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JP2008240894A - Flow control method and flow control device for servo pump of continuously variable transmission - Google Patents

Flow control method and flow control device for servo pump of continuously variable transmission Download PDF

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JP2008240894A
JP2008240894A JP2007082256A JP2007082256A JP2008240894A JP 2008240894 A JP2008240894 A JP 2008240894A JP 2007082256 A JP2007082256 A JP 2007082256A JP 2007082256 A JP2007082256 A JP 2007082256A JP 2008240894 A JP2008240894 A JP 2008240894A
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continuously variable
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イヴ ローテンビューラー
Shigeo Kamamoto
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JTEKT Corp
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Abstract

【課題】システム制御を簡素化することができ、省エネに適している無段変速機のサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置を提供すること。
【解決手段】無段変速機1の変速比を油圧アクチュエータ11,14に供給される作動油により制御する。作動油の流量をサーボポンプ15,16により制御する。サーボポンプ15,16のサーボアンプ19,21への入力電圧Vset,P 、Vset,S を入力とする状態変数モデルを用いてサーボポンプシステムを構築する。プライマリープーリおよびセカンダリープーリの各油圧アクチュエータに供給されるプライマリー流量QP およびセカンダリー流量QS が目標流量QP,R 、QS,R になるように状態フィードバック制御する。
【選択図】図1
To provide a flow rate control method and a flow rate control device for a servo pump of a continuously variable transmission that can simplify system control and are suitable for energy saving.
A transmission ratio of a continuously variable transmission (1) is controlled by hydraulic oil supplied to hydraulic actuators (11, 14). The flow rate of hydraulic oil is controlled by servo pumps 15 and 16. A servo pump system is constructed using a state variable model that receives input voltages V set, P and V set, S to the servo amplifiers 19 and 21 of the servo pumps 15 and 16. State feedback control is performed so that the primary flow rate Q P and the secondary flow rate Q S supplied to the hydraulic actuators of the primary pulley and the secondary pulley become the target flow rates Q P, R , Q S, R.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば車両の無段変速機において、変速比変更のためのサーボポンプの流量を制御する流量制御方法および流量制御装置に関するものである。   The present invention relates to a flow rate control method and a flow rate control device for controlling the flow rate of a servo pump for changing a gear ratio, for example, in a continuously variable transmission of a vehicle.

従来、ベルト式CVTの変速装置として、特許文献1に提案されている装置がある。
この種の装置では、プライマリープーリおよびセカンダリープーリの有効径をそれぞれ変更するための一対の油圧アクチュエータを設けている。プライマリープーリのクランプ力を生起する油圧アクチュエータの油圧を制御するためのコントロールバルブを設け、また、セカンダリープーリのクランプ力を生起する油圧アクチュエータの油圧を制御するためのリリーフ弁を設けている。
特許第2606350号
Conventionally, there is a device proposed in Patent Document 1 as a transmission device of a belt type CVT.
In this type of apparatus, a pair of hydraulic actuators for changing the effective diameters of the primary pulley and the secondary pulley are provided. A control valve is provided for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic actuator that generates the clamping force of the primary pulley, and a relief valve is provided for controlling the hydraulic pressure of the hydraulic actuator that generates the clamping force of the secondary pulley.
Patent No. 2606350

従来の一般的な制御では、CVTの変速比に関連する油圧アクチュエータに対して供給される圧力を所要の値に設定するためのバルブを用いる一方、油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ポンプは、車両のエンジンに連結されていた。
その油圧ポンプは、あらゆる条件のもとにおいて、十分な圧力を確保するようにされている。このため、エネルギロスが大きく、省エネ上、好ましくなかった。
The conventional general control uses a valve for setting the pressure supplied to the hydraulic actuator related to the transmission ratio of the CVT to a required value, and a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator. Was connected to the vehicle engine.
The hydraulic pump is designed to ensure sufficient pressure under all conditions. For this reason, energy loss is large, which is not preferable for energy saving.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、システム制御を簡素化することができ、省エネに適している無段変速機のサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a flow control method and a flow control device for a servo pump of a continuously variable transmission that can simplify system control and are suitable for energy saving. And

本願発明者は、無段変速機の制御にサーボポンプシステムの適用が可能であることに着目した。すなわち、油圧アクチュエータに必要とされる圧力が、サーボポンプにより油圧アクチュエータに供給される流量によって設定できるという知見を得た。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、無段変速機の変速比が、油圧アクチュエータに供給される作動油により制御され、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が、電動モータによって駆動されるサーボポンプにより制御され、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法を提供する(請求項1)。
The inventor of the present application has focused on the fact that a servo pump system can be applied to control a continuously variable transmission. That is, it has been found that the pressure required for the hydraulic actuator can be set by the flow rate supplied to the hydraulic actuator by the servo pump.
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, wherein the transmission ratio of the continuously variable transmission is controlled by the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator, and the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator is the electric motor. Using a state variable of a state variable model of a servo pump system, which is controlled by a servo pump driven by a servo pump and inputs an input voltage to the servo amplifier of the electric motor or a state quantity having a linear relationship with the input voltage. The present invention provides a flow rate control method for a servo pump of a continuously variable transmission, wherein state feedback control is performed so that the flow rate of hydraulic oil supplied to a hydraulic actuator becomes a target flow rate.

電動モータによってサーボポンプが駆動され、そのサーボポンプの流量は、電動モータの回転速度wに比例する。具体的には、サーボポンプの流量Qは、サーボポンプの行程容積をDV とし、サーボポンプの容量効率をηV として、下記式(1)で表される。
Q=DV ・w・ηV …(1)
電動モータの回転速度wは、例えば、電動モータのサーボアンプに入力される入力電圧Vset によって設定される。その電動モータの回転速度wは、実験またはモータ・インバータの詳細モデルを用いた解析によって得られる定数Kを用いて、下記式(2)のように二次の関数により表現される。
The servo pump is driven by the electric motor, and the flow rate of the servo pump is proportional to the rotational speed w of the electric motor. Specifically, the flow rate Q of the servo pump is expressed by the following equation (1), where D V is the stroke volume of the servo pump and η V is the capacity efficiency of the servo pump.
Q = D V · w · η V (1)
The rotational speed w of the electric motor is set by, for example, an input voltage Vset input to a servo amplifier of the electric motor. The rotational speed w of the electric motor is expressed by a quadratic function as shown in the following formula (2) using a constant K obtained by experiment or analysis using a detailed model of the motor / inverter.

w(s)=K・〔1/(a・s2 +b・s+1)〕・Vset …(2)
式(1)および式(2)により、
Q=G・〔1/(a・s2 +b・s+1)〕・Vset …(3)
ただし、G=DV ・ηV ・K …(4)
そして、状態空間式は、下記式(5−1)、(5−2)で表される。
w (s) = K · [1 / (a · s 2 + b · s + 1)] · V set (2)
From Equation (1) and Equation (2),
Q = G · [1 / (a · s 2 + b · s + 1)] · V set (3)
However, G = D V · η V · K (4)
And a state space type | formula is represented by following formula (5-1) and (5-2).

Figure 2008240894
ここで、入力ベクトルuは、u=Vset であり、出力ベクトルyは、y=Qであり、
状態変数ベクトルxは、x=〔Q dQ/dt〕T である。
これにより、サーボポンプの状態変数モデルを作成し、状態フィードバックを用いることにより、流量制御の安定性を向上することができる。すなわち、状態フィードバックでは、プラントの内部状態を利用することで見かけ上の動的要素を引き出すことができ、これにより、動的補償を実現することができる。その結果、流量制御の安定性を確保することができる。
Figure 2008240894
Here, the input vector u is u = V set , the output vector y is y = Q,
The state variable vector x is x = [Q dQ / dt] T.
Thereby, the state variable model of a servo pump is created, and the stability of flow control can be improved by using state feedback. That is, in the state feedback, an apparent dynamic element can be extracted by using the internal state of the plant, and thus dynamic compensation can be realized. As a result, the stability of the flow control can be ensured.

また、状態フィードバックの極の位置の設定により、流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、閉ループシステムの極は、状態変数の一定の線形組み合わせを使用することにより、複素平面上の任意の望ましい位置に配置することが可能である。
さらに、従来用いていたバルブや圧力センサを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、サーボポンプは、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。
Moreover, the response of flow control can be improved by setting the position of the pole of the state feedback. That is, the poles of the closed loop system can be placed at any desired location on the complex plane by using a constant linear combination of state variables.
Furthermore, the conventionally used valves and pressure sensors can be eliminated, and the hydraulic circuit can be simplified. In addition, the servo pump can be operated as necessary to supply the required flow rate without excess or deficiency, so that energy saving can be achieved.

上記の入力電圧とは線形な関係を持つ状態量としては、例えば電動モータの駆動電流がある。
また、状態変数モデルを用いてオブザーバを構成し、オブザーバによって状態変数を推定するようにしている場合(請求項2)には、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバを併合した状態フィードバックシステムでは、状態フィードバック制御設計とオブザーバ制御設計を独立して行えるという利点がある(すなわち、オブザーバ設計の分離性)。
As the state quantity having a linear relationship with the above input voltage, for example, there is a drive current of an electric motor.
Further, when the observer is configured using the state variable model and the state variable is estimated by the observer (claim 2), the estimation accuracy of the state variable can be effectively improved, and as a result, Good design of servo system by state feedback becomes possible. Further, the state feedback system in which the observers are merged has the advantage that the state feedback control design and the observer control design can be performed independently (that is, the observer design is separable).

また、本発明は、入力回転要素、出力回転要素、並びに入力回転要素および出力回転要素間に動力を伝達する動力伝達要素を含み、入力回転要素および出力回転要素のそれぞれの、動力伝達要素との接触径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比を無段階で変更可能な無段変速機と、上記油圧アクチュエータに作動油を供給するために電動モータによって駆動されるサーボポンプと、このサーボポンプを制御するコントローラと、を備え、このコントローラは、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御する機能を有することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置を提供する(請求項3)。   The present invention also includes an input rotation element, an output rotation element, and a power transmission element that transmits power between the input rotation element and the output rotation element, and each of the input rotation element and the output rotation element is connected to the power transmission element. A continuously variable transmission that can change the gear ratio steplessly by changing the contact diameter with a hydraulic actuator, a servo pump driven by an electric motor to supply hydraulic oil to the hydraulic actuator, and this servo pump A controller for controlling the state variable of the state variable model of the servo pump system that receives an input voltage to the servo amplifier of the electric motor or a state quantity having a linear relationship with the input voltage. To control the state so that the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator becomes the target flow rate. It has a function to provide a flow control device of a servo pump for a continuously variable transmission, wherein (claim 3).

この場合、流量制御の安定性、応答性を向上することができる。また、従来、用いていたバルブを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、サーボポンプは、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。例えば、安定した状況下で油圧回路の漏れ等を無視できる場合には、サーボポンプを停止させておくことも可能である。
7上記制御装置において、上記コントローラは、状態変数モデルを用いて構成されたオブザーバを含み、オブザーバは状態変数を推定する場合(請求項4)には、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバを併合した状態フィードバックシステムでは、オブザーバ設計を状態フィードバック設計から分離して行える。
In this case, the stability and responsiveness of the flow rate control can be improved. Moreover, the conventionally used valve can be eliminated and the hydraulic circuit can be simplified. In addition, the servo pump can be operated as necessary to supply the required flow rate without excess or deficiency, so that energy saving can be achieved. For example, if the leakage of the hydraulic circuit can be ignored under stable conditions, the servo pump can be stopped.
7 In the control device, the controller includes an observer configured using a state variable model, and when the observer estimates the state variable (claim 4), the state variable estimation accuracy is effectively improved. As a result, a good design of the servo system by state feedback becomes possible. Further, in the state feedback system in which the observer is merged, the observer design can be separated from the state feedback design.

また、上記入力回転要素は可変径のプライマリープーリ(6) であり、上記出力回転要素は可変径のセカンダリープーリ(7) であり、上記動力伝達要素は、プライマリープーリおよびセカンダリープーリに巻き掛けられたベルト(8) またはチェーンであり、上記油圧アクチュエータは、プライマリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第1の油圧アクチュエータ(11)と、セカンダリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第2の油圧アクチュエータ(14)と、を含み、上記サーボポンプは、第1のサーボポンプ(15)と、第2のサーボポンプ(16)と、を含み、第1の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるプライマリー流量(QP )は、第1のサーボポンプが吐出する流量であり、第2の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるセカンダリー流量(QS )は、第2のサーボポンプが吐出する流量から第1のサーボポンプが吐出する流量を減じた流量(QS =QSP−QP )である場合がある(請求項5)。 The input rotation element is a variable diameter primary pulley (6), the output rotation element is a variable diameter secondary pulley (7), and the power transmission element is wound around the primary pulley and the secondary pulley. A belt (8) or a chain, wherein the hydraulic actuator is a contact between the first hydraulic actuator (11) for changing the contact diameter of the primary pulley with the power transmission element and the power transmission element of the secondary pulley. A second hydraulic actuator (14) for changing the diameter, and the servo pump includes a first servo pump (15) and a second servo pump (16). The primary flow rate (Q P ), which is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator, is the flow rate discharged by the first servo pump, and the second hydraulic actuator The secondary flow rate (Q S ), which is the flow rate of hydraulic oil supplied to the engine, is obtained by subtracting the flow rate discharged from the first servo pump from the flow rate discharged from the second servo pump (Q S = Q SP −Q P (Claim 5).

この場合、第2のサーボポンプは、第1および第2の油圧アクチュエータの双方に作用して、プライマリープーリおよびセカンダリープーリにおいて、ベルト等に対するクランプ力を制御する。また、第1のサーボポンプは、第1および第2の油圧アクチュエータ間の差圧を調整することにより、無段変速機の変速比を制御する。
サーボポンプのシステムは、純粋な油圧システムとしてみた場合、多入力多出力(MIMO)の線形モデルとして近似される。すなわち、
In this case, the second servo pump acts on both the first and second hydraulic actuators to control the clamping force on the belt and the like in the primary pulley and the secondary pulley. The first servo pump controls the transmission ratio of the continuously variable transmission by adjusting the differential pressure between the first and second hydraulic actuators.
When viewed as a pure hydraulic system, the servo pump system is approximated as a multiple input multiple output (MIMO) linear model. That is,

Figure 2008240894
ただし、式(6−1)において、各係数aP ,bP ,GP は、第1のサーボポンプにおいて、式(3)に対応する係数であり、各係数aS ,bS ,GS は、第2のサーボポンプにおいて、式(3)に対応する係数である。
Figure 2008240894
However, in the equation (6-1), the coefficients a P , b P , and GP are coefficients corresponding to the equation (3) in the first servo pump, and the coefficients a S , b S , and G S Is a coefficient corresponding to Equation (3) in the second servo pump.

また、状態変数ベクトルx、入力ベクトルuおよび出力ベクトルyは、それぞれ、下記の式(7−1)、(7−2)および(7−3)で表される。
x=〔QP dQP /dt QSP dQSP/dt〕T …(7−1)
u=〔Vset,S set,P T …(7−2)
y=〔QP S T …(7−3)
そして、上記の式(6−1)、(6−2)にて得られるプラントの状態変数モデルを、原則的に用いてオブザーバを構成することが可能となる。また、システムの極の位置としては、実機を用いたシミュレーションテストにより、システムの十分な安定性および十分な動特性(目標値追従に関する過渡応答等)が得られるような位置に決定されることが好ましい。ただし、無段変速機の制御に用いるには、油圧アクチュエータの応答性が無段変速機の応答性と比較して、格段に高速であることが必要である。
In addition, the state variable vector x, the input vector u, and the output vector y are represented by the following equations (7-1), (7-2), and (7-3), respectively.
x = [Q P dQ P / dt Q SP dQ SP / dt] T (7-1)
u = [V set, S V set, P ] T (7-2)
y = [Q P Q S ] T (7-3)
Then, it is possible to construct an observer by using in principle the plant state variable model obtained by the equations (6-1) and (6-2). In addition, the position of the system pole may be determined by a simulation test using an actual machine so that sufficient stability of the system and sufficient dynamic characteristics (transient response related to target value tracking, etc.) can be obtained. preferable. However, in order to use it for control of a continuously variable transmission, it is necessary that the response of the hydraulic actuator be much faster than the response of the continuously variable transmission.

また、上記第2のサーボポンプと第2の油圧アクチュエータとを接続する油路の途中部に分岐部が設けられ、上記第1のサーボポンプは、上記分岐部と第1の油圧アクチュエータとを接続する油路に配置されている場合がある(請求項6)。これにより、プライマリー流量を第1のサーボポンプが吐出する流量とし、セカンダリー流量は、第2のサーボポンプが吐出する流量から第1のサーボポンプが吐出する流量とすることが実質的に可能となる。   A branch portion is provided in the middle of the oil passage connecting the second servo pump and the second hydraulic actuator, and the first servo pump connects the branch portion and the first hydraulic actuator. May be disposed in an oil passage (claim 6). As a result, the primary flow rate can be set to the flow rate discharged from the first servo pump, and the secondary flow rate can be substantially changed from the flow rate discharged from the second servo pump to the flow rate discharged from the first servo pump. .

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係るサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置が適用された無段変速機を搭載した車両の模式図である。
無段変速機1は、エンジン2の出力軸にトルク伝達可能に連結された入力軸3と、駆動輪50にギヤ列4を介してトルク伝達可能に連結された出力軸5と、入力軸3に同行回転可能に設けられた入力回転要素としての可変径のプライマリープーリ6と、出力軸5と同行回転可能に設けられた出力回転要素としての可変径のセカンダリープーリ7と、プライマリープーリ6およびセカンダリープーリ7に巻き掛けられた動力伝達要素としてのベルト8とを備えている。ベルト8に代えて、チェーンを用いるものであってもよい。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle equipped with a continuously variable transmission to which a flow rate control method and a flow rate control device for a servo pump according to an embodiment of the present invention are applied.
The continuously variable transmission 1 includes an input shaft 3 connected to the output shaft of the engine 2 so as to be able to transmit torque, an output shaft 5 connected to the drive wheels 50 via the gear train 4, and an input shaft 3. Primary pulley 6 with a variable diameter as an input rotation element provided so as to be able to rotate along with the output shaft, a secondary pulley 7 with a variable diameter as an output rotation element provided so as to be able to rotate along with the output shaft 5, a primary pulley 6 and a secondary pulley And a belt 8 as a power transmission element wound around the pulley 7. Instead of the belt 8, a chain may be used.

プライマリープーリ6は、入力軸3と同行回転可能に設けられた固定シーブ9と可動シーブ10とを備えている。入力軸3に対する固定シーブ9の軸方向移動が規制され、入力軸3に対する可動シーブ10の軸方向移動は許容されている。固定シーブ9および可動シーブ10の動力伝達面9a,10a間に、ベルト8が動力伝達可能にクランプされている。可動シーブ10の背面に第1の油圧アクチュエータ11が設けられている。第1の油圧アクチュエータ11の油室11aの油圧PP は、可動シーブ10を固定シーブ9側へ付勢している。 The primary pulley 6 includes a fixed sheave 9 and a movable sheave 10 that are provided so as to be able to rotate along with the input shaft 3. The axial movement of the fixed sheave 9 with respect to the input shaft 3 is restricted, and the axial movement of the movable sheave 10 with respect to the input shaft 3 is allowed. Between the power transmission surfaces 9a and 10a of the fixed sheave 9 and the movable sheave 10, the belt 8 is clamped so that power can be transmitted. A first hydraulic actuator 11 is provided on the back surface of the movable sheave 10. Hydraulic P P of the oil chamber 11a of the first hydraulic actuator 11 urges the movable sheave 10 toward the fixed sheave 9 side.

セカンダリープーリ7は、出力軸5と同行回転可能に設けられた固定シーブ12と可動シーブ13とを備えている。固定シーブ12は出力軸5対する軸方向移動が規制され、可動シーブ13は出力軸5に対して軸方向移動可能とされている。固定シーブ12および可動シーブ13の動力伝達面12a,13a間に、ベルト8が動力伝達可能にクランプされている。可動シーブ13の背面に第2の油圧アクチュエータ14が設けられている。第2の油圧アクチュエータ14の油室14aの油圧PS は、可動シーブ13を固定シーブ12側へ付勢している。 The secondary pulley 7 includes a fixed sheave 12 and a movable sheave 13 that are provided so as to be able to rotate along with the output shaft 5. The fixed sheave 12 is restricted from moving in the axial direction with respect to the output shaft 5, and the movable sheave 13 is movable in the axial direction with respect to the output shaft 5. Between the power transmission surfaces 12a and 13a of the fixed sheave 12 and the movable sheave 13, the belt 8 is clamped so that power can be transmitted. A second hydraulic actuator 14 is provided on the back surface of the movable sheave 13. Hydraulic P S of the oil chamber 14a of the second hydraulic actuator 14 urges the movable sheave 13 toward the fixed sheave 12 side.

第1および第2のアクチュエータ11,14によって、プライマリープーリ6およびセカンダリープーリ7の、ベルト8との接触径R1およびR2を変化させることにより、無段変速機1の変速比を無段階で変更可能である。
また、無段変速機1は、第1のサーボポンプ15と第2のサーボポンプ16とを備えている。第1の油圧アクチュエータ11に供給される作動油の流量であるプライマリー流量QP は、第1のサーボポンプ15が吐出する流量に相当する。そこで、以下では、第1のサーボポンプ15の流量についてもQP で表す。
By changing the contact diameters R1 and R2 of the primary pulley 6 and the secondary pulley 7 with the belt 8 by the first and second actuators 11 and 14, the speed ratio of the continuously variable transmission 1 can be changed steplessly. It is.
The continuously variable transmission 1 includes a first servo pump 15 and a second servo pump 16. Primary flow Q P is the flow rate of the hydraulic fluid supplied to the first hydraulic actuator 11 corresponds to a flow in which the first servo pump 15 is discharged. In the following, also represented by Q P for a flow rate of the first servo pump 15.

第2の油圧アクチュエータ14に供給される作動油の流量であるセカンダリー流量QS は、第2のサーボポンプ16が吐出する流量QSPから第1のサーボポンプ15が吐出する流量QP を減じた流量である。すなわち、
S =QSP−QP
具体的には、第2のサーボポンプ16と第2の油圧アクチュエータ14とを接続する油路17の途中部に分岐部17aが設けられ、この分岐部17aと第1の油圧アクチュエータ11とを接続する油路18に、第1のサーボポンプ15が配置されている。第2のサーボポンプ16の吸込側は油タンク51に接続されている。
The secondary flow rate Q S, which is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the second hydraulic actuator 14, is obtained by subtracting the flow rate Q P discharged from the first servo pump 15 from the flow rate Q SP discharged from the second servo pump 16. Flow rate. That is,
Q S = Q SP −Q P
Specifically, a branch portion 17a is provided in the middle of an oil passage 17 connecting the second servo pump 16 and the second hydraulic actuator 14, and the branch portion 17a and the first hydraulic actuator 11 are connected to each other. The first servo pump 15 is disposed in the oil passage 18 that performs the operation. The suction side of the second servo pump 16 is connected to the oil tank 51.

第1のサーボポンプ15は、第1のサーボアンプ19から電力供給を受ける第1の電動モータ20(サーボモータ)によって駆動され、第2のサーボポンプ16は、第2のサーボアンプ21からの電力供給を受ける第2の電動モータ22(サーボモータ)によって駆動されるようになっている。
無段変速機1のサーボポンプ15,16の流量を制御するためのコントローラ23には、車両のエンジン2を含む駆動系を統括して制御しているメインコントローラ24から、第1の油圧アクチュエータ11に供給されるべき作動油の目標流量QP,R (プライマリー流量QP の目標値に相当)および第2の油圧アクチュエータ14に供給されるべき作動油の目標流量QS,R (セカンダリー流量QS の目標値に相当)が与えられるようになっている。
The first servo pump 15 is driven by a first electric motor 20 (servo motor) that receives power supply from the first servo amplifier 19, and the second servo pump 16 receives power from the second servo amplifier 21. It is driven by a second electric motor 22 (servo motor) that receives the supply.
The controller 23 for controlling the flow rates of the servo pumps 15 and 16 of the continuously variable transmission 1 includes the first hydraulic actuator 11 from the main controller 24 that controls the drive system including the engine 2 of the vehicle. The target flow rate Q P, R (corresponding to the target value of the primary flow rate Q P ) of the hydraulic oil to be supplied to the second hydraulic fluid and the target flow rate Q S, R (secondary flow rate Q of the hydraulic oil to be supplied to the second hydraulic actuator 14 Equivalent to the target value of S ).

コントローラ23では、これらの目標流量QP,R および目標量QS,R に基づいて、第1のサーボアンプ19への入力電圧Vset,P および第2のサーボアンプ21への入力電圧Vset,S を操作することにより、プライマリー流量QP およびセカンダリー流量QS を制御する。
第2のサーボポンプ16は、第1の油圧アクチュエータ11および第2の油圧アクチュエータ14の双方に作用して、プライマリープーリ6およびセカンダリープーリ7において、ベルト8に対するクランプ力を制御するように機能する。また、第1のサーボポンプ15は、第1および第2の油圧アクチュエータ11,14間の差圧(PP −PS )を調整することにより、無段変速機1の変速比を制御するように機能する。
The controller 23, these target flow rate Q P, R and the target amount Q S, based on the R, the input voltage V set to the first servo amplifier 19, the input voltage V set to P and the second servo amplifier 21 , S are controlled to control the primary flow rate Q P and the secondary flow rate Q S.
The second servo pump 16 functions on both the first hydraulic actuator 11 and the second hydraulic actuator 14 to control the clamping force on the belt 8 in the primary pulley 6 and the secondary pulley 7. Further, the first servo pump 15 controls the gear ratio of the continuously variable transmission 1 by adjusting the differential pressure (P P −P S ) between the first and second hydraulic actuators 11 and 14. To work.

無段変速機1と、第1および第2のサーボポンプ15,16と、コントローラ23等とを含み、無段変速機1の変速比を変更するために両サーボポンプ15,16の流量を制御するサーボポンプシステム30が構築されている。コントローラ23には、後述する状態変数を推定するためのオブザーバ34と、オブザーバ34により推定された状態変数を用いて状態フィードバック制御する状態フィードバック制御部35とが設けられている。   A continuously variable transmission 1, first and second servo pumps 15 and 16, a controller 23, and the like, and controls the flow rates of both servo pumps 15 and 16 in order to change the gear ratio of the continuously variable transmission 1. A servo pump system 30 is constructed. The controller 23 is provided with an observer 34 for estimating a state variable, which will be described later, and a state feedback control unit 35 that performs state feedback control using the state variable estimated by the observer 34.

図2は、上記サーボポンプシステム30を表すブロック図である。サーボポンプシステム30は、制御対象であるプラント31と、フィードフォワード制御部32と、主フィードバック制御部33と、オブザーバ34と、現代制御理論に基づく状態フィードバック制御部35とを備えている。
各サーボポンプ15,16の流量QP ,QSPは、それぞれ対応する電動モータ19,21の回転速度に比例する。各サーボアンプ19,21は、対応する電動モータ19,21に内蔵されている回転速度センサ25,26からの信号出力をフィードバックして速度制御(回転数制御)を実施している。また、サーボアンプ19,21は、対応する電動モータ19,21の駆動電流を検出する電流センサ(図示せず)からの信号出力をフィードバックして電動モータ19,21に対する制御電流を制御している。
FIG. 2 is a block diagram showing the servo pump system 30. The servo pump system 30 includes a plant 31 to be controlled, a feedforward control unit 32, a main feedback control unit 33, an observer 34, and a state feedback control unit 35 based on modern control theory.
The flow rates Q P and Q SP of the servo pumps 15 and 16 are proportional to the rotational speeds of the corresponding electric motors 19 and 21, respectively. The servo amplifiers 19 and 21 perform speed control (rotational speed control) by feeding back signal outputs from rotational speed sensors 25 and 26 built in the corresponding electric motors 19 and 21. The servo amplifiers 19 and 21 control a control current for the electric motors 19 and 21 by feeding back a signal output from a current sensor (not shown) that detects a drive current of the corresponding electric motors 19 and 21. .

各サーボポンプ15,16の流量QP ,QSPは、もともと電動モータ19,21に備えられている回転速度センサ25,26を用いて検出することができるので、別個に流量を検出するためのセンサを設ける必要がない。
主フィードバック制御部33は、目標流量yr とオブザーバ34からの出力yとの偏差(yr −y)に、主フィードバックゲインL1 を乗算する主フィードバックゲイン乗算部36を備えている。
Since the flow rates Q P and Q SP of the servo pumps 15 and 16 can be detected by using the rotational speed sensors 25 and 26 originally provided in the electric motors 19 and 21, respectively, There is no need to provide a sensor.
The main feedback control unit 33, the deviation between the output y from the target flow rate y r and the observer 34 (y r -y), and a main feedback gain multiplication unit 36 for multiplying the main feedback gain L 1.

オブザーバ34は、原則的にプラント31と等価の状態変数モデルを用いて構成され、入力ベクトルuおよびプラント31からの出力ベクトルw(電動モータの回転速度に相当)を入力し、状態変数ベクトルxおよび出力ベクトルyを推定し、これらを出力する。
状態フィードバック制御部35は、オブザーバ34によって推定された状態変数ベクトルxに、所定の状態フィードバックゲイン(−L2 )を乗算する状態フィードバックゲイン乗算部37を備えている。
The observer 34 is configured by using a state variable model equivalent to the plant 31 in principle, and receives an input vector u and an output vector w (corresponding to the rotational speed of the electric motor) from the plant 31, and the state variable vector x and Estimate the output vector y and output these.
The state feedback control unit 35 includes a state feedback gain multiplication unit 37 that multiplies the state variable vector x estimated by the observer 34 by a predetermined state feedback gain (−L 2 ).

次いで、オブザーバ34を構成するための、原則的な状態変数モデルについて説明する。
まず、サーボポンプの流量Qは、そのサーボポンプを駆動する電動モータの回転速度wに比例する。すなわち、サーボポンプの流量Qは、サーボポンプの行程容積をDV とし、サーボポンプの容積効率をηV として、下記式(1)で表される。
Next, a basic state variable model for configuring the observer 34 will be described.
First, the flow rate Q of the servo pump is proportional to the rotational speed w of the electric motor that drives the servo pump. That is, the flow rate Q of the servo pump is expressed by the following formula (1), where D V is the stroke volume of the servo pump and η V is the volumetric efficiency of the servo pump.

Q=DV ・w・ηV …(1)
一方、電動モータの回転速度wは、電動モータのサーボアンプに入力される入力電圧Vset によって設定される。その電動モータ20の回転速度wは、実験またはモータ・インバータの詳細モデルを用いた解析によって得られる定数Kを用いて、下記式(2)のように二次の関数により表現される。
Q = D V · w · η V (1)
On the other hand, the rotational speed w of the electric motor is set by the input voltage V set input to the servo amplifier of the electric motor. The rotational speed w of the electric motor 20 is expressed by a quadratic function as shown in the following equation (2) using a constant K obtained by experiment or analysis using a detailed model of a motor / inverter.

w(s)=K・〔1/(a・s2 +b・s+1)〕・Vset …(2)
式(1)および式(2)により、
Q=G・〔1/(a・s2 +b・s+1)〕・Vset …(3)
ただし、G=DV ・ηV ・K …(4)
そして、状態空間式は、
w (s) = K · [1 / (a · s 2 + b · s + 1)] · V set (2)
From Equation (1) and Equation (2),
Q = G · [1 / (a · s 2 + b · s + 1)] · V set (3)
However, G = D V · η V · K (4)
And the state space equation is

Figure 2008240894
ここで、入力ベクトルuは、u=Vset であり、出力ベクトルyは、y=Qであり、
状態変数ベクトルxは、x=〔Q dQ/dt〕T である。
図1の無段変速機1に適用されたサーボポンプシステム30は、このシステムを純粋な油圧システムとしてみた場合、多入力多出力(MIMO)の線形モデルとして近似される。すなわち、
Figure 2008240894
Here, the input vector u is u = V set , the output vector y is y = Q,
The state variable vector x is x = [Q dQ / dt] T.
The servo pump system 30 applied to the continuously variable transmission 1 in FIG. 1 is approximated as a multi-input multi-output (MIMO) linear model when this system is viewed as a pure hydraulic system. That is,

Figure 2008240894
ただし、式(8−3)、式(8−4)において、各係数aP ,bP ,GP は、第1のサーボポンプ15において、式(3)に対応する係数であり、各係数aS ,bS ,GS は、第2のサーボポンプ16において、式(3)に対応する係数である。
Figure 2008240894
However, in the expressions (8-3) and (8-4), the coefficients a P , b P , and GP are coefficients corresponding to the expression (3) in the first servo pump 15, and each coefficient a S , b S , and G S are coefficients corresponding to Equation (3) in the second servo pump 16.

また、状態変数ベクトルx、入力ベクトルuおよび出力ベクトルyは、それぞれ、下記の式(9−1)、(9−2)および(9−3)で表される。
x=〔QP dQP /dt QSP dQSP/dt〕T …(9−1)
u=〔Vset,S set,P T …(9−2)
y=〔QP S T …(9−3)
各可変径プーリ6,7に、ベルト8に対するクランプ力を与えるクランピングポンプとして機能する第2のサーボポンプ16の流量QSPを定数とした場合、変速ポンプとして機能する第1のサーボポンプ15のサーボアンプ19への入力電圧Vset,P の変化(電動モータ20の回転速度の変化に相当)は、プライマリー流量QP およびセカンダリー流量QS の双方に影響を及ぼすことになる。
Further, the state variable vector x, the input vector u, and the output vector y are expressed by the following equations (9-1), (9-2), and (9-3), respectively.
x = [Q P dQ P / dt Q SP dQ SP / dt] T (9-1)
u = [V set, S V set, P ] T (9-2)
y = [Q P Q S ] T (9-3)
When the flow rate Q SP of the second servo pump 16 that functions as a clamping pump that applies a clamping force to the belt 8 to each variable diameter pulley 6 and 7 is a constant, the first servo pump 15 that functions as a transmission pump input voltage V the set, change in P to the servo amplifier 19 (corresponding to the change in the rotational speed of the electric motor 20) will affect both the primary flow Q P and the secondary flow Q S.

また、第1のサーボポンプ15の流量に相当するプライマリー流量QP を定数とした場合、第2のサーボポンプ16のサーボアンプ21への入力電圧Vset,S の変化は、セカンダリー流量QS に影響を及ぼすが、プライマリー流量QP には影響を及ぼさないことになる。
上記のオブザーバ34は、入力uと電動モータの回転速度w(実測値または推定値)を用いて状態変数ベクトルxおよび出力ベクトルyを推定するものであり、原則として、状態方程式としての上記の式(8−1)および式(8−2)を用いて得られる状態変数モデルである。すなわち、オブザーバ34のブロック図は、例えば、図3に示される。
Also, when the primary flow Q P, which corresponds to the flow rate of the first servo pump 15 is a constant, the input voltage V set to the servo amplifier 21 of the second servo pump 16, the change in S is the secondary flow Q S affect is, it will not affect the primary flow rate Q P.
The observer 34 estimates the state variable vector x and the output vector y using the input u and the rotational speed w (measured value or estimated value) of the electric motor. In principle, the above-described equation as a state equation is used. It is a state variable model obtained using (8-1) and Formula (8-2). That is, a block diagram of the observer 34 is shown in FIG. 3, for example.

ただし、入力ベクトルuobs は、uobs =〔u w〕T であり、各係数行列Aobs ,Bobs ,Cobs についても、プラント31の状態変数モデルとは次元が異なっている。
このようにしてサーボポンプシステム30の状態変数モデルを作成し、状態フィードバックを用いることにより、流量制御の安定性を向上することができる。すなわち、状態フィードバックでは、プラント31の内部状態を利用することで見かけ上の動的要素を引き出すことができ、これにより、動的補償を実現することができる。その結果、流量制御の安定性を確保することができる。
However, the input vector u obs is u obs = [u w] T , and each coefficient matrix A obs , B obs , C obs is also different in dimension from the state variable model of the plant 31.
Thus, by creating a state variable model of the servo pump system 30 and using state feedback, the stability of the flow rate control can be improved. That is, in the state feedback, an apparent dynamic element can be derived by using the internal state of the plant 31, and thus dynamic compensation can be realized. As a result, the stability of the flow control can be ensured.

また、図2に示すシステムは、状態フィードバックとオブザーバを用いたレギュレータシステムであり、内部回路は、プラントの内部状態を常にゼロに維持するように制御し、外部回路は、サーボポンプで見られるようなレギュレーションの問題を防ぐためにプラントの出力を制御する。
また、状態フィードバックの極の位置の設定により、流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、閉ループシステムの極は、状態変数の一定の線形組み合わせを使用することにより、複素平面上の任意の望ましい位置に配置することが可能である。
The system shown in FIG. 2 is a regulator system using state feedback and an observer. The internal circuit is controlled so as to always maintain the internal state of the plant at zero, and the external circuit can be seen by a servo pump. Control plant output to prevent strict regulation problems.
Moreover, the response of flow control can be improved by setting the position of the pole of the state feedback. That is, the poles of the closed loop system can be placed at any desired location on the complex plane by using a constant linear combination of state variables.

さらに、従来、用いていたバルブや圧力センサを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、各サーボポンプ15,16は、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。例えば、安定した状況下で油圧回路の漏れ等を無視できる場合には、サーボポンプ15,16の少なくとも一方を停止させておくことも可能である。   Furthermore, conventionally used valves and pressure sensors can be eliminated, and the hydraulic circuit can be simplified. Moreover, since each servo pump 15 and 16 should operate | move as needed and should supply the required flow volume without excess and deficiency, energy saving can be aimed at. For example, if leakage of the hydraulic circuit or the like can be ignored under stable conditions, it is possible to stop at least one of the servo pumps 15 and 16.

また、状態変数モデルを用いてオブザーバ34を構成し、オブザーバ34によって状態変数を推定するようにしているので、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバ34を併合した状態フィードバックシステムでは、オブザーバ34の設計を、状態フィードバック制御部35の設計から独立して行えるという利点もある。   Further, since the observer 34 is configured using the state variable model and the state variable is estimated by the observer 34, the estimation accuracy of the state variable can be effectively improved, and as a result, the servo system based on the state feedback is obtained. Can be designed well. Further, the state feedback system in which the observer 34 is merged also has an advantage that the design of the observer 34 can be performed independently from the design of the state feedback control unit 35.

サーボポンプシステム30の極の位置としては、テスト装置(実機であってもよいし、実機をモデル化したシミュレータであってもよい)を用いたシミュレーションテストにより、システムの十分な安定性および十分な動特性(目標値追従に関する過渡応答等)が得られるような位置に決定されることが好ましい。その応答は、アクチュエータ(本サーボポンプシステム30では、サーボポンプ15,16に相当)の動特性を無視できるほど高速であることが必要である。   As for the position of the pole of the servo pump system 30, sufficient stability and sufficient system stability can be obtained by a simulation test using a test device (which may be an actual machine or a simulator that models the actual machine). It is preferable to determine the position where dynamic characteristics (transient response related to target value tracking, etc.) can be obtained. The response needs to be so fast that the dynamic characteristics of the actuator (corresponding to the servo pumps 15 and 16 in the servo pump system 30) can be ignored.

なお、上記の実施の形態では、電動モータ20,22の回転速度センサ25,26を用いていたが、電動モータ20,22に回転速度センサが設けられていない場合には、オブザーバ34によって推定するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、サーボポンプシステムの入力として、サーボアンプ19,21の入力電圧Vset,P ,Vset,S を用いたが、これに代えて、サーボアンプ19,21の入力電圧Vset,P ,Vset,S とは線形な関係を持つ状態量である、電動モータ20,22の駆動電流を用いてもよい。
In the above embodiment, the rotational speed sensors 25 and 26 of the electric motors 20 and 22 are used. However, if the rotational speed sensors are not provided in the electric motors 20 and 22, the estimation is performed by the observer 34. You may do it.
In the above embodiment, the input voltages V set, P , V set, S of the servo amplifiers 19, 21 are used as the input of the servo pump system. Instead, the input of the servo amplifiers 19, 21 is used. The driving currents of the electric motors 20 and 22, which are state quantities having a linear relationship with the voltages V set, P and V set, S , may be used.

また、上記の実施の形態では、無段変速機1がベルト伝動式の無段変速機である例に則して説明したが、これに限らず、入力回転要素が入力ディスクであり、出力回転要素が出力ディスクであり、動力伝達要素が入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持されたローラである、いわゆるトロイダル型の無段変速機に適用するようにしてもよい。
その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
In the above embodiment, the continuously variable transmission 1 has been described based on an example in which the continuously variable transmission 1 is a belt transmission type continuously variable transmission. However, the present invention is not limited to this, and the input rotation element is an input disk, and the output rotation You may make it apply to what is called a toroidal type continuously variable transmission whose element is an output disk and whose power transmission element is the roller clamped between the input disk and the output disk.
In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

上記の実施の形態で示したサーボポンプシステム30について、流量制御に関して十分な動特性が得られるまで、テストを実施し、閉ループシステムとしての極を望ましい位置に配置した。
その結果、得られた動特性を、図4〜図7に示す。図4はプライマリー流量QP は常時ゼロに維持され、セカンダリー流量QS にステップ応答が適用された。図5は、図4に対応する図であり、第1のサーボポンプ15の電動モータ20の回転速度と、第2のサーボポンプ16の電動モータ22の回転速度とを示している。
The servo pump system 30 shown in the above embodiment was tested until sufficient dynamic characteristics regarding flow rate control were obtained, and the pole as a closed loop system was placed at a desired position.
As a result, the obtained dynamic characteristics are shown in FIGS. Figure 4 is a primary flow Q P is always kept zero, the step response is applied to the secondary flow Q S. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 and shows the rotation speed of the electric motor 20 of the first servo pump 15 and the rotation speed of the electric motor 22 of the second servo pump 16.

また、図6は、セカンダリー流量QS は常時ゼロに維持され、プライマリー流量QP にステップ応答が適用された。図7は、図6に対応する図であり、第1のサーボポンプ15の電動モータ20の回転速度と、第2のサーボポンプ16の電動モータ22の回転速度とを示している。
プライマリー流量QP の増大要求があるときに、クランピングポンプとしての第2のサーボポンプ16は、第2の油圧アクチュエータ14への流量を一定にするために、対応する電動モータ22の回転速度を増している。
Also, FIG. 6, the secondary flow Q S is always kept zero, the step response is applied to the primary flow Q P. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 and shows the rotational speed of the electric motor 20 of the first servo pump 15 and the rotational speed of the electric motor 22 of the second servo pump 16.
When there is a request to increase the primary flow rate Q P , the second servo pump 16 as a clamping pump sets the rotation speed of the corresponding electric motor 22 to keep the flow rate to the second hydraulic actuator 14 constant. It is increasing.

図4〜図7から、サーボポンプシステム30の制御器が安定しており、多入力多出力システム(具体的には2入力2出力システム)として非干渉システムであることが実証された。また、その応答は、アクチュエータの動特性を無視するのに十分な速度を持つことが判明した。   4 to 7, it has been demonstrated that the controller of the servo pump system 30 is stable and is a non-interfering system as a multi-input multi-output system (specifically, a 2-input 2-output system). The response was also found to be fast enough to ignore the actuator dynamics.

本発明の一実施の形態に係るサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置が適用された無段変速機を搭載した車両の模式図である。1 is a schematic view of a vehicle equipped with a continuously variable transmission to which a flow rate control method and a flow rate control device for a servo pump according to an embodiment of the present invention are applied. サーボポンプシステムのブロック図である。It is a block diagram of a servo pump system. オブザーバのブロック図である。It is a block diagram of an observer. 流量の応答性を示す流量の変化図である。It is a change figure of the flow which shows the responsiveness of a flow. 電動モータの回転速度の変化図であり、図3の応答に対応している。It is a change figure of the rotational speed of an electric motor, and respond | corresponds to the response of FIG. 流量の応答性を示す流量の変化図である。It is a change figure of the flow which shows the responsiveness of a flow. 電動モータの回転速度の変化図であり、図5の応答に対応している。It is a change figure of the rotational speed of an electric motor, and respond | corresponds to the response of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…無段変速機、2…エンジン、3…入力軸、5…出力軸、6…プライマリープーリ(入力回転要素)、7…セカンダリープーリ(出力回転要素)、8…ベルト(動力伝達要素)、11…第1の油圧アクチュエータ、14…第2の油圧アクチュエータ、17…油路、17a…分岐部、18…油路、19…第1のサーボアンプ、20…第1の電動モータ、21…第2のサーボアンプ、22…第2の電動モータ、23…コントローラ、30…サーボポンプシステム、31…プラント、34…オブザーバ、35…状態フィードバック制御部、37…状態フィードバックゲイン乗算部、QP …プライマリー流量、第1のサーボポンプの流量、QP,R …(プライマリー流量の)目標流量、QS …セカンダリー流量、QS,R …(セカンダリー流量の)目標流量、QSP…第2のサーボポンプの流量、Vset,P …第1のサーボアンプへの入力電圧、Vset,S …第1のサーボアンプへの入力電圧、R1,R2…接触径、u…入力ベクトル(入力)、x…状態変数ベクトル、y…出力ベクトル(出力) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Continuously variable transmission, 2 ... Engine, 3 ... Input shaft, 5 ... Output shaft, 6 ... Primary pulley (input rotation element), 7 ... Secondary pulley (output rotation element), 8 ... Belt (power transmission element), DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st hydraulic actuator, 14 ... 2nd hydraulic actuator, 17 ... Oil path, 17a ... Branch part, 18 ... Oil path, 19 ... 1st servo amplifier, 20 ... 1st electric motor, 21 ... 1st 2 servo amplifiers, 22 ... second electric motor, 23 ... controller, 30 ... servo pump system, 31 ... plant, 34 ... observer, 35 ... state feedback control unit, 37 ... state feedback gain multiplier, Q P ... primary Flow rate, first servo pump flow rate, Q P, R ... (primary flow rate) target flow rate, Q S ... secondary flow rate, Q S, R ... (secondary flow rate) target flow Quantity, Q SP ... flow rate of the second servo pump, V set, P ... input voltage to the first servo amplifier, V set, S ... input voltage to the first servo amplifier, R1, R2 ... contact diameter, u ... input vector (input), x ... state variable vector, y ... output vector (output)

Claims (6)

無段変速機の変速比が、油圧アクチュエータに供給される作動油により制御され、
油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が、電動モータによって駆動されるサーボポンプにより制御され、
上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法。
The transmission ratio of the continuously variable transmission is controlled by hydraulic fluid supplied to the hydraulic actuator,
The flow rate of hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator is controlled by a servo pump driven by an electric motor,
Using the state variable of the state variable model of the servo pump system that inputs the input voltage to the servo amplifier of the electric motor or the state quantity having a linear relationship with the input voltage, the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator A flow rate control method for a servo pump of a continuously variable transmission, wherein state feedback control is performed so that the flow rate becomes a target flow rate.
請求項1において、状態変数モデルを用いてオブザーバを構成し、オブザーバによって状態変数を推定するようにしていることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法。   2. A flow rate control method for a servo pump of a continuously variable transmission according to claim 1, wherein an observer is configured using a state variable model, and the state variable is estimated by the observer. 入力回転要素、出力回転要素、並びに入力回転要素および出力回転要素間に動力を伝達する動力伝達要素を含み、入力回転要素および出力回転要素のそれぞれの、動力伝達要素との接触径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比を無段階で変更可能な無段変速機と、
上記油圧アクチュエータに作動油を供給するために電動モータによって駆動されるサーボポンプと、
このサーボポンプを制御するコントローラと、を備え、
このコントローラは、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御する機能を有することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
An input rotation element, an output rotation element, and a power transmission element that transmits power between the input rotation element and the output rotation element. The contact diameter of each of the input rotation element and the output rotation element with the power transmission element is determined by a hydraulic actuator. A continuously variable transmission that can change the gear ratio steplessly by changing it,
A servo pump driven by an electric motor to supply hydraulic oil to the hydraulic actuator;
A controller for controlling the servo pump,
This controller is supplied to a hydraulic actuator using a state variable of a state variable model of a servo pump system that receives an input voltage to the servo amplifier of the electric motor or a state quantity having a linear relationship with the input voltage. A flow rate control device for a servo pump of a continuously variable transmission, which has a function of state feedback control so that the flow rate of the hydraulic oil becomes a target flow rate.
請求項3において、上記コントローラは、状態変数モデルを用いて構成されたオブザーバを含み、オブザーバは状態変数を推定することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。   4. The flow rate control device for a servo pump of a continuously variable transmission according to claim 3, wherein the controller includes an observer configured using a state variable model, and the observer estimates the state variable. 請求項3又は4において、上記入力回転要素は可変径のプライマリープーリであり、
上記出力回転要素は可変径のセカンダリープーリであり、
上記動力伝達要素は、プライマリープーリおよびセカンダリープーリに巻き掛けられたベルトまたはチェーンであり、
上記油圧アクチュエータは、プライマリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第1の油圧アクチュエータと、セカンダリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第2の油圧アクチュエータと、を含み、
上記サーボポンプは、第1のサーボポンプと、第2のサーボポンプと、を含み、
第1の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるプライマリー流量は、第1のサーボポンプが吐出する流量であり、
第2の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるセカンダリー流量は、第2のサーボポンプが吐出する流量から第1のサーボポンプが吐出する流量を減じた流量であることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
In Claim 3 or 4, the input rotation element is a primary pulley of variable diameter,
The output rotating element is a variable diameter secondary pulley,
The power transmission element is a belt or a chain wound around a primary pulley and a secondary pulley,
The hydraulic actuator includes: a first hydraulic actuator for changing a contact diameter of the primary pulley with the power transmission element; and a second hydraulic actuator for changing a contact diameter of the secondary pulley with the power transmission element; Including,
The servo pump includes a first servo pump and a second servo pump,
The primary flow rate, which is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the first hydraulic actuator, is the flow rate discharged by the first servo pump,
The secondary flow rate, which is the flow rate of the hydraulic oil supplied to the second hydraulic actuator, is a flow rate obtained by subtracting the flow rate discharged from the first servo pump from the flow rate discharged from the second servo pump. Servo pump flow control device for step transmission.
請求項5において、上記第2のサーボポンプと第2の油圧アクチュエータとを接続する油路の途中部に分岐部が設けられ、
上記第1のサーボポンプは、上記分岐部と第1の油圧アクチュエータとを接続する油路に配置されていることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
In claim 5, a branch portion is provided in the middle of the oil passage connecting the second servo pump and the second hydraulic actuator,
The flow rate control device for a servo pump of a continuously variable transmission, wherein the first servo pump is disposed in an oil passage connecting the branch portion and the first hydraulic actuator.
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