JPH01178037A - 無段変速装置付の駆動システム - 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］ 本発明は、産業機械や車両等、各種の産業分野で広く利
用可能な無段変速装置付の駆動システムに関するもので
ある。

［従来の技術］ 流体ポンプ／モータを用いた無段変速装置として、いわ
ゆる流体圧伝動装置（ＨＳ　Ｔ）が知られている。しか
しながら、このものは、無段変速性に優れてはいるが、
効率が必ずしも良くなく、速度範囲も満足のいくもので
はない。そのため、かかるＨ８Ｔと差動歯車機構とを併
用し、動力の伝達をＨ３Ｔと差動歯車機構とに分担させ
ることにより、前記Ｈ３Ｔの無段変速性と、歯車伝動の
高効率性とを共に発揮させ得るようにした流体機械式の
無段変速装置（ＨＭＴ）が開発されている（参考文献、
油圧工学（石原智男編　朝倉書房）、ピストンポンプモ
ータの理論と実際（石原貞男コロナ社））。すなわち、
この無段変速装置は、第１、第２、第３の入出力端を有
しその第１の入出力端と第２の入出力端との間を通過す
る低速側の機械式伝動系ならびに第１の入出力端と第３
の入出力端との間を通過する高速側の機械式伝動系を形
成する差動歯車機構と、この差動歯車機構の第２の入出
力端に一方の流体ポンプ／モータの入出力軸を接続する
とともに前記第３の入出力端に他方の流体ポンプ／モー
タの入出力軸を接続しこれら両ポンプ／モータによって
可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機構と、前記
低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側または出力側に
設けた共通回転要素に接離させる低速側のクラッチと、
前記高速側の機械式伝動系の伝動端を前記共通回転要素
に接離させる高速側のクラッチとを具備してなり、前記
両クラッチを背反的に切換えることによって、低速モー
ドまたは高速モードのいずれかを選択し得るように構成
されている。

ところで、このような無段変速装置においては、出力回
転速度／入力回転速度で表される速度比が前記両伝動端
の速度が等しくなる中間設定速度比よりも小さい運転領
域では前記低速側のクラッチのみを接続する低速モード
を選択しておき、前記。

速度比が増大して前記中間速度比に達した際に、高速側
のクラッチを接続するとともに低速側のクラッチを解放
して高速モードに移行するようにしているのが一般的で
ある。そして、高速モードから低速モードに移行する場
合にはその逆の動作がなされる。

ところが、このようなものでは、機械式伝動系に比べて
効率の低い流体式伝動系を休止させる機会が極めて少な
く、そのために無段変速装置全体の効率をさらに向上さ
せるのが難しくなっている。

そして、このようなものでは、流体式伝動系の回路間に
ほとんど常に差圧が発生しているので、この流体式伝動
系を構成している流体ポンプ／モータやその付属機器類
の耐久性を向上させるのも難しいという問題がある。

そのため、近時、前記速度比が前記中間設定速度比に一
定以上接近する運転状態に達した場合に、前記流体ポン
プ／モータの押し除け容積を制御して前記両クラッチが
共に接続される中間ロックアツプモードに引き入れ、こ
の中間ロックアツプモードにて前記流体式伝動系の回路
間差圧が略零になるように前記流体ポンプ／モータの押
し除け容積を制御するようにしたものが開発されている
。

しかして、このような構成によれば、前述した中間ロッ
クアツプモードにおいて、前記流体式伝動系を形成する
流体ポンプ／モータを休止状態にしておくことができる
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このような中間ロックアツプモードで運転さ
れている間は、前記無段変速装置の変速比が固定され、
その速度比が前記中間設定速度比に維持される。そのた
め、前記無段変速装置の変速比調節のみではエンジンの
回転速度を目標回転速度に収束させるという制御を中断
せざるを得なくなる。したがって、車両の負荷抵抗に変
化がなくても、無段変速装置の効率上昇分だけエンジン
の回転速度が上、昇して車速が上がることになり、運転
者は車速を維持するためには、アクセルを若干戻さなく
てはならないという問題がある。

本発明は、このような問題点を解消することを目的とし
ている。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成を採用したものである。

すなわち、本発明に係る無段変速装置付の駆動システム
は、前述したような無段変速装置を備えたものであって
、前記速度比が前記中間設定速度比に一定以上接近する
運転状態に達した場合に、前記流体ポンプ／モータの押
し除け容積を制御して前記両クラッチが共に接続される
中間ロックアツプモードに引き入れ、この中間ロックア
ツプモードにて前記流体式伝動系の回路間差圧が略零に
なるように前記流体ポンプ／モータの押し除け容積を制
御する中間ロックアツプ手段と、スロットル操作量を前
記エンジンの燃料制御端に伝達する変位伝達要素と、こ
の変位伝達要素の途中に介設され、前記中間、ロックア
ツプモードで伝達すべき変位を修正して前記エンジンの
回転速度を燃費が最少となる目標回転速度に収束させる
伝達変位制御手段とを具備してなることを特徴とする。

［作用］ 低速モードまたは高速モードで運転中に速度比が中間設
定速度比に一定以上接近した場合、換言すれば、前記低
速側クラッチと高速側クラッチとの回転速度差が一定値
以下に接近した場合には、エンジンの実回転速度を目標
回転速度に近付ける方向に変速比を逐次変化させるよう
な無段変速制御が中断され、両クラッチが同期するよう
に流体ポンプ／モータの押し除け容積が制御され、それ
ら両クラッチが共に接続される中間ロックアツプモード
に強制的に引き入れられる。そして、この中間ロックア
ツプモードにおいては高低両回路間の差圧が略零となる
ように制御される。そのため、流体ポンプ／モータ内に
おける洩れ損失や圧力に依存するトルク損失が減少する
。すなわち、この流体式伝動系におけるエネルギ損失が
顕著に減少し、実質的に機械式伝動系のみを介して動力
を伝達することが可能となる。そのため、この中間ロッ
クアツプモードにおいては、無段変速装置の伝動効率が
向上するとともに、前記両流体ポンプ／モータが負荷か
ら略完全に解放される。

この中間ロックアツプモードにおいては、運転者から変
位伝達要素を介してエンジンの燃料制御端に伝達される
操作変位が、伝達変位制御手段により調節され、エンジ
ンの回転速度が燃費が最良となる目標回転速度に収束す
るように制御される。

そのため、無段変速制御を行うことができない中間ロッ
クアツプモードにおいて、エンジンの回転速度をアクセ
ル開度に応じた回転速度で、運転することができる。し
たがって、ロックアツプ前後による速度の変化をもたら
さないように設定することが可能となり、運転者に不要
なアクセル操作を強いることがなくなる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図から第９図を参照して
説明する。

この実施例の駆動システムは、エンジン■の出力を無段
変速装置■および終減速機■を介して走行車輪■に伝達
するようにしたものである。

無段変速装置■は、第１図に概略的に示すように、第１
、第２、第３の入出力端１．２．３を有し、その第１の
入出力端１と第２の入出力端２との間を通過する低速側
の機械式伝動系ａならびに第１の入出力端１と第３の入
出力端３との間を通過する高速側の機械式伝動系すを並
列的に形成する差動歯車機構４と、この差動歯車機構４
の第２の入出力端２にギヤ５．６を介して一方の流体ポ
ンプ／モータ７の入出力軸７ａを接続するとともに前記
第３の入出力端３に他方の流体ポンプ／モータ８の入出
力軸８ａをギヤ９．１１を介して接続しこれら両ポンプ
／モータ７．８によって可変速の流体式伝動系Ａ、Ｂを
形成する流体伝動機構１２と、前記低速側の機械式伝動
系ａの伝動端を共通回転要素たるセンターボス１３に接
離させる低速側のクラッチ１４と、前記高速側の機械式
伝動系すの伝動端を前記センターボスエ３に接離させる
高速側のクラッチ１５とを具備してなる。そして、セン
ターボス１３をギヤ１６および１７を介して出力軸１８
に接続している。

差動歯車機構４は、円周方向に等配に設けた複数のプラ
ネタリギヤ２１の内側にサンギヤ２２を配設するととも
に、外側にリングギヤ２３を噛合させてなる遊星歯車式
のものである。そして、前記各プラネタリギヤ２１を軸
承するギヤリテーナ２４の中心を前記第１の入出力端１
とし、この入出力端１にエンジン■に接続される入力軸
２５を設けている。また、前記サンギヤ２２の支持シャ
フト２２ａの先端を前記第２の入出力端２とし、この入
出力端２に前記ギヤ５を固着している。さらに、前記リ
ングギヤ２３のボス部２３ａの先端を前記第３の入出力
端３とし、この入出力端３に前記ギヤ９を設けている。

しかして、訂記低速側の機械式伝動系ａは、前記プラネ
タリギヤ２１、サンギヤ２２、ギヤ５、ギヤ６、後述す
る前進用のクラッチ２６、ギヤ２８およびギヤ２９によ
り構成されており、最後のギヤ２９のボス部２９ａが、
該機械式伝動系ａの伝動端としての役割を担っている。

一方、前記高速側の機械式伝動系すは、前記プラネタリ
ギヤ２１とリングギヤ２３とから構成されており、前記
リングギヤ２３のボス部２３ａが該機械式伝動系すの伝
動端としての役割をなしている。

また、前記流体伝動機構１２は、可変容量形の流体ポン
プ／モータ７と、可変容量形の流体ポンプ／モータ８と
を通常のＨ８Ｔと同様な液圧回路３１を介して直列に接
続したものであり、前記流体ポンプ／モータ７の入出力
軸７ａを前記サンギヤ２２の支持シャフト２２ａにギヤ
６．５を介して接続するとともに、前記流体ポンプ／モ
ータ８の入出力軸８ａをギヤ１１．９を介して前記リン
グギヤ２３に連結している。なお、３２は前記液圧回路
３１に接続されたブーストポンプである。

そして、前記差動歯車機構４の第２の入出力端２と前記
一方の流体ポンプ／モータ７との間に出力方向切換機構
３３を介設している。出力方向切換機構３３は、ギヤ６
を前進用のクラッチ２６を介して一方の流体ポンプ／モ
ータ７の入出力軸７ａに接続するとともに、前記ギヤ６
と固定部材３４との間にワンウェイクラッチ３５を設け
たものである。ワンウェイクラッチ３５は、例えば、型
車３６に固定部材３４に軸着された爪３７を係合させ得
るようにしたもので、前進時にはギヤ６の回転を拘束せ
ず、後進時には、ギヤ６の一方向の回転を禁止して差動
歯車機構４の第２の出力端２の回転を拘束するようにな
っている。なお、前記各クラッチ１４．１５．２６とし
ては、湿式あるいは乾式の多板クラッチを用いたり、い
わゆるシンクロメツシュ式の動力断続機構を使用するこ
とができる。そして、これらのクラッチ１４．１５．２
６をアクチュエータ４１．４２．４３により断続操作し
得るようにしている。

また、この駆動システムは、アクセルペダル５１に加え
られる操作変位量を、変位伝達要素たるアクセルワイヤ
５８を介して前記エンジン■の燃料制御端、例えば、気
化器のスロットルバルブ５９を開閉させるためのスロッ
トル操作軸５９ａに伝達することに、よって、前記エン
ジンＩの出力を制御し得るようになっている。なお、前
記アクセルワイヤ５８は、前記アクセルペダル５１に接
続されたワイヤ前段部５８ａと、前記スロトル操作軸５
９ａに接続されたワイヤ後段部５９ｂとに分断されてい
る。そして、そのワイヤ前段部５９ａと、前記ワイヤ後
段部５９ｂとの間に、後述するコンピュータと協働して
伝達変位制御手段をなす変位調節装置６０を介設してい
る。

変位調節装置６０は、第４図から第７図に示すように、
その入力側に入力された動作を差動分配して第１、第２
の出力端から出力し得るように構成された遊星差動機構
６１と、この遊星差動機構６１の第２の出力端を位置変
更可能に固定する固定機構６２とを具備してなる。以下
、その構成を第４図〜第７図に基いて詳述する。まず、
箱形のケース６３の中央部に前記遊星差動機構６１を配
設し、そのケース６３の一側壁６３ａに前記アクセルワ
イヤ５８のワイヤ前段部５８ａを支持させると共に、そ
れに直交する他側壁６３ｂにアクセルワイヤ５８のワイ
ヤ後段部５８ｂを支持させている。すなわち、前記ワイ
ヤ前段部５８ａおよびワイヤ後段部５８ｂは、それぞれ
ワイヤチューブ６４ｔ　、６４２内に摺動可能に収容さ
れており、それら各ワイヤチューブ６４．．６４□の端
部を保持具６５＋　、６５２を介して前記側壁６３ａ。

６３ｂに取着している。そして、前記ワイヤ前段部５８
ａの終端は、前記遊星差動機構６１の入力側をなす入力
プーリ６６の外周に設けた係止部６６ａに接続されると
共に、前記ワイヤ後段部５８ｂの始端は、第１の入力側
をなす出力プーリ６７の外周に設けた係止部６７ａに接
続され、そして、各ワイヤ５８ａ、５８ｂは、それぞれ
のプーリ６６．６７に巻回している。遊星差動機構６１
は、第５図および第６図に示すように、リングギヤ６８
と、このリングギヤ６８の軸心部に配設したサンギヤ６
９と、このサンギヤ６９および前記リングギヤ６８に軸
心を一致させて回転可能に設けられたギヤリテーナ７１
と、このギヤリテーナ７１に軸７１ａを介して支承され
前記リングギヤ６８と前記サンギヤ６９の双方に噛合す
る複数のプラネタリギヤ７２とを具備してなる。そして
、前記リングギヤ６８に前記入力プーリ６６を固着する
と共に、前記サンギヤ６９の支軸６９ａに前記出力プー
リ６７を装着している。また、前記ギヤリテーナ７１の
下端には、第２の出力端をなす中空の出力軸７３が固着
してあり、この出力軸７３を前記ケース６３のボス部６
３ｃの内周にベアリング７３を介して回転可能に支持さ
せている。□なお、前記リングギヤ６８は、ベアリング
７５を介して、こめ出力軸７３と一体のギヤリテーナ７
１に支持させてあり、前記サンギヤ６９の支軸６９ａは
ベアリング７６．７７を介してこの出力軸７３およびギ
ヤリテーナ７１に回転可能に支承させである。

そして、この出力軸７３を前記固定機構６２により位置
調整可能に係止している。固定機構６２は、第７図に示
すように、前記ケース６３のボス部６３Ｃに一体に形成
されたシリンダ８１内に液圧回路３１から取出されたパ
イロット圧により作動するピストン８２を嵌挿して構成
されたもので、このピストン８２の外周に設けたラック
部８３を前記出力軸７３の外周に刻設したピニオン部８
４に噛合させている。詳述すれば、シリンダ８１は、前
記出力軸７３に直交する方向に設けられており、その両
端には蓋体８５．８６が液密に螺着されている。ピスト
ン８２は、有底円筒体状のもので、コイルスプリング８
７によって、一方の蓋体８５方向に付勢されている。そ
して、この一方の蓋体８５にパイロット圧導入口８８を
設け、この蓋体８５と前記ピストン８２との間に形成さ
れる導圧室８９に、高速電磁弁９０を介してブースト圧
を導入するようにしている。

しかして、このものは高速電磁弁９０が閉じている際に
は、固定機構６２のピストン８２は、スプリング８７の
付勢力により一方の蓋体８５に当接させられた位置に保
持され、遊星差動機構６１の出力軸７３が規定の固定位
置に係止される。そのため、プラネタリギヤ７２が所定
の待機位置に保持されることになり、アクセルペダル５
１の操作量は、そのまま人力プーリ６６およびリングギ
ヤ６８からプラネタリギヤ７２を介してサンギヤ６９へ
と順次伝達される。そして、サンギヤ６９の支軸６９ａ
の上端に固着した出力プーリ６７が前記人力と逆方向に
回動してアクセルワイヤ５８の操作量に相応してスロッ
トルバルブ５９の開度操作が行われることになる。

一方、前記高速電磁弁９０が開成して、ブースト圧が固
定機構６２の導圧室８９に導入されると、ピストン８２
がスプリング８７の付勢力に抗しつつ移動することにな
り、このピストン８２のラック部８３に噛合する遊星差
動機構６１の出力軸７３がその軸心回りに所定角度範囲
内で回転する。

これにともなって、ギヤリテーナ７１に軸支されたプラ
ネタリギヤ７２の位置が変化し、サンギヤ６９からの出
力変位量が減少せしめられる。すなわち、入力プーリ６
６に伝動されたアクセルペダル５１の操作量は、出力軸
７３の固定位置変化量に相当する分だけ減算されて出力
プーリ６７から出力され、スロットルバルブ５９の開度
が制御される。

さらに、前記無段変速装置Ｈのアクチュエータ４１．４
２．４３．４６および前記液圧ポンプ／モータ７．８の
押し除け容積を変更するためのアクチュエータ４４．４
５、並びに、前記高速電磁弁９０をコンピュータ９１に
より制御するようにしている。

コンピュータ９１は、中央演算処理装置９２と、各種の
メモリ９３と、インターフェイス９４とを具備してなる
通常のマイクロコンピュータシステムにより構成されて
いる。そして、そのインターフェイス９４には、出力回
転速度を検出するための回転速度センサ９５からの信号
ｐと、入力回転速度を検出するための回転速度センサ９
６からの信号ｑと、低速モードを選択している際に高圧
となる液圧回路３１の回路部分３１ａに設けられた圧力
センサ９７からの信号ｒと、高速モードを選択している
際に高圧となる回路部分３１ｂに設けられた圧力センサ
９８からの信号Ｓと、エンジンＩの出力回転を制御する
ためのアクセル操作量に対応する信号ｔがそれぞれ入力
されるようになっている。また、このインターフェイス
９４からは、低速側クラッチ１４のアクチュエータ４１
を作動させるための信号Ｕと、高速側クラッチ１５のア
クチュエータ４２を作動させるための信号Ｖと、前進用
クラッチ２６のアクチュエータ４３を作動させるための
信号Ｗと、液圧ポンプ／モータ７．８の押し除け容積を
調節するためのアクチュエータ４゛４．４５を作動させ
るための信号ＸＳｙと、アクチュエータ４６を作動させ
るための信号２と、前記高速電磁弁９０を制御するため
の信号ｇが出力されるようになっている。

そして、このコンピュータ９１のメモリ９３内には、第
２図に示すような態様の制御、すなわち、低速モードで
の容量制御およびその低速モードから中間ロックアツプ
モードへの移行制御に関するプログラムや、高速モード
での容量制御およびその高速モードから中間ロックアツ
プモードへの移行制御に関するプログラム、あるいは、
第８図に概略的に示すように、前記中間ロックアツプモ
ードにおいて実行するプログラムが、内蔵させである。

次いで、車両前進時（前進クラッチ２６が接続され、ク
ラッチ３５が解放された状態）における駆動システムの
作動を説明する。

出力回転速度／人力回転速度で表される速度比が中間設
定速度比ｅゆよりも小さい運転領域では、低速側のクラ
ッチ１４のみが接続された低速モードとなっている。具
体的には、前記速度比は、回転速度センサ９５により検
出される出力回転速度と、回転速度センサ９６により検
出される入力回転速度とに基づいて、逐次演算される。

中間設定速度比ｅ、は、前記低速側の機械式伝動系ａの
伝動端と、高速側の機械式伝動系すの伝動端との速度が
等しくなった状態における速度比に対応している。そし
て、この低速モードでは、前記差動歯車機構４の第１の
入出力端１と第２の入出力端２との間を通過する低速側
の機械式伝動系ａを介して入力側と出力側とが直結され
、入力された動力の一部がこの機械式伝動系ａを通して
出力軸１８に直接に伝達される。このとき、前記一方の
流体ポンプ／モータ７はモータとして機能し、前記他方
の流体ポンプ／モータ８はポンプとして働く。

すなわち、前記差動歯車機構４の第３の入出力端３の回
転力が前記両ポンプ／モータ７．８間に形成される流体
式伝動系Ａを通して前記出力軸１８に伝えられる。そし
て、この低速モードにおいては、第２図に示すように前
記他方の流体ポンプ／モータ８の押し除け容積を増加さ
せていき、その押し除け容積が最大になった後は、前記
一方の流体ポンプ／モータ７の押し除け容積を漸次減少
させていくことによって、前記入力軸２５め回転に対す
る前記出力軸１８の回転速度が増大していくことになる
。そして、前記流体ポンプ／モータ７．８の押し除け容
積の制御は、アクセル操作量に対応する目標回転数ＳＤ
と、回転速度センサ５６により検出される実際のエンジ
ンＩの回転速度ＳＥとが等しくなるように、アクチュエ
ータ４４．４５に作動指令信号を出力する。なお、前記
目標回転速度ＳＤは、各アクセル操作量に対応した最も
燃費の良好となるエンジンＩの回転速度に対応させてあ
り、予め実験等により決定した上で、メモリ９３にテー
ブル化して記憶させである。したがって、各運転状態に
おける目標回転速度ＳＤは、逐次入力されるアクセル操
作量に対応する信号ｔに基づいて選定される。

このような低速モードにおいて、低速側クラッチ１４と
高速側クラッチ１５との回転速度差が一定値よりも小さ
くなった場合には、中間ロックアツプモードに移行する
。すなわち、中間ロックアツプモードに移行する場合に
は、流体ポンプ／モータ７の押し除け容積を制御して低
速側クラッチ１４と高速側クラッチ１５とを同期させ、
しかる後に、低速側のクラッチ１４のみならず、高速側
のクラッチ１５をも接続して、速度比が中間設定速度比
ｅ、、、になるようにロックする。その後直ちに前記流
体ポンプ／モータ７の押し除け容積を制御して、流体伝
動系ＡＳＢの回路間差圧、すなわち、前記回路部３１ａ
の圧力ＰＡと、前記回路部３１ｂの圧力ＰＢとの差圧を
零にする。しかして、この制御は、流体伝動機構１２の
両回路部分３１ａ　ｓ　３１　ｂに設けた圧力センサ５
７．５８の検出値が等しくなるようにアクチュエータ４
４を作動させる。

そして、この中間ロックアツプモードにおいては、第８
図に示すような制御を繰返し実行する。

すなわち、まず、ステップ１０１で、回転速度センサ９
６により検出されるエンジンＩの実際の回転速度ＳＥを
、最適燃費曲線Ｑ等に対応させて予め定めた目標回転速
度ＳＤで除した値（Ｓ　Ｅ／ＳＤ）が、ｌよりも大きい
設定値αを上まわったか否かを判断し、上まわったと判
定した場合には、ステップ１０２に進んで高速モードに
移行するが、−１−まわっていないと判定した場合には
、ステップ１０３に進む。ステップ１０３では、前述し
た値（ＳＥ／ＳＤ）が、１未満の設定値βよりも小さい
か否かを判断し、小さいと判定した場合には、ステップ
１０４に進んで前記低速モードに復帰するが、小さくな
いと判定した場合には、ステップ１０５に進む。なお、
前記の値（Ｓ　Ｅ／Ｓ　Ｄ）が設定値αを上まわる場合
とは、操作者がアクセル操作量を急減少させ、それによ
って目標回転速度ＳＤが実際の回転速度ＳＥよりも一時
的に低下した状態と、操作者はアクセル操作量を略一定
に保持しているにも拘らず、出力側の負荷が急減少した
ために実際の回転速度ＳＥが一次的に急上昇した状態の
両方を含むものである。このような場合には、エンジン
自体に対する負荷を増加させる方が得策であるため、中
間ロックアツプモードでのロックアツプ状態を解除して
高速モードに移行する。この際には、一方の流体ポンプ
／モータ７の押し除け容積をさらに若干量だけ大きくし
て低速側の機械式伝動系ａからセンターボス１３への伝
動トルクを零にした上で、低速側のクラッチ１４を解除
する。また、前記の値（ＳＥ／ＳＤ）が、設定値βより
も小さくなる場合とは、操作者がアクセル操作量を急増
大させたにも拘らず、エンジンＩの回転速度がそれに対
応する値にまで上昇していない状態と、操作者はアクセ
ル操作量を略−定に保持しているが、出力側の負荷が急
に増加したために実際の回転速度ＳＥが急低下した状態
の両方を含むものである。このような場合にはエンジン
■に対する負荷を軽減する必要があるため、中間ロック
アツプモードにおけるロックアツプ状態を解除して低速
モードに移行する。しかして、この移行の際には、一方
の流体ポンプ／モータ７の押し除け容積を若干量だけ小
さ（して高速側の機械式伝動系すからセンターボス１３
への伝動トルクを零にした上で、高速側のクラッチ１５
を解除する。

一方、この中間ロックアツプモードにおいて、ステップ
１０５に進んだ場合には、流体伝動機構の一方の回路部
分３１ａの圧力ＰＡが、他方の回路部分３１ｂの圧力Ｐ
、よりも大きいか否かを判断し、大きいと判定した場合
には、ステップ１０６に進んで、高速側の流体ポンプ／
モータ７の押し除け容積を増加方向に制御し、ステップ
１１０へ移行する。大きくないと判定した場合には、ス
テップ１０７へ進む。ステップ１０７では、他方の回路
部分３１ｂの圧力Ｐ、が、前記一方の回路部分３１ａの
圧力ＰＡよりも大きいが否かを判断し、大きいと判定し
た場合には、ステップ１０８に進んで、高速側の流体ポ
ンプ／モータ７の押し除け容積を減少方向に制御し、ス
テップ１１０へ移行する。大きくない場合には、前記両
圧力ＰＡｓＰ、が等しくなったと判断し、ステップ１０
９に進む。ステップ１０９では、流体ポンプ／モータ７
の押し除け容積の制御を停止させ、ステップ１１０に進
む。ステップ１１０では、エンジン■の回転速度ＳＥが
、目標回転速度ＳＤよりも大きくなっているか否かを判
断し、大きくなっていると判定した場合に限り、ステッ
プ１１１に進む。ステップ１１１では、高速電磁弁９０
を開成させる。

そして、以上のルーチンは、微少時間間隔で繰返し実行
される。

そのため、この中間ロックアツプモードにおいては、無
段変速装置■の速度比が、中間設定速度比′ｅｆｆｌに
固定されるとともに、流体伝動機構１２の両回路部分３
１ａ、３１ｂ間の差圧が零に維持されるだけでなく、ア
クセルワイヤ５８の変位調節により、エンジンＩの実際
の回転速度ＳＥが、アクセル操作量に対応させて決定さ
れる目標回転速度ＳＤに収束するように制御されること
になる。

以上のような制御を行っている場合でも、前述したよう
な急な状況変化が生じた際には、エンジンの回転速度Ｓ
Ｅが、目標回転速度ＳＤから一次的に離れるため、中間
ロックアツプモードから、低速モードあるいは高速モー
ドに切換わり得るものである。

前記高速モードに移行した場合には、前記差動歯車機構
４の第１の入出力端１と第３の入出力端３との間を通過
する機械式伝動系すが形成され、人力された動力の一部
がこの機械式伝動系すを通して出力軸１８に直接に伝達
される。このとき、前記一方の流体ポンプ／モータ７は
ポンプとして機能し、前記他方の流体ポンプ／モータ８
はモータとして働く。すなわち、゛前記差動歯車機構４
の第２の入出力端２の回転力が前記一方の流体ポンプ／
モータ７と前記他方の流体ポンプ／モータ８との間に形
成される流体伝動系Ｂを通して前記出力軸１８に伝えら
れる。そして、この高速モードにおいては、第２図に示
すように前記一方の流体ポンプ／モータ７の押し除け容
積を漸増させ、その押し除け容積が最大になった後は他
方の流体ポンプ／モータ８の押し除け容積を漸減させて
いくことによって、前記入力軸２５の回転速度に対する
前記出力軸１８の回転速度が増大していくことになる。

そして、この場合の流体ポンプ／モータ７．８の押し除
け容積の制御も、アクセル操作量に対応する目標回転速
度ＳＤと、回転速度センサ５６により検出される実際の
エンジンＩの回転速度ＳＥとが等しくなるようにアクチ
ュエータ４４．４５に作動指令信号を出力することによ
り行う。

このような高速モードにおいて、低速側クラッチ１４と
高速側クラッチ１５との回転速度差が一定値よりも小さ
くなった場合には、前述したと同様な手順により中間ロ
ックアツプモードに移行する。

しかして、このようなものであれば、低速側クラッチ１
４と高速側クラッチ１５との回転速度差が一定値よりも
小さくなった場合には、前述した通常の無段変速制御が
中断されて、低速側クラッチ１４と高速側クラッチ１５
とが共に接続状態となる中間ロックアツプモードに強制
的に引き入れられることになり、しかも、−旦中間ロツ
クアップモードにセットされると、エンジン■の実際の
回転速度ＳＥと目標回転速度ＳＤとの偏差が一定幅を上
まやらない限り、高速モードあるいは低速モードに移行
し得ない。そのため、中間設定速度比ｅ□の近傍で比較
的長期間使用するようなことがあっても、低速側のクラ
ッチ１４および高速側のクラッチ１５が頻繁に切換わる
のを防止することができる。そのため、前記クラッチ１
４．１５や、このクラッチ１４．１５を作動させるアク
チュエータ４１．４２などの寿命を無理なく向上させる
ことができる。

しかも、中間ロックアツプモフドにおいては、流体ポン
プ／モータ７の押し除け容積を制御して回路部分β１ａ
と回路部分３１ｂとの間の差圧を略零にするようにして
おり、それによって、流体式伝動系Ａ、Ｂの動力伝動比
率を零にして、機械式伝動系ａ、ｂのみによって動力を
伝達するようになっている。流体式伝動系Ａ、Ｂを構成
する流体ポンプ／モータ７．８の効率は近年高くなって
いるものの、機械式の伝動に比べると劣るため、このよ
うに流体式伝動系Ａ、Ｂの動力伝動比率を零にする運転
域を確保することができれば、システム効率を向上させ
ることが可能となる。すなわち、前述したように回路間
差圧が略零になるように制御すると、流体ポンプ／モー
タ７．８内部における洩れ損失が顕著に減少し、また、
圧力に依存するトルク損失も少なくなる。そのため、流
体式伝動系Ａ、Ｂにおけるエネルギ損失が減少し、無段
変速装置の伝動効率が太き（向上する。また、このよう
に運転中に流体式伝動系の回路間差圧を略零にする機会
が増大すれば、流体ポンプ／モータ７．８およびその付
属機器類の耐久性が向上することにもなる。

第９図は、加速または減速を行う際における本実施例の
モード切換態様を示したものであり、第１０図に示す従
、来例のモード切換態様とは明確に異なっている。

しかも、この駆動システムでは、この中間ロックアツプ
モードにおいても、エンジン■の回転速度ＳＥを、前記
目標回転速度ＳＤに収束制御し得るようにしているので
、エンジン■を常時所望の状態で運転することができる
。すなわち、中間ロックアツプモードにおいては、無段
変速装置■の速度比が固定されるため、仮に、伝達変位
制御手段による制御を行わない場合には、スロットル操
作量を一定に保っていると、前記無段変速装置■の回路
部分３１ａ、３１ｂ間の差圧（ＰＡ　　ＰＢ）が零にな
るように制御されて、負荷トルクが、Ｔ、からＴ１１に
変化すると、第３図に示すように、エンジンＩの運転状
態がイ点から、スロットル開度一定曲線ｄ１に沿って、
０点にまで移行してしまって、車速も変化してしまう（
速度比一定なため）ことになる。ところが、本駆動シス
テムでは、逐次アクセルワイヤ５８による伝達変位が修
正されるので、エンジンＩの実際のスロットル開度は、
曲線ｄ２に対応する位置にまで変更されることになり、
エンジンＩの運転状態は、イ点からハ点に移行すること
になる。したがって、無段変速装置■の効率を向上させ
ることができる上に、車両の負荷抵抗が変わらない場合
に、運転者に不要なアクセル操作を強いることがなくな
ると共に、システム効率を無理なく効果的に向上させる
ことができるものである。

なお、差動歯車機構は、前記のような遊星歯車式のもの
に限られない。

また、流体伝動機構の構成も、前記実施例のものに限定
されるものではなく、例えば、°一方の流体ポンプ／モ
ータを固定容量形のものにする等、種々変形が可能であ
る。

さらに、前記実施例では、入力側に差動歯車機構を配し
た入力分配方式のものについて説明したが、本発明は、
出力分配方式のものにも同様に適用が可能である。

また、変位伝達制御手段の構成も前記のものに限定され
るものではなく、例えば、ブースト圧以外の液圧により
作動させるようにするなど、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］ 以上詳述したように、本発明は、低速モードと高速モー
ドとの切換域に近付いた場合には、強制的に中間ロック
アツプモードに引き入れて、流体式伝動系の回路間差圧
を略零にするようにするだけでなく、その中間ロックア
ツプモードにおいて、運転者の不要なアクセル操作を強
いることがなく、システム効率を無理なく効果的に向上
させることができる無段変速装置付の駆動システムを提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の一実施例を示し、第１図はシ
ステム説明図、第２図及び第３図は制御態様を説明する
ための説明図、第４図は伝達変位制御手段の主要部をな
す変位調節装置の平面図、第５図は同装置の縦断面図、
第６図は同装置の遊星差動機構部分を示す概略平断面図
、第７図は第６図におけるＲ−Ｒ線断面図、第８図は制
御の内容を概略的に示すフローチャート図、第９図はモ
ード切換態様を示す説明図である。第１０図は従来のモ
ード切換態様を示す第９図相当の説明図である。 ■・・・エンジン　　　　■・・・無段変速装置４・・
・差動歯車機構 ７・・・一方の流体ポンプ／モータ ８・・・他方の流体ポンプ／モータ １２・・・流体伝動機構 １３・・・共通回転要素（センターボス）１４・・・低
速用のクラッチ １５・・・高速用のクラッチ ５１・・・コンピュータ ５６・・・変位伝達要素（アクセルワイヤ）６０・・・
伝達変位制御手段 （変位調節装置、コンピュータ） ａ、ｂ・・・機械式伝動系 Ａ、Ｂ・・・流体式伝動系

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　入、出力端間に低速側の機械式伝動系および高速側の
   機械式伝動系を並列的に形成する差動歯車機構と、前記
   各機械式伝動系の途中に対をなす流体ポンプ／モータの
   各入出力軸をそれぞれ接続しこれら両流体ポンプ／モー
   タによって可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機
   構と、前記低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側また
   は出力側に設けた共通回転要素に接離させる低速側のク
   ラッチと、前記高速側の機械式伝動系の伝動端を前記共
   通回転要素に接離させる高速側のクラッチとを具備して
   なり、出力回転速度／入力回転速度で表される速度比が
   前記低速側クラッチと高速側クラッチとの回転速度差が
   零となる中間設定速度比よりも小さい運転領域では、前
   記低速側のクラッチのみを接続する低速モードを選択し
   、前記速度比が前記中間設定速度比よりも大きい運転領
   域では前記高速側のクラッチのみを接続する高速モード
   を選択することができる無段変速装置をエンジンの後段
   に配設した駆動システムであって、前記速度比が前記中
   間設定速度比に一定以上接近する運転状態に達した場合
   に、前記流体ポンプ／モータの押し除け容積を制御して
   前記両クラッチが共に接続される中間ロックアップモー
   ドに引き入れ、この中間ロックアップモードにて前記流
   体式伝動系の回路間差圧が略零になるように前記流体ポ
   ンプ／モータの押し除け容積を制御する中間ロックアッ
   プ手段と、 スロットル操作量を前記エンジンの燃料制御端に伝達す
   る変位伝達要素と、 この変位伝達要素の途中に介設され、前記中間ロックア
   ップモードにおいて伝達すべき変位を修正して前記エン
   ジンの回転速度をスロットル開度に対応した目標、回転
   速度に収束させる伝達変位制御手段とを具備してなるこ
   とを特徴とする無段変速装置付の駆動システム。