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第四节

电控液压系统

一、机械电子装置与电子控制单元

1.机械电子装置(控制单元和阀体的结构)

机械电子装置被装在变速器内并浸在DSG油中,由一个电子控制单元和一个电动液压单元构成,如图2-40所示。

图2-40 机械电子装置

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这里并由这里去执行并监控。它以液压方式通过6个压力调节阀和5个换挡阀来控制和调节8个挡位调节器,还控制2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记录(匹配)离合器的位置、挂挡时挡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,只有2个传感器布置在机械电子装置的外面,其他为集成式传感器(即控制单元与传感器集成)。

2.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,与车通过一个中央插头来连接,这些措施减少了插头和导线的数量,从而提高了电气方面的可靠性并降低了重量,如图2-41所示,但这也意味着控制单元的热负荷和机械负荷都很大。-40~150℃这样的温度以及高达33 g 的机械振动不应该影响车辆的行驶( g 为重力加速度,地球引力对物体所产生的加速度,其方向朝向地心, g =9.81m/s 2 )。

图2-41 电子控制单元

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、换挡点选择换挡和其他控制单元交换信息、激活应急模式自诊断。

二、电子液压单元

1.电子液压控制单元

电子液压单元集成在机械电子模块内,如图2-42所示。电子液压单元内包含所有的电磁阀、压力调节阀以及液压滑阀和多路转换器等。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。以下是电动液压单元中的各部件。

图2-42 电子液压控制单元

N88—电磁阀1(挡位调节阀);N89—电磁阀2(挡位调节阀);N90—电磁阀3(挡位调节阀);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

①系统压力阀(Sys.Dr.V)用于控制操纵变速器所需要的ATF压力,由N217根据发动机扭矩和变速器ATF温度情况来控制。

②离合器冷却阀(KKV)用于控制双离合器的冷却ATF,由N218来控制。

③两个安全阀SV1和SV2用于实现对分变速器的液压切断,分别由N233和N371来控制。

④使用多路转换器可实现仅用4个电磁阀就可操控8个液压缸(每个拨叉有两个液压缸),多路转换器由N92来操纵。

⑤压力限制阀(DBV)用于保证系统内的压力不超过约32bar,这样就可直接或间接地来保护所有相关的部件。

⑥电磁阀N88、N89、N90、N91和N92是换挡阀,它们也被叫作3/2阀,意思是这种阀有3个接口、2个切换位置(打开/关闭或者接通/切断)。未通电时,压力接口是关闭着的,这时控制接口就切换到油底壳(呈打开状态)。电磁阀N88~N91用于控制选挡阀,N92用于控制多路转换器。

⑦沟道板用于实现Mechatronik和变速器壳体之间的管道连接,其上有2个液压压力传感器G193和G194。

⑧印刷电路板用于实现电子控制单元与电磁阀和电动压力控制阀之间的连接。

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并通过电子控制单元的一个基本编程来予以补偿的。售后服务中是无法进行这个基本编程过程的,因此Mechatronik只能整体更换。

2.开关电磁阀

阀体上共有11个电磁阀和一个泄压阀,电磁阀分成两种类型——开/关换挡阀和调节阀。开/关换挡阀包括挡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刷电路板移开后,才能清楚的看到电磁阀N89、N90、N91、N92,如图2-43所示。

图2-43 开关电磁阀位置

①N88、N89、N90和N91(换挡执行机构阀)这4个电磁阀都位于机械电子单元的电液控制单元内,它们通过多路转换器滑阀控制至所有换挡执行机构的油压,未通电时电磁阀处于闭合位置,因此压力油无法到达换挡执行机构处。

②N92(多路控制阀)控制液压部分接通不同的油道,当该电磁阀未动作时,接通1挡、3挡、5挡和倒挡供油油路,当该电磁阀动作时,接通2挡、4挡、6挡和空挡供油油路。

N92可促动一个多路器,这个多路器被允许通过4个电磁阀控制8个挡位促动装置,多路器被1个弹簧推向起始位置,在起始位置,1挡、3挡、6挡和R挡能被选择;如果多路控制阀N92闭合,油压作用于多路器克服弹簧压力,推动滑阀至工作位置,2挡、4挡、5挡和空挡可以被选择。

如果N92失效,电磁阀处于空闲位置,无法被油压激活,就会出现换挡错误甚至车辆有熄火的危险。

3.换挡执行电磁阀

电磁阀N88控制1挡和5挡的选挡油压,电磁阀N89控制3挡和空挡的选挡油压,电磁阀N90控制2挡和6挡的选挡油压,电磁阀N91控制4挡和倒车挡的选挡油压,如图2-44所示。

图2-44 换挡执行电磁阀

当挡位不接合或者油压不能促动换挡机构时,电磁阀关闭。

4.调节阀电磁阀

(1)压力控制阀N215 控制多片式离合器K1的压力,离合器压力控制的基础是发动机扭矩,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2-45所示。

图2-45 压力控制阀N215

(2)压力控制阀N216 控制多片式离合器K2的压力,离合器压力控制的基础是发动机扭矩,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2-45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扭矩来控制离合器油压,其调节参数为发动机扭矩及发动机温度控制单元根据当前的工作情况连续的调节主油压,如图2-46所示。

图2-46 主油压调节阀N21

主油压控制阀N217由电子控制单元激活,控制油道主油滑动阀,通过这种方法变速箱液压系统的工作压力得以调节。主油压控制阀控制以下油路的油压:热交换器、压力滤清器、飞溅油管;油泵回流油压主油压力可作用于离合器阀N215、N216控制离合器的接合与断开,使挡位控制阀N88、N89、N90、N91实现挡位变换。

(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2-47所示。

图2-47 离合器冷却压力控制

(5)安全阀 使变速箱的2个部分相互分离的阀,如图2-48所示。N233(安全阀1)控制变速箱部分一,N371(安全阀2)控制变速箱部分二。

图2-48 安全阀N233和N

若N215、N216失效,相应的变速箱挡位将无法实现,组合仪表上会有故障显示;若N218出现故障,以最大流量对多片式离合器进行冷却低温下出现换挡困难,油耗也会增加;若N233失效,变速箱只能以2挡行驶;若N371失效,变速箱只能以1挡和3挡行驶。

三、液压油路控制

1.变速器油要求及作用

作为变速箱油必须满足的要求有,确保离合器的调节和液压的控制,在整个温度范围内黏度稳定,可以抵抗高的机械压力不发泡。

变速箱油的作用是润滑/冷却双离合器、轴、轴承、同步器,操纵离合器和换挡执行元件活塞供给系统,如图2-49所示。

图2-49 ATF油循环、供给

依据发动机的扭矩和ATF的温度,变速箱主油压被控制在3~20bar;DBV(过压保护阀)压力控制阀在油压达到大约32 bar时打开;压力滤清器的滤芯与车辆服务保养周期相适应,应定期更换。吸入滤清器和排油口处有永久磁铁用以吸附油中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回流和压力滤清器循环管路,为达到良好的润滑效果,油面应保持较低位置,这样可以减少飞溅损失,同时提高飞溅润滑效果。

2.油泵的结构

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1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。这个ATF泵消耗的功率最大可达2kW。

油泵最大输出量为100L/min,最大供油压力为20bar,其结构如图2-50所示。油泵主要是为多片离合器工作、离合器润滑、选挡液压控制、齿轮润滑提供ATF。

图2-50 油泵结构

3.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,如图2-51所示。

图2-51 油泵驱动轴

4.ATF油路循环

大众02E DSG的润滑油路循环如图2-52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和主油压力控制阀N217来控制,主油压力控制阀调节直接换挡变速器内的工作压力。主压力滑阀下有一个ATF道,该ATF道将ATF送回到ATF泵的吸油侧。另一个ATF道分向2个方向,一个ATF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道将ATF送往离合器冷却ATF滑阀。

图2-52 大众02E DSG

变速器用主油压力控制阀调节出的工作压力来操纵多片式离合器以及换挡,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DSG变速箱中,动力传递依靠的是液压和电子元件,若没有油压和油流,什么都不会发生。对于前轮驱动的车辆,只有一种油参与工作;对于四轮驱动的车辆,还有其本身斜交齿轮油参与(Haldex离合器)工作。油的供应系统为多片式离合器、离合器冷却、液压换挡轴系统以及变速箱所有部件的冷却和润滑提供油压和油流。

综合离合器输入转速、离合器输出转速、发动机扭矩和油温等信号,变速箱控制单元计算离合器目标压力并确定适当的电流给离合器阀N215和N216,离合器建立压力因而发动机扭矩通过因控制电流改变而产生变化的离合器进行传递。传感器G193和G194(压力传感器)监测离合器压力(实际压力)并且不断与控制单元计算的目标压力相比较,实现对离合器的精确控制。

5.换挡油路控制

换挡拨叉由4个电磁阀(N88~N91)和1个所谓的多路转换器来操控,这个多路转换器由电磁阀N92来控制,如图2-53所示。

图2-53 换挡油路控制

使用这个多路转换器的好处是可以仅用4个电磁阀就可操控8个液压缸(每个拨叉有2个液压缸)。如果电磁阀N92未通电,那么多路转换器就处于基本位置(初始位置),这时弹簧力将其压靠在右侧的止点位置。

换挡拨叉/挡位控制情况为,N88和N89操控换挡拨叉/3-1(其中N88操控1挡拨叉,N89操控3挡拨叉),N90和N91操控换挡拨叉/R-6(其中N90操控6挡拨叉,N91操控R挡拨叉)。

如果电磁阀N92通上了电,那么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)。

换挡拨叉/挡位控制情况为N88和N89操控换挡拨叉/N-5(其中N88操控5挡拨叉,N89操控N挡拨叉),N90和N91操控换挡拨叉/4-2(其中N90操控2挡拨叉,N91操控4挡拨叉)。

通常情况下,换挡压力就是主压力,为了将换挡噪声降至最低,在某些情况下会借助电动压力控制阀N233和N371来降低换挡压力。

6.多路转换器

多路转换器如图2-54所示。如果电磁阀N92未通电,那么多路转换器就处于基本位置(初始位置),这时弹簧力将其压靠在右侧的止点位置,接口a与出口流道连接在一起,接口b用于通气,如图2-55所示;如果电磁阀N92通上了电,那么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2-56所示。

图2-54 多路转换器

图2-55 电磁阀N92未通电

图2-56 电磁阀N92通电

7.换挡控制

①在N92未通电时,换挡拨叉/挡位控制情况为,N88和N89操控换挡拨叉/3-1(其中N88操控1挡拨叉,N89操控3挡拨叉),N90和N91操控换挡拨叉/R-6(其中N90操控6挡拨叉,N91操控R挡拨叉),如图2-57所示。

图2-57 N92未通电时换挡

②在N92已通电时,换挡拨叉/挡位控制情况为,N88和N89操控换挡拨叉/N-5(其中N88操控5挡拨叉,N89操控N挡拨叉),N90和N91操控换挡拨叉/4-2(其中N90操控2挡拨叉,N91操控4挡拨叉),如图2-58所示。

图2-58 N92通电时换挡拨

8.换挡过程

初始状态是发动机在怠速运转,选挡杆在位置P或N,驾驶员想向前起步并加速,于是就将选挡杆换至位置D或S并踩加速踏板。

(1)情形1 选挡杆在位置P或N时,变速器并不知道驾驶员是想前行还是倒车,如图2-59所示,不知道是切换到位置R还是D。由于R挡和1挡都在分变速器1内,所以不能同时预选这2个挡位。为了缩短起步时的反应时间,选挡杆在位置P或N时,在分变速器1内预选R挡且在分变速器2内预选2挡。在切换到位置“R”或“D”时,离合器K2先注油,因此通过2挡来传递扭矩。

图2-59 换挡情形1

(2)情形2 分变速器1(现在是空闲的)内会从R挡切换到1挡且离合器K1开始注油,离合器K1就承担了全部扭矩的传递工作,离合器K2再次完全脱开,如图2-60所示。一般情况下,在驾驶员踩下加速踏板以1挡起步前,变速器的反应时间是足够快的,足以完成从R挡切换到1挡了。但如果驾驶员将选挡杆从位置N切换到D并同时踩下加速踏板的话,这个反应时间就不够了,因此这时车辆要先以2挡起步,直到分变速器1内完成上述的换挡过程为止。

图2-60 换挡情形2

一个正常的换挡过程大约在200ms内就完成了,但是在温度很低时,由于变速器DSG油黏度增大,整个液压控制系统反应时间延长,所以换挡过程也会延长。以1挡来加速,起步后继续加速。

(3)情形3 如果达到了1-2挡的升挡特性曲线,就通过将离合器K1和K2重叠来切换到2挡,如图2-61所示,也就是说在离合器K2的接合并传递发动机扭矩过程中离合器K1脱开。为了改善换挡舒适性并保护离合器,在这个离合器重叠过程中,发动机扭矩会降低。如果1-2挡的升挡过程结束了,那么分变速器1内会切换到3挡(预选)。在接下来的2-3挡、3-4挡和5-6挡换挡以及降挡时,就是交替重复上述的换挡过程了。

图2-61 换挡情形3

选挡杆在位置S以及在Tiptronic模式时,如果降挡的话,发动机扭矩会升高,这是为了缩短换挡时间(可以快速达到同步转速)并改善换挡舒适性。

(4)换挡过程/多步降挡 即使在多步换挡时(要跳过某些挡位),动力也不会被中断。

允许跳挡(比如5挡→3挡),但不管怎样,总是有一个挡位在刚性接合着(传递着力)。从一个分变速器到另一个分变速器可以直接就换挡(比如6挡→3挡)。在一个分变速器内,通过将挡位临时切换到空闲的分变速器上这种方式来保持动力传递。

例如,从6挡到2挡这个多步降挡过程需要经过5挡(6挡→5挡→2挡),但驾驶员并没有感觉到经过了5挡,因为从6挡到2挡的换挡过程中,只是短时换到了5挡且发动机转速的提高由相应的离合器K1进行了调节,如图2-62所示。

图2-62 多步换挡过程图

四、电控系统组成

02E变速器的电控系统由3部分组成,即输入传感器部分、控制单元及输出控制部分,如图2-63所示。控制单元与液压模块集成在一起,因此又称电子控制装置。电子控制装置是整个DSG变速器控制系统的控制中心,它安装在变速器内部,根据发动机、ABS以及内部各传感器传递过来的信号和运动参数,再根据控制单元内部设置的程序,向各个执行元件发出指令,从而最终实现对变速器的各种控制。

图2-63 电控系统组成

传感器、电子控制、执行器(电磁阀)液压控制进行完全集成控制,传感器集成在控制单元内部,减少了插头和导线的数量,并使信号更加可靠。同时只通过一个圆形插头与中央控制模块建立通信功能。控制单元要完成的任务有,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、换挡点选择、换挡和其他控制单元交换信息、激活应急模式以及自诊断。

五、传感器

1.变速箱输入转速传感器G182

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打开或关闭离合器。输入转速传感器G182如图2-64所示。若失效,控制单元会用发动机转速传感器信号来替代。

图2-64 输入转速传感器G1

2.输入轴转速传感器G501和G502

监测离合器K1和K2的输出转速,识别离合器的打滑率与输出转速传感器配合,监测挡位是否挂上正确挡位。输入轴转速传感器G501和G502如图2-65所示。若G501失效,变速箱将只有2挡;若G502失效,变速箱将只有1挡和3挡。

图2-65 输入轴转速传感器G

3.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速和行驶方向。行驶方向是通过彼此错开的信号来识别的,如果行驶方向发生变化,那么这两个信号就会以相反的顺序进入到控制单元内。输出轴转速传感器G195和G196如图2-66所示。

图2-66 输出轴转速传感器G

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。这两个传感器也是霍尔传感器,与该变速器上的所有转速传感器一样。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,因而会产生两个彼此错开的信号。如果传感器G195的信号为“高”,那么传感器G196的信号就为“低”。如果这两个信号中断,那么控制单元会使用ABS控制单元的车速信号和行驶方向信号。

4.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大小。液压传感器G193和G194如图2-67所示。控制单元需要使用精确的压力值来调节多片式离合器。

图2-67 液压传感器G193

这两个传感器都位于机械电子单元的电液控制单元内。传感器G193承受的压力与多片离合器K1相同,来自多片离合器K2的压力由传感器G194测量。如果某个压力传感器信号中断或没有建立起压力,那么相应的变速器部分就被切断。变速器只能以1挡和3挡或以2挡来工作。

5.压力传感器

压力传感器由一对层状结构的导电极板组成,如图2-68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,从而根据油压产生一个可靠的信号。一个过压保护阀防止在主油压力滑阀故障时,主油压力升得过高。

图2-68 压力传感器结构

6.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,如图2-69所示。

图2-69 离合器温度传感器G

传感器G509在变速器输入转速传感器G182的壳体上,用来测量从多片式离合器流出的DSG油的温度。由于DSG油在多片式离合器中所承受的热负荷较高,所以变速器DSG油在此处温度最高。G509的结构使得它能又快又准地测量到油温度,其工作温度范围为-55~+180℃。当G509的信号中断时,控制单元使用传感器G93和G150的信号来作为替代信号。

7.变速器油温度传感器G93和控制单元温度传感器G510

变速器油温度传感器G93和控制单元温度传感器G510的信号用于检查机械电子装置的温度,结构如图2-70所示。另外还会根据这两个传感器信号启动一个预热程序。这两个传感器也可彼此相互检查。

图2-70 变速器油温度传感器

这两个传感器直接布置在机械电子装置上。机械电子装置总是被油所包围着,并被油加热着,如果油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温度,避免机械电子装置过热。

若变速器油温度超过138℃时(减小发动机输出扭矩),机械电子装置会采取措施来降低发动机扭矩;当温度超过145℃时(停止向离合器供油,离合器处于断开位置),多片式离合器上就不再作用油压力,离合器也就脱开了。

8.挡位调节位移传感器

识别准确的拨叉位置,控制单元以此利用油压来推动换挡轴运动,形成挡位,其结构如图2-71所示。

图2-71 挡位调节位移传感器

位移传感器都在机械电子装置内,它们都是霍尔传感器,与换挡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挡位调节器的位置。每个位移传感器监控一个挡位调节器/换挡拨叉,用于在两个挡位之间切换。G487用于1挡/3挡,G488用于2挡/4挡,G489用于6挡/R挡,G490用于5挡/N挡。如果某个位移传感器的不再发送信号了,那么对应的变速器器部分就被切断,受影响的挡位就无法使用了。

9.换挡杆传感器控制单元 J587

此传感器集成在换挡杆内部,它既是传感器也是控制单元。作为控制单元,J587的工作是控制换挡杆锁止电磁铁和激活锁止电磁铁指示灯;作为传感器,它的工作是识别换挡杆位置,如图2-72所示。

图2-72 换挡杆传感器控制单

印刷电路板上集成霍尔传感器用于识别换挡杆位置和Tiptronic信号,并通过总线传递给滑阀箱和组合仪表。

六、各挡位油路分析

1.1挡油路

1挡时N88通电,N215被激活。变速器油经油泵、滤清器、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挡/3挡拨叉左侧液压缸,推动1挡/3挡拨叉和接合套右移,1挡主被动齿轮啮合。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,使离合器K1进行接合工作。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挡/R挡齿轮、输出轴1上的1挡齿轮、1挡/3挡接合套、1挡/3挡花键毂,最终由输出轴1输出。02E自动变速器1挡油路如图2-73所示。

图2-73 1挡油路

2.1挡工作(2挡准备)油路

1挡准备升入2挡时,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向右侧第三个切槽进入2挡/4挡拔叉左侧液压缸,推动拔叉和接合套右移,挂入2挡。此时离合器K2没有工作,2挡主被动齿轮处于啮合状态,不传递动力,为升入2挡做准备。

1挡油路压力油液经多路转换阀左侧第一个切槽排空,但1/3接合套仍被自锁装置保持在1挡接合位置。N215保持激活状态,离合器K1仍保持工作,1挡动力传递路线继续传力。当达到升2挡的车速后,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K1供油,K1随即退出工作,完成1挡升2挡,如图2-74所示。

图2-74 1挡工作(2挡准备

3.2挡(3挡准备)油路

2挡准备升3挡时,N216保持激活状态,N90由通电变为断电,N92断电、关闭、N89通电打开。N92断电后,多路换向阀在弹簧作用下处于右位。2挡油路压力油液经多路换向阀右侧第三个切槽排空,2/4接合套仍被自锁装置保持在2挡接合位置。N216为离合器K2供油,车辆保持2挡运行。N89通电打开,自动变速器油液经多路转换阀左侧第三个切槽进入1挡/3挡拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,3挡主被动齿轮啮合挂入3挡。因为离合器K1不工作,所以3挡并不传递动力,为升入3挡做好了提前准备。

当达到升3挡的车速后,ECU将N215激活、供油,K1离合器接合。与此同时,N216被关闭、停止供油,K2随即退出工作,完成2挡升3挡。自动变速器2挡(3挡准备)油路如图2-75所示。

图2-75 2挡(3挡准备)油

4.3挡(4挡准备)油路

3挡准备升4挡时,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、关闭;N91、N92通电打开。多路换向阀在N92输出油压作用下处于左位。3挡油路压力油液经多路转换阀左侧第三个切槽排空,1/3接合套仍被自锁装置保持在3挡接合位置。车辆保持3挡运行。N91通电打开,自动变速器油液经多路换向阀右侧第一个切槽进入2挡/4挡拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,4挡主被动齿轮啮合挂入4挡。因为离合器K2不工作,所以4挡并不传递动力,只是为升入4挡做好了提前准备。

当达到升4挡的车速后,ECU将N216激活、供油,K2离合器接合。与此同时N215被关闭,停止供油,Kl随即退出工作,完成3挡升4挡,自动变速器3挡(4挡准备)油路如图2-76所示。

图2-76 3挡(4挡准备)油

5.4挡(3挡退出)油路

车辆增挡提速过程中,升入4挡后,将准备升5挡。由4挡向4备5转换过程中,应当先将3挡退出啮合,这就是由4挡(退3挡)油路来完成的。

自动变速器4挡退3挡工况时,N92断电、泄压,N88通电供油,N216保持激活状态。4挡油路自动变速器油液经多路换向阀右侧第一个切槽排空,2/4接合套仍被自锁装置保持在4挡接合位置。N216为离合器K2供油,车辆保持4挡运行。此时N88通电打开,自动变速器油进入1挡/3挡拨叉左侧液压缸,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挡退出啮合。

6.4挡(5挡准备)油路

4挡准备升5挡时,N216保持激活状态,离合器K2保持工作状态,N88、N92通电打开。多路转换阀在N92输出油压作用下处于左位。4挡油路保持与泄油口相通,2/4接合套仍被自锁装置保持在4挡接合位置。N216为离合器K2供油,车辆保持4挡运行。当N88通电打开,自动变速器油液通过多路换向阀左侧第二个切槽进入N挡/5挡拨叉左侧液压缸,推动拨叉和接合套右移,5挡主被动齿轮啮合挂入5挡。因为离合器K1不工作,所以5挡并不传递动力,只是为升入5挡做好了提前准备。

当达到升5挡的车速后,ECU将N215激活、供油,离合器K1接合。与此同时,N216断电被关闭,停止为离合器K2供油,离合器K2随即退出工作,完成4挡升5挡。4挡(5挡准备)油路如图2-77所示。

图2-77 4挡(5挡准备)油

7.5挡(4挡退出)油路

5挡退4挡工况时,N92通电、供油,使多路换向阀处于左位,N90通电供油,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挡/4挡拨叉左侧液压缸,推动2挡/4挡拨叉和接合套右移至空挡位置,4挡退出啮合。5挡油路油液经多路转换阀左侧第二个切槽后,再经N88泄压,N挡/5挡接合套仍被自锁装置保持在5挡接合位置。N215仍为离合器K1供油,车辆保持5挡(6挡准备)运行,如图2-78所示。

图2-78 5挡(6挡准备)油

8.5挡(6挡准备)油路

5挡准备升6挡时,N215保持激活状态,离合器Κ1保持工作状态,N92断电、关闭,N90通电打开。多路转换阀在弹簧作用下处于右位。5挡油路经多路转换阀左侧第二个切槽与泄油口相通,被排空,N挡/5挡接合套仍被自锁装置保持在5挡接合位置。N215仍为离合器K1供油,车辆保持5挡运行。N90通电打开,自动变油液通过多路换向阀右侧第四个切槽进入R挡/6挡拨叉左侧液压缸,推动R挡/6挡拨叉和接合套右移,6挡主被动齿轮啮合挂入6挡。因为离合器K2不工作,所以6挡并不传递动力,只是为升入6挡做好了提前准备。

当达到升6挡车速后,ECU将N216激活、供油,离合器K2接合。与此同时N215被关闭,停止供油,K1随即退出工作,完成5挡升6挡,如图2-79所示。

图2-79 5挡升6挡准备工作

9.6挡油路

6挡时,N216为激活状态,离合器K2保持工作状态,N92断电、关闭。多路转换阀在弹簧作用下处于右位。5挡油路与泄油口相通,被排空。6挡油路经N90排空。R挡/6挡接合套被自锁装置保持在6挡位置,车辆保持6挡运行。N挡/5挡接合套被自锁装置保持在5挡位置,但因离合器K1并不工作,所以5挡只是预啮合,并不传递动力。

10.倒挡油路

倒挡时,N215为激活状态,离合器K1保持工作状态;N92断电、关闭。N91通电,供油经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R挡/6挡拨叉右侧液压缸,推动拨叉和接合套左移,R挡主被动齿轮啮合挂入R挡,实现倒挡动力输出,R挡油路如图2-80所示。

图2-80 倒挡油路

七、DSG阀体和壳体油道

1.大众02E DSG阀体和壳体油道(图2-81)

图2-81 DSG壳体和阀体的

2.DSG变速箱壳体各油道压力值

大众02E DSG变速器壳体各油道压力值如图2-82所示。

图2-82 变速器壳体各油道压

八、换挡过程电磁阀通断电状态检查

大众02E DSG变速器的换挡电磁阀通断电状态如表2-1所示,电磁阀阻值如表2-2所示。

表2-1 换挡电磁阀通断电状态

表2-2 电磁阀阻值

九、故障查询

1.02E变速器的故障查询

对于02E变速器进行故障维修前,必须要用大众专用诊断仪“引导型故障查询”功能快速准确地确定故障部位,如图2-83所示。故障查询前的了解,特别是变速器出现故障时,控制单元J743性能状态的表现极其重要。控制单元J743所使用的是研发成熟的软件,该软件可在毫秒内执行、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J743中。因此,在进行故障查询时必须注意到这一点。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,但它却可以通过电子监控功能识别到变速器润滑油容量不足所带来的影响。首先识别的就是“挡位监控”故障并设置相应故障码,严重时控制单元甚至会做出切断两个离合器的工作而使车辆无法行驶。但有些时候也可能出现利用“引导型故障查询”功能也无法确定故障原因的情况。因此电子控制系统会把故障类别进行细致划分,以方便了解故障对变速器工作的影响、情况、意义,并对下一步的维修提供方便条件。

图2-83 大众专用VAS50

2.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时,控制单元使用替代功能作为响应。因为必须保护变速器,所以系统会作出以下4个级别的故障响应。

①故障很小时,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,系统不会通过换挡杆位置显示屏Y6(故障指示灯)对驾驶员作出警示,显示屏正常地显示换挡杆位置,但是驾驶员可能会察觉到行驶性能的改变。

②换挡杆位置显示屏Y6中的某个挡位闪烁,提醒驾驶员此时不可能选择此挡位。例如在倒车过程中,换挡杆在R位置且车辆正在向后行驶,如果此时选择了D挡,换挡杆位置显示屏Y6中的字母D就开始闪烁如图2-84(a)所示,此时为了防止损坏变速器,控制单元阻止第1挡的齿轮啮合,直到车辆停止运动之后,该挡位才会啮合。

图2-84 故障显示

③换挡杆位置显示屏Y6全亮闪烁如图2-84(b)所示,被选择的挡杆位置已被识别且被高亮度显示。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被选择的换挡杆位置不能被识别,如图2-85所示,换挡杆位置显示屏Y6闪烁,明显感觉到车辆行驶性能和换挡行为的改变,车辆发生了严重故障,无法啮合入倒挡,变挡的部分功能被关闭,此时必须立即对变速器进行维修。

图2-85 无法识别挡位显示

3.故障查询的特殊说明

(1)选挡杆显示无倒挡 选挡杆位置显示所有部分同时全部亮起时,这表明此时变速器已经进入紧急运行模式,无法再实现倒车功能,此时无倒挡,并一定是倒挡控制或执行部分出现故障了,这是一种保护模式,如图2-85所示。

(2)Tiptronic功能失效且无法正常换挡 此时注意检查变速器上部选挡杆拉索底座的防松垫片丢失或失去弹力。因为该垫片不可重复使用,如果再次使用则可能由于“内应力”损失而容易脱落丢失。

(3)“驱动力”不足可能是因变速器润滑油缺少 在某些情况下可能会导致变速器润滑油溢出而缺少,此时不做添加,因为做任何项目都是徒劳的,因此必须按照标准流程进行变速器润滑油液位标准的检查及添加。

(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的正确判断,经验表明,这是动力总成或其他部件引起的故障,经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,如发动机动力问题(进气不足)引起换挡困难,此时各系统又没有记录相关故障信息,所以必须要把连带的系统故障查清楚再去考虑变速器。

(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、内容,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“引导型故障查询”功能查找到许多故障原因。

(6)故障存储器存储“与变速器无关”的故障信息 如变速器控制系统存储“ABS信号缺失”,而在其他系统也会出现“ABS信号缺失”的故障内容,此时不应再怀疑变速器系统存有故障。该记录仅表明,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未获得。在这种情况下更有可能是故障出在ABS系统,因此不能过急的去拆卸变速器控制模块。

十、基本设置和基本测量(匹配)

在进行02E变速器维修或更换相关部件时,必须要进行该变速器的“基本设置和基本测量”功能的实施,也相当于对该变速器进行匹配设置。当然这一功能必须要在利用良好的专用设备下完成,操作步骤如下。

(1)进入引导性功能,选择相应的车型后点击“6挡直接换挡变速器02E”,便出现如图2-86显示的内容,接下来请务必根据屏幕所示要求进行操作。

图2-86 选择相应的车型

(2)点击“基本测量”,出现如图2-87所示界面。请举升车辆,车轮不能和地面有接触。

图2-87 点击“基本测量”

(3)请检查一下条件是否满足,在图2-88所示中随后出现的右侧框中点击“是”。

图2-88 点击“是”

(4)完成上一步后,依次有4组基本测量需要完成,首先点击“1”,如图2-89所示。

图2-89 首先点击“1”

(5)按照系统要求将挡位放置在P挡,拉紧手制动器,踩下制动踏板,启动发动机并保持发动机怠速运转如图2-90所示。

图2-90 检测前提

(6)接下来会在图2-91中显示基本测量的前提条件,如满足,请点击“是”。

图2-91 基本测量的前提条件

(7)随后基础设定开始,如图2-92所示。注意,在此过程中请务必踩住制动踏板,直到基本测量1结束,整个过程大约2min左右。

图2-92 基础设定开始

(8)随后出现画面是基本测量成功,如图2-93所示。基本测量1结束,请按“是”,回到之前的界面,也就是步骤(4)的界面。

图2-93 基本测量成功

(9)接下来可根据屏幕提示要求进行其他3组基本测量,如图2-94所示,依次按顺序完成其他3项内容的匹配操作。

图2-94 进行其他3组基本测 e1oCVEHEejhWMu+/9rRoFGPzPSLYz3gJ40QEuB2Flwf9KXSwrM7t7VVYuKmRd9ty

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