研究開発された技術紹介

自動車のオートマチックマニュアルトランスミッション(AMT)は動力伝達効率が良いために、その普及拡大による地球温暖化抑止への貢献が期待される。
従来のAMT用ギア段自動切替装置は2個のモータ等を駆動源とするなど大型、質量大、高コストであった。
そこで、駆動源を単一のモータにしてギアの切替動作を高速に制御する装置を開発する。これにより、自動切替装置の大幅な小型・軽量化、低コスト化による普及拡大をはかる。

・小型・軽量化、低コスト化の課題への対応
-単一モータによる切替機構の設計・試作開発
－運動状態の可視化、シミュレーション技術の確立と制御への反映
－新機構、モータ、クラッチ、制御システムのマッチング評価・設計最適化
－低コスト化への対応
・応答性の課題への対応
－ブラシレスモータの開発
－クラッチの開発
－機構部・アクチュエータユニットの制御
・高耐久性、耐環境性の課題への対応
－機構、製品の安定性、信頼性保証技術の確立
－製品の耐久性保証技術の確立

・小型・軽量化、低コスト化の実現
－専用のブラシレスモータを開発し装置のサイズ(容積)は3,771cm³ 、質量は 4.0kgを達成。
－低コスト化のため従来の工法に代わり塑性流動結合や塑性加工を開発し取入れた。
－従来別体であったシフト、セレクトセンサの一体化品を開発。

・応答性の向上
－運動解析と力学解析のためのモデルの導出を行い、運動・力学解析を実施。
－シミュレーション技術を確立し、フィードフォワード・フィードバック併用制御を採用。
－切替装置の応答時間はシフト100ms以下、セレクト 50ms以下を達成。

・高耐久性、耐環境性確保
－作動耐久試験にてセレクト380万回、シフト 600万回をクリア。
－切替装置に要求される耐環境試験の試験方法詳細を定め、振動耐久や耐環境試験をクリア。

今回の開発で各目標値を達成することができたので展示会でのPR活動を行っております。
具体的には公益社団法人自動車技術会が主催する人とくるまのテクノロジー展2021ONLINEに出展しました。会期は2021年5月26日（水）〜7月30日（金）で主催者より展示会への総来場登録者数は52,636名であった発表がありました。この展示会にて添付の製品パンフセットを公開しPRを行いました。
尚、本製品の開発にて2件の特許取得しております。
名称:変速操作機構　出願番号:特願2014ー097491　特許番号:特許6224517　　
名称:変速操作機構　出願番号:特願2017-037349　特許番号:特許6747652

従来の自動車のオートマチックマニュアルトランスミッション(AMT)用ギア段自動切替装置は2個のモータ等を駆動源とするなど大型、質量大、高コストでしたが、今回駆動源を単一のモータにしてギアの切替動作を高速に制御する装置を開発したことにより、自動切替装置の大幅な小型・軽量化、低コスト化を可能としております。
これにより、自動車に伝達効率の良いAMTの普及拡大を図り地球温暖化抑止への貢献ができます。

自動車のオートマチックマニュアルトランスミッション(AMT)は動力伝達効率が良いために、その普及拡大による地球温暖化抑止への貢献が期待される。従来のAMT用ギア段自動切替装置は2個のモータ等を駆動源とするなど大型、質量大、高コストであった。そこで、駆動源を単一のモータにしてギアの切替動作を高速に制御する装置を開発する。これにより、自動切替装置の大幅な小型・軽量化、低コスト化による普及拡大をはかる

・小型・軽量化、低コスト化の実現
－小型／軽量化では専用のブラシレスモータを開発。
　装置全体のサイズ(容積)は3,771cm³ 、質量は 4.0kg達成。
－低コスト化では従来の工法に代わり塑性流動結合や塑性加工を開発し取入れた。
　塑性流動結合については製品に必要な強度が得られていることを確認。更に従来別体であったシフト、セレクトセンサの一体化品を開発した。
・応答性の向上
－変位解析と力学解析のためのモデルの導出を行い、運動・力学解析を実施。
　シミュレーション技術を確立しフィードフォワード・フィードバック併用制御を採用。
－切替装置の応答時間
　シフト100ms以下、セレクト50ms以下を達成。
　シフト、セレクト、シフトの連続動作では目標250ms以下に対し215msを達成。
・高耐久性、耐環境性確保
－作動耐久試験にてセレクト380 万回、シフト600万回をクリアすることを確認。
－切替装置に要求される耐環境試験の試験方法詳細を定め、振動耐久や耐環境試験の評価を行ない問題の無いことを確認した。

本開発と並行して本製品のターゲット市場となるインドの視察も行った。インドの市場では運転操作が容易なATを求めるニーズはあるものの車両価格が安価な MT車が主流であった。AT車はMT車と比較すると車両価格が高く、車両価格を抑えるためにもMT車に自動切替装置を搭載した車両が多く設定されていた。
切替装置とECUの一体化や更なる小型化の検討と、エンジンとトランスミッション間のクラッチの断続を行うクラッチアクチュエータの検討を開始し、事業化(量産化)の目標は乗用車用で2023 年度、商用車用では2024年度としている。

今回の開発で各目標値を達成することができたので展示会でのPR活動を行っているが、その中で切替装置を動作させるための電子制御装置(ECU)が別体であると、ECUの設置場所の確保やこの間の配線も必要となってしまうことから、 より車両への搭載性を向上させるために、これらを一体化した製品を求める声や、更に乗用車用としては本切替装置と合わせエンジンとトランスミッション間のクラッチも断続できる装置も開発して一緒に提案して欲しいとの要望も上がっている。

事業化に際し切替装置と制御装置の一体化は重要なセールスポイントのため、自動車用の車載制御装置や電動アクチュエータを共同開発可能な企業を模索中。