JP2001330099A - Continuously variable transmission - Google Patents
Continuously variable transmissionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機、特に車
両用のＶベルト式無段変速機に関するものである。The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a V-belt type continuously variable transmission for a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、種々の形式の無段変速機が提
案され、一部が実用化されている。無段変速機は、駆動
プーリと、従動プーリと、両プーリ間に巻き掛けられた
ベルトとを備えており、駆動プーリと従動プーリのベル
ト巻き掛け径を逆方向に変化させることにより、変速比
を無段階に可変としたものである。そのため、変速ショ
ックがなく、円滑な走行を実現できるという利点があ
る。2. Description of the Related Art Various types of continuously variable transmissions have been proposed and some of them have been put to practical use. The continuously variable transmission includes a driving pulley, a driven pulley, and a belt wound between the two pulleys. By changing the belt winding diameter of the driving pulley and the driven pulley in the opposite direction, the gear ratio is changed. Is continuously variable. Therefore, there is an advantage that smooth running can be realized without any shift shock.
【０００３】特開平５−２８０６１３号公報には、駆動
プーリと従動プーリのベルト巻き掛け径を変化させる駆
動機構と、両プーリのベルト巻き掛け径が互いに逆方向
に変化するように駆動機構を連動させて変速比を可変と
する変速切換機構と、両プーリに巻き掛けられたベルト
の緩み側を変速比に対応して発生するベルト張力よりも
大きな張力となるように押圧してベルト推力を発生させ
る推力発生機構とが設けられた無段変速機が提案されて
いる。この推力発生機構は、変速機ケースに揺動可能に
支持されたアームと、アームの先端部に回転可能に支持
されたテンションローラと、アームをテンションローラ
がベルトの緩み側背面を押圧する方向に回動付勢するバ
ネとで構成されている。[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-280613 discloses a drive mechanism that changes the belt winding diameter of a driving pulley and a driven pulley, and a driving mechanism that changes the belt winding diameter of both pulleys in opposite directions. A speed changeover mechanism that changes the speed ratio by making the belt wrapped around both pulleys generate a belt thrust by pressing the slack side of the belt so that it becomes larger than the belt tension generated according to the speed ratio. There has been proposed a continuously variable transmission provided with a thrust generating mechanism for causing the same to be driven. The thrust generating mechanism includes an arm pivotally supported by a transmission case, a tension roller rotatably supported at the tip of the arm, and an arm in a direction in which the tension roller presses the back side of the belt on the loose side. And a spring that biases the rotation.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにアームを
バネで回動付勢してテンションローラをベルトに押し付
ける構造の推力発生機構の場合、ベルト張力はバネの付
勢力によってほぼ一定に維持されているので、急減速時
のＬｏｗ（最低速比）戻り性能が悪いという欠点があ
る。例えば、高速比で走行中にブレーキを作動させて急
減速すると、無段変速機は低速比へ移行しようとして駆
動プーリの可動シーブを開き方向に移動させ、従動プー
リの可動シーブを閉じ方向へ移動させる。ところが、ベ
ルトにはテンションローラによって一定の張力が付与さ
れているので、ベルトが従動プーリの可動シーブの動き
を阻害し、車両停止までの間にＬｏｗ位置に戻ることが
できないという現象が生じる。この場合には、次に発進
する時、中間変速比から発進しなければならないので、
もたつき感が生じたり、上り坂では発進できなくなるこ
とがある。特に、この現象は乾式ベルトを用いた無段変
速機において顕著である。As described above, in the case of a thrust generating mechanism having a structure in which the arm is rotated and biased by a spring to press the tension roller against the belt, the belt tension is maintained substantially constant by the biasing force of the spring. Therefore, there is a disadvantage that the Low (minimum speed ratio) return performance during sudden deceleration is poor. For example, if the brake is operated and the vehicle is suddenly decelerated while traveling at a high speed ratio, the continuously variable transmission moves the movable sheave of the driven pulley in the opening direction to move to the low speed ratio, and moves the movable sheave of the driven pulley in the closing direction. Let it. However, since a constant tension is applied to the belt by the tension roller, the belt hinders the movement of the movable sheave of the driven pulley, and a phenomenon occurs in which the belt cannot return to the Low position until the vehicle stops. In this case, the next time you start, you must start from the intermediate gear ratio.
There may be a feeling of backlash or the inability to start on an uphill. This phenomenon is particularly remarkable in a continuously variable transmission using a dry belt.
【０００５】そこで、本発明の目的は、急減速時のＬｏ
ｗ戻り性能を向上させた無段変速機を提供することにあ
る。また、他の目的は、最適なベルト張力に調節するこ
とで、ベルト寿命の向上を図る無段変速機を提供するこ
とにある。[0005] Therefore, an object of the present invention is to provide Lo during sudden deceleration.
It is to provide a continuously variable transmission with improved w return performance. It is another object of the present invention to provide a continuously variable transmission in which the belt life is improved by adjusting the belt tension to an optimum value.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、駆動プーリと従動プーリ
の間にベルトを巻き掛け、両プーリのベルト巻き掛け径
を互いに逆方向に可変とする変速比可変機構を設けると
ともに、両プーリ間のベルトを押圧してベルト張力を得
るテンショナ装置を設け、エンジン動力を無段階に変速
して車輪に伝達する無段変速機において、上記テンショ
ナ装置に設けられ、ベルト張力を調整可能とする張力調
整手段と、車両の急減速を検出する手段と、車両の急減
速に伴って変速比可変機構を低速比側へ変速させる手段
と、上記変速比可変機構の低速比側への変速に同期し
て、ベルト張力を弱める方向に上記張力調整手段を制御
する手段と、を備えたことを特徴とする無段変速機を提
供する。また、請求項２に記載の発明は、駆動プーリと
従動プーリの間にベルトを巻き掛け、両プーリのベルト
巻き掛け径を互いに逆方向に可変とする変速比可変機構
を設けるとともに、両プーリ間のベルトを押圧してベル
ト張力を得るテンショナ装置を設け、エンジン動力を無
段階に変速して車輪に伝達する無段変速機において、上
記テンショナ装置にベルト張力を調整可能とする張力調
整手段を設け、上記張力調整手段は、滑りを発生しない
ベルトの初期張力を設定し、この初期張力から滑りを生
じるまでベルト張力を段階的に低下させ、滑りを発生す
る直前の張力に保持することを特徴とする無段変速機を
提供する。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a belt is wound between a driving pulley and a driven pulley, and the belt winding diameters of both pulleys are set in opposite directions. In the continuously variable transmission, a variable speed ratio mechanism is provided, and a tensioner device for obtaining a belt tension by pressing a belt between both pulleys is provided. A tension adjusting means provided in the apparatus for adjusting a belt tension, a means for detecting a sudden deceleration of the vehicle, a means for shifting a variable speed ratio mechanism to a low speed ratio side with the rapid deceleration of the vehicle, Means for controlling the tension adjusting means in a direction to decrease the belt tension in synchronization with the shift of the variable ratio mechanism to the lower speed ratio side. According to a second aspect of the present invention, a belt is wound between a driving pulley and a driven pulley, and a speed ratio variable mechanism is provided for changing the belt winding diameter of both pulleys in opposite directions. In a continuously variable transmission for continuously changing the engine power and transmitting the power to the wheels, a tension adjusting device for adjusting the belt tension is provided in the tensioner device. The above-mentioned tension adjusting means sets an initial tension of the belt that does not cause slippage, gradually reduces the belt tension from this initial tension until slippage occurs, and maintains the belt tension just before the occurrence of slippage. To provide a continuously variable transmission.
【０００７】請求項１に記載の発明の場合、変速比可変
機構は駆動プーリと従動プーリのベルト巻き掛け径を逆
方向に変化させ、テンショナ装置はベルトがプーリに対
して滑らないようにするために所定のベルト張力を付与
している。本発明のテンショナ装置は常に一定のベルト
張力を付与するものではなく、車両の急減速を検出して
変速比可変機構が低速比側へ変速を開始した時、変速比
可変機構の変速開始に同期してベルト張力を低下させ
る。そのため、ベルト張力による変速比可変機構の負荷
が軽減され、円滑かつ急速にシフトダウンすることがで
き、車両停止までの短時間の間にＬｏｗ位置へ確実に戻
すことができる。なお、ベルト張力を低減させる方法と
しては、例えばベルト張力を滑りが発生しない最低限の
張力まで低下させる方法や、ベルト張力を滑りが発生す
る値以下に低下させる方法があるが、後者の場合には、
変速比可変機構の負荷がほぼ０となるので、極めて迅速
にシフトダウンを行うことができる。In the first aspect of the invention, the variable gear ratio mechanism changes the belt winding diameter of the driving pulley and the driven pulley in the opposite direction, and the tensioner device prevents the belt from slipping on the pulley. Is given a predetermined belt tension. The tensioner device of the present invention does not always apply a constant belt tension. When a sudden deceleration of the vehicle is detected and the variable gear ratio mechanism starts shifting to the lower gear ratio side, the tensioner device is synchronized with the start of the gear change of the variable gear ratio mechanism. To lower the belt tension. Therefore, the load on the transmission ratio variable mechanism due to the belt tension is reduced, the shift down can be performed smoothly and rapidly, and the vehicle can be reliably returned to the Low position in a short time until the vehicle stops. In addition, as a method of reducing the belt tension, for example, there is a method of reducing the belt tension to a minimum tension at which the slip does not occur, and a method of reducing the belt tension to a value at which the slip does not occur. Is
Since the load on the variable speed ratio mechanism becomes almost zero, the downshift can be performed very quickly.
【０００８】変速比可変機構としては、例えば各プーリ
の可動シーブの背後にボールネジ機構などのアクチュエ
ータを設け、このアクチュエータを変速用モータで駆動
することにより、可動シーブを逆方向に移動させ、変速
比を可変とするもの、可動シーブの背後に油圧サーボ機
構を設け、油圧制御によって変速比を可変とするものな
ど種々の機構を用いることができる。また、テンショナ
装置としては、ベルトの緩み側を外側から押圧するも
の、ベルトの緩み側を内側から押圧する、ベルトの緩み
側および張り側の双方を押圧するものなどがある。張力
調整手段としては、アシストモータとギヤ機構とを用い
たもの、エンジン負圧などの空気圧を用いたアクチュエ
ータ、油圧を用いたアクチュエータなどがある。As a speed ratio variable mechanism, for example, an actuator such as a ball screw mechanism is provided behind the movable sheave of each pulley, and the actuator is driven by a speed change motor to move the movable sheave in the reverse direction, thereby changing the speed ratio. And various mechanisms such as a hydraulic servo mechanism provided behind the movable sheave to change the gear ratio by hydraulic control can be used. Further, as the tensioner device, there are a device that presses the loose side of the belt from the outside, a device that presses the loose side of the belt from the inside, and a device that presses both the loose side and the tight side of the belt. As the tension adjusting means, there are an actuator using an assist motor and a gear mechanism, an actuator using an air pressure such as an engine negative pressure, an actuator using a hydraulic pressure, and the like.
【０００９】テンショナ装置がスプリング力のみでベル
ト張力を与える場合には、あらゆる条件下でもベルトが
滑らないようにスプリング諸元を決定する必要があるた
め、通常使用域では過大張力となり、ベルト寿命が短く
なる。これに対し、請求項２では、初期張力から段階的
にベルト張力を低下させ、滑りを発生する直前の張力に
保持するので、必要最低限のベルト張力に簡単に調整で
き、ベルト寿命を向上させることができる。なお、初期
張力の設定方法としては、例えばプーリ比、入力トルク
および回転数から必要ベルト張力を求め、これを初期張
力として設定してもよい。この場合には、初期張力から
最終的なベルト張力に調整するまでの時間を短縮でき
る。When the tensioner device applies the belt tension only by the spring force, it is necessary to determine the spring specifications so that the belt does not slip under all conditions. Be shorter. On the other hand, in the second aspect, the belt tension is reduced stepwise from the initial tension and is maintained at the tension immediately before the occurrence of slippage. Therefore, the belt tension can be easily adjusted to the minimum necessary and the belt life is improved. be able to. As a method of setting the initial tension, for example, the required belt tension may be obtained from the pulley ratio, the input torque and the number of rotations, and this may be set as the initial tension. In this case, it is possible to reduce the time required to adjust the initial tension to the final belt tension.
【００１０】請求項３のように、テンショナ装置は、変
位可能な支持部材と、支持部材に回転自在に取り付けら
れ、ベルトに接触するテンションローラと、支持部材を
付勢してテンションローラをベルトに圧接させるスプリ
ングとを備え、張力調整手段は、スプリングによる支持
部材への付勢力を加減してベルト張力を調節するアシス
トモータであるのが望ましい。すなわち、スプリングだ
けでテンションローラをベルトに押しつけると、ばね力
はほぼ一定であるから、ベルト張力を自由に調整できな
い。そこで、スプリング力にアシストモータの力を加算
または減算することで、任意のベルト張力に調整してい
る。また、スプリング力にアシストモータを加算または
減算することでベルト張力を得るので、比較的発生トル
クの小さなアシストモータでも、ベルト張力を広範囲に
可変できる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a tensioner device which includes a displaceable support member, a tension roller rotatably mounted on the support member, and a tension roller contacting the belt, and urging the support member to apply the tension roller to the belt. It is desirable that the tension adjusting means be an assist motor for adjusting the belt tension by adjusting the urging force of the spring to the support member. That is, when the tension roller is pressed against the belt by the spring alone, the spring force is substantially constant, so that the belt tension cannot be freely adjusted. Therefore, the belt force is adjusted to an arbitrary value by adding or subtracting the force of the assist motor to or from the spring force. Further, since the belt tension is obtained by adding or subtracting the assist motor to or from the spring force, the belt tension can be varied over a wide range even with an assist motor having relatively small generated torque.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明にかかる無段
変速機の一例の具体的構造を示し、図５はその骨格構造
を示す。この無段変速機はＦＦ横置き式の変速機であ
り、大略、エンジン出力軸１によって駆動される発進機
構２、発進機構２の出力軸である入力軸３、動力軸４、
駆動プーリ１１を有する駆動軸１０、従動プーリ２１を
有する従動軸２０、駆動プーリ１１と従動プーリ２１に
巻き掛けられたＶベルト１５、減速軸３０、車輪と連結
された出力軸３２、変速用モータ４０、テンショナ装置
５０などで構成されている。入力軸３，動力軸４，駆動
軸１０，従動軸２０，減速軸３０および出力軸３２はい
ずれも非同軸で、かつ平行に配置されている。1 to 4 show a specific structure of an example of a continuously variable transmission according to the present invention, and FIG. 5 shows a skeleton structure thereof. This continuously variable transmission is an FF horizontal type transmission, and generally includes a starting mechanism 2 driven by an engine output shaft 1, an input shaft 3 as an output shaft of the starting mechanism 2, a power shaft 4,
A drive shaft 10 having a drive pulley 11, a driven shaft 20 having a driven pulley 21, a V-belt 15 wound around the drive pulley 11 and the driven pulley 21, a reduction shaft 30, an output shaft 32 connected to wheels, a speed change motor. 40, a tensioner device 50 and the like. The input shaft 3, the power shaft 4, the drive shaft 10, the driven shaft 20, the reduction shaft 30, and the output shaft 32 are all non-coaxial and arranged in parallel.
【００１２】この実施例の発進機構２は乾式クラッチで
構成され、レリーズフォーク２ａを発進制御用モータ
（図示せず）によって作動させることにより、断接制御
および半クラッチ制御を行なうことが可能である。入力
軸３は軸受を介して変速機ケース６によって回転自在に
支持され、入力軸３に一体回転可能に設けられた前進用
ギヤ３ａと後進用ギヤ３ｂとが変速機ケース６の第２ギ
ヤ室６ｃ内に挿入されている。The starting mechanism 2 of this embodiment is constituted by a dry clutch, and by operating the release fork 2a by a starting control motor (not shown), it is possible to perform connection / disconnection control and half-clutch control. . The input shaft 3 is rotatably supported by a transmission case 6 via a bearing, and a forward gear 3a and a reverse gear 3b provided so as to be integrally rotatable with the input shaft 3 are connected to a second gear chamber of the transmission case 6. 6c.
【００１３】動力軸４は変速機ケース６の左右の側壁に
架け渡して設けられ、両端部が軸受によって回転自在に
支持されている。動力軸４のエンジン側端部には、入力
軸３の前進用ギヤ３ａと噛み合う前進用ギヤ４ａが一体
に設けられ、反エンジン側端部には減速ギヤ４ｂが固定
されている。動力軸４の減速ギヤ４ｂは、駆動軸１０の
反エンジン側の端部に回転自在に支持された減速ギヤ１
０ａと噛み合い、動力軸４から駆動軸１０へ駆動力をベ
ルト駆動に適した減速比で伝達している。減速ギヤ１０
ａは駆動軸１０の反エンジン側に設けられたシンクロ式
の前進切替手段１２によって駆動軸１０に対して選択的
に連結される。つまり、切替手段１２は前進位置Ｄと中
立位置Ｎの２位置に切替可能である。減速ギヤ４ｂ，減
速ギヤ１０ａ，前進切替手段１２は前進用直結伝達機構
１３を構成しており、この前進用直結伝達機構１３は変
速機ケース６の反エンジン側に形成された第１ギヤ室６
ａ内に収容されている。第１ギヤ室６ａ内は油で潤滑さ
れている。The power shaft 4 is provided so as to span the left and right side walls of the transmission case 6, and both ends are rotatably supported by bearings. A forward gear 4a that meshes with a forward gear 3a of the input shaft 3 is integrally provided at an end of the power shaft 4 on the engine side, and a reduction gear 4b is fixed to an opposite end of the power shaft 4 on the engine side. The reduction gear 4b of the power shaft 4 is a reduction gear 1 rotatably supported at an end of the drive shaft 10 on the side opposite to the engine.
0a, and the driving force is transmitted from the power shaft 4 to the drive shaft 10 at a reduction ratio suitable for belt driving. Reduction gear 10
a is selectively connected to the drive shaft 10 by a synchro-type forward switching unit 12 provided on the side of the drive shaft 10 opposite to the engine. That is, the switching unit 12 can switch between two positions, that is, the forward position D and the neutral position N. The reduction gear 4b, the reduction gear 10a, and the forward switching unit 12 constitute a forward direct coupling transmission mechanism 13. The forward direct coupling transmission mechanism 13 includes a first gear chamber 6 formed on the side of the transmission case 6 opposite the engine.
a. The inside of the first gear chamber 6a is lubricated with oil.
【００１４】駆動プーリ１１は、駆動軸１０上に固定さ
れた固定シーブ１１ａと、駆動軸１０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ１１ｂと、可動シーブ１１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ１４とを備え、アク
チュエータ１４はＶベルト１５よりエンジン側に配置さ
れている。この実施例のアクチュエータ１４は、変速用
モータ４０によって軸方向に移動されるボールネジ機構
であり、可動シーブ１１ｂに軸受１４ａを介して相対回
転自在に支持された雌ねじ部材１４ｂと、変速機ケース
６に支持された雄ねじ部材１４ｃとを備え、雌ねじ部材
１４ｂの外周部には変速ギヤ１４ｄが固定されている。
変速ギヤ１４ｄは駆動プーリ１１を構成する可動シーブ
１１ｂより大径で、かつ薄肉なギヤである。The drive pulley 11 includes a fixed sheave 11a fixed on the drive shaft 10, a movable sheave 11b supported on the drive shaft 10 so as to be movable in the axial direction, and a movable sheave 11b.
, And the actuator 14 is disposed on the engine side of the V-belt 15. The actuator 14 of this embodiment is a ball screw mechanism that is moved in the axial direction by a speed change motor 40. The actuator 14 has a female screw member 14b rotatably supported by a movable sheave 11b via a bearing 14a, and a transmission case 6. The transmission gear 14d is fixed to an outer peripheral portion of the female screw member 14b.
The transmission gear 14d is a gear having a larger diameter and a smaller thickness than the movable sheave 11b constituting the drive pulley 11.
【００１５】従動プーリ２１は、従動軸２０上に固定さ
れた固定シーブ２１ａと、従動軸２０上に軸方向移動自
在に支持された可動シーブ２１ｂと、可動シーブ２１ｂ
の背後に設けられたアクチュエータ２２とを備え、アク
チュエータ２２はＶベルト１５より反エンジン側に配置
されている。このアクチュエータ２２も駆動プーリ１１
のアクチュエータ１４と同様の構成を有するボールネジ
機構であり、可動シーブ２１ｂに軸受２２ａを介して相
対回転自在に支持された雌ねじ部材２２ｂと、変速機ケ
ース６に支持された雄ねじ部材２２ｃとを備え、雌ねじ
部材２２ｂの外周部には変速ギヤ２２ｄが固定されてい
る。この変速ギヤ２２ｄも従動プーリ２１を構成する可
動シーブ２１ｂより大径で、かつ薄肉なギヤである。The driven pulley 21 includes a fixed sheave 21a fixed on the driven shaft 20, a movable sheave 21b supported on the driven shaft 20 so as to be movable in the axial direction, and a movable sheave 21b.
And an actuator 22 provided behind the V-belt 15, and the actuator 22 is disposed on the side opposite to the engine with respect to the V-belt 15. This actuator 22 is also used as the drive pulley 11
A ball screw mechanism having a configuration similar to that of the actuator 14, comprising a female screw member 22 b rotatably supported by a movable sheave 21 b via a bearing 22 a, and a male screw member 22 c supported by the transmission case 6. A transmission gear 22d is fixed to an outer peripheral portion of the female screw member 22b. The transmission gear 22d is also a gear having a larger diameter and a smaller thickness than the movable sheave 21b constituting the driven pulley 21.
【００１６】従動軸２０の従動プーリ２１よりエンジン
側の部位には、後進用ギヤ２４が回転自在に支持されて
おり、このギヤ２４は入力軸３に固定された後進用ギヤ
３ｂと噛み合っている。ギヤ２４はシンクロ式の後進切
替手段２５によって従動軸２０に対して選択的に連結さ
れる。つまり、切替手段２５は後進位置Ｒと中立位置Ｎ
の２位置に切替可能である。上記後進用ギヤ３ｂとギヤ
２４と後進切替手段２５とで後進用直結伝達機構２６が
構成される。A reverse gear 24 is rotatably supported at a portion of the driven shaft 20 closer to the engine than the driven pulley 21. The reverse gear 24 meshes with a reverse gear 3 b fixed to the input shaft 3. . The gear 24 is selectively connected to the driven shaft 20 by a synchro-type reverse switching means 25. That is, the switching unit 25 is configured to switch the reverse position R and the neutral position N
Can be switched to the two positions. The reverse gear 3b, the gear 24, and the reverse switching means 25 constitute a reverse direct transmission mechanism 26.
【００１７】従動軸２０のエンジン側端部には、減速ギ
ヤ２７が一体に形成されており、この減速ギヤ２７は減
速軸３０に固定されたギヤ３０ａと噛み合い、さらに減
速軸３０に一体に形成されたギヤ３０ｂを介して差動装
置３１のリングギヤ３１ａに噛み合っている。減速軸３
０のギヤ３０ａ，３０ｂおよびリングギヤ３１ａによっ
て減速機構２９が構成されている。そして、差動装置３
１に設けられた出力軸３２を介して車輪が駆動される。
上記後進用直結伝達機構２６、減速軸３０および差動装
置３１は変速機ケース６のエンジン側に形成された第２
ギヤ室６ｂ内に収容されている。このギヤ室６ｂは油で
潤滑されている。なお、ギヤ室６ｂには入力軸３の前進
用ギヤ３ａと動力軸４の前進用ギヤ４ａも収容され、同
様に潤滑されている。A reduction gear 27 is formed integrally with the end of the driven shaft 20 on the engine side. The reduction gear 27 meshes with a gear 30 a fixed to the reduction shaft 30, and is formed integrally with the reduction shaft 30. And the ring gear 31a of the differential 31 via the gear 30b. Reduction axis 3
The speed reduction mechanism 29 is constituted by the zero gears 30a and 30b and the ring gear 31a. And the differential device 3
The wheels are driven via an output shaft 32 provided on the vehicle.
The reverse direct connection transmission mechanism 26, the reduction shaft 30, and the differential device 31 are formed on a second side formed on the engine side of the transmission case 6.
It is housed in the gear chamber 6b. The gear chamber 6b is lubricated with oil. The gear chamber 6b also accommodates a forward gear 3a of the input shaft 3 and a forward gear 4a of the power shaft 4, and is similarly lubricated.
【００１８】変速機ケース６の第１ギヤ室６ａと第２ギ
ヤ室６ｂとは、上述のように潤滑されており、駆動プー
リ１１と従動プーリ２１は、第１ギヤ室６ａと第２ギヤ
室６ｂとの間に挟まれたプーリ室６ｃ内に配置されてい
る。この実施例ではプーリ室６ｃは無潤滑空間であり、
Ｖベルト１５も乾式駆動ベルトが用いられている。The first gear chamber 6a and the second gear chamber 6b of the transmission case 6 are lubricated as described above, and the drive pulley 11 and the driven pulley 21 are divided into the first gear chamber 6a and the second gear chamber. 6b is disposed in a pulley chamber 6c sandwiched between the pulley chamber 6c and the pulley chamber 6b. In this embodiment, the pulley chamber 6c is a non-lubricated space,
The V belt 15 is also a dry drive belt.
【００１９】軸方向に分離された第１ギヤ室６ａ内の潤
滑油と第２ギヤ室６ｂ内の潤滑油とを循環させるため、
動力軸４の軸心穴４ｃと、後述する第２変速軸４６と動
力軸４との半径方向隙間５とによって、供給油路とリタ
ーン油路とが形成されている。軸心穴４ｃと半径方向隙
間５は、いずれが供給油路またはリターン油路であって
もよい。このように動力軸４と第２変速軸４６との隙間
５に油を流通させることで、両軸の間を潤滑できる。To circulate the lubricating oil in the first gear chamber 6a and the lubricating oil in the second gear chamber 6b separated in the axial direction,
A supply oil passage and a return oil passage are formed by the shaft hole 4c of the power shaft 4 and the radial gap 5 between the second transmission shaft 46 and the power shaft 4 described later. Either the shaft hole 4c or the radial gap 5 may be a supply oil passage or a return oil passage. By circulating the oil in the gap 5 between the power shaft 4 and the second transmission shaft 46 in this manner, the space between the two shafts can be lubricated.
【００２０】上記構成よりなる無段変速機の前進時およ
び後進時の動力伝達経路について、図６，図７を参照し
て説明する。前進時には、シフトレバーを操作して前進
切替手段１２を前進位置Ｄへ切り替える。このとき、後
進切替手段２５は自動的にＮ位置へ切り替わる。図６に
示すように、発進機構２から入力軸３を介して入力され
た動力は、太線矢印で示すように、前進用ギヤ３ａ、前
進用ギヤ４ａ、動力軸４、前進用直結伝達機構１３
（減速ギヤ４ｂ，減速ギヤ１０ａ，前進切替手段１
２）、駆動軸１０、駆動プーリ１１、Ｖベルト１５、従
動プーリ２１、従動軸２０、減速ギヤ２７、減速軸３
０、差動装置３１を介して出力軸３２に伝達される。一
方、後進時には、シフトレバーを操作して後進切替手段
２５を後進位置Ｒへ切り替える。このとき、前進切替手
段１２は自動的にＮ位置へ切り替わる。図７に示すよう
に、発進機構２から入力軸３を介して入力された動力
は、太線矢印で示すように、後進用直結伝達機構２６
（後進用ギヤ３ｂ，後進用ギヤ２４，後進切替手段２
５）、従動軸２０、減速ギヤ２７、減速軸３０、差動装
置３１を介して出力軸３２に伝達される。後述するよう
に、Ｖベルト１５の緩み側を押し付けてベルト推力を与
えるテンショナ装置５０が設けられているが、Ｖベルト
１５が逆回転すると緩み側も逆転するので、テンショナ
装置５０が緊張側を押しつけることになり、Ｖベルト１
５に過大な負荷がかかる。しかしながら、この実施例で
は、駆動プーリ１１、従動プーリ２１およびＶベルト１
５からなる無段変速部は前進時のみ駆動され、後進時に
は駆動されないので、Ｖベルト１５には逆負荷が掛から
ず、負担を軽減できる。The power transmission paths of the continuously variable transmission having the above-described configuration during forward movement and reverse movement will be described with reference to FIGS. At the time of forward travel, the shift lever is operated to switch the forward switching means 12 to the forward position D. At this time, the reverse switching means 25 automatically switches to the N position. As shown in FIG. 6, the power input from the starting mechanism 2 via the input shaft 3 is transmitted by a forward gear 3a, a forward gear 4a, a power shaft 4, a forward direct transmission mechanism 13 as shown by a thick arrow.
(Reduction gear 4b, reduction gear 10a, forward switching means 1
2), drive shaft 10, drive pulley 11, V-belt 15, driven pulley 21, driven shaft 20, reduction gear 27, reduction shaft 3
0, transmitted to the output shaft 32 via the differential device 31. On the other hand, at the time of reverse travel, the shift lever is operated to switch the reverse switching means 25 to the reverse position R. At this time, the forward switching means 12 automatically switches to the N position. As shown in FIG. 7, the power input from the starting mechanism 2 via the input shaft 3 is transmitted to the reverse direct transmission mechanism 26 as shown by the thick arrow.
(Reverse gear 3b, reverse gear 24, reverse switching means 2
5), transmitted to the output shaft 32 via the driven shaft 20, the reduction gear 27, the reduction shaft 30, and the differential device 31. As will be described later, a tensioner device 50 is provided to press the loose side of the V-belt 15 to apply a belt thrust. However, when the V-belt 15 rotates in the reverse direction, the loose side also reverses, so that the tensioner device 50 presses the tension side. So, V belt 1
5 is overloaded. However, in this embodiment, the driving pulley 11, the driven pulley 21, and the V belt 1
5 is driven only when the vehicle is moving forward and is not driven when the vehicle is moving backward, so that no reverse load is applied to the V-belt 15 and the load can be reduced.
【００２１】次に、この無段変速機における変速比可変
機構について説明する。変速機ケース６の外側部、特に
駆動プーリ１１より斜め上方の部位に変速用モータ４０
が取り付けられている（図１参照）。変速用モータ４０
はブレーキ４１を有するサーボモータであり、その出力
ギヤ４２は減速ギヤ４３に噛み合い、これらギヤ４２，
４３は油で潤滑されたモータハウジング４４内に収容さ
れ、予め組立られている。減速ギヤ４３の軸部４３ａは
モータハウジング４４から突出しており、モータハウジ
ング４４を変速機ケース６に固定したとき、軸部４３ａ
は変速機ケース６に回転自在に支持されたスリーブ状の
第１変速軸４５にインロー嵌合され、一体回転可能に連
結される。このようにモータハウジング４４と変速機ケ
ース６の内部とが隔離されているので、モータハウジン
グ４４内の潤滑油が変速機ケース６内に流れ込むのを防
止できる。第１変速軸４５に設けられたギヤ４５ａは可
動シーブ１１ｂの移動ストローク分の長さを有する台形
ギヤであり、駆動プーリ２１に設けられた変速ギヤ１４
ｄと噛み合っている。第１変速軸４５のギヤ４５ａを回
転させると、変速ギヤ１４ｄが追随回転することでボー
ルネジ機構（アクチュエータ１４）の作用により、可動
シーブ１１ｂを軸方向へ移動させることができる。つま
り、駆動プーリ１１のベルト巻き掛け径を連続的に変化
させることができる。Next, the variable speed ratio mechanism in the continuously variable transmission will be described. The speed change motor 40 is provided on the outer side of the transmission case 6, in particular, a portion obliquely above the drive pulley 11.
(See FIG. 1). Speed change motor 40
Is a servomotor having a brake 41, and its output gear 42 meshes with a reduction gear 43, and these gears 42,
Reference numeral 43 is housed in a motor housing 44 lubricated with oil and is assembled in advance. The shaft portion 43a of the reduction gear 43 projects from the motor housing 44. When the motor housing 44 is fixed to the transmission case 6, the shaft portion 43a
Is fitted with a sleeve-shaped first transmission shaft 45 rotatably supported by the transmission case 6, and is connected to be integrally rotatable. Since the motor housing 44 and the inside of the transmission case 6 are isolated from each other, it is possible to prevent the lubricating oil in the motor housing 44 from flowing into the transmission case 6. A gear 45a provided on the first transmission shaft 45 is a trapezoidal gear having a length corresponding to a movement stroke of the movable sheave 11b, and a transmission gear 14a provided on the drive pulley 21.
is engaged with d. When the gear 45a of the first speed-change shaft 45 is rotated, the speed-change gear 14d is rotated to follow, so that the movable sheave 11b can be moved in the axial direction by the action of the ball screw mechanism (actuator 14). That is, the belt winding diameter of the driving pulley 11 can be continuously changed.
【００２２】駆動プーリ１１の変速ギヤ１４ｄは、動力
軸４の外周に相対回転自在に挿通されたスリーブ状の第
２変速軸４６の第１アイドラギヤ４６ａと噛み合い、さ
らに第２変速軸４６の第２アイドラギヤ４６ｂは従動プ
ーリ２１の変速ギヤ２２ｄと噛み合っている。これらア
イドラギヤ４６ａ，４６ｂも、第１変速軸４５のギヤ４
５ａと同様に、可動シーブ１１ｂ，２１ｂの移動ストロ
ーク分の長さを有する台形ギヤで構成されている。変速
用モータ４０の回転力は、第１変速軸４５，駆動プーリ
１１の変速ギヤ１４ｄ，第２変速軸４６を介して従動プ
ーリ２１の変速ギヤ２２ｄへと伝達される。そのため、
駆動プーリ１１の可動シーブ１１ａと従動プーリ２１の
可動シーブ２１ａは互いに同期し、かつ互いにベルト巻
き掛け径を逆方向に変化させながら軸方向へ移動するこ
とができる。The speed change gear 14d of the drive pulley 11 meshes with a first idler gear 46a of a sleeve-shaped second speed change shaft 46 which is inserted into the outer periphery of the power shaft 4 so as to be relatively rotatable. The idler gear 46b meshes with the transmission gear 22d of the driven pulley 21. These idler gears 46a and 46b are also provided on the gear 4 of the first transmission shaft 45.
Like 5a, it is configured by a trapezoidal gear having a length corresponding to the moving stroke of the movable sheaves 11b and 21b. The rotational force of the transmission motor 40 is transmitted to the transmission gear 22d of the driven pulley 21 via the first transmission shaft 45, the transmission gear 14d of the drive pulley 11, and the second transmission shaft 46. for that reason,
The movable sheave 11a of the driving pulley 11 and the movable sheave 21a of the driven pulley 21 can move in the axial direction while synchronizing with each other and changing the belt winding diameter in opposite directions.
【００２３】なお、変速用モータ４０としてブレーキ付
きモータを用いた理由は、変速用モータ４０の回転力を
伝達するギヤ列（４２，４３，４５，１４ｄ，４６ａ，
４６ｂ，２２ｄ）がすべて可逆ギヤで構成されている関
係で、ベルト張力による可動シーブの反力によってギヤ
列が回転して変速比が変化する恐れがあるので、ブレー
キ４１の制動力によってギヤ列が回転するのを防止する
ためである。The reason for using a motor with a brake as the speed change motor 40 is that the gear train (42, 43, 45, 14d, 46a, 46a,
46b and 22d) are all constituted by reversible gears, and the gear train may rotate due to the reaction force of the movable sheave due to the belt tension and the gear ratio may change. This is to prevent rotation.
【００２４】次に、Ｖベルト１５にベルト推力を与える
機構について説明する。上記のようにプーリ１１，２１
のベルト巻き掛け径は変速用モータ４０によって可変さ
れるが、それだけでは伝達トルクによってＶベルト１５
とプーリ１１，２１との間に滑りが発生してしまう。そ
こで、伝達トルクに応じたベルト推力（ベルト張力）を
与えるため、図３，図４に示されるようなテンショナ装
置５０が設けられている。テンショナ装置５０はテンシ
ョンローラ５１を備え、このテンションローラ５１はリ
ンク５２を介してアーム５３によって揺動可能に支持さ
れている。アーム５３の揺動軸５３ａは駆動プーリ１１
の斜め上方の部位に設けられ、スプリング５４によって
Ｖベルト１５方向に付勢されている。そのため、テンシ
ョンローラ５１は所定の荷重でＶベルト１５の緩み側を
内側に向かって押し付けている。このように外側から内
側に向かってＶベルト１５を押圧することで、所定のベ
ルト推力を得るとともに、プーリ１１，２１に対するＶ
ベルト１５の巻き付け長さを長くし、伝達効率を高めて
いる。リンク５２は、その一端部の軸５２ａがアーム５
２の先端部に回動自在に支承され、他端部の軸５２ｂに
テンションローラ５１の中心部が回転自在に支持されて
いる。アーム５３の先端部外周面にはギヤ部５３ｂが形
成され、このギヤ部５３ｂに張力調整用アシストモータ
５５のピニオンギヤ５６が噛み合っている。上記スプリ
ング５４は初期推力を与えており、アシストモータ５５
を正逆いずれかの方向に駆動することによって、初期推
力に対してモータ推力を加減し、最適なベルト推力が得
られるように調整している。なお、伝達トルクの変動が
比較的小さい車両の場合には、アシストモータ５５を省
略してスプリング５４のみで推力を与えてもよい。ま
た、テンションローラ５１はＶベルト１５を外側から内
側に向かって押圧するものに限らず、内側から外側に向
かって押圧してもよい。Next, a mechanism for applying a belt thrust to the V-belt 15 will be described. Pulleys 11, 21 as described above
The belt winding diameter of the V belt 15 is varied by the speed change motor 40, but the belt winding diameter of the V belt 15
And the pulleys 11 and 21 slip. Therefore, a tensioner device 50 as shown in FIGS. 3 and 4 is provided to apply a belt thrust (belt tension) according to the transmission torque. The tensioner device 50 includes a tension roller 51, and the tension roller 51 is swingably supported by an arm 53 via a link 52. The swing shaft 53a of the arm 53 is
And is urged toward the V-belt 15 by a spring 54. Therefore, the tension roller 51 presses the loose side of the V-belt 15 inward with a predetermined load. By pressing the V-belt 15 inward from the outside in this way, a predetermined belt thrust is obtained, and the V-belt 15 against the pulleys 11 and 21 is obtained.
The winding length of the belt 15 is lengthened to increase the transmission efficiency. The link 52 has a shaft 52a at one end thereof and an arm 5
The center of the tension roller 51 is rotatably supported by a shaft 52b at the other end. A gear portion 53b is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the arm 53, and a pinion gear 56 of a tension adjustment assist motor 55 meshes with the gear portion 53b. The spring 54 gives an initial thrust, and the assist motor 55
Is driven in either the forward or reverse direction, so that the motor thrust is adjusted with respect to the initial thrust so that an optimum belt thrust is obtained. In the case of a vehicle having a relatively small change in transmission torque, the assist motor 55 may be omitted, and the thrust may be applied only by the spring 54. Further, the tension roller 51 is not limited to pressing the V belt 15 from the outside to the inside, but may press from the inside to the outside.
【００２５】テンショナ装置５０は、スプリング５４の
ばね力によるベルト１５の初期張力に対して、アシスト
モータ５５のアシスト力を付加することにより、任意の
ベルト張力特性に制御することが可能である。スプリン
グ５４のばね力によるベルト張力をＴｓとし、アシスト
モータ５５によるベルト張力をＴａとすると、最終的な
ベルト張力Ｔｂは、 Ｔｂ＝Ｔｓ±Ｔａ とすることができる。例えばＴｓ＝５００Ｎ・ｍ、Ｔａ
＝２００Ｎ・ｍとすると、Ｔｂは３００Ｎ・ｍ〜７００
Ｎ・ｍの範囲で可変とすることができる。したがって、
比較的小さな発生トルクのアシストモータ５５であって
も、広範囲でベルト張力を可変とすることができる。The tensioner device 50 can control the belt tension to an arbitrary value by adding an assist force of the assist motor 55 to the initial tension of the belt 15 due to the spring force of the spring 54. Assuming that the belt tension by the spring force of the spring 54 is Ts and the belt tension by the assist motor 55 is Ta, the final belt tension Tb can be expressed as Tb = Ts ± Ta. For example, Ts = 500 N · m, Ta
= 200 N · m, Tb is 300 N · m to 700
It can be variable in the range of N · m. Therefore,
Even with the assist motor 55 having a relatively small generated torque, the belt tension can be varied over a wide range.
【００２６】上記テンショナ装置５０の場合、テンショ
ンローラ５１がプーリ１１，２１と干渉しないように、
テンションローラ５１はリンク５２を介してアーム５３
に取り付けられている。その理由を、図８〜図１０を参
照して説明する。すなわち、従来のようにアーム５３に
テンションローラ５１を直接取り付けると、テンション
ローラ５１がアーム５３の揺動軸５３ａを中心とする回
転軌跡で移動するので、無段変速機がＬｏｗからＨｉｇ
ｈまで変速した時、テンションローラ５１がいずれかの
プーリと干渉する可能性がある。特に、Ｖベルト１５の
負担を軽減するため、大径のテンションローラ５１を用
いた場合に干渉しやすい。これに対し、テンションロー
ラ５１をリンク５２を介してアーム５３に取り付ける
と、２自由度のリンク構造となり、図８に示すＬｏｗ
（最低速比）状態、図９に示すＭｉｄ（中間比）状態、
図１０に示すＨｉｇｈ（最高速比）状態での各変速比に
おいて、アーム５３とリンク５２との間の角度θが自動
的に変化し、テンションローラ５１が自動的にプーリ１
１，２１と干渉のない位置へ移動できる。したがって、
実施例のように大径のテンションローラ５１を用いた場
合でも、テンションローラ５１とプーリ１１，２１との
干渉を確実に防止できる。なお、２自由度のリンク構造
に限らず、２本のリンクを用いることで３自由度のリン
ク構造としてもよい。In the case of the tensioner device 50 described above, the tension roller 51 does not interfere with the pulleys 11 and 21.
The tension roller 51 is connected to an arm 53 through a link 52.
Attached to. The reason will be described with reference to FIGS. That is, when the tension roller 51 is directly attached to the arm 53 as in the related art, the tension roller 51 moves on a rotation locus about the swing shaft 53a of the arm 53, so that the continuously variable transmission changes from low to high.
When the gear is shifted to h, the tension roller 51 may interfere with one of the pulleys. In particular, in order to reduce the load on the V-belt 15, interference is likely to occur when a large-diameter tension roller 51 is used. On the other hand, when the tension roller 51 is attached to the arm 53 via the link 52, a two-degree-of-freedom link structure is obtained, and the Low roller shown in FIG.
(Lowest speed ratio) state, Mid (intermediate ratio) state shown in FIG. 9,
At each gear ratio in the High (highest speed ratio) state shown in FIG. 10, the angle θ between the arm 53 and the link 52 automatically changes, and the tension roller 51 automatically turns the pulley 1.
It can be moved to a position where there is no interference with 1, 21. Therefore,
Even when the large-diameter tension roller 51 is used as in the embodiment, the interference between the tension roller 51 and the pulleys 11 and 21 can be reliably prevented. The link structure is not limited to the two-degree-of-freedom link structure, but may be a three-degree-of-freedom link structure using two links.
【００２７】また、アーム５３の揺動軸５３ａを駆動プ
ーリ１１の近傍に配置してあるのは、次のような理由に
よる。すなわち、図８〜図１０に示すように、変速比の
変化に伴って、テンションローラ５１からＶベルト１５
に加わる垂直方向の押し付け荷重Ｔ１が変化し、この押
し付け荷重Ｔ１に比例したベルト張力が発生する。押し
付け荷重Ｔ１は、スプリング５４のばね荷重Ｔ２と、こ
れと直角方向の荷重Ｔ３とのベクトル和で与えられる。
なお、ここではアシストモータ５５による付勢力を無視
した。上記のようにアーム５３の揺動軸５３ａを駆動プ
ーリ１１の近くに配置することにより、Ｌｏｗ〜Ｈｉｇ
ｈの間でアーム５３とリンク５２との間の角度θが変化
し、押し付け荷重Ｔ１がＬｏｗ時に比べてＭｉｄ，Ｈｉ
ｇｈ時の方が小さくなる。したがって、アシストモータ
５５を使用しなくても、Ｍｉｄ，Ｈｉｇｈ時に小さく、
Ｌｏｗ時に大きなベルト張力を得ることが可能である。The pivot 53a of the arm 53 is arranged near the drive pulley 11 for the following reason. That is, as shown in FIG. 8 to FIG. 10, the V-belt 15
, The pressing force T1 in the vertical direction changes, and a belt tension proportional to the pressing load T1 is generated. The pressing load T1 is given as a vector sum of a spring load T2 of the spring 54 and a load T3 in a direction perpendicular to the spring load T2.
Here, the biasing force by the assist motor 55 is neglected. By arranging the swing shaft 53a of the arm 53 near the drive pulley 11 as described above, a low to high
h, the angle θ between the arm 53 and the link 52 changes, and the pressing load T1 is Mid, Hi compared to when the pressing load T1 is Low.
gh is smaller. Therefore, even when the assist motor 55 is not used, it is small during Mid and High,
It is possible to obtain a large belt tension at the time of Low.
【００２８】図１１は本発明にかかる変速制御およびベ
ルト張力制御を行なう制御システム図を示す。コントロ
ーラ６０は電子制御装置よりなり、フットブレーキ信
号、スロットル開度、エンジン回転数（入力回転数）、
車速、変速用モータ４０の回転位置、駆動プーリ１１の
回転数、従動プーリ２１の回転数、アーム５２の回転角
度などの各種信号が入力される。変速用モータ４０の回
転位置から、計算上の変速比（プーリ比）が求まる。駆
動プーリ１１の回転数信号と従動プーリ２１の回転数信
号とによって、実際の変速比（プーリ比）が算出され
る。また、アーム５２の回転角度信号によってベルト張
力Ｔｂが推定される。コントローラ６０は、これら入力
信号に基づいて変速用モータ４０、張力調整用アシスト
モータ５５などを制御している。FIG. 11 is a control system diagram for performing the speed change control and the belt tension control according to the present invention. The controller 60 is composed of an electronic control unit, and includes a foot brake signal, a throttle opening, an engine speed (input speed),
Various signals such as the vehicle speed, the rotational position of the speed change motor 40, the rotational speed of the drive pulley 11, the rotational speed of the driven pulley 21, and the rotational angle of the arm 52 are input. From the rotational position of the speed change motor 40, a calculated speed ratio (pulley ratio) is obtained. The actual gear ratio (pulley ratio) is calculated from the rotation speed signal of the driving pulley 11 and the rotation speed signal of the driven pulley 21. The belt tension Tb is estimated from the rotation angle signal of the arm 52. The controller 60 controls the speed change motor 40, the tension adjustment assist motor 55, and the like based on these input signals.
【００２９】ここで、上記制御システムを用いて最適な
ベルト張力に調整する方法について、図１２を参照して
説明する。まず、初期設定データに基づいてアシストモ
ータ５５を制御し、初期張力γをベルトに与える（ステ
ップＳ１）。初期設定データとは、ベルト１５を滑りな
く駆動するために設定された初期張力特性であり、図１
３に示すように、ベルトの有効張力と変速比との関係、
ベルトの有効張力と入力トルクとの関係、ベルトの有効
張力と入力回転数との関係なが３次元マップとして格納
されている。ベルトの有効張力と変速比との関係では、
高速比側に比べて低速比側の張力が大きくなるように設
定されている。また、ベルトの有効張力と入力トルクと
の関係では、入力トルクが大きくなるに従い、ベルト張
力も大きくなるように設定されている。さらに、ベルト
の有効張力と入力回転数との関係では、ベルトの共振点
でベルト張力が極大となるように設定されている。次
に、コントローラ６０は、変速用モータ４０の回転位置
から計算上の変速比（プーリ比）Ａを求め、駆動プーリ
１１の回転数信号と従動プーリ２１の回転数信号とから
実際の変速比（プーリ比）Ｂを算出する（ステップＳ
２）。次に、アシストモータ５５によって、この初期張
力γから一定値αずつベルト張力を段階的に低下させる
（ステップＳ３）。次に、ベルト滑りが発生したか否か
を判別する（ステップＳ４）。具体的には、Ｂ／Ａと設
定値β（β＞１）とを比較し、Ｂ／Ａ≦βの時には滑り
なし、Ｂ／Ａ＞βの時には滑りありと判定する。ベルト
滑りなしと判定した場合には、カウント数ｎを１だけ加
算し、ステップＳ３に戻る（ステップＳ５）。ベルト滑
りありと判定した時には、その直前の張力γ−（ｎ−
１）αの状態でベルト張力を固定する（ステップＳ
６）。上記方法によって、変速比、入力トルクおよび入
力回転数を変化させた時の最適なベルト張力特性を求
め、３次元マップとしてコントローラ６０に格納する。
以後、このマップに基づいてアシストモータ５５を制御
すれば、ベルトに過大張力を与えず、かつベルト滑りを
発生させずに駆動でき、ベルト寿命を向上させることが
できる。なお、ベルト１５には経時的に摩耗や伸びが発
生するので、上記のベルト張力の調整作業を定期的に行
なうことにより、最適なベルト張力に更新するのが望ま
しい。Here, a method for adjusting the belt tension to an optimum value by using the control system will be described with reference to FIG. First, the assist motor 55 is controlled based on the initial setting data to apply an initial tension γ to the belt (step S1). The initial setting data is an initial tension characteristic set for driving the belt 15 without slipping.
As shown in FIG. 3, the relationship between the effective tension of the belt and the gear ratio,
The relationship between the effective tension of the belt and the input torque and the relationship between the effective tension of the belt and the input rotation speed are stored as a three-dimensional map. In the relationship between the effective belt tension and the gear ratio,
The tension on the low speed ratio side is set to be larger than that on the high speed ratio side. Further, the relationship between the effective tension of the belt and the input torque is set so that the belt tension increases as the input torque increases. Further, the relationship between the effective tension of the belt and the input rotation speed is set so that the belt tension becomes maximum at the resonance point of the belt. Next, the controller 60 obtains a calculated speed ratio (pulley ratio) A from the rotational position of the speed change motor 40, and obtains the actual speed ratio (from the speed signal of the driving pulley 11 and the speed signal of the driven pulley 21). (Pulley ratio) B is calculated (Step S)
2). Next, the belt tension is reduced stepwise by a constant value α from the initial tension γ by the assist motor 55 (step S3). Next, it is determined whether or not a belt slip has occurred (step S4). Specifically, B / A is compared with a set value β (β> 1), and it is determined that there is no slip when B / A ≦ β, and that there is slip when B / A> β. If it is determined that the belt has not slipped, the count n is incremented by 1, and the process returns to step S3 (step S5). When it is determined that there is a belt slip, the tension γ− (n−
1) Fix the belt tension in the state of α (Step S)
6). By the above method, the optimum belt tension characteristic when the gear ratio, the input torque and the input rotation speed are changed is determined and stored in the controller 60 as a three-dimensional map.
Thereafter, if the assist motor 55 is controlled based on this map, the belt can be driven without applying excessive tension to the belt and without causing belt slippage, and the belt life can be improved. Since the belt 15 wears and elongates with time, it is desirable to update the belt tension to an optimal one by performing the above-mentioned belt tension adjustment work periodically.
【００３０】次に、上記制御システムを用いて急減速時
におけるＬｏｗ戻り性能を向上させる制御について説明
する。一般にＶベルト式無段変速機の場合、急減速時の
Ｌｏｗ（最低速比）戻り性能が悪い。その原因は、例え
ば高速比で走行中にブレーキを作動させて急減速する
と、無段変速機は低速比へ移行しようとして駆動プーリ
の可動シーブを開き方向へ、従動プーリの可動シーブを
閉じ方向へ移動させることになるが、ベルトには所定の
張力が付与されているので、ベルトが従動プーリの可動
シーブの動きを阻害し、車両停止までの間にＬｏｗ位置
に戻ることができないからである。そこで、本発明で
は、急減速時のみ一時的にベルト張力をベルト滑りが発
生する領域まで低下させ、急減速時のＬｏｗ戻り性能を
向上させている。Next, control for improving the low return performance at the time of sudden deceleration using the above control system will be described. In general, in the case of a V-belt type continuously variable transmission, low (minimum speed ratio) return performance during sudden deceleration is poor. The cause is, for example, when the brake is operated and the vehicle is suddenly decelerated while traveling at a high speed ratio, the continuously variable transmission tries to shift to the low speed ratio, opening the movable sheave of the driving pulley in the opening direction and closing the movable sheave of the driven pulley in the closing direction. This is because the belt is given a predetermined tension, so that the belt hinders the movement of the movable sheave of the driven pulley and cannot return to the Low position until the vehicle stops. Therefore, in the present invention, only at the time of sudden deceleration, the belt tension is temporarily reduced to a region where belt slippage occurs, and the Low return performance at the time of sudden deceleration is improved.
【００３１】図１４は急減速時の変速制御方法の一例を
示す。まず、走行中においてフットブレーキを作動させ
たか否かを判定する（ステップＳ７）。すなわち、フッ
トブレーキを作動させずに減速する場合のように、自然
減速の場合には、本発明の制御を行なう必要性がないか
らである。次に、急減速状態であるか否かを判別する
（ステップＳ８）。すなわち、下り勾配を走行している
場合のように、フットブレーキを踏みながらも減速され
ない状態では、本発明の制御を行なう必要がないからで
ある。フットブレーキを作動させ、かつ急減速状態の場
合には、変速用モータ４０をＬｏｗ（最低速比）方向へ
駆動する（ステップＳ９）。変速用モータ４０をＬｏｗ
方向へ駆動するのと同時に、アシストモータ５５によっ
てベルトを滑り制御する（ステップＳ１０）。具体的に
は、アシストモータ５５を駆動してベルト張力を滑り発
生限界値以下に低下させる。ここで、滑り発生限界値と
は、図１２におけるγ−ｎαに相当する。ベルト張力を
滑り発生限界値以下に低下させると、従動プーリの可動
シーブの閉じ方向への動きが円滑となり、急速にＬｏｗ
位置に戻ることができる。なお、急減速時には、駆動プ
ーリと従動プーリ間でトルクが殆どかからないので、ベ
ルト張力を滑り発生限界値以下に低下させても、走行上
問題がない。次に、変速比がＬｏｗに戻ったか否かを判
定する（ステップＳ１１）。そして、Ｌｏｗ位置に戻っ
たと判定された場合には、アシストモータ５５の滑り制
御を終了する（ステップＳ１２）。FIG. 14 shows an example of a shift control method during rapid deceleration. First, it is determined whether or not the foot brake has been operated during traveling (step S7). That is, there is no need to perform the control of the present invention in the case of natural deceleration, such as when decelerating without operating the foot brake. Next, it is determined whether or not the vehicle is in a rapid deceleration state (step S8). That is, when the vehicle is not decelerated while stepping on the foot brake, such as when traveling on a downhill, it is not necessary to perform the control of the present invention. When the foot brake is operated and the vehicle is in a rapid deceleration state, the speed change motor 40 is driven in the Low (minimum speed ratio) direction (step S9). Low speed motor 40
At the same time as driving in the direction, the belt is controlled to slip by the assist motor 55 (step S10). Specifically, the assist motor 55 is driven to reduce the belt tension to a value equal to or less than the slip occurrence limit value. Here, the slip occurrence limit value corresponds to γ-nα in FIG. When the belt tension is reduced to a value lower than the slip occurrence limit value, the movement of the driven pulley in the closing direction of the movable sheave becomes smooth, and the driven pulley rapidly becomes low.
Can return to position. At the time of rapid deceleration, almost no torque is applied between the driving pulley and the driven pulley, so that there is no problem in running even if the belt tension is reduced below the slip occurrence limit value. Next, it is determined whether or not the gear ratio has returned to Low (step S11). If it is determined that the position has returned to the low position, the slip control of the assist motor 55 is ended (step S12).
【００３２】図１５はテンショナ装置の他の実施例を示
す。このテンショナ装置７０は、駆動プーリ１１と従動
プーリ２１との間に巻きかけられたベルト１５の緩み側
をテンションローラ７３によって内側から外側に向かっ
て押圧し、ベルト１５がプーリ１１，２１に対して滑ら
ないようにベルト張力を与えるものである。テンショナ
装置７０はダイヤフラム７２によって仕切られた２つの
室７１ａ，７１ｂを持つアクチュエータ７１を備え、一
方の室７１ｂにはテンションローラ７３を外側に向かっ
て付勢するスプリング７４が配置されている。テンショ
ンローラ７３はロッド７５を介してダイヤフラム７２と
連結されている。室７１ａ，７１ｂは切替弁７６を介し
て圧力源７７と接続されている。この圧力源７７として
は、例えばエンジン負圧を用いることができる。このよ
うにエンジン負圧を利用すれば、エンジンブレーキ時に
エンジン負圧を室７１ａに導くことで、即座に高いベル
ト張力を与えることができる。なお、エンジン負圧を導
く室７１ａ，７１ｂを切替弁７６によって切り替えれ
ば、ベルト張力を走行状態に応じて加減することができ
る。FIG. 15 shows another embodiment of the tensioner device. The tensioner device 70 presses the loose side of the belt 15 wound between the driving pulley 11 and the driven pulley 21 from the inside to the outside by the tension roller 73, and the belt 15 is pressed against the pulleys 11 and 21. The belt tension is applied to prevent slippage. The tensioner device 70 includes an actuator 71 having two chambers 71a and 71b separated by a diaphragm 72. A spring 74 for urging the tension roller 73 outward is disposed in one chamber 71b. The tension roller 73 is connected to the diaphragm 72 via a rod 75. The chambers 71 a and 71 b are connected to a pressure source 77 via a switching valve 76. As the pressure source 77, for example, an engine negative pressure can be used. If the engine negative pressure is used in this manner, a high belt tension can be immediately applied by guiding the engine negative pressure to the chamber 71a during engine braking. If the chambers 71a and 71b for guiding the engine negative pressure are switched by the switching valve 76, the belt tension can be adjusted according to the running state.
【００３３】図１６はテンショナ装置のさらに他の実施
例を示す。このテンショナ装置８０は、図１５と同様
に、駆動プーリ１１と従動プーリ２１との間に巻きかけ
られたベルト１５の緩み側をテンションローラ８２によ
って内側から外側に向かって押圧するものであり、アク
チュエータ８１として油圧シリンダを用いている。油圧
シリンダ８１のピストンロッド８３は従動プーリ２１と
同軸上に揺動可能に支持されたアーム８４の一端に連結
され、アーム８４の他端部にテンションローラ８２が回
転自在に取り付けられている。油圧シリンダ８１の内部
には、アーム８４をテンションローラ８２がベルト１５
に圧接する方向に回動付勢するスプリング８５が設けら
れ、ベルト１５に初期張力を与えている。油圧シリンダ
８１の一方の室８１ａに油圧を供給すると、テンション
ローラ８２の押圧力が上昇し、ベルト張力も上昇する。
逆に、他方の室８１ｂに油圧を供給すると、テンション
ローラ８２の押圧力が低下し、ベルト張力も低下する。
こうして、油圧シリンダ８１への油圧の切り替えもしく
は油圧制御を行なうことで、ベルト張力を自在に制御で
きる。FIG. 16 shows still another embodiment of the tensioner device. This tensioner device 80 presses the slack side of the belt 15 wound between the driving pulley 11 and the driven pulley 21 from the inside to the outside by a tension roller 82 as in FIG. A hydraulic cylinder is used as 81. A piston rod 83 of the hydraulic cylinder 81 is connected to one end of an arm 84 supported coaxially and swingably with the driven pulley 21, and a tension roller 82 is rotatably attached to the other end of the arm 84. Inside the hydraulic cylinder 81, an arm 84 is connected to a tension roller 82 by a belt 15.
A spring 85 is provided for rotating and biasing the belt 15 in a direction in which the belt 15 is pressed against the belt 15, and applies an initial tension to the belt 15. When hydraulic pressure is supplied to one chamber 81a of the hydraulic cylinder 81, the pressing force of the tension roller 82 increases, and the belt tension also increases.
Conversely, when hydraulic pressure is supplied to the other chamber 81b, the pressing force of the tension roller 82 decreases, and the belt tension also decreases.
In this way, by switching or controlling the hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 81, the belt tension can be freely controlled.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、車両の急減速を検出して変速比
可変機構が低速比側へ変速を開始した時、変速比可変機
構の変速開始と同期してベルト張力を低下させるように
したので、ベルト張力が変速比可変機構の変速動作を阻
害せず、円滑かつ急速にシフトダウンすることができ、
車両停止までの短時間の間にＬｏｗ位置へ確実に戻すこ
とができる。また、請求項２に記載の発明によれば、テ
ンショナ装置にベルト張力を調整可能とする張力調整手
段を設け、張力調整手段は、滑りを発生しないベルトの
初期張力を設定し、この初期張力から滑りを生じるまで
ベルト張力を段階的に低下させ、滑りを発生する直前の
張力に保持するようにしたので、必要最低限のベルト張
力に調整でき、ベルト寿命を向上させることができる。As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention described in (1), when the rapid speed reduction of the vehicle is detected and the variable speed ratio mechanism starts shifting to the lower speed ratio side, the belt tension is reduced in synchronization with the start of the speed change of the variable speed ratio mechanism. Therefore, the belt tension does not hinder the speed change operation of the variable speed ratio mechanism, and the shift down can be performed smoothly and rapidly.
It is possible to reliably return to the Low position in a short time until the vehicle stops. According to the second aspect of the present invention, the tensioner device is provided with tension adjusting means for adjusting the belt tension, and the tension adjusting means sets an initial tension of the belt that does not cause slippage, and calculates the initial tension from the initial tension. Since the belt tension is reduced stepwise until slippage occurs and is maintained at the tension immediately before slippage occurs, the belt tension can be adjusted to the minimum necessary and the belt life can be improved.
【図１】本発明にかかる無段変速機の一例の展開断面図
である。FIG. 1 is a developed sectional view of an example of a continuously variable transmission according to the present invention.
【図２】図１の無段変速機の内部構造の側面図である。FIG. 2 is a side view of the internal structure of the continuously variable transmission of FIG.
【図３】図１の無段変速機のプーリ部分の断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view of a pulley portion of the continuously variable transmission of FIG.
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
【図５】図１の無段変速機のスケルトン図である。FIG. 5 is a skeleton diagram of the continuously variable transmission of FIG. 1;
【図６】前進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。FIG. 6 is a skeleton diagram showing a power transmission path of the continuously variable transmission during forward movement.
【図７】後進時における無段変速機の動力伝達経路を示
すスケルトン図である。FIG. 7 is a skeleton diagram showing a power transmission path of the continuously variable transmission during reverse travel.
【図８】低速比におけるテンションローラとベルトとの
接触位置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a contact position between a tension roller and a belt at a low speed ratio.
【図９】中間比におけるテンションローラとベルトとの
接触位置を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a contact position between a tension roller and a belt at an intermediate ratio.
【図１０】高速比におけるテンションローラとベルトと
の接触位置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a contact position between a tension roller and a belt at a high speed ratio.
【図１１】本発明にかかる変速制御およびベルト張力制
御を行なう制御系を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a control system for performing speed change control and belt tension control according to the present invention.
【図１２】本発明にかかるベルト張力制御方法のフロー
チャート図である。FIG. 12 is a flowchart of a belt tension control method according to the present invention.
【図１３】本発明にかかるベルト張力制御のための初期
張力特性図である。FIG. 13 is an initial tension characteristic diagram for belt tension control according to the present invention.
【図１４】本発明にかかる変速制御方法の一例のフロー
チャート図である。FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a shift control method according to the present invention.
【図１５】テンショナ装置の他の実施例を示す。FIG. 15 shows another embodiment of the tensioner device.
【図１６】テンショナ装置のさらに他の実施例を示す。FIG. 16 shows still another embodiment of the tensioner device.
１０ 駆動軸 １１ 駆動プーリ １４ アクチュエータ（ボールネジ機構） １５ Ｖベルト ２０ 従動軸 ２１ 従動プーリ ２２ アクチュエータ（ボールネジ機構） ４０ 変速用モータ ５０ テンショナ装置 ５４ スプリング ５５ アシストモータ Reference Signs List 10 drive shaft 11 drive pulley 14 actuator (ball screw mechanism) 15 V belt 20 driven shaft 21 driven pulley 22 actuator (ball screw mechanism) 40 speed change motor 50 tensioner device 54 spring 55 assist motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:42 Ｆ１６Ｈ 59:42 59:44 59:44 59:54 59:54 59:70 59:70 63:06 63:06 (72)発明者 天満 康之 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 宮下 雅行 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J050 AA03 BA03 BB05 CC01 CC08 CC10 CE09 DA01 3J552 MA07 MA13 MA26 NA01 NB01 PA15 PA32 PA35 PA63 QB07 RA06 RB19 SA34 SB10 TA01 TB09 TB17 VA14W VA14Y VA17Z VA32Z VA37Z VA74Z VB01Z VC01Z VC03Z VC05Z VD11Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) F16H 59:42 F16H 59:42 59:44 59:44 59:54 59:54 59:70 59:70 63 : 06 63:06 (72) Inventor Yasuyuki Tenma 2-1-1, Taoyuan, Ikeda-shi, Osaka Daihatsu Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Miyashita 2-1-1, Taoyuan, Ikeda-shi, Osaka Daihatsu Kogyo F term in reference (reference) 3J050 AA03 BA03 BB05 CC01 CC08 CC10 CE09 DA01 3J552 MA07 MA13 MA26 NA01 NB01 PA15 PA32 PA35 PA63 QB07 RA06 RB19 SA34 SB10 TA01 TB09 TB17 VA14W VA14Y VA17Z VA32Z VA37Z VA74Z VB01Z VC01Z VC03V
Claims (3)
き掛け、両プーリのベルト巻き掛け径を互いに逆方向に
可変とする変速比可変機構を設けるとともに、両プーリ
間のベルトを押圧してベルト張力を得るテンショナ装置
を設け、エンジン動力を無段階に変速して車輪に伝達す
る無段変速機において、上記テンショナ装置に設けら
れ、ベルト張力を調整可能とする張力調整手段と、車両
の急減速を検出する手段と、車両の急減速に伴って変速
比可変機構を低速比側へ変速させる手段と、上記変速比
可変機構の低速比側への変速に同期して、ベルト張力を
弱める方向に上記張力調整手段を制御する手段と、を備
えたことを特徴とする無段変速機。A belt is wound between a driving pulley and a driven pulley, and a speed ratio variable mechanism is provided for varying the belt winding diameter of both pulleys in opposite directions. In a continuously variable transmission that includes a tensioner device that obtains belt tension and continuously changes the engine power and transmits the power to the wheels, a tension adjustment device that is provided in the tensioner device and that can adjust the belt tension; Means for detecting deceleration, means for shifting the variable speed ratio mechanism to the lower speed ratio side in response to rapid deceleration of the vehicle, and a direction in which the belt tension is reduced in synchronization with the speed change of the variable speed ratio mechanism to the lower speed ratio side. And a means for controlling the tension adjusting means.
き掛け、両プーリのベルト巻き掛け径を互いに逆方向に
可変とする変速比可変機構を設けるとともに、両プーリ
間のベルトを押圧してベルト張力を得るテンショナ装置
を設け、エンジン動力を無段階に変速して車輪に伝達す
る無段変速機において、上記テンショナ装置にベルト張
力を調整可能とする張力調整手段を設け、上記張力調整
手段は、滑りを発生しないベルトの初期張力を設定し、
この初期張力から滑りを生じるまでベルト張力を段階的
に低下させ、滑りを発生する直前の張力に保持すること
を特徴とする無段変速機。2. A variable speed ratio mechanism for wrapping a belt between a driving pulley and a driven pulley, and varying the belt wrapping diameter of the two pulleys in opposite directions, and pressing the belt between the two pulleys. In a continuously variable transmission that provides a tensioner device that obtains belt tension and that continuously changes the engine power and transmits the power to the wheels, the tensioner device includes a tension adjustment unit that can adjust a belt tension. , Set the initial tension of the belt that does not cause slip,
A continuously variable transmission characterized in that the belt tension is reduced stepwise from the initial tension until slippage occurs, and is maintained at the tension immediately before slippage occurs.
材と、支持部材に回転自在に取り付けられ、ベルトに接
触するテンションローラと、支持部材を付勢してテンシ
ョンローラをベルトに圧接させるスプリングとを備え、
上記張力調整手段は、上記スプリングによる支持部材へ
の付勢力を加減してベルト張力を調節するアシストモー
タであることを特徴とする請求項１または２に記載の無
段変速機。3. A tensioner device comprising: a displaceable support member; a tension roller rotatably mounted on the support member and in contact with the belt; and a spring for urging the support member to press the tension roller against the belt. With
The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the tension adjusting unit is an assist motor that adjusts a belt tension by adjusting a biasing force of the spring on a support member.
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331079A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Toyota Motor Corp | Belt-type continuously variable transmission and control device of it |
| US7300380B2 (en) | 2003-05-19 | 2007-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooperative control system for prime mover and continuously variable transmission of vehicle |
| US7666110B2 (en) | 2003-03-26 | 2010-02-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for power transmission mechanism |
| CN107816545A (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-20 | 丰田自动车株式会社 | For motor vehicle stepless speed variator system |
-
2000
- 2000-05-19 JP JP2000147551A patent/JP3712345B2/en not_active Expired - Fee Related
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