在供應(yīng)商的動(dòng)因和消費(fèi)市場的青睞下,雙離合變速箱以助推新控制技術(shù)的面目低調(diào)亮相,快速形成了控制技術(shù)看點(diǎn)和消費(fèi)市場噱頭,但其前述消費(fèi)市場整體表現(xiàn)卻更讓人應(yīng)接不暇,高頻的出現(xiàn)商品產(chǎn)品質(zhì)量瑕疵,整體表現(xiàn)為起跑變形、勻速短促、鎖檔、組件失靈為保護(hù)等。責(zé)任編輯將對雙離合變速箱的商品瑕疵進(jìn)行控制技術(shù)分析,并對今后發(fā)展作出基本推論。
一、雙離合變速箱消費(fèi)市場應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域情況
以德國大眾6速和7速DSG為代表的雙離合變速箱間歇性武器裝備非主流車款后產(chǎn)品質(zhì)量問題多發(fā),倍受爭論,停售、寶駿的同時(shí)仍不能平復(fù)爭拗。在此之后其他供貨商對于而此控制技術(shù)不僅沒有卻步,反倒整體表現(xiàn)出了更為升溫的熱忱,目前德國大眾、雷諾、通用型、當(dāng)代、長安汽車、寶馬、賓利、飛雅特、邁凱倫都陸續(xù)面世了雙離合變速箱,而且都武器裝備在非主流車款。
這種現(xiàn)像再者說明了供貨商對控制技術(shù)不斷進(jìn)步的強(qiáng)硬態(tài)度,對雙離合變速箱的市場前景看淡,認(rèn)識到如果在而此應(yīng)用領(lǐng)域不搞好控制技術(shù)實(shí)力和商品貯備,就會在今后市場競爭中喪失一席之地;另再者,可以預(yù)知雙離合變速箱升級換代后,輕量化鍛造生產(chǎn)成本減少會有非常大的內(nèi)部空間,這將為生產(chǎn)商獲得可觀的利潤率。
從擋四位數(shù)來看,雙離合變速箱較難實(shí)現(xiàn)更多的擋位,一般進(jìn)階為6速商品,目前消費(fèi)市場以6速、7速、8速為非主流,具體應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域情況如下:
1、本田8速DCT
采用本田獨(dú)有的平行軸式結(jié)構(gòu),配備有液力變矩器,目前武器裝備于謳歌、思鉑睿車款;電液推桿
2、7速DCT
采用7速雙離合的品牌很多,各品牌商品結(jié)構(gòu)相似度較高。如通用型別克的英朗、昂科威、君越、威朗;通用型雪佛蘭的科魯茲、邁銳寶;廣汽的菲亞特、傳祺;北京當(dāng)代的九代索納塔;賓利的911、卡宴、panamera;寶馬GLA;邁凱倫全系車款;德國大眾DQ200、DQ500、DQ380武器裝備多款車款等。
3、6速DCT
目前應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域于雷諾??怂埂⒓文耆A、致勝;上汽榮威550;長安汽車G5、G3、速銳、S6、S7;德國大眾DQ250武器裝備品牌旗下多款車款。
以下是德國大眾目前5款DSG商品的基本信息:
商品型號 | DQ200 | DQ250 | DQ380 | DQ500 | DL501 |
生產(chǎn)地 | 大連 | 德國 | 天津 | 天津 | 大連 |
擋四位數(shù) | 7 | 6 | 7 | 7 | 7 |
離合器 | 干式 | 濕式 | 濕式 | 濕式 | 濕式 |
布置方式 | 橫置前驅(qū) | 橫置前驅(qū) | 橫置前驅(qū) | 橫置前驅(qū) | 縱置后驅(qū) |
額定扭矩 | 250NM | 350NM | 380NM | 600NM | 550NM |
最大傳動(dòng)比 | 8.1 | 5.9 | 7.45 | 8.1 |
二、濕式離合器與干式離合器的控制技術(shù)分析
目前消費(fèi)市場上雙離合變速箱中離合器有濕式和干式兩種結(jié)構(gòu),商品瑕疵的類型也似乎與離合器的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。先來看一下兩種離合器的對比。
1、濕式離合器
濕式離合器采用多片油浴式結(jié)構(gòu),兩個(gè)離合器安裝在同一外殼里面,每個(gè)離合器有電液推桿3-5個(gè)摩擦片鋼片組件,工作扭矩等于所有摩擦片上扭矩的總和,整個(gè)離合器組件浸泡在油液中,通過油液的循環(huán)為離合器提供冷卻,離合器外殼全封閉,有冷卻油路和控制油路與電液控制系統(tǒng)連通。
濕式離合器采用油壓控制,離合器的初始狀態(tài)為常分離,需要接合時(shí),控制單元向電磁閥發(fā)出指令,電磁閥控制進(jìn)油壓力,離合器摩擦片依次壓緊產(chǎn)生摩擦力,同時(shí)離合器轉(zhuǎn)速傳感器信號傳到控制單元,由此推論離合器的接合程度,修正電磁閥指令,實(shí)現(xiàn)對離合器接合全過程的閉環(huán)控制。
離合器的冷卻:電磁閥N218用于控制離合器冷卻油路的循環(huán),并能根據(jù)控制單元的指令調(diào)節(jié)冷卻流量,在頻繁起跑換檔或大負(fù)荷時(shí),離合器的發(fā)熱量增加,離合器油溫傳感器G509把油溫升高的信號傳到控制單元,控制單元改變電磁閥指令,加大冷卻流量,改善離合器散熱。
2、干式離合器
干式離合器采用單片式結(jié)構(gòu),K1K2離合器的摩擦片裝在主動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤的前后兩個(gè)面上,離合器外殼為開放式結(jié)構(gòu),利用空氣的流通散發(fā)離合器的熱量。
干式離合器采用兩個(gè)機(jī)械式操縱臂控制,離合器的初始狀態(tài)為常分離,需要某個(gè)離合器接合時(shí),控制單元向電磁閥發(fā)出指令,電磁閥控制離合器油壓,油壓推動(dòng)活塞移動(dòng),活塞推動(dòng)推桿,推桿推動(dòng)操縱臂擺動(dòng),逐漸壓緊摩擦片,同時(shí)離合器轉(zhuǎn)速傳感器信號傳到控制單元,由此推論離合器的結(jié)合程度,修正電磁閥指令,完成半聯(lián)動(dòng)過程。電液推桿
3、離合器結(jié)構(gòu)差異帶來的問題
a.濕式離合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與變速箱電液控制系統(tǒng)有控制和冷卻油路連接,對安裝精度和密封有較高的要求;干式離合器結(jié)構(gòu)簡單,減少生產(chǎn)成本的優(yōu)勢更明顯。比如德國大眾6速的DQ250變速箱重量為94KG,而7速的DQ200重量僅為72KG,重量上巨大差異的原因是前者采用了濕式離合器;
b.濕式離合器的多片式結(jié)構(gòu)能承載較大的扭矩,而干式離合器只有單一摩擦片,且受到內(nèi)部空間的限制,結(jié)構(gòu)尺寸較小,不能適應(yīng)大扭矩的傳動(dòng)。故干式離合器一般只能搭配小排量、低扭矩的動(dòng)力總成。
c.濕式離合器的間隙分散在多個(gè)摩擦片上,能提供較寬的半聯(lián)動(dòng)區(qū)間,接合過程柔和;干式離合器受到縱向尺寸的限制,半聯(lián)動(dòng)的工作行程小,加之從控制組件發(fā)出指令到操縱臂動(dòng)作之間環(huán)節(jié)太多(電信號—油壓變化—活塞移動(dòng)---推桿—操縱臂),傳遞過程會產(chǎn)生失真,很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)細(xì)膩的控制效果,難出現(xiàn)離合器接合不平穩(wěn)。
d.電液推桿濕式離合器設(shè)計(jì)有專門的油冷卻裝置,散熱效果好;干式離合器僅依靠自然通風(fēng)散熱,離合器的熱負(fù)荷大,摩擦面的溫度高,在溫度較高時(shí),摩擦片的摩擦系數(shù)會發(fā)生衰減,影響離合器工作的穩(wěn)定性。
三、雙離合變速箱商品瑕疵原因分析
1、濕式離合器的失靈為保護(hù)和過載為保護(hù)
武器裝備濕式離合器的總體上故障比較少,但早期商品也頻繁出現(xiàn)鎖檔甚至不能行駛的現(xiàn)像,多發(fā)生在擁堵路況駕駛期間或者激烈駕駛習(xí)慣。
失靈為保護(hù):在離合器冷卻油液回流的出口處設(shè)計(jì)有冷卻溫度傳感器G509,向控制組件提供油溫信號,這個(gè)信號反映了離合器失靈的程度,在頻繁起跑停車、在1-2-3低檔區(qū)間頻繁換擋時(shí),離合器發(fā)熱量大,超過了散熱能力,造成油溫升高,出于為保護(hù)的目的,當(dāng)油溫超過138℃時(shí),控制系統(tǒng)會減少發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩,如果溫度進(jìn)一步升高到145℃,就會切斷對離合器的控制,整體表現(xiàn)為擋位指示燈閃爍,不能行駛。我們注意到,供貨商在后續(xù)商品中已經(jīng)把失靈為保護(hù)的臨界溫度修正到了165℃。
過載為保護(hù):在兩個(gè)離合器的控制油路上裝有離合器壓力傳感器電液推桿G193和G194,這是實(shí)現(xiàn)對離合器接合過程精準(zhǔn)控制的重要依據(jù),但當(dāng)壓力信號過高時(shí),如頻繁起跑停車、長時(shí)間D檔等紅燈、拖掛車輛等情況,控制單元判定為離合器過載,會切斷離合器,難發(fā)生;當(dāng)其中一個(gè)壓力信號丟失時(shí),對應(yīng)的離合器將不能工作,無法換檔,整體表現(xiàn)為只有2檔或1、3檔。
2、起跑變形
起跑變形的故障多發(fā)生在干式離合器,其原因首先來自干式離合器結(jié)構(gòu)和控制過程的先天瑕疵,受到結(jié)構(gòu)的限制,干式離合器的半聯(lián)動(dòng)區(qū)間太小,加之控制過程的環(huán)節(jié)多,很難實(shí)現(xiàn)接合過程的平順柔和;其次干式離合器一般搭配小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī),低轉(zhuǎn)速工況的輸出扭矩小也難造成變形,類似手動(dòng)擋初學(xué)駕駛時(shí)離合器與油門的配合問題;另外在控制程序上雙離合變速箱也想營造出液力AT變速箱起跑蠕動(dòng)的效果,在剎車沒有完全松開之前就脈動(dòng)的向離合器施加壓力,一邊壓緊,一邊打滑,離合器摩擦片的溫度快速升高,造成摩擦系數(shù)衰減,這也是變形的原因。
3、勻速換檔短促
造成換擋短促的原因還是離合器接合不平順,汽車在起跑加速階段,雙離合變速箱要在較短時(shí)間內(nèi)從1檔升到6檔或7檔,相鄰兩次換擋的時(shí)間間隔很短暫,離合器沒有喘息散熱的機(jī)會,造成溫度持續(xù)升高,在干式離合器上整體表現(xiàn)尤為突出,甚至能聞到摩擦片燒焦的異味;另外如前所述,干式離合器的操縱環(huán)節(jié)也很難實(shí)現(xiàn)離合器接合的平順。在后續(xù)的停售活動(dòng)中,供貨商通過修改控制程序,適當(dāng)提高了勻速區(qū)域各擋位的換擋轉(zhuǎn)速,加大相鄰擋位的時(shí)間間隔,改善離合器的失靈現(xiàn)像。電液推桿
4、控制組件和電子元件的失效為保護(hù)
變速箱控制系統(tǒng)的大部分傳感器和電磁閥都裝在變速箱內(nèi)部,為了方便起見,就干脆把控制組件也塞進(jìn)變速箱里面,這在很多AT變速箱里也是普遍做法,但問題是雙離合變速箱的工作溫度高,控制組件和傳感器在高溫、震動(dòng)環(huán)境下的耐受能力和穩(wěn)定性缺乏足夠的試驗(yàn)驗(yàn)證;在倉促擴(kuò)大產(chǎn)量的過程中,供應(yīng)鏈的打造不扎實(shí),最終出現(xiàn)控制系統(tǒng)故障多發(fā)的結(jié)果。
變速箱油溫過高或者組件溫度過高導(dǎo)致控制組件為保護(hù)鎖死,汽車不能行駛;
某一個(gè)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器失效導(dǎo)致對應(yīng)的離合器無法控制,變速箱鎖檔,無法換檔;
離合器壓力控制電磁閥工作不良,導(dǎo)致對應(yīng)的離合器接合不平穩(wěn)或不能接合;
換擋撥叉位置傳感器失效,造成某擋位位置不能識別,變速箱只能一部分擋位工作。
在不同車款上控制程序與動(dòng)力總成的匹配問題,同一款變速箱武器裝備與不同車款或搭配不同的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),因發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性的差異,汽車行駛阻力的差異,變速箱的控制程序、換擋參數(shù)都需要進(jìn)行針對性的二次開發(fā)和充分的試驗(yàn),但前述上而此環(huán)節(jié)做得比較粗糙,造成同一款變速箱在不同車款上的整體表現(xiàn)差異較大,在有些車款上出現(xiàn)故障的幾率明顯偏大。
五、對雙離合變速箱今后發(fā)展的推論電液推桿
1、雙離合變速箱控制技術(shù)是一項(xiàng)成熟的控制技術(shù),目前消費(fèi)市場上具體商品整體表現(xiàn)出的產(chǎn)品質(zhì)量瑕疵都是來自批量生產(chǎn)后的產(chǎn)品質(zhì)量控制問題、個(gè)別零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題、控制程序優(yōu)化問題、動(dòng)力總成匹配問題和供應(yīng)鏈產(chǎn)品質(zhì)量控制問題。都屬于所謂最后一公里環(huán)節(jié)的問題,隨著硬件產(chǎn)品質(zhì)量的提高,軟件的優(yōu)化,商品逐漸形成系列化,預(yù)期問題都可以解決。今后消費(fèi)市場上雙離合變速箱的裝車量會超過40%;
2、目前的干式離合器在結(jié)構(gòu)和控制上有明顯的瑕疵,但供貨商不會放棄干式離合器的控制技術(shù)路線,德國大眾在DQ200商品上繼續(xù)堅(jiān)持采用干式離合器,其他供貨商也大多采用干式與濕式離合器并行的商品策略,這個(gè)現(xiàn)像背后的原因是干式離合器結(jié)構(gòu)簡單,預(yù)期是今后減少輕量化生產(chǎn)成本的關(guān)鍵,現(xiàn)階段如果放棄干式離合器,前述上就背離了汽車供應(yīng)商大力研發(fā)推廣而此新控制技術(shù)的初衷。
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