摘要：雙離合變速器———簡稱DCT，英文全稱DualClutchTransmission。DCT具有靈便、運動和舒適的駕駛體驗，以及遠高于AT（液力自動變速箱）和CVT（無極自動變速箱）的傳動效率，因此受到越來越多整車廠和終端用戶的青睞。本文從排除DCT變速器故障的角度，詳細的介紹了處理DCT換擋性能和NVH問題的分析思路和方法，同時也展現(xiàn)出DCT變速器因擁有較多的傳感器而帶來的便于分析故障原因進而可以快速處理問題的又一優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：雙離合 變速器 換擋性能 NVH 同步器

1 案例描述

路試過程中，我們遇到一個換擋NVH問題，在駕駛室內(nèi)使用儀器測試噪音為56dB（如圖1）。故障具體情況為：在急踩剎車的情況下，整車由40km/h到靜止的過程中，在車速為6km/h左右的時候偶爾會出現(xiàn)“咔咔”的撞擊音，我們初步判斷是進一擋過程的打齒音；但如果由40km/h不踩剎車，讓車輛自然滑行至靜止，則不會出現(xiàn)異響。

2 異響發(fā)生點確認

系統(tǒng)工程師將故障變速箱裝至EOL下線檢測臺架上進行NVH臺架測試，通過讀取CAN總線數(shù)據(jù)，提取出換擋過程數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異響出現(xiàn)在換擋轂角度為33°的時候。進行換擋轂角度和同步器位置關(guān)系的計算，可得出換擋轂角度和同步器位置關(guān)系（如圖2）。由圖2可知，換擋轂角度33°對應(yīng)的是尖對尖點（齒套和齒圈剛接觸的點，如圖3）

3 原因分析

3.1 換擋系統(tǒng)相關(guān)零件尺寸不合格（1）檢測同步環(huán)和齒套的鎖止角，因為如果同步環(huán)和齒套的鎖止角不合格，可能導(dǎo)致在同步點時，同步環(huán)無法鎖住齒套，從而導(dǎo)致齒套在未完成同步之前就越過同步環(huán)去與齒圈嚙合，因為轉(zhuǎn)速差的存在從而導(dǎo)打齒；（2）檢測摩擦錐面的角度、圓度和跳動等，因為如果錐面尺寸不合格，可能導(dǎo)致錐面摩擦力小，同步環(huán)無法鎖住齒套，從而導(dǎo)致齒套在未完成同步之前就越過同步環(huán)去與齒圈嚙合，因為轉(zhuǎn)速差的存在從而導(dǎo)致打齒；（3）檢測換擋系統(tǒng)零件和齒輪軸的相關(guān)軸向尺寸，因為如果這些零件的軸向尺寸超差，可能導(dǎo)致齒套無法順利在相應(yīng)的時間點到達所需的位置而打齒。拆解故障變速箱檢測上述零件尺寸都合格，將上述零件更換為合格的新零件進行ABA測試，結(jié)果故障仍然存在，因而認為該異響故障不是零件超差造成的。

3.2 設(shè)計原因（1）檢查鎖止比同步器鎖止比是指齒套處于同步點時摩擦扭矩和撥環(huán)扭矩的比值，用于理論上評估和衡量在同步點時同步環(huán)能不能鎖住齒套，鎖止比大于1就表示理論上同步環(huán)可以鎖住齒套。經(jīng)計算，該變速箱的一擋同步器的鎖止比為1.55，遠大于1，排除了鎖止比太小的可能性；（2）檢查預(yù)同步間隙預(yù)同步間隙是指齒套處于空擋位置時預(yù)同步滑塊和同步器卡爪之間的距離，要求最小值大于0，以便保證齒套鎖止角和同步環(huán)鎖止角接觸前能先完成預(yù)同步，讓齒套的鎖止面與同步環(huán)的鎖止面對齊。經(jīng)計算，一擋同步器的預(yù)同步間隙為0.8+0.415-0.315，最小值為0.485mm大于0，所以排除預(yù)同步間隙小的可能性。（3）檢查空行程齒套的空行程是指齒套完成同步到與齒圈嚙合所需要移動的軸向距離，理論上該距離越短越好，因為空行程越短，由拖拽扭矩影響產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差就越小，進檔越平順。經(jīng)計算該變速箱一檔齒套的空行程為2.45±0.35mm，最大空行程為2.8mm小于其它無此異響問題的DCT和MT變速箱的空行程，所以排除齒套空行程太大的可能性。

3.3 標定和換擋軟件邏輯不合理調(diào)取故障車CAN數(shù)據(jù)，提起發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸出軸、輸入軸1和輸入軸2轉(zhuǎn)速與換擋轂1與換擋轂2的位置關(guān)系（如圖4），異響出現(xiàn)在位置②和位置③之間。

分析圖4的換擋曲線可以發(fā)現(xiàn)：（1）上述過程中，換擋轂2角度維持在100°，而換擋轂1角度則由55°變?yōu)?0°，說明變速箱工作在2擋上同時進行著3擋降1擋的預(yù)選擋動作；（2）在①位置，換擋轂1角度為40°，對應(yīng)的是掛入一擋時同步點位置（如圖3），在該位置輸入軸1轉(zhuǎn)速為1400rpm，輸入軸2轉(zhuǎn)速為742rpm（見表1）。經(jīng)計算可得在該位置一擋從動齒輪和齒套的轉(zhuǎn)速都為332rpm，說明在該位置一擋從動齒輪與齒套完成了同步；（3）在②位置，換擋轂1角度為33°，對應(yīng)的是掛入一擋時尖對尖位置（如圖3），在該位置輸入軸1轉(zhuǎn)速為1131rpm，輸入軸2轉(zhuǎn)速為427rpm（見表1）。經(jīng)計算可得在該位置一擋從動齒輪轉(zhuǎn)速為268rpm，而一擋齒套轉(zhuǎn)速為190rpm，說明在該位置一擋從動齒輪與齒套有78rpm的轉(zhuǎn)速差，正是因為這個轉(zhuǎn)速差的存在導(dǎo)致一擋齒套與齒圈嚙合時出現(xiàn)打齒，進而產(chǎn)生異響。（4）在③位置，換擋轂1角度為25°，對應(yīng)的是掛入一檔過程中倒錐開始嚙合點（如圖3），在該位置輸入軸1轉(zhuǎn)速為456rpm，輸入軸2轉(zhuǎn)速為242rpm（見表1）。經(jīng)計算可得在該位置一擋從動齒輪和齒套的轉(zhuǎn)速都為108rpm，說明該位置一擋從動齒輪和齒套經(jīng)過撞擊之后又完成了同步。

根本原因確認：通過上述的檢測和分析可以確認，異響產(chǎn)生的原因為變速箱工作在2擋上同時進行3擋降1擋的預(yù)選擋動作時，同步器在完成了對1擋從動齒輪和輸入軸1的同步之后，齒套撥開同步環(huán)并向齒圈移動的過程中，齒套和一擋從動齒輪又重新產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差，導(dǎo)致齒套在與齒圈嚙合的時候出現(xiàn)了打齒，從而帶來了異響。

4 優(yōu)化方案

4.1 換擋軟件修改由圖4可以看出變速箱在輸入軸2轉(zhuǎn)速約為1100rpm時，換擋轂1就開始執(zhí)行掛入1擋的動作，而此時對應(yīng)的整車車速高達16km/h。在急踩剎車快速減速的工況下完全沒有必要在如此高的車速下去執(zhí)行預(yù)掛一擋的動作。修改換擋軟件，將換擋邏輯修改為整車車速大約為6km/h（輸入軸2轉(zhuǎn)速約為410rpm）的時候換擋轂1才開始執(zhí)行預(yù)掛1擋的動作，通過此方法可以減少齒圈和齒套在空行程的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差。

4.2 標定調(diào)整通過調(diào)整標定，加快齒套在空行程過程中的移動速度，從而減少齒套的移動時間，進而減少齒圈和齒套在空行程的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差。

5 結(jié)論按上述兩方案更改換擋軟件及調(diào)整標定之后，該變速箱的異響消失，成功解決了該異響問題。DCT擁有和MT基本相同的同步器系統(tǒng)，但是換擋機構(gòu)和換擋控制確有著很大的區(qū)別。DCT通過TCU控制換擋電機的轉(zhuǎn)速和電流大小，從而可以實現(xiàn)對不同換擋階段進行不同的換擋力和換擋速度的控制。同時DCT變速箱擁有更多的電子元件和傳感器，可以實時監(jiān)測輸入輸出軸的轉(zhuǎn)速、離合器的壓力、換擋轂的位置及換擋電流大小等數(shù)據(jù)，這為DCT換擋性能和NVH問題的分析提供了充足的數(shù)據(jù)支撐，讓我們可以較為直觀的分析出變速箱的工作狀態(tài)。再結(jié)合同步器的結(jié)構(gòu)和工作原理知識，使我們能夠快速而且準確的發(fā)現(xiàn)故障的原因所在，進而加快了我們處理DCT換擋性能和NVH問題的速度。

作者：何翔 樊智宏 范星星 張夢華

作者單位：（格特拉克（江西）傳動系統(tǒng)有限公司，江西南昌330013）來源：江西化工