機械が行うということは、なかなか技術的にもむずかしく、実現ができなかったと思うかもしれませんが・・・
実は、1904年にはすでにアメリカのスタートバント兄弟が、クラッチの自動化を行っているのです。
ダイムラーがガソリン自動車を発明したわずか18年後のことでした。
ただしこれは実用化されませんでした。
続いて1912年には、西ドイツのバウアーが、機械式オートクラッチに代わるものとして、流体クラッチを考案しました。
これは、現在のトルクコンバーターのべースになるものです。
その後、ロンドンの市街バスにオートクラッチの実用化第一号として、「シンクレアカップリング」が搭載されたのです。
乗用車に最初に採用され、市販されたのは、1939年のクライスラーの「ワールド・ドライブ」。
これは流体クラッチでした。
この頃にはまだ中古車の情報が少なかったようですね。
一般市民の間で自動車が普及していくのは、もう少しあとのことです。
シフトするときに、アクセルをちょっと戻すのがコツです。
ところで、なぜシフトしようとするとクラッチが切れるのでしょうか。
それは、チェンジレバーのところにスイッチがあるタイプ(ポルシェ)や、チェンジレバーを動かそうと力を入れるとスイッチが入る(その他のクルマ)タイプがあるのですが、いずれにしてもチェンジレバーの部分にスイッチがあるためです。
また、最近磁力を応用した電磁クラッチでも、電磁粒子を使ったものもでてきています。
これは、出力側と入力側のローターの間に鉄粉を入れておき、電流が入ると、それが鎖状になるというものです。
電磁クラッチも流体クラッチも、ドライバーがクラッチ操作からなんとかして逃れたいと考えた結果、発明されたメカニズムです。
クラッチ操作とシフトワークを行うということは、特に初心者にとってはかなりむずかしく、気を使ってしまう作業です。
ATの三菱 中古車ならば運転は簡単なのですが・・・。
日産でも一時期、「スポーツマチック」という名称で、パルサー系のクルマに搭載していたことがあります。
また、ポルシェも用いていました。
さらに軽自動車の中古車でも、一部の車種ではこのクラッチなしのミッションを用いていました。
電磁クラッチというのは、磁力を応用したクラッチのことです。
この場合の磁力というのは磁石ではその力が不足するのと、結合力が不足するので、クルマの場合はクラッチをつなぐときだけに電流を流すようにしています。
しかし、クラッチがないだけで、シフトはしなければならないのが、この型式のウィークポイントというか、特徴でもあります。
つまり、ドライバーはアクセルを踏み、エンジン回転と車速が上がってきたならば、おもむろにチェンジレバーに手をもっていき、シフトをするわけです。
このときにアクセルを踏みっぱなしだと、電磁クラッチの働きで、ギアは一瞬ニュートラルに入るので、空ブカシ状態になります。
リングギアをロックすることにより、クルマを動かなくしてしまうわけです。
日本の場合、このPポジションは、あくまでパーキングブレーキのサブシステムとして考えられています。
また、PレンジかNレンジ以外のポジションでは、エンジンはかからないようになっています。
これも、いきなりクルマが動きださないようにするためのくふうです。
AT車というのは、クラッチペダルがなく、ドライバーはいちいちシフトレバーで各ギアのポジションを選ぶ必要のないメカニズムを特徴としています。
でも、ここで紹介しているAT車のほかにも、AT車に似たようなメカニズムのミッションがあるので、それについて、ちょっと触れてみることにしましょう。
AT車のようにクラッチペダルのないタイプとしては、電磁クラッチがあります。
三菱 中古車のなかでも、そのようなタイプがありますよね。
中古車情報の多いマニュアル車のパーキングブレーキは、手か足でブレーキレバーを引く分ブレーキ用ペダルを踏みます。
そうすると、ブレーキがかかるわけです。
ところが、AT車のパーキング(P)は、マニュアル車のパーキングブレーキのように車輪に対して効くのではなく、ATのミッション部分でロックしてしまうのです。
簡単にいえば、マニュアル車で坂道に停車するときなど・・・
1速かリバースにギアを入れておきます。
このときに、もしパーキングブレーキを元に戻しても、クルマは坂道で停止したままになります。
これは、ギアがかみ合っているために、クルマが動かなくなってしまうからなのです。
AT車のPレンジも、ほぼ同じようなメカニズムになっています。
Pにシフトすると、パーキングロックポールというのが、アウトプットシャフトにかみ合います。
そうするとパーキングロックカムがもち上がり、フロントフラネタリーリングギアにかみ合う形になるのです。
最近では、ODギアでのロックアップだけでなく、全段でおのおのにロックアップするという、フルロックアップ機構というのも実用化されています。
アメリカ映画を観ていると・・・
アメ車に乗ってきた人がクルマから降りるときに、パーキングブレーキを引かずに、ATのチェンジレバーを動かすだけですましている場面が多いことに気がつきませんか？
まあ、キーをいちいち抜かないのは映画のシーンだからとしても・・・
このようにパーキングブレーキを引かないというのは、特にアメリカ人ドライバーには多いようです。
その代わりに、ATのチェンジレバーをパーキング(P)の位置に動かしておくわけです。
AT車のパーキングというのは、どのような仕組みになっているのでしょうか。
・・・というのも、このPレンジに入れたときに、パーキングブレーキと同じように、車輪に対してブレーキがかかっているような感じがないからです。
これは三菱 中古車においても同様です。
ロックアップクラッチは、タービンランナーと一体に構成されています。
このロックアップクラッチ作用時には、ロックアップピストンとフロントカバー間の油圧が排出され、ピストンがトルクコンバーター内の油圧により、フロントカバーに押しつけられるのです。
これにより、フロントカバーからの動力は、ピストン、ダンパーを介して、タービンハブへとダイレクトに伝達されます。
ロックアップクラッチ解放のときは、トルクコンバーター油圧は、フロントカバーとピストンの間に供給されるために、フロントカバーから離れ、ふつうのコンパーター駆動になります。
このロックアップクラッチがいつ作動するのかは、各メーカーのクルマによっても異なってきますが・・・
中古車検索サイトが増えた最近の例では車速が約55㎞/h以上になると、トルクコンバーター内のオイルの流れが自動的に変化し、ロックアップクラッチをフロントカバーに押しつけます。
その結果、たとえば60㎞/h走行時に約5%の燃費向上の効果があるとされています。
このロックアップクラッチを取り付けるために、トルクコンバーター自体を少し薄くして、スペースをかせいでいます。
三菱 中古車の運転状態での検出信号を多くして、きめ細かくすることにより、燃費や変速のフィーリングがよくなることになるのです。
さて、最近各社から発表されるATのなかに、"ロックアップ機構付き"ということばがよくでてきます。
ここでは、このロックアップ機構について説明しましょう。
トルクコンバーターというのは、オイルを介して動力を伝えるので、スタートやシフト時のショックが少ないのですが、このオイルに動力をとられてしまうロスも見逃せません。
一説によると、流体スリップロスにより、10～15%も燃費を悪くするといわれているほどです。
そこで、このロスを防ぐために考えだされたのが、ロックアップ機構なのです。
メカニズムとしては、トルクコンバーターの入出力軸を、機械的に結合させる直結クラッチが、ロックアップクラッチになるのです。
オイルポンプのドライブギアは、トルクコンバーターのポンプインペラーとともに、つねにエンジンによって駆動されます。
油圧調整バルブには、油圧を一定に調整するほかにも、ほかの必要な各部分にオイルを配分する役目もあります。
次に、各バルブの働きを列挙してみましょう。
中古車の検索サイトを見るとわかると思いますが、まず、マニュアルバルブはチェンジレバーと連動し、前進、後退(R)、ニュートラル(N)、パーキング(P)の位置を選択します。
前進レンジでは自動変速制御系が作動し、1速、2速など、前進ギアの切り換えを行います。
油圧制御式のオートマチックでは、車速計とエンジンスロットルバルブが、開度の変速信号を運転条件として検出します。
この信号をシフトバルブに入力して、変速させる条件を演算し、前進時のクラッチ、ブレーキの油圧を切り換えて変更を行うのです。
トヨタの場合、最新の電子制御式4速AT(ECT)では、運転状態の信号検出と変速点の演算をコンピュータが行い・・・
その結果をソレノイドバルブに出力して、クラッチ、プレーキへの油圧を切り換えています。
各部分を次々に作動させることによって、ATの変速が行われるわけです。
しかし、このプラネタリーギアユニットだけでは、AT車はちゃんと動かないのです。
さて、制御系は、三菱 中古車などのATのなかでは"頭脳"に匹敵するところです。
ここは、ドライバーがポジションのチェンジレバーを操作することによって、決定したポジションに合うような働きをします。
特に走行レンジのポジションに応じて、クラッチ、ブレーキを作動させ、変速を行わせるとともに・・・
トルクコンバーターへの送油や、トランスミッション各部の油圧などについても円滑に行っているのです。
では、制御系の構成を述べることにしましょう。
オイルポンプからでた油圧は、油圧調整バルブで、トルクコンバーターの作動や、クラッチ、ブレーキの作動に適するように調整されます。
このオイルポンプは、トルクコンバーターの後方にあり、オイルパンからオイルを吸い上げているのです。