雙離合器自動(dòng)變速器故障診斷與處理

陳 麒

(柳州市技工學(xué)校汽修組，廣西 545006)

雙離合器自動(dòng)變速器(DCT)克服了電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)必須中斷動(dòng)力換擋的缺陷，可實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力間斷換擋［1］。與傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器(AT)、鋼帶無級(jí)變速器(CVT)、AMT 相比，其具有高動(dòng)力性能、高經(jīng)濟(jì)性能、高舒適度、安裝結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、扭矩大等優(yōu)點(diǎn)，目前該技術(shù)已經(jīng)成為汽車制造商開發(fā)的重點(diǎn)。六速DCT 油耗比4 檔AT 低20%，比CVT 低8%，比6 檔手動(dòng)變速器(MT)低3%。DCT 采用的離合器有濕式和干式兩種。濕式DCT 直徑小、摩擦特性穩(wěn)定、易控制，但軸向長(zhǎng)度大、效率低、產(chǎn)生的離心壓力對(duì)活塞有影響;干式DCT 效率高、軸向長(zhǎng)度小，但周向直徑大、不易控制、摩擦特性不穩(wěn)定［2］。在我國對(duì)DCT 的研究尚處于開發(fā)階段，由于其換擋迅速，目前大多應(yīng)用在大、中型轎車上。本文從DCT 的診斷對(duì)象、空轉(zhuǎn)故障現(xiàn)象、故障診斷、檢修措施等方面進(jìn)行研究，為今后DCT 的故障診斷、檢修等提供了可靠的理論依據(jù)。

1 DCT 的診斷對(duì)象

DCT 有兩臺(tái)由液壓推動(dòng)的離合器，結(jié)構(gòu)如圖1 所示。濕式DCT 由多片雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動(dòng)換擋裝置、電控液壓系統(tǒng)等組成。奇數(shù)檔和倒檔由離合器1 控制，連接實(shí)心傳動(dòng)軸1;偶數(shù)檔由離合器2 控制，連接空心傳動(dòng)軸2。掛上奇數(shù)檔時(shí)輸入軸1 作用，同時(shí)離合器2 被預(yù)選，為下一步工作做準(zhǔn)備，整個(gè)換擋期間總是有1 個(gè)軸在工作，因此可實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力間斷換擋。DCT 手動(dòng)模式可實(shí)現(xiàn)階躍降檔，奇數(shù)檔之間的轉(zhuǎn)換必須通過偶數(shù)檔過渡，奇偶檔之間換擋則可直接降到所需檔位。DCT 的換擋速度一般為200 m/s，遠(yuǎn)高于熟練司機(jī)的手動(dòng)換擋速度，因此快捷提速更容易實(shí)現(xiàn)。目前，擁有DCT 技術(shù)的變速箱品牌主要有:大眾的DSG、寶馬的DKG、福特的Powershift、奧迪的S-Tronic、保時(shí)捷的PDK、三菱公司的TC-SST 等。

2 故障診斷

2.1 故障現(xiàn)象

圖1 濕式雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1 Structural diagram of automatic transmission for double wet clutch

某客戶駕駛一輛一汽大眾2009 款邁騰2.0T轎車(該車搭載大眾6 速濕式DSG 變速器)在高速公路上以超過100 km/h 的速度行駛時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)持續(xù)踩下加速踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，動(dòng)力間斷的現(xiàn)象，停車后掛1 檔仍不能繼續(xù)行駛，必須熄火后重新打火才能恢復(fù)正常。此故障發(fā)生時(shí)儀表盤上的所有檔位指示燈都不停閃爍，有時(shí)在起步過程中也會(huì)出現(xiàn)此現(xiàn)象，沒有任何規(guī)律可循。雖然此故障發(fā)生頻率極低，但存在重大的安全隱患，亟待解決。

2.2 故障檢測(cè)分析

該車型采用的是大眾6 速濕式DSG 變速器，推測(cè)其發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)故障可能來源于多片雙離合器突然停止工作、三軸式齒輪變速器被切換到空擋。

首先使用大眾車型專用的VAS5052A 型診斷儀進(jìn)入網(wǎng)關(guān)讀取控制單元中故障碼存儲(chǔ)，發(fā)現(xiàn)沒有故障碼存在，這就說明該車發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。鑒于該車行駛里程僅為1 700 km，機(jī)械傳動(dòng)方面故障的可能性基本為0，因此發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)故障可以基本歸結(jié)于多片雙離合器突然停止工作。通過DSG 變速器電液控制系統(tǒng)02-08-64 組1 區(qū)對(duì)多片雙離合器間斷檢測(cè)的反饋數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多片雙離合器間斷次數(shù)多達(dá)54 次，遠(yuǎn)超過正常值。由此說明此故障為多片雙離合器多次進(jìn)行了保護(hù)性切斷。

根據(jù)6 速濕式DSG 變速器的工作過程，多片雙離合器油路保護(hù)性切斷原因有［3］:

(1)電液控制系統(tǒng)存在電路故障，使多片雙離合器發(fā)生保護(hù)性切斷;

(2)溫度高于油溫傳感器設(shè)置的上限值，發(fā)生超溫保護(hù)切斷油路;

(3)若離合器的壓力傳感器反饋的工作油壓過高，則由安全控制電磁閥N233、N317 切斷該離合器的油路。

鑒于VAS5052A 診斷儀沒有檢測(cè)到故障碼，故障原因(1)可以被排除。對(duì)于N233、N317，其為電子機(jī)械壓力控制閥，當(dāng)壓力傳感器反饋的工作油壓過高時(shí)，其能迅速切斷油路以保證變速器的安全［3］。但是這種狀況只針對(duì)一個(gè)傳動(dòng)部分，并不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，所以此車型發(fā)生的故障也不是原因(3)導(dǎo)致的。

因此，斷定多片雙離合器油路保護(hù)性切斷故障是由原因(2)——油溫傳感器超溫導(dǎo)致的。大眾DSG 的變速箱共有3 個(gè)油溫傳感器，分別是變速器油溫傳感器(G93)、離合器溫度傳感器(G509)、控制單元溫度傳感器(G510)［4］。為了找出具體是哪個(gè)傳感器超溫并導(dǎo)致了油路切斷，采用了大眾專用的VAG5053 型檢測(cè)儀對(duì)油溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)15 min，共得到3213 個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，其中G93 和G510 的數(shù)據(jù)基本正常，但是G509 的溫度明顯高于G93 和G510，有的測(cè)點(diǎn)差值甚至達(dá)43℃。盡管測(cè)試時(shí)并沒有出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)故障，但已充分說明是G509 導(dǎo)致了此次故障的發(fā)生。

由于G509 溫度傳感器感應(yīng)的溫度失真，所以在不超溫的情況下，G509 仍會(huì)報(bào)警并切斷多片雙離合器安全控制電磁閥N215、N216，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的動(dòng)力傳遞被中斷，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，儀表盤上的所有檔位指示燈都出現(xiàn)不停閃爍。發(fā)生故障的G509 溫度傳感器如圖2 所示。

圖2 發(fā)生故障的G509 溫度傳感器Figure 2 Faulted G509 temperature transmitter

2.3 檢修措施

由于診斷出了是G509 溫度傳感器發(fā)生故障，故對(duì)其進(jìn)行更換。更換后用VAG5053 型檢測(cè)儀對(duì)G93、G509、G510 進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示三個(gè)傳感器溫度基本相同，故障得到排除。經(jīng)車主使用6 個(gè)月后反饋，自從更換G509 溫度傳感器后，邁騰2.0T 轎車在高速行駛時(shí)未再發(fā)生類似故障，但在啟動(dòng)時(shí)還出現(xiàn)過1 次類似故障。經(jīng)故障分析，在城市道路行駛，DSG 變速器長(zhǎng)期工作在半離合工況下，容易超溫，溫度傳感器感應(yīng)后會(huì)迅速切斷油路而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。因此更換G509 只是解決了在高速行駛中故障的產(chǎn)生，強(qiáng)化DSG 變速器的散熱功能才是解決啟動(dòng)故障的最優(yōu)方法。

3 結(jié)語

從雙離合器自動(dòng)變速器的診斷對(duì)象出發(fā)，分析了DCT 的工作原理、結(jié)構(gòu)組成。并以大眾6 速濕式DSG 變速器空轉(zhuǎn)故障為研究對(duì)象，分析得出此故障是油溫傳感器發(fā)生超溫保護(hù)切斷油路造成的，進(jìn)一步分析確定是離合器溫度傳感器(G509)故障導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。對(duì)故障傳感器進(jìn)行更換后，在高速行駛下的空轉(zhuǎn)故障得到了排除，而強(qiáng)化DSG 變速器的散熱功能才是解決啟動(dòng)故障的最優(yōu)方法。

［1］嚴(yán)剛，孔慧芳，李秀萍.雙離合器式自動(dòng)變速器換檔過程的仿真研究［J］.汽車電器，2012，(5):7-9.

［2］吳天.雙離合器的設(shè)計(jì)與開發(fā)［D］.上海:上海交通大學(xué)，2008.

［3］余健飛，吳光強(qiáng).雙離合器自動(dòng)變速器故障診斷及容錯(cuò)控制［J］.測(cè)控技術(shù)，2011，30(2):42-46.

［4］嵇偉.汽車溫度傳感器的功用及典型故障分析［J］.汽車維修與保養(yǎng)，2011，(1):80-81.