JP2003185015A

JP2003185015A - 油圧式無段変速機構

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Publication number: JP2003185015A
Application number: JP2001385494A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ishibashi; 文雄石橋; Yukio Kubota; 幸雄久保田; Akishi Kuroda; 晃史黒田
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP3877286B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業車両に装備した油圧式無段変速機構にお
いて、ＨＳＴの容積効率の低下に即したＨＳＴの油圧ポ
ンプの可動斜板の制御を行い、滑らかな走行を得るため
に、ＨＳＴに加わる負荷の値を検出するための構造を提
案する。【解決手段】容積可変な油圧ポンプ２２と油圧モータ
２３から成る油圧式無段変速機構（ＨＳＴ２１）におい
て、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に与えられる指令
電流値ｉに応じて可動斜板２２ａの角度が変更されるこ
とにより油圧ポンプ２２の容積を変更操作する構成であ
って、ＨＳＴ２１に負荷が加わらない状態での指令電流
値ｉ’と、負荷が加わった状態での指令電流値ｉの差Δ
ｉに基づいてＨＳＴ２１に加わる負荷の値を検出し、該
負荷の値に応じて一ループ後の指令電流値ｉの補正値Δ
ｉを決定するようフィードバック制御した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式無段変速機
構（以下ＨＳＴと称する）を具備する変速装置の、ＨＳ
Ｔに加わる負荷の検出のための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＨＳＴを備えた変速装置が知られ
ている。ＨＳＴ式変速装置は可変容量型の油圧ポンプの
可動斜板を主変速操作手段と連結連動して、該主変速操
作手段を回動操作することにより油圧ポンプからの吐出
量を変更して出力回転数を変更して主変速を行い、主変
速操作手段を中立位置から逆方向に回動することにより
前後進を切り換えて、同時に変速を行えるようにしてい
る。

【０００３】ＨＳＴは負荷が大きくなると、回路内の油
圧が上昇し、油圧が上昇するとＨＳＴの特性上、油の漏
れや圧縮により容積効率が低下し、油圧ポンプの可動斜
板の角度が一定であっても油圧−機械式変速装置の車軸
に連動する出力軸の回転数が変化し、すなわち、車速が
変化する。また、ＨＳＴに加わる負荷は、油圧ポンプと
油圧モータの間の回路に圧力検出手段を設けて、これに
より検出される圧力値により、検出することが一般的に
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明に係る油圧式無
段変速機構では、主変速操作手段の操作により決定され
た可動斜板の角度（ＨＳＴ斜板角）を変更操作するＨＳ
Ｔ斜板角アクチュエータへの指令電流値を補正すること
で、車速を主変速操作手段による操作に対して一定とす
るための構造であり、また、その補正値からＨＳＴに加
わる負荷を検出するための方法を提案する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に、この課題を解決する
ための手段を説明する。

【０００６】すなわち、請求項１においては、容積を可
変とする油圧ポンプと、油圧モータとで構成した油圧式
無段変速機構（ＨＳＴ）において、アクチュエータに与
える指令電流値を制御して該アクチュエータの作動を制
御することによって可動斜板の斜板角を変更操作して油
圧ポンプの容積を変更する構成であって、指令電流値
と、ＨＳＴに負荷が加わらない状態の指令電流値との差
を算出することにより、ＨＳＴに加わる負荷の値を検出
するものである。

【０００７】請求項２においては、請求項１の油圧式無
段変速機構において、ＨＳＴに加わる負荷の値に基づい
て、アクチュエータに与える指令電流値を補正するよう
フィードバック制御するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１はＨＭＴ式変速装置のスケルトン図、図２はＨ
ＳＴの側面断面展開図、図３はミッション前部の側面断
面展開図、図４はＨＳＴ斜板制御のための構成を示す説
明図である。図５は車速とＨＳＴ変速比との関係を示す
図、図６は車両の変速比とＨＳＴ変速比及びＨＳＴ斜板
角の関係を示す図、図７はＨＳＴ斜板角アクチュエータ
の構成を示す説明図である。図８は変速モード切換時間
補正の説明図、図９はＨＳＴ回転数とＨＳＴ斜板角アク
チュエータに与えられる電流値との関係を示す図、図１
０はスィープ状電流を示す図、図１１はＨＳＴ斜板角ア
クチュエータへの指令電流値の第一の設定方法の説明
図、図１２はＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流
値の第二の設定方法の説明図、図１３はＨＳＴ斜板角ア
クチュエータへの指令電流値の第三の設定方法の説明図
である。図１４はＨＳＴに加わる負荷の有無によるＨＳ
Ｔ回転数に対するＨＳＴ斜板角の変化を示す図、図１５
はＨＳＴに加わる負荷の有無によるＨＳＴ斜板角アクチ
ュエータへの指令電流値に対するＨＳＴ回転数の変化を
示す図、図１６は変速モード切換におけるＨＳＴ斜板角
補正の説明図である。図１７は変速モード切換における
ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流値を決定する
タイムチャート図、図１８はＨＳＴ斜板角アクチュエー
タへの指令電流に対するＨＳＴ斜板角の応答状態を示す
図である。

【０００９】本実施例では、本発明に係るＨＳＴ２１を
具備する変速装置の一例として、ＨＳＴ２１と遊星歯車
機構とを備えた油圧−機械式変速装置を挙げる。該油圧
−機械式変速装置は作業車両に搭載され、作業車両は変
速装置によって変速されたエンジンの動力によって走行
駆動され、また、エンジンの動力によって車両に装備さ
れた作業機を駆動可能としている。

【００１０】〔動力伝達構成〕以下に、本実施例に係る
油圧−機械式変速装置の動力伝達構成について説明す
る。

【００１１】走行駆動系まず、走行駆動系を説明する。図１及び図２に示すよう
に、ＨＳＴ２１は油圧ポンプ２２及び油圧モータ２３を
備えており、両者２２・２３は平板状のセンタセクショ
ン３２に付設されて、ＨＳＴハウジング３１内に収容さ
れている。前記センタセクション３２はミッションケー
ス３３に固設されている。

【００１２】ＨＳＴ２１の油圧ポンプ２２の回転軸心を
ポンプ出力軸２５が貫通しており、該ポンプ出力軸２５
は駆動源であるエンジン２０からの動力を該油圧ポンプ
２２に伝達するとともに、遊星歯車機構１０に伝達さ
せ、さらには、後述するＰＴＯ駆動系を介して、ＰＴＯ
軸５３へも動力を伝達させている。該ポンプ出力軸２５
には油圧ポンプ２２のシリンダブロック２２ｂが係合さ
れて相対回転不能とされ、ポンプ出力軸２５とともにシ
リンダブロック２２ｂが駆動される構成になっている。
該シリンダブロック２２ｂには複数のプランジャ２２ｃ
が摺動自在に配設され、該プランジャ２２ｃの頭部には
可動斜板２２ａが当接している。該可動斜板２２ａは傾
動自在に枢支され、その傾斜角を調節することにより油
圧ポンプ２２の容積を変更することができる。以後、本
明細書において、可動斜板２２ａの傾斜角を「ＨＳＴ斜
板角」と表すことにする。

【００１３】油圧ポンプ２２により吐出された作動油
は、センタセクション３２に設けられた油路を介して油
圧モータ２３に送油される。そして、同様にシリンダブ
ロック、プランジャ等より構成される固定容積型の油圧
モータ２３を駆動させることによって、該油圧モータ２
３の出力軸であるＨＳＴ出力軸２６の回転速度及び方向
を制御する構成になっている。以後、本明細書におい
て、ＨＳＴ出力軸２６の回転速度及び方向を「ＨＳＴ回
転数」とし、ＨＳＴ回転数をエンジンの回転数に対する
関数としたもの（詳しくは、ＨＳＴ回転数をエンジンの
回転数で割ったもの）を「ＨＳＴ変速比」と記載するこ
とにする。なお、本実施例のＨＳＴ２１では油圧ポンプ
２２のみを可変容積型とし、油圧モータ２３は固定容積
型としているが、その構成のＨＳＴ２１に限るものでも
ない。例えば、油圧ポンプ２２と油圧モータ２３の双方
を可変容積型とする構成でも、本発明を適用することが
できる。

【００１４】ミッションミッション３０の構成について、図１乃至図４を参照し
て説明する。ミッション３０はミッションケース３３に
より被装されており、該ミッションケース３３にはポン
プ出力軸２５、ＨＳＴ出力軸２６、出力軸２７、副変速
軸２８、ＰＴＯ軸５３等が水平で前後方向に配設され、
それぞれ回動自在に支持されている。また、ミッション
ケース３３内には遊星歯車機構１０が設けられている。
遊星歯車機構１０は前記ＨＳＴ２１の後方に配設され、
後述するサンギア１、プラネタリギア２、リングギア
３、キャリア５等より構成されている。

【００１５】一方、前記ＨＳＴ出力軸２６にはリングギ
ア３のボス部３ａと、ギア１２が遊嵌されており、該リ
ングギア３のボス部３ａと該ＨＳＴ出力軸２６との間に
は第一の油圧パッククラッチであるＨＭＴクラッチ１３
が、ギア１２とＨＳＴ出力軸２６との間には第二の油圧
パッククラッチであるＨＳＴクラッチ１４が、それぞれ
介在させてある。この二つの油圧パッククラッチ１３・
１４は二つの変速モード（「ＨＭＴモード」と「ＨＳＴ
モード」）を切り換えるために用いられ、変速モードに
応じて二つの油圧パッククラッチ１３・１４のうちいず
れか一方を係合させ他方を係合解除させることにより、
リングギア３又はギア１２のいずれか一方を介して出力
軸２７に動力が伝達されることとなる。また、この二つ
の油圧パッククラッチ１３・１４を双方とも係合させな
いことで、車軸に対し動力が完全に断たれる状態をも現
出させることができ、この意味で前記二つの油圧パック
クラッチ１３・１４は、車両のメインクラッチとしての
役割をも果たす。

【００１６】一方、前記ポンプ出力軸２５は前記ＨＳＴ
２１のセンタセクション３２を貫通してミッションケー
ス３３内に延出しており、該延出部分上にポンプ側入力
ギア８を外嵌している。該ポンプ側入力ギア８と、サン
ギア１に同心的に遊嵌したキャリア５の前部外周面に形
成したギア５ａとが噛合して、キャリア５を回転させて
いる。そして、該キャリア５には、前記サンギア１及び
リングギア３と噛合する複数のプラネタリギア２・２が
支承されて、これらの、サンギア１、プラネタリギア２
・２、リングギア３、キャリア５等よりで遊星歯車機構
１０を構成している。

【００１７】前記遊星歯車機構１０を説明する。遊星歯
車機構１０の第一の要素たるサンギア１は出力軸２７に
遊嵌され、プラネタリギア２は前記サンギア１と、前記
サンギア１に同心して配置された、第三の要素たるリン
グギア３に噛合している。ここでプラネタリギア２は、
出力軸２７上に遊嵌された第二の要素たるキャリア５に
回転自在に支持され、自転しながら該キャリア５ととも
に公転し得るように構成されている。該キャリア５の前
部にはギア５ａが形成されており、該ギア５ａは、前記
ポンプ出力軸２５上に外嵌されたポンプ側入力ギア８と
噛合している。

【００１８】一方、前記出力軸２７と平行にＨＳＴ出力
軸２６が配設されており、該ＨＳＴ出力軸２６上にはモ
ータ側入力ギア９が固定されて、出力軸２７に遊嵌した
サンギア１の前部に外嵌固定したギア６とモータ側入力
ギア９が噛合してサンギア１を回転駆動している。この
ＨＳＴ出力軸２６上には、モータ側入力ギア９の後方に
さらにギア１５が固設してあり、該ギア１５は、前記出
力軸２７上に遊嵌される前記ギア１２と噛合している。

【００１９】また、図１で示すように、前記出力軸２７
には、ブレーキ装置９５が備えられ、同じく出力軸２７
の後端にはカップリングを介して伝達軸３４が連結され
ており、該伝達軸３４の後部に二つのギア１７・１８を
固定している。前記伝達軸３４と平行に副変速軸２８が
支持され、該副変速軸２８上にはギア６０・６１が遊嵌
されており、該ギア６０・６１が前記ギア１７・１８に
噛合して互いに異なる回転数で駆動している。そして、
副変速軸２８に設けられた副変速クラッチ６２を操作す
ることにより、ギア６０・６１のうちいずれか一方の回
転駆動力を副変速軸２８に伝達できるように構成し、副
変速機構を構成している。該副変速軸２８の後端にはベ
ベルギア６９が形設され、該ベベルギア６９を介して後
輪デフ７０に動力が伝達される。

【００２０】また、図１に示すように、副変速軸２８の
前端部には二つのギア６３・６４が固設されており、該
ギア６３・６４は前輪出力軸２９上に遊嵌されたギア６
５・６６にそれぞれ噛合し、該ギア６５・６６を異なる
回転数で駆動している。そして、前輪出力軸２９上には
二つの油圧クラッチ６７・６８が設けられており、該油
圧クラッチ６７・６８のうちいずれか一方を接続するこ
とにより、ギア６５・６６のいずれか一方の回転駆動力
を前輪出力軸２９に伝達できるようにし、前輪増速切換
機構を構成している。

【００２１】ＰＴＯ駆動系次に、図１を参照してＰＴＯ駆動系を説明する。前記ポ
ンプ出力軸２５の後端はＰＴＯクラッチ４０を介してＰ
ＴＯ入力軸４１に伝達される。ＰＴＯ入力軸４１の後端
には三つのギア４２・４３・４４が相対回転不能に挿嵌
され、それぞれＰＴＯ副変速軸４５に遊嵌されたギア４
６・４７・４８に噛合している。そして、ＰＴＯ副変速
クラッチ４９の操作により三段階に変速された出力が、
ギア５０・５２・５４を介してＰＴＯ軸５３に伝達さ
れ、作業機等に動力を伝達するよう構成している。

【００２２】〔各変速モードにおける駆動伝達構成〕次
に、以上の構成における変速装置において、「ＨＭＴモ
ード」／「ＨＳＴモード」の各変速モードにおける走行
駆動系の駆動伝達構成を説明する。

【００２３】「ＨＭＴモード」最初に、「ＨＭＴモード」としたときの駆動伝達構成に
ついて説明する。「ＨＭＴモード」においては前記二つ
の油圧パッククラッチ１３・１４のうちＨＭＴクラッチ
１３は係合され、ＨＳＴクラッチ１４は係合を解除され
る。

【００２４】エンジン２０に連結されたポンプ出力軸２
５に固設のポンプ側入力ギア８が、前記キャリア５に形
成されたギア５ａに噛合しているので、ポンプ出力軸２
５の回転出力が遊星歯車機構１０のキャリア５に伝達さ
れる。一方、ＨＳＴ出力軸２６の回転出力によって、モ
ータ側入力ギア９とサンギア１の前部に固設のギア６が
噛合してサンギア１が回転駆動されている。従って、前
記キャリア５に支持され、さらに前記サンギア１に噛合
しているプラネタリギア２には、両者５・１の回転が合
成されて伝達され、該合成された駆動力が、該プラネタ
リギア２に噛合するリングギア３に伝達される。

【００２５】そして、「ＨＭＴモード」においては前記
ＨＭＴクラッチ１３が係合するよう制御されるので、リ
ングギア３の回転動力が出力軸２７に伝達される。出力
軸２７の動力は副変速軸２８を経て後輪や前輪に伝達さ
れ、車両が駆動されることとなる。

【００２６】「ＨＳＴモード」次に、「ＨＳＴモード」としたときの駆動伝達構成につ
いて説明する。「ＨＳＴモード」においては前記二つの
油圧パッククラッチ１３・１４のうちＨＳＴクラッチ１
４が係合され、ＨＭＴクラッチ１３の係合は解除され
る。

【００２７】ギア１２には前述のとおりギア１５が噛合
されているので、ＨＳＴ出力軸２６の回転出力が出力軸
２７に伝達される。この動力は副変速軸２８を経て後輪
や前輪に伝達され、車両が駆動される。

【００２８】この「ＨＳＴモード」においては、エンジ
ン２０の出力が前後輪にまで伝達されるまでの間に遊星
歯車機構１０を経由しない動力伝達構成となっている。
すなわち、エンジン２０の出力がポンプ出力軸２５を介
してキャリア５を駆動するが、リングギア３のボス部３
ａと出力軸２７が係合しないので、遊星歯車機構１０は
そのキャリア５の回転により空転するのみとされる。結
局は、エンジン２０の出力はＨＳＴ２１により変速され
てＨＳＴ出力軸２６→出力軸２７と伝達された後、副変
速されて前後輪に伝達されることになる。

【００２９】各変速モードにおけるＨＳＴ変速比ここで、各変速モードにおけるＨＳＴ変速比について説
明する。図５に示す図表では、ＨＳＴ変速比と車速との
関係が示されている。前述するように後進域の全域〜前
進低速域においては「ＨＳＴモード」とされ、該モード
においては前記ＨＳＴ出力軸２６の回転出力が前記出力
軸２７にそのまま出力されることから、ＨＳＴ変速比が
中立にあるときは車両は駆動されず、ＨＳＴ出力軸２６
が正転したときは車両は前進し、逆転したときは車両は
後進する。また、車速は該ＨＳＴ出力軸２６の回転速度
に比例する。このことから、「ＨＳＴモード」において
車両を前進側に増速させるためには、ＨＳＴ変速比を正
転側に変更制御させる必要がある。

【００３０】一方、前進の中速域〜高速域においては
「ＨＭＴモード」とされ、該モードにおいてはＨＳＴ出
力軸２６とポンプ出力軸２５の回転出力を前記遊星歯車
機構１０にて合成し、差動的に取り出された動力が前記
出力軸２７に出力される。従って、「ＨＭＴモード」に
おいて車両を前進側に増速させるには、前記「ＨＳＴモ
ード」とは逆に、ＨＳＴ変速比を逆転側に変更制御させ
る必要がある。

【００３１】以上のことから、図６の図表に示すよう
に、車両の変速比を前進低速域から前進高速域まで加速
するときには、変速比が予め設定された変速モード切換
変速比に至るまでは「ＨＳＴモード」であり、ＨＳＴ変
速比は正転側に増加し、従って、ＨＳＴ斜板角も正転側
に制御される。そして、変速比が変速モード切換変速比
に至れば「ＨＭＴモード」に切り換わって、ＨＳＴ変速
比は逆転側に減速し、従って、ＨＳＴ斜板角も逆転側に
制御される。

【００３２】〔変速モード切換機構〕次に、変速モード
切換機構の構成を説明する。図４は変速装置の変速モー
ド切換機構の構成を示した説明図である。

【００３３】本実施例においては、ＨＳＴ出力軸２６に
外嵌したモータ側入力ギア９に近接して設けた検出器８
１で該ＨＳＴ出力軸２６の回転量をパルス信号として検
出し、また、その回転方向をも検出できるようにしてい
る。さらに、前記出力軸２７に固定したダミーギア８２
ａにも検出器８２を近接して設け、該検出器８２にて該
出力軸２７の回転量やその方向を検出している。また、
エンジン２０のクランク軸にも検出器８３が設けられ
て、エンジン回転数を検出可能としている。

【００３４】さらに、車両の運転席には主変速操作手段
である主変速レバー８４や、副変速操作手段である副変
速切換スイッチ８７が設けられて、その枢支部には回動
角検出手段（例えば、ポテンショメータ）８４ａ・８７
ａが配設され、該主変速レバー８４や副変速切換スイッ
チ８７の操作位置を検出できるようにしている。

【００３５】同じく車両の運転席には、ＨＭＴクラッチ
１３及びＨＳＴクラッチ１４の断接を操作するための手
段としてのクラッチペダル８５が設けられている。該ク
ラッチペダル８５の枢支部分には図示せぬポテンショメ
ータ等よりなる回動角検出手段８５ａが配設されてお
り、その踏込み量を電気信号として検出して、制御装置
９０に送信するように構成されている。

【００３６】図４に示すように前記三つの検出器８１・
８２・８３は制御装置９０に電気的に接続され、該制御
装置９０は前記主変速レバー８４の操作位置や前記検出
器８２の検出値をもとに、車速が該主変速レバー８４で
指示される車速となるよう、ＨＳＴ斜板角アクチュエー
タ８６を通じて前記油圧ポンプ２２の可動斜板２２ａの
傾斜角はフィードバック制御されている。これについて
は後述する。

【００３７】前記ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６は、
図７に示すように、主に、油圧ポンプ２２の可動斜板２
２ａにリンクを介して連結した油圧式のサーボシリンダ
８６ｂ・８６ｂと、該サーボシリンダ８６ｂ・８６ｂへ
の圧油を制御する制御バルブ８６ａから構成されてい
る。該制御バルブ８６ａは電磁弁であって、与えられた
電流値によって該電磁弁を切り換えて、サーボシリンダ
８６ｂ・８６ｂを伸縮駆動し、可動斜板２２ａの斜板
角、すなわち、ＨＳＴ斜板角を変更する構成としてい
る。従って、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に与えら
れる電流の値によって、該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ
８６の作動量を制御し、ＨＳＴ斜板角を変更する構成と
している。そして、前記制御バルブ８６ａの電磁弁は制
御装置９０に対して電気的に接続されており、ＨＳＴ斜
板角アクチュエータ８６に与えられる電流値は制御装置
９０により制御されている。

【００３８】一方、図４に示すように、前記ＨＭＴクラ
ッチ１３及びＨＳＴクラッチ１４には、それぞれ電磁弁
９１・９２が接続されて圧油を給排可能に構成されてお
り、前記制御装置９０は該電磁弁９１・９２に対し電気
的に接続されている。

【００３９】制御装置９０は前記検出器８２・８３の検
出値から変速装置の変速比を計算する演算手段を備えて
おり、求められた変速比が高速側の一定領域にあるとき
は「ＨＭＴモード」となって前記電磁弁９１・９２に信
号を送り、前記ＨＭＴクラッチ１３を係合させ、ＨＳＴ
クラッチ１４を係合解除させる。一方、変速比が低速側
の一定領域にあるときは「ＨＳＴモード」となって電磁
弁９１・９２に信号を送り、前記ＨＭＴクラッチ１３を
係合解除させ、ＨＳＴクラッチ１４を係合させる。すな
わち、中速域〜高速域では「ＨＭＴモード」、後進域の
全域〜前進低速域では「ＨＳＴモード」というように、
変速比に応じて二つの変速モードを自動切換し、前記電
磁弁９１・９２を電気的に制御してＨＭＴクラッチ１３
及びＨＳＴクラッチ１４を係脱させるように構成してい
るのである。

【００４０】〔変速モード切換時の時間補正〕次に、前
記変速モード切換機構に基づいて、「ＨＳＴモード」か
ら「ＨＭＴモード」へ、又は、「ＨＭＴモード」から
「ＨＳＴモード」へ、変速モードの切換制御の時間補正
について説明する。本制御においては、車両が加速ある
いは減速されて、車両の変速比が変速モードの切換変速
比Ｒ_Cに至った場合に両変速モード間の切換が行われる
ように構成して、切換時におけるショックの発生を抑え
るようにしている。

【００４１】しかし、車両の変速比が切換変速比Ｒ_Cに
至ったことが検知されてから「ＨＭＴモード」に切り換
えるように前記電磁弁９１・９２に信号を送るとしたの
では、制御装置９０が信号を送ってから実際に前記クラ
ッチ１３・１４が係合又は係合解除されて実際に「ＨＭ
Ｔモード」となるまでに、電気的な時間遅れと機械（油
圧機器など）的な時間遅れとに起因するタイムラグ（特
に機械的時間遅れによるタイムラグ）が生じてしまい、
実際にクラッチ１３・１４が動作する時点では、ＨＭＴ
クラッチ１３及びＨＳＴクラッチ１４の前後のリングギ
ア３及びギア１２の回転数にズレが生じ、変速モード切
換時のショックの原因となる。

【００４２】そこで、タイムラグによる回転数のズレを
抑制するため、ＨＭＴクラッチ１３及びＨＳＴクラッチ
１４それぞれにおいて油圧・機械の遅れ時間ΔＴ_HMTon
・ΔＴ_HMToff・ΔＴ_HSTon・ΔＴ_HSToffを予め計測して
制御装置９０に記憶させておき、車両の変速比が切換変
速比に到達する時間よりΔＴ_HMTon・ΔＴ_HMToff・ΔＴ
_HSTon・ΔＴ_HSToffだけ早い時間にモードの切換を行う
よう制御装置９０に信号を送るようにしている。従っ
て、ちょうど実変速比が切換変速比となるときに、実際
にＨＭＴクラッチ１３又はＨＳＴクラッチ１４が係合又
は係合解除されてモードの切換動作を行うことができ
る。

【００４３】例えば、図８の図表に示すように、「ＨＳ
Ｔモード」から「ＨＭＴモード」へ（又は「ＨＭＴモー
ド」から「ＨＳＴモード」へ）、変速モードを切り換え
るときには、制御装置９０で変速比の傾きを常時計算
し、実変速比と計算した変速比の傾きからΔＴ_HMTon後
の変速比（予測変速比）を予測し、該予測変速比が切換
変速比Ｒ_Cに到達していれば、ＨＳＴクラッチ１４（又
は、ＨＭＴクラッチ１３）を係合するよう電磁弁９２
（又は、電磁弁９１）に信号を送る。この結果、ΔＴ
_HMTon後に車両の変速比が切換変速比Ｒ_Cに達したとき
に、ＨＳＴクラッチ１４（又はＨＭＴクラッチ１３）の
係合動作が実際に行われることとなる。

【００４４】なお、変速モード切換においては、ＨＭＴ
クラッチ１３又はＨＳＴクラッチ１４のうち一方を係合
させるとともに、他方を係合解除させる制御を行うこと
になるが、本実施例では切換の際に、ＨＭＴクラッチ１
３及びＨＳＴクラッチ１４を双方とも係合させておく状
態を短時間ΔＴ_Mtos現出させるようにし、これによって
切換を円滑に行うようにしている。

【００４５】〔ＨＳＴ斜板角アクチュエータの不感帯の
設定〕油圧ポンプ２２の可動斜板２２ａの傾斜角を変更
するＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６は、前述の如く、
該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に流れる電流値を制
御することにより、その作動が制御される構成としてい
る。ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に流れる電流値に
は、中立点が認識されやすいように、ＨＳＴ斜板角アク
チュエータ８６に、ある指定範囲の量の電流を与えても
該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６が動作しない不感帯
が設けられている。該不感帯は各ＨＳＴ２１において個
体差が存在するため、各個体に応じて不感帯を決定する
必要がある。

【００４６】図９に示す図表を用いて、ＨＳＴ出力軸２
６と出力軸２７の間のクラッチを開放した状態、すなわ
ち、第一・第二の油圧パッククラッチ１３・１４を双方
とも係合を解除した状態で、図１０の図表に示すような
スィープ状の電流をＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に
与えたときの、電流とＨＳＴ回転数の変化について説明
する。

【００４７】図９の図表では、電流上昇過程において、
油圧モータ２３が作動し始めるＡ点、それ以上電流を与
えてもＨＳＴ回転数が変化しなくなりＨＳＴ回転数が飽
和するＢ点、最大の電流を流したＢ’点、さらに、電流
降下過程において、ＨＳＴ回転数が飽和した状態からＨ
ＳＴ回転数が変化し始めるＣ点、ＨＳＴ回転数がゼロと
なるＤ点を示している。そして、電流をＨＳＴ斜板角ア
クチュエータ８６に与えると、Ａ点→Ｂ点→Ｂ’点→Ｃ
点→Ｄ点のようにＨＳＴ回転数が変化する。

【００４８】Ａ点からＢ点へは非線形的にＨＳＴ回転数
が増加し、Ｂ点からＢ’点を経てＣ点まではＨＳＴ回転
数は変化せず、ＨＳＴ回転数は飽和状態にあり、Ｃ点か
らＤ点まではＨＳＴ回転数が非線形的に減少する。ここ
で、Ｃ点からＢ’点までの範囲にある電流値を飽和電流
値とし、Ａ点及びＣ点の電流値はそれぞれ初動電流値と
する。

【００４９】そして、不感帯を決定するときは、図１１
の図表に示すように、前記初動電流値と、飽和電流値と
を制御装置９０のメモリに記憶させ、これらの電流値の
間を直線補間近似した近似線を設定線とし、該設定線に
基づいて不感帯ΔＩ₀を決定する。すなわち、電流降下
過程においてＨＳＴ回転数が変化し始めるＣ点の飽和電
流値Ｉ_cと、同じく電流降下過程でＨＳＴ回転数がゼロ
となるＤ点の初動電流値Ｉ_dとの間の非線形線を直線補
間近似した近似線αを算出し、該近似線αを設定線とし
て、該設定線に基づいて不感帯ΔＩ₀を決定するのであ
る。このようにして決定された不感帯ΔＩ₀は、各ＨＳ
Ｔ２１個体に応じて決定されることになり、各ＨＳＴ２
１個体よって異なる不感帯のばらつきに対応することが
できる。

【００５０】なお、電流上昇過程においてＨＳＴ回転数
が変化し始めるＡ点の初動電流値Ｉ _aと、同じく電流上
昇過程においてＨＳＴ回転数が飽和状態となるＢ点の飽
和電流値Ｉ_bとの間で直線補間近似して算出した近似線
を設定線として採用すると、初動電流値Ｉ_aを与えて
も、電流上昇時のＡ点ではＨＳＴ回転数はゼロである
が、電流下降時のＡ’点では、ＨＳＴ回転数はゼロとな
らずＨＳＴ２１出力軸が回転することになるため、設定
線はＣ点とＤ点に基づいて算出した近似線αとしてい
る。

【００５１】〔ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電
流値の設定方法〕図９に示す図表から分かるように、Ｈ
ＳＴ斜板角アクチュエータ８６に流したスィープ状の電
流とＨＳＴ回転数との間には、同じ電流値に対し、電流
上昇時と電流低下時ではＨＳＴ回転数が異なり、すなわ
ち、スィープ状の電流とＨＳＴ回転数にはヒステリシス
差Ｗが発生している。従って、ＨＳＴ回転数を増加過程
から減少過程に変化させようと電流値を減少させると、
ヒステリシス差Ｗのために、ＨＳＴ回転数は変化しない
が電流値を徐々に減少させるための遅れが生じる。この
遅れを解消したＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への原
指令電流値ｉ’の設定方法を、以下に、第一・第二・第
三の設定方法として説明する。

【００５２】第一の設定方法第一の設定方法では、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６
の不感帯Δｉ₀の設定の方法と同様に、初動電流値と、
飽和電流値とを制御装置９０のメモリに記憶させ、これ
らの電流値の間を直線補間近似した線を設定線とし、該
設定線に基づいてあるＨＳＴ回転数を得るためにＨＳＴ
斜板角アクチュエータ８６に与える指令電流値を決定す
る。

【００５３】すなわち、図１１の図表に示すように、電
流降下過程においてＨＳＴ回転数が変化し始めるＣ点の
飽和電流値Ｉ_cと、同じく電流降下過程でＨＳＴ回転数
がゼロとなるＤ点の初動電流値Ｉ_dとの間の非線形線を
直線補間近似した近似線αを算出し、該近似線αを設定
線として、該設定線に基づいて、ＨＳＴ２１に負荷が加
わらないときの指令電流値である原指令電流値ｉ’を決
定するのである。従って、例えば、ＨＳＴ回転数Ｈ(n)
を得ようとするときには、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ
８６への原指令電流値ｉ’は、近似線αに基づいて決定
され、その値はＩ(n)となる。

【００５４】なお、電流上昇過程においてＨＳＴ回転数
が変化し始めるＡ点の初動電流値Ｉ _aと、同じく電流上
昇過程においてＨＳＴ回転数が飽和状態となるＢ点の飽
和電流値Ｉ_bとの間で直線補間近似して算出した近似線
を設定線とすると、初動電流値Ｉ_aを与えても、電流上
昇時のＡ点ではＨＳＴ回転数はゼロであるが、電流下降
時のＡ’点では、ＨＳＴ回転数はゼロとならずＨＳＴ２
１出力軸が回転することになるため、設定線はＣ点とＤ
点に基づいて算出した近似線としている。

【００５５】第二の設定方法第二の設定方法では、指令電流とＨＳＴ回転数の間に発
生するヒステリシス差Ｗを考慮したＨＳＴ斜板角アクチ
ュエータ８６への指令電流値の設定方法を示す。

【００５６】ヒステリシス差Ｗは、Ａ点とＢ点を直線近
似した近似線βと、Ｃ点とＢ点を直線近似した近似線α
との偏差で決定される。例えば、図１２の図表に示すよ
うに、ＨＳＴ回転数がＨ(f)であるときのヒステリシス
差Ｗ(f)は、近似線β上の点ｆの電流値Ｉ(f)と近似線α
上の点ｆ’の電流値Ｉ(f')との偏差となる。Ｒ(f)＝Ｉ(f)−Ｉ(f') 上述の如く各電流値に対して算出したヒステリシス差Ｗ
を制御装置９０のメモリに記憶させ、ＨＳＴ２１に負荷
が加わらないときのＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６へ
の指令電流値である原指令電流値ｉ’をヒステリシス差
Ｗを考慮して決定する。

【００５７】例えば、ＨＳＴ回転数増加過程では、近似
線βに基づいて原指令電流値ｉ’を決定し、ＨＳＴ回転
数Ｈ(f)を得ようとするときには、原指令電流値ｉ’は
Ｉ(f)となる。また、ＨＳＴ回転数減少過程では、近似
線αに基づいて原指令電流値ｉ’を決定し、ＨＳＴ回転
数Ｈ(f)を得ようとするときには、原指令電流値ｉ’は
Ｉ(f')となる。

【００５８】さらに、ＨＳＴ回転数増加過程において、
ＨＳＴ回転数がＨ(f)であるＦ点でＨＳＴ回転数減少過
程に切り換えるときには、ｆ点からｆ’点まで、ＨＳＴ
回転数Ｈ(f)に対応するヒステリシス差Ｗ(f)の量だけＨ
ＳＴ斜板角アクチュエータ８６への原指令電流値ｉ’を
急激に変化させる。同様に、ＨＳＴ回転数減少過程にお
いて、ＨＳＴ回転数がＨ(f)であるとき、ＨＳＴ回転数
増加過程に切り換えるときには、ｆ’点からｆ点まで、
ＨＳＴ回転数Ｈ(f)に対応するヒステリシス差Ｗ(f)の量
だけＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への原指令電流値
ｉ’を急激に変化させる。ｆ点とｆ’点とではヒステリ
シス差Ｗ(f)のためにＨＳＴ回転数が同一でありＨＳＴ
回転数が連続するため、ＨＳＴ回転数を増加過程から減
少過程へ、又は減少過程から増加過程へ変化させても、
ＨＳＴ斜板角が急激に変化することなく滑らかな切り換
えが行われる。

【００５９】第三の設定方法第三の設定方法では、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６
への指令電流値とＨＳＴ回転数との関係は非線形的に変
化するため、初動電流値と飽和電流値との間の点を複数
プロットして、それぞれの点において電流値及びＨＳＴ
回転数を制御装置９０のメモリに記憶し、隣接する各点
間で直線近似する。すなわち、近似線を、二点ではなく
複数点の直線近似から算出して非線形状とするのであ
る。

【００６０】例えば、図１３の図表に示すように、電流
上昇過程においてＨＳＴ回転数が変化し始めるＡ点と、
ＨＳＴ回転数が飽和状態となるＢ点との間に、予め設定
したステップ毎（例えば、１００ｒｐｍ毎）に複数の認
識点Ｓ₁・Ｓ₂・・・Ｓ_nをとり、Ａ点−Ｓ₁点・Ｓ₁点−
Ｓ₂点・・・Ｓ_n点−Ｂ点をそれぞれ直線近似すること
で、近似線βを得る。同様に、電流降下過程においてＨ
ＳＴ回転数が変化し始めるＣ点とＨＳＴ回転数がゼロと
なるＤ点で、近似線αを得る。

【００６１】上述の如く決定した近似線α及び近似線β
に基づいて、近似線αと近似線βとの偏差によってヒス
テリシス差Ｗを算出し、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８
６への、ＨＳＴ２１に負荷が加わらない状態の指令電流
値である原指令電流値ｉ’を決定する。このように第三
の設定方法では、前記第一及び第二の設定方法で補正す
るときと比較して、近似線α及び近似線βが実際の電流
値とＨＳＴ回転数との関係を示す非線形線により近づく
ため、より精度の高い原指令電流値ｉ’を得ることがで
きる。

【００６２】例えば、ＨＳＴ回転数増加過程では、近似
線βに基づいて原指令電流値ｉ’を決定し、ＨＳＴ回転
数Ｈ(f)を得ようとするときには、原指令電流値ｉ’は
Ｉ(f)となる。また、ＨＳＴ回転数減少過程では、近似
線αに基づいて原指令電流値ｉ’を決定し、ＨＳＴ回転
数Ｈ(f)を得ようとするときには、原指令電流値ｉ’は
Ｉ(f')となる。

【００６３】さらに、ＨＳＴ回転数増加過程において、
ＨＳＴ回転数がＨ(f)であるＦ点でＨＳＴ回転数減少過
程に切り換えるときには、ｆ点からｆ’点まで、ＨＳＴ
回転数Ｈ(f)に対応するヒステリシス差Ｗ(f)の量だけＨ
ＳＴ斜板角アクチュエータ８６への原指令電流値ｉ’を
急激に変化させる。同様に、ＨＳＴ回転数減少過程にお
いて、ＨＳＴ回転数がＨ(f)であるとき、ＨＳＴ回転数
増加過程に切り換えるときには、ｆ’点からｆ点まで、
ＨＳＴ回転数Ｈ(f)に対応するヒステリシス差Ｗ(f)の量
だけＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への原指令電流値
ｉ’を急激に変化させる。

【００６４】なお、第三の設定方法では、近似線αと近
似線βとの間のヒステリシス差Ｗが無視できる程度に十
分小さいときには、近似線αを設定線として用い、所望
のＨＳＴ回転数を得るためにＨＳＴ斜板角アクチュエー
タ８６への原指令電流値ｉ’を設定線上の値として決定
することもできる。このとき、二本の近似線α・βを設
定するときと比較して、制御装置９０のメモリに記憶す
る情報量を削減することができる。

【００６５】〔ＨＳＴ斜板角の補正〕前述の如く、ＨＳ
Ｔ斜板角には、補正値Δｒのフィードバック制御が断続
的に行われている。上述の如く、ＨＳＴ２１に負荷が加
わらない状態でのＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への
指令電流値である原指令電流値ｉ’が決定されるが、車
両の実走行時にはＨＳＴ２１に負荷が加わった状態であ
るため、この負荷に対応するためにＨＳＴ斜板角をΔｒ
だけフィードバック制御するのであり、従って、実走行
時にはＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への指令電流値
ｉは、原指令電流値ｉ’にΔｉのフィードバック制御が
施されたものとなる。以下に、ＨＳＴ斜板角に対するフ
ィードバック制御について詳細に説明する。

【００６６】図１４において、上側の線はＨＳＴ２１に
加わる負荷が大きい場合の油圧ポンプ２２のＨＳＴ斜板
角と油圧モータ２３の単位時間当たりの回転数との関係
を示すものであり、下側の線はＨＳＴ２１に加わる負荷
が小さい場合のものである。これらの間にはＨＳＴ２１
に加わる負荷によって差Δｄ_rが生じている。

【００６７】すなわち、ＨＳＴ２１に加わる負荷によ
り、ＨＳＴ２１の容積効率が変化し、油圧モータ２３の
駆動効率が変化しているのである。ＨＳＴ２１の容積効
率は作動油の温度、劣化度合い、ＨＳＴ２１に加わる負
荷により変化する。例えば、ＨＳＴ２１に加わる負荷に
よる回路内の油圧の上昇を起因とする油の漏れや圧縮、
また、これらの反復による経時劣化や油温の変化等を原
因として容積効率が変化する。

【００６８】ＨＳＴ２１に加わる負荷が大きい場合に
は、ＨＳＴ斜板角に対して油圧モータ２３の回転数の上
昇率が少なく、負荷が小さい場合には、ＨＳＴ斜板角に
対して油圧モータ２３の回転数の上昇率が大きくなる。
つまり、単位時間当たりの油圧モータ２３の回転数が同
じでも、ＨＳＴ２１に加わる負荷により、油圧ポンプ２
２のＨＳＴ斜板角が異なる。

【００６９】従って、ＨＳＴ２１の容積効率が変化した
状態では、主変速レバー８４操作により決定された車両
の変速比に対応する操作量だけＨＳＴ斜板角アクチュエ
ータ８６がＨＳＴ斜板角を変更しても、車両が所望の走
行速度にならない事態が生じる。そこで、ＨＳＴ斜板角
アクチュエータ８６の操作量にＨＳＴ２１の容積効率の
変化を加味し、すなわち、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ
８６への指令電流値ｉにＨＳＴ２１に加わる負荷を加味
した補正値Δｉで補正することによって、ＨＳＴ斜板角
を補正値Δｒだけ補正し、ＨＳＴ２１の容積効率の変化
に対応するようにしている。

【００７０】一定変速モード時のＨＳＴ斜板角補正ＨＳＴ斜板角の補正は、ＨＳＴ２１に加わる負荷に基づ
いて行われる。図１５の図表に示すように、ＨＳＴ回転
数が等しくても、油の漏れや圧縮等の容積効率の変化に
よって、ＨＳＴ２１に加わる負荷が無視できない程度に
大きい状態（負荷状態）となると、ＨＳＴ２１に加わる
負荷が無視できる程度に十分に小さい状態（無負荷状
態）と比べて、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に与え
なければならない電流値に差Δｉが生じる。

【００７１】すなわち、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８
６への指令電流値には、無負荷時の原指令電流値ｉ’
と、実操向の状態である負荷時の指令電流値ｉとで差Δ
ｉが生じることになり、ＨＳＴ２１に加わる負荷の値Ｑ
と、負荷時の指令電流値ｉと無負荷時の原指令電流値
ｉ’との差はほぼ比例している。従って、指令電流値ｉ
は原指令電流値ｉ’に対してΔｉだけ補正された値でな
ければならず、この指令電流値ｉの補正値Δｉを、ＨＳ
Ｔ２１に加わる負荷から生じたものと推測し、Δｉの値
に基づいてＨＳＴ２１に加わる負荷の大きさを検出する
ようにしている。

【００７２】制御装置９０は、エンジン２０の回転数を
検出する検出器８３、ＨＳＴ２１の油圧モータ２３回転
数を検出する検出器８１、主変速レバー８４位置及び副
変速スイッチ８７位置を検出する検出手段８４ａ・８７
ａ等からの情報で決定される変速比に必要な出力軸２７
の目標回転数Ｍ_pを算出し、車軸に連動している出力軸
２７の回転数を検出する検出器８２から得られる実際の
出力軸２７の回転数Ｍと、目標回転数Ｍ_pの差ΔＭ（Δ
Ｍ＝Ｍ_p−Ｍ）を算出する。

【００７３】上述の如く算出した差ΔＭの値に基づいて
ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への指令電流値ｉを定
める。そして、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６に指令
電流値ｉに相当する電流が送られて該ＨＳＴ斜板角アク
チュエータ８６の作動が制御されＨＳＴ斜板角が変更さ
れる。

【００７４】ＨＳＴ２１に加わる負荷の値Ｑは、前記指
令電流値ｉと、予め試験操向してＨＳＴ２１が無負荷状
態であるときに測定し制御装置９０のメモリに記憶させ
たＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への指令電流値（原
指令電流値ｉ’）とを比較し、その差Δｉ（Δｉ＝ｉ−
ｉ’）を算出し、さらに、予め制御装置９０に記憶され
ている差Δｉと負荷Ｑとの対応関係を表すマップに基づ
いて決定される。

【００７５】前記指令電流値ｉは、原指令電流値ｉ’に
対して、１回前の制御ループにおいて検出されたＨＳＴ
２１に加わる負荷の値Ｑに対応する補正値Δｉによって
補正された値となる構成として、すなわち、ＨＳＴ斜板
角アクチュエータ８６への指令電流値ｉによって動作さ
れるＨＳＴ斜板角は常にフィードバック制御されてい
る。

【００７６】なお、指令電流値ｉの補正値Δｉは、図１
６の図表に示すように、車両を増速させようと主変速レ
バー８４を操作するときは減速側にＨＳＴ斜板角をΔｒ
だけ変更するよう補正された値であり、車両を減速させ
ようと主変速レバー８４を操作するときは増速側にＨＳ
Ｔ斜板角をΔｒだけ変更するよう補正された値である。
すなわち、指令電流値ｉの補正値Δｉによって、ＨＳＴ
斜板角が無負荷時のＨＳＴ斜板角に対してΔｒだけオフ
セット制御されるよう補正されている。上述の如く、断
続的にＨＳＴ斜板角がΔｒだけオフセット制御されるよ
うフィードバック制御するので、様々な状況に応じたキ
メ細かい制御が可能とされ、滑らかな加速をより安定的
に達成できる。

【００７７】変速モード切換時のＨＳＴ斜板角補正ここで、変速モードの切換時における、ＨＳＴ斜板角の
補正制御について図１６及び図１７の図表を用いて説
明する。

【００７８】前述の如く、アクチュエータ８６への指令
電流値ｉは常にΔｉだけフィードバック制御されてお
り、ＨＳＴ斜板角は無負荷時のＨＳＴ斜板角に対し常に
Δｒだけ補正されるよう制御されている。しかし、「Ｈ
ＳＴモード」から「ＨＭＴモード」へ、もしくは「ＨＭ
Ｔモード」から「ＨＳＴモード」へと切換が行われる点
Ｘにおいては、ＨＳＴ２１に加わる負荷が急激に変化す
る。

【００７９】これは、「ＨＳＴモード」と「ＨＭＴモー
ド」のモード切換時にはＨＳＴ２１の油圧ポンプ２２に
対する力の加わり方が変化するためである。すなわち、
「ＨＳＴモード」では油圧ポンプ２２が油圧モータ２３
を回転させているのに対し、「ＨＭＴモード」では油圧
モータ２３が回ろうとするのを油圧ポンプ２２が抑えて
いるのである。このため、変速モード切換時に円滑な変
速操作を行うためには、変速モード切換時以外のＨＳＴ
斜板角の補正値Δｒとは異なる補正値Δｒ_CでＨＳＴ斜
板角を補正するよう、アクチュエータ８６の指令電流値
ｉを補正する必要がある。

【００８０】前記ＨＳＴ斜板角の補正値Δｒ_Cも、変速
モード切換時以外と同様に、ＨＳＴ２１に加わる負荷の
大きさにより決定される。すなわち、制御装置９０が変
速モード切換の直前又は直後であることを認識し、この
ときの指令電流値ｉと原指令電流値ｉ’によって算出し
たＨＳＴ２１に加わる負荷の値Ｑから、予め作成し制御
装置９０に記憶させておいた指令電流値ｉの補正値Δｉ
_xと負荷の値Ｑとの対応関係を表すマップに基づいて、
補正値Δｉ_xを決定する。そして、変速モード切換時に
おける指令電流値ｉは、補正値Δｉ_xの二倍の値とした
切換時補正値Δｉ_C（Δｉ_C＝２Δｉ_x）によって補正さ
れた値となるようにする。

【００８１】そして、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６
への指令電流値ｉの切換時補正値Δｉ_Cは、ＨＳＴ斜板
角をΔｒ_Cだけ補正するに相当する値であり、「ＨＳＴ
モード」から「ＨＭＴモード」へ切り換える際には、Ｈ
ＳＴ斜板角をΔｒ_Cだけ中立側に傾動し、「ＨＭＴモー
ド」から「ＨＳＴモード」へと切り換える際には、ＨＳ
Ｔ斜板角をΔｒ_Cだけ正転側に傾動して、円滑な変速モ
ード切換が行われるようにしている。

【００８２】こうして、変速モードの切換時に、ＨＳＴ
２１に加わる負荷による容積効率の変化による車速の一
時的な落ち込みを防止するためＨＳＴ２１を減速側（Ｈ
ＭＴとしては増速側）に制御している。従って、ＨＳＴ
２１の容積効率の変化をカバーするようにして、変速モ
ード切換の際のショックを低減するようにしているので
ある。

【００８３】〔変速モード切換のタイムチャート〕ここ
で、車両が低速前進域の「ＨＳＴモード」にある状態か
ら、中速又は高速前進域の「ＨＭＴモード」に移行する
ときの、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ８６への指令電流
値ｉの変化を、前記時間補正、及びＨＳＴ２１に加わる
負荷に対する補正を考慮して、図１７に示す図表を用い
て説明する。図１７に示す各図表では、縦軸には、図表
は車両の変速比、図表はＨＳＴ変速比、図表はＨ
ＭＴクラッチ１３の動作とＨＭＴクラッチ１３により出
力軸２７に与えられる圧力、図表は図表はＨＭＴク
ラッチ１４の動作とＨＭＴクラッチ１４により出力軸２
７に与えられる圧力、図表はＨＳＴ斜板角アクチュエ
ータ８６に出力される電流値とＨＳＴ変速比、を示し、
横軸は各図表〜において共通の時間を採っている。

【００８４】まず、図１７の図表に示すように、作業
者のレバー操作により原目標変速比１０１が決定され
る。そして、作業者がレバーを急激に操作した場合に車
両が急加速、又は急減速するのを防止するために、原目
標変速比１０１に制限を加味して目標変速比１０２が決
定される。

【００８５】実際に車両の走行速度を変速する際に、制
御されるのはＨＳＴ２１の油圧ポンプ２２の可動斜板２
２ａの角度（ＨＳＴ斜板角）であり、図１７の図表に
示すように、前記目標変速比１０２に基づいて、原ＨＳ
Ｔ目標変速比１０３が決定される。目標変速比１０２
は、本来であれば、目標変速比１０２が機械的に決定さ
れる変速モードを切り換えるための切換変速比Ｒ_Cに達
する時刻Ｔ_Aで、それまで増加過程にあった原ＨＳＴ目
標変速比１０３の値を、減少過程に切り換えなければな
らないが、ＨＳＴ２１の可動斜板２２ａの動作遅れによ
るタイムラグを考慮すると、時刻Ｔ_Aで原ＨＳＴ目標変
速比１０３を減少させるよう制御しても、実ＨＳＴ変速
比Ｒ_nowは切換ＨＳＴ変速比Ｒ_HSTCに達しない。

【００８６】そこで、実変速比Ｒ_nowが切換変速比Ｒ_Cに
達した時点で変速モードの切換が行われるよう、「ＨＳ
Ｔモード」から「ＨＭＴモード」へ変速モード切換時の
許容目標変速比ΔＲを設定し、該許容目標変速比ΔＲを
ＨＳＴ変速比に変換した値をΔＲ_HSTとして、原ＨＳＴ
目標変速比１０３を切換ＨＳＴ変速比Ｒ_HSTCより、ΔＲ
_HSTだけ越えた値となるように真の切換ＨＳＴ変速比Ｒ
ｔ_HSTC、Ｒｔ_HSTC＝Ｒ_HSTC＋ΔＲ_HSTを設定する。

【００８７】また、図１７の図表に示すように、ある
時刻Ｔ(n)における実変速比Ｒ_now(n)と、実変速比の傾
きα、及び、ＨＳＴクラッチ１４に係合するよう信号を
送ってから実際に係合するまでのタイムラグΔＴ_HMTon
の値を確定することによって、時刻Ｔ(n)からΔＴ_HMTon
後の変速比Ｒ_Est Ｒ_Est＝Ｒ_now(n)＋α×ΔＴ_HMTon が推定できる。

【００８８】前述の如く算出したＲ_Estが、切換変速比
Ｒ_Cより大きくなると、ＨＳＴクラッチ１４の切換動作
に入る。切換動作に入るに際して、まず、ＨＳＴ目標変
速比を、一旦切換ＨＳＴ変速比Ｒ_HSTCまで戻す。このと
き、ＨＳＴ目標変速比が急激に変化するのを防止するた
めに、原ＨＳＴ目標変速比１０３をフィルタリング処理
して平滑化したＨＳＴ目標変速比１０４を作成し、該Ｈ
ＳＴ目標変速比１０４に沿ってＨＳＴ斜板角を制御する
ようにしている。

【００８９】時刻Ｔにおいて、ＨＭＴクラッチ１３を係
合すべく信号を出力する。すると、図１７の図表及び
図表に示すように、ＨＭＴクラッチ１３は、タイムラ
グΔＴ_HMTon後に実際に係合する。ＨＭＴクラッチ１３
が係合すれば、変速モードは「ＨＭＴモード」に切り換
わるため、ＨＳＴ変速比は、減少方向に制御する必要が
ある。実際に、ＨＭＴクラッチ１３が係合してから、Ｈ
ＳＴ斜板角を減少方向に制御する信号を出力していて
は、ＨＳＴ２１の動作遅れによるタイムラグΔＴ_HSTの
ために、良好に切換が行われない。そこで、時刻Ｔか
ら、ΔＴ_HMTon後に、ＨＳＴ斜板角が減少方向に制御さ
れるように、時刻ＴからΔＴ_keep ΔＴ_keep＝ΔＴ_HMTon−ΔＴ_HST 後に、ＨＳＴ斜板角を減少方向に制御する信号を出力す
る。なお、時刻ＴからΔＴ_keepが経過する以前に信号を
出力すれば、ＨＳＴクラッチ１４が係合する前に、ＨＳ
Ｔ変速比が減少するために、モード切換によるショック
が生じる原因となる。

【００９０】そして、時刻Ｔから、予め設定されたＨＳ
Ｔクラッチ１４を係合すべく信号を出力してからＨＭＴ
クラッチ１３の係合を解除すべく信号を出力するまでの
時間ΔＴ_Mtos後に、ＨＭＴクラッチ１３の係合を解除す
る信号を出力する。ＨＭＴクラッチ１３は、時刻Ｔから
ΔＴ_Mtosと、ＨＭＴクラッチ１３の係合を解除すべく信
号を出力してから実際に係合が解除されるまでのタイム
ラグΔＴ_HS _Toffを合わせた時間の経過後に、係合が解除
される。

【００９１】ここで、クラッチの切換動作を滑らかに行
うためには、ＨＳＴクラッチ１４が係合すると同時に、
ＨＭＴクラッチ１３の係合を解除することが好ましい。
すなわち、 ΔＴ_Mtos＋ΔＴ_HSToff＝ΔＴ_HMTon となるように、ΔＴ_Mtosを決定すればよい。また、 ΔＴ_Mtos＋ΔＴ_HSToff＞ΔＴ_HMTon となるようにΔＴ_Mtosを決定すれば、両方のクラッチ１
３・１４が同時に係合している時間ΔＴ_simuが発生す
る。本実施例における、変速モード切換時の負荷の補正
は、ΔＴ_simuの間に行われる。

【００９２】両方のクラッチ１３・１４が係合している
状態では、ＨＳＴ変速比は切換ＨＳＴ変速比Ｒ_HSTCに固
定される。その間に可動斜板２２ａを動かしても車速に
影響は出ない。ここで、ステップ状の電流を与えたとき
のＨＳＴ斜板角の変化を、図１８に示す図表を用いて説
明する。但し、この図表では、ＨＳＴ２１の機械的特性
によって電流を与えてから実際にＨＳＴ斜板角が変化し
始めるまでの時間をΔＴ_HSTとし、ＨＳＴ斜板角が変化
し始めて定常状態となるまでの時間（整定時間）Ｔ_sと
している。

【００９３】ＨＳＴクラッチ１４が切れたときにはＨＳ
Ｔ斜板角は定常状態であることが望ましい。従って、変
速モード切換時の指令電流値ｉの補正は時刻ＴからΔＴ
_keep後に行われ、両方のクラッチ１３・１４が係合して
いる時間ΔＴ_simuは、ＨＳＴ２１の整定時間Ｔ_sより長
くなるように設定する。また、前述の如く、変速モード
切換時の指令電流値ｉの補正値Δｉ_Cは、補正直前の無
負荷時の原指令電流値ｉ’と指令電流値ｉから決定され
た値Δｉ_xの二倍の値であり、これによってＨＳＴ斜板
角が大幅に変更されたあとにＨＳＴクラッチ１４が切れ
て、ＨＳＴ斜板角が定常状態となる。

【００９４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。

【００９５】すなわち、請求項１に示す如く、容積を可
変とする油圧ポンプと、油圧モータとで構成した油圧式
無段変速機構（ＨＳＴ）において、アクチュエータに与
える指令電流値を制御して該アクチュエータの作動を制
御することによって可動斜板の斜板角を変更操作して油
圧ポンプの容積を変更する構成であって、指令電流値
と、ＨＳＴに負荷が加わらない状態の指令電流値との差
を算出することにより、ＨＳＴに加わる負荷の値を検出
するので、ＨＳＴの容積効率の変化を原因とするＨＳＴ
に加わる負荷を、検出手段を別途設けることなく検出す
ることができる。

【００９６】請求項２に示す如く、請求項１の油圧式無
段変速機構において、ＨＳＴに加わる負荷の値に基づい
て、アクチュエータに与える指令電流値を補正するよう
フィードバック制御するので、ＨＳＴの容積効率の変化
を原因とする車速の低下を防止でき、状況に応じたキメ
の細かい制御を行うことができる。従って、様々な条件
の下でも車速の一時的な落ち込みを防止でき、滑らかな
加速及び減速が安定的に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＨＭＴ式変速装置のスケルトン図。

【図２】ＨＳＴの側面断面展開図。

【図３】ミッション前部の側面断面展開図。

【図４】ＨＳＴ斜板制御のための構成を示す説明図。

【図５】車速とＨＳＴ変速比との関係を示す図。

【図６】車両の変速比とＨＳＴ変速比及びＨＳＴ斜板角
の関係を示す図。

【図７】ＨＳＴ斜板角アクチュエータの構成を示す説明
図。

【図８】変速モード切換時間補正の説明図。

【図９】ＨＳＴ回転数とＨＳＴ斜板角アクチュエータに
与えられる電流値との関係を示す図。

【図１０】スィープ状電流を示す図。

【図１１】ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流値
の第一の設定方法の説明図。

【図１２】ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流値
の第二の設定方法の説明図。

【図１３】ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流値
の第三の設定方法の説明図。

【図１４】ＨＳＴに加わる負荷の有無によるＨＳＴ回転
数に対するＨＳＴ斜板角の変化を示す図。

【図１５】ＨＳＴに加わる負荷の有無によるＨＳＴ斜板
角アクチュエータへの指令電流値に対するＨＳＴ回転数
の変化を示す図。

【図１６】変速モード切換におけるＨＳＴ斜板角補正の
説明図。

【図１７】変速モード切換におけるＨＳＴ斜板角アクチ
ュエータへの指令電流値を決定するタイムチャート図。

【図１８】ＨＳＴ斜板角アクチュエータへの指令電流に
対するＨＳＴ斜板角の応答状態を示す図。

【符号の説明】

２１ＨＳＴ２２油圧ポンプ２２ａ可動斜板２３油圧モータ２５ポンプ出力軸２６ＨＳＴ出力軸２７出力軸８６ＨＳＴ斜板角アクチュエータ９０制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保田幸雄大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマー農機株式会社内 (72)発明者黒田晃史大阪府大阪市北区茶屋町１番32号ヤンマーディーゼル株式会社内Ｆターム(参考） 3J053 AA01 AB02 AB32 AB46 DA01 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容積を可変とする油圧ポンプと、油圧モ
ータとで構成した油圧式無段変速機構（ＨＳＴ）におい
て、アクチュエータに与える指令電流値を制御して該ア
クチュエータの作動を制御することによって可動斜板の
斜板角を変更操作して油圧ポンプの容積を変更する構成
であって、指令電流値と、ＨＳＴに負荷が加わらない状
態の指令電流値との差を算出することにより、ＨＳＴに
加わる負荷の値を検出することを特徴とする油圧式無段
変速機構。
【請求項２】請求項１の油圧式無段変速機構におい
て、ＨＳＴに加わる負荷の値に基づいて、アクチュエー
タに与える指令電流値を補正するようフィードバック制
御することを特徴とする油圧式無段変速機構。