新君威轿车电子控制系统及功能解析

1.控制系统的组成

6T40E自动变速器具有电子控制功能，变速器控制模块（TCM）可以控制变速器换档、TCC接合/释放和管路压力。在变速器内部，TCM、换档电磁阀、PC电磁阀、TFT传感器及油压开关都集成在一个单元总成内，被称作控制电磁阀总成。在TCM内部有两个温度传感器，分别检测油温和TCM的工作温度。电子控制系统部件组成如图7-12所示，TCM输入、输出信号如图7-13所示。2010款新君威6T40E自动变速器电路如图7-14～7-17所示。在图7-13中，Tap+/Tap-信号、制动信号、ECM通信信号、PRND（TCM的R档输出信号）为TCM外部输入/输出信号；其他为TCM内部输入/输出信号，内部输入/输出信号与TCM间没有外部连线。其中：

1）Tap+/Tap-信号从转向盘和M档位杆手动模式开关直接输入。

2）制动信号从制动开关输入。

3）ECM通过GMLAN与TCM通信：传输信号有发动机转速（RPM）、节气门位置（TPS）、负载（Load）、加速踏板位置（APP）、发动机温度（ECT）、转矩（Torque）、档位Gear（P/N）等信号。

4）TCM通过GMLAN与EBCM通信：传输信号有车速（VSS）、转矩请求（Torque Request）、档位齿轮（Gear）等信号。

5）PRND是TCM的R档输出信号，是驻车辅助系统的触发信号，也是倒车灯信号。

2.自动变速器控制模块（TCM）

自动变速器控制模块（TCM）位于变速器内部的阀体上，如图7-18所示，它具有以下控制功能。

1）换档控制。变速器控制模块（TCM）主要依据节气门位置和车速计算换档点，当变速器控制模块确定满足换档条件时，变速器控制模块通过闭合或断开相应的电磁阀的搭铁电路来指令换档。6T40E自动变速器还提供驾驶人换档控制（Driver Shifting Control），在变速杆及转向盘上设置有换档控制按钮。在D位驾驶时有6个前进档位，TCM可以自动控制6个档位之间的转换。

图7-12 电子控制系统部件组成

7—控制电磁阀（带阀体和变速器控制模块）总成 16—自动变速器输出轴转速传感器总成 19—自动变速器输入轴转速传感器总成 609—手动换档止动杆（带换档位置开关）总成

图7-13 TCM输入、输出信号

图7-14 电控系统电路图（一）

图7-15 电控系统电路图（二）

图7-16 电控系统电路图（三）

图7-17 电控系统电路图（四）

图7-18 自动变速器控制模块（TCM）

1—压力控制电磁阀3（倒档/1/4/5/6档） 2—压力控制电磁阀2（3/5档/倒档） 3—变矩器离合器（TCC）压力控制电磁阀 4—换档电磁阀（通电/断电） 5—压力控制电磁阀5（1/2/3/4档） 6—压力控制电磁阀4（2/6档） 7—管路压力控制电磁阀 8—变速器油压力（TFP）开关1（3-5-R档） 9—变速器油压力（TFP）开关2（1-2-3-4档） 10—变速器油压力（TFP）开关3（2-6档） 11—电路插接器 12—变速器油压力（TFP）开关4（R1/4-5-6档）

2）默认模式。根据每个档位的换档特性，基于车速和节气门的开度，TCM给换档电磁阀和压力控制电磁阀发送控制信号，用以控制档位，根据特定的条件，TCM在基本的程序控制下进行档位的转换，即“默认模式”。

3）过热模式控制。当变速器油温达到130℃持续5s时，TCM进入过热控制模式，TCM修正换档表和TCC接合控制，以减低变速器油温。

4）驾驶人换档控制（DSC）。驾驶人换档控制就是手动换档控制（Driver Shifting Control）功能可通过变速杆或转向盘上的M+（升档）/M-（降档）开关控制变速器升降档。在M位置时，驾驶人可以手动将档位杆推动到M+或M-的位置进行升档和减档。

5）自适应换档控制。变速器使用管路压力控制系统来补偿在升档时变速器元件的正常磨损。当变速器元件在磨损或更换后，换档时间会变增加或缩短。为了补偿这种变化，TCM调整各个压力控制电磁阀，以保证换档时间与所设计的要求相吻合。TCM通过监测输入速度传感器和输出速度传感器的信号，用以确定在换档时是否出现了过快（换档生硬）或过慢（换档不畅）的现象，并通过控制压力电磁阀来保证良好的换档感觉。自适应换档控制的目的是为了补偿不断变化的车辆驾驶条件下的换档质量。自适应控制功能是一个持续的控制过程，可以延长车辆的使用寿命，提高换档质量。

6）TCC控制。此变速器装备了电子控制容量离合器（ECCC），允许锁离合器不完全锁止在变矩器盖上。离合器保持少量转差，在2～6档各档大约20r/min，视车辆的具体情况而定。电子控制容量离合器（ECCC）的目的是为了减少因变矩器离合器（TCC）接合而引起的噪声、振动或颤动。在某些应用场合，在高速公路车速下可将变矩器离合器完全锁定。只有当发动机闭环运行且车速在规定范围内时，变矩器离合器（TCC）才会接合。车辆必须处于接近巡航的状态（不加速或滑行），并在水平路面上。

7）自诊断功能。TCM的这项功能是持续地监视各个传感器、电磁阀和其他电子元件的工作状况，如果这些元件出现了故障，TCM将请求ECM点亮故障警告“MIL”灯，指示驾驶人变速器出现了故障。要想将故障码或自适应值清除，必须使用检测仪器。

8）故障保护模式。即使变速器出现了电气元件上的故障，TCM也会尽可能地保证车辆能够行驶，在这种情况下，所有的电磁阀都回到它们的常态（Normal State），如果TCC在接合状态，TCC也会进行分离。此时，变速器保持在5档的默认位置，直到点火开关关闭或变速杆被推至倒档位置，这可以保证车辆仍能安全的开到维修中心。

3.控制电磁阀阀体总成

控制电磁阀阀体总成直接用螺钉固定在变速器阀体上，参见图7-18，通过一个14针脚的插接器连接在发动机线束上，一个可维修更换的滤网保护电磁阀总成不被脏物污染。总成上包括以下部件：

—变速器控制模块（TCM）；

—离合器压力控制电磁阀（Clutch PC Sol）；

—换档电磁阀（SS）；

—管路压力控制电磁阀（Line PC Sol）；

—变矩器离合器压力控制电磁阀（TCC PC Sol）；

—变速器油温度传感器（TFTSensor）；

—变速器控制模块（TCM）温度传感器；

—通电温度传感器；

—变速器油压力开关（TFPSw）。

目前，这些部件不能单独维修。控制电磁阀（带阀体和变速器控制模块）总成利用铅制框架系统将这些部件电气连接到变速器控制模块上，这些部件没有使用导线。控制电磁阀总成螺栓直接固定阀体总成，总成与发动机线束通过14路插接器连接。不同档位各电磁阀的状态见表7-5。

表7-5 不同档位各电磁阀的状态(www.xing528.com)

①起步时。

1）换档电磁阀SS。换档电磁阀是常闭N.C（Normally-Close）型，3通路、开/关式电磁阀，受TCM控制。电磁阀加电后，柱塞和计量球阀受磁场吸引，克服弹簧力向右移动，将排放油路封闭，将执行器进给限制油压油路和控制油路连通。电磁阀断电后，柱塞和计量球阀在弹簧的推动下向左移动，将执行器进给限制油压油路封闭，将排放油路和控制油路连通。其工作原理如图7-19所示。

图7-19 换档电磁阀

2）TCC压力控制电磁阀。TCC压力控制电磁阀是常低N.L（Normally-Low）型电磁阀，在电磁阀断电时，控制油压油路和排放油路相通，在电磁阀加电时，排放油路被封闭。其工作原理如图7-20所示。

3）管路压力控制电磁阀（LinePCS）。管路压力控制电磁阀是常高N.H（Normally-High）型电磁阀，在电磁阀断电时，排放油路被封闭，在电磁阀加电时，控制油压油路和排放油路相通。其工作原理如图7-21所示。

图7-20 常低N.L（Normally-Low）型电磁阀

图7-21 常高N.H（Normally-High）型电磁阀

4）离合器压力控制电磁阀。离合器压力控制电磁阀有两种类型：N.L（Normally-Low）型和N.H（Normally-High）型。离合器压力控制电磁阀4/5是N.L型，与TCC压力控制电磁阀相同。离合器压力控制电磁阀4控制2-6档离合器调节阀，离合器压力控制电磁阀5控制1-2-3-4档离合器调节阀。离合器压力控制电磁阀2/3是N.H型，与管路压力控制电磁阀相同。离合器压力控制电磁阀2控制3-5-R档离合器调节阀，离合器压力控制电磁阀3控制低-倒档离合器/4-5-6离合器调节阀。

4.变速器油压开关

在电磁阀总成内有4个常闭型（N.C）的油压开关（TFP Switch），没有油压时闭合；有油压时，开关断开。各TFP开关的位置如图7-18所示，各开关的作用如下：

TFP开关1：监测1-2-3-4档离合器调节阀信号。

TFP开关2：监测3-5-倒档离合器调节阀信号。

TFP开关3：监测2-6档离合器调节阀信号。

TFP开关4：监测R1/4-5-6档离合器调节阀信号。

5.变速器油温传感器

变速器油温传感器是负温度系数的温度传感器，位于电磁阀总成内。室温条件下，ATF温度传感器电阻实际测量值是26.6kΩ。

6.档位开关

档位开关，也叫内部模式开关（ISM）或换档轴位置开关。它是一个滑动触点式开关，安装在变速器壳体内的手动换档止动杆总成上，如图7-23所示。它向TCM传送4个信号：A、B、C、PA，TCM利用它确定变速杆的位置。此信息用于发动机控制系统，并用以确定变速器换档模式。档位开关逻辑值见表7-6。

表7-6 档位开关逻辑值

图7-22 档位开关内部模式开关（ISM）

1—手动轴止动杆毂销 2—手动换档轴销 3—手动轴 4—手动轴止动杆（带换档位置开关）总成 5—驻车棘爪执行器总成

7.输入速度传感器

输入轴转速传感器（ISS）是一个霍尔效应型传感器，安装在变速器壳体总成上，并通过线束和插接器连接至控制电磁阀（带阀体和变速器控制模块）总成上，如图7-23所示。OSS用于检测4-5-6档离合器/3-5-倒档离合器壳体的转速。TCM向传感器提供8.3～9.3V的供电电压，传感器输出的是脉冲电流信号，TCM使用输入轴转速传感器信号确定管路压力、变速器换档模式、变矩器离合器（TCC）转速差和传动比。

图7-23 输入、输出轴速度传感器

1、3—紧固螺栓 2—输出速度传感器 4—输入速度传感器 5—密封圈

8.输出速度传感器

输出轴转速传感器（OSS）也是一个霍尔效应型传感器，安装在变速器壳体上，位于控制阀阀体总成下方并通过线束和插接器连接至控制电磁阀（带阀体和变速器控制模块）总成，参见图7-24。OSS用于检测驻车档齿轮（与输出主动齿轮相连）的转速，TCM向传感器提供8.3～9.3V的供电电压，传感器输出的是脉冲电流信号，TCM使用输出轴转速传感器信号确定管路压力、变速器换档模式、变矩器离合器（TCC）转速差和传动比。

9.换档锁定控制系统

控制电路如图7-17所示，自动变速器驻车锁定控制系统是一个安全装置，防止档位意外脱离驻车档（P位）。驾驶人在将驻车操纵杆移出驻车档（P位）前，必须踩下制动踏板。本系统包括以下部件：

1）自动变速器驻车锁定电磁阀，位于地板换档控制总成中。

2）车身控制模块（BCM）。

3）发动机控制模块。

BCM通过驻车锁定控制电磁阀的受控电压电路来控制电磁阀，在BCM驻车锁定电磁阀提供电压之前，必须满足以下条件：

1）将点火开关置于ON位置。

2）发动机控制模块（ECM）通过GMLAN串行数据向BCM发送输入信号，以表明变速器在驻车档（P位）。

3）BCM根据制动踏板位置确定制动踏板已踩下。

由于驻车锁定控制电磁阀永久搭铁，BCM向电磁阀提供电压，电磁阀通电，将驻车操纵杆解锁，从而允许驾驶人将驻车操纵杆移出驻车档位置。断电的电磁阀将驻车操纵杆机械锁定在驻车档（P位）。