采埃孚9HP48自动变速器技术特点(上)

9HP48自动变速器动力传递(上)作者：暂无来源：《汽车维修与保养》 2016年第5期文/河北曹利民一、9HP48自动变速器特点ZF 9HP48自动变速器是由ZF制造的9速电子控制单元，已配套多个厂家的多款车型，本文对其动力传递路线作以介绍。

ZF 9HP48自动变速器外观如图1所示。

1.ZF 9HP48变速器功能特点ZF 9HP48 变速器具有下列功能特点：● 免维护设计；● 变速器机油不用更换；● 变矩器利用电子调整锁止控制1～9挡来提供打滑控制功能；● 配备9个前进挡、1个倒挡；● 4个行星齿轮传动装置和6个换挡元件；● 宽变速器传动比范围，小传动比例级差；● 首个在乘客车辆自动变速器中采用互锁爪形离合器；● TCM控制的换挡程序；● TCM提供适配功能，确保变速器在整个使用寿命期间都具有有效的换挡质量；● 可从TCM通过高速CAN动力总成系统总线执行诊断。

2.ZF 9HP48 自动变速器内部剖面ZF 9HP48自动变速器内部剖面如图2所示，它包括如下主要部件：● 液力变矩器(带锁止离合器)；● 油泵单元；● 2个多片式制动器；● 2个多片式离合器；● 2个爪形离合器；● 4套行星齿轮组；● 差速器动力输出轴；● 内部阀体及电磁阀；● 外部变速器控制模块(TCM)。

3.ZF9HP48变速器所用的行星齿轮传动机构ZF9HP48变速器所用的行星齿轮传动机构如图3所示，包括四个行星齿轮组：GS1、GS2、GS3和GS4。

发动机扭矩通过多片式离合器、多片制动器和两个爪形离合器的单一或组合操作传输到四个行星齿轮传动机构中，产生9个前进挡和1个倒车挡。

换挡执行元件用于约束行星齿轮机构的运动状态，本自动变速器共有6个换挡执行元件，包括2个多片式制动器、2个多片式离合器和2个爪形离合器。

二、动力传递路线分析动力传递路线如图4所示，由图可知，齿轮组GS2的太阳齿轮S2有一个额外的内部传动装置，同时随着齿轮组GS1的环形齿轮R1一同操作。

向经济性进化？揽胜极光搭载采埃孚9AT2013年03月09日00:10来源：汽车之家类型：原创编辑：范鑫收藏文章分享评论(367条)[汽车之家技术] 自动变速器要有多少挡位才算够？10年以前，“4”就足以让人满意，而今天，在主流的“6AT”和正在普及的7AT、8AT面前，ZF（采埃孚）向众多横置发动机车型亮出了“9”这个数字。

在乘用车领域，这已是目前我认知的极限。

而第一个尝鲜的，竟然不是我们之前一直猜测的克莱斯勒，反而是越野世家--路虎！路虎旗下的揽胜极光将成为全世界首个搭载ZF（采埃孚）9速自动变速器的量产乘用车，来自ZF的官方新闻资料也强调了这一点。

遗憾的是，搭载9速自动变速器的揽胜极光实车并未亮相本届日内瓦车展，路虎仅在其展台一角展示了这台多达9个前进挡的横置自动变速器。

9HP利用嵌套的行星齿轮来缩短变速箱体的长度，通过优化变速箱体结构，以及在满足强度的基础上使用轻质的零部件材料使整体重量得到了控制。

在尺寸和重量上完全可以和主流的6速自动变速器媲美，甚至还有优势。

9HP的液压控制单元（也就是滑阀箱）位于变速箱侧面，保证了变速器整体的紧凑尺寸，高精度的电磁阀保证了响应速度和换挡质量。

TCU--变速箱控制单元则布置于变速器壳体的顶部，9HP的TCU在运算性能上与采埃孚纵置的8速自动变速箱相当，并且还有提高速度的潜力，高效的控制系统加上巧妙的换挡控制逻辑，使用9HP变速器完成0-100km/h加速的时间相比6速自动变速器最多能够提高约2秒。

9HP变速箱与6速爱信变速箱齿比对比（均为横置）变速箱ZF 9HP9速自动变速箱AISIN AW TF80-SC6速自动变速箱1挡 4.70 4.15 2挡 2.84 2.37 3挡 1.90 1.56 4挡 1.38 1.16 5挡 1.00 0.86 6挡0.800.69 7挡0.70- 8挡0.58- 9挡0.48- 倒挡 3.80 3.39 齿比范围9.81 6.05对比横置的6速及8速自动变速箱，可以看到9HP的超速挡（齿比低于1）数量达到了4个之多，从6挡开始就是超速挡，9挡的齿比仅0.48，远远低于一般超速挡的齿比，总的齿比范围更是达到了9.81（最大齿比与最小齿比的比率），这台9个挡位的变速器在齿比设定上明显偏向经济性，使车辆能够在更宽泛的车速区间以更经济的转速行驶。

德国采埃孚9HP自动变速器结构及动力传递路线分析罗新闻【期刊名称】《汽车维修与保养》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】4页(P77-80)【作者】罗新闻【作者单位】《汽车维修与保养》专家委员会【正文语种】中文当7AT、8AT变速器还没有完全普及的时候，拥有变速器最大市场份额的德国采埃孚集团公司(ZF)已经研发出9HP自动变速器。

9HP自动变速器专为横置发动机开发，在尺寸和质量上与传统6AT相当。

目前9HP自动变速器有9HP28和9HP48两个型号，分别重78kg和86kg，最大可承受扭矩为280Nm和480Nm。

从这两个型号分析，输入扭矩280Nm以下的9HP28主要匹配1.4T、1.6T至2.0T之间的中小排量增压发动机或者3.0L排量以下的自然吸气发动机，而9HP48则用来与2.0T及以上的涡轮增压发动机、3.0L以上排量更大的自然吸气发动机组成搭挡。

9HP自动变速器的核心结构是4组行星齿轮和6个换挡元件(3个离合器和3个制动器)，其结构如图1、图2所示，各换挡元件的作用如表1所示。

9HP自动变速器比8HP多了一个换挡元件，通过换挡元件来控制行星齿轮的不同组合实现9个前进挡、1个倒挡的设定。

9HP自动变速器利用嵌套的行星齿轮来缩短变速器的长度，通过优化变速器结构以及在满足强度的基础上使用轻质的零部件材料使整体质量得到控制。

表1 各换挡原件的作用?执行元件作用爪型离合器A连接输入轴和行星排3的太阳轮和第四排的齿圈离合器B连接输入轴和行星排4的太阳轮制动器C固定行星排4的太阳轮制动器D固定行星排3内齿圈离合器E连接输入轴和行星排2的行星架和行星排1的内齿圈爪型制动器F固定行星排1/2共用太阳轮图1 9HP自动变速器内部结构及外观图图2 9HP自动变速器实物剖视图9HP自动变速器的9个挡位中，有4个挡位是超速挡，其平顺性、经济性与6AT、8AT变速器相比更胜一筹，可以通过表2中的传动比得到印证。

解析德国采埃孚九速自动变速器吴泽辉【期刊名称】《汽车维修与保养》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】4页(P88-90,93)【作者】吴泽辉【作者单位】【正文语种】中文德国采埃孚集团公司(ZF)是当今世界上最主要的传动系统产品专业制造厂家之一，其主要产品包括机械式变速器、自动变速器和各式齿轮传动箱等。

本文重点分析ZF九速自动变速器的动力传递路线(图1)，解析ZF的设计理念，希望对于从事自动变速器维修、教学和设计的人员有所启示。

图1 ZF九速自动变速器动力传递路线图(原厂)图2是作者自制的ZF九速自动变速器动力传递路线图，该图采用四个单级行星排，可以将第一个行星排和第二个行星排看成一个变速器，将第三个行星排和第四个行星排看成另一个变速器。

需要注意各排的连接关系，第一排齿圈与第二排太阳轮连接，第一排行星架和第二排行星架连接作为输出驱动第三排齿圈，第三排行星架和第四排齿圈连接，第三排和第四排太阳轮连接。

图中有E、F、B三个离合器和A、D、C三个制动器，由第四排行星架作为输出。

下面，依次对ZF九速自动变速器动力传递路线进行分析。

图2 ZF九速自动变速器动力传递路线图(自制)一、一挡动力传递路线分析图3为一挡时，离合器F接合，驱动第一排齿圈和第二排太阳轮。

因为制动器D制动第二排齿圈，所以利用第二排太阳轮驱动行星架减速输出至第三排齿圈。

在第三排和第四排，因为制动器A制动两排的太阳轮，在第三排齿圈驱动行星架减速输出至第四排齿圈，在第四排齿圈驱动行星架减速输出。

所以一挡时形成三级减速，分别是第二排太阳轮驱动行星架减速、第三排齿圈驱动行星架减速、第四排齿圈驱动行星架减速。

图3 一挡动力传递路线分析二、二挡动力传递路线分析图4为二挡时，离合器F保持接合，驱动第一排齿圈和第二排太阳轮。

但是制动器C制动第一排太阳轮，所以在第一排太阳轮固定。

齿圈驱动行星架减速输出至第三排齿圈，第三排和第四排工作与一挡相同。

采埃孚8前速自动变速器新技术解析作者：王黎来源：《汽车与驾驶维修》2011年第09期德国采埃孚公司生产的8前速电控自动变速器被率先装备在了新宝马5系及奥迪D4A8轿车上。

该款变速器采用诸多新技术，如新型热量管理系统、空挡怠速控制功能及起步／停车系统等。

为了方便广大读者对这些新技术的了解，在此对它们进行简要介绍。

1.创新型热量管理系统(1TM)变速器冷却系统是创新型热量管理系统(简称ITM)的一部分，创新型热量管理系统的目的是通过缩短发动机和变速器的暖机过程来降低油耗。

“热量管理器”是一种新研制的发动机控制单元机载软件模块，它保证发动机所产生的热量在发动机冷却循环回路(发动机加热)中能够合理分配给空调(车内空气加热)和变速器(变速器加热)。

空调控制单元和变速器控制单元通过控制器局域网(CAN)总线将其所需的热量发送给发动机控制单元，创新型热量管理系统对这些信息和发动机所需热量进行权衡，确定优先顺序，然后生成系统组件(阀门和调节器)的控制信号。

这里以与奥迪4.2 LV8 FSI发动机搭配的情况为例，说明变速器加热和冷却系统功能和结构。

其冷却液循环回路逻辑框图如图1所示。

(1)发动机／变速器处于冷机状态(图2)变速器控制单元将其所需热量发送给发动机控制单元，变速器油温必须尽快得到提高。

发动机首先试图尽快使其自身变热，电磁阀N509(通电)和N488(断电)是闭合的。

只有当发动机达到既定温度时，电磁阀N488才打开(通电)。

此时，已加热的冷却液从气缸盖流向变速器油热交换器，变速器油得到加热。

需要注意，这种情况下，系统优先满足空调的加热需求(加热车内空气)，然后再满足发动机和变速器的加热需求。

(2)发动机／变速器已暖机(图3)当变速器油达到一定温度时，变速器结束加热，N488被闭合(关闭)。

如果油温继续上升，则电磁阀N509打开(断电)，经过冷却的冷却液从水冷式主冷却器流到变速器油热交换器。

如果变速器油温上升到96℃，则接通冷却液延时泵V51，从而加快冷却速度。

9HP48自动变速器动力传递(下)作者：暂无来源：《汽车维修与保养》 2016年第6期文/河北曹利民(接上期)5.5挡动力传递路线5挡动力传递路线如图13所示，矢量图如图14所示。

(1)行星齿轮组GS1和GS2：同3挡，2个行星齿轮机构都以输入轴速度旋转。

(2)行星齿轮组GS3和GS4：离合器E接合，驱动行星齿轮组GS3行星架。

行星齿轮组GS3齿圈R3与行星齿轮组GS1和GS2的共用行星架C1/C 2相连，则行星齿轮组GS3以一个整体旋转，与输入轴速度相同。

同理，行星齿轮组GS4也以一个整体旋转，与输入轴速度相同，5挡是直接挡。

6.6挡动力传递路线6挡动力传递路线如图15所示，矢量图如图16所示。

(1)行星齿轮组GS1：6挡时离合器A 接合，驱动行星齿轮组GS1齿圈R1。

制动器C接合，固定行星齿轮组GS1太阳轮S1。

则行星齿轮组GS1行星架C1同向减速旋转。

(2)行星齿轮组GS3：离合器E接合，驱动行星齿轮组GS3行星架C3。

行星齿轮组GS3的齿圈R3和行星齿轮组GS1的行星架C1是一体(C1/R3)并做减速运动，则行星齿轮组GS3太阳轮S3是同向增速旋转。

下面我们分析一下原因：根据已知运动规律，如果行星架C3被等速驱动，齿圈R3固定，则太阳轮S3是同向增速旋转；如果行星架C3被等速驱动，齿圈R3也是等速驱动，则太阳轮S3是等速旋转；现在，齿圈R3的转速介于以上两种情况之间，所以太阳轮S3是同向增速旋转，但转速比齿圈R3固定时要慢。

(3)行星齿轮组GS4：行星齿轮组GS4齿圈R4与行星齿轮组GS3行星架C3是一体，被等速驱动。

太阳轮S4是增速驱动，行星架C4是增速运动，6挡是超速挡。

7.7挡动力传递路线7挡动力传递路线如图17所示，矢量图如图18所示。

(1)行星齿轮组GS2：7挡时离合器A 接合，驱动行星齿轮组GS2太阳轮S2。

制动器D接合，固定行星齿轮组GS2齿圈R2，则行星齿轮组GS2行星架C2同向减速旋转。

多挡设计解读之——吃螃蟹被夹的ZF9HP变速箱科技说“从本篇开始我们将逐一讨论市面上超多挡位数变速器的技术特性，今天就先来说说这吃螃蟹被夹的ZF 9HP……”无论你如何看，采埃孚的这台9HP都是具备历史意义的。

我们的解读按照“出厂序”，自然也要先说到它。

如同所有的创新技术一样，这台9HP也着实是让人又爱又恨。

在它身上，也发生了一系列的戏剧性故事。

不过，对于这款变速器，我们还是要公正的看：既不用捧成神，但也大可不必因为一些负面而把它一棒子打死。

这台9HP的“跨越性”大得离谱大家注意，我们在上一篇列举已量产的超多挡位变速器时，每一款前面都标明了横置和纵置。

熟悉结构的人应该很清楚，这两种变速器是有本质区别的，也不可能通用互换（具体的这里就不展开了）。

然后我们再看多挡位变速器的发展。

纵置是一步步递进的，即先有6AT，然后奔驰弄出7AT，采埃孚爱信再弄出8AT，接下来奔驰弄出9AT，通用福特弄出10AT，一挡一挡地往上升。

然而横置变速器就不一样了，全世界迄今为止没有一款横置7AT。

虽然爱信有8AT，但这是基本上与采埃孚的9AT同时期的。

也就是说，采埃孚开发这款9AT，相当于直接跳过了两个阶段，一下子从6AT“蹦”到了9AT。

这是其一。

其二，我们翻看采埃孚的产品线，它过去一直都是“玩纵置”的，结果到了2012年一下子开始涉足横置，而且已涉足就是“全球第一”，其跨越性可想而知。

还有一点需要注意，采埃孚这台9AT推出之时，也是全世界的第一台9AT（无论横置、纵置）。

高达9.81的齿比范围，也相当的开脑洞。

要知道，在此之前，齿比范围7.5左右就算高的了，采埃孚自家的声名赫赫的8HP也不过7.04。

所有的这些，都意味着采埃孚当时确实是相当的大胆和跨越，因此我们用“吃螃蟹”来形容它。

从结果看，它确实尝到了螃蟹的鲜美，但也少不得被螃蟹“夹得鲜血淋漓”。

理工男思维：9HP结构和数据上的近乎完美当采埃孚刚刚发布这款9HP时，引发的轰动是可想而知的。

为什么本田冠道不用自家变速箱，而用采埃孚9AT一直以来，本田都将使用自行研制、开发技术作为引以为傲的资本，不过近些年这样的传统被逐渐打破。

一向以技术宅和黑科技著称的本田将在首款国产中大型SUV车型冠道上使用来自于采埃孚的9速自动变速箱。

这也是本田首次在国内市场推出的搭载其他公司变速箱的车型。

那么本田究竟为什么舍弃了自己的传统，要使用别人家的变速箱呢？对于本田而言，为冠道选择ZF的9速自动变速箱或许有些无奈，这是因为自家现有的8DCT双离合变速箱与CVT无级变速箱都无法满足冠道2.0T发动机370N·m最大扭矩的需求，而社内自行研发的10速自动变速箱还处于验证阶段，短期无法投入使用。

这样的客观因素影响下，使用ZF产品也就不难理解了。

ZF-9HP介绍从技术层面而言，ZF曾经表示称9速自动变速箱可以实现9个前进挡、1个倒挡的设定。

相对于其他变速箱，9速自动变速箱的传动比范围更大。

该变速箱还能在升挡过程中进行“跳挡”，比如用从3档到5档然后到7挡，这样可以大大节省换挡时间。

与普通6速自动变速箱相比，最高可节省16%的油耗，同时带来最高传动性能和舒适度。

面对投诉，ZF表示9速自动变速箱的问题来自于软件，在机械方面，这款变速箱无可挑剔。

目前，ZF的9速自动变速箱已有的两个型号来看，扭矩280Nm 以下的9HP28主要匹配1.4T、1.6T乃至2.0T之类的中小排量增压发动机或者3.0L排量以下的自然吸气发动机，而9HP48则用来与2.0T 及以上的涡轮增压发动机、3.0L以上排量更大的自然吸气发动机组成搭档。

本田选择ZF或许只是产品过渡？因为质量问题，ZF的这款9速自动变速箱之前在国内的曝光率很高，但是最近一段时间已没有出现问题的消息曝出，或许之前的问题已经得到解决。

想想本田不久前刚刚因为高田气囊的问题而大范围召回车辆，有了这个前车之鉴，为什么还要选择曾经出现过问题的ZF变速箱呢？其实，本田之所以会使用ZF的变速箱，主要有三个原因。

采埃孚9挡自动变速器简介
王彦峰
【期刊名称】《汽车与驾驶维修：维修版》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】采埃孚公司于2012年正式推出了9HP系列自动变速器（图1）。

该款变速器已在包括MINI在内的多款车型上进行了匹配试验，其对提高整车动力性、舒适性及燃油经济性的作用显著。

首次推出的变速器有9HP28和9HP48两个型号，它们的最大扭矩传递值分别为280N·m和480N·m。

【总页数】3页(P46-48)
【作者】王彦峰
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】U463.212
【相关文献】
1.采埃孚推出乘用车8挡自动变速器 [J], 采埃孚(中国)投资有限公司
2.采埃孚成功开发出9挡乘用车自动变速器 [J],
3.采埃孚：混合动力版8挡自动变速器 [J], 王峰
4.采埃孚（中国）投资有限公司：采埃孚8挡自动变速器8HP [J],
5.采埃孚8挡自动变速器8HP [J],
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采埃孚8HP系列自动变速器动力流矢量分析(上)
杨波
【期刊名称】《汽车维修技师》
【年(卷),期】2013(000)010
【摘要】自6HP系列大获成功后,德国变速器巨头采埃孚公司又成功的推出了新
一代8挡自动变速器8HP系列产品;较6HP系列来讲,它具有换挡更顺畅、油耗更低、加速更快,而且还可以承受更高的扭矩等显著的优势,所以越来越多的装备到了
宝马车系、奥迪A8/Q7/Q5、克莱斯勒新300C、路虎发现4等高端豪华车上。

因此对于我们售后维修行业来讲。

【总页数】4页(P40-43)
【作者】杨波
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.采埃孚8HP系列自动变速器动力流矢量分析(下)
2.采埃孚（中国）投资有限公司：采埃孚8挡自动变速器8HP
3.采埃孚8挡自动变速器8HP
4.8HP系列自动变速器
动力传递路线分析5.8HP系列自动变速器——动力传递路线分析
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