CN101223383B - 行驶车辆的无级变速装置及其无级变速方法 - Google Patents

Abstract

用闭路来连接可变容量型泵(1)与两个可变容量型马达(2、3)。在可变容量型马达(2、3)的各马达轴(18、19)上分别通过离合器(1 3a、13b)及离合器(14a、14b)安装有第一主动齿轮(6)～第四主动齿轮(9)。与第一主动齿轮(6)和第三主动齿轮(8)啮合的第一从动齿轮(10)以及与第二主动齿轮(7)和第四主动齿轮(9)啮合的第二从动齿轮安装在输出轴(4)上。使各可变容量型马达(2、3)的等价容量不同，按等价容量的大小顺序依次进行使其容量成为零容量的控制。此外，在使可变容量型马达的容量减小时，改变成为了零容量的可变容量型马达的变速比来减小等价容量，并使其容量增大至最大容量为止。由此，可提供一种可扩大无级变速的变速比、通过扩大无级变速来进行加速控制的无级变速装置及其无级变速方法。

Description

行驶车辆的无级变速装置及其无级变速方法

技术领域

本发明涉及一种由泵和可变容量型马达构成闭路的无级变速装置及无级变速方法。

背景技术

在可以无级变速的HST装置(液压传动装置)中，作为使用液压泵和液压马达的HST装置，以往已知有例如图14所示的HST回路构成(例如参照专利文献1)。

另外，作为分别使用一个液压泵和一个液压马达的HST装置，公开了可在低速行驶时维持无级变速的特性而在高速行驶时使液压马达与动力源直接连结的图16所示的HST装置(参照专利文献2)等。

在图14所示的HST回路构成中，由未图示的发动机等驱动源驱动而旋转的可变容量型泵50通过回路59、60分别与固定容量型马达51、可变容量型马达52相连。

在可变容量型马达52的马达轴52a上安装有齿轮54。该齿轮54通过离合器55与安装在输出轴53上的齿轮56啮合。另外，固定容量型马达51的马达轴51a上安装有齿轮57，该齿轮57与安装在输出轴53上的齿轮58啮合。在输出轴53的旋转下，可驱动未图示的行驶车辆的轮胎等旋转。

专利文献2所记载的HST装置为如图16所示的回路构成。可变容量型泵61由发动机79驱动而旋转。可变容量型泵61与液压马达63通过油路62及油路64构成闭路。而且，液压马达63具有使行驶车辆行驶的输出轴，并通过在途中具有离合机构66的轴65与可变容量型泵61侧相连。

离合机构66通常处于将液压马达63从可变容量型泵61侧遮断的遮断状态。当离合机构66切换成连接状态时，离合机构66使液压马达63与可变容量型泵61侧相连。由此，可将发动机79的驱动力通过轴65直接传递给液压马达63侧的输出轴。

离合机构66利用缸体67进行切换。在缸体67的杆侧室67a的压力比底部侧室67b的压力高出规定压力之前，离合机构66处于遮断状态，将液压马达63从可变容量型泵61侧遮断。而当缸体67的杆侧室67a的压力比底部侧室67b的压力高出规定压力时，离合机构66在缸体67的推力下切换成连接状态，使液压马达63的输出轴与可变容量型泵61侧相连。

在行驶车辆前进时，在缸体67的底部侧室67b中供给有来自与可变容量型泵61连续设置的第一控制泵68的输出压力。在行驶车辆前进时，在缸体67的杆侧室67a中供给有来自与液压马达63连续设置的第二控制泵70的输出压力。

另外，将所述油路62、64连通的连通管线72的途中设置有连通阀73。连通阀73在由弹簧78保持的常态下处于将连通管线72遮断的遮断位置。当螺线管74被励磁时，切换到将连通管线72连通的连通位置。螺线管74连接在与可变容量型泵61的斜板连结的开关75上。

当在车辆的前进行驶范围内将可变容量型泵61的斜板倾斜成设定角度时，开关75在检测到其之后对螺线管74进行励磁。作为设定角度就是车辆前进行驶范围内的最大角附近的角度，即在可变容量型泵61的泵输出流量成为最大流量附近，车辆以高速前进行驶时对螺线管74进行励磁。

当使可变容量型泵61的斜板在从零度到所述设定角度为止的范围内倾斜时，可利用可变容量型泵61的输出量来控制液压马达63的转速。由此，可通过无级变速使行驶车辆的车速增大。

此时，与液压马达63的容量相比，可变容量型泵61的输出量变少。即，要使液压马达63旋转一圈，可变容量型泵61就必须旋转一圈多。

因此，第一、第二控制泵68、70的转速也产生偏差，第一控制泵68比第二控制泵70多输出与该转速差相应的泵输出流量。由此，缸体67的杆侧室67a的压力不会比底部侧室67b的压力高出规定压力，离合机构66被保持在遮断状态。

接着，当可变容量型泵61的斜板倾斜成最大倾角时，可变容量型泵61的泵输出流量与液压马达63的容量正好一致。即，第一控制泵68的转速与第二控制泵70的转速成为相同的转速，从具有相同容量的第一控制泵68和第二控制泵70输出等量的泵输出流量。

位于缸体67的杆侧室67a上游侧的第二孔口71的开度形成得比位于缸体67的底部侧室67b上游侧的第一孔口69的开度小。因此，缸体67的杆侧室67a的压力比底部侧室67b的压力高出规定压力，将离合机构66切换成连接状态。

由此，可使液压马达63与可变容量型泵61侧相连。另外，此时利用开关75检测可变容量型泵61的斜板是否倾斜到了设定角度。根据来自开关75的信号，螺线管74被励磁，连通阀73切换至连通位置。

当将可变容量型泵61的斜板倾斜成最大倾角时，可将离合机构66切换成连接状态。因此，发动机79的驱动力可通过轴65直接传递给液压马达63侧。

专利文献1：日本专利特开平2-240442号公报

专利文献2：日本专利特开2000-46151号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

在HST装置中，通过进行无级变速可使车速从零的状态加速至规定速度。但是，在如专利文献1、2所记载的以往的HST装置中，作为通过无级变速获得的变速比，在使用一个液压泵和一个液压马达时是3～4倍左右的变速比，在使用一个液压泵和两个液压马达时也只是6～8倍左右的变速比。

另外，为了获得大变速比，就必须再设置机械传动装置以进行由HST装置的变速以及机械传动装置的变速构成的二级变速。但是，为了再配设机械传动装置，就需要载放机械传动装置的场所，在行驶车辆中，很难确保用于载放机械传动装置的场所。

另外，在机械传动装置中，在切换变速比时必须利用离合器暂时切断输出转矩。因此，在机械传动装置的变速切换时，输出转矩不传递给轮胎，从而产生所谓的转矩断开现象。

例如，当在爬坡途中切换机械传动装置的变速比时，会发生车辆暂时减速的情况。而且，会产生机械传动装置的变速冲击，给乘车舒适度造成不良影响。

在本发明中提供一种可扩大HST装置等的无级变速的变速比的无级变速装置及其无级变速方法。另外，在本发明中使用的“等价容量”的意思可定义成将可变容量型马达的最大容量与相对于该可变容量型马达的输出轴的变速比相乘的值。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的技术问题可由技术方案1～技术方案4所记载的各发明解决。

即，在本申请的第1发明中，在具有与泵构成闭路地进行连接的多个可变容量型马达的无级变速装置中，其最主要的特征在于，通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的各马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，分别对不同的所述可变容量型马达设定所述各变速齿轮的变速比，从而使通过各变速齿轮以所述设定的变速比连接于所述输出轴的不同的所述可变容量型马达的等价容量的大小依次减小，从一个所述可变容量型马达的等价容量中选取的一个等价容量成为最大的等价容量，仅次于所述最大的等价容量的第二大的等价容量成为另一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述另一个可变容量型马达不同于具有最大的等价容量的所述一个可变容量型马达，仅次于第二大的等价容量的第三大的等价容量成为再一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述再一个可变容量型马达不同于具有所述第二大的等价容量的所述另一个可变容量马达。

另外，在本申请的第2发明中，在具有与泵构成闭路地进行连接的可变容量型马达及可变容量型泵-马达的无级变速装置中，其另一个最主要的特征在于，通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述输出轴相连，通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述泵的泵驱动轴相连，分别设定所述可变容量型马达的马达轴、所述可变容量型泵-马达的马达轴以及所述输出轴上的所述各变速齿轮的变速比，使各等价容量的大小依次减小，从而使所述可变容量型马达的一个等价容量成为最大的等价容量，第二大的等价容量成为所述可变容量型泵-马达的等价容量，第三大的等价容量成为所述可变容量型马达的其它等价容量。

另外，在本申请的第3发明及第4发明中，将利用了第1发明及第2发明的无级变速装置的无级变速方法分别作为另外的最主要的特征。

发明效果

在本发明中，对于无级变速装置的输出轴，可利用构成无级变速装置的泵、可变容量型马达、可变容量型泵-马达的各自高效率的结构来进行无级变速。并且，通过使用等价容量，可在大范围内进行相对于输出轴的无级变速。

另外，在使用多个可变容量型马达的无级变速控制或使用可变容量型马达和可变容量型泵-马达的无级变速控制中，可在大的变速范围内进行无级变速。并通过防止在变速切换时产生转矩断开，可获得大的变速比。

附图说明

图1是HST装置的概略回路构成图。(实施例1)

图2是图1的HST回路构成的控制模式。(实施例1)

图3是图1的控制流程。(实施例1)

图4是HST装置的概略回路构成图。(实施例2)

图5是图3的HST回路构成的控制模式。(实施例2)

图6是图4的控制流程。(实施例2)

图7是HST装置的概略回路构成图。(实施例3)

图8是HST装置的概略主要部分回路构成图。(比较例)

图9是HST装置的概略主要部分回路构成图。(实施例)

图10是图8的HST回路构成的控制模式。(比较例)

图11是图9的HST回路构成的控制模式。(实施例)

图12是表示图8的容量效率的表。(比较例)

图13是表示图9的容量效率的表。(实施例)

图14是HST装置的概略回路构成图。(现有例1)

图15是图14的HST回路构成的控制模式。(现有例1)

图16是HST装置的概略回路构成图。(现有例2)

(符号说明)

1  可变容量型泵

2  可变容量型马达

3  可变容量型马达

6  第一主动齿轮

7  第二主动齿轮

8  第三主动齿轮

9  第四主动齿轮

10 第一从动齿轮

11 第二从动齿轮

33 可变容量型泵-马达

50 可变容量型泵

51 固定容量型马达

52 可变容量型马达

61 可变容量型泵

63 液压马达

66 离合机构

68 第一控制泵

70 第二控制泵

73 连通阀

P1～P4 可变容量型马达

具体实施方式

下面参照附图对本发明的最佳实施形态进行具体说明。作为本发明的无级变速装置的构成，下面以HST装置的无级变速装置为例进行说明。

但是，作为本发明的无级变速装置及无级变速方法，除了下面说明的形状、配置构成之外，若是可解决本发明的技术问题的形状、配置构成，则其形状、配置构成也可予以采用。

因此，本发明并不限定于下面说明的实施例，也可适用于HST装置之外的无级变速装置。

实施例1

作为本发明实施形态的无级变速装置，下面用图1对使用可变容量型泵1和两个可变容量型马达2、3的例子进行说明。除了可变容量型泵之外，本发明还可适用于使用固定容量型泵的场合。因此，本发明并不限定于可变容量型泵。

另外，在本发明中，作为可变容量型马达的配设数目并不限定于配设两个可变容量型马达，也可配设三个以上的可变容量型马达来构成无级变速装置。再者，作为介于一个马达轴与输出轴之间的变速齿轮的数目并不限定于由如图1所示的主动齿轮和从动齿轮构成的两个变速齿轮，也可以是配设了两个以上的变速齿轮的构成。

可变容量型泵1通过泵驱动轴5a与发动机5直接连结地进行配设，在发动机5的旋转下被驱动旋转。可变容量型马达2利用油路20、油路22和油路21在与可变容量型泵1之间构成闭路。另外，可变容量型马达3利用油路20、油路22、油路21、以及从油路21分支出的油路23在与可变容量型泵1之间构成闭路。

即，可变容量型泵1的端口1a与可变容量型马达2的端口2a以及可变容量型马达3的端口3b连通。另外，可变容量型泵1的端口1b与可变容量型马达2的端口2b以及可变容量型马达3的端口3a连通。

对来自可变容量型泵1的端口1a的压力油向油路20输出的场合进行说明。向油路20输出的压力油从可变容量型马达2的端口2a流入而使可变容量型马达2旋转。来自可变容量型马达2的旋转输出可由马达轴18输出。

另外，向油路20输出的压力油从可变容量型马达3的端口3b流入而使可变容量型马达3旋转。来自可变容量型马达3的旋转输出由马达轴19输出。此时，可变容量型马达2和可变容量型马达3被配设成朝相同方向旋转。

从可变容量型马达2的端口2b排出的压力油以及从可变容量型马达2的端口2b排出的压力油一起经由油路21返回到可变容量型泵1的端口1b。

另外，在来自可变容量型泵1的端口1b的压力油向油路21输出的场合，只是可变容量型马达2及可变容量型马达3的旋转方向与向油路20输出压力油场合的方向相反，其它与来自可变容量型泵1的端口1a的压力油向油路20输出的场合相同地动作。

即，在压力油从可变容量型泵1的端口1b向油路21输出的场合，可变容量型马达2的端口2b以及可变容量型马达3的端口3a成为各马达的输入端口。端口2a及端口3b分别成为可变容量型马达2、3的输出端口。

输出来自可变容量型马达2的旋转输出力的马达轴18、输出来自可变容量型马达3的旋转输出力的马达轴19以及对车辆输出驱动力的输出轴14分别平行地配设。

第一主动齿轮6和第二主动齿轮7分别经由离合器13a和离合器13b安装在可变容量型马达2的马达轴18上。第三主动齿轮8和第四主动齿轮9分别经由离合器14a和离合器14b安装在可变容量型马达3的马达轴19上。

第一主动齿轮6及第三主动齿轮8与安装在输出轴4上的第一从动齿轮10啮合。第二主动齿轮7及第四主动齿轮9与安装在输出轴4上的第二从动齿轮11啮合。

即，通过离合器13a与离合器13b的切换，可将马达轴18的旋转从第一主动齿轮6经由第一从动齿轮10传递给输出轴4或从第二主动齿轮7经由第二从动齿轮11传递给输出轴4。通过离合器14a与离合器14b的切换，可将马达轴19的旋转从第三主动齿轮8经由第一从动齿轮10传递给输出轴4或从第四主动齿轮9经由第二从动齿轮11传递给输出轴4。

这样，通过适当组合主动齿轮和从动齿轮，可使变速比不同，可在马达轴18与输出轴4之间以及马达轴19与输出轴4之间进行多级的变速控制。

作为可以多级变速的主动齿轮的构成，例如可作成如下构成：对多个齿轮系中的各齿轮系配设离合器，通过离合器的断开、连接由单一的主动齿轮将来自多个齿轮系的旋转输出。单一的主动齿轮可与安装在输出轴上的从动齿轮啮合。作为所述齿轮系，也可由行星齿轮机构、减速比不同的齿轮的组合等来构成。

等价容量可作为可变容量型马达的最大容量乘以变速比的值的数值来求得。利用在马达轴18或马达轴19与输出轴4之间啮合的主动齿轮与从动齿轮的组合，可设定各个变速齿轮的变速比的值。另外，可变容量型马达的最大容量由所使用的可变容量型马达已有的最大容量唯一确定。

例如，对将马达轴18的旋转经由第一主动齿轮6和第一从动齿轮10传递给输出轴4的场合进行说明，此时的可变容量型马达2的等价容量为将第一主动齿轮6与第一从动齿轮10之间的变速比的值乘以可变容量型马达2的最大容量的值而得到的值。

作为等价容量的大小，将由组合了第一主动齿轮6与第一从动齿轮10的变速齿轮所确定的可变容量型马达2的等价容量作为最大的等价容量。将由组合了第三主动齿轮8与第一从动齿轮10的变速齿轮所确定的可变容量型马达3的等价容量作为第二大的等价容量。

下面，设定成按照由组合了第二主动齿轮7与从动齿轮11的变速齿轮所确定的可变容量型马达2的等价容量、由组合了第四主动齿轮9与第二从动齿轮11的变速齿轮所确定的可变容量型马达3的等价容量的顺序变小。另外，与等价容量的大小相关的顺序并不限定于上述的变速齿轮的顺序，也可以是其它的变速齿轮的顺序。

此时，作为等价容量的大小顺序也必需是如下构成：例如在将可变容量型马达2的多个等价容量中的一个等价容量作为最大等价容量时，则应将可变容量型马达3的多个等价容量中的一个等价容量作为第二大的等价容量。

其次，需要在可变容量型马达2与可变容量型马达3之间交替地设置等价容量，例如将可变容量型马达2的另一个等价容量作为第三大的等价容量后，则应将可变容量型马达3的另一个等价容量作为第四大的等价容量。

用图2对图1所示的无级变速装置的控制模式进行说明。

图2(a)的可变容量型马达2、图2(b)的可变容量型马达3以及图2(c)的可变容量型泵1的横轴表示的是将可变容量型马达2的容量、可变容量型马达3的容量以及可变容量型泵1的容量分别改变成为了与速度指令值对应的容量时的指令值，是可由速度指令值的值确定的指令值。

另外，图2(d)的车速的横轴为速度指令值。作为速度指令值，可使用速度调整用的操作手柄的操作量、发动机5的转速等。

图2(a)的纵轴表示的是可变容量型马达2的容量，图2(b)的纵轴表示的是可变容量型马达3的容量。图2(c)的纵轴表示的是可变容量型泵1的容量，图2(d)的纵轴表示的是行驶车辆的车速。当行驶车辆处于车速为零的停止状态、即图1中可变容量型泵1的斜板角度为零时，可变容量型马达2及可变容量型马达3的斜板角度成为最大角度。

此时，在图2(a)～图2(c)中，与车速指令0对应，可变容量型马达2及可变容量型马达3的容量成为最大容量。可变容量型泵1的容量成为零容量。

在图2的区间(I)内，随着速度指令增大，如图2(e)所示，使可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量。另外，如图2(a)、图2(b)所示，作为可变容量型马达2及可变容量型马达3的容量维持在最大容量。

随着可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量，向成为了最大容量的可变容量型马达2及可变容量型马达3供给的来自可变容量型泵1的流量增大。由此，可变容量型马达2及可变容量型马达3的转速增大，图1所示的输出轴4的转速增大。即，如图2(d)所示，行驶车辆的车速从零起增大。

在图2的区间(II)中，随着速度指令增大，如图2(a)所示，使可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。另外，如图2(b)、图2(c)所示，可变容量型马达3的容量和可变容量型泵1的容量分别维持在最大容量状态。

由此，随着可变容量型马达2的容量减小，可变容量型马达2的转速增大，图1中的马达轴18的转速增大，输出轴4的旋转进一步加快。即，如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。此时，可变容量型马达3的转速也随着可变容量型马达2的转速增大而增大。

在图2的区间(III)中，在使可变容量型马达2的等价容量变小后，随着速度指令增大，如图2(a)所示，使可变容量型马达2的容量从零容量增大至最大容量。同时，如图2(b)所示，使成为了比变更后的可变容量型马达2的等价容量大的等价容量的可变容量型马达3的容量从最大容量减小至零容量。此时，如图2(c)所示，可变容量型泵1的容量维持在最大容量。

由此，随着可变容量型3的容量减小，可变容量型马达3的转速增大，图1中的马达轴19的转速增大。随着马达轴19的转速增大，输出轴4的转速进一步增大，如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。此时，可变容量型马达2的转速也随着可变容量型马达3的转速增大而增大。

在图2的区间(IV)中，在使可变容量型马达3的等价容量变小后，随着速度指令增大，如图2(b)所示，使可变容量型马达3的容量从零容量增大至最大容量。同时，如图2(a)所示，使成为了比变更后的可变容量型马达3的等价容量大的等价容量的可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。此时，如图2(c)所示，可变容量型泵1的容量维持在最大容量。

由此，随着可变容量型马达2的容量减小，可变容量型马达2的转速增大，图1中的马达轴18的转速增大。随着马达轴18的转速增大，输出轴4的转速进一步增大，如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大，可成为最大速度状态。此时，可变容量型马达3的转速也随着可变容量型马达2的转速增大而增大。

下面用图3对无级变速装置的控制流程进行说明。

在步骤1中，通过使图1所示的可变容量型泵1的斜板1c的角度增大，使可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量。下面对此时从可变容量型泵1向油路20输出压力油的情况进行说明。

由于可变容量型马达2及可变容量型马达3的斜板角度被维持在最大角度状态，因此可变容量型马达2及可变容量型马达3各自的旋转由从油路20供给的压力油流量来控制。

来自可变容量型马达2的旋转输出通过马达轴18从第一主动齿轮6传递给第一从动齿轮10，驱动输出轴4旋转。同时，来自可变容量型马达3的旋转输出通过马达轴19传递给第三主动齿轮8与第一从动齿轮10，驱动输出轴4旋转。

因此，输出轴4由来自朝相同方向旋转的可变容量型马达2的旋转输出与来自可变容量型马达3的旋转输出的合力来驱动，可输出行驶起动时所需的大转矩。

如图2(c)所示，可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量。另外，如图2(a)、图2(b)所示，可变容量型马达2及可变容量型马达3的容量维持着最大容量。如图2(d)所示，在来自可变容量型马达2及可变容量型马达3的旋转输出下，行驶车辆的车速从零起增大。

在图3的步骤2中，对可变容量型泵1的容量是否成为最大容量作出判断。在可变容量型泵1的容量未成为最大容量时，使可变容量型泵1的容量增大。该状态可作为上述的图2的区间(I)进行表示。在可变容量型泵1的容量成为了最大容量时，转移到步骤3。

在图3的步骤3中，将可变容量型马达2的斜板2c的角度从最大角度控制成零角度。此时，从可变容量型泵1向油路20输出的压力油的流量成为一定流量，但通过将可变容量型马达2的斜板2c的角度从最大角度控制成零角度，可使可变容量型马达2的旋转输出增大。

若可变容量型马达2的旋转输出增大，则通过马达轴18从第一主动齿轮6传递给第一从动齿轮10的旋转输出增大，输出轴4加速旋转。因此，行驶车辆的车速进一步增大。另外，随着可变容量型马达2的容量减小，从油路20流入可变容量型马达3中的压力油的流量增大。

另外，由于可变容量型马达3的马达轴19通过第一从动齿轮10及第三主动齿轮8与输出轴4相连，因此作为马达轴19的旋转，可成为与加速旋转中的输出轴4的旋转相符的转速。

如图2(a)所示，可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。如图2(b)、图2(c)所示，可变容量型马达3的容量和可变容量型泵1的容量分别维持最大容量状态。而且，如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图3的步骤4中，对可变容量型马达2的容量是否成为了零容量作出判断。在可变容量型马达2的容量未成为零容量时，使可变容量型马达2的容量减小。该状态可作为图2的区间(II)进行表示。在可变容量型马达2的容量成为了零容量时，转移到步骤5。

在图3的步骤5中，分离离合器13a，并连接离合器13b。即，将马达轴18通过第二主动齿轮7和第二从动齿轮11与输出轴4相连。此时，在马达轴18上进行变速比的切换，但由于可变容量型马达2的容量为零容量，成为了没有输出转矩的状态。因此，在马达轴18上不会产生切换变速比时的变速冲击。

另外，在马达轴18上切换变速比时，可变容量型马达3也是通过第三主动齿轮8及第一从动齿轮10将旋转传递给输出轴4。因此，输出轴4不会出现转矩断开的现象。

在图3的步骤6中，在改变可变容量型马达2的马达轴18的变速比而成为了可在第二主动齿轮7与第二从动齿轮11之间传递马达轴18的旋转输出的状态后，使可变容量型马达3的容量从最大容量减小至零容量。同时，使可变容量型马达2的容量从零容量增大至最大容量。

此时，从可变容量型泵1向油路20输出的压力油的流量成为一定流量，但通过将可变容量型马达3的斜板3c的角度从最大角度控制成零角度，可使来自可变容量型马达3的旋转输出增大。

另外，输出轴4利用可变容量型马达3的旋转输出与可变容量型马达2的旋转输出的旋转输出之差来驱动旋转。此时，由于可变容量型马达3的旋转输出大于可变容量型马达2的旋转输出，因此输出轴4的旋转进一步增大。

即，从等价容量来看，可变容量型马达3的等价容量变得大于可变容量型马达2的等价容量。可变容量型马达3的旋转输出大于可变容量型马达2的旋转输出。因此，行驶车辆的车速进一步增大。

如图2(a)所示，可变容量型马达2的容量从零容量增大至最大容量。如图2(b)所示，可变容量型马达3的容量从最大容量减小至零容量。如图2(c)所示，可变容量型泵1的容量被维持在最大容量。如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图3的步骤7中，对可变容量型马达3的容量是否成为了零容量作出判断。在可变容量型马达3的容量未成为零容量时，使可变容量型马达3的容量减小。该状态可作为图2的区间(III)进行表示。在可变容量型马达3的容量成为了零容量时，转移到步骤8。

在图3的步骤8中，分离离合器14a，连接离合器14b。即，将马达轴19通过第四主动齿轮9和第二从动齿轮11与输出轴4相连。此时，在马达轴19上进行变速比的切换，但由于可变容量型马达3的容量为零容量，成为了没有输出转矩的状态。因此，在马达轴19上不会产生切换变速比时的变速冲击。

另外，在马达轴19上切换变速比时，成为最大容量的可变容量型马达2接受来自可变容量型马达1的泵输出流量而旋转，也是通过第二主动齿轮7及第二从动齿轮11将其旋转传递给输出轴4。因此，输出轴4不会出现转矩断开的现象。

在图3的步骤9中，在改变可变容量型马达3的马达轴19的变速比而成为了可在第四主动齿轮9与第二从动齿轮11之间传递马达轴19的旋转输出的状态后，使可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。同时，使可变容量型马达3的容量从零容量增大至最大容量。

此时，从可变容量型泵1向油路20输出的压力油的流量成为一定流量，但通过将可变容量型马达2的斜板2c的角度从最大角度控制成零角度，可使来自可变容量型马达2的旋转输出增大。

此时，输出轴4利用可变容量型马达2的旋转输出与可变容量型马达3的旋转输出的旋转输出之差来驱动旋转。又由于可变容量型马达2的旋转输出大于可变容量型马达3的旋转输出，因此输出轴4的旋转进一步增大。

即，从等价容量来看，可变容量型马达2的等价容量变得大于可变容量型马达3的等价容量。可变容量型马达2的旋转输出大于可变容量型马达3的旋转输出。因此，行驶车辆的车速进一步增大。

如图2(a)所示，可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。如图2(b)所示，可变容量型马达3的容量从零容量增大至最大容量。如图2(c)所示，可变容量型泵1的容量维持在最大容量。如图2(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图3的步骤10中，对可变容量型马达3的容量是否成为最大容量作出判断。在可变容量型马达3的容量未成为最大容量时，使可变容量型马达3的容量增大。该状态可作为图2的区间(IV)进行表示。在可变容量型马达3的容量成为了最大容量时，结束控制流程。

在图2及图3中并未记载其后的控制模式及控制流程，但在使可变容量型马达2的容量成为零容量并使可变容量型马达3的容量成为最大容量后，可通过分离离合器13b而使可变容量型马达2成为零容量的空载状态。从该状态起，通过使可变容量型马达3的容量从最大容量例如减小至一半容量等，可使行驶车辆的车速进一步增大。

由此，可获得变速比大幅度增加的无级变速装置。此外，在切换变速比时，即在从离合器13a切换至离合器13b时和从离合器14a切换至离合器14b时，可始终将来自成为了最大容量状态的可变容量型马达3或成为了相同的最大容量状态的可变容量型马达2的旋转输出传递给输出轴4。由此，在切换变速比时不会产生转矩断开。

因此，在坡道的爬坡途中，即使进行离合器的切换即变速比变更也不会引起转矩断开。另外，由于变速比的切换在可变容量型马达的容量为零容量时进行，因此不会产生变速冲击。

图1中对作为可变容量型马达使用了两个可变容量型马达2、3的例子进行了说明。但本发明的可变容量型马达的数目并不限定于两个，在使用了多个可变容量型马达的场合也能使本发明有效地起作用。

在设置有多个可变容量型马达的场合，应将由各个可变容量型马达和该可变容量型马达可选择的变速比所获得的等价容量设定成不同的可变容量型马达各自的等价容量的大小依次减小。

例如以使用了可变容量型马达A～可变容量型马达C三个可变容量型马达的场合为例进行说明。而且，各可变容量型马达A～可变容量型马达C可分别利用与变速齿轮的变速比而成为两个不同的等价容量状态。

此时，例如将可变容量型马达A的一个等价容量A1作为最大的等价容量来构成。作为第二大的等价容量，构成可变容量型马达B的一个等价容量B1。作为第三大的等价容量，构成可变容量型马达C的一个等价容量C1。

像这样，分别设定所述各变速齿轮的变速比，以使等价容量的大小按可变容量型马达A的另一个等价容量A2、可变容量型马达B的另一个等价容量B2、可变容量型马达C的另一个等价容量C2的顺序依次减小。另外，上述的等价容量的大小顺序为例示，也可构成为其它顺序。

首先进行使等价容量A1的可变容量型马达A的容量成为零容量的控制。改变成为了零容量的可变容量型马达A的变速比，以使等价容量变小。即，在最大容积状态下使可变容量型马达A的等价容量成为所述另一个等价容量A2。

接着，将等价容量B1的可变容量型马达B1的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达A的容量增大至最大容量，成为等价容量A2。

接着，改变成为了零容量的可变容量型马达B的变速比，以成为所述另一个等价容量B2。接着，将等价容量C1的可变容量型马达C的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达B的容量增大至最大容量，成为等价容量B2。

然后，改变成为了零容量的可变容量型马达C的变速比，以成为所述另一方等价容量C2。接着，将等价容量A2的可变容量型马达A的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达C的容量增大至最大容量，成为等价容量C2。

接着，断开可变容量型马达A与输出轴的连接，将等价容量B2的可变容量型马达B的容量控制成零容量。最后，断开可变容量型马达B与输出轴的连接，使等价容量C2的可变容量型马达C的容量减小，可使行驶车辆的车速进一步增大。另外，各可变容量型泵的等价容量并不限定于两个等价容量，也可以是一个或三个以上的等价容量。

用图1对在马达轴18、19上分别通过离合器配设有两个主动齿轮的例子进行了说明。但是，对各马达轴18、19，或对多个各马达轴，可分别配设多个离合器和主动齿轮。

此时，可对各可变容量型马达设定多个等价容量，使等价容量依次减小的组合和顺序等可适当地进行选择。

实施例2

下面，作为本发明的第2实施形态的无级变速装置，利用图4对使用了可变容量型泵1、可变容量型马达2和可变容量型泵-马达33的例子进行说明。

在本发明中，作为可变容量型马达的配设数目并不限定于一个可变容量型马达，也可配设多个可变容量型马达来构成无级变速装置。另外，根据需要也可配设多个可变容量型泵-马达33。

另外，对与实施例1中的图1相同的构成要素标记相同的符号，下面省去其说明。

可变容量型泵1的端口1a与可变容量型马达2的端口2a以及可变容量型泵-马达33的端口33b连通。可变容量型泵1的端口1b与可变容量型马达2的端口2b以及可变容量型泵-马达33的端口33a连通。

输出来自可变容量型马达2旋转输出力的马达轴18、输出来自可变容量型泵-马达33旋转输出力的马达轴34以及对车辆输出驱动力的输出轴4分别平行地配设。

第一主动齿轮6和第二主动齿轮7分别经由离合器13a和离合器13b安装在可变容量型马达2的马达轴18上。第三主动齿轮8和第二齿轮17分别经由离合器15a和离合器15b安装在可变容量型泵-马达33的马达轴34上。

第一主动齿轮6及第三主动齿轮8与安装在输出轴4上的第一从动齿轮10啮合。第二主动齿轮7与安装在输出轴4上的第二从动齿轮11啮合，第二齿轮17与安装在传递来自发动机5的旋转的泵驱动轴5a上的第一齿轮16啮合。

作为等价容量的大小，将组合了第一主动齿轮6与第一从动齿轮10时的可变容量型马达2的等价容量作为最大的等价容量。将组合了第三主动齿轮8与第一从动齿轮10时的可变容量型泵-马达33的等价容量作为第二大的等价容量。将组合了第二主动齿轮7与第二从动齿轮11时的可变容量型马达2的等价容量作为最小的等价容量。

另外，等价容量的大小顺序并不限定于上述的例子，也可以是其它顺序。利用这些主动齿轮和从动齿轮来构成多组变速齿轮。利用各变速齿轮可进行多级变速。

作为可以多级变速的主动齿轮例如可作成如下结构：对多个齿轮系中的各齿轮系配设离合器，通过离合器的断开、连接由单一的主动齿轮将来自多个齿轮系的旋转输出。单一的主动齿轮可与安装在输出轴上的从动齿轮啮合。作为齿轮系，也可由行星齿轮机构、减速比不同的齿轮的组合等来构成。

用图5、图6对图4所示的无级变速装置的控制模式及控制流程进行说明。图5的横轴全部是对可变容量型泵1、可变容量型马达2和可变容量型泵-马达33的容量调整的指令、即速度指令值。

图5(a)的纵轴表示的是可变容量型马达2的容量，图5(b)的纵轴表示的是可变容量型泵-马达33的容量。图5(c)的纵轴表示的是可变容量型泵1的容量，图5(d)的纵轴表示的行驶车辆的车速。

图6表示的是无级变速装置的控制流程。作为速度指令值，可使用速度调整用的操作手柄的操作量、发动机5的转速等。

当行驶车辆处于车速为零的停止状态、即图4中可变容量型泵1的斜板角度为零时，可变容量型马达2的斜板2c及可变容量型泵-马达33的斜板33c成为最大角度。

此时，如图5(a)～图5(c)中的车速指令0所示，可变容量型马达2及可变容量型泵-马达33的容量为最大容量。可变容量型泵1的容量为零容量。

在图6的步骤21中，通过使图4所示的可变容量型泵1的斜板1c的角度增大，使可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量。下面对此时从可变容量型泵1向油路20输出压力油的情况进行说明。

由于可变容量型马达2及可变容量型泵-马达33的各自的斜板2c、33c被维持在最大角度状态，因此可变容量型马达2及可变容量型泵-马达33各自的旋转由从油路20输出的压力油流量来控制。

来自可变容量型马达2的旋转输出通过马达轴18从第一主动齿轮6传递给第一从动齿轮10，驱动输出轴4旋转。同时，来自可变容量型泵-马达33的旋转输出通过马达轴34传递给第三主动齿轮8和第一从动齿轮10，驱动输出轴4旋转。

因此，输出轴4由来自可变容量型马达2的旋转输出与来自可变容量型泵-马达33的旋转输出合力来驱动，可输出行驶起动时所需的大转矩。

该状态可作为图5的区间(I)进行表示。如图5(c)所示，可变容量型泵1的容量从零容量增加至最大容量。另外，如图5(a)、图5(b)所示，可变容量型马达2及可变容量型泵-马达33的容量维持着最大容量。

如图5(d)所示，利用来自可变容量型马达2及可变容量型泵-马达33的旋转输出，行驶车辆的车速从零起增大。

在图6的步骤22中，对可变容量型泵1的容量是否成为最大容量作出判断。在可变容量型泵1的容量未成为最大容量时，使可变容量型泵1的容量增大。在可变容量型泵1的容量成为了最大容量时，转移到步骤23。

在图6的步骤23中，将可变容量型马达2的斜板2c的角度从最大角度控制成零角度。此时，从可变容量型泵1向油路20输出的压力油的流量成为一定流量，但通过将可变容量型马达2的斜板2c的角度从最大角度控制成零角度，可使可变容量型马达2的旋转输出增大。

若可变容量型马达2的旋转输出增大，则通过马达轴18从第一主动齿轮6传递给第一从动齿轮10的旋转输出增大，输出轴4加速旋转。因此，行驶车辆的车速进一步增大。

另外，随着可变容量型马达2的容量减小，从油路20流入可变容量型泵-马达33中的压力油的流量增大。再者，由于可变容量型泵-马达33的马达轴34通过第一从动齿轮10及第三主动齿轮8与输出轴4相连，因此作为马达轴34的旋转，可成为与加速旋转中的输出轴4的旋转相符的转速。

该状态可作为图5的区间(II)进行表示。如图5(a)所示，可变容量型马达2的容量从最大容量减小至零容量。如图5(b)、图5(c)所示，可变容量型泵-马达33的容量和可变容量型泵1的容量分别维持最大容量状态。而且，如图5(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图6的步骤24中，对可变容量型马达2的容量是否成为了零容量作出判断。在可变容量型马达2的容量未成为零容量时，使可变容量型马达2的容量减小。在可变容量型马达2的容量成为了零容量时，转移到步骤25。

在图6的步骤25中，分离离合器13a，连接离合器13b。即，将马达轴18通过第二主动齿轮7和第二从动齿轮11与输出轴4相连。此时，在马达轴18上进行变速比的切换，但由于可变容量型马达2的容量为零容量，成为了没有输出转矩的状态。因此，在马达轴18上不会产生切换变速比时的变速冲击。

另外，在马达轴18上切换变速比时，可变容量型泵-马达33也是通过第三主动齿轮8及第一从动齿轮10而将旋转传递给输出轴4。因此，输出轴4不会出现转矩断开的现象。

在图6的步骤26中，在改变可变容量型马达2的马达轴18的变速比而成为了可在第二主动齿轮7与第二从动齿轮11之间传递马达轴18的旋转输出的状态后，使可变容量型泵-马达33的容量从最大容量减小至零容量。同时，使可变容量型马达2的容量从零容量增大至最大容量。

此时，从可变容量型泵1向油路20输出的压力油的流量成为一定流量，但通过将可变容量型泵-马达33的斜板33c的角度从最大角度控制成零角度，可使来自可变容量型泵-马达33的旋转输出增大。

另外，输出轴4利用可变容量型泵-马达33的旋转输出与可变容量型马达2的旋转输出的旋转输出之差来驱动旋转。此时，由于可变容量型泵-马达33的旋转输出大于可变容量型马达2的旋转输出，因此输出轴4的旋转进一步增大。

即，从等价容量来看，可变容量型泵-马达33的等价容量变得大于可变容量型马达2的等价容量。可变容量型泵-马达33的旋转输出大于可变容量型马达2的旋转输出。因此，行驶车辆的车速进一步增大。

该状态可作为图5的区间(III)进行表示。如图5(a)所示，可变容量型马达2的容量从零容量增大至最大容量。如图5(b)所示，可变容量型泵-马达33的容量从最大容量减小至零容量。如图5(c)所示，可变容量型泵1的容量被维持在最大容量。如图5(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图6的步骤27中，对可变容量型泵-马达33的容量是否成为了零容量作出判断。在可变容量型泵-马达33的容量未成为零容量时，使可变容量型泵-马达33的容量减小。在可变容量型泵-马达33的容量成为了零容量时，转移到步骤28。

在图6的步骤28中，分离离合器15a，连接离合器15b。即，将可变容量型泵-马达33的马达轴34通过第二齿轮17和第一齿轮16与来自发动机5的泵驱动轴5a相连。

此时，在马达轴34上进行离合器的切换，但由于可变容量型泵-马达33的容量为零容量，成为了没有输出转矩的状态。因此，在马达轴34上不会产生切换离合器时的变速冲击。

另外，在马达轴34上进行离合器15a、16b的切换时，成为最大容量的可变容量型马达2接受来自可变容量型泵1的泵输出流量而旋转，也是通过第二主动齿轮7及第二从动齿轮11将其旋转传递给输出轴4。因此，输出轴4不会出现转矩断开的现象。

在图6的步骤29中，使可变容量型泵-马达33作为泵起作用。即，在来自发动机5的旋转驱动力下，可变容量型泵-马达33进行泵作用。

在图4中，可变容量型泵-马达33从端口33b输出压力油，与来自可变容量型泵1的输出流量一起向可变容量型马达22的端口2a供给压力油。

向可变容量型马达2供给的压力油的流量增大，从而使可变容量型马达2的旋转加速。即，从可变容量型马达5输出给马达轴18的旋转输出增大，通过第二主动齿轮7及第二从动齿轮11传递给输出轴4的旋转输出增大。

因此，行驶车辆的车速进一步增大。

该状态可作为图5的区间(IV)进行表示。如图5(a)所示，可变容量型马达2的容量维持着最大容量状态，但可以利用来自可变容量型泵1及可变容量型泵-马达33的输出流量而加速旋转。

如图5(b)所示，可变容量型泵-马达33作为泵起作用，将其容量从零容量增大至最大容量。如图5(c)所示，可变容量型泵1的容量被维持在最大容量。

因此，如图5(d)所示，行驶车辆的车速进一步增大。

在图5及图6中并未记载其后的控制模式及控制流程，但在使可变容量型泵-马达33的容量成为最大容量后，通过使可变容量型马达2的容量从最大容量例如减小至一半容量等，可使行驶车辆的车速进一步增大。

由此，可获得变速比大幅度增加的无级变速装置。此外，在切换变速比时，即在从离合器13a切换至离合器13b时和从离合器15a切换至离合器15b时，可始终将来自成为了最大容量状态的可变容量型马达2或成为了相同的最大容量状态的可变容量型泵-马达3的旋转输出传递给输出轴4。

由此，在切换变速比时和切换离合器15a、15b时，不会产生转矩断开。

因此，在坡道的爬坡途中，即使进行离合器的切换和变速比的变更也不会引起转矩断开。另外，由于变速比的切换和离合器的切换在可变容量型马达或可变容量型泵-马达的容量为零容量时进行，因此不会产生变速冲击。

图4中，在上述说明中对在马达轴18与输出轴4之间配设有两个由主动齿轮和从动齿轮构成的变速齿轮、在马达轴18与输出轴4之间配设有一个由主动齿轮和从动齿轮构成的变速齿轮的结构进行了说明。

但是，可配设在马达轴18与输出轴4之间以及马达轴18与输出轴4之间的变速齿轮的数目并不限定于上述数目。通过将马达轴18与输出轴4之间以及马达轴18与输出轴4之间的变速齿轮的配设数目配设成适当的数目，还可增加等量容量的数目。另外，也可通过配设多个可变容量型马达来增加等价容量的数目。

在增加了等价容量的数目时，需要将不同的可变容量型马达及可变容量型泵-马达各自的等价容量的大小设定成依次减小。

例如对作为可变容量型马达使用了可变容量型马达A～可变容量型马达C三个马达、并使用了可变容量型泵-马达D的场合进行说明。此时，各可变容量型马达A～可变容量型马达C及可变容量型泵-马达D可分别利用与变速齿轮的变速比而形成两个不同的等价容量。

此时，例如将可变容量型马达A的一个等价容量作为最大的等价容量A1而构成。作为第二大的等价容量，构成可变容量型马达B的一个等价容量B1。作为第三大的等价容量，构成可变容量型马达C的一个等价容量C1。

如下地分别设定所述各变速齿轮的变速比，以使等价容量的大小按可变容量型马达A的另一个等价容量A2、可变容量型马达B的另一个等价容量B2、可变容量型泵-马达D的一个等价容量D1、可变容量型马达C的另一个等价容量C2、可变容量型泵-马达D的另一个等价容量D2的顺序依次减小。

首先进行使等价容量A1的可变容量型马达A的容量成为零容量的控制。改变成为了零容量的可变容量型马达A的变速比，以使等价容量成为所述另一个等价容量A2。

接着，将等价容量B1的可变容量型马达B1的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达A的容量增大至最大容量，成为等价容量A2。

接着，改变成为了零容量的可变容量型马达B的变速比，以成为所述另一个等价容量B2。接着，将等价容量C1的可变容量型马达C的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达B的容量增大至最大容量，成为等价容量B2。

然后，改变成为了零容量的可变容量型马达C的变速比，以成为所述另一方等价容量C2。接着，将等价容量A2的可变容量型马达A的容量控制成零容量。同时，使成为了零容量的可变容量型马达C的容量增大至最大容量，成为等价容量C2。

接着，断开可变容量型马达A与输出轴的连接，将等价容量B2的可变容量型马达B的容量控制成零容量。然后，断开可变容量型马达B与输出轴的连接，将等价容量D1的可变容量型泵-马达D的容量控制成零容量。

改变成为了零容量的可变容量型泵-马达D的变速比，以成为所述另一个等价容量D2。接着，遮断可变容量型泵-马达D与输出轴的连接，将可变容量型泵-马达D与发动机等的驱动轴相连。

由此，这次使可变容量型泵-马达D作为泵起作用。使可变容量型泵-马达D的容量从零容量变化为最大容量。由此，除了来自可变容量型泵的输出压力油之外，来自作为泵起作用的可变容量型泵-马达D的输出压力油也对成为了最大容量的等价容量C2的可变容量型马达C进行供给。

由此，可变容量型马达C进一步加速，从而可使行驶车辆的车速进一步增大。另外，通过使等价容量C2的可变容量型马达C的容量减小，可使行驶车辆的车速进一步增大。

这样，通过进行从大的等价容量开始依次使其容量从最大容量减小至最小容量的控制，可使行驶车辆的车速无级地加速。另外，在进行从大的等价容量开始依次使其容量从最大容量减小至零容量的控制时，若存在有成为了零容量的可变容量型马达，则通过改变该可变容量型马达的变速比而减小等价容量，可从零容量增大至最大容量。

这样，为了使行驶车辆的车速增大，可增加进行容量减小控制的可变容量型马达的数目。另外，也可将可变容量型泵-马达D的等价容量D1、D2的大小作为大于可变容量型马达A的另一个等价容量A2、可变容量型马达B的另一个等价容量B2等的值来构成。

此时，可变容量型泵-马达D在使行驶车辆的车速加速的途中也作为泵起作用，使最大容量状态的可变容量型马达加速旋转。另外，上述的可变容量型的大小顺序为例示，也可以是其它顺序和其它组合。

另外，可变容量型泵、可变容量型泵-马达的等价容量并不限定于两个等价容量，也可以是一个或三个以上的等价容量。再者，使等价容量依次减小的组合和顺序等可适当地进行选择。

实施例3

作为本发明第3实施形态的无级变速装置，下面用图7对使用可变容量型泵1、可变容量型马达2和可变容量型马达3的例子进行说明。在本发明中，作为可变容量型马达的配设数目并不限定于两个可变容量型马达，也可配设多个可变容量型马达来构成无级变速装置。

在实施例1中表示了在可变容量型马达3的马达轴19上配设了第三主动齿轮8及第四主动齿轮9的例子。在实施例3中，代替在马达轴19上配设第三主动齿轮8及第四主动齿轮9，作成了配设有主动齿轮27及由行星齿轮机构构成的齿轮系28、29的结构，该齿轮系28、29通过离合器26a、26b分别可选择地与所述主动齿轮27相连。其它构成与实施例1相同。

因此，对与实施例1中的图1相同的构成要素标记相同的符号，下面省去其说明。另外，在下面的说明中，以与实施例1不同的构成为中心进行说明。

另外，图7中作成了在马达轴18上配设有两个主动齿轮6、7的结构，但也可作成如下结构：与马达轴19一样地配设由可选择性连接的、减速比不同的齿轮组合等构成的齿轮系等，以代替两个主动齿轮6、7。

在图7的马达轴19上，主动齿轮27可自由转动地被支承着，该主动齿轮27与由齿轮系28、29构成的两个行星齿轮机构相连。即，齿轮系28的齿圈28a与主动齿轮27可一体旋转地相连。与齿圈28a啮合的多个行星齿轮28b分别被齿轮架28d支撑而可自由旋转。

齿轮架28d被固定在可变容量马达3的马达轴19上。与各行星齿轮28b啮合的恒星齿轮28c可通过离合器26a的动作来选择固定状态或自由旋转状态。

主动齿轮27与齿轮系29的齿轮架29d可一体自由旋转地相连。被齿轮架29d支撑而可自由旋转的多个行星齿轮29b与固定在马达轴19上的恒星齿轮29c啮合。

另外，多个行星齿轮29b与连接在离合器26b上的齿圈29a啮合。齿圈29a可通过离合器26的动作来选择固定状态或自由旋转状态。

这样，构成了可利用离合器26a、26b进行选择的变速器，从变速器进行输出的主动齿轮27与输出轴4的第一从动齿轮10啮合。作为本发明的变速齿轮，除了由单体的主动齿轮和从动齿轮构成外，还包含由具有变速器的主动齿轮和从动齿轮构成等。

下面对变速器的动作进行说明。对在将恒星齿轮28c利用离合器26a固定于固定部件的状态下、在齿轮系29的行星齿轮机构中利用离合器26b使齿圈29a与固定部件的固定状态解除的场合进行说明。

此时，行星齿轮28b被支撑在与马达轴19一起旋转的齿轮架28d上，该行星齿轮28b在绕固定的恒星齿轮28c公转的同时进行自转。通过行星齿轮28b的旋转来使齿圈28a旋转，可使与齿圈28a相连的主动齿轮27旋转。

齿轮系29中的离合器26b将齿圈29a与固定部件的固定状态解除。因此，齿圈29a成为可自由旋转的状态。此时，与主动齿轮27相连的齿轮架29d与主动齿轮27一起旋转，且固定在马达轴19上的恒星齿轮29c旋转。另外，被齿轮架29d支撑的行星齿轮29b与齿圈29a一起成为可自由旋转的状态。

即使固定在马达轴19上的恒星齿轮29c和齿轮架29d分别旋转，该旋转也会分别被行星齿轮29b和齿圈29a的自由旋转吸收。

因此，来自固定在马达轴19上的恒星齿轮29c的旋转不会对齿轮架29d的旋转造成影响。

下面对利用离合器26a使齿轮系28的恒星齿轮28c与固定部件的固定状态解除、并利用齿轮系29中的离合器26b使齿圈29a与固定部件固定的状态进行说明。

齿圈29a与固定部件利用离合器26b而固定。因此，固定在马达轴19上的恒星齿轮29c的旋转使其被齿轮架29d支撑的行星齿轮28b自转，且行星齿轮28b绕被固定的齿圈29a公转。

由此，齿轮架29d旋转，固定在齿轮架29d上的主动齿轮27旋转。另一方面，利用齿轮系28中的离合器26a，使恒星齿轮28c与固定部件的固定状态解除，因此恒星齿轮28c呈自由旋转。

因此，即使与主动齿轮27相连的齿圈28a和固定在马达轴19上的齿轮架28d分别旋转，各个旋转也会被行星齿轮28b和恒星齿轮28c的自由旋转吸收。

因此，固定在马达轴19上的齿轮架28d的旋转不会对齿圈29a的旋转造成影响。

这样，通过操作离合器26a、26b，主动齿轮27可选择性地与齿轮系28的行星齿轮机构的旋转或与齿轮系29的行星齿轮机构的旋转相连而旋转。

即，可将由可变容量型马达2的两个变速比所确定的等价容量和由使用了可变容量型马达3中的两个行星齿轮机构的两个变速比所确定的等价容量作为分别不同的等价马达容量。与实施例1一样，通过依次从大的等价马达容量开始控制其容量，可使行驶车辆的速度无级地加速。

另外，在上述实施例3中对在各个马达轴上可选择两个变速比的构成的例子进行了说明，但也可作成在各马达轴上可选择多个变速比的构成。另外，还可使用多个可变容量型马达来构成具有多级变速比的无级变速装置。

比较例

下面对使用本发明实施例的无级变速装置时与使用以往的无级变速装置时进行比较，用图8～图13对行驶车辆的变速例进行说明。

另外，在图8及图9中省略了对两个可变容量型马达分别供给泵输出流量的可变容量型泵、在该可变容量型泵与两个可变容量型马达之间形成的液压回路。而且，作为图8的变速齿轮装置，对图14中作为现有例1而记载的液压固定容量型马达51、可变容量型马达52进行了简化表示。顺便提一下，作为图14所示的HST回路的控制模式，虽省略了其说明，但特意地在图15中作了表示。

即，图8中将固定容量型马达51作为可变容量型的液压马达P进行表示，将可变容量型马达52作为可变容量型的液压马达P2进行表示。另外，图9对图1所示的可变容量型马达2、3进行了简化表示。

即，将可变容量型马达2作为可变容量型马达P3进行表示，将可变容量型马达3作为可变容量型马达P4进行表示。只是由于将可变容量型马达P4的变速比作为与现有例的可变容量型马达2相同的变速比来构成，因此表示的是构成了一级变速比的例子。

未图示的可变容量型泵的最大容量在表示现有例的图8的场合和表示本发明的例子的图9的场合均设为大致120cc/rev，现有例的可变容量型马达P1、P2的最大容量均设为大致160cc/rev。

另外，可变容量型马达P1的变速比设为×3.86，可变容量型马达P2的变速比设为×1.0。即，可变容量型马达P1的等价容量设为大致618cc/rev，可变容量型马达P2的等价容量设为大致160cc/rev。

与此相对，作为本发明的无级变速装置表示的图9的可变容量型马达P3、P4的最大容量均小于作为现有例表示的可变容量型马达P1、P2的最大容量，设为大致100cc/rev。另外，可变容量型马达P3的变速比可选择×5.3或×1.0，可变容量型马达P4的变速比设为×2.5。

即，可变容量型马达P3的等价容量可选择大致530cc/rev或大致100cc/rev，可变容量型马达P4的等价容量设为大致250cc/rev。

在表示现有例的图8中，可变容量型马达P1的马达轴37的主动齿轮38通过离合器35将旋转传递给输出轴4的从动齿轮41。可变容量型马达P2的马达轴39通过主动齿轮40将旋转传递给输出轴4的从动齿轮41。

在表示本发明的例子的图9中，在可变容量型马达P3的马达轴43上配设有主动齿轮42a、42b，该主动齿轮42a、42b分别利用离合器44a、44b进行断开、连接。

另外，在可变容量型马达P4的马达轴45上通过离合器46配设有主动齿轮47。而且，设在可变容量型马达P3的马达轴43上的一对主动齿轮42a、42b分别与输出轴4的从动齿轮48a、48b啮合，设在可变容量型马达P4的马达轴45上的主动齿轮47与输出轴4的从动齿轮48a啮合。

图10是表示图8的可变容量型马达P1、P2、可变容量型泵各自的等价容量与输出轴4的输出旋转的关系的曲线图。图11是表示图9的可变容量型马达P3、P4、可变容量型泵各自的等价容量与输出轴4的输出旋转的关系的曲线图。

在图10中，用点划线来表示可变容量型马达P1的等价容量，用虚线来表示可变容量型马达P2的等价容量。另外，用实线来表示可变容量型马达P1与可变容量型马达P2的等价容量的合计。

在图11中，用点划线来表示可变容量型马达P3的等价容量，用虚线来表示可变容量型马达P4的等价容量。另外，用实线来表示可变容量型马达P3与可变容量型马达P4的等价容量的合计。

在图8所示的现有例的无级变速装置中，在将未图示的可变容量型泵的容量控制成最大容量时，如图10所示，可变容量型马达P1和可变容量型马达P2的等价容量分别为大致618cc/rev和大致160cc/rev，等价容量的合计为大致778cc/rev。另外，输出轴4的转速为大致270rpm。

若从该状态起减小可变容量型马达P1的等价容量，则如图10的点划线所示，P1的等价容量沿曲线减小，输出轴4的转速上升到大致1345rpm。此时，如虚线所示，可变容量型马达P2的等价容量维持在大致160cc/rev的状态。

分离离合器35，解除可变容量型马达P1与输出轴4的连结状态。接着，使可变容量型马达P2的等价容量沿图10的虚线减小。在可变容量型马达P2的等价容量成为大致46cc/rev时，可使输出轴4的旋转上升到大致4500rpm。

下面看图9所示的本发明的无级变速装置，与图10的场合一样，将输出轴4的最终的转速控制成大致4500rpm，成为图11所示的曲线图。

如图11所示，在使未图示的可变容量型泵成为最大容量时，输出轴4的转速为大致320rpm。此时，可变容量型马达P3的等价容量为大致530cc/rev，可变容量型马达P4的等价容量为大致250cc/rev，等价容量的合计为大致780cc/rev。

接着，在将可变容量型马达P3置于变速比×5.3状态下使其容量像图11的点划线所示的曲线那样减小，可使输出轴4的转速增大到大致855rpm。

然后，通过分离离合器44a并连接离合器44b，将可变容量型马达P3的变速比变更为×1.0。此时，可变容量型马达P4的等价容量被维持在250cc/rev。

使可变容量型马达P4的等价容量像图11的虚线那样减小。同时，使可变容量型马达P3的等价容量像图11的点划线那样增大，以使等价马达容量从零成为大致100cc/rev。由此，可使输出轴4的转速增大到大致2150rpm。

分离离合器46，解除可变容量型马达P4与输出轴4的连结状态。使成为了等价容量100cc/rev的可变容量型马达P3的等价容量像图11的点划线所示的那样减小。接着，使该等价容量减小到大致46cc/rev，可使输出轴4的转速增大到大致4500rpm。

从图10、图11可以看出，在本发明中，即使将可变容量型马达的最大容量构成得比以往的马达小，作为输出轴的转速也可无级地增大到相同的转速。即，可使行驶车辆的车速无级地加速，而且即使是容量较小的可变容量型马达也可以进行。

另外，对将输出轴4的转速设为大致4500rpm、未图示的可变容量型泵的输出压力设为20Mpa时的图8及图9中未图示的液压泵容积效率η进行比较，则可参照图12、图13。另外，图12、图13中的液压泵的容积效率η是基于市场上的普通出售品的液压泵的容积效率η通过换算求得的。

即，图12表示的是图10所示的现有技术的无级变速装置的效率η。在图12中，停止状态表示的是图10中输出旋转为零的状态。点1表示的是输出旋转为大致270rpm的状态，点2表示的是输出旋转为大致345rpm的状态，点3表示的是输出旋转为大致4500rpm的状态。

另外，图13表示的是图11所示的本发明的无级变速装置的效率η。在图13中，停止状态表示的是图11中输出旋转为零的状态。点1表示的是输出旋转为大致320rpm的状态，点2表示的是输出旋转为大致855rpm的状态。点3表示的是输出旋转为大致2150rpm的状态，点4表示的是输出旋转为大致4500rpm的状态。

如图12所示，在各点1～3处，可变容量型马达P1、P2的容积效率η以可变容量型马达P2的容积效率η在使可变容量型马达P1的容量成为零容量的点2处成为0.92时为最高，在点1处，可变容量型马达P及P2的容积效率均为0.87。在使车辆成为了最高速度状态的点3处，可变容量型马达P2的容积效率η减小到0.73。

与此相对，在表示本发明的无级变速装置的效率η的图13中，可变容量型马达P3的容积效率η除了在点4处为η＝0.82外，保持着η＝0.92的高容积效率状态。另外，作为可变容量型马达P4的容积效率η，除了在点1处为η＝0.88外，在点2处保持着η＝0.92的高容积效率状态。

在车辆成为了最高速状态的最终点(图12中为点3，图13中为点4)处，如图12所示，在现有例中效率η＝0.73，与此相比，在图13所示的本发明的无级变速装置中效率η＝0.82。在本发明中，由于使用了高效率的结构，因此可使用小容量的可变容量型马达。此外，与现有例相比，在效率η方面也可起到优良的效果。

工业上的可利用性

本发明对于可应用本发明技术思想的装置等来讲也可适用本发明的技术思想。

Claims (4)

1.一种具有与泵构成闭路地进行连接的多个可变容量型马达的无级变速装置，其特征在于，

通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的各马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，

分别对不同的所述可变容量型马达设定所述各变速齿轮的变速比，从而使通过各变速齿轮以所述设定的变速比连接于所述输出轴的不同的所述可变容量型马达的等价容量的大小依次减小，

从一个所述可变容量型马达的等价容量中选取的一个等价容量成为最大的等价容量，仅次于所述最大的等价容量的第二大的等价容量成为另一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述另一个可变容量型马达不同于具有最大的等价容量的所述一个可变容量型马达，仅次于第二大的等价容量的第三大的等价容量成为再一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述再一个可变容量型马达不同于具有所述第二大的等价容量的所述另一个可变容量马达。

2.一种具有与泵构成闭路地进行连接的可变容量型马达及可变容量型泵-马达的无级变速装置，其特征在于，

通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，

通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述输出轴相连，

通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述泵的泵驱动轴相连，

分别设定所述可变容量型马达的马达轴、所述可变容量型泵-马达的马达轴以及所述输出轴上的所述各变速齿轮的变速比，使各等价容量的大小依次减小，从而使所述可变容量型马达的一个等价容量成为最大的等价容量，第二大的等价容量成为所述可变容量型泵-马达的等价容量，第三大的等价容量成为所述可变容量型马达的其它等价容量。

3.一种具有与泵构成闭路地进行连接的多个可变容量型马达的无级变速方法，其特征在于，

通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的各马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，

分别对不同的所述可变容量型马达设定所述各变速齿轮的变速比，从而使通过各变速齿轮以所述设定的变速比连接于所述输出轴的不同的所述可变容量型马达的等价容量的大小依次减小，

从一个所述可变容量型马达的等价容量中选取的一个等价容量成为最大的等价容量，仅次于所述最大的等价容量的第二大的等价容量成为另一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述另一个可变容量型马达不同于具有最大的等价容量的所述一个可变容量型马达，仅次于第二大的等价容量的第三大的等价容量成为再一个所述可变容量型马达的等价容量中的一个等价容量，所述再一个可变容量型马达不同于具有所述第二大的等价容量的所述另一个可变容量马达，

改变成为了零容量的所述可变容量型马达的所述变速比来使等价容量变小，

将最大容量状态下的所述可变容量型马达中的等价容量最大的所述可变容量型马达的容量从最大容量控制成零容量，

同时，将所述成为了零容量、使等价容量变小了的可变容量型马达的容量从零容量控制成最大容量。

4.一种具有与泵构成闭路地进行连接的可变容量型马达及可变容量型泵-马达的无级变速方法，其特征在于，

通过可断开、连接且具有可选择的多个变速比的变速齿轮将所述可变容量型马达的马达轴与向外部输出旋转的输出轴分别相连，

通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述输出轴相连，

通过可断开、连接的变速齿轮将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述泵的泵驱动轴相连，

分别设定所述可变容量型马达的马达轴、所述可变容量型泵-马达的马达轴以及所述输出轴上的所述各变速齿轮的变速比，使各等价容量的大小依次减小，从而使所述可变容量型马达的一个等价容量成为最大的等价容量，第二大的等价容量成为所述可变容量型泵-马达的等价容量，第三大的等价容量成为所述可变容量型马达的其它等价容量，

改变成为了零容量的所述可变容量型马达的所述变速比来使等价容量变小，

将最大容量状态下的所述可变容量型泵-马达的容量从最大容量控制成零容量，

同时，将所述成为了零容量、使等价容量变小了的可变容量型马达的容量从零容量控制成最大容量，

将成为了零容量的所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述输出轴的连接断开，将所述可变容量型泵-马达的马达轴与所述泵驱动轴相连。

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