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汽车自动变速器构造与维修8双离合自动变速器_图文

高等职业教育汽车类专业教学改革 规划教材
汽车自动变速器 构造与检修
刘春晖 梁玉国 主编
机械工业出版社
CHINA MACHINE PRESS
ISBN 978-7-111-57258-9

目录

前言 模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八 模块九

自动变速器概述 液力变矩器的检修 齿轮变速系统检修 液压控制系统的检修 电子控制系统的检修 自动变速器的检查与试验 平行轴式自动变速器 双离合自动变速器 无级变速器

模块八 双离合自动变速器
项目一 认识双离合自动变速器 项目二 DSG的传动原理及结构 项目三 DSG的电子控制系统 项目四 DSG的液压控制系统

项目一 认识双离合自动变速器
传统的手动变速器使用一台离合器,当换档时驾驶人须踩下离合 器踏板,令不同档位的齿轮作出啮合动作,而动力在换档其间出 现间断,令输出表现有所断续。在电控机械式自动变速器的开发 研究过程中,当离合器分离后,直到离合器重新结合之前,发动 机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行,所以换档过程中 也产生了动力传递中断,车辆必然产生减速度,换档时间长,给 车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。

为了解决这个问题,需要对换档过程进行精确的控制。特别是为了减小换档过 程中的冲击,需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、转矩等方面进 行精确的匹配和控制,但是这并不能从根本上解决问题。其他方法目前均不可 取。为了既可以充分利用电控机械式自动变速器所具有的优点,又可以消除其 中断动力换档的缺点,一种采用双离合器结构的自动变速器就应运而生了,即 双离合器直接换档自动变速器(DCT,Double Clutch Transmission),也叫 直接换挡变速器(DSG,Direct Shift Gearbox)。

双离合器自动变速器是基于手动变速器发展而来 的,并且DSG有别于一般的半自动变速器系统, 它基于手动变速器而不是自动变速器,手动变速 器的结构较自动变速器效率更高,而DSG除了拥 有手动变速器的灵活及自动变速器的舒适外,它 更能提供无间断的动力输出,这完全有别于两台 自动控制的离合器。

1.DCT的发展历程
DCT发明于1940年,但因技术的限制,未能投入 批量生产。1985年,奥迪将双离合器技术应用于 赛车场上,双离合器技术使奥迪赛车驰骋于当时 的各大越野赛场,获得多项赛事的胜利。图8-1所 示就是双离合器直接换档自动变速器。

图8-1 双离合直接换档自动变速器
1—P档锁拉杆 2—ATF油滤清器 3—ATF油散热器 4—扭矩输入花键轴 5—油底壳 6—线束连接插头20孔
7—ATF油泵

美国博格华纳公司(Borg Warner)致力于DCT 产品的开发研究,通过使用新的电子液压元件使 其实用性更强。2002年,DCT应用在德国大众高 尔夫R32和奥迪TT V6上。2003年,其相继推广 到高尔夫等其他车型上。2004年,DCT在德国大 众途安(Touran)车型上首次与电控柴油发动机 匹配。

三菱汽车在2007年秋季,将美国博格华纳公司制造的双离合器, 应用于6速手自一体自动变速器(AMT)上,与德国大众采用的 DCT技术为同一制造厂商。大众是将两个离合器分为内周和外 周来配置,而三菱则将直径相同的离合器以前后并列方式配置。 由于配置车辆的转矩较大,而且将来还要用于柴油发动机,采用 并列配置方式更便于散热。

2009年9月,标致汽车公司在法兰克福汽车展 上推出最新的6速双离合器自动变速器,该款 变速器被装备在标致的首款SUV 4007上。 2010年,搭载Powershift双离合器变速器的 两厢运动版福克斯已进入市场。

2.DSG变速器的特点
普通6档DSG变速器采用了两个湿式离合器实现6 个前进档位,新一代7档DSG变速器采用了两个 干式离合器实现7个前进档位的传统齿轮变速器作 为动力的传送部件,这是目前世界上较先进的、 具有革命性的自动变速器。

1)DSG变速器没有液力变矩器,也没有离合 器踏板。由液压控制的湿式双离合器系统代 替了液力变矩器,其中的离合器1负责控制奇 数档齿轮和倒档齿轮,离合器2负责控制偶数 档齿轮,实际上可以说这是由两个平行的变 速器配合组成的一个变速器。

2)DSG变速器在传动过程中的能耗损失非常有限,大大提高了 车辆的燃油经济性。
3)DSG变速器的反应非常灵敏,具有很好的驾驶乐趣。
4)车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉,使车辆的加速更 加强劲、圆滑。百公里加速时间比传统手动变速器还短。

5)DSG变速器的动力传送部件是一台三轴式6前进档位的传统 齿轮变速器,增加了速比的分配,它的多片湿式双离合器是由电 子液压控制系统来操控的。
6)双离合器的使用可以使变速器同时有两个档位啮合,使换档 操作更加快捷。DSG变速器也有手动和自动两种控制模式,除 了变速杆可以控制外,转向盘上还配备有手动控制的换档按钮, 在行驶中,两种控制模式之间可以随时切换。

7)选用手动模式时,如果不做升档操作,即使将 加速踏板踩到底,DSG变速器也不会升档。
8)换档逻辑控制可以根据驾驶人的意愿进行换档 控制,在手动控制模式下,可以跳跃降档。

9)如图8-2所示,DSG变速器有一个由两组 离合器片集合而成的双离合器装置,同时有 一个由实心输入轴1及其外部滑套着空心输入 轴2组合而成的双传动轴机构,并由电子及液 压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。

3.档位模式
变速杆的操作方式和自动变速器的变速杆一样,DSG变速器也 提供Tiptronic档位模式,如图8-2所示。
P(驻车):必须在点火开关已打开且已踏下制动踏板的情况下, 才能将变速杆从该位置移出。另外还需要按下变速杆上的锁止按 钮。
R(倒档):要想挂入该档,必须按下锁止按钮。

N(空档):在这个位置时,变速器在空转。如果变速杆较长时 间处于这个位置,那么要脱离这个位置时,必须再次踏下制动踏 板。
D(驱动):变速杆在这个位置时,会自动选择前进档。“+” 和“-”可在右侧变速杆通道中及通过转向盘开关来执行。
S(运动):控制单元内存储着运动特性曲线,该档位会根据该 曲线自动选择。

图8-2 换档杆外形及档位情况

项目二 DSG的传动原理及结构
新一代DSG变速器采用了2个离合器和6个前 进挡的传统齿轮变速器作为动力的传送部件, 这是目前世界上较先进的自动变速器,它没 有变矩器,也没有离合器踏板。由液压控制 的湿式双离合器系统代替了变矩器。

以一汽大众公司的02E双离合器自动变速器为 例,介绍其主要结构特点和工作原理。02E双 离合器自动变速器的外形如图8-3所示,其内 部结构如图8-4所示。

图8-4 02E双离合器自动变速器的内部结构

1.双离合器自动变速器传动原理
(1)DCT的换挡过程 DCT有两套离合器用于动 力换档和起步。每套离合器与变速器的一根输入 轴相连,构成两路动力传递:一路用于1档、3档、 5档奇数档齿轮的传动,与离合器K1连接,另一 路用于2档、4档、6档偶数档齿轮的传动,与离 合器K2连接。两套离合器互相嵌套在一起。

离合器K1接变速器实心输入轴1,离合器K2接空 心输入轴2,两个轴同心,如图8-5所示。变速器 一根轴处于工作状态时变速器的另一根轴空转。 换档时先在无负荷的一套装置上预选档位,要实 现换档则将原来传递动力的离合器分离,而将另 一套离合器结合,从而把动力传递给与该离合器 相连的轴上。

图8-5 齿轮变速机构

(2)DCT的特点 DCT的优点在于换档快, 从而可获得更高的加速度。同时传动效率高, 装备DCT的汽车的耗油量比装备其他自动变 速器的低,甚至比装备手动变速器的同种车 型还要低。

这两个多片式离合器浸在DCT机油中工作,电控单元根据将要 挂入的档位来进行调节多片式离合器K1或多片式离合器K2结合 或者松开。多片式离合器K1驱动输入轴1,输入轴1安装了1档、 3档、5档和倒档的主动齿轮,多片式离合器K2驱动输入轴2,输 入轴2安装了2档、4档、6档的主动齿轮。输入轴1和输入轴2安 装了与其相对应的输出轴以及各档位的从动齿轮。两输出轴与差 速器齿轮相啮合,输出动力。传动简图如图8-6所示。

图8-6 传动简图

2.双离合自动变速器机械传动机构的结 构
双离合自动变速器机械传动机构主要由双质 量飞轮、两个多片离合器、输入轴及齿轮、 输出轴及齿轮等组成。

(1)双质量飞轮 双质量飞轮的结构如图8-7所示, 由于在DSG中没有使用液力变矩器等可以吸收系 统振动的元件,所以需要采用扭转减振器来吸收 系统的扭转振动,采用这种带有双质量飞轮式的 扭转减振器,可以非常有效地的控制汽车动力传 动系的扭转振动及噪声,提高整车的舒适性。

图8-7 双质量飞轮

图8-8 飞轮与离合器的连接

(2)多片式离合器 离合器采用湿式多片离合器, 其内部组成结构如图8-9所示。离合器的外花键毂 与双质量飞轮的内花键相连,两个离合器的外片 支架与离合器的花键毂相连,内片支架与输入轴1 和输入轴2相连,当离合器接合时,便可将发动机 的动力传递给变速器输入轴。

1)多片式离合器K1的工作过程。如图8-10所示,K1是外离合器,离合器外片 支架与离合器外花键毂连接,内片支架与输入轴1连接,分别用于连接发动机 和输入轴1,可将转矩传递到与输入轴1相连的1、3、5挡和倒挡齿轮。当液压 油进入离合器的压力腔时,离合器的活塞1沿轴向移动,使离合器片组压在一 起,发动机转矩便可传给输入轴1,并且带动1、3、5挡和倒挡齿轮,当压力 腔没有压力油时,由膜片弹簧将活塞推回到离合器分离位置,使离合器分离。

图8-10 多片离合器K1

2)多片式离合器K2工作过程。如图8-11所示,K2是内离合器,离合器外片支 架与离合器K1外片支架相连,离合器内片支架与输入轴2连接,分别用于连接 发动机和输入轴2,可将转矩传递到与输入轴2相连的2、4、6挡齿轮。当液压 油进入到离合器的工作缸时,离合器的活塞1沿轴向移动,使离合器片组压在 一起,发动机转矩便可传给输入轴2,并且带动2、4、6挡齿轮,当压力腔没 有压力油时,由螺旋复位弹簧将活塞推回到离合器分离位置,使离合器分离。

图8-11 离合器K2工作过程

(3)输入轴 发动机转矩经多片式离合器K1或K2内片支架继续 传递到输入轴,如图8-12所示。由图可以看出,输入轴2安装在 输入轴1之前,输入轴2被加工成空心,它通过花键与多片式离 合器K2连接在一起,输入轴2上有用于6档、4档、2档的斜齿齿 轮,6档和4档使用同一个齿轮。该轴的2档齿轮旁装有一个靶轮, 与转速传感器配对使用,目的是用于检测输入轴2的转速,如图 8-13所示。

图8-12 输入轴

图8-13 输入轴2与离合器的连接

(4)输出轴 在DCT变速器中,与两个输入 轴对应的还有两个输出轴。输出轴1上有1档、 2档、3档、4档从动齿轮和输出齿轮,有两套 同步器,一套用于1档、3档,一套用于2档、 4档,输出轴输出齿轮与差速器中的主减速器 齿轮啮合,如8-15所示。

图8-15 输出轴1

图8-16 输出轴2

(5)倒档齿轮轴 倒档齿轮轴改变了输出轴2 的旋转方向,也就是改变了差速器主减速齿 轮的旋转方向,从而实现倒车。倒档齿轮轴 有两个齿轮,一个与输出轴1上的1档/倒档共 用齿轮啮合,另一个与输出轴2上的倒档滑动 齿轮相啮合,如图8-17所示。

(6)差速器 两个输出轴输出齿轮将转矩传 递到差速器的输入齿轮上,输出轴上的齿轮 带动差速器上的大齿轮,起主减速器的作用。 差速器将转矩经传动半轴传递到车轮,如图 8-18所示。

图8-18 差速器

(7)换挡机构 换挡杆外形如图8-2所示,内 部结构如图8-19所示。

1)换挡杆传感器控制单元J587。换挡杆固定 架内的霍尔传感器探测换挡杆位置,并通过 CAN总线将这些位置传输给换挡杆传感器控 制单元J587,并通过此信号来控制换挡杆锁 电磁阀工作

2)换挡杆锁电磁阀N110。电磁阀用于将换挡杆保持在P 和N位,电磁阀由传感器控制单元J587控制工作。
3)换挡杆“P”位置锁止开关F319。如果换挡杆位于位 置P,换挡杆“P”位置锁止开关F319则向控制单元J587 发送一个信号,J587利用这个信号控制点火钥匙是否允 许拔出点火开关。

4)换挡杆锁止在位置P时的工作情况。当换挡杆在P位时,锁销 插在P位锁销孔内,从而将换挡杆锁止在P位,可避免换挡杆被 随意移动到其他位置,如图8-20a所示。此时如果想移动换挡杆 至其他位置,需打开了点火开关,踩下了制动踏板,并按下换挡 杆上的锁止按钮,传感器控制单元J587将向电磁阀N110供电, 将锁销从锁销孔中拔出,换挡杆便可移动,如图8-20b所示

5)换挡杆锁止在位置N时的工作情况。如果 换挡杆位于N位置的时间超过2s,控制单元将 向电磁阀供电,将锁销插入N位锁孔内,如图 8-21所示。换挡杆无法在无意间移动到其他 位置,踩下制动踏板时锁销便会自动松开。

图8-21 换档杆在N位置锁止与解锁

6)应急开锁。如果出现故障使换挡杆锁电磁 阀N110供电中断,则将导致换挡杆无法移动, 因为此时换挡杆锁保持启用状态。在紧急情 况下,将一个较薄的物体压入锁销内,即可 松开换挡杆锁,如图8-22所示。

图8-22 应急开锁

(8)点火钥匙防拔出锁 点火钥匙防拔出锁可以防止驻 车锁未锁止时,点火钥匙转到拔出位置。该锁采用电控机 械原理,由转向柱控制单元J527控制。当换挡杆位于P位 置,点火开关已关闭。换挡杆位置开关F319打开,J527 探测到此信号,则停止向电磁阀N376供电,电磁阀内的 弹簧将锁销推到开锁位置,如图8-23所示。点火开关打开, F319闭合,控制单元J527向电磁阀N376供电。电磁阀克 服弹簧力将锁销推到锁止位置,此时锁销可以防止点火钥 匙转回和拔下,如图8-24所示。

图8-23 点火钥匙防拔出锁开锁工作原理

图8-24 点火钥匙防拔出锁锁止工作原理

图8-26 驻车锁机构

驻车锁锁止,变速杆推至P位,拉索带动锥体滑 阀轴向运动,卡入驻车棘轮中,将输出轴锁住。 驻车锁松开,变速杆退出P位,拉索带动锥体滑 阀轴向运动,退出驻车棘轮中,弹簧弹力起作用, 使止动爪高高抬起,从而使止动爪从驻车锁齿轮 的齿豁中退出,如图8-26所示。

3.各档位动力传递路线
(1)一挡动力的传递路线 一挡动力的传递路线 如图8-27所示。发动机动力经离合器K1→输入轴 1→输入轴1上的一、倒挡齿轮→输出轴1上的一 挡齿轮→一、三挡同步器→输出轴1→输出轴1上 的输出齿轮→差速器。

图8-27 一档动力传递路线

(2)二挡动力的传递路线 二挡动力的传递 路线如图8-28所示。发动机动力经离合器 K2→输入轴2→输入轴2上的二挡齿轮→输出 轴1上的二档齿轮→二、四档同步器→输出轴 1→输出轴1上的输出齿轮→差速器。

图8-28 二档动力传递路线

(3)三挡动力的传递路线 三挡动力的传递 路线如图8-29所示。发动机动力经离合器 K1→输入轴1→输入轴1上的三挡齿轮→输出 轴1上的三挡齿轮→一、三挡同步器→输出轴 1→输出轴1上的输出齿轮→差速器。

图8-29 三档动力传递路线

(4)四挡动力的传递路线 四挡动力的传递 路线如图8-30所示。发动机动力经离合器 K2→输入轴2→输入轴2上的四、六挡齿轮→ 输出轴1上的四挡齿轮→二、四挡同步器→输 出轴1→输出轴1上的输出齿轮→差速器。

图8-30 四档动力传递路线

(5)五挡动力的传递路线 五挡动力的传递 路线如图8-31所示。发动机动力经离合器 K1→输入轴1→输入轴1上的五挡齿轮→输出 轴2上的五挡齿轮→五挡同步器→输出轴2→ 输出轴2上的输出齿轮→差速器。

图8-31 五档动力传递路线

(6)六挡动力的传递路线 六挡动力的传递 路线如图8-32所示。发动机动力经离合器 K2→输入轴2→输入轴2上的四、六挡齿轮→ 输出轴2上的六挡齿轮→四、门档拨叉→输出 轴2→输出轴2上的输出齿轮→差速器。

图8-32 六档动力传递路线

(7)倒挡动力的传递路线 倒挡动力的传递路线 如图8-33所示。发动机动力经离合器K1→输入轴 1→输入轴1上的一、倒挡齿轮→倒挡轴上的倒挡 齿轮1→倒挡轴→倒挡轴上的倒挡齿轮2→输出轴 2上的倒档齿轮→六、倒挡同步器→输出轴2→输 出轴上的输出齿轮→差速器。

图8-33 倒档动力传递路线

(8)P挡 换挡杆移动到P位置时,驻车锁结 合,制动爪卡入驻车锁止齿轮的轮齿内。驻 车锁结构如图8-34所示。

图8-34 驻车锁结构

如果驻车锁接合,止动爪卡入驻车锁止齿轮的一 个齿内,弹簧1拉紧,锁止弹簧卡入连杆内并使止 动爪保持不动,如果车辆开始移动,就会通过松 开弹簧1将止动爪推到驻车锁止齿轮上的下一个空 隙处。换挡杆移出P位置时,驻车锁松开。滑板 向右后侧退回到其初始位置,弹簧2将止动爪从驻 车锁止齿轮的空隙中推出。

项目三 DSG的电子控制系统
电子控制系统的组成如图8-35所示,主要由 输入装置(传感器和开关信号)、电子控制 单元和执行机构组成。

图8-35 电子控制系统组成

1.输入装置
输入装置主要包括各种传感器和开关信号。
(1)变速器输入转速传感器G182 该传感器用于计算变 速器输入轴转速信号,电子控制单元通过此信号并根据变 速器输入轴1和输入轴2转速传感器G501和G502的信号计 算出多片离合器K1和K2滑转率,控制单元可以借助离合 器滑转率数据更精确地控制离合器的分离和接合

(2)输入轴1转速传感器G501和输入轴2转速传感器G502 两 传感器分别用于计算输入轴1和输入轴2的转速信号,电子控制 单元可通过此信号确定多片离合器K1和K2的输出转速,并根据 变速器输入转速信号计算出离合器K1和K2的滑转率,根据滑转 率电子控制单元可识别离合器的接合和分离的状况,可对其实现 精确控制。另外,控制单元可根据此信号和变速器输出转速信号 判定是否已挂入正确挡位。

(3)变速器输出轴传感器G195和G196 两传感 器都装在机械电子装置上,与控制单元始终连接 在一起,用来检测输出轴的转速,根据此信号, 控制单元可以识别车速和行驶方向。两个传感器 错开方式安装在一个壳体内,由一个信号转子驱 动,如果改变行驶方向,信号以相反顺序到达控 制单元。

(4)液压压力传感器G193和G194 两传感 器分别用于检测多片离合器K1和K2的液压压 力,电子控制单元可通过此信号得知K1和K2 处的液压压力,以实现对离合器K1和K2压力 的精确调节。

(5)多片离合器油温度传感器G509 该传感 器装在变速器输入转速传感器G182的壳体里, 用于快速精确检测离合器出口处的自动变速 器油的温度,其工作温度范围为-55~+180℃。 电子控制单元通过此信号进行调节离合器冷 却油的流量并采取其他措施来保护变速器。

(6)齿轮油温度传感器G93和控制单元温度传感 器G510 两个传感器的信号用于检测机械电子单 元的温度。此外,这些传感器信号还用于起动暖 机程序。两个传感器彼此检查是否存在故障。两 个传感器直接测量处于危险状态的组件的温度。 这样可以及时采取措施降低油温,以避免机械电 子单元过热。

(7)换挡执行机构行程传感器G487、G488、 G489和G490 4个传感器用于检测换挡执行机构 所处的挡位,控制单元根据准确的位置将压力油 输送给换挡执行机构,以进行换挡。如果某一行 程传感器无法发送信号,受影响的变速器部分将 从整个系统中脱开。在受影响的变速器部分中无 法挂入相应挡位。

2.电子控制单元
电子控制单元与电动液压控制单元集成在一起, 装在变速器内部,并浸在变速器油中,是变速器 控制的核心,所有的传感器信号和来自其他控制 单元的信号都由电子控制单元接收并进行监控。

电子控制单元具有以下功能: 1)能够根据需求情况调整液压系统压力。 2)精确控制双离合器的压力和流量。 3)对离合器进行冷却控制。 4)根据传感器信号进行换挡点选择。 5)和其他控制单元进行信息交换。 6)激活应急模式。 7)进行故障自诊断。

8)同时可根据发动机转矩、离合器控制压力、离 合器温度等信号对离合器进行过载保护和安全切 断。
9)电子控制单元会不断检测离合器控制和离合器 输出转矩之间出现的轻微打滑,对离合器进行匹 配控制。

3.执行元件
电子控制装置里的执行元件主要是各种电磁阀,执行元件里的电 磁阀可分为占空比电磁阀和开/关电磁阀两类。
(1)调压阀N217(主压力阀) 该阀位于机械电子单元的电液 控制单元内,是一个占空比电磁阀,其作用是用来调节机械电子 液压系统内压力。计算主压力时最重要的因素是离合器实际压力, 该压力取决于发动机转矩。发动机温度和发动机转速信号用于校 正主压力。控制单元不断调整主压力,以满足当前工作条件要求

(2)离合器调压阀N215、N216 两个阀也都是 占空比电磁阀,用于产生控制多片离合器的压力。 调压阀N215控制多片离合器K1的压力,调压阀 N216控制多片离合器K2压力。离合器压力计算的 基础是当前发动机转矩。控制单元根据多片离合 器摩擦力的变化调节离合器压力。

(3)冷却油流量调节阀N218 该阀位于电液 控制单元内,该阀是一个占空比电磁阀,它 通过一个液压滑阀控制冷却油流量。控制单 元使用多片离合器油温度传感器G509的信号 来对其进行控制。

(4)换挡电磁阀N88、N89、N90和N91 这4个电磁阀都位于 机械电子单元的电液控制单元内,它们是开关型电磁阀,电磁阀 通过多路转换器滑阀控制至所有换挡执行机构的油压,不通电时 电磁阀处于闭合位置,压力油无法到达换挡执行机构。其中电磁 阀N88控制一挡和五挡的换挡油压,电磁阀N89控制三挡和空挡 的换挡油压,电磁阀N90控制二挡和六挡的换挡油压,电磁阀 N91控制四挡和倒车挡的换挡油压。

(5)多路转换控制阀N92 该阀位于机械电 子单元的电液控制单元内,该电磁阀也是开 关型电磁阀,用于控制液压控制单元内的多 路转换器。电磁阀接通,可以选择二、四、 六挡。电磁阀断开,可以选择一、三、五挡 和倒挡。

(6)调压阀N233和N371 调压阀N233和 N371位于机械电子单元的液压模块内,它们 是占空比电磁阀。用控制机械电子单元阀箱 内的安全滑阀。当变速器部分出现与安全有 关的故障时,安全滑阀使该部分内的液压压 力与系统隔开。

项目四 DSG的液压控制系统
液压控制系统以自动变速器油(ATF)为介质, 主要的功用是根据需求调整液压系统压力,并对 双离合器和换挡调节器进行控制,对离合器冷却 控制,为整个齿轮机构提供可靠的冷却和润滑。 整个液压控制系统的组成如图8-36所示,主要由 变速器油、供油装置、冷却装置、过滤装置、电 液控制装置和油路组成。

图8-36 液压控制系统组成

1.变速器油
变速器油是变速器中的传力介质,用于驱动 离合器和换挡执行元件工作,并承担着润滑 和冷却整个系统的重要作用。作为变速器油, 必须满足下面要求:

1)确保离合器的调节和液压控制。 2)整个温度范围内黏度稳定。 3)以抵抗高的机械压力,能承受高机械负荷。 4)不起泡沫。

2.供油装置
油泵是供油装置的主要部件,油泵的作用是为整个系统提供压力 油,该变速器采用的是月牙形内啮合齿轮泵,其结构和工作原理 如图8-37所示。油泵由油泵轴驱动,油泵轴位于输入轴1和输入 轴2的内部,由发动机飞轮驱动,以发动机转速运转,其最大输 出量100L/min,最大供油压力为20MPa。

3.冷却装置
变速器油冷却装置安装在发动机冷却系统里, 由发动机冷却液进行冷却,可将油温冷却到 135℃以下,以保证变速器正常工作。

4.电动液压控制单元
电动液压控制单元如图8-38所示,其上装有电磁 阀、压力调节阀、各种液压滑阀、多路转换阀、 卸压阀和印刷电路板等,主要作用是通过压力调 节阀和换挡滑阀来控制两个离合器和挡位调节器 中自动变速器油的流量和压力,以实现平稳换挡。

图8-38 电动液压单元的结构

5.液压控制系统工作原理
控制系统中的油路如图8-39所示。油泵经吸滤器从油底壳 中吸入机油,并将机油加压后输送到主压力滑阀,主压力 滑阀下有一油道,机油通过该油道回流至油泵吸油侧。主 压力滑阀由压力调节阀N117控制,用于调节变速器系统 液压油的工作压力。

经主压力滑阀的油路分为两条,一条将机油 送到机油冷却器,再经滤清器流回油底壳, 另一条将机油送至离合器冷却机油滑阀,对 离合器进行冷却。

经调节后的工作油压直接被送往安全阀,并经安全阀送至离合器 阀和换挡电磁阀,进行离合器控制和换挡控制。当离合器的实际 工作压力超过规定值时,安全阀就会切断离合器的工作油路,使 其迅速脱开,以保护离合器。送至换挡电磁阀的液压油再经过多 路转换器来控制换挡调节器的工作状况,以实现挡位的切换,多 路转换器由多路转换阀N92进行控制。

6.离合器工作控制
离合器工作控制包括离合器的接合/分离控制、 离合器压力控制、离合器过载保护控制和离 合器安全切断控制,离合器控制油路如图840所示。

离合器的接合/分离和压力控制主要通过离合器压力调节阀进行 控制,离合器压力调节阀可以调节通往离合器液压油的压力和流 量,从而控制其接合/分离及接合程度。
离合器安全切断控制主要由安全滑阀和安全阀进行控制,当液压 压力传感器和温度传感器检测到压力和温度高于规定值时,控制 单元通过控制安全阀来控制安全滑阀,切断通往离合器的液压油 通路,以保护变速器。

离合器过载保护是控制单元通过检测离合器 的滑转率、传递的转矩和变速器的油温等信 号,一旦发现离合器过载,控制单元便控制 减小发动机的输出转矩,同时通过增加对离 合器的冷却以对离合器进行保护。

7.离合器冷却润滑控制
离合器内部的机械摩擦会导致离合器温度上升,为防止离合器过热,必须对其 进行冷却,液压控制系统设有单独的离合器冷却油路,如图8-41所示。冷却油 路由离合器冷却油调节阀N218及离合器冷却油滑阀进行控制。控制单元根据 多片离合器油温传感器G509测得的油温来控制离合器冷却油调节阀N218来提 高或降低离合器冷却油滑阀处的油压,冷却油滑阀再根据油压打开或关闭至多 片离合器的油道。冷却油最大流量为20L/min,冷却油最大压力为200kPa。

图8-41 离合器冷却润滑控制油路

8.换挡机构控制
与手动变速器一样,DSG变速器挡位变换也是通过拨叉 来实现,一个拨叉控制两个挡位,但与手动变速器的操作 方式不同,拨叉的动作是通过液压方式驱动,液压通过驱 动换挡调节器来驱动拨叉动作换入相应的档位,其结构和 工作原理如图8-42所示。

换挡时控制单元将压力油引入换档调节器的一侧, 而另一侧无压力,换挡拨叉在压力的作用下移动 到无压力侧,从而挂上相应的挡位,一旦挂对挡 位,通过换挡齿轮的倒角和换挡拨叉的锁止机构 将挡位保持在该位置。每个拨叉上都有拨叉位置 传感器,用于识别换挡拨叉的准确位置。

图8-42 换挡执行机构的结构




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