JPH0544827A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プーリーポジションセンサの故障時における
無段変速機の破損を防ぐことを目的とする。 【構成】 固定プーリー２に対し可動プーリー４をスラ
イダーギヤ１１を介し離接する方向に移動させて変速す
る直流モータ１６を備え、この直流モータ１６を制御す
るコンピューター３０は自動車の運転状態に基づいて目
標変速比を算出し、又、プーリーポジションセンサ３３
を介して実際の変速比を検出し、実際の変速比を前記目
標変速比と一致させるように直流モータ１６の駆動電力
を制御する。又、駆動側及び従動側の回転数の比から別
に実変速比を検出して、この実変速比が所定値以上であ
る場合には前記プーリーポジションセンサ３３が故障と
して直流モータ１６を停止させるとともに、異常表示装
置３５を作動させて運転者に異常を知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、無段変速機を変速制
御する制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、無段変速機は、固定
プーリーに対し可動プーリーを離接する方向に移動させ
て変速比を変えており、可動プーリーはスライダーシャ
フト上を移動するスライダーギヤにて移動される構造と
なっており、このスライダーギヤは直流モータの回転に
より移動されるものとなっている。このスライダーギヤ
の移動を検知し実際の変速比を検出するためにプーリー
ポジションセンサが用いられているが、このプーリーポ
ジションセンサが作動不良で固定してしまうと、このプ
ーリーポジションセンサからの出力値が一定値となって
しまい、コンピューターは直流モータを作動し続け、直
流モータ又は変速機構部等が破損してしまうという問題
点があった。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点に鑑み案出したものであって、プーリーポジションセ
ンサが故障した時に直流モータ等の破損を防止する無段
変速機の制御装置を提供せんことを目的とし、その要旨
は、円錐状の面を有しドライブシャフトに固定された固
定プーリーと、該固定プーリーと同様の円錐状の面を有
し固定プーリーとの間にＶ溝を形成してドライブシャフ
トの軸線方向に移動可能に取り付けられ、移動手段によ
り固定プーリーと離接する方向に移動させられる可動プ
ーリーとからなる駆動プーリーと、円錐状の面を有しド
リブンシャフトに固定された固定プーリーと、該固定プ
ーリーと同様の円錐状の面を有し固定プーリーとの間に
Ｖ溝を形成してドリブンシャフトの軸線方向に移動可能
に取り付けられ、移動手段により固定プーリーと離接す
る方向に移動させられる可動プーリーとからなる従動プ
ーリーと、この従動プーリー及び前記駆動プーリーの各
Ｖ溝に巻き掛けられるベルトとを有しドライブシャフト
の回転をドリブンシャフトに無段階に変速して伝達する
とともに、前記駆動プーリー側若しくは従動プーリー側
の可動プーリーの移動手段として、直流モータの回転に
より可動プーリーを軸方向に移動させるスライダーギヤ
を備える無段変速機の制御装置において、自動車の運転
状態に基づいて適正な目標変速比を算出する目標変速比
演算手段と、前記無段変速機の実際の変速比を検出する
プーリーポジションセンサを介する実変速比検出手段
と、該実変速比検出手段により検出される実際の変速比
と前記目標変速比とを比較する比較手段と、該比較手段
による比較結果に基づいて、前記実際の変速比が目標変
速比に一致するように、前記直流モータの駆動電力を制
御する制御手段とを備えるとともに、前記ドライブシャ
フトの回転数と前記ドリブンシャフトの回転数の比から
無段変速機の実際の変速比を算出する第２の実変速比検
出手段を備え、該第２の実変速比検出手段が所定値以上
の実変速比を検出した時に、前記制御手段を介し前記直
流モータを停止させるとともに、前記制御手段を介し異
常表示装置を作動させ運転者に異常を知らせるように構
成したことである。

【０００４】

【作用】通常はプーリーポジションセンサからの検出信
号により実変速比が検出され、この実変速比と目標変速
比との比較により、目標変速比に一致するように直流モ
ータが駆動されて制御されているが、プーリーポジショ
ンセンサが故障して作動不良となった場合には、第２の
実変速比検出手段を介し所定値異常の実変速比が検出さ
れた時に、直流モータが停止され、かつ異常表示装置が
作動されて、運転者は異常を知ることができ、無段変速
機の破損が防止される。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は無段変速機の概略構成図であり、無段変速
機の構成を図１に従って説明すると、エンジン１により
駆動されるドライブシャフト１の軸上には、円錐面２ａ
を有するドライブ固定プーリー２が固設されている。こ
のドライブ固定プーリー２の円錐面２ａと同様な円錐面
４ａを有するドライブ可動プーリー４がドライブシャフ
ト１上に前記ドライブ固定プーリー２と対向してドライ
ブシャフト１の軸方向に移動可能に設けられている。こ
の一対のドライブ固定プーリー２とドライブ可動プーリ
ー４の各円錐面２ａ及び４ａにてＶ溝Ｐ１が形成されて
おり、このＶ溝Ｐ１にはＶベルト３が掛装されている。

【０００６】ドライブ可動プーリー４の円錐面４ａの裏
側にはドライブシャフト１上に形成されたスプライン１
ａに嵌着されたカムフォロア５がドライブシャフト１上
に固設され、このカムフォロア５の先端部はドライブ可
動プーリー４に形成された溝部４ｂ内に嵌挿されてお
り、ドライブシャフト１の回転力はカムフォロア５を介
しドライブ可動プーリー４に伝えられる。又、ドライブ
可動プーリー４はその溝部４ｂを介しカムフォロア５に
ガイドされてドライブシャフト１の軸方向に移動するこ
とができる。

【０００７】このドライブ可動プーリー４の円錐面４ａ
の反対側であってドライブシャフト１の外周上にはスペ
ーサー６が嵌着されており、このスペーサー６はドライ
ブシャフト１の軸端にワッシャ７及びナット８を介し固
設されたものである。このスペーサー６の外周には筒状
のスライダーシャフト９が隙間をおいて同軸状で配設さ
れており、このスライダーシャフト９はストッパープレ
ート１０によりケース側に固定されている。このスライ
ダーシャフト９の外周面には雄ネジが形成されており、
このスライダーシャフト９の雄ネジに螺合する雌ネジを
内周面に有するスライダーギヤ１１がスライダーシャフ
ト９上に螺合されている。

【０００８】このスライダーギヤ１１は前記ドライブ可
動プーリー４の円錐面４ａの反対側と対向状に立設され
たものであり、ドライブ可動プーリー４とはスライダー
ベアリング１２を介して接続されている。このスライダ
ーギヤ１１の外周には歯部が形成されており、この歯部
は横長状のアイドラギヤ１４Ａと噛み合わされている。
このアイドラギヤ１４Ａはアイドラシャフト１３Ａの端
部に組み付けられており、他端にはアイドラギヤ１４Ｂ
が同様に組み付けられている。このアイドラギヤ１４Ｂ
とアイドラシャフト１３Ｂに設けられたアイドラギヤ１
４Ｃを介してドライブギヤ１５が噛み合わされており、
ドライブギヤ１５は直流モーター１６により回転される
構造となっている。

【０００９】一方、前記ドライブシャフト１と平行状に
設けられたドリブンシャフト１７には、その図示右側部
外周に形成されたスプライン１７ａ上にサイドカバー１
８がＣリング１９を介し固設されている。このサイドカ
バー１８の外周部にはローラーＲが転動可能に設けら
れ、ローラーＲはドリブン可動プーリー２２の円錐面２
２ａと反対面にボルトＢにより固設されているトルクカ
ムＴのカム面に摺接している。このドリブン可動プーリ
ー２２はドリブンシャフト１７上にブッシュを介して移
動可能に設けられている。

【００１０】前記ドリブン可動プーリー２２に対向して
同様な円錐面２３ａを有するドリブン固定プーリー２３
がドリブンシャフト１７と一体で設けられており、ドリ
ブン固定プーリー２３の円錐面２３ａとドリブン可動プ
ーリー２２の円錐面２２ａとによりＶ溝Ｐ２が形成され
ている。さらにドリブン可動プーリー２２の円錐面２２
ａの反対面とサイドカバー１８との間にはスプリング２
６がその両端部を固定された状態で介装されている。

【００１１】このように構成された無段変速機において
は、エンジンが回転されることによりドライブシャフト
１が回転され、その回転トルクは固定状のドライブ固定
プーリー２及び、ドライブシャフト１に固定されたカム
フォロア５を介しドライブ可動プーリー４に伝えられ、
Ｖベルト３を介し出力側のドリブン固定プーリー２３及
びドリブン可動プーリー２２に伝えられる。

【００１２】この無段変速機の変速時には、直流モータ
ー１６を駆動することにより、ドライブギヤ１５及びア
イドラギヤ１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａを介し直流モーター
１６の駆動力が減速されてスライダーギヤ１１に伝えら
れる。スライダーギヤ１１の回転により、スライダーギ
ヤ１１はスライダーシャフト９の雄ネジに沿ってスライ
ダーシャフト９上を図示右方向に螺進される。スライダ
ーギヤ１１が図示右方向にネジを介し移動することによ
り、スライダーベアリング１２を介しドライブ可動プー
リー４が図示右方向に押圧されＶ溝Ｐ１のプーリーピッ
チ径が狭まり、Ｖベルト３は上方に移動される。この
時、出力側ではこれに追従してトルクカムＴの作用によ
りＶ溝Ｐ２が拡開され、Ｖ溝Ｐ２のＶベルト３が上方に
移動する。このため出力側は高速回転となる。

【００１３】一方、直流モーター１６が逆回転される時
にはドライブギヤ１５及びアイドラギヤ１４Ｃ，１４
Ｂ，１４Ａを介しスライダーギヤ１１が逆方向に回転さ
れ、スライダーギヤ１１はスライダーシャフト９上を図
示左方向に螺進する。そのためスライダーギヤ１１のド
ライブ可動プーリー４に対する押圧力が解除され、Ｖベ
ルト３は出力側のスプリング２６の作用を受けてドライ
ブ可動プーリー４を図示左方向に移動させる。そのため
Ｖ溝Ｐ１のピッチ径が拡開され、Ｖベルト３は下方に移
動する。そのため出力側は低速回転となる。

【００１４】前記直流モータ１６は駆動電源ユニット３
１より電力を供給されており、その駆動電源ユニット３
１はマイクロコンピューターにて構成されるコンピュー
ター３０に接続されて、コンピューター３０により電力
の大小及び電力方向を制御されている。

【００１５】コンピューター３０には、前記スライダー
ギヤ１１の移動量を検知するプーリーポジションセンサ
３３からの信号が入力されており、又、ドライブシャフ
ト１の回転数を検知する回転センサ３２Ａからの信号、
及びドリブンシャフト１７の回転数を検知する回転セン
サ３２Ｂからの信号、又、図示しない車速を検知する車
速センサからの信号，アクセルペタルの踏込量を検知す
るアクセルスイッチからの信号，スロットルバルブ開度
を検知するスロットルセンサからの信号，エンジン回転
を検知するエンジン回転センサからの信号等が入力さ
れ、コンピューター３０内で自動車の運転状態を判別し
ている。又、コンピューター３０はその運転状態に応じ
て適正な目標変速比を算出し、その時の実変速比を判定
し、目標変速比と実変速比に応じて前記駆動電源ユニッ
ト３１を制御する信号を出力している。

【００１６】尚、前記プーリーポジションセンサ３３
は、前記スライダーシャフト１１と当接する回転可能な
ベアリング３３ａを先端に備えたロッド３３ｂを有して
おり、このロッド３３ｂがスライダーシャフト１１の移
動に伴って移動し、ロッド３３ｂに設けられているブラ
シが内部の抵抗板３３ｃに沿って移動し、ロッド３３ｂ
の移動量で出力電圧が変化するように構成されたもので
ある。

【００１７】このような構造の無段変速機における前記
コンピューター３０による制御を図２にフローチャート
で示し、以下に説明する。先ず、ステップ４０におい
て、コンピューター３０は前述したように運転状態に対
応した目標変速比を算出する。この目標変速比はコンピ
ューター３０内にあるメモリに予め格納された変速特性
のデータテーブルに基づいて計算される。次にステップ
４１で前記ドライブ可動プーリー４と対で動くスライダ
ーギヤ１１の移動量を検出する。即ち、プーリーポジシ
ョンセンサ３３の信号をパラメーターとする演算、若し
くはデータテーブルのルックアップにより実変速比を算
出する。次にステップ４２で目標変速比と実変速比を比
較して、一致していればステップ５０で直流モータ１６
を停止させ、一致していなければステップ４３で直流モ
ータ１６を作動させるための駆動電源ユニット３１への
制御指示値を決める。この制御指示値は、実変速比と、
前記目標変速比と実変速比の比較値をパラメーターとし
た演算、若しくはデータテーブルにより求め、ステップ
４４でこれを出力する。従って、直流モータ１６はコン
ピューター３０からの制御指示値により駆動電源ユニッ
ト３１を介し回転を制御される。

【００１８】直流モータ１６の回転はドライブギヤ１
５，アイドラギヤ１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａ，スライダー
ギヤ１１と伝達され、スライダーギヤ１１はスライダー
シャフト９の外周の雄ネジに沿ってドライブシャフト１
の軸方向へ移動する。この移動によりベアリング１２，
カムフォロア５を介してドライブ可動プーリー４も移動
し、Ｖ溝Ｐ１の幅が変化するため、Ｖ溝Ｐ１，Ｐ２に掛
けられたＶベルト３は上方又は下方へ移動し変速比が変
わることとなる。しかしながら、直流モータ１６を回し
ドライブ可動プーリー４を図１中右方向に移動させるシ
フトアップ時において、実変速比を検出する前記プーリ
ーポジションセンサ３３の作動が悪くなり、実変速比が
正しく判別できなくなると、直流モータ１６は回り続
け、ドライブ可動プーリー４とドライブ固定プーリー２
が干渉してしまう。

【００１９】このような現象を防ぐために、ステップ４
５で、ドライブシャフト回転センサ３２Ａから読み取っ
た入力回転数と、ドリブンシャフト回転センサ３２Ｂか
ら読み取った出力回転数との比よりコンピューター３０
内で実変速比を計算しておき、求めた実変速比が所定の
リミッター値となると（ステップ４６，ステップ４
７）、ステップ４８で強制的に駆動電源ユニット３１の
作動を停止させるようにコンピューター３０から制御指
示値を出力させ、直流モータ１６を停止させて前記現象
の発生を防ぐように構成されている。又、このような状
態になった時はステップ４９で、異常表示装置３５へコ
ンピューター３０から信号を送り、異常表示装置３５を
作動させて運転者に異常を知らせる。この異常表示装置
３５はブザーであっても、又、ランプ，ＬＥＤ等により
点滅信号を発するようなものでも良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、円錐状の面を有しドライブシ
ャフトに固定された固定プーリーと、該固定プーリーと
同様の円錐状の面を有し固定プーリーとの間にＶ溝を形
成してドライブシャフトの軸線方向に移動可能に取り付
けられ、移動手段により固定プーリーと離接する方向に
移動させられる可動プーリーとからなる駆動プーリー
と、円錐状の面を有しドリブンシャフトに固定された固
定プーリーと、該固定プーリーと同様の円錐状の面を有
し固定プーリーとの間にＶ溝を形成してドリブンシャフ
トの軸線方向に移動可能に取り付けられ、移動手段によ
り固定プーリーと離接する方向に移動させられる可動プ
ーリーとからなる従動プーリーと、この従動プーリー及
び前記駆動プーリーの各Ｖ溝に巻き掛けられるベルトと
を有しドライブシャフトの回転をドリブンシャフトに無
段階に変速して伝達するとともに、前記駆動プーリー側
若しくは従動プーリー側の可動プーリーの移動手段とし
て、直流モータの回転により可動プーリーを軸方向に移
動させるスライダーギヤを備える無段変速機の制御装置
において、自動車の運転状態に基づいて適正な目標変速
比を算出する目標変速比演算手段と、前記無段変速機の
実際の変速比を検出するプーリーポジションセンサを介
する実変速比検出手段と、該実変速比検出手段により検
出される実際の変速比と前記目標変速比とを比較する比
較手段と、該比較手段による比較結果に基づいて、前記
実際の変速比が目標変速比に一致するように、前記直流
モータの駆動電力を制御する制御手段とを備えるととも
に、前記ドライブシャフトの回転数と前記ドリブンシャ
フトの回転数の比から無段変速機の実際の変速比を算出
する第２の実変速比検出手段を備え、該第２の実変速比
検出手段が所定値以上の実変速比を検出した時に、前記
制御手段を介し前記直流モータを停止させるとともに、
前記制御手段を介し異常表示装置を作動させ運転者に異
常を知らせるように構成したことにより、実変速比の算
出方法を、ポジションセンサからの算出方法と、ドライ
ブシャフトの回転数センサとドリブンシャフトの回転数
センサからの回転数比により算出する方法の２系統と
し、ポジションセンサの異常が発生した時には直流モー
タを停止させ、かつ運転者に異常を知らせて、直流モー
タ又は変速機構部の破損、さらにはＶベルトや変速機本
体の破損を良好に防止することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】無段変速機の概略構成図である。

【図２】図１の無段変速機の制御のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ ドライブシャフト ２ ドライブ固定プーリー ３ Ｖベルト ４ ドライブ可動プーリー ９ スライダーシャフト １１ スライダーギヤ １６ 直流モータ １７ ドリブンシャフト ２２ ドリブン固定プーリー ２３ ドリブン可動プーリー ３０ コンピューター ３１ 駆動電源ユニット ３２Ａ，３２Ｂ 回転数センサ ３３ プーリーポジションセンサ ３５ 異常表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円錐状の面を有しドライブシャフトに固
   定された固定プーリーと、該固定プーリーと同様の円錐
   状の面を有し固定プーリーとの間にＶ溝を形成してドラ
   イブシャフトの軸線方向に移動可能に取り付けられ、移
   動手段により固定プーリーと離接する方向に移動させら
   れる可動プーリーとからなる駆動プーリーと、 円錐状の面を有しドリブンシャフトに固定された固定プ
   ーリーと、該固定プーリーと同様の円錐状の面を有し固
   定プーリーとの間にＶ溝を形成してドリブンシャフトの
   軸線方向に移動可能に取り付けられ、移動手段により固
   定プーリーと離接する方向に移動させられる可動プーリ
   ーとからなる従動プーリーと、 この従動プーリー及び前記駆動プーリーの各Ｖ溝に巻き
   掛けられるベルトとを有しドライブシャフトの回転をド
   リブンシャフトに無段階に変速して伝達するとともに、 前記駆動プーリー側若しくは従動プーリー側の可動プー
   リーの移動手段として、直流モータの回転により可動プ
   ーリーを軸方向に移動させるスライダーギヤを備える無
   段変速機の制御装置において、 自動車の運転状態に基づいて適正な目標変速比を算出す
   る目標変速比演算手段と、 前記無段変速機の実際の変速比を検出するプーリーポジ
   ションセンサを介する実変速比検出手段と、 該実変速比検出手段により検出される実際の変速比と前
   記目標変速比とを比較する比較手段と、該比較手段によ
   る比較結果に基づいて、前記実際の変速比が目標変速比
   に一致するように、前記直流モータの駆動電力を制御す
   る制御手段とを備えるとともに、 前記ドライブシャフトの回転数と前記ドリブンシャフト
   の回転数の比から無段変速機の実際の変速比を算出する
   第２の実変速比検出手段を備え、該第２の実変速比検出
   手段が所定値以上の実変速比を検出したときに、前記制
   御手段を介し前記直流モータを停止させるとともに、前
   記制御手段を介し異常表示装置を作動させ運転者に異常
   を知らせるように構成したことを特徴とする無段変速機
   の制御装置。