第三章7229自动变速器结构与原理

85第三章自动变速器控制系统第一节概述奔驰W211底盘配置有两种型号的变速器：一种是722.6型电子控制5前速自动变速器。另一种从2003年秋季开始配备的722.9自动变速器（奔驰称为：7G-TRONIC）。722.6五前速电控变速器的控制原理及维修数据在之前的会员资料中已经有详细的介绍，因此本书不再重复，本书主要介绍722.9自动变速器的控制原理。722.9变速器如下图所示：722.9自动变速器是一个全电子控制自动变速器，它具备七个前进档和2个倒档，在这个变速器中，所有的功能和元件都组合在一个总成中，整合的电子液压控制总成保证722.9变速器中使用最少的线束。电子液压控制总成安装在变速器壳体的下边，变速器油不断的通过其他部件流过控制总成整个表面，以保证控制总成不会过热。与以前的变速器比较，722.9变速器具有如下优点：1、减少燃料消耗；2、提高了换档质量；3、换档更便利。每百公里平均能降低0.6L的油耗，0-100km/h加速时间缩短0.3s，而60-120km/h加速性能亦有提高，表现迅捷的同时换档却更加柔和。所有这些都归功于722.9型变速器带来的更密的速比和更宽的变速范围。此外，在合适条件下，变速器的液力变矩器闭锁离合器能在任何一个档位下闭锁，从而避免了无谓的功率消耗，提高传动效率。在强制降档（kick-down）的过程中，它能跳档减档，比如说从7档直接减到5档再到3档，从而简化操作，提升加速性能。722.9自动变速器86第二节机械结构及工作原理722.9自动变速器由液力变矩器和锁止离合器，液压油泵，变速器壳体带变速器机械和电子液压控制总成。变速器机械由一套拉威娜行星齿轮组，前单排行星齿轮系统，后单排行星齿轮系统和驻车棘爪组成。执行元件由多片式离合器K1、K2、K3，多片式制动器B1、B2、B3和BR组成。电子液压总成由电子控制总成VGS（Y3/8）、阀体和阀的壳体组成，如下图所示。1、驻车锁定轮；2、涡轮；3、导轮；4、泵轮；5、变速器壳体透气孔；6、油泵；7、制动器B1；8、离合器K1；9、拉威娜行星齿轮组；10、制动器B3；11、离合器K2；12a、前单排行星齿轮系统；12b、后单排行星齿轮系统；13、制动器BR；14、离合器K3；15、制动器B2；16、锁止离合器；17、变矩器壳体；18、输出轴速度感应轮；19、转速信号感应圈；20、转速信号感应圈；21、电子液压控制装置；22、档位选择杆1．动力传输路线如下图所示：871-短行星轮；2-长行星轮；3-太阳轮；4-行星架2．机械连接关系及部件名称识别2-涡轮；3-导轮；4-泵轮；5-拉威娜齿轮组小齿圈；6-拉威娜齿轮组行星架；7-拉威娜齿轮组太阳轮；8-拉威娜齿轮组大齿圈；9-后单排齿轮组的齿圈；10-后单排齿轮组的行星架；11-后单排齿轮组的太阳轮；12-前单排行星齿轮组的齿圈；13-前单排行星齿轮组的行星架；14-前单排行星齿轮组太阳轮；16-锁止离合器；A-输入；B-输出；BR、B1、B2、B3-多片式制动器；K1、K2、K3多片式离合器；PL2k拉威娜行星齿轮组的短行星轮；PL2l-拉威娜行星齿轮组的长行星轮；PL6-后单排行星齿轮组的行星齿轮；PL9前单排行星齿轮组的行星齿轮注意：722.9变速器中的拉威娜行星齿轮机构与传动的拉威娜行星齿轮机构在结构上有所区别，行星齿轮识别，如右图所示：各齿轮与执行元件的连接如上图所示。883．动力传输原理（1）执行元件工作表R（S）=模式选择在“S”模式时R（C）=模式选择在“C”模式时（2）1档动力传输原理说明：如元件工作表所示，1档时，制动器B2、B3和离合器K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5）顺转，因此长的行星齿轮（PL2l）顺转，长的行星齿轮（PL2l）驱动短的行星齿轮（PL2k）反转，由于大的齿圈（8）被B3固定，因此行星架（6）执行减速顺转。行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）顺转，此时由于B2制动器与K3离合器的工作，导致后单排行星齿轮组的太阳轮（11）被固定，89因此后单排行星齿轮组的工作为：主动齿圈（9），固定太阳轮（11），从动行星架（10），行星架（10）将来自拉威娜行星齿轮组的行星架（6）的转速再次减速后，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12），由于制动器B2的工作固定了前单排行星齿轮组的太阳轮（14），因此前单排行星齿轮组的行星架（13）进行第3次减速后，驱动输出轴顺时针旋转。完成1档的动力传输。（3）2档动力传输原理说明：如元件工作表所示：2档时，制动器B1、B2和离合器K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5）顺转，由于B1制动器工作，因此太阳轮（7）被固定，小齿圈（5）通过长的行星齿轮（PL2l）驱动行星架（6）执行减速顺转，行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）顺转，此时由于B2制动器与K3离合器的工作，导致后单排行星齿轮组的太阳轮（11）被固定，因此后单排行星齿轮组的工作为：主动齿圈（9），固定太阳轮（11），从动行星架（10），行星架（10）将来自拉威娜行星齿轮组的行星架（6）的转速再次减速后，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12），由于制动器B2的工作固定了前单排行星齿轮组的太阳轮（14），因此前单排行星齿轮组的行星架（13）进行第3次减速后，驱动输出轴顺时针旋转。完成2档的动力传输。（4）3档动力传输原理说明：如元件工作表所示，3档时，制动器B2和离合器K1、K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5）顺转，由于K1离合器的工作，拉威娜行星齿轮机构的大齿圈（8）和太阳轮（7）形成机械连接，因此拉威娜行星齿轮组执行直接传动，即行星架（6）直接将输入轴的转速驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9），由于B2制动器与K3离合器的工作，后单排行星齿轮组的太阳轮（11）被固定，因此后单排行90星齿轮组的行星架（10）受齿圈的驱动执行减速运动，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）顺转。对于前单排行星齿轮组来说，太阳轮受B2制动器的作用而被固定，此时行星架被齿圈驱动执行第2次减速，完成3档的动力传输。（5）4档动力传输原理说明：如元件工作表所示，4档时，制动器B2与离合器K1、K2参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5）顺转，由于K1离合器工作，因此拉威娜行星齿轮组执行直接传动，行星架直接将输入轴转速驱动后单排行星齿轮组的齿圈顺转。同时，输入轴通过离合器K2驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）及后行星齿轮组的行星架（10），因此，后单排行星齿轮组的齿圈（9）及行星架（10）同时受到输入轴的驱动，执行直接传动。前单排行星齿轮组的太阳轮受到B2的作用而被固定，前单排行星齿轮组的行星架（13）受到齿圈（12）的驱动，执行减速同向运动。完成4档的动力传输。（6）5档动力传输原理说明：如元件工作表所示，5档时，离合器K1、K2、K3参与工作。当K1工作时，拉威那行星齿轮执行直接传动，K2离合器工作，后单排行星齿轮组执行直接传动，由于K3离合器工作，后单排行星91齿轮组的太阳轮（11）与前单排行星齿轮组的太阳轮（14）直接连接，因此前单排行星齿轮组的齿圈（12）与太阳轮（14）同向同速，行星架的转速等于输入轴转速。完成5档（直接档）的动力传输。（7）6档动力传输原理说明：如元件工作表所示，6档时，制动器B1和离合器K1、K2参与工作，如前面各档位介绍的情况可知，B1制动器工作时，拉威那行星齿轮组执行减速运动，行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）顺转。K2离合器工作，输入轴驱动后单排行星齿轮组的行星架（10）顺转，因此后单排行星齿轮组的太阳轮增速运动，通过K3离合器的工作，连接前单排行星齿轮组的太阳轮（14），前单排行星齿轮组的齿圈（12）受输入轴的驱动，太阳轮（14）受后单排行星齿轮组的驱动进行增速运动，因此前单排行星齿轮组的行星架执行增速运动。完成6档的动力传输。（8）7档动力传输原理说明：如元件工作表所示，7档时，B3制动器和K2、K3离合器参与工作，当B3制动器工作时，拉威娜行星齿轮组执行减速运动，行星架（6）减速后驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9），K2离合器工作，输入轴通过K2离合器驱动后单排行星齿轮组的行星架（10），因此后单排行星齿轮组的太阳轮（11）执行增速运动，通过K3离合器的工作连接前单排行星齿轮组的太阳轮，因此前单排行星齿轮组执行增92速运动，完成7档的动力传输。（9）倒档动力传输（S模式R档）说明：如元件工作表所示，S模式下的R档时，制动器B1、BR与离合器K3参与工作。对于拉威娜行星齿轮组来说，B1制动器工作，输入轴连接小齿圈（5），使行星架（6）减速顺转，驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）顺转；对于后单排行星齿轮组来说，BR制动器工作，导致行星架（10）被固定，因此太阳轮（11）反时针旋转，通过K3离合器的工作，驱动前单排行星齿轮组的太阳轮反转。对于前单排行星齿轮组来说，由于制动器BR的工作，齿圈（12）被固定，因此行星架（13）受太阳轮（14）的驱动，反时针方向减速旋转。完成倒档的动力传输。（10）倒档动力传输（C模式R档）说明：如元件工作表所示，C模式下的倒档时，制动器BR、B3与离合器K3参与工作。对于拉威娜行星齿轮组来说，变速器输入轴连接小齿圈（5），当B3制动器工作时，行星齿轮组的行星架（6）执行减速运动，驱动后单排行星齿轮组的齿圈旋转，由于BR制动器工作，后单排行星齿轮组的行星架（10）被固定，因此后太阳轮（11）反向旋转，后太阳轮通过K3离合器的工作连接到前单排行星齿轮组的太93阳轮（14）反向旋转。对于前单排行星齿轮组来说，齿圈（12）受BR制动器的作用被固定，因此行星架（13）受太阳轮（14）的驱动反向旋转。完成C模式下的倒档动力传输。第三节722.9自动变速器电子/液压控制一、电子/液压控制装置722.9自动变速器的控制装置（VGS）与控制装置（Y3/8n4）组合在电子控制上，同时与液压控制系统组合在一起，实现真正意义的全集成自动变速器，电子/夜压控制总成的电子控制系统及液压控制系统的构成如下图所示：1．电子控制装置11-插头31-浮子132-浮子2Y3/8-电子控制装置（VGS）Y3/8n1-涡轮速度传感器Y3/8n2-内部速度传感器Y3/8n3-输出速度传感器Y3/8n4-全集成变速器控制（VGS）控制装置Y3/8s1-档位传感器Y3/8y1-工作压力控制电磁阀Y3/8y2K1-离合器控制电磁阀Y3/8y3K2-离合器控制电磁阀Y3/8y4K3-离合器控制电磁阀Y3/8y5B1-制动器控制电磁阀Y3/8y6B2-制动器控制电磁阀Y3/8y7B3-制动器控制电磁阀Y3/8y8-锁止离合器控制电磁阀942．液压控制装置：1-工作压力调节阀2-调节阀K13-调节阀B14-换档阀B1/B35-调节阀B36-换档阀K37-换档阀B2-28-调节阀B2/BR9-换档阀K210-失效保护模式换档阀11-调节阀K212-润滑压力调节阀13-锁止离合器调节阀14-锁止模式时变矩器内部压力调节阀15-调节阀K316-供应压力1调节阀17-供应压力2调节阀18-换档阀B2-119-手动阀95二、VGS（全集成自动变速器控制）工作说明1．输入与输出信号识别（硬件信号）Y3/8n1涡轮速度传感器Y3/8n2内部速度传感器Y3/8n3输出速度传感器Y3/8n4全集成变速器控制（VGS）控制装置Y3/8s1档位传感器Y3/8y1工作压力控制电磁阀Y3/8y2K1离合器控制电磁阀Y3/8y3K2离合器控制电磁阀Y3/8y4K3离合器控制电磁阀Y3/8y5B1制动器控制电磁阀Y3/8y6B2制动器控制电磁阀Y3/8y7B3制动器控制电磁阀Y3/8y8锁止离合器控制电磁阀962．变速器控制装置与其他系统的CAN构成N3/10发动机电脑N93中央网关电脑N15/5电子选档杆电脑N73EIS（EZS电脑）N47-5ESP，SPS（PML）和BAS电脑N63/1DTR电脑Y3/8n4自动变速器电脑A1仪表板不带方向盘换档按键的车型：N3/10发动机电脑N93中央网关电脑N1