可以切换或改变挡位的制动器和离合器称为换挡元件。自动变速器只需要五个换挡元件来切换八个挡位。上一代变速器GA6HP则需要五个换挡元件来切换六个挡位。 在GA8HP自动变速器中使用以下部件作为换挡元件:两个固定安装的片式制动器(制动器A和B);三个旋转的片式离合器(离合器C、D和E)。 片式离合器(C、D和E)将驱动力矩传入行星齿轮箱。片式制动器(A和B)将力矩作用在变速器壳体上。系统以液压方式使离合器和制动器接合。为此液压油压力施加在活塞上,以便活塞将摩擦片套件压在一起。液压油压力消除时,在除片式制动器B外的所有换挡元件中,活塞都在盘形弹簧的作用下压回到初始位置。片式离合器B在液压系统的作用下分离。 利用换挡元件可以在牵引力不中断的情况下换挡。为此所有换挡(从1挡至8挡以及返回)都以重叠换挡方式实现。换挡期间施加在“输出”离合器上的压力减小,直至“接管”离合器能够传输力矩。 与片式离合器一样,片式制动器A也通过液压压力接合并借助弹簧分离。片式制动器B同样通过液压压力接合,但是没有复位弹簧。与其他换挡元件不同,该制动器借助液压压力分离。复位弹簧使活塞离开摩擦片套件,这会在起步时造成车辆移动不平稳。 控制系统按以下方式工作:为了使片式制动器B接合,系统为活塞室1提供压力,活塞将摩擦片套件压到一起,活塞室1内的压力高于活塞位于对面的活塞室2,活塞室1内消除压力时片式制动器B分离,活塞室2内的液压油剩余压力将活塞压回,因此可以使摩擦片套件分离。
如此控制片式制动器B的原因是通过该制动器实现停车分离功能。片式制动器B必须能承受很大的力矩范围。一方面必须能很灵敏地维持小于15N·m的驱动力矩;另一方面必须能传输1250N·m的力矩。一个作用力线性提升的简单活塞无法实现这一要求。因此采用活塞室1内接合压力足够大的活塞,以便传输最大力矩。如果必须灵敏地定量传输低于15N·m的力矩,则施加在活塞室1上的压力应很小,但是会因此无法进行精确调节,所以活塞室1内的压力比所需压力大,为此在活塞室2内施加一个背压,从而在活塞上产生合力以便能够灵敏地进行调节。
片式离合器C、D和E将各齿轮组的不同元件彼此连接在一起,从而可以传输力矩和传动比。与GA6HP自动变速器一样,在此也针对片式离合器(C、D和E)进行动态压力补偿。
片式离合器转动时活塞室内的液压油产生离心力。转速越高,离心力越大。由于液压油压向外壁,因此也会彼此分开。如果片式离合器已分离且活塞室内无压力,则彼此分开的液压油在活塞上施加一个作用力。该作用力有明显的负面作用,一方面会将活塞压开,使摩擦片套件开始打滑,另一方面会影响离合器的调节质量,从而导致换挡很不舒适。
因此活塞两侧都注有液压油。在带有压力油的一侧,系统控制该压力以使离合器接合,在另一侧为活塞提供压力相对较小的润滑油。在活塞的这一侧通过一个挡板构成用于润滑油的腔室。如果根据转速产生压力,则活塞两侧都产生压力,因此压力差保持不变。
通过动态压力补偿可以在所有转速范围内使离合器可靠分离和接合,因此改善了换挡舒适性。
