項目汽車自動變速器控制系統.ppt

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汽車自動變速器控制系統適應專業: 汽車運用技術、汽車電子技術、汽車檢測與維修 課時:4節汽電1201,汽檢1203主講人:鄧家林 教學目標教學目的 知識能力 1)了解應用各車型自動變速器的液壓系統構成; 2)理解自動變速器壓力隨著發動機負載及檔位變化而變化的原理; 3)了解自動變速大各檔位中油的變化 ; 4)掌握變速器內各種閥門的工作過程。方法目標 1)能看懂自動變速器的液壓油路圖; 2)能根據液壓油路圖分析相關故障,并根據故障建立排除的思路; 3)能根據液壓傳動原理進行機械故障分析,從而進行故障的快速判斷。素質能力 1)培養學生相互溝通能力 2)培養學生團隊協作的能力 3)培養學生的思維修能力 重點 了解自動變速器的表示方法難點 自動變速器的功能及結構● 液壓控制系統工作原理 電子控制系統工作原理 典型行星齒輪機構工作原理本次課主要介紹的內容有:● 液壓控制系主供油裝置● 液壓控制系統信號裝置● 液壓控制系主供油裝置 自動變速器的自動控制是靠液壓控制系統來完成的,液壓控制系統由動力源、執行機構和控制機構三個部分組成。 動力源是由液力變矩器泵輪驅動的油泵,它除了向控制機構、執行機構供給壓力油以實現換擋外,還給液力變矩器提供冷卻補償油,向行星齒輪變速器供給潤滑油。執行機構包括各離合器、制動器和液壓缸。 控制機構大體包括主油路系統、換擋信號系統、換擋閥系統和緩沖安全系統。根據其換擋信號系統和換擋閥系統采用的是全液壓元件還是電子控制元件可將控制機構分為液控式和電控式兩種。 (1)油泵 油泵是自動變速器最重要的總成之一。油泵是變速器中所有壓力的動力源。油泵一般有三種類型:齒輪式、轉子式和葉片式。 齒輪式是最普遍的。在自動變速器中一般使用齒輪式和轉子式油泵。因為它們輸出的油量保持不變,所以被視為定量油泵。這種油泵使油液連續輸出,并且其輸出的速度與驅動油泵的速度成正比。如果油泵的輸出大于變速器液壓系統的需要,則由調壓閥泄掉多余的油液,因為油壓過高將會導致變速器損壞。當不需要液壓時,定量油泵仍然不斷輸出,所以這種油泵浪廢能量。①齒輪式油泵 它是自動變速器中應用最多的一種油泵,各種豐田汽車自動變速器都采用這種泵。它具有結構緊湊、尺寸小、重量輕、自吸能力強、流量波動小、噪聲低等特點。 它由小齒輪、內齒輪、月牙形隔板、泵殼、泵蓋等組成 小齒輪由變矩器殼體后端軸套驅動,為主動齒輪,內齒輪為從動齒輪,月牙形隔板的作用是將工作腔分隔為吸油腔和壓油腔,泵殼上有進油口和排油口。發動機運轉時,小齒輪帶動內齒輪如圖2-38中順時針方向旋轉。在吸油腔,因齒輪不斷退出嚙合,容積增大,形成真空吸油;在壓油腔,因齒輪不斷進入嚙合,容積減小,將液壓油壓出。 ② 轉子式油泵 內、外轉子不同心,有一定的偏心距,且外轉子比內轉子多一個齒。發動機運轉時,帶動油泵內外轉子朝相同方向旋轉,但內轉子的轉速大于外轉子。從而,在內、外轉子之間形成與內轉子齒數相同個數的工作腔。 內、外轉子不同心,有一定的偏心距,且外轉子比內轉子多一個齒。發動機運轉時,帶動油泵內外轉子朝相同方向旋轉,但內轉子的轉速大于外轉子。從而,在內、外轉子之間形成與內轉子齒數相同個數的工作腔。 這些工作腔的容積隨著轉子的旋轉而不斷變化,轉子朝順時針方向旋轉時,內、外轉子中心線的右側的各個工作腔的容積由小變大,形成真空吸油;中心線的左側的各個工作腔的容積由大變小,將液壓油壓出。 ③ 葉片式油泵 葉片泵由定子、轉子、葉片及殼體、泵蓋等組成。 它具有運轉平穩、噪聲小、泵油流量均勻、容積效率高等優點;但它結構復雜,對液壓油的污染比較敏感。 轉子由變矩器殼體后端的軸套帶動,繞其中心旋轉,定子是固定不動的,二者不同心有一定的偏心距。當轉子旋轉時,葉片在離心力及葉片底部的油壓作用下向外張開,緊靠在定子內表面上,并隨著轉子旋轉,在轉子葉片槽內作往復運動。這樣相鄰葉片之間便形成密封的工作腔。如果轉子朝順時針方向旋轉,在轉子與定子中心連線的右半部的工作腔容積逐漸增大,產生真空吸油,中心線左半部的工作腔容積逐漸減小,將油壓出。 2、調壓閥 該閥輸入油壓恒定(管道油壓),但輸出油壓隨著外部信號的變化而變化(外部信號可以是力、位置、轉速或電流。例如節氣門位置閥、速控閥、壓力調節電磁閥等)。 自動變速器的油泵由發動機直接驅動,因此油泵的泵 油量是和發動 機的轉速成正 比的。為了保 證自動變速器 的正常工作,油泵的泵油量 應在發動機處于最低轉速工 況(怠速)時,也能滿足自動變速器各部分 的需要,并保證油路中有足夠高的油壓,以防止油壓過低,使離合器、制動器打滑,影響自動變速器的動力傳遞。由于發動機怠速工況的轉速(750 r/ min左右)子發動機的最高轉速(6000 r/min左右)之間相差很大,因此當發動機高速運車時,油泵的泵油量將大大超過自動變速器各部分所需的油量,導致油壓過高增加發動機的負荷,并造成換擋沖擊。為此,必須在油路中設置一個油壓調節裝置,在發動機高速運轉時讓多余的液壓油返回油底殼,使油泵的泵油壓力始終穩定在一定范圍內,以滿足自動變速器各種工況對油路油壓的要求。 (1)球閥調壓閥 (2)活塞形式(3)滑閥形式1改良滑閥1 改良滑閥 2 2、A340主油路 A340自動變速器主油路調壓閥由閥芯、彈簧、柱塞、柱塞套等組成。 (1)基本油壓控制 1(2) 節氣門油壓控制 強迫降檔油壓說明 斷流閥油壓說明3掛倒檔時油壓為什么會升高? 工作壓力調節閥 - 工作原理 (2)(3)倒檔油壓控制 掛倒檔時油壓為什么會升高? 換擋控制信號是換擋控制的源信號,是自動變速器換擋控制的依據。它主要包括手動換擋桿位置信號、負荷(節氣門開度)信號和車速信號等3種信號。在液壓控制換擋系統中,負荷信號由節氣門閥提供,車速信號則由速控閥提供。在電子液壓控制換擋系統中,負荷信號是由節氣門位置傳感器提供的,而車速信號則是由車速傳感器提供的。手動換擋桿位置信號不論在哪種控制系統中都是由隨換擋桿聯動的手動閥提供的。 ● 液壓控制系統信號裝置 1、節氣門調節閥 - 結構手 控 閥 手 控 閥12 手 控 閥問題?為什么P檔掛倒檔不沖擊,D檔掛倒檔時沖擊大34 手 控 閥562、節氣門閥類型 節氣門閥實質上是一個調壓器,它根據負荷(節氣門開度)的大小將主油路油壓改變為節氣門油壓,節氣門油壓與負荷(節氣門開度)成正比。 節氣門閥有兩種控制方式,即機械控制式和真空控制式。 a.機械控制式 機械控制是通過節氣門拉線來帶動節氣門閥動作,其工作狀況如下:當節氣門關閉時,節氣門閥也同時切斷主油路通道,使得節氣門油壓輸出為零。 當節氣門稍開時,節氣滑閥在節氣門拉線和彈簧壓力的作用下左移,主油路油壓(輸入)進入節氣門閥,產生節氣門油壓(輸出)。由于節氣滑閥開度較小,節氣門油壓也就比較低。 當節氣門全開時,節氣滑閥移至最左端,節氣門油壓達到最大值。b.真空控制式 真空控制是通過真空膜片帶動節氣門閥動作,其工作狀況如下: 當節氣門關閉時,進氣真空度最大,膜片在真空吸力下右移,壓縮彈簧使節氣滑閥右移至關閉主油路位置,此時節氣門油壓為零。 當節氣門稍開時,進氣真空度減少,膜片在彈簧彈力作用下頂動推桿,使節氣滑閥開始左移,打開部分主油路,此時節氣門閥開始產生節氣門油壓,但因節氣滑閥并未全開,故節氣門油壓還不太高。 當節氣門全開時,進氣真空為零,膜片在彈力作用下左移,帶動 推桿及節氣滑閥移至最左端,此時節氣門閥全開,節氣門油壓達最大值。 液壓控制系統工作原理● 電子控制系統工作原理 典型行星齒輪機構工作原理本次課主要介紹的內容有:● 電子控制系統結構類型● 電子控制系統工作原理● 電子控制系統結構類型 一、概述 一)作用 通過傳感器檢測車輛運行參數的信號,由電腦計算和斷送后,向執行器發出控制指令,實現對自動變速器的各項控制。 二)組成 傳感器,開關 , ECU(PCM) , 執行器 1.傳感器 節氣門位置傳感器(TPS) —產生節氣門開度的信號(影響換檔時刻、主油路油壓、畜壓器油壓和鎖止時刻等) 車速傳感器(VSS) —產生車速信號(影響換檔時刻和鎖止等) 輸入轉速傳感器—產生渦輪轉速信號(影響傳動效率、鎖止時刻、換檔質量等) 油溫傳感器 —ATF油溫度信號(影響換檔時刻、油壓和鎖止時刻) 2. 開關 (O/D、模式、制動、P/N、巡航、強制低檔) 3. 執行器 (換檔電磁閥、PWM閥、TCC閥,繼電器、燈) 4. 電腦 控制核心(單獨式、集中式) 5. 線束三)工作原理 把車速信號和節氣門開度信號轉變成電信號送進電腦,作為換檔控制的基本信號,經過電腦的分析、計算、判斷,向電磁閥發出指令,驅動電磁閥工作,實現換檔、油壓、鎖止、平順、冷卻強度等的控制。 1 .電磁感應式二、主要元件結構 2 .霍爾式 3.節氣門位置傳感器 檢測發動機的運行工況四.油溫傳感器五.P/N開關六.電磁閥(開關與線性) 占空比 三、控制內容一) 換檔控制 S1與S2組合起來控制三個換檔閥。檔位S1S21檔onoff2檔onon3檔offoffO/D檔offon一. 換檔控制 換檔圖:表示換檔時刻汽車速度與發動機節氣門開度之間關系的曲線,它是反映汽車換檔規律的曲線圖 一個換檔規律,對應一個換檔圖。 二)油壓控制 節氣門油壓控制電磁閥(PWM式)產生節氣門油壓,再通過主調閥,調節主油壓。 畜壓器背壓控制電磁閥(PWM式)調節各工況下的油壓值(靜態油壓與開度有關,動態油壓在換檔時變化)。 三)鎖止離合器控制 (一)閉鎖控制 鎖止離合器控制電磁閥(TCC閥)產生鎖止信號油壓。(有開關型和PWM型兩種)鎖止條件: 1、單參數控制:渦輪轉速、車速、檔位。 2、雙參數控制:速比、渦輪轉速與節氣門開度、車速與節氣門開度。 如:通用車型 T>60度,V>70km/h,檔位在2、3、4; 大眾車型1、2、3、4檔都鎖止。 (二)滑差控制 通過鎖止離合器控制電磁閥實現離合器的完全分離、部分滑差、一半閉鎖、完全閉鎖和周期閉鎖等各種閉鎖程度的控制。 絕大多數工況均為滑差,閉鎖僅在 60km/h 以上車速才可產生?;钍谷加徒洕蕴岣?% ,減少了振動與噪聲。四)模式控制 1.模式開關選擇換檔模式(換檔規律)。 2.自動選擇換檔規律(根據TPS變化率與P/N位置)。五)發動機控制 通過推遲點火與減少噴油量來減小換檔沖擊。 六)自診斷 利用自帶的監控程序檢查傳感器信號與控制信號,如發現故障后以代碼的形式貯存起來,同時點亮故障指示燈,采用一定的方法可以將故障信息讀取出來。 控制電路圖
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