新能源汽车结构和原理(连载81-93宝马F18 8 8块自动变速器)

8.1.1宝马F18 8 8档自动变速器

GA8P75HZ变速器壳比,因为电机尺寸大,并配备了辅助扭转减震器。

GA8P70HZ变速器长度30毫米。

GA8P75HZ变速箱中的混合动力部分由五个组件构

成:双质飞轮;辅助扭转减震器;分离离合器;电动机;相对于GA8P70HZ进行过

改进的电动辅助机油泵(用于在变速箱输入轴静止时供应变速箱油压)。 变速箱剖面结

构见图8-1.

A图8-1 F18 PHEV GA8P75HZ变速箱剖面图

1-双质飞轮(包括带扭转减震器和离心力摆);2-辅助扭转减震器;

3-分离离合器;4-电动机;5一多片式制动器B;6-电动辅助机油泵

与GA8P70HZ变速箱一样,在GA8P75HZ变速箱中也加强了多片式制动器B。

多片式制动器B除了起到换挡元件的作用,还必须实现车辆的起步和蠕行,因此有必

要进行加强。

如图8-2所示是GA8P75HZ变速箱的变速箱骨架,说明了如何将新组件集成到

自动变速箱中。

图8-2 F18 PHEV GA8P75HZ变速箱结构示意图

1一扭转减震器;2-离心力摆;3一辅助扭转减震器;4-电机;5-齿轮组1;6-齿

轮组2;7一齿轮组3;8-齿轮组4;9-机械式机油泵;A一多片式制动器A;B-多

片式制动器B;C-一多片式离合器C;D一多片式离合器D;E一多片式离合器E;K0-

分离离合器

制动器和离合器被称为换挡元件,能够实现所有挡位的切换。与GA8HP70Z变

速箱相同,在GA8P75HZ变速箱中使用以下换挡元件:

●两个固定的多片式制动器(制动器A和B).

●三个围绕的多片式离合器(离合器C,D和E)。

多片式离合器(C、D和E)将驱动扭矩传导到行星齿轮组中。多片式制动器(A

和B)将扭矩顶向变速箱壳体。 离合器和制动器以液压方式接合。为此, 给一个活塞

施加油压,从而让活塞压紧摩擦片组。 变速器内部连接部件如图8-3所示。

GA8HP75Z变速箱换挡元件的数目和布置与GA8HP70Z变速箱相同 。因此以

相同的方式产生八个挡位。

表8-1显示了哪个换挡元件在哪个挡位中接合。

图8-3 F18 PHEV GA8P75HZ变速器内部连接部件

1一双质飞轮:2-电动机;3-机械式油泵驱动链条;4-齿轮组1;5-齿轮组2;6

齿轮组3;7-齿轮组4;8-驻车锁止器;9-多片式离合器D;10-多片式离合器C:

11-多片式离合器E;12-齿轮组1和2共用中心齿轮;13-多片式制动器B;14-多

片式制动器A

表8-1 换挡元件与挡位关系

由于不再使用变矩器,因此更改了自动变速箱的多片式制动器B。在F18 PHEV

的GA8P75HZ变速箱中,通过多片式制动器B实现车辆的起步和蠕动。为此增加了

盘片数量并扩大了盘片直径。为确保充分冷却,变速箱油根据需要流过集成式启动元

件(多片式制动器B).

机械电子模块由液压换挡机构和电子控制单元组成,见图8-4。 控制单元布置在

变速箱下部区域,被油底壳包围。液压换挡机构包括变速箱控制系统的机械组件,如

阀门、减震器和执行器。

图8-4 F18 PHEV GA8P75HZ变速箱的机械电子模块

1一驻车锁止器磁铁;2-液压换挡机构;3-行星齿轮架齿轮组转速传感器;4一电子

控制单元;5-输出转速传感器;6-电子压力控制阀和电磁阀

为了用在GA8P75HZ中,对机械电子模块进行了调整,例如, 现在通过传感器

(3)的转速信号计算启动离合器(多片式制动器B)的滑差。在GA8P75HZ变速箱

中,借助电动机的转子位置传感器确定变速箱输入转速。

如图8-5所示,分离离合器固定集成到电动机壳体中。它被设计为开放结构的湿

式多片离合器,因此优化了摩擦损耗。 为了在特定运行状态中将发动机与电动机和传

动系统的其他部分断开,使用分离离合器。 例如,在纯电动行驶时 ,以及在 “空挡滑

行”行驶状态中就会进行这种脱离。

分离离合器具有很高的调节精度,这样就不会感觉到发动机的连接和断开,一旦

分呙离合器接合,电动机、变速箱输入轴和发动机就以相同的转速旋转 通过变速箱

油进行分离离合器的冷却。

图8-5分离离合器内部结构

1一辅助扭转减震器;2-分离离合器

与自动变速箱的所有离合器和多片式制动器一样,分离离合器也由机械电子模块

操纵 分离离合器在失压状态下断开。 因此,要接合离合器就需要借助变速箱油压。

通常通过机械式机油泵提供该压力。在特殊情况下,例如,电动机失灵时,也可通过

电动辅助油泵接合分离离合器。 不过,这种情况会有损舒适性。

由于分离离合器断开后,通过电动机驱动机械式机油泵,因此当电动机失灵以及

变速箱油温低于-15C时,分离离合器无法接合,也就不能执行起步过程。

与传统变速箱中的变矩器一样,F18 PHEV中的分离离合器能够通过滑差微调功

能防止发动机的不均匀运转状态传递到传动系的其他部分。 这样就能在极低的发动机

转速下明显改善车内的噪声水平。

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