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1、第五节 电控系统,第五节 电控系统,概述 系统组成控制原理控制内容,自动变速器控制流程,电控系统组成,一、概述,作用：是液压控制系统的控制装置。以电脑为控制核心，通过节气门位置传感器、车速传感器等，将车辆的运行状态参数，转变为电信号，输送到控制单元电脑中，由电脑根据预先储存的程序，对电磁阀等执行元件发出指令，来控制液压阀体中油路的走向。组成：电脑、传感器、执行器。,（一）控制单元,电子控制单元是电控系统的核心控制元件。它实际上是一个微型计算机，一方面接收来自传感器的信号，另一方面完成对这些信息的处理，并发出相应的指令来控制执行元件的正确动作。传感器是感知信息的部件，负责向电子控制单元提供系统的
2、工作情况和运行状况，从而使电子控制单元正确的管理系统的运转。执行元件负责电子控制单元发出的各项指令，是指令的完成者。,二、系统组成,（一）控制单元,作用：接受信号处理信号发出指令监控作用替代信号,68个插脚,输入信号插脚数：11输出信号插脚数：15电源线插脚数：3(23#/1545#/30 60#/30)接地线插脚数：1(1#)诊断接口插脚数：1(24#),宝来：01、03、06、09、10、11、12、15、18、20、21、22、23、24、25、29、40、43、44、45、47、54、55、56、57、58、62、63、65、66、67,捷达：01、06、09、10、11、12、13、
3、15、16、18、19、20、21、22、23、24、29、40、41、43、44、45、47、54、55、56、57、58、62、63、65、66、67,紧急状态：,如果部分或全部电子控制系统出现故障，则自变箱进入紧急状态。在这种状态下，只有1、3、R档可以使用。,控制单元采集驾驶员的个人信息做为辅助换档信号。自动变速器控制单元同发动机控制单元可实现互相通讯，保证换档平顺。,传统的自动变速箱档位控制,根据油面踏板位置和车速，按照换档特性曲线来进行换档。换档点的选择是相对固定的，在一定的油门踏板位置和车速下总是在相同的点进行换档。,模糊逻辑,89年型的AG4自动变速箱：,引入了动力型和经济型换
4、档特性曲线，可以由驾驶员来进行选择。这两种换档程序的切换通过选档杆旁边的 ECO-SPORT开关来实现。ECO为经济型换档程序，它较早地升档并较晚地降档，因此使转速降低、燃料消耗减少。SPORT为动力型换档程序，在同样的油面踏板位置时，它都在较高的车速下进行升档和降档，因此使转速和行驶功率提高。,模糊逻辑,95年型的AG4自动变速箱：,依赖于行驶阻力的换档程序，该换档程序识别行驶阻力如上坡、下坡行驶，拖挂和逆风。控制单元根据车速、节气门开度、发动机转速和汽车加速度计算行驶阻力，并由此确定换档点。依赖于驾驶员和行驶状况的换档程序是根据Fuzzy-Logik模糊逻辑的原理来工作。根据油门踏板的操纵
5、速度，控制单元获得一个由模糊逻辑确定的动力性系数。由这个动力性系数可以在更趋向燃料消耗或更趋向行驶功率之间滑动地确定换档点。因此在ECO和SPORT换档曲线之间可以有任意多的换档点，可以对驾驶员的个性需求作出更灵敏的反应。,模糊逻辑,自动变速箱控制单元在考虑油门开度和车速来确定换档点的同时，又考虑到驾驶员踏下油门踏板的速度，由此出现了无数条换档曲线，实现了控制。,（二）传感元件,G69-节气门电位计G38-变速器转速传感器G68-车速传感器G28-发动机转速传感器F125-多功能开关F-制动灯开关F8-强制低速档开关G93-变速器机油温度传感器,1、G69-节气门电位计（节气们位置传感器）,信
6、号通过发动机控制单元传递至自动变速箱控制单元,信号及作用：,信号：1、节气门位置信号（节气门开度）2、节气门踏下速度信号（节气门开度的变化速度）,作用：,A、换档正时控制（确定换档点）（与速度信号配合，程序控制）B、锁止正时控制（确定锁止点）C、油压控制（使换档时速度变化较平稳),当G69出现故障（如信号中断），J217不进入应急状态，此时以中等负荷信号（50%）来进行工作，但此时停止逻辑控制。锁止离合器停止工作。（变速箱此时无刚性档）当G69输出电压过高，会造成3档和4档出现换档冲击，3档和4档升档点严重滞后，严重时没有3档和4档。,2、G38-变速器转速传感器（永久磁铁外包线圈）白色插头,
7、信号及作用,信号：获得大太阳轮转速信号,作用：,识别换档时刻，推迟点火提前角，降低发动机转矩，减小换档冲击。在换档过程中控制片式离合器和制动器油压，使换档平顺。如G38出现故障，变速箱进入紧急状态，并且可以用VAG1551的02功能进行查询。,3、G68-车速传感器（黑色插头）,信号及作用,信号：车辆行驶速度信号（输出齿圈的转速）,作用：,根据车速传感器信号和G69信号，用以确定换档时刻。和发动机转速传感器G28（或输入轴转速传感器）控制锁止离合器滑差。（滑差控制）保证巡航系统工作（D、3、2档，车速30km/h）(车速调节)。,如G68有故障时：,用G28信号作为替代信号变扭器中的锁止离合器
8、不会锁止由于G68有替代信号，因此自动变速箱不会进入应急状态,注意：G68和G38的线束端子接反后会造成变速器无法升档。,4、G93-ATF油温度传感器,负温度系数电阻,负温度系数电阻的电阻特性,信号及作用：,信号：ATF油温度作用：使自动变速箱工作在最适宜的温度,如油温超过150,锁止离合器锁止（不让油液发生搅动）如油温仍不下降，则自动变速器自动切换到下一档,电阻发生故障：,故障反应为温度高(发生短路)，则无法进入高档如反应为温度低（发生断路），则换档缓慢，不容易进入高档,如电阻发生故障，则自动变速箱不进入应急状态，用VAG1551可对故障进行检测并且可用08功能阅读其温度反应值。,5、G2
9、8-发动机转速传感器,信号及作用：,信号：感知发动机的转速，通过J220来获取,作用：,可做为G68的替代信号用来与车速传感器G68做比较，确定锁止离合器的打滑量,通过发动机转速信号和车速信号比较，根据速度差识别出锁止离合器的打滑状态，如果滑差过大，即转速差过大，变速器将增大锁止压力，使滑动相对减小。,如G28故障发生在J220前，则发动机熄火，如发生在J220与J217之间，则变速箱进入应急状态。G28可用VAG1551对其进行故障查询和数据读取。,6、F8-强制低速档开关,与油门拉索制成一体，节气门在全开或超过95开度时，此开关应闭合。,控制单元可根据油门踏板踏下速度强制降档。,如果触动此
10、开关：,当车速120 km/h时，触动此开关,J217不反应。当车速50或等于50 km/h时，触动此开关，则向下换一档当车速约等于80 km/h时，触动此开关,切断空调机8s。,故障：,如此开关有故障，自动变速箱不进入应急状态，可用VAG1551对其进行故障查询和数据读取。如更换拉索，要做基本设定。,7、F125-多功能开关,由变速杆拉索控制。,信号及作用：,信号：获得排档操纵杆的位置信号作用：接通倒车灯开关（挂倒档时）若排档杆位于行驶档位（PN以外档位），则控制起动机电路使其无法通电 控制巡航系统（D、3、2）如信号中断则变速箱进入应急状态，可用VAG1551对其进行故障查询和数据读取。控
11、制单元认为变速杆处于D位，故障码显示“F125开关状态不稳定”。,8、F-刹车灯开关,安装在制动踏板臂上。,信号及作用：,信号：获得驾驶员制动信号作用：用于解除排档杆锁定 用于解除巡航系统工作,1、此开关无故障存储，但可用08功能 进行查询。2、如此开关发生故障自动变速箱不进入应急状态,（三）执行元件,滑阀箱变速杆锁止电磁铁 N110起动锁止和倒车灯继电器 J226发动机控制单元速度调节装置*空调装置变速杆位置指示板*,1、阀体,共有8个阀，N88、N89、N90、N91、N92、N93、N94及一个手动阀,阀分为两种：开关阀和渐进阀（调压阀）开关阀有：N88、N89、N90、N92、N94
12、渐进阀有：N91、N93,9.螺栓，5Nm 安装是必须先用手拧紧两个 中心螺栓（箭头所示）,如何调整手动阀操纵杆？,将换挡轴放入“P”挡将带有手动阀的操纵杆插入滑阀箱并插到底（箭头所示）手动阀必须靠紧台肩，用4Nm力矩拧紧螺栓必须更换螺栓和手动阀的固定卡夹,控制原理,换档时刻控制（换档正时控制）锁止时间和锁止压力控制油压控制发动机转矩控制换档品质控制自诊断功能失效保护功能自动模式选择控制发动机制动作用控制使用转速传感器的控制,换档时刻控制,换档模式控制：在驾驶时，根据驾驶模式选择开关位置自动设定换档模式。换挡点控制：这是变速器电脑最重要的控制内容之一。汽车在每一特定行驶工况，都有一个与之对应的
13、最佳换档点。电脑可以保证在任何行驶条件下都按最佳换档点进行换档，以确保动力性、经济性。汽车行驶时，电脑通过接收模式选择开关、档位开关、车速传感器、节气门位置传感器信号，经运算电路处理，控制油压调节电磁阀和换档电磁阀，由电磁阀的动作决定压力油通往各操纵元件的流向，以实现档位的自动变换。换档曲线：即换档规律曲线，分为升档曲线和降档曲线。换档曲线反映的是节气门开度、车速、换档时刻的关系，它可作为换档时刻是否正确的判断标准。,换档曲线,液控换档规律曲线：较平缓，是连续渐进变化的。电控换档规律曲线：是阶梯状。升档曲线与降档曲线不重合，一般升档曲线晚于降档曲线。一般情况下，节气门开度已定，升档车速高于降档
14、车速，这是普遍规律，与汽车的行驶状况相适应。,锁止时间和锁止压力控制,锁止控制程序：各种工作条件下的最佳锁止离合器控制程序存储在电脑存储器内，电脑可以根据变速器档位、选取的控制模式等工作条件从存储器内选择出相应的锁止控制程序，再将车速、节气门开度与锁止控制程序进行比较。锁止电磁阀：早期的为开关阀，结合和分离瞬间完成，传动系冲击大，影响平顺性；目前多采用脉冲阀，可线性控制油压，使结合过程柔和。,在以下情况下可以强制解除锁止：,当汽车采取制动或节气门全闭时，为防止发动机失速，电脑强行解除锁止；如果发动机冷却液温度低于60度时，离合器分离，可以加速预热，提高总体驾驶性能。,油压控制,主油路油压由主油
15、路调压电磁阀调节。油压电磁阀为脉冲线性电磁阀。电脑根据节气门开度控制电磁阀的占空比大小。主油路油压随着发动机负荷的增大而增大，以满足传递大功率时对执行元件油缸工作油压的要求。倒档工作时，要求提高油压。,在一些特殊情况下，对主油路油压进行修正：,在变速杆2位和L位时（前进低档）的油压高于D位时的油压；在换档过程中应适当降低油压以减小换档冲击，改善换档品质；在变速器油温低于工作温度（一般低于60度）时，要调低油压以防止油温低黏度大而产生换档冲击；当变速器油温过低时（低于-30度），将主油压升值最大值，以加速执行元件的结合，防止温度过低造成黏度过大而使换档过程过于平缓；在海拔较高时，发动机输出功率低
16、，将油压调低，防止出现换档冲击。,发动机转矩控制,当ECU判断需要换档时，会延迟点火，用以降低发动机输出转矩，以降低油泵油压，进而降低主油压，使换档平稳。,换档品质控制,换档油压控制：换档瞬间，降低主油压和储能器背压。减小转矩控制：换档瞬间，推迟点火或减少喷油，以降低发动机转矩。ND换档控制：在变速杆由停车档或空档位置换至前进档位或倒档位置，或相反地进行换档时，调整喷油量，将发动机转速变化减至最小程度，以改善换档质量。,自诊断功能,电脑在工作的同时不断检测个传感器、执行元件和ECU本身，当检测到故障时，点亮故障指示灯，并存储故障故障码，以便检修时读取。,失效保护功能,失效保护的目的是在传感器或
17、电磁阀出现故障时，仍可使汽车继续行驶。,自动模式选择控制,电脑通过各传感器测得汽车行驶状况和驾驶员的操作方式，经过运算分析，自动选择采用经济模式、动力模式或普通模式进行换档控制，以满足不同的行驶要求。当变速杆位于前进低档，电脑只选择动力模式。在前进D位，当加速踏板踏下的速度较低时，电脑处于经济模式；当加速踏板踏下的速度较高时，则转变为动力模式，但是一旦节气门开度低于1/8，换档规律既有动力模式转换为经济模式。电脑将撤诉和节气门开度的组合分为一定数量的区域，每个区域有不同的节气门开启速率的程序设定值，车速越低或节气门开度越大时，其设置值越小，也就是越容易选择动力模式。,发动机制动作用控制,变速器电脑根据预先储存的控制程序，在变速杆位置，车速、节气门开度等满足一定条件时，向强制离合器电磁阀或强制制动电磁阀发出电信号，打开其控制油路，使结合或制动，从而使汽车在滑行时，可以实现发动机制动。,使用转速传感器控制,有些车型是用输入轴转速传感器，检测输入与输出的速比，可以检测到执行元件是否打滑，从而用油压做补偿。有些变速器用转速传感器检测某一个换档元件的转速，从而获得换档信号，来更准确地控制换档点。电脑在进行换档油压控制，减小发动机转矩控制，锁止离合器控制时，利用输入轴转速计算，使控制的时间更加准确，从而获得最佳的换档感觉和乘坐舒适性。,
