CVTは、トランスミッションの1種で、トルクコンバーターと巻き掛げ伝動機構で構成されています。もう少し詳しく見てみましょう。
トルクコンバーター
オートマ車にはクラッチペダルはありませんが、クラッチに相当する「トルクコンバーター」という部品が付いています。これは流体の抵抗を利用して自動で動力の伝達を行う装置で、流体クラッチにトルク増幅機構を持たせたものをいいます。
トルクコンバーターの簡単な仕組み
トルクコンバーターは簡単に説明すると、ポンプインペラ（入力軸）・ステーター・タービンランナー（出力軸）で構成されており、これらはトルクコンバーターハウジングと呼ばれる部品の内部に収納されており、ATFと呼ばれるオイルで満たされています。これらの部品についてもう少し詳しく見てみましょう。
ポンプインペラ
クランクシャフトの回転はポンプインペラへ伝わり、ポンプインペラも同じ速度で回転します。このポンプインペラには、ブレードと呼ばれる羽根状のものが付いていて、これが回転してオイルを送り出します。
タービンライナー
タービンライナーにもブレードが備えられており、ポンプインペラから流れてきたATFが、タービンライナーのブレードに当たることで、タービンライナーが回転する仕組みです。タービンライナーの回転はトランスミッションへと伝わります。
ステーター
ステーターは、ポンプインペラとタービンライナーの間にある部品です。ステーターにもブレードがあり、タービンライナーから流れてたオイルを方向を変えます。これによってポンプインペラへ流れたオイルはその回転を高める、つまりはトルク増幅させることができます。
ロックアップ機構
トルクコンバーターは、スムーズな発進が可能ですが、常にクラッチが滑っているような状態になるので、MT車と比較すると駆動力の伝達効率が劣ります。そこで伝達効率を向上させるのが、ロックアップ機構です。
仕組みとしては、ポンプインペラとタービンライナーの間に摩擦クラッチが配置され、入出力の回転数差がある程度まで小さくなると、クラッチがつながり、トルクコンバーターの損失が生じないようにしています。こうすることによって、伝達効率の向上を図っています。
卷掛伝動式変速機
巻き掛け伝動式変速機とはチェーンやベルトなどを、プーリやスプロケットなどに巻き付けて動力を伝達する機構です。自転車もこの原理を利用して駆動しています。自動車の場合、プーリーの幅を可変させることによって無段階に変速が可能になります。
ベルト式CVTの原理
自動車のCVTには一般的に「ベルト式CVT」と呼ばれるものが採用されています。エンジンからの動力を伝えるインプットシャフトと、動力をタイヤへ伝えるアウトプットシャフトに「プーリー」と呼ばれる2つひと組の円錐状のパーツが付いています。この2つのプーリーは、油圧でお互いの幅を広くしたり狭くしたりできるようになっており、プーリーの間には、動力を伝達する金属ベルトが挟まっています。幅が狭くなればベルトはプーリーの外周部への方向へと広がっていき、幅が広くなればベルトはプーリー中心部の方向へと向かいます。この原理を応用して、プーリーの幅を無段階に調節することで変速比を変化させるのが、もっとも一般的なベルト式CVTの原理です。
CVTの制御
変速比を変えている時のCVTは、エネルギーの伝達効率が60%ほどに低下します。このような効率の低下を抑えるために、CVTのECUはエンジンECUと協調制御を行っています。例えば、加速時は先にCVTの変速比を変えてからエンジン数の回転数を上げるように制御します。
