车圈难题:为什么大众汽车每年上千亿研发投入却做不好AT变速器?

发布时间:2020-01-20 作者:admin

  

车圈难题:为什么大众汽车每年上千亿研发投入却做不好AT变速器?

  车圈难题:为什么大众汽车每年上千亿研发投入,却做不好AT变速器?

  大目前整个产品线绝大部分产品全面推广使用双离合变速箱,在低端则使用爱信的6AT,高端产品使用了采埃孚的8AT,在实际上并不是大众不能做不好AT变速箱,而是大众在未来的主要战略就是推广双离合,因此,虽然大众不差钱,但是绝对不会自己生产AT变速箱,不是做不好而是不能做 ,总体来说主要是有以下原因。

  为了避免受制于人日本的丰田、本田、马自达等各个车企都已经实现了产品线的完善,从发动机、变速箱等重要部件都已经实现了自主设计、生产,但是,作为德国著名的大众确一直不能自己生产变速箱,这主要是因为当时的AT变速箱技术壁垒的缘故,AT变速箱的主要专利都牢牢控制在采埃孚、爱信等手中,如果大众要自己设计生产变速箱,专利是无法绕开的,只能另辟蹊径。双离合技术的专利保护期早已失效,之所以没有被大批量采用,主要是因为早期双离合的控制技术和材料技术不过关导致,为了绕开at的技术壁垒,大众捡起了双离合这个救命稻草。

  从原理上来说,双离合的传输效率非常高,和手动变速箱基本一样,大约在95%到97%左右,而at变速箱由于液力变矩器的存在,传输效率大约在85%到89%左右,总体上来说,双离合的油耗相对要更低一些。

  2002年大众和博格华纳联合推出了DSG双离合变速箱,由于双离合没有液力变矩器的羁绊,双离合采用两个多片离合器互相嵌套实现发动机和变速箱的动力缓冲以及档位减速比的变换,此外还可以采用预先挂入切换的方式,换挡方式更加直接,因此驾驶感受和动力表现则更加直接一些。没有专利羁绊、动力表现更好、油耗表现更低,正是因为这几个原因,大众一直在不遗余力的推广双离合,再加上大众拥有中国这个世界上最大的汽车消费潜力试验田,因此虽然双离合有很多问题,虽然一直无法彻底解决和顿挫和发热问题,但是双离合变速箱一直是大众最核心的发展战略。

  大众推广双离合的道路并不是一帆风顺的,经过十几年的不断测试的改进,双离合有了长足的进步,早期双离合的发热是一个无法根治的难题,主要是因为双离合采用多片离合器半联动状态进行缓冲和切换动力,半联动一定会产生摩擦,有摩擦就会产生热量,在拥堵环境行驶时双离合的热量无法及时有效地散去,这就会导致双离合因过热而产生保护,这就是早期大众双离合产生“死亡闪烁”的根本原因。为了解决这个问题,大众多次进行了召回,优化了变速箱的电子油泵,采用了粉末冶金技术、球墨铸铁、渗碳钢等高强度材料,优化低速变速箱的换挡逻辑,现在无论是大众的干式双离合还是湿式双离合在拥堵路况温度已经得到了很好的控制。

  在世界三大主流变速箱之中真正能做到无顿挫的只有CVT,实际上AT也是存在顿挫的,但是AT的顿挫和双离合的顿挫有着本质的不同,由于AT变速箱有液力变矩器的缓冲,在换挡瞬间,可以脱开液力变矩器的单向离合器,通过变速箱油缓冲档位之间的转速差,这样顿挫感相对就柔和很多,不是很明显,也比较容易让人接受。

  而对于双离合来说,并没有采用液力变矩器进行动力缓冲,两组离合器片负责消除档位差的缓冲,此外双离合采用的是预先挂挡的升档策略,这个换挡策略可以确保双离合变速箱在升档时动力不中断以降低油耗, 双离合共分为两组档位,分别是奇数档和偶数档,在奇数档动力接通时偶数档预先挂入,在偶数档动力接通时奇数挡也会预先挂入,当汽车的时速、负荷、发动机转速合适时,通过程序控制双离合摩擦片进入半联动状态,同时变速箱后段自动切换升档,基于这个动作原理,双离合的升档切换的时间非常快,一般不超过200毫秒,但是双离合的降档时间却比较慢,一旦需要降档,就需要先脱开高档位再挂入低档位 ,这就是双离合低速顿挫的根本原因。

  举例来说,在低速拥堵跟车环境中,当变速箱以二档行驶时,正常情况下会预先挂入三档等待切换,但如果此时前车提速需要跟着急加速时,通常的做法是深踩油门,但是变速箱的升降档逻辑实际上是通过油门控制的,深踩油门时,变速箱的TCU认为驾驶者需要降档,于是就会先脱开三档挂入一档,由于档位脱开后再挂入的时间相对较慢,深踩油门导致发动机的转速已经迅速增加,就会导致变速箱在发动机较高的转速切换档位降档,这就会产生严重的顿挫感,也就是说,双离合这种顿挫感的原因是换挡逻辑和换挡原理导致的,对于双离合变速箱来说只能够不断地优化减小无法彻底根治。

  为了降低双离合的这种顿挫,通常情况下的解决办法是优化变速箱的换挡逻辑,进行预判,比如在低速行驶时可以采取延迟升档的方法,减少升档的时机,这样就降低了瞬间提速顿挫发生的几率。但是延迟换挡时机也会导致发动机转速升高,油耗增加。

  48v弱混给大众解决双离合变速箱的低速顿挫提供了全新的思路

  大众普及双离合的决心无与伦比,低速行驶或急加速时利用电机辅助驱动,这样就可以减少双离合换挡时机,从而可以降低变速箱在低速行驶时因为减速比的突变导致的顿挫,这种思路在奥迪的一些车型上已经采用。

  通常情况下,减少摩擦就会减少发热,减少换挡次数就会降低顿挫,对于有经验的司机来说,通常在低速行驶时可以通过手动模式根据实际情况预判,手动升降档,这样就减少了换挡的时机,从而降低顿挫几率。

  此外还可以采用挂入S档的方式降低顿挫,其原理是S档通常会提升发动机转速,为了获得更好的性能,通常会延迟升档,这样就降低了变速箱自动升降档的次数,减少顿挫和发热。