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双离合自动变速器电液控制系统油路间的相互影响及液压源参数的选择

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机床与液压MACHINE TOOL & HYDRAULICS2019年4月第47卷第8期Apr. 2019Vol. 47 No. 8DOI ： 10.3969/j. issn. 1001-3881. 2019. 0& 021本文引用格式：毛晶平，孙保群，夏光.双离合自动变速器电液控制系统油路间的相互影响及液压源参数的选择[J].机床与液压,2019,47(8) ：92-97.MAO Jingping,SUN Baoqun,XIA Guang.Interaction between the Oil Paths of Double-clutch Automatic Transmission * sElectro-hydraulic Control System and Selection of Hydraulic Source Parameters [ J ].Machine Tool & Hydraulics,2019,47(8) ：92-97.双离合自动变速器电液控制系统油路间的相互影响及液压源参数的选择毛晶平，孙保群，夏光（合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥230009）摘要：为提高双离合自动变速器的工作性能，在分析自主研发的七速对置双离合自动变速器电液控制系统工作原理的 基础上，利用AMESim 软件，研究换挡过程中同时工作的液压缸间的相互影响及其影响因素，并通过选用合适的液压源参 数的方法来降低相互影响程度。

仿真结果表明：双离合自动变速器的电液控制系统中，两离合器作动油缸间的相互影响程 度最大，并且两作动缸活塞截面积（活塞行程不变）、泵的排量、电机转速、蓄能器容积、油道水力直径等都会影响两缸 相互影响的程度。

关键词：电液控制系统；相互影响；影响因素；液压源参数中图分类号：TP271+. 3Interaction between the Oil Paths of Double-clutch Automatic Transmission ' s Electro-hydraulic Control System and Selection of Hydraulic Source ParametersMAO Jingping, SUN Baoqun , XIA Guang(School of Automotive Engineering, Hefei University of Technology , Hefei Anhui 230009, China)Abstract : In order to improve the performance of dual-clutch automatic transmission , on the basis of analyzing the working prin ­ciple of the self-developed seven-speed double-clutch automatic transmission ' s electro-hydraulic control system , the interaction between working hydraulic cylinders and its influencing factors were studied with AMESim software. By selecting appropriate hydraulic parame ­ters, the degree of mutual influence was reduced. The simulation results show ： in the electro-hydraulic control system , the interaction between the two clutch cylinders is the largest , and the piston cylinder cross-sectional area ( piston stroke unchanged ) , pump displace ­ment ,motor speed , accumulator volume , oil channel hydraulic diameter will affect the degree of mutual influence of the two cylinders.Keywords : Electro-hydraulic control system ； Mutual influence ； Influencing factors ； Hydraulic source parameters0前言随着汽车自动变速器市场蓬勃发展，DCT （Double-Clutch Transmission,双离合自动变速器）的 应用越来越广泛。

电液控制技术作为汽车自动变速器 控制领域的关键技术之一，其控制性能的优劣极大程度地影响汽车的驾驶安全性与舒适性⑴。

电液控制技 术中，最关键的是在起步和换挡过程中，如何实现两个离合器接合过程的精确控制⑵，对此，国内外众多 研究者都做了大量研究"7,研究成果主要集中在双离合器控制模块⑺。

基于作者所在课题组正向设计研发的七速对置双 离合自动变速器（实物如图1所示）的电液控制系 统，通过建模与仿真，分析了同时工作的液压缸相互之间的影响及其影响因素，为提高系统的控制精度提 供了方法和依据，并根据仿真结果确定了系统液压源参数，为相关液压源设计提供了参考。

图1七速对置双离合自动变速器实物图1结构和工作原理所研究的电液控制系统原理图如图2所示。

图中收稿日期：2017-12-01基金项目：科技部重点研发计划基金项目（2016YFD0700604 ； 2016YFD0700605）；国家自然科学基金资助项目（51205101） 作者简介：毛晶平（ 1992—），男，硕士研究生，主要从事变速器电液控制系统方面的学习与研究。

E-mail ： 496376150@qq. como第8期毛晶平等：双离合自动变速器电液控制系统油路间的相互影响及液压源参数的选择・93・左中右右左右7分别控制1、3、5、7挡和2、4、6、倒挡。

同步器作动缸2~5各由两个控制单元控制其活塞移动到左 位或右位，中位由弹簧销定位，左、右位分别对应相应挡位，中位对应空挡。

左中右组合液压源由电机、液压泵、单向阀、蓄能器、溢流阀、压力传感器、油箱和滤清器组成。

离合器作动缸 6、7各由一个控制单元控制其活塞移动到左位或右位，左位离合器打开，右位离合器接合，作动缸6、左中右左中右1—组合液压源 2、3、4、5 —同步器作动缸6、7—离合器作动缸8、9、10、11、12、13、14、15、16、17—液压缸控制单元（由a 和b 组成）a-二位三通滑阀 b —高速开关阀图2电液控制系统原理图现分析换挡过程中各缸动作，以1挡换2挡为例进行说明（其余挡位变换过程与此相似）：变速器处 于1挡位置时，缸6处于右位，缸7处于左位，同步 器作动缸都处于中位。

换挡时，缸3移动到左位，实现挡位预置；然后向缸7供油，使对应离合器逐渐接 合，同时缸6逐渐卸荷直至对应离合器完全打开；缸6完全卸荷后再将缸3移动到中位，实现挡位置退，此 时系统中只有缸7工作，其余油缸都卸荷，换挡完成。

2模型建立离合器作动缸作动过程为活塞右移消除离合器间 隙，然后缸内压力增大压紧离合器；同步器作动缸作动过程为活塞移动直至最左（最右）端。

据此在 AMESim 软件中分别建立离合器作动缸模型和同步器作动缸模型，分别如图3、图4所示（图3中弹簧模 拟离合器摩擦片的接触刚度）。

图3离合器作动缸模型 图4同步器作动缸模型对于控制单元，采用电磁先导阀加继动滑阀的形式，在AMESim 中的模型如图5所示。

在一个换挡过程中，需要工作的油缸包括一个同 步器作动缸和两个离合器作动缸。

根据所研究的双离合自动变速器电液控制系统的实际参数，得到各模型参数如表1所示。

表1模型参数参数名称参数值离合器作动缸A 活塞直径/mm 95离合器作动缸A 活塞杆径/mm74离合器作动缸B 活塞直径/mm 79离合器作动缸B 活塞杆径/mm53同步器作动缸C 活塞直径/mm 18同步器作动缸C 活塞杆径/mm0离合器间隙/mm 3同步器单向位移/mm8蓄能器容积/L1溢流阀开启压力/MPa 1.6液压泵排量/（mL-r-）10电机转速/(r • min -1 )2 000滑阀阀芯直径/mm10滑阀阀杆直径/mm 5滑阀弹簧刚度/（N • mm -1 ） 1.63滑阀弹簧预压缩量/mm20在不考虑控制单元对油缸作动影响的情况下，在AMESim 中建立电液控制系统模型如图6所示，其中1是控制单元。

忽略泄漏和各类水力损失情况下，参照图7建立数学模型。

两缸动作情况为：开始时，A 缸正常工作，A 缸控制滑阀F\打开；当B 缸接入油路工作时,B 缸控制阀F b 打开，此时液压油经阀B 流入缸B 中， 推动B 缸活塞作动。

•94•机床与液压第47卷A、B—离合器作动缸C—同步器作动缸1—控制单元图6液压系统模型图当B缸内开始建立压力后，令B缸内油压为P b，进油流量为gu,B缸活塞的位移为％,对B缸活塞进行受力分析，如图8所示。

由受力分析建立的动力图7两油缸同时工作简化模型滑阀F b打开前，缸A中建立稳定油压，则有：P*=P。

,几=0。

滑阀F b突然打开到B缸中进油且尚未建立油压的过程中，油道内油液流速逐渐增至最大，设为”唤，则此时油缸进油流量与流过滑阀F b的流量相等（对滑阀进行受力分析建立数学模型可得到更精确的流量公式，此处简化为节流孔模型进行计算），为其中：q为流量系数；久,为滑阀F b等效过流断面面积；3］为滑阀F b两边压'差。

当斥差最大时，流量最大，即流速取最大值，所以有%=Cq才」寻Pmu'（2）其中：人为油道水力直径，Ap”"=Pg由儒可夫斯基公式可知，油路中的压力波传播速度为/+（K<T）/E6其中：K是液体体积模量；E是油道弹性模量；p是液体密度；d和5分别是油道直径和壁厚。

所以，滑阀F b打开后，在左端产生的最大压力降为=P3所以，A缸中的压降最低值为Phrnin~Pd~人”“*(4)(5)学方程为P b^b=Ff+F*+F+ma（6）式中：如为B缸活塞截面积；摩擦、黏滞阻力之和等效为F「；F*为弹簧力；F为外负载力；m为活塞等运动部分质量；a为活塞加速度。

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OAM型干式双离合自动变速器原理

OAM型干式双离合自动变速器原理

控制偶数档，2、4、6、R档（齿轮结构 为传统手动变速器，故从略）。
二、电脑TCM为了判定离合器的工作状态，液压 缸上装有“离合器推杆位置传感器”，用来测定
推杆的位置，提供分离、接合、半离合信号。 工作原理为：初级线圈由TCM提供交流电流， 在铁芯周围产生交变磁场，磁铁的移动，使铁芯 磁场发生变化，正反向次级线圈产生不同的“评
OAM型干式双离合自动变速器原理 山东交通学院 吴际璋
OAM 型干式双离合自动变速器，是在传统的 手动式变速器基体上，增设了电控液动结构， 升华为AT系统，用于大众公司1.4T和1.8T发动 机车系中。它体积小，液控系统简单，但承载
扭矩有限，最大为250N.M。
动画
一、C1离合器连接输入轴1，控制奇数档， 1、3、5、7档。C2离合器连接输入轴2，
压的高低，使电机油泵及时的调节控功能。
五、换档手柄在P档时，SW-ON，油泵 电机工作，液压系统即建立了工作油压， 离合器即分离，便于发动机起动和热起。
六、液压推杆的油压力，最大为7Mpa，通过 膜片弹簧的杠杆作用，变为压板的正压力，从 而产生摩擦力矩。充油为接合状态，泄油为分
离状态。 七、控制系统的安全调压电磁阀和两个换档电 磁阀，实现两个拨叉的切换，其操控转换油路 在液压模块内部完成。因此，省掉了过多的液
压油路。
七、控制系统的安全调压电磁阀和两个换档电 磁阀，实现两个拨叉的切换，其操控转换油路 在液压模块内部完成。因此，省掉了过多的液
压油路。
八、如果控制油压过高、过低或油温过高、 过低，电脑TCM即启动“安全切断电磁
阀”，切断油路进行保护或固定在某一档 位行驶。
九、压敏电阻式的油压传感器一，感受油
估电压”，其大小决定于磁铁的位置。
选择性输出双离合自动变速器液压控制系统设计

选择性输出双离合自动变速器液压控制系统设计

（ Ｃ 】 同 时 具 备 了 手 动 变 速 器 和 自动 变 速 器 的 优 Ｄ Ｔ
１１ Ｄ Ｔ 结 构 ． Ｃ
选 择 性输 出双离 合 自动 变速器 采用 并联 行星 轮
系 结 构 ， 其 传 动 装 置 由一 个 带 有 同 步 器 装 置 的 输 入
轴， 两根 平行布 置 的 中间轴 ， 置在 输 出轴上 的 两个 布 平 行布置 的离 合器 、 多个 同步器 装置 、 多个换 挡拨 叉， 一个 倒挡 轴 以及 １个差 速器 组成 。 使用 选择 性输
点 ，传动 效率 高 ，不仅 保证 了车辆 的动 力性 和经 济
性， 而且 改 善 了车 辆 的行驶舒 适性 。
变 速 器 的 动 力 传 递 和 换 挡 过 程 的 实 现 是 通 过 Ｔ Ｕ 电 控 单 元 发 出 信 号 ， 过 各 种 执 行 器 调 节 油 液 Ｃ 通
出的 方式将 变速器 奇 、偶数 挡输 出齿 轮 分别布 置 在
（ ． 肥 工 业 大 学 机械 与汽 车 工 程 学 院 ， 肥 ２ ０ ０ １合 合 ３０９ ２ 合 肥 工 业 大 学 汽 车 工程 技 术 研 究 院 ， 肥 ２ ０ ０ ． 合 ３ ０ ９）
摘 要 ：液压 控 制 系统 是 变速 器 的 重 要 组成 部 分 ， 路 和 阀 的设 计 选 择 对 变 速 器 的动 力传 递 和 换 挡 实现 有 很 大 影 响 。 油
两根 中间轴 上 ，通 过 两个离 合器 的切 换 以及切 换成 不 同的 同步 器状 态 ，经 由不 同输 出轴 实现扭矩 变换
ＷＡ Ｇ Ｇ ａｇ ￣ 。 Ｈ Ｎ Ｃ ａ－ ａｇ，Ｈ Ｎ ａ ｓｅｇ， Ｎ ｈｏｊ 。 Ｎ ｕｎ － ｉ Ｃ Ｅ ｈｏ ｙｎ Ｚ Ａ Ｇ Ｄ ｉ ｈ ｎ ＷＡ ＧＳ ａ－ｉ ， － ｅ
双离合器详解

双离合器详解

双离合变速器详解双离合变速器(Dual Clutch Transmission) DCT有别于一般的自动变速器系统，它基于手动变速器而又不是自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。

而传统的手动变速器使用一台离合器，当换挡时，驾驶员须踩下离合器踏板，使不同挡的齿轮做出啮合动作，而动力就在换挡期间出现间断，令输出表现有所断续。

原理DCT内含两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两台离合器的运作。

当变速器运作时，一组齿轮被啮合，而接近换挡时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时，一台离合器将使用中的齿轮分离，同时另一台离合器啮合已被预选，在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，从而不会出现动力中断的状况。

为配合以上运作，DCT的传动轴运动时被分为两部分，一为实心的传动轴，另一为空心的传动轴。

实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡，而空心的传动轴则连接2、4及6挡，两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作，引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。

与传统的手动变速器相比，DSG使用更方便，因为说到底，它还是一个手动变速器，只是使用了DCT的新技术，使得手动变速器具备自动性能，同时大大改善了汽车的燃油经济性，DCT比手动变速器换挡更快速、顺畅，动力输出不间断。

基于DCT的特性及操作模式，DCT系统能带给驾驶者有如驾驶赛车般的感受。

另外，它消除了手动变速器在换挡时的扭矩中断感，使驾驶更灵敏。

基于其使用手动变速器作为基础及其独特的设计，DCT能抵御高达350牛·米的扭力，分类湿式双离合变速器、干式双离合变速器这台代号为6DT25的双离合变速器的核心技术如双离合器模块、电液控制系统以及控制单元全部由比亚迪自主研发制造，作为无任何相关经验的自主汽车品牌来说，这里当然少不了借鉴与模仿。

该变速器目前主要用来匹配比亚迪的1.5T涡轮增压发动机，它的推出很好的弥补了自主汽车品牌由于缺少自动挡车型或者由于购买技术相对落后的自动变速器而导致的产品竞争力不足。

双离合自动变速箱的工作原理

双离合自动变速箱的工作原理

双离合自动变速箱的工作原理双离合自动变速箱是一种先进的汽车变速器，它通过两个离合器和一对齿轮组来实现换挡操作。

它的工作原理可以分为离合器控制和齿轮组传动两个方面。

一、离合器控制双离合自动变速箱中的两个离合器分别负责两个齿轮组的驱动。

当车辆起步或者换挡时，一个离合器会断开与发动机的连接，而另一个离合器会接触上来。

这样，一个齿轮组脱离了动力输出，而另一个齿轮组则开始接受发动机的动力输出。

离合器的控制是通过液压系统实现的。

当驾驶员踩下离合踏板时，液压系统会通过泵将油液压入相应的离合器，使其断开或接触。

离合器控制系统会根据车速、油门踏板的位置和驾驶员的需求来智能地控制离合器的断开和接触，以实现平稳的换挡操作。

二、齿轮组传动双离合自动变速箱中的齿轮组有两个，分别代表高速组和低速组。

高速组负责较高速度的行驶，而低速组负责较低速度的行驶。

这两个齿轮组相互独立，各自有自己的输入轴和输出轴。

在行驶过程中，当需要换挡时，离合器控制系统会根据当前车速和油门踏板的位置来判断应该换到哪个齿轮组。

然后，通过控制相应的离合器断开或者接触，实现齿轮组的切换。

当离合器断开后，液压系统会控制另一个离合器接触上来，使得相应的齿轮组开始工作。

这样就实现了平稳的换挡操作。

双离合自动变速箱的工作原理使得换挡更加快速和平稳。

由于离合器的控制和齿轮组的切换几乎是同时进行的，所以换挡的时间非常短暂，几乎没有明显的间隙。

这不仅提高了驾驶的舒适性，还可以提升车辆的加速性能和燃油经济性。

值得一提的是，双离合自动变速箱还具有手动换挡的功能。

驾驶员可以通过换挡杆或者拨片来手动控制变速器的换挡操作。

在手动模式下，离合器和齿轮组的控制仍然由变速器自动完成，但是驾驶员可以通过选择适当的档位来实现更加个性化的驾驶体验。

总结一下，双离合自动变速箱通过离合器的控制和齿轮组的传动来实现换挡操作。

离合器控制系统根据车速和油门踏板的位置来智能地控制离合器的断开和接触，以实现平稳的换挡。