王鐘原
汽車自動(dòng)變速器維修技術(shù)講座(一五六)
王鐘原
ASIS自適應(yīng)換擋策略:
新型8HP70 變速器采用前一代6HP26 變速器使用的ASIS 自動(dòng)校準(zhǔn)自適應(yīng)換擋策略的進(jìn)一步演變技術(shù)。
自適應(yīng)換擋策略基于兩個(gè)主要理念而設(shè)計(jì):
◆自適應(yīng)路況(道路坡度自適應(yīng))
◆自適應(yīng)行駛狀況(駕駛員自適應(yīng))
道路坡度自適應(yīng):
基于各動(dòng)態(tài)參數(shù),如已選擋位、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、車速和加速水平,TCM 內(nèi)的特定算法評(píng)估道路坡度。瞬時(shí)道路坡度是計(jì)算得到的位值,隨后分為五個(gè)預(yù)定類別的其中之一:強(qiáng)力下坡、下坡、水平、上坡和強(qiáng)力上坡。每個(gè)類別分別對(duì)應(yīng)于TCM 中的特定換擋路線圖。道路坡度自適應(yīng)在所有自動(dòng)駕駛模式(Auto-Normal/自動(dòng)-正常、Auto-Sport/自動(dòng)-運(yùn)動(dòng)、I.C.E.)下均啟用。
駕駛員自適應(yīng):
ASIS 的第二部分為評(píng)估駕駛員駕駛習(xí)慣的自動(dòng)校準(zhǔn)過(guò)程。TCM 連續(xù)監(jiān)測(cè)行駛參數(shù),如加速踏板移動(dòng)和位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,借助于特定算法評(píng)估駕駛風(fēng)格。TCM駕駛員自適應(yīng)可在0~400的總范圍內(nèi)移動(dòng),0 對(duì)應(yīng)于“Super-ECO”,而400 對(duì)應(yīng)于“Super-Sport”。評(píng)估后的駕駛風(fēng)格由TCM 轉(zhuǎn)化為0~200之間的數(shù)值,駕駛員選擇“SPORT(運(yùn)動(dòng))”駕駛模式時(shí),增加另外的200 位?;诘玫降?~400之間的數(shù)值,從四種可用駕駛模式選擇最合適的模式(Super-ECO、ECO、Sport 和Super-Sport)。駕駛員自適應(yīng)為自學(xué)習(xí)過(guò)程,在行駛數(shù)百千米后完美適應(yīng)各駕駛風(fēng)格。駕駛員自適應(yīng)在Auto-Normal(自動(dòng)-正常)和Auto-Sport(自動(dòng)-運(yùn)動(dòng))駕駛模式下啟用,在I.C.E.模式下停用。
改寫:
5 個(gè)道路坡度等級(jí)和4 個(gè)駕駛員等級(jí)的可能組合意味著共計(jì)20 個(gè)預(yù)編程換擋曲線存儲(chǔ)在TCM 內(nèi)。變速器的瞬時(shí)換擋曲線通過(guò)改寫與道路坡度和駕駛員自適應(yīng)的實(shí)際位值相接近的4 個(gè)已選預(yù)編程曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)這種方式,始終可實(shí)現(xiàn)最適合瞬時(shí)路況和駕駛員選擇的換擋策略。
圖1097所示為ASIS 自適應(yīng)過(guò)程,如何從5 個(gè)道路坡度等級(jí)(垂直)和4 個(gè)駕駛員自適應(yīng)等級(jí)(水平)中選擇最可能的換擋曲線。
1.部件位置如圖1098所示
ZF 8HP70變速器是一個(gè)電控液動(dòng)的八速自動(dòng)變速器。變速器的液壓和電子控制元件(包括 TCM (transmission control module))整合在一個(gè)單元內(nèi),該單元位于變速器內(nèi)部,稱為“機(jī)電單元”。
ZF 8HP70變速器具有下列功能:
◆免維護(hù)設(shè)計(jì)
◆自動(dòng)變速器油(ATF)“一次加注,終生保用”
◆變矩器具有帶電子調(diào)節(jié)鎖止控制的控制滑動(dòng)功能,能平穩(wěn)轉(zhuǎn)換至完全鎖定狀態(tài)
◆TCM控制的換擋程序
◆ASIS(自適應(yīng)換擋策略),提供持續(xù)的換擋自適應(yīng),借以適應(yīng)駕駛者的駕駛方式(涵蓋從動(dòng)力換擋至經(jīng)濟(jì)換擋模式范圍內(nèi)的所有模式)
◆系統(tǒng)連接到 ECM (engine control module)(通過(guò)高速CAN總線)以進(jìn)行通信
◆如果發(fā)生嚴(yán)重故障的默認(rèn)模式
◆診斷由 TCM通過(guò)高速 CAN總線執(zhí)行
ZF 8HP70自動(dòng)變速器的更高燃油效率主要得益于下列改進(jìn):
◆范圍更寬的傳動(dòng)比和更多的擋位可以更好地適應(yīng)理想的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)
◆換擋元件的阻力扭矩大幅降低(每次換擋時(shí)只打開(kāi)兩個(gè)換擋元件)
◆使用效率更高的 A T F (automatic transmission fluid)泵(兩沖程葉片泵)
◆車輛靜止時(shí)分離變速器
◆變矩器的扭轉(zhuǎn)減震性能得到提升
使用地板控制臺(tái)中線性JaguarDrive TCS(transmission control switch)實(shí)現(xiàn)換擋。在某些車型上,V6 3.0L S/C 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有停止/啟動(dòng)技術(shù)作為輔助用途,在具有停止 /啟動(dòng)技術(shù)的車輛上,8 速變速器配有液壓脈沖存儲(chǔ)(HIS)設(shè)備,以在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)確保 ATF可盡快用于換擋元件。
變速器包括安裝全部變速器部件的主要套管。主殼體還包含一個(gè)一體式變矩器外殼??蔀?RWD(rear wheel drive)和 AWD(all-wheel drive)版車輛提供兩種類型的外殼。變速器的內(nèi)部完全相同,只有兩個(gè)主殼體之間的輸出軸有所不同。油底殼連接到主殼體的下部表面用螺栓固定。油底殼用墊圈密封到主殼體。卸下油底殼能夠檢修機(jī)電一體化閥塊。油底殼后部有一塊磁鐵,用以吸集 ATF中的所有含鐵金屬碎屑。油液濾清器位于油底殼內(nèi)側(cè),如果ATF被污染,或者進(jìn)行過(guò)任何維修工作,油底殼必須連同整體式濾清器一起更換。變速器沒(méi)有用于駐車鎖止操作的Bowden 拉索。當(dāng) TCS移動(dòng)到 P(駐車)位置時(shí),駐車鎖止操作以電子方式啟動(dòng)。變速器中提供了駐車連鎖緊急釋放機(jī)構(gòu),用于在出現(xiàn)故障時(shí)釋放駐車連鎖裝置。8速變速器的一項(xiàng)功能是在車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)分離變速器。通常變速器在車輛靜止時(shí)處于非空擋位,而變矩器滑轉(zhuǎn),同時(shí)通過(guò)踩下制動(dòng)器來(lái)防止車輛移動(dòng)。新系統(tǒng)分離變速器離合器之一,僅保持極小量的旋轉(zhuǎn)載荷。這樣可取得進(jìn)一步減小燃油消耗的效果。內(nèi)部油泵由一個(gè)單工鏈條和由變矩器驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)油泵是一種兩沖程葉片泵,每次旋轉(zhuǎn)可輸送 50cm3ATF。整體式變矩器外殼能保護(hù)變矩器總成,還將變速器連接至發(fā)動(dòng)機(jī)。變矩器是不可維修總成,并且包含鎖止離合器機(jī)構(gòu)。
主殼體包含下列主要部件:
◆輸入軸
◆輸出軸
◆包含電磁閥、速度傳感器和TCM的機(jī)電一體化閥塊
◆3 個(gè)旋轉(zhuǎn)多片式驅(qū)動(dòng)離合器
◆2 個(gè)固定多片式制動(dòng)離合器
◆四個(gè)行星齒輪系
主殼體如圖1099所示。
變矩器如圖1100所示。
8HP70變速器配有雙扭轉(zhuǎn)減震器變矩器。減震器實(shí)現(xiàn)了更直接的發(fā)動(dòng)機(jī)連接,可在啟動(dòng)和換擋時(shí)更高效地傳輸動(dòng)力。內(nèi)部彈簧組直接與變速器相連,而外部彈簧組通過(guò)鎖止離合器響應(yīng)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。當(dāng)應(yīng)用鎖止離合器時(shí),液壓電路被旁通,扭矩被直接傳送至變速器輸入軸。與常規(guī)變矩器相比,雙扭轉(zhuǎn)減震器能更早應(yīng)用鎖止離合器,從而提高低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)的駕駛舒適性,并讓發(fā)動(dòng)機(jī)可在更低的轉(zhuǎn)速等級(jí)下運(yùn)轉(zhuǎn)以提高燃油效率。當(dāng)未應(yīng)用鎖止離合器時(shí),扭矩通過(guò)液壓傳輸。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)泵和渦輪傳輸至變速器輸入軸。當(dāng)應(yīng)用鎖止離合器時(shí),液壓電路被旁通,并通過(guò)鎖止離合器和雙彈簧組直接傳輸扭矩。渦輪慣性在兩個(gè)彈簧組之間被抵消,這改善了機(jī)械脫離的情況,減少了變速器磨損,并改善噪聲絕緣。變矩器是發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的耦合元件,位于變矩器殼體內(nèi)、變速器的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸提供的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)變矩器以液壓和機(jī)械的方式傳送至變速器。變矩器通過(guò)連接到曲軸后方的撓性傳動(dòng)板連接到發(fā)動(dòng)機(jī)。變矩器由一個(gè)雙扭轉(zhuǎn)減震器、一個(gè)葉輪、一個(gè)定子和一個(gè)渦輪組成。變矩器是一個(gè)密封單元,所有元件都位于變矩器殼蓋和葉輪之間。這兩個(gè)部件焊接在一起,形成一個(gè)注滿液體的密封殼體。由于葉輪是釬焊在變矩器殼蓋上的,因此也是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的。變矩器殼蓋上的傳動(dòng)板有四個(gè)螺紋凸臺(tái),用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)撓性傳動(dòng)板。螺紋凸臺(tái)還提供了專用工具的安裝位置,將變矩器從變矩器外殼中卸下時(shí)需要用到這些工具。
鎖止離合器:
TCC (torque converter clutch)由電子壓力調(diào)節(jié)電磁閥 (EPRS)通過(guò)液壓進(jìn)行控制,而 EPRS 則是由 TCM進(jìn)行控制的。這使得變矩器具有以下三種運(yùn)行狀態(tài):
◆完全接合
◆受控可變滑動(dòng)接合
◆完全分離
變矩器壓力閥減小系統(tǒng)壓力,確保變矩器所需要的壓力。同時(shí),它也限制最大變矩器壓力,借以防止變矩器膨脹。EPRS由來(lái)自 TCM的 PWM (pulse width modulation)信號(hào)控制,以獲得完全鎖閉、部分鎖閉或不鎖閉變矩器。鎖止離合器是一種液壓機(jī)械設(shè)備,可消除變矩器打滑,改善油耗。接合和分離由 TCM控制,借以允許一定量的受控“打滑”。這允許葉輪和渦輪在旋轉(zhuǎn)速度上存在細(xì)微差別,提高了換擋質(zhì)量。鎖止離合器由一個(gè)活塞和一塊離合器摩擦片組成。在解除鎖定的狀態(tài)下,供向活塞室的機(jī)油壓力減小,因此渦輪室中的壓力推動(dòng)活塞返回。在這種情況下,離合器片松開(kāi),變矩器可以滑轉(zhuǎn)。在鎖閉狀態(tài)下,TCC滑閥由 EPRS 啟動(dòng)。加壓ATF被導(dǎo)入鎖止離合器活塞?;钊趬毫ψ饔孟乱苿?dòng),將離合器片推壓在一起。隨著壓力升高,離合器片之間的摩擦增大,最終導(dǎo)致離合器片完全鎖止。在該情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸將直接機(jī)械驅(qū)動(dòng)變速器行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。變速怠速控制 (TIC) 功能是一種用于 8 速變速器的靜止分離功能。當(dāng)車輛在行駛中靜止下來(lái)時(shí)(制動(dòng)器踩下),變矩器與傳動(dòng)系統(tǒng)分離,因此僅保留極少量的剩余負(fù)荷。這將進(jìn)一步降低燃油消耗。分離是通過(guò)啟動(dòng)變速器中的離合器 B 來(lái)實(shí)現(xiàn)的,分離與負(fù)荷和輸出速度相關(guān)。
(待續(xù))