ZF和DANA变速箱原理..doc

电控 机械 液压 ZF变速箱 WG系列的工作原理 ZF系类变速箱的档位转换采用ZF公司独立设计的E模块,接受液力变矩器涡轮转速和档位信号,进而控制液力变矩器动力传动方式转换,即由液力传动转换为机械传动,使其提速和动力传动非常平稳,又能提高传动效率。顺利实现档位转换顺畅、档位闭锁可靠、作业机械机构状态联锁项目齐全、运行速度档位联锁安全等功能,对保护发动机及确保安全生产提供了基础保障。 图为 ZF WG210 1 档位功能电液控制 换档机构采用电液换档控制系统,变速箱内有一套包含泵、电磁阀、液压阀、离合器控制油缸在内的液压控制系统。每一档位都有固定的电磁阀得电,打开控制油路,高压油推动离合器控制油缸,使相应的液压离合器结合,形成符合该档位传动比的传动线路,实现齿轮与轴连接、变速和功率传递。WG型四档机械动力换档变速箱各档位电磁阀及离合器结合情况如表1所示。 液力变矩有两种力矩工况、三种状态(液力变矩,液力偶合和机械连接),其闭锁离合器WK的锁闭是用速度传感器和电子控制程序组件自动操作的,只有涡轮转速降到1 400 r/min以下且传动比i≤0·65时,方可降低档位,否则,换档选择器被锁定,目的是防止变矩器涡轮速度过高时降档造成发动机飞车,所以降速时,应先降低发动机转速并必要时施加风制动,当变矩器闭锁离合器和换档选择器的自动控制锁闭机构被释放后,才可降低档位。档位与速度最佳匹配标准见表2。 二 变速箱档位转换电气控制过程 1 E模块功能的说明 控制E模块有六个脚,其功能见图1 ZF控制系统。1脚是输出挂档盒锁闭电磁铁信号,此信号由28U1内部电路产生; 2脚是接地; 3脚是由挂档盒输出一个信号到这里,此信号为一个确定目前档位的信号,由28U1内部电路控制,该信号与接到28U1第4脚的涡轮转速信号1f35进行比较,确定28U1的1脚输出为+24 V或0 V; 4脚是由1f35输入ZF所接受的涡轮转速变化信号,是一个脉冲信号; 5脚是输出G39变换离合信号,控制ZF变换离合器的动作,此脚的输出完全由28U1的4脚输入信号经28U1的内部电路识别后决定输出+24 V还是0 V; 6脚是由转档盒输出一个变换离合电源到这里。 2 挂档盒功能说明 E、D、C、B脚是挂档盒档位变换信号输出脚,其中E脚输出到M4的信号为向后驱动信号, B脚输出到M1的信号为向前驱动信号, E或B与D、C的不同组合成为不同档位的控制信号去驱动ZF内部换档电磁阀,使ZF形成不同的传动比。F脚是接地端; J脚为电源输入端; SM脚是挂档盒锁闭电磁铁的信号输入端;W脚输出一个变换离合电源,换档瞬间,W脚为0 V, 0·4 s后,换档动作结束,输出为+24 V;R脚对外输出档位确认信号到28U1的3脚;AS脚为空档联锁信号,空档时AS为+24 V,在其它任意档位其均为0 V。 3 档位转换控制过程 正常操作ZF,在前司机室打开ZF电源钥匙开关,11B2, 28U2/D、28d1、28d4继电器动作，1U11,AJ端接通电源。切断后司机室挂档盒1U11, B电源，将挂档盒1U11，A从空档换到1档时, 1U11，A的B、D脚为+24 V,输出至M1和M3，实现前行1档功能。当换档瞬间AS电压由+24 V变为0 V，W脚从+24 V变为0 V,维持0·4 s后又变为+24 V，G35输出一个确认为1档的电平。28U1的3脚得到此电平，当发动机转速升到1 300~1 400 r/min(不大于1 400 r/min)时，28U1的4脚信号与3脚信号比较,其内部电路动作，28U1的1脚输出+24 V去控制1U11的SM脚，使1U11内部锁闭电磁铁动作，换档手柄将无法向空档移动，实现档位锁定功能； 28U1接收1f35信号及由G35提供的1档的电平信号经电路处理后输出ZF离合器控制信号G39，进而控制涡轮变矩器由液压传递动力到刚性连接传递动力，在1档运行，当行车速度达到18 km/h时，涡轮变矩器实现刚性连接传递动力，相对于电磁铁闭锁信号，此信号稍滞后一点。1档向2档进程, 2档向3档进档,情况同上述类似。只有当转速降到1 300~1 400 r/min时，1U11的SM端才为0 V，其内部锁闭电磁铁失电，手柄解锁，方能实现3档向2档转换，2档向1档转换类似，要由1档退至空档，必需发动机停机或施以空气制动。若在后司机室操作,打开ZF电源钥匙开关5B2,28U2/E、28d2、28d3继电器动作, 1U11, B的J端接通电源，切断前司机室挂档盒1U11,A电源，将挂档盒1U11，B从空档换到1档时，1U11，B的B、D脚为+24V，输出至M1和M3，实现前行1档功能，其他功能控制过程与在前司机室挂档过程相同。 三 点动控制与封锁信号延时控制 G4、G47分别