王鐘原

汽車自動(dòng)變速器維修技術(shù)講座（一五九）

王鐘原

圖1117 儀表盤

儀表盤：

儀表盤如圖1117所示。組合儀表連接到 TCM(通過(guò)高速 CAN總線)。變速器狀態(tài)由 TCM傳送給組合儀表，并在組合儀表中向駕駛者顯示。

（1）故障指示燈 (MIL)。如果出現(xiàn)會(huì)對(duì)車輛排放輸出產(chǎn)生影響的變速器相關(guān)故障， MIL (malfunction indicator lamp)將會(huì)點(diǎn)亮。 點(diǎn)亮 MIL的條件是：當(dāng) ECM收到來(lái)自 TCM（通過(guò)高速 CAN總線）的相關(guān)故障信息時(shí)，故障的性質(zhì)可使用 Jaguar 認(rèn)可的診斷系統(tǒng)來(lái)診斷，診斷設(shè)備可讀取存儲(chǔ)在 TCM存儲(chǔ)器中的故障代碼。

（2）變速器狀態(tài)顯示器。變速器狀態(tài)顯示器位于溫度表下方。 顯示屏顯示 JaguarDrive TCS的位置。當(dāng)變速器處于 Jaguar 順序換擋模式時(shí)，當(dāng)前擋位顯示在信息窗口中。

（3）信息中心。信息中心位于組合儀表內(nèi)。 信息中心采用薄膜晶體管顯示屏，它將車輛狀態(tài)和操作信息轉(zhuǎn)呈給駕駛者，可顯示與多種車輛系統(tǒng)相關(guān)的信息。 如果出現(xiàn)變速器故障，信息中心將顯示信息“GEARBOX FAULT”（變速器故障）。

變速器控制模塊 (TCM) ：

TCM輸出信號(hào)至換擋控制電磁閥和 EPRS，以控制變速器的液壓操作。TCM處理來(lái)自變速器速度和溫度傳感器、 TCS和 ECM以及其他車輛系統(tǒng)的信號(hào)。 根據(jù)接收的信號(hào)和預(yù)先編程設(shè)置的數(shù)據(jù)，TCM模塊將計(jì)算正確擋位、變矩器離合器設(shè)置以及最佳壓力設(shè)置，以進(jìn)行換擋和鎖止離合器控制。ECM通過(guò)高速 CAN總線提供發(fā)動(dòng)機(jī)管理數(shù)據(jù)。 TCM需要發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)以有效控制變速器操作，例如飛輪扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、加速踏板角度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。 轉(zhuǎn)向角傳感器和 ABS (anti-lock brake system)模塊也向 TCM提供數(shù)據(jù) (通過(guò)高速 CAN總線)。 TCM通過(guò)使用來(lái)自這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在車輛正在轉(zhuǎn)彎和 /或 ABS模塊正在控制制動(dòng)或牽引控制時(shí)，暫停換擋。CJB (central junction box)通過(guò)高速 CAN總線提供方向盤換擋撥桿數(shù)據(jù)。 TCM使用此類數(shù)據(jù)來(lái)安排駕駛者請(qǐng)求的升擋和降擋操作。使用信號(hào)輸入和所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)， TCM控制程序計(jì)算正確擋位、變矩器鎖定離合器設(shè)置以及最佳壓力設(shè)置，以進(jìn)行換擋和鎖定離合器控制。專用輸出側(cè)模塊（電源輸出級(jí)別，電流調(diào)節(jié)器電路）允許 TCM控制電磁閥和壓力調(diào)節(jié)器，從而精確控制自動(dòng)變速器的液壓操作。 另外，發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)量和持續(xù)時(shí)間通過(guò) CAN總線被傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)。TCM使用通過(guò)高速 CAN總線和 LIN (local interconnect network)總線接收的 TCS信號(hào)來(lái)確定TCS的位置。TCM通過(guò)高速 CAN總線來(lái)傳輸 TCS的位置和選定的手動(dòng)擋位。 此類信息顯示在組合儀表中的換擋桿顯示屏。TCM同時(shí)在到 TCS的硬接線連接上輸出一個(gè)“駐車”信號(hào)。 TCS通過(guò)使用來(lái)自 TCM的 CAN總線信號(hào)創(chuàng)建一個(gè)“駐車 /空擋”信號(hào)，從而進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)變。 這是硬接線連接到 CJB上的輸出，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。

圖1118 控制示意圖

發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。如果車輛失速，變速器將會(huì)掛擋使車輛滑行，前提是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 此時(shí)可以試著重新啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)可能啟動(dòng)，駕駛者可以繼續(xù)駕駛。如果滑行速度減小至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于400r/min的程度，則變速器將進(jìn)入空擋， D 圖標(biāo)將在組合儀表中閃爍。 駕駛者需要選擇空擋或駐車，然后踩下制動(dòng)踏板以重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果在駕駛過(guò)程中按下啟動(dòng) /停止按鈕，則信息中心將顯示ENGINE STOP BUTTON PRESSED（已按下發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止按鈕），但點(diǎn)火狀態(tài)將不會(huì)有任何變化。 如果駕駛者需要關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，必須按下啟動(dòng) /停止開關(guān)1s。發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)停止，并在車輛滑行降擋時(shí)通過(guò)變速器重新行駛。

控制示意圖：

控制示意圖如圖1118所示。

九、保時(shí)捷911 GT3 7速Doppelkupplung (PDK)雙離合器變速器

（一）概述

為實(shí)現(xiàn)更好的動(dòng)力傳輸性能，新款 911 GT3 首次配備了高性能的Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器。與手動(dòng)變速器相比，該變速器的主要優(yōu)勢(shì)在于其快速換擋功能不會(huì)中斷牽引力，可提高性能。為此，已接合齒輪上的離合器打開，而目標(biāo)齒輪上的離合器同時(shí)關(guān)閉。與手動(dòng)變速器的連續(xù)“分離”、“換擋”、“接合”換擋特點(diǎn)相比，PDK 變速器的同步換擋不僅避免出現(xiàn)牽引力中斷的問(wèn)題，同時(shí)更加快速。

7 速 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器如圖1119所示。

與當(dāng)前保時(shí)捷車型上使用的Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器相比，新款 911 GT3 上 PDK 變速器的主要開發(fā)目標(biāo)如下：

◆提高性能

◆降低復(fù)雜度

◆針對(duì)賽車運(yùn)動(dòng)的操作策略

圖1119 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器

◆車輛與駕駛員之間更為密切的活動(dòng)

◆增強(qiáng)情感魅力

換擋桿功能和策略的全面革新，加上傳動(dòng)比和控制單位的改進(jìn)，使得上述目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

1.技術(shù)數(shù)據(jù)

技術(shù)數(shù)據(jù)如表86所示。

2.基本型變速器

Porsche Doppelkupplung (PDK)保時(shí)捷雙離合器變速器基于當(dāng)前 911 Carrera 車型進(jìn)行了大幅改進(jìn)，以適應(yīng)新款 911 GT3 的性能指向型目標(biāo)。這些改進(jìn)具體包括更小的傳動(dòng)比、換擋翹板上更短的換擋撥叉、更精確的單觸式功能、通過(guò)性能指向型換擋程序加強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)型換擋感，以及大幅縮短的換擋和響應(yīng)時(shí)間。此外，中控臺(tái)選擋桿上手動(dòng)換擋的換擋方向已進(jìn)行調(diào)整，以滿足專業(yè)賽車運(yùn)動(dòng)的要求。因此，在新款 911 GT3 上，將換擋桿往回扳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)升擋，而將換擋桿往前扳動(dòng)則可實(shí)現(xiàn)降擋。 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器的基本功能性特點(diǎn)和機(jī)械性特點(diǎn)與當(dāng)前 911 系列車型 (991)上采用的經(jīng)過(guò)測(cè)試與驗(yàn)證的 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器相同。新款 911 GT3 上的改進(jìn)包括為各齒輪組分別提供機(jī)油和潤(rùn)滑（尤其是 5 擋和 7 擋），以確保即使在賽道駕駛上時(shí)也可穩(wěn)定供應(yīng)機(jī)油，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的側(cè)向加速度。采用重量更輕的齒輪和齒輪組后，車輛重量減輕約1.8 kg。 主減速比和完整齒輪組從 1 擋至 7 擋的所有齒輪比均為 911 GT3 的新特點(diǎn)。為提升駕駛性能，新款 911 GT3 設(shè)計(jì)的齒輪比大大小于 911 Carrera 車型的齒輪比。 根據(jù)齒輪的不同，該齒輪比最多可比911 Carrera S 小 9%。此外，7 擋是非常適合實(shí)現(xiàn)最高時(shí)速的駕駛擋位，而非 911 Carrera 車型上用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)保持高舒適性駕駛狀態(tài)的附加擋位（超速擋）。加之主減速比減少15%，新款 911 GT3 的總齒輪比也大大減小。

（二）Paddle Neutral

“Paddle Neutral”功能基于帶手動(dòng)變速器的車輛上的撥叉墊功能。在新款 911 GT3 上，該解耦功能也可用于單獨(dú)影響駕駛動(dòng)態(tài)，無(wú)須考慮駕駛環(huán)境和已掛擋位的影響。 “Paddle Neutral”功能通過(guò)同時(shí)拉動(dòng)并按住方向盤上的兩個(gè)換擋撥片啟用。啟用該功能后，Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時(shí)捷雙離合器變速器上的離合器將打開，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間的動(dòng)力流將中斷。再次同時(shí)釋放兩個(gè)換擋撥片時(shí)，如果 PSM 已關(guān)閉“ESC+TC OFF”（ESC+TC 關(guān)閉），離合器將迅速關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間將存在以脈沖形式恢復(fù)的動(dòng)力流。然后，如果同時(shí)釋放換擋撥片時(shí) PSM 已打開，離合器也將快速關(guān)閉，但不會(huì)以相同脈沖形式恢復(fù)動(dòng)力流。儀表組中的擋位指示器上閃爍掛擋指示燈，以指示“Paddle Neutral”功能啟用。 “Paddle Neutral”功能具有兩大基本優(yōu)勢(shì)。第一，如果車輛在彎道上（如濕滑的道路上）行駛時(shí)轉(zhuǎn)向不足，該功能可使駕駛員對(duì)車輛進(jìn)行空擋操作。后橋上的驅(qū)動(dòng)力因此中斷，避免前軸進(jìn)一步“滑動(dòng)”，使前橋上的車輪蓄積額外的回轉(zhuǎn)力。 這一功能優(yōu)勢(shì)不僅確保了駕駛安全性，而且使車輛可以更快穩(wěn)定，從而提高了駕駛動(dòng)態(tài)性能。第二，通過(guò)“Paddle Neutral”功能，可在離合器接合時(shí)以脈沖形式蓄積驅(qū)動(dòng)力，從而單獨(dú)影響駕駛動(dòng)態(tài)。例如，在動(dòng)態(tài)起步加速且“ESC+TC OFF”（ESC+TC 關(guān)閉）功能啟用期間，車輪上的滑移可使用油門踏板單獨(dú)進(jìn)行控制。

表86 技術(shù)數(shù)據(jù)

（三）控制按鈕與顯示屏

GT3 SportDesign 方向盤上換擋撥片的鐮形設(shè)計(jì)和電鍍表面與當(dāng)前911 Carrera車型相同，如圖1120所示。針對(duì)賽車運(yùn)動(dòng)的換擋方向（右側(cè)換擋撥片實(shí)現(xiàn)升擋“+”，左側(cè)換擋撥片實(shí)現(xiàn)降擋“-”）也與當(dāng)前 911 Carrera 車型相同。換擋撥片的換擋動(dòng)作和換擋感則采用全新設(shè)計(jì)。換擋撥片上的開關(guān)已為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)型換擋動(dòng)作進(jìn)行顯著改進(jìn)。換擋行程減少約50%，操控力也進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)更具運(yùn)動(dòng)感的換擋動(dòng)作?？偟膩?lái)說(shuō)， 這一改變不僅通過(guò)精確的單觸式功能和明確精準(zhǔn)的反饋提升了換擋的運(yùn)動(dòng)感，而且因作用行程縮短使換擋速度加快。 除方向盤上的換擋撥片外，中控臺(tái)中的 PDK 換擋桿也進(jìn)行了調(diào)整，以適應(yīng)新款 911 GT3 的運(yùn)動(dòng)特性。與 911 Carrera 車型相比，換擋桿手柄為球形且基于換擋桿設(shè)計(jì)。此外，換擋桿把手的整體形狀也不同，并且換擋桿手柄采用黑色 Alcantara 漆面設(shè)計(jì)。 新款 911 GT3 的換擋桿基座也重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為從視覺(jué)上突出 Porsche Doppelkupplung（PDK）保時(shí)捷雙離合器變速器的卓越運(yùn)動(dòng)性，換擋桿基座特別采用黑色的中央雙條紋設(shè)計(jì)。換擋桿基座上的飾板鑲邊也進(jìn)行了改進(jìn)。換擋桿基座在設(shè)計(jì)上除了追求無(wú)附加換擋桿位置（P、R、N 和 D）外，還印有“GT3”徽標(biāo)， 并在左側(cè)設(shè)計(jì)有紅色的手動(dòng)換擋標(biāo)記“+”和“-”。而換擋桿釋放按鈕上和轉(zhuǎn)速表中的換擋桿位置 P、R、N 和 D 的顯示方式不變。 換擋桿上手動(dòng)換擋的換擋方向則采用全新設(shè)計(jì)。與保時(shí)捷采用的 Tiptronic和 PDK 變速器的所有換擋方向不同，新款 911 GT3 上使用的換擋方向基于專業(yè)賽車運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)。因此，將換擋桿往回扳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)升擋，而將換擋桿往前扳動(dòng)則可實(shí)現(xiàn)降擋。采用這一換擋方向設(shè)計(jì)是出于對(duì)換擋過(guò)程中人體工程學(xué)特點(diǎn)和物理?xiàng)l件的考慮。

例如，駕駛員在賽道上駕駛時(shí)，因進(jìn)入彎道突然剎車而執(zhí)行降擋操作，那么根據(jù)質(zhì)量慣性矩原理，向前降擋支持人體工程學(xué)上的改變。這一設(shè)計(jì)也同樣適用于出彎道加速時(shí)的換擋操作。在這種情況下，向后升擋符合質(zhì)量慣性矩原理。 與 911 Carrera車型相同，PDK 功能（包括擋位指示器）均顯示在儀表組的轉(zhuǎn)速表上。手動(dòng)換擋顯示的作用方向“+”和“-”因 GT3 上特別的換擋方向改變也進(jìn)行了改進(jìn)。省略 911 Carrera 車型上使用的“SPORT”（運(yùn)動(dòng)）和“SPORT PLUS” （運(yùn)動(dòng)升級(jí)）功能并增強(qiáng)顯示策略則意味著新款 911 GT3 的 SportDesign 方向盤上無(wú) PDK功能顯示。

圖1120 換擋桿和換擋撥片

（待續(xù)）