第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用第一節電子控制系統結構原理作業習題第二節電控自動變速器的自診斷功能第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用第一節第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習題第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習題第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習題第五章電子控制系統主要內容重點實踐應用作業習第一節電子控制系統結構原理第一節電子控制系統結構原理電子控制裝置

電子控制裝置由傳感器、控制開關、執行器及電子控制單元等組成。

電子控制單元根據傳感器檢測所得節氣門開度、車速、油溫等運轉參數，以及各種控制開關送來的當前狀態信號，經運算比較和分析后按設定的程序，向各個執行器發出指令，以操縱閥板總成中各種控制閥的工作，從而最終實現對自動變速器的控制。電子控制裝置電子控制裝置由傳感器、控制開關、執行現在幾乎所有的轎車自動變速器都采用了電子控制系統。電子控制系統能按汽車行駛的需要選擇相應的擋位，實現更復雜、更合理的控制，獲得更理想的經濟性和動力性，并可簡化液壓控制系統，提高控制精度和反應速度，容易實現整車控制。

它由電子控制裝置和閥板總成兩個部分組成。現在幾乎所有的轎車自動變速器都采用了電子控制系統。電自動變速器原理與維修課件1.傳感器結構與工作原理

（1）節氣門位置傳感器用以檢測發動機節氣門開度的大小，是自動變速器換擋控制的一個重要依據。自動變速器通常采用的線性節氣門位置傳感器。節氣門軸帶動線性電位計和怠速開關的滑動觸點。

1.傳感器結構與工作原理（1）節氣門位置傳感器用以

節氣門關閉時，怠速開關接通；節氣門開啟時，怠速開關斷開。當節氣門開度不同時，電位計電阻不同，這樣節氣門開度的變化被轉變為電阻或電壓信號輸入電子控制單元，電子控制單元就可獲得節氣門變化的信號和變化的速率，以此作為其控制不同行駛條件下的擋位變換的重要依據。節氣門關閉時，怠速開關接通；節氣門開啟時，怠速開

（2）車速傳感器

用于檢測自動變速器輸出軸的轉速，并換算成汽車行駛的車速，它也是自動變速器換擋控制的一個重要依據。電磁感應式的車速傳感器，固定于自動變速器輸出軸附近的殼體上，靠近安裝在輸出軸上的停車鎖止齒輪或感應轉子。當輸出軸轉動時，停車鎖止齒輪或感應轉子的凸齒不斷靠近或離開車速傳感器，感應線圈內的磁通量發生變化，從而產生交流感應電壓。電子控制單元根據感應電壓脈沖頻率的大小計算出車速。（2）車速傳感器用于檢測自動變速器輸出軸的轉速自動變速器原理與維修課件

（3）輸入軸轉速傳感器

用以檢測自動變速器輸入軸轉速信號，該信號使電子控制單元對換擋過程的控制更為精確，同時該信號與發動機轉速信號比較可計算出液力變矩器的傳動比，優化油路壓力控制過程和鎖止離合器的控制過程，改善換擋質量，提高汽車的行駛性能。其結構、工作原理與車速傳感器相同）。（3）輸入軸轉速傳感器用以檢測自動變速器輸（4）油溫傳感器

用以檢測液壓油的溫度，作為電子控制單元進行換擋控制、油壓控制和鎖止離合器控制的依據。油溫傳感器位于油底殼內閥板上，內部結構為一熱敏電阻，其阻值隨溫度發生變化，通常溫度越高，阻值越小，電子控制單元根據其阻值的變化計算出油溫。（4）油溫傳感器用以檢測液壓油的溫度，作為電子控2.控制開關

電子控制裝置的控制開關有：超速擋開關、模式開關、擋位開關等。2.控制開關電子控制裝置的控制開關有：超速擋開

（1）超速擋開關

通常位于操縱手柄上，用于控制自動變速器的超速擋。

（1）超速擋開關通常位于操縱手柄上，用自動變速器原理與維修課件

當開關打開時超速擋電磁閥通電，將使作用于３－４擋換擋閥高擋端的壓力油泄空，車速足夠高時可換入４擋，當開關關閉時超速擋電磁閥不通電，壓力油使３－４擋換擋閥鎖止在３擋位置，車速再高也無法升入４擋。在駕駛室儀表盤上，有“Ｏ/ＤOFF”指示顯示超速擋開關的工作狀態。開關打開，“Ｏ/ＤOFF”燈滅；開關關閉，則“Ｏ/ＤOFF”指示燈亮。當開關打開時超速擋電磁閥通電，將使作用于３－４擋（2）模式開關

用于選擇自動變速器的換擋控制模式，不同的模式，換擋規律不同，常用的模式有動力模式(Power)、經濟模式(Economy)、普通模式(Normal)。動力模式是以獲得最大動力性為目標設計換擋規律，升擋遲；經濟模式以獲得最佳燃油經濟為目標設計換擋規律，升擋早；普通模式則介于兩者之間。（2）模式開關用于選擇自動變速器的換擋控制（3）擋位開關

擋位開關位于手動閥搖臂軸上（圖2－88）或操縱手柄下方，用以檢測操縱手柄的位置，它由幾個觸點組成。當操縱手柄位于不同的位置時，相應的觸點被接通。電子控制單元依據被接通的觸點，測得操縱手柄的位置，從而按照不同的程序控制自動變速器的工作。（3）擋位開關擋位開關位于手動閥搖臂軸上（3.執行器

電子控制裝置中的執行器是各種電磁閥。常見電磁閥的有開關式和脈沖線性式兩種。3.執行器電子控制裝置中的執行器是各種電

（1）開關式電磁閥

開關式電磁閥的作用是開啟或關閉自動變速器油路，可用于換擋及液力變矩器的鎖止離合器的控制。

開關式電磁閥由電磁線圈、銜鐵、閥芯和回位彈簧等組成。它只有兩種工作狀態：全開或全關。當線圈不通電時，閥芯被油壓推開，打開泄油孔，該油路壓力泄為０；當線圈通電時，電磁力將閥芯左移，關閉泄油孔，油路壓力上升。（1）開關式電磁閥開關式電磁閥的作用自動變速器原理與維修課件（2）脈沖線性式電磁閥

脈沖線性式電磁閥的結構與開關式電磁閥相似，也是由電磁線圈銜鐵、閥芯或滑閥等組成。

（2）脈沖線性式電磁閥脈沖線自動變速器原理與維修課件

脈沖線性式電磁閥用來控制油路中的油壓。通電后，電磁力使閥芯或滑閥開啟泄油孔，壓力下降；不通電，在彈簧作用下閥芯或滑閥關閉泄油孔，壓力上升。其控制電信號為一個頻率固定的脈沖電信號，脈沖電信號使電磁閥不斷反復地開啟和關閉泄油孔，電子控制單元通過改變每個脈沖周期內電流接通和斷開的時間比例即所謂的占空比來控制油路壓力。

占空比與油路壓力成反比關系。脈沖線性式電磁閥用來控制油路中的油壓。自動變速器原理與維修課件4.電子控制單元（ECU）及其控制

內容

自動變速器電子控制單元是電子控制系統的控制核心，它根據各傳感器及控制開關的信號和設定控制程序，通過運算分析，向各個執行器輸出控制信號，從而實現對自動變速器的控制。其基本結構與汽車其他系統電子控制單元相似，它的控制內容主要有如下方面：4.電子控制單元（ECU）及其控制

（1）換擋控制

自動變速器操縱手柄位于前進擋位時自動換擋控制是自動變速器電子控制單元的最基本的控制內容。自動換擋控制就是在汽車的行駛過程中，選擇最佳時刻換擋，即選擇最佳的換擋車速，以使汽車的動力性和經濟性最佳。

最佳的換擋車速與節氣門開度、操縱手柄的位置、模式開關的位置有關。最佳的換擋車速與節氣門開度的關系可用自動換擋圖來表示。（1）換擋控制自動變速器操縱手柄位于前進擋（1）換擋控制節氣門開度越大，升擋和降擋車速越高；節氣門開度越小，升擋和降擋車速越低，這種規律十分符合汽車的實際使用要求。操縱手柄的位置和模式開關的位置不同時，對汽車的使用要求也有所不同，因此其換擋規律應作相應的調整。電子控制單元自動換擋的控制是由２個或３個開關式換擋電磁閥來完成的，其控制過程如圖所示。（1）換擋控制節氣門開度越大，升擋和降擋車速越自動變速器原理與維修課件（2）主油路油壓控制

主油路油壓由主油路調壓閥調節，早期的電子控制系統中由節氣門閥輸出油壓和倒擋油路油壓對其進行反饋控制。新型電子控制自動變速器由電子控制單元主要根據節氣門的開度、擋位、油溫及換擋等信號，計算得到相應的主油路壓力值，并通過輸出相應的占空比脈沖信號來控制油壓電磁閥的開、關比率，實現對主油路的控制。

（2）主油路油壓控制主油路油壓由主油路

節氣門開度越大，主油路油壓越高，節氣門開度越小；主油路油壓越低，倒擋進主油路油壓較前進擋高。節氣門開度越大，主油路油壓越高，節氣門開度越小；自動變速器原理與維修課件自動變速器原理與維修課件自動變速器原理與維修課件自動變速器原理與維修課件（3）自動模式控制

新型自動變速器取消了手動選擇的模式開關，采用了電子控制單元自動模式變換控制，電子控制單元根據各個傳感器的信號測得汽車的行駛狀況，根據操縱手柄的位置和加速踏板踩下的速率來判斷駕駛員的操作方式，經運算分析，自動選擇采用經濟模式、普通模式、動力模式來進行換擋控制，以滿足不同的操作要求。

①S、Ｌ（或２、１）位時，電子控制單元只選動力模式。（3）自動模式控制新型自動變速器取消

②Ｄ位時，電子控制單元根據加速踏板踩下的速率來確定換擋模式，但在不同的車速和節氣門開度下，換擋模式轉換時加速踏板踩下速率是不同的，為此將車速和節氣門開度劃分成若干小區，每個區域有不同的加速踏板踩下的速率的程序值，當駕駛員踩下加速踏板的速率大于對應區域的程序值時，電子控制單元選擇動力模式；②Ｄ位時，電子控制單元根據加速踏板踩下的速率來確

反之，當踩下加速踏板的速率小于對應區域的程序值時，電子控制單元選擇經濟模式。這些區域中節氣門開啟速率程序值的分布規律是：車速越低或節氣門開度越大，其程序值越小，即越容易選擇動力模式。

③Ｄ位，電子控制單元選擇動力模式后，一旦節氣門開度低于１/８，電子控制單元將轉為選擇經濟模式。

反之，當踩下加速踏板的速率小于對應區域的程序值時自動變速器原理與維修課件（4）鎖止離合器控制

最理想的鎖止離合器控制是既能保證汽車的行駛要求，又能最大限度地提高變矩器的傳動效率，以降低油耗。電子控制單元中儲存有不同工作條件下的最佳鎖止離合器控制程序。（4）鎖止離合器控制最理想的鎖止離合器控

工作中，電子控制單元根據擋位、模式等工作條件從存儲器內選擇相應的最佳控制程序，并與當前車速、節氣門開度等進行比較，當車速及其他因素均滿足鎖止條件時，電子控制單元向鎖止離合器的鎖止電磁閥輸出控制信號，使鎖止離合器接合。工作中，電子控制單元根據擋位、模式等工作條件從存（5）發動機制動控制

目前一些新型電子控制自動變速器的強制離合器或強制制動器的工作是由電子控制單元通過電磁閥來控制。電子控制單元按照設定的發動機制動控制程序，在操縱手柄位置、車速、節氣門開度等因素滿足一定條件（如：操縱手柄位于前進低擋位置，且車速大于１０km/h，節氣門開度小于１/８）時，

（5）發動機制動控制目前一些新型電子控制自動變速

向強制離合器電磁閥或強制制動器電磁閥發出電信號，打開強制離合器或強制制動器的控制油路,使之接合，使自動變速器具有反向傳遞動力的能力，從而在汽車滑行時實現發動機制動。向強制離合器電磁閥或強制制動器電磁閥發出電信號，（6）改善換擋質量的控制

電子控制單元采用多種方法來控制自動變速器的換擋過程，以改善換擋質量，提高汽車的乘坐舒適性。目前常見的改善換擋質量的特殊控制功能有以下幾種：

①換擋油壓控制：在擋位更換的瞬間，電子控制單元通過油壓電磁閥適當降低主油路油壓，以減小換擋沖擊，改善換擋質量。也有的是在換擋時通過電磁閥減小減速振器活塞的背壓，以減緩離合器或制動器液壓缸內油壓的增長速度，達到減小換擋沖擊的目的。（6）改善換擋質量的控制電子控制單元采用多種

②減小扭矩控制：在換擋瞬間，通過延遲發動機的點火時刻或減小噴油量，暫時減小發動機的輸出扭矩，以減小換擋沖擊和輸出軸的扭矩波動。其控制過程是：自動變速器電子控制單元在換擋瞬間，向發動機電子控制單元發出減小扭矩控制信號，發動機電子控制單元接收到這一信號后，立即延遲發動機的點火時刻或減小噴油量，執行減小扭矩控制。②減小扭矩控制：在換擋瞬間，通過延遲發動機的點火時

③Ｎ－Ｄ換控制：這種控制是在操縱手柄由Ｐ位或Ｄ位換至Ｄ位或Ｒ位時，通過調整發動機的噴油量，將發動機的轉速波動減至最小程度，以改善換擋質量。若無這種控制時，在操縱手柄由Ｐ位或Ｎ位與Ｄ位或Ｒ位之間相互變換時，因負荷的變化導致發動機轉速出現大的波動。③Ｎ－Ｄ換控制：這種控制是在操縱手柄由Ｐ位或Ｄ位（7）輸入軸轉速傳感器的控制

目前一些新型電子控制自動變速器設有輸入軸轉速傳感器，電子控制單元通過這一傳感器檢測自動變速器輸入軸的轉速，并由此計算出變矩器的傳動比以及發動機曲軸和自動變速器輸入軸的轉速差，從而使電子控制單元更精確地控制自動變速器的工作。特別是在電子控制單元進行換擋油路壓力控制、減小扭矩控制、鎖止離合器控制時，利用這一參數進行計算，可使這些控制的持續時間更加準確，從而獲得最佳的換擋質量和乘坐舒適性。（7）輸入軸轉速傳感器的控制目前一些新型（8）故障自診斷和失效保護

在電子控制裝置中電子控制單元能不停地監測所有傳感器和部分執行器的工作，一旦發現某個傳感器或執行器有故障，工作不正常，它立即采取以下幾種保護措施：

①在汽車行駛時，儀表盤上的自動變速器故障警告燈亮起，以提醒駕駛員立即將汽車送至修理廠檢修。

（8）故障自診斷和失效保護在電子控制裝置中電

②將檢測到的故障內容以故障代碼的形式貯存在電子控制單元的存儲器中。③電子控制單元按設定的失效保護程序控制自動變速器的工作，以保證汽車的基本行駛能力。②將檢測到的故障內容以故障代碼二、閥板結構與工作原理

電子控制系統中的閥板總成與液壓控制系統中的閥板總成相似，也是由各種控制閥組成。早期的電子控制系統中的閥板總成中的換擋閥和變矩器鎖止控制閥的工作是由電腦通過電磁閥來控制，其余控制閥的結構、工作原理與液壓控制系統基本相同。二、閥板結構與工作原理電子控制系

目前新型的自動變速器電子控制系統還取消了節氣門閥，改由電腦控制的油壓電磁閥來產生節氣門閥油壓，并讓主油路調壓閥的工作受控于油壓電磁閥。下面介紹這些控制閥的結構和工作原理。目前新型的自動變速器電子控制系統還取消了節氣門閥1.主油路調壓閥

它與液壓控制系統中的主油路調壓閥相似，只是將原來來自節氣門閥的反饋油壓改為由油壓電磁閥控制的油壓。

1.主油路調壓閥它與液壓控制油壓電磁閥的占空比決定了反饋的油壓。節氣門開度越大，占空比越大，電磁閥開度也越大，作用在主油路調壓閥的反饋油壓越大，從而使主油路油壓隨著節氣門開度的增大而升高。油壓電磁閥的占空比決定了反饋的油壓。節氣門開度越大，自動變速器原理與維修課件２.換擋閥

換擋閥的控制完全由換擋電磁閥控制。其控制方式有兩種：

一種是施壓控制，即通過開啟或關閉換擋閥控制油路的進油孔來控制換擋閥的動作；另一種是泄壓控制，即通過開啟或關閉換擋閥控制油路的泄油孔來控制換擋閥的動作。２.換擋閥換擋閥的控制完全由換擋電磁閥控自動變速器原理與維修課件

換擋閥的左端通過油路和換擋電磁相通。

當電磁閥關閉時，無油壓作用在換擋閥左端，換擋閥在右端彈簧的作用下移向左端(圖a)；當電磁閥開啟時，主油路壓力油經電磁閥作用在換擋閥左端，使換擋閥克服彈簧作用力移向右端（圖b）。在換擋閥動作時，油路產生變化，實現換擋。換擋閥的左端通過油路和換擋電磁相通。自動變速器原理與維修課件３.鎖止離合器控制閥

目前許多新型電子控制自動變速器采用脈沖線性式電磁閥來控制鎖止離合器工作。當作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號的占空比為０是，電磁閥關閉，沒有油壓作用在鎖止離合器控制右端，鎖止離合器壓盤左、右兩側的油壓相同，鎖止離合器處于分離狀態；當作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號的占空比較小時，３.鎖止離合器控制閥目前許多新型電子自動變速器原理與維修課件電磁閥的開度和作用在鎖止離合器控制閥右端的油壓以及鎖止控制閥左移打開泄油孔開度均較小，鎖止離合器壓盤左、右的壓差較小，因此鎖止離合器接合力也較小，使之處于半接合狀態。脈沖電信號的占空比越大，鎖止離合器壓盤左、右的壓差及鎖止離合器的接合力越大。當脈沖電信號達到一定數值時，鎖止離合器即可完全接合。電腦在控制鎖止離合器接合時，能使接合過程更加柔和，以減少沖擊。電磁閥的開度和作用在鎖止離合器控制閥右端的油壓以及第二節電控自動變速器的自診斷功能第二節電控自動變速器的自診斷功能一、電控自動變速器故障碼的調取和讀取

一、電控自動變速器故障碼的調取和讀取

自診斷系統是依靠車上的電子控制單元通過實時記錄各種傳感器、執行器的工作信號，經過運算來確定故障內容和范圍，并存儲在電子控制單元的存儲器中，以故障代碼的形式進行顯示。

對于OBD－II型診斷系統，需要用專用儀器讀取故障代碼。故障代碼的讀取方法有人工按特定的步驟進行讀取和專用儀器通過專用接口進行調取兩種。車型不同其讀取的方法也不相同，基本的方法和步驟如下。自診斷系統是依靠車上的電子控制單元通過實時記錄各種1．自動變速器的自診斷步驟

①自動變速器故障指示燈出現故障顯示或電子控制系統有故障。②查找并確定診斷盒（控制盒）或診斷接口的位置。③確定故障代碼顯示燈或連接專用儀器。④檢查蓄電池電壓是否正常，若不正常，修理或更換蓄電池。⑤若正常，檢查代碼顯示燈或診斷接口電路是否正常，若不正常進行更換或修理。

1．自動變速器的自診斷步驟①自動變速器故障指示燈出現故

⑥確定故障代碼讀取或調取的操作步驟。⑦人工讀取或利用儀器調取故障代碼。⑧根據故障代碼并對照故障代碼表，確定故障的部位及修理方法。⑨按照故障原因和部位，進行排除法診斷，對確定故障進行修理。⑩清除自動變速器電子控制單元ECU中存儲的故障代碼。⑩進行相關的試驗及路試，若代碼和故障現象同時消失，說明故障已排除。

2．故障顯示信號檢查

主要是針對儀表板上，有故障代碼顯示的車輛。

系統正常時，接通點火開關（“ON”位置），故障指示燈亮起，汽車行駛時自動熄滅。

系統有故障時，汽車行駛后故障指示燈仍然亮著或不斷閃爍。2．故障顯示信號檢查主要是針對儀表板上，有3．故障代碼的讀取方法

故障代碼的調取或讀取根據車型的不同方法也不一樣，下面以豐田A－340E電控自動變速器為例進行說明：

（1）人工讀取

①接通點火開關，不要發動發動機，按下超速擋（O/D）開關至“ON”位置。②使用跨接線連接診斷接口的TE1和E1端子，如圖所示。3．故障代碼的讀取方法故障代碼的調取或讀取根據車圖2-106豐田車故障診斷插座及“