JPH01279139A - 無段変速装置 - 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、低速モード、中間モードおよび高速モードの
いずれかを選択することができるようにしたハイドロ・
メカニカル形の無段変速装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の無段変速装置として、人、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
（云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、低速側クラッチのみを
接続した低速モードと、低速側クラッチおよび高速側ク
ラッチの両方を接続した中間モードと、高速側クラッチ
のみを接続した高速モードのいずれかを選択し得るよう
にしたものが知られている。

しかして、このような装置においては、スロットル開度
に応じたエンジンの目標回転速度を予め設定し記憶させ
ておくとともに、エンジンの実回転速度を一定のタイミ
ングで順次検出し、原則としてその実回転速度が前記目
標回転速度に収束するように前記流体ポンプ／モータの
容量制御と、モードの切替制御とを行なうようにしてい
る。

そして、かかる装置では、例えは、低速モードや高速モ
ードから中間モードへの移行を行なう為に、次のような
制御を行なっている。すなわち、低速クラッチ側の回転
速度と、高速クラッチ側の回転速度との差を、一定のサ
ンプリングタイム毎に検知するようにしている。そして
、その差が一部以に小さくなり、低速モード又は高速モ
ードから中間モードに移行すべきであると判定した場合
には、低速側の流体ポンプ／モータの容量を、回転速度
差がさらに小さくなる方向に変化させ、その差が零又は
最少となった時点で、解放されていた側のクラッチを接
続して中間モードに移行させるようにしている。以下、
低速モードから中間モードに移行する時点における流体
ポンプ／モータの容量を示す点を「ａ点」と略称し、図
面にも符号ｒａＪを使用する。また、高速モードから中
間モードに移行する時点における流体ポンプ／モータの
容量を示す点を「ｂ点」と略称し、図面にも符号「ｂ」
を使用する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来のものは、一定した速度で流体ポンプ／
モータの容量をａ点またはｂ点に向けて変更するように
しているが、ａ点およびｂ点は、エンジン回転速度や作
動流体の粘性に応じて変動する。そのため、回転速度を
検出するサンプリングタイムとの関係で、容量変更制御
が行きすぎてしまうことがある。この場合、行きすぎた
直後のサンプリング時点でその旨を検知し、逆方向に容
量を再度変化させるようにフィードバック制御されるが
、このような行きすぎが生じると、クラッチを切り替え
るのに時間がかかる。また、かかる過制御を防止するた
めに、容量の変更速度を低く設定することも考えられる
が、このようにするとａ点またはｂ点に達するのに時間
を要し、同じくクラッチを迅速に切り替えるのが難かし
くなる。

この種のクラッチには、湿式多板クラッチや、シンクロ
メツシュ式のものが採用されるが、いずれのものも、容
量をすばやくａ点またはｂ点に移行させて切り替えない
と摩耗が進行し易く、耐久性に問題が生じる。また、車
両に搭載して使用する場合には、モードの切り替えに時
間がかかると円滑な加速や減速を行なうことができなく
なり、運転性にも問題が生じる。

本発明は、以」二のような課題を解消し、モードの切り
替えを円滑かつ迅速に行なうことができるようにした無
段変速装置を提供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、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。

すなわち、本発明に係る無段変速装置は、第１図に示す
ように、流体ポンプ／モータ（７）、（８）と差動歯車
機構（４）とを具備してなり、高速クラッチ（１５）及
び低速クラッチ（１４）の切替操作により、前記低速ク
ラッチ（１４）のみが接続された低速モードと、前記両
クラッチ（１４）、（１５）が接続された中間モードと
、前記高速クラッチ（１５）のみが接続された高速モー
ドのいずれかを選択し得るように構成されたハイドロφ
メカニカル形の無段変速装置において、運転状態を一定
のタイミングで検出する運転状態検出手段（１０４）と
、この手段によりモードを切り替えるべき運転状態にな
った旨を検知した際にクラッチの断続が可能になる方向
に流体ポンプ／モータ（７）の容量を変化させる容量変
更手段（１０１）と、前記液圧ポンプ／モータ（７）の
容量を検出する容量検出手段（５７）と、前記各クラッ
チ（１４）、（１５）が実際に切り替わった段階での検
出容量値を学習値として順次更新しつつ記憶する学習手
段（１０２）と、モードを切り替えるべき運転状態にな
った段階で実際の検出容量値と学習値との差を算出しそ
の差に対応した速度で前記容量を変更すべく前記容器変
更手段（１０１）を制御する変更速度制御手段（１０３
）とを具備してなることを特徴とする ここで運転状態の検出とは、各クラッチ（１４）、（１
５）の回転速度や、エンジン回転速度の検出等を意味し
ている。すなわち、低速モードや高速モードから中間モ
ードに移行する場合の判定を行なうには、低速クラッチ
の回転速度と高速クラッチの回転速度との差やそれに相
当する値を検出するのが好ましい。一方、中間モードか
ら低速モードや高速モードに移行する場合の判定を行な
うには、エンジンの実回転速度を検出し、その検出値と
目標回転速度との差を用いる等の方法がある。

［作用コ このような構成によれば、運転状態検出手段（１０４）
の検出結果に基いて、モードを切り替えるべき運転状態
に達した旨を検知した場合には、まず、流体ポンプ／モ
ータ（７）の実際の容量と、先に学習した学習値との差
が求められる。そして、その差の大きさに応じた速度で
流体ポンプ／モータの容量がａ点またはｂ点に向けて変
化させられる。そして、その容量がａ点またはｂ点に達
した段階又はその近傍で低速クラッチ（１４）又は高速
クラッチ（１５）が切り替えられる。

クラッチ（１４）、（１５）が切り替わった時点におけ
る流体ポンプ／モータ（７）の容量は、学習値として記
憶され、次回の容量変更制御に利用される。

なお、ａ点およびｂ点は、後述するように該無段変速装
置への入力回転速度や、前記流体ポンプ／モータ（７）
、（８）に係る作動流体の粘性（温度と対応）に応じて
変動するため、前記の学習値は、回転速度および作動流
体の温度と関連させて記憶させてお（のが好ましい。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図〜第８図を参照して説
明する。

本発明にかかる無段変速装置は、第２図に概略的に示す
ように、第１、第２、第３の入出力端を有し、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α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β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Ｍ８ａ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αの伝動端を共通回転要素たるセンターボス１
３に接離させる低速クラッチ１４と、前記高速側の機械
式伝動系βの伝動端を前記センターボス１３に接離させ
る高速クラッチ１５とを具備してなる。そして、センタ
ーボス１３をギヤ１６．１７を介して駆動車輪１９に接
続された出力軸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に動力源たるエンジン２０に接続
される入力軸２５を設けている。また、前記サンギヤ２
２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２３ａ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、前記低速側の機械式伝動系αは、前記プラネ
タリギヤ２１、サンギヤ２２、ギヤ５、ギヤ６、ギヤ２
８およびギヤ２９により構成されており、最後のギヤ２
つのボス部２９ａが、該機械式伝動系αの伝動端として
の役割を担っている。

一方、高速側の機械式伝動系β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β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ｎ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。

なお、前記各クラッチ１４．１５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
ツシュクラッチを使用することができる。そして、これ
らのクラッチ１４．１５をアクチュエータ４１．４２に
より断続操作し得るようにして、ａ点、ｂ点又はその極
近傍で切替えるようにしている。さらに、これらのアク
チュエータ４１．４２および前記流体ポンプ／モータ７
の押し除は容積を変更するためのアクチュエータ４３．
４４をコンピュータ５１により制御するようにしており
、このコンピュータ５１が、本発明に係る容量変更手段
１０１、学習手段１０２、変更速度制御手段１０３とし
ての役割をも担っている。

コンピュータ５１は、中央演算処理装置５２と、各種の
メモリ５３と、インターフェイス５４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５４には、少なく
とも、出力回転速度を検出するための回転速度センサ５
５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５６からの信号ｑと、液圧回路３１の各格回
路部３１ａ、３１ｂの圧力を検出するための圧力センサ
５７．５８からの信号ｒ、ｓと流体ポンプ／モータ７の
容量を検出するための容量検出手段たるセンサ５９から
の信号ｔと、エンジン２０の出力回転を制御するための
アクセル操作量を検出するスロットル開度センサ５８か
らの信号Ｕ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５４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Ｖ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Ｗと、流体ポンプ／モータ７．８の押し除
は容積を調節するためのアクチュエータ４３．４４を作
動させるための信号Ｘ１ｙとが出力されるようになって
いる。

しかして、この実施例では、前記マイクロコンピュータ
５１と前記アクチュエータ４１とによって容量変更手段
１０１が構成されており、また、回転速度センサ５５．
５６およびスロットル開度センサ５８によって運転状態
検出手段１０４が構成されている。

なお、第３図は、各流体ポンプ／モータ７．８の容量と
、速度比（＝出力回転速度／入力回転速度）との関係を
示しており、第４図は、低速クラッチ１４の回転速度Ｓ
Ｌおよび高速クラッチ１５の回転速度ＳＨと、変速比と
の関係を示している。

そして、このコンピュータ５１のメモリ５３内には、第
３図に示すような態様で低速モードと高速モードとを切
換制御するためのプログラム（第５図にその概念を示す
）や本発明を実施するためのプログラム（第７図、第８
図にその概略を示す）が内蔵させである。

以下、この無段変速装置の作動を説明する。

まず、出力回転速度／入力回転速度で表される速度比ｅ
が中間設定速度比ｅｍよりも小さい運転領域では、原則
として低速側のクラッチ１４を接続し高速側のクラッチ
１５を解放した低速モードを選択する。

具体的には、前記速度比ｅは、回転速度センサ５５によ
り検出される出力回転速度と、回転速度センサ５６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、ｎは、前記低速側の機械式伝動
系αの伝動端と、高速側の機械式伝動系βの伝動端との
速度が等しくなった状態、換言すれば、低速クラッチ１
４の回転速度ＳＬと高速クラッチ１５の回転速度ＳＨと
が等しくなった状態における速度比ｅ（第４図の点Ｍ参
照）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αを介して入
力側と出力側とが直結され、エンジン２０から入力され
た動力の一部がこの機械式伝動系α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３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
は容積を増加させていき、その押し除は容積が最大にな
った後は、前記一方の流体ポンプ／モータ７の押し除は
容積を漸次減少させていくことによって、前記人力軸２
５の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。なお、前記流体ポンプ／モータ７．８
は、ポンプとして作動する際には理論値よりも若干大き
な容積値をとる必要があり、モータとして作動する際に
は、理論値よりも若干小さな値をとる。しかして、モー
ド切替時には、漏れによる上記ずれの補正が必要となり
、低速側流体ポンプ／モータ７でこれを行なっている。

すなわち、第３図のａ点とｂ点とは、漏れ損失の全くな
い仮想の流体ポンプ／モータ以外のものでは、一致する
ことがない。

前記流体ポンプ／モータ７．８の押し除は容積の制御は
、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１
９の回転速度（Ｓ　Ｅ）とが等しくなるように、アクチ
ュエータ４３．４４に作動指令信号を出力する。なお、
前記目標回転速度（ＳＤ）は、例えば、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２０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５３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（Ｓ　Ｄ）は、
逐次入力されるアクセル操作量に基づいて選定される。

そして、後述するように、この低速モードにおいて、高
速クラッチ１５をも接続することによって中間モードと
なり、この中間モードから低速クラッチ１４を解放する
ことによって高速モードエなる。

この高速モードでは、前記差動歯車機構４の第１の入出
力端１と第３の入出力端３との間を通過する機械式伝動
系βが形成され、入力された動力の一部がこの機械式伝
動系β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３図に示すように、前記一方の流体
ポンプ／モータ７の押し除は容積を漸次増大させ、その
押し除は容積が最大になった後は他方の流体ポンプ／モ
ータ８の押し除は容積を漸減させていくことにより、前
記入力軸２５に対する前記出力軸１８の回転速度が増加
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
は容積の制御も、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２０の回転速度（Ｓ　Ｅ）とが等しくなる
ようにアクチュエータ４３．４４に作動指令信号を出力
することにより行う。

以上説明した低速モード、中間モードおよび高速モード
間の切り替えは、全体的には第５図に示すような態様で
行オ〕れる。すなわち、低速モードにおいて速度比が中
間設定速度比ｅ□の近傍に定めた設定速度比ｅ１に達し
た場合には、Ｌ　＋Ｍ引込ルーチン２０２を介して中間
モード２０３に移行する。そして、中間モード２０３に
おいて、エンジン２０の実回転速度ＳＥが目標回転速度
ＳＤよりも一定以上小さくなった場合には、Ｍ−Ｌ離脱
ルーチン２０４を介して前述の低速モード２゜１に復帰
する。一方、中間モード２０３において、エンジン２０
の実回転速度ＳＥが、目標回転速度ＳＤよりも一定以上
大きくなった場合には、Ｍ−Ｈ離脱ルーチン２０５を介
して高速モード２０６に移行する。そして、この高速モ
ード２０６において、速度比が中間設定速度比ｅ１゜の
近傍に定めた設定速度比ｅ２以下に低下した場合には、
Ｈ−Ｍ引込ルーチン２０７を介して前記中間モード２０
３に移行する。

前述のＬ−＋Ｍ引込ルーチン２０２は、第７図に示すよ
うになっている。すなわち、このルーチン２０２　ｃ＊
、一定時間（ｔ、）毎に実行されるもので、まず、ステ
ップ２１１で流体ポンプ／モータ７の現在の容量（偏心
位置）ＤＳを読取るとともに、ステップ２１２で液圧回
路３１内の油温を読取り、さらにステップ２１３でエン
ジン２０の実回転速９８Ｅを読取る。そして、ステップ
２１４で第６図に示すようなマツプから対応する学習値
Ｄａをさがし出す。このマツプは、エンジン２０の実回
転速度ＳＥと、油温ＴＯ［Ｉｌｐとの関係において、ａ
点に対応する容量の学習値Ｄａをそれぞれ記憶させたも
ので、その学習値Ｄａは、後述するような手順により順
次更新される。すなわち、低速クラッチ１４に加えて、
高速クラッチ１５をも接続することができることになる
流体ポンプ／モータ７の容ｆｆ１（ａ点に対応）は、エ
ンジン２０の実回転速度ＳＥと、油温Ｔｅｍ　ｐの変化
に対応して変化するため、実回転速度ＳＥ及び油温Ｔｅ
ｍｐをそれぞれ複数の区画に区成し、それら各区画の組
み合わせのぞれぞれに、対応する学習値Ｄａを順次更新
しつつ記憶させるようにしている。このようにして、マ
ツプを検索した後、ステップ２１５でマツプ中にＤａが
存在しているか否か（対応するマツプに実回転速度ＳＥ
、油温Ｔｅｍｐが一致するものがなければ、ＳＥ、＜Ｓ
Ｅ≦Ｓ　Ｅ２　、Ｔｅｍｐｔ　＜Ｔａｍｐ≦Ｔｅｍｐ２
となるＳ　Ｅｌ　、Ｓ　Ｅ２　Ｎ　Ｔｏｌｐｌ　、ＴＯ
ＩＩｌｌ）２があるか否かをさがし、比例配分にてＤａ
を決める）を判断し、存在している場合にはステップ２
１６に移行し、存在しない場合にはステップ２１７へ移
る。ステップ２１６では、現在の容量ＤＳと、マツプか
ら読出した学習値Ｄａとの差を算出し、その差に対応し
た速度、すなわち、（ＤＳ−Ｄａ）／１．でアクチュエ
ータ４３を駆動し容量を変更するように指令を出し、ス
テップ２２２に移行する。なお、ＤＳ−Ｄａ／ｌ、　　
・ＤＶ、、、、のとき（ＤＶ□１、は最高速度）は、そ
の最高速度ＤＶ、、、。

８で容量を変更するように指令を出す。一方、Ｄａが存
在しないとしてステップ２１７に移った場合には、高速
クラッチ１５の回転速度ＳＨが低速クラッチ１４の回転
速度ＳＬよりも大きいが否かを判断し、大きい場合には
ステップ２１８の容量ＤＳを減少させる方向にアクチュ
エータ４３を駆動するが、大きくない場合にはステップ
２１９へ移る。ステップ２１９では高速クラッチ１５の
回転速度ＳＨが低速クラッチ１４の回転速度ＳＬ未満か
否かを判断し、未満である場合にはステップ２２０へ進
んで容量ＤＳを増加させる方向にアクチュエータ４３を
駆動するが、未満でない場合、すなわち、５Ｈ＝ＳＬの
ときはステップ２２１へ進んで容量変更を停止し、ステ
ップ２２２へ移る。

ステップ２２２では、高速クラッチ１５が接続されたか
否かを判断し、接続されていない場合にはステップ２１
１に戻って同様の手順をサイクルタイムｔ、毎に繰り返
すが、高速クラッチ１５がつながって中間モード２０３
に移行した場合には、その時点における検出容量値ＤＳ
と同一の値を、学習値Ｄａとして、対応するマツプに書
込む。マツプへの書込みは、前述のようにエンジン２０
の回転速度ＳＥと、油温Ｔｅｍ　ｐとに関連させて行な
う。

すなわち、ＳＥ、）−ａ＜ＳＥ＜ＳＥｏ＋ａでＴｅｍｐ
。−β＜Ｔｅｍｐｏ　＜Ｔｅｍｐｏ＋βの場合に、ＳＥ
ｏでＴｅｍｐｏのメモリに学習値Ｄａを書込む（α、β
は一定の許容値）。具体的には、第６図に示すようなマ
ツプを設けている場合には、例えば、２０００ｐｐｍ　
−α＜ＳＥ＜２０００ｒｐｍ　＋ａで、２０℃−β＜Ｔ
ｃｍｐ＜　２０℃＋βの状態で、高速クラッチ１５が接
続された場合に、その時点の学習値Ｄａを水部分に書込
むようになっている。

このようなものであれば、運転初期は、マツプのすべて
の領域に学習値Ｄａが書き込まれていないため、速度比
がｅｌに達した時点から高速クラッチ１５が接続される
までに従来通り時間を要するが、マツプの全ての区域に
学習値Ｄａが書込まれた後はエンジン２０の回転速度Ｓ
Ｅおよび油温ＴｅＩＩＩｐがいかなる状態であっても、
速度比がｅｌに達した時点で、現在の容量ＤＳと、その
状態に対応した学習値Ｄａとの差が算出され、その差に
応じた速度で流体ポンプ／モータ７の容量ＤＳが変更さ
れる。そのため、最短時間でその容量がａ点にまで制御
され、高速クラッチ１５が接続し得ることになる。

中間モード２０３から低速モード２０１に復帰するため
に流体ポンプ／モータ７の容量をａ点に向けて変更する
場合（第８図参照）や、中間モード２０３から高速モー
ド２０６に移行するために同容量をｂ点に向けて変更す
る場合、あるいは、高速モード２０６から中間モード２
０３に移るために同容量をｂ点に向けて変更する場合も
、以上説明した手順に準じた手順により行なう。なお、
第８図における一方の圧力ＰＳとは、液圧回路３１の一
方の回路部３１ａの圧力を示し、他方の圧力ＰＲとは、
同液圧回路３１の他方の回路部３１ｂの圧力を示してい
る。

なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されるもの
ではない。例えば、差動歯車機構は、遊星歯車式のもの
に限らず、ベベルギヤ式のもの等であってもよい。

また、ａ点およびｂ点に対応する容量の学習値は、必ず
しも入力回転速度と流体の温度に関連させて記憶する必
要はないが、この２つの要素に関連させておけば、最少
の記憶量で現実に即した適切な制御を行なうことが可能
となる。その理由を第９図を参照しながら説明する。な
お、この第９図において、Ｓは前記実施例の流体ポンプ
／モータ７に対応し、Ｒは流体ポンプ／モータ８に対応
している。そして、前記実施例に対応する他の構成要素
には、同一の符号を付している。なお、Ｓｌ、Ｓ２．５
ＳＳＳＲ，５ＬＳＳＨ，ＳＥは、それぞれ矢視部分の回
転速度を示し、ｆｌ、ｆ２、ｆ３は矢視噛合部分に作用
する回転方向の力を示している。

まず、流体ポンプ／モータＲ，Ｓの容量をＤＲｌＤＳと
し、回転速度をＳＲ，ＳＳとすれば、低速モードでは、
ＤＲ−８Ｒ＝ＤＳ−８Ｓ＋ΔＱＲ＋ΔＱ＝ｓ　　（ΔＱ
Ｒは流体ポンプ／モータＲの漏れ、ΔＱ−ｓは流体ポン
プ／モータＳの漏れ）となる。

一方、高速モードでは、ＤＳ−８Ｓ＝ＤＲ−８Ｒ＋ΔＱ
−ｓ＋ΔＱｓ（ｒ−Ｊ無しはポンプ作用時の漏れ、「′
」付きはモータ作用時の漏れ）となる。第９図より明ら
かなように、５Ｓ＝８２・ｆ２．５Ｒ＝Ｓ１−ｆｌ、５
Ｈ＝Ｓ１．５Ｌ＝ＳＳ／ｆ３＝Ｓ２／ｆ２・ｆ３となる
。また、Ｓｌ、Ｓ２、ＳＥの関係は（Ｈρ）ＳＥ＝ρＳ
２＋Ｓ１となる。これらの関係から、中間モードでは５
Ｈ＝ＳＬとなる必要があり、ａ点およびｂ点での流体ポ
ンプ／モータＳの容量をＤａＳＤｂとすると、その値は
次のようになる。

ａ点−Ｄ　ａ　＝ＤＲ−ｆ　２／　ｆ　３−　（ΔＱＲ
十ΔＱ′ｓ）／（ｋ−ｆ３・５Ｅ） ｂ点・・・Ｄｂ＝ＤＲ−ｆ２／ｆ３＋（ΔＱ−Ｒ＋ΔＱ
５）／（ｋ−ｆ３・ＳＥ） ここで１ｃ＝（１＋ρ）ｆ２／（ｆ２＋ρｆ３）であり
、ρ＝サンギヤ２２の歯数／リングギヤ２３の歯数であ
る。なお、容積効率が１００％のポンプ／モータは現実
に存在しないため、前記流体ポンプ／モータＲ，Ｓのも
れ損失（ΔＱＲ％ΔＱ−＋え、６０３％　ΔＱ−ｓ）は
零とはならない。

ところで、−膜内にポンプ作用時の漏れ損失ΔＱ８は、
ＰＳＤＲ，ＳＲ，νの関数で表わされ、モータ作用時の
漏れ損失ΔＱ−５は、Ｐ、ＤＲ１ＳＳ１νで表わされる
（Ｐは圧力、νは作動流体の粘度）。そして、中間モー
ドでのＤＲは、流体ポンプ／モータＲの最大容量である
ため、特定することができる。また、ＳＲおよびＳＳは
、それぞれＳＥの関数であり、圧力Ｐは、 ν） ΔＴ、；Ｒのポンプ作用時の損失ドルクシ） ΔＴ５　；Ｓのポンプ作用時の損失トルクとなり、いず
れもＰ＝Ｐ　（ＴＥ、ＤＲ，ＳＲ，ν）又はＰ＝Ｐ　（
ＴＥ、ＤＳ、　、ＳＳ、ν）と表わされる。ところで、
上述のごとく、ＳＲもＳＳもＳＥの関数であり、Ｄｂが
（Ｐ、ＳＥ、ν）の関数であるから、ＤａＳＤｂはいず
れの場合も、ＴＥ。

ＳＥ、νの関数となる。

また、前記実施例のように、目標回転速度ＳＤをスロッ
トル開度に応じた回転速度とし、原動機の実回転速度が
この目標回転速度になるように、常に速度比を制御する
ようにした無段変速装置においては、ＴＥもＳＥの関数
となる。そのため、ＤａＳＤｂの変化は、ＳＥ、νのみ
に依存することになる。すなわち、ａ点、ｂ点に対応す
る容量Ｄａ、Ｄｂの値は、刻々変化するが、エンジンの
回転速度ＳＥと、作動流体の粘度（これは温度のみの関
数）を知れば、その変化を察知することができる。

したがって、エンジンの回転速度と、作動流体の温度と
に関連したマツプを作成し、そのマツプに前記容量Ｄａ
ＳＤｂを学習値として書込むようにすれば、あらゆる運
転域において、常に適切な制御が可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、モードを切り替える際
に、流体ポンプ／モータの実際の容量と学習値との差を
求め、その差の大きさに応じた速度で、流体ポンプ／モ
ータの容量をａ点またはｂ点に向けて制御するようにし
ている。そのため、学習値として、種々の運転状態で実
際にクラッチが切り替わった時点の容量値を記憶させて
おけば、ａ点又はｂ点に向けての容量変更を過制御を招
（ことなく最短時間で実行することができる。従って、
モードの切り替えを迅速かつ確実に行なうことが可能と
なり、低速クラッチおよび高速クラッチの耐久性を無理
なく確実に向上させることができるとともに、運転領域
全体に亘る円滑な変速制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための構成説明図である。第
２図から第８図は本発明の一実施例を示し、第２図はシ
ステム説明図、第３図は流体ポンプ／モータの容量制御
態様を示す説明図、第４図はクラッチ部分の回転速度を
示す説明図、第５図は制御の概要を示すフローチャート
図、第６図はマツプを示す説明図、第７図及び第８図は
制御の内容を示すフローチャート図である。第９図は学
習値と運転状態との関係を説明するための第２図相当の
説明図である。 ４・・・差動歯車機構 ７．８・・・流体ポンプ／モータ １４・・・低速クラッチ １５・・・高速クラッチ １０１・・・容量変更手段 １０２・・・学習手段 １０３・・・変更速度制御手段 １０４・・・運転状態検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体ポンプ／モータと差動歯車機構とを具備してなり、
   高速クラッチ及び低速クラッチの切替操作により、前記
   低速クラッチのみが接続された低速モードと、前記両ク
   ラッチが接続された中間モードと、前記高速クラッチの
   みが接続された高速モードのいずれかを選択し得るよう
   に構成されたハイドロ・メカニカル形の無段変速装置に
   おいて、運転状態を一定のタイミングで検出する運転状
   態検出手段と、この手段によりモードを切り替えるべき
   運転状態になった旨を検知した際にクラッチの断続が可
   能になる方向に流体ポンプ／モータの容量を変化させる
   容量変更手段と、前記液圧ポンプ／モータの容量を検出
   する容量検出手段と、前記各クラッチが実際に切り替わ
   った段階での検出容量値を学習値として順次更新しつつ
   記憶する学習手段と、モードを切り替えるべき運転状態
   になった段階で実際の検出容量値と学習値との差を算出
   しその差に対応した速度で前記容量を変更すべく前記容
   量変更手段を制御する変更速度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。