JP2013181655A - Speed change control device for continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動側のプーリと従動側のプーリとに乾式ベルトを巻き掛けて動力を伝達し、かつそのベルトの巻き掛かり径を連続的に変化させることにより変速比を無段階に変化させる無段変速機の変速制御装置に関するものである。 In the present invention, a dry belt is wound around a driving pulley and a driven pulley to transmit power, and the gear ratio is continuously changed by continuously changing the winding diameter of the belt. The present invention relates to a shift control device for a step transmission.
ベルト式無段変速機は、一対のプーリに形成されたベルト巻き掛け溝に無端状のベルトを巻き掛けて、そのV溝幅を変化させてベルト巻き掛かり径を変化させることにより連続的に変速する構成を備えている。具体的には、そのベルト式無段変速機は、各プーリとベルトとが摩擦係合することにより動力源の出力を伝達するものであって、回転軸と一体化されている固定シーブに接近もしくは離隔するように軸線方向で摺動可能な可動シーブを備え、そのプーリの溝幅を変化させるための機構により可動シーブを軸線方向に摺動させて連続的な変速比を得るものである。 A belt-type continuously variable transmission continuously changes speed by winding an endless belt around a belt winding groove formed on a pair of pulleys and changing the belt winding diameter by changing the width of the V groove. It has a configuration to do. Specifically, the belt-type continuously variable transmission transmits the output of the power source by frictional engagement between each pulley and the belt, and approaches a fixed sheave integrated with a rotating shaft. Alternatively, a movable sheave that is slidable in the axial direction so as to be separated is provided, and a continuous gear ratio is obtained by sliding the movable sheave in the axial direction by a mechanism for changing the groove width of the pulley.
そのプーリの溝幅を変化させるとともにベルトを挟み込む力をプーリで生じさせるための機構として、例えば、作動油が供給される油圧室を備えた機構や、動力源から機械により伝達される動力に基づいて動作する機構などが周知である。 As a mechanism for causing the pulley to generate a force for changing the groove width of the pulley and pinching the belt, for example, based on a mechanism including a hydraulic chamber to which hydraulic oil is supplied or power transmitted from the power source by the machine. The mechanism that operates is well known.
また、いわゆる乾式ベルトを用いた乾式のベルト式無段変速機では、プーリとベルトとが摩擦係合する部分に潤滑性の液膜を形成させないように構成されているため、漏れた油がその摩擦係合する部分に到達しないように構成されている機構や、機械的な力により可動シーブを軸線方向で摺動させかつ制御可能な機構が用いられる。 Further, in a dry belt type continuously variable transmission using a so-called dry belt, since a lubricating liquid film is not formed in a portion where the pulley and the belt are frictionally engaged, the leaked oil is not A mechanism configured so as not to reach the frictional engagement portion or a mechanism capable of sliding and controlling the movable sheave in the axial direction by a mechanical force is used.
例えば、特許文献1には、減速することに伴ってベルト戻りを生じさせる場合に、変速比を発進時に要求される最大値もしくはそれに近い値に迅速に変化させるためにライン圧を増大させるように構成された装置が記載されている。また、特許文献2には、駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを備える車両のベルト式無段変速機が記載されており、CVTの変速比が所定の発進可能な変速比よりも大きい状態でない場合には、モータジェネレータの駆動力により車両を発進させることで、ベルト戻り不良発生時の駆動力不足を解消することが開示されている。さらに、特許文献3には、ベルト戻り不良発生時、クラッチ圧を低下させることによりベルト滑りを抑制するベルト式無段変速機が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when belt return is caused by deceleration, the line pressure is increased in order to quickly change the speed ratio to the maximum value required at the start or a value close thereto. A configured device is described. Patent Document 2 describes a belt-type continuously variable transmission for a vehicle that includes an engine and a motor generator as driving sources, and the CVT gear ratio is not greater than a predetermined gear ratio that can be started. Discloses that the vehicle is started by the driving force of the motor generator to solve the shortage of the driving force when the belt return failure occurs. Furthermore, Patent Document 3 discloses a belt-type continuously variable transmission that suppresses belt slip by reducing clutch pressure when a belt return failure occurs.
上述した各特許文献に記載された無段変速機は、いわゆる湿式の無段変速機であり、ベルトとプーリとの間に油が介在することを許容するものであり、したがって変速比を設定するプライマリプーリのみならずセカンダリプーリ側にも油圧室を設けている。 The continuously variable transmissions described in the above-mentioned patent documents are so-called wet continuously variable transmissions that allow oil to intervene between the belt and the pulley, and thus set the transmission ratio. A hydraulic chamber is provided not only on the primary pulley but also on the secondary pulley side.
しかしながら、その種の湿式の無段変速機では、高い油圧を必要とするなどの課題があり、これを解消するためにいわゆる乾式の無段変速機が開発されている。乾式の無段変速機では、油圧を可及的に使用しない構成となっており、例えばセカンダリプーリでベルトを挟み付けるための推力を、セカンダリプーリにおける可動シーブとセカンダリシャフトとの間で伝達されるトルクに基づいて生じさせるように構成されている。 However, this type of wet continuously variable transmission has problems such as the need for high hydraulic pressure, and so-called dry-type continuously variable transmissions have been developed to solve this problem. In the dry continuously variable transmission, the hydraulic pressure is not used as much as possible. For example, the thrust for sandwiching the belt with the secondary pulley is transmitted between the movable sheave in the secondary pulley and the secondary shaft. It is comprised so that it may produce based on a torque.
そのため、アクセルペダルを戻して減速している場合には、上記の推力の元となるトルクが小さくなる。この状態で急減速が要求されて変速比を最大値に向けて変化させるとしても、セカンダリプーリでのベルトを挟み付ける力が小さくなっているために、セカンダリプーリでのベルト巻き掛かり径が迅速に増大せず、いわゆるベルト戻りの不良が生じ、ひいては急減速後の再加速時もしくは再発進時の加速性すなわち発進加速性が不十分になる可能性があった。 Therefore, when the accelerator pedal is returned and the vehicle is decelerating, the torque that is the source of the thrust becomes small. Even if sudden deceleration is required in this state and the gear ratio is changed toward the maximum value, the belt wrapping diameter at the secondary pulley is quickly increased because the force to pinch the belt at the secondary pulley is small. There is a possibility that a so-called belt return failure occurs without increasing, resulting in insufficient acceleration at the time of reacceleration after sudden deceleration or at the time of restart, that is, the acceleration of starting.
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、急減速した場合であってもべルト戻り不良を解消し、それに伴ってその後の発進加速性を向上させることのできる無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and even if the vehicle is suddenly decelerated, the belt return failure can be eliminated, and accordingly the start acceleration can be improved. An object of the present invention is to provide a transmission control device for a continuously variable transmission.
上記の目的を達成するために請求項1に係る発明は、ベルト巻き掛け溝の溝幅を変化させることのできる少なくとも一対のプーリにベルトが巻き掛けられ、プライマリプーリの溝幅が変速比を設定するべく変化させられ、かつセカンダリプーリの溝幅がベルトを挟み付ける力を発生するよう軸線方向の推力で狭められている無段変速機の変速制御装置において、前記セカンダリプーリの溝幅を狭めるように作用する他の推力をモータのトルクに基づいて発生させる補助変速機構が前記セカンダリプーリに連結して設けられるとともに、該他の推力を断接する断接機構がさらに設けられ、変速比を迅速に増大させる要求が発生した場合に前記断接機構を係合状態として、前記モータを駆動させるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, the belt is wound around at least a pair of pulleys capable of changing the groove width of the belt winding groove, and the groove width of the primary pulley sets the transmission ratio. In a transmission control device for a continuously variable transmission, the groove width of the secondary pulley is reduced so that the groove width of the secondary pulley is reduced by an axial thrust so as to generate a force for pinching the belt. An auxiliary transmission mechanism for generating another thrust acting on the motor based on the torque of the motor is provided in connection with the secondary pulley, and a connecting / disconnecting mechanism for connecting / disconnecting the other thrust is further provided to speed up the gear ratio. It is configured to drive the motor with the connection / disconnection mechanism engaged when a request to increase is generated. .
請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、前記補助変速機構は、ねじ部が形成されているとともに前記モータのトルクにより回転しかつ軸線方向で前後動する回転推進部材を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the auxiliary speed change mechanism includes a rotation propulsion member that is formed with a screw portion and rotates by the torque of the motor and moves back and forth in the axial direction. A speed change control device for a continuously variable transmission.
請求項3に係る発明は、請求項1または2の構成に加えて、ブレーキ踏力が閾値以上の場合、前記断接機構を係合状態とするように構成されていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置である。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the stepless connection mechanism is configured to be in an engaged state when the brake pedal force is equal to or greater than a threshold value. A transmission control apparatus for a transmission.
請求項4に係る発明は、請求項3の構成に加えて、車速が閾値以下の場合、前記断接機構を係合状態とするように構成されていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, when the vehicle speed is less than or equal to a threshold value, the connection / disconnection mechanism is configured to be in an engaged state. A shift control device.
請求項1の発明によれば、変速比を迅速に増大させる要求が発生した際に、断接機構を係合させることによりモータのトルクを補助変速機構に伝達でき、セカンダリプーリの溝幅を変化させられるので、ベルト戻り不良を解消し発進加速性を向上させることができる。すなわち、ドラビリを向上させることができる。また、セカンダリプーリの溝幅が制御可能になるとともに、その制御が不要な場合に断接機構を解放させることができるので、損失を低減させることができる。さらに、機械の接続により推力を伝達して変速させるため、迅速に変速比を増大せることができるので応答性を向上させる。 According to the first aspect of the present invention, when a request for rapidly increasing the gear ratio occurs, the torque of the motor can be transmitted to the auxiliary transmission mechanism by engaging the connection / disconnection mechanism, and the groove width of the secondary pulley is changed. Therefore, the belt return failure can be solved and the start acceleration can be improved. That is, drivability can be improved. In addition, the groove width of the secondary pulley can be controlled, and the connection / disconnection mechanism can be released when the control is unnecessary, so that loss can be reduced. Further, since the transmission is shifted by transmitting the thrust by connecting the machine, the speed ratio can be increased quickly, so that the responsiveness is improved.
請求項2の発明によれば、補助変速機構がねじ部を有する回転推進部材を備えているため、回転推進部材に伝達されたモータのトルクを確実に軸線方向の推力に変換することができるので、損失を低減させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the auxiliary transmission mechanism includes the rotation propulsion member having the threaded portion, the torque of the motor transmitted to the rotation propulsion member can be reliably converted into thrust in the axial direction. , Loss can be reduced.
請求項3の発明によれば、ブレーキ踏力が閾値より大きい場合、例えば急制動時、その減速後の再加速時もしくは再発進時における発進加速性を向上させる。 According to the invention of claim 3, when the brake pedal force is larger than the threshold value, for example, at the time of sudden braking, the start acceleration performance at the time of re-acceleration after deceleration or at the time of restart is improved.
請求項4の発明によれば、所定の車速以下となり発進可能なトルクが増大する場合であっても発進可能となりかつ発進加速性を向上させる。 According to the fourth aspect of the present invention, even when the torque that can be started is increased below the predetermined vehicle speed, the vehicle can be started and the acceleration performance can be improved.
以下、この発明を具体例に基づいて説明する。まず、図1を参照して、この発明の一実施形態における無段変速機の変速制御装置について説明する。図1は、この実施形態における無段変速機の変速制御装置により変速するベルト式無段変速機5を模式的に示したスケルトン図である。そのベルト式無段変速機5は、車両の動力源から駆動輪に到る動力伝達経路に配置され、一対のプライマリプーリ10およびセカンダリプーリ20と、それらプーリ10,20に巻き掛けられた無端状のベルト31とにより構成され、変速比を連続的に変化させてトルクを増減しかつ動力を伝達する。
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples. First, referring to FIG. 1, a description will be given of a transmission control device for a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing a belt-type continuously variable transmission 5 that is shifted by a transmission control device for a continuously variable transmission according to this embodiment. The belt type continuously variable transmission 5 is disposed on a power transmission path from a power source of a vehicle to a drive wheel, and has a pair of
その車両の動力源は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータを主体とするものであって、運転者によるアクセルの操作など出力操作に基づいて出力する動力が制御されるように構成されている。 The power source of the vehicle is mainly composed of an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine or a motor, and is configured to control power output based on an output operation such as an accelerator operation by a driver. ing.
その車両の動力源から出力された動力は、動力源の出力軸を介して、トルクコンバータや前後進切換機構などの伝動機構に伝達される。例えば、伝動機構が前後進切換機構である場合には、前後進切換機構を構成する回転要素の回転方向を正逆に切り換えることにより、動力の回転方向の正逆を切り換える。その伝動機構の出力側には、ベルト式無段変速機5の入力側の回転軸であるプライマリシャフト4が連結されており、伝動機構の出力側からプライマリシャフト4を介してベルト式無段変速機5に動力が伝達される。 The power output from the power source of the vehicle is transmitted to a transmission mechanism such as a torque converter or a forward / reverse switching mechanism via the output shaft of the power source. For example, when the transmission mechanism is a forward / reverse switching mechanism, the forward / reverse direction of the rotational direction of the power is switched by switching the rotational direction of the rotating element constituting the forward / reverse switching mechanism to forward / reverse. A primary shaft 4 that is a rotation shaft on the input side of the belt-type continuously variable transmission 5 is connected to the output side of the transmission mechanism, and the belt-type continuously variable transmission via the primary shaft 4 from the output side of the transmission mechanism. Power is transmitted to the machine 5.
そのベルト式無段変速機5は、互いに平行な一対のプライマリシャフト4とセカンダリシャフト6とを備えている。プライマリシャフト4には、そのプライマリシャフト4と一体回転するプライマリプーリ10が設けられている。セカンダリシャフト6には、そのセカンダリシャフト6と一体的に回転するセカンダリプーリ20が設けられている。また、それらプライマリプーリ10とセカンダリプーリ20とからなる一対のプーリには、各プーリ10,20に形成されているベルト巻き掛け溝に無端状のベルト31を巻き掛けられている。
The belt type continuously variable transmission 5 includes a pair of a primary shaft 4 and a secondary shaft 6 that are parallel to each other. The primary shaft 4 is provided with a
そのベルト31は、いわゆる乾式ベルトや乾式複合ベルトや金属ベルトや樹脂製のゴムベルトなどである。例えば、複数のエレメントと積層リングとにより構成された金属ベルトや、樹脂製の動力伝達部材(張力部材)である芯線を有する張力帯とエレメントとにより構成された乾式複合ベルトや、樹脂製の動力伝達部である芯線を有するゴムベルトなどである。
The
さらに、プライマリプーリ10のベルト巻き掛け溝の溝幅を変化させるための軸線方向の推力を生じる推力付与機構30が設けられている。その推力に基づいてプライマリプーリ10の溝幅が、変速比を設定するべく変化させられる。すなわち、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径が変化させられる。
Further, a thrust applying mechanism 30 that generates axial thrust for changing the groove width of the belt winding groove of the
ここで、そのプライマリプーリ10と推力付与機構30とについて具体的に説明する。プライマリプーリ10は、プライマリシャフト4と一体化された固定シーブ11と、プライマリシャフト4とスプライン嵌合しているとともに軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ12とを備えている。その固定シーブ11の傾斜面11aと、可動シーブ12の傾斜面12aとが互いに対向して、断面V字状のベルト巻き掛け溝(V溝)を形成している。
Here, the
そのV溝にベルト31が巻き掛けられているプライマリプーリ10が回転すると、各シーブ11,12の傾斜面11a,12aは、ベルト31との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてベルト31に動力を伝達する。すなわち、その摩擦力により、プライマリシャフト4からプライマリプーリ10を介してベルト31に動力が伝達される。
When the
その可動シーブ12の傾斜面12aとは反対の背面側には、軸線方向の推力を生じる回転推進部材34が設けられている。その回転推進部材34は推力付与機構30が備える構成であり、その推力付与機構30は可動シーブ12に固定シーブ11側へ摺動する推力を付与する。
On the back side opposite to the
その推力付与機構30は、上述した車両の動力源とは異なる動力源から伝達された動力に基づいて軸線方向の推力を生じるように構成されている。具体的には、推力付与機構30は、プライマリプーリ10の溝幅を変化させるための動力源であるモータ31と、そのモータ31が出力したトルクに基づいて回転運動しかつ軸線方向で直線運動する回転推進部材34とを備えている。すなわち、その回転推進部材34は、モータ31の出力した回転力(トルク)を軸線方向の推力に変換する。その生じた推力が可動シーブ12に伝達される。また、モータ31は、プライマリシャフト4の軸中心とは異なる軸中心に設けられているとともに、図示しないバッテリから電力を供給され、電子制御装置100により制御される。
The thrust applying mechanism 30 is configured to generate axial thrust based on power transmitted from a power source different from the power source of the vehicle described above. Specifically, the thrust applying mechanism 30 rotates based on the
その推力付与機構30におけるモータ31から回転推進部材34に到る動力伝達経路には、モータ31の出力トルクを増減しかつ回転数を増減する伝達部材が設けられていてもよい。すなわち、その伝達部材を介してモータ31の出力トルクを増大させて回転推進部材34に伝達する。例えば、その伝達部材として、モータ31の出力軸31aおよびプライマリシャフト4と平行になるようにして一または複数の中間軸が設けられているとともに、同一の中間軸ではそれぞれ異なる半径に形成されかつ中間軸と一体回転する複数の入出力要素が設けられている。
A transmission member that increases or decreases the output torque of the
具体的には、その動力伝達経路におけるモータ31側に設けられている第1伝達部材32は第1中間軸32aを備え、回転推進部材34側に設けられている第2伝達部材33は第2中間軸33aを備えている。それら中間軸32a,33aは、互いに平行に設けられているとともに、ベルト式無段変速機5もしくはモータ31を収納するハウジングに連結されている図示しない軸受によりそれぞれ回転自在に保持されている。
Specifically, the
その第1中間軸32aには、モータ31の出力軸31aと一体回転するように連結されている駆動ギヤ31bと噛合する従動ギヤ32bと、その従動ギヤ32bより小径に形成されかつ第2中間軸33aの従動ギヤ33bと噛合する駆動ギヤ32cとが一体回転するように連結されている。
The first
また、第2中間軸33には、第1中間軸32aの駆動ギヤ32bと噛合する従動ギヤ33aと、その従動ギヤ33aよりも小径に形成されかつ回転推進部材34の従動ギヤ34aと噛合する駆動ギヤ33bとが一体回転するように連結されている。その従動ギヤ33bと駆動ギヤ34aとは、軸線方向で摺動可能に構成されている。それらギヤ33b,34aのどちらかの軸線方向長さは、回転推進部材34が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。なお、上述したような伝達部材を設けずに、モータ31の駆動ギヤ31bと回転推進部材34の従動ギヤ34aとが噛合してもよい。
The second
その回転推進部材34は、中空の円筒部34bから半径方向で外周側に突出する従動ギヤ34aと、その円筒部34bに形成されているねじ部34cとを備えている。すなわち、回転推進部材34の従動ギヤ34aの半径は、ねじ部34cの半径よりも大径に形成されている。また、ねじ部34cは、多条に形成されているとともに、軸線方向長さは回転推進部材34が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。
The
その可動シーブ12の背面側には、プライマリプーリ10を収納しているハウジングに固定されている固定部材(図示せず)が設けられている。その固定部材には、回転推進部材34のねじ部34cと螺合するねじ部が設けられている。また、固定部材のねじ部は、多条に形成されているとともに、軸線方向長さは回転推進部材34が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。なお、回転推進部材34のねじ部34cと固定部材のねじ部とは、どちらが雄ねじまたは雌ねじであってもよい。
On the back side of the
よって、その回転推進部材34の回転運動は、回転推進部材34のねじ部34cと固定部材のねじ部とにより軸線方向の直線運動に変換される。すなわち、回転推進部材34の回転力を軸線方向の推力に変換する。そして、可動シーブ12の背面へ向けて軸線方向で摺動する回転推進部材34の推力は、可動シーブ12に伝達されてプライマリプーリ10の溝幅を変化させる。すなわち、プライマリプーリ10の溝幅が変速比を設定するべく変化させられるように構成されている。
Therefore, the rotational motion of the
なお、その固定部材は、言い換えれば、回転推進部材34と相対的に回転するように構成されている。そして、回転しながら軸線方向で前後動する回転推進部材34と、その回転推進部材34に螺合している固定部材とは、いわゆる送りねじとして機能する。
In other words, the fixing member is configured to rotate relative to the
また、可動シーブ12の円筒部に設けられている軸受61により回転推進部材34は保持されている。よって、可動シーブ12と回転推進部材34とが相対回転可能に構成されている。その軸受61は、軸線方向で可動シーブ12と一体的に前後動する。なお、軸受61は、軸線方向で回転推進部材34と一体的に前後動してもよく、もしくは一体的に前後動しなくてもよい。すなわち、回転推進部材34の推力が可動シーブ12に伝達される際、回転推進部材34と可動シーブ12の背面が接触して伝達されてもよく、または軸受61を介して伝達されてもよい。
Further, the
次に、セカンダリシャフト6に連結されているセカンダリプーリ20と推力付与機構40と補助変速機構50とについて具体的に説明する。セカンダリプーリ20は、セカンダリシャフト6と一体化された固定シーブ21の傾斜面21aと、そのセカンダリシャフト6に軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ22の傾斜面22aとが互いに対向してベルト31を巻き掛けるV溝を形成している。
Next, the
そのセカンダリプーリ20は、セカンダリシャフト6と一体化された固定シーブ21と、セカンダリシャフト6と嵌合し軸線方向で摺動可能に構成されている可動シーブ22とを備えている。その固定シーブ21の傾斜面21aと、可動シーブ22の傾斜面22aとが互いに対向して、断面V字状のベルト巻き掛け溝いわゆるV溝を形成している。
The
したがって、プライマリプーリ10の回転運動に基づいてベルト31が動作すると、セカンダリプーリ20は回転する。具体的には、セカンダリプーリ20の各シーブ21,22の傾斜面21a,22aは、ベルト31との接触により摩擦係合して摩擦力を生じ、その摩擦力に基づいてベルト31から動力を伝達されたセカンダリプーリ20が回転する。すなわち、セカンダリプーリ20の溝幅がベルト31を挟み付ける力(ベルト挟圧力)を発生するよう軸線方向の推力で狭められている。よって、その摩擦力によりベルト31からセカンダリプーリ20を介してセカンダリシャフト6に動力が伝達される。
Therefore, when the
その可動シーブ22の傾斜面22aとは反対の背面側には、セカンダリプーリ20がベルト31を挟み付ける力を発生するための軸線方向の推力を生じる推力付与機構40および補助変速機構50が設けられている。また、その推力付与機構40および補助変速機構50が生じた推力がセカンダリプーリ20に付与されるように構成されている。すなわち、その推力付与機構40と補助変速機構50とが生じた推力に基づいて、セカンダリプーリ20の溝幅がベルト31を挟み付ける力を発生するよう狭められている。したがって、その推力に基づいてセカンダリプーリ20がベルト挟圧力を生じるとともにそのベルト31の張力を発生させる。
On the back side of the
ここで、推力付与機構40について具体的に説明する。その推力付与機構40は、トルクカム機構を備えている。そのトルクカム機構は、車両の動力源から伝達された動力が入力される入力側カム部材と、その入力側カム部材から動力が伝達される出力側カム部材とからなる一対の回転部材を備えている。また、車両の動力源から伝達されたトルクに基づいて相対回転可能に構成され、その相対回転により回転力を軸線方向の推力に変換している。したがって、車両の動力源から駆動輪に到る動力伝達経路にトルクカム機構が設けられている。なお、入力側カム部材を可動シーブ22とする場合、出力側カム部材は軸線方向で固定されている。
Here, the thrust imparting mechanism 40 will be specifically described. The thrust applying mechanism 40 includes a torque cam mechanism. The torque cam mechanism includes a pair of rotating members including an input cam member to which power transmitted from a power source of the vehicle is input and an output cam member to which power is transmitted from the input cam member. . Moreover, it is comprised so that relative rotation is possible based on the torque transmitted from the motive power source of the vehicle, and the rotational force is converted into the thrust of an axial direction by the relative rotation. Therefore, a torque cam mechanism is provided in the power transmission path from the power source of the vehicle to the drive wheels. When the input cam member is the
例えば、入力側カム部材は、セカンダリシャフト6と相対回転可能に嵌合し、かつ出力側カム部材は、セカンダリシャフト6とスプライン嵌合している。この場合、ベルト31からセカンダリプーリ20に伝達された動力は、固定シーブ21を介してセカンダリシャフト6に伝達されるとともに、入力側カム部材および出力側カム部材を介してセカンダリシャフト6に伝達される。
For example, the input side cam member is fitted to the secondary shaft 6 so as to be relatively rotatable, and the output side cam member is fitted to the secondary shaft 6 by spline. In this case, the power transmitted from the
また、入力側カム部材および出力側カム部材には、円周方向から所定のカム角度に傾斜して形成されかつ軸線方向で対向しているカム面が形成されている。言い換えれば、カム面は、円周方向で連続した凹凸形状に形成されている。 The input cam member and the output cam member are formed with cam surfaces that are inclined at a predetermined cam angle from the circumferential direction and are opposed in the axial direction. In other words, the cam surface is formed in an uneven shape that is continuous in the circumferential direction.
そして、トルクカム機構の回転運動に基づいて円周方向で対向する部分のカム面同士が摩擦係合する場合、そのカム面は摩擦面であり、その摩擦係合部分で作用する円周の接線方向の回転力は、所定のカム角度を有するカム面により軸線方向の分力に分解されて推力を生じる。すなわち、トルクカム機構により車両の動力源から伝達された回転力の一部が軸線方向の推力に変換される。そのトルクカム機構が生じた推力すなわち推力付与機構40が生じた推力がセカンダリプーリ20に伝達されるように構成されている。なお、カム面同士に摩擦転動体いわゆる摩擦ローラを挟み込ませて回転力を推力に変換する構成のトルクカム機構でもよい。
When the cam surfaces of the circumferentially facing portions are frictionally engaged with each other based on the rotational motion of the torque cam mechanism, the cam surfaces are friction surfaces, and the circumferential tangential direction acting on the friction engaging portion The rotational force is decomposed into a component force in the axial direction by a cam surface having a predetermined cam angle to generate a thrust. That is, a part of the rotational force transmitted from the power source of the vehicle by the torque cam mechanism is converted into thrust in the axial direction. The thrust generated by the torque cam mechanism, that is, the thrust generated by the thrust applying mechanism 40 is transmitted to the
また、その推力付与機構40は、車両の動力源からセカンダリプーリ20に動力が伝達されてない初期状態にセカンダリプーリ20でベルト挟圧力を発生させるための推力を生じる弾性部材を備えていてもよい。その弾性部材は、軸線方向の外力によって形状が変化する形状弾性の性質を有する。例えば、軸線方向で弾性変形するように配置されているコイルスプリングを用いることができる。この場合、コイルスプリングが生じた軸線方向の推力がセカンダリプーリ20に付与されるように構成されている。
In addition, the thrust applying mechanism 40 may include an elastic member that generates a thrust for generating belt clamping pressure in the
次に、補助変速機構50について説明する。補助変速機構50は、車両の動力源とは異なる動力源の出力トルクに基づいて軸線方向の推力を生じるように構成されている。すなわち、その補助変速機構50は、セカンダリプーリ20の溝幅を変化させるための変速用動力源と、その変速用動力源の出力したトルクに基づいて回転運動しかつ軸線方向で直線運動する回転推進部材54とを備えている。
Next, the
その補助変速機構50の変速用動力源として、車両に搭載される他の装置を駆動させるために設けられるモータを併用することができる。例えば、油路72を介して潤滑油を必要とする潤滑部73に潤滑油を供給する電動オイルポンプ71を駆動させるためのモータ51を、補助変速機構50の変速用動力源として用いる。また、モータ51は、図示しないバッテリから電力を供給されるとともに、電子制御装置100により制御される。なお、モータ51と電動オイルポンプ71とは伝達部材51cを介して動力伝達可能に構成されおり、その伝達部材51cはモータ51の出力軸51aと同じ回転中心の回転軸である。
As a power source for shifting the
また、モータ51から回転推進部材54に到る補助変速機構50の動力伝達経路には、その動力伝達経路を形成する伝達部材と、その動力伝達経路を接続もしくは切断する断接機構90とが設けられている。その断接機構90は、電子制御装置100により制御されており、変速比を迅速に増大させる要求が発生した場合、モータ51と回転推進部材54との接続もしくは切断(断接)を自動的にできるように構成されている。この実施形態における断接機構90として、アクチュエータ91を介して電子制御装置100によりその動作が制御されるクラッチ52を設けている。なお、変速比を迅速に増大させる要求とは、例えば、ブレーキペダルなどが急激に踏み込まれた場合すなわち車両の急制動時などである。
Further, the power transmission path of the
その断接機構90であるクラッチ52は、例えば、伝達部材同士を摩擦係合させて係合状態となるように構成されている。すなわち、その摩擦係合を解放することにより係合状態から解放状態に切り換えられる。具体的には、クラッチ52は、モータ51の出力軸51aと一体回転するように連結されている伝達部材51bと、回転推進部材54の従動ギヤ54aと噛合する駆動ギヤ53aが形成されている円筒状の伝達部材53とを係合もしくは解放するように構成されている。
The clutch 52 which is the connection /
したがって、クラッチ52は、回転する伝達部材同士を摩擦係合させるものであり、例えば乾式クラッチ、湿式クラッチ、単板クラッチ、多板クラッチ、電磁クラッチなど、その係合により生じる摩擦力に基づいて動力を伝達する。 Accordingly, the clutch 52 frictionally engages the rotating transmission members. For example, a dry clutch, a wet clutch, a single-plate clutch, a multi-plate clutch, an electromagnetic clutch, etc. To communicate.
また、そのクラッチ52を係合状態にしてモータ51を駆動させると、そのモータ51の出力軸51aと一体回転する伝達部材53は、駆動ギヤ53aと噛合している回転推進部材54を回転させる。すなわち、モータ51の出力トルクを回転推進部材54に伝達可能な状態となる。さらに、従動ギヤ53aと駆動ギヤ54aとは、軸線方向で摺動可能に構成されている。それらギヤ53a,54aのどちらかの軸線方向長さは、回転推進部材54が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。
When the clutch 51 is engaged and the
そのモータ51の出力トルクが伝達される回転推進部材54は、補助変速機構50における出力部材として機能する。また、回転推進部材54は、モータ51から伝達された回転力を軸線方向の推力に変換するように構成されている。
The
具体的には、回転推進部材54は、中空の円筒部54bから半径方向で外周側に突出する従動ギヤ54aと、その円筒部54bに形成されているねじ部54cとを備えている。すなわち、回転推進部材54の従動ギヤ54aの半径は、ねじ部54cの半径よりも大径に形成されている。また、ねじ部54cは、多条に形成されているとともに、軸線方向長さは回転推進部材54が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。
Specifically, the
そのセカンダリプーリ20の可動シーブ22の背面側には、セカンダリプーリ20を収納しているハウジングに固定されている固定部材(図示せず)が設けられている。その固定部材には、回転推進部材54のねじ部54cと螺合するねじ部が設けられている。また、固定部材のねじ部は、多条に形成されているとともに、軸線方向長さは回転推進部材54が軸線方向に摺動する距離以上の長さに形成されている。なお、回転推進部材54のねじ部54cと固定部材のねじ部とは、どちらが雄ねじまたは雌ねじであってもよい。
On the back side of the
よって、その回転推進部材54の回転運動は、回転推進部材54のねじ部54cと固定部材のねじ部とにより軸線方向の直線運動に変換される。すなわち、回転推進部材54の回転力を軸線方向の推力に変換する。そして、可動シーブ22の背面へ向けて軸線方向で摺動する回転推進部材54の推力は、可動シーブ22に伝達されてセカンダリプーリ20の溝幅を変化させる。すなわち、セカンダリプーリ20の溝幅が変速比を変化させるべく変化させられる。
Therefore, the rotational motion of the
なお、その固定部材は、言い換えれば、回転推進部材54と相対的に回転するように構成されている。そして、回転しながら軸線方向で前後動する回転推進部材54と、その回転推進部材54に螺合している固定部材とは、いわゆる送りねじとして機能している。
In other words, the fixing member is configured to rotate relative to the
また、セカンダリプーリ20の可動シーブ22の円筒部に設けられている軸受63により回転推進部材54は保持されている。よって、その可動シーブ22と回転推進部材54とが相対回転可能に構成されている。その軸受63は、軸線方向で可動シーブ22と一体的に前後動する。なお、軸受63は、回転推進部材54と軸線方向で一体的に前後動しても、軸線方向で一体的に前後動しなくてもどちらでもよい。すなわち、回転推進部材54の推力が可動シーブ22に伝達される際、回転推進部材54と可動シーブ22の背面が、接触しても、接触しなくてもどちらでもよい。すなわち、補助変速機構50の推力が軸受61を介してセカンダリプーリ20に伝達されてもよい。
Further, the
上述のように構成されているベルト式無段変速機5は、プライマリシャフト4に伝達されたトルクを増減させて出力側のセカンダリシャフト6に伝達する。そして、セカンダリシャフト6は、図示しないディファレンシャルギアおよびドライブシャフトを介して駆動輪に連結されている。すなわち、ベルト式無段変速機5から出力された伝達トルクは、セカンダリシャフト6およびドライブシャフトを介して駆動輪に伝達され、その駆動輪において駆動力を発生させる。 The belt-type continuously variable transmission 5 configured as described above increases or decreases the torque transmitted to the primary shaft 4 and transmits it to the output-side secondary shaft 6. And the secondary shaft 6 is connected with the drive wheel through the differential gear and drive shaft which are not shown in figure. In other words, the transmission torque output from the belt type continuously variable transmission 5 is transmitted to the drive wheels via the secondary shaft 6 and the drive shaft, and generates a driving force in the drive wheels.
さらに、そのベルト式無段変速機5を制御するコントローラとしての電子制御装置100が設けられている。この電子制御装置100は、演算処理装置(CPU)および記憶装置(RAMおよびROM)ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
Further, an
その電子制御装置100に対しては、エンジン回転数、車速V、車両の加速度、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、ブレーキ踏力B、プライマリシャフト4の回転数、セカンダリシャフト6の回転数、ドライブシャフトの回転数、駆動輪の回転数などを検出するセンサ信号が入力される。なお、セカンダリシャフト6の回転数、またはドライブシャフトの回転数もしくは駆動輪の回転数に基づいて車速Vが求められてもよい。さらに、ブレーキペダルの操作状態に基づいてブレーキ踏力Bが求められてもよい。
For the
また、電子制御装置100の記憶装置には各種の制御プログラムとともに各種データが記憶されている。そのため、電子制御装置100に入力される信号および記憶されているデータに基づいて、電子制御装置100からベルト式無段変速機5を制御する信号例えばアクチュエータ91に信号が出力される。
Various data are stored in the storage device of the
次に、図2,3を参照して、この実施形態における変速制御について説明する。図2は、電子制御装置100による変速制御の一例を示したフローチャートである。図3は、その変速制御を説明するためのタイムチャートである。その図3では、車速Vとブレーキ踏力Bとベルト式無段変速機5の変速比γと補助変速機構50の動作状態とをそれぞれ実線で示す。また、その変速制御を説明するために、定常走行すなわちセカンダリプーリ20の溝幅は推力付与機構40の推力のみで変化させている状態で車両が走行しているものとする(時刻t1前)。そして、その定常走行状態から、時刻t1においてブレーキペダルなどが操作されたことに基づいて車両が減速を開始する。
Next, the shift control in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing an example of shift control by the
まず、この実施形態における変速制御処理では、電子制御装置100は、車速Vが所定の閾値Vc以下であるか否かを判定する(ステップS1)。その車速判定の結果、その車速Vが閾値Vcより大きい場合(ステップS1でNo)、この変速制御処理を終了する。したがって、車速Vが閾値Vc以上の場合(時刻t2前)、推力付与機構40が生じている推力のみに基づいてセカンダリプーリ20がベルト挟圧力を発生する。すなわち、セカンダリプーリ20の溝幅が推力付与機構40が生じた推力のみで変化させられている。言い換えれば、セカンダリプーリ20は、いわゆる成り行きで変速している。
First, in the shift control process in this embodiment, the
一方、上記車速判定の結果、その車速Vが閾値Vc以下である場合(ステップS1でYes)、ブレーキ踏力Bが所定の閾値Bc以上であるか否かを判定する(ステップS2)。その踏力判定の結果、そのブレーキ踏力Bがその閾値Bcより小さい場合(ステップS2でNo)、この変速制御処理を終了する。 On the other hand, as a result of the vehicle speed determination, if the vehicle speed V is less than or equal to the threshold value Vc (Yes in step S1), it is determined whether or not the brake pedal force B is greater than or equal to a predetermined threshold value Bc (step S2). As a result of the pedaling force determination, if the brake pedaling force B is smaller than the threshold value Bc (No in step S2), the shift control process is terminated.
したがって、ブレーキ踏力Bが閾値Bc以下の場合(時刻t3前)、推力付与機構40が生じている推力のみに基づいてセカンダリプーリ20がベルト挟圧力を発生する。すなわち、セカンダリプーリ20の溝幅が推力付与機構40が生じた推力のみで変化させられている。言い換えれば、セカンダリプーリ20は、いわゆる成り行きで変速している。
Accordingly, when the brake pedal force B is equal to or less than the threshold value Bc (before time t3), the
一方、その踏力判定の結果、そのブレーキ踏力Bが閾値Bc以上である場合(ステップS2でYes)、クラッチ52を係合状態にさせて補助変速機構50における動力伝達経路を接続する(ステップS3)。
On the other hand, as a result of the pedaling force determination, if the brake pedaling force B is equal to or greater than the threshold Bc (Yes in step S2), the clutch 52 is engaged and the power transmission path in the
すなわち、ブレーキ踏力Bが閾値Bc以上となった時刻t3において、クラッチ52を係合させて、補助変速機構50が生じる他の推力をセカンダリプーリ20に伝達可能に連結される。言い換えれば、係合状態のクラッチ52により補助変速機構50の動力伝達経路が接続されてモータ51の出力トルクが回転推進部材54へ伝達可能となる。
That is, at time t3 when the brake pedal force B becomes equal to or greater than the threshold value Bc, the clutch 52 is engaged, and other thrust generated by the
なお、クラッチ52の係合もしくは解放は、機械の締結(摩擦係合)であるため応答性に優れている。そのため、ブレーキ踏力Bが閾値Bc以上となってから極微小時間でその動力伝達経路が接続される。例えば、クラッチ52が電磁クラッチである場合、電気による指示出力および係合動作であるため、信号圧により動作する油圧アクチュエータに比べて応答性が向上する。 It should be noted that the engagement or release of the clutch 52 is excellent in responsiveness because it is the fastening (friction engagement) of the machine. Therefore, the power transmission path is connected in a very short time after the brake pedal force B becomes equal to or greater than the threshold value Bc. For example, when the clutch 52 is an electromagnetic clutch, the response is improved compared to a hydraulic actuator that operates by signal pressure because it is an instruction output and engagement operation by electricity.
そのクラッチ52の係合状態において、電子制御装置100は、そのセカンダリプーリ20に接続されているモータ51に対して出力指示しモータ51を駆動させて、ベルト式無段変速機5の変速比γを閾値γc以上にさせる(ステップS4)。
In the engaged state of the clutch 52, the
すなわち、モータ51は、電子制御装置100からの出力指示の信号に基づいて駆動しモータトルクを出力する。そのモータ51からの出力トルクは、クラッチ52の係合により接続されている伝達経路を経由し、具体的にはクラッチ52および伝達部材を介して回転推進部材54に伝達され回転推進部材54を回転させる。
That is, the
また、回転推進部材54が送りねじとして機能するので、回転推進部材54の回転運動は軸線方向の直線運動に変換され、すなわちモータトルクが軸線方向の推力に変換される。したがって、その補助変速機構50が生じた推力が、セカンダリプーリ20に付与される。すなわち、セカンダリプーリ20には、推力付与機構40が生じた推力の他に、補助変速機50が生じた推力が付与される。言い換えれば、その補助変速機構50が生じた推力を他の推力という。
Further, since the
よって、その補助変速機構50が生じた推力(他の推力)に基づいてセカンダリプーリ20がベルト挟圧力を生じるとともに、セカンダリプーリ20の溝幅が変速比を設定すべく変化させられる。具体的には、セカンダリプーリ20の可動シーブ22を軸線方向で固定シーブ21側へ摺動させるように推力が作用するので、セカンダリプーリ20のV溝幅が狭まり、セカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径が大きくなる。よって、プライマリプーリ10のベルト巻き掛かり径とセカンダリプーリ20のベルト巻き掛かり径との比が変化するので、ベルト式無段変速機5の変速比γが変化する。
Therefore, the
そして、モータ51を駆動させたまま、ベルト式無段変速機5の変速比γを所定の閾値γc以上にさせる(時刻t4)。その閾値γcとは、例えば車両が発進できる伝達トルクを出力できるベルト式無段変速機5の変速比である。よって、ブレーキ踏力Bが閾値Bc以上となってから、ベルト式無段変速機5の変速比γが車両を発進できる変速比(例えば変速比γc)となるまで、補助変速機構50が生じた推力に基づいて変速制御される。
Then, the gear ratio γ of the belt-type continuously variable transmission 5 is set to a predetermined threshold value γc or more with the
そのため、補助変速機構50を動作させて変速制御することにより、成り行き変速状態では達することができない変速比、例えば車両を発進できる変速比や加速性を発揮できる変速比に、ベルト式無段変速機5の変速比γを到達させることができる。さらに、機械の締結による伝達経路を形成する際の応答性と、電気信号による動作指示の応答性により、その変速制御されている時間(t3〜t4間)を微小時間にでき応答性を向上させる。そして、電子制御装置100は、無段変速機5の変速比γを車両が発進可能な所定の変速比にさせてから、この変速制御処理を終了する。
Therefore, by operating the
4…プライマリシャフト、 5…ベルト式無段変速機、 6…セカンダリシャフト、 20…セカンダリプーリ、 21…固定シーブ、 22…可動シーブ、 31…ベルト、 40…推力付与機構、 50…補助変速機構、51…モータ、 52…クラッチ、 53…伝達部材、 54…回転推進部材、 90…断接機構、 91…アクチュエータ、 100…電子制御装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Primary shaft, 5 ... Belt type continuously variable transmission, 6 ... Secondary shaft, 20 ... Secondary pulley, 21 ... Fixed sheave, 22 ... Movable sheave, 31 ... Belt, 40 ... Thrust imparting mechanism, 50 ... Auxiliary transmission mechanism, DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記セカンダリプーリの溝幅を狭めるように作用する他の推力をモータのトルクに基づいて発生させる補助変速機構が前記セカンダリプーリに連結して設けられるとともに、該他の推力を断接する断接機構がさらに設けられ、
変速比を迅速に増大させる要求が発生した場合に前記断接機構を係合状態として、前記モータを駆動させるように構成されていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 The belt is wound around at least a pair of pulleys capable of changing the groove width of the belt winding groove, the groove width of the primary pulley is changed to set the transmission ratio, and the groove width of the secondary pulley sandwiches the belt. In a transmission control device for a continuously variable transmission that is narrowed by thrust in the axial direction so as to generate an attaching force,
An auxiliary speed change mechanism that generates another thrust that acts to narrow the groove width of the secondary pulley based on the torque of the motor is provided in connection with the secondary pulley, and a connection and disconnection mechanism that connects and disconnects the other thrust. Further provided,
A transmission control device for a continuously variable transmission, wherein the motor is driven with the connection / disconnection mechanism engaged when a request for rapidly increasing a gear ratio occurs.
ことを特徴とする請求項1に記載の無段変速機の変速制御装置。 2. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the auxiliary transmission mechanism includes a rotation propulsion member that is formed with a screw portion and that rotates by the torque of the motor and moves back and forth in the axial direction. Shift control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012048318A JP2013181655A (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Speed change control device for continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108533707A (en) * | 2018-07-09 | 2018-09-14 | 湖南科技大学 | A kind of continuously variable transmission device and electric vehicle for electric vehicle |
-
2012
- 2012-03-05 JP JP2012048318A patent/JP2013181655A/en active Pending
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