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1、 第六章双离合器变速器结构与原理 知识点四 双离合器变速器的结构组成1、多片式湿式干式双离合器2、机械变速传动部分3、换档执行机构4、变速器油泵5、双离合器自动变速器控制系统1、多片式湿式离合器离合器K1和K2的内部结构在离合器工作时，活塞1充油，活塞移动将离合 器1内外片压合，从而扭矩通过离合器外壳-离合器片 1-输入轴1进行传递，活塞1泄油后，离合器1分离， 蝶形回位弹簧将活塞退回，扭矩传递中断，在离合器 1分离的同时，活塞2开始充油，活塞移动将离合器2 内外片压合，从而扭矩通过离合器外壳离合器片2 输入轴2进行传递，这样始终有一个离合器处于接 合状态。离合器K1负责将扭矩传入输入轴1，输
2、入轴1 用来完成1、3、5、R档，离合器K2负责将扭矩传给输 入轴2，输入轴2用来完成2、4、6档。发动机旋转使 油产生离心力，这个离心力作用使离合器接合过程中 所需的压力增加，为了离合器接合更加顺利，必须对 这个由离心力引起的压力进行补偿，利用离合器K1的 碟形弹簧与K1活塞和K2外片支架形成的腔；K2回位弹 簧固定片与K2活塞之间形成的腔，为这两个空腔内充 油，在发动机高速旋转过程中离心力作用下产生的平 衡油压来补偿。 在每种操作情况下，离合器必须被控 制在一个相对稳定的状态下，并且贯 穿整个使用周期。因而离合器控制阀 的控制电流与离合器扭矩之间的必须 进行不断的调整、适应。离合器经常 被
3、控制在大约10r/m i n的微量打滑状 态，这种极低的打滑量，叫做“微量 打滑”，这有利于改善离合器的状态 ，并且用于调节离合器控制。2、机械变速传动部分机械变速传动部分 发动机扭矩通过离合 器输入变速器内部， 在变速器中通过输入 、输出轴及齿轮啮合 形成动力传递路线并 将扭矩输出到驱动桥 。输入轴1和输入轴2 空套在一起。 输入轴1在空心的输入 轴2的内部，通过花键 与离合器K1相连；在1 档和3档齿轮之间还有 输入轴1的转速传感器 G501的靶轮。 输入轴2为空心，套 在输入轴1的外部， 通过花键和离合器片 组K2相连，在二档齿 轮附近还有输入轴2 转速传感器G502的靶 轮。不难看出，
4、多档 共用齿轮的设计大大 减少了变速器的体积 和质量。 输出轴1上有如下元件：1、2、3档同步器(3件式)，4档 同步器(单件式)，1、2、3、4档换档齿轮，与差速器相 连的输出齿轮。 输出轴2 上有如下元件：变速器输出转速传感器G195和 G196的靶轮，5档、6档和倒档换档齿轮，与差速器相连 的输出齿轮。 通过增加1根倒档轴改变了动力输出的方向，形成倒档， 最终与输出轴2相连。 两个输出轴都与差速器相啮合，差速器上面还集成了P档 齿轮锁动力传递路线 倒档传输路线 ：发动机K1 离合器输入 轴11/R档主 动齿轮倒档 轴倒档从动 齿轮输出轴2 输出齿轮 差速器驱动 车轮。动力传递路线 1档传
5、输路线 ：发动机 K1离合器 输入轴11 档主动齿轮 1档从动齿 轮输出轴1 输出齿轮 差速器 驱动车轮。动力传递路线 2档传输路线 ：发动机K2 离合器输入 轴22档主动 齿轮 2档从 动齿轮输出 轴1输出齿 轮差速器 驱动车轮。动力传递路线 3档传输路线： 发动机K1离 合器输入轴1 3档主动齿轮 3档从动齿 轮输出轴1 输出齿轮差 速器驱动车 轮。动力传递路线 4档传输路线： 发动机K2离 合器输入轴2 4档主动齿轮 4档从动齿 轮输出轴1 输出齿轮差 速器驱动车 轮。动力传递路线 5档传输路线 ：发动机 K1离合器 输入轴15 档主动齿轮 5档从动齿 轮输出轴2 输出齿轮 差速器 驱动
6、车轮。动力传递路线 6档传输路线 ：发动机 K2离合器 输入轴26 档主动齿轮 6档从动齿 轮输出轴2 输出齿轮 差速器 驱动车轮。3、换档执行机构3、换档执行机构变速器的4个换档轴由液压控制单元控制， 由控制单元内的4个电磁阀完成，通过为换档轴 施加压力来控制拨叉动作。每个拨叉轴的两端 通过1个有轴承的钢制圆筒支撑，圆筒的末端被 压入活塞腔(如图所示)。换档油压通过油道传 输到活塞腔内作用在圆筒后端，形成推力，完 成换档。换档轴压力通过保持换档轴持续的时 间进行调节。当一个档位工作时，其相应推力 一直存在。同时在每个拨叉上面都有一个独立 的拨叉行程传感器，用以监测、反馈拨叉的行 程以及所处的
7、状态。为了保证档位的固定，在 每组拨叉的主臂上还有一个档位锁止机构，用 来锁止所在档位。4、变速器油泵 油泵直接通过驱动轴连接，只要发动机运转就供 油，它空套在输入轴1里面，与油泵刚性连接(如 图所示)，最多可以提供100L/min的输出量。 装备此款变速器的车辆，在拖车过程中，油泵没 有被驱动，因此如需拖车，车速不能超过50km / h ，距离不能超过100km，否则会损毁变速器。5、DCT的控制系统（1）换档杆的操作与控制换档杆的操作方式和自动 变速器换档杆一样，DCT变速器 也提供Tiptronic档位模式，在 换档手柄上有明显的DCT标识。 其内部结构如右图所示。P档锁工作原理 如右图
8、所示，通电 时解锁，断电时候 锁止，如果选档杆 位于 N位置的时间 超过2s, 控制单元 将向电磁铁供电， 这样即可将锁销推 入锁孔内。选档杆 无法在无意间移动 到其他位置，踩下 制动踏板时锁销自 动松开。5、DCT的控制系统（2）控制单元 该变速器的控制部分由电子 液压控制单元和电子控制 单元组成。其中电子液压 控制单元内包括阀体、执行 电磁阀等(如图所示)，电子控 制单元里面包括一些传感器 、变速器电脑等(如图所示)。 它们安装在一起，装于变速 器内，浸于变速器油中。电控单元变速器控制单元（TCU：Transmission Control Unit）是自动 变速器控制的核心部件，它是控制逻
9、辑的载体，且用来处理各种传 感器信号，驱动执行机构动作，从而构成控制闭环。TCU与其他汽车控制器一样，一般具有两个微处理器，一个用来 计算控制逻辑，一个用于故障诊断和处理，两个微处理器通过内部 总线相互交换信息。除了微处理器以外，TCU还包括电源管理模块 、传感器信号输入模块、电磁阀驱动模块、各种指示灯接口以及 CAN总线通讯接口等。TCU按照布置的形式不同分为外置式和集成式。外置式一般通过 一段线束与变速器中的电磁阀及传感器连接，控制器一般布置在汽 车驾驶舱内侧，工作条件较好。集成式则是将变速器中所用到的传 感器及TCU本身集成到一个模块内，并且将该模块直接安装在自动 变速器内部与电磁阀体连
10、接在一起，形成一个整体的电液控制系统 总成。如上图所示，中间为陶瓷基板的TCU部分，黑色部分为变速器传 感器模块，明显的突出部分均是变速器中使用的转速、位置及温度 传感器；传感器及TCU被封装到一个模块内，然后将该模块与液压 阀体连接作为一个整体的模块安装到变速器中。液压阀体如上面所述的各种液压阀及电磁阀均统一集成 在液压阀体中。如下图所示。其中N88为一档和三 档换档拨叉控制开关电磁阀，N89为五档换档拨叉 控制开关电磁阀，N90为六档和倒档换档拨叉控制 开关电磁阀，N91为二档和四档换档拨叉控制开关 电磁阀，N92为多路阀控制开关电磁阀，215为离 合器C1的控制比例电磁阀，N216为离合
11、器C2的控 制比例电磁阀,N217为主油路压力滑阀的控制电磁 阀，N218为冷却油流量控制电磁阀，N233为离合 器C1控制油路安全阀，N371为离合器C2控制油路 安全阀,A为主油路减压阀，B为液压阀体电磁阀供 电连接器。同时该液压阀体中还集成了两个离合 器的压力传感器。（3） 液 压控 制系 统如图所示是典型双离合器自动变速器的液压系统图。 该系统中主要包括供油部分、双离合器控制部分、换档 拨叉控制部分及辅助部分。供油部分由油泵、减压阀、 主调压滑阀及调压电磁阀组成，通过调压电磁阀控制主 调压滑阀从而实现对液压系统主油路压力的调节；当系 统出现故障，压力上升到一定高度时，将推开减压阀释 放
12、压力保护液压系统。双离合器控制部分主要由两路相 对独立的油路组成，分别控制离合器C1和离合器C2，两 部分的控制油路完全相同。包括安全阀、蓄能器、压力 传感器及离合器控制比例阀。通过安全阀可以调节两个 离合器控制油路的供油压力，并保证其中一个离合器出 现故障时，另一离合器能够安全的独立工作。离合器1阀 与离合器2阀为比例电磁阀，可以实现对离合器控制压力 的精确控制，两个压力传感器则为离合器压力的精确控 制提供反馈信号。换档拨叉控制部分主要由四个开关阀 与一个两位多路阀组合而成，多路阀通过另一个开关阀 控制其工作位置的变换。辅助部分主要包括双离合器润 滑部分、液压系统散热及过滤部分。在自动变速器
13、液压系统中，对主油路的压力控制至关 重要，主油路压力不仅影响换档性能，同时还很大程度上 影响自动变速器的总效率。主油路压力通过调节阀控制主 油路压力滑阀实现压力控制，如下图为主油路压力调节部 分，主油路压力调节阀就是脉宽调制阀；从上图可以看出，主油路压力控制油路中，主油路压 力是通主压力滑阀进行控制，主压力滑阀的左端作为主油 路压力的反馈腔，主油路压力通过作用到阀芯左端的液压 力来与右端的弹簧力及主压力调节阀调节后的液压力相平 衡，当主压力调节阀变化时，平衡即被打破阀芯移动达到 新的平衡位置。从上图可以看出，双离合器润滑及冷却控制 油路的控制结构与主油路压力控制结构基本相同 ，所不同的是在离合
14、器冷却控制阀的控制油路上 增加了一个蓄能器，蓄能器能够吸收油路调节过 程中的冲击，改善控制性能。上述两部分主要油路中所使用的脉宽调制阀的 一般结构如图所示当电磁阀不通电的时候，阀芯及钢球在右侧 弹簧力的作用下使得阀芯靠左侧位置，阀芯同时 也推动钢球使进油口与出油断开；在左侧位置时 阀芯的工作台阶将泄油口关闭。而当电磁阀通电 时，螺线圈产生的电磁力将阀芯吸到右侧位置； 阀芯在右侧位置时，钢球在液压油的压力作用下 被推开，从而连通了进油口与出油口的通路，使 得出油口与泄油口连通。由于在供油油路中有截 流口，不通电时控制输出的油压与进油压力在不 考虑损失的条件下相等，完全打开时控制输出油 压与泄油压力相等，压力一般为零。在实际控制 过程中，通过调节断开与连通的时间比例，实现 控制输出口压力的控制要求。七档DCT的基本结构
