JPH01108455A - 車両用無段変速機の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は車両用無段変速機の走行制御装置に係り、応
答性が良く、しかも変速時の衝撃や異和感がない変速制
御が可能な車両用無段変速機の走行制御装置に関する。

（従来の技術） 自動二輪車等において、内燃機関の動力伝達系に無段変
速機を備えるものがあり、内燃機関側からの回転力を所
定の変速比で後段に配置された自動クラッチ等に出力し
、内燃機関の効率的な運転を可能し、しかも燃費の改善
に有効である。

この変速比の制御は適正かつ精度よく行なうことが要請
されており、例えば特願昭５９−１５０２２６号に開示
されるように、最適な目標変速比を設定して、実際の実
変速比がこの目標変速比となるように制御するものがあ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、変速制御は変速制御情報の入力により、実変
速比をすばく目標変速比にすることが要望されているが
、この場合変速制御の応答性を向上させると、かえって
変速制御時に変速衝撃や異和感が大きくなる傾向にある
。

このため、変速制御の応答性を向上させても、スムーズ
な変速制御が行なわれ、変速衝撃を極力少なく、ライダ
ーに異和感を与えないようにさせることができれば、乗
り心地が一層改善され好ましい。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、変
速制御の応答性の向上を図ると共に、変速制御をスムー
ズにして、ライダーに？Ｒ１や異和感を与えない車両用
無段変速機の走行制御装置を提供することを目的として
いる。

（問題点を解決するための手段） この発明は前記の目的を解決するため、変速制御情報に
より目標変速比を演算し、この目標変速比を得るように
駆動手段を介して変速手段を制御する一次制御と、この
後車速と機関回転速度とにより実際の実変速比を演算し
、前記目標変速比と実変速比との比較を行ない、前記駆
動手段を介して変速手段を目標変速比との差分を補正す
るように制御する二次制御とを行なうようになし、しか
も前記一次制御の駆動手段の駆動速度を高く、前記二次
制御の駆動手段の駆動速度は低く設定したことを特徴と
している。

（作用） この発明は、変速制御情報の入力により、目標変速比を
演算し、駆動手段を介して変速手段を制御する。この一
次時制御では駆動手段の駆動速度が高く設定されている
ため、はやく目標変速比になり応答性が良い、そして、
この目標変速比と実際の実変速比との比較を行ない、変
速手段を目標変速比との差分を補正するように制御する
が、この二次制御では駆動手段の駆動速度が低く、ゆっ
くり制御されるため、スムーズに目標変速比にすること
ができ、変速時の衝撃が軽減し、異和感がなくなる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第２図
は第１図の一次制御の構成を示すブロック図、第３図は
第１図の二次制御の構成を示すブロック図である。

第１図において符号１は一次制御、２は二次制御、３は
タイマ手段である。一次制御１は変速制御情報４により
、目標変速比を演算し、駆動速度制御手段６で設定され
た駆動速度で駆動手段６を作動させる。これにより、無
段変速機に備えられた変速手段７を制御し、一次制御１
で演算された目標変速比になるようにする。

この一次制御ｌが行なわれた後、即ちタイマ手段３で設
定された時間が経過した後に、車速８と機関回転速度９
とにより実際の実変速比を演算し、一次制御１の後の目
標変速比と実変速比との比較を行ない、駆動速度制御手
段５で設定された駆動速度で、駆動手段６を介して変速
手段７を制御し、目標変速比との差分を補正する。

駆動速度制御手段５では一次制御１での駆動速度を高く
、二次制御２での駆動速度を低く設定し、一次制御時に
は変速手段フをはやく作動させることで、変速制御情報
４の入力から目標変速比までの応答性を良くしている。

一方二次制御時には、駆動手段６をゆっく作動させるた
め、変速手段７がスムーズに制御し、変速衝撃を極力少
なくし、異和感を感じさせないように補正する。

前記一次制御１は第２図に示すように構成されている。

即ち、図において符号１０は車両に搭載された内燃機関
、１１は無段変速機、１２は自動クラッチで、例えば無
段変速機１１にはトロイダル形無段変速機またはＶベル
ト無段変速機等が、また自動クラッチ１２には遠心クラ
ッチ等が用いられる。１３は駆動輪を駆動する駆動機構
である。これらが車両の動力伝達手段を構成する。

駆動機構１３に配置された車速検出手段１４で車速を、
内燃機関１０の燃料供給系の気化器に設けられたスロッ
トル開度検出手段１５でスロットル開度を検出し、これ
らの変速制御情報４により演算手段１フａで予め記憶さ
れているマツプに基づき目標変速比が演算される。この
目標変速比の情報が比較手段１８に人力され、駆動速度
制御手段５で設定された高い駆動速度で駆動手段６を制
御する。

このときの変速比Ｇは、 Ｑ虐入力側回転速度Ｖｌ／出力側回転速度ｖ２となる。

そして、駆動手段６により無段変速機１１に備えられた
変速手段７を変速比が最適の目標値なるように制御され
る。この駆動手段６には位置検出手段１９が接続されて
おり、駆動手段６の作動位置から現在の変速比を判断し
、この変速比を比較手段１８で常に目標変速比と比較し
て、目標変速比と一致するように駆動手段６を作動させ
る。

前記二次側ｒＩＪ２は第３図に示されており、この図に
おいて第２図と同じ符号のものは同一機能を有するため
説明を省略する。

車速検出手段１４で検出される車速と、機関回転速度検
出手段１６で検出される回転速度とにより、演算手段１
フｂで実際の実変速比を求める。

そして、差分演算手段２０の比較手段２０ａで、この実
変速比と設定手段２０ｂに一次制御１でラッチされた設
定値、即ち一次制御１で得られた目標変速比との差分を
、演算する。この差分は前記の一次制ｔａ１において、
制御系に使用されている機械部品のバックラッシュ、製
作誤差等や部品に生じる応力変形、さらには電気的ノイ
ズ等の影響で発生することがある。差分演算手段２０は
箭記差分を補正する補正信号を駆動速度制御手段５で設
定された低い駆動速度で駆動手段６を作動させ、変速手
段７を差分だけ駆動して補正を行ない、目標変速比にな
るように補正する。

この一次制御１が終了した後、タイマ手段３で設定され
た時間の経過後、二次制御２が開始されるようにし、変
速手段フが変速比を変え終るまでの十分な応答時間を確
保している。このタイマ手段３はマイクロコンピュータ
を用いて構成してもよく、また電子回路で構成してもよ
い。

第４図乃至第６図はこの発明をトロイダル形無段自動変
速機に適用した実施例を示すもので、第４図は断面図、
第５図は′！Ｊ４図のＶ−Ｖ断面図、′Ｍ６図は第５図
の平面図である。

図において符号１０は自動二輪車に搭載された内燃機関
で、この内燃機関１０のエンジンケース２１にはピスト
ン２２により駆動されるクランク軸２３と、後輪２４を
懸架する車軸２５が回動可能に軸支されている。クラン
ク軸２３の一方の端部には発電機２６が設けられ、他端
部にはワンウェイクラッチ２フが設けられている。この
ワンウェイクラッチ２７はスタータモータ２８と連結軸
２９を介して連結されている。

クランク軸２３の先端部にはトロイダル形無段自動変速
機１１が配設され、内燃機関１０の動力を変速して、後
段に配設された自動クラッチ１２を介して駆動機構１３
の車軸２５へ伝達され、これらで動力伝達機構を構成し
ている。

トロイダル形無段自動変速機１１のハウジング３０内に
は、クランク軸２３と接続される入力軸３１と出力軸３
２が回動可能に軸支されている。

出力軸３２には出力ギヤ３３がキー係合され、タイミン
グベルト３４を介して自動クラッチ１２のクラッチギヤ
３５と連結されている。タイミングベルト３４はゴム製
でも金属製でもよい。

入力軸３１にはカムプレート３６が一体転可能に配設さ
れ、コロ３７を介して入力ディスク３８に動力が伝達さ
れる。入力ディスク３８は入力軸３１に遊合され、出力
ディスク３９はこの入力ディスク３８に対向して配設さ
れている。入力ディスク３８と出力ディスク３９には対
向して回転曲面が形成され、回転曲面間には一対のパワ
ーローラ４０が配設されている。出力ディスク３９の軸
部には出力ギヤ４１が圧入され、出力軸３２の入力ギヤ
４２と噛合している。

前記パワーローラ４０は回転曲面に相対して係合するト
ロイダル状凸面を有し、それぞれローラ軸４３に回動可
能に設けられている。ローラ軸４３はそれぞれトラニオ
ン４４に回転可能に軸支され、このパワーローラ４０は
入力ディスク３８からの動力を介して出力ディスク３９
に伝達するとともに、両ディスク３８．３９の回転比、
即ち変速比を制御する。

このときの変速比Ｇは、 Ｇ−Ｖｌ／Ｖ２−Ｒ２／Ｒ１となる。

但し、Ｒ１は入力ディスク３８のパワーローラ４０との
接触半径、Ｒ２は出力ディスク３９のパワーローラ４０
との接触半径である。

トラニオン４４は鉛直方向に配設され、上下に配設され
た支持部材４５．４６に保持されて、上下方向に僅かに
移動可能になっている。この上支持部材４５は上ポスト
４７を、下支持部材４６は下ポスト４８を介してそれぞ
れハウジング３０に支持されている。これらのパワーロ
ーラ４０、トラニオン４４等で前記の変速手段フを構成
している。

そしてトラニオン４４の上部には駆動手段６が配設され
、ナツト部材４９は台形ネジが刻設されたボルト部材５
０に螺合され、このボルト部材５０はトラニオン４４に
圧入された連結部材５１に圧入されている。

ナツト部材４９の回転によりトラニオン４４がピボット
軸方向Ｘに少量移動し、これによりパワーローラ４０が
ピボット軸方向Ｘに偏位するので周知の自動変速作用が
生じ、パワーローラ４０、従ってトララオン４４がピボ
ット軸周りに回動する。この回動の方向はナツト部材４
９を追うように回動するので、ボルト部材５０の台形ネ
ジのリードにつれてトラニオン４４の偏位が元に戻る。

そして、中立位置に復帰した時、即ちパワーローラ４０
の回転軸芯Ｙと入力軸芯とが交差する状態に復帰した時
にパワーローラ４０の回転が止り所望の回転比が得られ
る。

ナツト部材４９を駆動する駆動手段６は第６図に示すよ
うに構成されている。即ち、回転軸５２上を螺動するガ
イド５３にナツト部材４９がリンク５４を介して連結さ
れ、この回転軸５２は端部に設けられたホイールギヤ５
５がサーボモータ５６のウオームギヤ５フと噛合してい
る。サーボモータ５６の回転により、ガイド５３が回転
軸５２上を移動して、ナツト部材４９を正逆転方向に回
転する。

前記駆動手段６は電気で作動するモータに限らず、油圧
式等で作動するものであってもよく、一次制御において
比較手段１８で位置検出手段１９からの位置信号と、目
標変速比とを比較による制御信号により駆動する。この
位置検出手段１９は駆動手段６の回転軸の回転速度を検
出している。

また、二次制御においては、差分演算手段２０でタイマ
手段３からの開始信号に基づき、一次制御で発生する目
標変速比と実変速比との差分を補正するように駆動する
。

この駆動手段６は駆動速度制御手段５で設定された駆動
速度で作動し、一次制御では駆動速度が高く設定され、
変速手段７をはやく作動させて応答性を向上させ、一方
二次制御では駆動速度を低くしてゆっくり作動させて、
所定の目標変速比にするため、変速がスムーズに行なわ
れて変速衝撃が軽減し、異和感がないようにする。

前記自動クラッチ１２のクラッチ軸５８には前記クラッ
チギヤ３５が遊合している。このクラッチギヤ３Ｓには
クラッチアウタ５９が一体回転可能に設けられ、その内
側にはクラッチセンタ６０がクラッチ軸５８と一体回転
可能に配設され、両者はそれぞれに軸方向に移動可能に
係合されたクラッチ板６１．６２の摺接により、クラッ
チの接続が行なわれる。このクラッチ板６１．６．２の
接合はクラッチアウタ５９に配設した遠心ローラ６３が
クラッチアウタ５９の回転に伴なう遠心力に応じて外方
へ移動し、クラッチ板６１．６２を軸方向へ押動するこ
とにより行なわれる。第４図において、自動クラッチ１
２の右半分は遠心ローラ６３が外方へ移動したクラッチ
接続状態を、左側半分は遠心ローラ６３が内方に位置す
るクラッチ切断状態を示している。

前記駆動機構１３は車軸２５の入力ギヤ６４がクラッチ
軸５８の出力ギヤ６５と噛合しており、これにより後輪
２４を駆動するようになっている。車軸２５には車速検
出手段１４が接続されており、車軸２５の回転速度に基
づく車速信号を一次制御の演算手段１７ａと、二次制御
の演算手段１７ｂへそれぞれ出力する。

以下、第７図のフローチャートに基づいて制御を説明す
る。ステップａ〜ｆは一次制御を、ステップｇ〜１は二
次制御を示している。

駆動手段６の位置を読込み、即ちサーボモータ５６の回
転角を読込んだ後、車速検出手段１４、機関回転速度検
出手段１６、スロットル間度検出手段１５等の速度制御
情報を読込み（ステップａ）、車速、機関回転速度、ス
ロットル関度の演算を行なう（ステップｂ）、そして、
これに基づいて最適の目標変速比を演算しくステップＣ
）、この目標変速°比と現在変速比と比較して（ステッ
プｄ）、目標変速比が現在変速比と一致している場合に
はステップｇヘジャンプして二次制御を行なう。

一方目標変速比が現在変速比と一致していない場合には
両者の差の絶対値を求め、この絶対値により駆動ゲイン
αを決定しくステップｅ）、この駆動ゲインαに従った
駆動速度で駆動手段６のサーボモータ５６を作動させる
（ステップｆ）。

これにより、ナツト部材４９が回転し、トラニオン４４
がとポット軸方向に移動し自動変速作用が生じ、パワー
ローラ４０が偏位して変速比を目標変速比に変える。

次に、この一次制御から所定時間経過すると（ステップ
ｇ）、車速と機関回転速度から実際の実変速比の演算が
行なわれ（ステップｈ）、この実変速比と目標変速比と
の差を求め（ステップｉ）、両者が一致している場合に
はステップａヘジャンプする。

一方両者が一致していない場合には、その差分を演算し
くステップｊ）、これに応じた変速比から駆動手段６の
位置信号への変換を行ない、駆動ゲインβを決定して（
ステップｋ）、駆動手段６を低い速度で作動させ（ステ
ップ１１）、変速比を補正する制御を終了する。

（発明の効果） この発明は前記のように、変速制御情報の入力により、
目標変速比を演算し、駆動手段を介して無段変速機の変
速手段を制御する一次制御では駆動手段の駆動速度を高
く、目標変速比と実際の実変速比との間に差が生じると
、目標変速比と実変速比との比較を行ない、変速手段を
目標変速比との差分を補正するように制御する二次制御
では駆動速度を低（制御するから、ライダーが変速制御
情報を入力すると、すばやく目標変速比になり、応答性
が一層向上する。しかも、現在変速比を目標変速比に補
正する二次制御ではゆ）くり制御されるため、変速１撃
を少なくすることがで籾、異和感が軽減し、快適な乗り
心地が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第２図
は第１図の一次制御の構成を示すブロック図、第３図は
′！Ｊ１図の二次制御の構成を示すブロック図、第４図
乃至第６図はこの発明をトロイダル形無段自動変速機に
通用した実施例を示すもので、第４図は断面図、第５図
はＮ４図のＶ−Ｖ断面図、第６図は第５図の平面図、３
ｉＥ７図は制御のフローチャートである。 図中１は一次制御、２は二次制御、３はタイマ手段、４
は変速制御情報、５は駆動速度制御手段、６は駆動手段
、フは変速手段、８は車速、９は機関回転速度である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変速制御情報により目標変速比を演算し、この目標変速
   比を得るように駆動手段を介して変速手段を制御する一
   次制御と、この後、車速と機関回転速度とにより実際の
   実変速比を演算し、前記目標変速比と実変速比との比較
   を行ない、前記駆動手段を介して変速手段を目標変速比
   との差分を補正するように制御する二次制御とを行なう
   ようになし、しかも前記一次制御の駆動手段の駆動速度
   を高く、前記二次制御の駆動手段の駆動速度は低く設定
   した車両用無段変速機の走行制御装置。