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§5.5 电子控制系统

§5.5 电子控制系统. §5.5 电子控制系统. §5.5.1 ECT 电子控制系统的组成和基本功能 §5.5.2 ECT 电子控制系统组件的结构和功用 §5.5.3 ECT 电子控制系统的控制功能 §5.5.4 ECT 电子控制系统的检修 学习目标： 1 、掌握 ECT 电子控制系统的组成； 2 、掌握 ECT 电子控制系统组件的结构和功用； 3 、掌握 ECT 电子控制系统的控制功能。. §5.5 电子控制系统 —— 电子控制系统的组成和基本功用. 一、 电子控制单元 二、信息输入装置的结构和功用 三、输出装置的结构和功用.

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§5.5 电子控制系统

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  1. §5.5电子控制系统 §5.5 电子控制系统 • §5.5.1 ECT电子控制系统的组成和基本功能 • §5.5.2 ECT电子控制系统组件的结构和功用 • §5.5.3 ECT电子控制系统的控制功能 • §5.5.4 ECT电子控制系统的检修 • 学习目标： • 1、掌握ECT电子控制系统的组成； • 2、掌握ECT电子控制系统组件的结构和功用； • 3、掌握ECT电子控制系统的控制功能。

  2. §5.5 电子控制系统——电子控制系统的组成和基本功用 一、 电子控制单元 二、信息输入装置的结构和功用 三、输出装置的结构和功用

  3. §5.5 电子控制系统——电子控制系统的组成和基本功用 1、电控变速器与液控自动变速器的对比 1）换档信号 液控换档信号取决于节气门开度和车速； 电控换档信号包括发动机温度、节气门开度、车速、进气管真空度等。 2）阀板 液控变速器：阀板结构复杂，液压回路多，控制阀多； 电控变速器：减少回路和阀板的数量，阀板结构简单。 3）控制 液控变速器：换档时刻不精确，换档有冲击和振动； 电控变速器：换档精确，减少换档冲击和振动。

  4. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 4）性能 液控变速器：工作相应慢，经济性动力性较差，可靠性低； 电控变速器：工作相应迅速，经济性和动力性提高，系统可靠性提高。

  5. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 2、电控系统的组成 电控系统包括传感器、ECU和执行元件。

  6. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  7. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  8. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 1）传感器的作用 检测对变速器产生影响的汽车、发动机在不同工况下的各种信息，并将得到的信息转换为计算机能接受的电信号，为计算机工作提供可靠、真实的信息。 2）ECU的作用 用来接收、存储、处理和发送信息。 3）执行元件的作用 接受计算机输出的指令，完成设定的任务。 将电控形式的指令转变为控制目标的物理运动。 常用执行元件有电磁阀和步进电机。

  9. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 （一）电子控制单元 1）作用 根据计算机中存储的程序，对传感器和控制开关输入的信号进行运算、分析和判断，形成相应的控制指令，控制有关执行器产生与控制指令相对应的动作，使被控制系统实现快速、准确的自动控制。 对电子控制系统进行实时监测，一旦出现故障，即发出警告、存储故障信息，并进行相应的控制 2）组成 从硬件物理结构上，可分为壳体、接口、电路板和电路等； 从功能方面可分为恒定电源、输入转换电路、微处理器和输出驱动电路。

  10. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 1、微处理器 是计算机的计算和决策芯片。 用来接收、存储、处理和发送信息，用户可通过程序设定达到特定的功能要求。 1）程序设定 指使微处理器对外部事件进行判定，对收集到的信息进行分析处理，并产生相应的输出指令。 2）存储器 程序以编码的形式存于存储器中，通电后即可调取，实现控制功能。 分为：只读存储器ROM、随即存储器RAM、电擦除可编程只读存储器EPROM和可保持存储器KAM。

  11. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 ①只读存储器ROM 其中的信息只能被读取，不能写入和擦除； ②随即存储器RAM 暂时存储所需信息，断电后消失； ③电擦除可编程只读存储器EPROM 用于存放一些用于不同车型的专用程序，可即插即用，可更换； ④可保持存储器KAM 点火开关断开时，信息仍可保存，但当汽车电源与计算机断开时，信息被擦除。 2、输入转换电路 用来接收、转换和处理信息，使之成为微处理器能够处理的信号。

  12. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  13. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 3、输出驱动电路 用来输出、转换和放大信息，使之驱动执行装置，实现控制目的。 4、软件 1）软件与硬件匹配部分 输入输信号的调制、滤波、放大，电控单元的初始化等。 2）软件的控制功能部分 根据系统需要实现控制功能。

  14. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 4）自诊断和测试通信程序 系统特性数据的存储和校正数据的存储，便于微处理器调取。

  15. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 （二）信息输入装置 为控制装置提供准确的运行状态信息，通过传感器转化为电量，输入转化电路，产生能为微处理器识别的数字信号。 信息输入装置包括传感器和信号转换电路。 传感器 为将系统的各种物理量转化为电量，输入转化电路，产生能为微处理器识别的数字信号。 这些物理量包括：转速、加速度、压力、位置、温度及各种开关等。 传感器分为有源式传感器和无源式传感器。 有源式传感器：不需外加电源，随被测量变化而能产生电量。 热电式、压电式、磁电式等传感器。 无源式传感器：必须外加电源，某个电参量随被测量变化而变化。 电位计、热敏电阻、电容式传感器等传感器。

  16. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 1、车速传感器 用于检测变速器输出轴转速，一般电控系统有两个车速信号传感器。 1号车速传感器： 位于仪表板车速表处。 2号车速传感器： 位于变速器输出轴处。 正常情况下，变速器电控系利用2号传感器的信号进行换档控制和锁止控制，1号传感器的信号作为备用。

  17. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 （1）磁感应式车速传感器 磁感应式车速传感器由转子和传感头组成。传感头由永久磁铁和电磁线圈组成。

  18. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 转子旋转时，会引起感应线圈中磁通量的变化，从而产生交流感应信号电压。 根据感应信号电压脉冲频率的大小来计算出车速。

  19. （2）簧片式车速传感器 由固定的簧片和随转子旋转的磁铁组成。根据簧片闭合的次数计算转速。 1号传感器有四块磁铁，随里程表软轴驱动。

  20. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 2、输入轴转速传感器 用于提供输入轴转速传。 用于精确控制换档过程； ECU将此信号和发动机转速信号对比，用于油路压力控制和锁止离合器的优化控制。

  21. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 3、空档起动开关

  22. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 工作电路电压12V。 ①在P、N位时，接通起动机电路，可以起动发动机； ②接通档位指示灯电路，显示变速器所处档位； ③向ECU提供各档位信号（N、2、L档），用于控制换档。在P、R、D时无信号，ECU可按D档控制电磁阀，而油路由手控阀在各档时控制。 ④2、L档时，电控单元对响应档位进行限制控制。 N档可用于汽车后坐控制。

  23. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 4、油温和水温传感器 （1）油温传感器

  24. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 作用 ECU提供5V参考电压，根据油温变化，输出变化电压信号。 此信号用来修正主油压、选择合适换档程序及锁止离合器控制。 类型 内部主要为热敏电阻，随温度变化，电阻会变化。 负温度特性（NTC）：电阻随温度升高而下降； 热敏电阻以NiO、CoO、MnO等金属氧化物为主要成分，温度特性程指数函数规律变化。 正温度特性(PTC)：电阻随温度升高而上升。 热敏电阻以BaTiO3为主要成分，与金属氧化物混合烧结而成，电阻移3位数急剧变化。

  25. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻的电阻值变化特点

  26. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 （1）水温传感器 作用 用于对超速档、锁止离合器、及换档时间进行器控制。 若水温较低，ECU控制变速器不能升入超速档、锁止离合器不能锁止，同时延迟换档时间。

  27. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 5、超速档开关

  28. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 当超速档开关ON时，向电控单元提供12V信号电压。此时，O/D OFF指示灯熄灭。 当超速档开关OFF时，不向电控单元提供电压信号。此时，O/D OFF指示灯点亮。 该开关用于超速档控制。 6、制动灯开关 装在制动踏板支架上。 当踩制动踏板时，制动灯点亮，同时信号电路接通，向电控单元提供12V信号电压。 该开关用于锁止离合器控制和后坐控制。

  29. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  30. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 7、行驶模式选择开关

  31. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 根据开关的不同位置，在汽车行驶时，按照不同的规律进行换档。 PWR为动力模式，以获得最大动力性为目标来设计换档规律，汽车行驶时，发动机经常在大功率范围运行，汽车动力性好； ECON为经济模式，以获得最佳燃油经济性为目标，变速器的换档规律能使发动机在汽车行驶中，经常处于经济转速范围，从而提高汽车的燃油经济性。

  32. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 8、巡航控制开关

  33. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 巡航控制系统可以通过设定，不需要驾驶员控制，使汽车在一定车速范围内行驶，减少驾驶员的劳动强度。 车辆正常巡航行驶时，信号电压为12V,变速器可升入超速档，并且锁止离合器可以进行锁止； 当汽车车速偏离巡航车速4-10Km/h时，信号电压为0V，使变速器解除锁止离合器的锁止，同时限制升入超速档。

  34. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 9、节气门位置传感器 向电控系提供节气门开度信号，用于换档控制、锁止离合器、强制降档及油压等的控制。

  35. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 节气门位置传感器的信号电压为线性变化，否则将无法用于变速器控制。 Vc为5V,VTA是信号输出端，电压0-5V，IDLE在怠速触电闭合时为0V,其他时间为12V。

  36. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 发动机ECU和变速器ECU之间用L1、L2、L3三个电压（约为5V ）信号来反映节气门的开度，根据三个电压信号的不同组合，来反映节气门的不同开度。 怠速信号可通IDLE端的信号电压直接确定。IDLE在怠速触电闭合时为0V,其他时间为12V。

  37. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 （三）输出装置 电磁式执行元件是把控制系统输出的电信号转换为机械直线运动的元件。 主要由电磁线圈、柱塞、移动衔铁，弹簧等组成。 1、开关型电磁阀 主要由线圈、弹簧、衔铁和球阀等组成。 根据计算机发出的指令信号，进行通电或断电，因此阀只有开和断两种状态。 根据控制原理可分为常开式和常关式。

  38. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 三种工作方式： ①控制一条油路保持油压蠖排空； ②开启和关闭某一油道。 ③控制油路流向变化。

  39. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 2、脉宽调制电磁阀 主要由线圈、弹簧、衔铁和滑阀和阀体等组成。 根据计算机发出的有一定频率的脉冲指令信号，改变电磁线圈中电流的大小，使滑阀出于不同的位置，以调节液压系统的压力。 控制信号为一个固定频率的脉冲信号；电磁阀反复地开启关闭；ECU改变每个脉冲周期内电流的占空比，改变电磁阀地开闭持续时间，实现对油压的控制。

  40. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  41. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 占空比系数=高电平的通电时间/一个信号周期的时间

  42. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 1、换档正时控制 1）ECT ECU将选档手柄在各位置（D、2、L）及各行驶模式下的最佳换档方式事先编成存入存储器中。 2）ECT ECU根据各信号，在合适的时刻，通过控制1、2号电磁阀的通断电方式，进行档位变换控制。 3）ECT ECU一般只对前进档时提供换档和锁止控制，而其他档采用机械方式控制。

  43. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  44. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  45. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用

  46. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 换档方式1适于城市市区和郊区公路，经济性好，油耗低； 方式2适于加速行驶时，升降档车速均较高； 方式3适于选档手柄位于2位置时，为防发动机超速，适当时可升入3档； 方式4适于选档手柄位于L位置时，变速器不能升档。

  47. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 2、发动机转矩控制 为了防止换档冲击，在换档时，除了对工作油压进行缓冲外，ECU还将减小点火提前角，使输出转矩临时下降，更有利于离合器、制动器的平稳接合。 ECT ECU根据手柄位置、行驶模式、换档方式、发动机转速Ne、VTA、THW、输入轴转速度等信号，根据目前档位变化（1-2、2-3、3-4、4-3、3-2、2-1），确定最佳点火提前角。

  48. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 3、后坐控制 在手柄从N-D时，为防止动力突然传递产生冲击和车辆尾部下沉现象发生，通常先使变速器进入2档或3档，然后再进入1档。 控制条件 ①发动机处于怠速； ②节气门IDL触电闭合； ③制动灯开关接通； ④选档手柄从N-D； ⑤发动机水温正常； ⑥车速为0。

  49. §5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用§5.5电子控制系统——电子控制系统的组成和功用 4、超速档解除控制 在手柄位于D位置时，变速器可正常升入超速档，但当出现下列情况或操作时，将从超速档降档或不能升入超速档。 控制条件 ①超速档开关OFF； ②发动机水温低于60ºC时； ③汽车巡航行驶时，若车速低于设定巡航车速4-10Km； ④油门迅速全开时； ⑤手柄移入2、L位置时；

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