JPH0198755A - 液圧式伝動装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、車両用の無段変速機等として好適に使用され
る液圧式伝動装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の液圧式伝動装置として、一対の液圧ポンプ／モ
ータを対をなす液圧回路により閉ループ状に接続してお
き、一方の液圧ポンプ／モータを原動機により駆動して
ポンプ作用を営ませるとともに、その液圧ポンプ／モー
タから吐出される圧液により他方の液圧ポンプ／モータ
を作動させ、その他方の液圧ポンプ／モータの回転出力
により車輪等を駆動し得るようにしたものが知られてい
る。

しかして、この種の伝動装置においては、少なくともポ
ンプ作用を営む液圧ポンプ／モータを可変容量形のもの
にしておき、その液圧ポンプ／モータの押し除け容積を
調節することによって、その変速比を適宜変化させ得る
ようにしたものが一般的である。

［発明が解決しようとする問題点コ しかして、このような液圧式伝動装置では、ポンプ作用
を営む液圧式ポンプ／モータの押し除け容積を零にする
ことによって停止状態を得ることができる。ところが、
かかる伝動装置を車両走行等に用いる場合、一般にポン
プ側の液圧ポンプ／モータは、内燃機関等の原動機によ
り高速で回転駆動される。そのため、押し除け容積を制
御するためのシリンダブロックの偏心量や斜板の傾き等
に僅かな誤いがあると、その液圧ポンプ／モータから圧
液が吐出されることになる。そのため、停止状態にセッ
トしたつもりでも、モータ側の液圧ポンプ／モータが作
動して、所謂「クリープ走行」が生じてしまう。

このような不具合を防止するための方策として、先に出
願した特願昭６２−０４６４０９号に示されるように、
一対の液圧ポンプ／モータを対をなす液圧回路により蘭
ループ状に接続してなる液圧式伝動装置において、前記
各液圧回路間の差圧を検出する差圧検出手段と、中立に
すべき旨の操作がなされた場合にこの差圧の大きさが設
定範囲内に収まる方向にポンプ作用をなす側の液圧ポン
プ／モータの押し除け容積を制御する容積補正手段とを
設けたものが考えられている。

ところが、このような構成のものは、中立にすべき旨の
操作がなされた場合に、常に液圧回路間の差圧が零に収
束するように制御される。そのため、坂道等において中
立操作を行った場合には、車輪から原動機側へ伝達され
る逆駆動力の影響により前記液圧ポンプ／モータの押し
除け容積が不当に制御され、その坂道をずり落ちる方向
に逆降してしまうという不具合がある。また、このよう
なものでは、赤信号停止時にフートブレーキやサイドブ
レーキ等により車輪を拘束しておかないと、車輪が空転
状態になるため、追突された場合に来貢に対するショッ
クが大きく、危険でもある。

本発明は、以上のような問題をことごと（解消すること
を目的としている。

Ｌ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、本発明に係る液圧式伝動装置は、−対の液圧
ポンプ／モータを対をなす液圧回路により閉ループ状に
接続してなるものにおいて、前記各液圧回路間の差圧を
検出する差圧検出手段と、出力側に接続された車輪が別
途に拘束されているか否かを検出する拘束状態検出手段
と、この拘束状態検出手段により車輪が拘束されている
旨が検出されている間、または車輪が拘束された後前記
差圧が設定範囲内に収まるまでの間、その差圧を設定範
囲内に収める方向にポンプ作用をなす側の液圧ポンプ／
モータの押し除け容積を制御する容積補正手段とを具備
してなることを特徴とする。

［作用］ 停止にすべき旨の操作により押し除け容積を零にしたは
ずの液圧ポンプ／モータから操作誤差により圧液が吐出
されている場合には、両液属目路間に差圧が発生する。

しかして、この状態が、フートブレーキ、サイドブレー
キあるいはパーキングブレーキ等により出力側に接続し
た車輪が別途に拘束されている際に生じた場合には、容
積補正手段による補正がなされる。すなわち、その差圧
が設定値を上まわるとその旨が差圧検出手段により検知
され、容積補正手段の働きにより圧液を吐出している液
圧ポンプ／モータの押し除け容積が、その差圧が設定範
囲内に収まる方向に制御される。

そして、車輪の拘束が解除された場合、または、前記差
圧が設定範囲内に収まった場合には、この補正制御は停
止され、前記差圧がその設定範囲内の値、つまり、零ま
たはそれに近い値に維持される。

そのため、その設定値を、平坦地において車両が走行し
得ない値に設定しておけば、クリープ走行現象は生じな
い。

このように、平坦地においては、液圧回路間の差圧が略
零に維持されるので、その全回路圧がブースト圧に等し
くなり、液圧ポンプ／モータ内での作動液の漏れ量も最
少の値に抑えることが可能となる。

一方、傾斜地において車両をフートブレーキ等により停
車させた場合には、同じく容積補正手段の働きによりそ
の液圧回路間の差圧が略零になるように制御される。こ
の状態で、前記フートブレーキ、サイドブレーキあるい
はパーキングブレーキ等による制動を全て解除した場合
には、前記容積補正手段による制御が停止され、液圧ポ
ンプ／モータの容積は、制御目標たる停止位置に固定さ
れる。そのため、重力に基づき車輪から原動機側へ逆駆
動力が作用して、前記両液属目路間に差圧が発生しても
、液圧ポンプ／モータの容積は制御されない。したがっ
て、ハイドロ・ロック状態が保たれることになり、傾斜
地でブレーキを解除しても長時間でなければ、車両が斜
面に沿ってずり落ちるようなことは起り得ない。

また、このようなハイドロ・ロック作用は、フートブレ
ーキやサイドブレーキ等による制動をかけていない状態
で、追突されたような場合にも、有効に営まれる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

一対の液圧ポンプ／モータ１．２を、対をなす液圧回路
３．４により閉ループ状に接続している。

各液圧ポンプ／モータ１．２は、操作入力端１ａ、２ａ
を可変操作してシリンダナ凸ツクの偏心量や斜板の角度
等を調節することによって、その押し除け容積を無段階
に変更し得るように構成された可変容量形のものである
。そして、一方の液圧ポンプ／モータ１の回転軸１ｂに
原動機５を接続するとともに、他方の液圧ポンプ／モー
タ２の回転軸２ｂを車両の駆動車輪６に接続している。

なお、７は、前記液圧回路３．４に逆止弁８．９を介し
て接続されたブーストポンプである。

そして、この液圧式伝動装置に、差圧検出手段１１と、
容積補正手段１２とを設けている。

差圧検出手段１１は、第２図および第３図に示すように
、ハウジング１３内に差圧スプール１４を軸心方向にス
ライド自在に嵌装するとともに、前記ハウジング１３の
内部両端部分に圧力室１５．１６を形成している。同圧
力室１５．４６は、差圧スプール１４により相互に隔離
されており、−方の圧力室１５は通路１７を介して一方
の液圧回路３に接続されているとともに、他方の圧力室
１６は通路１８を介し、て他方の液圧回路４に接続され
ている。そして、この差圧スプール１４は、センタリン
グスプリング１９の付勢力により中立位置に保持されて
いる。すなわち、差圧スプール１４の一端近傍部には、
段部端面１４ａと袋ナツト１４ｂの端面１４ｃとの間に
位置させて小径部１４ｄが形成されており、この小径部
１４ｄに対をなすカップ状のスライダ２１．２２をスラ
イド可能に外嵌させている。そして、スライダ２１．２
２の開口端部外周に鍔２１ａ、２２ａを設け、これら鍔
２１ａ、２２ａ間に前記センタースプリング１９を介設
している。センタースプリング１９は圧縮コイルスプリ
ングであり、前記スライダ２１．２２を相離れる方向に
付勢している。そして、両スライダ２１．２２の開口端
面２１ｂ、２２ｂをハウジング１３に設けた係止面１３
ａ、１３ｂに接離可能に係接させている。また、°差圧
スプール１４の他端近傍部には、永久磁石２３が設けで
ある。そして、ハウジング１３の前記永久磁石２３に近
接する部位に、対をなすリードスイッチ２４．２５を埋
設している。差圧スプール１４がニュートラル位置に保
持されている場合には両リードスイッチ２４．２５がＯ
ＦＦ状態になっているが、差圧スプール１４が図中右方
にスライドした際には一方のリードスイッチ２４が磁気
を感知してＯＮとなり、差圧スプール１４が図中左方に
スライドした際には他方のリードスイッチ２５が磁気を
感知してＯＮに切換わるようになっている。

一方、容積補正手段１２は、前記液圧ポンプ／モータ１
の操作入力端１ａを可変操作してその押し除け容積を調
節するアクチュエータ３１と、このアクチュエータ３１
を制御するコントローラ３２とを具備してなる。コント
ローラ３２は、車速センサ３３から車速が、例えば、２
　ｋｍ／ｈ以下である旨の車速信号が入力され、かつ、
この車速センサ３３と協働して拘束状態検出手段３４を
構成するフートブレーキスイッチ３５、サイドブレーキ
スイッチ３６およびパーキングブレーキ３７の少なくと
も１つがＯＮとなって拘束信号が入力された場合に、前
記両リードスイッチ２４．２５のＯＮ、ＯＦＦ状態を調
べ、一方のリードスイッチ２４がＯＮの場合には前記ア
クチュエータ３１を一方向に作動させて液圧ポンプ／モ
ータ１の押し除け容積を負の方向に補正し、他のリード
スイッチ２５がＯＮの場合には、前記アクチュエータ３
１を他方向に作動させて液圧ポンプ／モータ１の押し除
け容積を正の方向に補正し得るように構成されている。

なお、フートブレーキスイッチ３５は、図示しないフー
トブレーキを踏込み操作して、伝動装置の出力側に存在
する駆動車輪６に制動をかけた場合にのみＯＮに切換わ
るようになっている。さらに、サイドブレーキスイッチ
３６は、サイドブレーキ３６を引上げ操作して車両に制
動をかけた場合にのみＯＮに切換わるようになっている
。また、パーキングブレーキスイッチ３７は、操作レバ
ーをパーキング位置にセットして車両に制動をかけた場
合にのみＯＮに切換わるようになっている。しかして、
このコントローラ３２は、専用の電子回路により構成し
てもよいし、汎用のマイクロコンピュータにより構成し
てもよい。第４図は、このコントローラ３２の制御内容
を概略的に示すフローチャート図である。そして、この
フローチャート図に示すルーチンが、一定時間毎に繰返
し実行される。

なお、車輪の拘束が解かれている通常運転時の押し除け
容積の制御は、従来一般のものと全く同様であるため、
説明を省略する。

次いで、この実施例の作動を説明する。まず、フートブ
レーキ、サイドブレーキおよびパーキングブレーキの少
なくとも１つにより車両に制動をかけた状態であって車
速が２　ｋｍ／ｈ以下の状態、すなわち、車輪６が拘束
されて車両が停止またはそれに近い状態にある場合にお
いては、コントローラ３２に、前記フートブレーキスイ
ッチ３５、サイドブレーキスイッチ３６およびパーキン
グブレーキスイッチ３７の少なくとも１つから拘束信号
が入力されると共に、車速センサ３３から車速信号が入
力され、差圧信号となる両リードスイッチ２４．２５の
ＯＮ、　ＯＦＦ状態がコントローラ３２内に取り込まれ
る。操作者が車両を停止させるべき旨の操作を行ったに
もかかわらず、液圧ポンプ／モータ１の押し除け容積が
零位置よりも正方向にずれていた場合には、液圧ポンプ
／モータ１から一方の液圧回路３に圧液が吐出される。

その結果、一方の液圧回路３内の圧力が他方の液圧回路
４の圧力よりも高くなる。そして、その差圧が、センタ
リングスプリング１つにより規定される設定値を上まわ
った場合には、一方のスライダ２１を係止面１３ａから
離間させつつ差圧スプール１４が図中右方向にスライド
することになり、一方のリードスイッチ２４がＯＮに切
換わる。その信号がコントローラ３２に入力されると、
このコントローラ３２からアクチュエータ３１に向けて
作動信号が出力され、前記液圧ポンプ／モータ１の押し
除け容積が負の方向に補正される。これにより前記両液
迂回路３．４間の差圧の大きさが設定値以下の値に減少
すると、前記差圧スプール１４がニュートラルスプリン
グ１９の付勢力により元のニュートラル位置に復帰して
押し除け容積の補正が停止される。逆に前記液圧ポンプ
／モータ１の押し除け容積が負方向にずれて他方の液圧
回路４の圧力が一方の液圧回路３の圧力よりも高くなり
、その差圧の絶対値が設定値を上まわった場合には、前
記差圧スプール１４が図中左方向にスライドして、他方
のリードスイッチ２５がＯＮに切換わる。

その信号がコントローラ３２に入力されると、このコン
トローラ３２からアクチュエータ３１に向けて作動信号
が出力され、前記液圧ポンプ／モータ１の押し除け容積
が正の方向に補正される。これにより前記両液迂回路３
．４間の差圧の絶対値が設定値以下に減少すると、前記
差圧スプール１４がニュートラルスプリングの１９の付
勢力により元のニュートラル位置に復帰して押し除け容
積の補正が停止される。

しかして、このようなものであれば、車輪６が拘束され
た場合には、液圧回路３．４間の差圧が所定の設定範囲
内の値になるように液圧ポンプ／モータ１の押し、除け
容積が補正されることになる。

そのため、前記設定値を適切な値に定めておきさえすれ
ば、その後、フートブレーキ、サイドプレーｔ−および
パーキングブレーキの全てを解除しても、前述したクリ
ープ走行等を招くことがなく、適確な停止状態を得るこ
とができる。

しかも、このものはポンプ作用を営む液圧ポンプ／モー
タ１の押し除け容積を略零に制御することによって、停
止状態を得るようにしている。したがって、液圧ポンプ
／モータ１．２内部の漏れも無理なく減少させることが
可能となり、停止時の消費動力を最少にして省エネルギ
運転を行うことが可能となる。

また、このものは車輪拘束時に液圧ポンプ／モータ１の
押し除け容積を零またはそれに近い状態に制御するもの
であるため、通常走行に移行する際には、その押し除け
容積をその位置から変化させるだけでよく、回路の切換
えなどは一切不要である。そのためスムーズな発進が可
能である。

しかも、本発明のものは、例えば、゛シリンダブロック
の偏心量、や斜板の傾斜角度等を検出して押し除け容積
を零に制御するような場合に比べて、より簡単かつ確実
な制御が可能となる。すなわち、液圧ポンプ／モータ１
の吐出量が作動液の内部漏れ全以上になると、両液圧回
路３．４間の差圧は理論的には無限大になってしまう。

そのため、液圧回路３．４の差圧により液圧ポンプ／モ
ータ１が停止位置にセットされているか否かを検出すれ
ば、実際の偏心量や斜板角度を検出する場合に比べて、
より確実にその停止位置に誤差がある旨を知ることがで
き、高い分解能の位置検出器なども不要である。

さらに、このものはフートブレーキ、サイドブレーキ、
およびパーキングブレーキの全てを解除した場合、ある
いは、差圧が設定範囲内に収まった場合には、前述の差
圧を略零に収束させるフィードバック制御は停止される
。そのため、例えば、坂道等の傾斜地において車両をフ
ートブレーキ、サイドブレーキあるいはパーキングブレ
ーキなどにより停車させた後、フートブレー苓等による
制動を解除しても、車両はずり落ちない。すなわち、フ
ートブレーキ、サイドブレーキあるいはパーキングブレ
ーキによる制動を全て解除した場合には、前記容積補正
手段１２による制御が停止され、液圧ポンプ／モータ１
の容積は制御目標たる正規の停止位置に固定される。そ
のため、重力に基き、駆動車輪６から原動機５側への逆
駆動力が作用して、前記両液圧回路３．４間に差圧が発
生しても、液圧ポンプ／モータの容積は制御されない。

そのため、ハイドロ・ロック状態が維持されることにな
り、長時間でなければ坂道をずり落ちることはない。ま
た、このようなハイドロ・ロック状態に保たれておれば
、赤信号停止時などに制動をかけていなくても、追突さ
れた時の人体の被害を最小限にとどめることができる。

なお、以上の実施例では、対をなす液圧ポンプ／モータ
のみを用いて動力を伝達するようにしたいわゆるＨ３Ｔ
タイプのものについて説明したが、本発明は必ずしもこ
のようなものに限らず、例えば、対をなす液圧ポンプ／
モータと裏動歯車機構とを組合わせ１．入力端から出力
端への動力伝達を、液圧ポンプ／モータによる流体式伝
動系と、歯車による機械式伝動系とに分担させるように
したいわゆるＨＭＴにも同様に適用が可能である。

また、差圧検出手段も図示例のものに限定されるもので
はなく、例えば、第５図に示すようにしてもよい。すな
わち、この実施例では、各液圧回路３．４にそれぞれ圧
力センサ５１．５２を設けておき、それら各圧力センサ
５１．５２の検出結果をマイクロコンピュータ等により
構成される容積コントローラ５３内で演算処理して差圧
を検知するようにしたものである。しかして、この実施
例においては、前記両正力検出器５１．５２と、前記容
積コントローラ５３の差圧演算機能部分とによって、差
圧検出手段が構成される。そして、この容積コントロー
ラ５３には、前記実施例と同様に拘束状態検知手段５４
から車輪６が拘束されている旨の信号が入力されるよう
になっており、この容積コントローラ５３に容積補正手
段としての役割をも担わせている。この実施例において
は、第１図に示すも、のと同一の部分あるいは相当する
部分に、同一の符号を付して説明を省略する。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、精度の高い位
置検出器等を一切用いることなしに液圧ポンプ／モータ
の押し除け容積を正確な停止状態にセットすることが可
能であり、車両のクリープ走行を防止することができる
とともに省エネルギ運転を行うことができ、しかも、停
止状態から走行状態への移行をスムーズに行わせること
ができる。そして、ハイドロ・ロックを有効に利用する
ことができるので、傾斜地での車両のずり落ちを効果的
に防止することができ、また、交叉点での赤信号停止時
にサイドブレーキ等をかけることなく車輪を拘束してお
くことができ、万一追突された場合のショックによる乗
員の障害を軽減することができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は回
路説明図、第２図は差圧検出手段を示す断面図、第３図
は第２図における■−■線断面図、第４図は制御の概要
を示すフローチャート図である。第５図は本発明の他の
実施例を示す回路説明図である。 １．２・・・液圧ポンプ／モータ ３．４・・・液圧回路　　６・・・車輪１１・・・差圧
検出手段 １２・・・容積補正手段　３４・・・拘束態検出手段５
１．５２・・・差圧検出手段（圧力センサ）５３・・・
容積補正手段（容積コントローラ）５４・・・拘束状態
検知手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の液圧ポンプ／モータを対をなす液圧回路により閉
   ループ状に接続してなる液圧式伝動装置において、前記
   各液圧回路間の差圧を検出する差圧検出手段と、出力側
   に接続された車輪が別途に拘束されているか否かを検出
   する拘束状態検出手段と、この拘束状態検出手段により
   車輪が拘束されている旨が検出されている間、または車
   輪が拘束された後前記差圧が設定範囲内に収まるまでの
   間、その差圧を設定範囲内に収める方向にポンプ作用を
   なす側の液圧ポンプ／モータの押し除け容積を制御する
   容積補正手段とを具備してなることを特徴とする液圧式
   伝動装置。