輕型貨車用雙離合變速器的開發

【日】 白沢敏邦 宮坂三良 小野守一 熊沢厚 小木治

輕型貨車用雙離合變速器的開發

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三菱扶桑卡客車公司開發了名為“DUONICR○”的輕型貨車用雙離合變速器，并將其配裝在新型Canter車上推向市場。與自動機械式變速器相比，雙離合變速器可提高車輛的行駛安全性，降低燃油耗，并能在車輛變速時維持扭矩水平。同時，由于是采用濕式離合器，降低了維修保養的成本。對雙離合變速器的結構、控制等方面作了簡單介紹。

雙離合變速器 自動機械式變速器 濕式離合器 結構 控制 研發成果

0 前言

三菱扶桑卡客車公司為改善車輛的環保性能開展了卓有成效的工作，此外，為減輕駕駛者的疲勞感，研究人員正在積極地開展各項改善駕駛性能的研究工作。1996年，自動機械式變速器（商品名“INOMAT”）被配裝在大型貨車上投放市場，之后，起步自動化的相關技術得到充分發展，目前，各類貨車已普遍采用INOMAT-II作為變速器。

在此背景下，自動機械式變速器的應用及市場份額不斷增加，但其存在根本性的缺陷，即會在車輛變速時失去扭矩，從而使駕駛者感受到沖擊，或是在操控上感到異樣感。為此采取的相應措施是縮短變速時間，如避開同步傳動等，但由于必須斷開離合器，所以其效果極為有限。

通過此次開發，客、貨車專用的雙離合變速器在全球首次得到應用，從而克服了上述難題。新型變速器被命名為“DUONICR○”（圖1），配裝在新型Canter車上。

圖1 新型雙離合變速器DUONIC○R

1 開發目標

開發目標是使包括女性在內的所有駕駛者即使在駕駛貨車時也可獲得如同駕駛乘用車一樣的輕松感覺，并且在不受駕駛習慣影響的前提下，實現低燃油耗的目標。為此，確立了以下各項具體目標，以進行新型變速器的研發：（1）降低因變速而導致的沖擊感；（2）具有與乘用車自動變速器同等的性能；（3）低燃油耗支持功能；（4）實現免維修的目標；（5）與新型發動機的良好匹配性能。

2 技術特點

2.1 離合器

采用濕式雙離合器，實現了免維修的目標，同時，采用可控性良好的襯片，改善了駕駛舒適性。圖2為雙離合器的簡略截面圖。

圖2 雙離合器的截面圖

2.2 變速器的主體結構

圖3為新型雙離合變速器的內部結構概要示意圖。圖4表示變速器1檔至6檔的扭矩流向。1檔與2檔共用輸出齒輪，通過離合器的切換功能實現換檔。將雙重結構的副軸齒輪設計成U型布局，實現6檔變速，將1檔、3檔和5檔齒輪設定在奇數檔齒輪組中，將2檔、4檔和6檔齒輪設定在偶數檔齒輪組中。

圖3 雙離合變速器的內部結構概要示意圖

圖4 扭矩流向圖

這樣，由于采用了先進的、結構合理的主軸及副軸設計，成功地縮短了變速器殼體的全長，從而實現與5檔手動變速器殼體的通用。

2.3 控制

2.3.1 軟件的研發

在研發DUONIC○R專用控制軟件的過程中，三菱扶桑卡客車公司運用基于模型的設計方法及自動編碼生成方法，進行相關的自主研發及設計。

由于大幅度提高了軟件研發的效率，最終在較短的周期內成功地開發出可靠性好，且具有高功能及高性能的控制軟件。

2.3.2 滿足排放法規的要求

新型Canter車及DUONIC○R變速器是在將該技術推向全球市場的前提下被開發出來的，其中也涵蓋了北美市場。為了減少汽車的尾氣排放，美國加利福尼亞大氣資源局制定了用于行車故障診斷的第2代車載電腦診斷（OBD II）系統標準，作為自動變速器，DUONIC○R控制系統必須要滿足該標準的要求。

與OBD II相關的監測條件、故障判定、失效保護，以及備份處置等都遵循三菱扶桑卡客車公司自有的規定，此外，還附加了全新的傳感器，并將對執行器及硬件的改動控制在最小限度，從而在故障診斷方面確保具有充分的檢測功能，并具備零誤判的高可靠性。

3 研發成果

為了提高貨車的行駛安全性，同時改善其燃油經濟性，開發了能使車輛在變速時不失去扭矩，并使車輛具有與乘用車同等駕駛舒適感的雙離合變速器。尤其是在這次的開發過程中，包括控制系統在內的零部件幾乎都由三菱扶桑卡客車公司自行制造，并且實現與手動變速器殼體等部件的通用化，最終降低了成本。此外，由于使用濕式離合器，所以在降低維修成本的同時，能在車輛起步時實現緩慢的滑動行駛，具備與乘用車同等的操控靈活性。

4 結語

隨著改善貨車駕駛性的研發工作的進展，自動機械式變速器在大型貨車領域的市場份額得到增長，但在輕型貨車領域，由于自動機械式變速器與乘用車變速器在性能及使用性方面尚有差距，同時，液力自動變速器在燃油經濟性及售價方面也處于劣勢，所以其市場份額并未增加。為克服這些缺點，首次開發了輕型貨車用雙離合變速器。配裝雙離合變速器的車輛具有與乘用車同等的駕駛舒適感，以及較好的燃油經濟性，能作為日本國內市場上大部分車型的標準裝備，因而獲得廣泛的普及。今后，三菱扶桑卡客車公司還將對能滿足市場需求的產品實施反復改進，以推出更具魅力的商品。

彭惠民 譯自 自動車技術，2012，66（7）

朱曉蓉 校

朱曉蓉 編輯（

2013-11-11）

試驗研究