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JP2010014264A - Controller of variable displacement pump motor type transmission - Google Patents

Controller of variable displacement pump motor type transmission Download PDF

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JP2010014264A
JP2010014264A JP2008177403A JP2008177403A JP2010014264A JP 2010014264 A JP2010014264 A JP 2010014264A JP 2008177403 A JP2008177403 A JP 2008177403A JP 2008177403 A JP2008177403 A JP 2008177403A JP 2010014264 A JP2010014264 A JP 2010014264A
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JP
Japan
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speed
transmission
gear
stage
pump motor
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Application number
JP2008177403A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Shiina
貴弘 椎名
Arata Murakami
新 村上
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】最高速段での変速機の動力伝達効率を向上できる可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】動力源に並列に連結された2つの差動機構と、反力トルクもしくは駆動トルクを付与する2つの可変容量型ポンプモータと、出力部材に対して切替機構により選択的に動力伝達可能な状態にされる複数の変速段用伝動機構とを備えた可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置において、変速比が最小の最高速段用伝動機構が設けられている側と反対側の他方の前記差動機構の反力要素と出力要素とを選択的に連結する直結段用切替機構と、前記最高速段用伝動機構が前記出力部材に対して動力伝達可能な状態にされかつ前記他方の差動機構の反力要素の回転数と出力要素の回転数とが同期した場合に、前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する直結段形成手段(ステップS4〜S7)とを設けた。
【選択図】図6
A control device for a variable displacement pump motor type transmission capable of improving the power transmission efficiency of a transmission at the highest speed stage.
Two differential mechanisms connected in parallel to a power source, two variable displacement pump motors for applying reaction torque or driving torque, and power transmission selectively by a switching mechanism with respect to an output member In a control device for a variable displacement pump motor type transmission having a plurality of shift speed transmission mechanisms to be enabled, the side opposite to the side where the transmission mechanism for the highest speed stage with the smallest speed ratio is provided A switching mechanism for the direct connection stage that selectively connects the reaction force element and the output element of the other differential mechanism, and the transmission mechanism for the highest speed stage that is capable of transmitting power to the output member; Direct coupling stage forming means for connecting the reaction force element of the other differential mechanism and the output element when the rotation speed of the reaction force element of the other differential mechanism is synchronized with the rotation speed of the output element (step S4). To S7).
[Selection] Figure 6

Description

この発明は、内燃機関などの動力源を差動機構および変速用伝動機構を介して出力部材に伝達し、かつその差動機構に対して可変容量型ポンプモータで反力トルクを与えることにより出力部材のトルクを制御できる変速機の制御装置に関するものである。   In the present invention, a power source such as an internal combustion engine is transmitted to an output member through a differential mechanism and a transmission mechanism for transmission, and a reaction torque is applied to the differential mechanism by a variable displacement pump motor. The present invention relates to a transmission control device capable of controlling the torque of a member.

この種の変速機の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された変速機は、2組の差動機構における入力要素のそれぞれにエンジンを連結する一方、各差動機構における反力要素に可変容量型の油圧ポンプモータを連結するとともに、いずれかの油圧ポンプモータは押出容積を正負の両方向に変化させることのできるいわゆる両振り型とし、さらに各差動機構における出力要素と出力部材との間に、同期連結機構(例えばシンクロナイザ)を介して選択的にトルク(動力)伝達可能とされる複数の変速段用ギヤ対を設けて構成されている。さらに、それらの油圧ポンプモータは、いわゆる正回転状態で圧油を吐出する吐出口同士、および圧油を吸入する吸入口同士を連通させる油圧閉回路によって接続されている。   An example of this type of transmission is described in Patent Document 1. The transmission described in Patent Document 1 connects an engine to each of input elements in two sets of differential mechanisms, and connects a variable displacement hydraulic pump motor to reaction force elements in each differential mechanism. One of the hydraulic pump motors is a so-called double swing type that can change the extrusion volume in both positive and negative directions, and a synchronous coupling mechanism (for example, a synchronizer) is provided between the output element and the output member in each differential mechanism. And a plurality of gear pairs for gears that can selectively transmit torque (power) through the gears. Furthermore, these hydraulic pump motors are connected by a closed hydraulic circuit that connects discharge ports that discharge pressure oil in a so-called forward rotation state and suction ports that suck pressure oil.

したがって、特許文献1に記載されている変速機では、それぞれの油圧ポンプモータの押出容積を所定の容積に設定するとともに、隣接する変速段を設定するための変速段用ギヤ対を出力部材に対してトルク伝達が可能な状態にすることにより、一方の油圧ポンプモータがポンプとして機能して油圧を発生し、それに伴う反力が一方の差動機構における反力要素に作用する。その差動機構では、入力要素に動力源からのトルクが作用し、反力要素には油圧ポンプモータによる反力トルクが作用しているので、これらのトルクを合成したトルクが出力要素から所定の変速段用ギヤ対に出力される。そして、その変速段用ギヤ対のギヤ比に応じて増幅されたトルクが出力部材に伝達される。   Accordingly, in the transmission described in Patent Document 1, the extrusion volume of each hydraulic pump motor is set to a predetermined volume, and a gear pair for shifting stage for setting adjacent shifting stages is set to the output member. By making the torque transmission possible, one of the hydraulic pump motors functions as a pump to generate hydraulic pressure, and the accompanying reaction force acts on the reaction force element in the one differential mechanism. In the differential mechanism, the torque from the power source acts on the input element, and the reaction force torque from the hydraulic pump motor acts on the reaction force element. It is output to the gear stage gear pair. And the torque amplified according to the gear ratio of the gear stage for the gear stage is transmitted to the output member.

これに対して、他方の油圧ポンプモータは油圧閉回路を介して圧油が供給されることによりモータとして機能し、そのトルクが他方の差動機構における反力要素に伝達される。その他方の差動機構では、入力要素に動力源からのトルクが入力されているので、そのトルクと反力要素に伝達されたトルクとが合成されて出力要素から所定の変速段用ギヤ対に出力される。そして、その変速段用ギヤ対のギヤ比に応じて増幅されたトルクが出力部材に伝達される。すなわち、出力部材には2組の変速用ギヤ対を介して伝達されたトルクを合成したトルクが現れる。そして、そのトルクは、油圧を介して伝達されるトルクの割合すなわちポンプモータの押出容積に応じて変化し、したがって変速比を連続的に変化させることができる。   On the other hand, the other hydraulic pump motor functions as a motor when pressure oil is supplied via a hydraulic closed circuit, and the torque is transmitted to a reaction force element in the other differential mechanism. In the other differential mechanism, since the torque from the power source is input to the input element, the torque and the torque transmitted to the reaction element are combined, and the output element generates a predetermined gear stage gear pair. Is output. And the torque amplified according to the gear ratio of the gear stage for the gear stage is transmitted to the output member. That is, a torque obtained by synthesizing the torques transmitted through the two pairs of speed change gears appears on the output member. The torque changes in accordance with the ratio of torque transmitted via the hydraulic pressure, that is, the pump motor extrusion volume, so that the gear ratio can be continuously changed.

さらに、特許文献1に記載された変速機では、いずれか一方のポンプモータの押出容積を“0”にすれば、閉油圧回路での圧油の流動が阻止されるので、他方のポンプモータがロックされる。その結果、そのポンプモータが連結されている差動機構の反力要素が固定されるので、動力源が出力した動力は、その差動機構および所定の変速段用ギヤ対を介して出力部材に伝達される。そして、その変速用ギヤ対のギヤ比に応じた固定段変速比(固定変速段)が設定される。したがってこの場合、油圧を介した動力の伝達が生じないので、動力伝達効率が相対的に良好になる。   Further, in the transmission described in Patent Document 1, if the extrusion volume of one of the pump motors is set to “0”, the flow of pressure oil in the closed hydraulic circuit is prevented, so that the other pump motor Locked. As a result, the reaction force element of the differential mechanism to which the pump motor is connected is fixed, so that the power output from the power source is transmitted to the output member via the differential mechanism and a predetermined gear stage gear pair. Communicated. Then, a fixed speed ratio (fixed speed) is set in accordance with the gear ratio of the speed change gear pair. Therefore, in this case, power transmission via hydraulic pressure does not occur, so that power transmission efficiency is relatively good.

特開2007−64269号公報JP 2007-64269 A

上述したように、上記の特許文献1に記載されている変速機では、一方のポンプモータの押出容積を“0”にして他方のポンプモータをロックすれば、他方の差動機構における反力要素が固定されるので、動力源が出力した動力は、その差動機構および所定の変速段用ギヤ対を介して出力部材に伝達される。これは、動力を油圧の流動に変換することのないいわゆる機械的な動力伝達になるので、変速機の動力伝達効率が相対的に良好になる。この動力伝達効率が良好な油圧を介さない機械的な動力伝達状態、すなわち固定段変速比(固定変速段)を設定した状態で、動力源の出力トルクを、油圧ポンプモータから反力トルクを得ることなく直接出力軸側に伝達すること、すなわちいわゆる直結状態で出力軸側に伝達することができれば、変速機の動力伝達効率は一層良好なものになる。   As described above, in the transmission described in Patent Document 1, if the other pump motor is locked by setting the extrusion volume of one pump motor to “0”, the reaction force element in the other differential mechanism Is fixed, the power output from the power source is transmitted to the output member through the differential mechanism and a predetermined gear stage gear pair. This is so-called mechanical power transmission that does not convert the power into a hydraulic flow, so that the power transmission efficiency of the transmission is relatively good. With this mechanical power transmission state without good oil pressure with good power transmission efficiency, that is, with a fixed speed ratio (fixed speed) set, the output torque of the power source is obtained and the reaction torque is obtained from the hydraulic pump motor. If transmission can be performed directly to the output shaft side, that is, transmission to the output shaft side in a so-called direct connection state, the power transmission efficiency of the transmission will be even better.

しかしながら、上記の特許文献1に記載されている変速機は、動力源の出力トルクを直結状態で出力軸側に伝達できる構成にはなっておらず、変速機の、特に高速段での動力伝達効率を向上させるためには、未だ改良の余地があった。   However, the transmission described in Patent Document 1 is not configured to transmit the output torque of the power source to the output shaft side in a directly connected state, and the power transmission of the transmission, particularly at a high speed stage. There was still room for improvement in order to improve efficiency.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、油圧を介した動力伝達を伴わない直結状態を設定することができ、かつその状態での変速機の動力伝達効率を向上させることができる可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made by paying attention to the above technical problem, and can set a direct connection state without power transmission via hydraulic pressure, and improve the power transmission efficiency of the transmission in that state. An object of the present invention is to provide a control device for a variable displacement pump motor type transmission.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、動力源に対して並列に連結されるとともに該動力源の出力トルクが入力される入力要素を有する2つの差動機構と、該各差動機構の反力要素にそれぞれ連結されて反力トルクもしくは駆動トルクを選択的に付与する2つの可変容量型ポンプモータと、該各可変容量型ポンプモータの吐出口同士および吸入口同士を相互に連通する2つの油路から形成される閉回路と、前記各差動機構の出力要素と出力部材との間に設けられかつ切替機構を制御することにより選択的に動力伝達可能な状態に制御されるとともにそれぞれ変速比が異なる複数の変速段用伝動機構とを備えた可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置において、前記複数の変速段用伝動機構のうち変速比が最も小さい最高速段用伝動機構が設けられている側の一方の前記差動機構とは反対側の他方の前記差動機構の反力要素と出力要素とを選択的に連結する直結段用切替機構と、前記最高速段用伝動機構を前記出力部材に対して動力伝達可能な状態にして最高速段への変速が行われかつ前記他方の差動機構の反力要素の回転数と出力要素の回転数とが同期もしくはほぼ同期した場合に、前記直結段用切替機構を制御して前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する直結段形成手段とを備えていることを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes two differential mechanisms each having an input element connected in parallel to a power source and to which an output torque of the power source is input, Two variable displacement pump motors that are respectively connected to reaction force elements of the differential mechanism and selectively apply reaction force torque or drive torque, and discharge ports and suction ports of the variable displacement pump motors are mutually connected. A closed circuit formed by two oil passages communicating with the control unit, and a control mechanism that is provided between the output element and the output member of each differential mechanism and that can selectively transmit power by controlling the switching mechanism. And a variable displacement pump motor type transmission control device having a plurality of shift speed transmission mechanisms each having a different gear ratio, wherein the highest speed stage having the smallest speed ratio among the plurality of shift speed transmission mechanisms for A switching mechanism for a direct connection stage that selectively connects a reaction force element and an output element of the other differential mechanism on the opposite side to the one differential mechanism on the side on which the moving mechanism is provided, and the highest speed The stage transmission mechanism is set in a state where power can be transmitted to the output member, and the speed is changed to the highest speed stage, and the rotation speed of the reaction element of the other differential mechanism and the rotation speed of the output element are synchronized Alternatively, a variable capacitor comprising direct coupling stage forming means for controlling the direct coupling stage switching mechanism to connect the reaction element and the output element of the other differential mechanism when substantially synchronized with each other It is a control apparatus of a type pump motor type transmission.

また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記閉回路内の油圧の上限を規定するリリーフ圧を設定するとともに開放状態に制御されることにより前記閉回路内の油圧を排圧する調圧弁を備え、前記直結段形成手段が、前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する場合に、前記調圧弁を開放状態に制御する手段を含むことを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a relief pressure that defines an upper limit of the hydraulic pressure in the closed circuit is set, and the hydraulic pressure in the closed circuit is discharged by being controlled to an open state. A variable pressure regulator, comprising: a means for controlling the pressure regulating valve to be opened when the direct coupling stage forming means connects the reaction force element and the output element of the other differential mechanism. It is a control apparatus of a capacity type pump motor type transmission.

また、請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記直結段形成手段が、前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する場合に、前記一方の差動機構側に設けられている前記切替機構をいずれの前記変速段用伝動機構とも係合しない中立状態に制御する手段を含むことを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the direct connection stage forming means connects the reaction element and the output element of the other differential mechanism. A control device for a variable displacement pump motor type transmission, comprising means for controlling the switching mechanism provided on the mechanism side to a neutral state not engaged with any of the transmission gear mechanisms.

また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、少なくとも前記他方の差動機構が、リングギヤおよびサンギヤならびにキャリアをそれぞれ前記入力要素および前記反力要素ならびに前記出力要素とする遊星歯車装置により構成されていて、前記リングギヤと前記サンギヤとのギヤ比ρと、前記最高速段用伝動機構の変速比κおよび該最高速段用伝動機構とは反対側に設けられた前記変速段用伝動機構のうち前記直結段形成手段により前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する際に動力伝達可能な状態にされる中高速段用伝動機構の変速比κとが、『κ×κ≦{1/(1+ρ)}』の関係を満たすように、前記他方の差動機構および前記最高速段用伝動機構ならびに前記中高速段用伝動機構が構成されていることを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, at least the other differential mechanism includes a ring gear, a sun gear, and a carrier as the input element, the reaction force element, and the output element, respectively. The planetary gear unit is provided on the opposite side of the gear ratio ρ between the ring gear and the sun gear, the speed ratio κ 1 of the transmission mechanism for the highest speed stage, and the transmission mechanism for the highest speed stage. The transmission ratio of the medium- and high-speed stage transmission mechanism that is in a state capable of transmitting power when the reaction force element and the output element of the other differential mechanism are connected by the direct connection stage forming means of the transmission stage transmission mechanism. kappa 2 and is, so as to satisfy the relationship of "κ 1 × κ 2 ≦ {1 / (1 + ρ)} ", the other of the differential mechanism and the maximum speed for the transmission mechanism and said high speed stage power transmission mechanism Structure It is a control device for a variable capacity pump motor type transmission, characterized in being.

また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記動力源の出力トルクが直接伝達される入力部材と前記他方の差動機構の入力要素とが一体回転可能に連結されていることを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the input member to which the output torque of the power source is directly transmitted and the input element of the other differential mechanism can be integrally rotated. It is the control apparatus of the variable displacement pump motor type transmission which is connected.

そして、請求項6の発明は、前記動力源の出力トルクが直接伝達される入力部材と前記一方の差動機構の入力要素とが一体回転可能に連結されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの発明において、可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置である。   The invention according to claim 6 is characterized in that the input member to which the output torque of the power source is directly transmitted and the input element of the one differential mechanism are connected so as to be integrally rotatable. In any one of the inventions 4 to 4, the control device for the variable displacement pump motor type transmission.

請求項1の発明によれば、変速機の最高速段を設定する場合、すなわち最高速段にアップシフトする場合に、最高速段用伝動機構が設置されていない側の他方の差動機構の反力要素の回転数と出力要素の回転数とが比較され、それらの回転数が一致もしくはほぼ一致した場合すなわち他方の差動機構の反力要素と出力要素との回転が同期もしくはほぼ同期した場合に、直結段用切替機構が制御され、それら他方の差動機構の反力要素と出力要素とが一体回転するように連結される。その結果、他方の差動機構の各回転要素全てが一体回転する状態になる。すなわち、他方の差動機構の入力要素と出力要素とが一体回転することになり、動力源と出力部材とが直結された状態になる。そのため、変速機の最高速段を設定する場合に、最高速段用伝動機構により設定される最高速段と併せて、動力源と出力部材とを直結したいわゆる直結段を形成することができ、動力源の出力トルクを直接出力部材に伝達することができる。言い換えると、変速機の最高速段を設定する場合に、可変容量型ポンプモータからの反力トルクを必要とせずに動力源の出力トルクを他方の差動機構を介して出力部材に直接伝達することができる。   According to the invention of claim 1, when setting the highest speed stage of the transmission, that is, when upshifting to the highest speed stage, the other differential mechanism on the side where the transmission mechanism for the highest speed stage is not installed. The number of revolutions of the reaction force element and the number of revolutions of the output element are compared. If the number of revolutions is the same or almost the same, that is, the rotation of the reaction force element and the output element of the other differential mechanism is synchronized or almost synchronized. In this case, the direct connection stage switching mechanism is controlled, and the reaction force element and the output element of the other differential mechanism are connected to rotate integrally. As a result, all the rotating elements of the other differential mechanism are rotated together. That is, the input element and the output element of the other differential mechanism rotate together, and the power source and the output member are directly connected. Therefore, when setting the highest speed stage of the transmission, together with the highest speed stage set by the transmission mechanism for the highest speed stage, it is possible to form a so-called direct connection stage in which the power source and the output member are directly connected. The output torque of the power source can be directly transmitted to the output member. In other words, when setting the highest speed stage of the transmission, the output torque of the power source is directly transmitted to the output member via the other differential mechanism without requiring the reaction torque from the variable displacement pump motor. be able to.

したがって、最高速段を設定した状態における動力源から出力部材への動力の伝達を、各可変容量型ポンプモータ間での圧油の流動や可変容量型ポンプモータで反力トルクを発生させるための油圧を必要とせずに、他方の差動機構および変速段用伝動機構だけを介して行うことができ、また、圧油の流動や反力トルクを発生させるための油圧を必要としないことにより閉回路での油圧漏れなどの損失を低減することができ、その結果、変速機の最高速段における動力伝達効率を向上させることができる。   Therefore, the transmission of power from the power source to the output member in the state where the maximum speed stage is set is used for the flow of pressure oil between the variable displacement pump motors and the generation of reaction torque in the variable displacement pump motors. It can be performed only through the other differential mechanism and the transmission gear transmission mechanism without requiring hydraulic pressure, and is closed by not requiring hydraulic pressure to generate pressure oil flow or reaction torque. Loss such as hydraulic leakage in the circuit can be reduced, and as a result, power transmission efficiency at the highest speed stage of the transmission can be improved.

また、直結段用切替機構による他方の差動機構の反力要素と出力要素との連結は、それら反力要素と出力要素との回転が同期もしくはほぼ同期した状態で行われるため、直結段用切替機構に要求される同期連結機能が不要になりもしくは少なくて済み、直結段用切替機構として、例えば動力伝達効率の良いドグクラッチや、あるいは小容量のシンクロナイザを採用することが可能になる。そして、最高速段で上記のように直結段を形成することにより、最高速段で直結段を設定した状態であっても、出力部材側から入力されるトルクを直接動力源へ伝達することができる。   In addition, the coupling between the reaction force element of the other differential mechanism and the output element by the switching mechanism for the direct coupling stage is performed in a state in which the rotation of the reaction force element and the output element is synchronized or almost synchronized. The synchronous coupling function required for the switching mechanism becomes unnecessary or can be reduced. For example, a dog clutch having a high power transmission efficiency or a small-capacity synchronizer can be employed as the direct coupling stage switching mechanism. By forming the direct connection stage as described above at the highest speed stage, the torque input from the output member side can be directly transmitted to the power source even when the direct connection stage is set at the highest speed stage. it can.

また、請求項2の発明によれば、変速機の最高速段を設定し、動力源と出力部材とが直結状態にされる場合に、調圧弁が開放されて各可変容量型ポンプモータを互いに連通している閉回路内の油圧が排圧される。その結果、最高速段で直結段を設定した場合に、各可変容量型ポンプモータに対して油圧が作用しない状態、すなわち各可変容量型ポンプモータを空転可能なフリーの状態にすることができる。そのため、直結段で動力源から他方の差動機構および変速段用伝動機構を経由して出力部材に至る動力伝達経路と、いずれかの可変容量型ポンプモータに油圧を作用させて反力トルクを発生させる場合の通常の動力伝達経路との干渉を回避することができる。   According to the invention of claim 2, when the highest speed stage of the transmission is set and the power source and the output member are brought into a direct connection state, the pressure regulating valve is opened so that the variable displacement pump motors are mutually connected. The hydraulic pressure in the closed circuit that is in communication is discharged. As a result, when the direct connection stage is set at the highest speed stage, the hydraulic pressure is not applied to each variable displacement pump motor, that is, each variable displacement pump motor can be brought into a free state capable of idling. Therefore, the reaction force torque is generated by applying hydraulic pressure to the power transmission path from the power source to the output member through the other differential mechanism and the transmission gear mechanism in the direct connection stage, and any one of the variable displacement pump motors. Interference with the normal power transmission path when it is generated can be avoided.

また、請求項3の発明によれば、変速機の最高速段を設定し、動力源と出力部材とが直結状態にされる場合に、一方の差動機構側すなわち最高速変速段用伝動機構が設けられている側の切替機構が、いずれの変速段用切替機構とも係合しないいわゆるニュートラルの状態にされる。すなわち、一方の差動機構側に配置されたいずれの変速段用伝動機構も、動力源および差動機構ならびに出力部材に対して動力伝達を遮断した状態にされる。そのため、最高速段で直結段を設定した状態で、動力源と一方の差動機構側すなわち最高速変速段用伝動機構側の可変容量型ポンプモータとの間の動力伝達を遮断することができ、可変容量型ポンプモータを引き摺ることによる損失の発生を回避することができる。   According to the invention of claim 3, when the highest speed stage of the transmission is set and the power source and the output member are brought into a direct connection state, one differential mechanism side, that is, the transmission mechanism for the highest speed gear stage. The switching mechanism on the side where is provided is brought into a so-called neutral state that does not engage with any of the shift speed switching mechanisms. That is, any of the transmission gears arranged on the one differential mechanism side is in a state in which power transmission is interrupted with respect to the power source, the differential mechanism, and the output member. Therefore, power transmission between the power source and the variable displacement pump motor on one differential mechanism side, that is, the transmission mechanism side for the highest speed shift stage, can be cut off with the direct connection stage set at the highest speed stage. The occurrence of loss due to dragging the variable displacement pump motor can be avoided.

また、請求項4の発明によれば、変速機の最高速段で直結段を設定する場合に、変速機の変速比が最高速段用伝動機構の変速比κに基づいて設定される変速比に等しくもしくはほぼ等しくなったときに、他方の差動機構の反力要素と出力要素との回転が同期もしくはほぼ同期する。そのため、最高速段用伝動機構による変速機の最高速段を設定した状態で、他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結して直結段を形成することができる。言い換えると、変速機の変速比が最高速段用伝動機構による最高速段での変速比もしくはそれにほぼ等しい変速比になるのと同時に、他方の差動機構の反力要素と出力要素との回転を同期もしくはほぼ同期させて、それら反力要素と出力要素とを連結して直結段を形成することができる。 Further, according to the invention of claim 4, when setting the direct coupled stage at the maximum speed stage of the transmission, the transmission ratio of the transmission is set based on the gear ratio kappa 1 fastest stage power transmission mechanism gear When the ratio is equal to or substantially equal, the rotation of the reaction force element and the output element of the other differential mechanism is synchronized or substantially synchronized. Therefore, in the state where the highest speed stage of the transmission is set by the transmission mechanism for the highest speed stage, the reaction force element and the output element of the other differential mechanism can be connected to form a direct connection stage. In other words, the gear ratio of the transmission becomes the gear ratio at the highest speed by the transmission mechanism for the highest gear or the gear ratio substantially equal thereto, and at the same time the rotation of the reaction force element and the output element of the other differential mechanism These reaction force elements and the output elements can be connected to form a direct coupling stage by synchronizing or substantially synchronizing them.

また、請求項5の発明によれば、直結段を形成する際に動力が入力される他方の差動機構側に直接動力源の出力トルクが伝達されるため、直結段を設定した状態での変速機の動力伝達効率を向上させることができる。   According to the invention of claim 5, since the output torque of the power source is directly transmitted to the other differential mechanism side to which power is input when forming the direct coupling stage, the direct coupling stage is set in a state where the direct coupling stage is set. The power transmission efficiency of the transmission can be improved.

そして、請求項6の発明によれば、最高速段用伝動機構による最高速段を形成する際に動力が入力される一方の差動機構側すなわち最高速段用伝動機構が設けられている側に直接動力源の出力トルクが伝達されるため、最高速段用伝動機構による最高速段を設定した状態での変速機の動力伝達効率を向上させることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, one differential mechanism side to which power is input when forming the highest speed stage by the highest speed stage transmission mechanism, that is, the side on which the highest speed stage transmission mechanism is provided. Since the output torque of the power source is directly transmitted to the power source, it is possible to improve the power transmission efficiency of the transmission in the state where the highest speed stage is set by the transmission mechanism for the highest speed stage.

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする変速機について説明すると、この発明で対象とする変速機は、少なくとも2つの動力伝達系統を備えており、それら両方の動力伝達系統を介して、動力源から出力部材にトルクを伝達できるように構成され、その結果、動力源と出力部材との回転数の比である変速比を連続的に変化させることのできる変速機である。より具体的には、各動力伝達系統は、ポンプおよびモータの両方として機能する可変容量型油圧ポンプモータを備えており、その押出容積に応じたトルクを伝達するように構成され、さらにそれぞれの可変容量型油圧ポンプモータが圧油を相互に授受できるように連通されている。したがって、一方の可変容量型油圧ポンプモータがポンプとして機能することにより、その押出容積に応じたトルクが動力源から出力部材に伝達され、同時に、一方の可変容量型油圧ポンプモータから他方の可変容量型油圧ポンプモータに圧油が供給されて他方の可変容量型油圧ポンプモータがモータとして機能する。すなわち、圧油を介した動力伝達が、並行して行われる。そのトルクが他方の動力伝達系統を経由して出力部材に伝達される。その結果、出力部材に伝達されるトルクは、各動力伝達系統を経由して伝達されるトルクの合計になり、しかも圧油を介して伝達されるトルクは、各押出容積に応じて変化するので、結局は、変速比が連続的に変化することになる。   Next, the present invention will be described based on specific examples. First, the transmission targeted by the present invention will be described. The transmission targeted by the present invention is provided with at least two power transmission systems, and an output member from a power source via both power transmission systems. Thus, the transmission can continuously change the speed ratio, which is the ratio of the rotational speeds of the power source and the output member. More specifically, each power transmission system includes a variable displacement hydraulic pump motor that functions as both a pump and a motor, and is configured to transmit torque according to its extrusion volume, and further each variable transmission system. The capacity type hydraulic pump motor communicates with each other so as to exchange pressure oil with each other. Therefore, when one of the variable displacement hydraulic pump motors functions as a pump, torque corresponding to the extrusion volume is transmitted from the power source to the output member, and at the same time, from one variable displacement hydraulic pump motor to the other variable displacement. Pressure oil is supplied to the mold hydraulic pump motor, and the other variable displacement hydraulic pump motor functions as a motor. That is, power transmission via pressure oil is performed in parallel. The torque is transmitted to the output member via the other power transmission system. As a result, the torque transmitted to the output member is the sum of the torque transmitted via each power transmission system, and the torque transmitted via the pressure oil changes according to each extrusion volume. Eventually, the gear ratio changes continuously.

各動力伝達系統は、それぞれ変速比の異なるギヤ対や巻き掛け伝動機構などの変速段用伝動機構を備えることができ、一方の動力伝達系統のみを経由させて出力部材にトルクを伝達する場合には、変速機の全体としての変速比は、その動力伝達系統における変速段用伝動機構の変速比で決まる。このような変速比を仮に固定変速比と称すると、固定変速比を設定している状態では、圧油を介した動力の伝達が生じないので、動力の損失が生じにくく、効率のよい伝動状態となる。なお、いずれかの変速段用伝動機構のみをトルク伝達に関与させるようにするために、クラッチ機構などの切替機構を各変速段用伝動機構に含ませることが好ましく、あるいは動力源もしくは出力部材と変速段用伝動機構との間に切替機構を設けることが好ましい。   Each power transmission system can be equipped with a gear transmission mechanism such as a gear pair and a winding transmission mechanism with different gear ratios, and when transmitting torque to the output member via only one power transmission system. The transmission ratio of the transmission as a whole is determined by the transmission ratio of the transmission gear mechanism in the power transmission system. If such a gear ratio is referred to as a fixed gear ratio, transmission of power via pressure oil does not occur in a state where the fixed gear ratio is set, so that power loss is unlikely to occur and an efficient transmission state. It becomes. In order to allow only one of the gear transmission mechanisms to participate in torque transmission, it is preferable that a switching mechanism such as a clutch mechanism is included in each gear transmission mechanism, or a power source or an output member It is preferable to provide a switching mechanism between the gear stage transmission mechanism.

この発明で対象とする変速機は、圧油を介して動力を伝達するように構成されているので、上述したように機械的な動力伝達によって変速比を設定する機能を兼ね備えたハイドロスタティック・メカニカル・トランスミッション(HMT)として構成されたものであることが好ましい。そのメカニカルトランスミッションの部分は、必要に応じて適宜の構成とすることができ、常時噛み合っているギヤ対をクラッチ機構もしくは同期連結機構などの切替機構によって選択する構成の機構や、複数の遊星歯車機構もしくは複合遊星歯車機構によって複数の変速比を設定できる構成などを採用することができる。また、可変容量型油圧ポンプモータは、動力源と出力部材との間に直列に介在させる構成以外に、反力手段として可変容量型油圧ポンプモータを用いる構成とすることもできる。   Since the transmission targeted by the present invention is configured to transmit power via pressure oil, the hydrostatic mechanical having the function of setting the gear ratio by mechanical power transmission as described above -Preferably configured as a transmission (HMT). The mechanical transmission portion can be appropriately configured as necessary, and a mechanism of selecting a gear pair that is always meshed by a switching mechanism such as a clutch mechanism or a synchronous coupling mechanism, or a plurality of planetary gear mechanisms. Or the structure etc. which can set a some gear ratio with a compound planetary gear mechanism are employable. Further, the variable displacement hydraulic pump motor may be configured to use a variable displacement hydraulic pump motor as a reaction force means in addition to the configuration in which the variable displacement hydraulic pump motor is interposed in series between the power source and the output member.

つぎに、差動機構を動力分配機構として使用するとともに、変速段用伝動機構として複数のギヤ対を使用し、したがって可変容量型油圧ポンプモータが反力機構となっている具体例を説明する。図1に示す例は、車両用の変速機TMとして構成した例であり、作動油を介さずにトルクを伝達して設定できるいわゆる固定変速比(もしくは固定変速段)として4つの前進段および1つの後進段を設定するように構成した例である。すなわち、動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関(以下、エンジンと記す)1に入力部材2が連結されており、この入力部材2からこの発明における差動機構に相当する第1遊星歯車機構3および第2遊星歯車機構4にトルクを伝達するように構成されている。そのエンジン1と入力部材2との間にダンパーやクラッチ、トルクコンバータなどの適宜の伝動手段等を介在させてもよい。   Next, a specific example will be described in which a differential mechanism is used as a power distribution mechanism and a plurality of gear pairs are used as transmission gear transmission mechanisms, and therefore a variable displacement hydraulic pump motor is a reaction force mechanism. The example shown in FIG. 1 is an example configured as a transmission TM for a vehicle. As a so-called fixed speed ratio (or fixed speed) that can be set by transmitting torque without using hydraulic oil, four forward speeds and 1 In this example, two reverse gears are set. That is, an input member 2 is connected to an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 such as a gasoline engine or a diesel engine as a power source, and the first planetary gear corresponding to the differential mechanism in the present invention is connected to the input member 2. Torque is transmitted to the mechanism 3 and the second planetary gear mechanism 4. Appropriate transmission means such as a damper, a clutch, a torque converter, or the like may be interposed between the engine 1 and the input member 2.

この図1に示す例では、第2遊星歯車機構4が入力部材2と同一軸線上に配置され、第1遊星歯車機構3が第2遊星歯車機構4の半径方向で外側に離隔し、それぞれの中心軸線を平行にした状態で並列に配置されている。これらの遊星歯車機構3,4は、シングルピニオン型やダブルピニオン型などの適宜の形式の遊星歯車機構を用いることができる。図1に示す例はシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成した例であり、外歯歯車であるサンギヤ3S,4Sと、そのサンギヤ3S,4Sと同心円状に配置された、内歯歯車であるリングギヤ3R,4Rと、これらサンギヤ3S,4Sとリングギヤ3R,4Rとに噛み合っているピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持したキャリア3C,4Cとを備えている。そして、第2遊星歯車機構4におけるリングギヤ4Rに前述の入力部材2が連結され、このリングギヤ4Rが入力要素となっている。   In the example shown in FIG. 1, the second planetary gear mechanism 4 is disposed on the same axis as the input member 2, and the first planetary gear mechanism 3 is separated outward in the radial direction of the second planetary gear mechanism 4. They are arranged in parallel with their central axes parallel. These planetary gear mechanisms 3 and 4 can use planetary gear mechanisms of an appropriate type such as a single pinion type and a double pinion type. The example shown in FIG. 1 is an example constituted by a single pinion type planetary gear mechanism, and is a sun gear 3S, 4S that is an external gear, and a ring gear 3R that is an internal gear arranged concentrically with the sun gear 3S, 4S. , 4R and carriers 3C, 4C holding pinion gears meshed with these sun gears 3S, 4S and ring gears 3R, 4R so as to be rotatable and revolved. The input member 2 is connected to the ring gear 4R in the second planetary gear mechanism 4, and the ring gear 4R serves as an input element.

また、入力部材2にはカウンタドライブギヤ5が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ5にアイドルギヤ6が噛み合っているとともに、そのアイドルギヤ6にカウンタドリブンギヤ7が噛み合っている。このカウンタドリブンギヤ7は、第1遊星歯車機構3と同一軸線上に配置され、かつ第1遊星歯車機構3のリングギヤ3Rに、一体となって回転するように連結されている。したがって、第1遊星歯車機構3においては、そのリングギヤ3Rが入力要素となっている。各遊星歯車機構3,4の入力要素であるリングギヤ3R,4Rは、カウンタギヤ対がアイドルギヤ6を備えた構成であるから、同方向に回転するようになっている。   Further, a counter drive gear 5 is attached to the input member 2, and an idle gear 6 is engaged with the counter drive gear 5, and a counter driven gear 7 is engaged with the idle gear 6. The counter driven gear 7 is disposed on the same axis as the first planetary gear mechanism 3 and is connected to the ring gear 3R of the first planetary gear mechanism 3 so as to rotate together. Therefore, in the first planetary gear mechanism 3, the ring gear 3R is an input element. The ring gears 3R and 4R, which are input elements of the planetary gear mechanisms 3 and 4, are configured so that the counter gear pair includes the idle gear 6, and thus rotate in the same direction.

各遊星歯車機構3,4のうち、一方の第1遊星歯車機構3におけるキャリア3Cは出力要素となっており、そのキャリア3Cに回転軸としての第1中間軸8が、一体になって回転するように連結されている。この第1中間軸8は中空軸であって、その内部をモータ軸9が回転自在に挿入されており、このモータ軸9の一端部が、第1遊星歯車機構3における反力要素であるサンギヤ3Sに、一体となって回転するように連結されている。   Of the planetary gear mechanisms 3 and 4, the carrier 3C in one of the first planetary gear mechanisms 3 is an output element, and a first intermediate shaft 8 as a rotating shaft rotates integrally with the carrier 3C. So that they are connected. The first intermediate shaft 8 is a hollow shaft into which a motor shaft 9 is rotatably inserted. One end of the motor shaft 9 is a sun gear that is a reaction force element in the first planetary gear mechanism 3. It is connected to 3S so as to rotate together.

これに対して、他方の第2遊星歯車機構4も同様な構成であって、そのキャリア4Cが出力要素となっており、そのキャリア4Cに他の回転軸としての第2中間軸10が、一体になって回転するように連結されている。この第2中間軸10は中空軸であって、その内部にモータ軸11が回転自在に挿入されており、このモータ軸11の一端部が、第2遊星歯車機構4における反力要素であるサンギヤ4Sに、一体となって回転するように連結されている。   On the other hand, the other second planetary gear mechanism 4 has the same configuration, and the carrier 4C serves as an output element, and the second intermediate shaft 10 as another rotating shaft is integrated with the carrier 4C. Are connected to rotate. The second intermediate shaft 10 is a hollow shaft, and a motor shaft 11 is rotatably inserted therein. One end of the motor shaft 11 is a sun gear that is a reaction force element in the second planetary gear mechanism 4. 4S is connected to rotate integrally.

上記のモータ軸9の他方の端部が、可変容量型ポンプモータ12の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ12は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量(もしくは押出容積)を変更可能な油圧ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧油を吐出し、また吐出ポートもしくは吸入ポートから圧油を供給することにより、モータとして機能するようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ12を以下の説明では、第1ポンプモータ12と記し、図にはPM1と表示する。   The other end of the motor shaft 9 is connected to the output shaft of the variable displacement pump motor 12. The variable displacement pump motor 12 is a hydraulic pump capable of changing a discharge capacity (or extrusion volume) such as a slant shaft pump, a swash plate pump, or a radial piston pump, and rotates the output shaft by applying torque. By functioning as a pump, the pressure oil is discharged, and the pressure oil is supplied from the discharge port or the suction port, thereby functioning as a motor. In the following description, the variable displacement pump motor 12 is referred to as a first pump motor 12 and is represented as PM1 in the drawing.

この第1ポンプモータ12には、その押出容積を制御するための容量変更機構が設けられている。この容量変更機構は、斜軸もしくは斜板の傾斜角度を変更し、あるいはラジアルピストンポンプにおけるロータの相対的な偏心量を変更する機能を備えた機構であり、例えばデューティー比に応じた油圧を吐出するソレノイドバルブ(図示せず)を主体として構成されている。   The first pump motor 12 is provided with a capacity changing mechanism for controlling the extrusion volume. This capacity changing mechanism has a function of changing the inclination angle of the oblique shaft or swash plate or changing the relative eccentricity of the rotor in the radial piston pump. For example, the hydraulic pressure is discharged according to the duty ratio. The main component is a solenoid valve (not shown).

一方、モータ軸11の他方の端部が、可変容量型ポンプモータ13の出力軸(ロータ)に連結されている。この可変容量型ポンプモータ13は、上記のモータ軸9側の第1ポンプモータ12と同様の構成のものであり、したがって斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な油圧ポンプを採用することができる。なお、この可変容量型ポンプモータ13を以下の説明では、第2ポンプモータ13と記し、図にはPM2と表示する。   On the other hand, the other end of the motor shaft 11 is connected to the output shaft (rotor) of the variable displacement pump motor 13. The variable displacement pump motor 13 has the same configuration as the first pump motor 12 on the motor shaft 9 side, and therefore, the discharge capacity of an oblique shaft pump, a swash plate pump, a radial piston pump, or the like can be changed. A hydraulic pump can be employed. In the following description, the variable displacement pump motor 13 is referred to as a second pump motor 13 and is indicated as PM2 in the figure.

この第2ポンプモータ13には、上記の第1ポンプモータ12と同様に、その押出容積を制御するための容量変更機構が設けられている。この容量変更機構は、斜軸もしくは斜板の傾斜角度を変更し、あるいはラジアルピストンポンプにおけるロータの相対的な偏心量を変更する機能を備えた機構であり、例えばデューティー比に応じた油圧を吐出するソレノイドバルブ(図示せず)を主体として構成されている。   Similar to the first pump motor 12, the second pump motor 13 is provided with a capacity changing mechanism for controlling the extrusion volume. This capacity changing mechanism has a function of changing the inclination angle of the oblique shaft or swash plate or changing the relative eccentricity of the rotor in the radial piston pump. For example, the hydraulic pressure is discharged according to the duty ratio. The main component is a solenoid valve (not shown).

各ポンプモータ12,13は、圧力流体である圧油を相互に受け渡すことができるように、2つの油路14,15によって連通されている。すなわち、それぞれの吸入ポート12S,13S同士が油路14によって連通され、また吐出ポート12D,13D同士が油路15によって連通されている。したがって各油路14,15によって閉回路CCが形成されている。この閉回路CCでの油圧制御のための機構については後述する。なお、この図1に示す例では、図1に示す変速機TMが搭載された車両がエンジン1の動力で走行する場合に一方のポンプモータ12(もしくは13)が逆回転し、その吸入ポート12S(もしくは13S)から圧油を吐出するように構成されている。   The pump motors 12 and 13 are communicated with each other by two oil passages 14 and 15 so that the pressure oil, which is a pressure fluid, can be transferred to each other. That is, the suction ports 12S and 13S are communicated with each other by the oil passage 14, and the discharge ports 12D and 13D are communicated with each other through the oil passage 15. Therefore, a closed circuit CC is formed by the oil passages 14 and 15. A mechanism for hydraulic control in the closed circuit CC will be described later. In the example shown in FIG. 1, when a vehicle equipped with the transmission TM shown in FIG. 1 is driven by the power of the engine 1, one of the pump motors 12 (or 13) rotates in the reverse direction, and its suction port 12S. (Or 13S) is configured to discharge the pressure oil.

上記の各中間軸8,10と平行に、この発明の出力部材に相当する出力軸16が配置されている。そして、この出力軸16と各中間軸8,10との間のそれぞれに、所定の変速比を設定する変速段用伝動機構が設けられている。この発明における変速段用伝動機構としては、固定された回転数比(変速比)で動力を伝達する機構に限らず、変速比が可変な機構を採用することができ、図1に示す例では、固定された変速比で動力を伝達する複数のギヤ対17,18,19,20が採用されている。   An output shaft 16 corresponding to the output member of the present invention is arranged in parallel with each of the intermediate shafts 8 and 10 described above. A gear stage transmission mechanism for setting a predetermined gear ratio is provided between the output shaft 16 and each of the intermediate shafts 8 and 10. The transmission gear transmission mechanism according to the present invention is not limited to a mechanism that transmits power at a fixed rotation speed ratio (transmission ratio), and a mechanism with a variable transmission ratio can be employed. In the example shown in FIG. A plurality of gear pairs 17, 18, 19, and 20 that transmit power at a fixed gear ratio are employed.

具体的に説明すると、前述の第1中間軸8には、第1遊星歯車機構3側から順に、第4速駆動ギヤ17Aと第2速駆動ギヤ18Aとが配置されており、これら第4速駆動ギヤ17Aおよび第2速駆動ギヤ18Aは第1中間軸8に対して回転自在に嵌合している。そして、第4速駆動ギヤ17Aに噛み合っている第4速従動ギヤ17Bと、第2速駆動ギヤ18Aに噛み合っている第2速従動ギヤ18Bとが、出力軸16に一体回転するように取り付けられている。   More specifically, a fourth speed drive gear 17A and a second speed drive gear 18A are disposed on the first intermediate shaft 8 in this order from the first planetary gear mechanism 3 side. The drive gear 17 </ b> A and the second speed drive gear 18 </ b> A are rotatably fitted to the first intermediate shaft 8. A fourth speed driven gear 17B meshed with the fourth speed drive gear 17A and a second speed driven gear 18B meshed with the second speed drive gear 18A are attached to rotate integrally with the output shaft 16. ing.

また、上記の第4速従動ギヤ17Bに噛み合っている第3速駆動ギヤ19Aと、第2速従動ギヤ18Bに噛み合っている第1速駆動ギヤ20Aとが、第2中間軸10に回転自在に嵌合させられている。したがって、第4速従動ギヤ17Bが第3速従動ギヤを兼ねており、また第2速従動ギヤ18Bが第1速従動ギヤを兼ねている。ここで、各ギヤ対17,18,19,20の回転数比もしくは変速比(それぞれの駆動ギヤの歯数に対する従動ギヤの歯数の比)について説明すると、その回転数比は、第1速用ギヤ対20、第2速用ギヤ対18、第3速用ギヤ対19、第4速用ギヤ対17の順に小さくなるように構成されている。したがって、この発明における変速段用伝動機構としての各ギヤ対20,18,19,17のうち、変速比が最も小さい第4速用ギヤ対17が、この発明における最高速段用伝動機構に相当している。   Further, the third speed drive gear 19A meshed with the fourth speed driven gear 17B and the first speed drive gear 20A meshed with the second speed driven gear 18B are rotatable on the second intermediate shaft 10. It is made to fit. Accordingly, the fourth speed driven gear 17B also serves as the third speed driven gear, and the second speed driven gear 18B also serves as the first speed driven gear. Here, the rotational speed ratio or gear ratio of each gear pair 17, 18, 19, 20 (ratio of the number of teeth of the driven gear to the number of teeth of each drive gear) will be described. The gear pair 20 for the second gear, the gear pair 18 for the second speed, the gear pair 19 for the third speed, and the gear pair 17 for the fourth speed are configured to become smaller in this order. Therefore, among the gear pairs 20, 18, 19, 17 as the gear stage transmission mechanism in the present invention, the fourth speed gear pair 17 having the smallest speed ratio corresponds to the maximum speed stage transmission mechanism in the present invention. is doing.

さらに、発進用ギヤ対21が設けられている。この発進用ギヤ対21は、第1速用ギヤ対20と併せて出力軸16に動力を伝達することにより、発進時の駆動力を必要十分に大きくするためのものであって、第1ポンプモータ12側のモータ軸9に一体回転するように取り付けられた発進駆動ギヤ21Aと、出力軸16に回転自在に取り付けられた発進従動ギヤ21Bとを備えている。   Furthermore, a starting gear pair 21 is provided. The starting gear pair 21 is for transmitting the power to the output shaft 16 together with the first speed gear pair 20 so as to increase the driving force at the time of starting sufficiently and sufficiently. A start drive gear 21A attached to the motor shaft 9 on the motor 12 side so as to rotate integrally therewith, and a start driven gear 21B attached to the output shaft 16 so as to be rotatable.

上述した各ギヤ対17,18,19,20,21を、いずれかの中間軸8,10と出力軸16との間でトルク伝達可能な状態とするための切替機構が設けられている。この切替機構は、要は、選択的にトルクを伝達する連結機構であって、従来知られているドグクラッチ機構や同期連結機構(シンクロナイザ、あるいはシンクロメッシュ機構)などの機構を採用することができ、図1にはシンクロナイザを採用した例を示してある。   A switching mechanism is provided for allowing each of the gear pairs 17, 18, 19, 20, and 21 described above to transmit torque between any of the intermediate shafts 8 and 10 and the output shaft 16. In short, this switching mechanism is a coupling mechanism that selectively transmits torque, and a conventionally known mechanism such as a dog clutch mechanism or a synchronous coupling mechanism (synchronizer or synchromesh mechanism) can be employed. FIG. 1 shows an example in which a synchronizer is employed.

シンクロナイザは、基本的には、回転軸と共に回転するスリーブと、その回転軸に対して相対回転する他の回転部材に設けられたスプラインと、前記スリーブに押されて他の回転部材側に移動するシンクロナイザリングとを有している。そして、スリーブを他の回転部材のスプライン側に移動させる過程でシンクロナイザリングが回転部材に次第に摩擦接触することにより回転軸と回転部材とを同期させ、その状態でスリーブがスプラインに係合することにより、回転軸と回転部材とを連結するように構成されている。前述の出力軸16上で、発進従動ギヤ21Bに隣接する位置に発進用のシンクロナイザ(以下、Sシンクロと記す)22が設けられている。このSシンクロ22は、そのスリーブ22Sを図1の左側に移動させることにより係合状態となって、発進従動ギヤ21Bを出力軸16に連結し、発進用ギヤ対21がモータ軸9と出力軸16との間でトルクを伝達するように構成されている。また、スリーブ22Sを図1の右側に移動させることにより解放状態となって、発進従動ギヤ21Bと出力軸16との連結を解くように構成されている。   The synchronizer basically has a sleeve that rotates together with a rotating shaft, a spline that is provided on another rotating member that rotates relative to the rotating shaft, and is moved by the sleeve toward the other rotating member. And synchronizer ring. Then, in the process of moving the sleeve to the spline side of the other rotating member, the synchronizer ring gradually makes frictional contact with the rotating member to synchronize the rotating shaft and the rotating member, and in this state, the sleeve engages with the spline. The rotating shaft and the rotating member are connected to each other. On the output shaft 16, a start synchronizer (hereinafter referred to as S synchro) 22 is provided at a position adjacent to the start driven gear 21B. The S synchro 22 is brought into an engaged state by moving the sleeve 22S to the left side in FIG. 1, and the starter driven gear 21B is connected to the output shaft 16, and the starter gear pair 21 is connected to the motor shaft 9 and the output shaft. 16 is configured to transmit torque. Further, the sleeve 22S is moved to the right side in FIG. 1 to be in a released state, and the connection between the start driven gear 21B and the output shaft 16 is released.

また、前述の第2中間軸10上で、第3速駆動ギヤ19Aと第1速駆動ギヤ20Aとの間に第1のシンクロナイザ(以下、第1シンクロと記す)23が設けられている。この第1シンクロ23は、そのスリーブ23Sを図1の左側に移動させることにより係合状態となって、第1速駆動ギヤ20Aを第2中間軸10に連結し、第1速用ギヤ対20が第2中間軸10と出力軸16との間でトルクを伝達するように構成されている。また、反対にそのスリーブ23Sを図1の右側に移動させることにより他の係合状態となって、第3速駆動ギヤ19Aを第2中間軸10に連結し、第3速用ギヤ対19が第2中間軸10と出力軸16との間でトルクを伝達するように構成されている。そして、スリーブ23Sを中央に位置させることにより解放状態となって、第3速駆動ギヤ19Aおよび第1速駆動ギヤ20Aと第2中間軸10との連結を解くように構成されている。   A first synchronizer (hereinafter referred to as a first synchronizer) 23 is provided between the third speed drive gear 19A and the first speed drive gear 20A on the second intermediate shaft 10 described above. The first sync 23 is brought into an engaged state by moving the sleeve 23S to the left side in FIG. 1 to connect the first speed drive gear 20A to the second intermediate shaft 10 and to connect the first speed gear pair 20. Is configured to transmit torque between the second intermediate shaft 10 and the output shaft 16. On the other hand, by moving the sleeve 23S to the right side in FIG. 1, another engagement state is established, and the third speed drive gear 19A is connected to the second intermediate shaft 10, and the third speed gear pair 19 is connected. Torque is transmitted between the second intermediate shaft 10 and the output shaft 16. Then, the sleeve 23S is placed in the center to be in the released state, and the third speed drive gear 19A, the first speed drive gear 20A and the second intermediate shaft 10 are disconnected.

さらに、前述の第1中間軸8上で、第2速駆動ギヤ18Aと第4速駆動ギヤ17Aとの間に第2のシンクロナイザ(以下、第2シンクロと記す)24が設けられている。この第2シンクロ24は、そのスリーブ24Sを図1の左側に移動させることにより係合状態となって、第2速駆動ギヤ18Aを第1中間軸8に連結し、第2速用ギヤ対18が第1中間軸8と出力軸16との間でトルクを伝達するように構成されている。また、反対にそのスリーブ24Sを図1の右側に移動させることにより他の係合状態となって、第4速駆動ギヤ17Aを第1中間軸8に連結し、第4速用ギヤ対17が第1中間軸8と出力軸16との間でトルクを伝達するように構成されている。そして、スリーブ24Sを中央に位置させることにより解放状態となって、第2速駆動ギヤ18Aおよび第4速駆動ギヤ17Aと第1中間軸8との連結を解くように構成されている。   Further, a second synchronizer (hereinafter referred to as a second synchronizer) 24 is provided on the first intermediate shaft 8 between the second speed drive gear 18A and the fourth speed drive gear 17A. The second sync 24 is brought into an engaged state by moving the sleeve 24S to the left side in FIG. 1 to connect the second speed drive gear 18A to the first intermediate shaft 8 and to connect the second speed gear pair 18. Is configured to transmit torque between the first intermediate shaft 8 and the output shaft 16. On the other hand, by moving the sleeve 24S to the right side in FIG. 1, the engagement state is established, and the fourth speed drive gear 17A is connected to the first intermediate shaft 8 so that the fourth speed gear pair 17 is connected. Torque is transmitted between the first intermediate shaft 8 and the output shaft 16. Then, the sleeve 24S is positioned in the center to be in the released state, and the second speed driving gear 18A and the fourth speed driving gear 17A are disconnected from the first intermediate shaft 8.

またさらに、第2ポンプモータ13側のモータ軸11上で、第2中間軸10の軸端に隣接する位置に後進段用のシンクロナイザ(以下、Rシンクロと記す)25が設けられている。このRシンクロ25は、そのスリーブ25Sを図1の右側に移動させることにより係合状態となって、モータ軸11と第2中間軸10、すなわち第2遊星歯車機構4におけるサンギヤ4Sとキャリア4Cとを連結して、第2遊星歯車機構4の全体を一体回転させるように構成されている。したがって、このRシンクロ25は、前述の第4速用ギヤ対17すなわちこの発明における最高速段用伝動機構が設けられている側の第1遊星歯車機構3とは反対側の第2遊星歯車機構4の反力要素(サンギヤ4S)と出力要素(キャリア4C)とを選択的に連結するように構成されていて、この発明における直結段用切替機構に相当している。言い換えると、このRシンクロ25は、後進段を設定する際に動作させられる後進段用のシンクロと、後述する直結段を設定する際に動作させられるこの発明における直結段用切替機構に相当するシンクロとの両方を兼ねている。したがって、この発明における直結段用切替機構としては、後進段用に設けられているRシンクロ25を兼用すればよく、直結段用のシンクロ等を特別に設ける必要がない。そのため、変速機TMの構造を複雑にすることなく簡単な構成で直結段用切替機構を構成することができる。   Furthermore, a reverse gear synchronizer (hereinafter referred to as “R synchro”) 25 is provided on the motor shaft 11 on the second pump motor 13 side at a position adjacent to the shaft end of the second intermediate shaft 10. The R synchro 25 is brought into an engaged state by moving the sleeve 25S to the right in FIG. 1, and the motor shaft 11 and the second intermediate shaft 10, that is, the sun gear 4S and the carrier 4C in the second planetary gear mechanism 4 Are connected to rotate the entire second planetary gear mechanism 4 integrally. Therefore, the R synchro 25 is the second planetary gear mechanism on the side opposite to the first planetary gear mechanism 3 on the side where the above-described fourth speed gear pair 17, that is, the highest speed stage transmission mechanism in the present invention is provided. The four reaction force elements (sun gear 4S) and the output element (carrier 4C) are selectively connected to each other and correspond to the direct coupling stage switching mechanism in the present invention. In other words, this R sync 25 is a sync for the reverse gear operated when setting the reverse gear and a sync corresponding to the switching mechanism for the direct gear according to the present invention operated when setting the direct gear described later. And both. Therefore, the direct connection stage switching mechanism according to the present invention only has to use the R synchro 25 provided for the reverse stage, and there is no need to provide a direct connection stage sync or the like. Therefore, the direct coupling stage switching mechanism can be configured with a simple configuration without complicating the structure of the transmission TM.

上記の各シンクロ22,23,24,25は、手動操作によって切り替え動作するように構成することができるが、これに替えていわゆる自動制御するように構成することもできる。その場合は、例えば前述した各スリーブ22S,23S,24S,25Sをそれぞれ軸線方向に移動させる適宜のアクチュエータ(図示せず)を設け、そのアクチュエータを電気的に制御するように構成すればよい。   Each of the synchros 22, 23, 24, and 25 can be configured to be switched by manual operation, but can be configured to perform so-called automatic control instead. In that case, for example, an appropriate actuator (not shown) for moving each of the sleeves 22S, 23S, 24S, and 25S described above in the axial direction may be provided, and the actuator may be electrically controlled.

上述したように、図1に示す変速機TMは、エンジン1が出力したトルクが、いずれかの中間軸8,10もしくはモータ軸9,11を介して出力軸16に伝達されるように構成されている。そして、その出力軸16には、歯車伝動機構あるいはチェーンとスプロケットとによる巻き掛け伝動機構などの伝動装置26を介してデファレンシャル27が連結され、ここから左右の車軸28に動力を出力するようになっている。   As described above, the transmission TM shown in FIG. 1 is configured such that the torque output from the engine 1 is transmitted to the output shaft 16 via any one of the intermediate shafts 8 and 10 or the motor shafts 9 and 11. ing. A differential 27 is connected to the output shaft 16 via a transmission device 26 such as a gear transmission mechanism or a winding transmission mechanism using a chain and a sprocket, from which power is output to the left and right axles 28. ing.

さらに、変速機TMの動作状態を検出するためのセンサが設けられている。具体的には、前述した入力部材2もしくはこれと一体のカウンタドライブギヤ5の回転数Nin(もしくはエンジン回転数Ne)を検出する入力回転数センサ29、上記の車軸31の回転数Noutを検出する出力回転数センサ30、第1ポンプモータ12の出力軸(ロータ)すなわちモータ軸9の回転数Npm1を検出する第1ポンプモータ回転数センサ31、第2ポンプモータ13の出力軸(ロータ)すなわちモータ軸11の回転数Npm2を検出する第2ポンプモータ回転数センサ32などが設けられている。   Further, a sensor for detecting the operating state of the transmission TM is provided. Specifically, the input rotational speed sensor 29 for detecting the rotational speed Nin (or the engine rotational speed Ne) of the input member 2 or the counter drive gear 5 integrated therewith, and the rotational speed Nout of the axle 31 are detected. The output speed sensor 30, the output shaft (rotor) of the first pump motor 12, that is, the first pump motor speed sensor 31 that detects the speed Npm1 of the motor shaft 9, and the output shaft (rotor) of the second pump motor 13, that is, the motor A second pump motor rotational speed sensor 32 for detecting the rotational speed Npm2 of the shaft 11 is provided.

つぎに、上記の各ポンプモータ12,13を制御するための油圧回路について説明する。各ポンプモータ12,13を連通させている閉回路CCにはオイル(作動油)を補給するためのチャージポンプ(ブーストポンプと称されることもある)33が設けられている。このチャージポンプ33は、上記の閉回路CCからの漏れなどによるオイルの不足を補うためのものであって、前述したエンジン1や図示しないモータなどによって駆動されて、オイルパン34からオイルを汲み上げて閉回路CCに供給するようになっている。   Next, a hydraulic circuit for controlling each of the pump motors 12 and 13 will be described. A closed circuit CC that communicates the pump motors 12 and 13 is provided with a charge pump (sometimes referred to as a boost pump) 33 for supplying oil (operating oil). The charge pump 33 is for compensating for the shortage of oil due to leakage from the closed circuit CC. The charge pump 33 is driven by the engine 1 or a motor (not shown) to pump oil from the oil pan 34. It supplies to the closed circuit CC.

そのチャージポンプ33の吐出口は、閉回路CCにおける油路14と油路15とにそれぞれチェック弁35,36を介して連通されている。なお、これらのチェック弁35,36は、チャージポンプ33からの吐出方向に開き、これとは反対方向に閉じるように構成されている。さらに、チャージポンプ33の吐出圧を調整するためのリリーフ弁37が、チャージポンプ33の吐出口に連通されている。このリリーフ弁37は、スプリングによる弾性力とソレノイドバルブ(図示せず)の出力圧による押圧力との和より高い圧力(設定圧すなわちリリーフ圧超過する圧力)が作用した場合に開いてオイルをオイルパン34に排出するように構成されており、したがってチャージポンプ33の吐出圧をパイロット圧に応じた圧力に設定するように構成されている。   The discharge port of the charge pump 33 communicates with the oil passage 14 and the oil passage 15 in the closed circuit CC via check valves 35 and 36, respectively. In addition, these check valves 35 and 36 are comprised so that it may open in the discharge direction from the charge pump 33, and may close in the opposite direction. Further, a relief valve 37 for adjusting the discharge pressure of the charge pump 33 is communicated with the discharge port of the charge pump 33. The relief valve 37 is opened when a pressure higher than the sum of the elastic force by the spring and the pressing force by the output pressure of the solenoid valve (not shown) is applied (set pressure, that is, pressure exceeding the relief pressure). Accordingly, the discharge pressure of the charge pump 33 is set to a pressure corresponding to the pilot pressure.

さらに、第1ポンプモータ12の吸入ポート12Sと油路15との間に、リリーフ弁38が設けられている。言い換えれば、第1ポンプモータ12と並列に、各油路14,15を連通させるようにリリーフ弁38が設けられている。このリリーフ弁38は、第1ポンプモータ12の吸入ポート12Sまたは第2ポンプモータ13の吸入ポート13Sから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。すなわち、リリーフ弁38は、これに付設されたソレノイド(図示せず)によって調圧値(すなわち設定圧,リリーフ圧)を設定するように構成されており、いずれかの吸入ポート12S,13Sからの吐出圧がそのリリーフ圧を超過した場合には、リリーフ弁38が開いて排圧することにより、吐出圧すなわち高圧側の油路14の圧力を、リリーフ圧以下に維持するようになっている。さらにこのリリーフ弁38は、上記のリリーフ圧を維持する機能とは別に、開放状態(OFF状態)に制御されることにより閉回路CC内の油圧を強制的に排圧する機能も兼ね備えている。   Further, a relief valve 38 is provided between the suction port 12 </ b> S of the first pump motor 12 and the oil passage 15. In other words, the relief valve 38 is provided in parallel with the first pump motor 12 so as to communicate the oil passages 14 and 15. The relief valve 38 is configured to maintain the discharge pressure at a preset pressure when pressure oil is discharged from the suction port 12S of the first pump motor 12 or the suction port 13S of the second pump motor 13. Yes. That is, the relief valve 38 is configured to set a pressure regulation value (that is, a set pressure or a relief pressure) by a solenoid (not shown) attached thereto. When the discharge pressure exceeds the relief pressure, the relief valve 38 is opened and discharged to maintain the discharge pressure, that is, the pressure in the high-pressure side oil passage 14 below the relief pressure. Further, the relief valve 38 has a function of forcibly discharging the hydraulic pressure in the closed circuit CC by being controlled to an open state (OFF state) separately from the function of maintaining the relief pressure.

一方、第2ポンプモータ13の吐出ポート13Dと油路14との間に、リリーフ弁39が設けられている。言い換えれば、第2ポンプモータ13と並列に、各油路14,15を連通させるようにリリーフ弁39が設けられている。このリリーフ弁39は、第2ポンプモータ13の吐出ポート13Dまたは第1ポンプモータ12の吐出ポート12Dから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。すなわち、リリーフ弁39は、これに付設されたソレノイド(図示せず)によって調圧値(すなわち設定圧,リリーフ圧)を設定するように構成されており、いずれかの吐出ポート12D,13Dからの吐出圧がそのリリーフ圧を超過した場合には、リリーフ弁39が開いて排圧することにより、吐出圧すなわち油路15の圧力をリリーフ圧以下に維持するようになっている。さらにこのリリーフ弁39は、前述のリリーフ弁38と同様に、上記のリリーフ圧を維持する機能とは別に、開放状態(OFF状態)に制御されることにより閉回路CC内の油圧を強制的に排圧する機能も兼ね備えている。   On the other hand, a relief valve 39 is provided between the discharge port 13 </ b> D of the second pump motor 13 and the oil passage 14. In other words, the relief valve 39 is provided in parallel with the second pump motor 13 so as to communicate the oil passages 14 and 15. The relief valve 39 is configured to maintain the discharge pressure at a preset pressure when pressure oil is discharged from the discharge port 13D of the second pump motor 13 or the discharge port 12D of the first pump motor 12. Yes. That is, the relief valve 39 is configured to set a pressure regulation value (that is, set pressure, relief pressure) by a solenoid (not shown) attached to the relief valve 39, and the relief valve 39 from any one of the discharge ports 12D and 13D. When the discharge pressure exceeds the relief pressure, the relief valve 39 is opened and discharged to maintain the discharge pressure, that is, the pressure in the oil passage 15 below the relief pressure. Further, like the above-described relief valve 38, the relief valve 39 is controlled to an open state (OFF state) separately from the function of maintaining the relief pressure, thereby forcing the hydraulic pressure in the closed circuit CC. It also has a function to exhaust pressure.

したがって、前述のリリーフ弁38およびこのリリーフ弁39は、閉回路CC内の油圧の上限を規定するリリーフ圧を設定するとともに、開放状態に制御されることによりその閉回路CC内の油圧を排圧するこの発明における調圧弁に相当している。   Therefore, the relief valve 38 and the relief valve 39 set a relief pressure that defines the upper limit of the hydraulic pressure in the closed circuit CC, and discharge the hydraulic pressure in the closed circuit CC by being controlled to an open state. This corresponds to the pressure regulating valve in the present invention.

この変速機TMは、上記の各ポンプモータ12,13の押出容積や各シンクロ22,23,24,25あるいは各リリーフ弁38,39を電気的に制御できるように構成されており、そのための電子制御装置(ECU)40が設けられている。この電子制御装置40は、マイクロコンピュータを主体にして構成されたものであって、所定の回転部材の回転数や他の検出信号が入力され、それらの入力された信号および予め記憶している情報ならびにプログラムに基づいて演算を行い、その演算結果に応じて指令信号を出力するように構成されている。例えば、前述の各回転数センサ29,30,31,32の検出信号がこの電子制御装置40に入力され、それらの検出信号に基づく演算結果に基づいて、各ポンプモータ12,13、各シンクロ22,23,24,25、各リリーフ弁38,39等の運転状態や動作状態を制御する指令信号がこの電子制御装置40から出力される。   The transmission TM is configured to be able to electrically control the extrusion volume of the pump motors 12 and 13 and the synchros 22, 23, 24 and 25 or the relief valves 38 and 39. A control device (ECU) 40 is provided. The electronic control unit 40 is mainly composed of a microcomputer, and is inputted with the number of rotations of a predetermined rotating member and other detection signals, and the inputted signals and information stored in advance. In addition, the calculation is performed based on the program, and the command signal is output according to the calculation result. For example, the detection signals of the rotation speed sensors 29, 30, 31, and 32 are input to the electronic control unit 40, and the pump motors 12 and 13 and the synchros 22 are based on the calculation results based on the detection signals. , 23, 24, 25, the relief valves 38, 39, etc., command signals for controlling the operating state and the operating state are output from this electronic control unit 40.

そして、この変速機TMは、エンジン1の動力を出力軸16に伝達する動力伝達系統として、第1ポンプモータ12によって反力が与えられる第1遊星歯車機構3および第4速用ギヤ対17もしくは第2速用ギヤ対18を介して出力軸16に動力を伝達する経路と、第2ポンプモータ13によって反力が与えられる第2遊星歯車機構4および第3速用ギヤ対19もしくは第1速用ギヤ対20を介して出力軸16に動力を伝達する経路との2つの経路を備えている。そして、それぞれの動力伝達経路を介して伝達されるトルクは、それぞれに設けられているポンプモータ12,13の押出容積に応じて変化するようになっている。   The transmission TM serves as a power transmission system for transmitting the power of the engine 1 to the output shaft 16, and the first planetary gear mechanism 3 and the fourth speed gear pair 17 to which a reaction force is applied by the first pump motor 12 or A path for transmitting power to the output shaft 16 via the second speed gear pair 18 and the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 or the first speed to which a reaction force is applied by the second pump motor 13. There are two paths including a path for transmitting power to the output shaft 16 through the gear pair 20. And the torque transmitted via each power transmission path changes according to the extrusion volume of pump motors 12 and 13 provided in each.

つぎに、上述した変速機TMの作用について説明する。図2は、各変速段を設定する際の各ポンプモータ(PM1,PM2)12,13、および各シンクロ22,23,24,25の動作状態をまとめて示す図表であって、この図2における各ポンプモータ12,13についての「0」は、ポンプ容量を最小もしくは実質的に“0”(ゼロ)とし、その出力軸(ロータ)が回転させられても圧油を発生することがなく、また油圧が供給されても出力軸が回転しない状態(フリー状態もしくは空転状態)を示し、「LOCK」はそのロータの回転が止まっている状態を示している。また、「PUMP」は、ポンプ容量を実質的なゼロより大きくするとともに圧油を吐出している状態を示し、したがって該当するポンプモータ12(もしくは13)はポンプとして機能している。また、「MOTOR」は、一方のポンプモータ12(もしくは13)が吐出した圧油が供給されてモータとして機能している状態を示し、したがって該当するポンプモータ13(もしくは12)は軸トルクを発生し、対応するモータ軸11(もしくは9)および中間軸10(もしくは8)に駆動トルクを伝達している。さらに、「FREE」は、各リリーフ弁38,39をOFF状態にして閉回路CC内の油圧を排圧することにより、各ポンプモータ12,13のロータがフリーな(空転可能な)状態を示している。   Next, the operation of the transmission TM described above will be described. FIG. 2 is a chart collectively showing the operation states of the pump motors (PM1, PM2) 12, 13 and the synchros 22, 23, 24, 25 when setting the respective gear positions. “0” for each of the pump motors 12 and 13 sets the pump capacity to the minimum or substantially “0” (zero), and does not generate pressure oil even when the output shaft (rotor) is rotated. In addition, the output shaft does not rotate even when hydraulic pressure is supplied (free state or idling state), and “LOCK” indicates the state where the rotation of the rotor is stopped. “PUMP” indicates a state in which the pump capacity is made larger than substantially zero and the pressure oil is discharged, and thus the corresponding pump motor 12 (or 13) functions as a pump. “MOTOR” indicates a state in which pressure oil discharged from one of the pump motors 12 (or 13) is supplied and functions as a motor. Therefore, the corresponding pump motor 13 (or 12) generates shaft torque. The driving torque is transmitted to the corresponding motor shaft 11 (or 9) and intermediate shaft 10 (or 8). Further, “FREE” indicates a state in which the rotors of the pump motors 12 and 13 are free (can be idled) by turning off the relief valves 38 and 39 and exhausting the hydraulic pressure in the closed circuit CC. Yes.

そして、各シンクロ22,23,24,25についての「右」、「左」は、それぞれのシンクロ22,23,24,25における各スリーブ22S,23S,24S,25Sの図1での位置を示すとともに、丸括弧はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧はアップシフトするための待機状態を示し、また、「N」は該当するシンクロ22,23,24,25をOFF状態(中立位置,ニュートラル)に設定した中立状態、斜体の「N」は該当するシンクロ22,23,24,25をOFF状態に設定することにより引き摺りを低減している状態を示す。   And "right" and "left" about each synchro 22,23,24,25 show the position in FIG. 1 of each sleeve 22S, 23S, 24S, 25S in each synchro 22,23,24,25. In addition, parentheses indicate a standby state for downshifting, square brackets indicate a standby state for upshifting, and “N” indicates that the corresponding synchros 22, 23, 24, 25 are in an OFF state (neutral position, neutral). “N” in the neutral state set to) indicates the state in which drag is reduced by setting the corresponding synchros 22, 23, 24, 25 to the OFF state.

ニュートラルポジションが選択されてニュートラル(N)状態を設定する際には、各ポンプモータ12,13がOFF状態とされ、また各シンクロ22,23,24,25のスリーブ22S,23S,24S,25Sがいずれも中央位置に設定される。したがって、いずれのギヤ対17,18,19,20,21も出力軸16に連結されていないニュートラル状態となる。すなわち、各ポンプモータ12,13が、押出容積(ポンプ容量)が実質的にゼロとなるように制御される。その結果、いわゆる空回り状態となるので、各遊星歯車機構3,4のリングギヤ3R,4Rにエンジン1からトルクが伝達されても、サンギヤ3S,4Sに反力が作用しない。そのため、出力要素であるキャリア3C,4Cに連結されている各中間軸8,10にはトルクが伝達されない。   When the neutral position is selected and the neutral (N) state is set, the pump motors 12 and 13 are turned off, and the sleeves 22S, 23S, 24S and 25S of the synchros 22, 23, 24 and 25 are turned on. Both are set at the center position. Therefore, none of the gear pairs 17, 18, 19, 20, 21 is in a neutral state that is not connected to the output shaft 16. That is, the pump motors 12 and 13 are controlled so that the extrusion volume (pump capacity) becomes substantially zero. As a result, a so-called idling state is established, so that even if torque is transmitted from the engine 1 to the ring gears 3R, 4R of the planetary gear mechanisms 3, 4, no reaction force acts on the sun gears 3S, 4S. Therefore, torque is not transmitted to the intermediate shafts 8 and 10 connected to the carriers 3C and 4C that are output elements.

シフトポジションがドライブポジションなどの走行ポジションに切り替えられると、Sシンクロ22のスリーブ22Sが図1の左側に移動させられるとともに、第1シンクロ23のスリーブ23Sが、図1の左側に移動させられる。したがって、発進駆動ギヤ21Aがモータ軸9に連結されて第1ポンプモータ12と出力軸16とが連結されるとともに、第1速駆動ギヤ20Aが第2中間軸10に連結されて第2遊星歯車機構4の出力要素であるキャリア4Cと出力軸16とが連結される。すなわち、固定変速比である第1速を設定する状態となる。また、これと併せて各ポンプモータ12,13の押出容積がゼロより大きい容積に制御される。   When the shift position is switched to a travel position such as a drive position, the sleeve 22S of the S synchro 22 is moved to the left in FIG. 1, and the sleeve 23S of the first sync 23 is moved to the left in FIG. Accordingly, the start drive gear 21A is connected to the motor shaft 9 to connect the first pump motor 12 and the output shaft 16, and the first speed drive gear 20A is connected to the second intermediate shaft 10 to be the second planetary gear. The carrier 4C, which is an output element of the mechanism 4, and the output shaft 16 are connected. That is, the first speed that is the fixed gear ratio is set. At the same time, the extrusion volume of each pump motor 12, 13 is controlled to be larger than zero.

したがって、この場合の第2ポンプモータ13は、第2遊星歯車機構4によって分配されたエンジン1の動力により駆動されてポンプとして機能する。したがって、第2ポンプモータ13は、油圧を発生させることに伴う反力トルクをモータ軸11およびサンギヤ4Sに与える。この状態を図2には「POMP」と記載してある。そのため、第2遊星歯車機構4の差動作用によってキャリア4Cにトルクが伝達され、そのトルクが第1速用ギヤ対20を介して出力軸16に伝達される。   Therefore, the second pump motor 13 in this case is driven by the power of the engine 1 distributed by the second planetary gear mechanism 4 and functions as a pump. Therefore, the second pump motor 13 gives reaction force torque accompanying generation of hydraulic pressure to the motor shaft 11 and the sun gear 4S. This state is described as “POMP” in FIG. Therefore, the torque is transmitted to the carrier 4C by the differential action of the second planetary gear mechanism 4, and the torque is transmitted to the output shaft 16 via the first speed gear pair 20.

一方、第2ポンプモータ13で発生した油圧がその吸入ポート13Sから吐出されて第1ポンプモータ12の吸入ポート12Sに供給される。その結果、第1ポンプモータ12がモータとして機能する。これを図2には「MOTOR」と記載してある。このようにして第1ポンプモータ12に伝達される動力が発進用ギヤ対21を介して出力軸16に伝達される。したがって発進から第1速までの駆動状態では、第2遊星歯車機構4を介したいわゆる機械的な動力の伝達と、油圧を介した動力の伝達との両方が生じ、これらの動力を合成した動力が出力軸16に現れる。また、この過程での変速比は、固定変速比である第1速より大きい値となり、その変速比は連続的に、あるいは無段階に変化する。   On the other hand, the hydraulic pressure generated by the second pump motor 13 is discharged from the suction port 13S and supplied to the suction port 12S of the first pump motor 12. As a result, the first pump motor 12 functions as a motor. This is described as “MOTOR” in FIG. In this way, the power transmitted to the first pump motor 12 is transmitted to the output shaft 16 via the starting gear pair 21. Therefore, in the driving state from the start to the first speed, both so-called mechanical power transmission via the second planetary gear mechanism 4 and power transmission via the hydraulic pressure are generated, and the combined power of these powers is generated. Appears on the output shaft 16. Further, the gear ratio in this process becomes a value larger than the first speed which is a fixed gear ratio, and the gear ratio changes continuously or steplessly.

こうしてエンジン1の回転数や車速が変化して第1速の変速比になると、第1ポンプモータ12の押出容積がゼロに設定されてOFF状態となり(図2に「0」と記してある)、また第2ポンプモータ13の押出容積が最大に設定され、その結果、実質上、第2ポンプモータ13の回転がロックされる(図2に「LOCK」と記してある)。すなわちモータ軸11およびこれに連結されている第2ポンプモータ13が固定される。その結果、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sが固定され、また第1遊星歯車機構3は出力軸16に対する動力の伝達に関与しなくなるので、エンジン1が出力した動力は、第2遊星歯車機構4および第1速用ギヤ対20を介して出力軸16に伝達される。すなわち、第1速用ギヤ対20のギヤ比で決まる固定変速比が設定される。なお、この場合、第1ポンプモータ12およびこれに連結されているモータ軸9が空転するので、第1中間軸8にトルクは現れない。なお、この固定変速比である第1速でSシンクロ22のスリーブ22Sおよび第2シンクロ24のスリーブ24Sを解放状態(OFF状態)とすれば、第1ポンプモータ12および第2ポンプモータ13を連れ回すことがないので、動力損失を防止できる。また、第2シンクロ24のスリーブ24Sを図1の左側に移動させておけば、第2速へのアップシフト待機状態となる。   When the rotational speed of the engine 1 and the vehicle speed change in this way to the first speed gear ratio, the extrusion volume of the first pump motor 12 is set to zero and turned off (indicated as “0” in FIG. 2). In addition, the extrusion volume of the second pump motor 13 is set to the maximum, and as a result, the rotation of the second pump motor 13 is substantially locked (indicated as “LOCK” in FIG. 2). That is, the motor shaft 11 and the second pump motor 13 connected thereto are fixed. As a result, the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 is fixed, and the first planetary gear mechanism 3 is not involved in the transmission of power to the output shaft 16, so that the power output from the engine 1 is the second planetary gear mechanism. 4 and the first speed gear pair 20 are transmitted to the output shaft 16. That is, a fixed gear ratio determined by the gear ratio of the first speed gear pair 20 is set. In this case, since the first pump motor 12 and the motor shaft 9 connected thereto are idled, no torque appears on the first intermediate shaft 8. If the sleeve 22S of the S synchronizer 22 and the sleeve 24S of the second synchronizer 24 are brought into the released state (OFF state) at the first speed which is the fixed gear ratio, the first pump motor 12 and the second pump motor 13 are rotated together. Since there is nothing, power loss can be prevented. Further, if the sleeve 24S of the second synchro 24 is moved to the left side in FIG. 1, it will be in an upshift standby state to the second speed.

固定変速比である第1速からアップシフトする場合、第2シンクロ24のスリーブ24Sを図1の左側に移動させて第2速駆動ギヤ18Aを第1中間軸8に連結しておく。なお、Rシンクロ25は中立状態にしておく。また、第2シンクロ24のスリーブ24Sを第2速駆動ギヤ18Aに係合させる場合、第2シンクロ24のスリーブ24の回転数と第2速駆動ギヤ18Aの回転数とを一致させる同期制御を行う。その同期制御は、シンクロ22,23,24,25の各スリーブ22S,23S,24S,25Sを相手部材に係合させる場合にも同様に行われる。   When upshifting from the first speed which is the fixed gear ratio, the sleeve 24S of the second synchro 24 is moved to the left side in FIG. 1 to connect the second speed drive gear 18A to the first intermediate shaft 8. The R synchro 25 is kept in a neutral state. In addition, when the sleeve 24S of the second synchro 24 is engaged with the second speed drive gear 18A, synchronous control is performed so that the rotation speed of the sleeve 24 of the second synchro 24 matches the rotation speed of the second speed drive gear 18A. . The synchronization control is similarly performed when the sleeves 22S, 23S, 24S, and 25S of the synchros 22, 23, 24, and 25 are engaged with the mating members.

この状態で、第1ポンプモータ12の押出容積を最大に向けて次第に増大させる。第2速へのアップシフト待機状態では、第1ポンプモータ12は逆回転しているから、その押出容積を次第に増大させることによりポンプとして機能する。すなわち、油圧を発生し(図2に「PUMP」と記してある)、同時に、それに伴う反力トルクがモータ軸9に現れる。その結果、第1遊星歯車機構3および第2速用ギヤ対18を介した動力の伝達が次第に行われる。また、第1ポンプモータ12で発生した油圧が第2ポンプモータ13に供給されてこれがモータとして機能する(図2に「MOTOR」と記してある)ので、第2ポンプモータ13および第2遊星歯車機構4ならびに第1速用ギヤ対20を介した動力の伝達が生じる。そのため、第1速から第2速への変速の過程での変速比は、第1速の変速比と第2速の変速比との間の値となり、かつ連続的に変化する変速比となる。すなわち、変速比が連続的に変化する無段変速状態となる。これは、上述した発進から第1速の変速比に到るまでの間、および各固定変速比の間でも同様であり、したがって上述した変速機TMは、無段変速機TMとして機能させることができる。   In this state, the extrusion volume of the first pump motor 12 is gradually increased toward the maximum. In the standby state for upshifting to the second speed, the first pump motor 12 rotates in the reverse direction, and thus functions as a pump by gradually increasing the extrusion volume. That is, the hydraulic pressure is generated (denoted as “PUMP” in FIG. 2), and at the same time, the reaction torque associated therewith appears on the motor shaft 9. As a result, transmission of power through the first planetary gear mechanism 3 and the second speed gear pair 18 is gradually performed. In addition, since the hydraulic pressure generated by the first pump motor 12 is supplied to the second pump motor 13 and functions as a motor (indicated as “MOTOR” in FIG. 2), the second pump motor 13 and the second planetary gears. Power is transmitted through the mechanism 4 and the first speed gear pair 20. Therefore, the speed ratio in the process of shifting from the first speed to the second speed is a value between the speed ratio of the first speed and the speed ratio of the second speed and is a continuously changing speed ratio. . That is, a continuously variable transmission state in which the gear ratio continuously changes is obtained. This is the same during the period from the start to the first speed ratio and between the fixed speed ratios. Therefore, the above-described transmission TM can function as a continuously variable transmission TM. it can.

上記のようにして第1ポンプモータ12の押出容積をほぼ最大にしてその回転が停止し、もしくは停止に近い状態になることにより、モータ軸9が実質的に固定される。また、併せて第2ポンプモータ13がOFF状態に設定される。したがって、第1遊星歯車機構3では、そのサンギヤ3Sが固定されるので、リングギヤ3Rに入力された動力がキャリア3Cから中間軸8を経て第2速駆動ギヤ18Aに出力される。一方、第2ポンプモータ13はOFF状態となっており、これと同軸上に配置されているRシンクロ25および第1シンクロ23はOFF状態であって、それらのスリーブ25Sおよびスリーブ23Sが中立位置にあるので、第2ポンプモータ13や第2遊星歯車機構4は動力の伝達に関与しない。したがって、第2速用ギヤ対18のギヤ比で決まる固定変速比である第2速が設定される。   The motor shaft 9 is substantially fixed by making the extrusion volume of the first pump motor 12 substantially maximum as described above and stopping its rotation or becoming nearly stopped. In addition, the second pump motor 13 is set to the OFF state. Therefore, in the first planetary gear mechanism 3, since the sun gear 3S is fixed, the power input to the ring gear 3R is output from the carrier 3C to the second speed drive gear 18A via the intermediate shaft 8. On the other hand, the second pump motor 13 is in the OFF state, and the R synchro 25 and the first synchro 23 arranged coaxially therewith are in the OFF state, and the sleeve 25S and the sleeve 23S are in the neutral position. Therefore, the second pump motor 13 and the second planetary gear mechanism 4 are not involved in power transmission. Accordingly, the second speed, which is a fixed gear ratio determined by the gear ratio of the second speed gear pair 18, is set.

以下、同様にして、第3速は第1シンクロ23のスリーブ23Sを図1の右側に移動させて第3速駆動ギヤ19Aを第2中間軸10に連結する係合状態とし、また第2ポンプモータ13の押出容積を最大にすることにより、上記の第1速の場合と同様に、モータ軸11および第2ポンプモータ13を固定し、さらに他のシンクロ22,24,25は解放状態にする。したがって、第3速用ギヤ対19を介して出力軸16に動力が伝達され、固定変速比である第3速が設定される。また、第4速は第2シンクロ24のスリーブ24Sを図1の右側に移動させて第4速駆動ギヤ17Aを第1中間軸8に連結する係合状態とし、また第1ポンプモータ12の押出容積を最大にすることにより、上記の第2速の場合と同様に、モータ軸9および第1ポンプモータ12を固定し、さらに他のシンクロ22,23,25は解放状態にする。したがって、第4速用ギヤ対17を介して出力軸16に動力が伝達され、固定変速比であってこの変速機TMにおける最高速段である第4速が設定される。   Similarly, in the third speed, the sleeve 23S of the first synchronizer 23 is moved to the right in FIG. 1 so that the third speed drive gear 19A is connected to the second intermediate shaft 10, and the second pump By maximizing the extrusion volume of the motor 13, the motor shaft 11 and the second pump motor 13 are fixed and the other synchros 22, 24, and 25 are released as in the case of the first speed. . Accordingly, the power is transmitted to the output shaft 16 via the third speed gear pair 19, and the third speed, which is a fixed gear ratio, is set. Further, in the fourth speed, the sleeve 24S of the second synchro 24 is moved to the right in FIG. 1 so that the fourth speed drive gear 17A is connected to the first intermediate shaft 8, and the first pump motor 12 is pushed out. By maximizing the volume, as in the case of the second speed, the motor shaft 9 and the first pump motor 12 are fixed, and the other synchros 22, 23, 25 are released. Therefore, power is transmitted to the output shaft 16 via the fourth speed gear pair 17, and the fourth speed, which is the fixed gear ratio and the highest speed stage in the transmission TM, is set.

そして、この発明の特徴であるいわゆる直結段について説明すると、この変速機TMにおける直結段とは、最高速段すなわち第4速での変速比と同等の変速比で、第2遊星歯車機構4および第3速ギヤ対19だけを介して、すなわち各ポンプモータ12,13間での圧油の流動や反力トルクを発生させるための油圧を必要とすることなく、エンジン1の出力トルクを直接出力軸16に伝達する状態である。   The so-called direct coupling stage, which is a feature of the present invention, will be described. The direct coupling stage in the transmission TM is a speed ratio equivalent to the speed ratio at the highest speed, that is, the fourth speed, and the second planetary gear mechanism 4 and The output torque of the engine 1 is directly output only through the third gear pair 19, that is, without the need for hydraulic pressure to generate pressure oil flow and reaction torque between the pump motors 12 and 13. This is a state of transmission to the shaft 16.

すなわち、この変速機TMにおける直結段は、上記のようにして最高速段である第4速を設定した状態から、第1シンクロ23のスリーブ23Sを図1の右側に移動させて第3速駆動ギヤ19Aを第2中間軸10に連結する係合状態とし、さらにRシンクロ25のスリーブ25Sを図1の右側に移動させて第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとを連結することによって設定される。このようにして第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとを連結することにより、第2遊星歯車機構4の全体が実質的に一体化され、すなわち第2遊星歯車機構4がいわゆる直結状態になり、その結果、図3に太線の矢印で示すように、エンジン1から第2遊星歯車機構4および第3速ギヤ対19を経由して出力軸16へ至る動力伝達経路が形成される。   That is, the direct connection stage in the transmission TM is driven at the third speed by moving the sleeve 23S of the first sync 23 to the right in FIG. 1 from the state where the fourth speed, which is the highest speed stage, is set as described above. By engaging the gear 19A with the second intermediate shaft 10 and further moving the sleeve 25S of the R synchro 25 to the right in FIG. 1 to connect the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the carrier 4C. Is set. By connecting the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the carrier 4C in this way, the entire second planetary gear mechanism 4 is substantially integrated, that is, the second planetary gear mechanism 4 is in a so-called direct connection state. As a result, a power transmission path from the engine 1 to the output shaft 16 via the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 is formed as indicated by a thick arrow in FIG.

なお、上記のように第1シンクロ23およびRシンクロ25を動作させて直結段を設定する際に、第2シンクロ24のスリーブ24Sを中央位置に設定して第2シンクロ24をOFF状態にすることにより、第1遊星歯車機構3側の動力伝達系統に設けられている第2シンクロ24を、同じく第1遊星歯車機構3側の動力伝達系統に設けられているいずれの変速段用伝動機構、すなわち第2速用ギヤ対18および第4速用ギヤ対17のいずれにも係合しない中立状態にして、その第1遊星歯車機構3側の動力伝達系統およびそれに連結している第1ポンプモータ12における引き摺り損失を低減することができる。   When the first sync 23 and the R sync 25 are operated to set the direct coupling stage as described above, the sleeve 24S of the second sync 24 is set to the center position and the second sync 24 is turned off. Thus, the second synchro 24 provided in the power transmission system on the first planetary gear mechanism 3 side is replaced with any transmission gear mechanism provided in the power transmission system on the first planetary gear mechanism 3 side, that is, The power transmission system on the first planetary gear mechanism 3 side and the first pump motor 12 connected thereto are set in a neutral state in which neither the second speed gear pair 18 nor the fourth speed gear pair 17 is engaged. The drag loss at can be reduced.

また、上記のように第1シンクロ23およびRシンクロ25を動作させて直結段を設定する際に、閉回路CC内の各リリーフ弁38,39をそれぞれ開放状態(OFF状態)に制御して閉回路CC内の油圧を強制的に排圧することにより、各ポンプモータ12,13に対して油圧が作用しない状態して、各ポンプモータ12,13を空転可能なフリーの状態にすることができる(図2に「FREE」と記してある)。そうすることにより、エンジン1から第2遊星歯車機構4および第3速用ギヤ対19を経由して出力軸16に至る動力伝達経路と、いずれかのポンプモータ12,13に油圧を作用させて反力トルクを発生させる場合の通常の動力伝達経路とが干渉してしまうことを回避することができる。   In addition, when the first sync 23 and the R sync 25 are operated to set the direct coupling stage as described above, the relief valves 38 and 39 in the closed circuit CC are controlled to the open state (OFF state) and closed. By forcibly discharging the hydraulic pressure in the circuit CC, the hydraulic pressure is not applied to the pump motors 12 and 13, and the pump motors 12 and 13 can be brought into a free state in which they can idle ( ("FREE" is shown in FIG. 2). By doing so, hydraulic pressure is applied to the power transmission path from the engine 1 through the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 to the output shaft 16 and any one of the pump motors 12 and 13. It is possible to avoid interference with a normal power transmission path when the reaction torque is generated.

ここで、上記のように、第4速を設定する際に出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされる第4速用ギヤ対17の変速比(第4速従動ギヤ17Bの歯数を第4速駆動ギヤ17Aの歯数で割った値)をκ、第3速を設定する際に出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされるとともに、直結段を設定する際にも出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされる第3速用ギヤ対19の変速比(第3速従動ギヤ19Bの歯数を第3速駆動ギヤ19Aの歯数で割った値)をκ、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとリングギヤ4Rとのギヤ比(サンギヤ4Sの歯数をリングギヤ4Rの歯数で割った値)をρとすると、理論的には、以下の(1)式を満たすようにそれら第4速ギヤ対17および第3速ギヤ対19が構成される。
κ×κ={1/(1+ρ)} ・・・・・・・・・・(1)
この(1)式を満たすように、各変速比κ,κを設定して第4速ギヤ対17および第3速ギヤ対19をそれぞれ構成することにより、図4の各遊星歯車機構3,4に関する共線図に示すように、第3速もしくは第3速と第4速との間の変速比から第4速の固定変速比にアップシフトする場合に、変速機TMの変速比が第4速の固定変速比になるのと同時に、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sの回転とキャリア4Cの回転とが同期するようになる。
Here, as described above, the gear ratio of the fourth-speed gear pair 17 (the number of teeth of the fourth-speed driven gear 17B) that is in a state where power can be transmitted to the output shaft 16 when setting the fourth speed. Is divided by the number of teeth of the fourth speed drive gear 17A), κ 1 , when setting the third speed, the power transmission to the output shaft 16 is made possible, and when setting the direct coupling stage Also, the gear ratio of the third-speed gear pair 19 in which power can be transmitted to the output shaft 16 (value obtained by dividing the number of teeth of the third-speed driven gear 19B by the number of teeth of the third-speed drive gear 19A). Is κ 2 , and the gear ratio between the sun gear 4S and the ring gear 4R of the second planetary gear mechanism 4 (value obtained by dividing the number of teeth of the sun gear 4S by the number of teeth of the ring gear 4R) is theoretically The fourth speed gear pair 17 and the third speed gear pair 19 are configured to satisfy the expression (1).
κ 1 × κ 2 = {1 / (1 + ρ)} (1)
Each of the planetary gear mechanisms 3 in FIG. 4 is configured by setting the respective transmission gear ratios κ 1 and κ 2 so as to satisfy the expression (1) and configuring the fourth speed gear pair 17 and the third speed gear pair 19, respectively. , 4, when the upshift is performed from the speed ratio between the third speed or the third speed and the fourth speed to the fixed speed ratio of the fourth speed, the speed ratio of the transmission TM is Simultaneously with the fourth gear ratio, the rotation of the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the rotation of the carrier 4C are synchronized.

ただし、実際には、変速機TMに負荷が掛かっている状態で固定変速比が設定される場合、閉回路CC内での不可避的な油圧の漏れなどの影響により、図5の共線図にΔNで示すように、モータ軸11すなわち第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sの回転数が若干低下する。したがって、このようなサンギヤ4Sの回転数が低下する現象を考慮して、実際には、以下の(2)式を満たすようにそれら第4速ギヤ対17および第3速ギヤ対19が構成される。
κ×κ≦{1/(1+ρ)} ・・・・・・・・・・(2)
すなわち、閉回路CC内の油圧漏れなどによるサンギヤ4Sの回転数の低下を考慮したこの(2)式を満たすように、各変速比κ,κを設定して第4速ギヤ対17および第3速ギヤ対19をそれぞれ構成することにより、実際に、第3速もしくは第3速と第4速との間の変速比から第4速の固定変速比にアップシフトする場合に、変速機TMの変速比が第4速の固定変速比になるのと同時に、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sの回転とキャリア4Cの回転とを同期させることができる。
However, in actuality, when the fixed gear ratio is set in a state where the transmission TM is loaded, the collinear diagram of FIG. 5 is caused by the influence of inevitable hydraulic leakage in the closed circuit CC. As indicated by ΔN, the rotational speed of the motor shaft 11, that is, the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 slightly decreases. Therefore, in consideration of such a phenomenon that the rotational speed of the sun gear 4S decreases, the fourth speed gear pair 17 and the third speed gear pair 19 are actually configured to satisfy the following expression (2). The
κ 1 × κ 2 ≦ {1 / (1 + ρ)} (2)
That is, the transmission gear ratios κ 1 and κ 2 are set so as to satisfy the equation (2) in consideration of a decrease in the rotational speed of the sun gear 4S due to hydraulic leakage in the closed circuit CC, and the fourth speed gear pair 17 and By configuring each of the third speed gear pairs 19, in actuality, when the upshift is performed from the third speed or the speed ratio between the third speed and the fourth speed to the fourth speed fixed speed ratio, the transmission The rotation of the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the rotation of the carrier 4C can be synchronized at the same time when the transmission ratio of TM becomes the fixed transmission ratio of the fourth speed.

実際に上記の(2)式を満たす各変速比κ,κについては、例えば、理論的もしくは設計的に最大負荷時の閉回路CC内における油圧の漏れを推定し、あるいは実験的に最大負荷時の閉回路CC内における油圧の漏れを計測して、その油圧漏れの推定値あるいは計測値に基づいて、上記の(2)式を満たす各変速比κ,κを適宜に求めることができる。 For each of the gear ratios κ 1 and κ 2 that actually satisfy the above equation (2), for example, theoretically or designally estimates the leakage of hydraulic pressure in the closed circuit CC at the maximum load, or experimentally maximizes it. The hydraulic pressure leakage in the closed circuit CC at the time of load is measured, and the gear ratios κ 1 and κ 2 satisfying the above expression (2) are appropriately determined based on the estimated value or the measured value of the hydraulic leakage. Can do.

なお、この変速機TMの第3速ギヤ対19は、上述したように、第4速ギヤ対17とは反対側の動力伝達系統に設けられ、Rシンクロ25により第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとが連結される際に出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされる変速段用伝動機構であって、この発明における中高速段用伝動機構に相当している。   As described above, the third speed gear pair 19 of the transmission TM is provided in the power transmission system on the side opposite to the fourth speed gear pair 17, and the sun gear of the second planetary gear mechanism 4 is provided by the R synchro 25. A transmission stage transmission mechanism that is capable of transmitting power to the output shaft 16 when the 4S and the carrier 4C are connected, and corresponds to the middle- and high-speed transmission mechanism in the present invention.

さらに、後進段について説明すると、シフト装置によってリバースポジションが選択された場合には、Sシンクロ22のスリーブ22Sが図1の左側に移動させられ、またRシンクロ25のスリーブ25Sが図1の右側に移動させられ、さらに他のシンクロ23,24がOFF状態に設定される。したがって、Rシンクロ25によって第2中間軸10とモータ軸11とが連結されることにより、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとが連結されて第2遊星歯車機構4の全体が実質的に一体化される。また、発進駆動ギヤ21Aがモータ軸9すなわち第1ポンプモータ12のロータに連結される。   Further, the reverse gear will be described. When the reverse position is selected by the shift device, the sleeve 22S of the S synchro 22 is moved to the left side of FIG. 1, and the sleeve 25S of the R synchro 25 is moved to the right side of FIG. The other syncs 23 and 24 are set to the OFF state. Therefore, when the second intermediate shaft 10 and the motor shaft 11 are connected by the R synchro 25, the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the carrier 4C are connected, and the entire second planetary gear mechanism 4 is substantially the same. Integrated. The start drive gear 21 </ b> A is connected to the motor shaft 9, that is, the rotor of the first pump motor 12.

したがって、エンジン1から第2遊星歯車機構4に伝達された動力がそのまま第2ポンプモータ13に伝達されてこれが駆動され、第2ポンプモータ13によって油圧が発生する。なお、第1シンクロ23がOFF状態であるから、第2遊星歯車機構4あるいは第2中間軸10から出力軸16に動力が伝達されることはない。一方、第1ポンプモータ12の押出容積がゼロより大きい容積、例えば最大容積に制御される。その結果、第2ポンプモータ13から供給された油圧によって第1ポンプモータ12がモータとして機能し、モータ軸9にトルクを出力する。その場合、第1ポンプモータ12にはその吐出ポート12Dから油圧が供給されるので、第1ポンプモータ12が逆回転する。そして、そのトルクが発進用ギヤ対21を介して出力軸16に伝達されるので、後進状態となる。すなわち後進段が設定される。   Therefore, the motive power transmitted from the engine 1 to the second planetary gear mechanism 4 is transmitted to the second pump motor 13 as it is, and this is driven, and hydraulic pressure is generated by the second pump motor 13. Since the first sync 23 is in the OFF state, power is not transmitted from the second planetary gear mechanism 4 or the second intermediate shaft 10 to the output shaft 16. On the other hand, the extrusion volume of the first pump motor 12 is controlled to a volume larger than zero, for example, the maximum volume. As a result, the first pump motor 12 functions as a motor by the hydraulic pressure supplied from the second pump motor 13 and outputs torque to the motor shaft 9. In that case, since the hydraulic pressure is supplied to the first pump motor 12 from the discharge port 12D, the first pump motor 12 rotates in the reverse direction. Then, the torque is transmitted to the output shaft 16 via the starting gear pair 21, so that a reverse state is established. That is, the reverse gear is set.

このように、この発明で対象とする変速機TMは、4つの前進段と1つの後進段とを設定することができるように構成されている。そして、この変速機TMの前進の最高速段である第4速では、前述したように、第2ポンプモータ13の押出容積が“0”にされ、一方の第1ポンプモータ12の回転がロックされて、その第1ポンプモータ12側に設けられた一方の第1遊星歯車機構3のサンギヤ3Sの回転が固定される。その結果、エンジン1の出力トルクは、第1遊星歯車機構3および第4速用ギヤ対17を介して出力軸16へ伝達される。したがって、最高速段であって固定変速段である第4速では、動力を油圧の流動に変換することのないいわゆる機械的な動力伝達になるので、変速機TMの動力伝達効率が相対的に良好になる。この状態で、エンジン1の出力トルクを、第1ポンプモータ12から反力トルクを得ることなく直接出力軸16側に伝達すること、すなわちエンジン1の出力トルクをいわゆる直結状態で出力軸16へ伝達することができれば、変速機TMの最高速段における動力伝達効率を一層向上させることができる。   As described above, the transmission TM targeted by the present invention is configured to be able to set four forward speeds and one reverse speed. At the fourth speed, which is the highest speed stage of forward movement of the transmission TM, as described above, the extrusion volume of the second pump motor 13 is set to “0”, and the rotation of the first pump motor 12 is locked. Thus, the rotation of the sun gear 3S of one of the first planetary gear mechanisms 3 provided on the first pump motor 12 side is fixed. As a result, the output torque of the engine 1 is transmitted to the output shaft 16 via the first planetary gear mechanism 3 and the fourth speed gear pair 17. Therefore, in the fourth speed, which is the highest speed stage and the fixed speed stage, so-called mechanical power transmission is performed without converting the power into a hydraulic flow, so the power transmission efficiency of the transmission TM is relatively low. Become good. In this state, the output torque of the engine 1 is directly transmitted to the output shaft 16 side without obtaining the reaction torque from the first pump motor 12, that is, the output torque of the engine 1 is transmitted to the output shaft 16 in a so-called direct connection state. If it is possible, the power transmission efficiency at the highest speed of the transmission TM can be further improved.

そこで、この発明に係る制御装置は、上述した図1に示す変速機TMにおける最高速段すなわち第4速への変速制御を図6に示すように実行し、最高速段もしくはそれと同等の変速比の状態でいわゆる直結段を形成して、最高速段における動力伝達効率を向上することができるように構成されている。   Therefore, the control device according to the present invention executes the shift control to the highest speed, that is, the fourth speed in the transmission TM shown in FIG. 1 as shown in FIG. In this state, a so-called direct coupling stage is formed so that the power transmission efficiency at the highest speed stage can be improved.

図6に示す制御ルーチンは、前述した電子制御装置43によって、所定の短い時間間隔で繰り返し実行されるようになっており、先ず、アクセル開度θやエンジン回転数Neならびに車速Vなどの走行状態を示すデータが読み込まれ(ステップS1)、それに基づいて目標変速比が算出され、その算出結果として最高速段へのアップシフト(具体的に第4速へのアップシフト)の指令が出力される(ステップS2)。   The control routine shown in FIG. 6 is repeatedly executed at predetermined short time intervals by the electronic control unit 43 described above. First, the travel state such as the accelerator opening θ, the engine speed Ne, and the vehicle speed V is shown. (Step S1), a target gear ratio is calculated based on the data, and a command for upshifting to the highest speed (specifically, upshifting to the fourth speed) is output as the calculation result. (Step S2).

続いて、第2ポンプモータ13の回転、具体的にはモータ軸11すなわち第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sの回転数Npm2、および、第2遊星歯車機構4のキャリア4Cの回転数Nc2が読み込まれ(ステップS3)、それら第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期したか否かが判断される(ステップS4)。この同期もしくはほぼ同期したか否かの判断は、例えば、第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2との偏差の絶対値が、閾値として設定した“0”(ゼロ)に近い所定値(正の数)を下回った場合に、それら第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期したと判断することができる。   Subsequently, the rotation of the second pump motor 13, specifically, the rotation speed Npm2 of the motor shaft 11, that is, the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4, and the rotation speed Nc2 of the carrier 4C of the second planetary gear mechanism 4 are read. Then, it is determined whether or not the rotation speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotation speed Nc2 of the carrier 4C are synchronized or almost synchronized (step S4). For example, the determination as to whether or not the synchronization has occurred is made by setting the absolute value of the deviation between the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotational speed Nc2 of the carrier 4C to “0” (zero) set as the threshold value. When the value falls below a close predetermined value (positive number), it can be determined that the rotation speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotation speed Nc2 of the carrier 4C are synchronized or substantially synchronized.

未だ第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期していないことにより、このステップS4で否定的に判断された場合は、上記のステップS3へ戻り、従前の制御が繰り返される。すなわち、第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期するまで、このステップS3およびステップS4の制御が繰り返し実行される。   If the determination is negative in this step S4 because the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotational speed Nc2 of the carrier 4C are not synchronized or almost synchronized with each other, the process returns to the above step S3. The above control is repeated. That is, the control in step S3 and step S4 is repeatedly executed until the rotation speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotation speed Nc2 of the carrier 4C are synchronized or substantially synchronized.

そして、第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期したことにより、ステップS4で肯定的の判断された場合には、ステップS5へ進み、Rシンクロ25のスリーブ25Sが図1の右側に移動させられて、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとが連結される。すなわち、第2遊星歯車機構4の各回転要素が一体回転する直結状態になり、エンジン1から第2遊星歯車機構4および第3速用ギヤ対19を経由して出力軸16へ至る動力伝達経路が形成されたいわゆる直結段が設定される。   If the determination is affirmative in step S4 because the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotational speed Nc2 of the carrier 4C are synchronized or almost synchronized, the process proceeds to step S5, and the R synchro 25 The sleeve 25S is moved to the right side in FIG. 1 to connect the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the carrier 4C. That is, a power transmission path from the engine 1 to the output shaft 16 via the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 is brought into a directly connected state in which the rotating elements of the second planetary gear mechanism 4 rotate integrally. A so-called direct connection stage in which is formed is set.

このとき、前述したように、変速機TMを第4速へアップシフトさせる場合、その変速比が第4速の固定変速比になるのと同時期に第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが同期もしくはほぼ同期するように第4速用ギヤ対17の変速比κと第3速用ギヤ対19の変速比κとが設定されているので、上記のようにして第2ポンプモータ13の回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2との同期が判断されて、第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとが連結された状態すなわち直結段が設定された状態では、変速機TMの変速比は最高速段である第4速の固定変速比と同等もしくはほぼ同等の値になる。 At this time, as described above, when the transmission TM is upshifted to the fourth speed, the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 and the carrier at the same time when the speed ratio becomes the fixed speed ratio of the fourth speed. since 4C and rotation number Nc2 of the gear ratio kappa 2 gear ratio kappa 1 and the third gear pair 19 of the fourth gear pair 17 so as to be synchronized or nearly synchronized is set, as described above Thus, the synchronization between the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 and the rotational speed Nc2 of the carrier 4C is determined, and the state where the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 and the carrier 4C are connected, that is, the direct coupling stage is set. In this state, the transmission ratio of the transmission TM is equal to or substantially the same as the fixed transmission ratio of the fourth speed, which is the highest speed stage.

上記のようにして直結段を設定するためにRシンクロ25のスリーブ25Sが動作させられるのと併行してもしくはそれに続いて、閉回路CC内の各リリーフ弁38,39がそれぞれ開放状態(OFF状態)に制御されて、閉回路CC内の油圧が排圧される(ステップS6)。このように直結段を設定する際に各リリーフ弁38,39をそれぞれ開いて閉回路CC内の油圧を強制的に排圧することにより、各ポンプモータ12,13に対して油圧が作用しない状態、すなわち各ポンプモータ12,13を空転可能なフリーの状態にすることができる。そのため、直結段を設定した場合に、エンジン1から第2遊星歯車機構4および第3速用ギヤ対19を経由して出力軸16に至る動力伝達経路と、いずれかのポンプモータ12,13に油圧を作用させて反力トルクを発生させる場合の通常の動力伝達経路とが干渉してしまうことを回避することができる。   In parallel with or following the operation of the sleeve 25S of the R synchro 25 in order to set the direct coupling stage as described above, the relief valves 38 and 39 in the closed circuit CC are in the open state (OFF state). ), The hydraulic pressure in the closed circuit CC is discharged (step S6). In this way, when setting the direct coupling stage, the relief valves 38 and 39 are opened to forcibly discharge the hydraulic pressure in the closed circuit CC, so that the hydraulic pressure does not act on the pump motors 12 and 13. That is, the pump motors 12 and 13 can be brought into a free state in which they can idle. Therefore, when a direct coupling stage is set, a power transmission path from the engine 1 to the output shaft 16 via the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 and any one of the pump motors 12 and 13 It is possible to avoid interference with the normal power transmission path when the reaction force torque is generated by applying hydraulic pressure.

また併せて、第2シンクロ24のスリーブ24Sが中央位置に移動させられて、第2シンクロ24がOFF状態すなわち中立(ニュートラル)状態にされる(ステップS7)。このように直結段を設定する際に第2シンクロ24をニュートラルの状態にすることにより、第1遊星歯車機構3側に配置されたいずれの変速段用伝動機構、すなわち第4速用ギヤ対17および第2速用ギヤ対18のいずれも、エンジン1および第1遊星歯車機構3ならびに出力軸16に対して動力伝達を遮断した状態にされる。そのため、直結段を設定した状態で、エンジン1と第1ポンプモータ12との間の動力伝達を遮断することができ、その状態で第1ポンプモータ12を引き摺ることによる損失の発生を回避することができる。   At the same time, the sleeve 24S of the second sync 24 is moved to the center position, and the second sync 24 is turned off, that is, in a neutral state (step S7). In this way, when setting the direct coupling stage, the second synchro 24 is set to the neutral state, so that any transmission stage transmission mechanism arranged on the first planetary gear mechanism 3 side, that is, the fourth speed gear pair 17 is arranged. Both of the second speed gear pair 18 and the second speed gear pair 18 are in a state in which power transmission is interrupted to the engine 1, the first planetary gear mechanism 3, and the output shaft 16. Therefore, power transmission between the engine 1 and the first pump motor 12 can be interrupted in a state where the direct coupling stage is set, and generation of loss due to dragging the first pump motor 12 in that state is avoided. Can do.

上記のようにして最高速段の変速比で直結段が設定されると、再度、アクセル開度θやエンジン回転数Neならびに車速Vなどの走行状態を示す最新のデータが読み込まれ(ステップS8)、それに基づいて目標変速比が算出され、その算出結果として、直結段から第4速以下の変速段へダウンシフトする必要があるか否かが判断される(ステップS9)。別の言い方をすると、第4速以下の変速段へのダウンシフトの指令が出力されたか否かが判断される。   When the direct gear is set at the speed ratio of the highest speed as described above, the latest data indicating the running state such as the accelerator opening θ, the engine speed Ne, and the vehicle speed V is read again (step S8). Based on this, the target gear ratio is calculated, and as a result of the calculation, it is determined whether or not it is necessary to downshift from the direct gear to the fourth gear or lower (step S9). In other words, it is determined whether or not a command for downshifting to the fourth gear or lower is output.

未だ第4速以下の変速段へのダウンシフトの必要がないこと、あるいは未だ第4速以下の変速段へのダウンシフト指令が出力されていないことにより、このステップS9で否定的に判断された場合は、上記のステップS8へ戻り、従前の制御が繰り返される。すなわち、第4速以下の変速段へのダウンシフトの必要が生じるまで、あるいは第4速以下の変速段へのダウンシフト指令が出力されるまで、このステップS8およびステップS9の制御が繰り返し実行される。   A negative determination was made in this step S9 because it is not necessary to downshift to a gear position below the fourth speed yet, or a downshift command to a gear stage below the fourth speed has not yet been output. In that case, the process returns to step S8 and the previous control is repeated. That is, the control in steps S8 and S9 is repeatedly executed until a downshift to a gear position below the fourth speed becomes necessary or a downshift command to a gear stage below the fourth speed is output. The

そして、第4速以下の変速段へのダウンシフトの必要が生じたこと、あるいは第4速以下の変速段へのダウンシフト指令が出力されたことにより、ステップS9で肯定的に判断された場合には、ステップS10へ進み、第2シンクロ24のスリーブ24Sが図1の右側に移動させられて、第4速ギヤ対19が出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされる。   If the determination in step S9 is affirmative due to the necessity of downshifting to the fourth speed or lower, or the output of a downshift command to the fourth or lower speed. In step S10, the sleeve 24S of the second sync 24 is moved to the right side in FIG. 1 so that the fourth speed gear pair 19 can transmit power to the output shaft 16.

続いて、開放状態(OFF状態)に制御されていた閉回路CC内の各リリーフ弁38,39がそれぞれ通常の制御状態(ON状態)に戻されて、閉回路CC内の油圧が復帰させられ、各ポンプモータ12,113に油圧が作用する状態に戻される(ステップS11)。それと併行してもしくはそれに続いて、Rシンクロ25のスリーブ25Sが中央位置に移動させられて、Rシンクロ25がOFF状態すなわち中立(ニュートラル)状態にされる(ステップS12)。   Subsequently, the relief valves 38 and 39 in the closed circuit CC that have been controlled to the open state (OFF state) are returned to the normal control state (ON state), respectively, and the hydraulic pressure in the closed circuit CC is restored. The hydraulic pressure is returned to the pump motors 12 and 113 (step S11). At the same time or subsequently, the sleeve 25S of the R sync 25 is moved to the center position, and the R sync 25 is turned off, that is, neutral (step S12).

上記のように第4速ギヤ対19が出力軸16に対して動力伝達可能な状態にされ、閉回路CC内の油圧が復帰させられ、そしてRシンクロ25がニュートラルにされることにより、第4速の固定変速比を設定することが可能な状態になり、したがって、第4速以下の変速段へのダウンシフトが開始される(ステップS13)。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。   As described above, the fourth speed gear pair 19 is brought into a state in which power can be transmitted to the output shaft 16, the hydraulic pressure in the closed circuit CC is restored, and the R synchro 25 is made neutral, so that Thus, it becomes possible to set the fixed gear ratio of the speed, and therefore downshifting to the gear stage of the fourth speed or less is started (step S13). Thereafter, this routine is once terminated.

このように、この発明に係る可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置によれば、変速機TMの最高速段すなわち第4速へアップシフトする場合に、第4速用ギヤ対17が設置されていない側の第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sの回転数Npm2とキャリア4Cの回転数Nc2とが比較され、それらの回転数が一致もしくはほぼ一致した場合すなわち第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとの回転が同期もしくはほぼ同期した場合に、この発明における直結段用切替機構を兼ねているRシンクロ25が制御され、それら第2遊星歯車機構4のサンギヤ4Sとキャリア4Cとが一体回転するように連結される。その結果、第2遊星歯車機構4の各回転要素全てが一体回転する状態になる。すなわち、第2遊星歯車機構4の入力要素と出力要素とが一体回転することになり、エンジン1と出力軸16とが直結された状態になる。そのため、変速機TMの最高速段を設定する場合に、最高速の固定変速比である第4速用ギヤ対17により設定される最高速段と併せて、エンジン1と出力軸16とを直結したいわゆる直結段を形成することができ、エンジン1の出力トルクを直接出力出力軸16に伝達することができる。   As described above, according to the control device for the variable displacement pump motor type transmission according to the present invention, the fourth speed gear pair 17 is installed when the transmission TM is upshifted to the highest speed, that is, the fourth speed. The rotational speed Npm2 of the sun gear 4S of the second planetary gear mechanism 4 on the side not yet connected is compared with the rotational speed Nc2 of the carrier 4C. When the rotation of the 4S and the carrier 4C is synchronized or almost synchronized, the R synchro 25 that also serves as the direct connection stage switching mechanism in the present invention is controlled, and the sun gear 4S and the carrier 4C of the second planetary gear mechanism 4 are They are connected so as to rotate together. As a result, all the rotating elements of the second planetary gear mechanism 4 are rotated integrally. That is, the input element and the output element of the second planetary gear mechanism 4 rotate together, and the engine 1 and the output shaft 16 are directly connected. Therefore, when setting the highest speed stage of the transmission TM, the engine 1 and the output shaft 16 are directly connected together with the highest speed stage set by the gear pair 17 for the fourth speed, which is the fastest fixed gear ratio. The so-called direct coupling stage can be formed, and the output torque of the engine 1 can be directly transmitted to the output output shaft 16.

したがって、最高速段を設定した状態におけるエンジン1から出力軸16への動力の伝達を、各ポンプモータ12,13間での圧油の流動や各ポンプモータ12,13で反力トルクを発生させるための油圧を必要とせずに、第2遊星歯車機構4および第3速用ギヤ対19だけを介して行うことができ、また、圧油の流動や反力トルクを発生させるための油圧を必要としないことにより閉回路CCでの油圧漏れなどの損失を低減することができ、その結果、変速機TMの最高速段における動力伝達効率を向上させることができる。   Therefore, the transmission of power from the engine 1 to the output shaft 16 in the state where the highest speed stage is set causes the flow of pressure oil between the pump motors 12 and 13 and the reaction torque generated by the pump motors 12 and 13. Can be performed only through the second planetary gear mechanism 4 and the third speed gear pair 19 without requiring the hydraulic pressure for the pressure, and the hydraulic pressure for generating the flow of the pressure oil and generating the reaction torque is required. By not, loss such as hydraulic leakage in the closed circuit CC can be reduced, and as a result, power transmission efficiency at the highest speed stage of the transmission TM can be improved.

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図6のフローチャートにおけるステップS4ないしステップS7を実行する機能的手段が、この発明における直結段形成手段に相当する。そのうち、ステップS6を実行する機能的手段が、請求項2の発明におけるリリーフ弁を開放状態に制御する手段に相当し、ステップS7を実行する機能的手段が、請求項3の発明における一方の差動機構側に設けられている切替機構を中立状態に制御する手段に相当する。   Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The functional means for executing steps S4 to S7 in the flowchart of FIG. 6 corresponds to the direct connection step forming means in the present invention. Of these, the functional means for executing step S6 corresponds to the means for controlling the relief valve in the open state in the invention of claim 2, and the functional means for executing step S7 is one of the differences in the invention of claim 3. This corresponds to a means for controlling the switching mechanism provided on the moving mechanism side to a neutral state.

なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、対象とする変速機TMは、図1に示す構成以外のものであってもよく、要は、少なくとも2つの動力伝達系統で伝達するトルクを油圧ポンプモータの押出容積に応じて変更でき、したがっていずれか一方の動力伝達系統のみを経由してトルクを伝達して変速比を設定し、また両方の動力伝達系統を経由してトルクを伝達することにより変速比を設定できる変速機TMであればよい。また、固定変速比を設定できるように構成する場合、固定変速比は4速より多くてもよく、あるいは反対に少なくてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described specific example, and the target transmission TM may have a configuration other than that shown in FIG. 1. In short, transmission is performed by at least two power transmission systems. The torque can be changed according to the extrusion volume of the hydraulic pump motor, so the torque is transmitted via only one power transmission system to set the gear ratio, and the torque is transmitted via both power transmission systems. Any transmission TM may be used as long as the transmission ratio can be set by transmission. In the case where the fixed gear ratio can be set, the fixed gear ratio may be greater than the fourth speed, or vice versa.

また、上記の図1では、この発明の特徴である直結段を設定した際の動力伝達効率を重視し、エンジン1を第1遊星歯車機構3および第1ポンプモータ12側の動力伝達系統に直接接続した構成、すなわち第1遊星歯車機構3のリングギヤ3Rとエンジン1とを入力部材2およびカウンタドライブギヤ5を介して直接連結した構成を例示しているが、図7に示すように、固定変速比である第4速を設定した際の動力伝達効率を重視し、エンジン1を第2遊星歯車機構4および第2ポンプモータ13側の動力伝達系統に直接接続した構成、すなわち第2遊星歯車機構4のリングギヤ4Rとエンジン1とを入力部材2およびカウンタドライブギヤ5(図1の構成とはカウンタドライブギヤ5とカウンタドリブンギヤ7との配置が入れ替わっている)を介して直接連結した構成であってもよい。   Further, in FIG. 1 described above, importance is placed on the power transmission efficiency when the direct coupling stage which is a feature of the present invention is set, and the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the first planetary gear mechanism 3 and the first pump motor 12 side. The connected configuration, that is, the configuration in which the ring gear 3R of the first planetary gear mechanism 3 and the engine 1 are directly coupled via the input member 2 and the counter drive gear 5, is illustrated. As shown in FIG. Focusing on the power transmission efficiency when setting the fourth speed as the ratio, the configuration in which the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the second planetary gear mechanism 4 and the second pump motor 13 side, that is, the second planetary gear mechanism. 4 ring gear 4R and engine 1 are replaced with input member 2 and counter drive gear 5 (the arrangement of counter drive gear 5 and counter driven gear 7 in FIG. 1 is switched). It may be configured to be directly connected via a.

すなわち、この変速機TMの各固定変速比(ここでは第4速と第3速)における動力伝達効率は、エンジン1を第1遊星歯車機構3および第1ポンプモータ12側すなわち直結段(第3速)側の動力伝達系統に直接接続した場合は、入力部材2から出力軸16までの間の噛み合い数が少ない分、図8の線L1(実線)で示すように、第4速よりも第3速の方が動力伝達効率が良くなっている。これに対して、エンジン1を第2遊星歯車機構4および第2ポンプモータ13側すなわち最高速段(第4速)側の動力伝達系統に直接接続した場合は、反対に、図8の線L2(破線)で示すように、第3速よりも第4速の方が動力伝達効率が良くなっている。したがって、上述したように第3速用ギヤ対19を介して直結段を形成するこの発明で対象とする変速機TMの構成では、図8の点P1(○)で示すように、第3速側の動力伝達系統に直接エンジン1を接続した場合の方が、第4速側の動力伝達系統に直接エンジン1を接続した場合よりも、直結段を設定した状態での動力伝達効率が良好になる。   That is, the power transmission efficiency at each fixed speed ratio (herein, the fourth speed and the third speed) of the transmission TM is such that the engine 1 is connected to the first planetary gear mechanism 3 and the first pump motor 12 side, i. When directly connected to the power transmission system on the (speed) side, the number of meshes between the input member 2 and the output shaft 16 is small, and therefore, as shown by the line L1 (solid line) in FIG. The third speed has better power transmission efficiency. On the other hand, when the engine 1 is directly connected to the second planetary gear mechanism 4 and the power transmission system on the second pump motor 13 side, that is, the highest speed stage (fourth speed) side, the line L2 in FIG. As indicated by (broken line), power transmission efficiency is better at the fourth speed than at the third speed. Therefore, in the configuration of the transmission TM that is the subject of the present invention in which the direct coupling stage is formed via the third speed gear pair 19 as described above, the third speed is indicated by a point P1 (◯) in FIG. When the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the side, the power transmission efficiency in the state where the direct connection stage is set is better than when the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the fourth speed side. Become.

一方、図8の点P2(●)で示すように、第4速側の動力伝達系統に直接エンジン1を接続した場合は、上記の第3速側の動力伝達系統に直接エンジン1を接続した場合よりも、直結段を設定した状態での動力伝達効率は若干低下するが、上記のように、第3速よりも第4速の方が動力伝達効率が良くなるため、固定変速比である第4速を設定した際の動力伝達効率を重視する場合は、第4速側の動力伝達系統に直接エンジン1を接続した構成にすることも有効である。   On the other hand, as shown by a point P2 (●) in FIG. 8, when the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the fourth speed side, the engine 1 is directly connected to the power transmission system on the third speed side. The power transmission efficiency in the state where the direct coupling stage is set is slightly lower than in the case, but the power transmission efficiency is better at the fourth speed than at the third speed as described above, so that the fixed gear ratio is obtained. When emphasizing the power transmission efficiency when the fourth speed is set, it is also effective to directly connect the engine 1 to the power transmission system on the fourth speed side.

そして、この発明では、ギヤ対に替えてベルトやチェーンなどの機構を用いてもよい。また、この発明で差動作用のある歯車機構を用いる場合、シングルピニオン型遊星歯車機構に替えて例えばダブルピニオン型遊星歯車機構を用いることができ、あるいは更に他の構成の差動歯車機構によって構成することもできる。   In the present invention, a mechanism such as a belt or a chain may be used instead of the gear pair. In the case of using a gear mechanism having a differential action in the present invention, for example, a double pinion type planetary gear mechanism can be used instead of the single pinion type planetary gear mechanism, or a further configuration of the differential gear mechanism is used. You can also

この発明で対象とする可変容量型ポンプモータ式変速機の一例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically an example of the variable capacity type pump motor type transmission made into object by this invention. 図1に示す変速機の動作状態をまとめて示す図表である。FIG. 2 is a chart collectively showing an operation state of the transmission shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す変速機で直結段を設定した状態での動力の流れを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the flow of motive power in the state which set the direct connection stage with the transmission shown in FIG. 第3速から第4速で運転する場合における第1遊星歯車機構および第2遊星歯車機構についての共線図である。It is a collinear diagram about the 1st planetary gear mechanism and the 2nd planetary gear mechanism in the case of driving from the 3rd speed to the 4th speed. 第4速で運転する場合における第1遊星歯車機構および第2遊星歯車機構についての共線図であって、無負荷時(理論値)に対して有負荷時に回転数が低下する状態を説明するための図である。FIG. 5 is a collinear diagram for the first planetary gear mechanism and the second planetary gear mechanism when operating at the fourth speed, and illustrates a state in which the rotation speed decreases when there is a load with respect to no load (theoretical value). FIG. この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the control performed with the control apparatus which concerns on this invention. この発明で対象とする可変容量型ポンプモータ式変速機の他の例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically the other example of the variable capacity type pump motor type transmission made into object by this invention. 図1に示す変速機の構成と図7に示す変速機の構成との動力伝達効率の差異を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a difference in power transmission efficiency between the configuration of the transmission shown in FIG. 1 and the configuration of the transmission shown in FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

1…動力源(エンジン,Eng)、 2…入力部材、 3…差動機構(第1遊星歯車機構)、 4…差動機構(第2遊星歯車機構)、 3R,4R…入力要素(リングギヤ)、 3S,4S…反力要素(サンギヤ)、 3C,4C…出力要素(キャリア)、 12…可変容量型ポンプモータ(第1ポンプモータ,PM1)、 13…可変容量型ポンプモータ(第2ポンプモータ,PM2)、 14,15…油路、 16…出力部材(出力軸)、 17,〜20…変速段用伝動機構(ギヤ対)、 17…最高速段用伝動機構(第4速用ギヤ対)、 19…中高速段用伝動機構(第3速用ギヤ対)、 22,〜25…切替機構(シンクロナイザ)、 25…直結段用切替機構(Rシンクロ)、 38,39…調圧弁(リリーフ弁)、 40…電子制御装置(ECU)、 CC…閉回路、 TM…可変容量型ポンプモータ式変速機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power source (engine, Eng), 2 ... Input member, 3 ... Differential mechanism (1st planetary gear mechanism), 4 ... Differential mechanism (2nd planetary gear mechanism), 3R, 4R ... Input element (ring gear) 3S, 4S ... reaction force element (sun gear), 3C, 4C ... output element (carrier), 12 ... variable displacement pump motor (first pump motor, PM1), 13 ... variable displacement pump motor (second pump motor) , PM2), 14, 15 ... oil passage, 16 ... output member (output shaft), 17, ... 20 ... transmission mechanism for gear stage (gear pair), 17 ... transmission mechanism for maximum speed stage (gear pair for fourth speed) ), 19... Medium- and high-speed stage transmission mechanism (gear pair for third speed) 22 to 25... Switching mechanism (synchronizer) 25. Direct coupling stage switching mechanism (R synchro) 38 and 39. Valve), 40 ... Electronic control unit (E CU), CC ... closed circuit, TM ... variable displacement pump motor type transmission.

Claims (6)

動力源に対して並列に連結されるとともに該動力源の出力トルクが入力される入力要素を有する2つの差動機構と、該各差動機構の反力要素にそれぞれ連結されて反力トルクもしくは駆動トルクを選択的に付与する2つの可変容量型ポンプモータと、該各可変容量型ポンプモータの吐出口同士および吸入口同士を相互に連通する2つの油路から形成される閉回路と、前記各差動機構の出力要素と出力部材との間に設けられかつ切替機構を制御することにより選択的に動力伝達可能な状態に制御されるとともにそれぞれ変速比が異なる複数の変速段用伝動機構とを備えた可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置において、
前記複数の変速段用伝動機構のうち変速比が最も小さい最高速段用伝動機構が設けられている側の一方の前記差動機構とは反対側の他方の前記差動機構の反力要素と出力要素とを選択的に連結する直結段用切替機構と、
前記最高速段用伝動機構を前記出力部材に対して動力伝達可能な状態にして最高速段への変速が行われかつ前記他方の差動機構の反力要素の回転数と出力要素の回転数とが同期もしくはほぼ同期した場合に、前記直結段用切替機構を制御して前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する直結段形成手段と
を備えていることを特徴とする可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。
Two differential mechanisms connected in parallel to the power source and having input elements to which the output torque of the power source is input, and reaction force torque or A closed circuit formed by two variable displacement pump motors that selectively apply drive torque, and two oil passages that connect the discharge ports and the suction ports of the variable displacement pump motors; A plurality of transmission gear mechanisms that are provided between an output element of each differential mechanism and an output member and that are selectively controlled to transmit power by controlling a switching mechanism and that have different gear ratios; In a control device for a variable displacement pump motor type transmission comprising:
A reaction force element of the other differential mechanism on the side opposite to the one of the differential mechanisms on the side on which the transmission mechanism for the highest speed stage having the smallest speed ratio is provided among the plurality of transmission gears for the shift speeds; A direct connection stage switching mechanism for selectively connecting the output elements;
The speed of the reaction force element of the other differential mechanism and the number of revolutions of the output element are changed so that the transmission mechanism for the highest speed stage can transmit power to the output member and the speed is changed to the highest speed And a direct connection stage forming means for controlling the direct connection stage switching mechanism to connect the reaction force element and the output element of the other differential mechanism when they are synchronized or substantially synchronized with each other. Control device for variable displacement pump motor type transmission.
前記閉回路内の油圧の上限を規定するリリーフ圧を設定するとともに開放状態に制御されることにより前記閉回路内の油圧を排圧する調圧弁を備え、
前記直結段形成手段は、前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する場合に、前記調圧弁を開放状態に制御する手段を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。
A pressure regulating valve that discharges the hydraulic pressure in the closed circuit by setting a relief pressure that defines an upper limit of the hydraulic pressure in the closed circuit and being controlled in an open state;
2. The direct connection stage forming means includes means for controlling the pressure regulating valve to an open state when the reaction force element and the output element of the other differential mechanism are connected to each other. Control device for variable displacement pump motor type transmission.
前記直結段形成手段は、前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する場合に、前記一方の差動機構側に設けられている前記切替機構をいずれの前記変速段用伝動機構とも係合しない中立状態に制御する手段を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。   When the reaction force element and the output element of the other differential mechanism are connected to each other, the direct coupling stage forming means uses any one of the shift stage transmissions as the switching mechanism provided on the one differential mechanism side. 3. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to claim 1, further comprising means for controlling the neutral state so as not to engage with the mechanism. 少なくとも前記他方の差動機構は、リングギヤおよびサンギヤならびにキャリアをそれぞれ前記入力要素および前記反力要素ならびに前記出力要素とする遊星歯車装置により構成されていて、
前記リングギヤと前記サンギヤとのギヤ比ρと、前記最高速段用伝動機構の変速比κおよび該最高速段用伝動機構とは反対側に設けられた前記変速段用伝動機構のうち前記直結段形成手段により前記他方の差動機構の反力要素と出力要素とを連結する際に動力伝達可能な状態にされる中高速段用伝動機構の変速比κとが、
κ×κ≦{1/(1+ρ)}
の関係を満たすように、前記他方の差動機構および前記最高速段用伝動機構ならびに前記中高速段用伝動機構が構成されている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。
At least the other differential mechanism is constituted by a planetary gear device having a ring gear, a sun gear, and a carrier as the input element, the reaction force element, and the output element, respectively.
Of the gear ratio ρ between the ring gear and the sun gear, the gear ratio κ 1 of the transmission mechanism for the highest speed stage and the transmission mechanism for the transmission stage provided on the opposite side of the transmission mechanism for the highest speed stage, the direct connection A gear ratio κ 2 of the medium-to-high speed stage transmission mechanism that is configured to transmit power when the reaction force element and the output element of the other differential mechanism are coupled by the stage forming means;
κ 1 × κ 2 ≦ {1 / (1 + ρ)}
The other differential mechanism, the transmission mechanism for the highest speed stage, and the transmission mechanism for the medium to high speed stage are configured so as to satisfy the relationship. Control device for variable displacement pump motor type transmission.
前記動力源の出力トルクが直接伝達される入力部材と前記他方の差動機構の入力要素とが一体回転可能に連結されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。   The variable member according to any one of claims 1 to 4, wherein an input member to which an output torque of the power source is directly transmitted and an input element of the other differential mechanism are coupled so as to be integrally rotatable. Control device for displacement pump motor type transmission. 前記動力源の出力トルクが直接伝達される入力部材と前記一方の差動機構の入力要素とが一体回転可能に連結されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置。   5. The variable according to claim 1, wherein an input member to which an output torque of the power source is directly transmitted and an input element of the one differential mechanism are coupled so as to be integrally rotatable. Control device for displacement pump motor type transmission.
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