奔馳直接選擋系統(tǒng)

鄭州之星奔馳4S店 （450045）　王志力

奔馳直接選擋系統(tǒng)

鄭州之星奔馳4S店 （450045）王志力

梅賽德斯-奔馳研發(fā)的直接選擋系統(tǒng)，可根據(jù)駕駛人的需求對“P”、“R”、“N”、“D”擋位的結合進行控制。在車速低于11 km/h時，有些換擋方式允許駕駛人直接進行操作（如從D擋或N擋換入R擋），所有當前可執(zhí)行的換擋方式都會顯示在儀表上，并伴有相關提示。這一功能有助于駕駛人在低速行駛狀態(tài)下進行頻繁換擋操作，如側方位停車，在狹小空間內(nèi)移動車輛，以及將車輛駛離雪地或泥濘道路等情形。在緩慢行駛階段進行直接換擋時，車輛會自動減速，不會產(chǎn)生猛烈沖擊。

直接選擋系統(tǒng)由選擋開關、直接選擋智能伺服模塊、自動變速器控制單元、擋位傳感器等組成。整個換擋控制原理如圖1所示。

選擋開關是轉向柱模塊的一部分，位于多功能轉向盤與儀表盤之間區(qū)域的右側（圖2）。選擋開關的信號通過LIN線傳遞給轉向柱模塊，進而通過轉向柱模塊發(fā)送到CAN E（底盤控制器區(qū)域網(wǎng)絡）上。

圖1　換擋控制原理

為保證直接選擋系統(tǒng)的正常有序工作，系統(tǒng)還配有直接選擋智能伺服模塊，安裝在自動變速器殼體的左側（傳動方向），駕駛人的換擋請求（“P”、“R”、“N”、“D”信號）并非通過機械連接來傳遞，而是通過電信號由控制裝置傳遞給自動變速器，這套電子控制系統(tǒng)被稱為“線控換擋”，由選擋開關和直接選擋智能伺服模塊組成。直接選擋智能伺服模塊（圖3）在接收到擋位開關請求信號后，會根據(jù)車速等車輛工況信息，來控制主電動機或緊急電動機工作，主電動機通過傳動帶和帶輪驅動蝸桿轉動，蝸桿推動滑座移動至合適位置，從而使套在其上的擋位范圍選擇桿移動到合適位置，擋位范圍選擇桿的位置由角度傳感器來探測。另一方面，蝸桿轉動會帶動傳動齒輪轉動，從而使偏心軸轉動，偏心軸位置傳感器用于記錄偏心軸的實際位置。智能伺服模塊綜合其內(nèi)部的角度傳感器和偏心軸位置傳感器的信號及其他相關信息（車速是否小于11 km/h及實際擋位信息等），分析當前可執(zhí)行的選擋范圍，并將信號傳送到CAN C（傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡）上，再通過CAN C傳遞給自動變速器控制單元、儀表盤、ESP控制單元、轉向柱模塊、中央網(wǎng)關控制單元等。

如圖4所示，直接選擋智能伺服模塊通過機械連接使傳動軸轉動，傳動軸和自動變速器內(nèi)部的傳動輪B連接，從而通過傳動輪B帶動手控閥連接桿運動，手控閥的位置由擋位傳感器A檢測，擋位信號通過集成在全集成化變速器控制器裝置（VGS）中的擋位傳感器A傳遞給自動變速器控制單元，然后自動變速器控制單元控制離合器、制動器電磁閥工作，從而實現(xiàn)“P”、“R”、“N”、“D”擋位的結合。儀表盤上所顯示的當前擋位信息就是擋位傳感器A發(fā)送出去的。

圖3　直接選擋智能伺服模塊

圖4　直接選擋伺服模塊和自動變速器通過傳動軸連接

自動變速器控制單元位于變速器底部油底殼中的全集成化變速器控制器裝置（VGS）中，通過CAN C與其他控制器區(qū)域網(wǎng)絡連接并相互傳遞數(shù)據(jù)。VGS綜合考慮換擋舒適性和駕駛狀況，并根據(jù)車輛的當前工況，控制所有的換擋順序，其部件如圖5所示。其中浮子1和浮子2可隨著自動變速器油液位的升高，封閉潤滑油道和齒輪腔之間的管道。輸出轉速傳感器監(jiān)測駐車制動棘爪齒輪處的變速器輸出轉速，該轉速信號與來自渦輪轉速傳感器和內(nèi)部轉速傳感器的信號一起發(fā)送到自動變速器控制單元，由自動變速器控制單元進行處理，并結合各擋固定傳動比檢測相關離合器或制動器是否打滑（圖6）。變速器油溫傳感器是一個負溫度系數(shù)的測量電阻器，集成在全集成化的變速器控制單元中，全集成化變速器控制單元把其記錄的變速器油溫作為一個輸入變量進行處理。

圖5　全集成化變速器控制器裝置

與傳統(tǒng)的自動變速器相比，配有線控換擋技術的自動變速器可以為客戶帶來額外的舒適性和安全性。在斷開點火開關且車輛靜止時，一旦將遙控鑰匙從電子點火開關控制單元上拔下，換擋桿位置“P”或“N”即會結合。對于裝配無鑰匙啟動功能的車輛，在電路15斷開（點火開關OFF位置），并且車輛靜止的情況下，一旦駕駛人側車門打開，儀表盤則會立即發(fā)出“請置于P擋”的請求。如果在電路15斷開前結合換擋桿位置“N”，并且在電路15斷開之后打開駕駛人側車門，則換擋桿位置“N”保持結合。除此之外，當自動駐車保持功能或電子駐車系統(tǒng)失效時有自動鎖車功能。

圖6　渦輪轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、內(nèi)部轉速傳感器位置圖

（2016-03-10）