双离合器自动变速器T的结构特点与工作原理分析.doc

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1S唐进元1李培军2武军: （1中南大学机电工程学院，湖南长沙410083） 2萤庆讶山工业有限贲任公司，遠庆402761） 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，车辆迖到换档点后只需切换2个离合器的动作即可完成换档。沿 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怊 与乘坐的舒适性的特点，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 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济 性低排放伎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：，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。 1 DCT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）分幵布置，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的输出为变速器输人轴1T1，是一根实心轴;而离合 器C2的输出轴为变速器输人轴IT2，是套在C1输出外 面的一个空心轴，两根轴是同心的。在车辆処于停车 状态时,Cl C2两个离合器都是 常幵式的，即在平时两个离合器均処于分离状态，不传 递动力。当车辆起步吋，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 。车辆换人1档运行后，因为此时离合器C2処 于分离状态，不传递动力，当车辆加速，迖到接近2档 的挽档点时，自动挽档机构可以将档位提前换人2档， 离合器C1开始分离，同吋离合器C2开始接合，2个离 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，进人正常运行状态。 现就其换档过程4进行介绍。 第一阶段:偶数档4档，処于正常传递动力阶段， 如图2所示。输入裆rri 如图2所示。 输入裆rri 奇数裆 离合器C1 图1 DCT变速器结构原理图 离合器C2结合，4档処于正常传递动力阶段。自 动变速器的电控单元可以根据相尖传感器信号获取车 辆所処的当前运行状态，进而判断车辆即将进人的栏 位，如果车辆加速，则下一个档位为5档，如果车辆涧 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，処于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処于分离状态，不 传递动力，故可通过指令使其自动换档机构预先换人 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，処于4档惯性相，如图4所示。 当车辆运行状态迖到换奇数档点吋，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，其两个离合器均処于传递扭矩阶段，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。 阁2偶数挡 酬删 断。所以需要对2个离合器的工作进行精准控制与调 节：o 时间I 阁4偶数档惯性扪， 挂奇数档同步 图3偶数档转矩相，预挂奇数捫 图5奇数档转矩扪 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，処于5档转矩相，如图5所示。 当2个离合器的动力切换完成后，离合器C2彻庭 分离，离合器C1完全接合，整个动力传递完全由离洽 器C1完成，故5档処于传递扭矩阶段，而4档不再进 行传递动力，但其4档还尚未摘档。 第五阶段：奇数档位5档，処于正常传递动力恥 段，如图6所示。 完成动力传递切换后，自动换档系统通过指令使 其4档退出，其摘档后将进入空档状态。此吋，5档処 于正常传递动力阶段。 车辆继续运行，其他档位的换档切换过程类似，但 当5档需要减档到1档时，则通过5档减到偶数档位 （4档或2档），再由偶数档减到1档；当6档需要减档 到2档时，则通过6档减到奇数档（5档或3档），再 奇数档减到2档。总之，其换档过程只能通过奇数档 位与偶数档位间的切换，其具体应由