自动变速器液控、电控液压控制系统.ppt

自动变速器控制系统 一 电控变速器与液控自动变速器的对比 液压式控制系统工作过程示意图 电液式控制系统工作过程示意图 1 电控变速器与液控自动变速器的对比 1 换档信号液控换档信号取决于节气门开度和车速 电控换档信号包括发动机温度 节气门开度 车速进气管真空度等 2 阀板液控变速器 阀板结构复杂 液压回路多 控制阀多 电控变速器 减少回路和阀板的数量 阀板结构简单 3 控制液控变速器 换档时刻不精确 换档有冲击和振动 电控变速器 换档精确 减少换档冲击和振动 4 性能液控变速器 工作相应慢 经济性动力性较差 可靠性低 电控变速器 工作相应迅速 经济性和动力性提高 系统可靠性提高 一 液压控制系统 液压控制系统的组成 换档阀两端作用着节气门油压和速控油压 换档时 两端油压发生变化 使换档阀产生位移 改变油路 从而实现换档 液控自动变速器换档原理 手控阀作用 自动变速器选档手柄每一档位对应手控阀的一个位置 可控制阀体上不同油路的导通和关闭 液压系统档位变换的控制 要在该油路基础上进行 2 手控阀控制原理手控阀在P R N D 2 L不同位置时 油路的导通情况如图所示 驾驶员通过操纵手柄拨动手动阀 使进入手动阀的主油路与不同的控制油路接通 或直接将主油路压力油送入相应的换挡执行元件 如前进离合器 倒挡离合器等 并使不参加工作的控制油路与泄油孔接通 这些油路中的压力油泄空 从而使控制系统及自动变速器处于不同挡位的工作状态 B3 C2 换档阀两端作用着两个电磁阀 A B阀 控制着换档油压 电磁阀由电脑控制 换档时换档阀一端充油 一端泄油 或者两端都充油 泄油 使换档阀发生位移而换档 二 电控自动变速器 2 电控系统的组成 电控系统包括传感器 ECU和执行元件 1 ECU的作用用来接收 存储 处理和发送信息 2 传感器的作用检测对变速器产生影响的汽车 发动机在不同工况下的各种信息 并将得到的信息转换为计算机能接受的电信号 为计算机工作提供可靠 真实的信息 3 执行元件的作用接受计算机输出的指令 完成设定的任务 将电控形式的指令转变为控制目标的物理运动 常用执行元件有电磁阀和步进电机 一 电子控制单元的组成 从硬件物理结构上 可分为壳体 接口 电路板和电路等 从功能方面可分为恒定电源 输入转换电路 微处理器和输出驱动电路 1 微处理器 是计算机的计算和决策芯片 用来接收 存储 处理和发送信息 用户可通过程序设定达到特定的功能要求 1 程序设定指使微处理器对外部事件进行判定 对收集到的信息进行分析处理 并产生相应的输出指令 2 存储器程序以编码的形式存于存储器中 通电后即可调取 实现控制功能 只读存储器ROM 随即存储器RAM 电擦除可编程只读存储器EPROM和可保持存储器KAM 只读存储器ROM其中的信息只能被读取 不能写入和擦除 随即存储器RAM暂时存储所需信息 断电后消失 电擦除可编程只读存储器EPROM用于存放一些用于不同车型的专用程序 可即插即用 可更换 可保持存储器KAM点火开关断开时 信息仍可保存 但当汽车电源与计算机断开时 信息被擦除 2 输入转换电路 用来接收 转换和处理信息 使之成为微处理器能够处理的信号 3 输出驱动电路 用来输出 转换和放大信息 使之驱动执行装置 实现控制目的 4 软件 1 软件与硬件匹配部分输入输信号的调制 滤波 放大 电控单元的初始化等 2 软件的控制功能部分根据系统需要实现控制功能 4 自诊断和测试通信程序系统特性数据的存储和校正数据的存储 便于微处理器调取 二 传感器 为将系统的各种物理量转化为电量 输入转化电路 产生能为微处理器识别的数字信号 这些物理量包括 转速 加速度 压力 位置 温度及各种开关等 1 车速传感器 检测变速器输出轴转速 1号车速传感器 位于仪表板车速表处 2号车速传感器 位于变速器输出轴处 正常情况下 变速器电控系利用2号传感器的信号进行换档控制和锁止控制 1号传感器的信号作为备用 如果两个车速信号均正确 来自2号车速传感器的信号在与1号车速传感器的输出比较以后 用于换档正时控制 2020 3 17 35 可编辑 如果2号车速传感器的信号是错误的 ECU立即停止使用该信号 改变使用来自1号车速传感器的信号换档正时 磁感应式车速传感器由转子和传感头组成 传感头由永久磁铁和电磁线圈组成 1 磁感应式车速传感器 转子旋转时 会引起感应线圈中磁通量的变化 从而产生交流感应信号电压 根据感应信号电压脉冲频率的大小来计算出车速 2 簧片式车速传感器 由固定的簧片和随转子旋转的磁铁组成 根据簧片闭合的次数计算转速 1号传感器有四块磁铁 随里程表软轴驱动 3 光电式车速传感器 2 输入轴转速传感器 用于提供输入轴转速传 用于精确控制换档过程 ECU将此信号和发动机转速信号对比 用于油路压力控制和锁止离合器的优化控制 3 空档起动开关 4 油温和水温传感器 1 油温传感器 变速器油温度传感器安装在自动变速器油底壳内或液压阀阀板上 1 水温传感器 作用用于对超速档 锁止离合器 及换档时间进行器控制 若水温较低 ECU控制变速器不能升入超速档 锁止离合器不能锁止 同时延迟换档时间 5 超速档开关 2 OD开关断开3 OD开关开关工作情况表 6 制动灯开关 装在制动踏板支架上 当踩制动踏板时 制动灯点亮 同时信号电路接通 向电控单元提供12V信号电压 该开关用于锁止离合器控制和后坐控制 7 行驶模式选择开关 8 巡航控制开关 巡航控制系统可以通过设定 不需要驾驶员控制 使汽车在一定车速范围内行驶 减少驾驶员的劳动强度 车辆正常巡航行驶时 信号电压为12V 变速器可升入超速档 并且锁止离合器可以进行锁止 当汽车车速偏离巡航车速4 10Km h时 信号电压为0V 使变速器解除锁止离合器的锁止 同时限制升入超速档 9 节气门位置传感器 向电控系提供节气门开度信号 用于换档控制 锁止离合器 强制降档及油压等的控制 节气门位置传感器的信号电压为线性变化 否则将无法用于变速器控制 Vc为5V VTA是信号输出端 电压0 5V IDLE在怠速触电闭合时为0V 其他时间为12V 三 输出装置 1 开关型电磁阀主要由线圈 弹簧 衔铁和球阀等组成 根据控制原理可分为常开式和常关式 电磁式执行元件是把控制系统输出的电信号转换为机械直线运动的元件 三种工作方式 控制一条油路保持油压排空 开启和关闭某一油道 控制油路流向变化 2 脉宽调制电磁阀主要由线圈 弹簧 衔铁和滑阀和阀体等组成 根据计算机发出的有一定频率的脉冲指令信号 改变电磁线圈中电流的大小 使滑阀出于不同的位置 以调节液压系统的压力 控制信号为一个固定频率的脉冲信号 电磁阀反复地开启关闭 ECU改变每个脉冲周期内电流的占空比 改变电磁阀地开闭持续时间 实现对油压的控制 占空比系数 高电平的通电时间 一个信号周期的时间 1 换档正时控制 1 ECTECU将选档手柄在各位置 D 2 L 及各行驶模式下的最佳换档方式事先编成存入存储器中 2 ECTECU根据各信号 在合适的时刻 通过控制1 2号电磁阀的通断电方式 进行档位变换控制 3 ECTECU一般只对前进档时提供换档和锁止控制 而其他档采用机械方式控制 2 发动机转矩控制 为了防止换档冲击 在换档时 除了对工作油压进行缓冲外 ECU还将减小点火提前角 使输出转矩临时下降 更有利于离合器 制动器的平稳接合 ECTECU根据手柄位置 行驶模式 换档方式 发动机转速Ne VTA THW 输入轴转速度等信号 根据目前档位变化 1 2 2 3 3 4 4 3 3 2 2 1 确定最佳点火提前角 3 后坐控制 在手柄从N D时 为防止动力突然传递产生冲击和车辆尾部下沉现象发生 通常先使变速器进入2档或3档 然后再进入1档 控制条件 发动机处于怠速 节气门IDL触电闭合 制动灯开关接通 选档手柄从N D 发动机水温正常 车速为0 4 超速档解除控制 在手柄位于D位置时 变速器可正常升入超速档 但当出现下列情况或操作时 将从超速档降档或不能升入超速档 控制条件 超速档开关OFF 发动机水温低于60 C时 汽车巡航行驶时 若车速低于设定巡航车速4 10Km 油门迅速全开时 手柄移入2 L位置时 5 变矩器锁止控制 1 锁止条件 发动机水温正常 高于60 C 车辆在2档 3档或4档行驶时 车速高于规定车速 60Km h 油门开度小于85 2 解除锁止的条件 发动机水温低于60 C 制动灯开关接通时 发动机怠速时 巡航行驶时 若车速低于设定4 10Km h时 手柄移入L位置时 油门开度大于85 车速低于规定车速 6 减速降档控制 汽车以OD档行驶时 若松油门 车速会不断下降 变速器会降档 但先不降入D3档 而是先短时降入D2档后 再升入D3档 以缓和降档冲击 控制条件 手柄在D位置 发动机水温高于70 C时 油门的怠速