WO2023175914A1 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

車両用動力伝達装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023175914A1
WO2023175914A1 PCT/JP2022/012643 JP2022012643W WO2023175914A1 WO 2023175914 A1 WO2023175914 A1 WO 2023175914A1 JP 2022012643 W JP2022012643 W JP 2022012643W WO 2023175914 A1 WO2023175914 A1 WO 2023175914A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydraulic pump
pump motor
pressure
vehicle
relief valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/012643
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信 中垣
琢麻 鯉沼
Original Assignee
日立建機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立建機株式会社 filed Critical 日立建機株式会社
Priority to KR1020237029685A priority Critical patent/KR20230137440A/ko
Priority to JP2023541766A priority patent/JPWO2023175914A1/ja
Priority to EP22927591.2A priority patent/EP4286708A1/en
Priority to PCT/JP2022/012643 priority patent/WO2023175914A1/ja
Priority to CN202280018149.5A priority patent/CN117098935A/zh
Publication of WO2023175914A1 publication Critical patent/WO2023175914A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16H61/66Control 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 specially adapted for continuously variable gearings
    • 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/202Mechanical transmission, e.g. clutches, gears
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2253Controlling the travelling speed of vehicles, e.g. adjusting travelling speed according to implement loads, control of hydrostatic transmission
    • 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
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/02Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
    • F16H47/04Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • 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
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0436Pumps
    • 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
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/08General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • 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
    • F16H61/4008Control of circuit pressure
    • F16H61/4017Control of high pressure, e.g. avoiding excess pressure by a relief valve
    • 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
    • F16H61/4043Control of a bypass valve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/415Wheel loaders
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units
    • 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
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02069Gearboxes for particular applications for industrial applications

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle power transmission device mounted on a vehicle (work vehicle) such as a wheel loader, for example.
  • Work vehicles such as wheel loaders are usually not equipped with a shock absorbing suspension system, and are subject to large shaking (pitching) as the vehicle rotates in the forward direction while driving. For this reason, for example, during dosing (earth removal), it is difficult for an operator who is traveling at a constant vehicle speed to maintain a constant operation amount of the accelerator pedal, making it difficult to operate the accelerator pedal. Additionally, the ride may be uncomfortable and the operator may become easily fatigued.
  • Patent Document 1 describes a work vehicle equipped with a traveling vibration suppression device called a ride control device.
  • This ride control device is constructed by connecting a hydraulic accumulator to a lift cylinder hydraulic circuit that supplies hydraulic oil to the lift cylinder via a control valve.
  • the ride control device allows hydraulic oil to flow between the lift cylinder and the hydraulic accumulator by opening the control valve, and allows the hydraulic accumulator to absorb fluctuations in the bottom pressure of the lift cylinder due to the vertical movement of the work vehicle. This reduces the shock to the entire vehicle body.
  • the vibration suppression effect of the ride control device is limited by the capacity of the accumulator. Therefore, if the vibration is large, the capacity of the accumulator may be insufficient and the vibration may not be suppressed sufficiently. Furthermore, if the front working machine is operated while the ride control device is functioning, the damper effect of the accumulator will act on the front working machine, potentially making the operation of the front working machine unstable. Furthermore, due to the damper effect of the accumulator, even when the front work equipment is stopped, the front work equipment will move slightly, which may deteriorate the positioning accuracy of the front work equipment or reduce the operability of the front work equipment. There is a possibility that it will decrease. For this reason, it is preferable to be able to suppress vibrations during running without using an accumulator.
  • An object of the present invention is to provide a power transmission device for a vehicle that can improve the effect of suppressing vibrations during driving without using an accumulator.
  • One embodiment of the present invention is a power transmission device for a vehicle, which includes an input shaft rotated by a prime mover mounted on a vehicle, an output shaft outputting rotation to a traveling device of the vehicle, the input shaft and the output shaft.
  • a continuously variable transmission mechanism provided between the input shaft and the input shaft, the continuously variable transmission mechanism changing the speed of the rotation of the input shaft and transmitting the same to the output shaft, the continuously variable transmission mechanism including a first transmission mechanism provided on the input shaft side; a hydraulic pump motor, a second hydraulic pump motor connected to the first hydraulic pump motor via a pair of main pipes, a first main pipe and a second main pipe; and a second main pipe connected from the first main pipe to the second main pipe.
  • a first relief valve that shuts off the flow of hydraulic oil to the first main pipe when the pressure in the first main pipe is lower than a first set pressure and opens the flow to the first main pipe when the pressure exceeds the first set pressure;
  • the flow of hydraulic oil from the second main pipe to the first main pipe is cut off when the pressure in the second main pipe is below the second set pressure, and communicated when the pressure exceeds the second set pressure.
  • a second relief valve wherein the first hydraulic pump motor and the second hydraulic pump motor are connected through the pair of main pipes, and the first setting of the first relief valve is By setting the pressure higher than the second setting pressure of the second relief valve, the power transmitted from the first hydraulic pump motor to the second hydraulic pump motor and the power transmitted from the second hydraulic pump motor to the The power transmitted to the first hydraulic pump motor and the power transmitted to the first hydraulic pump motor are set to have different magnitudes.
  • an embodiment of the present invention is a power transmission device for a vehicle, which includes an input shaft rotated by a prime mover mounted on a vehicle, an output shaft outputting rotation to a traveling device of the vehicle, and the input shaft. a continuously variable transmission mechanism provided between the output shaft and the input shaft, the continuously variable transmission mechanism being provided on the input shaft side and transmitting the speed-changed rotation of the input shaft to the output shaft.
  • a first electric motor generator a controller connected to the first electric motor generator via a first electric wire; and a second electric motor generator connected to the controller via a second electric wire;
  • the electric wire is provided so that electric power can be transmitted between the first electric motor generator and the controller, the second electric wire is installed so that electric power can be transmitted between the second electric motor generator and the controller, and the electric wire is installed so that electric power can be transmitted between the second electric motor generator and the controller.
  • the controller sets the power transmitted from the first electric motor generator to the second electric motor generator to be different in magnitude from the power transmitted from the second electric motor generator to the first electric motor generator.
  • the effect of suppressing vibrations during driving can be improved without using an accumulator.
  • FIG. 1 is a left side view showing a wheel loader equipped with a vehicle power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the transmission (vehicle power transmission device) in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a block diagram which shows the power transmission path of a wheel loader together with a controller.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of temporal changes in vehicle speed and output torque. It is a characteristic line diagram showing an example of a time change of relief start pressure.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of a temporal change in an accelerator pedal operation amount.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a change over time in the amount of tilting of a hydraulic pump motor.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram of output torque corresponding to part (VIII) in FIG. 4.
  • FIG. It is a block diagram which shows the power transmission path by a 1st modification together with a controller. It is a block diagram which shows the power transmission path by a 2nd modification together with a controller.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a power transmission path according to a third modification together with a controller. It is a block diagram which shows the power transmission path by a 4th modification together with a controller. It is a block diagram which shows the power transmission path by a 5th modification together with a controller. It is a block diagram which shows the power transmission path by a 6th modification together with a controller.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a power transmission path according to a seventh modification.
  • a wheel loader 1 is a typical example of a vehicle (work vehicle).
  • the wheel loader 1 is an articulated vehicle in which a front body 3 on which left and right front wheels 2 are provided and a rear body 5 on which left and right rear wheels 4 are provided are connected so as to be bendable in the left and right directions. It is configured as a type work vehicle. That is, the front body 3 and the rear body 5 constitute the body of the wheel loader 1.
  • a center hinge 6 and a steering cylinder (not shown) are provided between the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5.
  • the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 are bent leftward and rightward about the center hinge 6 by extending and contracting the steering cylinder. Thereby, the wheel loader 1 can perform steering during traveling.
  • a work device 7 also called a cargo handling work machine or a front work machine, is provided on the front body 3 of the wheel loader 1 so as to be able to move up and down.
  • the work device 7 includes a loader bucket 7A.
  • the rear body 5 of the wheel loader 1 is provided with a cab 8 whose interior is a driver's cab, an engine 9, a hydraulic pump 10, a transmission 21, and the like.
  • an accelerator pedal 8A as an operating member for accelerating the vehicle
  • FNR lever 8B forward/reverse switching lever 8B
  • a driver's seat, a steering wheel, a brake pedal, a parking brake switch, etc. are provided inside the cab 8.
  • the accelerator pedal 8A is provided with an operation amount detector 8C that detects the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A.
  • the FNR lever 8B is operated by the operator to switch the wheel loader 1 between forward and backward movement, and also to change the gear stage. The operator switches the FNR lever 8B to the forward position (F) when moving the wheel loader 1 forward. When reversing the wheel loader 1, the operator switches the FNR lever 8B to the retract position (R). When the operator wants to continue stopping the wheel loader 1 without running it, or when he wants to stop the wheel loader 1 while running, he switches the FNR lever 8B to the neutral position (N). The operator rotates the FNR lever 8B around the lever axis when switching gears.
  • the engine 9 is a power source (prime mover) for the wheel loader 1.
  • the power source (prime mover) may be configured by a single engine 9 serving as an internal combustion engine, or may be configured by, for example, an engine and an electric motor, or a single electric motor.
  • Hydraulic pump 10 is connected to engine 9.
  • the hydraulic pump 10 is a hydraulic power source for operating the working device 7.
  • a front axle 12 is provided on the lower side of the front vehicle body 3 and extends in the left and right directions. Left and right front wheels 2 are attached to both ends of the front axle 12.
  • a rear axle 13 is provided below the rear vehicle body 5 and extends in the left and right directions. Left and right rear wheels 4 are attached to both ends of the rear axle 13.
  • the front axle 12 is connected to a transmission 21 via a front propeller shaft 14.
  • the rear axle 13 is connected to a transmission 21 via a rear propeller shaft 15.
  • the transmission 21 changes the speed (decelerates) the rotation of the engine 9 and transmits it to the front propeller shaft 14 and the rear propeller shaft 15. That is, power from the engine 9 is transmitted to the transmission 21 coupled to the engine 9.
  • the power from the engine 9 is transmitted to the front axle from the front and rear output shafts 23A, 23B of the transmission 21 through the front propeller shaft 14 and the rear propeller shaft 15 after adjusting the rotation speed and rotation direction by the transmission 21. 12 and rear axle 13. That is, as shown in FIG. 2, the transmission 21 includes an input shaft 22 connected to the engine 9, a front output shaft 23A connected to the front propeller shaft 14, and a rear output shaft 23A connected to the rear propeller shaft 15. An output shaft 23B is provided. The transmission 21 performs speed change and forward/reverse rotation switching between the input shaft 22 and the output shafts 23A, 23B by switching the power transmission path within the transmission 21.
  • the transmission 21 as a vehicle power transmission device includes an input shaft 22, an output shaft 23, and a planetary continuously variable transmission mechanism 31 as a continuously variable transmission mechanism.
  • the transmission 21 also includes an idler gear 29 as an idler element, a transmission mechanism 25 as a stepped transmission mechanism (multi-stage transmission mechanism), a direct coupling mechanism 27, and a transmission shaft 28.
  • the transmission 21 includes a controller 43, a first pressure detector 46, a second pressure detector 47, a third pressure detector 48, a first speed detector 44, and a second speed detector 45. It is equipped with
  • the input shaft 22 is rotated by a prime mover (engine 9) mounted on the vehicle (wheel loader 1). That is, the input shaft 22 is connected to (the drive shaft of) the engine 9 .
  • the output shaft 23 outputs rotation to the traveling device (front axle 12 and/or rear axle 13) of the vehicle. That is, the power of the engine 9 is output from the output shaft 23 via the transmission 21, which is a transmission.
  • the output shaft 23 outputs rotation to the front wheels 2 and/or the rear wheels 4 via the front axle 12 and/or the rear axle 13 of the wheel loader 1 .
  • the power input from the input shaft 22 to the transmission 21 is transmitted to the idler gear 29 via the planetary continuously variable transmission mechanism 31 or the direct coupling mechanism 27.
  • the power transmitted to the idler gear 29 is output from the output shaft 23 through the transmission mechanism 25.
  • the planetary continuously variable transmission mechanism 31 is provided between the input shaft 22 and the output shaft 23.
  • the planetary continuously variable transmission mechanism 31 changes the speed of the rotation on the input shaft 22 side and transmits it to the output shaft 23 side.
  • the input side of the planetary continuously variable transmission mechanism 31 is connected to the input shaft 22 on which the input side gear 27A of the direct coupling mechanism 27 is provided.
  • the output side of the planetary continuously variable transmission mechanism 31 is connected to a transmission shaft 28 on which an idler gear 29 is provided.
  • the transmission mechanism 25 is provided in series with the planetary continuously variable transmission mechanism 31 and the direct coupling mechanism 27 between the input shaft 22 and the output shaft 23.
  • the transmission mechanism 25 also changes the speed of the rotation on the input shaft 22 side and transmits it to the output shaft 23 side.
  • the transmission mechanism 25 is provided between the output shaft 23 and the intermediate gear 26 that meshes with the idler gear 29 . That is, the input side of the transmission mechanism 25 is connected to the intermediate gear 26.
  • the output side of the transmission mechanism 25 is connected to the output shaft 23.
  • the transmission mechanism 25 is configured, for example, as a multi-stage stepped transmission mechanism.
  • the transmission mechanism 25 is configured to include, for example, a plurality of transmission shafts, a plurality of gears, and a plurality of clutches.
  • the speed change mechanism 25 is, for example, a speed change mechanism (DCT: Dual Clutch Transmission). Note that the transmission mechanism 25 may be omitted. That is, the intermediate gear 26 and the output shaft 23 may be directly connected without using the transmission mechanism 25.
  • the direct coupling mechanism 27 transmits the rotation of the input shaft 22 side to the output shaft 23 side, bypassing the planetary continuously variable transmission mechanism 31. That is, the direct coupling mechanism 27 directly transmits the rotation of the input shaft 22 to the transmission mechanism 25 without going through the planetary continuously variable transmission mechanism 31.
  • the direct coupling mechanism 27 includes an input gear 27A connected to the input shaft 22, an output gear 27B meshing with the input gear 27A, a rotating shaft 27B1 disposed coaxially with the transmission shaft 28, and a direct coupling clutch 30. It is equipped with The rotation of the output gear 27B is transmitted to the transmission shaft 28 via the direct coupling clutch 30.
  • the input side gear 27A is provided on the input shaft 22.
  • the output side gear 27B is provided on a rotating shaft 27B1 coaxially arranged with the transmission shaft 28.
  • the direct coupling clutch 30 is provided between the rotating shaft 27B1 and the transmission shaft 28.
  • the transmission shaft 28 is the output shaft of the direct coupling mechanism 27 and also the output shaft of the planetary continuously variable transmission mechanism 31.
  • the transmission shaft 28 is arranged coaxially with the rotating shaft 27B1 of the direct coupling mechanism 27 and coaxially with the second rotating shaft 39 of the planetary continuously variable transmission mechanism 31.
  • the transmission shaft 28 is connected to the rotating shaft 27B1 of the direct coupling mechanism 27 via a direct coupling clutch 30.
  • the direct coupling clutch 30 When the direct coupling clutch 30 is connected, the rotation of the output side gear 27B of the direct coupling mechanism 27 is transmitted to the transmission shaft 28.
  • the transmission shaft 28 is connected to a second hydraulic pump motor 38 of a planetary continuously variable transmission mechanism 31 via a second clutch 40 .
  • An idler gear 29 as an idler element is provided on the transmission shaft 28.
  • the idler gear 29 mechanically couples the output side of the planetary continuously variable transmission mechanism 31 and the output side of the direct coupling mechanism 27.
  • the idler gear 29 meshes with a planetary output gear 32B of a planetary gear mechanism 32 that constitutes a planetary continuously variable transmission mechanism 31.
  • the idler gear 29 meshes with the intermediate gear 26.
  • the rotation of the idler gear 29 is transmitted to the transmission mechanism 25 via the intermediate gear 26. That is, power input from the input shaft 22 of the transmission 21 is transmitted to the idler gear 29 via the planetary continuously variable transmission mechanism 31 or the direct coupling mechanism 27.
  • the power transmitted to the idler gear 29 is output from the output shaft 23 through the transmission mechanism 25.
  • a direct coupling clutch 30 is provided within the direct coupling mechanism 27 provided between the input shaft 22 and the idler gear 29. That is, the direct coupling clutch 30 is provided between the rotating shaft 27B1 of the output side gear 27B in the direct coupling mechanism 27 and the transmission shaft 28 on which the idler gear 29 is provided.
  • the direct coupling clutch 30 has two states: a “connected state” (engaged state) in which rotation (torque, rotational force, power) is transmitted between the direct coupling mechanism 27 (rotating shaft 27B1) and the idler gear 29 (transmission shaft 28), and a “connected state” in which rotation It is possible to switch to a “blocking state (released state)" in which transmission is cut off.
  • the direct coupling clutch 30 When the direct coupling clutch 30 is in the connected state, for example, the rotation of the output side gear 27B (rotary shaft 27B1) of the direct coupling mechanism 27 is transmitted to the idler gear 29 via the transmission shaft 28.
  • the direct coupling clutch 30 When the direct coupling clutch 30 is in the released state, for example, the rotation of the output side gear 27B (rotary shaft 27B1) is not transmitted to the transmission shaft 28.
  • the connection and disengagement of the direct coupling clutch 30 is controlled based on a command (command signal C 3 ) from the controller 43.
  • the planetary continuously variable transmission mechanism 31 includes a planetary gear mechanism 32, a first clutch 33, a hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34, and a second clutch 40.
  • the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 includes a first rotating shaft 35, a first hydraulic pump motor 36, a pair of main pipes 37A and 37B (first main pipe 37A, second main pipe 37B), and a second hydraulic pump motor 36.
  • the planetary gear mechanism 32 is connected to the input shaft 22 (drive shaft of the engine 9) side. Specifically, the planetary gear mechanism 32 is connected to the input shaft 22.
  • the planetary gear mechanism 32 includes a one-stage or multiple-stage planetary gear device (not shown), a planetary output shaft 32A, and a planetary output gear 32B.
  • a planetary gear device includes, for example, a sun gear, a ring gear, and a carrier that supports a planetary gear that meshes with the sun gear and the ring gear.
  • the input shaft 22 is connected to one of a sun gear, a ring gear, and a carrier.
  • the planetary output shaft 32A is connected to a member of the sun gear, ring gear, and carrier other than the member to which the input shaft 22 is connected.
  • the planetary output gear 32B is connected to the remaining members of the sun gear, ring gear, and carrier.
  • the planetary output shaft 32A is connected to a first rotating shaft 35 (first hydraulic pump motor 36) of a hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 via a first clutch 33.
  • the rotation of the planetary output shaft 32A is transmitted to the first rotating shaft 35 (first hydraulic pump motor 36) of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 via the first clutch 33.
  • the planetary output gear 32B meshes with the idler gear 29.
  • the rotation of the planetary output gear 32B is transmitted to the idler gear 29.
  • the first clutch 33 is provided on the output side of the planetary gear mechanism 32. That is, the first clutch 33 is provided between the planetary output shaft 32A of the planetary gear mechanism 32 and the first rotating shaft 35 (first hydraulic pump motor 36) of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34.
  • the first clutch 33 is a "connection” that transmits rotation between the planetary gear mechanism 32 (planetary output shaft 32A) and the first hydraulic pump motor 36 (first rotating shaft 35) of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34. It is possible to switch between a "locked state” and a "blocked state (released state)" in which rotation transmission is cut off.
  • the rotation of the planetary output shaft 32A of the planetary gear mechanism 32 is transmitted to the first hydraulic pump motor 36 via the first rotating shaft 35 of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34. be done.
  • the first clutch 33 is in the released state, for example, the rotation of the planetary output shaft 32A is not transmitted to the first rotating shaft 35.
  • the connection and release of the first clutch 33 are controlled based on a command (command signal C 1 ) from the controller 43.
  • the first rotating shaft 35 of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 corresponds to the input shaft of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34.
  • the first rotating shaft 35 is connected to the rotating shaft of the first hydraulic pump motor 36, and also corresponds to the rotating shaft of the first hydraulic pump motor 36.
  • the first hydraulic pump motor 36 is connected to the output side of the planetary gear mechanism 32, that is, to the planetary output shaft 32A of the planetary gear mechanism 32 via the first clutch 33.
  • the first hydraulic pump motor 36 is provided on the output side of the planetary gear mechanism 32, that is, on the input shaft 22 side.
  • the first hydraulic pump motor 36 allows pressure oil to flow through the pair of main pipes 37A and 37B by rotationally driving the first rotating shaft 35.
  • the first hydraulic pump motor 36 is, for example, a variable displacement swash plate type hydraulic pump motor.
  • the first hydraulic pump motor 36 functions as a hydraulic pump when power is input from the first rotating shaft 35, and functions as a hydraulic motor when power is output to the first rotating shaft 35. pump or hydraulic motor).
  • the first hydraulic pump motor 36 has a regulator 36A for adjusting pump capacity (motor capacity).
  • the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36 is variably controlled based on a command (command signal W P ) from the controller 43.
  • a pair of main pipes 37A and 37B connect a pair of supply and discharge ports of the first hydraulic pump motor 36 and a pair of supply and discharge ports of the second hydraulic pump motor 38.
  • the second hydraulic pump motor 38 is connected to the first hydraulic pump motor 36 via a pair of main lines 37A and 37B, a first main line 37A and a second main line 37B.
  • the second hydraulic pump motor 38 is rotated by pressure oil supplied from the first hydraulic pump motor 36 .
  • the second hydraulic pump motor 38 is, for example, a variable displacement swash plate type hydraulic pump motor.
  • the second hydraulic pump motor 38 functions as a hydraulic motor when power is output to the second rotating shaft 39, and functions as a hydraulic pump when power is input from the second rotating shaft 39. motor or hydraulic pump).
  • the second hydraulic pump motor 38 has a regulator 38A for adjusting the motor capacity (pump capacity).
  • the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38 is variably controlled based on a command (command signal W M ) from the controller 43.
  • the second rotating shaft 39 of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 corresponds to the output shaft of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 .
  • the second rotation shaft 39 is connected to the rotation shaft of the second hydraulic pump motor 38.
  • the second rotation shaft 39 corresponds to the rotation shaft of the second hydraulic pump motor 38.
  • the second clutch 40 is provided between the second hydraulic pump motor 38 and the idler gear 29. Thereby, the second hydraulic pump motor 38 is connected to the idler gear 29 via the second clutch 40.
  • the second clutch 40 is provided between the second rotating shaft 39 of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 and the transmission shaft 28 on which the idler gear 29 is provided.
  • the second clutch 40 is in a "connected state” (engaged state) that transmits rotation between the idler gear 29 (transmission shaft 28) and the second hydraulic pump motor 38 (second rotating shaft 39) of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34. It is possible to switch between the "state)" and the "blocked state (released state)" in which rotation transmission is cut off.
  • the power input from the input shaft 22 of the transmission 21 is transmitted to the transmission mechanism 25 via the planetary continuously variable transmission mechanism 31 or to the transmission mechanism 25 via the direct coupling mechanism 27.
  • the planetary continuously variable transmission mechanism 31 can be used under conditions where the operation of the planetary continuously variable transmission mechanism 31 is suitable, for example, under high load conditions such as during excavation where high torque is required.
  • the speed change using the direct coupling mechanism 27 is suitable, for example, when the vehicle is traveling at a constant speed over a long distance at a work site and the load is low, power can be transmitted via the direct coupling mechanism 27.
  • the direct coupling clutch 30 When transmitting power to the transmission mechanism 25 via the planetary continuously variable transmission mechanism 31, the direct coupling clutch 30 is released and the first clutch 33 and the second clutch 40 are connected.
  • the power flow is divided into the case where the power is distributed to the transmission mechanism 25 side via the planetary gear mechanism 32 and the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34, and the rotation speed of the first hydraulic pump motor 36 is set to 0. Therefore, the power may be transmitted to the transmission mechanism 25 side without transmitting the power to the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34.
  • a state in which the direct coupling clutch 30 is released, the first clutch 33 and the second clutch 40 are connected, and power is transmitted to the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 and transmitted to the transmission mechanism 25 side is called a continuously variable transmission state.
  • a state in which the direct coupling clutch 30 is released, the first clutch 33 and the second clutch 40 are connected, and power is transmitted to the transmission mechanism 25 side without transmitting power to the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 is referred to as internal direct coupling.
  • the tilting (discharge capacity) of the first hydraulic pump motor 36 is increased to a predetermined level or more, and the tilting of the second hydraulic pump motor 38 is set to neutral, so that the inside of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 is increased.
  • the brake is applied to reduce the rotational speed of the first hydraulic pump motor 36 to zero.
  • the power from the engine 9 is transmitted to the transmission mechanism 25 in a state where it is directly connected internally.
  • the first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 have oil leaks, the rotation speed of the first hydraulic pump motor 36 does not reach 0, but most of the power from the engine 9 is transferred to the transmission mechanism. It can be divided into 25.
  • the second clutch 40 does not need to be connected.
  • the direct coupling clutch 30 is connected and the first clutch 33 and the second clutch 40 are released.
  • the direct coupling clutch 30, the first clutch 33, and the second clutch 40 can employ a wet multi-plate clutch or a synchromesh mechanism clutch.
  • the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 has variable relief valves 51A and 51B that can change the set pressure (relief set pressure, relief start pressure), and allows pressure oil to flow in one direction and vice versa.
  • Check valves 52 and 53 are provided to prevent flow of pressure oil in both directions. That is, the first main line 37A and the second main line 37B of the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 are connected by the connecting line 42.
  • the first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 transmit power by allowing hydraulic oil to flow between them via a pair of main pipes 37A and 37B.
  • the pressure in the second main pipe 37B becomes higher than that in the first main pipe 37A.
  • a pair of check valves 52 and 53 are provided in the connecting pipe 42 that connects the first main pipe 37A and the second main pipe 37B.
  • One check valve 52 (hereinafter also referred to as the first check valve 52) allows pressure oil to flow from the second main line 37B side to the first main line 37A side, and allows pressure oil to flow in the opposite direction. Prevent oil from flowing. That is, the first check valve 52 allows the flow of hydraulic oil from the second main line 37B to the first main line 37A, and also allows the flow of hydraulic oil from the first main line 37A to the second main line 37B. cut off the flow.
  • the other check valve 53 (hereinafter also referred to as the second check valve 53) allows pressure oil to flow from the first main line 37A side to the second main line 37B side, and allows pressure oil to flow in the opposite direction. Prevent oil from flowing. That is, the second check valve 53 allows the flow of hydraulic oil from the first main line 37A to the second main line 37B, and also prevents the flow of hydraulic oil from the second main line 37B to the first main line 37A. cut off the flow.
  • bypass pipes 54 and 55 that bypass the respective check valves 52 and 53 are connected to the connecting pipe 42.
  • the first bypass line 54 branches from the connection line 42 and is connected to the connection line 42 by bypassing the first check valve 52 .
  • the second bypass line 55 branches from the connection line 42 and is connected to the connection line 42 by bypassing the second check valve 53 .
  • the variable relief valves 51A and 51B are provided in the middle of the bypass pipes 54 and 55.
  • the first variable relief valve 51A is provided in the middle of the first bypass conduit 54.
  • the first variable relief valve 51A controls the flow of hydraulic oil from the first main pipe 37A to the second main pipe 37B when the pressure in the first main pipe 37A is below a predetermined pressure (first pressure, fourth pressure).
  • first pressure, fourth pressure When the pressure exceeds a predetermined pressure (first pressure, fourth pressure), the communication state is established.
  • the second variable relief valve 51B is provided in the middle of the second bypass conduit 55.
  • the second variable relief valve 51B controls the flow of hydraulic oil from the second main line 37B to the first main line 37A so that the pressure in the second main line 37B is a predetermined pressure (first pressure, second pressure, third pressure).
  • variable relief valves 51A and 51B are electrically operated relief valves (for example, electromagnetic relief valves) whose valve opening pressure (relief pressure) changes based on command signals (command signals WA , WB ) from the controller 43. has been done. That is, the set pressures of the variable relief valves 51A, 51B are changed based on command signals (command signals WA , WB ) from the controller 43.
  • the first speed detector 44 is provided on the input shaft 22 of the transmission 21.
  • the first speed detector 44 is a rotation detection sensor that detects the rotation speed and rotation direction of the input shaft 22.
  • the rotational speed of the input shaft 22 corresponds to the rotational speed of the engine 9 (hereinafter referred to as engine rotational speed Vin).
  • the first speed detector 44 outputs a detection signal corresponding to the engine rotational speed Vin to the controller 43.
  • the second speed detector 45 is provided on the output shaft 23 of the transmission 21.
  • the second speed detector 45 is a rotation detection sensor that detects the rotation speed (hereinafter referred to as output rotation speed Vout) and rotation direction of the output shaft 23.
  • the output rotation speed Vout corresponds to the vehicle speed.
  • the second speed detector 45 outputs a detection signal corresponding to the output rotation speed Vout and the rotation direction to the controller 43.
  • the first pressure detector 46 is provided in the first main pipe 37A.
  • the first pressure detector 46 is a pressure sensor that detects the hydraulic pressure (pressure) in the first main pipe 37A.
  • the first pressure detector 46 outputs a detection signal corresponding to the hydraulic pressure PA of the first main pipe 37A to the controller 43.
  • the second pressure detector 47 is provided in the second main pipe 37B.
  • the second pressure detector 47 is a pressure sensor that detects the hydraulic pressure (pressure) in the second main pipe 37B.
  • the second pressure detector 47 outputs a detection signal corresponding to the hydraulic pressure P B of the second main pipe 37B to the controller 43.
  • the third pressure detector 48 is provided in the direct coupling clutch 30.
  • the third pressure detector 48 is a pressure sensor that detects the clutch pressure (pressure) of the direct coupling clutch 30.
  • the third pressure detector 48 outputs a detection signal corresponding to the clutch pressure PC of the direct coupling clutch 30 to the controller 43.
  • the operation amount detector 8C (see FIG. 1) is provided on the accelerator pedal 8A.
  • the operation amount detector 8C is an operation amount detection sensor that detects the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A.
  • the operation amount detector 8C outputs a detection signal corresponding to the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A to the controller 43.
  • controller 43 that controls switching of the power transmission path of the transmission 21 and changes of the set pressures of the variable relief valves 51A and 51B.
  • the input side of the controller 43 includes a first speed detector 44, a second speed detector 45, a first pressure detector 46, a second pressure detector 47, a third pressure detector 48, and a manipulated variable detector. It is connected to device 8C.
  • the output side of the controller 43 is connected to the direct coupling clutch 30, the first clutch 33, the second clutch 40, the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36 of the planetary continuously variable transmission mechanism 31, and the planetary continuously variable transmission. It is connected to the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38 of the mechanism 31 and the variable relief valves 51A and 51B.
  • the controller 43 includes, for example, a microcomputer equipped with an arithmetic circuit (CPU), memory, and the like.
  • the memory stores processing programs used to control switching of the power transmission path of the transmission 21, processing programs used to control changes in the set pressures of the variable relief valves 51A and 51B, and the like. That is, the controller 43 controls the adjustment of the pump capacity and motor capacity, the connection and release of the direct coupling clutch 30, the first clutch 33, and the second clutch 40, and the set pressures of the variable relief valves 51A and 51B.
  • the controller 43 receives the engine rotational speed Vin from the first speed detector 44, the output rotational speed Vout from the second speed detector 45, and the controller 43 receives the engine rotational speed Vin from the first speed detector 44, the output rotational speed Vout from the second speed detector 45, and the first pressure detector 46, the second pressure detector 47, and the third
  • the hydraulic pressures P A , P B and clutch pressure P C are inputted from the pressure detector 48, and the manipulated variable ⁇ is inputted from the manipulated variable detector 8C.
  • the controller 43 issues commands to the clutches 30, 33, and 40 (clutch commands), commands to the variable relief valves 51A and 51B (relief pressure commands), and commands to the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36 ( Pump command, motor command) and commands (motor command, pump command) for the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38 are calculated.
  • the controller 43 outputs relief pressure command signals WA, WB to the variable relief valves 51A , 51B based on the calculation results.
  • the signal W A is output to the first variable relief valve 51A
  • the signal W B is output to the second variable relief valve 51B.
  • the controller 43 outputs ON (connection)/OFF (release) signals C 1 , C 2 , C 3 to the clutches 30 , 33 , 40 based on the calculation results.
  • the signal C 1 is output to the first clutch 33
  • the signal C 2 is output to the second clutch 40
  • the signal C 3 is output to the direct coupling clutch 30 .
  • the controller 43 sends tilting command signals W P , W M of the swash plate or the slant shaft to the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36 and the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38 based on the calculation results. Output.
  • a tilt command signal WP is output to the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36
  • a tilt command signal WM is output to the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38.
  • the hydraulic pump motors 36 and 38 in the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 are of a variable displacement type. The displacement of the hydraulic pump motors 36 and 38 is changed by changing the tilt angle of the swash plate or the oblique shaft.
  • the hydraulic pump motors 36 and 38 may be rotated in one direction or in both directions.
  • the controller 43 has an input section (receiving section), a calculation section, a storage section, and an output section.
  • the controller 43 controls the connection and release of the first clutch 33, the operation of the regulator 36A of the first hydraulic pump motor 36 (tilt adjustment), and the operation of the regulator 38A of the second hydraulic pump motor 38 (tilt adjustment). ), “connecting and disengaging the second clutch 40,” “connecting and disengaging the direct coupling clutch 30,” and “changing the set pressures of the variable relief valves 51A and 51B.”
  • These controls are realized by a processor (calculation unit) of the controller 43 performing calculation processing based on a program stored in a storage unit (for example, non-volatile memory) of the controller 43.
  • the vibration suppression effect of the ride control device is limited by the capacity of the accumulator, so there is a possibility that vibrations of the work vehicle cannot be sufficiently suppressed. Further, the operation of the front working machine becomes unstable due to the damper effect of the accumulator, which may deteriorate the positioning accuracy of the front working machine or reduce the operability of the front working machine.
  • vibrations during traveling are suppressed without using an accumulator.
  • the transmission 21 suppresses vibrations during driving. The operation and effects of the transmission 21, which can suppress vibrations during driving, will be described below with reference to FIGS. 3 to 8.
  • the controller 43 determines whether the wheel loader 1 is running based on information corresponding to the state of the wheel loader 1 detected by an on-vehicle sensor. As an example, the controller 43 determines whether the FNR lever 8B is in the F position or the R position. When the FNR lever 8B is in the F position or the R position, the controller 43 determines that the wheel loader 1 is running. Note that other conditions may be used to determine whether or not the vehicle is running.
  • the controller 43 determines that the wheel loader 1 is stopped, it turns off the vibration suppression control by the transmission 21. On the other hand, when the controller 43 determines that the wheel loader 1 is traveling, it turns on the vibration suppression control by the transmission 21. In this way, the transmission 21 is controlled by the controller 43 to switch between a vibration suppression control off state (hereinafter also referred to as a vibration suppression control off state) and a vibration suppression control on state (hereinafter referred to as a vibration suppression control off state) according to the running of the wheel loader 1. (also referred to as a control on state).
  • a vibration suppression control off state hereinafter also referred to as a vibration suppression control off state
  • a vibration suppression control on state hereinafter referred to as a vibration suppression control on state
  • the relief start pressures of the variable relief valves 51A and 51B are in a high state (for example, the first set pressure P1). That is, in the "vibration control off state", the relief start pressures of the variable relief valves 51A, 51B are high, so the bypass pipes 54, 55 are not in communication. Therefore, a state is established in which power can be transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38 and from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36.
  • the first set pressure P1 can be set, for example, as the maximum relief pressure that can be changed by the variable relief valves 51A and 51B.
  • the "vibration control off state” switches to the "vibration damping control on state” ( Figures 4 to 7 time t0).
  • the controller 43 sets the relief start pressure of the second variable relief valve 51B to a low state (for example, the second set pressure P2).
  • the relief start pressure of the first variable relief valve 51A is the first set pressure P1.
  • the accelerator pedal 8A is operated to start traveling.
  • the second set pressure P2 can be set, for example, as the minimum relief pressure that can be changed by the second variable relief valve 51B.
  • the operator increases the operation amount (command signal ⁇ ) by depressing the accelerator pedal 8A until the target vehicle speed is reached. At this time, the relief start pressure of the first variable relief valve 51A remains at the first set pressure P1. As a result, power is transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38. As shown in FIGS. 4 and 6, the vehicle speed increases in accordance with the amount of operation of the accelerator pedal 8A. When the vehicle speed reaches the operator's target vehicle speed (time t1 in FIGS. 4 to 7), the amount of operation of the accelerator pedal 8A is decreased, and the amount of operation of the accelerator pedal 8A is kept constant so as to maintain the vehicle speed. The amount of operation of the accelerator pedal 8A increases as the vehicle speed of the wheel loader 1 increases.
  • the relief start pressure of the second variable relief valve 51B is set to the second set pressure P2, which is lower than the first set pressure P1.
  • the controller 43 reads the vehicle speed from the operation amount of the accelerator pedal 8A, which is kept constant, and calculates the output torque of the transmission required for that vehicle speed.
  • the output torque of the transmission is determined by the differential pressure between the first main pipe 37A and the second main pipe 37B.
  • the controller 43 lowers the relief start pressure of the first variable relief valve 51A (for example, the fourth set pressure P4) and lowers the value (pressure ).
  • the first main pipe 37A is maintained at the relief start pressure (fourth set pressure P4) of the first variable relief valve 51A, and the output torque of the transmission is prevented from increasing more than necessary.
  • the relief start pressure of the first variable relief valve 51A is set to the fourth set pressure P4
  • the differential pressure between the first main pipe 37A and the second main pipe 37B does not increase. Therefore, the output torque of the transmission does not increase, and the output torque of the transmission in the intended direction (direction of increasing vehicle speed) can be limited. That is, as shown by the solid line or the two-dot chain line in FIG. 8, compared to the broken line, the output torque (positive side output torque) of the transmission in the intended direction (direction to increase vehicle speed) can be limited (the positive side diagonal line ).
  • variable relief valves 51A, 51B are better than the responsiveness of the hydraulic pump motors 36, 38. For this reason, in the embodiment, priority is given to control by the variable relief valves 51A and 51B.
  • the output torque of the transmission should just be the output torque whose average value is the calculated output torque.
  • the output torque of the transmission is calculated, for example, based on the measured values of pressure gauges (first pressure detector 46, second pressure detector 47) respectively attached to the first main pipe 37A and the second main pipe 37B. be able to. Further, the calculation of the output torque of the transmission is based on the rotation angle (pitch angle), rotation speed, rotation acceleration, or , may be performed based on the measured value of rotational jerk. In other words, the output torque of the transmission may be calculated based on the posture in which the vehicle body leans forward when the wheel loader 1 is decelerating, and the posture in which the vehicle body leans backward during acceleration. Further, the output torque of the transmission may be calculated based on the hydraulic pressure for moving the working device 7, which is a cargo handling device.
  • the second set pressure P2 may be set to the minimum relief pressure (for example, 0).
  • the second main pipe 37B and the first main pipe 37A are in communication. That is, power transmission from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36 is cut off. Therefore, "power acting in the direction of reducing vehicle speed" is not transmitted to the engine 9, and engine braking does not occur. Thereby, the output torque of the transmission in an unintended direction can be reduced to zero.
  • the fourth set pressure P4 can be set to a lower value. Thereby, it is possible to increase the proportion of the hatched portion of the output torque of the transmission in the intended direction.
  • the shaded portion of the output torque of the transmission can be reduced, and fluctuations in the output torque can be reduced. This reduces the amplitude of the output torque and suppresses vibrations during driving.
  • the controller 43 controls the output torque of the transmission to take an arbitrary value between the "vibration control off state” and the “vibration control on state (maximum damping effect)".
  • the relief start pressure of the variable relief valves 51A and 51B can be set.
  • the operator decreases the amount of operation of the accelerator pedal 8A at time t2.
  • the controller 43 controls the second variable relief valve 51B.
  • the relief start pressure is gradually increased from the second set pressure P2 to the third set pressure P3, which is higher than the second set pressure P2 (P2 ⁇ P3).
  • P2 ⁇ P3 the second set pressure P2
  • the first operation amount can be set, for example, as an operation amount that switches between acceleration and deceleration of the wheel loader 1.
  • the first operation amount can be set to increase as the speed of the vehicle increases.
  • the third set pressure P3 can be set, for example, as a relief pressure that provides a desired engine brake.
  • the third set pressure P3 can be set, for example, as a pressure higher than the second set pressure P2 and lower than the first set pressure P1 (P2 ⁇ P3 ⁇ P1).
  • the second variable relief valve 51B is operated by increasing the tilting angle of the second hydraulic pump motor 38 and making the pressure in the second main pipe 37B higher than or equal to the third set pressure P3. That is, the relief start pressure of the second variable relief valve 51B is increased (for example, to the third set pressure P3), and the tilting angle of the second hydraulic pump motor 38 is made lower than the tilting angle of the first hydraulic pump motor 36. Control to make it bigger. This makes the pressure in the second main pipe 37B high.
  • the second variable relief valve 51B responds, and the second main pipe
  • the passage 37B allows the hydraulic oil in the second main passage 37B to escape while keeping the relief starting pressure high. This causes energy loss (pressure loss) and reduces vehicle speed. This series of actions is called CVT braking.
  • engine braking can be applied to decelerate by setting the "vibration control off state".
  • the relief start pressure of the second variable relief valve 51B it is possible to suppress a sudden increase in brake torque and achieve deceleration with less load on the operator.
  • the ride comfort during driving can be improved.
  • the load on the service brake can be reduced.
  • the internal direct connection state is achieved by increasing the tilting (discharge capacity) of the first hydraulic pump motor 36 to a predetermined level or more and setting the tilting of the second hydraulic pump motor 38 to neutral.
  • the brake is applied to reduce the rotational speed of the first hydraulic pump motor 36 to zero.
  • the second clutch 40 is in a released state.
  • the relief start pressure of the second variable relief valve 51B is low (for example, the second set pressure P2), and power transmission from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38 is cut off.
  • the "power acting in the direction of decreasing the vehicle speed" inputted from the wheels 2 and 4 is partially or completely absorbed within the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34.
  • the rotation speed of the first hydraulic pump motor 36 is temporarily no longer 0, and the output torque of the transmission in an unintended direction can be reduced (the negative shaded portion can be eliminated). can).
  • the first hydraulic pump motor 36 receives the power output from the engine 9 and the "power working in the direction of increasing vehicle speed" input from the wheels 2 and 4.
  • the pressure does not exceed the relief start pressure (fourth set pressure P4) of the variable relief valve 51A, and the output torque of the transmission does not increase more than necessary.
  • the output torque of the transmission in the intended direction can be limited (the diagonal line on the positive side can be eliminated).
  • the first pressure (first set pressure P1) of the first variable relief valve 51A is higher than the second pressure (second set pressure P2) of the second variable relief valve 51B ( P1>P2) is set.
  • the second variable relief valve 51B is a variable relief valve whose set pressure can be changed by the controller 43. Then, while the vehicle is running, the controller 43 sets the set pressure of the second variable relief valve 51B to a second pressure (second set pressure P2) that is lower than the first pressure (first set pressure P1).
  • the second variable relief valve 51B enters the relief state (communicating state), and the second main pipe 37B Hydraulic oil flows to 1 main pipe 37A.
  • the transmission of power between the first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 through the second main pipe 37B can be reduced, and the planetary continuously variable transmission mechanism 31 (more specifically, , fluctuations in torque (fluctuations in the output torque of the transmission) can be absorbed within the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34).
  • the second pressure (second set pressure P2) is the minimum relief pressure that can be changed by the second variable relief valve 51B. Therefore, the power transmission capacity between the first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 through the second main pipe 37B can be reduced to the maximum. That is, the effect of absorbing (reducing) torque fluctuations based on the flow of hydraulic oil from the second main pipe 37B to the first main pipe 37A can be maximized.
  • the controller 43 controls the second variable relief valve 51B when the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A, which is an operation member that accelerates the vehicle, falls below the first operation amount at which acceleration and deceleration are switched.
  • the second hydraulic pump motor 38 is transferred to the first hydraulic pump motor 36. Increases power transmission ability. Therefore, when the operator reduces the amount of operation of the accelerator pedal 8A, engine braking can be applied to decelerate the vehicle.
  • the relief start pressure of the second variable relief valve 51B is gradually increased to the third pressure (third set pressure P3), it is possible to suppress a sudden increase in brake torque. As a result, deceleration can be performed with less load on the operator, and ride comfort during travel can be improved. Further, if necessary, by increasing the tilt angle of the second hydraulic pump motor 38, the pressure in the second main pipe line 37B is increased, and the second variable relief valve 51B is actively relieved. Engine brake and CVT brake can be used together. Thereby, the load on the service brake can be reduced.
  • the first operation amount which is a threshold value for the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A
  • the traction force and vehicle speed can be controlled using only the accelerator pedal 8A (one operating member). That is, acceleration and deceleration can be performed using only the accelerator pedal 8A. This improves operability.
  • the first variable relief valve 51A is a variable relief valve whose set pressure can be changed by the controller 43. Then, while the vehicle is running, the controller 43 changes the set pressure of the first variable relief valve 51A according to the state quantity of the vehicle. The ratio between "power transmission capacity” and “power transmission capacity from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" is changed. In this case, the controller 43 changes the relief start pressure of the first variable relief valve 51A from the first pressure (first set pressure P1) to the first pressure and the third pressure, for example, when the operation amount of the accelerator pedal 8A is constant. (P1, P3>P4>P2). Thereby, it is possible to suppress the output torque of the transmission from increasing more than necessary.
  • the controller 43 reads the vehicle speed from the operation amount ⁇ of the accelerator pedal 8A that is kept constant, and calculates the output torque of the transmission necessary for that vehicle speed, and this output torque becomes the result of the calculation process.
  • the fourth pressure (fourth set pressure P4) is calculated as follows. In this case, the controller 43 controls the fourth pressure (fourth The set pressure P4) can be calculated. Further, the controller 43 is configured to measure the rotation angle, rotation speed, rotational acceleration, and rotational jerk of the vehicle around an axis perpendicular to the direction of travel of the vehicle, and/or the measured values of the rotation angle, rotation speed, rotational acceleration, and rotational jerk attached to the first main conduit 37A.
  • a fourth pressure (fourth set pressure P4) can be calculated based on the measured value of the pressure measuring device (first pressure detector 46). Further, the controller 43 can calculate a fourth pressure (fourth set pressure P4) based on the pressure of the hydraulic pressure that moves the working device 7. In either case, the controller 43 sends a signal so that the relief start pressure of the first variable relief valve 51A becomes a fourth pressure (fourth set pressure P4) corresponding to the state quantity of the vehicle. While the vehicle is running, the ratio between "power transmission capability from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and “power transmission capability from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" is changed. Thereby, it is possible to suppress the output torque of the transmission from increasing more than necessary.
  • the first variable relief valve 51A which is the first relief valve
  • the second variable relief valve 51B which is the second relief valve
  • the first variable relief valve 51A which is the first relief valve
  • the second variable relief valve 51B which is the second relief valve
  • FIG. 9 shows the first modification.
  • the first relief valve is the first fixed relief valve 61A whose set pressure is fixed to the first pressure (for example, the first set pressure P1)
  • the second relief valve is the first fixed relief valve 61A whose set pressure is fixed to the second pressure.
  • the second fixed relief valve 61B is fixed at a second set pressure P2).
  • the first pressure from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38 is ⁇ power transmission capacity'' and ⁇ power transmission capacity from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36'' are made different.
  • "power transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and "power transmitted from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are set to different magnitudes. I have to. Thereby, it is possible to reduce (absorb) the transmission of power between the first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 through the second main pipe 37B, and it is possible to suppress vibrations during driving. .
  • the first relief valve is a first fixed relief valve 61A whose set pressure is fixed to the first pressure (for example, the first set pressure P1), and
  • the second relief valve may be a second variable relief valve 51B whose set pressure can be changed by the controller 43.
  • the controller 43 sets the set pressure of the second variable relief valve 51B to the second pressure (second set pressure P2), so that "from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pressure
  • the power transmission capabilities are made different between “power transmission capability to the pump motor 38" and “power transmission capability from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36.”
  • “power transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38” and “power transmitted from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are set to different magnitudes. I have to.
  • the first relief valve may be omitted, for example, as in the third modification shown in FIG. 11.
  • the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 includes a second fixed relief valve 61B whose set pressure is fixed to a second pressure (for example, second set pressure P2), and a pair of check valves. 52 and 53. That is, in the third modification, the first relief valve is omitted, the flow of hydraulic oil from the second main pipe 37B to the first main pipe 37A is communicated, and the flow from the first main pipe 37A to the second main pipe 37A is communicated.
  • a first check valve 52 is provided to block the flow of hydraulic oil to the passage 37B.
  • the flow of hydraulic oil from the first main pipe 37A to the second main pipe 37B remains blocked (in other words, in a configuration in which a first relief valve with an infinite relief start pressure is provided)
  • the second fixed relief valve 61B is set to the second pressure (for example, the second set pressure P2).
  • the "power transmission capability from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and the “power transmission capability from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are mutually capable of transmitting power. are different.
  • “power transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and “power transmitted from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are set to different magnitudes. I have to.
  • the second fixed relief valve 61B of the third modification shown in FIG. 11 may be replaced with a second variable relief valve 51B.
  • the controller 43 sets the set pressure of the second variable relief valve 51B to the second pressure (second set pressure P2), so that "from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pressure
  • second set pressure P2 second pressure
  • the power transmission capabilities of the pump motor 38 and the power transmission capability from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36 are made different.
  • “power transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and "power transmitted from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are set to different magnitudes. I have to.
  • the first relief valve may be the first variable relief valve 51A
  • the second relief valve may be the second fixed relief valve 61B.
  • the controller 43 changes the set pressure of the first variable relief valve 51A (according to the state quantity of the vehicle) so as to change the pressure from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor. 38 and the power transmission ability from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36 (change the ratio of the power transmission abilities).
  • "power transmitted from the first hydraulic pump motor 36 to the second hydraulic pump motor 38" and "power transmitted from the second hydraulic pump motor 38 to the first hydraulic pump motor 36" are set to different magnitudes. I have to.
  • first hydraulic pump motor 36 and the second hydraulic pump motor 38 are connected by a pair of main pipes 37A and 37B.
  • the explanation has been given by taking as an example a configuration in which a hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 is provided.
  • a hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 is provided between the first clutch 33 and the second clutch 40. That is, the variator of the continuously variable transmission mechanism may be a hydraulic pump motor or an electric motor generator.
  • an electric continuously variable transmission mechanism 81 is connected to a first electric motor generator 82 provided on the input shaft 22 side via a first electric wire 83. and a second electric motor generator 86 connected to the controller 84 via a second electric wire 85.
  • the first electric wire 83 transmits electric power between the first electric motor generator 82 and the controller 84 .
  • the second electric wire 85 transmits electric power between the second electric motor generator 86 and the controller 84 .
  • the controller 84 controls the power transmitted from the first electric motor generator 82 to the second electric motor generator 86 and the electric power transmitted from the second electric motor generator 86 to the first electric motor generator 82 while the wheel loader 1 is running.
  • the power generated by the power source is controlled to have different magnitudes from each other.
  • the controller 84 can be configured to include, for example, a storage battery (power storage source). For example, the controller 84 receives and discharges power from a storage battery, thereby transmitting "power transmitted from the first electric motor generator 82 to the second electric motor generator 86" and "power transmitted from the second electric motor generator 86 to the first electric motor generator 86.” 82 are controlled to different magnitudes. In this case, the controller 84 determines that while the wheel loader 1 is running, for example, "power transmitted from the first electric motor generator 82 to the second electric motor generator 86" is "power transmitted from the second electric motor generator 86 to the first electric motor generator 86". The electric power transmitted to the motor generator 82 is set high. Such a seventh modification can suppress vibrations during running by absorbing electric power based on torque fluctuations between the first electric motor generator 82 and the second electric motor generator 86.
  • a storage battery power storage source
  • the transmission device 21 has been described as being configured to include the transmission mechanism 25 as a stepped transmission mechanism (multi-stage transmission mechanism) and the direct coupling mechanism 27.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the direct coupling mechanism 27 and/or the transmission mechanism 25 may be deleted (omitted).
  • the transmission device 21 has been described as an example in which the transmission device 21 is configured to include the planetary gear mechanism 32. That is, in the embodiment, the planetary continuously variable transmission mechanism 31 has been described as an example of the continuously variable transmission mechanism.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the planetary gear mechanism 32 may be deleted (omitted).
  • the continuously variable transmission mechanism may be configured to include the planetary gear mechanism 32 and the hydrostatic continuously variable transmission mechanism 34 (or the electric continuously variable transmission mechanism 81), or the planetary gear mechanism 32 may be omitted and the continuously variable transmission mechanism may be configured to be static.
  • the hydraulic continuously variable transmission mechanism 34 (or the electric continuously variable transmission mechanism 81) may be used.
  • the transmission device 21 as a vehicle power transmission device is mounted on the wheel loader 1 as a vehicle (work vehicle) as a vehicle (work vehicle) as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and can be widely applied as a power transmission device for various vehicles such as construction vehicles such as wheeled excavators, transportation vehicles such as lift trucks, and agricultural vehicles such as tractors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

第1可変リリーフ弁(51A)は、第1主管路(37A)から第2主管路(37B)への作動油の流れを、第1主管路(37A)の圧力が第1圧力以下の場合に遮断状態とし、第1圧力を超えた場合に連通状態とする。第2可変リリーフ弁(51B)は、第2主管路(37B)から第1主管路(37A)への作動油の流れを、第2主管路(37B)の圧力が第2圧力以下の場合に遮断状態とし、第2圧力を超えた場合に連通状態とする。第1可変リリーフ弁(51A)の第1圧力は、第2可変リリーフ弁(51B)の第2圧力に対して高く設定することにより、「第1油圧ポンプモータ(36)から第2油圧ポンプモータ(38)への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ(38)から第1油圧ポンプモータ(36)への動力伝達能力」とを互いに異なる大きさとした。

Description

車両用動力伝達装置
 本開示は、例えば、ホイールローダ等の車両(作業車両)に搭載される車両用動力伝達装置に関する。
 ホイールローダ等の作業車両は、通常、緩衝用サスペンションシステムを備えておらず、走行時に車両前進方向の回転に伴う大きな揺れ(ピッチング)等が作用する。このため、例えば、ドージング時(排土時)に、一定車速で走行中のオペレータは、アクセルペダルの操作量を一定に保ちづらく、操作がしにくい。また、乗り心地が悪く、オペレータが疲労しやすくなる可能性がある。
 ここで、走行中の作業車両に作用するピッチングやバウンジングは、「作業車両に備えられたバケット、アームおよびリフトシリンダ等からなるフロント作業機」と「当該フロント作業機が支承する土砂等の積み荷」との合計質量が大きいほど大きくなる。このため、バケットに土砂等を満載して走行する場合等において、特に乗り心地が悪くなる傾向がある。このような問題を解決するために、例えば、特許文献1には、ライドコントロール装置と呼ばれる走行振動抑制装置を備えた作業車両が記載されている。
 このライドコントロール装置は、リフトシリンダに作動油を供給するリフトシリンダ油圧回路に制御弁を介して液圧アキュームレータを接続することにより構成されている。ライドコントロール装置は、制御弁を開くことにより、リフトシリンダと液圧アキュームレータとの間の作動油の流通を可能とし、作業車両の上下動に伴うリフトシリンダのボトム圧変動を液圧アキュームレータに吸収させて、車体全体のショックを軽減する。
国際公開第2018/199301号
 しかしながら、特許文献1に記載された従来技術によれば、ライドコントロール装置の振動抑制の効果は、アキュームレータの容量に制約されてしまう。このため、振動が大きいと、アキュームレータの容量が足りず、十分に振動を抑制することができない可能性がある。また、ライドコントロール装置が機能している状態で、フロント作業機を操作すると、フロント作業機にアキュームレータのダンパ効果が作用し、フロント作業機の動作が不安定になる可能性もある。さらに、アキュームレータのダンパ効果によりフロント作業機を停止操作した場合にも、フロント作業機がわずかに動いてしまうことになるため、フロント作業機の位置決め精度が悪化、または、フロント作業機の操作性が低下する可能性がある。このため、アキュームレータを用いずに、走行中の振動を抑制できることが好ましい。
 本発明の目的は、アキュームレータを用いないで走行中の振動を抑制する効果を向上できる車両用動力伝達装置を提供することにある。
 本発明の一実施形態は、車両用動力伝達装置であって、車両に搭載された原動機によって回転する入力軸と、前記車両の走行装置に回転を出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸側の回転を変速して前記出力軸側に伝達する無段変速機構とを備え、前記無段変速機構は、前記入力軸側に設けられた第1油圧ポンプモータと、前記第1油圧ポンプモータと一対の主管路である第1主管路および第2主管路を介して接続された第2油圧ポンプモータと、前記第1主管路から前記第2主管路への作動油の流れを、前記第1主管路の圧力が第1設定圧力以下の場合に遮断状態とし、前記第1設定圧力を超えた場合に連通状態とする第1リリーフ弁と、前記第2主管路から前記第1主管路への作動油の流れを、前記第2主管路の圧力が第2設定圧力以下の場合に遮断状態とし、前記第2設定圧力を超えた場合に連通状態とする第2リリーフ弁とを備え、前記第1油圧ポンプモータと前記第2油圧ポンプモータは、これらの間で前記一対の主管路を介して接続され、前記第1リリーフ弁の前記第1設定圧力を、前記第2リリーフ弁の前記第2設定圧力に対して高く設定することにより、前記第1油圧ポンプモータから前記第2油圧ポンプモータへ伝達される動力と前記第2油圧ポンプモータから前記第1油圧ポンプモータへ伝達される動力とを互いに異なる大きさとする。
 また、本発明の一実施形態は、車両用動力伝達装置であって、車両に搭載された原動機によって回転する入力軸と、前記車両の走行装置に回転を出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸側の回転を変速して前記出力軸側に伝達する無段変速機構とを備え、前記無段変速機構は、前記入力軸側に設けられた第1電動モータジェネレータと、前記第1電動モータジェネレータと第1電線を介して接続されるコントローラと、前記コントローラと第2電線を介して接続される第2電動モータジェネレータとを備え、前記第1電線は前記第1電動モータジェネレータと前記コントローラとの間で電力を伝達可能に設けられ、前記第2電線は前記第2電動モータジェネレータと前記コントローラとの間で電力を伝達可能に設けられ、前記コントローラは、前記第1電動モータジェネレータから前記第2電動モータジェネレータへ伝達される電力と前記第2電動モータジェネレータから前記第1電動モータジェネレータへ伝達される電力とを互いに異なる大きさにする。
 本発明の一実施形態によれば、アキュームレータを用いなくとも走行中の振動を抑制する効果を向上できる。
実施の形態による車両用動力伝達装置が搭載されたホイールローダを示す左側面図である。 図1中の変速装置(車両用動力伝達装置)を示す一部破断の側面図である。 ホイールローダの動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 車速と出力トルクの時間変化の一例を示す特性線図である。 リリーフ開始圧力の時間変化の一例を示す特性線図である。 アクセルペダル操作量の時間変化の一例を示す特性線図である。 油圧ポンプモータの傾転量の時間変化の一例を示す特性線図である。 図4中の(VIII)部に相当する出力トルクの特性線図である。 第1の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第2の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第3の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第4の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第5の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第6の変形例による動力伝達経路をコントローラと共に示す構成図である。 第7の変形例による動力伝達経路を示す構成図である。
 以下、本発明の実施の形態による車両用動力伝達装置を、車両となるホイールローダに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
 図1ないし図8は、実施の形態を示している。図1において、ホイールローダ1は、車両(作業車両)の代表例である。ホイールローダ1は、左,右の前車輪2が設けられた前部車体3と左,右の後車輪4が設けられた後部車体5とが左,右方向に屈曲可能に連結されたアーティキュレート式の作業車両として構成されている。即ち、前部車体3および後部車体5は、ホイールローダ1の車体を構成している。前部車体3と後部車体5との間には、センタヒンジ6、ステアリングシリンダ(図示せず)が設けられている。前部車体3と後部車体5は、ステアリングシリンダを伸長・縮小させることにより、センタヒンジ6を中心に左,右方向に屈曲する。これにより、ホイールローダ1は、走行時の操舵を行うことができる。
 ホイールローダ1の前部車体3には、荷役作業機またはフロント作業機とも呼ばれる作業装置7が俯仰の動作を可能に設けられている。作業装置7は、ローダバケット7Aを備えている。一方、ホイールローダ1の後部車体5には、内部が運転室となったキャブ8、エンジン9、油圧ポンプ10、トランスミッションである変速装置21等が設けられている。キャブ8内には、車両を加速する操作部材としてのアクセルペダル8A、車両の前進、後退、変速段を切換える前後進切換レバー8B(以下、FNRレバー8Bという)が設けられている。また、図示は省略するが、キャブ8内には、運転席、ステアリングホイール、ブレーキペダル、駐車ブレーキ用スイッチ等が設けられている。
 アクセルペダル8Aには、アクセルペダル8Aの操作量θを検出する操作量検出器8Cが設けられている。FNRレバー8Bは、オペレータによって操作されることにより、ホイールローダ1の前進、後退を切換えると共に、変速段を切換える。オペレータは、ホイールローダ1を前進させるときにFNRレバー8Bを前進位置(F)に切換える。オペレータは、ホイールローダ1を後退させるときにFNRレバー8Bを後退位置(R)に切換える。オペレータは、ホイールローダ1を走行させずに停止を継続するとき、または走行中に停止させたいときにFNRレバー8Bをニュートラル位置(N)に切換える。オペレータは、変速段を切換えるときにFNRレバー8Bをレバー軸周りに回転させる。
 エンジン9は、ホイールローダ1の動力源(原動機)である。動力源(原動機)は、内燃機関となるエンジン9単体で構成できる他、例えば、エンジンと電動モータ、または、電動モータ単体により構成してもよい。油圧ポンプ10は、エンジン9と接続されている。油圧ポンプ10は、作業装置7を動作させるための油圧源である。
 前部車体3の下側には、左,右方向に延びるフロントアクスル12が設けられている。フロントアクスル12の両端側には、左,右の前車輪2が取付けられている。一方、後部車体5の下側には、左,右方向に延びるリヤアクスル13が設けられている。リヤアクスル13の両端側には、左,右の後車輪4が取付けられている。
 フロントアクスル12は、前プロペラシャフト14を介して変速装置21に接続されている。リヤアクスル13は、後プロペラシャフト15を介して変速装置21に接続されている。変速装置21は、エンジン9の回転を変速(減速)して前プロペラシャフト14および後プロペラシャフト15に伝達する。即ち、エンジン9からの動力は、エンジン9に結合された変速装置21に伝達される。
 エンジン9からの動力は、変速装置21で回転数と回転方向を調整された後、変速装置21の前,後の出力軸23A,23Bから前プロペラシャフト14および後プロペラシャフト15を介してフロントアクスル12およびリヤアクスル13に伝達される。即ち、図2に示すように、変速装置21は、エンジン9と接続される入力軸22と、前プロペラシャフト14に接続される前側の出力軸23Aと、後プロペラシャフト15に接続される後側の出力軸23Bとを備えている。変速装置21は、変速装置21内の動力伝達経路を切換えることにより、入力軸22と出力軸23A,23Bとの間で変速および正転・逆転の切換えを行う。
 次に、実施の形態による変速装置21について、図1および図2に加え、図3ないし図8も参照しつつ説明する。なお、図3では、図面が複雑になることを避けるために、変速装置21の出力軸23を、フロントアクスル12およびリヤアクスル13との両方に動力を伝達する共通の出力軸23(=出力軸23A,23B)として簡略的に表している。即ち、図3では、例えばセンタディファレンシャル機構等を介して前側の出力軸23Aと後側の出力軸23Bとに動力を分割する構成に関しては省略している。
 車両用動力伝達装置としての変速装置21は、入力軸22と、出力軸23と、無段変速機構としての遊星式無段変速機構31とを備えている。また、変速装置21は、アイドラ要素としてのアイドラギヤ29と、有段変速機構(多段式変速機構)としての変速機構25と、直結機構27と、伝達軸28とを備えている。さらに、変速装置21は、コントローラ43と、第1圧力検出器46と、第2圧力検出器47と、第3圧力検出器48と、第1速度検出器44と、第2速度検出器45とを備えている。
 入力軸22は、車両(ホイールローダ1)に搭載された原動機(エンジン9)によって回転する。即ち、入力軸22には、エンジン9(の駆動軸)が接続されている。これに対して、出力軸23は、車両の走行装置(フロントアクスル12および/またはリヤアクスル13)に回転を出力する。即ち、エンジン9の動力は、トランスミッションである変速装置21を介して出力軸23から出力される。出力軸23は、ホイールローダ1のフロントアクスル12および/またはリヤアクスル13を介して前車輪2および/または後車輪4に回転を出力する。
 入力軸22から変速装置21に入力された動力は、遊星式無段変速機構31または直結機構27を経由して、アイドラギヤ29に伝達される。アイドラギヤ29に伝達された動力は変速機構25を通じて出力軸23から出力される。遊星式無段変速機構31は、入力軸22と出力軸23との間に設けられている。遊星式無段変速機構31は、入力軸22側の回転を変速して出力軸23側に伝達する。遊星式無段変速機構31の入力側は、直結機構27の入力側ギヤ27Aが設けられた入力軸22に接続されている。遊星式無段変速機構31の出力側は、アイドラギヤ29が設けられた伝達軸28に接続されている。
 変速機構25は、入力軸22と出力軸23との間に遊星式無段変速機構31および直結機構27と直列に設けられている。変速機構25も、入力軸22側の回転を変速して出力軸23側に伝達する。この場合、変速機構25は、アイドラギヤ29と噛合した中間ギヤ26と出力軸23との間に設けられている。即ち、変速機構25の入力側は、中間ギヤ26に接続されている。変速機構25の出力側は、出力軸23に接続されている。変速機構25は、例えば、複数段の有段変速機構として構成されている。
 変速機構25は、例えば、複数の伝達軸と、複数の歯車と、複数のクラッチとを含んで構成されている。この場合、変速機構25は、例えば、ホイールローダ1を前進させるときに接続される前進クラッチ25Aと、ホイールローダ1を後退させるときに接続される後退クラッチ25Bとを備えた変速機構(DCT:Dual Clutch Transmission)として構成することができる。なお、変速機構25は省略してもよい。即ち、中間ギヤ26と出力軸23とを変速機構25を介することなく直接的に接続してもよい。
 直結機構27は、入力軸22側の回転を出力軸23側に遊星式無段変速機構31をバイパスして伝達する。即ち、直結機構27は、入力軸22の回転を、遊星式無段変速機構31を介さずに変速機構25に直接的に伝達する。直結機構27は、入力軸22に接続された入力側ギヤ27Aと、この入力側ギヤ27Aと噛合する出力側ギヤ27Bと、伝達軸28と同軸に配置された回転軸27B1と、直結クラッチ30とを備えている。出力側ギヤ27Bの回転は、直結クラッチ30を介して伝達軸28に伝達される。実施の形態では、入力側ギヤ27Aは、入力軸22に設けられている。出力側ギヤ27Bは、伝達軸28と同軸に配置された回転軸27B1に設けられている。直結クラッチ30は、回転軸27B1と伝達軸28との間に設けられている。
 伝達軸28は、直結機構27の出力軸であって、かつ、遊星式無段変速機構31の出力軸でもある。この場合、伝達軸28は、直結機構27の回転軸27B1と同軸に、かつ、遊星式無段変速機構31の第2回転軸39と同軸に配置されている。伝達軸28は、直結機構27の回転軸27B1と直結クラッチ30を介して接続される。直結クラッチ30が接続されているときは、直結機構27の出力側ギヤ27Bの回転が伝達軸28に伝達される。伝達軸28は、遊星式無段変速機構31の第2油圧ポンプモータ38と第2クラッチ40を介して接続される。第2クラッチ40が接続されているときは、遊星式無段変速機構31の第2油圧ポンプモータ38の回転が伝達軸28に伝達される。また、伝達軸28は、遊星式無段変速機構31の遊星出力ギヤ32Bと、アイドラギヤ29を介して接続されている。
 アイドラ要素としてのアイドラギヤ29は、伝達軸28に設けられている。アイドラギヤ29は、遊星式無段変速機構31の出力側および直結機構27の出力側を機械的に結合する。アイドラギヤ29は、遊星式無段変速機構31を構成する遊星歯車機構32の遊星出力ギヤ32Bと噛合している。アイドラギヤ29は、中間ギヤ26と噛合している。アイドラギヤ29の回転は、中間ギヤ26を介して変速機構25に伝達される。即ち、変速装置21の入力軸22から入力された動力は、遊星式無段変速機構31または直結機構27を経由して、アイドラギヤ29に伝達される。アイドラギヤ29に伝達された動力は、変速機構25を通じて出力軸23から出力される。
 入力軸22とアイドラギヤ29との間に設けられた直結機構27内には、直結クラッチ30が設けられている。即ち、直結クラッチ30は、直結機構27内の出力側ギヤ27Bの回転軸27B1とアイドラギヤ29が設けられた伝達軸28との間に設けられている。直結クラッチ30は、直結機構27(回転軸27B1)とアイドラギヤ29(伝達軸28)との間で回転(トルク、回転力、動力)の伝達を行う「接続状態(締結状態)」と、回転の伝達が断たれる「遮断状態(解放状態)」とに切換えが可能となっている。直結クラッチ30が接続状態のときは、例えば、直結機構27の出力側ギヤ27B(回転軸27B1)の回転が伝達軸28を介してアイドラギヤ29に伝達される。直結クラッチ30が解放状態のときは、例えば、出力側ギヤ27B(回転軸27B1)の回転は伝達軸28に伝達されない。直結クラッチ30の接続・解放は、コントローラ43からの指令(指令信号C)に基づいて制御される。
 次に、遊星式無段変速機構31について説明する。
 遊星式無段変速機構31は、遊星歯車機構32と、第1クラッチ33と、静油圧式無段変速機構34と、第2クラッチ40とを備えている。静油圧式無段変速機構34は、第1回転軸35と、第1油圧ポンプモータ36と、一対の主管路37A,37B(第1主管路37A,第2主管路37B)と、第2油圧ポンプモータ38と、第2回転軸39と、可変リリーフ弁51A,51B(第1リリーフ弁としての第1可変リリーフ弁51A,第2リリーフ弁としての第2可変リリーフ弁51B)と、接続管路42とを備えている。
 遊星歯車機構32は、入力軸22(エンジン9の駆動軸)側に接続されている。具体的には、遊星歯車機構32は、入力軸22と接続されている。遊星歯車機構32は、1または複数段の遊星歯車装置(図示せず)と、遊星出力軸32Aと、遊星出力ギヤ32Bとにより構成されている。遊星歯車装置は、例えば、サンギヤと、リングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとに噛合するプラネタリギヤを支持するキャリアとを備えている。例えば、入力軸22は、サンギヤとリングギヤとキャリアとのうちのいずれかの部材に接続されている。遊星出力軸32Aは、サンギヤとリングギヤとキャリアとのうちの入力軸22が接続された部材以外の部材に接続されている。遊星出力ギヤ32Bは、サンギヤとリングギヤとキャリアとのうちの残りの部材に接続されている。遊星出力軸32Aは、第1クラッチ33を介して静油圧式無段変速機構34の第1回転軸35(第1油圧ポンプモータ36)と接続される。遊星出力軸32Aの回転は、第1クラッチ33を介して静油圧式無段変速機構34の第1回転軸35(第1油圧ポンプモータ36)に伝達される。遊星出力ギヤ32Bは、アイドラギヤ29に噛合している。遊星出力ギヤ32Bの回転は、アイドラギヤ29に伝達される。
 第1クラッチ33は、遊星歯車機構32の出力側に設けられている。即ち、第1クラッチ33は、遊星歯車機構32の遊星出力軸32Aと静油圧式無段変速機構34の第1回転軸35(第1油圧ポンプモータ36)との間に設けられている。第1クラッチ33は、遊星歯車機構32(遊星出力軸32A)と静油圧式無段変速機構34の第1油圧ポンプモータ36(第1回転軸35)との間で回転の伝達を行う「接続状態(締結状態)」と、回転の伝達が断たれる「遮断状態(解放状態)」とに切換えが可能となっている。第1クラッチ33が接続状態のときは、例えば、遊星歯車機構32の遊星出力軸32Aの回転が静油圧式無段変速機構34の第1回転軸35を介して第1油圧ポンプモータ36に伝達される。第1クラッチ33が解放状態のときは、例えば、遊星出力軸32Aの回転は第1回転軸35に伝達されない。第1クラッチ33の接続・解放は、コントローラ43からの指令(指令信号C)に基づいて制御される。
 静油圧式無段変速機構34の第1回転軸35は、静油圧式無段変速機構34の入力軸に相当する。第1回転軸35は、第1油圧ポンプモータ36の回転軸に接続され、第1油圧ポンプモータ36の回転軸にも相当する。第1油圧ポンプモータ36は、第1クラッチ33を介して遊星歯車機構32の出力側、即ち、遊星歯車機構32の遊星出力軸32Aと接続される。
 第1油圧ポンプモータ36は、遊星歯車機構32の出力側、即ち、入力軸22側に設けられている。第1油圧ポンプモータ36は、第1回転軸35が回転駆動されることにより、一対の主管路37A,37B内に圧油を流通させる。第1油圧ポンプモータ36は、例えば、可変容量型で斜板式の油圧ポンプモータにより構成されている。第1油圧ポンプモータ36は、第1回転軸35から動力が入力されるときは油圧ポンプとして機能し、第1回転軸35に動力を出力しているときは油圧モータとして機能する油圧機器(油圧ポンプまたは油圧モータ)である。第1油圧ポンプモータ36は、ポンプ容量(モータ容量)を調整するためのレギュレータ36Aを有している。第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aは、コントローラ43からの指令(指令信号W)に基づいて可変に制御される。一対の主管路37A,37Bは、第1油圧ポンプモータ36の一対の給排ポートと第2油圧ポンプモータ38の一対の給排ポートとを接続している。
 第2油圧ポンプモータ38は、第1油圧ポンプモータ36と一対の主管路37A,37Bである第1主管路37Aおよび第2主管路37Bを介して接続されている。第2油圧ポンプモータ38は、第1油圧ポンプモータ36から供給される圧油により回転する。第2油圧ポンプモータ38は、例えば、可変容量型で斜板式の油圧ポンプモータにより構成されている。第2油圧ポンプモータ38は、第2回転軸39に動力を出力しているときは油圧モータとして機能し、第2回転軸39から動力が入力されるときは油圧ポンプとして機能する油圧機器(油圧モータまたは油圧ポンプ)である。第2油圧ポンプモータ38は、モータ容量(ポンプ容量)を調整するためのレギュレータ38Aを有している。第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aは、コントローラ43からの指令(指令信号W)に基づいて可変に制御される。静油圧式無段変速機構34の第2回転軸39は、静油圧式無段変速機構34の出力軸に対応する。第2回転軸39は、第2油圧ポンプモータ38の回転軸に接続されている。または、第2回転軸39は、第2油圧ポンプモータ38の回転軸に相当する。
 第2クラッチ40は、第2油圧ポンプモータ38とアイドラギヤ29との間に設けられている。これにより、第2油圧ポンプモータ38は、第2クラッチ40を介してアイドラギヤ29と接続される。第2クラッチ40は、静油圧式無段変速機構34の第2回転軸39とアイドラギヤ29が設けられた伝達軸28との間に設けられている。第2クラッチ40は、アイドラギヤ29(伝達軸28)と静油圧式無段変速機構34の第2油圧ポンプモータ38(第2回転軸39)との間で回転の伝達を行う「接続状態(締結状態)」と、回転の伝達が断たれる「遮断状態(解放状態)」とに切換えが可能となっている。第2クラッチ40が接続状態のときは、例えば、静油圧式無段変速機構34の第2回転軸39の回転(=第2油圧ポンプモータ38の回転)が伝達軸28を介してアイドラギヤ29に伝達される。第2クラッチ40が解放状態のときは、例えば、第2回転軸39の回転は伝達軸28に伝達されない。第2クラッチ40の接続・解放は、コントローラ43からの指令(指令信号C)に基づいて制御される。
 実施の形態では、変速装置21の入力軸22から入力された動力は、遊星式無段変速機構31を経由し変速機構25に動力伝達するか、または、直結機構27を経由し変速機構25に動力伝達するかを、任意に選ぶことができる。これにより、遊星式無段変速機構31の動作が適している条件、例えば、高いトルクが要求される掘削時等の高負荷の条件では、遊星式無段変速機構31を利用することができる。一方、直結機構27による変速が適している場合、例えば、作業現場内の長距離を一定の速度で走行する低負荷の時には、直結機構27を経由して動力伝達することができる。
 遊星式無段変速機構31を経由して変速機構25に動力伝達する場合は、直結クラッチ30を解放し、第1クラッチ33および第2クラッチ40を接続する。この場合は、動力の流れとして、遊星歯車機構32および静油圧式無段変速機構34を介して変速機構25側に動力を分配する場合と、第1油圧ポンプモータ36の回転数を0にすることで静油圧式無段変速機構34に動力を伝達せずに変速機構25側に動力を伝達する場合がある。
 直結クラッチ30を解放し、第1クラッチ33および第2クラッチ40を接続し、静油圧式無段変速機構34に動力が伝達され、変速機構25側に動力伝達する状態を無段変速状態という。直結クラッチ30を解放し、第1クラッチ33および第2クラッチ40を接続し、静油圧式無段変速機構34に動力を伝達せずに、変速機構25側に動力伝達する状態を内部直結という。この内部直結時には、第1油圧ポンプモータ36の傾転(吐出容量)を所定以上に上昇させ、第2油圧ポンプモータ38の傾転を中立にすることで、静油圧式無段変速機構34内にブレーキ作用を働かせ、第1油圧ポンプモータ36の回転数を0にする。
 これにより、内部直結された状態でエンジン9からの動力を変速機構25に伝達させる。実際には、第1油圧ポンプモータ36および第2油圧ポンプモータ38は油漏れがあるため、第1油圧ポンプモータ36の回転数は0にはならないが、エンジン9からの動力の多くを変速機構25に分配できる。内部直結状態の場合、第2クラッチ40は接続していなくてもよい。一方、直結機構27を経由し変速機構25に動力伝達する場合は、直結クラッチ30を接続し、第1クラッチ33および第2クラッチ40を解放する。直結クラッチ30、第1クラッチ33および第2クラッチ40は、湿式多板クラッチまたはシンクロメッシュ機構クラッチを採用できる。
 実施の形態では、静油圧式無段変速機構34は、設定圧(リリーフ設定圧、リリーフ開始圧力)の変更が可能な可変リリーフ弁51A,51Bと、一方向の圧油の流通を許容し逆方向の圧油の流通を阻止する逆止弁52,53とを備えている。即ち、静油圧式無段変速機構34の第1主管路37Aと第2主管路37Bの間は、接続管路42によって接続されている。ここで、第1油圧ポンプモータ36と第2油圧ポンプモータ38は、これらの間で一対の主管路37A,37Bを介して作動油が流通することにより動力を伝達する。入力軸22側の回転を変速して出力軸23側に伝達するときに、第1主管路37Aの圧力は、第2主管路37Bよりも高くなる。また、出力軸23側の回転を変速して入力軸22側に伝達するときに、第2主管路37Bの圧力は、第1主管路37Aよりも高くなる。第1主管路37Aと第2主管路37Bの間を接続する接続管路42には、一対の逆止弁52,53が設けられている。
 一方の逆止弁52(以下、第1逆止弁52ともいう)は、第2主管路37B側から第1主管路37A側に向けて圧油が流通するのを許容し、逆向きに圧油が流通するのを阻止する。即ち、第1逆止弁52は、第2主管路37Bから第1主管路37Aへの作動油の流れを連通状態にするとともに、第1主管路37Aから第2主管路37Bへの作動油の流れを遮断する。他方の逆止弁53(以下、第2逆止弁53ともいう)は、第1主管路37A側から第2主管路37B側に向けて圧油が流通するのを許容し、逆向きに圧油が流通するのを阻止する。即ち、第2逆止弁53は、第1主管路37Aから第2主管路37Bへの作動油の流れを連通状態にするとともに、第2主管路37Bから第1主管路37Aへの作動油の流れを遮断する。
 接続管路42には、それぞれの逆止弁52,53をバイパスするバイパス管路54,55が接続されている。第1バイパス管路54は、接続管路42から分岐すると共に第1逆止弁52をバイパスして接続管路42に接続されている。第2バイパス管路55は、接続管路42から分岐すると共に第2逆止弁53をバイパスして接続管路42に接続されている。可変リリーフ弁51A,51Bは、バイパス管路54,55の途中に設けられている。
 即ち、第1可変リリーフ弁51Aは、第1バイパス管路54の途中に設けられている。第1可変リリーフ弁51Aは、第1主管路37Aから第2主管路37Bへの作動油の流れを、第1主管路37Aの圧力が所定の圧力(第1圧力、第4圧力)以下の場合に遮断状態とし、所定の圧力(第1圧力、第4圧力)を超えた場合に連通状態とする。第2可変リリーフ弁51Bは、第2バイパス管路55の途中に設けられている。第2可変リリーフ弁51Bは、第2主管路37Bから第1主管路37Aへの作動油の流れを、第2主管路37Bの圧力が所定の圧力(第1圧力、第2圧力、第3圧力)以下の場合に遮断状態とし、所定の圧力(第1圧力、第2圧力、第3圧力)を超えた場合に連通状態とする。可変リリーフ弁51A,51Bは、コントローラ43からの指令信号(指令信号W,W)に基づいて開弁圧(リリーフ圧)が変化する電動式のリリーフ弁(例えば、電磁リリーフ弁)により構成されている。即ち、可変リリーフ弁51A,51Bの設定圧の変更は、コントローラ43からの指令信号(指令信号W,W)に基づいて行われる。
 第1速度検出器44は、変速装置21の入力軸22に設けられている。第1速度検出器44は、入力軸22の回転速度および回転方向を検出する回転検出センサである。入力軸22の回転速度は、エンジン9の回転速度(以下、エンジン回転速度Vinという)に対応する。第1速度検出器44は、エンジン回転速度Vinに対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。第2速度検出器45は、変速装置21の出力軸23に設けられている。第2速度検出器45は、出力軸23の回転速度(以下、出力回転速度Voutという)および回転方向を検出する回転検出センサである。出力回転速度Voutは、車速に対応している。第2速度検出器45は、出力回転速度Voutおよび回転方向に対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。
 第1圧力検出器46は、第1主管路37Aに設けられている。第1圧力検出器46は、第1主管路37Aの液圧(圧力)を検出する圧力センサである。第1圧力検出器46は、第1主管路37Aの液圧Pに対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。第2圧力検出器47は、第2主管路37Bに設けられている。第2圧力検出器47は、第2主管路37Bの液圧(圧力)を検出する圧力センサである。第2圧力検出器47は、第2主管路37Bの液圧Pに対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。
 第3圧力検出器48は、直結クラッチ30に設けられている。第3圧力検出器48は、直結クラッチ30のクラッチ圧(圧力)を検出する圧力センサである。第3圧力検出器48は、直結クラッチ30のクラッチ圧Pに対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。操作量検出器8C(図1参照)は、アクセルペダル8Aに設けられている。操作量検出器8Cは、アクセルペダル8Aの操作量θを検出する操作量検出センサである。操作量検出器8Cは、アクセルペダル8Aの操作量θに対応する検出信号をコントローラ43へ出力する。
 次に、変速装置21の動力伝達経路の切換え制御、および、可変リリーフ弁51A,51Bの設定圧力の変更の制御を行うコントローラ43について説明する。
 コントローラ43の入力側は、第1速度検出器44と、第2速度検出器45と、第1圧力検出器46と、第2圧力検出器47と、第3圧力検出器48と、操作量検出器8Cに接続されている。一方、コントローラ43の出力側は、直結クラッチ30と、第1クラッチ33と、第2クラッチ40と、遊星式無段変速機構31の第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aと、遊星式無段変速機構31の第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aと、可変リリーフ弁51A,51Bに接続されている。
 コントローラ43は、例えば、演算回路(CPU)、メモリ等を備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。メモリには、変速装置21の動力伝達経路の切換え制御処理に用いる処理プログラム、可変リリーフ弁51A,51Bの設定圧力の変更の制御処理に用いる処理プログラム等が格納されている。即ち、コントローラ43は、ポンプ容量、モータ容量の調整と、直結クラッチ30、第1クラッチ33および第2クラッチ40の接続、解放と、可変リリーフ弁51A,51Bの設定圧力を制御する。
 コントローラ43は、第1速度検出器44からエンジン回転速度Vinが入力され、第2速度検出器45から出力回転速度Voutが入力され、第1圧力検出器46、第2圧力検出器47および第3圧力検出器48から液圧P,Pおよびクラッチ圧Pが入力され、操作量検出器8Cから操作量θが入力される。コントローラ43は、これらの入力に基づいて、クラッチ30,33,40に対する指令(クラッチ指令)、可変リリーフ弁51A,51Bに対する指令(リリーフ圧指令)、第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aに対する指令(ポンプ指令、モータ指令)、第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aに対する指令(モータ指令、ポンプ指令)を演算する。
 コントローラ43は、演算結果に基づいて、可変リリーフ弁51A,51Bに対してリリーフ圧指令信号W,Wを出力する。この場合、第1可変リリーフ弁51Aには信号Wを出力し、第2可変リリーフ弁51Bには信号Wを出力する。また、コントローラ43は、演算結果に基づいて、クラッチ30,33,40に対してON(接続)/OFF(解放)信号C,C,Cを出力する。この場合、第1クラッチ33には信号Cを出力し、第2クラッチ40には信号Cを出力し、直結クラッチ30には信号Cを出力する。
 さらに、コントローラ43は、演算結果に基づいて、第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aおよび第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aに対して斜板又は斜軸の傾転指令信号W,Wを出力する。この場合、第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aには傾転指令信号Wを出力し、第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aには傾転指令信号Wを出力する。静油圧式無段変速機構34内の油圧ポンプモータ36,38は、可変容量型である。油圧ポンプモータ36,38は、斜板又は斜軸の傾転角が変更されることにより吐出容量が変更される。油圧ポンプモータ36,38は、片傾転でも両傾転でもよい。
 いずれにしても、コントローラ43は、入力部(受信部)、演算部、記憶部および出力部を有している。コントローラ43は、「第1クラッチ33の接続、解放」、「第1油圧ポンプモータ36のレギュレータ36Aの作動(傾転調整)」、「第2油圧ポンプモータ38のレギュレータ38Aの作動(傾転調整)」、「第2クラッチ40の接続、解放」、「直結クラッチ30の接続、解放」、および、「可変リリーフ弁51A,51Bの設定圧の変更」を行う。これらの制御は、コントローラ43の記憶部(例えば、不揮発性メモリ)に保存されたプログラムに基づいてコントローラ43のプロセッサ(演算部)が演算処理をすることにより実現される。
 ところで、前述の従来技術によれば、ライドコントロール装置の振動抑制の効果がアキュームレータの容量に制約されるため、作業車両の振動を十分に抑制することができない可能性がある。また、アキュームレータのダンパ効果によってフロント作業機の動作が不安定になり、フロント作業機の位置決め精度が悪化、または、フロント作業機の操作性が低下する可能性がある。これに対して、実施の形態では、アキュームレータを用いずに、走行中の振動を抑制する。この場合、実施の形態では、変速装置21によって走行中の振動の抑制を行う。以下、走行中の振動の抑制が可能な変速装置21の動作および作用について、図3ないし図8を参照しつつ説明する。
 コントローラ43は、車載のセンサによって検出されるホイールローダ1の状態に対応する情報に基づき、ホイールローダ1が走行中であるか否かを判定する。一例として、コントローラ43は、FNRレバー8BがF位置またはR位置であるか否かを判定する。FNRレバー8BがF位置またはR位置であるときは、コントローラ43は、ホイールローダ1が走行中であると判定する。なお、走行中であるか否かの判定に、その他の条件を用いてもよい。
 コントローラ43は、ホイールローダ1が停止中であると判定した場合は、変速装置21による振動抑制制御をオフ状態とする。これに対して、コントローラ43は、ホイールローダ1が走行中であると判定した場合は、変速装置21による振動抑制制御をオン状態とする。このように、変速装置21は、コントローラ43の制御により、ホイールローダ1の走行に応じて振動抑制制御オフ状態(以下、制振制御オフ状態ともいう)と振動抑制制御オン状態(以下、制振制御オン状態ともいう)との切換えが可能に構成されている。
 「制振制御オフ状態」では、可変リリーフ弁51A,51Bのリリーフ開始圧力は高い状態(例えば、第1設定圧力P1)となっている。即ち、「制振制御オフ状態」では、可変リリーフ弁51A,51Bのリリーフ開始圧力が高いため、バイパス管路54、55は連通状態を成さない。このため、第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達および、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達が可能な状態を成す。なお、第1設定圧力P1は、例えば、可変リリーフ弁51A,51Bで変更可能な最大のリリーフ圧として設定することができる。
 無段変速状態で前進方向に走行する場合(即ち、FNRレバー8BをFに切換えたとき)、「制振制御オフ状態」から「制振制御オン状態」へと切換わる(図4ないし図7の時刻t0)。コントローラ43は、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を低い状態(例えば、第2設定圧力P2)にする。このとき、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力は、第1設定圧力P1である。時刻t0からアクセルペダル8Aを操作し、走行を開始する。なお、第2設定圧力P2は、例えば、第2可変リリーフ弁51Bで変更可能な最小のリリーフ圧として設定することができる。
 オペレータは、目標車速になるまでアクセルペダル8Aを踏み込むことにより操作量(指令信号θ)を上昇させる。このとき、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力は、第1設定圧力P1のままである。これにより、第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ動力が伝達される。図4および図6に示すように、アクセルペダル8Aの操作量に対応して車速は上昇する。車速がオペレータの目標車速に到達すると(図4ないし図7の時刻t1)、アクセルペダル8Aの操作量を減少し、車速を維持するように、アクセルペダル8Aの操作量を一定に保つ。アクセルペダル8Aの操作量は、ホイールローダ1の車速が高くなるにつれて、高くなる。
 一定速度で走行中の時刻t1から時刻t2の区間において、「制振制御オフ状態」の場合を説明する。この場合は、図8に破線で示すように、変速装置21の出力トルク(以下、「トランスミッションの出力トルク」ともいう)が変動する。即ち、無段変速状態の場合、車輪2,4から入力される「車速を減少させる方向に働く動力」は、アイドラギヤ29を経て、第2油圧ポンプモータ38に伝達される。このとき、第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)の回転は、第2クラッチ40側から見て反時計回りであり、「車速を減少させる方向に働く動力」が第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)に加わる。第2油圧ポンプモータ38から吐出された作動油(作動液)は、第2主管路37Bを通じて、第1油圧ポンプモータ36に流れる。動力は、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達され、遊星歯車機構32を経て、エンジン9に吸収される。これにより、意図しない方向(車速を減少させる方向)のトランスミッションの出力トルクが発生する(図8でマイナスの出力トルクが発生する)。
 これに対して、「制振制御オン状態」の場合は、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力は、第1設定圧力P1より低い第2設定圧力P2に設定される。これにより、第2油圧ポンプモータ38から高圧の作動油が吐出されても、第2主管路37Bの圧力は第2設定圧力P2となる。このため、「制振制御オン状態」では、「制振制御オフ状態」よりも、「車速を減少させる方向に働く動力」がエンジン9に伝達される割合を低減することができる。この結果、ブレーキトルクを低減でき、意図しない方向(車速を減少させる方向)のトランスミッションの出力トルクを低減できる。即ち、図8で実線または二点鎖線で示すように、破線と比較すると、意図しない方向(車速を減少させる方向)のトランスミッションの出力トルク(マイナス側の出力トルク)を低減できる(マイナス側の斜線部をなくすことができる)。
 また、時刻t1のときに、一定に保たれたアクセルペダル8Aの操作量から、コントローラ43は、車速を読み取り、その車速に必要なトランスミッションの出力トルクを演算処理する。トランスミッションの出力トルクは、第1油圧ポンプモータ36の傾転角、第2油圧ポンプモータ38の傾転角が一定の場合、第1主管路37Aと第2主管路37Bの差圧で決まる。コントローラ43は、トランスミッションの出力トルクが演算処理した結果になるように、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力を低下させ(例えば、第4設定圧力P4)、第1主管路37Aの値(圧力)を調整する。これにより、第1主管路37Aは、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力(第4設定圧力P4)に保持され、トランスミッションの出力トルクが必要以上に上昇しないようになる。
 車輪2,4から入力される「車速を増加させる方向に働く動力」は、アイドラギヤ29に伝達される。このとき、第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)の回転は、第2クラッチ40側から見て反時計回りであり、「車速を増加させる方向に働く動力」が第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)に加わる。即ち、第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)は、アイドラギヤ29に引きずられて、第2油圧ポンプモータ38の回転軸(=第2回転軸39)に「車速を増加させる方向に働く動力」が、第2油圧ポンプモータ38の出力トルクを増加するように働く。しかし、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力を第4設定圧力P4にしているため、第1主管路37Aと第2主管路37Bの差圧は上昇しない。このため、トランスミッションの出力トルクは増加せず、意図する方向(車速を増加させる方向)のトランスミッションの出力トルクを制限できる。即ち、図8で実線または二点鎖線で示すように、破線と比較すると、意図する方向(車速を増加させる方向)のトランスミッションの出力トルク(プラス側の出力トルク)を制限できる(プラス側の斜線部をなくすことができる)。
 ここで、第1油圧ポンプモータ36の傾転角または第2油圧ポンプモータ38の傾転角を制御することでも、トランスミッションの出力トルクを制御することは可能である。しかし、一般に、油圧ポンプモータ36,38の応答性よりも、可変リリーフ弁51A,51Bの応答性の方が優れている。このため、実施の形態では、可変リリーフ弁51A,51Bでの制御を優先している。
 ここで、トランスミッションの出力トルクは、その平均値が演算処理した出力トルクになっていればよい。トランスミッションの出力トルクの算出は、例えば、第1主管路37Aと第2主管路37Bにそれぞれ取り付けられた圧力計(第1圧力検出器46、第2圧力検出器47)の計測値を基に行うことができる。また、トランスミッションの出力トルクの算出は、ホイールローダ1の進行方向に直行する水平軸(例えば、ピッチ軸)を回転中心とするホイールローダ1の回転角度(ピッチ角度)、回転速度、回転加速度、または、回転加加速度の計測値を基に行ってもよい。換言すれば、ホイールローダ1の減速時における車体が前のめりになる姿勢、加速時における車体が後傾した姿勢に基づいてトランスミッションの出力トルクの算出を行ってもよい。また、トランスミッションの出力トルクの算出は、荷役装置である作業装置7を動かす油圧の圧力を基に行ってもよい。
 制振効果を最大にするには、第2設定圧力P2を最小リリーフ圧(例えば、0)にすればよい。この場合は、第2主管路37Bと第1主管路37Aとが連通状態になる。即ち、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達は遮断される。このため、「車速を減少させる方向に働く動力」は、エンジン9に伝わらず、エンジンブレーキは発生しない。これにより、意図しない方向のトランスミッションの出力トルクを0にすることができる。この場合には、意図しない方向のトランスミッションの出力トルクが0になったことにより、第4設定圧力P4をより低い値に設定できる。これにより、意図する方向のトランスミッションの出力トルクの斜線部の割合を増やすことができる。
 いずれにしても、「制振制御オン状態」で走行した場合、図8に示すように、トランスミッションの出力トルクの斜線部を削減することができ、出力トルクの変動を低減できる。これにより、出力トルクの振幅が小さくなり、走行中の振動を抑制できる。
 また、図8に示すように、コントローラ43は、トランスミッションの出力トルクが「制振制御オフ状態」と「制振制御オン状態(制振効果最大)」の間の任意の値をとるように、可変リリーフ弁51A,51Bのリリーフ開始圧力を設定できる。「制振制御オフ状態」から「制振制御オン状態(制振効果最大)」に切換えた場合、ホイールローダ1にショックが生じる可能性がある。そこで、上記のように任意の値の状態も設けることで、このようなショックを抑制できる。これにより、乗り心地を向上できる。
 次に、ホイールローダ1を減速させて停止する場合、即ち、図4ないし図7の時刻t2以降について説明する。オペレータは、時刻t2で、アクセルペダル8Aの操作量を減少させる。アクセルペダル8Aの操作量が第1操作量(例えば、0)以下に低下してから一定時間(例えば、0.1ないし1秒)経過した場合において、コントローラ43は、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を第2設定圧力P2から第2設定圧力P2より高い第3設定圧力P3へと徐々に上昇させる(P2<P3)。これにより、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ動力が徐々に伝達される。この動力は、第1油圧ポンプモータ36から遊星歯車機構32を経て、エンジン9に吸収される(エンジンブレーキ)。
 これにより、エンジンブレーキがかかり、車両を減速させることができる。このように、オペレータが意図した場合には、エンジンブレーキを動作させることができる。なお、第1操作量は、例えば、ホイールローダ1の加速と減速とが切換わる操作量として設定することができる。第1操作量は、例えば車両の速度が高くなる程大きくなる関係に設定することができる。一方、第3設定圧力P3は、例えば、所望のエンジンブレーキが得られるリリーフ圧として設定することができる。この場合、第3設定圧力P3は、例えば、第2設定圧力P2よりも高く、第1設定圧力P1よりも低い圧力として設定することができる(P2<P3<P1)。
 また、第2油圧ポンプモータ38の傾転角を大きくし、第2主管路37Bの圧力を第3設定圧力P3以上にすることで、第2可変リリーフ弁51Bを動作させる。即ち、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を上昇させる(例えば、第3設定圧力P3とする)と共に、第2油圧ポンプモータ38の傾転角を第1油圧ポンプモータ36の傾転角より大きくするように制御する。これにより、第2主管路37Bの圧力を高圧にする。そして、第2主管路37Bの圧力を、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力(例えば、第3設定圧力P3)より高圧にすることで、第2可変リリーフ弁51Bが応答し、第2主管路37Bは、リリーフ開始圧力を高く保ちながら第2主管路37Bの作動油を逃がす。これにより、エネルギー損失(圧力損失)を生じさせ、車速を減速させる。この一連の作用をCVTブレーキと呼ぶ。
 このように、第2可変リリーフ弁51Bを意図的に動作させることで、損失を発生させ、車速を減速させることができる(CVTブレーキ)。時刻t2以降は、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ作動油が流れるため、第1油圧ポンプモータ36の傾転角を小さくし、第2油圧ポンプモータ38の傾転角を大きくすることで、第2主管路37Bの圧力を上昇させる。これにより、エンジンブレーキだけでなくCVTブレーキもかかり、車両の減速をより大きくすることができる。エンジンブレーキとCVTブレーキを活用させることで、サービスブレーキの負荷を低減できる。図4では、時刻t3の時点でサービスブレーキを利用して、車速を0km/hにして停止している。
 「制振制御オン状態」になると、トランスミッションの出力トルク変動が静油圧式無段変速機構34内で吸収される。それにより、走行中に路面や車両振動等に基づいて作業車両であるホイールローダ1に外力が付与されても、出力トルクの変動を低減し、走行中の振動を抑制できる。静油圧式無段変速機構34内で吸収されることにより、遊星歯車機構32に動力が伝達されないので、歯車損失を低減できる。また、アキュームレータのように容量に制限されることなく、大きな振動が生じた場合にも、トルク変動を低減できる。よって、走行中の乗り心地を向上できる。また、作業装置7ではなく車両本体の振動を抑制しているため、走行中に作業装置7を操作した場合でも、作業装置7の動作が不安定になることを抑制できる。
 オペレータがアクセルペダル8Aの操作量を低減した場合には、「制振制御オフ状態」にすることにより、エンジンブレーキをかけて減速できる。この場合、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を徐々に上昇させることで、ブレーキトルクが急激に上昇することを抑制し、オペレータへの負荷が少ない減速ができる。これにより、この面からも、走行中の乗り心地を向上できる。また、エンジンブレーキとCVTブレーキを併用することで、サービスブレーキの負荷を低減できる。
 変速装置21の動力の流れが内部直結状態の場合でも、無段変速状態と同様の制御をする。内部直結状態の場合の制御について、無段変速状態との相違を中心に説明する。内部直結状態は、第1油圧ポンプモータ36の傾転(吐出容量)を所定以上に上昇させ、第2油圧ポンプモータ38の傾転を中立にすることで、静油圧式無段変速機構34内にブレーキ作用を働かせ、第1油圧ポンプモータ36の回転数を0にする。以下に説明する内部直結状態は、第2クラッチ40を解放状態としている。
 一定速度で走行中の時刻t1から時刻t2の区間において、車輪2,4から入力される「車速を減少させる方向に働く動力」は、アイドラギヤ29、遊星歯車機構32を経て、第1油圧ポンプモータ36に伝達される。このときは、遊星歯車機構32の出力軸である遊星出力軸32Aが反時計回りに回転し、第1油圧ポンプモータ36から吐出された作動油は、第2主管路37B、接続管路42、第2可変リリーフ弁51Bを経て、第1主管路37Aに流れる。即ち、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力が低く(例えば、第2設定圧力P2)、第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達は遮断されている。これにより、車輪2,4から入力される「車速を減少させる方向に働く動力」は、静油圧式無段変速機構34内で一部または全部吸収される。この結果、「車速を減少させる方向に働く動力」がエンジン9に伝わることを抑制でき、エンジンブレーキの発生を低減できる。このような制御を行うときに、一時的に第1油圧ポンプモータ36の回転数は0ではなくなり、意図しない方向のトランスミッションの出力トルクを低減することができる(マイナス側の斜線部をなくすことができる)。
 また、車輪2,4から入力される「車速を増加させる方向に働く動力」も、アイドラギヤ29、遊星歯車機構32を経て、第1油圧ポンプモータ36に伝達される。このとき、遊星歯車機構32の出力軸である遊星出力軸32Aが時計回りに回転し、第1油圧ポンプモータ36から吐出された作動油は、第1主管路37Aを経由して第2油圧ポンプモータ38に流れる。コントローラ43は、トランスミッションの出力トルクが演算処理した結果になるように、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力を低下させ(第4設定圧力P4)、第1主管路37Aの値(圧力)を調整する。第1油圧ポンプモータ36には、エンジン9から出力された動力と車輪2,4から入力される「車速を増加させる方向に働く動力」が入力されるが、第1主管路37Aは、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力(第4設定圧力P4)以上になることはなく、トランスミッションの出力トルクが必要以上に増加しない。これにより、意図する方向のトランスミッションの出力トルクを制限できる(プラス側の斜線部をなくすことができる)。
 このように、実施の形態では、第1可変リリーフ弁51Aの第1圧力(第1設定圧力P1)は、第2可変リリーフ弁51Bの第2圧力(第2設定圧力P2)に対して高く(P1>P2)設定している。これにより、実施の形態では、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とを異ならせている。この場合、実施の形態によれば、第2可変リリーフ弁51Bは、コントローラ43により設定圧力の変更が可能な可変リリーフ弁としている。そして、コントローラ43は、車両の走行中に、第2可変リリーフ弁51Bの設定圧を第1圧力(第1設定圧力P1)未満である第2圧力(第2設定圧力P2)に設定することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とで互いに動力伝達能力を異ならせている。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。
 このため、第2主管路37Bの圧力が第2圧力(第2設定圧力P2)を超えると、第2可変リリーフ弁51Bがリリーフ状態(連通状態)となることにより、第2主管路37Bから第1主管路37Aへ作動油が流れる。これにより、第1油圧ポンプモータ36と第2油圧ポンプモータ38との間で第2主管路37Bを通じた動力の伝達を低減することができ、遊星式無段変速機構31(より具体的には、静油圧式無段変速機構34)内でトルクの変動(トランスミッションの出力トルクの変動)を吸収することができる。
 このため、走行中の路面の凹凸を発生要因とする車両振動等に基づいてホイールローダ1に外力が付与されても、これらに伴うトランスミッションの出力トルクの変動を低減することができる。この結果、走行中の振動を抑制することができ、走行中の乗り心地を向上できる。また、遊星式無段変速機構31(より具体的には、静油圧式無段変速機構34)内でトルク変動を吸収するため、アキュームレータのように容量が制限されない。このため、大きな振動が生じた場合にも、トルク変動を低減できる。また、遊星式無段変速機構31(より具体的には、静油圧式無段変速機構34)内で振動を抑制するため、走行中に作業装置7を操作した場合でも、作業装置7の動作が不安定になることを抑制できる。
 実施の形態では、第2圧力(第2設定圧力P2)は、第2可変リリーフ弁51Bで変更可能な最少のリリーフ圧としている。このため、第1油圧ポンプモータ36と第2油圧ポンプモータ38との間で第2主管路37Bを通じた動力伝達能力を最も低減できる。即ち、第2主管路37Bから第1主管路37Aへ作動油が流れることに基づくトルク変動の吸収(低減)の効果を最大にできる。
 実施の形態では、コントローラ43は、車両を加速する操作部材であるアクセルペダル8Aの操作量θが加速と減速とが切換わる第1操作量以下に低下したときに、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を第2圧力(第2設定圧力P2)から第2圧力よりも高い第3圧力(第3設定圧力P3)に変化させることにより、第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力を上昇させる。このため、オペレータがアクセルペダル8Aの操作量を低減した場合には、エンジンブレーキをかけ減速できる。
 しかも、第2可変リリーフ弁51Bのリリーフ開始圧力を第3圧力(第3設定圧力P3)に徐々に上昇させることで、ブレーキトルクが急激に上昇することを抑制できる。これにより、オペレータへの負荷が少ない減速をすることができ、走行中の乗り心地を向上できる。また、必要に応じて、第2油圧ポンプモータ38の傾転角を大きくすることにより、第2主管路37Bの圧力を高くして、第2可変リリーフ弁51Bで積極的にリリーフさせることにより、エンジンブレーキとCVTブレーキを併用することができる。これにより、サービスブレーキの負荷を低減できる。
 また、アクセルペダル8Aの操作量θの閾値である第1操作量は、車両の速度が高くなる程大きくなる関係に設定することができる。この場合には、アクセルペダル8Aのみ(一つの操作部材)で、牽引力と車速を制御することができる。即ち、アクセルペダル8Aのみで加速および減速を行うことができる。これにより、操作性を向上できる。
 実施の形態では、第1可変リリーフ弁51Aは、コントローラ43により設定圧力の変更が可能な可変リリーフ弁である。そして、コントローラ43は、車両の走行中に、車両の状態量に応じて第1可変リリーフ弁51Aの設定圧力を変更することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」との比率を変化させる。この場合、コントローラ43は、例えば、アクセルペダル8Aの操作量が一定のときに、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力を第1圧力(第1設定圧力P1)から第1圧力および第3圧力(第3設定圧力P3)より低く第2圧力(第2設定圧力P2)よりも高い第4圧力(第4設定圧力P4)に変化させる(P1,P3>P4>P2)。これにより、トランスミッションの出力トルクが必要以上に上昇することを抑制できる。
 ここで、コントローラ43は、一定に保たれたアクセルペダル8Aの操作量θから、車速を読み取り、その車速に必要なトランスミッションの出力トルクを演算処理すると共に、この出力トルクが演算処理した結果になるように第4圧力(第4設定圧力P4)を演算する。この場合、コントローラ43は、車両の走行に供するための回転力と、第1油圧ポンプモータ36の理論吐出容積と、第2油圧ポンプモータ38の理論吐出容積を基に、第4圧力(第4設定圧力P4)を演算することができる。また、コントローラ43は、車両の進行方向に直行する軸を回転中心とする車両の回転角度、回転速度、回転加速度、回転加加速度の計測値、および/または、第1主管路37Aに取り付けられた圧力計測装置(第1圧力検出器46)の計測値を基に、第4圧力(第4設定圧力P4)を演算することができる。また、コントローラ43は、作業装置7を動かす油圧の圧力を基に、第4圧力(第4設定圧力P4)を演算することができる。いずれの場合も、コントローラ43は、第1可変リリーフ弁51Aのリリーフ開始圧力を車両の状態量に応じた第4圧力(第4設定圧力P4)になるように信号を送ることで、「車両の走行中に第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」との比率を変化させる。これにより、トランスミッションの出力トルクが必要以上に上昇することを抑制できる。
 なお、実施の形態では、第1リリーフ弁である第1可変リリーフ弁51Aと第2リリーフ弁である第2可変リリーフ弁51Bとを、それぞれコントローラ43により設定圧力の変更が可能な電動式のリリーフ弁とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限られず、例えば、設定圧力が固定の設定圧固定リリーフ弁を用いてもよい。即ち、図9は、第1の変形例を示している。第1の変形例では、第1リリーフ弁を設定圧力が第1圧力(例えば、第1設定圧力P1)に固定された第1固定リリーフ弁61Aとし、第2リリーフ弁を設定圧力が第2圧力(例えば、第2設定圧力P2)に固定された第2固定リリーフ弁61Bとしている。この場合、第1固定リリーフ弁61Aの第1圧力は、第2固定リリーフ弁61Bの第2圧力に対して高く設定することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とを異ならせている。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。これにより、第1油圧ポンプモータ36と第2油圧ポンプモータ38との間で第2主管路37Bを通じた動力の伝達を低減(吸収)することができ、走行中の振動を抑制することができる。
 また、例えば、図10に示す第2の変形例のように、第1リリーフ弁を設定圧力が第1圧力(例えば、第1設定圧力P1)に固定された第1固定リリーフ弁61Aとし、第2リリーフ弁をコントローラ43により設定圧力の変更が可能な第2可変リリーフ弁51Bとしてもよい。この場合、コントローラ43は、車両の走行中に、第2可変リリーフ弁51Bの設定圧を第2圧力(第2設定圧力P2)に設定することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とで互いに動力伝達能力を異ならせている。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。
 また、例えば、図11に示す第3の変形例のように、第1リリーフ弁を省略してもよい。この第3の変形例では、静油圧式無段変速機構34は、設定圧力が第2圧力(例えば、第2設定圧力P2)に固定された第2固定リリーフ弁61Bと、一対の逆止弁52,53とを備えている。即ち、第3の変形例では、第1リリーフ弁を省略し、第2主管路37Bから第1主管路37Aへの作動油の流れを連通状態にするとともに、第1主管路37Aから第2主管路37Bへの作動油の流れを遮断する第1逆止弁52を備える。この場合は、第1主管路37Aから第2主管路37Bへの作動油の流れが遮断状態のままとなる(換言すれば、リリーフ開始圧力が無限大の第1リリーフ弁が設けられた構成に相当する)のに対して、第2固定リリーフ弁61Bが第2圧力(例えば、第2設定圧力P2)に設定される。これにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とで互いに動力伝達能力を異ならせている。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。
 また、例えば、図12に示す第4の変形例のように、図11に示す第3の変形例の第2固定リリーフ弁61Bを第2可変リリーフ弁51Bに変更した構成としてもよい。この場合、コントローラ43は、車両の走行中に、第2可変リリーフ弁51Bの設定圧を第2圧力(第2設定圧力P2)に設定することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36への動力伝達能力」とを互いに動力伝達能力を異ならせている。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。
 また、例えば、図13に示す第5の変形例のように、第1リリーフ弁を第1可変リリーフ弁51Aとし、第2リリーフ弁を第2固定リリーフ弁61Bとしてもよい。この場合、コントローラ43は、車両の走行中に、(車両の状態量に応じて)第1可変リリーフ弁51Aの設定圧力を変更することにより、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38への動力伝達能力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36の動力伝達能力」とを異ならせる(動力伝達能力の比率を変化させる)。言い換えると、「第1油圧ポンプモータ36から第2油圧ポンプモータ38へ伝達される動力」と「第2油圧ポンプモータ38から第1油圧ポンプモータ36へ伝達される動力」とを互いに異なる大きさにしている。
 また、実施の形態および第1ないし第5の変形例では、第2油圧ポンプモータ38が第2クラッチ40を介してアイドラギヤ29に接続される構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限られず、例えば、図14に示す第6の変形例のように、第2油圧ポンプモータ38が第2クラッチ40を介して「直結機構27の入力側ギヤ27Aと噛合する伝達ギヤ71」に接続される構成としてもよい。
 また、実施の形態では、第1クラッチ33と第2クラッチ40との間に、「第1油圧ポンプモータ36と第2油圧ポンプモータ38とを一対の主管路37A,37Bで接続することにより構成された静油圧式無段変速機構34」を設けた構成を例に挙げて説明した。しかし、これに限られず、例えば、図15に示す第7の変形例のように、第1クラッチ33と第2クラッチ40との間に電動無段変速機構81を設ける構成としてもよい。即ち、無段変速機構のバリエータは、油圧ポンプモータでもよいし、電動モータジェネレータでもよい。
 図15に示す第7の変形例では、電動無段変速機構81は、入力軸22側に設けられた第1電動モータジェネレータ82と、第1電動モータジェネレータ82と第1電線83を介して接続されるコントローラ84と、コントローラ84と第2電線85を介して接続される第2電動モータジェネレータ86とを備えている。第1電線83は、第1電動モータジェネレータ82とコントローラ84との間で電力を伝達する。第2電線85は、第2電動モータジェネレータ86とコントローラ84との間で電力を伝達する。コントローラ84は、ホイールローダ1の走行中に、「第1電動モータジェネレータ82から第2電動モータジェネレータ86へ伝達される電力」と「第2電動モータジェネレータ86から第1電動モータジェネレータ82へ伝達される電力」とを互いに異なった大きさに制御する。
 コントローラ84は、例えば、蓄電池(電力貯蔵源)を含んで構成することができる。コントローラ84は、例えば、蓄電池で受電、放電を行うことにより、「第1電動モータジェネレータ82から第2電動モータジェネレータ86へ伝達される電力」と「第2電動モータジェネレータ86から第1電動モータジェネレータ82へ伝達される電力」とを互いに異なった大きさに制御する。この場合、コントローラ84は、ホイールローダ1の走行中に、例えば、「第1電動モータジェネレータ82から第2電動モータジェネレータ86へ伝達される電力」は、「第2電動モータジェネレータ86から第1電動モータジェネレータ82へ伝達される電力」に対して高く設定する。このような第7変形例は、第1電動モータジェネレータ82と第2電動モータジェネレータ86との間でトルクの変動に基づく電力を吸収することにより、走行中の振動を抑制することができる。
 また、上記構成は、本発明の範囲内で適宜変更、削除または追加可能である。例えば、実施の形態では、変速装置21は、有段変速機構(多段式変速機構)としての変速機構25と直結機構27とを備える構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、直結機構27および/または変速機構25を削除(省略)してもよい。
 また、実施の形態では、変速装置21は、遊星歯車機構32を備える構成とした場合を例に挙げて説明した。即ち、実施の形態では、無段変速機構として遊星式無段変速機構31を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、遊星歯車機構32を削除(省略)してもよい。換言すれば、無段変速機構は、遊星歯車機構32と静油圧式無段変速機構34(または電動無段変速機構81)とを備えた構成としてもよいし、遊星歯車機構32を省略し静油圧式無段変速機構34(または電動無段変速機構81)により構成してもよい。
 実施の形態では、車両用動力伝達装置としての変速装置21を、車両(作業車両)としてのホイールローダ1に搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、ホイール式ショベル等の建設車両、リフトトラック等の運搬車両、トラクタ等の農業車両といった各種の車両の動力伝達装置として広く適用することができる。
 1 ホイールローダ(車両)
 8A アクセルペダル(操作部材)
 9 エンジン(原動機)
 12 フロントアクスル(走行装置)
 13 リヤアクスル(走行装置)
 21 変速装置(車両用動力伝達装置)
 22 入力軸
 23 出力軸
 31 遊星式無段変速機構(無段変速機構)
 36 第1油圧ポンプモータ
 37A,37B 主管路
 38 第2油圧ポンプモータ
 43 コントローラ
 51A 第1可変リリーフ弁(第1リリーフ弁)
 51B 第2可変リリーフ弁(第2リリーフ弁)
 52 第1逆止弁(逆止弁)
 61A 第1固定リリーフ弁(第1リリーフ弁)
 61B 第2固定リリーフ弁(第2リリーフ弁)
 82 第1電動モータジェネレータ
 83 第1電線
 84 コントローラ
 85 第2電線
 86 第2電動モータジェネレータ

Claims (10)

  1.  車両に搭載された原動機によって回転する入力軸と、
     前記車両の走行装置に回転を出力する出力軸と、
     前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸側の回転を変速して前記出力軸側に伝達する無段変速機構とを備え、
     前記無段変速機構は、
     前記入力軸側に設けられた第1油圧ポンプモータと、
     前記第1油圧ポンプモータと一対の主管路である第1主管路および第2主管路を介して接続された第2油圧ポンプモータと、
     前記第1主管路から前記第2主管路への作動油の流れを、前記第1主管路の圧力が第1設定圧力以下の場合に遮断状態とし、前記第1設定圧力を超えた場合に連通状態とする第1リリーフ弁と、
     前記第2主管路から前記第1主管路への作動油の流れを、前記第2主管路の圧力が第2設定圧力以下の場合に遮断状態とし、前記第2設定圧力を超えた場合に連通状態とする第2リリーフ弁とを備え、
     前記第1油圧ポンプモータと前記第2油圧ポンプモータは、これらの間で前記一対の主管路を介して接続され、
     前記第1リリーフ弁の前記第1設定圧力を、前記第2リリーフ弁の前記第2設定圧力に対して高く設定することにより、前記第1油圧ポンプモータから前記第2油圧ポンプモータへ伝達される動力と前記第2油圧ポンプモータから前記第1油圧ポンプモータへ伝達される動力とを互いに異なる大きさとしたことを特徴とする車両用動力伝達装置。
  2.  請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記第1リリーフ弁は、設定圧力が前記第1設定圧力に固定された固定リリーフ弁であり、
     前記第2リリーフ弁は、設定圧力が前記第2設定圧力に固定された固定リリーフ弁であることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  3.  請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記第2リリーフ弁は、コントローラにより前記第2設定圧力の変更が可能な可変リリーフ弁であって、
     前記コントローラは、前記第2リリーフ弁の設定圧力を前記第1設定圧力未満である前記第2設定圧力に設定することにより、前記第1油圧ポンプモータから前記第2油圧ポンプモータへ伝達される動力と前記第2油圧ポンプモータから前記第1油圧ポンプモータへ伝達される動力とを互いに異なる大きさにすることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  4.  請求項3に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記第2設定圧力は、前記第2リリーフ弁で変更可能な最少のリリーフ圧であることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  5.  請求項3に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記コントローラは、
     前記車両を加速する操作部材の操作量が加速と減速とが切換わる第1操作量以下に低下した場合に、前記第2リリーフ弁のリリーフ開始圧を前記第2設定圧力から前記第2設定圧力よりも高い第3設定圧力に変化させることにより、前記第2油圧ポンプモータから前記第1油圧ポンプモータへの動力伝達能力を上昇させることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  6.  請求項5に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記操作部材の前記第1操作量は、前記車両の速度が高くなる程大きくなる関係に設定されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  7.  請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記第1リリーフ弁に替えて、前記第2主管路から前記第1主管路への作動油の流れを連通状態にするとともに前記第1主管路から前記第2主管路への作動油の流れを遮断する逆止弁を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  8.  請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記第1リリーフ弁は、コントローラにより前記第1設定圧力の変更が可能な可変リリーフ弁であって、
     前記コントローラは、前記車両の状態量に応じて前記第1リリーフ弁の前記第1設定圧力を変更することにより、前記第1油圧ポンプモータから前記第2油圧ポンプモータへの動力伝達能力と前記第2油圧ポンプモータから前記第1油圧ポンプモータへの動力伝達能力との比率を変化させることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  9.  請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
     前記無段変速機構は、前記入力軸側に接続された遊星歯車機構をさらに備え、
     前記第1油圧ポンプモータは、前記遊星歯車機構の出力側に設けられていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  10.  車両に搭載された原動機によって回転する入力軸と、
     前記車両の走行装置に回転を出力する出力軸と、
     前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸側の回転を変速して前記出力軸側に伝達する無段変速機構とを備え、
     前記無段変速機構は、
     前記入力軸側に設けられた第1電動モータジェネレータと、
     前記第1電動モータジェネレータと第1電線を介して接続されるコントローラと、
     前記コントローラと第2電線を介して接続される第2電動モータジェネレータとを備え、
     前記第1電線は前記第1電動モータジェネレータと前記コントローラとの間で電力を伝達可能に設けられ、
     前記第2電線は前記第2電動モータジェネレータと前記コントローラとの間で電力を伝達可能に設けられ、
     前記コントローラは、前記第1電動モータジェネレータから前記第2電動モータジェネレータへ伝達される電力と前記第2電動モータジェネレータから前記第1電動モータジェネレータへ伝達される電力とを互いに異なる大きさにすることを特徴とする車両用動力伝達装置。
PCT/JP2022/012643 2022-03-18 2022-03-18 車両用動力伝達装置 WO2023175914A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237029685A KR20230137440A (ko) 2022-03-18 2022-03-18 차량용 동력 전달 장치
JP2023541766A JPWO2023175914A1 (ja) 2022-03-18 2022-03-18
EP22927591.2A EP4286708A1 (en) 2022-03-18 2022-03-18 Power transmitting device for vehicle
PCT/JP2022/012643 WO2023175914A1 (ja) 2022-03-18 2022-03-18 車両用動力伝達装置
CN202280018149.5A CN117098935A (zh) 2022-03-18 2022-03-18 车辆用动力传递装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/012643 WO2023175914A1 (ja) 2022-03-18 2022-03-18 車両用動力伝達装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023175914A1 true WO2023175914A1 (ja) 2023-09-21

Family

ID=88022651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/012643 WO2023175914A1 (ja) 2022-03-18 2022-03-18 車両用動力伝達装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4286708A1 (ja)
JP (1) JPWO2023175914A1 (ja)
KR (1) KR20230137440A (ja)
CN (1) CN117098935A (ja)
WO (1) WO2023175914A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005090573A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Hst走行駆動装置
JP2008039013A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Toyota Motor Corp 無段変速機の油圧制御装置
JP2009079704A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Toyota Motor Corp 可変容量型流体圧ポンプモータ式変速機の制御装置
WO2018199301A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 川崎重工業株式会社 制振制御回路
JP2020200676A (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 株式会社小松製作所 作業車両の制御装置、作業車両、および作業車両の制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005090573A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Hst走行駆動装置
JP2008039013A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Toyota Motor Corp 無段変速機の油圧制御装置
JP2009079704A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Toyota Motor Corp 可変容量型流体圧ポンプモータ式変速機の制御装置
WO2018199301A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 川崎重工業株式会社 制振制御回路
JP2020200676A (ja) * 2019-06-11 2020-12-17 株式会社小松製作所 作業車両の制御装置、作業車両、および作業車両の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4286708A1 (en) 2023-12-06
KR20230137440A (ko) 2023-10-04
JPWO2023175914A1 (ja) 2023-09-21
CN117098935A (zh) 2023-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8418797B2 (en) Work vehicle
JP6170719B2 (ja) ホイールローダ
JP5171053B2 (ja) 油圧駆動車両のクラッチ制御装置
US7712565B2 (en) HST travel system for working machine
JP5248387B2 (ja) ホイールローダ
WO2010147183A1 (ja) 作業車両の制御装置
JP5332044B2 (ja) 作業車両のエンジンオーバーラン防止制御装置
JP2010223416A5 (ja)
JP5247025B2 (ja) 油圧式走行車両の走行制御装置
JP5800846B2 (ja) ホイール式作業車両の走行制御装置
JP4606228B2 (ja) 作業機械のhst走行システム
JP4912249B2 (ja) 作業車両
JP5138216B2 (ja) 油圧式走行車両の走行制御装置
WO2023175914A1 (ja) 車両用動力伝達装置
US8499657B2 (en) Transmission for work vehicle
JP4933387B2 (ja) トラクタ
JP7349582B2 (ja) 車両用動力伝達装置
JP7349581B2 (ja) 車両用動力伝達装置
JP2010270766A (ja) 油圧駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023541766

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237029685

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280018149.5

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022927591

Country of ref document: EP

Effective date: 20230830