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    公开号:WO1992009833A1
    申请号:PCT/JP1991/001624
    申请日:1991-11-27
    公开日:1992-06-11
    发明作者:Yasuo Kita
    申请人:Shimadzu Corporation；
    IPC主号:B60W30-00
    专利说明:
    [0001] 明細書
    [0002] 車両用無段変速機
    [0003] 技術分野
    [0004] この発明は、 低速から中速までの車速域を対象とした 流体式のものと、 低速から高速までの車速域を対象とし た流体機械式のものとについて発進特性の向上を図った 車両用無段変速機に関するものである。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従来より、 燃費の向上及び 又は排ガスの浄化という 見地から、 スロ ッ トル開度に対応する最も望ま しいェン ジ ン速度という ものがガソ リ ンェンジンを搭載した車両 一般について定められている。 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 することができる。 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 ェンジン速度の望ま しい対応関係が満たされるようにし ている。
    [0007] 具体的に説明すると、 先ず、 従来の一般的な流体式無 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流体伝動系を構成 し、 入力側液圧ポンプ モータすなわちポンプとして作 用する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するこ とができるように構成されている。
    [0008] また、 従来の一般的な流体機械式無段変速機は、 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及 び第 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機構と、 この差動機 構の第 2の入出力端に一方の可変容積形液圧ポンプ/モ 一夕の入出力軸を接続するとともに前記第 3の入出力端 に他方の可変容積形液圧ポンプノモータの入出力軸を接 続し、 これら両液圧ポンプ Z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出力側に設けた回転要素に接離さ せる低速側のダラツチと、 前記高速側の機械式伝動系の 伝動端を出力側に設けた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、 前記両クラッチを切り換え ることによつて低速モー ドと高速モ一 ドの何れかを選択 し得るように構成されている。 そして、 第 1の入出力端 がエンジンに連結され、 両回転要素が車軸に連結されて いる。
    [0009] これに対して、 変速駆動装置は、 一般に E C U (El ect ronic Contro l Uni t) 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ェンジン速度が 目標値に保持されるように、 E C Uに液圧ポンプ Zモー 夕の押し除け容積をコン 卜ロールさせている。
    [0010] その制御の概要を説明すると、 ①ドライバーがァクセ 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 弁が開き、 ②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ヤ一 トから求 められ、 ③実エンジン速度が目標値に保持されるように 液圧ポンプ Zモータの押し除け容積すなわち無段変速機 の速度比が制御されるという流れになる。
    [0011] ところが、 このような従来の無段変速機を搭載した車 両においては大きく次の 3つの課題を抱える。
    [0012] 第 1 は、 発進時にアクセルを踏み込んでから車両が動 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、 ①ドライバー がアクセルを踏み込んだ際にアクセルとともにスロ ッ ト ル弁がステップ状に変化すると、 ②目標エンジン速度 S Dはステツプ状に大きく増加する。 ③しかし実エンジン 速度 S Eは 「 1次遅れ +無駄時間」 で增加するので、 暫 く の間は実ェンジン速度 S E <目標ェンジン速度 S Dで ある。 ④そして、 実エンジン速度 S E >目標エンジン速 度 S Dとなって始めて、 実エンジン速度 S Eを下げるた めにエンジンに負荷を掛け始める。 すなわち、 それまで 零であったポンプと して作用する液圧ポンプ モータの 押し除け容積を増加させ始める。 ⑤その結果、 圧液が出 力側液圧ポンプ Zモータすなわちモータと して作用する 液圧ポンプ モータに流れ込み始め、 車両が動き出す。 このように、 上記のものはアクセルを踏み込んでも、 実 ェンジン速度 S Eが高速になるまではポンプと して作用 する液圧ポンプ モータの容積変化が始ま らず、 したが つてモータと して作用する液圧ポンプ Zモータに圧液が 供給されないので、 車両が動き出さないという欠点があ
    [0013] O o
    [0014] 第 2は、 実エンジン速度 S Eのオーバーシユ ー トが大 きく なる点である。 すなわち、 実エンジン速度 S E >目 標エンジン速度 S Dとなって、 変速駆動装置がポンプと して作用する液圧ポンプ Zモータの押し除け容積を増大 させ始めても、 それによるエンジン負荷トルクがその時 点におけるスロッ トル開度に対応するェンジン出力 トル クを越えて増大するまでは前記実エンジン速度 S Eに歯 止めが掛からないので、 その間に実エンジン速度 S Eは 上昇し続けてオーバーシユ 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比較的大きく踏み込むと、 スロ ッ トル弁がステツ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。 し かし、 その時点でポンプと して作用する液圧ポンプ Zモ ―タの押し除け容積は小さいので、 流体伝動系の高圧側 がリ リーフ圧に達してもェンジン負荷トルクは未だ小さ く 、 そのため実エンジン速度 S Eが目標エンジン速度 S D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 リーフバルブを作動させることにより余ったェ ネルギ一を捨てながら、 ェンジンは空吹かしに近い状態 で実ェンジン速度 S Eのオーバーシユ ー ト状態を来たす。 このため、 少なく ともこの間は低燃費走行を行う ことが できないという欠点がある。
    [0015] 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。 前記理由で実ェンジン速度 S Eがォ 一バーシュー ト した後に、 変速駆動装置が制御遅れを取 り戻すためにポンプと して作用する液圧ポンプ モータ の押し除け容積を急いで増加させるため、 流体伝動系を 流れる圧液の流量が急増して圧力が急上昇し、 その為に トルクが急増し、 その結果、 動き始めの加速度が過大に なり易く スムーズな発進ができない （飛び出し感を伴う） という欠点がある。
    [0016] 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、 その目的とするところは、 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 題を解決するこ とにより発進時の変速駆動を安定かつス ムーズに行わせることであり、 次に、 これを前提と して、 上記第 2の課題を解決することにより燃費の向上を図る こ とにある。
    [0017] 発明の開示
    [0018] 本発明は、 以上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。
    [0019] 先ず、 流体式無段変速機においては、 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 可変速の流体伝動系を形成し、 入力側すなわちポンプと して作用する側の液圧ポンプ Z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構成する。 そして、 前記液圧ポンプ Zモータの押し除け容積を変化させる容積可変手段と、 前記流体伝動系の有効差圧検出手段と、 アクセル角度検 出手段と、 前記有効差圧検出手段により検出された有効 差圧が、 前記アクセル角度検出手段により検出されたァ クセル角度に対応した設定圧に保たれるように、 前記容 積可変手段を負帰還制御する容積制御手段と、 を設けた ことを特徴とする。
    [0020] このように構成すれば、 アクセルを踏み込んでから車 両が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 ドライバーがァクセルをステツプ状に踏み 込むことにより、 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、 ポンプと して作用する液圧 ポンプ Zモータの押し除け容積がェンジン速度の上昇を 待たずして容積制御手段の行う負帰還制御により変化し 始める。 すなわち、 出力側にあってモータと して作用す る側の液圧ポンプノモータが停止している状態で最初ポ ンプとして作用する液圧ポンプ Z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、 これによりモータと して作用する液圧ポンプ/モータが回転し始めると、 こ のモータと して作用する液圧ボンプノモータが圧液を呑 み込むことによる有効差圧の低下を補償するために更に ポンプと して作用する液圧ポンプ/モータの狎し除け容 積が増大する。 このような作用が連鎖的に起こって、 ァ クセルを踏み込んだ瞬間から車速の増加とともにポンプ と して作用する液圧ポンプ Zモータの押し除け容積が增 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、 有効差圧は車両の加速度に比例し、 この制御に おいてはァ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、 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、 車両が動き始 めることになる。 勿論、 アクセルの踏み込み加減を変え ることによって ドライバ一は意図した加速度に調節する ことができる。 このため、 本発明によれば、 従来におい てエンジン速度が立上るまでに存在した 「 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 のように実エンジン速度が立上った後、 制御遅れを取り 戻すためにポンプと して作用する液圧ポンプ Z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 は車両を安定かつスム一ズに変速駆動できるものとなる。
    [0021] また、 流体機械式無段変速機においては、 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および第 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機構と、 この差動機構の 第 2の入出力端に一方の可変容積形液圧ポンプ 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 他方の可変容積形液圧ポンプ Zモータの入出力軸を接続 し、 これら両液圧ポンプノモータによって可変速の流体 伝動系を形成する流体伝動機構と、 前記低速側の機械式 伝動系の伝動端を出力側に設けた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 端を出力側に設けた回転要素に接離させる高速側のクラ ツチとを具備してなり、 前記両クラッチを切り換えるこ とによって低速モー ドと高速モー ドのいずれかを選択し 得るように構成する。 そして、 前記液圧ポンプノモータ の押し除け容積を変化させる容積可変手段と、 前記流体 伝動系の有効差圧検出手段と、 アクセル角度検出手段と、 前記低速モー ドにおいて、 前記有効差圧検出手段により 検出された有効差圧が、 前記アクセル角度検出手段によ り検出されたアクセル角度に対応した設定圧に保たれる ように、 ポンプとして作用する側の液圧ポンプ Zモータ の容積可変手段を負帰還制御する容積制御手段と、 前記 設定圧をポンプとして作用する前記液圧ポンプ /モータ の押し除け容積が最大値以下に保持される第 1の領域で は、 ァクセル角度が一定であれば出力トルクがそのァク セル角度に対応して略一定値となるように、 押し除け容 積もしく は速度比の関数として補正し、 前記液圧ポンプ Zモータの押し除け容積が最大で、 他方の液圧ボンプ Z モータの押し除け容積が最大値以下に保持される第 2の 領域では、 前記第 1の領域において前記液圧ポ,ンプとし て作用する前記液圧ポンプ Zモータの押し除け容積が最 大のときに対応する補正値に保つ設定圧補正手段を設け たことを特徴とする。
    [0022] このように構成すれば、 アクセルを踏み込んでから車 両が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、 アクセルとスロッ トル弁が直結であると仮定すれば、 発進時に ドライバーがアクセルを強く踏み込むことによ り、 スロッ トル弁が連動してステップ状に変化する。 こ の場合、 出力 トルク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ポンプと して作用する液圧ポンプ Z モータの押し除け容積がェンジン速度の上昇を待たずし て容積制御手段の行う負帰還制御により変化し始める。 すなわち、 モータと して作用する液圧ポンプノモータが 停止している状態で最初ポンプと して作用する液圧ボン プ Z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、 これによりモータと して作用する液圧ポンプ モ 一夕が回転し始めると、 このモータと して作用する該液 圧ポンプノ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に更にポンプと して作用する液圧 ポンプノ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つて、 アクセルを踏み込んだ瞬間か ら車速の増加とともにポンプと して作用する液圧ポンプ モータの押し除け容積が増大していく。 この場合、 流 体伝動系の負荷トルクすなわち加速度は、 押し除け容積 X有効差圧で与えられるので、 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、 車両が動き始め ることになる。 この結果、 従来において実エンジン速度 が立上るまでに存在した 「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。 なお、 発進から暫くの間は、 容積制御手段の設定圧が設 定圧補正手段によつて徐々に減少方向に補正されること になる。 その理由は、 流体機械式のものでは発進当初は エンジン トルクの大半は流体伝動系を通じて伝達され、 機械式伝動系からは差動機構の性質上伝達され難い。 し かし、 車速が増大するにつれて、 徐々に機械式伝動系を 通じた伝達トルクが増えてく る。 このため、 容積制御手 段の設定圧をあるァクセル踏込量の下で仮に一定の比率 に保持したとすると、 流体伝動系を通じて伝達される一 定の トルクに機械式伝動系を通じて伝達される トルクの 上乗せ分が徐々に大きくなり、 その結果、 車速の増加と ともに加速度が増大するという場合によっては好ましく ない状態を生じる。 これに対して、 本発明のように構成 しておけば、 その機械式伝動系から上乗せされる トルク 相当分を流体伝動系の設定圧を下げることにより該流体 伝動系を通じた伝達トルクから差し引いていく ことがで きる。 一方、 このような制御によれば、 従来の制御のよ うに実エンジン速度が立上った後、 制御遅れを取り戻す ためにポンプとして作用する液圧ポンプ Zモータの押し 除け容積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、 上記 構成は車両を安定かつスムーズに変速駆動できるものと なる。
    [0023] ところで、 以上のような流体式および流体機械式にお ける構成は、 車両の変速性能を向上させるが、 このまま では燃費の向上及び Z又は排ガスの浄化という見地から スロ ッ トル開度に対応する望ま しいェンジン速度を実現 するという内容を含まない。 すなわち、 スロ ッ トル開度 ェンジン速度およびェンジン負荷トルクは三位一体の関 係にあり、 スロッ トル開度とェンジン速度が望ま しい関 係になるという ことはスロッ トル開度とェンジン負荷 ト ルクが望ま しい関係になるという ことであるが、 上記制 御で流体伝動系から作用するェンジン負荷 トルクはボン プと して作用する液圧ポンプ モータの押し除け容積 X 有効差圧に略比例し、 押し除け容積の一次関数と して增 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。 また、 流体機械式のものにおいても、 機械式 伝動系が発進当初は差動機構の性質上入力側に殆ど負荷 を作用させないため、 同じく発進当初のエンジン負荷 ト ルクは小さい。 このような状態にある時、 アクセルとス ロッ トル弁が直結であるという仮定で ドライバーが通常 の運転感覚でアクセルを踏み込むと、 発進当初からェン ジンに高い出力 トルクが一方的に現れ、 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ユ 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 という経過を迪ることになる。 このた め、 最適運転条件から外れたものとなる。
    [0024] そこで、 ポンプと して作用する液圧ポンプ Zモータの 押し除け容積を検出する容積検出手段と、 流体伝動系の 有効差圧と前記容積検出手段により検出された押し除け 容積とからェンジン負荷トルクを求める演算手段と、 ス 口ッ トル開度を変化させるスロッ トル開度可変手段と、 前記演算手段により求められたェンジン負荷トルクに対 応した最適開度になるように、 前記スロッ トル開度可変 手段をフィ一 ドフォヮー ド制御するスロッ トル開度制御 手段と、 を付加することが有効な手段となる。
    [0025] このような構成を付加すれば、 流体式無段変速機にお いては、 演算手段を通じてエンジン負荷トルクを求め、 スロッ トル開度制御手段を通じてスロッ トル弁をェンジ ン負荷トルクに対応する最適スロッ トル開度にフイー ド フォワー ド制御することができる。 このため、 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、 余剰ェ ネルギ一の発生を防いで低燃費及び Z又は低排ガスの条 件に適合させることができる。 また、 流体機械式無段変 速機においても、 発進当初の機械式伝動系の作用は無視 し得るので、 流体式のものと同等の作用効果を生じさせ ることができる。
    [0026] なお、 本発明は具体的には、 次のような態様を含んで いる。
    [0027] スロッ トル開度可変手段が、 一端がアクセルに連結さ れたワイヤ前段部と、 一端がスロッ トル弁に連結された ワイヤ後段部間に介挿され、 アクセル踏込量を差動分配 してスロ ッ トル弁と固定位置を変化させるこ とのできる 可変式の固定機構に出力する差動歯車により構成された アクセルモジユ レ一夕からなり、 スロッ トル開度制御手 段が、 前記可変式の固定機構駆動用のァクチユエ一夕に 制御信号を出力するエレク ト ロニッ ク コ ン ト ロールュニ ッ ト と力、らなる もの。
    [0028] スロ ッ トル開度可変手段が、 一端がアクセルに連結さ れた主スロッ トル弁と、 前記スロッ トル弁に直列に接続 された補助スロッ トル弁とからなり、 スロ ッ トル開度制 御手段が、 前記補助スロ ッ トル弁を動作させるァクチュ エー夕に制御信号を出力するエレク ト ロニッ ク コ ン ト 口 ールュニッ ト と力、らなる もの。
    [0029] 容積可変手段が、 油圧コ ン ト ロールピス ト ンからなり、 容積制御手段が、 前記油圧コ ン ト ロールピス ト ンに所定 圧の圧液を流出入させる絞り切換え弁と、 設定圧と有効 差圧が拮抗する内設スプールと、 アクセル角度に対応し た設定圧信号を出力するエレク ト ロニックコ ン ト ロール ュニッ トと、 ポンプと して作用する液圧ポンプ Zモータ に接続され、 前記設定圧信号に応じて内部で設定圧を発 生するデュティ制御弁からなり、 前記内設スプールと、 前記絞り切換え弁と、 前記デュティ制御弁とでプレッ シ ヤーコ ンペンセ一夕を構成しているもの。
    [0030] 容積可変手段が、 油圧コ ン ト ロールピス ト ンからなり、 容積制御手段が、 前記油圧コ ン ト ロールピス ト ンに所定 圧の圧液を流出入させる電油サーボ弁と、 アクセル角度 に対応した設定電圧を出力するエレク トロニックコ ン ト ローノレユニッ ト と、 このエレク ト ロニック コ ン トローノレ ュニッ トが出力する設定電圧と有効差圧検出手段たる差 圧検出回路が検出する有効差圧に比例した電圧との差圧 電圧を前記電油サーボ弁に出力する比較回路とからなる もの。
    [0031] 容積可変手段が、 油圧コ ン ト ロールピス ト ンからなり、 容積制御手段が、 前記油圧コ ン ト ロールピス ト ンに所定 圧の圧液を流出入させる絞り切換え弁と、 一端に有効差 圧が作用する内設スプールと、 ァクセル角度に対応した 設定圧信号を出力するエレク トロニックコントロールュ ニッ トと、 前記内設スプールに作用する有効差圧が前記 エレク トロニックコントロールュニッ トより出力される 設定圧信号に対応した設定圧に達したときに該スプール に作用する圧力を減圧するリ リーフ弁とからなるもの。 容積可変手段が、 ステツ ビングモーダを用いたサーポ 機構からなるもの。
    [0032] 容積可変手段が、 オーバース ピー ドガバナーを傭えて いる もの。
    [0033] 図面の簡単な説明
    [0034] 第 1図〜第 1 0図は本発明の第 1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 ドとェンジ ン負荷トルクの関係を示すグラフ、 第 7図はプレツ シャ 一コンペンセ一夕の原理図、 第 8図、 第 9図および第 1 0図はアクセルモジユレ一夕の原理図である。 また、 第 1 1図〜第 1 7図は本発明の第 2実施例を示し、 第 1 1 図は回路図、 第 1 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 1 3図はアクセル踏込量と 設定圧の関係を示すグラフ、 第 14図は速度比と牽引力 の関係を示すグラフ、 第 1 5図は車速と牽引力の関係を 示すグラフ、 第 1 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、 第 1 7図は通常の制御時 におけるスロッ トル開度と目標エンジン速度の関係を示 すグラフである。 さらに、 第 1 8図および第 1 9図は、 それぞれ容積可変手段と容積制御手段の組合せに係る変 形例を示す原理図である。
    [0035] 発明を実施するための最良の形態
    [0036] 以下、 本発明の第 1実施例を、 第 1図〜第 1 0図を参 照して説明する。
    [0037] この車両用無段変速機は、 通称 H S T (Hydrostatic Transmission) と呼ばれるもので、 第 1図に示すように、 一対の可変容積形液圧ポンプ Zモータ 1、 2の間を液圧 回路 3で接続して可変速の流体伝動系 Aを構成している。 これらの液圧ポンプノモータ 1、 2には、 例えば特願昭 56— 1 7 5 1 9 0号 （特公平 1 — 8 1 9 ◦号公報、 U S P N o. 48 1 3 34 0 ) 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、 入力側に接続され てポンプとして作用する液圧ポンプ 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、 出力側に接続されてモータとして作用する液圧ポンプ Z 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 D Pの最大値 D PMAX 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、 前記流体伝動系 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 段変速機において、 エンジン 4の速度を S E、 液圧モー タ 2の速度を S M (車速 Vに比例） とした場合に、 速度 比 eは S MZ S E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 DMMAX に保持した状態で液圧ポ ンプ 1の押し除け容積 D Pを 0から D PMAX まで増大さ せることにより 0く e ^ lの間で変化させ、 さらに、 液 圧ポンプ 1の押し除け容積 D Pを最大値 D P MAX 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く eの領域で 変化させることができるようになっている。
    [0038] このような構成において、 この無段変速機は、 前記液 圧ポンプ 1の容積変化をもたらすその操作端 1 a部分に プレッ シャーコ ンペンセ一夕 9を構成するとと もに、 ェ ンジン 4内のスロ ッ トル弁 4 a とアクセル 1 1 の間をス ロ ッ トル開度可変手段たるァクセルモジユ レ一夕 1 2を 介して別体のワイヤ 1 2 a、 1 2 bで接続し、 これらプ レツ シヤーコ ンペンセ一夕 9及びァクセノレモジュ レータ 1 2をスロ ッ トル開度制御手段たる E C U 1 0を通して 制御するようにしている。
    [0039] プレッ シャーコ ンペンセ一夕 9が営むべき機能は、 E C U 1 0力 、 ェンコーダゃポテンシ ョ メ ータ等のァクセ ル角度検出手段 1 1 aより検出されるアクセル踏込量 A C Lを入力しそれに対応した設定圧 P。 を実現するため の信号 s i を出力した場合に、 前記液圧ポンプ 1 に付設 した有効差圧検出手段たる差圧検出回路 1 c より検出さ れる吐出圧と吸込圧との有効差圧 Δ Pをその信号 s に 係る設定圧 P。 に等しくするまで液圧ポンプ 1の押し除 け容積 D Pを変化させるという もので、 この実施例で設 定圧 P。 には第 3図中実線で示すようにアクセル踏込量 A C Lに略正比例した値が与えられる。 そのために、 プ レッ シャーコ ンペンセ一夕 9は、 第 7図に原理的に示す ように、 容積制御手段の構成要素である内設スプール 1 1、 絞り切換え弁 1 1 c並びにデュティ制御弁 9 1を具 俯した構成からなる。 すなわち、 先ず液圧ポンプ 1 にデ ユーティ 一制御弁 9 1を接続し、 前記 E C U 1 0からァ クセル踏込量 A C Lに比例した設定圧信号 s がこのデ ユーティ一制御弁 9 1に入力されることにより内部で設 定圧 Ρ α を発生するように構成しておく。 そして、 その 設定圧 Ρ。 をこの液圧ポンプ 1の内設スプール 1 1の一 端 1 1 a側に作用させる一方、 該スプール 1 1の他端 1 1 b側に差圧検出回路 1 cを通じて検出される実際の有 効差圧 Δ Ρを拮抗状態で作用させておく ことにより、 有 効差圧 Δ Ρが設定圧 P。 より も小さければスプール 1 1 が図中を左行し、 高圧源から絞り切換え弁 1 1 cを介し て押し除け容積 D Pを増大させるような圧液がピン トル I dの駆動用コン トロールピス トン 13に導入され、 有 効差圧 Δ Ρが設定圧 P。 より も大きければスプール 1 1 が図中を右行し、 押し除け容積 D Pを減少させるような 圧液が前記コントロールピス トン 1 3から絞り切換え弁 1 1 cを介してタンクに導出される。 その結果、 有効差 圧を設定値 P。 に保つようにしてある。
    [0040] また、 アクセルモジュレータ 1 2は、 例えば特願昭 6 1一 1 36968号 （特開昭 62 - 2929 59号公報） に加速調節装置として示されているものが使用される。 このものは、 原理的には第 1図並びに第 8図〜第 1 0図 に示されるように、 アクセル 1 1とスロッ トル弁 4 aを 連锆するワイヤを前段部 1 2 aと後段部 1 2 bに分断し、 その分断部分にアクセル踏込量 A C Lを差動分配して前 記スロッ トル弁 4 a及び固定位置を変化させることので きる可変式の固定機構 1 2 cに出力する遊星歯車式の差 動歯車機構 1 2 dを配置したものである。 ワイヤ前段部 1 2 aは、 ワイヤチューブ 1 2 a の終端を差動歯車機 構 1 2 dを収容したケースの一側壁 1 2 e i に保持させ, そこからワイヤ 1 2 a 2 をケース内に引き込んで前記差 動歯車機構 1 2 dのリ ングギヤ 1 2 d に固着した入力 プーリ 1 2 f の外周に卷回した後、 終端 1 2 a 3 をその 入力プーリ 1 2 f に係止させてある。 ワイヤ後端部 1 2 bは、 ワイヤチューブ 1 2 b の始端を前記ケース側壁 1 2 e ！ と直交する他側壁 1 2 e 2 に保持させ、 そこか らワイヤ 1 2 b 2 をケース内に引き込んで前記差動歯車 機構 1 2 dのサンギヤ 1 2 d 2 に固着した出力プーリ 1 2 の外周に巻回した後、 終端 1 2 b 3 をその出力ブー リ 1 2 gに係止させてある。 また、 可変式の固定機構 1 2 c は、 プラネタ リギヤ 1 2 d 3 を支承するギヤリテー ナ 1 2 d 4 の下端に接続されたもので、 ラック · ピニォ ン機構や、 ロータ リアクチユエ一夕等により構成され、 外部からの信号に対応した回転位相まで前記ギヤリテー ナ 1 2 d 4 を回転させて、 その位置において該ギヤリテ ーナ 1 2 d 4 に保持力を作用させ、 固定する機能を有す る。 すなわち、 固定機構 1 2 cがある位置でギヤリテー ナ 1 2 d 4 を固定しているときには、 プラネタ リギヤ 1 2 d 3 は公転せず、 第 1 0図に矢印で示すようにリ ング ギヤ の自転がそのまま反転してサンギヤ 1 2 d
    [0041] 2 の自転と して出力される。 このため、 アクセル 1 1 に 連動してワイヤ前段部 1 2 a とワイヤ後段部 1 2 bは見 掛け上直結状態で変位する。 次に、 アクセル 1 1が一定 に保持された状態で、 固定機構 1 2 cが作動して固定位 置を変化させた場合を考えると、 リ ングギヤ 1 2 は 自転せず、 プラネタリギヤ 1 2 d 3 が公転してサンギヤ 1 2 d 2 をその反対方向に自転させる。 このため、 ァク セル 1 1及びワイヤ前段部 1 2 aの変位が不変であるに も拘らず、 ワイヤ後段部 1 2 bを独立して増減方向に変 位させることができる。
    [0042] 更に、 最適運転条件に適合させるための構成として、 前記液圧ポンプ 1には容積検出手段たる偏心センサ 1 b が設けてあり、 本発明の演算手段としての役割をも担う 前記 E C ϋ 1 0は、 その検出信号 s 2 を介して取り出し た押し除け容積 D Pと上記設定圧 （有効差圧） P Q とを 乗じることによってェンジン負荷トルク T Eを求めるよ うにしている （第 3図及び第 5図参照） 。 また、 E C U 1 0には予め燃費の向上及び Z又は排ガスの浄化という 見地からエンジン負荷トルク T Eに対して最適と考えら れるスロ ッ トル開度 T H Lをテーブル化して記憶させて おく。 すなわち、 このスロ ッ トル開度 T H Lは、 第 6図 に示す最適運転ライ ン上においてエンジン負荷トルク T Eとエンジンス ピード S Eから定まる動作点に対応した 値として与えられている。 そして、 前記 E C U 1 0はそ のようなスロッ トル開度 T H Lが得られるように前記ァ クセルモジユ レ一夕 1 2の固定機構 1 2 c に制御信号 s 3 を出力してスロ ッ トル弁 4 aを逐次フイ ー ドフォヮ一 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 段変速機搭載車両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 1 1を踏み込むと、 スロッ トル弁 4 aはァク セルモジユレ一夕 1 2の挙動を通じて最適開度 T H L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 D Pがェ ンジン速度 S E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 A C Lに比例した有効差圧厶 P ( = P。 ） 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 D Pが 僅かに増大して有効差圧 P。 を生じ、 これにより液圧モ 一夕 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 P。 の低下を補償するために 更に液圧ポンプ 1 の押し除け容積 D P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 1 1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 D Pが増大していく。 このようにして有効差圧 P 0 が安定して維持されると、 有効差圧 P。 は車両の加 速度に比例し、 この制御においてはアクセル 1 1を一定 に保持している限り差圧 P。 一定、 すなわち加速度一定 となるので、 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 1 1を踏み込んだ瞬間か ら車両が動き始めることになる。 勿論、 ァクセル 1 1の 踏み込み加減を変えることによって ドライバ一は意図し た加速度に調節することができる。 このため、 本実施例 の車両用無段変速機によれば、 従来においてエンジン速 度 S Eが立上るまでに存在した 「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 エンジン速度 S Eが立上った後、 制御遲れを取り戻すた めに液圧ポンプ 1の押し除け容積 D Pを急激に増大させ るといつた必要がなく、 飛び出し感を招く ことがなくな る。 これらの結果、 この無段変速機は車両を安定かつス ムーズに変速駆動できるものとなる。 その上、 この無段 変速機はスロッ トル開度 T H Lを常に第 6図の最適運転 条件に沿って最適値にフィ 一 ドフォヮー ド制御するもの であるため、 上述した変速駆動制御において発進時にェ ンジン 4を無負荷あるいはそれに近い状態でオーバーシ ユー トぎみに吹き上がらせることがなく、 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 Z又は低排ガスの条件に適合させ ることができる。
    [0043] 次に、 本発明の第 2実施例を、 第 1 1図〜第 1 7図を 参照して説明する。
    [0044] この車両用無段変速機は、 通称 H M T (Hydro-Mechani ch l Transjnission)と呼ばれるもので.、 第 1 1図に示す ように、 第 1、 第 2、 第 3の入出力端 1 0 1、 1 0 2、 1 0 3を有しその第 1の入出力端 1 0 1と第 2の入出力 端 1 0 2との間を通過する低速側の機械式伝動系 a及び 第 1の入出力端 1 0 1 と第 3の入出力端 1 03との間を 通過する高速側の機械式伝動系 bを形成する差動機構 1 04と、 この差動機構 1 04の第 2の入出力端 1 02に ギヤ 1 0 5、 1 06を介して一方の可変容積形液圧ボン プノモータ 1 0 7の入出力軸 1 07 aを接続するととも に前記第 3の入出力端 3にギヤ 1 0 9、 1 1 1を介して 他方の可変容積形液圧ポンプノモータ 1 08の入出力軸 1 08 aを接続しこれら両液圧ポンプノモータ 1 0 7、 1 08によって可変速の流体伝動系 A、 Bを形成する流 体伝動機構 1 1 2と、 前記低速側の機械式伝動系 aの伝 動端 a。 を出力側に設けた回転要素たるギヤ 1 1 3に接 離させる低速用のクラッチ C L と、 前記高速側の機械式 伝動系 bの伝動端 b。 を出力側に設けた回転要素たるギ ャ 1 14に接離させる高速用のクラッチ C H とを具備し てなる。
    [0045] 具体的に説明すると、 差動機構 1 04は、 円周方向に 等配に設けた複数のプラネタ リギヤ 1 2 1の内側にサン ギヤ 1 22を配設するとともに、 外側にリ ングギヤ 1 2 3を嚙合させてなる遊星歯車式のものである。 そして、 各プラネタリギヤ 1 2 1を軸承するギヤリテーナ 1 24 の中心を前記第 1の入出力端 1 0 1 とし、 この入出力端 1 0 1に入出力軸 1 2 5を介してエンジン 1 1 9を接続 している。 また、 前記サンギヤ 1 22の支持シャフ ト 1 22 aの先端を前記第 2の入出力端 1 02とし、 この入 出力端 1 02にギヤ 1 0 5を固着している。 さらに、 前 記リ ングギヤ 123のボス.部 123 aの先端を前記第 3 の入出力端 103と し、 この入出力端 103にギヤ 10 9を固着している。 しかして、 前記低速側の機械式伝動 系 aは、 前記プラネタ リギヤ 121、 サンギヤ 122、 ギヤ 105、 ギヤ 106、 クラッチ CA によつて構成さ れ、 前記液圧ポンプ Zモータ 107の入出力軸 107 a 上に設定した伝動端 a。 に終わっている。 一方、 前記高 速側の機械式伝動系 bは、 前記ブラネタ リギヤ 121、 リ ングギヤ 1 23から構成され、 リ ングギヤ 123のボ ス部 123 a上に設定した伝動端 b。 に終わっている。
    [0046] また、 前記流体伝動機構 1 12は、 液圧ポンプ Zモ一 タ 107と、 液圧ポンプ /モータ 108とを通常の H S Tと同様な液圧回路 131を介して直列に接続したもの であり、 前記液圧ポンプ Zモータ 107の入出力軸 10 7 aをギヤ 106、 105を介して前記サンギヤ 122 の支持シャフ ト 122 aに接続するとともに、 前記液圧 ポンプ Zモ一夕 108の入出力軸 108 aをギヤ 1 1 1、 109を介して前記リ ングギヤ 123のボス部 123 a に連結している。 なお、 132は前記液圧回路 131に 接続されたブース 卜ポンプであり、 133ばその液圧回 路 131を圧力破損から保護する安全弁である。 これら の液圧ポンプ Zモータ 107、 108には、 例えば前記 実施例と同様に、 ピン トルの偏心によって容積変化を実 現する静圧バラ ンスタイプのものを用いることが好適と なる。 それらの一般的な容積変化は、 操作端を付勢する ァクチユエ一夕 1 07 b、 1 08 bの挙動を通じて与え られる。
    [0047] さらに、 前述した出力側の回転要素たるギヤ 1 1 3お よびギヤ 1 14は互いに嚙合させてあり、 これらをギヤ 1 1 5、 ギヤ 1 1 6、 ギヤ 1 1 7、 デフア レンシャルギ ャ機構 1 18並びに車軸 1 20 aを介して車輪 1 20に ¾¾し し い 。
    [0048] ここで、 この無段変速機全体の一般的作動を説明して お o
    [0049] 図示のように、 クラッチ CA 、 C L を接続状態にし、 クラッチ CH を解放状態にした前進低速モー ドでは、 前 記作動機構 1 04の第 1の入出力端 1 0 1 と第 2の入出 力端 1 0 2との間を通過する低速側,の機械式伝動系 aを 介してエンジン 1 1 9より入力された動力の一部が車輪 1 20に伝達される。 このとき、 前記液圧ポンプ Zモー タ 1 07がモータとして機能し、 液圧ポンプ モータ 1 08がポンプと して機能することにより、 前記差動機構 1 04の第 3の入出力端 1 03の回転力は前記両ポンプ ノモータ 1 0 7、 1 08間に形成される流体伝動系 Aを 通して前記車輪 1 20に並列に伝達される。 そして、 こ の低速モー ドにおいては、 第 1 2図に示すように、 前記 液圧ポンプ モータ 1 07の押し除け容積 D Sを当初最 大値 D S MAX に保持した状態で前記液圧ポンプ モータ 1 08の押し除け容積 D Rを増大させていき （第 1領域） 、 その容積 D Rが最大値 D RMAX になった後は、 それを 保持したまま今度は前記液圧ボンプ モータ 107の押 し除け容積 D Sを漸次減少させていく （第 2領域） こと により、 前記入力軸 125の回転速度 S Eに対する前記 出力ギヤ 1 14の回転速度 S G、 すなわち S GZS Eで 表わされる速度比 eを増大させていく ことができるよう になっている。 また、 クラッチ CA 、 CH を接続状態に し、 クラッチ CL を解放状態すれば、 前進高速モー ドに 移行することができるようにもなつている。 前進高速モ ― ドに関する詳細は特願昭 62— 193500号 （特開 昭 64— 40758号公報） などに示されている。
    [0050] このような構成において、 本実施例は前記液圧ポンプ Zモータ 108の容積変化をもたらすその操作端部分に 前記ァクチユエータ 108 bと並列にプレッ シャーコン ペンセ一夕 130を構成するとともに、 エンジン 1 1 9 内のスロッ トル弁 119 aとアクセル 135の間をスロ ッ トル開度可変手段たるアクセルモジュレータ 140を 介して別体のワイヤ 140 a、 14 O bで接続し、 これ らプレッ シャーコンペンセ一夕 130及びアクセルモジ ユレ一夕 140をスロッ トル開度制御手段たる E C U 1 34を通して制御するようにしている。
    [0051] プレッ シャーコンペンセ一タ 130は、 本発明の設定 圧補正手段としての役割を担う もので、 低速モー ドにお いて、 前記液圧ポンプ Zモータ 108に付設した有効差 圧検出手段たる差圧検出回路 108 dにより検出される 吐出圧と吸込圧との有効差圧 Δ Pを、 該液圧ポンプ Zモ 一夕 1 0 8の押し除け容積 D Rを負帰還制御することを 通じて設定圧 P。 に保持する作用を営むもので、 その設 定圧 P。 は、 第 1領域にあつては第 1 3図に示すように エンコーダゃポテンショメータ等のアクセル角度検出手 段 1 3 5 aにより検出されるアクセル踏込量 A C Lとの 関係において定められ、 押し除け容積 D Rとの関係にお いて補正されるようにしている。 すなわち、 設定圧 P o は基本的にアクセル踏込量 A C Lの大きさに比例して増 大するように定め、 アクセル踏込量 A C Lが一定の下で 押し除け容積 D Rが変化した場合には、 D Rの増大に伴 つて減少方向へシフ トするように定められている。 また， 第 2領域においては、 第 1 3図中 D R = M A Xの曲線上 において設定圧 P。 を定めるようにしており、 アクセル 踏込量 A C Lが一定であれば結果的に一定馬力が得られ るようにしている。
    [0052] なお、 この実施例のプレ ッ シャーコ ンペンセ一夕 1 3 0には前記実施例で用いたプレッ シヤーコ ンペンセ一夕 9 (第 7図参照） と同様のものを用いることができる。 このため、 その構成等に関する説明を省略する。
    [0053] また、 この実施例のアクセルモジユレ一夕 1 4 0 も前 記実施例におけるアクセルモジユレ一夕 （第 8図〜第 1 0図参照） と同様のものが適用可能であって、 アクセル 1 3 5とスロッ トル弁 1 1 9 aを連結するワイヤを前段 部 1 4 0 a と後段部 1 4 0 bに分断し、 その分断部分に 配設されており、 通常はワイヤ後段部 1 4 0 bをワイヤ 前段部 1 4 0 aに対して直動状態で変位させるが、 外部 からの入力信号に応じてワイヤ後段部 1 4 0 bのみを独 立して変位させ得るようにしてある。
    [0054] 更に、 最適運転条件に適合させるための構成として、 前記液圧ポンプノモータ 1 0 8には容積検出手段たる偏 心センサ 1 0 8 cが設けてあり、 本発明の演算手段とし ての役割をも担う前記 E C ϋ 1 3 4は、 その検出信号 s 2 を介して取り出した押し除け容積 D Rと上記設定圧 (有効差圧） Ρ。 とを乗じることによってエンジン負荷 トルク Τ Εを求めるようにしている。 また、 この E C U 1 3 4には予め燃費の向上及び Z又は排ガスのの浄化と いう見地からそのェンジン負荷トルク T Eに対して最適 と考えられているスロッ トル開度 T H Lがテーブル化し て記億させてある。 このスロッ トル開度 T H Lは第 1 6 図の最適運転ラインを描く上でのパラメ一夕になってお り、 エンジンスピー ド S Eとエンジン負荷トルク T E力、 ら一義的に求められる。 そして、 前記 E C U 1 3 4はそ のようなスロッ トル開度 T H Lが得られるように前記ァ クセルモジユレ一夕 1 4 0に制御信号 s 3 を出力してス ロッ トル弁 I l 9 aを逐次フイー ドフォヮ一 ド制御する ようにしている。
    [0055] このような構成であれば、 既に述べた作用を通じて、 発進時に ドライバーがアクセル 1 3 5を踏み込んでから 車両が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 1 35を踏み込むと スロッ トル弁 1 19 aはアクセルモジユレ一夕 140の 挙動を通じて最適開度 T H Lに開き、 エンジン 1 1 9に 過不足ない燃料を送り込む。 この場合、 出力 トルク TG がァクセル踏込量 A C Lに対応した設定値に保持される ように液圧ポンプノモータ 1 08の押し除け容積 D が エンジン速度 S Eの上昇を待たずしてプレッ シヤーコン ペンセ一夕 130の制御により変化し始める。 すなわち モータと して作用する液圧ポンプ Zモータ 107が停止 している状態で最初ポンプと して作用する液圧ポンプ モータ 1 08の押し除け容積 D Rが僅かに増大して液圧 回路 1 31に有効差圧 Δ P (P。 ） を生じ、 これにより 液圧ポンプ モータ 1 07がモータと して回転し始める と、 該ポンプ Zモータ 1 07が圧液を呑み込むことによ る有効差圧 Δ Pの低下を補償するため更に液圧ポンプ/ モータ 1 08の押し除け容積 DRが増大する。 このよう な作用が連鎖的に起こつて、 アクセル 1 35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 モータ 1 08の押し除け容積 D Rが增大していく。 この場合、 加 速度は DR x P。 に略比例するため、 アクセル 135を 踏み込んだ瞬間から第 14図及び第 1 5図に示すように 安定かつ有効な牽引力 Fが得られ、 車両が動き始めるこ とになる。 このため、 従来においてエンジン速度 S Eが 立上るまでに存在した 「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。 こ の場合、 プレッ シャーコ ンペンセ一夕 1 3 0の設定圧 P 0 は、 前述の如く押し除け容積 D Rの増大に伴って第 1 3図に示す如く減少方向に補正される。 その理由は次に よる。 すなわち、 流体機械式のものでは発進当初はェン ジントルク T Eの大半は流体伝動系 Aを通じて伝達され、 機械式伝動系 aによる伝達トルクは小さい。 しかし、 D Rが増大するに伴って、 徐々にこの機械式伝動系 aを通 じた伝達トルグが增えてく る。 このため、 プレッ シャー コンペンセ一夕 1 3 0の設定圧 P。 を仮に一定の比率に 保持したとすると、 流体伝動系 Aを通じて伝達される一 定のトルクに機械式伝動系 aを通じて伝達される トルク の上乗せ分が徐々に大きくなり、 その結果、 第 1 4図中 破線で示すように速度比 eの増大に伴って加速度 （すな わち牽引力 F ) が増大するという好ま しくない状態を生 じる。 これに対して、 本実施例のように押し除け容積 D Rの増大に伴って設定圧 P。 を減少方向にシフ トさせれ ば、 機械式伝動系 aによって上乗せされる トルク相当分 を流体伝動系 Aのそれから差し引く ことができ、 同図中 実線および第 1 5図に示すように第 1領域で速度比 e及 び車速 Vが変化しても出力トルク T G、 すなわち牽引力 Fを一定に保つことができる。 し力、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 すために液圧ポンプ /モータ 1 0 8の押し除け容積を急 激に増大させることがなく、 飛び出し感を招く ことがな くなる。 これらの結果、 上記構成は車両を安定かつスム -ズに変速駆動できるものとなる。 その上、 スロッ トル 開度 T H Lが第 1 6図に示す最適運転ライ ンに沿って常 に最適値にフイ ー ドフォヮ一 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ェンジン 1 1 9が無負 荷あるいはそれに近い状態にあってもオーバーシュー 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。
    [0056] また、 本実施例は上記機能に加えて、 第 2領域のどこ かにおいて従来から中速域以上で実績ある制御、 つま り , ァクセル踏込量 A C Lに対して目標ェンジン速度 S Dが 得られるように速度比 eすなわち液圧ポンプ Zモータ 1 0 7の押し除け容積 D Sを変化させるという制御に移行 することができるようにしている。 具体的には、 ェンジ ン速度 S Eがアクセル 1 3 5により規制されるスロッ ト ル開度 T H Lにおける最適値 S Dとなるように第 2領域 の条件を縛り、 その結果と して、 アクセル踏込量 A C L とプレッ シャーコンペンセ一夕 1 3 0の設定圧 P。 との 対応関係全般を第 1 3図に示すように上に凸となるよう に上方修正した形になっている。 これにより、 第 2領域 のどこで移行しても変速ショ ックを回避できるという効 果が生じる。 この際、 ある一定の位置で自動的に移行で きるようにしたい場合には、 液圧ポンプノモータ 1 0 8 の押し除け容積 D Sが設定値より も小となるか若しく は 速度比 eが設定値より も大となつた時を基準とする考え 方や、 低速モー ドと高速モー ドの境を基準とする考え方 等があり、 制御の目的に応じて E C Uのプログラムを変 更するなどにより対応することができる。
    [0057] なお、 前記両実施例において、 アクセルモジユレ一夕 1 2、 1 4 0を用いる代わりに、 スロ ッ トル弁 4 a、 1 1 9 a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 トル弁を動作させるァクチユエ一夕に E C Uを 接続して、 燃料供給を規制制御させるようにしてもよい。 また、 例えば前記第 1実施例では第 3図に示す如く設定 圧！5。 がアクセル踏込量 A C Lに略正比例して増大する ように設定してあるが、 上記制御を 0 く e 1までで終 わらせ、 1 < eにおいて従来通りの制御、 すなわちァク セル踏込量に対応した目標ェンジン速度が与えられるよ うにスロッ トル開度を変化させる制御に移行したい場合 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 A C Lに対応した設 定圧 P。 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、 前記両実施例では有効差 圧 Δ Pを液圧ポンプの吐出圧一吸込圧間の差圧としてい るが、 吐出圧一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、 前記両実施例のスロッ 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 一スピー ドガバナーを設ける態様も考えられる。 さらに、 ポンプ zモータも、 入力側、 出力側ともに可変容量形と する他、 入力側だけを可変容量形とするものであっても よく、 入力側と出力側の最大押し除け容積が異なってい てもよい。 容量可変方式も斜板式、 斜軸式等自由である。 また、 容量可変手段としては油圧ァクチユエ一夕ゃステ ッ ビングモータを用いたサーボ機構など周知の手段を用 いることができる。
    [0058] 以上、 本発明の好ま しい実施例を説明したが、 各部の 具体的な構成は図示例に限定されるものではなく、 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。
    [0059] 例えば、 容積可変手段および容積制御手段には、 第 1 8図や第 1 9図に示す組合せを採用することもできる。 第 1 8図に示すものは、 容積可変手段が、 油圧コン トロ ールピス ト ン 1 3からなり、 容積制御手段が、 前記油圧 コ ン ト ロールピス ト ン 1 3に所定圧の圧液を流出入させ る電油サーボ弁 1 1 dと、 アクセル角度 A C Lに対応し た設定電圧 V。 を出力する E C U 1 0と、 この E C U 1 0が出力する設定電圧 V。 と有効差圧検出手段たる差圧 検出回路 1 cが検出する有効差圧に比例した電圧 Δ Vと の差圧電圧 V。 ― Δ Vを前記電油サーボ弁 1 1 dに出力 する比較回路 1 5とからなっている。 すなわち、 E C U 1 0がアクセル踏込量 A C Lに対応した設定電圧 V。 を 出力する一方、 圧力センサ 14 a、 14 bが吐出圧 と吸込圧 P 2 をそれぞれ検出して電圧 V 、 V 2 を出力 し、 差圧検出回路 1 cにより V 、 V2 の差をとり差圧 電圧 A Vが出力されると、 比較回路 1 5が電油サーボ弁 1 I d に設定電圧 V。 と差圧電圧 Δ Vの差圧電圧を出力 し、 電油サーボ弁 l i dを駆動する。 そして、 電油サ一 ボ弁 l i dが駆動されることにより、 所定圧の圧油がコ ン トロールピス ト ン 1 3に供給され、 設定電圧 V。 と差 圧電圧 Δ Vの差電圧が零になるようピン トル 1 dが動作 する ものである。
    [0060] また、 第 1 9図に示すものは、 容積可変手段が、 油圧 コ ン トロールビス ト ン 1 3からなり、 容積制御手段が、 前記油圧コントロールピス トン 1 3に所定圧の圧液を流 出入させる絞り切換え弁 1 1 c と、 一端に有効差圧 Δ P が作用する内設スプール 1 1と、 ァグセル角度に対応し た設定電圧 V を出力する E C U 1 0と、 前記内設スプ ール 1 1 に作用する有効差圧 Δ Pが前記 E C U 1 0より 出力される設定電圧 V に対応した設定圧に達したとき に該スプール 1 1に作用する圧力を減圧するリ リーフ弁 1 6とからなっている。 すなわち、 E C U 1 0がァクセ ル踏込量 A C Lに対応した設定電圧 を電磁パイロッ ト リ リーフ弁 1 6に出力する。 その一方で、 差圧検出回 路 1 cから有効差圧 Δ Ρの圧液を内設スプール 1 1の一 端 1 1 aに導入する。 これにより、 絞り切換え弁 1 1 c は右行し、 コントロールビス トン 1 3から圧液が夕ンク に吐出され、 ピン トル I dは左行する。 ピン トル I d力《 左行すると、 有効差圧 Δ Pが増大し、 電磁パイロッ ト リ リーフ弁 1 6がリ リーフ し、 内設スプール 1 1の左端 1 1 aが減圧し、 絞り切換え弁 1 1 cが左行を始める。 す ると、 コン トロールピス ト ン 1 3に圧液が流入し、 ピン トル 1 dは右行する。 このようにして、 有効差圧 Δ Pが 電磁パイロッ ト リ リーフ弁 1 6の設定圧になるように、 ピン トル 1 dがコン トロールされるものである。
    [0061] 産業上の利用可能性
    [0062] 本発明は、 以上説明したような構成であるから、 トラ クター等の低速産業車両から乗用車等の高速車両に至る まで車両全般に適用して有用なものであり、 特に、 発進 Z停止を頻繁に繰り返す作業時あるいは市街地走行時な どに実益が大きい。
    权利要求:
    Claims請求の 範囲
    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 Zモータの間に可変速の流体伝動系を構成し、 ボン プとして作用する液圧ポンプ Zモータの押し除け容積を 零にした状態で出力速度 Z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、 前記液圧ポンプ Zモータの押し除け容積を変化させる容 積可変手段と、 前記流体伝動系の有効差圧検出手段と、 アクセル角度検出手段と、 前記有効差圧検出手段により 検出された有効差圧が、 前記アクセル角度検出手段によ り検出されたァクセル角度に対応した設定圧に保たれる ように、 前記容積可変手段を負帰還制御する容積制御手 段と、 を有することを特徵とする車両用無段変速機。
    2 . 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 式伝動系および第 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機構と、 この差動機構の第 2の入出力端に一方の可変容積形液圧 ポンプ Z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可変容積形液圧ポンプノモータの 入出力軸を接続し、 これら両液圧ポンプノモータによつ て可変速の流体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出力側に設けた回転要 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出力側に設けた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 を切り換えることによつて低速モー ドと高速モー ドのい ずれかを選択し得るように構成した流体機械式の車両用 無段変速機において、 前記液圧ポンプ Zモータの押し除 け容積を変化させる容積可変手段と、 前記流体伝動系の 有効差圧検出手段と、 アクセル角度検出手段と、 前記低 速モー ドにおいて、 前記有効差圧検出手段により検出さ れた有効差圧が、 前記アクセル角度検出手段により検出 されたアクセル角度に対応した設定圧に保たれるように、 ポンプと して作用する前記液圧ポンプ Zモータの容積可 変手段を負帰還制御する容積制御手段と、 前記設定圧を ポンプと して作用する前記液圧ポンプ Zモータの押し除 け容積が最大値以下に保持される第 1の領域では、 ァク セル角度が一定であれば出力 トルクがそのアクセル角度 に対応して略一定値となるように、 押し除け容積も しく は速度比の関数と して補正し、 前記液圧ポンプノモータ の押し除け容積が最大で、 他方の液圧ポンプ Zモータの 押し除け容積が最大値以下に保持される第 2の領域では、 前記第 1の領域において前記液圧ポンプと して作用する 前記液圧ポンプノモータの押し除け容積が最大のとき Ίこ 対応する補正値に保つ設定圧補正手段を有することを特 徴とする車両用無段変速機。
    3 . ポンプと して作用する液圧ポンプ Zモータの押し除 け容積を検出する容積検出手段と、 流体伝動系の有効差 圧と前記容積検出手段により検出された押し除け容積と からエンジン負荷トルクを求める演算手段と、 スロ ッ ト ル開度を変化させるスロッ トル開度可変手段と、 前記演 算手段により求められたェンジン負荷トルクに対応した 最適開度になるように、 前記スロ ッ トル開度可変手段を フィ ー ドフォ ヮ一 ド制御するスロッ トル開度制御手段と、 を有することを特徵とする特許請求の範囲第 1項または 第 2項に記載の車両用無段変速機。
    4 . スロ ッ トル開度可変手段が、 一端がアクセルに連結 されたワイヤ前段部と、 一端がスロッ トル弁に連結され たワイヤ後段部間に介揷され、 アクセル踏込量を差動分 配してスロッ トル弁と可変式の固定機構に出力する差動 歯車により構成されたアクセルモジユレ一夕からなり、 スロッ トル開度制御手段が、 前記可変式の固定機構駆動 用のァクチユエ一夕に制御信号を出力するエレク トロ二 ックコントロールュニッ トとからなる特許請求の範囲第 3項に記載の車両用無段変速機。
    5 . スロッ トル開度可変手段が、 一端がアクセルに連結 された主スロ ッ トル弁と、 前記スロ ッ トル弁に直列に接 続された補助スロ ッ トル弁とからなり、 スロ ッ トル開度 制御手段が、 前記補助スロ ッ トル弁を動作させるァクチ ユエ一夕に制御信号を出力するエレク トロニックコン ト ロールュニッ トとからなる特許請求の範囲第 3項に記載 の車両用無段変速機。
    6 . 容積可変手段が、 油圧コン ト ロールピス ト ンからな り、 容積制御手段が、 前記油圧コ ン トロールピス ト ンに 所定圧の圧液を流出入させる絞り切換え弁と、 設定圧と 有効差圧が拮抗する内設スプールと、 アクセル角度に対 応した設定圧信号を出力するエレク トロニッ ク コン ト口 ールユニッ トと、 ポンプと して作用する液圧ポンプノモ 一夕に接続され、 前記設定圧信号に応じて内部で設定圧 を発生するデュティ制御弁からなり、 前記内設スプール と、 前記絞り切換え弁と、 前記デュティ制御弁とでプレ ッ シヤーコンペンセ一夕を構成していることを特徴とす る特許請求の範囲第 1項ないし第 5項に記載の車両用無 段変速機。
    7 . 容積可変手段が、 油圧コ ン ト ロールピス ト ンからな り、 容積制御手段が、 前記油圧コン ト ロールピス ト ンに 所定圧の圧液を流出入させる電油サーボ弁と、 アクセル 角度に対応した設定電圧を出力するエレク トロニッ ク コ ン トローノレユニッ ト と、 このエレク トロニッ ク コ ン ト 口 ールュニッ トが出力する設定電圧と有効差圧検出手段た る差圧検出回路が検出する有効差圧に比例した電圧との 差圧電圧を前記電油サーボ弁に出力する比較回路とから なることを特徴とする特許請求の範囲第 1項ないし第 5 項に記載の車両用無段変速機。
    8 . 容積可変手段が、 油圧コ ン トロールビス ト ンからな り、 容積制御手段が、 前記油圧コ ン ト ロールピス ト ンに 所定圧の圧液を流出入させる絞り切換え弁と、 一端に有 効差圧が作用する内設スプールと、 アクセル角度に対応 した設定圧信号を出力するエレク ト ロニッ クコ ン ト ロー ルュニッ トと、 前記内設スプールに作用する有効差圧が 前記ェレク ト ロニックコ ン トロールュニッ 卜より出力さ れる設定圧信号に対応した設定圧に達したときに該スプ ールに作用する圧力を減圧するリ リーフ弁とからなるこ とを特徵とする特許請求の範囲第 1項ないし第 5項に記 載の車両用無段変速機。
    9 . 容積可変手段が、 ステッ ピングモータを用いたサー ボ機構からなる特許請求の範囲第 1項ないし第 5項に記 載の車両用無段変速機。
    1 0 . オーバースピー ドガバナーを備えた特許請求の範 囲第 1項または第 2項および第 6項ないし第 8項に記載 の車両用無段変速機。
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    同族专利:
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    EP0513382A1|1992-11-19|
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    JP2/338924||1990-11-30||
    JP33892590A|JP2827510B2|1990-11-30|1990-11-30|車両用無段変速機の変速駆動装置|
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