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JP2009180357A - Control device for variable displacement pump motor type transmission - Google Patents

Control device for variable displacement pump motor type transmission Download PDF

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JP2009180357A
JP2009180357A JP2008022046A JP2008022046A JP2009180357A JP 2009180357 A JP2009180357 A JP 2009180357A JP 2008022046 A JP2008022046 A JP 2008022046A JP 2008022046 A JP2008022046 A JP 2008022046A JP 2009180357 A JP2009180357 A JP 2009180357A
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JP
Japan
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pressure
variable displacement
pump motor
displacement pump
accumulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008022046A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Shiina
貴弘 椎名
Takeya Amano
剛也 天野
Masashi Yamamoto
真史 山本
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Arata Murakami
新 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a variable displacement pump motor type transmission capable of accumulating pressure from a closed circuit with which a pump motor communicates without changing a gear ratio. <P>SOLUTION: The control device comprises an accumulator communicating with a high pressure flow path which supplies a relatively high pressure fluid discharged by one variable displacement pump motor to the other variable displacement pump motor via a selector valve which has an opening/closing function, a target gear ratio calculating means (Step S8) for finding a target gear ratio to be set, and extrusion displacement control means (Steps S7-S15) for keeping the ratio of the extrusion displacement of one variable displacement type pump motor to that of the other at a value for setting the target gear ratio obtain by the target gear ratio calculating means when supplying the pressure fluid from the high pressure flow path to the accumulator and accumulating the pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、動力源からそれぞれ差動機構を介して歯車機構に動力を伝達できる動力伝達系統を少なくとも二系統備え、かつそれぞれの差動機構に可変容量型のポンプモータが連結されるとともに、それらの可変容量型ポンプモータ同士に間で圧力流体を循環させる回路を備えることにより、機械式トルク伝達に伴って生じる流体圧を利用して、機械式トルク伝達と並行してトルクを伝達するように構成された変速機の制御装置に関するものである。   The present invention includes at least two power transmission systems capable of transmitting power from a power source to a gear mechanism via a differential mechanism, respectively, and a variable displacement pump motor is connected to each differential mechanism. By providing a circuit that circulates the pressure fluid between the variable displacement pump motors, the fluid pressure generated by the mechanical torque transmission is utilized to transmit the torque in parallel with the mechanical torque transmission. The present invention relates to a transmission control device.

エンジンなどの動力源と出力部材との間でのトルクの伝達を、互いに並列に設けられた機械式変速部(MT)と油圧式変速部(HST)とによって行うように構成した変速装置が、特許文献1や特許文献2などに記載されている。   A transmission configured to perform transmission of torque between a power source such as an engine and an output member by a mechanical transmission unit (MT) and a hydraulic transmission unit (HST) provided in parallel with each other, Patent Document 1, Patent Document 2, and the like.

特許文献1に記載された変速装置は、歯車機構を介したトルクの伝達経路をクラッチの係合・解放状態を切り替えることにより変化させて変速を行う機械式変速部と、油圧ポンプで発生させた圧油を油圧モータに供給し、その油圧モータから出力部材にトルクを伝達する油圧式変速部とを、動力源と出力部材との間に並列に配置して構成されている。そして、機械式変速部に対する入力軸と油圧式変速部におけるポンプ軸とが互いに噛み合っている歯車によって連結されており、したがってその歯車を介してエンジンの動力が機械式変速部と油圧式変速部とに分割されて伝達されるように構成されている。この特許文献1に記載された変速装置は、油圧ポンプと油圧モータとを連通させている閉回路にアキュムレータが接続されており、車両の減速時に、車両の有する走行慣性力によって前記油圧モータをポンプとして機能させ、また前記油圧ポンプの容量を減じ、ポンプとして機能する前記油圧モータで発生した圧油をアキュムレータに回収するように構成されている。   The transmission described in Patent Document 1 is generated by a hydraulic transmission and a mechanical transmission that changes the torque transmission path via the gear mechanism by switching the engagement / release state of the clutch, and a hydraulic pump. A hydraulic transmission that supplies pressure oil to the hydraulic motor and transmits torque from the hydraulic motor to the output member is arranged in parallel between the power source and the output member. The input shaft for the mechanical transmission unit and the pump shaft in the hydraulic transmission unit are connected by a gear that meshes with each other, and therefore the engine power is transmitted to the mechanical transmission unit and the hydraulic transmission unit via the gear. It is configured to be divided and transmitted. In the transmission described in Patent Document 1, an accumulator is connected to a closed circuit that allows a hydraulic pump and a hydraulic motor to communicate with each other. When the vehicle decelerates, the hydraulic motor is pumped by a running inertial force of the vehicle. And the capacity of the hydraulic pump is reduced, and the pressure oil generated by the hydraulic motor functioning as a pump is collected in an accumulator.

また、特許文献2に記載された変速装置は、少なくとも二つの中間軸と出力部材との間にギヤ比を変化させる歯車機構が設けられ、それぞれの中間軸とエンジンなどの動力源とが差動機構を介して連結され、さらにそれぞれの差動機構に可変容量型のポンプモータが連結され、それらのポンプモータが閉回路によって連通されて構成されている。したがって、特許文献2に記載された変速装置では、いずれか一方の差動機構に対して動力源からトルクを伝達し、かつその差動機構に対してこれに連結されているポンプモータによって反力トルクを入力することにより、その差動機構から中間軸および歯車機構を介して出力部材にトルクが伝達される。これと同時に、その反力トルクを与えているポンプモータが流体圧を発生するので、これが他方のポンプモータに供給されてこれがモータとして機能するので、そのモータから出力されたトルクが他方の差動機構および他方の中間軸ならびに歯車機構を介して出力部材に伝達される。このようにポンプモータをいわゆる反力手段として機能させて機械的に伝達されるトルクと、各ポンプモータ同士の間での圧力流体の授受を介して伝達されるトルクとが合成されて出力部材に伝達され、したがって変速比は、機械式伝達と流体圧式伝達とを合成した変速比となる。その結果、各ポンプモータの押出容積を連続的に変化させることにより変速比を無段階に変化させることができ、無段変速機として機能する。   The transmission described in Patent Document 2 is provided with a gear mechanism that changes a gear ratio between at least two intermediate shafts and an output member, and each intermediate shaft and a power source such as an engine are differentially provided. The variable displacement pump motors are connected to the respective differential mechanisms, and the pump motors are connected by a closed circuit. Therefore, in the transmission described in Patent Document 2, torque is transmitted from a power source to any one of the differential mechanisms, and a reaction force is generated by a pump motor connected to the differential mechanism. By inputting the torque, the torque is transmitted from the differential mechanism to the output member via the intermediate shaft and the gear mechanism. At the same time, the pump motor that provides the reaction torque generates fluid pressure, which is supplied to the other pump motor and functions as a motor, so that the torque output from the motor is the differential of the other. It is transmitted to the output member via the mechanism and the other intermediate shaft and the gear mechanism. In this way, the torque transmitted mechanically by causing the pump motor to function as so-called reaction force means and the torque transmitted via the exchange of pressure fluid between the pump motors are combined to the output member. Therefore, the transmission gear ratio is a transmission gear ratio that combines mechanical transmission and hydraulic transmission. As a result, the gear ratio can be changed steplessly by continuously changing the extrusion volume of each pump motor, thus functioning as a continuously variable transmission.

なお、油圧ポンプと油圧モータとを閉回路で接続し、油圧ポンプをエンジンで駆動することにより発生した油圧を油圧モータに供給し、その油圧モータで発生したトルクを出力するように構成したハイドロスタティックトランスミッションが特許文献3に記載されている。この特許文献3に記載された変速装置では、蓄圧器に圧油を蓄えるとともに、閉回路に対する圧油の補給を行うチャージポンプが設けられている。   The hydrostatic system is configured to connect the hydraulic pump and the hydraulic motor in a closed circuit, supply the hydraulic pressure generated by driving the hydraulic pump with the engine to the hydraulic motor, and output the torque generated by the hydraulic motor. A transmission is described in Patent Document 3. In the transmission described in Patent Document 3, a charge pump is provided that stores pressure oil in a pressure accumulator and supplies pressure oil to a closed circuit.

特開平11−6557号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-6557 特開2007−64269号公報JP 2007-64269 A 特開2001−324014号公報JP 2001-324014 A

上述した特許文献1に記載された変速装置および特許文献2に記載された変速装置は、共に、機械式伝動と流体伝動とを併用し、機械式伝動での変速比と流体伝動での変速比とを合成した変速比が装置の全体としての変速比となるように構成されている。しかしながら、特許文献1に記載された変速装置と特許文献2に記載された変速装置とには大きな相違があり、特許文献1に記載されている動力の回収技術は特許文献2に記載された変速装置に、直ちには転用できない。   Both the transmission described in Patent Document 1 and the transmission described in Patent Document 2 use both mechanical transmission and fluid transmission, and the transmission ratio in mechanical transmission and the transmission ratio in fluid transmission. Are combined so as to be the overall gear ratio of the apparatus. However, there is a great difference between the transmission described in Patent Document 1 and the transmission described in Patent Document 2, and the power recovery technique described in Patent Document 1 is the transmission described in Patent Document 2. Cannot be diverted to equipment immediately.

すなわち、特許文献1に記載された変速装置は、機械式トランスミッションと静液圧式トランスミッションとを入力軸と出力軸との間に並列に設けた構成であって、蓄圧時には、出力軸に連結されている油圧モータをポンプとして機能させ、その油圧を蓄圧器に蓄えるように構成されている。そして、その場合、ポンプとして機能する油圧モータの容量を低下させて吐出圧を高くしており、またこのように油圧モータがポンプとして機能することに伴うトルクが制動トルクの一部となる。なお、蓄圧時には、入力側の油圧ポンプの容量をゼロにして空転させている。したがって特許文献1に記載されている変速装置では、出力軸は、蓄圧時に、機械式トランスミッションを介してエンジンに連結される一方、静液圧式トランスミッションに対してはその油圧モータに連結された状態になり、油圧ポンプはトルク伝達に関与しない状態になる。そのため、油圧モータで発生させた圧油を蓄圧器に送って蓄圧を行うことにより変速装置の全体としての変速比が変化するとしても、出力軸のトルクを、ポンプとして機能する油圧モータによって制御できるから、所望の車速を設定あるいは維持できる。   That is, the transmission described in Patent Document 1 has a configuration in which a mechanical transmission and a hydrostatic transmission are provided in parallel between an input shaft and an output shaft, and are connected to the output shaft during pressure accumulation. The hydraulic motor is functioned as a pump, and the hydraulic pressure is stored in a pressure accumulator. In this case, the discharge pressure is increased by reducing the capacity of the hydraulic motor that functions as a pump, and the torque associated with the function of the hydraulic motor as a pump in this way becomes part of the braking torque. At the time of accumulating pressure, the capacity of the hydraulic pump on the input side is set to zero and is idled. Therefore, in the transmission described in Patent Document 1, the output shaft is connected to the engine via the mechanical transmission during pressure accumulation, while the hydrostatic transmission is connected to the hydraulic motor. Thus, the hydraulic pump is not involved in torque transmission. Therefore, even if the transmission gear ratio is changed by sending the pressure oil generated by the hydraulic motor to the accumulator and accumulating the pressure, the torque of the output shaft can be controlled by the hydraulic motor functioning as a pump. Therefore, a desired vehicle speed can be set or maintained.

これに対して特許文献2に記載されている変速装置は、いわゆる固定変速比(あるいは固定変速段)以外の変速比(二つの変速用ギヤ対を介して出力軸にトルクを伝達している状態での変速比)では、一方の可変容量型ポンプモータがポンプとして機能することにより動力分割装置として機能している差動機構に反力トルクを与え、また他方の可変容量型ポンプモータが前記一方の可変容量型ポンプモータから圧力流体を供給されてモータとして機能し、その出力トルクが他方の動力分割装置として機能している差動機構に伝達される。すなわち、特許文献2に記載されている変速装置は、加速時および減速時のいずれであっても両方の可変容量型ポンプモータがトルク伝達に関与し、それらの可変容量型ポンプモータの押出容積あるいは流量に応じた変速比が設定される。したがって特許文献2に記載されている変速装置では、ポンプとして機能する一方の可変容量型ポンプモータから吐出された圧力流体を蓄圧器に供給して蓄圧を行うとすれば、モータとして機能する他方の可変容量型ポンプモータに供給される圧力流体の量が減少するので、変速装置の全体としての変速比が変化し、そればかりか、各可変容量型ポンプモータと出力軸との間には、動力分割装置として機能する差動機構が介在されていて、出力軸が可変容量型ポンプモータに連結されている訳ではないので、所期の車速を設定もしくは維持できなくなる。   On the other hand, the speed change device described in Patent Document 2 is a state in which torque is transmitted to the output shaft through two speed change gear pairs other than the so-called fixed speed ratio (or fixed speed). In this case, one of the variable displacement pump motors functions as a pump so that a reaction torque is applied to the differential mechanism functioning as a power split device, and the other variable displacement pump motor The pressure fluid is supplied from the variable displacement pump motor and functions as a motor, and the output torque is transmitted to the differential mechanism functioning as the other power split device. That is, in the speed change device described in Patent Document 2, both variable displacement pump motors are involved in torque transmission regardless of whether they are accelerating or decelerating. A gear ratio according to the flow rate is set. Therefore, in the transmission described in Patent Document 2, if the pressure fluid discharged from one variable displacement pump motor that functions as a pump is supplied to the pressure accumulator to accumulate pressure, the other that functions as a motor is used. Since the amount of pressure fluid supplied to the variable displacement pump motor decreases, the overall transmission ratio of the transmission changes, as well as the power between each variable displacement pump motor and the output shaft. Since the differential mechanism that functions as a dividing device is interposed and the output shaft is not connected to the variable displacement pump motor, the intended vehicle speed cannot be set or maintained.

なお、特許文献3に記載されているように、蓄圧器に圧油を送って動力を回収する際に、チャージポンプから圧油を供給することも可能であるが、その圧油は、ポンプとして機能するポンプモータの吸入側に供給することになるので、モータとして機能するポンプモータに対して供給される圧力流体の量が必ずしも十分にはならず、あるいは変化するので、変速比を維持することが困難であり、あるいは車両に用いた場合には車速が変化してしまう可能性がある。   As described in Patent Document 3, when recovering power by sending pressure oil to the accumulator, it is possible to supply pressure oil from a charge pump, but the pressure oil is used as a pump. Since it is supplied to the suction side of the functioning pump motor, the amount of pressure fluid supplied to the pump motor functioning as the motor is not necessarily sufficient or changes, so that the transmission ratio is maintained. Is difficult, or when used in a vehicle, the vehicle speed may change.

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、可変容量型ポンプモータをいわゆる機械式伝動に関与させる構成の変速機で動力の回収を行う場合、変速比を所期通りに維持もしくは設定して動力を回収することのできる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 paying attention to the above technical problem, and when recovering power with a transmission having a configuration in which a variable displacement pump motor is involved in so-called mechanical transmission, the gear ratio is set as expected. It is an object of the present invention to provide a control device that can maintain or set and recover power.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、反力トルクおよび駆動トルクを選択的に与える可変容量型ポンプモータがそれぞれ連結されている少なくとも二つの差動機構が動力源に対して並列に連結されるとともに、それらの差動機構と出力部材との間に伝動機構が設けられ、さらに前記各可変容量型ポンプモータ同士が閉回路を介して連通され、その閉回路に流体を補給するチャージポンプが設けられている可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置において、いずれか一方の前記可変容量型ポンプモータが吐出した相対的に高圧の圧力流体を他方の可変容量型ポンプモータに供給する高圧流路に開閉機能のある切替弁を介して連通された蓄圧器と、設定するべき目標変速比を求める目標変速比算出手段と、前記高圧流路から前記蓄圧器に圧力流体を供給して蓄圧する際に前記各可変容量型ポンプモータの押出容積同士の比率を前記目標変速比算出手段で求められた目標変速比を設定する値に維持する押出容積制御手段とを備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that at least two differential mechanisms to which variable displacement pump motors that selectively provide reaction force torque and driving torque are respectively connected are connected to a power source. In addition to being connected in parallel, a transmission mechanism is provided between the differential mechanism and the output member. Further, the variable displacement pump motors are communicated with each other via a closed circuit, and fluid is supplied to the closed circuit. In the control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission provided with a charge pump that performs the above operation, relatively high pressure fluid discharged from one of the variable displacement pump motors is transferred to the other variable displacement pump motor. A pressure accumulator communicated with a high-pressure channel to be supplied via a switching valve having an opening / closing function; target gear ratio calculating means for obtaining a target gear ratio to be set; and Extrusion volume control means for maintaining the ratio between the extrusion volumes of the variable displacement pump motors at a value for setting the target speed ratio obtained by the target speed ratio calculation means when supplying pressure fluid to the pressure device and accumulating pressure It is characterized by having.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記蓄圧器に蓄えるべき目標圧力を設定する目標圧力設定手段を更に備え、前記押出容積制御手段は、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積の和を、前記比率を維持しつつ、前記目標圧力設定手段で設定された目標圧力となるよう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 of claim 2 is the invention of claim 1, further comprising target pressure setting means for setting a target pressure to be stored in the pressure accumulator, wherein the pushing volume control means is a pushing volume of each variable capacity pump motor. And a control unit for the variable displacement pump motor type transmission, including means for controlling the sum so that the target pressure set by the target pressure setting means is maintained while maintaining the ratio.

請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記高圧流路の圧力と前記蓄圧器の圧力との圧力差が予め定めた値に低下した場合に前記蓄圧器での蓄圧を終了する蓄圧終了手段を更に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。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, when the pressure difference between the pressure of the high-pressure channel and the pressure of the pressure accumulator is reduced to a predetermined value, the pressure accumulation in the pressure accumulator is terminated. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission further includes a pressure accumulation end means for performing the operation.

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、前記押出容積制御手段は、前記蓄圧に伴って前記比率を維持するために変化させる押出容積として前記高圧流路から圧力流体を供給されてモータとして機能する可変容量型ポンプモータの押出容積を変化させ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 fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the extrusion volume control means uses a pressure fluid from the high-pressure channel as an extrusion volume that is changed in order to maintain the ratio with the accumulated pressure. The variable displacement pump motor type transmission control apparatus includes means for changing the extrusion volume of the variable displacement pump motor that functions as a motor.

請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記押出容積制御手段は、前記蓄圧器に対する圧力流体の流量に応じて前記モータとして機能する可変容量型ポンプモータの押出容積を設定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 fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the extrusion volume control means includes means for setting an extrusion volume of a variable displacement pump motor that functions as the motor in accordance with a flow rate of pressure fluid with respect to the pressure accumulator. A control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission.

請求項6の発明は、請求項2ないし5のいずれかの発明において、押出容積制御手段は、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積を、前記目標圧力に加えて、前記動力源の出力トルクもしくは前記動力源を外力で強制的に回転させる際の動力源の引き摺りトルクに基づいて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 sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fifth aspects, the extrusion volume control means adds the extrusion volume of each of the variable displacement pump motors to the target pressure and outputs the output torque of the power source. Alternatively, the control device for a variable displacement pump motor type transmission includes means for controlling the power source based on a drag torque of the power source when the power source is forcibly rotated by an external force.

請求項7の発明は、請求項3ないし6いずれかの発明において、蓄圧終了手段は、前記蓄圧器での蓄圧を終了する際に、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積の比率および和を維持しつつ、前記蓄圧器に対する圧力流体の流量を徐々に減じ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 of claim 7 is the invention according to any one of claims 3 to 6, wherein the pressure accumulation end means calculates the ratio and sum of the extrusion volumes of the variable displacement pump motors when the pressure accumulation in the pressure accumulator is terminated. A control device for a variable displacement pump motor type transmission comprising means for gradually decreasing the flow rate of the pressure fluid to the pressure accumulator while maintaining.

請求項8の発明は、請求項1ないし7のいずれかの発明において、いずれかの前記可変容量型ポンプモータがポンプとして機能して前記高圧流路に相対的に高圧の圧力流体を生じさせている状態で前記蓄圧器の圧力もしくは前記蓄圧器における圧力流体の量が予め定めた所定値以下となった場合に前記高圧流路を前記蓄圧器に連通させるように前記切替弁を動作させる回収制御手段を更に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。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, any one of the variable displacement pump motors functions as a pump to generate a relatively high pressure fluid in the high pressure flow path. In a state where the pressure of the pressure accumulator or the amount of the pressure fluid in the pressure accumulator becomes equal to or less than a predetermined value in a state where The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission further comprising means.

請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれかの発明において、前記切替弁は、前記動力源が動力を出力する駆動時に相対的に高圧となる流路と、前記動力源が外力で強制的に回転させられる被駆動時に高圧となる流路とに切り替えて前記蓄圧器を連通させる弁を含むことを特徴とするに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 ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the switching valve includes a flow path that has a relatively high pressure when the power source is driven to output power, and the power source is an external force. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission includes a valve that switches to a flow path that is forcedly rotated and has a high pressure when driven to communicate the accumulator.

請求項1の発明によれば、一方の可変容量型ポンプモータが吐出した相対的に高圧の圧力流体を切替弁を介して蓄圧器に供給することにより蓄圧できる。その場合に前記一方の可変容量型ポンプモータを駆動する動力がいわゆる余剰動力であれば、エネルギの回収(回生)を行うことになる。圧力流体が蓄圧器に流れることにより、ポンプとして機能する可変容量型ポンプモータからモータとして機能する可変容量型ポンプモータに対して流れる圧力流体の流量が減少しても、各可変容量型ポンプモータの押出容積の比率が、目標変速比を設定するように維持されるので、蓄圧に伴う変速比の変化あるいは変速比が目標値から外れるなどのことを防止もしくは抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, pressure can be accumulated by supplying a relatively high pressure fluid discharged from one variable displacement pump motor to the accumulator via the switching valve. In this case, if the power for driving the one variable displacement pump motor is so-called surplus power, energy recovery (regeneration) is performed. Even if the flow rate of the pressure fluid flowing from the variable displacement pump motor functioning as a pump to the variable displacement pump motor functioning as a motor decreases due to the flow of the pressure fluid to the accumulator, each variable displacement pump motor Since the ratio of the extrusion volume is maintained so as to set the target gear ratio, it is possible to prevent or suppress a change in the gear ratio due to pressure accumulation or a shift of the gear ratio from the target value.

請求項2の発明によれば、各可変容量型ポンプモータの押出容積の比率が、目標変速比を設定する値に維持されつつ、それらの和が蓄圧の目標圧力を設定する値となるように制御される。したがって、蓄圧器にほぼ一定の圧力の圧力流体を蓄えることができ、また蓄圧器に蓄えた圧力流体を利用する場合に安定した圧力を得ることができる。   According to the invention of claim 2, the ratio of the extrusion volume of each variable displacement pump motor is maintained at a value for setting the target gear ratio, and the sum thereof becomes a value for setting the target pressure for pressure accumulation. Be controlled. Therefore, a pressure fluid having a substantially constant pressure can be stored in the pressure accumulator, and a stable pressure can be obtained when the pressure fluid stored in the pressure accumulator is used.

請求項3の発明によれば、蓄圧の終了の判定を、高圧流路の圧力と蓄圧器の圧力との差圧に基づいて行うことになるので、蓄圧からその後の変速制御に切り替わる時点まで、蓄圧器に対する圧力流体の流量を検出もしくは判定することが可能になり、したがって蓄圧制御から変速制御への切り替えを連続して行うことができる。特に請求項7の発明のように、蓄圧器に対する圧力流体の流量を徐々に減じることにより各可変容量型ポンプモータに対する圧力流体の流量の変化が滑らかになり、蓄圧の終了に伴うショックを防止もしくは低減することができる。   According to the invention of claim 3, since the end of the pressure accumulation is determined based on the differential pressure between the pressure of the high pressure flow path and the pressure of the pressure accumulator, until the time point when the pressure change is switched to the subsequent shift control, It becomes possible to detect or determine the flow rate of the pressure fluid with respect to the pressure accumulator, and therefore, switching from the pressure accumulation control to the shift control can be performed continuously. In particular, as in the invention of claim 7, by gradually reducing the flow rate of the pressure fluid to the pressure accumulator, the change in the flow rate of the pressure fluid to each variable displacement pump motor becomes smooth, preventing a shock associated with the end of pressure accumulation or Can be reduced.

請求項4の発明によれば、ポンプとして機能する一方の可変容量型ポンプモータにおける圧力流体の量は、その可変容量型ポンプモータが動力源の動力もしくは出力部材側から伝達される動力によって駆動されるので、その回転数や押出容積に応じた量となるのに対して、モータとして機能する他方の可変容量型ポンプモータでの流量は、その前段で圧力流体の一部が蓄圧器に送られるので通常の変速制御時におけるように各可変容量型ポンプモータの間で圧力流体を単に循環させている場合に比較して少なくなる。その圧力流体の流量の減少の影響を補うように押出容積が制御され、その制御量すなわち押出容積が、前記比率となるように制御され、その結果、蓄圧時に変速比が目標値から外れることを防止もしくは抑制することができる。   According to the invention of claim 4, the amount of pressure fluid in one variable displacement pump motor functioning as a pump is driven by the power of the power source or the power transmitted from the output member side. Therefore, the flow rate of the other variable displacement pump motor functioning as a motor is sent to the accumulator in the preceding stage, while the amount is in accordance with the rotation speed and the extrusion volume. As a result, the pressure fluid is reduced as compared with the case where pressure fluid is simply circulated between the variable displacement pump motors as in normal shift control. The extrusion volume is controlled so as to compensate for the effect of the decrease in the flow rate of the pressure fluid, and the control amount, that is, the extrusion volume, is controlled so as to become the above ratio, and as a result, the gear ratio deviates from the target value during pressure accumulation. It can be prevented or suppressed.

請求項5の発明によれば、蓄圧を行う場合、蓄圧器に対して流れる圧力流体の流量に応じて、モータとして機能する可変容量型ポンプモータの押出容積が制御されるので、モータとして機能する可変容量型ポンプモータのトルクが、圧力流体の流量の減少による影響を補って所期のトルクに維持され、その結果、蓄圧に伴う変速比の変化を防止もしくは抑制することができる。   According to the invention of claim 5, when accumulating pressure, the extrusion volume of the variable displacement pump motor that functions as a motor is controlled according to the flow rate of the pressure fluid flowing to the accumulator, so that it functions as a motor. The torque of the variable displacement pump motor is maintained at the desired torque by making up for the influence of the decrease in the flow rate of the pressure fluid, and as a result, the change in the gear ratio due to pressure accumulation can be prevented or suppressed.

請求項6の発明によれば、蓄圧器に蓄えることのできる圧力は、各押出容積の和が大きいほど低く、またその和が小さいほど高く、また入力される駆動トルクあるいは引き摺りトルクが大きいほど高く、これらのトルクが小さいほど低くなるので、目標圧力が決まっていることにより、押出容積が駆動トルクもしくは引き摺りトルクに応じて制御され、目標圧力を発生させることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the pressure that can be stored in the pressure accumulator is lower as the sum of the extrusion volumes is larger, and is smaller as the sum is smaller, and is higher as the input driving torque or drag torque is larger. Since these torques become lower as the torque becomes smaller, the target pressure is determined, so that the extrusion volume is controlled according to the driving torque or dragging torque, and the target pressure can be generated.

請求項8の発明によれば、蓄圧の実行の判断を、蓄圧器の圧力あるいは圧力流体の残量に基づいて行うので、常時、所定圧力の圧力流体を確保しておくことができる。   According to the eighth aspect of the present invention, the determination of execution of the pressure accumulation is performed based on the pressure of the pressure accumulator or the remaining amount of the pressure fluid, so that a pressure fluid having a predetermined pressure can be always secured.

請求項9の発明によれば、動力源が動力を出力している回転している駆動時および動力源が外力によって強制的に回転させられている被駆動時のいずれにおいても蓄圧あるいはエネルギ回収を行うことができる。   According to the ninth aspect of the invention, pressure accumulation or energy recovery is performed both when the power source is rotating while the power source is outputting power and when the power source is forcibly rotated by an external force. It can be carried out.

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つの動力伝達経路を備えており、それら両方の動力伝達経路を介して、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。   Next, the present invention will be described based on specific examples. First, the transmission that is the subject of the present invention will be described. The transmission that is the subject of the present invention includes at least two power transmission paths, and the output member from the power source via both power transmission paths. 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.

より具体的には、上記の各動力伝達経路は、ポンプおよびモータのそれぞれとして機能する可変容量型ポンプモータを備えており、それらの可変容量型ポンプモータ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ポンプモータが圧力流体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、一方の可変容量型ポンプモータから他方の可変容量型ポンプモータに圧力流体が供給されて他方の可変容量型ポンプモータがモータとして機能する。すなわち、圧力流体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経路を介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、各動力伝達経路を介して伝達されるトルクの合計になり、しかも圧力流体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。   More specifically, each of the power transmission paths described above includes a variable displacement pump motor that functions as a pump and a motor, respectively, and transmits torque according to the extrusion volume of the variable displacement pump motor. Further, the variable displacement pump motors are communicated with each other so as to exchange pressure fluid with each other. Accordingly, when one of the variable displacement 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 pump motor to the other variable displacement pump. Pressure fluid is supplied to the motor, and the other variable displacement pump motor functions as a motor. That is, power transmission via the pressure fluid is performed in parallel. The torque is transmitted to the output member via the other power transmission path. As a result, the torque transmitted to the output member is the sum of the torque transmitted through each power transmission path, and the torque transmitted through the pressure fluid changes according to each extrusion volume. Eventually, the gear ratio changes continuously.

各動力伝達経路は、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伝動機構を備えており、一方の動力伝達経路のみを介し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、その動力伝達経路における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(もしくは固定段)と称すると、固定変速比を設定している状態では、圧力流体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 path is provided with a transmission mechanism such as a gear pair or a winding transmission mechanism with different gear ratios, and when transmitting torque to the output member via only one power transmission path, The overall gear ratio is determined by the gear ratio of the transmission mechanism in the power transmission path. If such a gear ratio is referred to as a fixed gear ratio (or a fixed speed), power transmission via pressure fluid does not occur in a state where the fixed gear ratio is set, so power loss is unlikely to occur. Efficient transmission state. Note that a switching mechanism such as a clutch mechanism is preferably included in each transmission mechanism so that only one of the transmission mechanisms is involved in torque transmission, or between the power source or output member and the transmission mechanism. It is preferable to provide a switching mechanism.

この発明で対象とする変速機は、圧力流体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。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 this invention is configured to transmit power via pressure fluid, as described above, the hydrostatic mechanical having the function of setting the gear ratio by mechanical power transmission -It is configured as a transmission (HMT). The mechanical transmission portion can be appropriately configured as necessary. A mechanism in which a gear pair that is always meshed is selected by a clutch mechanism or a synchronous coupling mechanism, or a plurality of planetary gear mechanisms or compound planets. A configuration in which a plurality of gear ratios can be set by a gear mechanism can be employed. Further, the variable displacement pump motor may be configured to use a variable displacement pump motor as the reaction force means in addition to the configuration in which the variable displacement pump motor is interposed in series between the power source and the output member.

図4にこの発明で対象とする変速機の一例が記載されている。これは、車両用の変速機として構成した例であり、流体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(固定段)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、車両Veに搭載されたこの発明で対象とする変速機TMは、動力源(E/G)1に入力部材2が連結されており、この入力部材2から、動力分割機構に相当する差動機構にトルクを伝達するように構成されている。その差動機構としては従来知られている各種の構成のものを採用することができ、図4に示す例では、第1遊星歯車機構3(すなわち第1動力分割機構)、および第2遊星歯車機構4(すなわち第2動力分割機構)が採用されている。   FIG. 4 shows an example of a transmission targeted by the present invention. This is an example configured as a transmission for a vehicle, and four forward speeds and one reverse speed are set as a so-called fixed speed ratio (fixed speed) that can be set by transmitting torque without passing through a fluid. This is a configured example. That is, in the transmission TM that is the object of the present invention mounted on the vehicle Ve, the input member 2 is connected to the power source (E / G) 1, and the difference corresponding to the power split mechanism from the input member 2. Torque is transmitted to the dynamic mechanism. As the differential mechanism, various types of conventionally known structures can be adopted. In the example shown in FIG. 4, the first planetary gear mechanism 3 (that is, the first power split mechanism) and the second planetary gear are used. Mechanism 4 (that is, the second power split mechanism) is employed.

動力源1は、内燃機関や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な動力源であってよい。また、この動力源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を介在させてもよい。   The power source 1 may be a general power source used in a vehicle such as an internal combustion engine, an electric motor, or a combination of these. Further, an appropriate transmission means such as a damper, a clutch, or a torque converter may be interposed between the power source 1 and the input member 2.

第1遊星歯車機構3が入力部材2と同一軸線上に配置され、第2遊星歯車機構4が第1遊星歯車機構3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。これらの各遊星歯車機構3,4としては、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採用することができる。図4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に対して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およびリングギヤ3R,4R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1遊星歯車機構3におけるリングギヤ3Rに前記の入力部材2が連結され、このリングギヤ3Rが入力要素となっている。なお、これらの遊星歯車機構3,4は、ギヤ比(サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比)が同一のものであることが好ましいが、この発明では、これに限られない。   The first planetary gear mechanism 3 is disposed on the same axis as the input member 2, the second planetary gear mechanism 4 is separated outward in the radial direction of the first planetary gear mechanism 3, and the respective central axes are parallel to each other. They are arranged in parallel. As each of these planetary gear mechanisms 3 and 4, an appropriate type of planetary gear mechanism such as a single pinion type or a double pinion type can be adopted. The example shown in FIG. 4 is an example constituted by a single pinion type planetary gear mechanism, and is a sun gear 3S, 4S which is an external gear, and a ring gear which is an internal gear arranged concentrically with respect to the sun gear 3S, 4S. 3R, 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 3R in the first planetary gear mechanism 3, and the ring gear 3R serves as an input element. The planetary gear mechanisms 3 and 4 preferably have the same gear ratio (ratio between the number of teeth of the sun gear and the number of teeth of the ring gear), but the invention is not limited to this.

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2遊星歯車機構4と同一軸線上に配置され、かつ第2遊星歯車機構4のリングギヤ4R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2遊星歯車機構4においては、そのリングギヤ4R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。なお、動力源1はカウンタドライブギヤ5とカウンタドリブンギヤ7とアイドルギヤ6とのいずれかに連結されていればよい。   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 arranged on the same axis as the second planetary gear mechanism 4 and is connected to the ring gear 4R of the second planetary gear mechanism 4 so as to rotate together. Therefore, in the second planetary gear mechanism 4, the ring gear 4R serves as 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. The power source 1 may be connected to any one of the counter drive gear 5, the counter driven gear 7, and the idle gear 6.

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、第1変速軸に相当する第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、その内部にモータ軸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。   The carrier 3C in the first planetary gear mechanism 3 is an output element, and the first intermediate shaft 8 corresponding to the first transmission shaft is coupled to the carrier 3C so as to rotate together. The first intermediate shaft 8 is a hollow shaft, and a motor shaft 9 is rotatably inserted therein. 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.

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、第2変速軸に相当する第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。   The second planetary gear mechanism 4 has the same configuration, and the carrier 4C serves as an output element, and the second intermediate shaft 10 corresponding to the second transmission shaft rotates integrally with the carrier 4C. So that they are connected. 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(ロータ軸)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を変更可能な油圧ポンプがその一例であって、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力流体(圧油)を吐出し、また吐出口もしくは吸入口から圧力流体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 (rotor shaft) of the variable displacement pump motor 12. The variable displacement pump motor 12 is, for example, a hydraulic pump capable of changing the discharge capacity, such as a slant shaft pump, a swash plate pump, or a radial piston pump. It functions as a motor by discharging pressure fluid (pressure oil) and supplying pressure fluid from the discharge port or suction port. 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.

また、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(ロータ軸)に連結されている。この可変容量型ポンプモータ13は、第1ポンプモータと同様に、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がその一例であって、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力流体(圧油)を吐出し、また吐出口もしくは吸入口から圧力流体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。   The other end of the motor shaft 11 is connected to the output shaft (rotor shaft) of the variable displacement pump motor 13. The variable displacement pump motor 13 is an example of a hydraulic pump capable of changing the discharge capacity, such as an inclined shaft pump, a swash plate pump, or a radial piston pump, like the first pump motor. The pressure fluid (pressure oil) is discharged by functioning as a pump by rotating and supplying a pressure fluid from the discharge port or the suction port, thereby functioning as a motor. 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.

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、油路14,15によって連通されている。すなわち、それぞれの吸入口12S,13S同士が油路14によって連通され、また吐出口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。なお、各ポンプモータ12,13における吸入口12S,13Sは、各ポンプモータ12,13が動力源1と同方向に正回転する際にオイルなどの流体を吸入するポートであり、また吐出口12D,13Dは正回転時にオイルなどの流体を吐出するポートである。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。   The pump motors 12 and 13 are communicated with each other by 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 12 </ b> S and 13 </ b> S are communicated with each other through the oil passage 14, and the discharge ports 12 </ b> D and 13 </ b> D are communicated with each other through the oil passage 15. Therefore, a closed circuit CC is formed by the oil passages 14 and 15. The suction ports 12S and 13S in the pump motors 12 and 13 are ports for sucking fluids such as oil when the pump motors 12 and 13 rotate in the same direction as the power source 1, and the discharge ports 12D. , 13D are ports for discharging fluid such as oil during forward rotation. A mechanism for hydraulic control in the closed circuit CC will be described later.

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伝動機構が設けられている。この発明における伝動機構としては、固定された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4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 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 mechanism in the present invention is not limited to a mechanism that transmits power at a fixed gear ratio, and a mechanism with a variable gear ratio can be employed. In the example shown in FIG. 4, power is transmitted at a fixed gear ratio. A plurality of gear pairs 17, 18, 19, and 20 for transmitting the above are employed.

具体的に説明すると、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、第4速駆動ギヤ17Aと第2速駆動ギヤ18Aとは第1中間軸8に対して回転自在に嵌合している。その第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 arranged on the first intermediate shaft 8 in order from the first planetary gear mechanism 3 side, and the fourth speed drive gear 17A. 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 the output shaft 16 so as to rotate integrally. Yes.

さらに、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19Bを兼ねており、また第2速従動ギヤ18Bが第1速従動ギヤ20Bを兼ねている。ここで、各ギヤ対17,18,19,20の変速比(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、その変速比は、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。   Further, a third speed drive gear 19A meshed with the fourth speed driven gear 17B and a 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 19B, and the second speed driven gear 18B also serves as the first speed driven gear 20B. Here, the gear ratio of each gear pair 17, 18, 19, and 20 (ratio of the number of teeth of the driven gear to the number of teeth of each drive gear) will be described. The second speed gear pair 18, the third speed gear pair 19, and the fourth speed gear pair 17 are configured to decrease in order.

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に一体となって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 21 </ b> A attached to rotate integrally with the motor shaft 9 on the motor 12 side and a start driven gear 21 </ b> B attached to the output shaft 16 so as to be rotatable are provided.

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(シンクロナイザー)、摩擦クラッチなどの摩擦係合機構などの機構を採用することができ、図4にはシンクロナイザー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 mechanism that selectively transmits torque, and employs a conventionally known mechanism such as a dog clutch mechanism, a synchronous coupling mechanism (synchronizer), and a friction engagement mechanism such as a friction clutch. FIG. 4 shows an example employing a synchronizer.

シンクロナイザーは、基本的には、回転軸と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させて、その回転軸に対して相対回転するように取り付けられた回転部材のスプラインに係合させ、その過程でシンクロナイザー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て回転軸と回転部材とを連結するように構成されている。前記の出力軸16上で、発進従動ギヤ21Bに隣接する位置に第1シンクロナイザー(以下、第1シンクロと記す)22が設けられている。この第1シンクロ22は、そのスリーブを図4の左側に移動させることにより、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。   The synchronizer basically moves the sleeve that rotates together with the rotating shaft in the axial direction, and engages with the spline of the rotating member that is mounted so as to rotate relative to the rotating shaft. When the kniter ring is gradually brought into frictional contact with the rotating member, the rotating shaft and the rotating member are synchronized to connect the rotating shaft and the rotating member. On the output shaft 16, a first synchronizer (hereinafter referred to as a first synchronizer) 22 is provided at a position adjacent to the starter driven gear 21B. The first sync 22 moves its sleeve to the left side of FIG. 4 to connect the starter driven gear 21B to the output shaft 16, and the starter gear pair 21 torques between the motor shaft 9 and the output shaft 16. Is configured to communicate.

また、前記の第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2シンクロナイザー(以下、第2シンクロと記す)23が設けられている。この第2シンクロ23は、そのスリーブを図4の左側に移動させることにより、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を図4の右側に移動させることにより、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。   Further, on the second intermediate shaft 10, a second synchronizer (hereinafter referred to as a second synchronizer) 23 is provided between the third speed drive gear 19A and the first speed drive gear 20A. The second synchronizer 23 connects the first speed drive gear 20A to the second intermediate shaft 10 by moving the sleeve to the left side in FIG. 4, and the first speed gear pair 20 is connected to the second intermediate shaft 10. Torque is transmitted to and from the output shaft 16. On the other hand, the third speed drive gear 19A is connected to the second intermediate shaft 10 by moving the sleeve to the right in FIG. 4, and the third speed gear pair 19 is connected to the second intermediate shaft 10 and the output shaft 16. Torque is transmitted between the two.

さらに、前記の第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3シンクロナイザー(以下、第3シンクロと記す)24が設けられている。この第3シンクロ24は、そのスリーブを図4の左側に移動させることにより、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を図4の右側に移動させることにより、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。   Further, on the first intermediate shaft 8, a third synchronizer (hereinafter referred to as a third synchronizer) 24 is provided between the second speed drive gear 18A and the fourth speed drive gear 17A. The third synchronizer 24 moves the sleeve to the left side in FIG. 4 to connect the second speed drive gear 18A to the first intermediate shaft 8, and the second speed gear pair 18 is connected to the first intermediate shaft 8. Torque is transmitted to and from the output shaft 16. On the contrary, the fourth speed drive gear 17A is connected to the first intermediate shaft 8 by moving the sleeve to the right in FIG. 4, and the fourth speed gear pair 17 is connected to the first intermediate shaft 8 and the output shaft 16. Torque is transmitted between the two.

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用シンクロナイザー(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、そのスリーブを図4の右側に移動させることにより、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。   Further, on the motor shaft 11 on the second pump motor 13 side, a reverse synchronizer (hereinafter referred to as R synchro) 25 is provided at a position adjacent to the shaft end of the second intermediate shaft 10. The R synchro 25 connects 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 by moving the sleeve to the right in FIG. The entire planetary gear mechanism 4 is configured to rotate integrally.

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、例えば前述したスリーブを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 the above-described sleeve in the axial direction may be provided, and the actuator may be electrically controlled.

上述したように、図4に示す変速機TMは、動力源1が出力したトルクが、各いずれかの中間軸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、歯車機構あるいはチェーンなどの巻き掛け伝動機構などの伝動手段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. 4 transmits the torque output from the power source 1 to the output shaft 16 via any one of the intermediate shafts 8 and 10 or the motor shafts 9 and 11. It is configured. A differential 27 is connected to the output shaft 16 through a transmission means 26 such as a gear mechanism or a winding transmission mechanism such as a chain, and power is output to the left and right axles 28 from here.

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の回転数を検出する入力回転数センサ29、車軸28の回転数を検出する出力回転数センサ30、第1ポンプモータ12の回転数を検出する回転数センサ31、第2ポンプモータ13の回転数を検出する回転数センサ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 of the input member 2 or the counter drive gear 5 integrated therewith, the output rotational speed sensor 30 for detecting the rotational speed of the axle 28, and the first pump motor 12. A rotation speed sensor 31 for detecting the rotation speed of the second pump motor 13 and the rotation speed sensor 32 for detecting the rotation speed of the second pump motor 13 are provided.

つぎに、上記の各ポンプモータ12,13を制御するための流体圧回路(油圧回路)について説明する。各ポンプモータ12,13を連通させている上記の閉回路CCには流体(具体的にはオイル)を補給するためのチャージポンプ(もしくはブーストポンプ)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、前述した動力源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 fluid pressure circuit (hydraulic circuit) for controlling the pump motors 12 and 13 will be described. A charge pump (or boost pump) 33 for replenishing fluid (specifically oil) is provided in the above-mentioned closed circuit CC that communicates the pump motors 12 and 13. The charge pump 33 is for compensating for oil shortage due to leakage from the closed circuit CC, and is driven by the power source 1 or a motor (not shown) to pump oil from the oil pan 34. To the closed circuit CC.

したがって、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、リリーフ圧を電気的に制御可能なバルブ(例えば、ソレノイドバルブ)であって、スプリングによる弾性力とパイロット圧もしくはソレノイドによる押圧力との和より高い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いる。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なっている。   Accordingly, 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 the 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 a valve (for example, a solenoid valve) that can electrically control the relief pressure, and is opened when a pressure higher than the sum of the elastic force of the spring and the pilot pressure or the pressing force of the solenoid is applied. The oil is discharged to the oil pan 34. Therefore, the discharge pressure of the charge pump 33 is set to a pressure corresponding to the pilot pressure.

第1ポンプモータ12の吸入口12Sと油路15との間に、リリーフ弁38が設けられている。具体的には、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、リリーフ圧を電気的に制御可能なバルブ(例えば、ソレノイドバルブ)であって、第1ポンプモータ12の吸入口12S、または第2ポンプモータ13の吸入口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。また、第2ポンプモータ13の吐出口13Dと油路14との間に、リリーフ弁39が設けられている。具体的には、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、リリーフ圧を電気的に制御可能なバルブ(例えば、ソレノイドバルブ)であって、第1ポンプモータ12の吐出口12D、または第2ポンプモータ13の吐出口13D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。   A relief valve 38 is provided between the suction port 12 </ b> S of the first pump motor 12 and the oil passage 15. Specifically, a 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 a valve (for example, a solenoid valve) capable of electrically controlling the relief pressure, and pressure oil is supplied from the suction port 12S of the first pump motor 12 or the suction port 13S of the second pump motor 13. When discharging, the discharge pressure is maintained at a preset pressure. A relief valve 39 is provided between the discharge port 13 </ b> D of the second pump motor 13 and the oil passage 14. Specifically, a 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 a valve (for example, a solenoid valve) that can electrically control the relief pressure, and pressure oil is supplied from the discharge port 12D of the first pump motor 12 or the discharge port 13D of the second pump motor 13. When discharging, the discharge pressure is maintained at a preset pressure.

そして、圧油を蓄圧するとともにその蓄圧した圧油を第1ポンプモータ12もしくは第2ポンプモータ13に供給するアキュムレータ40が設けられている。このアキュムレータ40は、いずれかのポンプモータ12,13で発生させた油圧を蓄える蓄圧器であって、相対的に高圧となるいずれかの油路14,15に、後述する切替弁41により選択的に連通させられるように構成されている。   An accumulator 40 is provided for accumulating pressure oil and supplying the accumulated pressure oil to the first pump motor 12 or the second pump motor 13. The accumulator 40 is a pressure accumulator that stores the hydraulic pressure generated by any one of the pump motors 12 and 13, and is selectively connected to any one of the oil passages 14 and 15 that have a relatively high pressure by a switching valve 41 described later. It is comprised so that it may be connected to.

その切替弁41は、前記各油路14,15から分岐させた油路14A,15Aが接続されたポートと、アキュムレータ40が連通されたポートとを備え、これらのポートを全て閉じる閉位置と、前記吐出口12D,13D同士を連通させている油路15にアキュムレータ40を連通させる第1切替位置と、前記吸入口12S,13S同士を連通させている油路14にアキュムレータ40を連通させる第2切替位置とに弁体(図示せず)を選択的に移動させるように構成されている。なお、その弁体の切替動作は、ソレノイドなどに通電することにより電気的に制御するように構成されている。   The switching valve 41 includes a port to which the oil passages 14A and 15A branched from the oil passages 14 and 15 are connected, and a port to which the accumulator 40 is communicated, and a closed position in which all these ports are closed, A first switching position for connecting the accumulator 40 to the oil passage 15 that connects the discharge ports 12D and 13D, and a second that connects the accumulator 40 to the oil passage 14 that connects the suction ports 12S and 13S. A valve element (not shown) is selectively moved to the switching position. The switching operation of the valve element is configured to be electrically controlled by energizing a solenoid or the like.

各油路14,15から分岐させた油路14A,15Aのそれぞれには、切替弁41に向けて圧油が流れる場合に開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁42,43がそれぞれ介装されている。また、切替弁41とアキュムレータ40との間には、アキュムレータ40に対する圧油の流量を制御する流量制御弁44が設けられている。この流量制御弁44は、電気的に流量を制御できる構成であることが好ましく、具体的には電磁比例流量制御弁を使用することができる。そして、前記油路14の圧力を検出する油圧センサ45、油路15の油圧を検出する油圧センサ46、アキュムレータ40の油圧を検出する油圧センサ47が設けられている。   Each of the oil passages 14A and 15A branched from the oil passages 14 and 15 has check valves 42 and 43 that open when pressure oil flows toward the switching valve 41 and close in the opposite direction. It is intervened. In addition, a flow rate control valve 44 that controls the flow rate of the pressure oil to the accumulator 40 is provided between the switching valve 41 and the accumulator 40. The flow rate control valve 44 is preferably configured to be able to electrically control the flow rate. Specifically, an electromagnetic proportional flow rate control valve can be used. A hydraulic sensor 45 that detects the pressure in the oil passage 14, a hydraulic sensor 46 that detects the hydraulic pressure in the oil passage 15, and a hydraulic sensor 47 that detects the hydraulic pressure in the accumulator 40 are provided.

なお、アキュムレータ40に蓄えた油圧を利用するために、開閉弁48を介装した油路49がアキュムレータ40に接続されており、潤滑や前記各シンクロ22,23,24,25を切り替える制御などの必要に応じて、開閉弁48を選択的に開いて、アキュムレータ40の油圧を所定箇所に供給するように構成されている。   In order to use the hydraulic pressure stored in the accumulator 40, an oil passage 49 with an on-off valve 48 is connected to the accumulator 40, and lubrication and control for switching the synchros 22, 23, 24, 25 are performed. As necessary, the on-off valve 48 is selectively opened to supply the hydraulic pressure of the accumulator 40 to a predetermined location.

そして、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の動作、および各リリーフ弁37,38、および切替弁44、ならびに各流量制御弁41の開度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)50が設けられている。この電子制御装置50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その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。   The extrusion volume of each pump motor 12, 13 and the operation of each synchro 22, 23, 24, 25, the relief valves 37, 38, the switching valve 44, and the opening of each flow control valve 41 are electrically controlled. An electronic control unit (ECU) 50 for this purpose is provided. This electronic control unit 50 is configured mainly with a microcomputer, and receives the number of rotations of a predetermined rotating member and other detection signals, and those input 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.

つぎに、上述した変速機TMの作用について説明する。まず、変速機TMによる変速制御について説明すると、上記の変速機TMにおいても、前述した特許文献2に記載されている変速機と同様に変速制御を行うことができる。図5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5における各ポンプモータ12,13についての「OFF」は、ポンプ容量(押出容積)を実質的にゼロとし、その出力軸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)を示し、「LOCK」はそのロータの回転を止めている状態を示している。さらに「油圧発生」は、ポンプ容量(押出容積)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12,13はポンプとして機能している。また、「油圧回収」は、一方のポンプモータ13(もしくは12)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9,11および中間軸8,10に駆動トルクを伝達している。   Next, the operation of the transmission TM described above will be described. First, the shift control by the transmission TM will be described. In the above-described transmission TM, the shift control can be performed in the same manner as the transmission described in Patent Document 2 described above. FIG. 5 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. “OFF” for each of the pump motors 12 and 13 makes the pump capacity (extrusion volume) substantially zero, does not generate pressure oil even when its output shaft is rotated, and is supplied with hydraulic pressure. Indicates a state where the output shaft does not rotate (free), and “LOCK” indicates a state where the rotation of the rotor is stopped. Furthermore, “hydraulic pressure generation” indicates a state in which the pump capacity (extrusion volume) is made larger than substantially zero and the pressure oil is discharged, and thus the corresponding pump motors 12 and 13 function as pumps. “Hydraulic pressure recovery” indicates a state in which pressure oil discharged from one pump motor 13 (or 12) is supplied and functions as a motor, and therefore the corresponding pump motor 13 (or 12) has a shaft torque. The generated torque is transmitted to the corresponding motor shafts 9 and 11 and the intermediate shafts 8 and 10.

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におけるスリーブの図4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、そして「○」は該当するシンクロ22,23,24,25をOFF状態(中立位置)に設定することにより引き摺りを低減している状態、「●」は該当するシンクロ22,23,24,25をOFF状態(中立位置)に設定して中立状態となっていることを示す。   The “right” and “left” for each synchro 22, 23, 24, 25 indicate the position of the sleeve in each synchro 22, 23, 24, 25 in FIG. 4, and the parentheses are downshifted. The stand-by state, the brackets indicate the stand-by state for upshifting, and “◯” reduces drag by setting the corresponding synchro 22, 23, 24, 25 to the OFF state (neutral position). “●” indicates that the corresponding synchro 22, 23, 24, 25 is set to the OFF state (neutral position) and is in the neutral state.

図示しないシフト装置でニュートラルポジションが選択されるなどのことによってニュートラル(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のスリーブが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、ポンプ容量(押出容積)が実質的にゼロとなるように制御され、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に動力源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ので、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 (N) state is set by selecting a neutral position with a shift device (not shown), the pump motors 12 and 13 are set to the “OFF” state, and the synchros 22, 23, 24, 25 sleeves are set in 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 pump capacity (extrusion volume) becomes substantially zero, and as a result, a so-called idling state is established, so that the ring gears 3R and 4R of the planetary gear mechanisms 3 and 4 are obtained. Even if torque is transmitted from the power source 1, no reaction force acts on the sun gears 3S, 4S, so that torque is not transmitted to the intermediate shafts 8, 10 connected to the carriers 3C, 4C as 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、第1シンクロ22のスリーブが図4の左側に移動させられるとともに第2シンクロ23のスリーブが、図4の左側に移動させられる。したがって、発進従動ギヤ21Bが出力軸16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、また第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 of the first sync 22 is moved to the left in FIG. 4 and the sleeve of the second sync 23 is moved to the left in FIG. Accordingly, the start driven gear 21B is connected to the output shaft 16 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 thereby provide the second planetary gear mechanism. 4 is the output element 4 and the output shaft 16 is coupled. 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、第2ポンプモータ13は第2遊星歯車機構4によって分割された動力源1の動力によって駆動されてポンプとして機能し、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。これを図5には「油圧発生」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。一方、第2ポンプモータ13で発生した油圧がその吸入口13Sから吐出され、油路14を介して第1ポンプモータ12の吸入口12Sに供給されるので、第1ポンプモータ12がモータとして機能し、正回転する。したがって、油路14での圧力が油路15での圧力より相対的に高くなり、この場合は油路14がこの発明の高圧流路に相当することになる。この状態を図5には「油圧回収」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、すなわち無段階に変化する。   Therefore, the second pump motor 13 is driven by the power of the power source 1 divided by the second planetary gear mechanism 4 to function as a pump, and the reaction torque generated by generating hydraulic pressure is applied to the motor shaft 11 and the sun gear 4S. give. This is described as “hydraulic pressure generation” 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. On the other hand, since 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 through the oil passage 14, the first pump motor 12 functions as a motor. And rotate forward. Therefore, the pressure in the oil passage 14 is relatively higher than the pressure in the oil passage 15, and in this case, the oil passage 14 corresponds to the high-pressure passage of the present invention. This state is described as “hydraulic pressure recovery” 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, that is, steplessly.

こうして動力源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がOFF状態に制御されてその押出容積がゼロに設定される。その結果、閉回路CCが第1ポンプモータ12によって閉じられるので、第2ポンプモータ13では圧油の吸入および吐出を行えなくなり、第2ポンプモータ13はロックされる。すなわち、回転が止められる。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、動力源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。   When the rotational speed of the power source 1 and the vehicle speed change in this way to the first speed gear ratio, the first pump motor 12 is controlled to be in the OFF state, and the pushing volume is set to zero. As a result, since the closed circuit CC is closed by the first pump motor 12, the second pump motor 13 cannot perform suction and discharge of pressure oil, and the second pump motor 13 is locked. That is, the rotation is stopped. 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 power source 1 is the second planetary gear. It is transmitted to the output shaft 16 via the mechanism 4 and the first speed gear pair 20. That is, a fixed gear ratio determined by the gear ratio of the first speed gear pair 20 is set.

固定変速比である第2速へアップシフトする場合、第3シンクロ24のスリーブを図4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、第3シンクロ24のスリーブを第2速駆動ギヤ18Aに係合させる場合、前記のチャージポンプ33の油圧を第1ポンプモータ12に供給してこれを回転させることにより、第3シンクロ24のスリーブの回転数と第2速駆動ギヤ18Aとの回転数を一致させる同期制御を行ってもよい。   In the case of upshifting to the second speed, which is a fixed gear ratio, the sleeve of the third sync 24 is moved to the left side in FIG. 4 to connect the second speed drive gear 18A to the first intermediate shaft 8. When the sleeve of the third synchro 24 is engaged with the second speed drive gear 18A, the hydraulic pressure of the charge pump 33 is supplied to the first pump motor 12 and rotated to thereby rotate the third synchro 24. You may perform synchronous control which makes the rotation speed of a sleeve and the rotation speed of the 2nd speed drive gear 18A correspond.

この状態で、Rシンクロ25を中立状態にするとともに、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は逆回転しており、その押出容積を次第に増大させると、ポンプとして機能するので油圧を発生し(図5に「油圧発生」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で発生した油圧が油路14を介して第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5に「油圧回収」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。したがってこの場合も油路14が高圧流路となる。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動力伝達装置は、無段変速機として機能させることができる。   In this state, the R synchro 25 is set to the neutral state, and the extrusion volume of the first pump motor 12 is gradually increased toward the maximum. In the upshift standby state to the second speed, the first pump motor 12 is rotating in the reverse direction, and when its extrusion volume is gradually increased, it functions as a pump and generates hydraulic pressure ("hydraulic pressure generation" in FIG. 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. Further, the hydraulic pressure generated by the first pump motor 12 is supplied to the second pump motor 13 via the oil passage 14 and functions as a motor (denoted as “hydraulic pressure recovery” in FIG. 5). Power is transmitted through the motor 13, the second planetary gear mechanism 4, and the first speed gear pair 20. Therefore, also in this case, the oil passage 14 becomes a high-pressure passage. 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 speed ratio of the first speed and between the fixed speed ratios. Therefore, the power transmission device described above can function as a continuously variable transmission. .

第2ポンプモータ13の押出容積がほぼゼロになるとともに、第1ポンプモータ12の押出容積がほぼ最大になってその回転が停止し、もしくは停止に近い状態になると、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ポンプモータ12がロックされて、第1遊星歯車機構3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2シンクロ23はOFF状態であってそのスリーブ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。   When the extrusion volume of the second pump motor 13 becomes almost zero and the extrusion volume of the first pump motor 12 becomes almost maximum and the rotation stops or is almost stopped, the second pump motor 13 is turned off. Set to state. Accordingly, since the first pump motor 12 is locked and the sun gear 3S of the first planetary gear mechanism 3 is fixed, the power input to the ring gear 3R passes from the carrier 3C to the second speed drive gear 18A via the intermediate shaft 8. Is output. On the other hand, the second pump motor 13 is in the OFF state, and the R synchro 25 and the second synchro 23 arranged coaxially with the second pump motor 13 are in the OFF state and the sleeve is in the neutral position. The 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2シンクロ23のスリーブを図4の右側に移動させて第3速駆動ギヤ19Aを第2中間軸10に連結し、さらに他のシンクロ22,24はOFF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3シンクロ24のスリーブを図4の右側に移動させて第4速駆動ギヤ17Aを第1中間軸8に連結し、また他のシンクロ23,25はOFF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、固定変速比である第4速が設定される。   Thereafter, in the same manner, for the third speed, the sleeve of the second synchro 23 is moved to the right side in FIG. 4 to connect the third speed drive gear 19A to the second intermediate shaft 10, and the other synchros 22 and 24 are turned off. Put it in a state. 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. For the fourth speed, the sleeve of the third synchro 24 is moved to the right in FIG. 4 to connect the fourth speed drive gear 17A to the first intermediate shaft 8, and the other synchros 23 and 25 are turned off. Therefore, power is transmitted to the output shaft 16 via the fourth speed gear pair 17 and the fourth speed, which is a fixed gear ratio, is set.

さらに、後進段について説明すると、図示しないシフト装置などによってリバースレンジが選択された場合には、第1シンクロ22のスリーブが図4の左側に移動させられ、またRシンクロ25のスリーブが図4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、発進従動ギヤ21Bが出力軸16に連結される。   Further, the reverse gear will be described. When the reverse range is selected by a shift device (not shown), the sleeve of the first sync 22 is moved to the left side of FIG. 4, and the sleeve of the R sync 25 is moved as shown in 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. Further, the start driven gear 21 </ b> B is connected to the output shaft 16.

したがって、動力源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2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、その結果、第2ポンプモータ13から油路14を介して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。したがって、油路14がこの発明における高圧流路となる。その場合、第1ポンプモータ12にはその吐出口12Dから油路14を介して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、後進段では、油圧を介した動力の伝達が生じ、これを図5では、第1ポンプモータ12について「油圧回収」と記し、第2ポンプモータ13について「油圧発生」と記してある。   Therefore, the power transmitted from the power source 1 to the second planetary gear mechanism 4 is transmitted to the second pump motor 13 as it is, and this is driven, and the second pump motor 13 generates hydraulic pressure. Since the second synchro 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 is driven by the hydraulic pressure supplied from the second pump motor 13 through the oil passage 14. And outputs torque to the motor shaft 9. Therefore, the oil passage 14 is a high-pressure passage in the present invention. In that case, since the hydraulic pressure is supplied to the first pump motor 12 from the discharge port 12D via the oil passage 14, 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, in the reverse speed, power is transmitted via hydraulic pressure, and in FIG. 5, this is indicated as “hydraulic recovery” for the first pump motor 12 and “hydraulic pressure generation” for the second pump motor 13.

上記のように、この発明で対象としている変速機TMでは、流体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(固定段)として、第1速ないし第4速の4つの前進段と1つの後進段とを設定することができ、それら各固定変速比の間の変速においては、変速比を連続的に変化させること、すなわち無段変速を行うことができる。そして、動力源1から出力軸16に対して動力を伝達しているいわゆる駆動状態では、各ポンプモータ12,13の間では油路14を介して圧油を相互に供給している。これに対して上記の変速機TMを搭載した車両が減速しているなど、動力源1に対して出力軸16側から動力を伝達している場合には、駆動状態でモータとして機能していたポンプモータ12(もしくは13)が、出力軸16側から伝達されるトルクで回転させられるので、ポンプとして機能し、油圧を発生し、またポンプとして機能していたポンプモータ13(もしくは12)がモータとして機能し、トルクを出力する。このような減速状態あるいは被駆動状態では、前述した駆動状態とは反対に、油路15での圧力が高くなり、これがこの発明における高圧流路に相当することになる。この発明に係る制御装置は、このようにして発生する油圧をアキュムレータ40に回収してエネルギ効率を向上させるように構成されている。その蓄圧制御ついて、次に説明する。   As described above, in the transmission TM that is the subject of the present invention, the four forward speeds of the first speed to the fourth speed are set as so-called fixed speed ratios (fixed speed stages) that can be set by transmitting torque without using fluid. And one reverse speed can be set, and in the shift between these fixed speed ratios, the speed ratio can be continuously changed, that is, a continuously variable speed can be achieved. In a so-called driving state in which power is transmitted from the power source 1 to the output shaft 16, pressure oil is supplied between the pump motors 12 and 13 via the oil passage 14. On the other hand, when power is transmitted from the output shaft 16 side to the power source 1, such as when the vehicle equipped with the transmission TM is decelerating, it functions as a motor in the drive state. Since the pump motor 12 (or 13) is rotated by torque transmitted from the output shaft 16 side, the pump motor 13 (or 12) that functions as a pump, generates hydraulic pressure, and functions as a pump is used as the motor. Functions as a torque output. In such a deceleration state or driven state, the pressure in the oil passage 15 becomes high, which is opposite to the driving state described above, and this corresponds to the high-pressure passage in the present invention. The control device according to the present invention is configured to improve the energy efficiency by collecting the hydraulic pressure generated in this manner in the accumulator 40. The pressure accumulation control will be described next.

前述した駆動状態では、油路14を介して一方のポンプモータ12(もしくは13)から他方のポンプモータ13(もしくは12)に油圧を供給され、モータとして機能するポンプモータ13(もしくは12)から排出された圧油は、この場合におけるいわゆる低圧流路である油路15を介して、ポンプとして機能するポンプモータ12(もしくは13)に供給される。この場合における不可避的なオイルの漏れに相当する圧油がチャージポンプ33から供給されるが、基本的には閉回路CCでの圧油の量は変化がなく、各ポンプモータ12,13に過不足なく圧油が供給される所期の変速比が設定され、また駆動トルクが得られている。したがって、切替弁41は閉位置に制御されて、アキュムレータ40を閉回路CCに対して遮断する。   In the drive state described above, hydraulic pressure is supplied from one pump motor 12 (or 13) to the other pump motor 13 (or 12) via the oil passage 14, and discharged from the pump motor 13 (or 12) functioning as a motor. The pressurized oil thus supplied is supplied to a pump motor 12 (or 13) functioning as a pump via an oil passage 15 which is a so-called low pressure passage in this case. In this case, the pressure oil corresponding to the inevitable oil leakage is supplied from the charge pump 33, but basically the amount of the pressure oil in the closed circuit CC does not change, and the pump motors 12 and 13 are excessive. The desired gear ratio for supplying pressure oil without a shortage is set, and the drive torque is obtained. Therefore, the switching valve 41 is controlled to the closed position and shuts off the accumulator 40 from the closed circuit CC.

これに対して被駆動状態(制動状態)では、ポンプとして機能するポンプモータ13(もしくは12)で発生した油圧が油路15を介して他方のポンプモータ12(もしくは13)に供給されてこれがモータとして機能するが、そのポンプモータ12(もしくは13)が出力する動力は特に消費されることがないので、油路15の圧油が高くなる。そこでこの油路15からアキュムレータ40に油圧を供給して、被駆動時のいわゆる余剰動力を油圧の形で回収する。   On the other hand, in the driven state (braking state), the hydraulic pressure generated by the pump motor 13 (or 12) functioning as a pump is supplied to the other pump motor 12 (or 13) via the oil passage 15, and this is the motor. However, since the power output from the pump motor 12 (or 13) is not particularly consumed, the pressure oil in the oil passage 15 is increased. Therefore, hydraulic pressure is supplied from the oil passage 15 to the accumulator 40, and so-called surplus power at the time of driving is recovered in the form of hydraulic pressure.

図1は、この発明の制御装置で実行される蓄圧制御(エネルギ回生制御)の一例を説明するためのフローチャートであり、先ず、スロットル開度θや動力源1として使用されているエンジンの回転数Ne、ブレーキ信号などの各種の信号が読み込まれる(ステップS1)。なお、スロットル開度θは、車両に対する要求駆動量もしくはその要求状態を示す信号として読み込まれるものであり、したがってクルーズコントロールなどの車速維持制御が実行されている場合には、その制御システムからの要求信号を採用してもよい。また、ブレーキ信号は、車両に通常設けられているブレーキスイッチからの信号を利用することができる。   FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of pressure accumulation control (energy regeneration control) executed by the control device of the present invention. First, the throttle opening θ and the engine speed used as the power source 1 are illustrated. Various signals such as Ne and a brake signal are read (step S1). The throttle opening θ is read as a signal indicating the required drive amount or the required state of the vehicle. Therefore, when vehicle speed maintenance control such as cruise control is being executed, a request from the control system is obtained. A signal may be employed. Moreover, the signal from the brake switch normally provided in the vehicle can be utilized for a brake signal.

これらの読み込んだ信号に基づいて車両が制動状態か否かが判断される(ステップS2)。ここで、制動状態は、動力源1を被駆動状態としてその動力損失に伴ういわゆる引き摺りトルクを制動力とするいわゆる動力源ブレーキ状態(エンジンブレーキ状態)、および運転者がブレーキ操作することによるブレーキング状態の両方の状態を含む。制動状態であることによりステップS2で肯定的に判断された場合には、前述した切替弁41の弁体を図4の右側に移動させて、すなわち第1切替位置に動作させて、被駆動状態で高圧流路となっている油路15と蓄圧器であるアキュムレータ40とを連通させる(ステップS3)。なお、ステップS2で否定的に判断された場合には、駆動状態であるから、駆動状態での蓄圧を行うのであれば、切替弁41を第2切替位置に動作させる(ステップS4)。すなわち弁体を図4の左側に移動させる。   Based on these read signals, it is determined whether the vehicle is in a braking state (step S2). Here, the braking state is a so-called power source braking state (engine braking state) in which the power source 1 is driven and a so-called drag torque accompanying the power loss is used as a braking force, and braking by the driver performing a braking operation. Includes both states. If the determination in step S2 is affirmative due to the braking state, the valve body of the switching valve 41 described above is moved to the right side of FIG. Then, the oil passage 15 serving as the high-pressure passage is connected to the accumulator 40 serving as the pressure accumulator (step S3). In addition, since it is a drive state when it is negatively determined by step S2, if the pressure accumulation in a drive state is performed, the switching valve 41 will be operated to a 2nd switching position (step S4). That is, the valve body is moved to the left side of FIG.

切替弁41を図4の右側に移動させて被駆動状態での蓄圧を行う場合、切替弁41の切替動作と同時に、もしくはその後、あるいは切替弁41の切替に先行して、アキュムレータ40に対する圧油の流量制御が開始される(ステップS5)。すなわち前述した電磁比例流量制御弁44を制御することによりアキュムレータ40に供給される圧油の量が次第に増大させられて、蓄圧が開始される。これと併せて、各ポンプモータ12,13の押出容積の制御が開始される(ステップS6)。この押出容積の制御は、変速比およびアキュムレータ40の圧力を目標値に維持するための制御であり、各押出容積は以下のようにして算出される。   When accumulating pressure in the driven state by moving the switching valve 41 to the right in FIG. 4, the pressure oil for the accumulator 40 simultaneously with the switching operation of the switching valve 41, or after that, or prior to the switching of the switching valve 41. Is started (step S5). That is, by controlling the electromagnetic proportional flow control valve 44 described above, the amount of pressure oil supplied to the accumulator 40 is gradually increased, and pressure accumulation is started. At the same time, the control of the extrusion volume of each pump motor 12, 13 is started (step S6). This extrusion volume control is control for maintaining the transmission ratio and the pressure of the accumulator 40 at target values, and each extrusion volume is calculated as follows.

この発明で対象とする変速機TMにおいては、固定変速比である第1速より高速側の変速比のうち固定変速比以外の変速比は、二つの変速用ギヤ対を使用してトルクを伝達することにより設定される。したがって、その変速比γは、第2速と第3速との間の変速比を例に採ると、(1)式で表される。

Figure 2009180357
ここで、ρは各遊星歯車機構3,4におけるギヤ比(サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比)、qpm1は第1ポンプモータ12の押出容積、qpm2は第2ポンプモータ13の押出容積、κ2は第2速用ギヤ対18のギヤ比、κ3は第3速用ギヤ対19のギヤ比である。この(1)式を書き換えると、(2)式のようになる。
Figure 2009180357
In the transmission TM that is the subject of the present invention, the transmission ratio other than the fixed transmission ratio among the transmission ratios higher than the first speed, which is the fixed transmission ratio, transmits torque using two gear pairs for transmission. It is set by doing. Therefore, the gear ratio γ is expressed by the equation (1) when the gear ratio between the second speed and the third speed is taken as an example.
Figure 2009180357
Here, ρ is a gear ratio (ratio between the number of teeth of the sun gear and the number of teeth of the ring gear) in each planetary gear mechanism 3, 4, qpm 1 is an extrusion volume of the first pump motor 12, and qpm 2 is an extrusion of the second pump motor 13. Volume, κ2 is the gear ratio of the second speed gear pair 18, and κ3 is the gear ratio of the third speed gear pair 19. Rewriting equation (1) yields equation (2).
Figure 2009180357

この(2)式から判るように、変速比γは各ポンプモータ12,13の押出容積qpm1,qpm2の比(以下、押出容積比という)の関数となっており、したがってこの押出容積比を制御することにより変速比γを目標変速比に一致させ、あるいは目標変速比の変化に追従して変化させることができる。   As can be seen from the equation (2), the speed ratio γ is a function of the ratio of the extrusion volumes qpm1 and qpm2 of the pump motors 12 and 13 (hereinafter referred to as the extrusion volume ratio). By doing so, the gear ratio γ can be made to coincide with the target gear ratio, or can be changed following the change of the target gear ratio.

一方、第2ポンプモータ13の回転数Npm2は(3)式で表され、また第1ポンプモータ12の回転数Npm1は(4)式で表される。

Figure 2009180357
ここで、Neは動力源1であるエンジンの回転数である。 On the other hand, the rotational speed Npm2 of the second pump motor 13 is expressed by the formula (3), and the rotational speed Npm1 of the first pump motor 12 is expressed by the formula (4).
Figure 2009180357
Here, Ne is the rotational speed of the engine that is the power source 1.

前述したように、アキュムレータ40で油圧を回収していない通常の変速制御の状態では、各ポンプモータ12,13が閉回路CCで連通されていることにより、ポンプとして機能するポンプモータ(ここで説明している例では第1ポンプモータ12)から吐出される流量と、モータとして機能するポンプモータ(ここで説明している例では第2ポンプモータ13)へ流入する流量とは、(5)式で示すように等しくなる。

Figure 2009180357
As described above, in the normal shift control state in which the hydraulic pressure is not recovered by the accumulator 40, the pump motors 12 and 13 communicate with each other through the closed circuit CC, so that the pump motors functioning as pumps (described here). In this example, the flow rate discharged from the first pump motor 12) and the flow rate flowing into the pump motor functioning as the motor (second pump motor 13 in the example described here) are expressed by the following equation (5). It becomes equal as shown by.
Figure 2009180357

これに対して、固定変速比である第2速と固定変速比である第3速との間の変速比を設定している被駆動状態の際にアキュムレータ40で蓄圧を行うと、第1ポンプモータ12が出力軸16側から伝達されるトルクで駆動されてポンプとして機能するのでこの第1ポンプモータ12から吐出した圧油の一部がアキュムレータ40に流入する。したがって、この被駆動状態でモータとして機能する第2ポンプモータ13に流入する圧油の量が、アキュムレータ40に流入する量QAだけ少なくなる。これを式で表せば、(6)式となる。

Figure 2009180357
On the other hand, when accumulator 40 accumulates pressure in the driven state in which the speed ratio between the second speed that is the fixed speed ratio and the third speed that is the fixed speed ratio is set, the first pump Since the motor 12 is driven by the torque transmitted from the output shaft 16 side and functions as a pump, a part of the pressure oil discharged from the first pump motor 12 flows into the accumulator 40. Therefore, the amount of pressure oil flowing into the second pump motor 13 that functions as a motor in this driven state is reduced by the amount QA flowing into the accumulator 40. If this is expressed by an equation, equation (6) is obtained.
Figure 2009180357

したがって、アキュムレータ40に対して圧油を供給する蓄圧時の第2ポンプモータ13の押出容積qpm2’は(7)式で示すようになる。

Figure 2009180357
Therefore, the extrusion volume qpm2 ′ of the second pump motor 13 at the time of accumulating pressure oil supplied to the accumulator 40 is expressed by the equation (7).
Figure 2009180357

これを前述した(2)式に代入すると、(8)式となる。

Figure 2009180357
Substituting this into the above-described equation (2) yields equation (8).
Figure 2009180357

すなわち、蓄圧の開始の前後に亘って前述した押出容積比が一定となるように押出容積を制御することにより、変速比を目標変速比に維持することができる。なお、ここで説明している例では、第2ポンプモータ13がモータとして機能するので、その押出容積qpm2を変化させて変速比γを維持することになる。   That is, the transmission ratio can be maintained at the target transmission ratio by controlling the extrusion volume so that the aforementioned extrusion volume ratio is constant before and after the start of pressure accumulation. In the example described here, since the second pump motor 13 functions as a motor, the gear ratio γ is maintained by changing the extrusion volume qpm2.

図1に示す制御例では、蓄圧制御の開始の前後に亘って変速比γを所定値に維持するために、先ず、駆動要求量と車速Vとが読み込まれる(ステップS7)。その駆動要求量はスロットル開度θであってよく、あるいはアクセル開度であってもよい。そして、駆動要求量(具体的にスロットル開度θ)と車速Vとに基づいて目標変速比γが算出される(ステップS8)。これは、従来一般に行われている手法で求めることができ、より具体的には、駆動要求量と車速Vとから求まる要求出力を最適燃費で達成できる回転数をマップから求め、その回転数を達成する目標変速比γを求める。ついで、その目標変速比γを設定する押出容積比が算出される(ステップS9)。これは、前述した(1)式もしくは(2)式を用いて行うことができる。   In the control example shown in FIG. 1, in order to maintain the speed ratio γ at a predetermined value before and after the start of the pressure accumulation control, first, the requested drive amount and the vehicle speed V are read (step S7). The requested amount of driving may be the throttle opening θ or the accelerator opening. Then, the target gear ratio γ is calculated based on the required drive amount (specifically, the throttle opening θ) and the vehicle speed V (step S8). This can be obtained by a conventional method, and more specifically, a rotation speed at which the required output obtained from the drive request amount and the vehicle speed V can be achieved with optimum fuel consumption is obtained from the map, and the rotation speed is calculated. A target speed ratio γ to be achieved is obtained. Next, an extrusion volume ratio for setting the target speed ratio γ is calculated (step S9). This can be performed using the above-described equation (1) or (2).

一方、上記のステップS8で求められた目標変速比γと、エンジン回転数Neとが読み込まれ(ステップS10)、これらを前述した(3)式および(4)式に代入して各ポンプモータ12,13の目標回転数Npm1,Npm2が求められる(ステップS11)。そして、前述した(2)式および(5)式を利用してポンプとして機能するポンプモータ(ここで説明している例では第1ポンプモータ12)の押出容積qpm1が求められ、またアキュムレータ40に対する圧油の流入量QAが求められる(ステップS12)。この流入量QAは、前記流量制御弁44で設定される流量であり、前述したチャージポンプ33で補給できる流量の範囲で設計上予め定めた量である。こうして(7)式の右辺の各数値が定まるので、アキュムレータ40で蓄圧を行っても前述したステップS9で求められた押出容積比を維持するように各ポンプモータ12,13の押出容積の目標値qpm1,qpm2’が求められる(ステップS13)。   On the other hand, the target speed ratio γ obtained in step S8 and the engine speed Ne are read (step S10), and these are substituted into the above-described equations (3) and (4) to obtain the respective pump motors 12. , 13 target rotation speeds Npm1, Npm2 are obtained (step S11). Then, the pushing volume qpm1 of the pump motor (in the example described here, the first pump motor 12) functioning as a pump is obtained by using the above-described formulas (2) and (5), and the accumulator 40 is supplied to the accumulator 40. The inflow amount QA of the pressure oil is obtained (step S12). This inflow amount QA is a flow rate set by the flow rate control valve 44, and is a predetermined amount in design within the range of the flow rate that can be replenished by the charge pump 33 described above. Thus, since the numerical values on the right side of the equation (7) are determined, the target values of the extrusion volumes of the pump motors 12 and 13 are maintained so as to maintain the extrusion volume ratio obtained in the above-described step S9 even if accumulator 40 accumulates pressure. qpm1 and qpm2 ′ are obtained (step S13).

さらに、アキュムレータ40での目標圧力P、すなわちアキュムレータ40で蓄えるべき圧力Pと、動力源1の出力トルクToutとが読み込まれる(ステップS14)。これは、目標圧力Pで蓄圧を行うための押出容積を求めるためである。すなわち、高圧流路に発生させることのできる圧力である目標圧力Pと動力源1の出力部に現れるトルクと各押出容積qpm1,qpm2とは、(9)式に表す関係となる。

Figure 2009180357
ここで、Tdは被駆動状態で動力源1の出力部に現れる引き摺りトルクである。なお、動力源1が動力を出力して車両が走行している場合には、その出力トルクすなわち前記入力部材2に入力されるトルクをTinとすると、目標圧力P、各押出容積qpm1,qpm2、入力トルクTinとの関係は、(10)式で表すようになる。
Figure 2009180357
Further, the target pressure P in the accumulator 40, that is, the pressure P to be stored in the accumulator 40, and the output torque Tout of the power source 1 are read (step S14). This is to obtain the extrusion volume for accumulating at the target pressure P. That is, the target pressure P, which is a pressure that can be generated in the high-pressure flow path, the torque appearing at the output portion of the power source 1 and the extrusion volumes qpm1, qpm2 are in a relationship represented by equation (9).
Figure 2009180357
Here, Td is the drag torque that appears at the output portion of the power source 1 in the driven state. When the power source 1 outputs power and the vehicle is traveling, assuming that the output torque, that is, the torque input to the input member 2, is Tin, the target pressure P, the extrusion volumes qpm1, qpm2, The relationship with the input torque Tin is expressed by equation (10).
Figure 2009180357

したがって、ステップS13で変速比γを維持する各押出容積qpm1,qpm2’を求めた後、目標圧力Pおよび引き摺りトルクTdを利用して、変速比γを維持しつつ目標圧力Pを得るための押出容積qpm1’,qpm2”が求められる(ステップS15)。上述したステップS6では、このようにして求められた押出容積を設定するように、各ポンプモータ12,13が制御される。その制御は、ラジアルピストンポンプや車軸ポンプあるいは斜板ポンプなどの可変容量型ポンプモータで通常行われている制御と同様であり、それぞれに付設されているアクチュエータを電気的に制御して動作させることにより行うことができる。   Therefore, after obtaining the extrusion volumes qpm1, qpm2 ′ for maintaining the speed ratio γ in step S13, the extrusion for obtaining the target pressure P while maintaining the speed ratio γ using the target pressure P and the drag torque Td. Volumes qpm1 ′ and qpm2 ″ are obtained (step S15). In step S6 described above, the pump motors 12 and 13 are controlled so as to set the extrusion volumes thus obtained. The control is the same as that normally performed in variable displacement pump motors such as radial piston pumps, axle pumps, and swash plate pumps, and can be performed by electrically controlling the actuators attached to each pump. it can.

上述のように車両の減速時などの被駆動状態で、高圧流路である油路15からアキュムレータ40に油圧を回収することができる。その場合に押出容積qpm1,qpm2を、その比率が一定になるように、もしくは目標変速比γに対応するように制御するので、油圧(もしくは余剰動力)の回収に伴って変速比が変化したり、目標値から外れるなどの事態を防止もしくは抑制することができる。   As described above, the hydraulic pressure can be recovered from the oil passage 15, which is a high-pressure passage, to the accumulator 40 in a driven state such as when the vehicle is decelerated. In this case, the extrusion volumes qpm1 and qpm2 are controlled so that the ratio is constant or corresponding to the target gear ratio γ, so that the gear ratio changes as the hydraulic pressure (or surplus power) is recovered. Thus, it is possible to prevent or suppress a situation such as a deviation from the target value.

こうして油圧(もしくはエネルギ)を回収している間においてもスロットル開度θや動力源1の回転数(エンジン回転数Ne)およびブレーキ信号などの車両の走行状態(動作状態)が読み込まれており(ステップS16)、これらの読み込まれているデータに基づいて車両の制動状態が継続しているか否かが判断される(ステップS17)。これは、前述したステップS2と同様の判断である。制動状態が継続していることによりステップS17で肯定的に判断された場合には、前記油圧センサ47の検出値すなわちアキュムレータ40の圧力と、前記圧力センサ46の検出値すなわち高圧流路である油路15の圧力との差が、判断基準として予め定めた所定値より小さいか否かが判断される(ステップS18)。   Even during the recovery of the hydraulic pressure (or energy), the vehicle running state (operating state) such as the throttle opening θ, the rotational speed of the power source 1 (engine rotational speed Ne), and the brake signal is read ( Step S16), it is determined whether or not the braking state of the vehicle continues based on these read data (step S17). This is the same determination as in step S2 described above. If a positive determination is made in step S17 because the braking state continues, the detected value of the hydraulic sensor 47, that is, the pressure of the accumulator 40, and the detected value of the pressure sensor 46, that is, the oil that is the high-pressure flow path. It is determined whether or not the difference from the pressure in the path 15 is smaller than a predetermined value set in advance as a determination criterion (step S18).

このステップS18は蓄圧の終了を判断するためのものであって、上記の圧力差が所定値以上であれば、蓄圧を継続し、これとは反対に上記の差圧が所定値より小さくなれば、蓄圧を終了する。すなわち、ステップS18で否定的に判断された場合には、アキュムレータ40の圧力が油路15の圧力より十分小さく、アキュムレータ40に対する圧油の流量をモニターして制御できる状態であるから、ステップS5に戻って蓄圧制御が継続される。   This step S18 is for determining the end of the pressure accumulation. If the pressure difference is equal to or greater than a predetermined value, the pressure accumulation is continued. On the contrary, if the pressure difference is smaller than the predetermined value. , End the pressure accumulation. That is, if a negative determination is made in step S18, the pressure of the accumulator 40 is sufficiently smaller than the pressure of the oil passage 15, and the flow rate of the pressure oil to the accumulator 40 can be monitored and controlled. The pressure accumulation control is continued after returning.

上記の差圧が判断基準としての前記所定値より小さいことによりステップS18で肯定的に判断された場合には、圧力の回収制御すなわちアキュムレータ40への蓄圧を終了するための制御が開始される。この判断基準としての所定値は、前記流量QAをゼロにするまでの経過時間を考慮しても前記差圧が、流量制御可能な圧力差を下回らないように設定され、実験やシミュレーションなどの実機よる評価を行って定めることができる。こうすることにより、圧力あるいは変速比を制御しつつ、蓄圧制御を終了することが可能になる。なお、制動状態から駆動状態に切り替わるなどのことによりステップS17で否定的に判断された場合にも同様に、蓄圧終了のための制御が開始される。   If the above-described differential pressure is smaller than the predetermined value as the determination criterion and a positive determination is made in step S18, the control for terminating the pressure recovery control, that is, the pressure accumulation in the accumulator 40 is started. The predetermined value as the determination criterion is set so that the differential pressure does not fall below the pressure difference that can control the flow rate even when the elapsed time until the flow rate QA is made zero is considered. It can be determined by conducting an evaluation. By doing so, it is possible to finish the pressure accumulation control while controlling the pressure or the gear ratio. It should be noted that control for ending pressure accumulation is similarly started when a negative determination is made in step S17 due to, for example, switching from the braking state to the driving state.

蓄圧終了のための制御は、具体的には、アキュムレータ40に対する流量QAを徐々に減じ、最終的にはゼロになるように流量制御弁44を制御することにより行われる(ステップS19)。その場合、流量制御弁44の開度を次第に絞って流量QAを徐々に減じれば、前述した(7)式のQAの値が変化するので、それに併せて第2ポンプモータ13の押出容積qpm2’(あるいはqpm2”)が上述したステップS7ないしステップS15によるように制御される。したがって、流量QAと押出容積とが協調して制御されるので、その協調制御が適正に実行されるように、流量QAの低下の割合(すなわち減少勾配)が設定される。その減少勾配は、実機を使用した実験もしくはシミュレーションによって予め設定しておくことができる。このように、蓄圧を終了する過程においても変速比γが目標値に維持される。また、流量QAを徐々に減少させるので、変速比γの維持が容易になり、またショックを未然に防止もしくは抑制することができる。そして、流量制御弁44が閉じられてアキュムレータ40に対する圧油の流量がゼロになった時点で、切替弁41の弁体が図4の中央(閉位置)に移動させられて(ステップS20)、アキュムレータ40を閉回路CCに対して遮断し、蓄圧制御が終了する。   Specifically, the control for ending the pressure accumulation is performed by gradually decreasing the flow rate QA to the accumulator 40 and finally controlling the flow rate control valve 44 so that it becomes zero (step S19). In this case, if the flow rate QA is gradually reduced by gradually reducing the opening degree of the flow rate control valve 44, the value of QA in the above-described equation (7) changes, and accordingly, the extrusion volume qpm2 of the second pump motor 13 is changed. '(Or qpm2 ") is controlled as in step S7 to step S15 described above. Therefore, since the flow rate QA and the extrusion volume are controlled in a coordinated manner, the coordinated control is executed properly. The rate of decrease in the flow rate QA (that is, the decreasing gradient) is set, and the decreasing gradient can be set in advance by an experiment or simulation using an actual machine. The ratio γ is maintained at the target value, and since the flow rate QA is gradually decreased, the transmission ratio γ can be easily maintained, and the shock can be prevented or suppressed in advance. Then, when the flow rate control valve 44 is closed and the flow rate of the pressure oil to the accumulator 40 becomes zero, the valve body of the switching valve 41 is moved to the center (closed position) in FIG. ), The accumulator 40 is shut off from the closed circuit CC, and the pressure accumulation control ends.

上述したように、車両の減速時には、いずれか一方のポンプモータ12,13が出力軸16側から入力される車両の走行慣性力によって駆動され、ポンプとして機能し、その結果として生じた油圧がアキュムレータ40に回収されるので、エネルギの有効利用を図ることができる。この発明に係る制御装置においては、その回収制御の際に、閉回路CCからアキュムレータ40に対して圧油が流出するものの、チャージポンプ33によって圧油が補給され、またモータとして機能するポンプモータ13,12に対する圧油の流量が減少しても、変速比γを維持するようにその押出容積が制御されるので、蓄圧に伴って変速が生じたり、それに伴って駆動トルクが変化するなどの違和感を防止もしくは抑制することができる。   As described above, when the vehicle is decelerated, either one of the pump motors 12 and 13 is driven by the traveling inertia force of the vehicle input from the output shaft 16 side and functions as a pump, and the resulting hydraulic pressure is stored in the accumulator. Thus, the energy can be effectively used. In the control device according to the present invention, although the pressure oil flows out from the closed circuit CC to the accumulator 40 during the recovery control, the pressure oil is replenished by the charge pump 33 and also functions as a motor. , 12, even if the flow rate of the pressure oil decreases, the extrusion volume is controlled so as to maintain the gear ratio γ, so that a shift occurs with the accumulated pressure, or the driving torque changes accordingly. Can be prevented or suppressed.

なお、アキュムレータ40に蓄えられた油圧は、例えば車両が発進する際に駆動トルクをアシストするように使用され、あるいは潤滑などに有効利用される。   Note that the hydraulic pressure stored in the accumulator 40 is used, for example, to assist driving torque when the vehicle starts, or is effectively used for lubrication.

上述した図1に示す蓄圧制御を行った場合における各ポンプモータ12,13での流量Qpm1,Qpm2、および押出容積qpm1,qpm2、ならびにアキュムレータ40に対する圧油の流量QAの変化を図2にタイムチャートで示してある。制動状態が検出されたt1時点に蓄圧制御が開始され、アキュムレータ40に対して油圧が供給され始める。すなわちアキュムレータ40に対する流量QAが次第に増大し、それに伴って各ポンプモータ12,13での流量が次第に減少する。その場合、前述したいわゆる固定変速比(固定変速段)である第2速と第3速との間の変速比が設定されている状態では、第1ポンプモータ12がポンプとして機能し、その吐出量Qpm1が次第に減少し、また第2ポンプモータ13がモータとして機能し、その吸入量Qpm2が、第1ポンプモータ12の吐出量Qpm1よりも大きく減少する。それに伴って各押出容積qpm1,qpm2は、蓄圧制御開始時の変速比γを維持し、また所期の圧力を発生するように制御され、次第に低下する。したがって、閉回路CC内を所期の圧力Pにするために、第1ポンプモータ12の押出容積qpm1は図2に符号Aで示すように変化し、また閉回路CC内を所期の圧力Pにするための第2ポンプモータ13の押出容積qpm2の変化は図2に符号Bで示すようになるが、第2ポンプモータ13の押出容積qpm2は目標変速比γを維持するためにも変化させられるので、その変化量は図2に符号Cで示すようになる。   FIG. 2 is a time chart showing changes in the flow rates Qpm1 and Qpm2 and the extrusion volumes qpm1 and qpm2 in the pump motors 12 and 13 and the pressure oil flow rate QA with respect to the accumulator 40 when the pressure accumulation control shown in FIG. 1 is performed. It is shown by. Accumulation control is started at time t1 when the braking state is detected, and the hydraulic pressure starts to be supplied to the accumulator 40. That is, the flow rate QA for the accumulator 40 gradually increases, and the flow rates at the pump motors 12 and 13 gradually decrease accordingly. In that case, in a state where the speed ratio between the second speed and the third speed, which is the so-called fixed speed ratio (fixed speed) described above, is set, the first pump motor 12 functions as a pump, and its discharge The amount Qpm1 gradually decreases, the second pump motor 13 functions as a motor, and the suction amount Qpm2 decreases more than the discharge amount Qpm1 of the first pump motor 12. Along with this, the extrusion volumes qpm1, qpm2 are controlled to maintain the speed ratio γ at the start of pressure accumulation control and to generate the desired pressure, and gradually decrease. Therefore, in order to obtain the desired pressure P in the closed circuit CC, the extrusion volume qpm1 of the first pump motor 12 changes as indicated by the symbol A in FIG. The change in the extrusion volume qpm2 of the second pump motor 13 is as shown by symbol B in FIG. 2, but the extrusion volume qpm2 of the second pump motor 13 is also changed to maintain the target gear ratio γ. Therefore, the amount of change is as indicated by the symbol C in FIG.

アキュムレータ40に対する圧油の流量QAが一定になると(t2時点)、第1ポンプモータ12の吐出量Qpm1および第2ポンプモータ13に対する流入量Qpm2ならびに各押出容積qpm1,qpm2が一定になる。その後、制動状態から駆動状態に変化し、あるいはアキュムレータ40の圧力と閉回路CCでの高圧流路での圧力との差が所定値より小さくなると(t3時点)、蓄圧制御を終了するために、アキュムレータ40に対する流量QAが次第に減少させられ、それに伴って各ポンプモータ12,13での流量が次第に増大する。また、各押出容積qpm1,qpm2がその比率を維持しつつ、また閉回路CCの圧力Pが所期の圧力となるように次第に増大させられる。そして、アキュムレータ40に対する圧油の流量QAがゼロになったt4時点に蓄圧制御が終了し、前述したように切替弁41が閉位置に切り替わって、アキュムレータ40が閉回路CCから遮断される。   When the flow rate QA of the pressure oil to the accumulator 40 becomes constant (at time t2), the discharge amount Qpm1 of the first pump motor 12, the inflow amount Qpm2 to the second pump motor 13, and the extrusion volumes qpm1, qpm2 become constant. Thereafter, when the braking state is changed to the driving state, or when the difference between the pressure of the accumulator 40 and the pressure in the high-pressure flow path in the closed circuit CC becomes smaller than a predetermined value (at time t3), the pressure accumulation control is terminated. The flow rate QA for the accumulator 40 is gradually decreased, and accordingly, the flow rates at the pump motors 12 and 13 are gradually increased. Further, the extrusion volumes qpm1 and qpm2 are gradually increased while maintaining the ratio thereof, and the pressure P of the closed circuit CC becomes a desired pressure. Then, at time t4 when the flow rate QA of the pressure oil with respect to the accumulator 40 becomes zero, the pressure accumulation control ends, and as described above, the switching valve 41 is switched to the closed position, and the accumulator 40 is shut off from the closed circuit CC.

上述した制御例は、制動時の走行慣性力によって一方のポンプモータ12,13が駆動されて発生する油圧を回収する例であるが、動力源1が出力する動力で走行している駆動状態においてもアキュムレータ40に蓄圧してエネルギを回収してもよい。走行に必要な動力以上の動力を動力源1が出力する場合があるからである。その場合の制御例を図3にフローチャートで示してある。   The above-described control example is an example in which one of the pump motors 12 and 13 is driven by the traveling inertia force during braking, and the hydraulic pressure generated is recovered. In the driving state in which the vehicle is traveling with the power output from the power source 1. Alternatively, the energy may be collected by accumulating in the accumulator 40. This is because the power source 1 may output more power than is necessary for traveling. A control example in that case is shown in a flowchart in FIG.

駆動状態における各ポンプモータ12,13の機能は、前述した被駆動状態(制動状態)での機能とは反対になり、例えば固定変速比である第2速の変速比と第3速の変速比との間の変速比が設定されている場合、第2ポンプモータ13が動力源から伝達される動力で回転してポンプとして機能し、その第2ポンプモータ13から吐出された相対的に高圧の油圧が油路14を介して第1ポンプモータ12に供給されてこれがモータとして機能する。したがって、駆動状態での蓄圧制御は、被駆動状態での制御に対して、このような各ポンプモータ12,13の機能の入れ替えに伴う変更があるのみであり、基本的には、被駆動状態とほぼ同様に制御されるから、図3に示す制御については図1に示す制御と異なる部分を主に説明し、図1に示す制御と同様の部分には図1と同様の符号を付してその説明を省略する。   The functions of the pump motors 12 and 13 in the driving state are opposite to the functions in the driven state (braking state) described above. For example, the speed ratio of the second speed and the speed ratio of the third speed which are fixed speed ratios. The second pump motor 13 functions as a pump by rotating with power transmitted from a power source, and the relatively high pressure discharged from the second pump motor 13 is set. Hydraulic pressure is supplied to the first pump motor 12 via the oil passage 14, and this functions as a motor. Therefore, the pressure accumulation control in the driven state is only a change accompanying the replacement of the functions of the pump motors 12 and 13 with respect to the control in the driven state. Therefore, the control shown in FIG. 3 will mainly be explained with respect to the parts different from the control shown in FIG. 1, and the same parts as those shown in FIG. The description is omitted.

駆動状態で蓄圧を行う場合、制動状態でないことによりステップS2で否定的に判断され、それに伴ってアキュムレータ40の残圧(もしくは油量)が予め定めた規定量以上か否かが判断される(ステップS21)。その残圧(もしくは油量)が規定量以上であることによりステップS21で肯定的に判断された場合には、蓄圧を行う必要がないので、あるいは蓄圧を行うアキュムレータ40の余裕がないので、ステップS2に戻る。これに対して残圧(もしくは油量)が規定量未満になっていることによりステップS21で肯定的に判断された場合には、ステップS4に進んで、切替弁41の弁体を図1の左側に移動させてアキュムレータ40をこの場合における高圧油路である油路14に連通させる。その後、流量制御弁44を次第に開いてアキュムレータ40に対する流量を次第に増大させ(ステップS5)、また各ポンプモータ12,13の押出容積qpm1,qpm2を制御する(ステップS6)。   When accumulating in the driving state, it is determined negative in step S2 because it is not in the braking state, and accordingly, it is determined whether or not the residual pressure (or oil amount) of the accumulator 40 is equal to or greater than a predetermined amount ( Step S21). If the residual pressure (or oil amount) is greater than or equal to the specified amount and affirmative determination is made in step S21, there is no need to perform pressure accumulation, or there is no room for the accumulator 40 to perform pressure accumulation. Return to S2. On the other hand, if it is determined affirmatively in step S21 because the residual pressure (or oil amount) is less than the specified amount, the process proceeds to step S4, and the valve body of the switching valve 41 is set as shown in FIG. The accumulator 40 is moved to the left side to communicate with the oil passage 14 which is a high-pressure oil passage in this case. Thereafter, the flow rate control valve 44 is gradually opened to gradually increase the flow rate to the accumulator 40 (step S5), and the extrusion volumes qpm1, qpm2 of the pump motors 12, 13 are controlled (step S6).

この場合、第2速の変速比と第3速の変速比との間の変速比が設定されている駆動状態では第1ポンプモータ12がモータとして機能するので、アキュムレータ40で蓄圧を行うことによりこの第1ポンプモータ12に対する流入量が減少するので、それに伴う変速比γの変化を防止するために第1ポンプモータ12の押出容積qpm1が制御される。すなわち、変速比γを維持するための第1ポンプモータ12の押出容積qpm1’が算出される(ステップS23)。これは、前述した(7)式で、qpm2’をqpm1’に、Qpm1をQpm2に、Npm2をNpm1にそれぞれ置き換えた演算式で求めることができる。また、目標圧力Pを得るための押出容積qpm1”,qpm1’は前述した(10)式を利用して求めることができる。   In this case, since the first pump motor 12 functions as a motor in a driving state in which the speed ratio between the second speed ratio and the third speed ratio is set, the accumulator 40 accumulates pressure. Since the inflow amount to the first pump motor 12 decreases, the extrusion volume qpm1 of the first pump motor 12 is controlled in order to prevent the change in the gear ratio γ. That is, the extrusion volume qpm1 'of the first pump motor 12 for maintaining the speed ratio γ is calculated (step S23). This can be obtained by the above-described equation (7), which is obtained by replacing qpm2 'with qpm1', Qpm1 with Qpm2, and Npm2 with Npm1. Further, the extrusion volumes qpm1 ″ and qpm1 ′ for obtaining the target pressure P can be obtained using the above-described equation (10).

したがって、駆動状態においても、変速比γを変化させることなくアキュムレータ40に蓄圧してエネルギを回収することができる。また、前述した被駆動状態での蓄圧と同様に、アキュムレータ40には予め設定した目標圧力で蓄圧できるので、蓄えた油圧を使用する場合に安定した油圧を得ることができる。   Therefore, even in the driving state, energy can be recovered by accumulating pressure in the accumulator 40 without changing the speed ratio γ. Further, similarly to the pressure accumulation in the driven state described above, the accumulator 40 can accumulate pressure at a preset target pressure, so that stable oil pressure can be obtained when the accumulated oil pressure is used.

駆動状態で行っている蓄圧制御を終了する場合の条件は、車両が制動状態になること、およびアキュムレータ40と高圧油路との圧力差が所定値より低くなることである。したがって、蓄圧の開始に伴って各押出容積qpm1,qpm2の制御を開始した後に制動状態になったか否かが判断される(ステップS17)。また、第2速の変速比と第3速の変速比との間の変速比が設定されている駆動状態では、油路14が高圧流路となっているから、蓄圧終了の判断のための圧力差は、油路14の圧力とアキュムレータ40の圧力との差が採用され、これが所定値より小さいか否かが判断される(ステップS18)。他の制御は、図1に示す例と同様である。   The conditions for ending the pressure accumulation control performed in the driving state are that the vehicle is in a braking state and that the pressure difference between the accumulator 40 and the high-pressure oil path is lower than a predetermined value. Therefore, it is determined whether or not the braking state has been entered after the control of the extrusion volumes qpm1, qpm2 is started with the start of pressure accumulation (step S17). Further, in the driving state in which the gear ratio between the second speed gear ratio and the third speed gear ratio is set, the oil passage 14 is a high pressure passage, so that the determination of the end of pressure accumulation is performed. As the pressure difference, a difference between the pressure in the oil passage 14 and the pressure in the accumulator 40 is adopted, and it is determined whether or not this is smaller than a predetermined value (step S18). Other controls are the same as in the example shown in FIG.

したがって、駆動状態においても変速比を変化させることなく蓄圧を行うことができる。また、その蓄圧は、アキュムレータ40の残圧あるいは油量が少なくなった場合に限って行うので、無駄に動力を消費したり、それが原因で燃費が悪化するなどの事態を未然に回避もしくは抑制することができる。   Therefore, pressure accumulation can be performed without changing the gear ratio even in the driving state. Further, since the pressure accumulation is performed only when the residual pressure of the accumulator 40 or the amount of oil is reduced, it is possible to avoid or suppress situations such as wasteful consumption of power or deterioration of fuel efficiency due to that. can do.

ここで上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、前述したステップS8を実行する機能的手段がこの発明の目標変速機算出手段に相当し、ステップS6ないしステップS15を実行する機能的手段がこの発明における押出容積制御手段に相当し、ステップS14を実行する機能的手段がこの発明の目標圧力設定手段に相当し、ステップS17およびステップS18を実行する機能的手段がこの発明の蓄圧終了手段に相当し、さらにステップS21を実行する機能的手段がこの発明の回収制御手段に相当する。   Here, the relationship between each of the specific examples described above and the present invention will be briefly described. The functional means for executing step S8 described above corresponds to the target transmission calculating means of the present invention, and executes steps S6 to S15. The functional means corresponds to the extrusion volume control means in the present invention, the functional means for executing step S14 corresponds to the target pressure setting means of the present invention, and the functional means for executing steps S17 and S18 of the present invention. The functional means that corresponds to the pressure accumulation end means and further executes step S21 corresponds to the recovery control means of the present invention.

なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであり、第2速の変速比と第3速の変速比との間の変速比以外の変速比が設定されている状態で蓄圧を行う場合にも適用することができる。また、ギヤ比が同じ動力分割機構としての差動機構を使用する構成以外に、ギヤ比が異なる差動機構を動力分割機構として使用してもよい。さらに、上記の具体例では、差動機構およびポンプモータならびに中間軸を含む動力伝達系統を二組用いた構成を示したが、この発明で対象とする変速機は、三組以上の動力伝達系統を用いて構成してもよい。そして、蓄圧もしくはエネルギの回生は、被駆動状態と駆動状態との両方で行う構成以外に、被駆動状態と駆動状態とのいずれか一方のみで蓄圧を行うように構成してもよく、したがってこの発明における切替弁は、要は、高圧流路と蓄圧器とを選択的に連通させることのできる弁であればよい。   The present invention is not limited to the specific examples described above, and pressure accumulation is performed in a state where a speed ratio other than the speed ratio between the second speed ratio and the third speed ratio is set. It can also be applied to. In addition to the configuration using the differential mechanism as the power split mechanism having the same gear ratio, a differential mechanism having a different gear ratio may be used as the power split mechanism. Further, in the above specific example, a configuration using two sets of power transmission systems including a differential mechanism, a pump motor, and an intermediate shaft is shown. However, the transmission targeted by the present invention includes three or more sets of power transmission systems. You may comprise using. In addition to the configuration in which the pressure accumulation or energy regeneration is performed in both the driven state and the driving state, the pressure accumulation may be performed only in either the driven state or the driving state. The switching valve in the invention may be any valve that can selectively communicate the high-pressure channel and the accumulator.

この発明に係る制御装置で実行される制御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 the example of control performed with the control apparatus which concerns on this invention. 図1に示す制御を実行した場合の各ポンプモータの流量および押出容積ならびアキュムレータへの流量の変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the flow volume of each pump motor at the time of performing control shown in FIG. 1, and the extrusion volume and the flow volume to an accumulator. この発明に係る制御装置で実行される他の制御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 the other example of control performed with the control apparatus which concerns on this invention. この発明で対象とする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 transmission made into object by this invention. 図4に示す変速機で各変速比を設定する際の各ポンプモータおよび各シンクロの動作状態をまとめて示す図表である。FIG. 5 is a chart collectively showing operation states of pump motors and synchros when setting gear ratios in the transmission shown in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1…動力源(E/G)、 2…入力部材、 3…第1遊星歯車機構、 4…第2遊星歯車機構、 8…第1中間軸、 10…第2中間軸、 12…第1ポンプモータ、 13…第2ポンプモータ、 14,15…油路、 16…出力軸(出力部材)、 17,18,19,20…ギヤ対(伝動機構)、 22,23,24,25…シンクロナイザー(切替機構)、 33…チャージポンプ、 40…アキュムレータ(蓄圧器)、 41…切替弁、 50…電子制御装置(ECU)、 CC…閉回路、 TM…変速機、 Ve…車両。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power source (E / G), 2 ... Input member, 3 ... 1st planetary gear mechanism, 4 ... 2nd planetary gear mechanism, 8 ... 1st intermediate shaft, 10 ... 2nd intermediate shaft, 12 ... 1st pump Motor, 13 ... 2nd pump motor, 14, 15 ... Oil passage, 16 ... Output shaft (output member), 17, 18, 19, 20 ... Gear pair (transmission mechanism), 22, 23, 24, 25 ... Synchronizer (Switching mechanism), 33 ... charge pump, 40 ... accumulator (accumulator), 41 ... switching valve, 50 ... electronic control unit (ECU), CC ... closed circuit, TM ... transmission, Ve ... vehicle.

Claims (9)

反力トルクおよび駆動トルクを選択的に与える可変容量型ポンプモータがそれぞれ連結されている少なくとも二つの差動機構が動力源に対して並列に連結されるとともに、それらの差動機構と出力部材との間に伝動機構が設けられ、さらに前記各可変容量型ポンプモータ同士が閉回路を介して連通され、その閉回路に流体を補給するチャージポンプが設けられている可変容量型ポンプモータ式変速機の制御装置において、
いずれか一方の前記可変容量型ポンプモータが吐出した相対的に高圧の圧力流体を他方の可変容量型ポンプモータに供給する高圧流路に開閉機能のある切替弁を介して連通された蓄圧器と、
設定するべき目標変速比を求める目標変速比算出手段と、
前記高圧流路から前記蓄圧器に圧力流体を供給して蓄圧する際に前記各可変容量型ポンプモータの押出容積同士の比率を前記目標変速比算出手段で求められた目標変速比を設定する値に維持する押出容積制御手段と
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。
At least two differential mechanisms to which variable displacement pump motors that selectively provide reaction torque and drive torque are respectively connected are connected in parallel to the power source, and the differential mechanism and the output member A variable displacement pump motor type transmission in which a transmission mechanism is provided between the variable displacement pump motors, the variable displacement pump motors communicate with each other via a closed circuit, and a charge pump for supplying fluid to the closed circuit is provided. In the control device of
A pressure accumulator communicated via a switching valve having an opening / closing function to a high pressure flow path for supplying a relatively high pressure fluid discharged from one of the variable displacement pump motors to the other variable displacement pump motor; ,
Target gear ratio calculating means for obtaining a target gear ratio to be set;
A value for setting the target speed ratio obtained by the target speed ratio calculating means for the ratio between the extrusion volumes of the variable displacement pump motors when the pressure fluid is supplied from the high pressure flow path to the pressure accumulator to accumulate pressure. And a control device for the variable displacement pump motor type transmission.
前記蓄圧器に蓄えるべき目標圧力を設定する目標圧力設定手段を更に備え、
前記押出容積制御手段は、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積の和を、前記比率を維持しつつ、前記目標圧力設定手段で設定された目標圧力となるよう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。
Further comprising target pressure setting means for setting a target pressure to be stored in the pressure accumulator,
The extrusion volume control means includes means for controlling the sum of the extrusion volumes of the variable displacement pump motors to be the target pressure set by the target pressure setting means while maintaining the ratio. 2. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to claim 1, wherein the control apparatus is a variable displacement pump motor type transmission.
前記高圧流路の圧力と前記蓄圧器の圧力との圧力差が予め定めた値に低下した場合に前記蓄圧器での蓄圧を終了する蓄圧終了手段を更に備えている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。   The pressure accumulation end means for ending pressure accumulation in the pressure accumulator when the pressure difference between the pressure in the high pressure flow path and the pressure in the pressure accumulator is lowered to a predetermined value. 3. A control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to 1 or 2. 前記押出容積制御手段は、前記蓄圧に伴って前記比率を維持するために変化させる押出容積として前記高圧流路から圧力流体を供給されてモータとして機能する可変容量型ポンプモータの押出容積を変化させる手段を含む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。   The extrusion volume control means changes the extrusion volume of a variable displacement pump motor that functions as a motor by being supplied with pressure fluid from the high-pressure channel as an extrusion volume that is changed to maintain the ratio in accordance with the accumulated pressure. 4. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to claim 1, further comprising means. 前記押出容積制御手段は、前記蓄圧器に対する圧力流体の流量に応じて前記モータとして機能する可変容量型ポンプモータの押出容積を設定する手段を含むことを特徴とする請求項4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 displacement capacity according to claim 4, wherein the extrusion volume control means includes means for setting an extrusion volume of a variable displacement pump motor that functions as the motor in accordance with a flow rate of pressure fluid to the pressure accumulator. Type pump motor type transmission control device. 押出容積制御手段は、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積を、前記目標圧力に加えて、前記動力源の出力トルクもしくは前記動力源を外力で強制的に回転させる際の動力源の引き摺りトルクに基づいて制御する手段を含むことを特徴とする請求項2ないし5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 extrusion volume control means adds the extrusion volume of each variable displacement pump motor to the target pressure, and the output torque of the power source or the drag torque of the power source when the power source is forcibly rotated by an external force. 6. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to any one of claims 2 to 5, further comprising a control unit based on the control. 蓄圧終了手段は、前記蓄圧器での蓄圧を終了する際に、前記各可変容量型ポンプモータの押出容積の比率および和を維持しつつ、前記蓄圧器に対する圧力流体の流量を徐々に減じる手段を含むことを特徴とする請求項3ないし6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 pressure accumulation ending means is a means for gradually reducing the flow rate of the pressure fluid to the pressure accumulator while maintaining the ratio and sum of the extrusion volumes of the variable displacement pump motors when the pressure accumulation in the pressure accumulator is terminated. The control apparatus for a variable displacement pump motor type transmission according to any one of claims 3 to 6, further comprising: いずれかの前記可変容量型ポンプモータがポンプとして機能して前記高圧流路に相対的に高圧の圧力流体を生じさせている状態で前記蓄圧器の圧力もしくは前記蓄圧器における圧力流体の量が予め定めた所定値以下となった場合に前記高圧流路を前記蓄圧器に連通させるように前記切替弁を動作させる回収制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項1ないし7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。   With any of the variable displacement pump motors functioning as a pump to generate a relatively high pressure fluid in the high pressure flow path, the pressure of the pressure accumulator or the amount of pressure fluid in the pressure accumulator is previously 8. A recovery control means for operating the switching valve so as to connect the high-pressure flow path to the accumulator when a predetermined value or less is reached. The control apparatus of the variable displacement pump motor type transmission described in 1. 前記切替弁は、前記動力源が動力を出力する駆動時に相対的に高圧となる流路と、前記動力源が外力で強制的に回転させられる被駆動時に高圧となる流路とに切り替えて前記蓄圧器を連通させる弁を含むことを特徴とする請求項1ないし8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 switching valve is configured to switch between a flow path that is relatively high when the power source is driven to output power and a flow path that is high when the power source is driven to be forcedly rotated by an external force. The control device for a variable displacement pump motor type transmission according to any one of claims 1 to 8, further comprising a valve for communicating the accumulator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112664511A (en) * 2020-11-30 2021-04-16 北京精密机电控制设备研究所 Servo mechanism energy loop modeling method suitable for pneumatic motor driving

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