双离合器自动变速器dct的结构特点与工作原理分析

《双离合器自动变速器dct的结构特点与工作原理分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理分析王传金1、2唐进元1李培军2武军2(1中南大学机电工程学院,湖南长沙410083)(2重庆青山工业有限责任公司,重庆402761)摘要对双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理进行分析,双离合器自动变速器DCT采用了2个离合器,将原平行轴式手动变速器档位与2个离合器重新进行了配置,当车辆以某一档运行时,将下一个档位实行预先啮合挂档,车辆达到换档点后只需切换2个离合器的动作即可完成换档。双离合器自动变速器DCT拥有手动变速器传动效率高、成本低及自动变速器良好的燃油经济性、动力性与乘坐的舒

2、适性的特点,可提供无间断的动力输出。关键词自动变速器双离合器手动变速器离合器合器交替切换,直到离合器C1完全分离,离合器C2完全接合,换档工作过程结束,进入正常运行状态。现就其换档过程4进行介绍。第一阶段:偶数档4档,处于正常传递动力阶段,如图2所示。引言随着车辆操纵系统自动化的快速发展,自动变速器正呈现蓬勃发展的态势。汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)1以及近几年国内外正在研究的机械式自动变速器(AMT)与双离合器自动变速器DCT(简称DCT变速器)。由于DCT变速器具备汽车工业发展所要求的高燃油经

3、济性、低排放、良好舒适性和可继承现有手动变速器生产投资的优点,逐渐受到了国内外各大汽车厂家的重视2,本文将对DCT变速器的工作原理与结构特点进行分析,并对产业化中的难点进行探讨。1DCT变速器的工作原理分析1.1换档工作过程图1所示为一个较典型的DCT变速器的结构原理图。为了实现动力换档,将原有手动变速器档位按奇数档(1、3、5档)与偶数档(2、4、6档)分开布置,并分别与2个干式离合器相连。其1、3、5档与离合器C1联结在一起,而2、4、6档联结在离合器C2上。离合器C1的输出为变速器输入轴IT1,是一根实心轴;而离合器C2的输出轴为

4、变速器输入轴IT2,是套在C1输出外面的一个空心轴,两根轴是同心的。在车辆处于停车状态时,C1、C2两个离合器都是常开式的,即在平时两个离合器均处于分离状态,不传递动力。当车辆起步时,因C1分离,自动换档机构将档位切换为1档,然后离合器C1接合,车辆开始起步运行,这时的控制过程与电控机械式自动变速器AMT类似3。车辆换入1档运行后,因为此时离合器C2处于分离状态,不传递动力,当车辆加速,达到接近2档的换档点时,自动换档机构可以将档位提前换入2档,离合器C1开始分离,同时离合器C2开始接合,2个离图1DCT变速器结构原理图离合器C2结合,

5、4档处于正常传递动力阶段。自动变速器的电控单元可以根据相关传感器信号获取车辆所处的当前运行状态,进而判断车辆即将进入的档位,如果车辆加速,则下一个档位为5档,如果车辆减速,则下一个档位为3档。第二阶段:动力传递在档位4档上,而预先挂上奇数档5档,处于4档转矩相,如图3所示。电控单元根据其判断,确定下一个档为5档;而5档联接在离合器C1上,该离合器C1处于分离状态,不传递动力,故可通过指令使其自动换档机构预先换入下一个档位奇数档,其动力仍是4档在传递扭矩。第三阶段:偶数档位4档与奇数档位5档共同传递扭矩阶段,处于4档惯性相,如图4所示。当

6、车辆运行状态达到换奇数档点时,将正在工作的离合器C2逐步分离,同时将另一个离合器C1逐步接合,其两个离合器均处于传递扭矩阶段,这其中很重要的是2个离合器的动力切换时序精确控制与切换时机配合。故此时是4档与5档共同传递扭矩。第32卷第6期双离合器自动变速器DCT的结构特点与工作原理分析95断。所以需要对2个离合器的工作进行精准控制与调节5。图2偶数档图3偶数档转矩相,预挂奇数档图6奇数档图7双离合器切换控制切换过程在车辆起步、爬行等工况中,也可利用滑差控制。其控制目标是保证起步过程离合器结合的平顺性,延长离合器使用寿命,减小发动机输出转速

7、波动。起步过程受外界工况条件、驾驶员操纵意图、车辆运行状况等因素的影响,应根据节气门开度、节气门开度变化率、发动机转速、输入轴转速以及发动机转速与输入轴转速差等参数确定离合器的接合速度和行程,并对油门开度加以控制,满足车辆乘坐舒适性和离合器使用寿命的要求6。1.3换档控制DCT变速器通过两个离合器的匹配切换实现换档动作,换档迅速平稳,换档时间可达到0.03s～0.05s,驾驶者不会有任何感觉。在换档过程中,发动机输出动力始终不断地传递到车轮上,实现动力换档,保证车辆具有良好的加速性能7。图8所示为DCT变速器的换档特性仿真曲线8,可以看

8、出,车辆在换档过程中,加速度稍有波动,但时间极短,换档冲击很小。图4偶数档惯性相,挂奇数档同步图5奇数档转矩相第四阶段:奇数档位5档传递扭矩阶段,偶数档位4档尚未摘档,处于5档转矩相,如图5所示。当2个离合