JP3877286B2 - Hydraulic continuously variable transmission mechanism - Google Patents

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Description

【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、ＨＳＴ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ＨＳＴ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】
請求項１においては、容積を可変とする油圧ポンプ（２２）と、油圧モータ（２３）とで構成したＨＳＴ（２１）において、斜板角アクチュエータ（８６）に与える指令電流値（ｉ）を制御して、該斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御することによって、油圧ポンプ（２２）の可動斜板（２２ａ）の斜板角を変更操作し、油圧ポンプ（２２）の容積を変更する油圧式無段変速機構において、制御装置（９０）において、エンジン（２０）の回転数を検出する検出器（８３）、ＨＳＴ（２１）の油圧モータ（２３）の回転数を検出する検出器（８１）、主変速レバー（８４）位置を検出する検出手段（８４ａ）からの情報で、変速比に基づく出力軸（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、前記目標回転数（Ｍ p ）の差（ΔＭ）（ΔＭ＝Ｍ p −Ｍ）を算出し、該算出した回転数の差（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、該指令電流値（ｉ）に相当する電流を送り、該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御し、ＨＳＴ斜板角を変更し、ＨＳＴ（２１）に加わる負荷の値（Ｑ）を、前記指令電流値（ｉ）と、予め試験走行して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）への指令電流値である原指令電流値（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、前記指令電流値（ｉ）は、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）に基づき、予め作成し制御装置（９０）に記憶させておいた、負荷の値（Ｑ）と指令電流値（ｉ）の補正値（Δｉ x ）との対応関係を表すマップに基づいて、補正値（Δｉ x ）を決定し、該（Δｉ x ）によって補正した指令電流値（ｉ）とし、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ（８６）への指令電流値（ｉ）により、ＨＳＴ斜板角を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ＨＳＴ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１０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ＨＳＴ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】
（１）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２３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】
（２）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ＨＳＴ２１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６５・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】
（３）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ＰＴＯ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４６・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】
（１）「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２５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２５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】
（２）「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１４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３ａ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】
（３）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８１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８２ａ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・８７ａ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２２ａ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ＲC 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ＲC 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「ＨＭＴ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ΔTHMTon・ΔTHMToff ・ΔTHSTon・ΔTHSToff 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ΔTHMTon・ΔTHMToff ・ΔTHSTon・ΔTHSToff 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、「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ΔTHMTon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ＲC 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、ΔTHMTon後に車両の変速比が切換変速比ＲC 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１３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ΔＴMtos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２６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ＨＳＴ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ΔＩO 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ＩC 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Ｉd 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ΔＩO を決定するのである。このようにして決定された不感帯ΔＩo は、各ＨＳＴ２１個体に応じて決定されることになり、各ＨＳＴ２１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Ｉa 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Ｉb 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Ｉa 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、ＨＳＴ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】
（１）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Δｉo 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Ｉc 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Ｉd 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Ｉa 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Ｉb 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Ｉa 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としている。
【００５５】
（２）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。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】
（３）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 ・・・Ｓn をとり、Ａ点−Ｓ1 点・Ｓ1 点−Ｓ2 点・・・Ｓn 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ＨＳＴ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８６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。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、ＨＳＴ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Δｄr 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２２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】
（１）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８６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Δｉ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、ＨＳＴ２１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・８７ａ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Ｍp 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Ｍp の差ΔＭ（ΔＭ＝Ｍp −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、予め試験走行して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ＨＳＴ２１に加わる負荷の値Ｑに対応する補正値Δｉ x 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 x は、図１６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ＨＳＴ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 x 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】
（２）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（５）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、「ＨＳＴモード」から「ＨＭＴモード」へ、もしくは「ＨＭＴ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ΔｒC 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ΔｒC 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Δｉx 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Δｉx 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Δｉx の二倍の値とした切換時補正値ΔｉC （ΔｉC ＝２Δｉx ）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ΔｉC は、ＨＳＴ斜板角をΔｒC 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、ＨＳＴ斜板角をΔｒC 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、ＨＳＴ斜板角をΔｒC 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、ＨＳＴ２１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（ＨＭＴとしては増速側）に制御している。従って、ＨＳＴ２１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（１）は車両の変速比、図表（２）はＨＳＴ変速比、図表（３）はＨＭＴ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（４）は図表（３）はＨＭＴクラッチ１４の動作とＨＭＴクラッチ１４により出力軸２７に与えられる圧力、図表（５）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（１）〜（５）において共通の時間を採っている。
【００８４】
まず、図１７の図表（１）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２２ａの角度（ＨＳＴ斜板角）であり、図１７の図表（２）に示すように、前記目標変速比１０２に基づいて、原ＨＳＴ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ＲC に達する時刻ＴA 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ＴA 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Ｒnow は切換ＨＳＴ変速比ＲHSTCに達しない。
【００８６】
そこで、実変速比Ｒnow が切換変速比ＲC に達した時点で変速モードの切換が行われるよう、「ＨＳＴ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ΔＲHST として、原ＨＳＴ目標変速比１０３を切換ＨＳＴ変速比ＲHSTCより、ΔＲHST だけ越えた値となるように真の切換ＨＳＴ変速比ＲｔHSTC、
ＲｔHSTC＝ＲHSTC＋ΔＲHST
を設定する。
【００８７】
また、図１７の図表（１）に示すように、ある時刻Ｔ(n) における実変速比Ｒnow (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ΔＴHMTon の値を確定することによって、時刻Ｔ(n) からΔＴHMTon 後の変速比ＲEst、
ＲEst ＝Ｒnow (n) ＋α×ΔＴHMTon
が推定できる。
【００８８】
前述の如く算出したＲEst が、切換変速比ＲC 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ＲHSTC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ＨＳＴ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（３）及び図表（４）に示すように、ＨＭＴクラッチ１３は、タイムラグΔＴHMTon 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、ＨＳＴ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ΔＴHST のために、良好に切換が行われない。
そこで、時刻Ｔから、ΔＴHMTon 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ΔＴkeep、
ΔＴkeep＝ΔＴHMTon −ΔＴHST
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ΔＴkeep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、ＨＳＴ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ＨＳＴ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ΔＴMtos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ΔＴMtos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ΔＴHSToff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、
ΔＴMtos＋ΔＴHSToff＝ΔＴHMTon
となるように、ΔＴMtosを決定すればよい。
また、
ΔＴMtos＋ΔＴHSToff＞ΔＴHMTon
となるようにΔＴMtosを決定すれば、両方のクラッチ１３・１４が同時に係合している時間ΔＴsimu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、ΔＴsimu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ＲHSTC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ΔＴHST 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）Ｔs としている。
【００９３】
ＨＳＴクラッチ１４が切れたときにはＨＳＴ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ΔＴkeep後に行われ、両方のクラッチ１３・１４が係合している時間ΔＴsimuは、ＨＳＴ２１の整定時間Ｔs 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ΔｉC 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Δｉx 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（２２）と、油圧モータ（２３）とで構成したＨＳＴ（２１）において、斜板角アクチュエータ（８６）に与える指令電流値（ｉ）を制御して、該斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御することによって、油圧ポンプ（２２）の可動斜板（２２ａ）の斜板角を変更操作し、油圧ポンプ（２２）の容積を変更する油圧式無段変速機構において、制御装置（９０）において、エンジン（２０）の回転数を検出する検出器（８３）、ＨＳＴ（２１）の油圧モータ（２３）の回転数を検出する検出器（８１）、主変速レバー（８４）位置を検出する検出手段（８４ａ）からの情報で、変速比に基づく出力軸（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、前記目標回転数（Ｍ p ）の差（ΔＭ）（ΔＭ＝Ｍ p −Ｍ）を算出し、該算出した回転数の差（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、該指令電流値（ｉ）に相当する電流を送り、該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御し、ＨＳＴ斜板角を変更し、ＨＳＴ（２１）に加わる負荷の値（Ｑ）を、前記指令電流値（ｉ）と、予め試験走行して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）への指令電流値である原指令電流値（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、前記指令電流値（ｉ）は、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）に基づき、予め作成し制御装置（９０）に記憶させておいた、負荷の値（Ｑ）と指令電流値（ｉ）の補正値（Δｉ x ）との対応関係を表すマップに基づいて、補正値（Δｉ x ）を決定し、該（Δｉ x ）によって補正した指令電流値（ｉ）とし、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ （８６）への指令電流値（ｉ）により、ＨＳＴ斜板角を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】
２１ ＨＳＴ
２２ 油圧ポンプ
２２ａ 可動斜板
２３ 油圧モータ
２５ ポンプ出力軸
２６ ＨＳＴ出力軸
２７ 出力軸
８６ ＨＳＴ斜板角アクチュエータ
９０ 制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a technique for detecting a load applied to an HST in a transmission including a hydraulic continuously variable transmission mechanism (hereinafter referred to as HST).
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a transmission equipped with an HST is known. In the HST transmission, the movable swash plate of the variable displacement hydraulic pump is connected to the main transmission operating means, and the main transmission operating means is rotated to change the discharge amount from the hydraulic pump and rotate the output. The main shift is performed by changing the number, and the main shift operation means is rotated in the reverse direction from the neutral position to switch the forward and backward travel so that the shift can be performed simultaneously.
[0003]
  When the load increases, the hydraulic pressure in the circuit increases. When the hydraulic pressure increases, the volumetric efficiency decreases due to oil leakage and compression due to the characteristics of the HST, and even if the angle of the movable swash plate of the hydraulic pump is constant. The rotational speed of the output shaft linked to the axle of the hydraulic-mechanical transmission changes, that is, the vehicle speed changes. In general, the load applied to the HST is detected by a pressure detection means provided in a circuit between the hydraulic pump and the hydraulic motor, and the pressure value detected thereby.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  In the hydraulic continuously variable transmission mechanism according to the present invention, the command current value to the HST swash plate angle actuator for changing the angle of the movable swash plate (HST swash plate angle) determined by the operation of the main transmission operating means is corrected. Thus, there is a structure for making the vehicle speed constant with respect to the operation by the main transmission operation means, and a method for detecting the load applied to the HST from the correction value is proposed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving this problem will be described.
[0006]
  In claim 1,In the HST (21) composed of a hydraulic pump (22) having a variable volume and a hydraulic motor (23), the command current value (i) given to the swash plate angle actuator (86) is controlled, and the swash plate A hydraulic continuously variable transmission mechanism for changing the volume of the hydraulic pump (22) by controlling the operation of the angular actuator (86) to change the swash plate angle of the movable swash plate (22a) of the hydraulic pump (22). In the control device (90), a detector (83) for detecting the rotational speed of the engine (20), a detector (81) for detecting the rotational speed of the hydraulic motor (23) of the HST (21), a main transmission lever (84) Information from the detecting means (84a) for detecting the position, and the target rotational speed (M) of the output shaft (27) based on the gear ratio. p ) And the actual rotational speed (M) of the output shaft (27) obtained from the detector (82) that detects the rotational speed of the output shaft (27) linked to the axle, and the target rotational speed ( M p ) Difference (ΔM) (ΔM = M p -M), a command current value (i) to the HST swash plate angle actuator (86) is determined based on the calculated rotation speed difference (ΔM), and corresponds to the command current value (i) To control the operation of the HST swash plate angle actuator (86), change the HST swash plate angle, and change the load value (Q) applied to the HST (21) to the command current value (i). The original command current value (i) which is a command current value to the HST swash plate angle actuator (86) measured in advance when the test is run and the HST 21 is in a no-load state and stored in the memory of the control device (90). ') And the difference Δi (Δi = i−i ′) is calculated, and further, the correspondence relationship between the difference (Δi) stored in advance in the control device (90) and the load (Q) is expressed. Make a decision based on the mapIs.
[0007]
  In claim 2,2. The hydraulic continuously variable transmission mechanism according to claim 1, wherein the command current value (i) is generated and controlled in advance based on a value (Q) of a load applied to the HST (21) detected in the previous control loop. Correction value (Δi) of load value (Q) and command current value (i) stored in the device (90) x ) Based on a map representing the correspondence relationship with x ) And determine (Δi x ), And the HST swash plate angle is feedback-controlled by the command current value (i) to the HST swash plate angle actuator (86).Is.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, embodiments of the invention will be described. FIG. 1 is a skeleton diagram of an HMT transmission, FIG. 2 is a developed side sectional view of the HST, FIG. 3 is a developed sectional side view of the front part of the transmission, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration for controlling the HST swash plate. . FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the HST gear ratio, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the vehicle gear ratio, the HST gear ratio, and the HST swash plate angle, and FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the HST swash plate angle actuator. FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of shift mode switching time correction, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the HST rotation speed and the current value applied to the HST swash plate angle actuator, FIG. 10 is a diagram showing a sweep current, and FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a first setting method of a command current value for a swash plate angle actuator, FIG. 12 is an explanatory diagram of a second setting method of a command current value for an HST swash plate angle actuator, and FIG. 13 is an HST swash plate angle actuator. It is explanatory drawing of the 3rd setting method of the command electric current value to. FIG. 14 is a diagram showing a change in the HST swash plate angle with respect to the HST rotational speed depending on whether or not there is a load applied to the HST, and FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of HST swash plate angle correction in the shift mode switching.
  FIG. 17 is a time chart for determining a command current value to the HST swash plate angle actuator in the shift mode switching, and FIG. 18 is a diagram showing a response state of the HST swash plate angle to the command current to the HST swash plate angle actuator.
[0009]
  In the present embodiment, as an example of a transmission including the HST 21 according to the present invention, a hydraulic-mechanical transmission including the HST 21 and a planetary gear mechanism is given. The hydraulic-mechanical transmission is mounted on a work vehicle, and the work vehicle is driven to drive by the power of the engine that is shifted by the transmission, and the work machine mounted on the vehicle can be driven by the power of the engine.
[0010]
  [Power transmission configuration]
  The power transmission configuration of the hydraulic-mechanical transmission according to this embodiment will be described below.
[0011]
(1) Travel drive system
  First, the traveling drive system will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the HST 21 includes a hydraulic pump 22 and a hydraulic motor 23, and both 22 and 23 are attached to a flat plate-shaped center section 32 and accommodated in an HST housing 31. The center section 32 is fixed to the mission case 33.
[0012]
  A pump output shaft 25 passes through the rotational axis of the hydraulic pump 22 of the HST 21, and the pump output shaft 25 transmits power from the engine 20, which is a drive source, to the hydraulic pump 22 and the planetary gear mechanism 10. In addition, power is transmitted to the PTO shaft 53 via a PTO drive system which will be described later. The pump output shaft 25 is engaged with the cylinder block 22b of the hydraulic pump 22 so as not to be relatively rotatable, and the cylinder block 22b is driven together with the pump output shaft 25. A plurality of plungers 22c are slidably disposed on the cylinder block 22b, and a movable swash plate 22a is in contact with the head of the plunger 22c. The movable swash plate 22a is pivotably supported, and the volume of the hydraulic pump 22 can be changed by adjusting the tilt angle. Hereinafter, in this specification, the inclination angle of the movable swash plate 22a is expressed as "HST swash plate angle".
[0013]
  The hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 22 is sent to the hydraulic motor 23 through an oil passage provided in the center section 32. Similarly, by driving a fixed displacement hydraulic motor 23 composed of a cylinder block, a plunger and the like, the rotational speed and direction of the HST output shaft 26 which is the output shaft of the hydraulic motor 23 are controlled. ing. Hereinafter, in this specification, the rotation speed and direction of the HST output shaft 26 are referred to as “HST rotation speed”, and the HST rotation speed is a function of the engine rotation speed (specifically, the HST rotation speed is expressed by the engine rotation speed). Will be described as “HST transmission ratio”. In the HST 21 of this embodiment, only the hydraulic pump 22 is a variable displacement type and the hydraulic motor 23 is a fixed displacement type. However, the configuration is not limited to the HST 21 having the configuration. For example, the present invention can be applied to a configuration in which both the hydraulic pump 22 and the hydraulic motor 23 are variable displacement types.
[0014]
(2) Mission
  The configuration of the mission 30 will be described with reference to FIGS. The mission 30 is covered by a mission case 33. The transmission case 33 includes a pump output shaft 25, an HST output shaft 26, an output shaft 27, an auxiliary transmission shaft 28, a PTO shaft 53 and the like arranged horizontally and in the front-rear direction. Each is supported rotatably. A planetary gear mechanism 10 is provided in the mission case 33. The planetary gear mechanism 10 is disposed behind the HST 21 and includes a sun gear 1, a planetary gear 2, a ring gear 3, a carrier 5, and the like which will be described later.
[0015]
  On the other hand, the boss portion 3a of the ring gear 3 and the gear 12 are loosely fitted to the HST output shaft 26, and the first boss portion 3a of the ring gear 3 and the HST output shaft 26 have a first An HMT clutch 13 that is a hydraulic pack clutch, and an HST clutch 14 that is a second hydraulic pack clutch are interposed between the gear 12 and the HST output shaft 26, respectively. The two hydraulic pack clutches 13 and 14 are used to switch between two shift modes (“HMT mode” and “HST mode”), and one of the two hydraulic pack clutches 13 and 14 is selected according to the shift mode. Is engaged and the other is disengaged, the power is transmitted to the output shaft 27 via either the ring gear 3 or the gear 12. Further, by not engaging both the two hydraulic pack clutches 13 and 14, it is possible to reveal a state where the power is completely cut off from the axle. In this sense, the two hydraulic pack clutches 13 14 also serves as the main clutch of the vehicle.
[0016]
  On the other hand, the pump output shaft 25 extends through the center section 32 of the HST 21 into the transmission case 33, and the pump side input gear 8 is externally fitted on the extended portion. The pump-side input gear 8 and a gear 5a formed on the front outer peripheral surface of the carrier 5 concentrically loosely fitted to the sun gear 1 mesh with each other to rotate the carrier 5. A plurality of planetary gears 2 and 2 meshing with the sun gear 1 and the ring gear 3 are supported on the carrier 5. The sun gear 1, the planetary gears 2 and 2, the ring gear 3, the carrier 5, etc. Constitutes the planetary gear mechanism 10.
[0017]
  The planetary gear mechanism 10 will be described. The sun gear 1 as the first element of the planetary gear mechanism 10 is loosely fitted to the output shaft 27, and the planetary gear 2 is connected to the sun gear 1 and the ring gear 3 as the third element disposed concentrically with the sun gear 1. Meshed. Here, the planetary gear 2 is rotatably supported by a carrier 5 as a second element loosely fitted on the output shaft 27, and is configured to revolve with the carrier 5 while rotating. A gear 5 a is formed at the front portion of the carrier 5, and the gear 5 a meshes with a pump-side input gear 8 fitted on the pump output shaft 25.
[0018]
  On the other hand, an HST output shaft 26 is disposed in parallel with the output shaft 27, and the motor side input gear 9 is fixed on the HST output shaft 26, and the front portion of the sun gear 1 loosely fitted on the output shaft 27. The gear 6 that is externally fitted and fixed to the motor side input gear 9 meshes to drive the sun gear 1 to rotate. On the HST output shaft 26, a gear 15 is further fixed behind the motor side input gear 9, and the gear 15 meshes with the gear 12 loosely fitted on the output shaft 27. .
[0019]
  As shown in FIG. 1, the output shaft 27 is provided with a brake device 95. Similarly, a transmission shaft 34 is connected to the rear end of the output shaft 27 via a coupling. Two gears 17 and 18 are fixed to the rear part. A sub-transmission shaft 28 is supported in parallel with the transmission shaft 34, and gears 60 and 61 are loosely fitted on the sub-transmission shaft 28. The gears 60 and 61 mesh with the gears 17 and 18 to each other. Driving at different speeds. Then, by operating a sub-transmission clutch 62 provided on the sub-transmission shaft 28, the rotational driving force of either one of the gears 60 and 61 can be transmitted to the sub-transmission shaft 28, and the sub-transmission mechanism is It is composed. A bevel gear 69 is formed at the rear end of the auxiliary transmission shaft 28, and power is transmitted to the rear wheel differential 70 via the bevel gear 69.
[0020]
  As shown in FIG. 1, two gears 63 and 64 are fixed to the front end portion of the auxiliary transmission shaft 28, and the gears 63 and 64 are loosely fitted on the front wheel output shaft 29. The gears 65 and 66 are driven at different rotational speeds. Two hydraulic clutches 67 and 68 are provided on the front wheel output shaft 29, and either one of the hydraulic clutches 67 and 68 is connected to rotate one of the gears 65 and 66. A force can be transmitted to the front wheel output shaft 29 to constitute a front wheel acceleration switching mechanism.
[0021]
(3) PTO drive system
  Next, the PTO drive system will be described with reference to FIG. The rear end of the pump output shaft 25 is transmitted to the PTO input shaft 41 via the PTO clutch 40. Three gears 42, 43, and 44 are inserted into the rear end of the PTO input shaft 41 so as not to be relatively rotatable, and mesh with gears 46, 47, and 48 that are loosely fitted to the PTO auxiliary transmission shaft 45, respectively. The output shifted in three stages by the operation of the PTO auxiliary transmission clutch 49 is transmitted to the PTO shaft 53 via the gears 50, 52 and 54, and the power is transmitted to the working machine and the like.
[0022]
  [Drive transmission configuration in each shift mode]
  Next, the drive transmission configuration of the travel drive system in each of the “HMT mode” / “HST mode” shift modes in the transmission having the above configuration will be described.
[0023]
(1) “HMT mode”
  First, the drive transmission configuration when the “HMT mode” is set will be described. In the “HMT mode”, the HMT clutch 13 of the two hydraulic pack clutches 13 and 14 is engaged, and the HST clutch 14 is released.
[0024]
  Since the pump-side input gear 8 fixed to the pump output shaft 25 connected to the engine 20 meshes with the gear 5 a formed on the carrier 5, the rotational output of the pump output shaft 25 is generated by the planetary gear mechanism 10. It is transmitted to the carrier 5. On the other hand, due to the rotation output of the HST output shaft 26, the gear 6 fixed to the front side of the motor side input gear 9 and the sun gear 1 is engaged, and the sun gear 1 is rotationally driven. Accordingly, the planetary gear 2 supported by the carrier 5 and meshed with the sun gear 1 is combined and transmitted to the planetary gear 2, and the combined driving force is transmitted to the planetary gear 2. It is transmitted to the meshing ring gear 3.
[0025]
  In the “HMT mode”, since the HMT clutch 13 is controlled to be engaged, the rotational power of the ring gear 3 is transmitted to the output shaft 27. The power of the output shaft 27 is transmitted to the rear wheels and the front wheels via the auxiliary transmission shaft 28, and the vehicle is driven.
[0026]
(2) “HST mode”
  Next, the drive transmission configuration when the “HST mode” is set will be described. In the “HST mode”, the HST clutch 14 of the two hydraulic pack clutches 13 and 14 is engaged, and the engagement of the HMT clutch 13 is released.
[0027]
  Since the gear 15 is engaged with the gear 12 as described above, the rotation output of the HST output shaft 26 is transmitted to the output shaft 27. This power is transmitted to the rear wheels and the front wheels via the auxiliary transmission shaft 28, and the vehicle is driven.
[0028]
  In the “HST mode”, the power transmission configuration is such that the output of the engine 20 does not pass through the planetary gear mechanism 10 until the output of the engine 20 is transmitted to the front and rear wheels. In other words, the output of the engine 20 drives the carrier 5 through the pump output shaft 25, but the boss 3 a of the ring gear 3 and the output shaft 27 are not engaged. It is only to do. Eventually, the output of the engine 20 is shifted by the HST 21 and transmitted from the HST output shaft 26 to the output shaft 27, and then sub-shifted and transmitted to the front and rear wheels.
[0029]
(3) HST transmission ratio in each transmission mode
  Here, the HST speed ratio in each speed change mode will be described. The chart shown in FIG. 5 shows the relationship between the HST gear ratio and the vehicle speed. As described above, the "HST mode" is set in the entire reverse speed range to the forward low speed range, and in this mode, the rotation output of the HST output shaft 26 is output as it is to the output shaft 27, so that the HST gear ratio is When the vehicle is neutral, the vehicle is not driven. When the HST output shaft 26 rotates in the forward direction, the vehicle moves forward. When the vehicle rotates in the reverse direction, the vehicle moves backward. The vehicle speed is proportional to the rotational speed of the HST output shaft 26. Therefore, in order to increase the speed of the vehicle to the forward side in the “HST mode”, it is necessary to change and control the HST speed ratio to the forward rotation side.
[0030]
  On the other hand, in the middle speed range to the high speed range, the “HMT mode” is set. In this mode, the rotational outputs of the HST output shaft 26 and the pump output shaft 25 are synthesized by the planetary gear mechanism 10 and differentially generated. The extracted power is output to the output shaft 27. Therefore, in order to increase the vehicle speed to the forward side in the “HMT mode”, it is necessary to change and control the HST gear ratio to the reverse side, contrary to the “HST mode”.
[0031]
  From the above, as shown in the chart of FIG. 6, when the speed ratio of the vehicle is accelerated from the forward low speed range to the forward high speed range, the “HST mode” is used until the speed ratio reaches the preset speed change mode switching speed ratio. The HST gear ratio increases to the forward rotation side, and therefore the HST swash plate angle is also controlled to the forward rotation side. When the transmission ratio reaches the transmission mode switching transmission ratio, the mode is switched to the “HMT mode”, the HST transmission ratio is decelerated to the reverse side, and therefore the HST swash plate angle is also controlled to the reverse side.
[0032]
  [Transmission mode switching mechanism]
  Next, the configuration of the transmission mode switching mechanism will be described. FIG. 4 is an explanatory view showing the configuration of the transmission mode switching mechanism of the transmission.
[0033]
  In this embodiment, the detector 81 provided close to the motor-side input gear 9 fitted on the HST output shaft 26 detects the rotation amount of the HST output shaft 26 as a pulse signal, and the rotation direction thereof is determined. It can also be detected. Further, a detector 82 is provided close to the dummy gear 82a fixed to the output shaft 27, and the rotation amount and direction of the output shaft 27 are detected by the detector 82. A detector 83 is also provided on the crankshaft of the engine 20 so that the engine speed can be detected.
[0034]
  Further, the driver's seat of the vehicle is provided with a main shift lever 84 that is a main shift operation means and a sub shift changeover switch 87 that is a sub shift operation means, and a pivot angle detecting means (for example, a potentiometer) at its pivotal support portion. ) 84a and 87a are provided so that the operation position of the main transmission lever 84 and the auxiliary transmission changeover switch 87 can be detected.
[0035]
  Similarly, a clutch pedal 85 is provided at the driver's seat of the vehicle as means for operating connection / disconnection of the HMT clutch 13 and the HST clutch 14. A pivot angle detecting means 85a comprising a potentiometer (not shown) is disposed at the pivotal support portion of the clutch pedal 85, and the amount of depression is detected as an electric signal and transmitted to the control device 90. Has been.
[0036]
  As shown in FIG. 4, the three detectors 81, 82, and 83 are electrically connected to a control device 90, and the control device 90 has an operation position of the main transmission lever 84 and a detection value of the detector 82. In addition, the inclination angle of the movable swash plate 22a of the hydraulic pump 22 is feedback-controlled through the HST swash plate angle actuator 86 so that the vehicle speed becomes the vehicle speed indicated by the main transmission lever 84. This will be described later.
[0037]
  As shown in FIG. 7, the HST swash plate angle actuator 86 mainly includes hydraulic servo cylinders 86b and 86b connected to the movable swash plate 22a of the hydraulic pump 22 via a link, and the servo cylinders 86b and 86b. It is comprised from the control valve 86a which controls the pressure oil to. The control valve 86a is a solenoid valve, and switches the solenoid valve according to a given current value to drive the servo cylinders 86b and 86b to expand and contract, thereby setting the swash plate angle of the movable swash plate 22a, that is, the HST swash plate angle. The configuration is changed. Therefore, the operation amount of the HST swash plate angle actuator 86 is controlled by the value of the current applied to the HST swash plate angle actuator 86, and the HST swash plate angle is changed. The electromagnetic valve of the control valve 86 a is electrically connected to the control device 90, and the current value applied to the HST swash plate angle actuator 86 is controlled by the control device 90.
[0038]
  On the other hand, as shown in FIG. 4, electromagnetic valves 91 and 92 are connected to the HMT clutch 13 and the HST clutch 14, respectively, so that pressure oil can be supplied and discharged. 91 and 92 are electrically connected.
[0039]
  The control device 90 is provided with calculation means for calculating the transmission gear ratio from the detection values of the detectors 82 and 83. When the obtained transmission gear ratio is in a constant region on the high speed side, the "HMT mode" is set. Then, a signal is sent to the electromagnetic valves 91 and 92 to engage the HMT clutch 13 and disengage the HST clutch 14. On the other hand, when the gear ratio is in a constant region on the low speed side, the “HST mode” is set, a signal is sent to the electromagnetic valves 91 and 92, the HMT clutch 13 is disengaged, and the HST clutch 14 is engaged. That is, the two speed modes are automatically switched according to the gear ratio, such as “HMT mode” in the medium speed range to the high speed range, and “HST mode” in the reverse speed range to the forward low speed range. 92 is electrically controlled to disengage the HMT clutch 13 and the HST clutch 14.
[0040]
  [Time correction when shifting mode is changed]
  Next, based on the shift mode switching mechanism, time correction of shift mode switching control from “HST mode” to “HMT mode” or from “HMT mode” to “HST mode” will be described. In this control, when the vehicle is accelerated or decelerated and the speed ratio of the vehicle reaches the speed change ratio RC of the speed change mode, the changeover between the two speed change modes is performed. I try to suppress the occurrence.
[0041]
  However, if a signal is sent to the solenoid valves 91 and 92 to switch to the “HMT mode” after it is detected that the speed ratio of the vehicle has reached the switching speed ratio RC, the control device 90 sends a signal. Time lag caused by an electrical time delay and a mechanical (hydraulic device, etc.) time delay until the clutches 13 and 14 are actually engaged or disengaged and actually enter the “HMT mode”. (In particular, a time lag due to a mechanical time delay) occurs, and when the clutches 13 and 14 are actually operated, the rotational speeds of the ring gear 3 and the gear 12 before and after the HMT clutch 13 and the HST clutch 14 are shifted. This may cause a shock when changing the transmission mode.
[0042]
  Accordingly, in order to suppress the rotational speed deviation due to the time lag, the hydraulic / mechanical delay time Δ in each of the HMT clutch 13 and the HST clutch 14.THMTon・ ΔTHMToff・ ΔTHSTon・ ΔTHSToffIs measured in advance and stored in the control device 90, and Δ from the time when the speed ratio of the vehicle reaches the switching speed ratio.THMTon・ ΔTHMToff・ ΔTHSTon・ ΔTHSToffA signal is sent to the control device 90 so that the mode is switched as early as possible. Therefore, when the actual gear ratio becomes the switching gear ratio, the HMT clutch 13 or the HST clutch 14 is actually engaged or disengaged, and the mode switching operation can be performed.
[0043]
  For example, as shown in the chart of FIG. 8, when switching the shift mode from “HST mode” to “HMT mode” (or from “HMT mode” to “HST mode”), the control device 90 changes the gradient of the gear ratio. Always calculated, Δ from the actual gear ratio and the calculated gear ratio slopeTHMTonIf the subsequent gear ratio (predicted gear ratio) is predicted and the predicted gear ratio has reached the switching gear ratio RC, the solenoid valve 92 (or the HST clutch 13 (or HMT clutch 13) is engaged. A signal is sent to the solenoid valve 91). As a result, ΔTHMTonWhen the gear ratio of the vehicle later reaches the switching gear ratio RC, the engaging operation of the HST clutch 14 (or HMT clutch 13) is actually performed.
[0044]
  In the shift mode switching, control is performed so that one of the HMT clutch 13 and the HST clutch 14 is engaged and the other is disengaged. In this embodiment, the HMT clutch 13 is switched at the time of switching. And the state in which both the HST clutch 14 is engaged for a short time ΔTMtosIn this way, switching is performed smoothly.
[0045]
  [Setting of dead zone of HST swash plate angle actuator]
  The HST swash plate angle actuator 86 that changes the inclination angle of the movable swash plate 22a of the hydraulic pump 22 is configured such that its operation is controlled by controlling the current value flowing through the HST swash plate angle actuator 86 as described above. It is said.
  The HST swash plate angle actuator 86 operates even when a specified amount of current is applied to the HST swash plate angle actuator 86 so that a neutral point is easily recognized in the current value flowing through the HST swash plate angle actuator 86. There is no dead zone. Since the dead zone has individual differences in each HST 21, it is necessary to determine the dead zone according to each individual.
[0046]
  Using the chart shown in FIG. 9, the clutch between the HST output shaft 26 and the output shaft 27 is released, that is, the first and second hydraulic pack clutches 13 and 14 are both disengaged. A change in the current and the HST rotation speed when a sweep current as shown in the chart of FIG. 10 is applied to the HST swash plate angle actuator 86 will be described.
[0047]
  In the chart of FIG. 9, in the current increasing process, the point A at which the hydraulic motor 23 starts to operate, the point B at which the HST rotational speed does not change and the HST rotational speed saturates even when current is applied more than that, and the maximum current flows. B ′ point, point C at which the HST rotational speed starts changing from a state where the HST rotational speed is saturated, and point D at which the HST rotational speed becomes zero are shown.
  When a current is applied to the HST swash plate angle actuator 86, the HST rotation speed changes in the order of point A → B point → B ′ point → C point → D point.
[0048]
  The HST rotational speed increases non-linearly from the A point to the B point, the HST rotational speed does not change from the B point through the B ′ point to the C point, the HST rotational speed is in a saturated state, and from the C point to the D point. Up to the point, the HST rotational speed decreases nonlinearly. Here, the current value in the range from the point C to the point B ′ is a saturation current value, and the current values at the point A and the point C are initial current values.
[0049]
  Then, when determining the dead zone, as shown in the chart of FIG. 11, the initial current value and the saturation current value are stored in the memory of the control device 90, and an approximation obtained by linear interpolation approximation between these current values. A line is a setting line, and a dead zone ΔI is based on the setting line.OTo decide. That is, the saturation current value I at the point C at which the HST rotational speed starts to change in the current dropping process.CSimilarly, the initial current value I at point D where the HST rotation speed becomes zero in the current dropping processdAn approximate line α obtained by approximating the non-linear line between and the linear interpolation is calculated, the approximate line α is set as a set line, and a dead zone ΔI is calculated based on the set line.OIs determined. The dead zone ΔI determined in this wayoIs determined according to each HST21 individual, and it is possible to cope with the variation of the dead zone that differs depending on each HST21 individual.
[0050]
  It should be noted that the initial current value I at the point A where the HST rotation speed begins to change during the current rising process.aSimilarly, the saturation current value I at point B at which the HST rotation speed becomes saturated in the current rising processbWhen an approximate line calculated by linear interpolation approximation to is used as the setting line, the initial current value IaThe HST rotational speed is zero at the point A when the current rises, but the HST rotational speed is not zero at the point A ′ when the current falls, and the HST21 output shaft rotates. The line is an approximate line α calculated based on the points C and D.
[0051]
  [Setting method of command current value to HST swash plate angle actuator]
  As can be seen from the chart shown in FIG. 9, the HST rotational speed between the sweep current flowing through the HST swash plate angle actuator 86 and the HST rotational speed is the same current value when the current is increased and when the current is decreased. In other words, there is a hysteresis difference W between the sweep current and the HST rotation speed. Therefore, if the current value is decreased so as to change the HST rotational speed from the increasing process to the decreasing process, the hysteresis difference W causes a delay for gradually decreasing the current value although the HST rotational speed does not change. A method for setting the original command current value i 'for the HST swash plate angle actuator 86 in which this delay has been eliminated will be described below as the first, second, and third setting methods.
[0052]
(1) First setting method
  In the first setting method, the dead zone Δi of the HST swash plate angle actuator 86 is set.oAs in the setting method, the initial current value and the saturation current value are stored in the memory of the control device 90, a line obtained by linear interpolation approximation between these current values is set as a setting line, and based on the setting line In order to obtain a certain HST rotation speed, a command current value to be given to the HST swash plate angle actuator 86 is determined.
[0053]
  That is, as shown in the chart of FIG. 11, the saturation current value I at the point C at which the HST rotational speed starts to change in the current drop process.cSimilarly, the initial current value I at point D where the HST rotation speed becomes zero in the current dropping processdAn approximate line α obtained by approximating the non-linear line between and the linear interpolation is calculated, and the approximate line α is set as a setting line. Based on the setting line, the original command current which is a command current value when no load is applied to the HST 21 The value i ′ is determined.
  Therefore, for example, when trying to obtain the HST rotational speed H (n), the original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 is determined based on the approximate line α, and the value is I (n). It becomes.
[0054]
  It should be noted that the initial current value I at the point A where the HST rotation speed begins to change during the current rising process.aSimilarly, the saturation current value I at point B at which the HST rotation speed becomes saturated in the current rising processbIf the approximate line calculated by linear interpolation approximation to the setting line is the initial current value IaThe HST rotational speed is zero at the point A when the current rises, but the HST rotational speed is not zero at the point A ′ when the current falls, and the HST21 output shaft rotates. The lines are approximate lines calculated based on the points C and D.
[0055]
(2) Second setting method
  The second setting method shows a method of setting a command current value to the HST swash plate angle actuator 86 in consideration of a hysteresis difference W generated between the command current and the HST rotation speed.
[0056]
  The hysteresis difference W is determined by the deviation between the approximate line β obtained by linear approximation of the points A and B and the approximate line α obtained by linear approximation of the points C and B. For example, as shown in the chart of FIG. 12, the hysteresis difference W (f) when the HST rotation speed is H (f) is the current value I (f) at the point f on the approximate line β and the approximate line α. This is a deviation from the current value I (f ′) at the point f ′.
  R (f) = I (f) −I (f ′)
  The hysteresis difference W calculated for each current value as described above is stored in the memory of the control device 90, and the original command current value i which is the command current value to the HST swash plate angle actuator 86 when no load is applied to the HST 21. 'Is determined in consideration of the hysteresis difference W.
[0057]
  For example, in the process of increasing the HST rotation speed, when the original command current value i ′ is determined based on the approximate line β and the HST rotation speed H (f) is to be obtained, the original command current value i ′ is I (f). It becomes. Further, in the process of decreasing the HST rotation speed, when the original command current value i ′ is determined based on the approximate line α and the HST rotation speed H (f) is to be obtained, the original command current value i ′ is I (f ′ ).
[0058]
  Further, in the process of increasing the HST rotational speed, when switching to the HST rotational speed decreasing process at the F point where the HST rotational speed is H (f), the hysteresis corresponding to the HST rotational speed H (f) from the point f to the point f ′. The original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 is suddenly changed by the amount of the difference W (f). Similarly, when the HST rotational speed is H (f) in the HST rotational speed decreasing process and when switching to the HST rotational speed increasing process, the hysteresis corresponding to the HST rotational speed H (f) from the point f ′ to the point f. The original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 is suddenly changed by the amount of the difference W (f).
  Since the HST rotation speed is the same at the f point and the f ′ point due to the hysteresis difference W (f) and the HST rotation speed is continuous, the HST rotation speed is increased from a decrease process or from a decrease process to an increase process. Even if it is changed, the HST swash plate angle does not change rapidly, and smooth switching is performed.
[0059]
(3) Third setting method
  In the third setting method, since the relationship between the command current value to the HST swash plate angle actuator 86 and the HST rotation speed changes nonlinearly, a plurality of points between the initial current value and the saturation current value are plotted. The current value and the HST rotation speed at each point are stored in the memory of the control device 90, and a straight line approximation is performed between adjacent points. That is, the approximate line is calculated from a linear approximation of a plurality of points, not two points, and is made non-linear.
[0060]
  For example, as shown in the chart of FIG. 13, between a point A where the HST rotational speed starts to change during the current rising process and a point B where the HST rotational speed is saturated (for example, 100 rpm) A plurality of recognition points S1, S2,... Sn are taken for each), and an approximation line β is obtained by linearly approximating points A, S1, S1, S2,. Similarly, an approximate line α is obtained at point C where the HST rotation speed starts to change in the current dropping process and at point D where the HST rotation speed becomes zero.
[0061]
  The hysteresis difference W is calculated based on the deviation between the approximate line α and the approximate line β based on the approximate line α and the approximate line β determined as described above, and no load is applied to the HST 21 on the HST swash plate angle actuator 86. The original command current value i ′, which is the command current value of is determined.
  As described above, in the third setting method, the approximate line α and the approximate line β are non-linear indicating the relationship between the actual current value and the HST rotation speed, as compared with the case where correction is performed in the first and second setting methods. Since it is closer to the line, a more accurate original command current value i ′ can be obtained.
[0062]
  For example, in the process of increasing the HST rotation speed, when the original command current value i ′ is determined based on the approximate line β and the HST rotation speed H (f) is to be obtained, the original command current value i ′ is I (f). It becomes. Further, in the process of decreasing the HST rotation speed, when the original command current value i ′ is determined based on the approximate line α and the HST rotation speed H (f) is to be obtained, the original command current value i ′ is I (f ′ ).
[0063]
  Further, in the process of increasing the HST rotational speed, when switching to the HST rotational speed decreasing process at the F point where the HST rotational speed is H (f), the hysteresis corresponding to the HST rotational speed H (f) from the point f to the point f ′. The original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 is suddenly changed by the amount of the difference W (f). Similarly, when the HST rotational speed is H (f) in the HST rotational speed decreasing process and when switching to the HST rotational speed increasing process, the hysteresis corresponding to the HST rotational speed H (f) from the point f ′ to the point f. The original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 is suddenly changed by the amount of the difference W (f).
[0064]
  In the third setting method, when the hysteresis difference W between the approximate line α and the approximate line β is small enough to be ignored, the approximate line α is used as the set line to obtain a desired HST rotation speed. The original command current value i ′ to the HST swash plate angle actuator 86 can also be determined as a value on the setting line. At this time, the amount of information stored in the memory of the control device 90 can be reduced as compared with the case where two approximate lines α and β are set.
[0065]
  [Correction of HST swash plate angle]
  As described above, the feedback control of the correction value Δr is intermittently performed on the HST swash plate angle. As described above, the original command current value i ′, which is the command current value to the HST swash plate angle actuator 86 in a state where no load is applied to the HST 21, is determined, but the load is applied to the HST 21 during actual traveling of the vehicle. Therefore, in order to cope with this load, the HST swash plate angle is feedback-controlled by Δr. Therefore, during actual traveling, the command current value i to the HST swash plate angle actuator 86 becomes the original command current value i ′. The feedback control of Δi is performed.
  The feedback control for the HST swash plate angle will be described in detail below.
[0066]
  In FIG. 14, the upper line shows the relationship between the HST swash plate angle of the hydraulic pump 22 and the rotational speed per unit time of the hydraulic motor 23 when the load applied to the HST 21 is large, and the lower line shows the HST 21. When the load applied to the is small. Between these, a difference Δd due to the load applied to the HST 21rHas occurred.
[0067]
  That is, the volumetric efficiency of the HST 21 is changed by the load applied to the HST 21 and the driving efficiency of the hydraulic motor 23 is changed. The volumetric efficiency of the HST 21 varies depending on the temperature of the hydraulic oil, the degree of deterioration, and the load applied to the HST 21. For example, the volumetric efficiency changes due to oil leakage and compression caused by an increase in the hydraulic pressure in the circuit due to a load applied to the HST 21, deterioration over time due to repetition of these, changes in the oil temperature, and the like.
[0068]
  When the load applied to the HST 21 is large, the rate of increase of the rotational speed of the hydraulic motor 23 with respect to the HST swash plate angle is small, and when the load is small, the rotational speed of the hydraulic motor 23 with respect to the HST swash plate angle. Increase rate will increase. That is, even if the rotation speed of the hydraulic motor 23 per unit time is the same, the HST swash plate angle of the hydraulic pump 22 varies depending on the load applied to the HST 21.
[0069]
  Therefore, in a state in which the volumetric efficiency of the HST 21 is changed, even if the HST swash plate angle actuator 86 changes the HST swash plate angle by the operation amount corresponding to the speed ratio of the vehicle determined by the operation of the main shift lever 84, the vehicle A situation occurs where the desired traveling speed is not achieved. Therefore, a change in the volumetric efficiency of the HST 21 is added to the operation amount of the HST swash plate angle actuator 86, that is, a correction value Δi is added to the command current value i to the HST swash plate angle actuator 86 in consideration of the load applied to the HST 21. Thus, the HST swash plate angle is corrected by the correction value Δr so as to cope with the change in the volumetric efficiency of the HST 21.
[0070]
(1) HST swash plate angle correction in constant speed mode
  The correction of the HST swash plate angle is performed based on the load applied to the HST 21.
  As shown in the chart of FIG. 15, even if the HST rotation speed is equal, if the load applied to the HST 21 becomes so large that it cannot be ignored due to a change in volumetric efficiency such as oil leakage or compression, the HST 21 Compared with a state where the applied load is sufficiently small to be negligible (no load state), a difference Δi occurs in the current value that must be applied to the HST swash plate angle actuator 86.
[0071]
  That is, in the command current value to the HST swash plate angle actuator 86, there is a difference Δi between the original command current value i ′ at no load and the command current value i at load in the actual steering state. Thus, the difference between the value Q of the load applied to the HST 21 and the command current value i during load and the original command current value i ′ during no load is substantially proportional.
  Therefore, the command current value i must be a value corrected by Δi with respect to the original command current value i ′, and the correction value Δi of the command current value i is assumed to have been generated from a load applied to the HST 21. The magnitude of the load applied to the HST 21 is detected based on the value of Δi.
[0072]
  The control device 90 includes a detector 83 for detecting the rotational speed of the engine 20, a detector 81 for detecting the rotational speed of the hydraulic motor 23 of the HST 21, and detecting means 84a and 87a for detecting the position of the main shift lever 84 and the position of the sub shift switch 87. The target rotational speed M of the output shaft 27 required for the gear ratio determined by information from thepAnd the actual rotational speed M of the output shaft 27 obtained from the detector 82 that detects the rotational speed of the output shaft 27 linked to the axle, and the target rotational speed MpDifference ΔM (ΔM = Mp-M).
[0073]
  A command current value i to the HST swash plate angle actuator 86 is determined based on the value of the difference ΔM calculated as described above. Then, a current corresponding to the command current value i is sent to the HST swash plate angle actuator 86, the operation of the HST swash plate angle actuator 86 is controlled, and the HST swash plate angle is changed.
[0074]
  The value Q of the load applied to the HST 21 is determined in advance with the command current value i.TravelingThe command current value (original command current value i ′) to the HST swash plate angle actuator 86 measured when the HST 21 is in the no-load state and stored in the memory of the control device 90 is compared, and the difference Δi ( Δi = i−i ′) is calculated, and is further determined based on a map representing the correspondence between the difference Δi and the load Q stored in advance in the control device 90.
[0075]
  The command current value i corresponds to the load value Q applied to the HST 21 detected in the control loop one time before the original command current value i ′.Correction value Δi x In other words, the HST swash plate angle operated by the command current value i to the HST swash plate angle actuator 86 is always feedback-controlled.
[0076]
  The command current value iCorrection value Δi x IsAs shown in the chart of FIG. 16, when operating the main shift lever 84 to speed up the vehicle, the value is corrected to change the HST swash plate angle by Δr on the deceleration side, and the vehicle is decelerated. Thus, when operating the main transmission lever 84, the value is corrected so as to change the HST swash plate angle by Δr to the acceleration side. That is, the command current value iCorrection value Δi x Thus, the HST swash plate angle is corrected so as to be offset controlled by Δr with respect to the HST swash plate angle at the time of no load.
  As described above, since feedback control is performed so that the HST swash plate angle is intermittently controlled by Δr, fine control according to various situations is possible, and smooth acceleration can be achieved more stably.
[0077]
(2) HST swash plate angle correction when shifting mode is changed
  Here, the correction control of the HST swash plate angle at the time of switching the transmission mode will be described with reference to the chart (5) of FIGS.
[0078]
  As described above, the command current value i to the actuator 86 is always feedback-controlled by Δi, and the HST swash plate angle is controlled to be always corrected by Δr with respect to the HST swash plate angle at no load. However, at point X where switching from “HST mode” to “HMT mode” or from “HMT mode” to “HST mode” is performed, the load applied to HST 21 changes abruptly.
[0079]
  This is because the manner in which the force applied to the hydraulic pump 22 by the HST 21 changes when the mode is switched between the “HST mode” and the “HMT mode”. That is, in the “HST mode”, the hydraulic pump 22 rotates the hydraulic motor 23, whereas in the “HMT mode”, the hydraulic pump 22 prevents the hydraulic motor 23 from rotating.
  For this reason, in order to perform a smooth shifting operation at the time of shifting mode switching, a correction value Δr different from the correction value Δr of the HST swash plate angle other than at the time of shifting mode switching.CTherefore, it is necessary to correct the command current value i of the actuator 86 so as to correct the HST swash plate angle.
[0080]
  Correction value Δr of the HST swash plate angleCIs also determined by the magnitude of the load applied to the HST 21 as in the case other than when the shift mode is switched.
  That is, the control device 90 recognizes that it is immediately before or after the shift mode switching, and creates and controls in advance from the load value Q applied to the HST 21 calculated from the command current value i and the original command current value i ′ at this time. Correction value Δi of command current value i stored in device 90xAnd a correction value Δi based on a map representing the correspondence between the value Q and the load value QxTo decide. The command current value i at the time of shifting mode switching is the correction value ΔixCorrection value Δi at the time of switching that is twice the valueC(ΔiC= 2Δix) So that the value is corrected.
[0081]
  Then, the correction value Δi at the time of switching the command current value i to the HST swash plate angle actuator 86.CIs the angle of the HST swash plate ΔrCThis is a value corresponding to only correction, and when switching from “HST mode” to “HMT mode”, the HST swash plate angle is set to Δr.CWhen tilting to the neutral side and switching from the “HMT mode” to the “HST mode”, the HST swash plate angle is set to ΔrCOnly the forward rotation side is tilted so that smooth shift mode switching is performed.
[0082]
  In this way, the HST 21 is controlled to the deceleration side (the acceleration side as HMT) in order to prevent a temporary drop in the vehicle speed due to a change in volumetric efficiency due to the load applied to the HST 21 when the shift mode is switched. Accordingly, the change in the volumetric efficiency of the HST 21 is covered so as to reduce the shock at the time of the shift mode switching.
[0083]
  [Shifting mode switching time chart]
  Here, the change in the command current value i to the HST swash plate angle actuator 86 when the vehicle shifts from the state in the “HST mode” of the low speed forward range to the “HMT mode” of the medium speed or high speed forward range. Considering the time correction and the correction for the load applied to the HST 21, the description will be made with reference to the chart shown in FIG.
  In each chart shown in FIG. 17, the vertical axis indicates the speed ratio of the vehicle, the chart (2) indicates the HST speed ratio, and the chart (3) indicates the operation of the HMT clutch 13 and the output shaft 27 by the HMT clutch 13. (4) shows the operation of the HMT clutch 14 and the pressure applied to the output shaft 27 by the HMT clutch 14, and (5) shows the current value output to the HST swash plate angle actuator 86. And the HST gear ratio, and the horizontal axis takes a common time in each of the charts (1) to (5).
[0084]
  First, as shown in the chart (1) of FIG. 17, the original target speed ratio 101 is determined by the operator's lever operation. Then, in order to prevent the vehicle from suddenly accelerating or decelerating when the operator suddenly operates the lever, the target speed ratio 102 is determined by adding a limit to the original target speed ratio 101.
[0085]
  When shifting the running speed of the vehicle, what is controlled is the angle of the movable swash plate 22a (HST swash plate angle) of the hydraulic pump 22 of the HST 21, as shown in the chart (2) of FIG. Based on the target gear ratio 102, the original HST target gear ratio 103 is determined.
  The target speed ratio 102 is originally a switching speed ratio R for switching a speed change mode in which the target speed ratio 102 is mechanically determined.CTime T to reachAThus, the value of the original HST target gear ratio 103 that has been increasing until then must be switched to the decreasing process, but considering the time lag due to the operation delay of the movable swash plate 22a of the HST 21, the time TAEven if control is performed to decrease the original HST target gear ratio 103, the actual HST gear ratio RnowIs the switching HST gear ratio RHSTCNot reach.
[0086]
  Therefore, the actual gear ratio RnowIs the change gear ratio RCIn order to change the speed mode when the speed reaches the value, the allowable target speed ratio ΔR at the time of the speed mode change from “HST mode” to “HMT mode” is set, and the allowable target speed ratio ΔR is converted to the HST speed ratio. ΔRHSTThe original HST target gear ratio 103 is switched to the HST gear ratio RHSTCΔRHSTTrue switching HST gear ratio Rt so that the value exceeds onlyHSTC,
  RtHSTC= RHSTC+ ΔRHST
Set.
[0087]
  Further, as shown in the chart (1) of FIG. 17, the actual gear ratio R at a certain time T (n).now(n) and the gradient α of the actual gear ratio and the time lag ΔT from when a signal is sent to engage the HST clutch 14 until it is actually engagedHMTonFrom the time T (n) by confirming the value ofHMTonRear gear ratio REst,
  REst= Rnow(n) + α × ΔTHMTon
Can be estimated.
[0088]
  R calculated as aboveEstIs the change gear ratio RCWhen it becomes larger, the switching operation of the HST clutch 14 is started.
  When entering the switching operation, first, the HST target gear ratio is once changed to the switching HST gear ratio R.HSTCReturn to At this time, in order to prevent the HST target speed ratio from changing suddenly, the HST target speed ratio 104 smoothed by filtering the original HST target speed ratio 103 is created. Thus, the HST swash plate angle is controlled.
[0089]
  At time T, a signal is output to engage the HMT clutch 13. Then, as shown in the chart (3) and the chart (4) in FIG. 17, the HMT clutch 13 has a time lag ΔT.HMTonEngage later.
  If the HMT clutch 13 is engaged, the transmission mode is switched to the “HMT mode”, and therefore the HST transmission ratio needs to be controlled in a decreasing direction. Actually, if the signal for controlling the HST swash plate angle in the decreasing direction is output after the HMT clutch 13 is engaged, the time lag ΔT due to the operation delay of the HST 21 is output.HSTTherefore, switching is not performed well.
  From time T, ΔTHMTonLater, from time T to ΔT so that the HST swash plate angle is controlled in the decreasing direction.keep,
  ΔTkeep= ΔTHMTon-ΔTHST
Later, a signal for controlling the HST swash plate angle in a decreasing direction is output. From time T to ΔTkeepIf the signal is output before the elapse of time, the HST gear ratio decreases before the HST clutch 14 is engaged, which causes a shock due to mode switching.
[0090]
  Then, a time ΔT from when the signal is output to engage the preset HST clutch 14 until the signal is output to disengage the HMT clutch 13 from time T.MtosLater, a signal for releasing the engagement of the HMT clutch 13 is output.
  The HMT clutch 13 starts from time T by ΔTMtosAnd a time lag ΔT from when a signal is output to release the engagement of the HMT clutch 13 until the engagement is actually released.HSToffThe engagement is released after the lapse of time.
[0091]
  Here, in order to smoothly perform the clutch switching operation, it is preferable to disengage the HMT clutch 13 at the same time as the HST clutch 14 is engaged. That is,
  ΔTMtos+ ΔTHSToff= ΔTHMTon
ΔT so thatMtosCan be determined.
  Also,
  ΔTMtos+ ΔTHSToff> ΔTHMTon
ΔT so thatMtosThe time ΔT during which both clutches 13 and 14 are simultaneously engagedsimuOccurs. In this embodiment, the load correction at the time of shift mode switching is ΔTsimuDone during.
[0092]
  In the state where both clutches 13 and 14 are engaged, the HST transmission gear ratio is the switching HST transmission gear ratio R.HSTCFixed to. Even if the movable swash plate 22a is moved in the meantime, the vehicle speed is not affected.
  Here, the change in the HST swash plate angle when a step-like current is applied will be described with reference to the chart shown in FIG. However, in this chart, the time from when the current is applied due to the mechanical characteristics of the HST 21 until the HST swash plate angle actually starts to change is expressed as ΔT.HSTAnd the time from when the HST swash plate angle starts to change to the steady state (settling time) TsIt is said.
[0093]
  It is desirable that the HST swash plate angle be in a steady state when the HST clutch 14 is disengaged. Therefore, the correction of the command current value i at the time of the shift mode switching is performed from time T to ΔTkeepA time ΔT, which is performed later and both clutches 13 and 14 are engaged.simuIs the settling time T of HST21sSet to be longer. Further, as described above, the correction value Δi of the command current value i at the time of shifting mode switching.CIs a value Δi determined from the original command current value i ′ at no load immediately before correction and the command current value i.xThus, after the HST swash plate angle is significantly changed, the HST clutch 14 is disengaged, and the HST swash plate angle is in a steady state.
[0094]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0095]
  That is, as shown in claim 1,In the HST (21) composed of a hydraulic pump (22) having a variable volume and a hydraulic motor (23), the command current value (i) given to the swash plate angle actuator (86) is controlled, and the swash plate A hydraulic continuously variable transmission mechanism for changing the volume of the hydraulic pump (22) by controlling the operation of the angular actuator (86) to change the swash plate angle of the movable swash plate (22a) of the hydraulic pump (22). In the control device (90), a detector (83) for detecting the rotational speed of the engine (20), a detector (81) for detecting the rotational speed of the hydraulic motor (23) of the HST (21), a main transmission lever (84) Information from the detecting means (84a) for detecting the position, and the target rotational speed (M) of the output shaft (27) based on the gear ratio. p ) And the actual rotational speed (M) of the output shaft (27) obtained from the detector (82) that detects the rotational speed of the output shaft (27) linked to the axle, and the target rotational speed ( M p ) Difference (ΔM) (ΔM = M p -M), a command current value (i) to the HST swash plate angle actuator (86) is determined based on the calculated rotation speed difference (ΔM), and corresponds to the command current value (i) To control the operation of the HST swash plate angle actuator (86), change the HST swash plate angle, and change the load value (Q) applied to the HST (21) to the command current value (i). The original command current value (i) which is a command current value to the HST swash plate angle actuator (86) measured in advance when the test is run and the HST 21 is in a no-load state and stored in the memory of the control device (90). ') And the difference Δi (Δi = i−i ′) is calculated, and further, the correspondence relationship between the difference (Δi) stored in advance in the control device (90) and the load (Q) is expressed. Make a decision based on the mapTherefore, it is possible to detect the load applied to the HST caused by the change in the volumetric efficiency of the HST without separately providing a detection means.
[0096]
  As shown in claim 2,2. The hydraulic continuously variable transmission mechanism according to claim 1, wherein the command current value (i) is generated and controlled in advance based on a value (Q) of a load applied to the HST (21) detected in the previous control loop. Correction value (Δi) of load value (Q) and command current value (i) stored in the device (90) x ) Based on a map representing the correspondence relationship with x ) And determine (Δi x HST swash plate angle actuator with command current value (i) corrected by The HST swash plate angle is feedback controlled by the command current value (i) to (86).Therefore, it is possible to prevent a decrease in vehicle speed caused by a change in volumetric efficiency of HST, and fine control according to the situation can be performed. Therefore, a temporary drop in vehicle speed can be prevented even under various conditions, and smooth acceleration and deceleration can be stably obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of an HMT transmission.
FIG. 2 is a developed side sectional view of the HST.
FIG. 3 is a developed side sectional view of the front part of the mission.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration for controlling an HST swash plate.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between vehicle speed and HST gear ratio.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship among a transmission ratio of a vehicle, an HST transmission ratio, and an HST swash plate angle.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an HST swash plate angle actuator.
FIG. 8 is an explanatory diagram of shift mode switching time correction.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the HST rotation speed and the current value applied to the HST swash plate angle actuator.
FIG. 10 is a diagram showing a sweep current.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a first setting method of a command current value to the HST swash plate angle actuator.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a second setting method of a command current value to the HST swash plate angle actuator.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a third setting method of a command current value to the HST swash plate angle actuator.
FIG. 14 is a diagram showing a change in the HST swash plate angle with respect to the HST rotation speed depending on the presence or absence of a load applied to the HST.
FIG. 15 is a diagram showing a change in the HST rotation speed with respect to a command current value to the HST swash plate angle actuator depending on whether or not there is a load applied to the HST.
FIG. 16 is an explanatory diagram of HST swash plate angle correction in shift mode switching.
FIG. 17 is a time chart for determining a command current value to the HST swash plate angle actuator in the shift mode switching.
FIG. 18 is a diagram showing a response state of an HST swash plate angle to a command current to the HST swash plate angle actuator.
[Explanation of symbols]
  21 HST
  22 Hydraulic pump
  22a Movable swash plate
  23 Hydraulic motor
  25 Pump output shaft
  26 HST output shaft
  27 Output shaft
  86 HST swash plate angle actuator
  90 Control device

Claims (2)

容積を可変とする油圧ポンプ（２２）と、油圧モータ（２３）とで構成したＨＳＴ（２１）において、斜板角アクチュエータ（８６）に与える指令電流値（ｉ）を制御して、該斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御することによって、油圧ポンプ（２２）の可動斜板（２２ａ）の斜板角を変更操作し、油圧ポンプ（２２）の容積を変更する油圧式無段変速機構において、制御装置（９０）において、エンジン（２０）の回転数を検出する検出器（８３）、ＨＳＴ（２１）の油圧モータ（２３）の回転数を検出する検出器（８１）、主変速レバー（８４）位置を検出する検出手段（８４ａ）からの情報で、変速比に基づく出力軸（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、前記目標回転数（Ｍ p ）の差（ΔＭ）（ΔＭ＝Ｍ p −Ｍ）を算出し、該算出した回転数の差（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、該指令電流値（ｉ）に相当する電流を送り、該ＨＳＴ斜板角アクチュエータ（８６）の作動を制御し、ＨＳＴ斜板角を変更し、ＨＳＴ（２１）に加わる負荷の値（Ｑ）を、前記指令電流値（ｉ）と、予め試験走行して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）への指令電流値である原指令電流値（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することを特徴とする油圧式無段変速機構。 In the HST (21) composed of a hydraulic pump (22) having a variable volume and a hydraulic motor (23), the command current value (i) given to the swash plate angle actuator (86) is controlled, and the swash plate A hydraulic continuously variable transmission mechanism for changing the volume of the hydraulic pump (22) by controlling the operation of the angular actuator (86) to change the swash plate angle of the movable swash plate (22a) of the hydraulic pump (22). In the control device (90), a detector (83) for detecting the rotational speed of the engine (20), a detector (81) for detecting the rotational speed of the hydraulic motor (23) of the HST (21), a main transmission lever (84) The target rotational speed (M p ) of the output shaft (27) based on the gear ratio is calculated from information from the detection means (84a) for detecting the position, and the output shaft (27) linked to the axle is calculated. Detector for detecting the number of revolutions (8 Actual output shaft resulting from) the rotational speed of (27) and (M), the calculated target rotational speed (the difference M p) (ΔM) (ΔM = M p -M), the rotational speed of the calculated A command current value (i) to the HST swash plate angle actuator (86) is determined based on the value of the difference (ΔM), a current corresponding to the command current value (i) is sent, and the HST swash plate angle actuator (86) ), The HST swash plate angle is changed, the load value (Q) applied to the HST (21) is tested in advance with the command current value (i), and the HST 21 is in a no-load state. The original command current value (i ′) that is a command current value to the HST swash plate angle actuator (86) that is sometimes measured and stored in the memory of the control device (90) is compared, and the difference Δi (Δi = ii ′), and the difference (Δi) stored in advance in the control device (90) is negative. A hydraulic continuously variable transmission mechanism that is determined based on a map that represents a correspondence relationship with a load (Q) . 請求項１の油圧式無段変速機構において、前記指令電流値（ｉ）は、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）に基づき、予め作成し制御装置（９０）に記憶させておいた、負荷の値（Ｑ）と指令電流値（ｉ）の補正値（Δｉ x ）との対応関係を表すマップに基づいて、補正値（Δｉ x ）を決定し、該（Δｉ x ）によって補正した指令電流値（ｉ）とし、ＨＳＴ斜板角アクチュエータ（８６）への指令電流値（ｉ）により、ＨＳＴ斜板角を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。 2. The hydraulic continuously variable transmission mechanism according to claim 1, wherein the command current value (i) is generated and controlled in advance based on a value (Q) of a load applied to the HST (21) detected in the previous control loop. A correction value (Δi x ) is determined based on a map stored in the device (90) and indicating a correspondence relationship between the load value (Q) and the correction value (Δi x ) of the command current value (i). hydraulic pressure, and the command current value corrected by (.DELTA.i x) and (i), the HST command current value to the swash plate angle actuator (86) (i), characterized in that the feedback control of the HST swash plate angle Type continuously variable transmission mechanism.
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