WO2014073479A1 - 自動変速装置 - Google Patents

自動変速装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014073479A1
WO2014073479A1 PCT/JP2013/079708 JP2013079708W WO2014073479A1 WO 2014073479 A1 WO2014073479 A1 WO 2014073479A1 JP 2013079708 W JP2013079708 W JP 2013079708W WO 2014073479 A1 WO2014073479 A1 WO 2014073479A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
power transmission
transmission system
coupling mechanism
direct coupling
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/079708
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
青木 隆
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to JP2014545685A priority Critical patent/JP6038949B2/ja
Priority to CN201380056657.3A priority patent/CN104769333B/zh
Priority to DE112013005301.2T priority patent/DE112013005301T5/de
Priority to US14/440,133 priority patent/US9625018B2/en
Publication of WO2014073479A1 publication Critical patent/WO2014073479A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19019Plural power paths from prime mover

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission, and more specifically to an automatic transmission including two types of power transmission systems including a continuously variable transmission (CVT) and a direct connection mechanism.
  • CVT continuously variable transmission
  • the continuously variable transmission is almost OD ratio on suburban roads and highways, and OD has the highest ratio frequency over the entire run. Therefore, by providing a direct connection mechanism and setting the OD to the direct connection mode via the direct connection mechanism, fuel efficiency can be improved in suburban roads and highway driving.
  • the OD ratio has a small winding diameter on the driven pulley side and a high bending stress of the ring. Therefore, it is possible to improve the durability of the belt by traveling directly with the OD having the highest traveling frequency. it can. However, even if the torque is not transmitted, the belt / pulley only rotates and generates a loss torque, and the ring is bent and fatigued. Therefore, it is necessary to make the belt / pulley non-rotating during direct connection.
  • a drive pulley connected to an input shaft connected to a drive source mounted on a vehicle via a first clutch, and a second output shaft connected to a drive wheel.
  • a continuously variable transmission having a driven pulley connected via a clutch and an endless flexible member hung between them, and a continuously variable transmission arranged in parallel therewith, directly connecting the input shaft and the output shaft to fix the rotation of the input shaft
  • a direct coupling mechanism (chain or gear type) that transmits to the output shaft at a (predetermined) gear ratio, and a first power transmission system by a continuously variable transmission or a second power transmission system by a direct coupling mechanism can be established.
  • a configured automatic transmission has been proposed.
  • a direct coupling mechanism that establishes a second power transmission system is connected to an output shaft via a third clutch, and when the first power transmission system is established, the first clutch and the second clutch are engaged.
  • the third clutch is engaged, and the third clutch is engaged to release the first clutch and the second clutch.
  • the continuously variable transmission is usually set based on the maximum rotational speed of the driving source and the output shaft based on the maximum vehicle speed that can be reached on a flat ground, and the pulley deceleration ratio (Top) of the maximum vehicle speed is Since it is set to a value larger than OD, in the technique described in Patent Document 1, since the direct coupling mechanism is connected to the output shaft by the third clutch, the rotational speed input to the third clutch is high. There was an inconvenience.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned inconvenience, and in an automatic transmission having two types of first and second power transmission systems comprising a continuously variable transmission and a direct coupling mechanism, the second power transmission system by the direct coupling mechanism. It is an object of the present invention to provide an automatic transmission that reduces the rotation input to a third clutch that establishes the above.
  • an input shaft connected to a drive source mounted on a vehicle, an output shaft connected to drive wheels, and a first clutch on the input shaft.
  • a continuously variable transmission having a drive pulley connected to the output shaft, a driven pulley connected to the output shaft via a second clutch, and an endless flexible member hung between them; and parallel to the continuously variable transmission
  • a direct connection mechanism that directly connects the input shaft and the output shaft to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft at a predetermined speed ratio, and the first power transmission system by the continuously variable transmission and the direct connection
  • a control means for controlling establishment of a second power transmission system by the mechanism, wherein the predetermined gear ratio of the direct coupling mechanism is set to a minimum gear ratio of the continuously variable transmission, and the direct coupling mechanism is the input Connect to shaft via third clutch
  • the control means engages the first clutch and the second clutch and releases the third clutch, while establishing the second power transmission system.
  • the third clutch is
  • the control means gradually engages the second clutch while the second power transmission system is established. Then, when it is determined that the rotational speed of the direct coupling mechanism and the rotational speed of the drive pulley of the continuously variable transmission are substantially synchronized, the third clutch is released and the first clutch is engaged. Configured.
  • the continuously variable transmission is a transmission that operates by supplying hydraulic oil to the drive pulley and the driven pulley, and the control means includes the second power transmission. While the system was established, the pressure of the hydraulic oil to be supplied to the drive pulley and the driven pulley was reduced to a predetermined pressure.
  • the automatic transmission according to claim 5 is configured such that the predetermined pressure is a pressure sufficient to maintain the transmission ratio.
  • the direct transmission mechanism is arranged in parallel with the continuously variable transmission and directly connects the input shaft and the output shaft to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft at a predetermined speed ratio.
  • the predetermined gear ratio is set to the minimum gear ratio of the continuously variable transmission
  • the direct coupling mechanism is connected to the input shaft via the third clutch, that is, the input in which the rotation of the direct coupling mechanism is decelerated with respect to the output shaft. Since the third clutch is arranged on the shaft side, when power is transmitted by the first power transmission system by the continuously variable transmission, the decelerated rotation is input to the third clutch, and the direct coupling mechanism
  • the rotational speed input to the clutch (third clutch) that establishes the second power transmission system can be reduced.
  • FIG. 12 is a schematic diagram partially showing the configuration of the technique described in Patent Document 1, and FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship of engine speed NE. It is.
  • Patent Document 1 is a drive pulley connected to an input shaft via a first clutch, a driven pulley connected to an output shaft via a second clutch, and a belt ( An endless flexible member) is arranged in parallel with the CVT, and the input shaft and the output shaft are directly connected to rotate the input shaft at a predetermined (fixed) speed ratio, for example, an OD ratio.
  • a direct-coupled mechanism that shifts and transmits the output to the output shaft, and is configured to establish a first power transmission system by CVT or a second power transmission system by the direct-coupled mechanism, and the direct-coupled mechanism is connected to the output shaft via a third clutch.
  • a third clutch are configured to connect.
  • the belt type CVT sets a reduction ratio and a speed increase ratio of approximately the same value centering on a 1: 1 ratio, and as shown in FIG. 13, the ratio when reaching the maximum vehicle speed on a flat ground.
  • Is defined as iTop, iTop is set to a value larger than iOD (i: pulley ratio).
  • the automatic transmission according to claim 1 has a configuration similar to that of Patent Document 1 as shown in FIG. 1 and sets the predetermined transmission ratio of the direct connection mechanism to the minimum transmission ratio of the CVT. Is connected to the input shaft via the third clutch, and when establishing the first power transmission system, the first clutch and the second clutch are engaged, while when establishing the second power transmission system, the third clutch And the second clutch is released.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the output shaft rotational speed (vehicle speed) V and the input shaft rotational speed (engine rotational speed) NE of the automatic transmission according to claim 1.
  • the direct coupling mechanism When the predetermined gear ratio of the direct coupling mechanism is set to the OD (minimum gear ratio) of the CVT, the direct coupling mechanism is connected to the input shaft via the third clutch, and when the first power transmission system is established, the first clutch and the first clutch As a result of engaging the two clutches, when establishing the first power transmission system, a lower rotational speed than the output shaft rotational speed is transmitted to the input shaft side direct coupling mechanism. The rotation of the direct connection mechanism is decelerated.
  • the first clutch and the second clutch are engaged and the third clutch is released, while when the second power transmission system is established, the third clutch is engaged. Since the first clutch and the second clutch are configured to be released, when the second power transmission system is established, the continuously variable transmission can be disconnected from the drive source to be non-rotated to reduce the load on the drive source. it can.
  • the third transmission is established when the speed ratio of the continuously variable transmission becomes the minimum speed ratio (OD) in the first power transmission system. Since the second clutch is gradually released when it is judged that the first clutch is released and then the second power transmission system is established while engaging the clutch, in addition to the above-described effects, the direct coupling mechanism Since the third clutch is engaged with the rotational speed of the continuously variable transmission and the rotational speed of the drive pulley of the continuously variable transmission synchronized, the second power transmission system is established in a short time without shocking the occupant. In other words, the first power transmission system can be switched to the second power transmission system in a short time.
  • the second clutch when the first power transmission system is established, the second clutch is gradually engaged while the second power transmission system is established, and then the rotation of the direct coupling mechanism is performed.
  • the third clutch is disengaged and the first clutch is engaged. Since the third clutch is released while the rotational speed of the direct coupling mechanism and the rotational speed of the drive pulley of the continuously variable transmission are synchronized, the first power transmission system is established in a short time without shocking the passenger. In other words, the second power transmission system can be switched to the first power transmission system in a short time.
  • the second clutch is gradually engaged while the second power transmission system is established, the rising speed of the pulley rotation of the continuously variable transmission can be slowed, and the inertia shock can be reduced. The passengers will not be shocked.
  • the continuously variable transmission maintains the OD ratio while the second power transmission system is established, the ratio adjustment at the time of transition becomes unnecessary, and the transition time can be shortened.
  • the continuously variable transmission is a transmission that operates by supplying hydraulic oil to the drive pulley and the driven pulley, and while the second power transmission system is established, Since the pressure of the hydraulic oil to be supplied to the drive pulley and the driven pulley is reduced to a predetermined pressure, fuel efficiency can be improved in addition to the above effects.
  • the pulley of the continuously variable transmission is shut off at the input and output, so that the loss associated with the rotation of the endless flexible member and the pulley can be almost eliminated, and the drive
  • the pulley pressure to be supplied to the pulley and the driven pulley can be lowered to a predetermined pressure.
  • the hydraulic pump pressure can be reduced, and the hydraulic pump loss can be reduced to improve fuel efficiency.
  • the automatic transmission according to claim 5 is configured such that the predetermined pressure is sufficient to maintain the transmission ratio (ratio).
  • the pressure can be further reduced to further improve fuel efficiency. Can be made.
  • the pulley and the endless flexible member maintain the OD ratio state, interference, backlash, and hitting sound of each part do not occur.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire automatic transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between an output shaft rotational speed (vehicle speed) V and an input shaft rotational speed (engine rotational speed) NE of the automatic transmission device shown in FIG. 1. It is explanatory drawing of the torque flow when establishing a 2nd power transmission system in the automatic transmission apparatus shown in FIG. It is explanatory drawing of the torque flow when establishing a 1st power transmission system in the automatic transmission apparatus shown in FIG. 3 is a time chart showing an operation when a second power transmission system is established in the automatic transmission shown in FIG. 1. 2 is a time chart showing an operation when a first power transmission system is established in the automatic transmission device shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a time chart showing an operation when a second power transmission system is established in the automatic transmission device shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a time chart showing an operation when the first power transmission system is established in the automatic transmission device shown in FIG. 7.
  • FIG. 7 is the schematic which shows partially the automatic transmission which concerns on 3rd Example of this invention.
  • It is explanatory drawing which shows the relationship between the output shaft rotational speed (vehicle speed) V and the input shaft rotational speed (engine rotational speed) NE of the automatic transmission apparatus shown in FIG.
  • It is the schematic which shows partially the automatic transmission which concerns on patent document 1 description technique.
  • It is explanatory drawing which shows the relationship between the output-shaft rotational speed (vehicle speed) V and the input-shaft rotational speed (engine rotational speed) NE of the automatic transmission apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall automatic transmission according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an output shaft rotational speed (vehicle speed) V and an input shaft rotational speed (engine rotational speed) of the configuration shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship of NE.
  • reference numeral 10 denotes an automatic transmission.
  • An input shaft 12 of the automatic transmission 10 is connected to an engine (internal combustion engine, drive source) 14.
  • the engine 14 is mounted on a vehicle 20 (partially indicated by the drive wheels 16 or the like) 20 having drive wheels 16.
  • the input shaft 12 is connected to the engine 10 via a starting mechanism 22 and a forward / reverse switching mechanism 24 on the one hand, and a continuously variable transmission (Continuously Variable Transmission, hereinafter referred to as “CVT”) 26 on the other hand.
  • CVT Continuous Variable Transmission
  • the start mechanism 22 includes a torque converter or a start clutch
  • the forward / reverse switching mechanism 24 includes a forward clutch that allows the vehicle 20 to travel in the forward direction, a reverse brake clutch that enables the vehicle 20 to travel in the reverse direction, It consists of the planetary gear mechanism arrange
  • the input shaft 12 is connected to the pulley input shaft 12a via the first clutch 30, and the output shaft 32 arranged in parallel to the input shaft 12 is connected to the pulley output shaft 32a via the second clutch 34.
  • the CVT 26 includes a drive pulley 26a connected to the pulley input shaft 12a, a driven pulley 26b connected to the pulley output shaft 32a, and an endless flexible member, for example, a metal V-belt 26c.
  • the first clutch 30 and the second clutch 34 are both wet hydraulic clutches (friction clutches) that are supplied with hydraulic oil (hydraulic pressure) and operate between engagement (fastening) and release (non-fastening).
  • the drive pulley 26a has a fixed pulley half that is not rotatable relative to the outer peripheral shaft of the pulley input shaft 12a and is not movable in the axial direction, and a fixed pulley half that is not rotatable relative to the outer peripheral shaft. It consists of a movable pulley half that can move in the axial direction.
  • the driven pulley 26b is also fixed to the outer peripheral shaft of the pulley output shaft 32a so as not to rotate relative to the outer periphery of the pulley, and to the axial movement of the stationary pulley 26b. It consists of possible movable pulley halves.
  • the rotation of the output shaft 32 is transmitted to the intermediate shaft 40 through the gear 36 (the driving gear 36a and the driven gear 36b), and the rotation is transmitted from the differential 44 to the left and right driving wheels (only the left side is shown) 16 through the gear 42. It is done.
  • the automatic transmission 10 includes a direct coupling mechanism 46 arranged in parallel with the CVT 26.
  • the direct coupling mechanism 46 includes a chain type transmission device, and directly couples the input shaft 12 and the output shaft 32 to shift the rotation of the input shaft 12 at a fixed (predetermined) gear ratio and transmit the rotation to the output shaft 32.
  • the fixed gear ratio of the direct coupling mechanism 46 is set to the minimum gear ratio (OD ratio) of the CVT 26.
  • the direct connection mechanism 46 is connected to the input shaft 12 via the third clutch 50.
  • the third clutch 50 is a hydraulic clutch (friction clutch).
  • the automatic transmission 10 transmits the power of the engine 14.
  • paths for transmitting to the drive wheels 16 there are provided two types of paths including a first power transmission system by CVT 26 (via) and a second power transmission system by direct connection mechanism 46 (via).
  • the input shaft 12 is provided with an input shaft rotational speed sensor 54, which outputs a pulse signal indicating the rotational speed of the input shaft 12 input to the CVT 26, and an NDR sensor (rotational speed sensor) in the vicinity of the drive pulley 26a of the CVT 26. ) 56 is provided to output a pulse signal corresponding to the rotational speed of the drive pulley 26a (rotational speed of the pulley input shaft 12a) NDR.
  • An NDN sensor (rotational speed sensor) 60 is provided in the vicinity of the driven pulley 26b to output a pulse signal indicating the rotational speed NDN of the driven pulley 26b, and an output shaft rotational speed sensor 62 is provided on the output shaft 32. Then, a pulse signal indicating the rotational speed (and the vehicle speed V, more precisely the vehicle speed before being corrected with the final ratio) on the output side of the direct coupling mechanism 46 is output.
  • the hydraulic pressure switch 64 is provided in the first clutch 30 to generate an output indicating engagement / release of the first clutch 30, and the hydraulic switch 66 is also provided in the third clutch 50 to engage the third clutch 50. Generates output indicating merge / release.
  • the automatic transmission 10 is provided with a hydraulic circuit 70 and a shift controller 72.
  • the hydraulic circuit 70 includes a hydraulic pump (oil feed pump, not shown).
  • the hydraulic pump is driven by the engine 14 to pump up the hydraulic oil stored in the reservoir and discharge it to the oil passage.
  • Various electromagnetic control valves are arranged in the oil passage.
  • the output of the NT sensor 54 and the like described above is sent to the shift controller 72.
  • the shift controller 72 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O, and the like.
  • the engine 14 includes a microcomputer, and includes an engine controller 74 that controls the operation of the engine 14 based on outputs from various sensors such as a crank angle sensor.
  • the shift controller 72 is communicably connected to the engine controller 74, and excites and demagnetizes the electromagnetic control valve of the hydraulic circuit 70 based on the input output of the NT sensor 54 and the sensor output obtained by communicating with the engine controller 74.
  • the hydraulic pressure supply to the starting mechanism 22, the forward / reverse switching mechanism 24, the CVT 26, the CVT 26 for controlling the operations of the first and second clutches 30 and 34, and the like are controlled to control the operation.
  • the shift controller 72 supplies a high pressure hydraulic oil to the piston chamber of the movable pulley half through the hydraulic circuit 70, for example, for the CVT 26, and generates a pulley pressure (clamping force) that moves the movable pulley half in the axial direction. generate. Accordingly, the pulley widths of the drive pulley 26a and the driven pulley 26b change, the winding radius of the belt 26c changes, and the ratio (transmission ratio) for transmitting the output of the engine 14 to the drive wheels 16 can be changed steplessly. .
  • the ratio is changed steplessly between the maximum gear ratio Low ratio (iLow) and the minimum gear ratio OD ratio (direct coupling ratio (iOD)) according to the pulley pressure.
  • the shift controller 72 functions as a switching control unit that controls switching between the first and second power transmission systems.
  • FIG. 3 establishes the second power transmission system, in other words, when switching from the first power transmission system to the second power transmission system
  • FIG. 4 establishes the first power transmission system, in other words, from the second power transmission system to the second power transmission system.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of torque flow when switching to one power transmission system
  • FIG. 5 is an operation of FIG. 3
  • FIG. 6 is a time chart showing the operation of FIG.
  • the power transmission of the CVT 26 by the first power transmission system is “CVT mode”
  • the power transmission of the direct coupling mechanism 46 by the second power transmission system is “direct mode”
  • the operations in between are performed.
  • the first clutch 30 and the third clutch 50 are referred to as a CVT-direct connection mode switching mechanism
  • the second clutch 34 is referred to as a wheel (drive wheel) -CVT connecting / disconnecting mechanism.
  • the shift controller 72 controls mode switching (switching of the first and second power transmission systems) from the CVT mode through the transition mode 1 and the transition mode 2 to the direct connection mode.
  • the pulleys 26a and 26b are supplied with pulley pressure necessary for gear shifting and torque transmission, and the pulleys 26a and 26b rotate from the outputs of the NDR sensor 56 and the NDN sensor 60. Measure the speed and calculate the ratio.
  • the shift controller 72 detects the rotational speed of the input shaft 12 (input rotational speed to the CVT 26) detected from the input shaft rotational speed sensor 54 and the rotational speed detected from the output shaft rotational speed sensor 62 at time t1 in the time chart of FIG.
  • the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 obtained by correcting the speed with the gear ratio (ratio) of the direct coupling mechanism 46 is compared, and the rotational speed of the input shaft 12 and the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 are substantially (or completely) synchronized ( Judgment is made as to whether or not they roughly match.
  • the shift controller 72 When it is determined that the shift controller 72 is substantially synchronized at time t2, the shift controller 72 outputs a mode switching signal and quickly switches the switching mechanism (from time t2 to time with the connection / disconnection mechanism (second clutch 34) engaged).
  • the CVT 26 side is switched to the direct coupling mechanism 46 side. More specifically, the first clutch 30 is released and the third clutch 50 is engaged to switch from the CVT 26 side to the direct coupling mechanism 46 side.
  • the rotational speeds of the CVT 26 side and the direct coupling mechanism 46 side of the input shaft 12 are substantially synchronized, they can be switched in a short time without shocking the occupant.
  • the shift controller 72 determines from the output of the hydraulic switch 64 that the first clutch 30 has been released (switched from the CVT 26 side to the direct coupling mechanism 46 side) (time t4), the connecting / disconnecting mechanism (second The hydraulic pressure is gradually discharged from the clutch 34) and gradually released during a time ⁇ T2 from time t4 to time t5. As a result, the pulleys 26a and 26b of the CVT 26 slowly stop rotating without applying inertial shock to the occupant.
  • the shift controller 72 determines whether or not the rotation of the pulleys 26a and 26b has stopped from the output of the NDR sensor 56 and / or the NDN sensor 60. Reduce to maintenance pressure (predetermined pressure) and switch to direct connection mode completely.
  • the first clutch 30 of the switching mechanism is released (on the direct connection mechanism 46 side), and the connection / disconnection mechanism including the second clutch 34 is also released.
  • the CVT 26 is blocked by the input / output, and the rotation is stopped.
  • the CVT 26 can maintain the ratio even when the pulley pressure is low, and therefore the CVT 26 is supplied with a pulley pressure that is as low as possible (the ratio maintaining pressure during stoppage) so that the OD ratio can be maintained. Is done. Thereby, a hydraulic pump pressure can be lowered
  • the shift controller 72 controls mode switching (switching of the first and second power transmission systems) so that the direct connection mode becomes the CVT mode through the transition mode 3 and the transition mode 4.
  • the shift controller 72 switches the mode to shift to the CVT mode. While outputting a signal, the pulley pressure is increased to the pulley pressure required for gear shifting and torque transmission.
  • the shift controller 72 starts supplying hydraulic pressure to the connecting / disconnecting mechanism (second clutch 34) of the output shaft 32 at time t1, and gradually engages until time t2 (during time ⁇ T3).
  • the pulleys 26a and 26b of the CVT 26 slowly start to rotate without giving an inertia shock to the occupant.
  • the shift controller 72 has substantially (or completely) the rotational speed of the input shaft 12 detected from the NT sensor 54 and the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 detected from the output shaft rotational speed sensor 62 at time t3 as described above. It is determined whether or not synchronization (substantially coincides) (time t3), and when it is determined that the synchronization is almost complete, the switching mechanism is quickly moved (from time t3 to time t4) from the direct coupling mechanism 46 side to the CVT 26 side. Switch. That is, the first clutch 30 is engaged and the third clutch 50 is released to switch from the direct coupling mechanism 46 side to the CVT 26 side.
  • the technique described in Patent Document 1 is based on the drive pulley 26a connected to the input shaft 12 (the pulley input shaft 12a connected to the first clutch 30 via the first clutch 30) and the output shaft 32 ( CVT having a driven pulley 26b connected to a pulley output shaft 32a connected via a second clutch 34 and a belt 26c hung between them, and arranged in parallel with the CVT, the input shaft 12 and the output
  • a direct coupling mechanism 46 that directly couples the shaft 32 to change the rotation of the input shaft 12 at a predetermined (fixed) transmission ratio and transmits the rotation to the output shaft 32; and CVT mode (first power transmission system) by the CVT 26 as power transmission
  • a direct connection mode second power transmission system
  • the direct connection mechanism 46 is connected to the output shaft 32 via the third clutch.
  • the predetermined gear ratio of the direct coupling mechanism 46 is set to the OD ratio (minimum gear ratio) of the CVT 26, and the third clutch 50 is attached to the direct coupling mechanism 46 on the input shaft 12.
  • the first clutch 30 and the second clutch 34 are engaged.
  • the third clutch 50 is engaged, and the first clutch 30 and the second clutch 34 are engaged. Since the two-clutch 34 is configured to be released, as shown in FIG. 1, when the CVT mode is established, the rotational speed of the input shaft 12 which is lower than the rotational speed of the output shaft 32 is applied to the direct coupling mechanism 46 on the input shaft side. Therefore, the rotation of the direct coupling mechanism 46 on the input shaft 12 side is decelerated.
  • the third clutch 50 when establishing the direct connection mode, the third clutch 50 is engaged when the transmission ratio of the CVT 26 becomes the minimum transmission ratio (OD) in the CVT mode.
  • the first clutch 30 is released (from time t1 to t3), and then, when it is determined that the direct connection mode has been established, the second clutch 34 is gradually released (from time t4 to t5).
  • the third clutch is engaged in a state where the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 and the rotational speed (NDR) of the drive pulley 26a of the CVT 26 are synchronized (from time t1 to time t4), so that the passenger is shocked. Therefore, the direct connection mode can be established in a short time, in other words, the CVT mode can be switched to the direct connection mode in a short time.
  • the second clutch 34 is gradually released (from time t4 to time t5), so that the speed of decrease in pulley rotation of the CVT 26 can be reduced, and inertial shock can be reduced. It can be reduced and the passengers will not be shocked further.
  • the pulleys 26a and 26b of the CVT 26 are shut off by input / output, so that the loss due to the rotation of the belt 26c and the pulleys 26a and 26b can be almost eliminated, and until time t5.
  • the pulley pressure can be lowered to the stopping ratio maintaining pressure at time t6
  • the hydraulic pump pressure can be lowered, the hydraulic pump loss can be reduced, and the fuel consumption can be improved.
  • the pulleys 26a, 26b and the belt 26c maintain the OD ratio state, interference, backlash, and hitting sound of each part do not occur.
  • the second clutch 34 is gradually engaged (time t1 to t2) while the direct connection mode is established, and then the direct connection is established.
  • the third clutch 50 is released and the first clutch is engaged (from time t3 to t4).
  • the third clutch 50 is released in a state where the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 and the rotational speed of the drive pulley 26a of the CVT 26 are synchronized.
  • the CVT mode is established in time, in other words, the direct connection mode can be switched to the CVT mode in a short time.
  • the second clutch 34 is gradually engaged (from time t1 to t2) while the direct connection mode is established, the rising speed of the pulley rotation of the CVT 26 can be slowed and inertia shock is reduced.
  • the CVT 26 maintains the OD ratio while the direct connection mode is established, and it is not necessary to adjust the ratio at the time of transition, and the transition time can be shortened. .
  • FIG. 7 is a schematic diagram partially showing an automatic transmission (indicated by reference numeral 10a) according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 shows establishment of a direct connection mode in the second embodiment, in other words, a CVT mode
  • first FIG. 9 shows the establishment of the CVT mode, in other words, from the direct connection mode (second power transmission system) to the CVT mode (first power transmission system).
  • It is a time chart which shows switching.
  • the first clutch 30 and the third clutch 50 are hydraulic clutches (friction clutches).
  • the first clutch and the third clutch (indicated by reference numerals 30a and 50a) were constituted by mechanical dog clutches having uneven engagement surfaces.
  • the shift mechanism 80 is provided on the outer periphery of the first clutch 30a and the third clutch 50a.
  • the shift mechanism 80 includes a sleeve 80a (and a shift fork and an actuator, which are not shown), and either the first clutch 30a or the third clutch 50a is connected to the input shaft according to a command from the shift controller 72. 12 (or pulley input shaft 12a).
  • a stroke sensor 80b for detecting the displacement is provided in the vicinity of the sleeve 80a.
  • the shift mechanism 80 preferably includes a synchronization mechanism that synchronizes rotation, but is not essential.
  • the shift controller 72 operates after the time t1 in FIG. 8 or after the time t1 in FIG. 12 and the rotation speed of the direct coupling mechanism 46 are substantially synchronized.
  • the switching mechanism first clutch 30a, third clutch 50a, shift mechanism 80
  • Is released or engaged more specifically, the first and third clutches 30a and 50a are released or engaged via the shift mechanism 80) and quickly (time) from the CVT 26 side to the direct coupling mechanism 46 side or vice versa. Switch between ⁇ T4).
  • the third clutch 50a is a dog clutch
  • the engine 14 may be blown up for a moment. Therefore, it is necessary to reduce the output of the engine 14 to prevent the blow-up, but the output reduction time is extremely small. Because it is short and short, it does not give the occupant a feeling of free running.
  • the first clutch 30a and the third clutch 50a can be reduced in size and weight.
  • the remaining configuration and effects are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic view partially showing an automatic transmission (indicated by reference numeral 10b) according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an output shaft rotational speed (vehicle speed) V and an input shaft of the configuration shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship of rotational speed (engine rotational speed) NE.
  • the automatic transmission according to the third embodiment also has a drive pulley 26a connected to the input shaft 12 (a pulley input shaft 12a connected to the input shaft 12 via the first clutch 30) and an output shaft 32 ( A CVT (continuously variable transmission) 26 having a driven pulley 26b connected to a pulley output shaft 32a) connected to the second clutch 34 through an endless flexible member (for example, belt) 26c.
  • a direct coupling mechanism 46 that is arranged in parallel with the CVT 26, directly connects the input shaft 12 and the output shaft 32, changes the rotation of the input shaft 12 at a predetermined (fixed) gear ratio, and transmits the transmission to the output shaft 32.
  • Control means for establishing a CVT mode (first power transmission system) by the CVT 26 and a direct connection mode (second power transmission system) by the direct coupling mechanism 46,
  • VT mode first power transmission system
  • second power transmission system second power transmission system
  • the first clutch 30 and the second clutch 34 are engaged, while when establishing the direct connection mode (second power transmission system), the third clutch (reference numeral 50b). And the first clutch 30 and the second clutch 34 are disengaged.
  • the predetermined transmission ratio of the direct coupling mechanism 46 is set to the maximum transmission ratio Low ratio (not the minimum transmission ratio OD ratio) of the CVT 26.
  • the direct coupling mechanism 46 is configured to be connected to the output shaft 32 via the third clutch 50b.
  • the direct coupling mechanism 46 on the output shaft 32 side is decelerated and can be kept at Vmax ⁇ iTop / iLow even at the maximum engine speed NEmax.
  • the rotation of the output shaft 32 that has been decelerated is input to the third clutch 50b, and thus the durability of the third clutch 50b is increased. It is possible to reduce the necessity of taking countermeasures for turning around. Furthermore, since the rotation of the direct coupling mechanism 46 is decelerated, noise can be reduced accordingly.
  • the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 is set to the low ratio, and the direct coupling mechanism 46 is connected to the output shaft 32 via the third clutch 50b, so that the maximum gear ratio Low ratio is obtained. Except for the point of switching at this time, the remaining configuration and effects are the same as in the first embodiment.
  • the input shaft 12 connected to the drive source (engine) 14 mounted on the vehicle 20 the output shaft 32 connected to the drive wheels 16, A drive pulley 26a connected to the input shaft 12 via the first clutch 30 (connected via the pulley input shaft 12a) and the output shaft 32 are connected via the second clutch 34 (pulley output shaft 32a).
  • a continuously variable transmission (CVT) 26 having a driven pulley 26b and an endless flexible member (belt) 26c wound between the driven pulley 26b and the continuously variable transmission 26;
  • a direct connection mechanism 46 for directly connecting the input shaft 12 and the output shaft 32 to transmit the rotation of the input shaft 12 to the output shaft 32 at a predetermined speed ratio; and a first power transmission system by the continuously variable transmission 26;
  • Direct coupling mechanism 46 In the automatic transmissions 10 and 10a including control means (shift controller 72) for controlling the establishment of the second power transmission system, the predetermined gear ratio of the direct coupling mechanism 46 is set to the minimum gear ratio of the continuously variable transmission 26 ( OD ratio), and the direct coupling mechanism 46 is connected to the input shaft 12 via the third clutches 50 and 50a, and the control means establishes the first power transmission system when the first clutch is established.
  • first power transmission system or the second power transmission system direct connection mechanism can be established smoothly without giving a shock to the occupant, and when establishing the second power transmission system, the continuously variable transmission ( The CVT) 26 can be separated from the drive source (engine) 14 to be non-rotated to reduce the load on the drive source.
  • the control means establishes the second power transmission system, it is determined that the speed ratio of the continuously variable transmission (CVT) 26 in the first power transmission system substantially matches the minimum speed ratio.
  • the third clutch 50, 50a is engaged, the first clutch 30 is released, and then the second clutch 34 is gradually released when it is determined that the second power transmission system is established.
  • the third clutch 50, 50a is engaged in a state in which the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 and the rotational speed of the drive pulley 26a of the continuously variable transmission 46 are synchronized.
  • the second power transmission system can be established in a short time without giving a shock, in other words, the first power transmission system can be switched to the second power transmission system in a short time.
  • the second clutch 34 is gradually released, so that the speed of reduction of the pulley rotation of the continuously variable transmission 26 can be reduced, and the inertia shock Can be reduced and the passengers will not be shocked further.
  • the control means gradually engages the second clutch 34 while the second power transmission system is established, and then rotates the direct coupling mechanism 46.
  • the third clutch 50, 50a is released and the first clutch 30 is engaged.
  • the third clutch 50, 50a is released in a state where the rotational speed of the direct coupling mechanism 46 and the rotational speed of the drive pulley 26a of the continuously variable transmission 26 are synchronized.
  • the first power transmission system can be established in a short time without giving the power, in other words, the second power transmission system can be switched to the first power transmission system in a short time.
  • the second clutch 34 is gradually engaged while the second power transmission system is established, the rising speed of the pulley rotation of the continuously variable transmission 26 can be reduced, and inertial shock can be reduced. It can be reduced and the passengers will not be shocked further.
  • the continuously variable transmission 26 maintains the OD ratio while the second power transmission system is established, the ratio adjustment at the time of transition becomes unnecessary, and the transition time can be shortened.
  • the continuously variable transmission (CVT) 26 is a transmission that operates by supplying hydraulic oil to the drive pulley 26a and the driven pulley 26b, and the control means has the second power transmission system established. Since the pressure of the hydraulic oil to be supplied to the drive pulley 26a and the driven pulley 26b is reduced to a predetermined pressure (ratio maintaining pressure during stop) during the operation, fuel efficiency can be improved in addition to the above-described effects. .
  • the pulleys 26a and 26b of the continuously variable transmission (CVT) 26 are shut off at the input and output, and therefore the endless flexible member (belt) 26c and the pulleys 26a and 26b.
  • the pulley pressure to be supplied to the drive pulley 26a and the driven pulley 26b can be reduced to a predetermined pressure.
  • the hydraulic pump pressure can be reduced, and the hydraulic pump loss can be reduced to improve fuel efficiency.
  • the pulleys 26a and 26b and the endless flexible member (belt) 26c maintain the OD ratio state, interference, backlash, and hitting sound of each part do not occur.
  • the predetermined pressure is configured to be a pressure sufficient to maintain the gear ratio, in addition to the above-described effects, the pressure can be further reduced and fuel consumption can be further improved.
  • the direct coupling mechanism 46 is constituted by a chain, but may be constituted by a gear.
  • the direct coupling mechanism 46 may have any structure as long as the input shaft 12 and the output shaft 32 are directly coupled to transmit the rotation of the input shaft 12 to the output shaft 32 at a predetermined speed ratio.
  • a structure having a metal V-belt as the CVT (continuously variable transmission) 26 has been disclosed, a metal chain, a resin belt, or a rubber belt may be used.
  • the “pulley pressure” used above is synonymous with the clamping force.
  • first, second, and third clutches 30, 34, and 50 are hydraulic clutches, they may be dry clutches or electromagnetic clutches.
  • predetermined (fixed) gear ratio of the direct coupling mechanism 46 is equal to the minimum gear ratio of the CVT 26, it may not be strictly equal as long as it is within the allowable error range.
  • the engine internal combustion engine
  • a motor / generator or a hybrid of the engine and the engine
  • a hybrid vehicle having a motor / generator on the input shaft does not pass through the continuously variable transmission mechanism when decelerating at high speed, so that in addition to the effects described above, an improvement in regeneration efficiency can be expected.
  • the predetermined gear ratio of the direct coupling mechanism that is arranged in parallel with the continuously variable transmission and directly connects the input shaft and the output shaft to transmit the rotation of the input shaft to the output shaft at the predetermined gear ratio is continuously variable. Since the minimum gear ratio of the machine is set and the direct coupling mechanism is connected to the input shaft via the third clutch, when the power is transmitted by the first power transmission system by the continuously variable transmission, the speed is reduced. Is input to the third clutch, and the rotational speed input to the third clutch that establishes the second power transmission system by the direct coupling mechanism 46 can be reduced. As a result, measures for improving the rotational strength and durability of the third clutch and measures for accompanying rotation can be made unnecessary, and since the rotation of the direct coupling mechanism is decelerated, noise can be reduced accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

 無段変速機(CVT)26と並列に配置され、入力軸12と出力軸12を直結して入力軸の回転を所定の変速比で出力軸に伝達する直結機構46の所定変速比を無段変速機の最小変速比に設定し、直結機構を入力軸に第3クラッチ50を介して接続するため、無段変速機による第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、減速された回転が第3クラッチに入力されることとなり、直結機構による第2動力伝達系を確立する第3クラッチに入力される回転速度を低下できる。その結果、第3クラッチの回転強度や耐久性の向上対策や連れ回り対策なども不要にできると共に、直結機構の回転が減速されるので、その分騒音も減少できる。

Description

自動変速装置
 この発明は自動変速装置に関し、より具体的には無段変速機(CVT)と直結機構とからなる2種の動力伝達系を備えた自動変速装置に関する。
 無段変速機は郊外路や高速道路において殆どODレシオでの走行となり、走行全体でのレシオ頻度はODが最も高い。従って、直結機構を設けると共に、その直結機構を介してODを直結モードとすることにより、郊外路や高速道路走行において燃費性能を向上させることができる。
 また、ベルト式の場合、ODレシオはドリブンプーリ側の巻付き径が小さくてリングの曲げ応力が高いので、走行頻度が最も高いODを直結して走行すればベルトの耐久性を向上させることができる。ただし、トルク伝達していなくても、ベルト・プーリは回転するだけでロストルクが発生し、リングは曲げ疲労するので、直結中はベルト・プーリを無回転化する必要がある。
 その点で、特許文献1記載の技術において、車両に搭載される駆動源に接続される入力軸に第1クラッチを介して接続されるドライブプーリと、駆動輪に接続される出力軸に第2クラッチを介して接続されるドリブンプーリとその間に掛け回される無端可撓部材とを有する無段変速機と、それと並列に配置され、入力軸と出力軸を直結して入力軸の回転を固定(所定)の変速比で出力軸に伝達する(チェーンまたは歯車式の)直結機構とを備えると共に、無段変速機による第1動力伝達系または直結機構による第2動力伝達系を確立できるように構成した自動変速装置が提案されている。
 特許文献1記載の技術は、第2動力伝達系を確立する直結機構を出力軸に第3クラッチを介して接続し、第1動力伝達系を確立するときは第1クラッチと第2クラッチを係合して第3クラッチを解放する一方、第2動力伝達系を確立するときは第3クラッチを係合して第1クラッチと第2クラッチを解放するように構成している。
特公昭57-23136号公報
 上記したように、無段変速機は通例、入力軸は駆動源の最高回転速度、出力軸は平地で到達し得る最高車速に基づいて設定されると共に、最高車速のプーリ減速レシオ(Top)はODよりも大きな値に設定されるため、特許文献1記載の技術にあっては、直結機構を第3クラッチによって出力軸に接続していることから、第3クラッチに入力される回転速度が高くなる不都合があった。
 その結果、第3クラッチの回転強度や耐久性を上げるなどの必要が生じると共に、過回転や潤滑が増えることによる連れ回り対策を講じたりする必要があると共に、直結機構が増速されることで騒音も増加するなどの副次的な不都合が生じる恐れがあった。
 従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、無段変速機と直結機構からなる2種の第1、第2動力伝達系を備えた自動変速装置において、直結機構による第2動力伝達系を確立する第3クラッチに入力される回転を低下させるようにした自動変速装置を提供することにある。
 上記の目的を達成するために、請求項1にあっては、車両に搭載される駆動源に接続される入力軸と、駆動輪に接続される出力軸と、前記入力軸に第1クラッチを介して接続されるドライブプーリと前記出力軸に第2クラッチを介して接続されるドリブンプーリとその間に掛け回される無端可撓部材とを有する無段変速機と、前記無段変速機と並列に配置され、前記入力軸と前記出力軸を直結して前記入力軸の回転を所定の変速比で前記出力軸に伝達する直結機構と、前記無段変速機による第1動力伝達系と前記直結機構による第2動力伝達系の確立を制御する制御手段とを備える自動変速装置において、前記直結機構の前記所定変速比を前記無段変速機の最小変速比に設定し、前記直結機構を前記入力軸に第3クラッチを介して接続すると共に、前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するときは前記第1クラッチと前記第2クラッチを係合し、前記第3クラッチを解放する一方、前記第2動力伝達系を確立するときは前記第3クラッチを係合し、前記第1クラッチと前記第2クラッチを解放する如く構成した。
 請求項2に係る自動変速装置にあっては、前記制御手段は、前記第2動力伝達系を確立するとき、前記第1動力伝達系において前記無段変速機の変速比が最小変速比にほぼ一致したと判断されるときに前記第3クラッチを係合すると共に、前記第1クラッチを解放し、次いで前記第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、前記第2クラッチを徐々に解放する如く構成した。
 請求項3に係る自動変速装置にあっては、前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するとき、前記第2動力伝達系が確立されている間に前記第2クラッチを徐々に係合し、次いで前記直結機構の回転速度と前記無段変速機のドライブプーリの回転速度がほぼ同期したと判断されるとき、前記第3クラッチを解放すると共に、前記第1クラッチを係合する如く構成した。
 請求項4に係る自動変速装置にあっては、前記無段変速機は前記ドライブプーリとドリブンプーリに作動油を供給されて動作する変速機であると共に、前記制御手段は、前記第2動力伝達系が確立されている間、前記ドライブプーリとドリブンプーリに供給すべき作動油の圧力を所定圧力に低下させる如く構成した。
 請求項5に係る自動変速装置にあっては、前記所定圧力が前記変速比を維持するに足る圧力である如く構成した。
 請求項1に係る自動変速装置にあっては、無段変速機と並列に配置され、入力軸と出力軸を直結して入力軸の回転を所定の変速比で出力軸に伝達する直結機構の所定変速比を無段変速機の最小変速比に設定し、直結機構を入力軸に第3クラッチを介して接続するように構成、即ち、出力軸に対して直結機構の回転が減速される入力軸側に第3クラッチを配置するように構成したため、無段変速機による第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、減速された回転が第3クラッチに入力されることとなり、直結機構による第2動力伝達系を確立するクラッチ(第3クラッチ)に入力される回転速度を低下させることができる。その結果、第3クラッチの回転強度や耐久性の向上対策が不要となり、さらには連れ回り対策なども不要にできると共に、直結機構の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 図を参照して説明すると、図12は特許文献1記載の技術の構成を部分的に示す概略図、図13は図12の構成での出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。
である。
 図示の如く、特許文献1記載の技術は、入力軸に第1クラッチを介して接続されるドライブプーリと出力軸に第2クラッチを介して接続されるドリブンプーリとその間に掛け回されるベルト(無端可撓部材)とを有するCVT(無段変速機)と、CVTと並列に配置され、入力軸と出力軸を直結して入力軸の回転を所定(固定)の変速比、例えばODレシオで変速して出力軸に伝達する直結機構とを備え、CVTによる第1動力伝達系または直結機構による第2動力伝達系を確立できるように構成すると共に、直結機構を出力軸に第3クラッチを介して接続するように構成している。
 特許文献1記載の技術では、第1動力伝達系を確立するとき、CVT伝達時の動力の流れは矢印(実線)で示すようになり、そのときの直結機構の回転は矢印(破線)で示すようになるため、CVTによる第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、増速された出力軸の回転が第3クラッチに入力されることとなり、第3クラッチに入力される回転が高くなる不都合があった。
 即ち、第1動力伝達系を確立するとき、直結機構の回転は増速され、最高エンジン回転速度NEmaxのとき、出力軸側回転速度(車速V)が最高出力軸回転速度(最高車速)Vmaxを上回り、Vmax×iTop/iODまで達してしまう不都合が生じる。
 その結果、第3クラッチの回転強度や耐久性を上げたりするなどの対策を講じる必要が生じると共に、過回転によって引き摺りが生じたり、直結機構の騒音が増加するなどの副次的な不都合も生じる。
 尚、ベルト式のCVTは1:1レシオを中心にほぼ同じ値の減速比と増速比を設定することが一般的であると共に、図13に示す如く、平地で最高車速に達するときのレシオをiTopと定義するとき、iTopはiODよりも大きな値に設定される(i:プーリ比)。
 それに対し、請求項1に係る自動変速装置にあっては、図1に示す如く、特許文献1類似の構成を備えると共に、直結機構の所定変速比をCVTの最小変速比に設定し、直結機構を入力軸に第3クラッチを介して接続すると共に、第1動力伝達系を確立するときは第1クラッチと第2クラッチを係合する一方、第2動力伝達系を確立するときは第3クラッチを係合し、第2クラッチを解放する如く構成した。
 図2は請求項1に係る自動変速装置の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。
 直結機構の所定変速比をCVTのOD(最小変速比)に設定し、直結機構を入力軸に第3クラッチを介して接続すると共に、第1動力伝達系を確立するときは第1クラッチと第2クラッチを係合するように構成した結果、第1動力伝達系を確立するとき、出力軸回転速度に比して低い回転速度が入力軸側の直結機構に伝達されるので、入力軸側の直結機構の回転は減速されることになる。
その結果、最高出力軸回転速度(平地で最高車速に達するときの回転速度)Vmaxのときでも、入力側回転速度(エンジン回転速度NE)は最高エンジン回転速度NEmaxを下回り、NEmax×iOD/iTopに収めることができる。
 即ち、CVTによる第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、減速された入力軸の回転が第3クラッチに入力されることとなり、直結機構による第2動力伝達系を確立する第3クラッチに入力される回転速度を低下できることから、第3クラッチの回転強度や耐久性の向上対策が不要となると共に、連れ回り対策も不要にすることができる。さらには、直結機構の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 さらには、第1動力伝達系を確立するときは第1クラッチと第2クラッチを係合し、第3クラッチを解放する一方、第2動力伝達系を確立するときは第3クラッチを係合し、第1クラッチと第2クラッチを解放する如く構成したので、第2動力伝達系を確立するとき、無段変速機を駆動源から切り離して無回転化させて駆動源の負荷を低減させることができる。
 請求項2に係る自動変速装置にあっては、第2動力伝達系を確立するとき、第1動力伝達系において無段変速機の変速比が最小変速比(OD)になったときに第3クラッチを係合すると共に、第1クラッチを解放し、次いで第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、第2クラッチを徐々に解放する如く構成したので、上記した効果に加え、直結機構の回転速度と無段変速機のドライブプーリの回転速度が同期した状態で第3クラッチを係合することとなるため、乗員にショックを与えることなく、短時間で第2動力伝達系を確立する、換言すれば短時間で第1動力伝達系から第2動力伝達系に切り替えることができる。
 さらに、第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、第2クラッチを徐々に解放する如く構成したので、無段変速機のプーリ回転の低下速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがない。
 請求項3に係る自動変速装置にあっては、第1動力伝達系を確立するとき、第2動力伝達系が確立されている間に第2クラッチを徐々に係合し、次いで直結機構の回転速度と無段変速機のドライブプーリの回転速度がほぼ同期したと判断されるとき、第3クラッチを解放すると共に、第1クラッチを係合する如く構成したので、上記した効果に加え、同様に直結機構の回転速度と無段変速機のドライブプーリの回転速度が同期した状態で第3クラッチを解放することとなるため、乗員にショックを与えることなく、短時間で第1動力伝達系を確立する、換言すれば短時間で第2動力伝達系から第1動力伝達系に切り替えることができる。
 さらに、第2動力伝達系が確立されている間に第2クラッチを徐々に係合する如く構成したので、無段変速機のプーリ回転の上昇速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがない。
 また、第2動力伝達系が確立されている間、無段変速機はODレシオを維持しているので、移行時のレシオ合わせが不要となり、移行時間を短縮することができる。
 請求項4に係る自動変速装置にあっては、無段変速機はドライブプーリとドリブンプーリに作動油を供給されて動作する変速機であると共に、第2動力伝達系が確立されている間、ドライブプーリとドリブンプーリに供給すべき作動油の圧力を所定圧力に低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、燃費を向上させることができる。
 即ち、第2動力伝達系が確立されている間、無段変速機のプーリを入出力で遮断しているため、無端可撓部材やプーリの回転に伴うロスを殆どなくすことができると共に、ドライブプーリとドリブンプーリに供給すべきプーリ圧を所定圧力まで下げることができる。それにより、油圧ポンプ圧を下げることができ、油圧ポンプロスを低減して燃費を向上させることができる。
 請求項5に係る自動変速装置にあっては、所定圧力が変速比(レシオ)を維持するに足る圧力である如く構成したので、上記した効果に加え、圧力を一層低下できて燃費を一層向上させることができる。また、プーリや無端可撓部材はODレシオ状態を維持しているので、各部の干渉、ガタ、打音が生じることがない。
この発明の第1実施例に係る自動変速装置を全体的に示す概略図である。 図1に示す自動変速装置の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。 図1に示す自動変速装置において第2動力伝達系を確立するときのトルクフローの説明図である。 図1に示す自動変速装置において第1動力伝達系を確立するときのトルクフローの説明図である。 図1に示す自動変速装置において第2動力伝達系を確立するときの動作を示すタイム・チャートである。 図1に示す自動変速装置において第1動力伝達系を確立するときの動作を示すタイム・チャートである。 この発明の第2実施例に係る自動変速装置を部分的に示す概略図である。 図7に示す自動変速装置において第2動力伝達系を確立するときの動作を示すタイム・チャートである。 図7に示す自動変速装置において第1動力伝達系を確立するときの動作を示すタイム・チャートである。 この発明の第3実施例に係る自動変速装置を部分的に示す概略図である。 図10に示す自動変速装置の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。 特許文献1記載技術に係る自動変速装置を部分的に示す概略図である。 図12に示す自動変速装置の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。
 以下、添付図面に即してこの発明に係る車両の制御装置を実施するための形態を説明する。
 図1はこの発明の第1実施例に係る自動変速装置を全体的に示す概略図、図2は図1に示す構成の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。
 図1において、符号10は自動変速装置を示す。自動変速装置10の入力軸12はエンジン(内燃機関。駆動源)14に接続される。エンジン14は駆動輪16を備えた車両(駆動輪16などで部分的に示す)20に搭載される。
 具体的には、入力軸12は、一方では発進機構22と前後進切換機構24を介してエンジン10に接続されると共に、他方では無段変速機(Continuously Variable Transmission。以下「CVT」という)26に接続される。
 発進機構22はトルクコンバータあるいは発進クラッチからなると共に、前後進切換機構24は車両20の前進方向への走行を可能にする前進クラッチと、後進方向への走行を可能にする後進ブレーキクラッチと、その間に配置されるプラネタリギヤ機構からなる。
 入力軸12は第1クラッチ30を介してプーリ入力軸12aに接続されると共に、入力軸12に平行に配置された出力軸32は第2クラッチ34を介してプーリ出力軸32aに接続される。
 CVT26は、プーリ入力軸12aに接続されるドライブプーリ26aと、プーリ出力軸32aに接続されるドリブンプーリ26bと、その間に掛け回される無端可撓部材、例えば金属製のVベルト26cからなる。
 第1クラッチ30と第2クラッチ34は共に作動油(油圧)を供給されて係合(締結)と解放(非締結)の間で動作する湿式の油圧クラッチ(摩擦クラッチ)からなる。
 図示は省略するが、ドライブプーリ26aは、プーリ入力軸12aの外周軸に相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体と、外周軸に相対回転不能で固定プーリ半体に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体からなる。ドリブンプーリ26bも、プーリ出力軸32aの外周軸に相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体と、外周軸に相対回転不能で固定プーリ半体に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体からなる。
 出力軸32の回転はギヤ36(駆動ギヤ36aと被動ギヤ36b)を介して中間軸40に伝えられ、その回転はギヤ42を介してディファレンシャル44から左右の駆動輪(左側のみ示す)16に伝えられる。
 自動変速装置10はCVT26と並列に配置される直結機構46を備える。直結機構46はチェーン式伝動装置からなり、入力軸12と出力軸32を直結して入力軸12の回転を固定(所定)変速比で変速して出力軸32に伝達する。
 直結機構46の固定変速比はCVT26の最小変速比(ODレシオ)に設定される。また、直結機構46は入力軸12に第3クラッチ50を介して接続される。第3クラッチ50も、第1、第2クラッチ30,34と同様、油圧クラッチ(摩擦クラッチ)からなる。
 CVT26と直結機構46は図示のように入力軸12とプーリ入力軸12a、および出力軸32とプーリ出力軸32aの間に並列に配置されることから、自動変速装置10は、エンジン14の動力を駆動輪16に伝達する経路として、CVT26による(を経由する)第1動力伝達系と直結機構46による(を経由する)第2動力伝達系からなる2種の経路を備える。
 入力軸12には入力軸回転速度センサ54が設けられ、CVT26に入力される入力軸12の回転速度を示すパルス信号を出力すると共に、CVT26のドライブプーリ26aの付近にはNDRセンサ(回転速度センサ)56が設けられ、ドライブプーリ26aの回転速度(プーリ入力軸12aの回転速度)NDRに応じたパルス信号を出力する。
 また、ドリブンプーリ26bの付近にはNDNセンサ(回転速度センサ)60が設けられ、ドリブンプーリ26bの回転速度NDNを示すパルス信号を出力すると共に、出力軸32には出力軸回転速度センサ62が設けられ、直結機構46の出力側の回転速度(と車速V、より正確にはファイナルレシオで修正される前の車速)を示すパルス信号を出力する。
 さらに、第1クラッチ30には油圧スイッチ64が設けられて第1クラッチ30の係合・解放を示す出力を生じると共に、第3クラッチ50にも油圧スイッチ66が設けられて第3クラッチ50の係合・解放を示す出力を生じる。
 自動変速装置10には、油圧回路70とシフトコントローラ72が設けられる。油圧回路70は油圧ポンプ(送油ポンプ。図示せず)を備え、油圧ポンプはエンジン14で駆動されてリザーバに貯留された作動油を汲み上げて油路に吐出する。油路には種々の電磁制御バルブが配置される。
 上記したNTセンサ54などの出力はシフトコントローラ72に送られる。シフトコントローラ72はCPU,ROM,RAM,I/Oなどで構成されるマイクロコンピュータを備える。同様に、エンジン14もマイクロコンピュータからなり、クランク角センサなどの種々のセンサからの出力に基づいてエンジン14の動作を制御するエンジンコントローラ74を備える。
 シフトコントローラ72はエンジンコントローラ74と通信自在に接続され、入力されたNTセンサ54などの出力とエンジンコントローラ74と通信して得たセンサ出力に基づいて油圧回路70の電磁制御バルブを励磁・消磁することで、発進機構22と前後進切替機構24とCVT26と第1、第2クラッチ30,34の動作を制御するCVT26などへの油圧供給を制御してその動作を制御する。
 シフトコントローラ72は、油圧回路70を介し、例えばCVT26についていえば、高圧の作動油を可動プーリ半体のピストン室に供給し、可動プーリ半体を軸方向に移動させるプーリ圧(挟持力)を発生させる。それに応じてドライブプーリ26aとドリブンプーリ26bのプーリ幅が変化し、ベルト26cの巻掛け半径が変化し、エンジン14の出力を駆動輪16に伝達するレシオ(変速比)が無段階に変化させられる。
 即ち、図2に示すように、CVT26はプーリ圧に応じてレシオが最大変速比Lowレシオ(iLow)から最小変速比ODレシオ(直結レシオ(iOD))の間で無段階に変化させられる。
 前記した如く、ベルト式のCVT26にあっては、1:1レシオを中心にほぼ同じ値の減速比と増速比を設定することが一般的であると共に、同図に示す如く、平地で最高車速に達するときのレシオをiTopと定義するとき、iTopはiODよりも大きな値(iTop>iOD)に設定される。また、シフトコントローラ72は第1、第2動力伝達系の切替を制御する切替制御手段として機能する。
 図3は第2動力伝達系を確立、換言すれば第1動力伝達系から第2動力伝達系に切り替えるとき、図4は第1動力伝達系を確立、換言すれば第2動力伝達系から第1動力伝達系に切り替えるときのトルクフローの説明図、図5は図3の動作、図6は図4の動作を示すタイム・チャートである。
 尚、図1と図3から図6において、第1動力伝達系によるCVT26の動力伝達を「CVTモード」、第2動力伝達系による直結機構46の動力伝達を「直結モード」、その間の動作を「移行モード」、第1クラッチ30、第3クラッチ50をCVT-直結モード切替機構、第2クラッチ34を車輪(駆動輪)-CVT間断接機構という。
 図3と図5を参照してCVTモードから直結モード(第1動力伝達系から第2動力伝達系)への切替を説明する。
 シフトコントローラ72は、図3に示す如く、CVTモードから移行モード1、移行モード2を経て直結モードとなるように、モード切替(第1、第2動力伝達系の切替)を制御する。
 図5を参照して詳細に説明すると、CVTモード走行中はプーリ26a,26bに変速とトルク伝達に必要なプーリ圧を供給し、NDRセンサ56とNDNセンサ60の出力からプーリ26a,26bの回転速度を計測してレシオを演算する。
 シフトコントローラ72は、図5タイム・チャートの時刻t1において入力軸回転速度センサ54から検出された入力軸12の回転速度(CVT26への入力回転速度)と出力軸回転速度センサ62から検出された回転速度を直結機構46の変速比(レシオ)で修正して求めた直結機構46の回転速度とを比較し、入力軸12の回転速度と直結機構46の回転速度がほぼ(あるいは完全に)同期(概略一致)したか否かの判断を開始する。
 シフトコントローラ72は、時刻t2でほぼ同期したと判断されるとき、モード切替信号を出力すると共に、断接機構(第2クラッチ34)を係合させたまま、切替機構を素早く(時刻t2から時刻t3までの時間ΔT1の間に)CVT26側から直結機構46側に切り替える。より具体的には、第1クラッチ30を解放すると共に、第3クラッチ50を係合させてCVT26側から直結機構46側に切り替える。このとき、入力軸12のCVT26側と直結機構46側は回転速度がほぼ同期しているため、乗員にショックを与えることなく、短時間で切り替えることができる。
 シフトコントローラ72は、油圧スイッチ64の出力から第1クラッチ30が解除された(CVT26側から直結機構46側に切り替わった)と判断したとき(時刻t4)、出力軸32の断接機構(第2クラッチ34)から徐々に油圧を排出させ、時刻t4から時刻t5までの時間ΔT2の間に徐々に解放する。これにより、CVT26のプーリ26a,26bは乗員に慣性ショックを与えることなく、ゆっくりと回転を停止する。
 シフトコントローラ72は、次いで時刻t6においてNDRセンサ56および/またはNDNセンサ60の出力からプーリ26a,26bの回転が停止したか否か判断し、停止したと判断されたとき、プーリ圧を停止中レシオ維持圧(所定圧力)まで低下させ、直結モードに完全に切り替える。
 図3と図5に示す如く、直結モードにあっては、切替機構のうちの第1クラッチ30は解放され(直結機構46側であり)、第2クラッチ34からなる断接機構も解放されているので、CVT26は入出力で遮断された状態となり、回転停止状態となる。
 回転停止状態では変速が生じ難いため、CVT26はプーリ圧を低圧にしてもレシオを維持できることから、CVT26にはODレシオが維持可能な程度の極力低圧なプーリ圧(停止中レシオ維持圧)が供給される。これにより、油圧ポンプ圧を下げることができ、油圧ポンプロスを低減することができて燃費を向上させることができる。
 次いで、図4と図6を参照して直結モードからCVTモード(第2動力伝達系から第1動力伝達系)への切替を説明する。
 シフトコントローラ72は、図4に示す如く、直結モードから移行モード3、移行モード4を経てCVTモードとなるように、モード切替(第1、第2動力伝達系の切替)を制御する。
 図6を参照して詳細に説明すると、時刻t1において運転者が車両20の加速を意図してアクセルペダルを踏み込んだと判断されると、シフトコントローラ72は、CVTモードに移行するためにモード切替信号を出力すると共に、プーリ圧を変速とトルク伝達に必要なプーリ圧まで昇圧する。
 また、シフトコントローラ72は時刻t1において出力軸32の断接機構(第2クラッチ34)への油圧供給を開始し、時刻t2までの間(時間ΔT3の間)に徐々に係合する。これにより、CVT26のプーリ26a,26bは乗員に慣性ショックを与えることなく、ゆっくりと回転を開始する。
 次いでシフトコントローラ72は、時刻t3においてNTセンサ54から検出された入力軸12の回転速度と出力軸回転速度センサ62から検出された直結機構46の回転速度が前記したようにほぼ(あるいは完全に)同期(概略一致)したか否か判断し(時刻t3)、ほぼ同期したと判断されるとき、切替機構を素早く(時刻t3からt4までの時間ΔT4の間に)直結機構46側からCVT26側に切り替える。即ち、第1クラッチ30を係合すると共に、第3クラッチ50を解放して直結機構46側からCVT26側に切り替える。
 時刻t3からt4までは入力軸12のCVT26側と直結機構46側は回転速度がほぼ同期しているため、乗員にショックを与えることなく、短時間で切り替えることができる。
 この実施例は上記のように構成したので、CVT26によるCVTモード(第1動力伝達系)によって動力が伝達されるとき、減速された入力軸12の回転が直結機構46による第2動力伝達系を確立する第3クラッチ50に入力されることとなり、第3クラッチ50の回転強度や耐久性を上げたりする必要がなくなると共に、連れ回り対策も不要にすることができる。さらには、直結機構46の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 再び図12を参照して説明すると、特許文献1記載の技術は、入力軸12(に第1クラッチ30を介して接続されるプーリ入力軸12a)に接続されるドライブプーリ26aと出力軸32(第2クラッチ34を介して接続されるプーリ出力軸32aに)に接続されるドリブンプーリ26bとその間に掛け回されるベルト26cとを有するCVTと、CVTと並列に配置され、入力軸12と出力軸32を直結して入力軸12の回転を所定(固定)の変速比で変速して出力軸32に伝達する直結機構46とを備え、動力伝達としてCVT26によるCVTモード(第1動力伝達系)または直結機構46による直結モード(第2動力伝達系)を確立できるように構成すると共に、直結機構46を出力軸32に第3クラッチを介して接続するように構成している。
 そのため、CVTモードを確立するとき、CVT伝達時の動力の流れは矢印(実線)で示すようになり、そのときの直結機構46の回転は矢印(破線)で示すようになるため、CVT26によるCVTモードによって動力が伝達されるとき、増速された出力軸32の回転が直結機構46による第2動力伝達系を確立する第3クラッチ50に入力されることとなり、第3クラッチ50の回転強度や耐久性を向上させる必要があると共に、潤滑を増やすことでフリクションロスが大きくなったりするという不都合があった。
 即ち、図13に示す如く、CVTモードを確立するとき、直結機構46の回転は増速され、最高エンジン回転速度NEmaxのとき、第3クラッチ50の直結機構46側の回転速度が最高出力軸回転速度(最高車速)Vmaxを上回り、Vmax×iTop/iODまで達してしまう不都合が生じる。その結果、第3クラッチ50の回転強度や耐久性を向上させる対策を講じる必要が生じると共に、過回転によって引き摺りが生じたり、直結機構46の騒音が増加するなどの不都合も生じる。
 それに対し、この実施例に係る自動変速装置にあっては、直結機構46の所定変速比をCVT26のODレシオ(最小変速比)に設定し、直結機構46を入力軸12に第3クラッチ50を介して接続すると共に、CVTモードを確立するときは第1クラッチ30と第2クラッチ34を係合する一方、直結モードを確立するときは第3クラッチ50を係合し、第1クラッチ30と第2クラッチ34を解放する如く構成したので、図1に示す如く、CVTモードを確立するとき、出力軸32の回転速度に比して低い入力軸12の回転速度が入力軸側の直結機構46に伝達されるので、入力軸12側の直結機構46の回転は減速されることになる。
 その結果、図2に示す如く、最高出力軸回転速度(最高車速)Vmaxのときでも、入力側回転速度(エンジン回転速度NE)は最高エンジン回転速度NEmaxを下回り、NEmax×iOD/iTopに収めることができる。即ち、CVT26によるCVTモードによって動力が伝達されるとき、減速された回転が第3クラッチ50に入力されることとなり、よって第3クラッチ50の耐久性を上げたり、連れ回り対策を講じたりする必要を減少させることができる。さらには、直結機構46の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 また、図3と図5、特に図5に示すように、直結モードを確立するとき、CVTモードにおいてCVT26の変速比が最小変速比(OD)になったときに第3クラッチ50を係合すると共に、第1クラッチ30を解放し(時刻t1からt3)、次いで直結モードが確立されたと判断されるとき、第2クラッチ34を徐々に解放する(時刻t4からt5)如く構成したので、上記した効果に加え、直結機構46の回転速度とCVT26のドライブプーリ26aの回転速度(NDR)が同期した状態で第3クラッチを係合することとなるため(時刻t1からt4)、乗員にショックを与えることなく、短時間で直結モードを確立、換言すれば短時間でCVTモードから直結モードに切り替えることができる。
 さらに、直結モードが確立されたと判断されるとき、第2クラッチ34を徐々に解放する(時刻t4からt5)如く構成したので、CVT26のプーリ回転の低下速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがない。
 さらに、直結モードが確立されている間、CVT26のプーリ26a,26bを入出力で遮断しているため、ベルト26cやプーリ26a,26bの回転に伴うロスをほとんどなくすことができると共に、時刻t5までに停止と判断されるとき、時刻t6で停止中レシオ維持圧までプーリ圧を下げることができて油圧ポンプ圧を下げることが可能となり、油圧ポンプロスを低減できて燃費を向上させることができる。また、プーリ26a,26bやベルト26cはODレシオ状態を維持しているので、各部の干渉、ガタ、打音が生じることがない。
 また、図4と図6、特に図6に示す如く、CVTモードを確立するとき、直結モードが確立されている間に第2クラッチ34を徐々に係合し(時刻t1からt2)、次いで直結機構46の回転速度とCVT26のドライブプーリ26aの回転速度がほぼ同期したと判断されるとき、第3クラッチ50を解放すると共に、第1クラッチを係合する(時刻t3からt4)如く構成したので、上記した効果に加え、同様に直結機構46の回転速度とCVT26のドライブプーリ26aの回転速度が同期した状態で第3クラッチ50を解放することとなるため、乗員にショックを与えることなく、短時間でCVTモードを確立、換言すれば短時間で直結モードからCVTモードに切り替えることができる。
 さらに、直結モードが確立されている間に第2クラッチ34を徐々に係合する(時刻t1からt2)如く構成したので、CVT26のプーリ回転の上昇速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがないと共に、直結モードが確立されている間、CVT26はODレシオを維持しているので、移行時のレシオ合わせが不要となり、移行時間を短縮することができる。
 図7は、この発明の第2実施例に係る自動変速装置(符号10aで示す)を部分的に示す概略図、図8は第2実施例における直結モードの確立、換言すればCVTモード(第1動力伝達系)から直結モード(第2動力伝達系)への切替、図9はCVTモードの確立、換言すれば直結モード(第2動力伝達系)からCVTモード(第1動力伝達系)への切替を示すタイム・チャートである。
 第1実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第1実施例にあっては、第1クラッチ30と第3クラッチ50を油圧クラッチ(摩擦クラッチ)から構成したが、第2実施例にあっては、第1クラッチと第3クラッチ(符号30a,50aで示す)を凹凸の噛合い面を備える、機械的なドグクラッチから構成した。
 即ち、第1クラッチ30aと第3クラッチ50aの外周にはシフト機構80が設けられる。シフト機構80は公知の如く、スリーブ80a(と図示は省略するが、シフトフォークとアクチュエータなど)を備え、シフトコントローラ72の指令に応じて第1クラッチ30aと第3クラッチ50aのいずれかを入力軸12(あるいはプーリ入力軸12a)に接続するように切り替える。スリーブ80aの付近にはその変位を検出するストロークセンサ80bが設けられる。尚、シフト機構80は回転を同期するシンクロ機構を備えているのが望ましいが、必須ではない。
 図8と図9のタイム・チャートを参照して第2実施例に係る自動変速装置10aの動作を説明すると、シフトコントローラ72は、図8の時刻t1以降あるいは図9の時刻t1以降において入力軸12の回転速度(CVT26への入力回転速度)と直結機構46の回転速度がほぼ同期したか否か判断し、肯定されるとき、切替機構(第1クラッチ30a、第3クラッチ50a、シフト機構80)を解放あるいは係合(より具体的にはシフト機構80を介して第1、第3クラッチ30a,50aを解放あるいは係合)してCVT26側から直結機構46側、あるいはその逆に素早く(時間ΔT4の間に)切り替える。
 このとき、第3クラッチ50aがドグクラッチからなる場合、一瞬、エンジン14の吹き上がりが生じる恐れがあるため、エンジン14の出力を低下させて吹き上がりを防止する必要があるが、出力低下時間は極く短いため、乗員に空走感を与えることはない。
 第2実施例は上記のように構成したので、第1クラッチ30aと第3クラッチ50aを小型・軽量化することができる。尚、残余の構成および効果は第1実施例と同様である。
 図10は、この発明の第3実施例に係る自動変速装置(符号10bで示す)を部分的に示す概略図、図11は図10に示す構成の出力軸回転速度(車速)Vと入力軸回転速度(エンジン回転速度)NEの関係を示す説明図である。
 第3実施例に係る自動変速装置も、第1実施例と同様、入力軸12(に第1クラッチ30を介して接続されるプーリ入力軸12a)に接続されるドライブプーリ26aと出力軸32(に第2クラッチ34を介して接続されるプーリ出力軸32a)に接続されるドリブンプーリ26bとその間に掛け回される無端可撓部材(例えばベルト)26cとを有するCVT(無段変速機)26と、CVT26と並列に配置され、入力軸12と出力軸32を直結して入力軸12の回転を所定(固定)の変速比で変速して出力軸32に伝達する直結機構46と、動力伝達としてCVT26によるCVTモード(第1動力伝達系)と直結機構46による直結モード(第2動力伝達系)を確立する制御手段(シフトコントローラ。図示せず)を備えると共に、CVTモード(第1動力伝達系)を確立するときは第1クラッチ30と第2クラッチ34を係合する一方、直結モード(第2動力伝達系)を確立するときは第3クラッチ(符号50bで示す)を係合し、第1クラッチ30と第2クラッチ34を解放する如く構成される。
 第3実施例に係る自動変速装置10bにあっては、第1実施例と異なり、直結機構46の所定変速比をCVT26の最大変速比Lowレシオ(最小変速比ODレシオではなく)に設定すると共に、直結機構46を出力軸32に第3クラッチ50bを介して接続する如く構成される。
 即ち、CVT26のようなベルト型の場合、全開発進時や登坂発進のようにLowレシオで高トルクを伝達するとき、プーリ圧(挟持力)が最大となるので、ベルト26cとプーリ26a,26bはそれに見合う強度や耐久性が要求される。しかしながら、その要求を満足させようとすると、大型・重量化すると共に、コストもアップする。その点に鑑み、第3実施例においては、発進は直結機構46で行うと共に、発進後はCVT26に切り替えるようにした。
 第3実施例にあっても、図11に示すように出力軸32側の直結機構46は減速運転され、最高エンジン回転速度NEmax時でも、Vmax×iTop/iLowに収めることができ、よってCVT26によるCVTモード(第1動力伝達系)によって動力が伝達されるとき、減速された出力軸32の回転が第3クラッチ50bに入力されることとなり、よって第3クラッチ50bの耐久性を上げたり、連れ回り対策を講じたりする必要を減少させることができる。さらには、直結機構46の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 第3実施例に係る自動変速装置10bは、直結機構46の回転速度がLowレシオに設定されると共に、直結機構46を出力軸32に第3クラッチ50bを介して接続し、最大変速比Lowレシオのときに切替を行う点を除くと、残余の構成および効果は第1実施例と異ならない。
 上記した如く、第1、第2実施例にあっては、車両20に搭載される駆動源(エンジン)14に接続される入力軸12と、駆動輪16に接続される出力軸32と、前記入力軸12に第1クラッチ30を介して接続される(プーリ入力軸12aを介して接続される)ドライブプーリ26aと前記出力軸32に第2クラッチ34を介して接続される(プーリ出力軸32aを介して接続される)ドリブンプーリ26bとその間に掛け回される無端可撓部材(ベルト)26cとを有する無段変速機(CVT)26と、前記無段変速機26と並列に配置され、前記入力軸12と前記出力軸32を直結して前記入力軸12の回転を所定の変速比で前記出力軸32に伝達する直結機構46と、前記無段変速機26による第1動力伝達系と前記直結機構46による第2動力伝達系の確立を制御する制御手段(シフトコントローラ72)とを備える自動変速装置10,10aにおいて、前記直結機構46の前記所定変速比を前記無段変速機26の最小変速比(ODレシオ)に設定し、前記直結機構46を前記入力軸12に第3クラッチ50,50aを介して接続すると共に、前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するときは前記第1クラッチ30と前記第2クラッチ34を係合し、前記第3クラッチ50,50aを解放する一方、前記第2動力伝達系を確立するときは前記第3クラッチ50,50aを係合し、前記第1クラッチ30と前記第2クラッチ34を解放する如く構成したので、無段変速機(CVT)26による第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、減速された入力軸12の回転が第3クラッチ50,50aに入力されることとなり、直結機構46による第2動力伝達系を確立する第3クラッチ50,50aに入力される回転速度を低下させることができる。その結果、第3クラッチ50,50aの回転強度や耐久性の向上対策が不要となり、さらには連れ回り対策なども不要にできると共に、直結機構46の回転が減速されるので、その分騒音も減少させることができる。
 さらには、第1動力伝達系または第2動力伝達系直結機構を、乗員にショックを与えることなく、円滑に確立することができると共に、第2動力伝達系を確立するとき、無段変速機(CVT)26を駆動源(エンジン)14から切り離して無回転化させて駆動源の負荷を低減させることができる。
 また、前記制御手段は、前記第2動力伝達系を確立するとき、前記第1動力伝達系において前記無段変速機(CVT)26の変速比が最小変速比にほぼ一致したと判断されるときに前記第3クラッチ50,50aを係合すると共に、前記第1クラッチ30を解放し、次いで前記第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、前記第2クラッチ34を徐々に解放する如く構成したので、上記した効果に加え、直結機構46の回転速度と無段変速機46のドライブプーリ26aの回転速度が同期した状態で第3クラッチ50,50aを係合することとなるため、乗員にショックを与えることなく、短時間で第2動力伝達系を確立、換言すれば短時間で第1動力伝達系から第2動力伝達系に切り替えることができる。
 さらに、第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、第2クラッチ34を徐々に解放する如く構成したので、無段変速機26のプーリ回転の低下速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがない。
 また、前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するとき、前記第2動力伝達系が確立されている間に前記第2クラッチ34を徐々に係合し、次いで前記直結機構46の回転速度と前記無段変速機26のドライブプーリ26aの回転速度がほぼ同期したと判断されるとき、前記第3クラッチ50,50aを解放すると共に、前記第1クラッチ30を係合する如く構成したので、上記した効果に加え、同様に直結機構46の回転速度と無段変速機26のドライブプーリ26aの回転速度が同期した状態で第3クラッチ50,50aを解放することとなるため、乗員にショックを与えることなく、短時間で第1動力伝達系を確立、換言すれば短時間で第2動力伝達系から第1動力伝達系に切り替えることができる。
 さらに、第2動力伝達系が確立されている間に第2クラッチ34を徐々に係合する如く構成したので、無段変速機26のプーリ回転の上昇速度を遅くすることができ、慣性ショックを低減できて乗員に一層ショックを与えることがない。
 また、第2動力伝達系が確立されている間、無段変速機26はODレシオを維持しているので、移行時のレシオ合わせが不要となり、移行時間を短縮することができる。
 また、前記無段変速機(CVT)26は前記ドライブプーリ26aとドリブンプーリ26bに作動油を供給されて動作する変速機であると共に、前記制御手段は、前記第2動力伝達系が確立されている間、前記ドライブプーリ26aとドリブンプーリ26bに供給すべき作動油の圧力を所定圧力(停止中レシオ維持圧)に低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、燃費を向上させることができる。
 即ち、第2動力伝達系が確立されている間、無段変速機(CVT)26のプーリ26a,26bを入出力で遮断しているため、無端可撓部材(ベルト)26cやプーリ26a,26bの回転に伴うロスを殆どなくすことができると共に、ドライブプーリ26aとドリブンプーリ26bに供給すべきプーリ圧を所定圧力まで下げることができる。それにより、油圧ポンプ圧を下げることができ、油圧ポンプロスを低減して燃費を向上させることができる。また、プーリ26a,26bや無端可撓部材(ベルト)26cはODレシオ状態を維持しているので、各部の干渉、ガタ、打音が生じることがない。
 また、前記所定圧力が前記変速比を維持するに足る圧力である如く構成したので、上記した効果に加え、圧力を一層低下できて燃費を一層向上させることができる。
 尚、上記第1から第3実施例において、直結機構46はチェーンからなるように構成したが、ギヤからなるように構成しても良い。要は、直結機構46は入力軸12と出力軸32を直結して入力軸12の回転を所定の変速比で出力軸32に伝達できれば、どのような構造を備えても良い。
 また、CVT(無段変速機)26として金属製のVベルトを有する構造を開示したが、金属チェーン、樹脂ベルト、ゴムベルトであっても良い。その意味で上記において使用した「プーリ圧」は挟持力と同義である。
 また、第1、第2、第3クラッチ30,34,50を油圧クラッチとしたが、乾式クラッチあるいは電磁クラッチでも良い。
 また、直結機構46の所定(固定)変速比をCVT26の最小変速比と等しくしたが、許容誤差の範囲内であれば、厳密に等しくなくても良い。
 また、入力軸に持つ駆動減としてエンジン(内燃機関)を用いたが、それに止まるものではなく、モータ・ジェネレータ(あるいはそれとエンジンとのハイブリッド)などであっても良い。入力軸にモータ・ジェネレータを持つハイブリッド車両では高速走行での減速時に無段変速機構を経由しないので、上記した効果に加え、回生効率の向上も見込むことができる。
 この発明によれば、無段変速機と並列に配置され、入力軸と出力軸を直結して入力軸の回転を所定の変速比で出力軸に伝達する直結機構の所定変速比を無段変速機の最小変速比に設定し、直結機構を入力軸に第3クラッチを介して接続するように構成したため、無段変速機による第1動力伝達系によって動力が伝達されるとき、減速された回転が第3クラッチに入力されることとなり、直結機構46による第2動力伝達系を確立する第3クラッチに入力される回転速度を低下できる。その結果、第3クラッチの回転強度や耐久性の向上対策や連れ回り対策なども不要にできると共に、直結機構の回転が減速されるので、その分騒音も減少できる。
 10,10a,10b 自動変速装置、12 入力軸、12a プーリ入力軸、14 エンジン(駆動源)、16 駆動輪、20 車両、22 発進機構、24 前後進切換機構、26 CVT(無段変速機)、26a ドライブプーリ、26b ドリブンプーリ、26c ベルト(無端可撓部材)、30,30a 第1クラッチ、32 出力軸、32a プーリ出力軸、34 第2クラッチ、46 直結機構、50,50a,50b 第3クラッチ、54 入力軸回転速度センサ、56 NDRセンサ、60 NDNセンサ、62 出力軸回転速度センサ、64,66 油圧スイッチ、70 油圧回路、72 シフトコントローラ、80 シフト機構

Claims (5)

  1.  車両に搭載される駆動源に接続される入力軸と、駆動輪に接続される出力軸と、前記入力軸に第1クラッチを介して接続されるドライブプーリと前記出力軸に第2クラッチを介して接続されるドリブンプーリとその間に掛け回される無端可撓部材とを有する無段変速機と、前記無段変速機と並列に配置され、前記入力軸と前記出力軸を直結して前記入力軸の回転を所定の変速比で前記出力軸に伝達する直結機構と、前記無段変速機による第1動力伝達系と前記直結機構による第2動力伝達系の確立を制御する制御手段とを備える自動変速装置において、前記直結機構の前記所定変速比を前記無段変速機の最小変速比に設定し、前記直結機構を前記入力軸に第3クラッチを介して接続すると共に、前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するときは前記第1クラッチと前記第2クラッチを係合し、前記第3クラッチを解放する一方、前記第2動力伝達系を確立するときは前記第3クラッチを係合し、前記第1クラッチと前記第2クラッチを解放するように構成したことを特徴とする自動変速装置。
  2.  前記制御手段は、前記第2動力伝達系を確立するとき、前記第1動力伝達系において前記無段変速機の変速比が最小変速比にほぼ一致したと判断されるときに前記第3クラッチを係合すると共に、前記第1クラッチを解放し、次いで前記第2動力伝達系が確立されたと判断されるとき、前記第2クラッチを徐々に解放するように構成したことを特徴とする請求項1記載の自動変速装置。
  3.  前記制御手段は、前記第1動力伝達系を確立するとき、前記第2動力伝達系が確立されている間に前記第2クラッチを徐々に係合し、次いで前記直結機構の回転速度と前記無段変速機のドライブプーリの回転速度がほぼ同期したと判断されるとき、前記第3クラッチを解放すると共に、前記第1クラッチを係合するように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の自動変速装置。
  4.  前記無段変速機は前記ドライブプーリとドリブンプーリに作動油を供給されて動作する変速機であると共に、前記制御手段は、前記第2動力伝達系が確立されている間、前記ドライブプーリとドリブンプーリに供給すべき作動油の圧力を所定圧力に低下させるように構成したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の自動変速装置。
  5.  前記所定圧力が前記変速比を維持するに足る圧力であることを特徴とする請求項4記載の自動変速装置。
PCT/JP2013/079708 2012-11-06 2013-11-01 自動変速装置 WO2014073479A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014545685A JP6038949B2 (ja) 2012-11-06 2013-11-01 自動変速装置
CN201380056657.3A CN104769333B (zh) 2012-11-06 2013-11-01 自动变速装置和自动变速方法
DE112013005301.2T DE112013005301T5 (de) 2012-11-06 2013-11-01 Automatikgetriebevorrichtung
US14/440,133 US9625018B2 (en) 2012-11-06 2013-11-01 Automatic transmission apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-244630 2012-11-06
JP2012244630 2012-11-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014073479A1 true WO2014073479A1 (ja) 2014-05-15

Family

ID=50684585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/079708 WO2014073479A1 (ja) 2012-11-06 2013-11-01 自動変速装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9625018B2 (ja)
JP (1) JP6038949B2 (ja)
CN (1) CN104769333B (ja)
DE (1) DE112013005301T5 (ja)
WO (1) WO2014073479A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024494A1 (ja) * 2014-08-12 2016-02-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機
KR20180037023A (ko) * 2015-09-09 2018-04-10 쟈트코 가부시키가이샤 차량용 무단 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법
CN113544409A (zh) * 2019-02-20 2021-10-22 蒂姆工业公司 带有无级变速器的动力传动系统布局

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6439756B2 (ja) * 2016-07-07 2018-12-19 トヨタ自動車株式会社 車両用変速機の制御装置
JP2018105495A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置の制御装置
US20180320768A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-08 GM Global Technology Operations LLC Multi-mode continuously-variable transmission
CN107366727A (zh) * 2017-09-05 2017-11-21 中铁工程装备集团机电工程有限公司 一种隧道机车的轮轴测速传动机构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS497931A (ja) * 1972-05-12 1974-01-24
JPS60145655U (ja) * 1984-03-09 1985-09-27 株式会社日立製作所 無段変速機
JPS62228749A (ja) * 1986-03-27 1987-10-07 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動装置
JPS6474349A (en) * 1987-09-14 1989-03-20 Daihatsu Motor Co Ltd Hydraulic controller for v-belt type continuously variable transmission
JPH01250652A (ja) * 1988-03-31 1989-10-05 Nissan Motor Co Ltd 変速機の油圧制御装置
JP2013113338A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Fuji Heavy Ind Ltd 動力伝達装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2881760B2 (ja) * 1986-12-24 1999-04-12 日本精工株式会社 無段変速機と有段変速機とを備えた車両用複合変速機
JPS63297863A (ja) * 1987-05-28 1988-12-05 Fuji Heavy Ind Ltd ロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御装置
JPS63303258A (ja) * 1987-06-02 1988-12-09 Fuji Heavy Ind Ltd ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置
JPH09280337A (ja) * 1996-04-10 1997-10-28 Exedy Corp 無段変速機
DE102007017573A1 (de) * 2007-04-12 2008-10-23 Glöckler, Dieter Getriebeeinheit, insbesondere Mehrbereichsgetriebe
GB0717143D0 (en) * 2007-09-04 2007-10-17 Torotrak Dev Ltd Continuously variable transmission
JP4678417B2 (ja) * 2008-04-18 2011-04-27 トヨタ自動車株式会社 油圧制御装置
US9169909B2 (en) * 2009-11-24 2015-10-27 Tai-Her Yang Stepless variable transmission device with parallel low gear wheel group

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS497931A (ja) * 1972-05-12 1974-01-24
JPS60145655U (ja) * 1984-03-09 1985-09-27 株式会社日立製作所 無段変速機
JPS62228749A (ja) * 1986-03-27 1987-10-07 Mitsuboshi Belting Ltd 動力伝動装置
JPS6474349A (en) * 1987-09-14 1989-03-20 Daihatsu Motor Co Ltd Hydraulic controller for v-belt type continuously variable transmission
JPH01250652A (ja) * 1988-03-31 1989-10-05 Nissan Motor Co Ltd 変速機の油圧制御装置
JP2013113338A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Fuji Heavy Ind Ltd 動力伝達装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016024494A1 (ja) * 2014-08-12 2016-02-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機
US9970522B2 (en) 2014-08-12 2018-05-15 Aisin Aw Co., Ltd. Automatic transmission
KR20180037023A (ko) * 2015-09-09 2018-04-10 쟈트코 가부시키가이샤 차량용 무단 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법
KR102070526B1 (ko) * 2015-09-09 2020-01-29 쟈트코 가부시키가이샤 차량용 무단 변속기의 유압 제어 장치 및 유압 제어 방법
CN113544409A (zh) * 2019-02-20 2021-10-22 蒂姆工业公司 带有无级变速器的动力传动系统布局

Also Published As

Publication number Publication date
US20150316147A1 (en) 2015-11-05
JPWO2014073479A1 (ja) 2016-09-08
CN104769333B (zh) 2016-10-12
DE112013005301T5 (de) 2015-07-23
JP6038949B2 (ja) 2016-12-07
US9625018B2 (en) 2017-04-18
CN104769333A (zh) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6038949B2 (ja) 自動変速装置
US10012297B2 (en) Power transmission system
US10047859B2 (en) Control apparatus for vehicle transmission
WO2011161757A1 (ja) 車両用自動変速機の制御装置
CN108138927B (zh) 自动变速器
JP6115685B2 (ja) 車両制御システム及び車両制御方法
JP5163438B2 (ja) 車両用動力伝達装置の制御装置
JP6233337B2 (ja) 動力伝達装置の制御装置
US10240672B2 (en) Control device for continuously variable transmission and method for controlling the same
JP2000515229A (ja) 無段調節可能な変速機用の制御システム
JP2008106896A (ja) ベルト式無段変速機搭載車両の制御装置
JP2009234292A (ja) 車両用駆動装置の制御装置
WO2015141547A1 (ja) 無段変速機の制御装置
CN103477128B (zh) 用于在减速滑行中运行机动车的方法
JP2009220755A (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JP7109858B2 (ja) 変速機の制御装置
JP2012225465A (ja) 車両制御装置
JP2018115731A (ja) 車両の制御装置
JP4200698B2 (ja) 発進クラッチ制御装置
JP4779414B2 (ja) 発進摩擦要素の締結力制御装置
JP2017075648A (ja) 車両の制御装置
JP2009255828A (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JP2009234291A (ja) 車両用駆動装置の制御装置
JP6254017B2 (ja) 車両用変速装置
WO2013132899A1 (ja) 無段変速機の変速制御装置及び変速制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13853999

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014545685

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14440133

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120130053012

Country of ref document: DE

Ref document number: 112013005301

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13853999

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1