JPH03144164A

JPH03144164A - 液圧式スロットル開度制御装置

Info

Publication number: JPH03144164A
Application number: JP1282300A
Authority: JP
Inventors: Masaya Yamamura; 眞哉山村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1991-06-19
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH07112792B2

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、液圧式トランスミッションを備えた自動車や
トラクタの液圧駆動システム等に好適に使用されるスロ
ットル開度制御装置に関するものである。

［従来の技術］液圧式トランスミッションを備えた自動車等の液圧駆動
システムは、原動機たるエンジンの出力によって液圧ポ
ンプを駆動し、この液圧ポンプから吐出される圧液を液
圧モータに導いて該液圧モータを作動させ、その動力に
より走行車輪を駆動するようにしており、前記液圧ポン
プおよび液圧モータの少なくとも一方の容量を変化させ
ることで、その変速比を無段階に調節し得るようになっ
ている。そして、このようなシステムでは、アクセルペ
ダル等に加えられるアクセル操作量を原動機たるエンジ
ンの気化器に設けたスロットルバルブに伝達してエンジ
ンの出力を制御するようにしている。

ところで、この種の液圧駆動システムでは、次のような
場合にシステム内の圧液が不当に高圧となることがある
。すなわち、アクセル操作が不適切であったためにエン
ジン出力が異常に増大したり、運転状況等によって車輪
の負荷が極めて軽くなったとき等である。そして、この
ような状態では、燃料の浪費が大きく不経済になるとと
もに、車輪の空転や急発進を招き危険な状態となる。

そこで、このような問題を解決すべく、従来では、液圧
駆動システムにリリーフ弁を設けて高圧時の圧液をリリ
ーフさせるとともに、そのリリーフ圧に至る近傍におい
て、アクセル操作量が大きいにも拘らず、液圧駆動シス
テム内の液圧が一定値を越えた場合に、原動機のスロッ
トル開度を小さくしてエンジン出力を抑、ｔｉｌＪでき
るようにした装置（例えば、特願昭６１−１３６９６８
号の加速調節装置）が開発されている。同装置は、３つ
の入出力端をｈ−シ、第１の入出力端にアクセルペダル
を、第２の入出力端にスロットルバルブを、第３の入出
力端にパイロット圧駆動式のアクチュエータをそれぞれ
接続した遊星歯車機構と、開弁圧をリリーフ弁の近傍に
設定したポペット弁機構とを設けておき、通常時は第３
の入出力端を固定してアクセル操作量がそのままスロッ
トル開度として伝達されるが、前記ポペット弁機構が開
弁した際はパイロット圧を発生させ、アクチュエータを
介し第３の入出力端を駆動して、スロットル開度を通常
時のそれよりも減少方向にシフトさせるように構成され
ている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、−膜内に、アクセル操作量が比較的小さい場合
には、車輪が空転する程度では液圧駆動システムの液圧
が開弁圧に達することはない。このため、上述した構成
は操縦者に加速の意志が少ない状態でエンジン出力が不
当に増大した場合に、これに有効に対処できないという
不具合がある。

これに対し、開弁圧を低めに設定することもできるが、
このようにすると操縦者が加速したいと思いアクセルを
踏み込んだだけで簡単に液圧が開弁圧を」二回ってエン
ジン出力が抑制されることになり、適正な加速が阻害さ
れる恐れがある。

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、過剰なエンジン出力を操縦者の運転意志に反しな
い範囲で有効に抑制することのできる液圧式スロットル
開度制御装置を実現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、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。

すなわち、本発明の液圧式スロットル開度制御装置は、
スロットル開度に応じて出力が変化する原動機と、この
原動機により駆動される液圧ポンプと、この液圧ポンプ
から吐出される圧液により仕事をなす液圧モータとを備
えた液圧駆動システムに適用されるものであって、アク
セル操作量の増大に伴って開弁設定圧を上昇させ開弁時
にパイロット圧を発生させるバルブ機構と、このバルブ
機構を開弁じ得る位置に前記液圧駆動システムの液圧を
作用させる液圧導入路と、アクセルとスロットルバルブ
の間に介設され通常時はアクセル操作量に対応したスロ
ットル開度を実現するが前記バルブ機構にパイロット圧
が発生した時はそのパイロット圧を導入してスロットル
開度を通常時のそれよりも減少方向にシフトし得るスロ
ットルバルブ駆動手段とから構成したことを特徴として
いる。

［作用］このような構成によると、アクセル操作量が小さい時に
は開弁設定圧が小さくなるため、バルブ機構において比
較的容易にパイロット圧を発生させ、スロットルバルブ
駆動手段を早期に働かせてスロットル開度を減少させる
が、アクセル操作量が大きい時には開弁設定圧゛が大き
くなるため、バルブ機構において容易にはパイロット圧
を発生させず、スロットルバルブ駆動手段をなるべく働
かせずにスロットル開度を通常状態に保持しようとする
。このため、操縦者に加速の意志が強いときには、液圧
駆動システムに対して高い液圧を許容し、更にそれを上
回る圧液が流れて始めて出力抑制が掛けられるが、操縦
者に加速の意志が少ないときには、液圧駆動システムに
対して僅かに高い液圧も不当とみなし、出力抑制を掛け
ることになる。

［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。

第１図は本発明が適用される液圧駆動システム１を示し
ている。この液圧駆動システム１は、自動車等に利用さ
れるもので、原動機たるエンジン１１の出力をスロット
ルバルブ１２のスロットル開度に応じて変化させ、その
エンジン出力により可変容量形の液圧ポンプ１３を駆動
し、この液圧ポンプ１３から吐出される圧液を液圧回路
１４を介して液圧モータ１５に送給することで該液圧モ
タ１５を作動させ、この液圧モータ１５に取着した走行
車輪１６を駆動するようにしている。この際、前記液圧
ポンプ１３の容量を変化させることで、その変速比を無
段階に調節し得るようになっている。

そして、このように構成される液圧駆動システム１に、
本発明に係るスロットル開度制御装置２を組み込んでい
る。このスロットル開度制御装置２は、バルブ機構３と
、液圧導入路４と、スロットルバルブ駆動手段５とによ
り構成されている。

バルブ機構３は、一端に開口部３１ａを有し他端にシー
ト部３１ｂを形成したシリンダ３１と、このシリンダ３
１内に収容され前記シート部３１ｂに対して内方から脱
着し得るポペット３２と、前記シリンダ３１内に進退可
能に嵌装されその開口部３１ａを液密に封止するととも
に、進退位置がリンクロッド３３に接続されたアクセル
ペダル３４を通じて可変とされたスプリングストッパ３
５と、このスプリングストッパ３５と前記ポペット３２
との間に弾設され前記ポペット３２を前記シート部３１
ｂに向けて押圧するスプリング３６とからなり、この他
に、前記シリンダ３１内に連通し該シリンダ３１内をパ
イロット圧以上でタンク３７に開放するリリーフ弁３８
を付帯して設けている。そして、前記シリンダ３１の反
シート側開口部を液圧導入路４を介して前記液圧駆動シ
ステム１の液圧回路１４に連通させ、該液圧回路１４内
の液圧を前記ポペット３２を開弁させ得る位置に作用さ
せるようにしている。これにより、該ポペット３２には
スプリング３６による弾性付勢力と前記液圧回路１４内
の液圧とが拮抗して作用することになり、液圧がその弾
性付勢力を上回った場合にのみ、ポペット３２をシート
部３１ｂから離脱させて開弁させることができるように
なっている（そのときの液圧が開弁圧となる）。また、
ポペット３２が開弁すると、シリンダ３１内に前記液圧
回路１４内の圧液が導入されるが、この時の液圧でリリ
ーフ弁３８が開かれるため、シリンダ３１内の圧液はリ
リーフ弁３８を通じてリリーフし、その間、シリンダ３
１内はリリーフ圧（パイロット圧）に維持されることに
なる。また、アクセル踏込量が大きいほどスプリングス
トッパ３５を介してスプリング３６が圧縮され、弾性付
勢力を増大させるので、結果的に、上述した開弁圧はア
クセル操作量に対応して増大されることになる（第６図
参照）。

また、本実施例では、スロットルバルブ駆動手段として
、第２図〜第５図に示すようなアクセルモジュレータ５
を用いている。このアクセルモジュレータ５は、第１の
入出力端に入力される動作を作動分配して第２、第３の
入出力端から出力し得るように構成される作動歯車機構
５１と、この作動歯車機構５１の第３の入出力端を位置
変更可能に固定する可動式の固定機構５２とを具備して
なる。詳述すると、筒形のケース５３の中央部に前記作
動歯車機構５１を配設し、そのケース５３の一側壁５３
ａに一端を前記アクセルペダル３４に接続したアクセル
ワイヤ８ａの他端を支持させるとともに、それに直交す
る他側壁５３ｂに一端を前記スロットルバルブ１２に接
続したスロットルワイヤ８ｂの他端を支持させている。

すなわち、前記アクセルワイヤ８ａおよびスロットルワ
イヤ８ｂは、それぞれワイヤチューブ５４１．５４２内
に摺動可能に収容されており、それら各ワイヤチューブ
５４．．５４□の端部を保持具５５４．５５□を介して
前記側壁５３ａ、５３ｂに取着している。そして、前記
アクセルワイヤ８ａの終端を前記作動歯車機構５１の第
１の入出力端をなす人力プーリ５６の外周に設けた係止
部５６ａに接続するとともに、前記スロットルワイヤ８
ｂの終端を第２の入出力端をなす出力プーリ５７の外周
に設けた係止部５７ａに接続し、その状態で各ワイヤ８
ａ、８ｂをそれぞれのプーリ５６．５７に巻回している
。

この作動歯車機構５１は、第３図および第４図に示すよ
うに、リングギヤ５８と、このリングギヤ５８の軸心部
に配設したサンギヤ５９と、このサンギヤ５９および前
記リングギヤ５８に軸心を一致させて回転可能に設けら
れたギヤリテーナ６１と、このギヤリテーナ６１に軸６
１ａを介して自転可能に支承され前記リングギヤ５８と
前記サンギヤ５９の双方に噛合する複数のプラネタリギ
ヤ６２とを具備してなる遊星歯車式のものである。

そして、前記リングギヤ５８に前記人力プーリ５６を固
着するとともに、前記サンギヤ５９の支軸５９ａに前記
出力プーリ５７を装着している。また、前記ギヤリテー
ナ６１の下端には、第３の入出力端をなす中空の出力軸
６３が固着してあり、この出力軸６３を前記ケース５３
のボス部５３ｃの内周にベアリング６４を介して回転可
能に支持させである。なお、前記リングギヤ５８はベア
リング６５を介してこの出力軸６３と一体のギヤリテー
ナ６１に支持させてあり、前記サンギヤ５９の支軸５９
ａはベアリング６６．６７を介してこの出力軸６３およ
びギヤリテーナ６１に回転可能に支承させである。そし
て、この出力軸６３を前記固定機構５２により位置調整
可能に係止している。

固定機構５２は、第５図に示すように、前記ケース５３
のボス部５３ｃに一体に形成されたシリンダ７１内に前
記バルブ機構３から取り出されたパイロット圧により作
動するピストン７２を嵌装して構成されたもので、この
ピストン７２の外周に設けたラック部７３を前記出力軸
６３の外周に刻設したピニオン部７４に噛合させている
。詳述すれば、シリンダ７１は、前記出力軸６３に直交
する方向に設けられており、その両端には蓋体７５．７
６が液密に螺着されている。ピストン７２は、有底円筒
体状のものでコイル状のスプリング７７によって、一方
の蓋体７５方向に付勢されている。そして、この一方の
蓋体７５にパイロット圧導入ロア８を設け、このパイロ
ット圧導入ロア８を前記バルブ機構３のシリンダ３１内
に流路９を介して連通させており、これにより蓋体７５
と前記ピストン７２との間に形成される導圧室７９に前
記バルブ機構３において発生したパイロット圧を導入し
得るようになっている。

次に、このアクセルモジュレータ５の作動を前記バルブ
機構３との関係において説明する。先ず、バルブ機構３
にパイロット圧が発生していない状態では、固定機構５
２が作動することはない。そのため、固定機構５２のピ
ストン７２は、スプリング７７の付勢力により一方の蓋
体７５に当接させられた位置に保持され、作動歯車機構
５１の出力軸６３が規定の固定位置に係止される。その
ため、プラネタリギヤ６２も所定の待機位置に保持され
ることになり、アクセルペダル３４の踏込量は、そのま
ま人力プーリ５６およびリングギヤ５８からプラネタリ
ギヤ６２を介してサンギヤ５９へと順次伝動される。そ
して、サンギヤ５９の支持５９ａの上端に固着した出力
プーリ５７が前記入力プーリ５６と逆方向に回動してス
ロットルワイヤ８ｂを牽引する。その結果、アクセルペ
ダル３４の踏込量に相応してスロットルバルブ１２の開
度操作が行われることになる。

一方、前記バルブ機構３にパイロット圧が発生すると、
このパイロット圧が流路９を介して固定機構５２の導圧
室７９に導入される。その結果、ピストン７２がスプリ
ング７７の付勢力に抗しつつ移動することになり、この
ピストン７２のラック部７３に噛合する作動歯車機構５
１の出力軸６３がその軸心回りに所定角度範囲内で回転
する。

これにともなって、ギヤリテーナ６１に軸支されたプラ
ネタリギヤ６２の位置が変化し、サンギヤ５９からの出
力変位量が減少せしめられる。すなわち、入力プーリ５
６に伝動されたアクセルペダル３４の踏込量は、出力軸
６３の固定位置変化量に相当する分だけ減算されて出力
プーリ５７から出力され、スロットルバルブ１２の開度
が制御されることになる。

そして、このようなアクセルモジュレータ５の作動をＬ
ｉ−Ｊどるパイロット圧は、アクセルペダル３４の踏込
量が小さい時に生じ易く、当該アクセルペダル３４の踏
込量が大きくなるほど生じ難くなる。このため、操縦者
に加速の意志が少ない時にエンジン出力が僅かなりとも
」二がれば許容されずに速やかに出力抑制が掛けられる
が、操縦者に加速の意志が強い時には液圧が多少ｌ―が
ってもそれが許容されて出力状態は維持され、更にそれ
を上回る圧液が流れることによって始めて出力抑制が掛
けられることになる。このため、本実施例の液圧式スロ
ットル開度制御装置によれば、操縦者の意志に応じた大
きさのエンジン出力を適正に発揮させつつ、不当なエン
ジン出力を確実に抑制することが可能になる。これによ
り、経済走行が可能になり、また、走行車輪の空転や急
発進なども適切に防止し得ることになる。しかも、第６
図に示すようにアクセルペダルを踏込むほどその踏込力
も増大するので、別設の違和感はなく、むしろ運転感覚
としては自然であり好ましいものとなる。

また、電気的な制御によらず液圧によって構成されてい
るので、誤動作のおそれが少なく、高い信頼性を備えた
ものとすることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、バルブ機
構やスロットルバルブ駆動手段の構成は図示のものに限
定されず、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。

［発明の効果］本発明は、以上のような構成により、過剰なエンジン出
力を操縦者の運転意志に反しない範囲で有効に抑制する
ことができるようにしだ液圧式スロットル開度制御装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はシステム説明
図、第２図はスロットルバルブ駆動手段の平面図、第３
図は同縦断面図、第４図は第３図におけるＩＶ−ＴＶ線
断面図、第５図は同■−ｖ線断面図、第６図は作用を説
明のためのグラフである。１・・・液圧駆動システム２・・・スロットル開度制御装置３・・・バルブ機構４・・・液圧導入路５・・・スロットルバルブ駆動手段（アクセルモジュレ
ータ）１１・・・原動機（エンジン）１２・・・スロットルバルブ１３・・・液圧ポンプ１５・・・液圧モータ３４・・・アクセル（アクセルペダル）第１図４

Claims

【特許請求の範囲】

スロットル開度に応じて出力が変化する原動機と、この
原動機により駆動される液圧ポンプと、この液圧ポンプ
から吐出される圧液により仕事をなす液圧モータとを備
えた液圧駆動システムに適用されるものであって、アク
セル操作量の増大に伴って開弁設定圧を上昇させ開弁時
にパイロット圧を発生させるバルブ機構と、このバルブ
機構を開弁し得る位置に前記液圧駆動システムの液圧を
作用させる液圧導入路と、アクセルとスロットルバルブ
の間に介設され通常時はアクセル操作量に対応したスロ
ットル開度を実現するが前記バルブ機構にパイロット圧
が発生した時はそのパイロット圧を導入してスロットル
開度を通常時のそれよりも減少方向にシフトし得るスロ
ットルバルブ駆動手段とから構成したことを特徴とする
液圧式スロットル開度制御装置。