大众DQ200型DSG变速器的故障分析(下)

◆文/北京 薛庆文

(接上期)

3.机电单元故障

由于应急模式的大部分问题都与机电单元的程序激活有关，因此我们将重点了解机电单元。除“死亡闪烁”这一车主反映较多的问题外，机电单元也是车主及维修技师最关心的问题之一。较常见的故障现象是早上启动发动机，挂挡后发现车辆加油不行驶，同时整个挡位灯都在不停闪烁，关闭发动机再次启动发现故障仍然存在。有些车主抱怨说只有半数挡，即没有2、4、6、R挡或没有奇数挡，这种情况虽然换挡冲击较大，但至少车主是可以自行开车去维修的。而一部分车主反映车辆完全不能行驶即动力完全中断，这种情况就只能拖车维修了。因此类故障与机电单元有关，接下来我们就先了解整个机电单元的内部构造和工作基本原理。

(1)机电单元内部构造

机电单元较为准确的名称是滑阀箱，其德语名称为Mechatronik，缩写为MT。该名词是日本发明的，指将电子系统和机械系统有机的结合在一起。由于所有的机电零件均是外购的，大众公司只进行组装，并不具备生产这些零件的能力。机电单元内部重要外购部件情况如下。

①液压泵：最简单的齿轮式液压泵，由一个无接触式电机来驱动，通电工作的时候会发出滋滋的响声，当点火开关被打开时会听到它工作的声音。

②蓄压器：储存液压的容器，更准确地说存储的是能量，使液压泵不用一直处于工作状态以减轻其工作负担。

③壳体：机电单元的壳体是铸铝的，内部有非常多的油道，其铸造和机加是绝对的高难度且具有挑战性的工作。事实也证明正这一环节的问题导致“死亡闪烁”的出现。造成故障的原因有很多，后文我们会详细进行分析。

④阀体总成：如果说机电单元是DQ200变速器的核心的话，那么阀体就是核心中的核心了。阀体推动换挡拨叉的运动从而完成换挡过程，同时也推动离合器的闭合，传递或者断开发动机输出扭矩的传递过程。任何阀体内部的小问题，都会因为它的重要性而被放大。运动平稳则换挡过程就平稳，运动迟滞则换挡就会出现冲击(其问题会在后文进行详细说明)。

⑤TCU：是DQ200变速器的“大脑”。其内部的程序(行车控制策略)控制着换挡过程，并且能够对故障进行诊断和记录。所有的行车记录如里程、离合器温度、机电的工作次数、状态等信息都会被记录到TCU内部。经销商里的VAS-Tester是专门读取这些数据和诊断报告的仪器，一般是将所读取的数据发到DQ200的生产商那里，由他们分析数据并给出修理意见。此外TCU内部还有一些内置传感器，主要用于测量挡位的位移、油温、油压等。

⑥机电油：和DQ250不同，DQ200的齿轮箱和机电单元是相对独立的。齿轮箱有自己的润滑油，而机电单元由于其对洁净度的过高要求也有自己的液压油。了解液压工程的维修技师对液压油应该有所了解，越是精密的液压元件，与其相配的液压油规格就会越高。而绝大部分“死亡闪烁”的问题就出现在了液压油上面了。简单来说就是油不纯有杂质或油的级别不够。

⑦螺栓：螺栓是最简单也是最不起眼的配件，但往往越是被认为最简单越是容易出现问题，因此做保养时建议维修技师们看看机电单元有没有渗油迹象。需注意标准专用机电油是浅绿色的。

(2)液压油中的硼结晶

变速器对液压油的要求比较高，液压油的主要指标如黏度、抓朗酸值、水分、不溶物等在实验室里都可以被检测到，因此消费者在该方面是有检测能力的。但问题往往出现在看不见的东西上了，这就是2012年3月9日以来通过升级软件来解决的“硼结晶”问题。硼是一种在日常生活中不常见的东西，却悄悄的改变了几乎所有装备DQ200变速器的车型。硼结晶主要会导致挂挡车辆不启动。防止硼酸结晶是核物理方向的一个重要研究方向。那么在DQ200变速器里面为什么会出现硼结晶呢？

硼结晶的出现是跟液压油里的硼元素有关的。那么硼是通过什么原理导致结晶的呢，又是哪个位置存在结晶后导致了死亡闪烁的出现呢？这样我们先从原理说起，所有的零件都不是绝对密封的，或多或少都存在一定的渗漏，对于阀体也是如此。在发动机熄火后，准确地说腔体内、阀体内的压力并不会立刻降至为零，而是会通过阀芯和阀体之间的空隙慢慢泄压。在泄压的过程中如果液压油里有一定量的水，那么硼元素就会在水和泄压的作用下慢慢结晶了。在滑阀箱最上面的通气孔，作用就是与空气相通，空气中的水蒸气会通过此孔日积月累的进入到机电单元，最终冷凝后混入液压油中。

硼结晶的位置在阀门的受控油压处。结晶后硼晶体卡住了阀芯的运动，如同前面所讲的铸铝碎屑卡住阀芯运动一样，其结果都是“死亡闪烁”。液压油中的高温、高压的液压油在泄压时和水三个因素共同作用导致了硼结晶。前两个因素在全中国的所有的DQ200里面都一样，唯一不同的就是水的多少。因此在南方夏天雨季容易产生“死亡闪烁”，由硼结晶导致换滑阀箱的数量是非常大的。

(3)判断是硼结晶还是铸铝碎屑导致“死亡闪烁”的方法

①硼结晶：启动发动机挂挡后，发现没有任何挡，很有可能是硼结晶同时影响到了1挡和R挡阀体中的两个电磁阀(N436和N440)。

②铸铝碎屑：启动发动机挂挡后如果还有前进挡或倒挡，那很可能是铝屑。一般金属屑同时卡住两个电磁阀的几率非常低。

(4)解决硼结晶的方案

①进行软件升级。关闭点火开关后泄压；遇到电磁阀发卡，增大通电电流和动作次数。

②采用不含硼元素的液压油。

(5)其他说明

①为什么DQ250极少出现类似“死亡闪烁”的故障呢？原因有二：一是因为DQ250使用的阀体和DQ200使用的阀体不同，准确地说是更大的阀体通过性更好。而是DQ250的液压油(其实也是齿轮箱润滑油)和DQ200不一样。

②由于成本和设计问题，仍会采用现在的硬件结构。

四、偶尔无动力

首先我们先看一下DQ200变速器的数据流、报错和诊断方面的信息。在DQ200变速器TCU中有252组数据块。每一组又有4个数据，也就是说TCU能够记录252x4个数据。举个例子：第95组数据块包含了95-1、95-2、95-3、95-4组数据，每一组数据代表不同含义。而且每个数据又都有自己的合理范围，厂家根据4S店读到的数据组来判断错误或潜在的问题在哪里。再举个例子：95-1代表离合器的半联动位置，英文Kisspoint。那么Kp过小表示半联动的位置低，小于一定值表明离合器1可能有锁死的潜在危险。该值过大表明离合器推杆需要运动相当大的距离来推动离合器进行半联动。如果该值不正确，表现为起步抖动，情况严重的无法启动车辆。

252x4里的数据类型也不相同。累计数据，如变速器的里程数、离合器工作的时间等；也有即时数据，如油压、转速等。如果购买新车，怀疑里程数被调过的话，就可以读252x4组数据，里面有车的里程数，这个厂家是无法修改的。上面说到的有些数据是有范围限制的，就像机加的尺寸有相应的公差一样。报错和诊断程序将错误分为不同等级。不影响行车安全的错误为低等级错误，如前面所提到的Kp过小。影响行车安全的报错为高等级报错，如“死亡闪烁”。像2挡抖动，升挡抖动或冲击的是没有报错的，因为这只关系到行车的舒适性，没有客观判断的标准和方法。

低等级的报错ID只会被存贮在56到58共12个数据中。高等级的报错记录相对复杂。TCU不仅会记录高等级错误的ID，还会记录在出现此错误的瞬间的发动机和变速器的重要数据，如主动轴1，主动轴2的转速，离合器状态等等。目的很简单，为了给日后分析高等级报错提供必要的数据支持。高等级错误存贮地址，共12个如表1、表2所示。

每个报错都会有相应的的错误ID，简单地说就是用数字来代表错误。比如52代表摘不下1挡。首先我们来界定一下偶然无动力。偶然无动力是指变速器的偶然无动力，和发动机没什么关系。偶然无动力是指变速器内部的双离合器在行驶的过程当中由于一定的原因突然全部打开，导致发动机和变速器之间的扭矩传递出现偶然的中断。在中断一定的时间后，通常不会超过几秒的时间，动力又将恢复，即离合器又合上继续传递扭矩。一般来讲偶然无动力大部分都发生在热车的时候，其实热车状态下机电单元内的液压油也处于相对较高的温度下。

表1 高等级错误存贮地址

表2 高级报错瞬间重要数据组

在正常行车状态下，除非人为地挂到了N挡，否则DQ200的行车策略绝对不会允许两个离合器同时打开，否则后果非常严重。那么离合器的推杆为什么会突然打开呢？离合器自动地打开，归根结底还是控制离合器的机电单元让其自动打开的。说白了离合器也是无奈它也不情愿去打开，没有机电单元的命令和推动离合器怎么会打开呢？说到这里大家是不是就看明白了？是机电单元的问题导致离合器的自动打开，从而导致了偶然无动力。那么机电单元又是出现什么问题会导致自己如此出现异常呢？这样我们先了解一下机电单元的增压过程，因此也就能够充分理解偶然无动力的意义了。

DQ200变速器系统正常压力范围是在40～60bar(1bar=105pa)。当储压罐内部储存的压力低于40bar时，油泵会自动工作，给液压油加压。此时的阀门是打开的，加压一直持续到储压罐达到额定压力值60bar。当储压罐有足够压力后油泵便停止工作，此时机电单元是靠储存器来提供压力的。随着耗费储存器内部压力，当再次出现压力不够时油泵又开始工作。如此循环自动控制并调节。

如中间出现压力异常的过程呢？压力异常有两种，第一种压力过高，应对此类情况很简单，安装一个限压装置就可以，因此在DQ200变速器上使用一个限压阀以此防止其压力过高。其实每套液压系统都会至少有一个限压阀，不论是工程机械上还是在车辆上。DQ200的限压阀限压值在70bar左右，即如油压超过70bar限压阀会被顶开来泄压，直至压力恢复到系统正常的范围。那么压力过高会出现错误的ID吗？答案是否定的。其原因一是有限压阀泄压，纯机械式限压阀稳定性相当的高，不会出现压力过高时不泄压的状况；二是压力过高不影响换挡和闭合离合器，这段时间内也不会造成任何功能上的缺陷。第二种压力异常就是压力过低，压力为什么会过低呢？其原因一是内部渗漏。随着温度的升高，液压油的粘稠度在降低，它的流动性在高压下会相当的大。任何铸造上的沙眼、气孔都有可能造成渗漏；二是油泵的非正常工作，主要体现在油泵的启动扭矩上。如果油泵不能提供足够的扭矩，就克服不了阻力来做功，从而不能迅速地给油加压。

由于液压泵的工作次数是被TCU记录的，所以可以通过统计液压泵的工作次数来估计是否出现了渗漏。出现渗漏的机电单元由于需要足够的压力造成强制油泵启动，因此其油泵启动次数就比没有渗漏的油泵要高，当然油泵的启动次数是和里程相关的。一般比较“启动次数/里程数”这个参数。

小渗漏导致的压力损失是可以通过油泵多次工作来抵消的，所以小的渗漏不是导致偶然无动力的原因。真正的原因是油泵非正常工作。离合器盘式弹簧的弹力和液压油作用在推杆上的力达到平衡后，离合器处于稳定状态。此时液压油必须一直保持足够的压力，否则离合器会被意外地打开。油压不够时，油泵需要工作来继续给油加压，由于自身的原因导致扭矩不够，没有将油加到足够的压力，离合器分泵推杆上的力自然而然就小了。离合器力的平衡状态也就被打破了，后果就是离合器的分离，发动机扭矩的传输中断。

到此本文只是解释了无动力，并没有解释动力突然中断后为什么又会恢复。也没有解释为什么有的动力在动力中断后1秒钟内就恢复，而有的则需要2～3秒钟才能恢复。解释这个问题需要通过比较正常的油泵加压过程和非正常油泵的加压过程。

正常的加压过程很短，而非正常的加压过程由于油泵自身问题却很长。由于油泵在启动阶段的问题导致油压在一定时间断内低于40bar甚至更低，从而导致了无动力现象的出现。低于正常油压时间断越长，则无动力的时间也就越长。

软件是DQ200的核心，不同版本的软件刷到车上后，行车的一些细节会发生变化。举个简单的例子，有的DQ200的车在坡上松开刹车后会溜坡，而一些带老版本的软件的车则不会发生溜坡。进口/14箱，48组数据，如果是C13多数有溜车。当时的设计思路是：防止离合器一直处于接合的工作状态，导致磨损烧坏。而且暂时不能通过软件升级来增加防溜车功能。

DSG变速器设计：换挡更精确驾驶更舒适，在坡路起步不踩油门踏板时，如果整车向后坠力矩大于当时发动机怠速工况离合器摩擦片承受的扭矩，离合器会自动释放，这就是大众公司为了防止离合器一直处于接合工作状态，导致磨损烧坏保护离合器而设计的。这也是车主所说的与带液力变扭器AT变速器不同之处。注意：并不是所有带液力变扭器变速器在任何状态下都不会溜坡(坡路夹角大小)，需要通过发动机怠速工作时功率与坡路大小来决定。