DSG變速器電子控制系統的結構與工作原理

鄭 勁，孫懷君

（蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730060）

DSG雙離合變速器的動力傳動部件是—臺三軸式6前進檔的傳統齒輪變速器，如圖1所示。由于DSG沒有采用液力變矩器，自動換檔更靈活，車輛的行駛性能更加優異。在傳動過程中的能耗損失非常有限，大大提高了車輛的燃油經濟性；車輛在加速過程中不會有動力中斷的感覺，使車輛的加速更加強勁、平穩。汽車從起步到加速再到100 km／h，所用時間比傳統手動變速器還短；與傳統自動變速器—樣可以實現順暢換檔，不影響牽引力。目前，這種變速器在大眾、福特等車系中已得到了廣泛使用。

1 DSG變速器電子控制系統的組成與原理

DSG變速器電子控制系統由電子控制單元 （ECU）、傳感器和電液控制系統構成，是一個集電、液一體化的綜合控制系統，圖2是其組成框圖。傳感器主要有輸出軸轉速傳感器、節氣門位置傳感器、發動機轉速傳感器、撥叉行程傳感器、壓力傳感器、制動燈開關和變速桿傳感器等，執行器主要是電液控制單元中的電磁閥，濕式離合器K1與K2分別由2個高速開關電磁閥進行控制。液壓操縱系統主要由液壓油泵、液壓缸及換檔控制閥板等組成。

DSG變速器的智能來自于DSG變速器的電子控制系統，它作為變速器的控制核心，操控著換檔過程。DSG雙離合式變速器的換檔控制過程可參看圖2。它利用各種傳感器和控制開關，將發動機及汽車在不同工況下的運行參數轉變為電子信號，并通過控制線路傳送給電子控制單元，再根據控制單元內設程序，向各個執行元件電磁閥發出指令，以操縱閥板中各種控制閥的工作，從而實現對變速器的控制。

同時，控制單元ECU依據傳感器的信號數據，對離合器和液壓系統液壓油的工作壓力等進行控制。為了保證換檔時撥叉到達指定位置，撥叉位置受到精確監控。換檔撥叉行程傳感器把撥叉位置傳給ECU。每一個行程傳感器監控一個檔位的換檔撥叉位置，以正確識別所在檔位。

2 液壓操縱系統

換檔液壓操縱系統主要負責接受電控系統的控制指令，對離合器和變速器的換檔機構進行操縱。液壓操縱系統主要包括雙離合器操縱部分、換檔機構操縱部分和冷卻部分［2］。

自動變速器的自動控制是靠液壓操縱系統來完成的。液壓操縱系統由動力源、執行機構和控制機構、安全緩沖系統及冷卻系統等組成。動力源是由發動機飛輪驅動的油泵，它是整個液壓操縱系統的工作基礎。油泵的基本功用就是提供滿足需求的油量和油壓。它除了向執行機構供給壓力油以實現換檔外，還給齒輪變速器供應潤滑油。

液壓操縱系統包括主油壓閥、多路轉換閥、離合器冷卻滑閥等，集中安裝在變速器的電液控制單元上。液壓操縱系統的安全緩沖系統包括—些用于防止換檔沖擊的蓄壓器、單向閥等［2］。

在DSG中，對離合器進行滑差控制將必然產生滑磨熱量，使油液溫度升高。如果熱量不能及時排出去，將使離合器的性能和壽命受到影響，因此系統提供冷卻油路進行散熱。DSG雙離合變速器電液控制系統及油路如圖3所示。

3 電子控制系統的工作原理

3.1 系統油壓的調節與控制

液壓油從油泵輸出后，即進入主油路系統，油泵是由發動機直接驅動的，輸出流量和壓力均受發動機運轉狀況的影響，變化很大。DSG變速器的主油壓是由主油壓電磁閥調節與控制的。主油壓電磁閥通過控制主調壓閥，將油泵輸出的油壓調整到規定值，從而控制了液壓系統的主壓力，形成穩定的工作油壓。

主油壓電磁閥采用脈沖線性式電磁閥，ECU根據發動機和汽車行駛的工況控制主油壓電磁閥，通過改變每個脈沖周期內電流接通和斷開的占空比，改變電磁閥開啟和關閉時間的比率，來控制油路的壓力。占空比越大，經電磁閥泄出的液壓油越多，油路壓力就越低；反之，占空比越小，油路壓力就越大。

3.2 電子控制系統與自動換檔控制

如圖4所示，開關式多路轉換電磁閥操縱變速器的多路轉換閥。多路轉換閥有兩個工作位置，即原始位置和第二工作位置，默認位置是原始位置。當該電磁閥未通電時，彈簧彈力將多路轉換閥保持在原始位置，此時可以選擇1檔、3檔、6檔和倒檔R；當該電磁閥通電時，多路轉換閥被油壓驅動到第二工作位置，此時可以選擇2檔、4檔、5檔和空檔N［3］。

開關電磁閥N88、N89、N90和N91均為換檔執行電磁閥，這些電磁閥通過多路轉換器閥控制所有換檔操縱機構的油壓。未通電時，電磁閥處于閉合位置，使得壓力油無法到達換檔操縱機構處。電磁閥N88控制1檔和5檔的選檔油壓；電磁閥N89控制3檔和空檔N的選檔油壓；電磁閥N90控制4檔和6檔的選檔油壓；電磁閥N91控制2檔和倒檔R的選檔油壓。通過控制多路轉換電磁閥通電與否，同時控制N88～N91電磁閥，便形成了對各個檔位的控制。

3.3 離合器K1與K2的離合控制

離合器K1與K2的離合控制系統的結構與油路如圖5所示。

3.3.1 離合器溢油閥

離合器溢油閥1與離合器溢油閥2分別調整與控制離合器K1和K2的接合壓力，當離合器的實際接合壓力高于額定值時，離合器溢油閥容許快速脫開各自控制的離合器［2］。當離合器溢油閥失效時，相應的變速器檔位無法實現。

3.3.2 離合器油壓傳感器

2個離合器油壓傳感器分別負責監測離合器K1及K2上的工作油壓，電子控制單元根據油壓傳感器的反饋信息調整離合器K1、K2上的油壓，使離合器的結合與分離更加精確，并與當前工況相匹配。如果某個離合器油壓傳感器不能正常工作，其所對應的傳動系將無法工作［3］。

3.3.3 離合器K1與K2的離合控制

在DSG中，2個離合器的離合控制是對離合器油缸充入和釋放液壓油來實現的，離合器油缸通過離合器控制電磁閥進行離合控制。車輛行駛時，由ECU根據車輛的工況，通過2個離合器控制電磁閥實現離合器K1與K2的離合控制。DSG變速器通過2個離合器的匹配切換及同步器的接合操作實現換檔動作，換檔迅速平穩。

4 結束語

DSG雙離合變速器已廣泛地使用在各種乘用車輛上，了解認識DSG雙離合變速器的電子控制系統的結構與工作原理，對正確使用和維修保養DSG變速器非常重要。

［1］鄭勁.DSG雙離合變速器的結構分析［J］.汽車零部件，2012 （3）： 86-88.

［2］馮永忠.大眾車系02E直接換擋變速器維修圖冊［M］.北京：機械工業出版社，2010：24-29.

［3］杭衛星.雙離合直接換擋自動變速器結構與組成 （五）［J］. 汽車維修技師， 2007 （5）： 24-26.