王鐘原

汽車自動變速器維修技術講座（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)會對車輛排放輸出產(chǎn)生影響的變速器相關故障， MIL (malfunction indicator lamp)將會點亮。 點亮 MIL的條件是：當 ECM收到來自 TCM（通過高速 CAN總線）的相關故障信息時，故障的性質(zhì)可使用 Jaguar 認可的診斷系統(tǒng)來診斷，診斷設備可讀取存儲在 TCM存儲器中的故障代碼。

（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。當變速器處于 Jaguar 順序換擋模式時，當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。 根據(jù)接收的信號和預先編程設置的數(shù)據(jù)，TCM模塊將計算正確擋位、變矩器離合器設置以及最佳壓力設置，以進行換擋和鎖止離合器控制。ECM通過高速 CAN總線提供發(fā)動機管理數(shù)據(jù)。 TCM需要發(fā)動機數(shù)據(jù)以有效控制變速器操作，例如飛輪扭矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、加速踏板角度、發(fā)動機溫度。 轉(zhuǎn)向角傳感器和 ABS (anti-lock brake system)模塊也向 TCM提供數(shù)據(jù) (通過高速 CAN總線)。 TCM通過使用來自這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，在車輛正在轉(zhuǎn)彎和 /或 ABS模塊正在控制制動或牽引控制時，暫停換擋。CJB (central junction box)通過高速 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)來安排駕駛者請求的升擋和降擋操作。使用信號輸入和所存儲的數(shù)據(jù)， TCM控制程序計算正確擋位、變矩器鎖定離合器設置以及最佳壓力設置，以進行換擋和鎖定離合器控制。專用輸出側(cè)模塊（電源輸出級別，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，從而精確控制自動變速器的液壓操作。 另外，發(fā)動機干預量和持續(xù)時間通過 CAN總線被傳輸至發(fā)動機管理系統(tǒng)。TCM使用通過高速 CAN總線和 LIN (local interconnect network)總線接收的 TCS信號來確定TCS的位置。TCM通過高速 CAN總線來傳輸 TCS的位置和選定的手動擋位。 此類信息顯示在組合儀表中的換擋桿顯示屏。TCM同時在到 TCS的硬接線連接上輸出一個“駐車”信號。 TCS通過使用來自 TCM的 CAN總線信號創(chuàng)建一個“駐車 /空擋”信號，從而進行信號轉(zhuǎn)變。 這是硬接線連接到 CJB上的輸出，從而實現(xiàn)發(fā)動機啟動。

圖1118 控制示意圖

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

控制示意圖：

控制示意圖如圖1118所示。

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

（一）概述

為實現(xiàn)更好的動力傳輸性能，新款 911 GT3 首次配備了高性能的Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時捷雙離合器變速器。與手動變速器相比，該變速器的主要優(yōu)勢在于其快速換擋功能不會中斷牽引力，可提高性能。為此，已接合齒輪上的離合器打開，而目標齒輪上的離合器同時關閉。與手動變速器的連續(xù)“分離”、“換擋”、“接合”換擋特點相比，PDK 變速器的同步換擋不僅避免出現(xiàn)牽引力中斷的問題，同時更加快速。

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

與當前保時捷車型上使用的Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時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)目標如下：

◆提高性能

◆降低復雜度

◆針對賽車運動的操作策略

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

◆車輛與駕駛員之間更為密切的活動

◆增強情感魅力

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

1.技術數(shù)據(jù)

技術數(shù)據(jù)如表86所示。

2.基本型變速器

Porsche Doppelkupplung (PDK)保時捷雙離合器變速器基于當前 911 Carrera 車型進行了大幅改進，以適應新款 911 GT3 的性能指向型目標。這些改進具體包括更小的傳動比、換擋翹板上更短的換擋撥叉、更精確的單觸式功能、通過性能指向型換擋程序加強的運動型換擋感，以及大幅縮短的換擋和響應時間。此外，中控臺選擋桿上手動換擋的換擋方向已進行調(diào)整，以滿足專業(yè)賽車運動的要求。因此，在新款 911 GT3 上，將換擋桿往回扳動可實現(xiàn)升擋，而將換擋桿往前扳動則可實現(xiàn)降擋。 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時捷雙離合器變速器的基本功能性特點和機械性特點與當前 911 系列車型 (991)上采用的經(jīng)過測試與驗證的 Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時捷雙離合器變速器相同。新款 911 GT3 上的改進包括為各齒輪組分別提供機油和潤滑（尤其是 5 擋和 7 擋），以確保即使在賽道駕駛上時也可穩(wěn)定供應機油，同時實現(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。為提升駕駛性能，新款 911 GT3 設計的齒輪比大大小于 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 擋是非常適合實現(xiàn)最高時速的駕駛擋位，而非 911 Carrera 車型上用于降低發(fā)動機轉(zhuǎn)速同時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影響駕駛動態(tài)，無須考慮駕駛環(huán)境和已掛擋位的影響。 “Paddle Neutral”功能通過同時拉動并按住方向盤上的兩個換擋撥片啟用。啟用該功能后，Porsche Doppelkupplung (PDK) 保時捷雙離合器變速器上的離合器將打開，發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)之間的動力流將中斷。再次同時釋放兩個換擋撥片時，如果 PSM 已關閉“ESC+TC OFF”（ESC+TC 關閉），離合器將迅速關閉，發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)之間將存在以脈沖形式恢復的動力流。然后，如果同時釋放換擋撥片時 PSM 已打開，離合器也將快速關閉，但不會以相同脈沖形式恢復動力流。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。第一，如果車輛在彎道上（如濕滑的道路上）行駛時轉(zhuǎn)向不足，該功能可使駕駛員對車輛進行空擋操作。后橋上的驅(qū)動力因此中斷，避免前軸進一步“滑動”，使前橋上的車輪蓄積額外的回轉(zhuǎn)力。 這一功能優(yōu)勢不僅確保了駕駛安全性，而且使車輛可以更快穩(wěn)定，從而提高了駕駛動態(tài)性能。第二，通過“Paddle Neutral”功能，可在離合器接合時以脈沖形式蓄積驅(qū)動力，從而單獨影響駕駛動態(tài)。例如，在動態(tài)起步加速且“ESC+TC OFF”（ESC+TC 關閉）功能啟用期間，車輪上的滑移可使用油門踏板單獨進行控制。

表86 技術數(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計和電鍍表面與當前911 Carrera車型相同，如圖1120所示。針對賽車運動的換擋方向（右側(cè)換擋撥片實現(xiàn)升擋“+”，左側(cè)換擋撥片實現(xiàn)降擋“-”）也與當前 911 Carrera 車型相同。換擋撥片的換擋動作和換擋感則采用全新設計。換擋撥片上的開關已為實現(xiàn)運動型換擋動作進行顯著改進。換擋行程減少約50%，操控力也進行調(diào)整以實現(xiàn)更具運動感的換擋動作?？偟膩碚f， 這一改變不僅通過精確的單觸式功能和明確精準的反饋提升了換擋的運動感，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，中控臺中的 PDK 換擋桿也進行了調(diào)整，以適應新款 911 GT3 的運動特性。與 911 Carrera 車型相比，換擋桿手柄為球形且基于換擋桿設計。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 漆面設計。 新款 911 GT3 的換擋桿基座也重新進行了設計。為從視覺上突出 Porsche Doppelkupplung（PDK）保時捷雙離合器變速器的卓越運動性，換擋桿基座特別采用黑色的中央雙條紋設計。換擋桿基座上的飾板鑲邊也進行了改進。換擋桿基座在設計上除了追求無附加換擋桿位置（P、R、N 和 D）外，還印有“GT3”徽標， 并在左側(cè)設計有紅色的手動換擋標記“+”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。 換擋桿上手動換擋的換擋方向則采用全新設計。與保時捷采用的 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)賽車運動而設計。因此，將換擋桿往回扳動可實現(xiàn)升擋，而將換擋桿往前扳動則可實現(xiàn)降擋。采用這一換擋方向設計是出于對換擋過程中人體工程學特點和物理條件的考慮。

例如，駕駛員在賽道上駕駛時，因進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上的改變。這一設計也同樣適用于出彎道加速時的換擋操作。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。手動換擋顯示的作用方向“+”和“-”因 GT3 上特別的換擋方向改變也進行了改進。省略 911 Carrera 車型上使用的“SPORT”（運動）和“SPORT PLUS” （運動升級）功能并增強顯示策略則意味著新款 911 GT3 的 SportDesign 方向盤上無 PDK功能顯示。

圖1120 換擋桿和換擋撥片

（待續(xù)）