路虎揽胜极光9AT变速器简介-ZF 9HP48

  • 时间:2020-11-28 03:41
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  Range Rover Evoque(路虎揽胜极光) 搭载了横置9速自动变速器(9AT)和四轮驱动传动系统技术。

  ZF 9HP48变速器专门为四轮驱动的横置驱动而设计。六档位增加至九档位能够提高燃油经济性并减少二氧化碳排放。更小的档位间隔可以提高加速期间的响应,同时使得换挡更平稳。最低档位比现有六速变速器的最低档位更低,专门为越野使用、牵引和更极端的道路状况(例如陡坡)而设计多个创新设计功能实现了变速器的小包装空间,这些功能包括新的液压叶片式机油泵、四个简单的齿轮组、六个换档元件(包含替代传统的笨重离合器组件的两个爪形离合器、两个多片式离合器和两个多层制动器)变矩器包括多阶减震系统,能够实现更平稳的加速。变速器能够停止/启动,在汽油机和柴油机上均有提供。

  四轮驱动主动传动系统可以对所处的驾驶环境和驾驶员意图作出反应,方式是自动断开主要的旋转传动部件,以降低损失。

  主动传动系统最先在 2014 车型年款 Evoque 汽油机车型上提供。可获性取决于市场。

  在正常的稳态驾驶状况下,该系统能够断开整个传动系统PTU(动力传递单元)的后部,这意味着所有主要的后轮驱动部件都将静止(零转速和扭矩)。在此情况下,仅由前轮提供驱动力,从而实现两轮驱动所具有的燃油经济性。

  为了为驾驶员提供系统操作的反馈,可以使用车辆触摸屏上的传动系统图片显示。

  注意∶ 主动传动系统最先并未在 2014 车型年款柴油机车型上提供。如提供,它将作为选装件,具体取决于市场。

  PTU 包含一个同步器,可断开 PTU 准双曲面齿轮的四轮驱动系统上游。

  RDU(后驱动单元)通过独立的湿式多片式离合器驱动各个后车轮。离合器将断开RDU准双曲面齿轮的四轮驱动系统下游。

  PTU 同步器和 RDU 由专门的传动控制装置控制,用于持续监测车辆的动态情况,在稳态驾驶速度时会断开,并且会根据驾驶状况/动态情况自动重新连接(在 300 毫秒内)。

  ZF9HP48 变速器包括主壳体,该壳体内包含了所有的变速器部件。变矩器位于单独的变矩器外壳中,用螺母固定在主壳体上.

  发动机扭矩通过行星齿轮传动机构传输。齿轮传动机构由来自爪形离合器、多层制动器和离合器装置的反作用输入来控制,产生 9 个前进档位和1个倒车档。

  应用到所需离合器和/或制动器的机油压力将离合器片按压在一起,从而通过这些盘传送驱动力。应用到爪形离合器活塞的机油压力可使爪形离合器啮合和脱开。

  利用换档部件,在执行通电换档时,不会中断牵引并实现传动比之间的顺畅转换。

  未调节的叶片机油泵将机油提供给变速器。该机油泵位于一块中间板上,该中间板与变矩器后面的变速器主壳体内侧相连。

  变矩器前端的扁平部分通过一个一体式链轮驱动小齿轮。链条将该链轮连接至机油泵驱动链轮,从而以发动机转速旋转机油泵

  该泵可提供3.5和44bar的系统压力和每转14.7立方厘米(0.9立方英寸)的流速。该泵可以 700 至 7800 rpm运行,最大速度为 8600 rpm。

  切换爪形离合器所需的压力为 44bar,可能的最大压力为75 bar。在冷启动时,如果环境温度过低,则压力可能会达到 90 bar。

  行星齿轮传动机构包括四个行星齿轮组∶GS1、GS2、GS3 和 GS4。

  发动机扭矩通过多片式离合器、多层制动器和两个爪形离合器的单一或组合操作传输到四个行星齿轮传动机构中。齿轮传动机构均由来自离合器的反作用输入来控制,产生9个前进档和1个倒车档。

  变速器的操作模式基于改变的单独齿轮以及相应的齿轮组。该功能通过以下换档元件实现∶

  爪形离合器A位于输入轴末端,将输入轴连接至太阳齿轮 S2和齿环 R1。该离合器由双重作用活塞的机油压力操作,该活塞可啮合和脱开爪形离合器。该活塞通过一个销连接至爪形离合器,此销可在输入轴的槽内轴向移动。

  爪形离合器 A是带有内部和外部花键的套筒,通过内部花键与输入轴永久啮合。当活塞沿着输入轴将爪形离合器A移至关闭位置时,它与齿轮组1和2齿环壳体接合,从而将来自输入轴的驱动传输到齿轮组 2上

  活塞将爪形离合器A移至打开位置的相对方向,从而脱开齿环壳体。爪形离合器A在档位为1至7时处于关闭位置。

  爪形离合器A有两种状态;打开和关闭。活塞不能确定爪形离合器A是否已完成全行程距离,是否完成了与齿环壳体的接合,或者是否保持在中间位置。

  为了能够识别出位置,活塞上安装了感测活塞。感测活塞上的机油压力泄漏由传感器装置内的压力传感器测量。

  感测活塞为空心并在活塞内轴向移动。当机油压力应用到活塞右侧时,活塞和感测活塞将被推至左侧。少量机油压力将会流过感测活塞。此泄漏压力由压力传感器在活塞左侧测得。当活塞完全移至左侧并达到其端部位置时,通过感测活塞的泄漏被阻塞。活塞左侧的压降将被感测到,使得TCM能够确定爪形离合器 A 是否已与齿环壳体完全啮合。

  如果活塞左侧的压力在指定的换档时间内并未下降,则TCM将确定爪形离合器A是否已停在中间位置。

  A. 爪形离合器A打开-对左侧腔室的活塞施加压力,爪形离合器A打开。当感测活塞达到其最大移动限制时,右侧腔室的机油压力几乎为零,从而防止感测活塞泄漏。

  B.爪形离合器A关闭-对右侧腔室的活塞施加压力,从而移动爪形离合器A使其与齿环壳体啮合。当活塞处于中间位置时,流过感测活塞进入左侧腔室的泄漏压力由压力传感器测得。此时测得的压力约为 2bar。

  C.爪形离合器A关闭-对右侧腔室的活塞施加机油压力,爪形离合器A关闭,与齿环壳体完全啮合。当感测活塞达到其最大移动限制时,左侧腔室的机油压力几乎为零,从而防止感测活塞泄漏。

  D.爪形离合器A打开-对左侧腔室的活塞施加压力,使爪形离合器A与齿环壳体断开。当活塞处于中间位置时,流过感测活塞进入右侧腔室的泄漏压力由压力传感器测得。此时测得的压力约为2bar。

  爪形离合器F位于多片式离合器E和行星齿轮组4之间。爪形离合器由位于轴承支承壳体内的双重作用活塞控制。

  爪形离合器F是带有内部和外部花键的套筒。该套筒永久啮合在轴承支撑壳体的花键上,而轴承支撑壳体反过来固定在变速器壳体内。当爪形离合器F移至关闭位置时,对行星齿轮组4中的太阳齿轮 3和 4来说,它相当于一个制动器。

  爪形离合器F具有两种状态;打开和关闭,其使用的感测系统比爪形离合器 A更加简单。爪形离合器F和活塞是一个一体式装置,不需要感测活塞。活塞具有一个泄漏感测孔,用于通过压力感测检测其当前的位置。

  对活塞右侧施加压力,使爪形离合器F移至左侧。在移动期间,少量机油压力已流过泄漏感测孔。此泄漏压力由压力传感器在活塞的左侧处测得。当活塞完全移至左侧并达到其端部位置时,通过感测孔的泄漏被阻塞。活塞左侧的压降将被测得,使得TCM能够确定爪形离合器F是否与太阳齿轮3和4完全断开。

  如果活塞左侧的压力在指定的换档时间内并未下降,则TCM将确定爪形离合器F是否已停在中间位置。

  A.爪形离合器F打开-对右侧腔室的活塞施加压力,爪形离合器F打开。因为活塞被推至其最大移动限制时,左侧腔室的机油压力几乎为零,从而防止感测孔泄漏。

  B.爪形离合器F关闭-将爪形离合器F与太阳齿轮3 和4啮合之前,对左侧腔室施加机油压力,使活塞向右移动。活塞移至中间位置。泄漏压力流过感测孔进入右侧腔室。测得的压力约为2bar

  C.爪形离合器F关闭-对左侧腔室的活塞施加机油压力,爪形离合器F关闭,与太阳齿轮 3和4完全啮合。因为活塞被推至其最大移动限制时,右侧腔室的机油压力几乎为零,关闭感测孔。

  D.爪形离合器F打开-断开太阳齿轮 3和 4之前,对右侧腔室的活塞施加机油压力,使活塞向左移动。活塞移至中间位置。泄漏压力流过感测孔进入左侧腔室。测得的压力约为2bar。

  驻车锁包括一个换档器轴、一个驻车锁闭杆、一个换档杆、一个驻车锁爪和一个驻车锁定齿轮。驻车锁由阀块上的控制电磁阀和滑阀以电子和液压方式驱动。滑阀与换档杆轴上的控制杆啮合。换档杆轴上的第二个控制杆与驻车传感器啮合。

  启动控制电磁阀时,驻车锁止滑阀移动,选择驻车锁止杆。控制杆的旋转移动转换成换挡杆的线性移动,从而应用/释放驻车锁的驻车锁定卡爪。

  阀块位于变速器主壳体前部的竖直位置,在密封罩后面,包含数个电磁阀和滑阀,它们控制变速器的操作。

  六个 PCV(压力控制阀)位于阀块中。电磁阀操作的阀由PWM(脉宽调制)信号控制。电磁阀将电信号转换为与信号成比例的液压控制压力,藉以启动滑阀和离合器来实施精确的变速器操作。控制多片式离合器和变矩器锁止离合器的五个电磁阀随信号电流的增大提供较大控制压力。TCM监测发动机负荷和离合器打滑,藉以变更电磁阀占空比。电磁阀的工作电压为12伏,压力范围为0-4.7bar。

  控制系统压力的一个电磁阀随着信号电流的增大提供较小的控制压力。电磁阀的工作电压为12伏,压力范围为 4.7- 0bar

  该阀是一个TCM控制的打开/关闭、开/关式电磁阀,将电磁阀切换至接地。该模块按照编程设置的顺序给电磁阀通电,藉以启动离合器应用程序,实现传动比变更和换档控制。在 20 ℃ (68°F)下,电磁阀线 欧姆。

  该阀是一个 TCM 控制的打开/关闭、开/关式电磁阀,将电磁阀切换至接地。

  当释放驻车锁时,电磁阀将会通电,使机油压力反作用在滑阀上,从而使其移动与电磁阀的棘爪接触。滑阀的移动带动驻车杆,并将驻车爪从驻车互锁档释放。在电磁阀保持磁铁的协助下,棘爪关闭将滑阀保持在解锁位置。梭阀保持滑阀上的机油压力,防止在电气故障时发生意外的驻车锁操作,直到发动机停止。

  当驻车锁通电时,滑阀的机油压力将释放,控制电磁阀将断电。插销爪释放,滑阀在弹簧压力下回到驻车锁止位置且驻车锁止啮合。

  如果发生电气故障或发动机不运行,则必须执行维修驻车释放步骤,以手动释放驻车锁。

  为了让车辆在洗车期间转动,当发动机停止且TCS(变速器控制开关)处于空档时,控制电磁阀保持磁铁保持通电。该操作能在无液压情况下,让变速器退出驻车档并保持10分钟。此后,控制电磁阀断开,释放插销爪并让滑阀回到驻车位置。

  维修驻车释放功能是一项机械程序,在车辆断电或自动变速器故障时启用,以防止驻车锁释放。在驾驶车辆之前,必须遵守驻车释放程序,以释放驻车锁。车辆必须通过电动驻车制动器或车轮楔块予以保持,以防止驻车锁释放时意外移动。

  可使用变速器壳体顶部的控制杆手动启用/禁用维修驻车释放功能。禁用时,控制杆将固定在锁销4 置。

  TCM可启用不同的阀块电磁阀,后者反过来控制换档元件,以实现所需的变速器换档。

  变速器核心是基于4个行星齿轮组。行星齿轮组 GS1和GS2 使用一个连接行星架。各齿轮组包含4个行星齿轮。

  齿轮组GS2的太阳齿轮 S2有一个额外的内部传动装置,同时随着齿轮组GS1的齿圈R1一同操作。

  齿圈 R3 连接到行星架 PC1和 PC2,因此按行星架相同的方向和速度旋转。齿轮组 GS3和 GS4作为一个 Simpson 行星齿轮组通过一个接头太阳齿轮 S3/S4连接。齿圈R4 连接到行星架 PC3,因此按行星架相同的方向和速度旋转。来自变速器的最终输出通过齿轮组 GS4 发生,并通过一个直齿轮输入差速器。

  置于中档时,所有的电磁阀均断开且离合器和制动器均分离,仅爪形离合器F在变速器处于中档时,仍为啮合状态。这可使输入轴的旋转驱动行星齿轮组旋转,而未向差速器传送驱动力。

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