JP5821700B2 - Drive train - Google Patents
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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 transmission gear ratio (input shaft rotation speed / output shaft rotation speed) 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 (4)
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、
入力軸が前記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、
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、
前記サンギヤに対する前記リングギヤの回転数を最大にした状態下において、前記第1の変速部の出力軸回転数と、前記第2の変速部の出力軸回転数とが同じであって、
前記第1のモードから前記第2のモードへの切り替えは、前記サンギヤに対する前記リングギヤの回転数を最大にした状態下で行なわれる、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 rotational speed of the ring gear and the rotational speed of the sun gear;
A first transmission unit having an input shaft coupled to the ring gear and having a predetermined first transmission ratio;
An input shaft connected to the sun gear, and a second transmission unit having a predetermined second transmission 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 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 blocked from the axle,
A first mode in which the ring gear is coupled to the axle and the sun gear is disconnected from the axle;
The ring gear is disconnected from the axle, and the sun gear is operated in any one mode of the second mode connected to the axle,
Under the state where the rotational speed of the ring gear with respect to the sun gear is maximized, the output shaft rotational speed of the first transmission unit and the output shaft rotational speed of the second transmission unit are the same,
The switching from the first mode to the second mode is performed under conditions that maximize the number of revolutions of the ring gear relative to the sun gear, the drive train.
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、
入力軸が前記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、
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、
前記サンギヤに対する前記リングギヤの回転数を最小にした状態下において、前記第1の変速部の出力軸回転数と、前記第2の変速部の出力軸回転数とが同じであって、
前記第2のモードから前記第1のモードへの切り替えは、前記サンギヤに対する前記リングギヤの回転数を最小にした状態下で行なわれる、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 rotational speed of the ring gear and the rotational speed of the sun gear;
A first transmission unit having an input shaft coupled to the ring gear and having a predetermined first transmission ratio;
An input shaft connected to the sun gear, and a second transmission unit having a predetermined second transmission 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 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 blocked from the axle,
A first mode in which the ring gear is coupled to the axle and the sun gear is disconnected from the axle;
The ring gear is disconnected from the axle, and the sun gear is operated in any one mode of the second mode connected to the axle,
Under the condition where the rotation speed of the ring gear with respect to the sun gear is minimized, the output shaft rotation speed of the first transmission section and the output shaft rotation speed of the second transmission section are the same,
The switching from the second mode to the first mode is performed in a state in which the rotational speed of the ring gear relative to said sun gear to a minimum, the drive train.
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