JP5930727B2 - transmission - Google Patents
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Description
本発明は、トロイダル型無段変速機構を備える変速機に関する。 The present invention relates to a transmission including a toroidal-type continuously variable transmission mechanism.
従来、駆動源の動力が伝達される入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機構と、差動機構と、入力軸に伝達された動力の伝達経路を切換自在な動力伝達経路切換機構とを備える変速機であって、変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比とが比例関係にある比例モードと、変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比とが反比例関係にある反比例モードとを、動力伝達経路切換機構で動力の伝達経路を切り換えることにより、切換自在なものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an input shaft to which power of a drive source is transmitted, an output shaft, a toroidal-type continuously variable transmission mechanism, a differential mechanism, and a power transmission path switching mechanism capable of switching a transmission path of power transmitted to the input shaft A proportional mode in which the speed ratio of the transmission and the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism are in a proportional relationship; the speed ratio of the transmission and the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism; There is known a mode in which switching is possible by switching the power transmission path between the inverse proportional mode and the power transmission path switching mechanism using the power transmission path switching mechanism (see, for example, Patent Document 1).
ここで、トロイダル型無段変速機構は、入力されるトルクの方向や大きさに応じて、速度比が変化する。これは、トロイダル型無段変速機構を構成する部品が、弾性変形や組付けのために不可避な隙間の存在等によって変位するためである。そして、比例モードと反比例モードとを切り換えるときには、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの方向が変化(逆転)する。このため、モードを切り換えるときに変速機の変速比が急変動し、変速ショックが生じる虞がある。 Here, in the toroidal type continuously variable transmission mechanism, the speed ratio changes according to the direction and magnitude of the input torque. This is because the components constituting the toroidal-type continuously variable transmission mechanism are displaced due to the presence of gaps unavoidable for elastic deformation and assembly. When switching between the proportional mode and the inverse proportional mode, the direction of the torque passing through the toroidal-type continuously variable transmission mechanism changes (reverses). For this reason, when the mode is switched, there is a possibility that the transmission gear ratio changes suddenly and a shift shock occurs.
本発明は、以上の点に鑑み、モードを切り換えるときの変速ショックを抑えることができる変速機を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a transmission capable of suppressing a shift shock when switching modes.
上記目的を達成するため、本発明は、駆動源の動力が伝達される入力軸と、出力部材と、トロイダル型無段変速機構と、差動機構とを備える変速機であって、変速機の変速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて、変速機の変速比を小さくする高速モードを実現する際には接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて前記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、前記クラッチの断接状態を切り換える制御部とからなり、前記制御部は、前記クラッチの断接を制御することで、前記低速モードと前記高速モードとを予め設定された切換点で切り換え、前記制御部は前記低速モードと前記高速モードとの間でのモード切換時に、前記低速用クラッチを前記高速用クラッチとのうちの一方のクラッチで、それまで接続されていなかったクラッチを接続してから、同じく他方のクラッチでそれまで接続されていたクラッチの接続を断つ遷移領域に移行し、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの大きさと方向とを検出するためのトルク検出手段が設けられ、前記各モードの夫々において予め求めた、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクと変速比のずれ量との関係を記憶させた記憶手段が設けられ、前記トルク検出手段で検出されたトルクと記憶手段に記憶された前記関係に基づいて前記トロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量を求める変速比ずれ量算出手段が設けられ、前記切換点は、前記トロイダル型無段変速機構の最も低速側の変速比よりも前記変速比ずれ量算出手段により求められたずれ量分だけ高速側に設定し、前記低速モードと前記高速モードのうち、一方のモードから他方のモードに切り換えるとき、切り換える前の前記一方のモードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比をそのときの前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a transmission including an input shaft to which power of a drive source is transmitted, an output member, a toroidal continuously variable transmission mechanism, and a differential mechanism. A low-speed clutch that is connected when realizing a low-speed mode that increases the gear ratio, and that is disconnected when realizing a high-speed mode that reduces the gear ratio of the transmission, and when realizing this high-speed mode A high-speed clutch that is connected and disconnected when realizing the low-speed mode; and a control unit that switches a connection / disconnection state of the clutch, and the control unit controls connection / disconnection of the clutch. The low speed mode and the high speed mode are switched at a preset switching point, and the control unit switches the low speed clutch to the high speed clutch when the mode is switched between the low speed mode and the high speed mode. U While the clutch, so far after connecting the clutch has not been connected, and also migrate other connection of the clutch which has been coupled to it in clutch disconnection one transition region, the toroidal type continuously variable transmission mechanism Torque detecting means for detecting the magnitude and direction of the torque passing through the vehicle is provided, and the difference between the torque passing through the toroidal-type continuously variable transmission mechanism and the shift amount of the gear ratio determined in advance in each mode. A storage means storing a relationship is provided, and a gear ratio shift for obtaining a shift amount of the gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism based on the torque detected by the torque detector and the relationship stored in the storage means the amount calculating means is provided, wherein the switching point is not found by the slowest side of the transmission the speed ratio deviation calculating means than the ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism When switching from one mode to the other mode between the low speed mode and the high speed mode, the target speed ratio of the toroidal continuously variable transmission mechanism is set in the one mode before switching. Is corrected to the low speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means at that time.
車両が加速しているときの高速モードから低速モードへの切り換えの場合、切り換え前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構には、入力側ディスクから出力側ディスクへ向かう方向のトルク、即ち正のトルクが通過する。トロイダル型無段変速機構に正のトルクが通過する場合、トロイダル型無段変速機構の実際の変速比はトルクシフト特性を無視した理論的な変速比と比べて、低速側にずれを生じる。 In the case of switching from the high speed mode to the low speed mode when the vehicle is accelerating, in the high speed mode before the switching, the toroidal type continuously variable transmission mechanism has a torque in the direction from the input side disk to the output side disk, i.e., positive Torque passes through. When positive torque passes through the toroidal-type continuously variable transmission mechanism, the actual transmission ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism is shifted toward the low speed side as compared with a theoretical transmission ratio that ignores the torque shift characteristic.
また、車両が減速しているときの低速モードから高速モードへの切り換えの場合、切り換え前の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構には、入力側ディスクから出力側ディスクへ向かう方向のトルク、即ち正のトルクが通過する。トロイダル型無段変速機構に正のトルクが通過する場合、トロイダル型無段変速機構の実際の変速比はトルクシフト特性を無視した理論的な変速比と比べて、低速側にずれを生じる。 In addition, in the case of switching from the low speed mode to the high speed mode when the vehicle is decelerating, in the low speed mode before the switching, the toroidal type continuously variable transmission mechanism has a torque in the direction from the input side disk to the output side disk, That is, a positive torque passes. When positive torque passes through the toroidal-type continuously variable transmission mechanism, the actual transmission ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism is shifted toward the low speed side as compared with a theoretical transmission ratio that ignores the torque shift characteristic.
従って、上述の如く本発明は、変速比ずれ量算出手段により求められたトロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量で、モードを切り換えるときに、切り換え前のモードにて、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を高速側に補正する。これにより、モードを切り換えるときに、切り換え前のモードにおけるトロイダル型無段変速機構の変速比のずれを無くし、モード切換時に発生する変速ショックを抑制することができる。 Therefore, as described above, according to the present invention, when the mode is switched based on the shift ratio shift amount of the toroidal continuously variable transmission mechanism obtained by the shift ratio shift amount calculating means, the toroidal continuously variable mode is switched in the mode before switching. The target gear ratio of the transmission mechanism is corrected to the high speed side. As a result, when the mode is switched, a shift in the gear ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism in the mode before the switching can be eliminated, and a shift shock that occurs during the mode switching can be suppressed.
また、本発明においては、トロイダル型無段変速機構は、入力軸と共に回転する入力側ディスクと、入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、低速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが出力側ディスクから入力側ディスクに伝達され、高速モードの状態ではトロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力ディスクから出力ディスクに伝達され、前記一方のモードは、車両が加速中であり、且つ高速モードから前記低速モードに切り換えるときの高速モードであり、前記他方のモードは、車両が加速中であり、且つ高速モードから前記低速モードに切り換えるときの低速モードであり、制御部は、車両が加速中であり、且つ高速モードから低速モードに切り換えるときに、移行前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することが好ましい。 In the present invention, the toroidal-type continuously variable transmission mechanism includes an input-side disk that rotates together with the input shaft, and an output-side disk that transmits torque to the input-side disk via a power roller. In this state, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the output disk to the input side disk, and in high speed mode, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the input disk to the output disk. The one mode is a high speed mode when the vehicle is accelerating and is switched from the high speed mode to the low speed mode, and the other mode is the vehicle is accelerating and the high speed mode is changed to the low speed mode. The low speed mode when switching to the control unit, the control unit is switching the high speed mode to the low speed mode when the vehicle is accelerating Sometimes, in the high speed mode before the transition, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is corrected to the high speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means, and in the low speed mode after the transition, the toroidal type It is preferable to correct the target gear ratio of the continuously variable transmission mechanism to the low speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means.
車両が加速中であっても、所謂キックダウンによって、高速モードから低速モードに切り換えられるときがある。所謂キックダウンとは、アクセルペダルを大きくあるいは急激に踏み込んだ場合に、より低速な変速比に切り換わることをいう。 Even when the vehicle is accelerating, the high-speed mode may be switched to the low-speed mode by so-called kick-down. The so-called kick down means that the gear ratio is switched to a lower speed ratio when the accelerator pedal is depressed largely or suddenly.
上述の如く構成すれば、所謂キックダウンによって、高速モードから低速モードに切り換わるときには、移行前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正する。 If configured as described above, when the high speed mode is switched to the low speed mode by so-called kick down, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is obtained by the gear ratio deviation amount calculating means in the high speed mode before the transition. The shift amount is corrected to the high speed side, and in the low speed mode after the transition, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is corrected to the low speed side by the shift amount obtained by the gear ratio shift amount calculating means.
これにより、トロイダル型無段変速機構はトルクシフト特性に基づいて変速比が大きくずれることがなく、モードを切り換えるときに、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。 Thereby, the toroidal type continuously variable transmission mechanism does not deviate greatly based on the torque shift characteristic, and can suppress or prevent the occurrence of a shift shock when switching modes.
また、本発明においては、トロイダル型無段変速機構は、入力軸と共に回転する入力側ディスクと、この入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、車両が減速中であり、且つ低速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力側ディスクから出力側ディスクに伝達され、車両が減速中であり、且つ高速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが出力側ディスクから入力側ディスクに伝達され、前記一方のモードは、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときの低速モードであり、前記他方のモードは、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときの高速モードであり、制御部は、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときに、移行後の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することが好ましい。 In the present invention, the toroidal continuously variable transmission mechanism includes an input side disk that rotates together with the input shaft, and an output side disk that transmits torque to the input side disk via a power roller. In the low speed mode, the torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the input side disk to the output side disk, and the vehicle is decelerating and in the high speed mode, the toroidal The torque passing through the continuously variable transmission mechanism is transmitted from the output side disk to the input side disk, and the one mode is a low speed mode when the vehicle is decelerating and when switching from the low speed mode to the high speed mode, The other mode is a high-speed mode when the vehicle is decelerating and the low-speed mode is switched to the high-speed mode. When switching from the low speed mode to the high speed mode, in the high speed mode after the transition, the target gear ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism is set to the low speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means. It is preferable to correct.
制御部は、一般的に駆動源の回転数と車両の走行速度に基づいて変速比を決定する。そして、車両が減速中であっても、駆動源の回転数に比べて車両の走行速度があまり低下していない場合には、より高速側の変速比に移行すべく低速モードから高速モードに切り換えられる場合がある。 The control unit generally determines the gear ratio based on the rotational speed of the drive source and the traveling speed of the vehicle. And even if the vehicle is decelerating, if the vehicle traveling speed is not much lower than the rotational speed of the drive source, switch from the low speed mode to the high speed mode to shift to the higher speed gear ratio. May be.
上述の如く構成すれば、車両が減速中に低速モードから高速モードに切り換わるときには、移行前の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正する。 If configured as described above, when the vehicle switches from the low speed mode to the high speed mode during deceleration, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is obtained by the gear ratio deviation amount calculation means in the low speed mode before the transition. The shift amount is corrected to the high speed side, and in the high speed mode after the shift, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is corrected to the low speed side by the shift amount obtained by the gear ratio shift amount calculating means.
これにより、トロイダル型無段変速機構はトルクシフト特性に基づいて変速比が大きくずれることがなく、モードを切り換えるときに、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。 Thereby, the toroidal type continuously variable transmission mechanism does not deviate greatly based on the torque shift characteristic, and can suppress or prevent the occurrence of a shift shock when switching modes.
図を参照して、本発明の実施形態の変速機を説明する。本実施形態の変速機1は、駆動源たる内燃機関(エンジン等。図示省略。)の動力がフライホイール11及び発進クラッチ12を介して伝達される入力軸2と、入力軸2と平行に配置された出力部材たる出力軸3と、入力軸2と出力軸3に平行に配置された中間軸4と、トロイダル型無段変速機構5と、アイドルギア列6と、差動機構としての遊星歯車機構7と、を備える。
A transmission according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A
トロイダル型無段変速機構5は、入力軸2と同心であって一体に回転する一対の入力側ディスク51と、入力側ディスク51の間であって入力軸2に対して同心且つ回転自在に配置された出力側ディスク52と、入力側ディスク51と出力側ディスク52との間に配置され、入力側ディスク51と出力側ディスク52との間で動力を伝達させるパワーローラ53とを備える。
The toroidal-type continuously
パワーローラ53は、入力側ディスク51と出力側ディスク52との間で動力を伝達させるべく回転できるように回転軸53aを備えると共に、回転軸53aと直交し紙面垂直方向に延びる揺動軸53b(トラニオン)に対して揺動自在となっており、パワーローラ53を揺動軸53b周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、トロイダル型無段変速機構5の変速比を変化できるように構成されている。
The
出力側ディスク52の外周には、出力用の外歯52aが設けられている。この外歯52aには、中間軸4に一体回転するように固定された第1伝達ギア81が噛合している。
Output
遊星歯車機構7は、中間軸4に同心に固定されたサンギア71と、リングギア72と、サンギア71及びリングギア72に噛合するピニオン73を自転及び公転自在に軸支するキャリア74との3つの要素を備える。この3つの要素は、各要素の相対回転速度を直線で表すことができる共線図において、一方から、本実施形態においては、サンギア71側から、夫々、第1要素、第2要素、第3要素とすると、第1要素はサンギア71、第2要素はキャリア74、第3要素はリングギア72となる。
The
遊星歯車機構7のギア比(リングギア72の歯数/サンギア71の歯数)をiとすると、図4に示す共線図において、サンギア71とキャリア74との間の間隔と、キャリア74とリングギア72との間の間隔との比は、i:1に設定される。なお、共線図とは、サンギア71とキャリア74とリングギア72との相対回転速度の比を直線で表すことができる図である。
Assuming that the gear ratio of the planetary gear mechanism 7 (the number of teeth of the
アイドルギア列6は、入力軸2に固定された第1中間ギア61と、中間軸4と同心であってキャリア74(第2要素)に連結された第2中間ギア62と、第1中間ギア61と第2中間ギア62とに噛合し、図示省略した変速機ケースに回転自在に軸支された第3中間ギア63とで構成される。
The idle gear train 6 includes a first intermediate gear 61 fixed to the
中間軸4には、第2伝達ギア82が回転自在に軸支されている。また、変速機1には、第1クラッチ91と、第2クラッチ92とが設けられている。第1クラッチ91は、第2伝達ギア82と第1伝達ギア81とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
A
第2クラッチ92は、第2伝達ギア82とリングギア72とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第1クラッチ91及び第2クラッチ92は湿式多板クラッチで構成されている。なお、本発明の第1クラッチ及び第2クラッチは湿式多板クラッチに限らず、他のクラッチを用いてもよい。
The second clutch 92 is configured to be switchable between a connected state in which the
第2伝達ギア82は、出力軸3に固定された第3伝達ギア83と噛合している。出力軸3には、デファレンシャルギア13と噛合する出力ギア3aが固定されている。また、出力ギア3aと第3伝達ギア83との間に位置させてパーキングギア3bが出力軸3に固定されている。
The
本実施形態の変速機1は、低速走行用及び後進用の低速モードたる反比例モードと、高速走行用の高速モードたる比例モードとを備える。反比例モードは、トロイダル型無段変速機構5の速度比と変速機1の速度比が反比例の関係となる状態である。比例モードは、トロイダル型無段変速機構5の速度比と変速機1の速度比とが比例の関係となる状態である。
The
反比例モードと比例モードとは、第1クラッチ91及び第2クラッチ92で切り換えられる。反比例モードは、第1クラッチ91を開放状態とし、第2クラッチ92を連結状態とすることにより確立される。比例モードは、第1クラッチ91を連結状態とし、第2クラッチ92を開放状態とすることにより確立される。即ち、本実施形態においては、第1クラッチ91及び第2クラッチ92が動力伝達経路切換機構に該当し、第1クラッチ91が高速用クラッチ、第2クラッチ92が低速用クラッチに夫々該当する。
The inverse proportional mode and the proportional mode are switched by the first clutch 91 and the
ここで、トロイダル型無段変速機構5は、入力されるトルクの方向や大きさに応じて、速度比が変化する。これは、トロイダル型無段変速機構5を構成する部品が、弾性変形や組付けのために不可避な隙間の存在等によって変位するためである。
Here, the speed ratio of the toroidal-type continuously
図2は、横軸をトロイダル型無段変速機構5に入力されるトルク、縦軸をトロイダル型無段変速機構5の速度比の逆数である変速比の変化率として、両者の関係を示したグラフである。入力トルクのプラス側は、入力側ディスク51から出力側ディスク52にトルクが伝達される状態を示し、マイナス側は、出力側ディスク52から入力側ディスク51にトルクが伝達される状態を示している。
FIG. 2 shows the relationship between the horizontal axis as the torque input to the toroidal-type continuously
そして、比例モードと反比例モードとを切り換えるときには、トロイダル型無段変速機構5を通過するトルクの方向が変化(逆転)する。このため、従来の変速機では、モードを切り換えるときに変速比が急変動し、変速ショックが生じる虞がある。
When switching between the proportional mode and the inverse proportional mode, the direction of the torque passing through the toroidal-type continuously
これを防止すべく、本実施形態の変速機1では、図3に示す、横軸の変速機1の速度比と、縦軸のトロイダル型無段変速機構5の速度比の関係を示す図において、比例モードと反比例モードとがクロスするようにしている。これを詳説すると、まず、トロイダル型無段変速機構5の図2のグラフに示したトルクシフト特性を実験により予め求める。そして、得られたトロイダル型無段変速機構5のトルクシフト特性の速度比の変化率の変動幅Xに対応させて、図3に示すように、比例モードと反比例モードとがクロスするようにする。
In order to prevent this, in the
具体的には、反比例モードにおいて、トロイダル型無段変速機構5の最小速度比のときのサンギア71(第1要素)の回転速度よりも、キャリア74(第2要素)の回転速度が図2で示した変動幅Xに対応する分だけリングギア72(第3要素)が大きく回転するように、アイドルギア列6のギア比を設定する。
Specifically, in the inversely proportional mode, the rotational speed of the carrier 74 (second element) is higher than that of the sun gear 71 (first element) at the minimum speed ratio of the toroidal-type continuously
図2のトルクシフト特性から、車両が加速しているときであって、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5に負のトルクが通過する。このため、トロイダル型無段変速機構5の変速比は、基準となる目標の変速比(基準目標変速比)よりも小さくなる。換言すれば、図7の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準となる目標の速度比(基準目標速度比)よりも大きくなる。
From the torque shift characteristics shown in FIG. 2, when the vehicle is accelerating and in the inversely proportional mode, negative torque passes through the toroidal-type continuously
そして、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5には、正のトルクが通過するため、図2のトルクシフト特性から、トロイダル型無段変速機構5の変速比は、基準目標変速比よりも大きくなる。換言すれば、図7の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準目標速度比よりも小さくなる。
During the proportional mode, positive torque passes through the toroidal-type continuously
従って、反比例モードから比例モードに移行するときには、基準目標変速比よりも小さい状態から、基準目標変速比よりも大きい状態に、変速機1の変速比が大きく切り替わる。従って、トロイダル型無段変速機構5の変速比を瞬時に切り換えない限り、反比例モードから比例モードへの切り換えによって、変速機1の変速比が大きく変化し、変速ショックを発生させる虞がある。
Therefore, when shifting from the inversely proportional mode to the proportional mode, the speed ratio of the
本実施形態の変速機1は、図7に遷移領域として示すように、反比例モード(L1)から比例モード(L2)に切り換えるときに、第1クラッチ91(高速用クラッチ)と第2クラッチ92(低速用クラッチ)とがともに連結状態となるようにしている。これにより、遷移領域においては、トロイダル型無段変速機構5のトルクシフト特性が相殺され、トルクシフト特性がない状態と同一の状態となる。
As shown in FIG. 7 as a transition region, the
また、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準となる目標の速度比(基準目標速度比)よりも大きくなるため、遷移領域に移行する際にも比較的スムーズに反比例モード(L1)から移行することができる。
Further, during the inversely proportional mode, the speed ratio of the toroidal type continuously
そして、遷移領域を超えて比例モード(L2)に移行するときには、基準となる目標速度比(基準目標速度比)よりもトルクシフト特性による変動分だけ大きな速度比となるように目標速度比を補正する(図7の一点鎖線)。これにより、図7に示すように、モードを切り換えた後の比例モード(L2)において、実速度比が基準目標速度比と同一若しくはこれに近づくこととなり、モード切換時に変速機1の変速比が大きく変化することを防ぎ、トロイダル型無段変速機構5の変速比を瞬時に切り換えることなく、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。
Then, when shifting to the proportional mode (L2) beyond the transition region, the target speed ratio is corrected so that the speed ratio is larger than the reference target speed ratio (reference target speed ratio) by the variation due to the torque shift characteristics. (A dashed line in FIG. 7). Accordingly, as shown in FIG. 7, in the proportional mode (L2) after the mode is switched, the actual speed ratio is the same as or close to the reference target speed ratio, and the speed ratio of the
変速機1の制御部14は、CPU、メモリ等により構成された電子ユニット(ECU)であり、現在のモードやエンジン回転数、車両の走行速度等の所定の車両情報に基づき、トロイダル型無段変速機構5を通過するトルクの大きさと方向を求めることができる。即ち、本実施形態においては、制御部14が本発明のトルク検出手段に該当する。
The
また、変速機1の制御部14は、予め図2のトルクシフト特性をマップとして記憶しており、トロイダル型無段変速機構5を通過するトルクの大きさと方向から、トロイダル型無段変速機構5の変速比のずれ量を求めることができる。即ち、本実施形態の制御部14は、本発明の記憶手段、及び変速比ずれ量算出手段の機能も兼ね備えている。
Further, the
また、比例モードから反比例モードに移行するときには、車両は通常では減速状態であるため、比例モードでのトロイダル型無段変速機構5の入力トルクは負となり、図2のトルクシフト特性から変速比の変化率はマイナスとなる。従って、変速比の逆数である速度比はプラスとなり、比例モードの線L2が図6のように上方に移動する。
Further, when shifting from the proportional mode to the inversely proportional mode, the vehicle is normally decelerated, so the input torque of the toroidal-type continuously
逆に、反比例モードに移行したときには、動力循環が逆転するため、トロイダル型無段変速機構5の入力トルクは正となり、図2のトルクシフト特性から変速比の変化率はプラスとなる。従って、変速比の逆数である速度比はマイナスとなり、反比例モードの線L1が図6のように下方に移動する。
Conversely, when the mode is shifted to the inversely proportional mode, the power circulation is reversed, so that the input torque of the toroidal-type continuously
従って、仮に図2のトルクシフト特性を無視して、図3に示すような、反比例モードにおけるトロイダル型無段変速機構5の速度比が最低である最下点L1aと、比例モードにおけるトロイダル型無段変速機構5の速度比が最低である最下点L2aとを一致させたとすると、比例モードから反比例モードに移行するときに、変速機1の速度比が大きく変化することとなり、変速ショックが生じてしまう。
Therefore, ignoring the torque shift characteristic of FIG. 2, the lowest point L1a where the speed ratio of the toroidal-type continuously
しかしながら、本実施形態の変速機1においては、図2に示す変動幅X分だけ、両モードをクロスさせているため、図8に示すように、車両の減速により、比例モードから反比例モードに移行するときにおいても、変速機1の速度比を略同一(同一を含む)に保つことができ、変速ショックを抑制(又は防止)することができる。
However, in the
これを詳説すると、図2のトルクシフト特性から、車両が減速しているときであって、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5に負のトルクが通過する。このため、トロイダル型無段変速機構5の変速比は、基準目標変速比よりも小さくなる。換言すれば、図8の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準目標速度比よりも大きくなる。
More specifically, the torque shift characteristic of FIG. 2 indicates that the negative torque passes through the toroidal-type continuously
そして、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5には、正のトルクが通過する。このため、図2のトルクシフト特性から、トロイダル型無段変速機構5の変速比は、基準目標変速比よりも大きくなる。換言すれば、図8の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準目標速度比よりも小さくなる。
In the inversely proportional mode, positive torque passes through the toroidal continuously
従って、比例モードから反比例モードに移行するときには、基準目標変速比よりも小さい状態から、基準目標変速比よりも大きい状態に、変速機の変速比が大きく切り替わる。 Therefore, when shifting from the proportional mode to the inverse proportional mode, the transmission gear ratio is greatly switched from a state smaller than the reference target gear ratio to a state larger than the reference target gear ratio.
本実施形態の変速機1では、図8に遷移領域として示すように、比例モード(L2)から反比例モード(L1)に切り換えるときに、第1クラッチ91(高速用クラッチ)と第2クラッチ92(低速用クラッチ)とがともに連結状態となるようにしている。これにより、遷移領域においては、トロイダル型無段変速機構5のトルクシフト特性が相殺され、トルクシフト特性がない状態と同一の状態となる。
In the
また、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構5の速度比は、基準となる目標の速度比(基準目標速度比)よりも大きくなるため、遷移領域に移行する際にも比較的スムーズに比例モード(L2)から移行することができる。
Further, during the proportional mode, the speed ratio of the toroidal-type continuously
そして、遷移領域を超えて反比例モード(L1)に移行するときには、基準目標速度比よりもトルクシフト特性による変動分だけ大きな速度比となるように目標速度比を補正する(図8の一点鎖線)。これにより、図8に示すように、モードを切り換えた後の反比例モード(L1)において、実速度比が基準目標速度比と同一若しくはこれに近づくこととなり、モード切換時に変速機1の変速比が大きく変化することを防ぎ、トロイダル型無段変速機構5の変速比を瞬時に切り換えることなく、変速ショックの発生を抑制又は防止できる。
Then, when shifting to the inverse proportional mode (L1) beyond the transition region, the target speed ratio is corrected so that the speed ratio is larger than the reference target speed ratio by the variation due to the torque shift characteristics (the chain line in FIG. 8). . As a result, as shown in FIG. 8, in the inversely proportional mode (L1) after the mode is switched, the actual speed ratio is the same as or close to the reference target speed ratio. It is possible to suppress or prevent the occurrence of a shift shock without preventing a large change and without instantaneously switching the gear ratio of the toroidal type continuously
次に、図9を参照して、所謂キックダウンによって、比例モードから反比例モードへ移行する場合について説明する。所謂キックダウンとは、アクセルペダルを大きくあるいは急激に踏み込んだ場合に、より低速な変速比に切り替わることをいう。 Next, with reference to FIG. 9, a case where the proportional mode is shifted to the inverse proportional mode by so-called kick down will be described. The so-called kick down means that the gear ratio is switched to a lower speed ratio when the accelerator pedal is depressed largely or suddenly.
この所謂キックダウンにより、比例モードから反比例モードに切り替わるときには、比例モードにおいては、トロイダル型無段変速機構5には、正のトルクが入力されるため、図9の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の実際の速度比である実速度比は、基準となる目標の速度比(基準目標速度比)よりも下回ることとなる。
When the proportional mode is switched to the inversely proportional mode by this so-called kick down, in the proportional mode, a positive torque is input to the toroidal continuously
従って、変速機1に設けられた制御部14は、実速度比が基準目標速度比となるように、下回る分だけ基準目標速度比に上乗せした目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構5を制御する。なお、本実施形態においては、所謂キックダウンによる切り換え前の比例モードにおいて、目標速度比を図2に示したトルクシフト特性に基づいて補正しているが、これに限らず、例えば、切換点のみを補正してもよい。これによっても、変速ショックを抑制することができる。
Therefore, the
また、比例モードから反比例モードに切り換わるときには、一時的に両クラッチ91、92が何れも連結状態となる。このとき、トロイダル型無段変速機構5は、正と負の両方のトルクが入力されて互いに相殺し合うため、実変速比は目標変速比と一致する。
Further, when switching from the proportional mode to the inverse proportional mode, both the
そして、比例モードから反比例モードに切り換わると、トロイダル型無段変速機構5には、負のトルクが入力されるため、図9の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の実速度比は、基準目標速度比よりも上回ることとなる。
Then, when switching from the proportional mode to the inverse proportional mode, negative torque is input to the toroidal continuously
従って、制御部14は、実速度比が基準目標速度比となるように、上回る分だけ基準目標速度比から低下させた目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構5を制御する。
Accordingly, the
次に、図10を参照して、アクセルペダルを戻した後に、変速機1の速度比が増加する場合の反比例モードから比例モードへの切り換わりについて説明する。制御部14は、車両の走行速度とエンジン回転数とから変速比を選択する。ここで、運転者がアクセルペダルを離してエンジン回転数が低下したときに、変速機1の全体としての変速比が高速側に移行する場合がある。
Next, switching from the inverse proportional mode to the proportional mode when the speed ratio of the
このときに、反比例モードから比例モードに移行する場合について説明する。反比例モードから比例モードに切り替わるときには、反比例モードにおいては、トロイダル型無段変速機構5には、正のトルクが入力されるため、図10の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の実際の速度比である実速度比は、基準目標速度比よりも下回ることとなる。
At this time, the case of shifting from the inverse proportional mode to the proportional mode will be described. When switching from the inversely proportional mode to the proportional mode, in the inversely proportional mode, a positive torque is input to the toroidal continuously
従って、変速機1に設けられた制御部14は、実速度比が基準目標速度比となるように、下回る分だけ基準目標速度比に上乗せした目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構5を制御する。
Therefore, the
また、反比例モードから比例モードに切り換わるときには、一時的に両クラッチ91、92が何れも連結状態となる。このとき、トロイダル型無段変速機構5は、正と負の両方のトルクが入力されて互いに相殺し合うため、実変速比は目標変速比と一致する。
Further, when switching from the inverse proportional mode to the proportional mode, both the
そして、反比例モードから比例モードに切り換わると、トロイダル型無段変速機構5には、負のトルクが入力されるため、図10の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構5の実速度比は、基準目標速度比よりも上回ることとなる。
When the inversely proportional mode is switched to the proportional mode, negative torque is input to the toroidal-type continuously
従って、制御部14は、実速度比が基準目標速度比となるように、上回る分だけ基準目標速度比から低下させた目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構5を制御する。
Accordingly, the
なお、本実施形態では、駆動源として内燃機関を説明したが、本発明の駆動源はこれに限らず、例えば、モータ・ジェネレータ等の電動機を用いてもよい。 In the present embodiment, the internal combustion engine has been described as the drive source. However, the drive source of the present invention is not limited to this, and an electric motor such as a motor / generator may be used.
なお、図11は従来の反比例モードと比例モードとのトロイダル型無段変速機構の速度比の最下点同士を一致させた場合における、加速時に反比例モードから比例モードに切り換えるときの速度線の変化を示している。図11から明らかなように、反比例モードでは、速度線が上方に移動してしまう。また、比例モードでは、速度線が下方に移動する。このため、比例モードに切り換えた瞬間に変速機全体としての速度比が図11の横矢印で示すように大きく変化してしまうことが分かる。従って、モード切換時に変速ショックが生じ易くなる。 FIG. 11 shows changes in the speed line when switching from the inverse proportional mode to the proportional mode during acceleration when the lowest points of the speed ratio of the conventional toroidal-type continuously variable transmission mechanism in the inverse proportional mode and the proportional mode are matched. Is shown. As is apparent from FIG. 11, in the inverse proportional mode, the speed line moves upward. In the proportional mode, the speed line moves downward. Therefore, it can be seen that the speed ratio of the entire transmission changes greatly as indicated by the horizontal arrows in FIG. 11 at the moment of switching to the proportional mode. Therefore, a shift shock is likely to occur during mode switching.
1…変速機、11…フライホイール、12…発進クラッチ、13…デファレンシャルギア、14…制御部、2…入力軸、3…出力軸(出力部材)、3a…出力ギア、3b…パーキングギア、4…中間軸、5…トロイダル型無段変速機構、51…入力側ディスク、52…出力側ディスク、52a…外歯、53…パワーローラ、53a…回転軸、53b…揺動軸(トラニオン)、6…アイドルギア列、61…第1中間ギア、62…第2中間ギア、63…第3中間ギア、7…遊星歯車機構(差動機構)、71…サンギア、72…リングギア、73…ピニオン、74…キャリア、81…第1伝達ギア、82…第2伝達ギア、83…第3伝達ギア、91…第1クラッチ(高速用クラッチ)、92…第2クラッチ(低速用クラッチ)、L1…反比例モード(低速モード)の線、L1a…最下点、L2…比例モード(高速モード)の線、L2a…最下点、X…変動幅。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
出力部材と、
トロイダル型無段変速機構と、
差動機構とを備える変速機であって、
変速機の変速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて、変速機の変速比を小さくする高速モードを実現する際には接続を断たれる低速用クラッチと、
前記高速モードを実現する際に接続されて前記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、前記クラッチの断接状態を切り換える制御部とを備え、
前記制御部は、前記クラッチの断接を制御することで、前記低速モードと前記高速モードとを予め設定された切換点で切り換え、
前記制御部は前記低速モードと前記高速モードとの間でのモード切換時に、前記低速用クラッチを前記高速用クラッチとのうち、接続状態にあるクラッチを一方のクラッチ、開放状態にあるクラッチを他方のクラッチとして、該他方のクラッチを接続してから、前記一方のクラッチの接続を断つ遷移領域に移行し、
前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの大きさと方向とを検出するためのトルク検出手段が設けられ、
前記各モードの夫々において予め求めた、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクと変速比のずれ量との関係を記憶させた記憶手段が設けられ、
前記トルク検出手段で検出されたトルクと記憶手段に記憶された前記関係に基づいて前記トロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量を求める変速比ずれ量算出手段が設けられ、
前記切換点は、前記トロイダル型無段変速機構の最も低速側の変速比よりも前記変速比ずれ量算出手段により求められたずれ量分だけ高速側に設定し、
前記低速モードと前記高速モードのうち、一方のモードから他方のモードに切り換えるとき、切り換える前の前記一方のモードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。 An input shaft to which the power of the drive source is transmitted;
An output member;
Toroidal type continuously variable transmission mechanism,
A transmission comprising a differential mechanism,
A low-speed clutch that is connected when realizing a low-speed mode that increases a transmission gear ratio, and that is disconnected when realizing a high-speed mode that decreases a transmission gear ratio;
A high-speed clutch that is connected when the high-speed mode is realized and is disconnected when the low-speed mode is realized, and a control unit that switches a connection state of the clutch.
The control unit switches between the low speed mode and the high speed mode at a preset switching point by controlling connection and disconnection of the clutch,
When the mode is switched between the low-speed mode and the high-speed mode, the control unit selects one of the low-speed clutch and the high-speed clutch as one of the clutches in the connected state and the other as the clutch in the open state. as the clutch, it shifts after connecting the said other clutch, the connection of the one clutch disconnection one transition region,
Torque detection means for detecting the magnitude and direction of torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism are provided,
Storage means for storing the relationship between the torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism and the shift amount of the transmission ratio, which is obtained in advance in each of the modes, is provided.
Gear ratio deviation amount calculating means for obtaining a gear ratio deviation amount of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism based on the torque detected by the torque detecting means and the relationship stored in the storage means is provided;
The switching point is set to the most than the low speed side gear ratio Re not determined by the speed ratio deviation amount calculation unit amount amount corresponding high speed side of the toroidal type continuously variable transmission mechanism,
When switching from one mode to the other mode between the low speed mode and the high speed mode, in the one mode before switching, the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is calculated by the gear ratio deviation amount calculation means. A transmission characterized by correcting to a low speed side by a determined deviation amount.
前記トロイダル型無段変速機構は、前記入力軸と共に回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、
前記低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記出力側ディスクから前記入力側ディスクに伝達され、
前記高速モードの状態ではトロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力側ディスクから出力側ディスクに伝達され、
前記一方のモードは、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときの高速モードであり、
前記他方のモードは、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときの低速モードであり、
前記制御部は、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときに、移行前の前記高速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、
移行後の前記低速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。 The transmission according to claim 1, wherein
The toroidal continuously variable transmission mechanism includes an input-side disk that rotates together with the input shaft, and an output-side disk that transmits torque to and from the input-side disk via a power roller.
In the state of the low speed mode, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the output side disk to the input side disk,
In the state of the high speed mode, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the input side disk to the output side disk,
The one mode is a high speed mode when the vehicle is accelerating and when switching from the high speed mode to the low speed mode,
The other mode is a low speed mode when the vehicle is accelerating and when switching from the high speed mode to the low speed mode,
When the vehicle is accelerating and switching from the high speed mode to the low speed mode, the control unit sets the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism to the gear ratio deviation amount in the high speed mode before the transition. Correct to the high speed side by the amount of deviation obtained by the calculation means,
In the low-speed mode after the shift, the transmission is characterized in that the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is corrected to the low-speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means.
前記トロイダル型無段変速機構は、前記入力軸と共に回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、
車両が減速中であり、且つ前記低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記入力側ディスクから前記出力側ディスクに伝達され、
車両が減速中であり、且つ前記高速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記出力側ディスクから前記入力側ディスクに伝達され、
前記一方のモードは、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときの低速モードであり、
前記他方のモードは、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときの高速モードであり、
前記制御部は、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときに、移行前の前記低速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比をそのときの前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、
移行後の前記高速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。 The transmission according to claim 1, wherein
The toroidal continuously variable transmission mechanism includes an input-side disk that rotates together with the input shaft, and an output-side disk that transmits torque to and from the input-side disk via a power roller.
In the state where the vehicle is decelerating and in the low speed mode, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the input side disk to the output side disk,
When the vehicle is decelerating and in the high speed mode, torque passing through the toroidal type continuously variable transmission mechanism is transmitted from the output side disk to the input side disk,
The one mode is a low speed mode when the vehicle is decelerating and when switching from the low speed mode to the high speed mode,
The other mode is a high speed mode when the vehicle is decelerating and when switching from the low speed mode to the high speed mode,
When the vehicle is decelerating and the low speed mode is switched from the low speed mode to the high speed mode, the control unit sets the target speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism to the speed change ratio at that time. Correct to the high speed side by the amount of deviation obtained by the relative deviation amount calculation means,
In the high speed mode after the shift, the transmission is characterized in that the target gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission mechanism is corrected to the low speed side by the amount of deviation obtained by the gear ratio deviation amount calculating means.
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