JPH10176746A

JPH10176746A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH10176746A
Application number: JP35243396A
Authority: JP
Inventors: Eiji Inoue; 英司井上
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、傾転軸の軸方向変位及び角度変
位の合成変位量と目標合成変位量との偏差が変速比制御
弁の最小分解能に対応する値に満たない場合でも偏差を
無くす方向に制御可能なトロイダル型無段変速機を提供
する。【解決手段】目標変速比に対応する目標電圧値Ｖ₀を
求め、トラニオンの傾転軸方向変位及びパワーローラの
傾転角度変位の合成変位量に対応する電圧値Ｖを検出し
（Ｓ２）、両者の偏差の絶対値が変速比制御弁の最小分
解能に対応するフィードバック量Ｖ_sと比較し（Ｓ
４）、偏差の絶対値がＶ_sに満たなければ、偏差をＶ_s
に切り上げて（Ｓ５）、ソレノイド弁の制御信号に反映
する（Ｓ６）。偏差は常に無くなる方向に制御され、変
速比はハンチングを生じないように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、対向して配置さ
れた入力ディスクと出力ディスク、及び前記両ディスク
に対する傾転角度に応じて入力ディスクの回転を無段階
に変速して出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ
から成る変速ユニットを備えたトロイダル型無段変速機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載されるトロイダル型無段変
速機は、上記変速ユニットが同一軸上に２つ配置された
ダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機が一般的
である。上記トロイダル型無段変速機は、概ね、図３に
エンジンＥと一方の変速ユニット１とが模式的に示され
ているように、エンジンＥの出力が入力される入力軸２
１、入力軸２１に対して回転可能に支持された入力ディ
スク３、入力ディスク３に対向して配置され且つ入力軸
２１に対して回転可能に支持された出力ディスク２３、
対向する入力ディスク３と出力ディスク２３の間に配置
され且つ入力ディスク３から出力ディスク２３へトルク
を伝達する傾転可能な一対のパワーローラ２、入力軸２
１に設けた一対のフランジ部２５と入力ディスク３との
間に配置され且つ入力ディスク３に作用して入力トルク
の大きさに応じてパワーローラ２の圧接力を変化させる
ローディングカムのような押圧手段２２を有しており、
パワーローラ２を傾転させることにより、その傾転角度
に応じて入力ディスク３の回転を出力ディスク２３に無
段階に変速して伝達するように構成されている。パワー
ローラ２が図示のように傾転すると、パワーローラ２の
入力ディスク３に対する摩擦接触位置が半径ｒ₁の位置
となり、出力ディスク２３に対する摩擦接触位置が半径
ｒ₂の位置となる。入出力ディスク間の変速比はｒ₁／
ｒ₂となる。なお、符号４で示す部材は、パワーローラ
２を傾転可能に支持するトラニオンであり、後に詳述す
る。また、他方の変速ユニットとの間で、一対の前記出
力ディスク２３同士は連結部材（図示せず）によって一
体的に連結されて、出力軸２４にトルクを出力する。上
記のようなトロイダル型無段変速機では、前記パワーロ
ーラ２の傾転はコントローラによって制御される。

【０００３】このようなトロイダル型無段変速機におい
て、車速やスロットル開度等の変速制御情報に対応した
変速位置を変換記憶テーブルに基づいて算出して変速比
を制御し、前記変換記憶テーブルの分割数を小さくして
も、変速ショックを伴わず応答性の良好な変速動作量を
得るように小刻みに変速動作量を設定して見かけ上の分
割数を増加させたもの（特開昭６１−５５４４８号公
報）がある。

【０００４】しかしながら、この公報に記載のトロイダ
ル型無段変速機は、変換記憶テーブルの分割数を考慮し
たものではあるが、変速制御情報に対応した変速位置の
偏差の分解能と変速動作を行うアクチュエータの分解能
とのマッチングを考慮したものではない。したがって、
このような制御では、分解能以下の不感帯の範囲内で変
速比が変動することが避けられない。

【０００５】更に、上記のコントローラを含むトロイダ
ル型無段変速機としては、図４に示すものが知られてい
る（特開平７−１５１２１８号公報参照）。図４にはト
ロイダル型無段変速機の一方の変速ユニット１の制御シ
ステムが示されている。図示のように、一対のパワーロ
ーラ２は、対向して配置された入力ディスク３と出力デ
ィスク（図示省略）の間に挟まれるようにして対向して
配置され、それぞれトラニオン４と称する支持部材に回
転自在に支持されている。即ち、パワーローラ２はトラ
ニオン４に偏心軸５によって支持されている。また、そ
れぞれのトラニオン４は変速機ケーシング（図示省略）
に回動可能で且つ軸方向に移動可能に支持されている。
即ち、各トラニオン４は傾転軸６を有しており、傾転軸
６の軸方向に移動可能であり、且つ傾転軸６を中心とし
て回動可能である。トラニオン４の傾転軸６にはピスト
ン７が固定され、ピストン７は変速機ケーシングに形成
された油圧シリンダ８内を摺動可能に設けられている。
油圧シリンダ８内にはピストン７によって区画された２
つのシリンダ室、即ち増速側シリンダ室８ａと減速側シ
リンダ室８ｂが形成されている。

【０００６】油圧シリンダ８の各シリンダ室８ａ，８ｂ
は油路９ａ，９ｂによってスプール弁１０に連通してい
る。スプール弁１０内に摺動自在に配設されたスプール
１１は、軸方向両端に配置されたスプリング１２によっ
て中立位置に保持されている。スプール弁１０は一端に
Ｓａポートが形成され、他端にＳｂポートが形成され、
Ｓａポートにはソレノイド弁１３ａを介して油圧Ｓａが
供給され、Ｓｂポートにはソレノイド弁１３ｂを介して
油圧Ｓｂが供給される。スプール弁１０は、ライン圧
（油圧源）へ連通するＰＬポート、油路９ａを介して増
速側シリンダ室８ａへ連通するＡポート、油路９ｂを介
して減速側シリンダ室８ｂへ連通するＢポート、リザー
バへ連通する２つのＲポートを備えている。ソレノイド
弁１３ａ，１３ｂは、コントローラ１４から出力された
制御信号に応じて作動するように構成されている。スプ
ール弁１０とソレノイド弁１３ａ，１３ｂは、トロイダ
ル型無段変速機の変速比制御弁を構成している。

【０００７】一方の傾転軸６の先端にはプリセスカム１
５が連結され、中央部を枢着されたレバー１６の一端が
プリセスカム１５に当接し、レバー１６の他端がポテン
ショメータ１７に接続している。プリセスカム１５は、
トラニオン４の傾転軸６の軸方向変位量Ｙに応じて変位
すると共に傾転角変位量θに応じても変位するので、両
変位量が存在する場合には両変位量の合成変位量を検出
することになる。ポテンショメータ１７は、この合成変
位量に対応して電圧値Ｖを出力し、出力信号をコントロ
ーラ１４に入力する。また、このコントローラは、その
他にも出力軸回転数センサ１８、エンジン回転数センサ
１９、アクセルペダル踏込み量センサ２０等の各種セン
サを備えており、これらのセンサで検出された出力軸回
転数、エンジン回転数、アクセルペダル踏込み量等の変
速情報信号がコントローラ１４に入力される。なお、出
力軸回転数センサ１８は車速センサであってもよく、ア
クセルペダル踏込み量センサ２０はスロットル開度セン
サであってもよい。

【０００８】トロイダル型無段変速機では、トラニオン
４を中立位置からいずれか一方へ傾転軸方向（即ち、傾
転軸６の軸方向）に変位させると、その方向と変位量に
応じた向きと速さでトラニオン４が傾転軸６の回りで傾
転するという性質を利用して、該傾転を制御することに
より変速制御が行われる。

【０００９】次に、このトロイダル型無段変速機の変速
動作について、図５のフローチャートに基づいて説明す
る。変速動作が開始される時点では、トラニオン４は、
パワーローラ２の回転軸線と入力ディスク３及び出力デ
ィスクの回転軸線とが交差する中立位置にある。エンジ
ンＥが始動してから停止するまで、コントローラ１４は
メインルーチンの変速制御を行う。まず、コントローラ
１４は、変速情報を基にトラニオンの傾転軸方向変位量
Ｙがゼロ（Ｙ＝０）で、且つパワーローラ２の目標傾転
角がθ₀ 〔基準となるパワーローラ２の姿勢（例えば、
変速比が１の状態での姿勢）から目標となる変速比を得
るパワーローラ２の姿勢までの傾転角度差〕であるとき
の電圧値Ｖ₀ （目標変速比ｅ₀ に対応する。以下、「目
標電圧値」という）を算出する。また、ポテンショメー
タ１７からは、傾転軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θと
の合成変位量に相当する電圧値Ｖ（変速動作開始前であ
れば、上記中立位置にあった状態での変速比に相当）が
検出され（Ｓ１−１）、検出された電圧値はコントロー
ラ１４に入力される。

【００１０】コントローラ１４は、電圧値Ｖと目標電圧
値Ｖ₀ とに基づいて電圧の偏差Ｖ_eを求める（Ｓ１−
２）。コントローラ１４は、次に、スプール弁１０の両
端に作用する圧力Ｐａ，Ｐｂの差圧ΔＰが、この偏差Ｖ
_eに比例するようにソレノイド１３ａ，１３ｂに出力す
べきｄｕｔｙ（デューティ）ＡとｄｕｔｙＢとを演算す
る。即ち、コントローラ１４は、電圧偏差Ｖ_eに応じ
て、ソレノイド弁１３ａへ出力するｄｕｔｙＡ、及びソ
レノイド弁１３ｂへ出力するｄｕｔｙＢを、それぞれ次
式により算出する（Ｓ１−３）。ｄｕｔｙＡ＝５０％＋ＧＶ_e ｄｕｔｙＢ＝５０％−ＧＶ_e ここで、Ｇはフィードバックゲインとしての比例定数で
ある。また、ｄｕｔｙとはパルス幅変調制御におけるＯ
ＮとＯＦＦの時間比率をいう。即ち、ｄｕｔｙ（％）は
次式で与えられる。ｄｕｔｙ＝（一周期のソレノイドＯＮ時間／ソレノイド
作動周期）×１００次に、ｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢをそれぞれソレノイド
弁１３ａ，１３ｂへ出力する（Ｓ１−４）。スプール弁
１０のスプール１１は、差圧ΔＰとスプール１１の両端
に配設されたスプリング１２のばね力とが釣り合う位置
にまで移動する。即ち、スプール１１の変位量は、偏差
Ｖ_eに比例した変位量となる。

【００１１】例えば、トラニオン４がある中立位置にあ
るときの電圧値Ｖが目標電圧値Ｖ₀よりも大である（Ｖ
＞Ｖ₀ ）場合、即ち、減速比が大である状態にあるので
増速側に変速しようとする場合には、上記の式で算出さ
れたｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢがソレノイド弁１３ａ，
１３ｂに出力される結果、スプール弁１０の両端に作用
する油圧Ｓａ及び油圧Ｓｂの関係がＳａ＜Ｓｂの関係と
なり、スプール１１は図で左側に移動する。油路９ａは
ＰＬポートを介して圧力源へ連通し、油路９ｂはＲポー
トを介してリザーバへ連通して、油路９ａの圧力Ｐａが
油路９ｂの圧力Ｐｂよりも大きくなる（Ｐａ＞Ｐｂ）。
その結果、シリンダ室８ａ，８ｂの圧力差により、図３
においてトラニオン４は傾転軸方向変位量Ｙが負の方
向、即ち、左側のトラニオン４は上方へ変位し、右側の
トラニオン４は下方へ変位する。このとき、傾転軸方向
変位量Ｙが負（Ｙ＜０）であれば、パワーローラ２の傾
転特性によってパワーローラ２の傾転角変位量θが負
（θ＜０）の方向（増速側）へトラニオン４は傾転を開
始し、傾転軸方向変位量Ｙ及び傾転角変位量θは共に減
少していくので電圧値Ｖも減少して目標電圧値Ｖ₀ に接
近していく。この変位に伴って、トラニオン４はそれぞ
れ傾転軸６の回りで傾転し、増速側へ変速動作が開始さ
れる。このように、パワーローラ２の傾転特性は、トラ
ニオン４が傾転軸６の軸方向に変位することによって傾
転角の変位が生じるものであるから、トラニオン４の傾
転軸方向変位量Ｙとパワーローラ２の傾転角変位量θと
の合成変位量を検出することで傾転軸方向変位量Ｙを含
んだ制御情報を得て、変速比の変化の方向性を知った上
でのパワーローラ２の傾転角の制御が可能となる。

【００１２】更にトラニオン４の傾転が続くと、電圧値
Ｖは目標電圧値Ｖ₀ 以下に低下し（Ｖ＜Ｖ₀ ）、上記の
式での算出の結果、大きさが逆転したｄｕｔｙＡ及びｄ
ｕｔｙＢがソレノイド弁１３ａ，１３ｂに出力される。
スプール１１は右側に変位し、油路９ａの圧力Ｐａは油
路９ｂの圧力Ｐｂよりも小さくなり（Ｐａ＜Ｐｂ）、ト
ラニオン４は傾転軸方向変位量Ｙが正（Ｙ＞０）の方向
へ変位するので、トラニオン４の増速側への傾転にブレ
ーキがかかる。しかし、傾転軸方向変位量Ｙの値自体は
まだ負であるので、変速比は増速側に変化し続ける。ト
ラニオン４の傾転軸方向変位量Ｙがゼロ（Ｙ＝０）とな
った時点においても尚、偏差Ｖ_eが残っている場合に
は、傾転角が目標傾転角θ₀よりも増速側へオーバーシ
ュートしていることを意味しており、トラニオン４は更
に変位し、傾転軸方向変位量Ｙが正のち（Ｙ＞０）とな
って減速側に傾転する。そして、以上の変速動作を繰り
返して電圧値Ｖは目標電圧値Ｖ₀ に収束し、やがて変速
比は目標変速比ｅ₀に一致し、そのときには、トラニオ
ン４の傾転軸方向変位量Ｙもゼロになっており、変速動
作が終了する。コントローラ１４はメインルーチンの変
速制御に戻る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における変速比の制御に見られるように、傾転
軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θとの合成変位量に対応
する電圧値Ｖと目標電圧値Ｖ₀の偏差Ｖ_eを電気的に検
出してソレノイド弁１３ａ，１３ｂにフィードバックを
かける制御態様では、コントローラ１４がデジタル制御
を行っているような場合、偏差Ｖ_eを量子化する際に、
偏差Ｖ_eに不感帯が生じるのを避けることができない。
したがって、コントローラは、目標変速比付近ではこの
不感帯を超える偏差Ｖ_eが生じるまでは、偏差Ｖ_eがゼ
ロと判断するので、変速比は不感帯の範囲内で変動して
しまうことがある。

【００１４】この対策として、プリセスカムが検出した
合成変位量に対応する電圧値と目標電圧値との偏差を量
子化する際の分解能に着目することが考えられる。ソレ
ノイド弁には、コントローラから入力される制御信号が
ある大きさよりも小さな量であると出力としての油圧が
対応して変化できないこととなる分解能が存在する。そ
のため、コントローラが偏差を量子化する際の分解能と
ソレノイド弁の分解能とを対応するように、偏差のフィ
ードバックゲインが定められる。そこで、偏差を検出す
る検出幅を更に細分化して偏差の量子化の分解能を向上
すると、コントローラ側の不感帯を減少させることがで
きる。しかしながら、ソレノイド弁側の分解能を変えな
いとすると、両者の分解能を対応付けようとすれば、偏
差の検出幅を細分化すればするほどフィードバックゲイ
ンを高くする必要がある。このようにフィードバックゲ
インが高くなると、目標変速比が大きく変化した場合に
は変速比の収束が悪化し、変速比が振動的になるという
問題がある。このような問題点を、図２の二点鎖線Ｎで
示す偏差と制御信号との関係を参照して説明すると、コ
ントローラ１４の偏差Ｖに対する量子化分解能Ｖ_rが、
ソレノイド弁の最小分解能に対応するフィードバック量
に対応している。コントローラ１４の量子化分解能Ｖ_r
が２Ｖ_r，３Ｖ_rと順次増加していくにしたがって、ｄ
ｕｔｙが急増して変化しているように、フィードバック
ゲインが高い制御内容であり、このような制御では、偏
差が大である状態では変速比が振動的になり、変速比の
収束が悪化する。なお、一点鎖線Ｍは、ソレノイド弁の
最小分解能に対応するフィードバック量Ｖ_sをコントロ
ーラ１４の偏差Ｖに対する量子化分解能とした従来の制
御態様における偏差と制御信号との関係を示している。

【００１５】例えば、コントローラが有する偏差の量子
化分解能を８ビット（１／２５６）としフィードバック
ゲインを１とした場合に、ソレノイド弁の分解能が１％
であるとする。この状態で、コントローラの偏差の量子
化分解能を１２ビット（１／４０９６）に向上したとす
る。分解能は１６倍に向上しているから、不感帯は１６
分の１に減少しているので、コントローラは偏差をより
きめ細かく検出することができる。コントローラが検出
できる最小検出幅を、ソレノイド弁の最小分解能に対応
するフィードバック量となるように定めたとすると、フ
ィードバックゲインは分解能向上前のフィードバックゲ
インと比較して１６倍になっており、目標変速比が大き
く変化した場合等には、前記合成変位量に対応する電圧
値と目標電圧値との偏差も大きくなり、変速比が振動的
になると共に変速比が目標変速比に収束する時間が長く
なり、最悪の場合、変速比が発散することも有り得る。

【００１６】上記のようにコントローラの偏差の量子化
分解能を向上したトロイダル型無段変速機において、フ
ィードバックゲインを１６分の１にすれば、制御システ
ム全体のフィードバックゲインは分解能向上前と変わら
ないので目標変速比が大きく変化した場合には、従来と
同様に動作する。しかしながら、ソレノイド弁の分解能
は従来と同様であるから、変速比が目標変速比に接近し
てきた状態では、コントローラは細分化された偏差を識
別することができるにもかかわらず、偏差が４ビット未
満の間はソレノイド弁は対応して作動することができな
い。結果として、コントローラの偏差の量子化分解能を
向上させたことによる技術的効果が得られないという問
題がある。

【００１７】したがって、プリセスカムが検出した合成
変位量に対応する電圧値と目標電圧値との偏差が大きい
状態では、フィードバックゲインが高くなることに起因
して変速比が振動的になるというような事態を回避し、
且つ変速比が目標変速比に接近した状態でも、偏差を小
さくする方向にソレノイド弁を作動させて目標変速比付
近での変速比の変動を実用上問題のない程度まで抑制す
ることができるトロイダル型無段変速機が望まれてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、プリセスカムが検出した合
成変位量に対応する電圧値と目標電圧値との偏差が、コ
ントローラのフィードバックゲインでは変速比制御弁を
最小分解能でさえも作動させることができない程の小さ
い値である場合には、偏差を切り上げて前記変速比制御
弁を最小分解能で作動させることにより、偏差が前記フ
ィードバック量以上の状態では変速比が振動的に制御さ
れるのを防ぎ、且つ変速比が目標変速比付近にある状態
でも、変速比の変動を常に偏差を小さくする方向に制御
することを可能にするトロイダル型無段変速機の変速制
御装置を提供することである。

【００１９】この発明は、上記の目的を解決するため、
以下のように構成されている。即ち、この発明は、対向
して配置された入力ディスクと出力ディスク、前記両デ
ィスクに対する傾転角度の変化に応じて前記入力ディス
クの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達す
る一対のパワーローラ、前記パワーローラを回転自在に
支持した傾転軸方向に変位可能な一対のトラニオン、前
記各トラニオンを傾転軸方向に変位させる二つのシリン
ダ室を有する油圧シリンダ、変速比を制御するため前記
シリンダ室への油圧を調整する変速比制御弁、前記トラ
ニオンの傾転軸方向変位量と前記パワーローラの傾転角
変位量との合成変位量を検出するプリセスカム、前記合
成変位量を対応する電圧値に変換するポテンショメー
タ、及び前記電圧値と目標変速比に対応する目標電圧値
との偏差に応答して前記変速比制御弁を制御するコント
ローラを具備し、前記コントローラは、前記偏差の絶対
値が前記変速比制御弁の最小分解能に対応するフィード
バック量に満たないことに応答して、前記偏差を前記変
速比制御弁の前記最小分解能に対応する前記フィードバ
ック量に切り上げることから成るトロイダル型無段変速
機に関する。

【００２０】この発明によれば、センサで検出したトラ
ニオンの傾転軸方向変位量とパワーローラの傾転角変位
量との合成変位量がポテンショメータによって対応する
電圧値に変換され、前記電圧値と目標変速比に対応する
目標電圧値との偏差の絶対値が変速比制御弁の最小分解
能に対応するフィードバック量に満たない状態では、コ
ントローラは、偏差を変速比制御弁の最小分解能に対応
するフィードバック量に切り上げる。したがって、変速
比制御弁は、前記フィードバック量に切り上げられた偏
差に応答して最小分解能で作動することになる。変速比
制御弁は、油圧シリンダの各シリンダ室に供給される油
圧を調整して、各トラニオンを傾転軸方向に変位させ
る。トラニオンに回転自在に支持されたパワーローラは
入力ディスクと出力ディスクに対して接触する位置を変
え、センサで検出した前記合成変位量がポテンショメー
タによって変換される電圧値と目標変速比に対応する目
標電圧値との偏差が、常に小さくなるように、したがっ
て変速比が目標変速比に向かうように制御される。

【００２１】前記変速比制御弁は、スプールが中立位置
にある状態でシリンダ室を遮断し且つスプールが中立位
置から変位した状態で各シリンダ室を油圧源とリザーバ
とにそれぞれ選択的に連通させるスプール弁と、前記コ
ントローラによって制御され且つスプールの両端に作用
する油圧を調整するソレノイド弁とから構成される。こ
の場合、変速比制御弁の最小分解能に対応するフィード
バック量はソレノイド弁の最小分解能に対応するフィー
ドバック量とされる。

【００２２】変速比制御弁を上記のように構成した場
合、コントローラに入力される電圧値と目標変速比に対
応する目標電圧値との偏差の絶対値がソレノイド弁の最
小分解能に対応するフィードバック量に満たない状態で
は、コントローラは、偏差を変速比制御弁の最小分解能
に対応するフィードバック量に切り上げる。したがっ
て、ソレノイド弁は、前記フィードバック量に切り上げ
られた偏差に応答して最小分解能で作動することにな
る。ソレノイド弁は、スプール弁のスプールの両端に作
用する油圧を調整し、スプール弁はスプールが中立位置
から変位した状態では油圧シリンダの各シリンダ室に供
給される油圧を調整する。即ち、油圧シリンダの各シリ
ンダ室は油圧源とリザーバとにそれぞれ選択的に連通さ
れ、各トラニオンは傾転軸方向に変位する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明の実施例を説明する。図１はこの発明によるトロ
イダル型無段変速機の変速制御を示すフローチャートで
ある。この発明によるトロイダル型無段変速機の変速機
構としての構造は、図３及び図４に示した構造と同じ構
造を有するものであるので、再度の説明を省略する。

【００２４】このトロイダル型無段変速機のコントロー
ラ１４が行う変速制御の手順（１）〜（８）を、図１の
フローチャートを参照して以下に説明する。（１）変速動作が開始される時点では、トラニオン４は
中立位置にある。エンジンＥが始動した後停止するま
で、コントローラ１４はメインルーチンの変速制御を行
う（Ｓ１）。コントローラ１４は、目標変速比ｅ₀に対
応する目標電圧値Ｖ₀との変換テーブルを内部に備えて
いる。コントローラ１４は、出力軸回転数センサ１８、
エンジン回転数センサ１９及びアクセルペダル踏込み量
センサ２０で検出した出力軸回転数、アクセルペダル踏
込み量及びエンジン回転数等の変速情報に関する検出値
を受け取り、これらの変速情報に基づいて最適な変速
比、即ち、目標変速比ｅ₀を得て、前記変換テーブルに
よって目標変速比ｅ₀に対応する目標電圧値Ｖ₀を求め
る。（２）次に、プリセスカム１５は、トラニオン４の傾転
軸６の軸方向変位量であるトラニオン４の傾転軸方向変
位量Ｙと、傾転軸６の傾転角変位量であるパワーローラ
２の傾転角変位量θとの合成変位量を検出し、ポテンシ
ョメータ１７は、この合成変位量を対応する電圧値Ｖに
変換する。コントローラ１４は、この変換された電圧値
Ｖを取り込む（Ｓ２）。（３）目標電圧値Ｖ₀とＳ２で求めた電圧値Ｖとの偏差
Ｖ_eを次の式で求める（Ｓ３）。Ｖ_e＝Ｖ₀−Ｖ（４）Ｓ３で求めた偏差Ｖ_eの絶対値が、ゼロでなく且
つ変速比制御弁を構成するソレノイド弁の最小分解能に
対応するフィードバック量Ｖ_sよりも小さいか否かが判
断される（Ｓ４）。ここで、Ｖ_sは正の値として定めら
れる。また、フィードバック量Ｖ_sとは、フィードバッ
クゲインの変更や偏差の切上げを何ら行わないとの前提
で、偏差Ｖ_eがゼロからＶ_sにまで増加したときに初め
てソレノイド弁が最小分解能で応答する偏差を指す。（５）Ｓ４での判断の結果、偏差Ｖ_eの絶対値がゼロよ
り大であり且つソレノイド弁の最小分解能に対応するフ
ィードバック量Ｖ_sよりも小さいと判断された場合に
は、偏差Ｖ_eがフィードバック量Ｖ_sに切上げられる
（Ｓ５）。Ｖ_e＝＋Ｖ_s （０＜Ｖ_eの場合）Ｖ_e＝−Ｖ_s （０＞Ｖ_eの場合）（６）Ｓ５において切り上げられた偏差Ｖ_eに基づいた
制御量でソレノイド弁を作動して変速動作が行われる。
即ち、ソレノイド弁１３ａへ出力するｄｕｔｙ（デュー
ティ）Ａ、及びソレノイド弁１３ｂへ出力するｄｕｔｙ
Ｂは、それぞれ次式により算出される（Ｓ６）。ｄｕｔｙＡ＝５０％＋ＧＶ_e ｄｕｔｙＢ＝５０％−ＧＶ_e ここで、Ｇはフィードバックゲインとしての比例定数で
ある。また、Ｓ４での判断の結果、偏差Ｖ_eの絶対値が
ゼロ又はソレノイド弁の最小分解能に対応するフィード
バック量Ｖ_s以上の値であると判断された場合には、Ｓ
５の処理、即ち、偏差Ｖ_eに対して切上げ等の処置は行
われず、ソレノイド弁に対しては従来と同様のｄｕｔｙ
制御が行われる。（７）Ｓ６で算出されたｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢは、
それぞれソレノイド弁１３ａ，１３ｂへ出力される（Ｓ
７）（８）最後に、メインルーチンのスタート（Ｓ１）へ戻
って再び変速動作が繰り返される（Ｓ８）。

【００２５】次に、上記のフローチャートによるこの発
明のトロイダル型無段変速機の制御内容を、偏差Ｖ_eと
ソレノイド弁への制御信号との関係を示す図２に図示さ
れたグラフに基づいて説明する。横軸に示す偏差Ｖ
_rは、コントローラ１４の偏差Ｖに対する量子化分解能
を示しており、コントローラ１４は、偏差Ｖ_r未満の偏
差を識別できない。偏差Ｖ_sは、上記のとおり、ソレノ
イド弁１３ａ，１３ｂ（以下、１３と略す）の最小分解
能に対応するフィードバック量である。図示の場合、コ
ントローラ１４の偏差Ｖに対する量子化分解能は、ソレ
ノイド弁１３の最小分解能に対して２ビット高くされて
いる。また、縦軸はソレノイド弁１３への制御信号の大
きさを示し、Ｓ_rは、ソレノイド弁１３の最小分解能に
対応する制御信号（５０％を基準にしたｄｕｔｙ）であ
り、前記フィードバック量Ｖ_sに対応している。図２で
の横軸方向の変化に対する縦軸の変化の割合は、フィー
ドバックゲインを表している。なお、図２に示すグラフ
は縦軸と横軸とがいずれも正の領域の場合のみを示して
いるが、偏差の正負に応じてｄｕｔｙＡとｄｕｔｙＢと
は、５０％を基準にしてその上下の値を有することにな
るのは、既に式で示したように明らかである。

【００２６】電圧値の偏差Ｖが、Ｖ_r≦Ｖ＜４Ｖ_r（＝
Ｖ_s）の範囲内の偏差である状態（デジタル値の場合で
あれば、コントローラ１４が識別する値としては、
Ｖ_r，２Ｖ_r又は３Ｖ_rの状態）では、偏差Ｖ_eは、ソ
レノイド弁１３の最小分解能に対応するフィードバック
量Ｖ_sに切り上げられ、その結果、上記の範囲内の偏差
に応答して、ソレノイド弁１３への制御信号は、実線で
示すように、Ｓ_rとなる。偏差ＶがＶ_sよりも大である
状態では、制御信号は、実線Ｊ又は破線Ｋで示すような
階段状の信号、或いは両者の中間の適宜の信号が設定さ
れる。

【００２７】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏する。即ち、このトロイダ
ル型無段変速機においては、コントローラは、プリセス
カムが検出した合成変位量に対応する電圧値と目標電圧
値との偏差の絶対値が変速比制御弁の最小分解能に対応
するフィードバック量に満たないことに応答して、偏差
を変速比制御弁の最小分解能に対応するフィードバック
量に切り上げる制御を行うので、偏差が変速比制御弁の
最小分解能に対応するフィードバック量に達していない
場合には、偏差は変速比制御弁の最小分解能に対応する
フィードバック量にまで切り上げられ、その結果、コン
トローラから変速比制御弁への制御信号は変速比制御弁
を最小分解能で作動させることが可能となる値となり、
偏差が常に無くなる方向に制御させることができる。即
ち、偏差が前記フィードバック量以上の状態では変速比
の制御が振動的になるのを防ぎ、且つ変速比が目標変速
比付近にあって偏差が変速比制御弁の最小分解能に対応
するフィードバック量よりも小さい状態では、変速比の
制御は、常に偏差を小さくする方向に制御され、前記フ
ィードバック量に対応する範囲内で変速比がハンチング
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるトロイダル型無段変速機の変速
制御を示すフローチャートである。

【図２】トロイダル型無段変速機の変速制御における偏
差とソレノイド弁に対するｄｕｔｙの関係を示すグラフ
である。

【図３】従来のトロイダル型無段変速機を模式的に示し
た図である。

【図４】従来のトロイダル型無段変速機の制御システム
を示す概略図である。

【図５】従来のトロイダル型無段変速機における変速制
御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１変速ユニット２パワーローラ３入力ディスク４トラニオン６傾転軸７ピストン８油圧シリンダ８ａ，８ｂシリンダ室１０スプール弁１１スプール１３ソレノイド弁１４コントローラ１５プリセスカム１７ポテンショメータ２３出力ディスクＹ傾転軸方向変位量 θ 傾転角変位量Ｖ電圧値Ｖ₀ 目標電圧値Ｖ_s フィードバック量Ｖ_r 量子化分解能ｅ₀ 目標変速比

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向して配置された入力ディスクと出力
ディスク、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応
じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出
力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワー
ローラを回転自在に支持した傾転軸方向に変位可能な一
対のトラニオン、前記各トラニオンを傾転軸方向に変位
させる二つのシリンダ室を有する油圧シリンダ、変速比
を制御するため前記シリンダ室への油圧を調整する変速
比制御弁、前記トラニオンの傾転軸方向変位量と前記パ
ワーローラの傾転角変位量との合成変位量を検出するプ
リセスカム、前記合成変位量を対応する電圧値に変換す
るポテンショメータ、及び前記電圧値と目標変速比に対
応する目標電圧値との偏差に応答して前記変速比制御弁
を制御するコントローラを具備し、前記コントローラ
は、前記偏差の絶対値が前記変速比制御弁の最小分解能
に対応するフィードバック量に満たないことに応答し
て、前記偏差を前記変速比制御弁の前記最小分解能に対
応する前記フィードバック量に切り上げることから成る
トロイダル型無段変速機。
【請求項２】前記変速比制御弁はスプールが中立位置
にある状態で前記シリンダ室を遮断し且つ前記スプール
が前記中立位置から変位した状態で前記各シリンダ室を
油圧源とリザーバとにそれぞれ選択的に連通させるスプ
ール弁と前記コントローラによって制御され且つ前記ス
プールの両端に作用する油圧を調整するソレノイド弁と
から成り、前記変速比制御弁の前記最小分解能に対応す
る前記フィードバック量は前記ソレノイド弁の最小分解
能に対応するフィードバック量である請求項１に記載の
トロイダル型無段変速機。