◆文/北京　馮永忠　康永祿

寶馬GA8HP自動變速器解析(下)

◆文/北京馮永忠康永祿

(接2016年第1期)

七、機(jī)械電子模塊

機(jī)械電子模塊(圖10)安裝在自動變速器油底殼內(nèi)，由液壓換擋機(jī)構(gòu)和電子控制單元組合而成。機(jī)械電子模塊首次以這種形式安裝在GA6HP自動變速器上。

圖10　機(jī)械電子模塊

液壓控制單元包含變速器控制系統(tǒng)的液壓閥、減振器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等機(jī)械組件。電子控制系統(tǒng)包含變速器的整個(gè)電子控制單元，包括渦輪轉(zhuǎn)速傳感器、輸出轉(zhuǎn)速傳感器、駐車鎖位置傳感器、變速器油溫傳感器。變速器油溫不超過145℃時(shí)可以保證電子控制單元正常工作。液壓控制單元內(nèi)部帶有液壓閥和液壓控制通道的閥體位于機(jī)械電子模塊內(nèi)。

閥體分為上閥體(圖11)和下閥體(圖12、13)。上閥體內(nèi)有7個(gè)液壓閥以及鋼球、濾網(wǎng)和閥板等插入件。上閥體上裝有電子模塊，包括變速器電子控制系統(tǒng)。上閥體上方的液壓通道與變速器殼體的通道相連。

下閥體內(nèi)有14個(gè)液壓閥、7個(gè)電子壓力控制閥、駐車鎖閥和1個(gè)電磁閥。該電磁閥用于位置閥與駐車鎖閥之間切換，有3個(gè)接口和2個(gè)切換位置。該閥門由變速器電子控制系統(tǒng)控制，有打開和關(guān)閉兩個(gè)位置。

圖11　上閥體

圖12　下閥體-1

圖13　下閥體-2

八、換擋動力流

1.1擋動力流

在1擋時(shí)多片式制動器A、多片式制動器B和多片式離合器C接合(圖14)。多片式制動器A和B接合時(shí)，齒圈1和共用太陽輪1/2固定在殼體上，行星架1也保持靜止。因?yàn)檫@個(gè)行星架與行星齒輪組4的齒圈4連接，所以后者也保持靜止。太陽輪4通過離合器C與輸入軸連接，因此太陽輪以輸入軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。行星齒輪組4在齒圈上滾動并帶著行星架向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。行星架4與輸出軸固定連接，因此輸出軸相對輸入軸轉(zhuǎn)動的傳動比i為4.714。

圖14　1擋動力流

2.2擋動力流

在2擋時(shí)多片式制動器A、多片式制動器B和多片式離合器E接合(圖15)。多片式制動器A和B接合時(shí)，行星齒輪組1的齒圈和共用太陽輪1/2固定在殼體上，行星架1也保持靜止。因?yàn)檫@個(gè)行星架與齒圈4連接，所以后者也保持靜止。由于行星架2與輸入軸固定連接，因此行星架以輸入軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。行星齒輪在固定的太陽輪1/2上滾動，向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動齒圈2。太陽輪3和接合的多片式離合器驅(qū)動太陽輪4。因?yàn)辇X圈4處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以行星齒輪4滾動并帶動行星架4轉(zhuǎn)動。由于行星架4與輸出軸固定連接，因此在此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速之間的總傳動比i為3.143。

圖15　2擋動力流

3.3擋動力流

在3擋時(shí)多片式制動器B、多片式離合器C和多片式離合器E接合(圖16)。多片式離合器C和E以輸入軸轉(zhuǎn)速驅(qū)動齒圈2，行星架2也由輸入軸驅(qū)動，因此行星齒輪組2運(yùn)行，就是說太陽輪1/2處于鎖止模式。多片式制動器B接合時(shí)固定住齒圈1，行星齒輪1滾動，向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向以低轉(zhuǎn)速驅(qū)動行星架1。行星架1驅(qū)動齒圈4，太陽輪4由輸入軸通過離合器C驅(qū)動，輸入軸轉(zhuǎn)速比齒圈高。行星齒輪4滾動并帶動行星架4轉(zhuǎn)動，同時(shí)借此驅(qū)動輸出軸。與2擋不同，3擋時(shí)齒圈4不處于靜止?fàn)顟B(tài)，而是轉(zhuǎn)速相對較高。換句話說，就是齒圈4轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)速比2擋高。此時(shí)總傳動比為i為2.106。 4.4擋動力流

在4擋時(shí)多片式制動器B、多片式離合器D和多片式離合器E接合(圖17)。多片式離合器E接合時(shí)，行星架3與太陽輪3彼此連接，因此行星齒輪組3處于鎖止模式。多片式離合器D接合時(shí)，行星架3與行星架4連接。由于行星架4與輸出軸固定連接，行星架3以及處于鎖止模式的整個(gè)行星齒輪組3也以輸出軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因?yàn)樘栞?與齒圈3固定連接，所以也以輸出軸轉(zhuǎn)速驅(qū)動齒圈。驅(qū)動力矩從輸入軸傳輸?shù)叫行羌?內(nèi)，因?yàn)橐暂敵鲚S轉(zhuǎn)速驅(qū)動齒圈2，所以行星齒輪滾動并向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動太陽輪1/2。齒圈1在多片式制動器B的作用下保持不動，因此行星齒輪滾動，行星架1隨之一起向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。行星架1與齒圈4固定連接，多片式離合器D和E接合時(shí)太陽輪4與行星架4彼此連接，因此也處于鎖止模式。因?yàn)樾行驱X輪組4處于鎖止模式，所以力矩直接傳輸?shù)捷敵鲚S上。在此產(chǎn)生的總傳動比i為1.667。

圖16　3擋動力流

圖17　4擋動力流

5.5擋動力流

在5擋時(shí)多片式制動器B、多片式離合器C和多片式離合器D接合(圖18)。行星架2由輸入軸驅(qū)動，因此通過多片式離合器C驅(qū)動齒圈3和太陽輪4。多片式離合器D接合時(shí)，輸出軸與行星架3連接。以輸入軸轉(zhuǎn)速向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動齒圈3，雖然也向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動行星齒輪3，但它是以輸出軸轉(zhuǎn)速(低于輸入軸轉(zhuǎn)速)驅(qū)動，行星齒輪3滾動并逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動太陽輪。

圖18　5擋動力流

太陽輪3與齒圈2固定連接，因此齒圈也逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。因?yàn)橐暂斎胼S轉(zhuǎn)速驅(qū)動行星架2，所以行星齒輪3滾動。這些齒輪向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動太陽輪1/2。齒圈1在多片式制動器B的作用下保持不動。行星齒輪1滾動并帶著行星架1向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。由于與行星架1固定連接，因此齒圈4也以這個(gè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因?yàn)橐暂斎胼S轉(zhuǎn)速驅(qū)動太陽輪4，所以行星齒輪4滾動并帶動行星架4向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。因此，齒圈4也以這個(gè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因?yàn)橐暂斎胼S轉(zhuǎn)速驅(qū)動太陽輪4所以行星齒輪4滾動并帶動行星架4向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。因?yàn)樾行羌?與輸出軸固定連接，所以形成了輸出軸轉(zhuǎn)速。在此產(chǎn)生的總傳動比i為1.285。

6.6擋動力流

在6擋時(shí)多片式離合器C、多片式離合器D和多片式離合器E接合(圖19)。多片式離合器C接合時(shí)傳輸驅(qū)動力矩。因?yàn)槎嗥诫x合器E接合，所以行星齒輪組3以鎖止模式運(yùn)行并將輸入轉(zhuǎn)速通過多片式離合器D傳輸?shù)叫行羌?。因?yàn)檩敵鲚S與行星架4固定連接，所以輸出軸也以輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，也就是說總傳動比i為1.000。

圖19　6擋動力流

7.7擋動力流

在7擋時(shí)多片式制動器A、多片式離合器C和多片式離合器D接合(圖20)。太陽輪1/2在多片式制動器A的作用下保持不動。行星架2由輸入軸驅(qū)動，因此行星齒輪2滾動并以較高的轉(zhuǎn)速向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動齒圈2，在此還通過固定連接以這個(gè)較高的轉(zhuǎn)速驅(qū)動太陽輪3。多片式離合器C 接合，從而以輸入轉(zhuǎn)速驅(qū)動齒圈3。由于行星齒輪組3內(nèi)轉(zhuǎn)速不同，齒圈以輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動、太陽輪以較高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，因此行星齒輪3滾動并帶動行星架3以略高于輸入轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。行星架3通過多片式離合器D與行星架4連接，后者則與輸出軸固定連接，因此行星架3的轉(zhuǎn)速相當(dāng)于輸出轉(zhuǎn)速。在此產(chǎn)生的總傳動比i為0.839。

圖20　7擋動力流

8.8擋動力流

在8擋時(shí)多片式制動器A、多片式離合器D和多片式離合器E接合(圖21)。太陽輪1/2在多片式制動器A的作用下保持不動。行星架2由輸入軸驅(qū)動，行星齒輪2滾動并以較高的轉(zhuǎn)速向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動齒圈2，在此還通過固定連接，以這個(gè)較高的轉(zhuǎn)速驅(qū)動太陽輪3。多片式離合器E接合，從而使齒圈3與太陽輪3連接，因此整個(gè)行星齒輪組3以鎖止模式運(yùn)行。行星架3通過接合的多片式離合器D與行星架4連接，因此也與輸出軸連接，齒圈2的轉(zhuǎn)速也相當(dāng)于輸出轉(zhuǎn)速。在此產(chǎn)生的總傳動比i為0.667。

9.倒擋動力流

在倒擋時(shí)多片式制動器A、多片式制動器B和多片式離合器D接合(圖22)。太陽輪1/2在多片式制動器A的作用下保持不動，齒圈1在多片式制動器B的作用下保持不動，因此與齒圈4固定連接的行星架1也保持靜止。行星架2由輸入軸驅(qū)動，行星齒輪在固定的太陽輪1/2上滾動且以較高的轉(zhuǎn)速驅(qū)動齒圈2，太陽輪3也通過固定連接以這個(gè)較高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。多片式離合器D接合時(shí)行星架3與行星架4連接，因此也與輸出軸連接。在此也利用了反饋方式。

圖21　8擋動力流

圖22　倒擋動力流

停車時(shí)輸出軸和行星架3停止轉(zhuǎn)動。此時(shí)向發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動太陽輪3，因此行星齒輪3滾動并逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動齒圈3，在此還通過固定連接逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向驅(qū)動太陽輪4。因?yàn)辇X圈4處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以行星齒輪4滾動并帶動行星架4逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。行星架4與輸出軸固定連接，輸出軸也逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，汽車向后行駛。

由于離合器D接合，因此行星架3也逆著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，但是其轉(zhuǎn)速低于齒圈。因?yàn)樘栞?無法帶動行星架3轉(zhuǎn)動，所以行星架處于半固定狀態(tài)。(全文完)