JPH0419463A - 車両用無段変速制御装置 - 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、車両用無段変速制御装置に関する。

［従来の技術］ プーリとＶベルトとを用いた従来の車両用無段変速機の
制′ｍ装置として特公昭Ｇ３−２９１４４に示されたも
のがある。この自動変速制御装置は、原動機の回転数、
車両の走行負荷おまひ車速の検出結果に基ついて、あら
かしめ電子制御回路で定めた最適変速特性から目標変速
比を求め、その目標変速比に応じた油圧制御信号により
変速比制御をすることによって、車両の走行状態に応し
た高精度の無段変速制御ができるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記のような無段変速機の自動変速制御装
置では、変速比が常に自動的に決定されるようになって
いるため、これを建設機械に搭載した場合は下記の問題
点がある。すなわち建設機械においては、作業機を速い
速度で駆動させ（このためエンジンは高速回転を保った
ままにしておき）、かつ車両の走行速度を低く抑えたい
場合がある。たとえば、装輪式堀削狽込機を用いてトラ
ックに土砂を積み込む場合、掘削場所から低速て走行し
てトラックに接近し、その間にパケットを地上からダン
プ高さまで持ち上げなければならない。このような場合
、従来の自動変速制御装置では原動機の回転数、車両の
走行負荷および車速によって変速比が自動的に決定され
るので、運転者の意図に反して車速か速くなり、パケッ
トが十分に上昇しないうちにトラックに接近してしまう
ことになる。

本発明は上記従来の問題点に着目し、運転者の意図に応
した最低車速すなわち無段変速装置の最大減速比設定を
可能とする車両用無段変速制御装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明に係る車両用無段変速
制御装置は、原動機にトルクコンバータと前後進クラッ
チとを介して連結され、溝間隔制御が可能な駆動側プー
リと、駆動輪側に連結され、溝間隔制御が可能な従動側
プーリと、前記の両プーリに巻掛けられた■ベルトとを
有するベルト式無段変速装置において、原動機加減速装
置の操作量に対応した無段変速装置の最小減速比決定手
段と、原動機の回転数とトルクコンバータの出力回転数
とから負荷に応して決定されるベルト変速比決定手段と
、車速制御装置の操作に基づく最大減速比の設定が可能
な変速比決定手段とを有する構成とした。

［作用コ 上記構成によれば車両用無段変速制御装置に、原動機加
減速装置の操作量に対応した無段変速装置の最小減速比
決定手段と、原動機の回転数とトルクコンバータの出力
回転数とから負荷に応して決定されるベルト変速比決定
手段と、車速制御装置の操作に基づく最大減速比の設定
が可能な変速比決定手段を設けたので、運転者による原
動機加減速装置の操作量に応じてベルト最小減速比が決
定され、更にトルクコンバータの入出力回転数比すなわ
ち速度比によりそのベルト変速比が自動的に修正される
。運転者が車速を更に減少させたいときは車速制御装置
を操作することにより、その操作量に応じてベルト変速
比が再修正される。

従って車速側ｗＪ装置を操作しないときは、原動機加減
速装置の操作に基づいて設定された原動機回転数とトル
クコンバータの速度比とにより、走行負荷（作業に必要
な牽引力）に応じたベルト変速比に自動的に制御される
。また車速制御装置の操作量に応じて減速比が修正され
、運転者の意図した車速に減速することができるので、
車速制御について運転者の意図を反映することができる
ようになり、車両の操作性が向上する。

［実施例コ 以下に本発明に係る車両用無段変速制御装置の実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

第１図において、エンジン１に連結されたトルクコンバ
ータ２の出力軸３には後進歯車４と油圧式の前進用クラ
ッチ５が取着され、前進用クラッチ５の出力軸６には後
進主歯車７が固着され、軸端は駆動側プーリ８に連結さ
れている。また中間歯車９を介して前記後進歯車４と噛
み合う従動歯車１０の軸１１には油圧式の後進用クラッ
チ１２が取着され、後進用クラッチ１２の出力軸１３に
は前記後進主歯車７と噛み合う後進副歯車］４が固着さ
れている。前記駆動側プーリ８から無端の■ベルト１５
を介して動力を伝達される従動側プーリ１６は車両駆動
用出力軸１７と同一軸上に構成されている。

ベルト制御、油圧式前後進クラッチ制御用の油圧源とし
て、油圧ポンプ１８かエンジン１の出力軸に図示しない
歯車を介して連結され、油圧ポンプ１８の配管はそれぞ
れ圧力比例弁１９．２０゜２１．２２を介して前進用ク
ラッチ５、後進用クラッチ１２、駆動側プーリ８、従動
側プーリ１６に接続されている。なお、前記圧力比例弁
は電磁油圧比例弁で、これらの弁に制御信号を人力する
ための配線がコントローラ１００との間に設けられてい
る。またエンジン１出力軸にエンジン回転数センサ１０
１、出力軸６にベルト人力回転数センサ１０２、出力軸
１７にベルト出力回転数センサ１０３、アクセルペダル
２３にアクセルペダル位置センサ１０４、車速制御装置
として設けられたインチングベダル２４にインチングペ
ダル位置センサ１０５、シフトレバ−２５にシフトレバ
−スイッチ１０６がそれぞれ装着され、これらのセンサ
、スイッチからコントローラ１００に電気信号を人力す
るための配線がコントローラ１００との間に設けられて
いる。更に、リリーフ弁２６を介してトルクコンバータ
２に作動油を供給する回路２７がトルクコンバータ２に
接続され、次に変速装置潤滑回路２８に接続されている
。

第２図は本発明による無段変速のプロセスを示す図で、
インチンクペダル踏み込みの有無によってベルト変速比
を修正するようになっている。

ベルト変速比制御、クラッチ制御のコントローラ１００
を第３図に示す。同図に示すようにコントローラ１００
にはエンジン回転数センサ１０１、ベルト人力回転数セ
ンサ１０２、ベルト出力回転数センサ１０３、アクセル
ペダル位置センサ１０４、インチングペダル位置センサ
１０５、シフトレバ−スイッチ１０６からの電気信号が
それぞれ入力される。

これらのセンサからの信号は人力インターフェース１１
１に送られる。ここには図示しないが波形整形回路、Ａ
／Ｄ変換器が必要に応して入れられる。コントローラ１
００は人力インターフェース１１１、ＣＰｔＪ　１１２
、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４および出力インターフェ
ース１１５を有しており、これらはアドレスバスおよび
データバスによって結はれている。ＲＯＭ１１３には、
ベルト変速比制御およびクラッチ制御を行うためのプロ
グラムと、制御に必要なデータとを格納しである。ＲＡ
Ｍ１１４には前記各種センサおよびスイッチからの情報
、制御に必要なパラメータ等を一時的に格納する。コン
トローラ１００の出力信号はそれぞれ増幅器１１６，１
１７，１１８，１１９を介して圧力比例弁１９，２０，
２１．２２に出力される。

次にコントローラ１００によって行われるベルト変速比
制御の具体的内容について説明する。なおベルト変速比
制御ルーチン２００を第４図に示す。

まずステップ２０１で、アクセルペダル位置、エンジン
回転数、ベルト人出力回転数、インチングペダル位置の
各センサからの情報が読み込まれる。次いてステップ２
０２て、アクセルペダル位置に対応した減速比ρａを算
出する。これはたとえば第５図に示すように、アクセル
ペダルストロークをＸａとしたとき　ρａ　＝ｆ（ｘａ
　）　　で表される関数で算出してもよく、テーブルデ
ータから検索してもよい。なお第５図において、ρｍａ
ｘはベルト式無段変速装置が機構上とり得る最大の減速
比であり、ρｍｉｎは同じく最小の減速比である。

このステップではアクセルペダル位置から算出しろる最
小の減速比を設定している。また、インチングペダルが
踏み込まれていればステップ２０４以降のルーチンに入
り、インチングペダルが踏み込まれていなければ後述す
るステップ２２０へ入る。

インチングペダルが踏み込まれている場合、ステップ２
０２で算出した減速比ρａと、前回のルーチンでインチ
ングペダルが踏み込まれていて減速比が修正されていた
ときの減速比ρ１とを比較し、ρａくρ１ならばステッ
プ２０５へ行き、そうでないときはステップ２０７てρ
ａをρ１に置き換えた上、ステップ２０５へ行く。この
ステップでは、前回のルーチンてρ１がリセットされて
いる場合、ρ１＝０となっているので、ステップ２０７
てインチング開始時の減速比をセットしている。次ぎに
ステップ２０５てインチングペダルの踏み込み量に応し
て減速比を大きくする演算を行い、目標減速比ρｇとす
る。すなわち車速を減速する操作となる。ここではたと
えば第６図に示すように、前回の減速比をρ１　インチ
ングペダルストロークをｘｌとしたとき　ρｇ＝ｊ（ρ
ｘｉ）で表される関数で算出している。

一方インチンクペダルが踏み込まれていない場合は、ス
テップ２２０てトルクコンバータの速度比ｅを下記０式
で算出する。なお０式において、ｋｌは常数である。

次にステップ２２１てｅに対応した修正減速比ρｉを求
める。ここでは、たとえば第７図に示すように　ρｇ、
＝Ｊ（ρａ、ｅ）　　で表される関数として算出しても
よい。更にステップ２２２ては、修正減速比ρｉを目標
減速比ρｇに置き換えて処理をしやすくしている。

続いてステップ２０８で現状の減速比ρｐを下記０式で
算出し、ステップ２０９で目標減速比ρｇと現在のベル
ト減速比ρｐの偏差Ｅを算出する。

次にステップ２１０で偏差Ｅに対応する駆動側プーリ用
圧力比例弁２１への出力と、従動側プーリ用圧力比例弁
２２への出力とを算出し、その値をそれぞれの圧力比例
弁に出力しリターンする。

このような制御によって、運転者がインチングペダルを
踏み込んでいる場合には車速を意図する通りに減速する
ことが可能になり、またインチングペダルを踏み込まな
ければ走行負荷に応じた減速比が自動的に設定される。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明ζこよれは、インチングペダ
ル等の車速制御装置の操作に対応する減速比の設定が可
能な変速比決定手段を車両用無段変速制御装置に設けた
ので、車速制御装置を操作しないときは、アクセルペダ
ルとトルクコンバータの速度比とにより走行負荷（作業
に必要な牽引力）に応したベルト変速比に自動的に制御
される。また、車速制御装置を操作することによりｌ＼
ルト変速比が修正され、運転者の意図した車速に減速す
ることができる。従って作業をしながら走行する場合の
車速制御が運転者の意図を反映できるようになり、各種
の車両系建設機械、産業車両等の操作性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る車両用無段変速制１ａＩＩ装置の
概略構成を示す油圧および電気回路図、第２図は本発明
による無段変速のプロセスを示す図、第３図は無段変速
制御用コントローラの内部構成を示す図、第４図は前記
コントローラの制御ルーチンを示す図、第５図はアクセ
ルペダルストロークと最小減速比との関係を示す図、第
６図はインチンクペダルストロークと目標減速比との関
係を示す図、第７図はトルクコンバータの速度比と目標
減速比との関係を示す図である。 １・・・・・・エンジン ２・・・・・・トルクコンバータ ５・・・・・・前進用クラッチ ８・・・・・・駆動側プーリ １２・・・・・・後進用クラッチ １５・◆・・・・Ｖベルト １６・・・・・・従動側プーリ １８・・・・・・油圧ポンプ ２３・・・・・・アクセルペダル ２４・・・・・・インチングペダル １００・・・・・・コントローラ 特許出願人　株式会社小松製作所 第３図 第４図 アクセルペダルストローク（Ｘａ） インチングペダルストローク（Ｘｉ） ｒルクフノハ−５運屓比　（ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原動機にトルクコンバータと前後進クラッチとを介して
   連結され、溝間隔制御が可能な駆動側プーリと、駆動輪
   側に連結され、溝間隔制御が可能な従動側プーリと、前
   記の両プーリに巻掛けられたＶベルトとを有するベルト
   式無段変速装置において、原動機加減速装置の操作量に
   対応した無段変速装置の最小減速比決定手段と、原動機
   の回転数とトルクコンバータの出力回転数とから負荷に
   応じて決定されるベルト変速比決定手段と、車速制御装
   置の操作に基づく最大減速比の設定が可能な変速比決定
   手段とを有していることを特徴とする車両用無段変速制
   御装置。