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エクストロニック CVT

車両搭載技術

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3.5Lクラスエンジン用CVT
“走る楽しさ”を提供する、大排気量に対応するCVT
CVT(Continuously Variable Transmission)は、スムーズで滑らかな変速を行う無段変速システムです。日産自動車は“低燃費” “伸びやかな加速感”といったCVTのメリットに早くから注目し、開発・採用を進めてきました。
効率的で燃費性能に優れるCVTの特徴をさらに伸ばしつつ、力強い加速や走る楽しさを味わわせてくれるのがエクストロニックCVTです。
技術の働き
ギヤを使わずに無段階に変速させるCVTは、つねに最適なエンジン回転での走行を可能にするため、 スムーズな加速でレスポンスがよく、さらに燃費もよいので、CO2排出量を削減することができる技術です。
CVTは、無段変速機とも呼ばれます。MT(マニュアルトランスミッション)やAT(オートマチックトランスミッション)とは異なり、何段かの変速比を選択するのではなく、無段階に最適な変速比を自動的に選択することができます。CVTを搭載した車両は、ほとんどの日常的な速度域において、最も効率のいい(最も燃費の良い)エンジン回転数で走ることができます。加速時や減速時にも、シフトチェンジの段差のない、スムーズな走行を実現します。
また、ローギアからハイギアまでの変速比の幅を拡大し、走り方に応じた変速比制御を行うことで、優れた燃費性能と加速性能を両立させています。
技術の仕組み
CVTは、2つのプーリー(滑車)の溝幅を変化させ、プーリー間に掛けられたスチールベルトの円弧半径を変えることで変速比をコントロールします。

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上図のイラストのローギアの状態では、エンジン軸側プーリーのベルトの円弧半径が小さくなっています。これは、MT車やAT車のギアが低い状態(たとえば1速や2速)で、ゆっくりとしたスピードで走るのに適しています。
一方、ハイギアの状態ではエンジン軸側プーリーのベルトの円弧半径が大きくなっています。これはギアが高い状態(たとえば5速や6速)で、高速走行に適しています。
2つのプーリーの橋渡しをして直径を変える役目をはたすのが、スチールベルトです。
ここで、ローギア状態でのギア比をもっと低くすれば、加速がよくなります。2速でスタートするより1速のほうが力強いのと同じです。発進時のほか、低速でのレスポンスが向上します。
逆に、ハイギア状態でのギア比をもっと高くすれば、ハイスピードで走ってもエンジン回転数が下がるので燃費、静粛性がよくなります。高速道路を走る時、4速よりも5速のほうがエンジン回転数が下がるのと同じ理屈です。
したがって、ローギアとハイギアのギア比の幅(変速比幅と呼びます)を大きくすることで、加速性能に加えて燃費、静粛性も向上します。
変速比のワイドレンジ化
エクストロニックCVTではプーリーおよび金属ベルトの改良、ATF(オートマチックトランスミッションフルード)の高性能化により、ローギアからハイギアまでの変速比の幅を大幅に拡大させました。1.5〜2.0L用トランスミッションとしては、クラストップレベルの変速比幅を実現しています。
この結果、変速時間は従来より約30%も短縮することに成功。アクセルペダルを踏んだ時に素早いレスポンスと自然で力強い加速を実現しています。

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CVTではトルクコンバーターを経由してエンジンの出力を伝えます。トルクコンバーターは流体(ATF)を使った仕組みを持ち、クラッチの役割を果たすとともに、トルクを増幅させ、発進時に力強い動力を伝える重要な部品ですが、流体を経由することで効率が下がり、燃費も悪くなります。
発進後の、トルクコンバーターの機能が不要な時には、トルクコンバーターを経由しないロックアップ(直結)の状態で走るのが理想的です。エクストロニックCVTでは、世界初となるロックアップダンパーを採用。ロックアップ領域をより低車速側に拡大することで、燃費の向上を実現しました。
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