JP2009057988A - 無段変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】グロススリップの検出精度を向上することができる無段変速機を提供する。
【解決手段】入力ディスクと出力ディスクとに接触して設けられるパワーローラ4と、入力ディスク及び出力ディスクに対するパワーローラ4の傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段5と、変速比変更手段5により設定される変速比である設定変速比と入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に入力ディスク又は出力ディスクに対するパワーローラ4のスリップを検出するスリップ検出手段61と、入力ディスク、出力ディスク又はパワーローラ4の回転状態に基づいて、スリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定手段62を備える。
【選択図】図2
【解決手段】入力ディスクと出力ディスクとに接触して設けられるパワーローラ4と、入力ディスク及び出力ディスクに対するパワーローラ4の傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段5と、変速比変更手段5により設定される変速比である設定変速比と入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に入力ディスク又は出力ディスクに対するパワーローラ4のスリップを検出するスリップ検出手段61と、入力ディスク、出力ディスク又はパワーローラ4の回転状態に基づいて、スリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定手段62を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、無段変速機に関し、特に、入力ディスクと出力ディスクとの間に配置されたパワーローラの移動により変速比の変更が行われる、いわゆるトロイダル式の無段変速機に関するものである。
一般に、車両には、駆動源である内燃機関や電動機からの駆動力、すなわち出力トルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で路面に伝達するために、駆動源の出力側に変速機が設けられている。この変速機には、変速比を無段階(連続的)に制御する無段変速機と、変速比を段階的(不連続)に制御する有段変速機とがある。ここで、このような無段変速機、いわゆるCVT(CVT:Continuously Vaiable Transmission)には、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共に、パワーローラを傾転させて変速比を変化させる、いわゆる、トロイダル式の無段変速機がある。
このトロイダル式無段変速機は、トロイダル面を有する入力ディスクと出力ディスクとの間に、外周面をトロイダル面に対応する曲面としたパワーローラなどの回転部材を挟み込み、これら入力ディスク、出力ディスク及びパワーローラとの間に形成されるトラクションオイルの油膜のせん断力を利用してトルクを伝達するものである。そして、このパワーローラは、トラニオンにより回転自在に支持されており、このトラニオンは、揺動軸を中心として揺動可能であると共に、この揺動軸に沿った方向に移動可能に構成されている。したがって、トラニオンに支持されるパワーローラがこのトラニオンと共に入力ディスク及び出力ディスクに対する中立位置から変速位置に移動することで、パワーローラとディスクとの間にサイドスリップが発生し、このパワーローラが入力ディスク及び出力ディスクに対して揺動軸を中心として揺動、すなわち、傾転し、この結果、変速比が変更される。そして、変速比は、パワーローラが入力ディスク及び出力ディスクに対して傾転する角度、すなわち、傾転角に基づいて決まり、この傾転角は、当該パワーローラの中立位置から変速位置側への移動量としてのストローク量(オフセット量)に基づいて決まる。
そして、このようなトロイダル式無段変速機の運転時には、例えば、入力ディスク、出力ディスクとパワーローラとが接触する部分の面圧が過小の場合、この接触部分にて、いわゆる、グロススリップと呼ばれる著しい滑りが発生するおそれがある。
このような従来のトロイダル式の無段変速機として、例えば、特許文献1に記載されているトロイダル型無段変速機は、入力側回転速度検出手段が検出する入力側回転速度と出力側回転速度検出手段が検出する出力側回転速度とに基づいて実変速比算出手段により実際の変速比を算出する一方、傾斜角度検出手段が検出するパワーローラの傾斜角度に基づいて設定変速比算出手段により本来得られるべき変速比を算出する。そして、比較手段がこれら両変速比を比較し、その差が無視できない程度に大きくなった場合に、スリップの発生を警報すべく警報手段を作動させることで、トラクションオイルの供給不良等によりスリップが発生した場合に運転者に警報を発し、重大な故障に結び付くことを防止している。
しかしながら、上述した特許文献1に記載されたトロイダル型無段変速機では、例えば、実際の変速比と得られるべき変速比との差が無視できない差であるか否かを判定するために固定的に設定される値としてのスリップ検出閾値を適正な値に設定することが難しかった。すなわち、小さな値に設定すると、実際にはグロススリップが発生していないにもかかわらず、グロススリップを誤検出してしまうおそれがあり、この結果、警告の誤報や正常にもかかわらずフェールセーフ制御に移行し、不必要な機能低下を招くおそれがある。一方、誤検出を防止するためにスリップ検出閾値を大きな値に設定すると、グロススリップの検出に遅れが生じ、実際にグロススリップが発生しているのにもかかわらず、当該グロススリップを検出漏れしてしまうおそれがある。特に、トロイダル式無段変速機では、入力ディスク、出力ディスク又はパワーローラ等が低回転速度状態では変速速度が低い一方、高回転速度状態では変速速度が極めて速いことから、一旦、スリップが発生し始めてから徐々にスリップ量が大きくなり急激にこのスリップ量が増加する傾向にある。このため、高回転速度状態ではグロススリップの予兆をいちはやく検出する必要がある。したがって、上記判定遅れや誤判定を抑制し、グロススリップをより精度よく検出することが望まれている。
そこで本発明は、グロススリップの検出精度を向上することができる無段変速機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明に無段変速機は、駆動力が入力される入力ディスクと、前記駆動力が出力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とに接触して設けられるパワーローラと、前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段と、前記変速比変更手段により設定される変速比である設定変速比と前記入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に前記入力ディスク又は前記出力ディスクに対する前記パワーローラのスリップを検出するスリップ検出手段と、前記入力ディスク、前記出力ディスク又は前記パワーローラの回転状態に基づいて、前記スリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定手段を備えることを特徴とする。
請求項2に係る発明による無段変速機では、前記スリップ検出閾値設定手段は、前記入力ディスク、前記出力ディスク又は前記パワーローラの回転数が高回転数側における前記スリップ検出閾値を低回転数側における前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする。
請求項3に係る発明による無段変速機では、前記スリップ検出閾値設定手段は、変速比が大きい側における前記スリップ検出閾値を小さい側における前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする。
請求項4に係る発明による無段変速機では、前記スリップ検出閾値設定手段は、前記変速比変更手段によって変速比を増加させるダウンシフト時の前記スリップ検出閾値を変速比固定時又は変速比を減少させるアップシフト時の前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする。
請求項5に係る発明による無段変速機では、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差の積算値を算出する積算手段と、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差に基づいて該偏差の積算量を設定する積算量設定手段とを備え、前記スリップ検出閾値設定手段は、前記積算値に対して前記スリップ検出閾値を設定し、前記スリップ検出手段は、前記積算値が前記スリップ検出閾値より大きい際に前記スリップを検出することを特徴とする。
請求項6に係る発明による無段変速機では、前記積算量設定手段は、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差が大きい側における前記積算量を小さい側における前記積算量より大きな値に設定することを特徴とする。
請求項7に係る発明による無段変速機では、前記積算量設定手段は、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差が予め設定される外乱検出閾値より小さい場合に、前記積算値が減少するように前記積算量を設定することを特徴とする。
請求項8に係る発明による無段変速機では、前記入力ディスクの回転数を検出する入力回転数検出手段と、前記出力ディスクの回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記パワーローラの傾転角を検出する傾転角検出手段と、前記入力回転数検出手段により検出される前記入力ディスクの回転数と前記出力回転数検出手段により検出される前記出力ディスクの回転数とに基づいて前記算出変速比を算出し、該算出変速比に応じて推定される傾転角である推定傾転角を算出する推定傾転角算出手段とを備え、前記スリップ検出手段は、前記傾転角検出手段により検出され前記設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角と前記推定傾転角との偏差に基づいて前記スリップを検出することを特徴とする。
請求項9に係る発明による無段変速機では、前記入力回転数検出手段、前記出力回転数検出手段及び前記傾転角検出手段の相互の処理遅れを補正する処理遅れ補正手段を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項10に係る発明に無段変速機は、駆動力が入力される入力ディスクと、前記駆動力が出力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とに接触して設けられるパワーローラと、前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段と、前記変速比変更手段により設定される変速比である設定変速比と前記入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差の積算値を算出する積算手段と、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差に基づいて該偏差の積算量を設定する積算量設定手段と、前記積算値がスリップ検出閾値より大きい際に前記入力ディスク又は前記出力ディスクに対する前記パワーローラのスリップを検出するスリップ検出手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る無段変速機によれば、スリップ検出手段により設定変速比と算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、スリップ検出閾値設定手段により、入力ディスク、出力ディスク又はパワーローラの回転状態に基づいて、スリップ検出閾値を設定するので、グロススリップの検出精度を向上することができる。
また、本発明に係る無段変速機によれば、積算手段により設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出し、スリップ検出手段により当該積算値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、積算量設定手段により設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定するので、グロススリップの検出精度を向上することができる。
また、本発明に係る無段変速機によれば、積算手段により設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出し、スリップ検出手段により当該積算値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、積算量設定手段により設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定するので、グロススリップの検出精度を向上することができる。
以下に、本発明に係る無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
図1は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機の概略断面図、図2は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機の要部の構成図、図3は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する中立位置を説明する模式図、図4は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する変速位置を説明する模式図、図5は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機のスリップ量カウント制御を説明するフローチャート、図6は、本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機のグロススリップ検出制御を説明するフローチャートである。
なお、図2は、トロイダル式無段変速機を構成する各パワーローラのうち任意のパワーローラと、このパワーローラに接触する入力ディスクを示す図である。また、図3、図4は、入力ディスクを出力ディスク側から見た図であり、入力ディスクとパワーローラをそれぞれ1つだけ模式的に図示している。ここで、以下で説明する実施例では、本発明の無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源としてエンジントルクを発生する内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど)を用いるが、これに限定されるものではなく、モータトルクを発生するモータなどの電動機を駆動源として用いてもよい。また、駆動源として内燃機関及び電動機を併用してもよい。
図1に示すように、本実施例に係る無段変速機としてのトロイダル式無段変速機1は、車両に搭載される駆動源としての内燃機関としてのエンジンからの駆動力、すなわち出力トルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で車輪に伝達するためのものであり、変速比を無段階(連続的)に制御することができる、いわゆるCVT(CVT:Continuously Vaiable Transmission)である。このトロイダル式無段変速機1は、入力ディスク2と出力ディスク3との間に挟み込んだパワーローラ4を介して各入力ディスク2と出力ディスク3の間でトルクを伝達すると共に、パワーローラ4を傾転させて変速比を変化させる、いわゆる、トロイダル式の無段変速機である。すなわち、このトロイダル式無段変速機1は、トロイダル面2a、3aを有する入力ディスク2と出力ディスク3との間に、外周面をトロイダル面2a、3aに対応する曲面としたパワーローラ4などの回転部材を挟み込み、これら入力ディスク2、出力ディスク3及びパワーローラ4との間に形成されるトラクションオイルの油膜のせん断力を利用してトルクを伝達するものである。
具体的には、このトロイダル式無段変速機1は、図1、図2に示すように、入力ディスク2と、出力ディスク3と、パワーローラ4と、変速比変更手段としての変速比変更部5とを備える。変速比変更部5は、支持手段としてのトラニオン6と、移動手段としての移動部7を有する。さらに、移動部7は、油圧ピストン部8と、油圧制御装置9とを有する。また、このトロイダル式無段変速機1は、トロイダル式無段変速機1の各部を制御する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)60を備える。このトロイダル式無段変速機1では、入力ディスク2と出力ディスク3とに接触して設けられるパワーローラ4が移動部7により入力ディスク2及び出力ディスク3に対して中立位置から変速位置に移動することで変速比が変更される。
入力ディスク2は、エンジン側からの駆動力(トルク)が、例えば、発進機構であり流体伝達装置であるトルクコンバータや遊星歯車機構により構成される前後進切換機構などを介して伝達(入力)されるものである。入力ディスク2は、エンジンの回転に基づいて回転される入力軸10に2つが結合されており、この入力軸10により回転自在に設けられている。したがって、各入力ディスク2は、入力軸10の回転軸線X1を回転中心として回転可能である。そして、各々の入力ディスク2は、中央に開口が形成され、外側から中央側に向け徐々に突出する形状をなす。各入力ディスク2の突出部分の斜面は、回転軸線X1方向に沿った断面がほぼ円弧形状となるように形成され各入力ディスク2のトロイダル面2aをなす。2つの入力ディスク2は、トロイダル面2aが互いに対向するように設けられる。
出力ディスク3は、各入力ディスク2に伝達(入力)された駆動力を車輪側に伝達(出力)するものであり、各入力ディスク2に対応して1つずつ、合計2つ設けられる。各入力ディスク2と各出力ディスク3とは、回転軸線X1に同軸上に入力軸10に対して相対的に回転自在に設けられる。したがって、各出力ディスク3は、回転軸線X1を回転中心として回転可能である。そして、各出力ディスク3は、各入力ディスク2とほぼ同一な形状をなし、すなわち、各々の出力ディスク3は、中央に開口が形成され、外側から中央側に向け徐々に突出する形状をなす。各出力ディスク3の突出部分の斜面は、回転軸線X1方向に沿った断面がほぼ円弧形状となるように形成され各出力ディスク3のトロイダル面3aをなす。そして、各出力ディスク3は、回転軸線X1に沿った方向に対して2つの入力ディスク2の間に設けられると共に、各トロイダル面3aが各入力ディスク2のトロイダル面2aにそれぞれ対向するように設けられる。すなわち、回転軸線X1に沿った断面内において、一方の入力ディスク2のトロイダル面2aと一方の出力ディスク3のトロイダル面3aとが半円キャビティを形成し、他方の入力ディスク2のトロイダル面2aと他方の出力ディスク3のトロイダル面3aとが別の半円キャビティを形成している。
また、各出力ディスク3は、ベアリングを介し軸11に回転可能に支持されている。この2つの出力ディスク3の間には、出力ギア12が連結されており、この出力ギア12は、2つの出力ディスク3と共に一体で回転可能である。出力ギア12には、カウンターギア13がかみ合わされており、このカウンターギア13に出力軸14が連結されている。したがって、各出力ディスク3の回転に伴い、出力軸14が回転する。なお、上述の軸11は、入力軸10と同一の回転をするものであり、この軸11によって入力ディスク2が回転される。また、入力ディスク2は、軸11にスラストベアリングを介し連結されており、軸11の軸方向に移動可能になっている。
パワーローラ4は、入力ディスク2と出力ディスク3と間にこの入力ディスク2と出力ディスク3とに接触して設けられ、入力ディスク2からの駆動力を出力ディスク3に伝達するものである。すなわち、パワーローラ4は、外周面がトロイダル面2a、3aに対応した曲面状の接触面4aとして形成される。そして、パワーローラ4は、入力ディスク2と出力ディスク3との間に挟持され、接触面4aがトロイダル面2a、3aに接触可能であり、各パワーローラ4は、それぞれ後述するトラニオン6によってこの接触面4aがトロイダル面2a、3aに接触しながら、回転軸線X2を回転中心として回転自在に支持されている。パワーローラ4は、トロイダル式無段変速機1に供給されるトラクションオイルにより入力ディスク2と出力ディスク3のトロイダル面2a、3aとパワーローラ4の接触面4aとの間に形成される油膜のせん断力を用いて駆動力(トルク)を伝達する。本実施例では、パワーローラ4は、一対の入力ディスク2及び出力ディスク3(1つのキャビティ)に対して2つずつ、合計4つ設けられる。
ここで、入力軸10は、油圧押圧(エンドロード)機構15に接続される。この油圧押圧機構15は、内部に油圧を受け、各入力ディスク2に対してそれぞれ出力ディスク3側に押圧力を作用させることで、各入力ディスク2と各出力ディスク3との間に狭圧力を生じさせ、これによって各パワーローラ4をそれぞれ所定の圧力で入力ディスク2と出力ディスク3との間に挟み込むものである。これによって、入力ディスク2、出力ディスク3とパワーローラ4との間のスリップを防ぎ、トラクション状態を維持することができる。
変速比変更部5は、上述したように、トラニオン6と、移動部7を有し、移動部7によって、入力ディスク2及び出力ディスク3の回転軸線X1に対して、トラニオン6と共にパワーローラ4を移動し、パワーローラ4をこの入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転させることで変速比を変更するものである。ここで、変速比とは、典型的には、入力ディスク2と出力ディスク3との回転数比であり、さらに言えば、[変速比=出力側接触半径(パワーローラ4と出力ディスク3とが接触する接触半径(接触点と回転軸線X1との距離))/入力側接触半径(入力ディスク2とパワーローラ4とが接触する接触半径)]で表すことができる。
具体的には、各トラニオン6は、パワーローラ4をそれぞれ回転自在に支持すると共に、このパワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3に対して移動させ入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転自在に支持するものである。トラニオン6は、ローラ支持部6aと揺動軸6bとを有する。ローラ支持部6aは、パワーローラ4が配置される空間部6cが形成され、トラニオン6は、この空間部6cにてパワーローラ4を回転自在に支持している。また、ローラ支持部6aは、揺動軸6bと一体で移動可能に設けられる。揺動軸6bは、柱状に形成され回転軸線X3を回転中心として回転可能に設けられる。したがって、トラニオン6は、ローラ支持部6aが揺動軸6bと共に回転軸線X3を回転中心として回転自在にケーシング(不図示)に支持されている。また、トラニオン6は、回転軸線X3に沿った方向に移動自在にケーシング(不図示)に支持され、後述する移動部7によって、回転軸線X3に沿った方向に移動可能に構成される。
ここで、トラニオン6は、パワーローラ4の回転軸線X2が揺動軸6bの回転軸線X3と垂直な平面と平行になるようにパワーローラ4を支持している。また、トラニオン6は、揺動軸6bの回転軸線X3が入力ディスク2及び出力ディスク3の回転軸線X1と垂直な平面と平行になるように配置される。すなわち、トラニオン6は、回転軸線X1と垂直な平面内で回転軸線X3に沿って移動することで、パワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3の回転軸線X1に対して回転軸線X3に沿って移動させることができる。また、トラニオン6は、回転軸線X3を回転中心として回転揺動することで、パワーローラ4を回転軸線X3と垂直な平面内でこの回転軸線X3を中心として入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転自在とすることできる。なお、言い換えれば、トラニオン6は、パワーローラ4に後述する傾転力が作用することでこのパワーローラ4を傾転可能に支持していることになる。
移動部7は、トラニオン6と共にパワーローラ4を回転軸線X3に沿った方向に移動させるものであり、上述したように、油圧ピストン部8と、油圧制御装置9とを有する。
油圧ピストン部8は、フランジ部8aと油圧室8bとを含んで構成され、油圧室8bに導入される作動油の油圧をフランジ部8aにより受圧することで、トラニオン6を回転軸線X3に沿った2方向に移動させるものである。
フランジ部8aは、トラニオン6の揺動軸6bの端部に揺動軸6bの径方向に突出するように固定的に設けられており、トラニオン6の揺動軸6bと共に回転軸線X3に沿った方向に移動可能である。また、フランジ部8aは、作動油が導入される油圧室8b内に収容されると共に、この油圧室8b内を回転軸線X3に沿った方向に2つの油圧室、すなわち、第1油圧室OP1と第2油圧室OP2とに区画する。フランジ部8aの径方向外側の端部には、シール部材(不図示)が設けられており、したがって、このフランジ部8aによって区画される油圧室8bの第1油圧室OP1と第2油圧室OP2とは、それぞれこのシール部材により互いに作動油が漏れないようにシールされている。
なお、一対の入力ディスク2及び出力ディスク3ごとにパワーローラ4、トラニオン6が2つずつ設けられることから、この第1油圧室OP1及び第2油圧室OP2は、一対の入力ディスク2及び出力ディスク3ごとにそれぞれ2つずつ設けられることになる。このとき、この一対のトラニオン6では、第1油圧室OP1及び第2油圧室OP2の位置関係がトラニオン6ごとに入れ替わっている。つまり、一方のトラニオン6の第1油圧室OP1とした油圧室が他方のトラニオン6の第2油圧室OP2となり、一方のトラニオン6の第2油圧室OP2とした油圧室が他方のトラニオン6の第1油圧室OP1となる。したがって、図2に示すトロイダル式無段変速機1では、一対の入力ディスク2及び出力ディスク3ごとに設けられる2つのパワーローラ4は、第1油圧室OP1又は第2油圧室OP2内の油圧により、回転軸線X3に沿って互いに逆方向に移動することになる。なお、トロイダル式無段変速機1は、一対の入力ディスク2及び出力ディスク3ごとに設けられる2つのパワーローラ4の回転軸線X3に沿った逆方向の移動を同期させるための機構として、ロアリンクやアッパリンクなどにより構成されるリンク機構(不図示)を備えていてもよい。
油圧制御装置9は、トランスミッションの各部に作動油を供給するものであり、オイルタンク91と、オイルポンプ92と、第1流量制御弁93と、第2流量制御弁94と、第1通路95と、第2通路96と、供給通路97と、排出通路98とを含んで構成される。
オイルタンク91は、トランスミッションの各部に供給する作動油を貯留している。オイルポンプ92は、例えば、エンジンの運転(クランクシャフトの回転)に連動して作動し、オイルタンク91に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。この加圧された作動油は、プレッシャーレギュレータバルブ(不図示)を介して、第1流量制御弁93及び第2流量制御弁94や他の流量制御弁などに供給される。なお、このプレッシャーレギュレータバルブは、プレッシャーレギュレータバルブよりも下流側における油圧が所定油圧以上、すなわち、油圧制御装置9の元圧として用いられるライン圧以上になった際に、下流側にある作動油をオイルタンク91に戻して所定のライン圧に調圧するものである。
第1流量制御弁93は、第1油圧室OP1に作動油を供給し、第2油圧室OP2から作動油を排出するものである一方、第2流量制御弁94は、第2油圧室OP2に作動油を供給し、第1油圧室OP1から作動油を排出するものである。第1流量制御弁93は、油路構成本体部93aと、スプール弁子93bと、作動油供給ポート93cと、作動油排出ポート93dと、第1油圧室連通ポート93eと、第2油圧室連通ポート93fと、第1弾性部材93gと、第1ソレノイド93hとにより構成される。一方、第2流量制御弁94は、油路構成本体部94aと、スプール弁子94bと、作動油供給ポート94cと、作動油排出ポート94dと、第2油圧室連通ポート94eと、第1油圧室連通ポート94fと、第2弾性部材94gと、第2ソレノイド94hとにより構成される。
油路構成本体部93a、94aは、油路を構成するものであり、それぞれ、構成された油路と連通する作動油供給ポート93c、94c、作動油排出ポート93d、94dと、第1油圧室連通ポート93e、94fと、第2油圧室連通ポート93f、94eが形成される。油路構成本体部93a、94aに構成される油路は、それぞれスプール弁子93b、94bが挿入されている。スプール弁子93b、94bは、各ポートの連通状態を切り替えるものである。
作動油供給ポート93c、94cは、供給通路97を介してオイルポンプ92と接続されており、この作動油供給ポート93c、94cにはオイルポンプ92によりライン圧に加圧された作動油が供給される。作動油排出ポート93d、94dは、排出通路98を介してオイルタンク91と接続されている。第1流量制御弁93の第1油圧室連通ポート93eは、第1通路95を介して第1油圧室OP1と接続されると共に、第2流量制御弁94の第1油圧室連通ポート94fと接続される。また、第1流量制御弁93の第2油圧室連通ポート93fは、第2通路96を介して第2油圧室OP2と接続されると共に、第2流量制御弁94の第2油圧室連通ポート94eと接続される。
そして、第1弾性部材93g、第2弾性部材94gは、それぞれ、スプール弁子93b、94bの一端側に設けられる一方、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hは、それぞれ、スプール弁子93b、94bの他端側に設けられる。第1弾性部材93g、第2弾性部材94gは、スプール弁子93b、94bを第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94h側(OFF側)に移動させる付勢力を作用させる一方、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hは、供給される駆動電流に応じて発生する電磁力により、当該付勢力に抵抗してスプール弁子93b、94bを第1弾性部材93g、第2弾性部材94g側(ON側)に移動させる押圧力を作用させる。
また、この第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hは、制御手段としてのECU60と電気的に接続されており、このECU60により駆動制御されている。したがって、スプール弁子93b、94bには、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hに供給される駆動電流に応じた押圧力が作用する。
例えば、ECU60は、第1流量制御弁93がOFF状態(図2に示すOFFの分部)では、第1ソレノイド93hに供給する駆動電流を0Aとする。したがって、スプール弁子93bには、第1ソレノイド93hによる押圧力が作用しないため第1弾性部材93gによる付勢力のみが作用し、スプール弁子93bは、第1ソレノイド93h側のOFF位置に位置する。このとき、作動油供給ポート93cと第1油圧室連通ポート93eとの連通が遮断され、作動油排出ポート93dと第2油圧室連通ポート93fとの連通が遮断される。つまり、第1流量制御弁93がOFF状態では、オイルポンプ92により加圧された作動油は第1油圧室OP1に供給されず、第2油圧室OP2内の作動油は、排出されない。
一方、ECU60は、第1流量制御弁93がON状態(図2に示すONの分部)では、第1ソレノイド93hに駆動電流を供給する。このとき、ECU60は、トロイダル式無段変速機1の変速比や変速速度などに基づいて駆動電流を設定する。したがって、スプール弁子93bには、第1ソレノイド93hによる押圧力と第1弾性部材93gによる付勢力とが作用する。第1ソレノイド93hによる押圧力が第1弾性部材93gによる付勢力よりも大きくなると、スプール弁子93bは、第1弾性部材93g側に移動し、OFF位置以外のON位置(最大ON位置は図2のONの部分)に位置する。このとき、作動油供給ポート93cと第1油圧室連通ポート93eとが連通され、作動油排出ポート93dと第2油圧室連通ポート93fとが連通される。つまり、第1流量制御弁93がON状態では、オイルポンプ92により加圧された作動油は第1油圧室OP1に供給され、第2油圧室OP2内の作動油は排出される。これにより、第1油圧室OP1の油圧がフランジ部8aに作用し[第1油圧室OP1の油圧>第2油圧室OP2の油圧]となることで、油圧ピストン部8のフランジ部8aが回転軸線X3に沿った第1方向A1に押圧され、トラニオン6と共にパワーローラ4が回転軸線X3に沿った第1方向A1に移動する。このとき、スプール弁子93bのON側への移動量に応じて、パワーローラ4の第1方向Aへの移動が調整される。
同様に、第2流量制御弁94のOFF状態(図2に示すOFFの分部)では、ECU60は、第2ソレノイド94hに供給する駆動電流を0Aとする。このとき、作動油供給ポート94cと第2油圧室連通ポート94eとの連通が遮断され、作動油排出ポート94dと第1油圧室連通ポート94fとの連通が遮断され、オイルポンプ92により加圧された作動油は第2油圧室OP2に供給されず、第1油圧室OP1内の作動油は、排出されない。第2流量制御弁94のON状態(図2に示すOFFの分部)では、ECU60は、第2ソレノイド94hに駆動電流を供給する。このとき、作動油供給ポート94cと第2油圧室連通ポート94eとが連通され、作動油排出ポート94dと第1油圧室連通ポート94fとが連通され、オイルポンプ92により加圧された作動油は第2油圧室OP2に供給され、第1油圧室OP1内の作動油は排出される。これにより、第2油圧室OP2の油圧がフランジ部8aに作用し[第1油圧室OP1の油圧<第2油圧室OP2の油圧]となることで、油圧ピストン部8のフランジ部8aが回転軸線X3に沿った第2方向A2に押圧され、トラニオン6と共にパワーローラ4が回転軸線X3に沿った第2方向A2に移動する。
したがって、この移動部7は、ECU60により油圧制御装置9が駆動され油圧ピストン部8の各油室内の油圧が制御されることで、トラニオン6と共にパワーローラ4を回転軸線X3に沿った2方向、すなわち、第1方向A1と第2方向A2とに移動させることができる。そして、変速比変更部5は、この移動部7によって、トラニオン6と共にパワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3に対する中立位置(図3参照)から変速比に応じた変速位置(図4参照)に移動させ、このパワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転させることで変速比を変更することができる。
ここで、図3に示すように、パワーローラ4の入力ディスク2及び出力ディスク3に対する中立位置は、変速比が固定される位置であり、パワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転させる傾転力がこのパワーローラ4に作用不能な位置である。すなわち、パワーローラ4が中立位置にあり、変速比が固定されている状態では、パワーローラ4の回転軸線X2は、回転軸線X1を含む平面で、かつ、回転軸線X3と垂直な平面内に設定される。言い換えれば、パワーローラ4の中立位置(変速比固定時)では、パワーローラ4の回転軸線X3に沿った方向の位置は、このパワーローラ4の回転軸線X2が回転軸線X1を通る(直交する)位置に設定される。このとき、パワーローラ4と入力ディスク2との接触点において、パワーローラ4の回転方向(転がる方向)と入力ディスク2の回転方向とが一致しており、この結果、パワーローラ4に傾転力が作用させず、したがって、パワーローラ4は、この中立位置にとどまりながら入力ディスク2とともに回転をつづけ、この間の変速比は固定されている。このとき、入力ディスク2からパワーローラ4に作用する力は駆動力(トルク)だけであるので、移動部7の油圧ピストン部8と油圧制御装置9とは、油圧によりこの駆動力に抗するだけの力をトラニオン6に作用させている。
一方、図4に示すように、パワーローラ4の変速位置は、変速比が変更される位置であり、パワーローラ4を入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転させる傾転力がこのパワーローラ4に作用する位置である。すなわち、パワーローラ4が変速位置にあり、変速比が変更される状態では、パワーローラ4の回転軸線X2は、回転軸線X1を含む平面で、かつ、回転軸線X3と垂直な平面内から回転軸線X3に沿った第1方向A1あるいは第2方向A2に移動した位置に設定される。言い換えれば、パワーローラ4の変速位置(変速時)では、パワーローラ4の回転軸線X3に沿った方向の位置は、このパワーローラ4の回転軸線X2が回転軸線X1を通る位置、すなわち、中立位置からオフセットされた位置に設定される。このとき、パワーローラ4と入力ディスク2との接触点において、パワーローラ4の回転方向と入力ディスク2の回転方向とがずれ、これにより、パワーローラ4に傾転力が作用する。この結果、パワーローラ4に作用する傾転力によりパワーローラ4と入力ディスク2及び出力ディスク3との間にサイドスリップが発生し、パワーローラ4は、入力ディスク2及び出力ディスク3に対して傾転し、パワーローラ4と入力ディスク2との入力側接触半径と、パワーローラ4と出力ディスク3との出力側接触半径とが変更され、したがって、変速比が変更される。
例えば、本図4に示すように、入力ディスク2が図4中の矢印B方向(反時計回り)に回転している状態において、パワーローラ4を回転軸線X3に沿った第2方向A2(パワーローラ4と入力ディスク2と接触点における入力ディスク2の移動方向とは反対方向、すなわち、入力ディスク2の回転方向に逆らう方向)にオフセットする。すると、パワーローラ4と入力ディスク2との接触点において、パワーローラ4に入力ディスク2の円周方向の力が作用し、パワーローラ4を入力ディスク2の周辺側に移動させる方向(パワーローラ4を入力ディスク2の回転軸線X1から離間させる方向)の傾転力が作用する。この結果、パワーローラ4は、入力ディスク2との接触点が入力ディスク2の径方向外方側に移動すると共に出力ディスク3との接触点が出力ディスク3の径方向内方側に移動するように傾転し、変速比が減少側に変更され、アップシフトする。そして、パワーローラ4が再び中立位置に戻ることで変更された変速比が固定される。
逆に、ダウンシフトする場合は、パワーローラ4を回転軸線X3に沿った第1方向A1(パワーローラ4と入力ディスク2と接触点における入力ディスク2の移動方向、すなわち、入力ディスク2の回転方向に沿う方向)にオフセットする。すると、パワーローラ4と入力ディスク2との接触点において、パワーローラ4に入力ディスク2の円周方向の力が作用し、パワーローラ4を入力ディスク2の中心側に移動させる方向(パワーローラ4を入力ディスク2の回転軸線X1に近接させる方向)の傾転力が作用する。この結果、パワーローラ4は、入力ディスク2との接触点が入力ディスク2の径方向内方側に移動すると共に出力ディスク3との接触点が出力ディスク3の径方向外方側に移動するように傾転し、変速比が増加側に変更され、ダウンシフトする。そして、パワーローラ4が再び中立位置に戻ることで変更された変速比が固定される。
ここで、このパワーローラ4の位置は、中立位置からのストローク量(x)と入力ディスク2及び出力ディスク3に対する傾転角(φ)により決定される。パワーローラ4のストローク量は、パワーローラ4の回転軸線X2が入力ディスク2及び出力ディスク3の回転軸線X1を通る中立位置を基準位置として、この中立位置から第1方向A1あるいは第2方向A2への移動量(中立位置からのオフセット量)である。パワーローラ4の傾転角は、パワーローラ4の回転中心である回転軸線X2が入力ディスク2及び出力ディスク3の回転中心である回転軸線X1と直交する位置を基準位置として、この基準位置から入力ディスク2及び出力ディスク3に対する傾斜角度(鋭角側の傾斜角度)であり、言い換えれば、回転軸線X3周りの回転角度である。そして、このトロイダル式無段変速機1の変速比は、パワーローラ4の入力ディスク2及び出力ディスク3に対する傾転角によって定まり、この傾転角は、パワーローラ4の中立位置からのストローク量により定まる。
ここで、ECU60は、トロイダル式無段変速機1の運転状態に応じてトロイダル式無段変速機1の各部の駆動を制御しトロイダル式無段変速機1の変速比を制御するものである。すなわち、ECU60は、例えば、種々のセンサが検出するスロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、入力ディスク回転数、出力軸回転数、シフトポジションなどの運転状態や傾転角、ストローク量などに基づいて、目標の変速比である目標変速比を決定すると共に変速比変更部5を駆動してパワーローラ4を中立位置から変速位置側に所定のストローク量まで移動させて、所定の傾転角まで傾転させることで変速比の変更を実行する。さらに言えば、ECU60は、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hに供給する駆動電流を制御することで、第1流量制御弁93又は第2流量制御弁94のON/OFF状態を制御し、これにより、油圧ピストン部8の第1油圧室OP1、第2油圧室OP2の油圧を制御して、トラニオン6と共にパワーローラ4を中立位置から変速位置側に所定のストローク量まで移動させて所定の傾転角まで傾転させることで、変速比が目標変速比となるように制御する。
具体的には、図2示すように、ECU60は、上述したように、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hに電気的に接続されており、第1ソレノイド93h、第2ソレノイド94hをデューティ制御している。さらに、ECU60は、傾転角検出手段としての傾転角センサ50と、ストロークセンサ51と、入力回転数検出手段としての入力回転数センサ52と、出力回転数検出手段としての出力回転数センサ53とが電気的に接続されている。また、ECU60は、この他にもアクセル開度センサ54、車速センサ55、スロットル開度センサ56、シフトポジションセンサ57などの種々のセンサが電気的に接続されている。傾転角センサ50は、パワーローラ4の入力ディスク2及び出力ディスク3に対する傾転角(φ)を検出し、検出した傾転角をECU60に送信する。ここで、傾転角センサ50が検出する傾転角は、パワーローラ4と共に回転軸線X3周り回転するトラニオン6の回転軸線X3周りの回転角度として検出している。ストロークセンサ51は、パワーローラ4の中立位置からのストローク量(x)を検出し、検出したストローク量をECU60に送信する。ここで、ストロークセンサ51が検出するパワーローラ4のストローク量は、このパワーローラ4共に回転軸線X3に沿った方向に移動するトラニオン6のストローク量として検出している。入力回転数センサ52は、入力ディスク2の回転数である入力回転数(NIN)及び回転方向を検出し、検出した入力回転数及び回転方向をECU60に送信する。出力回転数センサ53は、出力ディスク3の回転数である出力回転数(NOUT)及び回転方向を検出し、検出した出力回転数及び回転方向をECU60に送信する。なお、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53は、それぞれ、入力ディスク2、出力ディスク3の回転数(回転速度)に比例した回転数(回転速度)で回転する部材の回転数に基づいて検出してもよい。アクセル開度センサ54はこのトロイダル式無段変速機1が搭載される車両のアクセル開度を、車速センサ55は車速を、スロットル開度センサ56はスロットル開度を、シフトポジションセンサ57はシフトポジションをそれぞれ検出し、それぞれ検出したアクセル開度、車速、スロットル開度、シフトポジションをECU60に送信する。
上記のようなトロイダル式無段変速機1は、入力ディスク2に駆動力(トルク)が入力されると、その入力ディスク2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4に駆動力が伝達され、さらにそのパワーローラ4から出力ディスク3にトラクションオイルを介して駆動力が伝達される。この間、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化し、それに伴う大きいせん断力によって駆動力を伝達するので、各入力ディスク2、出力ディスク3は、入力トルクに応じた圧力がパワーローラ4との間に生じるように、油圧押圧機構15により押圧される。また、パワーローラ4の周速と各入力ディスク2、出力ディスク3のトルク伝達点(パワーローラ4がトラクションオイルを介して接触している接触点)の周速とが実質的に同じであるから、入力ディスク2とパワーローラ4との接触点の回転軸線X1からの半径と、パワーローラ4と出力ディスク3との接触点の回転軸線X1からの半径とに応じて、各入力ディスク2、出力ディスク3の回転数(回転速度)が異なることとなり、その回転数(回転速度)の比率が変速比となる。
そして、ECU60は、変速比を設定した目標変速比に変更する場合、すなわち、変速比の変速の場合は、入力ディスク2の回転方向に基づいて、第1ソレノイド93hあるいは第2ソレノイド94hに駆動電流を供給し、第1流量制御弁93あるいは第2流量制御弁94をON状態とすることで、パワーローラ4が目標変速比に応じた傾転角になるまで、トラニオン6を中立位置から第1方向A1あるいは第2方向A2に移動させる。例えば、入力ディスク2が図2中の矢印B方向(反時計回り)に回転している状態において、第1流量制御弁93をON状態、第2流量制御弁94をOFF状態として、第1油圧室OP1の油圧によりパワーローラ4を中立位置から回転軸線X3に沿った第1方向A1に移動させると、上述したように変速比が増加しダウンシフトが行われる。一方、入力ディスク2が図2中の矢印B方向(反時計回り)に回転している状態において、第1流量制御弁93をOFF状態、第2流量制御弁94をON状態として、第2油圧室OP2の油圧によりパワーローラ4を中立位置から回転軸線X3に沿った第2方向A2に移動させると、上述したように変速比が減少しアップシフトが行われる。また、設定された変速比を固定する場合は、第1ソレノイド93hあるいは第2ソレノイド94hに駆動電流を供給し、第1流量制御弁93あるいは第2流量制御弁94をON状態とすることでパワーローラ4が中立位置となるまで、トラニオン6を第1方向A1あるいは第2方向A2に移動させる。
ここで、このECU60は、傾転角センサ50によって検出されるパワーローラ4の傾転角(φ)とストロークセンサ51によって検出されるストローク量(x)に基づいて、実変速比(現在の実際の変速比)が目標変速比(変速後の目標の変速比)となるようにカスケード式のフィードバック制御を行っている。すなわち、このECU60は、アクセル開度及び車速に基づいて目標変速比に対応した目標の傾転角である目標傾転角を決定し、この目標傾転角と傾転角センサ50によって検出した実際の傾転角である実傾転角との偏差に基づいて、目標変速比、目標傾転角に対応した目標のストローク量である目標ストローク量を決定し、ストロークセンサ51が検出した実ストローク量がこの目標ストローク量となるように移動部7の第1流量制御弁93、第2流量制御弁94を制御している。このようなトロイダル式無段変速機1の変速制御では、基本的には、傾転角センサ50によって検出される傾転角(言い換えれば、変速比)のみをフィードバック制御すればよいが、ストローク量が傾転角の微分に相当することから、ストロークセンサ51によって検出されるストローク量のフィードバック制御もあわせて行うことで、傾転制御における振動を抑制するダンピング効果を得ることができる。また、このECU60は、変速比の応答性を向上するために、このフィードバック制御と共にフィードフォワード制御をあわせて行ってもよい。
ところで、このようなトロイダル式無段変速機1の運転時には、例えば、入力ディスク2、出力ディスク3とパワーローラ4とが接触する部分の面圧が過小の場合、この接触部分にて、いわゆる、グロススリップと呼ばれる著しい滑りが発生するおそれがある。
このため、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、図2に示すように、スリップ検出手段としてのスリップ検出部61により、変速比変更部5により設定される変速比である設定変速比と入力ディスク2及び出力ディスク3の回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に入力ディスク2、出力ディスク3に対するパワーローラ4のグロススリップを検出している。
ここで、例えば、このグロススリップの検出に用いられるスリップ検出閾値を小さな値に設定すると、実際にはグロススリップが発生していないにもかかわらず、グロススリップを誤検出してしまうおそれがあり、この結果、警告の誤報や正常にもかかわらずフェールセーフ制御に移行し、不必要な機能低下を招くおそれがある。一方、誤検出を防止するためにスリップ検出閾値を大きな値に設定すると、グロススリップの検出に遅れが生じ、実際にグロススリップが発生しているのにもかかわらず、当該グロススリップを検出漏れしてしまうおそれがある。特に、トロイダル式無段変速機1では、入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4等が低回転速度状態では変速速度が低い一方、高回転速度状態では変速速度が極めて速いことから、一旦、スリップが発生し始めてから徐々にスリップ量が大きくなり急激にこのスリップ量が増加する。このため、高回転速度状態ではグロススリップの予兆をいちはやく検出する必要がある。したがって、上記判定遅れや誤判定を抑制し、グロススリップをより精度よく検出することが望まれている。
そこで、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、スリップ検出部61により設定変速比と算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、スリップ検出閾値設定手段としてのスリップ検出閾値設定部62により入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転状態に基づいて、スリップ検出閾値を適正に設定することで、グロススリップの検出精度の向上を図っている。
さらに、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、積算手段としてのスリップ量積算部63により設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出し、スリップ検出部61によりこの積算値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、積算量設定手段としての積算量設定部64により設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定することでも、グロススリップの検出精度の向上を図っている。
さらに、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、積算手段としてのスリップ量積算部63により設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出し、スリップ検出部61によりこの積算値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、積算量設定手段としての積算量設定部64により設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定することでも、グロススリップの検出精度の向上を図っている。
具体的には、本実施例のECU60は、図2に示すように、スリップ検出手段としてのスリップ検出部61と、スリップ検出閾値設定手段としてのスリップ検出閾値設定部62と、積算手段としてのスリップ量積算部63と、積算量設定手段としての積算量設定部64とを有する。さらに、このECU60は、推定傾転角算出手段としての推定傾転角算出部65と、処理遅れ補正手段としての処理遅れ補正部66とを有している。
ここで、このECU60は、マイクロコンピュータを中心として構成され処理部、記憶部及び入出力部を有し、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。入出力部にはトロイダル式無段変速機1の各部を駆動する不図示の駆動回路、上述した各種センサが接続されており、この入出力部は、これらのセンサ等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部には、トロイダル式無段変速機1を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ(CD−ROM等のような読み出しのみが可能な記憶媒体)や、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。処理部は、不図示のメモリ及びCPU(Central Processing Unit)により構成されており、上述のスリップ検出部61、スリップ検出閾値設定部62、スリップ量積算部63、積算量設定部64、推定傾転角算出部65及び処理遅れ補正部66を有している。図5、図6で説明するトロイダル式無段変速機1におけるスリップ量カウント制御、グロススリップ検出制御は、各部に設けられたセンサによる検出結果に基づいて、処理部が前記コンピュータプログラムを当該処理部に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて制御信号を送ることにより実行される。その際に処理部は、適宜記憶部へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このトロイダル式無段変速機1を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、ECU60とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
そして、スリップ検出部61は、変速比変更部5により設定される変速比である設定変速比と入力ディスク2及び出力ディスク3の回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値と、スリップ検出閾値とに基づいて入力ディスク2又は出力ディスク3に対するパワーローラ4のグロススリップを検出する。すなわち、スリップ検出部61は、設定変速比と算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際にパワーローラ4のグロススリップを検出する。
通常、入力ディスク2、出力ディスク3とパワーローラ4との接触部分にてグロススリップが発生すると、入力ディスク2に入力された駆動力がパワーローラ4を介して出力ディスク3に適正に伝達されなくなる。このため、入力回転数センサ52により検出される入力ディスク2の入力回転数と出力回転数センサ53により検出される出力ディスク3の出力回転数とに基づいて算出される算出変速比、すなわち、実際に得られる変速比は、変速比変更部5によりパワーローラ4の傾転角に基づいて設定される設定変速比、すなわち、本来得られるべき変速比に対して、パワーローラ4がスリップしているがためにずれた変速比としてあらわれる。つまり、スリップ検出部61は、この設定変速比と算出変速比との偏差が所定のスリップ検出閾値より大きい場合にパワーローラ4のグロススリップを検出することができる。
そして、本実施例のスリップ検出閾値設定部62は、このスリップ検出閾値を固定値として設定するのではなく、入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転状態に基づいて適正に設定することで、グロススリップの検出精度の向上を図っている。つまり、スリップ検出閾値設定部62により設定されるスリップ検出閾値は、高回転数状態などのグロススリップが急激に発生する可能性のあるような運転状態やより緊急性を要する運転状態では相対的に小さな値に設定されることで、スリップ検出部61は、グロススリップの検出遅れを防止し当該グロススリップを瞬時に検出することができる。一方、スリップ検出閾値設定部62により設定されるスリップ検出閾値は、低回転数状態などのグロススリップが急激に発生するおそれが少ない運転状態やさほど緊急性を要しない運転状態では相対的に大きな値に設定されることで、スリップ検出部61は、各種センサの取付誤差などによって発生する設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響でグロススリップが発生していないにもかかわらず、グロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。
具体的には、スリップ検出閾値設定部62は、入力ディスク2の入力回転数、出力ディスク3の出力回転数又はパワーローラ4の回転数が高回転数側におけるスリップ検出閾値を低回転数側におけるスリップ検出閾値より小さな値に設定する。また、スリップ検出閾値設定部62は、変速比(設定変速比又は算出変速比)が大きい側におけるスリップ検出閾値を小さい側におけるスリップ検出閾値より小さな値に設定する。さらに、変速比変更部5によって変速比を増加させるダウンシフト時のスリップ検出閾値を変速比固定時又は変速比を減少させるアップシフト時のスリップ検出閾値より小さな値に設定する。これにより、スリップ検出部61は、グロススリップが急激に発生し得る場合として、回転数が相対的に高回転数状態である場合、変速比が相対的に大きい場合あるいはダウンシフト時である場合にグロススリップを瞬時に検出することができる一方、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない場合として、回転数が相対的に低回転数状態である場合、変速比が相対的に小さい場合あるいは変速比固定時、アップシフト時である場合にグロススリップの誤検出を防止することができる。
なお、このトロイダル式無段変速機1においてスリップ検出部61がグロススリップを検出した際にフェールセーフ制御を実行する場合、スリップ検出閾値設定部62は、スリップ検出部61がグロススリップを検出してからフェールセーフが実際に作動するまでのタイムラグを見込んでスリップ検出閾値を小さな値に設定するようにしてもよい。
ここで、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、スリップ検出部61が用いる設定変速比と算出変速比との偏差に基づく値として、この設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてスリップ量積算部63によって算出される積算値を用いることで、グロススリップの検出精度のさらなる向上を図っている。
スリップ量積算部63は、変速比変更部5により設定される設定変速比と入力回転数センサ52、出力回転数センサ53により検出される入力ディスク2の入力回転数、出力ディスク3の出力回転数に基づいて算出される算出変速比の偏差の積算値を算出する。そして、上述のスリップ検出閾値設定部62は、スリップ量積算部63が算出した積算値に対してスリップ検出閾値を設定すると共に、スリップ検出部61は、この積算値がスリップ検出閾値より大きい際にパワーローラ4のグロススリップを検出する。これにより、例えば、設定変速比と算出変速比との偏差に直接的にスリップ検出閾値を設定しグロススリップを検出する場合と比較して、ノイズ等の影響により瞬間的に設定変速比と算出変速比との偏差がスリップ検出閾値より大きくなってしまった場合などにグロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。
そして、積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定する。この積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差が大きい側における積算量を小さい側における積算量より大きな値に設定する。つまり、この積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差がパワーローラ4のスリップ量に相当する値であることから、グロススリップが急激に発生するおそれがある大きなスリップ量が検出された段階で積算量を大きく設定することで、スリップ量積算部63による積算値が早期にスリップ検出閾値より大きな値となり、これにより、スリップ検出部61によってグロススリップをより迅速に検出することができる。一方、グロススリップが急激に発生するおそれの少ない微小なスリップ量の段階で積算量を小さく設定することで、スリップ量積算部63による積算値がスリップ検出閾値より大きな値になるまでの期間が相対的に長くなり、これにより、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響でグロススリップが発生していないにもかかわらず、スリップ検出部61によってグロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。
そして、積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差が予め設定される外乱検出閾値より小さい場合に、スリップ量積算部63による積算値が減少するように積算量を設定する。グロススリップが発生した際のスリップ量の積算値は、当該グロススリップが発生し始めてから徐々にスリップ量が大きくなり最終的には急激にスリップ量が増加することから、グロススリップに至る前の通常の許容範囲のスリップが継続している場合と比較して、指数関数的に増加する傾向にある。つまり、積算量設定部64は、パワーローラ4のスリップ量に相当する設定変速比と算出変速比との偏差が通常許容範囲のスリップ量に応じて設定される外乱検出閾値より小さい場合には、例えば、積算量を負の値に設定することで、スリップ量積算部63は、積算値を徐々に減算する。これにより、スリップ量に相当する設定変速比と算出変速比との偏差が外乱検出閾値より小さい場合にはスリップ量積算部63による積算値を徐々に減算することで、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響を排除することができる。そして、設定変速比と算出変速比との偏差の積算値が指数関数的に増加するグロススリップが発生した際には、スリップ検出部61により適正にこのグロススリップを検出することができる。
ここで、上述した設定変速比と算出変速比との偏差は、本実施例では、設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角と算出した変速比に応じた傾転角である推定傾転角との偏差として算出している。このようなトロイダル式無段変速機1では、パワーローラ4と入力ディスク2及び出力ディスク3との接触点がわかれば、基本的には、変速比と傾転角との関係は幾何学形状だけで定まるため、変速比を傾転角に置き換えることができ、また、実傾転角を変速比に置き換えることもできる。このため、本実施例では、本来得られるべき変速比である設定変速比をこの設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角に置き換え、実際に得られる変速比である算出変速比をこの算出変速比に応じた傾転角である推定傾転角に置き換えている。
すなわち、推定傾転角算出部65は、入力回転数センサ52により検出される入力ディスク2の入力回転数(NIN)と、出力回転数センサ53により検出される出力ディスク3の出力回転数(NOUT)とに基づいて算出変速比(NOUT/NIN)を算出する。そして、推定傾転角算出部65は、この算出変速比(NOUT/NIN)に応じて上記のように幾何学的に推定される傾転角である推定傾転角を算出する。そして、スリップ検出部61は、傾転角センサ50により検出され設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角と推定傾転角との偏差に基づいてパワーローラ4のグロススリップを検出する。さらに言えば、スリップ量積算部63は、設定変速比と算出変速比の偏差の積算値に相当する値として設定傾転角と推定傾転角との偏差の積算値を算出し、積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差に相当する値として設定傾転角と推定傾転角との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定する。これにより、パワーローラ4のスリップ量に対して最も直接的に対応している傾転角のズレ量に基づいて、パワーローラ4のグロススリップを検出することができる。
ここで、上述したように、推定傾転角算出部65は、入力回転数センサ52により検出される入力ディスク2の入力回転数と出力回転数センサ53により検出される出力ディスク3の出力回転数とに基づいて推定傾転角を算出し、スリップ検出部61は、この推定傾転角と、傾転角センサ50により検出される設定傾転角とに基づいてパワーローラ4のグロススリップを検出している。このとき、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50における信号処理の応答遅れに相違があると、入力回転数センサ52による入力回転数の検出時期と、出力回転数センサ53による出力回転数の検出時期と、傾転角センサ50による設定傾転角の検出時期とがずれてしまうことがある。このため、本実施例のトロイダル式無段変速機1は、処理遅れ補正部66により各センサ間におけるこの検出時期のずれを補正している。
処理遅れ補正部66は、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50の相互の処理遅れを補正する。具体的には、処理遅れ補正部66は、各センサの信号処理の応答遅れの時間差に基づいて、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50のうち信号処理の応答遅れが最も大きいセンサの検出時期に信号処理の応答遅れが小さいセンサの検出時期を合わせることで、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50の相互の処理遅れを補正する。これにより、各センサの検出時期の時間同時性を確保することができ、このため、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50における信号処理の応答遅れに起因した設定傾転角(設定変速比)と推定傾転角(算出変速比)との見せ掛けの偏差の発生を防止することができる。
次に図5、図6を参照してトロイダル式無段変速機1のスリップ量カウント制御及びグロススリップ検出制御について説明する。以下で説明するスリップ量カウント制御及びグロススリップ検出制御は、主としてECU60により実行される。なお、以下の説明では、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50のうち、傾転角センサ50が最も信号処理の応答遅れが小さい場合で説明する。
スリップ量カウント制御では、図5に示すように、ECU60は、まず、傾転角センサ50が検出した設定傾転角φSENSORを取得する(S100)。そして、推定傾転角算出部65は、入力回転数センサ52により検出される入力ディスク2の入力回転数(NIN)と、出力回転数センサ53により検出される出力ディスク3の出力回転数(NOUT)とに基づいて算出変速比(NOUT/NIN)を算出し、推定傾転角φNを算出する(S102)。このとき、処理遅れ補正部66は、入力回転数センサ52と出力回転数センサ53とのうち信号処理の応答遅れが大きい方(遅い方)に小さい方(速い方)を合わせることで、入力回転数センサ52と出力回転数センサ53との相互の処理遅れを補正しておく。すなわち、処理遅れ補正部66は、推定傾転角算出部65による推定傾転角φNの算出に用いる値として、信号処理の応答遅れが大きい方の検出値をそのままの値で設定する一方、信号処理の応答遅れが小さい方の検出値として、各センサの信号処理の応答遅れの時間差に基づいて、信号処理の応答遅れが大きい方の現時点での検出時期に応じた検出時期の検出値を設定する。
次に、処理遅れ補正部66は、傾転角センサ50による設定傾転角φSENSORの検出における信号処理の応答遅れと入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び推定傾転角算出部65による推定傾転角φNの検出及び算出における信号処理の応答遅れとの時間差に基づいて、設定傾転角φSENSORを補正し、処理遅れ補正後の設定傾転角φSENSOR_SMを算出する(S104)。すなわち、処理遅れ補正部66は、スリップ検出部61によるグロススリップの検出に用いる値として、信号処理の応答遅れが大きい推定傾転角φNをそのままの値で設定する一方、信号処理の応答遅れが小さい設定傾転角φSENSORとして、設定傾転角φSENSORに対する信号処理の応答遅れと推定傾転角φNに対する信号処理の応答遅れとの時間差に基づいて、推定傾転角φNの現時点での検出時期に応じた検出時期の設定傾転角φSENSORを処理遅れ補正後の設定傾転角φSENSOR_SMに設定する。
次に、ECU60(不図示のスリップ量評価値算出部)は、推定傾転角φNと設定傾転角φSENSOR_SMとの偏差の絶対値を算出し、この偏差の絶対値をパワーローラ4のスリップ量に相当する値としてのスリップ量評価値eφとする(S106)。なお、この不図示のスリップ量評価値算出部は、スリップ検出部61と一体であってもよいし、スリップ量積算部63と一体であってもよい。
積算量設定部64は、この推定傾転角φNと設定傾転角φSENSOR_SMとの偏差に応じたスリップ量評価値eφとカウント量判定閾値eφ_th(eφ_th0<eφ_th1<・・・<eφ_thn−1)とを比較し、スリップ量評価値eφに基づいて積算量としてのカウント量C(C1<C2<・・・<Cn−1<Cn)を設定し(S108_0〜S108_(n−1))、スリップ量積算部63は、積算値としてのスリップ量カウント値COUNTに積算量設定部64が設定したカウント量Cを加算する(S110_0〜S110_n)。なお、スリップ量カウント値COUNTの初期値は「0」に設定されている。
具体的には、積算量設定部64は、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_th0よりも小さいか否かを判定し(S108_0)、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_th0よりも小さいと判定された場合(S118_0:Yes)、カウント量Cを「−1」に設定し、スリップ量積算部63は、スリップ量カウント値COUNTに「−1」を加算、つまり、スリップ量カウント値COUNTから「1」を減算する(S110_0)。ここでは、カウント量判定閾値eφ_th0が上述した外乱検出閾値に相当し、スリップ量評価値eφがこのカウント量判定閾値eφ_th0よりも小さいことから、現時点でのスリップ量評価値eφに応じたスリップ量が通常許容範囲のスリップ量であると判定され、積算量設定部64によりカウント量Cを負の値に設定することで、スリップ量カウント値COUNTはスリップ量積算部63によって徐々に減算される。
スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_th0以上であると判定された場合(S118_0:No)、積算量設定部64は、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_th1よりも小さいか否かを判定し(S108_1)、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_th1よりも小さいと判定された場合(S118_1:Yes)、カウント量Cを「C1」に設定し、スリップ量積算部63は、スリップ量カウント値COUNTに「C1」を加算する(S110_1)。これと同様な処理をカウント量判定閾値eφ_thn−1まで繰り返し、積算量設定部64は、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_thn−1よりも小さいか否かを判定し(S108_(n−1))、スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_thn−1よりも小さいと判定された場合(S118_(n−1):Yes)、カウント量Cを「Cn−1」に設定し、スリップ量積算部63は、スリップ量カウント値COUNTに「Cn−1」を加算し(S110_(n−1))する。スリップ量評価値eφがカウント量判定閾値eφ_thn−1以上であると判定された場合(S118_(n−1):No)、積算量設定部64は、カウント量Cを「Cn」に設定し、スリップ量積算部63は、スリップ量カウント値COUNTに「Cn」を加算する(S110_n)。
したがって、この積算量設定部64は、カウント量判定閾値eφ_thの大小関係が[eφ_th0<eφ_th1<・・・<eφ_thn−1]に設定されていると共に、カウント量Cの大小関係が[C1<C2<・・・<Cn−1<Cn]に設定されていることから、設定変速比と算出変速比との偏差(言い換えればスリップ量)が大きい側における積算量を小さい側における積算量より大きな値に設定することができる。
そして、S110_0〜S110_nにて、スリップ量積算部63によりスリップ量カウント値COUNTにカウント量Cを加算すると、次に、ECU60は、スリップ量カウント値COUNTが「0」より小さいか否かを判定する(S112)。スリップ量カウント値COUNTが「0」より小さいと判定された場合(S112:Yes)、スリップ量カウント値COUNTをクリアし初期値の「0」に戻した後(S114)、S100に戻って以降の処理を繰り返し実行する。スリップ量カウント値COUNTが「0」以上であると判定された場合(S112:No)、スリップ量カウント値COUNTをクリアせずに、そのままS100に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
次に、グロススリップ検出制御では、図6に示すように、スリップ検出部61は、まず、スリップ量積算部63により積算されている積算値としてのスリップ量カウント値COUNTを所定時間毎に取得する(S200)。次に、スリップ検出閾値設定部62は、入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転状態に基づいてスリップ検出閾値COUNT_THを設定する(S202)。スリップ検出閾値設定部62は、入力回転数センサ52が検出した入力回転数又は出力回転数センサ53が検出した出力回転数と、傾転角センサ50が検出した傾転角とに基づいて、上述したように、回転数が相対的に高回転数状態である場合、変速比が相対的に大きい場合あるいはダウンシフト時である場合のどのグロススリップが急激に発生し得る場合のスリップ検出閾値COUNT_THを相対的に小さな値に設定し、回転数が相対的に低回転数状態である場合、変速比が相対的に小さい場合あるいは変速比固定時、アップシフト時である場合などのグロススリップが急激に発生するおそれが少ない場合のスリップ検出閾値COUNT_THを相対的に大きい値に設定する。
そして、スリップ検出部61は、S200で取得したスリップ量カウント値COUNTがS202で設定されたスリップ検出閾値COUNT_THより大きいか否かを判定する(S204)。スリップ量カウント値COUNTがスリップ検出閾値COUNT_THより大きいと判定された場合(S204:Yes)、スリップ検出部61は、パワーローラ4のグロススリップを検出し(S206)、ECU60は、警報装置67により警報を発すると共に、所定のフェールセーフ制御に移行し(S208)、S200に戻って以降の処理を繰り返し実行する。警報装置67としては、警告灯、ブザー等、異常が発生した事を運転者に対して確実に知らせる事ができるものを使用し運転者に自動車の運行停止を促す。スリップ量カウント値COUNTがスリップ検出閾値COUNT_TH以下であると判定された場合(S204:No)、S200に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、駆動力が入力される入力ディスク2と、駆動力が出力される出力ディスク3と、入力ディスク2と出力ディスク3とに接触して設けられるパワーローラ4と、パワーローラ4を回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、入力ディスク2及び出力ディスク3に対するパワーローラ4の傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更部5と、変速比変更部5により設定される変速比である設定変速比と入力ディスク2及び出力ディスク3の回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に入力ディスク2又は出力ディスク3に対するパワーローラ4のグロススリップを検出するスリップ検出部61と、入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転状態に基づいて、スリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定部62を備える。
したがって、スリップ検出部61により設定変速比と算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出すると共に、スリップ検出閾値設定部62によりグロススリップを検出するためのスリップ検出閾値を入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転状態に基づいて適正に設定することから、例えば、グロススリップが急激に発生する可能性のあるような運転状態やより緊急性を要する運転状態では、スリップ検出閾値が相対的に小さな値に設定されることで、グロススリップの検出遅れを防止し当該グロススリップを瞬時に検出することができる。一方、例えば、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない運転状態やさほど緊急性を要しない運転状態では、スリップ検出閾値が相対的に大きな値に設定されることで、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響でグロススリップが発生していないにもかかわらず、グロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。この結果、グロススリップの検出精度を向上することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、スリップ検出閾値設定部62は、入力ディスク2、出力ディスク3又はパワーローラ4の回転数が高回転数側におけるスリップ検出閾値を低回転数側におけるスリップ検出閾値より小さな値に設定する。したがって、スリップ検出部61は、グロススリップが急激に発生し得る場合として、回転数が相対的に高回転数状態である場合にグロススリップを瞬時に検出することができる一方、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない場合として、回転数が相対的に低回転数状態である場合にグロススリップの誤検出を防止することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、スリップ検出閾値設定部62は、変速比が大きい側におけるスリップ検出閾値を小さい側におけるスリップ検出閾値より小さな値に設定する。したがって、スリップ検出部61は、グロススリップが急激に発生し得る場合として、変速比が相対的に大きい場合にグロススリップを瞬時に検出することができる一方、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない場合として、変速比が相対的に小さい場合にグロススリップの誤検出を防止することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、スリップ検出閾値設定部62は、変速比変更部5によって変速比を増加させるダウンシフト時のスリップ検出閾値を変速比固定時又は変速比を減少させるアップシフト時のスリップ検出閾値より小さな値に設定する。したがって、スリップ検出部61は、グロススリップが急激に発生し得る場合として、ダウンシフト時である場合にグロススリップを瞬時に検出することができる一方、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない場合として、変速比固定時、アップシフト時である場合にグロススリップの誤検出を防止することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出するスリップ量積算部63と、設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定する積算量設定部64とを備え、スリップ検出閾値設定部62は、積算値に対してスリップ検出閾値を設定し、スリップ検出部61は、積算値がスリップ検出閾値より大きい際にスリップを検出する。
したがって、スリップ量積算部63により設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出し、スリップ量積算部63により当該積算値がスリップ検出閾値より大きい際にグロススリップを検出することから、例えば、設定変速比と算出変速比との偏差に直接的にスリップ検出閾値を設定しグロススリップを検出する場合と比較して、ノイズ等の影響により瞬間的に設定変速比と算出変速比との偏差がスリップ検出閾値より大きくなってしまった場合などにグロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。そして、積算量設定部64により設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてこの偏差の積算量を設定することから、例えば、グロススリップが急激に発生する可能性のあるような運転状態やより緊急性を要する運転状態では、積算量を相対的に大きく設定することで、グロススリップの検出遅れを防止し当該グロススリップを瞬時に検出することができる。一方、例えば、グロススリップが急激に発生するおそれが少ない運転状態やさほど緊急性を要しない運転状態では、積算量を相対的に小さく設定することで、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響でグロススリップが発生していないにもかかわらず、グロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。この結果、グロススリップの検出精度をさらに向上することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差が大きい側における積算量を小さい側における積算量より大きな値に設定する。したがって、設定変速比と算出変速比との偏差がパワーローラ4のスリップ量に相当する値であることから、グロススリップが急激に発生するおそれがある大きなスリップ量が検出された段階で積算量設定部64によって積算量を大きく設定することで、スリップ検出部61によってグロススリップをより迅速に検出することができる。一方、グロススリップが急激に発生するおそれの少ない微小なスリップ量の段階で積算量設定部64によって積算量を小さく設定することで、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響でグロススリップが発生していないにもかかわらず、スリップ検出部61によってグロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、積算量設定部64は、設定変速比と算出変速比との偏差が予め設定される外乱検出閾値より小さい場合に、積算値が減少するように積算量を設定する。したがって、スリップ量に相当する設定変速比と算出変速比との偏差が外乱検出閾値より小さい場合にはスリップ量積算部63による積算値を徐々に減算することで、設定変速比と算出変速比との定常偏差やノイズの影響を排除することができると共に、積算値が指数関数的に増加するグロススリップが発生した際には、スリップ検出部61により適正にこのグロススリップを検出することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、入力ディスク2の回転数を検出する入力回転数センサ52と、出力ディスク3の回転数を検出する出力回転数センサ53と、パワーローラ4の傾転角を検出する傾転角センサ50と、入力回転数センサ52により検出される入力ディスク2の回転数と出力回転数センサ53により検出される出力ディスク3の回転数とに基づいて算出変速比を算出し、この算出変速比に応じて推定される傾転角である推定傾転角を算出する推定傾転角算出部65とを備え、スリップ検出部61は、傾転角センサ50により検出され設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角と推定傾転角との偏差に基づいてグロススリップを検出する。したがって、パワーローラ4のスリップ量に対して最も直接的に対応している傾転角のズレ量に基づいて、パワーローラ4のグロススリップを検出することができることから、他の部位の運転状態によらずにグロススリップの検出感度を一定に維持することができる。
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機1によれば、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50の相互の処理遅れを補正する処理遅れ補正部66を備える。したがって、入力回転数センサ52、出力回転数センサ53及び傾転角センサ50における信号処理の応答遅れに起因した設定傾転角(設定変速比)と推定傾転角(算出変速比)との見せ掛けの偏差の発生を防止することができる。この結果、実際にはグロススリップが発生していないのにもかかわらず、この見せ掛けの偏差の発生によりスリップ検出部61がグロススリップを誤検出してしまうことを防止することができる。
なお、上述した本発明の実施例に係る無段変速機は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、移動手段を構成する油圧制御装置9は、流量制御弁を2つ備えるものとして説明したが、これに限らず、1つでもよいし3つ以上でもよい。
また、以上の説明では、入力ディスク、出力ディスク又はパワーローラの回転状態に基づいてスリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定手段と、設定変速比と算出変速比との偏差の積算値を算出する積算手段と、設定変速比と算出変速比との偏差に基づいて該偏差の積算量を設定する積算量設定手段とをすべて備えるものとして説明したが、積算手段と積算量設定手段とを備えていれば、スリップ検出閾値設定手段を備えず、スリップ検出閾値が固定的な値として設定されていてもグロススリップの検出精度を向上することができる。同様に、スリップ検出閾値設定手段を備えていれば、積算手段と積算量設定手段とを備えていなくてもグロススリップの検出精度を向上することができる。すなわち、スリップ検出閾値設定手段は、設定変速比と算出変速比との偏差に対してスリップ検出閾値を設定するようにしてもよい。ただし、スリップ検出閾値設定手段、積算手段及び積算量設定手段をすべて備える場合、グロススリップの検出精度を極めて良好に向上することができる。
また、以上の説明では、スリップ検出手段は、設定変速比に応じた設定傾転角と算出変速比に応じた推定傾転角との偏差に基づいてパワーローラのグロススリップを検出するものとして説明したが、設定変速比と算出変速比との偏差に基づいてパワーローラのグロススリップを検出してもよい。
以上のように、本発明に係る無段変速機は、グロススリップの検出精度を向上するものであり、パワーローラを有する種々のハーフトロイダル式の無段変速機に適用して好適である。
1 トロイダル式無段変速機(無段変速機)
2 入力ディスク
3 出力ディスク
4 パワーローラ
5 変速比変更部(変速比変更手段)
6 トラニオン
7 移動部
8 油圧ピストン部
9 油圧制御装置
50 傾転角センサ(傾転角検出手段)
51 ストロークセンサ
52 入力回転数センサ(入力回転数検出手段)
53 出力回転数センサ(出力回転数検出手段)
60 ECU
61 スリップ検出部(スリップ検出手段)
62 スリップ検出閾値設定部(スリップ検出閾値設定手段)
63 スリップ量積算部(積算手段)
64 積算量設定部(積算量設定手段)
65 推定傾転角算出部(推定傾転角算出手段)
66 処理遅れ補正部(処理遅れ補正手段)
67 警報装置
2 入力ディスク
3 出力ディスク
4 パワーローラ
5 変速比変更部(変速比変更手段)
6 トラニオン
7 移動部
8 油圧ピストン部
9 油圧制御装置
50 傾転角センサ(傾転角検出手段)
51 ストロークセンサ
52 入力回転数センサ(入力回転数検出手段)
53 出力回転数センサ(出力回転数検出手段)
60 ECU
61 スリップ検出部(スリップ検出手段)
62 スリップ検出閾値設定部(スリップ検出閾値設定手段)
63 スリップ量積算部(積算手段)
64 積算量設定部(積算量設定手段)
65 推定傾転角算出部(推定傾転角算出手段)
66 処理遅れ補正部(処理遅れ補正手段)
67 警報装置
Claims (10)
- 駆動力が入力される入力ディスクと、
前記駆動力が出力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とに接触して設けられるパワーローラと、
前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段と、
前記変速比変更手段により設定される変速比である設定変速比と前記入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差に基づく値がスリップ検出閾値より大きい際に前記入力ディスク又は前記出力ディスクに対する前記パワーローラのスリップを検出するスリップ検出手段と、
前記入力ディスク、前記出力ディスク又は前記パワーローラの回転状態に基づいて、前記スリップ検出閾値を設定するスリップ検出閾値設定手段を備えることを特徴とする、
無段変速機。 - 前記スリップ検出閾値設定手段は、前記入力ディスク、前記出力ディスク又は前記パワーローラの回転数が高回転数側における前記スリップ検出閾値を低回転数側における前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする、
請求項1に記載の無段変速機。 - 前記スリップ検出閾値設定手段は、変速比が大きい側における前記スリップ検出閾値を小さい側における前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の無段変速機。 - 前記スリップ検出閾値設定手段は、前記変速比変更手段によって変速比を増加させるダウンシフト時の前記スリップ検出閾値を変速比固定時又は変速比を減少させるアップシフト時の前記スリップ検出閾値より小さな値に設定することを特徴とする、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の無段変速機。 - 前記設定変速比と前記算出変速比との偏差の積算値を算出する積算手段と、
前記設定変速比と前記算出変速比との偏差に基づいて該偏差の積算量を設定する積算量設定手段とを備え、
前記スリップ検出閾値設定手段は、前記積算値に対して前記スリップ検出閾値を設定し、
前記スリップ検出手段は、前記積算値が前記スリップ検出閾値より大きい際に前記スリップを検出することを特徴とする、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の無段変速機。 - 前記積算量設定手段は、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差が大きい側における前記積算量を小さい側における前記積算量より大きな値に設定することを特徴とする、
請求項5に記載の無段変速機。 - 前記積算量設定手段は、前記設定変速比と前記算出変速比との偏差が予め設定される外乱検出閾値より小さい場合に、前記積算値が減少するように前記積算量を設定することを特徴とする、
請求項6に記載の無段変速機。 - 前記入力ディスクの回転数を検出する入力回転数検出手段と、
前記出力ディスクの回転数を検出する出力回転数検出手段と、
前記パワーローラの傾転角を検出する傾転角検出手段と、
前記入力回転数検出手段により検出される前記入力ディスクの回転数と前記出力回転数検出手段により検出される前記出力ディスクの回転数とに基づいて前記算出変速比を算出し、該算出変速比に応じて推定される傾転角である推定傾転角を算出する推定傾転角算出手段とを備え、
前記スリップ検出手段は、前記傾転角検出手段により検出され前記設定変速比に応じた傾転角である設定傾転角と前記推定傾転角との偏差に基づいて前記スリップを検出することを特徴とする、
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の無段変速機。 - 前記入力回転数検出手段、前記出力回転数検出手段及び前記傾転角検出手段の相互の処理遅れを補正する処理遅れ補正手段を備えることを特徴とする、
請求項8に記載の無段変速機。 - 駆動力が入力される入力ディスクと、
前記駆動力が出力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とに接触して設けられるパワーローラと、
前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を変更することで変速比を変更可能な変速比変更手段と、
前記変速比変更手段により設定される変速比である設定変速比と前記入力ディスク及び出力ディスクの回転数に基づいて算出される変速比である算出変速比との偏差の積算値を算出する積算手段と、
前記設定変速比と前記算出変速比との偏差に基づいて該偏差の積算量を設定する積算量設定手段と、
前記積算値がスリップ検出閾値より大きい際に前記入力ディスク又は前記出力ディスクに対する前記パワーローラのスリップを検出するスリップ検出手段とを備えることを特徴とする、
無段変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007223165A JP2009057988A (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007223165A JP2009057988A (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 無段変速機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009057988A true JP2009057988A (ja) | 2009-03-19 |
Family
ID=40553918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007223165A Pending JP2009057988A (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 無段変速機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009057988A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105021739A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-04 | 苏州优谱德精密仪器科技有限公司 | 用于液化石油气成分检测的简易装置 |
-
2007
- 2007-08-29 JP JP2007223165A patent/JP2009057988A/ja active Pending
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