Techniek: Hoe werkt DCT van Honda?

Door Eddie in Techniek, zaterdag 29 Mrt 2014 20:03
Het DCT-systeem van Honda, met dubbele koppeling, is inmiddels ingeburgerd. We leggen de werking uit. DCT aanzicht techniek

Om maar even heel kort door de bocht te beginnen: het DCT-systeem van Honda wijkt af van 'normale' versnellingsbakken, omdat een DCT-bak twee koppelingen heeft. Één voor de even versnellingen, en één voor de oneven versnellingen. Hierdoor kan er erg vlug overgeschakeld worden. Want stel dat je opschakelt van twee naar drie, dan zet het DCT-systeem versnelling vier al klaar. Hierdoor kan er razendvlug overgeschakeld worden. Want feitelijk wissel je bij opschakelen niet van versnelling, maar van koppeling! En achter die koppeling stond versnelling vier dus al klaar. Want de computer heeft meegerekend, en ingeschat dat je waarschijnlijk niet ging terugschakelen, maar opschakelen. 

Op de foto hierboven zie je dat het DCT-systeem één koppelingshuis heeft, maar daarin twee koppelingen (rood en blauw). 

Oké, dat was even heel kort door de bocht een korte inleiding in de materie. Nu kijken we verder naar de historie en de meer precieze werking.

Autotechniek
In de autotechniek wordt al vele jaren naarstig gezocht naar manieren om auto's zuiniger te laten lopen. De DCT-techniek en vele andere automatische transmissie zijn dan ook daaruit afkomstig. Want om die auto's zo zuinig mogelijk te laten rijden is het nodig dat ze in het meest gunstigste toerenbereik rijden. Om dat fijner te regelen, kwamen er transmissies met meer versnellingen. Want: hoe meer versnellingen, hoe meer keuze om in een bepaald toerengebied te rijden. De zwakke schakel in de hele schakelstrategie was echter de rijder. Die moest te vaak handmatig schakelen en bovendien is diegene meestal niet in staat om bij elke belastingstoestand de gunstigste overbrenging te kiezen. Een computergestuurde automatische transmissie kan dat veel beter.

Automaten hebben echter ook nadelen. Continu variabele transmissies (zoals we die in scooters vaak zien) werken vaak met rubberen riemen, die veel slip en energieverlies geven. Conventionele auto-automaten werken met planetaire tandwielstelsels en koppelomvormers, die eveneens veel slip- en wrijvingsverliezen opleveren. Dergelijke systemen doen de voordelen van een goede schakelstrategie dus teniet. Bij auto’s is de ‘automated manual transmission’ daarom in opkomst. Dat is, grof gezegd, een gewone, handgeschakelde versnellingsbak, die door een computer wordt bediend. Zo’n transmissie is eenvoudig, goedkoop, licht en heeft een fantastisch rendement. Nadeel is dat je er niet mee kunt schakelen als de tandwielen onder spanning staan. Het systeem moet dus automatisch ontkoppelen en gas terugnemen, terwijl de rijder de voet nog op het gaspedaal heeft. Het systeem moet vervolgens een andere versnelling inschakelen, koppelen en weer gas geven. Dat is lastig te automatiseren en kost tijd, terwijl het een schokkerig rijgedrag oplevert.  

De techniek
En juist vanwege al die nadelen is het DCT-systeem ontwikkeld, die al deze nadelen niet heeft. Het principe is eenvoudig: je neemt niet één, maar twee transmissies, die je samen in één behuizing bouwt. Elk heeft daarbij zijn eigen koppeling. Je kunt dus de ene transmissie gebruiken, terwijl de andere onbelast draait. Zo rijdt je dan weg terwijl de eerste versnelling in transmissie 1 is ingeschakeld. Ondertussen zet de besturingscomputer de tweede versnelling vast klaar in transmissie 2. Dat kan omdat die nog onbelast draait. Op het moment dat er moet worden geschakeld, zorgt de computer ervoor dat de ene koppeling ontkoppelt en dat de andere meteen aangrijpt. Dat kan supersnel, in 70 milliseconden. Daarom kan de gasklep tijdens het schakelen gewoon open blijven staan; dat lost dus ook weer een probleem op.

Na het schakelen kan de computer de derde versnelling in transmissie 1 vast klaarzetten. Of de eerste versnelling weer, als er wordt afgeremd. Het leuke van Honda's systeem is dat je het automatisch kunt laten schakelen, maar dat je het ook aan de rijder kunt overlaten, als die een ‘sportieve’ bui heeft.  Dat gebeurt met schakelflippers aan het stuur. Het was dan ook een hele uitdaging voor Honda om het dual clutch-principe geschikt te maken voor een motorfiets. Een transmissie voor een motor moet immers enorm compact zijn. Ook zijn gewicht en gewichtsverdeling veel belangrijker. Honda combineerde daarom de beide schakelassen tot één geheel, waarbij deze in elkaar draaien. Elke as heeft een eigen koppelingspakket, dat hydraulisch wordt bediend. De motorolie die hiervoor wordt gebruikt, loopt van de oliepomp via een extra oliefilter naar de koppelingspakketten. 

De olietoevoer wordt geblokkeerd of vrijgegeven met behulp van twee elektromagnetisch bediende kleppen, voor elk koppelingspakket één. Zo zorgt het ene pakket ervoor dat de tandwielen van de eerste, derde en vijfde versnelling worden bediend en het tweede dat de tweede, vierde en zesde versnelling worden aangestuurd. Het verschuiven van de schakelmoffen gebeurt, net als bij de conventionele versnellingsbak, met schakelvorken die het spoor van de schakelwals volgen. Die wordt nu door een elektromotor bediend.  

Het motormanagement zorgt dat de koppeling bij het wegrijden vanuit stilstand soepel in aangrijping komt. In de automatische modus bepaalt het motormanagement bij welk toerental en op welk moment er wordt geschakeld. Het maakt hiervoor gebruik van het in de praktijk vastgestelde menselijke schakelgedrag en van een programma dat het gedrag aanpast aan de gewenste schakelkarakteristiek. Daarbij heeft de rijder de keuze uit een D-stand voor normaal en zuinig rijden en een S-stand voor sportief rijden. Die kan met een keuzeknop op de rechter stuurhelft worden gekozen.  

Inmiddels is het DCT-systeem doorontwikkeld door Honda en zijn er vooral softwarematige updates doorgevoerd. Het systeem is steeds slimmer geworden, en weet steeds beter wat de berijder wil. Heb je dus 'vroeger' wel eens een DCT-fiets gereden en besloten dat het toch niets voor jou is, dan kan het nú heel anders voor je uitpakken.

 



Vond je dit interessant? Hier vind je meer technische verhalen.

Tekst: Peter Aansorgh

 

Gerelateerde artikelen