大眾DSG變速器論文

1、長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中文題目： 大眾DSG變速器的應(yīng)用與原理英文題目： The application and principle ofVolkswagen DSG gearbox 畢業(yè)專業(yè)： 汽車制造與裝調(diào)技術(shù)學(xué)生姓名： 劉永杰 準(zhǔn)考證號： 290413100169 指導(dǎo)教師： 李東兵 二零一三年十二月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志

2、對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文作者簽名： 簽字日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本論文作者完全了解 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 有關(guān)保留、使用論文的規(guī)定。特授權(quán) 長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校 可以將論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。（保密的論文在解密后適用本授權(quán)說明）論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日中文摘要摘要隨著世界汽車對汽車的動(dòng)力性、 經(jīng)濟(jì)性、排放性和操縱性提出了更高要求,對于汽車的操縱性,汽車簡單分為手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器,這次我要論述的是自動(dòng)變

3、速器里的最新成果-DSG變速器。DSG ，英文全稱Direct-Shift Gearbox，翻譯成中文就是“直接換擋變速器”。也就是“雙離合器 機(jī)械式半自動(dòng)變速器”。DSG變速器是目前世界上最先進(jìn)的、具有革命性的變速器系統(tǒng)，大眾汽車在2002年于德國沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術(shù)創(chuàng)新。新一代DSG變速器采用了雙離合器和6個(gè)前進(jìn)檔的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動(dòng)力的傳送部件，主要與高扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用。關(guān)鍵詞： 雙離合器,離合器控制,動(dòng)力傳遞,組成結(jié)構(gòu)AbstractAbstractAs the world car of the car's performance, fuel economy

4、 and emissions and maneuver ability is put forward higher requirements, the vehicle maneuverability, simple divided into manual transmission and automatic transmission car, this time I want to be discussed is the latest achievements in the automatic transmission - DSG gearbox.DSG, English full name

5、Direct - Shift Gearbox, the translation into Chinese is "Direct Shift transmission". Is the "double clutch semi-automatic mechanical transmission".DSG gearbox is currently the world's most advanced and revolutionary transmission system, Volkswagen in wolfs burg, Germany in 20

6、02 to show the world the technology innovation for the first time. A new generation of DSG gearbox with the double clutch and six forward traditional gear transmission as power transmission components, mainly used with high torque of the engine.Key words: double clutch,Clutch control,Power transmiss

7、ion,Structure目錄目 錄第1章 緒論11.1課題背景11.1.1DSG國外發(fā)展概況21.1.2DSG國內(nèi)發(fā)展與前景21.2自動(dòng)變速器的總體介紹31.2.1自動(dòng)變速器的分類及發(fā)展3第2章DSG雙離合自動(dòng)變速器系統(tǒng)原理52.1 DSG變速器的特點(diǎn)52.2 DSG變速器的基本結(jié)構(gòu)52.3 雙離合器基本結(jié)構(gòu)82.4 DSG6檔位自動(dòng)變速器動(dòng)力傳送路線分析12第3章 典型故障診斷173.1 DSG液壓控制系統(tǒng)故障173.1.1 DSG電子液壓控制系統(tǒng)173.1.2主油壓調(diào)壓電磁閥N217故障診斷與分析193.2離合器溫度傳感器故障193.2.1故障現(xiàn)象與分析193.2.2故障排除22第4章

8、DSG技術(shù)應(yīng)用實(shí)例展示24第5章 結(jié)論26參考文獻(xiàn)I致謝i第1章 緒論第1章 緒論傳動(dòng)系變速的自動(dòng)化是人們一直不斷追求的目標(biāo)，特別是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量非職業(yè)司機(jī)的涌現(xiàn)和汽車保有量的迅速增加，市場對裝備自動(dòng)變速器汽車的需求日漸高漲，汽車自動(dòng)變速器的應(yīng)用有著更加重要的現(xiàn)實(shí)意義。采用自動(dòng)變速器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，不但可以使汽車的駕駛變得更簡單、省力，而且可以有效地提高汽車的舒適性、安全性并降低排放。對中國而言，自八十年代以來，我國人民生活水平有了很大提高，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，特別是家庭汽車的普及更是生活質(zhì)量的具體體現(xiàn)，因此必須研究和開發(fā)既有高質(zhì)量、操縱方便又有經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)的具有廣闊發(fā)展

9、前景的車輛，來滿足日益增長的廣大消費(fèi)者的需求。要實(shí)現(xiàn)這些功能，滿足這些要求，就必須開發(fā)和研制出傳動(dòng)系中能夠高效傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，又具有操縱方便的自動(dòng)變速器。所以各主要工業(yè)國家均在這方面投入了大量人力和財(cái)力，研制出種類繁多的各類自動(dòng)變速器。隨著電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)變速器技術(shù)越來越完善，在越來越多的車輛上得到應(yīng)用，成為現(xiàn)代汽車與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志之一。1.1課題背景離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間，是發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器動(dòng)力傳遞的“開關(guān)”，它是一種既能傳遞動(dòng)力，又能切斷動(dòng)力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它的作用主要是保證汽車能平穩(wěn)起步，變速換擋時(shí)減輕變速齒輪的沖擊載荷并防止傳動(dòng)系過載。在一般汽車上，汽車換檔時(shí)

10、通過離合器分離與接合實(shí)現(xiàn)，在分離與接合之間就有動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。這在普通汽車上沒有什么影響，但在爭分奪秒的賽車上，如果離合器掌握不好動(dòng)力跟不上，車速就會(huì)變慢，影響成績。 為了解決這個(gè)問題，早在上世紀(jì)80年代，汽車工程界就弄出了一個(gè)雙離合系統(tǒng)變速器，簡稱DSG（英文全稱：Direct Shift Gearbox），裝配在賽車上，能消除換檔離合時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速變速器是裝置了雙離合器，從一個(gè)檔位換到另一個(gè)檔位，時(shí)間不會(huì)超過0.2秒。現(xiàn)在，這種雙離合器已經(jīng)從賽車應(yīng)用到一般跑車上。奧迪汽車公司的新型奧迪TT跑車和新奧迪A3都已經(jīng)裝置了這種DSG

11、。這些汽車裝配DSG的目的是可以比自動(dòng)變速器更加平順地?fù)Q檔，不會(huì)有遲滯現(xiàn)象。在一般的車輛上只有手動(dòng)和自動(dòng)兩種變速箱，手動(dòng)變速箱換檔常常出現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)暫時(shí)中斷的現(xiàn)象，而自動(dòng)變速箱換檔卻又存在響應(yīng)遲緩的缺點(diǎn)。DSG變速箱綜合了傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱和自動(dòng)變速箱的各自優(yōu)點(diǎn)，就像是兩個(gè)變速箱合而為一，一個(gè)離合器控制單數(shù)檔位齒輪，另外一個(gè)離合器控制雙數(shù)檔位齒輪。也就是說，當(dāng)變速箱掛入一檔時(shí)，二檔齒輪就已經(jīng)嚙合，等到換檔時(shí)機(jī)一到，第二離合器就與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸接合而換入二檔。在此同時(shí)，由第一離合器所控制的三檔齒輪組也完成嚙合等待換檔指令。DSG變速箱在換檔過程中微小的液壓功耗損失和極短的換檔時(shí)間使整個(gè)換檔過程達(dá)到了高效

12、率，從而降低了能量的損耗，自然就提高了加速性和車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。除了大眾集團(tuán)使用的DSG雙離合器變速器外，目前像日產(chǎn)新的超級跑車GT-R也采用博格華納的雙離合器變速器，三菱新一代EVO也使用雙離合器變速器，還有寶馬將在自己的M系列運(yùn)動(dòng)轎車上采用7速的M DKG的雙離合器變速器。可以預(yù)計(jì)，在強(qiáng)調(diào)高性能的高檔轎車和跑車上將會(huì)有越來越多雙離合器變速器的身影出現(xiàn)。雙離合變速器是目前比較先進(jìn)的變速箱技術(shù)，但是這種變速箱并不是最近幾年才出現(xiàn)的，這種巧妙的技術(shù)在上世紀(jì)三四十年代就已經(jīng)出現(xiàn)了。而且首先應(yīng)用的也不是大眾，而是保時(shí)捷，大眾只是最先應(yīng)用在民用車上，并且在2002年大肆宣傳，才使得DSG這三個(gè)字母深入人

13、心。1.1.1DSG國外發(fā)展概況1940年, Darmstadt大學(xué)教授Rudolph Franke第一個(gè)申請了DCT專利,隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器(PDK)。然而,在那個(gè)時(shí)代,未能成功將DCT/PDK技術(shù)投入批量生產(chǎn)。到了20世紀(jì)90年代末期,大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個(gè)適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的DCT。2002年,DCT應(yīng)用在德國大眾高爾夫R32和奧迪TTV6上。2003年,其相繼推廣到高爾夫等其他車型上。2004年,DCT在德國大眾途安車型上首次與TDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。到2006年,搭載DCT的大眾車型累計(jì)達(dá)到70萬輛。2007年,法拉利、雷諾等公司紛紛

14、推出了各自的賽車,一個(gè)共同的特點(diǎn)是全都搭載了類似DCT的變速器。同時(shí),Recardo公司開發(fā)出了DCT樣機(jī),并裝備在Bugatti-Veyron跑車上。LuK公司與Ford、Getrag公司合作,共同開發(fā)帶有干式離合器的DCT,稱為平行軸式變速器(PSG)。目前的DCT車型多為扭矩在350 Nm左右的中級車,現(xiàn)在正準(zhǔn)備向扭矩在150 Nm左右的小型車發(fā)展。日本一家小型車巨頭已經(jīng)確定引入DCT,不久將會(huì)有DCT版的小型車批量推向市場。1.1.2DSG國內(nèi)發(fā)展與前景目前中國汽車行業(yè)的情況是,許多技術(shù)還依靠國外。在變速器的發(fā)展上呈現(xiàn)出跳躍式變化現(xiàn)在自動(dòng)變速器主要以AT為主,吉利、上海大眾、上海通用等

15、公司的汽車都采用AT。在國家“863”重大專項(xiàng)中，轎車DSG的研發(fā)正式立項(xiàng),按照國家產(chǎn)學(xué)研一體化的方針政策,浙江吉利控股集團(tuán)有限公司、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司、重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司等積極與國內(nèi)知名高校以及一些知名企業(yè)攜手合作,投入了相當(dāng)?shù)娜肆?、物力和?cái)力,其研發(fā)隊(duì)伍越來越大。國內(nèi)高校以吉林大學(xué)為代表也開展了DCT的研發(fā)工作,并且已經(jīng)申請了一部分專利。一汽集團(tuán)在AMT的研發(fā)上已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn),目前已決心要開發(fā)DCT,而且要能夠攻克關(guān)鍵的控制器單元。上汽集團(tuán)已經(jīng)投入了近10億元用于開發(fā)自己的DCT,爭取2009年底批量生產(chǎn),并且確立了用于匹配DCT的一系列自主品牌車型。目前該項(xiàng)目已經(jīng)具備

16、了由上汽股份汽齒總廠、博格華鈉、GIF等組成的一個(gè)龐大的研發(fā)團(tuán)隊(duì),概念設(shè)計(jì)階段已經(jīng)初步完成,作為DCT的核心之一的TCU,博世、大陸、西門子作為TCU潛在的供應(yīng)商,都在積極爭取加入到這個(gè)跨國性的團(tuán)隊(duì)中來。1.2自動(dòng)變速器的總體介紹目前汽車所使用的自動(dòng)變速器大致可分為三類：一類是由液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)及電液控制系統(tǒng)組成的液力自動(dòng)變速器(AT, Automatic Transmission)；一類是由傳統(tǒng)固定軸式變速箱和干式離合器以及相應(yīng)的電-液控制系統(tǒng)組成的電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT, Automated Manual Transmission)；另一類是無級自動(dòng)變速器(CVT, Cont

17、inuously Variable Transmission)。1.2.1自動(dòng)變速器的分類及發(fā)展目前自動(dòng)變速器的類型主要有:液力機(jī)械式自動(dòng)變速器(AT)、無級變速器(CVT)、機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)和雙離合器自動(dòng)變速器(DSG)。AT由液力變矩器、行星變速器以及自動(dòng)變速控制系統(tǒng)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩。它利用電液換檔控制系統(tǒng)取代了手動(dòng)變速器中的撥叉和連桿等機(jī)構(gòu),利用閉鎖控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)液力變矩器的閉、解鎖操作,具有簡化操縱、起步平穩(wěn)、乘坐舒適、動(dòng)力換檔等一系列優(yōu)點(diǎn),己廣泛應(yīng)用于轎車、公共汽車、重型車輛和商用車上。但是AT也有一定的缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,加工量大

18、,制造難度大,成本高,相應(yīng)的維修技術(shù)也較復(fù)雜,傳動(dòng)效率低,一般液力傳動(dòng)效率最高可達(dá)80% 90%。CVT采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的棘輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞,當(dāng)棘輪變化槽寬時(shí),相應(yīng)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速,能實(shí)現(xiàn)真正的無級變速。其操縱方便性和乘坐舒適性均可與裝用液力變矩器相媲美,而其傳動(dòng)效率卻遠(yuǎn)高于液力變矩器,更主要的是它能更好地協(xié)調(diào)車輛外界行駛條件與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載,充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)潛力,提高整車燃油經(jīng)濟(jì)性。但CVT的缺點(diǎn)也是很明顯的,就是傳動(dòng)帶很容易損壞,無法傳遞大功率,而且CVT結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。AMT是在原固定軸式有級變速器的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)變速操縱系統(tǒng)構(gòu)成的。在ECU的控制下,模擬駕駛員的操

19、縱動(dòng)作,通過控制離合器、換檔和油門執(zhí)行機(jī)構(gòu),自動(dòng)完成離合器的分離與接合、選檔、換檔操作以及發(fā)動(dòng)機(jī)油門的調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)起步和換檔過程的自動(dòng)操縱。AMT既具自動(dòng)變速的優(yōu)點(diǎn)又保留原手動(dòng)換檔變速器(MT)傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造和維護(hù)成本低的特點(diǎn)。但由于AMT是切斷動(dòng)力換檔,必須將離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,因而其控制難度大于AT和CVT。DSG的動(dòng)力傳遞通過兩個(gè)離合器聯(lián)接兩根輸入軸,相鄰各檔的被動(dòng)齒輪交錯(cuò)與兩輸入軸齒輪嚙合,配合兩離合器的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動(dòng)力的情況下轉(zhuǎn)換傳動(dòng)比,從而縮短換檔時(shí)間,有效提高換檔品質(zhì)。DSG既繼承了手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價(jià)格便宜等許多

20、優(yōu)點(diǎn),而且實(shí)現(xiàn)了換檔過程的動(dòng)力換檔,即在換檔過程中不中斷動(dòng)力,這不僅對AMT來說是一個(gè)巨大的進(jìn)步,而且還保留了AT、CVT等換檔品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn),因此是自動(dòng)變速器的發(fā)展方向。4第2章 DSG雙離合自動(dòng)變速器系統(tǒng)原理第2章DSG雙離合自動(dòng)變速器系統(tǒng)原理2.1 DSG變速器的特點(diǎn)1.DSG變速器沒有液力變矩器，也沒有離合器踏板。由液壓控制的濕式雙離合器系統(tǒng)代替了液力變矩器，其中的離合器1負(fù)責(zé)控制奇數(shù)檔齒輪和倒檔齒輪，離合器2負(fù)責(zé)控制偶數(shù)檔齒輪，實(shí)際上可以說這是由兩個(gè)平行的變速器配合組成的一個(gè)變速器。2.DSG變速器在傳動(dòng)過程中的低消耗損失非常有限，大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。3.DSG變速器的反應(yīng)非誠

21、靈敏，具有很好的駕駛樂趣。4.車輛在加速過程中不會(huì)有動(dòng)力中斷的感覺，使車輛的加速更強(qiáng)勁，圓滑。百公里加速時(shí)間比傳統(tǒng)手動(dòng)變速器還短。5 DSG變速器的動(dòng)力傳送部件是一臺(tái)三軸式6前進(jìn)檔位的 傳統(tǒng)齒輪變速器，增加了速比分配，它的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來操控的。6.雙離合器的使用可以使變速器同時(shí)有兩個(gè)檔位嚙合，使換擋操作更加快捷。DSG變速器也有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制模式，除了變速桿可以控制外，轉(zhuǎn)向盤上還配備有手動(dòng)控制的換擋按鈕，在行駛中，兩種控制模式之間可以隨時(shí)切換。7.選用手動(dòng)模式時(shí)，如果不做升檔操作，即使將加速踏板踩到底，DSG變速器也不會(huì)升檔。8.換擋邏輯控制可以根據(jù)駕駛?cè)说囊庠高M(jìn)行

22、換檔控制，在手動(dòng)模式下，可以跳躍將擋。9.DSG變速器有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合控制器裝置，同時(shí)有一個(gè)由實(shí)心輸入軸1及其外部滑套著空心輸入軸2組合而成的雙傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu)，并由電子及液壓裝置同時(shí)控制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作。2.2 DSG變速器的基本結(jié)構(gòu)DSG變速器主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)和電子控制液壓控制系統(tǒng)組成。其中最具創(chuàng)意的核心部分是雙離合器和三軸式齒輪箱，如圖2-1所示。圖2-1 DSG內(nèi)部結(jié)構(gòu)DSG有2根同軸心的輸入軸，輸入軸1空套在輸入軸2里面。輸入軸1與離合器1相連，輸入軸1上的常嚙齒輪分別與1、3、5擋齒輪相嚙合；輸入軸2為空心軸，與離合器2相

23、連，輸入軸2上的常嚙齒輪分別與2、4、6擋齒輪相嚙合；倒擋齒輪通過倒擋軸齒輪與輸入軸1的常嚙齒輪嚙合。也就是說，離合器1負(fù)責(zé)1、3、5擋和倒擋，離合器2負(fù)責(zé)2、4、6擋。當(dāng)使用不同擋位時(shí)，相應(yīng)離合器接合，如圖2-2所示。DSG變速器的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)與液壓式自動(dòng)變速器中的離合器相似，但是尺寸要大很多。DSG的多片濕式雙離合器利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器，油壓的建立由ECU指令電磁閥來控制。2個(gè)離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會(huì)發(fā)生2個(gè)離合器同時(shí)接合的狀態(tài)。DSG變速器的擋位轉(zhuǎn)換是通過擋位選擇器來操作的。擋位選擇器實(shí)際上是一個(gè)液壓馬達(dá)，推動(dòng)撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的擋位，由液壓控制系統(tǒng)來控制它

24、們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中，有6個(gè)油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來調(diào)節(jié)2個(gè)離合器和4個(gè)擋位選擇器中的油壓壓力；另有5個(gè)開關(guān)電磁閥，分別控制擋位選擇器和離合器的工作。圖2-2 動(dòng)力傳輸DSG變速器的工作過程比較特別，在1檔起步行駛時(shí)，動(dòng)力傳遞如圖2-2中直線和箭頭所示，離合器1結(jié)合，通過輸入軸1到1檔齒輪，再輸出到差速器。同時(shí)，圖中虛線和箭頭所示的路線是2檔的動(dòng)力傳輸路線，由于離合器2是分離的，這條線路實(shí)際上還沒有動(dòng)力在傳輸，是預(yù)先選好檔位，為接下來的升檔做準(zhǔn)備的。當(dāng)變速器進(jìn)入2檔后，退出1檔，同時(shí)3檔預(yù)先結(jié)合。DSG變速器在降檔時(shí)，同樣也有2個(gè)檔位是結(jié)合的，如果4擋正在工作，則3檔作為預(yù)選檔位結(jié)合。DSG

25、變速器的升檔或降檔是由ECU判定為升檔過程，做好升檔準(zhǔn)備；踩制動(dòng)踏板時(shí)，ECU判定為將擋過程，做好將擋準(zhǔn)備。DSG可以理解為兩個(gè)獨(dú)立的雙軸變速器并列工作,每個(gè)變速器又通過各自的濕式離合器實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端的力矩傳遞。這也正是DSG也被稱為雙離合器式變速器的原因。奇數(shù)擋1、3、5,倒擋R和離合器K1組成變速器1,偶數(shù)擋2、4、6和離合器K2組成變速器2。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過閉合的離合器K1或K2傳遞至相應(yīng)的變速器,再由該擋輸出至主減速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-4所示。圖2-3 DSG檔位基本原理由于奇數(shù)擋和偶數(shù)擋被安置在不同的子變速器中,當(dāng)某擋嚙合時(shí),與其相鄰的兩擋齒輪處于自由狀態(tài),此時(shí)由變速箱控制邏輯判斷

26、下一擋位,提前將處于自由軸的目標(biāo)擋嚙合,待車輛達(dá)到最佳換擋點(diǎn)時(shí),當(dāng)前離合器分離,同時(shí)目標(biāo)離合器閉合,從而實(shí)現(xiàn)不中斷力矩傳輸?shù)膿Q擋。2.3 雙離合器基本結(jié)構(gòu)1.雙離合基本結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示，離合器供油路線如圖2-5所示，在離合器工作時(shí)，K1活塞充油，活塞移動(dòng)將離合器K1內(nèi)，片外壓合。從而轉(zhuǎn)矩通過離合器外殼離合器片1輸入軸1進(jìn)行傳遞，K1活塞泄油后，離合器K1分離，蝶形回位彈簧將活塞退回，轉(zhuǎn)矩傳遞中斷，在離合器K1分離的同時(shí)，K2活塞開始充油，活塞移動(dòng)將離合器K2內(nèi)、外片壓合，從而轉(zhuǎn)矩通過離合器外殼離合器K2輸入軸2進(jìn)行傳遞，這樣始終有一個(gè)離合器處于與接合狀態(tài)。離合器K1負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)矩傳入輸入軸1

27、，輸入軸1用來完成1檔、3檔、5檔及R檔位，如圖2-6所示，離合器K2負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)矩傳給輸入軸2，輸入軸2用來完成 2檔、4檔、6檔，如圖 2-7 所示發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)使油產(chǎn)生離心力，這個(gè)離心力作用使離合器結(jié)合過程的中所需的壓力增加，為了使離合器結(jié)合更加順利，必須對這個(gè)離心力引起的壓力進(jìn)行補(bǔ)償，利用離合器K1的膜片彈簧與K1活塞和離合器K2外片支架形成的腔，K2螺旋彈簧固定片與K2活塞之間形成的腔，為這兩個(gè)空腔內(nèi)充油，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)過程中離心力作用下產(chǎn)生的平衡油壓來補(bǔ)償。圖2-4 雙離合器基本結(jié)構(gòu)圖2-5 離合器供油路線圖2-6 離合器K1圖2-7 離合器K22） DSG內(nèi)部機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)造如圖2-8 所

28、示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過離合器輸入變速器內(nèi)部，在變速器中通過輸入軸、輸出軸及齒輪嚙合形成動(dòng)力傳遞路線并將轉(zhuǎn)矩輸出到驅(qū)動(dòng)橋。圖2-8 DSG內(nèi)部機(jī)械圖3）離合器交迭示意圖如圖2-9 所示。在每種操作情況，離合器必須被控制在一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)下，并且貫穿整個(gè)使用周期。因而離合器控制閥的控制電流與離合器轉(zhuǎn)矩之間必須進(jìn)行不斷的調(diào)整、適應(yīng)。離合器經(jīng)常被控制在約10r/min的微量打滑狀態(tài)，這種極低的打滑量被稱為“微量打滑”，這有利于改善離合器的狀態(tài)，并且可用于調(diào)節(jié)離合器控制。圖2-9離合器交迭示意圖4）離合器的摩擦系數(shù)是不斷變化的，離合器摩擦系數(shù)的主要影響因素：1 變速器油的質(zhì)量、老化、油位。2 變速器油的溫

29、度。3 離合器的溫度。4 離合器的打滑量。通過離合器的微打滑來探查并存儲(chǔ)離合器控制與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)聯(lián)性，從而為彌補(bǔ)這些因素的影響提供依據(jù)。2.4 DSG6檔位自動(dòng)變速器動(dòng)力傳送路線分析大眾DSG變速器的輸入軸1由離合器K1驅(qū)動(dòng)，完成1檔、3檔、5檔和倒檔，輸入軸2由離合器K2驅(qū)動(dòng)，完成2檔、4檔、6檔和空擋。1檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K1輸入軸11檔主齒輪 1檔從動(dòng)齒輪輸入軸1輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-10 所示。圖2-10 1檔動(dòng)力傳遞路線2檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K2輸入軸22檔主齒輪 2檔從動(dòng)齒輪輸入軸1輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-11所示。2圖2

30、-11 2檔動(dòng)力傳遞路線3檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)離合器K1輸入軸13檔主齒輪 3檔從動(dòng)齒輪輸入軸1輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-12所示。3圖2-12 3檔動(dòng)力傳遞路線4檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K2輸入軸24檔主齒輪 4檔從動(dòng)齒輪輸入軸輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-13 所示。4圖2-13 4檔動(dòng)力傳遞路線5檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K1輸入軸15檔主齒輪 5檔從動(dòng)齒輪輸入軸2輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-14所示。5圖2-14 5檔動(dòng)力傳遞路線6檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K2輸入軸22檔主齒輪 6檔從動(dòng)齒輪輸入軸2輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如

31、圖2-15 所示。圖2-15 6檔動(dòng)力傳遞路線R檔動(dòng)力傳遞路線為：發(fā)動(dòng)機(jī)雙質(zhì)量飛輪離合器K1輸入軸11檔/倒檔主齒輪倒檔軸倒檔從動(dòng)齒輪輸入軸2輸出齒輪差速器驅(qū)動(dòng)車輪，如圖2-16 所示。圖2-16 R檔動(dòng)力傳遞路線下面以1擋升2擋為例,詳細(xì)介紹DSG的換擋過程:1擋為當(dāng)前擋,離合器K1閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)力矩通過離合器K1心軸1擋齒輪對變速器1主減速器的傳遞路徑輸出?？刂破鞲鶕?jù)行駛狀態(tài)和駕駛員意圖判斷要升至2擋,此時(shí)離合器K2處于分離狀態(tài),換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)提前將2擋齒輪對嚙合。當(dāng)達(dá)到最佳換擋工況時(shí),K1逐漸脫開,K2逐漸閉合。最終K2完全閉合，K1完全分離,變速箱進(jìn)入2擋,力矩沿離合器K2空心軸2擋齒輪對

32、變速器2主減速器傳遞。借助這種雙離合器式結(jié)構(gòu),整個(gè)換擋過程非常迅速,換擋時(shí)間低于10ms,這是手動(dòng)變速箱和傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱不可能達(dá)到的換擋速度16第3章 典型故障診斷第3章 典型故障診斷下面以DSG雙離合自動(dòng)變速器中電子液壓控制系統(tǒng)故障和離合器溫度傳感器故障為例進(jìn)行分析3.1 DSG液壓控制系統(tǒng)故障3.1.1 DSG電子液壓控制系統(tǒng)系統(tǒng)組成：DSG的擋位轉(zhuǎn)換是由液壓控制系統(tǒng)控制擋位選擇器來操作的，擋位選擇器實(shí)際上是個(gè)液壓馬達(dá)，推動(dòng)撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的擋位。液壓控制系統(tǒng)中有6個(gè)調(diào)壓電磁閥，用來調(diào)節(jié)2個(gè)離合器和4個(gè)擋位選擇器中的油壓，還有5個(gè)開關(guān)電磁閥，分別控制擋位選擇器和離合器的工作。所示為DSG

33、電子液壓控制單元與電磁閥的組合體(DSG控制閥體)。圖3-1 帶應(yīng)刷電路板的控制閥體圖3-2 拆下應(yīng)刷電路板的閥體DSG控制閥體上共有11個(gè)電磁閥和一個(gè)泄壓閥，電磁閥根據(jù)其作用分成開關(guān)電磁閥和調(diào)壓電磁閥兩大類。5個(gè)開關(guān)電磁閥中，N88、N89、N90和N91屬于擋位選擇器開關(guān)閥，N92是擋位選擇器轉(zhuǎn)換閥。6個(gè)調(diào)壓電磁閥包括離合器Kl的調(diào)壓電磁閥NZ15，離合器KZ的調(diào)壓電磁閥NZ16，主油壓調(diào)壓電磁閥NZ17，離合器冷卻油調(diào)壓電磁閥NZ18和安全閥N233、N371。電磁閥控制原理：開關(guān)電磁閥N88、N89、N90和N91所有4個(gè)開關(guān)電磁閥都位于DSG控制閥體內(nèi)。電磁閥的閥門通過擋位選擇器滑閥

34、控制至所有換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油壓。其中N88控制1擋和5擋的選擋油壓，N89控制3擋和5擋的選擋油壓，N90控制2擋和6擋的選擋油壓，N91控制4擋和倒車擋的選擋油壓。未通電時(shí)電磁閥處于關(guān)閉位置，壓力油無法到達(dá)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)處。開關(guān)電磁閥N92開關(guān)電磁閥N92為擋位選擇器轉(zhuǎn)換閥，該電磁閥未動(dòng)作時(shí)，接通1、3、6和倒擋供油油路;當(dāng)該電磁閥動(dòng)作時(shí)，接通2、4、5和空擋供油油路。當(dāng)N92失效時(shí)，N92處于空閑位置，無法被油壓激活，會(huì)出現(xiàn)換擋錯(cuò)誤甚至車輛有熄火的危險(xiǎn)。離合器調(diào)壓電磁閥NZ15、NZ16調(diào)壓電磁閥NZ15控制離合器Kl的壓力，調(diào)壓電磁閥NZ16控制離合器KZ的壓力。當(dāng)調(diào)壓電磁閥失效時(shí)，相應(yīng)的變

35、速器擋位無法實(shí)現(xiàn)，組合儀表上會(huì)有故障顯示。主油壓調(diào)壓電磁閥NZ17主油壓調(diào)壓電磁閥NZ17控制整個(gè)液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力，其最重要的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來控制離合器油壓，其調(diào)節(jié)參數(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩及變速器溫度，ECU根據(jù)當(dāng)前的工作情況連續(xù)調(diào)節(jié)主油壓。如果主油壓調(diào)壓電磁閥NZ17失效，液壓控制系統(tǒng)將以最高油壓工作，油耗上升，換擋噪聲大。3.1.2主油壓調(diào)壓電磁閥N217故障診斷與分析(1) 故障現(xiàn)象：在路況良好的情況下，無論車輛以高速還是中低速行駛，汽車油耗明顯增加，且換擋時(shí)噪聲大，并不是像廠商宣傳的一樣:在DSG換擋時(shí)無沖擊無噪聲。(2) 故障診斷方法：在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，輸出轉(zhuǎn)矩一定的情況下，接入DSG

36、自動(dòng)變速器專用檢測儀器并讀取其顯示器上的參數(shù)。發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有序上升時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩也隨之正常上升，變速器溫度也逐漸升高，其他技術(shù)參數(shù)都正常，但唯獨(dú)主油壓一直處于最高值。同時(shí)在換擋時(shí)噪聲很大。（3) 故障分析：根據(jù)DSG維護(hù)維修手冊，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述問題的主要原因是DSG雙離合自動(dòng)變速器中電子液壓控制系統(tǒng)中的主油壓電磁閥NZ17失效，ECU無法根據(jù)實(shí)際工作情況連續(xù)調(diào)節(jié)主油壓，最終導(dǎo)致液壓控制系統(tǒng)將以最高油壓工作，并隨之伴有油耗上升，換擋噪聲大的現(xiàn)象發(fā)生。(4) 維修方法：更換液壓控制系統(tǒng)中的主油壓調(diào)壓電磁閥NZ17，即可排除此故障。3.2離合器溫度傳感器故障3.2.1故障現(xiàn)象與分析一輛2009

37、款一汽大眾邁騰2.0TSI轎車，裝配DSG雙離合自動(dòng)變速器，該車起步時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)加油發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)不走車的現(xiàn)象，在等待交通信號燈之后起步時(shí)有時(shí)故障會(huì)出現(xiàn)，有時(shí)在正常行駛時(shí)加速過程中出現(xiàn)，故障出現(xiàn)無規(guī)律，出現(xiàn)故障時(shí)儀表盤上檔位指示燈全部變紅且閃爍警報(bào)。圖3-3 儀表顯示首先使用故障診斷儀VAS5052A進(jìn)入網(wǎng)關(guān)檢查，各控制單元均無故障碼存儲(chǔ)。結(jié)合該車的故障現(xiàn)象，鑒于發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)性良好的事實(shí)，可以初步判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。因?yàn)樵撥囆旭偫锍毯芏蹋绻俣ㄗ兯倨鳈C(jī)械傳動(dòng)部分無異常，發(fā)動(dòng)機(jī)失速的原因則可以基本歸結(jié)為變速器離合器進(jìn)行了保護(hù)性切斷，或離合器本身有機(jī)械故障。變速器電控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)流02-08-64組1

38、區(qū)提供了對離合器切斷數(shù)據(jù)的監(jiān)控，讀取離合器切斷動(dòng)力傳遞次數(shù)為63次,而正常值應(yīng)為0，這顯然說明離合器進(jìn)行了保護(hù)性切斷。根據(jù)DSG變速器的控制原理，離合器油路的切斷一般由以下原因引起：電控系統(tǒng)直接性的電路故障被識(shí)別或觸發(fā)保護(hù)切斷功能；油溫傳感器在溫度超過工作極限值時(shí)觸發(fā)保護(hù)切斷；離合器工作油壓過高時(shí)由電子機(jī)械壓力控制閥N233（N371）與聯(lián)合安全滑閥切斷相應(yīng)的動(dòng)力傳輸組件。鑒于實(shí)測無明確的故障碼顯示，電控元件或線路直接性的斷路/短路原因?qū)е鹿收系目赡苄允紫瓤梢耘懦?。對于安全控制電磁閥N233和N317來說，它們是調(diào)節(jié)閥，各控制變速器機(jī)械部分的一半（變速器傳動(dòng)部分1和傳動(dòng)部分2），當(dāng)出現(xiàn)影響安全

39、的故障或離合器工作壓力過大時(shí)，允許安全閥迅速地切斷各自控制的離合器，但值得注意的是，此2種狀態(tài)下的油壓切斷一般情況下是針對傳動(dòng)部分1或傳動(dòng)部分2的其中一項(xiàng)，此時(shí)即使切斷部分傳動(dòng)，也不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)類似于在N擋的空轉(zhuǎn)失速狀態(tài)，況且在很多實(shí)際情況下還會(huì)觸發(fā)應(yīng)急功能的激活，因此和本例的故障現(xiàn)象不太吻合。圖3-4 油溫動(dòng)態(tài)采集圖3-5 離合器相關(guān)控制電磁閥監(jiān)控分析至此，故障入手點(diǎn)自然集中在了油溫傳感器的信號上。對DSG變速器而言，共有3個(gè)油溫傳感器：變速器油溫度傳感器G93和控制單元溫度傳感器G510內(nèi)置在變速器控制單元中，當(dāng)其感應(yīng)的油溫超過145 時(shí)，電控系統(tǒng)會(huì)停止向離合器供油，使離合器處于斷開位置；

40、離合器溫度傳感器G509（與離合器轉(zhuǎn)速傳感器一體）位于離合器殼體內(nèi)，信號超差時(shí)也會(huì)觸發(fā)變速器保護(hù)功能以切斷離合器的供油，但資料對油溫切斷保護(hù)的極限值未給出明確的定義。那么究競是哪個(gè)傳感器產(chǎn)生了切斷離合器油路的信號呢？因?yàn)槭俟收鲜桥紶柍霈F(xiàn)，為了比較準(zhǔn)確地監(jiān)控油溫各信號的狀態(tài)，采用故障診斷儀VAG5053對油溫變化數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤（圖3-3）。在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中，在2801個(gè)連接起來的測量點(diǎn)的樣本中（約1 s內(nèi)3.57個(gè)樣本），變速器油溫度傳感器G93（系列1）和控制單元溫度傳感器G510采集的溫度值（系列2）變化曲線基本保持一致，而離合器溫度傳感器G509采集的溫度值（系列3）的動(dòng)態(tài)變化曲線明顯地高

41、于其他2個(gè)油溫的變化，在某些動(dòng)態(tài)采集點(diǎn)，G509采集的油溫較其他2個(gè)油溫居然高出約40 左右。此時(shí)進(jìn)一步對離合器安全控制電磁閥N233和N317的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)顯示其電控占空比控制符合換擋的工作特性需要，對比離合器K1和K2的實(shí)際工作油壓，監(jiān)控離合器油壓控制閥N215和N216也能正常按正比例變化曲線對K1和K2分別進(jìn)行適時(shí)的特性控制（圖3-4）。綜合以上測試，說明離合器K1和K2相關(guān)電磁閥控制的工作狀態(tài)均未出現(xiàn)異常，盡管在測試期間未出現(xiàn)失速的故障（測試后讀取02-08-64組1區(qū)仍顯示為離合器切斷動(dòng)力傳遞次數(shù)為63次，未有增加），但足以說明離合器溫度傳感器G509傳感特性變化異常的事

42、實(shí)，最后分析是G509溫度感應(yīng)電氣元件工作特性不穩(wěn)定引起的。因?yàn)镚509的故障特性表現(xiàn)為信號失準(zhǔn)，感應(yīng)溫度未超出極限值情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不會(huì)存儲(chǔ)G509信號失準(zhǔn)的故障記憶，但是一旦超過保護(hù)切斷界限，系統(tǒng)就會(huì)立即產(chǎn)生中斷離合器電磁閥N215和N216的工作指令，從而切斷變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生失速現(xiàn)象和儀表擋位顯示異常閃爍現(xiàn)象，為監(jiān)控便利的需要，系統(tǒng)對切斷次數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)和存儲(chǔ)。3.2.2故障排除維修注意事項(xiàng)：離合器溫度傳感器G509安裝在變速器閥體底座的殼體上（圖3-5），更換時(shí)需要拆下液壓控制閥體。在拆裝液壓控制閥體電控單元總成時(shí)，一定要注意避免輸出軸2轉(zhuǎn)速傳感器支架的斷

43、裂（圖3-6），務(wù)必要按照維修手冊要求拆掉油泵后端蓋，在確保傳感器支架不被干涉的前提下小心地拆下液壓控制閥體總成。圖3-6 離合器溫度傳感器G509圖3-7注意輸出軸2傳感器支架位置故障排除：更換離合器溫度傳感器G509后，反復(fù)路試，監(jiān)控3個(gè)油溫傳感器數(shù)值基本趨向一致，至此故障徹底排除。圖3-8 修復(fù)后三個(gè)油溫傳感值趨于一致23第4章 DSG技術(shù)應(yīng)用實(shí)例展示第4章 DSG技術(shù)應(yīng)用實(shí)例展示全新邁騰TSI+DSG：邁騰源自和帕薩特B6關(guān)系緊密的FutureB6，這也是一汽-大眾建廠以來將要生產(chǎn)和銷售的第一款B級轎車。據(jù)一汽大眾解釋，“邁”寓意自信、果決、動(dòng)感；“騰”表示騰飛、超越、激情。從B6開始，最新的大眾B級車開始在一汽-大眾生產(chǎn)，也就是邁騰系列。2010年的巴黎車展，大眾第