《解析双离合变速器的常见故障》由会员分享,可在线阅读,更多相关《解析双离合变速器的常见故障(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、解析双离合变速器的常见故障如今,在汽车传动系统中换挡响应最快捷、最节油环保, 也最能体现动感加速性的变速器当属直接换挡变速器(DCT) 了。大众把这种离合器习惯性地称之为DSG,即双离合变速 器,它是基于手动变速器基础开发出的一种旨在能更好地提 供驾驶乐趣的变速器。2003年,大众汽车开始在全球范围内推广DSG双离合自动变速器。目前,不仅大众品牌的车型,而且奥迪,甚至布 加迪也都在使用DSG变速器。在国内,2008年一汽大众率先 在迈腾轿车上使用一款型号为DQ250(02E)的双离合变速器。它采用多片湿式双离合器作为发动机的动力传送部件,最大 可承载350Nm的力矩,因此可与排量为的发动机进行
2、匹配。一、大众召回DSG变速器概况好景不长,仅仅使用一年多这种几乎被神化的变速器由 于存在先天问题而被召回。大众在召回通告(如图1所示) 中,对召回原因的描述是:“由于油液温度传感器可能向控制单元发送错误的温度信号,在极个别情况下,可能导致控制单元启动变速器保护模式,暂时中断动力输出,影响行车安全。大众发布的召回通告其实,由于DSG变速器问题,大众在中国进行此次召回 之前以及召回之后,还分别在北美和德国本土地区也进行过 类似的召回。2009年8月21日,也是因为DSG变速器的问 题,大众汽车北美公司宣布在北美地区召回大约万辆大众汽 车。主要原因是这些车辆搭载的DSG双离合变速器存在严重 问题,
3、变速器的温度传感器存在故障,有可能给车载电脑发 送错误信号,并在显示面板上点亮警示灯,从而导致变速器 在极端情况下停止工作。此后,还是源于DSG变速器故障,大众在德国本土召回 万辆高尔夫6、尚酷、EOS、Jetta和PASSAT,主要原因是DSG变速器管理单元存在问题,可能在极端情况下毁坏。二、DSG控制原理解析1. 离合器在起步、制动停车时的控制DSG变速器本身就是在传统手动机械齿轮变速器的基础 上,增加了电子液压控制,以实现自动控制功能。与传统电 子液压控制自动变速器的区别在于,DSG利用湿式摩擦片结 构的离合器作为发动机的动力传送部件,来取代液力变扭 器。因此在控制方面,特别是在原地入挡
4、、滑动起步及制动 停车控制中,离合器起到了极其重要的作用。启动发动机后, 踩住刹车将挂挡杆挂入动力挡(前进挡或倒挡)时,电脑根 据离合器控制所需的参数以及发动机载荷信息等,计算并设 定出离合器待传递扭矩所需的工作压力。其实,在整个控制 过程中离合器完成两次充油过程:第一次完成的是预充油, 即完成基础压力的供给过程,此时离合器并未真正接合而是 处于半接合的状态;第二次充油完成的是时间控制,即快速 充油,这时离合器才真正接近完成了其接合过程。但由于施 加制动力以及车速为零的原因,如果此时离合器无滑转地接 合,将会导致发动机立即熄火,因此离合器完成第二次充油 瞬间又回到第一次充油状态,为下一步的起步
5、做好准备。当松开制动而未加速时,离合器传递扭矩足以使车辆有 一个爬行过程,此时离合器完全处于微量打滑状态,车辆行 驶后就进入到彻底无滑转接合状态。行驶后的制动停车过程 中,离合器也是由完全接合到微量打滑接合,再到完全打滑 状态(此时保持在第一次充油状态上)。根据湿式离合器的 工作特点分析,我们不难看出,离合器的工作过程在整个起 步和制动停车控制上要求是最高的。在安全控制方面,对离 合器的要求是:第一原地挂挡不能让发动机熄火;第二紧急 制动停车时更不能让发动机熄火。在舒适控制方面,要求离 合器在接合与分离过程中,不能出现冲击、耸动和颤抖,因 此其执行器控制电流与产生的控制压力之间的关系,必须符
6、合控制逻辑及控制策略要求。在时间控制方面,往往很难永久的保证下去,因为离合器的某些控制参数(如图2所示) 总是在变化的,例如摩擦系数的变化以及机械元件在摩擦过 程中磨损程度的变化等,电脑尽量在整个变速器使用寿命内 都能够精准地完成其控制指令及控制要求。一旦某一参数发 生变化时,“安全控制”永远放在首位,因此带来的可能就 是我们所说的一些品质方面的内容。双离合器控制参数2. 离合器在换挡中的控制DSG变速器的换挡控制包括两部分:双离合器的切换控制(如图3所示),换挡同步器(拨叉)的切换控制。总体 来讲,离合器的切换控制是最重要的。因为两个离合器各负 责一个输入轴上的动力传递,而每一个输入轴上又需
7、要完成 不同挡位的切换。在02E变速器中,一个离合器可以完成1、3、5、R挡的动力传递,另一个离合器则可完成2、4、6挡 的动力传递。因此,变速器在执行换挡时,完成的主要就是 这两个离合器之间的自由切换控制,而且两个离合器在切换 控制时采用的是“叠加控制”,也叫“重叠控制”。与目前 ZF公司6HP系列的自动变速器一样,在控制过程中主要让两 个元件交替工作时,有短暂的重叠过程。其目的是防止出现 动力中断现象,避免发动机空转而引起离合器打滑。在执行 这样的控制策略过程中,会带来微不足道的干预感(干涉 力)。在重叠过程中,通过对发动机扭矩的调整(干预), 来掩盖因“重叠形成的双挡所带来的力矩的干涉感
8、觉”,所 以基本不会影响换挡品质。另外两个元件出现在重叠点时, 由于重叠时间短、重叠扭矩不高,因此对元件本身不会产生 很大的危害,但重叠不足或过度重叠时,无论是对换挡品质 还是对元件本身都会有很大的影响。这就要求其具备很高的 控制精度及精准性。另外,无论是离合器的起步控制、制动 停车控制,还是相互的切换控制,都会导致湿式离合器温度 的升高,这直接会影响到对离合器的控制。因此,对完全有 必要对离合器采取温度控制。这样“离合器的冷却控制”、“离合器的过载保护控制”、“离合器的安全切断控制”等 功能必须时时做好准备,以便对整个变速器及离合器起到保 护作用。变速器换挡过程中的双离合器切换控制原理专家分
9、析:通过以上分析,不难看出这种02E型湿式DSG 变速器除了 “先天”问题外,最关键的是其对使用环境和使 用条件有要求的较高。因此DSG离合器最不适合在拥堵的城市中使用。为什么说他水土不服的原因就是在这里。湿式控 制离合器最怕的就是不停地反复进行摩擦过程,温度信息的 变化导致控制单元采取了不同的控制指令,也实现了不同的 控制功能,从而导致“耸动”、“颤抖”、“冲击”、“突 然加速”、“异响”等现象的出现。更多的故障来源还是来 自双离合器的控制上,而“异响”大多都是在油压不稳定(过 高)导致换挡拨叉在切换时产生的。所以,目前对DSG变速 器的维修主要靠刷新软件、更换双离合器总成(如图4所示)、
10、更换电子液压模块总成(如图5所示)以及更换变速器总成 等来解决。三、DSG故障原因分析目前,无论是一汽大众还是上海大众,都采用了两种不 同控制类型的DSG双离合变速器:湿式(6挡)和干式(7 挡)。这些搭载了 DSG的车辆出现的问题比较多,而且也不 尽一样,当然也有些问题是相似或相同的。湿式控制的DQ250(02E)型DSG变速器(6速)的故障特 征是:第一,起初故障主要出现在大排量车上,如奥迪TT、 高尔夫、迈腾等,最近又陆续在及车型上发现了类似的问题; 第二,故障现象大多表现为:在起步、停车及换挡过程存在 非常明显的顿挫感,发动机转速自行升高或无法加速,故障 灯闪烁仅个别挡位能够行驶,以及
11、换挡时存在异响等;第三,从目前的维修案例来看,故障点主要在电子液压模块及双离 合器本身。干式控制的DQ200(0AM)型DSG变速器(7速)的故障 现象有:在换挡时有明显的一声或几声“咔咔”的响声;换 挡时顿挫感及制动感特别明显;低速行驶时发动机转速突然 升高而自行加速;故障指示灯时常点亮并闪烁,同时变速器 可能只能处于一个固定的低速挡位,而不能自动换挡;仅能 在奇数挡位即1、3、5、7挡之间切换,而无偶数挡,并且 有时重新启动发动机后故障现象会消失。对于上述故障,无论是4S店还是专修厂采取的维修方 法一般是:首先是对变速器软件进行刷新,如果不能解决问 题,再更换电子液压控制单元、双离合器总成
12、或变速器总成。另外,调整离合器轴向间隙在极个别的情况下,也能解决问 题。专家分析:对于大众02E型湿式控制双离合变速器所出 现的问题,主要是由双离合变速器技术的“先天”缺陷,以 及使用环境等“后天”使用不当所引起的。单从该变速器的 控制策略来看,DSG技术固然是好的,但可能到了国内会存 在水土不服,控制要求及使用环境满足不了 DSG的运行要求。在道路拥堵的城市里使用时,变速器会频繁地进行挡位切 换,使得湿式双离合器频繁地接合与分离,并形成不同的摩 擦过程,从而导致变速器的油液温度急剧升高。在极端情况 下,电脑便启动了一些备用程序功能,所以就会导致一些故 障现象的出现。因此就该变速器最为核心的控
13、制技术当然是 在双离合器的控制上了。接下来我们就从离合器在初期的工 作到换挡过程中的工作过程进行相关的了解。由于大众OAM 型干式控制双离合变速器(如图6所示)装车时间不是很长, 对其故障还有待进一步观察,在此就不再进行详细分析。延伸阅读什么是DCT变速器DCT 的英文全称是 doubleclutchtransmission,中文意 思是双离合器变速器,因为大众对该技术应用较早,也比较 广泛,而且把其称为DSG(Direct-ShiftGearbox),所以DSG 的大名传遍天下。其实除了这两种叫法还有很多,比如三菱 的SST,保时捷叫PDK,宝马叫Dkg、福特沃尔沃的 Powershift,
14、奥迪的S-Tronic等等。DCT分湿式和干式两种, 湿式用的变速器油比较多,体积较大,可以承受较大的扭力, 干式用的变速器油较少,体积更小,更紧凑,效率更高,适 合小型车,但能承受的扭力不如湿式大。DCT与传统的自动变速器相比,该系统换挡的舒适性更 高。同时,双离合器的使用,可以使变速器同时有两个挡位啮合,换挡速度不到秒,比专业车手的手动变速还快。从技 术角度上DCT对所有挡次的车都非常适合。目前DCT变速器面临的主要问题是制造加工的精度要求 很高,导致成本也相当较高。另外,DCT依靠离合器来传递 动力,在城市路况下,司机通常要在较慢的速度下驾驶车辆, 此时DCT的离合器经常处于半离合状态,在较拥堵的城市路 况下,长时间处于半离合状态的离合器容易过热,因此温度 传感器会感知温度过高,从而使变速器停机。目前已知的DSG 变速器停机案例多半发生在市区行驶过程中。