[发明专利]车辆用无级变速器

说明书

本发明涉及能适应车辆的车速在从低速到高速范围内变化的液力机械式无级变速器，特别是可有效地改善起步特性的变速驱动装置。

现有技术中，通常从燃料费用和或排气的要求来考虑与节气门的开度相对应的理想的发动机速度。一种情况是采用无级变速器，发动机可以与车速无关的任意速度运转。因此，现有技术中通常采用变速驱动装置来控制无级变速器，从而可使上述的发动机速度与节气门开度的关系处于理想状态，具体说明如下：

现有技术中普通的无级变速器，至少在输入侧在一对可变容积的液压泵/马达之间形成可变速的静压传动系，输入侧的液压泵/马达的排量处于零状态时，可使由输出速度/输入速度表示的速比接近零。或者，现有的液力机械式无级变速器由差动机构、液力传动机构、低速用离合器和高速用离合器组成，利用切换上述的两个离合器可选择低速和高速状态之中的一种状态。所述差动机构具有第一、第二和第三输入输出端，在第一和第二输入输出端之间构成低速机械式传动系，而在第一和第三输入输出端之间构成高速机械式传动系;所述液力传动机构具有一由其自身的输入输出轴与上述的差动机构的第二输入输出端相连接的可变容积的液压泵/马达和另一由其自身的输入输出轴与上述差动机构的第三输入输出端相连接的可变容积的液压泵/马达，由所述两个液压泵/马达构成可变速的液力式传动系;所述低速用离合器可将上述的低速机械式传动系的传动端与设置在输出侧的旋转件离合;所述高速用离合器可将上述的高速机械式传动端与设置在输出侧的旋转件离合。

与上述现有技术相应的变速驱动装置，通常以ECU（电控元件）为主体构成，检测出节气门开度（即加速踏板的踏入量）和发动机速度，为了使与节气门开度相对应的发动机速度保持在目标值，用ECU控制其中一液压泵/马达的排量，以下简要说明这种控制（1）由驾驶员踏下加速踏板，使与该踏板相连的节气门开启，（2）由节气门开度/发动机目标速度图表求出与节气门开度相对应的发动机的目标速度，（3）控制无级变速器的速比（控制液压泵/马达的排量），使发动机实际速度达到期望的目标值。

但是，上述现有变速驱动装置存在如下三大问题：

第一，起步时，从压下加速踏板到运行，由于存在滞后时间，响应性变差。究其原因有（1）驾驶员压下加速踏板（该踏板与节气门成间歇式随动），（2）发动机的目标速度SD间歇式增大，（3）但发动机实际速度SE的增加需经过[一次滞后+无用时间]，故暂时间内SE＜SD，（4）当SE＞SD时，为降低SE须给发动机接上负载、增加输入侧液压泵/马达的排量（此前为零），（5）其结果，压力流体开始流进输出侧液压泵/马达，车辆进入运行。这样，在上述的情况中所存在的不足是，即使压下加速踏板，发动机达到高速运转，只要不改变输入侧液压泵/马达的容量，车辆就不能进入运行状态。

第二，发动机速度超过规定值过大，即SE＞SD之后，发动机负载扭矩超过当时的与节气门相对应的发动机输出扭矩，此时SE继续上升，从而SE超过规定值，例如：一般驾驶员靠感觉踏下加速踏板，节气门间歇式开大，与该节气门开度相对应的发动机输出扭矩变大的趋向强，因为这时输入侧的液压泵/马达的排量小，即使液力式传动系的高压侧达到溢流压力，发动机负载扭矩尚小，因此SE超过SD的上升，结果溢流阀停止工作。即，对应低速期间的车速，发动机输出过大。由于溢流掉多余的能量，因而，至少在此期间不能按最佳经济性运行。

第三，由于起步时的压力变动大，造成扭矩变动大，为此，发动机速度超过规定值后，为了补偿控制滞后，就应迅速增加输入侧的液压泵/马达的排量，因此应迅速增加液力式传动系中压力流体的流量，从而迅速升高压力，以便迅速增加扭矩，这就造成起步的加速度过大，导致不能平稳地起步（冲出感）。

本发明就是针对上述的问题而提出的，其目的在于首先解决涉及车辆的最重要的起步特性的上述第一、三问题，在此基础上再解决涉及车辆经济性的上述第二问题。

为实现上述目的，本发明采取下述的技术措施。

第一，本发明车辆无级变速的变速驱动装置，在至少位于输入侧的一对可变容积的液压泵/马达之间形成可变速的静压传动系，在输入侧液压泵/马达的排量处于零状态时，可使由输出速度/输入速度表示的速比接近零的车辆用无级变速器中、当上述的静压传动系的有效压力差保持在与加速踏板的踏入量（广义称为加速角度）相对应的设定压力时，该压力差反馈控制上述输入侧液压泵/马达的排量，这是本发明的特征。