第一节 结构和工作原理

一 概述

特点

1）6个前进档和1个倒档。

2）正常的行驶模式D位、运动行驶模式S位以及变速杆和转向盘上的Tiptronic（选装）手动模式操作。

3）机械电子装置、电子和电动液压控制单元构成一个整体，装在变速器内实现了真正的机电液一体化，并通过一个圆形插接器与车辆中央模块进行通信。

4）坡路驻车防溜车功能。如果制动踏板踩得过轻使得车辆在坡路上后溜，则离合器压力会自动提高，使车辆保持在停止状态。因此该变速器也像奥迪01J型无级变速器那样，离合器压力调节装置采用了来自ABS系统的制动力信息。

5）爬行调节。该功能可以使车辆在进入车位停车时，在驾驶人不踩加速踏板的情况下缓慢移动，相当于自动变速器中液力变矩器的转矩放大功能。

6）应急运行模式。在应急状态时，根据出现的故障类型，只能使用1档和3档，或只能使用2档行车。这款变速器在处于应急模式时，倒档功能是失效的，其外观及内部结构如右图所示。

02E双离合自动变速器外观及内部结构

笔记

四驱结构

发动机转矩由双质量飞轮借助于花键传递到双离合器的输入毂上。

从双离合器开始，根据具体使用的行车档位，发动机转矩会传递到输入轴，然后再传递到相应的输出轴。

输入轴采用同轴布置形式，且奇数档位和偶数档位混合分布在两个输出轴上，这就使得变速器体积小巧、重量也较低如右图所示。

02E自动变速器四驱机构

二 变速杆结构

各档位功用

1）P-驻车。通过机械拉索和驻车机构齿轮将变速器输出部分锁死，以实现驻车功能，同时允许在此位置起动发动机。必须在点火开关已打开且已踏下制动踏板的情况下，才能将变速杆从该位置移出。另外还需要按下变速杆上的前部锁止按钮，如右图所示，将变速杆从P位移出来。

2）R-倒档。要想挂入该档，必须按下锁止按钮。此时，变速器内部并没有切换油路的手动阀，控制单元仅仅是通过变速杆得到一个可靠的R位的信息，并由此通过离合器和换档拨叉来实现倒车功能。

3）N-空档。变速杆在这个位置时，变速器在空转。如果变速杆较长时间处于这个位置，那么锁止机构会锁在N位上，要想使变速杆脱离这个位置就必须再次踏下制动踏板。该位置主要用来起动发动机和故障时牵引车辆。

变速杆锁止按钮位置

各档位功用

4）D-前进驱动档位。在这个位置时，变速器会自动选择所有前进档，这是行车中大部分时间选用的档位。

5）S-运动模式档位。控制单元内存有“运动”特性曲线，该档位会根据该曲线自动选择前进档，一般适合于那些喜欢动感驾驶感觉的人，这一模式主要体现车辆的动感加速性，而不是考虑其最佳的燃油经济性，因此换档转速高，换档时机相对延迟，且发动机噪声大。

6）“+”和“-”（手动模式功能）。变速杆在D位时向右侧推变速杆，使其进入手动模式换档通道，在该通道中前后推动变速杆便可进行换档操作，如图a所示（向前是升档，向后是减档）。

7）如果与带加减档按键（Tiptronic）的转向盘配合使用的话，那么变速杆在D位或S位时也可以实现Tiptronic功能。点按转向盘上的加减档按键，也可实现Tiptronic功能，系统这时会切换到Tiptronic模式约8s，如图b所示。在发动机转速允许的范围内可以进行档位切换，多次点按就可以跳过某些档位，比如从6档降至3档。距最后一次点按约8s后，系统就又回到正常的自动换档工作状态了。

笔记

a）右侧手动模式换档通道

b）转向盘上的加减档按键

特点：系统如果识别出车辆在转弯（超过了某个横向加速度值）、处于减速或超速状态，以及以全负载状态在工作的话，就会终止这个8s的倒记时。自2007款车型起，只要出现上述的状况，这个8s的倒记时就会一直被终止。

加减档按键的换档脉冲（搭铁信号）由多功能转向盘控制单元J453来进行处理，然后通过LIN-数据总线传送给转向柱电子控制单元J527。

变速杆结构

双离合变速器变速杆的操作与自动变速器上的变速杆是一样的，直接换档变速器还可以通过转向盘上的按键来实现。与自动变速器一样，双离合自动变速器的变速杆也有变速杆锁和钥匙防拔出锁。这些锁止的功能虽然相同，但结构是新的。变速杆如右图所示。

1）变速杆传感器控制单元J587。它通过变速杆支座内的霍尔传感器感知变速杆的位置，并通过CAN总线将位置信息传给机械电子装置。

2）变速杆锁止电磁阀N110。该电磁阀可将变速杆锁止在P位和N位处。电磁阀由变速杆传感器控制单元J587来控制。

3）变速杆P位锁止开关F319。如果变速杆处于P位，则该开关会将“变速杆在P位”这个信号发送给转向柱电气控制单元J527，控制单元J527使用这个信号来激活钥匙并防拔锁。

变速杆结构

变速杆锁止电磁阀N110工作过程

1）如果变速杆处于P位，则锁止销会在P位的锁止销孔内。这样就可避免变速杆被无意中移动位置，如右图所示。

变速杆P位

2）松开变速杆。在接通点火开关并踩下制动踏板后，变速杆传感器控制单元J587就会给电磁阀N110通电。于是，锁止销就被从P位锁止销孔中拔出。这时，变速杆就可以移到前进档位置了，如右图所示。

变速杆从P位解锁

变速杆锁止电磁阀N110工作过程

3）变速杆被锁止在N位。如果变速杆在N位停留的时间超过2s，则控制单元会给电磁阀通电。于是，锁止销就被压入到N位的锁止销孔内。这样变速杆就不会被无意中移动到前进档了。踩下制动踏板，锁止销就会松开，如右图所示。

4）应急松开。如果变速杆锁止电磁阀N110的供电中断，则变速杆就无法再移动了。因为在电流中断时，P位变速杆锁仍然保持激活状态。用一个狭窄的物体将锁止销压入，就可以松开锁止机构了。这时，变速杆被应急松开，车辆又可以开动了。

变速杆在N位

起动锁\起动控制

换档控制电路见下页上图。

“起动锁”功能使起动机（接线柱50）只有在变速杆处于位置P位或N位时才能工作。

接线柱50由继电器J682来接通，而J682又由供电控制单元J519来控制。

为此，J519除了需要使用点火锁和发动机控制单元信息外，还要知道变速杆是在位置P位还是位置N位。变速杆传感器E313用于确定变速杆位置，并将此信息经驱动CAN总线传送到控制单元J743。

控制单元J743通过一根独立的导线将P/N-信号（来自变速器的起动使能信号，是个搭铁信号）传送到控制单元J519。

如果J519接收到了所有起动所必须的信息，它就会激活继电器J682。

为了能对P/N-信号的独立导线进行诊断，J743同时还会将变速杆位置信息通过数据CAN总线送到J519。

信息路线：E313（驱动CAN总线）→J743（驱动CAN总线）→J533（舒适CAN总线）→J519。

如果J743/E313的供电出现问题，P/N-信号或CAN总线就不会有起动使能的功效了。

起动锁特点：如果ATF温度低于-10℃，则只有在变速杆处于P位时才会产生起动使能信号。非常低的温度会导致离合器上产生拖拉力矩（因为离合器分离不彻底）。

这种分离不彻底产生的拖拉力矩又会在车轮上产生我们并不希望有的驱动力矩，因此车辆可能会开始“爬行”（即缓慢运动）。为了防止出现这种“爬行”，遂规定只有当变速杆置于P位时才能起动发动机。驻车锁可以使车保持驻车状态。

倒车灯控制：倒车灯由控制单元J519来控制，为此，J519通过CAN总线以信息交换的方式来获得“变速杆在R位”这个信息。

信息路线：E313（驱动CAN总线）→J743（驱动CAN总线）→J533（舒适CAN总线）→J519。

说明：控制单元J743通过变速杆位置传感器E313来获得变速杆位置信息。变速杆位置传感器E313集成在换档操纵机构中。

E313是一个电子部件，它由传感器和一个控制单元组成。这个控制单元使用CAN总线来进行通信联系。E313执行的是多功能开关F125的功能。它使用霍尔传感器来确定变速杆的各个位置。出于安全考虑，它采用双重传感器（冗余），且与J743之间通过驱动CAN总线来传递数据。

起动锁\起动控制

换档控制电路图

E313—变速杆位置传感器（变速杆） F189—Tiptronic开关 J519—供电控制单元 J533—数据总线诊断接口（网关） J682—50号接线柱供电继电器 J743—控制单元K—K线（诊断） L101—变速杆位置显示照明灯 M17—右侧倒车灯灯泡 Y26—变速杆位置显示单元

点火锁防拔工作过程

工作过程说明

在驻车锁没有工作时，钥匙防拔锁可阻止钥匙转回到拔出位置。它采用电动机械式工作方式，由转向柱电气控制单元J527来控制。

如果变速杆在P位，则开关会将“变速杆在P位”信号传递给转向柱电子设备的控制单元J527。控制单元用该信号控制钥匙防拔出锁。自动变速器轿车一般均设置有钥匙防拔出锁。钥匙防拔出锁止功能是通过电磁阀N376实现的，转向柱电子控制单元J527通过P位锁止开关F319（在自动变速器手动换档Tiptronic开关F189内）的信号来识别变速杆位置，当变速杆处于除P位以外位置时，F319开关接通，J527识别到F319的搭铁信号，对N376输出12V电压，N376有电流流过，它产生的电磁力使止动销向左运动，挡住了点火开关锁芯的回转位置。当变速杆处于P位时，F319触点断开，J527的端子为高电位，N376没有电流流过，点火开关锁芯可以越过止动销转回到0位。

工作过程图示

变速杆在D位且点火开关打开时的点火锁状态

点火锁防拔工作过程

工作过程图示

变速杆在P位时的点火锁状态

三 变速器结构

变速器结构

大众02E双离合自动变速器主要由两个多片式离合器、三轴式齿轮变速器以及电液换档控制机构组成，其中，两个多片式离合器和三轴式齿轮变速器的结构与传统的变速器有较大的差异。如图a所示，双离合变速器由两个独立控制的离合器组成，即离合器1和离合器2。离合器接合后，动力分别传递给变速器的两根输入轴1和2，输入轴2为空心轴，输入轴1从其中穿出。输入轴1上装有1、倒、3、5档齿轮，输入轴2上装有2、4、6档齿轮。另有两根输出轴1和2，其中，输出轴1上装有输出齿轮1以及2、4、3、1档齿轮，并装有2、4档同步器和1、3、倒档同步器。输出轴2上装有输出齿轮2，空套有倒、6、5档齿轮，并装有倒、6、5档同步器。另外，还有一个倒档轴，其上装有倒档双联齿轮。其中稍大的齿轮与输入轴1上的1档齿轮啮合以传递倒档动力。输出轴1和2通过其轴上的输出齿轮1和输出齿轮2将动力传递给驱动桥的输入齿轮。由图b可知，离合器1负责传递变速器的1、3、5、倒档的动力，离合器2负责传递2、4、6档的动力。

a）02E DSG变速器内部结构

b）02E双离合自动变速器基本结构

四 工作原理

转矩输入分析

发动机转矩由曲轴传递到双质量飞轮。双离合器输入轴毂上的双质量飞轮花键会将转矩传到多片式离合器的主动盘片上。主动盘片通过离合器K1的外片支架与离合器的主毂联在一起。离合器K2的外片支架也与主毂联在一起来传递动力，如右图所示。

1）多片式离合器。转矩经外片支架被引入到相应的离合器。离合器接合时，转矩被传递到内片支架上，也就是传递到相应的输入轴上。总是有一个多片式离合器在传递动力。

02E双离合变速器转矩输入示意

2）多片式离合器K1。离合器K1是一个多片式离合器，它是外离合器，可将转矩传递到1、3、5、倒档的输入轴1上。要想使这个离合器接合，就必须将油液压入离合器K1的活塞油压力腔内。压入油液后，活塞1开始移动，使离合器K1的片组压靠在一起。转矩经内片支架的片组传递到输入轴1上。离合器脱开时，碟形弹簧将活塞1又压回到初始的位置，如右图所示。

02E双离合变速器中离合器K1的结构

转矩输入分析

3）多片式离合器K2。离合器K2是一个多片式离合器，它是外离合器，可将转矩传递到2、4、6档的输入轴2上。要想使这个离合器接合，就必须将ATF压入离合器K2的ATF压力腔。ATF压入压力腔后，活塞2通过这个片组将动力传递到输入轴2上。螺旋弹簧在离合器脱开时，将活塞2压回到初始的位置，如右图所示。

02E双离合变速器中离合器K2的结构

工作原理

汽车在以奇数档行驶时，离合器K1结合，输入轴1工作，变速器在某一奇数档位工作。此时，离合器K2处于分离状态，输入轴2不工作，但有一偶数档位的同步器处于接合状态（预啮合）；要进行换档时，将离合器1分离的同时，让离合器K2接合，实现平稳、快速地换档（换档时间通常只有0.1～0.2s），而升档有时仅需0.008s；接着，某一奇数档位的同步器又处于接合状态（预啮合），即在双离合变速器的工作过程中总是有2个档位是接合的，一个正在工作，另一个则为下一步做好准备，这就大大减少或消除了汽车在换档过程中的动力中断。另外，在手动模式下还可以进行跳跃换档，若初始档位和目标档位属同一离合器控制，则会通过另一离合器控制的档位转换一下，如果初始档位和目标档位不属同一离合器控制，则可以直接跳跃至所需档位。此外，1档和6档的动力传递路线分别如图a和图b所示。可以将双离合变速器想象为两台手动变速器的结合体，且建立在单一的系统内，内含两台自动控制的离合器。

a）大众02E双离合变速器1档动力传递情况

b）大众02E双离合变速器6档动力传递情况