JP2006194392A - Transmission control device with input torque control of disk/roller type continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、ディスク/ローラ型無段変速機の変速制御装置に係る。 The present invention relates to a shift control device for a disk / roller type continuously variable transmission.
動力源により負荷を駆動する無段変速機として、ディスク/ローラ型無段変速機が知られている。ディスク/ローラ型無段変速機は、ローラを担持するトラニオンがローラの中心軸線をディスクの中心軸線に交差させた中立位置より駆動側ディスクの回転方向に偏倚されると変速比を増大させ、これと逆の方向に偏倚されると変速比を減小させるようになっている。かかるディスク/ローラ型無段変速機に於いては、トラニオンはそれを変速比減小側(増速側)へ偏倚させるための第一の受圧面とそれを変速比増大側(減速側)へ偏倚させるための第二の受圧面とを有するピストンに連結され、かかるピストンの第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、かかる第一および第二の油圧室に対する油圧の給排を制御する油流制御弁と、かかる油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有する油圧式変速制御装置を伴って作動されるようになっている。尚、ディスク/ローラ型無段変速機のディスクに於けるローラ係合面は通常トロイド面の一部とされるので、ディスク/ローラ型無段変速機はトロイダル型無段変速機とも称されている。 A disk / roller type continuously variable transmission is known as a continuously variable transmission that drives a load with a power source. The disc / roller type continuously variable transmission increases the gear ratio when the trunnion carrying the roller is biased in the rotational direction of the drive side disc from the neutral position where the central axis of the roller intersects the central axis of the disc. If it is biased in the opposite direction, the gear ratio is reduced. In such a disk / roller type continuously variable transmission, the trunnion has a first pressure receiving surface for biasing it to the gear ratio decreasing side (speed increasing side) and it to the gear ratio increasing side (deceleration side). A hydraulic cylinder coupled to a piston having a second pressure receiving surface for biasing and forming first and second hydraulic chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston; and the first and second The hydraulic flow control valve for controlling the supply and discharge of the hydraulic pressure to and from the hydraulic chamber and the shift control means for controlling the operation of the oil flow control valve are operated together with a hydraulic shift control device. Since the roller engagement surface of the disk of the disk / roller type continuously variable transmission is usually a part of the toroidal surface, the disk / roller type continuously variable transmission is also called a toroidal type continuously variable transmission. Yes.
ディスク/ローラ型無段変速機を変速制御するための油圧式変速制御装置は、圧油源からの油の供給を第一および第二の油圧室に通じる第一および第二のポートの間に切り換え、またこれに対応して同時に該第二および第一のポートの排油路への接続を切り換えるサーボ弁を備えた油圧回路装置を備えている。このような油圧式変速制御装置に於けるサーボ弁は、一般に弁スプールの切り換え移動に応じて給油ポートと排油ポートの開閉を切り換えるスプール弁である。スプール弁として2つの油圧供給ポートと2つのドレーンポートとを備えた所謂4ポート型のサーボ弁を含む油圧回路装置の一例が下記の特許文献1に示されている。
油圧サーボ弁、特にスプール弁は、スプールとシリンダの間に異物が噛込まれると、弁の開閉のためのスプールの滑らかな移動が妨げられ、シリンダに対しスプールが固着した状態(スティック)を生ずる虞れがある。ディスク/ローラ型無段変速機の変速制御装置の油流制御弁にスティックが生ずると、変速機は最大変速比または最小変速比まで変速されてしまう虞れがある。特にディスク/ローラ型無段変速機に於いては、ディスクよりローラに作用する駆動トルクによりトラニオンには変速比増大側への偏倚力が作用するので、変速機は最大変速比まで減速され易い。 In a hydraulic servo valve, particularly a spool valve, when a foreign object is caught between the spool and the cylinder, the smooth movement of the spool for opening and closing the valve is hindered, and a state where the spool is fixed to the cylinder (stick) is generated. There is a fear. If a stick is generated in the oil flow control valve of the shift control device of the disk / roller type continuously variable transmission, the transmission may be shifted to the maximum gear ratio or the minimum gear ratio. In particular, in a disc / roller type continuously variable transmission, a biasing force acting on the trunnion toward the gear ratio increasing side acts on the trunnion due to the drive torque acting on the roller from the disc, so that the transmission is easily decelerated to the maximum gear ratio.
本発明は、ディスク/ローラ型無段変速機に於ける上記の問題に対処し、サーボ弁を用いた油圧サーボ装置によらずともディスク/ローラ型無段変速機の変速制御が可能な変速制御装置を提供することを課題としている。 The present invention addresses the above-described problems in a disk / roller type continuously variable transmission, and is a shift control capable of controlling the shift of a disk / roller type continuously variable transmission without using a hydraulic servo device using a servo valve. An object is to provide an apparatus.
上記の課題を解決するものとして、本発明は、動力源により負荷を駆動するディスク/ローラ型無段変速機の変速制御装置にして、該無段変速機の変速比を変更するための変位を前記負荷のトルクの制御により制御する変位制御手段を有することを特徴とする変速制御装置を提案するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a shift control device for a disk / roller type continuously variable transmission that drives a load by a power source, and uses a displacement for changing the speed ratio of the continuously variable transmission. The present invention proposes a speed change control device having a displacement control means for controlling by controlling the torque of the load.
この場合、変速制御装置は、該無段変速機の変速比を変更するための変位を制御する他の一つの変位制御手段を有し、前記負荷のトルク値の制御による変位制御手段は前記他の一つの変位制御手段にその正常な作動を妨げる障害が生じたとき作動されるようになっていてよい。前記他の一つの変位制御手段は油圧サーボ装置であってよい。 In this case, the speed change control device has another displacement control means for controlling the displacement for changing the speed ratio of the continuously variable transmission, and the displacement control means for controlling the torque value of the load is the other speed control means. One of the displacement control means may be activated when a failure that prevents its normal operation occurs. The other one displacement control means may be a hydraulic servo device.
前記油圧サーボ装置は、前記無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と前記無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する電磁作動式油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁はそれに対する通電が遮断されたとき前記第一のピストン受圧面に対し前記第二のピストン受圧面に対するより高い油圧を保持するようになっていてよい。この場合、前記油流制御弁は、前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含み、前記第一および第二の油流制御弁はそれらに対する通電が遮断されたとき、前記第一の油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し保持する油圧は前記第二の油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し保持する油圧より高くなるようになっていてよい。 The hydraulic servo apparatus includes a piston having a first pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the speed increasing side and a second pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the deceleration side; A hydraulic cylinder forming first and second hydraulic pressure chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston, and an electromagnetically operated oil flow for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the first and second piston pressure receiving surfaces A control valve and a speed change control means for controlling the operation of the oil flow control valve, and the oil flow control valve has the second piston with respect to the first piston pressure receiving surface when energization thereto is cut off. A higher hydraulic pressure with respect to the pressure receiving surface may be maintained. In this case, the oil flow control valve includes a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface and a second oil that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. And when the first and second oil flow control valves are de-energized, the hydraulic pressure that the first oil flow control valve holds against the first piston pressure receiving surface is The second oil flow control valve may be higher than the hydraulic pressure held with respect to the second piston pressure receiving surface.
また、前記油圧サーボ装置は、前記無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と前記無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、該固着による前記第二のピストン受圧面に対する油圧の増大に対応して前記動力源の出力トルクを低減させるようになっていてよい。この場合、前記油圧サーボ装置は前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含み、前記第二の油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、前記第二の油流制御弁により前記第一のピストン受圧面に対する供給油圧を増大させるようになっていてよい。 The hydraulic servo apparatus includes a piston having a first pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the speed increasing side and a second pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the deceleration side. A hydraulic cylinder that forms first and second hydraulic chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston, and an oil flow control that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first and second piston pressure receiving surfaces And a shift control means for controlling the operation of the oil flow control valve, and when the oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the second piston pressure receiving surface, The output torque of the power source may be reduced in response to an increase in hydraulic pressure with respect to the second piston pressure receiving surface. In this case, the hydraulic servo device includes a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface, and a second oil flow control that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. And when the second oil flow control valve is fixed in a state where it continues to supply hydraulic pressure to the second piston pressure receiving surface, the second oil flow control valve causes the first piston pressure receiving surface to It is possible to increase the supply hydraulic pressure to the.
また、前記油圧サーボ装置は前記無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と前記無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、該固着による前記第一のピストン受圧面に対する油圧の増大に対応して前記動力源の出力トルクを増大させるようになっていてよい。この場合にも、前記油圧サーボ装置は前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含み、前記第一の油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、前記第二の油流制御弁により前記第二のピストン受圧面に対する供給油圧を増大させるようになっていてよい。 The hydraulic servo device includes a piston having a first pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the speed increasing side and a second pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the deceleration side; A hydraulic cylinder that forms first and second hydraulic pressure chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston, and an oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first and second piston pressure receiving surfaces Shift control means for controlling the operation of the oil flow control valve, and when the oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface, The output torque of the power source may be increased in response to an increase in the hydraulic pressure with respect to the first piston pressure receiving surface. Also in this case, the hydraulic servo device includes a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface and a second oil that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. A flow control valve, and when the first oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface, the second oil flow control valve causes the second piston to The supply hydraulic pressure with respect to the pressure receiving surface may be increased.
動力源により負荷を駆動するディスク/ローラ型無段変速機の変速制御装置が、該無段変速機の変速比を変更するための変位を前記負荷のトルクの制御により制御する変位制御手段を有していれば、かかる変位制御手段により、油圧サーボ弁を用いた変速制御装置に依らずとも、ディスク/ローラ型無段変速機が動力源より負荷に伝達するトルクの制御により該無段変速機の変速比制御に要する変位を制御し、該無段変速機の変速比を制御することができる。 A shift control device for a disk / roller type continuously variable transmission that drives a load by a power source has a displacement control means for controlling the displacement for changing the transmission ratio of the continuously variable transmission by controlling the torque of the load. If so, the continuously variable transmission can be controlled by controlling the torque that the disk / roller type continuously variable transmission transmits to the load from the power source without depending on the shift control device using the hydraulic servo valve. It is possible to control the displacement required for the gear ratio control of the gear and to control the gear ratio of the continuously variable transmission.
動力源よりディスク/ローラ型無段変速機を経て負荷が駆動されるような駆動系では、通常コンピュータを備えた補助制御手段による補助自動制御が行われるので、変速制御のために負荷トルクが制御されることには問題はないが、無段変速機に要求される変速比の変化は、必ずしも駆動系の負荷のトルクの値とは一義的に関連しないので、負荷トルクによる変位制御手段の他に、変速制御装置が他の一つの変位制御手段を有していれば、無段変速機には負荷トルクに拘束されず変速比が制御できるという作動性能上の自由度が得られる。該他の一つの変位制御手段が油圧サーボ装置であれば、無段変速機には高い変速比制御性能が得られる。 In a drive system in which a load is driven from a power source via a disk / roller type continuously variable transmission, auxiliary automatic control is usually performed by auxiliary control means equipped with a computer, so load torque is controlled for shift control. However, since the change in the speed ratio required for the continuously variable transmission is not necessarily uniquely related to the value of the load torque of the drive system, other than the displacement control means based on the load torque. In addition, if the speed change control device has another displacement control means, the continuously variable transmission can obtain a degree of freedom in terms of operating performance such that the speed ratio can be controlled without being constrained by the load torque. If the other displacement control means is a hydraulic servo device, the continuously variable transmission can obtain a high speed ratio control performance.
前記他の一つの変位制御手段は油圧サーボ装置である場合に、該油圧サーボ装置が、無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する電磁作動式油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁はそれに対する通電が遮断されたとき前記第一のピストン受圧面に対し前記第二のピストン受圧面に対するより高い油圧を保持するようになっていれば、油圧サーボ装置の作動に何らかの障害が生じたとき、電磁作動式油流制御弁の通電を遮断することにより前記第一のピストン受圧面に対する油圧が前記第二のピストン受圧面に対する油圧より高い状態が得られ、かかる油圧差によりピストンに作用する力と負荷トルクによりピストンに作用する力とは互いに対向するので、油圧差によりピストンに作用する力に対し負荷トルクによりピストンに作用する力を強くし或は弱くすることにより、変速比を増減いずれの方向にも制御することができる。この場合、油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含んでいれば、前記第一および第二の油流制御弁はそれらに対する通電が遮断されたとき、前記第一の油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し保持する油圧が前記第二の油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し保持する油圧より高くなるようにすることを、第一および第二の油流制御弁のクリアランス漏れの設定により達成することができる。 When the other one displacement control means is a hydraulic servo device, the hydraulic servo device moves the first pressure receiving surface and the continuously variable transmission for displacing the continuously variable transmission to the acceleration side to the deceleration side. A piston having a second pressure receiving surface for displacement; a hydraulic cylinder forming first and second hydraulic chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston; and the first and second An electromagnetically operated oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the piston pressure receiving surface; and a shift control means that controls the operation of the oil flow control valve, and the oil flow control valve is cut off from energization thereto. When the hydraulic pressure is higher than that of the second piston pressure receiving surface with respect to the first piston pressure receiving surface, an electromagnetically operated oil flow control can be performed when there is any obstacle to the operation of the hydraulic servo device. By shutting off the energization of the valve Since the hydraulic pressure for the first piston pressure receiving surface is higher than the hydraulic pressure for the second piston pressure receiving surface, the force acting on the piston and the force acting on the piston due to load torque are opposed to each other due to the hydraulic pressure difference. By increasing or decreasing the force acting on the piston by the load torque relative to the force acting on the piston due to the hydraulic pressure difference, the gear ratio can be controlled in either direction. In this case, the oil flow control valve supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface, and the second oil flow control supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. And the first and second oil flow control valves are hydraulic pressures that the first oil flow control valve holds against the first piston pressure-receiving surface when the power supply to the first and second oil flow control valves is cut off. Is achieved by setting the clearance leakage of the first and second oil flow control valves so that the second oil flow control valve is higher than the hydraulic pressure held by the second piston pressure receiving surface. Can do.
油圧サーボ装置が、無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、該固着による前記第二のピストン受圧面に対する油圧の増大に対応して動力源の出力トルクを低減させるようになっていれば、該油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、動力源の出力トルクを低減させることにより前記ピストンに作用する減速方向への変速比の変化傾向を緩和させ、過剰な変速比の増大を抑制することができる。この場合、油圧サーボ装置が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含み、前記第二の油流制御弁が前記第二のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、前記第一の油流制御弁により前記第一のピストン受圧面に対する供給油圧を増大させるようになっていれば、動力源の出力トルクの低減による変速制御をより的確に実行することができる。 A hydraulic servo device includes a piston having a first pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the speed increasing side and a second pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the deceleration side; A hydraulic cylinder forming first and second hydraulic pressure chambers for the first and second pressure receiving surfaces, an oil flow control valve for supplying and discharging hydraulic pressure to the first and second piston pressure receiving surfaces, and the oil Shift control means for controlling the operation of the flow control valve, and when the oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the second piston pressure-receiving surface, the second piston due to the fixation If the output torque of the power source is reduced in response to an increase in the hydraulic pressure with respect to the pressure receiving surface, the oil flow control valve is fixed in a state where the oil pressure continues to be supplied to the second piston pressure receiving surface. Reduce the output torque of the power source. It said piston to thereby alleviate the tendency of change gear ratio of the speed reduction direction acting, it is possible to suppress the increase of excessive speed ratio by. In this case, a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface and a second oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. And the second oil flow control valve is fixed to the second piston pressure receiving surface in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface. If the supply hydraulic pressure is increased, the shift control by reducing the output torque of the power source can be more accurately executed.
また、油圧サーボ装置が、無段変速機を増速側へ変位させるための第一の受圧面と無段変速機を減速側へ変位させるための第二の受圧面とを有するピストンと、前記ピストンの前記第一および第二の受圧面に対する第一および第二の油圧室を形成する油圧シリンダと、前記第一および第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する油流制御弁と、前記油流制御弁の作動を制御する変速制御手段とを有し、前記油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、該固着による前記第一のピストン受圧面に対する油圧の増大に対応して前記動力源の出力トルクを増大させるようになっていれば、該油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、油圧により前記ピストンに作用する増速方向への変速比の変化傾向に動力源の出力トルクを対向させ、過剰な変速比の減小を抑制するだけでなく、変速比を減速方向にも増速方向にも制御することができる。この場合にも、油圧サーボ装置が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を給排する第一の油流制御弁と前記第二のピストン受圧面に対し油圧を給排する第二の油流制御弁とを含み、前記第一の油流制御弁が前記第一のピストン受圧面に対し油圧を供給し続ける状態に固着したとき、前記第二の油流制御弁により前記第二のピストン受圧面に対する供給油圧を増大させるようになっていれば、動力源の出力トルクの増大による変速制御をより的確に実行することができる。 Further, the hydraulic servo apparatus has a piston having a first pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the acceleration side and a second pressure receiving surface for displacing the continuously variable transmission to the deceleration side, and A hydraulic cylinder that forms first and second hydraulic chambers for the first and second pressure receiving surfaces of the piston; an oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first and second piston pressure receiving surfaces; Shift control means for controlling the operation of the oil flow control valve, and when the oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface, the first due to the fixation If the output torque of the power source is increased in response to an increase in the hydraulic pressure with respect to the piston pressure receiving surface, the oil flow control valve continues to supply the hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface. When fixed, the piston is hydraulically The output torque of the power source is made to oppose the changing tendency of the transmission gear ratio in the speed increasing direction to suppress the excessive reduction of the gear ratio, and the gear ratio is controlled in both the deceleration direction and the speed increasing direction. be able to. In this case as well, a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface and a second oil flow that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. And when the first oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying hydraulic pressure to the first piston pressure receiving surface, the second oil pressure control valve causes the second piston pressure receiving pressure to If the hydraulic pressure supplied to the surface is increased, the shift control by increasing the output torque of the power source can be executed more accurately.
添付の図1は本発明によるディスク/ローラ型無段変速機の変速制御装置の一つの実施の形態を示す概略図である。図に於いて、10はトロイダル型無段変速機としては周知の構造に於けるパワーローラであり、トラニオン12より偏心軸14を経て支持され、図に駆動側ディスクの一部がDdとして仮想線にて示されている如き駆動側と被区動側の一対のディスクの間に挾圧された状態に配置され、一対のディスクに対する傾動角を変えることにより、一対のディスク間に伝達される回転負荷動力の変速比を変更するようになっている。図示の例では、駆動側ディスクDdは図1で見てパワーローラ10の後方にあって図にて解図的に示されている内燃機関(エンジン)の如き動力源Eにより図にて反時計回り方向に駆動され、駆動時に駆動トルクによりパワーローラ10に対し図にて下向きの力Fsを及ぼすようになっている。一対のディスクに対するパワーローラの傾動角の変更は、トラニオン12が油圧アクチュエータ16により図にて上下に一時的に変位されることによりもたらされる。
FIG. 1 attached herewith is a schematic diagram showing one embodiment of a shift control apparatus for a disk / roller type continuously variable transmission according to the present invention. In the figure,
即ち、パワーローラの中心軸線Crがディスクの中心軸線Cdに交差しているときには、パワーローラがディスクに対し如何なる傾動角にあっても、駆動側ディスクがパワーローラとの接触点Pcに於いてパワーローラに及ぼす力(およびそれに対する反作用として被駆動側ディスクがパワーローラに及ぼす力)はパワーローラの傾動軸線に平行に作用し、従ってパワーローラには傾動角を変更させる力は作用しないが、パワーローラの中心軸線がディスクの中心軸線に対し上下何れか一方に変位されると、パワーローラと駆動側ディスクとの接点で見て、変位方向がディスクの回転方向に沿う方向であれば、パワーローラにはそれを駆動側ディスクの中心へ向かわせる方向の力が作用することから、パワーローラは変速比を増大させる方向(即ちダウンシフト方向)に傾動され、また逆に、変位方向が駆動側ディスクの回転方向に逆らう方向であれば、パワーローラにはそれを駆動側ディスクの中心より遠ざける方向の力が作用することから、パワーローラは変速比を減小させる方向(即ちアップシフト方向)に傾動される。 That is, when the center axis Cr of the power roller intersects the center axis Cd of the disk, the power disk is at the contact point Pc with the power roller regardless of the tilt angle of the power roller with respect to the disk. The force exerted on the roller (and the force exerted by the driven disk on the power roller as a reaction to it) acts in parallel to the tilt axis of the power roller, so no force that changes the tilt angle acts on the power roller. When the center axis of the roller is displaced either up or down with respect to the center axis of the disk, the power roller is as long as the direction of displacement is along the direction of rotation of the disk as viewed at the contact point between the power roller and the drive side disk. Since a force in the direction of moving it toward the center of the driving disk acts on the power roller, the power roller increases the speed ratio (immediately If the displacement direction is a direction opposite to the rotation direction of the driving disk, a force in a direction away from the center of the driving disk acts on the power roller. The power roller is tilted in a direction that reduces the gear ratio (that is, the upshift direction).
かくして、変速比を一定に保つべきときには、駆動側ディスクよりパワーローラに及ぼされる駆動力に抗するだけの力をトラニオンに与えてパワーローラをその中心軸線が駆動側ディスク(従ってまた被駆動側ディスク)の中心軸線に交差する位置に維持し、変速比を変更すべきときには、随時パワーローラの中心軸線をディスクの中心軸線に対し一時変位させることにより変速比を増減させることができる。尚、パワーローラは一般に一対のディスク間に2組が対称にまたは3組が三つ巴として配置されており、2組が対称に配置されている場合には、図示のパワーローラ10と対をなす他方のパワーローラは、変速比が増大側に変更されるとき中立位置より上方へ変位され、変速比が減小側に変更されるとき中立位置より下方へ変位される。
Thus, when the gear ratio should be kept constant, the trunnion is applied with a force that resists the driving force exerted on the power roller from the driving side disk so that the central axis of the power roller is the driving side disk (and therefore also the driven side disk). ) At a position that intersects the central axis of the disk, and the speed ratio should be changed, the speed ratio can be increased or decreased by temporarily displacing the center axis of the power roller with respect to the center axis of the disk at any time. In general, two power rollers are arranged symmetrically between a pair of disks or three are arranged in a three-piece configuration, and when two sets are arranged symmetrically, the other of the
油圧アクチュエータ16はトラニオン12の下端と連結されたピストン18と、該ピストンの下方に油圧室20を形成しまた該ピストンの上方に油圧室22を形成するシリンダ24とを有しており、ポート26より油圧室20内へ油が給入され、ポート28より油圧室22内の油が排出されることによりピストン18が上向きに変位されてアップシフトを生じ、逆にポート28より油圧室22内へ油が給入され、ポートを26より油圧室20内の油が排出されることによりピストン18が下向きに変位されてダウンシフトを生ずるようになっている。ピストンは下方の油圧室20と上方の油圧室22を貫通する軸部30を有しており、ピストン18にはトラニオン12を増速側へ変位させる下方のピストン受圧面32とトラニオン12を減速側へ偏倚させる上方の受圧面34とが形成されている。
The
36は油圧室20および22に対する圧油の供給源となる油圧ポンプであり、38は油圧室20および22より排出される油を受ける排油溜である。油圧ポンプ36より油圧室20、22への圧油の供給および油圧室20、22から排油溜38への油の排出は、個別の油流制御弁40および42により制御されるようになっている。
A
油流制御弁40は、油圧ポンプ36より圧油の供給を受ける給油ポート44、排油溜38へ向けて油を排出する排油ポート46、油圧室20に接続された出入ポート48を備えた弁ハウジング50と、ポート44,46,48間の連通および遮断を制御する弁スプール52と、弁スプール52を図にて左方へ向けて付勢する圧縮コイルばね54と、圧縮コイルばね54のばね力に抗して弁スプール52を図にて右方へ駆動する電磁駆動装置56とを有している。出入ポート48は、弁スプール52の移動位置に応じて、給油ポート44のみに連通されるか、排油ポート46のみに連通されるか、或いは給油ポート44および排油ポート46のいずれからも遮断される。即ち、弁スプール52が図にて下半に示されている切換え位置にあると、出入ポート48は給油ポート44に連通されて排油ポート46より遮断され、弁スプール52が図にて上半に示されている切換え位置にあると、出入ポート48は給油ポート44より遮断されて排油ポート46に連通され、弁スプール52がこれらの中間位置にあると、出入ポート48は給油ポート44および排油ポート46のいずれよりも遮断されるようになっている。
The oil
同様に、油流制御弁42は、油圧ポンプ36より圧油の供給を受ける給油ポート58、排油溜38へ向けて油を排出する排油ポート60、油圧室22に接続された出入ポート62を備えた弁ハウジング64と、ポート58,60,62間の連通および遮断を制御する弁スプール66と、弁スプール66を図にて左方へ向けて付勢する圧縮コイルばね68と、圧縮コイルばね68のばね力に抗して弁スプール66を図にて右方へ駆動する電磁駆動装置70とを有している。出入ポート62は、弁スプール66の移動位置に応じて、給油ポート58のみに連通されるか、排油ポート60のみに連通されるか、或いは給油ポート58および排油ポート60のいずれよりも遮断される。即ち、弁スプール66が図にて上半に示されている切換え位置にあると、出入ポート62は給油ポート58に連通されて排油ポート60より遮断され、弁スプール66が図にて下半に示されている切換え位置にあると、出入ポート62は給油ポート58より遮断されて排油ポート60に連通され、弁スプール66がこれらの中間位置にあると、出入ポート62は給油ポート58および排油ポート60のいずれよりもより遮断されるようになっている。
Similarly, the oil
電磁駆動装置56および70への通電は、マイクロコンピュータを備えた変速制御手段72により制御されるようになっている。変速制御手段72はまた駆動側ディスクDdを駆動する動力源(図示の例ではエンジン)Eの出力トルクを制御できるようになっている。
Energization of the
上記の如き構造に於いて、油流制御弁40および42の切換え制御によるディスク/ローラ型無段変速機の変速比の制御は、以下の要領にて行われる。先ず、変速比を減小させるべきときには、変速制御手段72により油流制御弁40および42の電磁駆動装置56および70への電流の供給を制御し、油流制御弁40の出入ポート48を一時的に給油ポート44に連通させて油圧室20へ油を送り込むと同時に、油流制御弁42の出入ポート62を一時的に排油ポート60に連通させて油圧室22より油を排出させ、ピストン18を図にて上向きに駆動し、ローラ10の中心軸線Crをディスクの中心軸線Cdに対し上方へ偏倚させる。ローラ10の中心軸線がディスクの中心軸線に対し上方へ偏倚されると、ローラは変速比を減小させる方向に偏向されるので、その結果生じた変速比の変化が図には示されていないローラの偏向角度を検出するセンサ等により検出され、その信号が変速制御手段72へ送られ、変速比の変化につれて変速制御手段72は適当なフィードバック制御を実行し、ローラ10に所望の傾動が生じ或いは生ずる見通しが立ったところで、電磁駆動装置56および70への供給電流を制御し、ピストン18を中立位置まで戻す。
In the structure as described above, control of the gear ratio of the disk / roller type continuously variable transmission by switching control of the oil
また、逆にディスク/ローラ型無段変速機の変速比を増大させるべきときには、変速制御手段72により油流制御弁40および42の電磁駆動装置56および70への電流の供給を制御し、油流制御弁40の出入ポート48を一時的に排油ポート46に連通させて油圧室20より油を排出させると同時に、油流制御弁42の出入ポート62を一時的に給油ポート58に連通させて油圧室22内へ油を送り込み、ピストン18を図にて下向きに駆動し、ローラ10の中心軸線Crをディスクの中心軸線Cdに対し下方へ偏倚させる。この場合にも、ローラ10の中心軸線がディスクの中心軸線に対し下方へ偏倚されると、ローラは変速比を増大させる方向に偏向されるので、その結果生じた変速比の変化が図には示されていないローラの偏向角度を検出するセンサ等により検出され、その信号が変速制御手段72へ送られ、変速比の変化につれて変速制御手段72は適当なフィードバック制御を実行し、ローラ10に所望の傾動が生じ或いは生ずる見通しが立ったところで、電磁駆動装置56および70への供給電流を制御し、ピストン18を中立位置まで戻す。
Conversely, when the gear ratio of the disc / roller type continuously variable transmission should be increased, the shift control means 72 controls the supply of current to the
上記の如きディスク/ローラ型無段変速機の変速比を変えるためのディスクに対するパワーローラの上下偏倚は、また、変速制御手段72により動力源Eの出力トルクに変更を加えることによっても行われる。即ち、図示の例では、上記の通り駆動側ディスクDdは図1で見てパワーローラ10の後方にあって動力源Eにより図にて反時計回り方向に駆動され、駆動時に駆動負荷トルクによりパワーローラ10に対し図にて下向きの力Fsを及ぼすようになっているので、この駆動負荷トルクを増大させることによりパワーローラ10をディスクに対し下方へ偏倚させ、また逆に駆動負荷トルクを減小させることによりパワーローラ10をディスクに対し上方へ偏倚させることができる。
The vertical deviation of the power roller with respect to the disk for changing the gear ratio of the disk / roller type continuously variable transmission as described above is also performed by changing the output torque of the power source E by the shift control means 72. That is, in the illustrated example, the drive side disk Dd is behind the
ディスク/ローラ型無段変速機を経て動力源から負荷が駆動されるのが、車輌に於ける駆動系である場合には、そのような車輌は当然コンピュータによる運転補助制御手段を備え、運転者により指令された動力源の出力トルクを車輌の運行状況に応じて運転補助制御手段により補正するようになっており、運転補助制御手段の作動には変速制御が含まれるので、変速制御のために負荷トルクの制御が行われることには問題はない。しかし、図1に示す如く油流制御弁による油圧式変速制御手段に組み合わせて負荷トルク制御による変速制御手段が設けられる場合には、負荷トルク制御による変速制御手段は、油流制御弁に異物の噛込み等による開閉不良の如き正常な作動を妨げる障害が生じたときの緊急代替制御手段として作動されるようになっていてよい。 When the load is driven from the power source via the disk / roller type continuously variable transmission is a drive system in the vehicle, such a vehicle is naturally provided with a driving assistance control means by a computer, and the driver The driving assist control means corrects the output torque of the power source commanded by the vehicle according to the operation status of the vehicle, and the operation of the driving assist control means includes a shift control. There is no problem in controlling the load torque. However, when the shift control means based on load torque control is provided in combination with the hydraulic shift control means based on the oil flow control valve as shown in FIG. It may be operated as an emergency alternative control means when a failure that hinders the normal operation such as opening / closing failure due to biting or the like occurs.
図2は、そのような態様にて負荷トルク制御による変速制御手段を作動させる要領を示すフローチャートである。この場合、制御が開始されると、数ミリセカンド〜数100ミリセカンドの周期によるフローサイクルのステップ100(S100)にて油圧制御装置が正常に作動しているか否かが監視され、答がイエス(Y)であれば制御はステップ200へ進み、上に説明した油流制御弁40および42による変速制御が行われ、答がノ(N)ーとなったとき制御はステップ300へ進み、変速制御手段72により動力源Eの出力トルクを制御して変速が行われる。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for operating the shift control means by load torque control in such a manner. In this case, when the control is started, it is monitored whether or not the hydraulic control device is operating normally in step 100 (S100) of the flow cycle with a period of several milliseconds to several hundred milliseconds, and the answer is yes. If (Y), the control proceeds to step 200, and the shift control by the oil
この場合、図1に示す如く油圧による変速制御手段と負荷トルク制御による変速制御手段とを組み合わされている構造では、負荷トルク制御による変速制御を行う場合には、一例として油流制御弁40および42への通電を遮断するようにし、油流制御弁40および42の各ポート部に於ける弁ハウジング50,64と弁スプール52,66の重なりの間のクリアランスを適当に設計することにより、油流制御弁40および42への通電が遮断されたとき、閉状態とされた油流制御弁40によりピストン受圧面32に対し或る油圧が保持され、また閉状態とされた油流制御弁42によりピストン受圧面34に対し或る油圧が保持され、ピストン受圧面32に対し保持される油圧がピストン受圧面34に対し保持される油圧より或る所定の差圧だけ高くなるようにされれば、かかる差圧によりピストン18に作用する上向きの力に対し下向きに作用する負荷トルクによる力を上下させることにより、変速比を減速側にも増速側にも変えることができる。
In this case, as shown in FIG. 1, in the structure in which the shift control means by hydraulic pressure and the shift control means by load torque control are combined, when the shift control by load torque control is performed, as an example, the oil
図3は、本発明の変速制御装置によりディスク/ローラ型無段変速機の変速比を制御する要領の一例を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる制御も、数ミリセカンド〜数100ミリセカンドの周期にて、その都度各種のセンサ等より必要な情報を読み取りつつ行われる。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of a procedure for controlling the transmission ratio of the disk / roller type continuously variable transmission by the transmission control apparatus of the present invention. The control according to this flowchart is also performed while reading necessary information from various sensors or the like at a cycle of several milliseconds to several hundred milliseconds.
制御が開始されると、読みとられた情報に基づき、ステップ1にて、無段変速機の変速比を減小側へ変化させる図1に於ける油流制御弁40に固形異物の噛込み等により開状態での固着(スティック)が生じていないか否かの判断が行われる。答がノーであれば、制御はステップ2へ進み、無段変速機の変速比を増大側へ変化させる図1に於ける油流制御弁42に固形異物の噛込み等により開状態での固着(スティック)が生じていないか否かの判断が行われる。答がノーであれば、制御はステップ3へ進み、以下の要領にて変速要求に応じた変速制御が行われる。
When the control is started, solid foreign matter is caught in the oil
ステップ3に於いては、今、動力源はエンジン(内燃機関)であるとして、アクセル開度θと車速Vとに基づき、予め設定されたマップ等を参照し、θとVの関数γt=f(θ,V)として目標変速比γtが算出される。次いで、ステップ4に於いて、上に算出された目標変速比γtと現在の変速比γの偏差Δγが算出される。
In
次いで、ステップ5に於いて、Δγが或る正の微小値δa以上であるか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップ6へ進み、図1の例では、油流制御弁42の給油ポート58を出入ポート62に対し開いて油圧アクチュエータ16の油圧室22内の油圧Pdを1フローサイクル当りk1Δγだけ上昇させ、また同時に油流制御弁40の排油ポート46を出入ポート48に対し開いて油圧アクチュエータ16の油圧室20内の油圧Puを1フローサイクル当りk1Δγだけ低下させ、ピストン18を図にて下方へ変位させることが行われる。k1は適当な比例定数である。
Next, in
一方、ステップ5の答がノーであれば、制御はステップ7へ進み、Δγが或る負の微小値−δa以下であるか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップ8へ進み、油流制御弁40の給油ポート44を出入ポート48に対し開いて油圧アクチュエータ16の油圧室20内の油圧Puを1フローサイクル当りk1Δγだけ上昇させ、また同時に油流制御弁42の排油ポート60を出入ポート62に対し開いて油圧アクチュエータ16の油圧室22内の油圧Pdを1フローサイクル当りk1Δγだけ低下させ、ピストン18を図にて上方へ偏倚させることが行われる。
On the other hand, if the answer to step 5 is no, the control proceeds to step 7, and it is determined whether or not Δγ is equal to or smaller than a certain negative minute value −δa. If the answer is yes, control proceeds to step 8 where the
ステップ7の答がノーであれば、制御はそのままリターンし、油流制御弁40および42の開閉制御は行われず、油圧アクチュエータ16に於けるピストン18はそのままの位置に保持される。
If the answer to step 7 is no, the control is returned as it is, the opening / closing control of the oil
油流制御弁42に固形異物の噛込み等による開状態での固着(スティック)が生じ、ステップ2の答がイエスになると、制御はステップ9へ進み、油圧アクチュエータ16の油圧室20内の油圧Puを或る所定値Pucに増大させることが行われる。その後、制御はステップ10へ進み、スロットル開度θと車速Vとに基づき、ステップ3に於けると同じく、予め設定されたマップ等を参照し、θとVの関数γt=f(θ,V)として目標変速比γtが算出される。次いで、ステップ11に於いて、上に算出された目標変速比γtと現在の変速比γの偏差Δγが算出される。
When the oil
次いで、ステップ12に於いて、Δγが正の微小値δa以上であるか否かが判断される。この場合、ピストン18の上側受圧面32には開状態に固着した油流制御弁42の給油ポート58より連続して圧油Pds1(図4)が供給されており、加えてピストン18にはディスクからローラ10へ伝えられた駆動トルクによる図にて下向きの力が作用しているが、それでも尚現在の変速比γより目標変速比γtが高く、ステップ12の答がイエスであれば、制御はステップ13へ進み、運転者のアクセルペダル踏込みに対応するスロットル開度θの設定とは別に、エンジンの出力トルクTeを1フローサイクル当りk2Δγずつ増大させることが行われる。無段変速機への入力トルクの増大は、ピストン18を図にて下方へ偏倚させる。k2は或る適当な定数である。
Next, at
一方、油流制御弁42が開状態に固着し、給油ポート58より出入ポートへ連続して圧油が供給され、またピストン18にディスクからローラ10へ伝えられた駆動トルクによる図にて下向きの力が作用している状態では、やがてステップ12の答はノーとなり、更にステップ14の答はイエスとなる。このとき制御はステップ15へ進み、運転者のアクセルペダル踏込みに対応するスロットル開度θの設定とは別に、エンジンの出力トルクTeを1フローサイクル当りk2Δγずつ低減させることが行われる。エンジン出力トルクTeが低減されれば、トラニオンに掛かる下向きの力はそれに対応して低減され、ピストン18のダウンシフト方向への変位を途中で止め、また場合によってはピストン18をアップシフト方向へ押し戻すことも可能となる。
On the other hand, the oil
図4は、時点t1にてステップ2の答がノーよりイエスに転じた場合に、上記のステップ9〜15による制御が行われ、エンジンの出力トルクの制御により変速比の過剰な増大が抑制される状態を示すグラフである。変速比は時点t1からのダウンシフト側油圧Pdの増大によって時点t1より一時増大するが、アップシフト側油圧のPucへの増大とエンジントルクTeの低減により時点t2にて目標変速比γtへ戻る。尚、油流制御弁42に生じた開スティックによるダウンシフト側油圧Pdの増大が図4に於いて破線にて示すPds2の如く比較的低い場合には、アップシフト側油圧Puは同図中破線にて示す如く特に増大されることなくそのままとされてよい。これは、ステップ9が実質的に省略されることである。
FIG. 4 shows that when the answer to step 2 is changed from no to yes at time t1, the control in steps 9 to 15 is performed, and an excessive increase in the gear ratio is suppressed by controlling the output torque of the engine. It is a graph which shows the state to be. The speed ratio temporarily increases from time t1 due to the increase in downshift side hydraulic pressure Pd from time t1, but returns to the target speed ratio γt at time t2 due to increase in upshift side hydraulic pressure to Puc and reduction in engine torque Te. When the increase in the downshift side hydraulic pressure Pd due to the open stick generated in the oil
また、油流制御弁40に固形異物の噛込み等による開状態での固着が生じ、ステップ1の答がイエスになったときには、制御はステップ16へ進み、油圧アクチュエータ16の油圧室22内の油圧Pdを或る所定値Pdc1(図4)に増大させることが行われる。その後は、制御はステップ10へ進み、ステップ10〜15が上に説明した要領にて同様に行われる。
Further, when the oil
図5は、時点t1にてステップ1の答がノーよりイエスに転じた場合に、上記のステップ16および10〜15による制御が行われ、エンジンの出力トルクの制御により変速比の過剰な減小が抑制される状態を示すグラフである。変速比は時点t1からのアップシフト側油圧Puの増大によって時点t1より一時減小するが、ダウンシフト側油圧のPdcへの増大とエンジントルクTeの増大により時点t2にて目標変速比γtへ戻る。この場合にも、油流制御弁40に生じた開スティックによるアップシフト側油圧Puの増大が図5に於いて破線にて示すPus2の如く比較的低い場合には、ダウンシフト側油圧Pdは同図中破線にて示す如く特に増大されることなくそのままとされてよい。これは、ステップ16が実質的に省略されることである。
FIG. 5 shows that when the answer to step 1 turns from yes to yes at time t1, the control in
以上に於いては、本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. Let's go.
10…ローラ、12…トラニオン、14…偏心軸、16…油圧アクチュエータ、18…ピストン、20,22…油圧室、24…油圧シリンダ、26,28…ポート、30…軸部、32,34…ピストン受圧面、36…油圧ポンプ、38…排油溜、40,42…油流制御弁、44…給油ポート、46…排油ポート、48…出入ポート、50…弁ハウジング、52…弁スプール、54…圧縮コイルばね、56…電磁駆動装置、58…給油ポート、60…排油ポート、62…出入ポート、64…弁ハウジング、66…弁スプール、68…圧縮コイルばね、70…電磁駆動装置、72…変速制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (9)
The hydraulic servo device includes a first oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the first piston pressure receiving surface and a second oil flow control valve that supplies and discharges hydraulic pressure to and from the second piston pressure receiving surface. Including, when the first oil flow control valve is fixed in a state of continuously supplying oil pressure to the first piston pressure receiving surface, the second oil flow control valve supplies hydraulic pressure to the second piston pressure receiving surface. The shift control apparatus according to claim 8, wherein the shift control apparatus is configured to increase the speed.
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JP2005008521A JP2006194392A (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Transmission control device with input torque control of disk/roller type continuously variable transmission |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010053931A (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Toyota Motor Corp | Toroidal continuously variable transmission |
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- 2005-01-17 JP JP2005008521A patent/JP2006194392A/en active Pending
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