淺析ZF 8HP電子駐車鎖控制原理及常見故障(上)

◆文/北京 楊老師

德國采埃孚公司生產(chǎn)的8HP系列自動變速器(圖1)，廣泛應(yīng)用在寶馬、奧迪、捷豹路虎、瑪莎拉蒂、阿爾法-羅密歐等諸多豪華車型上。該自動變速器的性能無論在換擋速度和換擋策略上、還是在節(jié)能和可靠性上，已經(jīng)作為頂級乘用車變速器的標(biāo)桿產(chǎn)品，一致獲得市場的認(rèn)可。

圖1 ZF 8HP自動變速器

由于8HP系列變速器采用了全電子控制的策略，因此該變速器的駐車鎖機(jī)構(gòu)也是采用由電子及液壓來進(jìn)行控制的策略。下面，筆者就對ZF 8HP系列變速器電子駐車鎖的控制原理、液壓油路走向、故障保護(hù)邏輯以及常見故障進(jìn)行介紹及說明。希望本文能給各位同仁，在變速器電子控制駐車鎖控制系統(tǒng)的理解和認(rèn)識上有所幫助。

一、電子駐車鎖的機(jī)械鎖止原理

變速器的駐車鎖止器是防止車輛自行移動的鎖止裝置。ZF8HP系列的電控駐車鎖其執(zhí)行機(jī)構(gòu)(圖2)與普通帶有機(jī)械拉線掛擋桿的自動變速器鎖止器機(jī)構(gòu)完全類似，通過嚙合在駐車鎖棘輪①內(nèi)的棘爪④來鎖死變速器的輸出軸，實現(xiàn)車輛的駐車鎖止、防止車輛移動。

圖2 駐車鎖機(jī)械部分構(gòu)造

ZF 8HP自動變速器機(jī)械駐車棘輪連桿與閥體的連接構(gòu)造如圖3、4所示。

圖3 ZF 8HP自動變速器機(jī)械駐車棘輪連桿與閥體的連接1

圖4 ZF 8HP自動變速器機(jī)械駐車棘輪連桿與閥體的連接2

二、電子駐車鎖的控制原理

ZF 8HP系列變速器電子駐車鎖止器的動作：解除P擋鎖及掛入P擋上鎖，由變速器控制模塊TCM，通過回位彈簧、解鎖壓力電磁閥、解鎖保持電磁閥(也稱電磁鐵)及液壓油路綜合來控制。簡要來說就是：駐車鎖棘爪在彈簧力的作用下掛入P擋，而移出P擋則是靠變速器電腦TCM控制兩個電磁閥，再通過閥體的液壓力來驅(qū)動連桿解鎖、保持解鎖狀態(tài)。

首先，我們來看一下閥體中驅(qū)動駐車棘輪帶動連桿移動的液壓柱塞結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

圖5 液壓柱塞結(jié)構(gòu)圖

變速器控制模塊TCM通過控制解鎖壓力電磁閥MV1，將相關(guān)主油路油壓引入到解除P擋的工作油腔，油腔中的油壓推動駐車鎖柱塞向右移動，同時變速器模塊控制解鎖保持電磁閥MV通電，電磁閥通電后，其前端的開口銷收緊，這樣就卡住了駐車鎖柱塞的左側(cè)的凸臺。因此，使得駐車鎖柱塞保持在左側(cè)位置、駐車鎖止機(jī)構(gòu)也就保持在解鎖狀態(tài)了。解鎖保持電磁閥的實物部件如圖6所示，解鎖保持電磁閥在液壓閥體中的位置如圖7所示。

圖6 解鎖保持電磁閥

圖7 解鎖保持電磁閥在液壓閥中的位置

控制駐車鎖解除P擋的壓力電磁閥MV1安裝在閥體的另一側(cè)，如圖8所示。其前端的7號調(diào)節(jié)閥為駐車鎖調(diào)節(jié)閥，我們在本文中簡稱為“駐車鎖閥”。需要特別注意的是：個別廠家的資料中會錯誤地把7號和9號閥芯標(biāo)注混淆，前端1號電磁閥為EDS SYS系統(tǒng)油壓電磁閥，其對應(yīng)的9號為減壓閥，而不是駐車鎖閥。參與駐車鎖解鎖的兩個電磁閥在分別安裝在閥體的兩端，如圖9所示。

圖8 駐車解鎖油壓電磁閥

圖9 解鎖保持電磁閥和解鎖壓力電磁閥在閥體上的位置

上述兩個解鎖電磁閥屬于不同類型的電磁閥，一個是控制解鎖油壓的壓力電磁閥，另一個是控制部件動作的解鎖保持電磁閥(部分資料或稱為電磁鐵)，其擋位及對應(yīng)的電磁閥工作狀態(tài)如表1所示。

表1 不同擋位時電磁閥的工作狀態(tài)

上面我們介紹的是解除P擋的工作過程，那么車輛停車以后，由其他擋位掛入P擋時，系統(tǒng)又是如何工作的呢？這個過程其實比較簡單。當(dāng)變速器控制模塊收到掛入P擋的信號后，就會對兩個解鎖的電磁閥斷電，負(fù)責(zé)卡住保持解鎖位置的解鎖保持電磁閥MV卡銷張開，負(fù)責(zé)解鎖的油壓電磁閥也斷電，駐車鎖柱塞在沒有卡銷以及油壓的推動下，靠著駐車鎖回位彈簧的回位力，自動將駐車棘爪插入輸出軸上的駐車棘輪中，從而實現(xiàn)自動掛P擋的動作。