【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。而且首先應(yīng)用的也不是大眾，而是保時(shí)捷，大眾只是最先應(yīng)用在民用車上，并且在 2020 年大肆宣傳，才使得DSG 這三個(gè)字母深入人心。 DSG 的國(guó)外發(fā)展概況 1940 年 , Darmstadt 大學(xué)教授 Rudolph Franke 第一個(gè)申請(qǐng)了 DCT 專利 ,隨后保時(shí)捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器 (PDK)。然而 ,在那個(gè)時(shí)代 ,未能成功將 DCT/PDK 技術(shù)投入批量生產(chǎn)。 到了 20 世紀(jì) 90 年代末期 ,大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個(gè)適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的 DCT。 2020 年 ,DCT 應(yīng)用在德國(guó) 大眾高爾夫 R32 和奧迪 TTV6上。 2020 年 ,其相繼推廣到高爾夫等其他車型上。 2020 年 ,DCT 在德國(guó)大眾途安車型上首 次與 TDI 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。到 2020 年 ,搭載 DCT 的大眾車型累計(jì)達(dá)到 70 萬輛。 2020 年 ,法拉利、雷諾等公司紛紛推出了各自的賽車 ,一個(gè)共同的特點(diǎn)是全都搭載了類似 DCT 的變速器。 同時(shí) ,Recardo 公司開發(fā)出了 DCT 樣機(jī) ,并裝備在 BugattiVeyron 跑車上。 LuK 公司與 Ford、 Getrag 公司合作 ,共同開發(fā)帶有干式離合器的 DCT,稱為平行軸式變速器(PSG)。 目前的 DCT 車型多為 扭矩在 350 Nm左右的中級(jí)車 ,現(xiàn)在正準(zhǔn)備向扭矩在 150 Nm左右的小型車發(fā)展。日本一家小型車巨頭已經(jīng)確定引入 DCT,不久將會(huì)有 DCT 版的小型車批量推向市場(chǎng)。 DSG 的國(guó)內(nèi)發(fā)展與前景 目前中國(guó)汽車行業(yè)的情況是 ,許多技術(shù)還依靠國(guó)外。在變速器的發(fā)展上呈現(xiàn)出跳躍式變化現(xiàn)在自動(dòng)變速器主要以 AT 為主 ,吉利、上海大眾、上海通用等公司的汽車都采用AT。 在國(guó)家“ 863”重大專項(xiàng)中，轎車 DSG 的研發(fā)正式立項(xiàng) ,按照國(guó)家產(chǎn)學(xué)研一體化的方針政策 ,浙江吉利控股集團(tuán)有限公司、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司、重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司等積極 與國(guó)內(nèi)知名高校以及一些知名企業(yè)攜手合作 ,投入了相當(dāng)?shù)娜肆?、物力和?cái)力 ,其研發(fā)隊(duì)伍越來越大。國(guó)內(nèi)高校以吉林大學(xué)為代表也開展了 DCT 的研發(fā)工作 ,并且已經(jīng)申請(qǐng)了一部分專利。一汽集團(tuán)在 AMT 的研發(fā)上已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn) ,目前已決心要開發(fā) DCT,而且要能夠攻克關(guān)鍵的控制器單元。 上汽集團(tuán)已經(jīng)投入了近 10 億元用于開發(fā)自己的 DCT,爭(zhēng)取 2020 年底批量生產(chǎn) ,并且確立了用于匹配 DCT 的一系列自主品牌車型。目前該項(xiàng)目已經(jīng)具備了由上汽股份汽齒總廠、博格華鈉、 GIF 等組成的一個(gè)龐大的研發(fā)團(tuán)隊(duì) ,概念設(shè)計(jì)階段已經(jīng)初步完成 ,作為DCT 的核心之一的 TCU,博世、大陸、西門子作為 TCU 潛在的供應(yīng)商 ,都在積極爭(zhēng)取加入到這個(gè)跨國(guó)性的團(tuán)隊(duì)中來。 本章小結(jié) 由于能源危機(jī)和環(huán)境污染給變速器系統(tǒng)的發(fā)展帶來廣闊前景 ,未來 3~5 年內(nèi) DSG 的需求與增長(zhǎng)將超過傳統(tǒng)的 AT 和 MT。從成本角度分析 ,與 CVT 和 AT 相比 ,DSG 具有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì) ,將成為變速器系統(tǒng)發(fā)展的主流。據(jù)預(yù)測(cè) , 2020 年歐洲變速器市場(chǎng)上 ,配備MT 的汽車占 52%、配備 AMT 的占 10%、配備 CVT 的占 2%、配備 DSG 的占 16%、配備 AT 的將占 20%。在重型卡車和商用車上 ,自動(dòng)變速器的比例也在增加。 而對(duì)于中國(guó)的變速器市場(chǎng) ,一定會(huì)與國(guó)際“接軌” ,手動(dòng)變速器的市場(chǎng)份額將下降。 DSG 是在手動(dòng)變速器基礎(chǔ)上開發(fā)的 ,其生產(chǎn)成本要低于自動(dòng)變速器 ,目前售價(jià)與普通 AT 相當(dāng) ,但性能要好得多。隨著 DSG 大批量應(yīng)用在汽車上 ,其成本還將繼續(xù)降低。 DSG 具有良好的生產(chǎn)繼承性 ,它與傳統(tǒng)的 AMT 一樣 ,可以充分利用原有手動(dòng)變速器的生產(chǎn)設(shè)備 ,只需增加部分元件和控制單元 ,很適合對(duì)原有的手動(dòng)變速器進(jìn)行改造。其生產(chǎn)投資相對(duì) AT 所需 15 億左右的生產(chǎn)設(shè)備投資而言 ,具有極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。同時(shí) ,所有用于手動(dòng)變速器的技術(shù)和設(shè)備以及工程技術(shù)人員都可 以為 DSG 服務(wù) ,不像 AT 以及CVT 等產(chǎn)品需要啟用完全不同的生產(chǎn)線 ,因此在中國(guó)開發(fā)和推廣 DSG 技術(shù) ,可以充分利用現(xiàn)有的手動(dòng)變速器生產(chǎn)基礎(chǔ) ,這不僅能降低生產(chǎn)成本 ,而且大大縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間 ,因此DSG 非常符合目前中國(guó)國(guó)情。有關(guān)部門曾經(jīng)做過預(yù)測(cè) , 8 年之內(nèi) ,DSG 的銷量在世界范圍內(nèi)至少增長(zhǎng) 3 倍 ,在中國(guó)甚至將增長(zhǎng) 8~10 倍。 2 DSG 雙離合自動(dòng)變速器系統(tǒng)原理 圖 21 DSG 三維視圖 DSG 的總體組成 DSG 主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)和電子 控制液壓控制系統(tǒng)等組成，如圖 22 所示。 圖 22 DSG 總體組成 DSG 有 2 根同軸心的輸入軸，輸入軸 1 空套在輸入軸 2 里面。輸入軸 1 與離合器 1相連，輸入軸 1 上的常嚙齒輪分別與 5 擋齒輪相嚙合；輸入軸 2 為空心軸，與離合器 2 相連，輸入軸 2 上的常嚙齒輪分別與 6 擋齒輪相嚙合；倒擋齒輪通過倒擋軸齒輪與輸入軸 1 的常嚙齒輪嚙合。也就是說，離合器 1 負(fù)責(zé) 5 擋和倒擋，離合器 2 負(fù)責(zé) 6 擋。當(dāng)使用不同擋位時(shí)，相應(yīng)離合器接合。 DSG 的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)與液壓式自動(dòng)變速器中的離合器相似，但尺寸要大很多。 DSG 的多片濕式雙離合器利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器，油壓的建立由ECU 指令電磁閥來控制。其 2 個(gè)離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會(huì)發(fā)生 2 個(gè)離合器同時(shí)接合的情況。 DSG 的擋位轉(zhuǎn)換是通過擋位選擇器來操作的。擋位選擇器實(shí)際上是一個(gè)液壓馬達(dá)，推動(dòng)撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的擋位，由液壓控制系統(tǒng)來控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中，有 6 個(gè)油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來調(diào)節(jié) 2 個(gè)離合器和 4 個(gè)擋位選擇器中的油壓壓力；另有 5 個(gè)開關(guān)電磁閥，分別控制擋位選擇器和離合器的工作。 圖 23 DSG 結(jié)構(gòu)示意圖 7 擋 DSG 雙離合自動(dòng)變速器的 總體組成 7 檔 DSG 變速器由智能電子液壓換檔控制系統(tǒng)（采用機(jī)械電子技術(shù)）、雙離合器、雙（動(dòng)力）輸入軸和 3 個(gè)輸出軸共同完成復(fù)雜的換檔操作過程。操控系統(tǒng)指揮換檔齒輪在比當(dāng)前運(yùn)行檔位高一級(jí)的檔位上“待命”，隨時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)快如閃電的換檔過程。 例如：當(dāng)車輛以 6 檔行駛時(shí)， 7 檔齒輪就已經(jīng)嚙合處于“待命”狀態(tài)了，只是還沒有被“激活”（未與離合器結(jié)合）。當(dāng)達(dá)到理想的換檔速度時(shí)，與 6 檔結(jié)合的離合器 2 分離，同時(shí)控制 7 檔的離合器 1 迅速結(jié)合“激活” 7 檔，從而完成從 6 檔到 7 檔的換檔過程。在兩個(gè)離合器“分離”和“結(jié)合”的過程 中，產(chǎn)生了一個(gè)瞬間交疊的過程，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不間斷地輸出以及快速舒適的換檔感受。整個(gè)換檔過程僅在百分之幾秒內(nèi)即順利完成。 DSG 變速器的雙離合器 雙離合器由兩個(gè)與普通手動(dòng)變速器離合器相似的干式摩擦片式離合器和一個(gè)中間盤組成。通過處于結(jié)合狀態(tài)的離合器（另一個(gè)離合器處于分離狀態(tài)）將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞至DSG 變速器的輸入軸?？傮w來講，干式雙離合器的外形尺寸比濕式雙離合器稍大，這是由雙離合器的布局和所選用的摩擦材料決定的。由于 7 檔 DSG 變速器的干式雙離合器的外形尺寸稍大，因此其余部分就設(shè)計(jì)得更為緊湊，以使它能夠裝 備在波羅級(jí)別的小型轎車上。 圖 24 雙離合器 DSG 變速器的動(dòng)力輸入軸 動(dòng)力輸入軸是 DSG 變速器的另一個(gè)關(guān)鍵部件，它被設(shè)計(jì)成一個(gè)由實(shí)心軸（輸入軸1）及空心套筒軸（輸入軸 2）組合而成的同心雙傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，兩傳動(dòng)軸之間有滾針軸承。輸入軸 1 驅(qū)動(dòng)奇數(shù)檔位（ 7 檔）齒輪，輸入軸 2 驅(qū)動(dòng)偶數(shù)檔位（ 6檔）及倒車檔齒輪。 1 檔和倒車檔的設(shè)計(jì)布局，使得在泊車操作中很容易實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔和倒車檔之間的快速轉(zhuǎn)換。 雙離合器由液壓系統(tǒng)控制，通過電磁閥來調(diào)節(jié)控制雙離合器的結(jié)合壓力。電磁閥直接與變速器的機(jī)電控制模塊相聯(lián)，機(jī) 電控制模塊控制著整個(gè)變速器系統(tǒng)的運(yùn)行。 DSG 變速器的機(jī)電控制模塊 DSG 雙離合器變速器的“智能”，來自于應(yīng)用了機(jī)械電子技術(shù)的控制系統(tǒng)，它作為DSG 變速器的控制核心，操控著快速而復(fù)雜的換檔過程。這一控制系統(tǒng)包括一個(gè)機(jī)電控制模塊、帶有多個(gè)獨(dú)立傳感器的控制閥組件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)電控制模塊收集并處理傳感器的信號(hào)數(shù)據(jù)，對(duì)雙離合器、換檔齒輪、液壓系統(tǒng)壓力等進(jìn)行控制。另外，該系統(tǒng)還應(yīng)用了調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)換閥等許多液壓閥。 DSG 變速器的數(shù)據(jù)信息通過一個(gè)插入式通訊接口在 機(jī)電控制模塊和整車電氣系統(tǒng)之間進(jìn)行交換，通過這個(gè)接口，整車和發(fā) 動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)信息也傳遞到 DSG 變速器的控制系統(tǒng)。 6 檔 DSG 的電液控制需要借助變速器油的循環(huán)系統(tǒng)，而 7 檔 DSG 的電液控制則自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，即液壓系統(tǒng)獨(dú)立于變速器油循環(huán)系統(tǒng)之外。這樣的設(shè)計(jì)帶來許多好處： △液壓油可根據(jù)電液控制系統(tǒng)的需要單獨(dú)選用，而變速器油則與普通手動(dòng)變速器使用的變速器油是一樣的。這樣，變速器油的粘度對(duì)于電液控制系統(tǒng)而言不再成為影響因素因此機(jī)電控制模塊的低溫工作性能非常好。 △獨(dú)立的液壓系統(tǒng)采用了高純度液壓油，從而使系統(tǒng)得以采用裝配極為精密的插裝式液壓閥，大幅度地減小了液壓系統(tǒng)的滲漏，電動(dòng)泵 的使用也更為經(jīng)濟(jì)。 △與開放式液壓系統(tǒng)相比，獨(dú)立的液壓系統(tǒng)可以設(shè)定更高的系統(tǒng)工作壓力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的效率提高，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸就可以減小，從而使變速器的總體質(zhì)量減輕。 △機(jī)電控制模塊可以獨(dú)立組裝，并可不用裝機(jī)而進(jìn)行充分的測(cè)試。 △可獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)之外控制雙離合器和換檔機(jī)構(gòu)，因而可以應(yīng)用于采用了“起步 /停車”功能的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 圖 25 7 擋 DSG 結(jié)構(gòu)示意圖 典型實(shí)例：大眾新一代 7 擋 DSG 在 2020 北京國(guó)際車展上，大眾汽車又將其最新產(chǎn)品，被譽(yù)為“自動(dòng)變速器新的里程碑”的 7 檔 DSG 雙離合器自動(dòng)變速器帶給 了中國(guó)觀眾。這款由大眾汽車獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)的 7 檔 DSG 在原有 6 檔 DSG 的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)前進(jìn)檔，并融入了有助于提高效率 的全新技術(shù)與設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了 DSG 這一領(lǐng)先變速器技術(shù)兼具運(yùn)動(dòng)性能與卓越燃油經(jīng)濟(jì)性的特性。 DSG 雙離合器自動(dòng)變速器最重要的核心部件是它的雙離合器。與采用“濕式”離合器（即離合器在冷卻油槽中工作）的 6 檔 DSG 最大的不同之處是， 7 檔 DSG 采用了“干式”離合器，這也是世界首創(chuàng)。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶來了許多好處，最重要的一點(diǎn)是使得變速器系統(tǒng)的效率得以顯著提高。新一代 DSG 變