検索6速DCTのカットモデル。)とは、自動車など車両用の有段自動変速機の一種で、ギアが2系統ありそれぞれにクラッチがあることからこの名前がある。略してDCTと表記される。日本では、デュアルクラッチのほかツインクラッチとも称される。1]とは異なるので注意が必要である。概要[編集]手動変速機(マニュアルトランスミッション、MT)と同じ平行軸歯車とクラッチを2系統持つ。片方が奇数段を、もう片方が偶数段を担当し、それらを交互に繋ぎ変えながら変速する。クラッチ操作および変速操作はコンピュータ制御により自動的に行われる。エンジンによるダウンサイジングコンセプトとの相性の良さから欧州車に採用が拡大している。おおむねMTの感覚を好む欧州で評価が高い反面、トルクコンバータ+ステップATのスムーズな発進と変速を好む米国と日本で評価が低い。2014年、トルクコンバータとの組み合わせも発売された。歴史[編集]レース用として使用したのはポルシェが最初である[1]。)として4代目ゴルフR32に搭載されたのが最初になった。ポルシェの市販車に採用された最初は2008年のポルシェ・911である。それ以降はほかのメーカーからもDCTが採用車が発売、DCT自体も他社によっても開発され採用する車種は増大傾向にある。2014年、トルクコンバーターを採用したアキュラ・TLXが発売された。メカニズム[編集]デュアルクラッチ機構の概念図。左側が入力(エンジン側)、右側が出力(ホイール側)。数字は変速器の段数を、斜線はその段のギアが噛みあう部分を表している。奇数段・偶数段は、例えば6速の場合は「1-3-5-R」段と、「2-4-6」段を分担する。二組の入力側ドライブギア(駆動側歯車)とクラッチは同軸上に配置され、片方のみが動力を伝える。停止状態から走り出す場合、あらかじめ1速がコンピュータによって選択され、シンクロ動作を終え、奇数段軸に嵌合して待機している。発進のためアクセルを開けると、奇数段軸側のクラッチを半クラッチ状態またはトルコンを経て締結し、車軸に動力を伝え前進する。その間、もう一方の偶数段の2速ギアセットはシンクロ動作を終え、軸に嵌め合わされる。数段軸はエンジンと接続されていないので出力軸側から駆動され、カウンターシャフトと入力軸までが空回りをしながら待機している。車が2速で走行する領域に入った時、奇数段軸のクラッチを開放し偶数段軸のクラッチを接合することで短い時間で変速する。2速への変速が完了すると同時に、奇数段ギアセットは次の変速に備えて3速のシンクロナイザの嵌合を終えて待機状態に入る。以後の変速も同様に行われる。2つの変速系統を専用クラッチで交互に切り替えて変速する。運転状況によりギアを飛ばしてシフトアップやシフトダウンする機種もあるが、奇数段と偶数段を交互に使う関係上、ほとんどの機種では一段ずつ上下する。DCTは一段あたりの変速時間自体が短いため、複数段の変速であっても敏速である[2][出典無効]。急減速時や飛び越しシフトダウン時はクラッチの回転数とエンジンの回転数を合わせるスロットル動作(ブリッピング)が自動的に行われる。2系統の独立したクラッチディスクの配置方法は大別すると以下の二種類となる。同心円状に内側と外側に配置する構造が特許になっている。特許を持つメーカーが組み立てメーカーにクラッチ機構を納入してDCTを生産する。外側のクラッチの回転モーメントだけが大きいので制御が難しい。ひとつは筒状の部品で一つ目のクラッチを外側から回避し、二つ目のクラッチ入力面を回転させ、同じ直径のクラッチを同軸線上に二組、並列に配置する方法(入力面だけなら直列に配置されるが、締結機能は並列)となる。同じ形状のクラッチを二組使えるので動作が安定する。軸線方向の変速機外寸が長くなる。例外的に、入力直後に平行する2つのカウンターシャフトに振り分け、それぞれのカウンターシャフトの入力端にクラッチを設け、カウンターシャフトと出力軸の間で変速機を構成し、クラッチが同軸上に並ばない配置も考案されている。外寸が大きくなるため自動車に使われない。歯車は従来のMTと同じ構成のシンクロメッシュ機構を持つ常時噛合式で、シフトフォークを油圧アクチュエータまたは電動機で作動させて変速する。DCTの変速機構は二倍に複雑なためシンクロメッシュ機構を入力軸とカウンターシャフトの双方に持つものが多い。クラッチディスクは滑りを制御するために多板式となり、湿式多板と乾式多板がある。湿式多板クラッチは基本的に無交換で長寿命とされていたが、渋滞など走行条件によっては短時間で摩耗する場合がみられる。多くは摩耗によるストロークやクリアランスの増加は自動調整されるか、あるいは制御装置が再学習機能を持つ(日産・GT-Rは定期調整が指定されている)。湿式多板クラッチは大トルクに対応しながら滑りを制御しやすいため、大きな車種に用いられる。乾式多板クラッチは対応トルクと滑り時間が制限されるが、構造がシンプルで部品数や油量が湿式に比べ少ないため運用コストに優れる。乾式の伝達効率は湿式に比べ高いため、省燃費性が求められる小型車種に向いている。クラッチ操作は基本的に油圧を用いる。初期の油圧ポンプは機械式だったが、後に電動式油圧ポンプも使用されるようになった。その他クラッチ操作を電動機で行い油圧フリーとした(二輪車用)電動化DCTも開発されている。二つのクラッチを切り替える時間は0.05秒以下と短く、エンジン回転数を合わせるために最短でも0.2秒ほどクラッチを滑らせている。シフトアップ時はエンジンの惰性をパーシャルに駆動軸に伝えながら回転を落とし、完全に締結した後に燃料噴射を再開する。クラッチの負担は多いがエンジン惰性を有効利用して変速中の大部分も緩加速している。急減速時のシフトダウンはギアの噛み合いは終わっているのにクラッチ部の回転合わせのためブリッピングが必要になり、時間短縮や燃費に効果はない。利点と課題[編集]この節は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。(2015年4月)MT的な有段変速機の感覚をダイレクトでリニアと言って好む人(多少の変速ショックと連続可変しない感覚を好む人)に評価が高いが、従来のMTやAMTに比べれば変速ショックは少なく、それらの正常進化と考えられる。加速時のシフトアップの効率が良く、変速中も加速が完全には途切れない[要出典]。加速性能が良く、自動変速でMTより燃費が良い。一例として、2012年9月に発表されたアウディ・S3(6速DCTと6速MTの2つがラインナップに用意されている)のデータでは、停止から速度100km/hまでの加速時間がMT車の5.4秒に対して、DCT車では5.1秒となっている。全ての面でMTよりも優位となっている。減速時のシフトダウンに利点はない。トルコンレスでは、ゆっくりの減速時に早く切り替えてもエンジンブレーキがギクシャクと利くだけなので、滑りクラッチをシフトアップ時よりも長く使い、ゆっくりとシフトダウンしている[3]。急減速時の早いシフトダウンでは回転合わせのため下段のシンクロが嵌合しているにもかかわらずクラッチを開放したままブリッピングするので、デュアルクラッチは無駄になる。ブリッピングが無駄な空ぶかしになる欠点も有段変速に共通である。無段変速機のように常時、車速とエンジン回転数を調整しておくことはできない。減速時にも断続的にシフトダウンが必要なのでオルタネーターで回生する第三のエコカーでは回生が中断して摩擦式CVTより不利である。出力軸側にある電動機で駆動と回生を行うハイブリッドの場合、エンジンブレーキの引きずりがあるので不利、あるいはクラッチを離して回生を優先すると再加速時に大きな飛越しシフトダウンのためブリッピングが必要、またはエンジン再始動を含むタイムラグが大きい。MTと似た構造を持つため、伝達効率はMTに近いが、アクチュエーターの作動用油圧ポンプによる駆動ロスなどでMTより3%程劣る。MTよりも燃費が良いのは自動変速の最適化の分である。一方で摩擦式CVTの伝達効率はDCTより低いがエンジンを含めた連続可変制御の最適化で総合効率はDCTより高い(ただし街中の低速運転に限る。高速直進運転ではDCTが勝る)。従来のステップATは中間的な伝達効率だが、二組の遊星歯車機構の組み合わせを変えるだけで多段化が容易で、かつロックアップ領域を増やす改良が進んでいる[4]。このように他方式の改良も進んだ結果、急加速を多用するスポーツ走行にはDCTの特性が適し、効率も高いが、滑らかに走るときには摩擦式CVTや遊星歯車式ATの効率を上回ることはない。摩擦式CVTの伝達効率は急速に改善され2012年の伝達効率は遊星歯車式ATに追いつき、日本の国土交通省が2013年3月以降カタログ燃費として義務づけているJC08モード燃費値では、摩擦式CVTが優位に立っている[5][出典無効]。DCTは変速中だけ滑りを生じる摩擦伝達を用いる。摩擦式CVTは常に少量の滑りを生じる摩擦伝達で無段変速する。この特徴の違いから、DCTは摩擦式CVTより大型化できる。実際、DCTは大型トラックや大型バスに応用済みである一方、摩擦式CVTは乗用車でさえ大型化には限界がある[6]。(鉄道車両・船舶での油圧式CVT使用実績は主推進系以外で)にも使われている。遊星歯車式ATも同様に大型化に適している。利点[編集]MTに準じた高い伝達効率を実現している[1]。変速指令でクラッチだけを繋ぎ変えるので変速が早い[1]。操作に対するタイムラグが短く、駆動力の途切れる時間を最小限にでき駆動効率が高い[1]ため、燃費が良く加速が速い[1]。MT(6×2速等の副変速機付多段MTを除く)を超えた多段化が可能[1]。変速差が小さいためショックが小さく[1]、低燃費を実現できる[1]。ダウンサイジングコンセプトは小径ターボの採用によってターボラグを抑制しているが、エンジン単体ではターボラグの存在が避けられない。DCTは短い変速時間によって、巡航から加速に移る際のターボラグを隠蔽できる[要出典]。ダウンサイジングコンセプトは、巡航時は過給圧を抑えて排気量なりの低燃費を達成する一方、加速時は過給圧を上げて排気量を超えた大トルクを引き出すことで高いドライバビリティの獲得を狙うものである。変速時間の短いDCTはシフトダウンを伴う急加速時において、エンジン回転数を素早く上げることで排出ガス流量を速やかに増加させ、短時間に過給圧を上げることができる。ハイブリッドではないエンジンを回し続ける通常の車種において、ターボなどの過給機付きエンジンの場合、変速が短時間で終了するために過給圧の低下が少なくターボラグが減少する[要出典](「エンジンのダウンサイジング」の潮流にマッチしている)減速中のエンジンブレーキの効きが一定で、アクセルペダルによる車速管理が容易である[要出典]。シフトアップ時は滑りクラッチの働きを含めて効率的、変速中も緩加速は続き、シフトショックも少ない構成要素の多くがMTの既存部品と同じで、信頼性が期待でき、生産ラインを流用できる高出力の大型車にも使えるクラッチ操作が自動制御されるので、クラッチの長寿命が期待できる欠点[編集]MTと比べてクラッチ、フライホイール、ねじりダンパ、変速機構が重複し、大きく重くなるMTと比べて滑りクラッチとシフトフォークの操作に油圧ポンプのエネルギーロスを伴うトルコンレスでは、エンジン回転数と合わせるためクラッチを滑らせる時間が長く摩擦損失を生むトルコンレスでは、ATを期待するユーザーによっては僅かな変速ショックが問題とされる(MT愛好者のようにダイレクトで良いと評価されない)トルコンレスでは、発進がスムーズではなく、クラッチフェース摩耗や発熱からストロークが変わりショックやジャダー、作動音が出る場合がある。VW製DCTでは不具合により国際的に頻回のリコールが発生している。i-DCD(本田技研工業)DCT搭載車種[編集]2013年現在、デュアルクラッチトランスミッションはスポーツカーの代名詞的存在になっており[1]、ポルシェ[1]製品の大多数がPDKを搭載する他、フェラーリ[1]、ランボルギーニ[1]といったスポーツカーブランドだけでなくアウディ[1]、BMW[1]、メルセデス・ベンツ[1]、ボルボ[1]、アルファロメオ[1]、フォード[1]、日産[1]、現代自動車、ルノー[1]など多数のメーカーが公道車用に採用している。Getriebe)」の名称で6速と7速のDCTを展開。TSI」で本格採用されたのを皮切りに各グレードへ普及。当初のトルコン式ATからマイナーチェンジで6速DCTに変更された。2009年9月のマイナーチェンジで7速DCTとなった。カブリオレポロ2009年フルモデルチェンジより、「コンフォートライン」グレードに乾式クラッチの7速DCTを搭載し日本で発売。2010年6月には1.2L車が登場。乾式クラッチの7速DCTを搭載。GTIグレードが登場。乾式クラッチの7速DCTを搭載(GTIには、ドイツ本国などでも、MT仕様は用意されない)。3代目モデルの「2.0TSI」(6速)と「TSI」(7速)で採用、以降Rなどに採用。ゴルフ同様、5代目モデルの「2.0T」で初採用。以降各グレードへ普及。以降各グレードへ普及。