ほとんどの人は、車には2つの基本的なトランスミッションタイプがあることを知っています。1つは、ドライバーがクラッチペダルを踏んでスティックシフトを使用してギアを変更する必要があるマニュアル、もう1つは、クラッチを使用してドライバーのすべてのシフト作業を行うオートマチック、トルクコンバーターです。遊星歯車のセット。しかし、その間には、両方の長所を提供するものもあります。それは、デュアルクラッチトランスミッションです。 、セミオートマチックトランスミッション、「クラッチレス」マニュアルトランスミッション、自動マニュアルトランスミッションとも呼ばれます。
レースカーの世界では、シーケンシャルマニュアルギアボックスなどのセミオートマチックトランスミッション （またはSMG）、何年もの間定番となっています。しかし、生産車両の世界では、それは比較的新しい技術であり、デュアルクラッチまたはダイレクトシフトギアボックスとして知られる非常に特殊な設計によって定義されています。
この記事では、デュアルクラッチトランスミッションの仕組み、他のタイプのトランスミッションとの比較、および将来のトランスミッションであると予測する理由について説明します。
デュアルクラッチトランスミッションは、1つで2つの手動ギアボックスの機能を提供します。これが何を意味するかを理解するには、従来のマニュアルギアボックスがどのように機能するかを確認することが役立ちます。ドライバーが標準的なスティックシフトカーであるギアから別のギアに変更したいとき、彼は最初にクラッチペダルを踏みます。これにより、単一のクラッチが作動し、エンジンがギアボックスから切断され、トランスミッションへの動力の流れが遮断されます。次に、ドライバーはスティックシフトを使用して新しいギアを選択します。これは、歯付きカラーをあるギアホイールから別のサイズのギアホイールに移動するプロセスです。 シンクロナイザーと呼ばれるデバイス 噛み合う前にギアを合わせて、研削を防ぎます。新しいギアが噛み合うと、ドライバーはクラッチペダルを放します。クラッチペダルはエンジンをギアボックスに再接続し、車輪に動力を伝達します。
そのため、従来のマニュアルトランスミッションでは、エンジンからホイールへの連続的な動力の流れはありません。代わりに、電力供給がからに変更されます オフ オン ギアシフト中に、「シフトショック」または「トルク遮断」として知られる現象を引き起こします。熟練していないドライバーの場合、これにより、ギアが変更されたときに乗客が前後に投げられる可能性があります。
対照的に、デュアルクラッチギアボックスは2つのクラッチを使用しますが、クラッチペダルはありません。洗練された電子機器と油圧装置が、標準のオートマチックトランスミッションと同じようにクラッチを制御します。ただし、DCTでは、クラッチは独立して作動します。一方のクラッチは奇数ギア（第1、第3、第5、後進）を制御し、もう一方のクラッチは偶数ギア（第2、第4、第6）を制御します。この配置を使用すると、エンジンからトランスミッションへの動力の流れを中断することなくギアを変更できます。続いて、次のように機能します：
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2つの部分からなるトランスミッションシャフトは、DCTの中心にあります。すべてのギアを単一の入力シャフトに収容する従来のマニュアルギアボックスとは異なり、DCTは2つの入力シャフトで奇数ギアと偶数ギアを分割します。これはどのように可能ですか？外側のシャフトはくり抜かれ、内側に入れ子になっている内側のシャフト用のスペースができています。外側の中空シャフトは2番目と4番目のギアに供給し、内側のシャフトは1番目、3番目、5番目のギアに供給します。
次の図は、一般的な5速DCTのこの配置を示しています。 1つのクラッチが2速と4速を制御し、別の独立したクラッチが1速、3速、5速を制御していることに注意してください。これは、超高速のギアチェンジを可能にし、電力供給を一定に保つトリックです。標準のマニュアルトランスミッションは、すべての奇数ギアと偶数ギアに1つのクラッチを使用する必要があるため、これを行うことはできません。
デュアルクラッチトランスミッションはオートマチックに似ているため、トルクコンバーターが必要だと思われるかもしれません。これは、オートマチックがエンジンからトランスミッションにエンジントルクを伝達する方法です。ただし、DCTにはトルクコンバータは必要ありません。代わりに、現在市場に出回っているDCTは、ウェットマルチプレートクラッチを使用しています。 「ウェット」クラッチは、クラッチコンポーネントを潤滑液に浸して摩擦を減らし、熱の発生を制限するクラッチです。いくつかのメーカーは、通常マニュアルトランスミッションに関連するもののように、ドライクラッチを使用するDCTを開発していますが、現在DCTを搭載するすべての生産車両はウェットバージョンを使用しています。多くのオートバイには、単一のマルチプレートクラッチがあります。
トルクコンバーターと同様に、ウェットマルチプレートクラッチは油圧を使用してギアを駆動します。上の図に示すように、流体はクラッチピストン内で機能します。クラッチが接続されると、ピストン内の油圧によって一連のコイルスプリング部分が押し付けられ、一連の積み重ねられたクラッチプレートとフリクションディスクが固定プレッシャープレートに押し付けられます。フリクションディスクには、クラッチドラムのスプラインと噛み合うサイズと形状の内歯があります。次に、ドラムは伝達力を受けるギアセットに接続されます。アウディのデュアルクラッチトランスミッションは、ウェットマルチプレートクラッチに小さなコイルスプリングと大きなダイヤフラムスプリングの両方を備えています。
クラッチを切断するには、ピストン内の液圧を下げます。これにより、ピストンスプリングが弛緩し、クラッチパックとプレッシャープレートへの圧力が緩和されます。
次に、デュアルクラッチトランスミッションの長所と短所を見ていきます。
うまくいけば、DCTが自動手動変速機として分類される理由が明らかになりつつあります。原則として、DCTは標準のマニュアルトランスミッションと同じように動作します。ギア、シンクロナイザー、およびクラッチを収容するための入力シャフトと補助シャフトがあります。コンピューター、ソレノイド、油圧が実際のシフトを行うため、クラッチペダルはありません。クラッチペダルがなくても、ドライバーはパドル、ボタン、またはギアシフトを介してアクションを実行するタイミングをコンピューターに「指示」できます。
したがって、ドライバーの経験は、DCTの多くの利点の1つにすぎません。アップシフトにかかる時間はわずか8ミリ秒で、多くの人がDCTが市場のどの車両よりも最もダイナミックな加速を提供していると感じています。マニュアルトランスミッションや一部のオートマチックのギアシフトに伴うシフトショックを排除することで、確かにスムーズな加速を提供します。何よりも、それはドライバーにシフトを制御することを好むか、コンピューターにすべての仕事をさせることを好むかを選択する贅沢を与えます。
おそらく、DCTの最も魅力的な利点は、燃費の向上です。エンジンからトランスミッションへの動力の流れが途切れないため、燃費が飛躍的に向上します。一部の専門家は、6速DCTは、従来の5速オートマチックと比較して、相対的な燃料効率を最大10％向上させることができると述べています。
多くの自動車メーカーがDCTテクノロジーに関心を持っています。ただし、一部の自動車メーカーは、新しいタイプのトランスミッションに対応するために生産ラインを変更することに関連する追加コストに警戒しています。これは当初、DCTを装備した車のコストを押し上げ、コスト意識の高い消費者を落胆させる可能性があります。
さらに、メーカーはすでに代替伝送技術に多額の投資を行っています。最も注目すべきものの1つは、無段変速機（CVT）です。 CVTは、ムービングプーリーシステムとベルトまたはチェーンを使用して、広範囲にわたってギア比を無限に調整するオートマチックトランスミッションの一種です。 CVTはまた、シフトショックを減らし、燃料効率を大幅に向上させます。しかし、CVTは、パフォーマンスカーの高いトルク要求に対応できません。
DCTにはそのような問題はなく、高性能車に最適です。性能と燃料効率のためにマニュアルトランスミッションが好まれるヨーロッパでは、DCTが市場の25％を占めると予測する人もいます。西ヨーロッパで生産された車のわずか1％が2012年までにCVTを搭載する予定です。
次に、DCTの歴史を見て、将来がどうなるかを見ていきます。
デュアルクラッチギアボックスを発明したのは、自動車工学のパイオニアでした。アドルフ・ケグレスは、さまざまな形態の地形をオフロードで走行できるようにする無限のゴム製踏板を備えたタイプの車両であるハーフトラックの開発で最もよく知られています。 1939年、ケグレスはデュアルクラッチギアボックスのアイデアを思いつきました。これは、伝説的なシトロエン「トラクション」車両で使用することを望んでいました。残念ながら、不利なビジネス環境はそれ以上の発展を妨げました。
アウディとポルシェの両方がデュアルクラッチのコンセプトを採用しましたが、その使用は最初はレースカーに限定されていました。 956および962Cレースカーには、ポルシェデュアルクラッチが含まれていました。 、またはPDK。 1986年、ポルシェ962はモンツァ1000キロメートル世界スポーツプロトタイプ選手権レースで優勝しました。これは、PDK半自動パドルシフトトランスミッションを搭載した車の初優勝です。アウディはまた、デュアルクラッチトランスミッションを搭載したスポーツクワトロS1ラリーカーが高さ4,300メートルの山を登るパイクスピークヒルクライムで優勝した1985年に歴史を築きました。
しかし、デュアルクラッチトランスミッションの商品化は最近まで実現可能ではありませんでした。フォルクスワーゲンはデュアルクラッチトランスミッションのパイオニアであり、ボルグワーナーのDualTronicテクノロジーのライセンスを取得しています。 DCTを搭載したヨーロッパの自動車には、フォルクスワーゲンビートル、ゴルフ、トゥーラン、ジェッタ、およびアウディTTとA3が含まれます。シュコダオクタビア;セアトアルテア、トレド、レオン。
フォードは、欧州フォードとその50/50合弁トランスミッションメーカーであるGETRAG-Fordによって製造された、デュアルクラッチトランスミッションに取り組む2番目の主要メーカーです。 2005年フランクフルトモーターショーで、6速デュアルクラッチトランスミッションのパワーシフトシステムのデモを行いました。ただし、第1世代のPowershiftを使用する生産車両は約2年先にあります。
デュアルクラッチトランスミッションと関連トピックの詳細については、以下のリンクを確認してください。
初版：2006年4月6日