JP2874339B2 - Variable speed drive for continuously variable transmission for vehicles - Google Patents

Variable speed drive for continuously variable transmission for vehicles

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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
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hydraulic pump
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accelerator
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康雄 喜多
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/421Motor capacity control by electro-hydraulic control means, e.g. using solenoid valves

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  • 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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid-type continuously variable transmission suitably applied to a vehicle intended for a vehicle speed range from a low speed to a medium speed, and particularly to its start. The present invention relates to a shift driving device that is effective for improving characteristics.

[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。
[Prior Art] Conventionally, the most desirable engine speed corresponding to the throttle opening is generally determined from the viewpoint of fuel consumption and / or exhaust gas. On the other hand, if a continuously variable transmission is used, the engine can be driven at an arbitrary speed regardless of the vehicle speed. For this reason, in the related art, the continuously variable transmission is controlled via a speed change driving device so that the above-described desirable relationship between the throttle opening and the engine speed is satisfied. More specifically, in a conventional general continuously variable transmission, a variable speed static pressure transmission system is configured between a pair of hydraulic pumps / motors having at least an input side of a variable displacement type, and an input side hydraulic pressure transmission system is provided. With the displacement of the pump / motor set to zero, the speed ratio represented by the output speed / input speed can be made substantially zero. On the other hand, variable-speed drive devices generally use an ECU (Electronic Control).
rol unit), detects the throttle opening (that is, the amount of accelerator depression) and the engine speed, and inputs it to the ECU so that the engine speed is maintained at the target value corresponding to the throttle opening. The displacement of the side hydraulic pump / motor is controlled.

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。
To explain the outline of this control, when the driver steps on the accelerator, the throttle is opened by linking to the accelerator, the target engine speed corresponding to the throttle opening is obtained from the throttle opening / target engine speed chart, and the actual engine speed is obtained. The flow is such that the speed ratio of the continuously variable transmission is controlled to the target value (the displacement of the hydraulic pump / motor is controlled).

[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。
[Problems to be Solved by the Invention] However, such conventional speed change driving devices have the following three main problems.

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。
First, there is a time lag between when the accelerator is depressed at the time of starting and when the vehicle starts moving, resulting in poor responsiveness. That is,
When the cause is sequentially pursued, when the driver steps on the accelerator (the accelerator and throttle change stepwise), the target engine speed SD greatly increases stepwise. However, since the actual engine speed SE increases by "first order delay + dead time", SE <SD for a while. Then, when SE> SD, the displacement of the input-side hydraulic pump / motor (until then zero) is increased in order to apply a load to the engine in order to reduce SE.
As a result, the hydraulic fluid starts flowing into the output hydraulic pump / motor, and the vehicle starts to move. As described above, even when the accelerator is depressed, the displacement of the input side hydraulic pump / motor does not start until the engine speed is increased, and the vehicle does not start moving.

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。
Second, the overshoot of the engine speed increases. That is, even after SE> SD, the SE continues to increase until the engine load torque exceeds the engine output torque corresponding to the throttle at that time, so that an overshoot of the SE occurs. For example, when the accelerator is depressed as if by a general driver, the throttle greatly opens in a step-like manner, and the engine output torque corresponding to the throttle opening tends to increase. At this point, the input-side hydraulic pump / motor is displaced. Due to the small volume, even when the high pressure side of the static pressure transmission system reaches the relief pressure, the engine load torque is still small, so that the SE rises above SD and the relief valve also works. That is, while the vehicle speed is low, the engine output is excessive, and the engine overshoots while the engine is close to idling while the excess energy is discarded by blowing the relief.
For this reason, there is a disadvantage that fuel-efficient traveling cannot be performed at least during this time.

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。
Third, pressure fluctuation at the time of starting is large, and torque fluctuation is large. After the engine speed overshoots for the above reason, the displacement of the input hydraulic pump / motor is rapidly increased in order to recover the control delay, so that the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the hydraulic power transmission system suddenly increases. There is a drawback that the pressure suddenly increases, the torque suddenly increases, and the acceleration at the start of movement tends to be excessive.

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。
The present invention has been made in view of such a problem. First, the present invention solves the first and third problems relating to the starting characteristic which is to be given the highest priority in a vehicle, and provides an economical solution based on this. It is an object of the present invention to solve the above second problem.

[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。
[Means for Solving the Problems] The present invention employs the following means to achieve the above object.

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。
That is, the continuously variable transmission drive device for a vehicle according to the present invention includes:
A variable speed static pressure transmission system is formed between a pair of hydraulic pumps / motors having at least an input side of a variable displacement type, and the output speed / input is set in a state where the displacement volume of the input side hydraulic pump / motor is set to zero. In a continuously variable transmission for a vehicle in which a speed ratio represented by a speed can be made substantially zero, an effective differential pressure of the static pressure transmission system is set to a set pressure corresponding to an accelerator pedal depression amount (accelerator angle in a broad sense). The input side hydraulic pump /
The basic configuration is to perform negative feedback control on the displacement volume of the motor.

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。
In addition to such a configuration, the present invention obtains the engine load torque from the effective differential pressure and the displacement of the input-side hydraulic pump / motor in order to enable variable-speed driving in accordance with the optimum operating conditions. It is characterized in that the throttle is feed-forward controlled so as to have an optimum opening with respect to the engine load torque.

[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。
[Operation] If the above-described basic configuration of the present invention is applied to a conventional device, it is possible to eliminate the time delay from when the accelerator pedal is depressed to when the accelerator starts moving, improve responsiveness, and at the same time, prevent sudden jumping out. That is, when the driver depresses the accelerator at the time of starting, the throttle changes in a step-like manner in conjunction with each other (assuming that the accelerator and the throttle are directly connected). In this case, the displacement of the input-side hydraulic pump / motor starts changing by the negative feedback control without waiting for the engine speed to increase so that the effective differential pressure is maintained at the set value corresponding to the accelerator depression amount. That is, when the output side hydraulic pump / motor is stopped, the displacement of the input side hydraulic pump / motor is first increased slightly to generate an effective differential pressure. As it begins to rotate, the displacement of the input hydraulic pump / motor increases further to compensate for the reduction in effective differential pressure due to the pump / motor swallowing the hydraulic fluid. Such actions occur in a chain, and the displacement of the input-side hydraulic pump / motor increases as the vehicle speed increases from the moment the accelerator is depressed. When the effective differential pressure is stably maintained in this manner, the effective differential pressure is proportional to the acceleration of the vehicle body. In this control, the differential pressure is constant, that is, the acceleration is constant as long as the accelerator is kept constant. (Of course, the driver can adjust the acceleration to the intended level by changing the depression of the accelerator.) From the moment the accelerator is depressed, a stable and effective traction force is obtained, and the vehicle starts to move. Therefore, it is possible to eliminate the time corresponding to the “first-order delay + dead time” until the engine speed rises in the related art, and to improve the responsiveness. Moreover, according to this control, it is not necessary to rapidly increase the displacement volume of the input-side hydraulic pump / motor in order to recover the control delay after the start-up as in the conventional control. Will not be invited. As a result, the above-described configuration makes it possible to drive the vehicle equipped with the continuously variable transmission stably and smoothly.

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。
By the way, such a configuration improves the shifting performance of the vehicle, but does not include the content of achieving a desired engine speed corresponding to the throttle opening from the viewpoint of fuel consumption and / or exhaust gas as it is. In other words, a desirable relationship between the throttle opening and the engine speed means a desirable relationship between the throttle opening and the engine load torque (because they have a trinity relationship). In the above control, the engine load torque is substantially proportional to the displacement of the input side hydraulic pump / motor × the effective differential pressure, and increases as a linear function of the displacement. For this reason, the engine load torque at the start is small. On the other hand, under the assumption that the accelerator and the throttle are directly connected as described above, when the accelerator is depressed with a normal driving feeling, a high output torque unilaterally appears in the engine from the start. As a result, the engine initially starts to overshoot with no load or near it, and then gradually decreases as the load torque increases, deviating from the optimal operating conditions. Become. Further, such an excessive engine output torque does not necessarily have an adverse effect on the above-described shift drive control.

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。
Therefore, adding a characteristic configuration of the present invention to the above configuration is one effective means. That is, in the above configuration, it is easy to know the effective differential pressure and the displacement volume of the input-side hydraulic pump / motor, and by multiplying them, the engine load torque can be obtained.
Therefore, since the optimum throttle opening corresponding to the engine load torque is known in advance, if the feedforward control is performed to such an optimum value instead of linking the throttle with the accelerator, the above-described shift drive control becomes more appropriate. At the same time, the generation of surplus energy can be prevented and the condition of low fuel consumption and / or low exhaust gas can be met.

[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。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

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。
The continuously variable transmission A to which the speed change driving device is applied has a first transmission
As shown in the figure, a pair of variable displacement hydraulic pumps / motors 1 and 2 are connected by a hydraulic circuit 3 to form a so-called HST (Hydrostat).
ic Transmission), which constitutes a variable speed static pressure transmission system a. As these hydraulic pumps / motors 1 and 2, for example, a static pressure balance type which realizes a volume change by eccentricity of a pintle as disclosed in Japanese Patent Application No. 56-175190 is preferably used. A gasoline engine 4 is connected to an input-side hydraulic pump / motor (hereinafter, referred to as a hydraulic pump) 1, and a speed reducer 5 is connected to an output-side hydraulic pump / motor (hereinafter, referred to as a hydraulic motor) 2. Through wheels 6
Are linked. In this case, the maximum value DP MAX of the displacement volume DP of the hydraulic pump 1 and the maximum value DM MAX of the displacement volume DM of the hydraulic motor 2 are set to be equal.
The static pressure transmission system a is backed up by a boost pump 7 and protected from pressure damage by a relief valve 8. In such a continuously variable transmission A, the speed of the engine 4 is set to SE, and the speed of the hydraulic motor 2 is set to SM.
(Proportional to the vehicle speed V), the speed ratio e can be represented by SM / SE. Then, the speed ratio e is changed to the displacement DM of the hydraulic motor 2 as shown in FIG.
The displacement volume DP of the hydraulic pump 1 is changed from 0 <e ≦ 1 by increasing the displacement volume DP of the hydraulic pump 1 from 0 to DP MAX while maintaining the displacement volume DP at a maximum value. By reducing the displacement volume DM of the hydraulic motor 2 from DM MAX toward 0 while holding it at DP MAX , it can be changed in the region of 1 <e.

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
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。
In such a configuration, the present embodiment connects the pressure compensator 9 to the operating end 1a of the hydraulic pump 1 which changes the volume, and connects the accelerator modulator between the throttle valve 4a and the accelerator 11 in the engine 4.
The pressure compensator 9 and the accelerator modulator 12 are connected via separate wires 12a and 12b
Is controlled through the ECU 10. That is,
The pressure compensator 9 uses the ECU 10
Signal s for achieving the set pressure P 0 corresponding to the stepping amount ACL of
When 1 is output, the displacement volume DP of the hydraulic pump 1 is changed until the effective differential pressure ΔP between the discharge pressure and the suction pressure of the hydraulic pump 1 becomes equal to the set pressure P 0 according to the signal s 1 . In this embodiment, the set pressure P 0 is provided in substantially direct proportion to the accelerator pedal depression amount ACL as shown by the solid line in FIG. As a specific configuration example of the pressure compensator 9, although not shown, a duty control valve is connected to the hydraulic pump 1, and a set pressure signal s 1 proportional to the accelerator pedal depression amount ACL is sent from the ECU 10 to the duty control valve. To the set pressure internally
Keep so as to generate the P 0. Then, the set pressure P 0 is applied to one end of the internal spool, which is the operation end 1 a of the hydraulic pump 1, while the actual effective differential pressure ΔP is applied to the other end of the spool in an antagonistic state. Accordingly, if the effective differential pressure ΔP is smaller than the set pressure P 0 , the spool moves to one side to introduce a hydraulic fluid to the pintle drive control piston in the direction of increasing the displacement volume DP, and the effective differential pressure ΔP is set to the set pressure.
It is larger than P 0 spool advance to be able to introduce the liquid to the control piston in the decreasing direction of the exception volume DP press moves to the other. The accelerator modulator 12 is, for example, disclosed in Japanese Patent Application No. 61-136968 as an acceleration adjusting device, and divides a wire connecting the accelerator 11 and the throttle valve 4a into a front part 12a and a rear part 12b. A differential gear for differentially distributing the accelerator depression amount ACL and outputting it to the throttle valve 4a and the variable fixing mechanism is disposed in the dividing portion (not shown). When the fixing position of the fixing mechanism is moved by an external operation, the displacement of the wire 12b with respect to the wire 12a is reduced, and as a result, the throttle opening THL with respect to the accelerator pedal depression amount ACL can be shifted in the decreasing direction. It has become. An eccentricity sensor 1b is provided on the hydraulic pump 1,
ECU10 whereas determining the engine load torque TE by multiplying the push aside volume DP and the set pressure (effective differential pressure) P 0 was removed via a detection signal s 2 (see FIG. 3 and FIG. 5), this The ECU 10 stores in advance a table of the throttle opening THL which is considered to be optimal for the engine load torque TE from the viewpoint of fuel consumption and / or exhaust gas (this THL corresponds to each operation on the optimal operation line shown in FIG. 6). corresponds to a point), such throttle opening THL and outputs a control signal s 3 on the securing mechanism varying actuator or the like of the accelerator modulator 12 so as to obtain the throttle valve
4a is sequentially feedforward controlled.

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。
According to such a configuration, the start-up characteristics of the continuously variable transmission A can be improved and the fuel efficiency can be improved at the same time by the operation described above. That is, when the driver depresses the accelerator 11 at the time of starting, the throttle valve 4a opens to the optimum opening THL through the behavior of the accelerator modulator 12, and sends a sufficient amount of fuel to the engine 4. On the other hand, in parallel with this, the displacement DP of the hydraulic pump 1 changes by negative feedback control without waiting for the engine speed SE to increase, and the effective differential pressure ΔP (= P 0) proportional to the accelerator pedal depression amount ACL. ) To maintain.
That is, when the hydraulic motor 2 is stopped, the displacement DP of the hydraulic pump 1 first increases slightly, and the effective differential pressure P 0
When the hydraulic motor 2 starts rotating due to this, the effective differential pressure P 0 due to the hydraulic motor 2 swallowing the hydraulic fluid is generated.
Displacement of the hydraulic pump 1 to compensate for the pressure drop
DP increases. Such actions occur in a chain, and the displacement volume DP of the hydraulic pump 1 increases as the vehicle speed V increases from the moment the accelerator 11 is depressed. When the effective differential pressure P 0 is stably maintained in this way, the effective differential pressure P 0
Is proportional to the acceleration of the vehicle.
As long as 11 is kept constant, the differential pressure P 0 is constant, that is, the acceleration is constant (of course, the driver can adjust to the intended acceleration by changing the degree of depression of the accelerator 11), and as shown in FIG. , A constant effective traction force F is obtained, and the vehicle starts to move from the moment the accelerator 11 is depressed. For this reason, conventionally, the time corresponding to “first-order delay + dead time” until the engine speed SE rises can be eliminated, and the responsiveness can be improved.
Moreover, this control starts up like the conventional control,
Displacement volume of hydraulic pump 1 to recover control delay
There is no need to sharply increase the DP, and it does not cause unexpected jumping out. As a result, in this embodiment, the vehicle equipped with the illustrated continuously variable transmission A can be driven to change gears stably and smoothly. Besides, throttle opening
Since the THL is always feed-forward controlled to the optimum value, the engine 4 at the time of starting in the above-described speed change drive control.
To prevent the overshoot from blowing up with no load or close to it, making the above-mentioned shift control itself more appropriate, and at the same time, preventing the generation of excess energy and adapting to the conditions of low fuel consumption and / or low exhaust gas. Can be.

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。
Note that instead of using the accelerator modulator,
An auxiliary throttle valve is provided in series with the throttle valve,
The ECU may control this auxiliary throttle valve to regulate fuel supply. Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, the set pressure P 0 is set so as to increase substantially directly in proportion to the accelerator pedal depression amount ACL.
If it is desired to end the process up to ≦ 1 and shift to the conventional control at 1 <e (that is, to control the throttle opening so as to provide a target engine speed corresponding to the accelerator depression amount), the torque should be set at the moment of the shift. also effective that you modify the set pressure P 0 corresponding to the accelerator operation degree ACL so as not to receive a shock occurring variations as shown in FIG. 3 in phantom lines slightly. Further, in the above embodiment, the effective differential pressure ΔP is the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure of the hydraulic pump, but the differential pressure between the discharge pressure and the atmospheric pressure and the absolute value of the discharge pressure (that is, the difference from the pressure 0). Pressure) can also be used as the effective differential pressure. Furthermore, in place of the throttle control of the above-described embodiment, a mode may be considered in which an overspeed governor mainly used for a diesel engine is provided, and the shape of the pump / motor may be a variable displacement type on both the input side and the output side. The maximum displacement volume on the output side and the output side may be different, and the variable capacity type may be any type such as a swash plate type or an oblique axis type. As the capacity control mechanism, a well-known means such as a hydraulic actuator or a servo mechanism using a stepping motor is used. In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

[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。
[Effects of the Invention] When the speed change drive device according to the present invention is applied to a continuously variable transmission for a vehicle, it is possible to eliminate a response delay and a feeling of jumping out, and to perform speed change driving at the time of starting stably and smoothly.
Further, under such a configuration, it is easy to prevent the engine from overshooting at the time of starting, and it is possible to improve fuel efficiency. As a result, the present invention is particularly useful when traveling in an urban area where frequent starts are made.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

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
1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram, FIG.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the speed ratio of the continuously variable transmission and the displacement volume, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the accelerator depression amount and the set pressure, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the speed ratio and the traction force, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the speed ratio and the engine load torque, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the engine speed and the engine load torque. 1 ... input side hydraulic pump / motor (hydraulic pump) 2 ... output side hydraulic pump / motor (hydraulic motor) 4a ... throttle valve a ... static pressure transmission system A ... stepless transmission e …… Speed ratio ΔP …… Effective differential pressure DP, DM …… Displacement volume ACL …… Accelerator angle (accelerator depression amount) P 0 …… Set pressure TE …… Engine load torque THL …… Throttle opening

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F16H 61/38-61/46 B60K 41/00-41/28 F02D 41/00 F02D 9/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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。
1. A state in which a variable speed static pressure transmission system is formed between a pair of hydraulic pumps / motors having at least an input side of a variable displacement type, and a displacement volume of the input side hydraulic pump / motor is set to zero. Applied to a continuously variable transmission for a vehicle, wherein the speed ratio represented by the output speed / input speed can be made substantially zero, wherein the effective differential pressure of the static pressure transmission system corresponds to an accelerator angle. The negative displacement control of the displacement of the input side hydraulic pump / motor is performed so as to maintain the set pressure, and the engine load torque is calculated from the effective differential pressure and the displacement of the input side hydraulic pump / motor. A variable speed drive for a continuously variable transmission for a vehicle, wherein the throttle is feed-forward controlled so as to obtain an optimum opening with respect to the engine load torque.
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