DSG变速器电子控制系统的结构与工作原理

2013-07-19孙怀君

汽车电器 2013年1期

郑劲，孙怀君

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州 730060）

DSG双离合变速器的动力传动部件是—台三轴式6前进档的传统齿轮变速器，如图1所示。由于DSG没有采用液力变矩器，自动换档更灵活，车辆的行驶性能更加优异。在传动过程中的能耗损失非常有限，大大提高了车辆的燃油经济性；车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉，使车辆的加速更加强劲、平稳。汽车从起步到加速再到100 km／h，所用时间比传统手动变速器还短；与传统自动变速器—样可以实现顺畅换档，不影响牵引力。目前，这种变速器在大众、福特等车系中已得到了广泛使用。

1 DSG变速器电子控制系统的组成与原理

DSG变速器电子控制系统由电子控制单元（ECU）、传感器和电液控制系统构成，是一个集电、液一体化的综合控制系统，图2是其组成框图。传感器主要有输出轴转速传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、拨叉行程传感器、压力传感器、制动灯开关和变速杆传感器等，执行器主要是电液控制单元中的电磁阀，湿式离合器K1与K2分别由2个高速开关电磁阀进行控制。液压操纵系统主要由液压油泵、液压缸及换档控制阀板等组成。

DSG变速器的智能来自于DSG变速器的电子控制系统，它作为变速器的控制核心，操控着换档过程。DSG双离合式变速器的换档控制过程可参看图2。它利用各种传感器和控制开关，将发动机及汽车在不同工况下的运行参数转变为电子信号，并通过控制线路传送给电子控制单元，再根据控制单元内设程序，向各个执行元件电磁阀发出指令，以操纵阀板中各种控制阀的工作，从而实现对变速器的控制。

同时，控制单元ECU依据传感器的信号数据，对离合器和液压系统液压油的工作压力等进行控制。为了保证换档时拨叉到达指定位置，拨叉位置受到精确监控。换档拨叉行程传感器把拨叉位置传给ECU。每一个行程传感器监控一个档位的换档拨叉位置，以正确识别所在档位。

2 液压操纵系统

换档液压操纵系统主要负责接受电控系统的控制指令，对离合器和变速器的换档机构进行操纵。液压操纵系统主要包括双离合器操纵部分、换档机构操纵部分和冷却部分［2］。

自动变速器的自动控制是靠液压操纵系统来完成的。液压操纵系统由动力源、执行机构和控制机构、安全缓冲系统及冷却系统等组成。动力源是由发动机飞轮驱动的油泵，它是整个液压操纵系统的工作基础。油泵的基本功用就是提供满足需求的油量和油压。它除了向执行机构供给压力油以实现换档外，还给齿轮变速器供应润滑油。

液压操纵系统包括主油压阀、多路转换阀、离合器冷却滑阀等，集中安装在变速器的电液控制单元上。液压操纵系统的安全缓冲系统包括—些用于防止换档冲击的蓄压器、单向阀等［2］。

在DSG中，对离合器进行滑差控制将必然产生滑磨热量，使油液温度升高。如果热量不能及时排出去，将使离合器的性能和寿命受到影响，因此系统提供冷却油路进行散热。DSG双离合变速器电液控制系统及油路如图3所示。

3 电子控制系统的工作原理

3.1 系统油压的调节与控制

液压油从油泵输出后，即进入主油路系统，油泵是由发动机直接驱动的，输出流量和压力均受发动机运转状况的影响，变化很大。DSG变速器的主油压是由主油压电磁阀调节与控制的。主油压电磁阀通过控制主调压阀，将油泵输出的油压调整到规定值，从而控制了液压系统的主压力，形成稳定的工作油压。

主油压电磁阀采用脉冲线性式电磁阀，ECU根据发动机和汽车行驶的工况控制主油压电磁阀，通过改变每个脉冲周期内电流接通和断开的占空比，改变电磁阀开启和关闭时间的比率，来控制油路的压力。占空比越大，经电磁阀泄出的液压油越多，油路压力就越低；反之，占空比越小，油路压力就越大。

3.2 电子控制系统与自动换档控制

如图4所示，开关式多路转换电磁阀操纵变速器的多路转换阀。多路转换阀有两个工作位置，即原始位置和第二工作位置，默认位置是原始位置。当该电磁阀未通电时，弹簧弹力将多路转换阀保持在原始位置，此时可以选择1档、3档、6档和倒档R；当该电磁阀通电时，多路转换阀被油压驱动到第二工作位置，此时可以选择2档、4档、5档和空档N［3］。

开关电磁阀N88、N89、N90和N91均为换档执行电磁阀，这些电磁阀通过多路转换器阀控制所有换档操纵机构的油压。未通电时，电磁阀处于闭合位置，使得压力油无法到达换档操纵机构处。电磁阀N88控制1档和5档的选档油压；电磁阀N89控制3档和空档N的选档油压；电磁阀N90控制4档和6档的选档油压；电磁阀N91控制2档和倒档R的选档油压。通过控制多路转换电磁阀通电与否，同时控制N88～N91电磁阀，便形成了对各个档位的控制。