直接换挡变速器测试系统的开发与设计研究

黄 聪

（许昌电气职业学院，河南 许昌 461000）

汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比。现在的欧洲市场主要是以手动变速器为主流，美国和日本是自动变速器为主，而我国下线的中高档乘用车上，也主要采用自动变速器，这两种变速器各有各的优缺点。手动变速器：效率高、强劲有力、驾驶控制好、燃油经济性好；自动变速器：驾驶较舒适，易于使用。根据这些信息，大众汽车着手设计这两种变速器综合起来最显著性特点的变速器，因而设计出直接换挡变速器。

直接换挡变速器（DSG-Direct Shift Gearbox）也称双离合自动变速器（Dual Clutch Transmission，DCT），它的起源就如其他汽车高科技一样，其设计都来自赛车运动，而其实际应用早在80年代初的保时捷Prosche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上，并为他们赢取多项冠军。它特殊的地方在于它比别的变速器换挡更快，传递的扭矩更大而且效率更高，而且该款变速器使用车辆的燃油消耗低于大多数手动变速器的车辆。

1 研究意义

由于近年来我国乘用车市场增长迅速，我国用车变速器需求量迅速增长，其中绝大部分为手动变速器，自动变速器的需求比例不断提高。与此同时随着车用市场迅猛发展，双离合自动变速器有可能成为以后汽车市场的新亮点。同时在手动变速器和自动变速器测试领域，国产品牌已占据着主要地位。但技术层次更高的双离合自动变速器测试市场在国内还较少。双离合自动变速器作为汽车传动系统中一个非常重要的组成，其发展毫无置疑地反映了现代该项技术的潮流。

2 主要研究内容

（1）确立双离合自动变速器测试系统的组成方案和整体结构分析。①原动力的选取：测试系统为驱动自动变速器运转，需要有合适的驱动力，测试系统台采用直流变频调速电机驱动，具有启动力矩大、抗干扰性强、可频繁启动、易于将电动机转速调节到合适的转速等优点；②路况模拟系统的选取：主要是负荷加载方式或制动系统类型的选定；③测量装置包括：电信号、油压信号、转速信号等原理及工作过程展示系统，可采用指示灯等。

（2）电子控制电路和油压控制油路的整合设计。检测方面由双离合变速器的ECU对主轴转速进行实时检测；通过转速传感器获取变速器两端转速信号。系统设置多个电磁阀控制通道。根据换挡时刻，选择电磁阀的不同组合来控制双离合自动变速器挡位变化，固定自动变速器在某一要求挡位。此时可通过电路串接设立故障点，并短接ECU，工作中的电磁阀串接LED显示其工作是否正常。测试台设置多条液压通道，每个通道上安装液压油路压力表，可以满足对绝大多数变速器的主油路油压、二挡油压、直接挡油压、超速挡油压、倒挡油压和锁止离合器油压进行同时监测。

（3）双离合自动变速器模拟系统设计。根据某款DSG变速器的实际参数设定，设计转速模拟、其它系统信号模拟、多重故障模拟等教学系统。

（4）辅助测量及展示装置。由电机输入驱动转矩，通过变速器输入端的转速传感器测出输入轴的转速；在被测试变速器输出端安装加载装置，由它实现变速器的加载和制动。

通过挡位选择，观察转速LED显示，比较电磁阀LED组合显示，可以检测传感器和电磁阀的工作状况，分析控制系统外部设备的工作性能。观察每个挡位下液压油路压力表的压力显示，可以检测液压油路和换挡执行机构液压缸的工作可靠性，分析压力损失的原因。调整负载变化，比较输入轴与输出轴转速损失，可以检测离合器、执行器的工作特性。

3 主要研究目标

（1）对汽车双离合自动变速器进行故障诊断和对修复后的变速器进行全面性能检测。根据汽车实际标准对测试系统进行改造，实现对双离合自动变速器的全工况模拟。

（2）对测试系统进行进一步优化完善，以附带故障点的测试台的形式应用于教学，并可以加载负荷，对自动变速器进行精确地综合性能检测。

汽车是高新技术最具价值的商业载体，随着我国科技的快速发展，追赶世界汽车技术的步伐必将进一步加快。因此，研制出适合我国国情的汽车双离合自动变速器检测设备，设计出高效、全面的测试系统，对促进我国汽车维修工业的发展和教学研究有着十分重要的意义。