JP2002295664A - 建設車輌の変速制御方法 - Google Patents
建設車輌の変速制御方法Info
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Abstract
抗に起因する変速ショックの発生を未然に防止し得る建
設車輌の変速制御方法を提供する。 【解決手段】本発明における建設車輌の変速制御方法
は、トルクコンバータT/Cに接続されたロックアップ
クラッチL/Cのロックアップ制御に関わる情報に基づ
いて建設車輌の走行抵抗を判定し、判定された走行抵抗
に対応する指令油圧波形を予設定された複数の指令油圧
波形から選択し、選択された指令油圧波形により変速ク
ラッチの制御を行なうことを特徴としている。
Description
て変速クラッチの油圧波形を変更する建設車輌の変速制
御方法に関するものである。
トラック等の建設車輌においても快適な運転性能が求め
られ、変速フィーリングの向上が要望されている。
ける、変速制御システムの概念図であり、上記建設車輌
のパワートレインにおいて、エンジンEの出力はトラン
スミッションT/Mを構成するトルクコンバータT/
C、副変速機S、主変速機Mから、減速装置(ディファ
レンシャル等)Dを介して駆動輪Hに伝えられる。
力軸Tiと出力軸Toとの間には、上記入力軸Tiと出
力軸Toとを直結するロックアップクラッチL/Cが介
装されている。
Sl(Low)および変速クラッチSh(High)を有し、ま
た主変速機Mは、2段目の変速クラッチMl(1st)、変
速クラッチM2(2nd)、変速クラッチM3(3rd)、変速ク
ラッチM4(4th)および変速クラッチMr(Rear)を有し
ている。
1、M2、M3、M4、Mrには、それぞれ圧力制御弁
(電磁比例圧力制御弁)Vl、Vh、V1、V2、V3、
V4、Vrが接続されている。
2、V3、V4、Vrは、各変速クラッチSl、Sh、
M1、M2、M3、M4、Mrに対する作動流体の供給
圧力を制御するものであり、コントローラCからの電気
指令によって各々独立して動作制御される。
キ等に設けた各センサからの信号、シフトポジションを
示すシフトレバー信号、トランスミッションT/Mの各
部に設けたセンサからの回転数情報等に基づいて、車輌
の走行状況およびトランスミッションT/Mの状態を判
断し、最適なクラッチ制御およびシフトポジション制御
を行なう。
るクラッチ油圧の変化を示すタイムチャート(油圧波形)
であり、図中の破線は開放クラッチ圧(開放側の変速ク
ラッチにおける圧力)を表わし、図中の実線は係合クラ
ッチ圧(係合側の変速クラッチにおける圧力)を表わし
ている。
上述した変速制御システムにおける変速制御方法では、
開放側の変速クラッチを切る前に係合側の変速クラッチ
に圧油を充填してフィリングを完了させ、次いで開放側
の変速クラッチを切ったのち係合側の変速クラッチの油
圧を漸増させることで、変速ショックの発生を抑えて変
速フィーリングの向上を図っている。
ック等の建設車輌においては、起伏の激しい建設現場で
の走行、軟弱地盤での走行や極低速での走行、さらには
積荷の軽重や有無等、各種の運転状況によって走行抵抗
が大きく変化することとなる。
て、各々の変速段で予設定された一定の油圧波形に則っ
て変速クラッチを制御した場合、走行抵抗の変化に起因
して変速ショックが発生する不都合があった。
角度センサ(傾斜計)等を設置し、これら各種センサから
の情報に基づいて走行抵抗を判定するとともに、この走
行抵抗に基づいて変速クラッチの油圧波形(制御パター
ン)を変えることで、走行抵抗の変化に応じて変速クラ
ッチを制御する変速制御方法が提供されている。
ば、走行抵抗に応じて変速クラッチの油圧波形(制御パ
ターン)を変えることで、走行抵抗の変化に起因する変
速ショックの発生を未然に防止することが可能となる。
御方法においては、建設車輌の走行抵抗を検出するため
に専用の各種センサ(車重センサ、角度センサ等)を必要
とし、これら各種センサが高価であることから変速制御
システムに関わるコスト、延いては建設車輌に関わるコ
ストの増大を招いてしまう不都合があった。
意なコストの増大を招くことなく、走行抵抗に起因する
変速ショックの発生を未然に防止し得る建設車輌の変速
制御方法を提供することにある。
成するべく、請求項1の発明に関わる建設車輌の変速制
御方法は、走行抵抗に基づいて変速クラッチの油圧波形
を変更する建設車輌の変速制御方法であり、トルクコン
バータに接続されたロックアップクラッチのロックアッ
プ制御に関わる情報に基づいて建設車輌の走行抵抗を判
定し、判定された走行抵抗に対応する指令油圧波形を予
設定された複数の指令油圧波形から選択し、選択された
指令油圧波形により変速クラッチの制御を行なうことを
特徴としている。
れたロックアップクラッチのロックアップ制御に関わる
情報、すなわち元来より建設車輌のコントロールに使用
される基本的な情報を用いて建設車輌の走行抵抗を判定
しているので、走行抵抗を検出するために車重計等の如
き専用のセンサを必要とすることがなく、もって本発明
に関わる建設車輌の変速制御方法によれば、不用意なコ
ストの増大を招くことなく、走行抵抗に起因する変速シ
ョックの発生を未然に防止できる。
御方法は、請求項1の発明に関わる建設車輌の変速制御
方法において、ロックアップ制御に関わる情報がトルク
コンバータロックアップ速度比の制御情報であって、該
速度比が設定した所定値を越えた時点におけるトルクコ
ンバータの入力回転数もしくは出力回転数に基づいて、
建設車輌の走行抵抗を判定することを特徴としている。
(入力回転数と出力回転数との比)および入力回転数もし
くは出力回転数、すなわち元来より建設車輌のコントロ
ールに使用される基本的な情報を用いて建設車輌の走行
抵抗を判定しているので、走行抵抗を検出するために車
重計等の如き専用のセンサを必要とすることがなく、も
って本発明に関わる建設車輌の変速制御方法によれば、
不用意なコストの増大を招くことなく、走行抵抗に起因
する変速ショックの発生を未然に防止できる。
御方法は、請求項1の発明に関わる建設車輌の変速制御
方法において、ロックアップ制御に関わる情報がトルク
コンバータロックアップ出力回転数の情報であって、該
出力回転数が設定した所定値を越えた時点におけるトル
クコンバータの入力回転数に基づいて、建設車輌の走行
抵抗を判定することを特徴としている。
転数および入力回転数、すなわち元来より建設車輌のコ
ントロールに使用される基本的な情報を用いて建設車輌
の走行抵抗を判定しているので、走行抵抗を検出するた
めに車重計等の如き専用のセンサを必要とすることがな
く、もって本発明に関わる建設車輌の変速制御方法によ
れば、不用意なコストの増大を招くことなく、走行抵抗
に起因する変速ショックの発生を未然に防止できる。
御方法は、請求項1の発明に関わる建設車輌の変速制御
方法において、ロックアップ制御に関わる情報がトルク
コンバータロックアップ速度比の制御情報であって、ロ
ックアップクラッチに係合指令が出された時点からトル
クコンバータの速度比が所定値に達するまでに要した時
間に基づいて、建設車輌の走行抵抗を判定することを特
徴としている。
合指令が出された時点からトルクコンバータの速度比が
所定値に達するまでに要した時間、すなわち元来より建
設車輌のコントロールに使用される基本的な情報を用い
て建設車輌の走行抵抗を判定しているので、走行抵抗を
検出するために車重計等の如き専用のセンサを必要とす
ることがなく、もって本発明に関わる建設車輌の変速制
御方法によれば、不用意なコストの増大を招くことな
く、走行抵抗に起因する変速ショックの発生を未然に防
止できる。
を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明をダン
プトラック等の建設車輌における変速制御システムに適
用した場合の、係合側の変速クラッチにおける指令油圧
波形(流体漸増波形)と、開放側の変速クラッチにおける
指令油圧波形(ビルトダウン波形)とを示すタイムチャー
トである。
波形)は、係合側の変速クラッチに接続している圧力制
御弁を制御し、また開放側の指令油圧波形(ビルトダウ
ン波形)は、開放側の変速クラッチに接続されている圧
力制御弁を制御している。
る変速制御システムは、図5に示した従来の変速制御シ
ステムと基本的に同一であり、以下、変速制御システム
に関わる記述は全て図5を参照しているものとする。
変速機Sの変速クラッチSl(Low)と変速クラッチSh
(High)との切換え、具体的には変速クラッチSl(Low)
を開放する一方、変速クラッチSh(High)を係合するこ
とによって、F1(1速段)からF2(2速段)への変速を
行った場合を例示している。
ラッチにおける指令油圧波形(流体漸増波形)は、先ず
指令(フルトリガー信号)により変速クラッチに作動流体
を充満直前まで供給したのち、作動流体の供給量を変速
クラッチにおいてフィリング初期圧が生じる所定の流量
にまで絞り、次いでフィリングが完了するまで作動流体
を供給している。
了した時点において、所定の漸増率にてクラッチ係合設
定圧にまで高めたのち保持している。
フィリングが完了した時点からクラッチ係合設定圧とす
る間には、大きな走行抵抗に対応した波形Ahと、中程
度の走行抵抗に対応した波形Amと、小さな走行抵抗に
対応した波形Alとが設定されている。
程度の走行抵抗に対応した波形Amよりも高い油圧に設
定されており、また小さな走行抵抗に対応した波形Al
は、中程度の走行抵抗に対応した波形Amよりも低い油
圧に設定されている。
h、中程度の走行抵抗に対応した波形Am、および小さ
な走行抵抗に対応した波形Alは、それぞれの漸増率を
互いに相違させて設定されている。
態様により判定される車輌の走行抵抗に対応して選択さ
れ、変速クラッチ(係合側)は波形Ah、Am、Alの何
れかを含んだ指令油圧波形によって制御されることとな
る。
変速クラッチにおける指令油圧波形(ビルトダウン波形)
は、先ず指令により変速クラッチから作動流体を排出し
て、クラッチ係合設定圧からクロスオーバ圧にまで低下
させ、次いで開放側の変速クラッチにおけるフィリング
が完了するまでクロスオーバ圧を保持している。
ングが完了した時点において、変速クラッチ(開放側)か
ら作動流体の排出を再開し、油圧がクロスオーバ圧から
0となるまで作動流体を排出している。
フィリングが完了した時点から油圧が0となるまで作動
流体を排出する間には、大きな走行抵抗に対応した波形
Bhと、中程度の走行抵抗に対応した波形Bmと、小さ
な走行抵抗に対応した波形Blとが設定されている。
程度の走行抵抗に対応した波形Bmよりも、ビルトダウ
ン時間(フィリングが完了した時点から油圧が0となる
まで作動流体を排出するのに要する時間)が長く設定さ
れ、また小さな走行抵抗に対応した波形Blは、中程度
の走行抵抗に対応した波形Bmよりも、ビルトダウン時
間が短く設定されており、すなわち各波形Bh、Bm、
Blの漸減率は互いに相違して設定されている。
態様により判定される車輌の走行抵抗に対応して選択さ
れ、変速クラッチ(開放側)は波形Bh、Bm、Blの何
れかを含んだ指令油圧波形によって制御されることとな
る。
ける指令油圧波形は、運転状況や変速段等に基づく変速
条件に対応して予め用意されたものであって、変速クラ
ッチの制御時には変速条件に対応した指令油圧波形が選
択して使用される。
いては、ダンプトラック等の建設車輌の走行抵抗を、パ
ワートレイン(図5参照)におけるトルクコンバータT/
Cに接続されたロックアップクラッチL/Cのロックア
ップ制御に関わる情報に基づいて判定している。
ックアップ制御に関わる情報に基づいて、建設車輌の走
行抵抗を判定する具体的な態様の一例として、トルクコ
ンバータT/Cの速度比eが所定値を越えた時点、言い
換えればロックアップクラッチL/Cを接続(ON)させ
る条件が満たされた時点(ロックアップクラッチL/Cに
係合指令が出された時点)における、トルクコンバータ
T/Cの入力回転数、すなわち入力軸Tiの回転数(=エ
ンジン回転数)に基づいて、上記建設車輌の走行抵抗を
判定している。
比eとは、トルクコンバータT/Cの出力回転数(出力
軸Toの回転数)を入力回転数(入力軸Tiの回転数)で
除した値である。
て、トルクコンバータT/Cの速度比eが所定値(例え
ば 0.5〜 0.9)を越えた時点における、道路勾配や積荷
の有無等を違えた様々な走行条件と、エンジン回転数
(=トルクコンバータT/Cの入力回転数)との関係を示
したものである。
ある走行条件(「積車、登坂」)でのエンジン回転数は 2
000 rpmより大きく、また走行抵抗が(小)である走行条
件(「空車、平坦」)でのエンジン回転数は 1500 rpmよ
り小さく、また走行抵抗が(中)である走行条件(「積
車、平坦」)でのエンジン回転数は 1500 rpm〜 2000 rp
mの間である。
ONする時点でのエンジン回転数が2000 rpmより大きい
場合、車輌の走行抵抗が(大)であると判定することがで
き、同様にエンジン回転数が1500 rpmより小さい場合、
車輌の走行抵抗が(小)であると判定することができ、さ
らにエンジン回転数が 1500 rpm〜 2000 rpmの間であれ
ば、車輌の走行抵抗が(中)であると判定することができ
る。
する閾値として用いられるエンジン回転数は、上述した
2000rpmおよび 1500rpmに限定されるものではなく、変
速時における加速の状況(アクセル開度)や現在の変速段
(F1、F2…)、さらにはロックアップクラッチL/C
を接続させる条件としてのトルクコンバータT/Cの速
度比e等に対応して適宜に設定し得るものであることは
言うまでもない。
ータT/Cの速度比eが所定値を越えた時点におけるト
ルクコンバータT/Cの入力回転数に基づいて、建設車
輌の走行抵抗が(大)であると判定された場合、係合側の
変速クラッチは図1中の波形Ahを含んだ指令油圧波形
(流体漸増波形)によって制御され、一方、開放側の変速
クラッチは図1中の波形Bhを含んだ指令油圧波形(ビ
ルトダウン波形)により制御される。
に設定されているとともに、波形Bhのビルトダウン時
間が長く設定されていることから、上り坂により変速シ
ョックが生じ易い条件であっても、変速ショックの発生
が未然に抑えられることとなる。
判定された場合、係合側の変速クラッチは波形Amを含
んだ指令油圧波形(流体漸増波形)によって制御され、開
放側の変速クラッチは波形Bmを含んだ指令油圧波形
(ビルトダウン波形)によって制御される。
と判定された場合、係合側の変速クラッチは波形Alを
含んだ指令油圧波形(流体漸増波形)によって制御され、
開放側の変速クラッチは波形Blを含んだ指令油圧波形
(ビルトダウン波形)によって制御される。
設定されているとともに、波形Blのビルトダウン時間
が短く設定されていることから、走行抵抗が小さい状況
においても、係合側の変速クラッチを滑らせることで、
変速ショックの発生が未然に抑えられることとなる。
バータT/Cに接続されたロックアップクラッチL/C
のロックアップ制御に関わる情報である、トルクコンバ
ータT/Cの速度比eと入力回転数(エンジン回転数)、
すなわち元来より建設車輌のコントロールに使用される
基本的な情報を用いて建設車輌の走行抵抗を判定してい
るので、走行抵抗を検出するために車重計等の如き専用
のセンサを必要とすることがなく、もって不用意なコス
トの増大を招くことなく走行抵抗に起因する変速ショッ
クの発生を未然に防止することが可能となる。
て、ロックアップクラッチL/Cのロックアップ制御に
関わる情報に基づき、建設車輌の走行抵抗を判定する具
体的な態様の他の例として、パワートレイン(図5参照)
におけるトルクコンバータT/Cの出力回転数、すなわ
ち出力軸Toの回転数が所定値を越えた時点における、
上記トルクコンバータT/Cの入力回転数、すなわち入
力軸Tiの回転数(=エンジン回転数)に基づいて、上
記建設車輌の走行抵抗を判定することも可能である。
定する閾値として用いられるエンジン回転数は、該エン
ジン回転数を計測するタイミングである出力軸Toの回
転数(所定値)、さらには変速時における加速の状況や現
在の変速段(F1、F2…)等に対応して適宜に設定し得
るものであることは言うまでもない。
コンバータT/Cの出力回転数が所定値を越えた時点に
おける、上記トルクコンバータT/Cの入力回転数に基
づいて、建設車輌の走行抵抗が(大)であると判定された
場合、係合側の変速クラッチは図1中の波形Ahを含ん
だ指令油圧波形(流体漸増波形)によって制御され、一
方、開放側の変速クラッチは図1中の波形Bhを含んだ
指令油圧波形(ビルトダウン波形)により制御される。
と判定された場合、係合側の変速クラッチは波形Amを
含んだ指令油圧波形(流体漸増波形)によって制御され、
開放側の変速クラッチは波形Bmを含んだ指令油圧波形
(ビルトダウン波形)によって制御される。
と判定された場合、係合側の変速クラッチは波形Alを
含んだ指令油圧波形(流体漸増波形)によって制御され、
開放側の変速クラッチは波形Blを含んだ指令油圧波形
(ビルトダウン波形)によって制御される。
T/Cに接続されたロックアップクラッチL/Cのロッ
クアップ制御に関わる情報である、トルクコンバータT
/Cの出力回転数および入力回転数(エンジン回転数)、
すなわち元来より建設車輌のコントロールに使用される
基本的な情報を用いて建設車輌の走行抵抗を判定してい
るので、走行抵抗を検出するために車重計等の如き専用
のセンサを必要とすることがなく、もって不用意なコス
トの増大を招くことなく走行抵抗に起因する変速ショッ
クの発生を未然に防止することが可能となる。
て、ロックアップクラッチL/Cのロックアップ制御に
関わる情報に基づき、建設車輌の走行抵抗を判定する具
体的な態様のさらに他の例として、パワートレイン(図
5参照)におけるロックアップクラッチL/Cに係合指
令が出された時点から、トルクコンバータT/Cの速度
比eが所定の値(例えば“0”)に達するまでに要した時
間に基づいて、上記建設車輌の走行抵抗を判定すること
も可能である。
Cにおける入力回転数と出力回転数との経時変化を、ロ
ックアップクラッチL/Cの指令油圧波形(流体漸増波
形)と併せて示したものである。
タT/Cの出力回転数Roは、ロックアップクラッチL
/Cに係合指令が出された時点から漸増率を増して増加
して行き、最終的にトルクコンバータT/Cの入力回転
数Riと同期する。
合指令が出された時点から、ロックアップクラッチL/
Cの指令油圧波形に対応して漸増して行き、トルクコン
バータT/Cの出力回転数Roが入力回転数Riと合致
する(速度比eが“0”と成る)までに時間Ttを要す
る。
合、図4中に鎖線で示す如く出力回転数Roの漸増率は
大きく、上述した時間Ttよりも短い時間で出力回転数
Roは入力回転数Riと合致する。
合、図4中に破線で示す如く出力回転数Roの漸増率は
小さく、上述した時間Ttよりも長い時間で出力回転数
Roは入力回転数Riと合致する。
Cに係合指令が出された時点からの時間Ttを閾値と
し、この時間Ttよりも短い時間領域Tlの速度比eと
なる場合、車輌の走行抵抗が(小)であると判定すること
ができ、また時間Ttよりも長い時間領域Thの速度比
eとなる場合、車輌の走行抵抗が(大)であると判定する
ことができる。
行抵抗の(大)、(小)を判定する閾値としているが、上記
した速度比eの判断に限定されるものではなく、変速時
における加速の状況や、現在の変速段(F1、F2…)等
の諸条件に応じて、適宜に設定し得るものであることは
言うまでもない。
クラッチL/Cに係合指令が出された時点からトルクコ
ンバータT/Cの速度比eが所定値に達するまでに要し
た時間に基づいて建設車輌の走行抵抗が判定されると、
係合側の変速クラッチは走行抵抗に対応した指令油圧波
形(流体漸増波形)によって制御される一方、開放側の変
速クラッチは走行抵抗に対応した指令油圧波形(ビルト
ダウン波形)によって制御される。
ッチに対する指令油圧波形(流体漸増波形およびビルト
ダウン波形)には、走行抵抗(大)に対応した波形と走行
抵抗(小)に対応した波形とが予め設定されていることは
言うまでもない。
を(大)と(小)との2つの領域に区分しているが、ロック
アップクラッチL/Cに係合指令が出されてからトルク
コンバータT/Cの速度比eが所定値に達するまでに要
した時間Ttを基準とし、この時間Ttを含む時間領域
と、該時間領域の前後に設けた時間領域とによって、走
行抵抗を(大)、(中)、(小)の3つの領域に区分すること
も可能である。
T/Cに接続されたロックアップクラッチL/Cのロッ
クアップ制御に関わる情報である、ロックアップクラッ
チL/Cに係合指令が出された時点からトルクコンバー
タT/Cの速度比eが所定値に達するまでに要した時
間、すなわち元来より建設車輌のコントロールに使用さ
れる基本的な情報を用いて建設車輌の走行抵抗を判定し
ているので、走行抵抗を検出するために車重計等の如き
専用のセンサを必要とすることがなく、もって不用意な
コストの増大を招くことなく走行抵抗に起因する変速シ
ョックの発生を未然に防止することが可能となる。
る変速クラッチへの指令油圧波形を示すタイムチャー
ト。
行抵抗とエンジン回転数との関係を示す図。
の経時変化を示す図。
の経時変化を示す図。
油圧の変化の様子を示すタイムチャート。
ッチ、 Ah…走行抵抗(大)に対応した指令油圧波形、 Am…走行抵抗(中)に対応した指令油圧波形、 Al…走行抵抗(小)に対応した指令油圧波形、 Bh…走行抵抗(大)に対応した指令油圧波形、 Bm…走行抵抗(中)に対応した指令油圧波形、 Bl…走行抵抗(小)に対応した指令油圧波形。
Claims (4)
- 【請求項1】 走行抵抗に基づいて変速クラッチの油
圧波形を変更する建設車輌の変速制御方法であって、 トルクコンバータに接続されたロックアップクラッチの
ロックアップ制御に関わる情報に基づいて上記建設車輌
の走行抵抗を判定し、 上記判定された走行抵抗に対応する指令油圧波形を予設
定された複数の指令油圧波形から選択し、 上記選択された指令油圧波形により上記変速クラッチの
制御を行なうことを特徴とする建設車輌の変速制御方
法。 - 【請求項2】 上記ロックアップ制御に関わる情報
が、トルクコンバータロックアップ速度比の制御情報で
あって、上記速度比が設定した所定値を越えた時点にお
ける、トルクコンバータの入力回転数、もしくは出力回
転数に基づいて、上記建設車輌の走行抵抗を判定するこ
とを特徴とする請求項1記載の建設車輌の変速制御方
法。 - 【請求項3】 上記ロックアップ制御に関わる情報
が、トルクコンバータロックアップ出力回転数の情報で
あって、上記出力回転数が設定した所定値を越えた時点
における、トルクコンバータの入力回転数に基づいて、
上記建設車輌の走行抵抗を判定することを特徴とする請
求項1記載の建設車輌の変速制御方法。 - 【請求項4】 上記ロックアップ制御に関わる情報
が、トルクコンバータロックアップ速度比の制御情報で
あって、ロックアップクラッチに係合指令が出された時
点から、トルクコンバータの速度比が所定値に達するま
でに要した時間に基づいて、上記建設車輌の走行抵抗を
判定することを特徴とする請求項1記載の建設車輌の変
速制御方法。
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---|---|---|---|
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