トランスミッション制御ユニット

このセンサーは、車両の現在の速度を判断するために、周波数が変化する信号をTCUに送信します。TCUはこの情報を使用して、さまざまな動作パラメータに基づいてギアチェンジを行うタイミングを決定します。TCUはまた、タービン速度センサー（TSS）とホイール速度センサー（WSS）の比率を使用してギアチェンジのタイミングを決定します。TSSまたはWSSのいずれかが故障ま​​たは誤動作/不具合を起こすと、比率が不正確になり、結果として速度計の誤った表示やトランスミッションの滑りなどの問題が発生する可能性があります。これらの部品をテストするには、抵抗値をチェックして、メーカーの仕様範囲内であることを確認してください。

現代のオートマチックトランスミッションには、車両の実際の速度を判断し、車両が下り坂か上り坂かを判断し、道路速度に応じてギアチェンジを調整するだけでなく、停車時にトルクコンバーターを切り離して燃費を向上させ、走行装置への負荷を軽減するために、ホイールスピードセンサーの入力も備えています。

TPSセンサーと車速センサーは、ほとんどのTCUにとって2つの主要な入力です。旧型のトランスミッションでは、エンジン負荷を判断するためにこれを使用していましたが、ドライブバイワイヤ技術の導入により、これはECUとTCUの間で共有される入力となることが多くなりました。この入力は、エンジン負荷に応じてギアチェンジの最適なタイミングと特性を決定するために使用されます。変化率は、たとえば追い越しにダウンシフトが適切かどうかを判断するために使用されます。また、TPSの値は走行中も継続的に監視され、それに応じてシフトプログラムが変更されます（エコノミー、スポーツモードなど）。TCUは、この情報を車速センサーと照合して車両の加速度を判断し、これを公称値と比較することもできます。実際の値が大幅に高いか低い場合（上り坂を走行している場合やトレーラーを牽引している場合など）、トランスミッションは状況に合わせてギアシフトパターンを変更します。

入力速度センサー（ISS）と呼ばれるこのセンサーは、入力シャフトまたはトルクコンバーターの現在の回転速度を検出するために、周波数が変化する信号をTCUに送信します。TCUは入力シャフトの速度を使用して、トルクコンバーター全体の滑り、そして場合によってはバンドやクラッチ全体の滑り率を検出します。この情報は、トルクコンバーターのロックアップクラッチをスムーズかつ効果的に作動させるために不可欠です。

これはトランスミッションオイル温度センサーとも呼ばれます。このセンサーはトランスミッション内部のフルード温度を測定します。これは、ATF（オートマチックトランスミッションフルード）が適切な温度であることを確認するための診断目的でよく使用されます。主な用途は、ATFが極端に高温になった場合にトランスミッションをダウンシフトするフェイルセーフ機能としてです。より新しいトランスミッションでは、この入力により、TCU（トランスミッションコントロールユニット）が温度に基づくフルードの粘度の変化に応じてライン圧とソレノイド圧を調整し、シフトの快適性を向上させたり、トルクコンバーターのロックアップクラッチの制御を決定したりすることができます。

TCUへの最も一般的な入力の一つはキックダウンスイッチで、アクセルペダルが全開を超えて踏み込まれているかどうかを判断するために使用されます。従来、これは旧型のトランスミッションで最大の加速を確保するために、シンプルなロジックで必要とされていました。作動すると、トランスミッションは現在の車速に基づいて許容される最低ギアにシフトダウンし、エンジンのパワーリザーブを最大限に活用します。この機能はほとんどのトランスミッションにまだ搭載されていますが、TCUがスロットルポジションセンサー、変化率、およびドライバーの特性を使用してシフトダウンが必要かどうかを判断するため、ほとんどの場合、使用する必要はありません。そのため、このスイッチは従来必要とされていました。

この入力は、ドライバーがブレーキペダルを踏んでいない状態で走行レンジを選択できないように、シフトロックソレノイドを作動させるかどうかを判断するために使用されます。より新しいTCUでは、この入力は、トランスミッションが車両が下り坂になっていることを検知した場合に、エンジンブレーキ効果を高めるためにトランスミッションをダウンシフトするかどうかを判断するためにも使用されます。 ^{[ 2 ]}

現在、多くのTCUは車両のトラクションコントロールシステムからの入力を受けています。TCSが路面状況が悪いと判断すると、TCUに信号が送信されます。TCUは、シフトアップを早めたり、トルクコンバーターのロックアップクラッチの作動を停止したり、1速を完全に停止して2速で発進したりすることで、シフトプログラムを変更することができます。^{[ 3 ]}

これらのシンプルなオン/オフ式電気スイッチは、特定の油圧ラインにおける流体圧力の有無を検出します。診断目的で使用されるほか、場合によっては油圧制御要素の作動または解除を制御するためにも使用されます。

車両にクルーズコントロールが装備されている場合、TCU（トランスミッションコントロールユニット）はクルーズコントロールシステムにも接続されている可能性があります。これにより、ドライバーがスロットルを操作していないことを考慮してシフト動作を調整し、クルーズコントロール作動中の予期せぬギアチェンジを防止します。また、セレクターレバーの位置をクルーズコントロールシステムに通知し、レバーが走行範囲外にシフトされた場合にクルーズコントロールを解除するためにも使用されます。

TCUには、コントローラーエリアネットワーク通信や類似のプロトコル（クライスラーのCCDバス、初期のEIA-485ベースの車両ローカルエリアネットワークなど）を介して、多種多様な情報が送信されます。古い車両設計や、レースや趣味の市場向けに販売されているアフターマーケットのTCUでは、TCUはトランスミッションを制御するために必要な信号（エンジン回転数、車速、スロットル位置またはマニホールド負圧、シフトレバー位置）のみを受信します。

多くのオートマチックトランスミッションは、ブレーキペダルが踏まれていないときに走行レンジが選択されないように、シフトロックソレノイドを介してセレクターレバーをロックします。^{[ 4 ]}

現代の電子制御式オートマチックトランスミッションは、ギアチェンジのために作動する電気ソレノイドを備えています。シンプルな電子制御設計（フォードのAOD-E、AXOD-E、E4ODなど）では、ソレノイドを使用して既存のバルブボディ内のシフトポイントを変更しますが、より高度な設計（クライスラーのウルトラドライブとその後継機など）では、ソレノイドを使用して、大幅に簡素化されたバルブボディを介してクラッチを間接的に制御します。

現代の電子制御式オートマチックトランスミッションも、基本的には油圧式です。そのため、精密な圧力制御が不可欠です。旧型のオートマチックトランスミッションでは、トランスミッション全体の圧力を調整する単一のライン圧力制御ソレノイドのみが使用されていました。一方、新型のオートマチックトランスミッションでは、多くの場合、複数の圧力制御ソレノイドが使用され、シフトソレノイド自体がオン/オフを繰り返すことで、シフト中の圧力を精密に制御するようになっています。シフト圧力は、シフト品質（圧力が高すぎるとシフトがスムーズでなくなり、低すぎるとクラッチが過熱する）とシフト速度に影響します。

ほとんどの電子制御式オートマチックトランスミッションは、トルクコンバータを電子的に制御するためにTCCソレノイドを使用しています。完全にロックされると、トルクコンバータはトルク増幅を行わなくなり、エンジンと同じ速度で回転します。これにより、燃費が大幅に向上します。最新の設計では、燃費をさらに向上させるために低速ギアで部分的なロックアップが採用されていますが、これによりクラッチ部品の摩耗が増加する可能性があります。

多くのTCU（トランスミッションコントロールユニット）は、ECU（エンジンコントロールユニット）に出力を行い、スロットル全開時のトランスミッションへの負荷を軽減するために、点火タイミングを数ミリ秒遅らせたり、燃料噴射量を減らしたりします。これにより、トルクの大きいエンジンでもオートマチックトランスミッションがスムーズに変速できるようになり、そうでなければ変速ショックが大きくなり、ギアボックスに損傷を与える可能性が高くなります。

TCUは、クラッチ摩耗インジケーターやシフト圧力など、トランスミッションの状態に関する情報を提供し、重大な問題が見つかった場合は、トラブルコードを発生させ、インストルメントクラスターの故障表示ランプを点灯させることができます。また、マニュアルトランスミッションと同様に、ニュートラルギアが選択された場合、クルーズコントロールを解除するためのクルーズコントロールモジュールへの出力も備えている場合が多くあります。

クラッチペダルのない旧型マニュアルトランスミッションの自動車のトランスミッション制御ユニット（TCU）は、通常、シフトレバーに接続された電気スイッチで構成されており、内部トランスミッション制御ユニットがドライバーがシフトレバーに触れてギアを切り替えようとしていることを感知すると、このスイッチが作動し、センサーまたはソレノイドが準備されてクラッチサーボが駆動され、その結果、クラッチアクチュエータが解除されてドライバーがギアを変更できるようになります。セミオートマチックトランスミッションの内部クラッチアクチュエータは、油圧、空気圧、または電気のいずれかの手段で駆動できます。^{[ 5 ] [ 6 ]}後期の自動車で使用されているクラッチレスマニュアルトランスミッションの例としては、 900 NGで使用されているSaab Sensonicトランスミッションや、 Mondial Tで使用されているFerrari Valeoオートマチックトランスミッションなどがあります。どちらのシステムも、シフトレバーに埋め込まれたセンサーに接続されたコンピューター制御のECUまたはマイクロプロセッサを使用しており、ドライバーがギアチェンジしようとしているとき（つまり、シフトレバーに触れることによって）を検出し、クラッチを自動的に作動させてドライバーがギアチェンジできるようにした。サーブのSensonicシステムは電気油圧式で、油圧クラッチアクチュエータに接続された電気モーターまたはソレノイドを使用していたのに対し、フェラーリのValeoシステムは電気機械式で、機械式クラッチシステムに接続された電気モーターまたはソレノイドを使用していた。^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

同様の TCU または GCU システムは、パドルシフトトランスミッションを備えたレーシングカーで使用されています。これらの電子システムは通常、エンジン制御ユニットと連携して動作し(ロードカーと同様の方法)、電子スロットル制御、クラッチおよびギアシフト作動 (電気、油圧、または空気圧アクチュエータを介して)、ギアシフト時間と速度、センサー、スイッチ、ソレノイド、およびレーシングカーのトランスミッション制御ユニットを制御および構成するその他の油圧、空気圧、および電子サブシステムの動作を担当します。^{[ 10 ]}