JPH0668321B2 - 車両用無段自動変速機の走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、走行環境に応じて減速比を制御する車両用
無段自動変速機の走行制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、自動二輪車において、内燃機関の動力伝達系に
無段自動変速機を備えたものがある。この無段自動変速
機は内燃機関の回転力を所定の減速比で、後段に配置さ
れた自動クラッチ等に出力するもので、内燃機関の効率
的な運転が可能で燃費の改善に有効である。

ところで、無段自動変速機は、例えば、平坦路を基準と
したスロットル開度、車速及び機関回転速度から得られ
る３次元マップに基づき、車速に応じて減速比を制御し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、市街地においてはブレーキ操作やスロッ
トル操作が頻繁に行なわれるため、トルクを上げて加速
性を良くすることが要求される。また、効外では変速比
をトップ側にして、燃費の向上を図る定常走行が行なわ
れることが要求されている。さらに、山間地の上り坂で
は出力不足でノッキング状態が生じないように、一方下
り坂ではエンジンブレーキがかかる走行が行なわれるこ
とを要求される。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、市
街地、効外或いは山間地等のそれぞれの走行環境に応じ
て、最適な減速比の設定が行なわれる車両用無段自動変
速機の走行制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するため、この発明は、内燃機関の出
力を無段自動変速機を介して駆動輪に伝達し、前記無段
自動変速機の減速比を走行状態に応じて制御する車両用
無段自動変速機の走行制御装置において、車両の平均速
度を得る平均車速演算手段またはある動作速度以上でス
ロットルを開閉するスロットル開閉頻度を得るスロット
ル開閉頻度演算手段と、アイドル回転数頻度を得るアイ
ドル回転数頻度演算手段と、前記平均車速またはスロッ
トル開閉頻度と、アイドル回転数頻度とから走行環境を
判断する環境条件判断手段と、この走行環境に応じた減
速比を設定する減速比制御手段とを備えたことを特徴と
している。

［作用］ この発明では、環境条件判断手段により平均車速または
スロットル開閉頻度と、アイドル回転数頻度とから走行
環境を判断する。そして、減速比制御手段により、この
走行環境に応じた減速比を設定する。例えば、市街地に
おいてはトルクを上げて加速性を向上させ、効外では燃
費の向上を図り、さらに、山間地においては、上り坂及
び下り坂に応じて快適な走行フィーリングが得られる制
御を行なう。

［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図はこの発明の構成を示すブロック図である。

図において、符号１は平均車速演算手段で、車速検出手
段からの速度情報に基づき、所定の走行距離または走行
時間当りの平均車速を求める。２はスロットル開閉頻度
演算手段で、スロットル開度検出手段からの開閉速度情
報から、所定の作動速度以上のスロットル開閉頻度を求
める。３はアイドル回転数頻度演算手段で、アイドル回
転検出手段から車両を停止して内燃機関を運転するアイ
ドル回転数頻度を求める。

環境条件判断手段４には、平均車速演算手段１から平均
速度、スロットル開閉頻度演算手段２からスロットル開
閉頻度、アイドル回転数頻度演算手段３からアイドル回
転数頻度の情報が入力される。環境条件判断手段４で
は、平均速度またはスロットル開閉頻度と、アイドル回
転数頻度とから走行環境、即ち、市街地、効外、山間地
を判断する。

即ち、第２図に示すように、平均車速Vmが標準値Voより
小さく、アイドル回転数頻度Ｄが標準値Doより大きい場
合には市街地と判断される。また、スロットル開閉頻度
Ｃが標準値Coより大きく、アイドル回転数頻度Ｄが標準
値Doより大きい場合には市街地と判断される。

また、平均車速Vmが標準値Voより大きく、アイドル回転
数頻度Ｄが標準値Doより小さい場合には効外と判断され
る。また、スロットル開閉頻度Ｃが標準値Coより小さ
く、アイドル回転数頻度Ｄが標準値Doより小さい場合に
は効外と判断される。

さらに、平均車速Vmが標準値Voより小さく、アイドル回
転数頻度Ｄが標準値Doより小さい場合には山間地と判断
される。また、スロットル開閉頻度Ｃが標準値Coより大
きく、アイドル回転数頻度Ｄが標準値Doより小さい場合
には山間地と判断される。

この環境条件判断手段４からの出力に基づき、減速比制
御手段５では減速比をその走行環境に応じて制御し、変
速機駆動手段６を作動して変速機を設定の減速比となる
ように制御する。

即ち、図３に示すように、市掛地では中低速度時に減速
比を大きめにして、トルクを上げて加速性を良くし走行
性を向上させる。また、効外では定常走行時に減速比を
小さめのトップ側にして、燃費の向上を図る。さらに、
山間地では減速比を大きめにして、エンジンブレーキを
効き易くし、またトルクアップして走行性を向上させ
る。

第４図乃至第10図はこの発明をトロイダル形無段自動変
速機に適用したさらに具体的な実施例を示す。

図において、符号20はスクーク型の自動二輪車に搭載さ
れた内燃機関で、この内燃機関20のパワーユニット21に
はピストン22により駆動されるクランク軸23と、駆動輪
である後輪24を懸架する車軸25とが回転可能に軸支され
ている。

クランク軸23の一方の端部には発電機26が、他端部には
ワンウェイクラッチ27がそれぞれ設けられている。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の無段自動変速
機30が配設され、内燃機関20の動力を変速して、後段に
配設された自動クラッチ31を介して車軸25へ伝達され
る。

無段自動変速機30のハウジング32内には、クランク軸23
と接続される入力軸33と出力軸34が回動可能に軸支され
ている。出力軸34には出力ギヤ35がキー係合され、タイ
ミングベルト36を介して自動クラッチ31のクラッチギヤ
37と連結されている。

入力軸33にはカムプレート38が一体回転可能に配設さ
れ、コロ39を介して入力ディスク40に動力が伝達され
る。入力ディスク40は入力軸33に遊合され、出力ディス
ク41はこの入力ディスク40に対向して配設されている。

入力ディスク40と出力ディスク41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42が配
設されている。出力ディスク41の軸部には出力ギヤ43が
圧入され、出力軸34の入力ギヤ44と噛合している。

前記パワーローラ42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45に回動可能に
設けられている。ローラ軸45はそれぞれトラニオン46に
回転可能に軸支され、このパワーローラ42は入力ディス
ク40からの動力を出力ディスク41に伝達するとともに、
両ディスク40,41の回転比、即ち減速比を制御する。

トラニオン46は鉛直方向に配置され、上下に配設された
支持部材47,48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47は上ポスト49を、下
支持部材48は下ポスト50を介してそれぞれハウジング32
に支持されている。

そして、トラニオン46の上部にはナット部材51がボルト
部材52に螺合されている。ボルト部材52は連結部材53に
圧入され、この連結部材53はさらにトラニオン46に圧入
されている。ナット部材51の回転によりトラニオン46が
軸方向Ｘに少量移動する。これにより、パワーローラ42
が軸方向Ｘに偏位するので公知の自動変速作用が生じ、
パワーローラ42、従ってトラニオン46が軸周りに回動す
る。この回動の方向はナット部材51を追うように回動す
るので、ボルト部材52の台形ネジのリードについてトラ
ニオン46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42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42の回転が止
り、所望の減速比が得られる。

変速機駆動手段６の回転軸54上を螺動するガイド55には
ナット部材51がリンク56を介して連結されている。回転
軸54は端部に設けられたホイールギヤ57がサーボモータ
58のウォームギヤ59と噛合している。サーボモータ58の
回転により、ガイド55が回転軸54上を移動して、ナット
部材51を正逆転方向に回転するようになっている。

サーボモータ58は第１図に示す走行減速比制御装置によ
って駆動される。この走行減速比制御装置の平均車速演
算手段１には後輪に設けられた車速検出手段７から車速
情報が入力される。スロットル開閉頻度演算手段２には
スロットル機構に設けられたスロットル開閉検出手段８
から開閉速度情報が入力される。さらに、アイドル回転
数頻度演算手段３には吸気系に設けたアイドル回転数検
出手段９からアイドル回転数情報が入力される。

環境条件判断手段４では平均車速演算手段１、スロット
ル開閉頻度演算手段２、アイドル回転数頻度演算手段３
からの情報に基づき、市街地、効外、山間地の走行環境
を判断する。減速比制御手段５では環境条件判断手段４
からの出力に基づき、減速比をその環境に応じて設定
し、この減速比となるようにサーボモータ58を作動させ
る。

前記自動クラッチ31のクラッチ軸60には前記クラッチギ
ヤ37が遊合している。このクラッチギヤ37にはクラッチ
アウタ61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62がクラッチ軸60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63,64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63、64の接合はクラッチアウタ61に配設
した遠心ローラ65がクラッチアウタ61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63,64を軸方向
へ押動することにより行なわれる。第５図において、自
動クラッチ31の右半分は遠心ローラ65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65が内方に
位置するクラッチ切断状態を示している。

次に、この実施例の作動を第８図乃至第10図に基づいて
説明する。

第８図は走行環境判定の制御フローチャートで、ステッ
プａにおいて、データエリアの初期設定がされ、そして
走行距離（ｓ）、走行時間（ｔ）の計測が行なわれる
（ステップｂ）。アイドル回転数検出手段の情報からア
イドル回転数か否かの判断が行なわれ（ステップｃ）、
アイドル回転数の場合には単位距離（ｓ）または単位時
間（ｔ）におけるアイドル回転数を計数して頻度を演算
する（ステップd,e）。

次に、単位距離または単位時間から平均車速Vmを演算し
（ステップｆ）、さらにこの平均車速Vmが標準値Voか否
かの判断が行なわれ（ステップｇ）、標準値Vo以上の場
合には効外と判断される。そして、標準値Vo以下の場合
にはアイドル回転数頻度Ｄが設定値Do以上か否かの判断
が行なわれ（ステップｈ）、標準値Do以上の場合には市
街地と判断され、以下の場合には山間地と判断される。

第９図は他の走行環境判定の制御フローチャートで、ス
テップａにおいてデータエリア初期設定を行なう。

次に、スロットルの動作速度を演算し（ステップｂ）、
このスロットルの動作速度が標準値以上か否かの判断が
行なわれ（ステップｃ）、標準値以上の場合にはその回
数を計数し（ステップｄ）、さらにアイドル回転数か否
かの判断が行なわれて（ステップｅ）、アイドル回転数
の回数が計数される（ステップｆ）。この計数は単位時
間または単位時間において行なわれ（ステップｇ）、ス
ロットル開閉頻度Ｃが標準値Co以下の場合には効外と判
断され（ステップｈ）、アイドル回転数頻度Ｄが標準値
Do以上の場合は市街地、以下の場合には山間地と判断さ
れる（ステップｉ）。

第10図は減速比の制御フローチャートを示している。前
記第８図または第９図において判断された走行環境条件
により、市街地、効外、山間地の制御プログラムが実行
される。

市街地の制御プログラムでは中低速度走行か否かの判断
が行なわれ（ステップａ）、中低速度走行の場合には減
速比を大きめに設定して、加速度を向上させる。

また、効外の制御プログラムでは定常走行か否かの判断
が行なわれ（ステップａ）、定常走行の場合には減速比
を通常のトップ側の値に維持して、燃費を向上させる。

さらに、山間地の制御プログラムでは上り坂または急な
下り坂か否かの判断が行なわれ（ステップａ）、上り坂
または急な下り坂の場合には、減速比を大きめに設定す
る制御が行なわれ、これにより上り坂ではトルクを大き
くなり、急な下り坂ではエンジンブレーキがかかる。

［発明の効果］ この発明は前記のように、環境条件判断手段により平均
車速またはスロットル開閉頻度と、アイドル回転数頻度
とから走行環境を判断し、減速比制御手段により、この
走行環境に応じてた減速比を設定するようになしたか
ら、市街地、効外或いは山間地等のそれぞれの走行環境
に応じて、最適な減速比の設定が行なわれる。従って、
例えば、市街地においては減速比を大きめ設定してトル
クを上げて加速性を向上させ、効外では減速比を小さめ
にして燃費の向上を図り、さらに、山間地では上り坂及
び急な下り坂で減速比大きめにすることにより、快適な
走行フィーリングを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図は走
行環境の判断を示す図、第３図は走行環境に応じた減速
比の設定を示す図、第４図乃至第10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図は自動二輪車の側面図、第５図はパワーユニ
ットの断面図、第６図は第５図のVI−VI断面図、第７図
は第６図の平面図、第８図乃至第10図は制御プログラム
のフローチャートである。 １……平均車速演算手段 ２……スロットル開閉頻度手段 ３……アイドル回転数頻度演算手段 ４……環境条件判断手段 ５……減速比制御手段 ６……変速機駆動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の出力を無段自動変速機を介して
   駆動輪に伝達し、前記無段自動変速機の減速比を走行状
   態に応じて制御する車両用無段自動変速機の走行制御装
   置において、車両の平均速度を得る平均車速演算手段ま
   たはある動作速度以上でスロットルを開閉するスロット
   ル開閉頻度を得るスロットル開閉頻度演算手段と、アイ
   ドル回転数頻度を得るアイドル回転数頻度演算手段と、
   前記平均車速またはスロットル開閉頻度と、アイドル回
   転数頻度とから走行環境を判断する環境条件判断手段
   と、この走行環境に応じた減速比を設定する減速比制御
   手段とを備えたことを特徴とする車両用無段自動変速機
   の走行制御装置。