第五章電子控制系統如今幾乎一切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求選擇相應的擋位，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，提高控制精度和反響速度，容易實現整車控制。它由電子控制安裝和閥板總成兩個部分組成。一、電子控制安裝電子控制安裝由傳感器、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形狀信號，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，以支配閥板總成中各種控制閥的任務，從而最終實現對自動變速器的控制。1.傳感器構造與任務原理〔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根據。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。節氣門封鎖時，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根據。〔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根據。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，接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接近或分開車速傳感器，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。〔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準確，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。其構造、任務原理與車速傳感器一樣〕。〔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展換擋控制、油壓控制和鎖止離合器控制的根據。油溫傳感器位于油底殼內閥板上，內部構造為一熱敏電阻，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。2.控制開關電子控制安裝的控制開關有：超速擋開關、方式開關、擋位開關等。〔1〕超速擋開關通常位于支配手柄上，用于控制自動變速器的超速擋。當開關翻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，當開關封鎖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任務形狀。開關翻開，“Ｏ/ＤOFF〞燈滅；開關封鎖，那么“Ｏ/ＤOFF〞指示燈亮。〔2〕方式開關用于選擇自動變速器的換擋控制方式，不同的方式，換擋規律不同，常用的方式有動力方式(Power)、經濟方式(Economy)、普通方式(Normal)。動力方式是以獲得最大動力性為目的設計換擋規律，升擋遲；經濟方式以獲得最正確燃油經濟為目的設計換擋規律，升擋早；普通方式那么介于兩者之間。〔3〕擋位開關擋位開關位于手動閥搖臂軸上〔圖2－88〕或支配手柄下方，用以檢測支配手柄的位置，它由幾個觸點組成。當支配手柄位于不同的位置時，相應的觸點被接通。電子控制單元根據被接通的觸點，測得支配手柄的位置，從而按照不同的程序控制自動變速器的任務。3.執行器電子控制安裝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。〔1〕開關式電磁閥開關式電磁閥的作用是開啟或封鎖自動變速器油路，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。它只需兩種任務形狀：全開或全關。當線圈不通電時，閥芯被油壓推開，翻開泄油孔，該油路壓力泄為０；當線圈通電時，電磁力將閥芯左移，封鎖泄油孔，油路壓力上升。〔2〕脈沖線性式電磁閥脈沖線性式電磁閥的構造與開關式電磁閥類似，也是由電磁線圈銜鐵、閥芯或滑閥等組成。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封鎖泄油孔，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封鎖泄油孔，電子控制單元經過改動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。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中心，它根據各傳感器及控制開關的信號和設定控制程序，經過運算分析，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。其根本構造與汽車其他系統電子控制單元類似，它的控制內容主要有如下方面：〔1〕換擋控制自動變速器支配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根本的控制內容。自動換擋控制就是在汽車的行駛過程中，選擇最正確時辰換擋，即選擇最正確的換擋車速，以使汽車的動力性和經濟性最正確。最正確的換擋車速與節氣門開度、支配手柄的位置、方式開關的位置有關。最正確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，這種規律非常符合汽車的實踐運用要求。支配手柄的位置和方式開關的位置不同時，對汽車的運用要求也有所不同，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，其控制過程如下圖。〔2〕主油路油壓控制主油路油壓由主油路調壓閥調理，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展反響控制。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，并經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。

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。〔3〕自動方式控制新型自動變速器取消了手動選擇的方式開關，采用了電子控制單元自動方式變換控制，電子控制單元根據各個傳感器的信號測得汽車的行駛情況，根據支配手柄的位置和加速踏板踩下的速率來判別駕駛員的操作方式，經運算分析，自動選擇采用經濟方式、普通方式、動力方式來進展換擋控制，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方式。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方式，但在不同的車速和節氣門開度下，換擋方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假設干小區，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方式；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方式。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，即越容易選擇動力方式。③Ｄ位，電子控制單元選擇動力方式后，一旦節氣門開度低于１/８，電子控制單元將轉為選擇經濟方式。〔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，又能最大限制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任務條件下的最正確鎖止離合器控制程序。任務中，電子控制單元根據擋位、方式等任務條件從存儲器內選擇相應的最正確控制程序，并與當前車速、節氣門開度等進展比較，當車速及其他要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。〔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迫離合器或強迫制動器的任務是由電子控制單元經過電磁閥來控制。電子控制單元按照設定的發動機制動控制程序，在支配手柄位置、車速、節氣門開度等要素滿足一定條件〔如：支配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，向強迫離合器電磁閥或強迫制動器電磁閥發出電信號，翻開強迫離合器或強迫制動器的控制油路,使之接合，使自動變速器具有反向傳送動力的才干，從而在汽車滑行時實現發動機制動。〔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，提高汽車的乘坐溫馨性。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：在擋位改換的瞬間，電子控制單元經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。也有的是在換擋時經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，到達減小換擋沖擊的目的。②減小扭矩控制：在換擋瞬間，經過延遲發動機的點火時辰或減小噴油量，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動搖。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納到這一信號后，立刻延遲發動機的點火時辰或減小噴油量，執行減小扭矩控制。③Ｎ－Ｄ換控制：這種控制是在支配手柄由Ｐ位或Ｄ位換至Ｄ位或Ｒ位時，經過調整發動機的噴油量，將發動機的轉速動搖減至最小程度，以改善換擋質量。假設無這種控制時，在支配手柄由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動搖。〔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，電子控制單元經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準確地控制自動變速器的任務。特別是在電子控制單元進展換擋油路壓力控制、減小扭矩控制、鎖止離合器控制時，利用這一參數進展計算，可使這些控制的繼續時間更加準確，從而獲得最正確的換擋質量和乘坐溫馨性。〔8〕缺點自診斷和失效維護在電子控制安裝中電子控制單元能不停地監測一切傳感器和部分執行器的任務，一旦發現某個傳感器或執行器有缺點，任務不正常，它立刻采取以下幾種維護措施：①在汽車行駛時，儀表盤上的自動變速器缺點警告燈亮起，以提示駕駛員立刻將汽車送至修繕廠檢修。

②將檢測到的缺點內容以缺點代碼的方式儲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維護程序控制自動變速器的任務，以保證汽車的根本行駛才干。二、閥板構造與任務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類似，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任務是由電腦經過電磁閥來控制，其他控制閥的構造、任務原理與液壓控制系統根本一樣。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任務受控于油壓電磁閥。下面引見這些控制閥的構造和任務原理。1.主油路調壓閥它與液壓控制系統中的主油路調壓閥類似，只是將原來來自節氣門閥的反響油壓改為由油壓電磁閥控制的油壓。油壓電磁閥的占空比決議了反響的油壓。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響油壓越大，從而使主油路油壓隨著節氣門開度的增大而升高。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，即經過開啟或封鎖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，即經過開啟或封鎖換擋閥控制油路的泄油孔來控制換擋閥的動作。換擋閥的左端經過油路和換擋電磁相通。當電磁閥封鎖時，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，使換擋閥抑制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。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任務。當作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號的占空比為０是，電磁閥封鎖，沒有油壓作用在鎖止離合器控制右端，鎖止離合器壓盤左、右兩側的油壓一樣，鎖止離合器處于分別形狀；當作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號的占空比較小時，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翻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，使之處于半接合形狀。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。當脈沖電信號到達一定數值時，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。2.9電控自動變速器的自診斷功能一、電控自動變速器缺點碼的調取和讀取

自診斷系統是依托車上的電子控制單元經過實時記錄各種傳感器、執行器的任務信號，經過運算來確定缺點內容和范圍，并存儲在電子控制單元的存儲器中，以缺點代碼的方式進展顯示。

對于OBD－II型診斷系統，需求用公用儀器讀取缺點代碼。缺點代碼的讀取方法有人工按特定的步驟進展讀取和公用儀器經過公用接口進展調取兩種。車型不同其讀取的方法也不一樣，根本的方法和步驟如下。1．自動變速器的自診斷步驟①自動變速器缺點指示燈出現缺點顯示或電子控制系統有缺點。②查找并確定診斷盒〔控制盒〕或診斷接口的位置。③確定缺點代碼顯示燈或銜接公用儀器。④檢查蓄電池電壓能否正常，假設不正常，修繕或改換蓄電池。⑤假設正常，檢查代碼顯示燈或診斷接口電路能否正常，假設不正常進展改換或修繕。

⑥確定缺點代碼讀取或調取的操作步驟。⑦人工讀取或利用儀器調取缺點代碼。⑧根據缺點代碼并對照缺點代碼表，確定缺點的部位及修繕方法。⑨按照缺點緣由和部位，進展排除法診斷，對確定缺點進展修繕。⑩去除自動變速器電子控制單元ECU中存儲的缺點代碼。⑩進展相關的實驗及路試，假設代碼和缺點景象同時消逝，闡明缺點已排除。2．缺點顯示信號檢查主要是針對儀表板上，有缺點代碼顯示的車輛。

系統正常時，接通點火開關〔“ON〞位置〕，缺點指示燈亮起，汽車行駛時自動熄滅。系統有缺點時，汽車行駛后缺點指示燈依然亮著或不斷閃爍。3．缺點代碼的讀取方法缺點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展闡明：

〔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運用跨接線銜接診斷接口的TE1和E1端子，如下圖。圖2-106豐田車缺點診斷插座及“O/DOFF〞指示燈③記錄下儀表板上超速指示燈“O/DOFF〞