液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

【针对大众09G/09E系列自动变速器的】


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液力变矩器结构及作用


液力变矩器(简称为变矩器)作为一个起始元件,并在转换范围内增加转矩。变矩器内有一个变矩器锁止离合器(简称为变矩器离合器)。起动机驱动的齿圈焊接在变矩器壳上,并且是变矩器的一部分,这有助于确保变速器的紧凑型设计。


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器


图解:

如上图所示,在变矩器毂处,自动变速器通过摩擦轴承支承液力变矩器。通过变矩器毂的凹槽驱动自动变速器油泵。通过匹配内部元件,这种变矩器可以与不同排量的发动机配合使用。



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液力变矩器变矩器锁止离合器


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器锁止离合器


图解:

如上图所示,液力变矩器配备的变矩器锁止离合器与扭力减振器连接成一体。变矩器锁止离合器闭合时,扭力减振器减少扭转振动,这大大扩展了变矩器锁止离合器闭合的范围,有以下三种基本工况:

① 变矩器锁止离合器打开;

② 变矩器锁止离合器调节操作;

③ 变矩器锁止离合器闭合。

正常驾驶时,变矩器锁止离合器可以在每个挡位闭合。



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液力变矩器变矩器锁止离合器(TCC)操作范围


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器锁止离合器(TCC)操作范围示意


图解:

如上图所示,根据驾驶模式、发动机负荷以及车辆行驶速度,为控制目标,变矩器锁止离合器首先以低限度的打滑进行调节,随后完全闭合。


① 在调节操作期间,与变矩器锁止离合器打开相比,燃油消耗减少;与变矩器锁止离合器闭合相比,提高了舒适度。


② 在S模式下,使用Tiptronic操作,变矩器锁止离合器将会尽可能地闭合。发动机和变速器之间的动力直接连接,提高了运动驾驶的感觉。


③ 在爬坡(climbing)模式,变矩器锁止离合器在2挡闭合。


④ 当ATF温度高于130℃时,变矩器锁止离合器不再调节,而是迅速闭合,有助力ATF 保持较低的热负荷,并且冷却下来。



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变矩器的机油供给


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器的机油供给示意


图解:

如上图所示:

① 变矩器仍采用单独的液压控制环路来供应机油。机油的热量(是由传递转矩以及变矩器离合器的摩擦产生的)是通过ATF 持续地循环而散掉的。


② 变矩器离合器是电液控制的,即控制其活塞两侧的机油流动方向和压力的大小。


③ 变矩器控制单元根据这些参数计算出变矩器离合器的规定状态,并确定出一个用于压力调节阀N371的控制电流。N371将这个控制电流按比例转换成液压控制压力。


④ 这个控制压力会控制变矩器压力阀和变矩器离合器阀,这两个阀会确定变矩器离合器上的机油流动方向和压力大小。



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变矩器离合器的工作过程


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器离合器断开示意


图解:

上图所示为变矩器离合器断开。

在断开时,变矩器离合器活塞两侧的机油压力是相等的。ATF从活塞腔经摩擦盘和摩擦面流到涡轮腔。变热的ATF经变矩器离合器阀流到ATF 散热器并冷却。


这种结构可以保证:不论是在变矩器工作时,还是在变矩器离合器进行调节工作时,各个部件和ATF 都能得到足够的冷却。


液力变矩器工作原理与结构、作用(图解)

变矩器离合器调节/ 接合示意


图解:

上图所示为变矩器离合器调节/ 接合。

要想使变矩器离合器接合,必须通过控制变矩器压力阀和变矩器离合器阀来改变ATF 的流动方向。

于是活塞腔内的压力就被卸掉了,变矩器内的压力作用在变矩器离合器活塞靠涡轮的一侧,因而变矩器离合器就接合了。

离合器转矩的大小根据阀的控制状况增大或者减小。其规则如下:

① 较小的N371控制电流相当于离合器转矩较小。

② 较大的N371控制电流会产生较大的离合器转矩。

在发生故障时的安全/替代功能:当超过变矩器离合器的某个规定压力值(控制电流)时,就会利用动力传递曲线来检查涡轮和发动机之间是否存在转速差。

如果存在转速差,就会记录一个故障,这时变矩器离合器就无法再接合了。