Honda introduceert een transmissie, waarvan de koppeling volledig automatisch kan werken. Kawasaki komt met een automatische transmissie op Kawasaki’s nieuwe hybride. BMW heeft een nieuwe Shift Assistent en Yamaha heeft nu ook een Automated Manual Transmission. Ineens zijn automaten populair.
Automaten zijn er al jaren. Elke scooter heeft een CVT, zoals de Dafjes vroeger hadden. Ook de Aprilia Mana had zoiets. Moto Guzzi had in de jaren zeventig al de hydro convert en Honda had in die tijd de CB400 Hondamatic. Op de CVT na leken de motorfietsautomaten een stille dood te sterven, tot Honda in 2010 een automatisch schakelende versnellingsbak op de NC700-serie introduceerde. Later profiteerden ook grotere modellen van deze mooie techniek, die de naam DCT meekreeg: Dual Clutch Transmission, oftewel een transmissie die niet één, maar twee koppelingen heeft. Het principe van deze “Double Clutch Transmissie”, die afkomstig is uit de autotechniek, is eenvoudig: je neemt niet één, maar twee transmissies, die samen in één transmissiebehuizing zijn samengebouwd. Elke transmissie heeft daarbij zijn eigen koppeling, vandaar de naam DCT of, zoals Volkswagen het noemt: “Doppel Schalt Getriebe” – DSG.
Belast en onbelast
Bij een DCT kun je de ene transmissie gebruiken, terwijl de andere onbelast draait. Je rijdt weg, terwijl de eerste versnelling in transmissie 1 is ingeschakeld. Ondertussen zet de besturingscomputer van het systeem de tweede versnelling vast klaar in transmissie 2. Dat kan, omdat die nog onbelast draait. Op het moment dat er geschakeld moet worden, zorgt de computer 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. En na het schakelen kan de computer versnelling 3 in transmissie 1 vast klaarzetten. Of versnelling 1 weer, als er wordt afgeremd. Het leuke is dat je dit systeem automatisch kunt laten schakelen, maar dat je het ook aan de rijder kunt over laten, als die een “sportieve” bui heeft.
Honda’s DCT
Motorfietsen zijn delicater van bouw dan een auto. Het was dan ook een hele uitdaging voor Honda om het DCT-principe geschikt te maken voor een motorfiets. Een transmissie voor een motorfiets moet immers enorm compact zijn. Ook zijn het gewicht en de gewichtsverdeling voor een motorfiets veel belangrijker. Want als een motor links zwaarder is dan rechts, dan wil die linksaf. Honda combineerde daarom de beide schakelassen tot één geheel, waarbij de verschillende assen in elkaar draaien. Beide assen hebben een eigen koppelingspakket, dat hydraulisch wordt bediend. De motorolie, die hiervoor wordt gebruikt, loopt van de oliepomp via een extra oliefilter naar de beide koppelingspakketten. De toevoerleidingen naar de koppelingen worden geblokkeerd of vrijgegeven met behulp van twee elektromagnetisch bediende kleppen, voor elk koppelingspakket een. Zo zorgt het ene pakket dat de tandwielen van de eerste, de derde en de vijfde versnelling worden bediend, de 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 echter niet door de voet, maar door een elektromotor bediend.
Manueel en automatisch
Het schakelsysteem van Honda’s Dual Clutch Transmissie kan op twee manieren worden bediend, manueel en automatisch. In de manuele stand kan de rijder zelf kiezen wanneer hij schakelt. Op de linker handgreep zit aan de voorkant een knop om terug te schakelen, op de achterkant een knop om op te schakelen. Het voetpedaaltje is vervallen, ook een koppelingshendel is er niet. 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 motormanagement maakt hiervoor gebruik van het in de praktijk vastgestelde, menselijke schakelgedrag en van een berekend programma, dat het gedrag aanpast aan de gewenste schakelkarakteristiek. Daarbij heeft de rijder de keuze uit een D-stand voor normaal en zuinig rijden, een S-stand voor sportief rijden. Met een keuzeknop op het rechterarmatuur kan de rijder hiertussen kiezen.
E-Clutch
Honda bracht dit jaar een heel nieuw systeem op de CB650R en CBR650R: de E-Clutch. Dit is in feite een ouderwetse versnellingsbak, die is voorzien van een conventionele koppeling, zoals je die op bijna elke motorfiets tegenkomt. Je kunt hem dan ook nog steeds zelf bedienen, via een koppelingshendel en een trekkabel. Maar de E-Clutch heeft een extra truc achter de hand: er is ook een elektromechanisch systeem aanwezig, dat de koppeling voor je kan bedienen, zowel bij optrekken vanuit stilstand als bij het overschakelen tussen versnellingen. Honda houdt zich in haar berichtgeving erg op de vlakte over de technische uitvoering van dit systeem, maar aan de foto’s kunnen we een aantal dingen ontdekken. Zo zien we twee elektromotoren, die beide hetzelfde tandwiel aandrijven. Op de as van dit vrij grote tandwiel zit een klein tandwiel, dat weer een groot tandwiel aandrijft. Ook die heeft weer een klein tandwiel, dat een groot tandwiel aandrijft. De krachten van de elektromotoren worden dus met een aantal reductie-overbrengingen naar een derde as overgebracht. Die derde-as bedient een tweede koppelingshefboom, die om de as van de eerste, kabelbediende hefboom is gebouwd, Zo kan dit tandwielsysteem ook het trekstangetje bedienen, dat de drukplaat van de koppelingsplaten trekt. Blijkbaar vergt dit ondanks de overbrengingen zoveel kracht, dat er toch twee elektromotoren nodig zijn om de kracht en de controleerbaarheid te leveren om de koppeling soepel te bedienen. De actuatoren en de tandwieloverbrenging nemen wel wat ruimte in en steken wat uit, waardoor het blok rechts wel wat breder is dan bij een blok met conventionele koppeling.
Sensoren
De E-Clutch is in staat om soepel vanuit stilstand op te trekken en om bij het op- en terugschakelen snel te ontkoppelen, toerentallen te managen en weer snel te koppelen. Dat is gemakkelijk gezegd, maar het is best ingewikkeld om een computersysteem zo te programmeren dat dit net zo soepel functioneert als wanneer een getrainde rijder dit doet. Allereerst zal de computer een aantal zaken moeten weten, bijvoorbeeld of de motor stilstaat of rijdt, hoe hard de motor rijdt, hoeveel gas de rijder geeft, hoe snel de motor draait, of de motor versnelt of vertraagt, in welke versnelling de transmissie is geschakeld, wanneer de rijder wil schakelen en hoe ver de koppeling is vrij getrokken. De Motor Control Unit van de E-clutch gebruikt daarom gegevens van diverse sensoren. Zo haalt ze uit de ECU van het motormanagementsysteem gegevens van de ingeschakelde versnelling, de gaskleppositie, het motortoerental en de wielsnelheden, terwijl de ECU ook doorgeeft als en in welke richting het schakelpedaal wordt bediend. Daarnaast heeft het systeem nog een sensor die de hoekverdraaiing van de tandwielen van de koppelingsbediening meet, zodat ze weet hoever de koppelingsplaten “geopend” zijn. Dan zit er nog een sensor op de balansas. Wanneer er wordt opgeschakeld, worden het ontstekingstijdstip en de brandstofinjectie van de motor geregeld, zodat er soepel en schokvrij wordt geschakeld. De koppeling wordt daarbij “half” geopend, zodat er lichte slip mogelijk is. Bij het terugschakelen wordt de koppeling normaal bediend om de ingeschakelde versnelling los te kunnen koppelen, daarna half ingeschakeld om de schakelschok te elimineren.
Techniek Honda E-Clutch: zelf schakelen, automatisch koppelen
Uitschakelbaar
Het ultracompacte E-Clutch-systeem systeem weegt amper twee kilogram en biedt volgens Honda naast plezier en gemak ook ultieme flexibiliteit. Als de rijder dat wenst, kan hij het koppelingshendel op elk moment op de normale manier bedienen. Wanneer het koppelingshendel wordt gebruikt, zal het Honda E-Clutch systeem na minder dan een seconde boven een bepaald toerental opnieuw activeren; na vijf seconden bij lagere toerentallen. Mocht de rijder het systeem voor een bepaalde rit willen uitschakelen, dan kan dat ook via de schakelaar op de linker stuurhelft. De omschakeling naar handmatige bediening wordt aangegeven met een letter ‘M’ op het dashboard.
Met de Honda E-Clutch kan de bestuurder ook een ‘bedieningsgevoel’ selecteren om de kracht in te stellen die op het schakelpedaal moet worden uitgeoefend om te schakelen. Er zijn drie instellingen beschikbaar: HARD, MEDIUM en SOFT, die elk onafhankelijk kunnen worden gekozen voor op en terugschakelen. De technologie zal de rijder ook adviseren om terug te schakelen – via een symbool op het dashboard – als het merkt dat de motorfiets bij een bepaalde snelheid in een te hoge versnelling staat.
BMW ASA
Ook de Beierische Motor Werke mengen zich in het automatische strijdgewoel met de Automated Shift Assistent, oftewel ASA. Het gaat hier eveneens om een AMT, oftewel een automatisch bediende “handbak”, voor zover je daar bij een motorfiets over kunt spreken. De transmissie van de boxermotor is uitgerust met systeem dat het koppelen en schakelen van je overneemt. Het koppelen en ontkoppelen gebeurt volledig automatisch, er is geen koppelingshendel meer. De koppeling wordt bediend door een elektromechanische actuator in combinatie met een hydraulisch systeem. De actuator reguleert de vereiste hoeveelheid slip bij wegrijden, bedient de koppeling tijdens het schakelen en ontkoppelt bij het stoppen. Een schakelpedaal is er wel. In schakelmodus ‘M’ is het namelijk nog steeds mogelijk om met de voet te schakelen, zodat je zelf het schakelmoment bepaalt. Een sensor geeft het schakelverzoek door aan de ECU. Aanvullende sensoren bepalen het toerental van de ingaande as van de transmissie en de positie van de koppeling. De TCU (Transmission Control Unit), die in nauwe verbinding staat met de motorelektronica, verwerkt deze waarden en past de bediening van de koppeling en het schakelmoment hierop aan.
D-Modus
De ‘D’-modus – van Drive – is de automatische modus. Daarin worden de schakelmomenten worden automatisch bepaald door de motorelektronica, op basis van de geselecteerde rijmodus, het motortoerental, de positie van de gashendel en de hellingshoek van de motorfiets. Er wordt dan ook automatisch ontkoppeld, een elektromotor op de schakelwals verdraait de wals vervolgens dan naar de volgende positie, zodat de volgende versnelling wordt ingeschakeld, dan wordt er weer gekoppeld. Volgens BMW werkt dat dusdanig goed, dat de schok van een traditionele met de voet geschakelde transmissie vrijwel weggenomen. Dat voorkomt ook helmcontact tussen berijder en passagier. Ook het terugschakelen gaat zo soepel mogelijk, met minimale verstoring van de rijbalans. Verschillende rijmodi zorgen voor specifieke eigenschappen van de automatische schakelfunctie en voor een schakelgedrag dat is afgestemd op verschillende omstandigheden.
Yamaha
Bij Yamaha staat er eveneens een nieuwe AMT op stapel. Ook hier gaat het dus om een geautomatiseerde, conventionele transmissie, waarmee je nu zowel automatisch als manueel kunt schakelen. Het koppelen en ontkoppelen gebeurt via een elektromotor, die de gebruikelijke koppelingshevel op de versnellingsbak bedient, in plaats van een hydraulische of kabelbediening. Hetzelfde gebeurt met de schakelwals, die wordt nu via een elektromotor en een hevel bediend in plaats van het conventionele schakelpedaal. Deze AMT heeft dus geen schakelpedaal meer. Op de linker stuurhelft bevinden zich twee knoppen. Je kunt met wijsvinger opschakelen en met de duim terugschakelen. Reden hiervoor is dat Yamaha vindt dat de handen een betere verbinding met je hersenpan hebben dan je voeten. De opschakelknop kan overigens ook worden gebruikt om terug te schakelen, door hem de andere kant op te bewegen. Wat je maar handig vindt.
In de Automatische stand kun je kiezen uit twee programma’s via de mode-knop op de rechter stuurhelft. De D-modus is voor stadsverkeer of lange trips, de D+ -modus is voor een sportieve rijstijl, waarbij de transmissie bij hogere toerentallen schakelt.
Kawasaki Hybrid
Ook Kawasaki heeft een nieuwe koppelingsbediening geconstrueerd, dat haar primeur beleeft op de hybridemotor van Kawasaki, leverbaar als sportieve Ninja en als naakte “Z”. Hybride wil zeggen dat de motorfiets over twee aandrijfmogelijkheden beschikt: een elektromotor en een verbrandingsmotor. De 50,4 V elektromotor levert maximaal 9 kW of 12,2 pk. Dit vermogen wordt via een ketting naar de ingaande as van de transmissie overgebracht. De verbrandingsmotor is een tweecilinder lijnmotor met 90° verdraaide kruktappen. Deze 471cc-motor levert 59 pk aan de krukas. Dit vermogen wordt via een primaire tandwieloverbrenging en een door een ECU-gestuurde koppeling naar de transmissie overgebracht. Deze kan dus worden losgekoppeld van de ingaande as, waardoor de elektromotor ook “solo” kan aandrijven.
De Kawasaki Hybrid is echter niet alleen bijzonder vanwege zijn aandrijving, maar ook vanwege de manier waarop het koppel van de elektromotor en de verbrandingsmotor naar het achterwiel wordt gebracht. Dat gebeurt namelijk via een gerobotiseerde zestrapstransmissie.
AMT
Het voordeel van Kawasaki’s “Automated Manual Transmission” is eveneens, dat je er zowel automatisch als handmatig mee kunt schakelen. De Kawasaki-bak kent daarbij een afwijkend schakelpatroon: N-1-2-3-4-5-6, waar een conventionele motor 1-N-2-3-4-5-6. De bak is verder voorzien van een conventionele natte platenkoppeling, zoals elke motor die heeft. Het verschil zit hem in de bediening: er is geen koppelingshendel, de koppeling wordt nu hydraulisch bediend via een ECU en een servo-klep, die oliedruk doorlaat naar een servo-cilinder op de koppeling. De olie wordt toegevoerd via een speciale oliepomp, die op de ingaande as van de transmissie is geplaatst, zodat deze ook oliedruk levert als de verbrandingsmotor niet werkt. De ECU bepaalt in de automatische modus wanneer de koppeling koppelt en ontkoppelt en stuurt tevens de elektromotor aan, die de verschillende versnellingen in- en uitschakelt. De ECU gebruikt daarbij een algoritme dat prioriteit legt bij een laag brandstofverbruik. In AT kun je wel zelf op- of terugschakelen, de bak gaat dan over in de handmatige MT-stand. In de MT-stand kun je gebruik maken van Automatic Launch Positon Finder, de transmissie schakelt dan automatisch terug naar de eerste versnelling deze wanneer je stopt. De ALPF kan desgewenst worden uitgeschakeld. De neutraalstand wordt normaal niet gebruikt, die wordt alleen ingeschakeld als de rijder hier bewust voor kiest wanneer de motor stilstaat.
Techniek Kawasaki Ninja 7 Hybrid: het verhaal dat de persmap niet vertelde
Foto’s: Honda, wapcaplet, Audi, ZF, Volvo, Kawasaki, BMW, Yamaha
