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JP2011153649A - Drive control device - Google Patents

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JP2011153649A
JP2011153649A JP2010014524A JP2010014524A JP2011153649A JP 2011153649 A JP2011153649 A JP 2011153649A JP 2010014524 A JP2010014524 A JP 2010014524A JP 2010014524 A JP2010014524 A JP 2010014524A JP 2011153649 A JP2011153649 A JP 2011153649A
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JP
Japan
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output
continuously variable
variable transmission
drive control
rotation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010014524A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Shiina
貴弘 椎名
Arata Murakami
新 村上
Hiroyuki Ogawa
裕之 小川
Daisuke Tomomatsu
大輔 友松
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive control device capable of suppressing an increase in a drive loss. <P>SOLUTION: In the drive control device 1 of a continuously variable transmission 100, a continuously variable transmission mechanism 10 for continuously changing the gear ratio, and a differential mechanism 30 having a plurality of rotation elements (a ring gear 31, a sun gear 32, a planetary gear 33, a planetary gear carrier 34) are disposed between an input shaft 101 and an output shaft 102. A first output disk 13 and a second output disk 14 of the continuously variable transmission mechanism 10 can be controlled to be the same rotational number. In the continuously variable transmission 10, the ratio of the rotational number is continuously changed between the first output disk 13 and the second output disk 14. In the differential mechanism 30, the sun gear 32 and the ring gear 31 are engaged relative to the first output disk 13 and the second output disk 14 with one-to-one relationship. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、変速比を無段階に変化させる無段変速機の制御を行う駆動制御装置に関する。   The present invention relates to a drive control device that controls a continuously variable transmission that continuously changes a gear ratio.

従来、複数の回転要素からなる所謂トラクション遊星ギヤ機構により構成された無段変速機が知られている。例えば、下記の特許文献1には、入力ディスクと出力ディスクとで挟持された複数のボール(転動部材)を有し、そのボールの傾転角を調整して変速比を変える無段変速機構と、この無段変速機構の出力軸に回転要素の1つが係合する遊星歯車機構と、を備えた無段変速機が開示されている。また、下記の特許文献2には、ベルト式の無段変速機構と遊星歯車機構とを有する無段変速機において、その遊星歯車機構のサンギヤに無段変速機構の出力を伝達させると共に、リングギヤに原動機の出力を伝達させ、そのリングギヤとサンギヤとを同一方向に回転させることによって、遊星歯車機構に入力される動力の循環を回避させる(つまり遊星歯車機構を差動動作させない)技術が開示されている。また、下記の特許文献3には、トロイダル式の無段変速機構と遊星歯車機構とを有する無段変速機において、その遊星歯車機構のサンギヤ又はリングギヤに無段変速機構の出力を伝達させると共に、ピニオンギヤのキャリアにエンジンの出力を伝達させ、変速比の幅を広く取ることのできる技術が開示されている。また、下記の特許文献4には、トロイダル式の無段変速機構と差動ユニットとを有する無段変速機において、その無段変速機構の入力側ディスクが差動ユニットの第1入力部と共に回転可能であり、且つ、無段変速機構の出力側ディスクが差動ユニットの第2入力部に接続されたものが開示されている。この特許文献4の無段変速機においては、センサで検出した入力側ディスク及び出力側ディスクの夫々の回転速度と差動ユニットの変速比とに基づいて出力軸の回転速度を求め、その出力軸の回転速度が0となるように無段変速機構の変速比を調整している。また、下記の特許文献5には、トロイダル式の無段変速機構と遊星歯車機構とを有する無段変速機において、変速比の変化量に影響を及ぼす状態量(エンジンからの入力トルク、車速、油温等)に応じて目標変速比からのずれ量を補正する技術が開示されている。この特許文献5の無段変速機においては、その制御の際に、その変速比の変化量と状態量との関係を実験で求め、これに基づき予め用意したマップ(設計上の変速比を補正したマップ)を利用している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a continuously variable transmission configured by a so-called traction planetary gear mechanism including a plurality of rotating elements is known. For example, in Patent Document 1 below, a continuously variable transmission mechanism having a plurality of balls (rolling members) sandwiched between an input disk and an output disk, and changing the gear ratio by adjusting the tilt angle of the balls. And a planetary gear mechanism in which one of the rotating elements engages with the output shaft of the continuously variable transmission mechanism. Further, in Patent Document 2 below, in a continuously variable transmission having a belt-type continuously variable transmission mechanism and a planetary gear mechanism, the output of the continuously variable transmission mechanism is transmitted to the sun gear of the planetary gear mechanism and the ring gear is also transmitted. A technique is disclosed in which the output of the prime mover is transmitted and the ring gear and the sun gear are rotated in the same direction, thereby avoiding the circulation of power input to the planetary gear mechanism (that is, the planetary gear mechanism is not operated differentially). Yes. Further, in Patent Document 3 below, in a continuously variable transmission having a toroidal-type continuously variable transmission mechanism and a planetary gear mechanism, the output of the continuously variable transmission mechanism is transmitted to the sun gear or ring gear of the planetary gear mechanism, A technique is disclosed in which the output of the engine can be transmitted to the carrier of the pinion gear and the speed ratio can be widened. In Patent Document 4 below, in a continuously variable transmission having a toroidal-type continuously variable transmission mechanism and a differential unit, the input side disk of the continuously variable transmission mechanism rotates together with the first input portion of the differential unit. This is possible, and the output side disk of the continuously variable transmission mechanism is connected to the second input portion of the differential unit. In the continuously variable transmission of Patent Document 4, the rotational speed of the output shaft is obtained based on the rotational speeds of the input side disk and the output side disk detected by the sensor and the speed ratio of the differential unit, and the output shaft The gear ratio of the continuously variable transmission mechanism is adjusted so that the rotation speed of the motor is zero. Further, in Patent Document 5 below, in a continuously variable transmission having a toroidal continuously variable transmission mechanism and a planetary gear mechanism, state quantities (input torque from the engine, vehicle speed, A technique for correcting a deviation amount from a target gear ratio according to an oil temperature or the like is disclosed. In the continuously variable transmission of Patent Document 5, the relationship between the change amount of the gear ratio and the state quantity is experimentally obtained at the time of control, and a map prepared in advance (correcting the designed gear ratio is corrected based on this). Map).

特表2006−519349号公報JP-T-2006-519349 特開2001−050368号公報JP 2001-050368 A 特開平11−303969号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-303969 特開2005−133777号公報JP 2005-133777 A 特開2006−348988号公報JP 2006-348888 A

ところで、無段変速機構においては、転がり面でのトルク伝達を可能にする為に通常のATF(Automatic Transmission Fluid)よりもトラクション係数の高い所謂トラクションフルードが使われる。しかしながら、そのトラクションフルードは、遊星歯車機構(差動機構)の潤滑油として用いると、その歯面間で駆動損失を増大させてしまう。   By the way, in the continuously variable transmission mechanism, so-called traction fluid having a traction coefficient higher than that of normal ATF (Automatic Transmission Fluid) is used to enable torque transmission on the rolling surface. However, when the traction fluid is used as a lubricating oil for a planetary gear mechanism (differential mechanism), the driving loss increases between the tooth surfaces.

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、無段変速機構と差動機構とを有する無段変速機の駆動制御装置において、差動機構の駆動損失の増大を抑えることが可能なものを提供することを、その目的とする。   Therefore, the present invention improves the disadvantages of the conventional example, and can suppress an increase in driving loss of the differential mechanism in the continuously variable transmission drive control apparatus having the continuously variable transmission mechanism and the differential mechanism. The purpose is to provide something.

上記目的を達成する為、本発明は、変速比を無段階に変化させる無段変速機構と複数の回転要素を有する差動機構とが入力部と出力部との間に配設された無段変速機の駆動制御装置において、前記無段変速機構の各出力部材を同じ回転数に制御可能であることを特徴としている。ここで、前記無段変速機構は、複数の出力部材の間の回転数の比を無段階に変化させるものであり、且つ、前記差動機構は、前記出力部材に対して前記回転要素を当該出力部材毎に1対1の関係で係合させたものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides a continuously variable transmission mechanism that continuously changes a transmission gear ratio and a differential mechanism having a plurality of rotating elements disposed between an input unit and an output unit. In the transmission drive control device, each output member of the continuously variable transmission mechanism can be controlled to the same rotational speed. Here, the continuously variable transmission mechanism continuously changes the ratio of the rotational speeds between the plurality of output members, and the differential mechanism applies the rotational element to the output member. Each output member is engaged in a one-to-one relationship.

ここで、前記差動機構における各回転要素間の回転差を所定の範囲内に収めるよう前記出力部材間の回転数の比を制御することが望ましい。   Here, it is desirable to control the rotation speed ratio between the output members so that the rotation difference between the rotating elements in the differential mechanism falls within a predetermined range.

また、前記差動機構の回転差が0を含む所定の範囲内に収まるよう前記出力部材間の回転数の比を制御することが望ましい。   Further, it is desirable to control the rotation speed ratio between the output members so that the rotation difference of the differential mechanism is within a predetermined range including zero.

また、前記無段変速機構は、前記入力部に接続された入力部材と、該入力部材の回転に伴い転動する転動部材と、該転動部材を挟持する2つの前記出力部材と、を備え、前記入力部材と前記転動部材と前記各出力部材との間に発生させた摩擦力によって当該入力部材のトルクを当該夫々の出力部材に伝達させ、且つ、前記夫々の出力部材の間の回転数の比を前記転動部材の傾転角に応じて無段階に変化させるものであることが望ましい。   The continuously variable transmission mechanism includes an input member connected to the input unit, a rolling member that rolls as the input member rotates, and the two output members that sandwich the rolling member. The torque of the input member is transmitted to the respective output members by the friction force generated between the input member, the rolling member, and the output members, and between the output members. It is desirable to change the ratio of the number of rotations steplessly according to the tilt angle of the rolling member.

また、前記出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材のクリープ量と当該各出力部材の間に配置されてその間の回転数の比を無段階に変化させる転動部材の傾転角との関係を記したマップを用いて行うことが望ましい。   Further, the rotation ratio between the output members can be controlled by inclining the rolling members that are arranged between the creep amounts of the output members and the output members and change the rotation ratio therebetween in a stepless manner. It is desirable to use a map describing the relationship with the turning angle.

また、前記出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材の夫々の回転数を検出して行うことが望ましい。   Further, it is desirable that the control of the rotation speed ratio between the output members is performed by detecting the rotation speed of each output member.

また、前記無段変速機構が前記出力部材を2つ備える場合、該出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材の内の何れか1つの回転数と、該各出力部材と係合関係にない前記差動機構における回転要素の回転数と、を検出して行うことが望ましい。   When the continuously variable transmission mechanism includes the two output members, the ratio of the rotation speed between the output members is controlled by any one of the output members, the output members, It is desirable to detect the rotational speed of the rotating element in the differential mechanism that is not engaged.

本発明に係る駆動制御装置は、無段変速機構の夫々の出力部材を同じ回転数に制御可能であるので、これらと係合関係にある差動機構の回転要素も各々に同じ回転数で回転可能である。同じ回転数に制御した場合、その差動機構においては、その回転要素間の差動動作が抑制されるので、駆動損失の増大を抑えることができる。従って、無段変速機においては、その入出力間のトルクの伝達効率の低下が抑制される。   Since the drive control device according to the present invention can control each output member of the continuously variable transmission mechanism to the same rotational speed, the rotational elements of the differential mechanism engaged with them are also rotated at the same rotational speed. Is possible. When the rotation speed is controlled to be the same, the differential mechanism suppresses the differential operation between the rotating elements, so that an increase in driving loss can be suppressed. Therefore, in the continuously variable transmission, a reduction in torque transmission efficiency between the input and output is suppressed.

図1は、制御対象となる実施例1の無段変速機の構成の一例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of a configuration of a continuously variable transmission according to a first embodiment that is a control target. 図2は、図1の無段変速機の共線図である。FIG. 2 is a collinear diagram of the continuously variable transmission of FIG. 図3は、制御対象となる実施例1の無段変速機の他の構成例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing another configuration example of the continuously variable transmission of the first embodiment to be controlled. 図4は、図3の無段変速機の共線図である。FIG. 4 is a collinear diagram of the continuously variable transmission of FIG. 図5は、制御対象となる実施例1の無段変速機の他の構成例を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating another configuration example of the continuously variable transmission according to the first embodiment to be controlled. 図6は、図5の無段変速機の共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram of the continuously variable transmission of FIG. 図7は、実施例2の無段変速機の共線図である。FIG. 7 is a collinear diagram of the continuously variable transmission according to the second embodiment. 図8は、制御対象となる実施例2の無段変速機の構成の一例を示す概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an example of a configuration of a continuously variable transmission according to a second embodiment that is a control target. 図9は、図8の無段変速機の制御動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a control operation of the continuously variable transmission of FIG. 図10は、制御対象となる実施例2の無段変速機の他の構成例を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating another configuration example of the continuously variable transmission according to the second embodiment to be controlled. 図11は、実施例2の無段変速機の制御動作の変形例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a modification of the control operation of the continuously variable transmission according to the second embodiment.

本発明に係る駆動制御装置は、回転要素としての入力部材及び複数の出力部材を有し、その夫々の出力部材の間の回転数の比を無段階に変化させる無段変速機構と、その出力部材に係合された回転要素を当該出力部材毎に有する差動機構と、を備えた無段変速機を制御対象とする。ここで、その無段変速機構は、例えば複数の回転要素からなる所謂トラクション遊星ギヤ機構として構成されたものであり、入力部材と、この入力部材の回転に伴い転動する転動部材と、この転動部材を挟持する2つの出力部材と、を備え、その入力部材と転動部材と各出力部材との間に発生させた摩擦力によって当該入力部材のトルクを当該夫々の出力部材に伝達させ、且つ、その夫々の出力部材の間の回転数の比を転動部材の傾転角に応じて無段階に変化させるものである。一方、差動機構は、例えば所謂遊星ギヤ機構として構成されたものであり、複数の回転要素を具備している。駆動制御装置は、その無段変速機構の各出力部材を同じ回転数に制御し、これにより差動機構の差動動作(係合状態にある回転要素間の差動回転)を停止させて、差動機構の各回転要素の回転差を0にする。その際、差動機構の各回転要素は、無段変速機構の各出力部材と一体になって回転する。従って、この駆動制御装置は、差動機構の差動動作に伴う駆動損失を抑えることができる。以下に、本発明に係る駆動制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   A drive control device according to the present invention has an input member as a rotating element and a plurality of output members, and a continuously variable transmission mechanism that continuously changes a rotation speed ratio between the output members, and an output thereof A continuously variable transmission including a differential mechanism having a rotating element engaged with a member for each output member is a control target. Here, the continuously variable transmission mechanism is configured as, for example, a so-called traction planetary gear mechanism including a plurality of rotating elements, and includes an input member, a rolling member that rolls as the input member rotates, Two output members that sandwich the rolling member, and the torque of the input member is transmitted to the respective output members by the frictional force generated between the input member, the rolling member, and each output member. And the ratio of the rotation speed between the respective output members is changed steplessly according to the tilt angle of the rolling member. On the other hand, the differential mechanism is configured as a so-called planetary gear mechanism, for example, and includes a plurality of rotating elements. The drive control device controls each output member of the continuously variable transmission mechanism to the same rotational speed, thereby stopping the differential operation of the differential mechanism (differential rotation between the rotating elements in the engaged state), The rotational difference of each rotating element of the differential mechanism is set to zero. At that time, each rotating element of the differential mechanism rotates together with each output member of the continuously variable transmission mechanism. Therefore, this drive control apparatus can suppress the drive loss accompanying the differential operation of the differential mechanism. Embodiments of a drive control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

[実施例1]
本発明に係る駆動制御装置の実施例1を図1から図6に基づいて説明する。
[Example 1]
A drive control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

最初に、本実施例1の駆動制御装置の制御対象となる無段変速機の一例について図1を用いて説明する。図1の符号100は、本実施例1の無段変速機を示す。この無段変速機100においては、トルクの入力部を成す入力軸101と出力部を成す出力軸102とが同軸上に配置されている。その入力軸101は、車両の駆動力源の出力側に接続される。その入力軸101と出力軸102は、図1に示す如く、共通の回転軸Xを有する。以下においては、特に言及しない限り、その回転軸Xに沿う方向を軸線方向と云い、その回転軸X周りの方向を周方向と云う。また、その回転軸Xに直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側と、外方に向けた側を径方向外側と云う。   First, an example of a continuously variable transmission to be controlled by the drive control apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Reference numeral 100 in FIG. 1 indicates a continuously variable transmission according to the first embodiment. In the continuously variable transmission 100, an input shaft 101 that forms a torque input portion and an output shaft 102 that forms an output portion are arranged coaxially. The input shaft 101 is connected to the output side of the driving force source of the vehicle. The input shaft 101 and the output shaft 102 have a common rotation axis X as shown in FIG. In the following, unless otherwise specified, the direction along the rotation axis X is referred to as the axial direction, and the direction around the rotation axis X is referred to as the circumferential direction. Further, the direction perpendicular to the rotation axis X is referred to as a radial direction, and among these, the inward side is referred to as a radial inner side, and the outward side is referred to as a radial outer side.

この無段変速機100は、変速部を成す無段変速機構10と、この無段変速機構10を変速動作させるシフト機構20と、出力軸102と共に出力部を成す差動機構30と、を有する。   The continuously variable transmission 100 includes a continuously variable transmission mechanism 10 that forms a transmission unit, a shift mechanism 20 that shifts the continuously variable transmission mechanism 10, and a differential mechanism 30 that forms an output unit together with an output shaft 102. .

先ず、本実施例1の無段変速機構10について詳述する。   First, the continuously variable transmission mechanism 10 according to the first embodiment will be described in detail.

この無段変速機構10は、入力部材としてのサンローラ11と、転動部材としての複数の遊星ボール12と、出力部材としての第1及び第2のアウトプットディスク13,14と、を備え、これらによってトラクション遊星ギヤ機構を成す。   The continuously variable transmission mechanism 10 includes a sun roller 11 as an input member, a plurality of planetary balls 12 as rolling members, and first and second output disks 13 and 14 as output members. To form a traction planetary gear mechanism.

そのサンローラ11は、回転軸Xを中心軸とした回転が可能な例えば円筒状の回転体であり、入力軸101の回転に連動して回転する。このサンローラ11は、入力軸101と一体になって同一回転数で回転するよう構成されたものでもよく、その入力軸101との間に他部品が介在して異なる回転数で回転するよう構成されたものでもよい。このサンローラ11においては、その外周面が遊星ボール12へのトルク伝達面となる。このサンローラ11は、その外周面と遊星ボール12の外周曲面との間に発生させた摩擦力によって、夫々の遊星ボール12にトルクを伝える。   The sun roller 11 is, for example, a cylindrical rotating body that can rotate around the rotation axis X, and rotates in conjunction with the rotation of the input shaft 101. The sun roller 11 may be configured to rotate integrally with the input shaft 101 at the same rotational speed, and may be configured to rotate at different rotational speeds with other components interposed between the input shaft 101 and the sun roller 11. May be good. In the sun roller 11, an outer peripheral surface thereof serves as a torque transmission surface to the planetary ball 12. The sun roller 11 transmits torque to each planetary ball 12 by a frictional force generated between the outer peripheral surface of the sun roller 11 and the outer peripheral curved surface of the planetary ball 12.

その夫々の遊星ボール12は、サンローラ11の外周面に回転軸Xを中心にして放射状に略等間隔で配置する。この遊星ボール12は、転動体であり、トラクション遊星ギヤ機構におけるボール型ピニオンに相当する。この遊星ボール12は、完全な球状体であることが好ましいが、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。   The respective planetary balls 12 are arranged on the outer circumferential surface of the sun roller 11 radially at substantially equal intervals around the rotation axis X. The planetary ball 12 is a rolling element and corresponds to a ball-type pinion in the traction planetary gear mechanism. The planetary ball 12 is preferably a perfect spherical body, but may have an elliptical cross section such as a rugby ball.

この遊星ボール12は、その中心を通って貫通させた支持軸12aによって回転自在に支持する。例えば、遊星ボール12は、支持軸12aの外周面との間に配設した軸受(図示略)によって、支持軸12aに対する相対回転(つまり自転)ができるようにしている。従って、この遊星ボール12は、支持軸12aを中心にしてサンローラ11の外周面上を転動することができる。   The planetary ball 12 is rotatably supported by a support shaft 12a that passes through the center thereof. For example, the planetary ball 12 can be rotated relative to the support shaft 12a (that is, rotated) by a bearing (not shown) disposed between the outer periphery of the support shaft 12a. Therefore, the planetary ball 12 can roll on the outer peripheral surface of the sun roller 11 around the support shaft 12a.

この支持軸12aは、その中心軸が回転軸Xを含む平面上に来るよう配設する。この支持軸12aの基準となる位置は、図1に実線で示すように、その中心軸が回転軸Xと平行になる位置である。この支持軸12aは、その基準位置とそこから傾斜させた位置との間を揺動(傾転)させることができる。その傾転は、支持軸12aの中心軸と回転軸Xとを含む平面内で行われる。この傾転動作は、遊星ボール12の外周曲面から突出させた支持軸12aの両端部に取り付けたシフト機構20によって行う。   The support shaft 12a is disposed such that its central axis is on a plane including the rotation axis X. The reference position of the support shaft 12a is a position where the central axis is parallel to the rotation axis X, as shown by a solid line in FIG. The support shaft 12a can swing (tilt) between the reference position and a position inclined from the reference position. The tilting is performed in a plane including the central axis of the support shaft 12a and the rotation axis X. This tilting operation is performed by a shift mechanism 20 attached to both ends of the support shaft 12a protruding from the outer peripheral curved surface of the planetary ball 12.

シフト機構20は、その支持軸12aの両端部に夫々取り付けた傾転用アーム21と、この傾転用アーム21を動かす押動部材22と、を備える。   The shift mechanism 20 includes a tilting arm 21 attached to both ends of the support shaft 12a, and a pushing member 22 that moves the tilting arm 21.

その傾転用アーム21は、支持軸12aと遊星ボール12に傾転力を作用させ、その遊星ボール12の回転中心軸、即ち支持軸12aの中心軸を傾斜させる為の部材である。1本の支持軸12aと1個の遊星ボール12には、一対の傾転用アーム21が用意される。例えば、この傾転用アーム21は、回転軸Xに対して垂直方向へと延ばした形に成形及び配設する。そして、この傾転用アーム21は、その径方向外側の端部側を支持軸12aの端部に夫々取り付ける。一対の傾転用アーム21は、一方が径方向外側に移動し、他方が径方向内側に移動することで、支持軸12aと遊星ボール12に傾転力を作用させる。この傾転用アーム21は、キャリア15の円板部に形成した溝に動作可能な状態で収めて保持される。その溝は、傾転用アーム21の本数と位置に合わせ、回転軸Xを中心にして放射状に形成される。尚、この傾転用アーム21は、入力軸101に対しての軸線方向への相対移動と周方向への相対回転をさせぬように配設する。   The tilting arm 21 is a member for causing a tilting force to act on the support shaft 12a and the planetary ball 12 and tilting the rotation center axis of the planetary ball 12, that is, the center axis of the support shaft 12a. A pair of tilting arms 21 is prepared for one support shaft 12 a and one planetary ball 12. For example, the tilting arm 21 is formed and arranged in a shape extending in a direction perpendicular to the rotation axis X. The tilting arm 21 is attached at its radially outer end to the end of the support shaft 12a. One of the pair of tilting arms 21 moves radially outward and the other moves radially inward, so that a tilting force is applied to the support shaft 12 a and the planetary ball 12. The tilting arm 21 is housed and held in an operable state in a groove formed in the disc portion of the carrier 15. The grooves are formed radially about the rotation axis X in accordance with the number and position of the tilting arms 21. The tilting arm 21 is disposed so as not to move relative to the input shaft 101 in the axial direction and to rotate in the circumferential direction.

その傾転力は、押動部材22を軸線方向に移動させ、この押動部材22の押動力を傾転用アーム21の径方向内側部分に加えることで発生させる。例えば、支持軸12aを支持する一対の傾転用アーム21の径方向内側の先端部は、その軸線方向にて夫々に対向する壁面が径方向内側に向けて先細り形状になっている。また、押動部材22においては、その軸線方向の両端部の夫々の壁面が各傾転用アーム21の先細り面との接触面となり、その接触面が径方向外側に向けた先細り形状になっている。これにより、傾転用アーム21は、押動部材22の押動力が加わった際に径方向外側へと押し上げられるので、支持軸12aを傾斜させ、これに連動して遊星ボール12を傾転させる。その遊星ボール12の傾転角φは、図1の基準位置を0度とする。   The tilting force is generated by moving the pushing member 22 in the axial direction and applying the pushing force of the pushing member 22 to the radially inner portion of the tilting arm 21. For example, the distal end portions on the radially inner side of the pair of tilting arms 21 that support the support shaft 12a have wall surfaces that are opposed to each other in the axial direction tapering toward the radially inner side. Further, in the pushing member 22, the respective wall surfaces at both ends in the axial direction serve as contact surfaces with the tapered surfaces of the respective tilting arms 21, and the contact surfaces are tapered toward the radially outer side. . As a result, the tilting arm 21 is pushed up radially outward when the pushing force of the pushing member 22 is applied, so that the support shaft 12a is tilted, and the planetary ball 12 is tilted in conjunction therewith. The tilt angle φ of the planetary ball 12 is 0 degree at the reference position in FIG.

このシフト機構20には、その押動部材22を動作させる可動部及び係合部(図示略)が設けられている。その可動部は、軸線方向へと往復移動できるものである。一方、係合部は、押動部材22に係合されたものであり、その可動部と一体になって往復移動する。このシフト機構20においては、その可動部を動作させることで係合部も軸線方向に移動させ、これにより押動部材22を軸線方向に押し動かす。ここで、このシフト機構20は、電動モータ等の電動アクチュエータや油圧アクチュエータなどを可動部の駆動源(図示略)として備えている。その駆動源は、その動作が駆動制御装置1によって制御される。   The shift mechanism 20 is provided with a movable part and an engaging part (not shown) for operating the pushing member 22. The movable part can reciprocate in the axial direction. On the other hand, the engaging portion is engaged with the pushing member 22 and reciprocates integrally with the movable portion. In this shift mechanism 20, by operating the movable part, the engaging part is also moved in the axial direction, thereby pushing the pushing member 22 in the axial direction. Here, the shift mechanism 20 includes an electric actuator such as an electric motor, a hydraulic actuator, or the like as a drive source (not shown) of the movable part. The operation of the drive source is controlled by the drive control device 1.

この無段変速機構10には、遊星ボール12と支持軸12aと傾転用アーム21をサンローラ11入力軸101に対して軸線方向に相対移動させぬよう保持するキャリア15が設けられている。そのキャリア15は、回転軸Xを中心軸とする一対の円板部を有している。その夫々の円板部は、遊星ボール12、支持軸12a及び傾転用アーム21等を軸線方向にて挟む位置に配設し、これらをサンローラ11や入力軸101に対して軸線方向へと相対移動させぬように保持する。また、この夫々の円板部は、入力軸101に対する周方向への相対回転をさせぬように配設する。   The continuously variable transmission mechanism 10 is provided with a carrier 15 that holds the planetary ball 12, the support shaft 12a, and the tilting arm 21 so as not to move relative to the sun roller 11 input shaft 101 in the axial direction. The carrier 15 has a pair of disc parts having the rotation axis X as a central axis. Each disk part is disposed at a position where the planetary ball 12, the support shaft 12a, the tilting arm 21 and the like are sandwiched in the axial direction, and these are moved relative to the sun roller 11 and the input shaft 101 in the axial direction. Hold it without letting it go. In addition, the respective disk portions are arranged so as not to rotate relative to the input shaft 101 in the circumferential direction.

第1及び第2のアウトプットディスク13,14は、夫々の遊星ボール12との間で機械的動力、換言するならばトルクを相互に伝達させ得るものである。第1及び第2のアウトプットディスク13,14は、回転軸Xを中心軸とする円環状に成形し、軸線方向で対向させて各遊星ボール12を挟み込むように配設する。この第1及び第2のアウトプットディスク13,14は、入力軸101に対して相対回転する。   The first and second output disks 13 and 14 can transmit mechanical power, in other words, torque, to and from each planetary ball 12. The first and second output disks 13 and 14 are formed in an annular shape having the rotation axis X as a central axis, and are arranged so as to sandwich each planetary ball 12 while facing each other in the axial direction. The first and second output disks 13 and 14 rotate relative to the input shaft 101.

この第1及び第2のアウトプットディスク13,14は、各遊星ボール12の径方向外側の外周曲面と接触する接触面を有している。その夫々の接触面は、遊星ボール12の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面を成しており、回転軸Xから各遊星ボール12との接触部分までの距離Rdが同じ長さになるように形成している。これが為、ここでは、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の各遊星ボール12に対する夫々の接触角θが同じ角度になっている。その接触角θとは、基準から各遊星ボール12との接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。その夫々の接触面は、遊星ボール12の外周曲面に対して点接触又は線接触している。尚、その線接触における接触線の向きは、上述した遊星ボール12の傾転時の平面に対する直交方向である。また、夫々の接触面は、第1及び第2のアウトプットディスク13,14に対して遊星ボール12に向けた軸線方向の力を加えた際に、その遊星ボール12に対して径方向内側で且つ斜め方向の力が加わるように形成されている。   The first and second output disks 13 and 14 have contact surfaces that come into contact with the outer peripheral curved surface on the radially outer side of each planetary ball 12. Each contact surface forms a concave arc surface having a curvature equivalent to the curvature of the outer peripheral curved surface of the planetary ball 12, and the distance Rd from the rotation axis X to the contact portion with each planetary ball 12 has the same length. It is formed to become. For this reason, here, the contact angles θ of the first and second output disks 13 and 14 with respect to the planetary balls 12 are the same. The contact angle θ is an angle from the reference to the contact portion with each planetary ball 12. Here, the radial direction is used as a reference. The respective contact surfaces are in point contact or line contact with the outer peripheral curved surface of the planetary ball 12. In addition, the direction of the contact line in the line contact is an orthogonal direction to the plane when the planetary ball 12 is tilted. Each contact surface is radially inward of the planetary ball 12 when a force in the axial direction toward the planetary ball 12 is applied to the first and second output disks 13 and 14. And it is formed so that the force of the diagonal direction may be added.

この無段変速機構10においては、夫々の遊星ボール12の傾転角φが0度のときに、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14とが同一回転数(同一回転角速度)で回転する。一方、夫々の遊星ボール12を基準位置から傾転させた際には、支持軸12aの中心軸から第1及び第2のアウトプットディスク13,14との接触部分までの夫々の距離が変化するので、第1又は第2のアウトプットディスク13,14の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第1アウトプットディスク13は、遊星ボール12を一方へと傾転させたときに第2アウトプットディスク14よりも低回転になる。ここでは、図1における上側の遊星ボール12を紙面時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール12を紙面反時計回り方向に傾転させる。また、遊星ボール12を他方へと傾転させたときには、第1アウトプットディスク13が第2アウトプットディスク14よりも高回転になる。ここでは、図1における上側の遊星ボール12を紙面反時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール12を紙面時計回り方向に傾転させる。従って、この無段変速機構10においては、その傾転角φを変えることによって、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14との間の回転数(回転角速度)の比を無段階に変化させることができる。   In this continuously variable transmission mechanism 10, when the tilt angle φ of each planetary ball 12 is 0 degree, the first output disk 13 and the second output disk 14 have the same rotational speed (same rotational angular velocity). Rotate. On the other hand, when each planetary ball 12 is tilted from the reference position, the respective distances from the central axis of the support shaft 12a to the contact portions with the first and second output disks 13, 14 change. Therefore, one of the first or second output disks 13 and 14 rotates at a higher speed than when it is at the reference position, and the other rotates at a lower speed. For example, the first output disk 13 rotates at a lower speed than the second output disk 14 when the planetary ball 12 is tilted to one side. Here, the upper planetary ball 12 in FIG. 1 is tilted in the clockwise direction on the paper, and the lower planetary ball 12 is tilted in the counterclockwise direction on the paper. Further, when the planetary ball 12 is tilted to the other side, the first output disk 13 rotates at a higher speed than the second output disk 14. Here, the upper planetary ball 12 in FIG. 1 is tilted counterclockwise on the page, and the lower planetary ball 12 is tilted clockwise on the page. Therefore, in this continuously variable transmission mechanism 10, the ratio of the rotation speed (rotational angular velocity) between the first output disk 13 and the second output disk 14 is made stepless by changing the tilt angle φ. Can be changed.

この無段変速機構10には、第1又は第2のアウトプットディスク13,14の内の少なくとも何れか一方を各遊星ボール12に押し付けて、第1及び第2のアウトプットディスク13,14と各遊星ボール12との間に挟圧力を発生させる押圧部(図示略)が設けられている。例えば、その押圧部は、電動アクチュエータや油圧アクチュエータ等の駆動源であってもよく、配設対象の第1又は第2のアウトプットディスク13,14の回転に伴い軸線方向の力を発生させるトルクカム等の機構であってもよい。この無段変速機構10においては、その押圧部を動作させることで、第1及び第2のアウトプットディスク13,14と各遊星ボール12との間に挟圧力が生じ、その間に摩擦力が発生する。これが為、この無段変速機構10では、その夫々の遊星ボール12の自転による回転トルクが第1及び第2のアウトプットディスク13,14に伝わり、その第1及び第2のアウトプットディスク13,14を回転させることができる。その際、押圧部による挟圧力は、各遊星ボール12をサンローラ11に押し付ける押圧力も発生させる。従って、この無段変速機構10においては、その各遊星ボール12とサンローラ11との間にも摩擦力が発生するので、サンローラ11の回転トルク(入力)を各遊星ボール12に伝え、夫々の遊星ボール12を自転させることができる。   In this continuously variable transmission mechanism 10, at least one of the first or second output disks 13, 14 is pressed against each planetary ball 12, and the first and second output disks 13, 14; A pressing portion (not shown) that generates a pinching force between each planetary ball 12 is provided. For example, the pressing portion may be a drive source such as an electric actuator or a hydraulic actuator, and a torque cam that generates an axial force with the rotation of the first or second output disk 13 or 14 to be disposed. Such a mechanism may be used. In this continuously variable transmission mechanism 10, by operating the pressing portion, a clamping pressure is generated between the first and second output disks 13, 14 and each planetary ball 12, and a frictional force is generated therebetween. To do. For this reason, in the continuously variable transmission mechanism 10, the rotational torque due to the rotation of the respective planetary balls 12 is transmitted to the first and second output disks 13, 14, and the first and second output disks 13, 14 can be rotated. At that time, the pinching force by the pressing portion also generates a pressing force for pressing each planetary ball 12 against the sun roller 11. Accordingly, in this continuously variable transmission mechanism 10, a frictional force is also generated between each planetary ball 12 and the sun roller 11. Therefore, the rotational torque (input) of the sun roller 11 is transmitted to each planetary ball 12, and the respective planetary planets 12. The ball 12 can be rotated.

差動機構30は、係合状態にある相互間での差動動作(差動回転)が可能な複数の回転要素を備えている。例えば、この差動機構30は、共通の回転軸Xを有する第1回転要素と第2回転要素の間に回転軸の異なる第3回転要素を双方に係合させて配置した遊星ギヤ機構として構成する。上述した第1及び第2のアウトプットディスク13,14は、差動機構30における夫々の回転要素の内の何れかに係合させる。その接続対象となる回転要素は、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14とで異なるものを選択する。   The differential mechanism 30 includes a plurality of rotating elements capable of differential operation (differential rotation) between the engaged states. For example, the differential mechanism 30 is configured as a planetary gear mechanism in which a third rotation element having a different rotation axis is engaged between a first rotation element having a common rotation axis X and a second rotation element. To do. The first and second output disks 13 and 14 described above are engaged with any one of the rotating elements in the differential mechanism 30. The rotation elements to be connected are selected to be different between the first output disk 13 and the second output disk 14.

具体的に、この差動機構30は、回転要素として、回転軸Xを中心軸とする円筒部の内周面に歯面が形成されたリングギヤ31と、回転軸Xを中心軸とする円筒部の外周面に歯面が形成されたサンギヤ32と、そのリングギヤ31とサンギヤ32の歯面間に配設されて夫々に噛み合う複数の遊星ギヤ33と、を有する。夫々の遊星ギヤ33は、遊星ギヤキャリア34によって連結されている。そして、その遊星ギヤキャリア34には、出力軸102が一体になって回転するよう連結されている。   Specifically, the differential mechanism 30 includes, as rotating elements, a ring gear 31 in which a tooth surface is formed on the inner peripheral surface of a cylindrical portion having the rotational axis X as a central axis, and a cylindrical portion having the rotational axis X as a central axis. And a plurality of planetary gears 33 that are disposed between the tooth surfaces of the ring gear 31 and the sun gear 32 and mesh with each other. Each planetary gear 33 is connected by a planetary gear carrier 34. The planetary gear carrier 34 is coupled to the output shaft 102 so as to rotate together.

本実施例1においては、そのリングギヤ31と第2アウトプットディスク14とを互いに一体になって回転するよう連結すると共に、サンギヤ32と第1アウトプットディスク13とを互いに一体になって回転するよう連結する。   In the first embodiment, the ring gear 31 and the second output disk 14 are coupled so as to rotate together, and the sun gear 32 and the first output disk 13 rotate together. Link.

この無段変速機100においては、夫々の遊星ボール12が基準位置(傾転角φが0度)のときに、第1アウトプットディスク13(Dout1)と第2アウトプットディスク14(Dout2)とが同一回転数で回転するので、各遊星ギヤ33が自転せず、差動機構30の夫々の回転要素が一体になって回転する。この等速時の状態について図2の共線図に示している。   In this continuously variable transmission 100, when each planetary ball 12 is at the reference position (tilt angle φ is 0 degree), the first output disk 13 (Dout1) and the second output disk 14 (Dout2) Rotate at the same rotation speed, the planetary gears 33 do not rotate, and the respective rotating elements of the differential mechanism 30 rotate as a unit. The state at the constant speed is shown in the alignment chart of FIG.

これに対して、各遊星ボール12が基準位置に対して傾転したときには、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転差によって、各遊星ギヤ33が自転し、出力軸102の回転を増速又は減速させる。この増速時又は減速時の状態についても図2の共線図に示している。例えば、遊星ボール12を図1の紙面時計回り方向に傾転させたときには、リングギヤ31の方がサンギヤ32よりも高回転になり、出力軸102の回転を基準位置のときよりも増速させることができる。一方、遊星ボール12を図1の紙面反時計回り方向に傾転させたときには、リングギヤ31の方がサンギヤ32よりも低回転になり、出力軸102の回転を基準位置のときよりも減速させることができる。   On the other hand, when each planetary ball 12 tilts with respect to the reference position, each planetary gear 33 rotates due to the rotational difference between the first output disk 13 and the second output disk 14, and the output shaft 102 Increase or decrease the rotation speed. The state at the time of acceleration or deceleration is also shown in the alignment chart of FIG. For example, when the planetary ball 12 is tilted in the clockwise direction in FIG. 1, the ring gear 31 has a higher rotation than the sun gear 32, and the rotation of the output shaft 102 is increased more than at the reference position. Can do. On the other hand, when the planetary ball 12 is tilted counterclockwise in FIG. 1, the ring gear 31 rotates less than the sun gear 32, and the rotation of the output shaft 102 is decelerated compared to the reference position. Can do.

この無段変速機100においては、図2の共線図に示すように、無段変速機構10における変速比γcvpの幅よりも無段変速機100における変速比γfの幅の方が狭くなる。その無段変速機構10における変速比γcvpとは、サンローラ11(入力軸101)と第1及び第2のアウトプットディスク13,14との間における無段変速機構10単体の変速比のことである。一方、無段変速機100における変速比γfとは、サンローラ11(入力軸101)と出力軸102との間における最終的な変速比のことである。   In the continuously variable transmission 100, as shown in the collinear diagram of FIG. 2, the speed ratio γf in the continuously variable transmission 100 is narrower than the speed ratio γcvp in the continuously variable transmission mechanism 10. The speed ratio γcvp in the continuously variable transmission mechanism 10 is the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism 10 between the sun roller 11 (input shaft 101) and the first and second output disks 13 and 14. . On the other hand, the gear ratio γf in the continuously variable transmission 100 is the final gear ratio between the sun roller 11 (input shaft 101) and the output shaft 102.

その無段変速機100の最終的な変速比γfは、下記の式1から導かれる。その式1において、「ρ」は、リングギヤ31の歯数Zrとサンギヤ32の歯数Zsの比である(ρ=Zs/Zr)。「Rs」は、回転軸Xを中心としたサンローラ11の半径である。   The final gear ratio γf of the continuously variable transmission 100 is derived from Equation 1 below. In Equation 1, “ρ” is a ratio of the number of teeth Zr of the ring gear 31 and the number of teeth Zs of the sun gear 32 (ρ = Zs / Zr). “Rs” is a radius of the sun roller 11 around the rotation axis X.

Figure 2011153649
Figure 2011153649

ところで、この無段変速機100には、上述したように無段変速機構10と差動機構30とが設けられている。この種の無段変速機構10においては、夫々の回転要素の間の滑りを抑えつつ摩擦力による転がり面でのトルク伝達ができるように、変速機にて通常使われるATF等の作動油よりもトラクション係数の高いもの(所謂トラクションフルード等)を利用する。一方、差動機構30には、その潤滑にATF等の作動油が用いられる。これは、差動機構30にトラクションフルード等の作動油を用いると、ATF等の作動油を用いた場合と比べて、その歯面間で駆動損失が増大してしまうからである。従って、この無段変速機100において2種類の作動油を利用する為には、無段変速機構10と差動機構30とを別室に格納し、夫々の部屋の間の液密性も確保しなければならない。これが為、2種類の作動油を使ったときには、部品点数の増加や体格の肥大を招いてしまう。   By the way, the continuously variable transmission 100 is provided with the continuously variable transmission mechanism 10 and the differential mechanism 30 as described above. In this type of continuously variable transmission mechanism 10, it is more than hydraulic oil such as ATF normally used in a transmission so that torque can be transmitted on the rolling surface by frictional force while suppressing slippage between the respective rotating elements. A thing with a high traction coefficient (so-called traction fluid etc.) is used. On the other hand, the differential mechanism 30 uses hydraulic oil such as ATF for lubrication. This is because when the hydraulic fluid such as traction fluid is used for the differential mechanism 30, the driving loss increases between the tooth surfaces as compared with the case where hydraulic fluid such as ATF is used. Therefore, in order to use two types of hydraulic oil in this continuously variable transmission 100, the continuously variable transmission mechanism 10 and the differential mechanism 30 are stored in separate rooms, and liquid tightness between the respective rooms is ensured. There must be. For this reason, when two types of hydraulic fluid are used, the number of parts increases and the physique increases.

そこで、本実施例1においては、そのような別室の構造を採らず、また、トラクションフルード等の如き作動油を差動機構30の潤滑にも利用することにして、部品点数の増加や体格の肥大化を抑えると共に、差動機構30における駆動損失の増大も抑える。   Therefore, in the first embodiment, such a separate chamber structure is not used, and hydraulic oil such as traction fluid is also used for lubrication of the differential mechanism 30, thereby increasing the number of parts and the size of the body. While suppressing enlargement, the increase in the drive loss in the differential mechanism 30 is also suppressed.

一方、これは、上述したように差動機構30における駆動損失を招来し、無段変速機100における入出力間のトルクの伝達効率を低下させる。ここで、その駆動損失は、差動機構30が差動動作を行い、夫々の回転要素に回転差が生じているとき、つまり遊星ギヤ33がリングギヤ31とサンギヤ32との間で自転しているときに生じる。これが為、本実施例1の無段変速機100は、必要最小限の状況下においてのみ変速させ、通常時には差動機構30を差動動作させないように構成する。具体的には、遊星ボール12を基準位置(つまり傾転角φを0度)に制御し、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14とを同一回転数(同一回転角速度)で回転させるように駆動制御装置1を構成する。   On the other hand, this causes a drive loss in the differential mechanism 30 as described above, and reduces the transmission efficiency of torque between the input and output in the continuously variable transmission 100. Here, the drive loss is caused when the differential mechanism 30 performs a differential operation and there is a rotational difference between the respective rotating elements, that is, the planetary gear 33 rotates between the ring gear 31 and the sun gear 32. Sometimes occurs. For this reason, the continuously variable transmission 100 according to the first embodiment is configured so as to shift gears only under a necessary minimum condition, and to prevent the differential mechanism 30 from being differentially operated in normal times. Specifically, the planetary ball 12 is controlled to the reference position (that is, the tilt angle φ is 0 degree), and the first output disk 13 and the second output disk 14 are rotated at the same rotational speed (same rotational angular velocity). The drive control device 1 is configured to perform the above.

この構成の有用な適用例としては、次の様なものが考えられる。例えば、電動モータ(図示略)を駆動源として用いる車両において、その電動モータのモータトルクを入力軸101に入力させ、無段変速機100を経て駆動輪にトルクを伝達させる構成が考えられる。この場合、駆動制御装置1には、通常時は遊星ボール12の傾転角φを0度に制御させ、変速に相当するものを電動モータのモータトルクの調整によって実行させる。これにより、無段変速機100においては、差動機構30が差動動作を行わないので、夫々の回転要素における歯面間の駆動損失の抑制が図れ、入出力間のトルクの伝達効率の低下を抑えることができる。その際には、この無段変速機100が変速比γf=1となって変速機能を果たさないが、電動モータのモータトルクそのものを調整するので、所望の要求駆動力を車両に発生させることができる。   As a useful application example of this configuration, the following can be considered. For example, in a vehicle using an electric motor (not shown) as a drive source, a configuration in which the motor torque of the electric motor is input to the input shaft 101 and the torque is transmitted to the drive wheels via the continuously variable transmission 100 can be considered. In this case, the drive control device 1 normally controls the tilt angle φ of the planetary ball 12 to 0 degree, and causes the drive control device 1 to execute a thing corresponding to a shift by adjusting the motor torque of the electric motor. Thereby, in the continuously variable transmission 100, since the differential mechanism 30 does not perform a differential operation, it is possible to suppress the drive loss between the tooth surfaces of each rotating element, and to reduce the torque transmission efficiency between the input and output. Can be suppressed. In this case, the continuously variable transmission 100 does not perform the speed change function because the gear ratio γf = 1, but the motor torque of the electric motor itself is adjusted, so that a desired required driving force can be generated in the vehicle. it can.

そして、その駆動制御装置1には、出力軸102において大きな出力トルクや高回転が求められているとき、例えば大きな要求駆動力や最高速が必要とされているときに、遊星ボール12の傾転角φを必要な増速側の角度に制御して無段変速機100を変速させる。これにより、その際には、差動機構30が差動動作を行うので、無段変速機100の入出力間におけるトルクの伝達効率が通常時よりも低下するが、要求駆動力等を実現させることができる。ここで、そのときとは、換言するならば、モータトルクの調整のみでは要求駆動力等を実現できないときのことを云う。従って、上述した通常時とは、モータトルクの調整のみでは要求駆動力等を実現できるときのことを云う。また、この駆動制御装置1には、例えば大きな要求減速度が必要とされているときに、遊星ボール12の傾転角φを必要な減速側の角度に制御して無段変速機100を変速させる。そのときとは、換言するならば、モータトルクの調整のみでは要求減速度を実現できないときのことを云う。これにより、その際には、差動機構30が差動動作を行うので、無段変速機100の入出力間におけるトルクの伝達効率が通常時よりも低下するが、要求減速度を実現させることができる。   The drive control device 1 tilts the planetary ball 12 when a large output torque or high rotation is required in the output shaft 102, for example, when a large required driving force or maximum speed is required. The continuously variable transmission 100 is shifted by controlling the angle φ to the required speed increasing side. Thereby, in this case, since the differential mechanism 30 performs a differential operation, the transmission efficiency of torque between the input and output of the continuously variable transmission 100 is lower than normal, but the required driving force and the like are realized. be able to. Here, in other words, the time means that the required driving force or the like cannot be realized only by adjusting the motor torque. Therefore, the normal time mentioned above refers to a time when the required driving force can be realized only by adjusting the motor torque. Further, the drive control device 1 shifts the continuously variable transmission 100 by controlling the tilt angle φ of the planetary ball 12 to a necessary deceleration side angle, for example, when a large required deceleration is required. Let In other words, the time is the time when the required deceleration cannot be realized only by adjusting the motor torque. Thereby, in this case, since the differential mechanism 30 performs a differential operation, the torque transmission efficiency between the input and output of the continuously variable transmission 100 is lower than normal, but the required deceleration is realized. Can do.

以上示したように、本実施例1の駆動制御装置1は、その無段変速機100の変速時期の制御によって、部品点数の増加や体格の肥大化を抑えた無段変速機100の構造を採ることが可能になり、そのコストを低減させることができる。更に、この駆動制御装置1は、無段変速機100の入出力間におけるトルクの伝達効率を良好なものとし、その伝達効率の低下を必要最小限に抑えることができる。従って、先に例示した車両においては、モータトルクを効率良く駆動輪に伝えることができ、駆動源における無駄なエネルギの消費を抑制することができる。また、更に内燃機関等のエンジンも駆動源として有する車両においては、そのエンジンの燃費を向上させることもできる。   As described above, the drive control device 1 according to the first embodiment has the structure of the continuously variable transmission 100 that suppresses the increase in the number of parts and the enlargement of the physique by controlling the shift timing of the continuously variable transmission 100. The cost can be reduced. Furthermore, the drive control device 1 can improve the torque transmission efficiency between the input and output of the continuously variable transmission 100, and can suppress the decrease in the transmission efficiency to the minimum necessary. Therefore, in the vehicle exemplified above, the motor torque can be efficiently transmitted to the drive wheels, and wasteful energy consumption in the drive source can be suppressed. Further, in a vehicle having an engine such as an internal combustion engine as a drive source, the fuel consumption of the engine can be improved.

この駆動制御装置1による変速時期の制御は、上述した無段変速機100の他にも以下に示すような構成のものにも適用可能であり、その無段変速機100のときと同様の効果を得ることができる。   The shift timing control by the drive control device 1 can be applied to the continuously variable transmission 100 described above as well as the following configuration, and the same effect as that of the continuously variable transmission 100 can be applied. Can be obtained.

例えば、その一例としては、図3に示す無段変速機110が考えられる。この無段変速機110は、無段変速機100に対して無段変速機構10と差動機構30との接続形態及び差動機構30と出力軸102との接続形態を変えたものである。この無段変速機110においては、第2アウトプットディスク14と遊星ギヤキャリア34とを一体になって回転するよう連結し、且つ、リングギヤ31と出力軸102とを一体になって回転するよう連結している。この無段変速機110に依れば、無段変速機100よりも最終的な変速比γfの幅を大きく取ることができる。その最終的な変速比γfの幅は、図4の共線図に示すように、無段変速機構10における変速比γcvpの幅よりも広くなっている。ここで、この無段変速機110の最終的な変速比γfは、下記の式2から導くことができる。   For example, a continuously variable transmission 110 shown in FIG. 3 can be considered as an example. The continuously variable transmission 110 is obtained by changing the connection form between the continuously variable transmission mechanism 10 and the differential mechanism 30 and the connection form between the differential mechanism 30 and the output shaft 102 with respect to the continuously variable transmission 100. In the continuously variable transmission 110, the second output disk 14 and the planetary gear carrier 34 are connected to rotate together, and the ring gear 31 and the output shaft 102 are connected to rotate together. is doing. According to this continuously variable transmission 110, the final speed ratio γf can be made wider than the continuously variable transmission 100. The final width of the gear ratio γf is wider than the width of the gear ratio γcvp in the continuously variable transmission mechanism 10, as shown in the collinear diagram of FIG. Here, the final gear ratio γf of the continuously variable transmission 110 can be derived from the following equation 2.

Figure 2011153649
Figure 2011153649

また、図5に示す無段変速機120であってもよい。この無段変速機120においては、第1アウトプットディスク13と遊星ギヤキャリア34とを一体になって回転するよう連結し、且つ、第2アウトプットディスク14とリングギヤ31とを一体になって回転するよう連結し、更に、サンギヤ32と出力軸102とを一体になって回転するよう連結している。この無段変速機120に依れば、無段変速機110よりも最終的な変速比γfの幅を更に大きく取ることができる。その最終的な変速比γfの幅は、図6の共線図に示すように、無段変速機構10における変速比γcvpの幅よりも大幅に広くなっている。ここで、この無段変速機120の最終的な変速比γfは、下記の式3から導くことができる。   Moreover, the continuously variable transmission 120 shown in FIG. 5 may be used. In this continuously variable transmission 120, the first output disk 13 and the planetary gear carrier 34 are connected so as to rotate together, and the second output disk 14 and the ring gear 31 rotate together. Further, the sun gear 32 and the output shaft 102 are connected so as to rotate together. According to this continuously variable transmission 120, the final speed ratio γf can be made wider than the continuously variable transmission 110. The width of the final gear ratio γf is significantly wider than the width of the gear ratio γcvp in the continuously variable transmission mechanism 10 as shown in the alignment chart of FIG. Here, the final gear ratio γf of the continuously variable transmission 120 can be derived from the following equation (3).

Figure 2011153649
Figure 2011153649

[実施例2]
次に、本発明に係る駆動制御装置の実施例2を図7から図11に基づいて説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the drive control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

前述した実施例1の駆動制御装置1においては、無段変速機100,110,120の入出力間におけるトルクの伝達効率を良好なものとする為に、通常時に遊星ボール12の傾転角φを0度に制御し、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14とを同一回転数で回転させることで、差動機構30の差動動作を禁止させている。しかしながら、実際の使用状況下においては、無段変速機100(110,120)に負荷が加わり(有負荷時)、遊星ボール12の傾転角φを0度に制御したとしても、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14とを同一回転数で回転させることが難しい場合がある。何故ならば、有負荷時には、第1及び第2のアウトプットディスク13,14と夫々の遊星ボール12との間に微小な滑り(所謂クリープ)が発生しており、その滑り量(クリープ量)が第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14との間で異なる場合があるからである。その滑り量に違いが生じる理由は、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14のトルク分担の割合が均一で無いことにある。その割合は、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の係合対象となる差動機構30の回転要素が何であるのか、そして、その差動機構30のギヤ比がいくつなのかによって変わる。従って、無段変速機100(110,120)の構造如何では、遊星ボール12の傾転角φを0度に制御するだけで、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の夫々の回転数を均一にすることができない可能性がある。   In the above-described drive control device 1 of the first embodiment, the tilt angle φ of the planetary ball 12 is normally set in order to improve the torque transmission efficiency between the input and output of the continuously variable transmissions 100, 110, 120. Is controlled to 0 degrees, and the first output disk 13 and the second output disk 14 are rotated at the same rotational speed, thereby prohibiting the differential operation of the differential mechanism 30. However, under actual usage conditions, even if a load is applied to the continuously variable transmission 100 (110, 120) (when loaded) and the tilt angle φ of the planetary ball 12 is controlled to 0 degree, the first output It may be difficult to rotate the disc 13 and the second output disc 14 at the same rotational speed. This is because a minute slip (so-called creep) occurs between the first and second output disks 13 and 14 and the respective planetary balls 12 when there is a load, and the slip amount (creep amount). This is because the first output disk 13 and the second output disk 14 may be different. The reason for the difference in the amount of slip is that the ratio of torque sharing between the first output disk 13 and the second output disk 14 is not uniform. The ratio varies depending on what is the rotational element of the differential mechanism 30 to be engaged with the first and second output disks 13 and 14, and what is the gear ratio of the differential mechanism 30. . Therefore, depending on the structure of the continuously variable transmission 100 (110, 120), each of the first output disk 13 and the second output disk 14 can be controlled only by controlling the tilt angle φ of the planetary ball 12 to 0 degrees. There is a possibility that the rotation speed cannot be made uniform.

その実際の使用状況下について、図7の共線図に示している。理想的な状態である無負荷時であれば、第1アウトプットディスク13(Dout1)と第2アウトプットディスク14(Dout2)においてクリープが殆ど発生しないので、その夫々の回転数が同一となり、差動機構30におけるリングギヤ31やサンギヤ32等の夫々の回転要素の間に回転差が生まれず、これらが一体となって回転する(一点鎖線)。または、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転差が極僅かなので、差動機構30での差動動作が抑えられており、喩え差動動作が生じたとしても微々たるものであり、無視し得る程度の駆動損失でしかない。   The actual use situation is shown in the alignment chart of FIG. When there is no load, which is an ideal state, almost no creep occurs in the first output disk 13 (Dout1) and the second output disk 14 (Dout2), so that the respective rotation speeds become the same, and the difference There is no rotational difference between the respective rotating elements such as the ring gear 31 and the sun gear 32 in the moving mechanism 30, and these rotate together (one-dot chain line). Alternatively, since the rotational difference between the first output disk 13 and the second output disk 14 is very small, the differential operation in the differential mechanism 30 is suppressed, and even if a differential operation occurs, it is insignificant. The drive loss is negligible.

しかしながら、有負荷時の第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14は、各々のクリープによって異なる低下代で回転数が低下し、別々の回転数で回転することがある。この為、差動機構30は、差動動作を始めてしまうことになる(破線)。   However, the rotation speed of the first output disk 13 and the second output disk 14 at the time of loading may decrease at different reduction rates depending on each creep, and may rotate at different rotation speeds. For this reason, the differential mechanism 30 starts a differential operation (broken line).

ここで、有負荷時の無段変速機100の差動機構30においては、遊星ギヤキャリア34(出力軸102)の出力トルクを「1+ρ」とすると、リングギヤ31のトルクが「1」、サンギヤ32のトルクが「ρ」になる。尚、「ρ」とは、前述したリングギヤ31の歯数Zrとサンギヤ32の歯数Zsの比のことである。一般的に自動車の変速機に用いられるρの値は0.3〜0.6程度なので、リングギヤ31とサンギヤ32は、各々異なる大きさのトルクを受け持つことになる。故に、この無段変速機100においては、夫々の回転要素の接触部材に対する大幅な滑り(所謂グロススリップ)を抑制する為に、第1及び第2のアウトプットディスク13,14と各遊星ボール12との間に発生させる挟圧力をトルク分担の割合が多い方に合わせて設定される。この無段変速機100の場合には、サンギヤ32と係合関係にある第1アウトプットディスク13の挟圧力が過剰になるので、その第1アウトプットディスク13のクリープ量がリングギヤ31と係合関係にある第2アウトプットディスク14よりも少なくなる。その結果、図7の共線図に破線で示すように、差動機構30においては、リングギヤ31とサンギヤ32の間に回転差が生まれてしまい、遊星ギヤ33との間で駆動損失が発生する。   Here, in the differential mechanism 30 of the continuously variable transmission 100 under load, if the output torque of the planetary gear carrier 34 (output shaft 102) is “1 + ρ”, the torque of the ring gear 31 is “1”, and the sun gear 32 Torque becomes “ρ”. Note that “ρ” is the ratio of the number of teeth Zr of the ring gear 31 and the number of teeth Zs of the sun gear 32 described above. Generally, since the value of ρ used for a transmission of an automobile is about 0.3 to 0.6, the ring gear 31 and the sun gear 32 each have a different magnitude of torque. Therefore, in the continuously variable transmission 100, the first and second output disks 13 and 14 and the planetary balls 12 are controlled in order to suppress a large slip (so-called gross slip) with respect to the contact member of each rotating element. Is set in accordance with the higher torque sharing ratio. In the case of the continuously variable transmission 100, the clamping pressure of the first output disk 13 that is engaged with the sun gear 32 becomes excessive, so that the creep amount of the first output disk 13 is engaged with the ring gear 31. Less than the related second output disk 14. As a result, as shown by a broken line in the collinear diagram of FIG. 7, in the differential mechanism 30, a rotational difference is generated between the ring gear 31 and the sun gear 32, and a drive loss occurs between the planetary gear 33. .

そこで、本実施例2においては、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の差が許容範囲内に収まるように制御し、その結果、差動機構30の各回転要素の回転差についても許容範囲内に収まるようにする。具体的には、遊星ボール12の傾転角φを調整することによって、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の比をトルク伝達効率の低下を抑え得る大きさに制御する。その為に、本実施例2の駆動制御装置1には、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の夫々の回転数(回転角速度)を検出又は推定させる。   Therefore, in the second embodiment, control is performed so that the difference in rotation speed (rotational angular velocity) between the first output disk 13 and the second output disk 14 falls within an allowable range. The rotational difference of each rotating element is also set within an allowable range. Specifically, by adjusting the tilt angle φ of the planetary ball 12, the ratio of the rotational speed (rotational angular velocity) of the first output disk 13 and the second output disk 14 can be suppressed from lowering the torque transmission efficiency. Control to size. For this purpose, the drive control device 1 of the second embodiment detects or estimates the respective rotation speeds (rotational angular velocities) of the first output disk 13 and the second output disk 14.

例えば、本実施例2の無段変速機130には、図8に示す如く、第1アウトプットディスク13の回転情報の検出が可能な第1回転情報検出部41と、第2アウトプットディスク14の回転情報の検出が可能な第2回転情報検出部42と、を設ける。この無段変速機130は、実施例1における図1の無段変速機100に対してその第1及び第2の回転情報検出部41,42を設けたものである。その第1及び第2の回転情報検出部41,42の検出する回転情報とは、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の回転数(回転角速度)を知得する為の情報のことであり、例えば第1及び第2のアウトプットディスク13,14の回転角度又は回転角速度、その第1及び第2のアウトプットディスク13,14と係合関係にあるサンギヤ32及びリングギヤ31の回転角度又は回転角速度のことを云う。   For example, in the continuously variable transmission 130 according to the second embodiment, as shown in FIG. 8, the first rotation information detector 41 capable of detecting the rotation information of the first output disk 13 and the second output disk 14 are detected. And a second rotation information detector 42 capable of detecting the rotation information. The continuously variable transmission 130 is provided with first and second rotation information detection units 41 and 42 for the continuously variable transmission 100 of FIG. The rotation information detected by the first and second rotation information detectors 41 and 42 is information for obtaining the rotation speed (rotational angular velocity) of the first and second output disks 13 and 14. For example, the rotational angle or rotational speed of the first and second output discs 13 and 14, the rotational angle of the sun gear 32 and the ring gear 31 that are engaged with the first and second output discs 13 and 14, or It refers to the rotational angular velocity.

本実施例2の駆動制御装置1には、その第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の差が所定値以下ならば、遊星ボール12の傾転角φを現状のまま維持させ、その差が所定値よりも大きくなっていれば、その差が所定値以下となるように遊星ボール12の傾転角φを調整させる。その差が所定値以下になっているとは、その差がトルク伝達効率の点で許容範囲内に収まっていることを云う。従って、その所定値には、例えば、無段変速機130のトルク伝達効率を低下させずに済むときの回転数(回転角速度)の差、そして、その低下が許容し得る範囲内となるときの回転数(回転角速度)の差の中でも最も大きな差を設定すればよい。以下、その制御動作について図9のフローチャートを用いて説明する。   In the drive control device 1 according to the second embodiment, if the difference in rotational speed (rotational angular velocity) between the first output disk 13 and the second output disk 14 is not more than a predetermined value, the tilt angle φ of the planetary ball 12 is Is maintained as it is, and if the difference is larger than a predetermined value, the tilt angle φ of the planetary ball 12 is adjusted so that the difference is not more than the predetermined value. The difference being equal to or less than a predetermined value means that the difference is within an allowable range in terms of torque transmission efficiency. Accordingly, the predetermined value includes, for example, the difference in the rotational speed (rotational angular velocity) when the torque transmission efficiency of the continuously variable transmission 130 does not need to be reduced, and when the reduction is within an allowable range. What is necessary is just to set the largest difference in the difference of rotation speed (rotation angular velocity). The control operation will be described below with reference to the flowchart of FIG.

駆動制御装置1は、無段変速機130の変速比制御情報を取得する(ステップST1)。その変速比制御情報とは、無段変速機130の変速比を制御する為の情報のことであり、例えば車速や要求駆動力、作動油の油温等が該当する。駆動制御装置1は、その変速比制御情報に基づいて無段変速機130の変速比の要求値を設定し、その要求変速比となるように無段変速機130の制御を行う。   The drive control device 1 acquires gear ratio control information of the continuously variable transmission 130 (step ST1). The gear ratio control information is information for controlling the gear ratio of the continuously variable transmission 130, and corresponds to, for example, the vehicle speed, the required driving force, the hydraulic oil temperature, and the like. The drive control device 1 sets a required value of the gear ratio of the continuously variable transmission 130 based on the gear ratio control information, and controls the continuously variable transmission 130 so that the required gear ratio is obtained.

駆動制御装置1は、その変速比制御情報を利用して、無段変速機130の変速比が現在の変速比のまま固定されるのか、それとも変更されるのかを判断する(ステップST2)。ここで、変速比が変更されると判断した場合、駆動制御装置1は、この制御動作を終わらせる。   The drive control device 1 uses the speed ratio control information to determine whether the speed ratio of the continuously variable transmission 130 is fixed at the current speed ratio or is changed (step ST2). Here, when it is determined that the gear ratio is changed, the drive control device 1 ends the control operation.

このステップST2で変速比が固定されると判断した場合、駆動制御装置1は、第1及び第2の回転情報検出部41,42の検出信号に基づいて、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の夫々の回転数(又は回転角速度)の情報を取得する(ステップST3)。そして、この駆動制御装置1は、その第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の差ΔNが上記の所定値N0以内にあるのか否かを判定する(ステップST4)。   If it is determined in step ST2 that the gear ratio is fixed, the drive control device 1 determines the first and second output discs based on the detection signals of the first and second rotation information detectors 41 and 42. Information on the respective rotational speeds (or rotational angular velocities) 13 and 14 is acquired (step ST3). Then, the drive control apparatus 1 determines whether or not the difference ΔN in the rotation speed (rotational angular velocity) between the first output disk 13 and the second output disk 14 is within the predetermined value N0 (step). ST4).

この駆動制御装置1は、その差ΔNが所定値N0以内にあるならば、上記ステップST1に戻って本制御動作を繰り返す。このときに本制御動作を繰り返す理由は、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)に差が生まれる根拠が主に無段変速機130の構造にあるとしても、その差ΔNが必ずしも常に同じ大きさになるわけではないからである。例えば、その差ΔNは、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の夫々のクリープ量の大きさに依存しており、入力軸101又は出力軸102における負荷の大きさや負荷の変動次第で変わってしまう可能性がある。従って、このような繰り返し動作を行うことで、本制御の精度を高めることができる。   If the difference ΔN is within the predetermined value N0, the drive control device 1 returns to step ST1 and repeats this control operation. The reason why this control operation is repeated at this time is that the reason for the difference in the rotation speed (rotational angular velocity) between the first output disk 13 and the second output disk 14 is mainly due to the structure of the continuously variable transmission 130. This is because the difference ΔN is not always the same. For example, the difference ΔN depends on the amount of creep of each of the first and second output disks 13 and 14, and depends on the magnitude of the load on the input shaft 101 or the output shaft 102 and the fluctuation of the load. It may change. Therefore, the accuracy of this control can be increased by performing such repeated operations.

このステップST4で差ΔNが所定値N0よりも大きくなっていると判定した場合、駆動制御装置1は、その差ΔNの大きさに応じて各遊星ボール12の傾転角φを制御する(ステップST5)。その遊星ボール12の傾転角φの調整量(目標傾転角)は、その差ΔNを少なくとも所定値以内に収めることのできる大きさに設定すればよく、できる限りその差ΔNが0となるような値に設定することが望ましい。その差ΔNと傾転角φの調整量との関係は、予めマップとして用意しておけばよい。   When it is determined in step ST4 that the difference ΔN is greater than the predetermined value N0, the drive control device 1 controls the tilt angle φ of each planetary ball 12 according to the magnitude of the difference ΔN (step ST5). The adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ of the planetary ball 12 may be set to a size that can keep the difference ΔN within at least a predetermined value, and the difference ΔN becomes 0 as much as possible. It is desirable to set such a value. The relationship between the difference ΔN and the adjustment amount of the tilt angle φ may be prepared in advance as a map.

これにより、無段変速機130においては、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の差ΔNが縮小されて、差動機構30の差動動作が抑制されて、その差動機構30の各回転要素間の回転差が0を含む許容範囲内に収まる。例えば、この傾転角変更制御よって、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の夫々の回転数は、図7の共線図に示すように、クリープによる回転低下代を考慮しなければ別々の回転数となるが、その回転低下代を考慮に入れることによって同一の回転数となる。これが為、この夫々の回転数の補正後には、差動機構30が差動動作を行わなくなる。従って、この無段変速機130は、その入出力間のトルクの伝達効率の低下が構造等の諸条件に関係なく適切に抑えられるようになる。尚、第1及び第2のアウトプットディスク13,14における夫々のクリープによる回転低下代は、遊星ボール12の傾転角φが変更されようとされまいと殆ど変わらない。   Thereby, in the continuously variable transmission 130, the difference ΔN between the rotation speeds (rotational angular velocities) of the first output disk 13 and the second output disk 14 is reduced, and the differential operation of the differential mechanism 30 is suppressed. Thus, the rotational difference between the rotating elements of the differential mechanism 30 falls within an allowable range including zero. For example, with this tilt angle change control, the rotational speed of each of the first output disk 13 and the second output disk 14 must take into account the reduction in rotation due to creep, as shown in the collinear diagram of FIG. In this case, the number of revolutions is different, but the same number of revolutions is obtained by taking into account the reduction in rotation. For this reason, the differential mechanism 30 does not perform the differential operation after the respective rotation speeds are corrected. Therefore, the continuously variable transmission 130 can appropriately suppress a decrease in torque transmission efficiency between its input and output regardless of various conditions such as structure. It should be noted that the rotation reduction allowance due to the creep in the first and second output disks 13 and 14 is almost the same whether or not the tilt angle φ of the planetary ball 12 is changed.

駆動制御装置1は、この傾転角変更制御を行った後、ステップST4で肯定判定されたときの同様の理由から、上記ステップST1に戻って本制御動作を繰り返す。   After performing this tilt angle change control, the drive control device 1 returns to step ST1 and repeats this control operation for the same reason as when an affirmative determination is made in step ST4.

以上示したように、本実施例2の駆動制御装置1は、実施例1と同様の効果を得られるだけでなく、実際の使用状況に合わせた良好なトルクの伝達効率を得ることができ、これに伴い、エネルギの抑制効果や燃費の向上効果を高めることができる。   As described above, the drive control device 1 according to the second embodiment can obtain not only the same effects as the first embodiment but also a good torque transmission efficiency according to the actual use situation. Accordingly, the effect of suppressing energy and the effect of improving fuel consumption can be enhanced.

ここで、図3の無段変速機110や図5の無段変速機120においても、これと同様の2つの回転情報検出部の検出信号を利用した構成を採ってよい。これによっても、先の例示と同様の効果を得ることができる。   Here, the continuously variable transmission 110 of FIG. 3 and the continuously variable transmission 120 of FIG. 5 may also employ the same configuration using the detection signals of the two rotation information detection units. Also by this, the same effect as the previous illustration can be obtained.

ところで、この例示においては、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の双方に、又はその各々と係合関係にある差動機構30の2つの回転要素に、回転情報検出部(第1回転情報検出部41と第2回転情報検出部42)を設けている。ここで、一般的な車両においては、車速を検出する為に、変速機の出力軸(この例示では出力軸102)やこれよりも下流の駆動輪側のトルク伝達部材に回転情報検出部が設けられている。また、制動装置のABS制御を行う為に、車軸等にその回転情報の検出が可能な回転情報検出部を設けている。その車速検出等に利用される回転情報検出部の回転情報からは、その検出対象と第1アウトプットディスク13又はこれと係合関係にある差動機構30の回転要素(サンギヤ32)との間のギヤ比を用いることで、その第1アウトプットディスク13又はこれと係合関係にある差動機構30の回転要素における回転情報を得ることができる。これと同様に、第2アウトプットディスク14又はこれと係合関係にある差動機構30の回転要素(リングギヤ31)における回転情報も得ることができる。   By the way, in this example, the rotation information detection unit (the first output disk 13 and the second output disk 14 or both of the rotation information detection units (first output disks 14) are provided on the two rotation elements of the differential mechanism 30 that are engaged with each other. 1 rotation information detection part 41 and 2nd rotation information detection part 42) are provided. Here, in a general vehicle, in order to detect the vehicle speed, a rotation information detection unit is provided on the output shaft of the transmission (in this example, the output shaft 102) or the torque transmission member on the drive wheel downstream of the transmission shaft. It has been. Further, in order to perform ABS control of the braking device, a rotation information detection unit capable of detecting the rotation information is provided on the axle or the like. From the rotation information of the rotation information detector used for detecting the vehicle speed, the detection target and the first output disk 13 or the rotating element (sun gear 32) of the differential mechanism 30 in engagement with the first output disk 13 are detected. By using this gear ratio, it is possible to obtain rotation information on the first output disk 13 or the rotation element of the differential mechanism 30 that is engaged with the first output disk 13. Similarly, rotation information on the second output disk 14 or the rotation element (ring gear 31) of the differential mechanism 30 engaged therewith can also be obtained.

そこで、この駆動制御装置1は、第1又は第2のアウトプットディスク13,14の内の一方の回転情報を対象の回転情報検出部(第1回転情報検出部41又は第2回転情報検出部42)から得ると共に、他方の回転情報を車速検出等の為の回転情報検出部に基づき得るように構成してもよい。つまり、回転情報検出部としては、第1回転情報検出部41又は第2回転情報検出部42の内の何れか1つと、第1及び第2のアウトプットディスク13,14と係合関係にない差動機構30の回転要素の回転情報検出部と、を利用する。   Therefore, the drive control device 1 uses one rotation information of the first or second output disks 13 and 14 as a target rotation information detection unit (the first rotation information detection unit 41 or the second rotation information detection unit). 42) and the other rotation information may be obtained based on a rotation information detection unit for vehicle speed detection or the like. In other words, the rotation information detection unit is not engaged with any one of the first rotation information detection unit 41 or the second rotation information detection unit 42 and the first and second output disks 13 and 14. And a rotation information detection unit of a rotation element of the differential mechanism 30.

例えば、その構成の一例を図10に示す。この図10の無段変速機140は、上述した図1の無段変速機100に対して第2回転情報検出部42を設けたものであり、換言するならば、図8の無段変速機130から第1回転情報検出部41を取り除いたものである。ここでは、出力軸102の回転情報の検出が可能な既存の回転情報検出部103を利用する。駆動制御装置1は、その第2回転情報検出部42から第2アウトプットディスク14の回転情報を得る。また、駆動制御装置1は、回転情報検出部103の回転情報と差動機構30のギヤ比とに基づいて第1アウトプットディスク13の回転情報を求める。この駆動制御装置1は、このようにして上記ステップST3における第1及び第2のアウトプットディスク13,14の各々の回転数(回転角速度)の取得工程を実行する。   For example, an example of the configuration is shown in FIG. The continuously variable transmission 140 of FIG. 10 is provided with the second rotation information detection unit 42 with respect to the continuously variable transmission 100 of FIG. 1 described above. In other words, the continuously variable transmission of FIG. The first rotation information detection unit 41 is removed from 130. Here, the existing rotation information detection unit 103 capable of detecting the rotation information of the output shaft 102 is used. The drive control device 1 obtains the rotation information of the second output disk 14 from the second rotation information detection unit 42. Further, the drive control device 1 obtains the rotation information of the first output disk 13 based on the rotation information of the rotation information detection unit 103 and the gear ratio of the differential mechanism 30. In this way, the drive control device 1 executes the process of acquiring the rotational speed (rotational angular velocity) of each of the first and second output disks 13 and 14 in step ST3.

ここでは、このような構成を採ることによって回転情報検出部(第1回転情報検出部41又は第2回転情報検出部42)を1つ減らすことができるので、この駆動制御装置1は、コストを抑えて上述した効果を得ることができるようになる。これと同様の構成は、図3の無段変速機110や図5の無段変速機120において採用してもよく、同様の効果を得ることができる。   Here, since the rotation information detection unit (the first rotation information detection unit 41 or the second rotation information detection unit 42) can be reduced by one by adopting such a configuration, the drive control device 1 reduces the cost. It is possible to obtain the above-described effects while suppressing them. A configuration similar to this may be employed in the continuously variable transmission 110 of FIG. 3 or the continuously variable transmission 120 of FIG. 5, and the same effect can be obtained.

また、これらの例示においては、少なくとも第1又は第2のアウトプットディスク13,14の内の一方の回転情報を得る為の回転情報検出部(第1回転情報検出部41又は第2回転情報検出部42)を用意しなければならない。そこで、遊星ボール12の傾転角φの調整量(目標傾転角)を導き出す為のマップを予め用意しておき、駆動制御装置1は、その新たな回転情報検出部を用いずに傾転角変更制御が実行できるよう構成してもよい。   In these examples, a rotation information detection unit (the first rotation information detection unit 41 or the second rotation information detection) for obtaining rotation information of at least one of the first or second output disks 13 and 14. Part 42) must be prepared. Therefore, a map for deriving the adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ of the planetary ball 12 is prepared in advance, and the drive control device 1 tilts without using the new rotation information detection unit. You may comprise so that angle change control can be performed.

ここで、その傾転角φの調整量(目標傾転角)は、第1アウトプットディスク13と第2アウトプットディスク14の回転数(回転角速度)の差ΔN、更に、差動機構30の差動状態(図1の無段変速機100の場合にはリングギヤ31とサンギヤ32の回転差)との間に相関関係を持つ。そして、その差ΔNや差動機構30の差動状態については、第1及び第2のアウトプットディスク13,14の夫々のクリープ量の大きさに依存する。これが為、傾転角φは、その夫々のクリープ量との間に相関関係を有している。従って、マップは、夫々のクリープ量と傾転角φとの対応関係を実験やシミュレーションにより求め、その結果に基づき作成すればよい。この場合には、その夫々のクリープ量を推定し、その推定結果をマップに照らし合わせて傾転角φの調整量(目標傾転角)を求める。   Here, the adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ is based on the difference ΔN between the rotation speeds (rotational angular velocities) of the first output disk 13 and the second output disk 14, and the differential mechanism 30. There is a correlation between the differential states (the rotational difference between the ring gear 31 and the sun gear 32 in the case of the continuously variable transmission 100 of FIG. 1). The difference ΔN and the differential state of the differential mechanism 30 depend on the respective creep amounts of the first and second output disks 13 and 14. For this reason, the tilt angle φ has a correlation with the respective creep amounts. Therefore, the map may be created based on the results of obtaining the correspondence between the respective creep amounts and the tilt angle φ by experiments and simulations. In this case, the respective creep amounts are estimated, and the adjustment result (target tilt angle) of the tilt angle φ is obtained by comparing the estimation result with the map.

このように、マップは、夫々のクリープ量と遊星ボール12の傾転角φの条件を様々に変えたものとしてもよいが、そのクリープ量を推定する為の情報(以下、「クリープ量推定情報」という。)をパラメータとしたものでもよい。夫々のクリープ量は、作動油の油温や要求駆動力、車速等、つまり変速比制御情報に応じて変化する。これが為、クリープ量推定情報には、変速比制御情報を用いればよい。尚、変速比制御情報の一部の情報のみがクリープ量推定情報に該当する場合には、その一部の情報をクリープ量推定情報として利用する。このマップは、その変速比制御情報と傾転角φの条件を様々に変えたものとして作成する。この場合には、変速比制御情報から必要とする傾転角φの調整量(目標傾転角)を直接求めることができる。また、マップは、変速比制御情報と上記の差ΔNの条件を様々に変えたものとして作成してもよい。この場合には、変速比制御情報から現在の差ΔNが判るので、その差ΔNに応じた必要とする傾転角φの調整量(目標傾転角)を求める。また、マップは、変速比制御情報と差動機構30の差動状態(リングギヤ31とサンギヤ32の回転差)の条件を様々に変えたものとして作成してもよい。この場合には、変速比制御情報から現在の差動状態(回転差)が判るので、その差動状態に応じた必要とする傾転角φの調整量(目標傾転角)を求める。   In this way, the map may be obtained by variously changing the conditions of the respective creep amounts and the tilt angle φ of the planetary ball 12, but information for estimating the creep amount (hereinafter referred to as “creep amount estimation information”). May be used as a parameter. Each creep amount changes according to the oil temperature, the required driving force, the vehicle speed, etc. of the hydraulic oil, that is, the gear ratio control information. For this reason, gear ratio control information may be used as the creep amount estimation information. When only a part of the gear ratio control information corresponds to the creep amount estimation information, the part of the information is used as the creep amount estimation information. This map is created on the assumption that the gear ratio control information and the condition of the tilt angle φ are variously changed. In this case, the necessary adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ can be obtained directly from the gear ratio control information. Further, the map may be created by changing the speed ratio control information and the condition of the above difference ΔN in various ways. In this case, since the current difference ΔN is known from the gear ratio control information, a necessary adjustment amount (target inclination angle) of the tilt angle φ corresponding to the difference ΔN is obtained. In addition, the map may be created by changing various conditions of the transmission ratio control information and the differential state of the differential mechanism 30 (rotational difference between the ring gear 31 and the sun gear 32). In this case, since the current differential state (rotational difference) is known from the gear ratio control information, the necessary adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ corresponding to the differential state is obtained.

図1の無段変速機100の場合、駆動制御装置1は、図11のフローチャートに示す如く、その変速比制御情報を取得して(ステップST11)、その変速比が現在の変速比のまま固定されるのか否かを判断する(ステップST12)。変速比が変更されると判断した場合には、この制御動作を終わらせる。   In the case of the continuously variable transmission 100 of FIG. 1, the drive control device 1 acquires the gear ratio control information (step ST11) and fixes the gear ratio at the current gear ratio, as shown in the flowchart of FIG. It is determined whether or not it is performed (step ST12). When it is determined that the gear ratio is changed, this control operation is terminated.

一方、このステップST12で変速比が固定されると判断した場合、駆動制御装置1は、変速比制御情報と上記の何れかのマップに基づいて傾転角φの調整量(目標傾転角)を取得する(ステップST13)。そして、この駆動制御装置1は、その傾転角φの調整量(目標傾転角)に基づいて各遊星ボール12の傾転角φを制御する(ステップST14)。   On the other hand, when it is determined in step ST12 that the gear ratio is fixed, the drive control device 1 adjusts the tilt angle φ (target tilt angle) based on the gear ratio control information and any one of the above maps. Is acquired (step ST13). Then, the drive control device 1 controls the tilt angle φ of each planetary ball 12 based on the adjustment amount (target tilt angle) of the tilt angle φ (step ST14).

ここでは、このような構成を採ることによって回転情報検出部(第1回転情報検出部41と第2回転情報検出部42)を無くすことができるので、この駆動制御装置1は、よりコストを抑えて上述した効果を得ることができるようになる。これと同様の構成は、図3の無段変速機110や図5の無段変速機120において採用してもよく、同様の効果を得ることができる。   Here, since the rotation information detection unit (the first rotation information detection unit 41 and the second rotation information detection unit 42) can be eliminated by adopting such a configuration, the drive control device 1 further reduces the cost. Thus, the effects described above can be obtained. A configuration similar to this may be employed in the continuously variable transmission 110 of FIG. 3 or the continuously variable transmission 120 of FIG. 5, and the same effect can be obtained.

以上のように、本発明に係る駆動制御装置は、駆動損失の増大を抑制させる技術として有用である。   As described above, the drive control device according to the present invention is useful as a technique for suppressing an increase in drive loss.

1 駆動制御装置
10 無段変速機構
11 サンローラ
12 遊星ボール
13 第1アウトプットディスク
14 第2アウトプットディスク
30 差動機構
31 リングギヤ
32 サンギヤ
33 遊星ギヤ
34 遊星ギヤキャリア
41 第1回転情報検出部
42 第2回転情報検出部
100,110,120,130,140 無段変速機
102 出力軸
103 回転情報検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive control apparatus 10 Continuously variable transmission mechanism 11 Sun roller 12 Planetary ball 13 1st output disk 14 2nd output disk 30 Differential mechanism 31 Ring gear 32 Sun gear 33 Planetary gear 34 Planetary gear carrier 41 1st rotation information detection part 42 1st 2-rotation information detection unit 100, 110, 120, 130, 140 continuously variable transmission 102 output shaft 103 rotation information detection unit

Claims (7)

変速比を無段階に変化させる無段変速機構と複数の回転要素を有する差動機構とが入力部と出力部との間に配設された無段変速機の駆動制御装置において、
前記無段変速機構は、複数の出力部材の間の回転数の比を無段階に変化させるものであり、且つ、前記差動機構は、前記出力部材に対して前記回転要素を当該出力部材毎に1対1の関係で係合させたものであり、
前記各出力部材を同じ回転数に制御可能であることを特徴とした駆動制御装置。
In a continuously variable transmission drive control device in which a continuously variable transmission mechanism for continuously changing a transmission gear ratio and a differential mechanism having a plurality of rotating elements are disposed between an input unit and an output unit.
The continuously variable transmission mechanism continuously changes the ratio of the rotational speeds between the plurality of output members, and the differential mechanism moves the rotating element with respect to the output member for each output member. Are engaged in a one-to-one relationship,
A drive control device characterized in that each output member can be controlled to the same rotational speed.
前記差動機構における各回転要素間の回転差を所定の範囲内に収めるよう前記出力部材間の回転数の比を制御することを特徴とした請求項1記載の駆動制御装置。   2. The drive control device according to claim 1, wherein a ratio of the number of rotations between the output members is controlled so that a rotation difference between the rotation elements in the differential mechanism falls within a predetermined range. 前記差動機構の回転差が0を含む所定の範囲内に収まるよう前記出力部材間の回転数の比を制御することを特徴とした請求項2記載の駆動制御装置。   3. The drive control apparatus according to claim 2, wherein the ratio of the rotational speed between the output members is controlled so that the rotational difference of the differential mechanism is within a predetermined range including zero. 前記無段変速機構は、前記入力部に接続された入力部材と、該入力部材の回転に伴い転動する転動部材と、該転動部材を挟持する2つの前記出力部材と、を備え、前記入力部材と前記転動部材と前記各出力部材との間に発生させた摩擦力によって当該入力部材のトルクを当該夫々の出力部材に伝達させ、且つ、前記夫々の出力部材の間の回転数の比を前記転動部材の傾転角に応じて無段階に変化させるものであることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の駆動制御装置。   The continuously variable transmission mechanism includes an input member connected to the input unit, a rolling member that rolls as the input member rotates, and the two output members that sandwich the rolling member, The torque of the input member is transmitted to the output members by the frictional force generated between the input member, the rolling member, and the output members, and the rotation speed between the output members is The drive control device according to claim 1, wherein the ratio is continuously changed in accordance with a tilt angle of the rolling member. 前記出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材のクリープ量と当該各出力部材の間に配置されてその間の回転数の比を無段階に変化させる転動部材の傾転角との関係を記したマップを用いて行うことを特徴とした請求項4記載の駆動制御装置。   The rotation ratio between the output members is controlled by the creep angle of each output member and the tilt angle of the rolling member which is arranged between the output members and changes the rotation ratio between them in a stepless manner. The drive control apparatus according to claim 4, wherein the drive control apparatus is performed using a map that describes the relationship between 前記出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材の夫々の回転数を検出して行うことを特徴とした請求項2から5の内の何れか1つに記載の駆動制御装置。   6. The drive control device according to claim 2, wherein the rotation speed ratio between the output members is controlled by detecting the rotation speed of each output member. . 前記無段変速機構が前記出力部材を2つ備える場合、該出力部材間の回転数の比の制御は、該各出力部材の内の何れか1つの回転数と、該各出力部材と係合関係にない前記差動機構における回転要素の回転数と、を検出して行うことを特徴とした請求項2から5の内の何れか1つに記載の駆動制御装置。   When the continuously variable transmission mechanism includes the two output members, the ratio of the rotation speed between the output members is controlled by any one of the output members and the engagement of the output members. 6. The drive control device according to claim 2, wherein the drive control device performs detection by detecting the number of rotations of a rotating element in the differential mechanism that is not related. 6.
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