如何看待丰田推出 Direct-Shift 变速箱的策略？它与传统 AT 有何区别？
总体来说，与欧美系的套路不同，日系这几年的新技术应用更多都是着眼于当下而没有因为在新能源和节能减排的政策要求而过于激进，更适应目前消费者的需求，这可能也是为什么2018年在全球车企普遍销量下滑甚至崩盘的情况下丰田销量还能做到缓增。 这次TNGA构架上的主要新技术其实就是着眼于当下的一些改进。在变速箱方面，TNGA的8速Direct Shift其实主要针对的就是目前传统AT相比DCT的劣势，这次丰田的改进也是我们目前在变速箱领域最近两年的重点研发方向。 在聊具体8速Direct Shift的改进前，先具体解释一下DCT和AT的异同以及各自的优势劣势。 当你驾驶手动挡汽车的时候，换挡的过程中需要踩下离合踏板，于是离合器打开，发动机瞬间失去了和车轮转速的同步连接，发动机转速向怠速转速回归。与此同时也暂时失去了发动机的驱动扭矩，可以感觉到加速过程的中断。 而当你驾驶的自动挡无论是AT还是DCT，扭矩在换挡的过程中都是从一个离合切换到另一个，发动机的转速也是从一个速比平稳过渡到另外一个速比。整个过程中发动机的扭矩持续通过两个离合同时传递。这个过程在自动变速箱领域叫做Torque Handover（扭矩交替）。 就是扭矩先从一个离合传到另外一个离合, 之后再经过转速同步，加载后的新挡位转速和发动机端的转速同步这时就可以完成换挡了（也可以先转速同步再扭矩交替）。以油门升挡为例，具体过程我画了一个草图来表示：  下面是一个AT变速箱的解剖图，我用红色的圈标记中了所有换挡离合器，上下对称的其实是同一组离合器片。  这个区别对于以前传统的AT和DCT来说各有优势： AT的优势在于不仅省去了这些挡位同步器，还省去了相关的挡位传感器，由此不仅省去了这个换挡机构而且少了一组很容易因为摩擦而过热的同步器，整体变速箱的可靠性明显变高了。 在DCT变速箱的研发阶段，我经常会见到因为挂挡（挡位转速同步）时间过长而导致的同步器锥面烧蚀，下图红色圈内就是很容易烧蚀的同步器锥面。 另外一张图是爱车的诺诺曾经拆解过的一台宝马手动变速箱，发现已经烧蚀的同步器锥面，DCT上的同步器机械结构和手动变速箱完全一样。 另外的一个AT优势是在同轴换挡的时候，比如从奇数的5挡换奇数的3挡，AT不需要像DCT一样必须通过5-->4-->3的方式保证扭矩不中断而可以直接从5跳挡到3，也是因为没有奇数轴和偶数轴分离的硬件布局，由此一般同轴换挡的速度也会比DCT快。 但是，并不是说DCT的这个设计就是落后的。DCT因为将速比切换机构（同步器）和扭矩传递机构（离合器）独立开来，于是只需要每个输入轴有一组离合器就好，相对于AT的多组离合器结构。可以对比一下下图红色圈内的AT和DCT离合器数目： 这个是DCT，只有两组离合器： 而下面这个是AT，因为离合器兼顾速比切换和扭矩传递的功能，于是需要多个离合器搭配组合才能变化出不同的速比： 也正因为这个原因，AT离合器过多，所以省去了DCT上的离合器压力传感器，离合器的控制多依靠开环标定来控制。 由此不仅软件很难标，因为标定量众多的缘故（2，3万个标定很常见，相对DCT的几千个），而且因为没有传感器所以控制精度普遍比较低。所以一旦环境变化，比如温度，驾驶性的稳定度就很差。我自己的ZF 8AT在低温下比常温要顿挫的多，而这个8AT还是行业标杆。  有了这个液力变矩器，同样和上面的换挡机构区别一样，既给AT带来了优势也带来了缺点: DCT没有液力变矩器，离合器打滑都是实打实的硬磨硬，所以一旦离合器控制不完善有丝毫的额外扭矩传递或者振动都能相对很直接地传递到车轮，这也是为什么消费者容易发现DCT的顿挫。但是AT就不一样了，液力变矩器这么大一个过滤装置在发动机和离合器之间，离合器怎么粗暴消费者相对能感受到的顿挫都会小很多。这也是为什么Acura会在他们的DCT里面加一个液力变矩器，为的就是这个过滤振动和加速度突变的效果。 另外液力变矩器因为不是硬机械连接，所以在起步工况的时候不像DCT的双离合硬磨硬那么容易过热。典型的数据是在一般家用车全油门的时候，哪怕有2000转左右的转速差（发动机和变速箱端的转速差）液力变矩器的升温幅度大概在每秒10度左右的范围，相同的工况双离合可能会超过每秒50度。所以烧掉双离合的几率要远远大于烧掉液力变矩器。 还值得一提的是上图的蓝色部分，叫做锁止离合。就是当你在巡航的时候，如果一直有变矩器在那边和稀泥那有很多能量会损失再液力传递中，这个时候你就可以闭合这个锁止离合来彻底锁死变矩器，让变矩器被固定成一个整体而不再有中间能量损失。 这也是为什么从普遍的市场反馈来看，AT的可靠性要比DCT高得多。前几年在国内频频爆出的DCT故障大部分都是因为变速箱过热导致的。 下图是现代手册关于他们DCT变速箱过热提示的解释： 反复起步，尤其是在爬坡的时候反复起步，是最容易让DCT离合过热而出现故障的工况。这也是我们以前做DCT设计的时候必须反复测试的工况，DCT在过热问题上对比AT的劣势是天生存在的。 那么因为液力变矩器所导致的AT劣势是什么呢？ 因为有这个非硬连接的液力变矩器，DCT在起步和非锁止换挡的时候动力传递比AT更加直接，运动车型还可以通过调教离合器的结合快慢而让车辆响应更加迅速。但是液力变矩器在打开的状态下动力传递当然没有DCT这么直接，扭矩传递通过固定的液力特性实现，没有办法像离合器一样灵活控制。这也是为什么运动车型大多会选择DCT，比如行业标杆，保时捷的PDK：  我觉得这次丰田TNGA构架下的8速Direct Shift最让人欣慰的一点是没有盲目追求挡位数目的增加，而是从AT相对DCT的弱点入手，着重解决AT的劣势。 传统AT变速箱往往要保持液力变矩器在抵挡位的打开状态，比如1-2-3之后再锁紧。而改进锁紧离合组的强度和控制速度之后就可以在汽车从静止起步之后立刻锁紧，之后扭矩传递就和DCT一致，变为硬连接。这也是为什么这次丰田将变速箱命名为Direct Shift的原因所在。下图所示的是这次8AT相对丰田以前的6AT在加速动力响应上因为少了液力变矩器在低速的滤波作用而变得更加迅速。  这个改进也是目前AT相对DCT的重点改进方向。这两年行业中的AT改进项目，大多从离合器的特性分析入手，通过确定离合器在液压扰动下的物理特性来建立精确的物理模型，这样哪怕在AT离合压力传感器缺失的情况下也可以实现虚拟的闭环控制，由此大大减少几万个标定同时提高控制精度。 而这种可以通过流量而改变离合间隙的做法，为离合控制增加了一个自由度，可以通过流量来改变离合器的扭矩特性，在不同的运行环境下进行扭矩补偿。  我本人参与设计过的DCT远远多于AT，在中国的自主品牌中DCT的市场主导地位也远远高于AT，但是在自己用车的选择上我还是会选择AT，作为可靠性更高，性能更均衡的一个产品。 对于未来车企的竞争，我也更看好AT这条产品线，尤其是目前像TNGA构架下的Direct Shift这样的新AT, 针对以往AT相对DCT的劣势，对传统AT变速箱在离合器机构和液力变矩器上的，让目前的AT在高可靠性的背景下也可以兼顾运动和驾驶乐趣。 针对液力变矩器和离合换挡机构的改善，让我们不再需要类似戴姆勒给AMG制造的怪物组合变速箱：DCT的离合器头部+ AT的行星齿轮组变速机构身体，依旧可以最大程度融合AT和DCT两者的优势。 