理论教育 汽车电子控制单元(ECU)功能与故障分析

汽车电子控制单元(ECU)功能与故障分析

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:电子控制单元英文缩写为ECU,俗称电脑。自动变速器ECU具有换档控制、锁止离合器控制锁、换档平顺性控制、故障诊断、失效保护等功能。早期的电控自动变速器中,控制锁止离合器的电磁阀是采用开关式电磁阀,即通电时锁止离合器接合,断电时锁止离合器分离。2)车速传感器出现故障时,电脑不能进行自动换档控制,此时自动变速器的档位由变速杆的位置决定。3)油压电磁阀出现故障时,ECU会停止油压的控制,使油路压力保持为最大。

汽车电子控制单元(ECU)功能与故障分析

电子控制单元英文缩写为ECU,俗称电脑。自动变速器ECU具有换档控制、锁止离合器控制锁、换档平顺性控制、故障诊断、失效保护等功能。

1.换档控制

自动变速器换档时刻的控制是ECU最重要的控制内容之一。汽车在某个特定工况下都有一个与之对应的最佳换档时刻,使汽车发挥出最好的动力性和经济性。汽车行驶过程中,自动变速器ECU根据模式选择开关信号、节气门开度信号、车速信号等参数来打开或关闭换档电磁阀,从而打开或关闭通往离合器、制动器的油路,使变速器升档或降档。

图4-89为常见四档自动变速器的自动换档图,具有如下特点:

1)随着节气门开度增加,升档或降档车速增加。以2档升3档为例,当节气门开度为2/8时,升档车速为35km/h,降档车速为12km/h;当节气门开度为4/8时,升档车速为50km/h,降档车速为25km/h。所以在实际的换档操作过程中,一般可以采用“收油门”的方法来快速升档。

2)升档车速高于降档车速,以免自动变速器在某一车速附近频繁升档、降档而加速自动变速器的磨损。

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图4-89 常见四档自动变速器的自动换档图

2.锁止离合器控制

自动变速器ECU将各种行驶模式下锁止离合器的工作方式编程存入存储器,然后根据各种输入信号,控制锁止离合器电磁阀的通、断电,从而控制锁止离合器的工作。

(1)锁止离合器工作的条件 如果满足以下5个条件,自动变速器ECU会接通锁止离合器电磁阀,使锁止离合器处于接合状态。

1)变速杆置于D位,且档位在D2、D3或D4档。

2)车速高于规定值。

3)节气门开启(节气门位置传感器IDL触点未闭合)。

4)冷却液温度高于规定值。

5)未踩下制动踏板(制动灯开关未接通)。

(2)锁止的强制取消 如果符合下面以下条件中的任何一项,ECU就会给锁止离合器电磁阀断电,使锁止离合器分离。

1)踩下制动踏板(制动灯开关接通)。

2)发动机怠速(节气门位置传感器IDL触点未闭合)。

3)冷却液温度低于规定值(如60℃)。

4)当巡航系统工作时,如果车速降至设定车速以下至少10km/h。

早期的电控自动变速器中,控制锁止离合器的电磁阀是采用开关式电磁阀,即通电时锁止离合器接合,断电时锁止离合器分离。日前许多新型电控自动变速器采用占空比式电磁阀作为锁止离合器电磁阀,电脑在控制锁止离合器接合时,通过改变脉冲电信号的占空比,让锁止离合器电磁阀的开度缓慢增大,以减小锁止离合器接合时所产生的冲击,使锁止离合器的接合过程变得更加柔和。(www.daowen.com)

3.换档平顺性控制

自动变速器改善换档平顺性的方法有换档油压控制、减少转矩控制和N-D换档控制。

(1)换档油压控制 自动变速器在升档和降档的瞬间,ECU会通过油压电磁阀适当降低主油压,以减少换档冲击,改善换档平顺性。也有的自动变速器是在换档时通过电磁阀来减小蓄能器背压,以减缓离合器或制动器油压的增长率,来减少换档冲击。

(2)减少转矩控制 在自动变速器换档的瞬间,通过推迟发动机点火时刻或减少喷油量,减少发动机输出转矩,以减少换档冲击和输出轴的转矩波动。

(3)N-D换档控制 当变速杆由P位或N位置于D位或R位时,或由D位或R位置于P位或N位时,通过调整喷油量,把发动机转速的变化减少到最小限度,以改善换档平顺性。

4.故障自诊断

电控自动变速器ECU具有内置的自我诊断系统,它不断监控各传感器、信号开关、电磁阀及其线路,当有故障时,ECU使O/DOFF警告灯闪烁,以提醒驾驶人或维修人员;并将故障内容以故障码的形式存储在存储器中,以便维修人员采用人工或仪器的方式读取故障码。

当故障排除后,O/D OFF警告灯将停止闪烁,不过故障码仍然会保留在ECU存储器中。

当O/D开关ON时(O/D开关断开),如果有故障,O/D OFF警告灯将点亮而不是闪烁。

注意:不同的自动变速器故障警告灯不同丰田车系采用O/D OFF警告通用车系采用Service Engine Soon警告灯本田车系采用D4警告灯

5.失效保护

当自动变速器出现故障时,为了尽可能使自动变速器保持最基本的工作能力,以维持汽车行驶,便于汽车进厂维修,电控自动变速器ECU都具有失效保护功能。

(1)当传感器出现故障时,ECU所采取的失效保护措施

1)节气门位置传感器出现故障时,电脑根据怠速开关的状态进行控制。当怠速开关断开时(加速踏板被踩下),按节气门开度为1/2进行控制,同时节气门油压为最大值;当怠速开关接通时(加速踏板完全放松),按节气门处于全闭状态进行控制,同时节气门油压为最小值。

2)车速传感器出现故障时,电脑不能进行自动换档控制,此时自动变速器的档位由变速杆的位置决定。在D位和2位时固定为超速档或3档,在L位时固定为2档或1档;或不论变速杆在任何前进档位,都固定为1档,以保持汽车最基本的行驶能力。

3)冷却液或ATF油温度传感器出现故障时,ECU按温度为80℃的设定进行控制。

(2)电磁阀出现故障时,ECU所采取的失效保护措施

1)换档电磁阀出现故障时,ECU一般会将自动变速器锁档,档位与变速杆的位置有关。

2)锁止离合器电磁阀出现故障时,ECU会停止锁止离合器的控制,使锁止离合器始终处于分离状态。

3)油压电磁阀出现故障时,ECU会停止油压的控制,使油路压力保持为最大。

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