JP5547388B2 - Hydraulic-mechanical transmission - Google Patents
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Description
本発明は、油圧−機械式変速装置の技術に関し、より詳細には、油圧−機械式変速装置の動作を制御するための技術に関する。 The present invention relates to a technique of a hydraulic-mechanical transmission, and more particularly to a technique for controlling the operation of a hydraulic-mechanical transmission.
従来、エンジンにより発生される動力を分配した後、一方の動力は遊星歯車機構に伝達し、他方の動力は油圧式無段変速装置を介して前記遊星歯車機構に伝達し、当該遊星歯車機構において前記双方の動力を合成して変速する油圧−機械式変速装置の技術は公知となっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, after distributing the power generated by the engine, one power is transmitted to the planetary gear mechanism, and the other power is transmitted to the planetary gear mechanism via a hydraulic continuously variable transmission. A technique of a hydraulic-mechanical transmission that combines and shifts both powers is known (see, for example, Patent Document 1).
従来の油圧−機械式変速装置においては、低速モードと高速モードとを切り換えるクラッチの動作のタイミングを、前記油圧−機械式変速装置の実際の変速比(以下、単に「実変速比」と記す)や、実変速比の傾き等に基づいて定めるものがある。 In the conventional hydraulic-mechanical transmission, the operation timing of the clutch for switching between the low speed mode and the high speed mode is the actual transmission ratio of the hydraulic-mechanical transmission (hereinafter simply referred to as “actual transmission ratio”). Some of them are determined based on the slope of the actual gear ratio.
例えば、実変速比が「切換変速比−(実変速比の傾き×クラッチの昇圧時間)」に到達した時点で、前記クラッチを切り換えるための制御信号を送信するものがある。ここで、切換変速比とは、クラッチの切り換えを行う変速比の目標値であり、クラッチの昇圧時間とは、クラッチが制御信号を受信してから実際に作動するまでに必要な時間である。このようなタイミングで前記クラッチを切り換えるための制御信号を送信することにより、実変速比が切換変速比に達したときにクラッチが作動し、低速モードと高速モードとをスムースに切り換えることができる。 For example, there is one that transmits a control signal for switching the clutch when the actual gear ratio reaches “switching gear ratio− (inclination of actual gear ratio × clutch boosting time)”. Here, the switching gear ratio is a target value of the gear ratio at which the clutch is switched, and the clutch boosting time is the time required from when the clutch receives the control signal until it actually operates. By transmitting a control signal for switching the clutch at such timing, the clutch operates when the actual gear ratio reaches the switching gear ratio, and the low speed mode and the high speed mode can be switched smoothly.
しかし、前記油圧−機械式変速装置に大きな負荷がかかった場合、実変速比が切換変速比に近づくに従って、実変速比の傾きが小さくなり、実変速比が「切換変速比−(実変速比の傾き×クラッチの昇圧時間)」に到達しない可能性がある。つまり、この場合、前記クラッチを切り換えるための制御信号を送信することができず、正常に前記クラッチの切り換えを行うことができない。
上述の如く、従来の油圧−機械式変速装置においては、クラッチを切り換えるタイミングが実変速比の傾きに影響されるため、大きな負荷がかかった場合等に、正常に前記クラッチの切り換えを行うことができない点で不利であった。 As described above, in the conventional hydraulic-mechanical transmission, the clutch switching timing is affected by the gradient of the actual gear ratio, so that the clutch can be switched normally when a large load is applied. It was disadvantageous in that it could not be done.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、駆動源(3)からの動力により駆動する油圧ポンプ(11)及び前記油圧ポンプ(11)から圧送される作動油により駆動する油圧モータ(12)を具備し、前記油圧ポンプ(11)または前記油圧モータ(12)のうち少なくとも一方を可動斜板(11a)による可変容量型とした油圧式無段変速機構(10)と、前記駆動源(3)からの動力と、前記油圧モータ(12)からの動力と、を合成して変速する遊星歯車機構(20)と、前記可動斜板(11a)の傾斜角度(α)を油圧により調節する斜板制御アクチュエータ(101)と、前記遊星歯車機構(20)の低速側出力(29)とHMT出力軸(24)との間の動力の断接を可能とする低速側クラッチ(31a)と、前記遊星歯車機構(20)の高速側出力(28)と前記HMT出力軸(24)との間の動力の断接を可能とする高速側クラッチ(31b)と、前記低速側クラッチ(31a)を油圧により作動させる低速用電磁弁(102)と、前記高速側クラッチ(31b)を油圧により作動させる高速用電磁弁(103)と、変速比(R)の目標値である変速比指令値(Ro)を設定する変速比設定手段(7c)と、実変速比(Rt)を検出する変速比検出手段(105)と、前記実変速比(Rt)が前記変速比指令値(Ro)となるように前記斜板制御アクチュエータ(101)、前記低速用電磁弁(102)、及び前記高速用電磁弁(103)の動作を制御する制御装置(100)と、を具備する油圧−機械式変速装置(4)において、前記制御装置(100)は、前記変速比(R)に対応する前記傾斜角度(α)を算出するための計算式を示すマップ(110)を具備し、所定の時間変化率で前記変速比指令値(Ro)となるように変化する制限変速比指令値(Rol)を算出し、前記マップ(110)に基づいて、前記制限変速比指令値(Rol)に対応して所定の時間変化率で変化するFB後傾斜角度指令値(αof)を算出し、前記可動斜板(11a)の実傾斜角度(αt)が前記FB後傾斜角度指令値(αof)となるように前記斜板制御アクチュエータ(101)の動作を制御し、前記FB後傾斜角度指令値(αof)が所定の切換傾斜角度(αc)に到達した場合、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換える切換制御モードに移行し、該切換制御モードは、前記制限変速比指令値(Rol)の時間変化を停止し、低速側クラッチ(31a)又は高速側クラッチ(31b)の一方側を停止し、斜板動作無駄時間(Th)の経過と、実変速比(Rt)と変速指令値(Ro)の大小を判断する「第一遷移モード」と、前記制限変速比指令値(Rol)に対応する傾斜角度(α)の値である傾斜角度指令値(αo)と、実傾斜角度(αt)の計算式を、前記低速側クラッチ(31a)のみが作動した場合における直線(L)から、前記高速側クラッチ(31b)のみが作動した場合における直線(H)に変更し、前記制限変速比指令値(Rol)を切換変速比(Rc)に変更する「第二遷移モード」と、前記低速側クラッチ(31a)又は高速側クラッチ(31b)の他方側を停止し、制限変速比指令値(Rol)の時間変化を再開する「第三遷移モード」とを、順に実行するものである。
That is, in
請求項2においては、前記制御装置(100)は、前記切換制御モードにおいて、前記FB後傾斜角度指令値(αof)が前記切換傾斜角度(αc)に到達した時点から、前記斜板制御アクチュエータ(101)が制御信号を受信し、前記可動斜板(11a)が実際に動作するまでに必要な動作むだ時間(TH)が経過するまでに、前記実変速比(Rt)が前記変速比指令値(Ro)に到達しない場合にのみ、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換えるものである。 In the present invention, the control device (100) is configured so that, in the switching control mode, the swash plate control actuator (from the time when the post-FB inclination angle command value (αof) reaches the switching inclination angle (αc). 101) receives the control signal, and the actual gear ratio (Rt) becomes the gear ratio command value until the operation dead time (TH) required until the movable swash plate (11a) actually operates is passed. Only when it does not reach (Ro), the connection between the low speed side clutch (31a) and the high speed side clutch (31b) is switched.
請求項3においては、前記制御装置(100)は、前記切換制御モードにおいて前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換える際、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)とを所定時間の間同時に作動させる同時嵌入時間(Tw)を設けたものである。 According to a third aspect of the present invention, the control device (100) switches the connection between the low speed side clutch (31a) and the high speed side clutch (31b) in the switching control mode when the low speed side clutch (31a) A simultaneous insertion time (Tw) for simultaneously operating the high speed side clutch (31b) for a predetermined time is provided.
請求項4においては、前記制御装置(100)は、低速から高速に切り換える切換制御モードにおいて、前記制限変速比指令値(Rol)が前記変速比指令値(Ro)、及び前記切換傾斜角度(αc)に対応する切換変速比(Rc)よりも小さい場合、前記制限変速比指令値(Rol)を、前記変速比指令値(Ro)又は前記切換変速比(Rc)のうち小さい方の値まで増加させた後に、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換えるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the switching control mode in which the control device (100) switches from low speed to high speed, the limiting speed ratio command value (Rol) is the speed ratio command value (Ro) and the switching inclination angle (αc). ) Is smaller than the switching gear ratio (Rc) corresponding to the control gear ratio), the limit gear ratio command value (Rol) is increased to the smaller one of the gear ratio command value (Ro) or the switching gear ratio (Rc). Then, the connection between the low speed side clutch (31a) and the high speed side clutch (31b) is switched.
請求項5においては、前記制御装置(100)は、高速から低速に切り換える切換制御モードにおいて、前記制限変速比指令値(Rol)が前記変速比指令値(Ro)及び前記切換傾斜角度(αc)に対応する切換変速比(Rc)よりも大きい場合、前記制限変速比指令値(Rol)を、前記変速比指令値(Ro)又は前記切換変速比(Rc)のうち大きい方の値まで減少させた後に、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換えるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the switching control mode in which the control device (100) switches from high speed to low speed, the limiting speed ratio command value (Rol) is the speed ratio command value (Ro) and the switching inclination angle (αc). When the transmission gear ratio (Rc) is larger than the speed change ratio command value (Rol), the speed change ratio command value (Rol) is reduced to the larger one of the speed change ratio command value (Ro) or the speed change gear ratio (Rc). After that, the connection between the low speed side clutch (31a) and the high speed side clutch (31b) is switched.
本発明は、クラッチを切り換えるタイミングが実変速比の傾きに影響されることがなく、可動斜板の傾斜角度に基づいて確実にクラッチの切り換えを行うことができる、という効果を奏する。 According to the present invention, the clutch switching timing is not affected by the inclination of the actual gear ratio, and the clutch can be reliably switched based on the inclination angle of the movable swash plate.
次に、図1を用いて、本発明に係る油圧−機械式変速装置の実施の一形態である油圧−機械式変速装置(以下、単に「HMT」という)4を具備する作業車両1について説明する。
Next, with reference to FIG. 1, a
作業車両1は、ロータリ等の耕耘装置やローダ等の作業機を用いて種々の農作業や土木作業を行うものである。作業車両1は、主として機体フレーム2、エンジン3、HMT4、前輪5・5、後輪6・6、キャビン7等を具備する。
The
機体フレーム2は、作業車両1の主たる構造体となるものである。機体フレーム2は、長手方向を前後方向として、複数の板材等により構成される。
The
エンジン3は、作業車両1を駆動するための動力を発生する駆動源となるものである。エンジン3は、機体フレーム2の前部に具備される。
The
HMT4は、エンジン3により発生された動力を変速するものである。HMT4は、機体フレーム2の後部に具備される。
The HMT 4 changes the power generated by the
前輪5・5は、機体フレーム2の前部左右にそれぞれ具備される。後輪6・6は、機体フレーム2の後部(HMT4)左右にそれぞれ具備される。前輪5・5及び後輪6・6は、HMT4により変速された動力により回転駆動される。
The
キャビン7は、オペレータが乗車する空間を覆うものである。キャビン7は、機体フレーム2の前後略中央部から後部にかけて具備される。キャビン7内には、ハンドル7a、座席7b、変速レバー7c等が具備される。
The cabin 7 covers a space where the operator gets on. The cabin 7 is provided from the front and rear substantially central part to the rear part of the
ハンドル7aは、作業車両1を操向操作するものである。ハンドル7aは、キャビン7内の前部に具備される。座席7bは、オペレータが着座するものである。座席7bは、ハンドル7aの後方に具備される。変速レバー7cは、HMT4の変速比を設定することにより、作業車両1の走行速度を設定するものである。変速レバー7cは、座席7bの右側方に具備される。変速レバー7cは、本発明に係る変速比設定手段の実施の一形態である。
The handle 7a is used to steer the
以下では、図2及び図3を用いて、HMT4の構成について説明する。HMT4は、主として油圧式無段変速機構(以下、単に「HST」という)10、遊星歯車機構20、副変速機構40、デフ機構50、制御機構60等を具備する。
Below, the structure of HMT4 is demonstrated using FIG.2 and FIG.3. The HMT 4 mainly includes a hydraulic continuously variable transmission mechanism (hereinafter simply referred to as “HST”) 10, a
以下では、図2を用いて、HST10の構成について説明する。HST10は、主として油圧ポンプ11、油圧モータ12等を具備する。
Below, the structure of HST10 is demonstrated using FIG. The HST 10 mainly includes a
油圧ポンプ11は、その容量を変更可能に構成された可変容量型油圧ポンプである。油圧ポンプ11は、エンジン3により発生された動力により回転駆動される駆動軸13により駆動され、作動油を圧送する。油圧ポンプ11は、その容量を変更するための可動斜板11aを具備する。可動斜板11aの傾斜角度を変更することにより、油圧ポンプ11から圧送される作動油の流量を変更することができる。
The
油圧モータ12は、その容量を変更不能に構成された定容量型油圧モータである。油圧モータ12は、油圧ポンプ11により圧送される作動油を受けて駆動される。油圧モータ12は出力軸12aを具備し、油圧モータ12の駆動力は出力軸12aを介して出力される。
The
上述の如く構成されたHST10の動作態様について説明する。エンジン3により発生された動力は、駆動軸13から出力される。また、油圧ポンプ11は駆動軸13により駆動され、可動斜板11aの傾斜角度に応じた量の作動油を、油圧モータ12へと圧送する。油圧モータ12は、油圧ポンプ11により圧送される作動油により駆動され、出力軸12aより動力を出力する。このように、駆動軸13の動力を変速して出力軸12aに伝達することができ、また、可動斜板11aの傾斜角度を変更することにより、HST10による動力の変速比を変更することができる。
An operation mode of the
なお、本実施形態においては、油圧ポンプ11を可変容量型としたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、油圧モータ12を可変容量型とする構成や、油圧ポンプ11及び油圧モータ12の双方を可変容量型とする構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the
以下では、図2及び図3を用いて、遊星歯車機構20の構成について説明する。遊星歯車機構20は、HST10の後方に配置される。遊星歯車機構20は、主として遊星ケース21、第一伝動軸22、第一伝動ギヤ23、第二伝動軸24、サンギヤ25、第二伝動ギヤ26、インターナルギヤ27、第三伝動ギヤ28、キャリヤ29、プラネタリギヤ30・30・・・、モード切換クラッチ31、第三伝動軸32、第四伝動ギヤ33、第五伝動ギヤ34、逆転ギヤ35、第六伝動ギヤ36、正逆転切換クラッチ37等を具備する。
Below, the structure of the
遊星ケース21は、遊星歯車機構20を構成する種々の軸やギヤ等を内包する箱状の部材である。遊星ケース21は、HST10の後方に配置される。
The planetary case 21 is a box-shaped member that includes various shafts, gears, and the like that constitute the
第一伝動軸22は、駆動軸13と同一軸線上に配置される軸状の部材である。第一伝動軸22は、駆動軸13の後方に、駆動軸13と相対回転不能となるように具備される。第一伝動軸22の後端部は、遊星ケース21に回動可能に支持される。
The
第一伝動ギヤ23は、第一伝動軸22の前端部及び駆動軸13の後端部に、第一伝動軸22及び駆動軸13と相対回転不能となるように具備される。第一伝動軸22の前端部は、第一伝動ギヤ23を介して遊星ケース21に支持される。
The
第二伝動軸24は、第一伝動軸22と平行に配置される軸状の部材である。第二伝動軸24の前端部は、遊星ケース21に回動可能に支持される。
The
サンギヤ25は、第二伝動軸24の前端部に、第二伝動軸24と相対回転可能となるように具備される。サンギヤ25は、その外周に歯を形成された歯車部25aと、歯車部の前方へと延設された軸部25bと、を具備する(図3参照)。
The
第二伝動ギヤ26は、サンギヤ25の軸部25bに、サンギヤ25と相対回転不能となるように具備される。第二伝動ギヤ26は、第一伝動ギヤ23と噛合する。
The
インターナルギヤ27は、サンギヤ25の軸部25b上であって第二伝動ギヤ26の後方に、サンギヤ25と相対回転可能となるように具備される。インターナルギヤ27の前端部には、その外周に歯を形成された歯車部27aが具備される。また、インターナルギヤ27の後端部には、その内周に歯を形成された歯車部27bが具備される(図3参照)。
The
第三伝動ギヤ28は、第二伝動軸24上であってサンギヤ25の前方に、第二伝動軸24と相対回転可能となるように具備される。第三伝動ギヤ28の前端部には、その外周に歯を形成された歯車部28aが具備される(図3参照)。第三伝動ギヤ28は、本発明に係る遊星歯車機構の高速側出力の実施の一形態である。
The
キャリヤ29は、第二伝動軸24上であって第三伝動ギヤ28の前方に、第二伝動軸24と相対回転可能となるように具備される。キャリヤ29の後端部には、その外周に歯を形成された歯車部29aが具備される(図3参照)。キャリヤ29は、本発明に係る遊星歯車機構の低速側出力の実施の一形態である。
The
プラネタリギヤ30・30・・・は、キャリヤ29の前端部にプラネタリ軸30a・30a・・・を介してそれぞれ回動可能に支持される。プラネタリギヤ30・30・・・は、第二伝動軸24を中心とする同心円上に複数具備される。プラネタリギヤ30・30・・・の前端部及び後端部には、その外周に歯を形成された歯車部30b及び歯車部30cがそれぞれ具備される(図3参照)。プラネタリギヤ30の歯車部30bは、インターナルギヤ27の歯車部27b及びサンギヤ25の歯車部25aと噛合する。プラネタリギヤ30の歯車部30cは、第三伝動ギヤ28の歯車部28aと噛合する。
The
モード切換クラッチ31は、キャリヤ29の内側に具備され、第三伝動ギヤ28またはキャリヤ29のいずれか一方と第二伝動軸24とを相対回転不能となるように接続した状態と、第三伝動ギヤ28及びキャリヤ29と第二伝動軸24とを相対回転可能となるように接続を解除した状態と、を切り換えるものである。モード切換クラッチ31は、主として低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bを具備する。
The
低速側クラッチ31aは、遊星歯車機構20の低速側出力となるキャリヤ29とHMT4の出力軸となる第二伝動軸24との間の動力の断接を可能とするものである。低速側クラッチ31aは、モード切換クラッチ31の後部に具備される。
The low speed side clutch 31 a enables connection and disconnection of power between the
高速側クラッチ31bは、遊星歯車機構20の高速側出力となる第三伝動ギヤ28とHMT4の出力軸となる第二伝動軸24との間の動力の断接を可能とするものである。高速側クラッチ31bは、モード切換クラッチ31の前部に具備される。
The high speed side clutch 31 b enables connection and disconnection of power between the
第三伝動軸32は、油圧モータ12の出力軸12aと同一軸線上に配置される軸状の部材である。第三伝動軸32は、出力軸12aの後方に、出力軸12aと相対回転不能となるように具備される。第三伝動軸32は、遊星ケース21に回動可能に支持される。
The
第四伝動ギヤ33は、第三伝動軸32の後端部に、第三伝動軸32と相対回転不能となるように具備される。第四伝動ギヤ33は、インターナルギヤ27の歯車部27aと噛合する。
The
第五伝動ギヤ34は、第一伝動軸22の後端部に、第一伝動軸22と相対回転可能となるように具備される。第五伝動ギヤ34の前端部及び後端部には、その外周に歯を形成された歯車部34a及び歯車部34bがそれぞれ具備される(図3参照)。第五伝動ギヤ34の歯車部34aは、キャリヤ29の歯車部29aと噛合する。
The
逆転ギヤ35は、第二伝動軸24上であってキャリヤ29の後方に、第二伝動軸24と相対回転可能となるように具備される。逆転ギヤ35の後端部には、その外周に歯を形成された歯車部35aが具備される。
The
第六伝動ギヤ36は、第五伝動ギヤ34の歯車部34b及び逆転ギヤ35の歯車部35aと噛合するように配置される(図2参照)。第六伝動ギヤ36は、支持軸36aを中心として回動可能に支持される。なお、便宜上、図3における第六伝動ギヤ36及び支持軸36aは図示を省略している。
The
正逆転切換クラッチ37は、逆転ギヤ35の前方に具備され、逆転ギヤ35と第二伝動軸24とを相対回転不能となるように接続した状態と、相対回転可能となるように接続を解除した状態と、を切り換えるものである。
The forward /
上述の如く構成された遊星歯車機構20の動作態様について説明する。エンジン3により発生された動力は、駆動軸13を介して第一伝動ギヤ23へと伝達される。第一伝動ギヤ23に伝達された動力は、第二伝動ギヤ26及びサンギヤ25を介してプラネタリギヤ30・30・・・へと伝達される。
一方、エンジン3により発生され、HST10において変速された動力は、油圧モータ12の出力軸12aを介して第三伝動軸32へと伝達される。第三伝動軸32に伝達された動力は、第四伝動ギヤ33及びインターナルギヤ27を介してプラネタリギヤ30・30・・・へと伝達される。
The operation mode of the
On the other hand, the power generated by the
プラネタリギヤ30・30・・・に伝達された前記2つの経路からの動力により、プラネタリギヤ30・30・・・は、プラネタリ軸30a・30a・・・を中心として自転しながら、第二伝動軸24を中心として公転する。プラネタリギヤ30・30・・・の自転により、第三伝動ギヤ28へと動力が伝達される。プラネタリギヤ30・30・・・の公転により、キャリヤ29へと動力が伝達される。低速側クラッチ31aにより、キャリヤ29と第二伝動軸24とが接続された場合、キャリヤ29の動力が第二伝動軸24へと伝達される。高速側クラッチ31bにより、第三伝動ギヤ28と第二伝動軸24とが接続された場合、第三伝動ギヤ28の動力が第二伝動軸24へと伝達される。
The
また、キャリヤ29の動力は、第五伝動ギヤ34及び第六伝動ギヤ36を介して逆転ギヤ35へと伝達される。モード切換クラッチ31が第三伝動ギヤ28及びキャリヤ29と第二伝動軸24との接続を解除している状態において、正逆転切換クラッチ37により逆転ギヤ35と第二伝動軸24とが接続された場合、逆転ギヤ35の動力が第二伝動軸24へと伝達される。この場合、第二伝動軸24は、モード切換クラッチ31が第三伝動ギヤ28またはキャリヤ29と第二伝動軸24とを接続した場合の回転方向と逆方向に回転する。
The power of the
上記の如く、エンジン3により発生された動力と、エンジン3により発生されHST10において変速された動力は、遊星歯車機構20において合成され、当該合成された動力(以下、単に「合成動力」と記す)は第二伝動軸24より出力される。
As described above, the power generated by the
図2に示すように、副変速機構40は、遊星歯車機構20から伝達される合成動力を変速して出力するものである。本実施例においては、副変速クラッチ41を切り換えることにより、変速比を低速または高速、若しくは動力の伝達を切断する中立状態に切り換えることができる。副変速機構40において変速された動力は、副変速出力軸42を介してデフ機構50へと伝達される。
As shown in FIG. 2, the
デフ機構50は、副変速機構40から伝達される動力を左右に分配して出力するものである。前記分配された動力は、それぞれ左右の後輪6・6へと伝達される。
The
なお、本実施形態に係る作業車両1における、エンジン3から前輪5・5への動力伝達のための構成については説明を省略する。
In addition, description is abbreviate | omitted about the structure for the power transmission from the
制御機構60は、HMT4の制御を行うためのものである。制御機構60は、主として、斜板制御アクチュエータ101、低速用電磁弁102、高速用電磁弁103、逆転用電磁弁104、回転数検出手段105、変速レバー7c、制御装置100等を具備する。
The
斜板制御アクチュエータ101は、油圧ポンプ11の可動斜板11aの傾斜角度を変更することで、HST10の変速比を変更するものである。本実施形態の斜板制御アクチュエータ101は、油圧機器(例えば、油圧シリンダ等)を用いて構成される。
The swash plate control actuator 101 changes the gear ratio of the
低速用電磁弁102は、低速側クラッチ31aへと作動油を供給し、キャリヤ29と第二伝動軸24とが相対回転不能となるように、低速側クラッチ31aを作動させるものである。
The low-
高速用電磁弁103は、高速側クラッチ31bへと作動油を供給し、第三伝動ギヤ28と第二伝動軸24とが相対回転不能となるように、高速側クラッチ31bを作動させるものである。
The high-
逆転用電磁弁104は、正逆転切換クラッチ37へと作動油を供給し、逆転ギヤ35と第二伝動軸24とが相対回転不能となるように、正逆転切換クラッチ37を作動させるものである。
The
回転数検出手段105は、副変速出力軸42の回転数を検出するものである。回転数検出手段105は、本発明に係る変速比検出手段の実施の一形態である。
The rotation speed detection means 105 detects the rotation speed of the auxiliary
変速レバー7cは、前述の如くHMT4の変速比を変更することにより、作業車両1の走行速度を設定するものである。
The
制御装置100は、斜板制御アクチュエータ101、低速用電磁弁102、高速用電磁弁103、及び逆転用電磁弁104の動作を制御するものである。
The
制御装置100は、斜板制御アクチュエータ101に接続され、斜板制御アクチュエータ101の動作を制御することが可能であり、ひいては油圧ポンプ11の可動斜板11aの傾斜角度を制御することが可能である。なお、斜板制御アクチュエータ101は油圧により作動されるため、制御装置100による制御信号が斜板制御アクチュエータ101に送信されてから、実際に斜板制御アクチュエータ101により可動斜板11aが作動されるまでには一定時間の遅れが生じる。以下では、当該遅れ時間を「動作むだ時間TH」と定義する。
The
制御装置100は、低速用電磁弁102に接続され、低速用電磁弁102の動作を制御することが可能であり、ひいては低速側クラッチ31aの動作を制御することが可能である。
The
制御装置100は、高速用電磁弁103に接続され、高速用電磁弁103の動作を制御することが可能であり、ひいては高速側クラッチ31bの動作を制御することが可能である。なお、低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bは油圧により作動される。このため、制御装置100による制御信号が低速用電磁弁102及び高速用電磁弁103に送信されてから、低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bに設定圧が加わり、実際に作動するまでには一定時間の遅れが生じる。以下では、低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bを作動させる旨の制御信号が送信されてから、実際に低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bに設定圧が加わり、作動するまでの遅れ時間を「クラッチ昇圧時間Tu」と、低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bの作動を停止させる旨の制御信号が送信されてから、実際に低速側クラッチ31a及び高速側クラッチ31bにかかる設定圧が減少し、作動が解除されるまでの遅れ時間を「クラッチ減圧時間Td」と、それぞれ定義する。
The
制御装置100は、逆転用電磁弁104に接続され、逆転用電磁弁104の動作を制御することが可能である。
The
制御装置100は、変速レバー7c(より詳細には、変速レバー7cの操作量を検出する操作量検出手段7d)に接続され、変速レバー7cの操作量の検出信号を受信することにより、変速レバー7cによるHMT4の変速比の設定値(以下、単に「変速比指令値Ro」と記す)を検出することが可能である。なお、本実施形態においては、変速レバー7cにより作業車両1の速度を設定するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、変速ペダル等により設定する構成とすることも可能である。
The
制御装置100は、回転数検出手段105に接続され、回転数検出手段105による副変速出力軸42の回転数の検出信号を受信することが可能であり、ひいてはHMT4の変速比や作業車両1の変速比及び速度を算出することが可能である。
The
なお、本実施例においては、副変速出力軸42の回転数からHMT4の変速比や作業車両1の速度を検出するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、前輪5・5や後輪6・6の回転数や、その他の軸やギヤ等の回転数から作業車両1の速度を検出する構成とすることも可能である。
In the present embodiment, the gear ratio of the HMT 4 and the speed of the
制御装置100は、具体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。制御装置100には、斜板制御アクチュエータ101等の動作を制御するための種々のプログラム及びデータが格納される。制御装置100は、変速レバー7cの操作量に基づいて、斜板制御アクチュエータ101、低速用電磁弁102、及び高速用電磁弁103等の動作を制御する。
Specifically, the
以下では、図4を用いて、制御装置100が具備するマップ110について説明する。マップ110は、作業車両1の変速比Rに対応する、油圧ポンプ11の可動斜板11aの傾斜角度αを算出するための計算式を示すものである。ここで、本実施形態における変速比Rとは、HMT4において変速された動力(具体的には、副変速出力軸42の回転数)と、エンジン3の動力(エンジン回転数)との比である。なお、図4に示された関係は、作業車両1に負荷がかかっていない場合を想定した、理論上の関係である。また、エンジン3の回転数は一定値であるものとし、副変速クラッチ41は、低速または高速のいずれか一方に設定されているものとする。
Below, the
マップ110の縦軸は、油圧ポンプ11の可動斜板11aの傾斜角度αを示している。可動斜板11aは、その傾斜角度αをαmaxから−αmaxまで変化させることができる。ここで、傾斜角度αが0<α≦αmaxの範囲において、油圧モータ12は、正方向に回転(正転)される。以下、この範囲を「正転側」と定義する。また、傾斜角度αが−αmax≦α<0の範囲において、油圧モータ12は、正方向とは逆方向に回転(逆転)される。以下、この範囲を「逆転側」と定義する。また、αmaxは、油圧ポンプ11の可動斜板11aが正転方向に最大限傾斜できる角度である。マップ110の横軸は、作業車両1の変速比Rを示している。マップ110は、R=0を境に、図面(図4)右側が前進時の変速比、図面(図4)左側が後進時の変速比を示している。
The vertical axis of the
直線Lは、低速側クラッチ31aのみが作動した場合における、傾斜角度αと変速比Rとの関係を示したものである。すなわち、直線Lは、低速側クラッチ31aのみが作動した場合において、変速比Rに基づいて傾斜角度αを算出するための計算式を示している。この場合、傾斜角度αを逆転側から正転側へと変化させるにつれて、変速比は前進側へと増加する。以下、この状態を、単に「低速モード」と記す。また、α=−αAの場合、HMT4において合成された合成動力は0であり、R=0となる。すなわち、作業車両1は停車する。
The straight line L shows the relationship between the inclination angle α and the gear ratio R when only the low-
直線Hは、高速側クラッチ31bのみが作動した場合における、傾斜角度αと変速比Rとの関係を示したものである。すなわち、直線Hは、高速側クラッチ31bのみが作動した場合において、変速比Rに基づいて傾斜角度αを算出するための計算式を示している。この場合、傾斜角度αを正転側から逆転側へと変化させるにつれて、変速比Rは前進側へと増加する。以下、この状態を、単に「高速モード」と記す。
A straight line H shows the relationship between the inclination angle α and the gear ratio R when only the high-
直線Bは、正逆転切換クラッチ37のみが作動した場合における、傾斜角度αと変速比Rとの関係を示したものである。すなわち、直線Bは、正逆転切換クラッチ37のみが作動した場合において、変速比Rに基づいて傾斜角度αを算出するための計算式を示している。この場合、傾斜角度αを逆転側から正転側へと変化させるにつれて、変速比Rは後進側へと増加する。この状態を、単に「後進モード」と記す。
The straight line B shows the relationship between the inclination angle α and the gear ratio R when only the forward /
直線Lと直線Hとは、α=αmaxとなる点において交差するように構成される。この点における変速比R及び傾斜角度αを、「切換変速比Rc」及び「切換傾斜角度αc」と定義する。すなわち、αc=αmaxとなる。 The straight line L and the straight line H are configured to intersect at a point where α = αmax. The gear ratio R and the inclination angle α at this point are defined as “switching gear ratio Rc” and “switching inclination angle αc”. That is, αc = αmax.
本実施形態においては、直線Lの傾きと直線Hの傾きは、その絶対値が等しく、互いに符号が異なる値となるように設定される。このように設定することにより、低速モード時と高速モード時におけるHST10に加わる負荷が等しくなる。これによって、低速モードと高速モードとを切り換えても、作業車両1の変速比Rは理論上一致し、変速(低速モードと高速モードとの切り換え)による変速比Rの変動(変速ショック)を極小化することができる。ただし、前記絶対値が一致していない(等しくない)場合であっても、実際上は、低速モードと高速モードとの切り換え時における変速比Rの変動は十分小さい。このため、本発明は前記絶対値が一致する構成に限定するものではなく、前記絶対値が異なる構成であってもよい。直線Lと直線Bとは、α=−αAとなる点、すなわちR=0となる点において交差する。
In the present embodiment, the inclination of the straight line L and the inclination of the straight line H are set so that the absolute values thereof are equal and the signs are different from each other. By setting in this way, loads applied to the
以下では、制御装置100によるHMT4の制御態様について説明する。
Below, the control aspect of HMT4 by the
まず、図4及び図5を用いて各パラメータの関係について説明する。制御装置100は、変速レバー7cにより変速比指令値Roが設定されると、当該変速比指令値Roに基づいて制限変速比指令値Rolを算出する。制限変速比指令値Rolとは、実変速比Rtが急激に変速比指令値Roへと変化することを防止するために、変速比指令値Roの時間変化率を所定の傾きに制限したものである。
First, the relationship between parameters will be described with reference to FIGS. When the transmission gear ratio command value Ro is set by the
制御装置100は、制限変速比指令値Rol及びマップ110に示された各計算式(低速モードにおいては図4の直線L、高速モードにおいては図4の直線H)に基づいて、傾斜角度指令値αoを算出する。傾斜角度指令値αoとは、制限変速比指令値Rolに対応する傾斜角度αの値である。
The
制御装置100は、回転数検出手段105により検出される副変速出力軸42の回転数及びエンジン3の回転数に基づいて、実変速比Rtを算出する。実変速比Rtとは、作業車両1の実際の変速比Rの値である。
The
制御装置100は、実変速比Rt及び各計算式(低速モードにおいては図4の直線L、高速モードにおいては図4の直線H)に基づいて、実傾斜角度αtを算出する。実傾斜角度αtとは、実変速比Rtに対応する傾斜角度αの値である。
The
制御装置100は、傾斜角度指令値αoと実傾斜角度αtを比較してフィードバックすることにより、FB後傾斜角度指令値αofを算出する。FB後傾斜角度指令値αofとは、フィードバック量を傾斜角度指令値αoに加えて得られる値である。なお、本実施形態におけるフィードバックの手法としては、PI制御等を用いることが可能であるが、本発明は当該手法を限定するものではない。
The
以下では、図5を用いて、制御装置100が低速モード及び高速モードにおいて、上記各パラメータを用いて行うHMT4の制御について説明する。
Hereinafter, the control of the HMT 4 performed by the
制御装置100は、実変速比Rtが変速比指令値Roとなるように、斜板制御アクチュエータ101の動作を制御する。より詳細には、制御装置100は、可動斜板11aの実傾斜角度αtがFB後傾斜角度指令値αofとなるように、斜板制御アクチュエータ101に制御信号を送信する。斜板制御アクチュエータ101は、当該制御信号に従って、可動斜板11aの実傾斜角度αtを変更する。このようにして、可動斜板11aの実傾斜角度αtがFB後傾斜角度指令値αofとなるように制御することにより、実変速比Rtが制限変速比指令値Rolとなるように制御することができる。また、制御装置100は、制限変速比指令値Rolを徐々に変速比指令値Roへと近づけることにより、実変速比Rtが変速比指令値Roとなるように制御することができる。
The
上記のような、低速モード及び高速モードにおける制御を「通常制御」と定義して、以下の説明を行う。 The control in the low speed mode and the high speed mode as described above is defined as “normal control” and will be described below.
次に、図6から図12までを用いて、変速比指令値Roが切換変速比Rcより大きい場合の、制御装置100による低速モードから高速モードへの切り換え制御の態様(以下、単に「第一制御態様」と記す)について説明する。制御装置100により、低速モードは、切換制御モードを経て、高速モードへと切り換えられる。また、切換制御モードは、加速第一遷移モード、加速第二遷移モード、及び加速第三遷移モード(図7のステップS120からステップS140)に分けられる。
Next, referring to FIGS. 6 to 12, the
図7に示すように、ステップS110において、制御装置100は、低速モードにおけるHMT4の制御を行う(図6の低速モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S110, the
図8に示すように、ステップS111において、制御装置100は、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満であるか否かを判定する。実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満でない場合、すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%以上である場合、制御装置100は、再度ステップS111の処理を行う。実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満である場合、制御装置100は、ステップS112に移行する。
As shown in FIG. 8, in step S111, the
上記の如く、制御装置100は、ステップS111において、実変速比Rtが変速比指令値Roに到達したか否かを判定する。すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%以上である場合は、実変速比Rtが変速比指令値Roに到達したものとみなす。これは、誤差や動力の伝達ロス等を考慮するためである。
As described above, the
ステップS112において、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上であるか否かを判定する。FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上でない場合、すなわち、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc未満である場合、制御装置100は、再度ステップS111の処理を行う。FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上である場合、制御装置100は、ステップS120に移行する。
In step S112,
上記の如く、制御装置100は、ステップS112において、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αcに到達したと判定した場合に、切換制御モード(ステップS120以降)に移行する。これによって、切換制御モードに移行するタイミングを、実変速比Rtの時間変化の傾き等に影響されることなく決定することができる。
As described above, when it is determined in step S112 that the post-FB inclination angle command value αof has reached the switching inclination angle αc, the
図7に示すように、ステップS120において、制御装置100は、加速第一遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図6の加速第一遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S120, the
図9に示すように、ステップS121において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolの時間変化を停止、すなわち、制限変速比指令値Rolを一定値に固定する(図6のt1の時点)。この際、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofも一定値に固定する。この場合のFB後傾斜角度指令値αofの値は、傾斜補正量Δαを傾斜角度指令値αoに加えて得られる値である。また、傾斜補正量Δαには、加速第一遷移モードに移行する直前のフィードバック量を用いる。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS122に移行する。
As shown in FIG. 9, in step S121,
ステップS122において、制御装置100は、時間Tのカウントを開始する(図6のt1の時点)。
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS123に移行する。
In step S122, the
After performing the above process, the
ステップS123において、制御装置100は、高速側クラッチ31bを作動させる旨の制御信号を、高速用電磁弁103へと送信する(図6のt1の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS124に移行する。
In step S123, the
ステップS124において、制御装置100は、時間Tが動作むだ時間TH以上であるか否かを判定する。時間Tが動作むだ時間TH以上でない場合、すなわち、時間Tが動作むだ時間TH未満である場合、制御装置100は、ステップS124の処理を再度行う。時間Tが動作むだ時間TH以上である場合、制御装置100は、ステップS125に移行する。
In step S124,
ステップS125において、制御装置100は、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満であるか否かを判定する。実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満でない場合、すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%以上である場合、制御装置100は、ステップS111に移行する(図8及び図9参照)。実変速比Rtが変速比指令値Roの95%未満である場合、制御装置100は、ステップS130に移行する。
In step S125,
上記の如く、制御装置100は、ステップS124及びステップS125の処理によって、低速モードから高速モードに切り換えることなく実変速比Rtが変速比指令値Roの95%以上に到達できるか否かを判定することができる。すなわち、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αcに到達してから動作むだ時間TH経過した時点で、実変速比Rtが変速比指令値Roの95%以上であれば、低速モードから高速モードに切り換える必要はないものと判定する。この場合、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとを切り換えることがないため、無駄なクラッチの切り換えを行うことがなく、モード切り換えによるオペレータの乗り心地の悪化を防止することができる。
As described above, the
図7に示すように、ステップS130において、制御装置100は、加速第二遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図6の加速第二遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S130, the
図10に示すように、ステップS131において、制御装置100は、傾斜角度指令値αo及び実傾斜角度αtを算出するための計算式を直線Lから直線Hへと変更する(図6のt2の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS132に移行する。
As shown in FIG. 10, in step S131, the
ステップS132において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolを切換変速比Rcに変更する(図6のt2の時点)。
In step S132,
ステップS131及びステップS132の処理によって、傾斜角度指令値αo、FB後傾斜角度指令値αof、及び実傾斜角度αtは、図11に示す如く変化する。すなわち、傾斜角度指令値αoは、直線H上において、制限変速比指令値Rol(切換変速比Rc)に対応する値(切換傾斜角度αc)に変化する。FB後傾斜角度指令値αofは、直線H上において、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引いた値に変化する。これは、図11に示す如く、低速モードと高速モードとでは変速比Rに対する傾斜角度αの傾きの符号が逆になるため、高速モードにおいては、低速モードとは逆に、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引く必要があるためである。このように、傾斜補正量Δαによって補正されたFB後傾斜角度指令値αofを用いることにより、高速モードに切り換えた後の変速比Rの推移がスムースになる。実傾斜角度αtは、変速比Rはそのままで、直線H上の値へと変化する。 By the processing of step S131 and step S132, the tilt angle command value αo, the post-FB tilt angle command value αof, and the actual tilt angle αt change as shown in FIG. That is, on the straight line H, the inclination angle command value αo changes to a value (switching inclination angle αc) corresponding to the limited speed ratio command value Rol (switching speed ratio Rc). The post-FB tilt angle command value αof changes on the straight line H to a value obtained by subtracting the tilt correction amount Δα from the tilt angle command value αo. As shown in FIG. 11, since the sign of the inclination angle α with respect to the gear ratio R is reversed in the low speed mode and the high speed mode, the inclination angle command value αo is opposite to the low speed mode in the high speed mode. This is because it is necessary to subtract the inclination correction amount Δα from the angle. In this way, by using the post-FB inclination angle command value αof corrected by the inclination correction amount Δα, the change in the speed ratio R after switching to the high speed mode becomes smooth. The actual inclination angle αt changes to a value on the straight line H while the speed ratio R remains unchanged.
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS140に移行する。
After performing the above processing, the
図7に示すように、ステップS140において、制御装置100は、加速第三遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図6の加速第三遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S140, the
図12に示すように、ステップS141において、制御装置100は、低速側クラッチ31aを作動させる旨の制御信号の送信を停止する(図6のt3の時点)。上記処理を行った後、制御装置100は、ステップS142に移行する。
As shown in FIG. 12, in step S141, the
ステップS142において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolの時間変化を再開させる(図6のt3の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS150に移行する。
In step S142, the
図7に示すように、ステップS150において、制御装置100は、高速モードにおける通常制御を行う。
As shown in FIG. 7, in step S150, the
また、図6に示すように、加速第一遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T1(t1からt2まで)は、「クラッチ昇圧時間Tu−(動作むだ時間TH−同時嵌入時間Tw)」となるように設定される。加速第二遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T2(t2からt3まで)は、「動作むだ時間TH−クラッチ減圧時間Td」となるように設定される。加速第三遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T3(t3からt4まで)は、「クラッチ減圧時間Td−同時嵌入時間Tw」となるように設定される。なお、同時嵌入時間Twとは、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが同時に作動している時間である。 Further, as shown in FIG. 6, the set time T1 (from t1 to t2) during which the control based on the acceleration first transition mode is performed is “clutch boosting time Tu− (operation dead time TH−simultaneous insertion time Tw). ) ”. A set time T2 (from t2 to t3), which is a time during which control based on the acceleration second transition mode is performed, is set to be “operation dead time TH−clutch pressure reduction time Td”. A set time T3 (from t3 to t4) during which the control based on the acceleration third transition mode is performed is set to be “clutch pressure reduction time Td−simultaneous insertion time Tw”. The simultaneous insertion time Tw is a time during which the low speed side clutch 31a and the high speed side clutch 31b are operating simultaneously.
上述の如く、制御装置100により低速モードから高速モードへの切り換え制御を行った場合、高速モードにおいて、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが、同時嵌入時間Twの間だけ同時に作動する(以下、これを単に「同時嵌入」と記す)。これによって、クラッチの切り換えの際にHMT4において動力伝達が遮断されることを防止することができ、作業車両1に大きな負荷がかかっている場合においても、スムースなクラッチの切り換えを行うことが可能である。また、ステップS132(図10)において、予め制限変速比指令値Rolを切換変速比Rcに変更したことによって、その後の同時嵌入において実変速比Rtが切換変速比Rcに上昇した際においても変速をスムースに行うことができる。
As described above, when switching control from the low speed mode to the high speed mode is performed by the
以上の如く、本実施形態のHMT4は、エンジン3からの動力により駆動する油圧ポンプ11及び油圧ポンプ11から圧送される作動油により駆動する油圧モータ12を具備し、油圧ポンプ11または油圧モータ12のうち少なくとも一方を可動斜板11aによる可変容量型としたHST10と、エンジン3からの動力と、油圧モータ12からの動力と、を合成して変速する遊星歯車機構20と、可動斜板11aの傾斜角度αを油圧により調節する斜板制御アクチュエータ101と、 遊星歯車機構20のキャリヤ29と第二伝動軸24との間の動力の断接を可能とする低速側クラッチ31aと、遊星歯車機構20の第三伝動ギヤ28と第二伝動軸24との間の動力の断接を可能とする高速側クラッチ31bと、低速側クラッチ31aを油圧により作動させる低速用電磁弁102と、高速側クラッチ31bを油圧により作動させる高速用電磁弁103と、変速比Rの目標値である変速比指令値Roを設定する変速レバー7cと、実変速比Rtを検出する回転数検出手段105と、実変速比Rtが変速比指令値Roとなるように斜板制御アクチュエータ101、低速用電磁弁102、及び高速用電磁弁103の動作を制御する制御装置100と、を具備するHMT4において、制御装置100は、低速モード及び高速モードにおいて、変速比Rに対応する傾斜角度αを算出するための計算式を示すマップ110を具備し、所定の時間変化率で変速比指令値Roとなるように変化する制限変速比指令値Rolを算出し、マップ110に基づいて、制限変速比指令値Rolに対応して所定の時間変化率で変化するFB後傾斜角度指令値αofを算出し、可動斜板11aの実傾斜角度αtがFB後傾斜角度指令値αofとなるように斜板制御アクチュエータ101の動作を制御し、FB後傾斜角度指令値αofが所定の切換傾斜角度αcに到達した場合、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換える切換制御モードに移行するものである。このように構成することにより、切換制御モードに移行するタイミングが実変速比Rtの時間変化の傾きに影響されることがなく、確実に切換制御モードに移行することができる。また、本実施形態の如く、切換傾斜角度αcの値をαmaxに設定することにより、HST10の能力を最大限活用することができ、HST10の小型化、ひいてはHMT4の小型化を図ることが可能となる。
As described above, the HMT 4 of this embodiment includes the
また、本実施形態の制御装置100は、切換制御モードにおいて、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αcに到達した時点から、斜板制御アクチュエータ101が制御信号を受信してから可動斜板11aが実際に動作するまでに必要な動作むだ時間THが経過するまでに、実変速比Rtが変速比指令値Roに到達しない場合にのみ、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換えるものである。このように構成することにより、不必要な場合にまで低速モードと高速モードとを切り換えることがないため、当該切り換えの回数を可能な限り減少させ、当該切り換えに伴う変速ショックの発生を減少させることができる。また、本実施形態に係るHMT4を具備する作業車両1において、前記変速ショックによるオペレータの乗り心地の悪化を防止することができる。
Further, in the switching control mode, the
また、本実施形態の制御装置100は、切換制御モードにおいて低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換える際、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとを同時嵌入時間Tw(所定時間)の間同時に作動させるものである。このように構成することにより、低速モードと高速モードとを切り換える際に、HMT4において動力伝達が遮断されることを防止することができる。これによって、HMT4に大きな負荷がかかっている場合においても、低速モードと高速モードとをスムースに切り換えることが可能である。
In addition, when the
また、本実施形態の制御装置100は、低速モードから高速モードに切り換える切換制御モードにおいて、制限変速比指令値Rolが変速比指令値Ro及び切換傾斜角度αcに対応する切換変速比Rcよりも小さい場合、制限変速比指令値Rolを、変速比指令値Ro又は切換変速比Rcのうち小さい方の値(第一制御態様においては、切換変速比Rc)まで増加させた後に、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換えるものである。このように構成することにより、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが同時嵌入して実変速比Rtが切換変速比Rcに上昇した場合においても、スムースな変速(加速)が可能となる。
Further, in the
次に、図7及び図13から図15までを用いて、変速比指令値Roが切換変速比Rcより小さい場合の、制御装置100による低速モードから高速モードへの切り換え制御の態様(以下、単に「第二制御態様」と記す)について説明する。
Next, referring to FIG. 7 and FIGS. 13 to 15, a mode of switching control from the low speed mode to the high speed mode by the
図7に示すように、ステップS110において、制御装置100は、低速モードにおけるHMT4の制御を行う(図13の低速モードを参照)。第二制御態様のステップS110における処理は、第一制御態様のステップS110における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S110, the
図7に示すように、ステップS120において、制御装置100は、加速第一遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図13の加速第一遷移モードを参照)。第二制御態様のステップS120における処理は、第一制御態様のステップS120における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S120, the
図7に示すように、ステップS130において、制御装置100は、加速第二遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図13の加速第二遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S130, the
図14に示すように、ステップS231において、制御装置100は、傾斜角度指令値αo及び実傾斜角度αtを算出するための計算式を直線Lから直線Hへと変更する(図13のt2の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS232に移行する。
As shown in FIG. 14, in step S231, the
ステップS232において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolを変速比指令値Roに変更する(図13のt2の時点)。
In step S232,
ステップS231及びステップS232の処理によって、傾斜角度指令値αo、FB後傾斜角度指令値αof、及び実傾斜角度αtは、図15に示す如く変化する。すなわち、傾斜角度指令値αoは、直線H上において、制限変速比指令値Rol(変速比指令値Ro)に対応する値に変化する。FB後傾斜角度指令値αofは、直線H上において、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引いた値に変化する。実傾斜角度αtは、変速比Rはそのままで、直線H上の値へと変化する。 By the processes in steps S231 and S232, the tilt angle command value αo, the post-FB tilt angle command value αof, and the actual tilt angle αt change as shown in FIG. That is, the inclination angle command value αo changes on the straight line H to a value corresponding to the limited speed ratio command value Rol (speed ratio command value Ro). The post-FB tilt angle command value αof changes on the straight line H to a value obtained by subtracting the tilt correction amount Δα from the tilt angle command value αo. The actual inclination angle αt changes to a value on the straight line H while the speed ratio R remains unchanged.
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS140に移行する。
After performing the above processing, the
図7に示すように、ステップS140において、制御装置100は、加速第三遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図13の加速第三遷移モードを参照)。第二制御態様のステップS140における処理は、第一制御態様のステップS140における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S140, the
図7に示すように、ステップS150において、制御装置100は、高速モードにおける通常制御を行う。
As shown in FIG. 7, in step S150, the
以上の如く、本実施形態の制御装置100は、低速モードから高速モードに切り換える切換制御モードにおいて、制限変速比指令値Rolが変速比指令値Ro及び切換傾斜角度αcに対応する切換変速比Rcよりも小さい場合、制限変速比指令値Rolを、変速比指令値Ro又は切換変速比Rcのうち小さい方の値(第一制御態様においては、変速比指令値Ro)まで増加させた後に、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換えるものである。このように構成することにより、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが同時嵌入して実変速比Rtが切換変速比Rcに上昇した場合においても、スムースな変速(加速)が可能となる。
As described above, in the switching control mode for switching from the low speed mode to the high speed mode, the
次に、図7及び図16から図18までを用いて、実変速比Rtが制限変速比指令値Rolより大きい場合の、制御装置100による低速モードから高速モードへの切り換え制御の態様(以下、単に「第三制御態様」と記す)について説明する。ここで、実変速比Rtが制限変速比指令値Rolより大きい場合とは、例えば、作業車両1がトレーラ等の重量が大きいものを牽引しながら坂を下る場合等である。この場合、前記トレーラによって、作業車両1が後ろから押されている状況が想定される。
Next, referring to FIG. 7 and FIGS. 16 to 18, a mode (hereinafter, referred to as a control for switching from the low speed mode to the high speed mode) by the
図7に示すように、ステップS110において、制御装置100は、低速モードにおけるHMT4の制御を行う(図16の低速モードを参照)。第三制御態様のステップS110における処理は、第一制御態様のステップS110における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S110, the
図7に示すように、ステップS120において、制御装置100は、加速第一遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図16の加速第一遷移モードを参照)。第三制御態様のステップS120における処理は、第一制御態様のステップS120における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S120, the
図7に示すように、ステップS130において、制御装置100は、加速第二遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図16の加速第二遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 7, in step S130, the
図17に示すように、ステップS331において、制御装置100は、傾斜角度指令値αo及び実傾斜角度αtを算出するための計算式を直線Lから直線Hへと変更する(図16のt2の時点)。
As shown in FIG. 17, in step S331, the
ステップS331の処理によって、傾斜角度指令値αo、FB後傾斜角度指令値αof、及び実傾斜角度αtは、図18に示す如く変化する。すなわち、傾斜角度指令値αoは、直線H上において、制限変速比指令値Rolに対応する値に変化する。FB後傾斜角度指令値αofは、直線H上において、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引いた値に変化する。しかし、当該値はステップS331の処理の前後において同一の値であるため、FB後傾斜角度指令値αofの値は実質的には変化しない。実傾斜角度αtは、変速比Rはそのままで、直線H上の値へと変化する。 By the process of step S331, the tilt angle command value αo, the post-FB tilt angle command value αof, and the actual tilt angle αt change as shown in FIG. That is, the inclination angle command value αo changes on the straight line H to a value corresponding to the limited speed ratio command value Rol. The post-FB tilt angle command value αof changes on the straight line H to a value obtained by subtracting the tilt correction amount Δα from the tilt angle command value αo. However, since this value is the same before and after the process of step S331, the value of the post-FB inclination angle command value αof does not substantially change. The actual inclination angle αt changes to a value on the straight line H while the speed ratio R remains unchanged.
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS140に移行する。
After performing the above processing, the
図7に示すように、ステップS140において、制御装置100は、加速第三遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図16の加速第三遷移モードを参照)。第三制御態様のステップS140における処理は、第一制御態様のステップS140における処理と略同一である。
As shown in FIG. 7, in step S140, the
図7に示すように、ステップS150において、制御装置100は、高速モードにおける通常制御を行う。
As shown in FIG. 7, in step S150, the
次に、図19から図25までを用いて、変速比指令値Roが切換変速比Rcより小さい場合の、制御装置100による高速モードから低速モードへの切り換え制御の態様(以下、単に「第四制御態様」と記す)について説明する。制御装置100により、高速モードは、切換制御モードを経て、低速モードへと切り換えられる。また、切換制御モードは、減速第一遷移モード、減速第二遷移モード、及び減速第三遷移モード(図19のステップS420からステップS440)に分けられる。
Next, referring to FIG. 19 to FIG. 25, a mode of switching control from the high speed mode to the low speed mode by the
図19に示すように、ステップS410において、制御装置100は、高速モードにおけるHMT4の制御を行う(図20の高速モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 19, in step S410, the
図21に示すように、ステップS411において、制御装置100は、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きいか否かを判定する。実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きくない場合、すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%以下である場合、制御装置100は、再度ステップS411の処理を行う。実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きい場合、制御装置100は、ステップS412に移行する。
As shown in FIG. 21, in step S411,
上記の如く、制御装置100は、ステップS411において、実変速比Rtが変速比指令値Roに到達したか否かを判定する。すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%以下である場合は、実変速比Rtが変速比指令値Roに到達したものとみなす。これは、誤差や動力の伝達ロス等を考慮するためである。
As described above, the
ステップS412において、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上であるか否かを判定する。FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上でない場合、すなわち、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc未満である場合、制御装置100は、再度ステップS411の処理を行う。FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αc以上である場合、制御装置100は、ステップS420に移行する。
In step S412,
上記の如く、制御装置100は、ステップS412において、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αcに到達したと判定した場合に、切換制御モード(ステップS420以降)に移行する。これによって、切換制御モードに移行するタイミングを、実変速比Rtの時間変化の傾き等に影響されることなく決定することができる。
As described above, when it is determined in step S412 that the post-FB inclination angle command value αof has reached the switching inclination angle αc, the
図19に示すように、ステップS420において、制御装置100は、減速第一遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図20の減速第一遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 19, in step S420, the
図22に示すように、ステップS421において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolの時間変化を停止、すなわち、制限変速比指令値Rolを一定値に固定する(図20のt1の時点)。この際、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofも一定値に固定する。この場合のFB後傾斜角度指令値αofの値は、傾斜補正量Δαを傾斜角度指令値αoに加えて得られる値である。また、前記傾斜補正量Δαには、減速第一遷移モードに移行する直前のフィードバック量を用いる。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS422に移行する。
As shown in FIG. 22, in step S421,
ステップS422において、制御装置100は、時間Tのカウントを開始する(図20のt1の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS423に移行する。
In step S422, the
ステップS423において、制御装置100は、低速側クラッチ31aを作動させる旨の制御信号を、低速用電磁弁102へと送信する(図20のt1の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS424に移行する。
In step S423, the
ステップS424において、制御装置100は、時間Tが動作むだ時間TH以上であるか否かを判定する。時間Tが動作むだ時間TH以上でない場合、すなわち、時間Tが動作むだ時間TH未満である場合、制御装置100は、ステップS424の処理を再度行う。時間Tが動作むだ時間TH以上である場合、制御装置100は、ステップS425に移行する。
In step S424,
ステップS425において、制御装置100は、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きいか否かを判定する。実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きくない場合、すなわち、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%以下である場合、制御装置100は、ステップS411に移行する(図21及び図22参照)。実変速比Rtが変速比指令値Roの105%より大きい場合、制御装置100は、ステップS430に移行する。
In step S425,
上記の如く、制御装置100は、ステップS424及びステップS425の処理によって、高速モードから低速モードに切り換えることなく実変速比Rtが変速比指令値Roの105%以下に到達できるか否かを判定することができる。すなわち、制御装置100は、FB後傾斜角度指令値αofが切換傾斜角度αcに到達してから動作むだ時間TH経過した時点で、実変速比Rtが変速比指令値Roの105%以下であれば、高速モードから低速モードに切り換える必要はないものと判定する。この場合、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとを切り換えることがないため、無駄なクラッチの切り換えを行うことがなく、モード切り換えによるオペレータの乗り心地の悪化を防止することができる。
As described above, the
図19に示すように、ステップS430において、制御装置100は、減速第二遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図20の減速第二遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 19, in step S430, the
図23に示すように、ステップS431において、制御装置100は、傾斜角度指令値αo及び実傾斜角度αtを算出するための計算式を直線Hから直線Lへと変更する(図20のt2の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS432に移行する。
As shown in FIG. 23, in step S431, the
ステップS432において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolを切換変速比Rcに変更する(図20のt2の時点)。
In step S432,
ステップS431及びステップS432の処理によって、傾斜角度指令値αo、FB後傾斜角度指令値αof、及び実傾斜角度αtは、図24に示す如く変化する。すなわち、傾斜角度指令値αoは、直線L上において、制限変速比指令値Rol(切換変速比Rc)に対応する値(切換傾斜角度αc)に変化する。FB後傾斜角度指令値αofは、直線L上において、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引いた値に変化する。これは、図24に示す如く、低速モードと高速モードとでは変速比Rに対する傾斜角度αの傾きの符号が逆になるため、低速モードにおいては、高速モードとは逆に、傾斜角度指令値αoから傾斜補正量Δαを差し引く必要があるためである。このように、傾斜補正量Δαによって補正されたFB後傾斜角度指令値αofを用いることにより、低速モードに切り換えた後の変速比Rの推移がスムースになる。実傾斜角度αtは、変速比Rはそのままで、直線L上の値へと変化する。 By the processing in steps S431 and S432, the tilt angle command value αo, the post-FB tilt angle command value αof, and the actual tilt angle αt change as shown in FIG. That is, the inclination angle command value αo changes on the straight line L to a value (switching inclination angle αc) corresponding to the limit transmission ratio command value Rol (switching transmission ratio Rc). The post-FB tilt angle command value αof changes on the straight line L to a value obtained by subtracting the tilt correction amount Δα from the tilt angle command value αo. As shown in FIG. 24, since the sign of the inclination angle α with respect to the gear ratio R is reversed in the low speed mode and the high speed mode, the inclination angle command value αo is opposite to the high speed mode in the low speed mode. This is because it is necessary to subtract the inclination correction amount Δα from the angle. In this way, by using the post-FB inclination angle command value αof corrected by the inclination correction amount Δα, the change in the speed ratio R after switching to the low speed mode becomes smooth. The actual inclination angle αt changes to a value on the straight line L while maintaining the gear ratio R.
制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS440に移行する。
After performing the above process, the
図19に示すように、ステップS440において、制御装置100は、減速第三遷移モードにおけるHMT4の制御を行う(図20の減速第三遷移モードを参照)。以下では、その詳細について説明する。
As shown in FIG. 19, in step S440, the
図25に示すように、ステップS441において、制御装置100は、高速側クラッチ31bを作動させる旨の制御信号の送信を停止する(図20のt3の時点)。上記処理を行った後、制御装置100は、ステップS442に移行する。
As shown in FIG. 25, in step S441, the
ステップS442において、制御装置100は、制限変速比指令値Rolの時間変化を再開させる(図20のt3の時点)。制御装置100は、上記処理を行った後、ステップS450に移行する。
In step S442,
図19に示すように、ステップS450において、制御装置100は、低速モードにおける通常制御を行う。
As shown in FIG. 19, in step S450, the
また、図20に示すように、減速第一遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T1(t1からt2まで)は、「クラッチ昇圧時間Tu−(動作むだ時間TH−同時嵌入時間Tw)」となるように設定される。加速第二遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T2(t2からt3まで)は、「動作むだ時間TH−クラッチ減圧時間Td」となるように設定される。加速第三遷移モードに基づく制御が行われる時間である設定時間T3(t3からt4まで)は、「クラッチ減圧時間Td−同時嵌入時間Tw」となるように設定される。 Further, as shown in FIG. 20, the set time T1 (from t1 to t2) during which control based on the deceleration first transition mode is performed is “clutch boosting time Tu− (operation dead time TH−simultaneous insertion time Tw). ) ”. A set time T2 (from t2 to t3), which is a time during which control based on the acceleration second transition mode is performed, is set to be “operation dead time TH−clutch pressure reduction time Td”. A set time T3 (from t3 to t4) during which the control based on the acceleration third transition mode is performed is set to be “clutch pressure reduction time Td−simultaneous insertion time Tw”.
上述の如く、制御装置100により高速モードから低速モードへの切り換え制御を行った場合、低速モードにおいて、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが、同時嵌入時間Twの間だけ同時嵌入する。これによって、クラッチの切り換えの際にHMT4において動力伝達が遮断されることを防止することができ、作業車両1に大きな負荷がかかっている場合においても、スムースなクラッチの切り換えを行うことが可能である。また、ステップS432(図23)において、予め制限変速比指令値Rolを切換変速比Rcに変更したことによって、その後の同時嵌入において実変速比Rtが切換変速比Rcに下降した際においても変速をスムースに行うことができる。
As described above, when switching control from the high speed mode to the low speed mode is performed by the
以上の如く、本実施形態の制御装置100は、高速モードから低速モードに切り換える切換制御モードにおいて、制限変速比指令値Rolが変速比指令値Ro及び切換傾斜角度αcに対応する切換変速比Rcよりも大きい場合、制限変速比指令値Rolを、変速比指令値Ro又は切換変速比Rcのうち大きい方の値(第四制御態様においては、切換変速比Rc)まで減少させた後に、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bの断接を切り換えるものである。このように構成することにより、低速側クラッチ31aと高速側クラッチ31bとが同時嵌入して実変速比Rtが切換変速比Rcに減少した場合においても、スムースな変速(減速)が可能となる。
As described above, in the switching control mode for switching from the high speed mode to the low speed mode, the
なお、変速比Rに換えて、それと同視し得るもの、例えば作業車両1の速度等を用いて、上述した制御を行う構成とすることも可能である。
In addition, it is also possible to adopt a configuration in which the above-described control is performed using what can be regarded as the gear ratio R, for example, the speed of the
1 作業車両
3 エンジン(駆動源)
4 油圧−機械式変速装置(HMT)
7c 変速レバー(変速比設定手段)
10 油圧式無段変速機構(HST)
11 油圧ポンプ
11a 可動斜板
12 油圧モータ
20 遊星歯車機構
24 第二伝動軸(HMT出力軸)
28 第三伝動ギヤ(高速側出力)
29 キャリヤ(低速側出力)
31a 低速側クラッチ
31b 高速側クラッチ
60 制御機構
100 制御装置
101 斜板制御アクチュエータ
102 低速用電磁弁
103 高速用電磁弁
105 回転数検出手段(変速比検出手段)
110 マップ
R 変速比
Rc 切換変速比(Rc)
Ro 変速比指令値
Rol 制限変速比指令値
Rt 実変速比
TH 動作むだ時間
Tw 同時嵌入時間
α 傾斜角度
αc 切換傾斜角度
αof FB後傾斜角度指令値
αt 実傾斜角度
1 Working
4 Hydraulic-mechanical transmission (HMT)
7c Shift lever (speed ratio setting means)
10 Hydraulic continuously variable transmission (HST)
11
28 Third transmission gear (high speed side output)
29 Carrier (Low speed side output)
31a Low speed side clutch 31b High speed side clutch 60
110 Map R Gear ratio Rc Switching gear ratio (Rc)
Ro Gear ratio command value Rol Limiting gear ratio command value Rt Actual gear ratio TH Operation dead time Tw Simultaneous insertion time α Inclination angle αc Switching inclination angle αof Post-FB inclination angle command value αt Actual inclination angle
Claims (5)
前記駆動源(3)からの動力と、前記油圧モータ(12)からの動力と、を合成して変速する遊星歯車機構(20)と、
前記可動斜板(11a)の傾斜角度(α)を油圧により調節する斜板制御アクチュエータ(101)と、
前記遊星歯車機構(20)の低速側出力(29)とHMT出力軸(24)との間の動力の断接を可能とする低速側クラッチ(31a)と、
前記遊星歯車機構(20)の高速側出力(28)と前記HMT出力軸(24)との間の動力の断接を可能とする高速側クラッチ(31b)と、
前記低速側クラッチ(31a)を油圧により作動させる低速用電磁弁(102)と、
前記高速側クラッチ(31b)を油圧により作動させる高速用電磁弁(103)と、
変速比(R)の目標値である変速比指令値(Ro)を設定する変速比設定手段(7c)と、
実変速比(Rt)を検出する変速比検出手段(105)と、
前記実変速比(Rt)が前記変速比指令値(Ro)となるように前記斜板制御アクチュエータ(101)、前記低速用電磁弁(102)、及び前記高速用電磁弁(103)の動作を制御する制御装置(100)と、
を具備する油圧−機械式変速装置(4)において、
前記制御装置(100)は、
前記変速比(R)に対応する前記傾斜角度(α)を算出するための計算式を示すマップ(110)を具備し、
所定の時間変化率で前記変速比指令値(Ro)となるように変化する制限変速比指令値(Rol)を算出し、
前記マップ(110)に基づいて、前記制限変速比指令値(Rol)に対応して所定の時間変化率で変化するFB後傾斜角度指令値(αof)を算出し、
前記可動斜板(11a)の実傾斜角度(αt)が前記FB後傾斜角度指令値(αof)となるように前記斜板制御アクチュエータ(101)の動作を制御し、
前記FB後傾斜角度指令値(αof)が所定の切換傾斜角度(αc)に到達した場合、前記低速側クラッチ(31a)と前記高速側クラッチ(31b)の断接を切り換える切換制御モードに移行し、
該切換制御モードは、前記制限変速比指令値(Rol)の時間変化を停止し、低速側クラッチ(31a)又は高速側クラッチ(31b)の一方側を停止し、斜板動作無駄時間(Th)の経過と、実変速比(Rt)と変速指令値(Ro)の大小を判断する「第一遷移モード」と、
前記制限変速比指令値(Rol)に対応する傾斜角度(α)の値である傾斜角度指令値(αo)と、実傾斜角度(αt)の計算式を、前記低速側クラッチ(31a)のみが作動した場合における直線(L)から、前記高速側クラッチ(31b)のみが作動した場合における直線(H)に変更し、前記制限変速比指令値(Rol)を切換変速比(Rc)に変更する「第二遷移モード」と、
前記低速側クラッチ(31a)又は高速側クラッチ(31b)の他方側を停止し、制限変速比指令値(Rol)の時間変化を再開する「第三遷移モード」とを、順に実行する
ことを特徴とする油圧−機械式変速装置。 A hydraulic pump (11) driven by power from a drive source (3) and a hydraulic motor (12) driven by hydraulic oil pumped from the hydraulic pump (11) are provided, and the hydraulic pump (11) or the hydraulic pressure A hydraulic continuously variable transmission mechanism (10) in which at least one of the motors (12) is a variable displacement type using a movable swash plate (11a);
A planetary gear mechanism (20) that shifts by combining power from the drive source (3) and power from the hydraulic motor (12);
A swash plate control actuator (101) for adjusting the inclination angle (α) of the movable swash plate (11a) by hydraulic pressure;
A low speed side clutch (31a) that enables connection and disconnection of power between the low speed side output (29) of the planetary gear mechanism (20) and the HMT output shaft (24);
A high-speed clutch (31b) that enables connection and disconnection of power between the high-speed output (28) of the planetary gear mechanism (20) and the HMT output shaft (24);
A low speed solenoid valve (102) for hydraulically actuating the low speed clutch (31a);
A high-speed solenoid valve (103) for hydraulically actuating the high-speed side clutch (31b);
Gear ratio setting means (7c) for setting a gear ratio command value (Ro) which is a target value of the gear ratio (R) ;
Gear ratio detecting means (105) for detecting an actual gear ratio (Rt);
The swash plate control actuator (101), the low speed solenoid valve (102), and the high speed solenoid valve (103) are operated so that the actual speed ratio (Rt) becomes the speed ratio command value (Ro). A control device (100) for controlling;
In the hydraulic-mechanical transmission (4) comprising:
The control device (100)
A map (110) showing a calculation formula for calculating the inclination angle (α) corresponding to the transmission ratio (R);
A limiting speed ratio command value (Rol) that changes so as to become the speed ratio command value (Ro) at a predetermined time change rate;
Based on the map (110), a post-FB inclination angle command value (αof) that changes at a predetermined rate of change with time corresponding to the limiting speed ratio command value (Rol) is calculated,
Controlling the operation of the swash plate control actuator (101) so that the actual tilt angle (αt) of the movable swash plate (11a) becomes the post-FB tilt angle command value (αof);
When the post-FB tilt angle command value (αof) reaches a predetermined switching tilt angle (αc), the mode shifts to a switching control mode for switching between connection and disconnection of the low speed side clutch (31a) and the high speed side clutch (31b). ,
In the switching control mode, the time change of the speed limit ratio command value (Rol) is stopped, one side of the low speed side clutch (31a) or the high speed side clutch (31b) is stopped, and the swash plate operation wasted time (Th). , The “first transition mode” for determining the magnitude of the actual speed ratio (Rt) and the speed change command value (Ro),
Only the low-speed clutch (31a) calculates a tilt angle command value (αo) that is a value of the tilt angle (α) corresponding to the limit speed ratio command value (Rol) and an actual tilt angle (αt). The straight line (L) when operated is changed to the straight line (H) when only the high-speed clutch (31b) is operated, and the limited speed ratio command value (Rol) is changed to the switching speed ratio (Rc). "Second transition mode"
The “third transition mode” in which the other side of the low speed side clutch (31a) or the high speed side clutch (31b) is stopped and the time change of the limiting speed ratio command value (Rol) is resumed is executed in order. Hydraulic-mechanical transmission.
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