- 手把手教您學修雙離合與電控機械式自動變速器
- 李偉
- 12855字
- 2020-06-05 18:57:57
第四節 電控液壓系統
一 機械電子裝置
機械電子裝置
機械電子裝置(控制單元和閥體)裝在變速器內,并浸在ATF中。該裝置由一個電子控制單元和一個電動液壓單元構成,如右圖所示。
機械電子裝置是變速器的中央控制單元。所有傳感器信號和其他控制單元的信號都匯集到機械電子裝置中,并由它去執行并監控。
機械電子裝置通過6個壓力調節閥和5個換檔閥,來控制和調節8個檔位調節器。它還控制兩個離合器的冷卻ATF壓力和流量。
機械電子裝置中的控制單元會學習(匹配)離合器的位置、掛檔時檔位調節器的位置以及主壓力。這個小巧的機構中有12個傳感器,其中只有兩個傳感器布置在機械電子裝置的外面,其他均為集成式傳感器(即控制單元與傳感器集成在一起)。
機械電子裝置
電子控制單元
大部分傳感器都集成在電子控制單元內部,電動執行元件直接裝在機械電子裝置上,通過一個中央插接器與全車系統連接,這種連接方法減少了插接器和導線的數量,從而提高了電氣連接的可靠性并降低了重量,如右圖所示。但這也使控制單元的熱負載和機械負載都很大。-40~150℃的溫度范圍內,以及高達33g的機械振動不應該影響車輛的行駛。(g=重力加速度,其方向朝向地心,1g=9.81 m/s2)
電子控制單元
二 電子液壓控制單元
電子液壓控制單元及其作用
電子液壓控制單元集成在機械電子模塊內,如右圖所示。電子液壓控制單元內包含所有的電磁閥、壓力調節閥、液壓滑閥和多路轉換器。另外,在液壓模塊內還有一個過壓閥,該閥可防止壓力過高,這樣就可避免損壞液壓滑閥。
液壓換檔閥(滑閥)及其用途:系統壓力閥(Sys.Dr.v)用于控制變速器所需要的ATF壓力。它由N217根據發動機轉矩和變速器ATF溫度情況來控制。
離合器冷卻閥(KKV)用于控制雙離合器的冷卻ATF,該閥由N218來控制。
安全閥SV 1和SV 2用于實現對分變速器的液壓切斷。SV 1和SV 2分別由N233和N371來控制。
使用多路轉換器能實現僅用4個電磁閥就可控制8個液壓缸(每個撥叉有兩個液壓缸)。多路轉換器由N92來控制。
壓力限制閥(DBV)用于保證系統內的壓力不超過32bar,這樣就可直接或間接地來保護所有相關的部件。
電子液壓控制單元
N88—電磁閥1(檔位調節閥) N89—電磁閥2(檔位調節閥) N90—電磁閥3(檔位調節閥) N91—電磁閥4(檔位調節閥) N92—電磁閥5(多路轉換閥) N215—壓力調節閥1(用于K1) N216—壓力調節閥2(用于K2) N217—壓力調節閥3(主壓力閥) N218—壓力調節閥4(冷卻ATF閥) N233—壓力調節閥5(安全閥1) N371—壓力調節閥6(安全閥2) A—過壓閥
電子液壓控制單元及其作用
電磁閥N88、N89、N90、N91和N92是換檔閥,它們也被稱作3/2閥,意思是這種閥有3個接口和2個切換位置(打開/關閉或者接通/切斷)。
未通電時,壓力接口是關閉的。這時,控制接口切換到油底殼(呈打開狀態)。
電磁閥N88~N91用于控制選檔閥,N92用于控制多路轉換器。
溝道板用于實現Mechatronik和變速器殼體之間的管道連接。溝道板上有兩個壓力傳感器G193和G194。
印制電路板用于實現電子控制單元與電磁閥及電動壓力控制閥之間的連接。
注意:電子液壓控制單元(比如EDS、滑閥和閥等)以及電子控制單元末極放大器的制造公差是在試驗臺上確定出來的,并通過電子控制單元的一個基本編程來進行補償。售后服務中無法進行這個基本編程過程,因此Mechatronik只能整體更換。
開關電磁閥
閥體上共有11個電磁閥和1個泄壓閥,電磁閥分成兩種類型:開/關換檔閥和調節閥。開/關換檔閥包括:檔位調節閥和多路滑閥;調節閥包括:主壓力閥、冷卻ATF油閥、離合器閥、安全閥。只有將電液控制單元的印制電路板移開后,才能清楚地看到電磁閥N89、N90、N91和N92,如右圖所示。
1)N88、N89、N90和N91(換檔執行機構閥)都位于機械電子單元中的電液控制單元內。它們通過多路轉換器的滑閥控制所有換檔執行機構的油壓。未通電時,電磁閥處于閉合位置,壓力油無法到達換檔執行機構。
2)N92(多路控制閥)控制液壓部分,使其接通不同的油道。該電磁閥未動作時,接通1、3、5和倒檔供油油路;該電磁閥動作時,接通2、4、6和空檔供油油路。
N92的失效影響:電磁閥處于空閑位置,無法被油壓激活,會出現換檔錯誤甚至車輛熄火的故障。
開關電磁閥位置
說明:N92促動一個多路器,這個多路器通過4個電磁閥控制8個檔位促動裝置。多路器被一個彈簧推向起始位置,在起始位置,1、3、6和倒檔能被選擇;如果多路控制閥N92閉合,則油壓作用于多路器并使其克服彈簧壓力,推動滑閥至工作位置,2、4、5和空檔可以被選擇。
換檔執行電磁閥作用
電磁閥N88:控制1檔和5檔的選檔油壓。
電磁閥N89:控制3檔和空檔的選檔油壓。
電磁閥N90:控制2檔和6檔的選檔油壓。
電磁閥N91:控制4檔和倒檔的選檔油壓,如圖a所示。
當檔位不結合,或者油壓不能促動換檔機構時,電磁閥關閉。
a)開關電磁閥
調節電磁閥
1)壓力控制閥N215:控制多片式離合器K1的壓力,離合器壓力控制是以發動機轉矩為依據的,控制單元根據摩擦片的可變摩擦系數來對壓力進行控制。
2)壓力控制閥N216:控制多片式離合器K2的壓力,離合器壓力控制是以發動機轉矩為依據的,控制單元根據摩擦片的可變摩擦系數來對壓力進行控制,如圖b所示。
3)主油壓控制閥N217:控制整個液壓系統內的壓力,其最重要的任務是根據發動機轉矩來控制離合器油壓。其調節參數為發動機轉矩及發動機溫度。控制單元根據當前的工作情況,連續調節主油壓,如圖c所示。
說明:N217由電子控制單元激活,控制主油道滑動閥,變速器液壓系統的工作壓力通過這種方法調節。主油壓閥控制下列油路的油壓:熱交換器、壓力濾清器、飛濺油管。油泵回流油壓可作用于離合器閥N215和N216,控制離合器的接合與斷開,控制檔位控制閥N88、N89、N90和N91,實現檔位變換。
b)調節電磁閥N215和N216
c)調節閥N217
調節電磁閥
4)離合器冷卻壓力控制閥N218。該閥為調節閥,通過滑閥控制冷卻油的流量。控制單元通過采集G519(離合器油溫度傳感器)的信號來控制該閥,如圖a所示。
5)安全閥使變速器的兩個部分相互分離。
N233(安全閥1)控制變速器部分一。
N371(安全閥2)控制變速器部分二,如圖b所示。
失效影響:
1)N215和N216失效后,相應的變速器檔位無法掛入,且組合儀表上會有故障顯示。
2)若N218出現故障,則控制單元會以最大流量對多片式離合器進行冷卻。低溫下會出現換檔困難,油耗增加的故障。
3)N371失效后,相應的變速器檔位無法掛入。N233失效后,變速器只能掛入2檔;N371失效后,變速器只能掛入1檔和3檔。
a)調節閥N218
b)安全閥N233和N371
三 液壓油路控制
對變速器油的要求及其作用
變速器油必須滿足以下要求:確保離合器的調節和液壓控制;整個溫度范圍內黏度穩定;可以抵抗高機械壓力而不發泡。
變速器油的作用:潤滑/冷卻雙離合器、軸、軸承、同步器,操縱離合器和換檔執行元件的活塞。其供給系統如下頁右圖所示。
筆記
對變速器油的要求及其作用
說明:依據發動機的轉矩和ATF的溫度,變速器主油壓被控制在3-20bar:DBV(過壓保護閥)在油壓達到32bar時打開;壓力濾清器的濾芯與車輛服務保養周期相適應,須及時更換。濾清器入口和排油口處有永久磁鐵,用以吸附油液中的金屬屑。齒輪和軸承通過飛濺油管進行潤滑,這些油來自熱交換器的回流和壓力濾清器的循環管路。為達到良好的潤滑效果,油面須保持較低位置,這樣可以減少飛濺損失,同時提升效果。
ATF油循環和供給系統
油泵的結構
該型雙離合變速器采用一種大功率月牙形葉片式ATF泵,來保證ATF的供給。該ATF泵采用一根與發動機轉速相同的泵軸來驅動。該泵軸與空心的輸入軸1是同軸布置的,它由驅動盤經花鍵來驅動。該ATF泵消耗的功率最大可達2kW。
該泵最大輸出量為100L/min,最大供油壓力為20bar,如右圖所示。
該泵為如下任務供油:多片離合器工作、離合器潤滑、選檔液壓控制、齒輪潤滑。
油泵結構
油泵驅動
油泵由油泵軸驅動,以發動機轉速運轉。油泵軸位于輸入軸1和輸入軸2的內部,為第3根軸,如右圖所示。
油泵驅動軸
ATF油路循環
大眾02E雙離合變速器的潤滑油路循環如下圖所示。
ATF泵經吸濾器從ATF油底殼中吸入ATF,并將ATF加壓送到主壓力滑閥。
主壓力滑閥由壓力調節閥3和主壓力閥來控制。
主壓力閥調節雙離合變速器內的工作壓力。
主壓力滑閥下有一個ATF加油道,該ATF加油道將ATF送回到ATF泵的吸油側。
第二個ATF加油道分向兩個方向。
其中一個ATF加油道將ATF送往ATF冷卻器,ATF經壓力濾清器流回到ATF槽中。
另一個ATF加油道將ATF送往離合器冷卻ATF滑閥。
變速器用壓力調節閥3調節出的工作壓力來操縱多片式離合器并控制換檔過程,ATF冷卻器裝在發動機的冷卻循環管路中,壓力油濾清器裝在變速器殼的外部。
過壓閥用于保證ATF壓力不超過32bar。
ATF噴油管將ATF直接噴到齒輪上。
在雙離合變速器中,動力傳遞依靠的是液壓和電子元件。對于前輪驅動的車輛,只有ATF參與傳動過程;對于四輪驅動的車輛,還有斜交齒輪油參與傳動過程(haldex離合器)。多片式離合器、離合器冷卻系統、液壓換檔軸系統以及變速器所有部件的冷卻和潤滑系統提供油壓和油流。
綜合離合器輸入轉速、離合器輸出轉速、發動機轉矩和油溫等信號,變速器控制單元計算離合器目標壓力并輸送適當的電流給壓力控制閥N215和N216。傳感器G193和G194(均為壓力傳感器)監測離合器壓力(實際壓力),并不斷與控制單元計算的目標壓力進行比對,實現對離合器的精確控制。
02E雙離合變速器的ATF油路循環
換檔油路控制
換檔撥叉由4個電磁閥(N88~N91)和1個多路轉換器來操控。其中,多路轉換器由電磁閥N92來控制,如下圖所示。
使用多路轉換器的好處:僅用4個電磁閥就可操控8個液壓缸(每個撥叉有兩個液壓缸)。
如果電磁閥N92未通電,則多路轉換器處于基本位置(初始位置)。這時,彈簧力將其壓靠在右側的止點位置。
換檔撥叉/檔位控制情況:N88和N89操控換檔撥叉3和1,N90和N91操控換檔撥叉R和6
如果電磁閥N92通上了電,則多路轉換器會被控制壓力壓靠在左側的止點位置(頂著彈簧力)。
換檔撥叉/檔位控制情況:N88和N89操控換檔撥叉N和5,N90和N91操控換檔撥叉4和2
通常情況下,換檔壓力就是主壓力。為了將換檔噪聲降至最低,在某些情況下,會借助于電動壓力控制閥N233和N371來降低換檔壓力。
換檔油路控制圖
多路轉換器
多路轉換器如圖a所示。
如果電磁閥N92未通電,則多路轉換器處于基本位置(初始位置)。這時,彈簧力將其壓靠在右側的止點位置。
a)多路轉換器
多路轉換器
接口“a”與出口流道連接在一起。接口“b”用于通氣,如圖b所示。
如果電磁閥N92通上了電,則多路轉換器會被控制壓力壓靠在左側的止點位置(頂著彈簧力)。
接口“b”與出口流道連接在一起。接口“a”用于通氣,如圖c所示。
b)電磁閥N92未通電
c)電磁閥N92通電
換檔控制
N92未通電時,換檔撥叉/檔位控制情況:N88和N89操控換檔撥叉3和1、N90和N91操控換檔撥叉R和6,如右圖所示。
筆記
N92未通電時的換檔撥叉/檔位控制情況
換檔控制
N92已通電時,換檔撥叉/檔位控制情況:N88和N89操控換檔撥叉N和5、N90和N91操控換檔撥叉4和2,如右圖所示。
筆記
N92通電時的換檔撥叉/檔位控制情況
換檔過程
初始狀態:發動機處于怠速運轉狀態,變速桿在位置“P”或“N”。駕駛人想使車輛向前起步并加速,應將變速桿換至位置“D”或“S”,并踩加速踏板。
情形1:變速桿在位置“P”或“N”時,變速器并不知道駕駛人是想前進還是倒退,如右圖所示。
倒檔和1檔都在分變速器1內,因此不能同時預選這兩個檔位。
為了縮短起步時的反應時間,變速桿在位置“P”或“N”時,變速器控制單元在分變速器1內預選倒檔,并在分變速器2內預選2檔。
變速桿切換到位置“R”或“D”時,離合器K2先注油,并通過2檔來傳遞轉矩。
換檔情形1
換檔過程
情形2:分變速器1(處于空閑狀態)內會從倒檔切換到1檔,同時離合器K1開始注油。此時,離合器K1承擔了全部轉矩的傳遞工作,離合器K2再次完全脫開,如右圖所示。
一般情況下,在駕駛人踩下加速踏板并以1檔起步時,變速器的反應時間是足夠快的,足以完成從倒檔切換到1檔的動作。
然而,如果駕駛人將變速桿從位置“N”切換到“D”,并同時踩下加速踏板,變速器的反應時間就不夠了,因此車輛要先以2檔起步,直到分變速器1內完成上述的換檔過程為止。
說明:對于雙離合變速器而言,一個正常的換檔過程大約在200ms內就完成了。但是在溫度很低時,變速器油粘度增大,液壓控制系統反應時間延長,因此換檔過程也會延長。
換檔情形2
以1檔來起步,起步后繼續加速。
情形3:在符合1檔至2檔的升檔特性曲線的情況下,變速器會通過將離合器K1和K2重疊來切換到2檔,如右圖所示。
即:在離合器K2接合并傳遞發動機轉矩的過程中,離合器K1脫開。為了改善換檔舒適性并保護離合器,在離合器重疊過程中,發動機轉矩會降低。
如果1檔至2檔的升檔過程結束,則分變速器1會切換到3檔(預選)。
在接下來的2至3、3至4和5至6檔的升檔和降檔過程中,就是重復上述的換檔過程。
變速桿在位置“S”及Tiptronic模式時,如果降檔,則發動機轉矩升高,這是為了縮短換檔時間(可以快速達到同步轉速)并改善換檔舒適性。
換檔情形3
換檔過程/多步降檔
變速器在多步換檔時(要跳過某些檔位),動力傳輸也不會被中斷。
雖然允許跳檔(比如5至3檔),但總是有一個檔位處在剛性接合的狀態(傳遞著力狀態)。從一個分變速器到另一個分變速器可以直接進行換檔(比如6至3檔)。在一個分變速器內,控制單元通過將檔位臨時切換到“空閑的”分變速器上來保持動力傳遞。
例如:從6檔到2檔這個多步降檔過程中,需要經過5檔(6→5→2)。而駕駛人并沒有感覺到經過了5檔,因為從6檔到2檔的換檔過程中,只是短時換到了5檔,且發動機的輸出轉速由相應的離合器K1進行了調節,如下圖所示。
多步換檔過程圖
四 電控系統組成
電控系統組成
02E雙離合變速器的電控系統由三部分組成:輸入傳感器部分、控制單元及輸出控制部分。
控制單元與液壓模塊集成在—起,因此又稱電子控制裝置。電子控制裝置是整個雙離合變速器控制系統的中心,安裝在變速器內部。它根據發動機、ABS和內部各傳感器傳遞過來的信號和各項運動參數,以及控制單元內部設置的程序,向各個執行元件發出指令,從而實現對變速器的各種控制。
電控系統組成
集成控制:傳感器、電子控制裝置和執行器(電磁閥)完全集成在一起。傳感器集成在控制單元內部,減少了插接器和導線的數量,并使信號更加可靠。同時,它只通過一個圓形插接器與中央控制模塊建立通信功能,如下圖所示。控制單元要完成以下任務:根據需求情況調整液壓系統壓力、雙離合器控制、離合器冷卻控制、換檔點選擇、換檔和其他控制單元交換信息、激活應急模式以及自診斷。
電控系統組成
五 傳感器
變速器輸入轉速傳感器G182
該傳感器用于計算離合器的打滑率。為實現該功能,控制單元還必須采集G501和G502的信號,根據離合器的打滑情況,控制單元可以精確地進一步調整離合器接合度,G182如右圖所示。
失效影響:G182若失效,則控制單元以發動機轉速傳感器信號來替代它的信號。
輸入轉速傳感器G182
輸入軸轉速傳感器G501和G502
該傳感器用于監測離合器K1和K2的輸出轉速,識別離合器的打滑率。并與輸出轉速傳感器配合,監測當前是否掛入正確檔位,如右圖所示。
失效影響:若G501失效,則變速器只能掛入2檔;若G502失效,則變速器只能掛入1檔和3檔。
輸入軸轉速傳感器G501和G502
輸出軸轉速傳感器G195和G196
控制單元根據這些信號可識別出車輛的車速和行駛方向。行駛方向通過彼此錯開的信號來識別,如右圖所示。
如果行駛方向發生變化,則這兩個信號就會以相反的順序進入到控制單元內。
說明:這兩個傳感器都在機械電子裝置中,并與控制單元始終連接在一起。與變速器上的其他轉速傳感器一樣,該傳感器也是霍爾傳感器。
這兩個傳感器掃描輸出軸2上的同一個靶輪。它們彼此錯開,安裝在一個殼體上,因此會產生兩個彼此錯開的信號。如果傳感器G195的信號為“高”,則傳感器G196的信號就為“低”。
中斷影響:如果該信號中斷,則控制單元會使用ABS控制單元的車速信號和行駛方向信號。
輸出軸轉速傳感器G195和G196
液壓傳感器G193和G194
機械電子裝置的電子控制單元根據這兩個信號,就可識別出作用在相應多片式離合器上的壓力值,如右圖所示。
控制單元需要使用精確的壓力來調節多片式離合器。
說明:這兩個傳感器都位于機械電子單元的電液控制單元內。G193承受的壓力與多片離合器Kl相同。來自多片離合器K2的壓力則由G194測量。
失效影響:如果某個壓力傳感器信號中斷或沒有建立起壓力,則相應的變速器部分就被切斷。此時,變速器只能以1檔、3檔或2檔來工作。
液壓傳感器G193和G194
壓力傳感器結構
壓力傳感器由一對層狀結構的導電極板組成,如右圖所示。
上部極板附在陶瓷隔膜上,壓力變化時,該隔膜彎曲變形。
另一個極板強力粘接在陶瓷襯底上,對壓力變化無反應。
只要壓力發生變化,上部隔膜就會彎曲變形,離合器片之間的距離就會改變,從而根據相應油壓產生一個可靠的信號。
說明:該系統中包含一個過壓保護閥,用于防止在主油壓力滑閥故障時,主油壓力升得過高。
壓力傳感器結構
離合器溫度傳感器G509
控制單元使用G509的信號來調節離合器的冷卻油量,并執行其他的變速器保護措施,如右圖所示。
說明:傳感器G509在變速器輸入轉速傳感器G182的殼體上。這個傳感器測量從多片式離合器流出的ATF溫度。ATF在多片式離合器中所承受的熱負載較高,因此ATF在此處時溫度最高。該傳感器的結構使得它能又快又準地測量ATF溫度。該傳感器的工作溫度范圍為—55--180℃。
失效影響:G509的信號中斷時,控制單元使用傳感器G93和G150的信號來替代它的信號。
離合器溫度傳感器G509
變速器油溫度傳感器G93和G510
這兩個傳感器用于監測機械電子裝置的溫度,其結構如右圖所示。
另外,控制單元還會根據這兩個傳感器信號起動一個預熱程序。這兩個傳感器彼此相互檢查。
說明:這兩個傳感器直接安裝在機械電子裝置上。機械電子裝置總是浸泡在油液中,并被油液加熱。如果太熱,則可能影響電子裝置的功能。這兩個傳感器直接測量危險部件的溫度,這樣就可提前執行相應措施來降低油液溫度,避免機械電子裝置過熱。
失效影響:變速器油溫度超過138℃時(減小發動機輸出轉矩),機械電子裝置會采取措施來降低發動機轉矩。當溫度超過145℃時(停止向離合器供油,離合器處于斷開位置),多片式離合器上沒有油壓作用,處于脫開狀態。
變速器油溫度傳感器G93和控制單元溫度傳感器G510
筆記
檔位調節位移傳感器(1~4檔)
該傳感器用于識別撥叉的準確位置,控制單元據此利用油壓來推動換檔軸運動,掛入相應檔位,如右圖所示。
說明:這些位移傳感器都在機械電子裝置內,它們都是霍爾傳感器。這些傳感器與換檔撥叉上的磁鐵一起產生一個信號。控制單元根據這個信號就可識別出檔位調節器的位置。每個位移傳感器監控一個檔位調節器/換檔撥叉,用于在兩個檔位之間進行切換。G487用于1/3檔、G488用于2/4檔、G489用于61倒檔、G490用于5/空檔。
失效影響:如果某個位移傳感器不再發送信號,則相應的變速器部分會被切斷。受影響的檔位就無法使用了。
檔位調節位移傳感器(1~4檔)
筆記
換檔桿傳感器控制單元J587
此傳感器集成在變速桿內部,它既是傳感器也是控制單元。作為控制單元,它的工作是控制變速桿鎖止電磁鐵,激活鎖止電磁鐵指示燈;作為傳感器,它的工作是識別變速桿位置,如右圖所示。
印制電路板上集成有霍爾傳感器,用于識別變速桿位置和Tiptronic信號,并通過總線傳遞給滑閥箱和組合儀表。
變速桿傳感器控制單元J587
六 各檔位油路分析
1檔油路
1檔時,N88通電,N215被激活。變速器油經油泵、濾清器和安全閥N233調壓后,為電磁閥N88、N89、N215供油。N88為常閉閥,通電時打開,壓力油液得以進入1/3檔撥叉左側的液壓缸,推動1/3檔撥叉和接合套右移,使1檔主、被動齒輪嚙合。N215激活后,另一路自動變速器油液經N215調節后,為離合器Kl供油,離合器K1接合并工作。來自發動機的動力經離合器K1傳遞至輸入軸1,再經輸入軸1上的1/倒檔齒輪、輸出軸1上的1檔齒輪、1/3檔接合套、1/3檔花鍵轂,最終由輸出軸1輸出。02E雙離合變速器1檔油路如下圖所示。
1檔油路圖示
1檔工作(2檔準備)油路
準備從1檔升入2檔時,N215保持激活狀態,N88斷電關閉。N90、N92通電打開。N92打開后,自動變速器油流至多路轉換閥的右側,推動多路轉換閥左移并壓縮彈簧,多路轉換閥處于左側。N90通電打開,自動變速器油液通過多路轉換閥,從右側第三個切槽進入2/4檔撥叉左側液壓缸,推動撥叉和接合套右移,掛入2檔。此時離合器2沒有工作,2檔主/被動齒輪處于嚙合狀態,不傳遞動力,為升入2檔做準備。
1檔油路中的壓力油液,經多路轉換閥左側第一個切槽排空,但1/3檔接合套仍被自鎖裝置保持在1檔接合位置。N215保持激活狀態,離合器K1仍繼續工作,1檔動力傳遞路線繼續傳動。當達到升2檔的車速后,ECU將N216激活,為離合器K2供油,離合器K2接合。與此同時,N215被關閉,停止給離合器K1供油,離合器K1隨即退出工作,完成1檔升2檔動作。如下圖所示。
1檔工作(2檔準備)油路
1檔工作(2檔準備)油路圖示
2檔(3檔準備)油路
準備從2檔升3檔時,N216保持激活狀態;N90由通電變為斷電狀態;N92斷電并關閉;N89通電并打開。N92斷電后,多路換向閥在彈簧作用下處于右位。2檔油路中的壓力油液,經多路換向閥右側第三個切槽排空,2/4檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在2檔接合位置。N216為離合器K2供油,車輛持續以2檔運行。N89通電并打開,自動變速器油液經多路轉換閥左側第三個切槽,進入1/3檔撥叉右側液壓缸,推動撥叉和接合套左移,3檔主/被動齒輪嚙合,掛入3檔。因為離合器K1不工作,所以3檔并不傳遞動力,只是為變速器升入3檔做好了提前準備。
當達到升3檔的車速后,ECU將N215激活,并開始供油,離合器K1接合。與此同時,N216被關閉,ECU停止供油,離合器K2隨即退出工作,完成2檔升3檔動作。自動變速器2檔(3檔準備)油路如下圖所示。
2檔(3檔準備)油路圖示
3檔(4檔準備)油路
準備從3檔升4檔時,N215保持激活狀態,離合器K1保持工作狀態。N89由通電變為斷電狀態并關閉;N91、N92通電并打開。多路換向閥在N92輸出的油壓作用下處于左位。3檔油路壓力油液經多路轉換閥左側第三個切槽排空,1/3檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在3檔接合位置。車輛持續以3檔運行。N91通電并打開,自動變速器油液經多路換向閥右側第一個切槽,進入2/4檔撥叉右側液壓缸,推動撥叉和接合套左移,4檔主/被動齒輪嚙合,掛入4檔。因為離合器K2不工作,所以4檔并不傳遞動力,只是為變速器升入4檔做好了提前準備。
3檔(4檔準備)油路
當達到升4檔的車速后,ECU將N216激活,并開始供油,離合器K2接合。與此同時,N215被關閉,ECU停止供油,離合器Kl隨即退出工作,完成3檔升4檔動作,自動變速器3檔(4檔準備)油路如下圖所示。
3檔(4檔準備)油路圖示
4檔(3檔退出)
車輛增檔提速過程中,升入4檔后,隨即準備升5檔。由4檔向“4備5”的轉換過程中,3檔先退出嚙合狀態,這由4檔(退3)油路來完成。
自動變速器處于4檔退3工況時,N92斷電并泄壓,N88通電并供油,N216保持激活狀態。4檔油路中的自動變速器油液經多路換向閥右側第一個切槽排空,2/4檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在4檔接合位置。N216為離合器K2供油,車輛持續以4檔運行。此時,N88通電并打開,自動變速器油進入1/3檔撥叉左側液壓缸,推動撥叉和接合套右移至空位置(撥叉位置傳感器將位置信號傳遞給自動變速器ECU),3檔退出嚙合狀態。
4檔(5檔準備)油路
準備從4檔升5檔時,N216保持激活狀態,離合器K2保持工作狀態,N88、N92通電并打開。多路轉換閥在N92輸出的油壓作用下處于左位。4檔油路保持與泄油口相通,2/4檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在4檔接合位置。N216為離合器K2供油,車輛持續以4檔運行。N88通電并打開,自動變速器油液通過多路換向閥左側第二個切槽,進入5/空檔撥叉左側液壓缸,推動撥叉和接合套右移,5檔主/被動齒輪嚙合,掛入5檔。因為離合器K1不工作,所以5檔并不傳遞動力,只是為升入5檔做好了提前準備。
當達到升5檔的車速后,ECU將N215激活,并開始供油,離合器Kl接合。與此同時,N216斷電并被關閉,停止為離合器K2供油,離合器K2隨即退出工作,完成4檔升5檔動作。4檔(5檔準備)油路如下圖所示。
4檔(5檔準備)油路
4檔(5檔準備)油路圖示
5檔(4檔退出)
變速器處于5退4工況時,N92通電并開始供油,使多路換向閥處于左位,N90通電并供油;N215保持激活狀態。N90通電打開,壓力油液得以經多路換向閥右側第三個切槽,進入2/4檔撥叉左側液壓缸,推動2/4檔撥叉和接合套右移至空檔位置,4檔退出嚙合狀態。5檔油路油液經多路轉換閥左側第二個切槽后,再經N88泄壓,5/空檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在5檔接合位置。N215仍為離合器K1供油,車輛持續以5檔運行。
5檔(6檔準備)油路
準備從5檔升6檔時,N215保持激活狀態,離合器K1保持工作狀態;N92斷電并關閉;N90通電并打開。多路轉換閥在彈簧作用下處于右位。5檔油路中的油液經多路轉換閥左側第二個切槽,與泄油口相通,被排空,5/空檔接合套仍被自鎖裝置鎖定在5檔接合位置。N215仍為離合器K1供油,車輛持續以5檔運行。N90通電并打開,自動變速器油液通過多路換向閥右側第四個切槽,進入6/倒檔撥叉左側液壓缸,推動6/倒檔撥叉和接合套右移,6檔主/被動齒輪嚙合,掛入6檔。因為離合器K2不工作,所以6檔并不傳遞動力,只是為升入6檔做好了提前準備。
當達到升6檔車速后。ECU將N216激活并開始供油,離合器K2接合。與此同時,N215被關閉,停止供油,離合器Kl隨即退出工作,完成5檔升6檔動作,如下圖所示。
5檔(6檔準備)油路圖示
6檔油路
變速器處于6檔時,N216為激活狀態,離合器K2保持工作狀態,N92斷電并關閉。多路轉換閥在彈簧作用下處于右位。5檔油路中的油液與泄油口相通,被排空。6檔油路中的油液經N90排空。6/倒檔接合套被自鎖裝置鎖定在6檔位置,車輛持續以6檔運行。5/空檔接合套被自鎖裝置鎖定在5檔位置。因為離合器K1并不工作,所以5檔只是預嚙合,并不傳遞動力。
倒檔油路
變速器處于倒檔時,N215為激活狀態,離合器K1保持工作狀態;N92斷電并關閉。N91通電并供油。多路轉換閥在彈簧作用下處于右位。N91輸出的壓力油液經多路轉換閥右側第二個切槽,進入6/倒檔撥叉右側液壓缸,推動撥叉和接合套左移,倒檔主/被動齒輪嚙合,掛入倒檔,實現倒檔動力輸出,倒檔油路如下圖所示。
倒檔油路
七 閥體和殼體油道注釋
雙離合變速器上的檔位油道
大眾雙離合變速器閥體及殼體上,各檔位油道如下圖所示。
雙離合變速器上的檔位油道
雙離合變速器殼體和閥體的各檔位油道
變速器殼體各油道壓力值
02E雙離合變速器殼體中各油道的壓力值如右圖所示。
變速器殼體各油道壓力值
八 換檔過程電磁閥通斷電狀態檢查
電磁閥通斷電狀態檢查
02E雙離合變速器的換檔電磁閥通斷電狀態如表1所示,電磁閥阻值如表2所示。
表1 換檔電磁閥通斷電狀態
表2 電磁閥阻值
九 故障查詢
對02E雙離合變速器進行故障查詢前的了解
對02E雙離合變速器進行故障維修前,必須用大眾專用診斷儀的“引導性故障查詢”功能快速準確地確定故障部位,如右圖所示。變速器出現故障時,了解控制單元J743的性能狀態極其重要。控制單元J743使用的是成熟的軟件,該軟件可在極短時間內執行、監控和控制電氣功能。最新變速器電子設備必備的所有功能都包含在該控制單元中。然而,電子設備并非無所不能,例如它無法通過電子方法識別到變速器殼體的液壓滲漏部位或變速器液壓油溢出部位,但它可以通過電子監控功能發現變速器潤滑油儲量不足所帶來的影響。控制單元首先識別“檔位監控”故障并設置相應故障碼,嚴重時,甚至會使兩個離合器停止工作,進而使車輛無法行駛。但有些時候,利用“引導性故障查詢”功能可能也無法確定故障原因。因此電子控制系統會對故障類別進行細致劃分,以方便維修人員了解變速器的工作情況,并開展相應的維修工作。
大眾專用VAS5054診斷儀的功能界面
變速器發生故障時控制單元的表現
如果變速器中的部件發生故障,則控制單元會使用替代功能進行響應。為了保護變速器,系統會作出4個級別的故障響應。
1)故障很小,以至于車輛用一個替代程序仍然能夠行駛且行駛安全性也能確保。這時系統不會通過變速桿位置顯示屏Y6(故障指示燈)對駕駛人作出警示,顯示屏正常地顯示變速桿位置,但是駕駛人可能會察覺到車輛行駛性能的改變。
2)變速桿位置顯示屏Y6中的某個檔位閃爍,提醒駕駛人此時不可能選擇此檔位。例如在倒車過程中,變速桿在“R”位置且車輛正在向后行駛,如果駕駛人此時選擇了“D”檔,則變速桿位置顯示屏Y6中的字母“D”就開始閃爍,如圖a所示。此時,為防止損壞變速器,控制單元會阻止第1檔的齒輪嚙合,直到車輛停止運動之后,該檔位才會嚙合。如果駕駛人繼續嘗試這樣做,則可能會導致變速器機械齒輪損壞。
3)變速桿位置顯示屏Y6全部點亮,如圖b所示,被選擇的檔桿位置已被識別,且以高亮度顯示。例如:齒輪油溫太高,可能的原因是后部拖車中的負載太重,或車輛前部后續加裝的部件導致進入車輛的“冷卻空氣不足”等。
4)被選擇的變速桿位置不能被識別,如圖c所示,變速桿位置顯示屏Y6閃爍,駕駛人能明顯感覺到車輛行駛性能和換檔動作的改變,無法掛入倒檔,變速器的部分功能被關閉,此時必須立即對變速器進行維修。
a)某個檔位顯示燈閃爍
b)檔位指示燈全部點亮
c)無法識別檔位
故障查詢的特殊說明
1)變速桿顯示-無倒檔 變速桿位置顯示屏中的所有部分全部亮起時,表明變速器已經進入緊急運行模式,無法實現倒車功能。此時,無倒檔并非是倒檔控制或執行部分出現故障,而是變速器的一種保護模式。
2)Tiptronic功能失效-無法正常換檔此時應注意檢查變速器上部,變速桿拉索底座的防松墊片是否丟失或失去彈力。該墊片不可重復使用,如果再次使用,可能由于“內應力”損失而脫落。
筆記
故障查詢的特殊說明
3)“驅動力”不足可能是因變速器潤滑油缺少造成的。此時,不添加潤滑油即做其他項目,往往都是徒勞的,因此必須按照標準流程進行變速器潤滑油液位的檢查,并及時添加。
4)故障存儲器未存儲任何故障信息-但確實存在故障現象 在這種情況下,確實需要有經驗的維修技師來憑經驗判斷。經驗表明:動力總成或其他部件引起的故障,通常歸類為變速器系統故障。但系統與系統間的影響也不容忽視,例如發動機動力問題(進氣不足)引起的換檔困難。此時,各系統沒有記錄相關故障信息,因此必須要把連帶的系統故障查清楚,再去考慮變速器的問題。
5)故障存儲器存儲故障 首先了解故障存儲器內存儲的故障信息,然后結合實際故障現象進行綜合性分析。同時,可使用大眾診斷系統中的“引導性故障查詢”功能查找其他故障原因。
6)故障存儲器存儲“與變速器無關”的故障信息 例如:變速器控制系統存儲有“ABS信號缺失”故障,同時在其他系統也會出現“ABS信號缺失”的故障,此時不應懷疑變速器系統存有故障。
該記錄儀表明:變速器控制系統(也可能還有其他控制系統)在等待通過總線傳輸的信號,但還未獲得。在這種情況下,故障可能就是出在ABS系統中,不要急于拆卸變速器控制模塊。
十 基本設置和基本測量(匹配)
在對02E變速器進行相關維修或更換相關部件時,必須要進行“基本設置和基本測量”,這相當于對該變速器進行匹配設置。這一設置必須利用專用設備完成,操作步驟如下。
步驟1:進入引導性功能,選擇相應的車型后點擊“6檔直接換檔變速器02E”,便出現下圖顯示的內容。接下來務必根據屏幕所示要求進行操作。
步驟2:點擊“基本測量”,出現下圖所示界面。舉升車輛,車輪不能和地面接觸。
步驟3:檢查一下條件是否滿足,隨后點擊“是”。
步驟4:完成上一步后,界面如下圖所示,依次有4組基本測量需要完成,首先點“1”。
步驟5:按照系統要求將變速桿置于P位,拉緊駐車制動器,踩下制動踏板,起動發動機并使其保持怠速運轉狀態,如下圖所示。
步驟6:接下來,在下圖所示界面中會顯示基本測量的前提條件,如滿足,按“是”。
步驟7:開始基礎設定,如下圖所示。請注意:在此過程中,務必踩住制動踏板,直到基本測量1結束。整個過程持續2min。
步驟8:基本測量成功后的界面如下圖所示。基本測量1結束后,按“是”,回到之前的界面,即匹配步驟4的界面。
步驟9:接下來可根據屏幕提示進行其他3組基本測量,如右圖所示。
十一 數據流、故障碼、故障終止碼
1.02E雙離合變速器數據流
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
2.02E雙離合變速器故障碼
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)
3.02E雙離合變速器故障終止碼
(續)
(續)
(續)
(續)
(續)