(57)【要約】【課題】複数のモード間の切換を簡易、且つ、円滑に行うことができるトランスミッションを提供する。【解決手段】第２要素固定クラッチは、開放状態と係合状態とに切り換えられる。第２要素固定クラッチは、開放状態で、遊星歯車機構の第２要素を回転可能に開放する。第２要素固定クラッチは、係合状態で、遊星歯車機構の第２要素を回転不能に固定する。トランスミッションは、第２要素固定クラッチが開放状態と係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられる。【選択図】図３
2019143739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの回転力を伝達するトランスミッションであって、
第１回転軸と、
第２回転軸と、
前記エンジンからの回転力の伝達経路において、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間に配置された第１経路と、
モータと、前記モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、前記第１経路に対して並列に接続された第２経路と、
前記第１経路に接続された第１要素と、前記第２経路に接続された第２要素と、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続された第３要素とを含む遊星歯車機構と、
前記第２要素を回転可能に開放する開放状態と、前記第２要素を回転不能に固定する係合状態とに切り換えられる第２要素固定クラッチと、
を備え、
前記トランスミッションは、前記第２要素固定クラッチが前記開放状態と前記係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられ、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路を介さずに、前記第２経路を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記第２の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記第２経路との両方を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記ダイレクトモードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第２経路を介さずに、前記第１経路を介して、前記第２回転軸に伝達される、
トランスミッション。
【請求項２】
前記トランスミッションは、
前記第２要素固定クラッチが開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項３】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記トランスミッションは、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチが開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１又は２に記載のトランスミッション。
【請求項４】
前記第１要素を回転可能に開放する開放状態と、前記第１要素を回転不能に固定する係合状態とに切り換えられる第１要素固定クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと第１要素固定クラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項３に記載のトランスミッション。
【請求項５】
前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素とのいずれか２つを連結する係合状態と、前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素と非連結とする開放状態とに切り換えられる要素連結クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記要素連結クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと要素連結クラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態、且つ、前記要素連結クラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項３に記載のトランスミッション。
【請求項６】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記遊星歯車機構を介さずに前記第２経路を前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続するバイパス経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記バイパス経路との接続と非接続とを切り換えるバイパスクラッチと、
をさらに備え、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記遊星歯車機構とを介さずに、前記第２経路と前記バイパス経路とを介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記トランスミッションは、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記バイパスクラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチとバイパスクラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第２要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態、且つ、前記バイパスクラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項７】
エンジンからの回転力を伝達するトランスミッションであって、
第１回転軸と、
第２回転軸と、
前記エンジンからの回転力の伝達経路において、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間に配置された第１経路と、
モータと、前記モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、前記第１経路に対して並列に接続された第２経路と、
前記第１経路に接続された第１要素と、前記第２経路に接続された第２要素と、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続された第３要素とを含む遊星歯車機構と、
前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素とのいずれか２つを連結する係合状態と、前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素とを非連結とする開放状態とに切り換えられる要素連結クラッチと、
を備え、
前記トランスミッションは、前記要素連結クラッチが前記開放状態と前記係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられ、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路を介さずに、前記第２経路を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記第２の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記第２経路との両方を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記ダイレクトモードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第２経路を介さずに、前記第１経路を介して、前記第２回転軸に伝達される、
トランスミッション。
【請求項８】
前記トランスミッションは、
前記要素連結クラッチが開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項７に記載のトランスミッション。
【請求項９】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記第１要素を回転可能に開放する開放状態と、前記第１要素を回転不能に固定する係合状態とに切り換えられる第１要素固定クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記要素連結クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、又は、前記第１要素固定クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記要素連結クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１要素固定クラッチと前記要素連結クラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチと前記要素連結クラッチとが共に係合状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項７又は８に記載のトランスミッション。
【請求項１０】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記要素連結クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチが開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項７又は８に記載のトランスミッション。
【請求項１１】
前記トランスミッションは、前記第１経路切断クラッチと前記要素連結クラッチとが共に係合状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１０に記載のトランスミッション。
【請求項１２】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記遊星歯車機構を介さずに前記第２経路を前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続するバイパス経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記バイパス経路との接続と非接続とを切り換えるバイパスクラッチと、
をさらに備え、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記遊星歯車機構とを介さずに、前記第２経路と前記バイパス経路とを介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記トランスミッションは、
前記要素連結クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記バイパスクラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチとバイパスクラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態、且つ、前記バイパスクラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項７又は８に記載のトランスミッション。
【請求項１３】
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記遊星歯車機構を介さずに前記第２経路を前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続するバイパス経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記バイパス経路との接続と非接続とを切り換えるバイパスクラッチと、
をさらに備え、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路を介さずに、前記第２経路と前記遊星歯車機構とを介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記トランスミッションは、
前記バイパスクラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に開放状態、且つ、前記要素連結クラッチが係合状態で、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチとバイパスクラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１経路切断クラッチが係合状態で、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチと前記第１経路切断クラッチとが共に係合状態、且つ、前記バイパスクラッチが開放状態で、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項７又は８に記載のトランスミッション。
【請求項１４】
エンジンからの回転力を伝達するトランスミッションであって、
第１回転軸と、
第２回転軸と、
前記エンジンからの回転力の伝達経路において、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間に配置された第１経路と、
モータと、前記モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、前記第１経路に対して並列に接続された第２経路と、
前記第１経路に接続された第１要素と、前記第２経路に接続された第２要素と、前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続された第３要素とを含む遊星歯車機構と、
を備え、
前記第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含み、
前記第１経路切断クラッチは、開放状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを非接続とし、係合状態で前記第１軸部と前記第２軸部とを接続し、
前記トランスミッションは、前記第１経路切断クラッチが前記開放状態と前記係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられ、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路を介さずに、前記第２経路を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記第２の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記第２経路との両方を介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記ダイレクトモードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第２経路を介さずに、前記第１経路を介して、前記第２回転軸に伝達される、
トランスミッション。
【請求項１５】
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチが開放状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１４に記載のトランスミッション。
【請求項１６】
前記第１要素を回転可能に開放する開放状態と、前記第１要素を回転不能に固定する係合状態とに切り換えられる第１要素固定クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが係合状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１４又は１５に記載のトランスミッション。
【請求項１７】
前記遊星歯車機構を介さずに前記第２経路を前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続するバイパス経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記バイパス経路との接続と非接続とを切り換えるバイパスクラッチと、
をさらに備え、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記無段変速機とを介さず、前記第２経路と前記バイパス経路とを介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記バイパスクラッチが係合状態では前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記バイパスクラッチが開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１３又は１４に記載のトランスミッション。
【請求項１８】
前記第１経路と前記第２経路と前記遊星歯車機構とを介さずに前記第１回転軸を前記第２回転軸に接続するダイレクト経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記ダイレクト経路との接続と非接続とを切り換えるダイレクトクラッチと、
をさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチと前記ダイレクトクラッチとが共に開放状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記ダイレクトクラッチが開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記ダイレクトクラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１３又は１４に記載のトランスミッション。
【請求項１９】
前記第１要素を回転可能に開放する開放状態と、前記第１要素を回転不能に固定する係合状態とに切り換えられる第１要素固定クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチと前記ダイレクトクラッチとが共に開放状態、且つ、前記第１要素固定クラッチが係合状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記ダイレクトクラッチと前記第１要素固定クラッチとが共に開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１要素固定クラッチ又は第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記ダイレクトクラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１８に記載のトランスミッション。
【請求項２０】
前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素とのいずれか２つを連結する係合状態と、前記第１要素と前記第２要素と前記第３要素とを非連結とする開放状態とに切り換えられる要素連結クラッチをさらに備え、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチと前記ダイレクトクラッチとが共に開放状態、且つ、前記要素連結クラッチが係合状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記ダイレクトクラッチと前記要素連結クラッチとが共に開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記要素連結クラッチ又は第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記ダイレクトクラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１８に記載のトランスミッション。
【請求項２１】
前記遊星歯車機構を介さずに前記第２経路を前記第１回転軸又は前記第２回転軸に接続するバイパス経路と、
前記第１回転軸又は前記第２回転軸と、前記バイパス経路との接続と非接続とを切り換えるバイパスクラッチと、
をさらに備え、
前記第１の無段変速モードでは、前記エンジンからの回転力は、前記第１回転軸から、前記第１経路と前記遊星歯車機構とを介さず、前記第２経路と前記バイパス経路とを介して、前記第２回転軸に伝達され、
前記トランスミッションは、
前記第１経路切断クラッチと前記ダイレクトクラッチとが共に開放状態、且つ、前記バイパスクラッチが係合状態では、前記第１の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記第１経路切断クラッチが係合状態、且つ、前記ダイレクトクラッチと前記バイパスクラッチとが共に開放状態では、前記第２の無段変速モードにて、前記エンジンからの回転力を伝達し、
前記バイパスクラッチ又は第１経路切断クラッチが開放状態、且つ、前記ダイレクトクラッチが係合状態では、前記ダイレクトモードにて、前記エンジンからの回転力を伝達する、
請求項１８に記載のトランスミッション。
【請求項２２】
前記エンジンと、
請求項１から２１のいずれかに記載のトランスミッションと、
前記トランスミッションの出力回転速度を示す信号を出力する回転速度センサと、
前記回転速度センサからの信号を受信し、前記トランスミッションを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記トランスミッションの出力回転速度に応じて、前記第１の無段変速モードと前記第２の無段変速モードと前記ダイレクトモードとのうちの少なくとも２つを切り換える、
作業車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッション及び作業車両の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッションの１つとして、ＨＳＴ（静油圧式トランスミッション）がある。ＨＳＴは、油圧ポンプと油圧モータとを含む。油圧ポンプはエンジンによって駆動され、作動油を吐出する。油圧モータは、油圧ポンプからの作動油によって駆動される。ＨＳＴでは、油圧ポンプの容量と油圧モータの容量とを制御することにより、減速比を無段階に変更することができる。
【０００３】
ＨＳＴは、無段変速機であるため、変速ショックによる荷こぼれの心配が少なく、さらに低速域での高効率が望める。しかし、高速域では油圧モータが高速で動作し、より多くのエンジン出力を使用するため、効率が低下する。
【０００４】
そこで、近年、ＨＳＴと機械式トランスミッションとを組み合わせたトランスミッションが知られている。例えば特許文献１に記載のトランスミッションでは、低速域ではＨＳＴを使用し、高速域では機械式トランスミッションによるダイレクト伝達を用いる。それにより、高速域の効率を向上することができる。
【０００５】
また、特許文献２に記載のトランスミッションでは、ＨＭＴ（油圧−機械式無段変速機）と機械式トランスミッションとが切り換えられる。或いは、ＨＳＴに代えて、発電機と電動モータとを含む無段変速機を用いたＥＭＴ（電気−機械式変速装置）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１４８２９号公報
【特許文献２】米国特許公開公報ＵＳ２０１７／０３２８４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トランスミッションでは、ＨＳＴを用いた第１の無段変速モードと、機械式トランスミッションを用いたダイレクトモードとの切り換えが行われる。或いは、ＨＭＴを用いた第２の無段変速モードとダイレクトモードとの切り換えが行われる。そのため、複数のモード間の切換を簡易、且つ、円滑に行うことができるトランスミッションが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係るトランスミッションは、第１回転軸と、第２回転軸と、第１経路と、第２経路と、遊星歯車機構と、第２要素固定クラッチとを含む。第１経路は、エンジンからの回転力の伝達経路において、第１回転軸と第２回転軸との間に配置されている。第２経路は、モータと、モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、第１経路に対して並列に接続されている。遊星歯車機構は、第１経路に接続された第１要素と、第２経路に接続された第２要素と、第１回転軸又は第２回転軸に接続された第３要素とを含む。
【０００９】
第２要素固定クラッチは、開放状態と係合状態とに切り換えられる。第２要素固定クラッチは、開放状態で、第２要素を回転可能に開放する。第２要素固定クラッチは、係合状態で、第２要素を回転不能に固定する。
【００１０】
トランスミッションは、第２要素固定クラッチが開放状態と係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられる。第１の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路を介さずに、第２経路を介して、第２回転軸に伝達される。第２の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路と第２経路との両方を介して、第２回転軸に伝達される。ダイレクトモードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第２経路を介さずに、第１経路を介して、第２回転軸に伝達される。
【００１１】
第２の態様に係るトランスミッションは、第１回転軸と、第２回転軸と、第１経路と、第２経路と、遊星歯車機構と、要素連結クラッチとを含む。第１経路は、エンジンからの回転力の伝達経路において、第１回転軸と第２回転軸との間に配置されている。第２経路は、モータと、モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、第１経路に対して並列に接続されている。遊星歯車機構は、第１経路に接続された第１要素と、第２経路に接続された第２要素と、第１回転軸又は第２回転軸に接続された第３要素とを含む。
【００１２】
要素連結クラッチは、開放状態と係合状態とに切り換えられる。要素連結クラッチは、係合状態で、第１要素と第２要素と第３要素とのいずれか２つを連結する。要素連結クラッチは、開放状態で、第１要素と第２要素と第３要素とを非連結とする。
【００１３】
トランスミッションは、要素連結クラッチが開放状態と係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられる。第１の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路を介さずに、第２経路を介して、第２回転軸に伝達される。第２の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路と第２経路との両方を介して、第２回転軸に伝達される。ダイレクトモードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第２経路を介さずに、第１経路を介して、第２回転軸に伝達される。
【００１４】
第３の態様に係るトランスミッションは、第１回転軸と、第２回転軸と、第１経路と、第２経路と、遊星歯車機構とを含む。第１経路は、エンジンからの回転力の伝達経路において、第１回転軸と第２回転軸との間に配置されている。第２経路は、モータと、モータを駆動する動力源とを有する無段変速機を含み、第１経路に対して並列に接続されている。遊星歯車機構は、第１経路に接続された第１要素と、第２経路に接続された第２要素と、第１回転軸又は第２回転軸に接続された第３要素とを含む。
【００１５】
第１経路は、第１軸部と、第２軸部と、第１軸部と第２軸部との間に配置された第１経路切断クラッチとを含む。第１経路切断クラッチは、開放状態と係合状態とに切り換えられる。第１経路切断クラッチは、開放状態で第１軸部と第２軸部とを非接続とする。第１経路切断クラッチは、係合状態で第１軸部と第２軸部とを接続する。
【００１６】
トランスミッションは、第１経路切断クラッチが開放状態と係合状態とに切り換えられることで、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられる。第１の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路を介さずに、第２経路を介して、第２回転軸に伝達される。第２の無段変速モードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第１経路と第２経路との両方を介して、第２回転軸に伝達される。ダイレクトモードでは、エンジンからの回転力は、第１回転軸から、第２経路を介さずに、第１経路を介して、第２回転軸に伝達される。
【００１７】
第４の態様に係る作業車両の制御システムは、エンジンと、上述したトランスミッションと、回転速度センサと、コントローラとを含む。回転速度センサは、トランスミッションの出力回転速度を示す信号を出力する。コントローラは、回転速度センサからの信号を受信し、トランスミッションを制御する。コントローラは、トランスミッションの出力回転速度に応じて、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つを切り換える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、トランスミッションにおいて、複数のモード間の切換を簡易、且つ、円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る作業車両の側面図である。
【図２】作業車両の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図４】第１実施形態の第１変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図５】第１実施形態の第２変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図６】第１実施形態の第３変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図８】第２実施形態の第１変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図９】第２実施形態の第２変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１０】第２実施形態の第３変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１１】第３実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１２】第３実施形態の第１変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１３】第３実施形態の第２変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１４】第３実施形態の第３変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１５】第３実施形態の第４変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１６】第３実施形態の第５変形例に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１７】他の実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１８】他の実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図１９】他の実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図２０】他の実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【図２１】他の実施形態に係るトランスミッションの構成と制御とを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る作業車両１の側面図である。図２は、作業車両１の制御システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、作業車両１は、車体フレーム２と、走行輪４，５と、作業機３と、運転室６と、エンジン７と、トランスミッション８ａとを備えている。
【００２１】
車体フレーム２は、フロントフレーム２８とリアフレーム２９とを有している。フロントフレーム２８は、リアフレーム２９の前方に取り付けられている。フロントフレーム２８は、リアフレーム２９に、回動可能に連結されている。走行輪４，５は、前輪４と後輪５とを含んでいる。フロントフレーム２８には、前輪４が回転可能に取り付けられている。リアフレーム２９には、後輪５が回転可能に取り付けられている。
【００２２】
作業車両１は、作業機３を用いて掘削等の作業を行うことができる。作業機３は、図２に示す作業機ポンプ１５からの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１１とバケット１２とを有する。作業機３は、油圧シリンダ１３，１４とを有している。油圧シリンダ１３，１４が作業機ポンプ１５からの作動油によって伸縮することによって、ブーム１１及びバケット１２が動作する。
【００２３】
運転室６は、車体フレーム２上に載置されている。運転室６内には、オペレータが着座するシートや、図２に示す操作装置２１などが配置されている。操作装置２１は、例えば、レバー、ペダル、スイッチ等を含む。エンジン７とトランスミッション８ａとは、車体フレーム２に搭載されている。エンジン７は、例えばディーゼルエンジンである。トランスミッション８ａは、エンジン７からの回転力を走行輪４，５に伝達する。それにより、走行輪４，５が回転駆動されることで、作業車両１が走行する。
【００２４】
図２に示すように、作業車両１は、作業機制御弁１６を含む。作業機制御弁１６は、作業機ポンプ１５から油圧シリンダ１３，１４に供給される作動油の流量を制御する。作業車両１の制御システムは、コントローラ２０を含む。コントローラ２０は、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭなどの記憶装置とを含む。コントローラ２０は、操作装置２１の操作に応じて、作業機制御弁１６を制御することで、作業機３を制御する。コントローラ２０は、操作装置２１の操作に応じて、エンジン７とトランスミッション８ａとを制御する。
【００２５】
次に、トランスミッション８ａについて詳細に説明する。本実施形態に係るトランスミッション８ａは、ＨＳＴと機械式トランスミッションとが組み合わされたトランスミッションである。
【００２６】
図３Ａは、第１実施形態に係るトランスミッション８ａの構成を示す模式図である。図３Ａに示すように、トランスミッション８ａは、入力軸３１と、第１回転軸３２と、第２回転軸３３と、出力軸３７と、第１経路３４と、第２経路３５と、遊星歯車機構３６と、第２要素固定クラッチＣＬ１とを含む。
【００２７】
入力軸３１にはエンジン７からの回転力が入力される。第１回転軸３２は、入力軸３１に接続されている。第１回転軸３２は、入力軸３１と一体であってもよい。或いは、第１回転軸３２は、ギア、或いはクラッチを介して入力軸３１と接続されてもよい。第２回転軸３３は、出力軸３７に接続されている。第２回転軸３３は、出力軸３７と一体であってもよい。或いは、第２回転軸３３は、ギア、或いはクラッチを介して出力軸３７と接続されてもよい。
【００２８】
第１経路３４は、エンジン７からの回転力の伝達経路において、第１回転軸３２と第２回転軸３３との間に配置されている。第１経路３４は、第１回転軸３２に接続されている。
【００２９】
第２経路３５は、第１経路３４に対して並列に接続されている。第２経路３５は、無段変速機３８を含む。無段変速機３８は、モータ４１と動力源４２とを有する。本実施形態において、無段変速機３８はＨＳＴであり、モータ４１は油圧モータであり、動力源４２は油圧ポンプである。モータ４１は、動力源４２から吐出された作動油によって駆動される。動力源４２は、ギアを介して第１回転軸３２に接続されている。
【００３０】
遊星歯車機構３６は、第１要素４３としてのサンギアと、第２要素４４としてのアウターギアと、第３要素４５としての遊星キャリアと、複数の遊星ギア４６とを含む。第１要素４３は、第１経路３４に接続されている。第２要素４４は、第２経路３５に接続されている。詳細には第２要素４４は、モータ４１に接続されている。第３要素４５は、第２回転軸３３に接続されている。第１要素４３、第２要素４４、及び第３要素４５は、サンギアとアウターギアと遊星キャリアとに限らず、変更されてもよい。
【００３１】
第２要素固定クラッチＣＬ１は、第２要素４４に接続されている。第２要素固定クラッチＣＬ１は、開放状態と係合状態とに切り換えられる。第２要素固定クラッチＣＬ１は、開放状態において、第２要素４４を回転可能に開放する。第２要素固定クラッチＣＬ１は、係合状態において、第２要素４４を回転不能に固定する。例えば、第２要素固定クラッチＣＬ１は、係合状態で第２要素４４をトランスミッション８ａのケースに固定することで、第２要素４４を回転不能とする。
【００３２】
トランスミッション８ａは、第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとのうちの少なくとも２つのモードに切り換えられる。第１の無段変速モードでは、エンジン７からの回転力は、第１回転軸３２から、第１経路３４を介さずに、第２経路３５を介して、第２回転軸３３に伝達される。第２の無段変速モードでは、エンジン７からの回転力は、第１回転軸３２から、第１経路３４と第２経路３５との両方を介して、第２回転軸３３に伝達される。ダイレクトモードでは、エンジン７からの回転力は、第１回転軸３２から、第２経路３５を介さずに、第１経路３４を介して、第２回転軸３３に伝達される。
【００３３】
第１実施形態では、第２要素固定クラッチＣＬ１の係合状態と開放状態とが切り換えられることで、トランスミッション８ａは、第２の無段変速モードとダイレクトモードとに切り換えられる。図３Ｂは、トランスミッション８ａのモードと第２要素固定クラッチＣＬ１の状態との関係を示す表である。図３Ｂに示すように、トランスミッション８ａは、第２要素固定クラッチＣＬ１が開放状態では、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。トランスミッション８ａは、第２要素固定クラッチＣＬ１が係合状態では、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００３４】
図２に示すように、作業車両１は、回転速度センサ１７を含む。回転速度センサ１７は、トランスミッション８ａの出力回転速度を示す信号を出力する。コントローラ２０は、回転速度センサ１７からの信号を受信し、トランスミッション８ａを制御する。
【００３５】
詳細には、作業車両１は、トランスミッションポンプ１８とクラッチ制御弁１９とを含む。トランスミッションポンプ１８は、エンジン７によって駆動されることで、作動油を吐出する。上述した第２要素固定クラッチＣＬ１は油圧クラッチであり、クラッチ制御弁１９は、トランスミッションポンプ１８から第２要素固定クラッチＣＬ１に供給される油圧を制御する。ただし、第２要素固定クラッチＣＬ１は電気的に制御されてもよい。
【００３６】
コントローラ２０は、クラッチ制御弁１９を制御することで、第２要素固定クラッチＣＬ１の係合状態と開放状態とを切り換える。コントローラ２０は、トランスミッション８ａの出力回転速度に応じて、第２の無段変速モードとダイレクトモードとを切り換える。例えば、トランスミッション８ａの出力回転速度が所定の閾値より小さいときには、コントローラ２０は、第２要素固定クラッチＣＬ１を開放状態とする。それにより、トランスミッション８ａは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００３７】
トランスミッション８ａの出力回転速度が所定の閾値以上であるときには、コントローラ２０は、第２要素固定クラッチＣＬ１を係合状態とする。それにより、トランスミッション８ａは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００３８】
以上説明した第１実施形態に係るトランスミッション８ａでは、第２要素固定クラッチＣＬ１によって遊星歯車機構３６の第２要素４４の固定と開放とが切り換えられることにより、トランスミッション８ａのモードが、第２の無段変速モードとダイレクトモードとに切り換えられる。それにより、モード間の切換を簡易、且つ、円滑に行うことができる。
【００３９】
また、ダイレクトモードでは、第２要素固定クラッチＣＬ１によって遊星歯車機構３６の第２要素４４が固定される。そのため、第２要素４４とモータ４１とが連れ回りすることが防止される。それにより、トランスミッション８ａでの回転力の伝達効率を向上することができる。
【００４０】
さらに、簡易な構成でモード間の切換が実現できるので、トランスミッション８ａを小型化することができる。
【００４１】
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。図４Ａは、第１実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｂの構成を示す模式図である。図４Ｂは、トランスミッション８ｂのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００４２】
トランスミッション８ｂは、第１経路切断クラッチＣＬ２と第１要素固定クラッチＣＬ３とをさらに含む。第１経路３４は、第１軸部３４ａと第２軸部３４ｂとを含み、第１経路切断クラッチＣＬ２は、第１軸部３４ａと第２軸部３４ｂとの間に配置されている。第１軸部３４ａは、第１回転軸３２に接続されている。第２軸部３４ｂは、第１要素４３に接続されている。第１経路切断クラッチＣＬ２は、開放状態で第１軸部３４ａと第２軸部３４ｂとを非接続とする。第１経路切断クラッチＣＬ２は、係合状態で第１軸部３４ａと第２軸部３４ｂとを接続する。
【００４３】
第１要素固定クラッチＣＬ３は、開放状態と係合状態とに切り換えられる。第１要素固定クラッチＣＬ３は、開放状態で、第１要素４３を回転可能に開放する。第１要素固定クラッチＣＬ３は、係合状態で、第１要素４３を回転不能に固定する。例えば、第１要素固定クラッチＣＬ３は、係合状態で、トランスミッション８ｂのケースに第１要素４３を回転不能に固定する。
【００４４】
図４Ｂに示すように、第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が係合状態で、トランスミッション８ｂは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第２要素固定クラッチＣＬ１と第１要素固定クラッチＣＬ３とが共に開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｂは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に係合状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が開放状態で、トランスミッション８ｂは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００４５】
コントローラ２０は、第２要素固定クラッチＣＬ１と同様に、第１要素固定クラッチＣＬ３と第１経路切断クラッチＣＬ２とを制御する。コントローラ２０は、上記のように第１要素固定クラッチＣＬ３と第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２と制御することで、トランスミッション８ｂを第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとに切り換える。
【００４６】
トランスミッション８ｂの出力回転速度が所定の第１閾値より小さいときには、コントローラ２０は、トランスミッション８ｂを第１の無段変速モードとする。トランスミッション８ｂの出力回転速度が所定の第１閾値以上、且つ、所定の第２閾値より小さいときには、コントローラ２０は、トランスミッション８ｂを第２の無段変速モードとする。トランスミッション８ｂの出力回転速度が所定の第２閾値以上であるときには、コントローラ２０は、トランスミッション８ｂをダイレクトモードとする。他の構成については、上述した第１実施形態に係るトランスミッション８ａと同様である。
【００４７】
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。図５Ａは、第１実施形態の第２変形例に係るトランスミッション８ｃの構成を示す模式図である。図５Ｂは、トランスミッション８ｃのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００４８】
トランスミッション８ｃは、第１変形例の第１要素固定クラッチＣＬ３に代えて、要素連結クラッチＣＬ４を含む。要素連結クラッチＣＬ４は、遊星歯車機構３６の第２要素４４と第３要素４５とに接続されている。要素連結クラッチＣＬ４は、係合状態で第２要素４４を第３要素４５に連結する。それにより、第２要素４４と第３要素４５とは一体的に回転する。要素連結クラッチＣＬ４は、開放状態で、第２要素４４を第３要素４５と非連結とする。
【００４９】
図５Ｂに示すように、第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が係合状態で、トランスミッション８ｃは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第２要素固定クラッチＣＬ１と要素連結クラッチＣＬ４とが共に開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｃは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に係合状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が開放状態で、トランスミッション８ｃは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００５０】
コントローラ２０は、第２要素固定クラッチＣＬ１及び第１要素固定クラッチＣＬ３と同様に、要素連結クラッチＣＬ４を制御する。コントローラ２０は、上記のように第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２と要素連結クラッチＣＬ４とを制御することで、トランスミッション８ｃを第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとに切り換える。他の構成及びモードの切換制御については、上述したトランスミッション８ａ，８ｂと同様である。
【００５１】
次に、第１実施形態の第３変形例について説明する。図６Ａは、第１実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｄの構成を示す模式図である。図６Ｂは、トランスミッション８ｄのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００５２】
トランスミッション８ｄは、第１変形例の第１要素固定クラッチＣＬ３に代えて、バイパスクラッチＣＬ５を含む。また、トランスミッション８ｄは、バイパス経路４８を含む。バイパス経路４８は、遊星歯車機構３６を介さずに第２経路３５を第２回転軸３３に接続する。詳細には、バイパス経路４８は、第１経路３４と平行に設けられている。バイパス経路４８は、ギアを介してモータ４１に接続されている。バイパス経路４８は、ギア及びバイパスクラッチＣＬ５を介して、第２回転軸３３に接続されている。バイパスクラッチＣＬ５は、係合状態で、第２回転軸３３とバイパス経路４８とを接続する。バイパスクラッチＣＬ５は、開放状態で、第２回転軸３３とバイパス経路４８とを非接続とする。
【００５３】
図６Ｂに示すように、第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が係合状態で、トランスミッション８ｄは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１の無段変速モードでは、エンジン７からの回転力は、第１回転軸３２から、第１経路３４と遊星歯車機構３６とを介さずに、第２経路３５とバイパス経路４８とを介して、第２回転軸３３に伝達される。
【００５４】
第２要素固定クラッチＣＬ１とバイパスクラッチＣＬ５とが共に開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｄは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に係合状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が開放状態で、トランスミッション８ｄは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００５５】
コントローラ２０は、第２要素固定クラッチＣＬ１及び第１要素固定クラッチＣＬ３と同様に、バイパスクラッチＣＬ５を制御する。コントローラ２０は、上記のように第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とバイパスクラッチＣＬ５とを制御することで、トランスミッション８ｄを第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとダイレクトモードとに切り換える。他の構成及びモードの切換制御については、上述したトランスミッション８ａ−８ｃと同様である。
【００５６】
次に第２実施形態に係るトランスミッション８ｅについて説明する。図７Ａは、第２実施形態に係るトランスミッション８ｅの構成を示す模式図である。図７Ｂは、トランスミッション８ｅのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００５７】
図７Ａに示すように、トランスミッション８ｅは、要素連結クラッチＣＬ４を含む。要素連結クラッチＣＬ４は、第１実施形態の第２変形例と同様である。ただし、トランスミッション８ｅは、第２要素固定クラッチＣＬ１と第１経路切断クラッチＣＬ２とを含まない。
【００５８】
図７Ｂに示すように、要素連結クラッチＣＬ４が開放状態では、トランスミッション８ｅは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。要素連結クラッチＣＬ４が係合状態では、トランスミッション８ｅは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｄと同様である。
【００５９】
次に第２実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｆについて説明する。図８Ａは、トランスミッション８ｆの構成を示す模式図である。図８Ｂは、トランスミッション８ｆのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００６０】
図８Ａに示すように、トランスミッション８ｆは、第２実施形態係るトランスミッション８ｅに対して、第１経路切断クラッチＣＬ２をさらに含む。第１経路切断クラッチＣＬ２は、第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００６１】
図８Ｂに示すように、要素連結クラッチＣＬ４が係合状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態で、トランスミッション８ｆは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。要素連結クラッチＣＬ４が開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｆは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２と要素連結クラッチＣＬ４とが共に係合状態で、トランスミッション８ｆは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−ｅと同様である。
【００６２】
次に第２実施形態の第２変形例に係るトランスミッション８ｇについて説明する。図９Ａは、トランスミッション８ｇの構成を示す模式図である。図９Ｂは、トランスミッション８ｇのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００６３】
図９Ａに示すように、トランスミッション８ｇは、第２実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｆに対して、第１要素固定クラッチＣＬ３をさらに含む。第１要素固定クラッチＣＬ３は、第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００６４】
図９Ｂに示すように、要素連結クラッチＣＬ４と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が係合状態で、トランスミッション８ｇは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。また、第１要素固定クラッチＣＬ３と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が係合状態でも、トランスミッション８ｇは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００６５】
第１要素固定クラッチＣＬ３と要素連結クラッチＣＬ４とが共に開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｇは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２と要素連結クラッチＣＬ４とが共に係合状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が開放状態で、トランスミッション８ｇは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｆと同様である。
【００６６】
次に第２実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｈについて説明する。図１０Ａは、トランスミッション８ｈの構成を示す模式図である。図１０Ｂは、トランスミッション８ｈのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００６７】
図１０Ａに示すように、トランスミッション８ｈは、第２実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｆに対して、バイパス経路４８とバイパスクラッチＣＬ５とをさらに含む。バイパス経路４８とバイパスクラッチＣＬ５とは、第１実施形態の第３変形例と同様である。
【００６８】
図１０Ｂに示すように、要素連結クラッチＣＬ４と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が係合状態で、トランスミッション８ｈは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。また、バイパスクラッチＣＬ５と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に開放状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が係合状態でも、トランスミッション８ｈは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００６９】
要素連結クラッチＣＬ４とバイパスクラッチＣＬ５とが共に開放状態、且つ、第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態で、トランスミッション８ｈは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。要素連結クラッチＣＬ４と第１経路切断クラッチＣＬ２とが共に係合状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が開放状態で、トランスミッション８ｈは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｇと同様である。
【００７０】
次に第３実施形態に係るトランスミッション８ｉについて説明する。図１１Ａは、トランスミッション８ｉの構成を示す模式図である。図１１Ｂは、トランスミッション８ｉのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００７１】
図１１Ａに示すように、トランスミッション８ｉは、第１経路切断クラッチＣＬ２と第１要素固定クラッチＣＬ３とを含む。第１経路切断クラッチＣＬ２と第１要素固定クラッチＣＬ３とは、第１実施形態の第１変形例と同様である。ただし、トランスミッション８ｉは、第２要素固定クラッチＣＬ１を含まない。
【００７２】
図１１Ｂに示すように、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が係合状態では、トランスミッション８ｉは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が開放状態では、トランスミッション８ｉは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｈと同様である。
【００７３】
次に第３実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｊについて説明する。図１２Ａは、トランスミッション８ｊの構成を示す模式図である。図１２Ｂは、トランスミッション８ｊのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００７４】
図１２Ａに示すように、トランスミッション８ｊは、第３実施形態に係るトランスミッション８ｉに対して、第１要素固定クラッチＣＬ３に代えて、要素連結クラッチＣＬ４を含む。トランスミッション８ｊは、第２実施形態の第１変形例に係るトランスミッション８ｆと同様の構成である。ただし、図１２Ｂに示すように、コントローラ２０は、トランスミッション８ｊを第１の無段変速モードと第２の無段変速モードとに切り換える。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｉと同様である。
【００７５】
次に第３実施形態の第２変形例に係るトランスミッション８ｋについて説明する。図１３Ａは、トランスミッション８ｋの構成を示す模式図である。図１３Ｂは、トランスミッション８ｋのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００７６】
図１３Ａに示すように、トランスミッション８ｋは、第３実施形態に係るトランスミッション８ｉに対して、第１要素固定クラッチＣＬ３に代えて、バイパス経路４８とバイパスクラッチＣＬ５とをさらに含む。バイパス経路４８とバイパスクラッチＣＬ５とは、第１実施形態の第３変形例と同様である。
【００７７】
図１３Ｂに示すように、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が係合状態では、トランスミッション８ｋは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が開放状態では、トランスミッション８ｋは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｊと同様である。
【００７８】
次に第３実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｌについて説明する。図１４Ａは、トランスミッション８ｌの構成を示す模式図である。図１４Ｂは、トランスミッション８ｌのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００７９】
図１４Ａに示すように、トランスミッション８ｌは、第３実施形態に係るトランスミッション８ｉに対して、ダイレクト経路４９とダイレクトクラッチＣＬ６とをさらに含む。ダイレクト経路４９は、第１経路３４と第２経路３５と遊星歯車機構３６とを介さずに、第１回転軸３２を第２回転軸３３に接続する。ダイレクト経路４９は、第１経路３４と平行に設けられており、ギアを介して第１回転軸３２に接続されている。また、ダイレクト経路４９は、ギアとダイレクトクラッチＣＬ６とを介して第２回転軸３３とに接続されている。
【００８０】
ダイレクトクラッチＣＬ６は、第２回転軸３３とダイレクト経路４９との接続と非接続とを切り換える。ダイレクトクラッチＣＬ６は、係合状態で、第２回転軸３３とダイレクト経路４９とを接続する。ダイレクトクラッチＣＬ６は、開放状態で、第２回転軸３３とダイレクト経路４９とを非接続とする。コントローラ２０は、第１経路切断クラッチＣＬ２及び第１要素固定クラッチＣＬ３と同様に、ダイレクトクラッチＣＬ６を制御する。
【００８１】
図１４Ｂに示すように、第１経路切断クラッチＣＬ２とダイレクトクラッチＣＬ６とが共に開放状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が係合状態では、トランスミッション８ｌは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６と第１要素固定クラッチＣＬ３とが共に開放状態では、トランスミッション８ｌは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００８２】
図１４Ｂにおいて「−」は、開放状態と係合状態とのいずれの状態でもよいことを意味する。従って、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態又は係合状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が開放状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態では、トランスミッション８ｌは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。また、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態、且つ、第１要素固定クラッチＣＬ３が開放状態又は係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態でも、トランスミッション８ｌは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００８３】
他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｋと同様である。
【００８４】
次に第３実施形態の第４変形例に係るトランスミッション８ｍについて説明する。図１５Ａは、トランスミッション８ｍの構成を示す模式図である。図１５Ｂは、トランスミッション８ｍのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００８５】
図１５Ａに示すように、トランスミッション８ｍは、第３実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｌに対して、第１要素固定クラッチＣＬ３に代えて、要素連結クラッチＣＬ４を含む。要素連結クラッチＣＬ４は、第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００８６】
図１５Ｂに示すように、第１経路切断クラッチＣＬ２とダイレクトクラッチＣＬ６とが共に開放状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が係合状態では、トランスミッション８ｍは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６と要素連結クラッチＣＬ４とが共に開放状態では、トランスミッション８ｍは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００８７】
第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態又は係合状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が開放状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態では、トランスミッション８ｍは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。また、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態、且つ、要素連結クラッチＣＬ４が開放状態又は係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態でも、トランスミッション８ｍは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００８８】
他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｌと同様である。
【００８９】
次に第３実施形態の第５変形例に係るトランスミッション８ｎについて説明する。図１６Ａは、トランスミッション８ｎの構成を示す模式図である。図１６Ｂは、トランスミッション８ｎのモードとクラッチの状態との関係を示す表である。
【００９０】
図１６Ａに示すように、トランスミッション８ｎは、第３実施形態の第２変形例に係るトランスミッション８ｋに対して、ダイレクト経路４９とダイレクトクラッチＣＬ６とをさらに含む。ダイレクト経路４９とダイレクトクラッチＣＬ６とは、第３実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｌと同様である。
【００９１】
図１６Ｂに示すように、第１経路切断クラッチＣＬ２とダイレクトクラッチＣＬ６とが共に開放状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が係合状態では、トランスミッション８ｎは、第１の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。第１経路切断クラッチＣＬ２が係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６とバイパスクラッチＣＬ５とが共に開放状態では、トランスミッション８ｎは、第２の無段変速モードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００９２】
第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態又は係合状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が開放状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態では、トランスミッション８ｎは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。また、第１経路切断クラッチＣＬ２が開放状態、且つ、バイパスクラッチＣＬ５が開放状態又は係合状態、且つ、ダイレクトクラッチＣＬ６が係合状態でも、トランスミッション８ｎは、ダイレクトモードにて、エンジン７からの回転力を伝達する。
【００９３】
他の構成及びモードの切換制御については、トランスミッション８ａ−８ｍと同様である。
【００９４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００９５】
作業車両１は、ホイールローダに限らず、モータグレーダ、油圧ショベル、ブルドーザなどの他の種類の作業車両であってもよい。
【００９６】
作業車両１は、ＨＭＴに限らず、ＥＭＴなどの他の種類の無段変速機を備えてもよい。すなわち、上述した無段変速機３８のモータ４１は、電動モータであってもよく、動力源４２は発電機であってもよい。或いは、発電機によって生成された電力がバッテリ等の蓄電装置に蓄えられ、モータ４１は、蓄電装置からの電力によって駆動されてもよい。
【００９７】
上記の実施形態では、トランスミッション８ａ−８ｎは、無段変速機３８の出力側が遊星歯車機構３６の入力側に接続された、いわゆる出力分割型のものである。しかし、トランスミッションは、無段変速機３８の入力側が遊星歯車機構３６の出力側に接続された、いわゆる入力分割型のものであってもよい。
【００９８】
例えば、図１７は、第１実施形態に係るトランスミッション８ａの構成を入力分割型のものに適用した変形例である。図１８は、第２実施形態に係るトランスミッション８ｅの構成を入力分割型のものに適用した変形例である。図１９は、第３実施形態に係るトランスミッション８ｉの構成を入力分割型のものに適用した変形例である。図１７から図１９に示す入力分割型のトランスミッション８ａ’，８ｅ’，８ｉ’のように、遊星歯車機構３６の第３要素４５は、第１回転軸３２に接続されてもよい。遊星歯車機構３６の第２要素４４は、動力源４２に接続されてもよい。モータ４１は、ギアを介して第２回転軸３３に接続されてもよい。
【００９９】
図２０は、第１実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｄの構成を入力分割型のものに適用した変形例である。図２０に示すように、入力分割型のトランスミッション８ｄ’では、バイパス経路４８は、第１回転軸３２に接続されてもよい。バイパスクラッチＣＬ５は、第１回転軸３２とバイパス経路４８との接続と非接続とを切り換えてもよい。
【０１００】
図２１は、第３実施形態の第３変形例に係るトランスミッション８ｌの構成を入力分割型のものに適用した変形例である。図２１に示すように、入力分割型のトランスミッション８ｌ’では、ダイレクトクラッチＣＬ６は、第１回転軸３２とダイレクト経路４９との接続と非接続とを切り換えてもよい。
【０１０１】
他の変形例についても同様に、入力分割型のトランスミッション８に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明では、トランスミッションにおいて、複数のモード間の切換を簡易、且つ、円滑に行うことができる。
【符号の説明】
【０１０３】
７  エンジン
８ａ−８ｎ，８ａ’，８ｄ’，８ｅ’，８ｉ’，８ｌ’  トランスミッション
１７    回転速度センサ
２０    コントローラ
３２    第１回転軸
３３    第２回転軸
３４    第１経路
３４ａ  第１軸部
３４ｂ  第２軸部
３５    第２経路
３６    遊星歯車機構
３８    無段変速機
４１    モータ
４２    動力源
４３    第１要素
４４    第２要素
４５    第３要素
４８    バイパス経路
４９    ダイレクト経路
ＣＬ１  第２要素固定クラッチ
ＣＬ２  第１経路切断クラッチ
ＣＬ３  第１要素固定クラッチ
ＣＬ４  要素連結クラッチ
ＣＬ５  バイパスクラッチ
ＣＬ６  ダイレクトクラッチ
【図１】
2019143739.tif 000003
【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019143739.tif 000017
【図１６】
2019143739.tif 000018
【図１７】
2019143739.tif 000019
【図１８】
2019143739.tif 000020
【図１９】
2019143739.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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