JP2019138454A

JP2019138454A - Power transmission device

Info

Publication number: JP2019138454A
Application number: JP2018025134A
Authority: JP
Inventors: 太一鷲尾; Taichi Washio
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-15
Also published as: JP7043874B2

Abstract

To properly suppress torque, in a belt-type continuously variable transmission and a gear transmission mechanism.SOLUTION: A power transmission device 100 has: a gear row 6 for transmitting power by the engagement of gears; a CVT 5 for steplessly changing a speed ratio by changing pulley groove widths of a primary pulley 51 and a secondary pulley 52 which are wound with a belt 53; a selection control part 101a for selecting either of the gear row 6 or the CVT 5, and transmitting the power of an input shaft 3 to an output shaft 7; and a torque suppression part 102b for suppressing torque applied to the input shaft 3. The torque suppression part 102b changes a suppression amount of the torque applied to the input shaft 3 in a gear traveling mode and a belt traveling mode.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、歯車伝達機構およびベルト式無段変速機の２つの系統の動力伝達手段を備え、選択されたいずれか一方の系統が動力を伝達する動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device that includes two systems of power transmission means, that is, a gear transmission mechanism and a belt-type continuously variable transmission, and in which one of the selected systems transmits power.

特許文献１に示されるように、車両に搭載される動力伝達装置として、歯車の噛み合いにより動力伝達を行う歯車伝達機構と、ベルトが巻き掛けられたプライマリプーリおよびセカンダリプーリのＶ溝幅を変化させることによって速度比を無段階に変化させるベルト式無段変速機とが並列に設けられたものが知られている。このような複合的な動力伝達機構では、いずれか一方の単独的な動力伝達機構と比較して変速比の幅を拡大することができる。 As shown in Patent Document 1, as a power transmission device mounted on a vehicle, a gear transmission mechanism that transmits power by meshing gears, and a V-groove width of a primary pulley and a secondary pulley around which a belt is wound are changed. A belt-type continuously variable transmission that changes the speed ratio steplessly is provided in parallel. In such a complex power transmission mechanism, the width of the gear ratio can be increased as compared with any one of the single power transmission mechanisms.

この種の動力伝達機構は、入力軸の動力を歯車伝達機構に接続する際に係合する第１クラッチと、入力軸の動力をベルト式無段変速機に接続する際に係合する第２クラッチとを備えており、制御部により第１クラッチおよび第２クラッチが選択的に係合状態となるよう制御される。 This type of power transmission mechanism includes a first clutch that is engaged when the power of the input shaft is connected to the gear transmission mechanism, and a second clutch that is engaged when the power of the input shaft is connected to the belt-type continuously variable transmission. And a control unit that controls the first clutch and the second clutch to be selectively engaged.

特開２０１７−９６４０４号公報JP 2017-96404 A

上記のような動力伝達装置において、例えばベルト式無段変速機に対する保護を目的として過大なトルクが加わることを防止するために、入力軸に作用するトルクの抑制制御を行うと好適である。 In the power transmission device as described above, for example, in order to prevent an excessive torque from being applied for the purpose of protecting the belt type continuously variable transmission, it is preferable to perform a suppression control of the torque acting on the input shaft.

ところで、ベルト式無段変速機と歯車伝達機構とでは機械的な許容トルクが異なり、一般的に後者の方が許容トルクが大きい。そのため、前者に対するトルクの抑制制御をそのまま歯車伝達機構に対しても適用してしまうと、必要以上のトルク制限がかけられてしまうことになる。 Incidentally, the mechanical allowable torque differs between the belt-type continuously variable transmission and the gear transmission mechanism, and the latter generally has a larger allowable torque. Therefore, if the torque suppression control for the former is applied to the gear transmission mechanism as it is, a torque limit more than necessary will be applied.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ベルト式無段変速機と歯車伝達機構とにおいてそれぞれ適正なトルク抑制を行うことができる動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power transmission device capable of appropriately suppressing torque in a belt-type continuously variable transmission and a gear transmission mechanism. .

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる動力伝達装置は、入力軸の動力を出力軸に伝達する動力伝達装置において、歯車の噛み合いにより動力伝達を行う歯車伝達機構と、ベルトが巻き掛けられたプライマリプーリおよびセカンダリプーリのプーリ溝幅を変化させることによって速度比を無段階に変化させるベルト式無段変速機と、前記歯車伝達機構または前記ベルト式無段変速機の一方を選択して前記入力軸の動力を前記出力軸に伝達させる選択制御部と、前記入力軸に加わるトルクを抑制させるトルク抑制部と、を有し、前記トルク抑制部は、前記歯車伝達機構により前記出力軸に動力伝達を行う場合と前記ベルト式無段変速機により前記出力軸に動力伝達を行う場合とで、前記入力軸に加わるトルクの抑制量を変えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power transmission device according to the present invention is a power transmission device that transmits power from an input shaft to an output shaft. A belt-type continuously variable transmission that changes the speed ratio steplessly by changing the pulley groove width of the primary pulley and the secondary pulley around which the belt is wound, and the gear transmission mechanism or the belt-type continuously variable transmission. A selection control unit that selects one to transmit the power of the input shaft to the output shaft, and a torque suppression unit that suppresses torque applied to the input shaft, and the torque suppression unit includes the gear transmission mechanism. The amount of torque applied to the input shaft is reduced when power is transmitted to the output shaft by the belt-type continuously variable transmission and when power is transmitted to the output shaft by the belt-type continuously variable transmission. Characterized in that it obtain.

本発明にかかる動力伝達装置では、トルク抑制部は、歯車伝達機構により出力軸に動力伝達を行う場合とベルト式無段変速機により出力軸に動力伝達を行う場合とで、入力軸に加わるトルクの抑制量を変える。これにより、ベルト式無段変速機と歯車伝達機構とにおいてそれぞれ適正なトルク抑制がなされる。 In the power transmission device according to the present invention, the torque suppression unit includes torque applied to the input shaft when power is transmitted to the output shaft by the gear transmission mechanism and when power is transmitted to the output shaft by the belt-type continuously variable transmission. Change the amount of suppression. Accordingly, appropriate torque suppression is performed in the belt-type continuously variable transmission and the gear transmission mechanism.

図１は、実施の形態にかかる動力伝達装置を示す骨子図である。FIG. 1 is a skeleton diagram showing a power transmission device according to an embodiment. 図２は、実施の形態にかかる動力伝達装置で行われる制御手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a control procedure performed by the power transmission device according to the embodiment.

以下に、本発明にかかる動力伝達装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a power transmission device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

まず、本発明の実施形態による動力伝達装置１００を備える車両Ｖｅについて説明する。図１は、これらの実施形態において対象とする車両Ｖｅの一例を示すスケルトン図である。 First, a vehicle Ve including the power transmission device 100 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a skeleton diagram showing an example of a vehicle Ve that is a target in these embodiments.

図１に示すように、車両Ｖｅは、動力源としてエンジン１を備える。エンジン１はエンジン回転数Ｎｅに応じて所定の動力を出力する。エンジン１から出力された動力は、流体伝達装置としてのトルクコンバータ２、入力軸３、前後進切替機構４、ベルト式無段変速機５（以下、ＣＶＴという）またはギヤ列（歯車伝達機構）６、出力軸７、カウンタギヤ機構８、デファレンシャルギヤ９、および駆動軸１０を介して、駆動輪１１に伝達される。ＣＶＴ５の下流側には、エンジン１を駆動輪１１から切り離すためのクラッチとして第２クラッチＣ２が設けられている。第２クラッチＣ２を解放させることによって、ＣＶＴ５と出力軸７との間がトルク伝達不能に遮断され、エンジン１に加えＣＶＴ５が駆動輪１１から切り離される。 As shown in FIG. 1, the vehicle Ve includes an engine 1 as a power source. The engine 1 outputs predetermined power in accordance with the engine speed Ne. The power output from the engine 1 includes a torque converter 2 as a fluid transmission device, an input shaft 3, a forward / reverse switching mechanism 4, a belt-type continuously variable transmission 5 (hereinafter referred to as CVT) or a gear train (gear transmission mechanism) 6. The output shaft 7, the counter gear mechanism 8, the differential gear 9, and the drive shaft 10 are transmitted to the drive wheels 11. A second clutch C <b> 2 is provided on the downstream side of the CVT 5 as a clutch for disconnecting the engine 1 from the drive wheels 11. By releasing the second clutch C2, the CVT 5 and the output shaft 7 are disconnected so that torque cannot be transmitted, and the CVT 5 in addition to the engine 1 is disconnected from the drive wheels 11.

具体的にトルクコンバータ２は、エンジン１に連結されたポンプインペラ２ａ、ポンプインペラ２ａに対向して配置されたタービンランナ２ｂ、およびポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間に配置されたステータ２ｃを備える。トルクコンバータ２の内部は作動流体としてのオイルで満たされている。ポンプインペラ２ａはエンジン１のクランクシャフト１ａと一体回転する。タービンランナ２ｂには、入力軸３が一体回転するように連結されている。トルクコンバータ２はロックアップクラッチを備え、その係合状態ではポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとが一体回転し、その解放状態ではエンジン１から出力された動力が作動流体を介してタービンランナ２ｂに伝達される。なお、ステータ２ｃは、一方向クラッチを介してケースなどの固定部に保持されている。 Specifically, the torque converter 2 includes a pump impeller 2a coupled to the engine 1, a turbine runner 2b disposed opposite to the pump impeller 2a, and a stator 2c disposed between the pump impeller 2a and the turbine runner 2b. Prepare. The inside of the torque converter 2 is filled with oil as a working fluid. The pump impeller 2a rotates integrally with the crankshaft 1a of the engine 1. The input shaft 3 is connected to the turbine runner 2b so as to rotate integrally. The torque converter 2 includes a lock-up clutch. In the engaged state, the pump impeller 2a and the turbine runner 2b rotate integrally, and in the released state, the power output from the engine 1 is transmitted to the turbine runner 2b via the working fluid. Is done. The stator 2c is held by a fixed part such as a case via a one-way clutch.

また、ポンプインペラ２ａには、ベルト機構などの伝動機構を介して、オイルポンプ４１が連結されている。オイルポンプ４１は、ポンプインペラ２ａを介してクランクシャフト１ａに連結され、エンジン１によって駆動される。なお、オイルポンプ４１とポンプインペラ２ａとが一体回転するように構成されてもよい。 An oil pump 41 is coupled to the pump impeller 2a via a transmission mechanism such as a belt mechanism. The oil pump 41 is connected to the crankshaft 1 a via the pump impeller 2 a and is driven by the engine 1. The oil pump 41 and the pump impeller 2a may be configured to rotate integrally.

入力軸３は、前後進切替機構４に連結されている。前後進切替機構４は、エンジントルクを駆動輪１１へ伝達する際、駆動輪１１に作用するトルクの方向を前進方向と後進方向との間で切り替える。前後進切替機構４は、差動機構からなり、図１に示す例ではダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。その前後進切替機構４は、サンギヤ４Ｓと、サンギヤ４Ｓに対して同心円上に配置されたリングギヤ４Ｒと、サンギヤ４Ｓに噛み合っている第１ピニオンギヤ４Ｐ_１と、第１ピニオンギヤ４Ｐ_１およびリングギヤ４Ｒに噛み合っている第２ピニオンギヤ４Ｐ_２と、各ピニオンギヤ４Ｐ_１，４Ｐ_２を自転可能かつ公転可能に保持しているキャリヤ４Ｃとを備えている。サンギヤ４Ｓには、ギヤ列６の駆動ギヤ６１が一体回転するように連結されている。キャリヤ４Ｃには、入力軸３が一体回転するように連結されている。 The input shaft 3 is connected to a forward / reverse switching mechanism 4. The forward / reverse switching mechanism 4 switches the direction of the torque acting on the drive wheel 11 between the forward direction and the reverse direction when transmitting the engine torque to the drive wheel 11. The forward / reverse switching mechanism 4 is composed of a differential mechanism, and in the example shown in FIG. 1, is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism. Its forward-reverse switching mechanism 4, meshes with the sun gear 4S, a ring gear 4R, which is arranged concentrically with the sun gear 4S, a first pinion gear 4P ₁ meshed with the sun gear 4S, a first pinion gear 4P ₁ and ring gear 4R A second pinion gear 4P ₂ and a carrier 4C holding the pinion gears 4P ₁ and 4P _{2 so as} to be capable of rotating and revolving. The drive gear 61 of the gear train 6 is connected to the sun gear 4S so as to rotate integrally. The input shaft 3 is connected to the carrier 4C so as to rotate integrally.

また、サンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとを選択的に一体回転させる第１クラッチＣ１が設けられている。第１クラッチＣ１を係合させることによって、前後進切替機構４全体が一体回転する。さらに、リングギヤ４Ｒを選択的に回転不能に固定するブレーキＢ１が設けられている。第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１は、油圧式である。 A first clutch C1 that selectively rotates the sun gear 4S and the carrier 4C integrally is provided. By engaging the first clutch C1, the entire forward / reverse switching mechanism 4 rotates integrally. Further, a brake B1 that selectively fixes the ring gear 4R so as not to rotate is provided. The first clutch C1 and the brake B1 are hydraulic.

例えば、第１クラッチＣ１を係合させ、かつブレーキＢ１を解放させると、サンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとが一体回転する。すなわち、入力軸３と駆動ギヤ６１とが一体回転する。また、第１クラッチＣ１を解放させ、かつブレーキＢ１を係合させると、サンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとが逆方向に回転する。すなわち、入力軸３と駆動ギヤ６１とは逆方向に回転する。 For example, when the first clutch C1 is engaged and the brake B1 is released, the sun gear 4S and the carrier 4C rotate integrally. That is, the input shaft 3 and the drive gear 61 rotate integrally. Further, when the first clutch C1 is released and the brake B1 is engaged, the sun gear 4S and the carrier 4C rotate in opposite directions. That is, the input shaft 3 and the drive gear 61 rotate in opposite directions.

車両Ｖｅにおいては、無段変速機であるＣＶＴ５と有段変速部または固定変速部であるギヤ列６とが並列に設けられている。入力軸３と出力軸７との間の動力伝達経路として、ＣＶＴ５を介する動力伝達経路とギヤ列６を介する動力伝達経路とが、並列に形成されている。 In the vehicle Ve, a CVT 5 that is a continuously variable transmission and a gear train 6 that is a stepped transmission unit or a fixed transmission unit are provided in parallel. As a power transmission path between the input shaft 3 and the output shaft 7, a power transmission path via the CVT 5 and a power transmission path via the gear train 6 are formed in parallel.

ＣＶＴ５は、入力軸３と入力軸回転数Ｎｉｎで一体回転するプライマリプーリ５１、セカンダリシャフト５４と一体回転するセカンダリプーリ５２、一対のプーリ５１，５２に形成されたＶ溝に巻き掛けられたベルト５３を備える。入力軸３はプライマリシャフトとなる。各プーリ５１，５２のＶ溝幅を変化させることによってベルト５３の巻き掛け径が変化するので、ＣＶＴ５の変速比γを連続的に変化させることができる。ＣＶＴ５の変速比γは、最大変速比γｍａｘ（ギヤが最Ｌｏｗ）から最小変速比γｍｉｎ（ギヤが最Ｈｉｇｈ）の範囲内で連続的に変化する。 The CVT 5 includes a primary pulley 51 that rotates integrally with the input shaft 3 and the input shaft rotation speed Nin, a secondary pulley 52 that rotates integrally with the secondary shaft 54, and a belt 53 wound around a V groove formed in the pair of pulleys 51, 52. Is provided. The input shaft 3 is a primary shaft. Since the winding diameter of the belt 53 changes by changing the V groove width of each pulley 51, 52, the transmission ratio γ of the CVT 5 can be continuously changed. The gear ratio γ of the CVT 5 continuously changes within the range of the maximum gear ratio γmax (gear is the lowest) to the minimum gear ratio γmin (gear is the highest).

プライマリプーリ５１は、入力軸３と一体化された固定シーブ５１ａ、入力軸３上で軸線方向に移動可能な可動シーブ５１ｂ、および可動シーブ５１ｂに推力を付与するプライマリ圧シリンダ５１ｃを備える。固定シーブ５１ａのシーブ面と可動シーブ５１ｂのシーブ面とが対向して、プライマリプーリ５１のＶ溝を形成する。プライマリ圧シリンダ５１ｃは、可動シーブ５１ｂの背面側に配置されている。プライマリ圧シリンダ５１ｃへ供給されるプライマリ圧によって、可動シーブ５１ｂを固定シーブ５１ａ側へ移動させる推力が発生し、プライマリプーリ５１に巻き掛けられたベルト５３に対して挟持圧力を発生させる。 The primary pulley 51 includes a fixed sheave 51a that is integrated with the input shaft 3, a movable sheave 51b that is movable in the axial direction on the input shaft 3, and a primary pressure cylinder 51c that applies thrust to the movable sheave 51b. The sheave surface of the fixed sheave 51a and the sheave surface of the movable sheave 51b face each other to form a V groove of the primary pulley 51. The primary pressure cylinder 51c is disposed on the back side of the movable sheave 51b. The primary pressure supplied to the primary pressure cylinder 51c generates a thrust force that moves the movable sheave 51b toward the fixed sheave 51a, and generates a clamping pressure for the belt 53 wound around the primary pulley 51.

セカンダリプーリ５２は、セカンダリシャフト５４と一体化された固定シーブ５２ａ、セカンダリシャフト５４上で軸線方向に移動可能な可動シーブ５２ｂ、および可動シーブ５２ｂに推力を付与するセカンダリ圧シリンダ５２ｃを備える。固定シーブ５２ａのシーブ面と可動シーブ５２ｂのシーブ面とが対向して、セカンダリプーリ５２のＶ溝を形成する。セカンダリ圧シリンダ５２ｃは、可動シーブ５２ｂの背面側に配置されている。セカンダリ圧シリンダ５２ｃに供給されるセカンダリ圧によって、可動シーブ５２ｂを固定シーブ５２ａ側へ移動させる推力が発生し、セカンダリプーリ５２に巻き掛けられたベルト５３に対して挟持圧力を発生させる。 The secondary pulley 52 includes a fixed sheave 52a integrated with the secondary shaft 54, a movable sheave 52b movable in the axial direction on the secondary shaft 54, and a secondary pressure cylinder 52c that applies thrust to the movable sheave 52b. The sheave surface of the fixed sheave 52a and the sheave surface of the movable sheave 52b face each other to form a V groove of the secondary pulley 52. The secondary pressure cylinder 52c is disposed on the back side of the movable sheave 52b. The secondary pressure supplied to the secondary pressure cylinder 52c generates a thrust force that moves the movable sheave 52b toward the fixed sheave 52a, and generates a clamping pressure for the belt 53 wound around the secondary pulley 52.

第２クラッチＣ２は、セカンダリシャフト５４と出力軸７との間に設けられており、出力軸７からＣＶＴ５を選択的に切り離すことができる。例えば、第２クラッチＣ２を係合させると、ＣＶＴ５と出力軸７との間が動力伝達可能に接続され、セカンダリシャフト５４と出力軸７とが一体回転する。すなわち、第２クラッチＣ２の上流側のセカンダリプーリ５２の回転数Ｎｏｕｔ１と第２クラッチＣ２の下流側の出力軸回転数Ｎｏｕｔ２とが一致（Ｎｏｕｔ１＝Ｎｏｕｔ２）する。一方、第２クラッチＣ２を解放させると、セカンダリシャフト５４と出力軸７との間がトルク伝達不能に遮断され、エンジン１およびＣＶＴ５が駆動輪１１から切り離される。 The second clutch C <b> 2 is provided between the secondary shaft 54 and the output shaft 7, and can selectively disconnect the CVT 5 from the output shaft 7. For example, when the second clutch C2 is engaged, the CVT 5 and the output shaft 7 are connected so as to be able to transmit power, and the secondary shaft 54 and the output shaft 7 rotate integrally. That is, the rotational speed Nout1 of the secondary pulley 52 on the upstream side of the second clutch C2 and the output shaft rotational speed Nout2 on the downstream side of the second clutch C2 coincide (Nout1 = Nout2). On the other hand, when the second clutch C2 is released, the secondary shaft 54 and the output shaft 7 are disconnected so as not to transmit torque, and the engine 1 and the CVT 5 are disconnected from the drive wheels 11.

第２クラッチＣ２は油圧式である。油圧アクチュエータによって第２クラッチＣ２の係合要素同士が摩擦係合するように構成されている。そのため、第２クラッチＣ２の係合要素同士を半係合状態として摩擦係合させると、第２クラッチＣ２をスリップ状態にできる。この場合、ＣＶＴ５と出力軸７との間を伝達するトルクが比較的小さくなる。 The second clutch C2 is hydraulic. The engaging elements of the second clutch C2 are configured to frictionally engage with each other by a hydraulic actuator. Therefore, when the engagement elements of the second clutch C2 are frictionally engaged with each other in a half-engaged state, the second clutch C2 can be brought into a slip state. In this case, the torque transmitted between the CVT 5 and the output shaft 7 is relatively small.

出力軸７には、出力ギヤ７ａと従動ギヤ６３とが一体回転するように取り付けられている。出力ギヤ７ａは、減速機構であるカウンタギヤ機構８のカウンタドリブンギヤ８ａと噛み合っている。カウンタギヤ機構８のカウンタドライブギヤ８ｂは、デファレンシャルギヤ９のリングギヤ９ａと噛み合っている。デファレンシャルギヤ９には、左右の駆動軸１０，１０を介して左右の駆動輪１１，１１が連結されている。 An output gear 7a and a driven gear 63 are attached to the output shaft 7 so as to rotate integrally. The output gear 7a meshes with the counter driven gear 8a of the counter gear mechanism 8 that is a reduction mechanism. The counter drive gear 8 b of the counter gear mechanism 8 meshes with the ring gear 9 a of the differential gear 9. Left and right drive wheels 11 and 11 are connected to the differential gear 9 via left and right drive shafts 10 and 10.

ギヤ列６は、前後進切替機構４のサンギヤ４Ｓと一体回転する駆動ギヤ６１と、カウンタギヤ機構６２と、出力軸７と一体回転する従動ギヤ６３とを含む。ギヤ列６は減速機構であって、ギヤ列６の変速比（ギヤ比）は、ＣＶＴ５の最大変速比γｍａｘよりも大きい所定値に設定されている。車両Ｖｅにおいては、発進時にエンジン１からギヤ列６を介して駆動輪１１にトルクを伝達可能に構成されている。ギヤ列６は例えば発進ギヤとして機能する。 The gear train 6 includes a drive gear 61 that rotates integrally with the sun gear 4 </ b> S of the forward / reverse switching mechanism 4, a counter gear mechanism 62, and a driven gear 63 that rotates integrally with the output shaft 7. The gear train 6 is a reduction mechanism, and the gear ratio (gear ratio) of the gear train 6 is set to a predetermined value larger than the maximum gear ratio γmax of the CVT 5. The vehicle Ve is configured to be able to transmit torque from the engine 1 to the drive wheels 11 via the gear train 6 when starting. The gear train 6 functions as a starting gear, for example.

駆動ギヤ６１は、カウンタギヤ機構６２のカウンタドリブンギヤ６２ａと噛み合っている。カウンタギヤ機構６２は、カウンタドリブンギヤ６２ａと、カウンタシャフト６２ｂと、従動ギヤ６３に噛み合っているカウンタドライブギヤ６２ｃとを含む。カウンタシャフト６２ｂには、カウンタドリブンギヤ６２ａが一体回転するように取り付けられている。カウンタシャフト６２ｂは入力軸３および出力軸７と平行に配置されている。カウンタドライブギヤ６２ｃは、カウンタシャフト６２ｂに対して相対回転可能に構成されている。 The drive gear 61 meshes with the counter driven gear 62 a of the counter gear mechanism 62. The counter gear mechanism 62 includes a counter driven gear 62 a, a counter shaft 62 b, and a counter drive gear 62 c that meshes with the driven gear 63. A counter driven gear 62a is attached to the counter shaft 62b so as to rotate integrally. The counter shaft 62 b is disposed in parallel with the input shaft 3 and the output shaft 7. The counter drive gear 62c is configured to be rotatable relative to the counter shaft 62b.

また、カウンタシャフト６２ｂとカウンタドライブギヤ６２ｃとを選択的に一体回転させる噛合式の係合装置（以下、ドグクラッチという）Ｓｃ１が設けられている。ドグクラッチＳｃ１は、噛合式の一対の係合要素６４ａ，６４ｂと、軸線方向に移動可能なスリーブ６４ｃとを備える。第１係合要素６４ａは、カウンタシャフト６２ｂにスプライン嵌合されたハブである。第１係合要素６４ａとカウンタシャフト６２ｂとは一体回転する。第２係合要素６４ｂは、カウンタドライブギヤ６２ｃと一体回転するように連結されている。すなわち、第２係合要素６４ｂはカウンタシャフト６２ｂに対して相対回転する。スリーブ６４ｃの内周面に形成されたスプライン歯が、各係合要素６４ａ，６４ｂの外周面に形成されたスプライン歯と噛み合うことによって、ドグクラッチＳｃ１は係合状態となる。ドグクラッチＳｃ１を係合させることによって、駆動ギヤ６１と従動ギヤ６３との間がトルク伝達可能に接続される。第２係合要素６４ｂとスリーブ６４ｃとの噛み合いが解除されることによって、ドグクラッチＳｃ１は解放状態となる。ドグクラッチＳｃ１を解放させることによって、駆動ギヤ６１と従動ギヤ６３との間はトルク伝達不能に遮断される。また、ドグクラッチＳｃ１は、油圧式であり、油圧アクチュエータによってスリーブ６４ｃが軸線方向に移動する。 Further, a meshing engagement device (hereinafter referred to as a dog clutch) Sc1 for selectively rotating the counter shaft 62b and the counter drive gear 62c integrally is provided. The dog clutch Sc1 includes a pair of meshing engagement elements 64a and 64b and a sleeve 64c movable in the axial direction. The first engagement element 64a is a hub that is spline-fitted to the counter shaft 62b. The first engagement element 64a and the counter shaft 62b rotate integrally. The second engagement element 64b is coupled to rotate integrally with the counter drive gear 62c. That is, the second engagement element 64b rotates relative to the counter shaft 62b. The dog clutch Sc1 is engaged when the spline teeth formed on the inner peripheral surface of the sleeve 64c mesh with the spline teeth formed on the outer peripheral surfaces of the engagement elements 64a and 64b. By engaging the dog clutch Sc1, the drive gear 61 and the driven gear 63 are connected so that torque can be transmitted. The dog clutch Sc1 is released by releasing the engagement between the second engagement element 64b and the sleeve 64c. By releasing the dog clutch Sc1, the drive gear 61 and the driven gear 63 are disconnected so that torque cannot be transmitted. The dog clutch Sc1 is a hydraulic type, and the sleeve 64c is moved in the axial direction by a hydraulic actuator.

動力伝達装置１００は、さらに前後進切替機構４、ＣＶＴ５およびギヤ列６の制御を行う変速比制御部１０１と、エンジン１の制御を行うエンジン制御部１０２とを有する。変速比制御部１０１とエンジン制御部１０２とは通信接続されており、各種の情報伝達が可能である。変速比制御部１０１およびエンジン制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。 The power transmission device 100 further includes a speed ratio control unit 101 that controls the forward / reverse switching mechanism 4, the CVT 5, and the gear train 6, and an engine control unit 102 that controls the engine 1. The transmission ratio control unit 101 and the engine control unit 102 are connected by communication, and various information transmission is possible. For example, the transmission ratio control unit 101 and the engine control unit 102 may cause a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) to execute a program, that is, may be realized by software or a hardware such as an IC (Integrated Circuit). It may be realized by hardware, or may be realized by using software and hardware together.

変速比制御部１０１は選択制御部１０１ａと、ＣＶＴ制御部１０１ｂとを有する。選択制御部１０１ａは、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１を係合および解放することにより動力伝達の経路を選択し、または前進・後進の切り替えを行う。具体的には、第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合状態とするとともに第２クラッチＣ２を解放状態とすることにより入力軸３の動力はギヤ列６を介して出力軸７に伝達され、ＣＶＴ５は動力伝達を行わない。この状態をギヤ走行モードと呼ぶ。一方、第２クラッチＣ２を係合状態として第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１を解放状態とすることにより、入力軸３の動力はＣＶＴ５を介して出力軸７に伝達され、ギヤ列６には動力伝達を行わない。この状態をベルト走行モードと呼ぶ。また、ニュートラル惰行時は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１がそれぞれ解放状態となる。 The gear ratio control unit 101 includes a selection control unit 101a and a CVT control unit 101b. The selection control unit 101a selects a power transmission path by engaging and releasing the first clutch C1, the second clutch C2, and the brake B1, or performs forward / reverse switching. Specifically, when the first clutch C1 and the brake B1 are engaged and the second clutch C2 is disengaged, the power of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 7 via the gear train 6, and CVT5 Does not transmit power. This state is called a gear travel mode. On the other hand, when the second clutch C2 is engaged and the first clutch C1 and the brake B1 are released, the power of the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 7 via the CVT 5, and the power transmission is transmitted to the gear train 6. Do not do. This state is called a belt running mode. Further, during the neutral coasting, the first clutch C1, the second clutch C2, and the brake B1 are released.

ＣＶＴ制御部１０１ｂはプライマリ圧シリンダ５１ｃおよびセカンダリ圧シリンダ５２ｃの油圧操作により各プーリ５１，５２のＶ溝幅を変化させ、ＣＶＴ５の変速比γを連続的に変化させる。なお、図１では煩雑とならないように、変速比制御部１０１とその制御対象との間の接続線を省略している。 The CVT control unit 101b changes the V groove width of each pulley 51, 52 by hydraulic operation of the primary pressure cylinder 51c and the secondary pressure cylinder 52c, and continuously changes the gear ratio γ of the CVT 5. In FIG. 1, the connection line between the speed ratio control unit 101 and its control target is omitted so as not to be complicated.

エンジン制御部１０２は図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットル開度、燃料噴射量および点火タイミングを操作してエンジン１の出力を制御する部分である。エンジン制御部１０２は、さらに入力軸３に加わるトルクを判断するトルク判断部１０２ａと、入力軸３に加わるトルクを抑制させるトルク抑制部１０２ｂとを有する。 The engine control unit 102 is a part that controls the output of the engine 1 by operating the throttle opening, the fuel injection amount, and the ignition timing in accordance with the depression amount of an accelerator pedal (not shown). The engine control unit 102 further includes a torque determination unit 102 a that determines the torque applied to the input shaft 3, and a torque suppression unit 102 b that suppresses the torque applied to the input shaft 3.

トルク判断部１０２ａは、燃料噴射量やエンジン回転数Ｎｅなどからその時点でエンジン１が出力するトルクを判断する。トルク抑制部１０２ｂは選択制御部１０１ａから供給される走行モードに基づいてトルクを抑制する。トルクの抑制は例えば、スロットル開度、燃料噴射量および点火タイミングの操作によって行われる。 The torque determination unit 102a determines the torque output by the engine 1 at that time from the fuel injection amount, the engine speed Ne, and the like. The torque suppression unit 102b suppresses torque based on the travel mode supplied from the selection control unit 101a. Torque is suppressed by, for example, manipulation of throttle opening, fuel injection amount, and ignition timing.

次に、このように構成される動力伝達装置１００において行われる制御手順について図２を参照しながら説明する。この制御手順は主にトルク判断部１０２ａにおいて実行される。 Next, a control procedure performed in the power transmission device 100 configured as described above will be described with reference to FIG. This control procedure is mainly executed in the torque determination unit 102a.

まずステップＳ１において、その時点における走行状態の判定を行う。走行状態の判定は選択制御部１０１ａから供給される情報に基づいて行われる。その時点の走行状態がギア走行モードであるときにはステップＳ２へ移り、ベルト走行モードであるときにはステップＳ３へ移る。 First, in step S1, the running state at that time is determined. The traveling state is determined based on information supplied from the selection control unit 101a. When the traveling state at that time is the gear traveling mode, the process proceeds to step S2, and when the traveling state is the belt traveling mode, the process proceeds to step S3.

ステップＳ２においては、ギア走行モードに応じたトルクダウン制御実行判定を行う。すなわち、トルク判断部１０２ａで算出されたトルクとギヤ列６を保護するための第１閾値とを比較し、算出されたトルクの方が第１閾値よりも大きければステップＳ４へ移り、算出されたトルクが第１閾値以下であればステップＳ５へ移る。ギヤ列６は主にギア類から構成される簡単な構成であることから機械的強度も高く、第１閾値は比較的大きい値に設定されている。 In step S2, torque down control execution determination according to the gear running mode is performed. That is, the torque calculated by the torque determination unit 102a is compared with the first threshold value for protecting the gear train 6, and if the calculated torque is larger than the first threshold value, the process proceeds to step S4, where the calculated value is calculated. If the torque is less than or equal to the first threshold, the process moves to step S5. Since the gear train 6 is a simple configuration mainly composed of gears, the mechanical strength is also high, and the first threshold value is set to a relatively large value.

ステップＳ４においては、トルクダウン要求量を第１閾値に対応したｍａｐ１と設定し、所定のトルク抑制を行う。 In step S4, the torque reduction request amount is set to map1 corresponding to the first threshold value, and predetermined torque suppression is performed.

また、ステップＳ５においては、トルク抑制を行う必要はないためにトルクダウン要求量を無効値とする。 In step S5, since it is not necessary to suppress torque, the torque reduction request amount is set to an invalid value.

一方、ステップＳ３においては、ベルト走行モードに応じたトルクダウン制御実行判定を行う。すなわち、トルク判断部１０２ａで算出されたトルクとＣＶＴ５を保護するための第２閾値とを比較し、算出されたトルクの方が第２閾値よりも大きければステップＳ６へ移り、算出されたトルクが第２閾値以下であればステップＳ５へ移る。ＣＶＴ５はベルトや油圧機器類から構成される複雑な構成であることから機械的強度はやや低く、第２閾値は比較的小さい値に設定されており、第１閾値＞第２閾値となっている。これらの第１閾値および第２閾値がトルクの抑制量に相当することになる。 On the other hand, in step S3, a torque down control execution determination is performed according to the belt running mode. That is, the torque calculated by the torque determination unit 102a is compared with the second threshold value for protecting the CVT 5, and if the calculated torque is larger than the second threshold value, the process proceeds to step S6, and the calculated torque is calculated. If it is less than or equal to the second threshold, the process moves to step S5. Since the CVT 5 is a complicated configuration including a belt and hydraulic equipment, the mechanical strength is slightly low, the second threshold is set to a relatively small value, and the first threshold> the second threshold. . These first threshold value and second threshold value correspond to the torque suppression amount.

ステップＳ６においては、トルクダウン要求量を第２閾値に対応したｍａｐ２と設定し、所定のトルク抑制を行う。ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６の後、図２に示す今回の制御を終了し、所定の微小時間後に再実行される。 In step S6, the torque reduction request amount is set to map2 corresponding to the second threshold value, and predetermined torque suppression is performed. After the steps S4, S5, and S6, the current control shown in FIG. 2 is terminated and re-executed after a predetermined minute time.

このように構成される動力伝達装置１００においては、ギア走行モードとベルト走行モードとでトルクダウン制御を別々に設定することによりトルク抑制量が変わり、ギア列６とＣＶＴ５とを個別適切に保護することができる。すなわち、ギア走行モードでは比較的大きい第１閾値に基づき過剰なトルク抑制を防止し、特にローギアでの走行駆動力を確保することができる。また、ベルト走行モードでは比較的小さい第２閾値に基づき適正なトルク抑制がなされて、ＣＶＴ５の各部品例えばベルト５３を保護することができる。 In the power transmission device 100 configured as described above, the torque suppression amount is changed by separately setting the torque down control in the gear traveling mode and the belt traveling mode, and the gear train 6 and the CVT 5 are individually and appropriately protected. be able to. That is, in the gear travel mode, excessive torque suppression is prevented based on the relatively large first threshold value, and in particular, the travel driving force in the low gear can be ensured. Further, in the belt running mode, appropriate torque suppression is performed based on a relatively small second threshold value, and each component of the CVT 5 such as the belt 53 can be protected.

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention can be freely changed without departing from the gist of the present invention.

１エンジン
３入力軸
４前後進切替機構
５ベルト式無段変速機
６ギヤ列
７出力軸
１００動力伝達装置
１０１変速比制御部
１０１ａ選択制御部
１０１ｂＣＶＴ制御部
１０２エンジン制御部
１０２ａトルク判断部
１０２ｂトルク抑制部
Ｂ１ブレーキ
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Input shaft 4 Forward / reverse switching mechanism 5 Belt type continuously variable transmission 6 Gear train 7 Output shaft 100 Power transmission device 101 Gear ratio control unit 101a Selection control unit 101b CVT control unit 102 Engine control unit 102a Torque judgment unit 102b Torque Suppression part B1 Brake C1 First clutch C2 Second clutch

Claims

In the power transmission device that transmits the power of the input shaft to the output shaft,
A gear transmission mechanism that transmits power by meshing the gears;
A belt type continuously variable transmission that changes the speed ratio steplessly by changing the pulley groove width of the primary pulley and the secondary pulley around which the belt is wound;
A selection control unit for selecting one of the gear transmission mechanism or the belt type continuously variable transmission and transmitting the power of the input shaft to the output shaft;
A torque suppression unit that suppresses torque applied to the input shaft;
Have
The torque suppression unit suppresses torque applied to the input shaft when power is transmitted to the output shaft by the gear transmission mechanism and when power is transmitted to the output shaft by the belt-type continuously variable transmission. A power transmission device characterized by changing the power.