JP2005133805A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無段変速機に関し、特に、2つの可変プーリの間でベルトにより動力伝達を行うとともに、ベルトの巻き掛け半径を変更することにより、その変速比を制御する構成の車両用ベルト式の無段変速機に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a vehicle belt type configured to transmit power between two variable pulleys by a belt and to control a gear ratio by changing a belt winding radius. The present invention relates to a continuously variable transmission.
一般に、車両の走行状態に応じた最適の条件でエンジンを運転することを目的として、エンジンの出力側に有段や無段の変速機が設けられている。このような、無段変速機の一例として、ベルト式無段変速機が挙げられる。このベルト式無段変速機は、平行に配置された2つの回転部材と、各回転部材に別々に取り付けられたプライマリプーリおよびセカンダリプーリとを有している。このプライマリプーリおよびセカンダリプーリは、共に、固定シーブと可動シーブとを組み合わせて構成されており、固定シーブと可動シーブとの間にV字形状の溝が形成されている。さらに、プライマリプーリの溝およびセカンダリプーリの溝にベルトが巻き掛けられており、可動シーブに軸線方向の挟圧力を発生させる油圧室が別個に設けられている。そして、各油圧室の油圧を別個に制御することにより、プライマリプーリの溝幅が制御されてベルトの巻き掛け半径が変化し、その変速比が変更される一方、セカンダリプーリの溝幅が変化してベルトの張力が制御される。 In general, a stepped or continuously variable transmission is provided on the output side of the engine for the purpose of operating the engine under optimum conditions according to the traveling state of the vehicle. An example of such a continuously variable transmission is a belt-type continuously variable transmission. This belt-type continuously variable transmission has two rotating members arranged in parallel, and a primary pulley and a secondary pulley separately attached to each rotating member. Both the primary pulley and the secondary pulley are configured by combining a fixed sheave and a movable sheave, and a V-shaped groove is formed between the fixed sheave and the movable sheave. Further, a belt is wound around the groove of the primary pulley and the groove of the secondary pulley, and a hydraulic chamber for generating a holding pressure in the axial direction is separately provided on the movable sheave. By separately controlling the hydraulic pressure in each hydraulic chamber, the groove width of the primary pulley is controlled to change the belt wrapping radius and the gear ratio is changed, while the groove width of the secondary pulley is changed. The belt tension is controlled.
ところで、上記のようなベルト式無段変速機においては、コントローラに記憶されているデータ(例えば、エンジン回転数およびスロットル開度をパラメータとする最適燃費曲線)や車速およびアクセル開度などの条件から判断される車両の加速要求等に基づいて、エンジンの運転状態が最適状態になるように、その変速比および挟圧力が制御される。具体的には、油圧アクチュエータの油圧室の油圧を制御することにより、プライマリプーリの溝の幅が調整される。その結果、プライマリプーリにおけるベルトの巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速機の入力回転数と出力回転数との比、すなわち変速比が無段階(連続的)に制御される。このような変速比の制御を確実に行うためには、実際の変速比がどのような状況にあるかを正確に把握することが必要であり、そのためのベルト式無段変速機の一例が特許文献1に記載されている。
By the way, in the belt-type continuously variable transmission as described above, from conditions such as data stored in the controller (for example, an optimal fuel consumption curve with engine speed and throttle opening as parameters), vehicle speed, and accelerator opening. Based on the determined acceleration request of the vehicle, the gear ratio and the clamping pressure are controlled so that the engine operating state becomes the optimum state. Specifically, the groove width of the primary pulley is adjusted by controlling the hydraulic pressure in the hydraulic chamber of the hydraulic actuator. As a result, the belt winding radius in the primary pulley changes, and the ratio between the input rotation speed and the output rotation speed of the belt-type continuously variable transmission, that is, the gear ratio is controlled steplessly (continuously). In order to reliably control such a gear ratio, it is necessary to accurately grasp the actual gear ratio, and an example of a belt type continuously variable transmission for that purpose is patented. It is described in
この特許文献1に記載されているベルト式無段変速機においては、入力軸回転数と出力軸回転数とをそれぞれ回転数センサにより検出し、その両者の検出値に基づき変速比を算出するようにしている。
In the belt-type continuously variable transmission described in
また、特許文献2に記載されているベルト式無段変速機においては、入力軸又は出力軸における可動プーリの軸方向移動量をポジション(ストローク)センサにより検出し、その検出値に基づき実際の変速比を相関データより算出し、該相関データを、駆動側プーリと従動側プーリの回転数の比から算出される回転比にて自己補正するようにしている。
In the belt-type continuously variable transmission described in
さらに、特許文献3に記載されているベルト式無段変速機においては、軸方向移動可能なディスクの外周面に三角形、鋸歯形またはこれに類似のパターンが設けられ、このパターンにより誘導センサに信号を生じさせて、軸方向移動可能なディスクの回転数情報と軸方向位置に関する情報との両者を読取ることができるようにしている。
Furthermore, in the belt-type continuously variable transmission described in
ところで、上記特許文献1に記載されたベルト式無段変速機においては、入力軸回転数と出力軸回転数とをそれぞれ回転数センサにより検出するようにしているが、極低車速時においては出力軸側の回転数は極めて低いのでその精度の高い検出が不能となり、正確な変速比の算出が困難であるとの問題があった。
By the way, in the belt-type continuously variable transmission described in
また、特許文献2に記載されているベルト式無段変速機においては、極低車速時においての変速比の算出については改善されるが、別にポジションセンサを必要とするので、その分コストが嵩むという問題があった。
Further, in the belt-type continuously variable transmission described in
さらに、特許文献3に記載されているベルト式無段変速機においては、パターンにより誘導センサに信号を生じさせて、軸方向移動可能なディスクの回転数情報と軸方向位置に関する情報との両者を読取ることができるようにしているので、極低車速時においての変速比の算出およびセンサ個数を増やす必要がないという点では評価し得る。しかしながら、同一波形のパルスのみしか得られないので、その回転方向についての判別ができないという問題があった。
Furthermore, in the belt type continuously variable transmission described in
本発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、センサの個数を増やすことなく極低車速時においての変速比の算出を可能とすると共に、その回転方向についての判別をも可能とする車両用ベルト式の無段変速機を提供することを目的としている。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and it is possible to calculate a gear ratio at an extremely low vehicle speed without increasing the number of sensors and to determine the rotational direction of the vehicle. It aims to provide a belt type continuously variable transmission.
上記の目的を達成するために、本発明の一形態による無段変速機は、プーリ可動部と共に軸方向に移動する面の形状変化を検出してパルスを発生するパルス発生手段を備え、パルス発生手段にて検出される面には、プーリの回転方向で見て、パルスの立ち上がり又は立下りのいずれか一方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がり又は立下りのいずれか他方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が配設され、前記パルス発生手段により発生されたパルスの立ち上がり又は立下りのいずれか一方同士の間隔に基づいて、プーリの回転速度又は変速比の少なくとも一方を求める手段を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a continuously variable transmission according to an aspect of the present invention includes pulse generation means for generating a pulse by detecting a shape change of a surface that moves in the axial direction together with a pulley movable portion, and generates a pulse. On the surface detected by the means, the distance between the portions corresponding to either the rising or falling of the pulse is changed corresponding to the axial movement of the pulley movable portion when viewed in the rotation direction of the pulley, In addition, a predetermined shape portion is provided in which the interval between the portions corresponding to either the rising or falling edge of the pulse is constant regardless of the axial movement of the pulley movable portion, and the pulse generated by the pulse generating means Means is provided for obtaining at least one of the rotational speed or the gear ratio of the pulley based on the interval between the rising edge and the falling edge.
ここで、前記所定形状部は、軸方向に一定の間隔の第1形状部、および該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を少なくとも一つ含み、所定の周期で配設されていてもよい。 Here, the predetermined shape portion is defined by a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion changing in accordance with the axial movement. In addition, at least one second shape portion may be included and arranged at a predetermined cycle.
また、前記所定形状部は、軸方向に一定の間隔の第1形状部、および該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を複数個含み、所定の周期で配設されていてもよい。 In addition, the predetermined shape portion is defined by a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion changing in accordance with the axial movement. A plurality of second shape portions may be included and arranged at a predetermined cycle.
さらに、前記所定形状部は、軸方向に一定の間隔の第1形状部、該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を少なくとも一つ、且つ軸方向に一定の間隔の第1形状部、軸方向移動に対応して変化する両エッジ部で間隔が一定の第3形状部を少なくとも一つ含み、所定の周期で配設されていてもよい。 Further, the predetermined shape portion has a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion that changes corresponding to the axial movement. Including at least one two shape portions and at least one first shape portion having a constant interval in the axial direction and at least one third shape portion having a constant interval at both edge portions that change in accordance with the axial movement; You may arrange | position by the period.
なお、前記所定形状部は、軸方向に一定の間隔の第1形状部、該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を複数個、且つ軸方向に一定の間隔の第1形状部、軸方向移動に対応して変化する両エッジ部で間隔が一定の第3形状部を複数個含み、所定の周期で配設されていてもよい。 The predetermined shape portion is defined by a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion changing in accordance with the axial movement. A plurality of two shape portions, a first shape portion having a constant interval in the axial direction, a plurality of third shape portions having a constant interval at both edge portions that change corresponding to the axial movement, and at a predetermined cycle It may be arranged.
上記構成になる本発明の一形態によれば、パルス発生手段にて検出される面には、プーリの回転方向で見て、パルスの立ち上がり又は立下りのいずれか一方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がり又は立下りのいずれか他方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が配設されているので、パルス発生手段はプーリ可動部と共に軸方向に移動する面の形状変化を検出してパルスを発生する。そして、この所定形状部に対応するパルス間隔が、プーリの回転方向に応じて、そのときの変速比に対応したパルス間隔か、そのときの変速比に関係なく一定のパルス間隔かのいずれかとなって現れる。従って、所定形状部のパルス間隔の現れ方に基づいて、センサの個数を増やすことなく極低車速時においても、プーリの回転速度又は変速比の少なくとも一方が求められ、および回転方向が判別できる。 According to one aspect of the present invention having the above-described configuration, the surface detected by the pulse generating means has an interval between portions corresponding to either rising or falling of the pulse as viewed in the rotation direction of the pulley. Is a predetermined shape part that changes corresponding to the axial movement of the pulley movable part, and the interval between the parts corresponding to either the rising or falling of the pulse is constant regardless of the axial movement of the pulley movable part Therefore, the pulse generating means generates a pulse by detecting the shape change of the surface moving in the axial direction together with the pulley movable portion. The pulse interval corresponding to the predetermined shape portion is either a pulse interval corresponding to the gear ratio at that time or a constant pulse interval regardless of the gear ratio at that time, depending on the rotation direction of the pulley. Appear. Therefore, based on the appearance of the pulse interval of the predetermined shape portion, at least one of the rotational speed or the gear ratio of the pulley can be obtained and the rotational direction can be determined even at an extremely low vehicle speed without increasing the number of sensors.
また、所定形状部が、軸方向に一定の間隔の第1形状部、および該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を少なくとも一つ含み、所定の周期で配設されている形態によれば、その所定形状部の作成が容易であり、検出パルスの処理も簡略化される。 In addition, the predetermined shape portion is a first shape portion having a constant interval in the axial direction, and an interval portion is defined by an edge portion parallel to the first shape portion and an edge portion that changes corresponding to the axial movement. According to the form including at least one of the two shape portions and arranged at a predetermined cycle, it is easy to create the predetermined shape portion, and the detection pulse processing is also simplified.
さらに、所定形状部が、軸方向に一定の間隔の第1形状部、および該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を複数個含み、所定の周期で配設されている形態によれば、立下りのエッジのみの検出でよいので、比較的低感度の廉価なセンサを用いることができる。 Furthermore, the predetermined shape portion is defined by a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion that changes in accordance with the axial movement. According to the embodiment including a plurality of two shape portions and arranged at a predetermined cycle, it is only necessary to detect the falling edge, so that an inexpensive sensor with relatively low sensitivity can be used.
また、前記所定形状部が、軸方向に一定の間隔の第1形状部、該第1形状部に平行なエッジ部と軸方向移動に対応して変化するエッジ部とで間隔が定められた第2形状部を少なくとも一つまたは複数、且つ軸方向に一定の間隔の第1形状部、軸方向移動に対応して変化する両エッジ部で間隔が一定の第3形状部を少なくとも一つまたは複数含み、所定の周期で配設されている形態によれば、逆回転であることと、そのときの変速比をも容易に得ることができる。 In addition, the predetermined shape portion is a first shape portion having a constant interval in the axial direction, an edge portion parallel to the first shape portion, and an edge portion that changes in response to the axial movement is a first interval. At least one or a plurality of two shape portions, a first shape portion having a constant interval in the axial direction, and at least one or a plurality of third shape portions having a constant interval at both edge portions that change corresponding to the axial movement In addition, according to the configuration including the predetermined period, it is possible to easily obtain the reverse rotation and the gear ratio at that time.
ここで、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。 Here, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の無段変速機をFF車(エンジン前置き前輪駆動車)のトランスアクスルに適用した場合のスケルトン図である。図1において、1は車両の駆動力源としてのエンジンであり、その種類は特に限定されないが、以下の説明においては、エンジン1として便宜上、ガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン1の出力側には、トランスアクスル3が設けられ、このトランスアクスル3は、エンジン1の後端側に取り付けられたトランスアクスルハウジング4と、このトランスアクスルハウジング4に対しエンジン1とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルケース5と、このトランスアクスルケース5に対しトランスアクスルハウジング4とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー6とを順に有している。トランスアクスルハウジング4の内部には、トルクコンバータ7が設けられており、トランスアクスルケース5およびトランスアクスルリヤカバー6の内部には、前後進切り換え機構8およびベルト式無段変速機(CVT)9並びに最終減速機10が設けられている。
FIG. 1 is a skeleton diagram when the continuously variable transmission of the present invention is applied to a transaxle of a front-wheel drive vehicle (front-wheel drive vehicle for an engine). In FIG. 1,
トランスアクスルハウジング4の内部には、クランクシャフト2と同軸のインプットシャフト11が設けられており、インプットシャフト11におけるエンジン1側の端部にはタービンランナ13が取り付けられている。一方、クランクシャフト2の後端にはドライブプレート14を介してフロントカバー15が連結されており、フロントカバー15にはポンプインペラ16が連結されている。このタービンランナ13とポンプインペラ16とは対向して配置され、タービンランナ13およびポンプインペラ16の内側にはステータ17が設けられている。前記トルクコンバータ7と前後進切り換え機構8との間には、オイルポンプ20が設けられている。
An
前後進切り換え機構8は、インプットシャフト11とベルト式無段変速機9との間の動力伝達経路に設けられている。前後進切り換え機構8はダブルピニオン形式の遊星歯車機構24を有している。この遊星歯車機構24は、インプットシャフト11に設けられたサンギヤ25と、このサンギヤ25の外周側に、サンギヤ25と同心状に配置されたリングギヤ26と、サンギヤ25に噛み合わされたピニオンギヤ27と、このピニオンギヤ27およびリングギヤ26に噛み合わされたピニオンギヤ28と、ピニオンギヤ27,28を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ27,28を、サンギヤ25の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ29とを有している。そして、このキャリヤ29と、ベルト式無段変速機9の後述するプライマリシャフト30とが連結されている。また、キャリヤ29とインプットシャフト11との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLおよびリングギヤ26の回転・固定を制御するリバースブレーキBRがそれぞれ設けられている。
The forward / reverse switching mechanism 8 is provided in a power transmission path between the
ベルト式無段変速機9は、インプットシャフト11と同心状に配置されたプライマリシャフト(駆動側シャフト)30と、プライマリシャフト30に平行に配置されたセカンダリシャフト(従動側シャフト)31とを有している。プライマリシャフト30は、軸受32,33により、また、セカンダリシャフト31は軸受34,35により、それぞれ、回転自在に保持されている。
The belt type continuously variable transmission 9 includes a primary shaft (drive side shaft) 30 disposed concentrically with the
プライマリシャフト30側にはプライマリプーリ36が設けられており、セカンダリシャフト31側にはセカンダリプーリ37が設けられている。プライマリプーリ36は、プライマリシャフト30に一体的に形成された固定シーブ38と、プライマリシャフト30の軸線方向に移動可能に構成された可動シーブ39とを有している。そして、固定シーブ38と可動シーブ39との対向面間にV字形状の溝40が形成されている。
A
また、この可動シーブ39をプライマリシャフト30の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ39と固定シーブ38とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ41が設けられている。一方、セカンダリプーリ37も、同様に、セカンダリシャフト31に一体的に形成された固定シーブ42と、セカンダリシャフト31の軸線方向に移動可能に構成された可動シーブ43とを有し、固定シーブ42と可動シーブ43との対向面間にV字形状の溝44が形成されている。さらに、この可動シーブ43をセカンダリシャフト31の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ43と固定シーブ42とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ45が設けられている。
In addition, a
そして、プライマリプーリ36の溝40およびセカンダリプーリ37の溝44に対して、ベルト46が巻き掛けられている。ベルト46は、多数の金属製の駒および複数本のスチールリングを有して構成されている。なお、セカンダリシャフト31には、カウンタドリブンギヤ47が固定されており、軸受48,49により保持されている。さらに、上述の軸受35はトランスアクスルリヤカバー6側に設けられており、この軸受35とセカンダリプーリ37との間には、パーキングギヤ31Aが設けられている。
A
さらに、ベルト式無段変速機9のカウンタドリブンギヤ47と最終減速機10との間の動力伝達経路には、セカンダリシャフト31に平行なインターミディエイトシャフト50が軸受51,52により支持されて設けられている。インターミディエイトシャフト50には、カウンタドライブギヤ47に噛み合うカウンタドリブンギヤ53と、ファイナルドライブギヤ54とが設けられている。
Further, an
一方、最終減速機10は、軸受56,57により回転自在に保持された中空のデフケース55を有し、デフケース55の外周にはファイナルドライブギヤ54と噛み合うリングギヤ58が設けられている。そして、デフケース55の内部には2つのピニオンギヤ60が取り付けられたピニオンシャフト59が配置されている。このピニオンギヤ60には2つのサイドギヤ61が噛み合わされ、それぞれ、左右のドライブシャフト62を介して車輪63に連通されている。
On the other hand, the
そして、本実施の形態では、プライマリプーリ36のプーリ可動部としての可動シーブ39の外周部近傍に、以下に詳述するように、その外周面またはその近傍の形状変化を検出してパルスを発生するパルス発生手段としての回転センサ100が配置されている。この回転センサ100は電磁式ピックアップまたは光電式ピックアップで構成されてもよい。
In this embodiment, a pulse is generated in the vicinity of the outer peripheral portion of the
なお、トランスアクスル3は車両全体を制御する不図示のコントローラに接続されており、コントローラは演算処理装置(CPUまたはMPU)および記憶装置(RAMおよびROM)ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。このコントローラに対しては、エンジン1の運転状態を表す種々のパラメータ、例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、スロットル開度センサの信号や、トランスアクスル3の状態を表す種々のパラメータ、例えば、トルクコンバータ7のトルク比やインプットシャフト30の回転速度Ninおよびアウトプットシャフト31の回転速度Nout等、さらには車速V等の情報が各種センサや演算結果の信号として入力され、予め実験等により求められているマップ等に基づいて、所要の変速比γ(=Nin/Nout)やベルト挟圧力を得るべく制御される。
The
さらに、コントローラには、各種の信号に基づいてエンジン1およびロックアップクラッチ19ならびにベルト式無段変速機9の変速制御を行うためのデータも記憶されている。例えば、アクセル開度および車速などのような走行状態に基づいて、ベルト式無段変速機9の変速比を制御することにより、エンジン1の最適な運転状態を選択するためのデータや、アクセル開度および車速をパラメータとするロックアップクラッチ制御マップがコントローラに記憶されており、このロックアップクラッチ制御マップに基づいてロックアップクラッチ19が係合・解放・スリップの各状態に制御される。そして、コントローラに入力される各種の信号や、コントローラに記憶されているデータに基づいて、コントローラから、燃料噴射制御装置、点火時期制御装置、油圧制御装置に対して制御信号が出力される。
Further, the controller also stores data for performing shift control of the
ベルト式無段変速機9は、コントローラに記憶されているデータ(例えば、エンジン回転数およびスロットル開度をパラメータとする最適燃費曲線)や車速およびアクセル開度などの条件から判断される車両の加速要求等に基づいて、エンジン1の運転状態が最適状態になるように、その変速比および挟圧力が制御される。具体的には、油圧アクチュエータ41の油圧室の油圧を制御することにより、プライマリプーリ36の溝40の幅が調整される。その結果、プライマリプーリ36におけるベルト46の巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速機9の入力回転数と出力回転数との比、すなわち変速比が無段階(連続的)に制御される。
The belt type continuously variable transmission 9 is a vehicle acceleration determined from conditions such as data stored in a controller (for example, an optimum fuel consumption curve with engine speed and throttle opening as parameters), vehicle speed, and accelerator opening. Based on the request and the like, the gear ratio and the clamping pressure are controlled so that the operating state of the
さらに、油圧アクチュエータ45の油圧を制御することにより、セカンダリプーリ37の溝44の幅が変化する。つまり、ベルト46に対するセカンダリプーリ37の軸線方向の挟圧力(言い換えれば推力)が制御される。この挟圧力によりベルト46の張力が制御され、プライマリプーリ36およびセカンダリプーリ37とベルト46との接触面圧が制御される。前記油圧アクチュエータ45の油圧は、ベルト式無段変速機9に入力されるトルク、およびベルト式無段変速機9の変速比などに基づいて制御される。ベルト式無段変速機9に入力されるトルクは、エンジン回転数、スロットル開度、トルクコンバータ7のトルク比などに基づいて判断される。
Furthermore, by controlling the hydraulic pressure of the
(1)第一の実施形態
まず、図2ないし図4を参照して、本発明の第一の実施形態を説明する。本第一の実施の形態では、プライマリプーリ36の可動シーブ39の外周面に、図2の展開図に示すように、第1の形状部としての矩形状の凸部110と第2の形状部としての台形状の凸部120とが交互に一定のピッチPで配設されている。矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lおよびトレーリングエッジ110Tは、プライマリプーリ36およびプライマリシャフト30の軸線に平行であり、一定の幅ないしは間隔110Sを有している。一方、台形状の凸部120は、そのリーディングエッジ120Lが矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lと平行であり、そのトレーリングエッジ120Tは上記軸線ないしはリーディングエッジ120Lに対し所定角度傾斜されている。このように、矩形状の凸部110および台形状の凸部120が配設されることにより、プーリ36の回転方向で見て、回転センサ100でのパルスの立下りに対応する部分同士(本実施の形態ではトレーリングエッジ110Tとトレーリングエッジ120T)の間隔がプーリ可動部である可動シーブ39の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がりに対応する部分同士(本実施の形態ではリーディングエッジ110Lとリーディングエッジ120L)の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が構成されている。そして、この所定形状部は所定の周期で配設されている。
(1) First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, as shown in the development view of FIG. 2, the rectangular
そこで、プライマリプーリ36が回転すると、可動シーブ39の外周面の形状変化を検出して回転センサ100がパルスを発生する。例えば、図3(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最小となる最小変速比(γ=min)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図3(B)に示すようなパルスを発生する。一方、例えば、図4(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最大となる最大変速比(γ=max)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図4(B)に示すようなパルスを発生する。すなわち、最初の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から最初の台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りt2は時間T1後に現れるのに対し、最初の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から次の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt3は時間T0後に現れる。ここで、時間T0はプライマリプーリ36の回転速度に依存するが、ある回転速度においては一定であるのに対し、時間T1は図3(B)および図4(B)を対比すれば明らかなように、可動シーブ39の軸方向の移動位置に応じて変わる。従って、T1/T0を求めることにより、台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tの傾斜角度との予め設定された関係から、可動シーブ39の軸方向の移動位置、延いては変速比が求められることになるのである。なお、プライマリプーリ36の回転速度は、矩形状の凸部110が配設された個数は既知であるから、所定の単位時間当たりに上述の時間T0が何個現れるかによって容易に算出できる。
Therefore, when the
一方、プライマリプーリ36が逆回転した場合には、図4(C)に示すように、矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr1から台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr2、および、台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr2から次の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr3は、常に、一定値T0/2として現れる。従って、この一定値T0/2が得られた場合には、プライマリプーリ36が逆回転していると判別される。
Meanwhile, the
なお、上述した実施の形態では、用いられる回転センサ100として、立下り形状部の検出能力を主に有する比較的安価なセンサを用いる場合を説明したが、より感度が高く、立ち上がり形状部の検出能力をも有するセンサを用いた場合には、単に、台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立ち上がりtRと、そのトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りtDとから、図4(C)に示すように、時間TVを検出することによって、変速比を求めることができる。また、プライマリプーリ36の逆回転も上述の一定値T0/2により判別することができる。
In the above-described embodiment, the case where a relatively inexpensive sensor mainly having the detection capability of the falling shape portion is used as the
(2)第二の実施形態
次に、図5ないし7を参照して、本発明の第二の実施形態を説明する。なお、前実施形態と同一機能部位には同一符号を付し、重複説明を避ける。本第二の実施の形態では、プライマリプーリ36の可動シーブ39の外周面に、図5の展開図に示すように、第1の形状部としての矩形状の凸部110および第2の形状部としての台形状の凸部120が複数個(本例では2つ)一定のピッチPで配設されている。矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lおよびトレーリングエッジ110Tは、第一の実施形態と同様に、プライマリプーリ36およびプライマリシャフト30の軸線に平行であり、一定の幅ないしは間隔110Sを有している。一方、台形状の凸部120も、第一の実施形態と同様に、そのリーディングエッジ120Lが矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lと平行であり、そのトレーリングエッジ120Tはリーディングエッジ120Lに対し所定角度傾斜されている。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same functional part as previous embodiment, and duplication description is avoided. In the second embodiment, a rectangular
このように、矩形状の凸部110および2つの台形状の凸部120が一組として配設されることにより、プーリ36の回転方向で見て、回転センサ100でのパルスの立下りに対応する2つの部分同士(本実施の形態ではトレーリングエッジ110Tと2つのトレーリングエッジ120T)の間隔がプーリ可動部である可動シーブ39の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がりに対応する2つの部分同士(本実施の形態ではリーディングエッジ110Lと2つのリーディングエッジ120L)の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が構成されている。そして、この所定形状部は所定の周期(すなわち3P毎)で配設されている。
Thus, by arranging the rectangular
そこで、プライマリプーリ36が回転すると、可動シーブ39の外周面の形状変化を検出して回転センサ100がパルスを発生する。例えば、図6(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最小となる最小変速比(γ=min)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図6(B)に示すようなパルスを発生する。一方、例えば、図7(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最大となる最大変速比(γ=max)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図7(B)に示すようなパルスを発生する。すなわち、最初の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から一番目の台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りt2は時間T1後に現れ、この立下りt2から二番目の台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りt3は時間T2後に現れ、さらに、この立下りt3から二番目の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4は時間T3後に現れるのに対し、最初の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から二番目である次の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4は時間T0後に現れる。
Therefore, when the
ここで、時間T0はプライマリプーリ36の回転速度に依存するが、ある回転速度においては一定であるのに対し、時間T1および時間T3は可動シーブ39の軸方向の移動位置に応じて変わる。すなわち、時間T2は変速比によらず一定であるが、時間T1は変速比が大きくなるにつれ大きくなり、時間T3は逆に小さくなる。従って、T1/T0またはT3/T0を求めることにより、台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tの傾斜角度との予め設定された関係から、回転速度や可動シーブ39の軸方向の移動位置、延いては変速比が求められることになるのである。
Here, the time T0 depends on the rotational speed of the
一方、プライマリプーリ36が逆回転した場合には、図6(C)および図7(C)に示すように、矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr1から一番目の台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr2は時間T3後に現れ、この立下りtr2から二番目の台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr3は時間T2後に現れ、さらに、この立下りtr3から次の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr4は時間T1後に現れるが、これらの時間T1、T2およびT3は、上述のピッチPに対応して、常に、一定である。また、最初の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr1から次の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr4の時間T0も一定であるから、T1/T0、T2/T0およびT3/T0も一定値であり、これにより、プライマリプーリ36が逆回転していると判別される。
On the other hand, when the
なお、上述の時間T1、T2およびT3は、ある変速比においてプライマリプーリ36の順回転中においても同一の値をとり得るが、無段変速機9において順回転での変速制御中に逆回転になることはあり得ないので、誤判別されることはない。本実施の形態では、回転センサ100として立下りのエッジのみを検出可能であるセンサであればよいので、比較的廉価なセンサを用いて、極低車速からの変速比の検出と逆回転の検出が可能である。
The above-described times T1, T2, and T3 can take the same value during the forward rotation of the
(3)第三の実施形態
次に、図8ないし10を参照して、本発明の第三の実施形態を説明する。なお、前実施形態と同一機能部位には同一符号を付し、重複説明を避ける。本第三の実施の形態では、プライマリプーリ36の可動シーブ39の外周面に、図8の展開図に示すように、第1の形状部としての矩形状の凸部110および第2の形状部としての台形状の凸部120が複数個(本例では2つ)一定のピッチPで第一組として配設されているのに加えて、第1の形状部としての矩形状の凸部110および第3の形状部としての平行四辺形状の凸部130が複数個(本例では2つ)一定のピッチPで第二組として配設されている。
(3) Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same functional part as previous embodiment, and duplication description is avoided. In the third embodiment, as shown in the development view of FIG. 8, the rectangular
矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lおよびトレーリングエッジ110Tは、第一および第二の実施形態と同様に、プライマリプーリ36およびプライマリシャフト30の軸線に平行であり、一定の幅ないしは間隔110Sを有している。一方、台形状の凸部120も、第一および第二の実施形態と同様に、そのリーディングエッジ120Lが矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lと平行であり、そのトレーリングエッジ120Tはリーディングエッジ120Lに対し所定角度傾斜されている。さらに、第3の形状部としての平行四辺形状の凸部130は、そのリーディングエッジ130Lおよびトレーリングエッジ130Tが両エッジ部での間隔が一定で矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lおよびトレーリングエッジ110Tに対し所定角度傾斜されている。
Like the first and second embodiments, the
このように、矩形状の凸部110および2つの台形状の凸部120の第一組、且つ、矩形状の凸部110および2つの平行四辺形状の凸部130の第二組が交互に配設されることにより、所定形状部が構成されている。すなわち、プライマリプーリ36の回転方向で見て、回転センサ100でのパルスの立下りに対応する2つの部分同士(本実施の形態ではトレーリングエッジ110Tと2つのトレーリングエッジ120T)の間隔がプーリ可動部である可動シーブ39の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がりに対応する2つの部分同士(本実施の形態ではリーディングエッジ110Lと2つのリーディングエッジ120L)の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が構成されている。そして、この所定形状部は所定の周期(すなわち3P毎)で配設されている。
In this way, the first pair of rectangular
そこで、プライマリプーリ36が回転すると、可動シーブ39の外周面の形状変化を検出して回転センサ100がパルスを発生する。例えば、図9(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最小となる最小変速比(γ=min)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図9(B)に示すようなパルスを発生する。一方、例えば、図10(A)に示すように、プライマリプーリ36の溝40の幅が最大となる最大変速比(γ=max)位置まで可動シーブ39が軸方向に移動されたときには、回転センサ100は図10(B)に示すようなパルスを発生する。
Therefore, when the
すなわち、第一組においては、矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から一番目の台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りt2は時間T1後に現れ、この立下りt2から二番目の台形状の凸部120のトレーリングエッジ120Tに対応するパルスの立下りt3は時間T2後に現れ、さらに、この立下りt3から二番目の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4は時間T3後に現れるのに対し、第一組の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt1から第二組の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4は時間T0後に現れる。
That is, in the first set, the fall of the pulse corresponding the falling t 1 of the pulse corresponding to the trailing
一方、第二組においては、上述の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4から一番目の平行四辺形状の凸部130のトレーリングエッジ130Tに対応するパルスの立下りt5は時間T1後に現れ、この立下りt5から二番目の平行四辺形状の凸部130のトレーリングエッジ130Tに対応するパルスの立下りt6は時間T2後に現れ、さらに、この立下りt6から次の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt7は時間T3後に現れる。なお、第二組の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt4から次の第一組の矩形状の凸部110のトレーリングエッジ110Tに対応するパルスの立下りt7は時間T0後に現れる。
On the other hand, in the second set, pulses corresponding to the trailing
ここで、時間T0は前述のようにプライマリプーリ36の回転速度に依存するが、ある回転速度においては一定であるのに対し、第一組および第二組における時間T1および時間T3は可動シーブ39の軸方向の移動位置に応じて変わる。すなわち、時間T2は変速比によらず一定であるが、時間T1は変速比が大きくなるにつれ大きくなり、時間T3は逆に小さくなる。従って、T1/T0またはT3/T0を求めることにより、台形状の凸部120および平行四辺形状の凸部130のトレーリングエッジ120T、130Tの傾斜角度との予め設定された関係から、順回転時における可動シーブ39の軸方向の移動位置、延いては変速比が求められることになるのである。
Here, the time T0 depends on the rotational speed of the
一方、プライマリプーリ36が逆回転した場合には、図9(C)および図10(C)に示すように、第一組の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr1から一番目の平行四辺形状の凸部130リーディングエッジ130Lに対応するパルスの立下りtr2は時間T3後に現れ、この立下りtr2から二番目の平行四辺形状の凸部130のリーディングエッジ130Lに対応するパルスの立下りtr3は時間T2後に現れ、さらに、この立下りtr3から第二組の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr4は時間T1後に現れる。さらに、この立下りtr4から一番目の台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr5は時間T3後に現れ、この立下りtr5から二番目の台形状の凸部120のリーディングエッジ120Lに対応するパルスの立下りtr6は時間T2後に現れ、さらに、この立下りtr6から第一組の矩形状の凸部110のリーディングエッジ110Lに対応するパルスの立下りtr7は時間T1後に現れる。
On the other hand, when the
ところで、これらの時間T1、T2およびT3は、第一組においては上述のピッチPに対応して、常に、一定である。一方、第2組においては、時間T2は変速比によらず一定であるが、時間T1は変速比が大きくなるにつれ大きくなり、時間T3は逆に小さくなる。これにより、プライマリプーリ36が逆回転していると判別されると同時に、第二組におけるT1/T0またはT3/T0から逆回転時における可動シーブ39の軸方向の移動位置、延いては変速比が容易に求められることになる。
By the way, these times T1, T2 and T3 are always constant corresponding to the above-mentioned pitch P in the first set. On the other hand, in the second set, the time T2 is constant regardless of the gear ratio, but the time T1 increases as the gear ratio increases, and the time T3 decreases conversely. As a result, it is determined that the
なお、上述の実施の形態では、所定形状部として矩形状、台形状、平行四辺形状凸部で形成する例につき説明したが、それらのエッジ部が回転センサ100によるパルスの立ち上がり又は立下りとして検出可能であればよいので、溝ないしは凹部で形成するようにしてもよいこと勿論である。
In the above-described embodiment, an example in which a rectangular shape, a trapezoidal shape, and a parallelogram-shaped convex portion are formed as the predetermined shape portion has been described, but those edge portions are detected as the rising edge or falling edge of the pulse by the
また、所定形状部を形成するに際し、軸線に平行なリーディングエッジに対し所定角度傾斜された直線のトレーリングエッジを有する台形状の凸部による例を示したが、このトレーリングエッジは直線に限られず、パルスの立下りに対応する部分同士の間隔が可動シーブの軸方向移動に対応して所定の関係で変化する限り曲線であってもよい。 In addition, when forming the predetermined shape portion, an example of a trapezoidal convex portion having a linear trailing edge inclined by a predetermined angle with respect to the leading edge parallel to the axis line is shown, but this trailing edge is limited to a straight line. Instead, it may be a curve as long as the interval between the portions corresponding to the falling edge of the pulse changes in a predetermined relationship corresponding to the axial movement of the movable sheave.
さらに、上述の実施形態では、所定形状部を可動シーブの外周に形成したが、これは、可動シーブと共に回転し且つ可動シーブと共に軸方向に移動可能であれば、他の位置であってもよい。例えば、可動シーブの外周に沿って円筒状プレートを延設し、そのプレートに前述の矩形状、台形状、平行四辺形状等の凸部や凹部を形成するか、かかる形状を切欠くことにより、形成してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the predetermined shape portion is formed on the outer periphery of the movable sheave. However, this may be at another position as long as it can rotate with the movable sheave and move in the axial direction together with the movable sheave. . For example, by extending a cylindrical plate along the outer periphery of the movable sheave and forming a convex or concave portion such as the aforementioned rectangular shape, trapezoidal shape, parallelogram shape, or the like on the plate, or by cutting out such a shape, You may form.
また、上記実施の形態では、回転センサ100をプライマリプーリ36側にのみ設けた例につき説明したが、回転センサ100をセカンダリプーリ37側のみに設けることにより変速比を得るようにしてもよく、また、プライマリプーリ36側およびセカンダリプーリ37側の両方に設けることにより、ベルト46のスリップを加味した変速比を得るようにしてもよい。
In the above embodiment, the example in which the
30 プライマリシャフト
31 セカンダリシャフト
36 プライマリプーリ
37 セカンダリプーリ
38 プライマリ側固定シーブ
39 プライマリ側可動シーブ
42 セカンダリ側固定シーブ
43 セカンダリ側可動シーブ
100 回転センサ
30
Claims (5)
パルス発生手段にて検出される面には、プーリの回転方向で見て、パルスの立ち上がり又は立下りのいずれか一方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に対応して変化し、且つパルスの立ち上がり又は立下りのいずれか他方に対応する部分同士の間隔がプーリ可動部の軸方向移動に拘わらず一定である所定形状部が配設され、
前記パルス発生手段により発生されたパルスの立ち上がり又は立下りのいずれか一方同士の間隔に基づいて、プーリの回転速度又は変速比の少なくとも一方を求める手段を備えることを特徴とする無段変速機。 A pulse generating means for generating a pulse by detecting a shape change of the surface moving in the axial direction together with the pulley movable portion;
On the surface detected by the pulse generating means, the interval between the portions corresponding to either the rising or falling of the pulse changes in accordance with the axial movement of the pulley movable portion when viewed in the rotation direction of the pulley. And a predetermined shape portion is provided in which the interval between the portions corresponding to the other one of the rising edge and the falling edge of the pulse is constant regardless of the axial movement of the pulley movable portion,
A continuously variable transmission, comprising: means for obtaining at least one of a rotational speed and a gear ratio of the pulley based on an interval between one of rising and falling edges of the pulse generated by the pulse generating means.
The predetermined shape portion includes a first shape portion having a constant interval in the axial direction, a second shape in which an interval is defined by an edge portion parallel to the first shape portion and an edge portion that changes in accordance with the axial movement. 1st shape part having a plurality of parts and a constant interval in the axial direction, and a plurality of third shape parts having a constant interval at both edge parts that change corresponding to the axial movement, and arranged at a predetermined cycle The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the continuously variable transmission is provided.
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