JP4198938B2 - トロイダル式ｃｖｔの変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式ＣＶＴの変速制御装置、特に変速時におけるローラのオフセット量の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、無段変速機（ＣＶＴ）として、各種の形式のものが知られており、その中にトロイダル式ＣＶＴがある。このトロイダル式ＣＶＴは、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラを有している。
【０００３】
入出力ディスクは、全体として三角錐に近い形であり、その斜面は円弧状に切り取られた形状になっている。そして、入出力ディスクは突出する中央部が対向するように配置されており、入出力ディスクをあわせた断面は両側から半円状に切り取られた形になっている。従って、ローラが入力ディスクの周辺側および出力側ディスクの内側で接触することで、入力ディスクの軸から離れた部分の回転を出力ディスクの軸に近い側に伝達することができ、減速比が小さくなり、この接触位置を変更することで、変速比を決定することができる。
【０００４】
そして、このローラはトラニオンという部材で、回転可能かつ入出力ディスクに接触する位置が変更可能に支持されており、このトラニオンの軸周りの回転角がローラの回転の入出力ディスクに対する傾き（傾転角）となっており、トロイダル式ＣＶＴでは、傾転角によって変速比が決定される。
【０００５】
また、この傾転角を変更する際には、トラニオンを入出力ディスク回転軸と直行する方向に移動させる。すなわち、ローラの回転軸をローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置からオフセットさせる。このオフセット量をトラニオンストロークという。これによって、ローラには、傾転角を変更する方向の力が加わり、これによってローラの傾転角を変更し変速比を制御する。
【０００６】
そこで、トロイダル式ＣＶＴにおいては、トラニオンに支持されたローラのトラニオン軸周りの回転角である傾転角と、トラニオンの軸方向のオフセット量（トラニオンストローク）を検出する。そして、傾転角から変速比を求め、その変速比と目標変速比との偏差に基づいてローラのトラニオン軸方向の目標位置変位（オフセット量＝トラニオンストローク）を算出する。そして、トラニオンストローク（オフセット量）を目標トラニオンストローク（オフセット量）に一致させるべく油圧アクチュエータでトラニオンを変位させる。このように傾転角（変速比）の目標との偏差からオフセット量を制御して変速比制御を行っている。なお、このような制御を電子的なフィードバック制御として行うことは特開平０８−２３３０８５号公報などに示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにして、トロイダル式ＣＶＴにおける変速比制御が行われるが、上述のようにトラニオンによって支持されるローラは、入出力ディスクによって狭圧されている。そこで、この狭圧力により、ローラには入出力ディスクから離れる方向の力が働き、この力にはトラニオンが対抗するが、トラニオンは少なからず変形する。このようにトラニオンが変形すると、トラニオンのストロークによって制御しているローラ回転軸のオフセット量が正しく制御できない場合が生じる。さらに、狭圧力によりローラやディスクが変形するが、この変形によって傾転力が発生せずにトラニオンストロークのゼロ位置が変化する、この変化によっても同様の問題が生じる。
【０００８】
また、ローラには、伝達トルクに応じた回転方向（接線方向）の力が加わっており、トラニオンにこれに対抗する力を印加してローラ位置を上述の位置に保持している。しかし、入力トルクが急変したときには、トラニオンの印加する力が十分追従できず、ローラがオフセットして傾転角が変更されてしまうという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ローラ回転軸のオフセット量を正確に制御できるトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、ローラをその回転軸方向から回転可能に支持するとともに、その回転軸および入出力ディスクの回転軸に直交する方向に移動するトラニオンを含み、このトラニオンの移動によってローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、前記トラニオンの位置を検出することによって前記オフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記挟圧手段による挟圧力によって生じる前記オフセット量検出手段の検出するオフセット量の変動量を前記トラニオンの変形を考慮して推定するオフセット量変動推定手段と、を有し、前記オフセット量検出手段によって検出したオフセット量を前記オフセット量変動推定手段により推定した変動量によって補正し、補正されたオフセット量に基づいて、変速制御部によるオフセット量の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
このように、ローラ狭圧力に基づいて検出オフセット量を補正するため、ローラ狭圧力の変動に基づく検出オフセット量の変化を補正して常に適切なローラオフセット量の制御を行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、ローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、前記挟圧手段による挟圧力の変動に基づき発生するローラの回転軸をオフセットさせる力を推定する推定手段と、この推定手段により推定したオフセットさせる力に基づいて、前記変速制御部におけるローラの回転軸をオフセットさせる駆動力を制御して、前記オフセットする力に対抗する力を発生させ、挟圧力の変動に基づくローラのオフセットを防止することを特徴とする。
【００１３】
このようにローラ狭圧力の変動に基づく、ローラオフセットに対する反力を推定してローラオフセットを制御するため、入力トルクの急変時に反力の変化に基づいてローラストロークが発生してしまうことを防止することができる。
【００１４】
また、前記狭圧手段は、油圧により入出力ディスク間に圧力をかけるものであることが好適である。
【００１５】
また、前記ローラの回転軸のオフセットには油圧を利用することが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には、実施形態に係るトロイダル式ＣＶＴの全体構成が示されている。すなわち、エンジンの回転に基づいて回転される入力軸１０には、２組の入力ディスク３０ａ、３０ｂが結合されている。この入力ディスク３０ａ、３０ｂ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有しており、斜面はその軸方向の断面がほぼ円弧状になっている。また、入力ディスク３０ａは、図における左側に位置し、入力ディスク３０ｂは図における右側に位置し、両者とも突出する中央が内側に対向するように位置している。入力ディスク３０ａ、３０ｂのそれぞれには、ほぼ同一形状の出力ディスク４０ａ、４０ｂがそれぞれ対向するように配置されている。すなわち、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａが対向配置され、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとが対向配置されている。従って、軸方向の断面では、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａの斜面が一対の半円を形成し、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとがもう一対の半円を形成している。
【００１８】
入出力ディスク３０ａ、４０ａの間にはローラ３５ａ−１、３５ａ−２が挟持され、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂの間にはローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２が挟持されている。すなわち、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２は一方側が入力ディスク３０ａ、３０ｂに接触し、他方側が出力ディスク４０ａ、４０ｂに接触し、入力ディスク３０ａ、３０ｂの回転トルクを出力ディスク４０ａ、４０ｂに伝達する。また、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２は、それぞれトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２によって支持されローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２は、それぞれトラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２によって支持されている。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２は、図における紙面に直角な方向に軸を有し、その軸方向に移動可能でかつその軸を中心として回動可能となっている。また、このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２の軸の半径方向位置が固定されており、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２が入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂから離れないようになっている。
【００１９】
入力軸１０は、油圧押圧（エンドロード）機構２０に接続される。このエンドロード機構２０は、内部に油圧を受け、入力ディスク３０ａ、３０ｂをそれぞれ出力ディスク４０ａ、４０ｂ側に押圧することで、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂ間に狭圧力を生じさせ、これによってローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２をそれぞれ所定の圧力で入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂ間に挟み込む。これによって、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂとローラ間のスリップを防ぎ、トラクション状態を維持する。なお、軸２５は入力軸１０と同一の回転をするものであり、この軸２５によって入力ディスク３０ａ、３０ｂが回転される。また、入力ディスク３０ａ、３０ｂは、軸２５にスラストベアリングを介し連結されており、軸２５の軸方向に移動可能になっている。
【００２０】
出力ディスク４０ａ、４０ｂは、軸２５にベアリングを介し回転可能に支持されている。この出力ディスク４０ａ、４０ｂの間には、出力ギア４５が連結されており、出力ディスク４０ａ、４０ｂと一緒に回転する。出力ギア４５には、カウンターギア６０がかみ合わされており、このカウンターギア６０に出力軸７０が連結されている。従って、出力ディスク４０ａ、４０ｂの回転に伴い、出力軸７０が回転する。
【００２１】
さらに、このトロイダル式ＣＶＴには、油圧ピストン室が設けられており、この油圧ピストン室からの油圧によって、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオン軸方向の変位（トラニオンストローク：ローラオフセット量）が制御される。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）の制御によって、変速比の変更が行われる。なお、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２のストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われ、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われる。
【００２２】
ここで、この変速比の変更について、図２に基づいて説明する。なお、この図２は、入力ディスク３０を出力ディスク４０の方から見た図であり、入力ディスク３０とローラ３５をそれぞれ１つだけ示している。図２（ａ）は、ローラ３５が変位していない（トラニオンストローク＝０）の場合を示しており、ローラ３５の回転軸は、入力ディスク３０の中心を通る。そして、変速する場合には、トラニオン３６をその軸方向にオフセットさせる。例えば、図２（ｂ）に示すように、入力ディスク３０が回転してくる方向（図における上側）にオフセットさせる。これによって、ローラ３５には、移動した場所における入力ディスク３０の円周方向の力がかかり、ローラ３５は入力ディスク３０の周辺側に移動する力（傾転の力）がかかる。そして、ローラ３５をオフセット量（トラニオンストローク）が０に戻ったときには、ローラ３５の入力ディスク３０と接触する位置が半径方向外側に変位している。これによって、ローラ３５の出力ディスク４０との接触位置は半径方向内側に変位し、変速比が変化する（アップシフトする）。なお、図における下方向（入力ディスクが遠ざかる側）にトラニオン３６をオフセットさせることで、トラニオン３６は反対方向に傾転し、ダウンシフトが行われる。
【００２３】
図３には、この変速比制御のための構成が示されている。なお、図３においては、１つの入力ディスク３０と、２つのローラ３５−１、３５−２と、２つのトラニオン３６−１、３６−２を示している。
【００２４】
このように、油圧ピストン室５０は、トラニオン３６−１、３６−２に相補的な動作をさせるために一対のピストン室５０−１、５０−２を有している。そして、このピストン室５０−１、５０−２には、油圧制御弁５２が接続されており、この油圧制御弁５２の制御によって油圧ピストン室５０−１、５０−２への供給油圧が制御され、トラニオン３６−１、３６−２のストローク（ローラオフセット量）を制御する。
【００２５】
そして、トラニオン３６の傾転角θを傾転角センサ３７で検出し、ストロークｘをストロークセンサ３８で検出し、コントローラ８０に供給する。
【００２６】
コントローラ８０には、アクセル開度、車速についての情報も供給されており、コントローラ８０は、アクセル開度、車速から目標変速比を決定し、この目標変速比と傾転角センサ３７によって検出した傾転角θに対応する変速比との偏差に基づいて目標ストロークを決定する。そして、この目標ストロークに基づいて、油圧制御弁５２を制御して、トラニオン３６のストロークｘを制御する。これによって、傾転角から求められるそのときの変速比が目標変速比に一致したことで、変速比制御を終了する。
【００２７】
ここで、このような変速制御において、基本的に変速制御は傾転角θ（変速比）のみをフィードバック制御するだけでよい。しかし、ストロークｘは傾転角θの微分に相当し、傾転制御における振動を抑制するダンピングの効果を持つ。このため、ストロークセンサ３８により検出したストロークｘが目標ストロークに一致するようにストロークのフィードバック制御もあわせて行っている。なお、ローラ３５と入出力ディスク３０、４０の接触位置が分かれば変速比と傾転角の関係は、幾何学形状だけで決まるため、変速比は傾転角に置き換えられ、傾転角を変速比に置き換えることもできる。
【００２８】
図３においては、変速比を傾転角センサ３７の傾転角により検出したが、入力軸回転数と出力軸回転数から求めた変速比としてもよい。また、トラニオン３６のストロークの代わりに傾転角変化量、入力回転数変化量、変速比変化量を用いてもよい。
【００２９】
そして、本実施形態においては、コントローラ８０により油圧制御弁５２を制御して、トラニオン３６のストロークを制御するが、これについて、図４に基づいて説明する。
【００３０】
上述のように、コントローラ８０においては、供給されるアクセル開度、車速に基づき、目標変速比が決定され、これに対応する傾転角目標値が決定される。この傾転角目標値は、減算器８１に入力される。この減算器８１には、傾転角センサ３７で実際に計測したローラ傾転角の検出値θが入力されており、傾転角目標値と現時点での傾転角θの偏差Δθが減算器８１において、算出出力される。
【００３１】
減算器８１の出力である偏差Δθは、第１コントローラ８２に入力される。この第１コントローラ８２では、傾転角の偏差Δθに所定の係数ｋを乗算し、傾転角フィードバック制御のフィードバック入力値であるｋΔθを算出する。このｋΔθが目標変速比と現在の変速比との差に応じて決定されるトラニオンストロークとなり、ｋΔθはトラニオンストロークに対応する油圧制御量となる。
【００３２】
第１コントローラ８２の出力ｋΔθは、減算器８３に入力される。この減算器８３には、第２コントローラ８４からの現在のトラニオンストロークに基づくフィードバック入力値も供給されている。従って、減算器８３において、トラニオンストロークに基づくフィードバック入力値が合算され、これによって、流量制御弁５２が制御されてトロイダル式ＣＶＴ１００におけるトラニオンストロークが制御されて変速比が制御される。
【００３３】
ここで、現在のトラニオンストロークは、ストロークセンサ３８によって検出され、この検出された現在のストロークに基づいて第２コントローラ８４がフィードバック量を決定するが、本実施形態では入力トルクなどに応じて、減算器８３に供給するフィードバック入力値を補正する。
【００３４】
すなわち、ストロークセンサ３８で検出されたストロークは、直接第２コントローラ８４に供給されるのではなく、まず減算器９３に入力される。この減算器９３には、ストローク補正部９５からのストローク補正量も入力され、検出したストロークからストローク補正量が減算され、補正されたストロークが第２コントローラ８４に供給される。なお、ストローク補正部９５においては、部材の熱変形やストロークセンサ３８の熱特性の影響などを考慮に入れることでより精度のよい制御を行うことができる。
【００３５】
ここで、ストローク補正部９５における補正について説明する。トラニオン３６は、ローラ３５を支持しているが、入力トルクに応じて入出力ディスク狭圧力（エンドロード）が変化する。すなわち、入力トルクの増加に伴い、伝達力が増加するため、入出力ディスクとローラ間のトラクション力を増加する必要があり、ディスクとローラの接触面圧を増加させる必要がある。この役目をエンドロード機構２０が担い、入力トルクなどの変化に応じてディスクとローラがスリップせずかつ必要以上の面圧をかけないように制御される。
【００３６】
ところが、このエンドロードの変化によって、トラニオン３６は変形する。すなわち、図５に示すように、トラニオン３６はローラ３５に押されて外側に膨らむ。これによって、トラニオン３６自体の位置は変わらないにも拘わらず、トラニオンストロークの検出値が変化する。これは、トラニオンストローク３６は、通常図３に示すようにトラニオンの先端位置で検出するからであり、この手法ではエンドロードが増大することによって、トラニオン３６が外側に向けて膨らむとそのふくらみ量に応じてトラニオンの長さが短くなり、ストロークが検出されてしまう。あるいは、エンドロードの変化によって、入出力ディスク３０，４０やローラ３５も変形する。これらの変形によっては、ローラの傾転力が発生しないトラニオンストロークゼロ位置自体が変化し、トラニオンストロークの検出値が変化しなくても傾転力が発生してしまう。これらによって、変速が起こり、目標変速比と実際の変速比が偏差を持つことになる。これをトルクシフトという。
【００３７】
本実施形態においては、ストローク補正部９５は、エンドロード推定部９４からのエンドロードのデータに従い、トラニオンの変形に伴うトラニオンストロークセンサによる検出誤差を算出する。なお、この検出誤差は、トラニオン３６の材質・構造などによって異なるため、装置に応じて予め実験などにより定め、対応関係をマップとして持っていることが好適である。なお、エンドロードとストローク検出誤差の関係を数式として持つことも可能であり、その方が記憶容量を小さくすることができる。
【００３８】
ストローク補正部９５からの誤差は、減算器９３に供給され、ここで、ストロークセンサからの検出ストロークから誤差が減算され、誤差の補正されたトラニオンストロークが得られる。そして、この誤差の補正されたトラニオンストロークが第２コントローラ８４に供給される。このため、第２コントローラ８４では、エンドロードの大小による誤差が解消されたトラニオンストロークに基づいてフィードバック入力値を決定して、そのフィードバック入力値を減算器８３に供給することができる。
【００３９】
すなわち、第２コントローラ８４では、補正された現在のトラニオンストロークｘに対し、所定の係数ｋを乗算したトラニオンストロークについてのフィードバック入力値ｋｘを算出しこれを減算器８３に供給する。ここで、このフィードバック入力値ｋｘも、目標とするトラニオンストロークについての油圧制御量である。
【００４０】
これによって、減算器８３において、目標となるトラニオンストロークの制御量ｋθと実際のトラニオンストロークｘに基づく制御量ｋｘの差が算出され、これが油圧制御弁５２の制御量として、油圧制御弁５２に供給される。すなわち、トラニオンストロークについてのフィードバック制御が行われる。
【００４１】
そして、油圧制御弁５２により制御された油圧がトロイダル式ＣＶＴ１００のトラニオン３６に供給され、そのストロークが制御される。そして、このストローク制御によって、傾転角が変更され、目標変速比に合致するように変速比制御が行われる。
【００４２】
図６に、上述したトラニオンストロークのゼロ位置の誤差の影響をトラニオンストロークの補正を行う場合（本発明）と、目標傾転角の補正を行う場合（従来例）との比較でシミュレーション検証した結果を示す。
【００４３】
１段目のように入力トルクが変化した場合に、２段目に示すようにトルクシフト抑制のための目標傾転角補正値およびストローク補正値を示す。ここで、破線は制御遅れが全くない理想値を示し、実線が制御遅れ２０ｍｓｅｃとした場合の値を示している。
【００４４】
推定遅れ２０ｍｓｅｃで、ストローク補正を行った本願と、目標傾転角補正を行った場合の傾転角を３段目、ストロークを４段目に示してある。このように、本願では、傾転角およびストロークの両方とも、一定に維持できるが、ストローク補正を行わない場合には、制御遅れに起因しストロークが発生してしまい、傾転角がずれてしまうことが分かる。なお、このシミュレーションは、目標傾転角補正値が正しいことを前提としているが、実際にはこの補正値自体に誤差がある。そこで、もっと大きなトルクシフトが発生すると考えられる。
【００４５】
図７には、他の実施形態が示してある。この構成では、油圧ピストン力補正部１１１を有している。この油圧ピストン力補正部１１１は、伝達トルク推定部１１２からの伝達トルク推定値と、ローラ傾転角センサ３７からの現在の傾転角情報から入力トルク急変時におけるローラの傾転を防止するための油圧ピストン力（補正値）を算出し、この補正値を減算器８３に供給する。従って、入力トルク急変時におけるローラの傾転を防止することができる。
【００４６】
すなわち、上述のように、入力トルクの変化に応じて、エンドロードが変更される。そして、エンドロードの変化によって、ストロークゼロ位置が変化するが、それだけではなく入力トルクが急変したときには、トラニオンに急激な反力が作用することによって、ストローク位置が変化してしまう。すなわち、図８に示すように、定常時には、ディスクがローラに与えるトルク伝達方向の力Ｆ１と、油圧ピストン室５０による油圧ピストン力は釣り合っている。しかし、入力トルク急変時には、フィードバック系の応答遅れによって、Ｆ１＝Ｆ２という関係を保つことができなくなり、ストロークが発生し、これによってローラ傾転角が変化してしまう（トルクシフトが起こる）。
【００４７】
本実施形態では、油圧ピストン力補正部１１１が伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）により油圧ピストン室５０の油圧ピストンへの反力を推定する。そして、この反力によりストロークが変化せず流量制御弁の指令値を算出するための補正値を算出する。そして、これによって、流量制御弁５２における油圧を制御する。従って、油圧反力によるトルクシフトを効果的に防止できる。特に、この補正の制御は、ローラ狭圧力によるフィードフォワード制御になっており、フィードバック系の応答遅れを補償して効果的な制御が行える。
【００４８】
ここで、図９に示すように、伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）からピストン反力までの動特性モデルであるピストン反力モデルＧｐと、油圧指令値から油圧ピストンまでの動特性モデルである流量制御弁モデルＧｈとからの出力、つまりピストン反力と油圧ピストン力が動的に一致することによりトルクシフトが抑制される。このため、伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）から油圧指令値までの油圧ピストン補正部１１１は、Ｇｐ・Ｇｈ-1で表すことができる。
【００４９】
図１０に、油圧ピストン力補正部１１１を設けた場合の効果を示す。１段目のように入力トルクが変化した場合に、２段目に示すようにトルクシフト抑制のための目標傾転角補正値およびピストン油圧力補正値を示す。ここで、破線は制御遅れが全くない理想値を示し、実線が制御遅れ２０ｍｓｅｃとした場合の値を示している。
【００５０】
推定遅れ２０ｍｓｅｃで、ピストン油圧力補正を行った本願と、目標傾転角補正を行った従来技術の傾転角を３段目、ストロークを４段目に示してある。このように、本願では、傾転角およびストロークの両方とも、一定に維持できるが、目標傾転角補正を行った場合には、制御遅れに起因しストロークが発生してしまい、傾転角がずれてしまうことが分かる。
【００５１】
図１１には、図４のストローク補正部９５と、図７の油圧ピストン力補正部１１の両方を設けた構成を示す。この構成によって、ストロークのゼロ点変位およびトルク急変時におけるピストン反力によるトルクシフトの両方を効果的の抑制することができる。なお、伝達トルク推定部１１２と、エンドロード推定部９４は、基本的に同じ対象についての推定であり、１つにまとめることができる。そして、ストロークゼロ位置の補正も、油圧ピストン力の補正も減算器８３における油圧の補正であり、これらを１つにまとめて行うこともできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ローラ狭圧力に基づいて検出オフセット量を補正するため、ローラ狭圧力の変動に基づく検出オフセット量の変化を補正して常に適切なローラオフセット量の制御を行うことができる。
【００５３】
また、ローラ狭圧力の変動に基づく、ローラオフセットに対する反力を推定してローラオフセットを制御するため、入力トルクの急変時に反力の変化に基づいてローラストロークが発生してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トロイダル式ＣＶＴの構成を示す図である。
【図２】 ローラの傾転を説明する図である。
【図３】 トラニオンストロークおよび傾転角制御の構成を示す図である。
【図４】 ストローク補正の制御のための構成を示す図である。
【図５】 ストロークゼロ位置変化を説明する図である。
【図６】 ストローク補正の効果を示す図である。
【図７】 油圧ピストン力補正の制御のための構成を示す図である。
【図８】 入力トルクの急変時のトルクシフトを説明する図である。
【図９】 油圧ピストン力補正部１１１の構成を説明する図である。
【図１０】 油圧ピストン力補正の効果を示す図である。
【図１１】 ストローク補正および油圧ピストン力補正の制御のための構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力軸、３０ 入力ディスク、４０ 出力ディスク、５０ 油圧ピストン室、６０ カウンターギア、７０ 出力軸、８０ コントローラ、９５ ストローク補正部、１１１ 油圧ピストン力補正部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式ＣＶＴの変速制御装置、特に変速時におけるローラのオフセット量の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、無段変速機（ＣＶＴ）として、各種の形式のものが知られており、その中にトロイダル式ＣＶＴがある。このトロイダル式ＣＶＴは、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラを有している。
【０００３】
入出力ディスクは、全体として三角錐に近い形であり、その斜面は円弧状に切り取られた形状になっている。そして、入出力ディスクは突出する中央部が対向するように配置されており、入出力ディスクをあわせた断面は両側から半円状に切り取られた形になっている。従って、ローラが入力ディスクの周辺側および出力側ディスクの内側で接触することで、入力ディスクの軸から離れた部分の回転を出力ディスクの軸に近い側に伝達することができ、減速比が小さくなり、この接触位置を変更することで、変速比を決定することができる。
【０００４】
そして、このローラはトラニオンという部材で、回転可能かつ入出力ディスクに接触する位置が変更可能に支持されており、このトラニオンの軸周りの回転角がローラの回転の入出力ディスクに対する傾き（傾転角）となっており、トロイダル式ＣＶＴでは、傾転角によって変速比が決定される。
【０００５】
また、この傾転角を変更する際には、トラニオンを入出力ディスク回転軸と直行する方向に移動させる。すなわち、ローラの回転軸をローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置からオフセットさせる。このオフセット量をトラニオンストロークという。これによって、ローラには、傾転角を変更する方向の力が加わり、これによってローラの傾転角を変更し変速比を制御する。
【０００６】
そこで、トロイダル式ＣＶＴにおいては、トラニオンに支持されたローラのトラニオン軸周りの回転角である傾転角と、トラニオンの軸方向のオフセット量（トラニオンストローク）を検出する。そして、傾転角から変速比を求め、その変速比と目標変速比との偏差に基づいてローラのトラニオン軸方向の目標位置変位（オフセット量＝トラニオンストローク）を算出する。そして、トラニオンストローク（オフセット量）を目標トラニオンストローク（オフセット量）に一致させるべく油圧アクチュエータでトラニオンを変位させる。このように傾転角（変速比）の目標との偏差からオフセット量を制御して変速比制御を行っている。なお、このような制御を電子的なフィードバック制御として行うことは特開平０８−２３３０８５号公報などに示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにして、トロイダル式ＣＶＴにおける変速比制御が行われるが、上述のようにトラニオンによって支持されるローラは、入出力ディスクによって狭圧されている。そこで、この狭圧力により、ローラには入出力ディスクから離れる方向の力が働き、この力にはトラニオンが対抗するが、トラニオンは少なからず変形する。このようにトラニオンが変形すると、トラニオンのストロークによって制御しているローラ回転軸のオフセット量が正しく制御できない場合が生じる。さらに、狭圧力によりローラやディスクが変形するが、この変形によって傾転力が発生せずにトラニオンストロークのゼロ位置が変化する、この変化によっても同様の問題が生じる。
【０００８】
また、ローラには、伝達トルクに応じた回転方向（接線方向）の力が加わっており、トラニオンにこれに対抗する力を印加してローラ位置を上述の位置に保持している。しかし、入力トルクが急変したときには、トラニオンの印加する力が十分追従できず、ローラがオフセットして傾転角が変更されてしまうという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ローラ回転軸のオフセット量を正確に制御できるトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、ローラをその回転軸方向から回転可能に支持するとともに、その回転軸および入出力ディスクの回転軸に直交する方向に移動するトラニオンを含み、このトラニオンの移動によってローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、前記トラニオンの位置を検出することによって前記オフセット量を検出するオフセット量検出手段と、前記挟圧手段による挟圧力によって生じる前記オフセット量検出手段の検出するオフセット量の変動量を前記トラニオンの変形を考慮して推定するオフセット量変動推定手段と、を有し、前記オフセット量検出手段によって検出したオフセット量を前記オフセット量変動推定手段により推定した変動量によって補正し、補正されたオフセット量に基づいて、変速制御部によるオフセット量の制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
このように、ローラ狭圧力に基づいて検出オフセット量を補正するため、ローラ狭圧力の変動に基づく検出オフセット量の変化を補正して常に適切なローラオフセット量の制御を行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、ローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、前記挟圧手段による挟圧力の変動に基づき発生するローラの回転軸をオフセットさせる力を推定する推定手段と、この推定手段により推定したオフセットさせる力に基づいて、前記変速制御部におけるローラの回転軸をオフセットさせる駆動力を制御して、前記オフセットする力に対抗する力を発生させ、挟圧力の変動に基づくローラのオフセットを防止することを特徴とする。
【００１３】
このようにローラ狭圧力の変動に基づく、ローラオフセットに対する反力を推定してローラオフセットを制御するため、入力トルクの急変時に反力の変化に基づいてローラストロークが発生してしまうことを防止することができる。
【００１４】
また、前記狭圧手段は、油圧により入出力ディスク間に圧力をかけるものであることが好適である。
【００１５】
また、前記ローラの回転軸のオフセットには油圧を利用することが好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には、実施形態に係るトロイダル式ＣＶＴの全体構成が示されている。すなわち、エンジンの回転に基づいて回転される入力軸１０には、２組の入力ディスク３０ａ、３０ｂが結合されている。この入力ディスク３０ａ、３０ｂ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有しており、斜面はその軸方向の断面がほぼ円弧状になっている。また、入力ディスク３０ａは、図における左側に位置し、入力ディスク３０ｂは図における右側に位置し、両者とも突出する中央が内側に対向するように位置している。入力ディスク３０ａ、３０ｂのそれぞれには、ほぼ同一形状の出力ディスク４０ａ、４０ｂがそれぞれ対向するように配置されている。すなわち、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａが対向配置され、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとが対向配置されている。従って、軸方向の断面では、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａの斜面が一対の半円を形成し、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとがもう一対の半円を形成している。
【００１８】
入出力ディスク３０ａ、４０ａの間にはローラ３５ａ−１、３５ａ−２が挟持され、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂの間にはローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２が挟持されている。すなわち、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２は一方側が入力ディスク３０ａ、３０ｂに接触し、他方側が出力ディスク４０ａ、４０ｂに接触し、入力ディスク３０ａ、３０ｂの回転トルクを出力ディスク４０ａ、４０ｂに伝達する。また、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２は、それぞれトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２によって支持されローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２は、それぞれトラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２によって支持されている。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２は、図における紙面に直角な方向に軸を有し、その軸方向に移動可能でかつその軸を中心として回動可能となっている。また、このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２の軸の半径方向位置が固定されており、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２が入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂから離れないようになっている。
【００１９】
入力軸１０は、油圧押圧（エンドロード）機構２０に接続される。このエンドロード機構２０は、内部に油圧を受け、入力ディスク３０ａ、３０ｂをそれぞれ出力ディスク４０ａ、４０ｂ側に押圧することで、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂ間に狭圧力を生じさせ、これによってローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２をそれぞれ所定の圧力で入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂ間に挟み込む。これによって、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂとローラ間のスリップを防ぎ、トラクション状態を維持する。なお、軸２５は入力軸１０と同一の回転をするものであり、この軸２５によって入力ディスク３０ａ、３０ｂが回転される。また、入力ディスク３０ａ、３０ｂは、軸２５にスラストベアリングを介し連結されており、軸２５の軸方向に移動可能になっている。
【００２０】
出力ディスク４０ａ、４０ｂは、軸２５にベアリングを介し回転可能に支持されている。この出力ディスク４０ａ、４０ｂの間には、出力ギア４５が連結されており、出力ディスク４０ａ、４０ｂと一緒に回転する。出力ギア４５には、カウンターギア６０がかみ合わされており、このカウンターギア６０に出力軸７０が連結されている。従って、出力ディスク４０ａ、４０ｂの回転に伴い、出力軸７０が回転する。
【００２１】
さらに、このトロイダル式ＣＶＴには、油圧ピストン室が設けられており、この油圧ピストン室からの油圧によって、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオン軸方向の変位（トラニオンストローク：ローラオフセット量）が制御される。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）の制御によって、変速比の変更が行われる。なお、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２のストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われ、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われる。
【００２２】
ここで、この変速比の変更について、図２に基づいて説明する。なお、この図２は、入力ディスク３０を出力ディスク４０の方から見た図であり、入力ディスク３０とローラ３５をそれぞれ１つだけ示している。図２（ａ）は、ローラ３５が変位していない（トラニオンストローク＝０）の場合を示しており、ローラ３５の回転軸は、入力ディスク３０の中心を通る。そして、変速する場合には、トラニオン３６をその軸方向にオフセットさせる。例えば、図２（ｂ）に示すように、入力ディスク３０が回転してくる方向（図における上側）にオフセットさせる。これによって、ローラ３５には、移動した場所における入力ディスク３０の円周方向の力がかかり、ローラ３５は入力ディスク３０の周辺側に移動する力（傾転の力）がかかる。そして、ローラ３５をオフセット量（トラニオンストローク）が０に戻ったときには、ローラ３５の入力ディスク３０と接触する位置が半径方向外側に変位している。これによって、ローラ３５の出力ディスク４０との接触位置は半径方向内側に変位し、変速比が変化する（アップシフトする）。なお、図における下方向（入力ディスクが遠ざかる側）にトラニオン３６をオフセットさせることで、トラニオン３６は反対方向に傾転し、ダウンシフトが行われる。
【００２３】
図３には、この変速比制御のための構成が示されている。なお、図３においては、１つの入力ディスク３０と、２つのローラ３５−１、３５−２と、２つのトラニオン３６−１、３６−２を示している。
【００２４】
このように、油圧ピストン室５０は、トラニオン３６−１、３６−２に相補的な動作をさせるために一対のピストン室５０−１、５０−２を有している。そして、このピストン室５０−１、５０−２には、油圧制御弁５２が接続されており、この油圧制御弁５２の制御によって油圧ピストン室５０−１、５０−２への供給油圧が制御され、トラニオン３６−１、３６−２のストローク（ローラオフセット量）を制御する。
【００２５】
そして、トラニオン３６の傾転角θを傾転角センサ３７で検出し、ストロークｘをストロークセンサ３８で検出し、コントローラ８０に供給する。
【００２６】
コントローラ８０には、アクセル開度、車速についての情報も供給されており、コントローラ８０は、アクセル開度、車速から目標変速比を決定し、この目標変速比と傾転角センサ３７によって検出した傾転角θに対応する変速比との偏差に基づいて目標ストロークを決定する。そして、この目標ストロークに基づいて、油圧制御弁５２を制御して、トラニオン３６のストロークｘを制御する。これによって、傾転角から求められるそのときの変速比が目標変速比に一致したことで、変速比制御を終了する。
【００２７】
ここで、このような変速制御において、基本的に変速制御は傾転角θ（変速比）のみをフィードバック制御するだけでよい。しかし、ストロークｘは傾転角θの微分に相当し、傾転制御における振動を抑制するダンピングの効果を持つ。このため、ストロークセンサ３８により検出したストロークｘが目標ストロークに一致するようにストロークのフィードバック制御もあわせて行っている。なお、ローラ３５と入出力ディスク３０、４０の接触位置が分かれば変速比と傾転角の関係は、幾何学形状だけで決まるため、変速比は傾転角に置き換えられ、傾転角を変速比に置き換えることもできる。
【００２８】
図３においては、変速比を傾転角センサ３７の傾転角により検出したが、入力軸回転数と出力軸回転数から求めた変速比としてもよい。また、トラニオン３６のストロークの代わりに傾転角変化量、入力回転数変化量、変速比変化量を用いてもよい。
【００２９】
そして、本実施形態においては、コントローラ８０により油圧制御弁５２を制御して、トラニオン３６のストロークを制御するが、これについて、図４に基づいて説明する。
【００３０】
上述のように、コントローラ８０においては、供給されるアクセル開度、車速に基づき、目標変速比が決定され、これに対応する傾転角目標値が決定される。この傾転角目標値は、減算器８１に入力される。この減算器８１には、傾転角センサ３７で実際に計測したローラ傾転角の検出値θが入力されており、傾転角目標値と現時点での傾転角θの偏差Δθが減算器８１において、算出出力される。
【００３１】
減算器８１の出力である偏差Δθは、第１コントローラ８２に入力される。この第１コントローラ８２では、傾転角の偏差Δθに所定の係数ｋを乗算し、傾転角フィードバック制御のフィードバック入力値であるｋΔθを算出する。このｋΔθが目標変速比と現在の変速比との差に応じて決定されるトラニオンストロークとなり、ｋΔθはトラニオンストロークに対応する油圧制御量となる。
【００３２】
第１コントローラ８２の出力ｋΔθは、減算器８３に入力される。この減算器８３には、第２コントローラ８４からの現在のトラニオンストロークに基づくフィードバック入力値も供給されている。従って、減算器８３において、トラニオンストロークに基づくフィードバック入力値が合算され、これによって、流量制御弁５２が制御されてトロイダル式ＣＶＴ１００におけるトラニオンストロークが制御されて変速比が制御される。
【００３３】
ここで、現在のトラニオンストロークは、ストロークセンサ３８によって検出され、この検出された現在のストロークに基づいて第２コントローラ８４がフィードバック量を決定するが、本実施形態では入力トルクなどに応じて、減算器８３に供給するフィードバック入力値を補正する。
【００３４】
すなわち、ストロークセンサ３８で検出されたストロークは、直接第２コントローラ８４に供給されるのではなく、まず減算器９３に入力される。この減算器９３には、ストローク補正部９５からのストローク補正量も入力され、検出したストロークからストローク補正量が減算され、補正されたストロークが第２コントローラ８４に供給される。なお、ストローク補正部９５においては、部材の熱変形やストロークセンサ３８の熱特性の影響などを考慮に入れることでより精度のよい制御を行うことができる。
【００３５】
ここで、ストローク補正部９５における補正について説明する。トラニオン３６は、ローラ３５を支持しているが、入力トルクに応じて入出力ディスク狭圧力（エンドロード）が変化する。すなわち、入力トルクの増加に伴い、伝達力が増加するため、入出力ディスクとローラ間のトラクション力を増加する必要があり、ディスクとローラの接触面圧を増加させる必要がある。この役目をエンドロード機構２０が担い、入力トルクなどの変化に応じてディスクとローラがスリップせずかつ必要以上の面圧をかけないように制御される。
【００３６】
ところが、このエンドロードの変化によって、トラニオン３６は変形する。すなわち、図５に示すように、トラニオン３６はローラ３５に押されて外側に膨らむ。これによって、トラニオン３６自体の位置は変わらないにも拘わらず、トラニオンストロークの検出値が変化する。これは、トラニオンストローク３６は、通常図３に示すようにトラニオンの先端位置で検出するからであり、この手法ではエンドロードが増大することによって、トラニオン３６が外側に向けて膨らむとそのふくらみ量に応じてトラニオンの長さが短くなり、ストロークが検出されてしまう。あるいは、エンドロードの変化によって、入出力ディスク３０，４０やローラ３５も変形する。これらの変形によっては、ローラの傾転力が発生しないトラニオンストロークゼロ位置自体が変化し、トラニオンストロークの検出値が変化しなくても傾転力が発生してしまう。これらによって、変速が起こり、目標変速比と実際の変速比が偏差を持つことになる。これをトルクシフトという。
【００３７】
本実施形態においては、ストローク補正部９５は、エンドロード推定部９４からのエンドロードのデータに従い、トラニオンの変形に伴うトラニオンストロークセンサによる検出誤差を算出する。なお、この検出誤差は、トラニオン３６の材質・構造などによって異なるため、装置に応じて予め実験などにより定め、対応関係をマップとして持っていることが好適である。なお、エンドロードとストローク検出誤差の関係を数式として持つことも可能であり、その方が記憶容量を小さくすることができる。
【００３８】
ストローク補正部９５からの誤差は、減算器９３に供給され、ここで、ストロークセンサからの検出ストロークから誤差が減算され、誤差の補正されたトラニオンストロークが得られる。そして、この誤差の補正されたトラニオンストロークが第２コントローラ８４に供給される。このため、第２コントローラ８４では、エンドロードの大小による誤差が解消されたトラニオンストロークに基づいてフィードバック入力値を決定して、そのフィードバック入力値を減算器８３に供給することができる。
【００３９】
すなわち、第２コントローラ８４では、補正された現在のトラニオンストロークｘに対し、所定の係数ｋを乗算したトラニオンストロークについてのフィードバック入力値ｋｘを算出しこれを減算器８３に供給する。ここで、このフィードバック入力値ｋｘも、目標とするトラニオンストロークについての油圧制御量である。
【００４０】
これによって、減算器８３において、目標となるトラニオンストロークの制御量ｋθと実際のトラニオンストロークｘに基づく制御量ｋｘの差が算出され、これが油圧制御弁５２の制御量として、油圧制御弁５２に供給される。すなわち、トラニオンストロークについてのフィードバック制御が行われる。
【００４１】
そして、油圧制御弁５２により制御された油圧がトロイダル式ＣＶＴ１００のトラニオン３６に供給され、そのストロークが制御される。そして、このストローク制御によって、傾転角が変更され、目標変速比に合致するように変速比制御が行われる。
【００４２】
図６に、上述したトラニオンストロークのゼロ位置の誤差の影響をトラニオンストロークの補正を行う場合（本発明）と、目標傾転角の補正を行う場合（従来例）との比較でシミュレーション検証した結果を示す。
【００４３】
１段目のように入力トルクが変化した場合に、２段目に示すようにトルクシフト抑制のための目標傾転角補正値およびストローク補正値を示す。ここで、破線は制御遅れが全くない理想値を示し、実線が制御遅れ２０ｍｓｅｃとした場合の値を示している。
【００４４】
推定遅れ２０ｍｓｅｃで、ストローク補正を行った本願と、目標傾転角補正を行った場合の傾転角を３段目、ストロークを４段目に示してある。このように、本願では、傾転角およびストロークの両方とも、一定に維持できるが、ストローク補正を行わない場合には、制御遅れに起因しストロークが発生してしまい、傾転角がずれてしまうことが分かる。なお、このシミュレーションは、目標傾転角補正値が正しいことを前提としているが、実際にはこの補正値自体に誤差がある。そこで、もっと大きなトルクシフトが発生すると考えられる。
【００４５】
図７には、他の実施形態が示してある。この構成では、油圧ピストン力補正部１１１を有している。この油圧ピストン力補正部１１１は、伝達トルク推定部１１２からの伝達トルク推定値と、ローラ傾転角センサ３７からの現在の傾転角情報から入力トルク急変時におけるローラの傾転を防止するための油圧ピストン力（補正値）を算出し、この補正値を減算器８３に供給する。従って、入力トルク急変時におけるローラの傾転を防止することができる。
【００４６】
すなわち、上述のように、入力トルクの変化に応じて、エンドロードが変更される。そして、エンドロードの変化によって、ストロークゼロ位置が変化するが、それだけではなく入力トルクが急変したときには、トラニオンに急激な反力が作用することによって、ストローク位置が変化してしまう。すなわち、図８に示すように、定常時には、ディスクがローラに与えるトルク伝達方向の力Ｆ１と、油圧ピストン室５０による油圧ピストン力は釣り合っている。しかし、入力トルク急変時には、フィードバック系の応答遅れによって、Ｆ１＝Ｆ２という関係を保つことができなくなり、ストロークが発生し、これによってローラ傾転角が変化してしまう（トルクシフトが起こる）。
【００４７】
本実施形態では、油圧ピストン力補正部１１１が伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）により油圧ピストン室５０の油圧ピストンへの反力を推定する。そして、この反力によりストロークが変化せず流量制御弁の指令値を算出するための補正値を算出する。そして、これによって、流量制御弁５２における油圧を制御する。従って、油圧反力によるトルクシフトを効果的に防止できる。特に、この補正の制御は、ローラ狭圧力によるフィードフォワード制御になっており、フィードバック系の応答遅れを補償して効果的な制御が行える。
【００４８】
ここで、図９に示すように、伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）からピストン反力までの動特性モデルであるピストン反力モデルＧｐと、油圧指令値から油圧ピストンまでの動特性モデルである流量制御弁モデルＧｈとからの出力、つまりピストン反力と油圧ピストン力が動的に一致することによりトルクシフトが抑制される。このため、伝達トルクと傾転角または変速比（あるいはディスク押圧力とトラクション係数）から油圧指令値までの油圧ピストン補正部１１１は、Ｇｐ・Ｇｈ-1で表すことができる。
【００４９】
図１０に、油圧ピストン力補正部１１１を設けた場合の効果を示す。１段目のように入力トルクが変化した場合に、２段目に示すようにトルクシフト抑制のための目標傾転角補正値およびピストン油圧力補正値を示す。ここで、破線は制御遅れが全くない理想値を示し、実線が制御遅れ２０ｍｓｅｃとした場合の値を示している。
【００５０】
推定遅れ２０ｍｓｅｃで、ピストン油圧力補正を行った本願と、目標傾転角補正を行った従来技術の傾転角を３段目、ストロークを４段目に示してある。このように、本願では、傾転角およびストロークの両方とも、一定に維持できるが、目標傾転角補正を行った場合には、制御遅れに起因しストロークが発生してしまい、傾転角がずれてしまうことが分かる。
【００５１】
図１１には、図４のストローク補正部９５と、図７の油圧ピストン力補正部１１の両方を設けた構成を示す。この構成によって、ストロークのゼロ点変位およびトルク急変時におけるピストン反力によるトルクシフトの両方を効果的の抑制することができる。なお、伝達トルク推定部１１２と、エンドロード推定部９４は、基本的に同じ対象についての推定であり、１つにまとめることができる。そして、ストロークゼロ位置の補正も、油圧ピストン力の補正も減算器８３における油圧の補正であり、これらを１つにまとめて行うこともできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ローラ狭圧力に基づいて検出オフセット量を補正するため、ローラ狭圧力の変動に基づく検出オフセット量の変化を補正して常に適切なローラオフセット量の制御を行うことができる。
【００５３】
また、ローラ狭圧力の変動に基づく、ローラオフセットに対する反力を推定してローラオフセットを制御するため、入力トルクの急変時に反力の変化に基づいてローラストロークが発生してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トロイダル式ＣＶＴの構成を示す図である。
【図２】 ローラの傾転を説明する図である。
【図３】 トラニオンストロークおよび傾転角制御の構成を示す図である。
【図４】 ストローク補正の制御のための構成を示す図である。
【図５】 ストロークゼロ位置変化を説明する図である。
【図６】 ストローク補正の効果を示す図である。
【図７】 油圧ピストン力補正の制御のための構成を示す図である。
【図８】 入力トルクの急変時のトルクシフトを説明する図である。
【図９】 油圧ピストン力補正部１１１の構成を説明する図である。
【図１０】 油圧ピストン力補正の効果を示す図である。
【図１１】 ストローク補正および油圧ピストン力補正の制御のための構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 入力軸、３０ 入力ディスク、４０ 出力ディスク、５０ 油圧ピストン室、６０ カウンターギア、７０ 出力軸、８０ コントローラ、９５ ストローク補正部、１１１ 油圧ピストン力補正部。
Claims (4)
- 入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、
前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、
ローラをその回転軸方向から回転可能に支持するとともに、その回転軸および入出力ディスクの回転軸に直交する方向に移動するトラニオンを含み、このトラニオンの移動によってローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、
前記トラニオンの位置を検出することによって前記オフセット量を検出するオフセット量検出手段と、
前記挟圧手段による挟圧力によって生じる前記オフセット量検出手段の検出するオフセット量の変動量を前記トラニオンの変形を考慮して推定するオフセット量変動推定手段と、
を有し、
前記オフセット量検出手段によって検出したオフセット量を前記オフセット量変動推定手段により推定した変動量によって補正し、補正されたオフセット量に基づいて、変速制御部によるオフセット量の制御を行うことを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置。 - 入出力ディスクと、その中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラと、を有するトロイダル伝導部材と、
前記入出力ディスクを押しつけ前記ローラを挟圧する挟圧手段と、
ローラの回転軸と入出力ディスクの回転軸が直交する位置から、ローラの回転軸をオフセットさせることにより、ローラの傾転角を変更し、変速比を制御する変速制御部と、
前記挟圧手段による挟圧力の変動に基づき発生するローラの回転軸をオフセットさせる力を推定する推定手段と、
この推定手段により推定したオフセットさせる力に基づいて、前記変速制御部におけるローラの回転軸をオフセットさせる駆動力を制御して、前記オフセットする力に対抗する力を発生させ、挟圧力の変動に基づくローラのオフセットを防止することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置。 - 請求項１または２に記載の装置において、
前記挟圧手段は、油圧により入出力ディスク間に圧力をかけるものであることを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置。 - 請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置において、
前記ローラの回転軸のオフセットには油圧を利用することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの変速制御装置。
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