JPH07167252A - 静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置
に関し、車両の加減速の中断時間を短くする。 【構成】 任意の速度段から絶対速度の速い速度段に切
換えるに際して所定速度比Ｅ₁ として実際の速度比ｅ
が、｜Ｅ₁ ｜＜｜ｅ｜＜｜Ｅ₀ ｜（Ｅ₀ ：任意の速度段
から絶対速度の速い速度段への切換点の速度比）を満た
す場合に速度段切換制御を行う。また、時間Δｔでの速
度比ｅの上昇量Δｅと任意の速度段から絶対速度の速い
速度段に切換えるクラッチの作動油のフィリングタイム
Ｔ₁ とが微小速度比をΔＥ₁ として、｜ｅ｜＋（Δｅ／
Δｔ）×Ｔ₁ ＞｜Ｅ₀ ｜−ΔＥ₁ を満たす場合に速度段
切換制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力源に連結可能な入
力軸を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、
この入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよび
モータより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板
の角度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、こ
れら機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸
を結合させて駆動させる差動部を設けることにより構成
される静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静油圧−機械式変速機に
おけるクラッチ切換制御方法として、例えば特公平１−
３０６５０号公報に開示されているものが知られてい
る。この公報に開示のクラッチ切換制御方法において
は、現速度段の上段および下段の変速クラッチとディス
クのプレートとの相対回転数を演算し、この演算される
それぞれの相対回転数が一定値以下になった時に変速信
号を発して上段もしくは下段のクラッチ係合動作に入
り、この係合動作と同時に上段もしくは下段のクラッチ
相対回転数を０に近づけるように静油圧−機械式変速機
のポンプ吐出容積を制御し、上段もしくは下段のクラッ
チからの信号によりその上段もしくは下段のクラッチの
係合を判定し、現速度段のクラッチ解放動作に入りクラ
ッチ切換制御を完了するようにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来のクラッチ切換制御方法では次に述べるよう
な問題点があった。 クラッチ切換時にはクラッチ作動ピストンのフィリン
グタイムがあるために、このフィリングタイムの間静油
圧−機械式変速機の速度比が一定となって車両の加速ま
たは減速が中断してしまう。 クラッチの係合判定を油圧スイッチからの信号により
行っているために、この油圧スイッチが故障した場合に
クラッチ切換制御が完了できない。 走行抵抗により車速がクラッチ切換点近傍にある時、
走行抵抗の小さな変化に対しても速度段が上がったり下
がったりする、所謂ハンチング現象を起こしてしまう。 クラッチ切換制御に一度入るとその制御が完了するま
で別の制御に移れない。したがって、例えば増速側への
切換中に前進・後進のレバーを切換えた場合には、増速
側へのクラッチ切換制御を完了した後すぐに減速側への
クラッチ切換制御を行い、この後に速度比を低下させる
制御に入るという手順が必要となる。この場合２回のク
ラッチ切換制御が行われるために、タイムロスが出て減
速が遅れることになる。また、車両に急激な負荷が加わ
り速度比を下げなければならないような場合にも同様に
減速が遅れることになる。

【０００４】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、車両の加速・減速を中断させずに速度
段の切換えを行うとともに、速度段のハンチングを防止
し、かつ速度段切換時の不要なタイムロスをなくすこと
のできる静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
による静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置は、
前述された目的を達成するために、第１に、動力源に連
結可能な入力軸を通して駆動される機械伝動部を設ける
とともに、この入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポ
ンプおよびモータより構成されて少なくとも一方の吐出
量設定斜板の角度が可変である静油圧伝動部を接続可能
に設け、これら機械伝動部側および静油圧伝動部側の両
方に出力軸を結合させて駆動させる差動部を設けること
により構成される静油圧−機械式変速機において、任意
の速度段から絶対速度の速い速度段に切換えるに際し
て、前記静油圧−機械式変速機の実際の速度比ｅが次式 ｜Ｅ₀ ｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₁ ｜ ここで、Ｅ₀ ：任意の速度段から絶対速度の速い速度段
への切換点の速度比 Ｅ₁ ：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプレ
ートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度比 を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
えることである。

【０００６】この第１の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の速い速度段に切換えるに際して、係合させ
るクラッチとディスクのプレートとの相対回転速度が０
に極めて近くなった時に速度段の切換えが行われる。し
たがって、車両の加速を中断させずに加速しながら速度
段の切換えを行って加速中断時間を短くすることがで
き、また切換時の変速ショックの発生およびクラッチの
破損の発生を確実に防止することができる。

【０００７】本発明による静油圧−機械式変速機の速度
段切換制御装置は、第２に、動力源に連結可能な入力軸
を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、この
入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモー
タより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角
度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、これら
機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結
合させて駆動させる差動部を設けることにより構成され
る静油圧−機械式変速機において、任意の速度段から絶
対速度の速い速度段に切換えるに際して、時間Δｔでの
前記静油圧−機械式変速機の実際の速度比ｅの絶対値の
上昇量Δｅ（Δｅ＞０）と、任意の速度段から絶対速度
の速い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリング
タイムＴ₁ との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ として
次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ＞｜Ｅ₀ ｜−ΔＥ₁ を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
えることである。

【０００８】この第２の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の速い速度段に切換えるに際して、実際の速
度比ｅの絶対値の上昇量Δｅと次に係合されるクラッチ
のフィリングタイムとからそのクラッチの相対速度比が
０に極めて近くなる時点が予測され、クラッチ作動油の
フィリング中にも速度比を変化させてクラッチの切換制
御が行われる。したがって、クラッチの係合とほぼ同時
に前段クラッチを解放することができ、加速中断時間を
短くすることができるとともに切換時の変速ショックの
発生およびクラッチの破損の発生を確実に防止すること
ができる。

【０００９】本発明による静油圧−機械式変速機の速度
段切換制御装置は、第３に、動力源に連結可能な入力軸
を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、この
入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモー
タより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角
度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、これら
機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結
合させて駆動させる差動部を設けることにより構成され
る静油圧−機械式変速機において、任意の速度段から絶
対速度の速い速度段に切換えるに際して、前記静油圧−
機械式変速機の実際の速度比ｅが次式 ｜Ｅ₀ ｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₁ ｜ ここで、Ｅ₀ ：任意の速度段から絶対速度の速い速度段
への切換点の速度比 Ｅ₁ ：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプレ
ートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度比 または時間Δｔでの前記実際の速度比ｅの絶対値の上昇
量Δｅ（Δｅ＞０）と、任意の速度段から絶対速度の速
い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリングタイ
ムＴ₁ との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ として次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ＞｜Ｅ₀ ｜−ΔＥ₁ のいずれかを満たす場合に速度段の切換えを行う切換制
御手段を備えることである。

【００１０】この第３の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の速い速度段に切換えるに際して、係合させ
るクラッチとディスクのプレートとの相対速度比が０に
極めて近くなった時、または実際の速度比ｅの絶対値の
上昇量Δｅと次に係合されるクラッチのフィリングタイ
ムとから予測される相対速度比が０に極めて近くなった
時に速度段の切換えが行われる。

【００１１】この第３の発明において、前記切換制御手
段は、実際のエンジン回転速度ｎ_Eと目標エンジン回転
速度Ｎ_E との差ｎ_E −Ｎ_E が設定値ΔＮ_E1を越える場合
に速度段の切換えを行うようにするのが好ましい。

【００１２】前記切換制御手段は、絶対速度の速い速度
段から任意の速度段への切換わり後の時間が設定値Ｔ₄
以上経過している場合に速度段の切換えを行うようにす
るのが好ましい。こうすることで変速後における速度段
のハンチングを防止することができる。

【００１３】前記切換制御手段は、前後進レバーにより
前進，中立および後進の切換操作がなされていない場合
に速度段の切換えを行うようにするのが好ましい。この
ようにすると、速度段の切換のタイムロスをなくすこと
ができる。

【００１４】前記切換制御手段は、Ｅ₀ が上限速度比Ｅ
_max より小さい値である場合に速度段の切換えを行うよ
うにするのが好ましい。

【００１５】前記第１乃至第３の発明において、前記切
換制御手段は、任意の速度段から絶対速度の速い速度段
への切換中において、任意の速度段のクラッチの係合状
態を保持させるとともに絶対速度の速い速度段のクラッ
チに係合信号を送り、同時に目標速度比ＥがＥ₀ になる
ようにその目標速度比Ｅを上昇させ、０≦Ｔ₂ ＜Ｔ ₁な
る時間Ｔ₂ として時間Ｔ ₁−Ｔ₂ 後に任意の速度段のク
ラッチの係合を解除する信号を送るようにするのが好ま
しい。

【００１６】この場合、前記切換制御手段は、任意の速
度段から絶対速度の速い速度段への切換中において、時
間Ｔ₁ −Ｔ₂ 以内にエンジン回転速度が目標エンジン回
転速度に対して設定値を越えて低下した時または前後進
レバーが切換操作された時に前記絶対速度の速い速度段
のクラッチの係合信号を解除するようにするのが好まし
い。

【００１７】また、前記第１の発明において、前記切換
制御手段は、油温が車両の稼働温度以下の低温状態にあ
る時には、任意の速度段から絶対速度の速い速度段への
切換中において、任意の速度段のクラッチの係合状態を
保持させるとともに絶対速度の速い速度段のクラッチに
係合信号を送り、速度比ｅとＥ₀ との差が微小値以内と
なる状態が所定時間継続した際に前記任意の速度段のク
ラッチに解放信号を送るようにするのが好ましい。こう
することで、低温状態においてトルク切れが生じるのを
確実に防止することができる。

【００１８】本発明による静油圧−機械式変速機の速度
段切換制御装置は、第４に、動力源に連結可能な入力軸
を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、この
入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモー
タより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角
度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、これら
機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結
合させて駆動させる差動部を設けることにより構成され
る静油圧−機械式変速機において、任意の速度段から絶
対速度の遅い速度段に切換えるに際して前記静油圧−機
械式変速機の実際の速度比ｅが ｜Ｅ₁ ’｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₀ ’｜ ここで、Ｅ₀ ’：任意の速度段から絶対速度の遅い速度
段への切換点の速度比 Ｅ₁ ’：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプ
レートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度
比 を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
えることである。

【００１９】この第４の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の遅い速度段に切換えるに際して、係合させ
るクラッチとディスクのプレートとの相対回転速度が０
に極めて近くなった時に速度段の切換えが行われる。し
たがって、車両の減速を中断させずに減速しながら速度
段の切換えを行って減速中断時間を短くすることがで
き、また切換時の変速ショックの発生およびクラッチの
破損の発生を確実に防止することができる。

【００２０】本発明による静油圧−機械式変速機の速度
段切換制御装置は、第５に、動力源に連結可能な入力軸
を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、この
入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモー
タより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角
度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、これら
機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結
合させて駆動させる差動部を設けることにより構成され
る静油圧−機械式変速機において、任意の速度段から絶
対速度の遅い速度段に切換えるに際して、時間Δｔでの
前記静油圧−機械式変速機の実際の速度比ｅの絶対値の
下降量Δｅ’（Δｅ’＜０）と、任意の速度段から絶対
速度の遅い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリ
ングタイムＴ₁ ’との関係が所定の微小速度比をΔ
Ｅ₁ ’として次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜｜Ｅ₀ ’｜＋Δ
Ｅ₁ ’ を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
えることである。

【００２１】この第５の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の遅い速度段に切換えるに際して、実際の速
度比ｅの絶対値の上昇量Δｅと次に係合されるクラッチ
のフィリングタイムとからそのクラッチの相対回転速度
が０に極めて近くなる時点が予測され、クラッチ作動油
のフィリング中にも速度比を変化させてクラッチの切換
制御が行われる。したがって、クラッチの係合とほぼ同
時に前段クラッチを解放することができ、減速中断時間
を短くすることができるとともに切換時の変速ショック
の発生およびクラッチの破損の発生を確実に防止するこ
とができる。

【００２２】本発明による静油圧−機械式変速機の速度
段切換制御装置は、第６に、動力源に連結可能な入力軸
を通して駆動される機械伝動部を設けるとともに、この
入力軸に各々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモー
タより構成されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角
度が可変である静油圧伝動部を接続可能に設け、これら
機械伝動部側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結
合させて駆動させる差動部を設けることにより構成され
る静油圧−機械式変速機において、任意の速度段から絶
対速度の遅い速度段に切換えるに際して前記静油圧−機
械式変速機の実際の速度比ｅが ｜Ｅ₁ ’｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₀ ’｜ ここで、Ｅ₀ ’：任意の速度段から絶対速度の遅い速度
段への切換点の速度比 Ｅ₁ ’：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプ
レートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度
比 または時間Δｔでの前記実際の速度比ｅの絶対値の下降
量Δｅ’（Δｅ’＜０）と、任意の速度段から絶対速度
の遅い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリング
タイムＴ₁ ’との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ ’と
して次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜｜Ｅ₀ ’｜＋Δ
Ｅ₁ ’ のいずれかを満たす場合に速度段の切換えを行う切換制
御手段を備えることである。

【００２３】この第６の発明によれば、任意の速度段か
ら絶対速度の遅い速度段に切換えるに際して、係合させ
るクラッチとディスクのプレートとの相対回転速度が０
に極めて近くなった時、または実際の速度比ｅの絶対値
の上昇量Δｅと次に係合されるクラッチのフィリングタ
イムとから予測される相対速度比が０に極めて近くなっ
た時に速度段の切換えが行われる。

【００２４】この第６の発明において、前記切換制御手
段は、実際のエンジン回転速度ｎ_Eと目標エンジン回転
速度Ｎ_E との差ｎ_E −Ｎ_E が設定値−ΔＮ_E1’未満の場
合に速度段の切換えを行うようにするのが好ましい。

【００２５】前記切換制御手段は、前記絶対速度の遅い
速度段から前記任意の速度段への切換わり後の時間が設
定値Ｔ₄ ’以上経過している場合に速度段の切換えを行
うようにするのが好ましい。

【００２６】前記切換制御手段は、ブレーキペダルの踏
み込み操作がなされている場合に速度段の切換えを行う
ようにするのが好ましい。

【００２７】前記切換制御手段は、前後進レバーにより
前進，中立および後進の切換操作がなされている場合に
速度段の切換えを行うようにするのが好ましい。

【００２８】前記切換制御手段は、上限速度比Ｅ_max が
Ｅ₀ ’より小さな値である場合に速度段の切換えを行う
ようにするのが好ましい。

【００２９】前記第４乃至第６の発明において、前記切
換制御手段は、任意の速度段から絶対速度の遅い速度段
への切換中において、任意の速度段のクラッチの係合状
態を保持させるとともに絶対速度の遅い速度段のクラッ
チに係合信号を送り、同時に目標速度比ＥがＥ₀ になる
ようにその目標速度比Ｅを下降させ、０≦Ｔ₂ ’＜
Ｔ ₁’なる時間Ｔ₂ ’として時間Ｔ ₁’−Ｔ₂ ’後に任
意の速度段のクラッチの係合を解除する信号を送るよう
にするのが好ましい。

【００３０】この場合、前記切換制御手段は、任意の速
度段から絶対速度の遅い速度段への切換中において、時
間Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’以内にエンジン回転速度が目標エンジ
ン回転速度に対して設定値を越えて増加した時または前
後進レバーが切換操作された時に前記絶対速度の遅い速
度段のクラッチの係合信号を解除するようにするのが好
ましい。

【００３１】また、前記第４の発明において、前記切換
制御手段は、油温が車両の稼働温度以下の低温状態にあ
る時には、任意の速度段から絶対速度の遅い速度段への
切換中において、任意の速度段のクラッチの係合状態を
保持させるとともに絶対速度の遅い速度段のクラッチに
係合信号を送り、速度比ｅとＥ₀ との差が微小値以内と
なる状態が所定時間継続した際に前記任意の速度段のク
ラッチに解放信号を送るようにするのが好ましい。

【００３２】本発明の目的は、後述される詳細な説明か
ら明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具
体的実施例は最も好ましい実施態様について説明する
が、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形
はその詳細な説明から当業者にとって明らかであること
から、具体例として述べるものである。

【００３３】

【実施例】次に、本発明による静油圧−機械式変速機の
速度段切換制御装置の具体的実施例につき、図面を参照
しつつ説明する。

【００３４】図１において、本発明における動力源の一
例であるエンジン２１の出力軸２２に同軸状に連結され
ている入力軸２３に対して、エンジン２１からの伝達動
力が分割されるように前進３速および後進３速の変速装
置を有する機械伝動部２４と、油圧ポンプ・モータを有
する静油圧伝動部２５とが設けられている。また、択一
的に機械伝動部２４側および静油圧伝動部２５側の両方
に、また静油圧伝動部２５側にのみ出力軸２６を結合さ
せて駆動させる差動部２７が設けられている。

【００３５】次に、機械伝動部２４，静油圧伝動部２５
および差動部２７を順次に説明する。

【００３６】（１）機械伝動部２４ 入力軸２３に対して、この入力軸２３の軸方向に図上に
おいて左側から各シングルプラネタリ型の後進用遊星歯
車列３０および前進用遊星歯車列３１が設けられてい
る。この後進用遊星歯車列３０は、入力軸２３に固着さ
れている太陽歯車３０ａと、この太陽歯車３０ａの外側
に位置する輪歯車３０ｂと、これら両歯車３０ａ，３０
ｂ間に介在して両歯車３０ａ，３０ｂに噛合する遊星歯
車３０ｃと、この遊星歯車３０ｃのキャリヤであって後
進用油圧クラッチ３２により油圧制動可能な遊星キャリ
ヤ３０ｄとより構成されている。また、前進用遊星歯車
列３１は、同様に入力軸２３に固着されている太陽歯車
３１ａと、この太陽歯車３１ａの外側に位置して前進用
油圧クラッチ３３により油圧制動可能な輪歯車３１ｂ
と、これら両歯車３１ａ，３１ｂ間に介在して両歯車３
１ａ，３１ｂと噛合する遊星歯車３１ｃと、この遊星歯
車３１ｃのキャリヤであって後進用遊星歯車列３０の輪
歯車３０ｂと一体状の遊星キャリヤ３１ｄとより構成さ
れている。次に、入力軸２３の延長線上であってその入
力軸２３と同軸状に中間軸３５が配されているととも
に、この中間軸３５には図上において左端部に２速用油
圧クラッチ３６により油圧結合可能なクラッチ板３７が
設けられている。なお、この２速用油圧クラッチ３６
は、前進用遊星歯車列３１の遊星キャリヤ３１ｄと一体
状に構成されている。また、中間軸３５に対してその中
間軸３５の軸方向に図上において左側から各シングルプ
ラネタリ型の３速用遊星歯車列３８および３速用遊星歯
車列３９が設けられている。この３速用遊星歯車列３８
は、中間軸３５に回転自在に支持されている太陽歯車３
８ａと、この太陽歯車３８ａの外側に位置して前進用遊
星歯車列３１の遊星キャリヤ３１ｄおよび２速用油圧ク
ラッチ３６と一体状の輪歯車３８ｂと、これら両歯車３
８ａ，３８ｂ間に介在して両歯車３８ａ，３８ｂと噛合
する遊星歯車３８ｃと、この遊星歯車３８ｃのキャリヤ
であって３速用油圧クラッチ４０により油圧制動可能な
遊星キャリヤ３８ｄとより構成されている。また、３速
用遊星歯車列３９は、同様に中間軸３５に回転自在に支
持されている太陽歯車３９ｂと、この太陽歯車３９ｂの
外側に位置して３速用遊星歯車列３８の太陽歯車３８ａ
と一体状の輪歯車３９ｃと、これら両歯車３９ｂ，３９
ｃ間に介在して両歯車３９ｂ，３９ｃと噛合する遊星歯
車３９ｄと、この遊星歯車３９ｄのキャリヤであって固
定遊星キャリヤ３９ｅとより構成されている。

【００３７】（２）静油圧伝動部２５ 入力軸２３に対して、正側および負側の両振りの吐出量
設定可変角度斜板５０ａを有する可変容量ポンプ５０が
歯車列５１を介して連結されている。この可変容量ポン
プ５０には、往路および復路から構成されている一対の
連通管５２を介して片振りの吐出量設定可変角度斜板５
３ａを有する可変容量モータ５３が接続されている。こ
の可変容量モータ５３の出力軸５４は、歯車列５５と連
結されている。なお、可変容量ポンプ５０および可変容
量モータ５３の両吐出量設定可変角度斜板５０ａ，５３
ａは、これら両吐出量設定可変角度斜板５０ａ，５３ａ
の角度変化に対応して、次のように可変容量ポンプ５０
および可変容量モータ５３の回転速度変化が生じるよう
に構成されている。

【００３８】可変容量ポンプ５０を一定回転速度とし、
可変容量モータ５３の吐出量設定可変角度斜板５３ａを
最大斜板角度状態にして、可変容量ポンプ５０の吐出量
設定可変角度斜板５０ａの斜板角度を０度から正方向に
傾けて行くと、可変容量モータ５３の回転速度は０から
正方向に増加する。次に、可変容量ポンプ５０の吐出量
設定可変角度斜板５０ａを正側の最大斜板角度状態にし
て、可変容量モータ５３の吐出量設定可変角度斜板５３
ａの斜板角度を小にすると、可変容量モータ５３の回転
速度はさらに正方向に増加する。

【００３９】逆に、可変容量モータ５３の吐出量設定可
変角度斜板５３ａを最大斜板角度状態にして、可変容量
ポンプ５０の吐出量設定可変角度斜板５０ａの斜板角度
を０度から負方向に傾けて行くと、可変容量モータ５３
の回転速度は０から負方向に増加する。次に、可変容量
ポンプ５０の吐出量設定可変角度斜板５０ａを負側の最
大斜板角度状態にして、可変容量モータ５３の吐出量設
定可変角度斜板５３ａの斜板角度を小にすると、可変容
量モータ５３の回転速度はさらに負方向に増加する。

【００４０】（３）差動部２７ 中間軸３５の軸方向の図上において右端側の延長線上に
は、同軸状に左側からダブルプラネタリ型の第１差動遊
星歯車列６０およびシングルプラネタリ型の第２差動遊
星歯車列６１が設けられている。この第１差動遊星歯車
列６０は、中間軸３５に回転自在に支持されて３速用遊
星歯車列３９の太陽歯車３９ｂおよびクラッチ板４１と
一体状の太陽歯車６０ａと、この太陽歯車６０ａの外側
に位置する輪歯車６０ｂと、これら両歯車６０ａ，６０
ｂ間に介在して両歯車６０ａ，６０ｂのいずれか一方に
かつ互いに噛合する遊星歯車６０ｃと、この遊星歯車６
０ｃのキャリヤであって静油圧伝動部２５の可変容量モ
ータ５３の出力軸５４と歯車列５５を介して結合する入
力歯車６２と一体状の遊星キャリヤ６０ｄとより構成さ
れている。また、第２差動遊星歯車列６１は、同様に中
間軸３５に回転自在に支持されて第１差動遊星歯車列６
１の遊星キャリヤ６０ｄと一体状の太陽歯車６１ａと、
この太陽歯車６１ａの外側に位置しかつ中間軸３５の延
長線上であって図上において右側にその中間軸３５と同
軸状に配置されている出力軸２６と一体状の輪歯車６１
ｂと、これら両歯車６１ａ，６１ｂ間に介在して両歯車
６１ａ，６１ｂと噛合する遊星歯車６１ｃと、この遊星
歯車６１ｃのキャリヤであって第１差動遊星歯車列６０
の輪歯車６０ｂおよび中間軸３５と一体状の遊星キャリ
ヤ６１ｄとより構成されている。

【００４１】次に、これら機械伝動部２４、静油圧伝動
部２５および差動部２７の機構動作について説明する。
なお、各速度段、言い換えれば後進の１速（Ｒ１），２
速（Ｒ２），３速（Ｒ３）および前進の１速（Ｆ１），
２速（Ｆ２），３速（Ｆ３）における速度比（＝出力軸
２６の回転速度／エンジン２１の出力軸２２の回転速度
〔エンジン回転速度〕）に対するモータ速度比（＝可変
容量モータ５３の出力軸５４の回転速度〔モータ回転速
度〕／エンジン２１の出力軸２２の回転速度〔エンジン
回転速度〕）の関係は、図２に示されている通りであ
る。

【００４２】（ｉ）前，後進１速（Ｆ１，Ｒ１） １速用油圧クラッチ４２だけが作動され、この１速用油
圧クラッチ４２により第１差動遊星歯車列６０の太陽歯
車６０ａがクラッチ板４１を介して油圧制動されて、中
間軸３５はフリー回転状態となる。したがって、静油圧
伝動部２５の可変容量油圧モータ５３の回転力のみが、
この可変容量油圧モータ５３の出力軸５４、歯車列５
５、差動部２７における入力歯車６２、第１差動遊星歯
車列６０の遊星キャリヤ６０ｄ、遊星歯車６０ｃ、輪歯
車６０ｂ、第２差動遊星歯車列６１の遊星キャリヤ６１
ｄ、遊星歯車６１ｃ、輪歯車６１ｂを順次に経て出力軸
２６に伝達される。要するに、出力軸２６は差動部２７
によって静油圧伝動部２５側にのみ結合されて駆動され
る。

【００４３】こうして、モータ速度比を０から正方向に
増加させて行くと出力軸２６の回転速度は０から正方向
に増加して行く。また、逆に、モータ速度比を０から負
方向に低下させて行くと出力軸２６の回転速度も０から
負方向に低下して行く。このようにして、速度比は正負
の範囲内に無段階に変えることができる。

【００４４】なお、前，後進１速（Ｆ１，Ｒ１）の場合
には、２速用油圧クラッチ３６は作動していない状態で
も、作動している状態でも良い。しかし、前，後進２速
（Ｆ２，Ｒ２）へのクラッチ切換えを考慮して、２速用
油圧クラッチ３６を作動させてクラッチを入れておく方
が良い。

【００４５】１速の状態において出力軸２６の回転速度
が正方向に増加して行き、速度比が正の所定値ａとなる
場合には、前進用油圧クラッチ３３は遊星歯車装置３１
の輪歯車３１b との相対回転速度が０になる。このとき
に、前進用油圧クラッチ３３を作動させ、１速用油圧ク
ラッチ４２を不作動にすると前進２速（Ｆ２）状態とな
る。なお、このときには、２速用油圧クラッチ３６は作
動されている。

【００４６】また、１速の状態において出力軸２６の回
転速度が負方向に低下して行き、速度比が負の所定値ｂ
となる場合には、後進用油圧クラッチ３２は遊星歯車装
置３０の遊星キャリヤ３０c との相対回転速度が０にな
る。このときに同様に後進用油圧クラッチ３２を作動さ
せ、１速用油圧クラッチ４２を不作動にすると後進２速
（Ｒ２）状態となる。なお、このときには、２速用油圧
クラッチ３６は作動されている。

【００４７】（ｉｉ）前進２速（Ｆ２） ２速用油圧クラッチ３６の作動によりクラッチ板３７が
油圧結合され、また前進用油圧クラッチ３３の作動によ
り前進用遊星歯車列３１の輪歯車３１ｂが油圧制動され
ているために、入力軸２３の回転力が、機械伝動部２４
における前進用遊星歯車列３１、２速用油圧クラッチ３
６、中間軸３５を介して差動部２７における第２差動遊
星歯車列６１に回転速度が減速されて伝達される。ま
た、静油圧伝動部２５の可変容量モータ５３の回転力
も、この可変容量モータ５３の回転軸５４、歯車列５
５、差動部２７における入力歯車６２、第１差動遊星歯
車６０の遊星キャリヤ６０ｄを介して第２差動遊星歯車
列６１に回転速度が減速されて伝達される。この第２差
動遊星歯車列６１により機械伝動部２４側および静油圧
伝動部２５側が結合され、回転速度が合成されて出力軸
２６は駆動される。こうして、モータ速度比を低下させ
て行くと出力軸２６の回転速度は正方向に増加して行
く。

【００４８】前進２速Ｆ２状態においてモータ速度比が
正の状態においては、差動部２７の第２差動遊星歯車列
６１から回転力の一部がその第２差動遊星歯車列６１の
遊星歯車６１ｃ、太陽歯車６１ａ、第１差動遊星歯車列
６０を順次に経て入力歯車６２に逆流するようになり、
可変容量モータ５３はポンプ作用を行なうようになる。
この可変容量モータ５３のポンプ作用により可変容量ポ
ンプ５０が駆動され、この可変容量ポンプ５０の回転力
が歯車列５１を介して入力軸２３において、エンジン２
１からの回転力と合成される。

【００４９】一方、モータ速度比が負の状態において
は、入力軸２３の回転力の一部が歯車列５１を介して可
変容量ポンプ５０を駆動し、この可変容量ポンプ５０の
駆動による可変容量モータ５３の回転力が歯車列５５、
差動部２７における入力歯車６２等を介して差動部２７
の第２差動遊星歯車列６１に伝達される。この第２差動
遊星歯車列６１において機械伝動部２４側からの回転力
と合成されて出力軸２６が駆動される。

【００５０】前進２速（Ｆ２）の状態において速度比を
増加させて所定値ｃとなる場合には、３速用油圧クラッ
チ４０は３速用遊星歯車列３８の遊星キャリヤ３８ｄと
の相対回転速度が０になる。このときに、３速用油圧ク
ラッチ４０を作動させ、２速用油圧クラッチ３６を不作
動にすると、前進３速（Ｆ３）状態となる。

【００５１】また、前進２速（Ｆ２）の状態において速
度比を高い状態から低下させて所定値ａとなる場合に
は、１速用油圧クラッチ４２はクラッチ板４１との相対
回転速度が０になる。このときに１速用油圧クラッチ４
２を作動させ、前進用油圧クラッチ３３を不作動にする
と前進１速Ｆ１状態となる。

【００５２】（ｉｉｉ）前進３速（Ｆ３） ３速用油圧クラッチ４０の作動により３速用遊星歯車列
３８の遊星キャリヤ３８ｄが油圧制動され、また前進用
油圧クラッチ３３の作動により前進用遊星歯車列３１の
輪歯車３１ｂが油圧制動されているために、入力軸２３
の回転力が、機械伝動部２４における前進用遊星歯車列
３１、２速用油圧クラッチ３６、３速用遊星歯車列３
８、３速用遊星歯車列３９を介して差動部２７における
第１および第２の差動遊星歯車列６０，６１に回転速度
が減速されて伝達される。また、静油圧伝動部２５の可
変容量モータ５３の回転力も、この可変容量モータ５３
の回転軸５４、歯車列５５を介して差動部２７における
第１および第２の差動遊星歯車列６０，６１に回転速度
が減速されて伝達される。これら第１および第２の差動
遊星歯車列６０，６１により機械伝動部２４側および静
油圧伝動部２５側が結合され、回転速度が合成されて出
力軸２６は駆動される。こうして、モータ速度比を増加
させて行くと、出力軸２６の回転速度は正方向に増加し
て行く。

【００５３】前進３速（Ｆ３）状態においてモータ速度
比が負の状態においては、差動部２７の第１および第２
の差動遊星歯車列６０，６１から回転力の一部が入力歯
車６２に逆流するようになり、可変容量モータ５３はポ
ンプ作用になり、前述のように可変容量モータ５３の回
転力が可変容量ポンプ５０および歯車列５１を介して入
力軸２３において、エンジン２１からの回転力と合成さ
れる。

【００５４】一方、モータ速度比が正の状態において
は、入力軸２３の回転力の一部が歯車列５１を介して可
変容量ポンプ５０を駆動し、前述のように可変容量モー
タ５３の回転力が歯車列５５、差動部２７における入力
歯車６２等を介して差動部２７の第１および第２の差動
遊星歯車列６０，６１に伝達される。これら第１および
第２の差動遊星歯車列６０，６１において機械伝動部２
４側からの回転力と合成されて出力軸２６が駆動され
る。

【００５５】前進３速（Ｆ３）の状態において速度比を
高い状態から低下させて所定値ｃとなる場合には、２速
用油圧クラッチ３６はクラッチ板３７との相対回転速度
が０になる。このときに、２速用クラッチ３６を作動さ
せ、３速用油圧クラッチ４０を不作動にすると前進２速
（Ｆ２）状態となる。

【００５６】（ｉｖ）後進２速（Ｒ２） ２速用油圧クラッチ３６の作動によりクラッチ板３７が
油圧結合され、また後進用油圧クラッチ３２の作動によ
り後進用遊星歯車列３０の遊星キャリヤ３０ｄが油圧制
動されているために、入力軸２３の回転力が、機械伝動
部２４における後進用遊星歯車列３０、２速用油圧クラ
ッチ３６、中間軸３５を介して差動部２７における第２
差動遊星歯車列６１に回転数が減速されて伝達される。
また、静油圧伝動部２５の可変容量モータ５３の回転力
も、前述のように可変容量モータ５３の回転軸５４、歯
車列５５、差動部２７における入力歯車６２、第１差動
遊星歯車列６０の遊星キャリヤ６０ｄを介して第２差動
遊星歯車列６１に回転速度が減速されて伝達される。こ
の第１差動遊星歯車列６１により機械伝動部２４側およ
び静油圧伝動部２５側が結合され、回転速度が合成され
て出力軸２６は駆動される。こうして、モータ速度比を
増加させて行くと出力軸２６の回転速度は負方向に増加
して行く。

【００５７】なお、後進２速（Ｒ２）状態においては、
モータ速度比が負の状態において差動部２７の第２差動
遊星歯車列６１から回転力の一部が静油圧伝動部２５側
に逆流して可変容量モータ５３がポンプ作用を行ない、
モータ速度比が正の状態において入力軸２３の回転力の
一部が静油圧伝動部２５側に流れる以外は、他は前進２
速（Ｆ２）状態と同様である。

【００５８】後進２速（Ｒ２）の状態において速度比を
高い状態から低下させて所定値ｄとなる場合には、３速
用油圧クラッチ４０は３速用遊星歯車列３８の遊星キャ
リヤ３８ｄとの相対回転速度が０となる。このときに、
３速用油圧クラッチ４０を作動させ、２速用油圧クラッ
チ３６を不作動にすると後進３速（Ｒ３）状態となる。

【００５９】また、後進２速（Ｒ２）の状態において速
度比を増加させて所定値ｂとなる場合には１速用油圧ク
ラッチ４２はクラッチ板４１との相対回転数が０とな
る。このときに、１速用油圧クラッチ４２を作動させ、
後進用油圧クラッチ３２を不作動にすると後進１速（Ｒ
１）状態となる。

【００６０】（ｖ）後進３速（Ｒ３） ３速用油圧クラッチ４０の作動により３速用遊星歯車列
３８の遊星キャリヤ３８ｄが油圧制動され、また後進用
油圧クラッチ３２の作動により後進用遊星歯車列３０の
遊星キャリヤ３０ｄが油圧制動されているために、入力
軸２３の回転力が、機械伝動部２４における後進用遊星
歯車列３０、２速用油圧クラッチ３６、３速用遊星歯車
列３８、３速用遊星歯車列３９を介して差動部２７にお
ける第１および第２の差動遊星歯車列６０，６１に回転
速度が減速されて伝達される。また、静油圧伝動部２５
の可変容量モータ５３の回転力も、前述のように可変容
量モータ５３の回転軸５４、歯車列５５を介して差動部
２７における第１および第２の差動遊星歯車列６０，６
１に回転数が減速されて伝達される。これら第１および
第２の差動遊星歯車列６０，６１により機械伝動部２４
側および静油圧伝動部２５側が結合され、回転速度が合
成されて出力軸２６は駆動される。こうして、モータ速
度比を低下させて行くと出力軸２６の回転速度は負方向
に増加して行く。

【００６１】なお、後進３速（Ｒ３）状態において、モ
ータ速度比が正の状態においては差動部２７の第１およ
び第２の差動遊星歯車列６０，６１から回転力の一部が
静油圧伝動部２５側に逆流して可変容量モータ５３がポ
ンプ作用を行ない、モータ速度比が負の状態においては
入力軸２３の回転力の一部が静油圧伝動部２５側に流れ
る以外は、他は前進３速（Ｆ３）状態と同様である。

【００６２】後進３速（Ｒ３）の状態において速度比を
増加させて所定値ｄとなる場合には２速用油圧クラッチ
３６はクラッチ板３７と相対回転速度が０になる。この
ときに、２速用クラッチ３６を作動させ、３速用油圧ク
ラッチ４０を不作動にすると後進２速（Ｒ２）状態とな
る。続いて、機械伝動部２４および静油圧伝動部２５に
対する制御について説明する。

【００６３】図１において、エンジン２１の出力軸２２
には、この出力軸２２の回転速度を検知してエンジン２
１のエンジン回転速度ｎ_E を検知するエンジン回転速度
検知器７０が設けられているとともに、静油圧伝動部２
５の可変容量モータ５３の出力軸５４には回転方向も検
知できる可変容量モータ５３のモータ回転速度ｎ_m を検
知するモータ回転速度検知器７１が設けられている。ま
た、図示されないエンジンスロットルには操作されるエ
ンジンスロットルのスロットル位置ｘを検知するスロッ
トル位置検知器７２が設けられており、同様に図示され
ないチェンジレバーには操作されるチェンジレバーのレ
バー位置ＦＮＲ（前進，中立，後進）の位置を検知する
レバー位置検知器７３が設けられており、同様に図示さ
れないブレーキペダルにはブレーキ踏込量ｙを検知する
ブレーキ踏込量検知器７８が設けられているとともに、
同様に図示されない速度比レバーには制御の上限速度比
Ｅ _max を検知する最高速度比検知器７９が設けられてい
る。これらエンジン回転速度検知器７０、モータ回転速
度検知器７１、スロットル位置検知器７２、レバー位置
検知器７３、ブレーキ踏込量検知器７８および最高速度
比検知器７９からのエンジン回転速度信号、モータ回転
速度信号、スロットル位置信号、レバー位置信号、ブレ
ーキ踏込量信号および上限速度比信号は、コントローラ
部７４に与えられる。このコントローラ部７４からは、
これら信号にもとづき処理を行なって、後進用油圧クラ
ッチ３２、前進用油圧クラッチ３３、２速用油圧クラッ
チ３６、３速用油圧クラッチ４０および１速用油圧クラ
ッチ４２のクラッチ切換えを前述のように行なう速度段
切換バルブ７５に切換制御信号が与えられる。また、可
変容量ポンプ５０の吐出量設定可変角度斜板５０ａの角
度変位バルブ７６、および可変容量モータ５３の吐出量
設定可変角度斜板５３ａの角度変位バルブ７７に角度制
御信号が与えられる。

【００６４】ところで、操作されるエンジンスロットル
のスロットル位置ｘに対してエンジン２１の回転速度の
目標エンジン回転速度Ｎ_E が得られるとともに、操作さ
れるチェンジレバーのレバー位置ＦＮＲに対して回転速
度比の制御方向が得られる。したがって、コントローラ
部７４においては、実際の速度比の正負等の条件に対応
して、エンジン回転速度検知器７０からのエンジン回転
速度信号による実際のエンジン回転速度ｎ_E に対するス
ロットル位置検知器７２からのスロットル位置信号によ
る目標エンジン回転速度Ｎ_E の相対関係、およびレバー
位置検知器７３からのレバー位置信号によるレバー位置
ＦＮＲにもとづき、表１に示すように速度比に対して制
御を行なっている。

【００６５】

【表１】

【００６６】次に、速度比の制御によるエンジン回転速
度の制御について説明する。まず、スロットル位置検知
器７２からのスロットル位置信号により、スロットル位
置ｘに対するエンジン２１の目標エンジン回転速度Ｎ_E
を、予め設定され記憶されている特性関数式またはテー
ブルによって変換を含む演算を行なって求める。この特
性関数式またはテーブルは、エンジン２１のエンジン回
転速度に対するトルクの特性曲線から作成されるスロッ
トル位置ｘに対する目標エンジン回転速度Ｎ_E の特性曲
線にもとづいて設定されたものである。次に、エンジン
回転速度検知器７０からのエンジン回転速度信号による
現在の実際のエンジン回転速度ｎ_E と、モータ回転速度
検知器７１からの現在の実際のモータ回転速度ｎ_m とに
より、実際のエンジン回転速度ｎ_E に対する実際のモー
タ回転速度ｎ_m の比である実際のモータ速度比ｅ_m （＝
ｎ_m ／ｎ_E ）を演算を行なって求める。続いて、この求
められた実際のモータ速度比ｅ_m を、コントローラ部７
４自体が速度段切換バルブ７５を介して制御している機
械伝動部２４の速度段の現在の制御状態にもとづいて、
予め設定され記憶されている特性関数式：ｅ＝ｆ
（ｅ_m ）またはテーブルにより変換して現在の実際の速
度比ｅを求める。この特性関数式：ｅ＝ｆ（ｅ_m ）また
はテーブルは、図２に示されているものと同様の特性曲
線であって実際の速度比ｅに対する実際のモータ速度比
ｅ_m の特性曲線にしたがって設定されている。

【００６７】前述のようにして求められた目標エンジン
回転速度Ｎ_E および実際の速度比ｅ、さらには実際のエ
ンジン回転速度ｎ_E から、次式により演算して目標速度
比Ｅを求める。なお、ｋは単位が１/rpmの係数である。 Ｅ＝ｅ＋ｋ（ｎ_E −Ｎ_E ） ・・・（１）

【００６８】続いて、このようにして求められた目標速
度比Ｅを、前述と同様に機械伝動部２４の速度段の現在
の制御状態にもとづいて、予め設定され記憶されている
特性関数式：Ｅ_m ＝ｆ（Ｅ）またはテーブルにより変換
して目標モータ速度比Ｅ_m を求める。この特性関数式：
Ｅ＝ｆ（Ｅ_m ）またはテーブルもまた、図２に示されて
いるものと同様の特性曲線であって目標速度比Ｅに対す
る目標モータ速度比Ｅ _m の特性曲線にしたがって設定さ
れている。次に、この目標モータ速度比Ｅ_m 、さらには
実際のモータ速度比ｅ_m から、目標モータ速度比Ｅ_m に
比例したフィードフォワード量ＫＥ_m （Ｋ：フィードフ
ォワード係数）と、目標モータ速度比Ｅ _m に対する実際
のモータ速度比ｅ_m の偏差（＝Ｅ_m −ｅ_m ）の比例要素
分および積分要素分との和の操作量Ａを求めて、角度変
位バルブ７６，７７に角度制御信号として出力する。こ
うして、実際のモータ速度比ｅ_m が目標モータ速度比Ｅ
_m に制御され、実際の速度比ｅが目標速度比Ｅに制御さ
れて、エンジンスロットルのスロットル位置ｘに対する
目標エンジン回転速度Ｎ_E に実際のエンジン回転速度ｎ
_E が一致するように制御される。

【００６９】なお、以上の説明では分かり易くするため
に目標エンジン回転速度Ｎ_E をスロットル位置ｘによる
としているが、スロットル位置ｘだけで目標エンジン回
転速度Ｎ_E を決めると、スロットルレバーの操作によっ
て車両を加速させた場合、目標エンジン回転速度Ｎ_E の
値はレバー操作に応じて即座に演算されるのに対し、実
際のエンジン回転速度ｎ_E はエンジンの慣性等の影響に
より即座に応答しないという現象があるために、（ｎ_E
−Ｎ_E ）の値が負値になって車両は一旦減速され、実際
のエンジン回転速度ｎ_E が目標エンジン回転速度Ｎ_E 以
上に上昇した後に加速されることとなる。逆に車両を減
速させた場合には一旦加速されて実際のエンジン回転速
度ｎ_E が目標エンジン回転速度Ｎ_E 以下に低下した後に
減速されることとなる。このような不具合をなくすため
には、スロットル位置ｘのみで目標エンジン回転速度Ｎ
_E を決めるのはでなく目標エンジン回転速度Ｎ_E の増減
率に上限値を設け目標エンジン回転速度Ｎ_E の履歴とス
ロットル位置ｘとから目標エンジン回転速度Ｎ_E を決め
るようにするのが望ましい。

【００７０】また、プレーキペダルを踏んだ時にはエン
ジンブレーキ状態とし制動力を上げるためにステップ的
に目標エンジン回転速度Ｎ_E を上昇させるのが好まし
い。さらに、本実施例では、目標速度比Ｅを式Ｅ＝ｅ＋
ｋ（ｎ_E −Ｎ_E ）で決めるものとしたが、チェンジレバ
ーを切換えた時にはステップ的に目標速度比Ｅ＝０にし
たり、また速度比レバーを動かした時には上限速度比を
モジュレーションをかけながら変化させ、もしその上限
速度比の絶対値がＥ＝ｅ＋ｋ（ｎ_E −Ｎ_E ）の絶対値よ
り小さくなった時にはその上限速度比を目標速度比Ｅと
して制御するなど、オペレータのレバー操作に応じて目
標速度比Ｅを適宜設定するようにするのが好ましい。こ
のようにすることで前後進制御および停止制御等を的確
に行うことができる。

【００７１】図３には、前述の後進用油圧クラッチ３
２，前進用油圧クラッチ３３，２速用油圧クラッチ３
６，３速用油圧クラッチ４０および１速用油圧クラッチ
４２の各油圧クラッチを切換操作するクラッチ作動回路
が示されている。なお、この図３では２速用油圧クラッ
チ３６の作動回路のみについて示されているが、他の油
圧クラッチの作動回路についても同様の構造を有してい
る。

【００７２】このクラッチ作動回路においては、エンジ
ン２１からの伝達動力により駆動される油圧ポンプ８０
が設けられ、この油圧ポンプ８０より吐出される油が油
路８１を介して２速用油圧クラッチ３６の作動室に供給
されるようになっている。前記油路８１の途中にはフィ
ルタ（図示せず）および２位置切換弁８２がそれぞれ介
挿されるとともに、この２位置切換弁８２の上流側に第
１分岐油路８３および第２分岐油路８４がそれぞれ分岐
接続されている。第１分岐油路８３にはリリーフ弁８５
が介挿され、このリリーフ弁８５によってクラッチ圧が
所定圧に設定されるようにされている。また、第２分岐
油路８４は減圧弁８６を介して２位置切換弁８２に作動
油圧を供給するものであって、この第２分岐油路８４に
は絞り８７を有するバイパス油路８８が接続されるとと
もに、ソレノイド弁８９が接続されている。

【００７３】こうして、クラッチの切換時にソレノイド
弁８９の励磁によってそのソレノイド弁８９を図３で右
方向に移動させると、油圧ポンプ８０から油路８１，第
２分岐油路８４，バイパス油路８８およびソレノイド弁
８９を通る油の流れが生じ、このバイパス油路８８にお
いて絞り８７の上流側の油圧が高くなることによって２
位置切換弁８２がバネの付勢力に抗して図３で左方向に
移動する。これによって油路８１を介して供給される油
は２位置切換弁８２を通過して２速用油圧クラッチ３６
の作動室に供給され、この２速用油圧クラッチ３６が作
動される。このような２速用油圧クラッチ３６の作動状
態からソレノイド弁８９が消磁されると、このソレノイ
ド弁８９が図３に示される位置に戻ることによって絞り
８７の前後の油圧が等しくなり、２位置切換弁８２はバ
ネの付勢力によって元の位置（図３に示される位置）に
復帰し、２速用油圧クラッチ３６の作動室への油圧の供
給が絶たれる。

【００７４】次に、本発明の静油圧−機械式変速機の速
度段切換制御装置による速度段切換制御について図４，
図５に示されているフローチャート、図６，図７に示さ
れている制御条件説明図および図８に示されているタイ
ムチャートにもとづき説明する。なお、このフローチャ
ートは、前進２速（Ｆ２）から前進３速（Ｆ３）への速
度段切換制御および前進２速（Ｆ２）から前進１速（Ｆ
１）への速度段切換制御を中心に記述されているが、他
の速度段切換制御についても同様のフロ−に従って制御
が実行される。

【００７５】Ｓ１，Ｓ２：コントローラ７４による各入
力情報の取り込み処理を行い、続いて各制御に使われる
数値の演算を行う。 Ｓ３，Ｓ４：車両が速度段切換制御に入っているか否か
を判定するステップであって、車両が下段の速度段への
切換中であることを示すフラグ（Ｓｈｉｆｔ−ｄｏｗ
ｎ）が立っておらず、かつ上段の速度段への切換中であ
ることを示すフラグ（Ｓｈｉｆｔ−ｕｐ）が立っていな
い場合には、速度段切換制御中でないので速度段切換制
御条件判定のステップ（Ｓ５〜Ｓ２７）を実行する。 一
方、上段の速度段への切換中である（Ｓｈｉｆｔ−ｕｐ
＝１）場合には後述の上段速度段切換制御のステップ
（Ｓ２９〜Ｓ４１）を実行し、また下段の速度段への切
換中である（Ｓｈｉｆｔ−ｄｏｗｎ＝１）場合には後述
の下段速度段切換制御のステップ（Ｓ４２〜Ｓ５４）を
実行する。

【００７６】Ｓ５，Ｓ６：現速度段が前進２速（Ｆ２）
の場合には、前進３速（Ｆ３）への速度段切換制御に入
るための判定条件として、まず実際の速度比ｅが設定値
Ｅ₁を越えているか否かを判定する。ここで、設定値Ｅ
₁ は前進２速から前進３速へ切換えるクラッチとディス
クのプレートとの相対回転速度が微小値以内となる点に
おける速度比の値（図２参照）であって、前進３速への
切換クラッチを作動油圧のモジュレーションなしで係合
させた時にクラッチの破損が生じず、また大きな変速シ
ョックの生じない値に設定されている。なお、現速度段
が前進１速（Ｆ１），前進３速（Ｆ３），後進１速（Ｒ
１），後進２速（Ｒ２），後進３速（Ｒ３）の場合には
記述が省略されているが、これらの場合にも前進２速
（Ｆ２）の場合について示す以下のフロ−と同様のフロ
ーとなる。

【００７７】Ｓ７〜Ｓ９：実際の速度比ｅが設定値Ｅ₁
以下の場合には、エンジン回転速度ｎ_E から３速用クラ
ッチのフィリングタイムＴ₁ を算出し、次いで速度比の
上昇率Δｅ／Δｔがその３速用クラッチのフィリングタ
イムＴ₁ の時間だけ連続した時に速度比が設定値Ｅ₀ −
ΔＥ₁ を越える値になるか否かを判定する。この判定の
結果、速度比が設定値Ｅ₀ −ΔＥ₁ を越える値になる場
合には、次に油温が設定温度（車両の稼働温度）以下の
低温状態にあるか否かを判定し、低温状態にない場合に
は速度段切換制御に入るための他の判定条件を判定する
ためにステップＳ１０へ進み、低温状態にある場合には
速度段切換制御条件判定の各ステップをスキップしてス
テップＳ２８へ進む。

【００７８】前記Ｅ₀ は前進２速から前進３速へ切換え
るクラッチとディスクのプレートとの相対回転速度が０
となる切換点（図２のｃ点）における速度比の値であ
り、ΔＥ₁ は所定の微小速度比の値であって、速度比ｅ
がｅ＝Ｅ₀ −ΔＥ₁ で一定している際、前進３速への切
換クラッチを作動油圧のモジュレーションなしで係合さ
せた時にクラッチの破損が生じず、また大きな変速ショ
ックの生じない値が選定される。また、速度比の上昇率
Δｅ／Δｔは、例えば１０ｍｓｅｃ毎にサンプリングさ
れる１０個のエンジン回転速度ｎ_E およびモータ回転速
度ｎ_m の各実測値から確率論にもとづき一次回帰線が求
められてその一次回帰線の勾配から算出される。また、
エンジン回転速度ｎ_E に対応するフィリングタイムＴ₁
の値は、例えば図９に示されているような実測データに
もとづき予めマップとして記憶部に記憶されている。

【００７９】前述のように低温時にステップＳ８の条
件、すなわちクラッチフィリングタイムＴ₁ を算出して
速度段切換制御条件判定を行わないのは、クラッチのフ
ィリングタイムＴ₁ の値は油温が高い状態での値が記憶
されており、このフィリングタイムＴ₁ の長い低温時に
そのような高温時のデータを使用してクラッチソレノイ
ドをオン作動させてもクラッチ圧が立たない状態が生じ
てトルク切れを起こしてしまうからである。なお、この
ような低温時においては、通常、車両はならし運転によ
りゆっくりと動かされるために、ステップＳ６のみによ
る速度段切換判定だけで速度段切換を行っても変速ショ
ックが問題となることはない。

【００８０】Ｓ１０〜Ｓ１３：速度段切換制御に入るた
めの他の判定条件として、次にエンジン回転速度に余裕
があるかどうかを判断するために、実際のエンジン回転
速度ｎ_E と目標エンジン回転速度Ｎ_E との差ｎ_E −Ｎ_E
が設定値△Ｎ_E1を越えているかどうかを判定し、設定値
△Ｎ_E1を越えている場合には、続いてハンチング防止の
ために前回の前進３速から前進２速への速度段切換から
一定時間Ｔ₄ 以上経過しているかどうかを判定する。そ
して、一定時間Ｔ₄ 以上経過している場合には、次いで
前後進レバーにより前進，中立および後進の切換操作が
なされていないかどうかを判定し、切換操作がなされて
いない場合には更に切換点における速度比Ｅ₀ が上限速
度比Ｅ_max より小さい値であるかどうかを判定する。

【００８１】Ｓ１４，Ｓ１５：ステップＳ１０〜Ｓ１３
の各判定条件を全て満たす場合には、前進２速（Ｆ２）
から前進３速（Ｆ３）への速度段切換制御に入っても良
い状態にあると判定し、Ｓｈｉｆｔ−ｕｐフラグを立て
るとともにＳｈｉｆｔ−ｄｏｗｎフラグを下ろし、この
後上段速度段切換制御のステップＳ２９へ進む。なお、
図６には、前述のステップＳ６〜Ｓ１５にて説明されて
いる前進３速（Ｆ３）への速度段切換制御に入るための
制御条件説明図が示されている。

【００８２】Ｓ１６：実際の速度比ｅがＥ₁ 以下（ｅ≦
Ｅ₁ ）であって、かつその速度比の上昇率Δｅ／Δｔが
３速用クラッチのフィリングタイムＴ₁ の時間だけ連続
した時に速度比が設定値Ｅ₀ −ΔＥ₁ を越えない（ｅ＋
（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ≦Ｅ₀−ΔＥ₁ ）範囲にあるとき
には、前進１速（Ｆ１）への速度段切換制御に入るため
の判定条件を満たしているか否かを判断するために、ま
ず実際の速度比ｅが設定値Ｅ₁ ’未満であるか否かを判
定する。ここで、設定値Ｅ₁ ’は前進２速から前進１速
へ切換えるクラッチとディスクのプレートとの相対回転
速度が微小値以内となる点における速度比の値（図２参
照）であって、前進１速への切換クラッチを作動油圧の
モジュレーションなしで係合させた時にクラッチの破損
が生じず、また大きな変速ショックの生じない値に設定
されている。

【００８３】Ｓ１７〜Ｓ１９：実際の速度比ｅが設定値
Ｅ₁ ’以上（ｅ≧Ｅ₁ ’）の場合には、エンジン回転速
度ｎ_E から１速用クラッチのフィリングタイムＴ₁ ’を
算出し、次いで速度比の下降率Δｅ／Δｔ（＜０）がそ
の１速用クラッチのフィリングタイムＴ₁ ’の時間だけ
連続した時に速度比が設定値Ｅ₀ ’＋ΔＥ₁ ’未満の値
になるか否かを判定する。この判定の結果、速度比が設
定値Ｅ₀ ＋ΔＥ₁ 未満の値になる場合には、次に油温が
設定温度（車両の稼働温度）以下の低温状態にあるか否
かを判定し、低温状態にない場合には速度段切換制御に
入るための他の判定条件を判定するためにステップＳ２
０へ進み、低温状態にある場合には速度段切換制御条件
判定の各ステップをスキップしてステップＳ２７へ進
む。また、ステップＳ１８の判定がＮＯの場合にもステ
ップＳ２７へ進む。ここで、前記Ｅ ₀ ’は前進２速から
前進１速へ切換えるクラッチとディスクのプレートとの
相対回転速度が０となる切換点（図２のａ点）における
速度比の値であり、ΔＥ₁ ’は所定の微小速度比の値で
あって、速度比ｅがｅ＝Ｅ₀ ’＋ΔＥ₁ ’で一定してい
る際、前進１速への切換クラッチを作動油圧のモジュレ
ーションなしで係合させた時にクラッチの破損が生じ
ず、また大きな変速ショックの生じない値に設定されて
いる。

【００８４】Ｓ２０〜Ｓ２４：速度段切換制御に入るた
めの他の判定条件として、次にエンジン回転速度に余裕
があるかどうかを判断するために、実際のエンジン回転
速度ｎ_E と目標エンジン回転速度Ｎ_E との差ｎ_E −Ｎ_E
が設定値−△Ｎ_E1未満であるかどうかを判定し、設定値
−△Ｎ_E1未満である場合には、続いてハンチング防止の
ために前回の前進１速から前進２速への速度段切換から
一定時間Ｔ₄ ’以上経過しているかどうかを判定する。
これら二つの判定条件のいずれかの条件が満たされてい
ない場合には、次いでブレーキペダルの踏み込みがなさ
れているかどうかを判定し、踏み込みがなされていない
場合には、次いで前後進レバーにより前進，中立および
後進の切換操作がなされているかどうかを判定し、切換
操作がなされていない場合には、更に速度比レバー等の
操作によって切換点における上限速度比Ｅ_max が速度比
Ｅ₀ ’より小さな値になっているかどうかを判定する。

【００８５】Ｓ２５，Ｓ２６：ｎ_E −Ｎ_E ＜−△Ｎ_E1を
満たし、かつ前進１速から前進２速への速度段切換から
一定時間Ｔ₄ ’以上経過している場合および、これら二
つの条件のいずれかもしくは両方を満たしていなくても
ブレーキペダルの踏み込みがなされている場合、または
前後進レバーの切換操作がなされている場合、またはＥ
_max ＜Ｅ₀ ’を満たしている場合には、前進２速（Ｆ
２）から前進１速（Ｆ１）への速度段切換制御に入って
も良い状態にあると判定し、Ｓｈｉｆｔ−ｕｐフラグを
下ろすとともにＳｈｉｆｔ−ｄｏｗｎフラグを立て、こ
の後下段速度段切換制御のステップＳ４２へ進む。な
お、図７には、前述のステップＳ１６〜Ｓ２６にて説明
されている前進１速（Ｆ１）への速度段切換制御に入る
ための制御条件説明図が示されている。

【００８６】Ｓ２７，Ｓ２８：前記ステップＳ２０〜Ｓ
２４のいずれの条件も満たしていない場合、またはｅ＜
Ｅ₁ ’を満たさず、ｅ＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜
Ｅ₀ ’＋ΔＥ₁ ’も満たしていない場合、またはｅ＋
（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜Ｅ₀ ’＋ΔＥ₁ ’を満たして
いるけれども油温が低温状態にある場合には、速度段切
換制御を実行する条件が成立していないので、Ｓｈｉｆ
ｔ−ｕｐフラグおよびＳｈｉｆｔ−ｄｏｗｎフラグのい
ずれのフラグも下ろし、速度段切換制御以外の他の速度
比制御を実行してステップＳ１へ戻る。

【００８７】Ｓ２９，Ｓ３０：上段速度段切換制御に入
ると前進２速（Ｆ２）から前進３速（Ｆ３）への速度段
切換フラグが立っていない場合には、３速用クラッチソ
レノイドをオン作動する作動信号を出力してその速度段
切換フラグを立て、同時に目標速度比ＥをＥ＝Ｅ₀ とす
る各処理を行う。一方、速度段切換フラグが立っている
場合にはそれら各処理をスキップする。

【００８８】Ｓ３１〜Ｓ３４：油温が低温状態にない場
合には、０≦Ｔ₂ ≦Ｔ₁ となる時間Ｔ₂ として時間Ｔ₁
−Ｔ₂ 経過後に２速用クラッチソレノイドをオフ作動す
る作動信号を出力する。なお、図８に示されているよう
に、この時間Ｔ₁ −Ｔ₂ 間に実速度比ｅはＥ₀ に接近
し、時刻Ｔ₁ になると３速用クラッチが係合し３速用ク
ラッチ作動油圧が上昇する。一方、油温が低温状態にあ
る場合には、｜Ｅ₀ −ｅ｜＜ε（ε：微小値）の状態が
所定時間継続しているか否かを見て、所定時間継続して
いるときには２速用クラッチおよび３速用クラッチが二
重係合している状態にあるとみなし２速用クラッチソレ
ノイドをオフ作動する作動信号を出力する。

【００８９】Ｓ３５〜Ｓ３７：前進２速（Ｆ２）から前
進３速（Ｆ３）への速度段切換フラグが立ってから時間
Ｔ₁ −Ｔ₂ ＋Ｔ₃ が経過すると、目標速度比ＥをＥ₀ ＋
△Ｅ ₂ にステップ的に変化させ、同時にＦ２→Ｆ３の速
度段切換フラグおよびＳｈｉｆｔ−ｕｐフラグを下ろし
て速度段切換制御を完了する。ただし、実際に２速用ク
ラッチが切れて３速状態になるのは２速用クラッチソレ
ノイドの作動油圧が低下した時であり速度段切換制御の
完了とは必ずしも同時ではないが時間のずれが小さけれ
ば特に支障はない。また、実速度比ｅは３速用クラッチ
の係合前にＥ₀になりショックなく３速用クラッチが係
合する。

【００９０】前述のように時間Ｔ₁ −Ｔ₂ ＋Ｔ₃ の経過
後に目標速度比ＥをＥ₀ ＋△Ｅ₂ にステップ的に変化さ
せるのは次の理由による。例えば前進２速から前進３速
への速度段の切換の前後において、可変容量モータ５３
はモータ作用からポンプ作用に切換わるが、この切換わ
り前にはその可変容量モータ５３は可変容量ポンプ５０
の容積効率の低下分だけ吐出量設定可変角度斜板５３ａ
の斜板角度が余分に絞られている状態にある。この状態
で可変容量モータ５３がモータ作用からポンプ作用に切
換えられると、この切換わり時にモータ回転数およびモ
ータの吐出容積が一定のままでは、ポンプ作用をするこ
とになった可変容量モータ５３の通過流量が容積効率の
低下分だけ減少して出力回転が低下し、変速ショックが
生ずることとなってしまう。このような不具合を解消す
るために、図１０に示されているように、変速点でモー
タ容量を変化させ、可変容量モータ５３の回転数を変え
ることなくその可変容量モータ５３の流量補正を行うよ
うにしている。この場合、実際の制御においては速度比
の形で指令が出されているために、目標速度比Ｅが△Ｅ
₂ 分だけ加算されたものとなっている。こうして、変速
時における変速ショックの発生が回避されるとともに、
変速時にディスクとクラッチとの相対回転速度を０にし
て係合させることができ、クラッチの熱負荷を小さく抑
えることが可能となる。

【００９１】Ｓ３８〜Ｓ４１：時間Ｔ₁ −Ｔ₂ が経過す
るまでの間に負荷変動等により実際のエンジン回転速度
ｎ_E が目標エンジン回転速度Ｎ_E より設定値△Ｎ_E2を越
えて低下（ｎ_E ＜Ｎ_E −△Ｎ_E2）した時または前後進レ
バーを切換え操作した時には３速用クラッチソレノイド
をオフ作動する作動信号を出力すると同時にＦ２→Ｆ３
の速度段切換フラグおよびＳｈｉｆｔ−ｕｐフラグを下
ろし速度段切換制御を中断する。

【００９２】Ｓ４２，Ｓ４３：下段速度段切換制御に入
ると前進２速（Ｆ２）から前進１速（Ｆ１）への速度段
切換フラグが立っていない場合には、１速用クラッチソ
レノイドをオン作動する作動信号を出力してその速度段
切換フラグを立て、同時に目標速度比ＥをＥ＝Ｅ₀ ’と
する各処理を行う。一方、速度段切換フラグが立ってい
る場合にはそれら各処理をスキップする。

【００９３】Ｓ４４〜Ｓ４７：油温が低温状態にない場
合には、０≦Ｔ₂ ’≦Ｔ₁ ’となる時間Ｔ₂ ’として時
間Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’経過後に２速用クラッチソレノイドを
オフ作動する作動信号を出力する。なお、この時間
Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’間に実速度比ｅはＥ₀ ’に接近し、時刻
Ｔ₁ ’になると１速用クラッチが係合し１速用クラッチ
作動油圧が上昇する。一方、油温が低温状態にある場合
には、｜Ｅ₀ ’−ｅ｜＜ε（ε：微小値）の状態が所定
時間継続しているか否かを見て、所定時間継続している
ときには２速用クラッチおよび１速用クラッチが二重係
合している状態にあるとみなし２速用クラッチソレノイ
ドをオフ作動する作動信号を出力する。

【００９４】Ｓ４８〜Ｓ５０：前進２速（Ｆ２）から前
進１速（Ｆ１）への速度段切換フラグが立ってから時間
Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’＋Ｔ₃ ’が経過すると、前述の上段速度
段切換制御と同様に目標速度比ＥをＥ₀ −△Ｅ₂ ’にス
テップ的に変化させ、同時にＦ２→Ｆ１の速度段切換フ
ラグおよびＳｈｉｆｔ−ｄｏｗｎフラグを下ろして速度
段切換制御を完了する。ただし、実際に２速用クラッチ
が切れて１速状態になるのは２速用クラッチソレノイド
の作動油圧が低下した時であり速度段切換制御の完了と
は必ずしも同時ではないが時間のずれが小さければ特に
支障はない。また、実速度比ｅは１速用クラッチの係合
前にＥ₀ ’になりショックなく１速用クラッチが係合す
る。

【００９５】Ｓ５１〜Ｓ５４：時間Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’が経
過するまでの間に負荷変動等により実際のエンジン回転
速度ｎ_E が目標エンジン回転速度Ｎ_E より設定値△
Ｎ_E2’を越えて増加（ｎ_E ＞Ｎ_E ＋△Ｎ_E2’）した時ま
たは前後進レバーを切換え操作した時には１速用クラッ
チソレノイドをオフ作動する作動信号を出力すると同時
にＦ２→Ｆ１の速度段切換フラグおよびＳｈｉｆｔ−ｄ
ｏｗｎフラグを下ろし速度段切換制御を中断する。

【００９６】本実施例の速度段切換制御装置によれば、
速度比ｅの上昇率および下降率を求め、次に係合すべき
クラッチの相対回転速度がそのクラッチのフィリングタ
イムにおいて０ｒｐｍに極めて近い状態になった時にク
ラッチ切換制御を行い、クラッチ作動油のフィリング中
にも速度比を変化させ、クラッチの係合判定と同時に前
段クラッチを解放するようにされているので、車両を加
速もしくは減速しながら速度段の切換えが行え、車両の
加減速の中断時間を最小限に抑えることができる。

【００９７】また、クラッチの係合判定をクラッチフィ
リングタイムとクラッチ切換制御に入ってからの時間と
により行うようにされているので、故障し易い油圧スイ
ッチを用いずに切換制御を行うことができる。

【００９８】さらに、速度段の切換完了時に目標速度比
をステップ的に変化させるようにしているので、速度段
切換わり後のポンプ吐出容積が正しく駆動できる状態に
短時間で変化させることができ、速度段切換わり時にお
ける変速ショックの発生を確実に防止することができ
る。

【００９９】また、前回の速度段切換から一定時間は速
度段の切換を禁止するようにされ、エンジン回転速度の
状態から加速または減速すべき状態を判断して速度段切
換制御に入るようにされ、更に速度段切換制御に入って
からもエンジン回転速度の状態もしくはチェンジレバー
の切換状態を判断して速度段切換制御を中断できるよう
にされているので、速度段のハンチングを防止すること
ができ、速度段切換時に生ずる不要なタイムロスをなく
すことができる。

【０１００】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例による静油圧−機械
式変速機の速度段切換制御装置の全体概略ブロック図で
ある。

【図２】図２は、速度比に対するモータ速度比の関係を
示すグラフ図である。

【図３】図３は、油圧クラッチを切換操作するためのク
ラッチ作動回路を示す回路図である。

【図４】図４は、本実施例における速度段切換制御につ
いてのフローチャート図（前半）である。

【図５】図５は、本実施例における速度段切換制御につ
いてのフローチャート図（後半）である。

【図６】図６は、上段速度段切換制御に入る条件を示す
説明図である。

【図７】図７は、下段速度段切換制御に入る条件を示す
説明図である。

【図８】図８は、速度段切換制御の内容を示すタイムチ
ャート図である。

【図９】図９は、エンジン回転速度に対応するクラッチ
フィリングタイムの実測データの一例を示すグラフ図で
ある。

【図１０】図１０は、車速に対するポンプ容量およびモ
ータ容量の関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

２１ エンジン ２２，２６，５４ 出力軸 ２３ 入力軸 ２４ 機械伝動部 ２５ 静油圧伝動部 ２７ 差動部 ３０ 後進用遊星歯車列 ３１ 前進用遊星歯車列 ３２ 後進用油圧クラッチ ３３ 前進用油圧クラッチ ３５ 中間軸 ３６ ２速用油圧クラッチ ３７，４１ クラッチ板 ３８ ３速用遊星歯車列 ３９ ３速用遊星歯車列 ４０ ３速用油圧クラッチ ４２ １速用油圧クラッチ ５０ 可変容量ポンプ ５０ａ 吐出量設定可変角度斜板 ５１ 歯車列 ５２ 連通管 ５３ 可変容量モータ ５３ａ 吐出量設定可変角度斜板 ５５ 歯車列 ６０ 第１差動遊星歯車列 ６１ 第２差動遊星歯車列 ６２ 入力歯車 ７０ エンジン回転数検知器 ７１ モータ回転数検知器 ７２ スロットル位置検知器 ７３ レバー位置検知器 ７４ コントローラ部 ７５ 速度段切換バルブ ７６，７７ 角度変位バルブ ７８ ブレーキ踏込量検知器 ７９ 最高速度比検知器 ８０ 油圧ポンプ ８２ ２位置切換弁 ８５ リリーフ弁 ８９ ソレノイド弁

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆動
   される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各々
   吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成さ
   れて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変であ
   る静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部側
   および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆動
   させる差動部を設けることにより構成される静油圧−機
   械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の速い
   速度段に切換えるに際して、前記静油圧−機械式変速機
   の実際の速度比ｅが次式 ｜Ｅ₀ ｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₁ ｜ ここで、Ｅ₀ ：任意の速度段から絶対速度の速い速度段
   への切換点の速度比 Ｅ₁ ：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプレ
   ートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度比 を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
   えることを特徴とする静油圧−機械式変速機の速度段切
   換制御装置。
2. 【請求項２】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆動
   される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各々
   吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成さ
   れて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変であ
   る静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部側
   および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆動
   させる差動部を設けることにより構成される静油圧−機
   械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の速い
   速度段に切換えるに際して、時間Δｔでの前記静油圧−
   機械式変速機の実際の速度比ｅの絶対値の上昇量Δｅ
   （Δｅ＞０）と、任意の速度段から絶対速度の速い速度
   段へ切換えるクラッチの作動油のフィリングタイムＴ₁
   との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ として次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ＞｜Ｅ₀ ｜−ΔＥ₁ を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
   えることを特徴とする静油圧−機械式変速機の速度段切
   換制御装置。
3. 【請求項３】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆動
   される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各々
   吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成さ
   れて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変であ
   る静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部側
   および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆動
   させる差動部を設けることにより構成される静油圧−機
   械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の速い
   速度段に切換えるに際して、前記静油圧−機械式変速機
   の実際の速度比ｅが次式 ｜Ｅ₀ ｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₁ ｜ ここで、Ｅ₀ ：任意の速度段から絶対速度の速い速度段
   への切換点の速度比 Ｅ₁ ：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプレ
   ートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度比 または時間Δｔでの前記実際の速度比ｅの絶対値の上昇
   量Δｅ（Δｅ＞０）と、任意の速度段から絶対速度の速
   い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリングタイ
   ムＴ₁ との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ として次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ＞｜Ｅ₀ ｜−ΔＥ₁ のいずれかを満たす場合に速度段の切換えを行う切換制
   御手段を備えることを特徴とする静油圧−機械式変速機
   の速度段切換制御装置。
4. 【請求項４】 前記切換制御手段は、実際のエンジン回
   転速度ｎ_E と目標エンジン回転速度Ｎ_E との差ｎ_E −Ｎ
   _E が設定値ΔＮ_E1を越える場合に速度段の切換えを行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の静油圧−機械式変速
   機の速度段切換制御装置。
5. 【請求項５】 前記切換制御手段は、前記絶対速度の速
   い速度段から前記任意の速度段への切換わり後の時間が
   設定値Ｔ₄ 以上経過している場合に速度段の切換えを行
   うことを特徴とする請求項４に記載の静油圧−機械式変
   速機の速度段切換制御装置。
6. 【請求項６】 前記切換制御手段は、前後進レバーによ
   り前進，中立および後進の切換操作がなされていない場
   合に速度段の切換えを行うことを特徴とする請求項５に
   記載の静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置。
7. 【請求項７】 前記切換制御手段は、Ｅ₀ が上限速度比
   Ｅ_max より小さい値である場合に速度段の切換えを行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の静油圧−機械式変速
   機の速度段切換制御装置。
8. 【請求項８】 前記切換制御手段は、任意の速度段から
   絶対速度の速い速度段への切換中において、任意の速度
   段のクラッチの係合状態を保持させるとともに絶対速度
   の速い速度段のクラッチに係合信号を送り、同時に目標
   速度比ＥがＥ ₀ になるようにその目標速度比Ｅを上昇さ
   せ、０≦Ｔ₂ ＜Ｔ ₁なる時間Ｔ₂ として時間Ｔ ₁−Ｔ₂
   後に任意の速度段のクラッチの係合を解除する信号を送
   ることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれかに
   記載の静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置。
9. 【請求項９】 前記切換制御手段は、任意の速度段から
   絶対速度の速い速度段への切換中において、時間Ｔ₁ −
   Ｔ₂ 以内にエンジン回転速度が目標エンジン回転速度に
   対して設定値を越えて低下した時または前後進レバーが
   切換操作された時に前記絶対速度の速い速度段のクラッ
   チの係合信号を解除することを特徴とする請求項８に記
   載の静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置。
10. 【請求項１０】 前記切換制御手段は、油温が車両の稼
    働温度以下の低温状態にある時には、任意の速度段から
    絶対速度の速い速度段への切換中において、任意の速度
    段のクラッチの係合状態を保持させるとともに絶対速度
    の速い速度段のクラッチに係合信号を送り、速度比ｅと
    Ｅ₀ との差が微小値以内となる状態が所定時間継続した
    際に前記任意の速度段のクラッチに解放信号を送ること
    を特徴とする請求項１に記載の静油圧−機械式変速機の
    速度段切換制御装置。
11. 【請求項１１】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆
    動される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各
    々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成
    されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変で
    ある静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部
    側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆
    動させる差動部を設けることにより構成される静油圧−
    機械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の遅
    い速度段に切換えるに際して前記静油圧−機械式変速機
    の実際の速度比ｅが ｜Ｅ₁ ’｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₀ ’｜ ここで、Ｅ₀ ’：任意の速度段から絶対速度の遅い速度
    段への切換点の速度比 Ｅ₁ ’：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプ
    レートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度
    比 を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
    えることを特徴とする静油圧−機械式変速機の速度段切
    換制御装置。
12. 【請求項１２】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆
    動される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各
    々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成
    されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変で
    ある静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部
    側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆
    動させる差動部を設けることにより構成される静油圧−
    機械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の遅
    い速度段に切換えるに際して、時間Δｔでの前記静油圧
    −機械式変速機の実際の速度比ｅの絶対値の下降量Δ
    ｅ’（Δｅ’＜０）と、任意の速度段から絶対速度の遅
    い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリングタイ
    ムＴ₁ ’との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ ’として
    次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜｜Ｅ₀ ’｜＋Δ
    Ｅ₁ ’ を満たす場合に速度段の切換えを行う切換制御手段を備
    えることを特徴とする静油圧−機械式変速機の速度段切
    換制御装置。
13. 【請求項１３】 動力源に連結可能な入力軸を通して駆
    動される機械伝動部を設けるとともに、この入力軸に各
    々吐出量設定斜板を有するポンプおよびモータより構成
    されて少なくとも一方の吐出量設定斜板の角度が可変で
    ある静油圧伝動部を接続可能に設け、これら機械伝動部
    側および静油圧伝動部側の両方に出力軸を結合させて駆
    動させる差動部を設けることにより構成される静油圧−
    機械式変速機において、任意の速度段から絶対速度の遅
    い速度段に切換えるに際して前記静油圧−機械式変速機
    の実際の速度比ｅが ｜Ｅ₁ ’｜＞｜ｅ｜＞｜Ｅ₀ ’｜ ここで、Ｅ₀ ’：任意の速度段から絶対速度の遅い速度
    段への切換点の速度比 Ｅ₁ ’：速度比Ｅ₀ の近傍で、クラッチとディスクのプ
    レートとの相対回転速度が微小値以内となる点での速度
    比 または時間Δｔでの前記実際の速度比ｅの絶対値の下降
    量Δｅ’（Δｅ’＜０）と、任意の速度段から絶対速度
    の遅い速度段へ切換えるクラッチの作動油のフィリング
    タイムＴ₁ ’との関係が所定の微小速度比をΔＥ₁ ’と
    して次式 ｜ｅ｜＋（Δｅ／Δｔ）×Ｔ₁ ’＜｜Ｅ₀ ’｜＋Δ
    Ｅ₁ ’ のいずれかを満たす場合に速度段の切換えを行う切換制
    御手段を備えることを特徴とする静油圧−機械式変速機
    の速度段切換制御装置。
14. 【請求項１４】 前記切換制御手段は、実際のエンジン
    回転速度ｎ_E と目標エンジン回転速度Ｎ_E との差ｎ_E −
    Ｎ_E が設定値−ΔＮ_E1’未満の場合に速度段の切換えを
    行うことを特徴とする請求項１３に記載の静油圧−機械
    式変速機の速度段切換制御装置。
15. 【請求項１５】 前記切換制御手段は、前記絶対速度の
    遅い速度段から前記任意の速度段への切換わり後の時間
    が設定値Ｔ₄ ’以上経過している場合に速度段の切換え
    を行うことを特徴とする請求項１４に記載の静油圧−機
    械式変速機の速度段切換制御装置。
16. 【請求項１６】 前記切換制御手段は、ブレーキペダル
    の踏み込み操作がなされている場合に速度段の切換えを
    行うことを特徴とする請求項１５に記載の静油圧−機械
    式変速機の速度段切換制御装置。
17. 【請求項１７】 前記切換制御手段は、前後進レバーに
    より前進，中立および後進の切換操作がなされている場
    合に速度段の切換えを行うことを特徴とする請求項１６
    に記載の静油圧−機械式変速機の速度段切換制御装置。
18. 【請求項１８】 前記切換制御手段は、上限速度比Ｅ
    _max がＥ₀ ’より小さな値である場合に速度段の切換え
    を行うことを特徴とする請求項１７に記載の静油圧−機
    械式変速機の速度段切換制御装置。
19. 【請求項１９】 前記切換制御手段は、任意の速度段か
    ら絶対速度の遅い速度段への切換中において、任意の速
    度段のクラッチの係合状態を保持させるとともに絶対速
    度の遅い速度段のクラッチに係合信号を送り、同時に目
    標速度比ＥがＥ₀ になるようにその目標速度比Ｅを下降
    させ、０≦Ｔ₂ ’＜Ｔ ₁’なる時間Ｔ ₂ ’として時間Ｔ
    ₁’−Ｔ₂ ’後に任意の速度段のクラッチの係合を解除
    する信号を送ることを特徴とする請求項１１乃至１８の
    うちのいずれかに記載の静油圧−機械式変速機の速度段
    切換制御装置。
20. 【請求項２０】 前記切換制御手段は、任意の速度段か
    ら絶対速度の遅い速度段への切換中において、時間
    Ｔ₁ ’−Ｔ₂ ’以内にエンジン回転速度が目標エンジン
    回転速度に対して設定値を越えて増加した時または前後
    進レバーが切換操作された時に前記絶対速度の遅い速度
    段のクラッチの係合信号を解除することを特徴とする請
    求項１９に記載の静油圧−機械式変速機の速度段切換制
    御装置。
21. 【請求項２１】 前記切換制御手段は、油温が車両の稼
    働温度以下の低温状態にある時には、任意の速度段から
    絶対速度の遅い速度段への切換中において、任意の速度
    段のクラッチの係合状態を保持させるとともに絶対速度
    の遅い速度段のクラッチに係合信号を送り、速度比ｅと
    Ｅ₀ との差が微小値以内となる状態が所定時間継続した
    際に前記任意の速度段のクラッチに解放信号を送ること
    を特徴とする請求項１１に記載の静油圧−機械式変速機
    の速度段切換制御装置。