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  • 2018/03/13
  • Motor Fan illustrated編集部 鈴木慎一

トヨタの新型CVT Direct Shift-CVTは発進用ギヤを組み合わせる発想が新しい

CVTに発進ギヤを組み合わせるという新しい発想で レシカバと効率をアップ

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Direct Shift-CVT
CVT=Continuously Variable Transmissionは、エンジンの高効率な運転領域を使うことができるから高効率なトランスミッションだと言われている。しかし、ベルト&プーリーの伝達効率は必ずしも高くないし、だいぶ陰を潜めたが、”ラバーバンドフィール”と呼ばれる変速フィールも弱点だった。トヨタは、TNGAのためのパワートレーン刷新のなかで、CVTも大きく進化させる。発進ギヤを組み合わせるという新発想のDirect Shift-CVTである。

新開発したDirect Shift-CVTは、CVTに1速ギヤ(発進用)を組み込むという新しい発想のトランスミッションだ。
目的は、「機械損失の低減」「ワイドレンジ化(7.5)」「変速追従性の向上」だ。発進用ギヤを採用したことでベルトをハイ側に設定できたことでレシオカバレッジ7.5を実現した。ワイドレンジ化のために、ジヤトコはCVT7で副変速機を使って8.7(CVT7 W/R)したが、トヨタは新しい発想でレシカバを広げた。ベルトドライブが受け持つ変速域が狭くなったことと、もっともトルクが必要な発進をギヤが受け持つことでベルトとプーリーの入力負荷が軽減されたことでプーリーを小型化することができた。プーリーのサイズと質量が小さくなったことで、変速に必要なエネルギーも低減。11度から9度へベルト狭角を狭くし、その結果変速速度を20%向上させている。燃費を6%向上させた。

TNGAによるパワートレーンの考え方(自動変速機) CVTは入力トルクの増加に比例して重量と体格が大きく増加する傾向がある。TNGAではCVTとATの質量分岐点を境にして使い分ける。図版から読み取ると、入力トルク230Nmあたりか。2.0ℓNAエンジンまでがCVTでそれ以上はATを使うことを意味する。
レシカバを7.5に拡大。 全体の変速比幅(レシオカバレッジ)は、7.5と2.0ℓクラストップ。ベルト駆動部のレシカバは5.0だから従来の6.5に比べて狭い。発進用ギヤの採用でベルト負荷を下げ、レシカバも狭めているのでプーリーを小型化できた。

開発にはアイシン・エィ・ダブリュとアイシン・エーアイも協力した。発進ギヤではなく、トルコンの代わりにモーターを組み込むというアイデアも検討したが、現状の最適解がギヤ+CVTだったという。ベルト駆動の効率の悪い低速域と高速域のうち低速側にギヤを組み込んだわけだが、高速走行が多い地域にはオーバードライブ側にギヤを使うというのも実現可能だろう。Direct Shift-CVTも登場で、CVTの可能性が大きく広がったと言えそうだ。

Direct shift-CVTのディテールに迫る!

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