JPH0814384A - Hydromechanical transmission and its method of changing speed - Google Patents

Hydromechanical transmission and its method of changing speed

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JPH0814384A
JPH0814384A JP16993594A JP16993594A JPH0814384A JP H0814384 A JPH0814384 A JP H0814384A JP 16993594 A JP16993594 A JP 16993594A JP 16993594 A JP16993594 A JP 16993594A JP H0814384 A JPH0814384 A JP H0814384A
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JP
Japan
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gear
switching valve
hydraulic motor
shifting
hydraulic
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Application number
JP16993594A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Okura
泰則 大蔵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0814384A publication Critical patent/JPH0814384A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4061Control related to directional control valves, e.g. change-over valves, for crossing the feeding conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/421Motor capacity control by electro-hydraulic control means, e.g. using solenoid valves

Abstract

PURPOSE:To provide a compact hydromechanical transmission whose machine parts, although of a sliding or constant type, can change speeds as efficiently as synchronization types and its method of changing speeds. CONSTITUTION:In a hydromechanical transmission which changes speeds by switching the engagement of an input gear 15 rotated by a fixed or variable displacment hydraulic motor 14 with an output gear 17 which transmits outputs to the outside, a closed-center type switching valve 9 whose open area A is freely variable is provided between the hydraulic motor 14 and a variable displacement hydraulic pump 7 that feeds oil to the motor 14. Also, the variable displacement hydraulic pump 7 is provided with a control mechanism 72 which, in response to the inputs of pressures Pp, Pr in front of and behind the switching valve 9, controls the quantity Qp of displacement of the variable displacement hydraulic pump Qp so that the differential pressure DELTAP between the pressures Pp, Pq is constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ホイール式建設車両、
農業車両、自動車等の自走車両に使用される油圧機械式
変速機及びその変速方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a wheel type construction vehicle,
The present invention relates to a hydromechanical transmission used for self-propelled vehicles such as agricultural vehicles and automobiles, and a transmission method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧機械式変速機には、油圧モータで回
された入力ギヤと、外部へ出力を伝達する出力ギヤとの
噛合を切り換えることにより変速可能とされるものがあ
る。この噛合の切り換えはスライディング式やコンスタ
ント式が採用されるている。シンクロ式は部品点数が多
くかつ細かいため、低速度段で高トルクを伝達させるに
は、各部品を高強度化する必要があり、大形化かつコス
ト高となる。従ってシンクロ式は油圧機械式変速機に採
用されないのが普通である。
2. Description of the Related Art Some hydraulic mechanical transmissions are capable of shifting by switching the meshing of an input gear rotated by a hydraulic motor and an output gear transmitting an output to the outside. A sliding type or a constant type is used for switching the mesh. Since the synchro type has a large number of parts and is fine, in order to transmit high torque at a low speed stage, it is necessary to strengthen each part, resulting in a large size and high cost. Therefore, the synchro type is usually not adopted in the hydromechanical transmission.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記油圧機械
式変速機の機械部は、スライディング式やコンスタント
式であるため、変速の都度、車両を一旦停止させる必要
がある。この結果、次の問題が生ずる。
However, since the mechanical portion of the hydraulic mechanical transmission is a sliding type or a constant type, it is necessary to temporarily stop the vehicle at each shift. As a result, the following problems occur.

【0004】(1)起伏、交通信号等が多い走路での走
行では、頻繁な変速操作が必要となる。そして変速の都
度、停車させる必要があるため、最適走行速度の維持が
難く、長時間走行となる。かかる事情からオペレータの
疲労も激しく、満足度を得られないのが実情である。
(1) Frequent shift operations are required for traveling on a road where there are many ups and downs, traffic signals, and the like. Since it is necessary to stop the vehicle at each shift, it is difficult to maintain the optimum traveling speed and the vehicle travels for a long time. Under such circumstances, the operator is very tired and the satisfaction level cannot be obtained.

【0005】(2)上述の通り、変速の都度、停車させ
る必要があるため、全速度段においてそれぞれ発進牽引
力を要求される。このため低速度段は元より、全速度段
において、発進時の高トルクに耐える構造とする必要が
ある。従って各部品の高強度化、かつ、大形化してい
る。
(2) As described above, since it is necessary to stop the vehicle at each shift, the starting traction force is required at all speed stages. For this reason, it is necessary to have a structure capable of withstanding the high torque at the time of starting not only in the low speed stage but also in all speed stages. Therefore, the strength and size of each component are increased.

【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、機械部がスライディング式やコンスタント式であっ
ても、シンクロ式並みに変速でき、かつ、コンパクトな
油圧機械式変速機及びその変速方法を提供することを目
的とする。
The present invention focuses on the above-mentioned problems of the prior art, and even if the mechanical portion is a sliding type or a constant type, it is possible to shift gears in the same manner as a synchro type, and a compact hydraulic mechanical transmission and its shifting method. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1発明なる油圧機械式変速機は、図1を参照して
説明すれば、固定容量式又は可変容量式の油圧モータ1
4で回された入力ギヤ15と、外部へ出力を伝達する出
力ギヤ17との噛合を切り換えることにより変速するこ
とを達成してなる油圧機械式変速機において、前記油圧
モータ14とこれに油を供給する可変容量式油圧ポンプ
7との間に、開口面積Aを自在に変更可能とされたクロ
ーズドセンタ形切換弁9を設けると共に、前記可変容量
式油圧ポンプ7に、前記切換弁9の前後圧Pp、Prを
入力してこれらの差圧ΔPが一定となるように該可変容
量式油圧ポンプ7の吐出量Qpを制御する制御機構72
を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a hydraulic mechanical transmission according to a first invention is a fixed displacement type or variable displacement type hydraulic motor 1 as described with reference to FIG.
In the hydromechanical transmission that achieves gear shifting by switching the meshing between the input gear 15 rotated in step 4 and the output gear 17 that transmits the output to the outside, the hydraulic motor 14 and oil are A closed center type switching valve 9 whose opening area A can be freely changed is provided between the variable displacement hydraulic pump 7 and the variable displacement hydraulic pump 7 to be supplied. A control mechanism 72 for inputting Pp and Pr and controlling the discharge amount Qp of the variable displacement hydraulic pump 7 so that the pressure difference ΔP between them becomes constant.
It is characterized by the provision of.

【0008】第2発明なる上記油圧機械式変速機の変速
方法は、上記第1発明なる油圧機械式変速機において、
変速時、先ず、切換弁9の開口面積Aを変更することに
より現在噛み合っている入力ギヤ15bと出力ギヤ17
bとの噛合トルクを最小化させ、この最小化後直ちに該
噛合を外し、次いで、再び切換弁9の開口面積Aを変更
することにより次に噛み合わせる入力ギヤ15aと出力
ギヤ17aとにおける前者入力ギヤ15aの回転速度を
後者出力ギヤ17aの回転速度に同期させ、この同期後
直ちにこれらを噛み合わせることにより変速することと
した。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a hydraulic mechanical transmission according to the first aspect of the present invention.
At the time of shifting, first, the opening area A of the switching valve 9 is changed to change the input gear 15b and the output gear 17 that are currently meshed.
The former input in the input gear 15a and the output gear 17a to be meshed next by minimizing the meshing torque with b, disengaging the meshing immediately after this minimization, and then changing the opening area A of the switching valve 9 again. The rotation speed of the gear 15a is synchronized with the rotation speed of the latter output gear 17a, and immediately after the synchronization, the gears are meshed with each other to change the speed.

【0009】さらに第3発明なる上記油圧機械式変速機
の変速方法は、上記第1発明なる油圧機械式変速機にお
いて、油圧モータ14が可変容量式であるとき、変速
時、先ず、該油圧モータ14の押しのけ容積を最小化す
ると共に切換弁9の開口面積Aを小さくし、これにより
現在噛み合っている入力ギヤ15bと出力ギヤ17bと
の噛合トルクを最小化させ、この最小化後直ちに該噛合
を外し、次いで、再び切換弁9の開口面積Aを変更する
ことにより次に噛み合わせる入力ギヤ15aと出力ギヤ
17aとにおける前者入力ギヤ15aの回転速度を後者
出力ギヤ17aの回転速度に同期させ、この同期後直ち
にこれらを噛み合わせることにより変速することとし
た。
A third aspect of the present invention is a hydraulic mechanical transmission according to the first aspect of the present invention, wherein in the hydraulic mechanical transmission according to the first aspect of the present invention, when the hydraulic motor 14 is of a variable displacement type, when the gear is changed, the hydraulic motor is first The displacement volume of 14 is minimized and the opening area A of the switching valve 9 is reduced, thereby minimizing the meshing torque between the input gear 15b and the output gear 17b that are currently meshed, and immediately after this meshing, the meshing is performed. Then, by changing the opening area A of the switching valve 9 again, the rotation speed of the former input gear 15a in the next meshing input gear 15a and output gear 17a is synchronized with the rotation speed of the latter output gear 17a. Immediately after the synchronization, it was decided to shift gears by engaging them.

【0010】[0010]

【作用】上記第1発明の作用を説明する。切換弁9の開
口面積Aを流れる流量Qは、一般式「Q=C×A×(2
ΔP/ρ)1/2 」からも明らかなように、その前後差圧
ΔP〔=Pp−Pr(Ppは上流側のポンプ吐出圧、P
rは下流側の負荷圧)〕が一定であれば、負荷圧Prの
大きさに係わらず、開口面積Aに比例する(尚、Cは流
量係数、ρは油の密度)。そこで前後差圧ΔPが一定と
なるように可変容量式油圧ポンプ7の吐出量Ppを制御
可能とする制御機構72を可変容量式油圧ポンプ7(以
下、単に油圧ポンプとする)に設けてある。即ち、切替
弁9の開口面積Aを適宜調整するだけで、油圧モータ1
4の負荷圧Prに係わりなく、該開口面積Aに比例した
流量を油圧モータ14へ流せるようになる。このため油
圧モータ14の回転速度を自在かつ正確に微調整するこ
とができるようになる。
The operation of the first invention will be described. The flow rate Q flowing through the opening area A of the switching valve 9 is calculated by the general formula “Q = C × A × (2
ΔP / ρ) 1/2 ”, the differential pressure across the ΔP [= Pp−Pr (Pp is the upstream pump discharge pressure, Pp
r is a constant load pressure on the downstream side)], it is proportional to the opening area A regardless of the magnitude of the load pressure Pr (where C is the flow coefficient and ρ is the oil density). Therefore, the variable displacement hydraulic pump 7 (hereinafter simply referred to as a hydraulic pump) is provided with a control mechanism 72 capable of controlling the discharge amount Pp of the variable displacement hydraulic pump 7 so that the front-rear differential pressure ΔP becomes constant. That is, by simply adjusting the opening area A of the switching valve 9 as appropriate, the hydraulic motor 1
A flow rate proportional to the opening area A can be supplied to the hydraulic motor 14 regardless of the load pressure Pr of No. 4. Therefore, the rotation speed of the hydraulic motor 14 can be finely adjusted freely and accurately.

【0011】第1発明における上記作用の利用が、第2
発明及び第3発明なる変速方法である。
Utilization of the above-mentioned action in the first invention is second
It is a shift method according to the invention and a third invention.

【0012】即ち第2発明によれば、変速時、先ず、切
替弁9の開口面積Aを適宜変更するだけで、現在噛み合
っているギヤの噛合トルクを低下させることができる。
その後直ちにギヤ抜きすることとし、次いで再び前記切
替弁9の開口面積Aを適宜変更するだけで、次に噛み合
わせるギヤ間の回転を同期させることができる。その後
直ちにギヤ入れすることとした。
That is, according to the second aspect of the present invention, at the time of gear shifting, first, the meshing torque of the gear currently meshed can be reduced only by appropriately changing the opening area A of the switching valve 9.
The gears can be disengaged immediately thereafter, and then the opening area A of the switching valve 9 can be appropriately changed again to synchronize the rotation between the gears to be meshed next time. It was decided to shift gears immediately thereafter.

【0013】また第3発明によれば、油圧モータ14が
可変容量式であるときは、変速時のギヤ抜き時のみ油圧
モータ14の可変容量制御と切替弁9の開口面積Aの可
変制御とを行うことによりギヤ抜することとした。尚、
油圧モータ14が可変容量式であっても、切替弁9の開
口面積Aの可変制御だけで(即ち、第2発明だけで)ギ
ヤ抜してもよいことは言うまでもない。第3発明での他
の手順の作用は、上記第2発明での作用と同じであるた
め、説明を省略する。
According to the third aspect of the invention, when the hydraulic motor 14 is of a variable displacement type, the variable displacement control of the hydraulic motor 14 and the variable control of the opening area A of the switching valve 9 are performed only when the gear is disengaged during gear shifting. It was decided to remove the gear by carrying out. still,
It goes without saying that even if the hydraulic motor 14 is of a variable displacement type, the gear can be disengaged only by the variable control of the opening area A of the switching valve 9 (that is, only by the second invention). The operation of the other procedures in the third invention is the same as the operation in the second invention, and thus the description thereof will be omitted.

【0014】[0014]

【実施例】本発明に係わる油圧機械式変速機の好適な実
施例を図1を参照して説明する。同図は、実施例なる油
圧機械式変速機を搭載し、かつ実施例なる変速方法を使
用するホイール式建設機械の図である。説明を分かり易
くするため、先ず本車両を油圧部、機械部、制御部に分
けて述べ、その後、実施例の特徴を述べる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the hydromechanical transmission according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram of a wheel-type construction machine equipped with the hydraulic mechanical transmission according to the embodiment and using the gear shifting method according to the embodiment. In order to make the explanation easy to understand, the vehicle will first be described by dividing it into a hydraulic section, a mechanical section, and a control section, and then the characteristics of the embodiment will be described.

【0015】油圧部を述べる。電気モータやエンジン等
の動力源5で駆動された油圧ポンプ7により油溜6から
吸い出された油Qpは、作業機用油圧アクチュエータ8
1、82用の制御油器8へ流れる油Q1と、圧力補償弁
74を経て切換弁9へ流れる油Q2とに分流する。尚、
走行中に作業機が使用されることはほとんどなく、走行
中はポンプ吐出量QpがQ2となると考えて差し支えな
い。切換弁9は図示上部の後進位置R、図示下部の前進
位置F、図示センタの停車用中立位置Nを備えた3位置
切換弁であり、制御器1からの切換信号S3R、S3F
により切り換わる。また後進位置Rと前進位置Fとのそ
れぞれには比例ソレノイド9R、9Fが備えられ、各切
換信号S3R、S3Fの大きさに比例し開口面積Aが変
化可能とされている。切換弁9で切り換えられた油Q2
は可変容量式油圧モータ14(以下、単に油圧モータ1
4とする)に至り、これを後進方向又は前進方向に回転
させ、その後、ドレン回路83から2段背圧弁12を経
て油溜6へ還流される。油圧モータ14はサーボ機構1
41を備え、制御器1からの容量可変信号S2を受け、
例えば斜板や斜軸の傾転角等を変更してその押しのけ容
積を変化する。
The hydraulic section will be described. The oil Qp sucked out from the oil sump 6 by the hydraulic pump 7 driven by the power source 5 such as an electric motor or an engine is transferred to the hydraulic actuator 8 for the working machine.
The oil is divided into oil Q1 flowing to the control oil device 8 for 1 and 82 and oil Q2 flowing to the switching valve 9 via the pressure compensating valve 74. still,
The working machine is rarely used during traveling, and it can be considered that the pump discharge amount Qp becomes Q2 during traveling. The switching valve 9 is a three-position switching valve having a reverse position R in the upper part of the drawing, a forward moving position F in the lower part of the drawing, and a neutral position N for stopping the vehicle in the center of the drawing, and switching signals S3R, S3F from the controller 1.
To switch. Further, proportional solenoids 9R and 9F are provided at the reverse position R and the forward position F, respectively, and the opening area A can be changed in proportion to the magnitude of the switching signals S3R and S3F. Oil Q2 switched by switching valve 9
Is a variable displacement hydraulic motor 14 (hereinafter simply referred to as the hydraulic motor 1
4), and this is rotated in the reverse direction or the forward direction, and then returned from the drain circuit 83 to the oil reservoir 6 via the two-stage back pressure valve 12. The hydraulic motor 14 is the servo mechanism 1
41, which receives the variable capacitance signal S2 from the controller 1,
For example, the displacement angle of the swash plate or the swash shaft is changed to change the displacement.

【0016】尚、切換弁9と油圧モータ14との間の往
復回路91R、91Fと、ドレン回路83との間にはそ
れぞれ逆止弁10R、10Fと、リリーフ弁11R、1
1Fとが装着されている。リリーフ弁11R、11F
は、例えば降坂時に本車両が暴走した時、回路(91R
又は91F)に発生する異常高圧をドレン回路83へ逃
がし、油器(主に油圧モータ14)の損傷を阻止するた
めの安全弁である。他方逆止弁10R、10Fは、前記
暴走等の時に負圧となった回路(91F又は91R)内
にドレン回路83から油を吸引させる弁(いわゆる真空
防止弁)であり、該負圧側回路でのキャビテーション発
生を防止する。またドレン回路83には、前記逆止弁1
0R、10Fの応答性を高めるための2段背圧弁12が
備えられている。この2段背圧弁12は走行時は低圧側
とされ、変速時やリターダ制動させつつ走行するとき
(以下、単にリターダ走行とする)は高圧側とされる。
そして上記切り換えは制御器1からの切換信号S4によ
る。また本車両は、油圧モータや機械部を下部走行体に
搭載し、他を上部旋回体に搭載したホイール式建設機械
である。このため、往復回路91R、91Fは油圧スイ
ベル22で導通されている。
The reciprocating circuits 91R and 91F between the switching valve 9 and the hydraulic motor 14 and the check valves 10R and 10F and the relief valves 11R and 1R between the drain circuit 83 and the drain circuit 83, respectively.
1F and is installed. Relief valves 11R, 11F
Is the circuit (91R
Alternatively, it is a safety valve for releasing abnormal high pressure generated in 91F) to the drain circuit 83 to prevent damage to the oil container (mainly the hydraulic motor 14). On the other hand, the check valves 10R and 10F are valves (so-called vacuum prevention valves) for sucking oil from the drain circuit 83 into the circuit (91F or 91R) that has become negative pressure at the time of the above-mentioned runaway, and the negative pressure side circuit. Prevent the occurrence of cavitation. Further, the drain circuit 83 includes the check valve 1
A two-stage back pressure valve 12 for increasing the responsiveness of 0R and 10F is provided. The two-stage back pressure valve 12 is set to a low pressure side during traveling, and is set to a high pressure side during shifting and traveling while retarder braking is performed (hereinafter, simply referred to as retarder traveling).
The switching is performed by the switching signal S4 from the controller 1. In addition, this vehicle is a wheel-type construction machine in which a hydraulic motor and a machine part are mounted on a lower traveling body, and the others are mounted on an upper swing body. Therefore, the reciprocating circuits 91R and 91F are electrically connected by the hydraulic swivel 22.

【0017】機械部を述べる。機械部はコンスタント式
変速機とした。入力ギヤ15は油圧モータ14の回転軸
142に接続されて正逆転する。出力ギヤ17は外部の
車軸20へ接続され、常噛ギヤ16を介して入力ギヤ1
5に噛み合い、入力ギヤ15の正逆転を車軸20へ伝達
する(つまり車両を前後進させる)。同図において、左
側入力ギヤ151と出力ギヤ17とは常噛ギヤ16を介
して噛み合い、その噛合は低速走行段であり、他方右側
入力ギヤ152と出力ギヤ17とは常噛ギヤ16を介し
て噛み合い、その噛合は高速走行段である。常噛ギヤ1
6は出力ギヤ17に常時噛み合っており、かつ左右入力
ギヤ151、152のいずれへも摺動可能とされ、これ
によりこれらのいずれか一方と選択的に噛み合い可能と
されている。本車両では、後進1段(後進Rとする)、
中立(中立Nとする)及び前進2段(前進F1、前進F
2とする)の変速度段としてある。
The mechanical section will be described. The mechanical part was a constant speed transmission. The input gear 15 is connected to the rotary shaft 142 of the hydraulic motor 14 and rotates in the forward and reverse directions. The output gear 17 is connected to the external axle 20, and the input gear 1 is connected via the permanent gear 16.
5 is transmitted to the axle 20 (that is, the vehicle is moved forward and backward). In the figure, the left input gear 151 and the output gear 17 mesh with each other via the constant gear 16, and the meshing is a low speed running stage, while the right input gear 152 and the output gear 17 interpose with the constant gear 16. Engagement, which is the high speed stage. Permanent gear 1
The gear 6 is always meshed with the output gear 17 and is slidable on both the left and right input gears 151 and 152, so that the gear 6 can be selectively meshed with either one of them. In this vehicle, one reverse gear (reverse R),
Neutral (neutral N) and forward two steps (forward F1, forward F)
2)).

【0018】変速は、サーボ機構19が制御器1からの
変速信号S1を受けることによりシフタ18を図示中央
から左右のいずれか一方へ動かし、シフタ18の先端に
回転摺動自在に係合された常噛ギヤ16を左右入力ギヤ
151、152のいずれか一方に噛み合わせることによ
り、達成される。従って本車両での停車は、切換弁9の
中立位置Nと、このシフタ18の中央位置とのいずれか
一方又は双方によって達成される。勿論、常噛ギヤ16
を低速走行側の入力ギヤ151と常時噛み合わせてお
き、停車は切換弁9の中立位置Nだけで行うようにして
もよいことは言うまでもない。
For shifting, the servo mechanism 19 receives the shift signal S1 from the controller 1 to move the shifter 18 from the center of the drawing to either the left or the right, and the end of the shifter 18 is rotatably slidably engaged. This is achieved by meshing the constant gear 16 with one of the left and right input gears 151, 152. Therefore, the stop of the vehicle is achieved by one or both of the neutral position N of the switching valve 9 and the central position of the shifter 18. Of course, the constant gear 16
Needless to say, the vehicle may be stopped only at the neutral position N of the switching valve 9 by always meshing with the input gear 151 on the low speed traveling side.

【0019】制御部を述べる。変速度段(後進R、中立
N、前進F1、前進F2)の選択はシフトレバー2をオ
ペレータが操作して行う。シフトレバー2から変速信号
S5は一旦制御器1へ入力され調整された後、変速信号
S1、容量可変信号S2、切換信号S3R、S3F、切
換信号S4となる。尚、変速完了後の増減速は、制御器
1において容量可変信号S2や切換信号S3R、S3F
を、アクセルベダル4から踏込量信号S7に連動させて
行う。
The control unit will be described. The operator operates the shift lever 2 to select the variable speed stage (reverse R, neutral N, forward F1, forward F2). The shift signal S5 from the shift lever 2 is once input to the controller 1 and adjusted, and then becomes the shift signal S1, the variable capacity signal S2, the switching signals S3R, S3F, and the switching signal S4. In addition, the acceleration / deceleration after the completion of the shift is performed by the controller 1 by the variable capacity signal S2 and the switching signals S3R and S3F.
Is performed in conjunction with the depression amount signal S7 from the accelerator pedal 4.

【0020】尚、本車両は、オプションとして図示する
ように、往復回路91R、91Fのそれぞれに油圧検出
器13R、13Fを設け、検出した油圧信号VR、VF
を制御器1へ出力できるようにもなっている。また油圧
モータ14の回転軸142の近傍に回転検出器143を
設け、検出した入力回転信号Nmを制御器1へ出力して
いる。さらに車軸20の近傍に回転検出器21を設け、
検出した出力回転信号Nsを制御器1へ出力している。
In this vehicle, as shown as an option, oil pressure detectors 13R, 13F are provided in the reciprocating circuits 91R, 91F, respectively, and the detected oil pressure signals VR, VF are detected.
Can be output to the controller 1. A rotation detector 143 is provided near the rotation shaft 142 of the hydraulic motor 14 and outputs the detected input rotation signal Nm to the controller 1. Further, a rotation detector 21 is provided near the axle 20,
The detected output rotation signal Ns is output to the controller 1.

【0021】即ち上記説明から理解されるように、本車
両の油圧機械式変速機は、要すれば、可変容量式の油圧
モータ14で回された入力ギヤ15と、外部へ出力を伝
達する出力ギヤ17との噛合を切り換えることによって
変速を達成している。
That is, as can be understood from the above description, the hydraulic mechanical transmission of the present vehicle has, if necessary, the input gear 15 rotated by the variable displacement hydraulic motor 14 and the output for transmitting the output to the outside. Shifting is achieved by switching the meshing with the gear 17.

【0022】実施例の特徴は次の通りである。先ず切換
弁9を説明する。切替弁9はクローズドセンタ形であ
り、前述の通り、制御器1からの切換信号S3R、S3
Fの大きさに比例した開口面積Aで開口する。尚、この
開口面積制御は、上述のように変速完了後の増減速時だ
けでなく、後述するように、変速時でも行われる。
The features of the embodiment are as follows. First, the switching valve 9 will be described. The switching valve 9 is a closed center type, and as described above, the switching signals S3R and S3 from the controller 1 are used.
The opening area A opens in proportion to the size of F. The opening area control is performed not only during acceleration / deceleration after completion of gear shift as described above but also during gear shift as described later.

【0023】次に油圧ポンプ7を説明する。油圧ポンプ
7は可変容量式であり、サーボ機構71により押しのけ
容積を変化させられる。サーボ機構71は制御機構72
から圧油を得ると油圧ポンプ7の押しのけ容積を最小側
へ動かし、逆にサーボ機構71から制御機構72へ圧油
を排出すると油圧ポンプ7の押しのけ容積を最大側へ動
かす構造となっている。
Next, the hydraulic pump 7 will be described. The hydraulic pump 7 is a variable displacement type, and its displacement can be changed by the servo mechanism 71. The servo mechanism 71 is a control mechanism 72.
When the pressure oil is obtained from the hydraulic pump 7, the displacement volume of the hydraulic pump 7 is moved to the minimum side. Conversely, when the pressure oil is discharged from the servo mechanism 71 to the control mechanism 72, the displacement volume of the hydraulic pump 7 is moved to the maximum side.

【0024】制御機構7は、切替弁9の上流側の油圧P
p(具体的にはポンプ吐出圧)を入力するb位置と、切
替弁9の下流側の油圧Pr(具体的には油圧モータ14
の負荷圧)を入力するa位置とからなる2位置切換弁で
ある。a位置にはさらに「Pr+ΔPs=Pp」の関係
で付勢されたΔPs相当のバネ721が取り付けられい
る。
The control mechanism 7 controls the oil pressure P on the upstream side of the switching valve 9.
The position b for inputting p (specifically, pump discharge pressure) and the hydraulic pressure Pr on the downstream side of the switching valve 9 (specifically, the hydraulic motor 14).
Is a two-position switching valve having a position for inputting the load pressure). Further, a spring 721 corresponding to ΔPs, which is biased in the relationship of “Pr + ΔPs = Pp”, is attached to the position a.

【0025】制御機構72の作用を述べる。切換弁9の
開口面積Aを切換信号S3Fにより広げると、大量の油
が切換弁9内を流れようとする。このとき、切換弁9の
前後差圧ΔP(=Pp−Pr)は小さくなるが(ΔPs
>ΔP)、この結果、制御機構72はa位置となり、サ
ーボ機構71の圧油を油溜6へ配油する。そして前述の
通り、油圧ポンプ7を最大吐出量側とする。つまり前記
切換弁9における大流量が補償される。逆に切換弁9の
開口面積Aを切替信号S3Fにより狭くすると、切換弁
9内を流れる油が減少して切換弁9の前後差圧ΔPが大
きくなるが(ΔPs<ΔP)、この結果、制御機構72
はb位置となり、サーボ機構71へ圧油を供給する。そ
して前述の通り、油圧ポンプ7を最小吐出量側とする。
つまり前記切換弁9における小流量が補償される。
The operation of the control mechanism 72 will be described. When the opening area A of the switching valve 9 is widened by the switching signal S3F, a large amount of oil tends to flow in the switching valve 9. At this time, the differential pressure ΔP (= Pp-Pr) across the switching valve 9 becomes small (ΔPs
> ΔP), as a result, the control mechanism 72 is set to the a position, and the pressure oil of the servo mechanism 71 is distributed to the oil reservoir 6. Then, as described above, the hydraulic pump 7 is set to the maximum discharge amount side. That is, the large flow rate in the switching valve 9 is compensated. On the contrary, if the opening area A of the switching valve 9 is narrowed by the switching signal S3F, the oil flowing in the switching valve 9 decreases and the front-rear differential pressure ΔP of the switching valve 9 increases (ΔPs <ΔP). Mechanism 72
Becomes the b position, and pressure oil is supplied to the servo mechanism 71. Then, as described above, the hydraulic pump 7 is set to the minimum discharge amount side.
That is, the small flow rate in the switching valve 9 is compensated.

【0026】つまり制御機構72は常時「ΔP=ΔP
s」となるようにシャトル運動し、これにより、差圧Δ
Pを一定化する。即ち、制御機構72は、切換弁9を流
れる流量Qの一般式「Q=C×A×(2ΔP/
ρ)1/2 」におけるΔPを一定化し、これにより切換弁
9での開口面積Aだけ比例した流量Qだけを油圧モータ
14へ流すようにしている。尚、上記一般式からも分か
るように、ΔPを一定としたため、油圧モータ14の負
荷圧Prが変化しても、この負荷圧Prが切換弁14の
流量に影響を与えることはない。
That is, the control mechanism 72 is always in the condition of "ΔP = ΔP".
The shuttle movement is performed so that the differential pressure Δ
Keep P constant. That is, the control mechanism 72 uses the general expression “Q = C × A × (2ΔP /
ΔP in ρ) 1/2 ”is made constant, so that only the flow rate Q proportional to the opening area A of the switching valve 9 flows to the hydraulic motor 14. As can be seen from the above general formula, since ΔP is constant, even if the load pressure Pr of the hydraulic motor 14 changes, the load pressure Pr does not affect the flow rate of the switching valve 14.

【0027】尚、本車両の油圧部は、シャトル弁73及
び圧力補償弁74を備えている。これらは本発明の本論
と無関係であるが、図示されているため、概要のみ説明
しておく。本車両は、走行用の油圧モータ14の外、作
業機用の各種油圧アクチュエータ81、82も備えてい
る。制御機構72は各切換弁からも負荷圧を入力しつ
つ、油圧ポンプ7の吐出量を統合制御している。そして
この統合制御を行うため、各切換弁にはシャトル弁73
や圧力補償弁74が設けられる。シャトル弁73は、各
切換弁からの負荷圧の合流点毎に設けられ、いずれか大
きい方の負荷圧を制御機構72へと流すものであり、最
終的に各切換弁の最大負荷圧ΔPrmax を制御機構72
へ導く弁である。圧力補償弁74は、例えて言えば、前
記制御機構72、前記油圧ポンプ7及び前記サーボ機構
71を一体化したような機能を備え、前記最大負荷圧Δ
Prmax の切換弁は元より、他の切換弁の負荷圧から影
響されることなく、自己の開口面積Aだけに比例した流
量をアクチュエータヘ流すための弁である。
The hydraulic section of this vehicle is provided with a shuttle valve 73 and a pressure compensating valve 74. These are irrelevant to the present subject matter of the present invention, but they are shown, and therefore only an outline will be described. The present vehicle is equipped with not only the hydraulic motor 14 for traveling but also various hydraulic actuators 81, 82 for working machines. The control mechanism 72 integrally controls the discharge amount of the hydraulic pump 7 while inputting the load pressure from each switching valve. In order to perform this integrated control, each switching valve has a shuttle valve 73.
A pressure compensation valve 74 is provided. The shuttle valve 73 is provided at each confluence point of the load pressures from the switching valves, and flows the larger load pressure to the control mechanism 72. Finally, the maximum load pressure ΔPrmax of each switching valve is set. Control mechanism 72
Is a valve that leads to. For example, the pressure compensation valve 74 has a function of integrating the control mechanism 72, the hydraulic pump 7 and the servo mechanism 71, and the maximum load pressure Δ
The Prmax switching valve is a valve for flowing a flow rate proportional to only the opening area A of the switching valve to the actuator without being affected by the load pressure of other switching valves.

【0028】以上の説明から分かる通り、上記実施例な
る油圧機械式変速機は、要すれば、「固定容量式又は可
変容量式の油圧モータ14で回された入力ギヤ15と、
外部へ出力を伝達する出力ギヤ17との噛合を切り換え
ることにより変速することを達成してなる油圧機械式変
速機において、前記油圧モータ14とこれに油を供給す
る可変容量式油圧ポンプ7との間に、開口面積Aを自在
に変更可能とされたクローズドセンタ形切換弁9を設け
ると共に、前記可変容量式油圧ポンプ7に、前記切換弁
9の前後圧Pp、Prを入力してこれらの差圧ΔPが一
定となるように該可変容量式油圧ポンプ7の吐出量Qp
を制御する制御機構72を設けたもの」と言える。
As can be seen from the above description, the hydromechanical transmission according to the above-described embodiment is, if necessary, "an input gear 15 rotated by a hydraulic motor 14 of a fixed displacement type or a variable displacement type,
In a hydraulic mechanical transmission in which gear shifting is achieved by switching meshing with an output gear 17 that transmits output to the outside, the hydraulic motor 14 and the variable displacement hydraulic pump 7 that supplies oil to the hydraulic motor 14 A closed center type switching valve 9 whose opening area A can be freely changed is provided between them, and the front and rear pressures Pp and Pr of the switching valve 9 are input to the variable displacement hydraulic pump 7 and the difference between them is provided. The discharge amount Qp of the variable displacement hydraulic pump 7 so that the pressure ΔP becomes constant.
A control mechanism 72 for controlling the

【0029】そして上記構成による作用及び効果は、要
すれば、切換弁9の開口面積Aを微調整するだけで、油
圧モータ14への流量を自在に微調整できることであ
る。即ち、油圧モータ14の回転速度を自在に微調整で
きることである。
The operation and effect of the above-described structure is that the flow rate to the hydraulic motor 14 can be freely finely adjusted only by finely adjusting the opening area A of the switching valve 9, if necessary. That is, the rotational speed of the hydraulic motor 14 can be freely and finely adjusted.

【0030】次に上記実施例なる油圧機械式変速機の変
速方法の実施例を、図2〜図9を参照して説明する。図
2及び図6は第1実施例なる通常走行時のシフトアッ
プ、図3及び図7は第2実施例なるリターダ走行時のシ
フトアップ、図4及び図8は第3実施例なる通常走行時
のシフトダウン、図5及び図9は第4実施例なるリター
ダ走行時のシフトダウンの説明図であり、図2〜図5は
フローチャート、図6〜図9はタイムチャートである。
また図6〜図9の各(a)は油圧モータ14の容量制
御、各(b)は切換弁9の開口面積制御、各(c)はシ
フタ18の制御、各(d)は油圧モータ14の回転速
度、各(e)は2段背圧弁12の切替制御を示す。
Next, an embodiment of the shifting method of the hydraulic mechanical transmission according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 6 are upshifts during normal running according to the first embodiment, FIGS. 3 and 7 are upshifts during retarder running according to the second embodiment, and FIGS. 4 and 8 are during normal running according to the third embodiment. FIG. 5 and FIG. 9 are explanatory views of the shift down during the retarder traveling according to the fourth embodiment, FIGS. 2 to 5 are flowcharts, and FIGS. 6 to 9 are time charts.
6 to 9, each (a) is a displacement control of the hydraulic motor 14, each (b) is an opening area control of the switching valve 9, each (c) is a control of the shifter 18, and each (d) is a hydraulic motor 14. (E) shows the switching control of the two-stage back pressure valve 12.

【0031】第1実施例は、通常走行時におけるシフト
アップ方法であり、図2を参照し、かつ、図6で補足し
つつ説明する。即ち、前進F1の噛合ギヤ(常噛ギヤ1
6を介した、入力ギヤ15bなる151と、出力ギヤ1
7bなる17との噛合)を前進F2の噛合ギヤ(常噛ギ
ヤ16を介した、入力ギヤ15aなる152と、出力ギ
ヤ17aなる17との噛合)へ切り換える方法である。
The first embodiment is a shift-up method during normal driving, which will be described with reference to FIG. 2 and supplemented with FIG. That is, the mesh gear of the forward movement F1 (normal gear 1
151, which is the input gear 15b and the output gear 1
7b) (17b) and a forward F2 meshing gear (the input gear 15a 152 and the output gear 17a 17 are meshed via the normal gear 16).

【0032】図2に示す通り、 工程(1a):前進F1走行中、 工程(2a):シフトレバー2をF1位置からF2位置
に移すと、その変速信号S5がシフトレバー2から制御
器1へ出力される。 工程(3a):制御器1は、変速信号S5を入力する
と、図6(a)のt1に示すように、サーボ機構141
へ容量可変信号S2を出力し、油圧モータ14の押しの
け容積を最小化すると共に、図6(b)のt1に示すよ
うに、切換弁9の比例ソレノイド9Fへ切換信号S3F
を出力して油圧モータ14への流量を制御することによ
り入力ギヤ151を現行速度に維持する。このようにす
ると、噛合ギヤ151、16との噛合トルクが小さくな
り、ギヤ抜きし易くなる。尚、本車両では、図6(a)
のt1〜t4に示すように、この間、車軸20からの力
で油圧モータ14が回され易くなるため(従って回路9
1Fでキャビテーションが発生し易くなるため)、制御
器1は、図6(e)に示すように、この間、切換信号S
4を出力し、2段背圧弁12を高圧側に切り換え、これ
により回路9F内でのキャビテーションの発生を阻止し
ている。 工程(4a):図6(c)のt2に示すように、所定時
間t1〜t2経過後、制御器1はサーボ機構19へ最初
の変速信号S1を出力し、シフタ18を駆動して常噛ギ
ヤ16を入力ギヤ151から抜く。 工程(5a):その後、制御器1は、図6(b)のt2
〜t3に示すように、切換弁9へ切換信号S3Fを漸減
しつつ出力し、図6(d)のt2〜t3に示すように、
油圧モータ14の回転速度を下げる。シフトアップする
には入力ギヤ152の回転速度を常噛ギヤ16の回転速
度まで下げて同期させる必要があるからである。 工程(6a):次に、図6(d)のt3に示すように、
入力ギヤ152の回転速度と常噛ギヤ16の回転速度と
が同期次期を見計らい、制御器1は、図6(c)のt3
に示すように、サーボ機構19へ次の変速信号S1を出
力し、シフタ18を駆動して常噛ギヤ16を入力ギヤ1
52へ噛み合わせる。 工程(7a):常噛ギヤ16が入力ギヤ152に噛み合
った後、制御器1は、図6(b)のt3に示すように、
切換弁9への切換信号S3Fの漸増を開始し、図6
(a)のt4に示すように、サーボ機構141へ容量可
変信号S2を出力し、かつ、図6(e)に示すように、
切換信号S4を出力し、2段背圧弁12を低圧側に切り
換えることにより前進F2走行する。
As shown in FIG. 2, step (1a): traveling forward F1, step (2a): when the shift lever 2 is moved from the F1 position to the F2 position, the shift signal S5 from the shift lever 2 to the controller 1 is generated. Is output. Step (3a): When the shift signal S5 is input, the controller 1 receives the servo mechanism 141 as shown at t1 in FIG. 6A.
To the proportional solenoid 9F of the switching valve 9 as shown at t1 in FIG. 6B, while the displacement variable signal S2 is output to the hydraulic motor 14 to minimize the displacement of the hydraulic motor 14.
Is output to control the flow rate to the hydraulic motor 14 to maintain the input gear 151 at the current speed. By doing so, the meshing torque with the meshing gears 151, 16 becomes small, and the gears can be easily disengaged. In addition, in this vehicle, FIG.
As indicated by t1 to t4, during this period, the hydraulic motor 14 is easily rotated by the force from the axle 20 (hence, the circuit 9
Since cavitation is likely to occur at 1F), the controller 1 controls the switching signal S during this period as shown in FIG. 6 (e).
4 is output to switch the two-stage back pressure valve 12 to the high pressure side, thereby preventing the occurrence of cavitation in the circuit 9F. Step (4a): As shown at t2 in FIG. 6C, after a lapse of a predetermined time t1 to t2, the controller 1 outputs the first shift signal S1 to the servo mechanism 19 to drive the shifter 18 to perform a constant gear operation. The gear 16 is removed from the input gear 151. Step (5a): After that, the controller 1 sets t2 in FIG.
As shown at t3 to t3, the switching signal S3F is output to the switching valve 9 while being gradually reduced, and as shown at t2 to t3 in FIG.
The rotation speed of the hydraulic motor 14 is reduced. This is because it is necessary to reduce the rotation speed of the input gear 152 to the rotation speed of the constant gear 16 for synchronization in order to shift up. Step (6a): Next, as shown at t3 in FIG.
The rotation speed of the input gear 152 and the rotation speed of the constant gear 16 are in synchronization with each other, and the controller 1 sets t3 in FIG. 6 (c).
As shown in FIG. 3, the following gear change signal S1 is output to the servo mechanism 19, the shifter 18 is driven, and the constant gear 16 is moved to the input gear 1
Engage with 52. Step (7a): After the constant gear 16 meshes with the input gear 152, the controller 1 changes the time as shown at t3 in FIG.
The gradual increase of the switching signal S3F to the switching valve 9 is started, and
As shown at t4 in (a), the variable capacity signal S2 is output to the servo mechanism 141, and as shown in FIG. 6 (e),
By outputting the switching signal S4 and switching the two-stage back pressure valve 12 to the low pressure side, the vehicle travels forward F2.

【0033】尚、上記工程(3a)での、入力ギヤ15
1の現行速度の維持方法としては、例えば次のように各
種ある。第1は、制御器1が、油圧検出器13R、13
Fからの検出油圧VR、VFを入力しつつ、切換信号S
3Fを漸減し、検出油圧VR、VFが近似した惰性走行
時にギヤ抜きする方法である。
In the step (3a), the input gear 15
There are various methods for maintaining the current speed of No. 1 as follows. First, the controller 1 uses the oil pressure detectors 13R and 13R.
While inputting the detected hydraulic pressures VR and VF from F, the switching signal S
This is a method in which 3F is gradually reduced and gears are disengaged during coasting in which the detected hydraulic pressures VR and VF are similar.

【0034】第2は、制御器1が、前式〔Q=C×A×
(2ΔP/ρ)1/2 〕と、式〔Q=Ns×e1×Dm
(尚、Nsは回転検出器21で検出した車軸20の回転
数、e1はF1時のギヤ比、Dmは油圧モータ14の最
小押しのけ容積である)〕とから開口面積Aを算出し、
この開口面積Aとなるような切換信号S3Fを切換弁9
の比例ソレノイド9Fへ出力する方法である。上式にお
いて、回転数Ns以外の指標は総て予め判明する値であ
るから、回転数Nsのみ検出している。
Second, the controller 1 uses the above equation [Q = C × A ×
(2ΔP / ρ) 1/2 ] and the formula [Q = Ns × e1 × Dm
(Where Ns is the number of rotations of the axle 20 detected by the rotation detector 21, e1 is the gear ratio at F1, and Dm is the minimum displacement of the hydraulic motor 14)].
The switching valve 9 outputs the switching signal S3F that results in the opening area A.
Is output to the proportional solenoid 9F. In the above formula, all the indexes other than the rotation speed Ns are values that are known in advance, so only the rotation speed Ns is detected.

【0035】第3は、上式の指標「Ns×e1」を回転
検出器143で検出した油圧モータ14の回転軸142
の回転数Nmに置き換える方法である。
Third, the rotation shaft 142 of the hydraulic motor 14 in which the rotation detector 143 detects the index “Ns × e1” in the above equation.
It is a method of replacing with the rotation speed Nm.

【0036】第4は、切換信号S3Fをともかく漸減さ
せることにより噛合ギヤ152、16の噛合トルクを減
少させ、シフタ18で強引に又は所定時間後にギヤ抜き
させる方法等である。
A fourth method is to reduce the meshing torque of the meshing gears 152 and 16 by gradually decreasing the switching signal S3F, and forcefully shift the gears by the shifter 18 or after a predetermined time.

【0037】尚、工程(3a)は、シフタ18の駆動が
正確、かつ、応答性がよいならば、油圧モータ14の押
しのけ容積を最小化する必要はない。この場合、油圧モ
ータ14は固定容量式であってもよい。
In step (3a), it is not necessary to minimize the displacement of the hydraulic motor 14 if the drive of the shifter 18 is accurate and the response is good. In this case, the hydraulic motor 14 may be a fixed displacement type.

【0038】また、工程(5a)での同期回転までの切
換弁9の開口面積Aの漸減方法としては、前式〔Q=C
×A×(2ΔP/ρ)1/2 〕と、式〔Q=Ns×e2×
Dm(尚、Nsは回転検出器21で検出した車軸20の
回転数、e2はF2時のギヤ比、Dmは油圧モータ14
の最小押しのけ容積である)〕とから開口面積Aを算出
し、この開口面積Aとなるような切換信号S3Fを切換
弁9の比例ソレノイド9Fへ出力する方法が好ましい。
上式において、回転数Ns以外の指標は総て予め判明す
る値であるから、回転数Nsのみ検出している。
As a method of gradually decreasing the opening area A of the switching valve 9 until the synchronous rotation in the step (5a), the above equation [Q = C
× A × (2ΔP / ρ) 1/2 ] and the formula [Q = Ns × e2 ×
Dm (where Ns is the number of rotations of the axle 20 detected by the rotation detector 21, e2 is the gear ratio at F2, and Dm is the hydraulic motor 14).
Is the minimum displacement volume of the above)], and a switching signal S3F that produces the opening area A is output to the proportional solenoid 9F of the switching valve 9.
In the above formula, all the indexes other than the rotation speed Ns are values that are known in advance, so only the rotation speed Ns is detected.

【0039】第2実施例は、リターダ走行時おけるシフ
トアップ方法である。リターダは、例えば長い降坂時、
車速を連続的に減少させ又は制限させるための補助ブレ
ーキであり、油圧式、排気式、電磁式等がある。本車両
のリターダは、オペレータが操作するリターダスイッチ
3のON信号S6が制御器1に入力されると、制御器1
が容量可変信号S2を一定値に保ち油圧モータ14の押
しのけ容積を固定し、かつ、切換信号S3Fを切ること
により切換弁9を中立位置Nとすることにより、また、
リターダスイッチ3がOFFでもアクセル指令からの目
標スピードより早いときにリターダ制動を得る油圧リタ
ーダである。尚、このリターダ制動は、リリーフ弁11
Rから異常圧がリリーフすることによって行われるた
め、回路9Fは真空防止弁10Fを介してドレン回路8
3から多量の油を吸引する必要がある。このためリター
ダ制動中、2段背圧弁12は制御器1からの切換信号S
4によって高圧側に切り換わり、ドレン回路83の油圧
を高圧とし、回路91Fへの油の補給を容易にしてい
る。
The second embodiment is a method for shifting up during traveling of the retarder. Retarders, for example, on long downhills,
It is an auxiliary brake for continuously reducing or limiting the vehicle speed, and there are hydraulic type, exhaust type, electromagnetic type and the like. When the ON signal S6 of the retarder switch 3 operated by the operator is input to the controller 1, the retarder of the vehicle is controlled by the controller 1
Holds the displacement variable signal S2 at a constant value to fix the displacement of the hydraulic motor 14 and turns off the switching signal S3F to set the switching valve 9 to the neutral position N.
It is a hydraulic retarder that obtains retarder braking even when the retarder switch 3 is OFF, when the speed is faster than the target speed from the accelerator command. This retarder braking is performed by the relief valve 11
Since the abnormal pressure is relieved from R, the circuit 9F is connected to the drain circuit 8 via the vacuum prevention valve 10F.
It is necessary to suck a large amount of oil from 3. Therefore, during retarder braking, the two-stage back pressure valve 12 causes the switching signal S from the controller 1 to change.
The hydraulic pressure of the drain circuit 83 is made high by switching to the high pressure side by 4 to facilitate the supply of oil to the circuit 91F.

【0040】この第2実施例を、第1実施例との相違点
で説明する。図3(3b)と図7(b)のt1とに示す
ように、F1の噛合ギヤ151、16のギヤ抜き時にお
ける噛合トルクの最小化は、制御器1が切換信号S3F
を出力して切換弁9を中立位置Nから開口位置Fに切り
換えて行う。また、図3(7b)と、図7(a)及び
(b)のt3とに示すように、F2の噛合ギヤ152、
16の噛み合わせ完了後は、リターダ走行に戻すために
油圧モータ14の押しのけ容積を固定位置に、かつ、切
換弁9も中立位置Nへ戻す。他に大きな相違点はない。
The second embodiment will be described in terms of differences from the first embodiment. As shown in FIG. 3 (3b) and t1 in FIG. 7 (b), the controller 1 controls the switching signal S3F to minimize the meshing torque when the gears 151 and 16 of F1 are disengaged.
Is output to switch the switching valve 9 from the neutral position N to the opening position F. Further, as shown in FIG. 3 (7b) and t3 in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the engagement gear 152 of F2,
After the engagement of 16 is completed, the displacement of the hydraulic motor 14 is returned to the fixed position and the switching valve 9 is also returned to the neutral position N in order to return to the retarder traveling. There is no other big difference.

【0041】第3実施例は、通常走行時おけるシフトダ
ウン方法である。即ち、前進F2の噛合ギヤ(常噛ギヤ
16を介した、入力ギヤ15bなる152と、出力ギヤ
17bなる17との噛合)を前進F1の噛合ギヤ(常噛
ギヤ16を介した、入力ギヤ15aなる151と、出力
ギヤ17aなる17との噛合)へ切り換える方法であ
る。
The third embodiment is a shift-down method during normal driving. That is, the forward F2 meshing gear (the mesh between the input gear 15b 152 and the output gear 17b 17 via the constant gear 16) is set to the forward F1 meshing gear (the input gear 15a via the normal gear 16). No. 151 and the output gear 17a 17).

【0042】この第3実施例を第1実施例との相違点に
より説明する。第1実施例のシフトアップは、シフトア
ップ時に入力ギヤ152の回転数を入力ギヤ151の回
転数よりも下げたが、シフトダウンでは、図4(3c)
と(5c)、及び、図8(b)と(d)とのt1〜t3
に示すように、入力ギヤ151の回転数を入力ギヤ15
2の回転数よりも高める必要がある。他は第1実施例と
ほぼ同じである。
The third embodiment will be described based on the differences from the first embodiment. In the upshift of the first embodiment, the rotational speed of the input gear 152 is lower than the rotational speed of the input gear 151 at the time of upshifting.
And (5c), and t1 to t3 of FIGS. 8B and 8D.
As shown in FIG.
It is necessary to increase the number of revolutions higher than 2. Others are almost the same as the first embodiment.

【0043】第4実施例は、リターダ走行時おけるシフ
トダウン方法である。この第4実施例では、図5(3
d)と図9(b)のt1とに示すように、F2の噛合ギ
ヤ152、16のギヤ抜き時における噛合トルクの最小
化は、制御器1は切換信号S3Fを出力して切換弁9を
中立位置Nから開口位置Fに切り換えて行う。また、第
3実施例同様、図5(5b)及び図9(b)と(d)と
のt1〜t3に示すように、入力ギヤ151の回転数を
入力ギヤ152の回転数よりも高める。またF1の噛合
ギヤ151、16の噛み合わせ完了後は、リターダ走行
に戻すために切換弁9を中立位置Nへ戻している。
The fourth embodiment is a shift-down method during retarder running. In the fourth embodiment, as shown in FIG.
As shown in d) and t1 in FIG. 9B, the controller 1 outputs the switching signal S3F to switch the switching valve 9 to minimize the meshing torque when the gears 152, 16 of F2 are disengaged. This is performed by switching from the neutral position N to the opening position F. Further, as in the third embodiment, the rotation speed of the input gear 151 is set higher than the rotation speed of the input gear 152, as indicated by t1 to t3 in FIG. 5 (5b) and FIGS. 9 (b) and 9 (d). After the meshing of the F1 meshing gears 151 and 16 is completed, the switching valve 9 is returned to the neutral position N in order to return to the retarder traveling.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明に係わる油圧機械式変速機の実施
例の機械部は、上記の通り、コンスタント式である。そ
れにも係わらず、上記変速方法の実施例からも明らかな
ように、変速時、車両を停止させることなく、即ち、走
行中にシンクロ並みの変速を行うことができる。具体的
には次のような効果を奏する。
As described above, the mechanical portion of the embodiment of the hydraulic mechanical transmission according to the present invention is of the constant type. Nevertheless, as is clear from the embodiment of the above-described gear shifting method, gear shifting can be performed without stopping the vehicle during gear shifting, that is, while the vehicle is traveling. Specifically, the following effects are achieved.

【0045】(1)起伏、交通信号等が多い走路での走
行でも走行中に変速できるため、最適走行速度を確保で
き、オペレータの疲労も少なく、オペレータの満足度が
得られる。これは、上記実施例の機械部をスライディン
グ式としても同様である。
(1) Since it is possible to shift gears while traveling even on a road where there are many ups and downs, traffic signals, etc., an optimum traveling speed can be secured, operator fatigue is reduced, and operator satisfaction is obtained. This is the same even if the mechanical section of the above-mentioned embodiment is a sliding type.

【0046】(2)シンクロ式には高速変速が可能な高
級なものから、低速変速しかできない低級なものまで多
種多様である。そこで本発明の機械部を低級なシンクロ
式とすると、高級なシンクロ式を使うことなく、高速変
速が可能となる。
(2) There are a wide variety of synchro types, from high-class gears capable of high-speed shifting to low-grade gears capable of only low-speed shifting. Therefore, if the mechanical section of the present invention is of a low-level synchro type, high-speed shifting is possible without using a high-grade synchro type.

【0047】(3)従来技術のスライディング式やコン
スタント式並びに従来技術の普通のシンクロ式では、変
速を行うため、メインクラッチを併設する必要がある。
ところが、本発明によれば、ギヤ抜きを低トルクで行
え、また同期を高精度で行えるため、従来技術のような
メインクラッチを装着することなく、シンクロ並みの走
行変速を行える。勿論、走行変速できるため(すなわ
ち、従来技術のように、高速度段でも発進可能とするた
めの強度設計が不要となるため)、低コスト化及びコン
パクト化を図ることができる。
(3) In the sliding type and constant type of the prior art and the ordinary synchronizing type of the prior art, it is necessary to provide a main clutch in order to shift gears.
However, according to the present invention, the gear can be disengaged with a low torque and the synchronization can be performed with high accuracy, so that a traveling shift similar to that of the synchro can be performed without mounting the main clutch unlike the prior art. Needless to say, the traveling speed can be changed (that is, the strength design for enabling the vehicle to start even at a high speed stage is not required unlike the related art), so that the cost and the size can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】油圧機械式変速機の実施例の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a hydromechanical transmission.

【図2】本方法発明の第1実施例なる通常走行時のシフ
トアップのフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart of shift-up during normal running according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本方法発明の第2実施例なるリターダ走行時の
シフトアップのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a shift-up operation during retarder traveling according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本方法発明の第3実施例なる通常走行時のシフ
トダウンのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of downshifting during normal running according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本方法発明の第4実施例なるリターダ走行時の
シフトダウンのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for downshifting during retarder running, which is a fourth embodiment of the present invention.

【図6】上記第1実施例のタイムチャートであり、
(a)は油圧モータの容量制御、(b)は切換弁の開口
面積制御、(c)はシフタの制御、(d)は油圧モータ
の回転速度、(e)は2段背圧弁の切替制御である。
FIG. 6 is a time chart of the first embodiment,
(A) is the displacement control of the hydraulic motor, (b) is the opening area control of the switching valve, (c) is the control of the shifter, (d) is the rotation speed of the hydraulic motor, and (e) is the switching control of the two-stage back pressure valve. Is.

【図7】上記第2実施例のタイムチャートであり、
(a)は油圧モータの容量制御、(b)は切換弁の開口
面積制御、(c)はシフタの制御、(d)は油圧モータ
の回転速度、(e)は2段背圧弁の切替制御である。
FIG. 7 is a time chart of the second embodiment,
(A) is the displacement control of the hydraulic motor, (b) is the opening area control of the switching valve, (c) is the control of the shifter, (d) is the rotation speed of the hydraulic motor, and (e) is the switching control of the two-stage back pressure valve. Is.

【図8】上記第3実施例のタイムチャートであり、
(a)は油圧モータの容量制御、(b)は切換弁の開口
面積制御、(c)はシフタの制御、(d)は油圧モータ
の回転速度、(e)は2段背圧弁の切替制御である。
FIG. 8 is a time chart of the third embodiment,
(A) is the displacement control of the hydraulic motor, (b) is the opening area control of the switching valve, (c) is the control of the shifter, (d) is the rotation speed of the hydraulic motor, and (e) is the switching control of the two-stage back pressure valve. Is.

【図9】上記第4実施例のタイムチャートであり、
(a)は油圧モータの容量制御、(b)は切換弁の開口
面積制御、(c)はシフタの制御、(d)は油圧モータ
の回転速度、(e)は2段背圧弁の切替制御である。
FIG. 9 is a time chart of the fourth embodiment,
(A) is the displacement control of the hydraulic motor, (b) is the opening area control of the switching valve, (c) is the control of the shifter, (d) is the rotation speed of the hydraulic motor, and (e) is the switching control of the two-stage back pressure valve. Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7‥‥可変容量式油圧ポンプ 9‥‥切換弁 14‥‥油圧モータ 15‥‥入力ギヤ 15b‥‥現在噛み合っている入力ギヤ 15a‥‥次に噛み合わせる入力ギヤ 17‥‥出力ギヤ 17b‥‥現在噛み合っている出力ギヤ 17a‥‥次に噛み合わせる出力ギヤ 72‥‥制御機構 A‥‥開口面積 Pp‥‥切換弁のポンポ圧 Pr・・・・切換弁の負荷圧前後圧 ΔP・・・・切換弁の前後差圧 Qp・・・・ポンプ吐出量 7 ... Variable displacement hydraulic pump 9 ... Switching valve 14 ... Hydraulic motor 15 ... Input gear 15b ... Input gear 15a currently meshed ... Input gear 17 meshed next ... Output gear 17b ... Present Output gear 17a meshed with ... Output gear meshed with next 72 control mechanism A ... Opening area Pp ... Switching valve pomp pressure Pr ... Switching valve load pressure A / P pressure ΔP Differential pressure across valve Qp ... Pump discharge rate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定容量式又は可変容量式の油圧モータ
14で回された入力ギヤ15と、外部へ出力を伝達する
出力ギヤ17との噛合を切り換えることにより変速する
ことを達成してなる油圧機械式変速機において、前記油
圧モータ14とこれに油を供給する可変容量式油圧ポン
プ7との間に、開口面積Aを自在に変更可能とされたク
ローズドセンタ形切換弁9を設けると共に、前記可変容
量式油圧ポンプ7に、前記切換弁9の前後圧Pp、Pr
を入力してこれらの差圧ΔPが一定となるように該可変
容量式油圧ポンプ7の吐出量Qpを制御する制御機構7
2を設けたことを特徴とする油圧機械式変速機。
1. A hydraulic pressure achieved by shifting the input gear 15 rotated by a fixed displacement type or variable displacement type hydraulic motor 14 and an output gear 17 transmitting an output to the outside to change gears. In the mechanical transmission, a closed center type switching valve 9 whose opening area A is freely changeable is provided between the hydraulic motor 14 and a variable displacement hydraulic pump 7 which supplies oil to the hydraulic motor 14, and The variable displacement hydraulic pump 7 is provided with front and rear pressures Pp, Pr of the switching valve 9.
Is input to control the discharge amount Qp of the variable displacement hydraulic pump 7 so that the differential pressure ΔP becomes constant.
2. A hydromechanical transmission characterized by having two.
【請求項2】 請求項1記載の油圧機械式変速機の変速
方法であって、変速時、先ず、切換弁9の開口面積Aを
変更することにより現在噛み合っている入力ギヤ15b
と出力ギヤ17bとの噛合トルクを最小化させ、この最
小化後直ちに該噛合を外し、次いで、再び切換弁9の開
口面積Aを変更することにより次に噛み合わせる入力ギ
ヤ15aと出力ギヤ17aとにおける前者入力ギヤ15
aの回転速度を後者出力ギヤ17aの回転速度に同期さ
せ、この同期後直ちにこれらを噛み合わせることにより
変速することを達成したことを特徴とする油圧機械式変
速機の変速方法。
2. The method of shifting a hydraulic mechanical transmission according to claim 1, wherein at the time of shifting, the input gear 15b which is currently meshed by first changing the opening area A of the switching valve 9.
The meshing torque between the output gear 17b and the output gear 17b is minimized, the meshing is disengaged immediately after this minimization, and then the opening area A of the switching valve 9 is changed again to mesh the input gear 15a and the output gear 17a. Former input gear 15 in
A gear shifting method for a hydromechanical transmission characterized in that the rotation speed of a is synchronized with the rotation speed of the latter output gear 17a, and gear shifting is achieved by meshing these gears immediately after the synchronization.
【請求項3】 請求項1記載の油圧機械式変速機の変速
方法であって、油圧モータ14が可変容量式であると
き、変速時、先ず、油圧モータ14の押しのけ容積を最
小化すると共に切換弁9の開口面積Aを小さくし、これ
により現在噛み合っている入力ギヤ15bと出力ギヤ1
7bとの噛合トルクを最小化させ、この最小化後直ちに
該噛合を外し、次いで、再び切換弁9の開口面積Aを変
更することにより次に噛み合わせる入力ギヤ15aと出
力ギヤ17aとにおける前者入力ギヤ15aの回転速度
を後者出力ギヤ17aの回転速度に同期させ、この同期
後直ちにこれらを噛み合わせることにより変速すること
を達成したことを特徴とする油圧機械式変速機の変速方
法。
3. A method of shifting a hydraulic mechanical transmission according to claim 1, wherein when the hydraulic motor 14 is of a variable displacement type, the displacement of the hydraulic motor 14 is first minimized and switched when shifting. The opening area A of the valve 9 is reduced so that the input gear 15b and the output gear 1 which are currently meshed with each other are reduced.
7b is minimized, the meshing is disengaged immediately after this minimization, and then the opening area A of the switching valve 9 is changed again, whereby the former input in the input gear 15a and the output gear 17a to be meshed next. A gear shifting method for a hydromechanical transmission, characterized in that the rotation speed of the gear 15a is synchronized with the rotation speed of the latter output gear 17a, and gear shifting is achieved by meshing these gears immediately after the synchronization.
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