三菱新款混合动力卡车 DCT和单马达实现混合动力化

　　三菱扶桑卡客车时隔5年零10个月的时间全面改进了小型混合动力卡车“CANTER ECO HYBRID ”，并于2012年5月上市（图1）。新车组合使用DCT（Dual Clutch Transmission，双离合器变速箱）和单马达混合动力系统，重型车模式的燃效达到了顶级的12.8km/L。

　　

　　图1：三菱扶桑卡客车的新款“CANTER ECO HYBRID ”

　　将2010年上市的配备DCT的CANTER进行了混合动力化。重型车模式下的燃效在载重2吨时为12.8km/L。

　　上一代车型为采用单离合器的并联混合动力车，此次将马达输出功率由35kW提高至40kW，变速箱由AMT（Automated Manual Transmission）变更为DCT。另外，改进了马达的冷却方法，缩小了冷却系统的尺寸，减少了锂离子充电电池的单元数量，车重也减轻90kg。

　　由此，模式燃效由原来的11.6km/L提高至12.8km/L，改善了约一成，在GVW（车辆总重量）为3.5吨以上～7.5吨以下、最大载重量为1.5t以上～2t以下的车型中属于顶级水平。

　　发动机和DCT与2010年全面改进的“CANTER”相同。发动机采用排量3.0L的“4P10”，通过尿素SCR（选择性还原催化剂）支持后新长期规定。最高输出功率为96kW，最大扭矩为300N·m。DCT采用名为“DUONIC”的6速款，离合器与变速箱之间夹有厚度为110mm的马达。混合动力系统的布局如图2所示，在骨架左侧配备锂离子充电电池和逆变器。

　　

　　图2：混合动力系统的布局

　　在排量3.0L的柴油发动机上配套使用DCT和马达。锂离子充电电池配备在车架左侧。

　　DCT的离合器与变速箱之间采用双轴设计，内侧为奇数档，外侧为偶数档（图3）。其中，在外侧轴上固定了转子。也就是说，马达只驱动偶数档。不过，偶数档与奇数档在输出侧连在一起，因此奇数档的离合器呈连接状态时，马达的扭矩也会经由偶数档传递到输出轴上。

　　

　　图3：嵌入马达的DCT

　　两个离合器的后方是马达，马达辅助作为外侧输入轴的偶数档。变速箱与原车型采用相同的产品。

　　减速时怠速行驶

　　首先连接2档的同步器，只靠马达起动〔图4（a）〕。接着起动发动机，连接3档的同步器和内侧离合器，以3档加速。这时，在保持偶数轴而2档的状态下由马达辅助加速〔图4（b）〕。由于发动机为3档，马达为2档，因此马达的转数要比发动机高，能高效使用。

　　

　　图4：基于马达的辅助机制

　　（a）普通起动在3档时换档指示灯显示“3”。不过，如果油门开度小，可仅靠马达起动，这时用2档起动。

（b）发动机起动后，发动机输出由3档传递至输出轴，马达辅助2档。结合二者的力传递至驱动轮。

　　接下来将偶数轴的同步器切换至4档，根据转数升至4档。普通DCT为了做好时刻接受升档要求的准备，需要较长时间连接4档同步器，而此次缩短了这一时间，能够在尽可能长的时间里以2档状态进行马达辅助。在4档状态下，发动机和马达均变为4档。

　　然后，连接5档的同步器时与3档一样加速，连接6档的同步器时与4档一样加速。偶数档时发动机与马达为同一档，奇数档时马达比发动机低一档或高一档。想要提高马达转数时，就将马达连接至比发动机低一档的位置，然后在提高一档之前，将马达连接到高一档的位置。

　　在启动汽车大幅踩下油门踏板时，同时使用2档的马达加速和3档的发动机加速。

　　结束加速后，不需要发动机的扭矩时会断开离合，转换为马达行驶及再生制动行驶。这时，发动机不会停止，而是进入怠速状态。因为要运行油泵及水泵。在再生过程中，从6档降至4档、从4档降至2档可提高马达转速，增加再生扭矩。在停止过程中，停止后5秒会怠速停止。

　　马达由三菱重工业制造，输出功率为40kW，扭矩为200N·m。允许转速为5000rpm，与“DUONIC”的湿式离合器共用的润滑油通过与定子线圈的卷线直接接触来冷却。原来由于水套中有水流过，需要设置隔壁，因此导致热阻力变大。因难以冷却，所以无法用马达来爬坡，而新车型能够做到。

　　锂离子充电电池采用韩国SK Energy制造的层压型产品，容量为7.5Ah，总电压为270V（72单元），低于原来的346V（96单元）（图5）。

　　

　　图5：韩国SK Energy公司的锂离子充电电池

　　配备72个电流容量为7.5Ah的层压型单元，电压为270V。

　　逆变器由德国大陆（Continental）制造，在逆变器上堆叠电池，共用冷却系统。仪表板上配备了平均燃效计，在高速道路和普通道路试驾时（平均速度为50.4km/h），燃效均与模式燃效相同，为12.8km/L（图6）。（记者：浜田基彦、林 达彦，《日经汽车技术》）

　　

　　图6：载重2吨的车辆的仪表板

　　在高速道路和普通道路试驾的结果显示：燃效均与模式燃效相同，均为12.8km/L。