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汽車(chē)自動(dòng)變速傳動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 1 第5章雙離合器自動(dòng)變速系統(tǒng) 2 3 DSG DirectShiftGearbox DCT DualClutchTransmissions 1 DCT傳動(dòng)原理與結(jié)構(gòu) 雙離合器自動(dòng)變速器簡(jiǎn)稱 DSG 或者 DCT 4 基本原理相當(dāng)于采用兩套變速器和兩個(gè)離合器 一個(gè)變速器處于工作狀態(tài)時(shí)另一變速器空轉(zhuǎn) 通過(guò)兩個(gè)離合器的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)兩變速器交替進(jìn)入工作狀態(tài) 可在動(dòng)力切斷時(shí)間很短的情況下完成換擋 1 1基本結(jié)構(gòu) 裝置在一起的兩個(gè)離合器 定軸式齒輪機(jī)構(gòu) 5 四個(gè)換檔同步器分別控制各檔結(jié)合分離 離合器C1與1 3 5檔 奇數(shù)檔 相連 離合器C2與2 4 6檔 偶數(shù)檔 及R檔相連 當(dāng)車(chē)輛在奇數(shù)檔位行駛時(shí) 可預(yù)先掛好偶數(shù)檔 離合器C1和離合器C2交替進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)實(shí)現(xiàn)各檔間的變換 6 7 按照中間軸個(gè)數(shù)及其布置方式進(jìn)行分類 DCT可分為單中間軸DCT和雙中間軸DCT 雙中間軸DCT的軸向尺寸更為緊湊 應(yīng)用范圍最廣 1 2DCT主要型式 雙中間軸式DCT 8 齒輪軸系布置方式 三軸式 兩軸式 9 濕式多片式DCT 干式單片式DCT 按照采用的離合器形式 DCT通常分為濕式多片雙離合器和干式單片雙離合器兩種結(jié)構(gòu)型式 1 2DCT主要型式 10 雙離合器技術(shù)主要由BorgWarner 濕式 和LuK 干式 掌握 11 大眾公司DCT結(jié)構(gòu) 濕式離合器三軸式結(jié)構(gòu)液壓控制前驅(qū) 12 13 平行軸齒輪 濕式多片離合器 14 液壓閥組 電控單元 15 ON OFF SequencingSolenoid SequencingValve ON OFF SafetySolenoid 1 PWM ActuatorSolenoid 1 PWM ActuatorSolenoid 2 VBS LubeRegulatorSolenoid SafetyValve 1 SafetyValve 2 PWM ActuatorSolenoid 4 ClutchSolenoidSub Assembly Over PressureReliefValve VFS ClutchControlSolenoid OuterClutch VFS ClutchControlSolenoid InnerClutch LinePressureRegulatorValve LubePressureRegulatorValve ValveBodyCasting ValveBodyGasket SeparatorPlate VFSFilterGasket 液壓控制單元 16 7速DSG干式雙離合器 國(guó)內(nèi)車(chē)型裝備的DCT DQ250 6速濕式 DQ200 7速干式 17 7 speedDSG 18 6速DSG濕式雙離合器 19 ZF最新型的DCT50雙離合器7速自動(dòng)變速器最大轉(zhuǎn)矩500N m最高轉(zhuǎn)速9000轉(zhuǎn) ZF公司DCT結(jié)構(gòu) 濕式離合器二軸式結(jié)構(gòu)液壓控制后驅(qū) 20 福特正在研究新型Getrag Ford變速器Powershift系統(tǒng)MPS6 準(zhǔn)備用于將來(lái)的車(chē)型上 FORD公司DCT結(jié)構(gòu) 濕式離合器三軸式結(jié)構(gòu)液壓控制前驅(qū) 21 22 GETRAG DryDualClutch 23 Luk公司DCT結(jié)構(gòu) 干式或濕式離合器二軸式結(jié)構(gòu)電動(dòng)液壓控制前驅(qū) 24 25 26 保時(shí)捷7速PDK雙離合變速器 27 PDK雙離合器 28 奧迪S tronic7速雙離合變速器 29 30 三菱扶桑 MITSUBISHIFUSO M038S6六速雙離合變速器 31 32 33 34 35 DCT的控制系統(tǒng)基本組成 1 3DCT控制系統(tǒng)組成與原理 36 1號(hào)離合器壓力傳感器2號(hào)離合器壓力傳感器機(jī)油溫度傳感器ECU溫度傳感器減振器速度傳感器1號(hào)輸入軸速度傳感器2號(hào)輸入軸速度傳感器1號(hào)換擋撥叉位置傳感器2號(hào)換擋撥叉位置傳感器3號(hào)換擋撥叉位置傳感器4號(hào)換擋撥叉位置傳感器 電子控制部件 1 系統(tǒng)傳感器 換擋位置信息驅(qū)動(dòng)模式信息踏板開(kāi)關(guān)信息制動(dòng)開(kāi)關(guān)信息發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩信息發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息車(chē)速信息點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信息 CAN信息 37 2 執(zhí)行器部件 1號(hào)離合器換擋壓力電磁閥2號(hào)離合器換擋壓力電磁閥離合器壓力切斷電磁閥2號(hào)離合器 換擋切換電磁閥1號(hào)換擋選擇電磁閥2號(hào)換擋選擇電磁閥換擋 冷卻切換電磁閥離合器冷卻電磁閥離合器信息擋位信息發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)模式信息 38 DCT系統(tǒng)控制原理 39 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 1940年德國(guó)Darmstadt大學(xué)教授Franke第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器 DCT 專利 曾經(jīng)在載貨車(chē)上試驗(yàn)過(guò) 但沒(méi)有投入批量生產(chǎn) 隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專用于賽車(chē)的雙離合變速器 PDK 然而未能成功將DCT技術(shù)投入批量生產(chǎn) 40 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 20世紀(jì)90年代末期 大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個(gè)適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車(chē)型的濕式雙離合變速器 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 41 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 博格華納為雙離合自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)的DualTronic雙離合自動(dòng)變速濕式離合器和控制系統(tǒng)于2003年批量生產(chǎn)配套于大眾奧迪革新產(chǎn)品DSG 博格華納因其產(chǎn)品創(chuàng)新和加工精細(xì)而贏得了2005年度北美供應(yīng)商超級(jí)大獎(jiǎng) 隨著DSG產(chǎn)品系列進(jìn)入第三年的批量化生產(chǎn) 大眾公司繼續(xù)推廣該技術(shù)的應(yīng)用 在2006年 DSG產(chǎn)品系列將為至少10款汽油和柴油車(chē)型配套 包括大眾高爾夫 大眾寶來(lái) 大眾捷達(dá) 大眾途安 大眾帕薩特 奧迪A3 奧迪TT等 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 42 2003年 奧迪公司將最新一代DCT變速器裝在3 2L的奧迪TT和高爾夫R32上 開(kāi)創(chuàng)了DCT變速器技術(shù)的又一個(gè)新的里程碑 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 43 2008年配備LuK干式雙離合器的7擋DSG變速箱在德國(guó)大眾汽車(chē)公司進(jìn)入量產(chǎn) 并已經(jīng)成功應(yīng)用于Sagitar等車(chē)型 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 44 福特將PowerShift變速箱引入北美市場(chǎng) 北美版嘉年華配備了PowerShift六前速干式雙離合器變速箱 除此之外 新一代福特?？怂?蒙迪歐 S MAX Galaxy和Kuga都可以選擇PowerShift雙離合器變速箱 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 2 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 45 2004年大眾6檔濕式雙離合器變速器投入市場(chǎng) 雙離合器車(chē)型漸成市場(chǎng)主流 奧迪TT A3 大眾途安 尚酷 速騰 邁騰 高爾夫 已經(jīng)或?qū)⒁b備DCT的車(chē)型如下 寶馬MDKG 三菱TwinClutchSST 福特福克斯powershift 沃爾沃S40 保時(shí)捷PDK 46 2 DCT國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況 2 2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 菲亞特動(dòng)力科技計(jì)劃在中國(guó)與歐洲市場(chǎng)同步推出C635DDCT 干式 華晨集團(tuán)與上汽汽車(chē)變速器有限公司合作開(kāi)發(fā)DCT 國(guó)內(nèi)863項(xiàng)目 青山 干式 杭維柯 吉利 濕式 博格華納 中發(fā)聯(lián)DCT控制模塊大連合資廠年產(chǎn)能目標(biāo)50萬(wàn)套 中發(fā)聯(lián) 一汽 上汽 東風(fēng) 長(zhǎng)安 奇瑞 華晨 江淮 長(zhǎng)豐 吉利 廣汽 中順 長(zhǎng)城 47 江淮汽車(chē) 2007年轎車(chē)雙離合器自動(dòng)變速器技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目作為 十一五 863計(jì)劃重大項(xiàng)目 吉利汽車(chē) 由浙江吉利控股集團(tuán)有限公司 杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司和重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司承擔(dān) 江淮汽車(chē)的6速濕式雙離合器項(xiàng)目于2009年已經(jīng)列入安徽省自主創(chuàng)新重大項(xiàng)目并獲支持 是江淮汽車(chē)重大戰(zhàn)略性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目 吉利汽車(chē)在2009年自主開(kāi)發(fā)了雙離合器自動(dòng)變速器樣機(jī) 但是距離裝車(chē)和產(chǎn)業(yè)化還有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間 重慶青山工業(yè)公司 重慶青山工業(yè)公司已經(jīng)完成了AMT產(chǎn)業(yè)化 為DCT的開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)保障 目前正致力于雙離合器自動(dòng)變速器產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā) 將有望在未來(lái)幾年內(nèi)年實(shí)現(xiàn)DCT的批量生產(chǎn) 2 2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 48 3 DCT主要性能特點(diǎn) 由于DCT既繼承了手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 安裝空間緊湊 重量輕 傳動(dòng)效率高 制造成本低等優(yōu)點(diǎn) 又融合了AT動(dòng)力不中斷 換擋迅速平穩(wěn)的良好特性 很快便成為了業(yè)界研究開(kāi)發(fā)的新熱點(diǎn) 與目前汽車(chē)市場(chǎng)上已有的自動(dòng)變速器相比 DCT具有下列優(yōu)點(diǎn) DCT汽車(chē)的操縱和傳統(tǒng)的AT汽車(chē)一致 但其燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于AT汽車(chē) 因DCT硬件與手動(dòng)變速器類似 在許多方面可以借鑒MT的技術(shù)經(jīng)驗(yàn) 其開(kāi)發(fā)與制造成本低于傳統(tǒng)AT 國(guó)內(nèi)手動(dòng)變速器 MT 技術(shù)成熟 利用國(guó)內(nèi)已有的MT技術(shù)條件 可加快DCT產(chǎn)品開(kāi)發(fā) DCT總體優(yōu)點(diǎn) 49 DCT在推廣使用方面的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是它幾乎不受傳遞功率的限制 應(yīng)用范圍很廣 它既可以應(yīng)用在大型載重汽車(chē) 城市公共汽車(chē) 工程機(jī)械 中型貨車(chē)等大中型車(chē)輛上 使駕駛員免于頻繁的換擋操作 而且由于它的換擋時(shí)間很短 也可以應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)型車(chē)輛上 通常在功率較大的車(chē)輛中 它的應(yīng)用更為有利 這是因?yàn)?一般情況下它有兩根傳動(dòng)軸是同心的 即中間的一根傳動(dòng)軸是實(shí)心的 而套在它外面的則是一根空心的 由于軸的剛度 強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)尺寸等方面的原因 較大的傳動(dòng)軸軸徑有利于雙離合器式自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì) 多適合功率較大的車(chē)輛 對(duì)于小功率車(chē)輛 如果要開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)雙離合器式自動(dòng)變速器 也可以采用雙中間軸的布置方案 這種方案不再采用軸套軸的方式 而是采用了兩個(gè)獨(dú)立的中間軸 其剛度和強(qiáng)度都不再有問(wèn)題 而且這樣設(shè)計(jì)的雙離合器式自動(dòng)變速器軸向尺寸非常緊湊 3 DCT主要性能特點(diǎn) DCT應(yīng)用方面 50 3 DCT主要性能特點(diǎn) 濕式離合器的可控性和控制品質(zhì)好 具有壓力分布均勻 磨損小且均勻 傳遞扭矩容量大 不用專門(mén)調(diào)節(jié)摩擦片間隙等特點(diǎn) 由于采用液壓油強(qiáng)制冷卻 允許起步時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間的打滑和高擋起步時(shí)不會(huì)燒損摩擦襯面 離合器的壽命比較長(zhǎng) 然而 在分離狀態(tài)中的多片式離合器的主 從動(dòng)摩擦片之間因經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑油相互滑轉(zhuǎn) 產(chǎn)生較大的摩擦阻力 使變速器的傳動(dòng)效率降低 且工作時(shí)需要輔助液壓動(dòng)力源 增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度及制造成本 濕式雙離合器特點(diǎn)分析 51 3 DCT主要性能特點(diǎn) 與濕式離合器相比 干式單片雙離合器與傳統(tǒng)手動(dòng)變速器采用的膜片彈簧離合器相似 區(qū)別在于干式單片雙離合器可看作兩個(gè)離合器的疊加 且考慮安全因素采用的是常開(kāi)式設(shè)計(jì) 干式雙離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 傳動(dòng)效率高 不需要輔助動(dòng)力 成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn) 但是 由于干式離合器的熱容量有限 因此在大功率輸入的情況下 系統(tǒng)很快就會(huì)達(dá)到熱容極限 其熱容極限明顯低于液力變矩器或濕式離合器 另外 干式離合器摩擦片的磨損也一直是關(guān)系到其使用壽命的焦點(diǎn)問(wèn)題 因此 干式雙離合器在性能穩(wěn)定性 承載能力方面存在一定的局限性 干式雙離合器特點(diǎn)分析 52 3 DCT主要性能特點(diǎn) 表1 1為德國(guó)大眾公司所開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)AT 濕式6擋DSG DirectShiftGearbox 和7擋干式DSG性能對(duì)比 1 includingdual massflywheelandoil 2 comparedwithaGolf1 4TSI90kWwithtorqueconvertertransmission 3 averageefficiencyin5thgear 53 3 DCT主要性能特點(diǎn) 加速性能分析 DCT與MT性能比較 54 DCT變速器特點(diǎn) 傳動(dòng)效率高 大大提高了車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性 反應(yīng)靈敏 具有很好的操縱性 加速過(guò)程中無(wú)動(dòng)力中斷的感覺(jué) 使車(chē)輛的加速更加強(qiáng)勁 采用定軸式結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)繼承性好 只能順序換擋 跳躍降擋時(shí)只能跳三級(jí)降擋 6擋降3擋 5擋降2擋 55 在換擋過(guò)程中 兩個(gè)離合器都要滑摩產(chǎn)生大量的熱量 如果不及時(shí)散熱 離合器摩擦面會(huì)生局部高溫 導(dǎo)致摩擦片的破壞 所以離合器摩擦片材料 耐磨性 摩擦系數(shù)及其摩擦面的油槽設(shè)計(jì)形式是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題 起潤(rùn)滑冷卻作用的工作介質(zhì)應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性和較高的抗剪切能力 具有適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫恼硿靥匦?保證離合器的正常工作 通常采用DCT專用油 價(jià)格較高 4 DCT主要關(guān)鍵技術(shù) 4 1雙離合器設(shè)計(jì)制造 56 濕式多片離合器 與AT中的離合器相似 但是尺寸較大 利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器 油壓的建立由ECU控制電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn) 2個(gè)離合器的一個(gè)結(jié)合一個(gè)分離 不會(huì)發(fā)生2個(gè)離合器同時(shí)接合的情形 57 濕式離合器的三種布置方式 軸向布置 徑向布置 分離布置 58 干式雙離合器 濕式雙離合器 59 選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu) 離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu) 離合器分離系統(tǒng) 雙離合器 減振系統(tǒng) 60 61 62 63 64 干式單片離合器 驅(qū)動(dòng)方式 采用兩套電動(dòng)或液壓機(jī)構(gòu) 能量消耗小于濕式 控制效果不如濕式離合器 65 66 在早期研發(fā)的干式離合器結(jié)構(gòu)中 錐形離合器最為成功 它是將發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的內(nèi)孔做成錐體作為離合器的主動(dòng)件 采用錐形離合器的方案一直延續(xù)到20世紀(jì)20年代中葉 對(duì)當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō) 錐形離合器的制造比較容易 摩擦面容易修復(fù) 摩擦材料曾用過(guò)駝毛帶 皮革帶等 那時(shí)也曾出現(xiàn)過(guò)蹄 鼓式離合器來(lái)替代錐形離合器 該結(jié)構(gòu)采用的是內(nèi)蹄 鼓式 這種結(jié)構(gòu)型式有利于在離心力作用下使蹄緊貼鼓面 蹄 鼓式離合器所用的摩擦元件為木塊 皮革帶等 其質(zhì)量較錐形離合器小 無(wú)論錐形離合器還是蹄 鼓式離合器 都容易造成分離不徹底甚至出現(xiàn)主 從動(dòng)件根本無(wú)法分離的自鎖現(xiàn)象 干式DCT 67 現(xiàn)在所用的盤(pán)片式離合器的先驅(qū)是多片盤(pán)式離合器 是直到1925年以后才出現(xiàn)的 其主要優(yōu)點(diǎn)是 起步時(shí)離合器的接合比較平順 無(wú)沖擊 石棉基摩擦材料的引入和改進(jìn)使得盤(pán)片式離合器可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩 能耐受更高的溫度 此外 由于采用石棉基摩擦材料后可用較小的摩擦面積 因而可以減少摩擦片數(shù) 這是由多片離合器向單片離合器轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵 如今 單片干式摩擦離合器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面相當(dāng)完善 廣泛用于大 中 小各類車(chē)型中 從國(guó)外的發(fā)展動(dòng)向來(lái)看 近年來(lái)車(chē)輛在性能上向高速發(fā)展 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高 載重車(chē)趨于大型化 但是離合器允許加大尺寸的空間有限 為了提高離合器的傳扭能力 可采用雙片干式離合器 68 根據(jù)膜片彈簧結(jié)構(gòu)的不同 有常開(kāi)式和常閉式之分 常閉式與普通單片離合器相同 當(dāng)膜片彈簧小端不受力時(shí) 在膜片彈簧作用下離合器處于結(jié)合狀態(tài) 常開(kāi)式與常閉式則相反 膜片彈簧小端不受力時(shí)離合器處于分離狀態(tài) 出于安全原因考慮 為保證離合器分離機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)兩個(gè)離合器不出現(xiàn)同時(shí)結(jié)合而掛雙檔鎖死現(xiàn)象 雙離合器常采用常開(kāi)式結(jié)構(gòu) 當(dāng)沒(méi)有力作用在膜片彈簧的分離指上時(shí) 離合器的壓緊力等于零 離合器不傳遞扭矩 69 根據(jù)摩擦盤(pán)結(jié)構(gòu)的不同 干式雙離合器又分為帶扭轉(zhuǎn)減振器和不帶扭轉(zhuǎn)減振器兩種結(jié)構(gòu)形式 不帶扭轉(zhuǎn)減振器的摩擦盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小 同時(shí)在同樣安裝空間尺寸條件下可得到更大的有效作用面積 但必須采用雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器 以解決傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)問(wèn)題 70 干式雙離合器失效形式 干式雙離合器失效形式主要表現(xiàn)為摩擦副磨損超過(guò)極限 摩擦表面燒蝕和摩擦片翹曲變形等 導(dǎo)致不能有效地進(jìn)行扭矩傳遞和控制 磨損失效 干式雙離合器工作具有三種不同的動(dòng)力學(xué)狀態(tài) 完全分離 滑動(dòng)摩擦和完全結(jié)合鎖止 摩擦副磨損是滑摩的必然結(jié)果 離合器摩擦副在載荷作用下由于滑摩所產(chǎn)生的熱 會(huì)對(duì)摩擦材料的物理 力學(xué)性能及化學(xué)性能的變化產(chǎn)生影響 是影響材料摩擦學(xué)性能及磨損機(jī)理的直接因素 對(duì)于干式雙離合器 由于其熱容量小 冷卻條件差 滑摩熱量不易及時(shí)耗散 工作過(guò)程中會(huì)形成摩擦副表面局部高溫 離合器的磨損隨工作表面溫度的升高而增大 71 摩擦片比磨損率隨溫度的變化 當(dāng)摩擦表面平均溫度低于250 C時(shí) 磨損率較低 但當(dāng)摩擦表面平均溫度超過(guò)250 C后 磨損率會(huì)隨著摩擦表面平均溫度的升高而呈指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng) 同時(shí)摩擦因數(shù)將出現(xiàn)熱衰退 使摩擦副傳遞的摩擦力矩失去穩(wěn)定性 72 對(duì)于常開(kāi)式干式雙離合器 隨著摩擦片的不斷磨損 摩擦片的總厚度減小 壓緊力會(huì)減小 離合器傳遞的摩擦力矩產(chǎn)生急劇抖動(dòng) 造成離合器頻繁打滑 影響動(dòng)力的可靠傳遞 同時(shí)頻繁的打滑又使摩擦片的溫度升高 致使摩擦片磨損更加嚴(yán)重 造成惡性循環(huán) 使摩擦片早期失效 離合器滑摩過(guò)程中 壓盤(pán)只有一個(gè)面受熱 在壓盤(pán)摩擦表面和其它自由表面間會(huì)產(chǎn)生明顯的溫差 這種溫度分布不均衡在壓盤(pán)摩擦表面附近的圓周方向上會(huì)產(chǎn)生從壓應(yīng)力到拉應(yīng)力變化的非線性熱應(yīng)力分布 與壓盤(pán)所受的壓力合成 將導(dǎo)致離合器壓盤(pán)的傘狀變形 從而對(duì)離合器扭矩傳遞能力和使用壽命產(chǎn)生影響 熱變形失效 73 干式離合器扭矩傳遞能力Tc 壓盤(pán)的傘狀變形導(dǎo)致有效作用面積和等效力臂長(zhǎng)度減小 使力矩傳遞能力降低 同時(shí)離合器傳遞扭矩與壓盤(pán)壓力或行程之間的關(guān)系也發(fā)生改變 影響了其扭矩精確控制性能 在離合器滑摩過(guò)程中 摩擦片部分體積可能發(fā)生塑性壓縮 當(dāng)溫度平衡后該部位產(chǎn)生殘余拉伸應(yīng)力 而在其他部位 不發(fā)生變形則有殘余壓縮應(yīng)力 74 有壓縮力的任何彈性物體 在一定條件下可能喪失最初形狀的穩(wěn)定性 對(duì)于摩擦片來(lái)說(shuō) 這種穩(wěn)定性的喪失 決定于壓縮殘余應(yīng)力的分布 最后導(dǎo)致摩擦片內(nèi)或外緣凸出變形 表現(xiàn)為摩擦片的翹曲度過(guò)大 由于摩擦片過(guò)大的翹曲度 減小了分離狀態(tài)的結(jié)構(gòu)間隙 帶來(lái)分離不良 進(jìn)而引起摩擦片局部溫升較快 使摩擦片變硬發(fā)脆 在結(jié)合過(guò)程中的沖擊下易造成裂紋 斷裂 翹曲變形后的從動(dòng)盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)中還會(huì)產(chǎn)生偏擺 使離合器結(jié)合時(shí)發(fā)抖和磨損不均 75 目前干式離合器使用的摩擦材料 工作臨界溫度大約在400 C左右 超過(guò)這個(gè)溫度 摩擦片將會(huì)因燒蝕炭化 碳化 表層變得酥松 出現(xiàn)裂紋 膠合等等現(xiàn)象而永久損壞 溫升取決于干式離合器的熱容量和熱量耗散能力 因此滑摩導(dǎo)致的溫升是影響干式雙離合器壽命的關(guān)鍵 摩擦片燒蝕 76 濕式離合器工作環(huán)境對(duì)外全封閉 免受外界濕度 粉塵及內(nèi)部機(jī)油的影響 工作性能穩(wěn)定 2 濕式離合器摩擦副間有油膜存在 結(jié)合過(guò)程中為混合摩擦狀態(tài) 接合過(guò)程平順 3 濕式離合器在不增大徑向尺寸前提下 改變摩擦副數(shù)即可調(diào)節(jié)傳遞轉(zhuǎn)矩 易于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)摩擦副的系列化 標(biāo)準(zhǔn)化 4 濕式離合器冷卻散熱效果好 特別是在頻繁接合和半接合工況 散熱效果明顯好于干式離合器 使用壽命一般為干式離合器的3 4倍 干式與濕式離合器的性能對(duì)比 77 5 濕式離合器磨損甚微 使用壽命期間一般免調(diào)整 6 濕式離合器摩擦襯片及對(duì)偶鋼盤(pán)較薄 其損壞型式多為瞬時(shí)溫升過(guò)高或溫度分布不均導(dǎo)致的燒損或翹曲 而不是摩擦襯片的磨損 7 濕式離合器結(jié)構(gòu)比干式離合器復(fù)雜 價(jià)格高于干式離合器 8 干式離合器只能軸向布置 結(jié)構(gòu)尺寸較大 在離合器片磨損后 需要定期更換摩擦片 9 干式離合器沒(méi)有強(qiáng)制冷卻系統(tǒng) 功率損失小 濕式離合器由于油的作用 不能徹底分離 產(chǎn)生功率損失 78 干式 濕式雙離合器變速器比較 79 DCT的起步控制與AMT的控制相同 其控制目標(biāo)是保證起步過(guò)程離合器結(jié)合的平順性 延長(zhǎng)離合器使用壽命 減小發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng) 為了使兩個(gè)離合器具有基本相同的壽命 且外形尺寸基本相同 可采用兩離合器分擔(dān)起步力矩的方法 既起步時(shí)同時(shí)掛上1 2檔 兩離合器同時(shí)結(jié)合 由于起步過(guò)程中離合器處于滑磨狀態(tài) 因此沒(méi)有檔位干涉 根據(jù)路面條件和起步意圖設(shè)定離合器1的滑轉(zhuǎn)率值 當(dāng)達(dá)到該值后 一個(gè)離合器分離 另一離合器繼續(xù)結(jié)合完成起步過(guò)程 4 2起步過(guò)程離合器控制 80 DCT通過(guò)兩個(gè)離合器的匹配切換實(shí)現(xiàn)換擋動(dòng)作 換擋迅速平穩(wěn) 換擋時(shí)間可以達(dá)到0 04s 0 03s 駕駛者不會(huì)有任何感覺(jué) 在換擋過(guò)程中 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力始終不斷地被傳遞到車(chē)輪上 實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換擋 保證車(chē)輛具有良好的加速性能 DCT變速器還可以很容易地實(shí)現(xiàn)手自一體功能 駕駛者可以通過(guò)觸摸式按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)強(qiáng)制換擋 增加了駕駛樂(lè)趣 DCT動(dòng)力換檔特性 4 3換擋過(guò)程離合器控制 81 DCT換擋過(guò)程動(dòng)力切斷的時(shí)間很短 又不帶液力變矩器 因此對(duì)換擋過(guò)程離合器的控制有較高的要求 為減小動(dòng)力中斷時(shí)間 離合器切換過(guò)程中必然存在兩個(gè)離合器扭矩傳遞的重疊或中斷階段 必須對(duì)離合器切換時(shí)序進(jìn)行精確的控制 這是保證換擋品質(zhì)及離合器工作壽命的關(guān)鍵 如果切換時(shí)間控制不當(dāng) 可能造成兩個(gè)擋位之間的互鎖干涉及換擋沖擊 造成離合器滑摩等 導(dǎo)致摩擦片變形甚至燒蝕破壞 直接影響離合器的分離接合特性和壽命 受系統(tǒng)本身多因素的影響 使離合器切換時(shí)序的精確控制較為困難 82 離合器切換過(guò)程轉(zhuǎn)速與傳遞的扭矩 在換檔過(guò)程中 理想狀態(tài)下?lián)Q出檔離合器扭矩逐漸降低的同時(shí) 換入檔離合器扭矩應(yīng)同步增加 使兩個(gè)離合器扭矩之和等于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 83 離合器切換重疊不足 離合器切換重疊過(guò)度 84 變速器在換擋過(guò)程中 一個(gè)離合器由結(jié)合到滑摩再到分離狀態(tài) 另一個(gè)離合器由分離到滑摩再到結(jié)合狀態(tài) 為了使動(dòng)力不中斷 兩個(gè)離合器必然存在工作重疊的部分 切換過(guò)程中離合器控制壓力的變化規(guī)律如圖 在換擋過(guò)程中如何控制好離合器分離 接合的配合時(shí)序 是雙離合器換擋控制策略中最重要的問(wèn)題之一 而對(duì)離合器操縱油壓的精確控制是核心技術(shù) 85 86 減小離合器滑摩功 車(chē)輛起步過(guò)程中離合器的滑摩功通常比換檔過(guò)程大 為了減小起步過(guò)程滑摩功導(dǎo)致的溫升 可采用兩個(gè)離合器同時(shí)傳遞起步扭矩的控制策略 以減小每個(gè)離合器上的滑摩功 4 4離合器溫升控制方法 87 增大中間盤(pán)和壓盤(pán)熱容量 使雙離合器中間盤(pán)和壓盤(pán)有較大的熱容量和較高的導(dǎo)熱系數(shù)可明顯降低溫升 但受到空間尺寸的限制 往往不可能使其熱容量增大 在結(jié)構(gòu)允許的條件下可考慮采用輔助循環(huán)冷卻的方法 在飛輪 中間盤(pán)和壓盤(pán)上開(kāi)冷卻通道 利用冷卻泵通過(guò)冷卻液的循環(huán)將熱量帶走 88 采用強(qiáng)制風(fēng)冷措施 干式雙離合器冷卻主要靠自然風(fēng)冷方式 但自然風(fēng)冷條件下的對(duì)流換熱系數(shù)較小 冷卻效果不能令人滿意 可采取強(qiáng)制風(fēng)冷方式 加大冷卻空氣流速 提高對(duì)流換熱效果 1 在離合器蓋及飛輪殼上開(kāi)較大的通風(fēng)口 以加大冷卻空氣流量 2 在離合器的旋轉(zhuǎn)零件上 如膜片彈簧 離合器蓋等 設(shè)置特殊的葉片 加速冷卻空氣流速 89 葉片 葉片 冷卻葉片裝置 90 3 增加鼓風(fēng)或排風(fēng)裝置 利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣作用增加離合器腔冷卻空氣流速的方案 91 鼓風(fēng)裝置 92 油壓的調(diào)節(jié)與交替換擋時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的控制同步器的選擇速比間隔減振措施 換擋過(guò)程中 離合器接合和分離的程度 摩擦轉(zhuǎn)矩的變化 換擋時(shí)間的長(zhǎng)短等都會(huì)引起換擋沖擊 影響換擋品質(zhì)的主要因素 4 5扭轉(zhuǎn)振動(dòng)沖擊控制 93 油壓高低的調(diào)節(jié) 如果油壓低 離合器傳遞轉(zhuǎn)矩不足會(huì)產(chǎn)生打滑 換擋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)甚至無(wú)法換擋 產(chǎn)生的熱量會(huì)燒損離合器 相反 如果油壓過(guò)高 離合器結(jié)合和滑摩時(shí)間短 會(huì)產(chǎn)生沖擊 和油壓的交替 濕式DCT在換擋時(shí)與AT相似 一個(gè)離合器的壓力降低 使之分離的同時(shí) 另外一個(gè)離合器壓力升高 使之接合 如果油壓交替過(guò)早 此時(shí)兩個(gè)離合器都傳遞較大的轉(zhuǎn)矩 會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩重疊從而損壞傳動(dòng)系 如果油壓交替過(guò)晚 此時(shí)一個(gè)離合器已經(jīng)脫開(kāi) 而另一個(gè)還處于滑摩狀態(tài) 不能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩 而產(chǎn)生動(dòng)力中斷 這兩者都影響換擋品質(zhì) 油壓的調(diào)節(jié)與交替 94 換擋時(shí)間的長(zhǎng)短 換擋時(shí)間的長(zhǎng)短影響油壓交替的快慢 換擋時(shí)間長(zhǎng) 舒適性會(huì)好一些 但是產(chǎn)生的熱量多 還會(huì)對(duì)整車(chē)的動(dòng)力性造成一定的影響 換擋時(shí)間短 充油速度快會(huì)引起離合器的擾動(dòng) 同時(shí) 離合器摩擦轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化過(guò)快時(shí) 會(huì)引起車(chē)輛的沖擊 車(chē)輛在行進(jìn)過(guò)程中 不僅受到行駛阻力 還會(huì)承受因路況的變化而產(chǎn)生的動(dòng)載荷 若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩發(fā)生變化 動(dòng)載荷的影響會(huì)更加嚴(yán)重 比如車(chē)輛進(jìn)入泥濘路面時(shí) 擋位需要馬上降低 但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速還比較高 路面阻力的變化會(huì)導(dǎo)致?lián)跷蛔兓瘯r(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊 95 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的控制 多缸發(fā)動(dòng)機(jī)是間隔地輪流做功 給曲軸施加了一個(gè)周期變化的扭轉(zhuǎn)外力 令曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)忽慢忽快 轉(zhuǎn)矩呈脈動(dòng)輸出 缸數(shù)越少越明顯 分析曲軸的扭振時(shí) 對(duì)其進(jìn)行傅立葉展開(kāi)得到若干不同階的不同振幅的簡(jiǎn)諧力矩 當(dāng)某一階力矩的頻率與傳動(dòng)系固有頻率一致時(shí) 則產(chǎn)生共振 在共振時(shí) 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅和由此產(chǎn)生的噪聲特別大 為了消除這種共振現(xiàn)象 可在傳動(dòng)系中串聯(lián)一個(gè)彈性阻尼裝置 這樣做同時(shí)可以減緩汽車(chē)起步或換擋過(guò)程中離合器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的沖擊力 96 換擋時(shí)要進(jìn)行嚙合的一對(duì)齒輪或嚙合套的嚙合線速度不相等 所以在嚙合時(shí)會(huì)發(fā)生沖擊 即換擋沖擊 輸入 輸出端轉(zhuǎn)速差越大 同步難度越大 越容易產(chǎn)生沖擊 輸入端的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大 產(chǎn)生的沖擊越大 在整個(gè)同步過(guò)程中 會(huì)出現(xiàn)兩次沖擊 第一次為同步摩擦力矩所致 第二次為齒套與嚙合齒撞擊所致 優(yōu)化同步器的結(jié)構(gòu)可以改善換擋中的沖擊 同步器的選擇 97 98 速比間隔 擋位越多 速比間隔越小 發(fā)動(dòng)機(jī)就越有機(jī)會(huì)發(fā)揮最大功率附近的高功率 因而提高了汽車(chē)的加速和爬坡能力 同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗區(qū)工作的可能性也越大 從而降低了油耗 因此擋位增多能改善動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性 另外 擋位的多少還影響到擋與擋之間的傳動(dòng)比比值 比值過(guò)大會(huì)造成換擋困難 導(dǎo)致?lián)Q擋沖擊大 99 換擋前后傳動(dòng)系統(tǒng)速比發(fā)生了突變 必然產(chǎn)生扭矩振動(dòng)沖擊 減小換擋過(guò)程振動(dòng)沖擊的方法發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制離合器滑摩控制扭轉(zhuǎn)減振器吸振控制由于換擋過(guò)程時(shí)間很短 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制受到一定限制 最有效的辦法是離合器滑摩控制和扭轉(zhuǎn)減振器吸振控制 100 在每種操作情況下 離合器必須被控制在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下 并且貫穿整個(gè)使用周期 因而離合器控制閥的控制電流與離合器扭矩之間的必須進(jìn)行不斷的調(diào)整 適應(yīng) 離合器經(jīng)常被控制在大約10r min的微量打滑狀態(tài) 這種極低的打滑量 叫做 微量打滑 這有利于改善離合器的狀態(tài) 并且用于調(diào)節(jié)離合器控制 離合器滑摩控制 101 由于沒(méi)有液力變矩器等可以吸收系統(tǒng)振動(dòng)的元件 所以換擋過(guò)程的扭轉(zhuǎn)減振控制是DCT的關(guān)鍵技術(shù)之一 DCT系統(tǒng)中 通常采用雙質(zhì)量飛輪式扭轉(zhuǎn)減振器來(lái)吸收系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng) GAT的雙質(zhì)量飛輪 扭轉(zhuǎn)減振器吸振控制 102 Luk的雙質(zhì)量飛輪 ZF的雙質(zhì)量飛輪 103 104 LUK 105 106 當(dāng)離合器處于分開(kāi)狀態(tài)時(shí) 包括二級(jí)質(zhì)量在內(nèi)的變速器和傳動(dòng)軸處于未連接狀態(tài) 因此在換擋時(shí)不需要同步 由于離合器從動(dòng)盤(pán)質(zhì)量的減小 彈簧和減振器組裝在雙質(zhì)量飛輪系統(tǒng)中 并能在盤(pán)中滑動(dòng) 能明顯改善同步性并使換檔容易 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳遞作用影響扭振的特性 通常帶有傳統(tǒng)飛輪和減振器的結(jié)構(gòu) 在怠速區(qū)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)衰減 并且導(dǎo)致傳動(dòng)齒輪齒面互相撞擊 通過(guò)安裝雙質(zhì)量飛輪 把從發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)經(jīng)過(guò)扭振減器振器的減振元件而衰減 傳動(dòng)部件之間不再有撞擊 雙質(zhì)量飛輪系統(tǒng)的作用 107 吸收振動(dòng) 隔離噪聲 通過(guò)降低發(fā)動(dòng)機(jī)怠速可以節(jié)油 提高換檔舒適性 對(duì)傳動(dòng)系過(guò)載保護(hù) 雙質(zhì)量飛輪式扭振減震器的基本結(jié)構(gòu)有三大部分 第一質(zhì)量 第一飛輪 第二質(zhì)量 第二飛輪 和兩質(zhì)量 飛輪之間的減震器 采用粘性阻尼 長(zhǎng)螺旋彈簧 利用油脂阻尼作用 同時(shí)對(duì)長(zhǎng)螺旋彈簧起潤(rùn)滑作用 由于彈簧長(zhǎng) 可以使兩質(zhì)量之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度大 一般在20 30 之間 最大可達(dá)45 從而使雙質(zhì)量飛輪的剛度很低 控制扭振和扭振噪音的功能極強(qiáng) 通過(guò)修改質(zhì)量 剛度 阻尼 實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系扭振的綜合控制 在汽車(chē)的各種行駛工況下都具有優(yōu)良的減振隔振效果 可徹底消除傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪噪聲 也使傳動(dòng)系扭振控制措施大大簡(jiǎn)化 雙質(zhì)量飛輪優(yōu)點(diǎn) 108 克服了離合器從動(dòng)盤(pán)式扭振減振器受空間限制的缺點(diǎn) 使減振器在空間布置上變得容易 可以比較容易地設(shè)計(jì)出能滿足強(qiáng)度和剛度要求的彈性元件 確保其相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度和傳遞的扭矩足夠大 而且降低了扭振減振器扭轉(zhuǎn)剛度 大大提高了減振和隔振的性能 并且便于采用多種型式的彈性和阻尼元件 如橡膠彈簧 液壓阻尼器等 109 110 111 DCT變速器需要解決的另一個(gè)問(wèn)題是防止在換擋臨界點(diǎn)頻繁升降擋 假如車(chē)輛在加速過(guò)程中 剛換到一個(gè)高擋位 因道路阻力等因素 車(chē)速稍有下降 并在換擋臨界點(diǎn)左右擺動(dòng) 控制系統(tǒng)必須能夠根據(jù)車(chē)速 發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)開(kāi)度信號(hào)以及擋位狀況 決定是降擋還是維持擋位不變 防止出現(xiàn)兩個(gè)離合器及換擋操縱機(jī)構(gòu)頻繁切換的情況 此外 DCT在減擋過(guò)程中實(shí)現(xiàn)跳擋換擋比較困難 例如 當(dāng)車(chē)輛在五擋高速行駛時(shí) 遇緊急情況突然減速 降到三擋工況 此時(shí) 通常的換擋邏輯便不適用 必須有特殊情況處理的能力 4 6換檔控制策略及電控技術(shù) 112 DCT系統(tǒng)是一個(gè)多自由度扭轉(zhuǎn)振動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng) 系統(tǒng)的激勵(lì)和振動(dòng)的機(jī)理 離合器摩擦系數(shù)的變化等均十分復(fù)雜 必須綜合考慮多種因素 根據(jù)最佳動(dòng)力性 最佳經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性綜合最優(yōu)的原則制定系統(tǒng)匹配控制策略 通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī) 雙離合器 擋位切換等控制實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制 保證車(chē)輛行駛性能 4 7DCT系統(tǒng)綜合控制 113 5 雙離合器變速器案例分析 5 1大眾DQ250雙離合器自動(dòng)變速器 114 機(jī)械變速傳動(dòng)部分 115 116 117 輸出軸1上有如下元件 1 2 3擋同步器 3件式 4擋同步器 單件式 1 2 3 4擋換擋齒輪 與差速器相連的輸出齒輪 118 輸出軸2上有如下元件 變速器輸出轉(zhuǎn)速傳感器G195和G196的靶輪 5擋 6擋和倒擋換擋齒輪 與差速器相連的輸出齒輪 119 通過(guò)增加1根倒擋軸改變了動(dòng)力輸出的方向 形成倒擋 最終與輸出軸2相連 120 兩個(gè)輸出軸都與差速器相嚙合 差速器上面還集成了P擋齒輪鎖 121 1擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K1離合器 輸入軸1 1擋主動(dòng)齒輪 1擋從動(dòng)齒輪 輸出軸1 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 動(dòng)力傳遞路線 122 2擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K2離合器 輸入軸2 2擋主動(dòng)齒輪 2擋從動(dòng)齒輪 輸出軸1 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 123 3擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K1離合器 輸入軸1 3擋主動(dòng)齒輪 3擋從動(dòng)齒輪 輸出軸1 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 124 4擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K2離合器 輸入軸2 4擋主動(dòng)齒輪 4擋從動(dòng)齒輪 輸出軸1 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 125 5擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K1離合器 輸入軸1 5擋主動(dòng)齒輪 5擋從動(dòng)齒輪 輸出軸2 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 126 6擋傳輸路線發(fā)動(dòng)機(jī) K2離合器 輸入軸2 6擋主動(dòng)齒輪 6擋從動(dòng)齒輪 輸出軸2 輸出齒輪 差速器 驅(qū)動(dòng)車(chē)輪 127 R擋傳輸路線 128 多片式濕式離合器 129 離合器K1和K2的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 130 131 在離合器工作時(shí) 活塞1充油 活塞移動(dòng)將離合器1內(nèi)外片壓合 從而扭矩通過(guò)離合器外殼 離合器片1 輸入軸1進(jìn)行傳遞 活塞1泄油后 離合器1分離 蝶形回位彈簧將活塞退回 扭矩傳遞中斷 在離合器1分離的同時(shí) 活塞2開(kāi)始充油 活塞移動(dòng)將離合器2內(nèi)外片壓合 從而扭矩通過(guò)離合器外殼 離合器片2 輸入軸2進(jìn)行傳遞 這樣始終有一個(gè)離合器處于接合狀態(tài) 離合器K1負(fù)責(zé)將扭矩傳入輸入軸1 輸入軸1用來(lái)完成1 3 5 R擋 離合器K2負(fù)責(zé)將扭矩傳給輸入軸2 輸入軸2用來(lái)完成2 4 6擋 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)使油產(chǎn)生離心力 這個(gè)離心力作用使離合器接合過(guò)程中所需的壓力增加 為了離合器接合更加順利 必須對(duì)這個(gè)由離心力引起的壓力進(jìn)行補(bǔ)償 利用離合器K1的碟形彈簧與K1活塞和K2外片支架形成的腔 K2回位彈簧固定片與K2活塞之間形成的腔 為這兩個(gè)空腔內(nèi)充油 在發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中離心力作用下產(chǎn)生的平衡油壓來(lái)補(bǔ)償 132 變速器的4個(gè)換擋軸由液壓控制單元控制 由控制單元內(nèi)的4個(gè)電磁閥完成 通過(guò)為換擋軸施加壓力來(lái)控制撥叉動(dòng)作 每個(gè)撥叉軸的兩端通過(guò)1個(gè)有軸承的鋼制圓筒支撐 圓筒的末端被壓入活塞腔 換擋油壓通過(guò)油道傳輸?shù)交钊粌?nèi)作用在圓筒后端 形成推力 完成換擋 換擋軸壓力通過(guò)保持換擋軸持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié) 當(dāng)一個(gè)擋位工作時(shí) 其相應(yīng)推力一直存在 同時(shí)在每個(gè)撥叉上面都有一個(gè)獨(dú)立的撥叉行程傳感器 用以監(jiān)測(cè) 反饋撥叉的行程以及所處的狀態(tài) 為了保證擋位的固定 在每組撥叉的主臂上還有一個(gè)擋位鎖止機(jī)構(gòu) 用來(lái)鎖止所在擋位 換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 133 134 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩通過(guò)離合器輸入變速器內(nèi)部 在變速器中通過(guò)輸入 輸出軸及齒輪嚙合形成動(dòng)力傳遞路線并將扭矩輸出到驅(qū)動(dòng)橋 輸入軸1和輸入軸2空套在一起 輸入軸1在空心的輸入軸2的內(nèi)部 通過(guò)花鍵與離合器K1相連 在1擋和3擋齒輪之間還有輸入軸1的轉(zhuǎn)速傳感器G501的靶輪 傳感器 135 輸入軸2為空心 套在輸入軸1的外部 通過(guò)花鍵和離合器片組K2相連 在二擋齒輪附近還有輸入軸2轉(zhuǎn)速傳感器G502的靶輪 多擋共用齒輪的設(shè)計(jì)大大減少了變速器的體積和質(zhì)量 136 137 液壓泵安裝在變速器的后方 通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸直接連接 液壓泵軸的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同 只要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)液壓泵就供油 泵軸作為第三根軸安裝在彼此插在一起的輸入軸1和2中心 裝備此款變速器的車(chē)輛 在拖車(chē)過(guò)程中 油泵沒(méi)有被驅(qū)動(dòng) 因此如需拖車(chē) 車(chē)速不能超過(guò)50km h 距離不能超過(guò)100km 否則會(huì)損毀變速器 變速器油泵 138 液壓控制系統(tǒng) 139 冷卻系統(tǒng) 140 DQ250系統(tǒng)中主要包括供油部分 雙離合器控制部分 換檔撥叉控制部分及輔助部分 供油部分由油泵 減壓閥 主調(diào)壓滑閥及調(diào)壓電磁閥組成 通過(guò)調(diào)壓電磁閥控制主調(diào)壓滑閥從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)主油路壓力的調(diào)節(jié) 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障 壓力上升到一定高度時(shí) 將推開(kāi)減壓閥釋放壓力保護(hù)液壓系統(tǒng) 雙離合器控制部分主要由兩路相對(duì)獨(dú)立的油路組成 分別控制離合器C1和離合器C2 兩部分的控制油路完全相同 包括安全閥 蓄能器 壓力傳感器及離合器控制比例閥 通過(guò)安全閥可以調(diào)節(jié)兩個(gè)離合器控制油路的供油壓力 并保證其中一個(gè)離合器出現(xiàn)故障時(shí) 另一離合器能夠安全的獨(dú)立工作 離合器1閥與離合器2閥為比例電磁閥 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器控制壓力的精確控制 兩個(gè)壓力傳感器則為離合器壓力的精確控制提供反饋信號(hào) 換檔撥叉控制部分主要由四個(gè)開(kāi)關(guān)閥與一個(gè)兩位多路閥組合而成 多路閥通過(guò)另一個(gè)開(kāi)關(guān)閥控制其工作位置的變換 輔助部分主要包括雙離合器潤(rùn)滑部分 液壓系統(tǒng)散熱及過(guò)濾部分 141 各種液壓閥及電磁閥均統(tǒng)一集成在液壓閥體中 其中N88為一檔和三檔換檔撥叉控制開(kāi)關(guān)電磁閥 N89為五檔換檔撥叉控制開(kāi)關(guān)電磁閥 N90為六檔和倒檔換檔撥叉控制開(kāi)關(guān)電磁閥 N91為二檔和四檔換檔撥叉控制開(kāi)關(guān)電磁閥 N92為多路閥控制開(kāi)關(guān)電磁閥 215為離合器C1的控制比例電磁閥 N216為離合器C2的控制比例電磁閥 N217為主油路壓力滑閥的控制電磁閥 N218為冷卻油流量控制電磁閥 N233為離合器C1控制油路安全閥 N371為離合器C2控制油路安全閥 A為主油路減壓閥 B為液壓閥體電磁閥供電連接器 同時(shí)該液壓閥體中還集成了兩個(gè)離合器的壓力傳感器 142 電控單元 143 144 145 ON OFF SequencingSolenoid SequencingValve ON OFF SafetySolenoid 1 PWM ActuatorSolenoid 1 PWM ActuatorSolenoid 2 VBS LubeRegulatorSolenoid SafetyValve 1 SafetyValve 2 PWM ActuatorSolenoid 4 ClutchSolenoidSub Assembly Over PressureReliefValve VFS ClutchControlSolenoid OuterClutch VFS ClutchControlSolenoid InnerClutch LinePressureRegulatorValve LubePressureRegulatorValve ValveBodyCasting ValveBodyGasket SeparatorPlate VFSFilterGasket 液壓控制單元 146 變速器控制單元 TCU TransmissionControlUnit 是自動(dòng)變速器控制的核心部件 它是控制邏輯的載體 且用來(lái)處理各種傳感器信號(hào) 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作 從而構(gòu)成控制閉環(huán) TCU與其他汽車(chē)控制器一樣 一般具有兩個(gè)微處理器 一個(gè)用來(lái)計(jì)算控制邏輯 一個(gè)用于故障診斷和處理 兩個(gè)微處理器通過(guò)內(nèi)部總線相互交換信息 除了微處理器以外 TCU還包括電源管理模塊 傳感器信號(hào)輸入模塊 電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊 各種指示燈接口以及CAN總線通訊接口等 TCU按照布置的形式不同分為外置式和集成式 外置式一般通過(guò)一段線束與變速器中的電磁閥及傳感器連接 控制器一般布置在汽車(chē)駕駛艙內(nèi)側(cè) 工作條件較好 集成式則是將變速器中所用到的傳感器及TCU本身集成到一個(gè)模塊內(nèi) 并且將該模塊直接安裝在自動(dòng)變速器內(nèi)部與電磁閥體連接在一起 形成一個(gè)整體的電液控制系統(tǒng)總成 中間為陶瓷基板的TCU部分 黑色部分為變速器傳感器模塊 明顯的突出部分均是變速器中使用的轉(zhuǎn)速 位置及溫度傳感器 傳感器及TCU被封裝到一個(gè)模塊內(nèi) 然后將該模塊與液壓閥體連接作為一個(gè)整體的模塊安裝到變速器中 147 0 4升 同樣裝備122馬力TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的Golf轎車(chē) 配備7檔DSG的車(chē)型比配備6檔手動(dòng)變速箱的車(chē)型每百公里油耗少0 4升 1 7升 7檔DSG變速箱需要1 7升變速箱油 6 5升 6檔DSG變速箱需要6 5升變速箱油 6款車(chē)型 目前大眾汽車(chē)有6款車(chē)型可配備7檔DSG變速箱 70公斤 7檔DSG變速箱重70公斤 93公斤 6檔DSG變速箱重93公斤 105馬力 目前匹配DSG變速箱 最小 的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為105馬力 300馬力 目前匹配DSG變速箱 最大 的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為300馬力 140 6檔DSG變速箱機(jī)電控制模塊工作環(huán)境 變速箱油 最高溫度為140 250Nm 7檔DSG變速箱匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為250Nm 350Nm 6檔DSG變速箱匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為350Nm以上數(shù)據(jù)差異的最主要原因是采用了干式 濕式雙離合器 DSG變速器的具體數(shù)值 148 三菱DCSG Double CluthShiftGearbox 5 2三菱DCSG雙離合器變速器 149 150 151 P N擋 152 1擋 153 2擋 154 3擋 自動(dòng)模式 155 3擋手動(dòng)模式 156 157 6 DCT未來(lái)發(fā)展方向 6 1干式 濕式DCT車(chē)輛運(yùn)用 大功率大扭矩 濕式 小功率小扭矩 干式 158 6 DCT未來(lái)發(fā)展方向 6 2DCT混合動(dòng)力 純電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用 混合動(dòng)力汽車(chē) 純電動(dòng)汽車(chē)是世界公認(rèn)的節(jié)能減排技術(shù)之一 其研發(fā)已成為汽車(chē)行業(yè)的熱點(diǎn) 混合動(dòng)力 純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)作為關(guān)鍵組成部分 也受到各汽車(chē)廠家和研究機(jī)構(gòu)的重視 DCT是目前深受關(guān)注的自動(dòng)變速器之一 與AMT一樣 具有較高的傳遞效率 同時(shí)DCT還可以實(shí)現(xiàn)換檔過(guò)程中無(wú)動(dòng)力中斷 有更好的動(dòng)力性和換檔舒適性 其中干式DCT比濕式DCT擁有更高的傳遞效率 目前國(guó)內(nèi)關(guān)于純電動(dòng)汽車(chē)的研究 主要集中在對(duì)固定速比減速器的參數(shù)匹配和優(yōu)化方面 純電動(dòng)轎車(chē)用的自動(dòng)變速器還處于研發(fā)階段 雙離合器式自動(dòng)變速器在混合動(dòng)力 純電動(dòng)汽車(chē)上具有廣闊的前景 159 6 DCT未來(lái)發(fā)展方向 6 3摩托車(chē)DCT化 雙離合變速器在延續(xù)了手動(dòng)變速器優(yōu)點(diǎn)的同時(shí) 加大對(duì)離合器和換擋操作方面的自動(dòng)化控制 從而使駕駛變得更加輕松舒適 通過(guò)電子控制離合裝置 實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙變速功能 此項(xiàng)技術(shù)首次被本田運(yùn)用在摩托車(chē)制造領(lǐng)域 160 161