DQ200變速箱換擋不平順故障機(jī)理分析

賈文博

（蘇州汽車客運集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215011）

DQ200變速箱換擋不平順故障機(jī)理分析

賈文博

（蘇州汽車客運集團(tuán)有限公司，江蘇 蘇州 215011）

雙離合變速器在新型汽車上使用的越來越普遍，文章對0AM雙離合變速器的結(jié)構(gòu)做了簡單介紹，同時根據(jù)實際維修經(jīng)驗，分析了該變速器換擋不平順故障的形成機(jī)理，并對相關(guān)的變速器維修提供參考。

0AM；雙離合變速器；換擋不平順；故障分析

CLC NO.:U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-185-03

1 DQ200變速箱組成結(jié)構(gòu)和原理

7檔雙離合器變速箱OAM在大眾極為成功的02E變速箱基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，在舒適性和換擋沖擊方面和02E變速箱一致，同時在油耗環(huán)保方面性能更優(yōu)，他配備在扭矩不大于250NM（如朗逸，途安，帕薩特）等車輛上。技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 技術(shù)參數(shù)見表

OAM雙離合變速箱是由一個雙離合器，包含三條驅(qū)動軸，一個差速器組成的傳統(tǒng)變速箱箱體，一個控制變速箱工作的機(jī)電控制單元三大件組成，發(fā)動機(jī)扭矩通過雙離合器將動力傳遞給相對應(yīng)的驅(qū)動齒輪副，根據(jù)機(jī)電單元控制策略推動需要工作的換擋撥叉將動力通過嚙合輸出軸齒輪傳給差速器實現(xiàn)動力的傳遞。

圖1 雙離合器變速箱結(jié)構(gòu)示意圖

由兩個獨立的干式離合器K1和K2組成，他們向各自連接的齒輪副內(nèi)傳遞扭矩，在發(fā)動機(jī)怠速或關(guān)閉時兩個離合器處于開啟狀態(tài)，當(dāng)車輛運行時只有一個離合器處于閉合狀態(tài)。

圖2

為了啟用該離合器，機(jī)電單元內(nèi)控制閥門控制離合器推桿將分離軸承壓向膜片彈簧，壓盤將驅(qū)動盤和從動盤壓向一起，扭矩就傳遞給對應(yīng)的驅(qū)動軸，K1傳遞1,3,5,7檔的驅(qū)動軸1，K2傳遞2,4,6和倒檔的驅(qū)動軸2。

（1）驅(qū)動軸

驅(qū)動軸位于變速箱殼體內(nèi)，每根驅(qū)動軸通過花鍵和離合器連接，每根軸上分別安裝有記錄輸入轉(zhuǎn)速的磁性轉(zhuǎn)速傳感器（強(qiáng)磁場會可能會損壞傳感器脈沖環(huán)），根據(jù)嚙合相應(yīng)檔位輸出軸齒輪將動力從輸出軸輸出，驅(qū)動軸1是穿過中空的驅(qū)動軸2連接離合器，驅(qū)動軸2是中空軸結(jié)構(gòu)，各自軸上有一個球軸承用于固定在變速箱上。

（2）輸出軸

三根輸出軸位于變速箱殼體，輸出軸1上有1.2.3.4共4個檔位輸出齒輪，1個連接差速器的輸出齒輪，兩側(cè)各有一個錐面齒輪用于支撐，在1.2.3這3個檔位同步器使用3層同步器，4檔使用2層同步器。輸出軸2包括5.6.7檔3個檔位輸出齒輪，用于倒檔的中間齒輪R1和R2 ,輸出齒輪和兩側(cè)的錐面軸承，5.6.7檔同步器使用2層同步器控制。輸出軸3包括駐車鎖止齒輪，倒檔齒輪，輸出齒輪和兩側(cè)各一個錐面軸承，倒檔齒輪采用1層同步器。

（3）機(jī)電控制單元

機(jī)電控制單元是OAM雙離合變速箱中重要的組成部分，機(jī)電單元包含有電子控制單元和電子液壓控制單元，安裝在變速箱法蘭上，是自動工作的核心零部件，擁有獨立于機(jī)械部件以外的機(jī)油循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制需要，外部連接一個變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器檢測變速箱輸入轉(zhuǎn)速，其他11個傳感器和8個電磁閥全部集成在機(jī)電控制單元內(nèi)部。

液壓泵：將機(jī)電控制單元內(nèi)部的機(jī)油泵入濾清器，接著到蓄壓器，限壓閥和壓力傳感器，在限壓閥和壓力傳感器反饋控制下達(dá)到大約70BAR壓力，關(guān)閉液壓泵工作讓液壓壓力維持在正常工作范圍內(nèi)，關(guān)閉時蓄壓器可以提供大約0.2L容量機(jī)油供給執(zhí)行器使用。

離合器操控：為了控制離合器機(jī)電控制單元控制電磁閥，K1齒輪副1的閥門3 N435和K2齒輪副2的閥門3 N439，當(dāng)控制離合器K1時靜止位置電磁閥N435回流方向打開，機(jī)油流回機(jī)電單元儲油罐，啟用工作時機(jī)電控制單元打開N435電磁閥機(jī)油油道，機(jī)油推動離合器操控活塞移動啟用離合器，離合器傳感器接收操控活塞的精確位置，通過增加機(jī)油和回油實現(xiàn)對離合器精準(zhǔn)控制。

換擋操控：OAM換擋工作是機(jī)電單元通過控制換擋電磁閥控制機(jī)油流進(jìn)換擋活塞和流出換擋活塞達(dá)到對換擋工作的準(zhǔn)確控制要求。

變速箱管理系統(tǒng)：變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器G182，變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器1 G632，變速箱輸入轉(zhuǎn)速傳感器2 G612，離合器動態(tài)傳感器1 G617，離合器動態(tài)傳感器2 G618，換擋位移傳感器1 G487,換擋位移傳感器2 G488，換擋位移傳感器3 G489，換擋位移傳感器4 G490，變速箱液壓傳感器G270，控制單元溫度傳感器 G510等輸入信號傳感器。

管理以下執(zhí)行元件：液壓泵馬達(dá) v401；齒輪副1 閥門3 N435；齒輪副2 閥門3 N439；齒輪副1閥門4 N436；齒輪副2 閥門4 N440；齒輪副1閥門1 N433；齒輪副1閥門2 N433；齒輪副2閥門1 N437；齒輪副2閥門2 N438等電磁閥實現(xiàn)正常工作的油液控制。

控制單元根據(jù)傳感器接收到車輛和駕駛員意愿控制電磁閥達(dá)到變換檔位的需求，同時還對各個傳感器和執(zhí)行器診斷出現(xiàn)故障時便于維修判斷。

2 變速箱控制品質(zhì)分析

2.1 控制品質(zhì)定義

由于雙離合式變速箱行駛過程中對雙離合器變速箱控制品質(zhì)要求分為起步品質(zhì)控制，換擋品質(zhì)控制，換擋品質(zhì)控制要求更高。

2.2 換擋品質(zhì)控制

換擋品質(zhì)指換擋過程的平順性，既希望在換擋過程平穩(wěn)而無沖擊地進(jìn)行，是雙離合變速箱控制的一項很重要的性能指標(biāo)。

無論是手動變速箱或自動變速箱，還是DSG雙離合變速箱，只要是有級變速器，都存在換擋是否平順的問題，因為動力傳動系統(tǒng)是不斷變化和強(qiáng)大慣性系統(tǒng)，換擋過程遠(yuǎn)非瞬時可以完成平穩(wěn)切換，所以即使對于雙離合變速器，在換擋時由于傳動比變化會帶來不同程度的沖擊，當(dāng)沖擊嚴(yán)重時，不僅乘員難于忍受，而且傳動系統(tǒng)的動載荷還將大大增加，手動變速箱換擋平順性主要依據(jù)駕駛員的操作技術(shù)熟練程度來決定，而雙離合變速箱的換擋則由機(jī)電控制單元完善程度決定的。概括來說，對換擋平順性的具體要求是：換擋過程中，車速變化平順，不出現(xiàn)過高的瞬時加速度或瞬時減速度，以減少乘坐者的不舒服感和減小傳動系統(tǒng)中各零件的動載荷。

3 產(chǎn)生換擋不平順的原因

開始換擋時，例如1升2檔，由于換擋邏輯控制掛檔撥叉被提前掛進(jìn)目標(biāo)檔位，只是需要切換成另外一個離合器工作既可以完成換擋操縱，既機(jī)電控制單元控制離合器電磁閥立即泄掉離合器K1控制柱塞油壓，與此同時接通離合器K2柱塞油壓，隨著柱塞油壓增加柱塞推桿推動離合器主動盤壓向從動盤，離合器摩擦片間隙消除，終止打滑，一體運轉(zhuǎn)傳遞扭矩，完成檔位切換過程。

如上所述，在換擋過程中離合器K1泄壓和離合器K2的加壓到離合器不打滑狀態(tài)既不可能同時完成，也不是瞬時進(jìn)行的，實際情況下若不是出現(xiàn)兩者之間相互交替重疊就將是兩者動作之間的間斷，這都將會產(chǎn)生換擋沖擊，有時兩個檔位都結(jié)合相當(dāng)于掛進(jìn)了2個檔位這時由于不同的傳動比造成兩個元件互相抵觸，發(fā)動機(jī)和車輛劇烈震動，瞬時制動，使車輛部件發(fā)生沖擊甚至損壞，當(dāng)兩個部件出現(xiàn)動作間斷期間猶如掛入空擋車輛減速，馬上K2結(jié)合上轉(zhuǎn)矩又迅速增大，車輛加速，造成轉(zhuǎn)矩的急劇變化使乘坐者出現(xiàn)前沖，后仰的強(qiáng)烈不舒適感。在換擋時速比的變化將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速急劇變化若車速在此時變化不大需減低大約30%-40%的轉(zhuǎn)速，瞬間降速，則從發(fā)動機(jī)到變速箱全部選轉(zhuǎn)零件都將釋放巨大的慣性能量，其能量將轉(zhuǎn)換成巨大的反作用轉(zhuǎn)矩傳遞給車輛，而使車輛感受到換擋沖擊。離合器結(jié)合時力矩的傳遞不是平順的增長伴隨一定的轉(zhuǎn)矩干擾也會產(chǎn)生換擋的不舒適感。

4 影響換擋不平順的因素和改善

4.1 動力源方面

換擋沖擊發(fā)生在慣性能量方面，在換擋過渡過程中，反饋控制發(fā)動機(jī)，通過減小油門，或點火時間滯后，或減少氣缸噴油等方法，降低轉(zhuǎn)矩將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和變速箱輸出轉(zhuǎn)速控制在最佳值上，以實現(xiàn)平穩(wěn)換擋。定期對車輛維護(hù)和駕駛操作習(xí)慣對換擋平順性有很大影響，在實際故障檢修時當(dāng)進(jìn)氣或者油電路和動力相關(guān)的電器部件出現(xiàn)故障時會造成換擋沖擊，排除時需檢查油壓和油泵工作情況，點火線圈和火花塞點火能量檢查，空氣流量計，節(jié)氣門，剎車燈開關(guān)等數(shù)據(jù)的檢查比對。

4.2 離合器方面

離合器在使用過程產(chǎn)生粉塵，機(jī)械部件的磨損等會造成離合器傳遞發(fā)動機(jī)力矩時不均勻，造成換擋不平順，可以通過基本設(shè)置后重新自學(xué)習(xí)離合器的工作壓力，自學(xué)習(xí)無法達(dá)到要求需要更換離合器達(dá)到使用要求。

4.3 機(jī)電控制單元

所有換擋工作都是通過機(jī)電控制單元實現(xiàn)，當(dāng)機(jī)電控制單元內(nèi)部傳感器，執(zhí)行器或機(jī)電控制程序出現(xiàn)故障或不完善時需通過刷新程序或更換機(jī)電控制單元，此類情況在實際工作較難，需要總部支持下完成，對刷新后調(diào)整內(nèi)容無法了解。

機(jī)械部件故障發(fā)動機(jī)，變速箱的支撐件在換擋時緩解換擋沖擊，損壞或工作不良后對沖擊緩解不好，可以通過調(diào)整或更換支撐解除沖擊現(xiàn)象。

5 總結(jié)

換擋平順性在日常工作時是最常見也是比較難處理故障，通過反復(fù)試車調(diào)整才能達(dá)到比較好狀況。

The analysis of the fault mechanism of DQ200 gearbox is not smooth

Jia Wenbo
( Suzhou automobile passenger group co., LTD., Jiangsu Suzhou 215011 )

the dual-clutch gearbox used on new type of car is becoming more common, the article about the structure of 0 am dual-clutch transmission made simple introduction, at the same time, according to the actual maintenance experience, analysis of the forming mechanism of the fault of the transmission shift is not smooth, and the transmission of the relevant maintenance to provide the reference.

0AM; Dual clutch transmission; The shift is not smooth; Failure analysis

U472

A

1671-7988 (2017)15-185-03

賈文博，就職于蘇州汽車客運集團(tuán)有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.068