大众dsg变速箱到底行不行,大众dgs变速箱
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|第一章使用范围
1.1 产品背景
离合器位于发动机和变速器之间,是发动机和变速器之间的动力传递“开关”,是可以传递或切断动力的传动机构。其主要作用是保证汽车平稳起步,减少换档时对传动齿轮的冲击载荷,防止传动系统过载。在典型的汽车中,换档时离合器会分离和接合,但在分离和接合之间动力传输会暂时中断。这不会影响普通汽车,但在争分夺秒的赛车中,如果离合器控制不好,动力跟不上,汽车就会变慢,影响性能。
为了解决这个问题,汽车工程界早在20世纪80年代就设计出了一种名为DSG(官方英文名称:Direct Shift Gearbox)的双离合系统变速器。这是安装在赛车上的现象,是离合器操作时动力传输停滞的现象。例如,布加迪EBl6.4威龙的新型7速变速箱配备双离合器,从一个档位换档到另一个档位只需不到0.2秒。目前,这种双离合器被用于从赛车到普通跑车的各种车型。奥迪汽车公司的新款跑车奥迪TT和新款奥迪A3已经配备了这款DSG。安装DSG的目的是比自动变速箱换档更平稳、延迟更短。
一般汽车的变速箱只有手动和自动两种,但手动变速箱在换档时往往会出现动力传输暂时中断的情况,而自动变速箱则有反应慢的缺点。 DSG变速箱结合了传统手动变速箱和自动变速箱的优点,就像两个变速箱合二为一,一个离合器控制奇数档,另一个离合器控制偶数档。即当变速器进入一档时,已经切换至二档,当换档时机到来时,第二离合器与发动机输出轴连接,档位切换至二档。同时,由第一离合器控制的第三齿轮组也完成接合并等待换档指令。
DSG变速箱在换档过程中的液压损失很小,换档时间很短,使得整个换档过程高效,减少了能量损失,自然提高了加速和车辆燃油效率。除了大众集团使用的DSG双离合变速器外,日产新款超级跑车GT-R也采用了博格华纳的双离合变速器,三菱新一代EVO也采用了双离合变速器,宝马也采用了其M I计划用它来. A系列运动轿车,采用7速M DKG双离合变速器。预计双离合变速器将越来越多地安装在强调高性能的豪华车和跑车上。
虽然双离合变速器是现在比较先进的变速器技术,但这种类型的变速器并不新鲜;它是早在20世纪30年代和1940年代就引入的一项优秀技术。更重要的是,首先应用它的不是大众而是保时捷,而大众首先将其应用到民用车上并于2002年公布,DSG这三个字母已经深入人心。
1.1.1 DSG海外扩张概况
1940年,达姆施塔特大学的鲁道夫·弗兰克教授申请了第一个DCT专利,后来保时捷也发明了专门用于赛车的双离合变速器(PDK)。不过,当时DCT/PDK技术的量产并不成功。
到了20 世纪90 年代末,大众汽车和博格华纳联手生产了首款适合批量生产并在主流车辆中使用的DCT。 2002年,DCT应用于德国大众高尔夫R32和奥迪TTV6。 2003年逐步扩展到高尔夫等领域。 2004年,德国大众途安车型首次结合了DCT和TDI柴油发动机。到2006年,配备DCT的大众车型累计数量已达70万辆。 2007年,法拉利、雷诺等纷纷发布赛车,但共同的特点是都配备了类似DCT的变速箱。
与此同时,Recardo开发了DCT原型机并将其安装在布加迪威龙跑车上。 LuK 与福特和Getrag 合作,共同开发了一种带有干式离合器的DCT,称为平行轴变速器(PSG)。
目前DCT车型大部分是针对扭矩350Nm左右的中型车,但我们目前正准备扩展到扭矩150Nm左右的小型车。日本小型车巨头已决定引入DCT,大量DCT版本小型车即将投放市场。
1.1.2 DSG国内扩张及前景
中国汽车工业的现状是,很多技术仍然依赖国外。变速器的发展发生了巨大的变化,AT是目前主流的自动变速器,吉利汽车、上海大众、上海通用等车辆均采用AT。
在国家“863”大型项目中,基于国家产学研结合政策,浙江吉利控股有限公司与杭州前进齿轮箱集团正式立项轿车用DSG研发项目有限公司。有限公司、重庆青山实业有限公司等积极与国内著名大学、一些知名企业合作,投入了相当的人力、物力、财力,研发团队已规模庞大。甚至更大。吉林大学等国内高校也在进行DCT的研发,并申请了多项专利。一汽集团在AMT研发方面积累了一定的经验,目前决心发展DCT,使主导关键控制单元成为可能。
上汽集团已投入近10亿元研发自主DCT,计划于2009年底实现量产,并建立了一系列与DCT相媲美的自主品牌车型。目前,该项目已拥有由上汽齿轮厂、博格华纳、GIF等组成的庞大研发团队,已先完成概念设计阶段,并将DCT、TCU、博世、大陆、西门子等潜在TCU供应商之一的核心人员正在积极争取加入这个跨国团队。
1.2 自动变速器概述
目前,汽车上使用的自动变速器包括由液力变矩器、行星齿轮机构和电液控制装置组成的液力自动变速器(AT);Automatic Transmission)。常规变速器机电式自动变速器(AMT,Automated Manual Transmission),它由定轴变速箱、干式离合器以及相应的电液控制系统组成;另一种类型是无级变速器(CVT)。
1.2.1 自动变速器的分类及发展
目前自动变速器主要类型有:液力机械式自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)、机械式自动变速器(AMT)、双离合自动变速器(DSG)等。
AT由液力变矩器、行星变速器和自动变速器控制装置组成,通过液力变速器与齿轮的结合实现换档和扭矩。它用电液换档控制系统取代了手动变速器的换档拨叉、连杆和其他机构,并具有通过使用锁定控制机构简化液力变矩器的打开和关闭操作的特点。具有优良的操作性、起步平稳、乘坐舒适以及动力换挡等优良的传动功能,广泛应用于乘用车、客车、大型车辆、商用车等。不过AT也有缺点,存在结构复杂、制造精度高、加工量大、制造难度大、成本高、相应的维护技术也复杂、传输效率低等缺点。效率高达80%-90%。
CVT通过传动带和可变槽宽的棘轮来传递动力,改变棘轮槽宽就改变了传动带在主动轮和从动轮之间的接触半径,实现了真正的无级变速。控制便利性和乘坐舒适性与液力变矩器相当,但传动效率远高于液力变矩器,更重要的是可以更好地调节车辆和发动机的外部工况。最大限度地发挥发动机的潜力并提高车辆的燃油效率。但CVT的缺点也很明显,包括传动带容易损坏,无法传递大功率,而且CVT的结构相对复杂。
AMT是传统的定轴有级变速器,增加了自动变速器控制系统。 ECU控制模拟驾驶员的操作动作,控制离合器、换档、油门执行器,自动断开和接合离合器、选档、换档操作以及调节发动机油门来实现启动和换档。的过程。 AMT不仅具有自动变速器的优点,还保留了手动换档变速器(MT)原有的特点:传动效率高、结构简单、工作可靠、制造和维护成本低。不过,由于AMT切断了换档所需的动力,因此离合器和发动机必须串联控制,因此比AT或CVT更难控制。
DSG动力传输通过两个离合器连接到两个输入轴,输入轴上的两个齿轮与相邻齿轮的被动齿轮交替啮合,两个离合器的控制使得动力可以不间断地传递。齿轮比。有效减少轮班时间,提高轮班质量。 DSG不仅继承了手动变速箱的诸多优点,如传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格低等,而且在换挡过程中实现了动力换挡,即换挡过程中动力不被切断转移过程。马苏。这是一项重大进步,不仅保留了AMT,而且保留了AT和CVT良好传动质量的优点,是自动变速器的发展方向。
第二章DSG双离合自动变速系统原理
2.1 DSG变速器的特点
1. DSG变速箱没有变矩器或离合器踏板。采用液压控制的湿式双离合器系统代替液力变矩器,离合器1负责控制奇数档和倒档,离合器2负责控制偶数档。由两个并行传输或它们的组合组成的传输。
2、DSG变速箱在传动过程中的消耗损失非常低,大大提高了车辆燃油效率。
3. DSG变速箱反应灵敏,提供极佳的驾驶乐趣。
4、车辆在加速时不会感觉到任何的力的中断,车辆加速会更加有力、平稳。百公里加速时间比传统手动变速箱短。
5 DSG变速器的动力传动部分为传统的高速比分配的3轴6前进档变速器,多片湿式双离合器由电液控制系统控制。
6、采用双离合器,可同时进行两档换档,换档操作更加快捷。另外,DSG变速箱拥有手动和自动两种控制模式,而且除了变速杆之外,方向盘上还配备了手动换挡按钮,让你在驾驶时随时在两种控制模式之间切换。马苏。
7. 当选择手动模式且没有升档操作时,即使完全踩下油门踏板,DSG 变速箱也不会升档。
8、换档逻辑控制可以根据驾驶员的意图进行换档控制,手动模式下还可以进行跳跃换档。
9、DSG变速器配备有由两组离合器片组成的双离合器控制器装置,以及由实心输入轴1和外侧带有空心输入轴2的滑套组成的双传动轴机构。以电子方式构建。液压系统同时控制两个离合器和齿轮组的操作。
2.2 DSG变速器的基本结构
DSG变速器主要由湿式多片双离合器、三轴齿轮变速器、自动变速机构、电控液压控制系统等组成。最具创新性的核心部件是双离合器和三轴变速箱,如图2-1所示。
图2-1 DSG 内部结构
DSG 有两个同轴输入轴,输入轴1 在输入轴2 内部有一个空心轴套。输入轴1与离合器1连接,输入轴1的常啮合齿轮分别与1、3、5档啮合,输入轴2是与离合器2连接的空心轴,输入轴2与离合器2连接。离合器2.输入轴2上的啮合齿轮与1、3、5速啮合,与2、4、6速啮合,倒档齿轮通过倒档轴齿轮与输入轴1上的常规齿轮啮合。 做。即离合器1负责一档、三档、五档和倒档,离合器2负责二档、四档和六档。当使用不同档位时,相应的离合器接合如图2-2所示。
DSG变速器的多片湿式双离合器的结构与液力自动变速器的离合器类似,但尺寸要大得多。 DSG的湿式多片双离合器利用液压缸和活塞中的油压来压缩离合器,油压的建立由ECU命令的电磁阀控制。两个离合器的工作状态相反,并且两个离合器决不会同时接合。
DSG 变速箱的换档是通过档位选择器进行的。选档器实际上是一个液压马达,当你将换档拨叉推入相应的档位时,液压控制系统控制其运行。液压控制系统由六个液压调节电磁阀(调节两个离合器和四个档位选择器的油压)和五个开关电磁阀(分别控制档位选择器和离合器)组成。
图2-2 电力传输
DSG变速箱的操作过程很特殊,在一档起步时,动力传递如图2-2中直线和箭头所示,离合器1接合,动力通过输入轴传递到一档1.是差分输出。另一方面,图中虚线和箭头所示的路径为二速动力传递路径,由于离合器2分离,因此实际上没有动力传递。为下一次升档做好准备。当变速器接合2 档时,1 档脱开,同时接合3 档。
当DSG 变速器降档时,会接合两个档位,如果接合第四档,则接合第三档作为预选档位。当DSG变速器升档或降档时,ECU判定这是升档过程并准备升档,而当踩下制动踏板时,ECU判定这是降档过程并准备降档。
DSG 由两个并行工作的独立双轴变速器组成,每个变速器通过其自己的湿式离合器从发动机输出传递扭矩。因此,DSG也被称为双离合变速器。奇数档1、3、5、倒档R和离合器K1构成变速器1,偶数档2、4、6和离合器K2构成变速器2。如图2-4所示,发动机扭矩通过闭合离合器K1或K2传递至相应的变速器,变速器将输出输出至主减速器以驱动车轮。
图2-3 DSG齿轮的基本原理
图2-4 双离合器基本结构
图2-5 离合器供油路径
图2-6 离合器K1
图2-7 离合器K2
2)DSG内部机械结构如图2-8所示,发动机扭矩通过离合器输入到变速器,变速器中通过输入轴、输出轴、和齿轮。将被输出。施加到驱动轴上的扭矩。
图2-8 DSG内部机构图
3)离合器重叠图如图2-9所示。在每种工况下,离合器在整个使用周期内都必须被控制在相对稳定的状态。因此,离合器控制阀的控制电流和离合器扭矩必须不断调整和适应。离合器常常以10转/分左右的轻微滑差来控制,这种极低的滑差量称为“微滑差”,可用于改善离合器状况和调整离合器控制。
图2-9 离合器重叠示意图
4)离合器摩擦系数是不断变化的,影响离合器摩擦系数的主要因素有:
变速箱油的质量、老化、油位。
变速箱油温度。
离合器温度。
离合器打滑量。
通过离合器微滑差检测并保留离合器控制和扭矩之间的相关性,从而为补偿这些因素的影响提供基础。
2.4 DSG 6速自动变速箱动力传递路径分析
大众DSG变速器的输入轴1由离合器K1驱动完成1、3、5档及倒档,输入轴2由离合器K2驱动完成2、4、6档及空档。
一档动力传递路径如图2-10所示:发动机双质量飞轮离合器K1输入轴1一档主齿轮一档从动齿轮输入轴1输出齿轮差速器 驱动轮就变成了。显示。
图2-10 1档动力传递路径
2挡动力传递路径如图2-11所示:发动机双质量飞轮离合器K2输入轴22挡主齿轮2挡从动齿轮输入轴1输出齿轮差速器驱动器将会变成一个戒指。显示。
图2-11 二档动力传递路径
三档动力传递路径如图2-12所示:发动机离合器K1输入轴1三档主齿轮三档从动齿轮输入轴1输出齿轮差速器驱动轮。
图2-12 三档动力传递路径
4速动力传递路径如图2-13所示:发动机双质量飞轮离合器K2输入轴24速主齿轮4速从动齿轮输入轴输出齿轮差速器驱动轮成为。
图2-13 4档动力传递路径
5速动力传递路径如图2-14所示:发动机双质量飞轮离合器K1输入轴15速主齿轮5速从动齿轮输入轴2输出齿轮差速器驱动器将会变成一个戒指。显示。
图2-14 5档动力传递路径
6挡动力传递路径如图2-15所示:发动机双质量飞轮离合器K2输入轴22挡主齿轮6挡从动齿轮输入轴2输出齿轮差速器驱动器将会变成一个戒指。显示。
图2-15 6档动力传递路径
R挡动力传递路径为:发动机双质量飞轮离合器K1输入轴1一档/倒档主齿轮倒档轴倒档从动齿轮输入轴2输出齿轮差速器驱动轮。如图2-16所示。
当路况好的时候,无论车辆是高速行驶还是中低速行驶,车辆的油耗都会明显增加,换挡时的噪音也会变大。换档DSG 齿轮时无震动或噪音。
(2)故障诊断方法:
当发动机转速稳定、输出扭矩恒定时,连接至DSG自动变速箱专用试验机,读取显示屏上显示的参数。当发动机转速有规律增加时,发动机输出扭矩也正常增加,变速器温度也逐渐升高,其他技术参数均正常,但只有主油压始终保持最高值。另外,换挡时噪音也会变大。
(3)故障分析:
根据DSG维修手册,造成上述故障的主要原因是DSG双离合自动变速箱电液控制系统中的主液压电磁阀NZ17出现故障,导致ECU无法控制。它根据实际工况不断调节主液压,最终实现液压控制。该系统在最大油压下运行,导致油耗增加和换档噪音较大。
(4)保养方法:
此问题可通过更换液压控制系统中的主油压调节电磁阀NZ17来解决。
3.2离合器温度传感器故障
3.2.1 故障现象及分析
2009款一汽大众迈腾2.0TSI轿车,配备DSG双离合自动变速箱起步时,发动机可能在不加油的情况下怠速红绿灯起步和加速时,行驶中可能会出现这种情况出现异常时,仪表板上所有档位指示灯会变成红色并且警报会闪烁。
图3-3 仪器显示
首先使用故障诊断仪VAS5052A进入网关进行检查,但各控制单元均未存储故障码。如果结合汽车的故障症状和发动机的良好反应,可以初步判断发动机工作正常。由于该车的行驶里程很少,假设变速箱机械传动部分没有异常,那么发动机熄火的原因基本上是变速箱离合器断保护或机械故障。离合器本身。变速箱电子控制系统通过数据流02-08-64 第1 组区域提供离合器切断数据的监控。离合器切断动力传递的读数为63,但正常值应为0。确保离合器受到保护。
根据DSG变速器的控制原理,离合器油路断开一般有以下几种原因:识别出电控系统直接电路故障或保护性断开功能启动;油温传感器启动保护性断开。具有切断功能,如果温度超过工作极限,则激活离合器;如果油压过高,安全滑阀与机电压力控制阀N233(N371)结合,切断相应的动力传输部件。马苏。实际测量并不能显示出明确的故障码,因此可以首先排除电子控制元件或电路直接开路/短路的可能性。安全控制电磁阀N233 和N317 是控制变速器一半机械部件(变速器部分1 和变速器部分2)的调节阀,在出现影响安全的故障或离合器工作压力过高时使用。高.使用.请注意,虽然阀门快速分离每个受控离合器,但这两种情况下的液压分离通常针对变速器部分1 或变速器部分2。如果部分变速箱被切断,发动机将处于类似于N 档的怠速失速状态,并且紧急功能将不会启动,而在许多现实情况下紧急功能将启动。这与本例中的故障症状相符。
图3-4 油温动态采集
图3-5 离合器相关控制电磁阀监控
分析到这里,故障的起点自然就集中在油温传感器信号上。 DSG变速箱在变速箱控制单元中内置了三个油温传感器:变速箱油温传感器G93和控制单元温度传感器G510,当这些油温超过145时,电子控制系统被激活。停止向离合器供电并供油,使离合器处于分离位置;离合器温度传感器G509(与离合器转速传感器集成)位于离合器壳体内,如果信号超过允许值,变速器保护该功能可能会被激活以切断离合器的供油,但数据没有限制油温切断保护,并且限制没有明确规定。那么哪个传感器产生信号来中断离合器油路呢?由于失速故障时有发生,为了更准确地监测各个油温信号的状态,我们采用了故障诊断仪VAG5053。动态跟踪油温变化数据(图3 -3)。对于动态数据,变速箱油温度传感器G93(系列1)和控制单元温度传感器G510(系列2)在2801 个连接测量点的样本中收集的温度值(每秒大约3.57 个样本),虽然变化曲线基本上是一致,离合器温度传感器G509(系列3)采集到的温度值的动态变化曲线明显高于其他两种油温变化,并且有一定的动态采集点,G509采集到的油温高于另外两台机器,事实上油温高出40左右。此时,还监测离合器安全控制电磁阀N233和N317的工作状态,数据显示电子占空比控制满足换档的工作特性。另外,控制阀N215和N216监测离合器油压,并能根据比例变化曲线(图3-4)分别及时控制K1和K2的特性。上述测试表明离合器K1、K2电磁阀控制工作状态无异常。虽然测试过程中没有出现失速故障(测试后02-08-64组的测量值),但在某一区域动力传输仍然被离合器中断,次数为63次(没有增加)。可以说明离合器温度传感器G509的传感特性发生了异常变化。 G509 感温电气元件的工作特性可能变得不稳定。由于G509的故障特征是信号偏差,如果感应温度没有超过极限值,发动机控制单元不会存储G509信号偏差的故障记忆,但如果超过保护截止极限值;节省。中断离合器电磁阀立即启动,N215和N216发出操作指令,变速器和发动机之间的动力传输被切断。此时发动机熄火,仪表档位显示异常闪烁。出于监控目的,系统会计算切割次数并相应保存。
3.2.2 故障排除
保养注意事项:
离合器温度传感器G509安装在变速器阀体底座的壳体内(图3-5) 更换时必须拆下液压控制阀体。拆卸液控阀体电控单元总成时,注意不要损坏输出轴2速传感器支架(图3-6),务必按程序拆下油泵后端盖。检查维护手册要求,小心拆卸液压控制阀体组件,以避免干扰传感器支架。
图3-6 离合器温度传感器G509
图3-7 注意输出轴2传感器支架的位置
故障排除:
更换离合器温度传感器G509后,我们重复路试,发现所监测的三个油温传感器的值基本相符,说明故障彻底排除。
图3-8 修复后,三个油温检测值趋于匹配。
第4章DSG技术应用实例展示
新迈腾TSI+DSG:
迈腾源自FutureB6,与帕萨特B6关系密切,也是一汽大众成立以来生产销售的首款B级轿车。一汽大众表示,“迈”意味着信心、决心、活力,“腾”意味着跨越、超越、激情。从B6开始,一汽大众开始生产大众最新B级车迈腾系列。大众第七代B级车在2010年巴黎车展上正式亮相。 B7将继续由一汽大众引入中国,并继续命名为迈腾。满足消费者对舒适度的需求
,B7还进行原生加长,媒体称为迈腾B7L,即全新迈腾。 一汽大众全新迈腾于2011年7月28日在杭州上市。在动力总成上,全新迈腾沿用了大众最先进的TSI+DSG的黄金组合,提供了1.4TSI、1.8TSI、2.0TSI三款排量供消费者选择。另外,旗舰版车型还将搭载3.0 V6 FSI发动机,将迈腾品牌提升到一个新高度。 上市背景: 迈腾作为一汽-大众的主力销售车型销量一直比较平稳,不过随着国内中型车市场的不断发展,大众为了增加迈腾的产品竞争力,在科技上面继续保持领先,将推出13款车型,13款车中变化最大的地方就是自动挡车型搭载了DSG双离合变速器。 2013 年6月27日正式上市,一汽-大众汽车有限公司正式宣布,搭载TSI涡轮增压缸内直喷发动机和DSG双离合自动变速器的全新迈腾重装上市。难以匹敌的动力总成技术和全方位的创新科技配备,为迈腾品牌注入了焕然一新的激情与活力。 革命性的DSG双离合自动变速器被应用在一汽-大众大众品牌的首款B级轿车迈腾上,与世界领先的TSI涡轮增压缸内直喷发动机完美组合,将决定一款车辆主要性能指标的动力性、经济性、操控性和环保性都提升到了一个新的高度。 第5章 结论 提高换档平顺性和传递效率是现代车用有级传动自动变速系统的发展趋势,传统液力机械式自动变速器(Automatic Transmission ,AT)以其优良的换档平顺性和成熟的技术而在自动变速家族中占据主导地位,但液力变矩器的使用不可避免地要大大降低AT的传动效率,另外AT结构复杂、制造成本高也限制了其发展空间。电控机械式自动变速器(Automated Manual Transmission, AMT)具有结构简单、传递效率高的特点,但其必须通过离合器中断发动机动力实现换档,由于动力中断引起的换档冲击和振动势必要影响其换档平顺性。 近年来人们把注意力集中在一种新的自动变速形式—双离合器机械式自动变速器(Double Clutch Transmission, DCT),DSG可以简单地描述为由一个带奇数档和一个带偶数档的两个手动变速系统组成,两离合器分别与发动机相连并经各自连接的输入轴将其动力传递到系统的主输出轴,通过两离合器工作状态的转换即原档位变速箱离合器的分离和新档位变速箱离合器的接合来实现动力不中断换档(Power-shifting)。DSG不仅具有良好的换档品质,同时又具有手动变速器传动效率高、结构简单紧凑、扭矩适应范围广、适合于各种车型装车使用的优点。







