汽车底盘电控技术》第1章电控自动变速器结构原理及检修

2020/5/20,1,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2,第1章电控自动变速器结构原理及检修,学习目标1.掌握自动变速器电子控制系统的组成及工作原理2.掌握自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理及检测3.熟悉自动变速器电子控制系统常见故障的诊断,3,第1章电控自动变速器结构原理及检修,学习主要内容自动变速器的组成、类型；电控自动变速器的基本工作原理；电控自动变速器电子控制系统主要元件的结构及原理；电控自动变速器电子控制系统主要元件的检测方法；电控自动变速器常见故障诊断；典型车型自动变速器电子控制系统简介。,4,第1章电控自动变速器结构原理及检修,学习重点难点自动变速器电子控制系统主要元件的结构、原理及检修。教学方法及教具讲授、现场教学、课件教学时数14课时,5,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.1自动变速器概述,1.1.1自动变速器的组成与类型1.自动变速器的组成1）液力变矩器2）变速齿轮机构3）液压控制系统4）电子控制系统,图1-1液力变矩器,6,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.自动变速器的类型1）按驱动方式分类2）按前进挡的挡位数分类3）按齿轮变速器的类型分类4）按控制方式分类,7,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.1.2电控自动变速器的基本工作原理,图1-2电液式自动变速器,8,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.2.1信号输入装置1.节气门位置传感器作用：获得节气门开度信号、变化速率信号。位置：节气门体上，与节气门联动结构及原理：线性可变电阻,1.2自动变速器电子控制系统的结构及原理,图1-4节气门位置传感器,9,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.车速传感器类型：电磁感应式；笛簧开关式；光电式作用：获取车速信号。位置：变速器输出轴附近结构及原理：电磁感应原理,图1-5车速传感器安装位置,图1-6电磁感应式车速传感器工作原理示意图,10,第1章电控自动变速器结构原理及检修,3.输入轴转速传感器作用：获得变速器输入轴转速信号，以精确换挡及优化锁止离合器工作，减少冲击。位置：输入轴附近结构及原理：同车速传感器,输入轴传感器示意图,11,第1章电控自动变速器结构原理及检修,4.发动机转速传感器作用：获得发动机转速信号，精确换挡及变矩器锁止控制。5.变速器油温传感器换挡挡制、油压控制、锁止离合器控制。6.其他传感器（1）水温传感器。水温较低时，延迟升挡；未达正常温度，可阻止变矩器锁止；温度过高，使变矩器锁止。（2）气温传感器。（3）气压传感器。,12,第1章电控自动变速器结构原理及检修,7.超速挡开关(O/D)-日本/FORD/CHRYSLER位置：换挡杆/仪表台作用：在D位时控制超速挡的使用。原理：接通时，“O/DOFF”灯亮，不能上O/D；切断时，“O/DOFF”灯熄灭，能上O/D。,图1-11超速挡开关,图1-12超速挡开关原理图,13,第1章电控自动变速器结构原理及检修,8.模式选择开关位置：换挡杆旁作用：用于选择AT的控制模式（换挡规律），以满足不同的使用要求模式：经济模式（Economy）-使发动机经常处于经济转速范围，提高经济性动力模式(Power/Sport)-使发动机经常处于大功率转速范围，提高动力性普通模式(Normal)-两者之间问：各个模式下AT换挡规律有何不同？手动模式：手自一体自动变速器,图1-13模式选择开关,14,第1章电控自动变速器结构原理及检修,15,第1章电控自动变速器结构原理及检修,9.空挡起动开关（多功能开关）位置：手动阀摇臂轴作用：检测换挡杆的位置控制AT工作控制发动机起动-P/N起动开关挡位指示灯倒挡灯信号,图1-17空挡起动开关与电路,图1-16空挡开关的位置,16,第1章电控自动变速器结构原理及检修,10.制动灯开关作用：如踩下，ECU将解除变矩器锁止，以防止突然制动熄火。,17,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.2.2电控单元类型：单独型；共用型控制内容：1）换挡时刻控制2）主油路油压控制3）锁止离合器控制4）换挡品质控制5）自动模式选择控制6）发动机制动作用控制7）输入轴转速传感器控制8）故障自诊断和失效保护功能,18,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1）换挡时刻控制目的：使AT在任意行驶条件下均按最佳换挡时刻进行换挡，经济性/动力性因素：节气门开度换挡杆、模式开关实现：23个换挡电磁阀组合控制（比较：液力式控制系统由什么控制换挡？）,换挡规律：换挡图,图1-19自动换挡规律图,19,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）主油路油压控制控制：主油路调压阀-取决于节气门油压节气门阀-机械式/真空式（传统，淘汰）油压电磁阀-脉冲线性式电磁阀工作：（1）油门加大时。（2）倒挡时。（3）特殊修正。a、前进低挡（如：S、L或2、1）时，驱动力较大，升高主油压b、换挡时，降低主油压，减少冲击c、油温低时（锁止禁止工况：油温60度；V动力模式在D位时，油门踩下速率低，选E；较大，选P在D位时，如节气门开度小于1/8，PE,23,第1章电控自动变速器结构原理及检修,6）发动机制动控制原理：当满足条件时，ECU通过电磁阀控制强制制动器/离合器工作，使AT具有/不具有发动机制动功能。因素：换挡杆位置、车速、节气门开度等。,24,第1章电控自动变速器结构原理及检修,7）输入轴转速传感器控制获得泵/涡轮转速比或曲轴/变速器输入轴转速比，以进行精确换挡油压、减扭矩、锁止离合器的控制，提高换挡品质与舒适性。8）故障自诊断和失效保护功能作用：及时发现故障，并在发现故障后，使AT保持最基本工作能力，以便驶入维修厂。工作：ECU时刻监视传感器、开关及电磁阀工作，异常时故障灯亮；出现故障后，故障将以故障码形式存于ECU；出现故障后，以失效保护模式让AT保持基本行驶能力。,25,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.2.3执行器执行元件电磁阀类型：开关式、脉冲线性式。1）开关式电磁阀结构：电磁线圈，衔铁，回位弹簧等。作用：开/关油路。工作：通电时，衔铁下行，泄油口关，油路加压；断电时，衔铁回位，泄油口开，油路泄压。,图1-20开关式电磁阀,26,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）脉冲线性式电磁阀结构：电磁线圈，衔铁等。作用：控制油压。原理：改变占空比，精确控制油压。概念：占空比,脉冲线性式电磁阀示意图,27,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.3电控自动变速器电子控制系统的检测,1.3.1传感器的检测1.节气门位置传感器的检修1）节气门位置传感器的检测,图1-29节气门位置传感器的检测,图1-30雷克萨斯LS400轿车节气门位置传感器电路,28,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）节气门位置传感器的调整,图1-31节气门位置传感器的调整,29,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.车速传感器和输入轴转速传感器的检修1）车速传感器或输入轴转速传感器的感应线圈电阻的测量及方法,图1-32车速传感器感应线圈电阻的测量,30,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）车速传感器或输入轴转速传感器的输出脉冲的测量,图1-33输入轴转速传感器输出脉冲的测量,31,第1章电控自动变速器结构原理及检修,3.冷却液温度传感器和液压油温度传感器的检修,图1-34冷却液温度传感器和液压油温度传感器的检测,32,第1章电控自动变速器结构原理及检修,4.挡位开关的检修1）挡位开关的检测,图1-35挡位开关的检测,33,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）挡位开关的调整,图1-36操纵手柄的调整,34,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.3.2ECU的检测1.注意事项2.检测方法,图1-38电控单元各接脚电压的测量,35,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.3.3执行器的检测1.开关式电磁阀的检测1）就车检测阻值：1030,图1-41开关式电磁阀发的就车检测,36,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）性能检测,图1-42开关式电磁阀的性能检测,37,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.脉冲线性式电磁阀的检测1）就车检测阻值：262）性能检测,38,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.4.1故障自诊断方法：仪器检测；人工读码,1.4电控自动变速器控制系统的故障诊断,39,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.仪器检测（1）检测仪简介专用检测仪通用检测仪:Snap-on;IAE（2）接口位置（3）检测内容读码；清码；读数据流；系统测试,汽车电脑检测仪示意图,40,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.人工读码方法：将自诊插头的自诊孔与接地孔连接，观察警告灯闪码。特例：Fiat五脚油门；Chrysler五次点火开关,电脑检测插座示意图,41,第1章电控自动变速器结构原理及检修,表1-6凯美瑞轿车A140E电控自动变速器故障代码表,42,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.5典型车型自动变速器的电子控制系统,1.5.1上海大众帕萨特B5采用的自动变速器1.电子控制系统简介包括：Digimat电控单元J217、车速传感器G68、节气门电位计G69、ATF油温度传感器、换低挡开关F8、巡航控制装置J213、锁定换挡杆电磁线圈N110、电磁阀N8893、多功能开关F125及V.A.G1551（或V.A.G1552）诊断插头1）电控单元,图1-47自动变速器J217安装位置,图1-48Digimat电控单元外形,43,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2）传感器（1）节气门电位计G69。位置：进气道旁边。作用：为Digimat电控单元提供关于节气门位置的信息。结构：,图1-49节气门电位计,44,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（2）车速传感器G68。位置：位于变速器壳体顶部的右侧上。作用：提供车速信号给Digimat电控单元。结构：,图1-50车速传感器G68安装位置,图1-51车速传感器,45,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（3）多功能开关F125。位置：位于变速器壳体旁。作用：结构：,图1-52多功能开关F125安装位置,图1-53多功能开关,46,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（4）发动机转速传感器和变速器转速传感器。位置：在变速器顶部的左侧。作用：在车速传感器发生故障时，作为车速传感器的替代信号。结构：,图1-54变速器转速传感器安装位置,47,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（5）换低挡开关F8。位置：安装在发动机舱的横隔板上。作用：当加速踏板踩下并超过节气门全开点时，换低档开关便动作。开关动作时，将在较高状态的换档点上强制换档并且从高档换入低档位。结构：,图1-55低速挡开关,48,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（6）ATF油温度传感器G93。位置：位于阀体旁，处于ATF油中。作用：监测ATF油温度。结构：,图1-56ATF油温传感器安装位置,49,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（7）制动灯开关F。位置：安装在制动踏板旁。作用：对于换挡杆锁止功能来讲，提供需要制动踏动作的信息。结构：,图1-57制动灯开关F,50,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（8）ECO/SPORT切换键E122。位置：位于换挡杆旁。作用：每按切换键一次，实现SPORT和ECO换挡模式之间的一次切换。结构：,图1-58ECO/SPORT切换键,51,第1章电控自动变速器结构原理及检修,3）执行元件（1）阀体上的电磁阀N88N93。位置：用螺栓紧固在变速器壳体底部。作用：由电控单元控制并通过换挡阀将来自于ATF油泵的油压直接分配给换挡元件。结构：,图1-59阀体总成,图1-60变速器阀体上的电磁阀,52,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（2）变速杆锁止电磁阀N110。位置：变速杆上作用：当踩制动踏板时，电磁线圈的接地端被断开，变速杆锁定功能被解除。结构：,图1-61变速杆锁止电磁阀安装位置,图1-62变速杆锁止电磁阀,53,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（3）起动电动机闭锁器与倒车灯继电器J226。位置：位于中央接线板上左侧作用：用于倒车灯的开与关。结构：,起动电动机闭锁器和倒车灯继电器安装位置及电路图,54,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（4）巡航控制系统J213。位置：安装在转向柱开关上作用：由Digimat电控单元供电，进入巡航的前提条件是汽车处于前进挡行驶并且车速大于30km/h。结构：,图1-65巡航控制开关,55,第1章电控自动变速器结构原理及检修,（5）故障诊断插头。位置：位于变速杆前面的饰盖下面作用：K导线用于Digimat电控单元和V.A.G1551/1552之间的快速数据传输，L导线用于故障显示，并以闪光代码和测试灯的形式显示故障。结构：,图1-66故障诊断连接接口位置,图1-67故障诊断插头,56,第1章电控自动变速器结构原理及检修,2.自动变速器故障自诊断（1）进行自动变速器故障自诊断的条件（2）连接故障阅读仪V.A.G1551和选择功能（3）查询故障码（4）清除故障码（5）进行基本设定（6）读测量数据块注意：在实车上进行。3主要电子元件的检测注意：在实车上进行。,57,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1.5.2广州本田雅阁2.4L采用的自动变速器1.电子控制系统简介组成：动力系控制模块（PCM）、传感器和电磁阀。位置：,图1-70电子控制系统在驾驶室内的安装位置,58,第1章电控自动变速器结构原理及检修,功能框图,59,第1章电控自动变速器结构原理及检修,1）换挡控制根据来自传感器和开关的各