(接上期)
一、基本参数
长安福特蒙迪欧2.5L(V6)型乘用车,装用日本JATCO TRANS TECHNOLOGY 公司生产的5F31J型自动变速器。该自动变速器是电控5速、手/自动一体化自动变速器,其主要规格参数见表1。
二、行星齿轮机构与换挡执行元件
5F31J型自动变速器行星齿轮机构与换挡执行元件的布置如图1所示。为形成5个前进挡位,5F31J自动变速器有三个行星齿轮组,第Ⅰ行星齿轮组和第Ⅱ行星齿轮组形成改进型辛普森式行星齿轮机构,可形成4个前进挡和一个倒挡。由图1可知,第Ⅰ行星齿轮组太阳轮独立运动;输入轴直接驱动第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作时,可将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体;第Ⅰ行星齿轮组内齿圈和第Ⅱ行星齿轮组行星架为一体,是动力输出端。第Ⅲ行星齿轮组也称减速行星齿轮组,在1、2、3、4和倒挡时为减速输出,在5挡时为等速输出。在5F31J自动变速器中有9个换挡执行元件,包括4个多片式离合器、2个多片式制动器、1个带式制动器和2个单向离合器,各换挡执行元件的作用见表2。不同挡位时,各换挡执行元件的状态见表3。
三、动力传递路线
1. D位1挡(D1)动力传递路线
D位1挡动力传递路线如图2所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在D1挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作,将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体;同时1挡(低速)单向离合器锁止,单向固定第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端,减速单向离合器锁止,单向固定第Ⅲ组(减速行星齿轮组)太阳轮,则减速行星齿轮组的行星架同向减速输出。
综上分析,在D1挡,只有第Ⅱ行星齿轮组参与动力传递,第Ⅰ行星齿轮组不参与动力传递,第Ⅲ行星齿轮组为减速输出。在D1挡,因1挡(低速)单向离合器和减速单向离合器的锁止是动力传递不可缺少的条件,故没有发动机制动。
2.手动1挡(M1)动力传递路线
手动1挡动力传递路线如图3所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在M1挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作,将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体,同时低速/倒挡制动器工作,固定第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端,减速制动带工作,固定Ⅲ组(减速行星齿轮组)太阳轮,则减速行星齿轮组的行星架同向减速输出。
在M1挡,因没有单向离合器单独参与动力传递,故有发动机制动。
3. D位2挡(D2)动力传递路线
D位2挡动力传递路线如图4所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在D2挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作,将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体,同时2/4/5挡制动器工作,固定第Ⅰ组太阳轮,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同D1。
在D2挡,因减速单向离合器的锁止是动力传递不可缺少的条件,故没有发动机制动。
4. 手动2挡(M2)动力传递路线
手动2挡动力传递路线如图5所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:同D2。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1。
在M2挡,因没有单向离合器单独参与动力传递,故有发动机制动。
5. 3挡动力传递路线
D位3挡(D3)和手动3挡(M3)动力传递路线相同,如图6所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在3挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作,将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体,同时3~5挡离合器工作,驱动第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈;因行星齿轮机构中有两个部件被同时驱动,则整个行星齿轮机构以一个整体旋转,即第Ⅰ行星齿轮组和第Ⅱ行星齿轮组的总传动比为1:1,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向等速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1。
在3挡,因没有单向离合器单独参与动力传递,故有发动机制动。
6. 4挡动力传递路线
D位4挡(D4)和手动4挡(M4)动力传递路线相同,如图7所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在4挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮,但因1~3挡离合器不工作,这一路动力输入不起作用;3~5挡离合器工作,驱动Ⅰ组行星架;2/4/5挡制动器工作,固定Ⅰ组太轮,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向增速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1。
在4挡,因没有单向离合器单独参与动力传递,故有发动机制动。
7. 5挡动力传递路线
D位5挡(D5)和手动5挡(M5)动力传递路线相同,如图8所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:同4挡。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端,5挡离合器工作,连接Ⅲ组(减速行星齿轮组)行星架和太阳轮,则减速行星齿轮组为一个整体旋转,不再起减速作用,传动比为1。
在5挡,因没有单向离合器单独参与动力传递,故有发动机制动。
8. 倒挡动力传递路线
倒挡动力传递路线如图9所示,为能表达清楚,现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明。
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在倒挡,动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮,但因1~3挡离合器不工作,这一路动力输入不起作用;倒挡离合器工作,驱动Ⅰ组太阳轮;低速/倒挡制动器工作,固定第Ⅰ组行星架,则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架反向减速输出。
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1。