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1. (WO2007010743) DEVICE AND METHOD FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF TRAVELING VEHICLE
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明 細書

走行車両の無段変速装置及びその無段変速方法

技術分野

[0001] 本発明は、ポンプと可変容量型モータとにより閉回路を構成した無段変速装置及 び無段変速方法に関するものである。

背景技術

[0002] 無段変速可能な HST装置 (ノヽイド口'スタティック 'トランスミッション装置)において、 油圧ポンプと油圧モータとを用いた HST装置としては、例えば、図 14に示す HST回 路構成 (例えば、特許文献 1参照。)が従来から知られている。

[0003] また、油圧ポンプと油圧モータとをそれぞれ 1つ用いた HST装置としては、低速走 行時には無段変速といった特性を維持しながら、高速走行時には油圧モータを動力 源に直結させることのできる、図 16に示す HST装置 (特許文献 2参照。)などが提案 されている。

[0004] 図 14に示す HST回路構成では、図示せぬエンジン等の駆動原によって回転駆動 される可変容量型ポンプ 50は、回路 59、 60を介してそれぞれ固定容量型モータ 51 と可変容量型モータ 52とに接続して、る。

[0005] 可変容量型モータ 52のモータ軸 52aには、歯車 54が装着されている。同歯車 54 は、クラッチ 55を介して出力軸 53に装着した歯車 56と嚙合している。また、固定容量 型モータ 51のモータ軸 51aには、歯車 57が装着されており、同歯車 57は、出力軸 5 3に装着した歯車 58と嚙合している。出力軸 53の回転により、図示せぬ走行車両の タイヤ等を回転駆動することができる。

[0006] 特許文献 2に記載された HST装置は、図 16に示すような回路構成となっている。

可変容量型ポンプ 61は、エンジン 79により回転駆動される。可変容量型ポンプ 61と 油圧モータ 63とは、油路 62及び油路 64を介して閉回路に構成されている。また、油 圧モータ 63は、走行車両を走行させる出力軸を有すると共に、クラッチ機構 66を途 中に有する軸 65を介して、可変容量型ポンプ 61側に接続して!/、る。

[0007] クラッチ機構 66は、通常においては油圧モータ 63を可変容量型ポンプ 61側から

遮断する遮断状態にある。クラッチ機構 66が接続状態に切換わると、油圧モータ 63 を可変容量型ポンプ 61側に接続させる。これにより、エンジン 79の駆動力を直接、 軸 65を介して油圧モータ 63側の出力軸に伝えることができる。

[0008] クラッチ機構 66は、シリンダ 67によって切換えられる。シリンダ 67のロッド側室 67a の圧力が、ボトム側室 67bの圧力より所定圧だけ高くなるまでは、クラッチ機構 66は 遮断状態にあり、油圧モータ 63を可変容量型ポンプ 61側から遮断する。そして、シリ ンダ 67のロッド側室 67aの圧力力ボトム側室 67bの圧力より所定圧だけ高くなると、 シリンダ 67の推力によってクラッチ機構 66が接続状態に切換わり、油圧モータ 63の 出力軸を可変容量型ポンプ 61側に接続させることになる。

[0009] シリンダ 67のボトム側室 67bには、走行車両の前進時において、可変容量型ポン プ 61に連設した第 1制御ポンプ 68からの吐出圧が供給されている。シリンダ 67の口 ッド側室 67aには、走行車両の前進時において、油圧モータ 63に連設した第 2制御 ポンプ 70からの吐出圧が供給されて、る。

[0010] 更に、前記油路 62、 64を連通する連通ライン 72が、連通バルブ 73を介して設けら れている。連通バルブ 73は、スプリング 78によって保たれるノーマル状態において、 連通ライン 72を遮断する遮断位置にある。そして、ソレノイド 74が励磁されると、連通 ライン 72を連通する連通位置に切換わる。ソレノイド 74は、可変容量型ポンプ 61の 斜板に連係させたスィッチ 75に接続して、る。

[0011] 可変容量型ポンプ 61の斜板を車両の前進走行範囲で設定角度に傾けたとき、スィ ツチ 75がそれを検知して、ソレノイド 74を励磁するようにしている。設定角度としては 、車両の前進走行範囲での最大角付近の角度、即ち、可変容量型ポンプ 61のボン プ吐出流量が最大流量付近になって、車両が高車速で前進走行しているときに、ソ レノイド 74を励磁するようにして、る。

[0012] 可変容量型ポンプ 61の斜板をゼロ度力前記設定角度までの範囲において傾け るときには、可変容量型ポンプ 61の吐出量によって、油圧モータ 63の回転数を制御 することができる。これによつて、走行車両の車速を無段階変速により増大させていく ことができる。

[0013] このとき、油圧モータ 63の容量に比べて可変容量型ポンプ 61の吐出量は少なくな

つている。つまり、油圧モータ 63を一回転させるのに、可変容量型ポンプ 61は一回 転より多く回転しなければならない。

[0014] このため、第 1、 2制御ポンプ 68、 70の回転数にも差が生じ、第 1制御ポンプ 68は、 その回転数の差だけ、第 2制御ポンプ 70に比べてたくさんのポンプ吐出流量を吐出 することになる。これによつて、シリンダ 67のロッド側室 67aの圧力は、ボトム側室 67b の圧力よりも所定圧だけ高くなることがなぐクラッチ機構 66は遮断状態に保たれる。

[0015] 次に、可変容量型ポンプ 61の斜板が最大傾転角に傾けられたときには、可変容量 型ポンプ 61のポンプ吐出流量と、油圧モータ 63の容量とがちょうど一致することにな る。即ち、第 1制御ポンプ 68の回転数と第 2制御ポンプ 70の回転数とが同じ回転数と なり、同じ容量を有する第 1制御ポンプ 68と第 2制御ポンプ 70とからは、同量のボン プ吐出流量が吐出されることになる。

[0016] シリンダ 67のロッド側室 67aの上流側にある第 2オリフィス 71の開度は、シリンダ 67 のボトム側室 67bの上流側にある第 1オリフィス 69の開度よりも小さく形成されている

。このため、シリンダ 67のロッド側室 67aの圧力力ボトム側室 67bの圧力よりも所定 圧だけ高くなり、クラッチ機構 66を接続状態に切換える。

[0017] これによつて、油圧モータ 63を可変容量型ポンプ 61側に接続させることができる。

またこのとき、可変容量型ポンプ 61の斜板が設定角度に傾いたのをスィッチ 75によ り検知する。スィッチ 75からの信号によって、ソレノイド 74が励磁され、連通バルブ 73 は連通位置に切換わることになる。

[0018] 可変容量型ポンプ 61の斜板を最大傾転角に傾けたときには、クラッチ機構 66を接 続状態に切換えることができる。したがって、エンジン 79の駆動力は、軸 65を介して 油圧モータ 63側に直接伝えることができる。

特許文献 1:特開平 2— 240442号公報

特許文献 2:特開 2000— 46151号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] HST装置では無段変速を行って、車速がゼロの状態力所定の速度まで増速させ ることができる。しかし、特許文献 1、 2に記載されているような従来力の HST装置 においては、無段変速により得られる変速比としては、 1つの油圧ポンプと 1つの油圧 モータとを用いた場合では、 3〜4倍程度の変速比であり、 1つの油圧ポンプと 2つの 油圧モータとを用いた場合でも、 6〜8倍程度の変速比でしかな力つた。

[0020] 更に、大きな変速比を得るためには、メカ-カルトランスミッション装置を更に設けて 、HST装置による変速とメカ-カルトランスミッション装置による変速との 2段階による 変速を行わなければならな力つた。しかし、メカ-カルトランスミッション装置を更に配 設するためには、メカ-カルトランスミッション装置を載置する場積が必要となる力走 行車両においてメカ-カルトランスミッション装置を載置するための場積を確保するこ とは難し力つた。

[0021] また、メカ-カルトランスミッション装置では、変速比の切換え時において必ず出力ト ルクをクラッチによりー且切断しなければならな力つた。このため、メカ-カルトランスミ ッシヨン装置における変速の切換え時には、出力トルクがタイヤに伝達されない、所 謂トルク切れ現象が発生してしまう。

[0022] 例えば、登坂途中でメカ-カルトランスミッション装置の変速比を切換えると、車両 が一時的に減速してしまう事態が発生する。また、メカ-カルトランスミッション装置で の変速ショックが発生し、乗り心地に悪影響を与えてしまうことになる。

[0023] 本願発明では、 HST装置などにおける無段変速の変速比を拡大することのできる 無段変速装置及びその無段変速方法を提供することにある。尚、本発明で用いてい る「等価容量」の意味としては、可変容量型モータにおける最大容量と、同可変容量 型モータの出力軸に対する変速比とを乗じた値として定義することができる。

課題を解決するための手段

[0024] 本願発明の課題は請求の範囲第 1項〜第 4項に記載された各発明により達成する ことができる。

即ち、本願第 1発明では、ポンプとの閉回路を構成して接続した複数の可変容量 型モータを備えた無段変速装置において、前記可変容量型モータの各モータ軸と外 部に回転を取り出す出力軸とを、断接可能かつ選択可能な複数の変速比となる変速 歯車を介してそれぞれ接続し、一つの前記可変容量型モータにおける一つの等価 容量を最大の等価容量として、次に大きな等価容量を他の前記可変容量型モータ

における一つの等価容量とし、更に次に大きな等価容量が前記他の可変容量型モ 一タとは異なる前記可変容量型モータにおける等価容量となる如ぐ異なる前記可変 容量型モータ毎にそれぞれの等価容量の大きさが順次小さくなるように、前記各変 速歯車の変速比がそれぞれ設定されてなることを最も主要な特徴となしている。

[0025] 更に、本願第 2発明では、ポンプとの閉回路を構成して接続した可変容量型モータ 及び可変容量型ポンプ'モータを備えた無段変速装置において、前記可変容量型 モータのモータ軸と外部に回転を取り出す出力軸とを、断接可能かつ選択可能な複 数の変速比となる変速歯車を介してそれぞれ接続し、前記可変容量型ポンプ ·モー タのモータ軸と前記出力軸とを、断接可能な変速歯車を介して接続し、前記可変容 量型ポンプ'モータのモータ軸と前記ポンプのポンプ駆動軸とを、断接可能な変速歯 車を介して接続し、前記可変容量型モータにおける一つの等価容量を最大の等価 容量として、次に大きな等価容量を前記可変容量型ポンプ'モータにおける等価容 量とし、更に次に大きな等価容量が前記可変容量型モータにおける他の等価容量と なる如ぐ各等価容量の大きさが順次小さくなるように、前記可変容量型モータのモ ータ軸及び前記可変容量型ポンプ ·モータのモータ軸と前記出力軸とにおける前記 各変速歯車の変速比がそれぞれ設定されてなることを他の最も主要な特徴となして いる。

[0026] 更にまた、本願第 3発明及び第 4発明では、それぞれ第 1発明及び第 2発明におけ る無段変速装置を利用した無段変速方法を、それぞれ別の最も主要な特徴となして いる。

発明の効果

[0027] 本願発明では、無段変速装置の出力軸に対して、無段変速装置を構成するポンプ 、可変容量型モータ、可変容量型ポンプ'モータにおけるそれぞれの効率の良いとこ ろを用いて無段階変速を行わせることができる。し力も、等価容量を利用することで出 力軸に対する無段階変速を広範囲に亘つて行わせることができる。

[0028] また、複数の可変容量型モータを用いた無段変速制御、又は可変容量型モータと 可変容量型ポンプ ·モータとを用いた無段変速制御にぉ、て、無段変速を広、変速 範囲に亘つて行わせることができる。し力も、変速切換え時におけるトルク切れの発 生を防止して、大きな変速比を得ることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、 HST装置の概略回路構成図である。(実施例 1)

[図 2]図 2は、図 1における HST回路構成の制御パターンである。(実施例 1)

[図 3]図 3は、図 1における制御フローである。(実施例 1)

[図 4]図 4は、 HST装置の概略回路構成図である。(実施例 2)

[図 5]図 5は、図 3における HST回路構成の制御パターンである。(実施例 2)

[図 6]図 6は、図 4における制御フローである。(実施例 2)

[図 7]図 7は、 HST装置の概略回路構成図である。(実施例 3)

[図 8]図 8は、 HST装置の概略要部回路構成図である。(比較例)

[図 9]図 9は、 HST装置の概略要部回路構成図である。(実施例)

[図 10]図 10は、図 8における HST回路構成の制御パターンである。(比較例)

[図 11]図 11は、図 9における HST回路構成の制御パターンである。(実施例)

[図 12]図 12は、図 8における容量効率を示す表である。(比較例)

[図 13]図 13は、図 9における容量効率を示す表である。(実施例)

[図 14]図 14は、 HST装置の概略回路構成図である。(従来例 1)

[図 15]図 15は、図 14における HST回路構成の制御パターンである。(従来例 1)

[図 16]図 16は、 HST装置の概略回路構成図である。(従来例 2)

符号の説明

1 可変容量型ポンプ

2 可変容量型モ -タ

3 可変容量型モ -タ

6 第 1駆動歯車

7 第 2駆動歯車

8 第 3駆動歯車

9 第 4駆動歯車

10 — 1従動困'車

11 第 2従動歯車

33 可変容:!型ポンプ'モータ

50 可変容:!型ポンプ

51 固定容型モータ

52 可変容:!型モータ

61 可変容:!型ポンプ

63 油圧モ -タ

66 クラッチ機構

68 第 1制御ポンプ

70 第 2制御ポンプ

73 連通バノレブ

P1〜P4 可変容量型モータ。

発明を実施するための最良の形態

[0031] 本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的 に説明する。本願発明の無段変速装置の構成としては、以下では HST装置におけ る無段変速装置を例に挙げて説明する。

[0032] しかし、本発明の無段変速装置及び無段変速方法としては、以下で説明する形状

、配置構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、配置構成であれ ば、それらの形状、配置構成を採用することができるものである。

[0033] このため、本発明は、以下で説明する実施例に限定されるものではなぐ HST装置 以外の無段変速装置に対しても好適に適用することができる。

実施例 1

[0034] 本発明の実施形態に係わる無段変速装置として、可変容量型ポンプ 1と 2つの可 変容量型モータ 2、 3とを用いた例について、図 1を用いて以下においてその説明を 行う。本願発明は、可変容量型ポンプ以外にも固定容量型ポンプを用いた場合でも 好適に適用することができる。このため、本願発明は、可変容量型ポンプに限定され るものではない。

[0035] また、本願発明においては、可変容量型モータの配設数としては、 2個の可変容量 型モータを配設したものに限定されるものではなぐ 3個以上の可変容量型モータを 配設して無段変速装置を構成することもできる。また、一つのモータ軸と出力軸との 間に介在させる変速歯車の数としては、図 1に示すような駆動歯車と従動歯車とから なる 2つの変速歯車に限定されるものではなぐ 2以上の変速歯車を配設した構成す ることちでさる。

[0036] 可変容量型ポンプ 1は、ポンプ駆動軸 5aを介してエンジン 5に直結して配設され、 エンジン 5の回転によって回転駆動される。可変容量型モータ 2は、油路 20と油路 2 2及び油路 21により可変容量型ポンプ 1との間で閉回路を構成している。また、可変 容量型モータ 3は、油路 20と油路 22及び油路 21と油路 21から分岐した油路 23によ り可変容量型ポンプ 1との間で閉回路を構成して、る。

[0037] 即ち、可変容量型ポンプ 1のポート laは、可変容量型モータ 2のポート 2a及び可変 容量型モータ 3のポート 3bと連通している。また、可変容量型ポンプ 1のポート lbは、 可変容量型モータ 2のポート 2b及び可変容量型モータ 3のポート 3aと連通している。

[0038] 可変容量型ポンプ 1のポート laからの圧油が油路 20に吐出された場合について説 明する。油路 20に吐出した圧油は、可変容量型モータ 2のポート 2aから流入して可 変容量型モータ 2を回転させる。可変容量型モータ 2からの回転出力はモータ軸 18 によって取り出すことができる。

[0039] また、油路 20に吐出した圧油は、可変容量型モータ 3のポート 3bから流入して可変 容量型モータ 3を回転させる。可変容量型モータ 3からの回転出力はモータ軸 19に よって取り出すことができる。このとき、可変容量型モータ 2と可変容量型モータ 3とは 同じ方向に回転するように配設されて、る。

[0040] 可変容量型モータ 2のポート 2bから排出された圧油及び可変容量型モータ 2のポ ート 2bから排出された圧油は、ともに油路 21を介して可変容量型ポンプ 1のポート lb に戻されること〖こなる。

[0041] 尚、可変容量型ポンプ 1のポート lbからの圧油が油路 21に吐出された場合につい ては、可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3の回転方向が、油路 20に圧油が 吐出された場合とは逆方向となるだけで、他は可変容量型ポンプ 1のポート laからの 圧油が油路 20に吐出された場合と同様に作動することになる。

[0042] 即ち、可変容量型ポンプ 1のポート lbから圧油が油路 21に吐出された場合には、 可変容量型モータ 2のポート 2b及び可変容量型モータ 3のポート 3aが、それぞれの モータにおける入力ポートとなる。また、ポート 2a及びポート 3bが、それぞれ可変容 量型モータ 2、 3における出力ポートとなる。

[0043] 可変容量型モータ 2からの回転出力を取り出すモータ軸 18と、可変容量型モータ 3 力もの回転出力を取り出すモータ軸 19と、車両に対して駆動力を出力する出力軸 4 とは、それぞれ平行に配設されている。

[0044] 可変容量型モータ 2のモータ軸 18には、クラッチ 13aを介して第 1駆動歯車 6及び クラッチ 13bを介して第 2駆動歯車 7が、それぞれ装着されている。可変容量型モー タ 3のモータ軸 19には、クラッチ 14aを介して第 3駆動歯車 8及びクラッチ 14bを介し て第 4駆動歯車 9が、それぞれ装着されている。

[0045] 第 1駆動歯車 6及び第 3駆動歯車 8は、出力軸 4に装着した第 1従動歯車 10に嚙合 している。また、第 2駆動歯車 7及び第 4駆動歯車 9は、出力軸 4に装着した第 2従動 歯車 11に嚙合している。

[0046] 即ち、クラッチ 13aとクラッチ 13bとの切換によって、モータ軸 18の回転を、第 1駆動 歯車 6から第 1従動歯車 10を介して出力軸 4に伝達させたり、第 2駆動歯車 7から第 2 従動歯車 11を介して出力軸 4に伝達させたりすることができる。また、クラッチ 14aとク ラッチ 14bとの切換によって、モータ軸 19の回転を、第 3駆動歯車 8から第 1従動歯 車 10を介して出力軸 4に伝達させたり、第 4駆動歯車 9から第 2従動歯車 11を介して 出力軸 4に伝達させたりすることができる。

[0047] このように、駆動歯車と従動歯車とを適宜組み合わせることによって、変速比を異な らせることができ、モータ軸 18と出力軸 4との間及びモータ軸 19と出力軸 4との間に おいて、複数段にわたる変速制御を行うことが可能となる。

[0048] 複数段に変速可能な駆動歯車の構成としては、例えば、複数の歯車群毎にクラッ チを配設し、クラッチの断接により、複数の歯車群力の回転を単一の駆動歯車によ つて取り出せる構成としておくことができる。単一の駆動歯車は、出力軸に装着した 従動歯車に嚙合わせることができる。前記歯車群としては、遊星歯車機構や、減速 比を異にした歯車の組み合わせ等により構成することもできる。

[0049] 等価容量は、可変容量型モータの最大容量に変速比の値を乗じた数値として求め

ることができる。モータ軸 18又はモータ軸 19と出力軸 4との間で嚙合している駆動歯 車と従動歯車との組み合わせによって、それぞれの変速歯車における変速比の値を 設定することができる。また、可変容量型モータの最大容量は、使用する可変容量型 モータが既に有している最大容量によって一義的に決まることになる。

[0050] 例えば、モータ軸 18の回転を、第 1駆動歯車 6と第 1従動歯車 10とを介して出力軸 4に伝達する場合について説明すると、このときの可変容量型モータ 2の等価容量は 、第 1駆動歯車 6と第 1従動歯車 10との間における変速比の値と、可変容量型モータ 2における最大容量の値とを乗じることによって得られる値となる。

[0051] 等価容量の大きさとしては、第 1駆動歯車 6と第 1従動歯車 10とを組み合わせた変 速歯車による可変容量型モータ 2の等価容量を、最大の等価容量としている。第 3駆 動歯車 8と第 1従動歯車 10とを組み合わせた変速歯車による可変容量型モータ 3の 等価容量を、次に大きな等価容量としている。

[0052] 以下、第 2駆動歯車 7と第 2従動歯車 11とを組み合わせた変速歯車による可変容 量型モータ 2の等価容量、第 4駆動歯車 9と第 2従動歯車 11とを組み合わせた変速 歯車による可変容量型モータ 3の等価容量の順に小さくなるように設定している。尚、 等価容量の大きさに関する順番は、上述した変速歯車の順番に限定されるものでは なぐ他の変速歯車による順番とすることもできる。

[0053] この場合においても、等価容量の大きさの順番としては、例えば可変容量型モータ 2における複数の等価容量のうち一つの等価容量を最大等価容量としたときには、次 に大きな等価容量としては、可変容量型モータ 3における複数の等価容量のうちの 一つの等価容量となるように構成する必要がある。

[0054] 更に、 3番目の大きさの等価容量は、可変容量型モータ 2における他方の等価容量 とし、 4番目の大きさの等価容量は、可変容量型モータ 3における他方の等価容量と なるように、可変容量型モータ 2と可変容量型モータ 3との間で交互に構成しておく 必要がある。

[0055] 図 2を用いて、図 1に示す無段変速装置の制御パターンについて説明する。

図 2 (a)の可変容量型モータ 2、図 2 (b)の可変容量型モータ 3及び図 2 (c)の可変 容量型ポンプ 1における横軸は、可変容量型モータ 2の容量、可変容量型モータ 3の 容量及び可変容量型ポンプ 1の容量を、それぞれ速度指令値に対応した容量に変 更させたときの指令値であって、速度指令値の値力決めることのできる指令値であ る。

[0056] また、図 2 (d)の車速における横軸は、速度指令値となっている。速度指令値として は、速度調整用の操作レバーにおける操作量、エンジン 5の回転数等を用いることが できる。

[0057] 図 2 (a)の縦軸は、可変容量型モータ 2の容量を示し、図 2 (b)の縦軸は、可変容量 型モータ 3の容量を示している。図 2 (c)の縦軸は、可変容量型ポンプ 1の容量を示し 、図 2 (d)の縦軸は、走行車両の車速を示している。走行車両の車速がゼロの停止状 態、即ち、図 1において可変容量型ポンプ 1がゼロ斜板となっているとき、可変容量型 モータ 2及び可変容量型モータ 3の斜板角は最大角になって!/、る。

[0058] このとき、図 2 (a)〜(c)では車速指令 0に対応して、可変容量型モータ 2及び可変 容量型モータ 3の容量は最大容量となっている。また、可変容量型ポンプ 1の容量は ゼロ容量となっている。

[0059] 図 2の区間(I)では速度指令を増大させるのにともなって、図 2の(c)で示すように、 可変容量型ポンプ 1の容量を、ゼロ容量力最大容量に増加させる。また、図 2の(a) 、(b)で示すように、可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3の容量としては、最 大容量に維持しておく。

[0060] 可変容量型ポンプ 1の容量力ゼロ容量力最大容量に増加するのにともなって、 最大容量となっている可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3に供給される可 変容量型ポンプ 1からの流量が増大する。これによつて、可変容量型モータ 2及び可 変容量型モータ 3における回転数が増大し、図 1で示す出力軸 4の回転数が増大す る。即ち、図 2の(d)で示すように、走行車両の車速はゼロから増大していく。

[0061] 図 2の区間(Π)では速度指令を増大させるのにともなって、図 2の(a)で示すように 、可変容量型モータ 2の容量を、最大容量からゼロ容量に減少させる。また、図 2の( b)、(c)で示すように、可変容量型モータ 3の容量及び可変容量型ポンプ 1の容量は 、それぞれ最大容量状態に維持しておく。

[0062] これにより、可変容量型モータ 2の容量が減少するのにともなって、可変容量型モ ータ 2の回転数は増大し、図 1におけるモータ軸 18の回転数は増大して、出力軸 4の 回転が更に増大する。即ち、図 2の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大す ること〖こなる。このとき、可変容量型モータ 3の回転数も、可変容量型モータ 2におけ る回転数の増大にともなって、増大することになる。

[0063] 図 2の区間 (III)では、可変容量型モータ 2の等価容量を小さく変更した後、速度指 令を増大させるのにともなって、図 2の(a)で示すように、可変容量型モータ 2の容量 をゼロ容量から最大容量に増大させる。同時に、変更した可変容量型モータ 2の等 価容量よりも大きな等価容量となって!/、る可変容量型モータ 3の容量を、図 2の (b)で 示すように、最大容量力ゼロ容量に減少させる。このとき、図 2の(c)で示すように、 可変容量型ポンプ 1の容量は最大容量に維持しておく。

[0064] これにより、可変容量型モータ 3の容量が減少するのにともなって、可変容量型モ ータ 3の回転数は増大して、図 1におけるモータ軸 19の回転数が増大する。モータ 軸 19の回転数が増大するのにともなって、出力軸 4の回転数が更に増大し、図 2の( d)で示すように、走行車両の車速は更に増大することになる。このとき、可変容量型 モータ 2の回転数も、可変容量型モータ 3における回転数の増大にともなって、増大 すること〖こなる。

[0065] 図 2の区間 (IV)では、可変容量型モータ 3の等価容量を小さく変更した後、速度指 令を増大させるのにともなって、図 2の (b)で示すように、可変容量型モータ 3の容量 をゼロ容量から最大容量に増大させる。同時に、変更した可変容量型モータ 3の等 価容量よりも大きな等価容量となって!/、る可変容量型モータ 2の容量を、図 2の(a)で 示すように、最大容量力ゼロ容量に減少させる。このとき、図 2の(c)で示すように、 可変容量型ポンプ 1の容量は最大容量に維持しておく。

[0066] これにより、可変容量型モータ 2の容量が減少するのにともなって、可変容量型モ ータ 2の回転数は増大して、図 1におけるモータ軸 18の回転数が増大する。モータ 軸 18の回転数が増大するのにともなって、出力軸 4の回転数が更に増大し、図 2の( d)で示すように、走行車両の車速は更に増大して最大速度状態にすることができる。 このとき、可変容量型モータ 3の回転数も、可変容量型モータ 2における回転数の増 大にともなって、増大することになる。

[0067] 次に、図 3を用いて無段変速装置の制御フローを説明する。

ステップ 1では、図 1に示す可変容量型ポンプ 1の斜板 lcの角度を増大させること により、可変容量型ポンプ 1の容量をゼロ容量から最大容量に増加させる。このとき、 可変容量型ポンプ 1から油路 20に圧油が吐出されているものとして、以下の説明を 行う。

[0068] 可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3の斜板角は最大角状態に維持されて いるので、可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3は、油路 20から供給された 圧油流量によってそれぞれの回転が制御される。

[0069] 可変容量型モータ 2からの回転出力は、モータ軸 18を介して第 1駆動歯車 6から第 1従動歯車 10に伝達され出力軸 4を回転駆動する。同時に、可変容量型モータ 3か らの回転出力は、モータ軸 19を介して第 3駆動歯車 8と第 1従動歯車 10に伝達され 出力軸 4を回転駆動する。

[0070] 従って、出力軸 4は、同じ方向に回転している可変容量型モータ 2からの回転出力 と可変容量型モータ 3からの回転出力との合力によって駆動され、走行起動時に必 要とする高トルクを出力することができる。

[0071] 図 2の(c)で示すように、可変容量型ポンプ 1の容量は、ゼロ容量から最大容量に 増加する。また、図 2の(a)、(b)で示すように、可変容量型モータ 2及び可変容量型 モータ 3の容量は、最大容量を維持している。図 2の(d)で示すように、可変容量型モ ータ 2及び可変容量型モータ 3からの回転出力によって、走行車両の車速はゼロから 増大していく。

[0072] 図 3のステップ 2において、可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量になったか否か の判断を行う。可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量になっていないときには、可変 容量型ポンプ 1の容量を増大させる。この状態は、上述した図 2の区間(I)として示す ことができる。可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量となったときには、ステップ 3に 移る。

[0073] 図 3のステップ 3では、可変容量型モータ 2の斜板 2cの角度を最大角力ゼロ角に 制御する。このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に吐出している圧油の流量は一 定流量となっている力可変容量型モータ 2の斜板 2cの角度を最大角力もゼロ角に 制御することで、可変容量型モータ 2の回転出力を増大させることができる。

[0074] 可変容量型モータ 2の回転出力が増大すると、モータ軸 18を介して第 1駆動歯車 6 力 第 1従動歯車 10に伝達される回転出力が増大し、出力軸 4は増速回転する。従 つて、走行車両の車速は更に増大することになる。また、可変容量型モータ 2の容量 が減少するのにともなって、油路 20から可変容量型モータ 3に流入する圧油の流量 は増大する。

[0075] 更に、可変容量型モータ 3のモータ軸 19は、第 1従動歯車 10及び第 3駆動歯車 8 を介して出力軸 4に接続しているので、モータ軸 19の回転としては、増速回転してい る出力軸 4の回転に見合った回転数となることができる。

[0076] 図 2の(a)で示すように、可変容量型モータ 2の容量は、最大容量からゼロ容量に 減少させること〖こなる。図 2の(b)、(c)で示すように、可変容量型モータ 3の容量及び 可変容量型ポンプ 1の容量は、それぞれ最大容量状態を維持することになる。そして 、図 2の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0077] 図 3のステップ 4では、可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量になったか否かの判 断を行う。可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量になっていないときには、可変容量 型モータ 2の容量を減少させる。この状態は、図 2の区間(Π)として示すことができる。 可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量となったときには、ステップ 5に移る。

[0078] 図 3のステップ 5では、クラッチ 13aを切り離して、かつクラッチ 13bを接続する。即ち 、モータ軸 18を第 2駆動歯車 7と第 2従動歯車 11とを介して出力軸 4に接続する。こ のとき、モータ軸 18では変速比の切換えを行うが、可変容量型モータ 2の容量はゼロ 容量となっているので、出力トルクはない状態となっている。このため、モータ軸 18に ぉ 、て変速比を切換えるときの変速ショックの発生は起きな、。

[0079] また、モータ軸 18において変速比を切換えるときにおいても、可変容量型モータ 3 は、第 3駆動歯車 8及び第 1従動歯車 10を介して出力軸 4に回転を伝達している。こ のため、出力軸 4に対してのトルク切れを発生させることがない。

[0080] 図 3のステップ 6では、可変容量型モータ 2のモータ軸 18における変速比を変更し て、第 2駆動歯車 7と第 2従動歯車 11との間でモータ軸 18の回転出力が伝達できる 状態とした後、可変容量モータ 3の容量を最大容量からゼロ容量に減少させる。同時

に、可変容量型モータ 2の容量をゼロ容量力最大容量に増大させる。

[0081] このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に吐出している圧油の流量は一定流量と なっているが、可変容量型モータ 3の斜板 3cの角度を最大角力ゼロ角に制御する ことで、可変容量型モータ 3からの回転出力を増大させることができる。

[0082] また、可変容量型モータ 3による回転出力と可変容量型モータ 2による回転出力と の回転出力の差によって、出力軸 4は回転駆動されることになる。このとき、可変容量 型モータ 3による回転出力が可変容量型モータ 2による回転出力よりも大きいため、 出力軸 4の回転は更に増大することになる。

[0083] 即ち、等価容量で見ると、可変容量型モータ 3における等価容量は、可変容量型モ ータ 2における等価容量よりも大きくなつている。このため、可変容量型モータ 3による 回転出力は、可変容量型モータ 2による回転出力よりも大きくなる。従って、走行車両 の車速は更に増大することになる。

[0084] 図 2の(a)で示すように、可変容量型モータ 2の容量はゼロ容量から最大容量に増 大することになる。図 2の(b)で示すように、可変容量型モータ 3の容量は最大容量か らゼロ容量に減少する。図 2の(c)で示すように、可変容量型ポンプ 1の容量は最大 容量に維持されている。図 2の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大するこ とになる。

[0085] 図 3のステップ 7では、可変容量型モータ 3の容量がゼロ容量になったか否かの判 断を行う。可変容量型モータ 3の容量がゼロ容量になっていないときには、可変容量 型モータ 3の容量を減少させる。この状態は、図 2の区間(ΠΙ)として示すことができる 。可変容量型モータ 3の容量がゼロ容量となったときには、ステップ 8に移る。

[0086] 図 3のステップ 8では、クラッチ 14aを切り離してクラッチ 14bを接続する。即ち、モー タ軸 19を第 4駆動歯車 9と第 2従動歯車 11とを介して出力軸 4に接続する。このとき、 モータ軸 19では変速比の切換えを行うが、可変容量型モータ 3の容量はゼロ容量と なっているので、出力トルクはない状態となっている。このため、モータ軸 19において 変速比を切換えるときの変速ショックの発生は起きない。

[0087] また、モータ軸 19において変速比を切換えるときにおいても、最大容量となってい る可変容量型モータ 2は、可変容量型モータ 1からのポンプ吐出流量を受けて回転し

、第 2駆動歯車 7及び第 2従動歯車 11を介して出力軸 4にその回転を伝達している。 このため、出力軸 4に対してのトルク切れを発生させることがない。

[0088] 図 3のステップ 9では、可変容量型モータ 3のモータ軸 19における変速比を変更し て、第 4駆動歯車 9と第 2従動歯車 11との間でモータ軸 19の回転出力が伝達できる 状態とした後、可変容量型モータ 2の容量を最大容量からゼロ容量に減少させる。同 時に、可変容量型モータ 3の容量をゼロ容量から最大容量に増大させる。

[0089] このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に吐出している圧油の流量は一定流量と なっているが、可変容量型モータ 2の斜板 2cの角度を最大角力ゼロ角に制御する ことで、可変容量型モータ 2からの回転出力を増大させることができる。

[0090] このときまた、可変容量型モータ 2による回転出力と可変容量型モータ 3による回転 出力との回転出力の差によって、出力軸 4は回転駆動されることになる。し力も、可変 容量型モータ 2による回転出力が可変容量型モータ 3による回転出力よりも大きいた め、出力軸 4の回転は更に増大することになる。

[0091] 即ち、等価容量で見ると、可変容量型モータ 2における等価容量は、可変容量型モ ータ 3における等価容量よりも大きくなつている。このため、可変容量型モータ 2による 回転出力は、可変容量型モータ 3による回転出力よりも大きくなる。従って、走行車両 の車速は更に増大することになる。

[0092] 図 2の(a)で示すように、可変容量型モータ 2の容量は最大容量からゼロ容量に減 少することになる。図 2の(b)で示すように、可変容量モータ 3の容量はゼロ容量から 最大容量に増大する。図 2の(c)で示すように、可変容量型ポンプ 1の容量は最大容 量に維持されている。図 2の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大すること になる。

[0093] 図 3のステップ 10では、可変容量型モータ 3の容量が最大容量になったか否かの 判断を行う。可変容量型モータ 3の容量が最大容量になっていないときには、可変容 量型モータ 3の容量を増大させる。この状態は、図 2の区間(IV)として示すことができ る。可変容量型モータ 3の容量が最大容量となったときには、制御フローを終了する

[0094] 図 2及び図 3では、これ以上の制御パターン及び制御フローについて記載していな いが、可変容量型モータ 2の容量をゼロ容量にし、かつ可変容量型モータ 3の容量を 最大容量にした後において、クラッチ 13bを切り離して可変容量型モータ 2をゼロ容 量で無負荷状態にしておくことができる。この状態から、可変容量型モータ 3の容量 を最大容量から、例えばノヽーフ容量等にまで減少させることにより、走行車両の車速 を更に増大させることができる。

[0095] これにより、変速比を大幅に増大させた無段変速装置を得ることができる。し力も、 変速比を切換える時、即ち、クラッチ 13aからクラッチ 13bへの切換え時やクラッチ 14 aからクラッチ 14bへの切換え時において、常に最大容量状態とした可変容量型モー タ 3または同じく最大容量状態とした可変容量型モータ 2からの回転出力を出力軸 4 に伝達しておくことができる。これによつて、変速比の切換え時において、トルク切れ を発生させることがない。

[0096] このため、坂道の登坂途中においてクラッチの切換え、即ち変速比の変更を行って もトルク切れを起こすことがない。また、変速比の切換えは、可変容量型モータの容 量がゼロ容量のときに行うので、変速ショックが発生することがない。

[0097] 図 1では、可変容量型モータとして 2つの可変容量型モータ 2、 3を用いた例を説明 した。しかし、本願発明は、可変容量型モータの数が 2に限定されるものではなぐ複 数の可変容量型モータを用いた場合でも有効に機能させることができる。

[0098] 可変容量型モータを複数設けた場合には、それぞれの可変容量型モータと同可変 容量型モータが選択し得る変速比から得られる等価容量が、異なる可変容量型モー タ毎にそれぞれの等価容量の大きさが順次小さくなるように設定する。

[0099] 例えば、可変容量型モータ A〜可変容量型モータ Cの 3つの可変容量型モータを 用いた場合を例に挙げて説明する。また、各可変容量型モータ A〜可変容量型モー タ Cは、それぞれ変速歯車との変速比によって 2つの異なる等価容量状態にすること ができるものとする。

[0100] このとき、例えば可変容量型モータ Aにおける一方の等価容量 A1を最大の等価容 量として構成する。次に大きな等価容量として、可変容量型モータ Bにおける一方の 等価容量 B1を構成する。更に次の大きな等価容量として、可変容量型モータ Cにお ける一方の等価容量 C 1を構成する。

[0101] このようにして、可変容量型モータ Aにおける他方の等価容量 A2、可変容量型モ ータ Bにおける他方の等価容量 B2、可変容量型モータ Cにおける他方の等価容量 C 2の順番に等価容量の大きさが順次小さくなるように、前記各変速歯車の変速比をそ れぞれ設定する。尚、上述した等価容量の大きさの順番は、例示であって他の順番 として構成することちできる。

[0102] まず、等価容量 A1の可変容量型モータ Aにおける容量をゼロ容量とする制御を行 う。ゼロ容量になった可変容量型モータ Aの変速比を変更して等価容量が小さくなれ るようにする。即ち、最大容積状態において、可変容量型モータ Aにおける等価容量 が前記他方の等価容量 A2となれるようにする。

[0103] 次に、等価容量 B1の可変容量型モータ Bにおける容量をゼロ容量に制御する。同 時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータ Aの容量を最大容量に増大させ、等 価容量 A2にする。

[0104] 次に、ゼロ容量になった可変容量型モータ Bの変速比を変更して前記他方の等価 容量 B2となれるようにする。次に、等価容量 C1の可変容量型モータ Cにおける容量 をゼロ容量に制御する。同時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータ Bの容量を 最大容量に増大させ、等価容量 B2にする。

[0105] 更にまた、ゼロ容量になった可変容量型モータ Cの変速比を変更して前記他方の 等価容量 C2となれるようにする。次に、等価容量 A2の可変容量型モータ Aにおける 容量をゼロ容量に制御する。同時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータじの 容量を最大容量に増大させ、等価容量 C2にする。

[0106] 次に、可変容量モータ Aと出力軸との接続を切り、等価容量 B2の可変容量型モー タ Bにおける容量をゼロ容量に制御する。最後に、可変容量モータ Bと出力軸との接 続を切り、等価容量 C2の可変容量型モータ Cにおける容量を減少させて、走行車両 の車速を更に増大させることができる。また、各可変容量型ポンプにおける等価容量 は 2つの等価容量に限定されるものではなぐ 1つ又は 3つ以上の等価容量とすること ちでさる。

[0107] 図 1を用いて、モータ軸 18、 19にはそれぞれクラッチを介して 2つの駆動歯車を配 設した例の説明を行った。しかし、各モータ軸 18、 19に対してあるいは複数の各モ ータ軸に対してクラッチ及び駆動歯車をそれぞれ複数配設することもできる。

[0108] この場合には、各可変容量型モータに対して等価容量を複数設定しておくことがで き、等価容量を順次小さくする組み合わせや順番等は、適宜選択することができる。 実施例 2

[0109] 次に、図 4により本願発明の第 2実施形態に係わる無段変速装置として、可変容量 型ポンプ 1と可変容量型モータ 2及び可変容量型ポンプ'モータ 33とを用いた例に ついて説明を行う。

[0110] 本願発明においては、可変容量型モータの配設数としては、 1つの可変容量型モ ータに限定されるものではなぐ複数の可変容量型モータを配設して無段変速装置 を構成することもできる。また、必要に応じて可変容量型ポンプ'モータ 33を複数配 設することちでさる。

尚、実施例 1における図 1と同一の構成要素には同一の符合を付して以下での説 明を省略する。

[0111] 可変容量型ポンプ 1のポート laは、可変容量型モータ 2のポート 2a及び可変容量 型ポンプ ·モータ 33のポート 33bと連通している。また、可変容量型ポンプ 1のポート lbは、可変容量型モータ 2のポート 2b及び可変容量型ポンプ'モータ 33のポート 33 aと連通している。

[0112] 可変容量型モータ 2からの回転出力を取り出すモータ軸 18、可変容量型ポンプ. モータ 33からの回転出力を取り出すモータ軸 34及び車両に対して駆動力を出力す る出力軸 4は、それぞれ平行に配設されている。

[0113] 可変容量型モータ 2のモータ軸 18には、クラッチ 13aを介して第 1駆動歯車 6及び クラッチ 13bを介して第 2駆動歯車 7がそれぞれ装着されている。可変容量型ポンプ' モータ 33のモータ軸 34には、クラッチ 15aを介して第 3駆動歯車 8及びクラッチ 15b を介して第 2歯車 17がそれぞれ装着されている。

[0114] 第 1駆動歯車 6及び第 3駆動歯車 8は、出力軸 4に装着した第 1従動歯車 10に嚙合 している。また、第 2駆動歯車 7は、出力軸 4に装着した第 2従動歯車 11に嚙合して おり、第 2歯車 17は、エンジン 5からの回転を伝達するポンプ駆動軸 5aに装着した第

1歯車 16に嚙合している。

[0115] 等価容量の大きさとしては、第 1駆動歯車 6と第 1従動歯車 10とを組み合わせたとき における可変容量型モータ 2の等価容量を、最大の等価容量としている。第 3駆動歯 車 8と第 1従動歯車 10とを組み合わせたときにおける可変容量型ポンプ'モータ 33の 等価容量を、次に大きな等価容量としている。そして、第 2駆動歯車 7と第 2従動歯車 11とを組み合わせたときの可変容量型モータ 2の等価容量を一番小さな等価容量と している。

[0116] 尚、等価容量の大きさの順番は、上述した例に限定されるものではなぐ他の順番 とすることもできる。これらの駆動歯車と従動歯車とによって、変速歯車を複数組構成 している。各変速歯車によって、複数段での変速を可能としている。

[0117] 複数段に変速可能な駆動歯車の構成としては、例えば、複数の歯車群毎にクラッ チを配設し、クラッチの断接により、複数の歯車群力の回転を単一の駆動歯車によ つて取り出せる構成としておくことができる。単一の駆動歯車は、出力軸に装着した 従動歯車に嚙合させることができる。歯車群としては、遊星歯車機構や、減速比を異 にした歯車の組み合わせ等により構成することもできる。

[0118] 図 5、図 6を用いて、図 4に示す無段変速装置の制御パターン及び制御フローにつ いて説明する。図 5の横軸は全て、可変容量型ポンプ 1、可変容量型モータ 2及び可 変容量型ポンプ ·モータ 33の容量調整に対する指令である速度指令値である。

[0119] 図 5 (a)の縦軸は、可変容量型モータ 2の容量を示し、図 5 (b)の縦軸は、可変容量 型ポンプ ·モータ 33の容量を示している。図 5 (c)の縦軸は、可変容量型ポンプ 1の 容量を示し、図 5 (d)の縦軸は、走行車両の車速を示している。

[0120] 図 6は、無段変速装置の制御フローを示している。速度指令値としては、速度調整 用の操作レバーにおける操作量、エンジン 5の回転数等を用いることができる。

[0121] 走行車両の車速がゼロの停止状態、即ち、図 4において可変容量型ポンプ 1がゼロ 斜板となっているとき、可変容量型モータ 2の斜板 2c及び可変容量型ポンプ'モータ 33の斜板 33cは最大角になっている。

[0122] このとき、図 5 (a)〜(c)における車速指令 0で示すように、可変容量型モータ 2及び 可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量は最大容量となっている。また、可変容量型ポ ンプ 1の容量はゼロ容量となっている。

[0123] 図 6におけるステップ 21では、図 4に示す可変容量型ポンプ 1の斜板 lcの角度を 増大させることにより、可変容量型ポンプ 1の容量をゼロ容量力最大容量に増加さ せる。このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に圧油が吐出されているものとして、 以下の説明を行う。

[0124] 可変容量型モータ 2及び可変容量型ポンプ'モータ 33のそれぞれの斜板 2c、 33c は最大角状態に維持されているので、可変容量型モータ 2及び可変容量型ポンプ · モータ 33は、油路 20から供給された圧油流量によってそれぞれの回転が制御され る。

[0125] 可変容量型モータ 2からの回転出力は、モータ軸 18を介して第 1駆動歯車 6から第 1従動歯車 10に伝達され出力軸 4を回転駆動する。同時に、可変容量型ポンプ'モ ータ 33からの回転出力は、モータ軸 34を介して第 3駆動歯車 8と第 1従動歯車 10に 伝達され出力軸 4を回転駆動する。

[0126] 従って、出力軸 4は、可変容量型モータ 2からの回転出力と可変容量型ポンプ -モ ータ 33からの回転出力との合力によって駆動され、走行起動時に必要とする高トル クを出力することができる。

[0127] この状態を、図 5の区間(I)として示すことができる。図 5の(c)で示すように、可変容 量型ポンプ 1の容量は、ゼロ容量力最大容量に増加する。また、図 5の(a)、(b)で 示すように、可変容量型モータ 2及び可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量は、最大 容量を維持している。

[0128] 図 5の (d)で示すように、可変容量型モータ 2及び可変容量型ポンプ'モータ 33から の回転出力によって、走行車両の車速はゼロから増大して!/、く。

[0129] 図 6のステップ 22において、可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量になったか否 かの判断を行う。可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量になっていないときには、可 変容量型ポンプ 1の容量を増大させる。可変容量型ポンプ 1の容量が最大容量とな つたときには、ステップ 23に移る。

[0130] 図 6のステップ 23では、可変容量型モータ 2の斜板 2cの角度を最大角力もゼロ角 に制御する。このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に吐出している圧油の流量は 一定流量となっている力可変容量型モータ 2の斜板 2cの角度を最大角力もゼロ角

に制御することで、可変容量型モータ 2の回転出力を増大させることができる。

[0131] 可変容量型モータ 2の回転出力が増大すると、モータ軸 18を介して第 1駆動歯車 6 力 第 1従動歯車 10に伝達される回転出力が増大し、出力軸 4は増速回転する。従 つて、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0132] また、可変容量型モータ 2の容量が減少するのにともなって、油路 20から可変容量 型ポンプ ·モータ 33に流入する圧油の流量は増大する。更に、可変容量型ポンプ · モータ 33のモータ軸 34は、第 1従動歯車 10及び第 3駆動歯車 8を介して出力軸 4に 接続しているので、モータ軸 34の回転としては、増速回転している出力軸 4の回転に 見合った回転数となることができる。

[0133] この状態を、図 5の区間(Π)として示すことができる。図 5の(a)で示すように、可変 容量型モータ 2の容量は、最大容量力もゼロ容量に減少させることになる。図 5の(b) 、(c)で示すように、可変容量型ポンプ'モータ 33の容量及び可変容量型ポンプ 1の 容量は、それぞれ最大容量状態を維持することになる。そして、図 5の (d)で示すよう に、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0134] 図 6のステップ 24では、可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量になったか否かの判 断を行う。可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量になっていないときには、可変容量 型モータ 2の容量を減少させる。可変容量型モータ 2の容量がゼロ容量となったとき には、ステップ 25に移る。

[0135] 図 6のステップ 25は、クラッチ 13aを切り離してクラッチ 13bを接続する。即ち、モー タ軸 18を第 2駆動歯車 7及び第 2従動歯車 11を介して出力軸 4に接続する。このとき 、モータ軸 18では変速比の切換えを行うが、可変容量型モータ 2の容量はゼロ容量 となっているので、出力トルクはない状態となっている。このため、モータ軸 18におい て変速比を切換えるときの変速ショックの発生は起きない。

[0136] またモータ軸 18において変速比を切換えるときにおいても、可変容量型ポンプ'モ ータ 33は、第 3駆動歯車 8及び第 1従動歯車 10を介して出力軸 4に回転を伝達して いる。このため、出力軸 4に対してのトルク切れを発生させることがない。

[0137] 図 6のステップ 26では、可変容量型モータ 2のモータ軸 18における変速比を変更 して、第 2駆動歯車 7と第 2従動歯車 11との間でモータ軸 18の回転出力が伝達でき る状態とした後、可変容量型ポンプ'モータ 33の容量を最大容量からゼロ容量に減 少させる。同時に、可変容量型モータ 2の容量をゼロ容量から最大容量に増大させる

[0138] このとき、可変容量型ポンプ 1から油路 20に吐出している圧油の流量は一定流量と なっているが、可変容量型ポンプ ·モータ 33の斜板 33cの角度を最大角力もゼロ角 に制御することで、可変容量型ポンプ'モータ 33からの回転出力を増大させることが できる。

[0139] また、可変容量型ポンプ ·モータ 33による回転出力と可変容量型モータ 2による回 転出力との回転出力の差によって、出力軸 4は回転駆動されることになる。このとき、 可変容量型ポンプ ·モータ 33による回転出力が可変容量型モータ 2による回転出力 よりも大きいため、出力軸 4の回転は更に増大することになる。

[0140] 即ち、等価容量で見ると、可変容量型ポンプ'モータ 33における等価容量は、可変 容量型モータ 2における等価容量よりも大きくなつている。このため、可変容量型ボン プ-モータ 33による回転出力は、可変容量型モータ 2による回転出力よりも大きくなる 。従って、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0141] この状態を、図 5の区間(III)として示すことができる。図 5の(a)で示すように、可変 容量型モータ 2の容量はゼロ容量力最大容量に増大することになる。図 5の(b)で 示すように、可変容量型ポンプ'モータ 33の容量は最大容量からゼロ容量に減少す る。図 5の(c)で示すように、可変容量型ポンプ 1の容量は最大容量に維持されてい る。図 5の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0142] 図 6のステップ 27では、可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量がゼロ容量になったか 否かの判断を行う。可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量がゼロ容量になっていない ときには、可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量を減少させる。可変容量型ポンプ'モ ータ 33の容量がゼロ容量となったときには、ステップ 28に移る。

[0143] 図 6のステップ 28では、クラッチ 15aを切り離してクラッチ 15bを接続する。即ち、可 変容量型ポンプ'モータ 33のモータ軸 34を、第 2歯車 17及び第 1歯車 16を介してェ ンジン 5からのポンプ駆動軸 5aに接続する。

[0144] このとき、モータ軸 34ではクラッチの切換えを行うが、可変容量型ポンプ'モータ 33 の容量はゼロ容量となっているので、出力トルクはない状態となっている。このため、 モータ軸 34においてクラッチを切換えるときのショックは発生しない。

[0145] また、モータ軸 34においてクラッチ 15a、 16bの切換えを行うときにおいても、最大 容量となっている可変容量型モータ 2は、可変容量型ポンプ 1からのポンプ吐出流量 を受けて回転し、第 2駆動歯車 7及び第 2従動歯車 11を介して出力軸 4にその回転 を伝達している。このため、出力軸 4に対してのトルク切れを発生させることがない。

[0146] 図 6のステップ 29では、可変容量型ポンプ ·モータ 33をポンプとして作用させる。即 ち、エンジン 5からの回転駆動力によって可変容量型ポンプ.モータ 33は、ポンプ作 用を行う。

[0147] 図 4において、可変容量型ポンプ ·モータ 33はポート 33bから圧油を吐出して、可 変容量型ポンプ 1からの吐出流量とともに可変容量型モータ 2のポート 2aに圧油を供 給する。

[0148] 可変容量型モータ 2に供給される圧油の流量が増大することにより、可変容量型モ ータ 2の回転が増速されることになる。即ち、可変容量型モータ 2からモータ軸 18に 出力される回転出力が増大し、第 2駆動歯車 7及び第 2従動歯車 11を介して出力軸 4に伝達される回転出力が増大する。

従って、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0149] この状態を、図 5の区間(IV)として示すことができる。図 5の(a)で示すように、可変 容量型モータ 2の容量は最大容量状態を維持しているが、可変容量型ポンプ 1及び 可変容量型ポンプ ·モータ 33からの吐出流量によって増速回転する。

[0150] 図 5の(b)で示すように、可変容量型ポンプ ·モータ 33はポンプとして作用し、その 容量をゼロ容量から最大容量に増大する。図 5の(c)で示すように、可変容量型ボン プ 1の容量は最大容量に維持されている。

従って、図 5の(d)で示すように、走行車両の車速は更に増大することになる。

[0151] 図 5及び図 6では、これ以上の制御パターン及び制御フローについて記載していな いが、可変容量型ポンプ ·モータ 33の容量を最大容量にした後において、可変容量 型モータ 2の容量を最大容量から、例えばノヽーフ容量等にまで減少させることにより 、走行車両の車速を更に増大させることができる。

[0152] これにより、変速比を大幅に増大させた無段変速装置を得ることができる。し力も、 変速比を切換える時、即ち、クラッチ 13aからクラッチ 13bへの切換え時やクラッチ 15 aからクラッチ 15bへの切換え時において、常に最大容量状態とした可変容量型モー タ 2または同じく最大容量状態とした可変容量型ポンプ ·モータ 3からの回転出力を 出力軸 4に伝達しておくことができる。

[0153] これによつて、変速比の切換えのときやクラッチ 15a、 15bの切換えのときにおいて 、トルク切れを発生させることがない。

[0154] このため、坂道の登坂途中においてクラッチの切換えや変速比の変更を行ってもト ルク切れを起こすことがない。また、変速比の切換えやクラッチの切換えは、可変容 量型モータ又は可変容量型ポンプ ·モータの容量がゼロ容量のときに行うので、変速 ショックが発生することがな、。

[0155] 図 4では、上述した説明では、モータ軸 18と出力軸 4との間には駆動歯車と従動歯 車とによる変速歯車を 2っ配設し、モータ軸 18と出力軸 4との間は駆動歯車と従動歯 車とによる変速歯車を 1っ配設した構成について説明を行った。

[0156] しかし、モータ軸 18と出力軸 4との間及びモータ軸 18と出力軸 4との間に配設する ことのできる変速歯車の数は、上述した数に限定されるものではない。モータ軸 18と 出力軸 4との間及びモータ軸 18と出力軸 4との間における変速歯車の配設数を適宜 の数配設することで、等価容量の数を増やすこともできる。また、複数の可変容量型 モータを配設することにより、等価容量の数を増やすこともできる。

[0157] 等価容量の数を増やしたときには、異なる可変容量型モータ及び可変容量型ボン プ-モータ毎にそれぞれの等価容量の大きさが順次小さくなるように設定しておく必 要がある。

[0158] 例えば、可変容量型モータとして可変容量型モータ A〜可変容量型モータ Cの 3つ を用い、可変容量型ポンプ'モータ Dを用いた場合について説明する。この場合にお V、て、各可変容量型モータ A〜可変容量型モータ C及び可変容量型ポンプ ·モータ Dは、それぞれ変速歯車との変速比によって 2つの異なる等価容量にすることができ るちのとする。

[0159] このとき、例えば可変容量型モータ Aにおける一方の等価容量を最大の等価容量

Alとして構成する。次に大きな等価容量として、可変容量型モータ Bにおける一方 の等価容量 B1を構成する。更に次の大きな等価容量として、可変容量型モータじに おける一方の等価容量 C1を構成する。

[0160] 以下このようにして、可変容量型モータ Aにおける他方の等価容量 A2、可変容量 型モータ Bにおける他方の等価容量 B2、可変容量型ポンプ ·モータ Dにおける一方 の等価容量 Dl、可変容量型モータ Cにおける他方の等価容量 C2、可変容量型ポ ンプ ·モータ Dにおける他方の等価容量 D2の順番に等価容量の大きさが順次小さく なるようにして、前記各変速歯車の変速比をそれぞれ設定する。

[0161] まず、等価容量 A1の可変容量型モータ Aにおける容量をゼロ容量とする制御を行 う。ゼロ容量になった可変容量型モータ Aの変速比を変更して等価容量が前記他方 の等価容量 A2となれるようにする。

[0162] 次に、等価容量 B1の可変容量型モータ Bにおける容量をゼロ容量に制御する。同 時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータ Aの容量を最大容量に増大させ、等 価容量 A2とする。

[0163] 次に、ゼロ容量になった可変容量型モータ Bの変速比を変更して前記他方の等価 容量 B2となれるようにする。次に、等価容量 C1の可変容量型モータ Cにおける容量 をゼロ容量に制御する。同時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータ Bの容量を 最大容量に増大させ、等価容量 B2にする。

[0164] 更に、ゼロ容量になった可変容量型モータ Cの変速比を変更して前記他方の等価 容量 C2となれるようにする。次に、等価容量 A2の可変容量型ポンプ Aにおける容量 をゼロ容量に制御する。同時に、ゼロ容量になっている可変容量型モータ Cの容量 を最大容量に増大させ、等価容量 C2にする。

[0165] 次に、可変容量モータ Aと出力軸との接続を切り、等価容量 B2の可変容量型モー タ Bにおける容量をゼロ容量に制御する。続けて、可変容量モータ Bと出力軸との接 続を切り、等価容量 D1の可変容量型ポンプ'モータ Dにおける容量をゼロ容量に制 御する。

[0166] ゼロ容量になった可変容量型ポンプ ·モータ Dの変速比を変更して前記他方の等 価容量 D2となれるようにする。次に可変容量型ポンプ ·モータ Dと出力軸との接続を 遮断し、可変容量型ポンプ'モータ Dをエンジン等の駆動軸に接続する。

[0167] これにより、可変容量型ポンプ ·モータ Dを今度は、ポンプとして作用させる。可変 容量型ポンプ ·モータ Dの容量をゼロ容量力最大容量に変化させる。これにより、最 大容量となっている等価容量 C2の可変容量型モータ Cに対して可変容量型ポンプ からの吐出圧油の他にポンプとして作用する可変容量型ポンプ'モータ Dからの吐出 圧油を供給する。

[0168] これらのことにより、可変容量型モータ Cは更に増速して、走行車両の車速を更に 増大させることができる。また、等価容量 C2の可変容量型モータ Cにおける容量を減 少させることにより、走行車両の車速を更〖こ増大させることができる。

[0169] このように、等価容量の大きなもの力も順番に、その容量を最大容量から最少容量 に減少させる制御を行うことにより、走行車両の車速を無段階で増速させることができ る。また、等価容量の大きなものから順番に、その容量を最大容量からゼロ容量に減 少させる制御を行うときに、ゼロ容量となっている可変容量型モータがあれば、同可 変容量型モータの変速比を変えて等価容量を小さくして、ゼロ容量力最大容量に 増大させることができる。

[0170] このようにして、走行車両の車速を増大させるために、容量を減少させる制御が行 われる可変容量型モータの数を増やしておくことができる。なお、可変容量型ポンプ •モータ Dにおける等価容量 Dl、 D2の大きさを可変容量型モータ Aにおける他方の 等価容量 A2、可変容量型モータ Bにおける他方の等価容量 B2等よりも大きな値とし て構成することもできる。

[0171] この場合においても、可変容量型ポンプ ·モータ Dは、走行車両の車速を増速させ る途中において、ポンプとして作用させ、最大容量状態の可変容量型モータを増速 回転させることになる。また、上述した可変容量の大きさの順番は例示であって、他 の順番や他の組み合わせとすることもできる。

[0172] 更に、可変容量型ポンプ、可変容量型ポンプ ·モータにおける等価容量は 2つの等 価容量に限定されるものではなぐ 1つ又は 3つ以上の等価容量とすることもできる。 また、等価容量を順次小さくする組み合わせや順番等は、適宜選択することができる 実施例 3

[0173] 次に、図 7により本願発明の第 3実施形態に係わる無段変速装置として、可変容量 型ポンプ 1と可変容量型モータ 2及び可変容量型モータ 3を用いた例について説明 を行う。本願発明においては、可変容量型モータの配設数としては、 2つの可変容量 型モータに限定されるものではなぐ複数の可変容量型モータを配設して無段変速 装置を構成することもできる。

[0174] 実施例 1において、可変容量型モータ 3のモータ軸 19に第 3駆動歯車 8及び第 4駆 動歯車 9を配設した例を示している。実施例 3においては、モータ軸 19に第 3駆動歯 車 8及び第 4駆動歯車 9を配設する代わりに、駆動歯車 27及び同駆動歯車 27にクラ ツチ 26a、 26bを介してそれぞれ選択的に接続可能な遊星歯車機構からなる歯車群 28、 29を配設した構成となっている。他の構成に関しては、実施例 1と同様の構成と なっている。

[0175] そのため、実施例 1における図 1と同一の構成要素については、同一の符合を付し て以下でのその説明を省略する。また、以下の説明では、実施例 1と異なる構成を中 心に説明することにする。

[0176] 尚、図 7においてモータ軸 18には 2つの駆動歯車 6、 7を配設した構成としているが 、 2つの駆動歯車 6、 7を配設する代わりに、モータ軸 19におけると同様に選択的に 接続可能な、減速比を異にした歯車の組み合わせ等により構成した歯車群等を配設 した構成とすることもできる。

[0177] 図 7のモータ軸 19には、駆動歯車 27が回動自在に支承されており、同駆動歯車 2 7は、歯車群 28、 29からなる 2つの遊星歯車機構に接続している。即ち、歯車群 28 におけるリング歯車 28aと駆動歯車 27とが一体回転可能に接続されている。リング 2 8aと嚙合する複数の遊星歯車 28bは、キヤリャ 28dによりそれぞれ回転自在に支持 されている。

[0178] キヤリャ 28dは、可変容量型モータ 3のモータ軸 19に固定されている。各遊星歯車 28bに嚙合する太陽歯車 28cは、クラッチ 26aの作動により固定状態と自由回転状 態とを選択することがでさる。

[0179] また、駆動歯車 27は、歯車群 29におけるキヤリャ 29dと一体回転自在に接続され ている。キヤリャ 29dにより回転自在に支持された複数の遊星歯車 29bは、モータ軸 19に固定された太陽歯車 29cと嚙合している。

[0180] また、複数の遊星歯車 29bは、クラッチ 26bに接続したリング歯車 29aと嚙合してい る。リング歯車 29aは、クラッチ 26bの作動により固定状態と自由回転状態とを選択す ることがでさる。

[0181] このようにクラッチ 26a、 26bにより選択可能な変速手段が構成され、変速手段から 出力する駆動歯車 27は、出力軸 4の第 1従動歯車 10に嚙合している。本願発明に おける変速歯車としては、単体の駆動歯車と従動歯車による構成以外にも、変速手 段を備えた駆動歯車と従動歯車とにより構成されるもの等も包含しているものである。

[0182] 次に、変速手段による作動を説明する。クラッチ 26aにより、太陽歯車 28cが固定部 材に固定された状態で、かつ歯車群 29の遊星歯車機構においてクラッチ 26bにより 、リング歯車 29aと固定部材との固定状態が解除された場合について説明する。

[0183] このとき、モータ軸 19と共に回転するキヤリャ 28dに支持された遊星歯車 28bは、 固定された太陽歯車 28cの周りを公転しながら自転する。遊星歯車 28bの回転により 、リング歯車 28aを回転させ、リング歯車 28aに接続した駆動歯車 27を回転させること ができる。

[0184] 歯車群 29におけるクラッチ 26bは、リング歯車 29aと固定部材との固定状態を解除 している。このため、リング歯車 29aは回転自由の状態となっている。このとき、駆動 歯車 27に接続したキヤリャ 29dは、駆動歯車 27と共に回転し、かつモータ軸 19に固 定された太陽歯車 29cが回転している。また、キヤリャ 29dに支持された遊星歯車 29 bはリング歯車 29aと共に回転自由な状態となっている。

[0185] このため、モータ軸 19に固定された太陽歯車 29cとキヤリャ 29dとがそれぞれ回転 しても、同回転は遊星歯車 29bとリング歯車 29aとによる自由回転によってそれぞれ 吸収されてしまうことになる。

[0186] 従って、モータ軸 19に固定された太陽歯車 29cからの回転は、キヤリャ 29dの回転 に対して影響を与えることがな、。

[0187] 次に、クラッチ 26aにより、歯車群 28における太陽歯車 28cと固定部材との固定状 態が解除され、かつ歯車群 29におけるクラッチ 26bにより、リング歯車 29aと固定部 材とが固定された状態を説明する。

[0188] クラッチ 26bにより、リング歯車 29aと固定部材とが固定されている。このため、モー タ軸 19に固定された太陽歯車 29cの回転は、キヤリャ 29dに支持された遊星歯車 28 bを自転させると共に、遊星歯車 28bは固定したリング歯車 29aの周りを公転する。

[0189] これにより、キヤリャ 29dが回転し、キヤリャ 29dに固定された駆動歯車 27が回転す る。一方、歯車群 28におけるクラッチ 26aにより、太陽歯車 28cと固定部材との固定 状態が解除されているので、太陽歯車 28cは回転自由となっている。

[0190] このため、駆動歯車 27に接続したリング歯車 28aとモータ軸 19に固定されたキヤリ ャ 28dとがそれぞれ回転しても、それぞれの回転は、遊星歯車 28bと太陽歯車 28cと の自由回転によって吸収されることになる。

[0191] 従って、モータ軸 19に固定されたキヤリャ 28dの回転は、リング歯車 29aの回転に 対して影響を与えないことになる。

[0192] このように、クラッチ 26a、 26bの操作によって、駆動歯車 27は、歯車群 28による遊 星歯車機構による回転と、歯車群 29による遊星歯車機構による回転とに選択的に接 続して回転することができる。

[0193] 即ち、可変容量型モータ 2における 2つの変速比による等価容量と可変容量型モ ータ 3における 2つの遊星歯車機構を用いた 2つの変速比による等価容量をそれぞ れ異なる等価モータ容量とすることができる。順次、等価モータ容量の大きなものから 、実施例 1で説明したと同様にその容量を制御することにより、走行車両の速度を無 段階で増速させることができる。

[0194] 尚、上記実施例 3では、それぞれのモータ軸に 2つの変速比を選択可能に構成し た例を説明したが、各モータ軸において複数の変速比を選択可能とした構成とする こともできる。また、複数の可変容量型モータを用いて複数段の変速比を有する無段 変速装置を構成することもできる。

比較例

[0195] 次に、本願実施例に係わる無段変速装置を用いたときと従来の無段変速装置を用 いたときとを比較して、走行車両の変速例について、図 8〜図 13を用いて説明する。

[0196] 尚、図 8及び図 9において、それぞれ 2つの可変容量型モータに対してポンプ吐出 流量を供給する可変容量型ポンプ、同可変容量型ポンプと 2つの可変容量型モータ との間に形成される油圧回路は、省略してある。また、図 8における変速歯車装置とし ては、図 14に従来例 1として記載した油圧固定容量型モータ 51、可変容量型モータ 52を簡略ィ匕して示している。因みに、図 14で示した HST回路の制御パタンとしては 、特にその説明を省略する力図 15に示すようになつている。

[0197] 即ち、固定容量型モータ 51を図 8では可変容量型の油圧モータ P1として示し、可 変容量型モータ 52を可変容量型の油圧モータ P2として示している。また、図 9は、図 1で示した可変容量型モータ 2、 3を簡略ィ匕して示したものである。

[0198] 即ち、可変容量型モータ 2を可変容量型モータ P3として示し、可変容量型モータ 3 を可変容量型モータ P4として示している。ただ、可変容量型モータ P4における変速 比を従来例における可変容量型モータ 2と同じ変速比として構成するため、 1段での 変速比に構成した例を示して、る。

[0199] 図示せぬ可変容量型ポンプの最大容量は、従来例を示す図 8の場合も、本願発明 に係わる例を示す図 9の場合も同じ約 120ccZrevとし、従来例における可変容量型 モータ Pl、 P2の最大容量を共に約 160ccZrevとしている。

[0200] また、可変容量型モータ P1における変速比を X 3. 86、可変容量型モータ P2にお ける変速比を X I. 0としている。即ち、可変容量型モータ P1の等価容量は、約 618c cZrevとし、可変容量型モータ P2の等価容量は、約 160ccZrevとしている。

[0201] これに対して、本願発明の無段変速装置として示す図 9における可変容量型モー タ P3、 P4の最大容量はともに、従来例として示した可変容量型モータ Pl、 P2の最 大容量よりも小さい約 lOOccZrevとしている。また、可変容量型モータ P3における 変速比は X 5. 3と X I. 0とを選択することができ、可変容量型モータ P4における変 速比を X 2. 5としている。

[0202] 即ち、可変容量型モータ P3の等価容量は、約 530ccZrevと約 lOOccZrevとに 選択でき、可変容量型モータ P4の等価モータ容量は、約 250ccZrevとしている。

[0203] 従来例を示す図 8では、可変容量型モータ P1のモータ軸 37の駆動歯車 38は、ク ラッチ 35を介して出力軸 4の従動歯車 41に回転を伝達する構成となっている。可変 容量型モータ P2のモータ軸 39は、駆動歯車 40を介して出力軸 4の従動歯車 41に 回転を伝達する構成となって、る。

[0204] また、本願発明に係わる例を示す図 9では、可変容量型モータ P3のモータ軸 43に は、駆動歯車 42a、 42bがそれぞれクラッチ 44a、 44bにより断接される構成となって 配設されている。

[0205] 更に、可変容量型モータ P4のモータ軸 45には、クラッチ 46を介して駆動歯車 47 が配設されている。そして、可変容量型モータ P3のモータ軸 43に設けた一対の駆動 歯車 42a、 42b力それぞれ出力軸 4の従動歯車 48a、 48b〖こ嚙合し、可変容量型モ ータ P4のモータ軸 45に設けた駆動歯車 47が出力軸 4の従動歯車 48aに嚙合してい る。

[0206] 図 10は、図 8における可変容量型モータ Pl、 P2、可変容量型ポンプのそれぞれ 等価容量と出力軸 4における出力回転との関係を示したグラフである。図 11は、図 9 における可変容量型モータ P3、 P4、可変容量型ポンプのそれぞれ等価容量と出力 軸 4における出力回転との関係を示したグラフである。

[0207] 図 10において、可変容量型モータ P1の等価容量を一点鎖線で示し、可変容量型 モータ P2の等価容量を点線で示している。また、可変容量型モータ P1と可変容量 型モータ P2との等価容量の合計を実線で示してヽる。

[0208] 図 11にお、ては、可変容量型モータ P3の等価容量を一点鎖線で示し、可変容量 型モータ P4の等価容量を点線で示している。また、可変容量型モータ P3と可変容 量型モータ P4との等価容量の合計を実線で示して、る。

[0209] 図 8に示す従来例の無段変速装置において、図示せぬ可変容量型ポンプの容量 を最大容量に制御したとき、図 10に示すように可変容量型モータ P1及び可変容量 型モータ P2の等価容量は、それぞれ約 618ccZrev及び約 160ccZrevとなり、等 価容量の合計は約 778ccZrevなっている。また、出力軸 4の回転数は、約 270rpm となっている。

[0210] この状態から、可変容量型モータ P1の等価容量を減少すると、図 10の一点鎖線で 示すように P1の等価容量は曲線に沿って減少し、出力軸 4の回転数は約 1345rpm まで上昇する。このとき、可変容量型モータ P2の等価容量は、点線で示すように約 1 60ccZrevの状態を維持して!/、る。

[0211] クラッチ 35を切り離して、可変容量型モータ PIと出力軸 4との連結状態を解除する 。そして、可変容量型モータ P2の等価容量を図 10の点線で示す曲線に沿って減少 させる。可変容量型モータ P2の等価容量が約 46ccZrevになったところで、出力軸 4の回転を約 4500rpmまで上昇させることができる。

[0212] 次に、図 9に示す本願出願に係わる無段変速装置についてみると、図 10の場合と 同様に出力軸 4の最終的な回転数が約 4500rpmとなるように制御したもの力図 11 に示すグラフとなる。

[0213] 図 11に示すように、図示せぬ可変容量型ポンプを最大容量にしたとき、出力軸 4の 回転数は、約 320rpmとなる。このとき、可変容量型モータ P3の等価容量は、約 530 ccZrevとなり、可変容量型モータ P4の等価容量は、約 250ccZrevとなって、等価 容量の合計は約 780ccZrevとなって!/ヽる。

[0214] 次に、可変容量型モータ P3を変速比 X 5. 3においてその容量を、図 11の一点鎖 線で示す曲線のように減少させることにより、出力軸 4の回転数を約 855rpmまで増 大させることができる。

[0215] 更に、クラッチ 44aを切り離し、クラッチ 44bを接続させることにより、可変容量型モ ータ P3の変速比を X I. 0に変更する。このとき、可変容量型モータ P4の等価容量 は 250ccZrevに維持されて!、る。

[0216] 可変容量型モータ P4の等価容量を図 11の点線で示す曲線のように減少させる。

同時に、可変容量型モータ P3の等価容量をゼロから等価モータ容量が約 lOOccZr evになるまで、図 11の一点鎖線で示すように増大させる。これにより、出力軸 4の回 転数は、約 2150rpmに増大させることができる。

[0217] クラッチ 46を切り離して、可変容量型モータ P4と出力軸 4との連結状態を解除する 。等価容量 lOOccZrevとした可変容量型モータ P3の等価容量を、図 11の一点鎖 線で示すように減少させる。そして、その等価容量を約 46ccZrevまで減少させるこ とにより、出力軸 4の回転数を約 4500rpmまで増大させることができる。

[0218] 図 10、図 11から分かるように、本願発明においては可変容量型モータにおける最 大容量を従来のものに比べて小さく構成しても、出力軸の回転数としては同じ回転数 まで無段階で増大させることができる。即ち、走行車両の車速を無段階で増速させる ことができ、し力も、可変容量型モータの容量が小さなものでも行うことができる。

[0219] また、出力軸 4の回転数を約 4500rpmとし、図示せぬ可変容量型ポンプの吐出圧 力を 20MPaとしたときにおける、図 8及び図 9における図示せぬ油圧ポンプの容積 効率 r?を比較してみると、図 12、図 13のようになる。尚、図 12、図 13における油圧ポ ンプの容積効率 7?は、一般的な市販品の油圧ポンプでの容積効率 7?を基にして、 換算により求めたものである。

[0220] 即ち、図 12は、図 10に示す従来技術の無段変速装置における効率 7?を示してい る。図 12において、停止状態は、図 10において出力回転がゼロの状態を示している 。ポイント 1は、出力回転が約 270rpmでの状態を示し、ポイント 2は出力回転が約 34 5rpmでの状態を示し、ポイント 3は、出力回転が約 4500rpmでの状態を示している

[0221] また、図 13は、図 11に示す本願発明の無段変速装置における効率 7?を示してい る。図 13において、停止状態は、図 11において出力回転がゼロの状態を示している 。ポイント 1は、出力回転が約 320rpmでの状態を示し、ポイント 2は出力回転が約 85 5rpmでの状態を示している。また、ポイント 3は、出力回転が約 2150rpmでの状態 を示し、ポイント 4は、出力回転が約 4500rpmでの状態を示している。

[0222] 図 12に示すように、各ポイント 1〜3において可変容量型モータ Pl、 P2の容積効 率 7?は、可変容量型モータ P1の容量をゼロ容量としたポイント 2において可変容量 型モータ P2の容積効率 7?が 0. 92になるのを最高にして、ポイント 1では可変容量型 モータ P及び P2の容積効率 7?は 0. 87になっている。車両を最高速度状態としたポ イント 3では、可変容量型モータ P2の容積効率 7?は 0. 73に減少している。

[0223] これに対し、本願発明の無段変速装置における効率 7?を示している図 13では、可 変容量型モータ P3の容積効率 7?は、ポイント 4において 7? =0. 82となる以外は 7? =0. 92の高い容積効率状態を持っている。また、可変容量型モータ P4の容積効率 7?としては、ポイント 1において =0. 88となる以外はポイント 2において =0. 92 の高、容積効率状態を持って、る。

[0224] 車両が最高速度状態となった最終的なポイント(図 12ではポイント 3、図 13ではポ イント 4)において、図 12に示すように従来例のものでは、効率 7? =0. 73であるのに 対し、図 13に示す本願発明の無段変速装置では、効率 7? =0. 82となっている。本 願発明では、効率の良いところを使用しているため、可変容量型モータの容量が小 さなものを使用することができる。しカゝも、従来例のものよりも ηの面でも優れた効果 を奏することができる。

産業上の利用可能性

本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本 願発明の技術思想を適用することができる。