保时捷MACAN动力传输系统结构原理（下）

王钟原

保时捷MACAN动力传输系统结构原理（下）

王钟原

（十）电子装置

1.集成传感器（如图15和图16所示）

变速器控制单元与4个距离传感器以及2个液压压力传感器一起组成不可分割的单元。两个温度传感器集成在变速器控制单元中。安装一个传感器，以便提供有关自动变速器油温度的精确反馈。另一个传感器直接集成在处理器中，以直接检测面临危险的部件的温度。两个温度传感器互相监控，以实现合理性。对电子装置温度的监控是非常重要的，如有必要，可提早开始测量温度降低的情况除了安全方面外，自动变速器油温度还影响离合器控制和液压控制。为此，自动变速器油温度对于控制和调节功能也具有重要作用。液压压力传感器1和2 用于监控离合器压力以及调整主压力和分变速器压力。

4个距离传感器决定每个换挡轨/换挡拨叉的位置。变速器控制单元需要此信息，以便立即诊断出不许可的位置，如有需要，可启用应急程序。精确位置测量也是必要的，它可实现灵活换挡，如图17所示。由此，可非常有针对性地启用齿轮同步和换挡的不同阶段。

距离传感器包括两个霍尔效应传感器和两个永久磁铁，这些部件均安装在换挡轨中。霍尔效应传感器输出与距离对应的电压，具体取决于与霍尔效应传感器相关的磁铁位置。通过评估两个电压信号，生成位置信号。

2.独立传感器

变速器输入速度传感器 1 和 2 与变速器挡区传感器一起安装在一个支架（PC 板 3）上。这两个速度传感器被称为“智能传感器”。通过每个箱中的3个霍尔传感器以及相应的评估电子装置，可以区分向前行驶、倒车和过弱的磁场。控制单元以脉冲宽度调制（ PWM） 信号形式接收来自已评估传感器的信息，如图18所示。

通过不同脉冲宽度将不同状态显示到控制单元。例如，这意味着向前行驶和倒车的速度信号具有不同的脉冲宽度。

信号使用：

◆确定用于计算离合器滑距的离合器输出速度

◆确定用于换挡控制的同步速度

变速器挡位传感器位于变速器中（如图19所示），它是传感器模块的一部分。变速器挡位传感器是接近式距离传感器，用于确定换挡杆位置（P、R、N、D 和S）。驻车锁杆上有一个永久磁铁，它作用于变速器挡位传感器。驻车锁杆通过轴与换挡杆连接。它通过选挡杆，经由选挡杆拉线启用。

变速器控制单元需要用于以下功能的选挡杆位置，以生成以下信号和信息：

◆有关驾驶员请求/驾驶状态（向前行驶、倒车、空挡）的信息，用于启用离合器和齿轮执行器

◆选择换挡程序D或S的信息

◆用于控制启动机禁止器的信号

◆用于控制 P/N 锁（换挡锁）的信号

图15 传感器1

图16 集成传感器2

图17 换挡轨/换挡拨叉位置

图18 独立传感器位置

图19 挡位传感器

◆生成倒挡信息（例如，用于倒车灯、驻车辅助等）

◆控制组合仪表和换挡机构中的换挡杆位置显示

变速器挡位传感器即所谓的PLCD传感器（距离传感器），如图20所 示。 缩 写PLCD代 表Permanent magnetic Linear Contactless Displacement（永久磁铁线性非接触式位移）传感器，表示可使用永久磁铁测量线性距离的接近式传感器。变速器挡位传感器的信号对控制变速器至关重要且与安全息息相关。正因如此，该传感器会出现两次（冗余）。即变速器挡位传感器包含两个平行的传感器元件。变速器控制单元始终评估这两个传感器。变速器输入速度传感器3和离合器温度传感器属于PC板2的一部分。

变速器输入速度传感器3是一个霍尔效应传感器。此传感器可检测双离合器的离合器输入速度（等于双质量飞轮之后的发动机转速）。离合器K1 的外盘托架充当编码器轮。

离合器输入速度信号：

◆用于更精确地控制离合器

◆用于调节离合器

◆用于微滑移调节

离合器温度传感器用于测量从双离合器喷射出的冷却油的温度，测得的值可用作推导离合器温度的依据。温度传感器用于监控离合器的温度，当温度高于定义的机油温度时，将启动保护措施，以防止温度进一步升高。

（十一）变速器保护功能

1.控制单元温度监控

较高的温度对电子元件的使用寿命和功能会产生负面影响。在变速器（由自动变速器油包围）内整合变速器控制单元意味着监控电子装置的温度以及自动变速器油的温度至关重要。当温度高于大约135℃时（由变速器控制单元中两个温度传感器的其中一个确定），必须对变速器电子装置实施保护，以防止温度进一步升高。变速器控制单元开始降低高于此值的发动机扭矩，以便降低热量输入。当温度达到最高约 145℃时，发动机扭矩将逐渐降低，直至发动机仅以怠速运转。然后，离合器将打开，车辆不再具有任何驱动力。启动保护功能后，在故障记忆中输入条目，组合仪表上将显示消息“Weiterfahrt eingeschrnkt mglich”。

2.离合器保护

如果离合器冷却油的温度超过大约 160℃（由温度传感器确定），则意味着离合器的温度已达到可能造成损害的临界温度范围。当在陡坡上起步（可能使用拖车）或踩下离合器踏板（未踩下制动踏板）使车辆在陡坡上保持不动时就会产生这些温度。当冷却油温度高于 160℃ 时，作为保护功能，将降低发动机扭矩。如果冷却油温度进一步升高，发动机扭矩将逐渐降低；这可能会导致发动机仅以怠速运转。然后，离合器将打开，车辆不再具有任何驱动力。启动保护功能后，在故障记忆中输入条目，组合仪表上将显示消息“Weiterfahrt eingeschrnktmglich”。为加强保护，将使用计算模型来确定离合器温度。如果计算出的温度超过定义的值，则将启动上述措施。

3.牵引

当牵引带 Porsche Doppelkupplung（PDK）保时捷双离合器变速器的车辆时，必须遵守自动变速器的通常限制。

◆选挡杆必须位于位置N

◆牵引速度不得超过 50km/h

◆最大牵引距离不得超过 50km

当发动机停止时，机油泵将停止通电，变速器的某些零件将得不到润滑。如果牵引速度超过 50km/h，由于两个分变速器中始终挂上了挡位，因此变速器和双离合器中会出现不允许的速度。如果未遵守牵引条件，则可能导致变速器严重损坏。

图20 挡位传感器

(十二)应急程序

在发生故障的情况下，启动应急程序可以预防间接损坏并保持机动性。此外，还有所谓的保护功能，可对特定部件提供过载保护。如果发生特定的系统故障，变速器控制单元将关闭相关分变速器并启动适当的应急程序（使用完好无损的分变速器驱动）。

使用分变速器1驱动，分变速器2关闭：

◆只能对 1、3、5 和 7 挡进行换挡操作（中途中断动力传输）

◆无法倒挡

使用分变速器 2 驱动，分变速器1 关闭：

◆只能对 2、4 和 6 挡进行换挡操作（中途中断动力传输）

变速器完全关闭：

◆在发生特别严重故障的情况下（例如传动系统 CAN 故障、防盗装置无法识别收发器芯片、在齿轮处或主减速器的齿轮处检测到错误的齿轮比），变速器将完全关闭

挡位仍然可用，具体取决于各个故障类型。针对故障，将锁止某些挡位（如适用），以确保对部件提供超速保护。

一旦确保已关闭的分变速器中无挂挡后，就可以在完好无损的分变速器中对所有挡位进行换挡，而不受任何其他限制。

(全文完)