自动变速器动力传递路线分析(十三) 福特蒙迪欧5F31J型自动变速器(图)

(接上期)
一、基本参数
 长安福特蒙迪欧2.5L(V6)型乘用车_装用日本JATCO TRANS TECHNOLOGY 公司生产的5F31J型自动变速器.该自动变速器是电控5速、手/自动一体化自动变速器_其主要规格参数见表1.

二、行星齿轮机构与换挡执行元件
 5F31J型自动变速器行星齿轮机构与换挡执行元件的布置如图1所示.为形成5个前进挡位_5F31J自动变速器有三个行星齿轮组_第Ⅰ行星齿轮组和第Ⅱ行星齿轮组形成改进型辛普森式行星齿轮机构_可形成4个前进挡和一个倒挡.由图1可知_第Ⅰ行星齿轮组太阳轮独立运动;输入轴直接驱动第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作时_可将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体;第Ⅰ行星齿轮组内齿圈和第Ⅱ行星齿轮组行星架为一体_是动力输出端.第Ⅲ行星齿轮组也称减速行星齿轮组_在1、2、3、4和倒挡时为减速输出_在5挡时为等速输出.在5F31J自动变速器中有9个换挡执行元件_包括4个多片式离合器、2个多片式制动器、1个带式制动器和2个单向离合器_各换挡执行元件的作用见表2.不同挡位时_各换挡执行元件的状态见表3.

三、动力传递路线
1. D位1挡(D1)动力传递路线
D位1挡动力传递路线如图2所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在D1挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作_将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体;同时1挡(低速)单向离合器锁止_单向固定第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出.
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端_减速单向离合器锁止_单向固定第Ⅲ组(减速行星齿轮组)太阳轮_则减速行星齿轮组的行星架同向减速输出.
 综上分析_在D1挡_只有第Ⅱ行星齿轮组参与动力传递_第Ⅰ行星齿轮组不参与动力传递_第Ⅲ行星齿轮组为减速输出.在D1挡_因1挡(低速)单向离合器和减速单向离合器的锁止是动力传递不可缺少的条件_故没有发动机制动.

2.手动1挡(M1)动力传递路线
手动1挡动力传递路线如图3所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在M1挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作_将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体_同时低速/倒挡制动器工作_固定第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出.
 (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端_减速制动带工作_固定Ⅲ组(减速行星齿轮组)太阳轮_则减速行星齿轮组的行星架同向减速输出. 在M1挡_因没有单向离合器单独参与动力传递_故有发动机制动.

3. D位2挡(D2)动力传递路线
D位2挡动力传递路线如图4所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
(1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在D2挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作_将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体_同时2/4/5挡制动器工作_固定第Ⅰ组太阳轮_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向减速输出.
 (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同D1.
在D2挡_因减速单向离合器的锁止是动力传递不可缺少的条件_故没有发动机制动.

4. 手动2挡(M2)动力传递路线
手动2挡动力传递路线如图5所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:同D2. (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1.
 在M2挡_因没有单向离合器单独参与动力传递_故有发动机制动.
5. 3挡动力传递路线
 D位3挡(D3)和手动3挡(M3)动力传递路线相同_如图6所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在3挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮;1~3挡离合器工作_将第Ⅰ组行星架和第Ⅱ组内齿圈连接为一体_同时3~5挡离合器工作_驱动第Ⅰ组行星架/第Ⅱ组内齿圈;因行星齿轮机构中有两个部件被同时驱动_则整个行星齿轮机构以一个整体旋转_即第Ⅰ行星齿轮组和第Ⅱ行星齿轮组的总传动比为1:1_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向等速输出.
 (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1.
 在3挡_因没有单向离合器单独参与动力传递_故有发动机制动.

6. 4挡动力传递路线
 D位4挡(D4)和手动4挡(M4)动力传递路线相同_如图7所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在4挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮_但因1~3挡离合器不工作_这一路动力输入不起作用;3~5挡离合器工作_驱动Ⅰ组行星架;2/4/5挡制动器工作_固定Ⅰ组太轮_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架同向增速输出.
(2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1.
 在4挡_因没有单向离合器单独参与动力传递_故有发动机制动.
7. 5挡动力传递路线 
D位5挡(D5)和手动5挡(M5)动力传递路线相同_如图8所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:同4挡.
 (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):减速行星齿轮组的齿圈是动力输入端_5挡离合器工作_连接Ⅲ组(减速行星齿轮组)行星架和太阳轮_则减速行星齿轮组为一个整体旋转_不再起减速作用_传动比为1.
 在5挡_因没有单向离合器单独参与动力传递_故有发动机制动.

8. 倒挡动力传递路线
 倒挡动力传递路线如图9所示_为能表达清楚_现将第Ⅰ行星齿轮组、第Ⅱ行星齿轮组和第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组)的状态分别说明.
 (1)第Ⅰ、Ⅱ行星齿轮组:在倒挡_动力由输入轴传到第Ⅱ行星齿轮组太阳轮_但因1~3挡离合器不工作_这一路动力输入不起作用;倒挡离合器工作_驱动Ⅰ组太阳轮;低速/倒挡制动器工作_固定第Ⅰ组行星架_则第Ⅰ组内齿圈/第Ⅱ组行星架反向减速输出.
 (2)第Ⅲ行星齿轮组(减速行星齿轮组):同M1.

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