【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 T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(kāi)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(guò)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(guò)倒擋軸齒輪與輸入軸1的常嚙齒輪嚙合。也就是說(shuō)，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(lái)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(guò)擋位選擇器來(lái)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(lái)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(lái)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(kāi)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(guò)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(guò)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(méi)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(guò)程。在兩個(gè)離合器“分離”和“結(jié)合”的過(guò)程中，產(chǎn)生了一個(gè)瞬間交疊的過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)電磁閥來(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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?！鳘?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(kāi)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?！鳈C(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?！骺瑟?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2008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(kāi)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(lái)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變速器省去了吸濾器、油冷器以及變速器殼體中的高壓油管，與普通手動(dòng)變速器一樣，變速器油只用于變速器齒輪和軸承的潤(rùn)滑和冷卻。因而。7檔DSG的雙離合器由液壓系統(tǒng)控制，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)曲軸和一個(gè)雙質(zhì)量飛輪傳遞到雙離合器。離合器1負(fù)責(zé)控制奇數(shù)檔，離合器2負(fù)責(zé)控制偶數(shù)檔和倒車檔，本質(zhì)上相當(dāng)于將兩套變速系統(tǒng)合二為一，交替?zhèn)鬏敯l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。精確而復(fù)雜的雙離合器操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了換檔過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不間斷的傳遞，操控便利、駕乘舒適，為駕駛者提供了更富動(dòng)感的駕駛感受。7檔DSG長(zhǎng)369mm，質(zhì)量?jī)H為70kg，而6檔DSG為93kg。先進(jìn)的設(shè)計(jì)與技術(shù)應(yīng)用使7檔DSG的效率得以提高，并降低了油耗。通過(guò)對(duì)裝備7檔DSG和未裝備7檔DSG的高爾夫轎車的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果顯示了這一技術(shù)所取得的優(yōu)異成就。以裝備90kW TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的高爾夫轎車為例，（這已優(yōu)于那些小排量、低功率車型的油耗水平），而裝備7檔DSG的相同車型。同時(shí)，二氧化碳的排放量也從149g/km降低到139g/km。這樣的數(shù)據(jù)，在不久前還被認(rèn)為是“不可能完成的任務(wù)”。另一對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果顯示， TDI車型，節(jié)油效果明顯。圖26 大眾新一代7擋DSG DSG的工作原理DSG可以理解為兩個(gè)獨(dú)立的雙軸變速器并列工作,每個(gè)變速器又通過(guò)各自的濕式離合器實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端的力矩傳遞(圖28)。這也正是DSG也被稱為雙離合器式變速器的原因。奇數(shù)擋5,倒擋R和離合器K1組成變速器1,偶數(shù)擋6和離合器K2組成變速器2。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)閉合的離合器K1或K2傳遞至相應(yīng)的變速器,再由該擋輸出至主減速器驅(qū)動(dòng)車輪。圖28 DSG工作原理示意圖由于奇數(shù)擋和偶數(shù)擋被安置在不同的子變速器中,當(dāng)某擋嚙合時(shí),與其相鄰的兩擋齒輪處于自由狀態(tài),此時(shí)由變速箱控制邏輯判斷下一擋位,提前將處于自由軸的目標(biāo)擋嚙合,待車輛達(dá)到最佳換擋點(diǎn)時(shí),當(dāng)前離合器分離,同時(shí)目標(biāo)離合器閉合,從而實(shí)現(xiàn)不中斷力矩傳輸