JP2007170496A - Control system and adjusting method for toroidal type continuously-variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、入力ディスクと出力ディスクとの間に挟み込んだパワーローラを介して各ディスクの間でトルクを伝達するとともに、そのパワーローラを傾転させて変速比を変化させるトロイダル型無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a toroidal-type continuously variable transmission that transmits torque between disks via a power roller sandwiched between an input disk and an output disk, and changes the gear ratio by tilting the power roller. It is about.
トロイダル型無段変速機は、パワーローラを入力ディスクと出力ディスクとの間に挟み付け、これらのパワーローラと各ディスクとの間でトラクションオイルを介したトルクの伝達をおこなうように構成されている。そのパワーローラと各ディスクとの接触点(もしくは接触領域)におけるパワーローラの接線方向の速度と各ディスクの接触点半径での接線方向の速度とが一致していれば、これが中立位置であって、パワーローラに対してこれを傾ける力すなわち傾転力は生じない。その中立位置からパワーローラが変位(オフセット)すると、パワーローラと各ディスクとの接触点におけるそれぞれの接線方向速度が異なるので、いわゆるサイドスリップが生じ、それに起因して、パワーローラを傾けるいわゆる傾転力が生じる。 The toroidal type continuously variable transmission is configured so that a power roller is sandwiched between an input disk and an output disk, and torque is transmitted between the power roller and each disk via traction oil. . If the tangential speed of the power roller at the contact point (or contact area) between the power roller and each disk matches the tangential speed at the contact point radius of each disk, this is the neutral position. The force that tilts the power roller, that is, the tilting force does not occur. When the power roller is displaced (offset) from the neutral position, the tangential speed at the contact point between the power roller and each disk is different, so that a so-called side slip occurs, and the so-called tilt that tilts the power roller is caused. Power is generated.
したがって、トロイダル型無段変速機での変速は、変速要求に基づいてパワーローラを中立位置からオフセットさせ、それに伴ってパワーローラが目標とする角度まで傾転した状態で、パワーローラを中立位置に復帰させることにより実行される。このような変速制御を電気的に行うように構成した装置が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された装置は、パワーローラの傾転角度を検出するセンサーと、パワーローラの変位量を検出するセンサーとを備え、検出された傾転角度から変速比を演算するとともに、その変速比と目標変速比とから目標変位量を演算するように構成されている。さらに、変位量センサーで検出されたいわゆる実変位量と目標変位量とに基づいて、ソレノイドバルブを駆動するデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてソレノイドバルブを駆動し、そのソレノイドバルブから出力される信号圧によってスプール弁を制御し、そのスプール弁から出力される油圧によってパワーローラの変位量を制御するように構成されている。
Therefore, in the toroidal-type continuously variable transmission, the power roller is offset from the neutral position based on the speed change request, and the power roller is tilted to the target angle accordingly. It is executed by returning. An apparatus configured to electrically perform such shift control is described in
車両などに搭載されている無段変速機の変速制御は、実際に設定されている変速比を、駆動要求量などに基づく目標変速比に一致もしくは近づける制御であり、したがってその変速制御の前提として、実際の変速比を正確に求める必要がある。上記の特許文献1に記載された装置では、そのために傾転角センサを設けている。しかしながら、上述したトロイダル型無段変速機を組み立てる場合、各ディスクに対するパワーローラの相対位置、パワーローラとこれを保持しているトラニオンとの相対位置、トラニオンもしくはこれを支持しているトラニオン軸と傾転角センサとの相対位置などを三次元空間内で正確に設定することが困難である。そのため、従来では、傾転角センサを設けてあっても、パワーローラの実際の傾転角を正確に検出できない可能性があった。
Shift control of a continuously variable transmission mounted on a vehicle or the like is control that causes an actually set speed ratio to be equal to or close to a target speed ratio based on a required drive amount, etc. It is necessary to accurately determine the actual gear ratio. In the apparatus described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、パワーローラの傾転角を正確に検出することのできるトロイダル型無段変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object thereof is to provide a control device for a toroidal continuously variable transmission capable of accurately detecting the tilt angle of the power roller. It is.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、一対のディスクの間に挟み付けられたパワーローラとその一方のディスクとの接触点の前記ディスクの回転中心軸線からの半径および前記パワーローラと他方のディスクとの接触点の前記ディスクの回転中心軸線からの半径の比に応じた変速比を設定し、かつ前記パワーローラを傾転させて前記各接触点の前記半径を変化させて変速を実行するトロイダル型無段変速機の制御装置において、前記パワーローラを保持している保持部材に連結されかつその保持部材の傾転角を検出する傾転角センサと、前記傾転角センサの検出値と実際の傾転角との偏差を補正する補正手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記実際の傾転角を前記各ディスクの回転数に基づいて求める傾転角算出手段を更に備えていることを特徴とするトロイダル型無段変速機の制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a toroidal-type stepless device according to the first aspect of the present invention, further comprising a tilt angle calculating means for determining the actual tilt angle based on the rotational speed of each disk. This is a transmission control device.
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記補正手段で前記偏差が補正された後の前記傾転角センサの検出値に基づいて前記変速比を制御する変速比制御手段を更に備えていることを特徴とするトロイダル型無段変速機の制御装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the transmission ratio control means for controlling the transmission ratio based on a detection value of the tilt angle sensor after the deviation is corrected by the correction means. A control device for a toroidal-type continuously variable transmission, further comprising:
請求項4の発明は、一対のディスクの間に挟み付けられたパワーローラと一方のディスクとの接触点の前記ディスクの回転中心軸線からの半径および前記パワーローラと他方のディスクとの接触点の前記ディスクの回転中心軸線からの半径の比に応じた変速比を設定し、かつ前記パワーローラを傾転させて前記各接触点の前記半径を変化させて変速を実行するトロイダル型無段変速機の調整方法において、前記各ディスクを予め定めた回転数以上の回転数で回転させ、その状態で各ディスクの回転数に基づいて前記パワーローラの傾転角を算出し、その算出された傾転角と前記パワーローラを保持している保持部材の傾転角を検出する傾転角センサの検出値との偏差を求め、その偏差をなくすように前記傾転角の検出値を補正することを特徴とする調整方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, the radius of the contact point between the power roller and one disk sandwiched between a pair of disks from the rotation center axis of the disk and the contact point between the power roller and the other disk are determined. A toroidal-type continuously variable transmission that sets a gear ratio in accordance with a ratio of a radius from the rotation center axis of the disk, and changes the radius of each contact point by tilting the power roller to perform a gear shift. In this adjustment method, each disk is rotated at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed, and the tilt angle of the power roller is calculated based on the rotational speed of each disk in this state, and the calculated tilt is determined. The deviation between the angle and the detected value of the tilt angle sensor that detects the tilt angle of the holding member holding the power roller is obtained, and the detected value of the tilt angle is corrected so as to eliminate the deviation. Characteristic Is an adjustment how to.
請求項1の発明によれば、傾転角センサの検出値とその検出値が求められた時点におけるパワーローラの実際の傾転角との偏差が生じている場合、その偏差に基づく補正が実行される。その結果、傾転角センサに検出値と実際の傾転角とのズレが是正され、パワーローラの実際の傾転角を傾転角センサによって正確に検出することが可能になる。したがって、各ディスクの回転数を正確に検出することのできない低回転数状態であっても変速比を正確に求めることができる。 According to the first aspect of the present invention, when there is a deviation between the detected value of the tilt angle sensor and the actual tilt angle of the power roller at the time when the detected value is obtained, correction based on the deviation is executed. Is done. As a result, the deviation between the detected value and the actual tilt angle is corrected in the tilt angle sensor, and the actual tilt angle of the power roller can be accurately detected by the tilt angle sensor. Therefore, the gear ratio can be accurately obtained even in a low rotational speed state where the rotational speed of each disk cannot be accurately detected.
また、請求項2の発明によれば、各ディスクの回転数とパワーローラの傾転角とが対応しているので、パワーローラの実際の傾転角を正確に求めることができる。 According to the second aspect of the invention, since the rotational speed of each disk corresponds to the tilt angle of the power roller, the actual tilt angle of the power roller can be accurately obtained.
さらに、請求項3の発明によれば、傾転角センサによる傾転角の検出値とパワーローラの実際の傾転角とのズレが是正された状態で傾転角センサの検出値に基づいて変速制御が実行されるので、変速制御の精度を向上させることができる。
Furthermore, according to the invention of
そして、請求項4の発明によれば、各ディスクを所定の回転数以上の回転数で回転させ、その回転数に基づいてパワーローラの傾転角を算出するので、各ディスクの回転数を正確に検出できることと相まってパワーローラの傾転角を正確に算出でき、その傾転角と傾転角センサの検出値との偏差をなくすように検出値を補正するので、傾転角センサの検出値に基づく変速制御を正確に行うことが可能になる。 According to the fourth aspect of the present invention, each disk is rotated at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed, and the tilt angle of the power roller is calculated based on the rotational speed. Therefore, the rotational speed of each disk is accurately determined. Therefore, the tilt angle of the power roller can be accurately calculated, and the detected value is corrected so as to eliminate the deviation between the tilt angle and the detected value of the tilt angle sensor. It is possible to accurately perform the shift control based on.
つぎに、この発明をより具体的に説明する。この発明で対象とするトロイダル型無段変速機は、入力側のディスクと出力側のディスクとを対向させて配置するとともに、これらのディスクの間に、回転中心軸線が、各ディスクの回転中心軸線に対してほぼ直交するようにパワーローラを配置して挟み込み、そのパワーローラを介して各ディスクの間でトルクを伝達するように構成した無段変速機である。特に、各ディスクの対向面がトロイダル面を形成している無段変速機であり、対向するトロイダル面の曲率中心が各ディスクの外周縁の近辺もしくはその外側にあるいわゆるハーフトロイダル型のものや、その曲率中心が各ディスクの外周縁より内側にあるタイプのもののいずれであってもよい。さらに、一対のディスクを備えたいわゆるシングルキャビティ型の無段変速機に限らず、二対のディスクを備えたダブルキャビティ型の無段変速機であってもよい。そして、入力側のディスクと出力側のディスクとの間に挟み込むパワーローラは、ディスクの円周方向に等間隔に複数設けられていればよく、一対のパワーローラを備えた構成に限られない。 Next, the present invention will be described more specifically. The toroidal type continuously variable transmission targeted by the present invention has an input side disk and an output side disk facing each other, and a rotation center axis between these disks is a rotation center axis of each disk. Is a continuously variable transmission that is configured such that a power roller is disposed and sandwiched so as to be substantially orthogonal to the disk, and torque is transmitted between the disks via the power roller. In particular, it is a continuously variable transmission in which the opposing surface of each disk forms a toroidal surface, and the so-called half toroidal type in which the center of curvature of the opposing toroidal surface is near or outside the outer peripheral edge of each disk, Any of the types in which the center of curvature is inside the outer peripheral edge of each disk may be used. Further, the present invention is not limited to a so-called single cavity type continuously variable transmission including a pair of disks, and may be a double cavity type continuously variable transmission including two pairs of disks. The power rollers sandwiched between the input-side disk and the output-side disk need only be provided at equal intervals in the circumferential direction of the disk, and are not limited to a configuration including a pair of power rollers.
図3および図4には、ダブルキャビティ式のハーフトロイダル型無段変速機の一例を模式的に示してあり、トロイダル面を対向させた入力ディスク1と出力ディスク2とが、二対、同一軸線上に配置されている。これらの図に示す例では、軸線方向での左右両端部に入力ディスク1が配置され、中央部に出力ディスク2が、いわゆる背合わせに配置され、これらの出力ディスク2の間に出力部材としての出力ギヤ3が配置されている。
3 and 4 schematically show an example of a double-cavity half-toroidal continuously variable transmission, in which the
各ディスク1,2および出力ギヤ3の中心部を入力軸4が貫通しており、各入力ディスク1はこの入力軸4に一体となって回転し、かつ軸線方向に移動できるように取り付けられている。これに対して出力ディスク2および出力ギヤ3は、入力軸4に対して回転自在に嵌合しており、かつ各出力ディスク2と出力ギヤ3とは一体となって回転するように連結されている。入力軸4の一方の端部(図3の左側の端部)には、入力ディスク1を抜け止めするためのロック部材としてのロックナット5が取り付けられている。これとは反対側の端部(図3での右側の端部)には、油圧シリンダ6が取り付けられている。この油圧シリンダ6は、各対の入力ディスク1と出力ディスク2とを互いに接近させる方向に押圧する挟圧力を生じさせるための挟圧力発生機構であって、シリンダ7が入力軸4に固定されるとともに、そのシリンダ7の内部に軸線方向に移動可能に収容したピストン8が、入力ディスク1の背面に当接されられている。したがって、そのシリンダ7とピストン8との間に油圧を供給することにより、ピストン8が一方の入力ディスク1をこれとは反対側に配置されている入力ディスク1側に向けて押圧するように構成されている。なお、この挟圧力発生機構は、油圧シリンダ6に替えて、トルクを軸線方向の推力に変化させるカム機構やネジ機構などの他の機構によって構成してもよい。
The input shaft 4 passes through the center of each of the
各対の入力ディスク1と出力ディスク2との間にそれぞれ複数のパワーローラ9が挟み込まれている。これらのパワーローラ9は、入力ディスク1と出力ディスク2との間でのトルクの伝達を媒介するいわゆる伝動部材であって、ほぼ円盤状をなし、入力ディスク1と出力ディスク2との間に、各ディスク1,2の円周方向に等間隔に配置されている。各パワーローラ9は、各ディスク1,2の回転に伴って自転し、また各ディスク1,2の間で傾く(傾転する)ように、それぞれトラニオン10によって保持されている。
A plurality of
各トラニオン10は、パワーローラ9を自転かつ傾転自在に保持するためのものであって、中心側を向く面を平坦面とした保持部11の上下両側にトラニオン軸12が延びて形成されている。図4での上側のトラニオン軸12が軸受を介してアッパーヨーク13に嵌合させられ、また図4での下側のトラニオン軸12が軸受を介してロアーヨーク14に嵌合させられている。したがって各トラニオン10は、それぞれトラニオン軸12を中心にして回転できるように各ヨーク11,12によって互いに連結されている。したがってトラニオン軸12の中心軸線が傾転軸となっている。
Each
各パワーローラ9は各トラニオン10における前記保持部11に取り付けたピボットシャフト15によって回転自在に保持され、また各パワーローラ9とそれぞれのトラニオン10との間にはスラスト軸受16が介装されている。これらトラニオン10やピボットシャフト15、スラスト軸受16などがこの発明の保持部材に相当している。
Each
各トラニオン10における図4での下側のトラニオン軸12は、直線的な前後動作を行うアクチュエータに連結されている。そのアクチュエータは、流体圧シリンダや、トルクを推力に変化させて出力する電動シリンダなどによって構成されており、図に示す例では、油圧シリンダ17が採用されている。具体的には、前記トラニオン軸12は、各パワーローラ9に対応して設けた油圧シリンダ17のピストン18に連結されている。これらの油圧シリンダ17は、一方のパワーローラ9を図4での上側に移動させると同時に他方のパワーローラ9を図4での下側に移動させるように構成されている。例えば、図4での左側の油圧シリンダ17におけるピストン18より上側の油圧室が変速比の小さい高速側に変速させるためのハイ油室17Hであり、これとは反対の下側の油圧室が変速比の大きい低速側に変速させるためのロー油室17Lとなっている。また、図4での右側の油圧シリンダ17におけるピストン18より上側の油圧室が変速比の大きい低速側に変速させるためのロー油室17Lであり、これとは反対の下側の油圧室が変速比の小さい高速側に変速させるためのハイ油室17Hとなっている。そして、ハイ油室17H同士、およびロー油室17L同士が互いに連通されている。
The
上記のパワーローラ9を中立位置からアップシフト側あるいはダウンシフト側に変位(オフセット)させて変速を実行するための機構について説明すると、その機構は前記油圧シリンダ17などのアクチュエータを動作させるように構成された機構であり、図に示す例では、デューティ制御される電磁弁19によって構成されている。なお、この種の制御弁は、前述したハイ油室17Hに対する油圧の給排を制御する弁とロー油室17Lに対する油圧の給排を制御する弁との二本を設けてもよく、あるいは一本の制御弁で各油室17H,17Lに対する油圧の給排を同時に制御するように構成してもよい。
The mechanism for shifting the
図に示す電磁弁19は、前記ハイ油室17Hに連通するハイ側ポート20と、前記ロー油室17Lに連通するロー側ポート21と、ライン圧が入力される入力ポート22と、二つのドレーンポート23,24と、ソレノイド25およびその反対側に配置されたスプリング26によって軸線方向に移動させられてこれらのポートの連通状態を切り替えるスプール27とを有している。そして、そのスプール27は、入力ポート22および各ドレーンポート23,24をハイ側ポート20およびロー側ポート21のいずれに対しても閉じた状態、入力ポート22をハイ側ポート20に連通させると同時にロー側ポート21をドレーンポート24に連通させたアップシフト状態、これとは反対にロー側ポート21を入力ポート22に連通させると同時にハイ側ポート20をドレーンポート23に連通させたダウンシフト状態とに切り替えるように構成されている。
The
上記の電磁弁19を使用した変速制御を電気的に実行するように構成されている。すなわち、各パワーローラ9の位置をトラニオン10の位置もしくは変位量として検出するためにストロークセンサ28が設けられている。このストロークセンサ28は一例として、一方のトラニオン10のトラニオン軸12に取り付けられており、その軸線方向の変位量を電気的に検出して検出信号として出力するように構成されている。ここで変位量とは、パワーローラ9に対してサイドスリップ力もしくは傾転力が作用しない中立位置からの前記傾転軸方向の移動量である。
The shift control using the
また、いずれかのトラニオン軸12に、傾転角センサ29が設けられている。図に示す例では、前記ストロークセンサ28が取り付けられているトラニオン軸12と同一軸線上にある他のトラニオン軸12に傾転角センサ29が取り付けられている。この傾転角センサ29は、トラニオン軸12の回転角度を電気的に検出して信号を出力するものであって、例えば入力ディスク1と出力ディスク2との回転数が等しい状態すなわち変速比が“1”の状態におけるトラニオン軸12の角度を“0”とし、この状態からのトラニオン軸12の回転角度を傾転角として検出し、その傾転角に応じた電気的な信号を出力するようになっている。
In addition, a
さらに、いずれかの入力ディスク1の回転数を検出して電気的な信号を出力する入力回転数センサ30と、いずれかの出力ディスク2の回転数を検出して電気的な信号を出力する出力回転数センサ31とが設けられている。したがって、これらの回転数センサ30,31で検出された各回転数に基づいて、実際の変速比を求めることができる。
Further, an input
これら各センサ28,29,30,31は、変速比や前述した挟圧力を制御するための電子制御装置(ECU)32に電気的に接続されている。この電子制御装置32は、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、入力された信号および予め記憶しているデータならびにプログラムに従って各種の演算を行い、その演算結果に基づいて制御指令信号を出力するように構成されている。上記のトロイダル型無段変速機は、車両に搭載することができ、その場合、この電子制御装置32には、上記の各センサ28,29,30,31からの信号に加えて、アクセル開度や車速、エンジン回転数などの各種の検出信号が入力される。
Each of these
上記のトロイダル型無段変速機によるトルクの伝達および変速について説明すると、エンジンなどの動力源から入力ディスク1にトルクが入力されると、その入力ディスク1にトラクションオイルを介して接触しているパワーローラ9にトルクが伝達され、さらにそのパワーローラ9から出力ディスク2にトラクションオイルを介してトルクが伝達される。その場合、トラクションオイルは加圧されることによりガラス転移し、それに伴う大きい剪断力によってトルクを伝達するので、各ディスク1,2は入力トルクに応じた圧力がパワーローラ9との間に生じるように押圧される。
The torque transmission and shift by the toroidal-type continuously variable transmission will be described. When torque is input to the
また、パワーローラ9の周速と各ディスク1,2のトルク伝達点(パワーローラ9がトラクションオイルを介して接触している点)の周速とが実質的に同じであるから、パワーローラ9が傾転して入力ディスク1との間のトルク伝達点の回転中心軸線からの半径と、出力ディスク2との間のトルク伝達点の回転中心軸線からの半径とに応じて各ディスク1,2の回転数(回転速度)が異なり、その回転数(回転速度)の比率が変速比となる。
Further, since the peripheral speed of the
このようにして変速比を設定するパワーローラ9の傾転は、パワーローラ9を図4の上下方向に移動させることにより生じる。例えば、前記電磁弁19を制御して油圧シリンダ17のハイ油室17Hにライン圧を供給すると、図4の左側のパワーローラ9が下側に移動し、かつ図4の右側のパワーローラ9が上側に移動する。その結果、各パワーローラ9にはこれを傾転させる力(サイドスリップ力)がディスク1,2との間に生じ、各パワーローラ9が傾転する。パワーローラ9の変位量は、実際の傾転角と目標とする傾転角との偏差に基づいて制御され、したがってパワーローラ9が次第に傾転して目標傾転角に一致すると、パワーローラ9は中立位置に復帰させられ、その傾転が止まる。その結果、目標とする変速比が設定される。
The tilting of the
上記の電子制御装置32は、スロットル開度などで代表される要求駆動量や車速などに基づいて目標とする変速比に対応する傾転角度を求め、その傾転角度を達成するように電磁弁19に指令信号を出力する。その目標傾転角度は、パワーローラ9をトラニオン10と共にストロークさせることにより達成できるので、パワーローラ9のオフセット量を前記ストロークセンサ28によって検出し、その検出したオフセット量とストローク指令量との偏差を制御偏差として電磁弁19に対する指令信号(例えばデューティ比)がフィードバック制御される。
The
上記の基本的な変速制御を図5にブロック図によって概念的に示してある。図5において、先ず、目標変速比に相当する目標傾転角度φoと実際の傾転角度φとの偏差が求められる。その目標変速比およびこれに対応する傾転角度の算出は、従来、トロイダル型無段変速機での変速制御で実行されているのと同様にしておこなうことができる。例えば、アクセル開度などで表される要求駆動量と車速とに基づいて要求駆動力が算出され、その要求駆動力と車速とから目標出力が求められ、その目標出力を最小の燃費で達成する内燃機関の回転数が求められ、無段変速機の入力回転数がその内燃機関の回転数に相当する回転数となるように目標変速比および目標傾転角度φoが求められる。 The above basic shift control is conceptually shown in a block diagram in FIG. In FIG. 5, first, a deviation between the target tilt angle φo corresponding to the target gear ratio and the actual tilt angle φ is obtained. The calculation of the target gear ratio and the tilt angle corresponding to the target gear ratio can be performed in the same way as conventionally performed in the shift control in the toroidal type continuously variable transmission. For example, the required driving force is calculated based on the required driving amount represented by the accelerator opening and the vehicle speed, and the target output is obtained from the required driving force and the vehicle speed, and the target output is achieved with the minimum fuel consumption. The rotational speed of the internal combustion engine is obtained, and the target gear ratio and the target tilt angle φo are obtained so that the input rotational speed of the continuously variable transmission becomes a rotational speed corresponding to the rotational speed of the internal combustion engine.
その偏差に所定のゲインK1による処理を施してパワーローラ9のオフセット量(一例として中立点からのオフセット量)X0が求められる。そのオフセット量X0と実際のオフセット量Xとの偏差に所定のゲインK2による処理が施されて、前記電磁弁19について指令信号(例えばデューティ比)が求められ、その電磁弁19の出力する油圧によってパワーローラ9が変位し、かつそれに伴ってパワーローラ9が傾転することにより、無段変速機(CVT)が変速動作する。
The deviation is processed with a predetermined gain K1 to obtain an offset amount X0 of the power roller 9 (for example, an offset amount from a neutral point). The deviation between the offset amount X0 and the actual offset amount X is processed by a predetermined gain K2, and a command signal (for example, duty ratio) is obtained for the
上述した実際の傾転角φを検出するために、この発明に係る制御装置あるいはこの発明による調整方法では、傾転角センサ29の校正すなわち検出値と実際の傾転角との偏差の補正を行う。その制御もしくは調整方法の一例を図1にフローチャートで示してあり、ここに示す制御もしくは調整方法は、上述したトロイダル型無段変速機が搭載されている車両で走行していない状態、例えば車両の完成後出庫前の検査の際やトロイダル型無段変速機を車両に搭載した際の検査時、あるいは車両の定期点検時など、あるいは走行している状態に実行される。
In order to detect the actual tilt angle φ described above, the control device according to the present invention or the adjustment method according to the present invention corrects the deviation between the
図1において、先ず、入力回転数と出力回転数とから変速比γが算出される(ステップS1)。この入力回転数は前述した入力回転数センサ30によって検出された回転数であり、また出力回転数は前述した出力回転数センサ31によって検出された回転数である。これらの各センサ30,31が例えばパルスギヤと電磁ピックアップとから構成されたものなどのように低回転数の場合の検出精度が低いセンサであれば、予め定めた回転数以上、すなわち回転数の検出精度が必要十分に高くなる程度の中高回転数で各ディスク1,2を回転させた状態で回転数を検出する。なお、その中高回転数は、センサ30,31の特性に応じて予め定めておくことができる。また、変速比γは、入力回転数と出力回転数との比として求めることができる。
In FIG. 1, first, the gear ratio γ is calculated from the input rotational speed and the output rotational speed (step S1). The input rotational speed is the rotational speed detected by the input
上記のステップS1での制御は、パワーローラ9の実際の傾転角を求める制御である。すなわち、変速比γとパワーローラ9の傾転角φとは幾何学的に決まるので、算出された変速比γから傾転角φを求めることができる。これを簡単に説明すると、図2に各ディスク1,2にパワーローラ9が所定角度傾転して接触している状態を模式的に示してあり、この図2に示す状態での変速比γは、入力ディスク1とパワーローラ9との接触点半径r1と、出力ディスクと2とパワーローラ9との接触点半径r2との比(=r1/r2)となる。
The control in step S <b> 1 is control for obtaining the actual tilt angle of the
それらの接触点半径r1,r2は、各ディスク1,2の回転中心軸線からの半径であるから、以下の式で表される。
r1=r0(1+k0−cosφ)
r2=r0{1+k0−cos(2θ0−φ)}
ここでr0は各ディスク1,2のトロイダル面の曲率半径、k0は各ディスク1,2の回転中心軸線と前記トロイダル面の曲率中心との距離(r0+e0)のうち曲率半径r0とこれを超えている寸法e0との比(e0/r0)で表される係数、θ0はトロイダル面の曲率中心と前記各接点とを結んだ線がなす頂角の半分の角度(半頂角)である。したがって、曲率半径r0および係数k0ならびに半頂角θ0は、トロイダル型無段変速機の構造として予め定まる値であるから、入力回転数Ninと出力回転数Noutとを検出して変速比γを求めることにより、パワーローラ9の傾転角φを算出することができる。
Since these contact point radii r1 and r2 are radii from the rotation center axis of the
r1 = r0 (1 + k0-cosφ)
r2 = r0 {1 + k0-cos (2θ0-φ)}
Where r0 is the radius of curvature of the toroidal surface of each of the
こうして求められる実際の傾転角と傾転角センサ29の検出値との偏差をなくすように傾転角センサ29の補正が行われる(ステップS2)。その一例は、変速比γが“1”の場合の傾転角センサ29の検出値をゼロ点とする補正である。また、他の例は、変速比γを最大値γmaxに設定し、その状態での実際の傾転角を上記の関係式で算出し、その値と傾転角センサ29の検出値との偏差から傾転角センサ29を校正し、あるいは傾転角センサ29の検出値を補正する。
The
こうして補正された傾転角センサ29の検出値を使用して変速制御が実行される(ステップS3)。言い換えれば、上記のようにして校正されたセンサゼロ点を基準にした傾転角センサ29の検出値に基づいて変速制御が実施される。具体的には、目標傾転角φ0と傾転角センサ29で検出された傾転角φとの偏差に制御ゲインを掛けてパワーローラ9の目標オフセット量X0が求められ、その目標オフセット量X0と実際のオフセット量Xとの偏差に他の制御ゲインを掛けて前記油圧シリンダ17を制御する油圧の制御指令値すなわち電磁弁19に対するデューティ指令値が求められ、そのデューティ指令値によって電磁弁19が制御される。
Shift control is executed using the detected value of the
したがって上記のように傾転角センサ29の校正もしくはその検出値の補正を一旦行っておけば、その検出値と実際の傾転角とのズレがなくなり、パワーローラ9の実際の傾転角を正確に検出することができる。そのため、例えば低車速であることにより入力回転数センサ30と出力回転数センサ31との少なくとも一方の検出精度が低くなっている場合であっても、傾転角センサ29によって実際の傾転角あるいは変速比を求めることができるので、変速比にズレが生じるなどのことがなく、変速制御を正確に行うことができる。例えば微速走行している際に変速比が次第に変化するなどの事態を未然に回避することができる。
Therefore, once the
ここで上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図1に示すステップS1およびステップS2の機能的手段が、この発明の補正手段に相当し、特にステップS2で変速比から傾転角を算出するのでこれがこの発明の傾転角算出手段に相当し、またステップS3の機能的手段が、この発明の変速比制御手段に相当する。 Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The functional means of step S1 and step S2 shown in FIG. 1 correspond to the correction means of the present invention. Since the rotation angle is calculated, this corresponds to the tilt angle calculation means of the present invention, and the functional means of step S3 corresponds to the transmission ratio control means of the present invention.
1…入力ディスク、 2…出力ディスク、 3…出力ギヤ、 4…入力軸、 9…パワーローラ、 10…トラニオン、 12…トラニオン軸、 17…油圧シリンダ、 19…電磁弁、 29…傾転角センサ、 30…入力回転数センサ、 31…出力回転数センサ、 32…電子制御装置(ECU)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パワーローラを保持している保持部材に連結されかつその保持部材の傾転角を検出する傾転角センサと、
前記傾転角センサの検出値と実際の傾転角との偏差を補正する補正手段と
を備えていることを特徴とするトロイダル型無段変速機の制御装置。 The radius of the contact point between the power roller sandwiched between the pair of disks and one of the disks from the rotation center axis of the disk and the rotation center axis of the disk at the contact point between the power roller and the other disk In a control device for a toroidal continuously variable transmission that sets a transmission ratio according to a ratio of a radius from and changes the radius of each contact point by tilting the power roller, and executes a shift.
A tilt angle sensor connected to a holding member holding the power roller and detecting a tilt angle of the holding member;
A control device for a toroidal-type continuously variable transmission, comprising correction means for correcting a deviation between a detected value of the tilt angle sensor and an actual tilt angle.
前記各ディスクを予め定めた回転数以上の回転数で回転させ、その状態で各ディスクの回転数に基づいて前記パワーローラの傾転角を算出し、その算出された傾転角と前記パワーローラを保持している保持部材の傾転角を検出する傾転角センサの検出値との偏差を求め、その偏差をなくすように前記傾転角の検出値を補正することを特徴とするトロイダル型無段変速機の調整方法。 The radius of the contact point between the power roller sandwiched between the pair of disks and one of the disks from the rotation center axis of the disk and the rotation center axis of the disk at the contact point between the power roller and the other disk In the adjustment method of the toroidal continuously variable transmission, the gear ratio is set according to the ratio of the radii from and the power roller is tilted to change the radius of each of the contact points to execute the shift.
Each disk is rotated at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed, and the tilt angle of the power roller is calculated based on the rotational speed of each disk in this state, and the calculated tilt angle and the power roller are calculated. A toroidal type characterized in that a deviation from a detected value of a tilt angle sensor that detects a tilt angle of a holding member that holds the tilt angle is obtained, and the detected value of the tilt angle is corrected so as to eliminate the deviation Adjustment method for continuously variable transmission.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005367052A JP2007170496A (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Control system and adjusting method for toroidal type continuously-variable transmission |
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---|---|---|---|---|
JP2005233377A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Nsk Ltd | Toroidal continuously-variable transmission and continuously-variable speed change unit |
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2005
- 2005-12-20 JP JP2005367052A patent/JP2007170496A/en active Pending
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