2017款凱迪拉克XT5 TG-81SC自動(dòng)變速器新技術(shù)剖析（一）

保定/商愛鵬

2017款凱迪拉克XT5 TG-81SC自動(dòng)變速器新技術(shù)剖析（一）

保定/商愛鵬

2017款凱迪拉克XT5是SRX的升級(jí)版，在發(fā)動(dòng)機(jī)方面不再使用3.0L V6發(fā)動(dòng)機(jī)和3.6L V6發(fā)動(dòng)機(jī)，取而代之是通用全新的LTG 2.0L渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，與這款發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的則是一款日本愛信生產(chǎn)的前置8擋自動(dòng)變速器TG-81SC，通用命名為AF50，并同時(shí)裝配有電子換擋系統(tǒng)。

TG-81SC自動(dòng)變速器的PRO為MRC，識(shí)別碼位于殼體的頂部（如圖1所示）。根據(jù)車輛配置不同共分兩種型號(hào)，其中前輪驅(qū)動(dòng)配件號(hào)為24279534，全輪驅(qū)動(dòng)配件號(hào)為24279533。表1所示為TG-81SC自動(dòng)變速器的主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格特點(diǎn)。

圖1 變速器識(shí)別碼

表1 主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格特點(diǎn)

XT5使用電子換擋機(jī)構(gòu)替代傳統(tǒng)機(jī)械拉索，換擋機(jī)構(gòu)體積小，同時(shí)能提供智能保護(hù)，提升操控安全。在轉(zhuǎn)向盤的兩側(cè)設(shè)計(jì)有手動(dòng)加減擋撥片（如圖2所示）。電子換擋系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械換擋系統(tǒng)功能相同，但在操作上稍有差異，如圖3所示在換擋桿上面設(shè)計(jì)有兩個(gè)特別按鈕：P擋開關(guān)和釋放開關(guān)。

圖2 電子換擋系統(tǒng)

圖3 P擋開關(guān)和釋放開關(guān)

掛入各擋位的操作如下：

（1）P擋

◆點(diǎn)火開關(guān)ON或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆踩下制動(dòng)踏板

◆車速為0

◆按壓P擋按鈕一次

需要注意的是按壓P擋開關(guān)時(shí)應(yīng)按壓開關(guān)的正中間位置，確保內(nèi)部觸點(diǎn)閉合。有些情況下車輛也會(huì)自動(dòng)進(jìn)入P擋，例如在車速為0時(shí)，關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，車輛會(huì)自動(dòng)掛入P擋。

（2）D擋

◆發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆踩下制動(dòng)踏板

◆按住釋放開關(guān)

◆向D擋方向拉動(dòng)手柄一次（如圖4所示）

圖4 掛入D擋操作

（3）M擋

◆發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆踩下制動(dòng)踏板

◆按住釋放開關(guān)

圖5 M擋掛入操作

◆向D方向快速拉動(dòng)手柄2次（如圖5所示）。如果車輛已經(jīng)處于D擋，拉動(dòng)手柄1次即可掛入M擋

在M擋模式下，只能使用轉(zhuǎn)向盤下方的換擋撥片進(jìn)行手動(dòng)加減擋控制。

（4）N擋

◆點(diǎn)火開關(guān)在ON位置或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆踩下制動(dòng)踏板

◆仍然按住釋放開關(guān)

◆向N方向推動(dòng)手柄一次（如圖6所示）

圖6 掛入N擋操作

（5）R擋

◆發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆車速為0

◆踩下制動(dòng)踏板

◆按住釋放開關(guān)

◆向N方向推住手柄，再推向R方向一次，然后松開手柄即可掛入R擋（如圖7所示）

圖7 掛入R擋操作

在R擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)有機(jī)械聲響，這是換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常動(dòng)作聲。

電子排擋系統(tǒng)增加了不同于傳統(tǒng)排擋的智能自動(dòng)保護(hù)模式，提升了對(duì)駕駛?cè)藛T和車輛的安全保護(hù)。主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

（1）人員保護(hù)：當(dāng)車輛在發(fā)動(dòng)狀態(tài)且車速為0，擋位處于非P擋時(shí)，若打開駕駛側(cè)車門，且安全帶未系，制動(dòng)踏板未踩，車輛會(huì)自動(dòng)進(jìn)入P擋，避免車輛意外移動(dòng)，保護(hù)駕駛員和車輛安全。

（2）車輛保護(hù)1：當(dāng)車速過快時(shí)，若換入P擋，車輛會(huì)先進(jìn)入N擋，當(dāng)速度達(dá)到進(jìn)入P擋條件時(shí)再進(jìn)入P擋，保護(hù)變速器。

（3）車輛保護(hù)2：當(dāng)車輛駛?cè)肫碌狼覔Q入P擋時(shí)，車輛會(huì)自動(dòng)拉起駐車制動(dòng)，防止變速器P擋負(fù)載過大。

圖8 主要組成部件

電子換擋系統(tǒng)是將傳統(tǒng)的機(jī)械拉索式換擋系統(tǒng)進(jìn)行了電子化，其主要組成部件（如圖8所示）有換擋桿手柄、換擋桿及位置傳感器 、底盤控制模塊、電子換擋控制模塊（執(zhí)行器）。換擋桿與變速器間不再連接有機(jī)械拉索，它實(shí)際上是一個(gè)集成式傳感器（如圖9所示），因沒有設(shè)計(jì)鎖止電磁閥，不按釋放開關(guān)不能從P擋移出。底盤控制模塊是電子換擋系統(tǒng)的主控模塊，位于中控臺(tái)下方（如圖10所示）。底盤控制模塊連接在高速GMLAN和底盤拓展GMLAN上，接收其他模塊上發(fā)來的重要信息，也將電子換擋系統(tǒng)的擋位信息傳輸?shù)杰嚿砭W(wǎng)絡(luò)上。

底盤控制模塊還通過LIN線與擋位指示燈模塊和電子換擋控制模塊通信，控制手柄上的擋位指示燈點(diǎn)亮或通知執(zhí)行器換擋。電子換擋控制模塊實(shí)際上是換擋執(zhí)行器，電子換擋執(zhí)行器連同支架通過螺栓安裝在自動(dòng)變速器上部（如圖11所示），電子換擋執(zhí)行器連接在高速GMLAN和底盤拓展GMLAN上，其作用是從網(wǎng)絡(luò)中獲得各項(xiàng)信息并控制內(nèi)部的電機(jī)帶動(dòng)自動(dòng)變速器上的換擋軸（閥體中的手動(dòng)閥）以實(shí)現(xiàn)P/R/N/D擋的切換。電子換擋執(zhí)行器的內(nèi)部構(gòu)造如圖12所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，安裝有電機(jī)和傳感器。內(nèi)部冗余設(shè)計(jì)了兩個(gè)電機(jī)以驅(qū)動(dòng)齒輪組完成換擋工作。霍爾式位置傳感器能夠反饋出軸的角度信息。在執(zhí)行器意外斷電時(shí)回位機(jī)構(gòu)提供機(jī)械力使變速器回到P擋。圖13為電子換擋系統(tǒng)控制框圖，當(dāng)駕駛員通過換擋桿換擋時(shí)，傳感器將換擋動(dòng)作輸入底盤控制模塊，底盤控制模塊將具體換擋請(qǐng)求發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上，電子換擋控制模塊接收到此信息后，通過內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速器的換擋軸，從而實(shí)現(xiàn)真正的變速器內(nèi)的換擋操作。電子換擋系統(tǒng)還需要通過網(wǎng)絡(luò)收集EBCM發(fā)送的車速信號(hào)，以及ECM發(fā)送來的運(yùn)行狀態(tài)等信號(hào)。

圖9 換擋桿

圖10 底盤控制模塊

圖11 電子換擋控制模塊

圖12 換擋控制模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖13 電子換擋系統(tǒng)控制框圖

TG-81SC自動(dòng)變速器的主要組成部件（如圖14所示）有殼體、變矩器、油泵及濾網(wǎng)、中間傳動(dòng)齒輪及差速器、離合器及行星齒輪組、TCM、電磁閥及閥體總成、傳感器及線束等。其中殼體分成三個(gè)部分：側(cè)邊蓋、上殼體和下殼體（如圖15所示）。變矩器采用一種新式橢圓形截面設(shè)計(jì)（如圖16所示），減少了變矩器的厚度，節(jié)省了占用空間。應(yīng)當(dāng)在變速器垂直旋轉(zhuǎn)時(shí)拆裝變矩器，以免損壞油封。油泵采用的是轉(zhuǎn)子泵（如圖17所示），由變矩器殼體驅(qū)動(dòng)，是一個(gè)定排量泵。油泵外形尺寸小，使用較小的扭矩就可以驅(qū)動(dòng)，且輸出油液的流量也相對(duì)減少，由于減少了變速器內(nèi)部的油液泄漏，也能滿足變速器對(duì)油液的總體需求。濾網(wǎng)安裝在油泵總成上，由于在變速器內(nèi)部不需要定期更換。油泵轉(zhuǎn)子與變矩器殼體通過鍵槽連接，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。從變速器內(nèi)部流來的油液經(jīng)過變速器濾網(wǎng)后被吸入油泵供油口。

（待續(xù)）

圖14 主要組成部件

圖15 殼體組成部件

圖16 變矩器

圖17 油泵