雷克萨斯LC500 10AT混动变速箱

之前小星聊到通用和ZF的横置9AT以及奔驰的纵置9AT。今天我们再来聊聊雷克萨斯后驱豪华轿跑LC500配备的纵置10AT传统动力版本和混合动力版本。随着小星来看看雷克萨斯豪华混动轿跑的技术细节吧。

1. 传统动力10AT内部结构和齿比分布对比

↑雷克萨斯纵置10AT自动变速箱结构图（来自雷克萨斯SAE论文）

雷克萨斯的这款纵置10AT自动变速箱来自爱信精机，由丰田之前广泛采用的横置8AT自动变速箱演化而来。这款变速箱明显就是为了类似LC500的高端后驱车型而设计的。

↑雷克萨斯纵置10AT自动变速箱原理图（来自雷克萨斯SAE论文）

具体来看一下全新雷克萨斯10AT变速箱采用了4个行星齿轮组、6个换挡机构（4个离合器和2个制动器）。左侧是集成锁止离合器的液力耦合器单元。然后包含2组行星齿轮组的前端复合行星齿轮。最后右侧是位于中间和后端的2组行星齿轮组。这种排布方式与后面提到的混动变速箱的布置非常相似。后者采用了前端行星齿轮组成的动力分流装置和后端行星齿轮组成的多级换挡装置的布局。

↑雷克萨斯纵置10AT自动变速箱挡位关系图（来自雷克萨斯SAE论文）

由于挡位多，雷克萨斯10AT保持了较高的齿比密度。且设计了3个超速挡。从而保证高速巡航时候的燃油经济性以及发动机噪音控制。更低的1档齿比则增强的车辆起步的加速性能。我们以雷克萨斯使用的纵置10AT（内部代号AGA0）与丰田采用的横置8AT（内部代号AA80）的挡位分布做一个简单对比。可见8AT的第1档被10AT分成了两个档（第1和2档）来处理。在保证迅猛加速的同时，能够在更低的车速下进行液力耦合器的锁止。然后8AT中的第2至第8档基本在10AT中顺延为第3至第9档。10AT增加了新的超速挡降低车辆高速时的油耗。

↑雷克萨斯纵置10AT/丰田横置8AT挡位分布对比（来自雷克萨斯SAE论文）

2. 混合动力10AT变速箱

雷克萨斯LC500h采用的核心混动技术仍然坚持输入动力分流的类型和额外两组行星齿轮组。不过额外两组行星齿轮组移后至输出轴，并加入了更多离合器与制动装置来组成多级换挡装置Series shift device。得益于多级混动变速箱的应用，LC500h虽然配备V6发动机，却有着优于V8发动机的加速特性。其奥秘就是多级混动变速箱带来的更多挡位适应更多工况。

↑雷克萨斯LC500h混动系统（来自雷克萨斯官网）

其多级混动变速箱内部具体由输入轴Input shaft、发电机Generator、动力分流装置Power split device、动力电机Motor、机油泵Oil Pump和多级换挡装置shift device（液力控制系统Hydraulic control system、多级换挡装置输入轴shiftdevice input和输出轴output）组成。

↑雷克萨斯多级混动变速箱细节（来自SAE论文）

新一代多级混动变速箱L310相较上一代两级混合动力变速箱L110，L310的第3档与L110性能表现类似，覆盖较多工况。但L310变速箱使用第1档和第2档增加了低速时的扭矩输出范围，并用第4档提升了高速时的性能。

↑雷克萨斯多级混动变速箱与上一代混动系统比较（来自SAE论文）

新一代多级混动变速箱，仍然坚持输入动力分流的类型和额外两组行星齿轮组。加入了2组离合器（C1和C2）与2组制动装置（B1和B2）来组成4个实际挡位的控制。并按照驾驶模式最高可在运动模式Sporty driving中模拟出10个挡位（红色曲线，与传统车型中10AT对应）。其模拟挡位和实际挡位的对应关系可见下表。而在温和平顺驾驶mild and smooth driving模式下，如蓝色曲线所示，仍可保持连续可变的速比。

↑雷克萨斯多级混动变速箱可模拟十档切换（来自SAE论文）

↑雷克萨斯多级混动变速箱挡位切换逻辑（来自SAE论文）

综上所述，雷克萨斯秉承丰田集团坚持的输入动力分流Input Split混动技术，针对豪华运动的特性进行改进。其推出的豪华轿跑多级后驱混动变速箱与传统动力配合的纵置10AT变速箱在设计上考虑了兼容。不管是传统车型还是混合动力车型，优异的动力总成都能为LC500这样的高端后驱车型提供满意的驾驶体验。。