发布于 10-18 15:18:25
自动变速器电控系统由各类传感器、执行器和变速器控制单元三大部分及控制电路组成，见图3-1。
图3-1 自动变速器电控系统
自动变速器控制单元采集与行驶工况有关的各种传感器信号，根据传感器信号按照预先设定的换挡程序来控制相关的执行元件，以使自动变速器能够在各种行驶条件下理想地升、降挡。通常执行元件主要是指位于阀体上的电磁阀。
在电控系统中，自动变速器控制单元接受各种传感器信号，经过运算，主要是控制阀体上电磁阀线圈的通断，改变机械换挡滑阀端面的控制油压，使机械换挡滑阀移动，自动切换油路，最终把液压油输送给换挡执行元件并约束齿轮变速机构，实现挡位的变换。
自动变速器系统应用的传感器主要有以下几种。
发动机控制单元主要利用节气门开度信息，与车速传感器一起完成换挡正时控制，实现模糊逻辑控制（踩加速踏板的加速度信息）、油压调节控制（上下坡）、变矩器锁止离合器控制以及换挡品质控制（换挡时发动机延迟点火提前角并且变速器本身油压在换挡点时会降低）等。该信息从发动机控制单元到自动变速器控制单元中断后有替代信息，当车速传感器出现故障时发动机控制单元不进入应急状态，此时控制单元以中等负荷信号（50%）来进行工作，但停止模糊逻辑控制，锁止离合器也将停止工作（变速器此时无刚性挡）。某些最新车型该信号中断时变速器会进入故障运行状态。因此，节气门位置传感器信息非常重要，错误的信息会影响换挡时间、变速器工作压力（高压力或低压力）、换挡质量等。
1. 车速传感器（VSS）的作用和类型
车速传感器一般安装在变速器输出轴附近的壳体上或速度表内，主要有舌簧开关式、电磁感应式、光电式、霍尔式、可变磁阻式、多普勒雷达式等几种。常用的有舌簧开关式、可变磁阻式、电磁感应式、光电式和霍尔式。
（1）自动变速器车辆 自动变速器车辆中，车速传感器也叫变速器输出轴转速传感器，用于检测汽车的车速信号，并将该信号输入ECU，实现ECU对变速器的换挡控制及对发动机的控制。同时，将车速信号提供给车速里程表，用以指示汽车行驶速度，记录汽车行驶里程。
车速信号还用于确定变速器的换挡时刻和变矩器锁止离合器的锁止控制。在巡航控制系统中，车速信号是巡航ECU控制设定车速的重要参考依据。
（2）手动变速器车辆 手动变速器车辆中，车速传感器仅将检测到的车速信号提供给车速里程表，用于指示汽车行驶速度，记录汽车行驶里程。
2. 舌簧开关式车速传感器
（1）舌簧开关式车速传感器结构 舌簧开关式车速传感器在现在的行驶的车辆中已经淘汰。在原来是用于汽车的车速报警系统中。
舌簧开关（图3-2中的簧片开关）是一个内装2个细长触点的小玻璃管，触点由铁、镍等容易被磁铁吸引的强磁性材料制成。舌簧开关式车速传感器置于车速表的转子附近，当车速表驱动轴转动时，带动转子和永久磁铁旋转，使磁铁的N、S极靠近或远离舌簧开关的触点。在变化的磁场作用下，舌簧开关的两触点有时互相吸引而闭合，有时相互排斥而断开，从而形成了触点的开关作用。
图3-3 舌簧开关式车速传感器的原理
3. 电磁感应式车速传感器
（1）电磁感应式车速传感器结构原理 电磁感应式车速传感器也称为变磁阻式（VR）车速传感器，它安装在自动变速器输出轴附近。该传感器用于检测自动变速器输出轴的转速，电控单元（ECU）根据该传感器提供的信号计算车速，并以此作为换挡控制的依据。
电磁感应式车速传感器主要由永久磁铁、线圈组成。
由于电磁感应式车速传感器安装在自动变速器输出轴附近的壳体上，当输出轴转动时，输出轴上的停车锁止齿轮随其一起转动，从而使齿轮上的凸齿不断地靠近或离开车速传感器，使通过传感器线圈内的磁通量不断变化，进而在线圈上产生一个周期变化的感应电压，如图3-4所示。
图3-4 电磁感应式车速传感器结构与感应电压曲线
汽车行驶的车速越高，输出轴的转速就越高，传感器线圈中产生的感应电压的脉冲频率也就越高，ECU便根据感应电压脉冲的大小计算汽车的行驶速度。
在部分装有自动变速器的汽车上，变速器的输入轴转速传感器也采用电磁感应式转速传感器，以用来检测变速器的输入轴转速，并将检测的信号输入ECU，使ECU更精确地控制换挡过程。此外，ECU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，计算出液力变矩器的传动比，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的优化，以改善换挡感觉，提高汽车的行驶性能。
（2）电磁感应式车速传感器的检测 电磁感应式车速传感器的检测方法有电阻检测、电压检测和单件检测3种。
图3-8 输出转速传感器G195
驻车锁止轮与中间轴的从动轮一体。由于输出行星轮和中间轴之间的传动比，两转速分别按各自的比例。根据变速器的编程传动比，变速器控制模块（TCM）J217计算出实际变速器输出转速。
对电子控制变速器而言，变速器输出转速是最重要的信号之一。下列功能需要这个参数。
图3-9 可变磁阻式车速传感器
（2）可变磁阻式车速传感器原理 当变速器齿轮驱动传感器轴旋转时，与轴连在一起的多极磁环也同时旋转，磁环旋转引起通过其旁边的集成电路内的磁阻元件的磁通量发生变化。由于磁环上N极与S极的交替排列，伴随着磁环的旋转，使通过磁阻元件的磁通量和磁力线的方向都不断变化，从而使磁阻元件（MRE）的阻值发生变化（当流向磁阻元件的电流方向与磁力线方向平行时，其电阻值最大；电流方向与磁力线方向垂直时，其电阻值最小如图3-10所示。磁通量的变化与磁环转速成正比。由于磁阻元件阻值的变化，磁环每旋转一周在集成电路（IC）的内置磁阻元件（MRE）中就会出现20个脉冲电压信号，即车速信号，将此信号通过电路的连接输入到比较器中进行比较，再由比较器输出信号去控制晶体管的导通和截止，这样就可以检测出车速。车速信号见图3-11。
图3-10 磁阻元件（MRE）的特性
图3-12 输入转速传感器G182
2. 信号利用
对于下列功能，变速器控制模块（TCM）J217需要精确的变速器输入转速。
图3-13 变速器油温传感器G93
2. 信号利用
下列功能需要变速器油温：适应系统换挡压力和换挡过程中建立压力和释放压力；激活或解除暖机程序和变矩器锁止离合器等的温度依赖功能；在热车模式，变速器油温高时，激活变速器的保护功能。
3. 故障影响
变矩器锁止离合器没有调节操作，只能打开或闭合；没有适应的换挡压力，这通常会导致难以换挡。
温度升高时，传感器阻力减小。
为了防止变速器过热，超出定义的变速器油温范围时，触发相应的对策。
对策1（约127℃）：利用动态换挡程序（DSP）功能，换挡特性曲线在更高转速下换挡。变矩器锁止离合器较早闭合，不再进行调整。
对策2（约150℃）：发动机转矩减少。
