第四节 电控液压系统
一 机械电子装置
机械电子装置
机械电子装置(控制单元和阀体)装在变速器内,并浸在ATF中。该装置由一个电子控制单元和一个电动液压单元构成,如右图所示。
机械电子装置是变速器的中央控制单元。所有传感器信号和其他控制单元的信号都汇集到机械电子装置中,并由它去执行并监控。
机械电子装置通过6个压力调节阀和5个换档阀,来控制和调节8个档位调节器。它还控制两个离合器的冷却ATF压力和流量。
机械电子装置中的控制单元会学习(匹配)离合器的位置、挂档时档位调节器的位置以及主压力。这个小巧的机构中有12个传感器,其中只有两个传感器布置在机械电子装置的外面,其他均为集成式传感器(即控制单元与传感器集成在一起)。
机械电子装置
电子控制单元
大部分传感器都集成在电子控制单元内部,电动执行元件直接装在机械电子装置上,通过一个中央插接器与全车系统连接,这种连接方法减少了插接器和导线的数量,从而提高了电气连接的可靠性并降低了重量,如右图所示。但这也使控制单元的热负载和机械负载都很大。-40~150℃的温度范围内,以及高达33g的机械振动不应该影响车辆的行驶。(g=重力加速度,其方向朝向地心,1g=9.81 m/s2)
电子控制单元
二 电子液压控制单元
电子液压控制单元及其作用
电子液压控制单元集成在机械电子模块内,如右图所示。电子液压控制单元内包含所有的电磁阀、压力调节阀、液压滑阀和多路转换器。另外,在液压模块内还有一个过压阀,该阀可防止压力过高,这样就可避免损坏液压滑阀。
液压换档阀(滑阀)及其用途:系统压力阀(Sys.Dr.v)用于控制变速器所需要的ATF压力。它由N217根据发动机转矩和变速器ATF温度情况来控制。
离合器冷却阀(KKV)用于控制双离合器的冷却ATF,该阀由N218来控制。
安全阀SV 1和SV 2用于实现对分变速器的液压切断。SV 1和SV 2分别由N233和N371来控制。
使用多路转换器能实现仅用4个电磁阀就可控制8个液压缸(每个拨叉有两个液压缸)。多路转换器由N92来控制。
压力限制阀(DBV)用于保证系统内的压力不超过32bar,这样就可直接或间接地来保护所有相关的部件。
电子液压控制单元
N88—电磁阀1(档位调节阀) N89—电磁阀2(档位调节阀) N90—电磁阀3(档位调节阀) N91—电磁阀4(档位调节阀) N92—电磁阀5(多路转换阀) N215—压力调节阀1(用于K1) N216—压力调节阀2(用于K2) N217—压力调节阀3(主压力阀) N218—压力调节阀4(冷却ATF阀) N233—压力调节阀5(安全阀1) N371—压力调节阀6(安全阀2) A—过压阀
电子液压控制单元及其作用
电磁阀N88、N89、N90、N91和N92是换档阀,它们也被称作3/2阀,意思是这种阀有3个接口和2个切换位置(打开/关闭或者接通/切断)。
未通电时,压力接口是关闭的。这时,控制接口切换到油底壳(呈打开状态)。
电磁阀N88~N91用于控制选档阀,N92用于控制多路转换器。
沟道板用于实现Mechatronik和变速器壳体之间的管道连接。沟道板上有两个压力传感器G193和G194。
印制电路板用于实现电子控制单元与电磁阀及电动压力控制阀之间的连接。
注意:电子液压控制单元(比如EDS、滑阀和阀等)以及电子控制单元末极放大器的制造公差是在试验台上确定出来的,并通过电子控制单元的一个基本编程来进行补偿。售后服务中无法进行这个基本编程过程,因此Mechatronik只能整体更换。
开关电磁阀
阀体上共有11个电磁阀和1个泄压阀,电磁阀分成两种类型:开/关换档阀和调节阀。开/关换档阀包括:档位调节阀和多路滑阀;调节阀包括:主压力阀、冷却ATF油阀、离合器阀、安全阀。只有将电液控制单元的印制电路板移开后,才能清楚地看到电磁阀N89、N90、N91和N92,如右图所示。
1)N88、N89、N90和N91(换档执行机构阀)都位于机械电子单元中的电液控制单元内。它们通过多路转换器的滑阀控制所有换档执行机构的油压。未通电时,电磁阀处于闭合位置,压力油无法到达换档执行机构。
2)N92(多路控制阀)控制液压部分,使其接通不同的油道。该电磁阀未动作时,接通1、3、5和倒档供油油路;该电磁阀动作时,接通2、4、6和空档供油油路。
N92的失效影响:电磁阀处于空闲位置,无法被油压激活,会出现换档错误甚至车辆熄火的故障。
开关电磁阀位置
说明:N92促动一个多路器,这个多路器通过4个电磁阀控制8个档位促动装置。多路器被一个弹簧推向起始位置,在起始位置,1、3、6和倒档能被选择;如果多路控制阀N92闭合,则油压作用于多路器并使其克服弹簧压力,推动滑阀至工作位置,2、4、5和空档可以被选择。
换档执行电磁阀作用
电磁阀N88:控制1档和5档的选档油压。
电磁阀N89:控制3档和空档的选档油压。
电磁阀N90:控制2档和6档的选档油压。
电磁阀N91:控制4档和倒档的选档油压,如图a所示。
当档位不结合,或者油压不能促动换档机构时,电磁阀关闭。
a)开关电磁阀
调节电磁阀
1)压力控制阀N215:控制多片式离合器K1的压力,离合器压力控制是以发动机转矩为依据的,控制单元根据摩擦片的可变摩擦系数来对压力进行控制。
2)压力控制阀N216:控制多片式离合器K2的压力,离合器压力控制是以发动机转矩为依据的,控制单元根据摩擦片的可变摩擦系数来对压力进行控制,如图b所示。
3)主油压控制阀N217:控制整个液压系统内的压力,其最重要的任务是根据发动机转矩来控制离合器油压。其调节参数为发动机转矩及发动机温度。控制单元根据当前的工作情况,连续调节主油压,如图c所示。
说明:N217由电子控制单元激活,控制主油道滑动阀,变速器液压系统的工作压力通过这种方法调节。主油压阀控制下列油路的油压:热交换器、压力滤清器、飞溅油管。油泵回流油压可作用于离合器阀N215和N216,控制离合器的接合与断开,控制档位控制阀N88、N89、N90和N91,实现档位变换。
b)调节电磁阀N215和N216
c)调节阀N217
调节电磁阀
4)离合器冷却压力控制阀N218。该阀为调节阀,通过滑阀控制冷却油的流量。控制单元通过采集G519(离合器油温度传感器)的信号来控制该阀,如图a所示。
5)安全阀使变速器的两个部分相互分离。
N233(安全阀1)控制变速器部分一。
N371(安全阀2)控制变速器部分二,如图b所示。
失效影响:
1)N215和N216失效后,相应的变速器档位无法挂入,且组合仪表上会有故障显示。
2)若N218出现故障,则控制单元会以最大流量对多片式离合器进行冷却。低温下会出现换档困难,油耗增加的故障。
3)N371失效后,相应的变速器档位无法挂入。N233失效后,变速器只能挂入2档;N371失效后,变速器只能挂入1档和3档。
a)调节阀N218
b)安全阀N233和N371
三 液压油路控制
对变速器油的要求及其作用
变速器油必须满足以下要求:确保离合器的调节和液压控制;整个温度范围内黏度稳定;可以抵抗高机械压力而不发泡。
变速器油的作用:润滑/冷却双离合器、轴、轴承、同步器,操纵离合器和换档执行元件的活塞。其供给系统如下页右图所示。
笔记
对变速器油的要求及其作用
说明:依据发动机的转矩和ATF的温度,变速器主油压被控制在3-20bar:DBV(过压保护阀)在油压达到32bar时打开;压力滤清器的滤芯与车辆服务保养周期相适应,须及时更换。滤清器入口和排油口处有永久磁铁,用以吸附油液中的金属屑。齿轮和轴承通过飞溅油管进行润滑,这些油来自热交换器的回流和压力滤清器的循环管路。为达到良好的润滑效果,油面须保持较低位置,这样可以减少飞溅损失,同时提升效果。
ATF油循环和供给系统
油泵的结构
该型双离合变速器采用一种大功率月牙形叶片式ATF泵,来保证ATF的供给。该ATF泵采用一根与发动机转速相同的泵轴来驱动。该泵轴与空心的输入轴1是同轴布置的,它由驱动盘经花键来驱动。该ATF泵消耗的功率最大可达2kW。
该泵最大输出量为100L/min,最大供油压力为20bar,如右图所示。
该泵为如下任务供油:多片离合器工作、离合器润滑、选档液压控制、齿轮润滑。
油泵结构
油泵驱动
油泵由油泵轴驱动,以发动机转速运转。油泵轴位于输入轴1和输入轴2的内部,为第3根轴,如右图所示。
油泵驱动轴
ATF油路循环
大众02E双离合变速器的润滑油路循环如下图所示。
ATF泵经吸滤器从ATF油底壳中吸入ATF,并将ATF加压送到主压力滑阀。
主压力滑阀由压力调节阀3和主压力阀来控制。
主压力阀调节双离合变速器内的工作压力。
主压力滑阀下有一个ATF加油道,该ATF加油道将ATF送回到ATF泵的吸油侧。
第二个ATF加油道分向两个方向。
其中一个ATF加油道将ATF送往ATF冷却器,ATF经压力滤清器流回到ATF槽中。
另一个ATF加油道将ATF送往离合器冷却ATF滑阀。
变速器用压力调节阀3调节出的工作压力来操纵多片式离合器并控制换档过程,ATF冷却器装在发动机的冷却循环管路中,压力油滤清器装在变速器壳的外部。
过压阀用于保证ATF压力不超过32bar。
ATF喷油管将ATF直接喷到齿轮上。
在双离合变速器中,动力传递依靠的是液压和电子元件。对于前轮驱动的车辆,只有ATF参与传动过程;对于四轮驱动的车辆,还有斜交齿轮油参与传动过程(haldex离合器)。多片式离合器、离合器冷却系统、液压换档轴系统以及变速器所有部件的冷却和润滑系统提供油压和油流。
综合离合器输入转速、离合器输出转速、发动机转矩和油温等信号,变速器控制单元计算离合器目标压力并输送适当的电流给压力控制阀N215和N216。传感器G193和G194(均为压力传感器)监测离合器压力(实际压力),并不断与控制单元计算的目标压力进行比对,实现对离合器的精确控制。
02E双离合变速器的ATF油路循环
换档油路控制
换档拨叉由4个电磁阀(N88~N91)和1个多路转换器来操控。其中,多路转换器由电磁阀N92来控制,如下图所示。
使用多路转换器的好处:仅用4个电磁阀就可操控8个液压缸(每个拨叉有两个液压缸)。
如果电磁阀N92未通电,则多路转换器处于基本位置(初始位置)。这时,弹簧力将其压靠在右侧的止点位置。
换档拨叉/档位控制情况:N88和N89操控换档拨叉3和1,N90和N91操控换档拨叉R和6
如果电磁阀N92通上了电,则多路转换器会被控制压力压靠在左侧的止点位置(顶着弹簧力)。
换档拨叉/档位控制情况:N88和N89操控换档拨叉N和5,N90和N91操控换档拨叉4和2
通常情况下,换档压力就是主压力。为了将换档噪声降至最低,在某些情况下,会借助于电动压力控制阀N233和N371来降低换档压力。
换档油路控制图
多路转换器
多路转换器如图a所示。
如果电磁阀N92未通电,则多路转换器处于基本位置(初始位置)。这时,弹簧力将其压靠在右侧的止点位置。
a)多路转换器
多路转换器
接口“a”与出口流道连接在一起。接口“b”用于通气,如图b所示。
如果电磁阀N92通上了电,则多路转换器会被控制压力压靠在左侧的止点位置(顶着弹簧力)。
接口“b”与出口流道连接在一起。接口“a”用于通气,如图c所示。
b)电磁阀N92未通电
c)电磁阀N92通电
换档控制
N92未通电时,换档拨叉/档位控制情况:N88和N89操控换档拨叉3和1、N90和N91操控换档拨叉R和6,如右图所示。
笔记
N92未通电时的换档拨叉/档位控制情况
换档控制
N92已通电时,换档拨叉/档位控制情况:N88和N89操控换档拨叉N和5、N90和N91操控换档拨叉4和2,如右图所示。
笔记
N92通电时的换档拨叉/档位控制情况
换档过程
初始状态:发动机处于怠速运转状态,变速杆在位置“P”或“N”。驾驶人想使车辆向前起步并加速,应将变速杆换至位置“D”或“S”,并踩加速踏板。
情形1:变速杆在位置“P”或“N”时,变速器并不知道驾驶人是想前进还是倒退,如右图所示。
倒档和1档都在分变速器1内,因此不能同时预选这两个档位。
为了缩短起步时的反应时间,变速杆在位置“P”或“N”时,变速器控制单元在分变速器1内预选倒档,并在分变速器2内预选2档。
变速杆切换到位置“R”或“D”时,离合器K2先注油,并通过2档来传递转矩。
换档情形1
换档过程
情形2:分变速器1(处于空闲状态)内会从倒档切换到1档,同时离合器K1开始注油。此时,离合器K1承担了全部转矩的传递工作,离合器K2再次完全脱开,如右图所示。
一般情况下,在驾驶人踩下加速踏板并以1档起步时,变速器的反应时间是足够快的,足以完成从倒档切换到1档的动作。
然而,如果驾驶人将变速杆从位置“N”切换到“D”,并同时踩下加速踏板,变速器的反应时间就不够了,因此车辆要先以2档起步,直到分变速器1内完成上述的换档过程为止。
说明:对于双离合变速器而言,一个正常的换档过程大约在200ms内就完成了。但是在温度很低时,变速器油粘度增大,液压控制系统反应时间延长,因此换档过程也会延长。
换档情形2
以1档来起步,起步后继续加速。
情形3:在符合1档至2档的升档特性曲线的情况下,变速器会通过将离合器K1和K2重叠来切换到2档,如右图所示。
即:在离合器K2接合并传递发动机转矩的过程中,离合器K1脱开。为了改善换档舒适性并保护离合器,在离合器重叠过程中,发动机转矩会降低。
如果1档至2档的升档过程结束,则分变速器1会切换到3档(预选)。
在接下来的2至3、3至4和5至6档的升档和降档过程中,就是重复上述的换档过程。
变速杆在位置“S”及Tiptronic模式时,如果降档,则发动机转矩升高,这是为了缩短换档时间(可以快速达到同步转速)并改善换档舒适性。
换档情形3
换档过程/多步降档
变速器在多步换档时(要跳过某些档位),动力传输也不会被中断。
虽然允许跳档(比如5至3档),但总是有一个档位处在刚性接合的状态(传递着力状态)。从一个分变速器到另一个分变速器可以直接进行换档(比如6至3档)。在一个分变速器内,控制单元通过将档位临时切换到“空闲的”分变速器上来保持动力传递。
例如:从6档到2档这个多步降档过程中,需要经过5档(6→5→2)。而驾驶人并没有感觉到经过了5档,因为从6档到2档的换档过程中,只是短时换到了5档,且发动机的输出转速由相应的离合器K1进行了调节,如下图所示。
多步换档过程图
四 电控系统组成
电控系统组成
02E双离合变速器的电控系统由三部分组成:输入传感器部分、控制单元及输出控制部分。
控制单元与液压模块集成在—起,因此又称电子控制装置。电子控制装置是整个双离合变速器控制系统的中心,安装在变速器内部。它根据发动机、ABS和内部各传感器传递过来的信号和各项运动参数,以及控制单元内部设置的程序,向各个执行元件发出指令,从而实现对变速器的各种控制。
电控系统组成
集成控制:传感器、电子控制装置和执行器(电磁阀)完全集成在一起。传感器集成在控制单元内部,减少了插接器和导线的数量,并使信号更加可靠。同时,它只通过一个圆形插接器与中央控制模块建立通信功能,如下图所示。控制单元要完成以下任务:根据需求情况调整液压系统压力、双离合器控制、离合器冷却控制、换档点选择、换档和其他控制单元交换信息、激活应急模式以及自诊断。
电控系统组成
五 传感器
变速器输入转速传感器G182
该传感器用于计算离合器的打滑率。为实现该功能,控制单元还必须采集G501和G502的信号,根据离合器的打滑情况,控制单元可以精确地进一步调整离合器接合度,G182如右图所示。
失效影响:G182若失效,则控制单元以发动机转速传感器信号来替代它的信号。
输入转速传感器G182
输入轴转速传感器G501和G502
该传感器用于监测离合器K1和K2的输出转速,识别离合器的打滑率。并与输出转速传感器配合,监测当前是否挂入正确档位,如右图所示。
失效影响:若G501失效,则变速器只能挂入2档;若G502失效,则变速器只能挂入1档和3档。
输入轴转速传感器G501和G502
输出轴转速传感器G195和G196
控制单元根据这些信号可识别出车辆的车速和行驶方向。行驶方向通过彼此错开的信号来识别,如右图所示。
如果行驶方向发生变化,则这两个信号就会以相反的顺序进入到控制单元内。
说明:这两个传感器都在机械电子装置中,并与控制单元始终连接在一起。与变速器上的其他转速传感器一样,该传感器也是霍尔传感器。
这两个传感器扫描输出轴2上的同一个靶轮。它们彼此错开,安装在一个壳体上,因此会产生两个彼此错开的信号。如果传感器G195的信号为“高”,则传感器G196的信号就为“低”。
中断影响:如果该信号中断,则控制单元会使用ABS控制单元的车速信号和行驶方向信号。
输出轴转速传感器G195和G196
液压传感器G193和G194
机械电子装置的电子控制单元根据这两个信号,就可识别出作用在相应多片式离合器上的压力值,如右图所示。
控制单元需要使用精确的压力来调节多片式离合器。
说明:这两个传感器都位于机械电子单元的电液控制单元内。G193承受的压力与多片离合器Kl相同。来自多片离合器K2的压力则由G194测量。
失效影响:如果某个压力传感器信号中断或没有建立起压力,则相应的变速器部分就被切断。此时,变速器只能以1档、3档或2档来工作。
液压传感器G193和G194
压力传感器结构
压力传感器由一对层状结构的导电极板组成,如右图所示。
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,从而根据相应油压产生一个可靠的信号。
说明:该系统中包含一个过压保护阀,用于防止在主油压力滑阀故障时,主油压力升得过高。
压力传感器结构
离合器温度传感器G509
控制单元使用G509的信号来调节离合器的冷却油量,并执行其他的变速器保护措施,如右图所示。
说明:传感器G509在变速器输入转速传感器G182的壳体上。这个传感器测量从多片式离合器流出的ATF温度。ATF在多片式离合器中所承受的热负载较高,因此ATF在此处时温度最高。该传感器的结构使得它能又快又准地测量ATF温度。该传感器的工作温度范围为—55--180℃。
失效影响:G509的信号中断时,控制单元使用传感器G93和G150的信号来替代它的信号。
离合器温度传感器G509
变速器油温度传感器G93和G510
这两个传感器用于监测机械电子装置的温度,其结构如右图所示。
另外,控制单元还会根据这两个传感器信号起动一个预热程序。这两个传感器彼此相互检查。
说明:这两个传感器直接安装在机械电子装置上。机械电子装置总是浸泡在油液中,并被油液加热。如果太热,则可能影响电子装置的功能。这两个传感器直接测量危险部件的温度,这样就可提前执行相应措施来降低油液温度,避免机械电子装置过热。
失效影响:变速器油温度超过138℃时(减小发动机输出转矩),机械电子装置会采取措施来降低发动机转矩。当温度超过145℃时(停止向离合器供油,离合器处于断开位置),多片式离合器上没有油压作用,处于脱开状态。
变速器油温度传感器G93和控制单元温度传感器G510
笔记
档位调节位移传感器(1~4档)
该传感器用于识别拨叉的准确位置,控制单元据此利用油压来推动换档轴运动,挂入相应档位,如右图所示。
说明:这些位移传感器都在机械电子装置内,它们都是霍尔传感器。这些传感器与换档拨叉上的磁铁一起产生一个信号。控制单元根据这个信号就可识别出档位调节器的位置。每个位移传感器监控一个档位调节器/换档拨叉,用于在两个档位之间进行切换。G487用于1/3档、G488用于2/4档、G489用于61倒档、G490用于5/空档。
失效影响:如果某个位移传感器不再发送信号,则相应的变速器部分会被切断。受影响的档位就无法使用了。
档位调节位移传感器(1~4档)
笔记
换档杆传感器控制单元J587
此传感器集成在变速杆内部,它既是传感器也是控制单元。作为控制单元,它的工作是控制变速杆锁止电磁铁,激活锁止电磁铁指示灯;作为传感器,它的工作是识别变速杆位置,如右图所示。
印制电路板上集成有霍尔传感器,用于识别变速杆位置和Tiptronic信号,并通过总线传递给滑阀箱和组合仪表。
变速杆传感器控制单元J587
六 各档位油路分析
1档油路
1档时,N88通电,N215被激活。变速器油经油泵、滤清器和安全阀N233调压后,为电磁阀N88、N89、N215供油。N88为常闭阀,通电时打开,压力油液得以进入1/3档拨叉左侧的液压缸,推动1/3档拨叉和接合套右移,使1档主、被动齿轮啮合。N215激活后,另一路自动变速器油液经N215调节后,为离合器Kl供油,离合器K1接合并工作。来自发动机的动力经离合器K1传递至输入轴1,再经输入轴1上的1/倒档齿轮、输出轴1上的1档齿轮、1/3档接合套、1/3档花键毂,最终由输出轴1输出。02E双离合变速器1档油路如下图所示。
1档油路图示
1档工作(2档准备)油路
准备从1档升入2档时,N215保持激活状态,N88断电关闭。N90、N92通电打开。N92打开后,自动变速器油流至多路转换阀的右侧,推动多路转换阀左移并压缩弹簧,多路转换阀处于左侧。N90通电打开,自动变速器油液通过多路转换阀,从右侧第三个切槽进入2/4档拨叉左侧液压缸,推动拨叉和接合套右移,挂入2档。此时离合器2没有工作,2档主/被动齿轮处于啮合状态,不传递动力,为升入2档做准备。
1档油路中的压力油液,经多路转换阀左侧第一个切槽排空,但1/3档接合套仍被自锁装置保持在1档接合位置。N215保持激活状态,离合器K1仍继续工作,1档动力传递路线继续传动。当达到升2档的车速后,ECU将N216激活,为离合器K2供油,离合器K2接合。与此同时,N215被关闭,停止给离合器K1供油,离合器K1随即退出工作,完成1档升2档动作。如下图所示。
1档工作(2档准备)油路
1档工作(2档准备)油路图示
2档(3档准备)油路
准备从2档升3档时,N216保持激活状态;N90由通电变为断电状态;N92断电并关闭;N89通电并打开。N92断电后,多路换向阀在弹簧作用下处于右位。2档油路中的压力油液,经多路换向阀右侧第三个切槽排空,2/4档接合套仍被自锁装置锁定在2档接合位置。N216为离合器K2供油,车辆持续以2档运行。N89通电并打开,自动变速器油液经多路转换阀左侧第三个切槽,进入1/3档拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,3档主/被动齿轮啮合,挂入3档。因为离合器K1不工作,所以3档并不传递动力,只是为变速器升入3档做好了提前准备。
当达到升3档的车速后,ECU将N215激活,并开始供油,离合器K1接合。与此同时,N216被关闭,ECU停止供油,离合器K2随即退出工作,完成2档升3档动作。自动变速器2档(3档准备)油路如下图所示。
2档(3档准备)油路图示
3档(4档准备)油路
准备从3档升4档时,N215保持激活状态,离合器K1保持工作状态。N89由通电变为断电状态并关闭;N91、N92通电并打开。多路换向阀在N92输出的油压作用下处于左位。3档油路压力油液经多路转换阀左侧第三个切槽排空,1/3档接合套仍被自锁装置锁定在3档接合位置。车辆持续以3档运行。N91通电并打开,自动变速器油液经多路换向阀右侧第一个切槽,进入2/4档拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,4档主/被动齿轮啮合,挂入4档。因为离合器K2不工作,所以4档并不传递动力,只是为变速器升入4档做好了提前准备。
3档(4档准备)油路
当达到升4档的车速后,ECU将N216激活,并开始供油,离合器K2接合。与此同时,N215被关闭,ECU停止供油,离合器Kl随即退出工作,完成3档升4档动作,自动变速器3档(4档准备)油路如下图所示。
3档(4档准备)油路图示
4档(3档退出)
车辆增档提速过程中,升入4档后,随即准备升5档。由4档向“4备5”的转换过程中,3档先退出啮合状态,这由4档(退3)油路来完成。
自动变速器处于4档退3工况时,N92断电并泄压,N88通电并供油,N216保持激活状态。4档油路中的自动变速器油液经多路换向阀右侧第一个切槽排空,2/4档接合套仍被自锁装置锁定在4档接合位置。N216为离合器K2供油,车辆持续以4档运行。此时,N88通电并打开,自动变速器油进入1/3档拨叉左侧液压缸,推动拨叉和接合套右移至空位置(拨叉位置传感器将位置信号传递给自动变速器ECU),3档退出啮合状态。
4档(5档准备)油路
准备从4档升5档时,N216保持激活状态,离合器K2保持工作状态,N88、N92通电并打开。多路转换阀在N92输出的油压作用下处于左位。4档油路保持与泄油口相通,2/4档接合套仍被自锁装置锁定在4档接合位置。N216为离合器K2供油,车辆持续以4档运行。N88通电并打开,自动变速器油液通过多路换向阀左侧第二个切槽,进入5/空档拨叉左侧液压缸,推动拨叉和接合套右移,5档主/被动齿轮啮合,挂入5档。因为离合器K1不工作,所以5档并不传递动力,只是为升入5档做好了提前准备。
当达到升5档的车速后,ECU将N215激活,并开始供油,离合器Kl接合。与此同时,N216断电并被关闭,停止为离合器K2供油,离合器K2随即退出工作,完成4档升5档动作。4档(5档准备)油路如下图所示。
4档(5档准备)油路
4档(5档准备)油路图示
5档(4档退出)
变速器处于5退4工况时,N92通电并开始供油,使多路换向阀处于左位,N90通电并供油;N215保持激活状态。N90通电打开,压力油液得以经多路换向阀右侧第三个切槽,进入2/4档拨叉左侧液压缸,推动2/4档拨叉和接合套右移至空档位置,4档退出啮合状态。5档油路油液经多路转换阀左侧第二个切槽后,再经N88泄压,5/空档接合套仍被自锁装置锁定在5档接合位置。N215仍为离合器K1供油,车辆持续以5档运行。
5档(6档准备)油路
准备从5档升6档时,N215保持激活状态,离合器K1保持工作状态;N92断电并关闭;N90通电并打开。多路转换阀在弹簧作用下处于右位。5档油路中的油液经多路转换阀左侧第二个切槽,与泄油口相通,被排空,5/空档接合套仍被自锁装置锁定在5档接合位置。N215仍为离合器K1供油,车辆持续以5档运行。N90通电并打开,自动变速器油液通过多路换向阀右侧第四个切槽,进入6/倒档拨叉左侧液压缸,推动6/倒档拨叉和接合套右移,6档主/被动齿轮啮合,挂入6档。因为离合器K2不工作,所以6档并不传递动力,只是为升入6档做好了提前准备。
当达到升6档车速后。ECU将N216激活并开始供油,离合器K2接合。与此同时,N215被关闭,停止供油,离合器Kl随即退出工作,完成5档升6档动作,如下图所示。
5档(6档准备)油路图示
6档油路
变速器处于6档时,N216为激活状态,离合器K2保持工作状态,N92断电并关闭。多路转换阀在弹簧作用下处于右位。5档油路中的油液与泄油口相通,被排空。6档油路中的油液经N90排空。6/倒档接合套被自锁装置锁定在6档位置,车辆持续以6档运行。5/空档接合套被自锁装置锁定在5档位置。因为离合器K1并不工作,所以5档只是预啮合,并不传递动力。
倒档油路
变速器处于倒档时,N215为激活状态,离合器K1保持工作状态;N92断电并关闭。N91通电并供油。多路转换阀在弹簧作用下处于右位。N91输出的压力油液经多路转换阀右侧第二个切槽,进入6/倒档拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,倒档主/被动齿轮啮合,挂入倒档,实现倒档动力输出,倒档油路如下图所示。
倒档油路
七 阀体和壳体油道注释
双离合变速器上的档位油道
大众双离合变速器阀体及壳体上,各档位油道如下图所示。
双离合变速器上的档位油道
双离合变速器壳体和阀体的各档位油道
变速器壳体各油道压力值
02E双离合变速器壳体中各油道的压力值如右图所示。
变速器壳体各油道压力值
八 换档过程电磁阀通断电状态检查
电磁阀通断电状态检查
02E双离合变速器的换档电磁阀通断电状态如表1所示,电磁阀阻值如表2所示。
表1 换档电磁阀通断电状态
表2 电磁阀阻值
九 故障查询
对02E双离合变速器进行故障查询前的了解
对02E双离合变速器进行故障维修前,必须用大众专用诊断仪的“引导性故障查询”功能快速准确地确定故障部位,如右图所示。变速器出现故障时,了解控制单元J743的性能状态极其重要。控制单元J743使用的是成熟的软件,该软件可在极短时间内执行、监控和控制电气功能。最新变速器电子设备必备的所有功能都包含在该控制单元中。然而,电子设备并非无所不能,例如它无法通过电子方法识别到变速器壳体的液压渗漏部位或变速器液压油溢出部位,但它可以通过电子监控功能发现变速器润滑油储量不足所带来的影响。控制单元首先识别“档位监控”故障并设置相应故障码,严重时,甚至会使两个离合器停止工作,进而使车辆无法行驶。但有些时候,利用“引导性故障查询”功能可能也无法确定故障原因。因此电子控制系统会对故障类别进行细致划分,以方便维修人员了解变速器的工作情况,并开展相应的维修工作。
大众专用VAS5054诊断仪的功能界面
变速器发生故障时控制单元的表现
如果变速器中的部件发生故障,则控制单元会使用替代功能进行响应。为了保护变速器,系统会作出4个级别的故障响应。
1)故障很小,以至于车辆用一个替代程序仍然能够行驶且行驶安全性也能确保。这时系统不会通过变速杆位置显示屏Y6(故障指示灯)对驾驶人作出警示,显示屏正常地显示变速杆位置,但是驾驶人可能会察觉到车辆行驶性能的改变。
2)变速杆位置显示屏Y6中的某个档位闪烁,提醒驾驶人此时不可能选择此档位。例如在倒车过程中,变速杆在“R”位置且车辆正在向后行驶,如果驾驶人此时选择了“D”档,则变速杆位置显示屏Y6中的字母“D”就开始闪烁,如图a所示。此时,为防止损坏变速器,控制单元会阻止第1档的齿轮啮合,直到车辆停止运动之后,该档位才会啮合。如果驾驶人继续尝试这样做,则可能会导致变速器机械齿轮损坏。
3)变速杆位置显示屏Y6全部点亮,如图b所示,被选择的档杆位置已被识别,且以高亮度显示。例如:齿轮油温太高,可能的原因是后部拖车中的负载太重,或车辆前部后续加装的部件导致进入车辆的“冷却空气不足”等。
4)被选择的变速杆位置不能被识别,如图c所示,变速杆位置显示屏Y6闪烁,驾驶人能明显感觉到车辆行驶性能和换档动作的改变,无法挂入倒档,变速器的部分功能被关闭,此时必须立即对变速器进行维修。
a)某个档位显示灯闪烁
b)档位指示灯全部点亮
c)无法识别档位
故障查询的特殊说明
1)变速杆显示-无倒档 变速杆位置显示屏中的所有部分全部亮起时,表明变速器已经进入紧急运行模式,无法实现倒车功能。此时,无倒档并非是倒档控制或执行部分出现故障,而是变速器的一种保护模式。
2)Tiptronic功能失效-无法正常换档此时应注意检查变速器上部,变速杆拉索底座的防松垫片是否丢失或失去弹力。该垫片不可重复使用,如果再次使用,可能由于“内应力”损失而脱落。
笔记
故障查询的特殊说明
3)“驱动力”不足可能是因变速器润滑油缺少造成的。此时,不添加润滑油即做其他项目,往往都是徒劳的,因此必须按照标准流程进行变速器润滑油液位的检查,并及时添加。
4)故障存储器未存储任何故障信息-但确实存在故障现象 在这种情况下,确实需要有经验的维修技师来凭经验判断。经验表明:动力总成或其他部件引起的故障,通常归类为变速器系统故障。但系统与系统间的影响也不容忽视,例如发动机动力问题(进气不足)引起的换档困难。此时,各系统没有记录相关故障信息,因此必须要把连带的系统故障查清楚,再去考虑变速器的问题。
5)故障存储器存储故障 首先了解故障存储器内存储的故障信息,然后结合实际故障现象进行综合性分析。同时,可使用大众诊断系统中的“引导性故障查询”功能查找其他故障原因。
6)故障存储器存储“与变速器无关”的故障信息 例如:变速器控制系统存储有“ABS信号缺失”故障,同时在其他系统也会出现“ABS信号缺失”的故障,此时不应怀疑变速器系统存有故障。
该记录仪表明:变速器控制系统(也可能还有其他控制系统)在等待通过总线传输的信号,但还未获得。在这种情况下,故障可能就是出在ABS系统中,不要急于拆卸变速器控制模块。
十 基本设置和基本测量(匹配)
在对02E变速器进行相关维修或更换相关部件时,必须要进行“基本设置和基本测量”,这相当于对该变速器进行匹配设置。这一设置必须利用专用设备完成,操作步骤如下。
步骤1:进入引导性功能,选择相应的车型后点击“6档直接换档变速器02E”,便出现下图显示的内容。接下来务必根据屏幕所示要求进行操作。
步骤2:点击“基本测量”,出现下图所示界面。举升车辆,车轮不能和地面接触。
步骤3:检查一下条件是否满足,随后点击“是”。
步骤4:完成上一步后,界面如下图所示,依次有4组基本测量需要完成,首先点“1”。
步骤5:按照系统要求将变速杆置于P位,拉紧驻车制动器,踩下制动踏板,起动发动机并使其保持怠速运转状态,如下图所示。
步骤6:接下来,在下图所示界面中会显示基本测量的前提条件,如满足,按“是”。
步骤7:开始基础设定,如下图所示。请注意:在此过程中,务必踩住制动踏板,直到基本测量1结束。整个过程持续2min。
步骤8:基本测量成功后的界面如下图所示。基本测量1结束后,按“是”,回到之前的界面,即匹配步骤4的界面。
步骤9:接下来可根据屏幕提示进行其他3组基本测量,如右图所示。
十一 数据流、故障码、故障终止码
1.02E双离合变速器数据流
(续)
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2.02E双离合变速器故障码
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3.02E双离合变速器故障终止码
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