JP2024509104A - 液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置及びその制御方法 - Google Patents

液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置及びその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置及びその制御方法を開示する。【解決手段】上記の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置は、入力軸部品、液圧式伝動部品、遊星歯車伝動部品、中央歯車伝動部品、出力軸部品が含まれ、クラッチとブレーキとの組み合わせを切り替えることにより、液圧式伝動モード、機械式伝動モード、及び液圧機械複合伝動モードの切り替えを実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、伝動装置及びその制御方法に関し、特に液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置及びその制御方法を提供し、変速伝動装置の技術分野に属する。
液圧式伝動は、低速で高トルクの特性があるが、伝動効率が高くなく、機械式伝動は、高い伝動効率があるが、無段変速を実現することが難しい。液圧式伝動と機械式伝動とを組み合わせることにより、両方の利点を十分に活用し、欠点を取り除くことができる。液圧伝動機構と機械伝動機構とのタンデム技術は、相対的に成熟しており、同種の液圧伝動機構の速度調整範囲を拡大できるが、全体の効率は、高くなく、液圧伝動機構と機械伝動機構とのパラレル技術は、制御が難しいが、効率的な無段階調速特性を有する。いくつかの低出力作業が必要な場合、「大きな動力で小さな車を引っ張る」という状況を回避するため、液圧機械タンデムは、より適切に適合でき、高出力の作業が必要な場合、液圧機械パラレル方法により動力を満たすパワーを前提で無段階変速を実現することができる。様々な作業条件に適合するように液圧式伝動、機械式伝動、及び機械液圧式伝動が含まれる変速伝動装置を設計し、機械液圧式伝動は、液圧機械タンデム伝動及び液圧機械パラレル伝動の２種類が含まれ、異なる動力要件を満たし、システムの動力性や省燃費性という現実的な意義がある。
本発明の目的は、従来技術の不足に対して、液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置及びその制御方法を提供し、本発明は、液圧式伝動、機械式伝動、及び機械液圧式複合伝動の変速伝動モードが含まれ、様々な作業状態を満たすことができ、機械液圧式複合伝動は、液圧機械タンデム伝動及び液圧機械パラレル伝動の２種類が含まれ、異なる動力の要件を満たし、システムの動力性と省燃費性を保証することができる。
本発明の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置は、入力軸、第１のクラッチＣ１、リンク中央歯車列、及び第５のクラッチＣ５を含む入力軸部品、
可変ポンプ、定量モーター、及び第２のクラッチＣ２を含み、上記の可変ポンプは第２のクラッチＣ２を介して入力軸に接続される液圧式伝動部品、
リングギア、遊星キャリア、太陽歯車、及び第６のクラッチＣ６を含み、上記の第６のクラッチＣ６は太陽歯車に接続され、上記の第５のクラッチＣ５はリングギアに接続される遊星歯車伝動部品、
第１の伝動歯車、第２の伝動歯車、第３の伝動歯車、第４の伝動歯車、第３のクラッチＣ３、第４のクラッチＣ４、及びブレーキＢ１を含み、上記の第１の伝動歯車は定量モーターの出力軸に固定して接続され、上記の第１の伝動歯車は第２の伝動歯車に噛み合い、上記の第２の伝動歯車は第４のクラッチＣ４により第３の伝動歯車に接続され、上記の第３の伝動歯車は第４の伝動歯車に噛み合い、上記の第４の伝動歯車は太陽歯車とブレーキＢ１にそれぞれ接続され、上記の定量モーターの出力軸は第３のクラッチＣ３と第５のクラッチＣ５とによりリンク中央歯車列に接続され、上記の定量モーターの出力軸は第３のクラッチＣ３と第６のクラッチＣ６とにより太陽歯車に接続される中央歯車伝動部品、及び
出力軸と中央歯車とを含み、上記の出力軸は中央歯車により遊星キャリアに接続される出力軸部品が含まれる。
液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法は、クラッチとブレーキとの組み合わせを切り替えることにより、液圧式伝動モード、機械式伝動モード、及び液圧機械複合伝動モードの切り替えを実現する。
好ましくは、上記の液圧機械複合伝動モードは、液圧機械タンデム伝動モードと液圧機械パラレル伝動モードとが含まれる。
好ましくは、上記の液圧式伝動モードの制御方法において、
第２のクラッチＣ２、第３のクラッチＣ３、及び第６のクラッチＣ６が接合すると共に、第１のクラッチＣ１、第４のクラッチＣ４、第５のクラッチＣ５、及びブレーキＢ１が離間し、動力が入力軸から第２のクラッチＣ２を介して可変ポンプを駆動して作動させ、可変ポンプが高圧油を出力し、定量モーターを液圧駆動して回転させ、定量モーターの出力軸から出力された動力が第３のクラッチＣ３、第６のクラッチＣ６、太陽歯車、遊星キャリア、及び中央歯車を順次介して出力軸で出力される。
上記の液圧式伝動モードにおける出力軸の回転数ｎｏの計算法は、
Figure 2024509104000002
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、ｅは液圧式伝動部品の排気量比である。
好ましくは、上記の機械式伝動モードは、機械式伝動の第１のギア、機械式伝動の第２のギア、及び機械式伝動の第３のギアが含まれ、具体的な制御方法において、
機械式伝動の第１のギアでは、第１のクラッチＣ１、第５のクラッチＣ５、及びブレーキＢ１が接合すると共に、第２のクラッチＣ２、第３のクラッチＣ３、第４のクラッチＣ４、及び第６のクラッチＣ６が離間し、動力が入力軸から第１のクラッチＣ１、リンク中央歯車列、第５のクラッチＣ５、リングギア、遊星キャリア、及び中央歯車を順次介して出力軸で出力され、
機械式伝動の第２のギアでは、第１のクラッチＣ１、第５のクラッチＣ５、及び第６のクラッチＣ６が接合すると共に、第２のクラッチＣ２、第３のクラッチＣ３、第４のクラッチＣ４、及びブレーキＢ１が離間し、動力が入力軸から第１のクラッチＣ１、リンク中央歯車列、第５のクラッチＣ５、第６のクラッチＣ６、太陽歯車、遊星キャリア、及び中央歯車を順次介して出力軸で出力され、
機械式伝動の第３のギアでは、第１のクラッチＣ１、第３のクラッチＣ３、第４のクラッチＣ４、及び第５のクラッチＣ５が接合すると共に、第２のクラッチＣ２、第６のクラッチＣ６、及びブレーキＢ１が離間し、動力が入力軸から第１のクラッチＣ１、リンク中央歯車列を順次介して第５のクラッチＣ５に達して分路し、一つの分路が第３のクラッチＣ３、第１の伝動歯車、第２の伝動歯車、第４のクラッチＣ４、第３の伝動歯車、第４の伝動歯車、太陽歯車を介して遊星キャリアに達し、もう一つの分路がリングギアを介して遊星キャリアで中央歯車伝動部品の動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア、中央歯車を介して出力軸で出力される。
上記の機械式伝動の第１のギア、機械式伝動の第２のギア、及び機械式伝動の第３のギア出力軸の回転数ｎｏの計算法において、
機械式伝動の第１のギアでは、
Figure 2024509104000003
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１とリンク中央歯車列とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列と第５のクラッチＣ５とのギア比であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品における歯車列の特性パラメーターであり、
機械式伝動の第２のギアでは、
Figure 2024509104000004
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１とリンク中央歯車列とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列と第５のクラッチＣ５とのギア比であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、
機械式伝動の第３のギアでは、
Figure 2024509104000005
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１とリンク中央歯車列とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列と第５のクラッチＣ５とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車と第２の伝動歯車とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車と第４の伝動歯車とのギア比であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品における歯車列の特性パラメーターである。
好ましくは、上記の液圧機械タンデム伝動モード、及び液圧機械パラレル伝動モードの制御方法において、
液圧機械タンデム伝動モードでは、第２のクラッチＣ２、第４のクラッチＣ４、及び第６のクラッチＣ６が接合すると共に、第１のクラッチＣ１、第３のクラッチＣ３、第５のクラッチＣ５、及びブレーキＢ１が離間し、動力が入力軸から第２のクラッチＣ２を介して可変ポンプを駆動して作動させ、可変ポンプが高圧油を出力し、定量モーターを液圧駆動して回転させ、定量モーターの出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車、第２の伝動歯車、第４のクラッチＣ４、第３の伝動歯車、第４の伝動歯車、太陽歯車、遊星キャリア、及び中央歯車を順次介して出力軸で出力され、
液圧機械パラレル伝動モードでは、第１のクラッチＣ１、第２のクラッチＣ２、第４のクラッチＣ４、及び第５のクラッチＣ５が接合すると共に、第３のクラッチＣ３、第６のクラッチＣ６、及びブレーキＢ１が離間し、動力が入力軸部品で分路し、一つの分路の動力が入力軸から第２のクラッチＣ２を介して可変ポンプを駆動して作動させ、可変ポンプが高圧油を出力し、定量モーターを液圧駆動して回転させ、定量モーターの出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車、第２の伝動歯車、第４のクラッチＣ４、第３の伝動歯車、第４の伝動歯車、太陽歯車を順次介して遊星キャリアに達し、
もう一つの分路の動力が第１のクラッチＣ１、リンク中央歯車列、第５のクラッチＣ５、リングギアを順次介して遊星キャリアで液圧式伝動部品と中央歯車伝動部品とを介した動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア、中央歯車を介して出力軸で出力される。
上記の液圧機械タンデム伝動モードと液圧機械パラレル伝動モードにおける出力軸の回転数ｎｏの計算法において、
液圧機械タンデム伝動モードでは、
Figure 2024509104000006
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ３は第１の伝動歯車と第２の伝動歯車とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車と第４の伝動歯車とのギア比であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、
液圧機械パラレル伝動モードでは、
Figure 2024509104000007
 であり、式中、ｎｏは出力軸の回転数であり、ｎＩは入力軸の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１とリンク中央歯車列とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列と第５のクラッチＣ５とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車と第２の伝動歯車とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車と第４の伝動歯車とのギア比であり、ｉ５はリングギアと中央歯車とのギア比であり、ｉ６は中央歯車と出力軸とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品における歯車列の特性パラメーターであり、ｅは液圧式伝動部品の排気量比である。
本発明は、液圧機械タンデム伝動により液圧式伝動の速度調整範囲を拡大すると共に、圧式伝動と組み合わせて精度と速度調整範囲の要件を満たし、液圧機械のタンデム伝動とパラレル伝動との組み合わせにより低出力と高出力の作業状態の要件を満たし、始動、作業及び移行の作業状態に適した多種の伝動モードを形成する。
以下、本発明又は従来技術の実施例における技術的手段をより明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明し、以下の説明は、本発明の実施例に過ぎず、当業者は、創造的な作業なしに提供された図面に従って他の図面を取得することもできる。
は、本発明の構造原理図である。 は、本発明の液圧式伝動モードにおけるパワーフローの模式図である。 は、本発明の機械式伝動の第１のギアのパワーフローの模式図である。 は、本発明の機械式伝動の第２のギアのパワーフローの模式図である。 は、本発明の機械式伝動の第３のギアのパワーフローの模式図である。 は、本発明液圧機械タンデム伝動モードにおけるパワーフローの模式図である。 は、本発明液圧機械パラレル伝動モードにおけるパワーフローの模式図である。 は、本発明の速度調整特性の曲線図である。
以下では、本発明の実施例中の添付の図面を参照して、本発明の実施例における技術的手段を明確かつ完全に説明し、明らかに、説明された実施例は、本発明のすべての実施例ではなく、いくつかの実施例にすぎない。本発明の実施例に基づいて、業者が創造的な努力をすることなく得た他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
本発明の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利に又は簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は示唆するものと解釈されるべきではない。
本発明では、他に明確に指定及び限定されない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触するのを含むことができ、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触していないことも含むことができる。又、それらの間の別の特徴的な接触を通じて．さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上にあることを含み、又は単に第１の特徴の水平方向の高さが第２の特徴よりも高いことを意味する。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」、「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下にあることを含み、単に第１の特徴の水平方向の高さが第２の特徴より低いことを意味する。
図１に示されるように、液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置は、入力軸１１、第１のクラッチＣ１１２、リンク中央歯車列１３、及び第５のクラッチＣ５１４を含む入力軸部品１、
可変ポンプ２１、定量モーター２２、及び第２のクラッチＣ２２３を含み、上記の可変ポンプ２１は第２のクラッチＣ２２３を介して入力軸１１に接続される液圧式伝動部品２、
リングギア３１、遊星キャリア３２、太陽歯車３３、及び第６のクラッチＣ６３４を含み、上記の第６のクラッチＣ６３４は太陽歯車３３に接続され、上記の第５のクラッチＣ５１４はリングギア３１に接続される遊星歯車伝動部品３、
第１の伝動歯車４１、第２の伝動歯車４２、第３の伝動歯車４３、第４の伝動歯車４４、第３のクラッチＣ３４５、第４のクラッチＣ４４６、及びブレーキＢ１４７を含み、上記の第１の伝動歯車４１は定量モーター２２の出力軸に固定して接続され、上記の第１の伝動歯車４１は第２の伝動歯車４２に噛み合い、上記の第２の伝動歯車４２は第４のクラッチＣ４４６により第３の伝動歯車４３に接続され、上記の第３の伝動歯車４３は第４の伝動歯車４４に噛み合い、上記の第４の伝動歯車４４は太陽歯車３３とブレーキＢ１４７とにそれぞれ接続され、上記の定量モーター２２の出力軸は第３のクラッチＣ３４５と第５のクラッチＣ５１４とによりリンク中央歯車列１３に接続され、上記の定量モーター２２の出力軸は第３のクラッチＣ３４５と第６のクラッチＣ６３４とにより太陽歯車３３に接続される中央歯車伝動部品４、及び
出力軸５１と中央歯車５２とを含み、上記の出力軸５１は中央歯車５２により遊星キャリア３２に接続される出力軸部品５が含まれる。
表１に示されるように、液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法は、クラッチとブレーキとの組み合わせを切り替えることにより、液圧式伝動モード、機械式伝動モード、及び液圧機械複合伝動モードの切り替えを実現することを特徴とする。
上記の液圧機械複合伝動モードは、液圧機械タンデム伝動モードと液圧機械パラレル伝動モードとが含まれる。
Figure 2024509104000008
図２に示されるように、上記の液圧式伝動モードの制御方法において、
第２のクラッチＣ２２３、第３のクラッチＣ３４５、及び第６のクラッチＣ６３４が接合すると共に、第１のクラッチＣ１１２、第４のクラッチＣ４４６、第５のクラッチＣ５１４、及びブレーキＢ１４７が離間し、動力が入力軸１１から第２のクラッチＣ２２３を介して可変ポンプ２１を駆動して作動させ、可変ポンプ２１が高圧油を出力し、定量モーター２２を液圧駆動して回転させ、定量モーター２２の出力軸から出力された動力が第３のクラッチＣ３４５、第６のクラッチＣ６３４、太陽歯車３３、遊星キャリア３２、及び中央歯車５２を順次介して出力軸５１で出力される。
上記の液圧式伝動モードにおける出力軸５１の回転数ｎｏの計算法は、
Figure 2024509104000009
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１とのギア比であり、ｅは液圧式伝動部品２の排気量比である。
図３、図４、及び図５に示されるように、上記の機械式伝動モードは、機械式伝動の第１のギア、機械式伝動の第２のギア、及び機械式伝動の第３のギアが含まれ、具体的な制御方法及び各モードにおける出力軸５１の回転数ｎｏの計算法は、次の通りである。
図３に示されるように、機械式伝動の第１のギアでは、第１のクラッチＣ１１２、第５のクラッチＣ５１４、及びブレーキＢ１４７が接合すると共に、第２のクラッチＣ２２３、第３のクラッチＣ３４５、第４のクラッチＣ４４６、及び第６のクラッチＣ６３４が離間し、動力が入力軸１１から第１のクラッチＣ１１２、リンク中央歯車列１３、第５のクラッチＣ５１４、リングギア３１、遊星キャリア３２、及び中央歯車５２を順次介して出力軸５１で出力され、
Figure 2024509104000010
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１１２とリンク中央歯車列１３とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列１３と第５のクラッチＣ５１４とのギア比であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品３における歯車列の特性パラメーターであり、
図４に示されるように、機械式伝動の第２のギアでは、第１のクラッチＣ１１２、第５のクラッチＣ５１４、及び第６のクラッチＣ６３４が接合すると共に、第２のクラッチＣ２２３、第３のクラッチＣ３４５、第４のクラッチＣ４４６、及びブレーキＢ１４７が離間し、動力が入力軸１１から第１のクラッチＣ１１２、リンク中央歯車列１３、第５のクラッチＣ５１４、第６のクラッチＣ６３４、太陽歯車３３、遊星キャリア３２、及び中央歯車５２を順次介して出力軸５１で出力され、
Figure 2024509104000011
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１１２とリンク中央歯車列１３とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列１３と第５のクラッチＣ５１４とのギア比であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１のギア比であり、
図５に示されるように、機械式伝動の第３のギアでは、第１のクラッチＣ１１２、第３のクラッチＣ３４５、第４のクラッチＣ４４６、及び第５のクラッチＣ５１４が接合すると共に、第２のクラッチＣ２２３、第６のクラッチＣ６３４、及びブレーキＢ１４７が離間し、動力が入力軸１１から第１のクラッチＣ１１２、リンク中央歯車列１３を順次介して第５のクラッチＣ５１４に達して分路し、一つの分路が第３のクラッチＣ３４５、第１の伝動歯車４１、第２の伝動歯車４２、第４のクラッチＣ４４６、第３の伝動歯車４３、第４の伝動歯車４４、太陽歯車３３を介して遊星キャリア３２に達し、もう一つの分路がリングギア３１を介して遊星キャリア３２で中央歯車伝動部品４の動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア３２、中央歯車５２を介して出力軸５１で出力される。
Figure 2024509104000012
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１１２とリンク中央歯車列１３とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列１３と第５のクラッチＣ５１４とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車４１と第２の伝動歯車４２とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車４３と第４の伝動歯車４４とのギア比であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品３における歯車列の特性パラメーターである。
図６、図７に示されるように、上記の液圧機械タンデム伝動モード、及び液圧機械パラレル伝動モードの制御方法並びに出力軸５１の回転数ｎｏの計算法は、次の通りである。
図６に示されるように、液圧機械タンデム伝動モードでは、第２のクラッチＣ２２３、第４のクラッチＣ４４６、及び第６のクラッチＣ６３４が接合すると共に、第１のクラッチＣ１１２、第３のクラッチＣ３４５、第５のクラッチＣ５１４、及びブレーキＢ１４７が離間し、動力が入力軸１１から第２のクラッチＣ２２３を介して可変ポンプ２１を駆動して作動させ、可変ポンプ２１が高圧油を出力し、定量モーター２２を液圧駆動して回転させ、定量モーター２２の出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車４１、第２の伝動歯車４２、第４のクラッチＣ４４６、第３の伝動歯車４３、第４の伝動歯車４４、太陽歯車３３、遊星キャリア３２、及び中央歯車５２を順次介して出力軸５１で出力され、
液圧機械タンデム伝動モードでは、
Figure 2024509104000013
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ３は第１の伝動歯車４１と第２の伝動歯車４２とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車４３と第４の伝動歯車４４とのギア比であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１のギア比であり、
図７に示されるように、液圧機械パラレル伝動モードでは、第１のクラッチＣ１１２、第２のクラッチＣ２２３、第４のクラッチＣ４４６、及び第５のクラッチＣ５１４が接合すると共に、第３のクラッチＣ３４５、第６のクラッチＣ６３４、及びブレーキＢ１４７が離間し、動力が入力軸部品１で分路し、一つの分路の動力が入力軸１１から第２のクラッチＣ２２３を介して可変ポンプ２１を駆動して作動させ、可変ポンプ２１が高圧油を出力し、定量モーター２２を液圧駆動して回転させ、定量モーター２２の出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車４１、第２の伝動歯車４２、第４のクラッチＣ４４６、第３の伝動歯車４３、第４の伝動歯車４４、太陽歯車３３を順次介して遊星キャリア３２に達し、
もう一つの分路の動力が第１のクラッチＣ１１２、リンク中央歯車列１３、第５のクラッチＣ５１４、リングギア３１を順次介して遊星キャリア３２で液圧式伝動部品２と中央歯車伝動部品４とを介した動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア３２、中央歯車５２を介して出力軸５１で出力される。
液圧機械パラレル伝動モードでは、
Figure 2024509104000014
 であり、式中、ｎｏは出力軸５１の回転数であり、ｎＩは入力軸１１の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１１２とリンク中央歯車列１３とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列１３と第５のクラッチＣ５１４とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車４１と第２の伝動歯車４２とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車４３と第４の伝動歯車４４とのギア比であり、ｉ５はリングギア３１と中央歯車５２とのギア比であり、ｉ６は中央歯車５２と出力軸５１とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品３における歯車列の特性パラメーターであり、ｅは液圧式伝動部品２の排気量比である。
図８に示されるように、各歯車対と遊星歯車伝動部品の特性パラメーターを設定することにより、速度調整特性の曲線図を獲得し、
ｉ１ｉ２＝１．０、ｉ３ｉ４＝０．２５、ｉ５ｉ６＝１．０、ｋ＝３であると、
液圧式伝動モードでは、ｎｏ＝ｅｎＩであり、
液圧機械タンデム伝動モードでは、ｎｏ＝４ｅｎＩであり、
液圧機械パラレル伝動モードでは、
Figure 2024509104000015
 であり、
機械式伝動の第１のギアでは、
Figure 2024509104000016
 であり、
機械式伝動の第２のギアでは、ｎｏ＝ｎＩであり、及び
機械式伝動の第３のギアでは、
Figure 2024509104000017
 である。
本明細書の各実施例は段階的に説明され、各実施例は他の実施例との相違点に焦点を当てており、各実施例の同一及び類似の部分は互いに参照することができる。実施例で開示される装置に関しては、実施例で開示される方法に対応するため、説明は比較的簡単であり、関わる内容は方法に対する説明を参照してもよい。
開示された実施例に対する上記の説明は、当業者が本発明を作成又は使用できるようにするために提供されている。これらの実施例に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された一般原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施例で実施され得る。従って、本発明は、本明細書に示される実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。

Claims (9)

  1. 入力軸（１１）、第１のクラッチＣ１（１２）、リンク中央歯車列（１３）、及び第５のクラッチＣ５（１４）を含む入力軸部品（１）、
    可変ポンプ（２１）、定量モーター（２２）、及び第２のクラッチＣ２（２３）を含み、前記の可変ポンプ（２１）は第２のクラッチＣ２（２３）を介して入力軸（１１）に接続される液圧式伝動部品（２）、
    リングギア（３１）、遊星キャリア（３２）、太陽歯車（３３）、及び第６のクラッチＣ６（３４）を含み、前記の第６のクラッチＣ６（３４）は太陽歯車（３３）に接続され、前記の第５のクラッチＣ５（１４）はリングギア（３１）に接続される遊星歯車伝動部品（３）、
    第１の伝動歯車（４１）、第２の伝動歯車（４２）、第３の伝動歯車（４３）、第４の伝動歯車（４４）、第３のクラッチＣ３（４５）、第４のクラッチＣ４（４６）、及びブレーキＢ１（４７）を含み、前記の第１の伝動歯車（４１）は定量モーター（２２）の出力軸に固定して接続され、前記の第１の伝動歯車（４１）は第２の伝動歯車（４２）に噛み合い、前記の第２の伝動歯車（４２）は第４のクラッチＣ４（４６）により第３の伝動歯車（４３）に接続され、前記の第３の伝動歯車（４３）は第４の伝動歯車（４４）に噛み合い、前記の第４の伝動歯車（４４）は太陽歯車（３３）とブレーキＢ１（４７）にそれぞれ接続され、前記の定量モーター（２２）の出力軸は、第３のクラッチＣ３（４５）と第５のクラッチＣ５（１４）によりリンク中央歯車列（１３）に接続され、前記の定量モーター（２２）の出力軸は第３のクラッチＣ３（４５）と第６のクラッチＣ６（３４）により太陽歯車（３３）に接続される中央歯車伝動部品（４）、及び
    出力軸（５１）と中央歯車（５２）とを含み、前記の出力軸（５１）は中央歯車（５２）により遊星キャリア（３２）に接続される出力軸部品（５）
    が含まれることを特徴とする、液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置。
  2. クラッチとブレーキとの組み合わせを切り替えることにより、液圧式伝動モード、機械式伝動モード、及び液圧機械複合伝動モードの切り替えを実現することを特徴とする、請求項１に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  3. 前記の液圧機械複合伝動モードは、液圧機械タンデム伝動モード、及び液圧機械パラレル伝動モードが含まれることを特徴とする、請求項２に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  4. 前記の液圧式伝動モードの制御方法において、
    第２のクラッチＣ２（２３）、第３のクラッチＣ３（４５）、及び第６のクラッチＣ６（３４）が接合すると共に、第１のクラッチＣ１（１２）、第４のクラッチＣ４（４６）、第５のクラッチＣ５（１４）、及びブレーキＢ１（４７）が離間し、動力が入力軸（１１）から第２のクラッチＣ２（２３）を介して可変ポンプ（２１）を駆動して作動させ、可変ポンプ（２１）が高圧油を出力し、定量モーター（２２）を液圧駆動して回転させ、定量モーター（２２）の出力軸から出力された動力が第３のクラッチＣ３（４５）、第６のクラッチＣ６（３４）、太陽歯車（３３）、遊星キャリア（３２）、及び中央歯車（５２）を順次介して出力軸（５１）で出力される
    ことを特徴とする、請求項２に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  5. 前記の機械式伝動モードは、機械式伝動の第１のギア、機械式伝動の第２のギア、及び機械式伝動の第３のギアが含まれ、具体的な制御方法において、
    機械式伝動の第１のギアでは、第１のクラッチＣ１（１２）、第５のクラッチＣ５（１４）、及びブレーキＢ１（４７）が接合すると共に、第２のクラッチＣ２（２３）、第３のクラッチＣ３（４５）、第４のクラッチＣ４（４６）、及び第６のクラッチＣ６（３４）が離間し、動力が入力軸（１１）から第１のクラッチＣ１（１２）、リンク中央歯車列（１３）、第５のクラッチＣ５（１４）、リングギア（３１）、遊星キャリア（３２）、及び中央歯車（５２）を順次介して出力軸（５１）で出力され、
    機械式伝動の第２のギアでは、第１のクラッチＣ１（１２）、第５のクラッチＣ５（１４）、及び第６のクラッチＣ６（３４）が接合すると共に、第２のクラッチＣ２（２３）、第３のクラッチＣ３（４５）、第４のクラッチＣ４（４６）、及びブレーキＢ１（４７）が離間し、動力が入力軸（１１）から第１のクラッチＣ１（１２）、リンク中央歯車列（１３）、第５のクラッチＣ５（１４）、第６のクラッチＣ６（３４）、太陽歯車（３３）、遊星キャリア（３２）、及び中央歯車（５２）を順次介して出力軸（５１）で出力され、
    機械式伝動の第３のギアでは、第１のクラッチＣ１（１２）、第３のクラッチＣ３（４５）、第４のクラッチＣ４（４６）、及び第５のクラッチＣ５（１４）が接合すると共に、第２のクラッチＣ２（２３）、第６のクラッチＣ６（３４）、及びブレーキＢ１（４７）が離間し、動力が入力軸（１１）から第１のクラッチＣ１（１２）、リンク中央歯車列（１３）を順次介して第５のクラッチＣ５（１４）に達して分路し、一つの分路が第３のクラッチＣ３（４５）、第１の伝動歯車（４１）、第２の伝動歯車（４２）、第４のクラッチＣ４（４６）、第３の伝動歯車（４３）、第４の伝動歯車（４４）、太陽歯車（３３）を介して遊星キャリア（３２）に達し、もう一つの分路がリングギア（３１）を介して遊星キャリア（３２）で中央歯車伝動部品（４）の動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア（３２）、中央歯車（５２）を介して出力軸（５１）で出力される
    ことを特徴とする、請求項２に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  6. 前記の液圧機械タンデム伝動モード、及び液圧機械パラレル伝動モードの制御方法において、
    液圧機械タンデム伝動モードでは、第２のクラッチＣ２（２３）、第４のクラッチＣ４（４６）、及び第６のクラッチＣ６（３４）が接合すると共に、第１のクラッチＣ１（１２）、第３のクラッチＣ３（４５）、第５のクラッチＣ５（１４）、及びブレーキＢ１（４７）が離間し、動力が入力軸（１１）から第２のクラッチＣ２（２３）を介して可変ポンプ（２１）を駆動して作動させ、可変ポンプ（２１）が高圧油を出力し、定量モーター（２２）を液圧駆動して回転させ、定量モーター（２２）の出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車（４１）、第２の伝動歯車（４２）、第４のクラッチＣ４（４６）、第３の伝動歯車（４３）、第４の伝動歯車（４４）、太陽歯車（３３）、遊星キャリア（３２）、及び中央歯車（５２）を順次介して出力軸（５１）で出力され、
    液圧機械パラレル伝動モードでは、第１のクラッチＣ１（１２）、第２のクラッチＣ２（２３）、第４のクラッチＣ４（４６）、及び第５のクラッチＣ５（１４）が接合すると共に、第３のクラッチＣ３（４５）、第６のクラッチＣ６（３４）、及びブレーキＢ１（４７）が離間し、動力が入力軸部品（１）で分路し、一つの分路の動力が入力軸（１１）から第２のクラッチＣ２（２３）を介して可変ポンプ（２１）を駆動して作動させ、可変ポンプ（２１）が高圧油を出力し、定量モーター（２２）を液圧駆動して回転させ、定量モーター（２２）の出力軸から出力された動力が第１の伝動歯車（４１）、第２の伝動歯車（４２）、第４のクラッチＣ４（４６）、第３の伝動歯車（４３）、第４の伝動歯車（４４）、太陽歯車（３３）を順次介して遊星キャリア（３２）に達し、
    もう一つの分路の動力が第１のクラッチＣ１（１２）、リンク中央歯車列（１３）、第５のクラッチＣ５（１４）、リングギア（３１）を順次介して遊星キャリア（３２）で液圧式伝動部品（２）と中央歯車伝動部品（４）とを介した動力と合流し、合流した動力が遊星キャリア（３２）、中央歯車（５２）を介して出力軸（５１）で出力される
    ことを特徴とする、請求項３に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  7. 前記の液圧式伝動モードにおける出力軸（５１）の回転数ｎｏの計算法は、
    Figure 2024509104000018
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）とのギア比であり、ｅは液圧式伝動部品（２）の排気量比であることを特徴とする、請求項４に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  8. 前記の機械式伝動の第１のギア、機械式伝動の第２のギア、及び機械式伝動の第３のギア出力軸（５１）の回転数ｎｏの計算法は、
    機械式伝動の第１のギアでは、
    Figure 2024509104000019
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１（１２）とリンク中央歯車列（１３）とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列（１３）と第５のクラッチＣ５（１４）とのギア比であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品（３）における歯車列の特性パラメーターであり、
    機械式伝動の第２のギアでは、
    Figure 2024509104000020
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１（１２）とリンク中央歯車列（１３）とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列（１３）と第５のクラッチＣ５（１４）とのギア比であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）のギア比であり、
    機械式伝動の第３のギアでは、
    Figure 2024509104000021
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１（１２）とリンク中央歯車列（１３）とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列（１３）と第５のクラッチＣ５（１４）とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車（４１）と第２の伝動歯車（４２）とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車（４３）と第４の伝動歯車（４４）とのギア比であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品（３）における歯車列の特性パラメーターである
    ことを特徴とする、請求項５に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
  9. 前記の液圧機械タンデム伝動モード、及び液圧機械パラレル伝動モードにおける出力軸（５１）の回転数ｎｏの計算法において
    液圧機械タンデム伝動モードでは、
    Figure 2024509104000022
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ３は第１の伝動歯車（４１）と第２の伝動歯車（４２）とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車（４３）と第４の伝動歯車（４４）とのギア比であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）のギア比であり、
    液圧機械パラレル伝動モードでは、
    Figure 2024509104000023
     であり、式中、ｎｏは出力軸（５１）の回転数であり、ｎＩは入力軸（１１）の回転数であり、ｉ１は第１のクラッチＣ１（１２）とリンク中央歯車列（１３）とのギア比であり、ｉ２はリンク中央歯車列（１３）と第５のクラッチＣ５（１４）とのギア比であり、ｉ３は第１の伝動歯車（４１）と第２の伝動歯車（４２）とのギア比であり、ｉ４は第３の伝動歯車（４３）と第４の伝動歯車（４４）とのギア比であり、ｉ５はリングギア（３１）と中央歯車（５２）とのギア比であり、ｉ６は中央歯車（５２）と出力軸（５１）とのギア比であり、ｋは遊星歯車伝動部品（３）における歯車列の特性パラメーターであり、ｅは液圧式伝動部品（２）の排気量比である
    ことを特徴とする、請求項６に記載の液圧機械のタンデムとパラレル共存の伝動装置の制御方法。
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