JP2893115B2 - 機械油圧式伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、機械油圧式伝動装置に関するものであ
り、特にはホイール式パワーショベル、ラフテレーンク
レーン等の建設機械で高速連続走行用の動力伝達システ
ムに関する。

（従来の技術） 従来、建設機械等の伝動装置には次の方式が良く使わ
れている。

．機械的動力伝達方式 ．油圧式動力伝達方式（HST） ．機械油圧式動力伝達方式（HMT） このうち、機械油圧式動力伝達方式（HMT）は伝達動
力の一部を機械的に伝達し、残りを油圧で伝達する方式
すなわち動力分割形油圧伝動（油圧−機械式伝動）であ
り、この中では第17図のごとく出力分割形が良く知られ
ており、高中速時には主に機械的な動力伝達が行われて
効率の低下を避け、低速時には主に油圧的な動力伝達が
行われて正逆運転の切換え制御を容易にした機械油圧式
動力伝達方式（第17図）が多方面で使用されている。

第17図において、動力源61から軸62に出力した動力
は、一方では、軸62に固定された歯車64から歯車63を経
て可変容量形油圧ポンプ66と固定容量形油圧モータ67と
でなる油圧伝動装置Ｂに入る。油圧伝動装置Ｂの出力は
モータ軸に設けた歯車68を介して遊星歯車機構Ａのリン
グギヤ69−１を回転させる。他方では、動力源61から軸
62に出力した動力は、軸62から遊星歯車機構Ａのサンギ
ヤ65を回転させる。遊星歯車機構Ａはリングギヤ69−１
とサンギヤ65との間にプラネタリギヤ70を有し、プラネ
タリギヤ70を支承するキャリア71が出力軸72に一体化し
ている。従って出力軸72はリングギヤ69−１とサンギヤ
65との合わさった動力を駆動輪73に伝達する。具体的に
はサンギヤ65を歯数ａ、回転数Naとし、リングギヤ69−
１を歯車ｂ、回転数Nbとし、出力軸72を回転数Ncとする
と、「Nc＝（ａ・Na＋ｂ・Nb）／（ａ＋ｂ）」で表され
るから、回転数Nbを回転数Naとは反対方向（−Nb）に回
転させる（即ち「Nc＝（ａ・Na−ｂ・Nb）／（ａ＋
ｂ）」となる）。説明を簡単にするため、回転数−Nbの
漸減制御で説明すると（即ちポンプ66を大吐出量から小
吐出量へ漸減制御で説明すると）、先ず「ａ・Na−ｂ・
Nb＜０」では後進走行を、次いで「ａ・Na−ｂ・Nb＝
０」では停車を、次いで「ａ・Na−ｂ・Nb＞０」では低
速前進を、最後にNb≒０では中高速前進を達成する。
尚、引き続いて、油圧ポンプ66の吐出方向を切り換えて
油圧モータ67を逆転（＋Nb）させると、「Nc＝（ａ・Na
＋ｂ・Nb）／（ａ＋ｂ）」となる。そこで次に油圧ポン
プ66の吐出量を漸増させると、より高速の前進が達成可
能となる。

しかし、本発明者はこれをさらに改良した発明を特開
平１−79791号公報で開示しており、その機械油圧式伝
動装置の一例は第18図に示す構成としている。第18図に
おいて、速度制御手段を有する動力源１と、油圧式伝動
装置10と、制御装置40と、機械式伝動装置50とから構成
されている。油圧式伝動装置10は油圧伝動装置20と増減
速装置30とから構成されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記特開平１−79791号公報では、油
圧伝動装置20のポンプとモータの容量を制御するととも
に、走行用電磁制御バルブ24Aも制御しているため制御
や構造が複雑となっている。また、制御部41からの制御
電流ｉvfによって走行用電磁制御バルブ24Aを切り換え
るため、高圧力、大容量を必要とする大型の機械油圧式
動力伝達方式（HMT）では走行用電磁制御バルブ24Aが切
り換わらないか、あるいは応答性が悪くなると言う欠点
がある。

本発明は上記問題点に着目し、構造が簡単で制御、操
作性、応答性の良い機械油圧式伝達装置の改良に関する
ものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、その第１発明では、
一つの出力軸35に対して、 動力源１に連結する入力軸２と出力軸35とを、両軸
２、35間に設けたクラッチ51を含む歯車動力伝達手段50
と、電気制御のクラッチ圧コントロール用バルブ44aを
介した作動圧油により係合するクラッチ係合手段とによ
り選択的にクラッチ51を接続して出力軸35に車両前進方
向の機械動力を伝達可能とした機械式伝動装置と、 動力源１に連結する油圧ポンプ21と出力軸35とを、回
転方向、回転中立及び回転速度を制御する油圧モータ回
転制御手段を有する油圧モータ22と、油圧モータ22と出
力軸35との間に設けたクラッチ33を含む歯車動力伝達手
段と、電気制御のクラッチ圧コントロール用バルブ44を
介した作動圧油により係合するクラッチ係合手段とによ
り選択的にクラッチ33を接続し出力軸35に車両前進方向
の油圧動力又は車両後進方向の油圧動力を伝達可能とし
た油圧式伝動装置と を有する機械油圧式伝動装置であって、 出力軸回転速度とアクセルペダル操作量との相関関係
から機械駆動領域と油圧駆動領域とを定めた変速シフト
マップデータと、 前後進変速操作入力信号が前進又は後進操作のときで
低速走行の1st速度段のとき油圧駆動領域の判断をし、
前後進変速操作入力信号が前進又は後進操作のときでア
クセルペダル開度量操作入力信号と出力軸回転速度入力
信号と前記変速シフトマップデータとの比較から機械駆
動領域と油圧駆動領域とのシフト変化を判断するシフト
変化判断部と、 機械駆動又は油圧駆動切換えシフト毎のクラッチ係合
パターンデータと、 シフト変化判断が油圧駆動領域であるときは、油圧駆
動サブルーチンの制御信号を出力する出力部と、 シフト変化判断が油圧駆動から機械駆動領域への切換
えであるときは、前記クラッチ係合パターンデータから
油圧動力伝達クラッチの切断と機械動力伝達クラッチの
接続とに切換えるクラッチ圧コントロール用バルブの制
御電流及び油圧動力を無効化する油圧ポンプと油圧モー
タへの制御電流を読み出し、シフト変化判断が機械駆動
から油圧駆動領域への切換えであるときは、前記クラッ
チ係合パターンデータから機械動力伝達クラッチの切断
と油圧動力伝達クラッチの接続とに切換えるクラッチ圧
コントロール用バルブの制御電流及び油圧駆動ルーチン
起動タイミングを読み出して出力する出力部と を有する制御装置を有し、機械動力伝動と油圧動力伝動
とを選択的に制御するようにしたことを特徴としてい
る。

第２発明は、上記第１発明の機械油圧式伝動装置にお
いて、 アクセルペダル開度量操作入力信号を、アクセルペダ
ル46aに設けたアクセル操作量検出手段46bによって制御
装置に入力し、前後進変速操作信号を、変速シフトレバ
ー45から出力されるシフト信号によって制御装置に入力
し、アクセルと変速シフトの２つのマニュアル操作及び
出力軸回転速度から機械動力伝達と油圧動力伝達の動力
伝達方式の切換えを可能としたことを特徴としている。

第３発明は、上記第１発明の機械油圧式伝動装置にお
いて、回転方向、回転中立及び回転速度を制御する油圧
モータ回転制御手段は、 前後進変速操作入力信号により、油圧モータ22の回転
方向と回転中立の指令パイロット圧流体を選択的に与え
る電気式作動の前後進切換弁47と、 前記前後進切換弁47からの指令パイロット圧流体によ
り切り換えられて油圧ポンプ21からの駆動圧流体を油圧
モータ22に入れる油圧モータ走行制御弁24と、 アクセルペダル46aの踏込角度量に連動してパイロッ
ト圧回路に流入するパイロット圧流体流量を制御する圧
油供給手段46とからなる ことを特徴としている。

第４発明は、上記第３発明の機械油圧式伝動装置にお
いて、 圧油供給手段46と前後進切換弁47との間のパイロット
回路に、動力源１の回転速度制御手段48をパイロット圧
流体にて作動するパイロット圧作動回路を分岐接続し、
前後進切換弁47作動の油圧動力伝動の時は油圧モータ22
と動力源１の回転速度制御を可能とし、前後進切換弁47
中立の機械動力伝動のときは動力源１の回転速度制御を
可能としたことを特徴としている。

（作用） 上記構成によれば、機械油圧式伝動装置の動力伝達に
際してコントローラにより制御されるクラッチ圧コント
ロール用バルブを設け、出力軸の回転速度が所定値より
大きい範囲では入力軸に固着された機械式伝動装置のク
ラッチを接合し、油圧式伝動装置のクラッチを切断する
かポンプの吐出量を最小にし伝達効率の良い機械式伝動
装置で動力を出力軸に伝え、出力軸の回転速度が所定値
より小さい範囲では入力軸に固着された機械式伝動装置
のクラッチを切断し、油圧式伝動装置により出力軸に動
力を伝える。このため、高速時には伝達効率が良いため
損失動力を少なくすることが出来るとともに低速時には
正転と逆転との間の出力回転速度を円滑に制御しうる。
さらに本発明による機械油圧式伝動装置の場合はポンプ
とモータとの間に走行制御手段を設け、前後進の切換え
るとともに中立のポートにすると出力軸には動力が伝え
られず、ポンプの吐出流量を他の油圧アクチュエータ等
に利用することが出来る。また、走行制御手段の切換に
は油圧を用い、油圧は制御部からの指令により作動する
前後進切換弁により制御され、前後進切換弁への油圧は
パイロット圧用ポンプからアクセルペダルに連動したパ
イロット圧制御弁を介して送られる。また同時にパイロ
ット圧制御弁からの油圧は動力源の速度制御手段に連結
されており、アクセルペダルの作動に応じて動力源、油
圧バルブが変動する。このため、高圧力、大容量を必要
とする大型の機械油圧式動力伝達方式（HMT）の場合で
も容易に作動させることが出来る。さらにポンプとモー
タとの間に複数の油圧バルブを設けた場合には、１個の
油圧バルブでは前後進を切換えるとともに出力軸の回転
速度を制御し、他の油圧バルブではポンプの吐出流量を
他の油圧アクチュエータ等に利用することが出来、しか
も同様に油圧バルブの切り換えに油圧を用いることも出
来る。また、ポンプとモータを機械式伝動装置と並べて
設けたため装置を小さく出来る。さらに、油圧式伝動装
置と機械式伝動装置との切換え、および機械式、油圧式
の各伝動装置内での切換えも出力回転速度、スロットル
開度およびシフト位置の変化等を検出して制御装置によ
りクラッチへの油圧を制御しているのでスムーズに速く
行うことが出来る。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図は本発明の第１実施例を示す機械油圧式伝動装置の全
体構成図であり、速度制御手段48を有する動力源１と、
油圧式伝動装置10と、制御装置40と、機械式伝動装置50
とから構成される。

油圧式伝動装置10は油圧伝動装置20と増減速装置30と
から構成される。油圧伝動装置20の可変容量形油圧ポン
プ21（以下「ポンプ21」とする）は動力源１からの動力
を軸２に固着した増減速装置30の歯車31と、これに噛み
合う歯車32とを経て受け駆動されるポンプ軸３によって
回転する。可変容量形油圧モータ22（以下「モータ22」
とする）は配管23、走行制御バルブ24、配管25及びブレ
ーキ弁61によってポンプ21に接続し、ポンプ21の油圧を
受けて動力をモータ軸26に出力する。モータ軸26の動力
はモータ軸26に設けたクラツチ33と、モータ軸26に回転
自在に挿入した歯車34と、出力軸35に固着した歯車36と
を介して出力軸35に出力する。クラッチ33は他のポンプ
43の油圧を制御部41により制御されるクラッチ圧コント
ロール用バルブ44を介して受け接合し、出力軸35を回転
させる。走行制御バルブ24には車両の前後進の切換え位
置24a、24b及び中立位置24cが設けられ、中立時にはタ
ンク29に油を戻している。また、配管23から分岐して配
管27、油圧バルブ28が接続され、他の油圧アクチュエー
タ（Ａ）へ給排油し、これ（Ａ）を駆動自在としてい
る。さらに、ポンプ21とモータ22とには吐出容量コント
ロール用バルブ11、12が設けられ、制御部41からの制御
電流ｉpd、ｉmdによりポンプ21の吐出容量及びモータ22
の吐出容量を変えている。軸２には速度センサ42が、ま
た出力軸35には速度センサ42aが設けられ、回転数を、
ポンプ21とモータ22との間には圧力センサ42bが設けら
れ、油圧をそれぞれ制御部41にフイードバックしてい
る。

一方、機械式伝動装置50は軸２に固着されたクラッチ
51と、軸２に回転自在に挿入した歯車52と、歯車52に噛
み合いかつ出力軸35に固着した歯車53よりなる。クラッ
チ51は、他のポンプ43の油圧を制御部41により制御され
るクラッチ圧コントロール用バルブ44aを介して受けて
接合し、出力軸35を回転させる。

コントローラ等よりなる制御部41には、建設機械等の
前後進を切換えるシフトレバー等の切換え手段45と、車
速を制御するアクセルペダル46aに連動したパイロット
圧制御弁等の圧油供給手段46と、アクセルペダル46aの
操作量を検出するポジショナ等の操作量検出手段46b
と、他のポンプ43の圧油を圧油供給手段46を介して走行
制御バルブ24を切換え位置24a、24b又は24cに切り換え
る前後進切換弁等の前後進切換手段47と、圧油供給手段
46からの油圧で動力源１の回転速度を制御する速度制御
手段48とが設けられ、上記他のポンプ43、クラッチ圧コ
ントロール用バルブ44、44a、速度センサ42、42a、圧力
センサ42b等と共に供給装置40を構成する。

上記構成において、次に作動について説明する。第２
図のフローチヤートに従って制御動作の一例を説明す
る。尚、例えば（ステップ100）は100と略記する。100
では、各センサ46a、45、42、42a、42bによってスロッ
トル再度θｔ、シフトレバー位置Lp（Ｒ、Ｎ、2nd、1s
t）、軸２の回転速度Ni、出力軸35の回転速度No及びポ
ンプ21の吐出圧Ｐを読み込む。尚、Ｒ及1stは油圧駆
動、2ndは機械駆動である。101では、シフトレバー位置
Lpが中立位置Ｎであるか否かを判断する。中立位置Ｎで
ある場合は、102で中立位置Ｎ時のデータＮ、Ni、No、
Ｐを随時読み込む。一方、中立位置Ｎでない場合は、10
3で第３図（ａ）のシフトマップに各データNo、θｔを
与えてシフト情報を検索する。尚、第３図（ｂ）は、第
３図（ａ）に対応して自ずと生ずる例機での出力軸35の
トルクToを示す（参考である）。104では、103の処理結
果から得られたシフト位置指令と、現在の変速段Lp
（Ｒ、2nd又は1st）とを比較し、シフトダウン又はシフ
トアップすべきか否かを判断する。シフトすべきでない
と判断すると、105でLpが1stかＲかを再度判断する。Ｒ
あるいは1stでないとき、即ち2ndならばステップ200に
行き、前回での処理結果又は初期値をそのまま出力す
る。一方、LpがＲ又は1stであるとき、106の後述する油
圧駆動制御のサブルーチンに行く。尚、104でシフトす
べきと判断したときは107に行く。107では、第４図のク
ラッチ係合パターンを読み込む。クラッチ係合パターン
は第５図（ａ）のシフトタイミングデータ例のごとく、
制御部41よりクラッチ圧コントロール用バルブ44、44a
への制御電流ｉca、ｉcbを変化させ、クラッチ33、51の
接合又は切断を行うものである。尚、シフト時の制御電
流ｉca、ｉcbの変化は、タイミング時間Tf、Tt等毎に、
かつ各速度段毎に、第４図のごとくのマトリクスにより
与えられている。108では、1stから2ndへのシフトか否
かを判断する。1stから2ndの場合には、110で第５図
（ｃ）のシフトタイミングデータ例のごとく、ポンプ21
の吐出容量コントロール用バルブ11への制御部41からの
制御電流ｉpdを切換え時間ｔに対して滑らかに変化させ
ると共に、前後進切換手段47への制御部41からの制御電
流ｉvfを切換え時間ｔに対して急激に変化させ、200で
出力する。逆に108で1stから2ndでない場合、即ち2ndか
ら1stの場合には109に行き、油圧駆動ルーチンの起動タ
イミングを読み込む。起動タイミングは第５図（ｄ）の
シフトタイミングデータ例のごとく、ポンプ21の吐出容
量コントロール用バルブ11への制御部41からの制御電流
ｉpd及びモータ22の吐出容量コントロール用バルブ12へ
の制御部41からの制御電流ｉmdの変化を起動タイミング
Ths1後に、また前後進切換手段47への制御部41からの制
御電流ｉvfの変化を起動タイミングThs2後に立ち上がら
せ、200で出力する。106の油圧駆動制御のサブルーチン
は第６図のフローであり、121でアクセルペダル46aの踏
み込みによるスロットル開度θｔに対する目標エンジン
回転数Neを求める（第７図）。122では目標エンジン回
転数Neと軸２の回転速度Niとの偏差eiを求め、123では
回転速度Niを微分して回転速度Niの微分値Niaを求め
る。124ではエンジン回転数Niに対するポンプ21の目標
吸収トルクTpoを算出する（第８図）。125では回転速度
偏差eiと回転速度Niの微分値Niaとを考慮したポンプ21
の吸収トルクTpを求め、126では吸収トルクTpのときの
ポンプ吐出圧Ｐに対するポンプ21の吐出容量Dpを求め
る。127ではポンプ21の吐出容量Dpから吐出容量コント
ロール用バルブ11への制御部41からの指令するポンプ制
御電流ｉpdを求める（第９図）。128では出力軸の回転
速度No又は車速から吐出容量コントロール用バルブ12へ
の制御部41からの指令するモータ制御電流ｉmdを求める
（第10図）。

第11図は第２実施例を示す。尚、第１実施例と同一部
品には同一符号を付し説明を省略する。1stは第１実施
例と同じに構成されているが、2ndはモータ軸26に固着
した歯車131を介し、出力軸35に設けた増減速装置130の
クラツチ132と、出力軸35に回転自在に挿入した歯車133
とで構成される。クラッチ132は他のポンプ43の油圧を
制御部141により制御されるクラッチ圧コントロール用
バルブ145を介して受け接合し、モータ軸26の動力を出
力軸35に出力する。

機械式伝動装置150の3rdは、第１実施例の2ndと同様
に構成されている。即ち3rdは、機械式伝動装置150の軸
２に固着したクラッチ151と、軸２に回転自在に挿入し
た歯車152と、歯車152に噛み合いかつ出力軸35に固着し
た歯車153よりなり、クラッチ151が他のポンプ43の油圧
を制御部141により制御されるクラッチ圧コントロール
用バルブ146を介して受け接合し、動力源１の動力を出
力軸35に出力する。4thは、同様にクラッチ161と、歯車
162と、歯車163と、クラッチ圧コントロール用バルブ16
6とより構成されている。尚、この場合にクラッチ151、
161と歯車152、162とを出力軸35に、歯車153、163を軸
２に設けても良く又は交互に設けても良い。

上記構成において、次に第12図のフローチヤートに従
い作動について説明する。尚、第２図のフローチヤート
と同一作動の場合は同一符号を付し説明を省略する。こ
の第２実施例の場合にシフトレバー位置Lpは後進２速の
R2、後進１速のR1、中立のＮ、前進１速から４速の１、
２、３、Ｄをいう。203で第13図のシフトレバー位置Lp
に対するシフトパターンを示すシフトマップでデータN
o,θｔよりシフト情報を検索する。104では203での処理
結果から得られたシフト位置指令と現在の速度段とを比
較しシフトダウン又はシフトアップするべきか否かを判
断する。104でシフトすべきでないときは205で現在の変
速段が油圧駆動のポジション1st、2nd、R1st、R2ndにあ
るかを判断し、ないとき即ち3rd、4thにあるときはその
まま200に行く。205で1st、2nd、R1st、R2ndにあるとき
は第１実施例と同様に油圧駆動制御のサブルーチンの10
6に行く。このとき第１実施例のステップ106とは油圧モ
ータ22の吐出容量が出力軸回転速度に対して第14図のご
とく、1st、2nd又はR1st、R2ndに合わせて変化する。こ
のとき、第15図のように出力回転速度の代わりにモータ
軸26の回転速度を検出しても良い。104でシフトすべき
であるときは、207に行きクラッチ係合パターン（第16
図）を読み込む。クラッチ係合パターンは第５図（ａ）
のシフトタイミングデータ例のごとく、制御部41よりク
ラッチ圧コントロール用バルブ44、145、146、166への
制御電流ｉca、ｉcb、ｉcc、ｉcdのいずれかを変化さ
せ、クラッチ33、132、151、161のいずれかを接合又は
切断を行う。尚、シフト変化があるときの制御電流ｉc
a、ｉcb、ｉcc、ｉcdの変化は、タイミング時間Tf、Tt
等毎に、かつ各速度段毎に、第16図のごとくのマトリク
スにより与えられている。208では、シフト変化が油圧
駆動から機械式伝動装置150への直結の変化かを判断
し、油圧駆動から直結の場合には209で第５図（ｃ）の
シフトタイミングデータ例のごとくポンプ21の吐出容量
コントロール用バルブ11への制御部141からの制御電流
ｉpdを切換え時間ｔに対して滑らかに変化させると共に
前後進切換手段47への制御部141からの制御電流ｉvfを
切換え時間ｔに対して急激に変化させ、200で出力す
る。油圧駆動から機械式伝動装置への変化でない場合は
210で機械式伝動装置150から油圧駆動への切換の変化か
を判断し、またそうでない場合はステップ200に行きそ
のまま出力する。直結の場合は211で第１実施例と同様
に第５図（ｄ）のシフトタイミングデータ例のごとく、
ポンプ21の吐出容量コントロール用バルブ11への制御部
141からの制御電流ｉpd及びモータ22の吐出容量コント
ロール用バルブ12への制御部141からの制御電流ｉmdの
変化を起動タイミングThs1後に、また前後進切換手段47
への制御部141からの制御電流ｉvfの変化を起動タイミ
ングThs2後に立ち上がせ、200で出力する。

尚、上記第１実施例では油圧駆動の変速段を１段及び
機械駆動の変速段を１段に、第２実施例では油圧駆動の
変速段を２段及び機械駆動の変速段を２段にしたが、第
１、第２実施例を適宜組合せにしても良い。またポンプ
とモータとの間に１、２個の油圧バルブを設けたが多数
個配設し、油圧回路もタンデム、シリーズ、パラレル及
び複合回路を用いても良い。さらに、油圧式駆動装置の
油圧回路は開回路のみについて述べたが、閉回路を用い
ても良いことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、機械油圧式伝動
装置の機械式伝動装置と油圧式伝動装置とに分けたもの
を出力軸の回転速度が所定値より大きい範囲では機械式
伝動装置にて動力を伝えるため効率が良くなると共に、
所定値より小さい範囲では油圧式伝動装置で動力を伝え
るため正転と逆転との間の出力回転速度を円滑に制御出
来る。また、油圧式伝動装置と機械式伝動装置との切換
え、及び機械式、油圧式の各伝動装置内での切換えも出
力回転速度、スロットル開度及びシフト位置の変化等を
検出し、コントローラによりクラッチへの油圧を制御し
ているため、スムーズに速く行うことが出来る。また、
走行制御バルブの切換には油圧を用い、油圧は制御部か
らの指令により作動する前後進切換弁により制御され、
前後進切換弁への油圧はポンプからアクセルペダルに連
動した圧油供給手段を介して送られるのでアクセルペダ
ルの変動に応じて動力源、ポンプ、油圧バルブが作動す
るため、高圧力、大容量を必要とする大型の機械油圧式
動力伝動方式（HMT）の場合でも容易に作動させること
が出来る。さらに、複雑な機構を有する遊星歯車機構を
用いていないため構造が簡単になり、またコンパクトに
なると共に安価に出来る。また油圧回路を切り換えるこ
とにより油圧ポンプの吐出流量を他のアクチュエータに
供給することが出来るため余分な動力を損失することな
しに油圧エネルギを利用出来るという優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す機械油圧式伝動装置
の全体構成図 第２図は本発明の第１実施例のフローチヤート図 第３図は出力軸回転速度とスロットル開度、出力軸トル
クの関係を示す図 第４図はクラッチ係合パターンを示す図表 第５図はシフトタイミングのタイムチャートを示す図 第６図は油圧駆動制御のフローチヤート図 第７図はスロットル開度と目標エンジン回転速度の関係
を示す図 第８図はエンジン回転速度と油圧ポンプ目標吸収トルク
の関係を示す図 第９図は油圧ポンプの吐出容量と制御電流の関係を示す
図 第10図は出力軸回転速度と制御電流の関係を示す図 第11図は本発明の第２実施例を示す機械油圧式伝動装置
の全体構成図 第12図は本発明の第２実施例のフローチヤート図 第13図は各シフトレバ位置に対する出力軸回転速度、ス
ロットル開度、出力軸トルク、変速段との関係を示す図 第14図は出力軸回転速度と油圧モータの吐出容量の関係
を示す図 第15図は油圧モータ軸回転速度と油圧モータの吐出容量
の関係を示す図 第16図は、クラッチ係合パターンを示す図表 第17図は従来の実施例を示す機械油圧式動力伝達方式の
全体構成図 第18図は従来の実施例を示す機械油圧式伝動装置の全体
構成図 1:動力源、2:軸、3:ポンプ軸、10:油圧式伝動装置、20:
油圧伝動装置、21:可変容量形油圧ポンプ、22:可変容量
形油圧モータ、24:走行制御手段、26:モータ軸、30:増
減速装置、31、32、34、36、52、53、130、131、152、1
53、162、163:歯車、33、51、132、151、161:クラッ
チ、44、145、146、166:クラッチ圧コントロール用バル
ブ、40:制御装置、41、141:制御部、42、42a:速度セン
サ、45:切換え手段、46:圧油供給手段、47:前後進切換
弁、48:速度制御手段、50、150:機械式伝動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 61/38 - 61/46 F16H 47/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの出力軸35に対して、 動力源１に連結する入力軸２と出力軸35とを、両軸２、
   35間に設けたクラッチ51を含む歯車動力伝達手段50と、
   電気制御のクラッチ圧コントロール用バルブ44aを介し
   た作動圧油により係合するクラッチ係合手段とにより選
   択的にクラッチ51を接続して出力軸35に車両前進方向の
   機械動力を伝達可能とした機械式伝動装置と、 動力源１に連結する油圧ポンプ21と出力軸35とを、回転
   方向、回転中立及び回転速度を制御する油圧モータ回転
   制御手段を有する油圧モータ22と、油圧モータ22と出力
   軸35との間に設けたクラッチ33を含む歯車動力伝達手段
   と、電気制御のクラッチ圧コントロール用バルブ44を介
   した作動圧油により係合するクラッチ係合手段とにより
   選択的にクラッチ33を接続し出力軸35に車両前進方向の
   油圧動力又は車両後進方向の油圧動力を伝達可能とした
   油圧式伝動装置と を有する機械油圧式伝動装置であって、 出力軸回転速度とアクセルペダル操作量との相関関係か
   ら機械駆動領域と油圧駆動領域とを定めた変速シフトマ
   ップデータと、 前後進変速操作入力信号が前進又は後進操作のときで低
   速走行の1st速度段のとき油圧駆動領域の判断をし、前
   後進変速操作入力信号が前進又は後進操作のときでアク
   セルペダル開度量操作入力信号と出力軸回転速度入力信
   号と前記変速シフトマップデータとの比較から機械駆動
   領域と油圧駆動領域とのシフト変化を判断するシフト変
   化判断部と、 機械駆動又は油圧駆動切換えシフト毎のクラッチ係合パ
   ターンデータと、 シフト変化判断が油圧駆動領域であるときは、油圧駆動
   サブルーチンの制御信号を出力する出力部と、 シフト変化判断が油圧駆動から機械駆動領域への切換え
   であるときは、前記クラッチ係合パターンデータから油
   圧動力伝達クラッチの切断と機械動力伝達クラッチの接
   続とに切換えるクラッチ圧コントロール用バルブの制御
   電流及び油圧動力を無効化する油圧ポンプと油圧モータ
   への制御電流を読み出し、シフト変化判断が機械駆動か
   ら油圧駆動領域への切換えであるときは、前記クラッチ
   係合パターンデータから機械動力伝達クラッチの切断と
   油圧動力伝達クラッチの接続とに切換えるクラッチ圧コ
   ントロール用バルブの制御電流及び油圧駆動ルーチン起
   動タイミングを読み出して出力する出力部と を有する制御装置を有し、機械動力伝動と油圧動力伝動
   とを選択的に制御するようにしたことを特徴とする機械
   油圧式伝動装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の機械油圧式伝動装置におい
   て、 アクセルペダル開度量操作入力信号を、アクセルペダル
   46aに設けたアクセル操作量検出手段46bによって制御装
   置に入力し、前後進変速操作信号を、変速シフトレバー
   45から出力されるシフト信号によって制御装置に入力
   し、アクセルと変速シフトの２つのマニュアル操作及び
   出力軸回転速度から機械動力伝達と油圧動力伝達の動力
   伝動方式の切換えを可能としたことを特徴とする機械油
   圧式伝動装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の機械油圧式伝動装置におい
   て、回転方向、回転中立及び回転速度を制御する油圧モ
   ータ回転制御手段は、 前後進変速操作入力信号により、油圧モータ22の回転方
   向と回転中立の指令パイロット圧流体を選択的に与える
   電気式作動の前後進切換弁47と、 前記前後進切換弁47からの指令パイロット圧流体により
   切り換えられて油圧ポンプ21からの駆動圧流体を油圧モ
   ータ22に入れる油圧モータ走行制御弁24と、 アクセルペダル46aの踏込角度量に連動してパイロット
   圧回路に流入するパイロット圧流体流量を制御する圧油
   供給手段46とからなる ことを特徴とする機械油圧式伝動装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の機械油圧式伝動装置におい
   て、 圧油供給手段46と前後進切換弁47との間のパイロット回
   路に、動力源１の回転速度制御手段48をパイロット圧流
   体にて作動するパイロット圧作動回路を分岐接続し、前
   後進切換弁47作動の油圧動力伝動の時は油圧モータ22と
   動力源１の回転速度制御を可能とし、前後進切換弁47中
   立の機械動力伝動のときは動力源１の回転速度制御を可
   能としたことを特徴とする機械油圧式伝動装置。