En DCT udstyret med en momentomformer udviklet af GM

En DCT udstyret med en momentomformer udviklet af GM

Selvom dobbeltkoblingsgearkasser har haft stor succes i sports- og præstationsorienterede personbiler, har tilbagemeldingerne fra købere af luksusbiler og familiebiler ikke altid været så positive. Kritikken har været centreret om køreegenskaber og lanceringsydelse, især i Nordamerika, hvor chauffører er vant til den ekstreme glathed af planetarisk automatik og CVT'er.

For at kombinere DCT's brændstofeffektivitet med en konventionel automatiks ultraglatte køreegenskaber præsenterede GM-ingeniører et dokument på dette års SAE-kongres, hvor de foreslog en syv-trins DCT, der arbejder bag en hydraulisk momentomformer i stedet for det konventionelle svinghjul. Udover at forbedre opsendelseskvaliteten ville DCTC-arrangementet også modvirke de andre opfattede ulemper ved DCT - dets manglende vedvarende krybeevne på grader, og dets opsendelsesgys og begrænsede termiske kapacitet. GM-forskerne nævnte også som en fordel den foreslåede transmissions lavere krav til dets smøremiddel sammenlignet med en konventionel vådkobling DCT (wDCT): 'Derudover, for wDCT'er, kræves der smøreolie af høj kvalitet for at opnå passende friktions- og køleegenskaber, som kræver interval. ændringer, hvilket fører til øgede initiale og rutinemæssige vedligeholdelsesomkostninger.'

Momentomformerens driftsstrategi

Driftsstrategimæssigt bruges momentomformeren (TC) kun ved start fra hvile i første gear. Derefter forbliver låsekoblingen (TCC) aktiveret, selvom der er fleksibilitet til at tillade slip på omkring 75 omdr./min. for at afbøde gearraslen og lette brugen af ​​lave motorhastigheder for forbedret brændstofeffektivitet.

TC-designet undersøgt af GM-ingeniørerne er mindre end en konventionel TC, men huset, der indeholder TC og de dobbelte multiple koblinger er ca. 25 mm længere aksialt end på en standard DCT . Ud over den største fordel ved at eliminere risikoen for gys fra start, da skiftende koblinger ikke glider, nævner forfatterne andre potentielle fordele ved arrangementet. Disse omfatter forbedret transient respons og acceleration (takket være reduceret inerti ), afkobling af motor og transmission for at tillade motoren i tomgang uden hjælp af en kobling, og drejningsmomentmultiplicering for at forbedre motorstart under stop-start-drift.



Sidstnævnte vil hjælpe med at lette nogle af de komplekse kompromiser omkring dobbeltmassesvinghjulsdesign og NVH under genstart, siger ingeniørerne, og DCTC-brugere vil opfatte hurtigere accelerationsrespons efter en automatisk genstart fra hvile.

Med hensyn til det altafgørende spørgsmål om brændstoføkonomi accepterer GM, at der vil være ekstra energitab i enhver momentomformer. Imidlertid viser papiret, at med den ekstra fleksibilitet, som TC giver, kan det endelige drivforhold justeres for at få maksimalt udbytte af TC's evne til at håndtere NVH-problemer og til at tillade lavere motorhastigheder gennem kontrolleret slip . Dette er en nyttig fordel for den seneste generation af downsized og downspeeded motorer.

'Stabil drift ved lavere transmissionshastigheder og høje belastninger er muliggjort af kontrolleret slip for at dæmpe raslen eller give NVH-isolering, hvilket ikke er muligt med tørre koblinger uden tab af drejningsmomentoverførsel eller termiske bekymringer,' siger avisen. 'Kørekvaliteten forbedres yderligere i området med motorens nedadgående hastighed ved hjælp af momentomformeren, der letter forbedret momentoverførsel sammenlignet med tørre eller våde koblinger alene. Når en nedgearing er nødvendig under drift ved lav hastighed (omkring 1000 rpm transmission input), kan TCC frigives helt, hvilket får motorhastigheden til at blusse, lavere SR (hastighedsforhold) for at skabe drejningsmomentmultiplikation, alt imens motorens drejningsmomentkapacitet øges . Dette fører til forbedret køretøjsacceleration, når det bliver bedt om det, men gør det også muligt at operere i en region, der forbedrer brændstoføkonomien.'

Konklusioner

Samlet set, siger GM, tillader den mest ekstreme af de undersøgte endelige drivforhold DCTC for rent faktisk at forbedre (med 0,25 procent) på brændstoføkonomien af en DCT med tør kobling, med yderligere potentielle forbedringer ved at udnytte stadig højere endelige drivforhold. Sammenlignet med en seks-trins planetarisk automatgear, er den økonomiske fordel mellem 1 og 2 procent, men som ingeniørerne forklarer i deres resumé, er mere muligt:

'Den forbedrede kørekvalitet, der er mulig med DCTC's momentomformer, kan muliggøre aggressive skift og TCC-mønsterbegrænsninger, som viste sig at give en 0,25 procents stigning i brændstoføkonomien. En yderligere forøgelse af effektiviteten for en DCT, der anvender en momentomformer, ville være at flytte skiftekoblingerne i DCTC-konceptet til inde i transmissionsstrukturen. DCTC-konceptet eller brugen af ​​en momentomformer med skiftende koblinger internt i transmissionsstrukturen har potentialet til at være en muliggører for DCT-teknologi til at opnå forbedret brændstoføkonomi og kørekvalitet.'