TWI342370B - Transmission, power unit having the same, vehicle, controller for transmission, and method of controlling transmission - Google Patents

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TWI342370B TW97105966A TW97105966A TWI342370B TW I342370 B TWI342370 B TW I342370B TW 97105966 A TW97105966 A TW 97105966A TW 97105966 A TW97105966 A TW 97105966A TW I342370 B TWI342370 B TW I342370B
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Kazutoshi Ishioka
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九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種傳動裝置,—锸且亡 種具有該傳動裝置之動力 早…種車輛’ -種用於傳動裝置之控制器,及一種控 制傳動裝置之方法。 【先前技術】 舉一實例來說,專利文獻1揭干—插Λ 駅询不種如下所述控制一電 子控制皮帶無段變速傳動裝置f雷孚k — 衣直(電子控制無段變速傳動裝 置以下簡稱"ECVT”)的方法。 由-節流閥開口度信號及一車速信號決定一目標變速齒 輪比。由該已決;t的目標變速齒輪比算出—主槽輪之一可 動槽輪半體之-目標槽輪位置。然後,將—會使該主槽卜 可動檜輪半㈣位至㈣算所得目㈣輪位置的電壓施力; 於一用來驅動該主槽輪可動槽輪半體之電動馬達。藉此控 制該變速齒輪比以達到該目標變速齒輪比。 [專利文獻l]WO2006/009014,小冊子 【發明内容】 [本發明欲解決的問題] 但是,在專利文獻1揭示之控制變速齒輪比的方法當中 有一問題發生。也就是說,由於一設置在ECVT之一輸出 軸與主動輪間之離心式離合器會隨著時間經過而磨粍’引 擎速率會在一低速運作期間提高。此種引擎速率提高的問 題特別會在空轉期間發生。 本發明係有鑑於上述問題而提出,且本發明之一目標是 129217.doc 1342370 防止引擎速率在低速運作期間提高。 [解決問題的手段] 本發明係針對—種傳動裝, 其包含:—變速齒輪機 ,離〜式離合器丨一控制單元. -0 . 早7^,及—輪出軸轉速感測 器。该嬈速齒輪機構且有一輪 5, _ ^ '、 輸軸、一輸出軸及一致動 ° 〜致動器改變該輸入轴山± 釉’、該輸出軸間之一變速齒輪 ^離=離合器連接於該輸心。該控㈣該 =轉2出轴轉速感測器憤測該輸出軸之-轉速。該 :出=她輪出該輸出轴之實測轉速給該控制單 目標變速齒輪比係由㈣=!輪比控制該致動器’該 轴之該轉速㈣得/輸目標制除以該輸出 本發明係針對一種包含 ,匕3本發明之傳動袭置的動力單元。 本發明係針對一種包含— 具有-驅動源和一傳動裝w…的車輔。該動力單元 Μ 裝置。該傳動裝置包含:〆變速齒 輪機構,-離心式離合器; ^ ,fl, ^ β Μπ 控制早兀;及一輸出軸轉速 戊測器。该I速齒輪機構 動哭 4岛紅。》 輸入轴、一輸出軸及一致 動益。该致動益改變該輪入 ^ + 釉與6亥輸出軸間之一變速齒輪 比。忒離心式離合器連接 致動器。該輸出轴轉速感測2出轴。該控制單元控制該 ^ 4, 4, Μ . ’ 、偵'則该輸出軸之一轉速。該 輸出軸轉速感測器輸出該輸出 疋。該控制單元依據 I則轉速…裹徑制早 ^ π支速齒輪比控制該致動器,該 目“k速齒輪比係由將該 軸之該轉速所獲得。 轴之一目標轉速除以該輸出 1292l7.doc 1342370 本發明係針對-種用於控制—傳動裝置之控制器,該傳 動裝置包έ .變速齒輪機構,其具有一輸入軸、—輸出 幸由、及一用於改變該輸入轴與該輸出軸間之-變速齒輪比 的致動器’一連接於該輪出軸的離心式離合器;一用於押 制該致動器之控制單元;及一用於偵測該輸出軸之-轉: 的輸出軸轉速感測器。 本發月之控制@依據—目標變速齒輪比控制該致動器, 該目標變速齒輪比係由將該輸入轴之一目標轉速除以該輸 出軸之該轉速所獲得。 本發明係針對一種控制一傳動步 评勒裝置之方法,該傳動裝置 匕3.一變速齒輪機構’其具有—輸入軸、-輸出軸、及 :用,該輸入轴與該輸出轴間之-變速齒輪比的致動 夯,一連接於該輸出軸的離心式 ^ ^ - α态,—用於控制該致 動态之控制早兀;及一用於偵測該 軸轉速感測器。 -轉速的輸出 本發明之控制方法包含依據—目 動器,該目標變速齒輪比係由將齒輪比控制該致 以該輸出軸之該轉速所獲得。 目^轉速除 [發明功效] 本發明能夠抑制低速運作期間之 【實施方式】 4速率提高。 -兩輪機動車輛1之總體構造- 以下將利用圖1所示兩輪機動車輪卜, 佳實施例之-實例。如圖㈣示,兩/細說明本發明之較 向機動車輛1具有一主 129217.doc 1342370 體車架(圖中未示)。一動力單元2懸吊於該主體車架。一後 輪3設置在動力單元2之—後端。在本發明實施例中,後輪 3構成一利用動力單元2之動力驅動一車輪的主動輪。 該主體車架具有一從轉向車把4往下延伸的車頭管(圖中 未示)。前叉5連接於該車頭管之一底端。一前輪6可旋轉 地附接於前又5之下端。未連接於動力單元2的前輪6構成 一從動輪。 -動力單元2之構造- 以下參照圖2和3說明動力單元2之構造。 [引擎10之構造] 如圖2和3所示,動力單元2具有一引擎(内燃機引擎)1〇 和一傳動裝置20 ^在本發明實施例中,引擎丨〇被敘述成一 氣冷四衝程引擎。然引擎1〇可為其他類型的引擎^舉例來 說,引擎10可為水冷引擎。引擎1〇可為二衝程引擎。 如圖3所示,引擎10具有一曲柄軸丨丨。一套筒12以栓槽 配合方式套在曲柄軸丨〗之外周上。套筒12被一殼體丨4經由 軸承13可旋轉地支撐著。一連接於一馬達3〇(其當作致 動器)的單向離合器31安裝在套筒12之一周圍上。 [傳動裝置20之構造] 如圖3所示,傳動裝置2〇係由一變速齒輪機構2〇a及一用 於控制變速齒輪機構2〇a之控制單元9組成。控制單元9係 由一當作一計算單元的Ecu 7及一當作一驅動單元的驅動 電路8組成。在本發明實施例申,變速齒輪單元2〇a係以一 皮帶型ECV丁作為一實例說明。該ECVT2皮帶可為樹脂 I292l7.doc 1342370 帶、金屬帶或其他類型之皮帶。又’齒輪變迷機構2如不 侷限在皮帶型ECVT。舉例來說,變速齒輪機構2〇a可為超 環型ECVT。 &速齒輪機構20a具備一主槽輪21、一副槽輪22及一V形 皮τ23。V形皮帶23纏繞於主槽輪21和副槽輪22。V形皮 帶23被形成為具有大致ν形斷面形狀。 主槽輪21連接於當作輸入軸21d的曲柄軸11。主槽輪21 與曲柄軸11 一起轉動。主槽輪21包含一固定主槽輪半體 21a和一可動主槽輪半體21b。固定主槽輪半體21a固定於 曲柄軸11之一端。可動主槽輪半體21b被定位為與固定主 槽輪半體21a相對。可動主槽輪半體21b可依曲柄軸n之軸 向方向移動。固定主槽輪半體21&之一表面和可動主槽輪 半體2 1 b之一表面彼此相對,該等表面形成一讓V形皮帶23 纏繞於其上的皮帶槽21c。皮帶槽21c被形成為朝主槽輪21 之徑向外側加寬。 如圖3所示,可動主槽輪半體21b具有一柱狀輪轂以^, 曲柄轴11穿過該輪轂。一柱狀滑件24固定於輪轂21e之一 内側。與滑件24呈一體的可動主槽輪半體21b可依曲柄軸 11之軸向方向移動。據此,皮帶槽21c之寬度係可變的。 主槽輪21之皮帶槽21c的寬度在馬達3〇依曲柄軸丨丨之軸 向方向作動可動主槽輪半體21b時改變。也就是說,傳動 裝置20是一種變速齒輪比被電子控制的ECVT。在本發明 實把例中’馬達3 〇係由脈衝寬度調變(pwM)驅動器帶動。 但帶動馬達30的方法並不特別侷限在PWM驅動器。舉例來 I29217.doc • 9-
1J4237U 說,馬達30可由脈衝振幅調變帶動。另一選擇,馬達30彳 ^進馬達。又,在本發明實施例中,馬達30係當作致 Γ之實例。另一選擇,舉例來說可用—液麼致動器而 非馬達30當作致動器。 日輪22被疋位在主槽輪2丨後方。副槽輪經由一離心 弋〇器25女裝於一副槽輪軸27。更特定言之,副槽輪22 包3固定副槽輪半體22a和一可動副槽輪半體22b。可動 日輪半體22b與固定副槽輪半體22a相對。固定副槽輪半 體22a包含一柱狀部分22ai。在本發明實施例中,柱狀部 分22al構成傳動裝置2〇之一輸出軸22(^固定副槽輪半體 歪由離〜式離合器25連接於副槽輪軸27。可動副槽輪 半體22b可依副槽輪軸27之軸向方向移動。固定副槽輪半 體22a之一表面與可動副槽輪半體22b之一表面彼此相對, 該等表面形成一讓v形皮帶23纏繞於其上的皮帶槽22^皮 帶槽22c被形成為朝副槽輪22之徑向外側加寬。 可動副槽輪半體22b被一彈簧26依皮帶槽22c之寬度減小 的方向推動。有鑑於此,當馬達3〇被帶動且主槽輪2丨之皮 帶槽21c之寬度減小時,v形皮帶23纏繞於主槽輪21上的直 徑加大,同時副槽輪22之側上的v形皮帶23被徑向向内地 拉扯。因此,可動副槽輪半體22b抗拒彈簧26之推力依使 皮T槽22c之寬度加大的方向移動。因此,v形皮帶23纏繞 於副槽輪22上的直徑減小。這造成變速齒輪機構2〇a之變 速齒輪比之變化。 離心式離合器25依據固定副槽輪半體22a所含當作輸出 129217.doc -10· 1342370 軸2 2 d之柱狀部分2 2 a 1的轉速而咬合或放開。也就是說, 如果輸出軸22d之轉速低於一預定轉速’離心式離合器25 是放開的。因此,固定副槽輪半體22a之旋轉不會傳輪到 副槽輪軸27。相對而言,如果輸出軸22d之轉速等於或大 於一預定轉速,離心式離合器25是咬合的。因此,固定副 槽輪半體22a之旋轉會傳輸到副槽輪軸27。 [離心式離合器25之構造] 如圖3所示,離心式離合器25包含一離心板25a、一離心 重體25b、及一離合器殼體25c。離心板25a與固定槽輪半 體22a—起轉動。也就是說,離心板25a與輸出轴22d—起 轉動。離心重體25b被離心板25a支撐以使其可依離心板 25 a之徑向方向移位。離心器殼體25c固定於副槽輪軸27之 一端。一減速機構28連接於副槽輪軸27。副槽輪軸27經由 減速機構28連接於一輪軸29。後輪3安裝於輪軸29。因 此,離合器殼體25c經由副槽輪軸27、減速機構28及輪軸 29連接於主動輪或後輪3。 離合器殼體25c依據輸出軸22d之轉速而咬合或放開離心 板25a。明確地說,如果輸出軸22d之轉速等於或大於一預 定轉速,離心重體25b利用一離心力朝離心板25a之徑向外 側移動以接觸離合器殼體2 5 c。這允許離心板2 5 a和離心器 殼體25c彼此咬合’輸出軸22d之旋轉經由離心器殼體 25c、副槽輪轴27、減速機構28、及輪軸29傳輸到主動輪 或後輪3。相對而言,如果輸出軸22d之轉速低於一預定轉 速,施加於離心重體25b的離心力減小,故離心重體25b移 129217.doc -II - 1342370 離,心器殼體25c。目此,輸出轴22d之旋轉不#傳輸到離 心器殼體25c。所以後輪3不會轉動。 [用於控制兩輪機動車輛1的系統] 今參照圖4詳細說明用於控制兩輪機動車輛丨的系統。 -兩輪機動車輛丨之控制系統之構造的概述_ 如圖4所示,一槽輪位置感測器4〇連接於ECu 7 ^槽輪位 置感測器40偵測主槽輪21之可動主槽輪半體21b相對於固 定主槽輪半體21a的位置。換句話說槽輪位置感測器仂 偵測在曲柄軸丨丨之軸向方向中固定主槽輪半體與可動 主槽輪半體21b間之一距離(1)。槽輪位置感測器4〇將實測 距離(I)輸出給ECU 7作為一槽輪位置偵測信號。槽輪位置 感測器40舉例來說可由一電位計構成。 又,一當作輸入軸轉速感測器的主槽輪旋轉感測器43、 一當作輸出軸轉速感測器的副槽輪旋轉感測器4丨及一車速 感測1§42連接於ECU 7。主槽輪旋轉感測器43偵測主槽輪 21之轉速或輸入軸21d之轉速。主槽輪旋轉感測器43將輸 入軸21d之實測轉迷輸出給ECU 7作為一實際輸入軸轉速信 號。副槽輪旋轉感測器4 1偵測副槽輪22之轉速或輸出軸 22d之轉速。副槽輪旋轉感測器41將輸出軸22d之實測轉速 輸出給ECU 7作為一實際輸出轴轉速信號。車速感測器 偵測後輪3之轉速。車速感測器42依據實測轉速輸出一車 速信號給ECU 7。 一附接於轉向車把4的車把開關連接至ECU 7 ^該車把開 關在一騎士操作該車把開關時輸出一車把sw信號。 1292l7.doc 12 1342370 如前所述,一節流閥開口 口度信號給ECU 7。 度感測器18a輸出一節流閥開 卿7包含—當作—計算單元的中央處理單⑽PU)7a 及一連接於CPU 73的記憶體7b。記憶體7咕存各項設定, 譬如-用於決定-目標引擎速率的圖表7〇,詳見下文。 -傳動裝置20之控制-
以下參照圖5說明依據本發明之實施例控制傳動裝置2〇 的方法。在此實施例中,如圖5所示,當作致動器的電動 馬達30經控制以使一目標變速齒輪比^與一實際變速齒輪 比57之間的差異減小’該目標變速齒輪比係由—目標輸入 軸轉速53除以-實際輸出轴轉速54獲得,該實際變速齒輪 比係由-實際輸入轴轉速55除以一實際輸出轴轉速柯 付。明確地說,馬達3G經控制以使目標變速齒輪比%與實 際變速齒輪比57大約相等。
以下參照圖5詳細說明依據本發明之實施例的控制傳動 裝置20方法。首先,節流閥開口度感測器! “輸出一節流 閥開口度50給一位於CPU 7a中之目標引擎速率決定區 1 00。車迷感測器42輸出一車速5 1給目標引擎速率決定區 1〇〇。目標引擎速率決定區100從記憶體几獲取用於決定一 目‘引擎速率的圖表7 0 ^如圖6所例示,對應於不同節流 間開口度之車速與一目標引擎速率之間的關係在用於決定 一目標引擎速率的圖表70中確立。目標引擎速率決定區 100依據用於決定一目標引擎速率之圖表7〇、節流閥開口 度50及車迷51決定一目標引擎速率52。舉例來說,目標引 I29217.doc .13- 1342370 擎速率52被決定為R, ’此時節流閥開口度是〇%且車速是 Π,如圖6所示。目標引擎速率決定區1〇〇將已決定的目標 引擎速率52輸出給一目標輸入軸轉速計算區ίο!。 為方便解釋,圖6僅例示節流閥開口度(Th開口度)是 〇%、1 5%、50%、及1 〇〇。/。之情況的關係。 目標輸入軸轉速計算區1〇1從已輸入的目標引擎速率52
算出一目標輸入軸轉速53。也就是說,目標輸入軸轉速計 算區ιοί從已輸入的目標引擎速率52算出輸入軸2id之一目 標轉速。目標輸入軸轉速計算區1〇1將已算出的目標輸入 轴轉速53輸出給一除法區11〇。在此實施例中,由於弓丨擎 10之曲柄軸11與輸入軸21d是一共同構件,目標引擎迷率 52和目標輸人轴轉速53是相等的。也就是說,目標輸入轴 轉速計算區HH以目標引擎速率52輸出為目標輸入轴轉速 除法區H0以從目標輸入轴轉速計算區】〇1輸入之目標輸 • A軸轉速5 3除以從副槽輪旋轉感測器4 i輸出之實際輸出軸 轉速54以便算出一目標變速齒輪比%。除法區HQ將已算 • 出的目標變速齒輪比56輸出給一減法區n卜 -. '“、後除法區丨〇9以從主槽輪旋轉感測器43輸出之實際 . ⑽轉速55除以實際輸出軸轉速54以便算出一實際變: 齒輪比57。除法區109將已算出的實際變速齒輪比57輸出 給減法區1 1 1。管的嫩、* a . 實際變速齒輪比57是傳動裝置2〇之一實 變速齒輪比。 I "" 減法區Π 1以目標變速齒輪比56減實際變速齒輪比57以 I29217.doc 算出憂速齒輪比差58。減法區11丨將已算出的變速齒 差8輪出給一變速齒輪比操作量計算區〖ο〗。變速齒 匕操作量計算區102依據變速齒輪比差58減小目標變速 • 6與實際變速齒輪比57間之差。明確地說,變速齒 :比操作量計算區1G2算出變速齒輪比操作# 59以使目標 變速^輪比56與實際變速齒輪_大約相等。變速齒輪比 私作!計算區1G2將已算出的變速#輪比操作量59輸出給 •。目‘槽輪速率計算區1〇3。纟此實施例+,變速齒輪比 喿作里59是—目前變速齒輪比與―使目標變速齒輪比和實 牙、隻速u)輪比57大致相等之變速齒輪比之間的差。換句話 ^變速齒輪比操作量59是—為了使目標變速齒輪比56和 實際變速齒輪比57彼此大致等化而變動的變速齒輪比量 值。 才丁槽輪速率计算區1〇3依據已輸入的變速齒輪比操作 里59异出一目標槽輪速率71。目標槽輪速率計算區Μ]將 已算出的目標槽輪速率71輸出給一減法區112。目標槽輪 速率71疋可動主槽輪半體21b之移動速率,其被用來藉由 變速齒輪比操作量59改變變速齒輪機構2〇a之變速齒輪 比。 另一方面,一位於CPU 7a中的實際槽輪速率計算區1〇8 依據從槽輪位置感測器40輸出的實際槽輪位置68算出一實 際槽輪速率72 °實際槽輪速率計算區108將已算出的實際 槽輪速率72輸出給減法區U2。實際槽輪速率72是可動主 槽輪半體21b之目前移動速率。 129217.doc 1342370 減法區U2以目標槽輪速率71減實際槽輪速率72以便算 出-槽輪速率差73。減法區112將槽輪速率差乃輸出給一 馬達驅動信號估算區丨〇4。 馬達驅動L號估异區1〇4依據槽輪速率差73估算一 1。號60馬達驅動k號估算區1〇4將已算出的帽μ信號6〇 輸出、”口驅動電路8 〇驅動電路8依據已輸人的pwM信號6〇將
-脈衝電壓61施加於電動馬達3〇。藉此,可動主槽輪半體 2lb被帶動以改變傳動裝置2〇之變速齒輪比。 [功能和功效] 舉-實例來說’可想見傳動裝置被以—下文所述方式控 制。CPU依據從節流閥開口度感測器輸出的節流閥開口度 及從車速感測器輸出的車速計算一目標變速齒輪比。⑽ 將-依據已算出目標變速齒輪比的PWM信號輸出給骚動電 路。驅動電路依據該PWM信號將一脈衝電壓施加於電動馬
達。依此方式’傳動裝置經控制以使該傳動裝置之變速齒 輪比大致等於目標變速齒輪比,如圖7所示。 但是,在上述控制傳動裝置的方法中,目標變速齒輪比 係依據節流閥開口度和車速決定。因此,只要節流間開口 度和車速不變’目標齒輪變速比保持i亙定。舉例來說,如 相應變速齒輪比係大致相等的圖7和8所示,只要節流閥開 口度和車速保持不變變速齒輪比就會保持不變,即使離心 式離合器隨著時間經過而劣化且因此變得更難咬合依然 此0 '' 合 當離心式離合n隨日㈣㈣W化且0此變得更難咬 129217.doc 丄^370 時’低速引擎負荷減小。更明確地說,當離心式離合器為 咬合且轉速因該離心式離合器之磨損而提高時,引擎上的 負荷在離心式離合器無法咬合之一轉速範圍内及在離心式 離合器之咬合度減小之一轉速範圍内減小。因此,圖8所 不實際輸入軸轉速高於在傳動裝置之初始使用中獲得的目 標輸入軸轉逮。也就是說’實際輸入軸轉速和引擎速率提 向0
相反地,在本實施例中,如圖5所示,目標引擎速率52 和目標輸入軸轉速53係依據節流閥開口度50、車速5 1、及 用於決定一目標引擎速率之圖表7〇決定。只要節流閥開口 度5〇和車速51保持不變,目標引擎速率52和目標輸入軸轉 速53就會保持忮定。 万面 目變速齒輪比56係由目標輸入軸轉速53除 :實際輸出軸轉速54算出。實際輸出軸轉速54隨條件變化 =離。式離合器25之劣化而變動。因此,目標變速齒輪
比5 6會因為諸如離心式離合器2 5之劣化等條件而變動。 舉例來說’當離心絲合器25隨時間經過而劣化時 離〜:離合器25之咬合而在引擎1〇上產生的負荷減小 二=出轴轉速54隨引擎速率提高。這得到-較小目 ΓΓΓ ,如圓9所示。#目標變速齒輪比%變得 乂‘,霄際輸出軸轉速54變得較大 合器25易於咬a。又句助於離%式離 σ又因為較小的目標變速齒輪比56 擎10上的負荷變成相對h 面私比56’引 nk成相對。因此抑 I292I7.doc -17- 1342370 此外,在此實施例中,馬達3G經控制以使目標變速齒輪 比56與實際變速齒輪比57間之差減小。也就是說,馬物 經控制以使目標輸人轴轉速53與實際輸人轴轉速W間之差 減小。因A,引擎速率之提高被更確實地抑制。在此實施 例中’由於馬達3G經控制以使目標變速齒輪比卿實際變 速齒輪比57大約㈣,引擎速率之提高被以一確實方式特 別地抑制。
如則所述,可藉由依據目標變速齒輪比56控制馬達30來 抑制引擎速率之提高,肖目標變速齒輪比係、由目標輸入轴 轉速53除以㈣輸出轉速54獲得。本發日月並不特別限制 在依據目標變迷嵩輪比56控制馬達3G的控财法。依據目 標變速齒輪比5 6控制馬達3 〇的控制方法可被以一特定方式 施行’例如像下列變型1至4所示。 下述變型i至4係參照在發明實施例說明申共用之圖I至4 說明。此外’具有與發明實施例所述組件大致相同之功能 的組件將以共同參考數字標*,且^重複其說明。 <<第一變型>> 以下說明本發明之實施例的變型。在以下變型說明中, 具有與發明實施朗述組件A致相同之功能的㈣將以共 同參考數字標示,且不重複其說明。 在前述發明實施例中’如圓5所示,提出變速齒輪比差 58係由目標變速齒輪比56減實際變速齒輪比57算出。然變 速齒輪比差58可為依一如圖1〇所示之方式算出。 明確地說’在發明實施例之第—變型+,減法區ιι3以 129217.doc -18· 1342370 從目標輸入軸轉速計算區101輸出之目標輸入軸轉速53減 實際輸入軸轉速55以便算出一輸入軸轉速差62。減法區 113將已算出的輸入轴轉速差62輸出給一除法區114。除法 區114以輸入到除法區114之已輸入的輸入軸轉速差除以 實際輸出軸轉速54以便算出變速齒輪比差58。已算出的變 速齒輪比差58如同上文發明實施例所述被輸出給變速齒輪 比操作量計算區1 0 2。 <<第二變型》 在本發明之實施例及其第一變型中,提及變速齒輪比操 作量59係依據變速齒輪比差58算出之一實例。但本發明並 不侷限於上述計算方法。變速齒輪比操作量59舉例來說可 如圖11所示計算。 月確地說,在發明實施例之第二變型中,減法區11 6以 從目標輸入軸轉速計算區1〇1輸出之實際轉速53減實際輸 入轴轉速55以便算出輸人軸轉速差62。減法區丨16將輪入 軸轉速差62輸出給輸入軸轉速操作量計算區105。輸入軸 轉速操^量計算區1G5依據輸人轴轉速差62算出輸入轴轉 速操作篁64。輸入軸轉速操作量計算區1〇5將已算出的輸 入轴轉速操作I 64輸出給-除法區117。輸入軸轉速操作 里64係才喿縱使目標變速齒輪比%與實際變速齒輪比π間 ,差,小所需之輸入轴轉速的量。換句話說’輸入軸轉速 f、里、呈。又冲用來以輸入軸轉速操作量64操縱或改變輸 入轴21d之轉速°藉此’目標輸人軸轉速53與實際輸入軸 轉速55間之差被減小。這導致目標變速齒輪比%與實際變 129217.doc -19- 1342370 速齒輪比57間的差減小。 除法區11 7以輸入軸轉速操作量64除以實際輸出軸轉速 54以便算出變速齒輪比操作量59。已算出的變速齒輪比操 作量59被輸出到目標槽輪速率計算區1〇3。 <<第三變型>> 在發明實施例之第三變型中’參照圖12說明一實例,其 中馬達30係藉由依據可動主槽輪半體211^之槽輪位置⑴算 出槽輪速率差73來控制。 如圖1 2所示,在發明實施例之第三變型中,除法區1 i 9 以從目仏輸入軸轉速計算區1〇1輸出的目標輸入軸轉速 除以實際輸出軸轉速54以便算出目標變速齒輪比56。除法 區U 9將已异出的目標變速齒輪比56輸出給一目標槽輪位 置計算區106。目標槽輪位置計算區1〇6依據目標變速齒輪 匕56算出目標槽輪位置65。目標槽輪位置計算區} 〇6將 已出的目輮槽輪位置輸出給一減法區1 2 1。目標槽輪位 • 置65疋田傳動裝置20之變速齒輪比到達目標變速齒輪比56 時可動主槽輪半體2丨b之槽輪位置(I)。 另一方面, 除法區120以實際輸入軸轉速55除 以實際輸
減法區1 2 1將已舁出的槽輪位置差 置66以便算 1目標槽輪位置65減實際槽輪位置 出—槽輪位置差67.................. 1292I7.doc -20- 輸出給目標槽輪迷率計算區1 03。 目‘槽輪速率計算區1〇3依據已輸入的槽輪位置差67算 出目‘槽輪速率71。目標槽輪速率計算區103將已算出的 目標槽輪速率7丨輸出給—減法區122。 減法區122以目標槽輪速率乃減實際槽輪速率”以便算 槽輪速率差73。減法區122將已算出的槽輪速率差73輸 。馬達驅動彳s唬估算區1 04。然後,馬達驅動信號估算 區1 如同本發明實施例所述算出PWM信號60。 <<第四變型》 ,二於圖13之實施例第四變型係為第三變型之更進一步變 ,在第二變型中提及減法區121以從目標槽輪位置計算 區1〇6輸出之目標槽輪位置65減依據實際輸出軸轉速54和 實際輸入軸轉速55算出之實際槽輪位置66的實例。但計算 實際槽輪位置66的方法不偈限於前述方法。舉例來說,如 :,例第四變型所述。咸法區ΐ2ι可以從目標槽輪位置計 算區6輸ifc之目;^槽輪位置65減槽輪位置感測器4〇測得 之實際槽輪位置68。 «其他變型>> 主槽輪21可能不-定要安裝在曲柄軸11。舉例來說,主 槽輪21可*裝在與曲柄軸u响合且與曲柄轴η —起旋轉的 另一轉軸。 副槽輪22可能不~定要安裝在副槽輪轴27。副槽輪22可 安裝在與副槽輪軸27唾合且與副槽輪軸”一起旋轉的另一 轉軸。 129217.doc -21 . 1342370 變速齒輪機構2〇a不侷限於皮帶型ecvt。舉例來說,變 速齒輪機構20a可為超環型ECVT。 馬達30不侷眼於PWM控制型馬達。舉例來說,馬達3〇 可為脈衝振幅調變(PAM)控制型馬達,另一選擇,馬達 可為步進馬達。 在上述發明實施例中,提及可動主槽輪半體2比係由馬 達30帶動之一實例。然可動副槽輪半體22b可為由馬達3〇 帶動。 在本發明實施例中,提及目標引擎速率52係依據節流閥 開口度50、車速51、及用於決定一目標引擎速率之圖表7〇 決定的實例。然本發明並不特別限制決定目標引擎速率52 之方法。 «說明書術語定義》 在本發明說明書中,兩輪機動車輛"一辭意指廣義的一 叙所稱兩輪機動車輛。也就是說,在本發明中,兩輪機動 車輛不僅包含狹義的摩托車還包含例如速可達(sc〇〇ters)及 一般所稱機器腳踏車(mopeds)。 驅動源"一辭意指產生動力者。"驅動源"可為内燃機引 擎、電動馬達及類似物。 連接於”一辭意指直接連接及經由其他構件間接連接。 [產業應用性] 本發明適用於傳動裝置’具有傳動裝置之車輛譬如兩輪 機動車輛,及類似物。 【圖式簡單說明】 129217.doc -22· 1342370 圖1是一實施本發明之兩輪機動車輛的側視圖。 圖2是一引擎單元的剖面圖。 圖3是一例示一ECVT之構造的局部剖面圖。 圖4是一例示一用於控制兩輪機動車輛之系統的方塊 圖5是一例示傳動裝置控制的方塊圖。 圖6例示一用於決定一目標引擎速率之圖表的實例。
圖7是一例示當一傳動裝置處於初始使用時一輸入軸和 -輸出軸之轉速的曲線圖’其中—目標變速齒輪比W係 依據—節流閥開口度50和一車速5丨決定。 圖8是一例示當傳動裝置已隨時間經過而劣化之後其輸 ,軸和輸出軸之轉速的曲線圖,纟中目標變速齒輪比W 係依據節流閥開口度50和車速5丨決定。 圖9是-例示在本發明實施例中傳動裝置已隨時間經過 而劣化之後其輸入軸和輸出軸之轉速的曲線圖。
圖10是一依據變型1之控制傳動裝置的方塊圖。 圖11是一依據變型2之控制傳動裝置的方塊圖。 圖12是一依據變型3之控制傳動裝置的方塊圖。 圖丨3是一依據變型4之控制傳動裳置的方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 兩輪機動車輛 2 動力單元 7 ECU 7a CPU(計算單元) 129217.doc -23- 1342370 7b 記憶體 8 驅動電路(驅動單元) 9 控制單元 10 引擎 18a 節流閥開口度感測器 20 傳動裝置 20a 變速齒輪機構 21 主槽輪 21a 固定主槽輪半體 21b 可動主槽輪半體 21c 皮帶槽(第一皮帶槽) 21d 輸入軸 22 副槽輪 22a 固定副槽輪半體 22b 可動副槽輪半體 22c 皮帶槽(第二皮帶槽) 22d 輸出軸 23 V形皮帶 25 離心式離合器 25a 離心板 25b 離心重體 25c 離心器殼體 27 副槽輪軸 30 馬達(致動器) 129217.doc -24- 1342370 40 槽輪位置感測器 41 副槽輪旋轉感測器(輸出軸轉速感測器) 42 車速感測器 43 主槽輪旋轉感測器(輸入軸轉速感測器) 50 節流閥開口度 129217.doc -25 -

Claims (1)

  1. 2. 3. 4. 申請專利範圍: —種傳動裝置,其包括: ~~輪出軸、及一 i迷齒輪比的致動 一變速齒輪機構,其具有一輸入軸 用於改變該輸入軸與該輸出軸間之一 器; 連接於該輸出軸的離心式離合器; 一用於控制該致動器的控制單元;及 一輸出軸轉速感測器,其用於價測讓 輸出軸之一轉速 將該輸出軸轉速輸出給該控制單元; 其中該控制單元依據一藉由將該輸入車由之一目標轉速 除以該輸出轴轉速所獲得之_目標變逮齒輪比㈣ 動器。 Π之傳動裝置’其進一步包括—輸入軸轉速感 川益,邊輸入軸轉速感測器用於偵測該輸入軸之一轉速 且將該輸入軸轉速輸出給該控制單元,其中該控制單元 控制該致動器以使該目標變速齒輪比與—實際變速齒輪 比間之差減小,該實際變速齒輪比係藉由將該輸入軸轉 速除以該輸出轴轉速所獲得。 如請求項2之傳動裝置’其中該控制單元控制該致動器 以使該實際變速齒輪比和該目標變速齒輪比大約相等。 如請求項1之傳動裝置,其中: 邊變速齒輪機構進一步具有: 一主槽輪,其包含一以相對於該輸入軸不可移位之 方式設置的固定主槽輪半體,及一以於該輸入軸之軸 I292I7.doc !34237〇 向方向可相對於該固定主槽輪半體移位之方二4 與該固定主槽輪半體形成一第一皮 式設置且 半體; 糟的可動主槽輪 -副槽輪,其包含一以相對於該輸出軸 方式設置的固定副槽輪半體,及— ( ^七二 於5亥輸出軸之軸 ^向可相對於該固定副槽輪半體移位之方式 副槽輪半體形成一第二皮帶槽的可動副槽輪 二繞於該第一皮帶槽和該第二皮帶槽上的皮帶; 體移I器使該可動主槽輪半體或該可動副槽輪半 5.如請求項2之傳動裝置,其中該控制單元具有:一呀〜 =之ί用:依據該實際變速齒輪比與該:標變速2 估舁錢速齒輪比之—操作量以便減小該實際 •支速齒輪比與該目標變速齒輪比 丁、 笪Ψ沾代、± 且用於依據已 _ 8速齒輪比操作量輸出一控制信號;及一驅動單 6 凡,其用於依據該控制信號供應電力給該致動器 早 Π:::;:::置,該計算單—輪 際變—ΙΟ標轉速間之差求得可減小該實 轉速〜該目標變速齒輪比間之差的該輸入轴之 量除以’且藉由將該輸入轴之轉速之已算出操作 、⑥出軸轉速而算出該變速齒輪比操作量。 如請求項4 > # 測器,該轸入u置,其進一步包括一輸入轴轉速感 J Α袖轉速感測器用於偵測該輸入軸之—轉速 I29217.doc 1342370 且將該輸人㈣速輸出給該㈣單元,其巾該控制單元 = 計算單元,其用於依據該可動主槽輪半體和該 了動副槽輪半體中任一者之竇^ 實際槽輪位置與該可動主槽 輪+體和該可動副槽輪半體中 夕墓% 干隨口壬者之目標槽輪位置間 之差异出一槽輪位置之一操作量,該 ^ m. ^ X實際槽輪位置係依 ,將讀^軸轉速除以該輸出軸轉速所獲得之該實際變 比=比:出’該目標槽輪位置係依據該目標變速齒輪 出,纽以減小該實際變速絲比與該 輪比間之差,且哕呌笞κ ^ u '"汁异早凡依據該槽輪位置之已算出 作ϊ:輸出一控制信號;及一勤 ,Λ 制作狄徂施“ 及駆動早凡’其用於依據該控 帝號仏應電力給該致動器。 8. ::求項4之傳動裝置’其中該控制單元依據該目桿變 速㈣比算出該可動主槽輪半體和該可動㈣輪半= 二標槽輪位置’且控制該致動器以使該可動主 槽輪+體和該可動副槽輪半體中任一者之槽輪 該目標槽輪位置。 』這 9. 一種包括如請求項1之傳動裝置的動力單元。 10. —種車柄,並勺> 一 ,、匕括一具有驅動源和傳動裝置的動力簞 元,其中: 平 該傳動裝置進—步具有: -變速齒輪機構,其具有一連接於該驅動源 車由、-φ 刊】八 祝出轴、及―用於改變職4與 之=變速齒輪比的致動器; 出袖間 連接於該輪出軸的離心式離合器; I29217.doc j34237〇 一用於控制該致動器的控制單元;及 -輸出軸轉速感測器’其用於偵測該輸出軸之一轉 速且將該輸出軸轉速輸出給該控制單元;且 士該控制單元依據一藉由將該輪入轴之一目標轉速除以 。亥輸出轴轉速所獲得之一目標變速齒輪比控制該致動 器。 1求之車輛’其進一步包括:一用於偵測-節流 二’口度的節流閥開口度感測器;及一用於偵測一車速 速感!器:其中該控制單元依據該節流間開口度和 速決定該輸入軸之該目標轉速。 〗2·—種用於傳動裝置的控制器,該傳動裝置具有: 之速齒輪機構’其具有—輸入軸、一輸出軸、及一 用於改變該輸入軸盥 哭· 釉”該輸出軸間之-變速齒輪比的致動 σΰ , 一連接於該輸出軸的離心式離合器; 一用於控制該致動器的控制單元°;及 速了輸出轴轉速感測器,其用於偵測該輸出轴之一轉 :::::::由將―速除 13·-種控制傳動,置=—目標變速齒輪比被控制。 一…: 法,該傳動裝置具有: 、齒輪機構’其具有一輸入軸 用於改變該輪,該輸出轴間 2軸、及- 器; 间之隻逮齒輪比的致動 129217.doc 1342370
    一連接於該輸出軸的離心式離合器; 一用於控制該致動器的控制單元;及 一輸出軸轉速感測器,其用於偵測該輸出轴之轉速; 其中依據一藉由將該輸入軸之一目標轉速除以該輸出 軸轉速所獲得之一目標變速齒輪比控制該致動器。 129217.doc
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