JPS6127785A - 車両用無段自動変速機の制御方法 - 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） この発明は最適な変速比がより正確に得られる車両用無
段変速機の制御方法に関するものである。

（従来の技術） 周知のように、自動二輪車等において、内燃機関の動力
伝達系に無段自動変速機が備えられている。この無段自
動変速機は内燃機関側から入力される回転力を一所定の
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。

このためには、変速比の制御を適正かつ精度よく行なう
ことが要請されており、一般的には最適な変速比を設定
して、実際の実変速比がこの最適変速比となるように変
速手段を制御している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この制御方法では制御系に使用されてい
る機械部品のバー７クラツシユ、製作誤差等や制御時に
これらの部品に生じる応力変形、さらには電気的ノイズ
等の影響で変速比を最適値に制御することができない等
の問題がある。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、前
記の制御系に生じる悪影響を抑え、変速比が最適な目標
値に一層精度良く制御することができる車両用無段自動
変速機の制御方法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、車速と燃料供
給装置のスロットル開度とにより最適変速比を演算し、
この最適変速比まで無段自動変速機に備えられた変速手
段を制御し１次に車速と機関回転速度とにより実際の実
変速比を演算し、前記最適変速比と実変速比との比較を
行ない、前記変速手段を最適変速比との差分を補正する
ように制御して車両に最適な変速比を与えることを特徴
としている。

（作用） この発明は、ます車速と燃料供給装置のスロー２トル開
度とにより演算された最適変速比まで無段自動変速機の
変速手段を制御する。そして、この制御で制御系に使用
されている機械部品のバックラッシュ、製作誤差等や制
御時にこれらの部品に生じる応力変形、さらには電気的
ノイズ等の影響で最適な変速比と実際の実変速比との間
に差が生じると、前記最適変速比と実変速比との比較を
行ない、前記変速手段を最適変速比との差分な補正する
ように制御して車両に最適な変速比を与える。

（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概略図で、第１図（ａ）
は−次制御を、第１図（ｂ）は二次制御を、第１図（ｃ
）は−次制御と二次制御に時間差を設けた制御を示して
いる。

第１図（ａ）において、ｌは車両に搭載された内燃機関
、２は無段自動変速機、３は自動クラッチで、例えば無
段自動変速機２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３には遠心クラ
ッチ等が用いられる。４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。

前記無段自動変速機２の一次制御は前記駆動機構４に配
置された車速検出手段５で車速を、一方内燃機関ｌの燃
料供給系の気化器に設けられたスロットル開度検出手段
６でスロットル開度を検出する。この車速とスロットル
開度とにより、演算手段７で変速目標である最適変速比
が演算され、この最適変速比の変速信号が比較手段８を
介して駆動手段９に与えられる。

このときの変速比Ｇは、 Ｇ＝出力側回転速度Ｖ２／入力側回転速度Ｖｌとなる。

そして駆動手段９により無段自動変速機２に備えられた
変速手段１０を変速比が最適値になるように制御される
。駆動手段９には位置検出手段１１が接続されており、
駆動手段９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８で常に最適変速比と比較して制御信
号を出力し、駆動手段９を駆動し最適変速比と一致する
と駆動手段９の作動を停止する。

次に、第１図（ｂ）において、前記車速検出手段ｌＯで
検出される車速と、機関回転速度検出手段１２で検出さ
れる回転速度とにより、演算手段１３で実際の実変速比
を求める。そして、差分演算手段１４の比較手段１５で
、この実変速比と設定手段１６に前記−次制御でラッチ
された設定値、即ち前記−次制御で得られた最適変速比
との差分を演算する。この差分は前記の一次制御におい
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１
４は前記差分を補正する補正信号を駆動手段９に出力し
、変速手段１０を補正信号に応じた差分だけ駆動して補
正を行ない、最適な変速比を得る。

第１図（Ｃ）において、前記−次制御１７、第二次制御
１８を連続して行なう場合は、第一次制御が終了した後
、タイマ手段１９で・設定された時間の経過後、二次制
御１８が開始されるようにし、変速手段１０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。この実
施例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。

第２図乃至第４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２図は断面図、
第３図は！／４２図の■−■断面図。

第４図は第３図の平面図である。

図において符号１は自動二輪車に搭載された内燃機関で
、この内燃機関ｌ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２″７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２が配設され、内燃機関１の動力を変速して、後段に
配設された自動クラッチ３を介して駆動機構４の車軸２
５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２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３２
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３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Ａ３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
入力ディスク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＝Ｖ２／Ｖ１＝Ｒ１／Ｒ２となる。

但し、Ｒ１は入力ディスク３８の回転半径、Ｒ２は出力
ディスク３９の回転半径である。

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４０、トラニオン４４等で前記の変速手段ｌＯ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９が配設され
、この駆動手段９のナツト部材４９は台形ネジが刻設さ
れたボルト部材５０に螺合されている。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。

このナツト部材４９の回転によりトラニオン４４がピボ
ット軸方向Ｘに少量移動する。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４
４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４９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９は第４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９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い、そして、この駆動
手段９は、−次制御において比較手段８で位置検出手段
１１からの位置信号と、最適変速比とを比較による制御
信号により駆動する。位置検出手段１１は回転軸の回転
速度を検出している。また、二次制御において、差分演
算手段１３でタイマ手段１９からの開始信号に基づき、
−次制御で発生する最適変速比と実変速比との差分を補
正するように駆動する。

前記自動クラッチ３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
の接続がすなわれる。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がクラ
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２図において、自動クラッチ機構３
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４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２
４を駆動するようになっている。

車軸２５には車速検出手段５が接続されており、車軸２
５の回転速度に基づχ車速信号を一次制御の演算手段７
と、二次制御の演算手段１３へそれぞれ出力する。この
演算手段７には内燃機関ｌの気化器に設けたスロットル
開度手段６からのスロットル開度信号が、また演算手段
１３にはクランク軸２３に設けた機関回転速度検出手段
１２からの機関速度信号が入力され、演算手段１３はタ
イマ手段１９で設定された時間経過後に作動する。

以下、第５図および第６図のプログラムに基づいて制御
を説明する。

第５図は一次制御のプログラムであり、ステップａにお
いて駆動手段９の位置の読込み、即ちサーボモータ５６
の回転角を読込む０次に、車速検出手段５の検出信号か
ら車速の演算を、スロットル開度検出手段６からスロッ
トル開度の演算を行なう（ステップｂ　、　ｃ）。そし
て、これに基づいて最適変速比、即ち目標変速比を演算
し、この最適変速比を位置信号に変換して駆動手段９の
サーボモータ５６を駆動する（ステップｄ。

ｅ）。これにより、ナツト部材４９が回転して、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変える。この作
動は駆動手段９が所定の位置に達するまで繰り返し、所
定の位置になると駆動手段９を停止して、タイマ手段１
９を駆動し一次制御を終了する（ステップｆ　、　ｇ　
、　ｈ）。

第６図は二次制御のプログラムであり、ステップａにお
いて一次制御の変速終了時間の演算が行なわれ、時間が
経過していると５車速と機関回転速度の演算が行なわれ
る（ステップｂ　、　ｃ）。そして、これから実際の実
変速比の演算が行なわれ、前記最適変速比左の差を求め
、この差分に応じた変速比から駆動手段９の位置信号へ
の変換を行なう（ステップｄ、ｅ）。駆動手段９が所定
の位置であれば二次制御を終らせ、設定値でない場合に
は駆動手段９を作動し、ステップＣにジャンプして変速
比を補正する制御を行なう。

（発明の効果） この発明は前記のように、車速と燃料供給装置のスロッ
トル開度とにより演算された最適変速比まで無段自動変
速機の変速手段を制御し、さらに最適変速比と実変速比
との比較を行ない、前記変速手段を最適変速比との差分
を補正するように制御するから、制御系に使用されてい
る機械部品のバックラッシュ、製作誤差等や制御時にこ
れらの部品に生じる応力変形、さらには電気的ノイズ等
の影響で最適変速比と実際の実変速比との間に差が生じ
ることがあっても、この差が補正されて車両に最適な変
速比を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略図、第２図乃至第４
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２図は断面図、第３図は第２図
の■−■断面図、第４図は第３図の平面図、第５図は一
次制御のプログラム、第６図は二次制御のプログラムで
ある。 ｌ・・・内燃機関　　　　２・・・無段自動変速機３・
・・自動クラッチ　　４・・・駆動機構５・・・車速検
出手段 ６・・・スロットル開度検出手段 ７．１３・・・演算手段　８，１５・・・比較手段９・
・・駆動手段　　　　１０・・・変速手段１１・・・位
置検出手段 １２・・・機関回転速度検出手段 特　許　出　願　人　　　ヤマハ発動機株式会社第５図 第６図 手続補正書 昭和６０年６月２１日 １　事件の表示 昭和５９年特許願第１５０２２６号 ２　発明の名称　車両用無段自動変速機の制御方法３　
補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　静岡県磐田市新貝２５００番地 氏名　（ＡＯ７）ヤマハ発動機株式会社４　代理人〒１
５１ 住所　東京都渋谷区代々木２丁目２３番１号６　補正の
対象　明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面７　補正
の内容　別紙の通り （１）明細書第５頁第５行の「Ｇ−出力側回転速度Ｖ２
／入力側回転速度ＶＩＪをｒｃ＝入力側回転速度Ｖｌ／
出力側回転速度Ｖ２Ｊと訂正する。 （２）同書第９頁第２行（７）　ｒＧ＝Ｖ２／Ｖ　１　
＝Ｒ１／Ｒ２ＪをｒＧ＝Ｖ１／Ｖ２＝Ｒ２／ＲＩＪと訂
正する。 （３）同書第９頁第３行及び第４行の「回転半径」を「
パワーローラ４０の接触半径」と訂正する。 （４）第５図を別紙の通り訂正する。 以上 第５図 手続補正書 昭和６０年７月２５日 ｌ　事件の表示 昭和５９年特許願第１５０２２６号 ２　発明の名称 車両用無段自動変速機の制御方法 ３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　静岡県磐田市新貝２５００番地 氏名　（Ａ　Ｏ７）ヤマハ発動機株式会社４　代理人〒
１５１ 住所　東京都渋谷区代々木２丁目２３番１号氏名　ニュ
ースティ゛トメナー７７０号電話０３　（３７５）３７
４０番６　補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄
昭和６０年６月２１日提出の手続補正書において、第（
３）項で訂正した明細書第９頁第３行及び第４行の「パ
ワーローラ４０の接触半径」を「パワーローラ４０との
接触半径」と訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速と燃料供給装置のスロットル開度とにより最適変速
   比を演算し、この最適変速比まで無段自動変速機に備え
   られた変速手段を制御し、次に車速と機関回転速度とに
   より実際の実変速比を演算し、前記最適変速比と実変速
   比との比較を行ない、前記変速手段を最適変速比との差
   分を補正するように制御して車両に最適な変速比を与え
   る車両用無段自動変速機の制御方法。