JP4548024B2 - トロイダル型無段変速機及び無段変速装置 - Google Patents
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このうちの入力側ディスクは、入力軸により回転駆動される。
又、上記出力側ディスクは、上記入力側ディスクと同心に、且つ、この入力側ディスクに対する相対回転を自在として支持されている。
又、上記クラッチ装置は、上記出力側ディスクと出力軸との間で動力の伝達状態の切り換えを行なう。
又、上記各パワーローラは、上記入力側、出力側両ディスク同士の間に挟持されている。
又、上記各支持部材は、上記各パワーローラを回転自在に支持している。
又、上記アクチュエータは、上記各支持部材を変位させて上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を変えるものである。
又、上記制御ユニットは、上記変速比を所望値にする為に、上記アクチュエータの変位方向及び変位量を制御する為のものである。
又、上記入力側回転センサは、上記入力側ディスクの回転速度を検出する為のものである。
又、上記出力側回転センサは、上記出力側ディスクの回転速度を検出する為のものである。
(1) 上記入力側回転センサにより求められる上記入力側ディスクの回転速度と上記出力側回転センサにより求められる上記出力側ディスクの回転速度とに基づいて、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を算出する機能。
(2) 上記クラッチ装置の接続が断たれ、上記入力軸の回転を上記出力軸の回転に伝達しない、非走行状態が選択されている事を条件に、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速状態を、上記制御ユニットを構成する駆動部材の駆動に基づき、上記(1) の機能により変速比を算出しつつ、最大減速状態と最大増速状態との間で変化させる事により、最大減速比、最大増速比、並びに、上記最大減速状態から上記最大増速状態との間で変化させるのに必要とされる上記駆動部材の駆動量を求め、これら最大減速比と最大増速比と駆動量との関係を制御器のメモリに記憶する機能。
このうちの差動ユニットは、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと共に入力軸により回転駆動される第一の入力部と、同じく出力側ディスクに接続される第二の入力部とを有し、これら第一、第二の入力部同士の間の速度差に応じた回転を取り出して出力軸に伝達するものとする。
特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記トロイダル型無段変速機を、上述の様なトロイダル型無段変速機とする。
この様に構成すれば、最大減速比或は最大増速比を、簡素な構成で正確に求める事ができる。
この様に構成すれば、ステッピングモータにより変速比制御を高精度に行なえると共に、最大減速比或は最大増速比を簡素且つ正確に求める事ができる。
この様に構成すれば、トロイダル型無段変速機の異常の有無、例えば制御ユニットを構成する駆動部材(ステッピングモータ等)の空回りやしぶり等による固着、切換弁や歯車伝達機構(ウオームギヤ)の破損等に基づく制御ユニットの故障を早期に発見し、必要な処置を施す事ができる。
この様に構成すれば、上記変速ゲイン並びにオフセットに基づいて、常に正確な変速比制御を行なえる。
この様に構成すれば、回転センサの測定誤差や制御ユニットの作動不良等に基づき、最大減速比や最大増速比、駆動部材の駆動量、延いては変速ゲインやオフセットにずれが生じた場合でも、必要な補正や再設定を行なう事により、トロイダル型無段変速機の変速比制御を常に正確に行なえる。
そして、異常ありと判定した場合には、請求項8に記載した様に、運転者にその旨の注意を促すと共に、正常に作動する範囲内で変速比制御(バックアップ制御)を行なう機能を備える。
この様に構成すれば、故障が生じても、最低限必要な走行性能を確保しつつ、運転者に修理を促す事ができる。
この様に構成すれば、回転センサの故障時にもトロイダル型無段変速機の変速比の調節(バックアップ制御)を行なう事ができ、信頼性、安全性の向上を図れる。
この様に構成すれば、上記入力軸を一方向に回転させた状態のまま出力軸の回転状態を停止させる状態(変速比無限大の状態=GN位置)を実現する場合に、トロイダル型無段変速機の変速比制御を常に正確且つ迅速に行なえる。
先ず、上記制御器11は、ステップ1で、エンジン1が始動しているか否か、例えばエンジン1の回転数が500min-1 以上であるか否かを判定する。この判定は、前記入力側回転センサ9(エンジン1のクランクシャフトの回転がそのまま入力軸3並びに入力側ディスク6に伝達される場合)、或は、運転席のタコメータにエンジンの回転速度を表示させる為の信号に基づいて行なう。上記エンジン1が始動していない(回転数が500min-1 未満である)限り、本実施例の特徴である、上記ステッピングモータ29の駆動量(step)と上記トロイダル型無段変速機4の変速比(ecvu )との関係を求める為の動作を行なわない(終了する)。
これに対して、車両の走行速度が0である場合には、次のステップ3で、パーキングブレーキが作動しているか否かを判定する。この判定は、前記ブレーキスイッチ36からの信号に基づいて行なう。上記パーキングブレーキが作動していない限り、本実施例の特徴である、上記ステッピングモータ29の駆動量と上記トロイダル型無段変速機4の変速比との関係を求める為の動作を行なわない(終了する)。
2 ダンパ
3 入力軸
4 トロイダル型無段変速機
5 押圧装置
6 入力側ディスク
7 パワーローラ
8 出力側ディスク
9 入力側回転センサ
10 出力側回転センサ
11 制御器
12 遊星歯車式変速機
13 クラッチ装置
14 出力軸
15 低速用クラッチ
16 高速用クラッチ
17 出力軸回転センサ
18、18a、18b オイルポンプ
19 アクチュエータ
20 制御弁装置
21 制御弁
22 差圧シリンダ
23a、23b 補正用制御弁
24 高速用切換弁
25 低速用切換弁
26a、26b 油圧室
27、27a、27b 油圧センサ
28 スリーブ
29 ステッピングモータ
30 ライン圧制御用電磁開閉弁
31 電磁弁
32 シフト用電磁弁
33 油温センサ
34 ポジションスイッチ
35 アクセルセンサ
36 ブレーキスイッチ
37 手動油圧切換弁
38 エンジンコントローラ
39 油溜
40a、40b 調圧弁
41 シャフト
Claims (11)
- 入力軸により回転駆動される入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に、且つ、この入力側ディスクに対する相対回転を自在として支持された出力側ディスクと、この出力側ディスクと出力軸との間で動力の伝達状態の切り換えを行なうクラッチ装置と、上記入力側、出力側両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラを回転自在に支持した複数個の支持部材と、これら各支持部材を変位させて上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を変えるアクチュエータと、この変速比を所望値にする為にこのアクチュエータの変位方向及び変位量を制御する為の制御ユニットと、上記入力側ディスクの回転速度を検出する為の入力側回転センサと、上記出力側ディスクの回転速度を検出する為の出力側回転センサとを備え、
上記制御ユニットを制御する制御器は、次の(1) 〜(2) の機能を有するものであるトロイダル型無段変速機。
(1) 上記入力側回転センサにより求められる上記入力側ディスクの回転速度と上記出力側回転センサにより求められる上記出力側ディスクの回転速度とに基づいて、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速比を算出する機能。
(2) 上記クラッチ装置の接続が断たれ、上記入力軸の回転を上記出力軸の回転に伝達しない、非走行状態が選択されている事を条件に、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の変速状態を、上記制御ユニットを構成する駆動部材の駆動に基づき、上記(1) の機能により変速比を算出しつつ、最大減速状態と最大増速状態との間で変化させる事により、最大減速比、最大増速比、並びに、上記最大減速状態と上記最大増速状態との間で変化させるのに必要とされる上記駆動部材の駆動量を求め、これら最大減速比と最大増速比と駆動量との関係を制御器のメモリに記憶する機能。 - 制御ユニットを構成する駆動部材の駆動に基づき変位する部材が、機械的ストッパによりその変位を阻止された状態で、最大減速状態或は最大増速状態が実現されるものであり、上記駆動部材の駆動に基づき最大減速状態と最大増速状態とのうちの何れかの状態に向けて変化させた際に、(1) の機能により算出される変速比がそれ以上変化しなくなった状態で、その変速比を、最大減速比或は最大増速比として制御器のメモリに記憶する、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機
- 駆動部材がステッピングモータであり、このステッピングモータを駆動し続けるにも拘らず、(1) の機能により算出される変速比がそれ以上変化しなくなった状態で、その変速比を、最大減速比或は最大増速比として制御器のメモリに記憶する、請求項2に記載したトロイダル型無段変速機。
- (2) の機能により求められる、最大減速比と最大増速比とのうちの少なくとも何れかの値が当該比に関する基準値に対し、予め設定した閾値を超えて異なる場合に、異常ありと判定する機能を備えた、請求項1〜3の何れかに記載したトロイダル型無段変速機。
- (2) の機能により求められる、最大減速比と最大増速比と駆動部材の駆動量とを、この駆動部材の駆動量と変速比との関係である、変速ゲイン並びにオフセットとして学習する機能を備えた、請求項1〜4の何れかに記載したトロイダル型無段変速機。
- 変速ゲイン並びにオフセットに基づく制御により変速比を目標変速比に調節した際に、(1) の機能により算出される変速比がこの目標変速比と異なる場合に、この(1) の機能により変速比を算出しつつ上記駆動部材を駆動する事により、上記変速比を上記目標変速比に補正する機能を備えた、請求項5に記載したトロイダル型無段変速機。
- 変速ゲイン並びにオフセットに基づく制御により変速比を目標変速比に調節した際に、(1) の機能により算出される変速比とこの目標変速比とが予め設定した閾値を超えて異なる場合に、異常ありと判定する機能を備えた、請求項5〜6の何れかに記載したトロイダル型無段変速機。
- 異常ありと判定した場合に、運転者にその旨の注意を促すと共に、正常に作動する範囲内で変速比制御を行なう機能を備えた、請求項7に記載したトロイダル型無段変速機。
- 入力側回転センサと出力側回転センサとのうちの少なくとも一方の回転センサの故障時に、変速ゲイン並びにオフセットのみに基づく制御により変速比を調節する機能を備えた、請求項5〜8の何れかに記載したトロイダル型無段変速機。
- トロイダル型無段変速機と、複数の歯車を組み合わせて成る歯車式の差動ユニットとを備え、
このうちの差動ユニットは、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと共に入力軸により回転駆動される第一の入力部と、同じく出力側ディスクに接続される第二の入力部とを有し、これら第一、第二の入力部同士の間の速度差に応じた回転を取り出して出力軸に伝達するものである無段変速装置に於いて、
上記トロイダル型無段変速機が、請求項1〜9の何れかに記載したトロイダル型無段変速機である無段変速装置。 - トロイダル型無段変速機の変速比を調節して差動ユニットを構成する複数の歯車の相対的変位速度を変化させる事により、入力軸を一方向に回転させた状態のまま出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転及び逆転に変換する機能を備えた、請求項10に記載した無段変速装置。
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