自動變速器動力傳遞路線分析（十三）——福特蒙迪歐FJ型自動變速器

（接上期）

一、基本參數

長安福特蒙迪歐2.5L（V6）型乘用車，裝用日本JATCO TRANS TECHNOLOGY 公司生產的5F31J型自動變速器。該自動變速器是電控5速、手/自動一體化自動變速器，其主要規格參數見表1。

二、行星齒輪機構與換擋執行元件

5F31J型自動變速器行星齒輪機構與換擋執行元件的布置如圖1所示。為形成5個前進擋位，5F31J自動變速器有三個行星齒輪組，第Ⅰ行星齒輪組和第Ⅱ行星齒輪組形成改進型辛普森式行星齒輪機構，可形成4個前進擋和一個倒擋。由圖1可知，第Ⅰ行星齒輪組太陽輪獨立運動；輸入軸直接驅動第Ⅱ行星齒輪組太陽輪；1～3擋離合器工作時，可將第Ⅰ組行星架和第Ⅱ組內齒圈連接為一體；第Ⅰ行星齒輪組內齒圈和第Ⅱ行星齒輪組行星架為一體，是動力輸出端。第Ⅲ行星齒輪組也稱減速行星齒輪組，在1、2、3、4和倒擋時為減速輸出，在5擋時為等速輸出。在5F31J自動變速器中有9個換擋執行元件，包括4個多片式離合器、2個多片式制動器、1個帶式制動器和2個單向離合器，各換擋執行元件的作用見表2。不同擋位時，各換擋執行元件的狀態見表3。

三、動力傳遞路線

1. D位1擋（D1）動力傳遞路線

D位1擋動力傳遞路線如圖2所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在D1擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪；1～3擋離合器工作，將第Ⅰ組行星架和第Ⅱ組內齒圈連接為一體；同時1擋（低速）單向離合器鎖止，單向固定第Ⅰ組行星架/第Ⅱ組內齒圈，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架同向減速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：減速行星齒輪組的齒圈是動力輸入端，減速單向離合器鎖止，單向固定第Ⅲ組（減速行星齒輪組）太陽輪，則減速行星齒輪組的行星架同向減速輸出。

綜上分析，在D1擋，只有第Ⅱ行星齒輪組參與動力傳遞，第Ⅰ行星齒輪組不參與動力傳遞，第Ⅲ行星齒輪組為減速輸出。在D1擋，因1擋（低速）單向離合器和減速單向離合器的鎖止是動力傳遞不可缺少的條件，故沒有發動機制動。

2.手動1擋（M1）動力傳遞路線

手動1擋動力傳遞路線如圖3所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在M1擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪；1～3擋離合器工作，將第Ⅰ組行星架和第Ⅱ組內齒圈連接為一體，同時低速/倒擋制動器工作，固定第Ⅰ組行星架/第Ⅱ組內齒圈，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架同向減速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：減速行星齒輪組的齒圈是動力輸入端，減速制動帶工作，固定Ⅲ組（減速行星齒輪組）太陽輪，則減速行星齒輪組的行星架同向減速輸出。
在M1擋，因沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發動機制動。

3. D位2擋（D2）動力傳遞路線

D位2擋動力傳遞路線如圖4所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在D2擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪；1～3擋離合器工作，將第Ⅰ組行星架和第Ⅱ組內齒圈連接為一體，同時2/4/5擋制動器工作，固定第Ⅰ組太陽輪，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架同向減速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：同D1。

在D2擋，因減速單向離合器的鎖止是動力傳遞不可缺少的條件，故沒有發動機制動。

4. 手動2擋（M2）動力傳遞路線

手動2擋動力傳遞路線如圖5所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：同D2。
（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：同M1。

在M2擋，因沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發動機制動。

5. 3擋動力傳遞路線

D位3擋（D3）和手動3擋（M3）動力傳遞路線相同，如圖6所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在3擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪；1～3擋離合器工作，將第Ⅰ組行星架和第Ⅱ組內齒圈連接為一體，同時3～5擋離合器工作，驅動第Ⅰ組行星架/第Ⅱ組內齒圈；因行星齒輪機構中有兩個部件被同時驅動，則整個行星齒輪機構以一個整體旋轉，即第Ⅰ行星齒輪組和第Ⅱ行星齒輪組的總傳動比為1：1，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架同向等速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：同M1。

在3擋，因沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發動機制動。

6. 4擋動力傳遞路線

D位4擋（D4）和手動4擋（M4）動力傳遞路線相同，如圖7所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在4擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪，但因1～3擋離合器不工作，這一路動力輸入不起作用；3～5擋離合器工作，驅動Ⅰ組行星架；2/4/5擋制動器工作，固定Ⅰ組太輪，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架同向增速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：同M1。

在4擋，因沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發動機制動。

7. 5擋動力傳遞路線

D位5擋（D5）和手動5擋（M5）動力傳遞路線相同，如圖8所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：同4擋。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：減速行星齒輪組的齒圈是動力輸入端，5擋離合器工作，連接Ⅲ組（減速行星齒輪組）行星架和太陽輪，則減速行星齒輪組為一個整體旋轉，不再起減速作用，傳動比為1。

在5擋，因沒有單向離合器單獨參與動力傳遞，故有發動機制動。

8. 倒擋動力傳遞路線

倒擋動力傳遞路線如圖9所示，為能表達清楚，現將第Ⅰ行星齒輪組、第Ⅱ行星齒輪組和第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）的狀態分別說明。

（1）第Ⅰ、Ⅱ行星齒輪組：在倒擋，動力由輸入軸傳到第Ⅱ行星齒輪組太陽輪，但因1～3擋離合器不工作，這一路動力輸入不起作用；倒擋離合器工作，驅動Ⅰ組太陽輪；低速/倒擋制動器工作，固定第Ⅰ組行星架，則第Ⅰ組內齒圈/第Ⅱ組行星架反向減速輸出。

（2）第Ⅲ行星齒輪組（減速行星齒輪組）：同M1。