オートマチックトランスミッション、解剖学のレッスン

簡単に言えば、現代のオートマチックトランスミッションは、物理学、油圧、電子工学、機械理論など、複数の分野をまとめた工学の驚異です。何百もの可動部品と固定部品の両方、センサーとソレノイドバルブ、ポンプ、クラッチ、ブレーキ、ギアの群れで構成され、すべてが油圧作動油に浸され、1つのTCM（トランスミッションコントロールモジュール）が「すべてを支配する」オートマチックトランスミッションは理解するのが難しい場合がありますが、それに取り組む技術者にとってはそうではありません。

トランスミッション自体は絶対に必要なコンポーネントです。これは、車両が何らかの方法でエンジンパワーをホイールに伝達する必要があるためですが、そのパワーをホイールが使用できるものに下げる必要もあります。エンジンがホイールに直接接続されている場合、最低速度は700 rpmになる可能性があり、これは50mph以上に相当します。ガスを踏むと、タイヤは3,000rpmで約140mphになるのに十分な速さで回転します（1マイルあたり782回転する225 / 60R16タイヤから計算）。もちろん、最初にエンジンを壊さなければ、車輪は単に車を焼き払うでしょう。

トランスミッション内部のステップダウンギアリングは、それらの回転を管理可能なものに落とします。さらに、複数のギア比により、エンジンはさまざまな速度で最も効率的な範囲に保たれます。最後に、車両が停止しているときにエンジンをトランスミッションから切り離す方法が必要です。オートマチックトランスミッションは、ほとんどゼロのドライバー管理でこれらを行います。この議論の目的のために、私たちは主に従来の前輪駆動自動変速機がどのように機能するかについて話しますが、全輪駆動、後輪駆動、シーケンシャルシフト、デュアルクラッチ、自動化についても触れます手動、および連続可変タイプ。

カップリング、ギア、ブレーキ、クラッチ、ああ、私の！

オートマチックトランスミッションの主要部品には、トルクコンバーター、油圧ポンプ、遊星歯車、クラッチ、ブレーキが含まれます。トルクコンバーターは、エンジン出力を油圧ポンプとトランスミッション入力シャフトに伝達します。遊星歯車は次々と並んでいます。 TCMはバルブを使用してクラッチとブレーキを制御し、さまざまなギア比を選択して切り替えます。

エンジンから、電力は最初にトルクコンバーターに送られます 、油圧ポンプを駆動する流体継手 とトランスミッション入力シャフト。異なるギア比を実現するために、複数の遊星ギアが並んでいます。それらのアクティブ化はTCMによって制御されます。エンジンがアイドル状態のとき、トランスミッションセレクター 「D」（ドライブ）で、車両が静止している場合、ほとんどトルクがトランスミッションに伝達されません。この時点で、 ECMに埋め込まれている可能性のあるTCM （エンジン制御モジュール）、クラッチとブレーキに1速を選択するように命令します。アクセルをかけると、トルクコンバーターが入力シャフトの動きを開始できるポイントまで流体の圧力と流れを高めます。 トランスミッションの。駆動列に応じて、トランスミッションの出力シャフト フロントに行くディファレンシャル 、トランスファーケース、またはリアデフ。動力が車輪に伝達される前の最終的な降圧ギア比。

いつシフトするかをどのように知るのですか？

TCMは、パワートレイン全体のセンサーデータを使用して、あるギア比から別のギア比にいつどのようにシフトするかを決定します。加速すると、トランスミッションは1速で始動します。ドライバーの要求と車両の負荷に応じて、車両は1速で所定の速度まで加速します。その時点で、TCMはシームレスに1速ギアを解除し、2速ギアを噛み合わせます。これは、遊星歯車のさまざまなクラッチとブレーキを接続および切断し、エンジン出力を適切な歯車経路にルーティングすることによって行われます。車両が加速し続けると、TCMは特定のギアの係合と解放を自動的に命令します。

クルージング中または2速または3速を超えると、トルクコンバーターがロックしてトランスミッションに直接接続され、燃費とトランスミッションの応答性が向上します。通過操作中などに加速するには、アクセルペダルを踏むとエンジン速度が上がります。この時点で、より多くの加速を得るために、TCMはより低いギア比にシフトダウンするかもしれません。巡航速度に戻ると、TCMはより高いギア比を選択します。

車両が減速すると、TCMは車両の速度に適したギア比を選択し、トルクコンバーターのロックを解除する場合があります。減速している間はほとんどフリーホイールであるため、トランスミッションの反応を感じる場合と感じない場合があります。車両が停止すると、トランスミッションはTCMによって選択された最初のギアに戻り、再び加速するのに役立ちます。

テーマのバリエーション

ほとんどのオートマチックトランスミッションには、シフトレバー、ボタン、または「パドル」によって作動する「手動モード」が含まれています。ある程度、これはTCMを無効にしますが、TCMでは、時速60マイルで1速にシフトしようとするなどしてエンジンの速度を上げることはできません。デュアルクラッチトランスミッションは、遊星歯車を使用しないという点でわずかに異なりますが、手動変速機のようなシャフトギアを使用します。無段変速機（CVT）は、特定のギア比を持たない、大きく異なるタイプのオートマチックトランスミッションです。代わりに、2つの円錐形の滑車がベルトまたはチェーンで接続されています。ドライブプーリーの幅を変えることで、ギア比の変化がスムーズになり、エンジンを最も効率的な範囲に保ちます。

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