JP6575159B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能な無段変速機に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.
トロイダル型のバリエータ、電動モータ(ハイブリッド用モータ)、遊星歯車機構、エンジン始動用のスタータモータ等を備えた無段変速機が知られている。 A continuously variable transmission including a toroidal variator, an electric motor (hybrid motor), a planetary gear mechanism, a starter motor for starting an engine, and the like is known.
このような、無段変速機においては、例えば、ダイレクトモードでは、バリエータの出力軸と無段変速装置の出力軸とがダイレクトモードクラッチにより一体に回転可能に接続され、バリエータの出力軸およびハイブリッド用モータ(電動モータ)の回転力が無段変速機の出力とされる。すなわち、バリエータの出力軸が無段変速機の出力軸に直結されて、バリエータおよびハイブリッド用モータ(電動モータ)の出力がそのまま無段変速機の出力とされることになり、バリエータの変速比のみで出力が行われる。 In such a continuously variable transmission, for example, in the direct mode, the output shaft of the variator and the output shaft of the continuously variable transmission are connected so as to be integrally rotatable by a direct mode clutch. The rotational force of the motor (electric motor) is used as the output of the continuously variable transmission. That is, the output shaft of the variator is directly connected to the output shaft of the continuously variable transmission, and the output of the variator and the hybrid motor (electric motor) is directly used as the output of the continuously variable transmission. Output is performed.
一方、ローモード(ギアードニュートラルモード:動力循環モード(低速モード))では、遊星歯車機構のキャリアにバリエータの入力軸の回転力が伝達され、太陽ギヤにバリエータの出力軸の回転力およびハイブリッド用モータ(電動モータ)の出力(回転力)が伝達される。そして、これらの回転に基づいて、自転するとともに公転する遊星ギヤの回転に対応してリングギヤが回転し、当該リングギヤがローモードクラッチにより無段変速機の出力軸に接続され、遊星歯車機構からの出力が無段変速機の出力となる。
このギアードニュートラルモードの場合には、無段変速機の変速比を負の値から0を挟んで正の値まで無限大でほぼ連続的に制御を行うことができる。
On the other hand, in the low mode (geared neutral mode: power circulation mode (low speed mode)), the rotational force of the input shaft of the variator is transmitted to the carrier of the planetary gear mechanism, and the rotational force of the output shaft of the variator and the hybrid motor are transmitted to the sun gear. The output (rotational force) of (electric motor) is transmitted. Then, based on these rotations, the ring gear rotates in response to the rotation of the planetary gear that rotates and revolves, and the ring gear is connected to the output shaft of the continuously variable transmission by the low mode clutch. The output becomes the output of the continuously variable transmission.
In this geared neutral mode, the transmission ratio of the continuously variable transmission can be controlled almost continuously at an infinite range from a negative value to a positive value with zero in between.
また、特許文献1には、トロイダル型のバリエータと、電動モータ(ハイブリッド用モータ)とを備えた無段変速機が記載されている。
また、特許文献2には、トロイダル型無段変速機において、低温時にエンジン出力を制限することで、バリエータの破損を防ぐものが記載されている。
また、特許文献3には、トロイダル型無段変速機において、油圧が立ち上がるまでの間は、始動クラッチを締結しないものが記載されている。
また、特許文献4には、トロイダル型無段変速機において、トルクコンバータと前後進切替の遊星歯車機構との間にクラッチを配置し、エンジン始動時の無潤滑もしくは不十分な潤滑状態でトロイダル型無段変速機が駆動されることを防止するものが記載されている。
Patent Document 1 describes a continuously variable transmission including a toroidal variator and an electric motor (hybrid motor).
Patent Document 2 describes a toroidal-type continuously variable transmission that prevents damage to a variator by limiting engine output at low temperatures.
Patent Document 3 describes a toroidal-type continuously variable transmission that does not engage a starting clutch until hydraulic pressure rises.
Further, in Patent Document 4, in a toroidal continuously variable transmission, a clutch is disposed between a torque converter and a planetary gear mechanism for switching between forward and backward travel, and the toroidal type is in a state of no lubrication or insufficient lubrication at the time of engine start. What prevents the continuously variable transmission from being driven is described.
ところで、上述したトロイダル型のバリエータ、遊星歯車機構、スタータモータおよびハイブリッド用モータ(電動モータ)備えた無段変速機では、エンジン始動時等の極低温ではトラクションオイル(潤滑油)の粘度が高い。このトラクションオイルは湿式のクラッチの潤滑油としても使用されるため、エンジン始動時等の極低温では、湿式のクラッチ(ダイレクトモードクラッチやローモードクラッチ)を締結していないにもかかわらずクラッチが連れ回ることで、バリエータにイナーシャによるトルクが入力される問題がある。
すなわち、エンジンの始動に伴い、バリエータおよび遊星歯車機構が作動すると、クラッチが回転し、潤滑油の粘性によってクラッチ板が連れ回ろうとするが、このクラッチ板の回転は、その後段のギヤ等(差動装置に繋がるギヤ等)によって阻止されているため、その抵抗が過度なトルクとして、クラッチから出力側ディスクおよび(遊星歯車機構を介して)入力側ディスクにこれらの回転に抵抗するように入力される。つまり、バリエータに、前記後段のギヤ等によるイナーシャによって過度なトルクが入力される。
By the way, in the continuously variable transmission provided with the above-described toroidal variator, planetary gear mechanism, starter motor, and hybrid motor (electric motor), the viscosity of traction oil (lubricating oil) is high at an extremely low temperature such as when the engine is started. This traction oil is also used as a lubricating oil for wet clutches. Therefore, at extremely low temperatures, such as when starting the engine, the clutch is accompanied even if the wet clutch (direct mode clutch or low mode clutch) is not engaged. There is a problem that torque due to inertia is input to the variator by turning.
That is, when the variator and the planetary gear mechanism are actuated as the engine starts, the clutch rotates, and the clutch plate tries to rotate with the viscosity of the lubricating oil. The resistance is input as excessive torque from the clutch to the output disk and the input disk (through the planetary gear mechanism) to resist these rotations. The In other words, an excessive torque is input to the variator by the inertia caused by the subsequent gear or the like.
また、極低温ではトラクションオイルのトラクション係数が大きく低下する問題があるため、従来では、バリエータの入出力側ディスクを、パワーローラを挟み付けるように押圧する押圧装置に設けられる皿ばねの与圧を高く設定することで、トラクション伝達部で発生するグロススリップの防止を行っているが、皿ばねの与圧を高く設定することによる高速巡航時の燃費悪化が問題となっていた。 In addition, since there is a problem that the traction coefficient of the traction oil is greatly reduced at extremely low temperatures, conventionally, the pressure of the disc spring provided in the pressing device that presses the input / output side disk of the variator so as to sandwich the power roller is reduced. Although the gloss slip generated in the traction transmission unit is prevented by setting it high, there has been a problem of deterioration in fuel consumption during high-speed cruising by setting the pressure of the disc spring high.
なお、前記特許文献1には、トロイダル型のバリエータ(変速機)、この変速機の入力軸に連結されたトラクションモータ、変速機の入力軸に連結されたエンジン等を備えたハイブリッド駆動装置が記載されているが、エンジン始動時における上述したような問題点の記載はない。
また、特許文献2には、上述したように、低温時にエンジン出力を制限することで、バリエータの破損を防ぐ旨が記載されているが、エンジン始動時の完爆においては、著しい回転数上昇が発生するため、バリエータ部に過度なトルク入力の虞がある。
また、特許文献3には、上述したように、油圧が立ち上がるまでの間は、始動クラッチを締結しない旨が記載されているが、極低温化ではトラクションオイルの粘度が高いため、クラッチを締結していないにもかかわらずクラッチが連れ回ることで、バリエータに過度なトルクが入力される虞がある。
また、特許文献4には、クラッチが連れ回ることで、バリエータにイナーシャによる過度なトルクが入力される旨の記載はない。
Patent Document 1 describes a hybrid drive device including a toroidal variator (transmission), a traction motor connected to the input shaft of the transmission, an engine connected to the input shaft of the transmission, and the like. However, there is no description of the above-mentioned problems when starting the engine.
Further, as described above, Patent Document 2 describes that the engine output is limited at low temperatures to prevent the variator from being damaged. However, in the complete explosion at the start of the engine, a significant increase in the rotational speed is described. As a result, excessive torque may be input to the variator unit.
Further, as described above, Patent Document 3 describes that the start clutch is not engaged until the hydraulic pressure rises. However, since the viscosity of the traction oil is high at extremely low temperatures, the clutch is engaged. There is a risk that excessive torque may be input to the variator due to the clutch being rotated.
Patent Document 4 does not describe that excessive torque due to inertia is input to the variator when the clutch is rotated.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、エンジン始動用のスタータモータ、トロイダル型のバリエータ、エンジンの出力および/またはバリエータの出力が伝達されるギヤ機構、このギヤ機構と出力軸とを断接するクラッチ、前記ギヤ機構に連結された電動モータ等を備えた無段変速機において、バリエータにイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できるとともに、トラクション伝達部でのグロススリップの発生を防止できる無段変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a starter motor for engine start, a toroidal variator, a gear mechanism for transmitting engine output and / or variator output, and the gear mechanism and output shaft. In a continuously variable transmission equipped with an on-off clutch, an electric motor connected to the gear mechanism, etc., it is possible to prevent excessive torque from being input due to inertia to the variator and to prevent occurrence of gross slip in the traction transmission section. An object is to provide a continuously variable transmission that can be prevented.
前記目的を達成するために、本発明の無段変速機は、エンジン始動用のスタータモータと、エンジン出力を所定の変速比で変換するトロイダル型のバリエータと、前記エンジンの出力および/またはバリエータの出力が伝達されるギヤ機構と、このギヤ機構と出力軸とを断接するクラッチと、前記ギヤ機構に連結された電動モータとを備えた無段変速機において、
前記電動モータは前記スタータモータによるエンジン始動時に、エンジン回転数に同期して、前記バリエータを作動させるように、駆動することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a continuously variable transmission according to the present invention includes a starter motor for starting an engine, a toroidal variator that converts engine output at a predetermined gear ratio, output of the engine and / or variator. In a continuously variable transmission including a gear mechanism to which output is transmitted, a clutch that connects and disconnects the gear mechanism and an output shaft, and an electric motor coupled to the gear mechanism,
The electric motor is driven so as to operate the variator in synchronization with the engine speed when the engine is started by the starter motor.
本発明においては、スタータモータによるエンジン始動時に、エンジン回転数に同期して、電動モータによってバリエータを作動させることによって、バリエータにイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できる。つまり、電動モータを駆動すると、その駆動力がギヤ機構を介してバリエータに入力され、この駆動力によって、イナーシャによってバリエータに入力される過度なトルクを相殺できるので、当該過度なトルクの入力を防止できる。
また、バリエータにイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できるので、バリエータのトラクション伝達部のグロススリップを防止することができる。このため、皿ばね与圧を低く設定することができるため、高速巡航時の燃費悪化を防止できる。
In the present invention, when the engine is started by the starter motor, the variator is operated by the electric motor in synchronization with the engine speed, thereby preventing excessive torque from being input to the variator from being input. In other words, when the electric motor is driven, the driving force is input to the variator via the gear mechanism, and the excessive torque input to the variator by the inertia can be offset by this driving force, thus preventing the input of the excessive torque. it can.
Further, since excessive torque due to inertia can be prevented from being input to the variator, gross slip of the traction transmission section of the variator can be prevented. For this reason, since the disc spring pressure can be set low, it is possible to prevent deterioration in fuel consumption during high-speed cruise.
本発明によれば、クラッチを断にした状態でスタータモータによるエンジン始動時に、エンジン回転数に同期して、電動モータによってバリエータを作動させることによって、バリエータにイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できるとともに、トラクション伝達部でのグロススリップの発生を防止できる。 According to the present invention, when the engine is started by the starter motor with the clutch disengaged, the variator is operated by the electric motor in synchronization with the engine speed, so that excessive torque due to the inertia is input to the variator. And the occurrence of gross slip in the traction transmission unit.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は第1の実施の形態の無段変速機を示すスケルトン図である。同図に示すように、無段変速機は、トロイダル型のバリエータ31と、遊星歯車機構32と、エンジン33の始動用のスタータモータ34と、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35と備えている。
バリエータ31の入力軸31aには、エンジン33の出力軸が連結され、このエンジン33の動力が入力軸31aに入力され、この入力軸31aによって入力側ディスク40が回転するようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a continuously variable transmission according to a first embodiment. As shown in the figure, the continuously variable transmission includes a
The output shaft of the
また、入力軸31aには、当該入力軸31aと一体に回転可能にギヤ36が設けられ、このギヤ36にギヤ37が噛合し、このギヤ37に、遊星歯車機構32のキャリア38と一体に回転可能に設けられたギヤ39が噛合している。したがって、エンジン33の動力は、入力軸31a、ギヤ37,39を介して遊星歯車機構32のキャリア38にも入力されるようになっている。
The
また、バリエータ31は、入力軸31aと一体に回転可能な入力側ディスク40,40と、図示しないパワーローラを介して入力側ディスク40,40から回転力が伝達される出力側ディスク41とを有する。
この例においては、2枚の入力側ディスク40,40は、パワーローラと油膜を介して接触する凹面(トラクション面)40a,40aどうしが対向するようにして同軸に配置され、その間に出力側ディスク41が同軸に配置されている。出力側ディスク41は2つのディスクが背面どうしを接合して一体となった形状を有し、左右の入力側ディスク40,40の凹面40a,40aにそれぞれ対向し、かつ、パワーローラと油膜を介して接触する一対の凹面(トラクション面)41a,41aを有している。
The
In this example, the two input-
そして、バリエータ31においては、互いに凹面40a,41aを対向して配置されている入力側ディスク40,40と、出力側ディスク41との間にパワーローラが例えば一対ずつ配置されるとともに傾転可能とされている。そして、パワーローラの傾転角に応じて、パワーローラがその周面を入力側ディスク40の凹面40aの外周側に接触させられるとともに、出力側ディスク41の凹面41aの内周側に接触させられた減速の状態から中立状態を経て入力側ディスク40の凹面40aの内周側に接触させられるとともに、出力側ディスク41の凹面41aの外周側に接触させられた増速の状態まで変速比を無段で連続的に変えられるようになっている。
In the
また、出力側ディスク41の外周部には、バリエータ31の出力ギヤ45が出力側ディスク41と一体に回転可能に設けられている。
そして、出力ギヤ45は、出力軸46に一体に回転可能に設けられたギヤ47と噛み合っており、バリエータ31の出力となる回転力がギヤ47を介して出力軸46に入力されるようになっている。
また、この出力軸46にハイブリッド用モータ35の出力軸が同軸に連結されている。
Further, an
The
Further, the output shaft of the
また、出力軸46は、湿式のダイレクトモードクラッチ(高速用クラッチ)49を介して無段変速装置の出力軸51が接続可能となっている。
また、遊星歯車機構32は、太陽ギヤ54と、当該太陽ギヤ54と噛み合って当該太陽ギヤ54の周囲を自転しながら公転する遊星ギヤ53と、遊星ギヤ53を上述のように自転自在かつ公転自在に支持するキャリア38と、遊星ギヤ53の外側に太陽ギヤ54と同軸上に配置されて、当該遊星ギヤ53と内周側に形成された歯が噛み合って回転するリングギヤ55とを備えている。
The
The
そして、上述のようにエンジン33からの回転力が入力軸31a、ギヤ36,37,39を介して、キャリア38に入力されるようになっている。
また、バリエータ31の出力軸46に太陽ギヤ54が設けられ、出力軸46と太陽ギヤ54とは、一体に回転可能となっている。さらに、リングギヤ55は、湿式のローモードクラッチ(低速用クラッチ)56を介して無段変速機の出力軸51に接続されるようになっている。
また、無段変速装置の出力軸51には、当該出力軸51と一体に回転可能に出力ギヤ52が設けられ、当該出力ギヤ52から、ギヤ60、軸61、ギヤ62を介して、駆動力が差動装置63へ伝達され、該差動装置63を介して左右の駆動車軸65,65が駆動されるようになっている。
As described above, the rotational force from the
Moreover, the
Further, the output shaft 51 of the continuously variable transmission is provided with an
また、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力軸は、上述したように、出力軸46と連結されており、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力(駆動力)は、出力軸46、遊星歯車機構32の太陽ギヤ54、遊星ギヤ53、キャリア38、ギヤ39,37,36を介して入力軸31aに入力されるようになっている。
そして、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35は、ダイレクトモードクラッチ49およびローモードクラッチ56を断にした状態で、スタータモータ34によるエンジン始動時に、エンジン回転数に同期して、バリエータ31を作動させるように、駆動するようになっている。
上述したように、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力(駆動力)は、出力軸46、ギヤ47、出力ギヤ45を介して出力側ディスク41に入力されるとともに、出力軸46、遊星歯車機構32の太陽ギヤ54、遊星ギヤ53、キャリア38、ギヤ39,37,36、入力軸31aを介して入力側ディスク40に入力されるので、これらによる回転数の変化を考慮して、クラッチ49,56を断にした状態でスタータモータ34によるエンジン始動時にハイブリッド用モータ(電動モータ)35を駆動させて、エンジン回転数に同期して、バリエータ31を作動させるようになっている。
Further, as described above, the output shaft of the hybrid motor (electric motor) 35 is connected to the
The hybrid motor (electric motor) 35 operates the variator 31 in synchronization with the engine speed when the engine is started by the
As described above, the output (driving force) of the hybrid motor (electric motor) 35 is input to the output-
このような、無段変速装置においては、ダイレクトモードクラッチ(高速用クラッチ)49を接続するとともに、ローモードクラッチ(低速用クラッチ)56を切断すると、ダイレクトモードとなり、バリエータ31の出力軸46と無段変速装置の出力軸51とがダイレクトモードクラッチ49により一体に回転可能に接続され、バリエータ31の出力軸46およびハイブリッド用モータ(電動モータ)35の回転力が無段変速機の出力とされる。すなわち、バリエータ31の出力軸46が無段変速機の出力軸51に直結されて、バリエータ31およびハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力がそのまま無段変速機の出力とされることになり、バリエータ31の変速比のみで出力が行われることになる。
In such a continuously variable transmission, when the direct mode clutch (high speed clutch) 49 is connected and the low mode clutch (low speed clutch) 56 is disconnected, the direct mode is established, and the
一方、ダイレクトモードクラッチ(高速用クラッチ)49を切断するとともに、ローモードクラッチ(低速用クラッチ)56を接続すると、ローモード(ギアードニュートラルモード:動力循環モード(低速モード))となる。この例では、遊星歯車機構32のキャリア38にバリエータ31の入力軸31aの回転力が伝達され、太陽ギヤ54にバリエータ31の出力軸46の回転力およびハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力(回転力)が伝達される。そして、これらの回転に基づいて、自転するとともに公転する遊星ギヤ53の回転に対応してリングギヤ55が回転し、当該リングギヤ55がローモードクラッチ56により無段変速機の出力軸51に接続され、遊星歯車機構32からの出力が無段変速機の出力となる。
このギアードニュートラルモードの場合には、無段変速機の変速比を負の値から0を挟んで正の値まで無限大(低速モード時に、入力側ディスク40と出力側ディスク41との間の変速度比の調節に基づいて、入力軸31aを回転させた状態のまま出力軸46を停止させる変速比無限大の状態)を含んでほぼ連続的に制御を行うことができる。
On the other hand, when the direct mode clutch (high speed clutch) 49 is disconnected and the low mode clutch (low speed clutch) 56 is connected, the low mode (geared neutral mode: power circulation mode (low speed mode)) is set. In this example, the rotational force of the
In the case of the geared neutral mode, the transmission ratio of the continuously variable transmission is infinite from a negative value to a positive value with 0 being sandwiched (in the low speed mode, the change between the input-
また、上述したダイレクトモードおよびローモードのいずれの場合においても、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の回転数は、入出力側ディスク40,41から計算される変速比が規定変速範囲内になるように制御を行う。
すなわち、入力側ディスク40,40と出力側ディスク41との間の変速比(バリエータ31の変速比)を、変速比検出手段により検出する。この変速比検出手段は、入力側ディスク40および出力側ディスク41の回転速度を検出するための、図示しない入力側、出力側両回転センサと、これら各ディスク40,41の回転速度から変速比を算出する機能を備えた制御器とにより構成されている。
In both the direct mode and the low mode described above, the rotational speed of the hybrid motor (electric motor) 35 is such that the speed ratio calculated from the input /
That is, the speed ratio between the
また、スタータモータ34によるエンジン始動時には、ダイレクトモードクラッチ(高速用クラッチ)49およびローモードクラッチ(低速用クラッチ)56を切断したうえで、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35は、エンジン回転数に同期して、バリエータ31を作動させるように、駆動する。
つまり、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の出力(駆動力)は、出力軸46、ギヤ47、出力ギヤ45を介して出力側ディスク41に入力されるとともに、出力軸46、遊星歯車機構32の太陽ギヤ54、遊星ギヤ53、キャリア38、ギヤ39,37,36、入力軸31aを介して入力側ディスク40に入力されるので、これらによる回転数の変化を考慮して、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35を駆動させて、エンジン回転数に同期して、バリエータ31を作動させる。
When the engine is started by the
That is, the output (driving force) of the hybrid motor (electric motor) 35 is input to the
このように、本実施の形態によれば、クラッチ49,56を断にした状態でスタータモータ34によるエンジン始動時に、エンジン回転数に同期して、電動モータ35によってバリエータ31を作動させることによって、バリエータ31にイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できる。つまり、電動モータ35を駆動すると、その駆動力がギヤ機構(出力軸46、ギヤ47、出力ギヤ45および出力軸46、遊星歯車機構32、ギヤ37,36)を介してバリエータ31に入力されるので、この駆動力によって、イナーシャによってバリエータに入力される過度なトルクを相殺できる。したがって、当該過度なトルクの入力を防止できる。
また、バリエータ31にイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できるので、バリエータ31のトラクション伝達部のグロススリップを防止することができる。このため、皿ばね与圧を低く設定することができるため、高速巡航時の燃費悪化を防止できる。
Thus, according to the present embodiment, when the
Further, since excessive torque due to inertia can be prevented from being input to the
また、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35を以下のように制御することによっても、バリエータ31にイナーシャによる過度なトルクが入力されるのを防止できる。
すなわち、図2に示すように、入力側ディスクと出力側ディスクとによって挟持されているパワーローラ11は、トラニオン15によって支持されているが、このトラニオン15の下端部には、駆動ロッド(トラニオン軸)16が設けられている。この駆動ロッド16には、油圧ピストン17が固定されている。そして、油圧ピストン17は駆動シリンダ18内に油密に設けられている。これら油圧ピストン17と駆動シリンダ18とで、トラニオン15を、その軸方向に変位させる駆動装置20を構成している。
Moreover, it is possible to prevent excessive torque due to inertia from being input to the
That is, as shown in FIG. 2, the
そして、変速制御する場合には、駆動装置20によってトラニオン15を軸方向に変位させることで、パワーローラの周面と入力側ディスクおよび出力側ディスクの内側面との当接部に作用する接線方向の力の向きが変化し、これによって、トラニオン15が、軸を中心として、互いに逆方向に揺動(傾転)する。その結果、パワーローラ11の周面と入出力側ディスクの内側面との当接位置が変化し、これによって、入力軸と出力ギヤとの間の回転速度比が変化する、つまり変速制御される。
In the case of shifting control, the
一方、入力側ディスクから出力側ディスクに動力を伝達する際に、トラニオン15には、それぞれの内側面に支持されたパワーローラ11の周面と各ディスクの内側面との摩擦に伴って軸方向の力が加わる。この力は、所謂2Ftと呼ばれるもので、その大きさは、入力側ディスクから出力側ディスクに伝達する力(トルク)に比例する。そして、このような力2Ftは、駆動装置20により支持される。したがって、トロイダル型無段変速機の運転時に、駆動装置20を構成する油圧ピストン17の両側に存在する一対の20a,20bの圧力差(差圧)は、前記力2Ftの大きさに比例する。
On the other hand, when the power is transmitted from the input side disk to the output side disk, the
このように変速制御ピストン(油圧ピストン)17の差圧は、変速制御以外に、パワーローラ11にかかる荷重(トルク由来:トラクション力)を支持するためにも使用される。
トラクション力(2Ft)は、下記の式で表すことができる。
2Ft=ピストン(油圧ピストン17)面積×差圧
As described above, the differential pressure of the speed change control piston (hydraulic piston) 17 is used not only for speed change control but also for supporting a load (from torque: traction force) applied to the
The traction force (2Ft) can be expressed by the following equation.
2Ft = piston (hydraulic piston 17) area × differential pressure
このため、差圧を制御することによって、バリエータに31に入るトルクを制御することができる。
そして、イナーシャによってバリエータ31に過度なトルクが入力されないように、つまり、変速制御ピストン(油圧ピストン)17の差圧が閾値以下になるように、ハイブリッド用モータ(電動モータ)35を制御することによって、バリエータ31に入るトルクを低減できグロススリップを防止できる。
For this reason, by controlling the differential pressure, the torque entering the
By controlling the hybrid motor (electric motor) 35 so that excessive torque is not input to the
(第2の実施の形態)
図3は、第2の実施の形態の無段変速機を示すスケルトン図である。この図に示す無段変速機が、図1に示す第1の実施の形態の無段変速機と異なる点は、エンジン33とバリエータ31との間にクラッチ70を設けた点であるので、以下ではこの点について説明し、第1の実施の形態と同一の構成には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a skeleton diagram showing the continuously variable transmission according to the second embodiment. The continuously variable transmission shown in this figure is different from the continuously variable transmission of the first embodiment shown in FIG. 1 in that a clutch 70 is provided between the
図3に示すように、クラッチ70はエンジン33の出力を入力軸31aに断接可能とする湿式のクラッチである。
本実施の形態では、スタータモータ34によるエンジン始動時にクラッチ70を締結しない状態(断にした状態)にしておき、エンジン回転数に同期してハイブリッド用モータ(電動モータ)35を駆動する。もしくは、変速制御ピストン(油圧ピストン17)の差圧が閾値以下になるようにハイブリッド用モータ(電動モータ)35を制御する。
ハイブリッド用モータ(電動モータ)35の回転数は、入出力ディスクから計算される変速比が規定変速範囲内になるように制御を行う。エンジン33が完爆後でイナーシャによるトルクが十分に低くなり、油温が十分に温まった後にクラッチ70を締結する。
As shown in FIG. 3, the clutch 70 is a wet type clutch that allows the output of the
In the present embodiment, the clutch 70 is not engaged (disengaged) when the engine is started by the
The number of revolutions of the hybrid motor (electric motor) 35 is controlled so that the speed ratio calculated from the input / output disk is within the specified speed range. After the
このように、エンジン33が完爆後でイナーシャによるトルクが十分に低くなり、油温が十分に温まった後にクラッチ70を締結するので、バリエータ31のトラクション伝達部のグロススリップを確実に防止することができる。
Thus, after the
なお、本実施の形態の無段変速機では、トロイダル型無段変速機(バリエータ31)として図1および図3に示すようなダブルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機を使用したが、これに限らず、シングルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機やフルトロイダル型無段変速機を使用したものにも適用できる。
また、本実施の形態では、ギヤ機構を、出力軸46、ギヤ47、出力ギヤ45および出力軸46、遊星歯車機構32、ギヤ37,36等によって構成したが、他のギヤ機構によって構成してもよいし、遊星歯車機構も図1および図3に示すようなものに限らず、他の遊星歯車機構を使用してもよい。
In the continuously variable transmission of the present embodiment, a double cavity half-toroidal continuously variable transmission as shown in FIGS. 1 and 3 is used as the toroidal continuously variable transmission (variator 31). The present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to those using a single cavity type half toroidal type continuously variable transmission or a full toroidal type continuously variable transmission.
In the present embodiment, the gear mechanism is constituted by the
31 バリエータ(トロイダル型無段変速機)
32 遊星歯車機構(ギヤ機構)
12 入力側ディスク
33 エンジン
34 スタータモータ
35 ハイブリッド用モータ(電動モータ)
49 ダイレクトモードクラッチ(クラッチ)
51 出力軸
56 ローモードクラッチ(クラッチ)
31 Variator (Toroidal continuously variable transmission)
32 Planetary gear mechanism (gear mechanism)
12
49 Direct mode clutch (clutch)
51
Claims (1)
前記電動モータは前記スタータモータによるエンジン始動時に、前記電動モータの出力を前記ギヤ機構を介して前記バリエータの出力側ディスクおよび入力側ディスクに入力することによって、前記バリエータをエンジン回転数に同期して作動させることを特徴とする無段変速機。
A starter motor for starting the engine, a toroidal variator for converting engine output at a predetermined gear ratio, a gear mechanism for transmitting the engine output and / or variator output, and the gear mechanism and the output shaft. In a continuously variable transmission including a connecting and disconnecting clutch and an electric motor connected to the gear mechanism,
The electric motor synchronizes the variator with the engine speed by inputting the output of the electric motor to the output side disk and the input side disk of the variator through the gear mechanism when the starter motor starts the engine. A continuously variable transmission that is actuated .
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