煙臺/劉加規 王宇
2018款新英朗高配車輛的儀表駕駛員信息中心可以文本顯示信息,但低配車輛的相關維修信息會在儀表中以代碼的方式顯示,常見代碼信息如表3所示。2018款新英朗來自國內自主研發的K平臺,需要使用RDS2+MDI(如圖16所示)進行故障碼讀取、查看數據流或設置學習等。
2018款新英朗裝配的全新6DCT(如圖17所示)結構緊湊,體積小巧,適用于匹配小排量發動機,具有良好的燃油經濟性,其主要技術特點有:

┃圖16 診斷軟件

┃圖17 6DCT變速器
◆外置TCM
◆濕式雙離合器
◆三軸式設計
◆電機驅動式換擋機構
◆齒輪組優化,效率更高
這款變速器具體的型號是6DCT150,其主要參數如表4所示。基中6表示有6個前進擋,DCT表示雙離合器變速器,150代表產品序列。6DCT主要由一個濕式雙離合器和類似手動變速器的機械傳動裝置組成,其基本控制原理是由TCM通過3個電機控制兩個液壓離合器工作,并通過第4個電機控制變速器換擋操作(如圖18所示)。

表4 主要參數

┃圖18 基本控制原理
6DCT變速器的機械結構如圖19所示。

┃圖19 機械結構

┃圖20 離合器總成

┃圖21 離合器支座
6DCT變速器的離合器總成作用是將發動機的扭矩傳遞到傳動齒輪組,離合器總成(如圖20所示)內部集成2組多片液壓離合器和2個活塞。2個離合器都默認為分離狀態。為確保雙離合器的良好散熱,變速器油除了控制2個活塞外,也為離合器片提供冷卻。離合器總成不可分解維修只可更換總成。離合器支座作為離合器總成旋轉軸和供油樞紐,共含有3個油道。4個密封圈和兩個軸承(如圖21所示)。

┃圖22 油泵
6DCT變速器上共有3個油泵(如圖22所示),其中兩個為離合器提供工作油壓讓離合器接合(如圖23所示),還有一個用于驅動離合器冷卻油循環,加強離合器的散熱。這3個油泵都安裝在電機前部,通過螺栓固定于殼體,它們分別由電機通過花鍵直接驅動且均為定排量轉子泵。
6DCT變速器包含2個同心的輸入軸,即雙輸入軸。這個雙輸入軸與上輸出軸和下輸出軸共同構成三軸式結構(如圖24所示)。6DCT變速器相當于一個2、4、6偶數擋變速器和一個1、3、5、R奇數擋變速器組合起來。發動機和變速器之間通過一個濕式雙離合器連接。6DCT變速器傳動齒輪組的三軸式結構實物分解照片,其中偶數擋輸入軸、奇數擋輸入軸及同步器如圖25所示。圖26所示是傳動齒輪組示意圖。
變速器內部共有4個同步器,其中3個與傳統手動變速器采用的同步器并無差異,圖中紅色的為橋式同步器,可將上輸出軸上的5擋和6擋齒輪連接起來,在倒擋和1擋時作為過渡齒輪,此設計可節省一個傳動齒輪,減輕了變速器重量。圖中虛線表示在立體結構中齒輪相互嚙合的關系。
在1擋時,奇數擋離合器接合,發動機動力經1-3-5-R擋輸入軸先將動力傳遞給5擋齒輪,再經過橋式同步器、6擋齒輪、偶數擋輸入軸,最后經1擋和2擋齒輪、同步器、下輸出軸,從主減速器齒輪對外輸出1擋(如圖27所示)。

┃圖23 離合器油路示意圖

┃圖24 機械傳動機構

┃圖25 三軸式結構實物分解照片

┃圖26 機械結構示意圖

┃圖27 1擋動力傳遞路徑
在2擋時,偶數擋離合器接合,發動機動力經2-4-6擋輸入軸末端的齒輪傳遞給1擋和2擋齒輪,然后經同步器、下輸出軸從主減速齒輪對外輸出2擋(如圖28所示)。相比1擋而言,2擋的動力傳遞路徑類似傳統手動變速器。

┃圖28 2擋動力傳遞路徑
在倒擋時,奇數擋離合器接合,發動機動力經1-3-5-R擋輸入軸先傳給5擋齒輪,然后經過橋式同步器、6擋齒輪、偶數擋輸入軸再經過1擋和2擋齒輪、倒擋齒輪、倒擋同步器、上輸出軸,從主減速器對外輸出倒擋(如圖29所示)。

┃圖29 倒擋動力傳遞路徑

┃圖30 換擋機構
變速器的換擋機構主要包含1個換擋轂和4個換擋撥叉(如圖30所示)。換擋轂是1個圓柱體,其表面設計有凹槽,可以通過旋轉帶動撥叉軸向移動,因此換擋轂的轉動角度和方向決定了撥叉的位置。換擋轂由1個電機進行驅動,并且有機械限位,最大可旋轉一圈。換擋轂的凹槽上安裝有4個換擋撥叉,在換擋轂的連續轉動時可實現各擋位的切換。4個撥叉軸通過3根長短不同的軸固定在變速器內(如圖31所示)。

┃圖31 換擋鼓及撥叉

┃圖32 電子控制系統示意圖
6DCT變速器的電子控制系統示意圖如圖32所示。TCM是主控模塊,執行器主要包括4個電機,傳感器主要有離合器壓力傳感器、輸入輸出轉速傳感器、擋位傳感器、油溫傳感器和電機位置傳感器等。
6DCT變速器的殼體上安裝有一個長方形的TCM(如圖33所示),它是系統控制和運算的核心。TCM除了連接在高速GMLAN網絡上接收各項信息外,還直接采集變速器上各個傳感器的信號。TCM根據這些信號直接控制4個三相電機的運行。

┃圖33 TCM位置

┃圖34 離合器電機
6DCT變速器總成上共有4個電機,其中2個是離合器電機(如圖34所示),它們分別驅動1個機械油泵向離合器活塞施加壓力,使離合器1或離合器2進行接合。這兩個電機均為三相電機,內部含有3個霍耳傳感器(和電機集成一體),電機通過調速方式控制液壓壓力大小。6DCT變速器上還有1個冷卻電機(如圖35所示),它驅動一個機械油泵使變速器油流經離合器內部,以降低離合器片的溫度。這個冷卻電機也是1個三相電機,內含3個霍耳式傳感器(和電機集成在一起),電機通過調速方式控制油液的流量,從而調節離合器片的溫度。換擋轂電機(如圖36所示)用于驅動換擋轂旋轉,以完成換擋動作。同樣也是三相電機,內部含有3個霍耳傳感器,相比上述的3個電機,換擋轂電機會向TCM反饋一個0~5V的占空比信號,用以精確計算換擋轂的轉動角度,從而確定換擋撥叉的位置。

┃圖35 離合器冷卻電機

┃圖36 換擋轂電機
6DCT變速器共有3個轉速傳感器,包含2個輸入轉速傳感器ISS和1個輸出轉速傳感器0SS。它們分別監測兩個輸入軸的轉速和主減速齒輪的轉速,并將信號傳遞給TCM,TCM根據此信號確定油路壓力指令、車輛的換擋模式、車速和傳動比等(如圖37所示)。
6DCT變速器上共有2個壓力傳感器(如圖38所示),分別監測2個離合器供油油路的壓力,此信號是TCM控制離合器電機轉速的重要參考。2個傳感器均為三線式,包含1個信號、1個低參考和1個5V參考線路。離合器的油壓與信號電壓成正比關系。

┃圖38 壓力傳感器

┃圖37 轉速傳感器
6DCT變速器上有1個溫度傳感器(如圖39所示),用于監測變速器的油溫,TCM參考此信號控制冷卻電機轉速以調節冷卻流量。它是1個兩線式負溫度系數熱敏電阻原理傳感器。溫度與電阻的對應關系如表5所示。
6DCT變速器的擋位傳感器安裝在變速器內部(如圖40所示),由擋位線直接驅動,用于采集駕駛員換擋操作意圖。它是1個四線霍耳式傳感器,輸出兩路占空比信號到TCM。兩路占空比信號與擋位對應關系如表6所示。

┃圖39 溫度傳感器

表5 溫度與電阻關系

┃圖40 擋位傳感器

表6 擋位與信號關系
圖41所示是電機的工作電路示意圖,其中2個離合器電機和冷卻電機的電路相同,這3個電機上都是8根線,但換擋轂電機相比其他電機多了一根占空比信號線,用于向TCM反饋換擋轂的轉角信息。圖42所示為6DCT變速器上各傳感器的工作電路示意圖。
應根據用戶手冊的要求定期檢查和更換6DCT變速器的油液(如圖43所示),油位檢查方法如下:
1.確認變速器溫度在20~40℃之間(通過讀取RDS2數據)。
摩擦力是常見的三種基本力之一,又與日常生活密切聯系,教師在教學該內容時要清楚記得知識來源于生活又服務于生活。在教學過程中,教師常采用的演示實驗為:①教師在黑板上寫上粉筆字,并讓學生用黑板擦的正反兩面擦黑板,然后讓其談談感受(用力程度);②教師請學生將手心向下,放在課桌上并來回移動,談談各自的感受;③如圖1所示,斜面上的小車下滑至水平桌面上,并在桌面上放上玻璃、木板、毛巾,觀察小車滑行距離,根據小車滑行距離的長短來判斷小車所受摩擦力的大小,小車受到摩擦力小的滑行遠,小車受到摩擦力大的滑行距離近。
2.拆下油位檢查螺塞,應有少量油液溢出,若無油液溢出,拆下加注螺塞,加注新的油液直至從檢查孔中少量溢出。
3.按標準扭矩安裝螺塞。
油液更換的具體步驟如下:
1.拆卸排放螺塞,放掉舊油液。
2.從加注孔中加入約3.3L專用變速器油。
3.檢查油位并試車,確認變速器工作正常。
由于故障,手柄無法移出P擋時,可以按以下步驟釋放:
1.制動車輛。
3.拆下手柄護套板(如圖44所示部件1)。
4.向前推動圖44所示部件2,釋放手柄。
換擋桿下方有一根拉線與變速器相連,換擋拉線間隙過大可能導致TCM采集到錯誤的換擋操作信息,可按以下步驟進行調整(操作前需注意確認變速器和換擋手柄均處于P擋):
1.制動車輛。

┃圖41 電機工作原理圖

┃圖42 傳感器工作電路圖

┃圖43 油液檢查和更換
2.向前滑動如圖45所示的止動環1,抬升卡銷2使換擋拉線解鎖。
3.按箭頭方向同時移動調節器和拉線,直至消除自由間隙。
4.復位卡銷1和止動環2。
5.操作車輛確認擋位清晰。
所有電機均通過3個小螺栓安裝在變速器殼體上,拆裝電機步驟如下(如圖46所示):
1.拆下變速器控制模塊和支架。
2.斷開電機連接器。
3.拆下3顆電機固定螺栓。
4.拆下并報廢電機O形密封圈。
5.安裝按相反順序,擰緊力矩為5.5N·m。
所有機油泵均通過4個小螺栓安裝在變速器殼體上,拆裝油泵的主要步驟如下:
1.拆下電機。
2.拆下4顆油泵螺栓(如圖47所示)。
3.拆下并報廢油泵螺栓。
4.安裝時按1、4、2、3順序緊固螺栓,擰緊力矩為5.5N·m。
離合器總成主要拆裝步驟如下(如圖48所示):
1.拆下離合器輸入端面密封蓋。
2.拆下離合器輸入端面卡環。
3.拆下3顆離合器蓋螺栓。
4.撬下離合器蓋。
5.小心取出離合器總成。
6.拆下并報廢離合器輸入端面密封蓋和卡環,檢查離合器蓋上的O形圈和油封,必要時更換。

┃圖44 手柄釋放

┃圖45 拉線調整

┃圖46 電機拆裝

┃圖47 油泵拆裝

┃圖48 離合器拆裝
7.安裝時按相反順序,緊固力矩10N·m。
在拆下離合器總成后才可以拆下離合器支座,拆卸時需要拆下離合器支座的6顆螺栓(如圖49所示)。應檢查離合器支座上的油封和軸承,如果有變形損傷則更換。安裝時按相反順序,螺栓緊固力矩為15N·m。

┃圖49 離合器支座拆裝

┃圖50 DT-52400

┃圖51 DT-52399
DT-52400專用工具用于在拆卸安裝離合器蓋油封時,支撐離合器蓋(如圖50所示)。DT-52399專用工具用于拆卸離合器蓋油封(如圖51所示)。DT-52398專用工具用于拆卸安裝離合器蓋油封(如圖52所示)。DT-52393專用工具在安裝離合器油封蓋時,用于油封的導向,可以防止油封的內唇翻邊損壞(如圖53所示),安裝時油封唇口需涂抹干凈的變速器油。DT-52394專用工具用于安裝離合器支座油封(如圖54所示),將工具DT-52394安裝在離合器支座上,旋轉調節桿使工具下邊緣正好在油封安裝槽以上,在新油封內外涂抹干凈的變速器油,并套裝于工具DT-52394外圍,平穩推動油封,直至裝入油封槽內。DT-52395專用工具用于安裝右側半軸油封(如圖55所示)。DT-52396專用工具用于安裝左側半軸油封(如圖56所示)。DT-52397專用工具用于安裝離合器輸入端密封蓋(如圖57所示)。

┃圖52 DT-52398

┃圖53 DT-52393

┃圖54 DT-52394

┃圖55 DT-52395

┃圖56 DT-52396

┃圖57 DT-52397
在執行如表7所示的6DCT變速器維修項目后,需要登錄SPS在線完成相應的學習項目。具體的維修與學習項目如表7所示,在學習過程中必須滿足診斷儀頁面上提示的學習條件,如點火開關位置、變速器擋位或油溫等要求。另外,在更換TCM后,應先在線編程,再執行學習項目。

表7 變速器學習
(全文完)