雙離合自動變速器

雙離合自動變速器雙離合變速器技術淺析及應用前景主要內(nèi)容DCT的發(fā)展歷史及應用前景雙離合變速器的結(jié)構特點雙離合變速系統(tǒng)的工作原理雙離合變速系統(tǒng)的優(yōu)缺點DCT的換擋策略

帶傳統(tǒng)變速箱的車按以下幾種情況工作（?。┦謩幼兯傧洌簱Q擋時，要求駕駛員踩下離合器踏板，用擋桿進行操作；（2)自動變速箱：換擋的那個自動變速箱代替駕駛員進行所有的操作，涉及的零件有離合器、變扭器和幾組行星齒輪（3）也存在一種介于上述兩者之間，又綜合兩者優(yōu)點的變速箱——雙離合變速箱，也被稱作半自動變速箱、無離合的手動變速箱或者自動化的手動變速箱。DCT有別于一般的自動變速器系統(tǒng)，它基于手動變速器而實現(xiàn)自動變速器功能，除了擁有手動變速器的靈活性及自動變速器的舒適性外，還提供了無間斷的動力輸出。而這一點恰恰是傳統(tǒng)手動變速器無法提供的。DCT的發(fā)展歷史及應用前景雙離合變速器的構想最早于1939年由法國人阿道夫.加爾奇提出，但最終未能實施。1940年，Darmstadt大學教授RudolphFranke第一個申請了雙離合變速器專利，并在貨車上進行了裝車實驗，但限于當時的控制技術，最終沒能投入生產(chǎn)。隨后保時捷發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器（PorscheDoppelKuppLungen,PDK）,但也未能投入批量生產(chǎn)。直到20世紀90年代末隨著電子技術的迅猛發(fā)展，雙離合控制技術才逐漸得以成熟。到了2003年，德國大眾公司和美國博格華納集團合作才開發(fā)出第一款實現(xiàn)量產(chǎn)的6速雙離合變速器——直接換擋變速器（DirectShifiGearbox,DSG）。隨后大眾公司將它裝在自己旗下的多款車中，這才讓雙離合變速器真正的被普通量產(chǎn)車所應用。雙離合技術至今已有70多年歷史，在技術方面已基本成熟。目前最常見的雙離合變速器又大眾DSG、福特Powershifi、三棱SST、保時捷PDK、寶馬MDKG。雙離合變速器的結(jié)構特點雙離合變速器主要有2個多片式離合器、機械部分變速箱、自動換擋機構、電子液壓控制系統(tǒng)組成，其中2個多片式離合器和機械部分變速箱的結(jié)構與傳統(tǒng)的變速器有較大的差異。如圖2和圖3所示，2個獨立的離合器即

離合器1和離合器2，離合器接合后動力分別傳遞給變速器的兩根輸入軸1、2，輸入軸2空心，輸入軸1從其中穿出。輸入軸1上裝有1擋/倒檔，3擋，5擋齒輪，輸入軸2上裝有2擋，4/6擋齒輪。另有兩根輸出軸1、2，其中輸出軸1上裝有齒輪1及輸出軸1上的2擋、4擋、3擋、1擋齒輪，并裝有2/4擋同步器和1/3倒檔同步器；輸出軸2上裝有輸出齒輪2及輸出軸2上的倒檔、6擋、5擋齒輪，并裝有倒檔/6擋同步器和5擋同步器。還有一個倒檔軸，其上裝有倒檔雙聯(lián)齒輪。雙離合變速器的工作原理裝有雙離合變速器的汽車在掛上奇數(shù)擋行駛時，離合器1接合，輸入軸1工作，變速器在某以奇數(shù)檔位工作；此時離合器2處于分離狀態(tài)，輸入軸2不工作，但有一偶數(shù)檔位的同步器處于接合狀態(tài)；當要進行換擋時，將離合器1分離的同時讓離合器2接入，實現(xiàn)平穩(wěn)、快速換擋，接著某奇數(shù)擋的同步器又處于接合狀態(tài)，也就是說雙離合變速器在工作過程中總有兩個檔位是接合的，一個正在工作，另外一個為下一步換擋做好準備。圖4和圖5列舉了分別由輸入軸1和輸入軸2輸出的2個檔位動力傳遞路線。雙離合變速器相當于將兩個手動變速的功能集成到一個變速器中，并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)，包含兩臺自動控制的離合器，由電子控制及液壓推動，同時控制2組離合器的運作。雙離合變速系統(tǒng)的優(yōu)缺點優(yōu)點

（1）雙離合變速器不僅繼承了手動變速器傳動效率高的特點，并且比手動變速器換擋更快。通過兩套動力傳遞路線進行交錯傳遞。與傳統(tǒng)的手動變速器比較DCT實用更方便同時大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟性，DCT比手動變速器換擋更快速、流暢，動力輸出不間斷。（2）并且和傳統(tǒng)的自動變速器相比，DCT自動變速器有著明顯的區(qū)別，DCT沒有采用扭矩變換器，自動轉(zhuǎn)換更靈活，而且也不是在傳統(tǒng)概念自動變速器基礎上開發(fā)出來的，因此與CVT比較，DCT可以承受更高的扭矩標準。缺點

（1）DCT沒有液力變矩器，更沒有離合器踏板來實現(xiàn)“半聯(lián)動”動作，尤其對于小排量發(fā)動機來說，在低轉(zhuǎn)速范圍，轉(zhuǎn)矩不足的問題比較明顯。

（2）DCT屬于智能變速器。大量電子元件的使用，使得故障出現(xiàn)的概率大大增加。

（3）雙離合變速器研制成本高，結(jié)構精密且復雜，質(zhì)量大，本變速器的裝車不僅使汽車價格上升，而且日后維護保養(yǎng)費偏高。DCT的換擋策略

DCT在換擋過程中存在兩個離合器扭矩傳遞的重疊階段，因此在換擋過程中，對離合器的控制有較高的要求。為保證換擋品質(zhì)及離合器工作壽命，必須對離合器切換時序進行精確的控制。如果控制不當，則有可能直接影響到離合器和變速器的性能和壽命。DCT的檔位切換是由檔位選擇器來操作的，檔位選擇器會實際上是個液壓馬達，推動撥叉就可以進行相應的檔位，由液壓控制系統(tǒng)來控制它們的工作，以一個典型的6擋DCT為例，液壓控制系統(tǒng)中有6個油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來調(diào)節(jié)2個離合器和4個檔位選擇器中的油壓壓力，還有5個開關電磁閥，分別