轻型货车用双离合变速器的开发

【日】 白沢敏邦 宮坂三良 小野守一 熊沢厚 小木治

轻型货车用双离合变速器的开发

【日】 白沢敏邦 宮坂三良 小野守一 熊沢厚 小木治

三菱扶桑卡客车公司开发了名为“DUONICR○”的轻型货车用双离合变速器，并将其配装在新型Canter车上推向市场。与自动机械式变速器相比，双离合变速器可提高车辆的行驶安全性，降低燃油耗，并能在车辆变速时维持扭矩水平。同时，由于是采用湿式离合器，降低了维修保养的成本。对双离合变速器的结构、控制等方面作了简单介绍。

双离合变速器 自动机械式变速器 湿式离合器 结构 控制 研发成果

0 前言

三菱扶桑卡客车公司为改善车辆的环保性能开展了卓有成效的工作，此外，为减轻驾驶者的疲劳感，研究人员正在积极地开展各项改善驾驶性能的研究工作。1996年，自动机械式变速器（商品名“INOMAT”）被配装在大型货车上投放市场，之后，起步自动化的相关技术得到充分发展，目前，各类货车已普遍采用INOMAT-II作为变速器。

在此背景下，自动机械式变速器的应用及市场份额不断增加，但其存在根本性的缺陷，即会在车辆变速时失去扭矩，从而使驾驶者感受到冲击，或是在操控上感到异样感。为此采取的相应措施是缩短变速时间，如避开同步传动等，但由于必须断开离合器，所以其效果极为有限。

通过此次开发，客、货车专用的双离合变速器在全球首次得到应用，从而克服了上述难题。新型变速器被命名为“DUONICR○”（图1），配装在新型Canter车上。

图1 新型双离合变速器DUONIC○R

1 开发目标

开发目标是使包括女性在内的所有驾驶者即使在驾驶货车时也可获得如同驾驶乘用车一样的轻松感觉，并且在不受驾驶习惯影响的前提下，实现低燃油耗的目标。为此，确立了以下各项具体目标，以进行新型变速器的研发：（1）降低因变速而导致的冲击感；（2）具有与乘用车自动变速器同等的性能；（3）低燃油耗支持功能；（4）实现免维修的目标；（5）与新型发动机的良好匹配性能。

2 技术特点

2.1 离合器

采用湿式双离合器，实现了免维修的目标，同时，采用可控性良好的衬片，改善了驾驶舒适性。图2为双离合器的简略截面图。

图2 双离合器的截面图

2.2 变速器的主体结构

图3为新型双离合变速器的内部结构概要示意图。图4表示变速器1档至6档的扭矩流向。1档与2档共用输出齿轮，通过离合器的切换功能实现换档。将双重结构的副轴齿轮设计成U型布局，实现6档变速，将1档、3档和5档齿轮设定在奇数档齿轮组中，将2档、4档和6档齿轮设定在偶数档齿轮组中。

图3 双离合变速器的内部结构概要示意图

图4 扭矩流向图

这样，由于采用了先进的、结构合理的主轴及副轴设计，成功地缩短了变速器壳体的全长，从而实现与5档手动变速器壳体的通用。

2.3 控制

2.3.1 软件的研发

在研发DUONIC○R专用控制软件的过程中，三菱扶桑卡客车公司运用基于模型的设计方法及自动编码生成方法，进行相关的自主研发及设计。

由于大幅度提高了软件研发的效率，最终在较短的周期内成功地开发出可靠性好，且具有高功能及高性能的控制软件。

2.3.2 满足排放法规的要求

新型Canter车及DUONIC○R变速器是在将该技术推向全球市场的前提下被开发出来的，其中也涵盖了北美市场。为了减少汽车的尾气排放，美国加利福尼亚大气资源局制定了用于行车故障诊断的第2代车载电脑诊断（OBD II）系统标准，作为自动变速器，DUONIC○R控制系统必须要满足该标准的要求。

与OBD II相关的监测条件、故障判定、失效保护，以及备份处置等都遵循三菱扶桑卡客车公司自有的规定，此外，还附加了全新的传感器，并将对执行器及硬件的改动控制在最小限度，从而在故障诊断方面确保具有充分的检测功能，并具备零误判的高可靠性。

3 研发成果

为了提高货车的行驶安全性，同时改善其燃油经济性，开发了能使车辆在变速时不失去扭矩，并使车辆具有与乘用车同等驾驶舒适感的双离合变速器。尤其是在这次的开发过程中，包括控制系统在内的零部件几乎都由三菱扶桑卡客车公司自行制造，并且实现与手动变速器壳体等部件的通用化，最终降低了成本。此外，由于使用湿式离合器，所以在降低维修成本的同时，能在车辆起步时实现缓慢的滑动行驶，具备与乘用车同等的操控灵活性。

4 结语

随着改善货车驾驶性的研发工作的进展，自动机械式变速器在大型货车领域的市场份额得到增长，但在轻型货车领域，由于自动机械式变速器与乘用车变速器在性能及使用性方面尚有差距，同时，液力自动变速器在燃油经济性及售价方面也处于劣势，所以其市场份额并未增加。为克服这些缺点，首次开发了轻型货车用双离合变速器。配装双离合变速器的车辆具有与乘用车同等的驾驶舒适感，以及较好的燃油经济性，能作为日本国内市场上大部分车型的标准装备，因而获得广泛的普及。今后，三菱扶桑卡客车公司还将对能满足市场需求的产品实施反复改进，以推出更具魅力的商品。

彭惠民 译自 自動車技術，2012，66（7）

朱晓蓉 校

朱晓蓉 编辑（

2013-11-11）

试验研究