JPH116557A - 車両の動力回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】変速機としてのＨＭＴを利用する車両の動力回
収装置において、有効利用可能な高圧の油圧力を蓄圧で
きるようにする。 【解決手段】機械式トランスミッション（ＭＴ）が入力
軸と出力軸との間に介装され、静液圧式トランスミッシ
ョン（ＨＳＴ）が並列に設けられたハイドロメカニカル
トランスミッション（ＨＭＴ）を搭載する車両に、減速
時にＨＳＴの閉回路から供給される高圧の作動油を蓄え
る蓄圧器を備える。車両の減速時であって動力回収可能
なとき（Ｓ１，２）、車両の走行慣性力によりポンプ作
動されるＨＳＴの液圧モータの斜板角度を減少させる
（Ｓ１１）とともに、ＨＳＴの液圧ポンプの斜板角度を
０度にさせて（Ｓ１０）、ＨＳＴの閉回路内の作動油圧
を高める。車両の走行速度の低下に応じて、ＭＴの各ク
ラッチ機構を切換作動させてＨＭＴの変速比を小さくさ
せる（Ｓ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の減速時に運
動エネルギーを回収するようにした車両の動力回収装置
に関し、特に、ハイドロメカニカルトランスミッション
（Hydro Mechanical Transmission ：以下、「ＨＭＴ」
という）といわれる無段変速機が搭載された車両の動力
回収装置に関するものである。なお、このＨＭＴは、流
体の静圧エネルギーを利用するハイドロスタティックト
ランスミッション（Hydro Static Transmission ：以下
「ＨＳＴ」という）と、機械式トランスミッション（Me
chanical Transmission ：以下「ＭＴ」という）とを、
遊星歯車機構等を介して組み合わせることにより無段階
の変速を行うようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の車両の動力回収装置
として、例えば特開平９−４９７０号公報に開示される
ように、入力側の可変容量形油圧ポンプと出力側の油圧
モータとが閉回路で接続されたＨＳＴを搭載する車両に
配設されたものが知られている。このものでは、作動油
を保圧状態で蓄えるための蓄圧器を備え、この蓄圧器と
ＨＳＴの閉回路とが開閉機構を持つ給排通路を介して接
続され、該開閉機構を車両の走行状態に応じて切換作動
させることにより、上記ＨＳＴの閉回路から蓄圧器に対
し余剰の作動油圧を供給して蓄えるようにしている。従
って、このものでは、動力回収のための油圧ポンプを新
たに設けることなく、例えば車両の減速時にＨＳＴの油
圧モータをポンプとして作動させ、運動エネルギーを油
圧力に変換して動力回収を行うことができる。

【０００３】また、車両に搭載されるＨＭＴとしては、
従来、例えば米国特許第４，３４１，１３１号公報又は
特開昭５４−３５５６０公報により提案されたものが知
られている。このようなＨＭＴは、その一例を図８に示
すように、可変斜板（５１ｂ）を有する油圧ポンプ（５
１）及び固定斜板を有する油圧モータ（５９）を閉回路
（５３）により接続したＨＳＴ（５′）と、２つの遊星
歯車機構（４１，４２）及びこの各遊星歯車機構（４１
又は４２）の作動条件を切換えるための３つのクラッチ
機構（４４，４５，４６）を備えたＭＴ（４）と、エン
ジンから入力される入力回転を減速等して上記ＭＴ
（４）に伝達するための遊星歯車機構（２３）及び２つ
のクラッチ機構（２４，２５）とを組み合わせたもので
あり、上記各クラッチ機構（４４，４５，４６，２４，
２５）の接続状態をそれぞれ断続切換制御するととも
に、上記油圧ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）をＨ
ＭＴ（２′）の変速比に応じて４つの運転モードに分け
て変更制御することにより、エンジンから入力される回
転を無段階に変化させて駆動輪側に伝達するように構成
されている。

【０００４】そして、上記従来のＨＭＴ（２′）を有す
る車両においては、ＨＭＴ（２′）に備わるＨＳＴ
（５′）に対し上記従来の動力回収装置を適用すること
により、油圧ポンプ等を新たに設けることなく動力回収
を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＨＭＴはＭ
Ｔ側とＨＳＴ側との２つの経路により並行して動力伝達
を行うものであるため、車両の減速時に車輪側から伝わ
る車両の慣性力がＭＴ側に逃げてしまえば、ＨＳＴ側に
伝わる慣性力はあまり大きくならない。特に、車両が高
速走行していてＨＭＴの変速比が高い場合には、もとも
とＨＳＴ側の動力分担比率が低いため、ＨＳＴ側に伝わ
る慣性力が小さくなってしまい、該ＨＳＴの閉回路にお
ける作動油圧はあまり高くならないことになる。例え
ば、上記従来のＨＭＴ（２′）を定格運転する場合に
は、図９に示すように、該ＨＭＴ（２′）の変速比が高
変速比域に相当する第３及び第４モードの広い変速比域
に亘って、ＨＳＴ（５′）の閉回路（５３）の作動油圧
がかなり低い値になっている。従って、上記従来のＨＭ
Ｔ（２′）に対し上記従来の動力回収装置を適用して、
車両の減速時にＨＳＴ（５′）の閉回路（５３）から蓄
圧器に作動油を供給するようにしても、車両の発進時等
の回生運転時に必要とされるような十分に高圧の作動油
圧を蓄えることはできず、有効な動力回収を行い得な
い。

【０００６】なお、上記図９は、横軸に表したＨＭＴ
（２′）の変速比の変化に対応づけて、車両の定格運転
時における、ＨＳＴ（５′）の液圧ポンプ（５１）及び
液圧モータ（５９）のそれぞれの斜板角度の変化と、上
記ＨＳＴ（５′）の動力分担比率の変化と、上記ＨＳＴ
（５′）の閉回路（５３）における作動油圧の変化とを
表したものである。同図から、ＨＭＴ（２′）の変速比
が比較的低い（第１モード及び第２モードの低変速比側
にある）ときを除いては、ＨＳＴ（５′）の動力分担比
率が低くなっており、これに伴い、作動油圧は比較的低
い値になっている。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、車両に変速機として
搭載されているＨＭＴを利用して運動エネルギーを油圧
力に変換して蓄えるようにした動力回収装置において、
車両の減速時にＨＳＴの閉回路の作動油圧が従来よりも
高まるようにして、有効利用可能な高圧の油圧力を蓄圧
可能にすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の解決手段では、車両の減速時に慣性力によ
ってポンプ作動される液圧モータの容量を減少させるよ
うにして、該液圧モータを従来よりも高い液圧の作動液
を吐出可能な状態にさせるものとした。

【０００９】具体的には、請求項１記載の発明は、エン
ジン（１）から駆動輪（１１，１１）までの動力伝達経
路に、少なくとも１つの変速クラッチ（４４，４５，
…）を有する機械式トランスミッション（４）と、上記
エンジン（１）側に連結された液圧ポンプ（５１）及び
上記駆動輪（１１，１１）側に連結された液圧モータ
（５２）を閉回路（５３）により互いに接続してなる静
液圧式トランスミッション（５）とが並列に配設された
無段変速機（２）を備えるとともに、上記閉回路（５
３）に開閉機構（９）を有する給排ライン（１０）を介
して接続された蓄圧手段（８）を備え、少なくとも車両
の減速時に上記閉回路（５３）から上記蓄圧手段（８）
に高圧の作動液を供給して蓄えるようにした車両の動力
回収装置を前提とする。そして、上記液圧モータ（５
２）の容量を変更するモータ容量可変機構（５７）と、
上記車両の減速時に作動液を上記蓄圧手段（８）に蓄え
るとき、上記液圧モータ（５２）の容量が減少するよう
に上記モータ容量可変機構（５７）を制御する動力回収
時制御手段（３２）とを備える構成とする。

【００１０】この構成では、車両の減速時に作動液を上
記蓄圧手段（８）に蓄えるとき、動力回収時制御手段
（３２）によるモータ容量の可変制御が行われ、モータ
容量可変機構（５７）の作動により液圧モータ（５２）
の容量が減少される。このため、液圧モータ（５２）が
車両の走行慣性力により出力軸（２２）側から回転駆動
されてポンプ作動するとき、その液圧モータ（５２）は
より高い液圧の作動液を吐出可能な状態になり、上記出
力軸側から伝わる慣性力が小さくても、静液圧式トラン
スミッション（５）の閉回路（５３）内の作動液圧をよ
り高圧にさせ得るようになる。従って、蓄圧手段（８）
に対し十分に高い液圧力を蓄え得るようになり、これに
より、車両の発進時などに有効利用可能な高圧の液圧力
を蓄圧できるようになる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明における液圧モータ（５２）を、斜板角度の変更によ
り容量可変に構成された斜板式ピストンモータとし、モ
ータ容量可変機構（５７）を上記液圧モータ（５２）の
斜板角度を変更するように構成する。

【００１２】この構成では、請求項１記載の発明におけ
る液圧モータ（５２）が斜板式ピストンモータとして具
体的に特定され、モータ容量可変機構（５７）により上
記液圧モータ（５２）の斜板角度を減少させることによ
り、上記液圧モータ（５２）の容量が確実に減少され
る。そして、上記斜板角度の減少により、上記液圧モー
タ（５２）は出力軸（２２）側から駆動されてポンプ作
動する際に、確実により高い液圧の作動液を吐出可能な
状態になる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明における液圧ポンプ（５１）を、斜板角度の変更によ
り容量可変に構成された斜板式ピストンポンプとし、か
つ、上記液圧ポンプ（５１）の斜板角度を変更するポン
プ容量可変機構（５５）を設ける。そして、動力回収時
制御手段（３２）を、モータ容量可変機構（５７）の制
御を行うと同時に、上記液圧ポンプ（５１）の斜板角度
が０度になるように上記ポンプ容量可変機構（５５）を
制御するものとする。

【００１４】この構成では、請求項１記載の発明におけ
る液圧ポンプ（５１）が具体的に斜板式ピストンポンプ
として特定される。そして、車両の減速時に作動液を蓄
圧手段（８）に蓄えるとき、モータ容量可変機構（５
７）の制御と同時に、ポンプ容量可変機構（５５）の制
御により上記液圧ポンプ（５１）の斜板角度が０度に変
更され、これにより、上記液圧ポンプ（５１）は回転作
動されても作動液を吐出せず吸込みもしない空転状態に
される。このため、静液圧式トランスミッション（５）
の閉回路（５３）においては、ポンプ作動される液圧モ
ータ（５２）から吐出された作動液の行き場がなくなっ
て液圧が高まることになり、これにより、蓄圧器（８）
側に極めて高い作動液圧を供給し得るようになる。ま
た、上記液圧ポンプ（５１）が空転状態になるため、例
えば、液圧モータ（５２）の斜板角度を変更してもこの
液圧モータ（５２）の出力回転数が変化しないようにな
り、このため、車両に挙動変化を生じさせることなく、
上記液圧モータ（５２）の斜板制御等を行える。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明における動力回収時制御手段（３２）を、液圧ポンプ
（５１）の斜板角度を０度に維持するとともに、車両の
走行速度の低下に応じて無段変速機（２）の変速比が段
階的に小さくなるよう機械式トランスミッション（４）
の変速クラッチ（４４，４５，…）を作動させるクラッ
チ制御を行うように構成する。

【００１６】この構成では、請求項３記載の発明による
作用に加えて、この請求項４記載の発明により液圧ポン
プ（５１）の斜板角度が０度に維持されて静液圧式トラ
ンスミッション（５）の変速作動が行われない状態であ
っても、機械式トランスミッション（４）の変速クラッ
チ（４４，４５，…）の作動により、無段変速機（２）
の変速比が車両の走行速度の低下に応じて段階的に小さ
くされるようになる。このため、車両の走行速度が低下
してもエンジン（１）の回転数が比較的高めに維持され
るようになり、減速後の再加速時における車両の加速応
答性の低下を防止することが可能になる。このとき、斜
板角度が０度に維持されて液圧ポンプ（５１）が空転状
態になっているため、変速クラッチ（４４，４５，…）
の作動により機械式トランスミッション（４）を変速作
動させる際の、静液圧トランスミッション（５）におけ
る変速ショックの発生を防止することができ、これによ
り、車両の変速ショックの低減が図られる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３記載の発
明において、車両の走行速度が設定速度以下となる低速
域では、動力回収時制御手段（３２）によるモータ容量
可変機構（５７）及びポンプ容量可変機構（５５）の制
御を禁止する禁止制御手段（３８）を備える構成とす
る。

【００１８】一般に、機械式トランスミッション（４）
と静液圧式トランスミッション（５）とにより並行して
動力伝達を行うようにした無段変速機（２）において
は、車両の走行速度が低く変速比が低くなる低速域で上
記静液圧式トランスミッション（５）側の動力分担比率
が高くなるようになっており、このため、上記静液圧式
トランスミッション（５）の閉回路（５３）における作
動液圧が比較的高圧になりやすい。従って、上記動力回
収時制御手段（３２）によるモータ容量可変機構（５
７）及びポンプ容量可変機構（５５）の制御が上記低速
域で実行されると、上記静液圧式トランスミッション
（５）の閉回路（５３）の作動液圧が高くなり過ぎて異
常高圧になるという問題がある。しかし、この発明によ
れば、車両の走行速度が設定速度以下となる低速域で
は、上記モータ容量可変機構（５７）及びポンプ容量可
変機構（５５）の制御が禁止されるため、上記の如き静
液圧式トランスミッション（５）の閉回路（５３）にお
ける異常高圧の発生が防止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２０】図１は本発明の実施形態に係る車両の動力
回収装置をトラック等の車両に適用した例を示し、
（１）はディーゼルエンジン等のエンジン、（２）はこ
のエンジン（１）からの入力回転を無段階に変速して左
右の駆動輪（１１，１１）側に伝達する無段変速機とし
てのＨＭＴ、（３）は上記エンジン（１）及びＨＭＴ
（２）を制御するコントローラである。また、（８）は
車両の減速時に上記ＨＭＴ（２）の後述のＨＳＴ（５）
から供給される高圧の作動油を蓄える蓄圧手段としての
蓄圧器、（９）はこの蓄圧器（８）と上記ＨＳＴ（５）
とを接続する給排ライン（１０）に介設され、上記コン
トローラ（３）からの作動指令により開閉作動される開
閉機構であり、これらの蓄圧器（８）、開閉機構（９）
及び給排ライン（１０）により動力回収装置の主要部が
構成されている。さらに、（１２）は運転者によるアク
セル操作量を検出するアクセル操作量センサ、（１３）
は運転者によるブレーキ操作量を検出するブレーキ操作
量センサ、（１４）はエンジン（１）から入力される入
力回転数を検出する入力回転数センサ、（１５）は出力
軸（２２）の出力回転数を検出する出力回転数センサで
あり、（１６ａ），（１６ｂ），（１６ｃ）は上記給排
ライン（１０）の所定の油圧通路における油圧を検出す
る第１〜第３の３つの油圧センサである。

【００２１】（ＨＭＴの構成）上記ＨＭＴ（２）は、図
２に詳細を示すように、エンジン（１）からの回転入力
を受ける入力軸（２１）と、駆動輪（１１，１１）側に
接続された出力軸（２２）と、上記入力軸（２１）と出
力軸（２２）との間に介装された機械式トランスミッシ
ョンとしてのＭＴ（４）と、このＭＴ（４）に対し並列
に配設され、入力側が上位入力軸（２１）に接続され出
力側が上記ＭＴ（４）を介して上記出力軸（２２）に接
続された静液圧式トランスミッションとしてのＨＳＴ
（５）とを備え、さらに、上記入力軸（２１）に入力さ
れる入力回転を減速するための第３遊星歯車機構（２
３）と、この第３遊星歯車機構（２３）により減速され
た回転を上記ＭＴ（４）に伝えるための第４クラッチ機
構（２４）と、上記第３遊星歯車機構（２３）に入力さ
れた入力回転をそのまま上記ＭＴ（４）に伝えるための
第５クラッチ機構（２５）とを備えている。

【００２２】（ＭＴの構成）上記ＭＴ（４）は、第１遊
星歯車機構（４１）と、第２遊星歯車機構（４２）と、
入力軸（２１）及び出力軸（２２）と同軸に配設された
中間軸（４３）と、上記各遊星歯車機構（４１，４２）
の作動条件を切換えるための変速クラッチとしての第１
〜第３の３つのクラッチ機構（４４，４５，４６）等を
備えたものであり、このＭＴ（４）の入力側に上記第４
及び第５クラッチ機構（２４，２５）と第３遊星歯車機
構（２３）とが付設されている。以下、上記各機構（２
３，２４，２５，４１，４２，４４，４５，４６）につ
いて詳細に説明する。

【００２３】上記第１遊星歯車機構（４１）は、第１太
陽歯車（４１ａ）と、この第１太陽歯車（４１ａ）と噛
み合う第１遊星歯車（４１ｂ）と、この第１遊星歯車
（４１ｂ）と噛み合う第１内歯歯車（４１ｃ）と、上記
第１遊星歯車（４１ｂ）を保持する第１キャリア（４１
ｄ）とを備えている。また、上記第２遊星歯車機構（４
２）は、上記中間軸（４３）に形成された第２太陽歯車
（４２ａ）と、この第２太陽歯車（４２ａ）と噛み合う
第２遊星歯車（４２ｂ）と、この第２遊星歯車（４２
ｂ）と噛み合う第２内歯歯車（４２ｃ）と、上記第２遊
星歯車（４２ｂ）を保持する第２キャリア（４２ｄ）と
を備えている。

【００２４】そして、上記第１太陽歯車（４１ａ）は、
出力軸（２２）に対し相対回転可能に外挿された環状の
接続軸（４１ｅ）を介して歯車（４１ｆ）と一体的に形
成されており、この歯車（４１ｆ）と後述の歯車（５
６）とを介して上記液圧モータ（５２）のモータ軸（５
２ａ）と接続されている。また、上記第１キャリア（４
１ｄ）は管状部材（４７）に取り付けられており、この
管状部材（４７）の内周面には上記第２内歯歯車（４２
ｃ）が形成され、これにより、第１キャリア（４１ｄ）
と第２内歯歯車（４２ｃ）とが互いに同期して回転する
ようになっている。さらに、上記第１内歯歯車（４１
ｃ）は鍔状部材（４１ｇ）の外周側に形成され、この鍔
状部材（４１ｇ）には上記第２キャリア（４２ｄ）が取
り付けられている。この鍔状部材（４１ｇ）は上記出力
軸（２２）に一体的に取り付けられており、これによ
り、上記第２キャリア（４２ｄ）は上記第１内歯歯車
（４１ｃ）と同期して回転し、かつ、上記第１内歯歯車
（４１ｃ）及び第２キャリア（４２ｄ）が出力軸（２
２）と結合されるようになっている。

【００２５】上記第１クラッチ機構（４４）は、複数の
クラッチプレート（４４ａ，４４ａ，…）と、この各ク
ラッチプレート（４４ａ）を間に挟む複数のプレッシャ
プレート（４４ｂ，４４ｂ，…）とを備えている。各プ
レッシャプレート（４４ｂ）は、本ＨＭＴ（２）のケー
シング（図示省略）である非回転部（２６）に相対回転
が阻止された状態で固定されており、これにより、上記
第１クラッチ機構（４４）はこれを接続状態にすること
によりブレーキ力を付与するようになっている。上記各
クラッチプレート（４４ａ）は上記管状部材（４７）の
周囲に取り付けられており、これにより、第１クラッチ
機構（４４）は、第１キャリア（４１ｄ）と第２内歯歯
車（４２ｃ）とを上記非回転部（２６）に対し断続切換
可能に連結するようになっている。

【００２６】上記第２クラッチ機構（４５）は、中間軸
（４３）の周囲に取り付けられた複数のクラッチプレー
ト（４５ａ，４５ａ，…）と、筒状部材（４８）の内周
面に取り付けられた複数のプレッシャプレート（４５
ｂ，４５ｂ，…）とを備えている。上記筒状部材（４
８）は、第４クラッチ機構（２４）の断続切換えにより
第３遊星歯車機構（２３）を介して入力軸（２１）と連
結可能になっており、これにより、上記第２クラッチ機
構（４５）は第２太陽歯車（４２ａ）に対し接続状態の
第４クラッチ機構（２４）から入力する回転を断続切換
可能に伝達するようになっている。また、上記第３クラ
ッチ機構（４６）は、上記管状部材（４７）の周囲に取
り付けられた複数のクラッチプレート（４６ａ，４６
ａ，…）と、上記筒状部材（４８）の内周面に設けられ
たプレッシャプレート（４６ｂ，４６ｂ，…）とを備え
たものであり、これにより、上記第１キャリア（４１
ｄ）と第２内歯歯車（４２ｃ）とに対し接続状態の第４
クラッチ機構（２４）から入力する回転を断続切換可能
に伝達するようになっている。

【００２７】また、上記第３遊星歯車機構（２３）は、
入力軸（２１）に対し後述の歯車（４９）と並設して固
定された第３太陽歯車（２３ａ）と、この第３太陽歯車
（２３ａ）と噛み合う第３遊星歯車（２３ｂ）と、この
第３遊星歯車（２３ｂ）と噛み合いかつ上記ケーシング
である非回転部（２７）に相対回転が阻止された状態で
固定された第３内歯歯車（２３ｃ）と、上記第３遊星歯
車（２３ｂ）を保持する第３キャリア（２３ｄ）とを備
えている。そして、上記第３遊星歯車機構（２３）の各
歯車（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）は、第３太陽歯車（２
３ａ）に入力する入力軸（２１）の入力回転を後述の如
く所定の減速比で減速して上記第３キャリア（２３ｄ）
を回転させるように歯数設定がされている。

【００２８】さらに、上記第４クラッチ機構（２４）
は、上記第３キャリア（２３ｄ）の外周囲に取り付けら
れた複数のクラッチプレート（２４ａ，２４ａ，…）
と、上記筒状部材（４８）の内周面に設けられた複数の
プレッシャプレート（２４ｂ，２４ｂ，…）とを備え、
接続状態にされることにより第２及び第３クラッチ機構
（４５，４６）の入力端側である筒状部材（４８）に対
し上記第３遊星歯車機構（２３）により減速された回転
を伝達するようになっている。加えて、上記第５クラッ
チ機構（２５）は、上記入力軸（２１）の先端部に固定
された環状部材（２５ａ）と、この環状部材（２５ａ）
の内周面に設けられた複数のプレッシャプレート（２５
ｂ，２ｂ，…）と、中間軸（４３）の外周囲に設けられ
た複数のクラッチプレート（２５ｃ，２５ｃ，…）とを
備え、接続状態にされることにより中間軸（４３）を介
して第２太陽歯車（４２ａ）と入力軸（２１）とを直結
してこの入力軸（２１）の回転を上記第２太陽歯車（４
２ａ）にそのまま伝達するようになっている。

【００２９】このような構造において、上記第１及び第
２の両遊星歯車機構（４１，４２）の各要素の歯車比
と、上記第３遊星歯車機構（２３）による減速比とが以
下の関係を有するように設定されており、これにより、
後述の第１〜第４モードの４つの運転モードの切換前後
で実質的に連続した伝達比を与えるようになっている。
すなわち、図３の遊星速度線図に示すように、第１太陽
歯車（４１ａ）と第１内歯歯車（４１ｃ）との間の歯車
比をＹとし、第２太陽歯車（４２ａ）と第２内歯歯車
（４２ｃ）との間の歯車比をＸとした場合に、Ｙ＝Ｘ＋
１の関係が成立するように設定されており、また、上記
第３遊星歯車機構（２３）による減速比が、Ｙ／（２Ｘ
＋Ｙ＋２）で表される値になるように設定されている。
そして、上記歯数比Ｘが略２に、歯数比Ｙが略３にそれ
ぞれ設定され、従って、上記第３遊星歯車機構（２３）
における減速比が略１／３に設定されており、これによ
り、エンジン（１）から入力回転数Ｎi の回転が入力さ
れる場合には、上記第３遊星歯車機構（２３）で減速さ
れた回転の回転数Ｎirは、 Ｎir ＝ Ｎi ／３ の関
係を満たすようになる。なお、上記遊星速度線図は、横
軸に上記第１及び第２の両遊星歯車機構（４１，４２）
の各要素の歯車比を示し、また、縦軸にそれらの各要素
のそれぞれの回転数を示したものである。

【００３０】（ＨＳＴの構成）一方、上記ＨＳＴ（５）
は、互いに略同じ構成の一対の油圧ユニット（５１，５
２）が一対の連通管（５３ａ，５３ｂ）により互いに接
続されて閉回路（５３）を構成しており、エンジン
（１）からの回転力が入力される入力側の油圧ユニット
（５１）を液圧ポンプと呼び、変速後の回転力が出力さ
れる出力側の油圧ユニット（５２）を液圧モータと呼ぶ
ものである。

【００３１】上記液圧ポンプ（５１）は、スプラインを
介してポンプ軸（５１ａ）と一体に回転するシリンダブ
ロックと、このシリンダブロック内にポンプ軸（５１
ａ）を中心とする円周上位置に列状に収容された複数の
往復動ピストンと、これらのピストンの往復動の行程を
変更調整する可変斜板（５１ｂ）とを備えた可変斜板式
ピストンポンプであり、上記ポンプ軸（５１ａ）に連結
された歯車（５４）が入力軸（２１）の歯車（４９）に
噛み合わされ、これにより、上記ポンプ軸（５１ａ）に
エンジン（１）からの回転力が入力されるようになって
いる。また、上記可変斜板（５１ｂ）はその斜板角度が
零になる中立位置を挟んで斜板角度が最大（例えば、１
７度）になる正転側及び逆転側の両方の最大傾斜位置の
間で傾動可能に構成され、コントローラ（３）からの作
動信号を受けて作動するポンプ容量可変機構としての斜
板角度変更調整機構（５５）により傾動されて斜板角度
が増減変更調整されるようになっている。

【００３２】そして、上記液圧ポンプ（５１）は、上記
ポンプ軸（５１ａ）が上記エンジン（１）からの入力に
よって回転駆動されることにより、上記の各ピストン
が、上記シリンダブロックと共に上記ポンプ軸（５１
ａ）の回りに回転されるとともに、上記可変斜板（５１
ｂ）の傾斜角度に略比例する行程を往復動されるように
構成されており、このピストンの往復動により上記斜板
角度に応じた流量の作動油を吐出して一方の連通管（５
３ａ又は５３ｂ）を介して液圧モータ（５２）側に供給
するようになっている。なお、上記斜板角度変更調整機
構（５５）は、圧油により作動されるアクチュエータに
より構成されており、上記コントローラ（３）からの作
動信号を受けて例えばチャージポンプ（１９）からのチ
ャージ圧を導入され、これにより、上記可変斜板（５１
ｂ）を傾動させるようになっている。

【００３３】上記液圧モータ（５２）は、スプラインを
介してモータ軸（５２ａ）と一体に回転するシリンダブ
ロックと、このシリンダブロック内にモータ軸（５２
ａ）を中心とする円周上位置に列状に収容された複数の
往復動ピストンと、これらのピストンの往復動の行程を
調整する斜板（５２ｂ）とを備えた斜板式ピストンモー
タであり、上記各ピストンが、上記液圧ポンプ（５１）
から吐出されて一方の連通管（５３ａ又は５３ｂ）を介
して供給される作動油を受けて上記固定斜板を押すこと
により、上記シリンダブロックが上記作動油の供給流量
に応じた回転数で回転され、この回転が上記モータ軸
（５２ａ）に出力されるように構成されている。そし
て、このモータ軸（５２ａ）に連結された歯車（５６）
が、第１太陽歯車（４１ａ）と一体の接続軸（４１ｅ）
に結合された歯車（４１ｆ）と噛み合わされ、これによ
り、上記モータ軸（５２ａ）からの出力回転が第１太陽
歯車（４１ａ）に伝達されるようになっている。

【００３４】また、上記液圧モータ（５２）の斜板（５
２ｂ）は、コントローラ（３）からの作動信号を受けて
作動するモータ容量可変機構としての斜板角度変更機構
（５７）により傾動されて斜板角度が増減変更されるよ
うになっており、第１〜第３モードにおいては斜板角度
が最大斜板角度（１７度）に固定され、第４モードの最
高変速比域においては斜板角度が上記最大斜板角度（１
７度）から最小斜板角度（例えば６度）まで徐々に減少
されるようになっている。なお、上記斜板角度変更機構
（５７）は、圧油により作動されるアクチュエータによ
り構成されており、非作動状態では上記斜板（５２ｂ）
を最大傾斜角度位置に保持する一方、上記コントローラ
（３）からの作動信号を受けて例えばチャージポンプ
（１９）からのチャージ圧を導入され、これにより、上
記最大傾斜角度位置の斜板（５２ｂ）を傾動させるよう
になっている。

【００３５】このような構成により、上記ＨＳＴ（５）
では、車両の加速時においては、液圧ポンプ（５１）か
ら吐出された作動油が一方の連通管（５３ａ又は５３
ｂ）を流通して液圧モータ（５２）に供給され、この液
圧モータ（５２）を回転作動させた後に他方の連通管
（５３ｂ又は５３ａ）を流通して液圧ポンプ（５１）に
還流されて閉回路（５３）内を循還するようになってお
り、この際、上記一方の連通管（５３ａ又は５３ｂ）が
高圧側になる一方、上記他方の連通管（５３ｂ又は５３
ａ）が低圧側になる。反対に、車両の減速時において
は、上記液圧モータ（５２）が車両の慣性力を受けて出
力軸側から回転駆動されてポンプ作動するようになり、
このポンプ作動する液圧モータ（５２）から吐出された
作動油が上記他方の連通管（５３ｂ又は５３ａ）内を流
通して上記液圧ポンプ（５１）に供給されるようになる
ため、この場合には、上記他方の連通管（５３ｂ又は５
３ａ）が高圧側になる。

【００３６】また、上記閉回路（５３）における作動油
の循還方向は、上記液圧ポンプ（５１）の可変斜板（５
１ｂ）の傾動方向の正逆切換に応じて正逆両方向に切換
えられるようになっており、これにより、上記液圧モー
タ（５２）の回転方向を正逆両方向に切換えて車両を前
後両方向に駆動し得るようになっている。すなわち、上
記液圧ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）が正方向に
傾斜している場合には、上記液圧モータ（５２）のモー
タ軸（５２ａ）は液圧ポンプ（５１）への入力回転と同
一の向きに回転（正回転）するようになり、反対に上記
液圧ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）が逆方向に傾
斜している場合には、液圧モータ（５２）のモータ軸
（５２ａ）は液圧ポンプ（５１）への入力回転と逆向き
に回転（逆回転）するようになっている。

【００３７】（ＭＴ及びＨＳＴの変速作動）上記ＭＴ
（４）及びＨＳＴ（５）は、コントローラ（３）の作動
制御により、ＨＭＴ（２）の変速比に応じて第１〜第４
モードの４つの運転モードに分けて、すなわち、発進か
ら低変速比域（低速域）の第１モードと、中低変速比域
（中低速域）の第２モードと、中高変速比域（中高速
域）の第３モードと、高変速比域（高速域）の第４モー
ドとの４つの運転モードに分けて作動されるように構成
されている。

【００３８】ここで、上記第１〜第４モードの４つの運
転モードにおけるＨＭＴ（２）の変速比の変化の様子を
図４に基づいて具体的に説明する。なお、この図４は、
上記第１〜第４の４つの運転モードにおけるＭＴ（４）
の各クラッチ機構（４４，４５，…）の接続状態を示す
とともに、エンジン（１）からある一定の入力回転数
（図ではＮi ：例えば１８００ｒｐｍ）が入力されて車
両が加速される場合について、液圧ポンプ（５１）の可
変斜板（５１ｂ）の斜板角度とＨＭＴ（２）の変速比と
の関係と、入力軸（２１）及び出力軸（２２）の回転数
とＨＭＴ（２）の変速比との関係を関連付けて示したも
のである。

【００３９】上記第１モードでは、ＭＴ（４）の第１ク
ラッチ機構（４４）及び第４クラッチ機構（２４）のみ
が接続状態にされることにより、入力軸（２１）からの
入力回転はＨＳＴ（５）側にのみ伝達されるようにな
り、出力軸（２２）はＨＳＴ（５）からの伝達力のみに
よって回転される。すなわち、この第１モードにおける
前進側の変速範囲では、ＨＳＴ（５）の液圧モータ（５
２）の斜板（５２ｂ）が正転側｛（＋）の側｝における
斜板角度１７度の最大傾斜位置に固定される一方、液圧
ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）が斜板角度０度の
中立位置から逆転側｛（−）の側｝における斜板角度１
７度の最大傾斜位置まで（−）方向に徐々に傾動される
ようになっており、この斜板角度の変更に応じて上記液
圧モータ（５２）の出力回転数が無段階に変更されるこ
とにより、上記出力軸（２２）の出力回転数が前進側に
無段階に増大されるようになる。

【００４０】上記第２モードでは、第２クラッチ機構
（４５）及び第４クラッチ機構（２４）のみが接続状態
にされ、これにより、入力軸（２１）からの回転入力は
ＨＳＴ（５）に対し入力回転がそのまま伝達される一
方、中間軸（４３）に対し第３遊星歯車機構（２３）で
減速された回転が、第４クラッチ機構（２４）及び第２
クラッチ機構（４５）を介して伝達されるようになる。
そして、出力軸（２２）は第２遊星歯車（４２ｂ）機構
を介した中間軸（４３）からの伝達力と、第１遊星歯車
機構（４１）を介したＨＳＴ（５）からの伝達力との合
成によって回転される。すなわち、この第２モードにお
ける変速範囲では、ＨＳＴ（５）の液圧モータ（５２）
の斜板（５２ｂ）が最大傾斜位置に固定される一方、液
圧ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）が、逆転側
｛（−）の側｝における最大傾斜位置から正転側
｛（＋）の側｝における斜板角度１７度の最大傾斜位置
まで（＋）方向に徐々に傾動されるようになっており、
この斜板角度の（＋）方向への増大に応じて液圧モータ
（５２）の出力回転数が無段階に変更されて、ＨＳＴ
（５）から第１遊星歯車機構（４１）を介して伝達され
る回転と上記管状部材（４７）から伝達される回転との
合成により、上記出力軸（２２）の出力回転数が前進側
に無段階に増大されるようになる。

【００４１】また、上記第３モードでは、第３クラッチ
機構（４６）及び第４クラッチ機構（２４）のみが接続
状態にされ、これにより、入力軸（２１）からの回転入
力はＨＳＴ（５）に対し入力回転がそのまま伝達される
一方、管状部材（４７）に対し第３遊星歯車機構（２
３）で減速された回転が、第４クラッチ機構（２４）及
び第３クラッチ機構（４６）を介して伝達されるように
なる。そして、上記第２モードと同様、ＨＳＴ（５）の
液圧モータ（５２）の斜板角度が最大傾斜角度（１７
度）にされる一方、液圧ポンプ（５１）の斜板角度が
（−）方向へ漸減され、これにより液圧モータ（５２）
の出力回転数が無段階に変更されて、ＨＳＴ（５）から
第１遊星歯車機構（４１）を介して伝達される回転と上
記管状部材（４７）から伝達される回転との合成によ
り、上記出力軸（２２）の出力回転数が前進側に無段階
に増大されるようになる。

【００４２】さらに、上記第４モードでは，第３クラッ
チ機構（４６）及び第５クラッチ機構（２５）のみが接
続状態にされ、これにより、入力軸（２１）からの回転
入力はＨＳＴ（５）に対し入力回転がそのまま伝達され
る一方、中間軸（４３）に対し入力回転がそのまま伝達
されて第２太陽歯車（４２ａ）に伝達されるようにな
る。そして、出力軸（２１）は、第２遊星歯車機構（４
２）の第２太陽歯車（４２ａ）からの伝達力と、第１遊
星歯車機構（４１）の第１太陽歯車（４１ａ）を介した
ＨＳＴ（５）からの伝達力の合成力によって回転され
る。すなわち、この第４モードにおける低変速比側の変
速範囲では、ＨＳＴ（５）の液圧モータ（５２）の斜板
角度が最大傾斜角度にされる一方、液圧ポンプ（５１）
の斜板角度が上記第２モードと同様（＋）方向に最大傾
斜角度まで漸増され、これにより液圧モータ（５２）の
出力回転数が無段階に変更されるようになっており、ま
た、上記第４モードにおける高変速比側の変速範囲で
は、上記各モードとは異なり、液圧ポンプ（５１）の斜
板角度が最大傾斜角度に固定される一方、斜板角度変更
機構（５７）の作動により液圧モータ（５２）の斜板
（５２ｂ）の傾斜角度が（−）方向に漸減されることに
より、その液圧モータ（５２）の出力回転数が無段階に
変更されるようになっている。そして、第２遊星歯車機
構（４２）の第２キャリア（４２ｄ）から伝達される回
転と、ＨＳＴ（５）から第１遊星歯車機構（４１）の第
１太陽歯車（４１ａ）を介して伝達される回転の合成に
より、上記出力軸（２２）の出力回転数が前進側に無段
階に増大されるようになる。

【００４３】さらに、上記第１〜第４の各運転モードの
切換前後で、第１〜第５の各クラッチ機構（４４，４
５，４６，２４，２５）の断続切換の際に係合及び離合
される両クラッチ機構のクラッチプレート（４４ａ，４
５ａ，４６ａ，２４ａ，２５ｃ）とプレッシャプレート
（４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ，２４ｂ，２５ｂ）とがそれ
ぞれ同じ回転数で同調して切換前後で連続した変速比で
回転伝達されるようになっており、これにより、ＨＭＴ
（２）の変速比は上記第１〜第４モードの全部の変速範
囲において無段階かつ連続的にに変更されるようにな
る。なお、上記第１モードにおける前進側の変速範囲
は、図３の遊星速度線図における矢印Ｍ1 の範囲に、上
記第２モードの変速範囲は同図の矢印Ｍ2 の範囲に、ま
た、上記第３モードの変速範囲は同図の矢印Ｍ3 の範囲
に、さらに、上記第４モードの変速範囲は同図の矢印Ｍ
4 の範囲に、それぞれ対応している。

【００４４】（動力回収装置の構成）次に、蓄圧器
（８）、開閉機構（９）及び給排ライン（１０）を主要
部とする動力回収装置の構成を図５に基づいて説明す
る。同図において、開閉機構（９）は、コントローラ
（３）の開閉制御部（３４）により作動制御される第１
〜第３方向切換弁（９ａ，９ｂ，９ｃ）により構成され
ている。また、上記給排ライン（１０）は、ＨＳＴ
（５）の閉回路（５３）を構成する一対の連通路（５３
ａ，５３ｂ）をそれぞれ逆止弁（１７ａ，１７ｂ）を介
して互いに接続する一対の高圧選択通路（１０ａ，１０
ｂ）と、この一対の高圧選択通路（１０ａ，１０ｂ）に
おける両逆止弁（１７ａ，１７ｂ）の下流側と上記第３
方向切換弁（９ｃ）とを接続することにより上記一対の
連通路（５３ａ，５３ｂ）をそれぞれ蓄圧器（８）側に
接続する供給通路（１０ｃ）とを備え、また、上記第１
方向切換弁（９ａ）及び第２方向切換弁（９ｂ）を互い
に接続する接続通路（１０ｄ）と、この接続通路（１０
ｄ）の途中と上記第３方向切換弁（９ｃ）とを接続する
ことにより上記第１方向切換弁（９ａ）及び第２方向切
換弁（９ｂ）を蓄圧器（８）側に接続する排出通路（１
０ｅ）とを備え、さらに、上記第３方向切換弁（９ｃ）
と蓄圧器（８）とを接続する給排通路（１０ｆ）を備え
た構成とされている。

【００４５】さらに、上記排出通路（１０ｅ）には第１
油圧センサ（１６ａ）が配設され、上記給排通路（１０
ｆ）には第２油圧センサ（１６ｂ）が配設され、さら
に、上記供給通路（１０ｃ）には第３油圧センサ（１６
ｃ）が配設されている。そして、ＨＳＴ（５）の閉回路
（５３）側の作動油圧が上記第１及び第３油圧センサ
（１６ａ，１６ｃ）により検出される一方、蓄圧器
（８）側の作動油圧が上記第２油圧センサ（１６ｂ）に
より検出されるようになっており、これらの検出値に基
づいてコントローラ（３）の後述の判定部（３３）によ
り動力回収可能な状態か否かの判定が行われるようにな
っている。

【００４６】上記第１方向切換弁（９ａ）及び第２方向
切換弁（９ｂ）は、３ポート２位置切換形のものであっ
てそれぞれ一対の連通管（５３ａ，５３ｂ）の内のいず
れか一側（５３ａ又は５３ｂ）に介設され、コイルスプ
リングの押圧付勢力により、液圧ポンプ（５１）と液圧
モータ（５２）とを接続する位置に切換えられた状態に
されている。一方、上記第１方向切換弁（９ａ）及び第
２方向切換弁（９ｂ）は、それぞれ、コントローラ
（３）の開閉制御部（３４）からの作動指令を受けたソ
レノイド等の作動により、上記液圧モータ（５２）と接
続通路（１０ｄ）とを接続する位置に切換えられるよう
になっている。また、上記第３方向切換弁（９ｃ）は、
３ポート３位置切換形のものであって、供給通路（１０
ｃ）と給排通路（１０ｆ）とを接続する第１切換位置
（同図の左側位置）と、排出通路（１０ｅ）と上記給排
通路（１０ｆ）とを接続する第２切換位置（同図の右側
位置）と、上記供給通路（１０ｃ）及び排出通路（１０
ｅ）と給排通路（１０ｆ）との間を遮断する中立位置
（同図の中央位置）とを有し、上記コントローラ（３）
の開閉制御部（３４）からの作動指令を受けたソレノイ
ド等の作動により上記各位置のいずれかに切換えられる
ようになっている。

【００４７】（コントローラの構成）上記コントローラ
（３）は、アクセル操作量センサ（１２）、ブレーキ操
作量センサ（１３）、入力回転数センサ（１４）及び出
力回転数センサ（１５）から入力される入力信号に基づ
き、エンジン（１）の運転制御及びＨＭＴ（２）の変速
制御を行うことにより車両の駆動制御を行う基本制御部
（３１）と、上記アクセル操作量センサ（１２）、上記
ブレーキ操作量センサ（１３）及び第１〜第３の３つの
油圧センサ（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）からの入力信号
に基づき、第１〜第３の各方向切換弁（９ａ，９ｂ，９
ｃ）等の作動制御を行うことにより、車両の減速時に運
動エネルギーを回収させる動力回収時制御を行う動力回
収時制御手段としての動力回収時制御部（３２）とを備
えている。

【００４８】上記基本制御部（３１）は、車両の加速時
にはエンジン（１）を所定の一定回転数で定速運転させ
るとともに、アクセル操作量センサ（１２）により検出
された運転者のアクセル操作量に応じて上記ＨＭＴ
（２）の変速比を増減変更させることにより、上記車両
を運転者の速度要求に対応する走行速度になるよう加速
させるように構成されている。また、上記基本制御部
（３１）は、上記アクセル操作量センサ（１２）又はブ
レーキ操作量センサ（１３）により検出された運転者の
アクセル操作量又はブレーキ操作量に基づいて車両の減
速要求が判定されたときには、上記エンジン（１）に付
設された図示省略の排気ブレーキ装置を作動させるとと
もに、エンジン回転数が高いエンジンブレーキ効果を得
られる所定の回転数になるよううに、車両の走行速度の
低下に応じてＨＭＴ（２）の変速比を変更させるように
なっている。

【００４９】上記動力回収時制御部（３２）は、車両の
減速時であって動力回収が可能な場合に、慣性力により
ポンプ作動される液圧モータ（５２）から吐出される高
圧の作動油を蓄圧器（８）に供給して蓄えさせるように
構成されており、具体的には、車両の減速時であって動
力回収が可能な場合であることを判定する判定部（３
３）と、第１〜第３の３つの方向切換弁（９ａ，９ｂ，
９ｃ）の作動制御を行う開閉制御部（３４）と、液圧モ
ータ（５２）の容量制御を行うモータ容量制御部（３
５）と、液圧ポンプ（５１）の斜板角度の制御を行うポ
ンプ斜板制御部（３６）とを備え、さらに、ＭＴ（４）
の第１〜第５クラッチ機構（４４，４５，…）の作動制
御を行うクラッチ制御部（３７）と、低速域で上記の各
制御の実行を禁止する禁止制御手段としての禁止制御部
（３８）とを備えている。

【００５０】上記判定部（３３）は、アクセル操作量セ
ンサ（１２）及びブレーキ操作量センサ（１３）から入
力される入力信号に基づき、例えば、運転者がアクセル
ペダルを放してブレーキペダルを踏んでいる場合等に車
両の減速要求を判定するように構成されている。また、
上記判定部（３３）は、第１〜第３の３つの油圧センサ
（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）から入力される入力信号値
に基づき、例えば、上記第１又は第３油圧センサ（１６
ａ，１６ｃ）により検出されたＨＳＴ（５）の閉回路
（５３）側の作動油圧が、上記第２油圧センサ（１６
ｂ）により検出された蓄圧器（８）側の作動油圧よりも
高い場合に、動力回収可能な状態であると判定するよう
に構成されている。

【００５１】上記開閉制御部（３４）は、車両の減速時
であって動力回収が可能であると判定部（３３）により
判定された場合に、第１〜第３の各方向切換弁（９ａ，
９ｂ，…）を切換作動させてＨＳＴ（５）の閉回路（５
３）側と蓄圧器（８）側とを接続状態にさせるようにな
っている。この際、上記ＨＳＴ（５）の液圧モータ（５
２）は、車両の慣性力によって出力軸（２２）側から回
転駆動されてポンプ作動しており、該液圧モータ（５
２）が吐出する高圧の作動油が、給排ライン（１０）を
介して上記蓄圧器（８）に供給されて蓄えられるように
なる。すなわち、上記開閉制御部（３４）は、例えば第
３方向切換弁（９ｃ）を第１切換位置に切換えて供給通
路（１０ｃ）と給排通路（１０ｆ）とを互いに連通させ
るようになっており、これにより、逆止弁（１７ａ，１
７ｂ）を介して供給通路（１０ｃ）に流通した作動油
が、上記第３方向切換弁（９ｃ）を介して給排通路（１
０ｆ）に流通して蓄圧器（８）に蓄えられるようにな
る。

【００５２】また、運転者によるアクセル操作に基づい
て再加速要求が判定された場合には、上記開閉制御部
（３４）は、上記第３方向切換弁（９ｃ）を第２切換位
置に切換えるとともに、上記第１及び第２方向切換弁
（９ａ，９ｂ）のうちの何れか一方を切換作動させて液
圧モータ（５２）と接続通路（１０ｄ）とを接続するよ
うになっており、この切換作動された第１又は第２方向
切換弁（９ａ又は９ｂ）を介して、上記蓄圧器（８）に
蓄えられた作動油がＨＳＴ（５）の閉回路に導かれ、液
圧モータを駆動するようになる。

【００５３】上記モータ容量制御部（３５）は、車両の
減速時であって動力回収が可能であると判定部（３３）
により判定された場合に、斜板角度変更機構（５７）の
作動制御により液圧モータ（５２）の斜板（５２ｂ）の
傾斜角度を、最大傾斜角度（１７度）の略１／３（例え
ば、６度）に減少させるようになっており、これにより
上記液圧モータ（５２）は、斜板角度が上記最大傾斜角
度である場合と比べて、ポンプ作動時に略３倍の油圧値
の作動油を吐出可能な状態になる。また、上記ポンプ斜
板制御部（３６）は、車両の減速時であって動力回収が
可能であると判定部（３３）により判定された場合に、
斜板角度変更調整機構（５５）の作動制御により液圧ポ
ンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）を斜板角度０度の中
立位置に位置固定させるようになっており、これによ
り、上記液圧ポンプ（５１）は、ポンプ軸（５１ａ）及
びシリンダブロックが回転作動されてもピストンが往復
動されず作動油を吐出しも吸込みもしない空転状態にさ
れる。

【００５４】上記クラッチ制御部（３７）は、ポンプ斜
板制御部（３６）による液圧ポンプ（５１）の斜板角度
の制御によって該液圧ポンプ（５１）が空転状態にされ
ている間、入力回転数センサ（１４）からの入力信号に
基づいて、エンジン回転数が所定回転数以上に維持され
るよう車両の走行速度の低下に応じて、ＭＴ（４）の第
１〜第５クラッチ機構（４４，４５，４６，２４，２
５）をそれぞれ切換作動させることにより、ＭＴ（４）
の運転モードを切換えてＨＭＴ（２）の変速比を段階的
に小さくさせるようになっている。

【００５５】さらに、上記禁止制御部（３８）は、出力
回転数センサ（１５）からの入力信号に基づいて、車両
の走行速度が所定の設定速度以下の低速域に入ったと判
定されるとき、上記モータ容量制御部（３５）による液
圧モータ（５２）の斜板角度の制御と、上記ポンプ斜板
制御部（３６）による液圧ポンプ（５１）の斜板角度の
制御と、上記クラッチ制御部（３７）によるＭＴ（４）
の各クラッチ機構（４４，４５，…）の作動制御とを禁
止して、基本制御部（３１）による通常の減速時の制御
に委ねさせるようになっている。なお、上記設定速度
は、通常運転時であればＨＭＴ（２）の変速比がちょう
ど第２モードの中央変速比（例えば０．２２）（図７参
照）になる走行速度に設定されている。

【００５６】以下に、動力回収時制御部（３２）による
具体的な制御の一例を、図６に示すフローチャートを参
照して説明する。

【００５７】同図のステップＳ１において、ブレーキ操
作量センサ（１３）により運転者のブレーキ操作が検出
されないときには動力回収時制御を行わず後述のステッ
プＳ６に進む一方、運転者のブレーキ操作が検出された
ときにはステップＳ２に進む。ステップＳ２では、第１
〜第３の３つの油圧センサ（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）
により検出された油圧値に基づき、蓄圧器（８）側の作
動油圧がＨＳＴ（５）の閉回路（５３）側の作動油圧よ
りも高圧であるか否かを判定する。そして、蓄圧器
（８）側が高圧でなければ動力回収可能なのでステップ
Ｓ３に進み、このステップＳ３で第３方向切換弁（９
ｃ）を第１切換位置又は第３切換位置に切換えて上記蓄
圧器（８）側とＨＳＴ（５）の閉回路（５３）側とを接
続した後、ステップＳ５に進んで排気ブレーキを作動状
態にする。一方、蓄圧器（８）側が高圧であれば動力回
収ができないので、ステップＳ５に進んで上記第３方向
切換弁（９ｃ）を中立位置に切換えた後、ステップＳ６
に進んで通常運転に戻る。つまり、車両の減速時であっ
てかつ動力回収が可能な場合以外は通常運転を行うよう
になっている。

【００５８】ステップＳ７では、車両の車速が所定の低
速域に入りＨＭＴ（２）の変速比が第２モードの低速側
に相当する低変速比域（変速比＜０．２２）に入ったか
否かを判定し、低変速比域に入っていれば後述のステッ
プＳ１２に進む一方、低変速比域に入っていなければス
テップＳ８に進む。ステップＳ８及びステップＳ９にお
いて、液圧ポンプ（５１）の可変斜板（５１ｂ）（ポン
プ斜板）を中立位置まで傾動させてステップＳ１０で該
中立位置に位置固定する。これにより、上記液圧ポンプ
（５１）は、ポンプ軸（５１ａ）及びシリンダブロック
が回転作動されてもピストンが往復動されず作動油を吐
出も吸込みもしない空転状態にされる。そして、ステッ
プＳ１１では、液圧モータ（５２）の斜板（５２ｂ）
（モータ斜板）を傾動させて斜板角度を小角度（最大傾
斜角度の１／３）にさせることにより上記液圧モータ
（５２）を、高圧の作動油を吐出可能な状態にさせる。

【００５９】ステップＳ１２では、上記ステップＳ２同
様、蓄圧器（８）側の作動油圧がＨＳＴ（５）の閉回路
（５３）側の作動油圧よりも高圧であるか否かを判定
し、蓄圧器（８）側が高圧であれば動力回収が可能でな
いから上記ステップＳ５に進んで動力回収運転を終了す
る一方、蓄圧器（８）側が高圧でなければさらに動力回
収が可能なのでステップＳ１３に進む。ステップＳ１３
では、車両の車速が極めて低くなってＨＭＴ（２）の変
速比が所定の最小値（例えば、０．０５）となる極低速
領域に入ったか否かを判定し、極低速領域であればエン
ジン（１）のストールを防止するために上記ステップＳ
５に進んで動力回収運転を終了する一方、極低速領域で
なければステップＳ１４に進む。

【００６０】ステップＳ１４では、エンジン回転数を所
定の一定回転数（例えば、１８００r.p.m ）と比較し、
エンジン回転数が上記一定回転数以上であれば上記ステ
ップＳ１２にリターンする一方、エンジン回転数が上記
一定回転数未満になれば、ステップＳ１５に進み、ＭＴ
（４）の各クラッチ機構（４４，４５，…）の切換作動
により、ＨＭＴ（２）の運転モードを、例えば、第４モ
ードから第３モードへと１段階下位のモードへ切換え、
その後、上記ステップＳ７へリターンする。つまり、エ
ンジン回転数が上記所定回転数以上の比較的高めの回転
数に維持されるようにＨＭＴ（２）の運転モードを切換
えるようにしている。

【００６１】なお、上記フローチャートにおいて、ステ
ップＳ１、Ｓ２及びＳ１２が判定部（３３）に、ステッ
プＳ３及びＳ５が開閉作動部（３４）にそれぞれ対応し
ており、ステップＳ７が禁止制御部（３８）に対応して
いる。また、ステップＳ８〜Ｓ１０がポンプ斜板制御部
（３６）に、ステップＳ１１がモータ容量制御部（３
５）に、それぞれ対応しており、さらにステップＳ１４
及びＳ１５がクラッチ制御部（３７）に対応している。

【００６２】次に、上記実施形態に係る車両の動力回収
装置による、車両の減速時の動力回収時における作用・
効果を、図７を参照しながら説明する。なお、この図７
は、横軸に表したＨＭＴ（２）の変速比の変化に対応づ
けて、コントローラ（３）の減速時制御部（３２）によ
り制御されるＨＳＴ（５）の液圧ポンプ（５１）及び液
圧モータ（５２）のそれぞれの斜板角度の変化と、上記
ＨＳＴ（５）の動力分担比率の変化と、上記ＨＳＴ
（５）の閉回路（５３）における作動油圧の変化とを表
したものである。

【００６３】上記実施形態に係る車両の動力回収装置に
よれば、運転者のアクセル操作量又はブレーキ操作量に
基づいて車両の減速時であることが判定されたとき（Ｓ
１；図６参照）であって、かつ、給排ライン（１０）に
おける作動油圧に基づいて動力回収が可能であると判定
されたとき（Ｓ２）、開閉制御部（３４）により第１〜
第３の各方向切換弁（９ａ，９ｂ，９ｃ）の作動制御が
行われて（Ｓ３）、ＨＳＴ（５）の閉回路（５３）側と
蓄圧器（８）側とが接続される。そして、車両の減速に
伴いポンプ作動する液圧モータ（５２）から吐出される
高圧の作動油が上記蓄圧器（８）に供給されて蓄えられ
るようになる。この際、上記液圧モータ（５２）の斜板
角度（図７に二点鎖線で示す）が、モータ容量制御部
（３５）により最大傾斜角度（１７度）の略１／３に減
少される（Ｓ１１）ため、上記液圧モータ（５２）は通
常時の略３倍の油圧値の作動油を吐出可能な状態にな
る。従って、ＨＳＴ（５）の動力分担率がもともと低く
出力軸（２２）側から伝わる慣性力が小さくなる高変速
比域（第３及び第４モード）においても、上記ＨＳＴ
（５）の閉回路（５３）内の作動油圧（同図に実線で示
す）が比較的高圧にされるようになる。

【００６４】また、上記モータ容量制御部（３５）よる
制御と同時に、ポンプ斜板制御部（３６）により液圧ポ
ンプ（５１）の斜板角度（図７に一点鎖線で示す）が０
度になるよう変更制御され（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０）、こ
れにより、上記液圧ポンプ（５１）は回転作動されても
作動油を吐出も吸込もしない空転状態にされる。このた
め、ＨＳＴ（５）の閉回路（５３）においては、ポンプ
作動される液圧モータ（５２）から吐出された作動油の
行き場がなくなって作動油圧が極めて高くなり、これに
より、蓄圧器（８）側に極めて高い作動油圧が供給され
るようになる。従って、車両の減速時に蓄圧器（８）に
対し十分に高い油圧力を蓄えることができるようにな
り、この作動油圧を車両の発進時などに有効利用できる
ようになる。

【００６５】さらに、クラッチ作動制御部（３７）によ
りＭＴ（４）の各クラッチ機構（４４，４５，…）が作
動されて（Ｓ１５）、ＨＭＴ（２）の変速比が車両の走
行速度の低下に応じて段階的に小さくされるようになる
ため、車両の走行速度が低下してもエンジン（１）の回
転数が比較的高めに維持されるようになり、減速後の再
加速時における車両の加速応答性の低下を防止すること
ができるようになる。しかもこの際、上記液圧ポンプ
（５１）が空転状態にされているため、ＨＳＴ（５）の
動力分担比率（図７に破線で示す）が零になる結果、上
記各クラッチ機構（４４，４５，…）を変速作動させて
も上記ＨＳＴ（５）側において変速ショックが発生せ
ず、また、液圧モータ（５２）の斜板角度を変更しても
この液圧モータ（５２）の出力回転数が変化しないよう
になり、従って、ＨＭＴ（２）の変速制御に伴う変速シ
ョックの発生を抑制することができる。

【００６６】加えて、車両の走行速度が所定の設定速度
以下の低速域に入ったと判定されたとき（Ｓ７）、上記
モータ容量制御部（３５）及びポンプ斜板制御部（３
６）による制御の実行が禁止されて、上記液圧ポンプ
（５１）及び液圧モータ（５２）の斜板角度がそれぞれ
通常運転と同様に変更されるようになる。このため、Ｈ
ＳＴ（５）の動力分担比率がもともと高く作動油圧が高
くなり易い車両の低速域において、上記ＨＳＴ（５）の
閉回路（５３）における、モータ容量制御部（３５）及
びポンプ斜板制御部（３６）による制御に起因する異常
高圧の発生を防止することができる。

【００６７】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
車両の減速時における動力回収時に、ＨＳＴ（５）の液
圧ポンプ（５１）の斜板角度を０度に変更するようにし
ているが、これに限らず、上記液圧ポンプ（５１）の斜
板角度は動力回収時でない通常時と同様に変更制御する
ようにしてもよい。この場合には、液圧モータ（５２）
の斜板角度の変更によりＨＭＴ（２）の変速比が急変し
ないようにする必要がある。

【００６８】上記実施形態では、車両の減速時における
動力回収時に、ＨＳＴ（５）の液圧ポンプ（５１）を空
転状態にさせるとともに、各クラッチ機構（４４，４
５，…）の作動制御によりＭＴ（４）を段階的に変速作
動させるようにしているが、これに限らず、上記ＭＴ
（４）を変速作動させずＨＭＴ（２）の変速比を一定値
に保つようにすることも可能である。

【００６９】上記実施形態では、車両の減速時における
動力回収時に、液圧モータ（５２）の斜板角度を略６度
に減少させるようにしているが、これに限らず、上記液
圧モータ（５２）の斜板角度を最大傾斜角度から減少さ
せて例えば５度〜１０度程度の値にさせるようにしても
よい。

【００７０】上記実施形態では、低速域でモータ容量制
御部（３５）及びポンプ斜板制御部（３６）による制御
を禁止してＨＳＴ（５）の閉回路（５３）における以上
高圧の発生を防止するようにしているが、これに限ら
ず、低速域でも上記モータ容量制御部（３５）及びポン
プ斜板制御部（３６）による制御を実行するようにして
もよい。この場合には、上記閉回路（５３）内の作動油
は高圧リリーフ弁等から排出されるようになる。

【００７１】上記実施形態では、無段変速機とし可変斜
板式の液圧ポンプ（５１）と斜板式の液圧モータ（５
２）とを備えたＨＭＴ（２）を用いるようにしている
が、これに限らず、例えば、容量可変のラジアルポンプ
やラジアルモータ等を備えた無段変速機を用いるように
することも可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における車両の動力回収装置によれば、車両の減速時
に作動液を蓄圧手段（８）に蓄えるとき、ポンプ作動す
る液圧モータ（５２）がより高い液圧の作動液を吐出可
能なようにこの液圧モータ（５２）の容量を減少させる
ことにより、出力軸（２２）側から伝わる慣性力が小さ
くても静液圧式トランスミッション（５）の閉回路（５
３）内の作動液圧をより高圧にさせ得るようになる。こ
れにより、蓄圧手段（８）に対し、車両の発進時などに
有効利用可能なより高圧の液圧力を蓄圧できるようにな
る。

【００７３】請求項２記載の発明によれば、モータ容量
可変機構（５７）により液圧モータ（５２）の斜板角度
を減少させて、ポンプ作動する液圧モータ（５２）をよ
り高い液圧の作動液を確実に吐出可能な状態にさせるこ
とができる。

【００７４】請求項３記載の発明によれば、記請求項１
記載の発明による効果に加えて、液圧ポンプ（５１）を
空転状態にさせることにより、静液圧式トランスミッシ
ョン（５）の閉回路（５３）における作動液圧をより高
めることができ、また、液圧モータ（５２）の斜板制御
等を行っても、車両に挙動変化を生じさせることがな
い。

【００７５】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明による効果に加えて、車両の走行速度の低
下に応じて機械式トランスミッション（４）を変速作動
させることにより、エンジン（１）の回転数を比較的高
めに維持するようにして減速後の再加速時における車両
の加速応答性の低下を防止することができる。またその
際、静液圧トランスミッション（５）における変速ショ
ックの発生が防止されて、車両の変速ショックの低減が
図られる。

【００７６】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明による効果に加えて、動力回収時制御手段
（３２）によるモータ容量可変機構（５７）及びポンプ
容量可変機構（５５）の制御を低速域で禁止するように
することにより、静液圧式トランスミッション（５）の
閉回路（５３）における異常高圧の発生を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】ＨＭＴの構成を示す全体模式図である。

【図３】ＨＭＴのＭＴにおける第１，第２遊星歯車機構
の遊星速度線図である。

【図４】ＨＭＴにおける、各クラッチ機構の接続状態
と、液圧ポンプの可変斜板の斜板角度とＨＭＴの変速比
との関係と、入力軸及び出力軸の回転数とＨＭＴの変速
比との関係を関連付けて示す説明図である。

【図５】動力回収装置の主要部を示す全体構成図であ
る。

【図６】動力回収時制御部による実際の制御を示すフロ
ーチャートである。

【図７】ＨＭＴの変速比に対応づけて、車両の減速時の
動力回収時制御によってそれぞれ変更制御される液圧ポ
ンプ及び液圧モータのそれぞれの斜板角度の変化と、Ｈ
ＳＴの動力分担比率の変化と、ＨＳＴの閉回路における
作動油圧の変化とを示す説明図である。

【図８】従来のＨＭＴの全体模式図である。

【図９】上記従来のＨＭＴにおける図７対応図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ ＨＭＴ（無段変速機） ４ ＭＴ（機械式トランスミッション） ５ ＨＳＴ（静液圧式トランスミッショ
ン） ８ 蓄圧器（蓄圧手段） ９ 開閉機構 １０ 給排ライン １１，１１ 駆動輪 ３２ 動力回収時制御部（動力回収時制御手
段） ３８ 禁止制御部（禁止制御手段） ４４，４５，４６ クラッチ機構（変速ク
ラッチ） ５１ 液圧ポンプ ５２ 液圧モータ ５３ ＨＳＴの閉回路 ５５ 斜板角度変更調整機構（ポンプ容量可
変機構） ５７ 斜板角度変更機構（モータ容量可変機
構）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（１）から駆動輪（１１，１
   １）までの動力伝達経路に、少なくとも１つの変速クラ
   ッチ（４４，４５，…）を有する機械式トランスミッシ
   ョン（４）と、上記エンジン（１）側に連結された液圧
   ポンプ（５１）及び上記駆動輪（１１，１１）側に連結
   された液圧モータ（５２）を閉回路（５３）により互い
   に接続してなる静液圧式トランスミッション（５）とが
   並列に配設された無段変速機（２）を備えるとともに、
   上記閉回路（５３）に開閉機構（９）を有する給排ライ
   ン（１０）を介して接続された蓄圧手段（８）を備え、
   少なくとも車両の減速時に上記閉回路（５３）から上記
   蓄圧手段（８）に高圧の作動液を供給して蓄えるように
   した車両の動力回収装置において、 上記液圧モータ（５２）の容量を変更するモータ容量可
   変機構（５７）と、 上記車両の減速時に作動液を上記蓄圧手段（８）に蓄え
   るとき、上記液圧モータ（５２）の容量が減少するよう
   に上記モータ容量可変機構（５７）を制御する動力回収
   時制御手段（３２）とを備えていることを特徴とする車
   両の動力回収装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 液圧モータ（５２）は、斜板角度の変更により容量可変
   に構成された斜板式ピストンモータであり、 モータ容量可変機構（５７）は、上記液圧モータ（５
   ２）の斜板角度を変更するように構成されていることを
   特徴とする車両の動力回収装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 液圧ポンプ（５１）は、斜板角度の変更により容量可変
   に構成された斜板式ピストンポンプであり、 上記液圧ポンプ（５１）の斜板角度を変更するポンプ容
   量可変機構（５５）が設けられており、 動力回収時制御手段（３２）は、モータ容量可変機構
   （５７）の制御を行うと同時に、上記液圧ポンプ（５
   １）の斜板角度が０度になるように上記ポンプ容量可変
   機構（５５）を制御するものとされていることを特徴と
   する車両の動力回収装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 動力回収時制御手段（３２）は、液圧ポンプ（５１）の
   斜板角度を０度に維持するとともに、車両の走行速度の
   低下に応じて、無段変速機（２）の変速比が段階的に小
   さくなるよう機械式トランスミッション（４）の変速ク
   ラッチ（４４，４５，…）を作動させるクラッチ制御を
   行うように構成されていることを特徴とする車両の動力
   回収装置。
5. 【請求項５】 請求項３において、 車両の走行速度が設定速度以下となる低速域では、動力
   回収時制御手段（３２）によるモータ容量可変機構（５
   ７）及びポンプ容量可変機構（５５）の制御を禁止する
   禁止制御手段（３８）を備えていることを特徴とする車
   両の動力回収装置。