小。

9. 行星齿轮变速器的换档执行元件包括矩离合器、单向离合器及制动器。

10.液力机械变速器的总传动比是指变速器第二轴输出转矩与泵轮转矩之比。也等

于液力变矩器的变矩系数x 与齿轮变速器的传动比的乘积。

11.液力机械变速器自动操纵系统由动力源、执行机构和控制机构三个部分构

12.在液控液动自动变速器中，参数调节部分主要有节气门阀及调速阀。

13.最简单的液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮三个工作轮和壳体组成。当涡轮

转速升高到一定程度时，为了减少导轮对液流的阻力，在导轮上加装了单向离合器（也称自由轮）机构。

14.通过驱动太阳齿轮并使环形齿轮锁定不动就可以实现齿轮减速。

15.通过驱动太阳齿轮并使行星架锁定不动就可以实现倒档传动。

【摘要】：车速传感器用于检测自动变速器输出轴的转速，并换算成汽车行驶的车速，它也是自动变速器换挡控制的一个重要依据。NSW信号主要用于怠速系统的控制。电子控制单元自动换挡的控制是由2个或3个开关式换挡电磁阀来完成的。ECU通过车速信号和节气门开度信号使锁止电磁阀开或关，从而控制锁止正时。

任务二　控制系统的工作原理

1．掌握自动变速器电子控制系统的工作原理。

2．掌握电子控制系统中各、信号开关、执行元件的工作原理。

3．掌握电子控制系统的控制功能。

自动变速器一般都采用电控自动变速器，其优点是控制过程简单，精度高，换挡过程平顺，在教学过程中联系电控发动机的控制原理进行教学，有很多相似之处。

一、电控自动变速器电子控制系统的基本控制原理

图5-18　自动变速器电子控制系统基本控制原理

如图5-18所示，发动机工况信号由水温传感器、节所门开度传感器等提供；车速信号由车速传感器提供；开关信号由空挡启动开关、超速(O／D)开关等提供。电子控制根据传感器检测得到开度、车速、水温等运转参数，以及各种控制开关送来的当前状态信号，经运算比较和分析后按设定的程序，向各个执行器发出指令，以操纵阀板总成中各种控制阀的工作，从而最终实现对自动变速器的控制。

二、电控自动变速器电子控制系统中各传感器的工作原理

1．节气门位置传感器的工作原理。

如图5-19（a）所示，自动变速器通常采用的节气门位置传感器。节气门轴带动线性电位计和怠速开关的滑动触点。VC端子为5V的输入电压，VTA是信号输出端子，IDL为怠速信号输出端子，E2为地线。节气门开度变化时，VTA向发动机提供变化的电压信号。

节气门关闭时，怠速开关接通；节气门开启时，怠速开关断开。当节气门开度不同时，电位计不同，如图5-19（b）所示，节气门开度增大，VTA 输出电压增加。这样节气门开度的变化转变为电压信号输入电子控制单元，电子控制单元就可获得节气门变化的信号和变化的速率，以此作为其控制不同行驶条件下的挡位变换的重要依据。

图5-19　线性可变电阻式节气门位置传感器的结构与输出特性

图5-20为线性可变电阻式节气门位置传感器（TPS）与ECU的线路连接示意图，图中VC端子为5V的输入电压，VTA是信号输出端子，IDL为怠速信号输出端子，E2为传感器搭铁，E1为ECU搭铁，+B为蓄电池电压。

2．车速传感器的工作原理。

车速传感器用于检测自动变速器输出轴的转速，并换算成汽车行驶的车速，它也是自动变速器换挡控制的一个重要依据。如图5-21所示，电磁式车速传感器固定于自动变速器输出轴附近的壳体上，靠近安装的输出轴上的停车锁止齿轮（感应转子）转动时，停车锁止齿轮的凸齿不断靠近或离开车速传感器，感应线圈内的磁通量发生变化，从而产生交流感应电压，电子控制单元根据感应电压脉冲频率的大小计算出车速。

图5-20　线性可变电阻式节气门位置传感器（TPS）与ECU的线路连接

图5-21　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 电子控制单元（ECU）。

3．水温传感器的工作原理。

温度传感器的内部是一个热敏电阻，如图5-22（a）所示，它具有负的温度电阻系数特性。即水温越低，电阻越大;反之，水温越高，电阻越小，如图5-22（b）所示。

图5-22　冷却水温度传感器

水温传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却水的温度，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。自动变速器用于控制变速器的升超速挡和锁止的锁止控制。冷却水温度传感器与电控单元的连接如图5-23所示。

图5-23　冷却水温度传感器的电路

4．空挡启动开关（NSW）的工作原理。

NSW信号主要用于怠速系统的控制。ECU利用这个信号区别变速器是处于P或N（停车或空挡），还是处于L、2、D或R状态（行驶状态）。

当点火开关在ST位置时，空挡启动开关NSW端与蓄电池正极相连。若自动变速器处于L、2、D或R等挡位行驶挡时，空挡启动开关断开，NSW端是高电位;若自动变速器处于P或N挡位时，空挡启动开关闭合，由于启动机的阻抗很小，NSW端是低电位。

5．电子控制单元（ECU）及其控制内容。

自动变速器电子控制单元是电子控制系统的控制核心，它根据各传感器及控制开关的信号和设定控制程序，通过运算分析，向各个执行器输出控制信号，从而实现对自动变速器的控制。其控制内容主要有以下方面：

（1）换挡控制：自动变速器的换挡控制就是在汽车的行驶过程中，选择最佳时刻换挡，即选择最佳的换挡车速，以使汽车的动力性和经济性最佳。最佳的换挡车速与节气门开度、操纵手柄的位置、模式开关的位置有关。节气门开度越大，升挡和降挡车速越高；节气门开度越小，升挡和降挡车速越低，这种规律十分符合汽车的实际使用要求。操纵手柄的位置和模式开关的位置不同时，对汽车的使用要求也有所不同，因此其换挡规律应作相应的调整。电子控制单元自动换挡的控制是由2个或3个开关式换挡电磁阀来完成的。

（2）超速挡控制：当变速器的超速挡开关打开时，变速器可以随车速升高逐渐升挡，最后升入超速挡。变速器在超速挡工作时，若ECU获得某些信号，变速器就会马上自动从超速挡降挡。变速器的控制电脑在接收到下述信号时，将取消OD挡的操作：

①超速挡开关置于OFF。

②发动机水温信号为0，发动机的水温低于规定温度。

③巡航控制信号为0，车速偏离规定车速10km/h以上。

（3）锁止系统的控制：在发动机和ECT ECU的中，已存入了每一种行驶方式下锁止离合器的工作情况的程序。ECU通过车速信号和节气门开度信号使锁止电磁阀开或关，从而控制锁止正时。依靠锁止电磁阀的开或关，锁止继动阀变换作用于变矩器上的油路，使锁止离合器接合或脱开。有下列工况之一，锁止离合器停止锁止：

①升挡或降挡期间ECU会把锁止电磁阀电路暂时切断以减轻换挡冲击。

②制动开关接通(制动)。

③节气门位置传感器“IDL”触点闭合(节气门全关)。

ECU除利用锁止电磁阀来控制正时，还可以用来调节锁止离合器的液压，从而使锁止离合器平顺的接合和脱开。

（4）主油路油压控制：主油路油压由主油路调压阀调节，早期的电子控制系统中由节气门阀输出油压和倒挡油路油压对其进行反馈控制。新型电子控制自动变速器由电子控制单元主要根据节气门的开度、挡位、油温及换挡等信号，计算得到相应的主油路压力值，并通过输出相应的占空比脉冲信号来控制油压电磁阀的开、关比率，实现对主油路的控制。

节气门开度越大，主油路油压越高，节气门开度越小；主油路油压越低，倒挡的主油路油压较前进挡高。

（5）发动机转矩控制：当ECU根据接收的各种信息，判断变速器需要换挡时，会发出一信号暂时延迟点火正时，来控制发动机转矩，以使换挡平顺。

（6）自我诊断功能：当传感器、电磁阀或降挡开关发生故障时，ECU通过“O／D OFF”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监测出上述元件有故障时，它便将之存储在存储器中，由于有备用电压，即使发动机熄火也不会消失。所以，排除故障后，要进行专门的故障代码消除程序才能将之从存储器中抹去。

（7）失效防护功能：若电控系统出现故障，ECU具备电磁阀备用功能和车速传感器备用功能，使车辆继续行驶，以保证汽车的基本行驶能力。

1．简述电控自动变速器电子控制系统的基本控制原理是什么？

2．下图是线性节气门位置传感器工作原理示意图。

（1）线性节气门位置传感器工作原理是什么？

3．简述磁电式车速传感器的工作原理。

4．画出磁电式车速传感器的输出信号曲线。

5．下图是冷却水温传感器工作原理示意图，回答：

（1）冷却水温传感器工作原理：

（2）如图，水温越高，电阻______，输出电压越______。

6．简述ECU的控制功能。

通过对任务二的学习，你能给自己和老师一个评价吗？

1．老师的讲解生动、形象，态度和蔼可亲吗？　　　　　　（　　　　　　　　　　）

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第5章 电子控制自动换挡系统结构和工作原理ppt课件

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