干式DSG变速器安全保护与离合器监测控制

图4-21 大众0AM 7速DSG变速器

大众公司首次推出DQ250（型号02E）6速变速器后，不久就推出DQ200（型号0AM）7速干式变速器。两种变速器在结构上变化不大，但7速干式DSG变速器（图4-21）与6速湿式DSG变速器在双离合器控制、安全保护控制、离合器状态监控及换档拨叉/同步器位置切换控制等控制功能都有很大不同。在离合器控制上，由于干式离合器本身特点很容易显露其优点：摩擦力更大，动力传递更直接，结构也更加简单，体积做得更小，因此省掉了更多的液压控制内容。但同样其缺点也显现出来：散热能力差，寿命短，由于采用两个单片式摩擦片，承载最大转矩也有限（最大承载转矩250N·m），所以目前国内的0AM型7速干式DSG变速器大部分与1.4T发动机进行标配，只有少量的新帕萨特1.8T与0AM进行标配。下面重点介绍大众0AM型7速干式DSG变速器的安全保护控制、离合器状态监控及换档拨叉/同步器位置切换控制原理与维修。

图4-22 大众0AM 7速DSG变速器 压力传感器

1）0AM变速器的“安全保护控制功能”。0AM变速器没有直接的安全切断功能，即电控系统启动的这一功能可使车辆不能行驶。在02E变速器中，如果系统或离合器压力过高以及变速器温度过高，ECU都会启动安全切断功能而使车辆不能行驶（在温度控制中，02E和0AM变速器都有转矩限制功能，即加速踏板加不起“油”来），使用两个安全控制电磁阀和两个安全控制机械阀共同完成此项功能，同时也可以独立完成安全油路的切断功能。在0AM液压系统中，除了系统压力用一个G270压力传感器来监控外，再没有其他压力传感器（图4-22），更多的是利用限压阀、单向阀和安全阀（图4-23）等纯机械式阀门来控制系统的压力升高或降低。与02E不同的是，在0AM中，系统油压的建立是通过一个直流电动机驱动油泵来实现的。因此，当变速杆置于P位时，只要发动机点火开关打开，变速器液压系统便建立了基本工作油压，这样在匹配设置功能中控制也不一样。在应急模式（安全保护控制功能）被激活情况下，0AM变速器仅能通过某一个离合器的控制以固定模式

图4-23 大众0AM 7速DSG变速器液压控制原理

下的某一个档位实行行车功能。但R档功能是失效的，这是因为R档动力是发动机通过K2离合器来传递的。如果K2离合器功能或偶数档侧某一执行元件（电磁阀）、位置信息（传感器）失效后自然不能完成R档。如果当K1离合器功能失效后，同样会不能完成R档，主要原因是在0AM变速器中，2/R档共用一个主动齿轮，因此在执行2档时也就无法执行R档了（图4-24）。由于缺少安全切断功能，装有0AM7速DSG变速器的车辆最怕的是正面的严重撞击故障。当正面撞击时，由于变速器工作在行驶档位上，加之离合器也处于接合状态，在撞击过程中由于瞬间离合器不能完全彻底切断，如果撞击力较大，反作用力就会作用到离合器上并传递至发动机，就会导致离合器轻微变形（图4-25）。当ECU在监测离合器行程实际位置与离合器控制电磁阀标准电流所得到的对应离合器行程规定位置存在较大偏差时，ECU会启动应急模式，可能会导致车辆不能正常行驶。因此，在维修装有7速0AM DSG变速器的事故车辆时，就要注意对离合器的检查和调整。

图4-24 大众0AM 7速DSG变速器离合器与换档同步器

图4-25 大众0AM 7速DSG变速器转矩传递

2）7速0AM DSG变速器离合器状态监控功能是如何实现的。在02E变速器中，由于离合器是湿式控制类型，在每一个离合器油路中都使用了一个压力传感器，用来监控离合器的真实压力的变化，ECU通过该反馈信息，以执行相关的控制功能；同时，利用离合器转速信息或发动机转速信息与输入轴转速信息进行比较，以确定离合器的打滑量。在0AM中，离合器滑移量的计算与02E一样，区别是在离合器状态监控功能中，由于0AM采用的是干式离合器，所以在每一个离合器驱动控制中使用了一个非接触式行程位置传感器（图4-26），用来监控离合器驱动推杆的准确位置，其工作原理如图4-27所示。ECU由此来进行离合器的精确控制并执行相关的控制功能。ECU通过离合器推杆行程的准确位置信息以及离合器推杆驱动电磁阀（离合器控制电磁阀）的控制电流来计算离合器的摩擦转矩，最终实现原地挂档、起步加速、换档切换、制动停车等功能的离合器控制。目前在维修中遇到最多的是变速器在换完机械电子模块后、更换变速器壳体后、更换双离合器后、更换变速器总成后或事故车修复后，利用专用诊断仪在执行变速器的开始基本测量功能操作时，往往出现错误信息指示或不能执行此项功能，问题恰恰就在“离合器状态监控”上，确切地讲，就是ECU的输出指令（离合器驱动控制电磁阀的控制电流）与实际的反馈（离合器行程位置传感器）存在较大的偏差，从而出现功能错误的信息或其他问题。

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图4-26 大众0AM 7速DSG变速器离合器控制功能

图4-27 大众0AM 7速DSG变速器离合器状态传感器工作原理

3）“换档拨叉/同步器位置切换控制”功能。这一点要比02E变速器做得好而且很直接。首先是档位的分配比较科学：偶数档（2、4、6档）与R档由一个离合器来控制，奇数档（1、3、5、7档）由另一个离合器来控制；其次是当发动机处于不工作或工作状态变速杆置于P位时，变速器内部的换档拨叉/同步器有两个是处于空闲位置的（中间N位），有两个是工作状态即1档位和R档位作为预选档出现。而02E变速器只有发动机在工作状态，变速器变速杆置于P位时，它的预选档位是2档和R档。其实最主要的是从车辆的起动到行车再到制动停车整个循环工作中4个换档拨叉/同步器（1/3档同步器、2/4档同步器、5/7档同步器和6/R档同步器）位置的灵活切换是如何实现的。在02E变速器中，油路的设计稍微复杂一些：特别是对4个换档拨叉/同步器（1/3档同步器、2/4档同步器、5/N档同步器和6/R档同步器）的液压驱动控制，它采用了一个总的开关式换档电磁阀N92和一个总的换档阀门（可实现8条油路的切换）与4个开关式电磁阀的配合（每一个电磁阀控制两个换档拨叉/同步器的两条油路）完成换挡过程的切换控制，并且这些油路分别是从变速器的壳体植入的。而0AM变速器同样的4个换档拨叉/同步器（图4-28）的控制就有很大不同了：两个变速器（K1离合器控制奇数档和K2离合器控制偶数档）分别由一个线性调控主油压电磁阀并与两个电磁阀（每一个电磁阀控制一个换档拨叉/同步器实现3个位置）来实现两个换档拨叉/同步器的切换，也就是说，一个电磁阀控制一个换档拨叉/同步器的动作，当然也是以液压形式驱动的。并且其操控油路直接在液压模块内部完成，因此不需要过多的液压油及更长的液压油路。具体的工作过程（图4-29）：当不挂入任何档位时，初期或机械ECU被执行在拆卸位置时，1/3档换档拨叉/同步器被档位选择电磁阀N433控制油压把活塞控制在N位置（中间位置），此时由奇数档侧主油压电磁阀形成初期控制压力。当1档被执行为预备档位时，档位选择电磁阀N433提升左侧活塞腔的油压，档位选择活塞被推至右侧，与活塞相连的1/3档换档拨叉/同步器也被推至右侧，此时滑动齿套与1档从动齿轮相连形成档位。只有K1离合器被压紧（结合）时发动机动力流才回流到1档传动部分，行驶起来才会得到1档传动比。

图4-28 0AM型7速DSG变速器 换档同步器位置选择器

图4-29 大众0AM 7速DSG变速器换档同步器控制原理

换档拨叉/同步器的位置在监控方面也像02E那样采用4个位移传感器测量换档拨叉/同步器的准确位置并得以适时切换（图4-30）。在维修中涉及两个问题需要注意：第一，在正常更换机械电子模块或壳体部件时，如果机械电子模块正常运作，需要利用专用诊断仪将机械电子模块置于拆卸位置，此时4个换档拨叉/同步器全部被切换到中间位置（N位置），这样机械电子模块才能顺利拆卸下来；第二，当机械电子模块本身失效，无法利用诊断仪来执行此项功能时，需要人为将换档拨叉/同步器拨到中间位置（N位置），并测量实际结果信息后，方可拆卸机械电子模块（图4-31）。

图4-30 大众0AM 7速DSG变速器换档同步器位置监控

图4-31 大众0AM 7速DSG变速器机械电子模块