無段変速機
【課題】クラッチシューが磨耗等しているような場合における遠心クラッチの適切な接続
【解決手段】制御装置６００は、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００（駆動装置）の回転速度が予め定めたエンジン１００（駆動装置）の回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理部６１５を備えている。
【解決手段】制御装置６００は、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００（駆動装置）の回転速度が予め定めたエンジン１００（駆動装置）の回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理部６１５を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関し、特に、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、制御装置によって変速比が制御される無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スクータ型の自動二輪車１０００のパワーユニット９００は、図１、図２に示すように、駆動装置としてのエンジン１００と、無段変速機２００と、遠心クラッチ３００と、減速ギヤ４００と、駆動輪５００に、順に動力が伝達される。遠心クラッチ３００は、例えば、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２（セカンダリ軸、遠心クラッチ３００の入力軸）と、斯かる中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１（遠心クラッチ３００の出力軸）との間に取り付けられている。遠心クラッチ３００は、図３、図４に示すように、クラッチプレート３０１、クラッチシュー３０２、クラッチスプリング３０３、クラッチハウジング３０４（クラッチアウター）を備えている。
【０００３】
クラッチプレート３０１は、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中心軸１２に固定的に取り付けられている。クラッチプレート３０１には、クラッチシュー３０２を組み付けるためのピン３０５が突設されている。図３に示す例では、３つのピン３０５が周方向に等間隔に取り付けられている。クラッチシュー３０２の一端は、図４に示すように、クラッチプレート３０１に取り付けられたピン３０５に回動自在に取り付けられている。クラッチスプリング３０３は、一つのクラッチシュー３０２の一端と、当該クラッチシュー３０２の一つの周方向に隣接するクラッチシュー３０２の他端とを連結するように組み付けられている。クラッチスプリング３０３は、常時、隣接するクラッチシュー３０２の一端と他端を引き付けるように弾性反力を発揮する。クラッチハウジング３０４は、御椀形状の部材で、セカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１に取り付けられ、上述したクラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０を覆うように配設されている。
【０００４】
エンジン１００が停止しているとき、図４に示すように、クラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０は、クラッチスプリング３０３の弾性反力によって全体として縮径しており、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４とは非接触である。エンジン１００が始動し、セカンダリシーブ１４が回転を始めると、図５に示すように、その遠心力でクラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０が、クラッチスプリング３０３の弾性反力に抗して全体として拡径し、クラッチシュー３０２がクラッチハウジング３０４に接触する。そして、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が滑りながらトルクを伝達しているストール状態が生じた後、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４との間に作用する摩擦力でクラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が接続された状態となる。斯かる遠心クラッチ３００では、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４の摩擦力に応じたトルクが出力軸４０１に伝達される。このような遠心クラッチ３００については、例えば、日本国特開２００６−７１０９６に開示されている。
【０００５】
また、無段変速機２００の変速比は、図２に示すように、制御装置６００によって制御される。制御装置６００には、例えば、走行時は、種々の走行モードに基づいて、予め、車速と、エンジン回転速度と、スロットル開度などに基づいて制御目標となる目標変速比を設定するためのデータベース（変速マップ）が設定されている。制御装置６００は、斯かる変速マップに従い、実際の車速やスロットル開度の情報に基づいて制御目標となる目標変速比を設定する。
【０００６】
発進時はより大きな力が必要になる。このため、無段変速機２００は、通常、発進時に、所定のＬＯＷレシオに制御される。これに対し、日本国特許第３１９４６４１号では、各スロットル開度に対応して予め設定した発進時の変速比を格納した発進時レシオ記憶手段を備えている。そして、機関回転数が所定の値を上昇方向に横切った時点でその時点のスロットル開度に対応する発進時の変速比を発進時レシオ記憶手段から読み出して、読み出した変速比となるように無段変速機の変速比を調節することが開示されている。
【０００７】
同特許公報では、発進時のスロットル開度に応じて無段変速機の目標変速比を設定すること、すなわち、発進時のスロットル開度に応じて、無段変速機の目標変速比を最大ＬＯＷレシオよりもＴＯＰ側に制御することが開示されている。同特許公報によれば、斯かる制御によって、『機関回転数が上昇し始めた早い時点で発進時レシオを設定し、無段変速機３のプーリ６ｂを駆動するので、図５（ｂ）に点線で示したように、機関回転数が過大になったり、また、過大になった機関回転数の抑圧制御が行き過ぎてアンダシュートを生じたり、また、アンダシュート、オーバシュートを繰り返すいわゆるハンチングを生ずることなく、なめらかな発進を行なわせることができる。』とされている（同特許公報、段落番号００３７）。
【特許文献１】特許第３１９４６４１号
【特許文献２】特開２００６−７１０９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
経年劣化等でクラッチシューが相当程度磨耗した場合に、発進時に、遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度が異常に高くなる。このように、経年劣化等でクラッチシュー３０２が相当程度磨耗した場合は、遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くとともに、エンジン１００の回転速度が異常に高くなるので、クラッチシュー３０２の磨耗部材がさらに磨耗され易い状態になる。このため、早期にクラッチシュー３０２の交換が必要になる。なお、上述した特許第３１９４６４１号に開示された制御では、スロットル開度に応じて一律に変速比が所定のＬＯＷレシオに制御されるので、上述した問題は上述した特許第３１９４６４１号に開示された制御では解決されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る無段変速機は、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機である。当該無段変速機は制御装置によって変速比が制御される。そして、制御装置は、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無段変速機によれば、クラッチ接続処理によって、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比がＴＯＰ側に制御される。このため、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも異常に高くなるのを防止することができる。また、遠心クラッチがストールする時間を短くして、遠心クラッチを早期に接続させることができる。これにより、クラッチシューの磨耗など遠心クラッチの更なる劣化を防止できる。また、例えば、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも高くならない場合には、クラッチ接続処理は実行されない。このため、遠心クラッチが正常に機能する場合には、無段変速機は通常通りに制御され、発進時に、適当なトルクが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る無段変速機を図面に基づいて説明する。なお、図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１２】
本発明者は、斯かる駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機に関して、その適切な制御方法を検討している。上述したように、経年劣化等でクラッチシューが相当程度磨耗していると、発進時に遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度は異常に高くなる。通常、このような場合、クラッチシュー或いは遠心クラッチの交換を行っていた。なお、クラッチシューの経年劣化他、例えば、クラッチハウジングとクラッチシューとの間に油などの異物が入り込んだ場合や、新品クラッチに組み替え直後や、冷えた状態での発進時などは、クラッチハウジングとクラッチシューとの間の摩擦が不安定なため、同様に、発進時に遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度は異常に高くなる事象が生じる。本発明者は、このような場合に、無段変速機の制御を変更することで、エンジン回転速度は異常な上昇を緩和できないかを考えた。
【００１３】
本発明者は、斯かる事象を研究するため、図６に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００が停止している状態から発進する際の、エンジンの回転速度ａと、無段変速機のセカンダリシーブの回転速度ｂと、車速ｃを測定した。また、車速ｃから遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄを算出した。なお、無段変速機の目標変速比ｅは、それぞれ制御装置によって設定される制御上の目標値を示している。この試験で、制御目標となる目標変速比ｅは、図２に示すように、予め設定された変速マップ６０１に従い、車速ｃとスロットル開度の情報に基づいて設定される。
【００１４】
以下、上述したスクータ型の自動二輪車で遠心クラッチが正常に機能する場合の測定結果を示す。この場合、図６に示すように、エンジンの回転速度ａがある程度上がると、遠心クラッチ３００のストールが始まる。遠心クラッチ３００が正常に機能する場合、エンジンの回転速度ａはあまり上昇することがない。そして、遠心クラッチ３００のストールが始まった後、１〜２秒程で遠心クラッチ３００は接続される。なお、図６に示すように、遠心クラッチ３００がストールしていると、車速ｃから算出される遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄと、無段変速機２００のセカンダリシーブの回転速度ｂとに差がある。遠心クラッチ３００が接続されると、遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄと、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の回転速度ｃとが一致する。
【００１５】
次に、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、遠心クラッチ３００が正常に機能しない場合の測定結果を示す。この場合、図７に示すように、エンジンの回転速度ａがある程度上がると、遠心クラッチ３００がストールし始める。しかし、その後、クラッチシュー３０２が磨耗しているため、なかなか遠心クラッチ３００が接続されない。また、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、駆動輪５００にもなかなかトルクが伝達されず、車速ｃがなかなか上昇しない。このため、無段変速機２００がＴＯＰ側に変速されない。このような事情からエンジン１００の回転速度ａは異常に上昇する。この例では、結局、遠心クラッチ３００がストールし始めてから３．５秒程度経って遠心クラッチ３００が接続された。
【００１６】
上述した特許第３１９４６４１号の制御では、例えば、同特許公報の図５にも記載されているように、発進時のスロットル開度に応じて無段変速機の目標変速比が設定される。このため、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、遠心クラッチ３００が正常に機能しない場合には、図７に示す場合と同様に、遠心クラッチ３００のストールが長く続いてしまい、遠心クラッチ３００が接続される際のエンジン１００の回転速度が異常に高くなる事象が生じ得る。
【００１７】
遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くと、クラッチシュー３０２の磨耗が進む可能性がある。このため、クラッチシュー３０２の交換時期が早くなる。また、遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くと、エンジン１００の回転速度も異常に上昇する。発進時において、エンジン１００の回転速度はある程度低く抑えたい。斯かる事象は、スクータ型の自動二輪車に限らず、その他の車両においても生じ得る。
【００１８】
本発明者は、さらに、遠心クラッチ３００が接続される条件と無段変速機２００の変速比との関係を検討した。
【００１９】
遠心クラッチ３００は、図８に示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１と、遠心クラッチ３００が伝達できる伝達トルク３２２が一致するとき（Ｃ）に接続される。すなわち、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなるにつれて、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなる。そして、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２が大きくなり、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２と遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１が一致したとき（Ｃ）に、遠心クラッチ３００は接続される。
【００２０】
無段変速機２００の変速比がＬＯＷレシオのとき、図８中の点線Ａで示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１は大きい。このため、遠心クラッチ３００の入力軸（セカンダリ軸１２）の回転速度が相当程度速くなったときに、遠心クラッチが接続される。
【００２１】
無段変速機２００の変速比が上記よりもＴＯＰ側になると、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなり、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなり、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２が大きくなる。これに対し、図８に実線Ｂで示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１は、変速比が小さいため小さくなる。このため、発進時に早期に（セカンダリ軸１２の回転速度がより遅いときに）遠心クラッチ３００を接続させることができる。
【００２２】
本発明者は、無段変速機２００を適切なタイミングでＴＯＰ側に制御することによって、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合でも、エンジン１００の回転速度の異常な上昇を抑えつつ、遠心クラッチ３００をより適切に接続できるのではないかと考えた。
【００２３】
他方で、本発明者は、無段変速機２００をＴＯＰ側に制御すると、遠心クラッチで伝達できるトルクが低くなる。発進時には大きな力が必要であり、適当なトルクが必要である。このため、特許３１９４６４１号に記載されているように、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合まで、無段変速機２００の変速比をスロットル開度に応じて一律にＴＯＰ側に制御することは必ずしも望ましくないと考えた。すなわち、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合は、スクータ型の自動二輪車１０００に適切な発進トルクが得られることが望ましい。このため、無段変速機２００の変速比は、スロットル開度に応じて一律に制御するのではなく、遠心クラッチ３００が正常に機能せず、エンジン１００の回転速度が異常に上昇してしまうような場合に、無段変速機２００の変速比を適切なタイミングで適切な量、ＴＯＰ側に制御することが望ましいと考えた。
【００２４】
本発明者は、このような独自の知見に基づいて、無段変速機について今までにない全く新しい制御方法を想起するに至った。以下に、本発明の一実施形態に係る無段変速機を説明する。
【００２５】
無段変速機２００は、図９に示すように、エンジン１００（駆動装置）の出力軸から遠心クラッチ３００の入力軸に動力を伝達する。無段変速機２００の変速比は制御装置６００によって制御される。この実施形態では、図９〜図１１に示すように、無段変速機２００は、図１に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００のパワーユニット９００に配設されている。
【００２６】
この実施形態では、無段変速機は、図９に示すように、それぞれ一対のフランジが軸方向に相対移動し得るプライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４に、ベルト１５が巻き掛けられたベルト式無段変速機である。このベルト式無段変速機２００は、図９に示すように、プライマリ軸１１と、セカンダリ軸１２（図３参照）と、プライマリシーブ１３と、セカンダリシーブ１４と、Ｖベルト１５と、溝幅調節機構１６と、アクチュエータ１７と、フランジ位置検出センサ１９と、制御装置６００とを備えている。
【００２７】
プライマリ軸１１とセカンダリ軸１２は、この実施形態では、図１０及び図１１に示すように、パワーユニット９００のケース９０１に軸受を介して取り付けられている。プライマリ軸１１は、この実施形態では、エンジン１００の出力軸であるクランク軸９０３に一体的に形成されている。セカンダリ軸１２は、プライマリ軸１１に平行に配されて駆動軸９０４に連結されている。クランク軸９０３には、クランクジャーナル９０５と、クランクウエブ９０６と、クランクピン９０７と、コンロッド９０８と、ピストン９０９を構成する各部材が連結されている。
【００２８】
プライマリシーブ１３は駆動装置１００の出力が伝達されるプライマリ軸１１に配設され、セカンダリシーブ１４は遠心クラッチ３００の入力軸に配設され、プライマリシーブ１３の溝幅に応じてベルト１５を挟み得るようにセカンダリシーブ１４の溝幅を変化させる従動機構４０と、プライマリシーブ１３の溝幅を制御する制御装置６００とを備えている。
【００２９】
プライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４は、この実施形態では、それぞれ回転軸（プライマリ軸１１とセカンダリ軸１２）に取り付けられた固定フランジ（３１、４１）と可動フランジ（３２、４２）とを備えている。セカンダリシーブ１４の可動フランジ４２はクラッチプレート３０１との間に圧縮された状態で配設されたばね４３によって溝幅を狭める方向に常時付勢されている。プライマリシーブ１３の可動フランジ３２の移動は制御装置６００で制御されている。セカンダリシーブ１４の可動フランジ４２は、プライマリシーブ１３の可動フランジ３２の移動に応じてＶベルト１５から受ける力と、ばね４３の弾性反力が釣り合う位置に移動する。固定フランジ（３１、４１）と可動フランジ（３２、４２）は、ベルト巻回用のＶ溝を形成する。
【００３０】
Ｖベルト１５は、斯かるプライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４のＶ溝に巻回され、両シーブ（１３、１４）間で回転駆動力を伝達する。そして、可動フランジ（３２、４２）がプライマリ軸１１とセカンダリ軸１２の軸方向に移動することでＶ溝の溝幅が変化し、ベルト式無段変速機２００の変速比が変化する。
【００３１】
溝幅調節機構１６は、プライマリシーブ１３の可動フランジ３２を移動させ、プライマリシーブ１３の溝幅を調節する機構である。アクチュエータ１７は溝幅調節機構１６を駆動させる。この実施形態では、プライマリシーブ１３の溝幅は、当該プライマリシーブ１３の可動フランジ３２をアクチュエータ１７で移動制御することによって調整される。
【００３２】
この実施形態では、アクチュエータ１７として電動モータを用いている。この実施形態では、電動モータ１７の出力は、図９に示すように、制御装置６００の制御信号に基づいて、電動モータ１７に供給される供給電力によって制御される。電動モータ１７への供給電力は、例えば、ＰＷＭ(Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)方式で制御するとよい。ＰＷＭ方式では、供給電力の電圧を一定として電動モータ１７のＯＮ／ＯＦＦの時間比（Ｄｕｔｙ比）を変えることによって、電動モータ１７の出力を制御している。なお、本実施形態では、ＰＷＭ方式で電動モータ１７の出力を制御しているが、電動モータ１７の出力を適当に制御できるのであれば、ＰＷＭ方式による制御だけには限らず、例えば、供給電力の電圧をアナログ的に可変として、電動モータ１７の出力を制御することもできる。
【００３３】
電動モータ１７は、制御装置６００（変速制御装置）に電気的に接続されている。この制御装置６００は、電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）で構成されている。電子制御装置（ＥＣＵ）は、例えば、演算部（マイクロコンピュータ（ＭＰＵ））と、記憶部（メモリー）とを備えている。制御装置６００には、車両に取り付けられた多くのセンサから多くの車両情報が入力される。
【００３４】
可動フランジ３２は、電動モータ１７の回転に応じて移動する。可動フランジ３２の位置はフランジ位置検出センサ１９によって検出される。なお、制御装置６００には、上述したフランジ位置検出センサ１９の他、図２に示すように、スロットル・ポジション・センサ９１（Throttle Position Sensor/ＴＰＳ）、エンジン回転速度センサ９２、車速センサ９３、９４などの各種のセンサに電気的に接続されており、各種のセンサからスクータ型の自動二輪車１０００の様々な状態について所要の情報を得ている。
【００３５】
このうち、スロットル・ポジション・センサ９１（ＴＰＳ）は、アクセル開度（スロットル開度）を検知するセンサである。エンジン回転速度センサ９２は、エンジン回転速度を検知するセンサであり、この実施形態では、クランク軸（プライマリ軸１１）の回転速度を検知するセンサで構成している。また、センサ９３は、ファイナルギアシャフト４０１（遠心クラッチ３００の出力軸）の回転速度を検出している。また、センサ９４は、駆動輪５００の駆動軸９０４の回転速度を検出している。
【００３６】
以下、この実施形態における遠心クラッチ３００および無段変速機２００の制御を説明する。
【００３７】
遠心クラッチ３００は、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２と、斯かる中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１との間に取り付けられている。ファイナルギアシャフト４０１は、図示は省略するが、減速ギヤ４００を介してスクータ型の自動二輪車１０００の駆動輪５００に連結されている。
【００３８】
制御装置６００は、図９に示すように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００（駆動装置）の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理部６１５を備えている。すなわち、この実施形態では、制御装置６００には、クラッチ接続処理を実行する基準となる回転速度ｇ（第１回転速度）が予め定められている。そして、図１２に示すように、エンジン１００（駆動装置）の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比がＴＯＰ側に制御される。
【００３９】
斯かるクラッチ接続処理によれば、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合に、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも異常に高くなるのを防止できる。そして、遠心クラッチ３００のストール時間が短くなり、遠心クラッチ３００が早く接続される。また、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、発進時にエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くならないように、回転速度ｇを設定する。これにより、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合は、クラッチ接続処理は実行されず、無段変速機２００は通常通りに制御され、発進時に、適当なトルクが得られる。
【００４０】
この実施形態では、制御装置６００は、図９に示すように、第１判定部６１１と、第１検出部６１２と、第１設定部６１３と、第２判定部６１４と、クラッチ接続処理部６１５とを備えている。なお、制御装置６００は、予め定められた所定のプログラムに従ってそれぞれ所定の各処理を行う。
【００４１】
第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定する。この実施形態では、第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００に入力される回転速度と、遠心クラッチ３００から出力される回転速度に基づいて、遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定している。すなわち、第１判定部６１１は、図６、図１２に示すように、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂと、遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄが一致していないときに、遠心クラッチ３００が接続していないと判定する。また、第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂと、遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄが一致したときに、遠心クラッチ３００が接続していると判定する。
【００４２】
遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂは、この実施形態では、図１１に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の回転速度を検出するセンサ９５に基づいて、遠心クラッチ３００に入力される回転速度を検出している。
【００４３】
遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄは、この実施形態では、駆動輪５００の駆動軸９０４の回転速度を検出するセンサ９６の検出値に基づいて車速ｃを求め、斯かる車速ｃから減速ギヤ４００の減速比を勘案して遠心クラッチ３００の出力軸（この実施形態では、ファイナルギアシャフト４０１）の回転速度ｄを算出している。
【００４４】
第１検出部６１２は、エンジン１００の回転速度を検出する。この実施形態では、図９に示すように、無段変速機２００の入力軸（プライマリ軸１１）の回転速度を検出するセンサ９２に基づいてエンジン１００の回転速度を検出している。
【００４５】
第１設定部６１３は、図１２に示すように、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側へ制御する処理を開始する基準となるエンジン１００（駆動装置）の回転速度ｇが設定される。ここで設定される回転速度ｇは、制御装置６００の（不揮発性メモリー）などの記憶部に記憶させるとよい。斯かる回転速度ｇは、制御上生じるオーバーシュート等を考慮して設定するとよく、例えば、厳密な発進時のエンジンの回転速度ａの上限値よりも少し低い値を設定するとよい。
【００４６】
第２判定部６１４は、第１検出部６１２で検出されたエンジン１００の回転速度ａが、第１設定部６１３で設定された回転速度ｇよりも高いか否かを判定する。
【００４７】
クラッチ接続処理部６１５は、制御装置６００に設定される制御プログラムであり、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比ｅをＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う。
【００４８】
この実施形態では、第１設定部６１３において、クラッチ接続処理が実行されるべきエンジン１００の回転速度ｇを定めておく。そして、第２判定部６１４で、第１検出部６１２で検出されたエンジン１００の回転速度ａが、第１設定部６１３で設定された回転速度ｇよりも高いか否かを判定する。さらに、第１判定部６１１で遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定する。
【００４９】
制御装置６００は、図１３に示すように、第１判定部６１１での判定結果に基づいて遠心クラッチ３００が接続していないと判定され、かつ、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度が、第１設定部６１３で設定されたエンジン１００の回転速度よりも高いと判定された場合にクラッチ接続処理６１５を実行する。
【００５０】
この実施形態では、スクータ型の自動二輪車１０００である。図６に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００は、発進する前のアイドリング状態では、エンジン１００は所定の低い回転速度ａで回転している。アイドリング状態では、エンジン１００の回転速度ａが低いため、遠心クラッチ３００は接続していない。発進時にアクセルが操作されると、エンジン１００の回転速度ａが高くなり、遠心クラッチ３００はストールを開始する。
【００５１】
遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが高くなるにつれて、遠心クラッチ３００の伝達トルクが滑らかに上昇する。このため、遠心クラッチ３００は１〜２秒ほどで接続される。この際、エンジン１００の回転速度ａは、予め定めた回転速度ｇよりも高くならない。このように、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図１３に示すように、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い（ＹＥＳ）と判定されることがないので、クラッチ接続処理６１５は行われない。
【００５２】
これに対し、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合には、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が滑り易い。このため、図１２に示すように、エンジン１００の回転速度ａが高くなっても、遠心クラッチ３００はなかなか接続されない。そして、エンジン１００の回転速度ａは上昇する。エンジン１００の回転速度ａが、第１設定部で設定した回転速度ｇよりも高くなると、図１３に示すように、第１判定部６１１で遠心クラッチ３００が接続していない（ＹＥＳ）と判定され、かつ、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い（ＹＥＳ）と判定される。そして、制御装置６００は、斯かる判定がなされると、クラッチ接続処理６１５を実行する。
【００５３】
クラッチ接続処理６１５は、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御する。無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御すると、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなり、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなる。これに対し、遠心クラッチ３００に入力される入力トルクは小さくなる。このため、遠心クラッチ３００は接続され易くなる。また、遠心クラッチ３００が接続され易くなると、エンジン１００の回転速度ａの上昇も抑えることができる。なお、斯かる制御によれば、遠心クラッチの上述したような不具合がある場合でも、発進時にエンジンが吹き上がらない。これにより、駆動輪に伝わるトルクがより適切になり、ドライバビリティが向上する。
【００５４】
この制御装置６００は、図１２に示すように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御する。このため、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合でも、遠心クラッチ３００は早期に接続される。遠心クラッチ３００は早期に接続されるので、クラッチシュー３０２の磨耗が進むのを防止できる。これにより、クラッチシュー３０２の交換時期を遅くすることができる。また、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くならない。このため、クラッチ接続処理６１５は実行されず、無段変速機２００は通常通りに制御される。
【００５５】
このように、制御装置は、第１判定部６１１と、第２判定部６１４の判定によって、クラッチ接続処理６１５の実行を自動化できる。
【００５６】
また、制御装置６００は、例えば、上述した第１判定部６１１において遠心クラッチ３００が接続されたと判定された場合にクラッチ接続処理６１５を解除してもよい。すなわち、遠心クラッチ３００が接続された場合には、クラッチ接続処理６１５を維持する必要がなく、制御装置６００は、自動的にクラッチ接続処理６１５を解除するとよい。遠心クラッチ３００が接続されると、通常の変速比制御が行われる。
【００５７】
次に、クラッチ接続処理の具体例をさらに説明する。
【００５８】
この実施形態では、スクータ型の自動二輪車１０００は、運転者が出力を操作するアクセル操作手段を備えている。また、制御装置６００は、図９に示すように、車速ｃとスロットル開度に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定部６１６を備えている。
【００５９】
目標変速比設定部６１６は、例えば、車速や、スロットル開度などの車両情報に基づいて、無段変速機２００をどのような変速比にするかを定めた変速マップ６０１を記憶している。例えば、図１４に示す変速マップ６０１が設定されている。図１４の横軸は車速、縦軸はエンジン回転速度をそれぞれ示している。図１４中、無段変速機２００の変速比をＬＯＷにしたときの所定の変速比での車速とエンジン回転速度の理論上の関係はｒで示されている。また、同図中、無段変速機２００の変速比をＴＯＰにしたときの所定の変速比での車速とエンジン回転速度の理論上関係はｓで示されている。図１４で示される変速マップ６０１には、スロットル全開で加速する場合の目標エンジン回転速度ｔと、スロットル全閉で減速する場合の目標エンジン回転速度ｕが設定されている。なお、目標変速比＝目標エンジン回転速度÷車速の関係があり、目標エンジン回転速度ｔと目標エンジン回転速度ｕはそれぞれ上記の関係に基づいて目標変速比に置き換えることができる。また、ここで示す変速マップ６０１は一例を示すに過ぎない。
【００６０】
この実施形態では、目標変速比設定部６１６は、まず、車速ｃの情報に基づいて図１４中の横軸上の位置を決める。次に、目標変速比設定部６１６は、スロットル（アクセル）の開度に応じた所定の係数を乗じて、スロットル全閉で減速する場合の目標エンジン回転速度ｕと、スロットル全開で加速する場合の目標エンジン回転速度ｔとの間で、エンジン１００の回転速度の制御目標値（目標エンジン回転速度）を求める。そして、当該目標エンジン回転速度を車速ｃで除算して目標変速比を求めている。この場合、スロットルの開度が小さいとそれだけスロットル全閉で減速する場合（ｕ）に近い目標エンジン回転速度（目標変速比）が設定され、スロットルの開度が大きいとそれだけスロットル全開で加速する場合（ｔ）に近い目標エンジン回転速度（目標変速比）が設定される。
【００６１】
この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５は、クラッチ接続処理時に目標変速比を設定するための回転速度（第２回転速度）が予め設定されており、当該第２回転速度を遠心クラッチに入力される回転速度で除算して目標変速比を設定するとよい。この実施形態では、クラッチ接続処理時の変速比を算出する第２回転速度に、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）を用いている。なお、この実施形態では、クラッチ接続処理用の第２回転速度に、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）を用いているが、クラッチ接続処理時の変速比を算出する第２回転速度は、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）とは別に設定してもよい。
【００６２】
この実施形態では、上述したように、制御装置６００は、車速ｃとスロットル開度に基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速ｃで除算して目標変速比を設定する目標変速比設定部６１６を備えている。この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５は、斯かる目標変速比設定部６１６を利用して目標変速比を設定している。
【００６３】
すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理時は、目標変速比設定部６１６で、目標エンジン回転速度に代えて予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度ｇを用い、車速ｃに代えて遠心クラッチに入力される回転速度ｂを用い、予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度ｇを、遠心クラッチに入力される回転速度ｂで除算して、クラッチ接続処理用の目標変速比を設定する処理を行っている。
【００６４】
すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５では、図１２に示すように、回転速度ｇを遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂで除算して、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を設定している。（クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１＝回転速度ｇ（第２回転速度）÷セカンダリシーブの回転速度ｂ）
【００６５】
また、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂには、図１１に示すように、センサ９５で検出されるセカンダリシーブ１４の回転速度を採用している。また、図１２中、点線ｅは、変速マップ６０１に従い、車速ｃとスロットル開度に基づいて設定される通常の目標変速比を示している。図１２中、点線ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定されるクラッチ接続処理時の目標変速比を示している。
【００６６】
目標変速比設定部６１６は、通常、発進時、車速ｃが低い間は、変速比をＬＯＷシフトに制御する。上述したように、クラッチシュー３０２に相当程度磨耗があり、遠心クラッチ３００が、滑っている状態も含めて接続されていない場合には、図１２に示すように、車速ｃがなかなか上がらないので、通常の目標変速比ｅはＬＯＷシフトに設定される。
【００６７】
この実施形態では、上述したように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、クラッチ接続処理６１５が実行される。クラッチ接続処理６１５が実行されると、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が設定される。この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定されている。この場合、図１２に示すように、セカンダリシーブ１４の回転速度ｂは、実際のエンジン回転速度ａと同じように上昇していくが、予め定めた回転速度ｇは不変であるため、セカンダリシーブ１４の回転速度ｂが高くなればなるほど、両者の速度差が小さくなり、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１はＴＯＰ側に設定される。
【００６８】
これに対し、クラッチ接続処理時が行われない通常の制御では、車速とスロットル開度に基づいて、変速マップ６０１に従って変速比が設定される。変速マップ６０１によれば、発進時はＬＯＷ側の変速比が設定される。このため、斯かる通常の制御では、発進時は車速ｃがなかなか上昇しないため目標変速比ｅはＬＯＷ側の目標変速比が設定される。
【００６９】
このように、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、クラッチ接続処理が実行されない場合の通常の制御における目標変速比ｅに比べて、ＴＯＰ側に目標変速比が設定される。すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理が行われない場合の目標変速比ｅは、上述したように変速マップに基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速で除算して算出されている。クラッチが滑っている場合などクラッチが接続されていない場合では、車速が上昇しない。このため、クラッチ接続処理が行われない場合の目標変速比ｅは大きくなり、ＬＯＷレシオが設定される。これに対し、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、目標変速比ｅ１＝回転速度ｇ÷セカンダリシーブの回転速度ｂによって算出される。斯かるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、クラッチが滑っている場合でも、セカンダリシーブの回転速度ｂは車速に比べて上昇するので、目標変速比ｅに比べて小さくなり、目標変速比ｅよりもＴＯＰレシオが設定される。よって、クラッチが滑っている場合などクラッチが接続されていない場合では、目標変速比ｅ１は目標変速比ｅよりもＴＯＰレシオが設定される。また、このようにして設定されるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１に従って、無段変速機が制御されると、セカンダリシーブの回転速度ｂが上昇し、遠心クラッチの接続が早期に行われ、それに応じて、セカンダリシーブの回転速度ｂが調整されるので、ＴＯＰレシオになり過ぎることはなく、適当な目標変速比ｅ１が設定される。
【００７０】
この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１に基づいて、無段変速機２００の変速比を制御することによって、無段変速機２００は、通常のよりもＴＯＰ側に制御される。上述したように、無段変速機２００がＴＯＰ側に制御されると、遠心クラッチ３００は接続され易くなる。これによって、発進時に遠心クラッチ３００が滑るような不具合が解消され、発進時にエンジンが吹き上がるのを防止できる。また、これにより駆動輪に伝わるトルクがより適切になり、ドライバビリティが向上する。
【００７１】
このように、クラッチ接続処理が行われた場合、制御装置６００は、クラッチ接続処理が進み、通常設定される目標変速比ｅがクラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側になった場合に、クラッチ接続処理を解除するとよい。なお、クラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１が通常設定される目標変速比ｅがと一致した場合には、クラッチ接続処理を解除してもよいし、維持してもよい。すなわち、通常設定される目標変速比ｅがクラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側になった場合には、通常設定される目標変速比ｅで変速比を制御した方が、遠心クラッチ３００が接続され易くなる。このため、もはやクラッチ接続処理６１５を維持する必要がなく、クラッチ接続処理６１５は解除するとよい。
【００７２】
また、制御装置は、遠心クラッチ３００が接続していることが検出された場合に、クラッチ接続処理６１５を解除してもよい。すなわち、遠心クラッチ３００が接続されると、クラッチ接続処理６１５は解除してもよい。
【００７３】
この実施形態におけるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１の設定およびクラッチ接続処理の解除を、図１５に基づいて説明する。
【００７４】
図１５に示すように、まず、車速とスロットル開度に基づいて目標変速比設定部６１６によって通常の変速比を算出する（Ｓ１）。次に、車両が発進時であることを判定する。この実施形態では、予め定めた車速よりも低い車速であること、遠心クラッチ３００が接続していないこと、スロットルが開かれていること、の３つの条件を全て満たすか否かを判定している（Ｓ２）。Ｓ２の判定でＮＯの場合は、目標変速比設定部６１６で通常設定される目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７５】
Ｓ２の判定でＹＥＳの場合は、エンジン１００の回転速度が予め定めた回転速度ｇよりも高いか否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４の判定で（ＮＯ）の場合、すなわち、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くない場合は、遠心クラッチ３００が正常に接続される場合であり、クラッチ接続処理６１５を行う必要がない。このため、通常の目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７６】
Ｓ４の判定でＹＥＳの場合は、クラッチ接続処理６１５を行う。すなわち、図１２に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合は、遠心クラッチ３００に異常がある可能性があり、クラッチ接続処理６１５を実行する。この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を算出する（Ｓ５）。クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定される。
【００７７】
そして、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を判定する（Ｓ６）。この実施形態では、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にあることを判定するとよい。通常の目標変速比ｅ＞クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を判定する。
【００７８】
そして、斯かるＳ６の判定で、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を満たさない場合、すなわち、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にない場合は、クラッチ接続処理を解除して通常の目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７９】
Ｓ６の判定で、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を満たす場合、すなわち、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にある場合は、クラッチ接続処理を維持してクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を最終の目標変速比とする（Ｓ７）。そして、クラッチ接続処理６１５が維持される間は、Ｓ５、Ｓ６の処理が繰り返される。
【００８０】
この実施形態では、Ｓ２の判定、および、Ｓ４の判定によって、自動的にクラッチ接続処理６１５が実行され、Ｓ６の判定によって自動的にクラッチ接続処理６１５が解除される。
【００８１】
なお、Ｓ６で判定する遠心クラッチ３００の解除条件は、遠心クラッチの接続状態が検出された場合、又は、通常の目標変速比ｅがクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側である場合の何れか早いときに、クラッチ接続処理が解除されるようにしてもよい。
【００８２】
このように、適切な条件でクラッチ接続処理が自動的に解除されるようにすることにより、発進時の特殊な制御状態から走行時の制御状態に円滑に以降させることができる。
【００８３】
この実施形態によれば、制御装置は、車速とスロットル開度に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定部を備え、クラッチ接続処理は、目標変速比設定部で、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定するので、エンジン回転速度ａの異常な上昇に応じて適切な量、変速比をＴＯＰ側に変えることができる。これにより、遠心クラッチ３００が相当程度磨耗している場合でも、早期にかつ適切に遠心クラッチ３００を接続させることができる。
【００８４】
以上、本発明の一実施形態に係る無段変速機を説明したが、本発明に係る無段変速機は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、無段変速機２００の構造、溝幅調節機構１６の構造、フランジ位置検出センサ１９の構造、制御装置６００の構造などは、上述した実施形態で開示したものに限定されない。
【００８６】
また、遠心クラッチ３００に入力される回転速度の検出、遠心クラッチ３００から出力される回転速度の検出は、上記の実施形態に限定されない。例えば、遠心クラッチ３００に入力される回転速度は、クラッチシュー３０２のアッセンブリを取り付けた回転軸１２の回転速度を検出するセンサによって検出してもよい。また、遠心クラッチ３００から出力される回転速度は、クラッチハウジング３０４の回転速度を検出するセンサによって検出してもよい。なお、これらは一つの変形例を示したに過ぎず、種々の変更が可能である。また、無段変速機の入力軸の回転速度は、プライマリシーブ、プライマリ軸の回転速度でも検出できる。また、本発明は、無段変速機が制御装置によって変速比が制御されている場合に、制御装置は、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行うものであればよい。上述した実施形態は斯かる一実施形態を例示したものであり、目標変速比の算出方法およびクラッチ接続処理時の目標変速比の算出方法などについても、上述した実施形態の方法に限定されず、種々の変更が可能である。
【００８７】
また、無段変速機は、ベルト式無段変速機には限定されない。駆動装置としてエンジンを例示したが、駆動装置はエンジンに限らず電気モータのようなものでもよい。すなわち、本発明は、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、無段変速機の変速比は制御装置によって制御されるものであれば、広く適用でき、駆動装置や、無段変速機や、遠心クラッチなどの構造は種々の変更が可能である。
【００８８】
また、上述した実施形態では、ベルト式無段変速機２００は、自動二輪車のパワーユニットに装備されるものを例示したが、ベルト式無段変速機２００は、自動二輪車に限らず種々の車両に適用できる。例えば、鞍乗型車両（三輪バギー、四輪バギー、スノーモービルを含む。）、スクータ型車両、また、ゴルフカーなどの小型車両にも広く適用できる。また、ベルト式無段変速機２００は、パワーユニットに装備されたものを例示したが、ベルト式無段変速機２００はエンジンとは別体になっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のとおり、本発明に係る無段変速機は、車両などに装備される無段変速機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る無段変速機が装備された自動二輪車を示す側面図。
【図２】無段変速機の概略図。
【図３】遠心クラッチの縦断側面図。
【図４】遠心クラッチの縦断正面図。
【図５】遠心クラッチの使用状態を示す縦断正面図。
【図６】発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図７】発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図８】遠心クラッチの入力トルクと伝達トルクとの関係を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る無段変速機の概略図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る無段変速機の部分断面図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る無段変速機の部分断面図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る無段変速機の発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る無段変速機の制御フロー。
【図１４】本発明の一実施形態に係る無段変速機の変速マップ。
【図１５】本発明の一実施形態に係る無段変速機の制御フロー。
【符号の説明】
【００９１】
１０００ スクータ型の自動二輪車
９００ パワーユニット
１１ プライマリ軸
１２ セカンダリ軸（遠心クラッチの入力軸）
１３ プライマリシーブ
１４ セカンダリシーブ
１５ ベルト
１６ 溝幅調節機構
１７ アクチュエータ
１７ 電動モータ
１９ フランジ位置検出センサ
４０ 従動機構
３１、４１ 固定フランジ
３２、４２ 可動フランジ
４３ ばね
９１ スロットル・ポジション・センサ
９２ エンジン回転速度センサ
９２ センサ
９３、９４ 車速センサ
９５ センサ（遠心クラッチに入力される回転速度）
９６ センサ（遠心クラッチに出力される回転速度）
１００ エンジン
２００ ベルト式無段変速機（無段変速機）
３００ 遠心クラッチ
３０１ クラッチプレート
３０２ クラッチシュー
３０３ クラッチスプリング
３０４ クラッチハウジング
３０５ ピン
３１０ アッセンブリ
３２１ 入力トルク
３２２ 伝達トルク
４００ 減速ギヤ
４０１ ファイナルギアシャフト（遠心クラッチの出力軸）
５００ 駆動輪
６００ 制御装置
６０１ 変速マップ
６１１ 第１判定部
６１２ 第１検出部
６１３ 第１設定部
６１４ 第２判定部
６１５ クラッチ接続処理部（クラッチ接続処理）
６１６ 目標変速比設定部
ｅ 通常の目標変速比
ｅ１ クラッチ接続処理時の目標変速比
ｇ 第１回転速度、第２回転速度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関し、特に、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、制御装置によって変速比が制御される無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スクータ型の自動二輪車１０００のパワーユニット９００は、図１、図２に示すように、駆動装置としてのエンジン１００と、無段変速機２００と、遠心クラッチ３００と、減速ギヤ４００と、駆動輪５００に、順に動力が伝達される。遠心クラッチ３００は、例えば、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２（セカンダリ軸、遠心クラッチ３００の入力軸）と、斯かる中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１（遠心クラッチ３００の出力軸）との間に取り付けられている。遠心クラッチ３００は、図３、図４に示すように、クラッチプレート３０１、クラッチシュー３０２、クラッチスプリング３０３、クラッチハウジング３０４（クラッチアウター）を備えている。
【０００３】
クラッチプレート３０１は、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中心軸１２に固定的に取り付けられている。クラッチプレート３０１には、クラッチシュー３０２を組み付けるためのピン３０５が突設されている。図３に示す例では、３つのピン３０５が周方向に等間隔に取り付けられている。クラッチシュー３０２の一端は、図４に示すように、クラッチプレート３０１に取り付けられたピン３０５に回動自在に取り付けられている。クラッチスプリング３０３は、一つのクラッチシュー３０２の一端と、当該クラッチシュー３０２の一つの周方向に隣接するクラッチシュー３０２の他端とを連結するように組み付けられている。クラッチスプリング３０３は、常時、隣接するクラッチシュー３０２の一端と他端を引き付けるように弾性反力を発揮する。クラッチハウジング３０４は、御椀形状の部材で、セカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１に取り付けられ、上述したクラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０を覆うように配設されている。
【０００４】
エンジン１００が停止しているとき、図４に示すように、クラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０は、クラッチスプリング３０３の弾性反力によって全体として縮径しており、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４とは非接触である。エンジン１００が始動し、セカンダリシーブ１４が回転を始めると、図５に示すように、その遠心力でクラッチシュー３０２のアッセンブリ３１０が、クラッチスプリング３０３の弾性反力に抗して全体として拡径し、クラッチシュー３０２がクラッチハウジング３０４に接触する。そして、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が滑りながらトルクを伝達しているストール状態が生じた後、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４との間に作用する摩擦力でクラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が接続された状態となる。斯かる遠心クラッチ３００では、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４の摩擦力に応じたトルクが出力軸４０１に伝達される。このような遠心クラッチ３００については、例えば、日本国特開２００６−７１０９６に開示されている。
【０００５】
また、無段変速機２００の変速比は、図２に示すように、制御装置６００によって制御される。制御装置６００には、例えば、走行時は、種々の走行モードに基づいて、予め、車速と、エンジン回転速度と、スロットル開度などに基づいて制御目標となる目標変速比を設定するためのデータベース（変速マップ）が設定されている。制御装置６００は、斯かる変速マップに従い、実際の車速やスロットル開度の情報に基づいて制御目標となる目標変速比を設定する。
【０００６】
発進時はより大きな力が必要になる。このため、無段変速機２００は、通常、発進時に、所定のＬＯＷレシオに制御される。これに対し、日本国特許第３１９４６４１号では、各スロットル開度に対応して予め設定した発進時の変速比を格納した発進時レシオ記憶手段を備えている。そして、機関回転数が所定の値を上昇方向に横切った時点でその時点のスロットル開度に対応する発進時の変速比を発進時レシオ記憶手段から読み出して、読み出した変速比となるように無段変速機の変速比を調節することが開示されている。
【０００７】
同特許公報では、発進時のスロットル開度に応じて無段変速機の目標変速比を設定すること、すなわち、発進時のスロットル開度に応じて、無段変速機の目標変速比を最大ＬＯＷレシオよりもＴＯＰ側に制御することが開示されている。同特許公報によれば、斯かる制御によって、『機関回転数が上昇し始めた早い時点で発進時レシオを設定し、無段変速機３のプーリ６ｂを駆動するので、図５（ｂ）に点線で示したように、機関回転数が過大になったり、また、過大になった機関回転数の抑圧制御が行き過ぎてアンダシュートを生じたり、また、アンダシュート、オーバシュートを繰り返すいわゆるハンチングを生ずることなく、なめらかな発進を行なわせることができる。』とされている（同特許公報、段落番号００３７）。
【特許文献１】特許第３１９４６４１号
【特許文献２】特開２００６−７１０９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
経年劣化等でクラッチシューが相当程度磨耗した場合に、発進時に、遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度が異常に高くなる。このように、経年劣化等でクラッチシュー３０２が相当程度磨耗した場合は、遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くとともに、エンジン１００の回転速度が異常に高くなるので、クラッチシュー３０２の磨耗部材がさらに磨耗され易い状態になる。このため、早期にクラッチシュー３０２の交換が必要になる。なお、上述した特許第３１９４６４１号に開示された制御では、スロットル開度に応じて一律に変速比が所定のＬＯＷレシオに制御されるので、上述した問題は上述した特許第３１９４６４１号に開示された制御では解決されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る無段変速機は、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機である。当該無段変速機は制御装置によって変速比が制御される。そして、制御装置は、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の無段変速機によれば、クラッチ接続処理によって、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比がＴＯＰ側に制御される。このため、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも異常に高くなるのを防止することができる。また、遠心クラッチがストールする時間を短くして、遠心クラッチを早期に接続させることができる。これにより、クラッチシューの磨耗など遠心クラッチの更なる劣化を防止できる。また、例えば、駆動装置の回転速度が予め定めた駆動装置の回転速度よりも高くならない場合には、クラッチ接続処理は実行されない。このため、遠心クラッチが正常に機能する場合には、無段変速機は通常通りに制御され、発進時に、適当なトルクが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る無段変速機を図面に基づいて説明する。なお、図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１２】
本発明者は、斯かる駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機に関して、その適切な制御方法を検討している。上述したように、経年劣化等でクラッチシューが相当程度磨耗していると、発進時に遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度は異常に高くなる。通常、このような場合、クラッチシュー或いは遠心クラッチの交換を行っていた。なお、クラッチシューの経年劣化他、例えば、クラッチハウジングとクラッチシューとの間に油などの異物が入り込んだ場合や、新品クラッチに組み替え直後や、冷えた状態での発進時などは、クラッチハウジングとクラッチシューとの間の摩擦が不安定なため、同様に、発進時に遠心クラッチが接続されるまでにエンジン回転速度は異常に高くなる事象が生じる。本発明者は、このような場合に、無段変速機の制御を変更することで、エンジン回転速度は異常な上昇を緩和できないかを考えた。
【００１３】
本発明者は、斯かる事象を研究するため、図６に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００が停止している状態から発進する際の、エンジンの回転速度ａと、無段変速機のセカンダリシーブの回転速度ｂと、車速ｃを測定した。また、車速ｃから遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄを算出した。なお、無段変速機の目標変速比ｅは、それぞれ制御装置によって設定される制御上の目標値を示している。この試験で、制御目標となる目標変速比ｅは、図２に示すように、予め設定された変速マップ６０１に従い、車速ｃとスロットル開度の情報に基づいて設定される。
【００１４】
以下、上述したスクータ型の自動二輪車で遠心クラッチが正常に機能する場合の測定結果を示す。この場合、図６に示すように、エンジンの回転速度ａがある程度上がると、遠心クラッチ３００のストールが始まる。遠心クラッチ３００が正常に機能する場合、エンジンの回転速度ａはあまり上昇することがない。そして、遠心クラッチ３００のストールが始まった後、１〜２秒程で遠心クラッチ３００は接続される。なお、図６に示すように、遠心クラッチ３００がストールしていると、車速ｃから算出される遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄと、無段変速機２００のセカンダリシーブの回転速度ｂとに差がある。遠心クラッチ３００が接続されると、遠心クラッチ３００の出力軸４０１の回転速度ｄと、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の回転速度ｃとが一致する。
【００１５】
次に、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、遠心クラッチ３００が正常に機能しない場合の測定結果を示す。この場合、図７に示すように、エンジンの回転速度ａがある程度上がると、遠心クラッチ３００がストールし始める。しかし、その後、クラッチシュー３０２が磨耗しているため、なかなか遠心クラッチ３００が接続されない。また、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、駆動輪５００にもなかなかトルクが伝達されず、車速ｃがなかなか上昇しない。このため、無段変速機２００がＴＯＰ側に変速されない。このような事情からエンジン１００の回転速度ａは異常に上昇する。この例では、結局、遠心クラッチ３００がストールし始めてから３．５秒程度経って遠心クラッチ３００が接続された。
【００１６】
上述した特許第３１９４６４１号の制御では、例えば、同特許公報の図５にも記載されているように、発進時のスロットル開度に応じて無段変速機の目標変速比が設定される。このため、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しており、遠心クラッチ３００が正常に機能しない場合には、図７に示す場合と同様に、遠心クラッチ３００のストールが長く続いてしまい、遠心クラッチ３００が接続される際のエンジン１００の回転速度が異常に高くなる事象が生じ得る。
【００１７】
遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くと、クラッチシュー３０２の磨耗が進む可能性がある。このため、クラッチシュー３０２の交換時期が早くなる。また、遠心クラッチ３００のストール状態が長く続くと、エンジン１００の回転速度も異常に上昇する。発進時において、エンジン１００の回転速度はある程度低く抑えたい。斯かる事象は、スクータ型の自動二輪車に限らず、その他の車両においても生じ得る。
【００１８】
本発明者は、さらに、遠心クラッチ３００が接続される条件と無段変速機２００の変速比との関係を検討した。
【００１９】
遠心クラッチ３００は、図８に示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１と、遠心クラッチ３００が伝達できる伝達トルク３２２が一致するとき（Ｃ）に接続される。すなわち、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなるにつれて、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなる。そして、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２が大きくなり、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２と遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１が一致したとき（Ｃ）に、遠心クラッチ３００は接続される。
【００２０】
無段変速機２００の変速比がＬＯＷレシオのとき、図８中の点線Ａで示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１は大きい。このため、遠心クラッチ３００の入力軸（セカンダリ軸１２）の回転速度が相当程度速くなったときに、遠心クラッチが接続される。
【００２１】
無段変速機２００の変速比が上記よりもＴＯＰ側になると、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなり、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなり、遠心クラッチ３００の伝達トルク３２２が大きくなる。これに対し、図８に実線Ｂで示すように、遠心クラッチ３００に入力される入力トルク３２１は、変速比が小さいため小さくなる。このため、発進時に早期に（セカンダリ軸１２の回転速度がより遅いときに）遠心クラッチ３００を接続させることができる。
【００２２】
本発明者は、無段変速機２００を適切なタイミングでＴＯＰ側に制御することによって、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合でも、エンジン１００の回転速度の異常な上昇を抑えつつ、遠心クラッチ３００をより適切に接続できるのではないかと考えた。
【００２３】
他方で、本発明者は、無段変速機２００をＴＯＰ側に制御すると、遠心クラッチで伝達できるトルクが低くなる。発進時には大きな力が必要であり、適当なトルクが必要である。このため、特許３１９４６４１号に記載されているように、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合まで、無段変速機２００の変速比をスロットル開度に応じて一律にＴＯＰ側に制御することは必ずしも望ましくないと考えた。すなわち、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合は、スクータ型の自動二輪車１０００に適切な発進トルクが得られることが望ましい。このため、無段変速機２００の変速比は、スロットル開度に応じて一律に制御するのではなく、遠心クラッチ３００が正常に機能せず、エンジン１００の回転速度が異常に上昇してしまうような場合に、無段変速機２００の変速比を適切なタイミングで適切な量、ＴＯＰ側に制御することが望ましいと考えた。
【００２４】
本発明者は、このような独自の知見に基づいて、無段変速機について今までにない全く新しい制御方法を想起するに至った。以下に、本発明の一実施形態に係る無段変速機を説明する。
【００２５】
無段変速機２００は、図９に示すように、エンジン１００（駆動装置）の出力軸から遠心クラッチ３００の入力軸に動力を伝達する。無段変速機２００の変速比は制御装置６００によって制御される。この実施形態では、図９〜図１１に示すように、無段変速機２００は、図１に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００のパワーユニット９００に配設されている。
【００２６】
この実施形態では、無段変速機は、図９に示すように、それぞれ一対のフランジが軸方向に相対移動し得るプライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４に、ベルト１５が巻き掛けられたベルト式無段変速機である。このベルト式無段変速機２００は、図９に示すように、プライマリ軸１１と、セカンダリ軸１２（図３参照）と、プライマリシーブ１３と、セカンダリシーブ１４と、Ｖベルト１５と、溝幅調節機構１６と、アクチュエータ１７と、フランジ位置検出センサ１９と、制御装置６００とを備えている。
【００２７】
プライマリ軸１１とセカンダリ軸１２は、この実施形態では、図１０及び図１１に示すように、パワーユニット９００のケース９０１に軸受を介して取り付けられている。プライマリ軸１１は、この実施形態では、エンジン１００の出力軸であるクランク軸９０３に一体的に形成されている。セカンダリ軸１２は、プライマリ軸１１に平行に配されて駆動軸９０４に連結されている。クランク軸９０３には、クランクジャーナル９０５と、クランクウエブ９０６と、クランクピン９０７と、コンロッド９０８と、ピストン９０９を構成する各部材が連結されている。
【００２８】
プライマリシーブ１３は駆動装置１００の出力が伝達されるプライマリ軸１１に配設され、セカンダリシーブ１４は遠心クラッチ３００の入力軸に配設され、プライマリシーブ１３の溝幅に応じてベルト１５を挟み得るようにセカンダリシーブ１４の溝幅を変化させる従動機構４０と、プライマリシーブ１３の溝幅を制御する制御装置６００とを備えている。
【００２９】
プライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４は、この実施形態では、それぞれ回転軸（プライマリ軸１１とセカンダリ軸１２）に取り付けられた固定フランジ（３１、４１）と可動フランジ（３２、４２）とを備えている。セカンダリシーブ１４の可動フランジ４２はクラッチプレート３０１との間に圧縮された状態で配設されたばね４３によって溝幅を狭める方向に常時付勢されている。プライマリシーブ１３の可動フランジ３２の移動は制御装置６００で制御されている。セカンダリシーブ１４の可動フランジ４２は、プライマリシーブ１３の可動フランジ３２の移動に応じてＶベルト１５から受ける力と、ばね４３の弾性反力が釣り合う位置に移動する。固定フランジ（３１、４１）と可動フランジ（３２、４２）は、ベルト巻回用のＶ溝を形成する。
【００３０】
Ｖベルト１５は、斯かるプライマリシーブ１３及びセカンダリシーブ１４のＶ溝に巻回され、両シーブ（１３、１４）間で回転駆動力を伝達する。そして、可動フランジ（３２、４２）がプライマリ軸１１とセカンダリ軸１２の軸方向に移動することでＶ溝の溝幅が変化し、ベルト式無段変速機２００の変速比が変化する。
【００３１】
溝幅調節機構１６は、プライマリシーブ１３の可動フランジ３２を移動させ、プライマリシーブ１３の溝幅を調節する機構である。アクチュエータ１７は溝幅調節機構１６を駆動させる。この実施形態では、プライマリシーブ１３の溝幅は、当該プライマリシーブ１３の可動フランジ３２をアクチュエータ１７で移動制御することによって調整される。
【００３２】
この実施形態では、アクチュエータ１７として電動モータを用いている。この実施形態では、電動モータ１７の出力は、図９に示すように、制御装置６００の制御信号に基づいて、電動モータ１７に供給される供給電力によって制御される。電動モータ１７への供給電力は、例えば、ＰＷＭ(Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)方式で制御するとよい。ＰＷＭ方式では、供給電力の電圧を一定として電動モータ１７のＯＮ／ＯＦＦの時間比（Ｄｕｔｙ比）を変えることによって、電動モータ１７の出力を制御している。なお、本実施形態では、ＰＷＭ方式で電動モータ１７の出力を制御しているが、電動モータ１７の出力を適当に制御できるのであれば、ＰＷＭ方式による制御だけには限らず、例えば、供給電力の電圧をアナログ的に可変として、電動モータ１７の出力を制御することもできる。
【００３３】
電動モータ１７は、制御装置６００（変速制御装置）に電気的に接続されている。この制御装置６００は、電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）で構成されている。電子制御装置（ＥＣＵ）は、例えば、演算部（マイクロコンピュータ（ＭＰＵ））と、記憶部（メモリー）とを備えている。制御装置６００には、車両に取り付けられた多くのセンサから多くの車両情報が入力される。
【００３４】
可動フランジ３２は、電動モータ１７の回転に応じて移動する。可動フランジ３２の位置はフランジ位置検出センサ１９によって検出される。なお、制御装置６００には、上述したフランジ位置検出センサ１９の他、図２に示すように、スロットル・ポジション・センサ９１（Throttle Position Sensor/ＴＰＳ）、エンジン回転速度センサ９２、車速センサ９３、９４などの各種のセンサに電気的に接続されており、各種のセンサからスクータ型の自動二輪車１０００の様々な状態について所要の情報を得ている。
【００３５】
このうち、スロットル・ポジション・センサ９１（ＴＰＳ）は、アクセル開度（スロットル開度）を検知するセンサである。エンジン回転速度センサ９２は、エンジン回転速度を検知するセンサであり、この実施形態では、クランク軸（プライマリ軸１１）の回転速度を検知するセンサで構成している。また、センサ９３は、ファイナルギアシャフト４０１（遠心クラッチ３００の出力軸）の回転速度を検出している。また、センサ９４は、駆動輪５００の駆動軸９０４の回転速度を検出している。
【００３６】
以下、この実施形態における遠心クラッチ３００および無段変速機２００の制御を説明する。
【００３７】
遠心クラッチ３００は、図３に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の中空の中心軸１２と、斯かる中心軸１２を貫通したファイナルギアシャフト４０１との間に取り付けられている。ファイナルギアシャフト４０１は、図示は省略するが、減速ギヤ４００を介してスクータ型の自動二輪車１０００の駆動輪５００に連結されている。
【００３８】
制御装置６００は、図９に示すように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００（駆動装置）の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理部６１５を備えている。すなわち、この実施形態では、制御装置６００には、クラッチ接続処理を実行する基準となる回転速度ｇ（第１回転速度）が予め定められている。そして、図１２に示すように、エンジン１００（駆動装置）の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比がＴＯＰ側に制御される。
【００３９】
斯かるクラッチ接続処理によれば、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合に、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも異常に高くなるのを防止できる。そして、遠心クラッチ３００のストール時間が短くなり、遠心クラッチ３００が早く接続される。また、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、発進時にエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くならないように、回転速度ｇを設定する。これにより、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合は、クラッチ接続処理は実行されず、無段変速機２００は通常通りに制御され、発進時に、適当なトルクが得られる。
【００４０】
この実施形態では、制御装置６００は、図９に示すように、第１判定部６１１と、第１検出部６１２と、第１設定部６１３と、第２判定部６１４と、クラッチ接続処理部６１５とを備えている。なお、制御装置６００は、予め定められた所定のプログラムに従ってそれぞれ所定の各処理を行う。
【００４１】
第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定する。この実施形態では、第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００に入力される回転速度と、遠心クラッチ３００から出力される回転速度に基づいて、遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定している。すなわち、第１判定部６１１は、図６、図１２に示すように、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂと、遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄが一致していないときに、遠心クラッチ３００が接続していないと判定する。また、第１判定部６１１は、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂと、遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄが一致したときに、遠心クラッチ３００が接続していると判定する。
【００４２】
遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂは、この実施形態では、図１１に示すように、無段変速機２００のセカンダリシーブ１４の回転速度を検出するセンサ９５に基づいて、遠心クラッチ３００に入力される回転速度を検出している。
【００４３】
遠心クラッチ３００から出力される回転速度ｄは、この実施形態では、駆動輪５００の駆動軸９０４の回転速度を検出するセンサ９６の検出値に基づいて車速ｃを求め、斯かる車速ｃから減速ギヤ４００の減速比を勘案して遠心クラッチ３００の出力軸（この実施形態では、ファイナルギアシャフト４０１）の回転速度ｄを算出している。
【００４４】
第１検出部６１２は、エンジン１００の回転速度を検出する。この実施形態では、図９に示すように、無段変速機２００の入力軸（プライマリ軸１１）の回転速度を検出するセンサ９２に基づいてエンジン１００の回転速度を検出している。
【００４５】
第１設定部６１３は、図１２に示すように、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側へ制御する処理を開始する基準となるエンジン１００（駆動装置）の回転速度ｇが設定される。ここで設定される回転速度ｇは、制御装置６００の（不揮発性メモリー）などの記憶部に記憶させるとよい。斯かる回転速度ｇは、制御上生じるオーバーシュート等を考慮して設定するとよく、例えば、厳密な発進時のエンジンの回転速度ａの上限値よりも少し低い値を設定するとよい。
【００４６】
第２判定部６１４は、第１検出部６１２で検出されたエンジン１００の回転速度ａが、第１設定部６１３で設定された回転速度ｇよりも高いか否かを判定する。
【００４７】
クラッチ接続処理部６１５は、制御装置６００に設定される制御プログラムであり、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比ｅをＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う。
【００４８】
この実施形態では、第１設定部６１３において、クラッチ接続処理が実行されるべきエンジン１００の回転速度ｇを定めておく。そして、第２判定部６１４で、第１検出部６１２で検出されたエンジン１００の回転速度ａが、第１設定部６１３で設定された回転速度ｇよりも高いか否かを判定する。さらに、第１判定部６１１で遠心クラッチ３００が接続しているか否かを判定する。
【００４９】
制御装置６００は、図１３に示すように、第１判定部６１１での判定結果に基づいて遠心クラッチ３００が接続していないと判定され、かつ、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度が、第１設定部６１３で設定されたエンジン１００の回転速度よりも高いと判定された場合にクラッチ接続処理６１５を実行する。
【００５０】
この実施形態では、スクータ型の自動二輪車１０００である。図６に示すように、スクータ型の自動二輪車１０００は、発進する前のアイドリング状態では、エンジン１００は所定の低い回転速度ａで回転している。アイドリング状態では、エンジン１００の回転速度ａが低いため、遠心クラッチ３００は接続していない。発進時にアクセルが操作されると、エンジン１００の回転速度ａが高くなり、遠心クラッチ３００はストールを開始する。
【００５１】
遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが高くなるにつれて、遠心クラッチ３００の伝達トルクが滑らかに上昇する。このため、遠心クラッチ３００は１〜２秒ほどで接続される。この際、エンジン１００の回転速度ａは、予め定めた回転速度ｇよりも高くならない。このように、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図１３に示すように、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い（ＹＥＳ）と判定されることがないので、クラッチ接続処理６１５は行われない。
【００５２】
これに対し、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合には、クラッチシュー３０２とクラッチハウジング３０４が滑り易い。このため、図１２に示すように、エンジン１００の回転速度ａが高くなっても、遠心クラッチ３００はなかなか接続されない。そして、エンジン１００の回転速度ａは上昇する。エンジン１００の回転速度ａが、第１設定部で設定した回転速度ｇよりも高くなると、図１３に示すように、第１判定部６１１で遠心クラッチ３００が接続していない（ＹＥＳ）と判定され、かつ、第２判定部６１４でエンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い（ＹＥＳ）と判定される。そして、制御装置６００は、斯かる判定がなされると、クラッチ接続処理６１５を実行する。
【００５３】
クラッチ接続処理６１５は、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御する。無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御すると、遠心クラッチ３００に入力される回転速度が速くなり、遠心クラッチ３００のクラッチシュー３０２に作用する遠心力が大きくなる。これに対し、遠心クラッチ３００に入力される入力トルクは小さくなる。このため、遠心クラッチ３００は接続され易くなる。また、遠心クラッチ３００が接続され易くなると、エンジン１００の回転速度ａの上昇も抑えることができる。なお、斯かる制御によれば、遠心クラッチの上述したような不具合がある場合でも、発進時にエンジンが吹き上がらない。これにより、駆動輪に伝わるトルクがより適切になり、ドライバビリティが向上する。
【００５４】
この制御装置６００は、図１２に示すように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、遠心クラッチ３００が接続するように無段変速機２００の変速比をＴＯＰ側に制御する。このため、クラッチシュー３０２が相当程度磨耗しているような場合でも、遠心クラッチ３００は早期に接続される。遠心クラッチ３００は早期に接続されるので、クラッチシュー３０２の磨耗が進むのを防止できる。これにより、クラッチシュー３０２の交換時期を遅くすることができる。また、遠心クラッチ３００が正常に機能する場合には、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くならない。このため、クラッチ接続処理６１５は実行されず、無段変速機２００は通常通りに制御される。
【００５５】
このように、制御装置は、第１判定部６１１と、第２判定部６１４の判定によって、クラッチ接続処理６１５の実行を自動化できる。
【００５６】
また、制御装置６００は、例えば、上述した第１判定部６１１において遠心クラッチ３００が接続されたと判定された場合にクラッチ接続処理６１５を解除してもよい。すなわち、遠心クラッチ３００が接続された場合には、クラッチ接続処理６１５を維持する必要がなく、制御装置６００は、自動的にクラッチ接続処理６１５を解除するとよい。遠心クラッチ３００が接続されると、通常の変速比制御が行われる。
【００５７】
次に、クラッチ接続処理の具体例をさらに説明する。
【００５８】
この実施形態では、スクータ型の自動二輪車１０００は、運転者が出力を操作するアクセル操作手段を備えている。また、制御装置６００は、図９に示すように、車速ｃとスロットル開度に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定部６１６を備えている。
【００５９】
目標変速比設定部６１６は、例えば、車速や、スロットル開度などの車両情報に基づいて、無段変速機２００をどのような変速比にするかを定めた変速マップ６０１を記憶している。例えば、図１４に示す変速マップ６０１が設定されている。図１４の横軸は車速、縦軸はエンジン回転速度をそれぞれ示している。図１４中、無段変速機２００の変速比をＬＯＷにしたときの所定の変速比での車速とエンジン回転速度の理論上の関係はｒで示されている。また、同図中、無段変速機２００の変速比をＴＯＰにしたときの所定の変速比での車速とエンジン回転速度の理論上関係はｓで示されている。図１４で示される変速マップ６０１には、スロットル全開で加速する場合の目標エンジン回転速度ｔと、スロットル全閉で減速する場合の目標エンジン回転速度ｕが設定されている。なお、目標変速比＝目標エンジン回転速度÷車速の関係があり、目標エンジン回転速度ｔと目標エンジン回転速度ｕはそれぞれ上記の関係に基づいて目標変速比に置き換えることができる。また、ここで示す変速マップ６０１は一例を示すに過ぎない。
【００６０】
この実施形態では、目標変速比設定部６１６は、まず、車速ｃの情報に基づいて図１４中の横軸上の位置を決める。次に、目標変速比設定部６１６は、スロットル（アクセル）の開度に応じた所定の係数を乗じて、スロットル全閉で減速する場合の目標エンジン回転速度ｕと、スロットル全開で加速する場合の目標エンジン回転速度ｔとの間で、エンジン１００の回転速度の制御目標値（目標エンジン回転速度）を求める。そして、当該目標エンジン回転速度を車速ｃで除算して目標変速比を求めている。この場合、スロットルの開度が小さいとそれだけスロットル全閉で減速する場合（ｕ）に近い目標エンジン回転速度（目標変速比）が設定され、スロットルの開度が大きいとそれだけスロットル全開で加速する場合（ｔ）に近い目標エンジン回転速度（目標変速比）が設定される。
【００６１】
この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５は、クラッチ接続処理時に目標変速比を設定するための回転速度（第２回転速度）が予め設定されており、当該第２回転速度を遠心クラッチに入力される回転速度で除算して目標変速比を設定するとよい。この実施形態では、クラッチ接続処理時の変速比を算出する第２回転速度に、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）を用いている。なお、この実施形態では、クラッチ接続処理用の第２回転速度に、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）を用いているが、クラッチ接続処理時の変速比を算出する第２回転速度は、クラッチ接続処理を実行するか否かを判定する回転速度ｇ（第１回転速度）とは別に設定してもよい。
【００６２】
この実施形態では、上述したように、制御装置６００は、車速ｃとスロットル開度に基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速ｃで除算して目標変速比を設定する目標変速比設定部６１６を備えている。この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５は、斯かる目標変速比設定部６１６を利用して目標変速比を設定している。
【００６３】
すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理時は、目標変速比設定部６１６で、目標エンジン回転速度に代えて予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度ｇを用い、車速ｃに代えて遠心クラッチに入力される回転速度ｂを用い、予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度ｇを、遠心クラッチに入力される回転速度ｂで除算して、クラッチ接続処理用の目標変速比を設定する処理を行っている。
【００６４】
すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理部６１５では、図１２に示すように、回転速度ｇを遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂで除算して、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を設定している。（クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１＝回転速度ｇ（第２回転速度）÷セカンダリシーブの回転速度ｂ）
【００６５】
また、遠心クラッチ３００に入力される回転速度ｂには、図１１に示すように、センサ９５で検出されるセカンダリシーブ１４の回転速度を採用している。また、図１２中、点線ｅは、変速マップ６０１に従い、車速ｃとスロットル開度に基づいて設定される通常の目標変速比を示している。図１２中、点線ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定されるクラッチ接続処理時の目標変速比を示している。
【００６６】
目標変速比設定部６１６は、通常、発進時、車速ｃが低い間は、変速比をＬＯＷシフトに制御する。上述したように、クラッチシュー３０２に相当程度磨耗があり、遠心クラッチ３００が、滑っている状態も含めて接続されていない場合には、図１２に示すように、車速ｃがなかなか上がらないので、通常の目標変速比ｅはＬＯＷシフトに設定される。
【００６７】
この実施形態では、上述したように、遠心クラッチ３００が接続しておらず、かつ、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合に、クラッチ接続処理６１５が実行される。クラッチ接続処理６１５が実行されると、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が設定される。この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定されている。この場合、図１２に示すように、セカンダリシーブ１４の回転速度ｂは、実際のエンジン回転速度ａと同じように上昇していくが、予め定めた回転速度ｇは不変であるため、セカンダリシーブ１４の回転速度ｂが高くなればなるほど、両者の速度差が小さくなり、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１はＴＯＰ側に設定される。
【００６８】
これに対し、クラッチ接続処理時が行われない通常の制御では、車速とスロットル開度に基づいて、変速マップ６０１に従って変速比が設定される。変速マップ６０１によれば、発進時はＬＯＷ側の変速比が設定される。このため、斯かる通常の制御では、発進時は車速ｃがなかなか上昇しないため目標変速比ｅはＬＯＷ側の目標変速比が設定される。
【００６９】
このように、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、クラッチ接続処理が実行されない場合の通常の制御における目標変速比ｅに比べて、ＴＯＰ側に目標変速比が設定される。すなわち、この実施形態では、クラッチ接続処理が行われない場合の目標変速比ｅは、上述したように変速マップに基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速で除算して算出されている。クラッチが滑っている場合などクラッチが接続されていない場合では、車速が上昇しない。このため、クラッチ接続処理が行われない場合の目標変速比ｅは大きくなり、ＬＯＷレシオが設定される。これに対し、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、目標変速比ｅ１＝回転速度ｇ÷セカンダリシーブの回転速度ｂによって算出される。斯かるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、クラッチが滑っている場合でも、セカンダリシーブの回転速度ｂは車速に比べて上昇するので、目標変速比ｅに比べて小さくなり、目標変速比ｅよりもＴＯＰレシオが設定される。よって、クラッチが滑っている場合などクラッチが接続されていない場合では、目標変速比ｅ１は目標変速比ｅよりもＴＯＰレシオが設定される。また、このようにして設定されるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１に従って、無段変速機が制御されると、セカンダリシーブの回転速度ｂが上昇し、遠心クラッチの接続が早期に行われ、それに応じて、セカンダリシーブの回転速度ｂが調整されるので、ＴＯＰレシオになり過ぎることはなく、適当な目標変速比ｅ１が設定される。
【００７０】
この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１に基づいて、無段変速機２００の変速比を制御することによって、無段変速機２００は、通常のよりもＴＯＰ側に制御される。上述したように、無段変速機２００がＴＯＰ側に制御されると、遠心クラッチ３００は接続され易くなる。これによって、発進時に遠心クラッチ３００が滑るような不具合が解消され、発進時にエンジンが吹き上がるのを防止できる。また、これにより駆動輪に伝わるトルクがより適切になり、ドライバビリティが向上する。
【００７１】
このように、クラッチ接続処理が行われた場合、制御装置６００は、クラッチ接続処理が進み、通常設定される目標変速比ｅがクラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側になった場合に、クラッチ接続処理を解除するとよい。なお、クラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１が通常設定される目標変速比ｅがと一致した場合には、クラッチ接続処理を解除してもよいし、維持してもよい。すなわち、通常設定される目標変速比ｅがクラッチ接続処理時に設定される目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側になった場合には、通常設定される目標変速比ｅで変速比を制御した方が、遠心クラッチ３００が接続され易くなる。このため、もはやクラッチ接続処理６１５を維持する必要がなく、クラッチ接続処理６１５は解除するとよい。
【００７２】
また、制御装置は、遠心クラッチ３００が接続していることが検出された場合に、クラッチ接続処理６１５を解除してもよい。すなわち、遠心クラッチ３００が接続されると、クラッチ接続処理６１５は解除してもよい。
【００７３】
この実施形態におけるクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１の設定およびクラッチ接続処理の解除を、図１５に基づいて説明する。
【００７４】
図１５に示すように、まず、車速とスロットル開度に基づいて目標変速比設定部６１６によって通常の変速比を算出する（Ｓ１）。次に、車両が発進時であることを判定する。この実施形態では、予め定めた車速よりも低い車速であること、遠心クラッチ３００が接続していないこと、スロットルが開かれていること、の３つの条件を全て満たすか否かを判定している（Ｓ２）。Ｓ２の判定でＮＯの場合は、目標変速比設定部６１６で通常設定される目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７５】
Ｓ２の判定でＹＥＳの場合は、エンジン１００の回転速度が予め定めた回転速度ｇよりも高いか否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４の判定で（ＮＯ）の場合、すなわち、図６に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高くない場合は、遠心クラッチ３００が正常に接続される場合であり、クラッチ接続処理６１５を行う必要がない。このため、通常の目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７６】
Ｓ４の判定でＹＥＳの場合は、クラッチ接続処理６１５を行う。すなわち、図１２に示すように、エンジン１００の回転速度ａが予め定めた回転速度ｇよりも高い場合は、遠心クラッチ３００に異常がある可能性があり、クラッチ接続処理６１５を実行する。この実施形態では、クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を算出する（Ｓ５）。クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１は、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定される。
【００７７】
そして、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を判定する（Ｓ６）。この実施形態では、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にあることを判定するとよい。通常の目標変速比ｅ＞クラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を判定する。
【００７８】
そして、斯かるＳ６の判定で、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を満たさない場合、すなわち、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にない場合は、クラッチ接続処理を解除して通常の目標変速比ｅを最終の目標変速比とする（Ｓ３）。
【００７９】
Ｓ６の判定で、クラッチ接続処理６１５を維持する条件を満たす場合、すなわち、Ｓ５で算出されたクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１が、Ｓ１で算出された通常の目標変速比ｅよりもＴＯＰ側にある場合は、クラッチ接続処理を維持してクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１を最終の目標変速比とする（Ｓ７）。そして、クラッチ接続処理６１５が維持される間は、Ｓ５、Ｓ６の処理が繰り返される。
【００８０】
この実施形態では、Ｓ２の判定、および、Ｓ４の判定によって、自動的にクラッチ接続処理６１５が実行され、Ｓ６の判定によって自動的にクラッチ接続処理６１５が解除される。
【００８１】
なお、Ｓ６で判定する遠心クラッチ３００の解除条件は、遠心クラッチの接続状態が検出された場合、又は、通常の目標変速比ｅがクラッチ接続処理時の目標変速比ｅ１よりもＴＯＰ側である場合の何れか早いときに、クラッチ接続処理が解除されるようにしてもよい。
【００８２】
このように、適切な条件でクラッチ接続処理が自動的に解除されるようにすることにより、発進時の特殊な制御状態から走行時の制御状態に円滑に以降させることができる。
【００８３】
この実施形態によれば、制御装置は、車速とスロットル開度に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定部を備え、クラッチ接続処理は、目標変速比設定部で、予め定めた回転速度ｇをセカンダリシーブ１４の回転速度ｂで除算して設定するので、エンジン回転速度ａの異常な上昇に応じて適切な量、変速比をＴＯＰ側に変えることができる。これにより、遠心クラッチ３００が相当程度磨耗している場合でも、早期にかつ適切に遠心クラッチ３００を接続させることができる。
【００８４】
以上、本発明の一実施形態に係る無段変速機を説明したが、本発明に係る無段変速機は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、無段変速機２００の構造、溝幅調節機構１６の構造、フランジ位置検出センサ１９の構造、制御装置６００の構造などは、上述した実施形態で開示したものに限定されない。
【００８６】
また、遠心クラッチ３００に入力される回転速度の検出、遠心クラッチ３００から出力される回転速度の検出は、上記の実施形態に限定されない。例えば、遠心クラッチ３００に入力される回転速度は、クラッチシュー３０２のアッセンブリを取り付けた回転軸１２の回転速度を検出するセンサによって検出してもよい。また、遠心クラッチ３００から出力される回転速度は、クラッチハウジング３０４の回転速度を検出するセンサによって検出してもよい。なお、これらは一つの変形例を示したに過ぎず、種々の変更が可能である。また、無段変速機の入力軸の回転速度は、プライマリシーブ、プライマリ軸の回転速度でも検出できる。また、本発明は、無段変速機が制御装置によって変速比が制御されている場合に、制御装置は、遠心クラッチが接続しておらず、かつ、駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行うものであればよい。上述した実施形態は斯かる一実施形態を例示したものであり、目標変速比の算出方法およびクラッチ接続処理時の目標変速比の算出方法などについても、上述した実施形態の方法に限定されず、種々の変更が可能である。
【００８７】
また、無段変速機は、ベルト式無段変速機には限定されない。駆動装置としてエンジンを例示したが、駆動装置はエンジンに限らず電気モータのようなものでもよい。すなわち、本発明は、駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、無段変速機の変速比は制御装置によって制御されるものであれば、広く適用でき、駆動装置や、無段変速機や、遠心クラッチなどの構造は種々の変更が可能である。
【００８８】
また、上述した実施形態では、ベルト式無段変速機２００は、自動二輪車のパワーユニットに装備されるものを例示したが、ベルト式無段変速機２００は、自動二輪車に限らず種々の車両に適用できる。例えば、鞍乗型車両（三輪バギー、四輪バギー、スノーモービルを含む。）、スクータ型車両、また、ゴルフカーなどの小型車両にも広く適用できる。また、ベルト式無段変速機２００は、パワーユニットに装備されたものを例示したが、ベルト式無段変速機２００はエンジンとは別体になっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のとおり、本発明に係る無段変速機は、車両などに装備される無段変速機に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る無段変速機が装備された自動二輪車を示す側面図。
【図２】無段変速機の概略図。
【図３】遠心クラッチの縦断側面図。
【図４】遠心クラッチの縦断正面図。
【図５】遠心クラッチの使用状態を示す縦断正面図。
【図６】発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図７】発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図８】遠心クラッチの入力トルクと伝達トルクとの関係を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る無段変速機の概略図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る無段変速機の部分断面図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る無段変速機の部分断面図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る無段変速機の発進時におけるエンジンの回転速度、変速比、遠心クラッチの回転速度、および、車速の変化を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る無段変速機の制御フロー。
【図１４】本発明の一実施形態に係る無段変速機の変速マップ。
【図１５】本発明の一実施形態に係る無段変速機の制御フロー。
【符号の説明】
【００９１】
１０００ スクータ型の自動二輪車
９００ パワーユニット
１１ プライマリ軸
１２ セカンダリ軸（遠心クラッチの入力軸）
１３ プライマリシーブ
１４ セカンダリシーブ
１５ ベルト
１６ 溝幅調節機構
１７ アクチュエータ
１７ 電動モータ
１９ フランジ位置検出センサ
４０ 従動機構
３１、４１ 固定フランジ
３２、４２ 可動フランジ
４３ ばね
９１ スロットル・ポジション・センサ
９２ エンジン回転速度センサ
９２ センサ
９３、９４ 車速センサ
９５ センサ（遠心クラッチに入力される回転速度）
９６ センサ（遠心クラッチに出力される回転速度）
１００ エンジン
２００ ベルト式無段変速機（無段変速機）
３００ 遠心クラッチ
３０１ クラッチプレート
３０２ クラッチシュー
３０３ クラッチスプリング
３０４ クラッチハウジング
３０５ ピン
３１０ アッセンブリ
３２１ 入力トルク
３２２ 伝達トルク
４００ 減速ギヤ
４０１ ファイナルギアシャフト（遠心クラッチの出力軸）
５００ 駆動輪
６００ 制御装置
６０１ 変速マップ
６１１ 第１判定部
６１２ 第１検出部
６１３ 第１設定部
６１４ 第２判定部
６１５ クラッチ接続処理部（クラッチ接続処理）
６１６ 目標変速比設定部
ｅ 通常の目標変速比
ｅ１ クラッチ接続処理時の目標変速比
ｇ 第１回転速度、第２回転速度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、
前記無段変速機は制御装置によって変速比が制御され、前記制御装置は、前記遠心クラッチが接続しておらず、かつ、前記駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、前記遠心クラッチが接続するように前記無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う、無段変速機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記遠心クラッチが接続しているか否かを判定する第１判定部とを備えた、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記第１判定部は、前記遠心クラッチに入力される回転速度と、前記遠心クラッチから出力される回転速度に基づいて、前記遠心クラッチが接続しているか否かを判定する、請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記駆動装置の回転速度を検出する第１検出部と、
前記遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側へ制御する処理を開始する基準となる前記第１回転速度が設定される第１設定部と、
前記第１検出部で検出された駆動装置の回転速度が、前記第１設定部で設定された第１回転速度よりも高いか否かを判定する第２判定部とを備えた、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記第１検出部は、前記駆動装置の回転速度を無段変速機の入力軸の回転速度に基づいて検出する、請求項４に記載の無段変速機。
【請求項６】
前記第１判定部において前記遠心クラッチが接続されたと判定された場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項２に記載の無段変速機。
【請求項７】
前記クラッチ接続処理は第２回転速度が予め設定されており、当該第２回転速度を遠心クラッチに入力される回転速度で除算して、クラッチ接続処理時の目標変速比を設定する、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項８】
前記制御装置は、車速とスロットル開度に基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速で除算して目標変速比を設定する目標変速比設定部を備えており、
前記クラッチ接続処理は、前記目標変速比設定部で、目標エンジン回転速度に代えて予め定めた前記第２回転速度を用い、車速に代えて遠心クラッチに入力される回転速度を用い、予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度を、遠心クラッチに入力される回転速度で除算して、クラッチ接続処理用の目標変速比を設定する処理を行う、請求項７に記載の無段変速機。
【請求項９】
前記第２回転速度に前記第１回転速度を用いた、請求項７に記載の無段変速機。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記目標変速比設定部によって車速とスロットル開度に基づいて設定される目標変速比が、前記クラッチ接続処理用の目標変速比よりもＴＯＰ側である場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項８に記載の無段変速機。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記遠心クラッチが接続していることが検出された場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記遠心クラッチが接続していることが検出された場合、又は、前記目標変速比設定部によって車速とスロットル開度に基づいて設定される目標変速比が、前記クラッチ接続処理用の目標変速比よりもＴＯＰ側である場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項８に記載の無段変速機。
【請求項１３】
前記無段変速機は、それぞれ一対のフランジが軸方向に相対移動し得るプライマリシーブ及びセカンダリシーブに、ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機であって、
前記プライマリシーブは駆動装置の出力が伝達されるプライマリ軸に配設され、
前記セカンダリシーブは遠心クラッチの入力軸に配設され、
前記プライマリシーブの溝幅に応じて前記ベルトを挟み得るようにセカンダリシーブの溝幅を変化させる従動機構と、
前記プライマリシーブの溝幅を制御する制御装置とを備えた、請求項１から１２の何れかに記載の無段変速機。
【請求項１４】
請求項１から１２の何れかに記載された無段変速機を備えた自動二輪車、鞍乗型車両、スクータ型車両又はゴルフカー。
【請求項１】
駆動装置の出力軸から遠心クラッチの入力軸に動力を伝達する無段変速機であって、
前記無段変速機は制御装置によって変速比が制御され、前記制御装置は、前記遠心クラッチが接続しておらず、かつ、前記駆動装置の回転速度が予め定めた第１回転速度よりも高い場合に、前記遠心クラッチが接続するように前記無段変速機の変速比をＴＯＰ側に制御するクラッチ接続処理を行う、無段変速機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記遠心クラッチが接続しているか否かを判定する第１判定部とを備えた、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記第１判定部は、前記遠心クラッチに入力される回転速度と、前記遠心クラッチから出力される回転速度に基づいて、前記遠心クラッチが接続しているか否かを判定する、請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記駆動装置の回転速度を検出する第１検出部と、
前記遠心クラッチが接続するように無段変速機の変速比をＴＯＰ側へ制御する処理を開始する基準となる前記第１回転速度が設定される第１設定部と、
前記第１検出部で検出された駆動装置の回転速度が、前記第１設定部で設定された第１回転速度よりも高いか否かを判定する第２判定部とを備えた、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記第１検出部は、前記駆動装置の回転速度を無段変速機の入力軸の回転速度に基づいて検出する、請求項４に記載の無段変速機。
【請求項６】
前記第１判定部において前記遠心クラッチが接続されたと判定された場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項２に記載の無段変速機。
【請求項７】
前記クラッチ接続処理は第２回転速度が予め設定されており、当該第２回転速度を遠心クラッチに入力される回転速度で除算して、クラッチ接続処理時の目標変速比を設定する、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項８】
前記制御装置は、車速とスロットル開度に基づいて目標エンジン回転速度を算出し、当該目標エンジン回転速度を車速で除算して目標変速比を設定する目標変速比設定部を備えており、
前記クラッチ接続処理は、前記目標変速比設定部で、目標エンジン回転速度に代えて予め定めた前記第２回転速度を用い、車速に代えて遠心クラッチに入力される回転速度を用い、予め定めたクラッチ接続処理用の回転速度を、遠心クラッチに入力される回転速度で除算して、クラッチ接続処理用の目標変速比を設定する処理を行う、請求項７に記載の無段変速機。
【請求項９】
前記第２回転速度に前記第１回転速度を用いた、請求項７に記載の無段変速機。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記目標変速比設定部によって車速とスロットル開度に基づいて設定される目標変速比が、前記クラッチ接続処理用の目標変速比よりもＴＯＰ側である場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項８に記載の無段変速機。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記遠心クラッチが接続していることが検出された場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記遠心クラッチが接続していることが検出された場合、又は、前記目標変速比設定部によって車速とスロットル開度に基づいて設定される目標変速比が、前記クラッチ接続処理用の目標変速比よりもＴＯＰ側である場合に、前記クラッチ接続処理を解除する、請求項８に記載の無段変速機。
【請求項１３】
前記無段変速機は、それぞれ一対のフランジが軸方向に相対移動し得るプライマリシーブ及びセカンダリシーブに、ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機であって、
前記プライマリシーブは駆動装置の出力が伝達されるプライマリ軸に配設され、
前記セカンダリシーブは遠心クラッチの入力軸に配設され、
前記プライマリシーブの溝幅に応じて前記ベルトを挟み得るようにセカンダリシーブの溝幅を変化させる従動機構と、
前記プライマリシーブの溝幅を制御する制御装置とを備えた、請求項１から１２の何れかに記載の無段変速機。
【請求項１４】
請求項１から１２の何れかに記載された無段変速機を備えた自動二輪車、鞍乗型車両、スクータ型車両又はゴルフカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２５６１２２（Ｐ２００８−２５６１２２Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９９８１８（Ｐ２００７−９９８１８）
【出願日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
[ Back to top ]