【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(fā)

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三菱扶?？蛙嚬鹃_發(fā)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(dòng)機(jī)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(shí)維持扭矩水平。同時(shí)，由于是采用濕式離合器，降低了維修保養(yǎng)的成本。對(duì)雙離合變速器的結(jié)構(gòu)、控制等方面作了簡單介紹。

雙離合變速器 自動(dòng)機(jī)械式變速器 濕式離合器 結(jié)構(gòu) 控制 研發(fā)成果

0 前言

三菱扶桑卡客車公司為改善車輛的環(huán)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(xiàng)改善駕駛性能的研究工作。1996年，自動(dòng)機(jī)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(dòng)化的相關(guān)技術(shù)得到充分發(fā)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(dòng)機(jī)械式變速器的應(yīng)用及市場份額不斷增加，但其存在根本性的缺陷，即會(huì)在車輛變速時(shí)失去扭矩，從而使駕駛者感受到?jīng)_擊，或是在操控上感到異樣感。為此采取的相應(yīng)措施是縮短變速時(shí)間，如避開同步傳動(dòng)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(fā)，客、貨車專用的雙離合變速器在全球首次得到應(yīng)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(fā)目標(biāo)

開發(fā)目標(biāo)是使包括女性在內(nèi)的所有駕駛者即使在駕駛貨車時(shí)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(xí)慣影響的前提下，實(shí)現(xiàn)低燃油耗的目標(biāo)。為此，確立了以下各項(xiàng)具體目標(biāo)，以進(jìn)行新型變速器的研發(fā)：（1）降低因變速而導(dǎo)致的沖擊感；（2）具有與乘用車自動(dòng)變速器同等的性能；（3）低燃油耗支持功能；（4）實(shí)現(xiàn)免維修的目標(biāo)；（5）與新型發(fā)動(dòng)機(jī)的良好匹配性能。

2 技術(shù)特點(diǎn)

2.1 離合器

采用濕式雙離合器，實(shí)現(xiàn)了免維修的目標(biāo)，同時(shí)，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(jié)構(gòu)

圖3為新型雙離合變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)換檔。將雙重結(jié)構(gòu)的副軸齒輪設(shè)計(jì)成U型布局，實(shí)現(xiàn)6檔變速，將1檔、3檔和5檔齒輪設(shè)定在奇數(shù)檔齒輪組中，將2檔、4檔和6檔齒輪設(shè)定在偶數(shù)檔齒輪組中。

圖3 雙離合變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)概要示意圖

圖4 扭矩流向圖

這樣，由于采用了先進(jìn)的、結(jié)構(gòu)合理的主軸及副軸設(shè)計(jì)，成功地縮短了變速器殼體的全長，從而實(shí)現(xiàn)與5檔手動(dòng)變速器殼體的通用。

2.3 控制

2.3.1 軟件的研發(fā)

在研發(fā)DUONIC○R專用控制軟件的過程中，三菱扶桑卡客車公司運(yùn)用基于模型的設(shè)計(jì)方法及自動(dòng)編碼生成方法，進(jìn)行相關(guān)的自主研發(fā)及設(shè)計(jì)。

由于大幅度提高了軟件研發(fā)的效率，最終在較短的周期內(nèi)成功地開發(fā)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(guī)的要求

新型Canter車及DUONIC○R變速器是在將該技術(shù)推向全球市場的前提下被開發(fā)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(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，作為自動(dòng)變速器，DUONIC○R控制系統(tǒng)必須要滿足該標(biāo)準(zhǔn)的要求。

與OBD II相關(guān)的監(jiān)測條件、故障判定、失效保護(hù)，以及備份處置等都遵循三菱扶桑卡客車公司自有的規(guī)定，此外，還附加了全新的傳感器，并將對(duì)執(zhí)行器及硬件的改動(dòng)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(fā)成果

為了提高貨車的行駛安全性，同時(shí)改善其燃油經(jīng)濟(jì)性，開發(fā)了能使車輛在變速時(shí)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(fā)過程中，包括控制系統(tǒng)在內(nèi)的零部件幾乎都由三菱扶?？蛙嚬咀孕兄圃?，并且實(shí)現(xiàn)與手動(dòng)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(shí)，能在車輛起步時(shí)實(shí)現(xiàn)緩慢的滑動(dòng)行駛，具備與乘用車同等的操控靈活性。

4 結(jié)語

隨著改善貨車駕駛性的研發(fā)工作的進(jìn)展，自動(dòng)機(jī)械式變速器在大型貨車領(lǐng)域的市場份額得到增長，但在輕型貨車領(lǐng)域，由于自動(dòng)機(jī)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(shí)，液力自動(dòng)變速器在燃油經(jīng)濟(jì)性及售價(jià)方面也處于劣勢(shì)，所以其市場份額并未增加。為克服這些缺點(diǎn)，首次開發(fā)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(jīng)濟(jì)性，能作為日本國內(nèi)市場上大部分車型的標(biāo)準(zhǔn)裝備，因而獲得廣泛的普及。今后，三菱扶?？蛙嚬具€將對(duì)能滿足市場需求的產(chǎn)品實(shí)施反復(fù)改進(jìn)，以推出更具魅力的商品。

彭惠民 譯自 自動(dòng)車技術(shù)，2012，66（7）

朱曉蓉 校

朱曉蓉 編輯（

2013-11-11）

試驗(yàn)研究