双离合器式自动变速器DCT-(演示)ppt课件

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 DualClutchTransmission 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OB7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 ZP Rc n m Z 摩擦面数 P 压盘上的油压作用力 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 Mc Memax 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 双离合器和三个同步器的液压缸 三 DCT电控液动换档系统的原理 1 发动机不运转时 液压换档系统无油压 电磁阀断电关闭 液压滑阀在F力的作用下 处在中间位置 两个离合器都是泄油状态 三 DCT电控液动换档系统的原理 2 发动机运转时 液压油作用在液压滑阀的两端 油压平衡 滑阀不动 仍为泄油状态 三 DCT电控液动换档系统的原理 3 汽车起步时 变速手柄在D档 电脑接到节气开度TPS起步信号 使电磁阀B通电开启泄油 液压滑阀右移 离合器C1充油接合 同步器A1也向前接合 换入一档行驶 三 DCT电控液动换档系统的原理 4 汽车升档时 当需要升档时 电磁阀A通电开启泄油 B阀断电关闭充油 液压滑阀左移 离合器C2充油接合 同步器A2也向前接合 换入二档行驶 5 其他档位的升档和降档过程和同步器的控制原理 皆类同故略 四 DCT系统各档工作过程 利用电控液动方式 使双离合器和同步器的液压缸自动交替充油 泄油而离合 将动力输入相关档位的同步器和齿轮组 即 前一档位泄油 后一档位充油 反复交替 依次的升档或降档 这一过程在1s内完成 动力衰减的时间极短 保证了行驶的平稳性 四 DCT系统各档工作过程 1 一档 C1充油接合 同步器A1向前接合 动力从Z1齿轮组输出 其他齿轮空转 2 二档 C2充油接合 同步器A3向前接合 动力从Z2齿轮组输出 其他齿轮空转 3 三档 C1充油接合 同步器A1向后接合 动力从Z3齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 4 四档 C2充油接合 同步器A3向后接合 动力从Z4齿轮组输出 其他齿轮空转 5 五档 C1充油接合 同步器A2向前接合 动力从Z5齿轮组输出 其他齿轮空转 6 R档 C1充油接合 R档齿轮与主 被齿轮啮合 动力从ZR齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 利用电控液动方式 使双离合器和同步器的液压缸自动交替充油 泄油而离合 将动力输入相关档位的同步器和齿轮组 即 前一档位泄油 后一档位充油 反复交替 依次的升档或降档 这一过程在1s内完成 动力衰减的时间极短 保证了行驶的平稳性 四 DCT系统各档工作过程 1 一档 C1充油接合 同步器A1向前接合 动力从Z1齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 2 二档 C2充油接合 同步器A3向前接合 动力从Z2齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 3 三档 C1充油接合 同步器A1向后接合 动力从Z3齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 4 四档 C2充油接合 同步器A3向后接合 动力从Z4齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 5 五档 C1充油接合 同步器A2向前接合 动力从Z5齿轮组输出 其他齿轮空转 四 DCT系统各档工作过程 6 R档 C1充油接合 R档齿轮与主 被齿轮啮合 动力从ZR齿轮组输出 其他齿轮空转 双输出轴自动变速器 1档 外部离合器