大众DSG双离合器变速箱技术简介
1  前言
DSG变速箱，又叫直接换档变速箱（Direct  Shift Gearbox，DSG）。大众公司根据其工作原理，把它命名为双离合变速箱，即(Double Clutch Transmission，DCT)。2003年，大众汽车推出了全球第一款双离合自动变速箱——6档DSG变速箱，并获得巨大成功。在不到五年的时间里，大众汽车就销售了100多万台装备DSG双离合自动变速箱的轿车。而在帕杰罗劲畅油耗2008年北京国际车展上，大众汽车带来了其最新产品——7档DSG变速箱。目前，大众集团已经在其国产的迈腾车上已经开始采用6档DSG变速箱并将在其旗下的更多车型上搭载双离合自动变速箱。双离合自动变速箱以其降低油耗、换档快速、驾乘舒适等优点已经成为变速箱技术的一个发展趋势。现就大众集团的6档DSG变速箱和7档DSG变速箱的结构原理和优势作一简单介绍。
2  大众6档DSG
DSG变速器的结构主要由多片湿式双离合器、三轴式齿轮变速器、自动换档机构、电子控制
液压控制系统组成。其中最具创意的核心部分是双离合器和三轴式齿轮箱，如下图1所示。因为湿式离合器具有更好的调节能力和优异的热容性，因此能够传递比较大的扭矩。6档DSG双离合自动变速器可匹配最大扭矩350牛米的发动机。目前在国产的迈腾1.8TSI和2.0TSI两款车型上就装备了这款6档DSG。
                                  （a）
      （b）
                    图1
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2.1  DSG变速器的内部结构
多片湿式双离合器是DSG双离合自动变速器最重要的核心部件，其结构和液压式自动变速器中的离合器相似，但是尺寸要大很多，如下图2所示。双离合器为一大一小2组同轴安装在一起，分别通过输入轴1和输入轴2连接1、3、5档以及倒档和2、4、6档齿轮，如图3所示。利用液压缸内的油压和活塞压紧离合器，油压的建立是由ECU指令电磁阀来控制的，2个离合器的工作状态是相反的，不会发生2个离合器同时接合的情形。
                                      图2
DSG变速器有2根同轴心的输入轴，输入轴1装在输入轴2里面。输入轴1和离合器1相连，输入轴rs41上的齿轮分别和1档齿、3档齿、5档齿相啮合；输入轴2是空心的，和离合器2相连，输入轴2上的齿轮分别和2档齿、4档齿、6档齿相啮合；倒档齿轮通过中间轴齿轮和输入轴1的齿轮啮合。通俗地讲，离合器1管1档、3档、5档和倒档，在汽车行驶中一旦用到上述档位中任何一档，离合器1是接合的；离合器2管2档、4档和6档，当使用2、4、6档中的任一档时，离合器2接合，如图3所示。
                                图3
DSG变速器的档位转换是由档位选择器来操作的，档位选择器实际上是个液压马达，推动拨叉就可以进入相应的档位，由液压控制系统来控制它们的工作。在液压控制系统中有6个油压调节电磁阀，用来调节2个离合器和4个档位选择器中的油压压力，还有5个开关电磁阀，分别控制档位选择器和离合器的工作。
当然快速的换档离不开DSG变速箱的核心控制系统，包括：一个机电控制模块、带有多个独立传感器的控制阀组件以及执行机构。机电控制模块收集并处理传感器的信号数据，对双离合器、换档齿轮、液压系统压力等进行控制。另外，该系统还应用了调节阀、转换阀等许多液压阀。DSG变速箱的数据信息通过一个插入式通讯接口在机电控制模块和整车电气系统之间进行交换；通过这个接口，整车和发动机的数据信息也传递到DSG变速箱的控制系统。
2.2  DSG变速器的工作过程
DSG变速器的工作过程比较特别，在1档起步行驶时，动力传递路线如图1（a）中直线和
箭头所示，离合器1接合，通过输入轴1到1档齿轮，再输出到差速器。同时，图中虚线和箭头所示的路线是2档时的动力传输路线，由于离合器2是分离的，这条路线实际上还没有动力在传输，是预先选好档位，为接下来的升档做准备的。当变速器进入2档后，退出1档，同时3档预先结合，如图1（b）中动力传递路线所示。所以在DSG变速器的工作过程中总是有2个档位是结合的，一个正在工作，另一个则为下一步做好准备。
DSG变速器在降档时，同样有2个档位是结合的，如果4档正在工作，则兰州限行最新规定20213档作为预选档位而结合。DSG变速器的升档或降档是由ECU进行判断的，踩油门踏板时，ECU判定为升档过程，作好升档准备；踩制动踏板时，ECU判定为降档过程，作好降档准备。
一般变速器升档总是一档一档地进行的，而降档经常会跳跃地降档，DSG变速器在手动控制模式下也可以进行跳跃降档，例如，从6档降到3档，连续按3下降档按钮，变速器就会从6档直接降到3档，但是如果从6档降到2档时，变速器会降到5档，在从5档直接降到2档。在跳跃降档时，如果起始档位和最终档位属于同一个离合器控制的，则会通过另一离合器控制的档位转换一下，如果起始档位和最终档位不属于同一个离合器控制的，则可以直接跳跃降至所定档位。
3  大众7档DSG
7档DSG双离合自动变速器不管在结构上还是在工作原理上与6档DSG双离合自动变速器相似，除了齿轮传动机构多了一对7档齿轮外，最大的区别在于双离合器的结构，如图4所示。7档DSG双离合器自动变速器采用干式双离合器。
双离合器由3个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。位于两侧的福特bronco2个离合器片分别联接1、3、5、7档和2、4、6档以及倒档齿轮，中间盘在其间移动，分别与2个离合器片“结合”或“分离”，通过切换来进行换挡，如图5所示。相比湿式双离合器，干式双离合器结构简单，效率更高。但是干式离合器能够承受的最大扭矩比湿式离合器要低。所以，7档DSG可匹配最大扭矩为250牛米的“较小”的发动机。
图4
驾照分类

                                图5
与6档DSG相比，7档DSG具有自己的特：
（1）双离合器系统结构得到简化。由于采用了干式双离合器结构，7档DSG变速箱就省去
了吸滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管。与普通手动变速箱一样，变速箱油只用于变速箱齿轮和轴承的润滑和冷却。7档DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油，而6档DSG变速箱则需要6.5升。
（2）动力性和经济性得到进一步提高，排放和舒适性得到改善。由于增加了一个前进档，7档DSG变速箱的动力传输更加平顺。采用7个前进挡后，车辆的1档起步变得更短（减速比更大），从而改善了车辆的起步性能。新增加的7档做为超速档，具有更小的减速比，对于降低油耗和排放、降低噪音及改善舒适性都产生积极作用。
（3）具有独立的电液控制系统，即液压系统独立于变速箱油的循环系统之外。这一设计大幅减小了液压系统的渗漏并改善了机电控制模块的低温工作性能。另外，这种模块化的设计使其便于进一步研发，以提高性能。
4  DSG双离合自动变速器的优势
（1）彻底消除了换档冲击，不仅可实现快速换档、平顺换档，而且有利于提高乘坐舒适性和汽车加速性能和最高车速。双离合变速器的换挡时间非常短，比手动变速箱的速度还要快，这使得驾驶者几乎感觉不到换档时所产生的顿挫感。。
（2）既没有液力自动变速器中的变矩器，又没有手动变速器中的离合器，所以双离合自动变速器的传动效率要高于液力自动变速器，并且在换档过程中没有动力中断，也就是让发动机的动力一直在利用，而且始终处于最佳的工作状态。与传统手动变速箱相比，在某些车型上，DSG变速箱可降低油耗达12%，而和采用变矩器的传统自动变速箱相比，降低油耗则高达20%。
（3）从制造工艺上看，双离合自动变速器属于定轴轮系自动变速器，可以基于现有的生产工艺，因此继承性要优于行星轮系自动变速器。
5  小结
DSG变速箱已经成为变速器技术的一个发展方向。DSG变速器既具有传统的有级式自动变速器的舒适性，又继承了手动变速器传动效率高、结构简单、加速性能好等优点，而且可以利用手动变速器的生产设备和技术，因而这种新的变速器类型特别适合我国手动变速器占主导地位的国情。
DSG变速器与有级式自动变速器相比，不仅具有同样的舒适性，而且其传动效率高，加速
性能好，有利于继承现有有的生产工艺，所以DSG变速箱已经成为变速器技术的一个发展方向，也必将成为今后汽车市场上一个重要的增长点。我国的手动变速器厂可充分利用现有手动变速箱生产能力。
大众集团在中国大连投资4亿多美元的变速箱工厂已经动工。 昨天(3月11日），记者获悉，该工厂由大众独资，预计将于2009年正式投产，其产品为大众DSG变速箱，届时将搭载在迈腾、TIGUAN等车型上。 该工厂设在大连市，将主要供应其与中国汽车制造商的合资企业一汽集
技术背景
 
  1940年，Darmstadt大学教授Rudolph Franke第一个申请了双离合器变速器专利，该变速器曾经在卡车上试验过，但是没有投入批量生产。随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器 （PDK）。
   然而，在那个时代，未能成功将DCT/PDK技术投入批量生产。到了20世纪90年代末期，
大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的双离合变速器。  
    双离合DualTronic?技术使得手动变速箱具备自动性能，同时大大改善了汽车的燃油经济性。应用该技术可以保证变速箱在换挡时消除汽车动力中断现象。博格华纳的核心技术：湿式离合器与干式离合器相比更具有竞争力，它能提供更好的稳定性和可控性，同时具有更长的使用寿命。该技术更因其具有的电子变速控制能力，即在任意驾驶条件下优化换档功能而显示其独特的优势。由于双离合变速器是基于平行轴设计的，因此，手动变速器厂可充分利用现有手动变速箱生产能力。
技术应用
 
   大众汽车公司对外所命名为DSG技术，其实就是技术产品供应商博格华纳公司惯称为DualTronic?双离合自动变速器技术。
   博格华纳为双离合自动变速箱开发的DualTronic?双离合自动变速湿式离合器和控制系统
已于2003年批量生产，配套于大众奥迪革新产品DSG(直接换档变速器) ，最先应用于2003款大众高尔夫R32和奥迪TT上。博格华纳的双离合自动变速器因其产品创新和加工精细而赢得了2005年度北美供应商超级大奖。
   随着DSG产品系列进入第三年的批量化生产，大众公司继续推广该技术的应用，现在已用于多款大众，奥迪车上，包括柴油车，燃油直喷涡轮增压汽油车。 在2006年，DSG产品系列将为至少10个汽油和柴油车型配套，包括：大众高尔夫, 大众葆来, 大众捷达, 大众途安, 大众帕萨特, 奥迪A3, 奥迪 TT, 西雅特Toledo和 Altea, 斯柯达的欧雅。