自动变速器电子控制系统
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）。
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。
第四章汽车电子控制自动变速系统
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第三节齿轮变速系统的结构原理
(二)行星齿轮机构的运动规律 众所周知，平行轴式齿轮变速机构传动比的计算公式为:主动轮 转速与从动轮转速之比或从动轮齿数与主动轮齿数之比。在行星齿轮 机构中，虽然将不是齿轮的行星架虚拟成一个具有明确齿数的齿轮 (齿数=太阳轮齿数+内齿圈齿数)之后，其传动比也可按平行轴式齿轮 变速机构传动比的计算公式来计算。但是，由于行星齿轮的轴线是转 动的，且虚拟齿轮及其齿数来源不便于理解，因此，需要利用行星齿 轮机构的运动规律方程式来计算其传动比。此外，通过分析单排行星 齿轮机构的运动规律，便可了解双排、多排或其他形式组合而成的行 星齿轮变速器的变速原理。单排行星齿轮机构的受力情况如图4一6所 示。
一、变速系统
自动变速器的变速系统是由液力变矩器、换挡执行机构和齿轮变 速机构组成。液力变矩器安装在发动机飞轮上，其主要功用是将发动 机输出的动力传递给变速器的输入轴。除此之外，液力变矩器还能实 现无级变速，且具有一定的减速增扭作用。 换挡执行机构包括换挡离合器和换挡制动器，其功用是改变齿轮 变速机构的传动比，从而获得不同的挡位。 齿轮变速机构又称为齿轮变速器，其功用是实现由起步至最高车 速范围内的无级变速。
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第三节齿轮变速系统的结构原理
三、换挡执行机构
自动变速器的换挡执行机构有换挡离合器(简称离合器)和换挡制 动器(简称制动器)两种。目前采用的离合器有单向离合器与片式离合 器两种;制动器有片式制动器和带式制动器两种。单向离合器的类型 以及结构原理与液力变矩器以及启动系统使用的单向离合器基本相同， 故不赘叙。片式离合器或片式制动器是一种利用传动液ATF压力来推 动活塞移动，从而使离合器片(或制动器片)接合的离合器(或制动器)， 故又称为活塞式离合器(或制动器)。 (一)换档离合器 在自动变速器中，换挡离合器的功用是将行星齿轮变速机构的输 入轴与行星排的某一个元件或将行星排的某两个元件连接成一体，用 以实现变速传动。
通用汽车4T65E型自动变速器电子控制系统解析
通用汽车4T65E型自动变速器电子控制系统解析通用汽车4T65E型自动变速器电子控制系统是一套自动控制变速器的系统，它可以根据车辆的驾驶情况和路况自动调整变速器的工作状态。
该系统包括多个传感器、电控单元、执行器和液压元件，它们相互配合，共同实现变速器的工作。
首先让我们来看看该系统的传感器。
该系统包括转速传感器、油压传感器、视速传感器、排气门位置传感器等。
这些传感器可以实时检测变速器工作时的实时数据，比如车速、转速、冷却液温度等，这些数据可以用于计算变速器的工作状态，从而调整变速器的工作模式。
其次是电控单元。
该系统的电控单元是变速器控制总线的核心，它可以接收传感器的数据，并根据预设的工作模式和算法进行分析和处理，然后发出指令控制变速器的工作状态。
电控单元还可以存储故障码，当传感器系统出现故障时，可以通过读取系统存储的故障码来判断故障原因，有效地提高了系统的维护效率。
执行器是控制变速器工作状态的另一重要组成部分。
该系统的执行器主要包括液压控制阀、离合器和制动器。
当电控单元发出指令时，执行器就会动作，将液压传递到相应的机构，从而调整变速器的工作状态。
比如，在高速行驶时，系统会将离合器和制动器同时工作，以保证变速器的平稳升降档操作。
最后是系统的液压元件。
液压元件是变速器中的核心组成部分，它们主要用于将电控单元发出的信号转化为变速器的工作运动。
比如，在变速器进行升降档操作时，液压控制阀可以改变液压传递的方向和压力，从而改变离合器和制动器的工作状态，达到升降档的目标。
总之，通用汽车4T65E型自动变速器电子控制系统是一套复杂的系统，它可以根据传感器提供的实时数据来调整变速器的工作状态，从而达到平稳、高效的行驶效果。
在日常保养中，我们应该保持传感器的工作状态正常，并定期检查系统的液压元件和执行器，以保证系统的正常工作。
对于通用汽车4T65E 型自动变速器电子控制系统，下面是一些相关数据：1. 转速传感器：这个传感器可以检测车辆行驶时的转速。
汽车底盘电控技术-自动变速器(电子液压控制系统)
注：
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2.5车速传感器：
1、作用：车速传感器产生的车速信号相当于 全液控自动变速器中的调速器油压，ECT的 ECU用它来控制换档点和锁止离合器的运作。 注：ECT的ECU获得的正确车速信息是由两个 车速传感器输入的，为进一步确保信息的精 确性，ECT的ECU不断将两个信号比较，看 是否相同。如图：
3、在某些车型中，制动开关信号也从驻车制 动器开关输入，用作对锁止离合器取消锁止 的信号。如图：
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2.7超速档主开关
1、作用：由驾驶员操作控制，使ECT可以或是 不可以进入超速档行驶。 2、控制过程：ⅰ开关在“ON”位时（触点断 开），ECU的OD2端子电压为12V，变速器能 换入超速档。如图： ⅱ在“OFF”位时（触点闭合），电流从蓄电池 电流至接地，ECU的OD2端子电压为0V， ECU不允许挂入超速档，同时O/D灯亮。如图：
电子控制系统方框图
第二节 电子控制部件
1、电子控制系统的组成： 行驶模式开关 水温传感器 超速档开关 空档启动开关 节气门位置传感器 车速传感器 巡航控制 制动灯开关 电磁阀
2.1行驶模式开关
1、作用： 行驶模式选择开关是供驾驶员所需的 行驶模式的开关。 2、常见模式： 动力模式（PWR）、经济模式 （ECONOMIC）、普通模式(NORMAL)、 雪地模式(SNOW)即P 、 E 、 N 、S、
2、控制过程：1)如果ECU的端子N、2或L端 子接通，ECU便分别确定变速器位于“N”、 “2”或“L”档位。※否则ECU便确定变速器位 于“D”档位。该开关的触点还用于接通对应 档位开关的指示灯告诉驾驶员换档杆所处位置。
2)只有当换档杆位于“P”或“N”档位，端子B 与NB接通，才能接通启动电路。如图：
简述电控自动变速器的控制原理
简述电控自动变速器的控制原理
电控自动变速器是一种应用于汽车上的自动变速器，它通过电控
系统对发动机和变速器进行精确的控制和协调，使车辆在行驶过程中
自动完成换挡，提高了驾驶的舒适性和安全性。
电控自动变速器的控制原理主要包括发动机控制单元、变速器控
制单元、传感器和执行器四个部分组成。
发动机控制单元负责来控制
发动机的关键参数，主要包括油门开度、发动机转速、氧气传感器等等。
变速器控制单元则负责监管和控制变速器油压、液压传动等的运转，一旦发现出现问题会立即发出指令进行调整。
而传感器则是负责
搜集车辆和发动机的各种参数，包括车速、转速、气温、水温、油温、油压等等，以便电控系统更准确的控制发动机和变速器的工作。
而执
行器则是将电子信号转化为准确的机械动作，控制变速器齿轮的实际
换挡，以实现变速器的自动控制。
总而言之，电控自动变速器通过发动机控制单元、变速器控制单元、传感器和执行器四个部分的协作，可以更加高效的实现车辆的自
动换挡，提高驾驶的舒适性和安全性。
电控自动变速器的工作原理
电控自动变速器的工作原理
电控自动变速器是一种通过电控系统来实现换挡操作的自动变速器。
它的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 传感器感知：车辆上安装有各种传感器，如转速传感器、油压传感器、踏板位置传感器等，用于感知车辆当前的工况参数，如发动机转速、车速、油压等。
2. 控制单元计算：感知到的工况参数会被传输到控制单元，控制单元会根据预设的算法和程序对这些参数进行处理和计算，以确定当前的换挡时机和目标挡位。
3. 执行机构控制：控制单元会通过电磁阀或电动马达等执行机构，对变速器内部的离合器、换挡机构进行控制，以实现换挡操作。
通常，电磁阀会控制离合器的开合，而电动马达则会控制换挡机构的移动。
4. 换挡完成：一旦控制单元完成换挡操作，执行机构就会按照指令完成相应的动作，离合器会连接或断开发动机与变速器之间的传动，换挡机构会将齿轮进行换挡，从而实现变速器的换挡。
5. 循环控制：电控自动变速器会不断地重复上述步骤，根据车辆的工况实时感知和控制，动态地进行换挡操作，以适应不同的驾驶需求和路况变化。
值得注意的是，电控自动变速器的工作原理可能会因不同的变
速器制造商和型号而有所差异，上述步骤仅为一般性描述。
具体的工作原理还需要根据具体的变速器技术和控制系统设计来分析。
DSG变速器电子控制系统的结构与工作原理
DSG变速器电子控制系统的结构与工作原理DSG变速器，英文全称为Direct-Shift Gearbox，是一种双离合器自动变速器系统，能够提供高效率、快速的换挡体验。
电子控制系统是DSG变速器能够正常工作的重要组成部分，其具有灵活的变速控制能力。
DSG变速器电子控制系统的结构包括传感器、电控单元、以及执行器三个部分。
其中，传感器接收车辆相关的数据，通过传输到电控单元进行处理，最终控制执行器来完成变速器的操作。
传感器系统主要由车速传感器、转速传感器、气压传感器等几个部分组成。
车速传感器主要负责监测车辆的行驶速度，转速传感器则监测车辆引擎的运转情况，气压传感器则能够测量发动机的进气情况。
这些数据将被收集作为变速控制的基础数据。
电控单元负责收集传感器系统所采集到的数据，并通过内部的程序进行处理。
具体来说，就是通过模拟该变速器的控制策略，进行数据分析和处理，同时依据控制策略的算法，计算出下一步的换挡操作。
换挡操作也就是双离合器的开合操作，以保证车辆顺畅地加速和减速。
执行器部分包括电机和蜗轮箱。
电机主要驱动双离合器的开合，而蜗轮箱则是用来调整车辆的换挡。
DSG的换挡速度一般在百毫秒的级别，要求执行器能够实时响应，保证换挡的顺畅。
总体来说，DSG变速器的电子控制系统主要通过传感器获取车辆相关数据，通过电控单元进行数据处理和算法计算，最后再通过执行器来实现变速器的操作。
具有高效率、精准度和快速响应等特点。
同时，随着科技的进步以及人们对于驾驶体验的要求不断提升，DSG变速器的电控部分将会更加复杂，从而满足车辆更高智能化和自动化的要求。
随着汽车技术的不断发展，DSG变速器的电子控制系统也在不断升级。
目前，一些新型的DSG变速器在电子控制系统方面引入了更多的科技手段，以提高变速器的精度和响应速度，同时也能够实现更加智能化的操控。
一种常见的升级方式是引入扭矩感应器。
该装置可以测量引擎输出的扭矩，以帮助变速器做出更加准确的换挡决策。
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当变速器操纵手柄在前进档时，ECU根据加速踏板踩下的速率(节气门开启速率)来确定换 档模式，但在不同的车速和节气门开度下，使换档模式转换的加速踏板踩下速率都是不同的。 为此，将车速和节气门开度划分为若干小区(图3-7)，每一个车速与节气门开度小区域都确定 了一个节气门开启速率值，这些数值作为ECU判断是否转变换档模式的标准参数而存入ECU 的ROM存储器中。工作中，ECU根据各传感器的信号得到了车速、节气门开度及加速踏板踩 下速率参数，并与该车速与节气门开度小区域的节气门开启速率标准值进行比较，如果实测 的节气门开启速率高于标准值，ECU就自动选择动力模式；如果加速踏板踩下速率小于该小 区域内的节气门开启速率标准值，ECU就选择经济模式。各个小区域的节气门开启速率标准 值从左到右、从上到下逐渐增大。因此车速越低或节气门开度越大，就越容易选择动力模式。
0
车速
图3-7自动换档模式选择原理
Car 情报局
主油路油压力控制
Car 情报局
节气门开度变化时对主油路油压的控制
节气门开度增大时，发动机功率增大，变速器传递转矩相应增大，换档执行元件油压需相应 升高。因此，需调高主油路的油压。工作时，ECU根据节气门开度传感器的信号，通过计算分 析后，向油调整电磁阀输出相应占空比的脉冲信号，将主油路油压控制在适当的值。节气门开 度与主油路油压的关系如图3-8所示。
倒档
前进档
主油路压力
0
节气门开度
图3-8节气门开度与主油路油压关系
主油路油压力控制
档位变化时对主油路油压的控制
Car 情报局
包括倒档油压增大控制、低速档油压增大控制和换档过程油压减 小控制。这些控制往往是通过对前进档时各个节气门开度下的油 压值进行修正实现。
当操纵手柄置于倒档位置时，主油路的油压需相应增大，以满足 倒档液压执行元件对自动变速器油压力较高的要求。因此，当 ECU接收到倒档的信号后，就对在前进档下相应的油压标准参数 进行修正(或是查找倒档下的主油路油压标准参数)，因此在各个节 气门开度下输出的脉冲信号占空比均比前进档时小，使倒档时的 主油路油压比前进档时高(参见图3-8)。
电子控制式 自动变速器
Car 情报局
液力传动
机械辅助变速
自动控制
电子控制式自动变速器的基本组成
液力变矩器
发动机
行星齿轮机构
发动机 计算机
阀体 电磁阀
自动变速器 计算机
节气门位置传感器
车速传感器 发动机冷却液
温度传感器 自动变速器 油温度传感器 发动机转速传感器
档位开关
模式开关
制动灯开关
图3-3电控自动变速器的基本组成
节气门开度 汽车速度
发动机温度 自动变速器油温
发动机转速 各开关状态
传感器与开关
产生相应的电 信号
变速器电脑
产生相应的电 压控制信号
换挡电磁阀与换挡 阀
产生相应的压力控 制信号
换挡执行器
有关执行机构根 据控制压力的变
化动作
齿轮பைடு நூலகம்速器
在相应的传动路线 （挡位）下工作
图3-2电子控制自动换档过程
电子控制自动变速器的基本组成及特点
目前普遍采用的行星齿轮式变速 器包括行星齿轮变速机构和换档执 行机构两部分，其作用是进一步增 矩减速，通过变换档位实现不同的 传动比，以提高汽车的适应能力。 一般有3个或4个前进档，一个倒档。 行星齿轮机构与液力变矩器相配合， 就形成了更大范围内的变速。
Car 情报局
电子控制式自动变速器的基本组成
Car 情报局
电子控制系统的基本组成
电控执行机构
自动变速器电子控制系统的执行 机构主要是各种电磁阀，它将ECU 输出的电控信号转变为相应的液压 控制信号，使有关的液压执行元件 动作，从而完成自动变速器的各项 自动控制。
Car 情报局
自动变速器的自动换档控制
Car 情报局
最佳换档点的确定
ECU主要根据发动机节气门的开度和车速确定换档时刻，输出换 档控制信号。在不同的节气门开度下，最佳的换档车速是不同的。 比如，当汽车在平坦的路面上缓慢加速时，行驶阻力较小，节气门 的开度较小，升档的车速可以低一些，即较早地升入高档，以使发 动机在较低的转速下运行(避免了转速太高)，从而可降低汽车的油耗； 当汽车急加速或上坡时，行驶的阻力较大，节气门的开度较大，这 时为保证汽车有足够的动力，升档的车速应适当提高，以使发动机 在较高的转速下运行，输出较大的功率，从而可提高汽车的加速性 和爬坡能力。不同节气门开度下的最佳换档车速参数被储存在ROM 中，这些最佳换档点的标准数据也之为自动换档图，图3-5所示为其 一例。
电子控制的 机械式自动
变速器
液压控制的液力传动式自动变速器
Car 情报局
换档控制方式是通过机械手段将节气门开度和车速参数转化为液压控制信号， 使阀板中各控制阀按照设定的换档规律控制换档执行机构动作，实现自动换档， 其控制过程如图3-1所示。
节气门开度 汽车行驶速度
节气门阀 产生与节气门开度成比
例的压力——Pz
模式选择开 关
保持开关
档位开关
强制降档开 关
Car 情报局
电子控制系统的基本组成
自动变速器电子控制器(ATECU)
自动变速器电子控制器根据各个传感器及控制开关 的信号和其内部设定的控制程序，通过运算和分析， 向各个执行元件输出控制信号，从而实现对自动变速 器的控制。自动变速器电子控制器通常有与其它的控 制系统ECU互相传递所需的信号，以实现各个控制系 统的互相协调控制。一些车型的自动变速器控制与发 动机电子控制系统共用一个ECU进行控制，使得自动 变速器和发动机的控制相互匹配更好。
Car 情报局
汽车电控新技术——
自动变速器电子控制系统
目录
Car 情报局
Part 01/自动变速器电子控 制系统
Part 02/液力自动变速器电 子控制系统
Part 03/自动机械变速器电 子控制系统（AMT） Part 04/无级变速器的电子 控制 Part 05/双离合变速器电子 控制系统
Car 情报局
Car 情报局
电子控制式自动变速器的基本组成
液力传动装置
液力变矩器通过液力传递动力， 将发动机飞轮输出的功率输送给行 星齿轮机构。液力变矩器可在一定 的范围内实现增矩减速和无级变速， 在必要时还可通过其锁止离合器锁 止液力变矩器来提高传动效率。
Car 情报局
电子控制式自动变速器的基本组成
辅助变速装置
度
开
门
气
节
（%）
自动变速器的自动换档控制
100 低档
50 高档
0
车速
加速时的升档规律 减速时的升档规律
图3-5自动变速器自动换档图例
Car 情报局
自动变速器的自动换档控制
档位开关及换档模式选择开关
选择自动换档图 节
气
门
节气门位置传感器
位
置
判
断
车速判断
车速传感器
换挡电磁阀
图3-6自动换档控制过程
自动换档控制过程
Car 情报局
自动换档控制过程如图3-6所示。 工作中，ECU根据节气门位置传感 器和车速传感器的信号计算得到节 气门开度和车速参数，再根据挡位 开关和模式开关的位置从ECU的 ROM存储器中取得自动换档图的标 准参数并进行比较，确定是否达到 设定的最佳换档点。当比较结果为 达到了设定的最佳换档点时，ECU 就向换档电磁阀输出换档控制信号， 以实现自动换档。
主油路油压力控制
档位变化时对主油路油压的控制
Car 情报局
包括倒档油压增大控制、低速档油压增大控制和换档过程油压减小控制。这些控制往往是 通过对前进档时各个节气门开度下的油压值进行修正实现。
当操纵手柄置于倒档位置时主油路的油压需相应增大，以满足倒档液压执行元件对自动变 速器油压力较高的要求。因此，当ECU接收到倒档的信号后，就对在前进档下相应的油压标 准参数进行修正(或是查找倒档下的主油路油压标准参数)，因此在各个节气门开度下输出的 脉冲信号占空比均比前进档时小，使倒档时的主油路油压比前进档时高(参见图3-8)。
PART 01
自动变速器电子控制系统 自动变速器的发展概况
Car 情报局
自动变速器的分类
按变矩的 方式分
Car 情报局
液力传动 式自动变
速器
机械传动 式自动变
速器
电传动式 自动变速
器
自动变速器的分类
按自动变 速器换档 的控制方式分
Car 情报局
液压控制的 液力传动式 自动变速器
电子控制的 液力传动式 自动变速器
在前进低档(L位或S位)时，由于此时传递的功率较大，主油路油压也应高于前进档。因此， 当操纵手柄置于L位或S位时，ECU就对油压标准参数进行修正，使得主油路的油压适当升高。
在自动变速器换档过程中，为减小换档冲击，应减小换档液压执行元件的液压。因此，在换 档过程中，ECU按照节气门的开度情况修正主油路油压值，并通过输出的脉冲信号控制油压 调整电磁阀减小主油路的油压。
主油路油压力控制
自动变速器油温度变化时对主油路油压的控制
分低温油压修正和温度过低油压修正控制。 在自动变速器油温度低于正常工作温度(60℃)时，由 于其粘度较大，为避免换档冲击，ECU将主油路油压控 制目标参数适当降低，并通过油压调整电磁阀适当减小 主油路的油压。 在自动变速器油温度过低(<-30℃)时，其粘度过大， 容易造成液压换档执行元件动作迟缓，影响换档质量。 在这种情况下，ECU通过油压调整电磁阀将主油路油压 适当调高，以使换档能正常进行。
Car 情报局
液力变矩器锁止离合器控制
液力变矩器锁止控制的目的是在保证汽车的行驶要求 的前提下，最大限度地提高变矩器的传动效率，以降低 燃油消耗。