(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（２０）からの動力を、一方は遊星歯車機構（１０）に伝え、他方は油圧式無段変速装置（２１）を介して遊星歯車機構（１０）に伝えて合成する油圧−機械式変速装置において、該油圧−機械式変速装置の後段に、副変速クラッチ（６２）の操作によりギヤ連を選択する副変速装置を設け、該副変速装置の変速段を検出する手段を設け、走行速度が設定速度に達すると、油圧式無段変速装置（２１）の斜板を傾動する手段と、該エンジン（２０）の出力回転数を制御する手段とを連動させて、設定速度を維持するよう構成し、前記副変速装置の変速段が高速段の場合のみ、前記設定速度を維持するように制御し、前記油圧式無段変速装置（２１）の斜板を、前進及び後進を無段変速させる主変速レバー（９１）の回動操作により傾動させる構成とし、該主変速レバー（９１）には副変速装置を切り換える切換スイッチ（９５）を付設し、前記副変速切換スイッチ（９５）は、前記主変速レバー（９１）が中立位置に回動操作された場合のみ、切換操作を可能としたことを特徴とする走行速度制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の走行速度制御装置において、前記主変速レバー（９１）の回動操作量に対して、走行速度が略３次曲線を描きながら増減するよう制御し、走行速度が前進及び後進の低速域では徐々に増速・減速し、前進及び後進の高速域では、変速幅が大きくなるように構成し、走行速度が０である点において、最も増減速が緩やかになるように制御したことを特徴とする走行速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧−機械式変速装置の構成に関するものであり、特に、油圧式無段変速装置のポンプ吐出量と、エンジン回転数を連動して制御し、機体の走行速度が設定速度以上になるのを規制する制御装置の構成、及び、油圧−機械式変速装置のミッション部に具備した副変速装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン動力を一方は遊星歯車機構に伝え、他方は油圧式無段変速装置を介して遊星歯車機構に伝えて合成する構成のミッション装置が油圧−機械式変速装置（以下ＨＭＴとする。）として同一出願人により提案されており、特願平１０−３０６０８２号、特願平１０−３０６０８６号等より出願済みである。この従来構成においては、主変速レバーの操作に伴い油圧式無段変速装置のポンプ吐出量を増加させ、ポンプ吐出量が最大となるまで、ＨＭＴの出力を連続的に増加させるようにしていた。そして、このＨＭＴの出力の増加に伴い本機の走行速度は増加していくこととなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、油圧−機械式無段変速装置をトラクタ等の作業機に搭載した場合、通常の作業及び移動走行において必要な速度には上限がある。一方、法規制により上限速度が３５ｋｍ／ｈ以下の車両に対しては緩和措置が取られるため、上限速度を設定することによるメリットは大きい。そして、上限速度以上の増速を規制する制御方法としては、HMT の出力の最大値、つまり油圧式無段変速装置のポンプ吐出量の最大値に対応する走行速度が上限速度となるような構成とする方法も考えられるが、この場合には、ポンプ吐出量の変位に対応する本機の変速幅を小さくすることとなるため、後進側の速度を確保することができない。このため、本機の変速幅を確保しながら、上限速度以上の増速を規制するためには、前進側においてはポンプ吐出量が設定値以上となった場合には、走行速度が変化しないような制御を行う必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、エンジン（２０）からの動力を、一方は遊星歯車機構（１０）に伝え、他方は油圧式無段変速装置（２１）を介して遊星歯車機構（１０）に伝えて合成する油圧−機械式変速装置において、該油圧−機械式変速装置の後段に、副変速クラッチ（６２）の操作によりギヤ連を選択する副変速装置を設け、該副変速装置の変速段を検出する手段を設け、走行速度が設定速度に達すると、油圧式無段変速装置（２１）の斜板を傾動する手段と、該エンジン（２０）の出力回転数を制御する手段とを連動させて、設定速度を維持するよう構成し、前記副変速装置の変速段が高速段の場合のみ、前記設定速度を維持するように制御し、前記油圧式無段変速装置（２１）の斜板を、前進及び後進を無段変速させる主変速レバー（９１）の回動操作により傾動させる構成とし、該主変速レバー（９１）には副変速装置を切り換える切換スイッチ（９５）を付設し、前記副変速切換スイッチ（９５）は、前記主変速レバー（９１）が中立位置に回動操作された場合のみ、切換操作を可能としたものである。
【０００５】
請求項２においては、請求項１記載の走行速度制御装置において、前記主変速レバー（９１）の回動操作量に対して、走行速度が略３次曲線を描きながら増減するよう制御し、走行速度が前進及び後進の低速域では徐々に増速・減速し、前進及び後進の高速域では、変速幅が大きくなるように構成し、走行速度が０である点において、最も増減速が緩やかになるように制御したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態について説明する。
【０００７】
図１は本発明にかかるＨＭＴのスケルトン図、図２はＨＳＴ及びミッション（前部）の断面展開図、図３はミッション（後部）の断面展開図、図４はＨＳＴモード及びＨＭＴモードにおけるポンプ吐出量と合成出力回転数との関係を示す図、図５はＨＭＴ走行による駆動効率を示す図、図６は主変速レバーを示す図、図７は主変速レバーの操作量と本機速度の関係を示す図である。
【０００８】
図１乃至図３において、油圧−機械式変速装置（以下ＨＭＴとする）の構成について説明する。ＨＭＴはＨＳＴ（油圧式無段変速装置）２１および遊星歯車機構１０を備えるミッション３０により構成されている。図２に示すようにＨＳＴ２１はＨＳＴケース３１およびセンタセクション３２に内包される油圧ポンプ２２および油圧モータ２３を備えており、該センタセクション３２はミッション３０のケース３３に固設されている。
【０００９】
ＨＳＴ２１には駆動源であるエンジン２０の出力を伝達する入力軸２５が挿嵌貫通されており、該入力軸２５には油圧ポンプ２２の可動斜板２２ａおよびシリンダブロック２２ｂが挿嵌されている。該シリンダブロック２２ｂは入力軸２５に相対回動不能に挿嵌されており、入力軸２５とともにシリンダブロック２２ｂが駆動される構成になっている。該シリンダブロック２２ｂにはプランジャー２２ｃが複数摺動自在に配設されている。該プランジャー２２ｃの先端には前記可動斜板２２ａが当接しており、該可動斜板２２ａの傾斜角を調節することにより、油圧ポンプ２２の作動油の吐出量を調節可能に構成されている。油圧ポンプ２２により吐出された作動油はセンターセクション３２に設けられた油路を介して油圧モータ２３に送油される。そして、同様にシリンダブロック、プランジャ等より構成される油圧モータ２３を駆動させることによって、該油圧モータ２３のモータ出力軸２６の回転速度及び回転方向を制御する構成になっている。なお、本実施例では油圧ポンプを可変容量型としているが、油圧ポンプと油圧モータの両方を可変容量型とする構成でも本発明の実施は可能である。
【００１０】
次に、ミッション３０の構成について説明する。ミッション３０はミッションケース３３により被装されており、該ミッションケース３３には入力軸２５、モータ出力軸２６、合成出力軸２７、副変速軸２８、ＰＴＯ軸５３等が平行で前後方向に配設され、回動自在に支持されている。また、ミッションケース３３内には遊星歯車機構１０が設けられている。遊星歯車機構１０は後述するサンギヤ１、プラネタリーギヤ２、出力ギヤ３、そして、遊星歯車機構の加減速手段であるキャリヤ４・５等より構成されている。
【００１１】
モータ出力軸２６には２つのギヤ１１・１２が遊嵌されており、該ギヤ１１・１２の間には油圧クラッチ１３・１４が介装されて、該油圧クラッチ１３・１４の何れか一方を接続させることにより、ギヤ１１・１２の何れか一方に動力が伝達される。前記入力軸２５はセンタセクション３２を貫通してミッションケース３３内に延設しており、該入力軸２５上に遊星歯車機構１０を有している。
【００１２】
入力軸２５の回転出力は、入力軸２５に対して相対回転不能に挿嵌されたサンギヤ１を回転駆動する。そして、サンギヤ１はプラネタリアギヤ２に刻設された２つのギヤの内の一方であるギヤ２ａに噛合し、さらに他方のギヤ２ｂは出力ギヤ３に噛合している。ここでプラネタリアギヤ２は、入力軸２５上に遊嵌されたキャリア４・５に挟まれるようにして回転自在に支持されるとともに、該キャリア４・５と一体となって回転する。また、キャリア５にはギヤ６が固設されており、前記モータ出力軸２６上のギヤ１１と噛合している。また、遊星歯車機構１０の出力ギヤ３は入力軸２５上に遊嵌されたパイプ軸７の前端部に形成されており、該パイプ軸７の後端にはギヤ８が相対回転不能に挿嵌されている。
【００１３】
以上の構成におけるＨＭＴの制御について説明する。まず、ＨＳＴモードの駆動系について説明する。ＨＳＴモードにおいては２つの油圧クラッチ１３・１４のうち、油圧クラッチ１４が接続される。これにより、モータ出力軸２６の回転出力はギヤ１１には伝達されずに、ギヤ１２のみを回転駆動する。
【００１４】
モータ出力軸２６とは平行に合成出力軸２７が配設されており、該合成出力軸２７上に固設されたギヤ１５が前記モータ出力軸２６のギヤ１２に噛合している。これにより、モータ出力軸２６の回転出力がギヤ１２・１５を介して合成出力軸２７に伝達される。合成出力軸２７はミッションケース３３内を後方に延設して、図３で示すように、合成出力軸２７の後部に２つのギヤ１７・１８を回転不能に挿嵌している。
【００１５】
また、合成出力軸２７には副変速軸２８が並設されており、該副変速軸２８にはギヤ６０・６１が遊嵌されており、該ギヤ６０・６１が前記ギヤ１７・１８に噛合して異なる回転数で駆動している。そして、副変速軸２８に設けられた副変速クラッチ６２を操作することにより、ギヤ６０・６１何れかの回転駆動力を副変速軸２８に伝達するのである。そして、該副変速軸２８の後端に刻設されたベベルギヤ６９を介して後輪ディファレンシャルに動力が伝達される。
【００１６】
また、副変速軸２８の前端部には２つのギヤ６３・６４が固設されており、該ギヤ６３・６４が前輪出力軸２９上に遊嵌されたギヤ６５・６６に噛合し、該ギヤ６５・６６を異なる回転数で駆動している。また、前輪出力軸２９上には２つの油圧クラッチ６７・６８が設けられており、該油圧クラッチ６７・６８のうち何れか一方を接続することにより、ギヤ６５・６６の何れか一方の回転駆動力を前輪出力軸２９に伝達するのである。
【００１７】
ＨＳＴモードにおいては、以上の駆動系により前輪及び後輪を駆動するものであるが、この駆動系においてはエンジン出力が前後輪にまで伝達されるまでの間に遊星歯車機構１０を経由しないモードとなっている。つまり、遊星歯車機構１０は空転しており、エンジン出力はＨＳＴ２１により変速された後、副変速されて前後輪に伝達されるのである。
【００１８】
次に、ＨＭＴモードの駆動系について説明する。ＨＭＴモードにおいては２つの油圧クラッチ１３・１４のうち、油圧クラッチ１３が接続される。これにより、モータ出力軸２６の回転出力はギヤ１２には伝達されずに、ギヤ１１のみを回転駆動する。そして、ギヤ１１は前記キャリア５に固設されたギヤ６に噛合しており、モータ出力軸２６の回転出力がキャリア５に伝達される。
【００１９】
また、入力軸２５の回転出力によりサンギヤ１が回転駆動しており、サンギヤ１の回転出力がプラネタリアギヤ２を介して出力ギヤ３を有するパイプ軸７を駆動する。つまり、プラネタリアギヤ２はサンギヤ１により回転駆動するとともに、キャリア５と一体となって回転するので、入力軸２５の回転出力と、ＨＳＴ２１による変速後のモータ出力軸２６の回転出力が合成されてパイプ軸７に伝達されるのである。
【００２０】
そして、パイプ軸７後端のギヤ８が前記合成出力軸２７のギヤ１６に噛合しているので、合成された出力がパイプ軸７から合成出力軸２７に伝達される。以降は、ＨＳＴモードと同様に副変速軸２８を経て前輪及び後輪を駆動するのである。以上の伝達系によりＨＭＴモードによる前輪及び後輪の駆動が行われる。
【００２１】
また、前記入力軸２５の後端はＰＴＯクラッチ４０を介してＰＴＯ入力軸４１に伝達される。ＰＴＯ入力軸４１の後端には３つのギヤ４２・４３・４４が相対回転不能に挿嵌され、それぞれＰＴＯ副変速軸４５に遊嵌されたギヤ４６・４７４８に噛合している。そしてＰＴＯ副変速クラッチ４９の操作により３段階に変速された出力が、ギヤ５０・５２を介して回転軸５１に伝達され、さらにギヤ５２・５４を介してＰＴＯ軸５３に伝達され、作業機等に動力を伝達するよう構成している。
【００２２】
次に、ＨＳＴモードからＨＭＴモードへの切換タイミングについて説明する。まず、ＨＳＴモードにおける伝達系においては、前述の如くモータ出力軸２６の回転出力が直接合成出力軸２７に伝達されるわけであるが、この場合にも、合成出力軸２７のギヤ１６は、ギヤ８を介して前記パイプ軸７を駆動させている。そして、該パイプ軸７の駆動により出力ギヤ３、ギヤ２ｂを介してプラネタリアギヤ２が回転駆動される。一方、前記入力軸２５の回転出力によりサンギヤ１、ギヤ２ａを介してプラネタリアギヤ２が回転駆動される。
【００２３】
このため、プラネタリアギヤ２は入力軸２５側からと、パイプ軸７側からの回転駆動を受ける為、これらの回転数差を吸収すべくキャリア４・５が回転するのである。つまり、ＨＳＴモードにおいてもキャリア５に固設されたギヤ６に駆動されて、モータ出力軸２６上のギヤ１１は回転駆動しているのである。
【００２４】
そして、クラッチ１４を切断し、クラッチ１３を接続させることによりＨＭＴモードへ切換えられた場合には、モータ出力軸２６の回転駆動がギヤ１１に伝えられることとなる。そこで、この切換タイミングをＨＳＴモード時におけるギヤ１１の回転数と、モータ出力軸２６の回転数が同一となった時点で行うよう制御しているのである。このような制御を行うことで、ＨＳＴモードからＨＭＴモードへの切換の前後においてギヤ１１の回転数が変化しないため、クラッチ１３の接続による衝撃が発生せずに、スムーズなＨＭＴモードへの切換が行えるようにしているのである。
【００２５】
図４は、縦軸をＨＳＴ２１のポンプ吐出量、横軸を合成出力回転数としたグラフを表している。そして、図のグラフＧ１はポンプ吐出量が−Ａから＋Ａの範囲で変化した場合のＨＳＴモードによるポンプ吐出量と合成出力回転数の関係を表し、グラフＧ２がＨＭＴモードによるポンプ吐出量と合成出力回転数の関係を表している。つまり、上述したＨＳＴモードからＨＭＴモードへのスムーズな切換操作は、この２つのグラフＧ１・Ｇ２の交点Ｆ1 において行うことを示している。
【００２６】
また、図で示すように、本発明に係るＨＭＴの制御は、後進及び低速前進走行時には、ＨＳＴモードでの走行駆動を行い、中速前進及び高速前進時にはＨＭＴモードによる走行駆動を行うよう制御している。このような制御を行うことで、低速域での微妙な変速を可能とするとともに、後進、前進間の切換をスムーズに行って操作フィーリングを向上させる構成とし、中速または高速前進域においては、ＨＭＴモード走行により油圧駆動による出力の損失を低減させて効率のよい走行を行い低燃費化を図っているのである。
【００２７】
図のＦ0 点は、ＨＭＴモードにおいてＨＳＴ２１のポンプ出力が０となる点、つまりＨＳＴ２１のモータ出力軸２６が回転駆動しない点である。このＦ0 点においては、エンジン駆動力は入力軸２５から遊星歯車機構１０を介して合成出力軸２７側へ伝達されるが、モータ出力軸２６が回転駆動しないため、遊星歯車機構１０のキャリア４・５が固定された状態で動力が伝達されることとなる。
【００２８】
そして、このＦ0 点においては、ポンプ出力が０であるから、油圧モータ２３が駆動されず、エンジン出力は油圧に変換されることなく、入力軸２５から伝達されるため、油圧駆動による損失が低減され、高効率な走行駆動を行える走行域となる。そこで、図５に示すように、ＨＭＴモードにおいて、該Ｆ0 点の走行駆動を行っている場合には、本機の走行速度が約４〜１２ｋｍ／ｈとなるようにしている。つまり、本発明に係るＨＭＴは、主にトラクタに搭載されて利用されることとなるが、トラクタでの作業では土起こしを行うプラウ作業速度域が略４〜１２ｋｍ／ｈの範囲内であるため、もっとも作業頻度の高いプラウ作業速度域に高効率なＦ0 点を合致させることで、さらなる低燃費化が図れるのである。
【００２９】
また、モータ出力軸２６の回転出力は、遊星歯車機構１０の加減速手段であるキャリア５を介して加算（または減算）され、合成された出力はパイプ軸７上に形成された中央の出力ギヤ３から取出される構成としている。つまり、従来の構成においては、合成された出力を遊星歯車機構１０のキャリア５から取出す構成としていたため、モータ出力軸２６が停止している高効率な駆動状態においても、キャリアの回転による攪拌損失等が発生していたが、本構成においては、モータ出力軸２６の停止状態においては、キャリアが固定され、遊星歯車機構１０の中央に位置する出力ギヤ３の回転により動力が伝達されるため、攪拌損失も小さく高効率な駆動伝達が行えるのである。
【００３０】
次に、本発明に係る速度制御装置の構成について説明する。速度制御装置は、ＨＳＴ２１の変速操作を行う主変速レバー９１、副変速クラッチ６２の切換によるＬ−Ｈ（低速段−高速段）切換を行う副変速切換スイッチ９５、エンジン２０の出力回転数を制御する手段である電子ガバナ９３、ＨＳＴ２１の斜板を傾動する手段である斜板アクチュエータ９４、エンジン出力回転数を検出するセンサ８３、主変速レバー９１の回動角を検出するセンサ８４、副変速クラッチ６２の変速段を検出する手段であるセンサ８５等より構成され、図１で示すようにそれぞれ制御部９０に接続されている。
【００３１】
主変速レバー９１は図６で示すように、前進及び後進の速度を無段変速させるレバーであり、該主変速レバー９１には副変速切換スイッチ９５が設けられている。主変速レバー９１にはレバーの回動角を検出するセンサ８４が設けられ、該センサ８４の検出値に基づいて制御部９０が斜板アクチュエータ９４に制御命令を送り、この命令に従って可動斜板２２ａの斜板角が制御される。また、副変速切換スイッチ９５の操作によるＬ−Ｈ切換信号が制御部９０に送られ、この命令に基づいて前記副変速クラッチ６２が切換えられる。
【００３２】
以上の構成において、主変速レバー９１を前進走行速度域で増速していった場合、ポンプ吐出量の増加にともないＨＭＴの合成出力回転数が増加し、これに従って本機の速度が前進増速する。そして、主変速レバー９１がある設定速度に対応した回動角まで傾動された場合には、主変速レバー９１の増速側への傾動操作に伴い、エンジン出力回転数を低減させるよう制御している。つまり、主変速レバー９１の増速側への傾動によりポンプ吐出量が増加するが、設定速度を上回らないように制御部９０が電子ガバナ９３を調整することによりエンジン出力回転数を低減させ、ＨＭＴの出力回転数を増加させないように制御しているのである。このような制御を行うことにより、本機が設定速度に達した後、さらに主変速レバー９１を前進増速側に傾動させても設定速度が維持されるのである。
【００３３】
また、オペレータによるアクセルレバー９２の操作によりエンジン出力回転数が増加した場合には、センサ８３がエンジン出力回転数を検出し、本機の走行速度が設定速度を上回らないように制御を行う。つまり、制御部９０が前記斜板アクチュエータ９４に制御命令を送り、斜板アクチュエータ９４が可動斜板２２ａの斜板角を制御することにより、ＨＳＴ２１側からの出力回転数を低減させる。これにより、ＨＭＴの合成出力回転数を増加させないよう制御し、本機の走行速度を設定速度で維持するよう構成しているのである。
【００３４】
このように、ＨＳＴ２１の斜板を傾動する手段である斜板アクチュエータ９４とエンジン２０の出力回転数を制御する手段である電子ガバナ９３とを連動させて設定速度を維持するよう構成しているので、例えば、設定速度を３５ｋｍ／ｈとすることで、様々な緩和措置の優遇を得られることが可能となる。そして、この緩和措置により本発明に係るＨＭＴを搭載する本機のコストを削減することが可能となった。また、設定速度はＨＭＴの合成出力回転数とタイヤ（駆動輪）の径との関係で決定されるものであるが、仕様変更等でタイヤ径が変更された場合にも対応できるよう、制御部９０は与えられたタイヤ径を加味した設定速度の維持制御を行うようにしている。これにより、例えば駆動輪をタイヤ径の小さいものに変更した場合に、設定速度（３５ｋｍ／ｈ等）が得られないということはなく、一定の設定速度に対する汎用的な制御が可能となるのである。
【００３５】
また、上述した設定速度の維持制御は、前記副変速クラッチ６２が高速段に変速されている場合のみ有効となるよう制御している。副変速クラッチ６２が低速段に変速されている場合には、主変速レバー９１を前進増速側に最大限傾動させた場合にも設定速度には達しないよう構成されており、この場合、主変速レバー９１の回動角が設定速度に達する回動角となるまで傾動された場合にも、本機の速度は設定速度には達しないので、設定速度の維持制御は行わないようにしているのである。つまり、副変速クラッチ６２の変速段を検出するセンサ８５が高速段を検出する場合のみ設定速度を維持するよう構成しているのである。
【００３６】
そして、本発明においては前記副変速切換スイッチ９５は、主変速レバー９１が中立位置（図６のＮ位置）にある場合のみ、操作可能としている。つまり、副変速クラッチ６２が低速段に変速されている状態において、主変速レバー９１を前進側に最大限傾動させた状態で、副変速を高速段側に切換えた場合、設定速度を越えるＨＭＴの出力回転数が駆動されることとなる。また、設定速度を維持するためには、エンジン２０の出力回転数の低減を急激に行わなければならない。そこで、主変速レバー９１が中立位置の場合のみ副変速を切換え可能とすることで、設定速度の安定した維持制御を可能としているのである。
【００３７】
また、図７で示すように、本発明に係るＨＭＴにおいては、主変速レバー９１の操作量に対して本機の走行速度が略３次曲線を描いて増速、減速するよう構成している。つまり、低速域と高速域においては、主変速レバー９１の傾動操作による操作量（回動角）が同一であっても、変速幅が異なるように、制御部９０が斜板アクチュエータ９４を介してＨＳＴ２１の斜板角を調整しており、本機の速度が前進及び後進の低速域では徐々に増速、減速し、前進及び後進の高速域では、変速幅が大きくなるようにしているのである。そして、速度が０である点において、最も増減速が緩やかになるように制御しているのである。
【００３８】
このような主変速レバー９１とＨＳＴ２１の斜板角の調整は、一般的にＨＳＴ（ＨＭＴではない）において実施可能である。つまり、主変速レバーの回動操作によりＨＳＴの斜板を傾動させる構成において、主変速レバーの操作量に対してＨＳＴの出力回転数が略３次曲線を描きながら増減するように斜板角を制御させることにより、走行速度が略３次曲線を描きながら増減するよう構成するのである。
【００３９】
このような制御を行うことにより、前進及び後進のスムーズな発進を可能として、急発進を防止して操作性を向上させている。また、比較的高速走行を行う移動中には、変速幅を大きくして変速の感度を上げて、操作性を向上させているのである。
【００４０】
次に、ＨＭＴモードにおける駆動系の異常検出手段について説明する。上述の如く、ＨＭＴモードにおいては、エンジン２０の動力を一方は入力軸２５より遊星歯車機構１０に伝達し、他方はＨＳＴ２１を介してモータ出力軸２６より遊星歯車機構１０に伝達して合成するよう構成している。そして、合成された出力回転数は前記合成出力軸２７に伝達されるが、この合成出力軸２７より下流側で検出される合成出力回転数、及び、前記モータ出力軸２６の回転数を検出することにより異常検出を行う。
【００４１】
図２に示すように、前記モータ出力軸２６の後端には回転数検出用のギヤ９が固設されており、該ギヤ９の近傍にはモータ出力軸２６出力回転数を検出する手段であるセンサ８１が設けられている。また、前記合成出力軸２７に固設されたギヤ１５には、合成出力軸２７の出力回転数を検出する手段であるセンサ８２が設けらている。ここで、ＨＭＴモードにおいては、モータ出力軸２６の出力回転数と、入力軸２５の出力回転数が遊星歯車機構１０において合成された後、合成出力軸２７に伝達される構成であるので、前記センサ８２は合成出力回転数を検出する手段となるのである。そして、図１に示すように該センサ８１・８２は、それぞれ制御部９０に接続されている。
【００４２】
そして、制御部９０はセンサ８１よりモータ出力軸２６の出力回転数を検出するとともに、この検出結果より合成出力回転数を演算するのである。つまり、エンジン回転数より求められる入力軸２５の回転数は、サンギヤ１、プラネタリアギヤ２、出力ギヤ３のギヤ比により変速されてパイプ軸７に伝達される。さらに、検出したモータ出力軸２６の出力回転数がギヤ１１・６のギヤ比により変速されてキャリア５に加算されるため、この加算を加味したパイプ軸７の回転数が求められるのである。そして、ギヤ８・１６のギヤ比より合成出力軸２７に伝達される合成出力回転数が演算により求められるのである。
【００４３】
また、前述の如く、合成出力軸２７にもセンサ８２が設けられているので、このセンサ８２により検出した合成出力回転数と、上記演算より求めた合成出力回転数とを比較するのである。そして、この比較によりそれぞれの合成出力回転数が異なる場合には、ＨＭＴ変速装置に異常が発生していることとなる。異常原因としては、前記クラッチ１３・１４の断接が正常に行われていない場合や、キャリア４・５が正常に駆動していない場合等が挙げられる。
【００４４】
上述した実施例においては合成出力回転数の検出手段としてセンサ８２を合成出力軸２７に設ける構成としているが、このセンサ８２を前記前輪駆動軸２９に遊嵌されたギヤ６６等に設けることにより、前記副変速軸２８における合成出力回転数を検出する構成としてもよい。つまり、合成出力回転数の検出手段は合成出力軸２７より下流側に位置する何れかの軸に設ければよく、前記センサ８１の検出結果より演算で求めた合成出力回転数と、合成出力軸２７より下流側で検出される合成出力回転数とを比較すればよいのである。ただし、センサ８１の検出結果より行う演算においては、センサ８２をギヤ６６等に設けた場合には、副変速装置の変速比を加味する必要がある。
【００４５】
このようにセンサ８２を合成出力軸２７より下流側に設けることにより、ＨＭＴ変速装置に発生した異常を検出することが可能であり、また、前記副変速クラッチ６２等の異常も併せて検出することが可能である。さらに、後輪及び前輪の回転軸に、より近い位置で合成出力回転数を検出する構成となるので、車速の検出センサとして機能し、速度計としての利用が可能となるのである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、以下のような効果を奏するものである。
請求項１に記載の如く、エンジン（２０）からの動力を、一方は遊星歯車機構（１０）に伝え、他方は油圧式無段変速装置（２１）を介して遊星歯車機構（１０）に伝えて合成する油圧−機械式変速装置において、該油圧−機械式変速装置の後段に、副変速クラッチ（６２）の操作によりギヤ連を選択する副変速装置を設け、該副変速装置の変速段を検出する手段を設け、走行速度が設定速度に達すると、油圧式無段変速装置（２１）の斜板を傾動する手段と、該エンジン（２０）の出力回転数を制御する手段とを連動させて、設定速度を維持するよう構成し、前記副変速装置の変速段が高速段の場合のみ、前記設定速度を維持するように制御したので、設定速度を緩和措置の優遇が得られる法規制の枠内とすることにより、コスト削減が可能となった。
また、前記油圧−機械式変速装置に副変速装置を設け、該副変速の変速段を検出する手段を設け、高速段を検出する場合のみ前記設定速度を維持するよう構成したので、安定した設定速度の維持制御が可能となった。
【００４７】
また、前記油圧式無段変速装置（２１）の斜板を、前進及び後進を無段変速させる主変速レバー（９１）の回動操作により傾動させる構成とし、該主変速レバー（９１）には副変速を切り換える切換スイッチ（９５）を付設し、前記副変速切換スイッチ（９５）は、前記主変速レバー（９１）が中立位置に回動操作された場合のみ、切換操作を可能としたので、副変速クラッチ６２が低速段に変速されている状態において、主変速レバー９１を前進側に最大限傾動させた状態で、副変速を高速段側に切換えた場合、設定速度を越えるＨＭＴの出力回転数が駆動されることとなる。そして、本発明により、設定速度を維持するためには、エンジン２０の出力回転数の低減を急激に行わなければならないこととなる。この急激なエンジン２０の出力回転数の低減を危険である。そこで、本発明の如く、主変速レバー９１が中立位置の場合のみ副変速を切換え可能とすることで、設定速度の安定した維持制御が可能となったのである。
【００４８】
請求項２においては、請求項１記載の走行速度制御装置において、前記主変速レバー（９１）の回動操作量に対して、走行速度が略３次曲線を描きながら増減するよう制御し、走行速度が前進及び後進の低速域では徐々に増速・減速し、前進及び後進の高速域では、変速幅が大きくなるように構成し、走行速度が０である点において、最も増減速が緩やかになるように制御したので、前進及び後進のスムーズな発進を可能として、急発進を防止でき、また、比較的高速走行を行う移動中には、変速幅を大きくして変速の感度を上げて、操作性を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるＨＭＴのスケルトン図である。
【図２】  ＨＳＴ及びミッション（前部）の断面展開図である。
【図３】  ミッション（後部）の断面展開図である。
【図４】  ＨＳＴモード及びＨＭＴモードにおけるポンプ吐出量と合成出力回転数との関係を示す図である。
【図５】  ＨＭＴ走行による駆動効率を示す図である。
【図６】  主変速レバーを示す図である。
【図７】  主変速レバーの操作量と本機速度の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０  遊星歯車機構
１３  油圧クラッチ
１４  油圧クラッチ
２１  ＨＳＴ
２５  入力軸
２６  モータ出力軸
２７  合成出力軸
９０  制御部
９１  主変速レバー
９２  アクセルレバー
９３  電子ガバナ
９４  斜板アクチュエータ
９５  副変速切換スイッチ
【図１】
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【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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