一 : 双离合器自动变速器设计(含cad)

江苏大学汽车与交通工程学院本科毕业设计

完整论文，全套cad ，加qq466491953

双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计

摘 要：随着世界汽车对汽车的动力性、经济性、排放性和操纵性提出了更高要求,对于汽车的操纵性,汽车简单分为手动变速器和自动变速器,这次我要设计的是自动变速器DSG变速器齿轮。

本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，针对湿式双离合器自动变速器的设计方法，对齿轮进行设计。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做

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初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。

关键词：双离合器 自动变速器 传动比 齿轮

Gear dual-clutch automatic transmission design design

Abstract As the world of cars on the car's power, economy, emissions and handling a

higher requirement for the handling of the car, the car simply divided into manual and automatic transmissions, this time I want to design a DSG automatic transmission transmission gear.

The design of the structure and working principle of dual-clutch automatic transmission as

the basis for a wet dual-clutch automatic transmission design, gear design. The main parts of the transmission gear, including the form, the form of the shift structure elaborated and range selection and the transmission ratio of the transmission, the center distance of the preliminary selection and design. Modulus of transmission in gear pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and on the gear check.

Key words Dual-clutch automatic transmission gear ratios

双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计

第一章 课题研究的目的和意义 ............................. 4

第二章 课题的研究现状 ................................... 6

2.1 课题的研究现状 ................................................ 6

2.2 课题的研究内容及技术路线 ..................................... 8

第三章 双离合器自动变速器传动方案的确定 ................. 9

第四章 双离合器自动变速器的设计与计算 .................. 10

4.1 变速器主要参数的选择 ........................................ 10

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4.1.1 传动比范围........................................... 11

4.1.2 变速器各档传动比的确定............................... 11

4.1.3 中心距的选择......................... 错误！未定义书签。

4.1.4 齿轮参数的选择....................... 错误！未定义书签。

4.1.5 各档齿轮齿数的分配................... 错误！未定义书签。

4.2 变速器齿轮强度校核 .......................... 错误！未定义书签。

4.2.1 齿轮材料的选择原则................... 错误！未定义书签。

4.2.2 计算各轴的转矩....................... 错误！未定义书签。

4.2.3 变速器齿轮弯曲强度校核............... 错误！未定义书签。 .4.3 本章小结 .................................... 错误！未定义书签。 结论 .................................... 错误！未定义书签。 致 谢 ................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................ 错误！未定义书签。

引言

汽车自动变速技术是人们长期以来一直努力追求的目标，是车辆改进和完善传动系统的重要方向。自动变速技术始于1960年左右，到现在车辆的自动变速技术已取得了长足的进步。装备自动变速器的汽车，具有操纵方便、起步平稳、乘坐舒适性好、燃油经济性高、安全可靠等一系列优点，使得市场上对装备自动变速器的汽车的需求日渐高涨。汽车自动变速器的研究和应用有着更加重要的现实意义，各主要工业国家均在这方面投入了大量人力和财力，研制出种类繁多的各类自动变速器。自动变速器技术越来越完善，在越来越多的车辆上得到应用，成为现代汽车与现代工业发展的标志之一。随着我国的经济发展，家庭汽车的普及程度越来越高，且对乘用车的乘坐舒适性、燃油经济性和排放性能有了更高的

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要求。因此研究和开发既有高质量、操纵方便又有经济实用等特点的车辆具有广阔发展前景，来满足日益增长的广大消费者的需求。要实现这些功能，满足这些要求，就必须开发和研制出传动系中既能够高效传递发动机动力，又具有操纵方便的自动变速器[1]。

第一章 课题研究的目的和意义

由于汽车传动方式和控制方式的不同，汽车自动变速系统存在多种不同的类型。根据传动方式的不同，可以分为以下五类：液力传动、液压传动、机械传动、储能传动、电传动。汽车上应用较多的自动变速器主要有液力机械自动变速器（Automatic Transmission，AT）、无级变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）和电控机械自动变速器（Automated Manual Transmission，AMT）以及最近发展的双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission，DCT）等四种。

AT具有起步平稳、柔和，以及换挡迅速、无冲击等优点。除其装有的液力变矩器可以改善车辆性能外，还主要归功于它实现了动力换挡，即换挡过程中不切断动力传递，只是通过两个离合器(或制动器)间的切换完成，换挡时间极短，换挡品质与车辆性能好。但是它也具有效率低、动力性略差、结构复杂、成本高

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等缺点；CVT虽具有速比无级变化的优点，可以实现转矩的无级传递，提高无级自动变速汽车的乘车舒适性、加速性以及燃油经济性。但是其起动性能差，一般需另加起动装置，并且无级自动变速器的设备更换量大、制造困难和价格也较高等缺点。AMT的工作原理决定了它在换挡过程中首先要分离离合器，然后将变速器摘空挡，再选挡、换挡，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换挡过程中产生了动力传递的中断，这对车辆的动力性、舒适性以及燃油经济性和排放带来了一定的影响。特别是在舒适性方面，由于换挡过程的动力中断，必然会产生动力传动系统的冲击，影响了汽车的行驶平顺性，使得其在对舒适性要求高的车型上的应用受到了限制。同时动力中断也会造成一定的动力损失，影响了汽车的加速性能。

为了解决中断动力换挡给车辆性能带来的影响，需要对电控机械式自动变速器的换挡过程进行精确的控制。特别是为了减少换挡过程中的冲击度，需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、转矩等方面进行精确匹配和控制，但是这些仅在一定程度上改善其换挡性能，并不能从根本上解决问题。如果要进一步提高电控机械式自动变速器的性能，则需要增加发动机起、停等一些其它控制手段，反而增加了车辆的复杂程度和成本，得不偿失。所以，电控机械式自动变速器在对车辆舒适性等方面要求不高的车型上，例如低挡轿车、军用车辆、公共汽车、载重车等，由于其具有结构简单、成本低等优点，仍具有优势，但是在对舒适性要求高的车型上，其应用就具有了局限性。为了既可以充分利用AMT所具有的优点，又可以消除AMT中断动力换挡的缺点，双离合器式自动变速器（DCT）应运而生，它继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点。DCT的优点体现在对车辆性能的提高和对自动变速器生产成本的降低两个方面。

首先，因为DCT是按照动力换挡的原理来设计的，在换挡过程中避免了动力中断，保留了AT、CVT等换挡品质好的优点。车辆在换挡过程中，发动机的动力始终可以传递到车轮，换挡迅速平稳，不仅保证了车辆的加速性，而且由于车辆不再产生由于换挡时动力中断引起的冲击，也极大的改善了车辆运行的舒适性。而且，它大大缩短了换挡时间，两个离合器的切换时间通常在0.3～0.4秒左右，换挡完成时间非常短，所以不易被车辆乘客感觉到，极大的提高了换挡舒适性，保证了车辆具有良好的动力性与换挡品质[2]。

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[1]

二 : 论文样本--福特6DCT450自动双离合变速器结构与检修06

目 录

一、福特6DCT450自动变速器结构及特点.............................1

(一)特点.....................................................1

(二)结构与组成...............................................1

（三)主要部件结构与原理.......................................3

二、动力传递路线.................................................9

（一）一档动力传递路线........................................9

（二）二当动力传递路线........................................9

（三）三档动力传递路线.......................................10

（四）四档动力传递路线.......................................11

（五）五档动力传递路线.......................................11

（六）六动力传递路线.........................................11

（七）R档动力传递路线........................................12

三、变速器控制原理...............................................12

（一）电磁阀的调节...........................................13

（二）换挡控制...............................................13

（三）自适应控制及各种模式策略...............................14

四、双离合变速器的检查与调整.....................................16

（一）自检及诊断.............................................16

（二）变速器油位检查.........................................16

（三）换挡拉索调整...........................................17

（四）IDS相关操作............................................18

五、福特典型故障案例分析..........................................18

结束语............................................................21

福特6DCT450双离合变速器结构与检修

摘要：主要写的关于福特6DCT450双离合自动变速器的结构特点；对其动力传递路线做了详细的概述以及控制原理的撰写；以及变速器油的检查。 关键词：福特；双离合；自动变速器；结构；检修。

一、福特6DCT450自动变速器结构及特点

(一)特点

6DCT450双离合变速器这款变速器是运用在蒙迪欧-致胜上，是对iB5及MY-75等自动化手动变速器进一步延伸。这款变速器克服了手动变速器的最大缺点——牵引力输出的中断。即使同最先进的自动变速器相比，其高效率也是显而易见的。

这款变速器上使用的是电子控制液压执行的“湿式”离合器片，并且由于节省空间，这使得变速器结构更加紧凑，如图1所示。其结构特点主要表现在以下几点:

图1 6DCT450双离合变速器：:

(1)6前进档加倒挡；（2）前横置安装；（3）可用于全4驱（AWD）；（4）可用于双动力车辆；（5）并列的湿式离合器；（6）内部电控换挡机构；（7）智能换挡控制。

(二)组成特点

变速器的根据控制其功能可分为电控和液压控制系统两大部分。TCM与阀体组成一个整体，TCM

里集成有传感器而阀体内包含着阀块。

图2 6DCT45双离合变速器组成

A-电子控制系统； B-液压控制系统

1-换挡开关；2-CAN线；3-带传感器的TCM；4-带阀块的阀体；5-双离合器；6-换挡拨叉

1.电控系统

(1)变速器中的TCM控制着阀体上的各个电磁阀作为输入信号。TCM计算并存储存各种自适应数据，故障码以及诊断参数。

(2)TR（变速器档位）传感器位于TCM及阀体上。

2.液压控制

(1)发动机运转时，集成在变速器壳体上的油泵产生变速器控制所需的液压

(2)双离合以及换挡拨叉单元的供油是通过电磁阀电使得油流经过油道来形成。电磁阀根据电子PWM（脉宽调制信号）信号的占空比来调节油压。调节后的油压使得相应的离合器可以进行平滑换挡。

(3)电磁阀的状态不是开就是关

3.机械控制

变速器的机械核心部分是被分为两部分的输入轴。输入轴包含一个外轴（空心轴）和一个内轴（实心轴）。空心轴用于驱动偶数档（2、4、6档）。实心轴用于驱动奇数档（1、3、5以及通过惰轮驱动倒挡）。这两个输入轴都是通过外齿与多片式离合器相连如图3所示。

图3 6DCT450变速器结构

1-输入轴(空心轴)；2-输入轴(实心轴)；3-输出轴(5、6倒档)；4-集滤器5-油泵；

6-变速器油滤；7-换挡拨叉单元；8-输出轴(1至4档)；9-差速器\

(三)主要部件及原理

1.油泵/滤清器

油泵给液压系统元件供给液压油并且给变速器其他部件供油用于润滑和冷却。油泵由发动机驱动（离合器壳上的驱动齿驱动）。变速器用于变速功能。该油路需要满足以下功能、

(1)在各种温度下均具有一定的粘性；

(2)机械应力下保持一定的抗磨性；

(3)保证液压控制；

(4)保证离合器油压。

2.带集滤器的油泵

(1)油泵需要给每个工作位置供给足够的油压以及足够的油量；

(2)速器里所用的油泵为外齿轮泵。泵油量随转速而变化；

(3)转动时将进入齿隙的变速器油吸入侧运送到排除侧。经过主油压调节器调节后送到阀体，多余的变速器油重新流回油泵。

3.变速器油滤清器

滤清器在整个液压系统里所起的作用是确保变速器油里的不溶物不超过限值。同时滤清系统还要完成变速器油冷却系统的进油及回油工作。过滤的变速器油经过集滤器由油泵运到相应的液压系统并被氛围两路。

变速器油根据其温度流到高压过滤系统中相应的油道里：

(1)温度低的油直接流向滤清器；

(2)温度较高的油流向高压滤清器，通过加压滤清器流向散热器的进油 口。由散热器的出油口流回。经过冷却的油最终流到高压滤清器；

(3)变速器油流过高压滤清器的滤芯回到变速器油盘；

(4)滤清器上的油压损失不超过1.0+/-0.2bar。当由内杂质太多而得油压损失超过限值时，旁通阀打开，油不再流回滤清器。

4.双离合器

此变速器中所使用的双离合器为多片式。这样带来好处是可以同时结合两组轮系。一个离合器用于操作奇数档而另一个离合器用于偶数档。

离合器设计时采用的是“湿式”。“湿式”并不意味着离合器完全浸入油里。换挡机构油过量反而会使得传动效率下降。因此湿式在此处以为着：当离合器断开或者是换挡过程中热量产生的时候，离合器系统通过冷却油流进冷却。一旦离合器在固定行驶过程中进行结合状态的话，冷却油流将被切断，离合器室仅剩一点油雾。每个离合器都有其单独流供应及冷却系统。

本变速器中的双离合器来源于博格华纳(BorgWarner)。离合器与发动机之间还配备了一个湿式的扭转减震器用于降低来自发动机的震动（转动方向的不平衡）。

发动机的扭矩从曲轴经由飞轮上的啮合齿传递到扭转减震器的驱动侧初级元件（凸缘），驱动侧次级元件（减震器壳）连接着双离合器的输入壳体。扭矩由发动机侧的减震器壳经扭转减震器传递到离合器输入壳，再到主轮毂最终到内支架。

离合器座除了起支撑作用外还包含有油道。这些油道将高压的变速器油供应给离合器用于其作动，另外还供应给离合器冷却油用来消除离合器作动过程中产生的热量。

离合器使用液压来执行换档动作。液体在离合器活塞内执行此工作过程。

论文样本--福特6DCT450自动双离合变速器结构与检修06_dct双离合变速器

离合器作动时，活塞内的压力克服螺旋弹簧弹力将离合器片往止推垫圈上压。离合器片上带有内齿用于与离合器盘壳体楔合。转动过程中，离合器盘壳体结合，来自于发动机的动力得以传递。在分离过程中，活塞内的压力降低并使得离合器片及止推垫圈上的压力降低。

5.换挡拨叉

变速器内有四个换挡拨叉。TCM和阀体通过电磁阀来控制液压元件。将油流入到活塞来使附于换挡拨叉上的活塞进行直线运动如图4所示。此时相反位置的工作缸内压力降低，则换挡拨叉将会移动。这样个档位可以通过滑套（同步器总成）。一旦档位完全结合，缸内不在被加压。已结合的档位的依靠换挡齿和换挡拨叉来保持。

图4 换挡拨叉

1-活塞 ；2-换挡拨叉

6.驻车锁止

变速器的第二输出轴上继承了用于驻车安全的驻车锁止装置，用来防止来拉手刹时的滑动。驻车锁止的必要性在于：发动机关闭时，油泵不工作，因而两个离合器均出于断开状态。

当换挡杆位于“P”档时，驻车锁止结合其结合使得止动锁爪咬入止动轮的齿隙。当止动锁爪与止动轮上的轮齿接触时连杆上的压缩弹簧被压紧。随着车

7.TCM及阀体

TCM及阀体的作用是控制和调节变速器的运行。变速器内有两个输入轴，各自通过离合器来控制其通断。这样可以最小化换档过程中的动力输出中断。TCM需要完成以下工作：① 通过控制离合器油压来作动离合器；② 通过不同的行程来作动四个换档拨叉；③ 控制分别用于实心轴和空心轴的安全阀；④控制主油压；⑤控制冷却油油压；⑥ 测量离合器转速；⑦测量变速器温度。

图5 阀体结构

1-液压单元；2-阀体；3-电控单元；4-1、3档换挡拨叉位置传感器；5-2、4档换挡拨叉位置传感器；6-偶数档输入轴转速传感器；7-6档换挡拨叉位置传感器及奇数档输入轴转速

传感器；8-5档及倒档拨叉位置传感器

变速器油始终在整个变速器里流动，以实现几乎无动力输出中断的平滑换档。此过程中，TCM需要：① 处理传感器信息；② 获取发动机速度、车速及变速器负荷信息；③ 探测机械元件的位置；④ 对变速器液压机构里的阀和滑块等进行电子控制。

TCM在档位结合时会自适应学习（调整）离合器位置，换档杆位置及系统油压。

(1)传感器

①档位传感器

档位传感器与TCM及阀体连在一起，包含有一个永磁铁和霍尔传感器。移动换挡杆会转动永磁铁，这将导致磁场的变化，霍尔传感器就会向TCM发送不同的模拟电压信号，TCM根据不用的电压信号电压值识别出换挡位置。 ②油压传感器和油温传感器

TCM和阀体内集成有两个温度传感器。一个在TCM内检测处理器的温度；另一个位于阀体内。由于这两个温度传感器都是一直浸在液压油中，所以其信号被用于确定油液温度。TCM使用温度信号来确定系统油压，用以冷启动及过热时对离合器进行控制。

两个油压传感器集成在TCM内，这两个信号是来检测离合器控制系统的油液压力，这样TCM可以更加精确的控制电磁阀来获得正确的离合器压力 ③速度传感器

奇、偶数档输入轴转速传感器集成在TCM和阀体内。用于测量实心轴转速（奇数档）和空心轴转速（偶数档）：离合器输入转速传感器在变速器壳体上，信号获得是靠附在离合器壳后的信号齿盘。变速器所有的转速传感器均为霍尔式，并且奇数档数日轴转速传感器还多一个电子元件。离合器输入转速和偶数档输入轴转速传感器到TCM的信号都是模拟电压信号。奇数档输入轴转速传感器提供给TCM的PWM脉宽调制信号。TCM根据此信号感知和实心轴转速和旋转方。奇、偶数档输入轴转速传感器信号用于检验变速器传动比和车速的指示。如果一个传感器失效，另一个传感器可以在某些程度上替代信号。离合器信号作为获取发动机转速不可或缺，且还用于对另外两个传感器作参考传感器参考和诊断。

④换挡拨叉位置传感器

集成在TCM内的换挡拨叉位置传感器均为霍尔效应式。

根据装在换挡拨叉总成内的永磁铁位置变化，霍尔传感器产生一个到TCM的信号，TCM根据此信号确定相应换挡拨叉位置。

(2)电磁阀

① 主油压电磁阀(LPS)--PWM型

主油压电磁阀位于阀体上。

它通过控制流向离合器，换挡机构及用于冷却的液压油来控制变速器里的油压。

TCM通过占空比信号控制电磁阀上的电流来调节液压以提供系统所需的压力

② 离合器压力控制电磁阀（CSPS)--PWM型

离合器压力控制电磁阀位于阀体内，是用来调节用于离合/换挡的油液。CSPS1调节奇数档；CSPS2调节偶数档调节偶数档。

TCM都是通过PWM信号调节这两个电磁阀的控制电流大小。不同的电流大小会引起滑阀会三个位置之间变化：

(a)回油

(b)滑阀允许油液流回油盘

(c)供油

电磁阀处于工作状态，活塞移动到特定位置以建立合适的压力。 (a)完全关闭

(b)没有夜流流过滑阀

③ 离合器冷却电磁阀(CCFS)--PWM型

离合器冷却电磁阀（CCFS)位于阀体内。它控制用于冷却离合器的液压油。TCM通过PWM信号调节这个电磁阀的控制电流大小来调节通过该阀的液流以建立需求的油压。

④ 多路转换电磁阀

阀体有三个多路转换电磁阀。这些电磁阀在不通电的时候是关闭的。阀体内的液压通道的变换是根据阀体内的机械液压的位置，通过激活多路转换电磁阀可以任意离合器及换挡拨叉加压。

8.带选档开关的换挡杆单元

(1)选档开关

(2)选档信号（升档/降档）是靠LIN线传给TCM。

(3)换挡杆锁止电磁阀

(4)换挡杆位置指示LED灯

(5)钥匙锁止开关触点

若离开车辆时换挡杆没在P档，开关触点会给仪表和锁止磁铁一个信号用于点火钥匙锁止，锁止磁铁被激活意味着即使处于P档，钥匙无法从点火钥匙孔内拔出。

对与免钥匙车辆，若离开车辆时换挡杆没在P档，开关触点会传给仪表一个信号，此时打开驾驶侧车门，仪表上将显示将换挡杆挂人P档的信息，同时

响起警示声。换挡不在P档车辆无法电动锁止。

二、动力传递路线

(一)1档动力传递路线 扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器1传递到输入轴（实心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（1至4档）的一档齿轮，经过输出齿轮传递到差速器如图7所示。

图7 一档动力传递路线

论文样本--福特6DCT450自动双离合变速器结构与检修06_dct双离合变速器

(二)2档动力传递路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器2传递到输入轴（空心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（1至4档）的二档齿轮，经过输出齿

轮传递到差速器如图8所示。

图8 二档动力传递路线

(三)3档动力传递路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器1传递到输入轴（空心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（1至4档）的四档齿轮，经过输出齿

轮传递到差速器如图9所示。

图9 三档动力传递路线

(四)4档动力传递路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器2传递到输入轴(空心轴)。输入轴将动力传递到输出轴（1至4档）的四档齿轮，经过输出齿

轮传递到差速器如图10所示。

图10 四档动力传递路线

(五）5档动力传路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器1传递到输入轴 （空心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（5、6档及倒档）的五档齿轮，经过

轴输出齿轮传递到差速器如图11所示。

图11 五档动力传递路线

(六)6档动力传递路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器2传递到输入轴 （空心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（5、6档及倒档）的六档齿轮，经过输出齿轮传递到差速器如图12所示。

图12 六档动力传递路线

（七）R档动力传递路线

扭矩经离合器爪传递到双离合器，从双离合器经过离合器1传递到输入轴 （实心轴）。输入轴将动力传递到输出轴（5、6档及倒档）的倒档齿轮。倒档

惰轮使得转动方向相反，扭矩经过输出齿轮传递到差速器如图13所示。

图13 R档动力传递路线

三、变速器控制原理

在双离合变速过程中，通过使用多片式离合器对其进行电液控制可以使得两个档位（速比）同时结合。

多片式离合器之中的一个结合处处于行驶模式，而另外一个虽然断开但在下一次换挡过程前就已经预选上。

根据油门踏板的位置以及驾驶员需要，之前档位所用的离合器断开同时另一个离合器结合预选上的档位。

(一)电磁阀调节

6DCT450的换档功能可以被划分为离合器系统和换挡系统，这两个系统在换档过程中协同工作使用同一个液压系统。

TCM在油压和位置传感器的帮助下调节电磁阀来正确控制离合器和换档的油压。在离合器结合和换挡过程中离合器压力有PWM电磁阀（SCPS1和CSPS2)来确定。液压油是否流经离合器或者换挡机构靠多路转换阀换档系统。其他电磁阀和CPCUT用于控制离合器系统和换挡系统中的压力和滑阀。各档位下电磁阀的状态

图14电磁阀作动表 √=工作 X=不工作 PWM信号调节

—=工作状态与换档机构不相关联

(二）换挡控制

换挡控制系统是基于软件策略根据行驶和驾驶员的数日确定换挡点的。TCM

控制相应的电磁阀阀来实现自动的换挡。为了实现根据某个驱动程序下精确的确定换挡点。TCM需要接受以下的信息。

(1)所选变速器档位

(2)车速信号

(3)由离合器输入转速传感器的发动机转速信号

(4)奇、偶数档输入轴转速

(5)两个TFT的油温信号

(6)HS-CAN的发动机转速。扭矩和节气门位子信号

(7)发动机温度

(8)室外温度信息来计算冷车时变速器油的黏度

(9)转向角度传感器信号以防止过弯时升档

(10)YAW信号用于防回转动能（仅适用于带坡道起步功能的车辆）

1.自动模式，换挡杆位于D位置

TCM根据行驶工况调整换挡点，若TCM检测到位于特殊工况，将切换到预定的换挡特性。

2.运行模式，换挡杆位于S位置

在这种模式下TCM切换到另一种设定的换挡特性。该换当偏向运动风格。

3.手动模式，换挡杆位于手动换挡槽

(1)若车速下将使得发动机转速下限，TCM将会自动降档

(2)若驾驶员试图降档，而发动机的转速可能超过上限，TCM将不允许换挡。

(3)若加速过程中发动机转速超过4500转，系统将会自动升到一下档位。

(4)油门踏板强制降档在手动模式中任然起作用。

(5)有可能由二档起步

(三)自适应控制及各种模式策略

TCM监测每次换挡以保证子啊所有行驶工况下换挡的平顺性。其平顺性是通过控制模块来增大或减小液压系统中的压力（离合器及换挡拨叉的作动）来实现的。有以下几种适应控制：

①离合器冲油

②离合器压力值

论文样本--福特6DCT450自动双离合变速器结构与检修06_dct双离合变速器

③与离合器压力相应的离合器扭矩（发动机扭矩与变速器扭矩的同步） ④换挡拨叉

调整后的压力值个位置被存在控制单元的非可变性RAM（随记存储器）里。这样可以改善换挡平顺性并切延长变速器的使用寿命。

1.上下坡模式

TCM如果发现来自与PCM的扭矩输出超过其内部设定的平路扭矩输出值，则认为车辆在上坡，此时减档增扭

TCM如果发现来自与PCM的扭矩输出低于其内部设定的平路扭矩输出值，则认为车辆在上坡，此时减档增加发动机制动效果

2.海拔修正

海拔升高后，发动机性能下降，TCM会调整换档时机从而优化动力输出

3.定速巡航控制

打开定速巡航，在控制油门的同时可以通过切换档位以保持速度稳定，特别是在上下坡时

4.怠速稳定模式

D档踩刹车使车辆静止不动或在急刹车时，TCM会预选2档/R档，并降低离合器扭矩输出5Nm（切断离合器），这样可以稳定怠速，降低油耗，减少来自于动力系统的振动

5.防回转功能（只在具备坡道辅助的车辆上有用）

如果在上坡路面停车，N/P档时预选1档，同时根据坡道倾斜程度，可把发动机转速从怠速提高到800-1100转

如果在下坡路面停车，N/P档时预选R档，同时根据坡道倾斜程度，可把发动机转速从怠速提高到800-1100转

6.过热保护

离合器温度升高到：

160°C –1级警告：仪表上的变速器警告灯成为黄色，离合器扭矩的波动将导致车辆抖动。因此驾驶员可以通过踩下刹车来断开离合器进行冷却。 165°C –2级警告：同1级警告，且波动更严重。

170°C –3级警告：离合器断开以避免损坏。

变速器油底壳温度升高到：

125°C –1级警告：仪表上的变速器警告灯成为黄色，离合器矩的波动不会导致车辆抖动。

136°C –2级警告：同1级警告，且波动更严重。

138°C –3级警告：离合器断开以避免损坏。

7.故障模式

故障发生时，根据当前的齿轮（档位）位置和驾驶条件，将会采用不同的故障管理模式

当TCM内部出现故障时，变速箱进入受限控制模式，通过锁定档位使车辆满足一定的驾驶需求，此时尽量避免过激的操作方式（如超车）

当TCM或TR传感器本身损坏时，两个离合器都将断开，这样来自于发动机的动力无法输送给车轮，此时关闭发动机后再次重启

在故障模式下，根据故障类型，仪表上会有相应的信息提示/MIL/变速箱故障灯。

四、双离合器的检修

(一)自检及诊断

TCM监测变速器系统所有的传感器并且与包括PCM在内的车辆上其它模块通讯。出现故障时，将通过仪表上的警告灯和警示信息告知驾驶员。

(二)变速器油位检查

1.检查内容

(1)油温过低时检查变速器油位将导致充填过度

(2)油温过高时检查变速器油位将导致充填不足

需确保变速器不处于故障模式且无故障码。变速器油位的检查取决于油温。

图15变速器油位检查

2.变速器油位检查步骤

(1)连接IDS并确认变速器不处于故障模式。

(2)完全踩下刹车踏板并拉起手刹，起动发动机。

(3)将换挡杆移过所有档位并在每个档 位保持最少20秒。

(4)使用IDS检查油温是否在35℃~45℃之间。

(5)将钥匙关闭至0位。

(6)举升车辆，拆下下护板。

(7)准备测量容器，拆下油位检查孔螺栓（若有油液流出可使用测量容器收集，直至油液呈滴落状）

(8)每次250ml变速器油缓慢倒入变速器油液添加孔，直至有油液从油位检查孔流出为止。

(9)此时变速器油位为正常位置。

图16油液添加孔

(三)换挡拉索调整

换挡拉索的调整在D档时进行。换挡杆和换挡机构都处于D档位置。至于换挡机构必须保证其上面的标记点与变速器壳体上的记号线对齐如图

(四)IDS相关操作 发动机管理系统存在的故障码可能会影响变速器控制。因此要用IDS清除变速器和发动机控制系统中的相关故障码。

IDS软件可执行的服务功能包括：

1.换挡拨叉系统学习

更换了新的TCM和阀体需要执行该操作。

2.离合器系统学习

更换了TCM和阀体或者离合器、减震单元等需要执行该操作

五、福特典型故障案例分析

1.故障现象

一辆行驶里程2865KMCD345蒙迪欧-致胜（2.0T）行驶过程中仪表提示“变速箱故障”如图18所示。

图18 变速箱故障

2.维修步骤

试车验证客户提出的故障，在试车过程中没有试出故障现象。返回我店用IDS检测，变速箱模块TCM没有故障代码。只有RFA免钥匙模块有一故障码如图，用IDS可以清除，初步怀疑是网络上存在的一个间歇性的故障代码，清除故障码与客户在次试车，故障没有出现，由于客户当天比较匆忙，不能长时间试车，所以建议客户在行驶观察。

过了一个工作日左右，车子又返回我厂，说在回家的路上故障又出现了，并且用手机照像。用IDS检测车身所有模块只有RFA免钥匙模块存在一个故障码与上次检测的一样。（如图19所示）

图19变速箱故障码

还是与TCM模块数据无效，由于2.0T的变速箱模块部分车辆需要升级，学习。会不会此车TCM模块内部缺少程序，从而造成与RFA模块通讯不正常，故对此车TCM进行学习。

再次试车，行驶一段路程中，在等红绿灯准备停车的瞬间仪表在次出现“变速箱故障”说明此车跟学习TCM没有关系。用IDS检测故障码依旧，还是网络故障码，用IDS做网络测速，模块通讯都正常。由于TCM.与RFA都在高速网上，测量高速网端电阻为62欧（正常值为60欧左右）对地电压分别为2.26V与2.60V都在常范围。对高速网各个模块通讯进行测量，C11 插头1.2#与C12AB

插头

论文样本--福特6DCT450自动双离合变速器结构与检修06_dct双离合变速器

37.38#测量线路导通正常，无短路。无段路现象，对C12AB37 .38#到RFA插头的1.2#测量也无短路 短路现象，模块通讯都正常。于是我决定断插头用IDS捕捉信息，首先我最先断开的是C11这个插头仪表显示引擎故障，被动防盗系统启动，断开RFA这个插头仪表无法开启，免钥匙进入失败，我将RFA1#挑出来，装上插头试车，免钥匙可以进入，但是仪表显示无法识别钥匙，安装好RFA1# 断开C12AB这个插头 仪表没有任何反应 但是IDS捕捉的故障代码与之前测量的故障码一致。

3.故障排除

C12AB这个插头是TCM,与RFA之间一个连接点，由于C12A/B这个插头虚接造成TCM与RFA数据无效。从新处理这个插头安装好试车，故障没有出现，故障彻底解决。

4.维修总结

通过本次故障维修的总结，我对关于变速器车载网络的原理有了更深的了解。熟悉高速网通讯的原理，各个模块通讯的路线。从而对车载网络类型的故障，在以后的过程中我相信自己更加得心应手。

结束语

电子技术的进步成为汽车工业发展的最大动力，现代汽车的控制系统几乎全由电子控制装置实现，在提高经济性、动力性、可靠性、舒适性和排放控制系统方面起到明显的作用。因此，电子产品在汽车上的应用比例，已成为评价其品质、性能指标的重要依据。

而双离合技术是现在汽车发展史上一个新的里程碑。他独立的控制方式、能让加速员既轻松而又快捷。更重要的是他结合了手动便器和自动变速器两个的优点。从传统的离合器中解放出来。相信今后会有更多、更好的离合器面向市场，面向用户。

三 : 沃尔沃S40将在中国率先推双离合变速器

　　[61阅读 新闻]  最近，从某沃尔沃经销商处传出消息，沃尔沃将于明年推出一款全新的S40车型，这就是配备了世界领先变速技术——Powershift双离合变速器的全新S40 2.0车型，换挡平顺和省油是其最大特点。从之前风传国产新A4L将率先在国产车中配备其DSG双离合变速器，到09款新BMW 3系也将装备DCT变速器，双离合变速器在国内被炒的沸沸扬扬。但是，A4L和新BMW 3系已经上市，我们都没有见到传说中的双离合器。

　　作为一种先进的技术，目前双离合变速器在汽车界应用还不是很普遍。如果S40 2.0配备了沃尔沃的Powershift双离合变速器，将成为国产豪华车中率先采用这项技术的车型。在同级别车型中，S40 2.0也将成为以这项技术为主要卖点的佼佼者。沃尔沃在入门发动机上搭载双离合变速器，从而使这一先进技术更能贴近消费大众，更加平民化。同时在与A4L和BMW 3系的竞争中取得了先机。

『现款长安沃尔沃S40』

　　Powershift变速器是沃尔沃汽车与其变速器合作伙伴联合开发的，是一种6挡变速器，与传统的自动变速器相比，可显著降低燃料消耗。Powershift变速器有如两个并联的手动变速器，有两个相互独立的湿式离合器。一个离合器控制奇数挡位（1、3、5和倒挡），另一个控制偶数挡（2、4和6挡）。两个离合器交替工作，一个接合，另一个分离。这意味着当发动机在1挡获得最大功率和最大推力时，2挡已做好接合的准备。当2挡接合后，3挡也做好了准备，余此类推。从而促进了动力的连续性，避免了动力传递的中断或扭矩损失，实现了极为快速平滑的换挡，同时保持了换挡过程中的加速能力。

　　Powershift以手动变速器所用的技术为基础，不同之处是两个湿式离合器各与自己的输入轴相连。一个轴在另一个轴内部转动。内轴控制1、3、5和倒挡输出轴，外轴控制2、4、6挡。离合器功能由电液控制单元操纵，保证一个离合器接合时，另一离合器分离，反之亦然。

　　Powershift为驾驶者提供了一种可以连序换挡的自动变速器，就像是沃尔沃的Geartronic手自动一体式变速器。不同的是，Powershift即使是手动换挡也没有任何动力损失，同时具备了手排的经济性和自排的舒适性。Powershift与传统的自动变速器不同，不需要变矩器、行星齿轮或多个湿式离合器，没有这些装置带来的扭矩损失。因此Powershift也可以大大提升驾驶乐趣。

　　此前，沃尔沃已经在欧洲市场上的C30、S40和V50的2.0涡轮增压柴油机型上推出了Powershift变速器，根据官方资料，这些车型可以降低8％左右的油耗。在目前经济不景气的情况下，沃尔沃推出Powershift车型，既能保证不损失动力和驾驶乐趣，又兼顾了燃油经济性，迎合了当前的市场需求。

　　沃尔沃目前推出的Powershift款型可传递的扭矩高达450N·m。因此，我们可以猜测今后将有更多沃尔沃的大排量车型也会采用这个技术。

四 : 多车型有望搭载 国产双离合变速器展望

　　[61阅读 新闻]  近段时间，关于众多国产车型将要搭载双离合变速的消息不断传出。今年年初，沃尔沃S40 2.0L车型上市，成为首款搭载双离合变速器的国产车型。在这之后，有消息称福克斯、荣威系列等车型也将推出双离合版本。应该说，随着去年11月25日，“博格华纳联合传动系统有限公司”的签约，一定会有越来越多的国产车型加入到双离合的行列中。

『首款国产车型搭载的Powershift双离合变速器』

国产双离合项目回顾

　　2008年11月25日晚，博格华纳与中国中发联共同出资成立的合资公司在北京正式签字，这标志着12家国内整车企业的DCT（双离合器自动变速器）项目正式启动。

『DSG双离合变速器』

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　　中发联是由12家中国整车企业联合成立的投资有限公司（由一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、金杯、广汽、江淮、吉利、长丰、中顺、长城组成）。博格华纳是美国著名的自动变速器生产商。历时10个月的磋商，由国家发改委牵头，双方终于宣布以合资方式组成博格华纳双离合器传动系统有限公司，总投资2亿美元，其中博格华纳（中国）投资有限公司占股比66％，中发联方面占股34％。

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　　合资公司将生产和开发双离合器自动变速器中的核心产品：双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块。

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　　双离合器模块是两个可以组合在一起的离合器，分别用于接合和分离双离合器自动变速器中的奇数档位轴和偶数档位轴与发动机的动力输出。它相当于双离合器自动变速器的心脏，可以承受很高的工作负荷，维持双离合器自动变速器的可靠运行。

　　扭振减震器模块的作用就是将发动机动力输出的扭转振动进行衰减，从而提高车辆舒适性并延长零部件的使用寿命。扭振减震器模块可以和双离合器模块集成在一起，使结构更加紧凑。

　　控制模块是自动变速器的大脑，在双离合器自动变速器中它控制双离合器的结合和分离以及各档位齿轮组同步机构的结合和分离。合资公司还将生产传统的多级自动变速器中和AMT中使用的控制模块。

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『目前使用双离合变速器的海外车型』

　　从世界范围内看，2003年世界首款双离合器自动变速器使用的就是博格华纳公司生产的模块。目前，全球有众多品牌和车型都在使用博格华纳的双离合变速器技术，在这之中，大家最熟悉的就是大众的DSG变速箱，它已经广泛地应用在多款大众车型之后。除此之外，包括奥迪、宝马都、日产等厂家都已经开始了双离合变速器DCT的使用。从这个角度看，未来国产车型配备DCT是一个必然的趋势。

国产双离合变速器展望

　　从上文中大家已经可以看到，参与此次双离合国产项目的国内汽车制造商共有12家。理论上来说，这12家车厂（一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、金杯、广汽、江淮、吉利、长丰、中顺、长城）在未来都有机会在自身的车型上使用这一新技术，但由于合资公司还将生产传统的多级自动变速器中和AMT中使用的控制模块，因此也不排除部分参与合资的厂家使用普通变速器的可能。

　　在12家参与合资的中方企业内，既包括了一汽、上汽这样的合资为主的车企，也包括了奇瑞、长城自主轿车品牌。目前，除了一汽大众的双离合使用计划比较明朗，其他的车厂还没有明确公布其未来的战略。

　　作为大众动力总成计划的一部分，DSG变速箱的使用是配合TSI发动机以在国产大众车型上达到提升燃油经济性目的的重要步骤。目前TSI发动机已经落户国内，而大众的DSG变速箱国产计划也正在进行，有消息称在今年9月登场的全新一代的Golf车型上就将打在DSG双离合变速器。

『即将国产的第六代Golf将搭载双离合变速器』

　　接下来让我们再来看看长安福特的福克斯车型。由于其同平台车型沃尔沃S40已经推出了名为Powershift的双离合变速器车型，因此福克斯也很有机会在未来搭载双离合变速器。目前海外的福克斯已经推出了双离合车型，相信未来国内消费者也能买到国产的双离合福克斯。

『未来福克斯有望搭载双离合』

　　再一个传出将搭载双离合的车型就是上汽荣威750。“我们已经公布的第一款搭载博格华纳DCT双离合变速器的车型应该是上汽荣威，预计在2010年下半年。这个周期是比较长的，任何自动变速器周期一般都要三年。””博格华纳中国区总裁谈跃生曾经表示。看来，双离合落户上汽自主车型也已经可以基本确定。

『荣威750将在明年推出双离合版本』

　　除了以上三家企业，其他参与双离合项目的国内车企并没有公布其双离合的发展计划。对此我们还将继续关注。应该看到的是，尽管传出打在双离合变速器的只是单个的车型，但从DCT变速器本身的特点来说，其应用范围是十分广泛的，厂家再推出首款双离合车型之后，势必会将这一技术扩展至同系列的其它车型上，最终的结果就是双离合变速器有望再国内普及。当然，这需要一个本土化融合的时间，对于这一技术在国内的发展进程，我们将继续期待和关注。

五 : 成本低于普通AT 详解大众双离合变速器

　　从国产沃尔沃S40开始搭载双离合变速器的那一刻开始，国内各大媒体关于汽车变速器的话题基本都能和双离合扯上一点关系。随着福克斯双离合的传闻和首款装备双离合变速器的中型车迈腾投放市场，消费者对于这一新鲜事物更是充满了好奇与期待。

　　对其工作原理和实用优势，相信关注过的消费者已不陌生。但是，从我们收到的反馈看，不少网友还是误读了双离合变速器的不少东西。

● 6速和7速

　　就如很多厂家都在使用增压发动机但却以大众的T闻名一样，在双离合变速器领域，大众仍然是一个领先的追求者，DSG三个字母便是证明，很多国人对于双离合变速器的认识也是从DSG开始。当然，大众的“双离合”也是比较有代表性的，旗下大部分进口车也都配有DSG，如高尔夫GTI，EOS，迈腾3.2，尚酷等。

　　不过，现今大众其实共有两款DSG双离合变速器，在大众内部代号分别为DQ250和DQ200，从直观数据上分析，代号DQ250的DSG有六个挡位，能承受最大扭矩为350NM，主要用于高排量或主打操控性的车型，如高尔夫GTI和即将上市的09款迈腾；而DQ200则是七速双离合变速器，能承受最大扭矩为250NM，主要搭载于中低排量的车型，如下半年上市的高尔夫A6、速腾等。

　　分歧点就在这里，部分消费者认为搭载于“较高价位”车型的DQ250双离合变速器在性能方面要优于DQ200，因此得出这样一个结论：能承受最大扭矩为350NM的DQ250双离合变速器要比DQ200“好”。反方则认为，拥有七挡位的DQ200双离合变速器在经济性和平顺性方面要好于DQ250。那么，谁是正确的呢？

　　其实，DSG只是大众对自己买断的双离合技术专有称谓而已。至于代号为DQ250和DQ200的两款双离合变速器控制模块则是来自不同的厂家。2003年，大众代号为DQ250的首款双离合器自动变速器问世，采用的是博格华纳公司生产的模块，这款DSG变速器可承受的扭矩达350Nm。国内于06年引入的大众GTI和如今将要面世的09款迈腾搭配的都是这款6速DSG双离合变速器；2008年3月份，大众又发布了7速双离合变速器，由德国SChaeffler（舍弗勒集团）旗下的LuK（鲁克）公司提供核心部件，可承受最大扭矩为250Nm。目前欧洲的6代高尔夫除入门级车型，其自动挡都使用了这一7速DSG双离合器变速器。

　　我们不难发现，7速DQ200主要搭载于中低排量等A级车身上，而6速DQ250则主要用在高排量或主打操控性的车型。为何会出现这种区别呢，其实不难理解，6速DQ250可以承受的最大扭矩是350NM，而DQ200才250NM，不过，二者为何会在扭矩值上出现如此之差呢？

● 干式与湿式

　　这里，我们要涉及一个概念，干式与湿式。总部位于美国的Borgwarner（博格华纳）为大众提供6速DSG双离合变速器的主要控制单元，而7速双离合变速器则由德国本土的LuK公司提供核心技术，尽管它们大部分组件都是在位于德国卡塞尔(Kassel)的大众工厂里完成组装生产的。实际上，7速DQ200与6速DQ250除了挡位不同外，两者最大的差别就在于它们一个采用湿式双离合（DQ250），一个采用干式双离合器(DQ200)。

　　相较于DQ200干式双离合器通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩，湿式双离合器的扭矩传递是通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现的。由于节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性，干式系统很大程度地提高了燃油经济性。相关数据统计显示，同样是77Kw的发动机，配备7挡DSG变速箱的要比6挡湿式双离合器变速箱节省超过10%的燃油。

　　干式双离合器除了传递效率更高外，7速DSG变速箱还省去了过滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管等零部件，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。因而7挡DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油，而6挡DSG变速箱则需要6.5升。

　　当然，湿式双离合器也具备干式离合器所缺乏的特点，因为传递扭矩载体和工作乃抗温度的限制，干式双离合器在扭矩传输上受到了明显的限制，代号为DQ200的7速DSG变速箱只能适用于最大扭矩小于250Nm的“中小型”发动机。以一汽大众将于3月初发布的09款迈腾为例，即便是迈腾1.8TSI车型，在发动机1500转至4200转期间都能输出峰值为250NM的扭矩。很显然，DQ2007速双离合变速器并不合适。这也是一汽大众为何放弃大连产而转投德国产DQ250 6速双离合变速器的原因所在。

　　此外，因为布局和选用摩擦材料的因素，湿式双离合器的外形尺寸比干式双离合器要大，不利于整车动力总成的布置，相信这也是DQ200适用于中小排量车型的潜在原因之一。所以，6速与7速其实并没有哪一方拥有绝对的胜券，只是适合的方向与用处不一而已。不过，综合考虑操控与经济性的话，DQ250和DQ200都比AT、AMT、CVT等现有自动变速器具备不错的优势。

● 并非大众专有

　　就如之前提到的，大众的DSG核心技术其实也是供应商的功劳。既然如此，双离合变速器并非是大众专有的变速箱技术。

　　在国际上，博格华纳以提供DCT模块著称，在欧美，博格华纳与变速箱生产商格特拉克(Getrag)展开合作，后者主要提供变速箱生产，模块则来自博格华纳。今年年初，沃尔沃S40 2.0L车型上市，成为首款搭载双离合变速器的国产车型。而沃尔沃S40所搭载的这台称之为PowerShift的双离合变速器正是由Getrag协同福特研发的，为6速手自一体，可以承受最大450NM的扭矩。

　　不仅沃尔沃旗下产品将陆续搭载名为PowerShift的双离合变速器，市面上一些主打操控性的不少产品也已有配备双离合变速箱，有的厂家宣传时用DCT名字，其实就是DualClutchesTransmission的简称。保时捷则根据自己所需而与零部件厂家合作开发出了名为PDK的7速双离合变速器，最大承受扭矩值更是有所突破。

　　成本误区一个是新技术，一个是新鲜感，而且还是进口货，很多网友都“认为”双离合变速器的成本会很高，至少不会低。熟悉双离合变速器的人士应该了解，双离合变速器是基于手动变速器核心原理开发的，结构比普通变速器的行星齿轮组简单。不过，双离合器自动变速器的核心技术在于双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块这三块，这些模块是双离合器自动变速器中的关键零部件，相当于双离合变速器的心脏和大脑，目前只有屈指可数的几家零部件厂家掌握。

　　尽管如此，基于笔者对现有市面上自动变速器的理解，包括爱信的AMT和日产、奥迪的CVT，这两种主流自动变速器所包含的液力变矩器等结构都不比双离合变速器简单，工艺和生产的复杂性也不比双离合变速器低。换言之，尽管双离合变速器在国内市场还是个新玩意，而且是个好玩意，但其实正验证了一句哲理：优秀的东西都挺简约的。所以，笔者这里要表达的观点是双离合变速器的成本是肯定要低于AT和CVT的。

　　不过，因为马上要上市的DSG版迈腾所搭载的6速双离合变速器是来自德国大众的Kassel工厂，所以，对于装备DSG双离合变速器的09款迈腾，售价不要抱有太大的期望。

本文标题：双离合变速器-双离合器自动变速器设计(含cad)
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