JPH0457529B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は変速操向装置用定車速制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

複数の速度段からなる機械式変速機構と油圧ポ
ンプ、モータにより前記各速度において無段変速
となるような無段変速機構からなる変速操向装置
を有する車両を一定速度で走行させる定車速制御
装置は従来例がない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記定車速制御装置を実現することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は上記の点に着目して変速操向装
置用定車速制御装置を提供することであり、その
特徴とするところは、定車速制御時には定車速制
御への切換時の変速部出力軸回転数信号を目標出
力軸回転数信号として記憶し、目標出力軸回転数
と実出力軸回転数とに偏差を生じて目標出力軸回
転数＞実出力軸回転数の場合は、偏差に応じて速
度比を小さくし、偏差の積分値に応じて燃料噴射
量を増し、目標出力軸回転数＜実出力軸回転数の
場合は、偏差に応じて速度比を大きくし、偏差の
積分値に応じて燃料噴射量を減ずることである。

〔作用〕

この場合は、偏差がゼロになるようにして一定
車速で車両が走行できる。

さらに、(1)定車速制御時、アクセルペダルを踏
むとエンジンの燃料噴射量が増加して車両は加速
され、アクセルペダルを戻すと、元の一定車速に
なり、(2)定車速制御時、ブレーキペダルを踏む
と、踏んでいる間定車速制御が解除され車速が低
下し、ブレーキペダルを戻したら、戻した時点の
車速で再び定車速制御が行われる。(3)通常運転
時、定車速走行時共にエンジンの最適運転目標回
転数で運転できる。なお、通常走行中はアクセル
ペダルの踏込み量によつてエンジンの燃料噴射量
を制御すると共に、燃料噴射量によつてあらかじ
め設定されたエンジンの最適運転目標回転数にエ
ンジンの実際の回転数が一致するよう変速操向装
置の速度比を制御する。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明による実施例につき
説明する。

第１図は本発明による１実施例の装置を示す説
明図である。

図において、１はエンジン４に連結した１つの
入力軸９と２つの左右の出力軸１０，１１を有す
る変速操向装置であり、変速部２と操向部３とか
らなる。

変速部２にはエンジンにて駆動される変速用油
圧ポンプ５とその油圧ポンプの吐出油で駆動され
る変速用油圧モータ６とがあり、この油圧モータ
の出力軸は変速部２の遊星歯車列に連結してエン
ジン４からの機械的に伝達された動力と油圧モー
タからの動力とが合成されるようになつている。
また、変速部２には複数の遊星歯車列と複数の油
圧作動クラツチがあり、そのいずれかのクラツチ
を選択的に係合することにより、変速部を１速〜
４速の４速度段に選択できるようになつている。
また、前進、後進の切換用に２組の傘歯車と２個
の油圧作動クラツチがある。ここで、変速用油圧
ポンプ５は可変容量型ポンプであり、その吐出量
を制御することによつて変速用油圧モータ６の回
転数を制御できるようになつている。そして、こ
の油圧モータ６の回転数を制御することによつて
変速部２は各速度段において無段階に変速される
ようになつている。

操向部３にはエンジンにて駆動される操向用油
圧ポンプ７とその油圧ポンプの吐出油にて駆動さ
れる操向用油圧モータ８とがあり、この油圧モー
タ８の出力軸は変速操向装置の左右の出力軸部に
ある遊星歯車に左右逆回転になるように連結さ
れ、変速部出力軸からの動力と合成されるように
なつている。ここで、操向用油圧ポンプ７は可変
容量型ポンプであり、その吐出量を制御すること
によつて、操向用油圧モータ８の回転数を制御で
きるようになつている。そして、この油圧モータ
８の回転数がゼロの時は左右の出力軸の回転数は
同一回転数となつて車両は直進し、油圧モータの
回転が正転または逆転すると、その回転数に応じ
て左右の出力軸の回転数に差が生じ車両は右また
は左旋回が出来るようになつている。

１２は変速用油圧ポンプ５の吐出量を制御する
ための変速用ポンプ吐出量制御アクチユエータ、
１３は操向用油圧ポンプ７の吐出量を制御するた
めの操向用ポンプ吐出量制御アクチユエータであ
り、それぞれ制御装置３１からの制御信号ｋ，
によつて吐出量が制御されるようになつている。
また、１４はエンジンの燃料噴射量を制御するた
めの燃料噴射量制御アクチユエータであり、制御
装置３１からの信号ｍによつて、燃料噴射量を制
御するようになつている。

２１はエンジンの回転数によりエンジン回転数
信号N_Eを取出すエンジン回転数検出器、２２は
変速用油圧モータ６の回転数により変速用油圧モ
ータ回転数信号N_Mを取出す変速用油圧モータ回
転数検出器、２３は変速用出力回転数により変速
部出力軸回転数信号N_Oを取出す変速部出力軸回
転数検出器、２４は操向用油圧モータ回転数によ
り操向用油圧モータ回転数信号N_Nを取出す操向
用油圧モータ回転数検出器である。２５はエンジ
ンの回転数を制御するアクセルペダル位置によ
り、この信号ａを取出すためのアクセルペダル位
置検出器、２６はチエンジレバーの前進、後進、
中立、超信地旋回の４種の位置を検出し、それぞ
れに応じた信号ｂを取出すためのポジシヨン選択
スイツチ、２７はブレーキペダル位置を検出し、
その信号ｃを取出すためのブレーキペダル位置検
出器、２８は車両を旋回させるためのハンドル旋
回角度を検出し、その信号ｄを取出すためのハン
ドン角検出器、２９はドライバーが定車速走行を
要求した時の定車速信号θを制御装置３１に入力
するための定車速スイツチである。

１５，１６，１７，１８はそれぞれ変速部の各
速度段を選択するための前記油圧作動クラツチを
係合するために制御装置３１からの制御信号ｅ，
ｆ，ｇ，ｈによつて作動する１速クラツチ作動用
電磁弁、２速クラツチ作動用電磁弁、３速クラツ
チ作動用電磁弁、４速クラツチ作動用電磁弁であ
り、１９，２０は前進及び後進に切換えるための
前記油圧作動クラツチを係合するために、制御装
置３１からの制御信号ｉ，ｊによつて作動する前
進クラツチ作動用電磁弁、後進クラツチ作動用電
磁弁である。

３１は制御装置であり、これは上記各信号ａ〜
ｄ，θ及びN_E，N_M，N_N，N_Oが入力することに
より、この入力信号に応じて変速用及び操向用の
２つの油圧ポンプ５，７に制御信号ｋ，、エン
ジンの燃料噴射量制御アクチユエータ１４に制御
信号ｍを、また各クラツチ作動用電磁弁１５，１
６，１７，１８，１９，２０に制御信号ｅ，ｆ，
ｇ，ｈ，ｉ，ｊを出すようになつている。

上記構成の場合の作用について述べる。

第２図において、通常走行時定車速スイツチ２
９はオフであり、定車速スイツチ信号θは発生し
ていない。論理積回路３８の論理条件（信号θ発
生、かつブレーキペダル位置信号なし）は成立せ
ず、定車速切換信号ｐも出力されていない。定車
速切換信号ｐが無いとき、車速記憶スイツチ３９
は閉じており、変速部出力軸回転数検出器２３か
らの変速部出力軸回転数信号N_Oは常に車速記憶
器４０に入力されている。従つて、車速記憶器４
０から出力される目標出力軸回転数信号n_Oは常に
N_Oと一致しており、出力軸回転数偏差検出器４
１から出力する出力軸回転数偏差信号Δn_O＝｜n_O
−N_O｜は常にゼロになつている。従つて、極性
付加回路４２を通して斜板吐出量加算回路４３に
加わる信号も常にゼロとなつている。また出力軸
回転数偏差信号Δn_Oは積分器４４に入力されてい
る。この積分器には定車速切換信号ｐが無い時、
初期値切換スイツチ４５は閉じており、燃料噴射
量設定器３２からの燃料噴射量信号m₁が初期値
として入力されている。最大値選択器４６は燃料
噴射量設定器３２からの燃料噴射量信号m₁と積
分器４４の積分結果出力信号m₂とを比較し、い
ずれか大きい方を燃料噴射量制御アクチユエータ
１４へ燃料噴射量信号ｍとして送るようになつて
いる。ここで、Δn_Oはゼロであるあめ、m₁とm₂
とは一致しており、ｍはm₁またはm₂に同一であ
る。

アクセルペダル位置検出器２５からアクセルペ
ダル位置信号ａが燃料噴射量設定器３２に入力さ
れると、燃料噴射量設定器にはあらかじめアクセ
ルペダル位置に対する燃料噴射量が記憶されてお
り、燃料噴射量信号m₁が出力される。この時、
燃料噴射量制御アクチユエータ１４には前記した
ように燃料噴射量信号ｍとしてこのm₁が出力さ
れる。同時にこの燃料噴射量信号ｍはエンジン回
転数設定器３３にも入力される。このエンジン回
転数設定器にはあらかじめエンジンを最適な状態
で運転できるように燃料噴射量に対するエンジン
最適運転回転数が記憶されており、入力信号ｍに
対し最適運転回転数信号n_eが出力される。この最
適運転回転数信号n_eと実際のエンジン回転数信号
N_Eから速度偏差検出器３４によつてエンジン回
転数偏差信号Δn_e＝｜n_e−N_E｜が取出される。そ
して、このエンジン回転数偏差信号Δn_eは極性付
加回路３５に入力される。

一方、ポジシヨン選択スイツチ２６からの信号
ｂは速度段論理回路３６に入力され、ポジシヨン
選択スイツチの状態に応じて、変速部の速度段が
選択され、各油圧クラツチ作動用電磁弁１６〜２
０に制御信号ｅ〜ｊが出力される。この速度段に
対応する制御信号ｅ〜ｈは２つの極性付加回路３
５，４２に入力され、以上の各信号の状態により
第３図、第４図に示すようにエンジン回転数偏差
信号Δn_e及び出力軸回転数偏差信号Δn_Oの絶対値
に極性が付加される。エンジン回転数偏差信号
Δn_eに付加される極性は、各速度段において、エ
ンジン回転数信号N_E＞最適運転回転数信号n_eの
場合、速度比が増加してエンジンの負荷トルクが
増加する方向に、またエンジン回転数信号N_E＜
最適運転回転数信号n_eの場合、速度比が減少して
エンジンの負荷トルクも減少する方向に付加され
るようになつている。出力軸回転数偏差信号Δn_O
に付加される極性は、各速度段において変速部出
力軸回転数信号N_O＞目標出力軸回転数信号n_Oの
場合、速度比が増加してエンジンの負荷トルクが
増加する方向に、また変速部出力軸回転数信号
N_O＜目標出力軸回転数信号n_Oの場合、速度比が
減少してエンジンの負荷トルクも減少する方向に
付加されるようになつている。

極性付加回路にて極性を付加されたエンジン回
転数偏差信号Δn_eは次の積分器３７にて積分され
る。この積分結果k₁は次の加算器４３にて極性を
付加された出力軸回転数偏差信号Δn_Oと加算され
るが、通常走行時Δn_Oはゼロであるため、変速用
油圧ポンプ吐出量制御アクチユエータ１２には変
速用油圧ポンプ吐出量制御信号ｋとして前記積分
結果出力k₁がそのまま送られる。このようにエン
ジン回転数信号N_E＞最適運転回転数信号n_eの場
合、エンジンの負荷トルクが増加するように変速
用油圧ポンプ吐出量信号が変化し、またエンジン
回転数信号N_E＜最適運転回転数信号n_eの場合、
エンジンの負荷トルクが減少するように変速用油
圧ポンプ吐出量信号が変化するので、エンジン回
転数は最適運転回転数になるように収束される。

定車速スイツチ２９をドライバーがオンすると
定車速スイツチ信号θが発生し、この時ブレーキ
ペダルを踏んでいなければ、ブレーキペダル位置
検出器２７からブレーキペダル位置信号ｃは発生
しておらず論理積回路３８の論理条件が成立して
定車速切換信号ｐが出力される。定車速切換信号
ｐが発生すると、車速記憶スイツチ３９が開き車
速記憶器４０にはその時の変速部出力軸回転数信
号N_Oが記憶され以後目標出力軸回転数信号n_Oは
記憶された変速部出力軸回転数信号N_Oとなる。
また定車速切換信号ｐがある時は、初期値入力ス
イツチ４５が開くため、積分器４４にはその時の
燃料噴射量信号ｍが積分器の初期値として入力さ
れる。従つて、アクセルペダルを戻しても燃料噴
射量制御アクチユエータ１４には所要の燃料噴射
量信号ｍが送られ、エンジンの出力を確保し続け
る。

第５図において、車両が走行抵抗L₁のところ
を変速部出力軸にかかる負荷トルクT₁、変速部
出力軸回転数N_O1で走行していたとすると、車両
の走行にP₁という馬力を必要としていることに
なる。この状態でドライバーが定車速スイツチ２
９をオンすると、アクセルペダルを戻しても前記
した作用により、エンジンは所要出力P₁を確保
している。従つて、車両は変速部出力軸回転数
N_O1相当の車速で走行を続ける。ここで、走行抵
抗がL₁からL₂に変化し、変速部出力軸にかかる
負荷トルクがT₁からT₂に増加したとする。する
と、車両がN_O1相当の車速で走行するための必要
馬力はP₂となり、P₁では出力が不足するため、
出力軸回転数はN_O1からN_O2に低下する。変速部
出力軸回転数が低下すると、第２図において、出
力軸回転数偏差検出器４１が目標出力軸回転数n_O
（＝N_O1）との偏差Δn_Oを出力する。この出力軸回
転数偏差信号Δn_Oは極性付加回路４２を通して斜
板吐出量加算回路４３に加わり、変速操向装置の
速度比を減少するように作用する。速度比が低下
すると変速部出力軸の出力トルクは増加するの
で、出力軸回転数は増加する方向に作用する。ま
た、エンジン回転数も速度比が減少したことで、
エンジン出力軸に加わる負荷トルクが軽くなりエ
ンジン回転数は増加するので、さらに燃料が噴射
されれば出力馬力が増加する状態となつている。
即ち、前記出力軸回転数偏差信号Δn_Oは積分器４
４にも入力され、その積分結果が燃料噴射量制御
アクチユエータ１４に燃料噴射量信号ｍとして出
力され燃料を増加する方向に作用する。従つて、
エンジン出力を増加させる。以上２つの作用は出
力軸回転数偏差Δn_Oがある限り続き、これにより
エンジン出力はP₁からP₂に増加し変速部出力軸
回転数も増加する。変速部出力軸回転数がN_O1に
復帰すると、出力軸回転数偏差信号Δn_Oはゼロと
なり、斜板吐出量加算回路４３に加つていた信号
もゼロになるので、速度比は元に復帰するが、燃
料噴射量信号ｍは積分器４４の積分結果であるた
めその値を保ち、エンジン出力P₂を確保する。

また、出力軸にかかる負荷トルクが減少して車
速が増加した場合には、前記作用と逆方向に作用
し車速を低下させる。以上の作用により変速部出
力軸回転数を一定に保つ様に制御される。この
時、通常走行時と同じようにエンジン回転数が燃
料噴射量に対する最適運転回転数になるような制
御も同時に行われていることは第２図から明らか
である。

次に、定車速制御中追越し加速をするような場
合、ドライバーがアクセルペダルを踏み込むと燃
料噴射量設定器３２からアクセルペダル位置信号
ａに対応する燃料噴射量信号m₁が最大値選択回
路４６に入力され、これが積分器４４の積分結果
m₂より大きくなると、このm₁が燃料噴射量信号
として燃料噴射量制御アクチユエータに送られ
る。従つて、燃料噴射量が増加し、エンジンの出
力を増加させ車両は加速する。追越しが終りアク
セルペダルを戻すと、燃料噴射量信号m₁が積分
器４４の出力m₂より減少するので、車は減速し、
元の定車速制御の目標出力軸回転数に復帰する。

次に、定車速制御中減速しようとしてドライバ
ーがブレーキペダルを踏み込むとブレーキペダル
位置信号ｃが発生し、論理積回路３８の論理条件
が成立しなくなる。従つて、定車速切換信号ｐが
出力されなくなるため、通常走行に移行する。こ
の通常走行中の作用は前記した通りである。ま
た、ブレーキペダルを踏んでいるため、車両は減
速する。この時、車速記憶器４０には、この減速
中の変速部出力回転数信号N_Oが入力されている。
減速が終了してドライバーがブレーキペダルをも
元に戻すと定車速スイツチ２９はオンしたままで
あるので、論理積回路３８の論理条件は再び成立
し、定車速切換信号ｐが出力され再び定車速制御
へ移行する。しかし、この時の目標出力回転数信
号n_Oは再び論理条件が成立したとき、即ちブレー
キペダルを離したときの変速部出力軸回転数であ
り、これは車両を停車するまで減速した時に、ブ
レーキペダルを離した際再び車両が急発進するな
どの危険を防止している。

〔発明の効果〕

上述の場合には次の効果がある。

定車速制御時、目標出力軸回転数と実際の変速
部出力軸回転数に偏差が生じると、その偏差がゼ
ロになるように速度比と燃料噴射量を制御するよ
うにしたので、定車速で車両を走行させることが
できる。また、定車速時においても、エンジン回
転数が常に最適状態で運転することができる。さ
らに、アクセルペダルを踏むと加速し、戻すと元
の定車速となり、ブレーキペダルを踏むと減速
し、離すとその時の出力軸回転数の車速で走行す
るので、安定性を兼ね備えた定車速制御装置を提
供できる。なお、本定車速制御装置は、同種の静
油圧−機械式無段変速機構を用いた装軌車両用変
速操向機及び車両用変速機等に幅広く応用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１実施例の装置を示す説
明図、第２図は主要部を示すブロツク線図、第３
図及び第４図はそれぞれエンジン回転数偏差信号
Δn_e及び出力軸回転数偏差信号Δn_Oに付加される
極性を示す説明図、第５図は走行抵抗Ｌと出力Ｐ
の関係を示す線図である。 １……変速操向装置、２……変速部、３……操
向部、４……エンジン、１４……燃料噴射量制御
アクチユエータ、２９……定車速スイツチ、３１
……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静油圧−機械式変速機構を有する変速操向装
   置において、定車速制御時には定車速制御への切
   換時の変速部出力軸回転数信号を目標出力軸回転
   数信号として記憶し、目標出力軸回転数と実出力
   軸回転数とに偏差を生じて、目標出力軸回転数＞
   実出力軸回転数の場合は、偏差に応じて速度比を
   小さくし、偏差の積分値に応じてエンジン燃料噴
   射量を増し、目標出力軸回転数＜実出力軸回転数
   の場合は、偏差に応じて速度比を大きくし、偏差
   の積分値に応じてエンジン燃料噴射量を減ずるこ
   とを特徴とする変速操向装置用定車速制御装置。