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汽车自动变速器电子控制系统组成(下)

2018年05月11日  我爱方案网

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四、电子控制系统的ECU功能

各种车型自动变速器的电子控制装置的结构,特别是ECU内部结构及控制程序的内容,传感器、执行器及控制开关的配置和类型,控制电路的布置方式等往往有很大的不同。

有些车型的自动变速器有独立的ECU,专门用于控制自动变速器的工作。这种ECU除了和自动变速器工作有关的传感器、控制开关、执行器连接之外,往往还通过CAN网络和汽车其他系统的ECU直接通信,如发动机控制系统的ECU、巡航控制系统的ECU等,并从这些ECU中获取与控制自动变速器有关的信号,或将自动变速器的工作情况通过电信号给其他系统的ECU,让发动机或汽车其他系统的工作能与自动变速器相配合。

也有些车型的自动变速器和发动机由同一个ECU来控制,从而使自动变速器的工作能更好地与发动机的工作相匹配。例如大部分丰田汽车的电子控制自动变速器都是采用这种控制方式的。各种自动变速器ECU的控制内容和控制方式虽然不完全相同,但却有很多相似之处,通常有以下一些控制内容:

1.换档正时控制功能

自动变速器ECU的存储器中存有车辆在各种行驶模式和各挡位的最佳换挡程序,ECU根据各个传感器的输人信号决定是否需要换挡,并控制换挡电磁阀,改变液压系统的油路控制,实现换挡。ECT的ECU控制程序如图89所示。


(1)运动换挡模式

常见自动变速器的控制模式有运动模式(PWR)和常规模式(NORM),在L和S(2)挡只有常规模式换挡控制方式。

对于汽车的某一特定行驶工况来说,有一个与之相对应的最佳换挡时机或换挡车速。ECU应使自动变速器在汽车任何行驶条件下都按最佳换挡时刻进行换挡,从而使汽车的动力性和燃料经济性等各项指标达到最优。汽车的最佳换挡车速主要取决于汽车行驶时的节气门开度。不同节气门开度下的最佳换挡车速可以用自动换挡图来表示,常规换挡控制模式如图90所示、动力换挡模式如图91所示。由图91中可知,节气门开度越小,汽车的升挡车速和降挡车速越低;反之,节气门开度越大,汽车的升挡车速和降挡车速越高。这种换挡规律十分符合汽车的实际使用要求。例如:当汽车在良好的路面上缓慢加速时,行驶阻力较小,节气门开度也小,升挡车速可相应降低,即可以较早地升入高挡,从而让发动机在较低的转速范围内工作,减少汽车油耗;反之,当汽车急加速或上坡时,行驶阻力较大,为保证汽车有足够的动力,节气门开度应较大,换挡时刻相应延迟,也就是升挡车速相应提高,从而让发动机工作在较高的转速范围内,以发出较大的功率,提高汽车的加速和爬坡能力。


(2)自动换挡控制

自动变速器的换挡原理是先降挡再升挡,即随着节气门开度的增加,升挡或降挡车速增加。以2挡升3挡为例,当节气门开度为2/8时,升挡车速为35 km/h,降挡车速为12km/h;当节气门开度为4/8时,升挡车速为50km/h,降挡车速为25 km/h。所以在实际的换挡操作过程中,一般可以采用“松抬加速踏板”的方法来快速升挡。升挡车速高于降挡车速,以免自动变速器在某一车速附近频繁升挡、降挡而加剧自动变速器的磨损。

2.锁止正时控制功能

自动变速器ECU将各种行驶模式下锁止离合器的工作方式编程存人存储器,然后根据各种输入信号,控制锁止离合器电磁阀的通、断电,从而控制锁止离合器的工作。自动变速器锁止离合器的控制逻辑框图如图92所示。


(1)锁止离合器的接合

离合器锁止工作,如果满足以下5个条件,自动变速器ECU会接通锁止离合器电磁阀使锁止离合器处于接合状态。

①换挡杆置于D位,且挡位在D-2、D-3或D-4挡。
②车速高于规定值。
③节气门开启(节气门位置传感器IDL触点闭合)。
④冷却液温度高于规定值。
⑤未踩下制动踏板(制动灯开关未接通)。

(2)锁止离合器的强制取消

如果符合下面条件中的任何一项,ECU就会给锁止离合器电磁阀断电,使锁止离合器分离。

①踩下制动踏板(制动灯开关接通)。
②发动机怠速(节气门位置传感器IDL触点闭合)。
③冷却液温度低于规定值(如60℃)。
④当巡航系统工作时,如果车速降至设定车速以下至少10km/h。

早期的电控自动变速器中,控制锁止离合器的电磁阀是采用开关式电磁阀,即通电时锁止离合器接合,断电时锁止离合器分离。目前,许多新型电控自动变速器采用占空比式电磁阀作为锁止离合器电磁阀,ECU在控制锁止离合器接合时,通过改变脉冲电信号的占空比,让锁止离合器电磁阀的开度缓慢增大,以减小锁止离合器接合时所产生的冲击,使锁止离合器的接合过程变得更加柔和。

(3)换挡平顺性控制

白动变速器改善换挡平顺性的方法有换挡油压控制、减少转矩控制和N- D换挡控制。

①换挡油压控制。自动变速器在升挡和降挡的瞬间,ECU会通过油压电磁阀适当降低主油压,以减少换挡冲击,改善换挡。也有的自动变速器是在换挡时通过电磁阀来减小蓄能器背压,以减缓离合器或制动器油压的增长率,来减少换挡冲击。

②减少转矩控制。在自动变速器换挡的瞬间,通过推迟发动机点火时刻或减少喷油量,减少发动机输出转矩,以减少换挡冲击和输出轴的转矩波动。

(9)N- D换挡控制。当换挡杆由P位或N位置于D位或R位时,或由D位或R位置于P位或N位时,通过调整喷油量,把发动机转速的变化减少到最小限度,以改善换挡。

(4)故障自诊断

电控自动变速器ECU具有内置的自诊断系统,它不断监控各传感器、信号开关、电磁阀及其线路,当有故障时,ECU使OD- OFF指示灯闪烁,以提醒驾驶员或维修人员,并将故障内容以故障码的形式存储在存储器中,以便维修人员采用人工或仪器的方式读取故障码。

当故障排除后,OD- OFF指示灯将停止闪烁,不过故障码仍然会保留在ECU存储器中。当OD开关ON时(OD开关断开),如果有故障,OD- OFF指示灯将点亮而不是闪烁。

注意:不同的自动变速器,其故障指示灯不同。如丰田车系采用OD-OFF、通用车系采用Service Engine Soon指示灯、本田车系采用D4指示灯等。

(5)故障失效保护

当自动变速器出现故障时,为了尽可能使自动变速器保持最基本的工作能力,以维持汽车行驶,便于汽车进厂维修,电控自动变速器ECU都具有失效保护功能。当传感器出现故障时,ECU所采取的失效保护措施如下:

①节气门位置传感器出现故障时,ECU根据怠速开关的状态进行控制。当怠速开关断开时(加速踏板被踩下),按节气门开度为1/2进行控制,同时节气门油压为最大值;当怠速开关接通时(加速踏板完全放松),按节气门处于全闭状态进行控制,同时节气门油压为最小值。

②车速传感器出现故障时,ECU不能进行自动换挡控制,此时自动变速器的挡位由换挡杆的位置决定。在D位和2位时,固定为超速挡或3挡,在L位时,固定为2挡或1挡,或不论换挡杆在任何前进挡位,都固定为1挡,以保持汽车最基本的行驶能力。

③冷却液温度传感器或 ATF温度传感器出现故障时,ECU按温度为80℃的设定进行控制。

电磁阀出现故障时,ECU所采取的失效保护措施如下:

①换挡电磁阀出现故障时,ECU一般会将自动变速器锁挡,挡位与换挡杆的位置有关,如丰田车系锁挡情况为4挡→3挡。1挡、倒挡。

②锁止离合器电磁阀出现故障时,ECU会停止锁止离合器的控制,使锁止离合器始终处于分离状态。

③油压电磁阀出现故障时,ECU会停止油压的控制,使油路压力保持为最大。


以上就是小编为大家介绍的有关“汽车自动变速器电子控制系统组成(下)”的相关知识,有想了解更多的朋友可以看以下相关文章。希望通过小编的介绍能给大家带来帮助!


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汽车自动变速器电子控制系统组成(上)-原文链接: 
http://www.52solution.com/knowledge/5650.html

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