| 【発明の名称】 |
静油圧式無段変速機の制御方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】南里 武彦
【氏名】木村 嘉洋
【氏名】八木ヶ谷 信幸
【氏名】吉田 圭宏
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 スロットル開度及びエンジン回転数に基づき目標エンジン回転数または目標変速比を決定し、これに基づき無段変速機の変速比をコントロールする静油圧式無段変速機の制御方法において、予め決定された所定条件に適合するときのみオーバートップでの走行を許可することを特徴とする静油圧式無段変速機の制御方法。
【請求項２】 前記所定条件は、■現在の変速レシオがＴＯＰ位置にあること■スロットル開度が車速によって決められた閾値を超えていること■エンジン回転数が設定値を超えていることの全てを満たすことを特徴とする前記請求項１に記載した静油圧式無段変速機の制御方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載される自動変速機であって、定容量の斜板式油圧ポンプと可変容量の斜板式油圧モーターとの間を油圧閉回路で接続した静油圧式無段変速機における可動斜板の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような静油圧式無段変速機は公知であり、自動２輪車など各種車両の変速機に適用されている。この静油圧式無段変速機の制御方法として、特許第２５２７１１９号には、クランク軸等のＮｅ（回転数、以下同じ）に基づく実Ｎｅと、予め設定されている条件により定まる目標Ｎｅとを制御装置で比較判断し、また、可動斜板の傾斜角を調整することにより出力を制御することが示されている。
【０００３】図６に示すように、通常の無段変速範囲における可動斜板の傾斜角度制御は、変速比のＬＯＷとＴＯＰの位置を検出し、この範囲内で傾斜角度制御を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の制御方法によれば、静油圧式無段変速機の変速比は、予め決められた範囲でのみ変化し、通常のＴＯＰの変速比は１．０である。これより小さくする（オーバーＴＯＰ）と効率が下がることになる。一方、車両の最高速度はＴＯＰレシオとエンジン回転数で決まるため、エンジン回転数の最高値を大きくとれない車両はそれだけ最高速度が低くなる。また、最高速度を伸ばそうとして定速走行時におけるＴＯＰレシオを小さくすれば、動力性能がそれだけ低くなる。そこで、本願発明は無段変速機において動力性能を極力低下させることなく、オーバートップ走行を可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため本願発明に係る静油圧式無段変速機の制御方法は、スロットル開度及びエンジン回転数に基づき目標エンジン回転数または目標変速比を決定し、これに基づき無段変速機の変速比をコントロールする静油圧式無段変速機の制御方法において、予め決定された所定条件に適合するときのみオーバートーップでの走行を許可することを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】本願発明によれば、静油圧式無段変速機の変速制御において、所定の条件になったときにのみオーバートップの変速比を許可するようにしたので、これ以外の定速走行時には、ＴＯＰに設定することにより動力性能を低下させない。また、限定条件下でのみオーバートップにより最高速度を伸ばすことができる。したがって、動力性能を低下させない定速走行を真に必要なときのみのオーバートップ走行とを両立させることができる。
【０００７】また、前記所定条件を、■現在の変速レシオがＴＯＰ位置にあること。
■スロットル開度が車速によって決められた閾値を超えていること。
■エンジン回転数が設定値を超えていること。
と、することにより、オーバートップ許可条件を真に必要な走行場面のみに厳密に設定できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本実施例の制御システム図、図２は可動斜板の傾斜角度制御機構部分を示す図、図３は傾斜角度制御の流れ図、図４はＲＣ（ライディングコンディション）の決定方法を示す図、図５は変速マップ、図６は変速範囲の概念図、図７は、オーバートップ制御の概念図を示す。
【０００９】まず、図１において、静油圧式無段変速機の制御の概略を説明する。静油圧式無段変速機１は定容量油圧ポンプ２と可変容量油圧モータ３を駆動軸４上に一体化し、定容量油圧ポンプ２と可変容量油圧モータ３の間を油圧閉回路で接続したものである。エンジン５のクランク軸６に設けられた駆動ギヤ７で定容量油圧ポンプ２の被動ギヤ８を回転させることにより、回転力に変換して駆動軸４へ出力するようになっており、このとき、可変容量油圧モータ３に内蔵された可動斜板（後述）の傾斜角度を傾斜角度制御機構１０にて変化させることにより、変速比を変更できるようになっている。
【００１０】傾斜角度制御機構１０は制御モータ１１の出力を減速ギヤ１２へ伝達し、ボールネジ１３とスライダ１４を介して可変容量油圧モータ３に内蔵された可動斜板の傾斜角度を変化させるようになっている。静油圧式無段変速機１の変速出力は駆動軸４の出力ギヤ４ａから２次減速機１５へ伝達され、２次減速機１５の変速出力は変速出力軸１６上の出力ギヤ１７から最終出力軸１８上の最終出力ギヤ１９へ伝達される。
【００１１】２次減速機１５はシフトレバー２０を手動操作してシフター２１を駆動することにより切り替えが行われ、前進側Ｌ又はＤ、後進Ｒ、並びに中立Ｎの各シフトポジションの設定切り換えを行うようになっている。このうち前進側はＬ、Ｄ各シフトポジションについて無段変速を行い、この変速は前記傾斜角度制御による。
【００１２】この傾斜角度制御は、制御装置２２により傾斜角度制御機構１０の制御モータ１１を駆動制御することにより行われる。制御装置２２には傾斜角度制御機構１０のための信号として、エンジン５の吸気側に設けられるスロットルセンサ２３からのスロットル開度、クランク軸６に近接して設けられた回転センサ２４からのＮｅ、最終出力ギヤ１９に近接して設けられたスピードセンサ２５からの車速、可変容量油圧モータ３に設けられた角度センサ２６からの斜板角度、シフター２１に設けられたシフトセンサ２７からのシフトポジションの各信号がある。
【００１３】さらに、ハンドルに設けられるシフトスイッチ２８及びモードマップスイッチ２９からも信号を取得する。また、計器盤Ｍへはそのインジケータへの表示信号を出力するとともに、車載バッテリより電源を供給されている。
【００１４】次に、図２により傾斜角度制御機構１０について説明する。傾斜角度制御機構１０の制御モータ１１は定容量油圧ポンプ２のハウジング３０に支持され、その出力ギヤ３１はトルクリミッタ３２の入力ギヤ３３を介してギヤ３４からボールネジ駆動ギヤ３５へ伝達される。ボールネジ駆動ギヤ３５はボールネジ１３と一体回転し、ボールネジ１３が正転又は逆転することにより、ナットが形成されているスライダ１４が軸上を軸方向いずれか側へ移動する。ボールネジ１３は油圧モータ３のハウジング３６に両端を支持されている。
【００１５】スライダ１４には可変容量油圧モータ３のハウジング３６から外方へ突出するアーム３７の一端が回動自在に取付けられ、アーム３７の他端はハウジング３６内に支持されている斜板ホルダ３８と一体化している。斜板ホルダ３８はハウジング３６に形成された凹曲面部３９上へ転動自在に支持されているため、アーム３７が回動すると一体に凹曲面部３９上を回動して角度を変化させる。
【００１６】可動斜板４０はベアリング４１，４２を介して斜板ホルダ３８の内側へ回転自在に保持され、斜板ホルダ３８の角度が変化することにより、可動斜板４０の回転面が駆動軸４の軸線となす角度である傾斜角度を変化させる。なお。図示の状態は９０゜であり、変速レシオが１．０であるＴＯＰ状態を示す。
【００１７】この可動斜板４０には、可変容量油圧モータ３の油圧プランジャー４３が押し当てられる。油圧プランジャー４３はドラム状の回転体４４の円周方向へ複数設けられ、定容量油圧ポンプ２側の油圧で可動斜板４０側へ突出して押し当てられ、可動斜板４０の傾斜角度に応じて回転体４４へ回転力を与える。回転体４４は外周部で駆動軸４とスプライン結合４５をしており、回転体４４の回転により駆動軸４を回転駆動するようになっている。
【００１８】次に、制御装置２２における無段変速時の変速制御について図３により説明する。まず、スロットルセンサ２３より送られるスロットル信号からＲＣ（ライディングコンディション）を作成する。ＲＣとはスロットル信号の値に対して増加・減少する値であり、基本的に、・スロットルを開ける→ＲＣ増加・スロットルを閉じる→ＲＣ減少の関係があり、これを図４に示す。図中のＴＨはスロットル開度（％）、縦軸はスロットル開度及びＲＣ（各％）、横軸は時間である。また、これとは別に角度センサ２６から送られる車速信号より車速を計算する。
【００１９】続いて、これらＲＣと車速に基づき、予め内蔵している変速マップを参照して目標Ｎｅを決定する。変速マップの一例を図５に示し、予め数種類のものを用意してある。例えば、Ｌレンジモード専用、スポーツモード専用、ユーティリティモード専用等各種のモードを内蔵するものであり、これらは、モードマップスイッチ２９により選択できる。
【００２０】さらに、回転センサ２４より送られたＮｅ信号により実Ｎｅを計算し、この実Ｎｅと先の目標Ｎｅを比較して制御モータ１１の正逆いずれかの回転方向とＤＵＴＹ（デューティ）を決定する。具体的には可動斜板の方向にて次のように決定する。
・実Ｎｅ＞目標Ｎｅ→可動斜板をＴＯＰ側へ動かす・実Ｎｅ＜目標Ｎｅ→可動斜板をＬＯＷ側へ動かす【００２１】また、デューティは下式により決定する。
ＤＵＴＹ＝Ｋ１×｜実Ｎｅ−目標Ｎｅ｜ （Ｋ１は係数）
ここで、デューティとは、制御モータ１１に流す電流の割合を示し、制御モータ１１のスピードコントロールに用いる。ＤＵＴＹが１００％で制御モータ１１は最大スピード、０％で停止となる。
【００２２】その後、このモーター回転方向とＤＵＴＹ並びに角度センサ２６からの角度信号に基づいて計算された可動斜板の角度に基づいて制御モータ１１を制御する。具体的には、モーター回転方向とＤＵＴＹにより制御モータ１１を駆動し、可動斜板の角度よりＬＯＷとＴＯＰの各レシオを測定してＴＯＰレシオからはずれたとき、制御モータ１１を止める。
【００２３】次に、傾斜角度制御におけるオーバートップ制御について説明する。このオーバートップ制御は図６に示すように、ＴＯＰレシオを越えた変速領域における制御を行うものである。図７に示すように、制御装置２２において、所定の条件（オーバートップ制御条件）が一致するとオーバートップ制御を行う。この条件は以下の全てを充足するときである。
（１）現在の変速レシオがＴＯＰにあること（２）スロットル開度が車速によって定められた閾値を越えていること（３）エンジンの回転数が所定値を越えていること【００２４】上記オーバートップ条件に適合すると、オーバートップ制御が開始される。定速走行状態などでは、静油圧式無段変速機１をＴＯＰ（静油圧式無段変速機１の可動斜板４０が駆動軸４に対して９０゜の状態）に設定しておき、動力性能の低下を防止する。この状態で、車両の各センサーからの情報で最高車速を伸ばしたい条件が整ったときにのみ静油圧式無段変速機１におけるＴＯＰの変速比をオーバートップ方向（可動斜板４０の駆動軸４に対する角度を９０°以下方向）へ向けて一定の変速スピードで移行するよう制御を行う。
【００２５】これによりオーバートップ状態となり、最高速度を伸ばすことができる。しがって、限られたオーバートップ制御条件下のみに限定した最高車速増大と定速走行での動力性能の両立が可能となる。そのうえ、オーバートップへのシフトを一定の変速スピードで行うように制御することによって、シフトショックが少なくなる。また、通常の静油圧式無段変速機における制御に対して、新たな部品の追加がないのでコスト変動が少ない。
【００２６】なお、無段変速制御をシフトスイッチ等で任意のレシオに固定をする有段変速制御を行う際に、通常はシフトスイッチで決定する静油圧式無段変速機のＴＯＰに設定しておき、最高速度を伸ばしたい場合で車両の各センサーからの情報が所定条件を満たすときのみ静油圧式無段変速機のＴＯＰレシオをオーバートップ（可動斜板４０の傾斜角度は９０°以下）方向に、一定の変速スピードで移動させるように制御することもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月５日（１９９９．９．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９５０９
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 清光
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４１３８（Ｐ２００１−７４１３８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９１４１８ |
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