JP2004124980A - Transmitting mechanism for automatic transmission - Google Patents

Transmitting mechanism for automatic transmission Download PDF

Info

Publication number
JP2004124980A
JP2004124980A JP2002285867A JP2002285867A JP2004124980A JP 2004124980 A JP2004124980 A JP 2004124980A JP 2002285867 A JP2002285867 A JP 2002285867A JP 2002285867 A JP2002285867 A JP 2002285867A JP 2004124980 A JP2004124980 A JP 2004124980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
clutch
piston
state
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002285867A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3985647B2 (en
Inventor
Takao Koyama
小山 隆夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2002285867A priority Critical patent/JP3985647B2/en
Publication of JP2004124980A publication Critical patent/JP2004124980A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3985647B2 publication Critical patent/JP3985647B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constitution where a clutch piston of an auxiliary transmission for enabling the start control under the increase of torque, does not receive the returning force from lubricant pressure inside of the auxiliary transmission. <P>SOLUTION: In starting, the auxiliary transmission 20 is kept in a low-speed stage (decelerating stage) selecting state by releasing a clutch 24, and the start is performed by controlling the connection of a forward clutch 4a from a neutral state where both of the forward clutch 4a and a backward brake 4b are released. As a piston 24p of the clutch 24 is pressed to the right in a drawing by the lubricant pressure in an auxiliary transmission case 21, the piston working pressure α to the piston chamber 46 should be determined to be higher for the same, which worsens the fuel consumption in a conventional mechanism, but by mounting a back chamber 53 in a state of being kept into contact with the piston 24p at a side farther from the piston chamber 46, the piston pressing force by lubricant pressure in the auxiliary transmission case 21 is reduced, and further as the piston working pressure α is not determined to be higher, the worsening of the fuel consumption can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を含む自動変速機の伝動機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動変速機は通常、例えば特許文献1に記載のごとく、その前段におけるエンジンが運転中にトルク変動を生ずることからこれを吸収して緩和するため、そしてトルク増大を目的として伝動系にトルクコンバータを設けるのが普通である。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−112672号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところでトルクコンバータは、トルク変動吸収機能やトルク増大機能が不要な運転状態のもとで伝動効率の向上を狙って入出力要素間を直結可能にしたロックアップ式トルクコンバータであっても、ロックアップクラッチが解放された非ロックアップ状態(コンバータ状態)では流体伝動を行うことになるため、入出力要素間でのスリップにより伝動効率が悪くなるという問題から逃れることができない。
【0005】
かといって、トルクコンバータに代え電磁クラッチを用いたのでは、トルクコンバータにおいて有用だったトルク増大機能が得られず、発進性能の低下を含めた動力性能の悪化を生ずる。
【0006】
本発明は、トルクコンバータや電磁クラッチを用いる必要のない構成として上記の問題を回避し得るようにした自動変速機の伝動機構を提案することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、第1発明による自動変速機の伝動機構は以下の構成とする。主伝動機を中立状態にし得る構成のものとし、その前段に、入力回転を減速して出力する低速段と、これよりも高速伝動が可能な高速段とを有する副変速機を設ける。
【0008】
ここで副変速機は、主伝動機から流入して同じく主伝動機に戻る途中の潤滑・冷却油が充満され、且つ、上記入力回転を伝達される副変速機ケースと、
この副変速機ケース内にあってこれに駆動結合されたクラッチドラムおよびこのクラッチドラム内に摺動自在に嵌合されたクラッチピストンを有するクラッチとを具えたものとする。
そしてこのクラッチは、ピストン室への作動油圧に応動する上記クラッチピストンにより締結または解放状態にされることで、副変速機を前記の高速段または低速段が選択された状態にし得るようになす。
【0009】
また、上記ピストン室から遠いクラッチピストンの側面に前記潤滑・冷却油の圧力が作用しないよう、該クラッチピストンの側面に接して潤滑・冷却油の侵入を阻止された背面室を画成する。
更に発進制御に当たっては、副変速機の低速段選択状態で、主変速機を中立状態から動力伝達状態にする摩擦要素を締結進行制御することにより当該発進制御を可能にしたものである。
【0010】
【発明の効果】
発進に際しては副変速機を減速段である低速段選択状態にしておき、副変速機の後段における主変速機を中立状態から動力伝達状態にする摩擦要素を締結進行制御することにより発進制御を可能にする。
よって本発明においては、当該発進時においても自動変速機でありながら手動変速機と同様な発進操作を採用することができ、従ってトルクコンバータが不要であることから、従来トルクコンバータの存在故に生じていた自動変速機の伝動効率に関する問題を解消することができる。
【0011】
また第1発明においては、発進時に副変速機を減速段である低速段選択状態にしておくことから、副変速機がトルクコンバータのトルク増大作用と同じ機能を発揮することとなり、電磁クラッチを用いる場合に生じていた動力性能の低下という問題を生ずることもない。
なお発進時に上記の通り副変速機を減速段である低速段選択状態にしておくということは、主変速機を中立状態から動力伝達状態にする上記摩擦要素を当該発進時に締結進行制御するに際して、当該摩擦要素の入力回転を低下させることができることを意味し、その耐久性を向上させ得ると共に上記発進時の締結進行制御を容易にし得ることにもなって大いに有利である。
【0012】
なお上記作用効果のための副変速機は、主伝動機から流入して同じく主伝動機に戻る途中の潤滑・冷却油が充満された副変速機ケース内に前記クラッチドラムおよびクラッチピストンを有するクラッチを内蔵し、このクラッチが、ピストン室への作動油圧に応動するクラッチピストンにより締結または解放状態にされることで、副変速機を高速段選択状態と低速段選択状態との間で切り換える。
【0013】
ところで、副変速機は前記したようにトルクコンバータの代りに用いることから、上記の潤滑・冷却油は主伝動機の変速制御に用いられる作動油を流用し、主伝動機から流入して同じく主伝動機に戻る途中の潤滑・冷却油を副変速機ケース内に充満させ、副変速機の潤滑および冷却に供する。
これがため副変速機ケース内の潤滑・冷却油は圧力を持ち、この圧力がピストン室から遠いクラッチピストンの側面に作用してクラッチピストンをピストン室に向けて附勢しようとする。
【0014】
かかる副変速機ケース内の潤滑・冷却油の圧力によるクラッチピストンの附勢力は、ピストン室への作動油圧によるクラッチピストンの作動に対して抗力となり、ピストン室への作動油圧を高く設定する必要が生ずる。
このため、作動油圧の元圧をその分高く決める必要が生じて当該元圧を発生させるオイルポンプの駆動負荷が大きくなって燃費の悪化を招く。
また潤滑・冷却油の圧力によるクラッチピストンの附勢力は、クラッチピストンの作動応答、つまりクラッチの締結応答を損なって変速フィーリングを悪化させることにもなる。
【0015】
ところで本発明においては、前記したごとくピストン室から遠いクラッチピストンの側面に潤滑・冷却油の圧力が作用しないようにする背面室を画成したから、
潤滑・冷却油の圧力がピストン室から遠いクラッチピストンの側面に作用してクラッチピストンをピストン室に向けて附勢することがなく、若しくは少なくとも当該附勢を減ずることができ、この附勢力を見込んでピストン室への作動油圧を高く設定する必要がなくなる。
このため、作動油圧の元圧をその分低く決めることができ、当該元圧を発生させるオイルポンプの駆動負荷が小さくなって燃費の向上を図ることができる。
【0016】
かように潤滑・冷却油の圧力がクラッチピストンをピストン室に向けて附勢するのを減じ得る本発明の構成によれば更に、その分ピストン室への作動油圧によるクラッチピストンの作動応答、つまりクラッチの締結応答を高めて変速フィーリングを改善することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、トロイダル型無段変速機におけるトルクコンバータを本発明の一実施の形態になる副変速機20に置換したものである。
先ずその伝動経路を概略説明するに、エンジン(原動機)1の回転は副変速機20および主伝動機(変速機)入力軸3を経て前後進切り換え機構4に伝達される。
【0018】
前後進切り換え機構4は、自動変速(D)レンジでの前進走行時においては前進クラッチ4aを締結されて副変速機20からのエンジン回転をそのまま伝達し、後進走行(R)レンジでの後進走行時においては後進ブレーキ4bを締結されて副変速機20からのエンジン回転を減速、逆転下に伝達し、駐車(P)レンジ、中立(N)レンジでの駐停車時においては前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bの双方を解放されて副変速機20からのエンジン回転を後段に伝達しなくする。
【0019】
前後進切り換え機構4の後段には、2個のトロイダル伝動ユニット(フロント側トロイダル伝動ユニット5およびリヤ側トロイダル伝動ユニット6)を、同軸背中合わせに設ける。
これらトロイダル伝動ユニット5,6はそれぞれ、入力ディスク7と、これに同軸に対向配置した出力ディスク8と、対応する入出力ディスク7,8間に介在させた一対ずつのパワーローラ9とを具えた同様な構成とする。
【0020】
両トロイダル伝動ユニット5,6は、それぞれの出力ディスク8が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、それぞれの入力ディスク7を主軸10に回転係合させて前後進切り換え機構4からの回転が共通に入力されるようになし、それぞれの出力ディスク8を主軸10上に回転自在に支持する。
また両出力ディスク8は中空出力軸11を介して相互に一体結合し、この中空出力軸11上に出力歯車12を固設する。
【0021】
出力歯車12は、カウンターシャフト13の前端におけるカウンターギヤ14に噛合させ、カウンターギヤ14の後端を出力歯車組15を経て、主軸10の後方へ同軸配置した変速機出力軸16に駆動結合させる。
【0022】
前後進切り換え機構4からの回転は両入力ディスク7へ共通に伝達され、入力ディスク7の回転は対応するパワーローラ9を介して出力ディスク8に達し、この回転が共通な出力歯車12から、これに噛合するカウンターギヤ14およびカウンターシャフト13、並びに出力歯車組15を順次経て変速機出力軸16から取り出される。
【0023】
変速に際しては、パワーローラ9を自己の回転軸線が入出力ディスク7,8の回転軸線と交差する中立位置から同期して同位相でオフセットさせると、パワーローラ9が回転時の分力によりパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周りに同期して同位相で傾転され、これにより入出力ディスク7,8に対するパワーローラ9の接触軌跡円弧径が連続的に変化して所定の無段変速を行うことができる。
なお変速比が指令変速比になったところで、パワーローラ9を上記オフセットが0の初期ストローク位置に戻すことで、パワーローラ9の自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【0024】
本実施の形態において副変速機20は、図2に実態構成を示すが、副変速機ケース21を具え、この副変速機ケース21をドライブプレート22を介してエンジン1のクランクシャフトに結着すると共に、該副変速機ケース21内に以下の部品を組み込んで副変速機20を構成する。
つまり、トロイダル伝動ユニット5,6とで主伝動機を構成する前後進切り換え機構4の入力軸(主伝動機の入力軸)3を副変速機ケース21内に挿入し、該入力軸3の挿入端部上に単純遊星歯車組23を装着し、単純遊星歯車組23のキャリア23cをエンジンから遠い側において入力軸3に駆動結合すると共に、エンジンに近い側において高速段選択クラッチ24のクラッチハブ24hにも駆動結合する。
【0025】
単純遊星歯車組23のリングギヤ23rは、これと共に回転するが、エンジンから遠い単純遊星歯車組23の側に沿って径方向内方へ延在するインターナルプレート41、および低速段選択ブレーキとしてのワンウェイクラッチ25を順次介して中空固定軸26上に乗せる。
インターナルプレート41は、スラストベアリング42,43間に挟んで軸線方向に固定した状態で回転自在とし、ワンウェイクラッチ25は、インターナルプレート41およびリングギヤ23rをエンジン1の回転(入力回転)と逆の方向に回転し得ないようにするものとする。
【0026】
高速段選択クラッチ24は上記したクラッチハブ24hのほかに、副変速機ケース21内に収納したクラッチドラム24dを具え、このクラッチドラム24dを高速段用ダンパー27を介して副変速機ケース21に駆動結合する。
クラッチドラム24dは更に、低速段用ダンパー28を介して単純遊星歯車組23のサンギヤ23sに駆動結合する。
【0027】
高速段選択クラッチ24には更に、図2に示すごとくクラッチドラム24d内に軸線方向摺動可能に嵌合したクラッチピストン24pを具え、この嵌合部にシール部材44を介在させてクラッチドラム24dおよびクラッチピストン24p間を液密封止する。
クラッチピストン24pの内周は、インターナルプレート41に単純遊星歯車組23から遠ざかる方向へ延在させて設けた軸部41aの外周に嵌合し、この嵌合部にシール部材45を介在させて液密封止する。
かくて、クラッチドラム24dの端壁およびクラッチピストン24p間にピストン室46が画成され、このピストン室46に対して作動油圧αを給排する油路47を、副変速機ケース21に結合されたポンプO/Pの駆動軸48と、中空固定軸26との間における環状空所により構成する。
【0028】
油路47からピストン室46にクラッチ作動油圧αが供給されると、クラッチピストン24pが、これとインターナルプレート41との間に縮設したリターンスプリング49に抗して図2の左方へストロークされ、この時、高速段選択クラッチ24は図3に示す如く締結によりクラッチドラム24dおよびクラッチハブ24h間を結合し、この時高速段用ダンパー27からの回転が低速段用ダンパー28を経由することなくキャリア23cを経て入力軸3にそのまま(高速段選択状態で)伝達される。
【0029】
しかし、ピストン24pへの作動油圧αがなくて高速段選択クラッチ24が図1に示すごとく解放されている時は、高速段用ダンパー27からの回転が低速段用ダンパー28を経由して単純遊星歯車組23のサンギヤ23sに達する。
ここでサンギヤ23sは、高速段選択クラッチ24が解放されているため、またワンウェイクラッチ25がリングギヤ23rのエンジン1と逆方向の回転を阻止しているため、キャリア23cを減速下に同方向へ回転駆動し、動力は低速段選択状態で入力軸3に伝達される。
【0030】
なお高速段用ダンパー27のダンパー特性は上記の高速段選択状態で要求される特性に設定し、低速段用ダンパー28は上記の低速段選択状態で要求される特性に設定しておく。
【0031】
なお、図2に示す前後進切り換え機構4の実態構成を補足説明するに、前後進切り換え機構4は前記した前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bの他に、単純遊星歯車組4cを具える。
そして、前進クラッチ4aを油圧βにより締結する時は単純遊星歯車組4cのサンギヤ4dおよびリングギヤ4e間を結合させて入力軸3からの回転をそのままサンギヤ4dより後段のトロイダル伝動ユニット5,6(図1参照)へ伝達し、Dレンジでの前進走行を可能にし、
後進ブレーキ4bを油圧γにより締結する時は単純遊星歯車組4cのキャリア4fを固定して入力軸3からの回転を減速、逆転下にサンギヤ4dより後段のトロイダル伝動ユニット5,6へ伝達し、Rレンジでの後進走行を可能にする。
しかして、P,Nレンジでの駐停車時においては前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bの双方を解放させて入力軸3からの回転が後段のトロイダル伝動ユニット5,6へ伝達させない。
【0032】
ところで副変速機20は、内部における単純遊星歯車組23、高速段選択クラッチ24およびワンウェイクラッチ25の潤滑や冷却が必要であり、このため副変速機ケース21内には潤滑・冷却油を常時充満させつつ循環させる必要がある。
しかして副変速機20を前記したごとくトルクコンバータの代わりに用いることから、上記の潤滑・冷却油は、主伝動機であるトロイダル型無段変速機の変速制御に用いられる作動油を流用し、この作動油を主伝動機から入力軸3に穿った油路51を経て副変速機ケース21内に流入させ、同じく入力軸3に穿った油路53を経て副変速機ケース21内の作動油を主伝動機に戻す。
従って、副変速機ケース21内には上記の作動油が副変速機20の潤滑・冷却油として充満され、副変速機20の潤滑および冷却を行うことができる。
【0033】
しかし副変速機ケース21内の潤滑・冷却油は主伝動機に戻るための圧力を持ち、この圧力がピストン室46から遠いクラッチピストン24pの側面に作用してクラッチピストン24pをピストン室46に向けて附勢しようとする。
かかる副変速機ケース21内の潤滑・冷却油の圧力によるクラッチピストン24pの附勢力は、ピストン室46への作動油圧αによるクラッチピストン24pの上記作動に対して抗力となり、ピストン室46への作動油圧αを高く設定する必要が生ずる。
このため、作動油圧αの元圧をその分高く決める必要が生じて当該元圧を発生させるオイルポンプO/Pの駆動負荷が大きくなって燃費の悪化を招く。
また潤滑・冷却油の圧力によるクラッチピストン24pの附勢力は、クラッチピストン24pの作動応答、つまりクラッチ24の締結応答を損なって変速フィーリングを悪化させることにもなる。
【0034】
ところで本実施の形態においては、ピストン室46から遠いクラッチピストン24pの側面に潤滑・冷却油の上記圧力が作用しないよう、これに接して背面室53を画成する。
これがため、インターナルプレート41の外周をシール部材54による液密封止下でクラッチピストン24pに摺動自在に嵌合させ、これにより、インターナルプレート41およびクラッチピストン24p間に背面室53を画成する。
なおシール部材54による液密封止部は、背面室53におけるピストン24pの受圧面積がピストン室46におけるピストン24pの受圧面積よりも小さくなるような直径とする。
【0035】
背面室53を好ましくは、インターナルプレート41に穿ったドレン通路55、および中空固定軸26と入力軸3との間に設定した環状のドレン通路56に順次通じさせ、これにより、背面室53に作動油が侵入してもこれを確実に排除し得るようにする。
本実施の形態においては、これらドレン通路55,56が潤滑・冷却油供給油路51に隣り合わせになるため、両者間を隔絶するため、入力軸3に対するキャリア23cの結合を司るキャリア中心ボス部57の外周と、インターナルプレート41の内周との間にシール部材58を介在させる。
【0036】
上記のような背面室53を設けることにより、副変速機ケース21内における潤滑・冷却油の圧力がピストン室46から遠いクラッチピストン24pの側面に作用する受圧面積を減ずることができ、従って、潤滑・冷却油の圧力がクラッチピストン24pをピストン室に向けて附勢する附勢力を小さくすることができ、この附勢力を見込んでピストン室46への作動油圧αを高く設定する必要がなくなる。
このため、作動油圧αの元圧をその分低く決めることができ、当該元圧を発生させるオイルポンプO/Pの駆動負荷が小さくなってエンジンの燃費を向上させることができる。
【0037】
かように潤滑・冷却油の圧力がクラッチピストン24pをピストン室46に向けて附勢するのを減じ得る本実施の形態によれば更に、その分ピストン室46への作動油圧αによるクラッチピストン24pの作動応答、つまりクラッチ24の締結応答を高めて変速フィーリングを改善することができる。
【0038】
また背面室53を画成するに際し、軸線方向固定部材(図面では、インターナルプレート41)とクラッチピストン24pとの嵌合により当該背面室53を画成したから、ピストン24pがストロークするものであっても背面室53の画成が容易であり、
特に、軸線方向固定部材として図示のようにインターナルプレート41を用いる場合、このインターナルプレート41がリングギヤ23rの取り付けに不可欠な既存の部品であるから、専用部品の追加なしに背面室53を安価に画成することができて有利である。
【0039】
更に、シール部材54による液密封止部の直径を前記したごとく、背面室53におけるピストン24pの受圧面積がピストン室46におけるピストン24pの受圧面積よりも小さくなるよう決定したため、
背面室53内に作動油が侵入してこの侵入油がピストン24pをピストン室46に向け押すことがあっても、この押し力よりもピストン室の作動油によるピストン24pへの逆向き力が確実に大きくなり、侵入油がピストン24pをピストン室46に向け押し戻す事態が発生するのを回避することができる。
なお、背面室53を本実施の形態におけるごとくドレン通路55,56に通じさせれば、背面室53に作動油が侵入してもこれを確実に排除し得ることから、上記の作用効果を更に確実なものにすることができる。
【0040】
前後進切り換え機構4の前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bを前記のように締結、解放する制御、トロイダル伝動ユニット5,6の前記した変速制御、および副変速機20における高速段選択クラッチ24の締結、解放制御はそれぞれ、図1に示すようにコントロールバルブボディー31を介して変速機コントローラ32によりこれらを実行する。
これがため変速機コントローラ32には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ33からの信号と、
エンジン1のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ34からの信号と、
アクセルペダルの釈放時にONとなってアイドル運転状態を検知するアイドルスイッチ35からの信号と、
ブレーキペダルの踏み込み時にONとなって制動状態を検知するブレーキスイッチ36からの信号と、
車速VSPを検出する車速センサ37からの信号とを入力する。
【0041】
上記実施の形態になるトロイダル型無段変速機の作用を次に説明する。
先ず伝動作用を説明するに、副変速機ケース21へのエンジン回転は高速段用ダンパー27を経てクラッチドラム24dに達している。
ここで高速段選択クラッチ24が解放されていると、クラッチドラム24dへの回転が低速段用ダンパー28を経てサンギヤ23sに至り、サンギヤ23sへの回転が単純遊星歯車組23の前記作用により低速段選択状態で減速下に入力軸3へ伝達される。
ところで高速段選択クラッチ24が図3のごとく油圧αにより締結されていると、クラッチドラム24dへの回転が低速段用ダンパー28を経由することなくキャリア23cを経て入力軸3にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【0042】
以上により、低速段で用いる伝動経路中に挿入した低速段用ダンパー28は、低速段選択状態であるときのみ所定のダンパー機能を果たし、高速段選択状態である時は、この低速段用ダンパー28をバイパスする高速段選択クラッチ24を経て動力伝達を行うため、低速段用ダンパー28はダンパー機能を果たすことがない。
よって、低速段用ダンパー28のダンパー特性を低速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【0043】
一方で高速段選択状態である時は、全ての変速段で共用する伝動経路中に挿入した高速段用ダンパー27のみがダンパー機能を果たすため、そのダンパー特性を低速段用ダンパー28とは別個に、高速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【0044】
副変速機20により上記のごとくに高低速切り換えされて入力軸3に達した回転は、前後進切り換え機構4の前進クラッチ4aが図3のごとく油圧βにより締結されている間、前後進切り換え機構4の前記した作用を介してそのまま後段のトロイダル伝動ユニット5,6に至り、これらトロイダル伝動ユニット5,6による変速下に変速機出力軸16より取り出される。
前後進切り換え機構4の後進ブレーキ4bが図2の油圧γにより締結されている間、入力軸3への回転は前後進切り換え機構4の前記した作用を介して逆転下に後段のトロイダル伝動ユニット5,6に至り、これらトロイダル伝動ユニット5,6を経て変速機出力軸16より取り出される。
前後進切り換え機構4の前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bが共に解放されている間、入力軸3への回転は後段のトロイダル伝動ユニット5,6に至ることがなく、トロイダル型無段変速機を中立状態にしておくことができる。
【0045】
次に、上記トロイダル型無段変速機の発進制御および変速制御を説明する。
発進に際して変速機コントローラ32は、副変速機20を高速段選択クラッチ24の解放により低速段(減速段)選択状態にしておき、前後進切り換え機構4の前進クラッチ4aおよび後進ブレーキ4bを共に解放させておいた中立状態から、Dレンジでの前発進なら発進用摩擦要素としての前進クラッチ4aの締結進行制御により、またRレンジでの後発進なら発進用摩擦要素としての後進ブレーキ4bの締結進行制御により発進を行わせる。
【0046】
発進用摩擦要素の締結進行制御は図4に示すごとくにこれを行うが、以下、前発進時における前進クラッチ4aの締結進行制御について代表的に説明する。
Dレンジでも未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ35がONであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ36もONである場合、
車速VSPが5Km/h未満の停車状態なら前進クラッチ4aを完全に解放してトロイダル型無段変速機を依然として中立状態に保ち、
車速VSPが5Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ4aを、図2に示すリターンスプリング4gが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態、つまり締結開始直前状態にし(イニシャル制御)、
車速VSPが15Km/h以上なら前進クラッチ4aを完全に締結し、副変速機20の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Dレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【0047】
Dレンジで未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ35がONであるが、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ36がOFFである場合、
車速VSPが5Km/h未満の停車状態から前進クラッチ4aを、図2に示すリターンスプリング4gが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態(締結開始直前状態)にするイニシャル制御を行い、
車速VSPが5Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ4aを、上記の締結開始直前状態から締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速VSPが15Km/h以上なら前進クラッチ4aを完全に締結し、副変速機20の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Dレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【0048】
Dレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ35がOFFであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ36がONである場合、
車速VSPが5Km/h未満の停車状態でも前進クラッチ4aの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速VSPが5Km/h〜15Km/hなら、前進クラッチ4aの上記滑り締結制御を継続させて前進クラッチ4aの締結を更に進行させ、
車速VSPが15Km/h以上なら前進クラッチ4aを完全に締結し、副変速機20の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Dレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【0049】
Dレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ35がOFFであり、且つ、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ36もOFFである場合、
車速VSPが5Km/h未満の停車状態から前進クラッチ4aの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速VSPが5Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ4aを完全に締結し、副変速機20の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Dレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にし、
車速VSPが15Km/h以上なら、前進クラッチ4aを引き続き完全締結状態にしてトロイダル型無段変速機を、Dレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態に保持する。
【0050】
なおN,Pレンジでは、アクセルペダルの操作状態に関係なく、つまりアイドルスイッチ35のON,OFFに関係なく、またブレーキペダルの操作状態に関係なく、つまりブレーキスイッチ36のON,OFFに関係なく、発進用摩擦要素(今はDレンジ故に、前進クラッチ4a)を完全解放状態にし、他方の摩擦要素(今はDレンジ故に、後進ブレーキ4b)の解放状態と相まってトロイダル型無段変速機を中立状態に保つ。
【0051】
トロイダル型無段変速機を上記のごとく、Dレンジでの通常の動力伝達が可能な状態にした後の変速制御を説明するに、変速機コントローラ32は図5に例示する予定の変速マップをもとに車速VSPおよびスロットル開度TVOから目標入力回転数Ne* を検索し、センサ33で検出したエンジン回転数Neがこの目標入力回転数Ne* に一致するようトロイダル伝動ユニット5,6を変速制御する。
そして変速機コントローラ32は、図5のマップをもとに車速VSPおよびスロットル開度TVOから、副変速機20を低速段選択状態にすべき低速段選択域か副変速機20を高速段選択状態にすべき高速段選択域かをチェックする。
【0052】
低速段選択域なら副変速機20を高速段選択クラッチ24の解放により低速段選択状態にしておき、上記した発進制御を実行するが、ヒステリシス域を超えて高速段選択域に入ったと判定する時、副変速機20を高速段選択クラッチ24の図3に示す締結により高速段選択状態にし、同図に示す前進クラッチ4aの締結保持と相まって図4に沿った変速制御を可能にする。
【0053】
ところで本実施の形態においては、発進時に副変速機20を減速段である低速段選択状態にしておき、副変速機20の後段における主変速機であるトロイダル型無段変速機を中立状態から動力伝達状態にする発進用摩擦要素である前進クラッチ4a(Dレンジの時)または後進ブレーキ4b(Rレンジの時)を図4につき前述したごとく締結進行制御することにより発進制御を可能にしたから、
当該発進時においても自動変速機でありながら手動変速機と同様な発進操作を採用することができ、従って、従来必要であったトルクコンバータが不要であることから、自動変速機の伝動効率に関する問題を解消することができる。
【0054】
また本実施の形態においては、発進時に副変速機20を減速段である低速段選択状態にしておくことから、副変速機20がトルクコンバータのトルク増大作用と同じ機能を発揮することとなり、電磁クラッチを用いる場合に生じていた動力性能の低下という問題を生ずることもない。
更に発進時に副変速機20を減速段である低速段選択状態にしておくことから、前進クラッチ4a(Dレンジの時)または後進ブレーキ4b(Rレンジの時)を上記のごとく発進用摩擦要素として用いる場合において、当該発進用摩擦要素の入力回転を低下させることができ、その耐久性を向上させ得ると共に上記の締結進行制御を容易にし得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態になる伝動機構を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を示す模式図である。
【図2】同伝動機構における副変速機の実態構成を、前後進切り換え機構と共に示す半部縦断側面図である。
【図3】同副変速機を高速段選択状態で示すと共に同前後進切り換え機構を前進回転伝動状態で示す模式的側面図である。
【図4】同実施の形態における発進制御に際し締結させるべき発進用摩擦要素の締結進行制御態様を示す説明図である。
【図5】同実施の形態における伝動機構の変速制御に当たって用いる変速パターンを例示する線図である。
【符号の説明】
1 エンジン
3 主伝動機の入力軸
4 前後進切り換え機構
5 フロント側トロイダル伝動ユニット
6 リヤ側トロイダル伝動ユニット
7 入力ディスク
8 出力ディスク
9 パワーローラ
10 主軸
11 中空出力軸
12 出力歯車
13 カウンターシャフト
14 カウンターギヤ
15 出力歯車組
16 変速機出力軸
20 副変速機
21 副変速機ケース
22 ドライブプレート
23 単純遊星歯車組
23c キャリア
23r リングギヤ
23s サンギヤ
24 高速段選択クラッチ
24h クラッチハブ
24d クラッチドラム
24p クラッチピストン
25 ワンウェイクラッチ(低速段選択ブレーキ)
26 中空固定軸
27 高速段用ダンパー
28 低速段用ダンパー
31 コントロールバルブボディー
32 変速機コントローラ
33 エンジン回転センサ
34 スロットル開度センサ
35 アイドルスイッチ
36 ブレーキスイッチ
37 車速センサ
41 インターナルプレート
44 シール部材
45 シール部材
46 ピストン室
47 クラッチ作動油圧供給油路
49 リターンスプリング
51 潤滑・冷却油供給油路
52 潤滑・冷却油戻り油路
53 背面室
54 シール部材
55,56 ドレン通路
58 シール部材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission mechanism for an automatic transmission including a continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
Automatic transmissions are usually provided with a torque converter in a transmission system for absorbing and mitigating torque fluctuations during operation of an engine at a preceding stage as described in Patent Document 1, for example, and for the purpose of increasing torque. It is common to provide.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-112672
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, even if the torque converter is a lock-up type torque converter that enables direct connection between input and output elements with the aim of improving transmission efficiency under operating conditions that do not require a torque fluctuation absorption function or a torque increase function, lock-up In the non-lock-up state (converter state) in which the clutch is released, fluid transmission is performed, so that it is not possible to avoid the problem that transmission efficiency is deteriorated due to slippage between input and output elements.
[0005]
On the other hand, if an electromagnetic clutch is used instead of the torque converter, the torque increasing function useful in the torque converter cannot be obtained, and the power performance including the deterioration of the starting performance is deteriorated.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to propose a transmission mechanism for an automatic transmission that can avoid the above-described problem as a configuration that does not require the use of a torque converter or an electromagnetic clutch.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the transmission mechanism of the automatic transmission according to the first invention has the following configuration. The main transmission is configured to be in a neutral state, and a subtransmission having a low speed stage for reducing the input rotation and outputting and a high speed stage capable of higher speed transmission is provided at the preceding stage.
[0008]
Here, the sub-transmission is filled with lubrication and cooling oil flowing from the main transmission and returning to the main transmission, and the sub-transmission case to which the input rotation is transmitted,
It is assumed that the clutch includes a clutch drum in the auxiliary transmission case, which is drivingly connected thereto, and a clutch having a clutch piston slidably fitted in the clutch drum.
The clutch is engaged or released by the clutch piston which responds to the operating oil pressure to the piston chamber, so that the sub-transmission can be set to the state in which the high-speed stage or the low-speed stage is selected.
[0009]
Also, a rear chamber is defined in contact with the side surface of the clutch piston to prevent the intrusion of the lubrication / cooling oil so that the pressure of the lubrication / cooling oil does not act on the side surface of the clutch piston far from the piston chamber.
Further, in the start control, the start control is enabled by controlling the engagement progress of a friction element for changing the main transmission from the neutral state to the power transmission state in the low speed stage selection state of the auxiliary transmission.
[0010]
【The invention's effect】
When starting, the sub-transmission is set to the low speed stage, which is the deceleration stage, and the start control is enabled by controlling the engagement progression of the friction element that changes the main transmission at the subsequent stage of the sub-transmission from the neutral state to the power transmission state. To
Therefore, in the present invention, even when the vehicle is started, the same starting operation as that of the manual transmission can be employed while being an automatic transmission. Therefore, since a torque converter is not necessary, the conventional torque converter is used. In addition, it is possible to solve the problem regarding the transmission efficiency of the automatic transmission.
[0011]
Further, in the first invention, since the sub-transmission is set to the low-speed stage selection state which is the reduction stage at the time of starting, the sub-transmission exhibits the same function as the torque increasing operation of the torque converter, and the electromagnetic clutch is used. There is no problem that the power performance is deteriorated.
It should be noted that keeping the sub-transmission in the low-speed gear selection state, which is the reduction gear, as described above at the time of starting means that when the friction element that brings the main transmission from the neutral state to the power transmission state is controlled to advance in engagement at the time of starting, This means that the input rotation of the friction element can be reduced, and the durability of the friction element can be improved, and the engagement progress control at the time of starting can be facilitated, which is a great advantage.
[0012]
The sub-transmission for the above operation and effect is a clutch having the clutch drum and the clutch piston in a sub-transmission case filled with lubrication and cooling oil flowing from the main transmission and returning to the main transmission. The auxiliary transmission is switched between a high speed selection state and a low speed selection state when the clutch is engaged or released by a clutch piston that responds to the operating oil pressure to the piston chamber.
[0013]
By the way, since the auxiliary transmission is used in place of the torque converter as described above, the above-mentioned lubrication / cooling oil diverts the operating oil used for the shift control of the main transmission, flows in from the main transmission, and also receives the main transmission. The auxiliary transmission case is filled with lubrication and cooling oil returning to the transmission to provide lubrication and cooling for the auxiliary transmission.
As a result, the lubricating / cooling oil in the auxiliary transmission case has a pressure, and this pressure acts on the side surface of the clutch piston far from the piston chamber to try to urge the clutch piston toward the piston chamber.
[0014]
The urging force of the clutch piston due to the pressure of the lubrication / cooling oil in the auxiliary transmission case acts as a resistance to the operation of the clutch piston by the operating oil pressure to the piston chamber, and it is necessary to set the operating oil pressure to the piston chamber high. Occurs.
For this reason, it becomes necessary to determine the source pressure of the operating oil pressure to be higher by that amount, and the driving load of the oil pump that generates the source pressure increases, leading to deterioration of fuel efficiency.
Further, the urging force of the clutch piston due to the pressure of the lubrication / cooling oil impairs the operation response of the clutch piston, that is, the engagement response of the clutch, thereby deteriorating the shift feeling.
[0015]
By the way, in the present invention, as described above, since the rear chamber for preventing the pressure of the lubrication / cooling oil from acting on the side of the clutch piston far from the piston chamber is defined,
The pressure of the lubricating / cooling oil acts on the side of the clutch piston far from the piston chamber and does not urge the clutch piston toward the piston chamber, or at least the urging can be reduced. This eliminates the need to set the operating oil pressure to the piston chamber high.
For this reason, the source pressure of the working oil pressure can be determined to be lower by that amount, and the driving load of the oil pump that generates the source pressure is reduced, so that fuel efficiency can be improved.
[0016]
According to the configuration of the present invention in which the pressure of the lubrication / cooling oil can reduce the urging of the clutch piston toward the piston chamber, the operating response of the clutch piston by the operating oil pressure to the piston chamber, that is, The shift response can be improved by increasing the clutch engagement response.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a toroidal type continuously variable transmission in which a torque converter is replaced with an auxiliary transmission 20 according to an embodiment of the present invention.
First, the transmission path will be briefly described. The rotation of the engine (motor) 1 is transmitted to the forward / reverse switching mechanism 4 via the auxiliary transmission 20 and the main transmission (transmission) input shaft 3.
[0018]
When the vehicle is traveling forward in the automatic transmission (D) range, the forward / reverse switching mechanism 4 transmits the engine rotation from the auxiliary transmission 20 as it is by engaging the forward clutch 4a, and travels backward in the reverse traveling (R) range. When the reverse brake 4b is engaged, the engine rotation from the auxiliary transmission 20 is decelerated and transmitted in the reverse direction. When the vehicle is parked or stopped in the parking (P) range or the neutral (N) range, the forward clutch 4a and the reverse Both of the brakes 4b are released to prevent transmission of the engine rotation from the auxiliary transmission 20 to the subsequent stage.
[0019]
Two toroidal transmission units (a front-side toroidal transmission unit 5 and a rear-side toroidal transmission unit 6) are provided at the rear stage of the forward / reverse switching mechanism 4 in coaxial back-to-back relation.
Each of the toroidal transmission units 5 and 6 includes an input disk 7, an output disk 8 coaxially opposed thereto, and a pair of power rollers 9 interposed between the corresponding input and output disks 7, 8. The configuration is the same.
[0020]
The two toroidal transmission units 5 and 6 are arranged coaxially so that the respective output disks 8 are back-to-back. In this arrangement, the respective input disks 7 are rotationally engaged with the main shaft 10 and the forward and backward switching mechanism 4 is used. The rotation is commonly input, and each output disk 8 is rotatably supported on a main shaft 10.
The two output disks 8 are integrally connected to each other via a hollow output shaft 11, and an output gear 12 is fixed on the hollow output shaft 11.
[0021]
The output gear 12 meshes with a counter gear 14 at the front end of the counter shaft 13, and the rear end of the counter gear 14 is drivingly connected to a transmission output shaft 16 coaxially arranged behind the main shaft 10 via an output gear set 15.
[0022]
The rotation from the forward / reverse switching mechanism 4 is transmitted to both input disks 7 in common, and the rotation of the input disk 7 reaches the output disk 8 via the corresponding power roller 9, and the rotation is transmitted from the common output gear 12 to the output disk 12. The gear is taken out of the transmission output shaft 16 through the counter gear 14 and the counter shaft 13 meshing with the gears and the output gear set 15 in order.
[0023]
At the time of shifting, if the power roller 9 is offset in the same phase in synchronization with the neutral position where its own rotation axis intersects with the rotation axis of the input / output disks 7, 8, the power roller 9 is rotated by the component force during rotation. It is tilted in phase in synchronism with the rotation axis which is orthogonal to the rotation axis, so that the contact trajectory arc diameter of the power roller 9 with respect to the input / output disks 7 and 8 changes continuously to perform a predetermined stepless speed change. It can be carried out.
When the speed ratio reaches the commanded speed ratio, the power roller 9 is returned to the initial stroke position at which the offset is 0, whereby the power roller 9 does not self-tilt and the commanded speed ratio can be maintained.
[0024]
In the present embodiment, the sub-transmission 20 has an actual configuration shown in FIG. 2, and includes an auxiliary transmission case 21, which is connected to a crankshaft of the engine 1 via a drive plate 22. At the same time, the following components are incorporated into the sub-transmission case 21 to form the sub-transmission 20.
That is, the input shaft (the input shaft of the main transmission) 3 of the forward / reverse switching mechanism 4 constituting the main transmission with the toroidal transmission units 5 and 6 is inserted into the sub-transmission case 21, and the input shaft 3 is inserted. A simple planetary gear set 23 is mounted on the end, and the carrier 23c of the simple planetary gear set 23 is drive-coupled to the input shaft 3 on the side far from the engine, and the clutch hub 24h of the high-speed stage selection clutch 24 on the side near the engine. Also drive coupled.
[0025]
The ring gear 23r of the simple planetary gear set 23 rotates therewith, but extends radially inward along the side of the simple planetary gear set 23 far from the engine, and a one-way as a low-speed step selecting brake. It is mounted on the hollow fixed shaft 26 via the clutch 25 sequentially.
The internal plate 41 is rotatable while being fixed in the axial direction while being sandwiched between the thrust bearings 42 and 43. The one-way clutch 25 causes the internal plate 41 and the ring gear 23r to rotate in the opposite direction to the rotation of the engine 1 (input rotation). It shall not be able to rotate in any direction.
[0026]
The high speed stage selection clutch 24 includes a clutch drum 24d housed in the auxiliary transmission case 21 in addition to the clutch hub 24h described above, and drives the clutch drum 24d to the auxiliary transmission case 21 via the high speed stage damper 27. Join.
The clutch drum 24d is further drivingly connected to a sun gear 23s of the simple planetary gear set 23 via a low speed gear damper 28.
[0027]
As shown in FIG. 2, the high-speed gear selecting clutch 24 further includes a clutch piston 24p fitted slidably in the axial direction within the clutch drum 24d, and the clutch drum 24d and the clutch drum 24d A liquid-tight seal is provided between the clutch pistons 24p.
The inner periphery of the clutch piston 24p is fitted to the outer periphery of a shaft portion 41a provided on the internal plate 41 so as to extend in a direction away from the simple planetary gear set 23, and a seal member 45 is interposed in the fitted portion. Perform liquid tight sealing.
Thus, a piston chamber 46 is defined between the end wall of the clutch drum 24d and the clutch piston 24p, and an oil passage 47 for supplying and discharging the working oil pressure α to and from the piston chamber 46 is connected to the auxiliary transmission case 21. And a hollow space between the drive shaft 48 of the pump O / P and the hollow fixed shaft 26.
[0028]
When the clutch operating oil pressure α is supplied from the oil passage 47 to the piston chamber 46, the clutch piston 24p strokes leftward in FIG. 2 against a return spring 49 contracted between the clutch piston 24p and the internal plate 41. At this time, the high speed stage selection clutch 24 couples the clutch drum 24d and the clutch hub 24h by fastening as shown in FIG. 3, and at this time, the rotation from the high speed stage damper 27 passes through the low speed stage damper 28. And transmitted directly to the input shaft 3 via the carrier 23c (in a high-speed stage selection state).
[0029]
However, when the high-speed stage selection clutch 24 is disengaged as shown in FIG. 1 without the operating oil pressure α to the piston 24p, the rotation from the high-speed stage damper 27 passes through the low-speed stage damper 28 to rotate the simple planetary gear. The sun gear 23s of the gear set 23 is reached.
Here, the sun gear 23s rotates the carrier 23c in the same direction while reducing the speed because the high-speed stage selection clutch 24 is released and the one-way clutch 25 prevents the ring gear 23r from rotating in the opposite direction to the engine 1. It is driven and power is transmitted to the input shaft 3 in the low speed stage selection state.
[0030]
The damper characteristics of the high speed gear damper 27 are set to the characteristics required in the high speed gear selection state, and the low speed damper 28 is set to the characteristics required in the low speed gear selection state.
[0031]
In order to supplementally describe the actual configuration of the forward / reverse switching mechanism 4 shown in FIG. 2, the forward / reverse switching mechanism 4 includes a simple planetary gear set 4c in addition to the forward clutch 4a and the reverse brake 4b.
When the forward clutch 4a is engaged by the oil pressure β, the sun gear 4d and the ring gear 4e of the simple planetary gear set 4c are connected to rotate the input shaft 3 and the toroidal transmission units 5, 6 downstream of the sun gear 4d as shown in FIG. 1) to enable forward travel in the D range,
When the reverse brake 4b is engaged by the hydraulic pressure γ, the carrier 4f of the simple planetary gear set 4c is fixed, the rotation from the input shaft 3 is reduced, and the reverse rotation is transmitted to the toroidal transmission units 5, 6 downstream from the sun gear 4d. Enables reverse travel in the R range.
Thus, when the vehicle is parked or stopped in the P, N range, both the forward clutch 4a and the reverse brake 4b are released, and the rotation from the input shaft 3 is not transmitted to the toroidal transmission units 5 and 6 at the subsequent stage.
[0032]
By the way, the sub-transmission 20 needs lubrication and cooling of the simple planetary gear set 23, the high-speed stage selection clutch 24, and the one-way clutch 25 inside. Therefore, the sub-transmission case 21 is always filled with lubrication and cooling oil. It is necessary to circulate while circulating.
As described above, since the auxiliary transmission 20 is used instead of the torque converter as described above, the lubricating / cooling oil uses the operating oil used for the shift control of the toroidal type continuously variable transmission that is the main transmission, This hydraulic oil flows from the main transmission into the sub-transmission case 21 through an oil passage 51 drilled in the input shaft 3, and also flows into the sub-transmission case 21 through an oil passage 53 drilled in the input shaft 3. To the main transmission.
Therefore, the working oil described above is filled in the sub-transmission case 21 as lubrication and cooling oil for the sub-transmission 20, so that the sub-transmission 20 can be lubricated and cooled.
[0033]
However, the lubricating / cooling oil in the sub-transmission case 21 has a pressure for returning to the main transmission, and this pressure acts on the side of the clutch piston 24p far from the piston chamber 46 to direct the clutch piston 24p toward the piston chamber 46. Try to energize.
The urging force of the clutch piston 24p due to the pressure of the lubricating / cooling oil in the auxiliary transmission case 21 acts as a resistance to the above-described operation of the clutch piston 24p by the operating oil pressure α to the piston chamber 46, and the operation to the piston chamber 46 It is necessary to set the hydraulic pressure α to be high.
For this reason, it is necessary to determine the source pressure of the working oil pressure α to be higher by that amount, and the driving load of the oil pump O / P that generates the source pressure increases, which causes deterioration of fuel efficiency.
Further, the urging force of the clutch piston 24p due to the pressure of the lubrication / cooling oil impairs the operation response of the clutch piston 24p, that is, the engagement response of the clutch 24, thereby deteriorating the shift feeling.
[0034]
By the way, in the present embodiment, the rear chamber 53 is defined in contact with the side of the clutch piston 24p far from the piston chamber 46 so that the pressure of the lubricating / cooling oil does not act on the side face.
For this reason, the outer periphery of the internal plate 41 is slidably fitted to the clutch piston 24p under liquid-tight sealing by the seal member 54, thereby defining a rear chamber 53 between the internal plate 41 and the clutch piston 24p. I do.
Note that the liquid-tightly sealed portion by the seal member 54 has a diameter such that the pressure receiving area of the piston 24p in the rear chamber 53 is smaller than the pressure receiving area of the piston 24p in the piston chamber 46.
[0035]
Preferably, the rear chamber 53 is successively communicated with a drain passage 55 formed in the internal plate 41 and an annular drain passage 56 set between the hollow fixed shaft 26 and the input shaft 3. Even if hydraulic oil enters, it can be reliably eliminated.
In the present embodiment, since these drain passages 55 and 56 are adjacent to the lubricating / cooling oil supply oil passage 51, the carrier center boss portion 57 that controls the coupling of the carrier 23c to the input shaft 3 to isolate the two. The seal member 58 is interposed between the outer periphery of the inner plate and the inner periphery of the internal plate 41.
[0036]
By providing the rear chamber 53 as described above, the pressure receiving area in which the pressure of the lubricating / cooling oil in the auxiliary transmission case 21 acts on the side surface of the clutch piston 24p far from the piston chamber 46 can be reduced. The pressure of the cooling oil can reduce the urging force for urging the clutch piston 24p toward the piston chamber, and it is not necessary to set the operating oil pressure α to the piston chamber 46 high in anticipation of this urging force.
Therefore, the source pressure of the operating oil pressure α can be determined to be lower by that amount, and the driving load of the oil pump O / P that generates the source pressure can be reduced, and the fuel efficiency of the engine can be improved.
[0037]
According to this embodiment which can reduce the pressure of the lubrication / cooling oil urging the clutch piston 24p toward the piston chamber 46, the clutch piston 24p can be further reduced by the operating oil pressure α to the piston chamber 46. , Ie, the engagement response of the clutch 24, can be improved to improve the shift feeling.
[0038]
Further, when the rear chamber 53 is defined, the rear chamber 53 is defined by fitting the axial fixing member (in the drawing, the internal plate 41) and the clutch piston 24p, so that the piston 24p makes a stroke. Even so, the rear chamber 53 can be easily defined,
In particular, when the internal plate 41 is used as the axial fixing member as shown in the figure, since the internal plate 41 is an existing component indispensable for the attachment of the ring gear 23r, the rear chamber 53 can be inexpensively manufactured without adding a dedicated component. Advantageously, it can be defined as
[0039]
Further, since the pressure receiving area of the piston 24p in the rear chamber 53 is determined to be smaller than the pressure receiving area of the piston 24p in the piston chamber 46, as described above, the diameter of the liquid-tight sealing portion by the seal member 54 is determined.
Even if hydraulic oil enters the rear chamber 53 and the intruded oil pushes the piston 24p toward the piston chamber 46, the reverse force to the piston 24p by the hydraulic oil in the piston chamber is more reliable than this pushing force. And the situation where the intruding oil pushes the piston 24p back toward the piston chamber 46 can be avoided.
If the rear chamber 53 is communicated with the drain passages 55 and 56 as in the present embodiment, even if hydraulic oil enters the rear chamber 53, it can be reliably eliminated. It can be assured.
[0040]
The control for engaging and disengaging the forward clutch 4a and the reverse brake 4b of the forward / reverse switching mechanism 4 as described above, the above-described shift control of the toroidal transmission units 5 and 6, and the engagement of the high speed stage selection clutch 24 in the auxiliary transmission 20, Each release control is executed by the transmission controller 32 via the control valve body 31 as shown in FIG.
Therefore, a signal from an engine rotation sensor 33 that detects the engine rotation speed Ne is transmitted to the transmission controller 32,
A signal from a throttle opening sensor 34 for detecting a throttle opening TVO of the engine 1;
A signal from an idle switch 35 that is turned on when the accelerator pedal is released to detect an idle operation state;
A signal from a brake switch 36 which is turned on when the brake pedal is depressed to detect a braking state;
A signal from a vehicle speed sensor 37 for detecting the vehicle speed VSP is input.
[0041]
The operation of the toroidal type continuously variable transmission according to the above embodiment will be described below.
First, the transmission operation will be described. The engine rotation to the auxiliary transmission case 21 reaches the clutch drum 24d via the high speed damper 27.
Here, when the high-speed stage selection clutch 24 is released, the rotation to the clutch drum 24d reaches the sun gear 23s via the low-speed stage damper 28, and the rotation to the sun gear 23s is reduced to the low-speed stage by the action of the simple planetary gear set 23. In the selected state, the signal is transmitted to the input shaft 3 under deceleration.
When the high-speed stage selection clutch 24 is engaged by the hydraulic pressure α as shown in FIG. 3, the rotation to the clutch drum 24d is not passed through the low-speed stage damper 28, but is directly passed through the carrier 23c to the input shaft 3 in the high-speed stage selection state. Conveyed in.
[0042]
As described above, the low-speed damper 28 inserted in the transmission path used in the low-speed gear performs a predetermined damper function only when the low-speed gear is selected, and when the high-speed gear is selected, the low-speed damper 28 The power is transmitted through the high speed stage selection clutch 24 which bypasses the motor, so that the low speed stage damper 28 does not perform the damper function.
Therefore, the damper characteristics of the low-speed gear damper 28 can be set to the characteristics required in the low-speed gear selection state.
[0043]
On the other hand, when the high-speed gear is selected, only the high-speed gear damper 27 inserted in the transmission path shared by all the gears performs the damper function. , The characteristics required in the high-speed stage selection state can be set.
[0044]
The rotation that has been switched between high and low speeds by the sub-transmission 20 as described above and reached the input shaft 3 is caused by the forward / reverse switching mechanism while the forward clutch 4a of the forward / reverse switching mechanism 4 is engaged by the hydraulic pressure β as shown in FIG. 4 to the toroidal transmission units 5 and 6 at the subsequent stage as they are, and are taken out from the transmission output shaft 16 under the speed change by these toroidal transmission units 5 and 6.
While the reverse brake 4b of the forward / reverse switching mechanism 4 is engaged by the hydraulic pressure γ of FIG. 2, the rotation to the input shaft 3 is reversed to rotate in the reverse direction through the above-described operation of the forward / reverse switching mechanism 4, and the rear toroidal transmission unit 5 , 6 through the transmission output shaft 16 via the toroidal transmission units 5, 6.
While the forward clutch 4a and the reverse brake 4b of the forward / reverse switching mechanism 4 are both disengaged, the rotation to the input shaft 3 does not reach the toroidal transmission units 5 and 6 at the subsequent stage, and the toroidal type continuously variable transmission is neutralized. Can be kept in a state.
[0045]
Next, start control and shift control of the toroidal-type continuously variable transmission will be described.
At the time of starting, the transmission controller 32 sets the subtransmission 20 to the low speed (reduction speed) selection state by releasing the high speed selection clutch 24, and releases both the forward clutch 4a and the reverse brake 4b of the forward / reverse switching mechanism 4. From the previously set neutral state, the engagement progress control of the forward clutch 4a as a friction element for starting when the vehicle starts forward in the D range, and the engagement progress control of the reverse brake 4b as the friction element for starting when the vehicle starts backward in the R range. To start.
[0046]
Although the engagement progress control of the starting friction element is performed as shown in FIG. 4, the engagement progress control of the forward clutch 4a at the time of the preceding start will be representatively described below.
If the accelerator pedal has not yet been depressed in the D range, the idle switch 35 is ON, and the brake switch 36 is also ON due to the braking state in which the brake pedal is depressed.
If the vehicle speed VSP is less than 5 km / h, the forward clutch 4a is completely released to keep the toroidal type continuously variable transmission in a neutral state.
If the vehicle speed VSP is 5 km / h to 15 km / h, the forward clutch 4a is brought into a state in which the return spring 4g shown in FIG. 2 has finished contracting and the loss stroke of the clutch has been completed, that is, a state immediately before the start of engagement (initial control).
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than 15 km / h, the forward clutch 4a is completely engaged, and in conjunction with the low speed selection state of the auxiliary transmission 20, the toroidal-type continuously variable transmission can perform normal power transmission at the D range and the low side gear ratio. Make it possible.
[0047]
If the accelerator pedal has not yet been depressed in the D range and the idle switch 35 is ON, but the brake switch 36 is OFF due to the brake release state in which the brake pedal is released,
From the stopped state where the vehicle speed VSP is less than 5 km / h, initial control is performed to change the forward clutch 4a to a state in which the return spring 4g shown in FIG.
If the vehicle speed VSP is 5 Km / h to 15 Km / h, the forward clutch 4a is subjected to a slip engagement control to gradually advance the engagement from the state immediately before the start of the engagement,
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than 15 km / h, the forward clutch 4a is completely engaged, and in conjunction with the low speed selection state of the auxiliary transmission 20, the toroidal-type continuously variable transmission can perform normal power transmission at the D range and the low side gear ratio. Make it possible.
[0048]
When the accelerator pedal is depressed in the D range, and the idle switch 35 is OFF, and the brake switch 36 is ON due to the braking state in which the brake pedal is depressed,
Even when the vehicle is stopped at a vehicle speed VSP of less than 5 km / h, slip engagement control is performed to gradually advance the engagement of the forward clutch 4a,
If the vehicle speed VSP is 5 km / h to 15 km / h, the above-described slip engagement control of the forward clutch 4a is continued to further advance the engagement of the forward clutch 4a,
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than 15 km / h, the forward clutch 4a is completely engaged, and in conjunction with the low speed selection state of the auxiliary transmission 20, the toroidal-type continuously variable transmission can perform normal power transmission at the D range and the low side gear ratio. Make it possible.
[0049]
When the accelerator pedal is depressed in the D range, the idle switch 35 is OFF, and the brake switch 36 is also OFF due to the brake release state in which the brake pedal is released.
Slip engagement control is performed to gradually advance the engagement of the forward clutch 4a from a stopped state in which the vehicle speed VSP is less than 5 km / h,
If the vehicle speed VSP is 5 Km / h to 15 Km / h, the forward clutch 4a is completely engaged, and the toroidal type continuously variable transmission is operated in the D range and the low side gear ratio in combination with the low speed stage selection state of the auxiliary transmission 20. Power transmission is possible,
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than 15 Km / h, the forward clutch 4a is kept in the fully engaged state to maintain the toroidal type continuously variable transmission in a state where normal power transmission in the D range and the low side gear ratio is possible.
[0050]
In the N and P ranges, regardless of the operation state of the accelerator pedal, that is, regardless of the ON / OFF state of the idle switch 35, and regardless of the operation state of the brake pedal, that is, regardless of the ON state or OFF state of the brake switch 36, The starting friction element (now in the D range, the forward clutch 4a) is completely released, and the other friction element (now in the D range, the reverse brake 4b) is released, and the toroidal-type continuously variable transmission is in the neutral state. To keep.
[0051]
To explain the shift control after the toroidal-type continuously variable transmission is set to the state where the normal power transmission in the D range is possible as described above, the transmission controller 32 uses a shift map to be exemplified in FIG. And the target input rotation speed Ne from the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO. * And the engine speed Ne detected by the sensor 33 is calculated as the target input speed Ne. * The transmission control of the toroidal transmission units 5 and 6 is performed so as to coincide with the above.
Then, based on the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO based on the map of FIG. 5, the transmission controller 32 determines whether the sub-transmission 20 is to be in the low-speed selection state or the sub-transmission 20 is in the high-speed selection state. Check if it is the high speed step selection area to be set.
[0052]
In the case of the low-speed gear selection range, the sub-transmission 20 is set to the low-speed gear selection state by releasing the high-speed gear selection clutch 24, and the above-described start control is executed. The sub-transmission 20 is brought into the high-speed stage selection state by the engagement of the high-speed stage selection clutch 24 shown in FIG. 3, and the shift control in accordance with FIG. 4 is enabled in conjunction with the engagement holding of the forward clutch 4a shown in FIG.
[0053]
By the way, in the present embodiment, at the time of starting, the sub-transmission 20 is set to the low-speed stage selection state which is the reduction stage, and the toroidal type continuously variable transmission which is the main transmission at the subsequent stage of the sub-transmission 20 is powered from the neutral state. Since the forward clutch 4a (during the D range) or the reverse brake 4b (during the R range), which is the starting frictional element to be in the transmission state, is controlled by performing the engagement progression as described above with reference to FIG.
Even at the time of the start, a start operation similar to that of a manual transmission can be adopted even though the transmission is an automatic transmission. Therefore, since a conventionally required torque converter is not required, there is a problem regarding the transmission efficiency of the automatic transmission. Can be eliminated.
[0054]
Further, in the present embodiment, since sub-transmission 20 is set to the low-speed stage selection state, which is the reduction stage, at the time of start, sub-transmission 20 exhibits the same function as the torque increasing operation of the torque converter. There is no problem that the power performance is reduced when the clutch is used.
Further, since the sub-transmission 20 is set to the low speed stage selection state as the deceleration stage at the time of starting, the forward clutch 4a (in the D range) or the reverse brake 4b (in the R range) is used as the starting friction element as described above. When used, the input rotation of the starting friction element can be reduced, its durability can be improved, and the above-described engagement progress control can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a transmission path of a toroidal type continuously variable transmission including a transmission mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a half vertical sectional side view showing an actual configuration of a subtransmission in the transmission mechanism together with a forward / reverse switching mechanism.
FIG. 3 is a schematic side view showing the auxiliary transmission in a high speed stage selection state and showing the forward / reverse switching mechanism in a forward rotation transmission state.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an engagement progress control mode of a starting friction element to be engaged in the start control in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a speed change pattern used for speed change control of the transmission mechanism in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
3 Input shaft of main transmission
4 Forward / backward switching mechanism
5 Front toroidal transmission unit
6 Rear toroidal transmission unit
7 Input disk
8 Output disk
9 Power roller
10 Spindle
11 Hollow output shaft
12 Output gear
13 Counter shaft
14 Counter gear
15 Output gear set
16 Transmission output shaft
20 auxiliary transmission
21 Auxiliary transmission case
22 Drive plate
23 Simple planetary gear set
23c carrier
23r ring gear
23s sun gear
24 High speed gear selection clutch
24h clutch hub
24d clutch drum
24p clutch piston
25 One-way clutch (low speed gear selection brake)
26 Hollow fixed shaft
27 High Speed Damper
28 Low speed damper
31 Control valve body
32 Transmission controller
33 Engine rotation sensor
34 Throttle opening sensor
35 Idle switch
36 Brake switch
37 Vehicle speed sensor
41 Internal plate
44 Sealing member
45 Sealing member
46 piston chamber
47 Hydraulic oil supply passage for clutch operation
49 Return Spring
51 Lubrication / cooling oil supply oil passage
52 Lubrication / cooling oil return oil passage
53 rear room
54 Sealing member
55,56 drain passage
58 Sealing member

Claims (5)

中立状態にし得る主伝動機の前段に、入力回転を減速して出力する低速段と高速段とを有する副変速機を設け、
この副変速機は、前記主伝動機から流入して該主伝動機に戻る途中の潤滑・冷却油が充満された、前記入力回転を伝達される副変速機ケースと、
この副変速機ケース内にあって該副変速機ケースに駆動結合されたクラッチドラムおよびこのクラッチドラム内に摺動自在に嵌合されたクラッチピストンを有するクラッチとを具え、
このクラッチが、ピストン室への作動油圧に応動する前記クラッチピストンにより締結または解放状態にされることで、副変速機を前記高速段または低速段が選択された状態にし得るようになし、
前記ピストン室から遠いクラッチピストンの側面に前記潤滑・冷却油の圧力が作用しないよう、該クラッチピストンの側面に接して前記潤滑・冷却油の侵入を阻止された背面室を画成し、
前記副変速機の低速段選択状態で、前記主変速機を中立状態から動力伝達状態にする摩擦要素を締結進行制御することにより発進制御を可能にしたことを特徴とする自動変速機の伝動機構。
A sub-transmission having a low-speed stage and a high-speed stage for reducing the input rotation and outputting is provided at a stage preceding the main transmission that can be in a neutral state,
The sub-transmission is filled with lubrication and cooling oil flowing from the main transmission and returning to the main transmission, and the sub-transmission case transmitted with the input rotation;
A clutch drum having a clutch drum in the auxiliary transmission case and drivingly coupled to the auxiliary transmission case, and a clutch piston slidably fitted in the clutch drum;
When the clutch is engaged or released by the clutch piston responsive to the operating oil pressure to the piston chamber, the auxiliary transmission can be set to the state in which the high speed stage or the low speed stage is selected,
In order that the pressure of the lubrication / cooling oil does not act on the side surface of the clutch piston far from the piston chamber, a rear chamber is defined in contact with the side surface of the clutch piston to prevent the intrusion of the lubrication / cooling oil,
A transmission mechanism for an automatic transmission, wherein starting control is enabled by controlling the engagement progress of a friction element that changes the main transmission from a neutral state to a power transmission state in a low speed stage selection state of the auxiliary transmission. .
請求項1に記載の伝動機構において、前記ピストン室から遠いクラッチピストンの側面と対面する軸線方向固定部材とクラッチピストンとを液密封止状態で摺動自在に嵌合して前記背面室を画成したことを特徴とする自動変速機の伝動機構。2. The transmission mechanism according to claim 1, wherein an axial fixing member facing a side surface of the clutch piston remote from the piston chamber and a clutch piston are slidably fitted in a liquid-tight manner to define the rear chamber. A transmission mechanism for an automatic transmission, characterized in that: 請求項1または2に記載の伝動機構において、前記副変速機に単純遊星歯車組を設け、
該単純遊星歯車組のキャリアを前記主伝動機の入力軸に結合すると共に前記クラッチにより前記クラッチドラムに結合可能とし、
単純遊星歯車組のサンギヤに前記入力回転を伝達するよう前記クラッチドラムに結合し、
単純遊星歯車組のリングギヤを、前記ピストン室から遠いクラッチピストンの側面と対面する軸線方向固定状態のインターナルプレートを介して前記入力回転と逆方向に回転阻止し、
前記インターナルプレートとクラッチピストンとを液密封止状態で摺動自在に嵌合して前記背面室を画成したことを特徴とする自動変速機の伝動機構。
The transmission mechanism according to claim 1, wherein the auxiliary transmission is provided with a simple planetary gear set,
The carrier of the simple planetary gear set is coupled to the input shaft of the main transmission and can be coupled to the clutch drum by the clutch,
Coupled to the clutch drum to transmit the input rotation to a sun gear of a simple planetary gear set,
The ring gear of the simple planetary gear set is prevented from rotating in the opposite direction to the input rotation via an axially fixed internal plate facing the side surface of the clutch piston remote from the piston chamber,
A transmission mechanism for an automatic transmission, wherein the rear plate is defined by slidably fitting the internal plate and the clutch piston in a liquid-tightly sealed state.
請求項2または3に記載の伝動機構において、前記軸線方向固定部材またはインターナルプレートと、クラッチピストンとの液密封止嵌合部を、前記背面室内におけるクラッチピストンの受圧面積が前記ピストン室内におけるクラッチピストンの受圧面積よりも小さくなる直径としたことを特徴とする自動変速機の伝動機構。4. The transmission mechanism according to claim 2, wherein a liquid-tightly sealed fitting portion between the axial fixing member or the internal plate and a clutch piston is provided, and a pressure receiving area of the clutch piston in the rear chamber is a clutch in the piston chamber. 5. A transmission mechanism for an automatic transmission, wherein the diameter is smaller than a pressure receiving area of a piston. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の伝動機構において、前記背面室をドレン通路に通じさせたことを特徴とする自動変速機の伝動機構。The transmission mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the rear chamber is communicated with a drain passage.
JP2002285867A 2002-09-30 2002-09-30 Automatic transmission transmission mechanism Expired - Lifetime JP3985647B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002285867A JP3985647B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic transmission transmission mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002285867A JP3985647B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic transmission transmission mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004124980A true JP2004124980A (en) 2004-04-22
JP3985647B2 JP3985647B2 (en) 2007-10-03

Family

ID=32279063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002285867A Expired - Lifetime JP3985647B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Automatic transmission transmission mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3985647B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088910A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Honda Motor Co Ltd Power transmission device for vehicle
CN110043636A (en) * 2018-01-17 2019-07-23 丰田自动车株式会社 The control device of automatic transmission

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088910A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Honda Motor Co Ltd Power transmission device for vehicle
CN110043636A (en) * 2018-01-17 2019-07-23 丰田自动车株式会社 The control device of automatic transmission
CN110043636B (en) * 2018-01-17 2022-05-31 丰田自动车株式会社 Control device for automatic transmission

Also Published As

Publication number Publication date
JP3985647B2 (en) 2007-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6979275B2 (en) Auxiliary transmission in transmission system
JP3724175B2 (en) Control device for toroidal continuously variable transmission
US9643608B2 (en) Vehicular power transmission device
JP4002991B2 (en) Control device for continuously variable transmission for hybrid vehicle
US6428447B2 (en) Multiple-gear vehicle transmission
WO1998043002A1 (en) Toroidal continuously variable transmission
US8210977B2 (en) Hydraulic control device of automatic transmission
JP3814126B2 (en) Automatic clutch input clutch lubrication control device
JP2002323124A (en) Control device for hydraulic fluid temperature for power transmission
JPS61167768A (en) Control device for transmission
JP3736386B2 (en) Automatic transmission transmission mechanism
JP3985647B2 (en) Automatic transmission transmission mechanism
JP3630131B2 (en) Automatic transmission input rotation transmission mechanism
JPH10267117A (en) Controller for toroidal continuously variable transmission
JP4378844B2 (en) Vehicle drive device
JP4742446B2 (en) Start control device for vehicle engine
JP3920547B2 (en) Power transmission device
JP4211357B2 (en) Control device for automatic transmission
JP2009127826A (en) Controller of variable displacement pump/motor transmission
JP4042544B2 (en) Control device for automatic transmission with auxiliary transmission
JP7412861B2 (en) Control device
JP3719224B2 (en) Control device for vehicle transmission
JP2021085434A (en) Vehicle control device
KR100260166B1 (en) Cvt for vehicle
JPH08320030A (en) Starting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070518

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070619

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070702

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720

Year of fee payment: 3