無級變速器及無級變速器的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電動驅(qū)動可動帶輪的無級變速器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有在第一帶輪以及第二帶輪的各自的V型槽中卷繞環(huán)狀的帶或者鏈條，并通過改變V型槽的寬度進(jìn)行變速的帶式無級變速器。上述各帶輪為了夾持帶的同時維持用于傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩的推力，而通過利用油壓栗生成的油壓來進(jìn)行驅(qū)動。
[0003]另一方面，油壓栗的摩擦力成為相對于驅(qū)動力源的負(fù)載，從而成為驅(qū)動力源的燃耗效率下降的原因。
[0004]相對于此，JP2001-349401A中公開了一種具備可動圓盤驅(qū)動用電動機(jī)以及利用該電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)使可動圓盤沿軸方向滑動的滑動驅(qū)動單元的無級變速器的控制機(jī)構(gòu)。
[0005]在JP2001-349401A記載的現(xiàn)有技術(shù)中，是通過將油壓機(jī)構(gòu)置換為電動機(jī)而使旋轉(zhuǎn)軸周圍的空間縮小從而獲得緊湊的結(jié)構(gòu)。但是，其不僅僅增加了電動機(jī)的重量，還需要用于驅(qū)動電動機(jī)的發(fā)電機(jī)以及蓄電池，因此，未必能夠改善燃耗效率。
[0006]尤其是，JP2001-349401A記載的技術(shù)被認(rèn)為是用于兩輪車等比較小型的用途。將這樣的技術(shù)適用于汽車等具有一定重量且需要較大扭矩的用途時，由于電動機(jī)以及蓄電池引起的重量增加，從而具有燃耗效率下降的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述問題而創(chuàng)立的，其目的在于，提供一種無級變速器，在電動驅(qū)動可動圓錐板的無級變速器中，能夠提高燃耗效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的某方式，適用于如下的無級變速器，即具備:可改變槽寬度的第一帶輪以及第二帶輪、卷繞于第一帶輪以及第二帶輪之間并傳遞旋轉(zhuǎn)的帶，通過改變第一帶輪以及第二帶輪的槽寬度進(jìn)行變速的無級變速器。第二帶輪具備:固定于旋轉(zhuǎn)軸的固定圓錐板、相對于固定圓錐板沿旋轉(zhuǎn)軸的軸方向可動的可動圓錐板、使可動圓錐板可動的滑動機(jī)構(gòu)、以及控制滑動機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的控制部，滑動機(jī)構(gòu)具備:使可動圓錐板進(jìn)退的活塞、使活塞沿軸方向移動的電動發(fā)電機(jī)、介設(shè)于電動發(fā)電機(jī)與活塞之間的行星齒輪機(jī)構(gòu)、使電動發(fā)電機(jī)與行星齒輪機(jī)構(gòu)之間的旋轉(zhuǎn)斷開或連接的第一離合器，控制部通過使第一離合器聯(lián)接并驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)而使可動圓錐板移動，從而改變第二帶輪的槽寬度，并且，使第二離合器聯(lián)接并利用旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)將所述電動發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)而驅(qū)動。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的無級變速器I的構(gòu)成的說明圖；
[0010]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的次級帶輪的狀態(tài)的說明圖；
[0011]圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模式6的控制的流程圖；
[0012]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的模式6的控制的時間圖；
[0013]圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的次級帶輪的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0015]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的無級變速器I的構(gòu)成的說明圖。
[0016]本實(shí)施方式的無級變速器I搭載于車輛，將作為驅(qū)動源的發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并輸出，從而驅(qū)動車輛。
[0017]無級變速器I由初級帶輪21、次級帶輪22、V型帶23構(gòu)成。來自作為驅(qū)動力源的發(fā)動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)被輸入到初級帶輪21的旋轉(zhuǎn)軸(初級軸)11。從次級帶輪22的旋轉(zhuǎn)軸(次級軸)12輸出的旋轉(zhuǎn)使未圖示的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動車輛。
[0018]在由初級帶輪21的固定圓錐板2Ia以及可動圓錐板2 Ib構(gòu)成的V型槽21 c，和由次級帶輪22的固定圓錐板22a以及可動圓錐板22b構(gòu)成的V型槽22c之間卷繞有V型帶23。
[0019]通過分別改變上述V型槽21c以及22c的槽寬度，使從初級軸11輸入的旋轉(zhuǎn)變速，并從次級軸12輸出。由此這樣進(jìn)行變速。圖1中，點(diǎn)劃線的上部分表示Lo側(cè)、下部分表示Hi側(cè)的變速比(帶輪比)的情況。
[0020]初級帶輪21具備油壓室25。通過改變供給油壓室的油壓，可使可動圓錐板21b進(jìn)退從而改變V型槽21c的槽寬度。
[0021]次級帶輪22由與次級軸12結(jié)合并與次級軸12—體地旋轉(zhuǎn)的固定圓錐板22a、和沿次級軸12的軸方向可滑動并嵌裝于次級軸12的可動圓錐板22b構(gòu)成?？蓜訄A錐板22b具備滑動機(jī)構(gòu)50?；瑒訖C(jī)構(gòu)50如下文所敘通過利用控制器60驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)30而使可動圓錐板22b進(jìn)退，從而改變次級帶輪22的V型槽22c的槽寬度。
[0022]滑動機(jī)構(gòu)50由電動發(fā)電機(jī)30、行星齒輪機(jī)構(gòu)40、滑動活塞52以及多個離合器等構(gòu)成。
[0023]電動發(fā)電機(jī)30經(jīng)由軸承33旋轉(zhuǎn)自如地配置在次級軸12的外周。電動發(fā)電機(jī)30的定子31固定于殼體2。內(nèi)裝于定子31的轉(zhuǎn)子32經(jīng)由軸承33旋轉(zhuǎn)自如地介設(shè)于次級軸12。轉(zhuǎn)子32經(jīng)由第一離合器34與行星齒輪機(jī)構(gòu)40的太陽輪41連結(jié)，并構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)子32與太陽輪41之間可斷開或連接。轉(zhuǎn)子32經(jīng)由第二離合器35也相對于次級軸12連結(jié)，并構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)子32與次級軸12之間可斷開或連接。
[0024]第一離合器34以及第二離合器35例如通過電磁螺線管控制聯(lián)接力，通過控制器60的控制，而分別控制為聯(lián)接狀態(tài)、釋放狀態(tài)以及輸入轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速保持旋轉(zhuǎn)差并傳遞旋轉(zhuǎn)的滑動狀態(tài)。另外，第一離合器34以及第二離合器35也可以是利用油壓控制聯(lián)接力的結(jié)構(gòu)。
[0025]行星齒輪機(jī)構(gòu)40由太陽輪41、小齒輪42以及齒圈43構(gòu)成。太陽輪41的內(nèi)周經(jīng)由軸承44旋轉(zhuǎn)自如地固定于次級軸12。連結(jié)小齒輪42的行星齒輪架固定在殼體2，行星齒輪機(jī)構(gòu)40將太陽輪41的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到齒圈43。在齒圈43的外周側(cè)具備滑動活塞52。
[0026]在齒圈43與滑動活塞52之間介設(shè)有滾珠絲杠53，并構(gòu)成為通過齒圈43的旋轉(zhuǎn)使滑動活塞52在次級軸12的軸方向前進(jìn)后退。滾珠絲杠53通過行星齒輪機(jī)構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)而使滑動活塞52前進(jìn)后退，但是根據(jù)滑動活塞52的軸方向的力而設(shè)定有以使行星齒輪機(jī)構(gòu)40不旋轉(zhuǎn)的休止角。由此，根據(jù)次級帶輪22的推力，使得滑動活塞52不可動。
[0027]滑動活塞52花鍵嵌合于殼體2，如上所述并構(gòu)成為通過行星齒輪機(jī)構(gòu)40而前進(jìn)后退?；瑒踊钊?2具有與次級軸12共用軸的圓筒形狀，在該圓筒形狀的端部經(jīng)由軸承55與次級帶輪22的可動圓錐板22b的徑方向的端部側(cè)抵接。
[0028]控制器60通過控制電動發(fā)電機(jī)30的驅(qū)動、第一離合器34、第二離合器35的聯(lián)接以及釋放，從而改變次級帶輪22的V型槽22c的槽寬度?？刂破?0通過與初級帶輪21的V型槽21c的槽寬度隨動而控制次級帶輪22的V型槽22c的槽寬度，從而控制無級變速器I的變速比。
[0029]下面對如上構(gòu)成的第一實(shí)施方式的無級變速器I的動作進(jìn)行說明。
[0030]本實(shí)施方式的無級變速器I，是相對于現(xiàn)有熟知的通過油壓使可動圓錐板21b可動從而改變槽寬度的初級帶輪21，將驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)30而使可動圓錐板22b可動從而改變槽寬度的次級帶輪22組合而成的結(jié)構(gòu)。
[0031]控制器60基于車速、加速/減速要求、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等確定變速比的目標(biāo)值，并以無級變速器I的實(shí)際變速比追隨目標(biāo)值的方式來確定對初級帶輪21的指示油壓。基于指示油壓向初級帶輪21的油壓室25供給油壓使可動圓錐板21b進(jìn)退，從而改變槽寬度。
[0032]伴隨初級帶輪21的槽寬度的改變，控制器60使第一離合器34成為聯(lián)接狀態(tài)，使第二離合器35成為釋放狀態(tài)，并使電動發(fā)電機(jī)30運(yùn)行，從而使次級帶輪22的可動圓錐板22b進(jìn)退。由此，與初級帶輪21的動作隨動而改變次級帶輪22的V型槽22c的槽寬度。
[0033]本實(shí)施方式中，通過如上所述的構(gòu)成，可以將油壓機(jī)構(gòu)僅設(shè)置在初級帶輪21側(cè)，因此，變速所需的油壓減少，從而能夠降低油壓栗的摩擦力，能夠提高燃耗效率。
[0034]另外，控制器60利用次級帶輪22的次級軸12的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動電動發(fā)電機(jī)30，從而將旋轉(zhuǎn)能量再生作為電力。再生的電力充入到蓄電池等。下面，對其進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0035]車輛在減速中，在不改變無級變速器I的變速比的情況下，控制器60使第一離合器34成為釋放狀態(tài)，使第二離合器35成為聯(lián)接狀態(tài)。由此使得電動發(fā)電機(jī)30的轉(zhuǎn)子32與次級軸12—起旋轉(zhuǎn)?？刂破?0通過將電動發(fā)電機(jī)30作為發(fā)電機(jī)而發(fā)揮功能，從而能夠?qū)⒋渭壿S12的旋轉(zhuǎn)能量再生作為電力。再生的電力通過控制器60充入到蓄電池等。
[0036]此時，在車輛被要求加速的情況下，控制器60將電動發(fā)電機(jī)30作為電動機(jī)發(fā)揮功能。由此，電動發(fā)電機(jī)30的轉(zhuǎn)子32旋轉(zhuǎn)，并經(jīng)由第三離合器35將旋轉(zhuǎn)傳遞到次級軸12。由此，能夠輔助對次級帶輪22施加旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力