729自动变速器结构与原理

1、第三章自动变速器控制系统第一节概述奔驰W21位盘配置有两种型号的变速器：一种是型电子控制5前速自动变速器。另一种从2003年 秋季开始配备的自动变速器(奔驰称为：7G-TRONIC五前速电控变速器的控制原理及维修数据在之前 的会员资料中已经有详细的介绍，因此本书不再重复，本书主要介绍自动变速器的控制原理。变速器如 下图所示：自动变速器自动变速器是一个全电子控制自动变速器，它具备七个前进档和2个倒档，在这个变速器中，所有 的功能和元件都组合在一个总成中，整合的电子液压控制总成保证变速器中使用最少的线束。电子液压 控制总成安装在变速器壳体的下边，变速器油不断的通过其他部件流过控制总成整个表面，以保

2、证控制 总成不会过热。与以前的变速器比较，变速器具有如下优点：1、减少燃料消耗；2、提高了换档质量；3、换档更 便利。每百公里平均能降低的油耗，0-100km/h加速时间缩短，而60-120km/h加速性能亦有提高，表现 迅捷的同时换档却更加柔和。所有这些都归功于型变速器带来的更密的速比和更宽的变速范围。此外， 在合适条件下，变速器的液力变矩器闭锁离合器能在任何一个档位下闭锁，从而避免了无谓的功率消耗， 提高传动效率。在强制降档(kick-down)的过程中，它能跳档减档，比如说从7档直接减到5档再到3 档，从而简化操作，提升加速性能。第二节机械结构及工作原理自动变速器由液力变矩器和锁止离合器

3、，液压油泵，变速器壳体带变速器机械和电子液压控制总成。变速器机械由一套拉威娜行星齿轮组，前单排行星齿轮系统，后单排行星齿轮系统和驻车棘爪组成。执 行元件由多片式离合器K1、K2、K3多片式制动器B1、B2、B3和BRffl成。电子液压总成由电子控制总 成VGSY3/8）、阀体和阀的壳体组成，如下图所示。1、驻车锁定轮；2、涡轮；3、导轮；4、泵轮；5、变速器壳体透气孔；6、油泵；7、制动器B1; 8、离合器K1;9、拉威娜行星齿轮组；10、制动器B3; 11、离合器K2; 12a、前单排行星齿轮系统；12a后单排行星齿轮系统;13、制动器BR 14、离合器K3; 15、制动器B2; 16、锁止

4、离合器；17、变矩器壳体；18、输出轴速度感应轮；19、转速信号感应圈；20、转速信号感应圈；21、电子液压控制装置；22、档位选择杆1 .动力传输路线如下图所示:2 .机械连接关系及部件名称识别B3B22-涡轮；3-导轮；4-泵轮；5-拉威娜齿轮组小齿圈；6-拉威娜齿轮组行星架；7-拉威娜齿轮组太阳轮；8-拉威娜齿轮组大齿圈;9-后单排齿轮组的齿圈；10-后单排齿轮组的行星架；11-后单排齿轮组的太阳轮；12-前单排行星齿轮组的齿圈；13-前单排行星齿轮组的行星架；14-前单排行星齿轮组太阳轮；16-锁止离合器；A-输入；B-输出；BR、B1、B2、B3-多片式制动器；K1、K2、K3多片式

5、离合器；PL2k拉威娜行星齿轮组的短行星轮；PL21 -拉威娜行星齿轮组的长行星轮；PL6-后单排行星齿轮组的行星齿轮；PL9前单排行星齿轮组的行星齿轮注意：变速器中的拉威娜行星齿轮机构与传动的 拉威娜行星齿轮机构在结构上有所区别，行星 齿轮识别，如右图所示：各齿轮与执行元件的连接如上图所示。1-短行星轮；2-长行星轮；3-太阳轮；4-行星3 .动力传输原理(1)执行元件工作表GearRtioW7A 700BlB2B3BRK1K2K3143771 t22,3593 ,1.921411369*51.00Q00,020t70729MR(S)-3.4W*R(C)i2231R （S）=模式选择在“S&

6、#39;模式时R （C）=模式选择在“C”模式时（2） 1档动力传输原理Bl B3BRU说明：如元件工作表所示，1档时，制动器B2 B3和离合器K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5） 顺转，因此长的行星齿轮（PL21）顺转，长的行星齿轮（PL21）驱动短的行星齿轮（PL2k反转，由于 大的齿圈（8）被B3固定，因此行星架（6）执行减速顺转。行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿圈 （9）顺转，此时由于B2制动器与K3离合器的工作，导致后单排行星齿轮组的太阳轮（11）被固定， 因此后单排行星齿轮组的工作为：主动齿圈（9）,固定太阳轮（11）,从动行星架（10）,行星架（10） 将来自拉威娜行星

7、齿轮组的行星架（6）的转速再次减速后，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）,由于 制动器B2的工作固定了前单排行星齿轮组的太阳轮（14）,因此前单排行星齿轮组的行星架（13）进行第3次减速后，驱动输出轴顺时针旋转。完成1档的动力传输（3） 2档动力传输原理01 B3BRB2说明：如元件工作表所示：2档时，制动器B1、B2和离合器K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿圈（5） 顺转，由于B1制动器工作，因此太阳轮（7）被固定，小齿圈（5）通过长的行星齿轮（PL21）驱动行 星架（6）执行减速顺转，行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）顺转，此时由于B2制动器与 K3离合器的工作，导致后单排行星齿

8、轮组的太阳轮（11）被固定，因此后单排行星齿轮组的工作为：主 动齿圈（9）,固定太阳轮（11）,从动行星架（10）,行星架（10）将来自拉威娜行星齿轮组的行星架（6） 的转速再次减速后，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）,由于制动器B2的工作固定了前单排行星齿轮 组的太阳轮（14）,因此前单排行星齿轮组的行星架（13）进行第3次减速后，驱动输出轴顺时针旋转。 完成2档的动力传输。（4） 3档动力传输原理说明：如元件工作表所示，3档时，制动器B2和离合器K1、K3参与工作。此时，输入轴驱动小齿 圈（5）顺转，由于K1离合器的工作，拉威娜行星齿轮机构的大齿圈（8）和太阳轮（7）形成机械连接, 因此

9、拉威娜行星齿轮组执行直接传动，即行星架（6）直接将输入轴的转速驱动后单排行星齿轮组的齿 圈（9）,由于B2制动器与K3离合器的工作，后单排行星齿轮组的太阳轮（11）被固定，因此后单排行 星齿轮组的行星架（10）受齿圈的驱动执行减速运动，驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）顺转。对于 前单排行星齿轮组来说，太阳轮受B2制动器的作用而被固定，此时行星架被齿圈驱动执行第2次减速, 完成3档的动力传输。（5） 4档动力传输原理90说明：如元件工作表所示，4档时，制动器B2与离合器K1、K2参与工作。此时，输入轴驱动小齿 圈（5）顺转，由于K1离合器工作，因此拉威娜行星齿轮组执行直接传动，行星架直接将输入

10、轴转速驱 动后单排行星齿轮组的齿圈顺转。同时，输入轴通过离合器K2驱动前单排行星齿轮组的齿圈（12）及 后行星齿轮组的行星架（10）,因此，后单排行星齿轮组的齿圈（9）及行星架（10）同时受到输入轴的 驱动，执行直接传动。前单排行星齿轮组的太阳轮受到B2的作用而被固定，前单排行星齿轮组的行星 架（13）受到齿圈（12）的驱动，执行减速同向运动。完成4档的动力传输。（6） 5档动力传输原理说明：如元件工作表所示，5档时，离合器K1、K2 K3参与工作。当K1工作时，拉威那行星齿轮 执行直接传动，K2离合器工作，后单排行星齿轮组执行直接传动，由于K3离合器工作，后单排行星齿 轮组的太阳轮（11）与

11、前单排行星齿轮组的太阳轮（14）直接连接，因此前单排行星齿轮组的齿圈（12） 与太阳轮（14）同向同速，行星架的转速等于输入轴转速。完成5档（直接档）的动力传输。（7） 6档动力传输原理81 B3BRS2说明：如元件工作表所示，6档时，制动器B1和离合器K1、K2参与工作，如前面各档位介绍的情 况可知，B1制动器工作时，拉威那行星齿轮组执行减速运动，行星架（6）驱动后单排行星齿轮组的齿 圈（9）顺转。K2离合器工作，输入轴驱动后单排行星齿轮组的行星架（10）顺转，因此后单排行星齿 轮组的太阳轮增速运动，通过K3离合器的工作，连接前单排行星齿轮组的太阳轮（14）,前单排行星齿 轮组的齿圈（12）

12、受输入轴的驱动，太阳轮（14）受后单排行星齿轮组的驱动进行增速运动，因此前单 排行星齿轮组的行星架执行增速运动。完成6档的动力传输。（8） 7档动力传输原理说明：如元件工作表所示，7档时，B3制动器和K2、K3离合器参与工作，当B3制动器工作时，拉 威娜行星齿轮组执行减速运动，行星架（6）减速后驱动后单排行星齿轮组的齿圈（9）, K2离合器工作， 输入轴通过K2离合器驱动后单排行星齿轮组的行星架（10）,因此后单排行星齿轮组的太阳轮（11）执 行增速运动，通过K3离合器的工作连接前单排行星齿轮组的太阳轮，因此前单排行星齿轮组执行增速 运动，完成7档的动力传输。（9）倒档动力传输（S模式R档）说

13、明：如元件工作表所示，S模式下的R档时，制动器B1、BR与离合器K3参与工作。对于拉威娜 行星齿轮组来说，B1制动器工作，输入轴连接小齿圈（5）,使行星架（6）减速顺转，驱动后单排行星 齿轮组的齿圈（9）顺转；对于后单排行星齿轮组来说，BR制动器工作，导致行星架（10）被固定，因 此太阳轮（11）反时针旋转，通过K3离合器的工作，驱动前单排行星齿轮组的太阳轮反转。对于前单 排行星齿轮组来说，由于制动器BR的工作，齿圈（12）被固定，因此行星架（13）受太阳轮（14）的 驱动，反时针方向减速旋转。完成倒档的动力传输。（10）倒档动力传输（C模式R档）说明：如元件工作表所示，C模式下的倒档时，制动

14、器BR B3与离合器K3参与工作。对于拉威娜 行星齿轮组来说，变速器输入轴连接小齿圈（5）,当B3制动器工作时，行星齿轮组的行星架（6）执行 减速运动，驱动后单排行星齿轮组的齿圈旋转，由于BR®动器工作，后单排彳T星齿轮组的行星架（10） 被固定，因此后太阳轮（11）反向旋转，后太阳轮通过K3离合器的工作连接到前单排行星齿轮组的太 阳轮（14）反向旋转。对于前单排行星齿轮组来说，齿圈（12）受BR制动器的作用被固定，因此行星架（13）受太阳轮（14）的驱动反向旋转。完成C模式下的倒档动力传输第三节自动变速器电子/液压控制一、电子/液压控制装置自动变速器的控制装置（VG$与控制装置（Y

15、3/8n4）组合在电子控制上，同时与液压控制系统组9293合在一起，实现真正意义的全集成自动变速器，电子/夜压控制总成的电子控制系统及液压控制系统的构成如下图所示:1.电子控制装置2.液压控制装置:11-插头31-浮子1 32-浮子2 Y3/8-电子控制装置（VGS Y3/8n1-涡轮速度传感器Y3/8n2-内部速度传感器 Y3/8n3-输出速度传感器 Y3/8n4-全集成变速器控制（VG$控制装置Y3/8s1-档位传感器 Y3/8y1-工作压力控制电磁阀 Y3/8y2 K1-离合器控制电磁阀Y3/8y3 K2-离合器控制电磁阀 Y3/8y4 K3-离合器控制电磁阀 Y3/8y5 B1-制动器

16、控制电磁阀Y3/8y6 B2-制动器控制电磁阀 Y3/8y7 B3-制动器控制电磁阀 Y3/8y8 -锁止离合器控制电磁阀¥3/8y4 YW8y7 Y3/fiy5 Y3/B/2YW8&1 Y3/By6 Y3/Sy3 ¥3?0y1 ¥3/0y8Y3/0n3Y3/832Y3/8H2Y3/8n1 Y3/8n41-工作压力调节阀2-调节阀K1 3-调节阀B1 4-换档阀B1/B3 5-调节阀B3 6-换档阀K37-换档阀B2-28-调节阀B2/BR 9-换档阀K2 10-失效保护模式换档阀11-调节阀K212-润滑压力调节阀13-锁止离合器调节阀14-锁止模式时变

17、矩器内部压力调节阀15-调节阀K316-供应压力1调节阀17-供应压力2调节阀18-换档阀B2-1 19-手动阀二、VGS（全集成自动变速器控制）工作说明1 .输入与输出信号识别（硬件信号）Y3/8n1涡轮速度传感器Y3/8n2内部速度传感器Y3/8n3 输出速度传感器Y3/8n4全集成变速器控制（VGS控制装置Y3/8s1档位传感器Y3/8y1工作压力控制电磁阀 Y3/8y2 K1离合器控制电磁阀 Y3/8y3 K2 离合器控制电磁阀Y3/8y4 K3离合器控制电磁阀 Y3/8y5 B1制动器控制电磁阀Y3/8y6 B2 制动器控制电磁阀Y3/8y7 B3制动器控制电磁阀 Y3/8y8 锁止

18、离合器控制电磁阀2 .变速器控制装置与其他系统的CAN勾成98N3/10发动机电脑 N93 中央网关电脑 N15/5电子选档杆电脑 N73 EIS （EZ浊脑）N47-5 ESP, SPS （PML和BAS4脑N63/1 DTR 电脑 Y3/8n4自动变速器电脑 A1 仪表板不带方向盘换档按键的车型:N3/10发动机电脑 N93 中央网关电脑 N15/5电子选档杆电脑 N73 EIS （EZSt脑）N47-5 ESP, SPS（PML和BASt脑N63/1 DTR 电脑 Y3/8n4 自动变速器电脑 A1 仪表板 N80 方向柱模组3 .其他电脑与变速器电脑之间传输的信号（从其他系统电脑输入到

19、变速器系统）1） ME-SFI控制电脑（发动机电脑）（N3/10）;发动机电脑与变速器电脑之间传输以下的信息: 加热触媒时执行降档 加热触媒时关闭1档 加热触媒时置换换档曲线 加热触媒时置换换档曲线 加热触媒时指定档位，限制最低和最高档 电喷与点火系统在应急模式工作时，踏板值限制在20%右，保证车辆的驾驶性能。 巡航控制管理，巡航时全集成控制变速器的控制装置用一个指定的换档策略 当变速器油温传感器（Y3/8n2）故障时，使用发动机水温传感器信号作为替代信号 发动机油温，换档限制被取消 强制降档 踏板值 在加热触媒状态时，请求锁止离合器分离，以增加发动机转速 加热锁止离合器接合时，发动机指定怠速

20、转速当全集成控制变速器（VG$控制装置（Y3/8n4）切断时，启动速度限制功能 发动机扭矩扭矩的增加与减少根据ESP!求扭矩，支持道路的情况与方向的稳定发动机转速，全集成控制变速器（VGS的控制装置用于计算锁止离合器打滑和启动压力2）电子换档杆模组控制装置（N15/5） 选档杆位置 变速器模式开关3） ESP SPS（PML 和 BAS空制装置（N47-55） 当接收刹车开关信号时，改变换档策略，制动车辆，VG驮速降档 调整制动力矩，改变换档策略，制动车辆，VG除档提前 当输出速度传感器故障时，轮速和旋转方向作为参考值 ESP需求换档到“ N'档时，变速器动力与后桥的动力中断 当检测到

21、动力行驶风格时，车辆横向加速度适配换档策略4） DTR空制装置 置换换档曲线，制动车辆，VG鳞档提前执行降档，制动车辆，VG除档提前5） EIS （EZS控制装置 制冷压缩机工作 线路50，故障记忆的影响 制冷压缩机扭矩需求，扭矩协调6）中央网关控制电脑 制冷压缩机工作 线路 50 制冷压缩机扭矩需求，扭矩协调7）方向柱电脑 从方向盘左侧来的档位开关从方向盘右侧来的档位开关4.其他电脑与变速器电脑之间传输的信号（从变速器系统输出到其他系统电脑）1）仪表电脑 档位指示 变速器行驶模式显示2）发动机电脑 发动机扭矩需求，换档时发动机干涉 VGS控制在应急模式运行时 在档位在" P'

22、; “N位置时，起动释放 齿轮传动比变化时的变化 锁止离合器状态3） ESP SPS（PML 和 BAS4脑 车轮扭矩因素，所有的齿速比 不同传动比时变速器的变化4） DTR空制装置 车轮扭矩因素，所有齿速比5） EIS控制装置 选档杆位置用于执行倒车灯功能6）中央网关电脑 选档杆位置用于执行倒车灯功能 诊断5.电子选档杆模组控制电脑工作介绍1）选档杆电脑安装在中央控制台上，位置如下图所示2）电脑功能介绍选档杆电脑接收信号并根据这些信号控制元件或将信号通过CAN-收送到其他电脑，电脑接收的硬 件信号有：档位信号、模式开关信号、TOUC报档开关信号、电源。电脑控制的元件有：P/R档锁定电 磁阀、

23、档位指示照明。下列信息通过CAN-OI攵：仪表电脑：58线ESP SPS和BASfe脑：右后轮速和方向、左后轮速和方向、设定制动扭矩EIS控制电脑：50线，15号端子，制动灯开关，初始化、人性化、第3级DA繇统的真实性中央网关电脑：诊断信号下列信号通过CAN-收送到其他电脑仪表电脑：档位用于档位显示发动机电脑：“P” ”M档位置EIS电脑：选档杆位置用于控制倒车灯，DAS-源统信息（工作需求）中央网关电脑：选档杆位置、诊断需求变速器电脑：选档杆位置、变速器模式开关6.各电子元件工作说明1）各电子元件位置识别，如下图标注：Y3/8n1涡轮速度传感器Y3/8n2中间轴速度传感器Y3/8n3输出速度

24、传感器Y3/8n4全集成变速器控制（VGS控制装置Y3/8s1档位传感器Y3/8y1工作压力控制电磁阀Y3/8y2 K1离合器控制电磁阀Y3/8y3 K2离合器控制电磁阀Y3/8y4 K3 离合器控制电磁阀Y3/8y5 B1 制动器控制电磁阀Y3/8y6 B2制动器控制电磁阀Y3/8y7 B3 制动器控制电磁阀Y3/8y8 锁止离合器控制电磁阀2)工作压力控制电磁阀工作说明：工作压力控制电磁阀受VGS全集成自动变速器控制)控制装置的控制，并影响工作压力调节阀的位置，工作压力的大小取决于工作压力调节阀的位置。工作压力控制电磁阀是一个具有下降特性曲线工作的电磁阀，当电磁阀的电流增加时，压力下降。在

25、失效保护模式下，变速器的工作压力最高。3) K1离合器控制电磁阀：K1离合器控制电磁阀受全集成自动变速器控制(VGS控制装置的控制，并影响 K1 离合器调节阀的位置，K1 离合器调节阀的位置影响K1 离合器工作的压力。K1 离合器控制电磁阀是一个具有上升特性曲线工作的电磁阀，当电流增大时压力上升。在失效保护模式下，受VGS空制 装置控制的电磁阀都不再工作，K1离合器控制电磁阀不能供应压力到K1离合器。4) K2离合器控制电磁阀：K2 离合器受VGS空制装置的控制，并影响K2离合器调节阀的位置， K2离合器调节阀的位置影响K2离合器工作的压力。K2离合器控制电磁阀是一个具有下降特训曲线工作 的电

26、磁阀，当电磁阀的电流上升时，K2离合器工作的压力降低。在失效保护模式时，VGS空制装置控制 的电磁阀全部不再工作，因此K2离合器控制电磁阀控制K2离合器的压力最高。5) K3离合器控制电磁阀：K3离合器受VGS空制装置的控制，并影响K3离合器调节阀的位置，K3 离合器调节阀的位置影响K3离合器工作的压力。K3离合器控制电磁阀是一个具有下降特性曲线工作的 电磁阀，当电磁阀的电流升高时，K3离合器的工作压力下降。在失效保护模式下，VGS空制装置控制的 电磁阀全部不再工作，因此K3离合器的压力最高。6) B1制动器控制电磁阀：B1制动器控制电磁阀受VGS空制装置的控制，并影响B1制动器调节阀 的位置

27、，B1制动器调节阀的位置影响B1制动器工作的压力。B1制动器控制电磁阀是一个具有下降特性 曲线工作的电磁阀，当电磁阀的电流升高时，B1制动器的压力下降。在失效保护模式下，VGS空制装置 控制的电磁阀全部不再工作，因此，B3制动器的工作压力最高。7) B2制动器控制电磁阀：B2制动器控制电磁阀受VGS空制装置的寸5制，并影响B2/BR0动器调节 阀的位置，B2/BRS节阀的位置决定B2/BR制动器的工作压力。B2制动器控制电磁阀是一个具有上升特 性曲线工作的电磁阀，当电磁阀的电流上升时，B2/BR®动器的工作压力升高。在失效保护模式下，VGS 控制装置控制的电磁阀全部不再工作，因此B2

28、制动器电磁阀不能提供压力到制动器。8) B3制动器控制电磁阀：B3制动器受VGS空制装置的控制，并影响B3制动器调节阀的位置，B3制动器调节阀的位置决定B3制动器的工作压力。B3制动器控制电磁阀是一个具有上升特性曲线工作的 电磁阀，当电磁阀的电流升高时压力上升，在失效保护模式下，VGS空制装置控制的全部电磁阀不再工 作，因此电磁阀不能提供压力到制动器B39）锁止离合器控制电磁阀：锁止离合器控制电磁阀受VGS空制装置的控制，并影响锁止离合器调 节阀的位置，锁止离合器调节阀的位置影响锁止离合器的压力，锁止离合器电磁阀是一个具有上升特性 曲线工作的电磁阀，当电流升高时压力升高，在失效保护模式下，VG

29、S空制的所有电磁阀都不再工作， 因此锁止离合器控制电磁阀不能供应压力到锁止离合器。10）档位传感器：档位传感器（Y3/8s1）组合在电子控制装置（VGS （Y3/8）上，用于检测P、R N D和中间位置。11）油温传感器：油温传感器（Y3/8s2）组合在电子控制装置（VGS （Y3/8）上，是一个热敏电阻， 用于检测变速器的油温并将油温参数输入VGS空制装置。12）速度传感器：输入速度传感器（y3/8n1）安装在VGSt,检测拉威娜行星齿轮机构的齿圈的转 速。中间轴速度传感器（y3/8n2）检测前单排行星齿轮机构齿圈的转速；输出轴速度传感器（y3/8n3） 检测驻车棘爪齿轮的转速。中间轴速度传

30、感器和输出轴速度传感器连接在一起，它们不可以单独更换。 这些转速信号用于缩短换档工作的反应时间。Y3/8n1涡轮速度传感器Y3/8n2中间轴速度传感器Y3/8n3 输出速度传感器Y3/8n4全集成变速器控制（VG$控制装置Y3/8s1档位传感器Y3/8y1工作压力控制电磁阀Y3/8y2 K1离合器控制电磁阀 Y3/8y3 K2离合器控制电磁阀 Y3/8y4 K3 离合器控制电磁阀Y3/8y5 B1制动器控制电磁阀Y3/8y6 B2制动器控制电磁阀Y3/8y7 B3制动器控制电磁阀Y3/8y8锁止离合器控制电磁阀1环形磁铁2筒型法兰带内部环形磁铁3信号发生齿轮4a驻车棘轮13）强制降档模拟器:强

31、制降档功能用于提供给驾驶员最大的加速性能。强制降档功能通过检测强制降档模拟器的信号来 激活，强制降档模拟器安装在加速踏板后面的电子加速器中，如下图所示，用于检测驾驶员对加速踏板 的踏下程度。降档功能在电子加速器的踏板值大约在大于90%勺开度时执行。强制降档信号从加速器踏 板传感器送到ME（发动机）控制电脑或CDI控制电脑经CAN-CJ入VGS空制装置，VGS空制装置根据这 些信号控制电磁阀完成开档或降档的工作，达到增加发动机速度来获得最大的行驶性能。1057. R/P锁功能介绍R / P锁集成在电子选档杆模组控制装置上，变速器依靠P/R锁的工作状态来防止档位在P档时被 挂出或者在N位置时被挂入R档。R / P锁的构成如图所示。N15/5 -电子选档杆控制装置；N47-5-ESP SP*口 ABS空制装置；S9