上汽通用VT40E變速器介紹(二)

◆文/河北 商愛朋

(接2020年第11期)

1.從動(dòng)帶輪壓力傳感器

在VT40E變速器的控制閥體上安裝有主、從動(dòng)帶輪壓力傳感器(圖22)，它們用于監(jiān)測(cè)施加到主從動(dòng)帶輪活塞的液壓力。這兩個(gè)傳感器均為3線壓力傳感器，由TCM提供5V參考電壓，傳感器的信號(hào)電壓與液壓力成正比，并由TCM進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

圖22 主、從動(dòng)帶輪壓力傳感器

2.油溫傳感器

油溫傳感器用于監(jiān)測(cè)變速器油溫度，它是一個(gè)2線負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(圖23)，由TCM提供5V參考電壓，并監(jiān)測(cè)信號(hào)。

圖23 油溫傳感器

3.控制閥體

控制閥體上共安裝有9個(gè)電磁閥，用于控制主油壓、TCC、帶輪和離合器的工件油壓，以及電子換擋控制等(圖24)。

圖24 電磁閥

控制閥體上共有3個(gè)位置開關(guān)(圖25)可通過監(jiān)測(cè)擋位控制閥和駐車伺服閥的位置，計(jì)算變速器當(dāng)前擋位并作為起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的參考依據(jù)(類似模式開關(guān))。在VT40E變速器中沒有此位置開關(guān)傳感器，而采用類似于6T系列變速器上的內(nèi)部模式開關(guān)。特點(diǎn)是三個(gè)位置開關(guān)均屬于霍爾效應(yīng)傳感器，由TCM提供9V參考電壓，信號(hào)由TCM監(jiān)測(cè)。3個(gè)位置開關(guān)傳感器的線路示意圖、各擋位與位置開關(guān)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如圖26所示。當(dāng)車輛起動(dòng)后可使用診斷儀讀取位置開關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù)。具體電壓數(shù)據(jù)與各擋位開關(guān)對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖26所示。

圖25 位置開關(guān)1

圖26 位置開關(guān)2

4.駐車伺服閥和抑制閥

為了實(shí)現(xiàn)電子換擋系統(tǒng)在駐車時(shí)掛入P擋而在行駛中防止進(jìn)入P擋，液壓閥體上設(shè)計(jì)有駐車伺報(bào)閥及抑制電磁閥(圖27)。非P擋時(shí)，抑制電磁閥通電，閥芯伸出，阻止駐車伺服閥回位，防止行駛過程是意外掛入P擋。當(dāng)掛入P擋時(shí)，抑制電磁閥處于收縮狀態(tài)。駐車伺服閥可由油壓驅(qū)動(dòng)前后移動(dòng)，從而操作P擋鎖止棘爪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變速器掛入P擋或移出P擋。

圖27 駐車伺服閥及電磁閥

如圖28所示，掛P擋時(shí)，電梯閥處于不通電收縮狀態(tài)。非P擋時(shí)，電磁閥通電阻止駐車伺服閥回位，防止掛入P擋。VT40E變速器為了在應(yīng)急情況下或以機(jī)械解除P擋，在駕駛員側(cè)中控臺(tái)飾板內(nèi)設(shè)計(jì)有一個(gè)紅色的P擋手動(dòng)解除拉索(圖29)，通過拉索可以以機(jī)械方式解除P擋，同時(shí)車輛會(huì)自動(dòng)啟用電子駐車以制動(dòng)后輪防止車輛移動(dòng)。在VT40E變速器內(nèi)部還安裝有一個(gè)電子輔助油泵，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)期間，保持變速器的工作油壓。

圖28 駐車伺服閥及電磁閥工作原理

圖29 P擋手動(dòng)解除拉索

5.電子油泵

電子油泵由一個(gè)直流電機(jī)和一個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)子泵組成(圖30)。電機(jī)由TCM控制且轉(zhuǎn)速可調(diào)。TCM安裝在變速器側(cè)蓋上(圖31)，通過采集變速器各車速、油壓、油溫和位置開關(guān)等傳感器信號(hào)及其它控制模塊的網(wǎng)絡(luò)信息判斷變速器的運(yùn)行狀態(tài)，并輸出指令進(jìn)行最優(yōu)的擋位控制。TCM更換時(shí)需執(zhí)行編程與配置。

圖30 電子油泵

圖31 TCM

TCM采集的信號(hào)如圖32所示，通過網(wǎng)絡(luò)采集的信號(hào)主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、制動(dòng)踏板位置、加速踏板位置、輪速信號(hào)等；TCM根據(jù)上述信號(hào)綜合判斷車輛及變速器的運(yùn)行狀態(tài)，控制相應(yīng)的執(zhí)行器掛入駕駛員請(qǐng)求的擋位，并使變速器傳動(dòng)比與車輛的運(yùn)行達(dá)到最佳的匹配。如果TCM監(jiān)測(cè)到傳感器、執(zhí)行器線路出現(xiàn)異常或離合器、帶輪機(jī)構(gòu)打滑等故障，則設(shè)置對(duì)應(yīng)的DTC，此時(shí)TCM對(duì)主油壓或執(zhí)行器油壓的控制可能有別于正常控制，帶輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比范圍、甚至發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩也可能受到一定的限制。閥體總成是液壓油路的控制核心，壓力油液在閥體中被調(diào)節(jié)或控制后去往離合器、帶輪活塞等各個(gè)液壓執(zhí)行器以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的目標(biāo)。

圖32 電控系統(tǒng)示意圖

6.閥體

圖33 閥體總成

閥體總成主要分為上、下閥板，內(nèi)有中間隔板、球閥等小部件(圖33)。VT40E變速器油路的基本特點(diǎn)如圖34所示，變速器的系統(tǒng)油壓由一個(gè)機(jī)械泵和電子油泵提供。閥體總成是整個(gè)油路控制的核心，TCM通過控制閥體總成上的壓力調(diào)節(jié)電磁閥實(shí)現(xiàn)變速器電子換擋、倒擋和傳動(dòng)比的連續(xù)變化等控制。經(jīng)過冷卻和過濾后的變速器油通過專門設(shè)置的油路對(duì)帶輪機(jī)構(gòu)和軸承等提供冷卻和潤(rùn)滑。相比AT變速器，VT40E變速器的控制油路相對(duì)簡(jiǎn)單一些。VT40E變速器內(nèi)置式ETRS換擋控制油路取消機(jī)械手動(dòng)控制閥，換擋桿與變速器之間沒有拉線，完全采用電控的方式。

圖34 系統(tǒng)油路示意圖

當(dāng)駕駛員操作換擋桿后，請(qǐng)求換擋的電信號(hào)會(huì)輸入TCM，TCM控制兩個(gè)換擋電磁閥1和2動(dòng)作，這兩個(gè)電磁閥驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的擋位控制閥1和2，分別控制去往離合器B1、C1和駐車伺服閥的油路，從而實(shí)現(xiàn)了換擋(圖35)。

圖35 換擋油路示意圖

圖36 帶輪油路示意圖

7.帶輪機(jī)構(gòu)

帶輪機(jī)構(gòu)的油路控制示意圖如圖36所示，管路壓力電磁閥和管路壓力調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)來自油泵的變速器油壓力從而調(diào)節(jié)變速器的主管路油壓。進(jìn)給壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)管路油壓并向主動(dòng)和從動(dòng)帶輪電磁閥提供穩(wěn)定的輸入油壓(橙色部分)，電磁閥再根據(jù)系統(tǒng)控制的需求輸出信號(hào)油壓(藍(lán)色部分)分別去往主動(dòng)和從動(dòng)帶輪的壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥在信號(hào)油壓的作用下改變位置，用以將管路油壓輸送至帶輪活塞，或者將帶輪活塞中的油壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)男箟海@樣就可以改變兩個(gè)帶輪對(duì)鋼鏈的夾緊力 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)帶輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的變化。以帶輪機(jī)構(gòu)升擋時(shí)的油路控制原理為例，如圖37所示，TCM控制主動(dòng)帶輪電磁閥使信號(hào)油壓增強(qiáng)，從而使主動(dòng)帶輪調(diào)節(jié)滑閥向右側(cè)移動(dòng)，這時(shí)管路油壓通過滑閥油道進(jìn)入主動(dòng)帶輪活塞，主動(dòng)帶輪對(duì)鋼鏈的夾緊力逐漸增大。

與此同時(shí)，TCM控制從動(dòng)帶輪電磁閥使信號(hào)油壓減弱，從而使從動(dòng)帶輪壓力調(diào)節(jié)滑閥向左側(cè)移動(dòng)，這時(shí)從動(dòng)帶輪活塞中的油壓通過滑閥油道被引入到泄壓油路中，從動(dòng)帶輪的鋼鏈夾緊力逐漸減小。根據(jù)帶輪機(jī)構(gòu)換擋原理，主動(dòng)帶輪與鋼鏈的接觸半徑逐漸增大，而從動(dòng)帶輪與鋼鏈的接觸半徑則會(huì)逐漸減小，由此完成變速器的升擋過程。如圖38所示，由于帶輪機(jī)構(gòu)整體高于變速器油面，因此設(shè)計(jì)有專門的油道以提供冷卻和潤(rùn)滑。鋼鏈上的塑料導(dǎo)板在穩(wěn)定鋼鏈的同時(shí)也起到引導(dǎo)油液，避免油液過度飛濺的作用。

8.VT40E變速器油位檢查與調(diào)整

VT40E變速器油位檢查與調(diào)整的主要步驟如下(圖39)：

(1)在P擋啟動(dòng)并使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速；

(2)使用診斷設(shè)備確認(rèn)變速器油溫在60～80℃；

(3)踩下剎車踏板，移到R擋保持10s，然后在R擋行駛10s，返回P擋；

(4)使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行至少3min，以消除油液泡沫；

(5)舉升車輛，拆卸變速器油檢查螺塞，應(yīng)有少量油液滴落，如果沒有油液滴落，重新安裝檢查螺塞，加入約1L新油重復(fù)以上步驟直到油液滴落。

9.閥體總成代碼PUN和變速器總成代碼TUN

閥體總成代碼PUN和變速器總成代碼TUN的位置如圖40所示，這兩個(gè)代碼在車輛出廠時(shí)已經(jīng)與TCM匹配，在進(jìn)行更換變速器總成、更換TCM、更換閥體總成操作后需對(duì)其重新匹配。匹配的過程包含在TCM模塊在線編程的程序中，需要登錄編程網(wǎng)站，按照頁(yè)面提示輸入對(duì)應(yīng)的代碼即可完成。快速自學(xué)習(xí)的目的在于使TCM學(xué)習(xí)最初的帶輪、離合器供油壓力，學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)用于帶輪、離合器供油控制和換擋控制。在進(jìn)行如圖41所示的操作后需要進(jìn)行該項(xiàng)學(xué)習(xí)。操作路徑：模塊診斷-變速器控制模塊-配置/復(fù)位-變速器維修保養(yǎng)快速讀入。在進(jìn)行變速器控制模塊、更換變速器總成、更換任何涉及變速器換擋質(zhì)量的外部或內(nèi)部部件TCM軟件升級(jí)等操作后需要進(jìn)行快速學(xué)習(xí)程序，在進(jìn)行快速學(xué)習(xí)時(shí)，變速器油溫應(yīng)處于74～115℃之間。閥體總成拆卸的主要步驟如圖42所示。閥體總成通過5種不同規(guī)格的螺栓與變速器連接，須將拆下的螺栓區(qū)分放置以便再次裝配。

圖37 帶輪油路控制原理

圖38 帶輪機(jī)構(gòu)冷卻和潤(rùn)滑

圖39 油位檢查和調(diào)整

圖40 電磁閥特性匹配

圖41 快速自學(xué)習(xí)

圖42 閥體總成拆卸

(未完待續(xù))