七速DSG雙離合變速器液壓操縱系統(tǒng)研究

鄭勁,孫懷君

(蘭州石化職業(yè)技術學院,甘肅蘭州 730060)

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七速DSG雙離合變速器液壓操縱系統(tǒng)研究

鄭勁,孫懷君

(蘭州石化職業(yè)技術學院,甘肅蘭州 730060)

研究DSG雙離合變速器液壓操縱系統(tǒng)的結構和工作原理，設計自動換擋液壓操縱系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，分析其工作原理和自動換擋控制工作過程；繪制濕式離合器K1與K2液壓操控系統(tǒng)圖，借助這些系統(tǒng)圖，討論濕式離合器K1與K2的操控工作過程。

DSG變速器；液壓操縱系統(tǒng)；自動換擋

0　引言

目前在配置雙離合變速器的車型上常用七速式雙離合變速器，圖1為變速器傳動機構的系統(tǒng)原理圖。如圖1所示，七速DSG變速器的傳動系統(tǒng)相當于將兩套兩軸式手動變速傳動系統(tǒng)合二為一，各擋位的傳動齒輪組總是常嚙合，兩個輸入離合器K1與K2分別連接雙輸入軸系統(tǒng)的實心輸入軸1和空心輸入軸2，離合器K1負責輸入軸1，控制奇數(shù)1、3、5、7擋；離合器K2負責輸入軸2，控制偶數(shù)2、4、6擋及倒擋。

DSG變速器普遍采用電液操控鎖環(huán)式同步器進行換擋操作。其液壓操縱系統(tǒng)由液壓油泵系統(tǒng)、換擋液壓操縱系統(tǒng)和換擋執(zhí)行機構及冷卻濾清系統(tǒng)等組成。換擋液壓操縱系統(tǒng)主要包括雙離合器操縱裝置和變速器齒輪換擋撥叉操縱機構兩部

分[2]。

液壓操縱系統(tǒng)主要由動力源部分和換擋閥系統(tǒng)構成[2]。動力源部分主要包括油泵、主油壓閥、安全緩沖系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等；換擋閥系統(tǒng)主要由多路換擋閥和擋位選擇器等構成。

DSG變速器的電控系統(tǒng)指揮液壓操縱裝置控制兩個離合器的接合與分離以及變速器換擋操縱，變速器自動換擋是通過液壓操縱機械同步裝置實現(xiàn)的。以下對液壓操縱系統(tǒng)進行研究。

1　液壓操縱系統(tǒng)的工作原理

1.1主油壓的建立與調節(jié)

DSG變速器要想正常工作就必須有充足的ATF油供應，發(fā)動機曲軸帶動泵軸驅動變速器的油泵，其提供的壓力油是實現(xiàn)換擋操作的基礎，ATF油泵為液壓操縱系統(tǒng)提供其所需要的油液及相應的換擋操縱油壓，它還給齒輪變速器供應潤滑油。

如圖2所示，液壓油從油泵輸出后，即進入主油路系統(tǒng)。由于油泵是由發(fā)動機曲軸帶動的，油泵的輸出流量和壓力均受發(fā)動機轉速高低的影響，發(fā)動機轉速變化很大，所以油泵輸出的油壓是波動變化的。為使液壓操縱系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，必須將油泵輸出的油壓調節(jié)到規(guī)定值，形成穩(wěn)定的系統(tǒng)主油壓——工作油壓。液壓操縱系統(tǒng)的主油壓是由主油壓電磁閥N10通過控制主油壓閥實現(xiàn)調節(jié)和控制的。

參看圖2，主油壓閥將油液分為兩個支路，一條支路使油液流向冷卻器，油液冷卻后流回油底殼并提供齒輪傳動機構的循環(huán)潤滑油液；另一條支路使油液流向離合器冷卻滑閥[2]。

1.2濕式離合器K1與K2的離合操縱

濕式離合器K1與K2的離合操縱系統(tǒng)的油路參見圖3[1]。

DSG變速器的兩個濕式離合器的離合操縱是通過對兩個離合器操縱油缸充入和釋放液壓油來實現(xiàn)的。利用兩個離合器控制電磁閥N41與N42，分別控制K1與K2離合器操縱油缸的油壓充入和釋放，實現(xiàn)離合器的離合控制。N41與N42均為開關電磁閥，只有ON、OFF兩種工作狀態(tài)，其開與關依靠高低電平來驅動，具有良好的數(shù)控性能[3]。

車輛行駛時，根據(jù)傳感器收集到的車輛行駛狀況，由變速器ECU控制兩個離合器從而控制電磁閥N41與N42的通斷電，實現(xiàn)K1與K2離合器的離合控制。

1.3自動換擋液壓操縱系統(tǒng)設計

如圖4、圖5 所示，自動換擋液壓操縱系統(tǒng)主要由4個開關式換擋電磁閥、2個多路換擋電磁閥、2個多路換擋閥、4個擋位控制器及液壓動力源構成。多路換擋電磁閥1、電磁閥2分別控制多路換擋閥1與2。多路換擋閥有2個工作位置，即低擋位置和高擋位置。當該電磁閥未通電時，彈簧彈力將多路換擋閥保持在相對低擋位置，此時多路換擋閥1可以選擇1擋和5擋，多路換擋閥2可以選擇2擋和4擋；當該電磁閥1與2均分別通電時，多路換擋閥1與2均被油壓驅動到相對高擋位置，此時多路換擋閥1可以選擇3擋和7擋，多路換擋閥2可以選擇R擋和6擋[1]。

由上述設計可知，采用兩組多路換擋閥的換擋液壓操縱系統(tǒng)可以保證1個擋位作為驅動擋時，相鄰擋位被提前預選接入，使得換擋過程自然無縫對接，車輛運行更加平穩(wěn)。同時，利用1個開關式換擋電磁閥控制2個擋位，減少了換擋閥的數(shù)量，使得換擋操縱更加平穩(wěn)可靠。

N43、N44、N47和N48均為換擋電磁閥，這些電磁閥通過多路換擋閥控制所有換擋操縱執(zhí)行機構(擋位選擇器液壓缸)的油壓。未通電時電磁閥處于閉合位置，壓力油無法到達換擋操縱機構的液壓缸。電磁閥N43控制1擋和3擋的操縱油壓；電磁閥N44控制5擋和7擋的操縱油壓；電磁閥N47控制2擋和倒擋的選擋油壓；電磁閥N48控制4擋和6擋的選擋油壓。通過控制多路換擋電磁閥通電與否，同時控制相應的換擋電磁閥(N43、N44、N47、N48)，便實現(xiàn)對各個擋位的控制。

在DSG中自動換擋執(zhí)行機構是擋位控制器，由撥叉與2個液壓缸(見圖6)等組成，每個擋位均有同步器。如圖6所示，通過液壓操縱系統(tǒng)控制擋位控制器液壓缸中的油壓，就可以通過撥叉驅動同步器接合套接入相應的擋位，每個擋位控制器可以獨立操作一個撥叉。由于雙離合、雙輸入軸的傳動結構設置，當一個擋位作為驅動擋時，相鄰擋位可以提前結合作為預選擋位。若滿足升擋(或降擋)條件，控制電腦可通過K1與K2離合器的切換迅速實現(xiàn)換擋，幾乎無縫銜接的換擋過程就完成了，DSG變速器的快速反應并不只是雙離合器的功勞。

為了保證換擋時撥叉到達指定位置，撥叉位置應受到精確控制。圖7所示是換擋撥叉位置精確度控制裝置，行程傳感器把撥叉位置傳給電腦確定撥位[1]。

2　結束語

七速DSG變速器的液壓操縱系統(tǒng)主要由換擋電磁閥、多路換擋閥、多路換擋電磁閥及換擋執(zhí)行機構擋位選擇器等構成，這種操縱系統(tǒng)簡單、可靠、工作效率高，使換擋操作平穩(wěn)迅捷。設計了兩個多路換擋閥為核心的換擋液壓操縱系統(tǒng)，與雙離合器相配合可以保證一個擋位作為驅動擋時、相鄰擋位可提前預選接入，使得換擋過程自然無縫對接。

【1】鄭勁.DSG變速器電子控制系統(tǒng)的結構與工作原理[J].汽車電器，2013(1)：35-37.

【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(yè)出版社，2010：24-29.

【3】薛慶文.詳解大眾7速干式DSG變速器控制系統(tǒng)[J].汽車維修與保養(yǎng)，2011(10)：48-50.

ResearchonSeven-speedDSGDual-clutchTransmissionHydraulicControlSystem

ZHENGJin,SUNHuaijun

(LanzhouPetrochemicalCollegeofVocationalTechnology,LanzhouGansu730060,China)

ThestructureandworkingprincipleofDSGdual-clutchtransmissionhydrauliccontrolsystemwerestudied.Thehydraulicsystemofautomaticallyshifthydrauliccontrolsystemwasdesigned,anditsworkingprincipleandtheautomaticshiftcontrolworkprocesswereanalyzed.ThehydrauliccontrolsystemdiagramofthewetclutchK1andK2weredrawn.Withthesesystemfigures,thehandlingprocessesofthewetclutchK1andK2werediscussed.

DSGtransmission;Hydrauliccontrolsystem;Automaticshift

2015-03-02

鄭勁(1959—)，學士，主要從事汽車故障診斷與檢測方向的教學與研究。E-mail：zhengjin987@sina.com。