JP2006275224A - 静油圧式無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロックアップ機構を解除作動する場合に、この解除作動の際のエンジン回転数変化を伴う駆動力変化を極力抑える。
【解決手段】 プランジャポンプ８とプランジャモータ９を高圧通路１６と低圧通路１７で接続した閉回路Ｃを備え、プランジャポンプ８とプランジャモータ９の少なくとも一方の容量を可変制御し前記プランジャポンプ８入力回転数を変更してプランジャモータ９の出力回転として伝達する静油圧式無段変速機において、入力ドラム１と出力シャフト２との回転数差を低減させるロックアップ機構２４を設け、このロックアップ機構２４の解除作動に先立って、ロックアップ機構解除前のエンジン回転数とロックアップ機構解除後のエンジン回転数とが略同一となるように前記プランジャモータ９の容量を制御することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ロックアップ制御を行う静油圧式無段変速機に関する。

従来から、静油圧式無段変速機の中には、斜板式の油圧ポンプと斜板式の油圧モータとを高圧油路と低圧油路とで接続した油圧閉回路を備え、前記油圧ポンプと前記油圧モータの少なくとも何れか一方の容量を、モータ斜板あるいはポンプ斜板の傾斜角度を可変制御し前記油圧ポンプの入力回転数を変更して前記油圧モータの出力回転として伝達するものがある。
このような静油圧式無段変速機では、油圧ポンプの入力回転数と油圧モータの出力回転数が略同一になった状態（減速比が最大、ほぼ１：１）で、入力側と出力側とを機械的連結状態とするロックアップクラッチなどのロックアップ機構を設け伝達効率を高めるようにしている。ところで、前述したロックアップ状態とするためには、油圧モータのモータ斜板の位置をオーバートップ方向に揺動させ、その後ロックアップ作動させることで、ロックアップ時の回転数変化、駆動力変化を低減している（特許文献１参照）。
特開２０００−１７９６４８号公報

前述した従来技術にあっては、前記ロックアップ後にモータ斜板角度を直角位置に戻す制御を行い伝達効率を向上させているが、このようにロックアップ状態で、かつモータ斜板が直立位置である伝達効率の高い状態からロックアップ機構を解除作動すると、伝達効率の高い状態から、前記油圧モータや油圧ポンプの漏れ等に起因するロス分が影響する伝達効率が低い状態へ移行するために、回転数変化を伴う駆動力変化が生ずるという課題がある。

そこで、この発明は、ロックアップ機構を解除作動する場合に、この解除作動の際のエンジン回転数変化を伴う駆動力変化を極力抑えることができる静油圧式無段変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、油圧ポンプ（例えば、実施形態におけるプランジャポンプ８）と油圧モータ（例えば、実施形態におけるプランジャモータ９）とを前記油圧ポンプ側から前記油圧モータ側に作動油を送給する高圧油路（例えば、実施形態における高圧通路１６）と油圧モータ側から油圧ポンプ側に作動油を送給する低圧油路（例えば、実施形態における低圧通路１７）とで接続した油圧閉回路（例えば、実施形態における閉回路Ｃ）を備え、前記油圧ポンプと前記油圧モータの少なくとも何れか一方の容量を可変制御し前記油圧ポンプの入力回転数を変更して前記油圧モータの出力回転として伝達する静油圧式無段変速機において、前記油圧ポンプと前記油圧モータとの回転数差を低減させるロックアップ機構（例えば、実施形態におけるロックアップ機構２４）を設け、前記ロックアップ機構の解除作動の際に、前記ロックアップ機構解除前のエンジン回転数と、前記ロックアップ機構解除後のエンジン回転数とが略同一となるように前記油圧モータの容量を制御することを特徴とする。
このように構成することで、ロックアップ機構の解除作動前のエンジン回転数と、ロックアップ機構の解除作動後のエンジン回転数とに差が生じないようにすることが可能となる。

請求項２に記載した発明は、前記油圧モータが斜板式油圧モータであって、この油圧モータの容量を制御するモータ斜板（例えば、実施形態における回転斜板１２）が油圧モータに当接すると共に油圧モータを軸線（例えば、実施形態における中心Ｃ１）方向に移動させるように揺動可能に設けられ、前記ロックアップ機構を解除作動する際には、前記モータ斜板が前記油圧モータの軸線に対して直交する角度と異なる角度の近傍に設定することを特徴とする。
このように構成することで、ロックアップが解除作動された場合に生ずるであろう伝達効率のロス分を考慮して、エンジン回転数変化を補正する油圧モータのモータ斜板の角度を設定することができる。

請求項３に記載した発明は、前記モータ斜板を前記油圧モータの軸線に対して低速レシオ側に傾斜する角度に変位させた後に前記ロックアップ機構を解除作動することを特徴とする。
このよう構成することで、ロックアップ機構の解除作動後のエンジン回転数低下を抑えることができる。

請求項４に記載した発明は、前記油圧ポンプと前記油圧モータとを支持するシリンダブロック（例えば、実施形態における通路ブロック１０）に、前記高圧油路と前記低圧油路とを連通・遮断する制御バルブ（例えば、実施形態における分配弁２５）が軸線（例えば、実施形態における中心Ｃ１）に対して放射状に配置され、前記制御バルブを囲繞するように軸線（例えば、実施形態における中心Ｃ１）と偏心する環状のロックアップリング（例えば、実施形態におけるモータ偏心部材９１）が設けられ、このロックアップリングを揺動制御して前記ロックアップリングの中心（例えば、実施形態における中心Ｃ２）と前記シリンダブロックの軸線（例えば、実施形態における中心Ｃ１）とを整合させることにより前記高圧油路から前記油圧モータへの高圧油流入を遮断してロックアップ作動させることを特徴とする。
このように構成することで、作動油の油漏れや高油圧による荷重が伝達効率の変化に影響を及ぼし易いこのような構造の変速機に、前述したロックアップ機構を容易に実現することが可能となる。

請求項１に記載した発明によれば、ロックアップ機構の解除作動前のエンジン回転数と、ロックアップ機構の解除作動後のエンジン回転数とに差が生じないようにすることで、エンジン回転数変化に伴う動力変化を極力抑えることができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、ロックアップが解除作動された場合に生ずるであろう伝達効率のロス分を考慮して、そのロス分に相当するエンジン回転数変化を補正する油圧モータのモータ斜板の角度を設定することができるため、特別な装置を追加しないで既存の部材を有効利用できる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、ロックアップ機構の解除作動後のエンジン回転数低下を抑えることができる。

請求項４に記載した発明によれば、作動油の漏れや高圧による荷重が伝達効率の変化に影響を及ぼし易いこのような構造の変速機に、前述したロックアップ機構を容易に実現することが可能となる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態に係る静油圧式無段変速機は、自動二輪車あるいは不整地車両に適用されるものである。

図１において、１は、動力源（エンジン）側の回転要素である入力ドラムであり、２は、車輪側の回転要素である出力シャフトである。入力ドラム１は、出力シャフト２の外周側に同軸に配置され、変速機ハウジング３Ａに軸受４を介して支持されると共に、外周に一体に結合された入力ギヤ５を介して図示しないエンジン側の駆動ギヤに噛合されている。

また、出力シャフト２は、一端側が軸受６を介して入力ドラム１に支持されると共に、他端側が軸受７を介して変速機ハウジング３Ｂに支持され、変速機ハウジング３Ｂから突出した他端部が図示しないギヤ機構とドライブシャフトを介して駆動輪に連係されている。入力ドラム１と出力シャフト２は前記変速機ハウジング３Ａ，３Ｂに回転可能に支持されると共に、両者間の自由な回転が許容されている。

出力シャフト２の略中央部の外周には、プランジャポンプ（油圧ポンプ）８のポンプシリンダ８ａと、プランジャモータ（油圧モータ）９のモータシリンダ９ａが取り付けられている。ポンプシリンダ８ａとモータシリンダ９ａは通路ブロック（シリンダブロック）１０を挟んで一体化され、モータシリンダ９ａ部分が出力シャフト２にスプライン結合されている。

プランジャポンプ８とプランジャモータ９はいずれもアキシャル形とされ、各シリンダ８ａ，９ａに環状に配置されたシリンダ孔８ｂ，９ｂに複数のプランジャ８ｃ，９ｃが軸方向に沿って進退可能に収容されている。プランジャポンプ８とプランジャモータ９の各プランジャ８ｃ，９ｃは相反方向に向いて配置され、プランジャポンプ８側のプランジャ８ｃの対向位置には回転斜板１１が設けられ、プランジャモータ９側のプランジャ９ｃの対向位置には回転斜板（モータ斜板）１２が設けられている。

回転斜板１１は、入力ドラム１の内周面に斜め配置された軸受１３に支持され、出力シャフト２に対する傾斜角を一定に維持したまま入力ドラム１の回転に伴い揺動、回転する。この回転斜板１１の前面はプランジャポンプ８側のプランジャ８ｃの先端部に当接し、入力ドラム１の回転に伴ってプランジャ８ｃに回転方向と軸方向の分力を作用させる。一方、回転斜板１２は軸受構造を持つ斜板ホルダ１４に支持され、その斜板ホルダ１４が傾斜角調整機構１５を介して変速機ハウジング３Ｂに支持されている。回転斜板１２の前面はモータ９側のプランジャ９ｃの先端部に当接し、モータシリンダ９ａ（出力シャフト２）の回転に伴ってプランジャ９ｃに回転方向と軸方向の反力を作用させる。

通路ブロック１０には、図３にも示すように環状に繋がった径方向外側の高圧通路（高圧油路）１６と、同様の構造の径方向内側の低圧通路（低圧油路）１７が形成されている。また、通路ブロック１０には、プランジャポンプ８の吐出行程にあるポンプ室（シリンダ孔８ｂ）を高圧通路１６に連通し吸入行程にあるポンプ室（シリンダ孔８ｂ）を低圧通路１７に連通するポンプ側油圧分配機構１８と、プランジャモータ９の容積拡張行程にあるシリンダ孔９ｂに高圧通路１６を連通し容積縮小行程にあるシリンダ孔９ｂを低圧通路１７に連通するモータ側油圧分配機構１９が設けられている。ここで、前記ポンプ側油圧分配機構１８とモータ側油圧分配機構１９は、共に主として分配弁２５と給排ポート２８とカムリング２６とで構成されている。

そして、プランジャポンプ８とプランジャモータ９の間には通路ブロック１０内の通路１６，１７と油圧分配機構１８，１９によって閉回路（油圧閉回路）Ｃが構成され、この閉回路Ｃ内に作動油がほぼ密閉状態で充填されている。したがって、プランジャポンプ８（吐出領域のシリンダ孔８ｂ）から吐出された作動油は高圧通路１６を通してその吐出流量分だけプランジャモータ９を作動させ、同時に同量の作動油がプランジャモータ９から低圧通路１７を通してプランジャポンプ８（吸入領域のシリンダ孔８ｂ）に戻される。ただし、このときのプランジャモータ９の作動は、回転斜板１２の反力を受けてモータシリンダ９ａ（出力シャフト２）自体を回転させることとなる。

また、この静油圧式無段変速機では、入力ドラム１の回転が回転斜板１１を介してプランジャポンプ８側のプランジャ８ｃに回転方向と軸方向の分力として入力され、その入力は前述のプランジャモータ９を作動させる油圧に変換されるが、この油圧は反力により出力シャフト２（ポンプシリンダ８ａ）を直接回転させるトルクとして出力シャフト２に伝達される。したがって、入力ドラム１から出力シャフト２への回転伝達は、プランジャモータ９を介する油圧伝達経路と、ポンプシリンダ８ａを介する直接的な機械伝達経路に分かれて行われる。

ところで、プランジャポンプ８側のプランジャ８ｃは、入力ドラム１とポンプシリンダ８ａの相対回転に伴って回転斜板１１から軸方向の押圧力を受け、このときのプランジャ８ｃの作動によって閉回路Ｃ内に相対回転に応じた作動油の流動を生じさせる。そして、このとき閉回路Ｃ内の作動油の流動によって生じるプランジャモータ９の回転速度やトルクは、プランジャポンプ８側とプランジャモータ９側の容量差によって決定される。この静油圧式無段変速機では、前記の傾斜角調整機構１５によって回転斜板１２の傾斜角を操作し、それによってプランジャポンプ８側とプランジャモータ９側の容量差を無段階に調整し得るようになっている。この静油圧式無段変速機の場合、入力ドラム１と出力シャフト２の減速比は傾斜角調整機構１５によって操作され、回転斜板１２が出力シャフト２（後述する中心Ｃ１）に対して直交するように（傾斜角が０°になるように）操作されたときに、減速比が最大（ほぼ１：１）になる。

傾斜角調整機構１５は、図２にも示すように回転斜板１２を保持する前記斜板ホルダ１４と、この斜板ホルダ１４の背部を摺動可能に支持する変速機ハウジング３Ｂの半球面状のガイド面２０と、斜板ホルダ１４の上端部に突設されたアーム１４ａをピン２９を介して揺動可能に支持するスライドハンガ２１と、このスライドハンガ２１を螺合状態で支持し自身の軸回りの回転によってスライドハンガ２１を軸方向前後に移動させるボールネジ２２と、このボールネジ２２を正逆回転させる図示しないサーボモータとを備えている。サーボモータは、図示しないコントローラによる制御によってボールネジ２２を適宜回転させ、それによってスライドハンガ２１の前後位置、ひいては斜板ホルダ１４と回転斜板１２を所望の傾斜角度に変更するようになっている。

尚、図１中２３は、サーボモータの回転を減速してボールネジ２２に伝達する減速ギヤである。また、コントローラは、動力源（エンジン）の回転速度信号やその他の車両の運転状況を示す信号が入力され、これらの入力信号に基づいてサーボモータの出力を制御するようになっている。

また、図３に示すように通路ブロック１０内のモータ側油圧分配機構１９には、回転斜板１２の傾斜角が略０°に操作されたときに高圧通路１６と低圧通路１７に対するプランジャモータ９側の連通を遮断して、閉回路Ｃ内の作動油の流動を停止させ、入力ドラム１とモータシリンダ９ａとの回転差を低減させるロックアップ機構２４が付加されている。尚、回転斜板１２の傾斜角が略０°としたのはロックアップが行われるのが傾斜角が０゜とは限らないためである。このロックアップ機構２４は、モータ側油圧分配機構１９内の複数の分配弁（制御バルブ）２５の作動を制御するカムリング２６を油圧式のロックアップアクチュエータ２７によって操作し、分配弁２５によってプランジャモータ９側のすべて給排ポート２８の高油圧流入側を同時に閉鎖することで閉回路Ｃ内の作動油の流動を停止させるようになっている。

尚、前述したように上記分配弁２５は、ポンプ側油圧分配機構１８とモータ側油圧分配機構１９の双方に設けられ、プランジャポンプ８側では偏心したカムリング２６によりプランジャ８ｃに連動して往復移動し、またプランジャモータ９側（通常状態であるロックアップ解除状態）でも偏心したカムリング２６にプランジャ９ｃに連動して往復移動して前記給排ポート２８を開閉制御する。

具体的には、ロックアップ機構２４は変速機ハウジング３Ｂの先端に摺接して配置され
前記モータ側油圧分配機構１９の分配弁２５を囲繞するように中心Ｃ１と偏心する環状のモータ偏心部材（ロックアップリング）９１を有している。このモータ偏心部材９１は全体がリング状に形成され、その内周面９１ａ内にカムリング２６が配設されている。モータ偏心部材９１の上端には係止部９１ｄが形成され、この係止部９１ｄが係止ピン９２により変速機ハウジング３Ｂに揺動可能に支持されている。

前記モータ偏心部材９１を揺動させるため、モータ偏心部材９１の下側に配置されたロックアップアクチュエータ２７が変速機ハウジング３Ｂに取り付けられている。このロックアップアクチュエータ２７は変速機ハウジング３Ｂに固定されたシリンダ９６と、シリンダ９６内のピストン９４とシリンダ９６を閉塞する蓋部材９５とピストン９４を蓋部材９５の方に付勢するバネ９７とで構成されている。シリンダ９６内はピストン９４によりロックアップ作動油室９６ａとロックアップ解放室９６ｂとに区画され、前記バネ９７はロックアップ解放室９６ｂに配置されている。ピストン９４の端部はシリンダ９６から外方に突出し、突出部９４ａが連結ピン９３を介してモータ偏心部材９１の下部の連結部９１ｂに回動可能及び移動可能に支持されている。

このような構成のロックアップ機構２４において、ロックアップ作動油室９６ａの油圧を解放すると、前記バネ９７の付勢力によりピストン９４が蓋部材９５側に移動する。このとき、図３に示すように、モータ偏心部材９１の内周面９１ａの中心（ロックアップリングの中心）Ｃ２は出力シャフト２及びモータシリンダ９ａの中心（油圧モータの軸線、シリンダブロックの軸線）Ｃ１に対して偏心し、モータ偏心部材９１は通常位置（ロックアップ解除状態）となる。

一方、ロックアップ作動油室９６ａにロックアップ作動油を供給すると、この供給圧によりピストン９４がバネ９７に抗して図３の右側に移動して図４の状態になり、これにより突出部９４ａが更に突出される。これによりモータ偏心部材９１が係止ピン９２を中心として反時計回りに揺動し、モータ偏心部材９１の側部に形成されたストッパ部１００が変速機ハウジング３Ｂの位置決め部１０１に当接して揺動を規制する。この状態でモータ偏心部材９１の内周面９１ａの中心Ｃ２は、図４に示すように出力シャフト２及びモータシリンダ９ａの中心Ｃ１と整合し、モータ偏心部材９１はロックアップ位置となる。

このようにモータ偏心部材９１がロックアップ位置となると、カムリング２６の中心Ｃ２がモータシリンダ９ａの回転中心Ｃ１と一致するので、モータシリンダ９ａが回転してもプランジャモータ９側の分配弁２５は往復動しなくなりプランジャモータ９のプランジャ９ｃへの作動油の供給が遮断される。この結果、前記プランジャ９ｃに高圧が作用しないことによる軸受け等の機械的動力損失の低減、更にプランジャモータ９側の分配弁２５の摺動抵抗の低減、更にプランジャモータ９側の圧縮損失の低減が可能となり、動力伝達効率が向上する。

したがって、このようにロックアップ機構２４が作動したときには、プランジャポンプ８側のプランジャ８ｃがロックされ、入力ドラム１の回転がポンプシリンダ８ａを介してそのまま出力シャフト２に伝達されるようになる。
尚、変速機ハウジング３Ａには、前記モータ偏心部材９１に対応して、ポンプ偏心部材９１’が固定的に取り付けられ、このポンプ偏心部材９１’の内周面９１’ａにも、カムリング２６が配設されている。

また、この静油圧式無段変速機には、入力ドラム１から出力シャフト２への動力の接続と遮断を操作するクラッチ機構３０が設けられている。このクラッチ機構３０は流体式のクラッチ機構であり、高油圧室と低油圧室をバイパスさせることによってプランジャ８ｃの反力をほぼゼロにし、それによって入力ドラム１からの動力伝達を遮断するようになっている。

クラッチ機構３０は、通路ブロック１０内の高圧通路１６と低圧通路１７を直結するバイパス通路３１（図中破線部分を含む）と、このバイパス通路３１を開閉する操作ロッド３２とを主要素として構成され、この操作ロッド３２がロッド制御部３３により制御される。

操作ロッド３２は、出力シャフト２の軸心部に一端側に開口して形成された受容穴３４内に摺動可能に収容され、その受容穴３４内に挿入された先端側の外周に環状溝３５が形成されている。この環状溝３５が前記バイパス通路３１と連通すると高圧通路１６と低圧通路１７とが連通してクラッチが断となり図１に示すニュートラル状態となる。
また、バイパス通路３１を通過する作動油の流量が操作ロッド３２の変位に応じて調整されると、プランジャモータ９側に供給される作動油の流量が調整されるようになる。したがって、操作ロッド３２は、ロッド制御部３３による軸方向の操作により、入力ドラム１と出力シャフト２の間の動力の断接を半クラッチ状態を経て滑らかに行うことができる。

また、ロッド制御部３３は、入力ドラム１に一体に結合されて出力シャフト２の端部を覆う有底円筒状の制御部ケース３８と、この制御部ケース３８内に径方向に沿って転動可能に収容された遠心部材であるウエイトローラ３９と、制御部ケース３８内に軸方向変位可能に収容支持されると共に径方向外側に張り出した制御部ケース３８の傾斜壁４０ａを介してウエイトローラ３９に接触する可動カム部材４０と、この可動カム部材４０を制御部ケース３８の底壁である傾斜壁４０ａ側に付勢するコイルバネ４１とを備えている。そして、この可動カム部材４０は出力シャフト２から突出した操作ロッド３２の基端部に連結されると共に制御部ケース３８の中心のボス孔３８ａ内に摺動可能に嵌入されている。

前記傾斜壁４０ａは、制御部ケース３８の底壁に径方向外側に向かって可動カム部材４０側に向かって傾斜して形成され、コイルバネ４１による軸方向の付勢力を受けてウエイトローラ３９を径方向内側方向に押さえ込むようになっている。また、傾斜壁４０ａは、逆にウエイトローラ３９が遠心力によって径方向外側方向に転動すると、その遠心力を可動カム部材４０の軸方向変位に変換し、操作ロッド３２をコイルバネ４１の付勢力に抗してバイパス通路３１を閉じる方向（図１中右側方向）に変位させる。尚、コイルバネ４１の付勢力は環状溝３５がバイパス通路３１を開く方向に操作ロッド３２に作用している。

次に、図５のフローチャートに基づいて、ロックアップ状態からロックアップ解除状態に移行するロックアップ解除作動処理について説明する。尚、この処理は前述したコントローラにより行われる。

先ず、ステップＳ１において、図４に示すロックアップ状態からロックアップ解除作動へ移行するロックアップ解除作動要求があったか否かを判定する。このロックアップ解除要求は、ロックアップが高速レシオ側（例えば、最高速レシオ）で行われるが、主として、車速、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度に基づいて、解除要求があると判定される。判定結果が「ＹＥＳ」である場合はステップＳ２に進み、判定結果が「ＮＯ」である場合は処理を終了する。これにより、ロックアップ状態が維持され、ロックアップアクチュエータ２７のロックアップ解放室９６ｂに油圧を作用させた状態が維持される。ステップＳ２においては、ロックアップ解除時の変速特性マップを検索する。このマップは各変速特性をエンジン回転数と車速との関係で示したものである。

次に、ステップＳ３において前記マップの検索結果から目標エンジン回転数Ｎｅと目標車速を設定しステップＳ４に進む。ステップＳ４ではサーボモータによりレシオを合わせるため回転斜板１２の傾斜角度を設定する。つまり回転斜板１２を駆動すると入力ドラム１に対する出力シャフト２の回転数の比に変化が生じるため、前記ロックアップ状態からロックアップ解除作動状態に移行する際の伝達効率の低下分に整合させ、ロックアップ解除作動時と同等（略同一：ショックが感じられない程度に等しい）の回転数となる角度に設定するのである。よって、ロックアップ状態でかつ回転斜板１２が直立位置（中心Ｃ１に対してほぼ直交する角度）である伝達効率の高い状態からロックアップ機構を解除作動すると、伝達効率の高い状態から、前記プランジャモータ９やプランジャポンプ８の漏れ等に起因するロス分が影響する伝達効率が低い状態へ移行するのである。具体的にはロックアップ解除時の回転斜板１２の角度は、目標エンジン回転数と目標車速によって決定されるため、油圧モータの軸線に対して直交する角度と異なる、その近傍の角度であって、やや低速レシオ側あるいは若干オーバートップ側となる。

最後に、ステップＳ５でロックアップアクチュエータ２７のロックアップ解放室９６ｂを解放してバネ９７によりモータ偏心部材９１を係止ピン９２を中心に時計回りに回動させ、モータ偏心部材９１のストッパ部１１０が変速機ハウジング３Ｂの位置決め部１１１に当接すると図３に示すようにロックアップが解除される。

上記実施形態によれば、ロックアップ機構２４の解除作動前のプランジャポンプ８とプランジャモータ９間における伝達効率と、ロックアップ機構２４の解除作動後のプランジャポンプ８とプランジャモータ９における伝達効率とに差によるエンジン回転数変化が生じないようにした状態でロックアップ作動解除ができるため、ロックアップ解除の際のエンジン回転数変化を伴う駆動力変化を極力抑えることができる。

これを図６〜図９に基づいて説明する。
図６はエンジンから出力が伝達される場合、つまり通常走行時における変速特性（縦軸：エンジン回転数Ｎｅ、横軸：車速Ｖ）、つまり変速レシオの変化を示し、実線は非ロックアップ時（ハッチングで示す範囲）、鎖線は滑り量がゼロのロックアップ時（最低速レシオと最高速レシオ）を示す。左端は最低速レシオのライン、右側が最高速レシオのラインであるが、一点鎖線で示すロックアップ時のラインの方が実線で示す非ロックアップ時のラインよりも傾きが小さく（水平に近く）なっている。これは同一変速レシオ（例えば最高速レシオ）で、同一エンジン回転数の場合に、ロックアップ状態では滑り分がエネルギーロスとならないため非ロックアップ状態に比較して車速がそれだけ高く（Ｓの部分）なることを意味している。

ところが、図７に示すように（縦軸、横軸等図６と同様）、駆動輪からエンジンに回転トルクが伝達される場合（エンジンブレーキが作用している状態）では、前述したグラフとは逆に変速レシオの変化が、実線で示す非ロックアップ時のラインの方が鎖線で示すロックアップ時（滑り量０）のラインよりも傾きが小さくなっている。つまり、これは同一変速レシオで、同一エンジン回転数の場合を考えると、同一エンジン回転数を確保するためには滑り分がある非ロックアップ時では滑り分のエネルギーロス分だけロックアップ時よりも高い車速（Ｓ’の分）が必要となることを意味している。

したがって、図８に示すように、最高速レシオでロックアップがなされている状態（一点鎖線）から徐々にエンジンブレーキが作用して車速が低下し、Ａ点でロックアップ解除を行うと、切替時の速度でロックアップ時のラインＬ１のＡ点から非ロックアップ時のラインＬ２のＢ点にエンジン回転数が落ち込むため、エンジン回転数差Ｈが生じる。
よって、この実施形態では、図９に示すように、最高速レシオのラインよりも傾きが大きい少し低速レシオのラインを用いることで、同一車速でのロックアップ解除の際のエンジン回転数差が小さくなるようにしてロックアップ状態から非ロックアップ状態へ切り替わる際のエンジン回転数差を少なくし違和感をなくしている。

具体的には、図９によって図８の２つのラインＬ１，Ｌ２を併記して説明すると、最高速レシオで一点鎖線で示すロックアップ時のラインＬ１（一点鎖線）から非ロックアップ時のラインＬ２（実線）ではエンジン回転数差Ｈであったものが、この実施形態のやや低速レシオ側のロックアップ時のラインＬ３（一点鎖線）の点Ａ’からやや低速レシオ側の非ロックアップ時のラインＬ４（２点鎖線）の点Ｂ’へと切り替えてロックアップを解除した場合のエンジン回転数差ｈが極めて小さくなり（ｈ＜Ｈ）、その結果、エンジン回転数変化が生じなくなりよりスムーズなロックアップ解除が行えることとなる。

また、上述した伝達効率の差によるエンジン回転数変化を生じないようにするため、ロックアップが解除作動された場合に生ずるであろう伝達効率のロス分を考慮して、そのロス分に相当するエンジン回転数変化を補正するプランジャモータ９の回転斜板１２の直立位置に対する角度を設定することができるため、特別な装置を追加しないで既存の部材を有効利用できる点で有利である。

そして、回転斜板１２を前記プランジャモータ９の軸線に対して低速レシオ側に傾斜する角度に変位させた後に前記ロックアップ機構２４を解除作動して、ロックアップ機構２４の解除作動後のエンジン回転数低下を抑えることができる。

とりわけ、作動油を利用するロックアップ機構２４を備えているこのような実施形態の無段変速機に適応した場合には、ロックアップ作動解除時における油漏れや高油圧による荷重が比較的大きく伝達効率の変化に影響を及ぼし易いため、上述したように作動油の流通を遮断するロックアップ解除作動は有効となる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、回転斜板１１側の傾斜を調整できる形式の静油圧式無段変速機にも適用できる。

この発明の実施形態の断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ロックアップ状態を示す図３に相当する断面図である。 フローチャート図である。 通常走行時のグラフ図である。 エンジンブレーキ作動時のグラフ図である。 最高レシオ側でのロックアップ解除状況を示す図７の拡大図である。 最高レシオよりやや低いレシオ側でロックアップ解除した場合を説明する図７の拡大図である。

符号の説明

８ プランジャポンプ（油圧ポンプ）
９ プランジャモータ（油圧モータ）
１０ 通路ブロック（シリンダブロック）
１２ 回転斜板（モータ斜板）
１６ 高圧通路（高圧油路）
１７ 低圧通路（低圧油路）
２４ ロックアップ機構
２５ 分配弁（制御バルブ）
９１ モータ偏心部材（ロックアップリング）
Ｃ１ 軸線（油圧モータの軸線、シリンダブロックの軸線）
Ｃ２ 中心（ロックアップリングの中心）
Ｃ 閉回路（油圧閉回路）

Claims (4)

1. 油圧ポンプと油圧モータとを前記油圧ポンプ側から前記油圧モータ側に作動油を送給する高圧油路と油圧モータ側から油圧ポンプ側に作動油を送給する低圧油路とで接続した油圧閉回路を備え、前記油圧ポンプと前記油圧モータの少なくとも何れか一方の容量を可変制御し前記油圧ポンプの入力回転数を変更して前記油圧モータの出力回転として伝達する静油圧式無段変速機において、前記油圧ポンプと前記油圧モータとの回転数差を低減させるロックアップ機構を設け、前記ロックアップ機構の解除作動の際に、前記ロックアップ機構解除前のエンジン回転数と、前記ロックアップ機構解除後のエンジン回転数とが略同一となるように前記油圧モータの容量を制御することを特徴とする静油圧式無段変速機。
2. 前記油圧モータが斜板式油圧モータであって、この油圧モータの容量を制御するモータ斜板が油圧モータに当接すると共に油圧モータを軸線方向に移動させるように揺動可能に設けられ、前記ロックアップ機構を解除作動する際には、前記モータ斜板が前記油圧モータの軸線に対して直交する角度と異なる角度の近傍に設定することを特徴とする請求項１記載の静油圧式無段変速機。
3. 前記モータ斜板を前記油圧モータの軸線に対して低速レシオ側に傾斜する角度に変位させた後に前記ロックアップ機構を解除作動することを特徴とする請求項２記載の静油圧式無段変速機。
4. 前記油圧ポンプと前記油圧モータとを支持するシリンダブロックに、前記高圧油路と前記低圧油路とを連通・遮断する制御バルブが軸線に対して放射状に配置され、前記制御バルブを囲繞するように軸線と偏心する環状のロックアップリングが設けられ、このロックアップリングを揺動制御して前記ロックアップリングの中心と前記シリンダブロックの軸線とを整合させることにより前記高圧油路から前記油圧モータへの高圧油流入を遮断してロックアップ作動させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の静油圧式無段変速機。

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