【正文】 車速傳感器出現(xiàn)故障時，自動變速器的擋位由操縱手柄位置決定： 對 4擋變速器，在 D和 S或 2(低擋 2)位固定為超速擋或 3擋； 在 L(低擋 1)位，固定在 2擋或 1擋；或不論手柄在任何前進擋位，均固定于 1擋，以保持最基本行駛能力。 第一步對失效信號或功能提供代替信號或替代功能 (容錯功能 )，分以下幾種情況。 如果有通信故障，則切斷數(shù)據總線，啟用緊急模式。 接口監(jiān)控程序用于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)輸入、輸出部件及其與系統(tǒng)連線的故障，包括將輸入的模擬信號或脈寬調制信號與給定的極限值相比較以檢查輸入信號的可信度； 將輸出信號和離合器及換擋電磁閥等執(zhí)行元件上的信號反饋至控制器，以檢驗信號電流或電壓值是否正常。 (3) 故障診斷程序 ECU按每個傳感器測得的有關信號，根據 預先設定的控制程序，通過各個執(zhí)行機構發(fā)出相應的控制信號來控制自動變速器的工作。 故障容錯與處理模塊根據檢測和診斷信息，可得知被控對象的結構和參數(shù)的變化，采取具體的調整措施，如替代信號或替代冗余、降級控制、轉入機械操縱、雙 ECU系統(tǒng)、故障顯示等。 如 圖 ，將系統(tǒng)控制、故障診斷與容錯功能有機結合為一個整體。 (2) 失效保護 發(fā)生故障是難免的，但如果一旦有故障，必須馬上停車，否則很危險。 大部分汽車是以超速擋指示燈作為故障警告燈的，若超速擋指示燈亮起后，按動超速擋開關也不能將它熄滅，即說明電子控制裝置有故障。 它在汽車行駛過程中不停地監(jiān)測自動變速器電子控制裝置中所有傳感器和部分執(zhí)行器的工作。 6) 故障診斷與失效保護 (1) 故障診斷 隨著電子控制系統(tǒng)的大規(guī)?；蛷碗s化，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的影響也非常大。 由于電控技術的進展，可使這些控制的持續(xù)時間更準確，從而獲得最佳的換擋感覺和乘坐舒適性。 采用動力傳動系統(tǒng)綜合控制方法，通過自動變速器與發(fā)動機 ECU之間通信，用換擋時發(fā)動機減少噴油、點火滯后等方法降低轉矩，效果更佳。 (3) 電液反饋控制 應用現(xiàn)代控制理論，對擋位離合器 (制動器 )油壓實行電液反饋閉環(huán)控制，可以使其接合壓力平緩地按最佳規(guī)律增長，如 圖 ，實現(xiàn)平穩(wěn)變速。 (2) 執(zhí)行機構自身改進 如采用單向離合器、液力變矩器換擋時解鎖，完成后再閉鎖； 采用分階段作用液壓缸等，可改善換擋品質。 (1) 執(zhí)行機構外部控制 緩沖控制使換擋接合柔和，如蓄能器、緩沖閥、節(jié)流閥等； 定時控制使換擋摩擦元件分、合交替定時合理，如定時閥、干預換擋定時閥等； 換擋執(zhí)行機構壓力控制，如根據發(fā)動機負荷、車速、擋位、摩擦因數(shù)、液力變矩器速比及油溫等參數(shù)，通過 ECU控制比例電磁閥或高速電磁閥快速、精確自動按需調節(jié)壓力。 由于換擋執(zhí)行機構不可能按理想要求同時交替轉換 (如制動器分離和離合器接合 )，發(fā)動機等部件在換擋過程中由于慣性會形成沖擊，執(zhí)行機構中摩擦轉矩的動態(tài)摩擦因數(shù)及油壓波動也伴隨轉矩擾動，換擋過程中不可避免會產生沖擊。 目前許多新型電子控制自動變速器采用脈沖式電磁閥作為閉鎖電磁閥， ECU通過改變脈沖電信號的占空比，讓閉鎖電磁閥的開度逐漸增大，對閉鎖離合器實施滑差控制，可以減小閉鎖離合器接合時產生的沖擊，提高動力傳動性能。 在自動變速器升降擋過程中， ECU暫時解除閉鎖，以減小換擋沖擊。 4) 控制閉鎖離合器 ECU內儲存有不同行駛模式下控制閉鎖離合器工作的程序，根據車速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器等發(fā)出的信號， ECU可以控制閉鎖電磁閥的開和關，從而控制閉鎖離合器的接合或分離。 當汽車以巡航方式在超速擋行駛時，若實際車速低于 4km/h，巡航控制裝置將向變速器 ECU發(fā)出信號，要求退出超速擋。 2) 后座控制 此項功能是指在由 N工況變?yōu)?D工況時，自動變速器并非由空擋直接變?yōu)?1擋，而是先升至 2擋，然后再降到 1擋，從而減小車輛的后座。 在起步時，自動變速器會自動選擇 2擋起步，當操縱手柄置于“ 2”位時，自動變速器保持在 2擋工作。 (4) 手動模式 (manual) 該模式讓駕駛員可在各擋位之間以手動方式選擇合適的擋位，使汽車像裝用了手動變速器一樣行駛，而又不必像手動變速器那樣換擋時必須踩離合器踏板。 (3) 普通模式 (normal) 普通模式的換擋規(guī)律介于經濟模式與動力模式之間。 當自動變速器在動力模式下工作時，其換擋規(guī)律使汽車在行駛過程中，發(fā)動機經常處在大轉矩、大功率范圍內運行，從而提高了汽車的動力性能。 這種換擋規(guī)律，通常當發(fā)動機轉速相對較低時，就會換入高一擋，即提前升擋。 不同換擋模式下的換擋規(guī)律是不一樣的，常見的換擋模式大致有以下幾種： (1) 經濟模式 (economy) 該模式以汽車獲得最佳燃油經濟性為目標設計換擋規(guī)律。 汽車在行駛時， ECU根據模式開關和操縱手柄的信號從存儲器中選出相應的自動換擋圖，再將車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器處測得的車速、節(jié)氣門開度與所選的自動換擋圖進行比較。 ECU可以讓自動變速器在汽車的任何行駛條件下都按最佳換擋時刻進行換擋，從而使汽車的動力性和經濟性等指標達到最佳。 ECU的功能包括，控制換擋時刻、控制超速行駛、控制閉鎖離合器、控制換擋品質、故障診斷與失效保護等功能。 3. ECU ECU實質上是向換擋執(zhí)行機構發(fā)出換擋指令的發(fā)生器。 10) 停車制動開關 停車制動開關安裝在制動踏板支架上，當踩下制動踏板時開關接通。 8) 換擋模式開關 換擋模式開關又稱程序開關，用于選擇自動變速器的換擋控制模式，即選擇自動變速器的換擋規(guī)律，以滿足不同的使用要求。 7) 超速擋開關 超速擋開關通常裝在自動變速器操縱手柄 上，用于控制變速器的超速擋。 因而，在超過某一溫度界限時，變速器要在較高的發(fā)動機轉速狀況下才開始換擋。以作為 ECU進行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據。 5) 發(fā)動機冷卻液溫度傳感器 發(fā)動機冷卻液溫度傳感器用于監(jiān)測發(fā)動機冷卻液的溫度，為熱敏電阻結構，通常是位于冷卻系中靠近節(jié)溫器的地方。 它安裝在行星齒輪機構輸入軸 (液力變矩器渦輪輸出軸 )附近或與輸出軸連接的離合器鼓附近的殼體上，用于檢測行星齒輪變速器輸入軸轉速，以更精確地控制換擋過程。 3) 車速傳感器 車速傳感器用于測量汽車的行駛速度，常用的有電磁感應式車速傳感器和光電式車速傳感器。 它有很多種類型，裝用自動變速器的汽車通常采用線性可變電阻型的節(jié)氣門位置傳感器。這與液壓控制系統(tǒng)中節(jié)氣門閥的作用是類似的。 1) 節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器安裝在發(fā)動機節(jié)氣門體上并與節(jié)氣門聯(lián)動，是由駕駛員通過節(jié)氣門踏板來控制的。 2. 信號輸入裝置 電子控制自動變速器用到的信號輸入裝置有傳感器和開關，產生的信號一般有脈沖、模擬、開關 3種形態(tài)。 另一方面，為了使駕駛者體會自已開車的樂趣，或希望保持該擋通過特定路面，近來手動 自動可轉換的變速器在中高級轎車上日益增多。 當實際值大于它時，為動力性規(guī)律，反之為經濟性規(guī)律。 在前進擋 (D)中，當加速踏板踩下的速率dα /dt超過程序中設定的速率時， ECU由經濟性轉變?yōu)閯恿π砸?guī)律。 電子控制單元 (ECU)根據選擋桿位置，從存儲器中調出相應的規(guī)律，再按 dV/dt、 V、 α等控制參數(shù)值與換擋規(guī)律比較，當達到設定換擋點時， ECU便向電磁閥發(fā)出指令，實現(xiàn)自動換擋。 特別是采用了模糊邏輯控制和動力傳動系統(tǒng)的綜合控制技術，使其實現(xiàn)了智能化控制。 即換擋點可以自由設定為各種規(guī)律。 3) 智能化換擋規(guī)律 在人 車 路的大系統(tǒng)中，汽車控制的優(yōu)劣主要反映在車輛與環(huán)境 (路 )的協(xié)調、車輛與人的協(xié)調上。 以 Allison 公司的 CLBT型重型載貨汽車自動變速器為例 (如 圖 )，可清楚看出，在小節(jié)氣門開度 (α ＜ 25%)時，以舒適、穩(wěn)定、少污染為主，采用了單參數(shù)規(guī)律； 而在中節(jié)氣門 (25%＜ α ＜ 75%)時，以保證最佳燃料經濟性為主，兼顧動力性，采用收斂型； 當大節(jié)氣門開度 (α ＞ 75%)時，則以獲得最佳動力性為準，用等延遲型。 由于收斂型優(yōu)于其他類型，也可推廣到其他類型的車輛上。 為彌補該缺點，出現(xiàn)了帶強制低擋的發(fā)散型 [如 圖 (c)所示 ]，使它保持了換擋次數(shù)較少、舒適性高的優(yōu)點，又克服了其缺點，故它在轎車自動變速器中應用較多。 等延遲型換擋規(guī)律使小節(jié)氣門時可以提前換入高擋，減小發(fā)動機噪聲，又可延遲換回低擋，改善燃油經濟性。 但當前采用最多的形式仍為車速 V與節(jié)氣門開度 α 。 單參數(shù)換擋規(guī)律雖然結構最簡單，但不管節(jié)氣門開度如何變化，換擋點、換擋延遲的大小都不變，不能實現(xiàn)駕駛員干預換擋； 另一方面為了保證動力性，升擋點多設在發(fā)動機最大轉速點，這就造成中小節(jié)氣門開度也要在發(fā)動機最大轉速點才換擋，噪聲大，加 之難于兼顧動力性與燃料經濟性的要求，故已很少采用。 這種升、降擋之間交錯現(xiàn)象，稱為換擋延遲或換擋重疊，其作用是防止剛升上新?lián)鯐r，不會因換擋過程中總會伴有的車速略微下降，按原規(guī)律又要降擋，爾后因汽車又加速至 V2而升擋。 當車速達到 V2時，升入 2擋。 其類型有單參數(shù)、雙參數(shù)和組合型換擋規(guī)律。 換擋規(guī)律是指兩排擋間自動換擋時刻隨控制參數(shù)變化的關系。 1. 自動換擋規(guī)律 在自動變速器中，自動換擋規(guī)律關系到動力傳動系統(tǒng)各總成潛力的挖掘與整體最優(yōu)性能的發(fā)揮，直接影響車輛的動力性、燃料經濟性、通過性及對環(huán)境的適應能力。 電液式控制系統(tǒng)的核心是電子控制系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)由信號輸入裝置 (傳感器、控制開關 )、電子控制裝置 (ECU)、執(zhí)行機構三部件組成，如 圖 。 由于 12擋換擋閥閥芯左端作用著主油路油壓，雖然右端有壓力油作用，但閥芯仍保持在右端不能左移。 同時使主油路壓作用在 12擋換擋閥左端，并讓 34擋換擋閥閥芯左端控制壓力泄空。 圖 (b)為 2擋，此時電磁閥 A和電磁閥 B同時通電， 12擋換擋閥右端油壓下降，閥心右移，打開 2擋油路。 圖 (a)為 1擋，此時電磁閥 A斷電，電磁閥 B通電， 12擋換擋閥閥芯左移，關閉 2擋油路； 23擋換擋閥閥芯右移，關閉 3擋油路。 電磁閥不通電時關閉泄油孔，來自手動閥的主油路壓力油通過節(jié)流孔后作用在各換擋閥右端，使閥芯克服彈簧力左移。 這種換擋控制的工作原理如 圖 。 這 3個換擋閥可以分別由 3個換擋電磁閥來控制，也可以只用兩個電磁閥來控制，并通過3個換擋閥之間油路的互鎖作用實現(xiàn) 4個擋位的變換。 2. 液壓控制系統(tǒng)工作原理 以四擋自動變速器為例。 因此，閉鎖控制閥根據汽車的實際行駛情況，在適當時機鎖止 (或解除鎖止 )泵輪與渦輪。 另外，液力變矩器油路系統(tǒng)中還有閉鎖控制閥，用以控制閉鎖離合器閉鎖時刻。 變矩器閥的工作原理與主油路調壓閥類似。 6) 液力變矩器控制裝置 若液力變矩器的油液在發(fā)動機熄火后被部分或全都排干，將導致變矩器工作打滑或變速器換擋時間滯后。 它有兩種形式，一種是彈簧節(jié)流閥式，一種是球閥節(jié)流孔式。 在換擋執(zhí)行機構分離過程中，單向節(jié)流閥不起節(jié)流作用，以加快換擋執(zhí)行機構的泄油分離過程。 在節(jié)氣門開度較大時，適當?shù)亟档托钅芷鞯臏p振能力，會加快換擋過程，防止大負荷傳遞動力時換擋執(zhí)行機構打滑，以滿足換擋要求。 當油壓增長到一定值時，液壓缸活塞下方的油壓大于活塞上方的彈簧力，使減振活塞上 升，油路中的一部分液壓油進入蓄能器，延緩了換擋執(zhí)行機構液壓缸充油時間，減小了換擋沖擊。