JP2874339B2 - 車両用無段変速機の変速駆動装置 - Google Patents
車両用無段変速機の変速駆動装置Info
- Publication number
- JP2874339B2 JP2874339B2 JP33892490A JP33892490A JP2874339B2 JP 2874339 B2 JP2874339 B2 JP 2874339B2 JP 33892490 A JP33892490 A JP 33892490A JP 33892490 A JP33892490 A JP 33892490A JP 2874339 B2 JP2874339 B2 JP 2874339B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- displacement
- hydraulic pump
- motor
- accelerator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
- F16H61/421—Motor capacity control by electro-hydraulic control means, e.g. using solenoid valves
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低速から中速までの車速域を対象とした車
両に好適に適用される流体式の無段変速機に係り、特に
その発進特性を向上させるために有効となる変速駆動装
置に関するものである。
両に好適に適用される流体式の無段変速機に係り、特に
その発進特性を向上させるために有効となる変速駆動装
置に関するものである。
［従来の技術］ 従来より、燃費及び／又は排ガスの見地から、スロッ
トル開度に対応する最も望ましいエンジン速度が一般に
定められている。一方、無段変速機を用いれば、車速の
如何に拘らずエンジンを任意の速度で運転できる。この
ため、従来では無段変速機を変速駆動装置を介して制御
し、上述したスロットル開度とエンジン速度の望ましい
関係が満たされるようにしている。具体的に説明する
と、従来の一般的な無段変速機は、少なくとも入力側が
可変容積形である一対の液圧ポンプ／モータの間に可変
速の静圧伝動系を構成し、入力側液圧ポンプ／モータの
押し除け容積を零にした状態で出力速度／入力速度で表
される速度比を略零にできるようにされている。これに
対して、変速駆動装置は、一般にECU（Electronic Cont
rol Unit）を主体として構成されており、スロットル開
度（すなわちアクセル踏込量）とエンジン速度とを検出
し、スロットル開度に対応してエンジン速度が目標値に
保持されるように、ECUに入力側液圧ポンプ／モータの
押し除け容積をコントロールさせている。
トル開度に対応する最も望ましいエンジン速度が一般に
定められている。一方、無段変速機を用いれば、車速の
如何に拘らずエンジンを任意の速度で運転できる。この
ため、従来では無段変速機を変速駆動装置を介して制御
し、上述したスロットル開度とエンジン速度の望ましい
関係が満たされるようにしている。具体的に説明する
と、従来の一般的な無段変速機は、少なくとも入力側が
可変容積形である一対の液圧ポンプ／モータの間に可変
速の静圧伝動系を構成し、入力側液圧ポンプ／モータの
押し除け容積を零にした状態で出力速度／入力速度で表
される速度比を略零にできるようにされている。これに
対して、変速駆動装置は、一般にECU（Electronic Cont
rol Unit）を主体として構成されており、スロットル開
度（すなわちアクセル踏込量）とエンジン速度とを検出
し、スロットル開度に対応してエンジン速度が目標値に
保持されるように、ECUに入力側液圧ポンプ／モータの
押し除け容積をコントロールさせている。
この制御の概要を説明すると、ドライバーがアクセ
ルを踏むことによりアクセルにリンクされてスロットル
が開き、スロットル開度に対応する目標エンジン速度
がスロットル開度／目標エンジン速度チャートから求め
られ、実エンジン速度が目標値になるように無段変速
機の速度比が制御される（液圧ポンプ／モータの押し除
け容積を制御する）という流れになる。
ルを踏むことによりアクセルにリンクされてスロットル
が開き、スロットル開度に対応する目標エンジン速度
がスロットル開度／目標エンジン速度チャートから求め
られ、実エンジン速度が目標値になるように無段変速
機の速度比が制御される（液圧ポンプ／モータの押し除
け容積を制御する）という流れになる。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような従来の変速駆動装置は大きく次
の３つの課題を抱える。
の３つの課題を抱える。
第１は、発進時アクセルを踏んでから動き出すまでに
時間遅れを生じ応答性が悪くなる点である。すなわち、
その原因を逐次追ってみると、ドライバーがアクセル
を踏み込むことにより（アクセルとスロットルはステッ
プ状に変化する）目標エンジン速度SDはステップ状に
大きく増加する。しかし実エンジン速度SEは「１次遅
れ＋無駄時間」で増加するので、暫くの間はSE＜SDであ
る。そして、SE＞SDとなって始めて、SEを下げるため
にエンジンに負荷を掛けるべく、入力側液圧ポンプ／モ
ータの押し除け容積（それまでは零）を増加させる。
その結果、圧液が出力側液圧ポンプ／モータに流れ込み
始め、車が動き出す。このように、上記のものはアクセ
ルを踏んでも、エンジンが高速になるまで入力側液圧ポ
ンプ／モータの容積変化は始まらず車が動き出さないと
いう欠点がある。
時間遅れを生じ応答性が悪くなる点である。すなわち、
その原因を逐次追ってみると、ドライバーがアクセル
を踏み込むことにより（アクセルとスロットルはステッ
プ状に変化する）目標エンジン速度SDはステップ状に
大きく増加する。しかし実エンジン速度SEは「１次遅
れ＋無駄時間」で増加するので、暫くの間はSE＜SDであ
る。そして、SE＞SDとなって始めて、SEを下げるため
にエンジンに負荷を掛けるべく、入力側液圧ポンプ／モ
ータの押し除け容積（それまでは零）を増加させる。
その結果、圧液が出力側液圧ポンプ／モータに流れ込み
始め、車が動き出す。このように、上記のものはアクセ
ルを踏んでも、エンジンが高速になるまで入力側液圧ポ
ンプ／モータの容積変化は始まらず車が動き出さないと
いう欠点がある。
第２は、エンジン速度のオーバーシュートが大きくな
る点である。すなわち、SE＞SDとなった後もエンジン負
荷トルクがその時点でのスロットルに対応するエンジン
出力トルクを越えるまではSEは上昇を続けるので、SEの
オーバーシュートを生じる。例えば、一般のドライバー
感覚でアクセルを踏み込むと、スロットルがステップ状
に大きく開いてそのスロットル開度に対応するエンジン
出力トルクが大きくなる傾向が強く、この時点で入力側
液圧ポンプ／モータの押し除け容積は小さいので、静圧
伝動系の高圧側がリリーフ圧に達してもエンジン負荷ト
ルクは未だ小さく、そのためSEがSDを越えて上昇し、そ
の結果リリーフバルブも働いてしまう。すなわち、車速
の低い間はエンジン出力が過大であり、リリーフを吹か
すことにより余ったエネルギーを捨てながらエンジンは
空吹かしに近い状態でSEのオーバーシュートが起こる。
このため、少なくともこの間は低燃費走行を行うことが
できない欠点がある。
る点である。すなわち、SE＞SDとなった後もエンジン負
荷トルクがその時点でのスロットルに対応するエンジン
出力トルクを越えるまではSEは上昇を続けるので、SEの
オーバーシュートを生じる。例えば、一般のドライバー
感覚でアクセルを踏み込むと、スロットルがステップ状
に大きく開いてそのスロットル開度に対応するエンジン
出力トルクが大きくなる傾向が強く、この時点で入力側
液圧ポンプ／モータの押し除け容積は小さいので、静圧
伝動系の高圧側がリリーフ圧に達してもエンジン負荷ト
ルクは未だ小さく、そのためSEがSDを越えて上昇し、そ
の結果リリーフバルブも働いてしまう。すなわち、車速
の低い間はエンジン出力が過大であり、リリーフを吹か
すことにより余ったエネルギーを捨てながらエンジンは
空吹かしに近い状態でSEのオーバーシュートが起こる。
このため、少なくともこの間は低燃費走行を行うことが
できない欠点がある。
第３は、発進時の圧力変動が大きく、トルク変動が大
きくなる点である。前記理由でエンジン速度がオーバー
シュートした後で、制御遅れを取り戻すために入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積を急いで増加させるた
め、液圧伝動系を流れる圧液の流量が急増して圧力が急
上昇し、為にトルクが急増し、動き始めの加速度が過大
になり易いスムーズな発進ができない（飛び出し感）と
いう欠点がある。
きくなる点である。前記理由でエンジン速度がオーバー
シュートした後で、制御遅れを取り戻すために入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積を急いで増加させるた
め、液圧伝動系を流れる圧液の流量が急増して圧力が急
上昇し、為にトルクが急増し、動き始めの加速度が過大
になり易いスムーズな発進ができない（飛び出し感）と
いう欠点がある。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので
あって、先ず車両において最も優先されるべき発進特性
に関わる上記第１、第３の課題を解決し、これを前提と
して経済性に関わる上記第２の課題を解決することを目
的としている。
あって、先ず車両において最も優先されるべき発進特性
に関わる上記第１、第３の課題を解決し、これを前提と
して経済性に関わる上記第２の課題を解決することを目
的としている。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次のような
手段を講じたものである。
手段を講じたものである。
すなわち、本発明に係る車両用無段変速駆動装置は、
少なくとも入力側が可変容積形である一対の液圧ポンプ
／モータの間に可変速の静圧伝動系を構成し、入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積を零にした状態で出力
速度／入力速度で表される速度比を略零にできるように
された車両用無段変速機において、前記静圧伝動系の有
効差圧がアクセル踏込量（広義にはアクセル角度）に対
応した設定圧に保たれるように前記入力側液圧ポンプ／
モータの押し除け容積を負帰還制御することを基本的な
構成とする。
少なくとも入力側が可変容積形である一対の液圧ポンプ
／モータの間に可変速の静圧伝動系を構成し、入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積を零にした状態で出力
速度／入力速度で表される速度比を略零にできるように
された車両用無段変速機において、前記静圧伝動系の有
効差圧がアクセル踏込量（広義にはアクセル角度）に対
応した設定圧に保たれるように前記入力側液圧ポンプ／
モータの押し除け容積を負帰還制御することを基本的な
構成とする。
このような構成に加えて本発明は、最適運転条件に沿
った変速駆動を可能にするために、有効差圧と入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積とからエンジン負荷ト
ルクを求め、このエンジン負荷トルクに対して最適開度
となるようにスロットルをフィードフォワード制御する
ことを特徴とする。
った変速駆動を可能にするために、有効差圧と入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積とからエンジン負荷ト
ルクを求め、このエンジン負荷トルクに対して最適開度
となるようにスロットルをフィードフォワード制御する
ことを特徴とする。
［作用］ 本発明の前記基本的な構成を従来の装置に適用すれ
ば、アクセルを踏み込んでから動き出すまでの時間遅れ
を解消して応答性を高め、同時に急激な飛び出しを防止
することができる。すなわち、発進時にドライバーがア
クセルを踏み込むと、スロットルが連動してステップ状
に変化する（アクセルとスロットルが直結であるとの仮
定による）。この場合、有効差圧がアクセル踏込量に対
応した設定値に保持されるように入力側液圧ポンプ／モ
ータの押し除け容積がエンジン速度の上昇を待たずして
負帰還制御により変化し始める。すなわち、出力側液圧
ポンプ／モータが停止している状態で最初入力側液圧ポ
ンプ／モータの押し除け容積が僅かに増大して有効差圧
を生じ、これにより出力側液圧ポンプ／モータが回転し
始めると、該ポンプ／モータが圧液を呑み込むことによ
る有効差圧の低下を補償するため更に入力側液圧ポンプ
／モータの押し除け容積が増大する。このような作用が
連鎖的に起こって、アクセルを踏み込んだ瞬間から車速
の増加とともに入力側液圧ポンプ／モータの押し除け容
積が増大していく。このようにして有効差圧が安定して
維持されると、有効差圧は車体の加速度に比例し、この
制御においてはアクセルを一定に保持している限り差圧
一定、すなわち加速度一定となるので（勿論アクセルの
踏み込み加減を換えることによってドライバーは意図し
た加速度に調節できる）、アクセルを踏み込んだ瞬間か
ら安定かつ有効な牽引力が得られ、車が動き始めること
になる。このため、従来においてエンジン速度が立上る
までの「１次遅れ＋無駄時間」に相当する時間を解消
し、応答性を高めることが可能になる。しかも、この制
御によれば、従来の制御のように立上った後、制御遅れ
を取り戻すために入力側液圧ポンプ／モータの押し除け
容積を急激に増大させる必要がなく、不慮の飛び出しを
招くことがなくなる。これらの結果、上記構成は無段変
速機搭載車両を安定かつスムーズに変速駆動できるもの
となる。
ば、アクセルを踏み込んでから動き出すまでの時間遅れ
を解消して応答性を高め、同時に急激な飛び出しを防止
することができる。すなわち、発進時にドライバーがア
クセルを踏み込むと、スロットルが連動してステップ状
に変化する（アクセルとスロットルが直結であるとの仮
定による）。この場合、有効差圧がアクセル踏込量に対
応した設定値に保持されるように入力側液圧ポンプ／モ
ータの押し除け容積がエンジン速度の上昇を待たずして
負帰還制御により変化し始める。すなわち、出力側液圧
ポンプ／モータが停止している状態で最初入力側液圧ポ
ンプ／モータの押し除け容積が僅かに増大して有効差圧
を生じ、これにより出力側液圧ポンプ／モータが回転し
始めると、該ポンプ／モータが圧液を呑み込むことによ
る有効差圧の低下を補償するため更に入力側液圧ポンプ
／モータの押し除け容積が増大する。このような作用が
連鎖的に起こって、アクセルを踏み込んだ瞬間から車速
の増加とともに入力側液圧ポンプ／モータの押し除け容
積が増大していく。このようにして有効差圧が安定して
維持されると、有効差圧は車体の加速度に比例し、この
制御においてはアクセルを一定に保持している限り差圧
一定、すなわち加速度一定となるので（勿論アクセルの
踏み込み加減を換えることによってドライバーは意図し
た加速度に調節できる）、アクセルを踏み込んだ瞬間か
ら安定かつ有効な牽引力が得られ、車が動き始めること
になる。このため、従来においてエンジン速度が立上る
までの「１次遅れ＋無駄時間」に相当する時間を解消
し、応答性を高めることが可能になる。しかも、この制
御によれば、従来の制御のように立上った後、制御遅れ
を取り戻すために入力側液圧ポンプ／モータの押し除け
容積を急激に増大させる必要がなく、不慮の飛び出しを
招くことがなくなる。これらの結果、上記構成は無段変
速機搭載車両を安定かつスムーズに変速駆動できるもの
となる。
ところで、このような構成は車両の変速性能を向上さ
せるが、このままでは燃費及び／又は排ガスの見地から
スロットル開度に対応する望ましいエンジン速度を実現
するという内容を含まない。すなわち、スロットル開度
とエンジン速度が望ましい関係になるということはスロ
ットル開度とエンジン負荷トルクが望ましい関係になる
ということであるが（何故ならこれらは三位一体の関係
にある）。上記制御ではエンジン負荷トルクは入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積×有効差圧に略比例
し、押し除け容積の一次関数として増大していく。この
ため、発進当初のエンジン負荷トルクは小さい。これに
対して、上記のごとくアクセルとスロットルが直結であ
る仮定のもとでは、通常の運転感覚でアクセルを踏み込
んだ場合、発進当初からエンジンに高い出力トルクが一
方的に現れる。これらの結果、エンジンは当初無負荷若
しくはそれに近い状態でオーバーシュート気味に吹き上
がり、その後負荷トルクが増大するにつれて徐々に低減
していくという経過を辿ることになり、最適運転条件か
ら外れたものとなる。また、このような過剰なエンジン
出力トルクが上記の変速駆動制御に悪影響を及ぼさない
とも限らない。
せるが、このままでは燃費及び／又は排ガスの見地から
スロットル開度に対応する望ましいエンジン速度を実現
するという内容を含まない。すなわち、スロットル開度
とエンジン速度が望ましい関係になるということはスロ
ットル開度とエンジン負荷トルクが望ましい関係になる
ということであるが（何故ならこれらは三位一体の関係
にある）。上記制御ではエンジン負荷トルクは入力側液
圧ポンプ／モータの押し除け容積×有効差圧に略比例
し、押し除け容積の一次関数として増大していく。この
ため、発進当初のエンジン負荷トルクは小さい。これに
対して、上記のごとくアクセルとスロットルが直結であ
る仮定のもとでは、通常の運転感覚でアクセルを踏み込
んだ場合、発進当初からエンジンに高い出力トルクが一
方的に現れる。これらの結果、エンジンは当初無負荷若
しくはそれに近い状態でオーバーシュート気味に吹き上
がり、その後負荷トルクが増大するにつれて徐々に低減
していくという経過を辿ることになり、最適運転条件か
ら外れたものとなる。また、このような過剰なエンジン
出力トルクが上記の変速駆動制御に悪影響を及ぼさない
とも限らない。
そこで、上記の構成に本発明の特徴的な構成を付加す
ることが一つの有効な手段となる。すなわち、上記の構
成においては有効差圧と入力側液圧ポンプ／モータの押
し除け容積を知ることが容易であり、これらを乗じるこ
とによってエンジン負荷トルクを求めることができる。
そこで、予めエンジン負荷トルクに対応する最適スロッ
トル開度は知られているので、スロットルをアクセルに
連動させるかわりにそのような最適値にフィードフォワ
ード制御すれば、上述した変速駆動制御をより適正なも
のにすると同時に、余剰エネルギーの発生を防いで低燃
費及び／又は低排ガスの条件に適合させることができ
る。
ることが一つの有効な手段となる。すなわち、上記の構
成においては有効差圧と入力側液圧ポンプ／モータの押
し除け容積を知ることが容易であり、これらを乗じるこ
とによってエンジン負荷トルクを求めることができる。
そこで、予めエンジン負荷トルクに対応する最適スロッ
トル開度は知られているので、スロットルをアクセルに
連動させるかわりにそのような最適値にフィードフォワ
ード制御すれば、上述した変速駆動制御をより適正なも
のにすると同時に、余剰エネルギーの発生を防いで低燃
費及び／又は低排ガスの条件に適合させることができ
る。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
この変速駆動装置が適用される無段変速機Ａは、第１
図に示すように、一対の可変容積形液圧ポンプ／モータ
１、２の間を液圧回路３で接続し、通称HST（Hydrostat
ic Transmission）と呼ばれる可変速の静圧伝動系ａを
構成している。これらの液圧ポンプ／モータ１、２に
は、例えば特願昭56−175190号に示される如きピントル
の偏心によって容積変化を実現する静圧バランスタイプ
のものが好適に用いられる。そして、入力側の液圧ポン
プ／モータ（以下、液圧ポンプと称する）１にガソリン
エンジン４を連結し、出力側の液圧ポンプ／モータ（以
下、液圧モータと称する）２に減速機５を介して車輪６
を連結している。前記液圧ポンプ１の押し除け容積DPの
最大値DPMAXと前記液圧モータ２の押し除け容積DMの最
大値DMMAXとは、この場合等しい値に設定されている。
また、前記静圧伝動系ａはブーストポンプ７によりバッ
クアップされるとともに、リリーフ弁８により圧力破損
から保護されている。このような無段変速機Ａにおい
て、エンジン４の速度をSE、液圧モータ２の速度をSM
（車速Ｖに比例）とした場合に、速度比ｅはSM/SEで表
わすことができる。そして、この速度比ｅを、第２図に
示す如く液圧モータ２の押し除け容積DMを当初最大値DM
MAXに保持した状態で液圧ポンプ１の押し除け容積DPを
０からDPMAXまで増大させることにより０＜ｅ≦１の間
で変化させ、さらに、液圧ポンプ１の押し除け容積DPを
最大値DPMAXに保持した状態で液圧モータ２の押し除け
容積DMをDMMAXから０に向かって減少させることにより
１＜ｅの領域で変化させることができるようになってい
る。
図に示すように、一対の可変容積形液圧ポンプ／モータ
１、２の間を液圧回路３で接続し、通称HST（Hydrostat
ic Transmission）と呼ばれる可変速の静圧伝動系ａを
構成している。これらの液圧ポンプ／モータ１、２に
は、例えば特願昭56−175190号に示される如きピントル
の偏心によって容積変化を実現する静圧バランスタイプ
のものが好適に用いられる。そして、入力側の液圧ポン
プ／モータ（以下、液圧ポンプと称する）１にガソリン
エンジン４を連結し、出力側の液圧ポンプ／モータ（以
下、液圧モータと称する）２に減速機５を介して車輪６
を連結している。前記液圧ポンプ１の押し除け容積DPの
最大値DPMAXと前記液圧モータ２の押し除け容積DMの最
大値DMMAXとは、この場合等しい値に設定されている。
また、前記静圧伝動系ａはブーストポンプ７によりバッ
クアップされるとともに、リリーフ弁８により圧力破損
から保護されている。このような無段変速機Ａにおい
て、エンジン４の速度をSE、液圧モータ２の速度をSM
（車速Ｖに比例）とした場合に、速度比ｅはSM/SEで表
わすことができる。そして、この速度比ｅを、第２図に
示す如く液圧モータ２の押し除け容積DMを当初最大値DM
MAXに保持した状態で液圧ポンプ１の押し除け容積DPを
０からDPMAXまで増大させることにより０＜ｅ≦１の間
で変化させ、さらに、液圧ポンプ１の押し除け容積DPを
最大値DPMAXに保持した状態で液圧モータ２の押し除け
容積DMをDMMAXから０に向かって減少させることにより
１＜ｅの領域で変化させることができるようになってい
る。
このような構成において、本実施例は前記液圧ポンプ
１の容積変化をもたらすその操作端1aにプレッシャーコ
ンペンセータ９を接続するとともに、エンジン４内のス
ロットル弁4aとアクセル11の間をアクセルモジュレータ
12を介して別体のワイヤ12a、12bで接続し、これらプレ
ッシャーコンペンセータ９及びアクセルモジュレータ12
をECU10を通して制御するようにしている。すなわち、
プレッシャーコンペンセータ９は、ECU10がアクセル11
の踏込量ACLに対応した設定圧P0を実現するための信号s
1を出力した場合に、前記液圧ポンプ１の吐出圧と吸込
圧の有効差圧ΔＰをその信号s1に係る設定圧P0に等しく
するまで液圧ポンプ１の押し除け容積DPを変化させる機
能を有したもので、この実施例では設定圧P0は第３図中
実線で示すようにアクセル踏込量ACLに略正比例して与
えられるようにしてある。そのプレッシャーコンペンセ
ータ９の具体的な構成例としては、図示しないが、液圧
ポンプ１にデューティー制御弁を接続し、前記ECU10か
らアクセル踏込量ACLに比例した設定圧信号s1がこのデ
ューディー制御弁に入力されることにより内部で設定圧
P0を発生するようにしておく。そして、その設定圧P0を
この液圧ポンプ１の操作端1aたる内設スプールの一端側
に作用させる一方、該スプールの他端側に実際の有効差
圧ΔＰを拮抗状態で作用させておくことにより、有効差
圧ΔＰが設定圧P0よりも小さければスプールが一方に動
いて押し除け容積DPの増大方向にピントル駆動用コント
ロールピストンに圧液を導入し、有効差圧ΔＰが設定圧
P0よりも大きければスプールが他方に動いて押し除け容
積DPの減少方向にそのコントロールピストンに圧液を導
入することができるようにしておく。また、アクセルモ
ジュレータ12は、例えば特願昭61−136968号に加速調節
装置として示されているもので、アクセル11とスロット
ル弁4aを連結するワイヤを前段部12aと後段部12bに分断
し、その分断部分にアクセル踏込量ACLを差動分配して
前記スロットル弁4a及び可変式の固定機構に出力する差
動歯車を配置している（図示省略）。そして、固定機構
の固定位置が外部からの操作で移動されることによっ
て、ワイヤ12aに対するワイヤ12bの変位を減じ、その結
果アクセル踏込量ACLに対するスロットル開度THLを減少
方向にシフトさせることができるようになっている。そ
して、前記液圧ポンプ１に偏心センサ1bが設けてあり、
ECU10はその検出信号s2を介して取り出した押し除け容
積DPと上記設定圧（有効差圧）P0を乗じることによって
エンジン負荷トルクTEを求める一方（第３図及び第５図
参照）、このECU10に予め燃費及び／又は排ガスの見地
からエンジン負荷トルクTEに対して最適と考えられるス
ロットル開度THLをテーブル化して記憶させておき（こ
のTHLは第６図に示す最適運転ライン上の各動作点に対
応している）、そのようなスロットル開度THLが得られ
るように前記アクセルモジュレータ12の固定機構可変用
アクチュエータ等に制御信号s3を出力してスロットル弁
4aを逐次フィードフォワード制御するようにしている。
１の容積変化をもたらすその操作端1aにプレッシャーコ
ンペンセータ９を接続するとともに、エンジン４内のス
ロットル弁4aとアクセル11の間をアクセルモジュレータ
12を介して別体のワイヤ12a、12bで接続し、これらプレ
ッシャーコンペンセータ９及びアクセルモジュレータ12
をECU10を通して制御するようにしている。すなわち、
プレッシャーコンペンセータ９は、ECU10がアクセル11
の踏込量ACLに対応した設定圧P0を実現するための信号s
1を出力した場合に、前記液圧ポンプ１の吐出圧と吸込
圧の有効差圧ΔＰをその信号s1に係る設定圧P0に等しく
するまで液圧ポンプ１の押し除け容積DPを変化させる機
能を有したもので、この実施例では設定圧P0は第３図中
実線で示すようにアクセル踏込量ACLに略正比例して与
えられるようにしてある。そのプレッシャーコンペンセ
ータ９の具体的な構成例としては、図示しないが、液圧
ポンプ１にデューティー制御弁を接続し、前記ECU10か
らアクセル踏込量ACLに比例した設定圧信号s1がこのデ
ューディー制御弁に入力されることにより内部で設定圧
P0を発生するようにしておく。そして、その設定圧P0を
この液圧ポンプ１の操作端1aたる内設スプールの一端側
に作用させる一方、該スプールの他端側に実際の有効差
圧ΔＰを拮抗状態で作用させておくことにより、有効差
圧ΔＰが設定圧P0よりも小さければスプールが一方に動
いて押し除け容積DPの増大方向にピントル駆動用コント
ロールピストンに圧液を導入し、有効差圧ΔＰが設定圧
P0よりも大きければスプールが他方に動いて押し除け容
積DPの減少方向にそのコントロールピストンに圧液を導
入することができるようにしておく。また、アクセルモ
ジュレータ12は、例えば特願昭61−136968号に加速調節
装置として示されているもので、アクセル11とスロット
ル弁4aを連結するワイヤを前段部12aと後段部12bに分断
し、その分断部分にアクセル踏込量ACLを差動分配して
前記スロットル弁4a及び可変式の固定機構に出力する差
動歯車を配置している（図示省略）。そして、固定機構
の固定位置が外部からの操作で移動されることによっ
て、ワイヤ12aに対するワイヤ12bの変位を減じ、その結
果アクセル踏込量ACLに対するスロットル開度THLを減少
方向にシフトさせることができるようになっている。そ
して、前記液圧ポンプ１に偏心センサ1bが設けてあり、
ECU10はその検出信号s2を介して取り出した押し除け容
積DPと上記設定圧（有効差圧）P0を乗じることによって
エンジン負荷トルクTEを求める一方（第３図及び第５図
参照）、このECU10に予め燃費及び／又は排ガスの見地
からエンジン負荷トルクTEに対して最適と考えられるス
ロットル開度THLをテーブル化して記憶させておき（こ
のTHLは第６図に示す最適運転ライン上の各動作点に対
応している）、そのようなスロットル開度THLが得られ
るように前記アクセルモジュレータ12の固定機構可変用
アクチュエータ等に制御信号s3を出力してスロットル弁
4aを逐次フィードフォワード制御するようにしている。
このような構成によると、既に述べた作用により、無
段変速機Ａの発進特性を向上させ、同時に燃費を改善す
ることができる。すなわち、発進時にドライバーがアク
セル11を踏み込むと、スロットル弁4aはアクセルモジュ
レータ12の挙動を通じて最適開度THLに開き、エンジン
４に過不足ない燃料を送り込む。一方、これと並行し
て、液圧ポンプ１の押し除け容積DPがエンジン速度SEの
上昇を待たずして負帰還制御により変化し、アクセル踏
込量ACLに比例した有効差圧ΔＰ（＝P0）を維持する。
すなわち、液圧モータ２が停止している状態で最初液圧
ポンプ１の押し除け容積DPが僅かに増大して有効差圧P0
を生じ、これにより液圧モータ２が回転し始めると、こ
の液圧モータ２が圧液を呑み込むことによる有効差圧P0
の低下を補償するため更に液圧ポンプ１の押し除け容積
DPが増大する。このような作用が連鎖的に起こって、ア
クセル11を踏み込んだ瞬間から車速Ｖの増加とともに液
圧ポンプ１の押し除け容積DPが増大していく。このよう
にして有効差圧P0が安定して維持されると、有効差圧P0
は車体の加速度に比例し、この制御においてはアクセル
11を一定に保持している限り差圧P0一定、すなわち加速
度一定となるので（勿論アクセル11の踏み込み加減を変
えることによってドライバーは意図した加速度に調節で
きる）、第４図に示すように当初から一定して有効な牽
引力Ｆが得られ、アクセル11を踏み込んだ瞬間から車が
動き始めることになる。このため、従来においてエンジ
ン速度SEが立上るまでの「１次遅れ＋無駄時間」に相当
する時間を解消し、応答性を高めることが可能になる。
しかも、この制御は、従来の制御のように立上った後、
制御遅れを取り戻すために液圧ポンプ１の押し除け容積
DPを急激に増大させるといった必要がなく、不慮の飛び
出しを招くことがなくなる。これらの結果、この実施例
は図示無段変速機Ａを搭載した車両を安定かつスムーズ
に変速駆動できるものとなる。その上、スロットル開度
THLが常に最適値にフィードフォワード制御されるの
で、上述した変速駆動制御において発進時にエンジン４
が無負荷あるいはそれに近い状態でオーバーシュートぎ
みに吹き上がることがなくなり、上記の変速制御自体を
より適正化すると同時に、余剰エネルギーの発生を防い
で低燃費及び／又は低排ガスの条件に適合させることが
できる。
段変速機Ａの発進特性を向上させ、同時に燃費を改善す
ることができる。すなわち、発進時にドライバーがアク
セル11を踏み込むと、スロットル弁4aはアクセルモジュ
レータ12の挙動を通じて最適開度THLに開き、エンジン
４に過不足ない燃料を送り込む。一方、これと並行し
て、液圧ポンプ１の押し除け容積DPがエンジン速度SEの
上昇を待たずして負帰還制御により変化し、アクセル踏
込量ACLに比例した有効差圧ΔＰ（＝P0）を維持する。
すなわち、液圧モータ２が停止している状態で最初液圧
ポンプ１の押し除け容積DPが僅かに増大して有効差圧P0
を生じ、これにより液圧モータ２が回転し始めると、こ
の液圧モータ２が圧液を呑み込むことによる有効差圧P0
の低下を補償するため更に液圧ポンプ１の押し除け容積
DPが増大する。このような作用が連鎖的に起こって、ア
クセル11を踏み込んだ瞬間から車速Ｖの増加とともに液
圧ポンプ１の押し除け容積DPが増大していく。このよう
にして有効差圧P0が安定して維持されると、有効差圧P0
は車体の加速度に比例し、この制御においてはアクセル
11を一定に保持している限り差圧P0一定、すなわち加速
度一定となるので（勿論アクセル11の踏み込み加減を変
えることによってドライバーは意図した加速度に調節で
きる）、第４図に示すように当初から一定して有効な牽
引力Ｆが得られ、アクセル11を踏み込んだ瞬間から車が
動き始めることになる。このため、従来においてエンジ
ン速度SEが立上るまでの「１次遅れ＋無駄時間」に相当
する時間を解消し、応答性を高めることが可能になる。
しかも、この制御は、従来の制御のように立上った後、
制御遅れを取り戻すために液圧ポンプ１の押し除け容積
DPを急激に増大させるといった必要がなく、不慮の飛び
出しを招くことがなくなる。これらの結果、この実施例
は図示無段変速機Ａを搭載した車両を安定かつスムーズ
に変速駆動できるものとなる。その上、スロットル開度
THLが常に最適値にフィードフォワード制御されるの
で、上述した変速駆動制御において発進時にエンジン４
が無負荷あるいはそれに近い状態でオーバーシュートぎ
みに吹き上がることがなくなり、上記の変速制御自体を
より適正化すると同時に、余剰エネルギーの発生を防い
で低燃費及び／又は低排ガスの条件に適合させることが
できる。
なお、前記アクセルモジュレータを用いる代わりに、
スロットル弁に対して直列に補助スロットル弁を設け、
この補助スロットル弁をECUで制御し燃料供給を規制す
るようにしてもよい。また、前記実施例では第３図に示
す如く設定圧P0がアクセル踏込量ACLに略正比例して増
大するように設定してあるが、例えば上記制御を０＜ｅ
≦１までで終わらせ、１＜ｅにおいて従来通りの制御
（すなわちアクセル踏込量に対応した目標エンジン速度
が与えられるようにスロットル開度を制御する）に移行
したい場合には、移行の瞬間にトルク変動を生じてショ
ックを受けることがないようにアクセル踏込量ACLに対
応した設定圧P0を第３図中想像線で示すように若干修正
しておくことも有効となる。さらに、前記実施例では有
効差圧ΔＰを液圧ポンプの吐出圧−吸込圧間の差圧とし
ているが、吐出圧−大気圧間の差圧や吐出圧の絶対値
（すなわち圧力０との差圧）も有効差圧として利用する
ことができる。さらにまた、前記実施例のスロットル制
御に代えて、おもにディーゼルエンジンに用いられるオ
ーバースピードガバナーを設ける態様も考えられ、ポン
プ／モータの形状も、入力側、出力側ともに可変容量形
でもよく、入力側と出力側の最大押し除け容積が異なっ
ていてもよく、容量可変方式も斜板式、斜軸式等自由で
ある。また、容量制御機構としては油圧アクチュエータ
やステッピングモータを用いたサーボ機構など周知の手
段が用いられる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々変形が可能である。
スロットル弁に対して直列に補助スロットル弁を設け、
この補助スロットル弁をECUで制御し燃料供給を規制す
るようにしてもよい。また、前記実施例では第３図に示
す如く設定圧P0がアクセル踏込量ACLに略正比例して増
大するように設定してあるが、例えば上記制御を０＜ｅ
≦１までで終わらせ、１＜ｅにおいて従来通りの制御
（すなわちアクセル踏込量に対応した目標エンジン速度
が与えられるようにスロットル開度を制御する）に移行
したい場合には、移行の瞬間にトルク変動を生じてショ
ックを受けることがないようにアクセル踏込量ACLに対
応した設定圧P0を第３図中想像線で示すように若干修正
しておくことも有効となる。さらに、前記実施例では有
効差圧ΔＰを液圧ポンプの吐出圧−吸込圧間の差圧とし
ているが、吐出圧−大気圧間の差圧や吐出圧の絶対値
（すなわち圧力０との差圧）も有効差圧として利用する
ことができる。さらにまた、前記実施例のスロットル制
御に代えて、おもにディーゼルエンジンに用いられるオ
ーバースピードガバナーを設ける態様も考えられ、ポン
プ／モータの形状も、入力側、出力側ともに可変容量形
でもよく、入力側と出力側の最大押し除け容積が異なっ
ていてもよく、容量可変方式も斜板式、斜軸式等自由で
ある。また、容量制御機構としては油圧アクチュエータ
やステッピングモータを用いたサーボ機構など周知の手
段が用いられる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々変形が可能である。
［発明の効果］ 本発明に係る変速駆動装置を車両用無段変速機に適用
すると、応答遅れや飛び出し感を解消し、発進時の変速
駆動を安定かつスムーズに行わせることが可能になる。
また、このような構成下にあっては、発進時におけるエ
ンジンのオーバーシュートを防ぐことも容易であり、燃
費向上を図ることが可能になる。これらの結果、本発明
は発進を頻繁に行う市街地走行時などに特に実益を伴う
ものとなる。
すると、応答遅れや飛び出し感を解消し、発進時の変速
駆動を安定かつスムーズに行わせることが可能になる。
また、このような構成下にあっては、発進時におけるエ
ンジンのオーバーシュートを防ぐことも容易であり、燃
費向上を図ることが可能になる。これらの結果、本発明
は発進を頻繁に行う市街地走行時などに特に実益を伴う
ものとなる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は回路図、第２
図は無段変速機の速度比と押し除け容積の関係を示すグ
ラフ、第３図はアクセル踏込量と設定圧の関係を示すグ
ラフ、第４図は速度比と牽引力の関係を示すグラフ、第
５図は速度比とエンジン負荷トルクの関係を示すグラ
フ、第６図はエンジンスピードとエンジン負荷トルクの
関係を示すグラフである。 １……入力側液圧ポンプ／モータ（液圧ポンプ） ２……出力側液圧ポンプ／モータ（液圧モータ） 4a……スロットル弁 ａ……静圧伝動系 Ａ……無段変速機 ｅ……速度比 ΔＰ……有効差圧 DP、DM……押し除け容積 ACL……アクセル角度（アクセル踏込量） P0……設定圧 TE……エンジン負荷トルク THL……スロットル開度
図は無段変速機の速度比と押し除け容積の関係を示すグ
ラフ、第３図はアクセル踏込量と設定圧の関係を示すグ
ラフ、第４図は速度比と牽引力の関係を示すグラフ、第
５図は速度比とエンジン負荷トルクの関係を示すグラ
フ、第６図はエンジンスピードとエンジン負荷トルクの
関係を示すグラフである。 １……入力側液圧ポンプ／モータ（液圧ポンプ） ２……出力側液圧ポンプ／モータ（液圧モータ） 4a……スロットル弁 ａ……静圧伝動系 Ａ……無段変速機 ｅ……速度比 ΔＰ……有効差圧 DP、DM……押し除け容積 ACL……アクセル角度（アクセル踏込量） P0……設定圧 TE……エンジン負荷トルク THL……スロットル開度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 61/38 - 61/46 B60K 41/00 - 41/28 F02D 41/00 F02D 9/02
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも入力側が可変容積形である一対
の液圧ポンプ／モータの間に可変速の静圧伝動系を構成
し、入力側液圧ポンプ／モータの押し除け容積を零にし
た状態で出力速度／入力速度で表される速度比を略零に
できるようにされた車両用無段変速機に適用されるもの
であって、前記静圧伝動系の有効差圧がアクセル角度に
対応した設定圧に保たれるように前記入力側液圧ポンプ
／モータの押し除け容積を負帰還制御するとともに、前
記有効差圧と入力側液圧ポンプ／モータの押し除け容積
とからエンジン負荷トルクを求め、このエンジン負荷ト
ルクに対して最適開度となるようにスロットルをフィー
ドフォワード制御することを特徴とする車両用無段変速
機の変速駆動装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33892490A JP2874339B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 車両用無段変速機の変速駆動装置 |
| PCT/JP1991/001624 WO1992009833A1 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | Stepless speed change gear for vehicle |
| KR1019920701724A KR920704048A (ko) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | 차량용 무단변속기 |
| EP19910920801 EP0513382A4 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | Stepless speed change gear for vehicle |
| US07/915,825 US5337629A (en) | 1990-11-30 | 1991-11-27 | Continuously variable transmission with corrected differential pressure in a low speed mode |
| CN91107589A CN1065324A (zh) | 1990-11-30 | 1991-11-30 | 车辆用无级变速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33892490A JP2874339B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 車両用無段変速機の変速駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203674A JPH04203674A (ja) | 1992-07-24 |
| JP2874339B2 true JP2874339B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18322609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33892490A Expired - Lifetime JP2874339B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 車両用無段変速機の変速駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874339B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002372148A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Kayaba Ind Co Ltd | Ｈｓｔ車両の制御装置 |
| CN104884380B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-10-19 | 株式会社小松制作所 | 叉车及叉车的控制方法 |
| DE112013000276T5 (de) * | 2013-12-27 | 2015-09-03 | Komatsu Ltd. | Gabelstapler und Steuerungsverfahren des Gabelstaplers |
| JP5749861B1 (ja) | 2013-12-27 | 2015-07-15 | 株式会社小松製作所 | フォークリフト及びフォークリフトの制御方法 |
| CN106763743B (zh) * | 2016-12-26 | 2019-02-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种静液压传动移动换档控制方法及*** |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33892490A patent/JP2874339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203674A (ja) | 1992-07-24 |
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