在借鑒中進(jìn)化 實(shí)拍解析BYD雙離合變速器

離合器結(jié)合的三個(gè)階段

當(dāng)我真的坐在比亞迪的Speedy里，看著路過(guò)的風(fēng)景（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策），我還是不敢相信這是一輛搭載了比亞迪自主研發(fā)制造的6速動(dòng)力換擋的車。可能我之前沒(méi)有錯(cuò)過(guò)什么“衛(wèi)星”，或者是一部?jī)?yōu)秀的保密作品。總之，當(dāng)它誕生的時(shí)候，我對(duì)它充滿了各種各樣的疑惑和困惑，這種思潮相信會(huì)縈繞在很多消費(fèi)者的頭上。

這款代號(hào)為6DT25的動(dòng)力換擋的核心技術(shù)，如雙離合模塊、電液控制系統(tǒng)、控制單元等，都是比亞迪自主研發(fā)制造的。作為一個(gè)沒(méi)有任何相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的自主汽車品牌，當(dāng)然在這里學(xué)習(xí)和模仿是不可或缺的。目前變速箱主要用于匹配比亞迪的1.5T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，它的推出彌補(bǔ)了自主汽車品牌由于缺少自動(dòng)變速箱車型或購(gòu)買技術(shù)相對(duì)落后的自動(dòng)變速箱而導(dǎo)致的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不足。

在外包和技術(shù)合作的道路上選擇自主研發(fā)，往往是最難也是最實(shí)際的方式。技術(shù)一旦成功掌握，就不再受制于人的控制，更容易制定相關(guān)的產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃。

那么你選擇開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)的AT變速箱還是動(dòng)力換擋？通常，AT變速器總是以技術(shù)復(fù)雜、制造難度高而著稱，而動(dòng)力換擋在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中幾乎與手動(dòng)變速器相同，關(guān)鍵在于前面提到的核心技術(shù)。總的來(lái)說(shuō)，powershift的制造難度還是小于傳統(tǒng)at變速箱的，所以采用自主研發(fā)選擇powershift是比亞迪的首選，目前還是比較時(shí)尚的。

關(guān)于powershift的機(jī)械結(jié)構(gòu)這次就不多說(shuō)了，重點(diǎn)介紹一下這款變速器的電液控制系統(tǒng)及其控制單元。控制單元相當(dāng)于人腦，是變速器的核心控制機(jī)構(gòu)。理解了它的思維邏輯之后，我們就不難理解它所做出的一系列反應(yīng)和動(dòng)作。

●離合器接合的三個(gè)階段

這臺(tái)6DT25采用電液系統(tǒng)控制離合器的結(jié)合和分離，并選擇檔位。由于自動(dòng)變速器的控制精度較高，油系統(tǒng)中的各種滑閥也要有較高的制造精度。同時(shí)，在各種復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境下，對(duì)起潤(rùn)滑、散熱和傳力作用的油液本身提出了很高的要求。這款比亞迪動(dòng)力換擋油和大眾7速DSG是同一個(gè)海外供應(yīng)商。據(jù)比亞迪的技術(shù)人員介紹，他們已經(jīng)和供應(yīng)商一起解決了機(jī)油在一定條件下可能結(jié)晶的問(wèn)題，即不會(huì)因?yàn)闄C(jī)油而導(dǎo)致齒輪丟失。

由于采用干式雙離合模塊，其結(jié)構(gòu)和工作原理與手動(dòng)變速器的離合器非常相似，只是MT由人腳控制，雙離合由電控單元控制。人類可以通過(guò)自身豐富的感知系統(tǒng)、智能大腦和駕駛體驗(yàn)，巧妙操作離合器，確保駕駛舒適性。如果機(jī)器也想這樣做，就需要一個(gè)靈敏、準(zhǔn)確、快速的控制、執(zhí)行和反饋系統(tǒng)。

所謂的雙離合器系統(tǒng)由兩套離合器系統(tǒng)組成，其中離合器1控制1檔、3檔和5檔，離合器2控制2檔、4檔、6檔和倒檔。每個(gè)活塞桿上有一個(gè)控制離合器接合和分離的位移傳感器，可以判斷離合器的接合程度，并將該信號(hào)反饋給控制單元，從而幫助其判斷并給出指令來(lái)控制離合器的動(dòng)作。

離合器接合的過(guò)程不是簡(jiǎn)單的互相靠近，直到完全接觸，這樣只會(huì)導(dǎo)致?lián)Q擋受挫。具體行動(dòng)執(zhí)行有三個(gè)階段，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“快、慢、快”。第一階段:離合器與主動(dòng)盤快速接近，直到達(dá)到接觸的臨界狀態(tài)；第二階段:它們慢慢相互接觸，直到離合器的速度與驅(qū)動(dòng)盤基本同步；第三階段:兩者完全結(jié)合，實(shí)現(xiàn)剛性連接。

其實(shí)這種控制邏輯基本上是模仿人在換擋時(shí)的腳的運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程都是通過(guò)位移傳感器來(lái)判斷的，這樣就可以讓車輛的換擋過(guò)程保持平穩(wěn)順暢。

過(guò)熱保護(hù)/產(chǎn)品可靠性

●車輛靜止且變速器掛D檔時(shí)的控制邏輯

AT變速箱停在D擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)很大一部分動(dòng)力會(huì)消耗在變矩器上，而powershift沒(méi)有這種能量緩沖結(jié)構(gòu)，但不能長(zhǎng)時(shí)間保持半聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，可能會(huì)導(dǎo)致離合器摩擦片過(guò)早磨損。比亞迪工程師為此設(shè)計(jì)的控制邏輯是，離合器和驅(qū)動(dòng)盤處于接觸的臨界狀態(tài)，也就是前面提到的第一階段，以保證它們之間沒(méi)有接觸磨損。

為了確保駕駛員抬起制動(dòng)踏板，車輛可以立即向前爬行。這里設(shè)計(jì)了兩個(gè)重要的信號(hào)。一個(gè)是制動(dòng)踏板處的剎車燈信號(hào)，另一個(gè)是制動(dòng)液油壓信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)同時(shí)滿足時(shí)，變速器的控制單元確定駕駛員準(zhǔn)備好開(kāi)始駕駛。此時(shí)，控制單元將發(fā)出信號(hào)，控制活塞推動(dòng)離合器，完成上述第二和第三階段。

這種控制邏輯可以讓車主等紅燈，不用擔(dān)心變速箱掛D擋踩剎車會(huì)損壞變速箱，車主可以根據(jù)自己的習(xí)慣來(lái)處理。

●關(guān)于“過(guò)熱保護(hù)”

在之前的Speedmaster測(cè)試過(guò)程中，變速器一檔、三檔、五檔在多次彈射起步后丟失。后來(lái)與技術(shù)人員溝通后，確認(rèn)變速器啟動(dòng)過(guò)熱保護(hù)程序，切斷離合器1。以前在這種同時(shí)踩剎車和油門的異常情況下，電控單元的控制邏輯并沒(méi)有限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，因?yàn)槠胀ㄓ脩魩缀醪粫?huì)做這種操作。

因此，技術(shù)人員還修改了控制邏輯，在這種情況下將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制在1500轉(zhuǎn)/分，以最大限度地減少相關(guān)部件的磨損和可能出現(xiàn)的過(guò)熱問(wèn)題。除此之外，還有一種我們經(jīng)常遇到的情況，那就是頻繁走走停停的城市擁堵，離合器的頻繁組合和分離往往會(huì)造成過(guò)早磨損和過(guò)熱，從而影響正常使用。

比亞迪的技術(shù)人員也針對(duì)這種情況設(shè)計(jì)了熱防護(hù)方案。該程序不直接監(jiān)測(cè)某個(gè)部件的溫度，而是通過(guò)各種傳感器的信號(hào)和離合器摩擦片的散熱系數(shù)間接判斷離合器是否過(guò)熱。如果變速器的溫度上升到某個(gè)閾值，駕駛員將首先受到儀表警報(bào)的警告。如果駕駛員仍然在惡劣的條件下行駛，溫度進(jìn)一步升高，那么為了保護(hù)變速器，控制單元會(huì)命令強(qiáng)行切斷過(guò)熱的離合器軸，但此時(shí)，車輛仍然可以使用剩余的離合器及其控制的檔位行駛。

●可靠性

消費(fèi)者在購(gòu)買汽車時(shí)，往往非常注重汽車的耐用性和可靠性，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等大型零部件。我們也把這個(gè)問(wèn)題拋給了比亞迪的技術(shù)人員。他們的反饋是，變速箱的相關(guān)部件，如控制單元和雙離合，可以與整車具有相同的使用壽命。其中，關(guān)鍵部件已經(jīng)過(guò)單個(gè)部件和組件的耐久性測(cè)試。雖然這聽(tīng)起來(lái)很官方，但耐用性只能通過(guò)用戶的長(zhǎng)期使用和積累來(lái)判斷。

全文摘要:

核心零部件的R&D和制造經(jīng)驗(yàn)一直牢牢掌握在比亞迪手中，尤其是集成在控制單元中的軟件程序，通常是看不見(jiàn)摸不著的，它只是整個(gè)變速器的靈魂，所有的動(dòng)作和動(dòng)作都由它控制。應(yīng)該說(shuō)，比亞迪在動(dòng)力換擋與發(fā)動(dòng)機(jī)、整車匹配的成熟度上經(jīng)驗(yàn)還不夠豐富，可能會(huì)導(dǎo)致駕駛體驗(yàn)不夠完美，但在這么短的時(shí)間內(nèi)，在借鑒模仿的基礎(chǔ)上，能很好地摒棄被模仿對(duì)象身上的一些問(wèn)題，保證產(chǎn)品的可靠性，無(wú)論如何都是值得敬佩的。