JP2000179648A - 油圧・機械式無段変速機 - Google Patents
油圧・機械式無段変速機Info
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- JP2000179648A JP2000179648A JP10357444A JP35744498A JP2000179648A JP 2000179648 A JP2000179648 A JP 2000179648A JP 10357444 A JP10357444 A JP 10357444A JP 35744498 A JP35744498 A JP 35744498A JP 2000179648 A JP2000179648 A JP 2000179648A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロックアップ手段を変速ショックなくスムー
ズに係合させる。 【解決手段】 エンジンEから変速機入力軸1に入力さ
れた駆動力を第1および第2出力軸11、12に分割し
て出力可能な動力分割機構Dと、第1出力部材に連結さ
れた油圧ポンプ20およびこの油圧ポンプと油圧閉回路
を介して繋がった油圧モータ30からなる油圧式無段変
速装置Hと、油圧モータおよび第2出力部材に連結され
て両者からの出力を集合して出力する変速機出力軸2
と、動力分割機構において変速機入力軸から第2出力軸
に全ての動力を伝達させるため係合作動されるロックア
ップクラッチ15およびロックアップブレーキ16と、
油圧式無段変速装置の変速制御を行う変速制御装置と、
ロックアップ制御装置とから油圧・機械式無段変速機が
構成される。この無段変速装置においてロックアップを
作動させるまえに、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス
分を補正するように変速制御装置による変速制御を行
う。
ズに係合させる。 【解決手段】 エンジンEから変速機入力軸1に入力さ
れた駆動力を第1および第2出力軸11、12に分割し
て出力可能な動力分割機構Dと、第1出力部材に連結さ
れた油圧ポンプ20およびこの油圧ポンプと油圧閉回路
を介して繋がった油圧モータ30からなる油圧式無段変
速装置Hと、油圧モータおよび第2出力部材に連結され
て両者からの出力を集合して出力する変速機出力軸2
と、動力分割機構において変速機入力軸から第2出力軸
に全ての動力を伝達させるため係合作動されるロックア
ップクラッチ15およびロックアップブレーキ16と、
油圧式無段変速装置の変速制御を行う変速制御装置と、
ロックアップ制御装置とから油圧・機械式無段変速機が
構成される。この無段変速装置においてロックアップを
作動させるまえに、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス
分を補正するように変速制御装置による変速制御を行
う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力分割機構と油
圧式無段変速装置とを有し、機械的な動力伝達と油圧的
な動力伝達とを併せ持つとともに無段階の変速制御が可
能となった無段変速機、すなわち、油圧・機械式(ハイ
ドロ・メカニカル式)の無段変速機に関する。
圧式無段変速装置とを有し、機械的な動力伝達と油圧的
な動力伝達とを併せ持つとともに無段階の変速制御が可
能となった無段変速機、すなわち、油圧・機械式(ハイ
ドロ・メカニカル式)の無段変速機に関する。
【0002】少なくともいずれか一方が可変容量タイプ
の油圧ポンプと油圧モータとを油圧閉回路を介して接続
してなる油圧式無段変速機は、ポンプ・モータの容量制
御により無段階の変速制御を簡単に行うことができる等
の理由から、従来から良く知られており、且つ実用に供
されている。但し、このような油圧式無段変速機の場合
には、油の漏れによる容積効率の低下等の理由から動力
伝達効率が低くなりやすいという問題があり、油圧式無
段変速装置と動力分割機構とを組み合わせ、機械的な動
力伝達と油圧的な動力伝達とを合わせもつ油圧・機械式
無段変速機が考えられ、実用に供されている。
の油圧ポンプと油圧モータとを油圧閉回路を介して接続
してなる油圧式無段変速機は、ポンプ・モータの容量制
御により無段階の変速制御を簡単に行うことができる等
の理由から、従来から良く知られており、且つ実用に供
されている。但し、このような油圧式無段変速機の場合
には、油の漏れによる容積効率の低下等の理由から動力
伝達効率が低くなりやすいという問題があり、油圧式無
段変速装置と動力分割機構とを組み合わせ、機械的な動
力伝達と油圧的な動力伝達とを合わせもつ油圧・機械式
無段変速機が考えられ、実用に供されている。
【0003】一例を挙げれば、特開平9−229161
号公報に開示の装置(油圧・機械式無段変速機)があ
り、このような油圧・機械式無段変速機では油圧式無段
変速装置により無段階な変速制御を担保しつつ、動力分
割機構を介して並行的に機械的な動力伝達を行うことに
より動力伝達効率を向上させている。さらに、上記公報
に開示の油圧・機械式無段変速機では、所定変速比にお
いてポンプ回転が停止して油圧式無段変速装置による動
力伝達がなくなり、機械的な動力伝達のみが行われる状
態となる。このため、ポンプ回転を強制的に静止保持す
るロックアップ装置(ロックアップブレーキ)を設け、
上記所定変速比となったときにロックアップ装置を作動
させて油圧的な動力伝達を完全に阻止して動力伝達効率
をより向上させるような工夫がなされている。
号公報に開示の装置(油圧・機械式無段変速機)があ
り、このような油圧・機械式無段変速機では油圧式無段
変速装置により無段階な変速制御を担保しつつ、動力分
割機構を介して並行的に機械的な動力伝達を行うことに
より動力伝達効率を向上させている。さらに、上記公報
に開示の油圧・機械式無段変速機では、所定変速比にお
いてポンプ回転が停止して油圧式無段変速装置による動
力伝達がなくなり、機械的な動力伝達のみが行われる状
態となる。このため、ポンプ回転を強制的に静止保持す
るロックアップ装置(ロックアップブレーキ)を設け、
上記所定変速比となったときにロックアップ装置を作動
させて油圧的な動力伝達を完全に阻止して動力伝達効率
をより向上させるような工夫がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、理論的には
(すなわち、油の漏れ等によるロスのない理想状態にお
いては)、上記所定変速比においてポンプ回転が零とな
るのであるが、実際には、上記所定変速比において油漏
れ分(容積効率のロス分)に対応するポンプ回転が発生
する。このため、上記所定変速比となった時点でロック
アップ装置を作動させるとこのようなポンプ回転をロッ
クアップ装置により強制的に停止させることになり、変
速ショックが発生するという問題がある。
(すなわち、油の漏れ等によるロスのない理想状態にお
いては)、上記所定変速比においてポンプ回転が零とな
るのであるが、実際には、上記所定変速比において油漏
れ分(容積効率のロス分)に対応するポンプ回転が発生
する。このため、上記所定変速比となった時点でロック
アップ装置を作動させるとこのようなポンプ回転をロッ
クアップ装置により強制的に停止させることになり、変
速ショックが発生するという問題がある。
【0005】このようなことから、従来は、ロックアッ
プ装置を緩やかに係合させる作動制御を行っていたが、
この場合には、ロックアップ装置はその係合作動時に発
生する熱に耐え得るだけの容量が要求されるため、ロッ
クアップ装置が大型化するという問題があった。また、
ロックアップ装置を緩やかに係合させるときの係合特性
はフェーシング部の摩擦係数特性によって変化するため
その係合制御が難しいという問題や、摩擦熱の影響でフ
ェーシング部が劣化しやすい等、耐久性が低下しやすい
という問題もある。
プ装置を緩やかに係合させる作動制御を行っていたが、
この場合には、ロックアップ装置はその係合作動時に発
生する熱に耐え得るだけの容量が要求されるため、ロッ
クアップ装置が大型化するという問題があった。また、
ロックアップ装置を緩やかに係合させるときの係合特性
はフェーシング部の摩擦係数特性によって変化するため
その係合制御が難しいという問題や、摩擦熱の影響でフ
ェーシング部が劣化しやすい等、耐久性が低下しやすい
という問題もある。
【0006】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
ロックアップ手段の係合作動を変速ショックなくスムー
ズに行わせることができ、ロックアップ手段の容量を大
きくすることがなく、且つロックアップ手段の係合時に
おける発熱の問題が生じないような構成の油圧・機械式
無段変速機を提供することを目的とする。
ロックアップ手段の係合作動を変速ショックなくスムー
ズに行わせることができ、ロックアップ手段の容量を大
きくすることがなく、且つロックアップ手段の係合時に
おける発熱の問題が生じないような構成の油圧・機械式
無段変速機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、原動機(例えば、実施形態にお
けるエンジンE)から入力部材(例えば、実施形態にお
ける変速機入力軸1)に入力された駆動力を第1および
第2出力部材(例えば、実施形態における第1出力軸1
1および第2出力軸12)に分割して出力可能な動力分
割機構と、第1出力部材に連結された油圧ポンプおよび
この油圧ポンプと油圧閉回路を介して繋がった油圧モー
タからなる油圧式無段変速装置と、油圧モータおよび第
2出力部材に連結されて油圧モータの出力および第2出
力部材の出力を集合して出力する第3出力部材(例え
ば、実施形態における変速機出力軸2)と、動力分割機
構において入力部材から第2出力部材に全ての動力を伝
達させるため係合作動されるロックアップ手段(例え
ば、実施形態におけるロックアップクラッチ15、ロッ
クアップブレーキ16)と、油圧ポンプおよび油圧モー
タの可変容量制御を行って油圧式無段変速装置の変速制
御を行う変速制御装置と、ロックアップ手段の作動制御
を行うロックアップ制御装置とを備えて油圧・機械式無
段変速機が構成される。このような構成の油圧・機械式
無段変速装置においてロックアップ手段を作動させると
きには、まず、ロックアップ手段の係合部材間の回転を
同期させるように、すなわち、油圧式無段変速装置の動
力伝達ロス分を補正するように油圧モータの容量制御
(例えば、実施形態における油圧モータ20の斜板角制
御)を行い、その後に、ロックアップ制御装置によりロ
ックアップ手段を係合させる制御を行う。
め、本発明においては、原動機(例えば、実施形態にお
けるエンジンE)から入力部材(例えば、実施形態にお
ける変速機入力軸1)に入力された駆動力を第1および
第2出力部材(例えば、実施形態における第1出力軸1
1および第2出力軸12)に分割して出力可能な動力分
割機構と、第1出力部材に連結された油圧ポンプおよび
この油圧ポンプと油圧閉回路を介して繋がった油圧モー
タからなる油圧式無段変速装置と、油圧モータおよび第
2出力部材に連結されて油圧モータの出力および第2出
力部材の出力を集合して出力する第3出力部材(例え
ば、実施形態における変速機出力軸2)と、動力分割機
構において入力部材から第2出力部材に全ての動力を伝
達させるため係合作動されるロックアップ手段(例え
ば、実施形態におけるロックアップクラッチ15、ロッ
クアップブレーキ16)と、油圧ポンプおよび油圧モー
タの可変容量制御を行って油圧式無段変速装置の変速制
御を行う変速制御装置と、ロックアップ手段の作動制御
を行うロックアップ制御装置とを備えて油圧・機械式無
段変速機が構成される。このような構成の油圧・機械式
無段変速装置においてロックアップ手段を作動させると
きには、まず、ロックアップ手段の係合部材間の回転を
同期させるように、すなわち、油圧式無段変速装置の動
力伝達ロス分を補正するように油圧モータの容量制御
(例えば、実施形態における油圧モータ20の斜板角制
御)を行い、その後に、ロックアップ制御装置によりロ
ックアップ手段を係合させる制御を行う。
【0008】このような構成を採用することにより、ロ
ックアップ手段を作動させるときには、油圧式無段変速
装置の動力伝達ロス分を補正するように油圧モータの容
量制御を行って、ロックアップ手段における係合部材の
相対回転は零の状態にすることができる。このため、こ
の後に、ロックアップ制御装置によりロックアップ手段
をそのまま係合させても変速ショックが発生することが
ない。また、従来のようなロックアップ手段の係合によ
る発熱の問題もなく、ロックアップ手段の容量を小さく
して小型化することができる。さらに、熱劣化の問題が
ないので耐久性が向上する。
ックアップ手段を作動させるときには、油圧式無段変速
装置の動力伝達ロス分を補正するように油圧モータの容
量制御を行って、ロックアップ手段における係合部材の
相対回転は零の状態にすることができる。このため、こ
の後に、ロックアップ制御装置によりロックアップ手段
をそのまま係合させても変速ショックが発生することが
ない。また、従来のようなロックアップ手段の係合によ
る発熱の問題もなく、ロックアップ手段の容量を小さく
して小型化することができる。さらに、熱劣化の問題が
ないので耐久性が向上する。
【0009】なお、動力分割機構において油圧ポンプに
繋がる被ブレーキ部材(例えば、実施形態における第1
出力軸11)を静止保持するロックアップブレーキから
ロックアップ手段を構成し、油圧モータの容量制御によ
り被ブレーキ部材の回転を停止状態となした後、ロック
アップ制御装置によりロックアップブレーキを係合させ
る作動制御を行うようにしても良い。また、ロックアッ
プ手段を入力部材と第2出力部材とを直結させるロック
アップクラッチから構成し、油圧モータの容量制御によ
り入力部材と第2出力部材とを同一回転状態となした
後、ロックアップ制御装置によりロックアップクラッチ
を係合させる作動制御を行うようにしても良い。
繋がる被ブレーキ部材(例えば、実施形態における第1
出力軸11)を静止保持するロックアップブレーキから
ロックアップ手段を構成し、油圧モータの容量制御によ
り被ブレーキ部材の回転を停止状態となした後、ロック
アップ制御装置によりロックアップブレーキを係合させ
る作動制御を行うようにしても良い。また、ロックアッ
プ手段を入力部材と第2出力部材とを直結させるロック
アップクラッチから構成し、油圧モータの容量制御によ
り入力部材と第2出力部材とを同一回転状態となした
後、ロックアップ制御装置によりロックアップクラッチ
を係合させる作動制御を行うようにしても良い。
【0010】いずれの場合にも、変速制御装置により油
圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する制御を行
ってロックアップブレーキもしくはロックアップクラッ
チの係合部における相対回転差を零とした後に、ロック
アップブレーキもしくはロックアップクラッチを係合さ
せるため、変速ショックは生じず、係合時の発熱の問題
は生じない。このため、ロックアップブレーキもしくは
ロックアップクラッチを小型化することができるととも
に、その耐久性が向上する。
圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する制御を行
ってロックアップブレーキもしくはロックアップクラッ
チの係合部における相対回転差を零とした後に、ロック
アップブレーキもしくはロックアップクラッチを係合さ
せるため、変速ショックは生じず、係合時の発熱の問題
は生じない。このため、ロックアップブレーキもしくは
ロックアップクラッチを小型化することができるととも
に、その耐久性が向上する。
【0011】一方、ロックアップ制御装置によりロック
アップ手段を係合させる制御を開始した後、これと並行
して、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御量を緩やかに元に戻すように、変速制御装置に
よる変速制御を行うのが望ましい。また、このような補
正変速制御量を元に戻す変速制御に代えて、油圧式無段
変速装置における油圧閉回路内の高圧側の油圧が低圧側
の油圧と等しくなるまで低下させるように変速制御装置
による変速制御を行ったり、油圧閉回路内の高圧側の油
圧が低圧側の油圧と等しくなるまで低下させるように高
圧側の油圧制御を行ったりしても良い。
アップ手段を係合させる制御を開始した後、これと並行
して、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御量を緩やかに元に戻すように、変速制御装置に
よる変速制御を行うのが望ましい。また、このような補
正変速制御量を元に戻す変速制御に代えて、油圧式無段
変速装置における油圧閉回路内の高圧側の油圧が低圧側
の油圧と等しくなるまで低下させるように変速制御装置
による変速制御を行ったり、油圧閉回路内の高圧側の油
圧が低圧側の油圧と等しくなるまで低下させるように高
圧側の油圧制御を行ったりしても良い。
【0012】ロックアップ手段(ロックアップブレーキ
もしくはロックアップクラッチ)を係合させると、機械
的な動力伝達のみとなり、油圧的な動力伝達すなわち油
圧式無段変速装置を介しての動力伝達はなくなる。この
ように油圧式無段変速装置を介しての動力伝達がなくな
った状態においては油圧閉回路内の油圧が低下して油の
漏れによるロスは低下するため、上述のような油圧式無
段変速装置の動力伝達ロス分を補正する変速制御を行っ
たままにしておいたのでは、この補正量に対応する分の
動力伝達を油圧式無段変速装置が行おうとするため、却
って動力伝達効率が低下する。このため、本発明では、
ロックアップ制御装置によりロックアップ手段を係合さ
せる制御を開始した後は、これと並行して油圧式無段変
速装置の動力伝達ロス分の補正を元に戻し、これによ
り、上記のような動力伝達効率低下の問題をなくしてい
る。
もしくはロックアップクラッチ)を係合させると、機械
的な動力伝達のみとなり、油圧的な動力伝達すなわち油
圧式無段変速装置を介しての動力伝達はなくなる。この
ように油圧式無段変速装置を介しての動力伝達がなくな
った状態においては油圧閉回路内の油圧が低下して油の
漏れによるロスは低下するため、上述のような油圧式無
段変速装置の動力伝達ロス分を補正する変速制御を行っ
たままにしておいたのでは、この補正量に対応する分の
動力伝達を油圧式無段変速装置が行おうとするため、却
って動力伝達効率が低下する。このため、本発明では、
ロックアップ制御装置によりロックアップ手段を係合さ
せる制御を開始した後は、これと並行して油圧式無段変
速装置の動力伝達ロス分の補正を元に戻し、これによ
り、上記のような動力伝達効率低下の問題をなくしてい
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る好ましい実施
形態について図面を参照して説明する。本発明に係る油
圧・機械式無段変速機の動力伝達系を図1に図式的に示
しており、この無段変速機Tは、動力分割機構Dと油圧
式無段変速装置Hとを有して構成される。無段変速機T
の変速機入力軸1はフライホイールFを介してエンジン
(原動機)Eに連結されており、エンジンEからの駆動
力が変速機入力軸1に入力され、無段変速機Tにおいて
変速されて変速機出力軸2から出力される。
形態について図面を参照して説明する。本発明に係る油
圧・機械式無段変速機の動力伝達系を図1に図式的に示
しており、この無段変速機Tは、動力分割機構Dと油圧
式無段変速装置Hとを有して構成される。無段変速機T
の変速機入力軸1はフライホイールFを介してエンジン
(原動機)Eに連結されており、エンジンEからの駆動
力が変速機入力軸1に入力され、無段変速機Tにおいて
変速されて変速機出力軸2から出力される。
【0014】動力分割機構Dは、シングルピニオンタイ
プの第1遊星歯車機構G1と第2遊星歯車機構G2とを
並列に且つ同軸上に備えて構成される。第1遊星歯車機
構G1は、中心軸上に回転自在に配設された第1サンギ
ヤS1と、第1サンギヤS1と噛合するとともに第1サ
ンギヤS1の回りを公転する複数の第1ピニオンギヤP
1と、これら第1ピニオンギヤP1を回転自在に保持す
るとともに第1サンギヤS1と同一軸上で回転可能とな
った第1キャリアC1と、第1ピニオンギヤP1と噛合
する内歯を有して第1サンギヤS1と同一軸上で回転可
能な第1リングギヤR1とから構成される。一方、第2
遊星歯車機構G2は、中心軸上に回転自在に配設された
第2サンギヤS2と、第2サンギヤS2と噛合するとと
もに第2サンギヤS2の回りを公転する複数の第2ピニ
オンギヤP2と、これら第2ピニオンギヤP2を回転自
在に保持するとともに第2サンギヤS2と同一軸上で回
転可能となった第2キャリアC2と、第2ピニオンギヤ
P2と噛合する内歯を有して第2サンギヤS2と同一軸
上で回転可能な第2リングギヤR2とから構成される。
プの第1遊星歯車機構G1と第2遊星歯車機構G2とを
並列に且つ同軸上に備えて構成される。第1遊星歯車機
構G1は、中心軸上に回転自在に配設された第1サンギ
ヤS1と、第1サンギヤS1と噛合するとともに第1サ
ンギヤS1の回りを公転する複数の第1ピニオンギヤP
1と、これら第1ピニオンギヤP1を回転自在に保持す
るとともに第1サンギヤS1と同一軸上で回転可能とな
った第1キャリアC1と、第1ピニオンギヤP1と噛合
する内歯を有して第1サンギヤS1と同一軸上で回転可
能な第1リングギヤR1とから構成される。一方、第2
遊星歯車機構G2は、中心軸上に回転自在に配設された
第2サンギヤS2と、第2サンギヤS2と噛合するとと
もに第2サンギヤS2の回りを公転する複数の第2ピニ
オンギヤP2と、これら第2ピニオンギヤP2を回転自
在に保持するとともに第2サンギヤS2と同一軸上で回
転可能となった第2キャリアC2と、第2ピニオンギヤ
P2と噛合する内歯を有して第2サンギヤS2と同一軸
上で回転可能な第2リングギヤR2とから構成される。
【0015】動力分割機構Dは、第2リングギヤR2に
繋がる第1出力軸11と、第1サンギヤS1に繋がる第
2出力軸12とを有し、第1リングギヤR1が固定軸1
3を介して油圧式無段変速装置Hの制御盤40に繋がっ
て静止保持されている。さらに、第1サンギヤS1がロ
ックアップクラッチ15を介して変速機入力軸1に係脱
可能に接続され、第2サンギヤS2が変速機入力軸1と
常時直結されている。第1出力軸11およびこれに繋が
る第2リングギヤR2はロックアップブレーキ16によ
り静止保持可能である。第1および第2キャリアC1,
C2同士が直結されており、両者は一体回転する。
繋がる第1出力軸11と、第1サンギヤS1に繋がる第
2出力軸12とを有し、第1リングギヤR1が固定軸1
3を介して油圧式無段変速装置Hの制御盤40に繋がっ
て静止保持されている。さらに、第1サンギヤS1がロ
ックアップクラッチ15を介して変速機入力軸1に係脱
可能に接続され、第2サンギヤS2が変速機入力軸1と
常時直結されている。第1出力軸11およびこれに繋が
る第2リングギヤR2はロックアップブレーキ16によ
り静止保持可能である。第1および第2キャリアC1,
C2同士が直結されており、両者は一体回転する。
【0016】油圧式無段変速装置Hは、図2に詳しく示
すように、油圧ポンプ20と、油圧モータ30と、これ
ら油圧ポンプ20および油圧モータ30を接続する油圧
閉回路を構成する制御盤40とを備える従来周知の静油
圧式変速機構であり、油圧ポンプ20および油圧モータ
30は無段変速機Tの入出力軸1,2および動力分割機
構Dと同一軸線上に配設されている。
すように、油圧ポンプ20と、油圧モータ30と、これ
ら油圧ポンプ20および油圧モータ30を接続する油圧
閉回路を構成する制御盤40とを備える従来周知の静油
圧式変速機構であり、油圧ポンプ20および油圧モータ
30は無段変速機Tの入出力軸1,2および動力分割機
構Dと同一軸線上に配設されている。
【0017】油圧ポンプ20は、動力分割機構Dの第1
出力軸11に同軸に連結されるとともに制御盤40のポ
ンプ側油圧分配面41に回転摺動可能に接触したポンプ
シリンダ21と、このポンプシリンダ21にその軸線を
囲むように設けられる環状配列の複数のポンプシリンダ
孔22に摺動自在に嵌合されたポンププランジャ23
と、各ポンププランジャ23の先端に首振り自在に取り
付けられたポンプシュー24を摺動可能に接触させるポ
ンプ斜板25とを備えて構成される。ポンプ斜板25
は、ポンプシリンダ21の軸線と直交するポンプトラニ
オン軸線Opを中心として揺動可能であり、ポンプ斜板
25の揺動角を変化させてポンププランジャ23の往復
ストロークを可変制御可能となっている。すなわち、こ
の油圧ポンプ20は可変容量タイプのポンプである。
出力軸11に同軸に連結されるとともに制御盤40のポ
ンプ側油圧分配面41に回転摺動可能に接触したポンプ
シリンダ21と、このポンプシリンダ21にその軸線を
囲むように設けられる環状配列の複数のポンプシリンダ
孔22に摺動自在に嵌合されたポンププランジャ23
と、各ポンププランジャ23の先端に首振り自在に取り
付けられたポンプシュー24を摺動可能に接触させるポ
ンプ斜板25とを備えて構成される。ポンプ斜板25
は、ポンプシリンダ21の軸線と直交するポンプトラニ
オン軸線Opを中心として揺動可能であり、ポンプ斜板
25の揺動角を変化させてポンププランジャ23の往復
ストロークを可変制御可能となっている。すなわち、こ
の油圧ポンプ20は可変容量タイプのポンプである。
【0018】油圧モータ30は、動力分割機構Dの第2
出力軸11および変速機出力軸2に同軸に連結されると
ともに制御盤40のモータ側油圧分配面42に回転摺動
可能に接触したモータシリンダ31と、このモータシリ
ンダ31にその軸線を囲むように設けられる環状配列の
複数のポンプシリンダ孔32に摺動自在に嵌合されたモ
ータプランジャ33と、各モータプランジャ33の先端
に首振り自在に取り付けられたモータシュー34を摺動
可能に接触させるモータ斜板35とを備えて構成され
る。モータ斜板35は、モータシリンダ31の軸線と直
交するモータトラニオン軸線Omを中心として揺動可能
であり、モータ斜板35の揺動角を変化させてモータプ
ランジャ33の往復ストロークを可変制御可能となって
いる。すなわち、この油圧モータ30は可変容量タイプ
のモータである。
出力軸11および変速機出力軸2に同軸に連結されると
ともに制御盤40のモータ側油圧分配面42に回転摺動
可能に接触したモータシリンダ31と、このモータシリ
ンダ31にその軸線を囲むように設けられる環状配列の
複数のポンプシリンダ孔32に摺動自在に嵌合されたモ
ータプランジャ33と、各モータプランジャ33の先端
に首振り自在に取り付けられたモータシュー34を摺動
可能に接触させるモータ斜板35とを備えて構成され
る。モータ斜板35は、モータシリンダ31の軸線と直
交するモータトラニオン軸線Omを中心として揺動可能
であり、モータ斜板35の揺動角を変化させてモータプ
ランジャ33の往復ストロークを可変制御可能となって
いる。すなわち、この油圧モータ30は可変容量タイプ
のモータである。
【0019】制御盤40は、油圧ポンプ20および油圧
モータ30を収容するケーシング5に固着されており、
この制御盤40に、上述のように第1遊星歯車機構G1
の第1リングギヤG1が固定軸13を介して連結されて
いる。
モータ30を収容するケーシング5に固着されており、
この制御盤40に、上述のように第1遊星歯車機構G1
の第1リングギヤG1が固定軸13を介して連結されて
いる。
【0020】このような構成の油圧式無段変速装置Hに
おいては、ポンプシリンダ21の回転に応じて、ポンプ
プランジャ23がポンプ斜板25の揺動角に対応するス
トロークでシリンダ孔22内を往復して作動油の吐出お
よび吸入動作を行う。この吐出動作により各シリンダ孔
22から吐出された作動油は、制御盤40内に設けられ
た油圧閉回路の一方の油路(駆動時にはこの油路内の油
圧が高圧となるため、これを高圧側油路と称する)を経
てモータシリンダ31の対応するシリンダ孔32内に供
給され、モータプランジャ33を膨張作動させる。この
ようにモータプランジャ33が膨張作動されると、モー
タプランジャ33がモータシュー34を介してモータ斜
板35を押圧し、その反力の回転方向成分がモータプラ
ンジャ33を介してモータシリンダ31を回転させる。
おいては、ポンプシリンダ21の回転に応じて、ポンプ
プランジャ23がポンプ斜板25の揺動角に対応するス
トロークでシリンダ孔22内を往復して作動油の吐出お
よび吸入動作を行う。この吐出動作により各シリンダ孔
22から吐出された作動油は、制御盤40内に設けられ
た油圧閉回路の一方の油路(駆動時にはこの油路内の油
圧が高圧となるため、これを高圧側油路と称する)を経
てモータシリンダ31の対応するシリンダ孔32内に供
給され、モータプランジャ33を膨張作動させる。この
ようにモータプランジャ33が膨張作動されると、モー
タプランジャ33がモータシュー34を介してモータ斜
板35を押圧し、その反力の回転方向成分がモータプラ
ンジャ33を介してモータシリンダ31を回転させる。
【0021】一方、膨張作動を終えたモータプランジャ
33はモータ斜板35に沿って回転して収縮作動され
る。この収縮作動によりモータシリンダ孔32から排出
される作動油は、制御盤40に設けられた油圧閉回路の
他方の油路(駆動時にはこの油路内の油圧が低圧となる
ためこれを低圧側油路と称する)を経て、吸入作動を行
っているポンププランジャ23のポンプシリンダ孔22
内に吸入される。このようにして、ポンプ斜板25およ
びモータ斜板35の揺動角に応じたトルクでモータシリ
ンダ31が回転作動し、その回転トルクが変速機出力軸
2に伝達されて出力される。
33はモータ斜板35に沿って回転して収縮作動され
る。この収縮作動によりモータシリンダ孔32から排出
される作動油は、制御盤40に設けられた油圧閉回路の
他方の油路(駆動時にはこの油路内の油圧が低圧となる
ためこれを低圧側油路と称する)を経て、吸入作動を行
っているポンププランジャ23のポンプシリンダ孔22
内に吸入される。このようにして、ポンプ斜板25およ
びモータ斜板35の揺動角に応じたトルクでモータシリ
ンダ31が回転作動し、その回転トルクが変速機出力軸
2に伝達されて出力される。
【0022】以上の構成の油圧・機械式無段変速機Tに
おいて、図示しないが、ポンプ斜板25およびモータ斜
板35の揺動角制御を行うことにより無段階の変速制御
を行う変速制御装置が設けられており、この変速制御装
置による変速制御について以下に説明する。
おいて、図示しないが、ポンプ斜板25およびモータ斜
板35の揺動角制御を行うことにより無段階の変速制御
を行う変速制御装置が設けられており、この変速制御装
置による変速制御について以下に説明する。
【0023】この無段変速機Tにおいて、ポンプ斜板2
5の揺動角αおよびモータ斜板35の揺動角βと変速機
総合速度比eとの関係を図3に示している。なお総合速
度比eは無段変速機Tの入出力回転数の被であり、式
(1)により求められる。また、図3における縦軸がポ
ンプおよびモータ斜板角α,βを表し、プラス側が前進
方向側の揺動、マイナス側が後進方向側の揺動を意味す
る。横軸は総合速度比eを表し、プラス側が前進方向の
速度比、マイナス側が後進方向の速度比を意味する。ま
た、図において、実線がポンプ斜板角α、破線がモータ
斜板角βを示す。
5の揺動角αおよびモータ斜板35の揺動角βと変速機
総合速度比eとの関係を図3に示している。なお総合速
度比eは無段変速機Tの入出力回転数の被であり、式
(1)により求められる。また、図3における縦軸がポ
ンプおよびモータ斜板角α,βを表し、プラス側が前進
方向側の揺動、マイナス側が後進方向側の揺動を意味す
る。横軸は総合速度比eを表し、プラス側が前進方向の
速度比、マイナス側が後進方向の速度比を意味する。ま
た、図において、実線がポンプ斜板角α、破線がモータ
斜板角βを示す。
【0024】
【数1】総合速度比e=(No)/(Ni) 但し、Ni=変速機入力軸1の回転速度 No=変速機出力軸2の回転速度
【0025】まず、ポンプ斜板25が直立位置(α=
0)にあり、モータ斜板35が最大揺動位置(β=β(M
AX))にあるときには、ポンプシリンダ21はフリー回
転可能で吐出が零となり、モータシリンダ31は油圧ポ
ンプ20からの供給油がないため油圧的にロックした状
態となり固定保持される。このため、第1サンギヤS1
が静止した状態で、変速機入力軸1はフリー回転可能
で、エンジン出力は空転消費され、変速機出力軸2には
伝えられず、静止状態となる。この状態は図3における
縦線aで示す状態であり、総合速度比e=0の状態とな
る。
0)にあり、モータ斜板35が最大揺動位置(β=β(M
AX))にあるときには、ポンプシリンダ21はフリー回
転可能で吐出が零となり、モータシリンダ31は油圧ポ
ンプ20からの供給油がないため油圧的にロックした状
態となり固定保持される。このため、第1サンギヤS1
が静止した状態で、変速機入力軸1はフリー回転可能
で、エンジン出力は空転消費され、変速機出力軸2には
伝えられず、静止状態となる。この状態は図3における
縦線aで示す状態であり、総合速度比e=0の状態とな
る。
【0026】この状態からポンプ斜板25を前進方向側
に揺動させると、この揺動に応じて油圧ポンプ20から
作動油の吐出が開始され、この吐出作動油が油圧モータ
30に供給されて油圧モータ30のモータシリンダ31
が前進方向に回転駆動される。モータ出力軸17の回転
速度はポンプ斜板角αが大きくなるのに応じて増加し、
これが最大斜板角αF(MAX)となると図3の縦線bで示す
状態となる。このため、総合速度比eは、零(縦線a)
から、e1(縦線b)まで増加する。但し、このように
モータシリンダ31の回転が増加するとき、動力分割機
構Dを介して第2出力軸12に対する機械的な動力伝達
が同時に行われ、それに対応してポンプシリンダ25の
回転速度は減少する。このことから分かるように、変速
機出力軸2には、油圧モータ30からの出力と動力分割
機構Dを介して第2出力軸に機械的に伝達された出力と
が集合されて出力される。
に揺動させると、この揺動に応じて油圧ポンプ20から
作動油の吐出が開始され、この吐出作動油が油圧モータ
30に供給されて油圧モータ30のモータシリンダ31
が前進方向に回転駆動される。モータ出力軸17の回転
速度はポンプ斜板角αが大きくなるのに応じて増加し、
これが最大斜板角αF(MAX)となると図3の縦線bで示す
状態となる。このため、総合速度比eは、零(縦線a)
から、e1(縦線b)まで増加する。但し、このように
モータシリンダ31の回転が増加するとき、動力分割機
構Dを介して第2出力軸12に対する機械的な動力伝達
が同時に行われ、それに対応してポンプシリンダ25の
回転速度は減少する。このことから分かるように、変速
機出力軸2には、油圧モータ30からの出力と動力分割
機構Dを介して第2出力軸に機械的に伝達された出力と
が集合されて出力される。
【0027】ポンプ斜板角が最大斜板角αF(MAX)となる
と(縦線bの状態に達すると)、次に、モータ斜板角β
が最大角から徐々に小さくなるように揺動される。これ
によりモータシリンダ31の回転速度が縦線bの状態か
らさらに増加し、モータ斜板角βが零(直立位置)とな
った時点で最大となる(縦線dの状態であり、このとき
総合速度比e3となる)。
と(縦線bの状態に達すると)、次に、モータ斜板角β
が最大角から徐々に小さくなるように揺動される。これ
によりモータシリンダ31の回転速度が縦線bの状態か
らさらに増加し、モータ斜板角βが零(直立位置)とな
った時点で最大となる(縦線dの状態であり、このとき
総合速度比e3となる)。
【0028】但し、上述のように、モータシリンダ35
の回転速度が増加するのに応じて動力分割機構Dを介し
て行われる第2出力軸へ12の機械的な動力伝達が増加
し、ポンプシリンダ21の回転は減少し、モータ斜板角
βが零(直立位置)となった時点でポンプシリンダ21
の回転が零となるように設定されている。なお、モータ
斜板角βが零(直立位置)となった時にはモータシリン
ダ31はフリー回転可能な状態となり、且つポンプシリ
ンダ21は油圧ロック状態となり静止保持される。この
ため、この状態(縦線dの状態)のとき、理想的には
(油の漏れによる伝達ロスが無く、伝達効率が100%
のとき)動力分割機構Dを介して第2出力軸12への機
械的な動力伝達のみが行われる。
の回転速度が増加するのに応じて動力分割機構Dを介し
て行われる第2出力軸へ12の機械的な動力伝達が増加
し、ポンプシリンダ21の回転は減少し、モータ斜板角
βが零(直立位置)となった時点でポンプシリンダ21
の回転が零となるように設定されている。なお、モータ
斜板角βが零(直立位置)となった時にはモータシリン
ダ31はフリー回転可能な状態となり、且つポンプシリ
ンダ21は油圧ロック状態となり静止保持される。この
ため、この状態(縦線dの状態)のとき、理想的には
(油の漏れによる伝達ロスが無く、伝達効率が100%
のとき)動力分割機構Dを介して第2出力軸12への機
械的な動力伝達のみが行われる。
【0029】上記のように縦線bの状態から縦線dの状
態まで速度比を変化させる途中において、動力分割機構
Dにおけるロックアップクラッチ15の相対回転が零と
なる状態、すなわち、変速機入力軸1と第1サンギヤS
1とが同一回転となる状態が発生する(図3において、
縦線cで示す状態で、このとき速度比e=e2であ
る)。この状態では、動力分割機構Dによる第2出力軸
12への機械的な動力伝達と、油圧式無段変速装置Hに
よる油圧的な動力伝達とがともに行われているが、ロッ
クアップクラッチ15を係合させると、油圧式無段変速
装置Hによる動力伝達を行わせず(油圧閉回路を介して
の油の流れは発生するが、高圧側と低圧側との油圧差は
発生せずに動力伝達がない状態となるため)に機械的な
動力伝達のみを行わせるようにすることができ、動力伝
達効率を向上させることができる。
態まで速度比を変化させる途中において、動力分割機構
Dにおけるロックアップクラッチ15の相対回転が零と
なる状態、すなわち、変速機入力軸1と第1サンギヤS
1とが同一回転となる状態が発生する(図3において、
縦線cで示す状態で、このとき速度比e=e2であ
る)。この状態では、動力分割機構Dによる第2出力軸
12への機械的な動力伝達と、油圧式無段変速装置Hに
よる油圧的な動力伝達とがともに行われているが、ロッ
クアップクラッチ15を係合させると、油圧式無段変速
装置Hによる動力伝達を行わせず(油圧閉回路を介して
の油の流れは発生するが、高圧側と低圧側との油圧差は
発生せずに動力伝達がない状態となるため)に機械的な
動力伝達のみを行わせるようにすることができ、動力伝
達効率を向上させることができる。
【0030】一方、縦線aの状態からポンプ斜板35を
後進方向側に揺動させると、油圧ポンプ20から作動油
が油圧閉回路において上記と逆方向に吐出される。この
ため、この作動油の供給により油圧モータ30のモータ
シリンダ31が上記と逆方向(後進方向)に駆動され
る。モータシリンダ31の回転速度はポンプ斜板角αが
大きくなるのに応じて増加し、これが最大斜板角αR(MA
X)となると図3の縦線eで示す状態となる。このため、
総合速度比eは、零(縦線a)から、e4(負の値)ま
で変化する。
後進方向側に揺動させると、油圧ポンプ20から作動油
が油圧閉回路において上記と逆方向に吐出される。この
ため、この作動油の供給により油圧モータ30のモータ
シリンダ31が上記と逆方向(後進方向)に駆動され
る。モータシリンダ31の回転速度はポンプ斜板角αが
大きくなるのに応じて増加し、これが最大斜板角αR(MA
X)となると図3の縦線eで示す状態となる。このため、
総合速度比eは、零(縦線a)から、e4(負の値)ま
で変化する。
【0031】以上のような変速制御を行う場合に、エン
ジンEのスロットル開度が低、中開度であるときには、
図4に斜線範囲で示すような変速制御領域が設定されて
おり、極低速(Super low)から図3において縦線dで
示す速度比e3となるオーバードライブODまでの全領
域において変速制御がなされる。一方、エンジンEのス
ロットル開度が高開度であるときには、図5の斜線範囲
で示すような変速制御領域が設定されており、低速(Lo
w)から図3において縦線cで示す速度比e2となるト
ップTOPまでの範囲において変速制御が行われる。
ジンEのスロットル開度が低、中開度であるときには、
図4に斜線範囲で示すような変速制御領域が設定されて
おり、極低速(Super low)から図3において縦線dで
示す速度比e3となるオーバードライブODまでの全領
域において変速制御がなされる。一方、エンジンEのス
ロットル開度が高開度であるときには、図5の斜線範囲
で示すような変速制御領域が設定されており、低速(Lo
w)から図3において縦線cで示す速度比e2となるト
ップTOPまでの範囲において変速制御が行われる。
【0032】ここで、前述のように、オーバードライブ
ODにおいてはポンプシリンダ21の回転が零となるた
め、ロックアップブレーキ16を係合させてポンプシリ
ンダ21を強制的に静止保持すれば、動力分割機構Dに
よる第2出力軸12への機械的な動力伝達のみとして、
動力伝達効率を向上させることができる。また、トップ
TOPにおいては、ロックアップクラッチ15を係合さ
せれば、動力分割機構Dによる第2出力軸12への機械
的な動力伝達のみとして、動力伝達効率を向上させるこ
とができる。このため、変速制御に際しては、オーバー
ドライブODの速度比(変速比)のときおよびトップT
OPの速度比のときにそれぞれロックアップブレーキ1
6およびロックアップクラッチ15を係合させて、動力
伝達効率を向上させるようになっている。このため、無
段変速機Tには、これらロックアップクラッチ15およ
びロックアップブレーキ16の係合を制御するロックア
ップ制御装置が設けられている(図示せず)。
ODにおいてはポンプシリンダ21の回転が零となるた
め、ロックアップブレーキ16を係合させてポンプシリ
ンダ21を強制的に静止保持すれば、動力分割機構Dに
よる第2出力軸12への機械的な動力伝達のみとして、
動力伝達効率を向上させることができる。また、トップ
TOPにおいては、ロックアップクラッチ15を係合さ
せれば、動力分割機構Dによる第2出力軸12への機械
的な動力伝達のみとして、動力伝達効率を向上させるこ
とができる。このため、変速制御に際しては、オーバー
ドライブODの速度比(変速比)のときおよびトップT
OPの速度比のときにそれぞれロックアップブレーキ1
6およびロックアップクラッチ15を係合させて、動力
伝達効率を向上させるようになっている。このため、無
段変速機Tには、これらロックアップクラッチ15およ
びロックアップブレーキ16の係合を制御するロックア
ップ制御装置が設けられている(図示せず)。
【0033】なお、具体的には、ロックアップブレーキ
16によるポンプシリンダ31の静止保持は、例えばス
ロットル開度が低、中開度にある状態で、図6の,
で示すように、実際の速度比がオーバードライブOD状
態となったときに実行され、また、図5ので示すよう
に、ロックアップクラッチ15の接続解除により実際の
速度比がオーバードライブOD状態となったとき等に実
行される。また、ロックアップクラッチ15の係合は、
例えばスロットル開度が高開度にある状態で、図6の
,で示すように、実際の速度比がトップTOP状態
となったときに実行され、また、図6ので示すよう
に、キックダウンによりロックアップブレーキの係合を
解除するのに伴って実際の速度比がトップTOP状態と
なったとき等に実行される。
16によるポンプシリンダ31の静止保持は、例えばス
ロットル開度が低、中開度にある状態で、図6の,
で示すように、実際の速度比がオーバードライブOD状
態となったときに実行され、また、図5ので示すよう
に、ロックアップクラッチ15の接続解除により実際の
速度比がオーバードライブOD状態となったとき等に実
行される。また、ロックアップクラッチ15の係合は、
例えばスロットル開度が高開度にある状態で、図6の
,で示すように、実際の速度比がトップTOP状態
となったときに実行され、また、図6ので示すよう
に、キックダウンによりロックアップブレーキの係合を
解除するのに伴って実際の速度比がトップTOP状態と
なったとき等に実行される。
【0034】このようにロックアップブレーキ16や、
ロックアップクラッチ15を係合させると、動力伝達効
率が向上するのであるが、この動力伝達効率の差に対応
する回転差をロックアップブレーキ16もしくはロック
アップクラッチ15の係合時に吸収する必要があり、単
にこれらを係合しただけではこの回転差が急激に零にさ
れるため、変速ショックの発生、ロックアップブレーキ
およびロックアップクラッチのフェーシング部の滑り吸
収による発熱の問題がある。本例の装置においては、こ
のような変速ショック、発熱を防止するため、ロックア
ップ制御装置によるロックアップブレーキおよびクラッ
チの係合制御を工夫しており、これについて説明する。
ロックアップクラッチ15を係合させると、動力伝達効
率が向上するのであるが、この動力伝達効率の差に対応
する回転差をロックアップブレーキ16もしくはロック
アップクラッチ15の係合時に吸収する必要があり、単
にこれらを係合しただけではこの回転差が急激に零にさ
れるため、変速ショックの発生、ロックアップブレーキ
およびロックアップクラッチのフェーシング部の滑り吸
収による発熱の問題がある。本例の装置においては、こ
のような変速ショック、発熱を防止するため、ロックア
ップ制御装置によるロックアップブレーキおよびクラッ
チの係合制御を工夫しており、これについて説明する。
【0035】まず図7を参照してロックアップブレーキ
16の係合(締結)制御について説明する。ロックアッ
プブレーキ16の係合は速度比eがオーバードライブO
Dとなったときに行われるため、この制御においてはま
ず速度比e=e3(OD状態となる速度比)か否かが判
断される(ステップS1)。e=e3の状態ではモータ
斜板角β=0であり、理論的にはポンプシリンダ21の
回転数Np=0となるが、実際には油圧ポンプ、モータ
および油圧閉回路における油の漏れのためにポンプシリ
ンダ回転Npは零にはなっていない状態である。
16の係合(締結)制御について説明する。ロックアッ
プブレーキ16の係合は速度比eがオーバードライブO
Dとなったときに行われるため、この制御においてはま
ず速度比e=e3(OD状態となる速度比)か否かが判
断される(ステップS1)。e=e3の状態ではモータ
斜板角β=0であり、理論的にはポンプシリンダ21の
回転数Np=0となるが、実際には油圧ポンプ、モータ
および油圧閉回路における油の漏れのためにポンプシリ
ンダ回転Npは零にはなっていない状態である。
【0036】このため、このような油の漏れを補うよう
にモータ斜板角βをいままでとは逆方向(β<0となる
方向)に揺動させる制御を行う(ステップS2)。な
お、この制御が請求の範囲に記載の「ロックアップ手段
における係合部材間の回転が同期するように行なわれる
油圧モータの容量制御」である。これにより油の漏れが
補われてポンプシリンダ回転Npは零に近づくため、ポ
ンプ回転Npを検知し(ステップS3)Np=0となっ
た時点においてモータ斜板角βをその位置で停止保持す
るとともにロックアップブレーキ16を係合する(ステ
ップS4,S5)。ポンプシリンダ回転Np=0となっ
た時点ではこれに繋がる第1出力軸11(すなわち、被
ブレーキ部材)の回転も零となり、ロックアップブレー
キ16を係合しても変速ショック、ブレーキの発熱が生
じることがない。
にモータ斜板角βをいままでとは逆方向(β<0となる
方向)に揺動させる制御を行う(ステップS2)。な
お、この制御が請求の範囲に記載の「ロックアップ手段
における係合部材間の回転が同期するように行なわれる
油圧モータの容量制御」である。これにより油の漏れが
補われてポンプシリンダ回転Npは零に近づくため、ポ
ンプ回転Npを検知し(ステップS3)Np=0となっ
た時点においてモータ斜板角βをその位置で停止保持す
るとともにロックアップブレーキ16を係合する(ステ
ップS4,S5)。ポンプシリンダ回転Np=0となっ
た時点ではこれに繋がる第1出力軸11(すなわち、被
ブレーキ部材)の回転も零となり、ロックアップブレー
キ16を係合しても変速ショック、ブレーキの発熱が生
じることがない。
【0037】但し、ロックアップブレーキ16を係合す
ると機械的な動力伝達のみとなり、油圧式無段変速装置
Hにおける油の漏れの影響がなくなり、動力伝達効率が
向上するため、上記のようにモータ斜板角βを負の方向
に揺動させたままではこの揺動角に対応する油の流れを
油圧モータ30が作り出すため、その分だけ伝達効率を
低下させる。このため、本制御においてはロックアップ
ブレーキ16の係合制御と同時にモータ斜板角βを元の
角度(β=0)に戻す制御が行われる(ステップS1
0)。
ると機械的な動力伝達のみとなり、油圧式無段変速装置
Hにおける油の漏れの影響がなくなり、動力伝達効率が
向上するため、上記のようにモータ斜板角βを負の方向
に揺動させたままではこの揺動角に対応する油の流れを
油圧モータ30が作り出すため、その分だけ伝達効率を
低下させる。このため、本制御においてはロックアップ
ブレーキ16の係合制御と同時にモータ斜板角βを元の
角度(β=0)に戻す制御が行われる(ステップS1
0)。
【0038】このステップS10の制御の第1の例を図
8に示している。この制御では、モータ斜板角βをβ=
0となるまで緩やかに戻す制御(モータ斜板角βのプロ
セスコントロール)を行う(ステップS11,S1
2)。この制御は、タイマーを用いて予め設定した速度
でモータ斜板を揺動させる制御である。そして、β=0
となったときにモータ斜板角βをこのまま停止保持する
(ステップS13)。なお、モータ斜板角β=0となる
と油圧閉回路内での作動油の流れがなくなり、高圧側油
路の油圧PHが低圧側油路の油圧PLと等しくなるた
め、ステップS12においてモータ斜板角βを検知する
代わりに、油圧閉回路の油圧を検知して、PH=PLと
なった時点でステップS13に進んでモータ斜板角βを
このまま停止保持しても良い。
8に示している。この制御では、モータ斜板角βをβ=
0となるまで緩やかに戻す制御(モータ斜板角βのプロ
セスコントロール)を行う(ステップS11,S1
2)。この制御は、タイマーを用いて予め設定した速度
でモータ斜板を揺動させる制御である。そして、β=0
となったときにモータ斜板角βをこのまま停止保持する
(ステップS13)。なお、モータ斜板角β=0となる
と油圧閉回路内での作動油の流れがなくなり、高圧側油
路の油圧PHが低圧側油路の油圧PLと等しくなるた
め、ステップS12においてモータ斜板角βを検知する
代わりに、油圧閉回路の油圧を検知して、PH=PLと
なった時点でステップS13に進んでモータ斜板角βを
このまま停止保持しても良い。
【0039】図7におけるステップS10の制御の第2
の例(ステップS10′)を図9に示している。この制
御では、高圧側油路の油圧PHを指標としてこの油圧P
Hが予め設定したようにPLまで変化するように、モー
タ斜板角βを戻すフィードバック制御を行い(ステップ
S14,S15)、β=0となったときにモータ斜板角
βをこのまま停止保持する(ステップS16)。なお、
この場合にも、ステップS15においてPH=PLとな
った時点でモータ斜板角βを停止保持するようにしても
良い。
の例(ステップS10′)を図9に示している。この制
御では、高圧側油路の油圧PHを指標としてこの油圧P
Hが予め設定したようにPLまで変化するように、モー
タ斜板角βを戻すフィードバック制御を行い(ステップ
S14,S15)、β=0となったときにモータ斜板角
βをこのまま停止保持する(ステップS16)。なお、
この場合にも、ステップS15においてPH=PLとな
った時点でモータ斜板角βを停止保持するようにしても
良い。
【0040】図7におけるステップS10の制御の第3
の例(ステップS10″)を図10に示している。この
制御では、高圧側油路の油圧PHをPLまで予め設定し
たパターンで緩やかに低下させるリリーフ圧制御(PH
プロセスコントロール)を行い(ステップS17,S1
8)、PH=PLとなったときにリリーフ圧制御をこの
まま保持し(ステップS19)、この状態でモータ斜板
角βを零となるまで揺動させ(ステップS20)、この
後、リリーフ圧制御を通常制御に戻して次の制御に備え
る(ステップS21)。
の例(ステップS10″)を図10に示している。この
制御では、高圧側油路の油圧PHをPLまで予め設定し
たパターンで緩やかに低下させるリリーフ圧制御(PH
プロセスコントロール)を行い(ステップS17,S1
8)、PH=PLとなったときにリリーフ圧制御をこの
まま保持し(ステップS19)、この状態でモータ斜板
角βを零となるまで揺動させ(ステップS20)、この
後、リリーフ圧制御を通常制御に戻して次の制御に備え
る(ステップS21)。
【0041】次に、ロックアップクラッチ15の係合制
御について、図11を参照して説明する。ロックアップ
クラッチ15の係合は速度比eがトップTOPとなった
ときに行われるため、この制御においてはまず速度比e
=e2(TOP状態の速度比)か否かが判断される(ス
テップS31)。e=e2の状態では理論的にはロック
アップクラッチ15の相対回転が零となるはずである
が、実際には油圧ポンプ、モータおよび油圧閉回路にお
ける油の漏れのためにある程度の回転差が存在する状態
である。
御について、図11を参照して説明する。ロックアップ
クラッチ15の係合は速度比eがトップTOPとなった
ときに行われるため、この制御においてはまず速度比e
=e2(TOP状態の速度比)か否かが判断される(ス
テップS31)。e=e2の状態では理論的にはロック
アップクラッチ15の相対回転が零となるはずである
が、実際には油圧ポンプ、モータおよび油圧閉回路にお
ける油の漏れのためにある程度の回転差が存在する状態
である。
【0042】このため、このような油の漏れを補うよう
にモータ斜板角βをさらにTOP方向に揺動させる(オ
ーバートップ方向に揺動させる)制御を行う(ステップ
S32)。なお、この制御が請求の範囲に記載の「ロッ
クアップ手段における係合部材間の回転が同期するよう
に行なわれる油圧モータの容量制御」である。これによ
り油の漏れが補われてロックアップクラッチ15の回転
差は零に近づくため、この回転差NLCを検知し(ステッ
プS33)NLC=0となった時点においてモータ斜板角
βをその位置で停止保持するとともにロックアップクラ
ッチ15を係合する(ステップS34,S35)。この
ようにロックアップクラッチ15における回転差がなく
なった状態でロックアップクラッチ15を係合するた
め、変速ショック、ブレーキの発熱が生じることがな
い。
にモータ斜板角βをさらにTOP方向に揺動させる(オ
ーバートップ方向に揺動させる)制御を行う(ステップ
S32)。なお、この制御が請求の範囲に記載の「ロッ
クアップ手段における係合部材間の回転が同期するよう
に行なわれる油圧モータの容量制御」である。これによ
り油の漏れが補われてロックアップクラッチ15の回転
差は零に近づくため、この回転差NLCを検知し(ステッ
プS33)NLC=0となった時点においてモータ斜板角
βをその位置で停止保持するとともにロックアップクラ
ッチ15を係合する(ステップS34,S35)。この
ようにロックアップクラッチ15における回転差がなく
なった状態でロックアップクラッチ15を係合するた
め、変速ショック、ブレーキの発熱が生じることがな
い。
【0043】なお、ロックアップクラッチ15を係合す
ると機械的な動力伝達のみとなり、油圧式無段変速装置
Hにおける油の漏れの影響がなくなり、動力伝達効率が
向上するため、上記のようにモータ斜板角βを逆の方向
に揺動させたままでは、その分だけ伝達効率を低下させ
る。このため、本制御においてはロックアップクラッチ
15の係合制御と同時にモータ斜板角βを元の角度(理
論的に速度比e=e2とする角度)に戻す制御が行われ
る(ステップS36)。この制御は、図8〜図10にお
いて説明したロックアップブレーキ16の係合時にモー
タ斜板角βを元に戻す制御と同一の作動原理で行われる
ものであるため、その制御内容の説明は省略する。
ると機械的な動力伝達のみとなり、油圧式無段変速装置
Hにおける油の漏れの影響がなくなり、動力伝達効率が
向上するため、上記のようにモータ斜板角βを逆の方向
に揺動させたままでは、その分だけ伝達効率を低下させ
る。このため、本制御においてはロックアップクラッチ
15の係合制御と同時にモータ斜板角βを元の角度(理
論的に速度比e=e2とする角度)に戻す制御が行われ
る(ステップS36)。この制御は、図8〜図10にお
いて説明したロックアップブレーキ16の係合時にモー
タ斜板角βを元に戻す制御と同一の作動原理で行われる
ものであるため、その制御内容の説明は省略する。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロックアップ手段を作動させるときには、まず、ロック
アップ手段の係合部材間の回転を同期させる油圧モータ
の容量制御、すなわち、油圧式無段変速装置の動力伝達
ロス分を補正する制御を行い、その後にロックアップ制
御装置によりロックアップ手段を係合させる制御を行う
ので、ロックアップ手段における係合部材の相対回転が
零の状態でロックアップ手段を作動させることができ、
ロックアップ手段を係合させるときに変速ショックが発
生することがない。また、ロックアップ手段の係合によ
る発熱の問題もなく、ロックアップ手段の容量を小さく
して小型化することができ、熱劣化の問題がないので耐
久性を向上させることができる。
ロックアップ手段を作動させるときには、まず、ロック
アップ手段の係合部材間の回転を同期させる油圧モータ
の容量制御、すなわち、油圧式無段変速装置の動力伝達
ロス分を補正する制御を行い、その後にロックアップ制
御装置によりロックアップ手段を係合させる制御を行う
ので、ロックアップ手段における係合部材の相対回転が
零の状態でロックアップ手段を作動させることができ、
ロックアップ手段を係合させるときに変速ショックが発
生することがない。また、ロックアップ手段の係合によ
る発熱の問題もなく、ロックアップ手段の容量を小さく
して小型化することができ、熱劣化の問題がないので耐
久性を向上させることができる。
【0045】なお、ロックアップ手段が動力分割機構に
おいて油圧ポンプに繋がる被ブレーキ部材を静止保持す
るロックアップブレーキから構成されるときには、油圧
モータの容量制御により被ブレーキ部材の回転を停止状
態となした後、ロックアップ制御装置によりロックアッ
プブレーキを係合させる作動制御を行うのが好ましい。
また、ロックアップ手段が、入力部材と第2出力部材と
を直結させるロックアップクラッチから構成されるとき
には、油圧モータの容量制御により入力部材と第2出力
部材とを同一回転状態となした後、ロックアップ制御装
置によりロックアップクラッチを係合させる作動制御を
行うのが好ましい。
おいて油圧ポンプに繋がる被ブレーキ部材を静止保持す
るロックアップブレーキから構成されるときには、油圧
モータの容量制御により被ブレーキ部材の回転を停止状
態となした後、ロックアップ制御装置によりロックアッ
プブレーキを係合させる作動制御を行うのが好ましい。
また、ロックアップ手段が、入力部材と第2出力部材と
を直結させるロックアップクラッチから構成されるとき
には、油圧モータの容量制御により入力部材と第2出力
部材とを同一回転状態となした後、ロックアップ制御装
置によりロックアップクラッチを係合させる作動制御を
行うのが好ましい。
【0046】いずれの場合にも、油圧モータの容量制御
により油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御を行ってロックアップブレーキもしくはロック
アップクラッチの係合部における相対回転差を零とした
後に、ロックアップブレーキもしくはロックアップクラ
ッチを係合させるため、変速ショックは生じず、係合時
の発熱の問題は生じない。このため、ロックアップブレ
ーキもしくはロックアップクラッチを小型化することが
できるとともに、その耐久性が向上する。
により油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御を行ってロックアップブレーキもしくはロック
アップクラッチの係合部における相対回転差を零とした
後に、ロックアップブレーキもしくはロックアップクラ
ッチを係合させるため、変速ショックは生じず、係合時
の発熱の問題は生じない。このため、ロックアップブレ
ーキもしくはロックアップクラッチを小型化することが
できるとともに、その耐久性が向上する。
【0047】一方、ロックアップ制御装置によりロック
アップ手段を係合させる制御を開始した後、これと並行
して、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御量を緩やかに元に戻すように、変速制御装置に
よる変速制御を行うのが望ましい。また、このような補
正変速制御量を元に戻す変速制御に代えて、油圧式無段
変速装置における油圧閉回路内の高圧側の油圧が低圧側
の油圧と等しくなるまで低下させるように変速制御装置
による変速制御を行ったり、油圧閉回路内の高圧側の油
圧が低圧側の油圧と等しくなるまで低下させるように高
圧側の油圧制御を行ったりしても良い。
アップ手段を係合させる制御を開始した後、これと並行
して、油圧式無段変速装置の動力伝達ロス分を補正する
変速制御量を緩やかに元に戻すように、変速制御装置に
よる変速制御を行うのが望ましい。また、このような補
正変速制御量を元に戻す変速制御に代えて、油圧式無段
変速装置における油圧閉回路内の高圧側の油圧が低圧側
の油圧と等しくなるまで低下させるように変速制御装置
による変速制御を行ったり、油圧閉回路内の高圧側の油
圧が低圧側の油圧と等しくなるまで低下させるように高
圧側の油圧制御を行ったりしても良い。
【0048】ロックアップ手段(ロックアップブレーキ
もしくはロックアップクラッチ)を係合させると、機械
的な動力伝達のみとなり、油圧的な動力伝達すなわち油
圧式無段変速装置を介しての動力伝達はなくなる。この
ように油圧式無段変速装置を介しての動力伝達がなくな
った状態においては油圧閉回路内の油圧が低下して油の
漏れによるロスは低下するため、上述のような油圧式無
段変速装置の動力伝達ロス分を補正する変速制御を行っ
たままにしておいたのでは、この補正量に対応する分の
動力伝達を油圧式無段変速装置が行おうとするため、却
って動力伝達効率が低下する。このため、本発明では、
ロックアップ制御装置によりロックアップ手段を係合さ
せる制御を開始した後は、これと並行して油圧式無段変
速装置の動力伝達ロス分の補正を元に戻しようにしてお
り、上記のような動力伝達効率低下の問題をなくすこと
ができる。
もしくはロックアップクラッチ)を係合させると、機械
的な動力伝達のみとなり、油圧的な動力伝達すなわち油
圧式無段変速装置を介しての動力伝達はなくなる。この
ように油圧式無段変速装置を介しての動力伝達がなくな
った状態においては油圧閉回路内の油圧が低下して油の
漏れによるロスは低下するため、上述のような油圧式無
段変速装置の動力伝達ロス分を補正する変速制御を行っ
たままにしておいたのでは、この補正量に対応する分の
動力伝達を油圧式無段変速装置が行おうとするため、却
って動力伝達効率が低下する。このため、本発明では、
ロックアップ制御装置によりロックアップ手段を係合さ
せる制御を開始した後は、これと並行して油圧式無段変
速装置の動力伝達ロス分の補正を元に戻しようにしてお
り、上記のような動力伝達効率低下の問題をなくすこと
ができる。
【図1】本発明の実施例に係る油圧・機械式無段変速機
の構成を簡略化して示す概略図である。
の構成を簡略化して示す概略図である。
【図2】上記無段変速機を構成する油圧式無段変速装置
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図3】上記無段変速機におけるポンプおよびモータ斜
板角と速度比との関係を示すグラフである。
板角と速度比との関係を示すグラフである。
【図4】スロットル開度が低、中開度であるときの変速
制御領域を示すグラフである。
制御領域を示すグラフである。
【図5】スロットル開度が高開度であるときの変速制御
領域を示すグラフである。
領域を示すグラフである。
【図6】ロックアップブレーキおよびロックアップクラ
ッチの作動域を示すグラフである。
ッチの作動域を示すグラフである。
【図7】ロックアップブレーキの係合制御内容を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図8】ロックアップブレーキ係合時のモータ斜板角の
戻し制御内容の第1の例を示すフローチャートである。
戻し制御内容の第1の例を示すフローチャートである。
【図9】ロックアップブレーキ係合時のモータ斜板角の
戻し制御内容の第2の例を示すフローチャートである。
戻し制御内容の第2の例を示すフローチャートである。
【図10】ロックアップブレーキ係合時のモータ斜板角
の戻し制御内容の第3の例を示すフローチャートであ
る。
の戻し制御内容の第3の例を示すフローチャートであ
る。
【図11】ロックアップクラッチの係合制御内容を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
1 変速機入力軸(入力部材) 2 変速機出力軸(第3出力部材) 11 第1出力軸(第1出力部材) 12 第2出力軸(第2出力部材) 15 ロックアップクラッチ(ロックアップ手段) 16 ロックアップブレーキ(ロックアップ手段) 20 油圧ポンプ 30 油圧モータ E エンジン(原動機) D 動力分割機構 H 油圧式無段変速装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 昭仁 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3J053 AA01 AB02 AB06 AB12 AB50 DA06 DA08
Claims (2)
- 【請求項1】 原動機からの駆動力が入力される入力部
材ならびに第1および第2出力部材を備え、前記入力部
材に前記原動機から入力された駆動力を前記第1および
第2出力部材に分割して出力可能な動力分割機構と、 前記第1出力部材に連結された油圧ポンプおよび前記油
圧ポンプと油圧閉回路を介して繋がった油圧モータから
なる油圧式無段変速装置と、 前記油圧モータおよび前記第2出力部材に連結されて前
記油圧モータの出力および前記第2出力部材の出力を集
合して出力する第3出力部材と、 前記動力分割機構において前記入力部材から前記第2出
力部材に全ての動力を伝達させるため係合作動されるロ
ックアップ手段と、 前記油圧ポンプおよび前記油圧モータの可変容量制御を
行って前記油圧式無段変速装置の変速制御を行う変速制
御装置と、 前記ロックアップ手段の作動制御を行うロックアップ制
御装置とを備え、 前記ロックアップ手段の係合作動に際して、前記ロック
アップ手段における係合部材間の回転が同期するように
前記油圧モータの容量制御を行った後、前記ロックアッ
プ制御装置により前記ロックアップ手段を係合させる作
動制御を行うことを特徴とする油圧・機械式無段変速
機。 - 【請求項2】 前記ロックアップ制御装置により前記ロ
ックアップ手段を係合させる制御を開始した後、この制
御と並行して、前記油圧式無段変速装置における前記油
圧閉回路内の高圧側の油圧が低圧側の油圧と等しくなる
まで低下させるように、前記変速制御装置による変速制
御または前記高圧側の油圧制御を行うことを特徴とする
請求項1に記載の油圧・機械式無段変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357444A JP2000179648A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 油圧・機械式無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357444A JP2000179648A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 油圧・機械式無段変速機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000179648A true JP2000179648A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18454160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10357444A Pending JP2000179648A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 油圧・機械式無段変速機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000179648A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6533695B2 (en) * | 2000-10-30 | 2003-03-18 | Sauer-Danfoss, Inc. | Hydromechanical transmission |
JPWO2004104449A1 (ja) * | 2003-05-21 | 2006-07-20 | 株式会社小松製作所 | 変速装置 |
WO2006125299A1 (en) * | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Ansul Canada Limited | Multi-drive converter unit for driving multiple fire suppression accessories |
JP2008039034A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Honda Motor Co Ltd | 無段変速機のロックアップ制御装置 |
US7972236B2 (en) | 2005-05-24 | 2011-07-05 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP10357444A patent/JP2000179648A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6533695B2 (en) * | 2000-10-30 | 2003-03-18 | Sauer-Danfoss, Inc. | Hydromechanical transmission |
JPWO2004104449A1 (ja) * | 2003-05-21 | 2006-07-20 | 株式会社小松製作所 | 変速装置 |
JP4632951B2 (ja) * | 2003-05-21 | 2011-02-16 | 株式会社小松製作所 | 変速装置 |
WO2006125299A1 (en) * | 2005-05-24 | 2006-11-30 | Ansul Canada Limited | Multi-drive converter unit for driving multiple fire suppression accessories |
US7972236B2 (en) | 2005-05-24 | 2011-07-05 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
US8137228B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-03-20 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
US8142319B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-03-27 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
US8157687B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-04-17 | Komatsu Ltd | Transmission system |
US8241162B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-08-14 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
US8277353B2 (en) | 2005-05-24 | 2012-10-02 | Komatsu Ltd. | Transmission system |
JP2008039034A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Honda Motor Co Ltd | 無段変速機のロックアップ制御装置 |
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