双离合器自动变速器常见故障诊断分析
双离合器自动变速器常见故障诊断分析[20200408212256]
摘要
双离合器自动变速器技术是汽车变速器的新技术之一。双离合器自动变速器有两套离合器用于动力换档和起步。变速器的两根输入轴分别和两套离合器与相连，两套离合器相互嵌套在一起。换档时先在无负荷的装置上预选档位，在换档时只需分离原先接合的离合器，接合上另一套离合器，动力就在与该离合器相连的轴上传递，从而实现换档时动力的连续性。具有传动效率高、无间断动力输出、燃油经济性好、舒适性好等优点。
首先，在借鉴国内外关于双离合器自动变速器的发展历程的基础上，本文立足于深化对双离合器自动变速器常见的故障诊断、诊断方法等的认识，试分析双离合器自动变速器的优缺点，并探索它的应用前景和发展趋势。其次，本文主要讲述德国大众DSG的基本结构和工作原理，并列举、分析相关故障案例，进一步强化研究双离合器自动变速器的故障诊断的必要性，此外，通过分析双离合器自动变速器故障的诊断技术，加强我国的双离合器自动变速器故障诊断的策略研究，有利于推动我国汽车工业的发展。
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关键字:双离合器自动变速器常见故障诊断分析
目 录
1 绪 论 1
1.1双离合器自动变速器的概述 1
1.2双离合器自动变速器的发展历史 1
1.3国内外发展现状 2
1.3.1.国外双离合器自动变速器发展现状 2
1.3.2国内双离合器自动变速器的发展现状 3
2双离合器自动变速器的结构和工作原理 5
2.1双离合器自动变速器的分类 5
2.2双离合器自动变速器的基本结构和工作原理 6
2.2.1双离合器自动变速器的基本结构 7
2.2.2双离合器自动变速器的工作原理 8
3双离合器自动变速器的优缺点及应用前景 10
3.1双离合器自动变速器的优点 10
3.2 双离合器自动变速器的缺点 10
3.3双离合器自动变速的应用前景和趋势 11
3.3.1双离合器自动变速器的应用前景 11
3.3.2双离合器自动变速器的发展趋势 11
4双离合器自动变速器的常见故障与诊断 13
4.1双离合器自动变速器故障分类 13
4.2双离合器自动变速器常见故障与诊断 13
4.2.1诊断对象 13
4.2.2故障诊断策略 14
4.2.3双离合器自动变速器综合故障诊断策略 14
4.2.3双离合器自动变速器常见故障分析 14
5双离合器自动变速器故障案例分析 20
5.1 故障案例一 20
5.2 故障案例二 22
5.3故障案例三 24
结 语 27
参考文献 28
致 谢 29
1 绪 论
1.1双离合器自动变速器的概述
双离合器自动变速器通常被简称为DCT（Dual Clutch Transmission），也有人称它为Twin Clutch Gearbox，而德国大众却称其为DSG（Dual Shifting Gearbox）。
双离合器自动变速器装有两套离合器，他们的主要功能是动力换档起步。每一套离合器都与变速器的一根输入轴连接，形成两条传输路线。一路用于奇数档位齿轮的传动，另一路则用于偶数档位齿轮的传动，两套离合器是相互嵌套在一起。变速器的一根轴在工作状态时，变速器的另一根轴在空转。换档时先在无负荷的一套装置上预选档位，要实现换档则将原来传递动力的离合器分离开，将另一套离合器接合，从而将动力传递给与该离合器相连的轴上。当然，换档和离合器的操纵都是由集成电子和液压元件的机械电子模块实现的。所用的离合器有干式离合器与湿式离合器两种，湿式离合器与液力自动变速器中的离合器类似。从目前产品的细分情况看，传递转矩在350N·m以下的采用干式离合器，而传递转矩大于350N·m时则采用湿式离合器。
1.2双离合器自动变速器的发展历史
在20世纪30年代双离合器自动变速器的设计概念就出现过，由于其复杂的换档控制，这个设计概念并没有实现。在1980年后，因为电子控制技术的发展，所以双离合器自动变速器才开始在实际中应用。双离合器自动变速器最早是用在赛车上，像布加迪EB16.4 Veyron车上的新型7速双离合变速器、保时捷赛车上使用的双离合变速器（PDK）、双离合器自动变速器同样也使用在奥迪Audi Sport Quattro S1赛车，它们都是用来缩短动力中断的时间，提高赛车在换档时动力的连续性。在2002年博格华纳公司与大众公司携手实现了双离合器自动变速器量产化，并在golf R32和Audi TT车上使用。2004年大众实现了双离合器自动变速器与TDI 柴油发动机的配合，并且使用在途安这款车上。由此可见，双离合器自动变速器进入实用的阶段，同时也开创了汽车自动变速器新的时代。
双离合器自动变速器在西方汽车工业发达的国家已经成为标配。我国变速器的配置与国外相比存在明显的差距，双离合器自动变速器直到2009年才被正式的引入国产，国内的消费者也是在近几年才开始接触并了解这个新的产品。
从双离合器自动变速器的概念提出已经有了80多年的历史，在20世纪30年代末德国人Rudolph Franke是第一个提出动力性换档变速器的理念，双离合器自动变速器的第一个专利被德国人 Kegresse.A 在1939年申请，于是首款双离合器自动变速器就诞生了，由于成本等原因这种变速器当时并没有进行量产。保时捷公司在1985年设计了的一款双离合器自动变速器(Porsche Doppel Kupplungen，PDK)，专门在赛车上使用，如图1.2所示。
图1.2 1985年保时捷设计的双离合器自动变速器(PDK)
1.3国内外发展现状
1.3.1.国外双离合器自动变速器发展现状
（1）德国
①美国博格华纳公司和德国大众公司在2003年携手共同设计了新款双离合器自动变速系统(DSG)。这款DSG离合器首先被使用在大众轿车上，这标志着双离合器自动变速器步入了全新的阶段。目前，大众新宝来、新Passat、CC、golf、Audi TT等车型均已搭载DSG变速器。估计未来大众其他车型都将装配这种变速器，装配比例将达到50％。
②Luk公司已经成功研发出干式双离合器自动变速器，德国大众的速腾（Sagitar）在2008年已经装配使用Luk公司生产的双离合器自动变速器，如图1.3所示。
图1.3速腾（Sagitar）车上双离合器自动变速器
③保时捷双离合器变速器（PDK）技术是其公司的独创技术，在1983年保时捷956赛车上就是使用的PDK变速器，在当时这技术并不成熟。在20多年后，随着液压控制组件和电子控制技术的成熟，保时捷公司以7速的PDK双离合变速器替代 Tiptronic变速器，并且投放于市场。目前使用PDK变速器的保时捷车型有Boxster、911、Panamera以及Cayman。
④宝马公司在2008年1月宣称，首次将Ricardo公司设计的7前速双离合器变速器使用在宝马M3车型上，随后在第2代宝马Z4 Sdrive35i、135i和335i的车型上同样装配这种变速器。
（2）美国
由福特汽车公司生产制造的新一代福克斯、致胜、蒙迪欧、Galaxy、S—MAX、Kuga等车型上都是使用其自己研发的双离合器自动变速器（PowerShift）；瑞士沃尔沃汽车公司在C30、S60、XC60等车型上同样使用的这款变速器。此款变速器已经得到了市场的认可。
（3）日本
2007年7月，三菱公司发布自主研发的双离合变速器SST(Sport Shift Transmission)。SST变速器有正常、运动、超级运动三种模式供驾驶者选择，用来满足路面的需求。
1.3.2国内双离合器自动变速器的发展现状
同国外相比，我国双离合器自动变速器的研究正处于起步的阶段，因为它有好的发展前景，所以生产制造商投入大量人力和资金支持相关产品的研发。
在国家“十一五”期间，由重庆青山工业有限责任公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司和浙江吉利控股集团有限公司共同承担的双离合器自动变速器技术开发项目。此项目被国家科技部列为“863”计划现代交通技术领域“汽车开发先进技术”重大的项目。重庆青山公司经过近几年的研究，申请了双离合器自动变速器结构、控制方法、液压油路等方面的专利；比亚迪公司也申请了双离合器自动变速器换档控制方法及装置的专利，证明了在双离合器自动变速器领域上我国已经取得了一些成果。
摘要
双离合器自动变速器技术是汽车变速器的新技术之一。双离合器自动变速器有两套离合器用于动力换档和起步。变速器的两根输入轴分别和两套离合器与相连，两套离合器相互嵌套在一起。换档时先在无负荷的装置上预选档位，在换档时只需分离原先接合的离合器，接合上另一套离合器，动力就在与该离合器相连的轴上传递，从而实现换档时动力的连续性。具有传动效率高、无间断动力输出、燃油经济性好、舒适性好等优点。
首先，在借鉴国内外关于双离合器自动变速器的发展历程的基础上，本文立足于深化对双离合器自动变速器常见的故障诊断、诊断方法等的认识，试分析双离合器自动变速器的优缺点，并探索它的应用前景和发展趋势。其次，本文主要讲述德国大众DSG的基本结构和工作原理，并列举、分析相关故障案例，进一步强化研究双离合器自动变速器的故障诊断的必要性，此外，通过分析双离合器自动变速器故障的诊断技术，加强我国的双离合器自动变速器故障诊断的策略研究，有利于推动我国汽车工业的发展。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:双离合器自动变速器常见故障诊断分析
目 录
1 绪 论 1
1.1双离合器自动变速器的概述 1
1.2双离合器自动变速器的发展历史 1
1.3国内外发展现状 2
1.3.1.国外双离合器自动变速器发展现状 2
1.3.2国内双离合器自动变速器的发展现状 3
2双离合器自动变速器的结构和工作原理 5
2.1双离合器自动变速器的分类 5
2.2双离合器自动变速器的基本结构和工作原理 6
2.2.1双离合器自动变速器的基本结构 7
2.2.2双离合器自动变速器的工作原理 8
3双离合器自动变速器的优缺点及应用前景 10
3.1双离合器自动变速器的优点 10
3.2 双离合器自动变速器的缺点 10
3.3双离合器自动变速的应用前景和趋势 11
3.3.1双离合器自动变速器的应用前景 11
3.3.2双离合器自动变速器的发展趋势 11
4双离合器自动变速器的常见故障与诊断 13
4.1双离合器自动变速器故障分类 13
4.2双离合器自动变速器常见故障与诊断 13
4.2.1诊断对象 13
4.2.2故障诊断策略 14
4.2.3双离合器自动变速器综合故障诊断策略 14
4.2.3双离合器自动变速器常见故障分析 14
5双离合器自动变速器故障案例分析 20
5.1 故障案例一 20
5.2 故障案例二 22
5.3故障案例三 24
结 语 27
参考文献 28
致 谢 29
1 绪 论
1.1双离合器自动变速器的概述
双离合器自动变速器通常被简称为DCT（Dual Clutch Transmission），也有人称它为Twin Clutch Gearbox，而德国大众却称其为DSG（Dual Shifting Gearbox）。
双离合器自动变速器装有两套离合器，他们的主要功能是动力换档起步。每一套离合器都与变速器的一根输入轴连接，形成两条传输路线。一路用于奇数档位齿轮的传动，另一路则用于偶数档位齿轮的传动，两套离合器是相互嵌套在一起。变速器的一根轴在工作状态时，变速器的另一根轴在空转。换档时先在无负荷的一套装置上预选档位，要实现换档则将原来传递动力的离合器分离开，将另一套离合器接合，从而将动力传递给与该离合器相连的轴上。当然，换档和离合器的操纵都是由集成电子和液压元件的机械电子模块实现的。所用的离合器有干式离合器与湿式离合器两种，湿式离合器与液力自动变速器中的离合器类似。从目前产品的细分情况看，传递转矩在350N·m以下的采用干式离合器，而传递转矩大于350N·m时则采用湿式离合器。
1.2双离合器自动变速器的发展历史
在20世纪30年代双离合器自动变速器的设计概念就出现过，由于其复杂的换档控制，这个设计概念并没有实现。在1980年后，因为电子控制技术的发展，所以双离合器自动变速器才开始在实际中应用。双离合器自动变速器最早是用在赛车上，像布加迪EB16.4 Veyron车上的新型7速双离合变速器、保时捷赛车上使用的双离合变速器（PDK）、双离合器自动变速器同样也使用在奥迪Audi Sport Quattro S1赛车，它们都是用来缩短动力中断的时间，提高赛车在换档时动力的连续性。在2002年博格华纳公司与大众公司携手实现了双离合器自动变速器量产化，并在golf R32和Audi TT车上使用。2004年大众实现了双离合器自动变速器与TDI 柴油发动机的配合，并且使用在途安这款车上。由此可见，双离合器自动变速器进入实用的阶段，同时也开创了汽车自动变速器新的时代。
双离合器自动变速器在西方汽车工业发达的国家已经成为标配。我国变速器的配置与国外相比存在明显的差距，双离合器自动变速器直到2009年才被正式的引入国产，国内的消费者也是在近几年才开始接触并了解这个新的产品。
从双离合器自动变速器的概念提出已经有了80多年的历史，在20世纪30年代末德国人Rudolph Franke是第一个提出动力性换档变速器的理念，双离合器自动变速器的第一个专利被德国人 Kegresse.A 在1939年申请，于是首款双离合器自动变速器就诞生了，由于成本等原因这种变速器当时并没有进行量产。保时捷公司在1985年设计了的一款双离合器自动变速器(Porsche Doppel Kupplungen，PDK)，专门在赛车上使用，如图1.2所示。
图1.2 1985年保时捷设计的双离合器自动变速器(PDK)
1.3国内外发展现状
1.3.1.国外双离合器自动变速器发展现状
（1）德国
①美国博格华纳公司和德国大众公司在2003年携手共同设计了新款双离合器自动变速系统(DSG)。这款DSG离合器首先被使用在大众轿车上，这标志着双离合器自动变速器步入了全新的阶段。目前，大众新宝来、新Passat、CC、golf、Audi TT等车型均已搭载DSG变速器。估计未来大众其他车型都将装配这种变速器，装配比例将达到50％。
②Luk公司已经成功研发出干式双离合器自动变速器，德国大众的速腾（Sagitar）在2008年已经装配使用Luk公司生产的双离合器自动变速器，如图1.3所示。
图1.3速腾（Sagitar）车上双离合器自动变速器
③保时捷双离合器变速器（PDK）技术是其公司的独创技术，在1983年保时捷956赛车上就是使用的PDK变速器，在当时这技术并不成熟。在20多年后，随着液压控制组件和电子控制技术的成熟，保时捷公司以7速的PDK双离合变速器替代 Tiptronic变速器，并且投放于市场。目前使用PDK变速器的保时捷车型有Boxster、911、Panamera以及Cayman。
④宝马公司在2008年1月宣称，首次将Ricardo公司设计的7前速双离合器变速器使用在宝马M3车型上，随后在第2代宝马Z4 Sdrive35i、135i和335i的车型上同样装配这种变速器。
（2）美国
由福特汽车公司生产制造的新一代福克斯、致胜、蒙迪欧、Galaxy、S—MAX、Kuga等车型上都是使用其自己研发的双离合器自动变速器（PowerShift）；瑞士沃尔沃汽车公司在C30、S60、XC60等车型上同样使用的这款变速器。此款变速器已经得到了市场的认可。
（3）日本
2007年7月，三菱公司发布自主研发的双离合变速器SST(Sport Shift Transmission)。SST变速器有正常、运动、超级运动三种模式供驾驶者选择，用来满足路面的需求。
1.3.2国内双离合器自动变速器的发展现状
同国外相比，我国双离合器自动变速器的研究正处于起步的阶段，因为它有好的发展前景，所以生产制造商投入大量人力和资金支持相关产品的研发。
在国家“十一五”期间，由重庆青山工业有限责任公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司和浙江吉利控股集团有限公司共同承担的双离合器自动变速器技术开发项目。此项目被国家科技部列为“863”计划现代交通技术领域“汽车开发先进技术”重大的项目。重庆青山公司经过近几年的研究，申请了双离合器自动变速器结构、控制方法、液压油路等方面的专利；比亚迪公司也申请了双离合器自动变速器换档控制方法及装置的专利，证明了在双离合器自动变速器领域上我国已经取得了一些成果。
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