JP3716524B2

JP3716524B2 - Toroidal continuously variable transmission

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Publication number: JP3716524B2
Application number: JP35474496A
Authority: JP
Inventors: 英司井上
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: JPH10184837A

Description

【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２１、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２１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の傾転は後述するコントローラによって制御される。
【０００３】
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（図示せず）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。
【０００４】
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。
【０００５】
一方の傾転軸６の先端にはプリセスカム１５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。プリセスカム１５、レバー１６及びポテンショメータ１７は、コントローラ１４が変速比を前記目標変速比に一致させるように変速比制御弁を制御するため、前記合成変位量に対応した電圧値を検出値として与える検出手段を構成している。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、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Ｖ₀−Ｖ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（Ｓ１−２）。
ｄｕｔｙＡ＝５０％＋Ｇ（Ｖ₀−Ｖ）
ｄｕｔｙＢ＝５０％−Ｇ（Ｖ₀−Ｖ）
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ＯＮ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（Ｓ１−３）。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。
【０００９】
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４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。傾転軸方向変位量Ｙが負（Ｙ＜０）であるから、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。
【００１０】
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ｄｕｔｙＢ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。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のトロイダル型無段変速機においては、パワーローラの回転中心を傾転軸方向へ変位させると、直ちにパワーローラに傾転力が発生するので、変速比の目標変速比への変速速度が非常に高速である。そのため、走行中に目標変速比が大きく変化する変速操作、例えばアクセルペダルを大きく踏み込むキックダウン等の操作を行うと、エンジン回転数が急激に変化したり、変速時に車両にショックが発生する等の問題があり、この対策として変速する速度を制限することが提案されている。
【００１２】
上記の変速速度を制限する提案によれば、通常走行中は変速制御上特に問題は生じないが、高速走行中の急制動時には次のような問題が生じる。即ち、高速走行中では、トロイダル型無段変速機の変速比は増速側（マニュアル変速における４速、５速に相当）に移行するが、停車したときに次の発進時の駆動力を確保するためには、停車時には最大減速比付近（マニュアル変速における１速又は２速に相当）にまで変速しておかねばならない。しかし、運転状況にかかわらず一律的に変速速度を制限してしまうと、急制動をかけた場合には却って変速速度が遅過ぎることになって車両が停止する前に最大減速比付近にまで変速することができない場合がある。しかも、この状態では、車両の駆動輪と変速機の出力軸を介して連結されているトロイダル変速部、即ち変速ユニットは回転していないので、パワーローラの回転軸を傾転軸方向へ変位させても、傾転力が発生しないため変速比を変えることができない。このため、停車後に再度発進しようとしても、変速比は、増速側の変速比にあって発進に必要な減速比になく、駆動力が不足するので充分な加速が得られない。特に、積載した商用車が登坂路において再度発進しようとする場合には、発進自体が不能となり危険である。
【００１３】
なお、トロイダル型無段変速機において、制動と変速比との関係を考慮したものとして、特開昭６２−２７３１８４号公報がある。この公報に記載のトロイダル型無段変速機は、制動装置のブレーキング時間が所定の時間以上であると判断された場合には、変速比を目標変速比より大きくなる方向、即ちロー側に制御して、エンジンブレーキをかけるようにしたものである。
【００１４】
また、特開昭６２−２８９４４１号公報に記載のものは、車両が走行状態にあるときにブレーキペダルを踏み込んで制動状態に移行すると、増速側への変速動作が禁止されて変速比が固定された状態となり、エンジンブレーキを作用させて車速の低下及びエンジンの回転の減少を補助するものであり、原点復帰指令がセットされると、変速速度を通常の変速速度範囲の最大速度に設定し、その設定速度で変速機を原点復帰して次の発進に備えるものである。
【００１５】
上記いずれの公報に記載のトロイダル型無段変速機においても、急停車したときに所定の変速比への変速を完了しているものではなく、原点復帰指令等の別途の手段を必要としているものである。このように、走行中にキックダウン等の目標変速比が大きく変化する変速を行うときには変速速度を制限するが、急制動をかけて停止する場合には、変速速度を制限することによって再発進に必要な変速比が得えられないというような弊害が除かれ、再度の発進に必要な所定の変速比への移行を完了しているトロイダル型無段変速機が望まれている。
【００１６】
【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、車両の制動装置が制動状態にあることを検出できるようにして、制動装置が急制動状態あるときには、制動装置が非制動状態であるときと比較して、パワーローラの傾転速度、即ち変速速度を速くして、通常走行時にはキックダウン等の運転状況で急激なエンジン回転の変化や変速ショックを生じるのを防止し、出力軸が急停止するときには変速比を速く大きな減速比へ移行させて、出力軸の停止後、エンジン出力の出力軸への再伝達を確実にし、車両の確実な再発進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。
【００１７】
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、車両の動力系統における変速機として適用されており、前記車両のエンジンの出力が入力される入力軸、前記入力軸に連結された入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置された出力ディスク、前記出力ディスクに連結された出力軸、前記出力軸に制動力を与える制動装置、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、変速比を目標変速比へ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、前記制動装置の制動状態をブレーキ作動流体圧として検出するブレーキセンサ、及び前記ブレーキセンサによる前記制動装置の制動状態の検出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備え、前記コントローラは、前記ブレーキセンサが一定流体圧以上の前記ブレーキ作動流体圧として前記制動装置の急制動状態を検出することに応答して、前記目標変速比への変速速度を前記制動装置の非制動状態時の前記目標変速比への変速速度よりも速めて、前記変速比を前記出力軸の停止後における前記入力軸の回転が前記出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で前記変速比制御弁を制御することから成るトロイダル型無段変速機に関する。
【００１８】
この発明によれば、ブレーキセンサによってトロイダル型無段変速機の出力軸に制動力を与える制動装置の制動状態として、車両の運転者のブレーキ操作によって一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧が生じたことで制動装置が急制動状態であることが検出されると、コントローラは、制動装置が非制動状態であるときよりも、目標変速比への変速速度を速くして、変速比を出力軸の停止後の入力軸の回転が出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で変速比制御弁を制御する。即ち、目標変速比への変速速度はトラニオンの傾転軸方向の変位量によって定まるので、変速比制御弁によって制御された油圧の大きさによってトラニオンの傾転軸方向の変位量が変わり、この変位量が大きいとトラニオンは大きく移動してパワーローラは速く傾転し、出力軸が停止するまでにトロイダル型無段変速機の変速比は大きな減速比の状態となる。トロイダル型無段変速機の変速比は発進可能な水準の減速比になっているので、エンジン出力を入力軸に再出力するときに、出力軸に変速されて伝達可能となる。逆に、制動装置が急制動状態でないときは、目標変速比への変速速度は、制動装置が急制動状態であるときほど速くなく、ゆっくりとした変速速度となり、エンジン回転数の急激な変化や車体への変速ショックが軽減される。トロイダル型無段変速機は、車両の動力系統における変速機として適用されているので、一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧が生じたことに応じて直ちに、車両の急制動時において車両が停止する前に十分な値の減速比にまで変速比を変更することが可能になる。また、その後の再発進の際には駆動源の出力がトロイダル型無段変速機の入力軸の回転として入力されるときに、負荷が掛かる出力軸に回転伝達可能となり、登坂路において再度発進しようとする場合を含めて、車両が発進不能に陥るということがない。
【００１９】
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、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。このように変速比制御弁を構成すると、ソレノイド弁のソレノイドを励磁させる電気的な制御、特にデューティ比制御によってスプール弁のスプールの両端に作用する油圧が容易に制御され、スプールの変位に応じて、各シリンダ室と油圧源及びリザーバとをそれぞれ選択的に連通させる弁開度が変化し、各シリンダ室に作用する油圧が制御される。ソレノイド弁のソレノイドを励磁させる電気的な制御、特にデューティ比制御によって各シリンダ室に作用する油圧を変更すれば、傾転軸方向の変位量が変更され、目標変速比への変速速度が変更される。
【００２０】
前記コントローラによる変速比制御弁の目標変速比への制御は、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を検出するプリセスカム及び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から成る検出手段によって検出された前記電圧値と、目標変速比に対応する目標電圧値との偏差に応答して行われる。このような変速比制御弁の制御を行うと、油圧シリンダの各シリンダ室に供給される油圧が変速比制御弁よって調整され、調整された油圧に応じて各トラニオンは傾転軸方向に変位し、トラニオンに回転自在に支持されたパワーローラは傾転して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て変速比が変わり始める。プリセスカム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電圧値に変換される。この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】
前記コントローラは、目標変速比への変速速度を変更するため、ブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して偏差を制動装置の非制動状態時の偏差よりも増大させる制御を行う。このようなコントローラの制御により、制動装置の急制動状態をブレーキセンサが検出することに応答して、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は、制動装置が非制動状態にある場合よりも増大させられるので、ソレノイド弁への制御信号はスプール弁の油圧源やリザーバへの弁開度を大きくするようなものとなり、トラニオンの傾転軸方向の変位が大きくなって、パワーローラの傾転速度、即ち変速比の変速速度が速くなる。これとは反対に、制動装置が非制動状態にある場合には、偏差は減少するように制限されるので、上記と反対の作用が生じて、トラニオンの傾転軸方向の変位が小さくなって、パワーローラの傾転速度、即ち変速比の変速速度が遅くなり、ゆっくりとした変速制御となる。
【００２２】
前記コントローラは、現変速比と目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て変速比が目標変速比に到達するように変速比制御弁を制御し、且つ目標変速比への変速速度を変更するためブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して変速比が最終の目標変速比へ到達するように変速比制御弁を制御する。この制御形態によれば、車両の通常の走行状態では、現変速比と目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て、変速比は、例えば、段階的に目標変速比に到達する。したがって、当初から目標変速比を目指す変速制御と比較して、変速速度が制限される制御となる。反対に、急制動時のように、変速速度を早める必要がある状態では、ブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して、変速比の制御は、当初より最終の目標変速比を目指して素早い変速制御が行われることになる。
【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一実施例を示す概略図であり、図２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乃至図５に示した構造と同じ構造を有するものであり、既に説明したものと同じであるので、ここでの再度の説明を省略する。
【００２４】
図１に示すように、ブレーキペダル３１の近傍にはブレーキセンサであるブレーキスイッチ３２が配置されており、運転者がブレーキペダル３１を踏み込んだ状態ではブレーキスイッチ３２がオンし、ブレーキペダル３１の踏込みを解除したときにはブレーキスイッチ３２がオフする。ブレーキスイッチ３２のオン信号はコントローラ１４に入力されて、コントローラ１４によるソレノイド弁１３ａ，１３ｂのデューティ制御のための制御情報となる。なお、制動装置が制動状態にあることの検出は、上記のようなブレーキスイッチ３２に変えて、例えばブレーキを作動させる油圧等の流体圧を検出し、一定流体圧以上の制動用圧力を検出したときに、急制動とみなしてもよい。
【００２５】
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）〜（４）を、図２のフローチャートを参照して以下に説明する。
（１）ブレーキペダル３１の踏込みに応じてブレーキセンサであるブレーキスイッチ３２の制動状態がオンであるのかオフであるのかが判断される（Ｓ１）。
（２）ブレーキペダル３１が踏み込まれておらず、ブレーキスイッチ３２がオフの状態であると、通常の走行状態にあると考えられるから、変速速度に制限が加えられたゆっくり変速制御が行われる（Ｓ２）。
例えば、コントローラ１４は、現在の変速比と、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等の各種センサからの出力軸回転数、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に基づいて算出された目標変速比ｅ0 との中間に位置する予め定められた値を中間変速比ｅ1 として設定する中間変速比設定手段を備えている。具体的には、現在の電圧値Ｖと、中間変速比設定手段が設定した中間変速比ｅ1 に対応する中間電圧値Ｖ1 とに基づいて、即ち中間変速比ｅ1 を目標変速比ｅ0 に置き換えて、スプール弁１０を制御し、検出電圧値Ｖがこの中間電圧値Ｖ1 に接近していくように制御する。現変速比ｅが中間変速比ｅ1 に到達すると、中間変速比設定手段は、目標変速比ｅ0 により近い変速比を次の中間変速比ｅ2 として設定する。即ち、目標電圧値Ｖ0 に更に近い電圧値Ｖ2 を次の中間変速比ｅ2 に対応する中間電圧値として、検出電圧値Ｖが次の中間電圧値Ｖ2 に接近していくようにスプール弁１０制御する。上記の制御を繰り返して変速比を目標変速比に一致させると、中間変速比を設定せずに当初から目標変速比ｅ0 を用いて変速制御するよりも、トータルでの変速速度を制限することができる。
（３）ブレーキペダル３１が踏み込まれて、ブレーキスイッチ３２の制動状態がオンであり、その際に一定流体圧以上の制動用圧力を検出したとすると、コントローラ１４は変速速度を速くするように変速比制御弁１０を制御する（Ｓ３）。即ち、Ｓ２での仮目標電圧値のようにポテンショメータ１７が検出した電圧値の制限を行わず検出した電圧値をそのまま利用する。
（４）Ｓ２，Ｓ３で変速速度を制限する又は制限しないことが定まると、フローはメインルーチンへ戻り（Ｓ４）、図５に示した従来の変速制御フローと同じフローに移行する。ただし、Ｓ２でゆっくり変速を行うとした場合には、コントローラ１４は変速速度を遅くするという条件で移行する。したがって、コントローラ１４は、図５に示す制御フローにおいて、Ｓ１−２における偏差Ｖ0 −Ｖ（＝Ｖe ）、或いはＳ１−３におけるゲインＧに制限を加える等の態様によりソレノイド弁へのデューティを緩和して出力することになる。一方、Ｓ３でゆっくり変速を解除するとした場合には、コントローラ１４は、偏差をそのまま利用して変速比制御弁を制御して、変速比が速やかに目標変速比に到達するようにする。
【００２６】
【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、この発明によれば、トロイダル型無段変速機が動力系統の変速機として商用車等の車両に適用されており、トロイダル型無段変速機の出力軸に制動力を与える制動装置の制動状態として、ブレーキ作動流体圧をブレーキセンサが検出しており、当該車両の運転者のブレーキ操作によって一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧を生じたときに、ブレーキセンサによって制動装置が急制動状態であることが検出されると、コントローラは、制動装置が非制動状態であるときよりも、目標変速比への変速速度が速くなるように変速比制御弁を制御する。即ち、一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧を生じたことをブレーキセンサが検出した段階で直ちに、トロイダル型無段変速機の変速比を大きな減速比に向ける変速動作を開始できる。変速比制御弁によって制御された油圧を大きくすることでトラニオンの傾転軸方向の変位量が大きくなり、パワーローラは速く傾転し、出力軸が停止するまでにトロイダル型無段変速機の変速比は、出力軸の停止後にエンジン出力が入力軸に出力されたときに出力軸への動力伝達が可能となるような大きな減速比の状態となる。したがって、出力軸が急停止したときであっても、変速比は大きな減速比へ移行しているので、再運転に必要な駆動力が得られて出力軸の再度の運転を確実に行うことができ、積載した商用車が登坂路で停止した後に再度発進するときのように、車両が再度発進しようとする場合にも、安全に発進することができる。逆に、制動装置が急制動状態でないときは、目標変速比への変速速度は、制動装置が急制動状態であるときほど速くなく、ゆっくりとした変速速度となり、エンジン回転数の急激な変化や車体への変速ショックが軽減され、スムースな変速制御を行うことができる。
【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制御システムを示す概略図である。
【図２】この発明によるトロイダル型無段変速機の変速制御の一部を示すフローチャートである。
【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
２１入力軸
２３出力ディスク
２４出力軸
３１ブレーキペダル
３２ブレーキセンサ
Ｅエンジン
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
ｅ₀ 目標変速比[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an input disk and an output disk that are arranged opposite to each other, and a speed change that includes a pair of power rollers that continuously transfer the rotation of the input disk to the output disk in accordance with the tilt angle with respect to the two disks. The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission including a unit.
[0002]
[Prior art]
A toroidal continuously variable transmission mounted on an automobile is generally a double cavity type toroidal continuously variable transmission in which two transmission units are arranged on the same shaft. The toroidal-type continuously variable transmission generally includes an input shaft 21 to which an output of the engine E is input and an input shaft 21 as schematically shown in FIG. An input disk 3 rotatably supported with respect to the input disk 3, an output disk 23 disposed so as to face the input disk 3 and rotatably supported with respect to the input shaft 21, and between the opposed input disk 3 and the output disk 23. A pair of tiltable power rollers 2 that are disposed and transmit torque from the input disk 3 to the output disk 23, a pair of flange portions 25 provided on the input shaft 21, and the input disk 3. And a pressing means 22 such as a loading cam that changes the pressure contact force of the power roller 2 according to the magnitude of the input torque, and tilts the power roller 2. It makes it is configured to shift to transmission steplessly to the output disk 23 rotation of the input disk 3 in accordance with the tilting angle. When the power roller 2 is tilted as shown, the frictional contact position of the power roller 2 with respect to the input disk 3 is changed to the radius r₁The friction contact position with respect to the output disk 23 is the radius r.₂It becomes the position. The gear ratio between the input and output disks is r₁/ R₂It becomes. In addition, the member shown with the code | symbol 4 is the trunnion which supports the power roller 2 so that tilting is possible, and it mentions it later in full detail. A pair of the output disks 23 are integrally connected to each other with the other transmission unit by a connecting member (not shown), and torque is output to the output shaft 24. In the toroidal type continuously variable transmission as described above, the tilt of the power roller 2 is controlled by a controller described later.
[0003]
FIG. 4 shows a control system for one transmission unit 1 of the toroidal-type continuously variable transmission. As shown in the figure, the pair of power rollers 2 are arranged to face each other so as to be sandwiched between an input disk 3 and an output disk (not shown) arranged to face each other, and each support member is called a trunnion 4. Is supported rotatably. That is, the power roller 2 is supported on the trunnion 4 by the eccentric shaft 5. Each trunnion 4 is supported by a transmission casing (not shown) so as to be rotatable and movable in the axial direction. That is, each trunnion 4 has a tilting shaft 6, is movable in the axial direction of the tilting shaft 6, and is rotatable about the tilting shaft 6. A piston 7 is fixed to the tilting shaft 6 of the trunnion 4, and the piston 7 is slidably provided in a hydraulic cylinder 8 formed in the transmission casing. In the hydraulic cylinder 8, two cylinder chambers partitioned by the piston 7, that is, an acceleration side cylinder chamber 8a and a deceleration side cylinder chamber 8b are formed.
[0004]
The cylinder chambers 8a and 8b of the hydraulic cylinder 8 communicate with the spool valve 10 through oil passages 9a and 9b. The spool 11 slidably disposed in the spool valve 10 is held in a neutral position by springs 12 disposed at both ends in the axial direction. The spool valve 10 has an Sa port formed at one end, an Sb port formed at the other end, the hydraulic pressure Sa is supplied to the Sa port via the solenoid valve 13a, and the hydraulic pressure Sb is supplied to the Sb port via the solenoid valve 13b. Supplied. The spool valve 10 communicates with a PL port communicating with a line pressure (hydraulic power source), an A port communicating with the acceleration side cylinder chamber 8a via the oil passage 9a, and B communicating with the deceleration side cylinder chamber 8b via the oil passage 9b. Two R ports communicating with the port and reservoir are provided. The solenoid valves 13a and 13b are configured to operate in accordance with a control signal output from the controller 14. The spool valve 10 and the solenoid valves 13a and 13b constitute a transmission ratio control valve of a toroidal type continuously variable transmission.
[0005]
A recess cam 15 is connected to the tip of one tilting shaft 6, one end of a lever 16 pivotally attached at the center is in contact with the recess cam 15, and the other end of the lever 16 is connected to a potentiometer 17. The precess cam 15 is displaced according to the axial displacement amount Y of the tilt shaft 6 of the trunnion 4 and also displaced according to the tilt angle displacement amount θ. Therefore, when both displacement amounts exist, the displacement cam 15 The composite displacement amount is detected. The potentiometer 17 outputs a voltage value V corresponding to the combined displacement amount, and inputs an output signal to the controller 14. The precess cam 15, the lever 16 and the potentiometer 17 are detection means for giving a voltage value corresponding to the combined displacement amount as a detection value so that the controller 14 controls the transmission ratio control valve so that the transmission ratio matches the target transmission ratio. Is configured. The controller also includes various sensors such as an output shaft speed sensor 18, an engine speed sensor 19, an accelerator pedal depression amount sensor 20, and the like. The output shaft speed detected by these sensors, the engine Shift information signals such as the rotational speed and the accelerator pedal depression amount are input to the controller 14. The output shaft rotational speed sensor 18 may be a vehicle speed sensor, and the accelerator pedal depression amount sensor 20 may be a throttle opening sensor.
[0006]
In the toroidal type continuously variable transmission, when the trunnion 4 is displaced from the neutral position to either one in the tilt axis direction (that is, the axial direction of the tilt shaft 6), the direction and speed according to the direction and the amount of displacement. Thus, the shift control is performed by controlling the tilt using the property that the trunnion 4 tilts around the tilt shaft 6.
[0007]
Next, the shifting operation of the toroidal type continuously variable transmission will be described based on the flowchart of FIG. At the time when the speed change operation is started, the trunnion 4 is in a neutral position where the rotational axis of the power roller 2 intersects with the rotational axes of the input disk 3 and the output disk. Until the engine E is started and then stopped, the controller 14 performs shift control of the main routine. First, the controller 14 determines that the trunnion displacement amount Y in the tilt axis direction is zero (Y = 0) and the target tilt angle of the power roller 2 is θ based on the shift information.₀ Voltage value V when [the inclination angle difference from the attitude of the power roller 2 serving as a reference (for example, the attitude when the gear ratio is 1) to the attitude of the power roller 2 obtaining the target gear ratio]₀ (Target gear ratio e₀ Corresponding to Hereinafter, “target voltage value”) is calculated. Further, from the potentiometer 17, a voltage value V corresponding to a combined displacement amount of the tilt axis direction displacement amount Y and the tilt angle displacement amount θ (if the shift operation is not started, it is in a state in which it is in the neutral position). (Corresponding to a gear ratio) is detected (S1-1), and the detected voltage value is input to the controller 14.
[0008]
The controller 14 determines the voltage value V and the target voltage value V.₀ Voltage deviation V based on_eThe differential pressure ΔP between the pressures Pa and Pb acting on both ends of the spool valve 10 is the deviation V_eThe duty (duty) A and duty B to be output to the solenoids 13a and 13b are calculated so as to be proportional to. That is, the controller 14 determines the voltage deviation V₀In accordance with −V, duty A output to the solenoid valve 13a and duty B output to the solenoid valve 13b are respectively calculated by the following equations (S1-2).
dutyA = 50% + G (V₀-V)
dutyB = 50% -G (V₀-V)
Here, G is a proportionality constant as a feedback gain.
The duty is the ON / OFF time ratio in the pulse width modulation control. That is, duty (%) is given by the following equation.
duty = (one-cycle solenoid ON time / solenoid operation cycle) × 100
Next, duty A and duty B are output to the solenoid valves 13a and 13b, respectively (S1-3). The spool 11 of the spool valve 10 moves to a position where the differential pressure ΔP and the spring force of the springs 12 disposed at both ends of the spool 11 are balanced. That is, the displacement amount of the spool 11 is the deviation V_eThe displacement is proportional to.
[0009]
For example, the voltage value V when the trunnion 4 is in a neutral position is the target voltage value V₀ (V> V₀ ), I.e., when shifting to the speed increasing side because the reduction ratio is large, the duty A and the duty B calculated by the above equations are output to the solenoid valves 13a and 13b, resulting in the spool. The relationship between the hydraulic pressure Sa and the hydraulic pressure Sb acting on both ends of the valve 10 is Sa <Sb, and the spool 11 moves to the left in the drawing. The oil passage 9a communicates with the pressure source via the PL port, the oil passage 9b communicates with the reservoir via the R port, and the pressure Pa of the oil passage 9a becomes larger than the pressure Pb of the oil passage 9b (Pa> Pb). As a result, due to the pressure difference between the cylinder chambers 8a and 8b, the trunnion 4 in FIG. 4 is displaced in the direction in which the tilt axis direction displacement amount Y is negative, that is, the left trunnion 4 is displaced upward and the right trunnion 4 is downward. Displace. Since the tilt axis direction displacement amount Y is negative (Y <0), the tilt angle displacement amount θ of the power roller 2 is negative (θ <0) due to the tilt characteristics of the power roller 2 (acceleration side). The hetranion 4 starts to tilt, and since both the tilting axis direction displacement amount Y and the tilting angular displacement amount θ decrease, the voltage value V also decreases and the target voltage value V₀ Approaching. Along with this displacement, the trunnion 4 tilts around the tilting shaft 6 and the speed change operation is started toward the speed increasing side. Thus, the tilt characteristic of the power roller 2 is that the displacement of the tilt angle is caused by the displacement of the trunnion 4 in the axial direction of the tilt shaft 6. And control information including the tilt axis direction displacement amount Y is obtained by detecting the combined displacement amount of the power roller 2 and the tilt angle displacement amount θ of the power roller 2, and knowing the directionality of the change of the transmission gear ratio The tilt angle of the power roller 2 can be controlled.
[0010]
As the trunnion 4 continues to tilt, the voltage value V becomes the target voltage value V.₀ (V <V₀ ) As a result of the calculation using the above formula, duty A and duty B whose magnitudes are reversed are output to the solenoid valves 13a and 13b. The spool 11 is displaced to the right, the pressure Pa of the oil passage 9a becomes smaller than the pressure Pb of the oil passage 9b (Pa <Pb), and the trunnion 4 has a direction in which the displacement amount Y in the tilt axis direction is positive (Y> 0). Therefore, the brake is applied to the inclination of the trunnion 4 toward the speed increasing side. However, since the value of the displacement amount Y in the tilting axis direction is still negative, the gear ratio continues to change toward the speed increasing side. Even when the displacement amount Y of the trunnion 4 in the direction of the tilt axis becomes zero (Y = 0), the deviation V still remains._eIs left as the target tilt angle θ₀This means that the trunnion 4 is further displaced, and the tilt axis direction displacement amount Y becomes positive (Y> 0) and tilts to the deceleration side. Then, the voltage value V becomes the target voltage value V by repeating the above shifting operation.₀ After a while, the transmission gear ratio becomes the target transmission gear ratio e.₀In this case, the displacement amount Y of the trunnion 4 in the tilting axis direction is also zero, and the speed change operation is completed. The controller 14 returns to the shift control of the main routine.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional toroidal-type continuously variable transmission described above, if the rotation center of the power roller is displaced in the direction of the tilt axis, a tilting force is immediately generated in the power roller. The shift speed is very high. Therefore, if you perform a gear shifting operation that greatly changes the target gear ratio while driving, such as a kick-down operation that depresses the accelerator pedal significantly, the engine speed will change abruptly or the vehicle will be shocked at the time of gear shifting. There is a problem, and it has been proposed to limit the speed of shifting as a countermeasure.
[0012]
According to the above proposal for limiting the shift speed, there is no particular problem in shifting control during normal traveling, but the following problem occurs during sudden braking during high-speed traveling. In other words, during high-speed driving, the transmission ratio of the toroidal-type continuously variable transmission shifts to the higher speed side (equivalent to the 4th and 5th gears in manual shifting), but ensures the driving force at the next start when the vehicle stops. In order to achieve this, the vehicle must be shifted to near the maximum reduction ratio (equivalent to the first or second speed in manual shift) when the vehicle is stopped. However, if the shift speed is limited uniformly regardless of the driving conditions, the shift speed will be too slow when sudden braking is applied, and the speed will be changed to near the maximum reduction ratio before the vehicle stops. You may not be able to. In addition, in this state, the toroidal transmission unit, that is, the transmission unit connected to the vehicle drive wheel and the output shaft of the transmission is not rotating, so the rotational axis of the power roller is displaced in the direction of the tilting axis. However, the gear ratio cannot be changed because no tilting force is generated. For this reason, even if an attempt is made to start again after the vehicle stops, the speed ratio is the speed ratio on the speed increasing side, not the speed reduction ratio required for starting, and the driving force is insufficient, so that sufficient acceleration cannot be obtained. In particular, when a loaded commercial vehicle tries to start again on an uphill road, the start itself is impossible, which is dangerous.
[0013]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-273184 discloses a toroidal-type continuously variable transmission that takes into account the relationship between braking and gear ratio. The toroidal type continuously variable transmission described in this publication controls the gear ratio to be larger than the target gear ratio, that is, to the low side when it is determined that the braking time of the braking device is longer than a predetermined time. The engine brake is applied.
[0014]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-289441 discloses that when the vehicle is in the running state and the brake pedal is depressed to shift to the braking state, the shifting operation to the speed increasing side is prohibited and the gear ratio is fixed. In this state, the engine brake is applied to assist the decrease in vehicle speed and the decrease in engine rotation.When the return to origin command is set, the shift speed is set to the maximum speed within the normal shift speed range. The transmission is returned to the origin at the set speed to prepare for the next start.
[0015]
  The toroidal type continuously variable transmission described in any of the above publications does not complete shifting to a predetermined gear ratio when suddenly stopped, but requires separate means such as an origin return command. is there. In this way, the speed is limited when performing a gear shift with a large change in the target gear ratio, such as kickdown during traveling, but when stopping with sudden braking, the speed is limited to limit the speed. Required gear ratioButThere is a demand for a toroidal-type continuously variable transmission that eliminates the negative effects of not being obtained and completes the transition to a predetermined gear ratio required for starting again.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,VehicleBy making it possible to detect that the braking device is in a braking state, when the braking device is in a sudden braking state, the tilting speed of the power roller, i.e., the shifting speed is increased compared to when the braking device is in a non-braking state. Therefore, during normal driving, sudden changes in engine speed and shift shocks are prevented during driving conditions such as kickdown, and when the output shaft suddenly stops, the gear ratio is quickly shifted to a large reduction ratio so that the output shaft After engine stop, ensure that engine output is retransmitted to the output shaftAnd make sure the vehicle restartsIt is an object of the present invention to provide a shift control device for a toroidal-type continuously variable transmission.
[0017]
  In order to solve the above object, the present invention is configured as follows. That is, this inventionApplied as a transmission in a vehicle power system,An input shaft to which engine output is input, an input disk coupled to the input shaft, an output disk disposed opposite to the input disk, an output shaft coupled to the output disk, and braking force applied to the output shaft A braking device, a pair of power rollers for continuously changing the rotation of the input disk in accordance with a change in tilt angle with respect to the both disks, and transmitting the output disk to the output disk; a tilt that rotatably supports the power roller A pair of trunnions that can be displaced in the axial direction, a hydraulic cylinder having two cylinder chambers that displace each trunnion in the direction of the tilting axis, and a gear that adjusts the hydraulic pressure to the cylinder chamber to control the gear ratio to the target gear ratio Ratio control valve, the braking state of the braking deviceAs brake working fluid pressureA brake sensor for detecting, and a controller for controlling the transmission ratio control valve in response to detection of a braking state of the braking device by the brake sensor, wherein the controllerAs the brake working fluid pressure above a certain fluid pressureIn response to detecting the sudden braking state of the braking device, the transmission speed to the target transmission ratio is made faster than the transmission speed to the target transmission ratio in the non-braking state of the braking device, and the transmission ratio The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that controls the transmission ratio control valve in such a manner that the rotation of the input shaft after the stop of the output shaft is changed to a transmission ratio that can be transmitted to the output shaft.
[0018]
  According to the present invention, the braking device that applies the braking force to the output shaft of the toroidal type continuously variable transmission by the brake sensor.As a braking state of the vehicle, a brake operating fluid pressure exceeding a certain fluid pressure is generated by a brake operation of the driver of the vehicle.Is detected to be in a sudden braking state, the controller determines that the target gear ratio is greater than when the braking device is in a non-braking state.WhatThe gear ratio control valve is controlled in such a manner that the gear ratio is changed to a gear ratio at which the rotation of the input shaft after the output shaft is stopped can be transmitted to the output shaft. That is, since the speed to the target speed ratio is determined by the displacement amount of the trunnion in the tilt axis direction, the displacement amount of the trunnion in the tilt axis direction changes depending on the hydraulic pressure controlled by the speed ratio control valve. If the amount is large, the trunnion moves greatly, the power roller tilts rapidly, and the transmission ratio of the toroidal continuously variable transmission is in a large reduction ratio until the output shaft stops. Since the transmission ratio of the toroidal type continuously variable transmission is a reduction ratio that can be started, when the engine output is re-output to the input shaft, the transmission is shifted to the output shaft and can be transmitted. Conversely, the braking deviceSuddenIn the braking stateAbsentWhen the target gear ratioWhatThe shifting speed of the brake deviceSuddenIt is not as fast as it is in the braking state, and it becomes a slow shift speed, and a sudden change in the engine speed and a shift shock to the vehicle body are reduced.Since the toroidal type continuously variable transmission is applied as a transmission in the power system of the vehicle, the vehicle immediately stops when the vehicle is suddenly braked in response to the occurrence of a brake operating fluid pressure higher than a certain fluid pressure. It becomes possible to change the gear ratio to a sufficiently small reduction ratio before. When the output of the drive source is input as the rotation of the input shaft of the toroidal-type continuously variable transmission at the subsequent restart, the rotation can be transmitted to the output shaft to which the load is applied, and the vehicle will start again on the uphill road. Including the case, the vehicle does not fall out of starting.
[0019]
The transmission ratio control valve shuts off the cylinder chamber in a state where the spool is in a neutral position, and selectively communicates each cylinder chamber with a hydraulic pressure source and a reservoir in a state where the spool is displaced from the neutral position; The solenoid valve is controlled by a controller and adjusts the hydraulic pressure acting on both ends of the spool. When the speed ratio control valve is configured in this way, the hydraulic pressure acting on both ends of the spool of the spool valve is easily controlled by the electrical control for exciting the solenoid of the solenoid valve, particularly the duty ratio control, and according to the displacement of the spool. The valve opening degree for selectively communicating each cylinder chamber with the hydraulic pressure source and the reservoir changes, and the hydraulic pressure acting on each cylinder chamber is controlled. If the hydraulic pressure acting on each cylinder chamber is changed by electrical control to excite the solenoid of the solenoid valve, especially duty ratio control, the displacement amount in the tilt axis direction is changed, and the shift speed to the target gear ratio is changed. The
[0020]
The control to the target speed ratio of the speed ratio control valve by the controller includes a precess cam for detecting a composite displacement amount of the trunnion tilt axial displacement amount and a power roller tilt angle displacement amount, and a voltage corresponding to the composite displacement amount. This is performed in response to a deviation between the voltage value detected by the detecting means comprising a potentiometer for converting the value into a target voltage value corresponding to the target gear ratio. When such a gear ratio control valve is controlled, the hydraulic pressure supplied to each cylinder chamber of the hydraulic cylinder is adjusted by the gear ratio control valve, and each trunnion is displaced in the direction of the tilt axis according to the adjusted hydraulic pressure. The power roller rotatably supported by the trunnion tilts and changes the position where it comes into contact with the input disk and the output disk, and the gear ratio begins to change. The combined displacement amount of the trunnion tilting axis direction displacement amount detected by the precess cam and the power roller tilt angle displacement amount is converted into a voltage value by the potentiometer. Control is performed so that the deviation between the voltage value and the target voltage value corresponding to the target gear ratio is always small, and thus the gear ratio is directed toward the target gear ratio.
[0021]
  In order to change the speed change to the target speed ratio, the controller controls the braking device using a brake sensor.SuddenIn response to the detection of the braking state, control is performed to increase the deviation from the deviation in the non-braking state of the braking device. By controlling the controller like this,SuddenIn response to the brake sensor detecting the braking state, the deviation between the voltage value converted by the potentiometer and the target voltage value corresponding to the target gear ratio is increased more than when the braking device is in the non-braking state. Therefore, the control signal to the solenoid valve is to increase the valve opening to the hydraulic pressure source or reservoir of the spool valve, the displacement of the trunnion in the tilt axis direction becomes large, and the tilt speed of the power roller, that is, The shift speed of the gear ratio is increased. On the other hand, when the braking device is in the non-braking state, the deviation is limited to decrease, so the opposite action occurs, and the displacement of the trunnion in the tilt axis direction becomes small. The tilting speed of the power roller, that is, the speed change speed of the speed change ratio becomes slow, and the speed change control becomes slow.
[0022]
  The controller controls the speed ratio control valve so that the speed ratio reaches the target speed ratio through a predetermined intermediate speed ratio set from the current speed ratio and the target speed ratio, and sets the target speed ratio to the target speed ratio. In order to change the transmission speed, the transmission ratio control valve is controlled so that the transmission ratio reaches the final target transmission ratio in response to detection of the sudden braking state of the braking device by the brake sensor. According to this control mode, in the normal traveling state of the vehicle, the speed ratio is changed to the target speed ratio stepwise, for example, through a predetermined intermediate speed ratio set from the current speed ratio and the target speed ratio. To reach. Therefore, compared with the shift control aiming at the target gear ratio from the beginning, the shift speed is limited. On the other hand, in a state where it is necessary to increase the speed change speed, such as during sudden braking, the speed ratio control is performed from the beginning to the final target speed ratio in response to the detection of the sudden braking state of the braking device by the brake sensor. Aiming for quick gear shift control.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a toroidal continuously variable transmission according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing shift control of the toroidal continuously variable transmission according to the present invention. The structure as the speed change mechanism of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention has the same structure as that shown in FIGS. 3 to 5 and is the same as that already described. Description is omitted.
[0024]
As shown in FIG. 1, a brake switch 32, which is a brake sensor, is disposed near the brake pedal 31. When the driver depresses the brake pedal 31, the brake switch 32 is turned on and the brake pedal 31 is depressed. When is released, the brake switch 32 is turned off. The ON signal of the brake switch 32 is input to the controller 14 and becomes control information for duty control of the solenoid valves 13a and 13b by the controller 14. In addition, the detection that the braking device is in the braking state is performed by detecting a fluid pressure such as a hydraulic pressure for operating the brake instead of the brake switch 32 as described above, and detecting a braking pressure higher than a certain fluid pressure. Sometimes it can be regarded as sudden braking.
[0025]
  The steps (1) to (4) of the shift control performed by the controller 14 of the toroidal continuously variable transmission will be described below with reference to the flowchart of FIG.
(1) It is determined whether the brake state of the brake switch 32, which is a brake sensor, is on or off according to depression of the brake pedal 31 (S1).
(2) If the brake pedal 31 is not depressed and the brake switch 32 is in an OFF state, it is considered that the vehicle is in a normal traveling state, and therefore a slow shift control with a limited shift speed is performed ( S2).
  For example, the controller 14 determines the current gear ratio, the output shaft speed, the engine speed, and the accelerator pedal depression amount from various sensors such as the output shaft revolution sensor 18, the engine revolution sensor 19, and the accelerator pedal depression amount sensor 20. Intermediate gear ratio setting means for setting, as the intermediate gear ratio e1, a predetermined value located in the middle of the target gear ratio e0 calculated on the basis of the gear shift information signal. Specifically, based on the current voltage value V and the intermediate voltage value V1 corresponding to the intermediate speed ratio e1 set by the intermediate speed ratio setting means, that is, the intermediate speed ratio e1 is replaced with the target speed ratio e0. The spool valve 10 is controlled so that the detected voltage value V approaches the intermediate voltage value V1. When the current speed ratio e reaches the intermediate speed ratio e1, the intermediate speed ratio setting means sets a speed ratio closer to the target speed ratio e0 as the next intermediate speed ratio e2. That is, the spool valve 10 is controlled so that the detected voltage value V approaches the next intermediate voltage value V2 with the voltage value V2 closer to the target voltage value V0 as an intermediate voltage value corresponding to the next intermediate speed ratio e2. . If the above-mentioned control is repeated to make the gear ratio coincide with the target gear ratio, the total gear speed can be limited rather than setting the target gear ratio e0 from the beginning without setting the intermediate gear ratio. it can.
(3) The brake pedal 31 is depressed and the braking state of the brake switch 32 is on.At that time, a braking pressure exceeding a certain fluid pressure was detected.Then, the controller 14 controls the transmission ratio control valve 10 so as to increase the transmission speed (S3). That is, the detected voltage value is used as it is without limiting the voltage value detected by the potentiometer 17 like the temporary target voltage value in S2.
(4) When it is determined in S2 and S3 that the shift speed is limited or not limited, the flow returns to the main routine (S4), and shifts to the same flow as the conventional shift control flow shown in FIG. However, if the slow shift is performed in S2, the controller 14 shifts under the condition that the shift speed is decreased. Therefore, in the control flow shown in FIG. 5, the controller 14 reduces the duty to the solenoid valve by a mode such as limiting the deviation V0-V (= Ve) in S1-2 or the gain G in S1-3. Will be output. On the other hand, if the shift is to be released slowly in S3, the controller 14 uses the deviation as it is to control the speed ratio control valve so that the speed ratio quickly reaches the target speed ratio.
[0026]
【The invention's effect】
  Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, according to the present invention,Toroidal type continuously variable transmissions are applied to vehicles such as commercial vehicles as transmissions for power systems,Braking device for applying braking force to output shaft of toroidal type continuously variable transmissionWhen the brake sensor detects the brake operating fluid pressure as the braking state of the vehicle and a brake operating fluid pressure higher than a certain fluid pressure is generated by the brake operation of the driver of the vehicle, the brake sensorIs detected to be in a sudden braking state, the controller determines that the target gear ratio is greater than when the braking device is in a non-braking state.WhatThe speed ratio control valve is controlled so that the speed change speed of the speed increases. That is,Immediately after the brake sensor detects that a brake working fluid pressure equal to or higher than a certain fluid pressure has been generated, it is possible to start a shift operation that turns the gear ratio of the toroidal continuously variable transmission toward a large reduction ratio.By increasing the hydraulic pressure controlled by the gear ratio control valve, the displacement of the trunnion in the direction of the tilting axis increases, the power roller tilts rapidly, and the toroidal continuously variable transmission shifts until the output shaft stops. The ratio is such a large reduction ratio that power can be transmitted to the output shaft when the engine output is output to the input shaft after the output shaft is stopped. Therefore, even when the output shaft suddenly stops, the gear ratio has shifted to a large reduction ratio, so that the driving force necessary for re-operation can be obtained and the output shaft can be reliably operated again. Can,productCommercial vehicleClimbSlopeLike when you start again after stopping atIf you are going to start again, you can start safely. Conversely, the braking deviceSuddenIn the braking stateAbsentWhen the target gear ratioWhatThe gear shift speed is not as fast as when the braking device is in a sudden braking state, and the gear shift speed becomes slow, reducing sudden changes in engine speed and gear shift shock to the vehicle body, and smooth shift control can be performed. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a control system of a toroidal continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a part of shift control of the toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a conventional toroidal continuously variable transmission.
FIG. 4 is a schematic view showing a control system of a conventional toroidal-type continuously variable transmission.
FIG. 5 is a flowchart showing shift control in a conventional toroidal-type continuously variable transmission.
[Explanation of symbols]
1 Transmission unit
2 Power roller
3 Input disk
4 Trunnion
6 Tilt axis
7 Piston
8 Hydraulic cylinder
8a, 8b Cylinder chamber
10 Spool valve
11 Spool
13 Solenoid valve
14 Controller
15 Precess Come
17 Potentiometer
21 Input shaft
23 Output disk
24 output shaft
31 Brake pedal
32 Brake sensor
E engine
Y Displacement amount in the tilt axis direction
θ Tilt angle displacement
V Voltage value
V₀  Target voltage value
e₀  Target gear ratio

Claims

車両の動力系統における変速機として適用されており、前記車両のエンジンの出力が入力される入力軸、前記入力軸に連結された入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置された出力ディスク、前記出力ディスクに連結された出力軸、前記出力軸に制動力を与える制動装置、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、変速比を目標変速比へ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、前記制動装置の制動状態をブレーキ作動流体圧として検出するブレーキセンサ、及び前記ブレーキセンサによる前記制動装置の制動状態の検出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備え、前記コントローラは、前記ブレーキセンサが一定流体圧以上の前記ブレーキ作動流体圧として前記制動装置の急制動状態を検出することに応答して、前記目標変速比への変速速度を前記制動装置の非制動状態時の前記目標変速比への変速速度よりも速めて、前記変速比を前記出力軸の停止後における前記入力軸の回転が前記出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で前記変速比制御弁を制御することから成るトロイダル型無段変速機。 Applied as a transmission in a power system of a vehicle, an input shaft to which the output of the engine of the vehicle is input, an input disk coupled to the input shaft, an output disk disposed to face the input disk, An output shaft connected to the output disk, a braking device for applying a braking force to the output shaft, and a stepless change in the rotation of the input disk according to a change in tilt angle with respect to the both disks, and transmission to the output disk A pair of power rollers, a pair of trunnions that are displaceable in the direction of the tilting axis that rotatably supports the power rollers, a hydraulic cylinder that has two cylinder chambers that displace each trunnion in the direction of the tilting axis, and a gear ratio target transmission ratio control valve for adjusting the oil pressure to the cylinder chamber for controlling the gear ratio, detects the braking state of the braking device as a brake hydraulic fluid pressure That a brake sensor, and in response to the detection of the braking state of the braking device by the brake sensor comprises a controller for controlling the transmission ratio control valve, said controller, said brake actuating fluid on the brake sensor is constant fluid pressure or In response to detecting the sudden braking state of the braking device as pressure , the transmission speed to the target transmission ratio is made faster than the transmission speed to the target transmission ratio in the non-braking state of the braking device, A toroidal continuously variable transmission comprising controlling the speed ratio control valve in such a manner that the speed ratio is changed to a speed ratio at which rotation of the input shaft after the output shaft is stopped can be transmitted to the output shaft.

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る請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。 The transmission ratio control valve selectively shuts off the cylinder chamber when the spool is in the neutral position and selectively communicates each cylinder chamber with the hydraulic pressure source and the reservoir when the spool is displaced from the neutral position. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, comprising a spool valve and a solenoid valve that is controlled by the controller and adjusts oil pressure acting on both ends of the spool.

前記コントローラによる前記変速比制御弁の前記目標変速比への制御は、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及び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から成る検出手段によって検出された前記電圧値と、前記目標変速比に対応する目標電圧値との偏差に応答して行われる請求項１又は２に記載のトロイダル型無段変速機。 The control of the speed ratio control valve to the target speed ratio by the controller includes a precess cam for detecting a composite displacement amount of a tilt axial displacement amount of the trunnion and a tilt angle displacement amount of the power roller, and the composite displacement. 3. The method according to claim 1, wherein the detection is performed in response to a deviation between the voltage value detected by a detection unit including a potentiometer that converts a quantity into a corresponding voltage value and a target voltage value corresponding to the target gear ratio. Toroidal continuously variable transmission.

前記コントローラは、前記目標変速比への前記変速速度を変更するため、前記ブレーキセンサによる前記制動装置の前記急制動状態の検出に応答して前記偏差を前記制動装置の非制動状態時の前記偏差よりも増大させる制御を行う請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。 The controller changes the shift in response to detection of the sudden braking state of the braking device by the brake sensor in order to change the shift speed to the target speed ratio, and the deviation when the braking device is in a non-braking state. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 3, wherein the control is performed so that the control is further increased.

前記コントローラは、現変速比と前記目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て前記変速比が前記目標変速比に到達するように前記変速比制御弁を制御し、且つ前記目標変速比への前記変速速度を変更するため前記ブレーキセンサによる前記制動装置の前記急制動状態の検出に応答して前記変速比が最終の前記目標変速比へ到達するように前記変速比制御弁を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。 The controller controls the speed ratio control valve so that the speed ratio reaches the target speed ratio through a predetermined intermediate speed ratio set from the current speed ratio and the target speed ratio; and In order to change the speed change to the target speed ratio, the speed ratio control valve is configured so that the speed ratio reaches the final target speed ratio in response to detection of the sudden braking state of the braking device by the brake sensor. The toroidal type continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3.