2017款凯迪拉克XT5 TG-81SC自动变速器新技术剖析（一）

保定/商爱鹏

2017款凯迪拉克XT5 TG-81SC自动变速器新技术剖析（一）

保定/商爱鹏

2017款凯迪拉克XT5是SRX的升级版，在发动机方面不再使用3.0L V6发动机和3.6L V6发动机，取而代之是通用全新的LTG 2.0L涡轮增压发动机，与这款发动机匹配的则是一款日本爱信生产的前置8挡自动变速器TG-81SC，通用命名为AF50，并同时装配有电子换挡系统。

TG-81SC自动变速器的PRO为MRC，识别码位于壳体的顶部（如图1所示）。根据车辆配置不同共分两种型号，其中前轮驱动配件号为24279534，全轮驱动配件号为24279533。表1所示为TG-81SC自动变速器的主要技术参数和规格特点。

图1 变速器识别码

表1 主要技术参数和规格特点

XT5使用电子换挡机构替代传统机械拉索，换挡机构体积小，同时能提供智能保护，提升操控安全。在转向盘的两侧设计有手动加减挡拨片（如图2所示）。电子换挡系统与传统机械换挡系统功能相同，但在操作上稍有差异，如图3所示在换挡杆上面设计有两个特别按钮：P挡开关和释放开关。

图2 电子换挡系统

图3 P挡开关和释放开关

挂入各挡位的操作如下：

（1）P挡

◆点火开关ON或发动机运行

◆踩下制动踏板

◆车速为0

◆按压P挡按钮一次

需要注意的是按压P挡开关时应按压开关的正中间位置，确保内部触点闭合。有些情况下车辆也会自动进入P挡，例如在车速为0时，关闭点火开关，车辆会自动挂入P挡。

（2）D挡

◆发动机运行

◆踩下制动踏板

◆按住释放开关

◆向D挡方向拉动手柄一次（如图4所示）

图4 挂入D挡操作

（3）M挡

◆发动机运行

◆踩下制动踏板

◆按住释放开关

图5 M挡挂入操作

◆向D方向快速拉动手柄2次（如图5所示）。如果车辆已经处于D挡，拉动手柄1次即可挂入M挡

在M挡模式下，只能使用转向盘下方的换挡拨片进行手动加减挡控制。

（4）N挡

◆点火开关在ON位置或发动机运行

◆踩下制动踏板

◆仍然按住释放开关

◆向N方向推动手柄一次（如图6所示）

图6 挂入N挡操作

（5）R挡

◆发动机运行

◆车速为0

◆踩下制动踏板

◆按住释放开关

◆向N方向推住手柄，再推向R方向一次，然后松开手柄即可挂入R挡（如图7所示）

图7 挂入R挡操作

在R挡时，发动机舱内有机械声响，这是换挡执行机构正常动作声。

电子排挡系统增加了不同于传统排挡的智能自动保护模式，提升了对驾驶人员和车辆的安全保护。主要体现在以下3个方面：

（1）人员保护：当车辆在发动状态且车速为0，挡位处于非P挡时，若打开驾驶侧车门，且安全带未系，制动踏板未踩，车辆会自动进入P挡，避免车辆意外移动，保护驾驶员和车辆安全。

（2）车辆保护1：当车速过快时，若换入P挡，车辆会先进入N挡，当速度达到进入P挡条件时再进入P挡，保护变速器。

（3）车辆保护2：当车辆驶入坡道且换入P挡时，车辆会自动拉起驻车制动，防止变速器P挡负载过大。

图8 主要组成部件

电子换挡系统是将传统的机械拉索式换挡系统进行了电子化，其主要组成部件（如图8所示）有换挡杆手柄、换挡杆及位置传感器 、底盘控制模块、电子换挡控制模块（执行器）。换挡杆与变速器间不再连接有机械拉索，它实际上是一个集成式传感器（如图9所示），因没有设计锁止电磁阀，不按释放开关不能从P挡移出。底盘控制模块是电子换挡系统的主控模块，位于中控台下方（如图10所示）。底盘控制模块连接在高速GMLAN和底盘拓展GMLAN上，接收其他模块上发来的重要信息，也将电子换挡系统的挡位信息传输到车身网络上。

底盘控制模块还通过LIN线与挡位指示灯模块和电子换挡控制模块通信，控制手柄上的挡位指示灯点亮或通知执行器换挡。电子换挡控制模块实际上是换挡执行器，电子换挡执行器连同支架通过螺栓安装在自动变速器上部（如图11所示），电子换挡执行器连接在高速GMLAN和底盘拓展GMLAN上，其作用是从网络中获得各项信息并控制内部的电机带动自动变速器上的换挡轴（阀体中的手动阀）以实现P/R/N/D挡的切换。电子换挡执行器的内部构造如图12所示，内部结构非常复杂，安装有电机和传感器。内部冗余设计了两个电机以驱动齿轮组完成换挡工作。霍尔式位置传感器能够反馈出轴的角度信息。在执行器意外断电时回位机构提供机械力使变速器回到P挡。图13为电子换挡系统控制框图，当驾驶员通过换挡杆换挡时，传感器将换挡动作输入底盘控制模块，底盘控制模块将具体换挡请求发布在网络上，电子换挡控制模块接收到此信息后，通过内部驱动电机驱动变速器的换挡轴，从而实现真正的变速器内的换挡操作。电子换挡系统还需要通过网络收集EBCM发送的车速信号，以及ECM发送来的运行状态等信号。

图9 换挡杆

图10 底盘控制模块

图11 电子换挡控制模块

图12 换挡控制模块内部结构

图13 电子换挡系统控制框图

TG-81SC自动变速器的主要组成部件（如图14所示）有壳体、变矩器、油泵及滤网、中间传动齿轮及差速器、离合器及行星齿轮组、TCM、电磁阀及阀体总成、传感器及线束等。其中壳体分成三个部分：侧边盖、上壳体和下壳体（如图15所示）。变矩器采用一种新式椭圆形截面设计（如图16所示），减少了变矩器的厚度，节省了占用空间。应当在变速器垂直旋转时拆装变矩器，以免损坏油封。油泵采用的是转子泵（如图17所示），由变矩器壳体驱动，是一个定排量泵。油泵外形尺寸小，使用较小的扭矩就可以驱动，且输出油液的流量也相对减少，由于减少了变速器内部的油液泄漏，也能满足变速器对油液的总体需求。滤网安装在油泵总成上，由于在变速器内部不需要定期更换。油泵转子与变矩器壳体通过键槽连接，当发动机运转时与发动机一起转动。从变速器内部流来的油液经过变速器滤网后被吸入油泵供油口。

（待续）

图14 主要组成部件

图15 壳体组成部件

图16 变矩器

图17 油泵