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オートマティック・トランスミッション(Automatic Transmission)
電子制御式4速ATのリバース・クラッチが固着した場合に発生する不具合現象として、適切なものは次のうちどれか。なお、内部構造は図を参照のこと。
解説
選択肢(1)が適切です。
むかしは、ＡＴは、一級問題でしたが、最近は２級にも出題されますので、教科書的で長いですが説明します。
Nレンジ
正常時のNレンジの動力伝達経路は、インプット･シャフトの回転がリヤ･サン･ギヤを回転させているだけで、フロント･サン･ギヤ、フロント及びリヤ･プラネタリ･ピニオン（自転）、フロント・インターナル･ギヤを回転させることはできません。したがって、アウトプット・シャフトには、インプット・シャフトの駆動力が伝わらず、空転状態になります。
動力のブロック線図を描いてみましょう。
下の図は本来のNレンジ状態において、リバース・クラッチが固着したものです。
リバース・クラッチが固着した場合、リヤ・サン・ギヤにインプット・シャフトの回転が加わりますが、リヤ・プラネタリ・ピニオンが自転します。
フロント・インターナル・ギヤが固定されていますので、フロント・プラネタリ・ピニオンは自転＋公転しますが、いずれのクラッチも作動していませんので、動力は他の要素に伝達しません。
したがって「Nレンジは車が動くことなく正常である。」となります。
次にDレンジにおいて、リバース・クラッチが固着した場合の動力のブロック線図です。
入力が、前後のサン・ギヤに加わり、リヤ・プラネタリ・ピニオンが固定した状態で公転しますので、すなわち、Dレンジ３速の形になっています。
したがって「N→Dレシジにシフトすると3速で発進する。」ということになります。
Rレンジ
正常時のRレンジでは、トルク･コンバータからの動力はインプット･シャフト、リバース・クラッチ、フロント･サン･ギヤへと伝わりますが、フロント・プラネタリ・キャリヤがロー・リバース・ブレーキにより固定されているため、フロント･サン･ギヤは、フロント･プラネタリ･ピニオンを介してフロント・インターナル・ギヤを逆回転させます。したがって、リヤ・プラネタリ・キャリヤを介してアウトプット･シャフトが逆回転します。
後退は、キャリヤ固定、サン･ギヤ入力、インターナル･ギヤ出力が基本原理です。
リバース･クラッチが固着した場合、特に異常症状はみられません。
したがって「Rレンジは正常に車両が動く。」ということになります。
結論として選択肢（１）になります。
確認作業
N→Dレンジ(1速：スロットル･バルブ開度が1/16を超えている)
正常時の第1速レンジでは、フォワード･クラッチだけが作動状態となっています。トルク・コンバータからの動力は、インプット・シャフトからリヤ･サン･ギヤ、リヤ･プラネタリ･ピニオン、リヤ･インターナル･ギヤへと伝達されます。
リヤ･インターナル･ギヤは、フォワード・ワンウェイ・クラッチとロー・ワンウェイの働きで固定になります。
リヤ･インターナル･ギヤの内側をリヤ･プラネタリ･ピニオンが回転するためリヤ・プラネタリ・キャリヤが回転してアウトプット・シャフトに動力を伝達します。
リバース･クラッチが固着した場合、インプット･シャフトの力はフロント･サン･ギヤ、フォワード･クラッチへ伝わり、結局、リヤ・プラネタリ･ピニオンが公転して、第3速の状態になります。
N→Dレンジ(2速)
正常時の第2速レンジでは、フォワード･クラッチとブレーキ･バンドが作動し、トルク･コンバータからの動力は、インプット･シャフトからリヤ・サン・ギヤ、リヤ・プラネタリ・ピニオン、リヤ・インターナル・ギヤと伝達され、第1速と同様にリヤ・プラネタリ・ピニオンの回転により、リヤ･プラネタリ･キャリヤが回転してアウトプット･シャフトに回転を伝えるが、リヤ･プラネタリ･キャリヤはフロント･インターナル･ギヤと一体のため、フロント･プラネタリ･ピニオン、フロント･サン･ギヤへも回転を伝えることになります。
フロント･サン･ギヤはブレーキ･バンドで固定されているため、フロント･プラネタリ･キャリヤが回転します。
この回転はフォワード･クラッチフォワード･ワンウェイ･クラッチへと伝達されリヤ･インターナル･ギヤを回転させます。
リバース･クラッチが固着した場合、インプット･シャフトの力はフロント･サン･ギヤ、フォワード･クラッチへ伝わり、結局、リヤ・プラネタリ･ピニオンが公転して、第3速の状態になります。
N→Dレンジ(3速)
正常時の第3速レンジでは、フォワード･クラッチとハイ･クラッチが作動し、トルク･コンバータからの動力は、インプット･シャフトからリヤ･サン･ギヤへ伝わります。
ハイ･クラッチの作動により、リヤ･プラネタリ･ピニオンが固定した状態で回転します。
したがって、リヤ･プラネタリ･キャリヤを回転させることに成り、インプット･シャフトとアウトプット･シャフトは同じ回転速度で回転します。
リバース･クラッチが固着した場合、インプット･シャフトの力はフロント･サン･ギヤ、フォワード･クラッチへ伝わり、結局、リヤ・プラネタリ･ピニオンが公転して、第3速の状態になります。
N→Dレンジ(4速)
正常時の第4速レンジでは、フォワード･クラッチ、ハイ･クラッチ及びブレーキ･バンドが作動して、トルク･コンバータからの動力は、インプット･シャフトからハイ･クラッチ、フロント･プラネタリ･キャリヤへと伝わりますが、ブレーキ･バンドが作動しているため、フロント･サン･ギヤが固定されるので、フロント･ブラネタリ･ピニオンはフロント･サン･ギヤの周りを回転しながらフロント･インターナル･ギヤへ回転を伝え、リヤ･プラネタリ･キャリヤを介してアウトプット･シャフトが回転します。
フォワード･クラッチが作動しているため、リヤ･インターナル･ギヤへ伝えようとするが、リヤ･インターナル･ギヤがフォワード･クラッチより速く回転しているので、フォワード･ワンウェイ･クラッチが空転し、回転は伝わりません。
したがって、フォワード･クラッチの作動は、回転の伝達には直接関与していません。
リバース･クラッチが固着した場合、インプット･シャフトの力はフロント･サン･ギヤ、フォワード･クラッチへ伝わり、結局、リヤ・プラネタリ･ピニオンが公転して、第3速の状態になります。
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