1960年代のベンツの広告。シンプルだが伝えたいことがひと目でわかる。「アクセルペダルとブレーキペダル」

【クルマのメカニズム進化論 Vol.1】トランスミッション編（２）～オートマチックトランスミッション～ 1900年代の初め、アメリカで生まれたプラネタリーギヤを活用したステップATはトランスミッションの主流となって進化を続けた。今は9速まで多段化が進み、ホンダは10速の採用を計画している。今回は、このオートマチックトランスミッションの進化を見ていこう。 ※この記事は、オートメカニック2016年当時の記事を再編集したものです。

●文:オートメカニック車編集部

―― 1939年、世界で初めて実用化されたフルードカップリングとプラネタリーギヤを組み合わせたGMのAT、ハイドラマチックのユーザーガイド（GMアーカイブスから）。

―― 1961年、ベンツがATを初採用した時の広告の図。クラッチ操作が不要の2ペダルであることが強調された。しかしヨーロッパではMTが主流で、ATは高級車に限られた。

最初のATは、フルードカップリングとプラネタリーギアを組み合わせたステップATだった

煩雑でスムーズに変速するには操作技術が必要なマニュアルトランスミッションに代えて、誰でも楽に運転できるトランスミッションを目指して開発されたのが、フルードカップリングとプラネタリーギヤ（遊星歯車機構）を組み合わせたステップATだった。

フルードカップリングは既に船舶用として1900年代の初めから使われていたが、それを自動車に採用したのはGM（ゼネラルモーターズ）だった。1939年、オールズモビルにハイドラマチックの名称を付けて販売を開始した。

プラネタリーギヤは当時、革新的なものというわけではなかった。1908年、T型フォードはこれを使った2速マニュアルトランスミッションを搭載し、通常の噛み合いギヤよりも容易な変速を可能にしていた。

GMの広告ではクラッチペダルが不要なことが強調され、運転の方法が解説された。1948年になるとトルクコンバーターが実用化され、時をおかず、アメリカではAT時代へと突入していく。

―― ベンツ300SEに搭載されたステップAT。GMのハイドラマチックに遅れること約20年。アメリカはATの先進国となったが、ヨーロッパはまだマニュアル全盛だった。

日本ではトヨタが先行2速ATから出発

1959年、アメリカではAT比率が80%にも達していた。この時代、日本では初めての国産ATが産声を上げた。1速は手動選択でもっぱら発進と急登坂用。2速が走行用で、フルードカップリングのスリップを活用してあらゆる勾配の道路に対処した。

開発したのはトヨタ。名前はトヨグライド。搭載されたのはクラウンをベースにした商用バントヨペット・マスターラインだった。トヨグライドはその後、クラウンにも採用されたが、ステップATの普及は遅々たるものだった。

初期のステップATの制御はすべて機械式だったが、1970年、トヨタは電子制御のEATをコロナに搭載した。変速制御をコンピューターに委ねるものだったが、今のような精密なものではなく、変速には常にショックが現れ、ドライバーに違和感を与えた。

これを元に改良を重ねたのが1981年開発された「トヨタECT」だ。すべてがマイクロコンピューターによって制御されるというのは世界で初めてのことだった。これ以後、ステップATの電子制御は進化を続ける。

トヨタECTの変速段数は3速をベースにODを加えたものだったが、1989年、日産はセドリックに5速ATを搭載する。変速段数が増えると途切れのない変速によってドライバビリティが向上するだけでなく、燃費にもよい影響を与える。これ以後、ステップATは多段化への道を歩むことになる。

トヨタは2003年に6速をセルシオに採用。ダイムラーとBMWは2000年代初期に7速を実用化し、上級モデルに搭載した。2006年にトヨタは8速をレクサスに採用した。2重遊星歯車にラビニオ型遊星歯車を組み合わせたもので、従来の6速用トランスミッションケースを拡大することなく、多段化に成功したのだった。

2013年に入るとダイムラーは9速を採用、2014年にZFは横置きエンジン用の9速を開発し、手始めにランドローバー・イボークに提供された。

―― 国産初ATはいすゞのバスに搭載されたが、量産ATということではトヨペット・マスターラインが国産初となる。このクルマに搭載されて以後、クラウンにも採用された。

―― 1959年に製造されたトヨグライド。1速は発進と登坂用。走行用ギヤは1段のみ。フルードカップリングの助けによってあらゆる勾配の道路に対応しなければならなかった。

―― 1981年、クラウンに採用された世界初の電子制御4速AT。機械式油圧制御に代えてマイクロコンピューターによって変速、ロックアップが精密に制御された。

―― メルセデス・ベンツが世界に先駆けて採用した7速ATの7Gトロニック。パフォーマンス向上だけではなく、効率のよい回転域を使えることから燃費も向上した。

―― 2006年、トヨタは世界初の8速ATをレクサスに搭載し、マジェスタなどにも拡大採用した。これ以後、大型車の多くは多段ステップATを採用するようになっていく。

―― 2013年、ダイムラーはメルセデス・ベンツに9速の9Gトロニックを採用した。途切れのない変速が可能になり、ステップATの可能性を拡大した。

見逃せないロックアップの進化、低速域から精密制御

多段化と共に見逃せないのはロックアップの進化だ。初期のそれは上段ギヤの高速域に限ったものだったが、今では低速、低回転域からフレックス制御が行われ、発進と共にロックアップが行われる。トルクコンバーターの滑りが抑えられ、マニュアルトランスミッションに匹敵する伝達効率が得られるようになっている。

マツダではこのロックアップに注目し、多板化を図り、精密な電子制御によってロックアップ領域を大幅に拡大している。パドルシフトの普及も進んだ。ブリッピング制御を行うものや変速パターンを選択できるものもあり、スポーツ性も高まっている。

ステップATは電子制御によってエンジンとも統合制御されるようになった。登坂、降坂時に適切なギヤにホールドされるほか、学習機能を備えたものもあり、ドライバーの運転パターンに合わせた変速制御も可能になった。

カーナビからのGPS情報を元にコーナーの曲率に合わせた最適な変速段数にシフトする制御も行われるなど、進化を続けている。

―― 大手サプライヤーであるZFは横置きエンジン用の9速ステップATを開発した。まずランドローバー・イボークが世界に先駆けてこれを採用した。

―― 一般的にロックアップクラッチは単板だが、マツダは湿式の4枚を採用。低速域から精密でスムーズなロックアップを可能にし、ステップATの先端を走っている。

Comments

[st2********]

うぉッオートメカニック! 中学生の頃、スーパーカーブームが嫌で、そこから逃れるために読み始めたクルマ雑誌のひとつがオートメカニックでした。メタチャレとか楽しい企画がありましたねぇ。ATの話でいえば、その頃に読んだポール･フレール先生のハイスピード･ドライビングの一説に「オートマティックトランスミッションの問題点はそれが自ら考えたり、先を読んだりすることが出来ないことだ」というのがあったのを思い出します。どれもこれもみんな懐かしい。

[zer********]

昔からオルガン式じゃなかったんや