
第二节 丰田A650E 5档自动变速器
一、丰田A650E自动变速器特点
丰田公司雷克萨斯LS400、LS430等车型搭载A650E自动变速器。这款自动变速器有5个前进档和1个倒档,是在原“反传四档典型辛普森式”自动变速器的基础上再加上1个减速输出行星排变为5个前进档的。
A650E自动变速器有四个行星排。
第一排:第一排为超速行星排,接涡轮的输入轴与行星架刚性连接。它有一个直接离合器C0,在1~4档和倒档时接合,将动力1∶1直接传出;一个制动器B0,在超速档时将太阳轮制动,行星排输入,齿圈超速输出;一个单向离合器F0,在4档进5档和5档退4档时起换档平顺作用。
第二排与第三排:第二排与第三排相互串联在一起,可以实现2~4档和倒档。它有三个制动器,B1在手动3档时起作用,B2在D3档时起作用,B3在手动2档和倒档时起作用;一个单向离合器F1,在D3档时起作用。
第四排:第四排是低速输出行星排,它有一个制动器在手动1档时起作用,一个单向离合器F2在D1档时起作用。
另外,还有两个离合器C1和C2,C1为前进离合器,C2为倒档离合器,但在直接档时也要帮助锁定公转。雷克萨斯车型驾驶室如图1-2-1所示。A650E自动变速器传动示意如图1-2-2所示。
图1-2-1 雷克萨斯车型驾驶室
图1-2-2 A650E自动变速器传动示意
二、D位D1档传动路线和档位分析
图1-2-3所示是A650E自动变速器D1档传动示意(D1档也叫经济1档)。涡轮将旋转动力传给输入轴,由于输入轴与第一排行星架刚性连接,因此动力顺转输入。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力直接向第四排太阳轮顺转输入(同时也向第三排齿圈空转输入)。第四排太阳轮顺转,由于输出行星架受阻,齿圈反向受力,被单向离合器F2单向固定,迫使输出行星架减速顺转输出,实现D位1档动力传递(第三排、第四排空转)。D1档传动原理如图1-2-4所示。
图1-2-3 D1档传动示意
图1-2-4 D1档传动原理
三、动力1档传动路线和档位分析
图1-2-5所示是A650E自动变速器动力1档传动示意(动力1档也叫手动1档)。涡轮将旋转动力传给输入轴,由于输入轴与第一排行星架刚性连接,因此动力顺转输入。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力直接向第四排太阳轮顺转输入(同时也向第三排齿圈空转输入)。第四排太阳轮顺转,由于输出行星架受阻,齿圈反向受力,被制动器B4双向固定,迫使输出行星架减速顺转输出,实现动力1档传递。
图1-2-5 动力1档传动示意
需要说明的是,如果是发动机向车轮传递动力,动力1档与D1档并没有区别。如果是车轮向发动机反衬动力时,由于制动器B4制动,第四排齿圈既不能反转也不能顺转,所以就有了发动机制动效果。动力1档传动原理如图1-2-6所示。
图1-2-6 动力1档传动原理
四、D2档传动路线和档位分析
图1-2-7所示是A650E自动变速器D2档传动示意。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力从第三排齿圈顺转输入,由于第三排行星架受阻,行星轮顺转传给第三排太阳轮(反转),由于第三排与第二排是公共太阳轮,所以第二排太阳轮反转输入,第二排行星架被制动器B3双向固定,行星轮(自转)改变方向(顺转)将动力传给第二排齿圈一级减速向第四排行星架输出。另外,由于输出轴顺转,第三排行星架与正在顺转输入的齿圈比较有一个顺时针方向旋转的提前量,导致公共太阳轮反转速度变慢(也就是二次减速)。
图1-2-7 D2档传动示意
说明
第三排齿圈输入,太阳轮反转输出,会给我们造成一个超速输出的假象,但实际是个双排双级减速的低速档。D2档传动原理如图1-2-8所示。
图1-2-8 D2档传动原理
五、D3档传动路线和档位分析
图1-2-9所示是A650E自动变速器D3档传动示意。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力从第三排齿圈顺转输入,由于制动器B2、F1单向制动了公共太阳轮(1档时太阳轮反转),第三排行星架一级减速向第四排行星架输出实现D3档。D3档传动原理如图1-2-10所示。
图1-2-9 D3档传动示意
图1-2-10 D3档传动原理
六、动力3档传动路线和档位分析
图1-2-11所示是A650E自动变速器动力3档传动示意。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力从第三排齿圈顺转输入,由于制动器B1直接制动了公共太阳轮,动力从第三排行星架输出(这是一个有发动机制动的3档)。动力3档传动原理如图1-2-12所示。
图1-2-11 动力3档传动示意
图1-2-12 动力3档传动原理
七、D4档传动路线和档位分析
图1-2-13所示是A650E自动变速器D4档传动示意。第一排离合器C0接合,动力从第一排1∶1输入。离合器C1接合,动力从第三排齿圈顺转输入。另外,离合器C2也接合,动力又传向公共太阳轮,几个齿数不等的齿轮相互锁定1∶1公转输出实现D4档(也就是直接档)。D4档传动原理如图1-2-14所示。
图1-2-13 D4档传动示意
图1-2-14 D4档传动原理
八、D5档传动路线和档位分析
图1-2-15所示是A650E自动变速器D5档传动示意。当汽车行驶速度达到D5档范围时,制动器B0将第一排太阳轮制动,行星架输入,齿圈超速输出。离合器C1、C2接合,将前面传动比小于1的转速输出,实现D5档动力传动。D5档传动原理如图1-2-16所示。
图1-2-15 D5档传动示意
图1-2-16 D5档传动原理
九、R位传动路线和档位分析
图1-2-17所示是R位传动示意。第一排C0、F0工作,将动力1∶1向后输出。离合器C2接合,由公共太阳轮顺转输入,B3制动了第二排行星架(行星轮反转),第二排齿圈内啮合一级减速反转向第四排行星架输出实现倒档(第四排B4制动了齿圈,目的是不让其空转)。R位传动原理如图1-2-18所示。
图1-2-17 R位传动示意
图1-2-18 R位传动原理
A650E关键执行组件工况见表1-2-1。
表1-2-1 A650E关键执行组件工况
十、自动变速器无前进档故障诊断
(1)症状表现 汽车在前进档时不能行驶;变速杆在D位时不能起步,在S位、L位(或2位、1位)时可以起步。
(2)分析思路/可能的故障原因
①前进离合器严重打滑。
②前进单向超越离合器打滑或装反。
③前进离合器油路严重泄漏。
④变速杆调整不当。
技能点拨
①检查变速杆(档位操纵机构)的调整情况。如果异常,应按规定程序重新调整。
②测量前进档主油路油压。若油压过低,说明主油路严重泄漏,应拆检自动变速器,更换前进档油路上各处的密封圈和密封环。
③若前进档的主油路油压正常,应拆检前进离合器。如摩擦片表面粉末冶金烧焦或磨损过甚,应更换摩擦片。