GA8HP型自动变速器技术简介

关键词：锁止控制、压力补偿

华晨宝马新1系配备了采埃孚GA8HP型自动变速器，这是一款设计极其成功的自动变速器，它不仅可以传递较大的扭矩，而且还有很高的传动效率和良好的平顺性。它在宝马车型的1系到7系被广泛地采用。该变速器由4个单排行星齿轮机构和5个换挡元件组成，可形成8个前进挡和1个倒挡。车辆在任何挡位行驶时，只有2个换挡元件处于分离状态，因此充分减小了油液的摩擦阻力。

1　变矩器

随着自动变速器技术的发展，对变矩器的性能要求越来越高。其中锁止离合器在保证行驶平顺性的前提下要尽早地进入锁止，因此对锁止控制提出了极为苛刻的要求。为应对这一挑战，GA8HP的锁止离合器采用了独立的油缸(图1)。这样锁止过程可以控制得更加精确，且不会影响变矩器油液的循环冷却。

(1)锁止控制

锁止控制阀控制执行阀改变锁止离合器油缸中的油压(图2)，确保锁止过程敏捷而准确。

(2)变矩器油压控制

控制系统根据变矩器所传递扭矩的大小来调节液力变矩器内的油压。在变矩器锁止离合器分离时，将经过调节的油压引入液力变矩器。当锁止离合器接合时，变矩器压力控制阀不再将液压油引向液力变矩器，而是直接输送至冷却器和部位。

(3)变矩器底阀

变矩器锁止离合器接合时，变矩器底阀可使液力变矩器内的油液保持100kPa的压力。

(4)变矩器保持阀

变矩器锁止离合器分离时，变矩器保持阀可防止液力变矩器内的油压在某些运行范围内降到350kPa以下。

(5)双弹簧减振器

锁止离合器的减振器由2根减振弹簧串联而成，且2根弹簧的谐振点不同，这样可以对机械振动形成宽带滤波。

2　供油系统

(1)油泵

GA8HP使用双叶片油泵(图3)，泵芯转动一圈，输送两次油压。该泵位于变矩器壳体下部的一个滤网上，由变矩器壳通过滚子齿形链驱动。

(2)压力调节

油泵输出的油液送至阀体内部的调压阀，多余的油液输送到油泵的抽吸通道内(图4)。抽吸通道内的引入管指向流动方向，因此有填充效果。这有助于避免形成气穴和噪声以及提高效率。

3　换挡执行元件

齿轮机构的布置及换挡执行元件的组成如图5所示。

(1)制动器B

为保证车辆行驶的平顺性，制动器B需要具有很大的扭矩传输范围。它既要能细腻地传递小到15N·m的驱动扭矩，又必须能传输1250N·m的强大扭矩。由简单活塞构成的油缸无法实现这一要求。为此，制动器B在活塞两侧各设1个油缸，利用2个油缸的压差来控制活塞的移动，从而实现极为灵敏的控制过程。

(2)离合器压力补偿

由于离合器油缸要随离合器一起转动，所以油缸内的油液会产生离心力。转速越高，离心力越大。油液压向油缸的外壁，产生不受控制的油压。这种油压对离合器的控制会产生负面影响。为解决这一问题，在活塞的另一侧通过一个挡板构成油腔室。油腔室产生的离心油压刚好抵消上述不受控制的油压。

4　挡位形成

GA8HP型自动变速器的工作元件表见表1，动力传递路线见图6。

5　阀体

变速器控制单元集成在阀体中(图7)，因此任何时候变速器油液的温度不得超过145℃。

(1)控制单元

变速器控制单元的处理器带有一个2048kb的内部快速擦写存储器。其中约1536kb用于存储变速器基本程序。剩余约512kb用于车辆专用应用数据。

(2)阀体结构

阀体分为上部和下部(图8、图9和图10)，具有14个液压阀、7个线性电磁阀、1个开关电磁阀和用于驻车锁止的驻车锁电磁阀。

(3)线性电磁阀的特性

线性电磁阀的输出油压随控制电流线性变化(图11)。

6　换挡元件的控制

以制动器A为例，换挡元件油缸中的油压通过保持阀反馈给离合器阀，在阀芯2端同时形成控制油压(图12)，这样控制阀便可以更加灵敏地对油缸中的油压进行控制。