MT難民...「生活MT」を求めてコミュのシーケンシャル

私はエンジンの専門家でありトランスミッションに関しては素人なのですが、疑問に思うことがありますのでトピを立てさせていただきます。

　ほとんどの四輪用MTはHパターンを採用しています。構造的にはシフトノブで直接あるいはワイヤーを介してシフトフォークを操作するようになっています。これに対し二輪はシーケンシャルを採用しています。構造的にはシフトレバー(ペダル)でドラムを回転させ、ドラムに刻まれたガイドレールでシフトフォークを操作しています。
　四輪の場合はシフト操作中ステアリングは片手で保持しますが、二輪は走行中常にハンドルを両手で保持できるという配慮からシフト操作は左足でおこないます。二輪のクラッチ操作は左側ハンドルグリップのレバーで行うため、ハンドルから手を放すことは基本的にありません。

　Hパターンのメリットの一つは、どのギヤからでも直接ニュートラルにできることです。これはパニックブレーキの時に役立ちます。通常走行ではスピードの低下とともに(エンジンブレーキを使いながら)ギヤを落としていき停止直前は１速に入っていることが理想ですが、突然横から人やクルマが飛び出した場合などは、ギヤはそのままでブレーキを掛けるだけになります。
　Hパターンであれば一旦ニュートラルに戻して１速に入れることが簡単にできますが、シーケンシャルの場合、停止してしまうとシンクロギヤも止まってしまいドラムが動かなくなります。やむを得ず、車体を軽く前後に揺すったり、半クラッチを使うなどで何とか１速まで落とすことになります。

　そこで、シーケンシャルにも、どのギヤからでも直接ニュートラルにできる機能があればいいと思います。レーシングカーや一部のスポーツカーに採用されているパドルシフトにはニュートラルスイッチがありますが、シフトフォークの操作をドラムではなく油圧やソレノイドでおこなう構造になっています。このような構造は大型二輪はともかく、小型二輪や原付にはコストや重量の点で採用困難です。
　スーパーカブ等のガバナクラッチを搭載している二輪は、車両停止中でもギヤ操作可能ですが、常に半クラッチのような状態になっているため、クラッチの耐久性やシフト時のショックの点で不利です。また、意図的ににクラッチを切ることもできません。

　構造が簡単で耐久性に優れ、どのギヤからでも直接ニュートラルにできるシーケンシャルMTは実現できないものでしょうか？　アイデアやコメントをお願いします！

コメント(15)

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[1] mixiユーザー 01月06日 22:22

Ｈパターンの欠点ですが、トラックの７速ＭＴとかだと、どの位置で何速なのかが直感的にわかりにくくて、乗り換えたときになど非常にとまどいます。登坂時にシフトミスして失速したら、燃料も相当無駄使いです。
その点、シーケンシャルだと１操作で１速かわるだけですから、シフトミスが少ないですね。

ミニトレのロータリー式ミッションは４速からニュートラルに戻せて便利でしたが、どのギヤからもニュートラルに出来たらいいですね。

ニュートラルレバーを引いたら、シフトドラムのストッパーが外れて、バネの力でドラムをニュートラル位置に戻してやるのはどうでしょう？

[2] mixiユーザー 01月07日 09:39

＞ジーマさん
早速のコメントありがとうございます。

　Hパターンであれば6速までなら手探りでも操作ミスが少ない配列にできますが、7速以上だとどうしても操作ミスが起こりやすくなってしまします。すぐにできる対策はシフトポジションインジケータを装備することですが、それでも間違って隣の列に入れてしまう可能性はあります。また、Hパターンだとせいぜい8速が限度で、それ以上の多段化は操作ミスの可能性が高まります。
　そこで、思い切ってDCTとし、操作はシーケンシャルにするのです。DTCであればコストと重量が許せば、多段化は可能ですから一気に20速程度まで多段化するのです。当然インジケータは必要ですが、トラック用ターボ過給ディーゼルにはメリットがあると思います。
　極端な多段化は、操作を自動化するかプロのテクニックにまかせる(トラック限定)か、微妙な判断になりますが、DTCであれば奇数段用クラッチと偶数段用クラッチの磨耗状態が違う(1速発進と2速発進のフィーリングが違う)ことが問題になるかもしれません。

＞ニュートラルレバーを引いたら、シフトドラムのストッパーが外れて、バネの力でドラムをニュートラル位置に戻してやるのはどうでしょう？

　ドラムを回転するだけでなく、シフトフォークも同時に動かさなければなりません。その場合、シンクロギヤを抜くだけなら問題ありませんが、シンクロギヤが入りにくい(入らない)ところが必ずあります。ニュートラルスイッチでシフトフォークが空振りして、シンクロギヤを入れなくてもドラムが回転できる機構が簡単に追加できるといいのですが・・・・・

[3] mixiユーザー 01月07日 19:27

Ｈパターンで多段の場合は、隣の列よりとばして操作したいときはちょうど乗用車のＡＴのセレクターのようにストッパー解除ボタンを押さなければそれ以上動かない様になってたらいいと思います。
７速からだと４，５，６速にはボタンを押さなくても操作できるけど３速以下はボタンをおして操作。
３速からはＲ，１，２，４，５はおさなくても良くて、６，７速は押して操作するという具合に。

停車状態だとどこにでも入れられるとなお良いです。

確かにバイクのギアは完全に停止してる状態だといくらシフトペダルを踏んでも動きませんねぇ。それはそういう仕組みになってるからなんですね。
ミッションの後ろにもクラッチをつけておいて、ニュートラルにしたいときはそいつを切って駆動力が伝わらないようにしておいてメインのクラッチをつないでやれば、停車状態でもギヤチェンジ出来るのでは・・

[4] mixiユーザー 01月07日 20:37

＞ストッパー解除ボタン

　いい考えだと思います。この方法であれば、Rを独立させると10速までなら何とかなりそうですね。ただし、それ以上だとやはりDCT(シーケンシャル)がいいと思います。それでも手動では12速くらいが限度でしょう。あまりに変速段が多いと、定値走行時以外は常にシフトノブから手が離れない状態になってしまいます。いくらなんでもそれでは・・・・・
　やはり、行きつくところは自動変速多段DCTでしょうか？

＞ミッションの後ろにもクラッチをつけておいて、ニュートラルにしたいときはそいつを切って駆動力が伝わらないようにしておいてメインのクラッチをつないでやれば、停車状態でもギヤチェンジ出来るのでは・・

　その通りだと思います。DCTとは別の意味のツインクラッチですね。ミッション後ろのクラッチはON-OFFのみ(半クラッチ不要)なので、メインのクラッチにくらべて簡便なものでいいことになります。ニュートラルスイッチに連動して断続すとOKですね。あるいは、手動で断続できると停車中でも任意の段に入れることができます。その気があれば実用化できそうですね！　

[6] mixiユーザー 01月07日 21:50

ワタクシ的には、クルマのＭＴなら副変速式がベストだと思っています。
例えば主変速機の減速比を（８．０　４．０　２．０　１．０　Ｒ）　の４速とし、
副変速機のを（１．７　１．４５　１．２　１．０　位）の４速として
シフトレバーを２本出しておけば、荷が重いとき軽いとき、悪路から高速道路までどんな場所でもエンジンの一番オイシイところを使って走行できますね。

バイクのミッションは今のままでいいです。
むか～し自動車学校で、急制動の度に勝手に左足がガチャガチャシフトダウンするクセが抜けなくて。。

＞変速機の後段にクラッチ
があれば、メインのクラッチはいらないですね。
たしかに、直接駆動輪に繋がってるので大容量のが必要ですね。

日野のトラックでＡＭＴっていうんですか、１２速で発進時だけクラッチ操作してやれば後は勝手にシフトチェンジしてくれるのがあるんですが、
荷が重いときに勾配が緩いところから急なところにさしかかるとき、予測まではしてくれないようで、勾配変化点の手前で手動でシフトダウンしてやらないと失速するという話を聞きました。
センサーとコンピュータの限界というところでしょうか。

自分的にはどうしても電気仕掛けで何とかしようと言う新技術の方向性が気に入らないのです。要するに・・・
（だからどうしてもＭＴにこだわってしまいます）

[7] mixiユーザー 01月07日 22:23

　４輪は大小問わず２輪は大型(約0.5L～)であれば、効率を優先に考えるとDCTが現状では最もベターな選択でしょう。変速数はNAであれば6～8速程度で最小BSFCライン近傍をトレースできます。この程度であれば変速操作はマニュアルで十分だと思います。ただし、クラッチ操作は自動の方がいいでしょう。
　ターボ過給の場合は、最大過給圧の上昇にともない多段化するとよいでしょう。多段化によってある程度ターボラグを相殺できます。多段化の程度はコスト・重量と燃費・ドライバビリティのトレードオフで決めるべきです。10速を若干超える程度であれば、ジーマさんのアイデアやシーケンシャル(パドルシフト)で何とかなるでしょう。10速を大きく超えて多段化すれば、変速操作もクラッチ操作も自動化は避けて通れないでしょう。

　小型２輪の場合はコスト・重量・アクチュエーター駆動損失の点から、DCT採用は難しいと思います。ジーマさんが仰るように変速機の前後にクラッチを装備すると停車中でも変速が可能です。あるいは、アイドリング中の引き摺りや騒音を割り切って、フライホイーと変速機は直結とし、変速機後に通常のクラッチを装備する方法も選択肢に入れていいと思います。平行二軸式ドッグギヤであれば、ベルト式CVTに比べて引き摺りも少なくてすみます。

　

[8] mixiユーザー 01月07日 22:37

変速機後段の断続は無理にクラッチでなくても、もう一つ断続専門のギヤを置いてやればどうでしょう。そうすると主変速機の方のニュートラルポジションが不要になりますし、何速からでもニュートラルに入れられます。

大型トレーラーでは１６ＭＴなんてのが存在しますし、それを自動化したＡＭＴもあるようですから、この技術が僕らの使う車に応用されると嬉しいです。

http://www.hino.co.jp/profia/keizai/index.html

[9] mixiユーザー 01月07日 23:07

＞ジーマさん

　副変速機はシフトノブを２本使う限りは、複数の最終減速比を使い分ける的な使い方になってしまいます。最小BSFCライン近傍をトレースするには変速数は多いに越したことはありません。
　例えば、提案されているような変速機を4×4=16速として使用するというアイデアはどうでしょうか？　この方法だと4+4=8速分のギヤで16速が実現でき、コストも重量も少なくできます。ただし、ギヤ比の選定で多少の妥協が必要なことと、シフトノブにしてもパドルシフトにしても1アクションで2本のシフトフォークを動かす機構が必要になります。

＞勾配変化点の手前で手動でシフトダウンしてやらないと失速するという話を聞きました。

　ターボディゼルの最大の泣き所です。これはトランスミッションではなくエンジン屋が何とかしなければならない問題です。排気ターボで過給する限り、発進トルクだけは今のところどうにもなりません。しかし、一旦過給ゾーンにのればVGやシーケンシャルツインターボ等、ラグを最小限にする方法はあります。
　ただ、大排気量NAでも失速するような極端な勾配変化は手動シフトダウン以外に、打つ手がありません。

[11] mixiユーザー 01月08日 11:58

＞変速機後段の断続は無理にクラッチでなくても、もう一つ断続専門のギヤを置いてやればどうでしょう。

　クラッチでもギヤでも、どちらでもOKだと思います。また、クラッチ(ギヤ)を変速機の前後に置くか、後段のみに置くかも、メリットとデメリットを比較検討して目的に合った選定であれば、どちらでもOKだと思います。

＞１６ＭＴ

　手動変速の限界に挑戦、といった感じですね。プロドライバーなら大丈夫かもしれません。チャンスがあれば、私もトライしたいと思います。意外に楽しくドライブできるかも！

　エンジンのトルクバンド及び最小BSFCに近いゾーンを拡大すれば、変速数は少なくできます。一方で、変速機を多段化するとエンジンをピンポイントで設計できるので、最大トルクやBSFC最小値を改善でき、燃費や排ガス排出量を抑制できます。
　多段化はトランスミッションの重量やコストを押し上げ、ある程度以上の多段化で自動変速の必要度も増加します。自動変速はさらに重量やコストを押し上げ、アクチュエータ駆動損失も発生します。

　最後は、エンジンのピンポイント設計と変速機の多段化のバランスの問題になると思います。

＞ただ、大排気量NAでも失速するような極端な勾配変化は手動シフトダウン以外に、打つ手がありません。

　打つ手がありました。モーターアシストあるいは、排気ターボとメカニカルスパーチャージャーによるツインチャージでメカニカルスーパーチャージャーを発進およびオーバーブースト用として使えば、シフトダウンしなくても失速しないのではないかと思います。
　ただ、ここは「MT」のコミュなので、この件に関しては別の機会に議論を深めたいと思います。また、私としてもいつの間にか「自動変速」を意識しすぎて論議を展開しているような感じになってきました。あくまでMTを念頭に置きつつ、その延長線として必要最小限の自動化といった方向であれば、このコミュの守備範囲内に入ると思います。
　そういう意味では、16MTのドライブインプレッションや、プロドライブとの比較論などに興味があります。

[12] mixiユーザー 08月23日 09:49

先日、スーパーカブ110に試乗しました。
http://mixi.jp/view_diary.pl?id=1262903418&owner_id=10188904

　新採用の2段クラッチは、すこぶる操作性が良かったです。コストや信頼性を考慮したら、この種のバイクにとってはベストに近い選択でしょう。
　贅沢を言わせてもらえば、エンジンは既にECU化していることだし、もう少し頑張って、DCTにできたら最高だと思います。

[14] mixiユーザー 08月25日 08:28

しのさん

資料提供ありがとうございます。

＞電磁クラッチ式DCT

　その気になれば、すぐ実現できると思います。四輪でも多少の燃費改善効果あるでしょうし、小型二輪では必須だと思います。
　現実的には、四輪もある程度電化されるでしょうが、油圧と共存すると思います。

　DCT自体は、四輪への採用が一段落したところで、二輪への採用が始まるでしょう。しかし、小型より大型のツアラー等が先でしょう。けれども、中型以上の二輪は殆どMTですから、本当必要なのはスクーターや小型二輪等の自動クラッチやCVT比率の高いカテゴリーになると思います。

　スクーターのベルト式CVTを電磁クラッチ式DCTにするだけで、2倍近い燃費になると予想できます。カブの自動クラッチに対して燃費効果はあまり期待できませんが、自動変速できると郵政カブや出前カブは大助かりでしょう。

　特にアジアの小型二輪に優先的に電磁クラッチ式DCTを採用すると、CO2削減効果が期待できると思います。

[15] mixiユーザー 08月27日 21:19

ちょうど今発売されているMotorFan liiustrated Vol.35でスーパーカブ110がとりあげ
られていました。見開き2ページですが。

オフセットシリンダーだったり、ローラーロッカーアームだったり、エンジン周りには
大分手が入ってるんですね。

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