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1、1DSG 双离合变速箱技术详解摘要：随着汽车工业的发展，各种先 进技术得以在汽车中得到 应用。汽 车在不断的更新换代，人们对驾驶的舒适性与安全性的要求越来越高，双离合式 变速箱等等一些先进技术得到应用，本文以大众公司新近推出的 DSG 双离合变速箱技术加以解析。关键词：DSG 双离合 变速箱 工作原理 一、DSG 双离合变速箱的特点大众品牌致力于为用户提供既拥有更多的驾驶乐趣、操控方便舒适，同时又节能环保的轿车产品。为此，大众品牌不仅开发出了增压直喷发动机技术，在变数箱领域也不断研发创新。双离合自动变速箱技术便是大众品牌的另一项技术创新成果。手动变速箱效率高，结构紧凑；自动变速箱操作方便，舒适
2、性好。结合这二者优点的双离合自动变速箱技术DSG 给驾驶者带来了更加平稳、迅速的换挡过程、更多的驾驶乐趣以及更低的燃油消耗。DGS 技术诞生于赛车运动。德国大众与 2003 年率先推出了 6 挡DSGDQ250 ，并取得了巨大的市场成功。现在大众卡塞尔传动器厂日产千台 6 挡DSG 还供不应求。到 2009 年底全球已累计销售超过了 200 万台。2008 年大众又推出了新一代 7 挡双离合自动变速箱DQ200，进一步确立了大众品牌动力总成领先者的地位。DSG 无疑是大众品牌为消费者提供的既能满足驾驶乐趣，又能节能环保的自动变速箱。DSG 无论是在驾驶舒适性、动力性，还是燃油经济型等各个方便都
3、有着明显的优势。DQ200 更创造了多项世界第一：他是首款横置的 7 挡 DSG 双离合自动变速器，并且最先使用了“干式”双离合器。DQ200 令更多的消费者享受到方便、舒适的驾驶，这也是大众品牌开发 DSG 双离合自动变速器的核心理念。 DSG 是 Direct Shift Gearbox的缩写，直译为“直接换挡变速箱” （如图 1）,因其换挡迅速，换挡过程不存在停顿而得名。简单的说就是相当于两套自动控制离合器的手动变速器，当一套离合器控制的挡位齿轮工作的时候，另一套处于待命状态。到了下一个换挡时机则通过电控2系统实现两套变速机构的自动切换。相当于综合了手动变速器的换挡损失小，自动变速器换挡
4、舒适性好、换挡实际准确的优点，在保留手动挡乐趣的同时实现了动力性和经济型的平衡。图 1 DSG 双离合变速器外观但“双离合器“是这种新型自动变速器区别于其他自动变速器的核心部件、是其技术特征的关键所在，因而将其命名为”双离合自动变速器“更为贴切。双离合自动变速器有两个离合，分别与奇数和偶数挡位齿轮相关联。当奇数挡位运行时，相邻的偶数挡位齿轮已经被预选并齿合，处于待命状态。一旦换挡条件得到满足，奇数挡离合器分离，同时偶数挡离合器结合。同样，当偶数挡位运动时，相邻的奇数挡位齿轮已经被预选并齿合，处于待命状态。一旦换挡条件得到满足，偶数挡离合器分离，同时奇数挡离合器结合。上述换挡过程有电控液压方式实
5、现，因此极为迅速，比手动变速器要快，因而换挡平顺，不产生动力间断，而且没有顿挫感。因此驾驶乐趣多、换挡速度快、动力传递性好、燃油消耗省的特点。DSG 机械传动部分采用与手动器一样的原理，传动效率高；采用电控液压方式换挡，反映速度更快。因而 DSG 综合了手动变速器和传统自动变速器各自优点，用“手动器” ，自动拨“6 个字来形容 DSG 的结构和原理在贴切不过了。3基手动和自动变速器的优点，大众公司开发出全新一代变速器，这种变速器将手动变速器和自动变速器的优点结合在一起，这就是直接换档变速器。图 2 直接换挡变速器内部构造这种变速器采用双多片式离合器及不同的自动换档程序，所以可满足喜欢自动变速器
6、的司机对舒适性的高要求;再则，由于这种变速器可直接换档且换档极为迅速又无冲击，故提高了喜欢手动变速器司机的驾驶乐趣.同时，燃油消耗率却与配备手动变速器的经济型汽车相当。（一） 、直接换档变速器有如下特点：1、个前进档和个倒档。2、正常行驶程序“ ” 。3、运动行驶程序“ ” 以及 Tiptronic 变速杆和方向盘上的 Tiptronic 变速杆（选装件）成一个整体装在变速器内。4、坡路驻车驻车防溜车功能：在坡路上停车时若制动踏板踩得过轻导致溜车，则系统将自动提高离合器压力，将车辆保持在停止状态。5、爬行调节：该功能可使车辆在进入车位停车时不踩油门踏板缓慢行驶（爬行） 。6、应急运行模式：一旦
7、发生故障，汽车仍可在应急运行模式下以 1 挡和 3 挡行驶或仅以 3 挡行驶。4图 3 直接变速器技术数据说明（二）换挡操作方法操作换挡杆操作方法与自动变速器选档杆相同。但直接换挡变速器还可选择手动换挡（Tiptronic）模式，与自动变速器一样，直接变速器的换挡杆也有换挡杆锁和点火钥匙防拔出锁。这些所得的功能与以前的相同，但结构是新的。换挡杆位置：P（驻车挡）必须打开点火开关并踩下制动踏板方能将变速杆移出该档位。同时还须按下换挡杆上的分离按钮。 （如图 3）R：(倒档)按下分离按钮方能挂入该档位。N：（空挡）该位置下变速器空转。如果换挡杆较长时间处于这个位置，如需脱离该位置，必须踩下制动踏板
8、。D：（行驶挡）在该档位下自动变速器选择前进挡。S：（运动档）该档位下变速器利用储存在控制单元里的“运动”换挡程序自动选当。+和-：将该档移入右侧换挡板或用方向盘上的换挡杆即可进行手动换挡（Tiptronic）.5图 3 换挡杆外观图 4 方向盘外观（三）.换挡操纵机构的部件（如图 5）61、换挡杆传感器控制单元 J578：换挡杆支座内的霍尔传感器探测换挡杆的位置，并通过 CAN总线将测得的位置信息传给机械电子装置2、换挡杆档位“P ”锁止开关 F319:如果换挡杆处于档位“P ”，那么该开关就会将“换挡杆在位置 P”这个信号发送给转向柱电子控制单元 J527。控制单元 J527 需用该信号激
9、活点火钥匙防拔锁。3、换挡杆锁电磁铁 N110：该电磁铁可将换挡杆锁止在档位 “P”和“N ”处。电磁铁受换挡杆传感器控制单元 J587 控制。图 5 换挡杆结构换挡杆锁止电磁铁 N110 工作过程：换挡杆被锁止在档位 “P”换挡杆处于档位“P”时锁止销在档位 “P”锁止销孔内，从而可避免换挡杆被无意移动。挡杆被无意中移动位置。松开换挡杆在接通点火开关并踩下制动踏板后，换挡杆传感器控制单元 J587 即向电磁铁 N110 供电，将锁止销从 P 挡锁止销孔中拔出。此时方可将换挡杆移入前进挡位置。换挡杆被锁止在档位“N” ，如果换挡杆停留在档位 “N”的时间超过 2 秒钟，控制单元就会给电磁铁通电
10、，锁止销就被压入档位“N ”的锁止销7孔内，从而换挡杆不会被无意中移入前进挡。踩下制动踏板即可松开锁止销。应急松开，如果换挡杆锁止电磁铁 N110 的供电就会中断，换挡杆无法再移动，因电流中断时 P 挡换速杆锁仍然保持激活状态。用一狭窄物将锁止销“压入” ，即可松开换挡杆锁，此时将换挡杆应急移出挡位“N” 。这时车辆就可以开动了。如图 6、图 7：图 6 电磁铁工作过程（1）图 7 电磁铁工作过程（2）点火钥匙防拔锁：驻车锁未接合时点火钥匙锁可防止点火钥匙拧到拔出位置。该锁采用电动机械原理工作，受转向柱电子控制单元 J527 控制。8工作过程（如 8）：将换挡杆置于“驻车位置” ，关闭点火开关
11、。换挡杆处于驻车位置时， “换挡杆 P 挡锁止开关断开。转向柱电子控制单元 J527 判定该开关已经断开，停止向点火钥匙防拔锁电磁铁供电。电磁铁内的弹簧将锁止销压至松开位置。换挡杆处于“行驶位置”时，接通点火开关。换挡杆置于“行驶位置”时， “换挡杆 P 挡锁止开关 ”接通。于是转向柱电子控制单元 J527 向点火钥匙防拔锁电磁铁N376 供电。电磁铁克服弹簧力将锁止销压至锁止位置在锁止位置时锁止销可阻止点火钥匙回拧并拔出。换挡杆被推入驻车位置后换挡杆 P 挡锁止开管才会断开，控制单元停止向电磁铁供电。锁止销就被弹簧压回，这时就又可以转动并拔出点火钥匙了。图 8 点火钥匙防拔锁工作过程二、DS
12、G 自动变速器的基本原理（一）直接换挡变速器传动机构组成。直接换挡变速器主要由两个相互独立的传动机构组成。每个传动机构的结构与手动变速器相同。且均配备多片式离合器。两多片式离合器均为湿式离合器，在DSG 机油里工作，其机械电子系统根据将要挂入的档位进行调节、分离和啮合。1、3、5 和倒档通过多片式离合器 K1 进行选当。 2、4、6 挡通过多片式离合器 K2进行选挡。总是有一个传动机构在传递动力，而同时令一个传动机构已经挂上了邻近高档，只是这个档位的离合器没有结合而已。各档齿轮都配有传动手动变速器同9步装置和换挡机构。如图 9：图 9 直接换挡变速器工作原理扭矩输入：发动机扭矩通过曲轴传递给双
13、质量飞轮。双离合器输入轴毂上的双质量飞轮花键将扭矩传到多片式离合器主动盘。主动盘通过离合器 K1 的外盘支架与离合器主毂连接。离合器 K2 的外盘支架也连接在主毂上。（二）离合器结构。多片式离合器.如图 10：扭矩经外盘支架传递到相应离合器。离合器结合时扭矩被继续传递到内盘支架，最后传递到相应输入轴。始终有一个多片式离合器在传动动力。图 10 离合器工作原理（1）10图 11 离合器工作原理（2）1、多片式离合器 K1.如图 12，离合器 K1 是一个多片式离合器。它是外离合器，即啮合。于是活塞1 沿轴向移动，将 K1 的离合器片压靠在一起。将扭矩传递到 1、3、5 和倒档的输入轴 1 上。将
14、机油压入离合器 K1 的机油压力腔，该离合器扭矩经内盘支架的片组传递到输入轴 1.离合器分离时，碟形弹簧将活塞 1 压回初始位置。图 12 多片式离合器工作过程112、多片式离合器 K2.如图 13，也是多片式离合器属内离合器，将扭矩传递到 2、4、6 挡的输入轴。将机油压入离合器 K2 的机油压力腔内即可是离合器 K2 啮合。然后活塞 2 通过离合器片组将动力传递到输入轴 2.离合器分离时螺旋弹簧将活塞 2 压回初始位置。图 13 多片时离合器 K2 工作过程3、输入轴如图 14，发动机扭矩经多片式离合器 K1 和 K2 传递到输入轴。输入轴 2 因安装关系，放在输入轴 1 前。输入轴 2
15、为空心轴，通过花键与多片式离合器 K2 联结在一起。输入轴 2 上装有 6、4、2 挡斜齿轮，6 挡和 4 挡共用一个齿轮。为测量转速，该轴的 2 挡齿轮旁装有一个靶轮（如图 15） ，该靶轮用于输入轴 2 的转速传感器 G502图 14 输入轴外观12图 15 靶轮结构输入轴 1 在空心输入轴 2 内旋转，通过花键与多片式离合器 K1 相连。输入轴 1上 装有 5 挡齿轮、1 挡齿轮和倒档共用齿轮和 3 挡齿轮。为测量该轴转速，在 1倒档齿轮和 3 挡齿轮之间装有一靶轮，该靶轮用于输入轴 1 的转速传感器G501。 （注意：磁性过强的磁铁可能损坏靶轮）如图 16：输出轴与两输入轴相应，直接换
16、挡变速箱内还装有两根输出轴。由于 1 挡倒档共用一个齿轮，故缩短了变速器的长度。输出轴 1 上有:用于 1、2、3 档的三联同步滑动齿轮。用于 4 档的单联同步滑动齿轮、输出轴齿轮用于差速器结合、输出轴与差速器中的主减速齿轮啮合。如图 17：图 16 靶轮安装位置13图 17 输出轴内部结构输出轴 2 上有测量变速器输出转速的靶轮、5.6 倒档的滑动齿轮、输出轴齿轮，用于与差速器啮合两输出轴经相应的输出齿轮将扭矩传递到差速器。图 18 输出轴内部结构4、倒档齿轮轴用于改变输出轴 2 的旋转方向，随之也改变了差速器主减速齿轮的旋转方向。倒档齿轮轴与输出轴 1 的 1 档倒档共用齿轮，输出轴 2 的倒档滑动齿轮相结合。14图 19 倒档齿安装位置5、差速器如图 20：两输出轴将扭矩传递到差速器的输入轴。差速器将扭矩经传动轴传递到车轮。差速器内集成有驻车锁齿轮。驻车锁集成在差速器内用于将汽车稳定在驻车位置，防止因一时疏忽未施加手制动时汽
