JP2005163979A - Vehicle transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の変速装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission for a vehicle.
通常、産業用車両、例えばホイールローダの変速装置には、エンジン側とトランスミッション側との間にトルクコンバータが設けられており、またこの変速装置におけるクラッチの作動油は油圧ポンプによりトランスミッションに供給されるとともに、トルクコンバータにも上記油圧ポンプからの作動油が導かれている。 Normally, a transmission for an industrial vehicle, for example, a wheel loader, is provided with a torque converter between the engine side and the transmission side, and hydraulic oil for a clutch in the transmission is supplied to the transmission by a hydraulic pump. At the same time, the hydraulic fluid from the hydraulic pump is guided to the torque converter.
ここで、トランスミッションおよびトルクコンバータに作動油を供給するための油圧回路を図面に基づき説明する。
図2に示すように、エンジン(図示せず)にて駆動される油圧ポンプ51により油タンク52内の油をトランスミッション(T/M)(図示せず)のクラッチ部に作動油として供給する第1油圧供給管53が設けられるとともに、その途中には、当該油をやはり作動油としてトルクコンバータ54に供給する第2油圧供給管55が接続されている。
Here, a hydraulic circuit for supplying hydraulic oil to the transmission and the torque converter will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, a
そして、この第2油圧供給管55側には、クラッチ部に供給する作動油の圧力(第1油圧供給管内の圧力)が設定圧力となるように調整するための圧力調整弁56が設けられており、当該設定圧力を超えた場合には、油は第2油圧供給管55側に逃がされる。
On the second hydraulic
また、第2油圧供給管55のトルクコンバータ54近傍には、途中に安全弁(セフティバルブともいう)57が介装されてその設定圧力を超えた場合に当該第2油圧供給管55内の油を油タンク52に戻すことによりトルクコンバータ54を保護するための油戻し管58が接続されている。
In addition, a safety valve (also referred to as a safety valve) 57 is interposed in the vicinity of the
また、トルクコンバータ54から排出された作動油は、途中にオイルクーラ61が介装された第3油圧供給管62を介して、トランスミッションのクラッチ部に潤滑油として供給される。
The hydraulic oil discharged from the
上記構成において、ホイールローダの運転時においては、油圧ポンプ51の駆動により油タンク52内の油が第1油圧供給管53を介してクラッチ部の作動油としてトランスミッション側に供給されるとともに、この作動油の圧力は、第2油圧供給管55側に設けられた圧力調整弁56により設定された圧力以下となるように調整されている。
In the above configuration, when the wheel loader is in operation, the oil in the
そして、トランスミッション側に供給される油の圧力が、圧力調整弁56の設定圧力を超えた場合には、第2油圧供給管55側に油が流入し作動油としてトルクコンバータ54に供給される。
When the pressure of the oil supplied to the transmission side exceeds the set pressure of the
このトルクコンバータ54に供給された油は、オイルクーラ61を経てトランスミッションのクラッチ部に潤滑油として供給され、最終的には、油タンク52に戻される。なお、少なくとも、このオイルクーラ61での圧力損失(背圧)により、トルクコンバータ54内での必要な圧力が発生されており、オイルクーラ61による圧力損失だけでは不足する場合は、オイルクーラ61の下流側に絞り弁が設けられる。
The oil supplied to the
ところで、運転開始時または作動油の温度が低い場合には、サージ圧が発生してトルクコンバータ54内での作動油の圧力が異常に高くなることがあり、このように異常に高くなった場合には、安全弁57が開き、油は油戻し管58から油タンク52内に戻されていた(非特許文献1参照)。
ところで、運転開始時または通常運転時において、作動油の温度が低い場合には、サージ圧が発生してトルクコンバータ54内での作動油の圧力が高くなる。
作動油の圧力が高くなると、トルクコンバータ54における吸収トルク(伝達し得るトルク)が高くなり、したがって変速操作時において、クラッチが繋がる際のショックに、トルクコンバータ54側で発生するショックが加わり、クラッチを繋げる際のフィーリングが悪いという問題があった。なお、エンジンの回転数が低いときも、同様であった。
By the way, when the temperature of the hydraulic oil is low at the start of operation or normal operation, a surge pressure is generated and the pressure of the hydraulic oil in the
When the hydraulic oil pressure increases, the absorption torque (transmittable torque) in the
そこで、本発明は、油の温度が低い場合またはエンジン回転数が低い場合であっても、クラッチを繋げる際のフィーリングを良好にし得る車両の変速装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle transmission that can improve the feeling when the clutch is engaged even when the oil temperature is low or the engine speed is low.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る車両の変速装置は、エンジンとトランスミッションとの間にトルクコンバータが配置されてなる車両の変速装置であって、
油圧ポンプから吐出される油を作動油としてトルクコンバータに供給する作動油供給管の途中に、油を油タンク側に戻す油戻し管を接続するとともに、この油戻し管の途中に、比例電磁式圧力制御弁によりその動作圧力が制御される圧力調整弁を設け、上記比例電磁式圧力制御弁に、上記動作圧力を指示するための圧力指令を出力する制御器を設け、
且つ上記制御器に、
運転開始後の所定時間において、上記比例電磁式圧力制御弁に圧力調整弁を開放状態から所定圧力まで上昇させる昇圧機能を具備させるとともに、
エンジンの回転数を検出する回転数検出器および/または油タンク内の油温を検出する温度検出器からの各検出値を入力して、エンジン回転数および/または油温に応じた圧力指令を出力する機能を具備させたものである。
In order to solve the above problems, a vehicle transmission according to claim 1 of the present invention is a vehicle transmission in which a torque converter is disposed between an engine and a transmission,
An oil return pipe that returns oil to the oil tank side is connected in the middle of the hydraulic oil supply pipe that supplies oil discharged from the hydraulic pump as hydraulic oil to the torque converter, and a proportional electromagnetic type is connected in the middle of the oil return pipe. A pressure adjusting valve whose operating pressure is controlled by a pressure control valve, a controller for outputting a pressure command for instructing the operating pressure to the proportional electromagnetic pressure control valve;
And in the controller,
In a predetermined time after the start of operation, the proportional electromagnetic pressure control valve is provided with a pressure increasing function for raising the pressure regulating valve from the open state to a predetermined pressure,
Input each detection value from the speed detector that detects the engine speed and / or the temperature detector that detects the oil temperature in the oil tank, and issue a pressure command according to the engine speed and / or oil temperature. It has a function to output.
また、請求項2に係る車両の変速装置は、請求項1に記載の変速装置において、
作動油の温度が低い場合および/またはエンジンの回転数が低い場合には、制御器から、圧力調整弁における基準設定圧力よりも低い動作圧力を、圧力指令として出力させるようにしたものである。
A vehicle transmission according to
When the temperature of the hydraulic oil is low and / or when the engine speed is low, an operating pressure lower than the reference set pressure in the pressure regulating valve is output from the controller as a pressure command.
上記の構成によると、作動油の温度および/またはエンジンの回転数に応じて、制御器から比例電磁式圧力制御弁に、トルクコンバータ内の圧力を制御し得る圧力調整弁の動作圧力が適正値となるような圧力指令を出力させるようにしたので、例えば作動油の温度が低い場合には、動作圧力を低くしてトルクコンバータに供給する油量を減らすことにより(具体的には、トルクコンバータの下流側に配置されたオイルクーラを通過する油量を減らすことにより)、早く、適正油温にすることができ、したがって変速操作時に発生するショックが減り、良好なフィーリングが得られる。なお、エンジンの回転数が低い場合も、動作圧力を低くして、トルクコンバータ内での吸収トルクを小さくすることにより、変速操作時に発生するショックを減らし、良好なフィーリングを得ることができる。 According to the above configuration, the operating pressure of the pressure regulating valve capable of controlling the pressure in the torque converter is an appropriate value from the controller to the proportional electromagnetic pressure control valve according to the temperature of the hydraulic oil and / or the engine speed. For example, when the temperature of the hydraulic oil is low, the operating pressure is lowered to reduce the amount of oil supplied to the torque converter (specifically, the torque converter By reducing the amount of oil that passes through an oil cooler disposed downstream of the oil cooler, the oil temperature can be quickly adjusted to an appropriate oil temperature, and therefore, the shock that occurs during the shifting operation can be reduced and a good feeling can be obtained. Even when the engine speed is low, by reducing the operating pressure and reducing the absorption torque in the torque converter, it is possible to reduce the shock generated during the shift operation and obtain a good feeling.
また、運転開始直後においては、予め、設定された所定時間だけ、制御器に具備された昇圧機能により、比例電磁式圧力制御弁を介して圧力調整弁における動作圧力が徐々に上昇されるため、運転開始時においてトルクコンバータ内に異常圧力が発生するのが防止され、したがってトルクコンバータを保護することができる。 In addition, immediately after the start of operation, the operating pressure in the pressure regulating valve is gradually increased via the proportional electromagnetic pressure control valve by the pressure increasing function provided in the controller for a predetermined time set in advance. Abnormal pressure is prevented from being generated in the torque converter at the start of operation, and thus the torque converter can be protected.
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る車両の変速装置を、図1に基づき説明する。
なお、本実施の形態においては、エンジンとトランスミッションとの間にトルクコンバータが設けられたホイールローダの変速装置として説明する。
[Embodiment]
A vehicle transmission according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
In the present embodiment, a description will be given of a transmission device for a wheel loader in which a torque converter is provided between an engine and a transmission.
この変速装置は、図1に示すように、エンジンおよびトランスミッション(T/M)(これらについては、図示せず)と、これらの間に配置されたトルクコンバータ1と、途中にエンジンにより駆動される油圧ポンプ2が介装されて油タンク(T/Mのケーシングでもある)3内の油をトランスミッション側のクラッチ部に作動油として供給する第1油圧供給管4と、この第1油圧供給管4の油圧ポンプ2の下流側に接続されるとともに途中に圧力制御弁(例えば、リリーフ弁が用いられる)5が介装されて油圧ポンプ2から吐出される油を作動油としてトルクコンバータ1に供給するための第2油圧供給管(作動油供給管)6と、途中にオイルクーラ7が介装されて上記トルクコンバータ1から排出された油を潤滑油としてクラッチ部に供給するための第3油圧供給管8と、上記第2油圧供給管6に接続されて当該第2油圧供給管6内の油を油タンク3に戻すための油戻し管11と、この油戻し管11の途中に介装されて外部からの圧力指令に基づき当該油戻し管11の上流側に接続された第2油圧供給管6内の油の圧力を調整するための圧力調整弁(その動作圧力を超えた場合に、油を油タンク3に逃がすリリーフ機能を有するもの)12と、この圧力調整弁12に上記圧力指令に基づく(具体的には、圧力指令と同等の圧力値である)動作圧力を出力するための比例電磁式圧力制御弁13と、トルクコンバータ1の入口側に設けられて第2油圧供給管6内の油圧を検出する油圧計(油圧検出器)14と、油タンク3内の油温を検出する油温計(油温検出器)15と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転計(回転数検出器)16と、これら各計器14〜16からの計測値(検出値)を入力して、第2油圧供給管6内の油圧の適正値すなわちトルクコンバータ1の入口における圧力の適正値を演算するとともにこの適正値である圧力指令(外部からの圧力指令に相当)を上記比例電磁式圧力制御弁13に出力する制御器(コントローラともいう)17とから構成されている。なお、上記比例電磁式圧力制御弁13の油圧入口ポートには、第1油圧供給管4内の作動油が第4油圧供給管18を介して供給されるとともに、その油圧出口ポートと圧力調整弁12とは第5油圧供給管19を介して接続されており、この第5油圧供給管19を介して、制御器17からの圧力指令に基づき比例電磁式圧力制御弁13にて発生された動作圧力を有する操作用の油圧が圧力調整弁12に供給される。
As shown in FIG. 1, the transmission is driven by an engine and a transmission (T / M) (not shown), a torque converter 1 disposed between them, and an engine in the middle. A first hydraulic supply pipe 4 that is provided with a
上記制御器17にて求められる適正値(圧力指令および動作圧力である)については、トルクコンバータ1およびオイルクーラ7にて生じる圧損は予め把握できるため、これらの圧損を考慮した値にされている。
The appropriate values (the pressure command and the operating pressure) obtained by the
例えば、油温が低い場合には、動作圧力は基準設定圧力(通常運転時において、トルクコンバータを保護するために設定された圧力である)よりも低く設定され、一方、油温が高い場合には、動作圧力は基準設定圧力よりも高く設定される。すなわち、トルクコンバータ1内の油温が低い場合には、油戻し管11に油を多目に通過させてオイルクーラ7に流す油量を減らし、早く、適正油温(例えば、40℃程度)となるようにするとともに、逆に、油温が高い場合には、油戻し管11に油を少な目に通過させてオイルクーラ7に流す油量を増やし、早く、適正油温にされる。このように、トルクコンバータ1に供給される作動油の温度を、早く、適正温度にすることにより、変速操作時に発生するショックが減少する。
For example, when the oil temperature is low, the operating pressure is set lower than the reference set pressure (which is set to protect the torque converter during normal operation), while when the oil temperature is high The operating pressure is set higher than the reference set pressure. That is, when the oil temperature in the torque converter 1 is low, the amount of oil flowing through the
また、エンジン回転数が低い場合には、その動作圧力は基準設定圧力よりも低目に設定され、一方、エンジン回転数が高い場合には、その動作圧力は基準設定圧力よりも高目に設定される。このように設定することにより、トルクコンバータ1に供給される作動油の圧力は、エンジンにより回転されるトルクコンバータ1内の作動油の流動状態に応じた圧力とされるので、すなわちトルクコンバータ1内では、エンジンの回転数に応じた吸収トルクとなるので、変速操作時に発生するショックが減少する。 When the engine speed is low, the operating pressure is set lower than the reference set pressure. On the other hand, when the engine speed is high, the operating pressure is set higher than the reference set pressure. Is done. By setting in this way, the pressure of the hydraulic oil supplied to the torque converter 1 is a pressure corresponding to the flow state of the hydraulic oil in the torque converter 1 rotated by the engine, that is, in the torque converter 1. In this case, since the absorption torque is in accordance with the engine speed, the shock generated during the shift operation is reduced.
さらに、上記制御器17には、このホイールローダの運転が開始されてから所定時間(例えば、数秒間程度)において、比例電磁式圧力制御弁13に、圧力調整弁12の待機状態(圧力開放状態)から基準設定圧力まで徐々に昇圧させる昇圧指令(圧力指令でもある)を出力する昇圧機能が具備されている。このように、運転開始時において、圧力調整弁12での動作圧力を、待機状態から基準設定圧力まで、徐々に、昇圧させるようにしているので、運転開始時に、トルクコンバータ1内では異常な圧力(高圧力)の発生が防止されている。例えば、基準設定圧力値(通常運転時における安全対策用として高く決定された圧力値)が固定された状態であると、トルクコンバータ1内では、少なくとも、当該基準設定圧力値まで圧力が上昇するため、どうしても吸収トルクが高くなり、ショックを抑えることができない。なお、上記油圧計14により、低温時における異常な圧力の発生および圧力に関する制御状態が監視されている。
Further, the
次に、上記変速装置の動作について説明すると、ホイールローダの運転時において、作動油の温度、エンジン回転数およびトルクコンバータに供給される作動油の圧力を検出することにより、トルクコンバータ1内の作動油圧力が、変速操作時すなわちクラッチの繋ぎ操作時におけるフィーリングが良好となるように、調整される。 Next, the operation of the transmission will be described. During operation of the wheel loader, the operation in the torque converter 1 is detected by detecting the temperature of the hydraulic oil, the engine speed, and the pressure of the hydraulic oil supplied to the torque converter. The oil pressure is adjusted so that the feeling during the shifting operation, that is, the clutch engagement operation is good.
すなわち、運転開始直後においては、予め、設定された所定時間だけ、例えば数秒間だけ、制御器17に具備された昇圧機能により、比例電磁式圧力制御弁13に、圧力調整弁12での待機状態(非作動状態)から基準設定圧力まで徐々に圧力が上昇するように昇圧指令が出力され、したがって圧力調整弁12において、その動作圧力が徐々に基準設定圧力まで上昇される。
In other words, immediately after the start of operation, the proportional electromagnetic
このように、運転開始時においては、第2油圧供給管6内の作動油を逃がす際に圧力が徐々に高くされるため、トルクコンバータ1内で圧力が異常に高くなるのが防止される。すなわち、トルクコンバータ1を保護することができる(安全弁の機能と同等の機能が得られる)。 Thus, at the start of operation, the pressure is gradually increased when the hydraulic oil in the second hydraulic pressure supply pipe 6 is released, so that the pressure in the torque converter 1 is prevented from becoming abnormally high. That is, the torque converter 1 can be protected (a function equivalent to the function of the safety valve is obtained).
一方、ホイールローダの通常運転時においては、油温計15、エンジン回転計16および油圧計14に基づきトルクコンバータ1に供給される作動油の圧力が制御される。
例えば、油温が低い場合には、動作圧力は基準設定圧力よりも低く設定され、一方、油温が高い場合には、動作圧力は基準設定圧力よりも高く設定される。すなわち、トルクコンバータ1内の油温が低い場合には、油戻し管11に油を多い目に通過させてオイルクーラ7に流す油量を減らし、早く、適正油温となるようにするとともに、逆に、油温が高い場合には、油戻し管11に油を少な目に通過させてオイルクーラ7に流す油量を増やし、早く、適正油温にされる。このように、トルクコンバータ1に供給される作動油の温度を、早く、適正温度にすることにより、変速操作時に発生するショックが減り、良好なフィーリングが得られる。
On the other hand, during normal operation of the wheel loader, the pressure of the hydraulic oil supplied to the torque converter 1 is controlled based on the
For example, when the oil temperature is low, the operating pressure is set lower than the reference set pressure, whereas when the oil temperature is high, the operating pressure is set higher than the reference set pressure. That is, when the oil temperature in the torque converter 1 is low, the amount of oil passing through the
また、エンジン回転数が低い場合には、その動作圧力は基準設定圧力よりも低く設定され、一方、エンジン回転数が高い場合には、その動作圧力は基準設定圧力よりも高く設定される。このように設定することにより、トルクコンバータ1に供給される作動油の圧力は、エンジンにより回転されるトルクコンバータ1内の作動油の流動状態に応じた圧力となるので、すなわちトルクコンバータ1内では、エンジンの回転数に応じた吸収トルクが得られるので、変速操作時に発生するショックが減り、したがって良好なフィーリングが得られる。 When the engine speed is low, the operating pressure is set lower than the reference set pressure. On the other hand, when the engine speed is high, the operating pressure is set higher than the reference set pressure. By setting in this way, the pressure of the hydraulic oil supplied to the torque converter 1 becomes a pressure corresponding to the flow state of the hydraulic oil in the torque converter 1 rotated by the engine, that is, in the torque converter 1. Since the absorption torque according to the engine speed is obtained, the shock generated during the shifting operation is reduced, and thus a good feeling can be obtained.
さらに、作動油の温度とエンジンの回転数の両者に基づき、圧力調整弁12での適正な動作圧力を指示するようにしてもよい。この場合、低く指示された動作圧力が用いられる。
Furthermore, an appropriate operating pressure at the
なお、上述したように、トルクコンバータ1内の作動油の圧力を、作動油の温度およびエンジンの回転数に基づき調整するようにしたのは、当該トルクコンバータ1内の圧力は、オイルクーラ1による圧力損失に依存しており、油の温度およびその流量(エンジンの回転数)に大きく影響を受けるからである。 As described above, the pressure of the hydraulic oil in the torque converter 1 is adjusted based on the temperature of the hydraulic oil and the rotational speed of the engine. This is because it depends on the pressure loss and is greatly affected by the oil temperature and its flow rate (engine speed).
1 トルクコンバータ
2 油圧ポンプ
4 第1油圧供給管
5 圧力制御弁
6 第2油圧供給管
11 油戻し管
12 圧力調整弁
13 比例電磁式圧力制御弁
14 油圧計
15 油温計
16 エンジン回転計
17 制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
油圧ポンプから吐出される油を作動油としてトルクコンバータに供給する作動油供給管の途中に、油を油タンク側に戻す油戻し管を接続するとともに、この油戻し管の途中に、比例電磁式圧力制御弁によりその動作圧力が制御される圧力調整弁を設け、上記比例電磁式圧力制御弁に、上記動作圧力を指示するための圧力指令を出力する制御器を設け、
且つ上記制御器に、
運転開始後の所定時間において、上記比例電磁式圧力制御弁に圧力調整弁を開放状態から所定圧力まで上昇させる昇圧機能を具備させるとともに、
エンジンの回転数を検出する回転数検出器および/または油タンク内の油温を検出する温度検出器からの各検出値を入力して、エンジン回転数および/または油温に応じた圧力指令を出力する機能を具備させたことを特徴とする車両の変速装置。 A transmission for a vehicle in which a torque converter is disposed between an engine and a transmission,
An oil return pipe that returns oil to the oil tank side is connected in the middle of the hydraulic oil supply pipe that supplies oil discharged from the hydraulic pump as hydraulic oil to the torque converter, and a proportional electromagnetic type is connected in the middle of the oil return pipe. A pressure adjusting valve whose operating pressure is controlled by a pressure control valve, a controller for outputting a pressure command for instructing the operating pressure to the proportional electromagnetic pressure control valve;
And in the controller,
In a predetermined time after the start of operation, the proportional electromagnetic pressure control valve is provided with a pressure increasing function for raising the pressure regulating valve from the open state to a predetermined pressure,
Input each detection value from the speed detector that detects the engine speed and / or the temperature detector that detects the oil temperature in the oil tank, and issue a pressure command according to the engine speed and / or oil temperature. A vehicle transmission device characterized by having a function of outputting.
When the temperature of the hydraulic oil is low and / or when the engine speed is low, an operating pressure lower than the reference set pressure in the pressure regulating valve is output from the controller as a pressure command. The transmission of a vehicle according to claim 1.
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