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双离合器式自动变速器DCT原理.pdf

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双离合器式自动变速器DCT原理.pdf
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双离合器式自动变速器 DCT 山东交通学院 陈德阳 概述 双离合器式自动变速器( Dual Clutch Transmission)简称: DCT。是基于双轴式常啮齿轮,手动变速器 Mt演变而成,保留了结构简单、传动效率高的优点,并升华为电控液动换档控制,改善了换档品质,降低了油耗及故障率和制造成本,它己在大众车系和福特车系中成功的使用。又因继承性好,降低了加工设备的投资,适合国情需要,前景十分可观。 例如: Golf-R32轿车性能参数比较表如下: 大众公司对 Golf-R32分别装用手动变速器 MT与 DCT自动变速器进行了性能对比试验,结果证明: DCT式自动变速器,具有优良的燃油经济性和动力性能。 一、 DCT系统的结构特点: 1. 两个油浴湿式摩擦式离合器 C1和 C2,通过扭转减振盘连接飞轮,其输出端分别驱动齿轮组的奇数档和偶数档。用 C1和 C2的分离与接合,交替转换传力档位,满足自动换档的需求。 即: 第一离合器 C1— 控制 1、 3、 5、 R档位; 第二离合器 C2— 控制 2、 4、档位或 6档位。 一、 DCT系统的结构特点: 两个输入轴,一个输出轴的五挡变速器 a)奥迪 Q5轿车上使用的 OB 7挡双离合器自动变速器外形 奥迪七速变速器 两个输入轴,两个输出轴的六挡变速器 一、 DCT系统的结构特点: 2. 和手动式变速器 MT一样,用三个锁环式惯性同步器 A1、 A2、 A3分别控制各档位常啮齿轮的连接,组成五个或六个前进档和一个倒档 R。 3. 离合器 C1和 C2的离合控制,和同步器与常啮齿轮的连接控制,采用电控液动方式,通过液压缸充油或泄油进行快速继动换档控制。 4. 多片湿式双离合器的滑磨热,利用自动变速器的ATF油来吸收,使摩擦片得到良好的冷却,接合柔和,磨损均匀,使用寿命长,扭矩传递能力好。 驾驶员的体验是 DCT很多优点的一个。少于 8毫秒的升档时间使很多人感觉到在市面上所有的整车中装备 DCT的能提供最价的动态加速性。当然通过减少换档冲击, DCT也提供了更为平顺的换档。 可能 DCT最引人注目的优势是改善了燃油消耗。由于换档过程中没有动力中断,燃油效率显著提高。有数据表明 6档 DCT与传统 5档自动变速箱相比,燃油效率可增加 10%.与无级变速的 CVT变速箱相比, DCT可以承受更高的扭矩要求。 一、 DCT系统的结构特点: 5. 离合器在换档时的滑磨热量和传动件的运动摩擦热量,使控油温升高,仍需通过冷油器进行散热冷却。并用油温传感器监测报警,正常油温应为 +30℃~ +90℃。 一、 DCT系统的结构特点: 6. 去消了结构复杂和传动效率低的液力式变矩器,采用扭转减振盘的弹簧来传递动力,并吸收传动系统的扭转振动和噪声,形成了一个“双质量扭转减振系统。 因减振弹簧的位置半径大、刚度小、压缩转角大,使多自由度传力系统的扭转振动,得到有效地衰减。所以,动力传递柔和、平稳、可靠,传动效率高, 故障率少。 一、 DCT系统的结构特点: 7. 变速手柄的档位排列方式,仍是: P、 R、 N、D、 S传统方式。有的车系还加装了手动换档开关,在 D档位时,手柄也可利用手动通道上下微动,手动依次升档或降档行驶。 一、 DCT系统的结构特点: 8. 两个不同尺寸的离合器,同轴心的套装在一起,以相同的摩擦力矩 Mc,交替传递发动机的转矩。 因离合器的最大摩擦力矩 Mc为下式: Mc=ZPμRc ( n.m) Z— 摩擦面数; P— 压盘上的油压作用力; μ— 摩擦系数; Rc— 摩擦片的平均摩擦半径。 所以,两个尺寸不同的离合器套装在一起,控制油压相同,因平均摩擦半径不同,压盘的压紧力不同,最终摩擦力矩 Mc是相同的,都能单独传递发动机的最大扭矩 Memax,即: McMemax。 一、 DCT系统的结构特点: 9. 故障率低和使用寿命长的原因?有三: ( 1)离合器与齿轮组前后布局,相距较远,滑磨热影响量小,比传统的行星齿轮式合理。 ( 2)少了液力变矩器,简化了系统结构,提高了传动效率, ATF油温低。 ( 3)省略了多个换档用的制动器和离合器,减少了密封件和漏油点。 二、 DCT电控液动换档系统的组成: DCT电控液动换档系统与传统的 ECT控制系统类同,也分为两部分: 二、 DCT电控液动换档系统的组成: 1、电控部分 — 电脑 DCT/ECU和 EFI/ECU联网工作,进行自动换档逻辑控制,并发令使换档电磁阀动作,完成档位的自动转换。本系统的传感器信号和开关信号,进行信息反馈,监控双离合器的工作质量,如:换档控制、柔和控制、同步控制、报警自诊等内容。 二、 DCT电控液动换档系统的组成: 2、液动部分 — 完成继动换档控制,液压动力源为:油泵、油路板、液压换档滑阀、双离合器和三个
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