丰田凯美瑞U241E自动变速器换挡执行元件包括三个离合器、三个制动器和两个单向离合器。各换挡执行元件的作用见表3-4,执行元件工作表见表3-5。
1.R挡动力传递路线分析：
(1)主行星齿轮机构：R挡动力传递路线如图3-37所示,倒挡时,直接离合器C2接合,将输入轴和后行星齿轮机构太阳轮连接在一起。1挡和倒挡制动器B2接合,固定后行星架前齿圈,则前行星架后齿圈反向减速旋转(输出)。
(2)U/D行星齿轮机构：动力由前排行星架/后排内齿圈经一对外啮合齿轮后,传递到U/D行星齿轮机构齿圈,故U/D行星齿轮机构齿圈(动力输入端)的旋转方向与主行星齿轮机构的前行星架后齿圈(输出端)的旋转方向是相反的。U/D制动器B3接合,固定U/D行星齿轮机构太阳轮,则U/D行星架同向减速旋转(与U/D行星齿轮机构齿圈输入端的转速相比)。
2.D1挡动力传递路线分析：
(1)主行星齿轮机构：D1挡动力传递路线如图3-38所示,在D1挡时,前进挡离合器C1接合,将输入轴和前行星齿轮机构太阳轮连接在一起,太阳轮顺时针旋转,前排行星齿轮逆时针旋转,前排行星齿轮机构行星架是输出端,与车体连接在一起,可视为固定或约束转速,则前排齿圈有逆时针旋转的趋势。1号单向离合器锁止,防止前齿圈/后行星架逆时针旋转,则前排行星齿轮带动前排行星架沿齿圈顺时针转动,即前行星架后齿圈同向减速旋转(输出)。
(2)U/D行星齿轮机构：动力由前排行星架、后排齿圈经一对外啮合齿轮后,传递到UD行星齿轮机构内齿圈,故U/D齿圈逆时针旋转,U/D行星架是输出端,与车体连接在起,可视为固定或约束转速,则U/D行星齿轮机构太阳轮有顺时针放置的趋势,单向离合器F2锁止,防止U/D太阳轮顺时针旋转。U/D制动器B3接合,固定U/D行星齿轮机构太阳轮,则U/D行星架与U/D齿圈输入端的转速相比做同向减速旋转。
3.D2挡动力传递路线：
(1)主行星齿轮机构：D2挡动力传递路线如图3-39所示,在D1挡时,前排行星架后排齿圈是动力输出端,与车体相连,做同向(顺时针)减速旋转,后排行星架/前齿圈被固定,后排行星齿轮也做顺时针旋转,则后太阳轮逆时针旋转。在D2挡时,驱动部件与D1挡相同,只是固定部件不同,即D2挡制动器B1接合,固定后排行星齿轮机构太阳轮,而后排行星齿轮做顺时针旋转,则后行星齿轮带动后行星架/前齿圈沿后排太阳轮顺时针转动。
对于前排行星齿轮机构,在D1挡和D2挡时前排太阳轮的状态相同,只是前排齿圈/后排行星架的状态不同,在D挡时它是固定的,在D2挡时它是顺时针减速旋转的,所以在D2挡
时,前排行星架/后排齿圈同向减速旋转(输出),但转速比D1挡时要快。
(2)U/D行星齿轮机构：同D1挡。
4.D3挡动力传递路线：
(1)主行星齿轮机构：D3挡动力传递路线如图3-40所示,在D3挡时,前进挡离合器C1接合,将输入轴和前行星齿轮机构太阳轮连接在一起。同时,直接离合器C2接合,连接输入轴和后行星齿轮机构太阳轮,行星齿轮机构中有两个部件被同时驱动,则整个行星齿轮机构以一个整体旋转,为直接传动,传动比为1。
(2)U/D行星齿轮机构：同D1挡,是减速传动,故D3挡时总的传动比大于1。
5.D4挡动力传递路线：
(1)主行星齿轮机构：同D3挡,是直接传动。
(2)U/D行星齿轮机构：D4挡动力传递路线如图3-41所示,U/D离合器C3接合,连接U/D太阳轮和U/D行星架,U/D行星齿轮机构也连接为一体,传动比是1。在D4挡时,主行星齿轮机构和U/D行星齿轮机构都是直接传动,传动比是1。再结合主行星齿轮机构和U/D行星齿轮机构的中间传动齿轮,总的传动比仍大于1,是1.020,还是减速传动。
6.L1挡动力传递路线分析：
(1)主行星齿轮机构：L1挡动力传递路线如图3-42所示,由以上D1挡动力传递路线分析可知,在D1挡,1号单向离合器F1锁止是动力传递不可缺少的条件,当动力反向传递时,F1会超越滑转,故没有发动机制动。在L1挡,为获得发动机制动,1挡和倒挡制动器工作,它与F1并联,双向固定后行星架/前齿圈,故在L1挡会有发动机制动。
(2)U/D行星齿轮机构：同D1挡。
