双离合器自动变速器故障诊断与处理

陈 麒

(柳州市技工学校汽修组，广西 545006)

双离合器自动变速器(DCT)克服了电控机械式自动变速器(AMT)必须中断动力换挡的缺陷，可实现无动力间断换挡［1］。与传统的液力自动变速器(AT)、钢带无级变速器(CVT)、AMT 相比，其具有高动力性能、高经济性能、高舒适度、安装结构紧凑、重量轻、扭矩大等优点，目前该技术已经成为汽车制造商开发的重点。六速DCT 油耗比4 档AT 低20%，比CVT 低8%，比6 档手动变速器(MT)低3%。DCT 采用的离合器有湿式和干式两种。湿式DCT 直径小、摩擦特性稳定、易控制，但轴向长度大、效率低、产生的离心压力对活塞有影响;干式DCT 效率高、轴向长度小，但周向直径大、不易控制、摩擦特性不稳定［2］。在我国对DCT 的研究尚处于开发阶段，由于其换挡迅速，目前大多应用在大、中型轿车上。本文从DCT 的诊断对象、空转故障现象、故障诊断、检修措施等方面进行研究，为今后DCT 的故障诊断、检修等提供了可靠的理论依据。

1 DCT 的诊断对象

DCT 有两台由液压推动的离合器，结构如图1 所示。湿式DCT 由多片双离合器、三轴式齿轮变速器、自动换挡装置、电控液压系统等组成。奇数档和倒档由离合器1 控制，连接实心传动轴1;偶数档由离合器2 控制，连接空心传动轴2。挂上奇数档时输入轴1 作用，同时离合器2 被预选，为下一步工作做准备，整个换挡期间总是有1 个轴在工作，因此可实现无动力间断换挡。DCT 手动模式可实现阶跃降档，奇数档之间的转换必须通过偶数档过渡，奇偶档之间换挡则可直接降到所需档位。DCT 的换挡速度一般为200 m/s，远高于熟练司机的手动换挡速度，因此快捷提速更容易实现。目前，拥有DCT 技术的变速箱品牌主要有:大众的DSG、宝马的DKG、福特的Powershift、奥迪的S-Tronic、保时捷的PDK、三菱公司的TC-SST 等。

2 故障诊断

2.1 故障现象

图1 湿式双离合器自动变速器的结构示意图Figure 1 Structural diagram of automatic transmission for double wet clutch

某客户驾驶一辆一汽大众2009 款迈腾2.0T轿车(该车搭载大众6 速湿式DSG 变速器)在高速公路上以超过100 km/h 的速度行驶时，有时会出现持续踩下加速踏板，发动机空转，动力间断的现象，停车后挂1 档仍不能继续行驶，必须熄火后重新打火才能恢复正常。此故障发生时仪表盘上的所有档位指示灯都不停闪烁，有时在起步过程中也会出现此现象，没有任何规律可循。虽然此故障发生频率极低，但存在重大的安全隐患，亟待解决。

2.2 故障检测分析

该车型采用的是大众6 速湿式DSG 变速器，推测其发动机空转故障可能来源于多片双离合器突然停止工作、三轴式齿轮变速器被切换到空挡。

首先使用大众车型专用的VAS5052A 型诊断仪进入网关读取控制单元中故障码存储，发现没有故障码存在，这就说明该车发动机工作正常。鉴于该车行驶里程仅为1 700 km，机械传动方面故障的可能性基本为0，因此发动机空转故障可以基本归结于多片双离合器突然停止工作。通过DSG 变速器电液控制系统02-08-64 组1 区对多片双离合器间断检测的反馈数据，发现多片双离合器间断次数多达54 次，远超过正常值。由此说明此故障为多片双离合器多次进行了保护性切断。

根据6 速湿式DSG 变速器的工作过程，多片双离合器油路保护性切断原因有［3］:

(1)电液控制系统存在电路故障，使多片双离合器发生保护性切断;

(2)温度高于油温传感器设置的上限值，发生超温保护切断油路;

(3)若离合器的压力传感器反馈的工作油压过高，则由安全控制电磁阀N233、N317 切断该离合器的油路。

鉴于VAS5052A 诊断仪没有检测到故障码，故障原因(1)可以被排除。对于N233、N317，其为电子机械压力控制阀，当压力传感器反馈的工作油压过高时，其能迅速切断油路以保证变速器的安全［3］。但是这种状况只针对一个传动部分，并不会引起发动机空转，所以此车型发生的故障也不是原因(3)导致的。

因此，断定多片双离合器油路保护性切断故障是由原因(2)——油温传感器超温导致的。大众DSG 的变速箱共有3 个油温传感器，分别是变速器油温传感器(G93)、离合器温度传感器(G509)、控制单元温度传感器(G510)［4］。为了找出具体是哪个传感器超温并导致了油路切断，采用了大众专用的VAG5053 型检测仪对油温进行监测15 min，共得到3213 个测量数据，其中G93 和G510 的数据基本正常，但是G509 的温度明显高于G93 和G510，有的测点差值甚至达43℃。尽管测试时并没有出现发动机空转故障，但已充分说明是G509 导致了此次故障的发生。

由于G509 温度传感器感应的温度失真，所以在不超温的情况下，G509 仍会报警并切断多片双离合器安全控制电磁阀N215、N216，导致发动机与变速器的动力传递被中断，使发动机产生空转现象，仪表盘上的所有档位指示灯都出现不停闪烁。发生故障的G509 温度传感器如图2 所示。

图2 发生故障的G509 温度传感器Figure 2 Faulted G509 temperature transmitter

2.3 检修措施

由于诊断出了是G509 温度传感器发生故障，故对其进行更换。更换后用VAG5053 型检测仪对G93、G509、G510 进行监测，结果显示三个传感器温度基本相同，故障得到排除。经车主使用6 个月后反馈，自从更换G509 温度传感器后，迈腾2.0T 轿车在高速行驶时未再发生类似故障，但在启动时还出现过1 次类似故障。经故障分析，在城市道路行驶，DSG 变速器长期工作在半离合工况下，容易超温，温度传感器感应后会迅速切断油路而导致发动机空转。因此更换G509 只是解决了在高速行驶中故障的产生，强化DSG 变速器的散热功能才是解决启动故障的最优方法。

3 结语

从双离合器自动变速器的诊断对象出发，分析了DCT 的工作原理、结构组成。并以大众6 速湿式DSG 变速器空转故障为研究对象，分析得出此故障是油温传感器发生超温保护切断油路造成的，进一步分析确定是离合器温度传感器(G509)故障导致了发动机空转。对故障传感器进行更换后，在高速行驶下的空转故障得到了排除，而强化DSG 变速器的散热功能才是解决启动故障的最优方法。

［1］严刚，孔慧芳，李秀萍.双离合器式自动变速器换档过程的仿真研究［J］.汽车电器，2012，(5):7-9.

［2］吴天.双离合器的设计与开发［D］.上海:上海交通大学，2008.

［3］余健飞，吴光强.双离合器自动变速器故障诊断及容错控制［J］.测控技术，2011，30(2):42-46.

［4］嵇伟.汽车温度传感器的功用及典型故障分析［J］.汽车维修与保养，2011，(1):80-81.