项目汽车自动变速器控制系统
学习任务4 自动变速器电子控制系统 课件
业精于勤，荒于嬉，行成于思，毁于随。
教学目标知识目标•掌握；•熟悉的定义及作用；•熟悉的定义。
能力目标•能描述；•能够进行的检修。
一辆装配AL4自动变速器的轿车，车主反映车辆行驶过程中出现换挡冲击。
服务顾问试车后，确定自动变速器出现问题，要求对自动变速器的进行检查维修。
知识准备情境引入要解决故障必须掌握自动变速器的结构原理。
传感器控制单元执行器01M电控系统的组成作用•接受信号•处理信号•发出指令•监控作用•替代信号01M电控系统控制单元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# )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。
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。
•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•125- 多功能开关•F- 制动灯开关•F8- 强制低速档开关•G93- 变速器油温度传感器01M电控系统输入元件信号通过发动机控制单元传递至自动变速箱控制单元！信号：1.节气门位置信号2.节气门踏下速度信号作用：1.确定换档点（与速度信号配合，程序控制）2.控制变速器油压，使换档时速度变化较平稳当G69出现故障，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）信号：获得大太阳轮转速信号！作用：推迟点火提前角；在换档过程中控制片式离合器和制动器油压；如G38（转速传感器）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。
信号：车辆行驶速度信号。
作用：根据车速传感器信号和G38、G69信号，用以确定换档时刻；确定锁止离合器滑差；保证巡航系统工作（D、3、2档，车速>30km/h）。
汽车维修中常见的变速器控制系统故障及解决方案
汽车维修中常见的变速器控制系统故障及解决方案在汽车维修中，变速器控制系统是一个常见的故障点。
变速器控制系统是汽车的重要组成部分，它负责控制车辆的换挡操作，确保车辆的正常行驶。
然而，由于长期使用或其他原因，变速器控制系统可能会出现各种故障。
本文将介绍一些常见的变速器控制系统故障，并提供相应的解决方案。
故障一：换挡不顺畅换挡不顺畅是变速器控制系统常见的故障之一。
当驾驶员操作换挡杆时，车辆无法顺利地换入目标挡位，或者换挡过程中出现异响或振动。
解决方案：1. 检查变速器油是否充足，如果油量不足，应及时添加或更换变速器油。
2. 检查变速器控制模块是否正常工作，如有故障应及时修复或更换。
3. 检查变速器传感器是否损坏或松动，如有问题应进行修复或更换。
故障二：挂挡困难挂挡困难是另一个常见的变速器控制系统故障。
当驾驶员尝试挂入目标挡位时，挡杆会感觉卡住或无法移动。
解决方案：1. 检查离合器系统是否正常工作，如离合器片磨损严重或离合器液不足，应及时修复或更换。
2. 检查变速器内部零件是否损坏或松动，如有问题应进行修复或更换。
3. 检查挡杆机构是否受到异物阻碍，如有异物应及时清理。
故障三：自动挡换挡异常自动挡换挡异常是自动变速器控制系统常见的故障之一。
当车辆在自动挡模式下行驶时，换挡过程不平稳，或者车辆无法自动换入目标挡位。
解决方案：1. 检查变速器油是否充足，如果油量不足，应及时添加或更换变速器油。
2. 检查变速器控制模块是否正常工作，如有故障应及时修复或更换。
3. 检查变速器传感器是否损坏或松动，如有问题应进行修复或更换。
故障四：挡位跳挡挡位跳挡是变速器控制系统常见的故障之一。
当驾驶员挂入目标挡位后，挡杆会自动跳出或无法保持在目标挡位。
解决方案：1. 检查离合器系统是否正常工作，如离合器片磨损严重或离合器液不足，应及时修复或更换。
2. 检查变速器内部零件是否损坏或松动，如有问题应进行修复或更换。
3. 检查挡杆机构是否受到异物阻碍，如有异物应及时清理。
6-3自动变速器电子控制系统
第三节自动变速器电子控制系统一、自动变速器电子控制系统的组成电子控制系统由传感器、开关、执行器（电磁阀，指示灯）和控制电脑等组成，如图6-66所示。
图6-66 自动变速器电子控制系统组成1-车速传感器；2-输入轴转速传感器；3-发动机转速传感器；4-模式开关；5-锁止电磁阀；6-压力调节电磁阀；7-换挡电磁阀；8-挡位指示灯；9-挡位开关；10-节气门位置传感器；11-油温传感器；12-故障灯；13-诊断插座（一）传感器电子控制装置中常用的传感器有车速传感器、输入轴转速传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、水温传感器和变速器油温传感器等。
1. 车速传感器车速传感器用于测量汽车的行驶速度，车速传感器的类型有电磁式、霍尔式、光电式、舌簧开关式等。
常见的为电磁感应式车速传感器。
电磁感应式车速传感器一般安装在自动变速器输出轴附近，如图6-67所示。
用于检测自动变速器输出轴的转速。
电脑根据车速传感器的信号计算出车速，作为其换挡控制的依据。
图6-67 车速传感器1-输出轴；2-停车锁止齿轮；3-车速传感器车速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成，如图6-68所示。
它固定在自动变速器输出轴附近的壳体上，安装在输出轴上停车锁止齿轮或感应转子旁边。
当输出轴转动时，停车锁止齿轮或感应转子的凸齿不断地靠近或离开车速传感器，使感应线圈的磁通量发生变化，从而产生交流感应电压，如图6-69所示。
车速越高，输出轴的转速也越高，感应电压的脉冲频率也越大。
电脑根据感应电压脉冲频率的大小计算出车速。
3图6-68 车速传感器工作原理1-停车锁止齿轮；2-感应线圈；3-永久磁铁；4-车速传感器图6-69 车速传感器感应电压曲线2．输入轴转速传感器输入轴转速传感器的结构、工作原理与车速传感器相同。
它安装在行星齿轮变速器的输入轴或与输入轴连接的离合器毂附近的壳体上，用于检测输入轴转速，并将信号送入电脑，使电脑更精确地控制换挡过程。
此外，电脑还将该信号和来自发动机控制系统的发动机转速信号进行比较，计算出变矩器的传动比，使油路压力控制过程和锁止离合器的控制过程得到进一步优化，以减小换挡冲击，提高汽车的行驶性能。
自动变速器电子控制系统的组成
自动变速器电子控制系统的组成
自动变速器电子控制系统(ATECS)是一种由电子控制元件构成的高精度、可靠且具有较高可配置性的汽车部件，它提供了驾驶员快速、舒适、安全的操作性能。
主要由以下几部分组成：
一、变速器控制单元：变速器控制单元是ATECS的核心，它根据驾驶员的操作信号，通过电子计算机对变速器换挡范围、换挡频率、换挡模式、变速器的湿度、温度及旋转等进行监测和控制。
二、电机控制单元：电机控制单元为ATECS提供液压和牵引力，使变速器可以快速更换速比档位，实现更快、更舒适的变速操作。
三、液压控制单元：液压控制单元主要通过调节ATECS液压系统的流量和压力，使换挡运行更加精确。
四、功能性组件：ATECS的数码或动态滤波装置，滤波芯片，它们能够有效降低外界杂散信号，确保变速器运行正常。
五、监控组件：ATECS自带监控组件，可以根据变速器控制单元给出的数据，对变速器的运行情况进行实时监测，以免出现危险。
六、安全保护组件：ATECS配备安全保护，其中包括超速保护装置和
滑行保护装置等。
七、维护设备：ATECS配备了维护设备，包括电子检测仪、诊断设备和维修工具等，以保证其可靠性和可配置性。
自动变速器换挡控制系统PPT课件
2.主油路油压
• 主油路油压由油压电磁阀控制产生。
• 油压电磁阀是一种线性脉冲式电磁阀，电控组件根据节 气门位置传感器测得的节气门开度，计算并控制油压电 磁阀的脉冲信号占空比，借以改变油压电磁阀泄油口的 大小，产生随节气门开度变化的节气门油压。
• 节气门开度越大，脉冲信号占空比越小，油压电磁阀的
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5.发动机制动作用的控制
电子控制自动变速器的强制离合器或强制制动器 （为利用发动机的制动作用而设置的执行元件）的工作是 由电子控制单元通过电磁阀来控制。
电子控制单元按照设定的发动机制动控制程序，在操 纵手柄位置、车速、节气门开度等因素满足一定条件（如： 操纵手柄位于前进低挡位置，且车速大于１０km/h，节气 门开度小于１/８）时，向强制离合器电磁阀或强制制动器 电磁阀发出电信号，打开强制离合器或强制制动器的控制 油路,使之接合，使自动变速器具有反向传递动力的能力， 从而在汽车滑行时实现发动机制动。
• 多功能开关装在变速器壳体的操纵手柄上，由变 速杆进行控制，故有时也被称为档位开关。
• 主要功能：
指示选档操纵手柄位置 倒档信号灯的开启 空档起动
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（三）电磁阀的结构和原理
• 电液式自动变速器使用电磁阀作为控制系统的执行器，通过电磁阀控制液压系统中的换档阀，以使离合器、 制动器等执行元件工作，从而实现自动换档。
• 通电，电磁阀使阀芯或滑阀开启泄油孔，压力下 降；不通电，在弹簧力作用下阀芯或滑阀关闭泄 油孔，压力上升。
• 占空比：在一个脉冲周期内，通电的时间为A，断 电的时间为B，则占空比=A/（A+B）×100%， 其变化范围在0～100%。
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自动变速器液压控制系统
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
2.换挡控制油路 换挡控制油路是产生换挡指令的重要油路，汽车自动变速器主要由汽车速度、发 动机负荷两个因素决定是否换挡。 在液压控制换挡系统中，由负荷阀提供与发动机负荷有关的控制油压，称为负荷 油压；由速控阀提供与车速有关的控制油压，称为车速油压。 选挡阀通过改变变速杆位置来改变主油压的传递通道，让驾驶人获得汽车运行方 式的选择权。
自动变速器液压控制系统
一、液压系统的组成及作用
液压传动是以液压油为工作介质，通过动力元 件（液压泵），将发动机的机械能转换为油液 的压力势能，通过管路、控制元件，借助执行 元件（液压缸），将油液的压力势能转换为机 械能驱动负载，实现直线或回转运动。
自动变速器液压控制系统
一、液压系统的组成及作用
1.动ห้องสมุดไป่ตู้元件——液压泵 液压泵是将机械能转换为液体压力势能的转换元件。 其作用是为液压系统提供具有一定压力和流量的工作油，供给变矩器、换挡执行 元件，转换为机械作用力，以实现基本功能，并对机件具有润滑、散热和清洗的 作用。
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
4.换挡品质控制 换挡品质是指换挡过程的平顺性。 换挡品质控制是自动变速器液压控制系统的重要内容，该部分出现故障将容易导 致换挡冲击。 为了减轻换挡过程中的冲击，液压控制系统采取了缓冲控制、正时控制及油压控 制三种方式来改善换挡品质。
自动变速器液压控制系统
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
3.换挡时刻控制装置 换挡时刻控制装置是由若干个换挡阀组成的，实际上它是一个油路开关装置，根 据控制信号的指令，实现油路的转换，进而达到升降挡的目的。 换挡阀有两种不同的操纵方式（全液压式、电子液压式），全液压式操纵方式的 换挡控制装置受节气门油压和车速油压的控制，在上述两种控制信号的作用下接 通或切断液压油路。
自动变速器控制系统——全液压控制系统
——A4二、A43D自动变速器传动关系简图 三、A43D自动变速器各档换档执行元件工作情况表 四、A43D自动变速器液压控制系统中的主要控制阀 五、A43D自动变速器各档位油路分析(P\R\N\D\2\L) 六、A43D自动变速器“D”档(D4)换“2”档油路转变分析 七、A43D自动变速器O/D开关使用及油电路分析 八、A43D自动变速器液压控制系统D位强制降档油路分析
一、A43D自动变速器简介
1、丰田皇冠2.8L轿车(80-83)、沃尔沃960(92-94)轿车 等后驱车辆曾搭载 2、爱信(AISIN)型号AW03-71 3、基本特征 ① 全液压自动变速器，4前1倒；在其基础上发展起 来的A43DE电液控自动变速器，采用独立ECU ② 三排行星齿轮机构(超速档行星排+典型3档辛普 森行星齿轮机构) ③ O/D档(超速档)电磁阀控制其自动变速是否具有D4 档(超速档) ④ 手柄档位：P\R\N\D\2\L
汽车自动变速器中液压控制系统的工作原理
汽车自动变速器中液压控制系统的工作原理一、液压控制系统是什么？你知道吗？汽车的自动变速器并不是像大家想象的那样只靠一些简单的机械零件就能搞定的，里面可有不少“高科技”玩意儿呢！其中，液压控制系统就是它的“大脑”之一。
说到液压控制系统，其实它的工作原理也不复杂，就像我们日常生活中的一些“隐形帮手”，你不常注意它，但没有它，事情可就不太好办了。
简单来说，液压控制系统主要负责通过液压油来传递压力，控制变速器的各种动作，确保汽车在不同的速度和负载下都能平稳顺畅地换挡。
你可以想象一下，变速器就像一个“心脏”，而液压控制系统就是给它输送“动力”的“血液”！没了液压系统的支持，心脏再强大也会停止跳动。
液压系统的工作原理就像你喝水的时候，用吸管吸水。
吸管里一旦有了水，水就被带到嘴巴里；而液压系统里，液压油被“吸”到需要的位置，进而推动不同的部件。
这种方式非常灵活，又高效，可以根据车速、油门踏板的深浅、甚至是引擎的负荷来“精准控制”，非常智能！再说了，这个系统对机械的损耗非常小，因为液压油就像是润滑油，减少了摩擦，保证了各个部件之间的顺滑运行。
二、液压控制系统的工作过程那液压系统到底是如何“搞定”换挡的呢？我们得知道，汽车的自动变速器里面有几个重要的部件，液压控制系统的作用就是通过这些部件进行调节。
举个例子，液压控制系统要通过控制油压来推动离合器和齿轮的结合或者分离，保证车辆在不同的行驶状态下，能够“无缝对接”地切换档位。
你试过手动挡车吧，换挡时必须用离合器让发动机的动力和变速器断开，然后才可以顺利换挡。
自动挡的车呢，液压系统就像是“隐形的司机”，它在不动声色间，完成了这一切。
厉害吧？这个系统是如何“精准操作”的呢？其实它主要通过控制阀来进行调节。
想象一下，汽车的发动机、传动系统、变速器，它们每时每刻都在工作，每时每刻的速度和负载都在发生变化。
液压控制系统就需要根据这些变化，及时调整油压，把“血液”输送到合适的地方。
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机械控制是通过节气门拉线来带动节气门阀动作，其工作状况如下：
当节气门关闭时，节气门阀也同时切断主油路通道，使得节气门油压
输出为零。
当节气门稍开时，节气滑阀在节气门拉线和弹簧压力的作用下 左移，主油路油压(输入)进入节气门阀，产生节气门油压(输出)。由 于节气滑阀开度较小，节气门油压也就比较低。
1、节气门调节阀 结构
手控阀
手控阀
1
2
手控阀
3
4
问题？为什么P档挂倒档不冲击，D档挂倒档时冲击大
手控阀
5
6
2、节气门阀类型 节气门阀实质上是一个调压器，它根据负荷(节气门开度)的大小
将主油路油压改变为节气门油压，节气门油压与负荷(节气门开度)成 正比。
节气门阀有两种控制方式，即机械控制式和真空控制式。
①齿轮式油泵
它是自动变速器中应
用最多的一种油泵， 各种丰田汽车自动变 速器都采用这种泵。 它具有结构紧凑、尺 寸小、重量轻、自吸 能力强、流量波动小、 噪声低等特点。
它由小齿轮、内齿 轮、月牙形隔板、泵 壳、泵盖等组成
小齿轮由变矩器壳体后
端轴套驱动，为主动齿 轮，内齿轮为从动齿轮， 月牙形隔板的作用是将 工作腔分隔为吸油腔和 压油腔，泵壳上有进油 口和排油口。发动机运 转时，小齿轮带动内齿 轮如图2-38中顺时针方 向旋转。在吸油腔，因 齿轮不断退出啮合，容 积增大，形成真空吸油； 在压油腔，因齿轮不断 进入啮合，容积减小， 将液压油压出。
这些工作腔的容积随着转子的旋转而不断变化，转子朝顺时针方 向旋转时，内、外转子中心线的右侧的各个工作腔的容积由小变大， 形成真空吸油；中心线的左侧的各个工作腔的容积由大变小，将液 压油压出。
③ 叶片式油泵
•
叶片泵由定子、
转子、叶片及壳体、
泵盖等组成。
•
它具有运转平稳、
噪声小、泵油流量均
匀、容积效率高等优
控制机构大体包括主油路系统、换挡信号系统、换挡阀系统和缓冲安全系 统。根据其换挡信号系统和换挡阀系统采用的是全液压元件还是电子控制元件 可将控制机构分为液控式和电控式两种。
（1）油泵 油泵是自动变速器最重要的总成之一。油泵是变速器中所有压
力的动力源。油泵一般有三种类型：齿轮式、转子式和叶片式。
齿轮式是最普遍的。在自动变速器 中一般使用齿轮式和转子式油泵。 因为它们输出的油量保持不变，所 以被视为定量油泵。这种油泵使油 液连续输出，并且其输出的速度与 驱动油泵的速度成正比。如果油泵 的输出大于变速器液压系统的需要， 则由调压阀泄掉多余的油液，因为 油压过高将会导致变速器损坏。当 不需要液压时，定量油泵仍然不断 输出，所以这种油泵浪废能量。
（1）球阀调压阀
（2）活塞形式
（3）滑阀形式1
改良滑阀1
改良滑阀 2
2、A340主油路 A340自动变速器主油路调压阀由阀芯、弹簧、柱塞、柱塞套等
组成。
（1）基本油压控制
迫降档油压说明 ü 断流阀油压说明
工作压力调节阀 - 工作原理 （2）
挂倒档时油压 为什么会升高？
② 转子式油泵
内、外转子不同心，有一定 的偏心距，且外转子比内转子 多一个齿。发动机运转时，带 动油泵内外转子朝相同方向旋 转，但内转子的转速大于外转 子。从而，在内、外转子之间 形成与内转子齿数相同个数的 工作腔。
内、外转子不同心，有一定的偏心距，且外转子比内转子多一个
齿。发动机运转时，带动油泵内外转子朝相同方向旋转，但内转子 的转速大于外转子。从而，在内、外转子之间形成与内转子齿数相 同个数的工作腔。
3
（3）倒档油压控制
挂倒档时油压 为什么会升高？
● 液压控制系统信号装置
换挡控制信号是换挡控制的源信号，是自动变速器换挡控制的依 据。它主要包括手动换挡杆位置信号、负荷(节气门开度)信号和车速 信号等3种信号。在液压控制换挡系统中，负荷信号由节气门阀提供， 车速信号则由速控阀提供。在电子液压控制换挡系统中，负荷信号是 由节气门位置传感器提供的，而车速信号则是由车速传感器提供的。 手动换挡杆位置信号不论在哪种控制系统中都是由随换挡杆联动的手 动阀提供的。
教学目标
本次课主要介绍的内容有：
● 液压控制系统工作原理 电子控制系统工作原理
● 液压控制系主供油装置 ● 液压控制系统信号装置
典型行星齿轮机构工作原理
● 液压控制系主供油装置
自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的，液压控制系统由动力 源、执行机构和控制机构三个部分组成。
动力源是由液力变矩器泵轮驱动的油泵，它除了向控制机构、执行机构 供给压力油以实现换挡外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速 器供给润滑油。 执行机构包括各离合器、制动器和液压缸。
点；但它结构复杂，
对液压油的污染比较
敏感。
•
❖ 转子由变矩器壳体后端的
轴套带动，绕其中心旋转， 定子是固定不动的，二者不 同心有一定的偏心距。当转 子旋转时，叶片在离心力及 叶片底部的油压作用下向外 张开，紧靠在定子内表面上， 并随着转子旋转，在转子叶 片槽内作往复运动。这样相 邻叶片之间便形成密封的工 作腔。如果转子朝顺时针方 向旋转，在转子与定子中心 连线的右半部的工作腔容积 逐渐增大，产生真空吸油， 中心线左半部的工作腔容积 逐渐减小，将油压出。
2、调压阀 该阀输入油压恒定（管道油压），但输出油压随着外部信号的变
化而变化（外部信号可以是力、位置、转速或电流。例如节气门位置 阀、速控阀、压力调节电磁阀等）。
自动变速器的油泵由发动机直接驱动，因此油泵的泵 油量是和发 动 机的转速成正 比的。为了保 证自动变速器 的正常工作，油泵的 泵油量 应在发动机处于最低转速工 况(怠速)时，也能满足自动变速 器各部分 的需要，并保证油路中有足够高的油压，以防止油压过低， 使离合器、制动器打滑，影响自动变速器的动力传递。由于发动机怠 速工况的转速(750 r／ min左右)子发动机的最高转速(6000 r／min 左右)之间相差很大，因此当发动机高速运车时，油泵的泵油量将大 大超过自动变速器各部分所需的油量，导致油压过高增加发动机的负 荷，并造成换挡冲击。为此，必须在油路中设置一个油压调节装置， 在发动机高速运转时让多余的液压油返回油底壳，使油泵的泵油压力 始终稳定在一定范围内，以满足自动变速器各种工况对油路油压的要 求。