自动变速器电子控制系统由传感器、控制开关执行器和控制模块组成。控制模块根据安装在发动机、自动变速器以及车身上的各种传感器测得的发动机转速、车速、节气门开度、自动变速器油温等运行参数,通过分析运算,结合相关控制开关送来的操作指令,通过内设的程序,向各执行器发出指令信号,以操纵阀体板中各控制阀的工作,从而实现对自动变速器的控制。 自动变速器电子控制系统传感器主要有制动踏板位置传感器、变速器油温传感器、输入轴转速传感器(ISS)、输岀轴转速传感器(OSS)等。控制开关由挡位开关、油压开关等组成。执行器由安装在阀体板中的各种控制阀组成。 (1)传感器： ①制动踏板位置传感器：将制动踏板踩下的信号传递至ECM,ECM再通过数据总线将信号传输至变速器控制模块(TCM),变速器控制模块(TCM)据此可以控制液力变矩器锁止离合器分离、换挡杆锁止机构解锁等。制动踏板位置传感器一般是电位计型位置传感器,它利用电位计阻值分配的变化,感知制动踏板的位置变化。 ②温度传感器：变速器油温传感器是一个热敏电阻型的温度传感器,阻值随变速器油温度的变化而变化,通常安装在阀体板上。变速器油温传感器的作用如下:用于匹配换挡压力以及换挡过程中的建压和泄压;用于打开或关闭与温度有关的功能(热运行程序、液力变矩器锁止离合器等);在ATF油液温度太高时用于激活变速器保护措施。 变速器油温传感器信号丢失后的影响如下:由发动机温度和运行时间构成一
个备用值;液力变矩器锁止离合器无法调节运行(只能打开或关闭);无法进行换挡压力调整,会导致换挡冲击、换挡不顺畅。
变速器油温传感器安装位置如图9-1-1所示。
双离合器变速器中还安装有离合器油温传感器,安装在变速器壳体内,用于测量从膜片离合器流出来的机油温度。变速器控制模块(TCM)会根据离合器油温传感器信号调节离合器冷却油量,并采取其他措施对变速器进行热保护。当离合器ATF油温超过150℃时,降低发动机转矩以进行保护并降低离合器温度。当ATF油温超过170℃时,仪表板发出会持续的灯光报警提示和持续的警报声。
离合器油温传感器信号丢失或不正常时,控制模块(TCM)会采用变速器油温传感器和控制模块内温度传感器信号作为替代信号。离合器油温传感器安装位置如图9-1-2所示。
③输入轴转速传感器(ISS)：变速器控制模块(TCM)通过输入轴转速传感器监测液力变矩器涡轮的转速差。由于涡轮和变速器输入轴刚性连接,因此涡轮转速和输入轴转速相同。输人轴转速传感器一般安装于变速器壳体上,其信号靶轮则安装在变速器的输入端,与输入轴一同转动,早期车辆上该传感器多采用磁电式,现在汽车上多采用霍尔式。输入轴转速传感器安装位置如图9-1-3所示。
双离合器变速器两根输入轴上分别安装了一个转速传感器。大众DQ380/DQ500变速器两个输入轴转速传感器安装位置如图9-1-4所示。为了识别输入轴转速,每个传感器(霍尔效应式)都会扫描相应轴上的传感器轮。传感器轮由板材制成。在该板材上涂有橡胶金属薄层。该薄层构成带有北极和南极的旋转小磁铁。在各个磁铁之间存在空隙。
变速器控制模块(TCM)通过两个输入轴转速传感器信号,可计算出离合器
KI和K2的输出转速。通过这个信号变速器控制模块(TCM)可识别出离合器的分离和接合状态。
双离合器变速器输入轴转速传感器信号出现故障,相应的分变速器会停止工作。如果输入轴1的转速传感器信号故障,那么分变速器1停止工作,车辆只能以2挡、4挡、6挡、R挡行驶;如果输入轴2的转速传感器信号故障,那么分变速器2停止工作,车辆只能以1挡、3挡、5挡、7挡行驶。
④输岀轴转速传感器(osS)自动变速器控制模块(TCM)根据输岀轴转速传感器的信号及输入轴转速传感器的信号等确定换挡点,并控制锁止离合器的工作。也有些车辆会采用输出轴转速传感器信号作为车速表信息。输出轴转速传感器安装在输岀轴附近的壳体上,信号转子随输出轴一起转动。其结构原理与输人轴转速传感器类似。输出轴转速传感器安装位置如图9-1-5所示。
⑤挡位行程传感器：双离合器变速器挡位行程传感器安装在变速器控制模块总成上,为霍尔式。挡位行程传感器与安装在换挡拨叉上的磁铁共同作用产生信号,变速器控制模块(TCM)根据这个信号识别出换挡拨叉位置。大众DQ380/DQ500四个挡位行程传感器安装位置如图9-1-6所示。G487用于检测1
挡/5挡换挡拨叉位置;G488用于检测3挡/7挡换挡拨叉位置;G489用于检测4挡/R挡换挡拨叉位置;G490用于检测2挡陌6挡换挡拨叉位置。
变速器控制模块根据挡位行程传感器信号确定当前换挡位置,并控制相应的电磁阀给挡位调节器施加油压。
如果挡位行程传感器信号失效,那么相应的分变速器就会停止工作。不能以相应变速器的挡位进行行驶。G487和G489用于检测分变速器1内的1挡、3挡、5挡和7挡;G488和G490用于检测分变速器2内的2挡、4挡、6挡和R挡。
(2)控制开关：
①挡位开关：是一个由换挡轴带动的滑动触点式开关,通常安装在变速器内部。它将换挡杆位置信息转换成电信号传递给TCM。另外,ECM也采用该信号判断换挡杆是否处于驻车挡或者空挡,以确定是否可以启动发动机。同时车辆也可以使用此开关信号判断换挡杆是否处于倒挡,从而点亮倒车灯。爱信六速自动变速器挡位开关如图9-1-7所示。
②油压开关：主要用于监测变速器换挡阀位置和离合器调压阀位置,在控制系统中起反馈作用。该开关通常安装在液压控制系统的管路中。
当滑阀移动时,变速器油流入压力开关中,以便监测滑阀的移动情况。油压开关在没有受到油压作用时为闭合状态,当变速器油流经开关时,油压将会使开关断开。对于有些自动变速器来说,油压开关也用于监测手控阀位置和液力变矩器锁止离合器的接合与分离。
(3)执行器：
①开关式电磁阀：由TCM控制电磁阀通电或断电,使电磁阀处于完全打开或完全关闭两种状态,它有常闭(N.C)阀和常开(N.O)阀两种类型。常闭电磁阀是指断电时完全关闭,通电时完全打开(图9-1-8)。常开电磁阀是指断电时完全打开,通电时完全关闭(图9-1-9)。
开关式常闭电磁阀在自动变速器中常作为换挡电磁阀使用,开关式常开电磁阀在自动变速器中使用较少。换挡电磁阀用于控制离合器选择阀。当换挡电磁阀断电后,电磁阀输入油路被阻断,输岀油路与泄放油路连通,如图9-1-10所示。
当换挡电磁阀通电后,电磁阀泄放油路被阻断,输入油路与输出油路连通,油压作用于离合器选择阀使其移动到工作位置,如图9-1-11所示。
②脉宽调制式电磁阀: TCM通过调制不同的脉宽来控制电磁阀的电流大小。
变化的电流会引起线圈磁场强度的改变,从而导致衔铁的位置发生改变。衔铁的位置决定了滑阀的位置,最终达到控制输出油路油压的目的。脉宽调制式电磁阀分为常高(N.H)电磁阀和常低(N.L)电磁阀两种类型。常高电磁阀输出油路压力随电流的增大而变小,如图9-1-12所示。常低电磁阀输出油路压力随电流增大
而增大,如图9-1-13所示。
脉宽调制式电磁阀在自动变速器中使用比较广泛,如管路压力控制电磁阀、离合器压力控制电磁阀等。对应挡位的控制电磁阀采用常高(N.H)型还是常低(N.L)型,能够决定变速器电气故障保护的默认挡位。在断电的情况下常高(N.H)型电磁阀可以输出工作油压,而常低(N.L)型电磁阀将工作油压泄放,这样就可以保证在变速器电控功能中断的情况下,变速器仍然保留在某一挡位继续行驶。
