(57)【要約】【課題】操作を煩雑にすることなく、車輪の回転エネルギーを油圧エネルギーに回生することができる油路切替装置を提供すること。【解決手段】油圧ポンプおよび油圧モータを接続した閉回路における高圧側油路と接続される第１油路と、アキュムレータと接続される第２油路との間に設けられ、作動油の上記第２油路から上記第１油路へ向かう流れのみを許容する第１の状態と、少なくとも上記第１油路から上記第２油路へ向かう流れを許容する第２の状態と、に切り替え可能に構成されている油路切替装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプおよび油圧モータを接続した閉回路における高圧側油路と接続される第１油路と、アキュムレータと接続される第２油路との間に設けられ、
作動油の前記第２油路から前記第１油路へ向かう流れのみを許容する第１の状態と、少なくとも前記第１油路から前記第２油路へ向かう流れを許容する第２の状態と、に切り替え可能に構成されている、油路切替装置。
【請求項２】
前記油路切替装置は、
前記第１油路と前記第２油路との間に設けられ、前記第２油路内の油圧が前記第１油路内の油圧より高い場合に開弁する第１の逆止弁と、
前記第１油路と前記第２油路との間に前記第１の逆止弁と並列に設けられ、前記第１油路内の油圧が前記第２油路内の油圧より高い場合に開弁する第２の逆止弁と、
前記第１油路と前記第２油路とを前記第１の逆止弁を介して接続する前記第１の状態、および前記第１油路と前記第２油路とを前記第２の逆止弁を介して接続する前記第２の状態を切り替え可能な切替弁と、を備える、
請求項１に記載の油路切替装置。
【請求項３】
前記第１の逆止弁および前記第２の逆止弁の少なくとも一方は、前記切替弁の内部に設けられている、
請求項２に記載の油路切替装置。
【請求項４】
前記油路切替装置は、
前記第１油路と前記第２油路との間に設けられ、前記第２油路内の油圧が前記第１油路内の油圧より高い場合に開弁する逆止弁と、
前記逆止弁を開弁状態に維持可能なアクチュエータと、を備え、
前記第１の状態は、前記アクチュエータにより前記逆止弁が開弁状態に維持されていない状態であり、
前記第２の状態は、前記アクチュエータにより前記逆止弁が開弁状態に維持されている状態である、
請求項１に記載の油路切替装置。
【請求項５】
前記油路切替装置は、
前記第１油路と前記第２油路との間に設けられ、前記第２油路内の油圧が前記第１油路内の油圧より高い場合に開弁する第１の逆止弁と、
前記第１油路と前記第２油路との間に前記第１の逆止弁と並列に設けられる第３油路と、
前記第１油路と前記第２油路とを前記第１の逆止弁を介して接続する前記第１の状態、および前記第１油路と前記第２油路とを前記第３の油路を介して接続する前記第２の状態を切り替え可能な切替弁と、を備える、
請求項１に記載の油路切替装置。
【請求項６】
前記第１の逆止弁は、前記切替弁の内部に設けられている、
請求項５に記載の油路切替装置。
【請求項７】
前記第１油路と、
前記第２油路と、
前記アキュムレータと、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の油路切替装置と、を備える、
エネルギー回生装置。
【請求項８】
差動機構で２つに分割された駆動源からの動力の一方が入力される一方の可変容量型ポンプモータおよび他方が入力される他方の可変容量型ポンプモータを閉回路で接続した油圧変速部と、
前記一方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を複数の変速比に変速して出力軸へ出力可能な第１の係合機構、および前記他方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を前記複数の変速比とは異なる変速比で前記出力軸へ出力可能な第２の係合機構、を有する有段変速部と、を備え、
前記油圧変速部は、請求項７に記載のエネルギー回生装置を備える、
変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、油路切替装置、エネルギー回生装置および変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静油圧式無段変速機（ハイドロ  スタティック  トランスミッション：ＨＳＴ）と差動機構とを組み合わせた、油圧機械式無段変速機（ハイドロ  メカニカル  トランスミッション：ＨＭＴ）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、エンジンからの駆動力を遊星歯車機構で分割して２つの油圧ポンプモータに入力する、いわゆる「入力分割型」のＨＭＴが開示されている。また、特許文献１には、車両の制動状態において車輪の回転エネルギーを油圧エネルギーに回生する、エネルギー回生装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のエネルギー回生装置は、油圧変速部の閉回路における高圧側油路とアキュムレータとの間に切替弁を備えている。そして、アキュムレータ内の油圧を検出するための油圧センサによって検出された油圧が高圧でないと判断された場合に、切替弁を開弁してアキュムレータに作動油圧を蓄圧するようにしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のエネルギー回生装置では、アキュムレータ内の油圧に応じて切替弁を操作する必要があり、操作が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本開示の目的は、操作を煩雑にすることなく、車輪の回転エネルギーを油圧エネルギーに回生することができる油路切替装置、エネルギー回生装置および変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る油路切替装置は、油圧ポンプおよび油圧モータを接続した閉回路における高圧側油路と接続される第１油路と、アキュムレータと接続される第２油路との間に設けられ、作動油の上記第２油路から上記第１油路へ向かう流れのみを許容する第１の状態と、少なくとも上記第１油路から上記第２油路へ向かう流れを許容する第２の状態と、に切り替え可能に構成されている。
【０００８】
また、本開示に係るエネルギー回生装置は、上記第１油路と、上記第２油路と、上記アキュムレータと、上記油路切替装置と、を備える。
【０００９】
また、本開示に係る変速機は、差動機構で２つに分割された駆動源からの動力の一方が入力される一方の可変容量型ポンプモータおよび他方が入力される他方の可変容量型ポンプモータを閉回路で接続した油圧変速部と、上記一方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を複数の変速比に変速して出力軸へ出力可能な第１の係合機構、および上記他方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を上記複数の変速比とは異なる変速比で上記出力軸へ出力可能な第２の係合機構、を有する有段変速部と、を備え、上記油圧変速部は、上記エネルギー回生装置を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る油路切替装置、エネルギー回生装置および変速機によれば、操作を煩雑にすることなく、車輪の回転エネルギーを油圧エネルギーに回生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】油圧機械式変速機を搭載した車両の全体構成を示すスケルトン図
【図２】有段変速部の状態と各スリーブの動作状態との関係を示す図表
【図３】第１の実施形態に係る油路切替装置が設けられたエネルギー回生装置を示す図
【図４】切替弁の切り替え制御の処理内容を示すフローチャート
【図５】第１の実施形態の変形例を示す図
【図６】第２の実施形態に係る油路切替装置が設けられたエネルギー回生装置を示す図
【図７】逆止弁を開弁状態に維持する制御の処理内容を示すフローチャート
【図８】第３の実施形態に係る油路切替装置が設けられたエネルギー回生装置を示す図
【図９】第３の実施形態の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１３】
まず、図１を参照して、油圧機械式変速機を搭載した車両１の全体構成について説明する。図１には、車両１の前後方向が描かれている。以下の説明では、車両前側を単に「前」、車両後側を単に「後」と呼ぶことがある。
【００１４】
車両１は、駆動源１０と、ダンパ２０と、差動機構３０と、油圧変速部４０と、有段変速部５０と、制御装置８０とを備えている。そして、有段変速部５０の出力側に、プロペラシャフト６１、デファレンシャル６２およびドライブシャフト６３を介して、駆動輪６４が動力伝達可能に連結されている。なお、以下の説明において、差動機構３０、油圧変速部４０および有段変速部５０を合わせて「変速機２」と呼ぶことがある。
【００１５】
駆動源１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、駆動源１０は、ガソリンエンジンでも構わない。駆動源１０の出力軸１１には、ダンパ２０の入力側部材２１が接続されている。なお、以下において、駆動源１０はディーゼルエンジンであるとして説明を行う。また、以下の説明において、駆動源１０をエンジン１０という場合がある。
【００１６】
ダンパ２０は、入力側部材２１と、出力側部材２２と、入力側部材２１と出力側部材２２とを弾性的に連結する弾性連結部材２３とを備える。ダンパ２０の出力側部材２２は、差動機構３０の入力軸３１と接続されている。ダンパ２０は、駆動源１０の発生する回転振動が差動機構３０に伝達されるのを抑制する機能を有する。ダンパ２０の構造は一般的なダンパの構造と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００１７】
差動機構３０は、円周方向に等配に設けられた複数のベベルギヤ３２、第１差動出力ギヤ３３および第２差動出力ギヤ３４を備えている。ベベルギヤ３２は、図１に示すように、入力軸３１に相対回転可能に軸支されている。第１差動出力ギヤ３３は、第１ポンプモータ４１の第１入出力軸４１ａの前端に設けられている。第２差動出力ギヤ３４は、差動出力軸３５の前端に設けられている。
【００１８】
差動出力軸３５は、第１入出力軸４１ａと同軸かつ第１入出力軸４１ａの外周側に設けられた円筒状の部材である。差動出力軸３５の後端には、第１ギヤ３６が設けられている。差動出力軸３５は、不図示の軸受を介して、第１入出力軸４１ａに軸支されている。第１ギヤ３６は、第２ポンプモータ４２の第２入出力軸４２ａの前端に設けられた第２ギヤ３７と噛合している。
【００１９】
なお、本実施形態では、第１差動出力ギヤ３３の歯数は、第２差動出力ギヤ３４の歯数と同一である。また、第１ギヤ３６の歯数は、第２ギヤ３７の歯数と同一である。差動機構３０の構造は一般的なベベルギヤ型差動機構の構造と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２０】
油圧変速部４０は、第１ポンプモータ４１と、第２ポンプモータ４２と、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２を油圧接続する閉回路４３とを備えている。閉回路４３は、高圧側油路４３ａと低圧側油路４３ｂとを含む。また、油圧変速部４０には、図１において不図示のエネルギー回生装置（詳細は後述する。）が設けられている。なお、閉回路４３の基本的な構成は、一般的なＨＳＴ閉回路と同様であるため、図１では、閉回路４３における一部の構成部品（チャージポンプ、チャージ油路、リリーフ油路、バイパス油路等）を省略している。
【００２１】
第１ポンプモータ４１は、押し除け容積をゼロから正負の両方向に変化させることのできる、いわゆる両振り型のポンプモータである。第１ポンプモータ４１としては、アキシャルピストン型、ラジアルピストン型等、各種の形式のものを採用することができる。第１ポンプモータ４１の第１入出力軸４１ａは、第１ポンプモータ４１を前から後へ貫通している。
【００２２】
第２ポンプモータ４２は、押し除け容積をゼロから正負の両方向に変化させることのできる、いわゆる両振り型のポンプモータである。第２ポンプモータ４２の第２入出力軸４２ａは、第２ポンプモータ４２を前から後へ貫通している。
【００２３】
なお、本実施形態では、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２は同形式のものを用いている。また、第１ポンプモータ４１の最大押し除け容積は、第２ポンプモータ４２の最大押し除け容積と等しい。
【００２４】
有段変速部５０は、第１入出力軸４１ａと、第１入出力軸４１ａと平行に配置された第２入出力軸４２ａと、副軸５１と、出力軸５２とを備えている。
【００２５】
第１入出力軸４１ａの前端には、上述のとおり、差動機構３０の第１差動出力ギヤ３３が設けられている。また、第１入出力軸４１ａの後端には、第１入力ハブ４１ｂが、第１入出力軸４１ａと一体回転するように設けられている。
【００２６】
第１入力ギヤ４１ｃは、第１入出力軸４１ａの外周側に、第１入出力軸４１ａに対して相対回転可能に設けられている。第１入力ギヤ４１ｃは、副軸５１と第１入力ハブ４１ｂとの間に設けられている。
【００２７】
第２入出力軸４２ａの前端には、上述のとおり、差動機構３０の第２ギヤ３７が設けられている。また、第２入出力軸４２ａの後端には、第２入力ハブ４２ｂが、第２入出力軸４２ａと一体回転するように設けられている。
【００２８】
第２入力ギヤ４２ｃは、第２入出力軸４２ａと一体回転するように設けられている。第２入力ギヤ４２ｃは、第２ポンプモータ４２と第２入力ハブ４２ｂとの間に設けられている。第２入力ギヤ４２ｃは、第１副ギヤ５１ａ（後述する）と噛合している。
【００２９】
副軸５１は、第１入出力軸４１ａと同軸かつ第１入出力軸４１ａの外周側に設けられた円筒状の部材である。副軸５１の前端には第１副ギヤ５１ａが設けられ、副軸５１の後端には第２副ギヤ５１ｂが設けられている。
【００３０】
出力軸５２の前端には、出力ハブ５２ａが、出力軸５２と一体回転するように設けられている。
【００３１】
第１出力ギヤ５２ｂは、出力軸５２の外周側に、出力軸５２に対して相対回転可能に設けられている。第１出力ギヤ５２ｂは、出力ハブ５２ａの後側に設けられている。第１出力ギヤ５２ｂは、第２副ギヤ５１ｂと噛合している。
【００３２】
第２出力ギヤ５２ｃは、出力軸５２と一体回転するように設けられている。第２出力ギヤ５２ｃは、第１出力ギヤ５２ｂの後側に設けられている。第２出力ギヤ５２ｃは、第１入力ギヤ４１ｃと噛合している。
【００３３】
有段変速部５０には、第１入出力軸４１ａと第１入力ギヤ４１ｃとを、選択的に一体回転可能に連結する第１連結機構７１が設けられている。第１連結機構７１は、第１入力ハブ４１ｂと、第１入力ギヤ４１ｃと一体に設けられた入力クラッチギヤ４１ｄと、第１スリーブ７２とを備えている。
【００３４】
第１スリーブ７２は、第１入力ハブ４１ｂの外周側に、第１入力ハブ４１ｂと一体回転可能かつ軸方向に相対移動可能に設けられている。第１スリーブ７２が図１に示す後位置の場合、第１入出力軸４１ａと第１入力ギヤ４１ｃとは相対回転可能である。
【００３５】
第１スリーブ７２を前位置とすることで、第１入力ギヤ４１ｃは、第１入出力軸４１ａと一体に回転する。本実施形態では、第１連結機構７１として一般的なシンクロナイザ方式のものを使用している。シンクロナイザ方式の連結機構は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
有段変速部５０には、第２入出力軸４２ａと出力軸５２、または、第１出力ギヤ５２ｂと出力軸５２とを、選択的に一体回転可能に連結する第２連結機構７３が設けられている。第２連結機構７３は、第２入力ハブ４２ｂと、出力ハブ５２ａと、第１出力ギヤ５２ｂと一体に設けられた出力クラッチギヤ５２ｄと、第２スリーブ７４とを備えている。
【００３７】
第２スリーブ７４は、出力ハブ５２ａの外周側に、出力ハブ５２ａと一体回転可能かつ軸方向に相対移動可能に設けられている。第２スリーブ７４が図１に示す中央位置の場合、第２入出力軸４２ａと出力軸５２とは相対回転可能である。また、第２スリーブ７４が図１に示す中央位置の場合、第１出力ギヤ５２ｂと出力軸５２とは相対回転可能である。
【００３８】
第２スリーブ７４を前位置とすることで、出力軸５２は、第２入出力軸４２ａと一体に回転する。また、第２スリーブ７４を後位置とすることで、出力軸５２は、第１出力ギヤ５２ｂと一体に回転する。
【００３９】
制御装置８０には、アクセルペダルセンサ８１からのアクセル開度信号が入力される。また、制御装置８０は、駆動源１０、油圧変速部４０（第１ポンプモータ４１、第２ポンプモータ４２）、有段変速部５０（第１スリーブ７２、第２スリーブ７４）の制御を行う。
【００４０】
次に、図２を参照して、有段変速部５０の動作について説明する。図２は、有段変速部５０の状態と、第１スリーブ７２および第２スリーブ７４の動作状態との関係を示す図表である。
【００４１】
第１スリーブ７２が後位置とされ、第２スリーブ７４が後位置とされる状態を、「１速」または「第１伝動状態」という。第１伝動状態では、第２入出力軸４２ａの回転が、第２入力ギヤ４２ｃ、第１副ギヤ５１ａ、第２副ギヤ５１ｂおよび第１出力ギヤ５２ｂを経由して出力軸５２へ伝達される。
【００４２】
第１スリーブ７２が前位置とされ、第２スリーブ７４が中央位置とされる状態を、「２速」または「第２伝動状態」という。第２伝動状態では、第１入出力軸４１ａの回転が、第１入力ギヤ４１ｃおよび第２出力ギヤ５２ｃを経由して出力軸５２へ伝達される。
【００４３】
第１スリーブ７２が後位置とされ、第２スリーブ７４が前位置とされる状態を、「３速」または「第３伝動状態」または「直結状態」という。第３伝動状態では、第２入出力軸４２ａの回転が出力軸５２へ直接伝達される。
【００４４】
（第１の実施形態）
図３を参照して、第１の実施形態に係る油路切替装置１０１が設けられたエネルギー回生装置１００について説明する。なお、図３では、油圧変速部４０において、以下の説明に関係しない部品については符号を付していない。
【００４５】
エネルギー回生装置１００は、閉回路側油路１１０と、切替弁１２０と、第１逆止弁側油路１３０と、第２逆止弁側油路１４０と、アキュムレータ側油路１５０と、アキュムレータ１６０とを備える。
【００４６】
閉回路側油路１１０の一端は、高圧側油路４３ａと接続されている。また、閉回路側油路１１０の他端は、切替弁１２０の第１ポート１２２（後述する）と接続されている。
【００４７】
切替弁１２０は、電磁作動式のスプールバルブである。切替弁１２０は、ソレノイド１２１、第１ポート１２２、第２ポート１２３、第３ポート１２４およびスプリング１２５を有する。第１ポート１２２は、上述のとおり、閉回路側油路１１０と接続されている。第２ポート１２３は、第１逆止弁側油路１３０と接続されている。第３ポート１２４は、第２逆止弁側油路１４０と接続されている。
【００４８】
切替弁１２０は、スプリング１２５によって、図３の左方向へ付勢されている。そのため、ソレノイド１２１への通電が行われない場合、切替弁１２０は図３に示す右位置となる。この場合、第１ポート１２２と第２ポート１２３とが連通し、第３ポート１２４が閉塞される。
【００４９】
ソレノイド１２１へ通電されると、スプールがスプリング１２５の付勢力に抗して移動し、第１ポート１２２と第３ポート１２４とが連通するとともに第２ポート１２３が閉塞される左位置となる。ソレノイド１２１への通電／非通電は、制御装置８０により制御される。
【００５０】
第１逆止弁側油路１３０には、第１逆止弁１３１が設けられている。第１逆止弁１３１は、アキュムレータ１６０内の油圧（すなわち、アキュムレータ側油路１５０内の油圧）が高圧側油路４３ａ内の油圧（すなわち、閉回路側油路１１０内の油圧）よりも高い場合に開弁する。
【００５１】
換言すれば、第１逆止弁１３１は、アキュムレータ１６０から高圧側油路４３ａ（アキュムレータ側油路１５０から閉回路側油路１１０）へ向かう作動油の流通を許容し、高圧側油路４３ａからアキュムレータ１６０へ向かう作動油の流通を遮断する。第１逆止弁１３１は、例えばポペットバルブである。
【００５２】
第２逆止弁側油路１４０には、第２逆止弁１４１が設けられている。第２逆止弁１４１は、高圧側油路４３ａ内の油圧（すなわち、閉回路側油路１１０内の油圧）がアキュムレータ１６０内の油圧（すなわち、アキュムレータ側油路１５０内の油圧）よりも高い場合に開弁する。
【００５３】
換言すれば、第２逆止弁１４１は、高圧側油路４３ａからアキュムレータ１６０へ向かう作動油の流通を許容し、アキュムレータ１６０から高圧側油路４３ａへ向かう作動油の流通を遮断する。第２逆止弁１４１は、例えばポペットバルブである。
【００５４】
アキュムレータ側油路１５０の一端は、第１逆止弁側油路１３０および第２逆止弁側油路１４０と接続されている。また、アキュムレータ側油路１５０の他端は、アキュムレータ１６０と接続されている。
【００５５】
アキュムレータ１６０は、高圧側油路４３ａ内の高圧の作動油を蓄えるとともに、蓄えた作動油を高圧側油路４３ａへ供給する機能を有する。アキュムレータ１６０の構造は一般的なアキュムレータと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００５６】
ここで、閉回路側油路１１０は、本開示の「第１油路」に相当する。また、アキュムレータ側油路１５０は、本開示の「第２油路」に相当する。また、切替弁１２０、第１逆止弁側油路１３０および第２逆止弁側油路１４０を含む部分が、油路切替装置１０１である。
【００５７】
なお、上述の実施の形態では、第１逆止弁側油路１３０および第２逆止弁側油路１４０を、アキュムレータ側油路１５０を介してアキュムレータ１６０と接続するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、第１逆止弁側油路１３０における第１逆止弁１３１よりアキュムレータ１６０側の油路を直接アキュムレータ１６０と接続するとともに、第２逆止弁側油路１４０における第２逆止弁１４１よりアキュムレータ１６０側の油路を直接アキュムレータ１６０と接続するようにしてもよい。この場合、第１逆止弁側油路１３０における第１逆止弁１３１よりアキュムレータ１６０側の油路および第２逆止弁側油路１４０における第２逆止弁１４１よりアキュムレータ１６０側の油路が本開示の「第２油路」に相当する。
【００５８】
次に、切替弁１２０の切り替え制御の処理内容の一例について、図４のフローチャートを参照して説明する。なお、図４に示される処理は、車両１の走行中に、所定の周期で繰り返し行われる。
【００５９】
まず、ステップＳ１で、制御装置８０は、車両１が被駆動状態か否かを判断する。この判断は、例えばアクセルペダルセンサ８１によって検出されたアクセル開度信号を用いた公知の手法により行うことができる。
【００６０】
車両１が被駆動状態である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２へ進む。そして、ステップＳ２で、制御装置８０は、ソレノイド１２１への通電を実行する。これにより、切替弁１２０は左位置となる。
【００６１】
このとき、有段変速部５０が第１伝動状態または第３伝動状態の場合には、第２入出力軸４２ａが車輪側から駆動されることにより、第２ポンプモータ４２がポンプ、第１ポンプモータ４１がモータとしてそれぞれ動作する。
【００６２】
そして、第２ポンプモータ４２から高圧側油路４３ａへ作動油が吐出されることにより、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より高くなると、第２逆止弁１４１が開弁し、アキュムレータ１６０への蓄圧が行われる。車輪側から駆動された第２ポンプモータ４２が発生した油圧エネルギーの一部はアキュムレータ１６０に蓄えられ、残部はエンジン１０を駆動するのに用いられる。 なお、この際、アキュムレータ１６０への作動油の流入量を最大とすべく、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２の押し除け容積を制御してエンジン１０の駆動を最小限に抑えるようにしてもよい。
【００６３】
また、有段変速部５０が第２伝動状態の場合には、第１入出力軸４１ａが車輪側から駆動されることにより、第１ポンプモータ４１がポンプ、第２ポンプモータ４２がモータとしてそれぞれ動作する。そして、第１ポンプモータ４１から高圧側油路４３ａへ作動油が吐出されることにより、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より高くなると、第２逆止弁１４１が開弁し、アキュムレータ１６０への蓄圧が行われる。車輪側から駆動された第１ポンプモータ４１が発生した油圧エネルギーの一部はアキュムレータ１６０に蓄えられ、残部はエンジン１０を駆動するのに用いられる。 なお、この際、アキュムレータ１６０への作動油の流入量を最大とすべく、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２の押し除け容積を制御してエンジン１０の駆動を最小限に抑えるようにしてもよい。
【００６４】
一方、第１〜第３伝動状態において、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より低くなるような場合には、第２逆止弁１４１は開弁せず、閉弁状態を維持する。そのため、エンジン１０の被駆動状態において、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より低くなるような場合でも、アキュムレータ１６０に蓄えられた高圧の作動油が高圧側油路４３ａに供給されることを防止できる。
【００６５】
フローチャートの説明に戻って、車両１が被駆動状態でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、処理はステップＳ３へ進む。そして、ステップＳ３で、制御装置８０は、ソレノイド１２１への通電を実行しない（非通電とする）。これにより、切替弁１２０は右位置となる。
【００６６】
これにより、アキュムレータ１６０内の高圧の作動油を、高圧側油路４３ａに供給することが可能となる。そのため、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より低い場合に、アキュムレータ１６０に蓄えられた高圧の作動油を高圧側油路４３ａに供給することができる。また、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より高い場合には、第１逆止弁１３１が閉弁するため、高圧側油路４３ａ内の作動油がアキュムレータ１６０へ流出することを防止できる。そのため、出力軸５２で高トルクが必要となり、アキュムレータ圧では不十分となった場合に、第１逆止弁１３１が自動的に閉弁して、高圧側油路４３ａ内の圧力を高くすることが可能となる。
【００６７】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、閉回路側油路１１０とアキュムレータ側油路１５０との間にアキュムレータ側油路１５０内の油圧が閉回路側油路１１０内の油圧より高い場合に開弁する第１逆止弁１３１を設け、閉回路側油路１１０とアキュムレータ側油路１５０との間に第１逆止弁１３１と並列に、閉回路側油路１１０内の油圧がアキュムレータ側油路１５０内の油圧より高い場合に開弁する第２逆止弁１４１を設け、さらに、閉回路側油路１１０とアキュムレータ側油路１５０とを第１逆止弁１３１を介して接続する第１の状態、および閉回路側油路１１０とアキュムレータ側油路１５０とを第２逆止弁１４１を介して接続する第２の状態を切り替え可能な切替弁１２０を設けた。
【００６８】
そのため、車両１が被駆動状態か否かに応じて切替弁１２０を切り替えるのみで、高圧側油路４３ａからアキュムレータ１６０への蓄圧およびアキュムレータ１６０から高圧側油路４３ａへの高圧の作動油の供給を適切なタイミングで行うことができる。特に、高圧側油路内の圧力およびアキュムレータ内の圧力を常に比較し、高圧側油路内の圧力とアキュムレータ内の圧力との大小関係に応じて切替弁を切り替えるのに比べて、切替弁の切り替え操作が煩雑になることを防止できる。
【００６９】
また、車両１の駆動状態では、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より低い場合に、アキュムレータ１６０に蓄えられた高圧の作動油を高圧側油路４３ａに供給することができる。また、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ１６０内の圧力より高い場合には、第１逆止弁１３１が閉弁するため、高圧側油路４３ａ内の作動油がアキュムレータ１６０へ流出することを防止できる。そのため、出力軸５２で高トルクが必要となり、アキュムレータ圧では不十分となった場合に、第１逆止弁１３１が自動的に閉弁して、高圧側油路４３ａ内の圧力を高くすることが可能となる。
【００７０】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の変形例について、図５を参照して簡単に説明する。図５には、油路切替装置１０１ａが設けられたエネルギー回生装置１００ａが記載されている。図５に示す変形例は、第１逆止弁１３１および第２逆止弁１４１が切替弁１２０の内部に設けられた点のみが上述の第１の実施形態と相違する。なお、第１逆止弁１３１または第２逆止弁１４１の一方のみを切替弁１２０の内部に設けるようにしてもよい。
【００７１】
その他の構成、切替弁１２０の切り替え制御の内容、作用および効果については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
（第２の実施形態）
図６を参照して、第２の実施形態に係る油路切替装置２０１が設けられたエネルギー回生装置２００について説明する。なお、図６では、油圧変速部４０において、以下の説明に関係しない部品については符号を付していない。
【００７３】
エネルギー回生装置２００は、閉回路側油路２１０と、逆止弁２２０と、ソレノイド２３０と、アキュムレータ側油路２５０と、アキュムレータ２６０とを備える。
【００７４】
閉回路側油路２１０の一端は、高圧側油路４３ａと接続されている。また、閉回路側油路２１０の他端は、逆止弁２２０と接続されている。
【００７５】
逆止弁２２０は、弁座２２１と、弁体２２２とを備える。アキュムレータ２６０内の油圧（すなわち、アキュムレータ側油路２５０内の油圧）が高圧側油路４３ａ内の油圧（すなわち、閉回路側油路２１０内の油圧）よりも高い場合、弁体２２２が弁座２２１から離間し、逆止弁２２０は開弁する。
【００７６】
換言すれば、逆止弁２２０は、アキュムレータ２６０から高圧側油路４３ａ（アキュムレータ側油路２５０から閉回路側油路２１０）へ向かう作動油の流通を許容し、高圧側油路４３ａからアキュムレータ２６０へ向かう作動油の流通を遮断する。逆止弁２２０は、例えばポペットバルブである。
【００７７】
ソレノイド２３０は、逆止弁２２０の開弁状態を維持する機能を有する。弁体２２２が弁座２２１から離間した状態で、ソレノイド２３０へ通電されると、弁体２２２は、弁座２２１から離間した状態を維持する。すなわち、逆止弁２２０が開弁した状態で、ソレノイド２３０へ通電されると、逆止弁２２０は、開弁状態を維持する。そして、逆止弁２２０は、開弁状態を維持している間、アキュムレータ２６０、高圧側油路４３ａ間の双方向へ向かう作動油の流通を許容する。
【００７８】
アキュムレータ側油路２５０の一端は、逆止弁２２０と接続されている。また、アキュムレータ側油路２５０の他端は、アキュムレータ２６０と接続されている。
【００７９】
アキュムレータ２６０は、高圧側油路４３ａ内の高圧の作動油を蓄えるとともに、蓄えた作動油を高圧側油路４３ａへ供給する機能を有する。アキュムレータ２６０の構造は一般的なアキュムレータと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００８０】
ここで、閉回路側油路２１０は、本開示の「第１油路」に相当する。また、アキュムレータ側油路２５０は、本開示の「第２油路」に相当する。また、逆止弁２２０およびソレノイド２３０が、油路切替装置２０１である。
【００８１】
次に、逆止弁２２０を開弁状態に維持する制御の処理内容の一例について、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図７に示される処理は、車両１の走行中に、アクセルペダルの踏み込みが解除され、車両１が被駆動状態となった場合に行われる。
【００８２】
まず、ステップＳ１１で、制御装置８０は、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２の少なくともいずれか一方の押し除け容積を制御して、高圧側油路４３ａ内の油圧を調整し、逆止弁２２０を開弁させる。
【００８３】
続くステップＳ１２で、制御装置８０は、ソレノイド２３０へ通電を行い、逆止弁２２０の開弁状態を維持させる。
【００８４】
続くステップＳ１３で、制御装置８０は、車両１が駆動状態となったか否かを判断する。
【００８５】
車両１が駆動状態となっていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１３の処理を繰り返す。一方、車両１が駆動状態となった場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１４へ進む。そして、ステップＳ１４で、制御装置８０は、ソレノイド２３０への通電を停止する。
【００８６】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、閉回路側油路２１０とアキュムレータ側油路２５０との間に、アキュムレータ側油路２５０内の油圧が閉回路側油路２１０内の油圧より高い場合に開弁する逆止弁２２０を設け、逆止弁２２０を、ソレノイド２３０により開弁状態に維持可能とした。
【００８７】
そのため、車両１の駆動状態では、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ２６０内の圧力より低い場合に、アキュムレータ２６０に蓄えられた高圧の作動油を高圧側油路４３ａに供給することができる。また、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ２６０内の圧力より高い場合には、逆止弁２２０が閉弁するため、高圧側油路４３ａ内の作動油がアキュムレータ２６０へ流出することを防止できる。そのため、出力軸５２で高トルクが必要となり、アキュムレータ圧では不十分となった場合に、第１逆止弁２３１が自動的に閉弁して、高圧側油路４３ａ内の圧力を高くすることが可能となる。
【００８８】
また、車両１が被駆動状態となった場合には、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２の少なくともいずれか一方を制御して逆止弁２２０を開弁させた上で、ソレノイド２３０を用いて逆止弁２２０の開弁状態を維持することができるため、車両１の被駆動状態においてアキュムレータ２６０への蓄圧を行うことができる。この場合、車輪側から駆動された第１ポンプモータ４１または第２ポンプモータ４２が発生した油圧エネルギーの一部はアキュムレータ２６０に蓄えられ、残部はエンジン１０を駆動するのに用いられる。なお、この際、アキュムレータ２６０への作動油の流入量を最大とすべく、第１ポンプモータ４１および第２ポンプモータ４２の押し除け容積を制御してエンジン１０の駆動を最小限に抑えるようにしてもよい。
【００８９】
（第３の実施形態）
図８を参照して、第３の実施形態に係る油路切替装置３０１が設けられたエネルギー回生装置３００について説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態における第２逆止弁側油路１４０を、油路３４０に変更した点のみが上述の第１の実施形態と相違する。また、図８では、油圧変速部４０において、以下の説明に関係しない部品については符号を付していない。
【００９０】
エネルギー回生装置３００は、閉回路側油路３１０と、切替弁３２０と、第１逆止弁側油路３３０と、油路３４０と、アキュムレータ側油路３５０と、アキュムレータ３６０とを備える。
【００９１】
切替弁３２０は、電磁作動式のスプールバルブである。切替弁３２０は、ソレノイド３２１、第１ポート３２２、第２ポート３２３、第３ポート３２４およびスプリング３２５を有する。第１ポート３２２は、上述のとおり、閉回路側油路３１０と接続されている。第２ポート３２３は、第１逆止弁側油路３３０と接続されている。第３ポート３２４は、油路３４０と接続されている。
【００９２】
切替弁３２０は、スプリング３２５によって、図８の左方向へ付勢されている。そのため、ソレノイド３２１への通電が行われない場合、切替弁３２０は図８に示す右位置となる。この場合、第１ポート３２２と第２ポート３２３とが連通し、第３ポート３２４が閉塞される。
【００９３】
ソレノイド３２１へ通電されると、スプールがスプリング３２５の付勢力に抗して移動し、第１ポート３２２と第３ポート３２４とが連通するとともに第２ポート３２３が閉塞される左位置となる。ソレノイド３２１への通電／非通電は、制御装置８０により制御される。
【００９４】
第１逆止弁側油路３３０には、第１逆止弁３３１が設けられている。第１逆止弁３３１は、アキュムレータ３６０内の油圧（すなわち、アキュムレータ側油路３５０内の油圧）が高圧側油路４３ａ内の油圧（すなわち、閉回路側油路３１０内の油圧）よりも高い場合に開弁する。
【００９５】
換言すれば、第１逆止弁３３１は、アキュムレータ３６０から高圧側油路４３ａ（アキュムレータ側油路３５０から閉回路側油路３１０）へ向かう作動油の流通を許容し、高圧側油路４３ａからアキュムレータ３６０へ向かう作動油の流通を遮断する。第１逆止弁３３１は、例えばポペットバルブである。
【００９６】
アキュムレータ側油路３５０の一端は、第１逆止弁側油路３３０および油路３４０と接続されている。また、アキュムレータ側油路３５０の他端は、アキュムレータ３６０と接続されている。
【００９７】
アキュムレータ３６０は、高圧側油路４３ａ内の高圧の作動油を蓄えるとともに、蓄えた作動油を高圧側油路４３ａへ供給する機能を有する。アキュムレータ３６０の構造は一般的なアキュムレータと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００９８】
ここで、閉回路側油路３１０は、本開示の「第１油路」に相当する。また、アキュムレータ側油路３５０は、本開示の「第２油路」に相当する。また、油路３４０は、本開示の「第３油路」に相当する。また、切替弁３２０、第１逆止弁側油路３３０および油路３４０を含む部分が、油路切替装置３０１である。
【００９９】
なお、上述の実施の形態では、第１逆止弁側油路３３０および油路３４０を、アキュムレータ側油路３５０を介してアキュムレータ３６０と接続するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、第１逆止弁側油路３３０における第１逆止弁３３１よりアキュムレータ３６０側の油路を直接アキュムレータ３６０と接続するとともに、油路３４０を直接アキュムレータ３６０と接続するようにしてもよい。この場合、第１逆止弁側油路３３０における第１逆止弁３３１よりアキュムレータ３６０側の油路および油路３４０におけるアキュムレータ３６０側の部分が本開示の「第２油路」に相当する。
【０１００】
なお、第３の実施形態における、切替弁３２０の切り替え制御の処理内容については、第１の実施形態における切替弁１２０の切り替え制御の処理内容と同様であるため、説明を省略する。
【０１０１】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、閉回路側油路３１０とアキュムレータ側油路３５０との間にアキュムレータ側油路３５０内の油圧が閉回路側油路３１０内の油圧より高い場合に開弁する第１逆止弁３３１を設け、閉回路側油路３１０とアキュムレータ側油路３５０との間に第１逆止弁３３１と並列に、油路３４０を設け、さらに、閉回路側油路３１０とアキュムレータ側油路３５０とを第１逆止弁３３１を介して接続する第１の状態、および閉回路側油路３１０とアキュムレータ側油路３５０とを油路３４０を介して接続する第２の状態を切り替え可能な切替弁３２０を設けた。
【０１０２】
そのため、車両１が被駆動状態か否かに応じて切替弁３２０を切り替えるのみで、高圧側油路４３ａからアキュムレータ３６０への蓄圧およびアキュムレータ３６０から高圧側油路４３ａへの高圧の作動油の供給を適切なタイミングで行うことができる。特に、高圧側油路内の圧力およびアキュムレータ内の圧力を常に比較し、高圧側油路内の圧力とアキュムレータ内の圧力との大小関係に応じて切替弁を切り替えるのに比べて、切替弁の切り替え操作が煩雑になることを防止できる。
【０１０３】
また、車両１の駆動状態では、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ３６０内の圧力より低い場合に、アキュムレータ３６０に蓄えられた高圧の作動油を高圧側油路４３ａに供給することができる。また、高圧側油路４３ａ内の圧力がアキュムレータ３６０内の圧力より高い場合には、第１逆止弁３３１が閉弁するため、高圧側油路４３ａ内の作動油がアキュムレータ３６０へ流出することを防止できる。そのため、出力軸５２で高トルクが必要となり、アキュムレータ圧では不十分となった場合に、第１逆止弁２３１が自動的に閉弁して、高圧側油路４３ａ内の圧力を高くすることが可能となる。
【０１０４】
（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態の変形例について、図９を参照して簡単に説明する。図９には、油路切替装置３０１ａが設けられたエネルギー回生装置３００ａが記載されている。図９に示す変形例は、第１逆止弁３３１が切替弁３２０の内部に設けられた点のみが上述の第３の実施形態と相違する。その他の構成、切替弁３２０の切り替え制御の内容、作用および効果については、第３の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１０５】
以上説明したように、本開示に係る油路切替装置は、油圧ポンプおよび油圧モータを接続した閉回路における高圧側油路と接続される第１油路と、アキュムレータと接続される第２油路との間に設けられ、作動油の上記第２油路から上記第１油路へ向かう流れのみを許容する第１の状態と、少なくとも上記第１油路から上記第２油路へ向かう流れを許容する第２の状態と、に切り替え可能に構成されている。
【０１０６】
また、本開示に係るエネルギー回生装置は、上記第１油路と、上記第２油路と、上記アキュムレータと、上記油路切替装置と、を備える。
【０１０７】
また、本開示に係る変速機は、差動機構で２つに分割された駆動源からの動力の一方が入力される一方の可変容量型ポンプモータおよび他方が入力される他方の可変容量型ポンプモータを閉回路で接続し、上記油路切替装置を有する油圧変速部と、上記一方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を複数の変速比に変速して出力軸へ出力可能な第１の係合機構、および上記他方の可変容量型ポンプモータの入出力軸の動力を上記複数の変速比とは異なる変速比で上記出力軸へ出力可能な第２の係合機構、を有する有段変速部と、を備える。
【０１０８】
そのため、操作を煩雑にすることなく、車輪の回転エネルギーを油圧エネルギーに回生することができる。
【０１０９】
なお、上述の各実施形態および各変形例では、第１ポンプモータまたは第２ポンプモータを選択的に出力軸と接続するＨＭＴを例に説明を行ったが、これに限定されない。本開示に係る油路切替装置は、油圧ポンプと油圧モータとを閉回路で接続する油圧変速部を備える各種ＨＭＴ、各種ＨＳＴに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本開示に係る油路切替装置、エネルギー回生装置および変速機は、トラック等、燃料消費量の低減が求められる車両に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１１１】
１  車両
２  変速機
１０  駆動源（エンジン）
１１  出力軸
２０  ダンパ
２１  入力側部材
２２  出力側部材
２３  弾性連結部材
３０  差動機構
３１  入力軸
３２  ベベルギヤ
３３  第１差動出力ギヤ
３４  第２差動出力ギヤ
３５  差動出力軸
３６  第１ギヤ
３７  第２ギヤ
４０  油圧変速部
４１  第１ポンプモータ
４１ａ  第１入出力軸
４１ｂ  第１入力ハブ
４１ｃ  第１入力ギヤ
４１ｄ  入力クラッチギヤ
４２  第２ポンプモータ
４２ａ  第２入出力軸
４２ｂ  第２入力ハブ
４２ｃ  第２入力ギヤ
４３  閉回路
４３ａ  高圧側油路
４３ｂ  低圧側油路
５０  有段変速部
５１  副軸
５１ａ  第１副ギヤ
５１ｂ  第２副ギヤ
５２  出力軸
５２ａ  出力ハブ
５２ｂ  第１出力ギヤ
５２ｃ  第２出力ギヤ
５２ｄ  出力クラッチギヤ
６１  プロペラシャフト
６２  デファレンシャル
６３  ドライブシャフト
６４  駆動輪
７１  第１連結機構
７２  第１スリーブ
７３  第２連結機構
７４  第２スリーブ
８０  制御装置
１００、１００ａ、２００、３００、３００ａ  エネルギー回生装置
１０１、１０１ａ、２０１、３０１、３０１ａ  油路切替装置
１１０、２１０、３１０  閉回路側油路
１２０、３２０  切替弁
１２１、２３０、３２１  ソレノイド
１２２、３２２  第１ポート
１２３、３２３  第２ポート
１２４、３２４  第３ポート
１２５、３２５  スプリング
１３０、３３０  第１逆止弁側油路
１３１、３３１  第１逆止弁
１４０  第２逆止弁側油路
１４１  第２逆止弁
１５０、２５０、３５０  アキュムレータ側油路
１６０、２６０、３６０  アキュムレータ
２２０  逆止弁
２２１  弁座
２２２  弁体
３４０  油路
【図１】
2019049295.tif 000003
【図２】
2019049295.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019049295.tif 000009
【図８】
2019049295.tif 000010
【図９】
2019049295.tif 000011