JP4396602B2 - Vehicle transmission - Google Patents
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Description
この発明は、動力源から出力部材に伝達されるトルクを、流体圧に応じて変化させることができ、したがって変速比を連続的に変化させることのできる車両用変速機に関するものである。 The present invention relates to a vehicle transmission that can change a torque transmitted from a power source to an output member in accordance with a fluid pressure, and thus can continuously change a gear ratio.
変速機は、入力部材と出力部材との間に、複数の動力伝達経路を選択的に形成し、各動力伝達経路での増減速比を異ならせることにより、入力部材と出力部材との回転数比である変速比を複数の変速比に設定するように構成された動力伝達装置である。この種の変速機が車両に搭載されていることは周知の通りであり、車両用の変速機としては、設定可能な変速比の数が多いこと、小型軽量であること、動力の伝達効率が高いことなどが要求される。そこで例えば特許文献１には、７段以上の変速段を設定でき、しかも小型化を図ることのできる変速機が記載されている。
The transmission selectively forms a plurality of power transmission paths between the input member and the output member, and makes the speed of rotation between the input member and the output member different by changing the acceleration / deceleration ratio in each power transmission path. It is a power transmission device configured to set a speed ratio as a ratio to a plurality of speed ratios. It is well known that this type of transmission is mounted on a vehicle. As a transmission for a vehicle, there are a large number of gear ratios that can be set, a small size and light weight, and power transmission efficiency. It is required to be expensive. Thus, for example,
この特許文献１に記載された変速機は、いわゆるツインクラッチ式の有段変速機であり、第１クラッチを介してエンジンに連結される第１入力軸と、第２クラッチを介してエンジンに連結される第２入力軸と、出力軸と、第１入力軸にギヤ対を介して連結されている副軸と、第１入力軸と副軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とする複数のギヤ対と、第２入力軸と出力軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とされる複数のギヤ対とを有している。そして、この変速機は、いずれかの入力軸から所定のギヤ対を介して出力軸にトルクを伝達する変速段と、いずれかの入力軸から所定のギヤ対および副軸を介して出力軸にトルクを伝達する変速段とを設定するように構成され、その結果、後進段を含めて７段以上の変速段を設定するように構成されている。
The transmission described in
変速段数を可及的に多くした究極の構造が、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機であり、無段変速機によれば、エンジンなどの動力源の回転数を運転効率などを考慮した最適な回転数に設定でき、また駆動力を多様に変化させることができる。その無段変速機の一例として、ギヤ列を使用した有段変速部と油圧を利用した無段変速部とを、入力軸と出力軸との間に並列に配置した構成が、特許文献２に記載されている。
上記の特許文献１に記載されている変速機では、設定可能な変速段数が多いことにより、エンジンを燃費のよい状態で運転でき、また副軸を効果的に利用するように構成されているので、変速機が全体として小型軽量化され、その結果、車両の燃費を向上させることができる。
In the transmission described in
しかしながら、動力の伝達経路を設定し、また変更するために用いられている前記第１クラッチおよび第２クラッチは、変速過渡時の慣性力を吸収するべく油圧式の摩擦クラッチによって構成されており、そのために、エネルギー効率や変速応答性の点で改善すべき余地があった。すなわち、油圧式の摩擦クラッチは、油圧によって摩擦板を押圧することにより係合するから、所定の変速段を設定して走行している定常的な状態であっても、クラッチを係合させるための油圧を発生させる必要があり、そのための動力を常時消費することになる。 However, the first clutch and the second clutch used for setting and changing the power transmission path are constituted by a hydraulic friction clutch to absorb the inertial force at the time of shifting transition, Therefore, there is room for improvement in terms of energy efficiency and shift response. In other words, since the hydraulic friction clutch is engaged by pressing the friction plate with hydraulic pressure, the clutch is engaged even in a steady state where the vehicle is traveling with a predetermined gear set. It is necessary to generate the hydraulic pressure, and power for that is always consumed.
また、トルクの伝達に関与していないクラッチはいわゆる解放状態に制御されるが、摩擦板の相対回転による引き摺りトルクが生じ、それに伴う摩擦によって動力損失が生じる。また、その際に熱が生じるので、冷却のために常時潤滑油を供給する必要があり、その潤滑のために動力を消費するから、動力損失が増える可能性がある。 In addition, the clutch that is not involved in the transmission of torque is controlled in a so-called released state, but drag torque is generated by relative rotation of the friction plate, and power loss is caused by the accompanying friction. In addition, since heat is generated at that time, it is necessary to always supply lubricating oil for cooling, and power is consumed for the lubrication, which may increase power loss.
さらに、解放状態のクラッチを係合させる場合、摩擦板同士の間のクリアランスが詰まった後、摩擦板同士が実質的に係合してトルクを伝達する。したがってそのクリアランスが詰まるまでの時間が遅れ時間となる。特に、特許文献１に記載された変速機では、一方のクラッチの解放と他方のクラッチの係合とを協調して進行させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となるので、各クラッチ相互の状況に応じて係合もしくは解放を進行させることになり、そのために複雑な制御が余儀なくされるのみならず、変速応答性が必ずしも良好ではない。
Further, when the clutch in the released state is engaged, after the clearance between the friction plates is clogged, the friction plates are substantially engaged to transmit torque. Therefore, the time until the clearance is blocked becomes a delay time. In particular, the transmission described in
また、特許文献２に記載されている変速機は、変速比を連続的に変化させる無段変速機として機能させることができるが、油圧を使用した無段変速部では、常時、油圧を発生させるとともに、その圧油をモータに供給している。そのため、オイルの撹拌や摩擦による損失あるいは漏れに起因する損失などが常時かつ不可避的に生じ、その結果、動力の伝達効率が必ずしも良好ではなく、車両の全体としては燃費が悪化する可能性がある。
Moreover, although the transmission described in
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り、全体としてのエネルギー効率が良好で、しかも変速比を連続的に変化させ、また設定することができ、さらには後進時の発進性を向上させることのできる車両用変速機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 technical problems described above, has good energy efficiency as a whole, and can change and set the gear ratio continuously, and further, start in reverse It is an object of the present invention to provide a vehicle transmission capable of improving the performance.
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源から出力部材に伝達されるトルクを、モータの機能を兼ね備えた流体圧ポンプの吐出量もしくは吐出圧に応じて変化させることのできる車両用変速機において、前記流体圧ポンプが吐出した圧力流体が供給されて動作することによるトルクを出力するとともに、正回転する状態と逆回転する状態とに切り替え可能な流体圧モータと、前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間に配置され、これら前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間で選択的にトルクを伝達する第１の伝動機構と、前記動力源からトルクが伝達される入力要素と前記出力部材に対してトルクを出力する出力要素と前記流体圧ポンプに連結された反力要素との少なくとも三つの回転要素を備えて差動作用をなす第１の差動機構と、前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつ所定の変速比を設定し、かつこれら前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で選択的にトルクを伝達する第２の伝動機構と、前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつこれら前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で前記第１の伝動機構および第２の伝動機構により前記出力部材に伝達されるトルクとは反対の回転方向のトルクを選択的に伝達する第３の伝動機構と、前記流体圧モータの出力軸が連結された反力要素と前記動力源からトルクが伝達される入力要素と前記出力部材に対してトルクを出力する出力要素との少なくとも三つの回転要素を備えて差動作用をなす第２の差動機構と、前記第２の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつ所定の変速比を設定する第４の伝動機構と、前記第４の伝動機構を前記第２の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で選択的にトルク伝達可能な状態に設定する手段とを備えていることを特徴とする車両用変速機である。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、後進走行時に、前記第１の伝動機構と第３の伝動機構とをトルク伝達可能な状態とするとともに、前記流体圧モータを前進走行時とは反対方向に回転するように設定する手段を更に備えていることを特徴とする車両用変速機である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, during reverse travel, the first transmission mechanism and the third transmission mechanism are in a state capable of transmitting torque, and the fluid pressure motor is moved forward. The vehicle transmission further includes means for setting to rotate in a direction opposite to the time.
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第１の伝動機構を介して前記出力部材にトルクが伝達される状態での運転が想定されることを検出する手段と、前記第１の伝動機構を介して前記出力部材にトルクが伝達される状態での運転が想定されることが検出された場合に、前記第１の伝動機構を前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間でトルク伝達可能な状態に設定する手段とを更に備えていることを特徴とする車両用変速機である。
Furthermore, the invention of
請求項１の発明によれば、動力源のトルクが第１の差動機構の入力要素に伝達され、かつ流体圧ポンプによるトルクが反力要素に伝達されるから、動力源のトルクと流体圧ポンプによるトルクとが第１の差動機構によって合成されて出力要素から出力され、あるいは動力源のトルクが反力要素を介して流体圧ポンプに分配されるとともに出力要素を介して出力部材側に分配される。すなわち、第１の差動機構が動力の合成分配機構として機能する。そのため、動力源から所定のトルクが伝達されている状態で、流体圧ポンプによる反力トルクを次第に増大させれば、出力要素に現れるいわゆる出力トルクが次第に増大し、その回転数が増大する。すなわち、実質的な変速比が連続的に変化する。 According to the first aspect of the present invention, the torque of the power source is transmitted to the input element of the first differential mechanism, and the torque by the fluid pressure pump is transmitted to the reaction force element. The torque generated by the pump is synthesized by the first differential mechanism and output from the output element, or the torque of the power source is distributed to the fluid pressure pump via the reaction force element and is output to the output member side via the output element. Distributed. That is, the first differential mechanism functions as a power combining and distributing mechanism. Therefore, if the reaction torque generated by the fluid pressure pump is gradually increased while a predetermined torque is transmitted from the power source, so-called output torque appearing in the output element is gradually increased, and the rotation speed is increased. That is, the substantial gear ratio changes continuously.
その過程における流体圧ポンプの反力トルクは、加圧流体の押し出し容積を増加し、またその吐出を次第に絞ることにより増大するが、この加圧流体は流体圧モータに供給され、この流体圧モータがトルクを出力する。そして、そのトルクが第１の伝動機構を介して出力部材に伝達される。したがって、出力部材には第１の差動機構の出力要素と流体圧モータとの両方からトルクが伝達されるので、その出力トルクが大きくなり、発進時における車両の発進加速性を向上させることができる。また、流体圧ポンプから吐出した圧力流体の有するエネルギーを流体圧モータによってトルクとして出力させるから、エネルギーの有効利用を図って車両における燃費を向上させることができ、さらには発熱を抑制して車両用変速機としての信頼性を向上させることができる。 The reaction torque of the fluid pressure pump in the process increases by increasing the pushing volume of the pressurized fluid and gradually reducing its discharge, but this pressurized fluid is supplied to the fluid pressure motor. Outputs torque. Then, the torque is transmitted to the output member via the first transmission mechanism. Therefore, torque is transmitted to both the output member of the first differential mechanism and the fluid pressure motor to the output member, so that the output torque is increased and the start acceleration of the vehicle at the start can be improved. it can. Further, since the energy of the pressure fluid discharged from the fluid pressure pump is output as torque by the fluid pressure motor, it is possible to improve the fuel efficiency in the vehicle by effectively using the energy, and further to suppress the heat generation for the vehicle. Reliability as a transmission can be improved.
そして、流体圧モータが逆回転する状態に切り替えられてトルクが出力されて、そのトルクが第１の伝動機構を介して出力部材に伝達されること、および動力源のトルクが第３の伝動機構を介して出力部材に伝達されることによって、出力部材には、第１の差動機構の出力要素と流体圧モータとの両方から、第１，第２の伝動機構により出力部材に伝達されるトルクとは反対の回転方向のトルク、すなわち車両を後進させる方向のトルクが伝達される。そのため、後進時の発進性を向上させることができ、上記の発進時の場合と同様に、エネルギーの有効利用を図って車両における燃費を向上させ、さらには発熱を抑制して車両用変速機としての信頼性を向上させることができる。
さらに、この請求項１の発明によれば、第１の差動機構および第２の伝動機構を介した出力部材へのトルクの伝達と、第２の差動機構および第４の伝動機構を介した出力部材へのトルクの伝達とが可能になるから、第２の伝動機構および第４の伝動機構のそれぞれで決まる変速比（いわゆる固定変速比）を複数設定することが可能になり、その場合、流体圧を介したトルクの伝達を行わないので、動力の伝達効率が良好になり、車両用変速機の全体としての動力伝達効率が向上し、ひいては、この車両用変速機を例えば車両に使用した場合の燃費を向上させることができる。
Then, the fluid pressure motor is switched to the reverse rotation state, torque is output, the torque is transmitted to the output member via the first transmission mechanism, and the torque of the power source is the third transmission mechanism. Is transmitted to the output member through the first and second transmission mechanisms from both the output element of the first differential mechanism and the fluid pressure motor. Torque in the rotational direction opposite to the torque, that is, torque in the direction of moving the vehicle backward is transmitted. Therefore, the startability at the time of reverse drive can be improved, and as in the case of the above-mentioned start, effective use of energy improves the fuel consumption in the vehicle, and further suppresses heat generation as a vehicle transmission. Reliability can be improved .
Further, according to the first aspect of the present invention, torque is transmitted to the output member via the first differential mechanism and the second transmission mechanism, and the second differential mechanism and the fourth transmission mechanism are used. Torque can be transmitted to the output member, so that it is possible to set a plurality of transmission gear ratios (so-called fixed transmission gear ratios) determined by each of the second transmission mechanism and the fourth transmission mechanism. Since no torque is transmitted via the fluid pressure, the power transmission efficiency is improved, the power transmission efficiency of the vehicle transmission as a whole is improved, and this vehicle transmission is used in, for example, a vehicle. This can improve the fuel efficiency.
また、請求項２の発明によれば、車両の後進走行時には、第１の差動機構および第３の伝動機構を介して出力部材へトルクが伝達される状態、すなわち第１，第２の伝動機構により出力部材に伝達されるトルクとは反対の回転方向のトルクが出力部材へ伝達される状態に設定されるとともに、流体圧モータが前進走行時とは反対方向に回転するように設定される。したがって、後進走行時においても前進走行時と同様に、出力部材には第１の差動機構の出力要素と流体圧モータとの両方からトルクが伝達されるので、その出力トルクが大きくなり、後進時における車両の発進性を向上させることができる。また、流体圧ポンプから吐出した圧力流体の有するエネルギーを流体圧モータによってトルクとして出力させるから、エネルギーの有効利用を図って車両における燃費を向上させることができ、さらには発熱を抑制して車両用変速機としての信頼性を向上させることができる。
According to the invention of
さらに、請求項３の発明によれば、第１の伝動機構を介して出力部材にトルクが伝達される状態での運転が想定されると、第１の伝動機構が流体圧モータの出力軸と出力部材との間でトルク伝達可能な状態、すなわち第１の伝動機構を介して出力部材へトルクが伝達される状態に予め設定される。そのため、その後、第２もしくは第３の伝動機構を介して出力部材へトルクが伝達される状態を設定する場合に、第１の伝動機構の設定状態の切り替え操作と、第２もしくは第３の伝動機構の設定状態の切り替え操作とを同時に行うことがなくなり、その場合の切り替え操作あるいはそのための制御を簡素化することができる。その結果、前進段（第２の伝動機構を介したトルクの伝達）の設定と後進段（第３の伝動機構を介したトルクの伝達）の設定との切り替えの際のシフト操作を簡素化してシフト操作の応答性を向上させることができる。
Furthermore, according to the invention of
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１にこの発明の一例をスケルトン図で示してあり、ここに示す例は、流体を介さずにトルクを伝達して設定できるいわゆる固定変速比として二つの変速比を設定するように構成した例である。すなわち、動力源（Ｅ／Ｇ）１に入力部材２が連結されており、この入力部材２から第１遊星歯車機構３および第２遊星歯車機構４にトルクを伝達するように構成されている。
Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 shows an example of the present invention in a skeleton diagram. The example shown here is an example in which two gear ratios are set as so-called fixed gear ratios that can be set by transmitting torque without using fluid. It is. That is, the
その動力源１は、内燃機関や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な動力源であってよい。また、この動力源１と入力部材２との間にダンパーやクラッチ、トルクコンバータなどの適宜の伝動手段を介在させてもよい。
The
第１遊星歯車機構３がこの発明の第２の差動機構に相当し、また第２遊星歯車機構４がこの発明の第１の差動機構に相当しており、第１遊星歯車機構３が入力部材２と同一軸線上に配置され、第２遊星歯車機構４が第１遊星歯車機構３の半径方向で外側に離隔し、それぞれの中心軸線を平行にした状態で並列に配置されている。
The first
これらの遊星歯車機構３，４は、シングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されており、外歯歯車であるサンギヤ３Ｓ，４Ｓと、そのサンギヤ３Ｓ，４Ｓと同心円状に配置された、内歯歯車であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒと、これらサンギヤ３Ｓ，４Ｓとリングギヤ３Ｒ，４Ｒとに噛み合っているピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持したキャリヤ３Ｃ，４Ｃとを備えている。そして、第１遊星歯車機構３におけるリングギヤ３Ｒに前記入力部材２が連結され、このリングギヤ３Ｒが入力要素となっている。また、入力部材２にはカウンタドライブギヤ５が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ５にアイドルギヤ６が噛み合っているとともに、そのアイドルギヤ６にカウンタドリブンギヤ７が噛み合っている。このカウンタドリブンギヤ７は、前記第２遊星歯車機構４と同一軸線上に配置され、かつ第２遊星歯車機構４のリングギヤ４Ｒに、一体となって回転するように連結されている。したがって、第２遊星歯車機構４においては、そのリングギヤ４Ｒが入力要素となっている。各遊星歯車機構３，４の入力要素であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒは、カウンタギヤ対がアイドルギヤ６を備えた構成であるから、同方向に回転するようになっている。
These
第１遊星歯車機構３におけるキャリヤ３Ｃは出力要素となっており、そのキャリヤ３Ｃに第１中間軸８が、一体になって回転するように連結されている。この第１中間軸８は中空軸であって、その内部をモータ軸９が回転自在に挿入されており、このモータ軸９の一端部が、第１遊星歯車機構３における反力要素であるサンギヤ３Ｓに、一体となって回転するように連結されている。
The
第２遊星歯車機構４においても同様な構成であって、そのキャリヤ４Ｃが出力要素となっており、そのキャリヤ４Ｃに第２中間軸１０が、一体になって回転するように連結されている。この第２中間軸１０は中空軸であって、その内部をポンプ軸１１が回転自在に挿入されており、このポンプ軸１１の一端部が、第２遊星歯車機構４における反力要素であるサンギヤ４Ｓに、一体となって回転するように連結されている。
The second
上記のモータ軸９の他方の端部が正逆転可能な可変容量型ポンプモータ１２の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１２は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧力流体（圧油）を吐出し、また、ポンプとして機能する際の吐出口から圧力流体を供給して、ポンプとして機能する際の吸入口から排出させることにより、モータとして機能するようになっている。また、吐出容量がゼロの状態から正負いずれの方向にも斜軸や斜板などの角度を変更できるように構成され、したがってモータとして機能する場合に、その設定の仕方によって正回転および逆回転のいずれも行うことができるようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ１２を以下の説明では、第１ポンプモータ１２と記し、図にはＰ／Ｍ１と表示する。
The other end of the
また、ポンプ軸１１の他方の端部が可変容量型ポンプモータ１３の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１３は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧力流体（圧油）を吐出し、また、ポンプとして機能する際の吐出口から圧力流体を供給して、ポンプとして機能する際の吸入口から排出させることにより、モータとして機能するようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ１３を以下の説明では、第２ポンプモータ１３と記し、図にはＰ／Ｍ２と表示する。
The other end of the pump shaft 11 is connected to the output shaft of the variable
各ポンプモータ１２，１３は、圧力流体である圧油を相互に受け渡すことができるように、油路１４，１５によって連通されている。すなわち、それぞれの吸入口１２Ｓ，１３Ｓ同士が油路１４によって連通され、また吐出口１２Ｄ，１３Ｄ同士が油路１５によって連通されている。そして、これらの油路１４，１５を流通する圧油の量や圧力すなわち各ポンプモータ１２，１３の押し出し容積や圧力を制御するためのバルブを主体として油圧制御装置１６が、油路１４，１５に介装されている。さらに、この油圧制御装置１６や各ポンプモータ１２，１３の吐出容量を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１７が設けられている。すなわち、吐出容量を設定するための斜板や斜軸の角度あるいはラジアルピストンポンプのカムリング（図示せず）の位相角度などを変更するためのアクチュエータ（図示せず）に、電子制御装置１７から指令信号が出力されるようになっている。
The
上記の各中間軸８，１０と平行に、この発明の出力部材に相当する出力軸１８が配置されている。そして、この出力軸１８と各中間軸８，１０との間のそれぞれに、所定の変速比を設定する伝動機構が設けられている。この発明における伝動機構としては、固定された変速比で動力を伝達する機構に限らず、変速比が可変な機構を採用することができ、図１に示す例では、固定された変速比で動力を伝達する複数のギヤ対１９，２０が採用されている。具体的に説明すると、前記第１中間軸８には、第２速駆動ギヤ１９Ａが配置され、かつ第１中間軸８に対して回転自在に嵌合されている。その第２速駆動ギヤ１９Ａに噛み合っている第２速従動ギヤ１９Ｂが、出力軸１８に一体回転するように取り付けられている。したがって第２速用の駆動ギヤ１９Ａおよび従動ギヤ１９Ｂが、この発明における第４の伝動機構に相当する。
An
また、上記の第２速従動ギヤ１９Ｂに噛み合っている第１速駆動ギヤ２０Ａが、第２中間軸１０に回転自在に嵌合させられている。したがって、第２速従動ギヤ１９Ｂが第１速従動ギヤを兼ねている。したがって第１速用の駆動ギヤ２０Ａおよび従動ギヤ１９Ｂが、この発明における第２の伝動機構を構成している。
A first speed drive gear 20A meshing with the second speed driven
さらに、発進用ギヤ対２１が設けられている。この発進用ギヤ対２１は、図１の上側の第１ポンプモータ１２が流体圧モータとして機能した場合に、その出力トルクを出力軸１８に伝達するためのものであって、この発明の第１の伝動機構に相当する。具体的には、モータ軸９に回転自在に嵌合させられた発進駆動ギヤ２１Ａと、この発進駆動ギヤ２１Ａに噛み合うとともに出力軸１８に一体回転するように取り付けられた発進従動ギヤ２１Ｂとによって構成されている。
Furthermore, a starting
そして、この発明の特徴的構成である後進用ギヤ対２２が設けられている。この後進用ギヤ対２２は、図１の下側の第２ポンプモータ１３が流体圧ポンプとして機能した場合に、その出力トルクを出力軸１８に伝達するためのものであって、この発明の第３の伝動機構に相当する。具体的には、モータ軸１１に回転自在に嵌合させられた後進駆動ギヤ２２Ａと、この後進駆動ギヤ２２Ａに噛み合っているアイドルギヤ２２Ｂと、そのアイドルギヤ２２Ｂに噛み合っているとともに、出力軸１８に一体回転するように取り付けられた後進従動ギヤ２２Ｃとによって構成されている。
A
上述した第１速用および第２速用の各ギヤ対２０，１９、および発進用のギヤ対２１、および後進用のギヤ対２２を、いずれかの中間軸８，１０と出力軸１８との間、もしくはモータ軸９と出力軸１８との間でトルク伝達可能な状態とするための係合機構が設けられている。この係合機構は、要は、選択的にトルクを伝達する機構であって、従来知られているドグクラッチ機構や同期連結機構（シンクロナイザー）などの機構を採用することができ、図１にはシンクロナイザーを採用した例を示してある。
The gear pairs 20 and 19 for the first speed and the second speed described above, the
シンクロナイザーは、基本的には、回転軸と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させて、その回転軸に対して相対回転するように取り付けられた回転部材のスプラインに係合させ、その過程でシンクロナイザーリングが回転部材に次第に摩擦接触することで回転軸と回転部材とを同期させることにより、回転軸と回転部材とを連結するように構成されている。前記モータ軸９上で、発進駆動ギヤ２１Ａの図１における右側、すなわち発進駆動ギヤ２１Ａの動力源１に近い側に第１のシンクロナイザー（以下、第１シンクロと記す）２３が設けられている。この第１シンクロ２３は、そのスリーブを図１の左側に移動させることにより、発進駆動ギヤ２１Ａをモータ軸９に連結し、発進用のギヤ対２１がモータ軸９と出力軸１８との間でトルクを伝達するように構成されている。
The synchronizer basically moves the sleeve that rotates together with the rotating shaft in the axial direction, and engages with the spline of the rotating member that is mounted so as to rotate relative to the rotating shaft. The rotating shaft and the rotating member are coupled to each other by synchronizing the rotating shaft and the rotating member by the frictional contact of the knit ring with the rotating member. A first synchronizer (hereinafter referred to as a first synchronizer) 23 is provided on the
また、前記第２中間軸１０上で、後進駆動ギヤ２２Ａと第１速駆動ギヤ２０Ａとの間に第２のシンクロナイザー（以下、第２シンクロと記す）２４が設けられている。この第２シンクロ２４は、そのスリーブを図１の左側に移動させることにより、後進駆動ギヤ２２Ａを第２中間軸１０に連結し、後進用ギヤ対２２が第２中間軸１０と出力軸１８との間でトルクを伝達するように構成されている。また、反対にそのスリーブを図１の右側に移動させることにより、第１速駆動ギヤ２０Ａを第２中間軸１０に連結し、第１速用のギヤ対２０が第２中間軸１０と出力軸１８との間でトルクを伝達するように構成されている。
On the second intermediate shaft 10, a second synchronizer (hereinafter referred to as a second synchronizer) 24 is provided between the reverse drive gear 22A and the first speed drive gear 20A. The
この第２シンクロ２４は、別の言い方をすると、後進駆動ギヤ２２Ａを第２中間軸１０に連結させる機能と、第１速駆動ギヤ２０Ａを第２中間軸１０に連結させる機能との両方を兼ね備えている。すなわち、第１速段を設定するための係合機構と後進段を設定するための係合機構とが、第２シンクロ２４によって兼用されている。そのため、第２シンクロ２４を構成する例えばアクチュエータやシフトフォーク（共に図示せず）などの各種機械装置・部品を共用化することができ、部品点数を削減して、コスト低減、変速機の小型・軽量化を図ることができる。
In other words, the
さらに、前記第１中間軸８上で、第２速駆動ギヤ１９Ａの図１での左側、すなわち第２速駆動ギヤ１９Ａの第１ポンプモータ１２に近い側に第３のシンクロナイザー（以下、第３シンクロと記す）２５が設けられている。この第３シンクロ２５は、そのスリーブを図１の右側に移動させることにより、第２速駆動ギヤ１９Ａを第１中間軸８に連結し、第２速用のギヤ対１９が第１中間軸８と出力軸１８との間でトルクを伝達するように構成されている。
Further, on the first intermediate shaft 8, a third synchronizer (hereinafter referred to as a first synchronizer) is arranged on the left side of the second
これらのシンクロ２３，２４，２５は、手動操作によって切り替え動作するように構成することができるが、これに替えていわゆる自動制御するように構成することもでき、その場合は、例えば前述したスリーブを軸線方向に移動させる適宜のアクチュエータ（図示せず）を設け、そのアクチュエータを前述した電子制御装置１７の指令信号を動作させるように構成すればよい。
These
上述したように、図１に示す変速機は、動力源１が出力したトルクが、各いずれかの中間軸８，１０もしくはモータ軸９，１１を介して出力軸１８に伝達されるように構成されている。そして、その出力軸１８には、歯車機構あるいはチェーンなどの巻き掛け伝動機構などの伝動機構２６を介してデファレンシャル２７が連結され、ここから左右の車輪（図示せず）に動力を出力するようになっている。
As described above, the transmission shown in FIG. 1 is configured such that the torque output from the
つぎに、上述した変速機の作用について説明する。図２は、各変速段を設定する際の各オイルポンプ（Ｐ／Ｍ１，Ｐ／Ｍ２）１２，１３、および各シンクロ２３，２４，２５の動作状態をまとめて示す図表であって、この図２における各オイルポンプ１２，１３についての「ＯＦＦ」は、ポンプ容量を実質的にゼロとし、その出力軸が回転させられても圧油を発生することがなく、また油圧が供給されても出力軸が回転しない状態を示し、「ＬＯＣＫ」は、ポンプ容量を最大にするとともにオイルの吐出を制限してその出力軸にトルクが現れる状態を示している。さらに「油圧発生」は、ポンプ容量を実質的なゼロより大きくするとともに圧油を吐出している状態を示し、したがって該当するオイルポンプ１２，１３はポンプとして機能している。また、「油圧回収」は、一方のオイルポンプ１３（もしくは１２）が吐出した圧油が供給されてモータとして機能している状態を示し、したがって該当するオイルポンプ１３（もしくは１２）は軸トルクを発生し、対応する中間軸８，１０に駆動トルクを伝達している。
Next, the operation of the transmission described above will be described. FIG. 2 is a chart collectively showing the operation states of the oil pumps (P / M1, P / M2) 12, 13 and the
そして、各シンクロ２３，２４，２５についての「右」、「左」は、それぞれのシンクロ２３，２４，２５におけるスリーブの図１での位置を示すとともに、丸括弧はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧はアップシフトするための待機状態を示し、そして「−」はスリーブが中央に位置して中立状態となっていることを示す。
In addition, “right” and “left” for the
図示しないシフト装置でニュートラルポジションが選択されるなどのことによってニュートラル（Ｎ）状態を設定する際には、各オイルポンプ１２，１３が「ＯＦＦ」状態とされ、また各シンクロ２３，２４，２５のスリーブが中央位置に設定される。したがって、いずれのギヤ対１９，２０，２１，２２も出力軸１８に連結されていないニュートラル状態となる。すなわち、各オイルポンプ１２，１３が、ポンプ容量が実質的にゼロとなるように制御され、その結果、いわゆる空回り状態となるので、各遊星歯車機構３，４のリングギヤ３Ｒ，４Ｒに動力源１からトルクが伝達されても、サンギヤ３Ｓ，４Ｓに反力が作用しないので、出力要素であるキャリヤ３Ｃ，４Ｃに連結されている各中間軸８，１０にはトルクが伝達されない。
When the neutral (N) state is set by selecting a neutral position with a shift device (not shown), the oil pumps 12 and 13 are set to the “OFF” state, and the
車両を発進させる場合、発進用のギヤ対２１と第１速用のギヤ対２０とを介して出力軸１８にトルクが伝達される。すなわち、先ず、第１シンクロ２３のスリーブが図１の左側に移動させられて発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９に連結され、モータ軸９と出力軸１８とが発進用のギヤ対２１を介して連結される。また、同時に、第２シンクロ２４のスリーブが図１の右側に移動させられて第１速駆動ギヤ２０Ａが第２中間軸１０に連結され、第２中間軸１０と出力軸１８とが第１速用のギヤ対２０を介して連結される。したがって、この場合は、第２遊星歯車機構４を介したトルクの伝達が生じることになる。なお、この場合の第２遊星歯車機構４についての共線図を図３に示してある。
When the vehicle is started, torque is transmitted to the
第１および第２のシンクロ２３，２４を上記のように設定した状態で車両が停止していると、第２遊星歯車機構４のリングギヤ４Ｒは、動力源１からのトルクを受けて所定の回転数で正回転（動力源１の回転方向と同じ方向の回転）しており、また出力軸１８に連結されているキャリヤ４Ｃの回転が止められているから、サンギヤ４Ｓおよびこれに連結されている第２ポンプモータ１３が逆回転している（図３の線Ｌ１で示す状態）。その状態で、第２ポンプモータ１３の押し出し容積を次第に増大させ、またその吐出を次第に絞ると、すなわちフリー状態からロック状態に向けて次第に変化させると、ポンプ軸１１およびこれに連結されているサンギヤ４Ｓに、その回転を止める方向のトルク（反力トルク）が発生する。また同時に、第２ポンプモータ１３が圧油を吐出し、これが第１ポンプモータ１２の吐出口１２Ｄに供給される。
When the vehicle is stopped with the first and second synchros 23 and 24 set as described above, the
その場合、第１ポンプモータ１２に連結されているモータ軸９が回転できないので、第１ポンプモータ１２のポンプ容量をゼロから次第に増大させると、圧油が前記油圧制御装置１６におけるリリーフバルブ（図示せず）などを介してドレーンされる。すなわち、いわゆるダブルロック状態となることを、圧油をドレーンさせることにより解消するようになっている。
In that case, since the
各ポンプモータ１２，１３のポンプ容量が増大すると、第２遊星歯車機構４でそのサンギヤ４Ｓに作用する反力が増大するので、キャリヤ４Ｃおよびこれに連結されている第２中間軸１０に現れるトルクが大きくなり、そのトルクが第１速用のギヤ対２０を介して出力軸１８に伝達される。その場合、第１速用のギヤ対２０の変速比に応じた減速作用を受け、伝達されるトルクが増大する。また一方、第２ポンプモータ１３が圧油を発生し、これが第１ポンプモータ１２に供給される。第１ポンプモータ１２は、そのポンプ容量が増大させられることにより、圧油が供給されて油圧モータとして機能し、したがってそのモータ軸９に現れたトルクが発進用のギヤ対２１を介して出力軸１８に伝達される。その場合、発進用のギヤ対２１の変速比に応じた減速作用を受け、伝達されるトルクが増大する。このようにして出力軸１８のトルクが増大することにより車両が発進する（図３の線Ｌ２で示す状態）。
As the pump capacity of each
したがって、発進時には、第１ポンプモータ１２をモータとして機能させて反力トルクを生じさせ、それに伴って第２遊星歯車機構４のキャリヤ４Ｃから第２中間軸１０および第１速用のギヤ対２０を介して出力軸１８にトルクを伝達する。これと同時に、第２ポンプモータ１３で生じた圧油を第１ポンプモータ１２に供給して動力の回収を行い、それに伴うトルクを発進用のギヤ対２１を介して出力軸１８に伝達するから、動力源１の動力を有効に利用して、変速機としての大きい出力軸トルクもしくは車両としての大きい駆動トルクを得ることができる。その出力トルクＴoFを式で表せば、
ＴoF≒｛（１＋ρ2）κ1＋ｑ1・ρ2・κs／ｑ2｝×Ｔin
であり、また吐出口１２Ｄ，１３Ｄ同士を連通させている油路１５の圧力ＰFは、
ＰF≒（２π・ρ2／ｑ2）×Ｔin
となる。ここで、ｑ1は第１ポンプモータ１２の１回転あたりの押し出し容積、ｑ2は第２ポンプモータ１３の１回転あたりの押し出し容積、ρ2は第２遊星歯車機構４のギヤ比、κsは発進用ギヤ対２１の変速比、Ｔinは入力部材２に入力されるトルクをそれぞれ示す。
Therefore, at the time of start, the
ToF≈ {(1 + ρ2) κ1 + q1, ρ2, κs / q2} × Tin
The pressure PF of the
PF ≒ (2π ・ ρ2 / q2) × Tin
It becomes. Here, q1 is the pushing volume per rotation of the
このように発進時の駆動トルクが大きくなるので、車両の発進加速性を良好なものとすることができ、また動力源１の動力を有効に利用するので、燃費を向上し、内燃機関を使用した場合には排ガスを低減することができる。また、第２ポンプモータ１３で発生した圧油を第１ポンプモータ１２に供給することにより、その圧油を動力の伝達に使用するから、オイルの温度の上昇を抑制でき、それに伴ってオイルの耐久性や変速機の全体としての信頼性を向上させることができる。そして、発進時には、発進用のギヤ対２１を使用したトルクの伝達が可能であり、そのため走行中の加減速時に使用する第１速の変速比を相対的に小さくすることができ、そのために全体としての固定変速比の数を少なくし、変速機の小型・軽量化を図ることができる。
Since the driving torque at the time of starting is increased in this way, the vehicle starting acceleration can be improved, and the power of the
第２ポンプモータ１３の吐出量を次第に絞り、ついには圧油の吐出を完全に止めると、これがロック状態であり、第２遊星歯車機構４に対する反力が最大になるとともに、そのサンギヤ４Ｓの回転が止められる。そしてキャリヤ４Ｃおよびこれに連結されている第２中間軸１０が、入力要素であるリングギヤ４Ｒの回転数に対して減速されて正回転する（図３の線Ｌ３で示す状態）。この場合、第２ポンプモータ１３は停止していて圧油を発生しないから、第１ポンプモータ１２はトルク伝達に特には関与しない。したがって第１シンクロ２３を中立状態（解放状態）に設定し、第１ポンプモータ１２を停止させる。
When the discharge amount of the
このようにして設定された状態が、固定変速比である第１速でかつ停止待機の状態である。したがって、動力源１の動力は、第２中間軸１０から第１速用のギヤ対２０を介して出力軸１８に伝達されるので、変速比は第１速用のギヤ対２０で決まる値となる。なお、車両が停止している状態から発進して固定変速比である第１速が設定されるまでの間では、出力軸１８のトルクおよび回転数が第２ポンプモータ１３の反力トルクおよび回転数に応じて連続的に変化する。したがって、いわゆる無段変速が実行され、スムースな発進が可能になる。
The state set in this way is the first speed which is the fixed gear ratio and the stop standby state. Therefore, the power of the
第１速を設定している場合には、第１シンクロ２３のスリーブを図１の左側に、第２のシンクロ２４のスリーブを図１の右側に移動させて設定する車両を停止させるため停止待機の状態の他に、固定変速比である第２速へのアップシフトに備える待機状態を設定することが可能である。これは、図２に示すように、第２シンクロ２４のスリーブを図１の右側に移動させて第１速の状態を維持したまま、第３シンクロ２５のスリーブを図１の右側に移動させて、第２速駆動ギヤ１９Ａを第１中間軸８に連結して設定される。この場合、第１ポンプモータ１２は容量がゼロでかつ吐出を制限しないフリー状態となっている。したがって、第１中間軸８が第２速用のギヤ対１９を介して出力軸１８に連結されても、第１ポンプモータ１２が逆回転するのみであって、いわゆるダブルロックなどの事態が生じることはない。
When the first speed is set, the
第２速は、動力源１から第１遊星歯車機構３および第１中間軸８ならびに第２速用のギヤ対１９を介して設定するから、フリー状態の第１ポンプモータ１２のポンプ容量を次第に増大させるとともにその吐出量を次第に絞ることにより、第２速への変速を実行する。第１ポンプモータ１２は第１速で逆回転しているので、そのポンプ容量を増大させると、ポンプとして機能した圧油を吐出し、それに伴う反力トルクが第１遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓに作用する。したがって、動力源１からのトルクと第１ポンプモータ１２からの反力トルクが第１遊星歯車機構３で合成されて第１中間軸８および第２速用のギヤ対１９を介して出力軸１８に伝達される。
The second speed is set from the
また、第１ポンプモータ１２が吐出した圧油が第２ポンプモータ１３に供給されるので、第２ポンプモータ１３がモータとして機能し、そのトルクが第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓに伝達される。したがって、第２遊星歯車機構４では、動力源１から伝達されたトルクと第２ポンプモータ１３から伝達されたトルクとが合成され、その合成トルクが第２中間軸１０および第１速用のギヤ対２０を介して出力軸１８に伝達される。
Further, since the pressure oil discharged from the
このように、第１ポンプモータ１２の押し出し容積を増大させるとともに吐出を次第に絞ることにより、第２速への変速が進行し、したがって変速比およびトルクが連続的に変化する無段変速が実行される。また、その変速の過程で第１ポンプモータ１２がポンプとして機能し、圧油を発生するが、その圧油を第２ポンプモータ１３に供給して動力として回収するので、動力損失の少ない変速が可能になり、車両の燃費の向上に有利である。
In this way, by increasing the pushing volume of the
上記のようにして第１ポンプモータ１２の吐出を次第に絞り、ついには完全にゼロとすることにより、すなわちロックすることにより、第２速が達成される。また、この第２速状態、特に第１速からアップシフトされた直後の状態もしくは第１速へのダウンシフトに備えた待機状態では、第２ポンプモータ１３は容量がゼロで自由回転の可能なフリー状態に設定される。さらに、アップシフトおよびダウンシフトのいずれにも備えていない安定的な第２速の状態は、第２シンクロ２４を中立位置に設定した状態である。
As described above, the second speed is achieved by gradually restricting the discharge of the
したがって、各ギヤ対１９，２０の変速比に基づいて設定されるいわゆる固定変速比は、一方のポンプモータ１２（もしくは１３）を「ＬＯＣＫ」状態とするとともに、他方のポンプモータ１３（もしくは１２）を「ＯＦＦ」状態にして設定されるから、圧油を介することなくその変速比を設定でき、そのため動力の消費がなく、燃費を向上させることができる。また、これらの固定変速比の間では、変速比およびトルクが連続的に変化するので、いわゆる無段変速を達成することができる。
Therefore, a so-called fixed transmission ratio set based on the transmission ratio of each
つぎに、後進段について説明する。図１に示す構成では、第１ポンプモータ１２が正回転と逆回転とのいずれも可能であるから、その機能を利用して後進段が設定されるようになっている。具体的には、車両を後進させる場合、発進用のギヤ対２１と後進用のギヤ対２２とを介して出力軸１８にトルクが伝達される。すなわち、先ず、第１シンクロ２３のスリーブが図１の左側に移動させられて発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９に連結され、モータ軸９と出力軸１８とが発進用のギヤ対２１を介して連結される。このとき、第１ポンプモータ１２を逆回転させた状態（すなわちいわゆる逆振りの状態）とすることにより、出力軸１８には逆回転方向、すなわち前進走行時の回転方向とは反対の方向、つまり後進走行時の回転方向のトルクが伝達される。
Next, the reverse gear will be described. In the configuration shown in FIG. 1, since the
また、同時に、第２シンクロ２４のスリーブが図１の左側に移動させられて、後進駆動ギヤ２２Ａが第２中間軸１０に連結され、第２中間軸１０と出力軸１８とが後進用のギヤ対２２を介して連結される。このとき、前述のように後進駆動ギヤ２２Ａは、アイドルギヤ２２Ｂを介して出力軸１８と一体回転する後進従動ギヤ２２Ｃと連結されているため、出力軸１８には逆回転方向（前進走行時の回転方向とは反対の方向、すなわち後進走行時の回転方向）のトルクが伝達されることになる。したがって、この場合も、前述の発進時の場合と同様に、第２遊星歯車機構４を介したトルクの伝達が生じることになる。なお、この場合の第２遊星歯車機構４についての共線図を図４に示してある。
At the same time, the sleeve of the
第１および第２のシンクロ２３，２４を上記のように設定した状態で車両が停止していると、第２遊星歯車機構４のリングギヤ４Ｒは、動力源１からのトルクを受けて所定の回転数で正回転（動力源１の回転方向と同じ方向の回転）しており、また出力軸１８に連結されているキャリヤ４Ｃの回転が止められているから、サンギヤ４Ｓおよびこれに連結されている第２ポンプモータ１３が逆回転している（図４の線Ｌ４で示す状態）。その状態で、第２ポンプモータ１３の押し出し容積を次第に増大させ、またその吐出を次第に絞ると、すなわちフリー状態からロック状態に向けて次第に変化させると、ポンプ軸１１およびこれに連結されているサンギヤ４Ｓに、その回転を止める方向のトルク（反力トルク）が発生する。また同時に、第２ポンプモータ１３が圧油を吐出し、これが第１ポンプモータ１２の吐出口１２Ｄに供給される。
When the vehicle is stopped with the first and second synchros 23 and 24 set as described above, the
その場合、第１ポンプモータ１２に連結されているモータ軸９が回転できないので、第１ポンプモータ１２のポンプ容量をゼロから次第に増大させると、圧油が前記油圧制御装置１６におけるリリーフバルブ（図示せず）などを介してドレーンされる。すなわち、いわゆるダブルロック状態となることを、圧油をドレーンさせることにより解消するようになっている。
In that case, since the
各ポンプモータ１２，１３のポンプ容量が増大すると、第２遊星歯車機構４でそのサンギヤ４Ｓに作用する反力が増大するので、キャリヤ４Ｃおよびこれに連結されている第２中間軸１０に現れるトルクが大きくなり、そのトルクが後進用のギヤ対２２を介して出力軸１８に逆回転方向のトルクとして伝達される。その場合、後進用のギヤ対２２の変速比に応じた減速作用を受け、伝達される逆回転方向のトルクが増大する。また一方、第２ポンプモータ１３が圧油を発生し、これが第１ポンプモータ１２に供給される。第１ポンプモータ１２は、前述のように逆振りの状態に制御されていて、そのポンプ容量が増大させられることにより、圧油が供給されて油圧モータとして機能し、したがってそのモータ軸９に現れた逆回転方向のトルクが発進用のギヤ対２１を介して出力軸１８に伝達される。その場合、発進用のギヤ対２１の変速比に応じた減速作用を受け、伝達される逆回転方向のトルクが増大する。このようにして出力軸１８の逆回転方向のトルクが増大することにより車両が後進する（図４の線Ｌ５で示す状態）。
As the pump capacity of each
したがって、後進時においても、前進時と同様に、第１ポンプモータ１２をモータとして機能させて反力トルクを生じさせ、それに伴って第２遊星歯車機構４のキャリヤ４Ｃから第２中間軸１０および後進用のギヤ対２２を介して出力軸１８にトルクを伝達する。これと同時に、第２ポンプモータ１３で生じた圧油を第１ポンプモータ１２に供給して動力の回収を行い、それに伴うトルクを発進用のギヤ対２１を介して出力軸１８に伝達するから、動力源１の動力を有効に利用して、変速機としての大きい出力軸トルクもしくは車両としての大きい駆動トルクを得ることができる。
Therefore, at the time of the reverse movement, similarly to the case of the forward movement, the
このようにして設定される後進段での出力軸トルクＴoRは、後進用ギヤ対２２の変速比をκRとすると、
ＴoR≒｛（１＋ρ2）κR＋ｑ1・ρ2・κs／ｑ2｝×Ｔin
であり、また吐出口１２Ｄ，１３Ｄ同士を連通させている油路１５の圧力ＰRは、前述の前進時に出力軸トルクＴoFを生じさせている際の油路１５の圧力ＰFと同様に、
ＰR（＝ＰF）≒（２π・ρ2／ｑ2）×Ｔin
となる。
The output shaft torque ToR at the reverse speed set in this way is given by assuming that the gear ratio of the
ToR ≒ {(1 + ρ2) κR + q1, ρ2, κs / q2} × Tin
Further, the pressure PR of the
PR (= PF) ≈ (2π · ρ2 / q2) × Tin
It becomes.
第２ポンプモータ１３の吐出量を次第に絞り、ついには圧油の吐出を完全に止めると、これがロック状態であり、第２遊星歯車機構４に対する反力が最大になるとともに、そのサンギヤ４Ｓの回転が止められる。そしてキャリヤ４Ｃおよびこれに連結されている第２中間軸１０が、入力要素であるリングギヤ４Ｒの回転数に対して減速されて逆回転する（図４の線Ｌ６で示す状態）。
When the discharge amount of the
このように、後進時においても、前述の発進時と同様に、後進時の駆動トルクが大きくなるので、車両の後進時の発進性を良好なものとすることができ、また動力源１の動力を有効に利用するので、燃費を向上し、内燃機関を使用した場合には排ガスを低減することができる。また、第２ポンプモータ１３で発生した圧油を第１ポンプモータ１２に供給することにより、その圧油を動力の伝達に使用するから、オイルの温度の上昇を抑制でき、それに伴ってオイルの耐久性や変速機の全体としての信頼性を向上させることができる。
As described above, when the vehicle is moving backward, as in the case of the above-mentioned starting, the driving torque when the vehicle is moving backward increases, so that the vehicle can start well when moving backward, and the power of the
つぎに、上記のように構成されたこの発明の車両用変速機を操作する際の制御例を説明する。図５は、その制御例を説明するためのフローチャートである。先ず、例えば車両の起動スイッチがＯＮされることなどにより、システムが起動されたか否かが判断される（ステップＳ１１）。 Next, a control example when operating the vehicle transmission of the present invention configured as described above will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the control example. First, it is determined whether or not the system has been activated, for example, by turning on a vehicle activation switch (step S11).
これは、前進シフトもしくは後進シフトを設定するために、発進用のギヤ対２１と、第１速用のギヤ対２０もしくは後進用ギヤ対２２とを介して出力軸１８にトルクが伝達される状態に設定される状態にあることを検出するためのステップであり、言い換えると、このステップＳ１１での制御における機能的手段は、この発明における第１の伝動機構（すなわち発進用のギヤ対２１）を介して出力部材（すなわち出力軸１８）にトルクが伝達される状態での運転が想定されることを検出する手段に相当している。
This is a state in which torque is transmitted to the
システムが起動されなかったことによって、このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わずに、このルーチンを一旦終了する。これに対して、システムが起動されたこと、すなわち発進用のギヤ対２１を介して出力軸１８にトルクが伝達される状態での運転が想定されることが検出されたことによって、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１２へ進み、予め、スタートギヤ用シンクロがＯＮにされる。すなわち第１シンクロ２３が図１の左側に移動させられ、発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９に連結される。
If a negative determination is made in step S11 because the system has not been started, the routine is temporarily terminated without performing the subsequent control. On the other hand, it is detected in step S11 that the system has been started, that is, it is assumed that the driving in a state where torque is transmitted to the
したがって、このステップＳ１２での制御における機能的手段は、この発明における第１の伝動機構（発進用のギヤ対２１）を介して出力部材（出力軸１８）にトルクが伝達される状態での運転が想定されることが検出された場合に、第１の伝動機構（発進用のギヤ対２１）を流体圧モータ（すなわち第１ポンプモータ１２）の出力軸（すなわちモータ軸９）と出力部材（出力軸１８）との間でトルク伝達可能な状態に設定する手段に相当している。 Therefore, the functional means in the control in step S12 is an operation in a state where torque is transmitted to the output member (output shaft 18) via the first transmission mechanism (starting gear pair 21) in the present invention. When it is detected that the first transmission mechanism (starting gear pair 21) is detected, the output shaft (that is, the motor shaft 9) of the fluid pressure motor (that is, the first pump motor 12) and the output member ( This corresponds to a means for setting the torque transmission state with the output shaft 18).
ついで、運転者により、例えばシフトレバー（図示せず）の切り換え操作などのシフト操作が行われて、変速機のシフトポジションが選択されると（ステップＳ１３）、そのシフトポジションが、車両を前進方向に発進させる前進シフト（例えばドライブ（Ｄ）レンジ、１ｓｔ（第１速）レンジ）であるか否かが判断される（ステップＳ１４）。 Then, when the driver performs a shift operation such as a shift lever (not shown) switching operation to select a shift position of the transmission (step S13), the shift position moves the vehicle in the forward direction. It is determined whether or not it is a forward shift (for example, drive (D) range, 1st (first speed) range) to be started (step S14).
選択されたシフトポジションが前進シフトであることによって、このステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１５へ進み、１ｓｔ用シンクロがＯＮされる。すなわち第２シンクロ２４が図１の「右側」に移動させられ、第１速駆動ギヤ２０Ａが第２中間軸１０に連結され、発進段が設定される。そしてその後このルーチンを一旦終了する。
If the selected shift position is a forward shift, and a positive determination is made in step S14, the process proceeds to step S15, and the 1st sync is turned on. That is, the
一方、選択されたシフトポジションが前進シフトではないことによって、ステップＳ１４で否定的に判断された場合には、ステップＳ１６へ進み、選択されたシフトポジションが車両を後進方向に発進させる後進シフト（例えばリバース（Ｒ）レンジ）であるか否かが判断される。 On the other hand, if the selected shift position is not a forward shift and a negative determination is made in step S14, the process proceeds to step S16, where the selected shift position causes the vehicle to start in the reverse direction (for example, a reverse shift) It is determined whether or not the reverse (R) range.
選択されたシフトポジションが後進シフトではないことによって、このステップＳ１６で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ１３へ戻り、以降の制御が同様に実行される。これに対して、選択されたシフトポジションが後進シフトであることによって、ステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１７へ進み、リバース用シンクロがＯＮされる。すなわち第２シンクロ２４が図１の「左側」に移動させられ、後進駆動ギヤ２２Ａが第２中間軸１０に連結され、後進段が設定される。そしてその後このルーチンを一旦終了する。
If the selected shift position is not a reverse shift, and a negative determination is made in step S16, the process returns to the above-described step S13, and the subsequent control is executed in the same manner. On the other hand, if the selected shift position is the reverse shift, and if the determination in step S16 is affirmative, the process proceeds to step S17, and the reverse sync is turned on. That is, the
このように制御することにより、システムが起動された直後に、予め第１シンクロ２３を図１の左側に移動させて、発進用のギヤを設定しておき、運転者のシフト操作に応じて、第２シンクロ２４が図１の「右側」・「左側」に切り換えて移動される。そのため、例えば車両を車庫に入れて駐車する際にＤレンジとＲレンジとを交互に繰り返して切り換えられるいわゆるガレージシフトの際に、同時に複数のシンクロナイザーを作動させることがなくなり、第２シンクロ２４だけを制御すればよく、ガレージシフト時の制御を簡素化し、その場合の応答性を向上することができる。また、同時に複数のシンクロナイザーを制御する必要がなくなることにより、例えばシフトアクチュエータなどにかかる負荷を低減し、そのアクチュエータを小型・軽量化することができ、ひいては変速機の小型・軽量化を図ることができる。
By controlling in this way, immediately after the system is activated, the
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、各伝動機構は、歯車による機構以外に、例えばローラーチェーンとスプロケットホイールとによるローラーチェーン伝動装置、あるいはベルトとプーリとによるベルト伝動装置などの巻き掛け伝動機構によって構成してもよい。 The present invention is not limited to the specific examples described above, and each transmission mechanism is not limited to a gear mechanism, for example, a roller chain transmission device using a roller chain and a sprocket wheel, or a belt transmission device using a belt and a pulley. You may comprise by the winding transmission mechanism of.
また、この発明においては、差動機構に相当する各遊星歯車機構３，４は、シングルピニオン型遊星歯車機構に替えて例えばダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成することもでき、あるいは更に他の構成の差動歯車機構によって構成することもできる。また、出力部材との間に設けられる伝動機構は、適宜の変速比を設定することができればよいのであって、全体としての固定変速比の数は、二速以外に、これより少なくてもよく、あるいは反対に二速以上であってもよく、さらには変速比が連続的に変化する伝動機構であってもよい。さらに、動力源は一方の差動機構に直接連結する替わりに、前述したカウンタギヤ対のアイドルギヤに連結してもよい。
In the present invention, the
１…動力源、 ２…入力部材、 ３，４…遊星歯車機構、 ８…第１中間軸、 ９…モータ軸、 １０…第２中間軸、 １１…ポンプ軸、 １２…第１ポンプモータ、 １３…第２ポンプモータ、 １８…出力軸、 １９…第２速用ギヤ対、 ２０…第１速用ギヤ対、 ２１…発進用ギヤ対、 ２２…後進用ギヤ対、 ２３，２４，２５…同期連結機構（シンクロ）。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記流体圧ポンプが吐出した圧力流体が供給されて動作することによるトルクを出力するとともに、正回転する状態と逆回転する状態とに切り替え可能な流体圧モータと、
前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間に配置され、これら前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間で選択的にトルクを伝達する第１の伝動機構と、
前記動力源からトルクが伝達される入力要素と前記出力部材に対してトルクを出力する出力要素と前記流体圧ポンプに連結された反力要素との少なくとも三つの回転要素を備えて差動作用をなす第１の差動機構と、
前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつ所定の変速比を設定し、かつこれら前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で選択的にトルクを伝達する第２の伝動機構と、
前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつこれら前記第１の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で前記第１の伝動機構および第２の伝動機構により前記出力部材に伝達されるトルクとは反対の回転方向のトルクを選択的に伝達する第３の伝動機構と、
前記流体圧モータの出力軸が連結された反力要素と前記動力源からトルクが伝達される入力要素と前記出力部材に対してトルクを出力する出力要素との少なくとも三つの回転要素を備えて差動作用をなす第２の差動機構と、
前記第２の差動機構における出力要素と前記出力部材との間に配置され、かつ所定の変速比を設定する第４の伝動機構と、
前記第４の伝動機構を前記第２の差動機構における出力要素と前記出力部材との間で選択的にトルク伝達可能な状態に設定する手段と
を備えていることを特徴とする車両用変速機。 In the vehicle transmission that can change the torque transmitted from the power source to the output member in accordance with the discharge amount or the discharge pressure of the fluid pressure pump having the function of the motor,
A fluid pressure motor capable of outputting a torque generated by operating the pressure fluid discharged from the fluid pressure pump and switching between a forward rotation state and a reverse rotation state;
A first transmission mechanism that is disposed between the output shaft of the fluid pressure motor and the output member, and that selectively transmits torque between the output shaft of the fluid pressure motor and the output member;
A differential action is provided by including at least three rotating elements: an input element to which torque is transmitted from the power source, an output element for outputting torque to the output member, and a reaction force element connected to the fluid pressure pump. A first differential mechanism formed;
Between the output element in the first differential mechanism and the output member, and to set a predetermined gear ratio, and between the output element in the first differential mechanism and the output member A second transmission mechanism for selectively transmitting torque;
The first transmission mechanism and the second member are arranged between the output element and the output member in the first differential mechanism, and between the output element and the output member in the first differential mechanism. A third transmission mechanism for selectively transmitting torque in the rotational direction opposite to the torque transmitted to the output member by the transmission mechanism ;
A difference comprising at least three rotating elements, a reaction force element to which an output shaft of the fluid pressure motor is connected, an input element to which torque is transmitted from the power source, and an output element for outputting torque to the output member. A second differential mechanism for operation;
A fourth transmission mechanism that is disposed between the output element and the output member in the second differential mechanism, and sets a predetermined gear ratio;
Means for selectively setting torque transmission between the output element of the second differential mechanism and the output member in the fourth transmission mechanism;
Vehicle transmission, characterized in that it comprises.
前記第１の伝動機構を介して前記出力部材にトルクが伝達される状態での運転が想定されることが検出された場合に、前記第１の伝動機構を前記流体圧モータの出力軸と前記出力部材との間でトルク伝達可能な状態に設定する手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速機。 Means for detecting that an operation in a state where torque is transmitted to the output member via the first transmission mechanism is assumed;
When it is detected that operation in a state where torque is transmitted to the output member via the first transmission mechanism is detected, the first transmission mechanism is connected to the output shaft of the fluid pressure motor and the The vehicle transmission according to claim 1 or 2, further comprising means for setting a state in which torque can be transmitted between the output member and the output member.
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