JPH01108457A - 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、所
定の条件で変速制御の補正を行なう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。即ち、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、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
二次制御とを行なっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この変速制御の補正を行なう二次制御では、
一次制御後の車速、機関回転速度及び変速制御による車
速、機関回転速度の変化、変速比の変化の割合等の変速
制御情報によっては、−次側御の過渡中の情報を取り込
み、或いはクラッチのすべり等で誤認識が生じるおそれ
がある。

従って、−次側御後の変速制御情報によっては、二次制
御を行なうと誤制御になることがあり、かえって二次制
御を行なわないで一次制御のみで変速制御した方が正確
な制御が行なわれるようになる。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、−
次側御後の変速制御情報に応じて、実変速比に基づく二
次制御を行なう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
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、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
車両用無段変速機の走行制御装置において、前記−次側
御後の変速制御情報に応じて前記二次制御を行なう制御
手段を備える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
演算して変速手段を制御し、この−次時制御後に目標変
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二次制御が
行なわれる。

この−次側御後の変速制御情報に応じて、二次制御を行
ない、二次制御において制御過渡中の情報を取り込むこ
とによって発生する誤認識、或いはクラッチのすべりに
よる誤認識を防止し、誤った変速制御を回避する。

（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、第４図は二
次制御領域を示す図である。

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。−次側御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５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、−次側ｒＩ
ＩＪ１で演算された目標変速比になるようにする。

この−次側御１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、−次側御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
手段フを制御し、目標変速比との差分を補正する。

駆動速度制御手段５では一次側８１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、−次側御時に
は変速手段７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。

一方二次側御時には、駆動手段６をゆつく作動させるた
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。

前記車速８、機関回転速度９及び−次側御１による所定
時間内での車速、機関回転速度、目標変速比の変化等の
変速制御情報が制御手段１００に入力され、この変速制
御情報に応じて前記二次制御２の制御を行なうか、この
二次制御２を解除して一次制御１のみを行なうかが判断
される。

前記−次側御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
トル間度検出手段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１７ａで予め記憶さ
れている制御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に入力され、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、 Ｇ−入力端回転速度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。

前記二次制御２は第３図に示されており、この図におい
てＮ２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
７ｂ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御１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は前記
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、変速手段フ
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−次側御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７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。

前記制御手段１００による二次制御２の制御領域が第４
図に示されており、この制御領域は斜線で示されている
。即ち、車速■０以上で、機関回転速度Ｎ０以上で、機
関回転速度ＮＯをクラッチがすべる最高機関回転速度で
あるストール回転速度Ｎｓ以上の例えば３００Ｏｒｐｍ
以上とすることで、クラッチがすべる領域をカットする
。

これにより、二次制御２に一次制御１の過渡中の情報を
取り込み、或いはクラッチのすべり等で誤認識が生じる
ことが防止され、誤った変速制御を回避することができ
る。

第５図乃至第７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５図は断面図、
第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ断面図、第７図は第６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２７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
人力ディスク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＝Ｖ１／Ｖ２−Ｒ２／Ｒ１となる。

但し、Ｒ１は人力ディスク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４ｏ、トラニオン４４等で前記の変速手段７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５０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がとポット
軸方向Ｘに少量８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、従ってトラニオン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７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５７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、−次側御において
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、−次側御で発生する目
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、−次側御では駆動速度が高く設定され、
変速手段フ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３５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６１．６２の接
合はクラッチアウタ５９に配設した遠心ローラ６３がタ
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１２
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
づく車速信号を制御手段１００に入力され、ここから−
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。

この制御手段１００には前記スロットル検出手段１５及
び機関回転速度検出手段１６からスロットル開度情報、
機関回転速度情報が入力され、また−次制御の演算手段
１７ａから変速情報が人力される。これらの変速制御情
報に応じて、制御手段１００で二次制御の制御を行なう
か、この二次制御を解除して一次制御のみを行なうかが
判断され、二次制御を行なわない場合には演算手段１７
ｂの作動を停止するようになっている。

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。

まず、−次制御では駆動手段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１
４、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、車速、機関回転速度
、スロットル開度の演算を行なう、そして、これに基づ
いて最適の目標変速比を演算し、この目標変速比と現在
変速比と比較して、目標変速比が現在変速比と一致して
いる場合には二次制御を行なう。

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
を決定し、この駆動ゲイン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。これにより、ナツ
ト部材４９が回転し、トラニオン４４がピボット軸方向
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−次制御から所定時間経過すると、車速Ｖが
所定の規定車速ｖＯと比較されて大きい場合（ステップ
ａ）、機関回転速度Ｎが所定の規定機関回転速度ＮＯと
比較されて大きい場合（ステップｂ）、所定時間での車
速変化△Ｖ、機関回転速度変化ΔＮが所定値α、βより
小さい場合（ステップｃ、ｄ）、さらに目標変速比の変
化値が所定値γより小さい場合（ステップｅ）に、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ｆ）、この実変速比と目標変速比との差を求め
、その差分を演算しくステップｇ）、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
インを決定して駆動手段６を低い速度で作動させ（ステ
ップｈ）、変速比を補正する二次制御を終了する。

この車速ｖ１さらに機関回転速度Ｎが規定より小さい場
合（ステップａ、ｂ）、さらに所定時間での車速、機関
回転速度の変化が所定値より大きい場合（ステップｃ、
ｄ）、さらに目標変速比の変化値が所定より大きい場合
（ステップｅ）は、前記の二次制御を行なわないで変速
制御を終了する。

（発明の効果） この発明は前記のように、−次側御後の変速■Ｊ御情報
に応じて前記二次制御を行なう制御手段を備えるから、
−次側御後の変速制御情報が所定の制御条件を満たして
いる場合に、二次制御を行なうことができ、その結果二
次制御において制御過渡中の情報を取り込むことによっ
て発生する誤認識、或いはクラッチのすべりによる誤認
識を防止することができ、誤った変速制御を回避するこ
とが可能になる。

【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
第１図の二次制御の構成を示すブロック図、第４図は二
次制御領域を示す図、第５図乃至第７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５図は断面図、第６図は第５図のＶｌ−ｖｔ断面
図、第７図は第６図の平面図、第８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
、７は変速手段、８は車速、９は機関回転速度、１００
は制御手段である。 特　許　出　願　人　　　ヤマハ発動機株式会社第　４
　図

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、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
   次制御とを行なう車両用無段変速機の走行制御装置にお
   いて、前記一次制御後の変速制御情報に応じて前記二次
   制御を行なう制御手段を備える車両用無段変速機の走行
   制御装置。