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2.1 8AT机械系统基本结构
8AT机械系统由油泵、液力变矩器、离合器、制动器、行星齿轮机构、换档操纵机构、差速器、壳体等组成,如图2-1和图2-2所示。
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图2-1 8AT机械系统主要组成部分
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图2-2 8AT机械系统详细的部件构成
8AT机械系统布置方案和结构如图2-3所示,其主要特点是4自由度“行星齿轮传动+定轴齿轮传动”复合传动、双轴布置,由三个行星排、三对圆柱齿轮和五个换档控制元件(一个制动器和四个离合器)组成,每根轴上都有行星排,行星排构件之间的连接是通过换档元件和定轴齿轮实现的。
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图2-3 8AT机械系统布置方案和结构
8AT各档位传动比如表2-1所示,可以看出此款变速器的档间传动比设置合理,并且总传动比的变化范围较目前市场上的4、5、6档自动变速器更大一些,这将为变速器提供良好的匹配和适应特性。另外,由于采用了三对定轴齿轮,定轴齿轮的传动比非常容易调整,因此,该方案可以很容易地实现传动比的调整,使传动比范围可以在6~10之间,根据匹配车型需要进行调整。三对定轴齿轮的引入,使功率传递可以实现多路传递,从而每一路传递的功率都比较小,进而有利于把变速器设计得更加紧凑和轻量化。
表2-1 8AT各档位传动比
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表2-2是8AT的换档逻辑图。五个换档控制元件中,B1为制动器,C1~C4为离合器。从表中可以看出,在每个档位运行时,五个换档控制元件中有三个闭锁,只有两个打开,这有利于降低带排损失,提高传动效率。为了提高换档品质和换档响应速度,自动变速器换档时,最好能够实现“简单换档”,即只需要打开一个换档控制元件、闭合一个换档控制元件,就可以实现换档。从图2-4和表2-3可以看出,8AT的换档逻辑不仅能够保证两个相邻档位间的换档都可以实现“简单换档”,而且隔一个档位之间的跳降档也可以实现“简单换档”。这是这款自动变速器的特点之一,而双离合器变速器(DCT)因其自身结构特点决定了无法实现这一功能。另外,其换档逻辑还可以实现其他多种情况下的“简单换档”,这是目前市场上的其他自动变速器难以做到的。灵活的简单换档逻辑,也为自动变速器电控系统应用软件开发提出了新的挑战,电控系统应用软件必须能够充分发挥其灵活的简单换档逻辑。
表2-2 8AT换档控制逻辑
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注:●表示换档控制元件闭合。
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图2-4 简单换档逻辑
表2-3 8AT简单换档逻辑
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注:●表示相邻档位之间可以实现简单换档;Δ表示相隔一个档位之间可以实现简单换档;■表示相隔多个档位之间可以实现简单换档。
为了实现上述换档的可能性,并提高换档舒适性,需要合理地设计8AT液压控制系统,并通过仿真对其进行验证和优化,为样机试验和标定奠定良好的基础。液压控制系统是现今各类自动变速器中最为重要的组成部分之一,在自动变速器机械结构设计合理的情况下,行驶、换档舒适性往往通过液压和电控系统来保证。