双离合器式自动变速器简介

双离合器式自动变速器简介

吉林大学牛铭奎葛安林金伦

杭州依维柯汽车变速器有限公司徐彩琪

【Abstract】In the paper, a type of automatic transmission with two wet clutches，that is based on the traditional parallel manual shift transmission，is introduced. It could shift without power off and improve the automobile’s power performance and fuel economy. This paper details its principle.

【摘要】本文介绍了一种由双湿式离合器构成的自动变速器，它是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的，可以实现不中断动力换档，极大的提高了车辆的动力性与经济性。本文在此详细的介绍了它的工作原理。

Topic words: Automatic transmission, Dual clutch, Wet clutch

主题词：自动变速器双离合器湿式离合器

1、前言

目前，随着车辆操纵自动化的快速发展，汽车自动变速器正呈现蓬勃发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器，即AT（Automatic Transmission）；无级变速器，即CVT（Continuously Variable Transmission）；以及近几年国内外正在花大力气研究的电控机械式自动变速器，即AMT （Automated Manual Transmission）。特别是电控机械式自动变速器的发展，由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点，正受到了各大汽车厂的重视。

电控机械式自动变速器的产生是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的，它研究的出发点是将现有的手动变速器自动化。其最典型的例证多在欧洲，由于手动变速器在欧洲汽车市场仍然占有80%的市场比例，因此欧洲对这种电控机械式自动变速器的研究也就倾注了更多的热情。目前世界上正在进行电控机械式自动变速器开发研究的主要有美国EATON公司、德国的LUK、SACHS、GETRAG 等公司以及英国的RICARDO公司等许多厂家，已经生产面世的车型也有德国BMW 公司的M3型车、大众公司的LUPO车，以及意大利菲亚特公司的阿尔法-罗密欧等诸多车型。

在对电控机械式自动变速器的开发研究过程之中，也逐渐的发现了它的一些缺点，它的工作原理决定了它在换档过程中首先要分离离合器，然后将变速器摘空挡，再选档、换档，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换档过程中产生了动力传递的中断，车辆必然产生减速度，换档时间长，给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。

为了解决中断动力换档给车辆性能带来的影响，需要对电控机械式自动变速器的换档过程进行精确的控制。特别是为了减少换档过程中的冲击度，需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、扭矩等方面进行精确匹配和控制，但是这些也只能在一定程度上改善其换档性能，并不能从根本上解决问题。而如果要进一步提高电控机械式自动变速器的性能，则需要增加发动机起停等一些其它控制手段，反而增加了车辆的复杂程度和成本，得不偿失。

所以，电控机械式自动变速器在对车辆舒适性等方面要求不高的车型上，例如军用车辆、公共汽车、载重车等，由于其具有结构简单、成本低等优点，仍具有优势，但是在对舒适性要求高的车型上，其应用就具有了局限性。

为了既可以充分利用电控机械式自动变速器所具有的优点，又可以消除其中断动力换档的缺点，一种采用双离合器结构的自动变速器就应运而生了，这种自动变速器的出现已经成为了许多汽车厂家所关注的热点。

2、双离合器式自动变速器工作原理

2.1换档工作过程

首先，我们以一个较典型的双离合器式自动变速器原理为例，介绍一下双离合器的换档工作过程。

如图1所示，为一个

双离合器式自动变速器

的工作原理图，它为了实

现动力换档，将档位按奇

数档（1、3、5档）与偶

数档（2、4档）分开配

置，分别与两个湿式离合

器相连。其1、3、5档与

离合器C1联结在一起，

而2、4档联结在离合器

C2上。离合器C1的输出

轴为一个实心轴，而离合

器C2的输出轴是套在C1

输出轴外面的一个空心轴，两个输出轴是同心的。

在车辆处于停车状态时，两个离合器都是常开式的，即在平时两个离合器均处于分离状态，不传递动力。当车辆起步时，因C1分离，自动换档机构将档位切换为I 档，然后离合器C1接合，车辆开始起步运行，这时的控制过程与电控机械式自动变速器类似。车辆换入I 档运行后，因为此时离合器C2处于分离状态，不传递动力，当车辆加速，达到接近II 档的换档点时，自动换档机构可以将档位提前换入II 档，离合器C1开始分离，同时离合器C2开始接合，两个离合器交替切换，直到离合器C1完全分离，离合器C2完全接合，整个换档过程结束，与目前的AT 自动变速器相同。车辆进入II 档运行后，车辆自动变速器电控单元可以根据相关传感器信号知道车辆当前运行状态，进而判断车辆即将进入运行的档位，如果车辆加速，则下一个档位为III 档，如果车辆减速，则下一个档位为I 档。而I 档和III 档均联接在离合器C1上，因为该离合器处于分离状态，不传递动力，故可以指令自动换档机构十分方便的预先换入即将进入工作的档位，当车辆运行达到换档点时，只需要将正在工作的离合器C2分离，同时将另一个离合器C1接合，配合好两个离合器的切换时序，整个换档动作全部完成。车辆继续运行时，其它档位的切换过程也都类似，在此就不再一一叙述。

2.2离合器切换控制

在换档过程中，发动机的动力始终不断的被传递到车轮，

所以这样完成的换 图1 双离合器工作原理