第二章　大眾02E DSG自動變速器結構原理

第一節　大眾02E DSG自動變速器結構

一、大眾02E DSG自動變速器四驅結構

發動機扭矩由雙質量飛輪借助于花鍵傳遞到雙離合器的輸入轂上。從雙離合器開始，根據具體是在使用哪一擋位行車，發動機扭矩就傳遞到輸入軸1或2，然后再傳遞到相應的輸出軸（1或2）。輸入軸采用同軸布置形式，且奇數擋位和偶數擋位是混合地分布在兩個輸出軸上的，這就使得變速器體積小巧，重量也最低。這兩個輸出軸采用不同的傳動比將發動機扭矩傳遞到主傳動的直齒圓柱齒輪上，然后再傳遞到差速器上（四驅車是傳遞到圓錐齒輪傳動），如圖2-1所示。

二、大眾02E DSG自動變速器內部結構

大眾02E DSG（DQ2506速濕式）雙離合變速器的結構主要是由兩個多片式離合器、三軸式齒輪變速器以及電液換擋控制機構組成，而其中兩個多片式離合器和三軸式齒輪變速器的結構與傳統的變速器有較大的差異。如圖2-2所示，雙離合變速器有兩個獨立控制的離合器，即離合器1和離合器2，離合器接合后動力分別傳遞給變速器的兩根輸入軸1和2，輸入軸2空心，輸入軸1從其中穿出。輸入軸1上裝有1擋、倒擋、3擋、5擋齒輪，輸入軸2上裝有2擋、4擋、6擋齒輪。另有兩根輸出軸1、2，其中輸出軸1上裝有輸出齒輪1以及2擋、4擋、3擋、1擋齒輪，并裝有2/4擋同步器和1/3/倒擋同步器。輸出軸2上裝有輸出齒輪2以及空套有倒擋、6擋、5擋齒輪，并裝有倒/6擋同步器和5擋同步器。還有一倒擋軸，其上裝有倒擋雙聯齒輪，其中稍大的齒輪與輸入軸1上的1擋齒輪嚙合傳遞倒擋動力。輸出軸1、2通過其軸上的齒輪1和齒輪2將動力傳遞給驅動橋輸入齒輪。離合器1負責傳遞變速器的1擋、3擋、5擋和倒擋的動力，離合器2負責傳遞2擋、4擋和6擋的動力。

三、大眾02E DSG自動變速器雙離合器結構

1.雙離合器結構

大眾02E DSG自動變速器雙離合器結構如圖2-3所示。

發動機旋轉使油產生離心力，這個離心力作用使離合器在接合過程中所需的壓力增加，為了離合器接合更加順利，必須對這個由離心力引起的壓力進行補償，需要利用離合器K1的碟形彈簧與活塞和離合器K2的外片支架形成的腔，以及K2回位彈簧固定片與K2活塞之間形成的腔，向這兩個空腔內充油，在發動機高速過程中通過離心力作用產生的平衡油壓來進行補償。

特點：離合器K1用作1擋和倒擋起步離合器，所以該離合器上的負荷要大于離合器K2上的負荷。因此，雙離合器就設計成讓離合器K1處于外側這樣一種結構，這種結構可以使得離合器K1的直徑較大些，也就能傳遞更大些的扭矩和實現更大的工作能力，這樣就可滿足各種要求了。

為了能使得換擋過程中需要同步的質量盡可能地小，這兩個離合器的襯片歸到相應的內片支架上，較重的鋼制摩擦片歸到外片支架上。

工作特性：最大扭矩為350N·m；最大接觸壓力為10bar（1bar=105Pa）；最大摩擦功率為70kW；冷卻DSG油流量為20L/min。

2.雙離合器ATF供給

ATF的供給如圖2-4所示，該圖表示的是以下兩種不同的狀態。

①圖的上半部表示的是離合器K1已接合的狀態。

②圖的下半部表示的是離合器K2已接合的狀態。

離合器所使用的ATF是由主轂借助于旋轉孔來提供的，矩形環用于實現殼體和主轂之間的密封。主轂內的油道將ATF送至相應的位置。雙離合器有一套單獨的冷卻ATF系統，該系統根據需要對離合器進行永久式冷卻和潤滑。冷卻和潤滑用油經主轂內的同軸孔被送至離合器K2，壓力平衡腔內的油也是從這股油中獲取的。如果K1已剛性接合了，那么冷卻ATF流經已脫開的K2（未吸收熱量），然后流向K1，油在這里完成其潤滑和冷卻任務后被甩入變速器殼體內。片支架上打有孔，這樣冷卻ATF就可從內到外流經相應的離合器。襯片的形狀和離心力都有助于ATF流經離合器，這樣就可以使得冷卻ATF的壓力相對很低（不需要那么高的壓力了），重要的是能保證冷卻油量。

3.離合器控制

要想控制離合器K1和K2，需要處理以下信息：發動機轉速；變速器輸入轉速（G182）（即離合器輸入轉速）；輸入軸1的轉速（G501）（即離合器K1的輸出轉速，或分變速器1的輸入轉速）；輸入軸2的轉速（G502）（即離合器K2的輸出轉速，或分變速器2的輸入轉速）；發動機扭矩；冷卻ATF出口溫度（G509）（該傳感器用于測量多片式離合器的ATF溫度）；制動壓力。

與雙離合器緊密相關的功能：起步；動力流切換；離合器冷卻；車輛停止時的離合器控制（蠕動控制）；過載保護；安全切斷；微滑控制；離合器自適應。

在車輛起步時，要考慮發動機轉速，以便控制離合器。變速器控制單元根據起步特性確定出發動機規定轉速，該轉速值由離合器扭矩來調節，駕駛員意愿以及各種發動機的扭矩曲線共同確定了起步特性，如圖2-5所示。

如果以很小的節氣門開度（比如60％）來讓車輛起步，那么發動機轉速會很慢地提升到鄰近的離合器接合點。如果以很大的節氣門開度（比如100％）來讓車輛起步，那么發動機轉速會很快地提升到離合器接合點。

（1）動力切換（重疊）換擋過程分為以下兩部分。

①借助于液壓操縱的換擋撥叉掛入到分變速器1或分變速器2中的某個擋位上。

②借助于離合器K1和K2來實現分變速器1和分變速器2之間的動力切換。

這個動力切換（1擋到6擋）是通過離合器K1和K2之間所謂的“換擋重疊”來實現的。也就是說，在動力切換過程中，正在傳遞動力的離合器（在本例中是K1）仍以已經降低了的壓緊力在傳遞著動力，直至正在接合的離合器（在本例中是K2）開始傳遞發動機扭矩。

在升擋時發動機扭矩會短時降低（圖2-6），在降擋時發動機扭矩會短時升高，這樣會有助于換擋。在每種操作情形下，離合器必須被控制在一個相對穩定的狀態下，并且貫穿整個使用周期，因而，離合器控制閥的控制電流與離合器扭矩之間必須進行不斷的調整和適應。離合器的摩擦系數是不斷變化的，離合器摩擦系數的主要影響因素有ATF（質量、老化、油位）、ATF的溫度、離合器溫度、離合器打滑量。通過離合器微量打滑來探查并儲存離合器控制與扭矩之間的關聯性，從而為彌補這些因素的影響提供依據。

（2）離合器的動態壓力平衡控制　在發動機轉速較高時，因旋轉運動的作用，離合器壓力腔內的油承受了很大的離心力作用。這個離心力導致離合器壓力腔內的壓力沿半徑最大方向遞增，我們把這種情況稱為“動態壓力形成”。在實際工作中，人們并不期望這種動態壓力出現，因為這會額外地增大壓緊力，使得壓力腔內的壓力無法按規定來升、降。為了保證離合器K1和K2按規定接合或者脫開，當發動機轉速升高時，在各自的壓力平衡腔內都會發生一個動態壓力平衡（補償）過程，如圖2-7所示，于是就可以精確控制換擋過程了，同時換擋舒適性也有顯著提高。由于在發動機轉速較高時，無法控制離合器的接合，所以壓力平衡腔內的泄漏會導致離合器及同步機構損壞。

離合器動態壓力平衡控制的工作過程如下。

活塞的兩面都作用有ATF壓力，這是由另加的ATF腔（壓力平衡腔）來實現的，壓力平衡腔內的ATF壓力作用在活塞的另一側；因此離合器K2就有一個擋板，該擋板與活塞K2構成了壓力平衡腔K2，對于離合器K1來說，離合器K2的外片支架同時就起著擋板的作用；壓力平衡腔內充注的是冷卻用ATF，其壓力很低，壓力平衡腔內充注的ATF所受到的作用力（動態壓力形成）與壓力腔中的作用力是相同的，于是壓力腔內的壓緊壓力就處于平衡（穩定）狀態了。