JP2016041951A

JP2016041951A - 車両用ｖベルト式無段変速機

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Publication number: JP2016041951A
Application number: JP2014165781A
Authority: JP
Inventors: 圭淳根建; Yoshiaki Nedachi; 達也竜崎; Tatsuya Ryuzaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2034-08-18
Also published as: JP6108314B2; EP2990697B1; EP2990697A1

Abstract

【課題】可動シーブを駆動するアクチュエータに加えて遠心式シフト機構も備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、目標変速制御の追従性を高める。
【解決手段】アクチュエータ８０の作動を制御する制御ユニット１００が、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいてアクチュエータ８０の推力を決定するアクチュエータ推力決定手段１１２と、少なくともスロットル開度に基づいてアクチュエータ推力の補正値を定める補正値決定手段１１３と、アクチュエータ推力決定手段１１２で決定されたアクチュエータ推力を補正値決定手段１１３で定められた補正値に基づいて補正する推力補正手段１１４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジンからの動力が伝達される駆動軸に固定される固定シーブならびに前記駆動軸に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブに対向配置される可動シーブを有する駆動プーリと、駆動輪に連動、連結される被動軸に設けられる被動プーリと、前記駆動プーリおよび前記被動プーリに巻き掛けられるＶベルトと、前記可動シーブの回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイトを含んで構成されるとともに前記駆動軸の回転に伴って前記遠心ウエイトに作用する遠心力に応じて前記可動シーブを軸方向に移動させる遠心式シフト機構と、前記駆動軸の回転に伴って前記遠心ウエイトに作用する遠心力に応じて前記可動シーブを軸方向に移動させるカム機構と、前記可動シーブを軸方向に駆動し得るアクチュエータと、該アクチュエータの作動を制御する制御ユニットとを備える車両用Ｖベルト式無段変速機に関する。

駆動プーリの可動シーブをアクチュエータで軸方向に駆動することで、無段階の変速を可能としたＶベルト式無段変速機が、特許文献１等でよく知られている。またアクチュエータで可動シーブを駆動するようにしたＶベルト式無段変速機に、可動シーブの回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイトを含む遠心式シフト機構を追加することで、アクチュエータの推力を低減し、その小型化を図ったＶベルト式無段変速機が、特許文献２で知られている。

特開２０１２−２２５４４３号公報特開２０１２−０４７２９２号公報

ところで、上記特許文献２で開示されるようなＶベルト式無段変速機では、遠心シフト機構から可動シーブに作用する推力に加えて、アクチュエータの推力が可動シーブに作用するものであり、所望の変速比を実現するにあたってアクチュエータから可動シーブに加える推力およびその推力作用方向は、駆動軸の回転数やエンジン出力によって大きく変化する。したがって前記特許文献１で開示されるＶベルト式無段変速機で行われるような制御、すなわち変速比をフィードバックするだけのＰＩＤ制御では、目標変速制御の追従性を高めることが困難であり、それを解決することが望まれている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、可動シーブを駆動するアクチュエータに加えて遠心式シフト機構も備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、目標変速制御の追従性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載されるエンジンからの動力が伝達される駆動軸に固定される固定シーブならびに前記駆動軸に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブに対向配置される可動シーブを有する駆動プーリと、駆動輪に連動、連結される被動軸に設けられる被動プーリと、前記駆動プーリおよび前記被動プーリに巻き掛けられるＶベルトと、前記可動シーブの回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイトを含んで構成されるとともに前記駆動軸の回転に伴って前記遠心ウエイトに作用する遠心力に応じて前記可動シーブを軸方向に移動させる遠心式シフト機構とと、前記可動シーブを軸方向に駆動し得るアクチュエータと、該アクチュエータの作動を制御する制御ユニットとを備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、前記制御ユニットは、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいて前記アクチュエータの推力を決定するアクチュエータ推力決定手段と、少なくともスロットル開度に基づいてアクチュエータ推力の補正値を定める補正値決定手段と、前記アクチュエータ推力決定手段で決定されたアクチュエータ推力を前記補正値決定手段で定められた前記補正値に基づいて補正する推力補正手段とを備えることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記補正値決定手段が、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸の回転数とに基づいて前記補正値を定めることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記補正値決定手段は、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸の回転数とに基づいて前記補正値を定めたマップを有し、そのマップによって前記補正値を定めることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、シフトパターンを相互に異ならせた複数の変速比モードを切替える変速比モード切替手段が前記制御ユニットに接続され、前記補正値決定手段は、変速比モードに応じて前記補正値を定めることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、アクチュエータ推力決定手段が、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいてアクチュエータ推力を決定し、推力補正手段が、少なくともスロットル開度に基づいて補正値決定手段が定めた補正値でアクチュエータ推力を補正するので、ユーザの操作によるスロットル開度を考慮した補正後の推力がアクチュエータから可動シーブに作用することになり、目標変速制御の追従性を高めることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、スロットル開度に加えて、目標エンジン回転数または被動軸の回転数を考慮することできめ細やかに補正値を定めることができ、目標変速制御の追従性をより高めることができる。

本発明の第３の特徴によれば、スロットル開度と、目標エンジン回転数または被動軸の回転数とに基づいて補正値を定めたマップによって、補正値を瞬時に定めることができ、目標変速制御の追従性がさらに向上する。

さらに本発明の第４の特徴によれば、シフトパターンが異なる複数の変速比モードに応じて補正値を定めるようにすることで、変速比モードに個別に対応してきめ細やかに補正値を定めることができ、目標変速制御の追従性がより一層向上する。

自動二輪車の左側面図である。図１の２−２線拡大断面図である。アクチュエータの制御系を示すブロック図である。遠心式シフト機構だけでの変速特性および目標変速特性の一例を示す図である。高車速でのスロットル開き操作による目標エンジン回転数への変速時での変速特性を示す図である。低車速でのスロットル開き操作による目標エンジン回転数への変速時での変速特性を示す図である。遠心式シフト機構だけでの変速特性および目標変速特性の他の例を示す図である。全開から全閉へのスロットル閉じ操作に伴うエンジン回転数および積分項の経時変化を示す図である。全閉から全開へのスロットル開き操作に伴うエンジン回転数および積分項の経時変化を示す図である。スポーツモードでの補正値のマップを示す図である。ドライブモードでの補正値のマップを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。なお以下の説明で、前後、左右および上下は、自動二輪車に乗車した乗員から見た方向を言うものとする。

先ず図１において、このスクータ型の自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１１ならびに該フロントフォーク１１に連結される操向ハンドル１２を操向可能に支持するヘッドパイプ１３を前端に備えるものであり、駆動輪である後輪ＷＲを駆動する動力を発揮するパワーユニットＰが車体フレームＦの前後方向中間部で上下揺動可能に支持される。

前記パワーユニットＰは、後輪ＷＲの前方に配置されるエンジンＥと、該エンジンＥの出力を前記後輪ＷＲに伝達する伝動装置Ｍとから成り、伝動装置ＭはエンジンＥのエンジン本体１４に連設されて後輪ＷＲの左側方に延びる伝動ケース１５内に収納され、この伝動ケース１５の後部と、前記車体フレームＦの後部との間にはリヤクッションユニット１６が設けられる。

前記車体フレームＦと、前記パワーユニットＰの一部とは、乗員の足を乗せる左右一対の足置き部１８と、両足置き部１８間で上方に隆起するフロアトンネル部１９とを有する車体カバー１７で覆われ、この車体カバー１７は車体フレームＦに取付けられる。また前記フロアトンネル部１９の後方に配置される乗員用シート２０と、該乗員用シート２０の後方に配置されるパッセンジャーシート２１とが前記車体カバー１７上に配設される。

図２を併せて参照して、前記エンジンＥのエンジン本体１４は、車幅方向に延びる軸線を有するクランクシャフト２４を回転自在に支持するクランクケース２５と、ピストン２９を摺動自在に嵌合させるシリンダボア３０を有して前記クランクケース２５に結合されるシリンダブロック２６と、該シリンダブロック２６に結合されるシリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に結合されるヘッドカバー２８とを備える。前記エンジン本体１４のシリンダ軸線すなわち前記シリンダボア３０の軸線はわずかに前上がりに傾斜しており、前記ピストン２９は前記クランクシャフト２４に連接される。また前記ピストン２９の頂部を臨ませる燃焼室３１が前記シリンダブロック２６および前記シリンダヘッド２７間に形成される。

図１に注目して、前記燃焼室３１に空気を供給するための吸気装置３２は、前記後輪ＷＲの左側方で前記伝動ケース１５の上方に配置されるとともに該伝動ケース１５で支持されるエアクリーナ３３と、該エアクリーナ３３および前記シリンダヘッド２７間に配置されるスロットルボディ３４とを備え、燃料噴射弁３５が前記シリンダヘッド２７の上部側壁に取付けられる。

前記シリンダヘッド２７の下部側壁には、前記燃焼室３１から排ガスを排出するための排気装置３６が接続されており、この排気装置３６は、前記シリンダヘッド２７の下部側壁からエンジン本体１４の下方を後方に延出される排気管３７と、該排気管３７の下流端に接続されるようにして前記後輪ＷＲの右側方に配置される排気マフラー（図示せず）とを備える。

前記クランクケース２５は、右側の第１ケース半体３８ならびに左側の第２ケース半体３９が結合されて成り、第１ケース半体３８を回転自在に貫通するクランクシャフト２４の右側端部にはアウターロータ４０が固定され、該アウターロータ４０とともに発電機４２を構成するようにしてアウターロータ４０で囲繞されるインナーステータ４１が、第１ケース半体３８に締結される支持板４３に固定される。

第１ケース半体３８には、前記発電機４２を囲む筒状の発電機カバー４４が結合されており、この発電機カバー４４の右側にラジエータ４５が配設される。前記クランクシャフト２４には、前記ラジエータ４５に冷却風を流通させるための冷却ファン４６が、前記発電機４２および前記ラジエータ４５間に配置されるようにして固定される。

前記クランクシャフト２４の回転動力を後輪ＷＲ側に伝達するようにして前記伝動ケース１５に収容される前記伝動装置Ｍは、駆動軸としての前記クランクシャフト２４から伝達される回転動力を無段階に変速するＶベルト式無段変速機４８と、Ｖベルト式無段変速機４８の回転動力を減速して後輪ＷＲの車軸５０に伝達する減速ギヤ機構４９とを備える。前記後輪ＷＲは、前記伝動ケース１５と、前記クランクケース２５の第１ケース半体３８に連設されて前記後輪ＷＲの右側方まで延びる支持アーム５１とで挟まれるように配置されており、前記車軸５０の両端部は、前記伝動ケース１５および前記支持アーム５１の後端部で軸支される。

前記伝動ケース１５は、第２ケース半体３９を一体に有して前記クランクケース２５の左側壁から後輪ＷＲの側方まで後方に延出されるケース主体５２と、前記Ｖベルト式無段変速機４８を収容する変速機室５５を前記ケース主体５２との間に形成して該ケース主体５２に締結されるケースカバー５３と、前記減速ギヤ機構４９を収容するギヤ室５６を前記ケース主体５２との間に形成するようにして該ケース主体５２の後部に締結されるギヤカバー５４とで構成される。

Ｖベルト式無段変速機４８は、駆動軸としての前記クランクシャフト２４にベルト巻き掛け径を可変として設けられる駆動プーリ５７と、前記クランクシャフト２４よりも後方に配置されて前記伝動ケース１５に収容される被動軸６０に設けられる被動プーリ５８と、駆動プーリ５７および被動プーリ５８に巻き掛けられる無端状のＶベルト５９とを備える。

前記駆動プーリ５７は、前記クランクシャフト２４に固定された固定シーブ６１と、前記クランクシャフト２４の軸線に沿う方向で前記固定シーブ６１に対する近接、離反を可能として前記クランクシャフト２４に支持される可動シーブ６２とから成り、前記可動シーブ６２は前記固定シーブ６１よりもクランクケース２５側に配置される。

前記変速機室５５内で前記クランクシャフト２４の軸方向中間部外周には、前記固定シーブ６１側に臨む環状段部２４ａが形成されており、この環状段部２４ａに内周部を当接させるウエイト保持プレート７４と前記固定シーブ６１との間に、前記クランクシャフト２４を囲繞する円筒状のスリーブ６５が介装され、前記クランクシャフト２４の前記ケースカバー５３側の端部に螺合するナット６４を締めつけることで、前記クランクシャフト２４に前記固定シーブ６１および前記ウエイト保持プレート７４が固定される。

前記固定シーブ６１には前記変速機室５５内に冷却空気を流通させるためのファン６６が一体に設けられており、そのファン６６に対応して前記ケースカバー５３に開口部６７が設けられる。一方、前記ケースカバー５３と、該ケースカバー５３に締結される蓋部材６８との間には、前記開口部６７を囲むように配置されるクリーナエレメント６９が挟持されており、伝動ケース１５の外部の空気が前記クリーナエレメント６９を通過して前記開口部６７から前記変速機室５５内に冷却空気として吸引される。

前記可動シーブ６２は、軸方向の移動を可能として前記クランクシャフト２４に前記スリーブ６５を介して支持されており、前記固定シーブ６１との間に前記Ｖベルト５９を保持する椀状のフランジ部６２ａを一体に有する。

前記可動シーブ６２は、該可動シーブ６２の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト７５を含んで構成される遠心式シフト機構７２の働きによって、前記クランクシャフト２４の回転数が増大するのに応じて前記固定シーブ６１に近接する側に駆動されるものであり、前記遠心式シフト機構７２は、前記可動シーブ６２における前記フランジ部６２ａの前記固定シーブ６１とは反対側に形成されるカム面７６と、前記クランクシャフト２４に固定されて前記可動シーブ６２とは反対側から前記カム面７６に対向する前記ウエイト保持プレート７４と、前記カム面７６および前記ウエイト保持プレート７４間に保持される複数の前記遠心ウエイト７５とを備える。

前記可動シーブ６２における前記フランジ部６２ａの前記固定シーブ６１とは反対側の内周の周方向複数箇所は、前記ウエイト保持プレート７４の外周の周方向複数箇所に取付けられた挟持部材７８で挟持されており、前記ウエイト保持プレート７４および前記可動シーブ６２は前記クランクシャフト２４とともに回転する。

このような遠心式シフト機構７２では、前記カム面７６に転がり接触する前記ウエイト７５が、前記クランクシャフト２４の回転に伴って作用する遠心力の増大によってクランクシャフト２４の半径方向外方に移動し、それによって前記可動シーブ６２が前記固定シーブ６１側に移動することになる。

前記可動シーブ６２は、前記遠心式シフト機構７２に加えて、アクチュエータ８０が発揮する推力によっても前記クランクシャフト２４の軸方向に駆動されるものであり、このアクチュエータ８０は、電動モータ８１と、その電動モータ８１からの動力で軸方向に移動する出力ロッド８２とを有し、そのケース８３は、前記出力ロッド８２を前記クランクシャフト２４の軸線と平行な方向に移動させるようにして、前記伝動ケース１５における前記ケースカバー５３の外面に取付けられる。

前記可動シーブ６２には、ボールベアリング８４を介して連結アーム８５が支持されており、この連結アーム８５に前記出力ロッド８２が係合、連結され、前記出力ロッド８２の軸方向移動が前記可動シーブ６２に伝達される。

前記出力ロッド８２が、前記駆動プーリ５７への前記Ｖベルト５９の巻き掛け径を小さくする側すなわちＶベルト式無段変速機４８の変速比をローレシオとする側に前記可動シーブ６２を駆動する方向の移動端は、前記連結アーム８５が前記伝動ケース１５の前記ケース主体５２に設けられた規制突部５２ａに当接することで規制される。また前記出力ロッド８２が、前記駆動プーリ５７への前記Ｖベルト５９の巻き掛け径を大きくする側すなわちＶベルト式無段変速機４８の変速比をトップレシオとする側に前記可動シーブ６２を駆動する方向の移動端は、前記ケース８３に形成される規制段部８３ａに前記連結アーム８５が当接することで規制される。なお前記出力ロッド８２の前記両方向への規制端までの移動は、エンジンＥの始動時に初期位置の確認を行うために行われるものであり、通常の変速範囲では、出力ロッド８２が両方向の規制端まで移動することはない。

前記被動プーリ５８は、前記被動軸６０を同軸に囲繞しつつ該被動軸６０に相対回転可能に支持される円筒状の内筒８７に固定される固定シーブ８８と、前記内筒８７に対する軸方向相対移動および相対回動を可能として前記内筒８７を同軸に囲繞する外筒８９に固定されることで前記固定シーブ８８に対する近接・離反を可能とした可動シーブ９０とで構成され、固定シーブ８８および可動シーブ９０間にＶベルト５９が巻き掛けられる。また固定シーブ８８および可動シーブ９０間の相対回転位相差に応じて両シーブ８８，９０間に軸方向の分力を作用せしめるトルクカム機構９１が、前記内筒８７および前記外筒８９間に設けられ、可動シーブ９０はコイルスプリング９２によって固定シーブ８８側に向けて弾発付勢され、固定シーブ８８および被動軸６０間には、エンジン回転数が設定回転数を超えるのに伴って動力伝達状態となる遠心クラッチ９３が設けられる。

前記被動プーリ５８における固定シーブ８８および可動シーブ９０間の軸方向間隔は、前記トルクカム機構９１によって生じる軸方向の力と、コイルスプリング９２によって生じる軸方向の弾性力と、固定シーブ８８および可動シーブ９０間の間隔をあける方向に作用するＶベルト５９からの力とのバランスにより決定され、Ｖベルト５９の駆動プーリ５７への巻き掛け半径が大きくなると、Ｖベルト５９の被動プーリ５８への巻き掛け半径が小さくなる。

前記ケース主体５２を液密にかつ回転自在に貫通する前記被動軸６０の一端部は、前記ケースカバー５３に回転自在に支持され、この被動軸６０の他端部は前記ギヤカバー５４に回転自在に支持される。前記後輪ＷＲの車軸５０の一端部は、前記ギヤカバー５４を気密に貫通してギヤ室５６内に突入されており、この車軸５０の一端側はケース主体５２およびギヤカバー５４で回転自在に支持され、該車軸５０の他端部が前記支持アーム５１で回転自在に支持される。

前記減速ギヤ機構４９は、前記被動軸６０および前記車軸５０間に設けられるようにして前記ギヤ室５６に収納されるものであり、前記クランクシャフト２４からの回転動力が前記Ｖベルト式無段変速機４８および前記遠心クラッチ９３を介して伝達される被動軸６０に一体に設けられるドライブギヤ９４と、前記後輪ＷＲの車軸５０に設けられるファイナルギヤ９５と、前記ドライブギヤ９４および前記ファイナルギヤ９５および前記ドライブギヤ９４間に配設される第１および第２アイドルギヤ９６，９７とを有する。

図３において、前記アクチュエータ８０における前記電動モータ８１の作動は、制御ユニット１００で制御されるものであり、この制御ユニット１００には、前記クランクシャフト２４の回転数を検出するために前記発電機４２におけるアウターロータ４０の外周に対向して前記発電機カバー４４に取付けられる第１回転数検出器１０１の検出値、前記車軸５０の回転数を検出するようにして前記伝動ケース１５の前記ギヤカバー５４に取付けられる第２回転数検出器１０２の検出値、前記エンジンＥのスロットル開度を検出するスロットル開度検出器１０３の検出値、ならびに前記アクチュエータ８０の作動状態を検出するようにして該アクチュエータ８０の前記ケース８３に取付けられるアクチュエータ作動状態検出器１０４の検出値が入力されるとともに、変速比モード切替手段１０５が接続される。

前記変速比モード切替手段１０５は、シフトパターンを相互に異ならせた複数の変速比モードを乗員が切替えるようにしたものであり、この実施の形態では、スポーツモードおよびドライブモードの２種類の変速比モードを切替可能である。

前記制御ユニット１００は、エンジン回転数算出手段１０６と、車速算出手段１０７と、前記減速ギヤ機構４９での減速比を定めたファイナルレシオ設定手段１０８と、被動軸回転数算出手段１０９と、フィルター１１０と、目標エンジン回転数算出手段１１１と、アクチュエータ推力決定手段１１２と、アクチュエータ推力の補正値を定める補正値決定手段１１３と、推力補正手段１１４と、レシオレンジ判定手段１１５と、推力限界値を定めるリミッター１１６と、そのリミッター１１６を通過したアクチュエータ推力を発揮するように前記アクチュエータ８０における前記電動モータ８１を駆動するドライブ回路１１７とを備える。

前記エンジン回転数算出手段１０６は、第１回転数検出器１０１の検出値に基づいて現在のエンジン回転数算出手段１０６を算出する。また車速算出手段１０７は、第２回転数検出器１０２の検出値に基づいて車速を算出し、その車速と、ファイナルレシオ設定手段１０８で定めた前記減速ギヤ機構４９での減速比とによって、被動軸回転数算出手段１０９が前記被動軸６０の回転数を算出する。

前記フィルター１１０には前記スロットル開度検出器１０３が検出した検出値が入力されており、前記目標エンジン回転数算出手段１１１は、前記被動軸回転数算出手段１０９が算出した被動軸６０の回転数と、前記フィルター１１０を通過したスロットル開度と、前記変速比モード切替手段１０５から入力される変速比モードに基づいて目標エンジン回転数を算出する。

前記アクチュエータ推力決定手段１１２は、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいて、たとえばＰＩＤ演算によってアクチュエータ８０の推力を決定するものであり、前記エンジン回転数算出手段１０６が算出した現在のエンジン回転数と、前記目標エンジン回転数算出手段１１１が算出した目標エンジン回転数とが前記アクチュエータ推力決定手段１１２に入力される。

ところでＶベルト式無段変速機４８は、アクチュエータ８０による推力付与がなくても遠心式シフト機構７２だけでも変速可能であるので、或る目標エンジン回転数に対して静的にバランスする際の前記チュエータ８０および前記遠心式シフト機構７２の推力比および推力付与方向は変化する。しかるに制御ユニット１００による前記アクチュエータ８０の制御が、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づくＰＩＤ演算によって前記アクチュエータ推力決定手段１１２が定める推力を発揮するようになされる場合、ＰＩＤ演算は、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数の差に対して推力が定まるものであるので、最終的な推力比および推力付与方向を定めることができず、目標エンジン回転数によっては目標追従までの特性が異なる。このため遠心式シフト機構７２だけでの変速特性および目標変速特性の関係を示す一例が、たとえば図４で示すものであるときに、矢印Ａで示すように高車速でのスロットル開き操作に伴う変速時と、矢印Ｂで示すように低車速でのスロットル開き操作に伴う変速時とを同様のセッティングで両立しようとすると次のような問題が生じる。

すなわち高車速でのスロットル開き操作に伴う変速時には、図５で示すように、遠心式シフト機構７２だけによる推力は目標エンジン回転数に対して不足するので、アクチュエータ８０が駆動プーリ５７の可動シーブ６２に付与する推力の方向は一方向で安定し、遠心式シフト機構７２およびアクチュエータ８０の推力による制御変速特性が目標エンジン回転数からのオーバーシュートを少なくして理想変速特性に沿うものとなり、問題が生じることはなく、スロットル閉じ方向でもほぼ同様であるので問題は生じない。しかるに低車速でのスロットル開き操作に伴う変速時時には、図６で示すように問題が生じる。すなわち遠心式シフト機構７２からの推力だけによる変速特性は目標エンジン回転数に対してローレシオとなっているので、ＰＩＤ演算だけで定めたアクチュエータ８０の推力は過剰なローレシオ方向となり、実際の制御変速特性が目標変速特性に到達する前にアクチュエータ８０の推力がトップ方向に切替わっても遠心式シフト機構７２による機械的なローレシオ方向の推力が勝るためオーバーシュートを生じてしまう。このため高車速でのスロットル開き操作に伴う変速時に合わせた制御を行うようにすると、全体的に非常に緩慢なセッティングとなり、他の領域との整合がとれなくなる。

またＰＩＤ演算だけでアクチュエータ８０の推力を定めるときに定常偏差をなくすためには積分項を大きくすればよいが、スロットル操作等で必要推力が反転したときには積分項が大きいことに起因してオーバーシュートが生じる。すなわち、遠心式シフト機構７２だけでの変速特性および目標変速特性の上記図４で示した一例とは異なる他の例が、たとえば図７で示すものであるときに、ポイントＰ１からポイントＰ２に向けて全開から全閉側にスロットル操作をしたときには、図８で示すように、エンジン回転数および積分項が変化する。すなわちポイントＰ１で目標値に追従するにはアクチュエータ８０がトップレシオ側の推力を発揮する必要があるのに対して、ポイントＰ２ではローレシオ側の推力が必要となり、ポイントＰ１での積分項がポイントＰ２では反対方向に働き、エンジン回転数が小さくなる側へのオーバーシュートが生じてしまう。

またポイントＰ３からポイントＰ４に向けて全閉から全開側にスロットル操作をしたときには、図９で示すように、エンジン回転数および積分項が変化する。すなわちポイントＰ３で目標値に追従するにはアクチュエータ８０がローレシオ側の推力を発揮する必要があるのに対して、ポイントＰ４ではトップレシオ側の推力が必要となり、ポイントＰ３での積分項がポイントＰ４では反対方向に働き、エンジン回転数が大きくなる側へのオーバーシュートが生じてしまう。

また変速特性マップを作成する際にＶベルト式無段変速機４８のドリブン側すなわち被動軸６０の回転によって推力が必要であるときと不必要であるときとがあり、オーバーシュートの出現態様も一定ではなく、ＰＩＤ演算によるセッティングだけではカバーすることができない。さらに積分項を制限してオーバーシュートを許容範囲に抑え込もうとすると、アクチュエータ８０の推力が不足し、定常偏差が残る領域が生じてしまう。

このように現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づくＰＩＤ演算によって得られる推力を発揮するように前記アクチュエータ８０を制御すると、上述の図４〜図９を参照して説明したような課題が生じるのであるが、本発明に従えば、前記アクチュエータ推力決定手段１１２においてＰＩＤ演算によって定まるアクチュエータ８０の推力が前記補正値決定手段１１３で定まる補正値で補正することによって上記課題が解決されるものであり、前記補正値決定手段１１３は、補正する補正値としてのフィードフォワード項を少なくともスロットル開度に基づいて演算する。この実施の形態で前記補正値決定手段１１３は、スロットル操作による推力反転を補正値に即座に反映させるために前記フィルター１１０を通過することなく前記スロットル開度検出器１０３で検出されたままのスロッル開度と、前記被動軸回転数算出手段１０９が算出した前記被動軸６０の回転数に基づいて変速比モード毎に前記補正値を定めるものであり、前記スロットル開度検出器１０３で検出されたままのスロッル開度と、前記被動軸回転数算出手段１０９が算出した被動軸６０の回転数と、前記変速比モード切替手段１０５から入力される変速比モードとが前記補正値決定手段１１３に入力される。

しかも前記補正値決定手段１１３は、前記スロットル開度および前記被動軸６０の回転数に基づいて前記補正値を定めたマップを有し、そのマップによって前記補正値を定めるものであり、たとえば図１０で示すスポーツモードのマップと、図１１で示すドライブモードのマップとが予め準備されている。

前記推力補正手段１１４は、前記アクチュエータ推力決定手段１１２が定めた前記アクチュエータ８０の推力を、前記補正値決定手段１１３が決定した補正値で補正するものであり、この推力補正手段１１４による補正済みの推力が前記リミッター１１６に入力される。一方、前記アクチュエータ作動状態検出器１０４の検出値はレシオレンジ判定手段１１５に入力されており、その検出値に基づいて前記レシオレンジ判定手段１１５が判定したレシオレンジが前記リミッター１１６に入力されており、前記リミッター１１６は、レシオレンジに応じて定まる限界値が前記推力補正手段１１４による補正済みの推力が超えないようにして前記ドライブ回路１１７に入力する。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、Ｖベルト式無段変速機４８は、その駆動プーリ５７における可動シーブ６２の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト７５を含んで構成される遠心式シフト機構７２と、前記可動シーブ６２を軸方向に駆動し得るアクチュエータ８０と、該アクチュエータ８０の作動を制御する制御ユニット１００とを備えており、その制御ユニット１００が、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいて前記アクチュエータ８０の推力を決定するアクチュエータ推力決定手段１１２と、少なくともスロットル開度に基づいてアクチュエータ推力の補正値を定める補正値決定手段１１３と、前記アクチュエータ推力決定手段１１２で決定されたアクチュエータ推力を前記補正値決定手段１１３で定められた前記補正値に基づいて補正する推力補正手段１１４とを備えるので、ユーザの操作によるスロットル開度を考慮した補正後の推力がアクチュエータ８０から可動シーブ６２に作用することになり、目標変速制御の追従性を高めることができる。

しかも前記補正値決定手段１１３が、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸６０の回転数（この実施の形態では被動軸６０の回転数）とに基づいて前記補正値を定めるので、スロットル開度に加えて、目標エンジン回転数または被動軸の回転数を考慮することできめ細やかに補正値を定めることができ、目標変速制御の追従性をより高めることができる。

また前記補正値決定手段１１３は、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸６０の回転数とに基づいて前記補正値を定めたマップを有し、そのマップによって前記補正値を定めるので、補正値を瞬時に定めることができ、目標変速制御の追従性がさらに向上する。

さらにシフトパターンを相互に異ならせた複数の変速比モードを切替える変速比モード切替手段１０５が制御ユニット１００に接続され、前記補正値決定手段１１３は、変速比モードに応じて前記補正値を定めるので、変速比モードに個別に対応してきめ細やかに補正値を定めることができ、目標変速制御の追従性がより一層向上する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

２４・・・駆動軸であるクランクシャフト
５７・・・駆動プーリ
５８・・・被動プーリ
５９・・・Ｖベルト
６０・・・被動軸
６１・・・固定シーブ
６２・・・可動シーブ
７２・・・遠心式シフト機構
７５・・・遠心ウエイト
８０・・・アクチュエータ
１００・・・制御ユニット
１１２・・・アクチュエータ推力決定手段
１１３・・・補正値決定手段
１１４・・・推力補正手段
Ｅ・・・エンジン
ＷＲ・・・駆動輪である後輪

Claims

車両に搭載されるエンジン（Ｅ）からの動力が伝達される駆動軸（２４）に固定される固定シーブ（６１）ならびに前記駆動軸（２４）に軸方向相対移動可能かつ相対回転を不能として支持されて前記固定シーブ（６１）に対向配置される可動シーブ（６２）を有する駆動プーリ（５７）と、駆動輪（ＷＲ）に連動、連結される被動軸（６０）に設けられる被動プーリ（５８）と、前記駆動プーリ（５７）および前記被動プーリ（５８）に巻き掛けられるＶベルト（５９）と、前記可動シーブ（６２）の回転軸線周りに配置される複数の遠心ウエイト（７５）を含んで構成されるとともに前記駆動軸（２４）の回転に伴って前記遠心ウエイト（７５）に作用する遠心力に応じて前記可動シーブ（６２）を軸方向に移動させる遠心式シフト機構（７２）と、前記可動シーブ（６２）を軸方向に駆動し得るアクチュエータ（８０）と、該アクチュエータ（８０）の作動を制御する制御ユニット（１００）とを備える車両用Ｖベルト式無段変速機において、前記制御ユニット（１００）は、現在のエンジン回転数および目標エンジン回転数に基づいて前記アクチュエータ（８０）の推力を決定するアクチュエータ推力決定手段（１１２）と、少なくともスロットル開度に基づいてアクチュエータ推力の補正値を定める補正値決定手段（１１３）と、前記アクチュエータ推力決定手段（１１２）で決定されたアクチュエータ推力を前記補正値決定手段（１１３）で定められた前記補正値に基づいて補正する推力補正手段（１１４）とを備えることを特徴とする車両用Ｖベルト式無段変速機。
前記補正値決定手段（１１３）が、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸（６０）の回転数とに基づいて前記補正値を定めることを特徴とする請求項１に記載の車両用Ｖベルト式無段変速機。
前記補正値決定手段（１１３）は、前記スロットル開度と、前記目標エンジン回転数または前記被動軸（６０）の回転数とに基づいて前記補正値を定めたマップを有し、そのマップによって前記補正値を定めることを特徴とする請求項２に記載の車両用Ｖベルト式無段変速機。
シフトパターンを相互に異ならせた複数の変速比モードを切替える変速比モード切替手段（１０５）が前記制御ユニット（１００）に接続され、前記補正値決定手段（１１３）は、変速比モードに応じて前記補正値を定めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用Ｖベルト式無段変速機。