【课题】活动3 电控自动变速器电子控制系统故障的诊断 【情景描述】
装备自动变速器的汽车，当汽车出现不能换档、变矩器不能锁止甚至出现无法行驶等现象，可能自动变速器的电子控制系统等有故障，需要进行诊断分析并加以排除，以恢复自动变速器性能。此项工作要求掌握电控自动变速器电子控制系统的工作原理和故障诊断方法。 【教材版本】
吕坚.汽车运用与维修专业课程改革试验教材——汽车故障诊断.北京：高等教育出版社，2009 【教学目标】
知识目标：通过讲解与演示，知道电控自动变速器电子控制系统主要元件的功用、构造与原理；知道故障诊断的基本流程。
能力目标：通过演示与实训，使学生会正确使用汽车专用诊断仪读取和清除故障信息；会使用万用表和示波仪检测元件工作状况，诊断故障。
情感目标：渗透专业学习与实际相结合的思想，从而激发学生学习专业课的兴趣。
【教学重点、难点】
教学重点：电控自动变速器电子控制系统主要元件的结构与原理。 教学难点：电控自动变速器电子控制系统主要元件诊断与检测的仪器操作。 【教学媒体及教学方法】
本节课通过使用理论—-实操一体化的教学方法，调动学生的学习积极性，注重培养学生观察分析、实践动手能力，针对不同的学生采用因材施教的方法，使全体学生在任务引领下的学习中都能有所收获。
1 使用教材项目五活动3，使用电控自动变速器台架、装备自动变速器的汽车和诊断、检测仪器实物和投影仪播放的多媒体演示素材。
本节内容可大体分为三部分，对每一部分内容结合采用讲授法、演示法、实习操作等不同的教学方法。一是通过演示，讲授电控自动变速器电子控制系统主要元件的结构与原理；二是通过演示法、实习操作使学生进一步熟悉、理解和掌握电控自动变速器电子控制系统主要元件故障诊断的流程以及检测操作。 【课时安排】
6课时（270分钟） 【教学建议】
教学采用理实一体化方法，在教学过程中应交替使用自动变速器电控系统主要元件实物、多媒体和教材。根据学生基本情况及学习中的总体反应，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。 【教学过程】
一、导入（15分钟）
电控自动变速器(ECT)的自动换档过程是由液压操纵系统和电子控制系统共同完成的。电控系统是采用电子技术监测汽车行驶状况和发动机工况，精确地控制ECT的换档时机和锁止离合器的工作，以及作用在离合器、制动器上的液压和换档时发动机的转矩，从而达到最佳的换档要求。
二、新授（120分钟）
1．电子控制系统的组成与工作原理（15分钟）
教师分析讲解：电控自动变速器(ECT)采用传感器来检测车速和节气门开度，并把所获得的信息以电信号的形式传输给电子控制单元(ECU)，然后ECU通过操纵执行元件（电磁阀）工作，去控制换档阀的位置，打开或关闭通往行星齿轮机构
2 中执行元件(离合器和制动器)的油路，并操纵其动作，从而实现自动换档。同时，还根据汽车和发动机工作情况，调节操纵液压和锁止电磁阀工作，改善换档过程。
电控系统由传感器、电子控制单元(ECU)和执行元件(电磁阀)三部分组成。 教师演示：通过多媒体教学片和自动变速器台架，讲解自动变速器电子操纵系统的组成和基本原理。
2．电控系统主要元件的结构、原理和检测诊断（60分钟）
教师演示：手持电子控制系统主要元件的实物和投影仪播放的多媒体演示素材，运用演示法讲解结构、原理和检测诊断方法。
（1）电控自动变速器的传感器 1）传感器的结构与原理
速度传感器是一种在永久磁铁上绕着线圈的磁感应传感器。
当安装在输出轴上的齿轮旋转时，利用轮齿转过磁铁产生交流电压的现象可得到与车速成正比的变频电压，ECU据此检测出车速。
4T65E自动变速器还安装输入轴转速传感器，PCM用来控制主油路油压、变矩器自锁离合器（TCC）的接合或分离和变速器的换档模式。该信号还能用于计算合适的档位和变矩器自锁离合器的滑差。
节气门位置传感器将发动机的负荷信号提供给PCM，是电控自动变速器的主控信号，其结构和原理参阅电控发动机部分。
油温传感器在电控自动变速器中都采用负热敏电阻器。ECU 就能根据这一信号帮助控制管路压力、档位变换和变矩器锁止离合器的接合等。
压力传感器（压力开关）是主要反映液压回路油压大小的感应元件，通常有常开压力开关和常闭压力开关两种。采用压力传感器的目的，主要是把多片离合器和伺服油缸的工作状态(油压大小、油压建立的时间和实际的档位状况)输入计
3 算机，从而判断是否需要调节主回路油压。
要点：电控自动变速器实现自动换挡，不但取决于发动机负荷和车速等主要信号，还需要自动变速器工作液的温度和压力等重要参数，以实现最佳换挡控制。
2）传感器的检测与诊断
车速传感器（VSS）的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器信号电压（电压法）万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
变速器输入轴转速传感器（A/T ISS）的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器信号电压（电压法）万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
油温传感器（TFT）的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器工作电压和信号电压（电压法）万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
要点：车速传感器（VSS）和变速器输入轴转速传感器（A/T ISS）是动态交变信号，若有必要可使用示波仪检测信号波形。
（2）电子控制单元(ECU) ECU接收各种监测汽车行驶状况和发动机工况的传感器的信号，精确控制ECT的换档时刻、变矩器锁止离合器状态和行星齿轮系统执行机构的液压以及换档时的发动机转矩。它还具有自诊断功能和失效保护功能。
1）换档时刻的控制。工作时，ECU根据选档杆位置、当前的档位、节气门开度和车速；同时也要查看各种温度、负荷和发动机工况等多种输入信息，自动选择其中一种换档规律模式工作。
正常行驶模式（NORM）是以节省燃油消耗为主要目的，是最常用的模式。这种换档模式又称为提前换档，车速的提高对档位的上升起明显的作用。
4 动力行驶模式（PWR）以发挥发动机动力为主要目的，充分发挥变速器的低档位转矩大的特性，适用于坏路、爬坡和牵引状态。
2）超速(0D)档行驶的控制。若超速档开关(O／D开关)接通，并且选档杆位于D档位（某些车直接置于OD档位），汽车才有可能以超速档行驶。在水温低于60℃时，这一控制功能还能防止ECT升入超速档。
3）变矩器锁止离合器的控制。在变矩器锁止离合器处于接合状态后，如需要升档或降档时，ECU通过锁止电磁阀使变矩器锁止离合器暂时分离，以减轻换档冲击。在换档动作完成之后，ECU通过电磁阀使变矩器锁止离合器重新接合。
此外，若制动开关接通(车辆制动)、节气门位置传感器“IDL”触点闭合(节气门全关)或水温低于60℃时，ECU都将强制脱开变矩器锁止离合器。
4）故障自诊断功能。当传感器、压力开关、换档电磁阀以及控制电路发生故障时，ECU通过汽车仪表板上的故障报警指示灯的闪烁输出故障代码，以指示故障所发生的部位。故障排除后，要按故障代码消除程序将其从存贮器中清除掉。
5）失效保护功能。电控自动变速器的失效安全的原则是：若电控系统出现故障，变速器仍然能够维持基本的工作条件。即ECU具备电磁阀和车速传感器备用功能，配合手动换档，使车辆能继续行驶。
在自动变速器电控系统失效或部分失效的情况下，ECU 发送下列指令。 ① 提供最大的主油路油压，防止执行元件在大负荷情况下打滑。
② 在换档电磁阀都处于断电失效状态时，设置一个前进档位使汽车继续行驶。 ③ 变矩器锁止离合器处于释放状态，以利于汽车在高档位起步行驶。 要点：ECU控制变速器自动换挡工作时，还具有OBD和实效保护功能。因此，在变速器电控系统元件出现故障时，变速器至少有一个前进挡和倒挡，保证汽车行驶至维修站点。
5 （3）自动变速器的执行元件 1）执行元件的结构与原理
电控自动变速器中，电磁阀(执行元件)主要有以下三种：换档电磁阀、压力控制电磁阀和变矩器锁止离合器电磁阀。
换档电磁阀是一种常开（或常闭）的两位两通电磁阀，即断电时通道是打开（或关闭）的；当通电时，通道关闭（或打开）。
压力控制电磁阀是一种精确的电子压力调节器，它根据流经螺旋线圈电流大小，来控制变速器的主油路油压。
变矩器锁止离合器电磁阀是用来控制变矩器的锁止离合器的接合和释放。4T65E自动变速器采用的是占空比电磁阀。它通过改变占空比使锁止离合器在作用和释放时的油压发生变化，使作用/释放过程变得比较平稳和柔顺。
占空比的定义：在每一个循环周期中，电流通过电磁阀线圈的时间占一个循环周期的百分比，即电磁阀通电时间的百分比。正占空比＝A/（A＋B）×100％；负占空比＝B/（A＋B）×100％。式中A为通电时间；B为断电时间。
2）执行元件的检测与诊断 换档电磁阀（SSV）的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
压力控制电磁阀（PCV）的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
变矩器锁止离合器PWM电磁阀的诊断与检测：
Tech 2汽车专用诊断仪读取故障信息万用表检测传感器与PCM的连接以及传感器参数（电阻法）
6 要点：三种执行器都是电磁阀型，其特点都是以测量线圈绕组阻值的检测方法，注意遵循原厂的不同温度条件下的检测标准参数。
学生复习：采用互动式教学，选取部分学生表述传感器、ECU、执行器等的作用、结构组成和工作原理。
3．电控系统常见故障诊断与检测（45分钟）
教师演示：手持自动变速器主要元件的实物和投影仪播放的多媒体演示素材，运用演示法讲解常见故障的检测诊断方法。
以上海别克4T65E自动变速器为例阐述常见故障的诊断方法。
4T65E自动变速器电控系统出现故障，可以使用TECH-2故障诊断仪读取已经存储的故障信息，也可以提供输出元件（电磁阀和继电器）的状态参数。此状态信息只能显示PCM输出给执行元件，但它不能显示执行元件对信号作出了正确反应，不能肯定执行元件是否动作，还需进行综合诊断与检测。
（1）变速器油液（ATF）过热故障（故障码P0218） （2）车速传感器（VSS）电路故障（故障码P0502和P0503）
（3）变速器油液温度（TFT）传感器电路故障（故障码P07
11、P07
12、P0713） （4）变矩器锁止离合器制动器开关电路故障（故障码P0719） （5）变速比不正确故障（故障码P0730）
（6）液力变矩器锁止离合器一直处于ON或OFF状态（故障码P07
41、P0742） （7）换档电磁阀性能不良（故障码P07
51、P07
53、P0756和P0758） （8）变矩器锁止离合器脉冲宽度调制电磁阀线路故障（故障码P1860） （9）变矩器锁止离合器释放开关线路故障（故障码P1887） 要点：主要介绍故障原因及其部位的分析思路和方法。
学生复习：采用互动式教学，选取部分学生表述电控系统常见故障的分析，
7 诊断与检测的方法。
三、课堂实训操作（120分钟）
课堂实训操作，是发挥教师的主导作用，体现学生主体的有效方式。 采用小班、分组实训教学，要求学生都能参与活动项目所有内容的操作，并且做好实训小结或实训报告。
通过分组实训教学环节，可以使学生更快的熟悉、掌握电控自动变速器电子控制系统各部件的作用、结构、原理、故障诊断的理论知识和实践操作。
在本堂课结束前，可安排一些时间，对学生（部分或全部）进行掌握实际使用程度的测试，可随时发现问题并及时进行强化辅导，同时也可以作为学生平时成绩的一部分，提高学生的认真程度。
四、本堂课小结和课外作业（15分钟）
课题小结：按本活动项目小结内容进行，并分析课堂实践操作中出现的问题。 课外作业：布置本活动练习与思考内容中的部分习题。
