大众GTI技术培训05--DSG gearbox

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Direct-Shift- Gearbox,直接换档变速箱,引言,扭矩输入,多片离合器,输入轴,输出轴,差速器和驻车锁,同步器,扭矩在车辆内的传输,,油润滑回路,电液控制单元,传感器/执行机构,Can数据总线连接,保养,离合器控制,选挡杆,系统概览,离合器匹配,目前,在欧洲主要使用手动变速箱,美国和日本主要使用自动变速箱。,手动变速箱的优点效率较高,兼顾且具有运动特性,自动变速箱的优点 舒适性较高,尤其是换挡时,大众公司将两种变速箱方案组合为全新一代的变速箱---DSG,基本原理,外观识别,外观识别,直接换档变速箱的特征 六个前进挡和一个倒车挡 标准程序 “D”, 运动程序 “S” 和 Tiptronic方向盘拨杆 选装 机械电子单元、电子和电液控制单元构成一个单元,安装在变速箱内 坡路保持功能 如果处于静止状态的车辆开始移动,则在略微踩下制动踏板的情况下离合器压力增加且车辆保持不动 蠕动控制允许车辆停车时在未踩下油门踏板的情况下蠕动 应急模式--- 出现故障时,车辆仍可以在 1挡、2挡和 3挡行驶,倒档失效,DSG 变速箱已经应用在 Golf R32 and Touran. 并计划装备在 New Beetle,DSG变速箱技术数据,P,R,N,D,S,,,,,,Tip.,,,-,,Tiptronic开关,选档杆位置,,-,,释放按钮,离合器控制,G182/G93,,离合器控制,,举例 在一档位置时加速 1st 档齿轮锁环被压到位置 2nd档齿轮锁环被预压到位置2. 离合器 K1 被关闭 离合器 K2 被打开.,K1,,,,,,R,6.,5.,2.,4.,1.,3.,变速箱换档顺序,转换到二档 当变速箱 从一档转换到二档时离合器K1打开,离合器 K2关闭 发动机传输扭矩到二档齿轮 此时,3档 齿轮锁环被预压到位置 1.,变速箱换档顺序,外片壳体 K2,外片壳体 K1,双质量飞轮,主轴毂,驱动盘,输入轴,扭矩输入,,,,,,,双质量飞轮,多片离合器,K1 由液压油压入结合,打开则由膜片弹簧控制 K1 由花键键入输入轴1并且控制 1, 3, 5 和 R 档,至K1 的液压油,,,活塞环,,输入轴1,活塞 1,离合器 K1,膜片弹簧,油压室 K 1,内片壳体 K1,外片壳体 K1,多片离合器K1,,,,,,,,内片壳体 K2,螺旋弹簧,离合器 K2,活塞 2,油压室 K2,输入轴 2,K2 由液压油压入结合,打开则由螺旋弹簧控制 K2 由花键键入输入轴2并且控制 2, 4, 6 档,多片离合器K2,,,,,,,,输入轴 1,,,,,,Direktschaltgetriebe 09G,输入轴 2,在输入轴上有5档斜齿轮、1和倒车挡公用齿轮、3档齿轮。,脉冲信号轮,5档,1/倒档,3档,输入轴1,,,,,输入轴2上有用于6、4和2档的斜齿轮。6档和4档共同使用一个齿轮。,2档,6档 / 4档,输入轴 2,脉冲信号轮,,,,1、2、3 档三环同步型选档齿轮,4档为单环同步型选档齿轮,啮合套,输入轴,变速箱内的安装位置,1 档,2档,3 档,4 档,输出轴齿轮,输出轴 1,,,,,,,,,变速箱内的安装位置,输出轴齿轮,倒挡,6 档,5 档,用于 G195 和 G196的脉冲信号轮,输出轴 2,,,,,,倒档轴,倒档轴,1 档和倒档齿轮,变速箱内的安装位置,倒档轴改变输出轴2的转动方向,因此改变了差速器内主减速齿轮的转动方向。,,,驻车锁止齿轮集成在差速器内,驻车锁止齿轮,差速器输入齿轮,变速箱内的安装位置,差速器,,,选挡杆移动到 P 位置时,驻车锁结合,为做到这一点,制动爪卡入驻车锁齿轮的轮齿内。 锁止弹簧卡入连杆内并使止动爪保持不动。 如果止动爪卡入驻车锁齿轮的一个齿内,则弹簧1拉紧。 如果车辆开始移动,就会通过松开弹簧1将止动爪推到驻车锁齿轮上的下一个空隙处。 选挡杆移出 “P”位置时, 驻车锁松开。滑板向右后侧退回到其初始位置,弹簧2将止动爪从驻车锁齿轮的空袭中推出。,止动爪,驻车锁止齿轮,止动爪,锁止弹簧,弹簧 2,弹簧 1,连杆,滑板,连接至选挡杆的拉线,驻车锁止齿轮,驻车锁,,,,,,,,,,,1、2、3和6档齿轮,4、5、6档齿轮,中间环,内环,外环,摩擦锥面,同步环,摩擦锥面,同步器,,,,,,,离合器 K1 输入轴 1 输出轴 1 差速器,1 档动力的传输路线,离合器 K2 输入轴 2 输出轴 1 差速器,2 档动力的传输路线,离合器 K1 输入轴 1 输出轴 1 差速器,3 档动力的传输路线,离合器 K2 输入轴 2 输出轴 1 差速器,4 档动力的传输路线,离合器 K1 输入轴 1 输出轴 2 差速器,5档动力的传输路线,离合器 K2 输入轴 2 输出轴 2 差速器,6档动力的传输路线,离合器 K1 输入轴 1 倒档轴 输出轴 1 差速器,倒车档动力的传输路线,电液控制单元,连接车辆的中央插头,电子控制单元,机械电子单元,,,,N88-电磁阀 1 换档执行机构阀 N89-电磁阀 2 换档执行机构阀N90-电磁阀 3 换档执行机构阀N91-电磁阀 4 换档执行机构阀 N92-电磁阀 5 多路转换器阀 N215-调压阀 1 离合器K1 N216-调压阀 2 离合器K2,N217-调压阀 3(主压力)N218-调压阀 4 冷却油 N233-调压阀 5 安全阀1N371-调压阀 6 安全阀2 A-减压阀 B-印刷电路板,电液控制单元,只要拆下印刷电路板,即可看到掐档执行机构阀N89、N90和N91。,“是/否” 阀包括 换档执行机构阀和 多路转换器选择阀。 调制阀包括 主压力阀 冷却油阀 离合器阀和 安全阀。,N90,N91,N89,N92,,,,,油冷却器(通过发动机冷却液调节)将油温冷却到 135C以下.,换档执行机构,油冷却器,油底壳,用于冷却齿轮的喷油管,油压过滤器,阀箱,油泵,油润滑,,,,,,,,,月形内齿轮泵最大输出量 100 ltr./min, 主压力为 20 bar. 油泵为以下部件供油 多片离合器 离合器冷却回路 选挡液压装置 齿轮润滑回路,压力侧,泵轴,流回到抽吸侧,抽吸侧,月形板,输入轴 2,输入轴 1,油泵,双质量飞轮,,,,,,,,,,油泵,,,,,非控制压力,控制压力 离合器冷却,规定压力 工作压力,流回到油底壳,油冷却器,喷油管,油底壳,油压过滤器,吸滤器,油泵,齿轮润滑/冷却,换档执行机构,调压阀 3,流回到油泵,离合器冷却油滑阀,至离合器的冷却油,减压阀,主压力润滑阀 N217,油润滑回路,,,,,,,,,,,,,至K1,至K2,离合器阀N215,离合器阀N216,多路转换器阀N92,多路转换器,压力传感器G194,压力传感器G193,,,,,,,安全阀,,离合器液压控制,离合器冷却油系统 多片离合器油温传感器G509测量紧靠多片离合器油出口处的油温。控制单元根据测得的油温控制调压阀。 冷却离合器使用润滑油回路内的一个独立的冷却油回路,由冷却油滑阀和调压阀N218 组成 调压阀根据测量温度提高或降低冷却油滑阀处的油压。冷却油滑阀根据油压打开或关闭至多片离合器的油道。 冷却油最大流量为 20 ltr./min, 冷却油最大压力为 2 bar.,压力单元,N218,多片离合器油温度传感器,机械电子控制单元,离合器冷却油滑阀,,,,,,,离合器系统保护,离合器油压过高,,安全切断,,离合器传递扭矩 负荷过高,,过载保护,,,频繁起车和制动 牵引其他车辆,,,安全切断,,,,,,,,,过载保护,离合器打滑程度,待传递发动机扭矩,变速箱油温,变速箱控制单元,计算离合器温度超过额定值,发动机扭矩减小,离合器冷却系统降温,发动机重新提供最大扭矩,发动机扭矩减小到怠速上限 离合器过载几乎不出现,过载,,,,,,,,,,选挡杆传感器控制单元 J587 选挡杆固定架内的霍尔传感器探测选挡杆位置并通过 CAN 总线将这些位置传输给J587,选挡杆锁电磁铁 N110 电磁铁用于是选挡杆保持在位置 P 和 N 由J587控制,选挡位置开关 F319 如果选挡杆位于位置P, F319则向控制单元J587发送一个信号。J587利用这个信号计算点火钥匙是否允许拔出点火开关。,选挡杆传感器控制单元 J587,用于探测选挡杆位置的霍尔传感器,锁销孔 P,F319,N110,锁销孔 N,选挡杆结构,,,,,,,,,选挡杆锁止在位置 P. 锁销插在锁销孔内.,选挡杆已开锁. 如果打开了点火开关且踩下了制动踏板,控制单元 J 587 将向电磁铁N110供电,弹簧,锁销孔 P,缩销,选挡杆锁电磁铁 N110,,,,选挡杆锁止在位置 N 如果选挡杆位于 N 位置的时间超过 2 秒, 控制单元将向电磁铁供电.这样即可将锁销推入锁孔内。 选挡杆无法在无意间移动到其他位置,踩下制动踏板时锁销自动松开。,应急开锁 如果未向选挡杆锁电磁铁N110供电,则无法移动选挡杆,因为出现故障时选挡杆锁 P 保持启用状态。 在紧急情况下,将一个较薄的物体压入锁销内,即可松开该锁。,锁销孔 N,,,点火钥匙防拔出锁 可以防止驻车锁未锁止时,点火钥匙转到拔出位置按照电控机械原理,由转向柱控制单元J527控制 选挡杆位于P,点火开关已关闭。选挡杆位置开关 F319打开, J527探测到此信号,则停止向供电,电磁铁内的弹簧将锁销推到开锁位置。,固定凸耳,锁销,弹簧,“点火开关关闭,电磁铁N376,,,,,,选挡杆位于行驶位置 点火开关打开,F319闭合,控制单元J527 向电磁铁N376供电。电磁铁克服弹簧力将锁销推到锁止位置,此时锁销可以防止点火钥匙转回和拔下。,“点火开关打开,N376,,,选档拨叉,活塞,液压缸,锁紧套,来自机械电子单元的压力油,行程传感器磁铁,锁环,,,,,,,,选档,多片离合器油温度传感器G509 变速箱输入转速传感器 G182,选档杆传感器控制单元 J587,液压压力传感器1 G193 和 传感器 2 G194,变速箱输出转速传感器G19和 G196 输入轴 1 和 2转速传感器G501 和G502,直接揣档变速箱机械电子单元J743,齿轮油温度传感器 G93 控制单元温度传感器G510,换档执行机构行程传感器1 至 4 G487, G488, G489, G490,方向盘Tiptronic 开关E438和 E439,选档杆锁电磁铁 N110,电磁阀 N88, N89, N90, N91 N92, N218, N233, N371,执行机构,调压阀 N215, N216, N217,CAN,传感器,诊断插头,系统概览,信号的使用 变速箱输入转速信号用于计算多片离合器滑转率。 为进行计算,控制单元还需要来自传感器 G501 和 G502的信号。 控制单元可以借助离合器滑转率数据更精确地使离合器分离和接合。,G182,变速箱输入转速传感G182,,,,,信号的使用 根据变速箱输入转速信号,控制单元确定多片离合器K1和 K2的输出转速并因此能够识别出滑转率。,G501,G502,G501脉冲信号轮,G502脉冲信号轮,,,,,输入轴转速传感器1 G501和 输入轴转速传感器2 G502,信号的使用 借助这些输入信号,控制单元可以识别车速和行驶方向。 行驶方向通过信号彼此之间偏差识别。 如果改变行驶方向,信号以相反顺序到达控制单元。,G196,G195,脉冲信号轮,G195,G196,,,,,,变速箱输出传感器G195和 变速箱输出传感器2 G196,两个传感器以对置方式安装在一个壳体内。 这样两个信号彼此之间就会产生偏差。 如果传感器G195的信号为“高电平”、传感器G196的信号则为“低电平”。,信号失灵时的影响 压力信号失灵时或无压力时,相关变速箱部分将从整个系统中脱开。 车辆只能以1档和3档或者2档行驶。,G194,G193,,,液压压力传感器1 G193和传感器2G194,信号的使用 借助这些信号,机械电子控制单元(ECU)识别从相应多片离合器处测得的液压压力。 为调节多片离合器,控制单元需要准确的液压压力。,压力传感器的功能 压力传感器由一对层状结构的导电极板组成。上部极板附在陶瓷隔膜上,压力变化时该隔膜弯曲变形。 另一个极板强力粘接在陶瓷衬底上。对压力变化无反应。 只要压力发生变化,上部隔膜就会弯曲变形,离合器片之间的距离就会改变。 从而根据油压产生一个可靠的信号。,衬底,陶瓷隔膜,平行极板,DSG 油压力,,,,,这个传感器设计用于快速精确测量温度。其工作温度范围为 -55 C to 180 C。,信号的使用 利用来自湿度传感器 G509的信号, 控制单元调节离合器冷却油的流量并采取其它措施来保护变速箱。,G509,,多片离合器油温度传感器G509,信号的使用 两个传感器的信号用于检测机械电子单元的温度。 此外,这些传感器信号还用于启动暖机程序。 两个传感器彼此检查是否存在故障。 两个传感器直接测量处于危险状态的组件的温度。这样可以及时采取措施降低油温,以避免机械电子单元过热。,G93,G510,,,齿轮油温度传感器G93和 控制单元温度传感器G510,,信号的作用 控制单元根据准确的位置将压力油输送给换档执行机构,以进行选档。 如果某一行程传感器无法发送信号,受影响的变速箱部分将从整个系统中脱开。 在受影响的变速箱部分中无法挂入相应档位。,行程传感器磁铁,G488,G487,G489,G490,,,,,,,换档执行机构行程传感器1至4 G487、G488 、G489 、G490,调压阀3N217(主压力阀) 主压力阀3位于机械电子单元的电流电液控制单元内。该阀门是一个调制阀。 机械电子液压系统内通过这个阀门来调节。 计算主压力时最重要的因素是离合器实际压力,该压力取决于发动机扭矩。 发动机温度和发动机转速用于校正主压力。 控制单元不断调整主压力,以满足当前工作条件要求。,G217,,离合器压力计算的基础是当前发动机扭矩。 控制单元根据多片离合前摩擦力的变化调节离合器压力。,N215,N216,,,调压阀1 N215和 调压阀2 N216(离合器阀),这些阀门是调制阀,产生用于控制多片离合器的压力调压阀N215 控制多片离合器K1,调压阀N216控制多片离合器K2。,调压阀N218位于电液控制单元内。该阀是一个调制阀,用于通过一个液压滑阀控制冷却油流量。 控制单元使用多片离合器油温度传感器 G509的信号来控制这个阀门。 信号失灵时的影响 如果压力阀无法工作,冷却油将以最大流量渡多片离合器。 这可能造成环境温度较低时换档困难及耗油量明显提高。,N218,,调压阀4 N218(冷却油阀),电磁阀1 N88 控制 1档和 5档的选档油压 电磁阀2 N89控制 3档和空档的选档油压 电磁阀3 N90控制 2档和6档的选档油压。 电磁阀4 N91控制 4档和倒车档的选档油压。,N89,N88,N91,N90,,,,,电磁阀1 N88,2 N89,3 N90, 和4 N91(换档执行机构阀),所有四个电磁阀都位于机械电子单元的电液控制单元内。这些阀门 “是/否” 型阀门。 阀门通过多路转换器滑阀控制至所有换档执行机构的油压。,未通电时电磁阀处于闭合位置,因此压力油无法到达换档执行机构处。,电磁阀5 N92位于机械电子单元的电液控制单元内。 该阀门控制液压控制单元内的多路转换器。,N92,电磁阀5 N92(多路转换器阀),,如果启用该电磁阀,则可以选择 2、4、6档。 如果停用该电磁阀,则可以选择 1、 3、5档和倒车档。,调压阀 5 N233 控制变速箱部分1的安全滑阀 调压阀 6 N371控制变速箱部分2的安全滑阀。,N371,N233,调压阀5 N233调压阀6 N371(安全阀),,,调压阀N233和N371位于机械电子单元的液压模块内。 这些阀门是调制阀。 阀门控制机械电子单元阀箱内的安全滑阀。 机关变速箱部分出现与安全有关的故障时,安全滑阀使该部分内的液压压力与系统隔开。,J104-ABS 及EDL控制单元 J248-柴油直接喷射 控制单元 J285-带组合仪表显示屏的控制单元 J519-车载网络供电控制单元,诊断插头,CAN数据总线连接,,J527-转向柱电子控制单元 J533-数据总线诊断接口 J587-选档杆传感器控制单元 J623-发动机控制单元J743-直接换档变速箱机械电子单元,离合器的匹配控制 自动变速箱的目的主要是换档舒适性。为了达到这种要求,必须确保系统在任何工作状态下,提供精确的离合器压力以保证离合器传递扭矩。 这也要求当前控制的离合器电磁阀体和离合器输出扭矩之间要经常的匹配。 这是非常必要的,因为离合器片之间的摩擦系数总是不断地在变化。 而影响摩擦系数变化的因素主要有 - ATF 油油质变差, 时间过长, 油中有碎屑 - ATF 油温 - 离合器片温度 - 离合器的滑移率 为了补偿这些影响,离合器控制和离合器输出扭矩之间出现的轻微打滑将被发现并且存储在控制单元之中。 通过VAS 5051 功能引导可以对离合器进行匹配控制。,微量打滑控制,离合器控制匹配,离合器压力控制质量,离合器的匹配控制,保养,,DSG 油型号 G052182. 变速箱油需要定期更换. 油位的检查及换油参考Elsa. 更换变速箱或电液控制单元之后, 需要重新做基本设定,用5051功能引导。,Pause,
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