淺析ZF 8HP電子駐車鎖控制原理及常見(jiàn)故障(上)

◆文/北京 楊老師

德國(guó)采埃孚公司生產(chǎn)的8HP系列自動(dòng)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(dòng)變速器的性能無(wú)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(jí)乘用車變速器的標(biāo)桿產(chǎn)品，一致獲得市場(chǎng)的認(rèn)可。

圖1 ZF 8HP自動(dòng)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(lái)進(jìn)行控制的策略。下面，筆者就對(duì)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(jiàn)故障進(jìn)行介紹及說(shuō)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(shí)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(dòng)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(dòng)變速器鎖止器機(jī)構(gòu)完全類似，通過(guò)嚙合在駐車鎖棘輪①內(nèi)的棘爪④來(lái)鎖死變速器的輸出軸，實(shí)現(xiàn)車輛的駐車鎖止、防止車輛移動(dòng)。

圖2 駐車鎖機(jī)械部分構(gòu)造

ZF 8HP自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)作：解除P擋鎖及掛入P擋上鎖，由變速器控制模塊TCM，通過(guò)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(lái)控制。簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)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(gè)電磁閥，再通過(guò)閥體的液壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)連桿解鎖、保持解鎖狀態(tài)。

首先，我們來(lái)看一下閥體中驅(qū)動(dòng)駐車棘輪帶動(dòng)連桿移動(dòng)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(guò)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(dòng)駐車鎖柱塞向右移動(dòng)，同時(shí)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(kāi)口銷收緊，這樣就卡住了駐車鎖柱塞的左側(cè)的凸臺(tái)。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(shí)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(hào)調(diào)節(jié)閥為駐車鎖調(diào)節(jié)閥，我們?cè)诒疚闹泻?jiǎn)稱為“駐車鎖閥”。需要特別注意的是：個(gè)別廠家的資料中會(huì)錯(cuò)誤地把7號(hào)和9號(hào)閥芯標(biāo)注混淆，前端1號(hào)電磁閥為EDS SYS系統(tǒng)油壓電磁閥，其對(duì)應(yīng)的9號(hào)為減壓閥，而不是駐車鎖閥。參與駐車鎖解鎖的兩個(gè)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(gè)解鎖電磁閥屬于不同類型的電磁閥，一個(gè)是控制解鎖油壓的壓力電磁閥，另一個(gè)是控制部件動(dòng)作的解鎖保持電磁閥(部分資料或稱為電磁鐵)，其擋位及對(duì)應(yīng)的電磁閥工作狀態(tài)如表1所示。

表1 不同擋位時(shí)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(guò)程，那么車輛停車以后，由其他擋位掛入P擋時(shí)，系統(tǒng)又是如何工作的呢？這個(gè)過(guò)程其實(shí)比較簡(jiǎn)單。當(dāng)變速器控制模塊收到掛入P擋的信號(hào)后，就會(huì)對(duì)兩個(gè)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(kāi)，負(fù)責(zé)解鎖的油壓電磁閥也斷電，駐車鎖柱塞在沒(méi)有卡銷以及油壓的推動(dòng)下，靠著駐車鎖回位彈簧的回位力，自動(dòng)將駐車棘爪插入輸出軸上的駐車棘輪中，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛P擋的動(dòng)作。