JPH0613262B2 - 変速操向装置用中立制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ドライバがチェンジレバーを中立にすれ
ば、変速操向機を確実に中立状態にして、ドライバが不
用意にハンドルやアクセルを動かしても車両が動かない
ようにした変速操向装置用中立制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エンジンにて駆動され、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、各速度段にお
いて無段変速となるような無段変速機構を有する変速操
向装置は、中立状態において変速用油圧ポンプの吐出量
制御は通常行っていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、中立状態から前進、後進あるいは超信地旋回
へポジションを入れ換えた直後には、停車していること
が望ましいにもかかわらず、変速用油圧ポンプの適切な
吐出量制御を行っていないため、変速操向装置出力軸が
回転して、車両が不意に動き始めてしまう場合もあり、
不具合である。

また、中立状態時にあらかじめ変速用油圧ポンプの吐出
量制御を行うとしても、油圧ポンプモータの製品毎の個
体差や経年変化にともなう効率の変化、負荷の影響など
により、吐出量制御信号が一定値を保つという保証はな
く、適切な吐出量制御信号を出力することは困難であっ
た。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、ドライバが不用意にハンドルやアクを動かして
も、車両が動かないばかりか、ドライバがチェンジレバ
ーを中立位置以外のポジションに入れ換えた直後でも、
車両が不意に動くようなことがなくなり、確実に停車さ
せることをあらかじめ準備することができ、かつ変速用
油圧ポンプモータの個体差や経年変化にともなう効率変
化、負荷の影響などを免れることができる変速操向装置
用中立制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の変速操向装置用中立制御装置は、エンジンに
よって駆動される変速用油圧ポンプとこの変速用油圧ポ
ンプの吐出油で駆動される変速用油圧モータを有する変
速部ならびに出力軸を有しかつ上記変速部を複数の速度
段に選択する操向部とを含む変速操向装置と、ポジショ
ン選択スイッチの位置が中立の場合すべてのクラッチを
開放させる制御信号を出力する第１の手段と、ポジショ
ン選択スイッチが中立にある場合でかつ変速部出力回転
数が基準車速に対応する比較信号より小の場合にのみラ
ッチ制御信号を出力する第２の手段と、車両停止時に速
度比を常にゼロにするように変速用油圧ポンプの油吐出
量を制御する変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ
と、ポジション選択スイッチの位置が中立以外のときに
変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータを制御する制御
信号を出力する停車制御回路と、ラッチ制御信号が入力
されている間はその入力される直前の吐出量制御信号を
出力しかつラッチ制御信号が入力されない間は停車制御
回路から出力される制御信号を保持するラッチ回路と、
ポジション選択スイッチの位置が中立時にはラッチ回路
の制御信号を選択しかつ中立以外のときは停車制御回路
の制御信号を選択して変速用ポンプ吐出量制御アクチュ
エータに入力する切換スイッチとを設けたものである。

〔作用〕

この発明は、ポジション選択スイッチの位置が中立の場
合すべてのクラッチを開放させる制御信号を第１の手段
で出力し、この制御信号の出力時に変速部出力回転数が
基準車速に対応する比較信号よりも小の場合のみ第２の
手段でラッチ制御信号を出力し、ポジション選択スイッ
チの位置が中立以外のときに停車制御回路から制御信号
を出力し、この制御信号により車両停止時に変速用ポン
プ吐出量制御アクチュエータが制御されて変速比を常に
ゼロにするように変速用油圧ポンプの油吐出量を制御
し、ラッチ回路にラッチ制御信号が入力されている間は
それが入力される直前の吐出量制御信号を出力し、ラッ
チ回路にラッチ制御信号が入力されない間は停車制御回
路から出力される制御信号を保持し、切換スイッチによ
りポジション選択スイッチの位置が中立時にはラッチ回
路の制御信号を選択し、ポジション選択スイッチの位置
が中立以外のときは停車制御回路の制御信号を選択し、
この選択した制御信号を変速用ポンプ吐出量制御アクチ
ュエータに供給するように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の変速操向装置用中立制御装置の実施例
について図面に基づき説明する。第１図はその一実施例
の構成を示すブロック図である。この第１図において、
変速操向装置１はエンジン４に連結した一つの入力軸９
と二つの（左右）の出力軸１０，１１を有するもので、
変速部２と操向部３とから構成されている。

変速部２には、エンジン４に駆動される変速用油圧ポン
プ５と、この変速用油圧ポンプ５の吐出油にて駆動され
る変速用油圧モータ６とが設けられている。

この変速用油圧モータ６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
力と変速用油圧モータ６からの動力とが合成されるよう
になっている。

また、変速部２には、複数の遊星歯車列と複数の油圧作
動クラッチがあり、そのいずれかの油圧作動クラッチを
選択的に係合することにより、変速部２を１速〜４速の
４速度段に選択できるようになっている。

さらに、前進、後進の切換用に２組の傘歯車と２個の油
圧作動クラッチがある。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
よって、変速用油圧モータ６の回転数を制御できるよう
になっている。

この変速用油圧モータ６の回転数を制御することによっ
て、変速部２は各速度段において、無段階に変速される
ようになっている。

一方、操向部３には、エンジン４にて駆動される操向用
油圧ポンプ７と、この操向用油圧ポンプ７の吐出油にて
駆動される操向用油圧モータ８とがあり、この操向用油
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転になるように連結され、変速部
出力軸の動力と合成されるようになっている。

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って、操向用油圧モータ８の回
転数を制御できるようになっている。この操向用油圧モ
ータ８の回転数がゼロのときは左右の出力軸の回転数は
同一回転数となって、車両は直進し、操向用油圧モータ
８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
回ができるようになっている。

上記変速用油圧ポンプ５の吐出量は、変速用ポンプ吐出
量制御アクチュエータ１２によって制御されるようにな
っており、この変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ
１２には制御装置３１からの制御信号ｋが入力されるよ
うになっている。したがって、この制御信号ｋにより、
この変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ１２が吐出
量を制御することになる。

同様にして、制御装置３１から制御信号ｌが操向用ポン
プ吐出量制御アクチュエータ１３に送出するようになっ
ている。操向用ポンプ吐出量制御アクチュエータ１３は
この制御信号ｌにより、操向用油圧ポンプ７の吐出量を
制御するようになっている。

さらに、制御装置３１から制御信号ｍが燃料噴射量制御
アクチュエータ１４に送出するようになっている。この
制御信号ｍにより、燃料噴射制御アクチュエータ１４は
エンジン４への燃料噴射量を制御するようになってい
る。

このエンジン４の回転数により、エンジン回転数検出器
２１はエンジン回転数信号N_Eを検出して、制御装置３１
に送出するようになっている。

また、変速用油圧モータ回転数検出器２２により、変速
用油圧モータ６の回転数による変速用油圧モータ回転数
信号N_Mを取り出して、制御装置３１に送出するようにな
っている。

変速部２において、変速部出力回転数検出器２３は、変
速部出力回転数による変速部出力回転数信号N_Oを取り出
して、制御装置３１に送出するようになっている。

一方、操向部３において、操向用油圧モータ回転数検出
器２４により、操向用油圧モータ回転数による操向用油
圧モータ回転数信号N_Nを取り出して、制御装置３１に送
出するようになっている。

制御装置３１には、信号ａ〜ｃが入力されるようになっ
ている。信号ａはアクセルペダル位置検出器２５から出
力されるものであり、エンジン４の回転数を制御するア
クセルペダル位置により、得られるものである。

また、ポジション選択スイッチ２６により、チェンジレ
バーの前進、後進、中立、超信地旋回の４種類の位置を
検出し、その４種類の位置のそれぞれに応じた信号が得
られるようになっている。

ブレーキペダル位置検出器２７により、ブレーキペダル
の位置を検出し、上記信号ｃを取り出すようにしてい
る。

さらに、ハンドル検出器２８によって、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を制御
装置３１に送出するようになっている。

制御装置３１から制御信号ｅ，ｆ，ｇ，ｈがそれぞれ第
１速クラッチ作動用電磁弁１５、第２速クラッチ作動用
電磁弁１６、第３速クラッチ作動用電磁弁１７、第４速
クラッチ作動用電磁弁１８にそれぞれ送出するようにな
っている。

これらの制御信号ｅ〜ｇはそれぞれ変速部２の各速度段
を選択するための前記油圧作動クラッチを係合するため
に使用されるものである。

さらに、制御装置３１から制御信号ｉが前進クラッチ作
動用電磁弁１９に送出するようになっているとともに、
制御信号ｊを後進クラッチ作動用電磁弁２０に送出する
ようになっている。この制御信号ｉ，ｊはそれぞれ前進
および後進に切り換えるための前記油圧作動クラッチを
係合するための制御信号である。

制御装置３１は上記からも明らかなように、信号ａ〜
ｄ、エンジン回転数信号N_E、変速用油圧モータ回転数信
号N_M、操向用油圧モータ回転数信号N_N、変速部出力回転
数信号N_Oが入力することによって、この入力信号に応じ
て変速用油圧ポンプ５、操向用油圧ポンプ７にそれぞれ
制御信号ｋ，ｌを出力するようになっているとともに、
エンジン４の燃料噴射量制御アクチュエータ１４に制御
信号ｍを送出するようになっている。

さらに、上記入力信号に応じて、制御装置３１からすで
に述べたように、制御信号ｅ〜ｈが１速クラッチ作動用
電磁弁１５ないし４速クラッチ作動用電磁弁１８に送出
するとともに、制御信号ｉまたはｊを前進クラッチ作動
用電磁弁１９または後進クラッチ作動用電磁弁２０に送
出するようになっている。

次に、以上のように構成されたこの発明の変速操向装置
用中立制御装置の動作について説明する。この発明にお
ける変速操向装置１は、入力部に前進、後進切換用クラ
ッチを有しており、これらのクラッチを作動させない状
態では、エンジン出力は変速操向機に伝達されないた
め、変速操向装置１は中立状態（ニュートラル）とな
る。

この中立状態においては、変速用油圧ポンプ５は回転せ
ず油を吐出、吸入しないため、変速用油圧モータ６が回
転することはない。ところが、中立状態から前進クラッ
チ、後進クラッチと１速用クラッチを作動させると、変
速操向装置１内の各部は回転し始める。

このとき、変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ１２
が適切に制御されていないと、変速用油圧モータ６の回
転は変速部出力軸回転をゼロとするような値にならず、
車両は動き始めてしまう場合もある。

ドライバがチェンジレバーを中立から前進、後退、超信
地旋回のいずれかのポジションに入れ換えた直後は、車
両は停車しているのが望ましい。

この発明における変速操向装置の変速部は静油圧−機械
式無段変速機構より構成され、 を正最大から負最大に変化させることによって、 を連続的に変化させることができる。この油圧速度比ｙ
と速度比ｘとの関係を前進、後進各速度段について示し
たのが第２図である。

この第２図中、速度比ｘがゼロとなる（車両が停止す
る）油圧速度比ｙをｙ(0)とする。このｙ(0)に対応する
変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ１２の制御信号
ｋをｋ(0)とする。中立時にも、制御信号ｋ＝ｋ(0)を変
速用ポンプ吐出量制御アクチュエータに与えておけば、
ドライバがチェンジレバーを切り換え、前進、後進、超
信地旋回のいずれかのポジションにしても、車両が停止
状態を保つことができる。

ところが、変速用油圧ポンプ５、変速用油圧モータ６の
製品ごとの個体差や経年変化にともなう効率の変化ある
いは負荷の影響などにより、ｋ(0)は常に一定の値であ
るとは限らない。

そこで、速度比ｘを０とする制御信号ｋを常時モニタ
し、この値を最新のものに入れ換え、中立制御時に出力
すれば、上記個体差などの不具合を実用上無視できる程
度まで解消することができる。

第３図は第１図における制御装置３１の詳細な構成を示
すブロック図である。この第３図において、第１図と同
一部分には同一符号が付されている。

この第３図において、ポジション選択スイッチ２６から
の信号ｂ（ポジション信号）は中立判断論理回路３２、
論理回路３４、停車制御回路３６に入力されるようにな
っている。

中立判断論理回路３２では、信号ｂがｂ＝b_N（中立位置
信号）の場合に、すべてのクラッチ作動用電磁弁をオフ
状態とし、各クラッチを解放状態とさせるような制御信
号ｅ〜ｊを１速クラッチ作動用電磁弁１５ないし４速ク
ラッチ作動用電磁弁１８、前進クラッチ作動用電磁弁１
９、後進クラッチ作動用電磁弁２０に出力する。

一方、変速部出力回転数検出器２３からの変速部出力回
転数信号N_Oは、出力回転数比較器３３にて、ある基準車
速に対応する比較信号N_OCと比較されるようになってお
り、この比較の結果、変速部出力回転数信号N_Oが比較信
号N_OCより小であると、出力回転低下信号Ｐが出力され
る。

この出力回転低下信号Ｐは論理回路３４に入力される。
この論理回路３４では、出力回転低下信号Ｐが入力され
かつ信号ｂ＝b_Nの場合にのみ、制御信号ｑを出力してラ
ッチ回路３５に送出する。

これと同時に、ラッチ回路３５には、変速用ポンプ吐出
量制御アクチュエータ１２を制御する制御信号ｋが入力
される。

一方、停車制御回路３６からは、車両停車時（前進、後
進、超信地旋回のいずれかのポジションで速度比ｘ＝０
の場合）に速度比ｘを常にゼロにするように制御された
変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ１２の制御信号
ｋが出力されている。

上記停車制御回路３６は信号ｂ≠b_Nのとき作動し、制御
信号ｋを切換スイッチ３７に出力するようにしている。
この切換スイッチ３７は中立判断論理回路３２で、ｂ＝
b_Nの条件が成立した場合に出力される切換信号ｒが入力
されると、ラッチ回路３５の出力側に切り換わり、切換
信号ｒが入力されない場合は、停車制御回路３６の出力
側に切り換わる。

この切換スイッチ３７は変速用ポンプ吐出量制御アクチ
ュエータ１２にラッチ回路３５または停車制御回路３６
からの二種類の制御信号ｋを選択して送る作用を有して
いる。

ラッチ回路３５では、制御信号ｑが入力されない間は、
停車制御回路３６からの制御信号ｋの最新の値を常に保
持（記憶）し、制御信号ｑが入力されている間は、制御
信号ｑが入力されている直前の制御信号ｋの値を出力す
るようになっている。

このようにして、ラッチ回路３５から出力された制御信
号ｋは比較信号N_OCを十分小さくした場合には、車両が
停車するときの値となっているとみなせる。したがっ
て、ラッチ回路３５から出力される制御信号ｋは速度比
ｘをゼロとする信号ｋ(0)となる。

前述したように、変速操向機中立時に、変速用ポンプ吐
出量制御アクチュエータ１２の制御信号ｋが速度比ｘを
ゼロとするような値にあれば、ドライバがチェンジレバ
ーを入れ換え、中立位置以外のポジションを選択して
も、その直後には、車両は確実に停車していることがで
きる。したがって、この発明は装軌車両用変速操向装置
に適用でき、同種の静油圧−機械式無段変速機の中立特
性向上を目的として、幅広く応用できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の変速操向装置用中立制御装置
によれば、車両が停車状態でチェンジレバーが中立状態
にあるとき、変速操向機の構造によっては操向系に動力
が伝達されてハンドルやクラッチを動かすと車両が旋回
を生じるものであるが、この発明ではドライバが不用意
にハンドルやアクセルを動かしても車両を動かすような
事態を避けることができる。

また、あらかじめ変速用ポンプ吐出量制御アクチュエー
タを速度比がゼロとすべき位置で作動、待機させてある
ので、ドライバがチェンジレバーを中立位置以外のポジ
ションに入れ換えた直後でも、車両が不意に動くような
ことはなくなり、確実に停車させることを前もって準備
することができる。

さらに、速度比をゼロとする制御信号を常にモニタし、
この値を最新のものに入れ換え、中立制御時に出力する
ようにしているので、変速用油圧ポンプモータの個体差
や経年変化にともなう効率変化、負荷の影響などを免れ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の変速操向装置用中立制御装置の一実
施例の構成を示すブロック図、第２図は同上変速操向装
置用中立制御装置における油圧速度比と速度比の関係を
前進、後進各速度段について示した図、第３図は同上変
速操向装置用中立制御装置における制御装置の詳細な構
成を示すブロック図である。 １…変速操向装置、２…変速部、３…操向部、４…エン
ジン、５…変速用油圧ポンプ、６…変速用油圧モータ、
７…操向用油圧ポンプ、８…操向用油圧モータ、１２…
変速用ポンプ吐出量制御アクチュエータ、１３…操向用
ポンプ吐出量制御アクチュエータ、２１…エンジン回転
数検出器、２２…変速用油圧モータ回転数検出器、２３
…変速部出力回転数検出器、２４…操向用油圧モータ回
転数検出器、２５…アクセルペダル位置検出器、２６…
ポジション選択スイッチ、２７…ブレーキペダル位置検
出器、３１…制御装置、３２…中立判断論理回路、３３
…出力回転数比較器、３４…論理回路、３５…ラッチ回
路、３６…停車制御回路、３７…切換スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩 武久 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重工 業株式会社相模原製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンによって駆動される変速用油圧ポ
   ンプとこの変速用油圧ポンプの吐出油で駆動される変速
   用油圧モータを有する変速部ならびに出力軸を有しかつ
   上記変速部を複数の速度段に選択する操向部とを含む変
   速操向装置と、ポジション選択スイッチの位置が中立の
   場合すべてのクラッチを解放させる制御信号を出力する
   第１の手段と、上記ポジション選択スイッチが中立にあ
   る場合でかつ変速部出力回転数が基準車速に対応する比
   較信号よりも小の場合にのみラッチ制御信号を出力する
   第２の手段と、車両停止時に速度比を常にゼロにするよ
   うに上記変速用油圧ポンプの油圧吐出量を制御する変速
   用ポンプ吐出量制御アクチュエータと、上記ポジション
   選択スイッチの位置が中立以外のときに上記変速用ポン
   プ吐出量制御アクチュエータを制御する制御信号を出力
   する停車制御回路と、上記ラッチ制御信号が入力されて
   いる間はその入力される直前の吐出量制御信号を出力し
   かつ上記ラッチ制御信号が入力されない間は上記停車制
   御回路から出力される制御信号を保持するラッチ回路
   と、上記ポジション選択スイッチの位置が中立時には上
   記ラッチ回路の制御信号を選択しかつ中立以外のときは
   上記停車制御回路の制御信号を選択して上記変速用ポン
   プ吐出量制御アクチュエータに入力する切換スイッチと
   を具備する変速操向装置用中立制御装置。