JP2004144139A - Transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To implement miniaturization, downsizing, and weight saving of a transmission constituted by disposing a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmitting mechanism in parallel, as far as possible. <P>SOLUTION: A belt type continuously variable transmission mechanism CVT is disposed in parallel with a LOW rotation transmitting mechanism GT. The continuously variable transmission mechanism comprises: a drive pulley 30 disposed on a main shaft 17; a driven pulley 35 disposed on a countershaft 18; a metal belt 34 stretched between the drive pulley and the driven pulley; a drive pulley cylinder 33 for variably setting a width of the drive pulley; and a driven pulley piston 38 for variably setting a width of the driven pulley. On the main shaft 17, the drive pulley cylinder 33 is arranged on a left side and a forward/reverse switching mechanism 60 is arranged on a right side, when the driven pulley is set as the center. Further, on the countershaft 18, a LOW clutch 46 is arranged on a left side and the driven pulley piston 38 is arranged on a right side, when the driven pulley is set as the center. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸と出力軸との間に無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成された変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構(ギヤ列からなる回転伝達機構)とを並列に有して構成された変速機は従来から知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。例えば、特許文献1に開示の変速機は、エンジンからの入力を受けるトルクコンバータと、このトルクコンバータに繋がる変速機入力軸から変速機出力軸までの間に並列に配設された減速歯車列(ギヤ式回転伝達機構すなわち有段回転伝達機構)およびベルト式無段変速機構とを有して構成される。この変速機においては、変速機入力軸上に、減速歯車列による動力伝達を行わせるための第1油圧クラッチとベルト式無段変速機構による動力伝達を行わせるための第2油圧クラッチとが配設され、変速機出力軸上には前後進切換用遊星歯車装置が配設されている。なお、特許文献2にも同様な構成の変速機が開示されている(図1および図2参照)。
【0003】
このような構成の変速機において、減速歯車列の変速比はベルト式無段変速機構の最低変速比より低速段側となるように設定されており、車両の発進時には第1油圧クラッチを係合させて減速歯車列を介してエンジンの回転駆動力を車輪に伝達して、車両を発進させ、その後に第1油圧クラッチを解放して第2油圧クラッチを係合させてベルト式無段変速機による動力伝達に切り換え、無段階の変速制御を行って車両をスムーズに発進させ且つ走行させる制御を行わせるように構成されている。
【0004】
また、特許文献2の図3には、減速歯車列が低速用歯車列および高速用歯車列を並列に設けて構成されており、低速用歯車列は無段変速機構の最低変速比より低速段側の変速比に設定され、高速用歯車列は無段変速機構の最高変速比より高速段側の変速比に設定されている。この変速機では、車両の発進時には低速用歯車列により動力伝達を行わせ、その後に無段変速機構による動力伝達機構に切り換えて変速制御を行い、無段変速機構の変速比が最高変速比に至った後に高速用歯車列による動力伝達を行わせるようになっている。
【0005】
【特許文献1】特公昭63−14228号公報
【特許文献2】特開2002−48213号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機は、例えば、入出力軸間にベルト式無段変速機構を設けるとともに、この無段変速機構の側方に有段回転伝達機構を構成するギヤ列を配設し、さらに、前後進切換機構や発進クラッチ(油圧クラッチ)を設ける必要がある。このため、変速機を構成するシャフトの数を多くして多軸化を図る必要が生じたり、変速機の軸方向寸法を大きくする必要が生じたりして、変速機が大型化、重量化するおそれがあるという問題がある。
【0007】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機を、できるかぎり小型、コンパクト化し、軽量化することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係る変速機は、駆動源から入力軸(例えば、実施形態におけるメインシャフト17)に入力された入力回転駆動力を出力軸(例えば、実施形態におけるカウンタシャフト18)に伝達する無段変速機構(例えば、実施形態におけるベルト式無段変速機構CVT)と有段回転伝達機構(例えば、実施形態におけるLOW回転伝達機構GT)とを並列に備えて構成され、無段変速機構が、入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、ドライブプーリおよびドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルト(例えば、実施形態における金属ベルト34)と、ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータ(例えば、実施形態におけるドライブプーリシリンダ33およびドライブプーリ油室33a)と、ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータ(例えば、実施形態におけるドリブンプーリピストン38およびドリブンプーリ油室38a)とから構成される。さらに、無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段(例えば、実施形態におけるLOWクラッチ46)とを備え、入力軸上において、ドライブプーリを中央にして軸方向一方側にドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、出力軸上において、ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側にドリブンプーリアクチュエータが配設される。
【0009】
このような構成の本発明に係る変速機によれば、無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されているため、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)に配設される。その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設される。この結果、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0010】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤ(例えば、実施形態におけるLOWドライブギヤ41)と、出力軸上に配設されたドリブンギヤ(例えば、実施形態におけるLOWドリブンギヤ45)と、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤ(例えば、実施形態におけるLOWアイドルギヤ42)と構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい実施形態に係る変速機を図1〜図5に示しており、図1に全体断面を示し、図2に動力伝達機構構成を示し、図3〜図5にそれぞれ図1における変速機メインシャフト17の中心軸S1より上側の部分、この中心軸S1から変速機カウンタシャフト18の中心軸S2までの間の部分およびこの中心軸S2より下側の部分を拡大して示している。
【0012】
この変速機TMは、コンバータケース12、中央ケース14、左ケース15およびカバー16からなるケーシング11内に変速機構を配設して構成される。ケーシング11内には、メインシャフト17およびカウンタシャフト18がそれぞれベアリングにより回転自在に支持され、互いに平行に延びて配設されている。コンバータケース12内にはトルクコンバータ20が配設されており、メインシャフト17の右端部がトルクコンバータ20内に突入している。コンバータケース12はエンジンのハウジングの出力軸端部に結合されており、トルクコンバータ20のポンプインペラ22は駆動プレート21を介してエンジン出力軸(クランク軸)19に結合されている。
【0013】
トルクコンバータ20は上記ポンプインペラ22に加えてタービンランナー23およびステータ24を有し、タービンランナー23はメインシャフト17の端部にスプライン結合され、ステータ24はケーシング11に固定されている。ポンプインペラ22に結合されるとともにタービンランナー23を囲んで配設されたサイドカバー25の内面側にロックアップクラッチ26が配設されている。ロックアップクラッチ26は、タービンランナー23のボス23aの外周面に摺動自在に支持された円盤状のピストン27を備えており、ピストン27の外周部にサイドカバー25の壁面に当接して摩擦係合可能な摩擦ライニング28が貼り付けられている。
【0014】
ロックアップクラッチ26においては、ポンプインペラ22、タービンランナー23およびステータ24が配設されるコンバータ内部空間内の油圧がピストン27を図における右方に押圧するように作用し、ピストン27とサイドカバー25とに過囲まれたロックアップ油室空間27a内の油圧がピストン27を左方に押圧するように作用する。メインシャフト17に軸方向に延びて形成された軸孔27bを介して供給されるロックアップ制御油圧がロックアップ油圧空間27aに供給される。これにより、コンバータ内部空間内の油圧とのバランスに応じてピストン27の摩擦ライニング28をサイドカバー25の内周面に当接させる制御が行われ、ロックアップクラッチの係合制御が行なわれる。
【0015】
一方、メインシャフト17とカウンタシャフト18とに跨って、ベルト式無段変速機構CVTと有段(一段)のLOW回転伝達機構GTとが並列に並んで配設されている。
【0016】
ベルト式無段変速機構CVTは、メインシャフト17に支持されたドライブプーリ30と、カウンタシャフト18に支持されたドリブンプーリ35と、ドライブプーリ30およびドリブンプーリ35間に巻き掛けられた金属ベルト34とを備える。ドライブプーリ30は、メインシャフト17の上に相対回転自在に配設された固定側プーリ半体31と、固定側プーリ半体31に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体32とを備え、ドリブンプーリ35は、カウンタシャフト18の上に結合して配設された固定側プーリ半体36と、固定側プーリ半体36に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体37とを備える。
【0017】
メインシャフト17の上には、ドライブプーリ30に隣接してシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構を用いた前後進切換機構60が設けられている。この前後進切換機構60は、メインシャフト17に結合されたサンギヤ61と、サンギヤ61の外周を離間して囲むようにメインシャフト17上に回転自在に配設されたリングギヤ62と、メインシャフト17に相対回転自在に支持されたキャリア63と、キャリア63に回転自在に支持されてサンギヤ61およびリングギヤ62に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ64とを備える。また、リングギヤ62はドライブプーリ30と結合されており、このように結合されたリングギヤ62およびドライブプーリ30が、湿式多板型のフォワードクラッチ65を介してサンギヤ61(およびメインシャフト17)と係脱可能となっている。また、キャリア63は湿式多板型のリバースブレーキ66によりケーシング11と係脱されて固定保持可能となっている。
【0018】
車両の前進走行時にフォワードクラッチ65が係合され、メインシャフト17と一体回転するサンギヤ61とリングギヤ62およびドライブプーリ30とが連結され、メインシャフト17とドライブプーリ30とが一体回転する、すなわちメインシャフト17の回転がそのままドライブプーリ30に伝達される。
【0019】
車両の後進走行時にはリバースブレーキ66が係合され、キャリア63がケーシング11と結合されて固定保持される。このため、メインシャフト17と結合されたサンギヤ61の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ62に伝達され、リングギヤ62はメインシャフト17より低速で且つ逆方向に回転され、この回転がリングギヤ62と結合されたドライブプーリ30に伝達される。
【0020】
以上のようにしてドライブプーリ30が前進側(メインシャフト17と同一の回転方向側)もしくは後進側(メインシャフト17と反対の回転方向側)に回転駆動され、この回転が金属ベルト34を介してドリブンプーリ31に伝達される。このようにしてベルト式無段変速機構CVTによる回転動力伝達が行われるときに、その変速比を無段階に変速する制御が行われる。この無段変速制御は、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32およびドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37を軸方向に移動させることにより行われる。
【0021】
このため、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32の側面に対向してドライブプーリシリンダ33が取り付けられており、可動側プーリ半体32の側部に形成されたドライブプーリピストン部32aがドライブプーリシリンダ33と摺動自在に嵌合し、内部にドライブプーリ油室33aが形成されている。また、ドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37の側面に対向してドリブンプーリピストン38が取り付けられており、可動側プーリ半体37の側部に形成されたドリブンプーリシリンダ部37aにドリブンプーリピストン38が摺動自在に勘合し、内部にドリブンプーリ油室38aが形成されている。そして、後述する油圧制御バルブHVからドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38a内にプーリ制御油圧を供給し、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32およびドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37を軸方向に移動させて変速比を無段階に変速する制御が行われる。
【0022】
LOW回転伝達機構GTは、メインシャフト17の左端に結合配設されたLOWドライブギヤ41と、ケーシング11に回転自在に支持されてLOWドライブギヤ41と噛合するLOWアイドルギヤ42と、カウンタシャフト18の左端に回転自在に配設されてLOWアイドルギヤ42と噛合するLOWドリブンギヤ45とから構成される。LOWドリブンギヤ45はワンウエイクラッチ44および湿式多板型のLOWクラッチ46を直列に介してカウンタシャフト18と連結される。このため、LOWクラッチ46の係脱制御によりLOW回転伝達機構GTを介した動力伝達制御が可能であり、且つ、LOWクラッチ46を係合させた状態でもワンウエイクラッチ44の作用により前進方向の駆動回転のみがLOWドリブンギヤ45からカウンタシャフト18に伝達される。
【0023】
以上の構成から分かるように、前後進切換機構60および無段変速機構CVTによりメインシャフト17からカウンタシャフト18への動力伝達経路が形成されるとともに、LOW回転伝達機構GTによってもメインシャフト17からカウンタシャフト18への動力伝達経路が形成され、これら二つの動力伝達経路は並列に形成されている。なお、LOW回転伝達機構GTの変速比(ギヤレシオ)R(GT)は、無段変速機構CVTの最低速変速比R(LOW)より低速の変速比に設定されている。
【0024】
カウンタシャフト18の右端部にはファイナルドライブギヤ47が結合配置されており、このファイナルドライブギヤ47はケーシング11に回転自在に支持されたリダクションシャフト48に結合配置された第1リダクションギヤ49に噛合し、リダクションシャフト48に結合配置された第2リダクションギヤ50がディファレンシャル機構51のディファレンシャルボックス52に結合配置されたファィナルドリブンギヤ53に噛合する。ディファレンシャル機構51は周知のもので、ディファレンシャルボックス52内に設けたピニオンシャフト54により相対回転自在に支持したディファレンシャルピニオン55,55と、ディファレンシャルボックス52に挿入された左右の車軸56L,56Rに固定されてディファレンシャルピニオン55,55に噛合するディファレンシャルサイドギヤ57,57とで構成される。この構成から分かるように、カウンタシャフト18の回転は上記構成のギヤ列を介して左右の車軸56L,56Rに伝達されるが、この回転伝達機構をファイナル回転伝達機構FGと称する。
【0025】
上記変速機TMの構成において、前後進切換機構60と、ベルト式無段変速機構CVTと、LOW回転伝達機構GTとの配置関係に特徴を有しており、この配置関係を、図1〜図5を参照して説明する。ベルト式無段変速機構CVTはドライブプーリ30とドリブンプーリ35と間に金属ベルト34を掛け渡して構成され、ドライブプーリ30およびドリブンプーリ35はメインシャフト17およびカウンタシャフト18上に軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)を有して配設される。その上で、ドライブプーリ30のプーリ幅を可変設定するためのドライブプーリシリンダ33がドライブプーリ30の左側に配設され、ドリブンプーリ35のプーリ幅を可変設定するためのドリブンプーリピストン38がドリブンプーリ35の右側に配設されている。そして、メインシャフト17上においてドライブプーリ30の右側(すなわち、ドライブプーリ30を中央にしてドライブプーリシリンダ33の反対側)に前後進切換機構60が配設され、カウンタシャフト18上においてドリブンプーリ35の左側(すなわち、ドリブンプーリ35を中央にしてドリブンプーリピストン38の半体側)にLOWクラッチ46が配設されている。
【0026】
以上のような位置関係となるように、ドライブプーリ30、ドリブンプーリ35、前後進切換機構60およびLOWクラッチ46を配設すれば、ケーシング11の内部にこれらを効率よく配設することができ、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができる。さらに、このようにメインシャフト17およびカウンタシャフト18が必要となるだけであり、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0027】
【発進走行制御】
以上のように構成された変速機TMの作動、すなわち、車両の発進、走行制御の実施例について、図6に示す制御装置を参照して説明する。
【0028】
まず、図6の制御装置の構成について説明する。この制御装置は、上記変速機TMにおけるLOWクラッチ46、フォワードクラッチ65、リバースブレーキ66、ドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38aへの制御油圧の調圧および供給制御を行う油圧制御バルブHVと、この油圧制御バルブHVの作動を制御するコントロールユニットECUとを備える。具体的には、油圧制御バルブHVを構成するソレノイドバルブの通電作動制御をコントロールユニットECUからの制御信号に基づいて行わせるようになっている。このような制御信号出力制御のため、コントロールユニットECUには、エンジン回転センサ71からのエンジン回転信号Ne、メインシャフト回転センサ72からのメインシャフト回転信号Nm、カウンタシャフト回転センサ73からのカウンタシャフト回転信号Nc、ドライブプーリ回転センサ74からのドライブプーリ回転信号ND、シフトポジションセンサ77からのシフトポジション信号Spが送られる。カウンタシャフト回転信号Ncは車速信号でも良い。シフトポジションセンサ77は運転席においてドライバーが操作するシフトレバーの操作位置を検出するもので、例えば、シフトレバーがR(リバース),N(ニュートラル),D(ドライブ)レンジ位置に操作されると、これに対応してR,N,Dポジション信号がコントロールユニットECUに送られる。
【0029】
【中立停止制御】
運転者がシフトレバーをNレンジ位置に操作したときに行われる中立停止制御をまず説明する。このときには、LOWクラッチ46、フォワードクラッチ65、リバースブレーキ66への制御油圧をほぼ零にしてこれらをすべて解放し、無段変速機構CVTの変速比が予め決められた所定の変速比(例えば、最も低速の変速比)となるようにドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38aへの制御油圧の供給制御が行われる。これにより、無段変速機構CVTは所定変速比の状態で前後進切換機構60において動力伝達が遮断され、且つLOW回転伝達機構GTはLOWクラッチ46において動力伝達が遮断され、変速機TMは中立状態となる。
【0030】
【前進発進制御】
次に、車両の前進発進制御についてまず説明する。この制御は、車両が停止し且つシフトレバーがN(ニュートラル)レンジ位置にあるときから、ドライバーがシフトレバーをD(ドライブ)レンジ位置に操作したときに行われる。Nレンジ位置からDレンジ位置へのシフトレバー操作が行われるとこれがシフトポジションセンサ77により検出され、Dポジション信号がコントロールユニットECUに送られる。この信号を受けたコントロールユニットECUは、まずフォワードクラッチ65を緩やかに係合させるような比較的低圧の油圧(最大係合制御油圧より低圧の係合制御油圧)をフォワードクラッチ65に供給するように油圧制御バルブHVの作動を制御する。
【0031】
この結果、エンジンEの回転駆動力がトルクコンバータ20、前後進切換機構60、無段変速機構CVTおよびファイナル回転伝達機構FGを介して車輪に伝達される状態、すなわちインギヤ状態となる。ここで、LOW回転伝達機構GTの変速比(ギヤレシオ)R(GT)は、無段変速機構CVTの最低速変速比R(LOW)より低速の変速比に設定されており、且つフォワードクラッチ65は比較的低圧の油圧で緩やかに係合されるため、車輪には小さなトルクが緩やかに伝達され、インギヤに伴うショックの発生がない。なお、インギヤショックの発生防止のためには、無段変速機構CVTの変速比を最低速度変速比R(LOW)より高速側の所定変速比にするのが好ましい。但し、この後の走行制御にスムーズに移行することを考えれば、インギヤショックの発生を抑制するに必要な範囲内の変速比で、できる限り低速側の所定の変速比に設定するのが好ましい。この所定変速比は、車両の特性(例えば、車両重量)や、使用条件(例えば、変速機油温)に合わせて最適な値が設定される。
【0032】
このようにしてフォワードクラッチ65を緩やかに係合させてインギヤ制御を開始した後、コントロールユニットECUは、速やかにフォワードクラッチ65を解放させ、LOWクラッチ46の係合制御に移行するように、油圧制御バルブHVの作動を制御する。すなわち、フォワードクラッチ65はショックなくスムーズにインギヤを行わせるためのものでしかなく、実際の発進制御はLOWクラッチ46を係合させて行う。なお、このようにフォワードクラッチ65を解放させてLOWクラッチ46の係合制御に移行するタイミングは、タイマーにより予め設定されている。もしくは、カウンタシャフト18の回転変化を検出して、この移行タイミングを決めるようにしても良い。
【0033】
以上のように、シフトレバーがN(ニュートラル)レンジ位置からD(ドライブ)レンジ位置に操作されたときには、まずフォワードクラッチ65を緩やかに係合させて変速比が比較的高速側に設定された無段変速機構CVTを介してインギヤ状態に移行させ、この後、すみやかにLOWクラッチ46の係合制御に移行して発進制御を行わせる。このようにいわゆる「スクウォート制御」と称される制御を行うようになっており、ショックの無いインギヤ制御を行わせてスムーズな発進制御が可能である。
【0034】
以上のようにしてLOWクラッチ46の係合制御に移行すると、エンジンEの回転駆動力はLOW回転伝達機構GTを介して最も低速側の変速比R(GT)で車輪に伝達される。なお、このときアクセルペダルが踏み込まれていないときにはエンジンはアイドリング状態で、いわゆるクリープトルクが車輪に伝達されるようにLOWクラッチ46の係合制御が行われる。この後、アクセルペダルが踏み込まれると、LOWクラッチ46がさらに係合され、エンジン出力が最低速変速比R(GT)で車輪に伝達され、車両が発進する。
【0035】
【車両の前進走行制御】
このようにして車両が発進した後、走行速度の上昇に合わせてLOWクラッチ46が係合のままフォワードクラッチ65が係合され、無段変速機構CVTによる動力伝達に移行する。そして、無段変速機構CVTの変速比を、例えば、アクセル開度と車速に応じて無段階に変速させる制御を行って車両の走行制御がなされる。例えば、実ドライブプーリ回転数NDRaを目標ドライブプーリ回転数NDRoに一致させるような変速制御が行われる。
【0036】
【車両の後進発進および走行制御】
一方、車両を後進方向に発進させて走行させる制御は、リバースブレーキ66の係合制御により行われる。上述したように、リバースブレーキ66を係合させるとキャリア63が固定保持され、メインシャフト17と結合されたサンギヤ61の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ62に伝達され、リングギヤ62と結合されたドライブプーリ30に伝達される。そして、この回転駆動力が無段変速機構CVTからファイナル回転伝達機構FGを介して車輪に伝達され、後進方向への発進および走行制御が行われる。ここで、無段変速機構CVTの最低変速比R(LOW)はLOW回転伝達機構GTの変速比R(GT)より高速側の変速比である。しかしながら、後進走行時にはメインシャフト17の回転がプラネタリギヤ機構60において減速されてドライブプーリ30に伝達される。このため、後進時の全体としての変速比は、前進発進時でのLOW回転伝達機構GTを介した変速比R(GT)とほぼ等しい変速比となり、後進発進時にも前進発進と同等の発進トルクを車輪に伝達する。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無段変速機構と有段回転伝達機構と並列に備えて変速機が構成され、この無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されており、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)に配設され、その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設されており、これにより変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0038】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤと、出力軸上に配設されたドリブンギヤと、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤと構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態に係る車両用変速機の内部動力伝達機構構造を示す全体断面図である。
【図2】上記車両用変速機の動力伝達経路構成を示すスケルトン図である。
【図3】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸より上側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図4】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸とカウンタシャフト中心軸との間の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図5】上記車両用変速機のカウンタシャフト中心軸より下側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図6】上記車両用変速機の制御装置構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
TM 変速機
CVT 無段変速機構
GT LOW回転伝達機構
17 メインシャフト
18 カウンタシャフト
41 LOWドライブギヤ
42 LOWアイドルギヤ
45 LOWドリブンギヤ
46 LOWクラッチ
60 前後進切換機構
65 フォワードクラッチ
66 リバースクラッチ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission having a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmission mechanism arranged in parallel between an input shaft and an output shaft.
[0002]
[Prior art]
Such a transmission having a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmission mechanism (a rotation transmission mechanism formed of a gear train) in parallel has been conventionally known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1). 2). For example, the transmission disclosed in Patent Literature 1 includes a torque converter that receives an input from an engine, and a reduction gear train (parallel) that is arranged in parallel between a transmission input shaft connected to the torque converter and a transmission output shaft. (A gear-type rotation transmission mechanism, that is, a stepped rotation transmission mechanism) and a belt-type continuously variable transmission mechanism. In this transmission, a first hydraulic clutch for transmitting power by a reduction gear train and a second hydraulic clutch for transmitting power by a belt-type continuously variable transmission mechanism are arranged on a transmission input shaft. A planetary gear unit for switching between forward and backward movement is provided on the transmission output shaft. Note that a transmission having a similar configuration is also disclosed in Patent Document 2 (see FIGS. 1 and 2).
[0003]
In the transmission having such a configuration, the speed ratio of the reduction gear train is set to be lower than the lowest speed ratio of the belt-type continuously variable transmission mechanism, and the first hydraulic clutch is engaged when the vehicle starts. And transmitting the rotational driving force of the engine to the wheels via a reduction gear train to start the vehicle, and then releasing the first hydraulic clutch and engaging the second hydraulic clutch to thereby transmit a belt-type continuously variable transmission. , And the vehicle is controlled so as to start and run smoothly by performing stepless shift control.
[0004]
In FIG. 3 of Patent Document 2, the reduction gear train is configured by providing a low-speed gear train and a high-speed gear train in parallel, and the low-speed gear train has a lower gear ratio than the lowest speed ratio of the continuously variable transmission mechanism. , And the gear train for high speed is set to a speed ratio higher than the highest speed ratio of the continuously variable transmission mechanism. In this transmission, when the vehicle starts, power is transmitted by a low-speed gear train, and thereafter, the speed is controlled by switching to a power transmission mechanism using a continuously variable transmission mechanism, so that the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism becomes the maximum gear ratio. After reaching, power transmission by a high-speed gear train is performed.
[0005]
[Patent Document 1] JP-B-63-14228 [Patent Document 2] JP-A-2002-48213
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a transmission configured by having a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmission mechanism in parallel has, for example, a belt-type continuously variable transmission mechanism between input and output shafts, and It is necessary to dispose a gear train constituting a stepped rotation transmitting mechanism on the side, and further provide a forward / reverse switching mechanism and a starting clutch (hydraulic clutch). For this reason, it is necessary to increase the number of shafts constituting the transmission to increase the number of shafts, or to increase the axial dimension of the transmission, thereby increasing the size and weight of the transmission. There is a problem that there is a possibility.
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to make a transmission constituted by a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmission mechanism in parallel as small, compact and lightweight as possible. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve such an object, the transmission according to the present invention uses an input shaft (for example, the main shaft 17 in the embodiment) input from a drive source to input rotation driving force to an output shaft (for example, the countershaft in the embodiment). 18), a continuously variable transmission mechanism (for example, a belt-type continuously variable transmission mechanism CVT in the embodiment) and a stepped rotation transmission mechanism (for example, a LOW rotation transmission mechanism GT in the embodiment) that are provided in parallel, A continuously variable transmission mechanism includes a drive pulley having a variable pulley width disposed on an input shaft, a driven pulley having a variable pulley width disposed on an output shaft, and an endless bridge stretched between the drive pulley and the driven pulley. A belt (for example, the metal belt 34 in the embodiment) and a drive pulley disposed on an axial side of the drive pulley and variably setting the drive pulley width. A re-actuator (for example, the drive pulley cylinder 33 and the drive pulley oil chamber 33a in the embodiment) and a driven pulley actuator (for example, the driven in the embodiment) which is disposed on the axial side of the driven pulley and variably sets the driven pulley width. It comprises a pulley piston 38 and a driven pulley oil chamber 38a). The input shaft further includes a forward / reverse switching mechanism disposed in the continuously variable transmission mechanism, and friction engagement means (for example, the LOW clutch 46 in the embodiment) for establishing a power transmission path by the stepped rotation transmission mechanism. In the above, a drive pulley actuator is provided on one side in the axial direction with the drive pulley as a center, and one of a forward / reverse switching mechanism and a friction engagement means is provided on the other side in the axial direction, On the shaft, the other of the forward / reverse switching mechanism and the friction engagement means is disposed on one side in the axial direction with the driven pulley as the center, and the driven pulley actuator is disposed on the other side in the axial direction.
[0009]
According to the transmission of the present invention having such a configuration, since the continuously variable transmission mechanism is constituted by the belt-type continuously variable transmission mechanism in which the endless belt is stretched between the drive and the driven pulley, the drive and the driven pulley are provided. Are disposed on the input and output shafts, respectively, and are disposed in a positional relationship of being overlapped in the axial direction (a relationship of having the same axial position). Then, the drive pulley actuator is disposed on the input shaft on one axial side with respect to the drive pulley, and the driven pulley actuator is disposed on the output shaft on the other axial side with respect to the driven pulley. For this reason, a space is generated on the other side in the axial direction of the drive pulley on the input shaft, and a space is generated on one side in the axial direction of the driven pulley on the output shaft. In the transmission according to the present invention, these spaces are formed. A forward / reverse switching mechanism and a friction engagement means are provided at the front end. As a result, an increase in the axial dimension of the entire transmission can be suppressed, and the transmission can be reduced in size and size. Further, the drive and driven pulley, the forward / reverse switching mechanism, and the friction engagement means can all be efficiently disposed on the input shaft and the output shaft, and there is no need to make the transmission multi-axial. The size and weight of the transmission can be reduced.
[0010]
Note that the stepped rotation transmission mechanism includes a drive gear provided on the input shaft (for example, the LOW drive gear 41 in the embodiment) and a driven gear provided on the output shaft (for example, the LOW driven gear 45 in the embodiment). ) And an idle gear (for example, the LOW idle gear 42 in the embodiment) disposed in mesh with the drive gear and the driven gear, and one of the drive gear and the driven gear is one of the input shaft and the output shaft. It is preferable to be arranged so as to be rotatable on the above and to be freely disengageable from one of the above-mentioned shafts by a frictional engagement means. By configuring the stepped rotation transmission mechanism with a single gear train in this manner, this gear train can be disposed compactly on the side of the belt-type continuously variable transmission mechanism, and it is easy to make the transmission small and compact. It is.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a transmission according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an overall cross section, FIG. 2 shows a power transmission mechanism configuration, and FIGS. A portion above the center axis S1 of the machine main shaft 17, a portion between the center axis S1 and the center axis S2 of the transmission counter shaft 18, and a portion below the center axis S2 are enlarged.
[0012]
This transmission TM is configured by disposing a transmission mechanism in a casing 11 including a converter case 12, a center case 14, a left case 15, and a cover 16. In the casing 11, a main shaft 17 and a counter shaft 18 are rotatably supported by bearings, respectively, and extend in parallel with each other. A torque converter 20 is provided in converter case 12, and the right end of main shaft 17 protrudes into torque converter 20. Converter case 12 is connected to the output shaft end of the housing of the engine, and pump impeller 22 of torque converter 20 is connected to engine output shaft (crankshaft) 19 via drive plate 21.
[0013]
The torque converter 20 has a turbine runner 23 and a stator 24 in addition to the pump impeller 22. The turbine runner 23 is spline-coupled to an end of the main shaft 17, and the stator 24 is fixed to the casing 11. A lock-up clutch 26 is provided on the inner surface side of a side cover 25 which is connected to the pump impeller 22 and is provided so as to surround the turbine runner 23. The lock-up clutch 26 includes a disk-shaped piston 27 slidably supported on the outer peripheral surface of a boss 23 a of the turbine runner 23. A matable friction lining 28 is applied.
[0014]
In the lock-up clutch 26, the hydraulic pressure in the converter internal space in which the pump impeller 22, the turbine runner 23 and the stator 24 are disposed acts so as to press the piston 27 rightward in the drawing, and the piston 27 and the side cover 25 The hydraulic pressure in the lock-up oil chamber space 27a surrounded by the above acts to press the piston 27 to the left. The lock-up control hydraulic pressure supplied through a shaft hole 27b formed in the main shaft 17 to extend in the axial direction is supplied to the lock-up hydraulic space 27a. As a result, control is performed to bring the friction lining 28 of the piston 27 into contact with the inner peripheral surface of the side cover 25 in accordance with the balance with the oil pressure in the converter internal space, and engagement control of the lock-up clutch is performed.
[0015]
On the other hand, a belt-type continuously variable transmission mechanism CVT and a stepped (one-step) LOW rotation transmission mechanism GT are arranged in parallel across the main shaft 17 and the counter shaft 18.
[0016]
The belt-type continuously variable transmission CVT includes a drive pulley 30 supported on the main shaft 17, a driven pulley 35 supported on the counter shaft 18, and a metal belt 34 wound around the drive pulley 30 and the driven pulley 35. Is provided. The drive pulley 30 is disposed on the main shaft 17 so as to be rotatable relative to the fixed side pulley half 31, and is disposed movably in the axial direction so as to approach / separate from the fixed side pulley half 31. The driven pulley 35 includes a fixed-side pulley half 36 connected to and disposed on the countershaft 18, and a driven-side pulley half 36 that approaches and separates from the fixed-side pulley half 36. And a movable pulley half 37 disposed so as to be movable in the axial direction.
[0017]
A forward / reverse switching mechanism 60 using a single pinion type planetary gear mechanism is provided on the main shaft 17 adjacent to the drive pulley 30. The forward / reverse switching mechanism 60 includes a sun gear 61 connected to the main shaft 17, a ring gear 62 rotatably disposed on the main shaft 17 so as to surround the outer periphery of the sun gear 61 at a distance, and a main gear 17. A carrier 63 rotatably supported by the carrier 63 and a plurality of planetary gears 64 rotatably supported by the carrier 63 and simultaneously meshing with the sun gear 61 and the ring gear 62 are provided. Further, the ring gear 62 is connected to the drive pulley 30, and the ring gear 62 and the drive pulley 30 connected in this manner are engaged with and disengaged from the sun gear 61 (and the main shaft 17) via a wet-type multi-plate forward clutch 65. It is possible. Further, the carrier 63 is engaged with and disengaged from the casing 11 by a wet multi-plate reverse brake 66 so as to be fixedly held.
[0018]
During forward running of the vehicle, the forward clutch 65 is engaged, the sun gear 61 and the ring gear 62 and the drive pulley 30 that rotate integrally with the main shaft 17 are connected, and the main shaft 17 and the drive pulley 30 rotate integrally. The rotation of 17 is transmitted to the drive pulley 30 as it is.
[0019]
When the vehicle travels backward, the reverse brake 66 is engaged, and the carrier 63 is connected to the casing 11 and fixed and held. For this reason, the rotation of the sun gear 61 coupled to the main shaft 17 is reduced in the planetary gear mechanism and the direction is reversed and transmitted to the ring gear 62, and the ring gear 62 is rotated at a lower speed and in the opposite direction than the main shaft 17, This rotation is transmitted to the drive pulley 30 connected to the ring gear 62.
[0020]
As described above, the drive pulley 30 is driven to rotate forward (toward the same rotational direction as the main shaft 17) or backward (toward the rotational direction opposite to the main shaft 17), and this rotation is performed via the metal belt 34. The power is transmitted to the driven pulley 31. When the rotational power is transmitted by the belt-type continuously variable transmission mechanism CVT in this manner, control for continuously changing the speed ratio is performed. This continuously variable transmission control is performed by moving the movable pulley half 32 of the drive pulley 30 and the movable pulley half 37 of the driven pulley 35 in the axial direction.
[0021]
For this reason, a drive pulley cylinder 33 is attached to the side surface of the movable pulley half 32 of the drive pulley 30, and a drive pulley piston portion 32 a formed on the side of the movable pulley half 32 is connected to the drive pulley. A drive pulley oil chamber 33a is formed inside the cylinder 33 so as to be freely slidable. A driven pulley piston 38 is attached to a side surface of the movable pulley half 37 of the driven pulley 35, and a driven pulley piston 37 is attached to a driven pulley cylinder 37a formed on the side of the movable pulley half 37. The driven pulley oil chamber 38a is formed inside the driven pulley oil chamber 38a. Then, a pulley control oil pressure is supplied into the drive pulley oil chamber 33a and the driven pulley oil chamber 38a from a hydraulic control valve HV described later, and the movable pulley half 32 of the drive pulley 30 and the movable pulley half 37 of the driven pulley 35 are driven. Is moved in the axial direction to control the gear ratio continuously.
[0022]
The LOW rotation transmission mechanism GT includes a LOW drive gear 41 connected to the left end of the main shaft 17, a LOW idle gear 42 rotatably supported by the casing 11 and meshing with the LOW drive gear 41, and a countershaft 18. The LOW driven gear 45 is rotatably disposed at the left end and meshes with the LOW idle gear 42. The LOW driven gear 45 is connected to the counter shaft 18 via a one-way clutch 44 and a wet-type multi-plate LOW clutch 46 in series. Therefore, the power transmission control via the LOW rotation transmission mechanism GT is possible by the engagement / disengagement control of the LOW clutch 46, and the driving rotation in the forward direction is performed by the action of the one-way clutch 44 even when the LOW clutch 46 is engaged. Only the LOW driven gear 45 is transmitted to the counter shaft 18.
[0023]
As can be understood from the above configuration, a power transmission path from the main shaft 17 to the counter shaft 18 is formed by the forward / reverse switching mechanism 60 and the continuously variable transmission mechanism CVT, and the counter is also transmitted from the main shaft 17 by the LOW rotation transmission mechanism GT. A power transmission path to the shaft 18 is formed, and these two power transmission paths are formed in parallel. The speed ratio (gear ratio) R (GT) of the LOW rotation transmission mechanism GT is set to a speed lower than the lowest speed ratio R (LOW) of the continuously variable transmission mechanism CVT.
[0024]
At the right end of the counter shaft 18, a final drive gear 47 is connected and arranged. This final drive gear 47 meshes with a first reduction gear 49 which is connected and arranged to a reduction shaft 48 rotatably supported by the casing 11. The second reduction gear 50 connected to the reduction shaft 48 meshes with the final driven gear 53 connected to the differential box 52 of the differential mechanism 51. The differential mechanism 51 is a well-known one, and is fixed to differential pinions 55 and 55 rotatably supported by a pinion shaft 54 provided in the differential box 52 and left and right axles 56L and 56R inserted into the differential box 52. It is constituted by differential side gears 57, 57 meshing with the differential pinions 55, 55. As can be seen from this configuration, the rotation of the counter shaft 18 is transmitted to the left and right axles 56L, 56R via the gear train having the above configuration. This rotation transmission mechanism is referred to as a final rotation transmission mechanism FG.
[0025]
The structure of the transmission TM is characterized by the arrangement of the forward / reverse switching mechanism 60, the belt-type continuously variable transmission CVT, and the LOW rotation transmission mechanism GT. This will be described with reference to FIG. The belt-type continuously variable transmission mechanism CVT is configured by extending a metal belt 34 between a drive pulley 30 and a driven pulley 35, and the drive pulley 30 and the driven pulley 35 overlap with the main shaft 17 and the countershaft 18 in an axial direction. They are arranged with a relationship (a relationship that results in the same axial position). In addition, a drive pulley cylinder 33 for variably setting the pulley width of the drive pulley 30 is disposed on the left side of the drive pulley 30, and a driven pulley piston 38 for variably setting the pulley width of the driven pulley 35 is provided. 35 is provided on the right side. A forward / reverse switching mechanism 60 is disposed on the right side of the drive pulley 30 on the main shaft 17 (ie, on the opposite side of the drive pulley cylinder 33 with the drive pulley 30 at the center). A LOW clutch 46 is provided on the left side (that is, the half of the driven pulley piston 38 with the driven pulley 35 at the center).
[0026]
If the drive pulley 30, the driven pulley 35, the forward / reverse switching mechanism 60, and the LOW clutch 46 are arranged so as to have the above positional relationship, these can be efficiently arranged inside the casing 11, An increase in the axial dimension of the entire transmission can be suppressed. Further, only the main shaft 17 and the counter shaft 18 are required as described above, and it is not necessary to make the transmission multi-axial, so that the size and weight of the transmission can be reduced.
[0027]
[Start running control]
An operation of the transmission TM configured as described above, that is, an example of starting and running control of the vehicle will be described with reference to a control device shown in FIG.
[0028]
First, the configuration of the control device in FIG. 6 will be described. The control device includes a hydraulic control valve HV for controlling and supplying control hydraulic pressure to the LOW clutch 46, the forward clutch 65, the reverse brake 66, the drive pulley oil chamber 33a and the driven pulley oil chamber 38a in the transmission TM. And a control unit ECU that controls the operation of the hydraulic control valve HV. Specifically, the energizing operation control of the solenoid valve constituting the hydraulic control valve HV is performed based on a control signal from the control unit ECU. For such control signal output control, the control unit ECU provides the engine rotation signal Ne from the engine rotation sensor 71, the main shaft rotation signal Nm from the main shaft rotation sensor 72, and the counter shaft rotation from the counter shaft rotation sensor 73. The signal Nc, the drive pulley rotation signal ND from the drive pulley rotation sensor 74, and the shift position signal Sp from the shift position sensor 77 are sent. The counter shaft rotation signal Nc may be a vehicle speed signal. The shift position sensor 77 detects the operating position of the shift lever operated by the driver in the driver's seat. For example, when the shift lever is operated to the R (reverse), N (neutral), or D (drive) range position, In response, the R, N, D position signals are sent to the control unit ECU.
[0029]
[Neutral stop control]
First, the neutral stop control performed when the driver operates the shift lever to the N range position will be described. At this time, the control oil pressure to the LOW clutch 46, the forward clutch 65, and the reverse brake 66 is set to almost zero to release all of them, and the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism CVT is set to a predetermined speed ratio (for example, The supply of the control oil pressure to the drive pulley oil chamber 33a and the driven pulley oil chamber 38a is controlled so as to achieve a low speed gear ratio. As a result, the power transmission of the continuously variable transmission mechanism CVT is interrupted by the forward / reverse switching mechanism 60 at the predetermined gear ratio, the power transmission of the LOW rotation transmission mechanism GT is interrupted by the LOW clutch 46, and the transmission TM is in the neutral state. It becomes.
[0030]
[Forward start control]
Next, the forward start control of the vehicle will be described first. This control is performed when the driver operates the shift lever to the D (drive) range position from when the vehicle is stopped and the shift lever is at the N (neutral) range position. When the shift lever is operated from the N range position to the D range position, this is detected by the shift position sensor 77, and a D position signal is sent to the control unit ECU. Upon receiving this signal, the control unit ECU first supplies the forward clutch 65 with a relatively low-pressure hydraulic pressure (engagement control hydraulic pressure lower than the maximum engagement control hydraulic pressure) that gently engages the forward clutch 65. The operation of the hydraulic control valve HV is controlled.
[0031]
As a result, a state where the rotational driving force of the engine E is transmitted to the wheels via the torque converter 20, the forward / reverse switching mechanism 60, the continuously variable transmission mechanism CVT, and the final rotation transmission mechanism FG, that is, an in-gear state is established. Here, the speed ratio (gear ratio) R (GT) of the LOW rotation transmission mechanism GT is set to a speed lower than the lowest speed ratio R (LOW) of the continuously variable transmission mechanism CVT, and the forward clutch 65 Since the wheels are gently engaged with relatively low hydraulic pressure, a small torque is gently transmitted to the wheels, and there is no shock caused by the in-gear. In order to prevent the occurrence of the in-gear shock, the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism CVT is preferably set to a predetermined speed ratio higher than the minimum speed speed ratio R (LOW). However, considering a smooth transition to the running control thereafter, it is preferable to set the speed ratio within a range necessary for suppressing the occurrence of the in-gear shock and to set the speed ratio to a predetermined speed ratio as low as possible. . The predetermined gear ratio is set to an optimum value according to the characteristics of the vehicle (for example, vehicle weight) and the use conditions (for example, transmission oil temperature).
[0032]
After initiating the in-gear control by gently engaging the forward clutch 65 in this manner, the control unit ECU immediately releases the forward clutch 65 and controls the hydraulic pressure to shift to the engagement control of the LOW clutch 46. The operation of the valve HV is controlled. That is, the forward clutch 65 is only for performing smooth in-gear without shock, and actual start control is performed by engaging the LOW clutch 46. Note that the timing for releasing the forward clutch 65 and shifting to the engagement control of the LOW clutch 46 is preset by a timer. Alternatively, the shift timing may be determined by detecting a change in the rotation of the counter shaft 18.
[0033]
As described above, when the shift lever is operated from the N (neutral) range position to the D (drive) range position, first, the forward clutch 65 is gently engaged to set the speed ratio to a relatively high speed side. The state is shifted to the in-gear state via the step-variable mechanism CVT, and thereafter, the control immediately shifts to the engagement control of the LOW clutch 46 to perform the starting control. As described above, control called so-called "squat control" is performed, and smooth start control is possible by performing in-gear control without shock.
[0034]
When the control shifts to the engagement control of the LOW clutch 46 as described above, the rotational driving force of the engine E is transmitted to the wheels at the lowest speed ratio R (GT) via the LOW rotation transmission mechanism GT. At this time, when the accelerator pedal is not depressed, the engine is in an idling state, and engagement control of the LOW clutch 46 is performed so that so-called creep torque is transmitted to the wheels. Thereafter, when the accelerator pedal is depressed, the LOW clutch 46 is further engaged, the engine output is transmitted to the wheels at the minimum speed ratio R (GT), and the vehicle starts.
[0035]
[Vehicle forward running control]
After the vehicle starts in this manner, the forward clutch 65 is engaged while the LOW clutch 46 is engaged in accordance with the increase in the traveling speed, and the process shifts to power transmission by the continuously variable transmission mechanism CVT. Then, the traveling control of the vehicle is performed by controlling the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism CVT to be steplessly changed according to, for example, the accelerator opening and the vehicle speed. For example, shift control is performed such that the actual drive pulley rotation speed NDRa matches the target drive pulley rotation speed NDRo.
[0036]
[Vehicle reverse start and travel control]
On the other hand, the control of starting the vehicle in the reverse direction and running the vehicle is performed by controlling the engagement of the reverse brake 66. As described above, when the reverse brake 66 is engaged, the carrier 63 is fixed and held, and the rotation of the sun gear 61 connected to the main shaft 17 is reduced in the planetary gear mechanism and the direction is reversed and transmitted to the ring gear 62. , To the drive pulley 30 coupled to the ring gear 62. Then, the rotational driving force is transmitted from the continuously variable transmission mechanism CVT to the wheels via the final rotation transmission mechanism FG, and the starting and traveling control in the reverse direction are performed. Here, the minimum speed ratio R (LOW) of the continuously variable transmission mechanism CVT is a speed ratio higher than the speed ratio R (GT) of the LOW rotation transmission mechanism GT. However, during reverse traveling, the rotation of the main shaft 17 is reduced by the planetary gear mechanism 60 and transmitted to the drive pulley 30. Therefore, the overall speed ratio at the time of reverse travel is substantially the same as the speed ratio R (GT) via the LOW rotation transmission mechanism GT at the time of forward start, and the same start torque as at the time of reverse start as at the time of forward start. To the wheels.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a transmission is configured in parallel with the continuously variable transmission mechanism and the stepped rotation transmission mechanism, and the continuously variable transmission mechanism spans the endless belt between the drive and the driven pulley. The drive and the driven pulley are arranged on the input and output shafts, respectively, and are arranged in a positional relationship overlapping in the axial direction (a relationship of the same axial position). Above, the drive pulley actuator is disposed on one side in the axial direction with respect to the drive pulley on the input shaft, and the driven pulley actuator is disposed on the other side in the axial direction with respect to the driven pulley on the output shaft. For this reason, a space is generated on the other side in the axial direction of the drive pulley on the input shaft, and a space is generated on one side in the axial direction of the driven pulley on the output shaft. In the transmission according to the present invention, these spaces are formed. Is provided with a forward / reverse switching mechanism and friction engagement means, whereby it is possible to suppress an increase in the axial dimension of the entire transmission, and to reduce the size and size of the transmission. Further, the drive and driven pulley, the forward / reverse switching mechanism, and the friction engagement means can all be efficiently disposed on the input shaft and the output shaft, and there is no need to make the transmission multi-axial. The size and weight of the transmission can be reduced.
[0038]
Note that the stepped rotation transmission mechanism is constituted by a drive gear provided on the input shaft, a driven gear provided on the output shaft, and an idle gear provided in mesh with the drive gear and the driven gear. One of the drive gear and the driven gear is rotatably disposed on one of the input shaft and the output shaft, and is configured to be freely disengageable from the one of the shafts by friction engagement means. Is preferred. By configuring the stepped rotation transmission mechanism with a single gear train in this manner, this gear train can be disposed compactly on the side of the belt-type continuously variable transmission mechanism, and it is easy to make the transmission small and compact. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional view showing an internal power transmission mechanism structure of a vehicle transmission according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a skeleton diagram showing a power transmission path configuration of the vehicle transmission.
FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view showing a portion above a central axis of a main shaft of the vehicle transmission.
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view illustrating a portion between a main shaft center axis and a counter shaft center axis of the vehicle transmission.
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view showing a portion below a central axis of a counter shaft of the vehicle transmission.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control device of the vehicle transmission.
[Explanation of symbols]
TM transmission CVT stepless speed change mechanism GT LOW rotation transmission mechanism 17 main shaft 18 counter shaft 41 LOW drive gear 42 LOW idle gear 45 LOW driven gear 46 LOW clutch 60 forward / reverse switching mechanism 65 forward clutch 66 reverse clutch

Claims (2)

駆動源から入力軸に入力された入力回転駆動力を出力軸に伝達する無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に備えた変速機において、
前記無段変速機構が、前記入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、前記出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、前記ドライブプーリおよび前記ドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルトと、前記ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータと、前記ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータとからなり、
前記無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、前記有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段とを備え、
前記入力軸上において、前記ドライブプーリを中央にして軸方向一方側に前記ドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、
前記出力軸上において、前記ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側に前記ドリブンプーリアクチュエータが配設されて構成されたことを特徴とする変速機。
In a transmission having a continuously variable transmission mechanism and a stepped rotation transmission mechanism that transmit an input rotation driving force input to an input shaft from a drive source to an output shaft in parallel,
The continuously variable transmission mechanism has a variable pulley width drive pulley disposed on the input shaft, a variable pulley width driven pulley disposed on the output shaft, and a drive pulley and the driven pulley. An endless belt, a drive pulley actuator disposed on the axial side of the drive pulley and variably setting the drive pulley width, and a driven pulley width disposed on the axial side of the driven pulley. It consists of a driven pulley actuator that can be set variably,
A forward / reverse switching mechanism disposed in the continuously variable transmission mechanism, and friction engagement means for establishing a power transmission path by the stepped rotation transmission mechanism;
On the input shaft, the drive pulley actuator is disposed on one side in the axial direction with the drive pulley as the center, and one of the forward / reverse switching mechanism and the friction engagement means is provided on the other side in the axial direction. One is arranged,
On the output shaft, the other of the forward-reverse switching mechanism and the friction engagement means is disposed on one side in the axial direction with the driven pulley as a center, and the driven pulley actuator is disposed on the other side in the axial direction. A transmission characterized by being arranged and configured.
前記有段回転伝達機構が、前記入力軸上に配設されたドライブギヤと、前記出力軸上に配設されたドリブンギヤと、前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤとからなり、
前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤのいずれか一方が前記入力軸および前記出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに前記摩擦係合手段により前記いずれか一方の軸と係脱自在となっていることを特徴とする請求項1に記載の変速機。
A drive gear disposed on the input shaft, a driven gear disposed on the output shaft, and an idle gear disposed in mesh with the drive gear and the driven gear. Consisting of
One of the drive gear and the driven gear is rotatably disposed on one of the input shaft and the output shaft, and is freely disengageable from the one of the shafts by the friction engagement means. The transmission according to claim 1, wherein the transmission comprises:
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