本發(fā)明涉及變速機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，變速機(jī)大多使用液壓式促動(dòng)器。但是，液壓式促動(dòng)器的響應(yīng)性較差，因溫度等環(huán)境要因而產(chǎn)生的特性變化顯著。并且，有搭載液壓產(chǎn)生設(shè)備的必要性，從而成為成本、質(zhì)量、容積變差的要因。

另一方面，對(duì)于電動(dòng)馬達(dá)那樣的電氣機(jī)械部件而言，有響應(yīng)性、因環(huán)境要因的特性變化較少等優(yōu)點(diǎn)，但有電源容量、機(jī)械式輸出較小的課題。因此，在技術(shù)方面在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間之前就有使變速機(jī)用促動(dòng)器電動(dòng)化的構(gòu)思，但由于上述的課題而無(wú)法達(dá)到普及，從而成為液壓驅(qū)動(dòng)占據(jù)大半的狀態(tài)。

然而，因近年來(lái)的電動(dòng)化技術(shù)的提高，實(shí)現(xiàn)解決上述的課題等，從而在變速機(jī)中也考慮到電動(dòng)油泵等電動(dòng)化的產(chǎn)品漸漸出現(xiàn)在當(dāng)前市場(chǎng)上。

關(guān)于變速機(jī)的電動(dòng)化，公知一種對(duì)步進(jìn)馬達(dá)供給至帶式無(wú)級(jí)變速機(jī)的初級(jí)帶輪的工作油的液壓進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-106813號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

如專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)那樣，在由電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行變速機(jī)的位置控制的情況下，也考慮在變速機(jī)構(gòu)部設(shè)置絕對(duì)位置傳感器。但是，為了減少成本，本申請(qǐng)發(fā)明人研究了利用馬達(dá)控制用的位置傳感器。

馬達(dá)控制用的位置傳感器以計(jì)測(cè)馬達(dá)的電氣角為主要目的，從而無(wú)法覆蓋作為包括促動(dòng)器在內(nèi)的機(jī)械角的允許角度范圍的情況較多。因此，在控制用控制器內(nèi)進(jìn)行角度的累計(jì)等，來(lái)計(jì)算機(jī)械角。對(duì)于此處計(jì)算出的機(jī)械角而言，若因控制用控制器的電源斷開而所存儲(chǔ)的值被消除，則得不到電氣角與機(jī)械角的對(duì)應(yīng)。因此，大多的情況下在即使沒(méi)有電源也能夠保持存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置中儲(chǔ)存有值。

但是，即使如上述那樣預(yù)先在存儲(chǔ)裝置儲(chǔ)存有值，若在電源斷開中馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置變化，則與變速比的對(duì)應(yīng)也偏離，從而使變速比的控制性惡化。

并且，在通常的通電狀態(tài)下，變速比有因部件的撓曲、扭曲、初始位置的關(guān)系而相對(duì)于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)微妙地偏離的可能性。另外，由于在促動(dòng)器與旋轉(zhuǎn)軸之間存在背隙，所以當(dāng)移動(dòng)方向反轉(zhuǎn)等時(shí)，與變速比之間產(chǎn)生不同。另外，即使促動(dòng)器、馬達(dá)不變化，變速比有時(shí)也因變速機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力而偏離，從而馬達(dá)與變速比依然背離。

在作為變速比的控制而使用了電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))的情況下，大多利用齒輪等放大扭矩來(lái)使用。這是因?yàn)椋词柜R達(dá)的輸出滿足一定的要件，也有不滿足扭矩、速度的要件的情況，從而大多情況下存在減速比。因此，電動(dòng)馬達(dá)需要搭載較多齒輪，從而必然因背隙、扭曲而產(chǎn)生特性的變化。

這樣，僅利用馬達(dá)的位置傳感器的話，在旋轉(zhuǎn)位置與變速比之間具有較多誤差，從而需要直接求解變速比的計(jì)測(cè)裝置。計(jì)測(cè)裝置的代表例是安裝于輸入軸和輸出軸的旋轉(zhuǎn)傳感器。由于兩旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)速度之比為變速比，由此能夠確保變速比的精度。但是，在該旋轉(zhuǎn)傳感器中，在停車時(shí)輸出軸不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度，從而不能計(jì)測(cè)變速比。

尤其是，有時(shí)在車輛停車時(shí)駕駛員在緊接急減速之后將ign(點(diǎn)火開關(guān))斷開而下車，并且有時(shí)也根據(jù)變速機(jī)構(gòu)而無(wú)法達(dá)到再起步所需足夠的低車速側(cè)的變速比。因此，需要在停車時(shí)計(jì)測(cè)變速機(jī)構(gòu)上的變速比的傳感器，但在成本提高、安裝布局等方面存在課題。

由于旋轉(zhuǎn)傳感器是常用的除變速比以外還能夠容易把握車輛的姿勢(shì)的傳感器，所以在使用了馬達(dá)的位置傳感器的情況下，針對(duì)電源切斷時(shí)的初始位置的課題成為重要的要點(diǎn)。

本發(fā)明的目的在于提供能夠提高變速比的控制精度的變速機(jī)控制系統(tǒng)。

用于解決課題的方案

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具備：電動(dòng)機(jī)；促動(dòng)器，其基于上述電動(dòng)機(jī)的扭矩而被驅(qū)動(dòng)；變速機(jī)，其根據(jù)上述促動(dòng)器的位移量來(lái)改變變速比；電流傳感器，其檢測(cè)表示被供給至上述電動(dòng)機(jī)的電流的負(fù)載電流；位置傳感器，其檢測(cè)上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置；存儲(chǔ)裝置，其將表示上述旋轉(zhuǎn)位置與上述負(fù)載電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的多個(gè)特性曲線和變速比對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)；以及控制裝置，其具有驅(qū)動(dòng)部和第一推斷部，上述驅(qū)動(dòng)部在車輛的停止中驅(qū)動(dòng)上述電動(dòng)機(jī)，上述第一推斷部根據(jù)在上述驅(qū)動(dòng)部工作的期間由上述位置傳感器檢測(cè)出的上述旋轉(zhuǎn)位置、由上述電流傳感器檢測(cè)出的上述負(fù)載電流和上述特性曲線，推斷表示點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)的變速比的初始變速比。

發(fā)明的效果如下。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提高變速比的控制精度。通過(guò)以下的實(shí)施方式的說(shuō)明，會(huì)清楚上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的變速機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1所示的控制單元(cu)的框圖(示意圖)。

圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的變速機(jī)控制系統(tǒng)所使用的特性曲線的圖。

圖4是表示將本發(fā)明應(yīng)用于環(huán)型無(wú)級(jí)變速機(jī)的實(shí)施例的圖。

圖5是表示將本發(fā)明應(yīng)用于液壓機(jī)械式變速機(jī)的實(shí)施例的圖。

圖6是表示將本發(fā)明應(yīng)用于帶式無(wú)級(jí)變速機(jī)的實(shí)施例的圖。

具體實(shí)施方式

以下，使用附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的變速機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及作用效果進(jìn)行說(shuō)明。此外，各圖中，同一符號(hào)表示同一部分。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的變速機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1所示的控制單元1(cu)的框圖(示意圖)。

控制單元1通過(guò)通信線路30而與控制馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)器2連接，進(jìn)行馬達(dá)3的位置指令的發(fā)送和計(jì)測(cè)位置的接收。此外，控制單元1(控制裝置)由微機(jī)(運(yùn)算裝置)、存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)裝置)、通信裝置、ic(integratedcircuit：集成電路)等構(gòu)成。

驅(qū)動(dòng)器2通過(guò)驅(qū)動(dòng)布線31對(duì)馬達(dá)3的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，經(jīng)由信號(hào)線32從檢測(cè)馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置的位置傳感器4(旋轉(zhuǎn)傳感器)輸入旋轉(zhuǎn)位置信息，而將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置控制在規(guī)定的位置。此處，在驅(qū)動(dòng)布線31設(shè)置有電流傳感器5，該電流傳感器5對(duì)表示被供給至馬達(dá)3的電流的負(fù)載電流進(jìn)行檢測(cè)。

馬達(dá)3以通過(guò)使旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)而能夠使促動(dòng)器11的位置可變的方式進(jìn)行連接。即，利用馬達(dá)3的扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器11。此處，促動(dòng)器11例如是滾珠絲杠機(jī)構(gòu)那樣的、能夠相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸向的移動(dòng)的機(jī)構(gòu)即可。促動(dòng)器11對(duì)馬達(dá)3賦予與馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的負(fù)載。

促動(dòng)器11與滑動(dòng)軸12連接，能夠利用軸的移動(dòng)來(lái)使變速機(jī)13的變速比變化。即，變速機(jī)13根據(jù)促動(dòng)器11的位移量來(lái)改變變速比。變速機(jī)13通過(guò)使變速比變化來(lái)使輸入軸15與輸出軸14的旋轉(zhuǎn)速度比變化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)車輛行駛時(shí)的變速。

此處，用于實(shí)現(xiàn)變速比的變化的變速機(jī)13例如能夠使用帶式無(wú)級(jí)變速機(jī)。若是現(xiàn)有的車輛，則例如內(nèi)燃機(jī)與輸入軸15連接，且例如車輪經(jīng)由差動(dòng)機(jī)(差速器)而與輸出軸14連接。圖1中，為了明確發(fā)明的要點(diǎn)而進(jìn)行了省略。

在促動(dòng)器11的位置與變速比例如成比例關(guān)系的情況下，通過(guò)使馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)而使促動(dòng)器11的位置變化，能夠任意地設(shè)定變速比。由此，能夠進(jìn)行車輛行駛中的變速。

若馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置與促動(dòng)器11的位置也成比例關(guān)系，則通過(guò)控制馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置，能夠控制變速比。然而，變速比有因部件的撓曲、扭曲、初始位置的關(guān)系而相對(duì)于馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)微妙地偏離的可能性。例如旋轉(zhuǎn)軸10受到馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力，從而因部件的扭曲特性而產(chǎn)生一定角度的誤差。并且，滑動(dòng)軸12因撓曲而位置產(chǎn)生誤差。另外，由于在促動(dòng)器11與旋轉(zhuǎn)軸10之間存在背隙，所以當(dāng)移動(dòng)方向反轉(zhuǎn)等時(shí)，與變速比之間產(chǎn)生不同。另外，即使促動(dòng)器11、馬達(dá)3不變化，變速比有時(shí)也因變速機(jī)13的內(nèi)部構(gòu)造所產(chǎn)生的應(yīng)力而偏離，從而馬達(dá)3與變速比依然背離。

這樣，僅利用馬達(dá)3的位置傳感器4的話，在旋轉(zhuǎn)位置與變速比之間具有較多誤差，從而需要直接求解變速比的計(jì)測(cè)裝置。計(jì)測(cè)裝置的代表例是安裝于輸入軸和輸出軸的旋轉(zhuǎn)傳感器。由于兩旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)速度之比為變速比，由此能夠確保變速比的精度。但是，在該旋轉(zhuǎn)傳感器中，在停車時(shí)輸出軸14不會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度，從而不能計(jì)測(cè)變速比。

在從車輛停車時(shí)的電源斷開起至下次行駛前的電源接通為止，若馬達(dá)3的位置因上述機(jī)械式的誤差要因等而偏離，則驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)器2所存儲(chǔ)的位置信息與實(shí)際的位置背離。因此，難以高精度地控制變速比。

位置傳感器4的位置信息大多用于進(jìn)行馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)控制，從而大多能夠以由電樞和磁鐵決定的電氣角度范圍來(lái)進(jìn)行計(jì)測(cè)。該情況下，若馬達(dá)3的機(jī)械式的旋轉(zhuǎn)范圍超過(guò)位置傳感器4的角度范圍，則變速比相對(duì)于位置傳感器4所示的位置而取得2值以上，從而有時(shí)無(wú)法斷定控制位置。

為了解決這樣的課題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供以下功能。

在從馬達(dá)3經(jīng)由促動(dòng)器11控制的變速比的機(jī)械式控制路徑中，使馬達(dá)3的位置在變速比的大小方向上變化，來(lái)對(duì)馬達(dá)3的位置和負(fù)載電流(act電流)進(jìn)行計(jì)測(cè)。根據(jù)基于位置和負(fù)載電流的特性線圖來(lái)從變速位置與馬達(dá)3的位置關(guān)系計(jì)算馬達(dá)3的初始位置，從而即使在電源斷開中存在促動(dòng)器11、機(jī)構(gòu)的變化，在電源接通后也能夠?qū)Τ跏嘉恢眠M(jìn)行修正。

作為變速機(jī)構(gòu)的特征，可以舉出輸出軸與輸入軸的減速比的變化。對(duì)于該減速比的變化而言，在例如當(dāng)旋轉(zhuǎn)體停止了時(shí)也預(yù)使減速比變化的情況下，產(chǎn)生與減速比對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)體的負(fù)載。該負(fù)載變動(dòng)在僅使促動(dòng)器11變化的情況下成為僅針對(duì)促動(dòng)器11的負(fù)載變動(dòng)，由此通過(guò)使促動(dòng)器11變化，能夠把握減速比的變化。由于該變化根據(jù)機(jī)構(gòu)而不同，所以能夠通過(guò)根據(jù)與機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的特性來(lái)將促動(dòng)器11與變速比的關(guān)系建立關(guān)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

因變速機(jī)的機(jī)構(gòu)不同，也存在即使不使促動(dòng)器11動(dòng)作也能夠根據(jù)馬達(dá)3的負(fù)載電流和位置來(lái)推斷變速位置的情況，但例如在后述的帶式cvt(continuouslyvariabletransmission)等中，促動(dòng)器11的負(fù)載與帶的推壓力有關(guān)系，從而在不使位置變化的情況下，難以求解負(fù)載電流、位置以及變速比的關(guān)聯(lián)。

圖2表示本實(shí)施方式的功能塊結(jié)構(gòu)。首先，存在初始位置把握的條件判斷裝置501，由該裝置來(lái)進(jìn)行停車中、ign接通的條件判定。由于以變速以外的目的使促動(dòng)器11動(dòng)作，所以在車輛行駛中無(wú)法使之動(dòng)作。并且，進(jìn)行上述的條件判定以此來(lái)與作為課題的ign斷開中的變動(dòng)對(duì)應(yīng)。

此處，位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)可以在從點(diǎn)火開關(guān)接通后起規(guī)定的期間內(nèi)工作，也可以在點(diǎn)火開關(guān)接通的時(shí)機(jī)工作。

接下來(lái)，在條件判斷裝置501判斷的條件成立中由位置移動(dòng)裝置502進(jìn)行促動(dòng)器11的操作，首先使促動(dòng)器11向低車速(lo)側(cè)變化。此處，也可以以使促動(dòng)器11變化作為目的而最初向高車速(hi)側(cè)變化。

變化速度緩慢地動(dòng)作，或者一邊反復(fù)在任意的地點(diǎn)停止一邊緩緩地移動(dòng)至低速側(cè)的極限。這是為了對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等動(dòng)態(tài)負(fù)載進(jìn)行抑制。此外，此時(shí)，變速機(jī)13的輸入軸15以及輸出軸14停止。位置移動(dòng)裝置502在車輛的停止中作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3的驅(qū)動(dòng)部發(fā)揮功能。

由于用于使馬達(dá)自身的位置變化的負(fù)載被施加于使馬達(dá)停止的機(jī)構(gòu)的負(fù)載，所以該變化速度是不會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)的負(fù)載狀態(tài)產(chǎn)生影響的程度較好。但是，在特性方面，若能夠根據(jù)馬達(dá)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等來(lái)計(jì)算變化時(shí)的負(fù)載電流則以盡量快的速度使之變化，這能夠縮短直至位置修正結(jié)束的時(shí)間，從而是合適的。

在移動(dòng)至低速側(cè)的極限后，此次使促動(dòng)器11向相反的高速(hi)側(cè)移動(dòng)。在最初移動(dòng)至高速側(cè)的情況下使之向相反的低速側(cè)移動(dòng)。期間，通過(guò)觀測(cè)裝置503將馬達(dá)3的電流傳感器5的信號(hào)和位置傳感器4的信號(hào)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置6。

圖3是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的變速機(jī)控制系統(tǒng)所使用的特性曲線進(jìn)行說(shuō)明的圖。此處，特性曲線是表示由位置傳感器4檢測(cè)出的馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置與由電流傳感器5檢測(cè)出的負(fù)載電流(act電流)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線。特性曲線與變速比建立關(guān)聯(lián)地在內(nèi)置于控制單元1的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)，但也可以在控制單元1的外部的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)。

由觀測(cè)裝置503存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)如圖3所示地成為包括背隙在內(nèi)的波形?；蛘?，也有根據(jù)變速機(jī)構(gòu)而不存在負(fù)側(cè)的情況，另外，也有電流傳感器5的電流值成為0以外的拐點(diǎn)的情況。這由變速機(jī)構(gòu)來(lái)決定，從而必須能夠預(yù)先把握變速機(jī)構(gòu)的特性并進(jìn)行對(duì)比。由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要僅在促動(dòng)器11的移動(dòng)中的范圍內(nèi)存儲(chǔ)，所以由位置移動(dòng)裝置502根據(jù)所輸入的條件判斷裝置501的條件成立中這一信息來(lái)設(shè)定存儲(chǔ)時(shí)機(jī)。

由解析裝置504根據(jù)預(yù)先把握的變速機(jī)構(gòu)的特性對(duì)該存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，來(lái)將最近的線判斷為變速位置，從而能夠?qū)囕v停車中的變速比進(jìn)行計(jì)算。

此處，解析裝置504作為第一推斷部發(fā)揮功能，其根據(jù)在位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)工作的期間由位置傳感器4檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置、由電流傳感器5檢測(cè)出的負(fù)載電流以及特性曲線，推斷表示點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)的變速比的初始變速比。

詳細(xì)而言，例如，在位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)工作的期間，在由位置傳感器4檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置和由電流傳感器5檢測(cè)出的負(fù)載電流沿著(符合)特性曲線或者偏置(平行移動(dòng))后的特性曲線的情況下，解析裝置504(第一推斷部)將與特性曲線對(duì)應(yīng)的變速比推斷為初始變速比。

若能夠判斷停車中的變速比，則當(dāng)將變速比與促動(dòng)器11的關(guān)系設(shè)為一對(duì)一時(shí)能夠容易地推斷促動(dòng)器11的位置，從而馬達(dá)3的初始位置也能夠根據(jù)與促動(dòng)器11的關(guān)聯(lián)來(lái)設(shè)定。

此處，解析裝置504(第二推斷部)也可以即使在位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)工作的期間由位置傳感器4檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置變化，但由電流傳感器5檢測(cè)出的負(fù)載電流不變化的情況下，基于負(fù)載電流不變化的范圍的旋轉(zhuǎn)位置，推斷表示點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)的馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置的初始旋轉(zhuǎn)位置。

具體而言，例如，解析裝置504(第二推斷部)將負(fù)載電流不變化的范圍的旋轉(zhuǎn)位置的平均設(shè)為初始旋轉(zhuǎn)位置。但是，若是負(fù)載電流不變化的范圍的旋轉(zhuǎn)位置的最小值與最大值之間的值即可，并不限定于旋轉(zhuǎn)位置的平均。

并且，解析裝置504(第二推斷部)也可以將在位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)工作的期間由位置傳感器4檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置和由電流傳感器5檢測(cè)出的負(fù)載電流的軌跡所描繪的曲線的拐點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)位置推斷為初始旋轉(zhuǎn)位置。

這樣，通過(guò)計(jì)算變速位置和馬達(dá)的初始位置，能夠在確定來(lái)自旋轉(zhuǎn)傳感器的變速比之前把握停車時(shí)的變速位置，從而能夠提高起步性能。

若能夠確定馬達(dá)3的初始位置，則容易與預(yù)先存儲(chǔ)的初始位置進(jìn)行比較。通過(guò)利用新的初始位置來(lái)計(jì)算變速位置，也能夠提高通常行駛中的變速比的控制。并且，通過(guò)對(duì)變速曲線施加偏置等來(lái)將新的初始位置與所存儲(chǔ)的初始位置的差量隨時(shí)反饋至變速曲線，也能夠提高控制性。

(環(huán)型無(wú)級(jí)變速機(jī))

圖4是示出將本發(fā)明應(yīng)用于環(huán)型cvt(continuouslyvariabletransmission)的實(shí)施例的圖。與輸入軸15連接的輸入盤203的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由牽引潤(rùn)滑油而向輥201傳遞旋轉(zhuǎn)能量，并從輥201依然經(jīng)由牽引潤(rùn)滑油向輸出盤202傳遞旋轉(zhuǎn)能量。

從輸入盤203的軸中心至輸入盤203和輥201的接點(diǎn)為止是輸入半徑210，從輸出盤202的軸中心至輸出盤202和輥201的接點(diǎn)為止是輸出半徑211，從而變速比＝輸出半徑211/輸入半徑210。

輸入軸15例如與內(nèi)燃機(jī)連接，輸出軸14例如經(jīng)由差動(dòng)機(jī)(差速器)而與車輪連接。

此處，通過(guò)使促動(dòng)器11的位置變化，來(lái)使輸入半徑210和輸出半徑211變化，從而能夠使變速比可變。促動(dòng)器11的位置與變速比的關(guān)系大概如下述那樣。

變速比大(低速側(cè))：使促動(dòng)器11向左側(cè)傾倒。

變速比小(高速側(cè))：使促動(dòng)器11向右側(cè)傾倒。

若輸入盤203和輸出盤202的沿軸向的按壓相同，則當(dāng)輥201的傾斜為平行時(shí)，促動(dòng)器11的保持力最低，需要隨著傾斜變大而增大促動(dòng)器11的保持力。

在沒(méi)有輸入盤203和輸出盤202的保持扭矩的情況下，輥201以成為水平的方式作用應(yīng)力，但因輸入盤203、輸出盤202的接觸阻力抑制變化而停止的位置變得不明確。

因此，馬達(dá)3的控制用位置傳感器4中，從電源斷開至接通時(shí)的初始位置變得不明確。

根據(jù)本實(shí)施方式，若輸入盤203和輸出盤202的推壓壓力相同，則能夠根據(jù)機(jī)構(gòu)的特性來(lái)推斷促動(dòng)器11的初始位置。

使促動(dòng)器11向左右緩慢地變化，從而促動(dòng)器11的保持力變化而保持力最小的地點(diǎn)是輥201的水平點(diǎn)。將該地點(diǎn)作為初始位置，能夠根據(jù)相對(duì)于促動(dòng)器11的移動(dòng)距離的變速機(jī)構(gòu)的特性線而調(diào)整為最大變速比(最低速側(cè))。

變速機(jī)構(gòu)的特性線是根據(jù)輥201的傾斜角計(jì)算出的馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)位置與變速比的關(guān)系，變速比是根據(jù)從輸入盤203與輸出盤202的接觸點(diǎn)的位置至各個(gè)盤的軸心為止的距離亦即輸入半徑210和輸出半徑211而計(jì)算出的值。這作為機(jī)構(gòu)上的設(shè)計(jì)值而容易進(jìn)行特性計(jì)算。

由于在使促動(dòng)器11變化的情況下產(chǎn)生負(fù)載，所以從馬達(dá)3至變速機(jī)構(gòu)為止必定產(chǎn)生軸的扭曲、撓曲、背隙。對(duì)于扭曲、撓曲而言，能夠通過(guò)預(yù)先把握物質(zhì)的特性值與負(fù)載的關(guān)系來(lái)提高初始值計(jì)算的精度。

例如若是圖1所記載的促動(dòng)器機(jī)構(gòu)，則對(duì)于與馬達(dá)3連接的旋轉(zhuǎn)軸10的扭曲特性而言，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸10的材料特性來(lái)明確旋轉(zhuǎn)負(fù)載與扭曲的關(guān)系。并且，對(duì)于滑動(dòng)軸12而言也相同，能夠根據(jù)滑動(dòng)軸12的材料特性來(lái)把握負(fù)載與撓曲量的關(guān)系。對(duì)于背隙而言，能夠通過(guò)使馬達(dá)3反轉(zhuǎn)并確認(rèn)負(fù)載電流來(lái)預(yù)先把握背隙的量。對(duì)于這樣的誤差要因而言，通過(guò)對(duì)使馬達(dá)3變化時(shí)所取得的數(shù)據(jù)施加修正，能夠更加提高精度。

即，解析裝置504(第二推斷部)也可以根據(jù)促動(dòng)器11的機(jī)構(gòu)或者構(gòu)成促動(dòng)器11的部件的材料來(lái)修正初始旋轉(zhuǎn)位置。并且，位置移動(dòng)裝置502(驅(qū)動(dòng)部)也可以基于由解析裝置504(第二推斷部)所推斷出的初始旋轉(zhuǎn)位置，來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

(液壓機(jī)械式變速機(jī))

圖5是示出將本發(fā)明應(yīng)用于hmt(hydraulicmechanicaltransmission)的實(shí)施例的圖。通過(guò)利用輸入軸15的旋轉(zhuǎn)對(duì)經(jīng)由液壓泵303而連接于輸入軸15的柱塞塊301內(nèi)的活塞進(jìn)行按壓，來(lái)產(chǎn)生液壓，并且液壓馬達(dá)302利用該液壓使輸出軸14旋轉(zhuǎn)。

由于活塞的變動(dòng)量因液壓泵303的斜板的傾斜而變化，因此變速比能夠可變。此處，圖5中，將促動(dòng)器11連接于液壓泵303而使液壓泵303的斜板可變，但即使將促動(dòng)器11連接于液壓馬達(dá)302而使液壓馬達(dá)302的斜板可變，也能夠得到相同的效果。此處，作為一個(gè)實(shí)施例，對(duì)與液壓泵303連接的情況進(jìn)行說(shuō)明。

輸入軸15例如與內(nèi)燃機(jī)連接，輸出軸14例如經(jīng)由差動(dòng)機(jī)(差速器)而與車輪連接。

此處，通過(guò)使促動(dòng)器11的位置變化，來(lái)使液壓泵303的斜板變化，從而能夠使變速比可變。促動(dòng)器11的位置與變速比的關(guān)系大概如下述那樣。

變速比大(低速側(cè))：使促動(dòng)器11向右側(cè)傾倒。

變速比小(高速側(cè))：使促動(dòng)器11向左側(cè)傾倒。

因在車輛停車中電源斷開，而促動(dòng)器11的保持力消失，從而促動(dòng)器11因液壓泵303內(nèi)的殘留液壓而向左傾倒。由此，電源斷開后的變速位置變得不明確。

因此，馬達(dá)3的控制用位置傳感器4中，從電源斷開至接通時(shí)的初始位置變得不明確。

根據(jù)本實(shí)施方式，若向液壓泵303和液壓馬達(dá)302供給一定液壓，則能夠根據(jù)機(jī)構(gòu)的特性來(lái)推斷促動(dòng)器11的初始位置。

通過(guò)使促動(dòng)器11向左右緩慢地變化，從而促動(dòng)器11的保持力根據(jù)所設(shè)定的液壓和液壓泵303的傾斜角而變化。保持力變得最小的地點(diǎn)成為不對(duì)液壓泵302的活塞施加按壓的地點(diǎn)。將該地點(diǎn)作為初始位置，能夠根據(jù)相對(duì)于促動(dòng)器11的移動(dòng)距離的特性線而調(diào)整為最大變速比(最低速側(cè))。

該情況下，需要相對(duì)于一定液壓和促動(dòng)器11的按壓的特性。特性線是設(shè)定液壓與斜板的傾斜角的對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)值也能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)取得。

環(huán)的情況下也相同，本機(jī)構(gòu)中，在使促動(dòng)器11變化的情況下也產(chǎn)生負(fù)載，從而從馬達(dá)3至變速機(jī)構(gòu)為止必定產(chǎn)生軸的扭曲、撓曲、背隙。對(duì)于這樣的誤差要因而言，能夠通過(guò)預(yù)先把握物質(zhì)的特性值與負(fù)載的關(guān)系來(lái)提高初始值計(jì)算的精度。

對(duì)于背隙而言，能夠通過(guò)使馬達(dá)3反轉(zhuǎn)并確認(rèn)負(fù)載電流來(lái)預(yù)先把握背隙的量。對(duì)于這樣的誤差要因而言，通過(guò)對(duì)使馬達(dá)3變化時(shí)所取得的數(shù)據(jù)施加修正，能夠更加提高精度。

(帶式無(wú)級(jí)變速機(jī))

圖6是示出將本發(fā)明應(yīng)用于帶式cvt(continuouslyvariabletransmission)的實(shí)施例的圖。與輸入軸15連接的輸入帶輪103的旋轉(zhuǎn)能量經(jīng)由帶101而從輸出帶輪102向輸出軸14傳遞。從輸入軸15的軸中心至輸入帶輪103和帶101的接觸點(diǎn)為止的距離是輸入半徑，從輸出軸14的軸中心至輸出帶輪102和帶101的接點(diǎn)為止是輸出半徑，從而變速比＝輸出半徑/輸入半徑。

輸入軸15例如與內(nèi)燃機(jī)連接，輸出軸14例如經(jīng)由差動(dòng)機(jī)(差速器)而與車輪連接。

此處，通過(guò)使促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b的位置變化，來(lái)使輸入半徑和輸出半徑變化，從而能夠使變速比可變。促動(dòng)器11a、11b的位置與變速比的關(guān)系大概如下述那樣。

變速比大(低速側(cè))：促動(dòng)器11a向左側(cè)移動(dòng)，11b向左側(cè)移動(dòng)。

變速比小(高速側(cè))：促動(dòng)器11a向右側(cè)移動(dòng)，11b向右側(cè)移動(dòng)。

在輸入帶輪103和輸出帶輪102的保持扭矩消失的情況下，有時(shí)雙方的帶輪因帶的張力而向打開側(cè)微妙地變化。

因此，馬達(dá)3的控制用位置傳感器4中，有從電源斷開至接通為止的初始位置變得不明確的情況。

輸入帶輪103因推壓促動(dòng)器11a而與帶的接點(diǎn)變寬。此時(shí)，在促動(dòng)器11a產(chǎn)生負(fù)載。相反，若使促動(dòng)器11a向分離側(cè)變化，則帶的張力所產(chǎn)生的負(fù)載也減少，從而張力＝0且促動(dòng)器11a的負(fù)載＝0。即使進(jìn)一步使促動(dòng)器11a向分離側(cè)移動(dòng)，促動(dòng)器11a的負(fù)載也保持0不變。

根據(jù)該特性，能夠把握帶101與輸入帶輪103的接觸位置。該情況下，促動(dòng)器11b需要控制為保持位置。

同樣，對(duì)于促動(dòng)器11b而言，若在保持促動(dòng)器11a的位置的情況下使力可變，則能夠把握輸出帶輪102與帶101的接觸位置。

若從將促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b調(diào)整為接觸位置后對(duì)促動(dòng)器11a進(jìn)行推壓，則促動(dòng)器11b產(chǎn)生應(yīng)力。促動(dòng)器11a的推壓力是輸入帶輪103欲使帶101的半徑擴(kuò)大的力。

若擴(kuò)大輸入帶輪103的帶101的半徑，則欲使輸出帶輪102的帶101的半徑縮小的力作用，結(jié)果促動(dòng)器11b產(chǎn)生負(fù)載。該促動(dòng)器11b的負(fù)載在變速比較大的(低速側(cè))情況下較大地產(chǎn)生。

其原理是促動(dòng)器11a的推壓力成為沿徑向擴(kuò)大帶101的力。若假定該力均勻地分布于帶101所架設(shè)的接觸點(diǎn)，則根據(jù)從輸入軸至帶101的接觸點(diǎn)為止的距離來(lái)決定帶101的拉伸應(yīng)力，對(duì)于從輸出帶輪102施加于促動(dòng)器11b的負(fù)載而言，依然根據(jù)從輸出軸至帶101的接觸點(diǎn)為止的距離來(lái)決定負(fù)載。

因此，對(duì)于位置與負(fù)載的關(guān)系而言，根據(jù)帶101的架設(shè)情況即變速比來(lái)決定特性?；诟鶕?jù)該特性計(jì)算出當(dāng)前的變速比的值以及促動(dòng)器負(fù)載為0的位置，能夠計(jì)算促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b的初始位置。

作為把握變速比的其它方法，有在使促動(dòng)器11a的位置可變的情況下進(jìn)行控制以便將促動(dòng)器11b的推力保持恒定的方法。該方式中，若進(jìn)行控制以便將促動(dòng)器11b的推力保持恒定，則伴隨促動(dòng)器11a的位置變化而促動(dòng)器11b的位置變化。

該變化量是對(duì)促動(dòng)器11a的變化量施加變速比的量成為促動(dòng)器11b的變化量，從而通過(guò)預(yù)先測(cè)定促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b的變化量，能夠求解變速比。由此，能夠根據(jù)變速機(jī)構(gòu)的當(dāng)前的變速比來(lái)計(jì)算促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b的初始位置。

綜上所述，若把握促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b的負(fù)載從0起上行的位置，則決定與帶101接觸的接觸位置。通過(guò)對(duì)促動(dòng)器11a施加負(fù)載并求解促動(dòng)器11b的負(fù)載，能夠根據(jù)帶101的架設(shè)情況來(lái)把握變速位置。對(duì)于變速位置與促動(dòng)器11的絕對(duì)位置關(guān)系而言，能夠使用根據(jù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)值計(jì)算出的值來(lái)計(jì)算促動(dòng)器11的初始位置。

由于在使促動(dòng)器11a和促動(dòng)器11b變化的情況下產(chǎn)生負(fù)載，所以從馬達(dá)至變速機(jī)構(gòu)為止必定產(chǎn)生軸的扭曲、撓曲、背隙。對(duì)于扭曲、撓曲而言，通過(guò)預(yù)先把握物質(zhì)的特性值與負(fù)載的關(guān)系，能夠提高初始值計(jì)算的精度。

例如若是圖1所記載的促動(dòng)器機(jī)構(gòu)，則對(duì)于與馬達(dá)3連接的旋轉(zhuǎn)軸10的扭曲特性而言，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸10的材料特性來(lái)明確旋轉(zhuǎn)負(fù)載與扭曲的關(guān)系。并且，對(duì)于滑動(dòng)軸12而言也相同，能夠根據(jù)滑動(dòng)軸12的材料特性來(lái)把握負(fù)載與撓曲量的關(guān)系。對(duì)于背隙而言，能夠通過(guò)使馬達(dá)3反轉(zhuǎn)并確認(rèn)負(fù)載電流來(lái)預(yù)先把握背隙的量。

對(duì)于這樣的誤差要因而言，通過(guò)對(duì)使馬達(dá)3變化時(shí)所取得的數(shù)據(jù)施加修正，能夠更加提高精度。在cvt的本實(shí)施例的情況下，搭載有兩個(gè)促動(dòng)器，從而馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)器也需要兩套，但對(duì)于各個(gè)促動(dòng)器、馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)器而言，能夠把握上述特性且也能夠通過(guò)修正來(lái)提高精度。

從圖4、圖5、圖6的實(shí)施例可知，通過(guò)利用馬達(dá)3使促動(dòng)器11的位置變化，獲取變速機(jī)負(fù)載作為馬達(dá)電流，并和馬達(dá)3的位置傳感器的信息一并地與變速機(jī)構(gòu)的特性進(jìn)行比較，從而能夠把握變速比與馬達(dá)3的關(guān)聯(lián)。

馬達(dá)3的初始位置用于變速控制的促動(dòng)器位置控制。行駛中的實(shí)際變速比一般根據(jù)安裝于輸入軸15和輸出軸14的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)比來(lái)求出。變速控制一般使用縮小從該旋轉(zhuǎn)傳感器計(jì)算出的變速比與作為目標(biāo)的變速比之間的差的反饋控制、以及用于提高響應(yīng)性的前饋控制雙方來(lái)進(jìn)行。尤其是，對(duì)于前饋控制值而言，若初始位置的精度較差則對(duì)追隨性、響應(yīng)性產(chǎn)生影響。在本實(shí)施方式中，通過(guò)進(jìn)行初始位置的計(jì)算并利用于變速控制，能夠提高響應(yīng)性、追隨性。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提高變速比的控制精度。并且，通過(guò)在變速機(jī)的位置控制中使用馬達(dá)控制用的位置傳感器，能夠減少制造成本。

此外，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，包括各種變形例。例如，上述的實(shí)施方式是為了容易理解說(shuō)明本發(fā)明而進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，并不限定于具備所說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)。并且，也能夠?qū)⒛硨?shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分置換為其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，并且，也可以在某實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。并且，對(duì)于各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分，也可以進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的追加、削除、置換。

上述實(shí)施方式中，使促動(dòng)器11移動(dòng)直至低速側(cè)或者高速側(cè)的極限(端)，但也可以不移動(dòng)直至極限。

上述實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，內(nèi)燃機(jī)與輸入軸15連接，但動(dòng)力源并不限定于內(nèi)燃機(jī)，例如也可以是電動(dòng)機(jī)。并且，也可以使用不同于內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的種類的動(dòng)力源。

符號(hào)的說(shuō)明

1—控制單元，2—驅(qū)動(dòng)器，3—馬達(dá)，4—位置傳感器(旋轉(zhuǎn)傳感器)，5—電流傳感器，6—存儲(chǔ)裝置，10—旋轉(zhuǎn)軸，11—促動(dòng)器，11a—輸入促動(dòng)器，11b—輸出促動(dòng)器，12—滑動(dòng)軸，13—變速機(jī)，14—輸出軸，15—輸入軸，101—帶，102—輸出帶輪，103—輸入帶輪，201—輥，202—輸出盤，203—輸入盤，210—輸入半徑，211—輸出半徑，301—柱塞塊，302—液壓馬達(dá)，303—液壓泵，501—條件判斷裝置，502—位置移動(dòng)裝置，503—觀測(cè)裝置，504—解析裝置。