馬自達3變速箱說明

?？怂?速自動變速器（4F27E）研究及對比（與老馬3變速箱相同）一@概述：長安福特1.8L和2.0L福克斯裝備的自動變速器都是4F27E型，其中4表示4個前進擋，F(xiàn)表示前輪驅(qū)動，27表示最大輸出扭矩365N.m,E表示電子控制。二@機械結(jié)構(gòu)：采用辛普森式（雙排辛普森式）行星齒輪機構(gòu)。其前排齒圈和后排行星架是一體，為動力輸入端;前排行星架和后排齒圈是一體，為動力輸出端。其內(nèi)部有6個換檔執(zhí)行元件：3個片式離合器：前進檔離合器FC——倒檔離合器RC——直接檔離合器DC1個片式制動器：低速/倒檔制動器L/RB1個帶式制動器：2/4檔制動帶2/4B1個單向離合器：低檔單向離合器LF控制閥體可分為上、中、下三個部分，上閥體上有3個滑閥式機械閥，中閥體上有6個滑閥式機械閥，下閥體上有6個電磁閥。由這6個電磁閥和9個機械閥來控制自動變速器的換擋及鎖止離合器的工作。此外，在閥體上還有1個蓄能緩沖器，變速器殼體上還有與閥體配合作用的2個蓄壓器和1個制動帶伺服器。下閥體上的6個電磁閥：1.換擋電磁閥SSA2.換擋電磁閥SSB3.電子壓力控制電磁閥EPC4.換擋電磁閥SSC5.換擋電磁閥SSD6.換擋電磁閥SSE6個電磁閥的功能描述：:電磁閥SSA、SSB——開/關(guān)(ON/oFF)控制式電磁閥，在電磁閥OFF時無液壓流，用于切換不同的油道，將油壓導(dǎo)至各離合器或制動器。:電磁閥EPC——電子壓力控制、也稱可變力電磁閥(VFS),它是脈沖寬度調(diào)整式(PWM)電磁閥，在電磁閥OFF時為全液壓流，它通過調(diào)節(jié)其供電脈沖寬度來精確控制各傳動檔位所需要的主管路壓力(主管路壓力隨發(fā)動機負荷而不同)。：電磁閥SSC、SSD、SSE——也是脈沖寬度調(diào)整式(PWM)電磁閥，在電磁閥OFF時為全液壓流，它通過調(diào)節(jié)其供電脈沖寬度來精確控制至離合器和制動帶的壓力，使換擋平順。(4:SSB與SSC同時還控制“變矩器鎖止離合器”(torqueconverterclutch)(TCC)的工作。4F27E設(shè)計為：在3和4檔、且車速高于40Km/h時、根據(jù)其它條件、可以使TCC接合，即“直接傳動”。)三@電控系統(tǒng)組成：4F27E型自動變速器電子控制系統(tǒng)主要由渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器、變速器油溫傳感器、擋位開關(guān)、制動開關(guān)、手動模式開關(guān)、增/減擋開關(guān)、換擋電磁閥、壓力控制電磁閥和變速器控制模塊等組成。其他信號如：節(jié)氣門位置信號、空氣流量信號、發(fā)動機溫度信號、發(fā)動機冷卻液溫度信號等都是通過網(wǎng)路線從發(fā)動機控制模塊取得。渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器(TSS)渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器位于變速器外殼上，用于感知變速器渦輪軸的轉(zhuǎn)速。渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器的類型是電磁感應(yīng)式，其電阻為330~390Q（在21^時），如果它出現(xiàn)故障，變速器控制模塊將用輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器的信號取代它，車載診斷系統(tǒng)會紀錄相應(yīng)的故障碼，并點亮故障指示燈。輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器（OSS）輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器位于差速器處的變速器殼體上，用于感知變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速。此信號不作為車輛速度信號使用，車輛速度信號來自ABS的輪速傳感器。輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器的類型是電磁感應(yīng)式，其電阻值800~900Q（在21°C時），如果它出現(xiàn)故障，變速器控制模塊將用渦輪軸轉(zhuǎn)速傳感器的信號取代它，車載診斷系統(tǒng)會紀錄相應(yīng)的故障碼，并點亮故障指示燈。變速器油溫傳感器（TFT）變速器油溫傳感器位于變速器內(nèi)，用于感知變速器油液溫度。在極冷和極熱的變速器油溫下，變速器控制模塊根據(jù)此信號控制管路壓力、換擋和變矩器鎖止離合器。傳感器的類型是熱敏電阻式，其電阻值如表1所示。擋位開關(guān)（TR）擋位開關(guān)位于變速器外殼的手動軸上，用于感知變速器的擋位。手動模式開關(guān)、增/減擋開關(guān)變速器控制模塊控制的換擋模式分為手動換擋和自動換擋，手動換擋允許手動加或減擋，在手動模式下可以2擋起步，以方便在濕滑路面上順利起步。自動換擋有快放模式和下坡模式，在快放模式下，駕駛員快速松開油門時，變速器不會立即升擋，以保持車速穩(wěn)定和較好的發(fā)動機制動效果。在下坡模式下，當變速器控制系統(tǒng)接到制動信號時將自動降至較低擋位，以保持良好的發(fā)動機制動效果，增強行車安全。制動開關(guān)用于控制排擋桿從駐車擋位置的移出。換擋電磁閥換擋電磁閥分為開關(guān)型和占空比型，換擋電磁閥SSA和SSB為開關(guān)型電磁閥，通過電流的通斷控制液壓施加到不同的油道，從而控制離合器或制動器等執(zhí)行部件的作動，在電磁閥關(guān)閉狀態(tài)下無液壓油流經(jīng)。換擋電磁閥SSC、SSD和SSE為占空比型電磁閥，通過調(diào)整控制電磁閥的占空比來控制各執(zhí)行器的油壓，在電磁閥關(guān)閉狀態(tài)下為最大液壓油流經(jīng)。電磁閥SSA、SSB和SSC的電阻為1.0~4.2Q,電磁閥SSD和SSE的電阻值為10.9~26.2Q。壓力控制電磁閥(EPC)壓力控制電磁閥控制主油路壓力，以確保在所有的操作狀況下油路中都有合適的油壓。在電磁閥關(guān)閉狀態(tài)下油路油壓最大。其電阻為2.4~7.3Q。四@特色：變速器控制模塊(TCM):也稱自動變速器控制單元(Tcu),它是自動變速器的控制中樞，位于發(fā)動機艙防火墻上的中間部位。TCM接收各類信號，對信號進行處理，將輸出信息傳遞到各電磁閥，從而控制變速器的換擋、油壓、和變矩器、鎖止離合器的結(jié)合與分離。同時.TCM還要控制故障指示燈的點亮和相關(guān)的故障診斷信息。，同時變速器控制模塊監(jiān)視換擋時間，若變速器因內(nèi)部磨損等原因?qū)е聯(lián)Q擋時間偏離了標準值，本TCM有這樣一個優(yōu)點：對磨損有自適應(yīng)能力！是“電子同步換擋控制（ESSC）”功能的一個作用：變速器控制系統(tǒng)允許兩個執(zhí)行部件在同一時間動作（在一換擋操作中，某些正在工作的元件會在其他元件作動時被釋放，作動元件和釋放元件是同時發(fā)生（同步）的），以避免急促的換擋，減緩換擋沖擊。另一方面，換擋操作的時間應(yīng)保持在所限制的時間范圍之內(nèi)，否則會出現(xiàn)換擋打滑或換擋沖擊。當變速器在使用一段較長的里程后，由于執(zhí)行元件會發(fā)生不同程度的磨損，影響到控制效果，壓力的建立與降低可能將無法再同步，換擋時間會超過規(guī)定的范圍。ESSC會偵測換擋操作時間，且能夠在整個變速器使用壽命內(nèi)適應(yīng)換擋組件的磨損。無論換擋操作是否同步，系統(tǒng)都會偵測換擋時間，如果TCM偵測到換擋時間偏離了標準值（儲存值），則變速器控制模塊將根據(jù)其檢測到的換擋時間，調(diào)整換擋操作和油路壓力，使換擋時間符合標準值。FOCUS的AMT結(jié)構(gòu)簡單，控制程序復(fù)雜，可靠性很高。這個變速箱雖然是4前速的，但是里面的執(zhí)行機構(gòu)采用了比較先進的雙面液壓控制，沖擊非常的小，因此駕駛者感受的振動也是非常的小的。相對于某些5速甚至6速的自動波來說，在起步階段的換檔感覺還是比較明顯。油門控制得當?shù)脑?，升檔的速度比老式的變速箱要快。（現(xiàn)在的AT與MT比較的話，傳動效率損失約在4%-8%.）這個變速箱的最大輸出扭矩高達365N.m，所以它的特點就是可以承受比較大的負荷（而FOCUS1.8發(fā)動機的最大扭矩僅為161N.m）,40公里左右就到4擋了。從40公里到180公里就是一個擋了，差別最多就是直接傳動，就是好多人以為升到暗藏的第五擋了。這個變速箱不是一個極高轉(zhuǎn)速的東西，但是一擋經(jīng)?？梢暂p輕踩到4000轉(zhuǎn)而不費氣力。最大的阻力就是它自己的齒輪組的比例。FOCUS的IB5、MTX75、4F27E、奧迪5HP19（ZF的5速）、大眾09G/TF60SN（Aisin的6速）傳動比的對照表******1.8的MT:IB5:主減速比（M）:4.06R檔：3.621檔：3.582檔:2.043檔:1.414檔：1.115檔：0.882.0的MT:MTX75:主減速比（M）：4.07R檔：3.731檔：3.422檔：2.143檔：1.454檔：1.035檔：0.811檔：2.822檔：1.503檔：JATCO:1檔：2.822檔：1.503檔：1 4檔：0.73ZF:5HP19:主減速比(M)：R檔： 1檔：3.672檔：2 3檔：1.414檔：1 5檔：0.74Aisin:09G:主減速比(M): R檔： 1檔：4.152檔：2.373檔：1.564檔：1.165檔：0.866檔：0.69標尺：5432*MTX75:*MTX75:(5)--(*4F27E:(4)--(*4F27E:(4)1 2 3-----4--(*5HP19:*5HP19:(5)2 3 4-----5--(--(*09G:*09G:(6) 12 3 4-----5---6--(2、 4F27E的1+2（1檔和2檔）的涵蓋范圍很大，相當于手動箱子的1+2+3。而且1+2+3+4>1+2+3+4+5,4檔（超速檔）比MTX75還突出。3、 4F27E的超速檔，僅大于6速的09G、而比其它三款箱子的都小，可見其高檔巡航之發(fā)動機轉(zhuǎn)速不高、最高車速不低。4、 5HP19的檔位分布，和IB5的很接近。5、 09G的1檔，速比太大，其實沒什么實用性，頻繁的升降檔、反倒拖累了加減速的連貫性。可見5速AT已經(jīng)是實用的極限了。6、 4F27E的1+2的涵蓋范圍很大，相當于其它箱子的1+2+3。7、 三款A(yù)T相比，1+2+3+4=1+2+3+4+5=1+2+3+4+5+6,4F27E在理論上僅僅是頓挫感會明顯（而現(xiàn)實表現(xiàn)上，因其設(shè)計合理制造精良，反倒更加完美一些：相比于09G的降檔不及時、在2和3之間切換有強烈頓挫感...），而在動力銜接上、可完全由其高扭輸出特性來彌補，所以，其加速能力、高檔巡航能力等并不遜色。特別的，因其硬件結(jié)構(gòu)簡單、且沒有材質(zhì)和加工方面的特殊要求，其可靠性必然更高。******（發(fā)動機）轉(zhuǎn)速rpm和車速Km/h的對應(yīng)關(guān)系******在勻速直線運動條件下，2000rpm時、變速器升至4檔，“變矩器鎖止離合器”（TCC）接合（直接傳動），車速等于80Km/h。繼續(xù)均勻加速，轉(zhuǎn)速每增加250rpm，車速即增加10Km/h。計算和實測的對應(yīng)關(guān)系如下：*轉(zhuǎn)速1000rpm:++2+++3+++4+++5+++6+ *車速Km/h:_60—70—80120160200 240 理論上，這是一個典型的線性關(guān)系，實際上、4000rpm時，車速也為160Km/h。再往后，風阻的影響（對發(fā)動機功率的消耗）將越來越大，所以，現(xiàn)實中6000rpm時、車速無法達到240Km/h。******升降檔、和“TCC接合”的規(guī)律探討******基本前提：小負載（小的節(jié)氣門開度）、勻速、或勻加速直線運動。1、升檔過程：1750rpm為基本升檔點，檔位依次升高、升至3檔，即123；之后、均勻加速至某個轉(zhuǎn)速（具體數(shù)據(jù)不明）rpm、3檔時的TCC接合；之后、均勻加速至1750rpm、升至4檔；再均勻加速至2000rpm、4檔時的TCC接合，車速等于80Km/h。2、 “TCC接合”又稱“鎖定（lock叩）”，設(shè)計上，檔位必須升至3檔或4檔才允許接合（是否接合還要參考其它條件）。整個升檔過程示意如下：1 2 3 TCC==== TCC====（——為液力傳動====為直接傳動）3、 在4檔過程中、TCC接合的轉(zhuǎn)速為2000rpm，直至最高轉(zhuǎn)速/車速；而TCC釋放轉(zhuǎn)速rpm為“小于1500rpm”（對應(yīng)車速為“小于60Km/h”，就是說，無論什么情況下，只要車速小于60Km/h、如55Km/h,TCC都將釋放）?？梢姡?jié)氣門控制得當?shù)脑?、車速?0Km/h起、都可以使用“直接傳動”來提高經(jīng)濟性。4、 降檔過程：關(guān)于降檔轉(zhuǎn)速點rpm，具體數(shù)據(jù)不明。這里討論2種情況：（1）、“4檔+TCC接合”時、迅速松開節(jié)氣門：此時，TCC立即釋放；檔位還會停留在4檔?！?檔+TCC接合”時的情況與之相同。（2）、當車輛緊急制動時，降檔順序為：4——3 1。3檔的降檔轉(zhuǎn)速點rpm彳艮低、接近800rpm，當車速約降至7Km/h時、才由3檔直接跳至1檔，產(chǎn)生“喘動”現(xiàn)象。5、 以上討論是基于“小負載（小的節(jié)氣門開度）、勻速、或勻加速直線運動”的前提條件，在實際使用中，車輛工況是復(fù)雜多變的，升檔、降檔的轉(zhuǎn)速點rpm,TCC接合、釋放的轉(zhuǎn)速點rpm，會因為節(jié)氣門開度、車速、溫度等等參數(shù)的