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October 26, 2014

BMW ZF 6HP 8HP スキップシフト

テーマ：外車乗ってる人、興味ある人集まれ！！(581)

カテゴリ： BMW 自動車部品

BMW

ZFは

プライベートやBMWモータースポーツ・Jr・プログラム向けのBMW M235i Racingに

8速ATの「8HP」を提供しました

8HPは、8速 Hydraulic Planetary gearということで

BMWの要求は

エントリーレベルの競技車両に搭載できる、パドルシフト対応の変速機だったようで

ガラスのミッションと呼ばれるZFですが

ZFによると、競技で生じる縦および横の加速力に対応できるので

シフトノブもそうですが、油圧、電子制御、ミッションなどは市販車両と同じで

開発は約6カ月、今年のニュル24時間で完走しています

ATは

スターティングデバイスにトルクコンバータ（T/C）、減速用にプラネタリギアを用い

プラネタリギアは、サンギアとリングギア（インターナルギア）

複数のプラネタリピニオン（プラネタリキャリア）で構成され

プラネタリギアなどに回転力を伝えるクラッチやギアを固定するブレーキを用いて操作し

プラネタリギアを2～4セット程度組み込み複数の減速比を生み出しているハズです

作動原理としては

T/Cの回転をサンギア、インターナルギア、プラネタリキャリアの内の1つに入力して

残り2つの内のいずれかをブレーキやクラッチで固定したり、繋ぐことで

残った1つを出力とし、減速、増速及び逆回転（後退）の変速をし

入力をサンギア、出力をプラネタリキャリアとしてインターナルギアを固定した場合

プラネタリキャリアの回転は、インターナルギアとサンギアの歯数を加えたものと

サンギアの歯数との比で減速回転になるハズです

ZFの8HPは、伝達トルクに応じて数種類がラインアップされ

BMWだとGA8HP45Z、GA8HP70Z、GA8HP90Zなどになり

GA8HP45Zは

6速ATのGA6HP19ZまたはGA6HP26Z等に取って代わるZF開発の8速ATで

6HPと同様にオイル漏れをするかもしれませんが

プラスチック製のオイルパンを採用することで重量を低減し

総減速比は6.04から7.07に拡大され、ギアシフトの快適性や自発性が強化され

エンジン低負荷時のT/Cクラッチの精度が向上し

燃費も-5％ぐらいの効果があるようで

EGS/Electronic Transmission コントロールモジュールは

EWS/Electronic Immobilizerの制御部に統合され盗難対策も強化され

オプションでHIS/Hydraulic Impulse Oil Storage（アキュムレータ）を

組み合わせることで

MAS/Motor Auto Start･Stop（オートスタート/ストップ、アイドリングストップ）が

可能になったと思います

変速については

ATに内蔵する別軸のベーン式オイルポンプの吐出圧を利用して

4つのプラネタリギアセットを2つのブレーキクラッチ（ブレーキ）と

3つのドライブクラッチ（クラッチ）で操作しています

bmwat

1：ブレーキクラッチA
2：ブレーキクラッチB
3：ギアセット1（GS1）
4：ギアセット2（GS2）
5：ギアセット3（GS3）
6：ドライブクラッチE
7：ドライブクラッチC
8：ドライブクラッチD
9：ギアセット4（GS4）

構造は

上図（棒状線図・スティックダイアグラム）のように

GS1とGS2のサンギアは一体構造になり

ブレーキAでトランスミッションケース（ATケース）に固定することができ

GS1のインターナルギアは、ブレーキBでATケースに固定することができ

インプットシャフトとGS2のプラネタリキャリアは

GS4のサンギヤにクラッチCで繋ぐことができ

GS3のプラネタリキャリアは

GS4のプラネタリキャリアとアウトプットシャフトにクラッチDで繋ぐことができ

GS2のインターナルギアとGS3のサンギヤは

GS4のサンギヤにクラッチEで繋ぐことができ

その他

GS1のプラネタリキャリアがGS4のインターナルギアと一体構造で

GS3のインターナルギアは、GS4のサンギヤと一体構造に

なっているかと思います

ギアの歯数は、他のWebによると

GS1・・サンギア S1=48、インターナルギア I1=96
GS2・・サンギア S2=48、インターナルギア I2=96
GS3・・サンギア S3=69、インターナルギア I3=111
GS4・・サンギア S4=23、インターナルギア I4=85

ぐらいのようで

プラネタリキャリアの歯数は、サンギアの歯数＋インターナルギアの歯数になり

例えば

Dレンジ第1速は

クラッチCでインプットシャフトをギアセット4のサンギヤに繋ぎ

GS4のサンギヤが入力になり

ブレーキBでGS1のインターナルギアをATケースに固定し

ブレーキAでGS1のサンギヤをATケースに固定します

これで、GS1のプラネタリキャリアは静止することになり

GS1のプラネタリキャリアとGS4のインターナルギアは一体構造なので

GS4のインターナルギアもATケースに固定されるので

（S4+I4）/ S4 = 108 / 23 = 4.7

ぐらいになるようで

Dレンジ第2速は

Dレンジ第1速の状態からクラッチCをきってクラッチEを繋ぎます

減速として機能し続ける為にGS1は、GS4のインターナルギアを固定し続け

GS4のサンギヤは

GS2が増速（GS2のプラネタリ入力、インター出力、サン固定）

として働くので

インプットシャフトに対して増速され

I2 /（S2+I2）ｘ（S4+I4）/ S4 = (96 / 144) * (108 / 23) = 3.1

ぐらいになるようです

bmwat

また

ZFの8HPも6HPと同様に

EGSが負荷や走行状況、アクセルを踏む際の強さに関するデータを使って

状況に応して10分の1秒（100 ミリ秒）で数段まとめてシフトチェンジする

スキップシフトが可能なハズで

例えば

クラッチDとクラッチEを繋いでブレーキAで固定し、Dレンジ第8速で走行した場合

急加速など数段まとめてシフトダウンが必要と判断されれば

ブレーキAで固定しクラッチEを繋いだままクラッチDをきって、ブレーキBで固定することで

Dレンジ第2速にスキップシフトすることが可能なハズで

最近のZFのATは

MTさえも凌駕するダイナミックなシフトチェンジが可能なハズです

bmwat

GA8HP45ZなどのT/Cは

エンジン特性によって、ZFのNW235TTDやNW235ZDWを採用し

主にTTDはガソリンエンジン用、ZDWはディーゼルエンジン用で

NWはNew converter generation、235は直径

TTDはTurbinen-Torsionsdampfers（タービントーションダンパー）

ZDWはZweidampferwandlers（ツインダンパーコンバーター）を表し

TTD等を採用することで、エンジンのトルク変動によって生ずる

駆動系のねじり振動を吸収・減衰するので

エンジン低負荷時からT/CクラッチでエンジンとATを直結し

コンバータースリップを減らして燃費を改善し

ドライバーの運転操作に対する反応も良くなり、快適性も向上している

かと思います

トーションダンパー

ちなみに

ZFのATは、拡販する為にドイツと米国の自社工場で生産する以外に

自動車メーカーがライセンス生産している場合があります

ZFのAT識別、EWS、変速比最終減速比、T/C、M DCT Drivelogicについては

お時間があれば

t3109　 BMW 美味いもう一杯 （ZFのAT識別）
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201308050000/

t3109　 BMW 純正セキュリティシーケンス （EWSについて）
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201310140000/

t3109　 BMW 変速比最終減速比
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/200811020000/

t3109　 オートマでエンスト（注意喚起） （T/Cについて）
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201405260000/

t3109　 BMW M DCT Drivelogic
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/200806220000/

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