1、雙離合器變速器的起源
雙離合器變速器( Dual － Clucl Transmission，簡稱DCT) ，現(xiàn)在人們也將它稱之為DSG( Direct ShiftGearbox 中文表面意思為“直接換擋變速器”) ,。DSG的起源就如其他汽車高科技一樣，其設(shè)計都來自賽車運動,，而其實際應(yīng)用早在20 世紀(jì)80 年代初的保時捷Porsche 962C 和1985 年的奧迪Audi sport quattroS1 RC 賽車上,，就使用的這種DSG，并為他們贏取多項*立下汗馬功勞,，克萊斯勒在2000 年ESX3概念車上使用了DSG,。雙重離合器的概念是非常先進(jìn),，但作為新科技都存在著耐用性不佳的問題,，耐用性的好壞同樣決定了其成本的多寡,，于是,，其經(jīng)過了十余年的發(fā)展后,，才真正被普通轎車所用,。汽車自動變速器有多種不同的技術(shù),，其中的同時也是發(fā)展zui快的是雙離合器自動變速器。開發(fā)雙離合器自動變速器技術(shù)的核心就在于雙離合器模塊,、扭振減震器模塊和控制模塊的技術(shù),。這些模塊是雙離合器自動變速器中的關(guān)鍵零部件，是這種先進(jìn)的自動變速器的心臟和大腦,。2003 年,，世界雙離合器自動變速器投放市場,，到目前為止,，雙作用離合器變速器已經(jīng)大批量在汽車上裝配，保時捷,、沃爾沃,、三菱、寶馬,、大眾等,。大眾汽車集團(tuán)的工程師們創(chuàng)造性地將這幾種變速器概念結(jié)合形成一個全新的框架———DSG 雙離合自動變速器。大眾汽車集團(tuán)這種*的DSG,，集合了現(xiàn)有手動,、自動、手自一體變速器的各項優(yōu)點于一身,，兼具燃油經(jīng)濟(jì)性,、乘坐舒適性和駕駛樂趣于一體，開創(chuàng)了全新變速箱技術(shù)的一個新時代,。德國大眾自2003 年起量產(chǎn),，立刻受到市場的歡迎，到2010 年底,，銷量突破200 萬輛,。目前，國內(nèi)一汽大眾邁騰已經(jīng)裝配了DSG 變速箱，車型有2. 0TSI + DSG 版和1. 8TSI + DSG 版,。在2010 年將推出1. 4TSi + DSG 的速騰,，上海大眾推出DSG 版POLO，同時大連DSG 變速箱廠已經(jīng)建成批量投產(chǎn),，在今后幾年大家可以看到各款DSG 變速箱陸續(xù)上市,。
2、雙離合器變速器的優(yōu)勢
DSG 變速器旨在滿足消費者對駕駛運動感和車輛節(jié)油的雙重要求,，為那些酷愛手動變速器的駕駛者們提供了*選擇,。DSG帶來低油耗的同時，車輛性能方面沒有任何損失,，同樣具有出色的加速性和zui高時速,，并且與傳統(tǒng)自動變速器一樣可以實現(xiàn)順暢換擋，不影響牽引力,。配備了DSG 的發(fā)動機(jī),，由于快速的齒輪轉(zhuǎn)換能夠馬上產(chǎn)生牽引力和更大的靈活性，加速時間比手動變速器更加迅捷,。以Golf GTI為例,，帶有DSG的車型0 ～ 100km 加速只需6. 9s，這個成績比手動擋的車型更快,，達(dá)到zui高時速235km,。更加令人印象深刻的是，在性能提高的同
時,，配備DSG 的車型百公里油耗只有8. 0 L,，與手動擋車型相當(dāng)。DSG 優(yōu)點總結(jié)如下:
(1) 傳動過程中的能耗損失非常小,，大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性,。
(2) 反應(yīng)非常靈敏，具有很好的駕駛樂趣,。
(3) 車輛在加速過程中不會有動力中斷的感覺,，使車輛的加速更加強(qiáng)勁、圓滑,。百公里加速時間比傳統(tǒng)手動變速器還短,。
(4) 效率高，能跳過一個擋,。
3,、雙離合變速器結(jié)構(gòu)和基本工作原理
雙離合變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)和節(jié)能，這有賴于其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,。傳統(tǒng)的手動變速箱使用一臺離合器,，換擋動作分為三個動作: 離合器分離———變速撥叉撥動同步器換擋( 前擋齒輪分離/新?lián)觚X輪嚙合) ———離合器結(jié)合，這三個動作，是分先后進(jìn)行的,，駕駛員須踩下離合器腳踏,，令不同擋的齒輪作出齒合動作，而動力就在換擋其間出現(xiàn)間斷,，令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。
傳統(tǒng)的自動變速箱沒有控制與發(fā)動機(jī)輸出軸通斷的離合器,，而是靠液力變矩器配合行星齒輪組進(jìn)行換擋,。它與手動變速器除了在自動控制上的差異外，機(jī)械方面zui大的差異就是行星齒輪組的齒輪處于常嚙合狀態(tài),，通過給某些齒輪的離合－ 制動,，產(chǎn)生不同的傳動比。
而雙離合變速器可以想象為將兩臺手動變速箱的功能合二為一,，并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi),。它沒有液力變矩器也沒有行星齒輪組，由電子控制及液壓推動,，能同時控制兩臺離合器的運作,。當(dāng)變速器運作時，一組齒輪被嚙合,，而接近換擋時,，電腦根據(jù)汽車速度和轉(zhuǎn)速對駕駛者的換擋意圖做出判斷，預(yù)見性地控制另一個離合器與另一個擋位的齒輪組相連,，但僅處于準(zhǔn)備狀態(tài),，尚未與發(fā)動機(jī)動力相連; 當(dāng)換擋時，一臺離合器將使用中的齒輪分離,，同時,，另一臺離合器嚙合已被預(yù)選，在整個換擋期間能確保zui少有一組齒輪在輸出動力,，從而不會出現(xiàn)動力中斷的狀況,。它是通過將變速器擋位按奇數(shù)、偶數(shù)分開布置,，分別與兩個離合器連接,，通過切換兩個離合器的工作狀態(tài)，就可以完成換擋動作,。
盡管雙離合器變速器與常規(guī)的中間軸換擋變速器的基本排列相似,，但它們之間的根本區(qū)別是雙離合器變速器的主軸是分開的，即一根是實心軸,，一根是套在實心軸外面的空心軸,。實心軸和空心軸靠齒輪組連接在一起。在變速器輸入端的實心軸和空心軸都裝有離合器。因為在換擋時嵌入兩個擋位(即主動擋和預(yù)選的相鄰擋位) ,，所以能在兩個擋位間迅速換擋,，如同液力自動變速器那樣而沒有牽引力的中斷。
下面以邁騰轎車02E雙離合器自動變速器為例介紹其工作過程,。

圖1 6 擋DSG 內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)
圖1 是一汽大眾公司邁騰轎車02E 6 擋DSG 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,，其工作原理如圖2 所示。主要組成有K1,、K2 兩個濕式離合器,，以及按奇數(shù)、偶數(shù)擋位分別與兩個離合器布置相連的變速器齒輪組,。

圖2 一汽大眾邁騰轎車02E6 擋DSG 工作原理圖
在圖2 中1,、3、5 擋,、R 擋位與離合器K1 連接在一起,，2、4,、6 擋位連接在離合器K2 上,。
當(dāng)車輛以某一個擋位運行時，下一個即將進(jìn)入運行的擋位可以始終處于嚙合狀態(tài); 當(dāng)達(dá)到下一個擋位的換擋點時,，只需要將正處于接合狀態(tài)的離合器分離,，將處于分離狀態(tài)的離合器接合，也就是切換兩個離合器的工作狀態(tài),，就可以完成換擋動作,。由圖3 DSG 的輸入輸出控制系統(tǒng)于在兩個離合器切換過程中只會使發(fā)動機(jī)動力傳遞出現(xiàn)一個短暫的減弱過程，而不需要*切斷動力傳遞,，因此,，DSG 實現(xiàn)的是動力換擋，其換擋過程與AT 的換擋過程基本類似,。
DSG 的整個系統(tǒng)是由傳動系統(tǒng),、液壓控制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成,。電控系統(tǒng)的功能與其他類型的電控自動變速器相類似,。電控系統(tǒng)是整個換擋執(zhí)行過程實現(xiàn)的關(guān)鍵，圖3 則是DSG 的控制系統(tǒng)的原理,。

圖3 DSG 的輸入輸出控制系統(tǒng)
DSG 的傳動機(jī)構(gòu)主要包括帶扭轉(zhuǎn)減震器的濕式離合器系統(tǒng),、按DSG 工作原理配置的變速器以及換擋系統(tǒng)和相應(yīng)的控制系統(tǒng)。由于在DSG 中沒有使用液力變矩器等可以吸收系統(tǒng)振動的元件,，所以需要采用扭轉(zhuǎn)減震器來吸收系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動,。在DSG 系統(tǒng)中,，可以采用普通的單級或者多級扭轉(zhuǎn)減震器，其安裝位置在發(fā)動機(jī)飛輪與DSG 動力輸入部件之間,，因此需要將飛輪的轉(zhuǎn)動慣量與DSG 動力輸入件的慣量綜合匹配,，并確定系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度來設(shè)計扭轉(zhuǎn)減震器。但是,，為了使整車實現(xiàn)更高的舒適性,，可以將扭轉(zhuǎn)減震系統(tǒng)設(shè)計為帶有雙質(zhì)量飛輪式的扭轉(zhuǎn)減震器，這樣可以非常有效地控制汽車動力傳動系的扭轉(zhuǎn)振動和噪聲,，邁騰DSG 就是采用了這樣的設(shè)計,。
一汽大眾邁騰DSG 的液壓控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)接受電控系統(tǒng)的控制指令，對離合器和換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行操縱,。液壓控制系統(tǒng)主要包括雙離合器控制部分,、換擋機(jī)構(gòu)控制部分和冷卻部分,。
在DSG 中,，既可以采用干式離合器，也可以采用濕式離合器,。雙離合器控制部分是通過對離合器油缸充入和釋放液壓油來實現(xiàn)離合器的結(jié)合和分離的,。離合器油缸通過直接使用電磁閥或采用電磁閥做先導(dǎo)閥進(jìn)行動作控制，并且也可以使用線性電磁閥對離合器接合實現(xiàn)壓力控制,，這對實現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制非常有利,。
在DSG 中，必須實現(xiàn)換擋過程的自動化,，這就需要增加自動換擋機(jī)構(gòu)來完成換擋任務(wù),。大眾DSG 采用一個撥叉兩個油缸來控制。撥叉上裝有撥叉行程傳感器和擋位傳感器,，這樣,，電子控制系統(tǒng)就可以對撥叉位置進(jìn)行控制，行程傳感器又可以把撥叉位置傳給控制系統(tǒng),，保證了換擋,。
在DSG 中，對離合器進(jìn)行滑差控制必然會產(chǎn)生滑磨熱量,，使油溫升高,。如果熱量不能及時排出去，將使離合器的性能和壽命受到影響,，因此必須對其提供冷卻油路進(jìn)行散熱,。
4、雙離合器變速器的發(fā)展趨勢
和世界上任何事物一樣,，DSG 也有不足之處: 首先,，與傳統(tǒng)的自動變速箱相比,，由于沒有液力扭矩，又沒有MT 的半聯(lián)動,，對于小排量的發(fā)動機(jī)與DSG的組合,，有時會出現(xiàn)低速扭矩不足的現(xiàn)象，表現(xiàn)為起步時輕微的抖動; 其次,，由于DSG 是電腦控制的智能變速箱,，它的升降擋需要通過電腦向發(fā)動機(jī)發(fā)送信號，并且要等發(fā)動機(jī)回復(fù)確認(rèn)后才能完成升降擋,。
多一個環(huán)節(jié)就多一個可能故障點,，由于智能電子設(shè)備的使用增加了故障的機(jī)率?？偟膩碚f瑕不掩瑜,，DSG 以其它變速器無法替代的優(yōu)勢，迅速在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用,。在倡導(dǎo)低碳的時代,，DSG 代表著未來變速器的發(fā)展方向。DSG 技術(shù)定會伴隨著速度和夢想,，邁向了一個全新的高度,。