JP2013181599A - Drive train - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライブトレーンに関し、特に、ドライブトレーンにおける変速比の変化幅を拡大する技術に関する。 The present invention relates to a drive train, and more particularly to a technique for expanding a change width of a gear ratio in a drive train.
変速比を無段階に変化させる無段変速機が公知である。また、一般的に、無段変速機は、変速機を段階的に変化させる多段変速機に比べて変速比の変化幅、すなわち最小の変速比と最大の変速比との差を大きくし易いという特性を有する。変速比の変化幅が大きいほどトルクと燃費の観点において有利になり得ることから、変速比の変化幅を拡大するための様々な技術が研究ならびに開発されている。 A continuously variable transmission that changes the gear ratio steplessly is known. Also, in general, a continuously variable transmission is likely to increase a change ratio of a transmission ratio, that is, a difference between a minimum transmission ratio and a maximum transmission ratio, compared to a multi-stage transmission that changes the transmission stepwise. Has characteristics. As the change ratio of the gear ratio is larger, it can be advantageous in terms of torque and fuel consumption. Therefore, various techniques for expanding the change ratio of the gear ratio have been researched and developed.
変速比の変化幅を拡大した変速装置の一例として、特開２００８−２０８８５４号公報（特許文献１）は、入力軸をプライマリプーリに連結し、出力軸をセカンダリプーリに連結した第１の変速モードと、出力軸をプライマリプーリに連結し、入力軸をセカンダリプーリに連結した第２の変速モードとを選択的に切り替える変速装置を開示する。 As an example of a transmission with an increased change ratio of a gear ratio, Japanese Patent Laying-Open No. 2008-208854 (Patent Document 1) discloses a first shift mode in which an input shaft is connected to a primary pulley and an output shaft is connected to a secondary pulley. And a second speed change mode in which the output shaft is connected to the primary pulley and the input shaft is connected to the secondary pulley.
しかしながら、入力軸をプライマリプーリに連結した状態とセカンダリプーリに連結した状態とを切り替えると、切替時においてエンジンと無段変速機との間のトルク伝達が遮断され、その後、エンジンと無段変速機とが再係合される結果となる。そのため、切替時にショックが発生し易い。 However, when switching between the state in which the input shaft is connected to the primary pulley and the state in which the input shaft is connected to the secondary pulley, the torque transmission between the engine and the continuously variable transmission is interrupted at the time of switching, and then the engine and the continuously variable transmission Are re-engaged. Therefore, a shock is likely to occur at the time of switching.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ショックを低減することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reduce shock.
ある実施例において、ドライブトレーンは、リングギヤ、キャリアおよびサンギヤを含み、キャリアがエンジンに連結されるプラネタリギヤと、リングギヤを車軸に連結した状態とリングギヤを車軸から遮断した状態とを切り替える第１の切替装置と、サンギヤを車軸に連結した状態とサンギヤを車軸から遮断した状態とを切り替える第２の切替装置と、リングギヤの回転数とサンギヤの回転数との比を変更可能な変速機とを備える。ドライブトレーンは、リングギヤを車軸に連結し、かつサンギヤを車軸から遮断した第１のモードと、リングギヤを車軸から遮断し、サンギヤを車軸に連結した第２のモードとのうちのいずれか一方のモードで運転される。 In one embodiment, the drive train includes a ring gear, a carrier, and a sun gear, and a planetary gear in which the carrier is connected to the engine, and a first switching device that switches between a state in which the ring gear is connected to the axle and a state in which the ring gear is disconnected from the axle. And a second switching device that switches between a state in which the sun gear is connected to the axle and a state in which the sun gear is disconnected from the axle, and a transmission that can change the ratio between the rotational speed of the ring gear and the rotational speed of the sun gear. The drive train is one of a first mode in which the ring gear is connected to the axle and the sun gear is disconnected from the axle, and a second mode in which the ring gear is disconnected from the axle and the sun gear is connected to the axle. It is driven by.
この構成によると、リングギヤを車軸に連結し、かつサンギヤを車軸から遮断した状態と、リングギヤを車軸から遮断し、かつサンギヤを車軸に連結した状態とのそれぞれの状態おいて、変速機によりリングギヤの回転数とサンギヤの回転数との比を変更してリングギヤの回転数およびサンギヤの回転数を変化させることにより、ドライブトレーンの入力軸としてキャリアの回転数と、ドライブトレーンの出力軸として車軸の回転数との比を変化させることができる。また、エンジンと変速機とは差動装置としての機能を有するプラネタリギヤを介して連結されているため、エンジンと変速機との間のトルク伝達は遮断されない。そのため、必然的に、エンジンと変速機とを再係合する必要もない。よって、再係合時に発生し得るショックは起こり得ない。その結果、ショックを低減できる。 According to this configuration, the ring gear is connected by the transmission in each of the state where the ring gear is connected to the axle and the sun gear is disconnected from the axle, and the state where the ring gear is disconnected from the axle and the sun gear is connected to the axle. By changing the ratio of the number of revolutions and the number of revolutions of the sun gear to change the number of revolutions of the ring gear and the number of revolutions of the sun gear, the revolution number of the carrier as the input shaft of the drive train and the rotation of the axle as the output shaft of the drive train The ratio with the number can be changed. In addition, since the engine and the transmission are connected via a planetary gear having a function as a differential device, torque transmission between the engine and the transmission is not interrupted. Therefore, it is not necessary to re-engage the engine and the transmission. Therefore, a shock that may occur during re-engagement cannot occur. As a result, shock can be reduced.
別の実施例において、第１のモードにおいて車軸に対するキャリアの回転数を低減する際のリングギヤの回転数の変化方向と、第２のモードにおいて車軸に対するキャリアの回転数を低減する際のリングギヤの回転数の変化方向とは逆である。 In another embodiment, the direction of change in the rotational speed of the ring gear when reducing the rotational speed of the carrier relative to the axle in the first mode, and the rotation of the ring gear when reducing the rotational speed of the carrier relative to the axle in the second mode. It is the opposite of the direction of number change.
この構成によると、変速機によりリングギヤの回転数とサンギヤの回転数との比を変更してリングギヤの回転数を上昇させた場合と、減少させた場合との両方の場合において、キャリアの回転数と車軸の回転数との比、すなわちドライブトレーンの全体的な変速比を減少させることができる。したがって、例えば、サンギヤに対するリングギヤの回転数を増大させてドライブトレーンの変速比を減少させた後、サンギヤに対するリングギヤの回転数を減少させてドライブトレーンの変速比をさらに減少させることができる。逆に、サンギヤに対するリングギヤの回転数を減少させてドライブトレーンの変速比を減少させた後、サンギヤに対するリングギヤの回転数を増大させてドライブトレーンの変速比をさらに減少させることができる。よって、変速比の変化幅が大きいドライブトレーンを得ることができる。 According to this configuration, the number of rotations of the carrier in both cases of increasing and decreasing the number of rotations of the ring gear by changing the ratio between the number of rotations of the ring gear and the number of rotations of the sun gear by the transmission. It is possible to reduce the ratio of the rotation speed of the axle and the rotational speed of the axle, that is, the overall transmission ratio of the drive train. Therefore, for example, after the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear is increased to reduce the speed ratio of the drive train, the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear can be decreased to further reduce the speed ratio of the drive train. Conversely, after the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear is reduced to reduce the gear ratio of the drive train, the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear can be increased to further reduce the gear ratio of the drive train. Therefore, it is possible to obtain a drive train having a large change ratio of the gear ratio.
さらに別の実施例において、ドライブトレーンは、入力軸がリングギヤに連結され、所定の第１の変速比を有する第１の変速部と、入力軸がサンギヤに連結され、所定の第２の変速比を有する第２の変速部とをさらに備える。第１の切替装置は、第１の変速部の出力軸を車軸に連結した状態と第１の変速部の出力軸を車軸から遮断した状態とを切り替える。第２の切替装置は、第２の変速部の出力軸を車軸に連結した状態と第２の変速部の出力軸を車軸から遮断した状態とを切り替える。 In yet another embodiment, the drive train includes a first transmission unit having an input shaft connected to the ring gear and having a predetermined first transmission ratio, an input shaft connected to the sun gear, and a predetermined second transmission ratio. And a second transmission unit having the following. The first switching device switches between a state where the output shaft of the first transmission unit is connected to the axle and a state where the output shaft of the first transmission unit is blocked from the axle. The second switching device switches between a state in which the output shaft of the second transmission unit is connected to the axle and a state in which the output shaft of the second transmission unit is disconnected from the axle.
この構成によると、第１の変速部によりリングギヤの回転数を増速あるいは減速できる。同様に、第２の変速部によりサンギヤの回転数を増速あるいは減速できる。 According to this configuration, the rotation speed of the ring gear can be increased or decreased by the first transmission unit. Similarly, the rotation speed of the sun gear can be increased or decreased by the second transmission unit.
さらに別の実施例において、サンギヤに対するリングギヤの回転数を最大にした状態下において、第１の変速部の出力軸回転数と、第２の変速部の出力軸回転数とが同じである。 In yet another embodiment, the output shaft rotational speed of the first transmission unit and the output shaft rotational speed of the second transmission unit are the same under the condition where the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear is maximized.
この構成によると、サンギヤに対するリングギヤの回転数が最大になるまでキャリアの回転数と車軸の回転数との比、すなわちドライブトレーンの全体的な変速比を減少または増大させた後、サンギヤに対するリングギヤの回転数が最小になるまでドライブトレーンの変速比をさらに減少または増大させることができる。 According to this configuration, after reducing or increasing the ratio of the carrier rotation speed and the axle rotation speed, that is, the overall transmission ratio of the drive train, until the rotation speed of the ring gear with respect to the sun gear is maximized, The drive train gear ratio can be further reduced or increased until the rotational speed is minimized.
さらに別の実施例において、サンギヤに対するリングギヤの回転数を最小にした状態下において、第１の変速部の出力軸回転数と、第２の変速部の出力軸回転数とが同じである。 In yet another embodiment, the output shaft rotational speed of the first transmission unit and the output shaft rotational speed of the second transmission unit are the same under the condition where the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear is minimized.
この構成によると、サンギヤに対するリングギヤの回転数が最小になるまでキャリアの回転数と車軸の回転数との比、すなわちドライブトレーンの全体的な変速比を減少または増大させた後、サンギヤに対するリングギヤの回転数が最大になるまでドライブトレーンの変速比をさらに減少または増大させることができる。 According to this configuration, after reducing or increasing the ratio of the carrier speed to the axle speed, that is, the overall transmission ratio of the drive train, until the ring gear speed relative to the sun gear is minimized, the ring gear speed relative to the sun gear is reduced. The drive train gear ratio can be further reduced or increased until the rotational speed is maximized.
さらに別の実施例において、変速機は、無段変速機である。
この構成によると、変速比を連続的に変化させて、変速に伴うショックを低減できる。
In yet another embodiment, the transmission is a continuously variable transmission.
According to this configuration, it is possible to reduce the shock associated with the shift by continuously changing the gear ratio.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
なお、以下の説明において、回転数とは、特に指定がない限り、回転数の絶対値を意味する。 In the following description, the rotation speed means the absolute value of the rotation speed unless otherwise specified.
図１を参照して、車両に搭載されたパワートレーン１００のエンジン２００の出力トルクは、ドライブトレーン１１０に入力される。ドライブトレーン１１０に入力されたトルクは、トルクコンバータ３００、プラネタリギヤ４００、無段変速機５００、第１変速装置６０１、第２変速装置６０２、第３変速装置６０３、後進装置６０４、減速歯車６０５等を介して差動歯車装置７００および駆動輪８００に伝達される。なお、エンジン２００の代わりにもしくは加えて、モータを駆動源として用いるようにしてもよい。また、無段変速機５００の代わりに、段階的に変速比を変更可能な多段変速機を用いてもよい。
Referring to FIG. 1, the output torque of
トルクコンバータ３００は、エンジン２００のクランク軸に連結されたポンプインペラ３０２と、タービン軸３０４を介してプラネタリギヤ４００に連結されたタービンランナ３０６とから構成されている。ポンプインペラ３０２およびタービンランナ３０６の間にはロックアップクラッチ３０８が設けられている。ロックアップクラッチ３０８は、係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切換えられることにより、係合または解放されるようになっている。
The
ロックアップクラッチ３０８が完全係合させられることにより、ポンプインペラ３０２およびタービンランナ３０６は一体的に回転させられる。ポンプインペラ３０２には、無段変速機５００を変速制御したり、ベルト挟圧力を発生させたり、各部に潤滑のための作動油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ３１０が設けられている。
When the
プラネタリギヤ４００は、サンギヤ４０２、キャリア４０４、ピニオンギヤ４０６およびリングギヤ４０８を含む。トルクコンバータ３００のタービン軸３０４は、キャリア４０４に連結されている。すなわち、キャリア４０４は、トルクコンバータ３００を介してエンジン２００に連結されている。
リングギヤ４０８は、第１変速装置６０１または第３変速装置６０３と、第１クラッチ９１０とを介して車軸８０２に連結される。したがって、第１変速装置６０１および第３変速装置６０３の入力軸がリングギヤ４０８に連結される。
第１クラッチ９１０は、特許請求の範囲に記載の第１の切替装置に対応し、第１変速装置６０１および第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２に連結した状態と第１変速装置６０１および第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２から遮断した状態とを切り替える。結果として第１クラッチ９１０は、リングギヤ４０８を車軸８０２に連結した状態とリングギヤ４０８を車軸８０２から遮断した状態とを切り替える。
The
第１変速装置６０１または第３変速装置６０３が、特許請求の範囲に記載の第１の変速部に相当する。第１変速装置６０１および第３変速装置６０３は、それぞれ、開発者によって定められた所定の変速比を有する。これにより、リングギヤ４０８の回転数を増速あるいは減速して取り出すことができる。
The
本実施の形態において、第１変速装置６０１の変速比（入力軸回転数／出力軸回転数）は、第３変速装置６０３の変速比よりも大きい。
In the present embodiment, the gear ratio of the first transmission device 601 (input shaft rotational speed / output shaft rotational speed) is larger than the gear ratio of the
第１変速装置６０１の変速比は１より小さくてもよく、１より大きくてもよく、１であってもよい。同様に、第３変速装置６０３の変速比は１より小さくてもよく、１より大きくてもよく、１であってもよい。
The transmission ratio of the
一例として、第１クラッチ９１０にはドグクラッチが用いられる。第１クラッチ９１０のセレクタが図１において実線で示す位置にある場合、第１変速装置６０１および第３変速装置６０３の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、リングギヤ４０８が車軸８０２から遮断される。
As an example, a dog clutch is used for the
第１クラッチ９１０のセレクタが図１において破線で示す右側の位置にある場合、第１変速装置６０１の出力軸が車軸８０２に連結されるとともに、第３変速装置６０３の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、リングギヤ４０８が、第１変速装置６０１を介して車軸８０２に連結される。
When the selector of the
第１クラッチ９１０のセレクタが図１において破線で示す左側の位置にある場合、第３変速装置６０３の出力軸が車軸８０２に連結されるとともに、第１変速装置６０１の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、リングギヤ４０８が、第３変速装置６０３を介して車軸８０２に連結される。
When the selector of the
なお、第１クラッチ９１０にはドグクラッチ以外の種類の任意のクラッチを用いてもよい。
The
サンギヤ４０２は、第２変速装置６０２または後進装置６０４と、第２クラッチ９２０を介して車軸８０２に連結される。したがって、第２変速装置６０２および後進装置６０４の入力軸がサンギヤ４０２に連結される。
図１において、サンギヤ４０２と第２変速装置６０２の入力軸との間に設けられた３つのギヤ６１１，６１２，６１３のうち、ギヤ６１２とギヤ６１３とが噛み合っていないように見えるが、図２に示すように、側面からみるとギヤ６１２とギヤ６１３とは噛み合っている。
In FIG. 1, among the three
また、図１において、後進装置６０４の入力軸に連結されたギヤ６２１の一部が省略され、ギヤ６２１と、出力軸に連結されたギヤ６２２とが噛み合っていないように記載されているが、図３に示すように、側面からみるとギヤ６２１とギヤ６２２とは噛み合っている。
In FIG. 1, a part of the
図１に戻って、第２クラッチ９２０は、特許請求の範囲に記載の第２の切替装置に相当し、第２変速装置６０２および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２に連結した状態と第２変速装置６０２および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断した状態とを切り替える。結果として第２クラッチ９２０は、サンギヤ４０２を車軸８０２に連結した状態とサンギヤ４０２を車軸８０２から遮断した状態とを切り替える。
Returning to FIG. 1, the
第２変速装置６０２が、特許請求の範囲に記載の第２の変速部に相当する。第２変速装置６０２および後進装置６０４は、それぞれ、開発者によって定められた所定の変速比を有する。これにより、サンギヤ４０２の回転数を増速あるいは減速して取り出すことができる。
The
本実施の形態において、第２変速装置６０２の変速比は、第１変速装置６０１の変速比よりも小さく、第３変速装置６０３の変速比よりも大きい。第２変速装置６０２の変速比は１より小さくてもよく、１より大きくてもよく、１であってもよい。
In the present embodiment, the gear ratio of the
一例として、第２クラッチ９２０にはドグクラッチが用いられる。第２クラッチ９２０のセレクタが図１において実線で示す位置にある場合、第２変速装置６０２および後進装置６０４の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、サンギヤ４０２が車軸８０２から遮断される。
As an example, a dog clutch is used for the
第２クラッチ９２０のセレクタが図１において破線で示す右側の位置にある場合、第２変速装置６０２の出力軸が車軸８０２に連結されるとともに、後進装置６０４の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、サンギヤ４０２が、第２変速装置６０２を介して車軸８０２に連結される。
When the selector of the
第２クラッチ９２０のセレクタが図１において破線で示す左側の位置にある場合、後進装置６０４の出力軸が車軸８０２に連結されるとともに、第２変速装置６０２の出力軸が車軸８０２から遮断される。その結果、サンギヤ４０２が、後進装置６０４を介して車軸８０２に連結される。
When the selector of the
なお、第２クラッチ９２０にはドグクラッチ以外の種類の任意のクラッチを用いてもよい。
The
無段変速機５００には、リングギヤ４０８に連結されたプライマリプーリ５０４と、サンギヤ４０２に連結されたセカンダリプーリ５０８と、これらのプーリに巻き掛けられた金属ベルト５１０とが設けられる。各プーリと金属ベルト５１０との間の摩擦力を利用して、動力伝達が行われる。金属ベルト５１０の代わりにチェーンを用いてもよい。また、プライマリプーリ５０４の位置とセカンダリプーリ５０８の位置が逆であってもよい。フルトロイダル式あるいはハーフトロイダル式の無段変速機を用いてもよい。その他の形式の無段変速機を用いてもよい。
The continuously
各プーリは溝幅が可変であるように構成されている。周知のように、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに供給される油圧が制御されることにより、各プーリの溝幅が変化する。これにより、各プーリの有効径が変更され、変速比γ（γ＝プライマリプーリ回転数／セカンダリプーリ回転数）が連続的に変化させられる。
Each pulley is configured such that the groove width is variable. As is well known, the groove width of each pulley is changed by controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder of the
本実施の形態においては、プライマリプーリ５０４にリングギヤ４０８が連結され、セカンダリプーリ５０８にサンギヤ４０２が連結されていることから、無段変速機５００は、リングギヤ４０８の回転数とサンギヤ４０２の回転数との比を変更可能である。
In the present embodiment,
図１に示す構成を備えるドライブトレーンは、リングギヤ４０８を車軸８０２に連結し、かつサンギヤ４０２を車軸８０２から遮断した第１のモードと、リングギヤ４０８を車軸８０２から遮断し、サンギヤ４０２を車軸８０２に連結した第２のモードとのうちのいずれか一方のモードで運転される。
The drive train having the configuration shown in FIG. 1 has a first mode in which the
図４を参照して、各運転モードについて説明する。図４においては、サンギヤ４０２を「Ｓ」と表す。キャリア４０４を「Ｃ」と表す。リングギヤ４０８を「Ｒ」と表す。プライマリプーリ５０４を「Ｐｒｉ」と表す。セカンダリプーリを「Ｓｅｃ」と表す。第１変速装置６０１の入力軸を「１ｓｔ」と表す。第２変速装置６０２の入力軸を「２ｎｄ」と表す。第３変速装置６０３の入力軸を「３ｒｄ」と表す。各変速装置６０１，６０２，６０３および後進装置６０４の出力軸を「出力」と表す。
Each operation mode will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the
なお、図４においては説明を簡略にするため、エンジン２００の出力軸回転数、すなわちキャリア４０４の回転数が一定であるものと想定する。
In FIG. 4, it is assumed that the output shaft rotation speed of
図４Ａは、無段変速機５００の変速比γ、すなわちサンギヤ４０２に対するリングギヤ４０８の回転数を最小にし、第１変速装置６０１の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第２変速装置６０２、第３変速装置６０３および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と各変速装置６０１，６０２，６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
4A shows the gear ratio γ of the continuously
また、図４Ａ，４Ｂ，４Ｆ，４Ｇは第１のモードでの各回転要素の回転数を示し、図４Ｄ，４Ｅは第２のモードでの各回転要素の回転数を示す。 4A, 4B, 4F, and 4G show the rotation speed of each rotation element in the first mode, and FIGS. 4D and 4E show the rotation speed of each rotation element in the second mode.
図４Ａに示す状態では、第１変速装置６０１の出力軸回転数と、第２変速装置６０２の出力軸回転数および第３変速装置６０３の出力軸回転数とが異なっているものの、第２変速装置６０２の出力軸回転数と第３変速装置６０３の出力軸回転数とが同じである。
In the state shown in FIG. 4A, although the output shaft rotational speed of the
このように、本実施の形態においては、無段変速機５００の変速比γを最小にした状態下において、第２変速装置６０２の出力軸回転数と第３変速装置６０３の出力軸回転数とが同じになるように、第２変速装置６０２の変速比ならびに第３変速装置６０３の変速比が定められる。
As described above, in the present embodiment, the output shaft rotational speed of the
図４Ｂは、無段変速機５００の変速比γを「１」にし、第１変速装置６０１の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第２変速装置６０２、第３変速装置６０３および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と各変速装置６０１，６０２，６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
FIG. 4B shows that the transmission gear ratio γ of the continuously
図４Ｂに示す状態では、第１変速装置６０１の出力軸回転数、第２変速装置６０２の出力軸回転数および第３変速装置６０３の出力軸回転数の全てが異なっている。
In the state shown in FIG. 4B, the output shaft rotational speed of the
図４Ｃは、無段変速機５００の変速比γを最大にし、第１変速装置６０１の出力軸および第２変速装置６０２の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第３変速装置６０３および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と各変速装置６０１，６０２，６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
4C maximizes the speed ratio γ of the continuously
図４Ｃに示す状態では、第１変速装置６０１の出力軸回転数と第２変速装置６０２の出力軸回転数とが同じである。
In the state shown in FIG. 4C, the output shaft rotational speed of the
このように、本実施の形態においては、無段変速機５００の変速比γを最大にした状態下において、第１変速装置６０１の出力軸回転数と第２変速装置６０２の出力軸回転数とが同じになるように、第１変速装置６０１の変速比ならびに第２変速装置６０２の変速比が定められる。
As described above, in the present embodiment, the output shaft rotational speed of the
図４Ｃに示す状態では、第１変速装置６０１の出力軸回転数と第２変速装置６０２の出力軸回転数とが一致しているため、第１変速装置６０１の出力軸と第２変速装置６０２の出力軸とを同時に車軸８０２に連結することが可能である。これにより、トルク伝達を遮断することなく、かつ滑らかに、車軸８０２に連結される変速装置を第１変速装置６０１から第２変速装置６０２に切り替えることができる。よって、第１のモードから第２のモードへ滑らかに移行できる。
In the state shown in FIG. 4C, the output shaft rotation speed of the
図４Ａ〜４Ｃから理解されるように、第１変速装置６０１を介してリングギヤ４０８を車軸８０２に連結した状態では、無段変速機５００の変速比γを増大し、リングギヤ４０８の回転数を増大させることによって、第１変速装置６０１の出力軸、すなわち車軸８０２の回転数を増大することができる。そのため、リングギヤ４０８の回転数を増大させることによって、車軸８０２に対するキャリア４０４の回転数、すなわちドライブトレーン１１０の全体的な変速比（キャリア４０４の回転数／車軸８０２の回転数）を低減することができる。
As understood from FIGS. 4A to 4C, in the state where the
図４Ｄは、無段変速機５００の変速比γを「１」にし、第２変速装置６０２の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第１変速装置６０１、第３変速装置６０３および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と、第２変速装置６０２および第３変速装置６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
FIG. 4D shows that the transmission gear ratio γ of the continuously
図４Ｄに示す状態では、第２変速装置６０２の出力軸回転数と第３変速装置６０３の出力軸回転数とが異なっている。
In the state shown in FIG. 4D, the output shaft rotational speed of the
図４Ｅは、無段変速機５００の変速比γを最小にし、第２変速装置６０２の出力軸および第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第１変速装置６０１および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と、第２変速装置６０２および第３変速装置６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
4E minimizes the gear ratio γ of the continuously
図４Ｅに示す状態では、第２変速装置６０２の出力軸回転数と第３変速装置６０３の出力軸回転数とが一致しているため、第２変速装置６０２の出力軸と第３変速装置６０３の出力軸とを同時に車軸８０２に連結することが可能である。これにより、トルク伝達を遮断することなく、車軸８０２に連結される変速装置を第２変速装置６０２から第３変速装置６０３に切り替えることができる。よって、第２のモードから第１のモードへ滑らかに移行できる。
In the state shown in FIG. 4E, the output shaft rotation speed of the
図４Ｃ〜４Ｅから理解されるように、第２変速装置６０２を介してリングギヤ４０８を車軸８０２に連結した状態では、無段変速機５００の変速比γを減少させ、サンギヤ４０２の回転数を増大させる（その結果としてリングギヤ４０８の回転数を低下させる）ことによって、第２変速装置６０２の出力軸、すなわち車軸８０２の回転数を増大することができる。そのため、第１のモードとは逆に、第２のモードでは、リングギヤ４０８の回転数を低下させることによって、車軸８０２に対するキャリア４０４の回転数、すなわちドライブトレーン１１０の全体的な変速比を低減することができる。
As understood from FIGS. 4C to 4E, in the state where the
図４Ｆは、無段変速機５００の変速比γを「１」にし、第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第１変速装置６０１、第２変速装置６０２および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と、第３変速装置６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
FIG. 4F shows that the transmission gear ratio γ of the continuously
図４Ｇは、無段変速機５００の変速比γを最大にし、第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第１変速装置６０１、第２変速装置６０２および後進装置６０４の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と、第３変速装置６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
4G maximizes the speed ratio γ of the continuously
図４Ｅ〜４Ｇから理解されるように、第３変速装置６０３を介してリングギヤ４０８を車軸８０２に連結した状態では、無段変速機５００の変速比γを増大し、リングギヤ４０８の回転数を増大させることによって、第３変速装置６０３の出力軸、すなわち車軸８０２の回転数を増大することができる。そのため、リングギヤ４０８の回転数を増大させることによって、車軸８０２に対するキャリア４０４の回転数を低減することができる。
As understood from FIGS. 4E to 4G, in the state where the
このように、第１のモードにおいてドライブトレーン１１０の全体的は変速比を減少させるときのリングギヤ４０８の回転数の変化方向、すなわち無段変速機５００の変速比γの変化方向と、第２のモードにおいてドライブトレーン１１０の全体的は変速比を減少させるときの無段変速機５００の変速比γの変化方向とは逆である。そのため、無段変速機５００の変速比γを増大してリングギヤ４０８の回転数を上昇させた場合と、無段変速機５００の変速比γを低減してリングギヤ４０８の回転数を減少させた場合との両方の場合において、ドライブトレーン１１０の全体的な変速比を減少させることができる。したがって、無段変速機５００の変速比γを増大させてドライブトレーン１１０の変速比を減少させた後、無段変速機５００の変速比γを減少させてドライブトレーン１１０の変速比をさらに減少させることができる。逆に、無段変速機５００の変速比γを減少させてドライブトレーン１１０の変速比を減少させた後、無段変速機５００の変速比γを増大させてドライブトレーンの変速比をさらに減少させることができる。よって、変速比の変化幅が大きいドライブトレーン１１０を得ることができる。
As described above, in the first mode, the
特に、本実施の形態においては、無段変速機５００の変速比γが最大であるときに第１変速装置６０１の出力軸回転数と第２変速装置６０２の出力軸回転数とが一致し、無段変速機５００の変速比γが最小であるときに第２変速装置６０２の出力軸回転数と第３変速装置６０３の出力軸回転数とが一致する。したがって、無段変速機５００の変速比γを最大まで増大させてドライブトレーン１１０の変速比を減少させた後、無段変速機５００の変速比γを最小まで減少させてドライブトレーン１１０の変速比をさらに減少させることができる。さらにその後、無段変速機５００の変速比γを再び最大まで増大させてドライブトレーンの変速比をさらに減少させることができる。そのため、ドライブトレーン１１０全体として変速比の変化幅を、無段変速機５００の３倍まで拡大できる。
In particular, in the present embodiment, when the transmission gear ratio γ of the continuously
図４Ｈは、後進装置６０４の出力軸を車軸８０２に連結するとともに、第１変速装置６０１、第２変速装置６０２および第３変速装置６０３の出力軸を車軸８０２から遮断したときのプラネタリギヤ４００の共線図と各変速装置６０１，６０２，６０３の入力軸回転数と出力軸回転数とを示す。
FIG. 4H shows the joint of
以上のように、本実施の形態においては、リングギヤ４０８を車軸８０２に連結し、かつサンギヤ４０２を車軸８０２から遮断した状態と、リングギヤ４０８を車軸から遮断し、かつサンギヤ４０２を車軸８０２に連結した状態とのそれぞれの状態おいて、無段変速機５００によりリングギヤ４０８の回転数とサンギヤ４０２の回転数との比（変速比γ）を変更してリングギヤ４０８の回転数およびサンギヤ４０２の回転数を変化させることにより、ドライブトレーン１１０の入力軸としてキャリア４０４の回転数と、ドライブトレーン１１０の出力軸として車軸８０２の回転数との比を変化させることができる。また、エンジン２００と無段変速機５００とは差動装置としての機能を有するプラネタリギヤ４００を介して連結されているため、エンジン２００と無段変速機５００との間のトルク伝達は遮断されない。そのため、必然的に、エンジン２００と無段変速機５００とを再係合する必要もない。よって、再係合時に発生し得るショックは起こり得ない。その結果、ショックを低減できる。
As described above, in the present embodiment, the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１００ パワートレーン、１１０ ドライブトレーン、２００ エンジン、３００ トルクコンバータ、３１０ オイルポンプ、４００ プラネタリギヤ、４０２ サンギヤ、４０４ キャリア、４０６ ピニオンギヤ、４０８ リングギヤ、５００ 無段変速機、５０４ プライマリプーリ、５０８ セカンダリプーリ、５１０ 金属ベルト、６０１ 第１変速装置、６０２ 第２変速装置、６０３ 第３変速装置、６０４ 後進装置、６０５ 減速歯車、６１１，６１２，６１３，６２１，６２２ ギヤ、７００ 差動歯車装置、８００ 駆動輪、８０２ 車軸、９１０ 第１クラッチ、９２０ 第２クラッチ。 100 power train, 110 drive train, 200 engine, 300 torque converter, 310 oil pump, 400 planetary gear, 402 sun gear, 404 carrier, 406 pinion gear, 408 ring gear, 500 continuously variable transmission, 504 primary pulley, 508 secondary pulley, 510 metal Belt, 601 First transmission, 602 Second transmission, 603 Third transmission, 604 Reverse drive, 605 Reduction gear, 611, 612, 613, 621, 622 Gear, 700 Differential gear, 800 Drive wheel, 802 Axle, 910 first clutch, 920 second clutch.
Claims (6)
前記リングギヤを車軸に連結した状態と前記リングギヤを前記車軸から遮断した状態とを切り替える第１の切替装置と、
前記サンギヤを車軸に連結した状態と前記サンギヤを前記車軸から遮断した状態とを切り替える第２の切替装置と、
前記リングギヤの回転数と前記サンギヤの回転数との比を変更可能な変速機とを備え、
前記リングギヤを前記車軸に連結し、かつ前記サンギヤを前記車軸から遮断した第１のモードと、
前記リングギヤを前記車軸から遮断し、前記サンギヤを前記車軸に連結した第２のモードとのうちのいずれか一方のモードで運転される、ドライブトレーン。 A planetary gear including a ring gear, a carrier and a sun gear, wherein the carrier is coupled to the engine;
A first switching device that switches between a state in which the ring gear is connected to an axle and a state in which the ring gear is disconnected from the axle;
A second switching device that switches between a state in which the sun gear is connected to an axle and a state in which the sun gear is disconnected from the axle;
A transmission capable of changing a ratio between the rotation speed of the ring gear and the rotation speed of the sun gear;
A first mode in which the ring gear is coupled to the axle and the sun gear is disconnected from the axle;
A drive train that is operated in one of a second mode in which the ring gear is disconnected from the axle and the sun gear is coupled to the axle.
入力軸が前記サンギヤに連結され、所定の第２の変速比を有する第２の変速部とをさらに備え、
前記第１の切替装置は、前記第１の変速部の出力軸を前記車軸に連結した状態と前記第１の変速部の出力軸を前記車軸から遮断した状態とを切り替え、
前記第２の切替装置は、前記第２の変速部の出力軸を前記車軸に連結した状態と前記第２の変速部の出力軸を前記車軸から遮断した状態とを切り替える、請求項１に記載のドライブトレーン。 A first transmission unit having an input shaft coupled to the ring gear and having a predetermined first transmission ratio;
A second speed changer having an input shaft coupled to the sun gear and having a predetermined second speed change ratio;
The first switching device switches between a state where the output shaft of the first transmission unit is connected to the axle and a state where the output shaft of the first transmission unit is blocked from the axle,
The said 2nd switching apparatus switches the state which connected the output shaft of the said 2nd transmission part to the said axle, and the state which interrupted | blocked the output shaft of the said 2nd transmission part from the said axle. Drive train.
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