JPH0668320B2 - 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、車両の仕様変更に容易に対処することがで
き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、無段自動変速機の変速比の制御には、入力さ
れるスロットル開度及び車速と、予め設定されている車
速、スロットル開度、減速比の３次元制御マップとから
減速比を得、この設定された減速比が得られるように変
速機を作動させるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、通常走行特性はエンジン回転速度を縦軸
にし、車速及びスロットル開度をそれぞれ横軸にした３
次元のグラフで決定されるため、この３次元のグラフよ
り減速比を計算して車速、スロットル開度、減速比の３
次元制御マップを得ている。

従って、車両の仕様変更する場合にはその都度走行特性
のグラフから計算し直して３次元制御マップを作成し、
この制御マップのデータを車両に設定する必要があり、
仕様変更に手数を要している。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、車
両特性を示す情報を直接入力により３次元制御マップが
簡単に作成でき、仕様変更への対応が容易である車両用
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、予め入力され
るエンジン回転速度と、車速と、スロットル開度とから
作成される３次元制御マップと、この制御マップに基づ
き走行状態に応じて入力される車速とスロットル開度と
から目標エンジン回転速度を得て、この目標エンジン回
転速度と実際のエンジン回転速度とから減速比を演算す
る減速比演算手段と、この減速比に基づき変速機駆動手
段を制御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、予め車両の走行特性を示すエンジン回転
速度、車速、スロットル開度を入力して、エンジン回転
速度、車速、スロットル開度の３次元制御マップを作成
する。この３次元制御マップに基づき、走行状態に応じ
て入力される車速とスロットル開度とからから目標エン
ジン回転速度を得て、減速比演算手段により、目標エン
ジン回転速度と実際のエンジン回転速度とから減速比を
演算する。そして、減速比制御手段で変速機駆動手段を
駆動し、変速機の減速比を所定値にさせる。

従って、仕様変更する場合には、予めその車両の走行特
性を示すエンジン回転速度、車速、スロットル開度の情
報を入力することにより、容易に３次元制御マップの変
更が可能で、この３次元制御マップに基づき所定の減速
比を得ることができるから、車両の仕様変更に容易に対
処することができる。

［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図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図は３
次元制御マップを示す図、第３図は減速比を示す図であ
る。

第１図において、符号１は３次元制御マップであり、予
めエンジン回転速度検出手段２からエンジン回転速度
が、車速検出手段３から車速が、スロットル開度検出手
段４からスロットル開度が入力され、この入力されるエ
ンジン回転速度と、車速と、スロットル開度とから３次
元制御マップ１が作成される。

この３次元制御マップ１は、図２に示すように横軸に車
速、奥行きの軸にスロットル開度、縦軸にエンジン回転
速度を示したもので、この３次元制御マップ１により車
速とスロットル開度から目標エンジン回転速度を得るこ
とができる。

このように作成された３次元制御マップ１は記憶され、
セットされた車両専用の３次元制御マップ１となる。こ
の３次元制御マップ１の設定は車両の仕様を変更する場
合毎に行なわれ、車両の走行性能に応じた設定となって
いる。

そして、この３次元制御マップ１で走行状態に応じて車
速検出手段３から入力される車速と、スロットル開度検
出手段４から入力されるスロットル開度とから制御しよ
うとする目標エンジン回転速度を演算し、この目標エン
ジン回転速度と、エンジン回転速度検出手段２から得ら
れる実際のエンジン回転速度から減速比演算手段５によ
り第３図に示すような減速比を得ている。

減速比演算手段５で設定された減速比に基づき、減速比
制御手段６で変速機駆動手段７の指令位置と、現在位置
とを比較して、変速機駆動手段７の作動量を決定する。
変速機駆動手段７ではこの駆動信号に基づき、変速機が
設定の減速比になるように作動させる。

第４図乃至第８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はスクータ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、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は鉛直方向に配設され、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れてトラ
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。

変速駆動手段７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には内燃機関20に設けられ
たエンジン回転速度検出手段２からのエンジン回転速度
と、車速検出手段３からの車速と、吸気系に設けられた
スロットル開度検出手段４からのスロットル開度が予め
車両にセットするときに入力され、このそれぞれの情報
から３次元制御マップ１が作成される。この作成された
３次元制御マップ１は記憶され、これによりこの車両専
用の制御マップ１が固定される。

そして、この３次元制御マップ１に基づき走行時に車速
検出手段３から入力される車速と、スロットル開度検出
手段４から入力されるスロットル開度とから制御しよう
とする目標エンジン回転速度が演算され、減速比演算手
段５により目標エンジン回転速度と、実際のエンジン回
転速度とから減速比を演算する。

減速比演算手段５で設定された減速比に基づき、減速比
制御手段６で指令モータの位置と、現在モータの位置と
を比較して、駆動信号をサーボモータ58へ出力する。サ
ーボモータ58はこの駆動信号に基づき、変速機が設定の
減速比になるように作動する。

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図に基づいて説明する。

ステップａにおいて、データエリアの初期設定がされ、
３次元制御マップ作成か否かの判断が行なわれる（ステ
ップｂ）。この３次元制御マップの作成判断は、例え
ば、車両の走行性能を計測する際に、切替スイッチまた
はキーワードの入力によって行なわれる。

３次元制御マップ作成の場合にはエンジン回転速度の入
力、車速の入力、スロットル開度の情報を入力し（ステ
ップc,d,e）、これらの情報に基づき３次元制御マップ
を作成する（ステップｆ）。この作成された３次元制御
マップは制御マップ記憶手段に記憶され（ステップ
ｈ）、この３次元制御マップに基づいてこの車両の減速
比の制御が行なわれる。

即ち、次に、走行中に走行環境に応じて車速、スロット
ル開度の情報が入力されると、この入力情報に基づいて
目標エンジン回転速度が演算され（ステップi,g,k）、
エンジン回転速度が演算されると、この目標エンジン回
転速度と実際のエンジン回転速度とから減速比が演算さ
れる（ステップi,m,n）。

この設定された減速比に基づき、サーボモータの指令位
置と、現在の位置とが比較されて、サーボモータの駆動
位置が設定され（ステップｏ）、これにより変速機を駆
動して設定された減速比を得る（ステップｐ）。

［発明の効果］ この発明は前記のように、仕様変更する場合には車両の
走行特性を示すエンジン回転速度、車速、スロットル開
度の情報を予め入力することにより、容易に３次元制御
マップの変更が可能である。

従って、車両専用の３次元制御マップに基づき、走行状
態に応じて入力される車速とスロットル開度とから目標
エンジン回転速度を得、この目標エンジン回転速度と、
実際のエンジン回転速度とから減速比を演算して変速機
駆動手段を駆動することで、車両の仕様変更に容易に対
処することができる。

【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３
次元制御マップを示す図、第３図は減速比を示す図、第
４図乃至第８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
図は制御プログラムのフローチャートである。 １……３次元制御マップ ２……エンジン回転速度検出手段 ３……車速検出手段 ４……スロットル開度検出手段 ５……減速比演算手段 ６……減速比制御手段 ７……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、予め入力されるエンジン回転速度と、車速
   と、スロットル開度とから作成される３次元制御マップ
   と、この制御マップに基づき走行状態に応じて入力され
   る車速とスロットル開度とから目標エンジン回転速度を
   得て、この目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転
   速度とから減速比を演算する減速比演算手段と、この減
   速比に基づき変速機駆動手段を制御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。