油圧機械式無段変速機とは?別名HFT。油圧を利用した無段変速機【バイク用語辞典:動力伝達機構編】

■エンジンの動力で駆動する油圧ポンプと油圧を動力に再変換するオイルモーターで構成

●電子制御で変速パターンを自在に変更できる自動変速機

近年クルマでATやCVTが好まれているように、バイクでも運転が楽な自動変速機(トランスミッション)の人気が高まっています。HFT(油圧機械式無段変速機)は、エンジンの動力で駆動する油圧ポンプとモーターを一体化した自動トランスミッションです。

新しい機構の自動トランスミッション、HFTについて、解説します。

●HFT(ヒューマン・フレンドリー・トランスミッション)の構造

HFTは、エンジンの動力を油圧に変換するオイルポンプと、その油圧を再度動力に変換するオイルモーターからなり、それらが一体化した構造です。

クランクシャフトの回転は、オイルポンプ外周の歯車に伝えられ、斜板でピストンを動かして油圧が発生。その油圧をオイルモーターが回転運動に変換し、動力を出力軸に伝えます。斜板の傾きを電気モーターで電子制御することによって、オイルモーターの出力を制御します。

●HFTの作動

オイルポンプ、オイルモーターは、それぞれピストンと斜板を持ち、シリンダーにはポンプ側とモーター側のピストン部分が組み込まれて出力軸と一体化しています。ポンプ側の斜板がエンジンの動力で回転すると、斜板も回転してピストンが往復運動して油圧が発生する仕組みです。ポンプ側の斜板の傾きは固定され、モーター側の斜板の傾きは変更できるようになっています。

HFTの作動原理
HFTの作動原理

アイドル時は、発進クラッチにあるクラッチバルブが閉じて、オイルはポンプ内を循環するだけで動力は出力軸へ伝わりません。

回転が上昇すると、遠心力によってクラッチバルブが開き、油圧が上がって斜板の回転によってポンプピストンを押す力が発生し、オイルが高圧化されてシリンダーに圧送。高圧になったオイルは、モーターピストンを押し出しモーター側の斜板を押します。それぞれのピストンは、斜板からの反力で下向きに働く力を受け、油圧は回転に連動して発生するので、出力軸にも回転力(トルク)が発生するのです。

変速は、運転条件に応じてモーター側の斜板の傾きを変更することで行います。傾きが最大のとき伝達トルクも最大となり、傾きが小さくなると伝達トルクは小さくなります。傾きがない場合は、オイルモーターからの伝達トルクはなくなり、オイルポンプからのみとなってオイルポンプの回転数と出力軸の回転数が同じ、すなわち変速比は1です。

●HFTの電子制御

HFTの変速は、モーター側の斜板の傾きを電子制御で行うため、バイクの特性に合わせて変速パターンをECUのプログラミングによって変更することができます。

スロットル開度やエンジン回転数、出力回転数などから車両の情報をECUが受け取り、最適なモーター側斜板の傾きをシフトコントロールで変化させて、出力軸に発生するトルクを調整します。

・モーター側斜板の傾き 大→ローギヤ:入力と出力の回転差大、トルク大

・モーター側斜板の傾き 小→ミドルギヤ:入力と出力の回転差小、トルク小

・モーター側斜板の傾き なし→トップギヤ:入力と出力の回転差なし(変速比1.0)


HFTは、油圧機械式無段変速機をホンダがバイク用自動トランスミッションとして開発したものです。マニュアルトランスミッションが主流の中、HFTはマニュアルトランスミッションの持つダイレクト感や応答性を損なうことなく、変速の自動化を実現しています。

(Mr.ソラン)

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