大众dsg变速器怎么加油（大众DSG变速器的应用与原理）

第1章 使用范围

1.1产品背景

离合器位于发动机与变速器之间，是发动机与变速器动力传递的“开关”，它是一种既能传递动力，又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步，变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上，汽车换档时通过离合器分离与接合实现，在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响，但在争分夺秒的赛车上，如果离合器掌握不好动力跟不上，车速就会变慢，影响成绩。

为了解决这个问题，早在上世纪80年代，汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器，简称DSG（英文全称：Direct Shift Gearbox），装配在赛车上，能消除换档离合时的动力传递停滞现象。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器，从一个档位换到另一个档位，时间不会超过0.2秒。现在，这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档，不会有迟滞现象。

在一般的车辆上只有手动和自动两种变速箱，手动变速箱换档常常出现动力传动暂时中断的现象，而自动变速箱换档却又存在响应迟缓的缺点。DSG变速箱综合了传统手动变速箱和自动变速箱的各自优点，就像是两个变速箱合而为一，一个离合器控制单数档位齿轮，另外一个离合器控制双数档位齿轮。也就是说，当变速箱挂入一档时，二档齿轮就已经啮合，等到换档时机一到，第二离合器就与发动机输出轴接合而换入二档。在此同时，由第一离合器所控制的三档齿轮组也完成啮合等待换档指令。

图2-1 DSG内部结构

DSG有2根同轴心的输入轴，输入轴1空套在输入轴2里面。输入轴1与离合器1相连，输入轴1上的常啮齿轮分别与1、3、5挡齿轮相啮合；输入轴2为空心轴，与离合器2相连，输入轴2上的常啮齿轮分别与2、4、6挡齿轮相啮合；倒挡齿轮通过倒挡轴齿轮与输入轴1的常啮齿轮啮合。也就是说，离合器1负责1、3、5挡和倒挡，离合器2负责2、4、6挡。当使用不同挡位时，相应离合器接合，如图2-2所示。

DSG变速器的多片湿式双离合器的结构与液压式自动变速器中的离合器相似，但是尺寸要大很多。DSG的多片湿式双离合器利用液压缸内的油压和活塞压紧离合器，油压的建立由ECU指令电磁阀来控制。2个离合器的工作状态是相反的，不会发生2个离合器同时接合的状态。

DSG变速器的挡位转换是通过挡位选择器来操作的。挡位选择器实际上是一个液压马达，推动拨叉就可以进入相应的挡位，由液压控制系统来控制它们的工作。在液压控制系统中，有6个油压调节电磁阀，用来调节2个离合器和4个挡位选择器中的油压压力；另有5个开关电磁阀，分别控制挡位选择器和离合器的工作。

图2-2 动力传输

DSG变速器的工作过程比较特别，在1档起步行驶时，动力传递如图2-2中直线和箭头所示，离合器1结合，通过输入轴1到1档齿轮，再输出到差速器。同时，图中虚线和箭头所示的路线是2档的动力传输路线，由于离合器2是分离的，这条线路实际上还没有动力在传输，是预先选好档位，为接下来的升档做准备的。当变速器进入2档后，退出1档，同时3档预先结合。

DSG变速器在降档时，同样也有2个档位是结合的，如果4挡正在工作，则3档作为预选档位结合。DSG变速器的升档或降档是由ECU判定为升档过程，做好升档准备；踩制动踏板时，ECU判定为将挡过程，做好将挡准备。

DSG可以理解为两个独立的双轴变速器并列工作,每个变速器又通过各自的湿式离合器实现与发动机输出端的力矩传递。这也正是DSG也被称为双离合器式变速器的原因。奇数挡1、3、5,倒挡R和离合器K1组成变速器1,偶数挡2、4、6和离合器K2组成变速器2。发动机转矩通过闭合的离合器K1或K2传递至相应的变速器,再由该挡输出至主减速器驱动车轮，如图2-4所示。

图2-3 DSG档位基本原理

图2-4 双离合器基本结构

图2-5 离合器供油路线

图2-6 离合器K1

图2-7 离合器K2

2）DSG内部机械系统构造如图2-8 所示，发动机转矩通过离合器输入变速器内部，在变速器中通过输入轴、输出轴及齿轮啮合形成动力传递路线并将转矩输出到驱动桥。

图2-8 DSG内部机械图

3）离合器交迭示意图如图2-9 所示。在每种操作情况，离合器必须被控制在一个相对稳定的状态下，并且贯穿整个使用周期。因而离合器控制阀的控制电流与离合器转矩之间必须进行不断的调整、适应。离合器经常被控制在约10r/min的微量打滑状态，这种极低的打滑量被称为“微量打滑”，这有利于改善离合器的状态，并且可用于调节离合器控制。

图2-9 离合器交迭示意图

4）离合器的摩擦系数是不断变化的，离合器摩擦系数的主要影响因素：

①变速器油的质量、老化、油位。

②变速器油的温度。

③离合器的温度。

④离合器的打滑量。

通过离合器的微打滑来探查并存储离合器控制与转矩之间的关联性，从而为弥补这些因素的影响提供依据。

2.4 DSG6档位自动变速器动力传送路线分析

大众DSG变速器的输入轴1由离合器K1驱动，完成1档、3档、5档和倒档，输入轴2由离合器K2驱动，完成2档、4档、6档和空挡。

1档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K1→输入轴1→1档主齿轮 →1档从动齿轮→输入轴1→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-10 所示。

图2-10 1档动力传递路线

2档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K2→输入轴2→2档主齿轮 →2档从动齿轮→输入轴1→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-11所示。

图2-11 2档动力传递路线

3档动力传递路线为：发动机→离合器K1→输入轴1→3档主齿轮 →3档从动齿轮→输入轴1→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-12所示。

图2-12 3档动力传递路线

4 档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K2→输入轴2→4档主 齿轮 →4档从动齿轮→输入轴→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-13 所示。

图2-13 4档动力传递路线

5档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K1→输入轴1→5档主齿轮 →5档从动齿轮→输入轴2→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-14所示。

图2-14 5档动力传递路线

6档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K2→输入轴2→2档主齿轮 →6档从动齿轮→输入轴2→输出齿轮→差速器→驱动车轮，如图2-15 所示。

图2-15 6档动力传递路线

R档动力传递路线为：发动机→双质量飞轮→离合器K1→输入轴1→1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→驱动车轮，如图2-16 所示。

图2-16 R档动力传递路线

下面以1挡升2挡为例,详细介绍DSG的换挡过程:

1 挡为当前挡,离合器K1闭合，发动机力矩通过离合器K1→心轴→1挡齿轮对→变速器1→主减速器的传递路径输出。控制器根据行驶状态和驾驶员意图判断要升至2挡,此时离合器K2处于分离状态,换挡执行机构提前将2挡齿轮对啮合。当达到最佳换挡工况时,K1逐渐脱开,K2逐渐闭合。最终K2完全闭合，K1完全分离,变速箱进入2挡,力矩沿离合器K2→空心轴→2挡齿轮对→变速器2→主减速器传递。

借助这种双离合器式结构,整个换挡过程非常迅速,换挡时间低于10ms,这是手动变速箱和传统自动变速箱不可能达到的换挡速度。

第3章 典型故障诊断

下面以DSG双离合自动变速器中电子液压控制系统故障和离合器温度传感器故障为例进行分析

3.1 DSG 液压控制系统故障

3.1.1 DSG 电子液压控制系统

系统组成：

DSG的挡位转换是由液压控制系统控制挡位选择器来操作的，挡位选择器实际上是个液压马达，推动拨叉就可以进入相应的挡位。液压控制系统中有6个调压电磁阀，用来调节2个离合器和4个挡位选择器中的油压，还有5个开关电磁阀，分别控制挡位选择器和离合器的工作。所示为DSG电子液压控制单元与电磁阀的组合体(DSG控制阀体)。

图3-1 带应刷电路板的控制阀体

图3-2 拆下应刷电路板的阀体

SG控制阀体上共有11个电磁阀和一个泄压阀，电磁阀根据其作用分成开关电磁阀和调压电磁阀两大类。5个开关电磁阀中，N88、N89、N90和N91属于挡位选择器开关阀，N92是挡位选择器转换阀。6个调压电磁阀包括离合器Kl的调压电磁阀NZ15，离合器KZ的调压电磁阀NZ16，主油压调压电磁阀NZ17，离合器冷却油调压电磁阀NZ18和安全阀N233、N371。

电磁阀控制原理：

开关电磁阀N88、N89、N90和N91

所有4个开关电磁阀都位于DSG控制阀体内。电磁阀的阀门通过挡位选择器滑阀控制至所有换挡执行机构的油压。其中N88控制1挡和5挡的选挡油压，N89控制3挡和5挡的选挡油压，N90控制2挡和6挡的选挡油压，N91控制4挡和倒车挡的选挡油压。未通电时电磁阀处于关闭位置，压力油无法到达换挡执行机构处。

开关电磁阀N92

开关电磁阀N92为挡位选择器转换阀，该电磁阀未动作时，接通1、3、6和倒挡供油油路;当该电磁阀动作时，接通2、4、5和空挡供油油路。当N92失效时，N92处于空闲位置，无法被油压激活，会出现换挡错误甚至车辆有熄火的危险。

离合器调压电磁阀NZ15、NZ16

调压电磁阀NZ15控制离合器Kl的压力，调压电磁阀NZ16控制离合器KZ的压力。当调压电磁阀失效时，相应的变速器挡位无法实现，组合仪表上会有故障显示。

主油压调压电磁阀NZ17

主油压调压电磁阀NZ17控制整个液压系统内的压力，其最重要的作用是根据发动机转矩来控制离合器油压，其调节参数为发动机转矩及变速器温度，ECU根据当前的工作情况连续调节主油压。如果主油压调压电磁阀NZ17失效，液压控制系统将以最高油压工作，油耗上升，换挡噪声大。

3.1.2主油压调压电磁阀N217故障诊断与分析

(1) 故障现象：

在路况良好的情况下，无论车辆以高速还是中低速行驶，汽车油耗明显增加，且换挡时噪声大，并不是像厂商宣传的一样:在DSG换挡时无冲击无噪声。

(2) 故障诊断方法：

在发动机转速稳定，输出转矩一定的情况下，接入DSG自动变速器专用检测仪器并读取其显示器上的参数。发现当发动机转速有序上升时，发动机输出转矩也随之正常上升，变速器温度也逐渐升高，其他技术参数都正常，但唯独主油压一直处于最高值。同时在换挡时噪声很大。

（3) 故障分析：

根据DSG维护维修手册，发现出现上述问题的主要原因是DSG双离合自动变速器中电子液压控制系统中的主油压电磁阀NZ17失效，ECU无法根据实际工作情况连续调节主油压，最终导致液压控制系统将以最高油压工作，并随之伴有油耗上升，换挡噪声大的现象发生。

(4) 维修方法：

更换液压控制系统中的主油压调压电磁阀NZ17，即可排除此故障。

3.2离合器温度传感器故障

3.2.1故障现象与分析

一辆2009款一汽大众迈腾2.0TSI轿车，装配DSG双离合自动变速器，该车起步时偶尔会出现加油发动机空转不走车的现象，在等待交通信号灯之后起步时有时故障会出现，有时在正常行驶时加速过程中出现，故障出现无规律，出现故障时仪表盘上档位指示灯全部变红且闪烁警报。

图3-3 仪表显示

首先使用故障诊断仪VAS5052A进入网关检查，各控制单元均无故障码存储。结合该车的故障现象，鉴于发动机响应性良好的事实，可以初步判断发动机工作正常。因为该车行驶里程很短，如果假定变速器机械传动部分无异常，发动机失速的原因则可以基本归结为变速器离合器进行了保护性切断，或离合器本身有机械故障。变速器电控系统通过数据流02-08-64组1区提供了对离合器切断数据的监控，读取离合器切断动力传递次数为63次,而正常值应为0，这显然说明离合器进行了保护性切断。

根据DSG变速器的控制原理，离合器油路的切断一般由以下原因引起：电控系统直接性的电路故障被识别或触发保护切断功能；油温传感器在温度超过工作极限值时触发保护切断；离合器工作油压过高时由电子机械压力控制阀N233（N371）与联合安全滑阀切断相应的动力传输组件。鉴于实测无明确的故障码显示，电控元件或线路直接性的断路/短路原因导致故障的可能性首先可以排除。对于安全控制电磁阀N233和N317来说，它们是调节阀，各控制变速器机械部分的一半（变速器传动部分1和传动部分2），当出现影响安全的故障或离合器工作压力过大时，允许安全阀迅速地切断各自控制的离合器，但值得注意的是，此2种状态下的油压切断一般情况下是针对传动部分1或传动部分2的其中一项，此时即使切断部分传动，也不会引起发动机类似于在N挡的空转失速状态，况且在很多实际情况下还会触发应急功能的激活，因此和本例的故障现象不太吻合。

图3-4 油温动态采集

图3-5 离合器相关控制电磁阀监控

分析至此，故障入手点自然集中在了油温传感器的信号上。对DSG变速器而言，共有3个油温传感器：变速器油温度传感器G93和控制单元温度传感器G510内置在变速器控制单元中，当其感应的油温超过145 ℃时，电控系统会停止向离合器供油，使离合器处于断开位置；离合器温度传感器G509（与离合器转速传感器一体）位于离合器壳体内，信号超差时也会触发变速器保护功能以切断离合器的供油，但资料对油温切断保护的极限值未给出明确的定义。那么究竞是哪个传感器产生了切断离合器油路的信号呢？因为失速故障是偶尔出现，为了比较准确地监控油温各信号的状态，采用故障诊断仪VAG5053对油温变化数据进行动态跟踪（图3-3）。在动态数据中，在2801个连接起来的测量点的样本中（约1 s内3.57个样本），变速器油温度传感器G93（系列1）和控制单元温度传感器G510采集的温度值（系列2）变化曲线基本保持一致，而离合器温度传感器G509采集的温度值（系列3）的动态变化曲线明显地高于其他2个油温的变化，在某些动态采集点，G509采集的油温较其他2个油温居然高出约40 ℃左右。此时进一步对离合器安全控制电磁阀N233和N317的工作状态进行监控，数据显示其电控占空比控制符合换挡的工作特性需要，对比离合器K1和K2的实际工作油压，监控离合器油压控制阀N215和N216也能正常按正比例变化曲线对K1和K2分别进行适时的特性控制（图3-4）。综合以上测试，说明离合器K1和K2相关电磁阀控制的工作状态均未出现异常，尽管在测试期间未出现失速的故障（测试后读取02-08-64组1区仍显示为离合器切断动力传递次数为63次，未有增加），但足以说明离合器温度传感器G509传感特性变化异常的事实，最后分析是G509温度感应电气元件工作特性不稳定引起的。因为G509的故障特性表现为信号失准，感应温度未超出极限值情况下，发动机控制单元不会存储G509信号失准的故障记忆，但是一旦超过保护切断界限，系统就会立即产生中断离合器电磁阀N215和N216的工作指令，从而切断变速器与发动机的动力传递，此时便会产生失速现象和仪表挡位显示异常闪烁现象，为监控便利的需要，系统对切断次数进行相应的计数和存储。

3.2.2故障排除

维修注意事项：

离合器温度传感器G509安装在变速器阀体底座的壳体上（图3-5），更换时需要拆下液压控制阀体。在拆装液压控制阀体电控单元总成时，一定要注意避免输出轴2转速传感器支架的断裂（图3-6），务必要按照维修手册要求拆掉油泵后端盖，在确保传感器支架不被干涉的前提下小心地拆下液压控制阀体总成。

图3-6 离合器温度传感器G509

图3-7 注意输出轴2传感器支架位置

故障排除：

更换离合器温度传感器G509后，反复路试，监控3个油温传感器数值基本趋向一致，至此故障彻底排除。

图3-8 修复后三个油温传感值趋于一致

第4章 DSG技术应用实例展示

全新迈腾TSI DSG：

迈腾源自和 帕萨特 B6关系紧密的FutureB6，这也是一汽-大众建厂以来将要生产和销售的第一款B级轿车。据一汽大众解释，“迈”寓意自信、果决、动感；“腾”表示腾飞、超越、激情。从B6开始，最新的大众B级车开始在一汽-大众生产，也就是迈腾系列。2010年的巴黎车展，大众第七代B级车正式亮相。B7继续由一汽-大众引进国内，并延续命名为迈腾。为了满足消费者对舒适性的需求，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。

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