JP2007170611A - Vehicular toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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Fuminori Sugino
史典 杉野
Yasutaka Kawamura
泰孝 河村
Makoto Okazaki
誠 岡崎
Yasuyuki Nishihara
康幸 西原
Satoru Takizawa
哲 滝沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal continuously variable transmission where responsiveness to a torque shift compensation amount is properly set to suppress the deviation of a gear ratio due to torque shift even when an accelerator pedal is footed during up-shift in the direction of releasing engine torque. <P>SOLUTION: Torque shift compensation input torque is calculated by using a filter having a filter time constant T for applying delay treatment to engine torque, a torque shift compensation amount for compensating for the deviation of a gear ratio due to torque shift is calculated in accordance with the torque shift compensation input torque, and a gear ratio command value is calculated by correcting a target gear ratio with the torque shift compensation amount, to control a shift actuator in accordance with the gear ratio command value. At this time, the time constant T of the filter is changed in accordance with a reached gear ratio (a gear ratio to be finally reached), a deviation equivalent value as a value corresponding to the deviation of a target gear ratio (a transient target value for a gear ratio to make an actual gear ratio follow the reached gear ratio in predetermined transient response) and a throttle opening (S5-S8). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載されるトロイダル式無段変速機の変速制御に関し、特に、そのトルクシフトを補償する技術に関する。   The present invention relates to shift control of a toroidal-type continuously variable transmission mounted on a vehicle, and more particularly to a technique for compensating for the torque shift.

トロイダル式無段変速機においては、実変速比が目標変速比に対して低速側(変速比大側、ロー側)にずれるトルクシフトを補償するために、エンジントルクに所定の時定数を持つ遅れフィルタ処理を施して生成されるトルクシフト補償用入力トルクに基づいてトルクシフト補償量を設定し、これを目標変速比に加えることで目標変速比を高速側に補正することが行われている。   In a toroidal-type continuously variable transmission, the engine torque is delayed with a predetermined time constant in order to compensate for a torque shift in which the actual gear ratio shifts to the low speed side (large gear ratio side, low side) with respect to the target gear ratio. A torque shift compensation amount is set based on the torque shift compensation input torque generated by performing the filter processing, and the target gear ratio is corrected to the high speed side by adding this to the target gear ratio.

また、特許文献1に記載のトロイダル式無段変速機は、トルクシフトの発生速度がアップシフト時よりもダウンシフト時の方が速いことに着目し、前記トルクシフト補償用入力トルクを生成する際に用いる遅れフィルタ処理の時定数をダウンシフト時よりもアップシフト時のほうが大きくなるように設定し、これによってダウンシフト時のトルクシフト補償量の追従性を向上させている。
特願2002−106706公報
Further, the toroidal continuously variable transmission described in Patent Document 1 pays attention to the fact that the speed of torque shift is faster during downshifting than during upshifting, and generates the torque shift compensation input torque. The time constant of the delay filter processing used in the above is set so that the time constant at the time of upshift is larger than that at the time of downshift, thereby improving the followability of the torque shift compensation amount at the time of downshift.
Japanese Patent Application No. 2002-106706

アクセルペダルが戻され、エンジントルクが減少したことによるアップシフト(以下、「エンジントルクが抜ける方向のアップシフト」)が行われる場合、アップシフトであるため上記制御によれば遅れフィルタ処理の時定数が大きな値に設定される。このため、トルクシフト補償量の応答性が低下し、変速初期は目標変速比に対して実変速比が遅れるのであるが、ある時点で実変速比が目標変速比に追いつくとフィードバック量が過剰となり、図7に示すように目標変速比に対して実変速比が低速側にアンダーシュートする量が大きくなるという問題が生じる。   When an upshift due to the accelerator pedal being returned and the engine torque decreasing (hereinafter referred to as “upshift in the direction in which the engine torque is released”) is performed, because of the upshift, the time constant of the delay filter processing according to the above control. Is set to a large value. As a result, the responsiveness of the torque shift compensation amount is reduced, and the actual gear ratio is delayed with respect to the target gear ratio at the beginning of the shift. However, if the actual gear ratio catches up with the target gear ratio at a certain point, the feedback amount becomes excessive. As shown in FIG. 7, there arises a problem that the amount by which the actual gear ratio undershoots to the low speed side becomes larger than the target gear ratio.

そこで、目標変速比と実変速比の偏差(以下、「目標変速比偏差」という。)を判断し、目標変速比偏差が小さくなったらフィルタ時定数を小さな値に変更し、トルクシフト補正量の追従性を向上させることで、上記アンダーシュートを抑えることが考えられる。   Therefore, the deviation between the target gear ratio and the actual gear ratio (hereinafter referred to as “target gear ratio deviation”) is determined, and when the target gear ratio deviation becomes smaller, the filter time constant is changed to a smaller value to determine the torque shift correction amount. It is conceivable to suppress the undershoot by improving the followability.

しかしながら、この方法では、変速初期のように目標変速比偏差が大きい状況でアクセルペダルが踏み込まれてエンジントルクが増大した場合であっても、フィルタ時定数が大きな値のままであるのでトルクシフト補償量が変化するのが遅れ、目標変速比に対して実変速比がトルクシフトにより低速側にずれてしまう。さらにその後、トルクシフト補償量が遅れて変化するが、トルクシフト補償量が変化する時点では、目標変速比偏差を縮小するためのフィードバック補正も併せて行われるので、実変速比が高速側に急激に変化し、ショックが発生する可能性がある。   However, in this method, even when the accelerator pedal is depressed and the engine torque increases in a situation where the target gear ratio deviation is large as in the initial stage of gear shifting, the filter time constant remains large, so torque shift compensation The change in the amount is delayed, and the actual speed ratio is shifted to the low speed side due to the torque shift with respect to the target speed ratio. Thereafter, the torque shift compensation amount changes with a delay, but at the time when the torque shift compensation amount changes, feedback correction for reducing the target gear ratio deviation is also performed, so that the actual gear ratio suddenly increases toward the high speed side. There is a possibility that a shock will occur.

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、エンジントルクが抜ける方向のアップシフトが行われているときにアクセルペダルが踏み込まれた場合であっても、トルクシフト補償量の応答性を適切に設定し、トルクシフトによる変速比のずれを抑えることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a technical problem, and even if the accelerator pedal is depressed when an upshift is performed in a direction in which the engine torque is released, the torque shift compensation amount can be reduced. The purpose is to appropriately set the responsiveness and suppress the shift of the gear ratio due to the torque shift.

本発明に係るトロイダル式無段変速機においては、エンジントルクに所定のフィルタ時定数を持つフィルタにより遅れ処理を施してトルクシフト補償用入力トルクを算出し、このトルクシフト補償用入力トルクに基づきトルクシフトによる変速比ずれを補償する変速比補正量であるトルクシフト補償量を算出し、目標変速比をトルクシフト補償量で補正することで変速比指令値を算出し、変速比指令値に基づき変速アクチュエータを制御する。   In the toroidal continuously variable transmission according to the present invention, the engine torque is delayed by a filter having a predetermined filter time constant to calculate the torque shift compensation input torque, and the torque based on the torque shift compensation input torque is calculated. A torque shift compensation amount, which is a gear ratio correction amount that compensates for a gear ratio deviation due to a shift, is calculated, a gear ratio command value is calculated by correcting the target gear ratio with the torque shift compensation amount, and a gear shift is performed based on the gear ratio command value. Control the actuator.

このとき、フィルタの時定数を、到達変速比(最終的に到達すべき変速比)と目標変速比(実変速比を到達変速比まで所定の過渡応答で追従させるための変速比の過渡的な目標値)の偏差に応じた値である偏差相当値とスロットル開度に基づき変更する。   At this time, the time constant of the filter is changed so that the speed change ratio for achieving the ultimate speed ratio (the speed ratio that should be finally reached) and the target speed ratio (the actual speed ratio until the arrival speed ratio is changed with a predetermined transient response). The target value is changed based on the deviation equivalent value which is a value corresponding to the deviation of the target value) and the throttle opening.

偏差相当値だけでなくスロットル開度をも考慮してフィルタ時定数を変更するようにしたことにより、エンジントルクが抜ける方向のアップシフトで偏差相当値が大きいような状況であっても、スロットル開度から入力トルクの増大を検知した場合はフィルタの時定数を変更してトルクシフト補償量の応答性を高めることができるので、トルクシフトによる変速比のずれを効果的に抑えることができる。   By changing the filter time constant in consideration of not only the deviation equivalent value but also the throttle opening, even if the deviation equivalent value is large due to an upshift in the direction of engine torque loss, the throttle opening If an increase in input torque is detected from the degree, the time constant of the filter can be changed to increase the response of the torque shift compensation amount, so that a shift in the gear ratio due to torque shift can be effectively suppressed.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、変速機の変速段、変速比の説明において「低速側」、「高速側」という表現を用いるが、「低速側」は変速比大側ないしロー側、「高速側」は変速比小側ないしハイ側を意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the expression “low speed side” and “high speed side” are used in the description of the transmission speed and gear ratio, but “low speed side” is the gear ratio large side or low side, and “high speed side”. Means a low gear ratio side or a high side.

図1、図2は本発明が適用されるトロイダル式無段変速機の構成を示し、図1は変速機の縦断面図、図2は変速機の横断面及び変速機の制御装置を示している。   1 and 2 show the configuration of a toroidal continuously variable transmission to which the present invention is applied. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the transmission. FIG. 2 is a transverse section of the transmission and a control device for the transmission. Yes.

図中右側よりエンジンの回転が伝達される入力軸20は、エンジンから遠い端部を変速機ケース21内に軸受22を介して回転自在に支持され、中央を変速機ケース21の中間壁23内に軸受24及び中空出力軸25を介して回転自在に支持される。   The input shaft 20 to which the rotation of the engine is transmitted from the right side in the figure is rotatably supported at the end far from the engine in the transmission case 21 via the bearing 22, and the center in the intermediate wall 23 of the transmission case 21. Are supported rotatably via a bearing 24 and a hollow output shaft 25.

入力軸20には入力ディスク1が支持されており、中空出力軸25には出力ディスク2が支持されている。入力ディスク1は入力軸20に対して軸方向に変位可能かつ相対回転不能に係合されている。出力ディスク2は出力軸25に連結され、出力軸25と一体回転する。入出力ディスク1、2は、そのトロイド曲面1a、2aが互いに対向するように同軸配置され、入出力ディスク1、2の対向するトロイド曲面1a、2aの間には、入力軸20を挟んでその両側に配置した一対のパワーローラ3、3が配置される。   The input disk 1 is supported on the input shaft 20, and the output disk 2 is supported on the hollow output shaft 25. The input disk 1 is engaged with the input shaft 20 so as to be displaceable in the axial direction and not to be relatively rotatable. The output disk 2 is connected to the output shaft 25 and rotates integrally with the output shaft 25. The input / output disks 1 and 2 are coaxially arranged so that their toroidal curved surfaces 1a and 2a face each other, and the input shaft 20 is sandwiched between the toroidal curved surfaces 1a and 2a of the input / output disks 1 and 2 facing each other. A pair of power rollers 3, 3 arranged on both sides is arranged.

入力軸20の軸受22側端部にはローディングナット26が螺合されている。このローディングナット26により抜け止めされ入力軸20上に回転係合されるカムディスク27と、入力ディスク1のトロイド曲面1aから遠い端面との間には、ローディングカム28が配置され、このローディングカム28を介して、カムディスク27の回転が入力ディスク1へと伝達される。   A loading nut 26 is screwed into the bearing 22 side end of the input shaft 20. A loading cam 28 is disposed between a cam disk 27 that is prevented from being detached by the loading nut 26 and is rotationally engaged on the input shaft 20, and an end face far from the toroidal curved surface 1 a of the input disk 1. , The rotation of the cam disk 27 is transmitted to the input disk 1.

入力ディスク1の回転は両パワーローラ3、3の回転を介して出力ディスク2に伝達される。このときローディングカム28は伝達トルクに比例したスラスト力を発生し、パワーローラ3、3を入出力ディスク1、2の間に狭圧し、上記動力伝達を可能にする。出力軸25上には出力歯車29が一体回転するように嵌着されており、出力ディスク2に伝達された動力は出力軸25、出力歯車29を介して車両の駆動軸へと出力される。   The rotation of the input disk 1 is transmitted to the output disk 2 through the rotation of both power rollers 3 and 3. At this time, the loading cam 28 generates a thrust force proportional to the transmission torque, and narrows the power rollers 3 and 3 between the input / output disks 1 and 2 to enable the power transmission. An output gear 29 is fitted on the output shaft 25 so as to rotate integrally. The power transmitted to the output disk 2 is output to the drive shaft of the vehicle via the output shaft 25 and the output gear 29.

なお、出力軸25は、ラジアルスラスト軸受30を介して変速機ケース21の端蓋31内に回転自在に支持されており、この端蓋31内には別にラジアルスラスト軸受32を介して入力軸20も回転自在に支持されている。ラジアルスラスト軸受30、32は、スペーサ33を介して相互に接近しないように突き合わせられており、また相互に遠ざかる方向への相対変位不能になるよう、対応する出力歯車29、入力軸20に対し軸線方向に当接している。このような構成とすることで、ローディングカム28によって入出力ディスク1、2間に作用するスラスト力は、スペーサ33を挟む内力となり、変速機ケース21に作用することがない。   The output shaft 25 is rotatably supported in an end cover 31 of the transmission case 21 via a radial thrust bearing 30, and the input shaft 20 is separately provided in the end cover 31 via a radial thrust bearing 32. Is also supported rotatably. The radial thrust bearings 30 and 32 are abutted so as not to approach each other via the spacer 33, and are axial lines with respect to the corresponding output gear 29 and input shaft 20 so as not to be relatively displaceable in directions away from each other. Abutting in the direction. With such a configuration, the thrust force acting between the input / output disks 1 and 2 by the loading cam 28 becomes an internal force sandwiching the spacer 33 and does not act on the transmission case 21.

各パワーローラ3、3は、図2にも示すように、トラニオン41、41に回転自在に支持されており、このトラニオン41、41は、それぞれ上端を球面継手42によりアッパリンク43の両端に回転自在かつ揺動自在に、また、下端を球面継手44によりロアリンク45の両端に回転自在かつ揺動自在に連結されている。   As shown in FIG. 2, the power rollers 3 and 3 are rotatably supported by trunnions 41 and 41, and the trunnions 41 and 41 are rotated at both ends of the upper link 43 by spherical joints 42, respectively. The lower end is connected to both ends of the lower link 45 by a spherical joint 44 so as to be freely rotatable and swingable.

そして、アッパリンク43及びロアリンク45は、中央を球面継手46、47により変速機ケース21に上下方向に揺動可能に支持され、両トラニオン41、41を相互逆向きに同期して上下動する。トロイダル式無段変速機は、両トラニオン41、41を、相互逆向きに同期して上下動させることによって変速を行うのであるが、これについて図2を参照しながらさらに説明する。   The upper link 43 and the lower link 45 are supported at the center by the spherical joints 46 and 47 so that the transmission case 21 can swing in the vertical direction, and the trunnions 41 and 41 are moved up and down in synchronization with each other. . The toroidal continuously variable transmission shifts the two trunnions 41 and 41 by moving them up and down in synchronization with each other in the opposite direction. This will be further described with reference to FIG.

各トラニオン41、41には、これらを個々に上下方向へストロークさせるためのピストン6、6が設けられており、両ピストン6、6の両側に、それぞれ上方ピストン室51、52及び下方ピストン室53、54が画成されている。そして両ピストン6、6を相互逆向きにストローク制御するために、変速制御弁5が設置される。   Each trunnion 41, 41 is provided with pistons 6, 6 for individually moving these trunnions in the vertical direction. Upper piston chambers 51, 52 and lower piston chambers 53 are provided on both sides of both pistons 6, 6, respectively. , 54 are defined. In order to control the strokes of the pistons 6 in opposite directions, a shift control valve 5 is installed.

変速制御弁5は、スプール型の内弁体5aと、スリーブ型の外弁体5bとを相互に摺動可能に嵌合させ、外弁体5bを弁ケース5cに摺動自在に嵌合させることで構成される。変速制御弁5は、入力ポート5dを圧力源55に接続し、一方の連絡ポート5eをピストン室51、54に、また、他方の連絡ポート5fをピストン室52、53にそれぞれ接続する。そして、内弁体5aを、一方のトラニオン41の下端に固着したプリセスカム7のカム面に、ベルクランク型の変速レバー8を介して共動させ、外弁体5bを変速アクチュエータとしてのステップモータ4に、ラックアンドピニオン形式で係合させる。   The shift control valve 5 has a spool-type inner valve body 5a and a sleeve-type outer valve body 5b slidably fitted to each other, and the outer valve body 5b is slidably fitted to the valve case 5c. Consists of. The shift control valve 5 has an input port 5d connected to the pressure source 55, one communication port 5e connected to the piston chambers 51 and 54, and the other communication port 5f connected to the piston chambers 52 and 53, respectively. Then, the inner valve body 5a is moved together with the cam surface of the recess cam 7 fixed to the lower end of one trunnion 41 via a bell crank type shift lever 8, and the outer valve body 5b is used as a stepping motor 4 as a speed change actuator. Are engaged in a rack and pinion manner.

変速制御弁5の操作指令は、駆動位置指令Astepに応動するステップモータ4から、ラックアンドピニオンを介して外弁体5bにストロークとして与えられる。この操作指令で、変速制御弁5の外弁体5bが内弁体5aに対し相対的に中立位置から、例えば、図2の位置に変位されて変速制御弁5が開くとき、圧力源55からの流体圧(ライン圧PL)が室52、53に供給される一方、他の室51、54がドレーンされる。また、変速制御弁5の外弁体5bが内弁体5aに対し相対的に中立位置から逆方向に変位されて変速制御弁5が開くとき、圧力源55からの流体圧が室51、54に供給される一方、他の室52、53がドレーンされ、両トラニオン41、41が流体圧でピストン6、6を介して図中、対応した上下方向へ相互逆向きに変位される。   An operation command for the speed change control valve 5 is given as a stroke to the outer valve body 5b through the rack and pinion from the step motor 4 that responds to the drive position command Astep. By this operation command, when the outer valve body 5b of the shift control valve 5 is displaced from the neutral position relative to the inner valve body 5a, for example, to the position shown in FIG. Is supplied to the chambers 52 and 53, while the other chambers 51 and 54 are drained. When the outer valve body 5b of the shift control valve 5 is displaced in the reverse direction from the neutral position relative to the inner valve body 5a and the shift control valve 5 is opened, the fluid pressure from the pressure source 55 is changed to the chambers 51 and 54. While the other chambers 52 and 53 are drained, both trunnions 41 and 41 are displaced by fluid pressure via the pistons 6 and 6 in the corresponding up and down directions in the figure.

パワーローラ3、3は、図示位置から上下方向にオフセット(オフセット量y)され、このオフセットによりパワーローラ3、3は入出力ディスク1、2からの首振り分力で、自己の回転軸線O1と直行する首振り軸線O3の周りに傾転(傾転角φ)されて無段変速を行う。 The power rollers 3 and 3 are offset in the vertical direction (offset amount y) from the illustrated position, and due to this offset, the power rollers 3 and 3 are swinging component forces from the input / output disks 1 and 2 and their own rotation axis O 1. And inclining (inclination angle φ) around the swing axis O 3 that is perpendicular to the gears to perform continuously variable transmission.

変速中、一方のトラニオン41の下端に結合したプリセスカム7は、変速リンク8を介して、トラニオン41及びパワーローラ3の上述した上下動(オフセット量y)及び傾転角φを変速制御弁5の内弁体5aに機械的にxで示すようにフィードバックする。   During the speed change, the recess cam 7 coupled to the lower end of one trunnion 41 changes the above-described vertical movement (offset amount y) and tilt angle φ of the trunnion 41 and the power roller 3 via the speed change link 8 of the speed change control valve 5. The inner valve body 5a is mechanically fed back as indicated by x.

上記無段変速により、ステップモータ4への駆動位置指令Astepに対応した変速比指令値が達成されると、プリセスカム7を介した機械的フィ一ドバックが変速制御弁5の内弁体5aをして外弁体5bに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ3、3は、回転軸線O1が入出力ディスク1、2の回転軸線O2と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持する。 When the gear ratio command value corresponding to the drive position command Step for the step motor 4 is achieved by the stepless speed change, the mechanical feedback via the recess cam 7 causes the inner valve body 5a of the speed change control valve 5 to move. The power rollers 3 and 3 are simultaneously returned to the illustrated position where the rotational axis O 1 intersects the rotational axis O 2 of the input / output disks 1 and 2 relative to the outer valve body 5b. By returning, the achievement state of the gear ratio command value is maintained.

なお、パワーローラ傾転角φを変速比指令値に対応した値にすることが制御の狙いであるから、基本的にプリセスカム7はパワーローラ傾転角φのみをフィードバックすればよいが、ここでパワーローラオフセット量yをもフィードバックする理由は、変速制御が振動的になるのを防止するダンピング効果を与えて、変速制御のハンチング現象を回避するためである。   Since the purpose of the control is to set the power roller tilt angle φ to a value corresponding to the gear ratio command value, the press cam 7 basically needs to feed back only the power roller tilt angle φ. The reason why the power roller offset amount y is also fed back is to provide a damping effect that prevents the shift control from becoming oscillating and to avoid the hunting phenomenon of the shift control.

ステップモータ4への駆動位置指令Astepは、コントローラ61によって設定される。コントローラ61には、図2に示すように、エンジンのスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ62、車速VSPを検出する車速センサ63、入力ディスク1の回転速度(入力回転速度)Niを検出する入力回転速度センサ64、出力ディスク2の回転速度(出力回転速度)Noを検出する出力回転速度センサ65、変速機の作動油温TMPを検出する油温センサ66、油圧源55からのライン圧PLを検出するライン圧センサ67(通常は、ライン圧PLをコントローラ61で制御するからコントローラ61の内部信号から検知する)、エンジンの回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ68、セレクトレバー位置を検出するインヒビタスイッチ60、マニュアルモード選択時の運転者による変速操作を検出するUP/DOWNスイッチ69、スロットル開度TVO及び車速VSPに応じて変速比が制御される自動変速モード、UP/DOWNスイッチ69によって変更される目標変速段SftPOSに対応して実変速比がステップ的に変更されるマニュアルモードのいずれかを選択するモード選択スイッチ70、それぞれからの信号が入力される。コントローラ61は、これらセンサ、スイッチからの信号に基づきステップモータ4への駆動位置指令Astepを設定し、ステップモータ4に駆動指令を出す。   A drive position command Astep to the step motor 4 is set by the controller 61. As shown in FIG. 2, the controller 61 detects a throttle opening sensor 62 that detects the throttle opening TVO of the engine, a vehicle speed sensor 63 that detects the vehicle speed VSP, and a rotational speed (input rotational speed) Ni of the input disk 1. The input rotational speed sensor 64 that detects the rotational speed (output rotational speed) No of the output disk 2, the oil temperature sensor 66 that detects the hydraulic oil temperature TMP of the transmission, and the line pressure from the hydraulic source 55 A line pressure sensor 67 for detecting the PL (normally, the line pressure PL is controlled by the controller 61 so that it is detected from an internal signal of the controller 61), an engine speed sensor 68 for detecting the engine speed Ne, and the position of the select lever. Inhibitor switch 60 to detect, U to detect a shift operation by the driver when manual mode is selected / AUTO switch mode in which the gear ratio is controlled according to the / DOWN switch 69, the throttle opening TVO and the vehicle speed VSP, and the actual gear ratio is changed stepwise corresponding to the target gear stage SftPOS changed by the UP / DOWN switch 69. A signal is input from each of the mode selection switches 70 for selecting one of the manual modes. The controller 61 sets a drive position command Asstep to the step motor 4 based on signals from these sensors and switches, and issues a drive command to the step motor 4.

図3は、コントローラ61が行う変速制御の内容を示したブロック図である。これを参照しながらコントローラ61が行う変速制御について説明する。   FIG. 3 is a block diagram showing the contents of the shift control performed by the controller 61. The shift control performed by the controller 61 will be described with reference to this.

到達変速比算出部B1にはインヒビタスイッチ60で検出されたセレクトレバー位置、車速センサ63で検出された車速VSP、スロットル開度センサ62で検出されたスロットル開度TVOが入力される。到達変速比算出部B1は、セレクトレバーによって選択されている走行レンジ(Dレンジ、Ds、Lレンジ等)に対応する変速マップを選択し、車速VSP、スロットル開度TVOに対応する到達入力回転速度Ni*を求め、これを出力回転速度センサ65で検出される出力回転速度Noで除して到達変速比DRatioを算出する。到達変速比DRatioは変速機の変速比が最終的に到達すべき変速比である。図4に変速マップの一例を示す。 The speed change ratio calculation unit B1 receives the select lever position detected by the inhibitor switch 60, the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed sensor 63, and the throttle opening TVO detected by the throttle opening sensor 62. The arrival speed ratio calculation unit B1 selects a shift map corresponding to the travel range (D range, Ds, L range, etc.) selected by the select lever, and reaches the input rotational speed corresponding to the vehicle speed VSP and the throttle opening TVO. Ni * is obtained, and this is divided by the output rotational speed No detected by the output rotational speed sensor 65 to calculate the ultimate transmission gear ratio DRatio. The reaching speed ratio DRatio is a speed ratio that should finally reach the speed ratio of the transmission. FIG. 4 shows an example of the shift map.

目標変速比算出部B2では、実変速比を到達変速比DRatioに所望の過渡応答で追従させるための変速比の過渡的な目標値である目標変速比Ratio0を算出する。具体的には、目標変速比Ratio0は、所望の過渡応答に対応する遅れ処理を到達変速比DRatioに施すことによって算出される。   The target speed ratio calculation unit B2 calculates a target speed ratio Ratio0, which is a transient target value of the speed ratio for causing the actual speed ratio to follow the ultimate speed ratio DRatio with a desired transient response. Specifically, the target speed ratio Ratio0 is calculated by applying a delay process corresponding to a desired transient response to the final speed ratio DRatio.

トルクシフト補償用入力トルク算出部B3では、スロットル開度TVOとエンジン回転速度Neから所定のエンジントルクマップを参照して得られるエンジントルクTeを、時定数Tの一次遅れフィルタ1/(T・s+1)に通すことにより、トルクシフト補償量の算出に用いられるトルクシフト補償用入力トルクTKTinTRQを算出する。エンジントルクTeは図示しないエンジンコントローラから得るようにしても良い。   In the torque shift compensation input torque calculation unit B3, an engine torque Te obtained by referring to a predetermined engine torque map from the throttle opening TVO and the engine rotational speed Ne is converted into a first-order lag filter 1 / (T · s + 1). ), The torque shift compensation input torque TKTinTRQ used for calculating the torque shift compensation amount is calculated. The engine torque Te may be obtained from an engine controller (not shown).

ここでフィルタ時定数Tはフィルタ時定数決定部B4において算出される。図5はフィルタ時定数決定部B4におけるフィルタ時定数決定処理の流れを示したものである。   Here, the filter time constant T is calculated in the filter time constant determination unit B4. FIG. 5 shows the flow of the filter time constant determination process in the filter time constant determination unit B4.

これについて説明すると、まず、ステップS1では到達変速比DRatioと目標変速比Ratioの偏差である変速比偏差Eip(=DRatio−Ratio)を算出する。   This will be described. First, in step S1, a gear ratio deviation Eip (= DRatio−Ratio), which is a deviation between the ultimate gear ratio DRatio and the target gear ratio Ratio, is calculated.

次に、ステップS2では、ステップS1で求めた変速比偏差Eipに基づき変速中かどうかを判断する。変速比偏差Eipの絶対値がゼロ近傍に設定される変速判定しきい値よりも大きいときは、変速中であると判断する。   Next, in step S2, it is determined whether or not shifting is in progress based on the gear ratio deviation Eip obtained in step S1. When the absolute value of the gear ratio deviation Eip is larger than a shift determination threshold value set near zero, it is determined that a shift is being performed.

変速中と判断したときは、ステップS3で、その変速がアップシフトかダウンシフトかを判断する。この判断はステップS1で求めた変速比偏差Eipの符号を判断することで行われ、符号が正のときはダウンシフト、負のときはアップシフトと判断することができる。   If it is determined that a shift is in progress, it is determined in step S3 whether the shift is an upshift or a downshift. This determination is made by determining the sign of the gear ratio deviation Eip obtained in step S1, and it can be determined that the shift is downshift when the sign is positive and upshift when the sign is negative.

変速がダウンシフトであると判断した場合はステップS8に進み、発生速度の高いダウンシフト時のトルクシフトに対応すべく、フィルタ時定数Tに、後述するT1(第1の値、トルクシフト補償量の追従性低)よりも小さなT2(第2の値、トルクシフト補償量の追従性高)を設定する。   If it is determined that the shift is a downshift, the process proceeds to step S8, and a filter time constant T is set to T1 (first value, torque shift compensation amount) to be described later in order to cope with a torque shift during a downshift with a high generation speed. T2 (second value, high follow-up performance of torque shift compensation amount) smaller than (follow-up performance of 2) is set.

一方、変速がアップシフトである場合はステップS4に進み、そのアップシフトが、アクセルペダルが戻され、変速機に入力されるエンジントルクが減少したことによるアップシフト(以下、「エンジントルクが抜ける方向のアップシフト」)であるか判断する。エンジントルクが抜ける方向のアップシフトかどうかは、そのアップシフトが、直前のスロットル開度TVOの減少を受けてのアップシフトかどうかを判断することにより判断する。エンジントルクが抜ける方向のアップシフトである場合はステップS5に進み、そうでない場合はステップS7に進んでフィルタ時定数TにT1を設定する。   On the other hand, if the shift is an upshift, the process proceeds to step S4, where the upshift is caused by the return of the accelerator pedal and a decrease in the engine torque input to the transmission (hereinafter referred to as "the direction in which the engine torque is released"). Upshift ”)). Whether or not the upshift is in a direction in which the engine torque is released is determined by determining whether or not the upshift is an upshift in response to a decrease in the previous throttle opening TVO. If it is an upshift in a direction in which the engine torque is released, the process proceeds to step S5, and if not, the process proceeds to step S7 and T1 is set to the filter time constant T.

ステップS5では、変速比偏差Eipの絶対値に出力回転速度Noを掛けて得られる目標入力回転速度偏差ABSENin(偏差相当値)が所定のしきい値DNinth(第1のフィルタ時定数変更判定しきい値、例えば、100rpm)よりも大きいかどうか判断する。しきい値DNinthよりも大きいときはステップS6に進み、そうでないときはステップS8に進み、フィルタ時定数TにT2を設定する。   In step S5, a target input rotational speed deviation ABSENin (deviation equivalent value) obtained by multiplying the absolute value of the transmission gear ratio deviation Eip by the output rotational speed No is a predetermined threshold value DNinth (the first filter time constant change determination threshold). It is judged whether it is larger than a value (for example, 100 rpm). When it is larger than the threshold value DNinth, the process proceeds to step S6. Otherwise, the process proceeds to step S8, and T2 is set to the filter time constant T.

ステップS6では、スロットル開度TVOが所定のしきい値TVOth(第2のフィルタ時定数変更判定しきい値、例えば、2/8)よりも大きいかどうか判断する。しきい値TVOthよりも大きいときはステップS8に進んでフィルタ時定数TにT2を設定する。そうでないときはステップS7に進んでフィルタ時定数TにT1を設定する。   In step S6, it is determined whether or not the throttle opening TVO is larger than a predetermined threshold value TVOth (second filter time constant change determination threshold value, for example, 2/8). When it is larger than the threshold value TVOth, the routine proceeds to step S8, where T2 is set to the filter time constant T. Otherwise, the process proceeds to step S7, where T1 is set to the filter time constant T.

以上の処理により、フィルタ時定数TにT1あるいはT2(T1>T2)が設定され、エンジントルクが抜ける方向のアップシフトにおいては、目標入力回転速度偏差ABSENinが小さくなる変速終期においてフィルタ時定数TにT1よりも小さなT2が設定される。また、変速初期のように目標入力回転速度偏差ABSENinが大きい状況でも、アクセルペダルが踏み込まれた場合は、やはりフィルタ時定数TにT1ではなくT2が設定される。   With the above processing, T1 or T2 (T1> T2) is set in the filter time constant T, and in the upshift in the direction in which the engine torque is released, the filter time constant T is set to the filter time constant T at the end of the shift where the target input rotational speed deviation ABSENin becomes small. T2 smaller than T1 is set. Even when the target input rotational speed deviation ABSENin is large as in the early stage of shifting, when the accelerator pedal is depressed, the filter time constant T is set to T2 instead of T1.

なお、フローチャートには表現されていないが、しきい値DNinth、TVOthにはそれぞれヒステリシスが設けられており、これによってステップS5、S6における判断が頻繁に変わることによって制御が不安定になるのを防止している。   Although not shown in the flowchart, the threshold values DNinth and TVOth are provided with hysteresis, thereby preventing the control from becoming unstable due to frequent changes in the judgments in steps S5 and S6. is doing.

図3に戻り、変速制御について説明を続けると、トルクシフト補償量算出部B5では、目標変速比Ratio0とトルクシフト補償用入力トルクTKTinTRQに基づき、図6に示すトルクシフト補償量算出マップを参照してトルクシフト補償量TSRTOを算出する。   Returning to FIG. 3, the description of the shift control will be continued. The torque shift compensation amount calculation unit B5 refers to the torque shift compensation amount calculation map shown in FIG. 6 based on the target speed ratio Ratio0 and the torque shift compensation input torque TKTinTRQ. Thus, the torque shift compensation amount TSRTO is calculated.

トルクシフト補償量TSRTOはトルクシフトにより低速側にずれる変速比を補正するものであるので、目標変速比Ratio0を高速側に補正するよう負の値をとる。また、トルクシフトは、変速比が低速側にあるほど、また、変速機に入力されるトルクが大きくなるほど大きくなるので、トルクシフト補償量TSRTOは、その絶対値が、目標変速比Ratio0が低速側になるほど、また、トルクシフト補償用入力トルクTKTinTRQが大きくなるほど、大きくなるように設定される。   Since the torque shift compensation amount TSRTO corrects the gear ratio that shifts to the low speed side due to the torque shift, it takes a negative value so as to correct the target gear ratio Ratio0 to the high speed side. Further, since the torque shift increases as the gear ratio is on the low speed side and the torque input to the transmission increases, the torque shift compensation amount TSRTO has an absolute value and the target gear ratio Ratio0 is on the low speed side. Further, the torque shift compensation input torque TKTinTRQ is set so as to increase as it becomes larger.

変速比指令値算出部B6では、目標変速比Ratio0にトルクシフト補償量TSRTOを加えて目標変速比Ratio0を高速側に補正し、補正後の値を変速比指令値DSRRTOとして算出する。   The gear ratio command value calculation unit B6 adds the torque shift compensation amount TSRTO to the target gear ratio Ratio0 to correct the target gear ratio Ratio0 to the high speed side, and calculates the corrected value as the gear ratio command value DSRRTO.

目標ステップ数算出部B7では、変速比指令値DSRRTOに対応する目標ステップ数(駆動位置指令)Astepを算出し、これをステップモータ4に出力し、ステップモータ4を駆動する。   The target step number calculation unit B7 calculates a target step number (drive position command) Astep corresponding to the transmission ratio command value DSRRO, outputs this to the step motor 4, and drives the step motor 4.

次に、上記変速制御を行うことによる作用効果について説明する。   Next, functions and effects obtained by performing the shift control will be described.

本発明に係るトロイダル式無段変速機においては、スロットル開度TVOを含む車両の運転状態に基づき最終的に到達すべき変速比である到達変速比DRatioを設定し(B1)、実変速比を到達変速比DRatioまで所定の過渡応答で追従させるための変速比の過渡的な目標値である目標変速比Ratio0を設定する(B2)。また、変速機に入力されるエンジントルクTeに所定の時定数Tを持つ遅れフィルタ処理を施してトルクシフト補償用入力トルクTKTinTRQを算出する(B3)。   In the toroidal continuously variable transmission according to the present invention, the ultimate transmission ratio DRatio, which is the transmission ratio that should be finally reached, is set based on the driving state of the vehicle including the throttle opening TVO (B1), and the actual transmission ratio is set. A target speed ratio Ratio0, which is a transient target value of the speed ratio for following the target speed ratio DRatio with a predetermined transient response, is set (B2). Further, a delay filter process having a predetermined time constant T is applied to the engine torque Te input to the transmission to calculate a torque shift compensation input torque TKTinTRQ (B3).

そして、トルクシフト補償用入力トルクTKTinTRQに基づきトルクシフトによる変速比ずれを補償するための変速比補正量であるトルクシフト補償量TSRTOを図6に示すマップを参照して算出し(B5)、目標変速比Ratio0をこのトルクシフト補償量TSRTOで補正し、変速比指令値DRRTOを算出し(B6)、これに対応する目標ステップ数Astepをステップモータ4に出力する(B7)。   Then, based on the torque shift compensation input torque TKTinTRQ, a torque shift compensation amount TSRTO, which is a gear ratio correction amount for compensating for a gear ratio shift due to torque shift, is calculated with reference to the map shown in FIG. The gear ratio Ratio0 is corrected by the torque shift compensation amount TSRTO to calculate the gear ratio command value DRRTO (B6), and the corresponding target step number Astep is output to the step motor 4 (B7).

このとき、フィルタ時定数Tは、到達変速比DRatioと目標変速比Ratio0の偏差Eipに応じた値である偏差相当値とスロットル開度TVOに基づき変更される(B4)。   At this time, the filter time constant T is changed based on a deviation equivalent value that is a value corresponding to the deviation Eip of the ultimate transmission ratio DRatio and the target transmission ratio Ratio0 and the throttle opening TVO (B4).

具体的には、目標変速比偏差Eipの絶対値に出力回転速度Noを掛けて得られる目標回転速度偏差ABSENin(偏差相当値)がDNinth(第1のフィルタ時定数変更判定しきい値、例えば、100rpm)よりも小さい場合は、通常のアップシフト時に用いられるT1よりも小さなT2がフィルタ時定数Tとして設定される(S5→S8)。これにより、目標変速比Ratio0が到達変速比DRatioに近づく変速終期におけるトルクシフト補償量の応答性が向上し、目標変速比に対して実変速比が低速側にアンダーシュートするのを抑えることができる。   Specifically, the target rotational speed deviation ABSENin (deviation equivalent value) obtained by multiplying the absolute value of the target speed ratio deviation Eip by the output rotational speed No is DNinth (first filter time constant change determination threshold, for example, Is smaller than 100 rpm), T2 smaller than T1 used during normal upshifting is set as the filter time constant T (S5 → S8). As a result, the responsiveness of the torque shift compensation amount at the end of the shift in which the target gear ratio Ratio0 approaches the ultimate gear ratio DRatio is improved, and the actual gear ratio can be prevented from undershooting toward the low speed side with respect to the target gear ratio. .

さらに、本発明によれば、目標回転速度偏差ABSENinがDNinthよりも大きくても、アクセルペダルが踏み込まれてスロットル開度TVOがTVOth(第2のフィルタ時定数変更判定しきい値、例えば、2/8)よりも大きくなる場合は、フィルタ時定数TにはT1ではなくT2が設定される(S6→S8)。   Further, according to the present invention, even if the target rotational speed deviation ABSENin is larger than DNinth, the accelerator pedal is depressed and the throttle opening TVO is set to TVOth (second filter time constant change determination threshold, for example, 2 / If it is greater than 8), the filter time constant T is set to T2 instead of T1 (S6 → S8).

これにより、エンジントルクが抜ける方向でのアップシフトの変速初期のように目標回転速度偏差ABSENinが大きい状況であっても、アクセルペダルが踏み込まれて変速機に入力されるトルクが増大する場合には時定数TがT1からT2に変更され、トルクシフト補償量の応答性が高められるので、目標変速比に対して実変速比がトルクシフトにより低速側にずれてしまうのを防止することができる。   As a result, even when the target rotational speed deviation ABSENin is large as in the initial stage of upshifting in the direction in which the engine torque is released, the torque input to the transmission increases when the accelerator pedal is depressed. Since the time constant T is changed from T1 to T2 and the response of the torque shift compensation amount is improved, it is possible to prevent the actual speed ratio from shifting to the low speed side due to the torque shift with respect to the target speed ratio.

なお、上記実施形態では、偏差相当値として目標変速比偏差Eipの絶対値に出力回転速度Noを掛けて得られる目標回転速度偏差ABSENinを用いているが、これに代えて、偏差相当値として到達変速比DRatioと目標変速比Ratio0の偏差Eipの絶対値を用いても構わない。   In the above-described embodiment, the target rotational speed deviation ABSENin obtained by multiplying the absolute value of the target speed ratio deviation Eip by the output rotational speed No is used as the deviation equivalent value. Instead, the deviation equivalent value is reached. The absolute value of the deviation Eip between the speed ratio DRatio and the target speed ratio Ratio0 may be used.

また、上記実施形態では、エンジントルクが抜ける方向でのアップシフト時に所定の条件が成立した場合にフィルタ時定数Tをダウンシフト時と同じT2に変更しているが、少なくとも通常のアップシフトT1よりも小さな値に変更されれば上記効果が得られるので、フィルタ時定数Tを必ずしもダウンシフト時と同じT2に変更する必要はなく、異なる値であっても構わない。   In the above embodiment, the filter time constant T is changed to T2 which is the same as that during the downshift when a predetermined condition is satisfied at the time of the upshift in the direction in which the engine torque is released, but at least from the normal upshift T1 If the value is changed to a small value, the above-described effect can be obtained. Therefore, it is not always necessary to change the filter time constant T to T2 which is the same as that at the time of downshifting, and a different value may be used.

本発明に係るトロイダル式無段変速機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a toroidal continuously variable transmission according to the present invention. 本発明に係るトロイダル式無段変速機の横断面及び制御装置を示す図である。It is a figure showing a cross section of a toroidal type continuously variable transmission and a control device according to the present invention. コントローラが実行する変速制御の内容を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the content of the shift control which a controller performs. コントローラに格納される変速マップである。It is a shift map stored in the controller. フィルタ時定数決定部における制御の内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the content of the control in a filter time constant determination part. トルクシフト補償用入力トルク及び目標変速比に対するトルクシフト補償量の関係を示したマップである。6 is a map showing the relationship of torque shift compensation amount with respect to torque shift compensation input torque and target gear ratio. 本発明の背景技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the background art of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力ディスク
2 出力ディスク
3 パワーローラ
4 ステップモータ(変速アクチュエータ)
5 変速制御弁
6 ピストン
7 プリセスカム
8 変速リンク
20 入力軸
28 ローディングカム
41 トラニオン
43 アッパリンク
45 ロアリンク
60 インヒビタスイッチ
61 コントローラ
62 スロットル開度センサ
63 車速センサ
64 入力回転センサ
65 出力回転センサ
66 油温センサ
67 ライン圧センサ
68 エンジン回転センサ
69 UP/DOWNスイッチ
70 モード選択スイッチ
1 Input disk 2 Output disk 3 Power roller 4 Step motor (transmission actuator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Shift control valve 6 Piston 7 Precess cam 8 Shift link 20 Input shaft 28 Loading cam 41 Trunnion 43 Upper link 45 Lower link 60 Inhibitor switch 61 Controller 62 Throttle opening sensor 63 Vehicle speed sensor 64 Input rotation sensor 65 Output rotation sensor 66 Oil temperature sensor 67 Line pressure sensor 68 Engine rotation sensor 69 UP / DOWN switch 70 Mode selection switch

Claims (3)

エンジンの回転が入力される入力ディスクと、前記入力ディスクに対向して配置される出力ディスクと、前記入力ディスクと前記出力ディスクの間に挟まれた一対のパワーローラと、前記一対のパワーローラの傾転角を変更する変速アクチュエータとを備え、前記一対のパワーローラの傾転角を変化させることで前記出力ディスクの回転速度に対する前記入力ディスクの回転速度の比である変速比を無段階に変更する車両用トロイダル式無段変速機において、
前記エンジンのスロットル開度を含む車両の運転状態に基づき最終的に到達すべき変速比である到達変速比を設定する到達変速比設定手段と、
実変速比を前記到達変速比まで所定の過渡応答で追従させるための変速比の過渡的な目標値である目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、
前記エンジンのトルクに所定のフィルタ時定数を持つフィルタにより遅れ処理を施してトルクシフト補償用入力トルクを算出するトルクシフト補償用入力トルク算出手段と、
前記フィルタ時定数を、前記到達変速比と前記目標変速比の偏差に応じた値である偏差相当値とスロットル開度に基づき変更するフィルタ時定数変更手段と、
前記トルクシフト補償用入力トルクに基づきトルクシフトによる変速比ずれを補償するための変速比補正量であるトルクシフト補償量を算出するトルクシフト補償量算出手段と、
前記目標変速比を前記トルクシフト補償量で補正することで変速比指令値を算出する変速比指令値算出手段と、
前記変速比指令値に基づき前記変速アクチュエータを制御する変速比変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両用トロイダル式無段変速機。
An input disk to which rotation of the engine is input, an output disk disposed opposite to the input disk, a pair of power rollers sandwiched between the input disk and the output disk, and the pair of power rollers A speed change actuator for changing the tilt angle, and changing the tilt angle of the pair of power rollers to steplessly change the speed ratio, which is the ratio of the rotational speed of the input disk to the rotational speed of the output disk. In a toroidal continuously variable transmission for a vehicle,
Reaching speed ratio setting means for setting a reaching speed ratio, which is a speed ratio that should finally be reached based on the driving state of the vehicle including the throttle opening of the engine;
Target speed ratio setting means for setting a target speed ratio, which is a transient target value of the speed ratio, for causing the actual speed ratio to follow up to the ultimate speed ratio with a predetermined transient response;
Torque shift compensation input torque calculation means for calculating a torque shift compensation input torque by applying a delay process to the engine torque with a filter having a predetermined filter time constant;
A filter time constant changing means for changing the filter time constant based on a deviation equivalent value and a throttle opening, which is a value corresponding to a deviation between the ultimate transmission gear ratio and the target transmission gear ratio;
Torque shift compensation amount calculating means for calculating a torque shift compensation amount that is a gear ratio correction amount for compensating for a gear ratio shift due to torque shift based on the torque shift compensation input torque;
Gear ratio command value calculating means for calculating a gear ratio command value by correcting the target gear ratio with the torque shift compensation amount;
Transmission ratio changing means for controlling the transmission actuator based on the transmission ratio command value;
A toroidal-type continuously variable transmission for vehicles.
前記フィルタ時定数変更手段は、前記偏差相当値が第1のフィルタ時定数変更しきい値よりも小さいときは前記フィルタ時定数を第1の値から前記第1の値よりも小さな第2の値に変更し、また、前記スロットル開度が第2のフィルタ時定数変更判定しきい値よりも大きいときは、前記偏差相当値が前記第1のフィルタ時定数変更しきい値よりも大きくても前記フィルタ時定数を前記第1の値から前記第2の値に変更することを特徴とする請求項1に記載の車両用トロイダル式無段変速機。   The filter time constant changing means changes the filter time constant from a first value to a second value smaller than the first value when the deviation equivalent value is smaller than a first filter time constant changing threshold value. And when the throttle opening is larger than the second filter time constant change determination threshold value, the deviation equivalent value is larger than the first filter time constant change threshold value. The toroidal continuously variable transmission for a vehicle according to claim 1, wherein a filter time constant is changed from the first value to the second value. 前記偏差相当値は、前記到達変速比と前記目標変速比の偏差の絶対値に前記出力ディスクの回転速度を掛けて得られる目標入力回転速度偏差であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用トロイダル式無段変速機。   3. The target input rotational speed deviation obtained by multiplying the absolute value of the deviation between the ultimate transmission ratio and the target transmission ratio by the rotational speed of the output disk, according to claim 1, wherein The toroidal type continuously variable transmission for vehicles as described.
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