JP2759019B2 - トラクタのロックアップ付トルコンの制御装置 - Google Patents

トラクタのロックアップ付トルコンの制御装置

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JP2759019B2
JP2759019B2 JP13536792A JP13536792A JP2759019B2 JP 2759019 B2 JP2759019 B2 JP 2759019B2 JP 13536792 A JP13536792 A JP 13536792A JP 13536792 A JP13536792 A JP 13536792A JP 2759019 B2 JP2759019 B2 JP 2759019B2
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勝彦 本田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トラクタ等におけるロ
ックアップ付トルコンの制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば農用大型トラクタにおいては、操
縦性及び作業性を向上するために、ミッションにロック
アップ機能付のトルコン(トルクコンバータ)が使用さ
れており、このトルコンのロックアップ断接操作は自動
的に行うようになっている。即ち、エンジン実回転数に
対するトルコンの出力軸回転数のダウン率が所定値以下
になったときに、コントロールユニットからの信号でト
ルコンのロックアップクラッチを接操作し、負荷が大き
くなれば自動的にロックアップ断操作を行うように制御
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、ロックアップ操作を自動で行うため、路上走行のみ
等の単一モードの場合は適性操作が可能であるが、農用
トラクタの場合は路上走行だけでなく、多種類の軽重作
業をしなくてはならなく、総ての作業でロックアップ接
状態から同一条件でロックアップ断状態になるのであれ
ば、各種の作業に最適な制御は望み難い。
【0004】本発明の第1の目的は、軽重複数種の作業
モードのそれぞれに最適なロックアップ断接制御が自動
でできるようにすることである。本発明の第2の目的
は、軽重複数種の作業モードのロックアップ断接制御
を、自動制御から切り換えて手動でできるようにするこ
とである。本発明の第3の目的は、軽重複数種の作業モ
ードのロックアップ接制御を手動でした場合に、断制御
が必要になったときにそれを知らせるようにすることで
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
のための第1の具体的手段は、エンジン実回転数Aに対
するトルコン3の出力軸回転数Bのダウン率Cが所定値
以下になったときに、コントロールユニット1からの信
号でロックアップコントロールバルブ2を介してトルコ
ン3のロックアップクラッチ4を接操作するロックアッ
プ付トルコンの制御装置において、前記コントロールユ
ニット1はアクセル開度で設定したエンジン回転数Dに
対するエンジン実回転数Aのダウン率α、β、γを複数
段設定してそのひとつを選択する選択スイッチ7が接続
されていると共に、選択スイッチ7が選択したダウン率
α、β、γになったときにロックアップクラッチ4を断
操作可能に設定されていることである。
【0006】本発明における課題解決のための第2の具
体的手段は、第1の具体的手段に加えて、前記コントロ
ールユニット1はロックアップクラッチ4の断接操作を
手動で切り換える切り換えスイッチ8が接続されている
ことである。本発明における課題解決のための第3の具
体的手段は、第1の具体的手段に加えて、前記コントロ
ールユニット1は切り換えスイッチ8がロックアップ接
操作のときに出力軸回転数Bのダウン率Cが所定値以下
になったことを知らせる警報器9が接続されていること
である。
【0007】
【作用】エンジン5を始動してクランク軸11を回転さ
せると、トルコン3を介して出力軸12が駆動され、後
方のトランスミッション13へ動力が伝達される。トラ
クタ作業中、クランク軸11のエンジン実回転数Aに対
する出力軸12の回転数Bのダウン率Cが設定値以下で
あると、コントロールユニット1がロックアップコント
ロールバルブ2を作動して、トルコン3のロックアップ
クラッチ4を自動的に接状態にする。
【0008】このロックアップ接状態からエンジン実回
転数Aが低下して、アクセル開度(スロットル開度)で
設定したエンジン回転数Dに対して選択スイッチ7で選
択したダウン率α、β、γ以上になると、コントロール
ユニット1がロックアップコントロールバルブ2を作動
して、トルコン3のロックアップクラッチ4を自動的に
断状態にする。
【0009】態様切り換えスイッチ20でコントロール
ユニット1を手動制御するように切り換えると、切り換
えスイッチ8でロックアップコントロールバルブ2をオ
ン・オフ操作でき、作業者の判断でロックアップクラッ
チ4を断接操作する。この手動でロックアップクラッチ
4を接状態にしているとき、負荷が大きくなってくる
と、エンストする前に警報器9が作動して、作業者にロ
ックアップクラッチ4を断操作する状態になったことを
知らせる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜3において、5は農用トラクタのエンジン
で、最高回転数が例えば2500〜3000rpmであ
り、そのクランク軸11の回転はトルコン3を介して出
力軸12に伝達される。出力軸12から複数の変速装置
等を有するトランスミッション13に伝達される。
【0011】トルコン3はエンジン5のクランク軸11
又はクランク軸11と直結の入力軸にフロントカバーが
固着され、このフロントカバーにポンプインペラーが連
結され、タービンランナーに出力軸12が連結され、ト
ランスミッションケースにワンウエイクラッチを介して
ステータが支持されており、前記フロントカバーとター
ビンランナーとの間にはロックアップクラッチ4が配置
されている。
【0012】ポンプ14とトルコン3との間には、トル
コン3へ作動油を供給する油路15と、ロックアップク
ラッチ4へ作動制御油を供給する油路16とを有し、こ
の油路16はロックアップコントロールバルブ2によっ
て制御されている。このロックアップコントロールバル
ブ2はモジュレーションバルブで、オリフィスとフィー
ドバック回路とを有する5ポート切換弁22とショット
弁23とを有する。切換弁22はコントロールユニット
1によって操作されるもので、通電によりソレノイドが
作動してスプールが移動すると、ポンプ14からの圧油
が油路16を介してロックアップクラッチ4に供給さ
れ、ロックアップクラッチ4を接状態にする。
【0013】前記ショット弁23は切換弁22の手前ま
で圧油がきたときに、第1パイロット油路23Aの油圧
によって半開から全開になって一時的に大量の油を流
し、その後、切換弁22から第2パイロット油路23B
を介して送られる油圧によって、全開から半開に変化
し、ロックアップクラッチ4へ油量を絞りながら供給可
能になっている。
【0014】これにより、ロックアップクラッチ4は最
初のワンショットで油が充満して、クラッチが入るまで
のタイムラグが小さくなっており、その後はロックアッ
プ圧が少しずつ高まるようになり、ロックアップ接続時
のショックが少なくなっている。ロックアップコントロ
ールバルブ2が作動してロックアップクラッチ4に圧油
が供給されると、ロックアップクラッチ4がフロントカ
バーに密着し、クランク軸11(トルコン3の入力軸)
と出力軸12とが直結し、ロックアップ接状態になる。
逆に、圧油供給を停止すると、ロックアップクラッチ4
がフロントカバーから離れ、ロックアップ接状態を解除
して断状態になる。
【0015】前記クランク軸11にはその実回転数Aを
検出するエンジン回転数検出センサ18が配置され、出
力軸16にはその回転数Bを検出する出力軸回転数検出
センサ19が配置され、それらはコントロールユニット
1に接続されている。このコントロールユニット1はマ
イクロコンピユータを内蔵しており、各検出センサ1
8、19からそれぞれエンジン実回転数Aと出力軸回転
数Bとを信号入力可能になっている。
【0016】これにより、エンジン実回転数Aに対する
出力軸回転数Bの割合、即ち、エンジン実回転数Aと出
力軸回転数Bとの差(A−B)により、ロックアップク
ラッチ断状態での出力軸12のダウン率Cが演算でき
る。このダウン率Cは例えば20%に設定されており、
出力軸12のダウン率がそれ以下であれば、コントロー
ルユニット1はロックアップコントロールバルブ2を介
してロックアップクラッチ4をロックアップ接状態にす
る。
【0017】このコントロールユニット1には、アクセ
ル開度(スロットル開度)の検出センサ6、選択スイッ
チ7、自動・手動の態様切り換えスイッチ20、手動に
切り換えたときにロックアップクラッチ4を断接操作す
る切り換えスイッチ8及び警報器9等が接続されてい
る。前記アクセル開度検出センサ6はアクセルの踏み込
み量に対応して設定されているエンジン回転数D(理論
回転数)を検出信号として発生するものであり、クラン
ク軸11のエンジン実回転数A(実際回転数)との差に
より、ロックアップ接状態でのエンジン5のダウン率が
演算できる。
【0018】選択スイッチ7はエンジン5のダウン率を
複数段設定しその中からひとつだけ選択するものであ
り、実施例では3種類のダウン率α、β、γに分けられ
ており、例えばダウン率αは15〜35%、ダウン率β
は10〜25%、ダウン率βは5〜15%の各範囲内で
互いに異なるように設定さており、エンジン実回転数A
が選択スイッチ7で選択されたダウン率になったとき、
コントロールユニット1はロックアップコントロールバ
ルブ2を介してロックアップクラッチ4をロックアップ
断状態に変更する。
【0019】態様切り換えスイッチ20は、各種センサ
から得られた情報をもとにロックアップコントロールバ
ルブ2を自動的に操作する自動の態様と、作業者が任意
に操作できる手動の態様とを切り換えるものである。そ
して前記態様切り換えスイッチ20を手動の態様に選択
したときに操作するのが切り換えスイッチ8であり、こ
の切り換えスイッチ8をオン・オフすることにより、ロ
ックアップコントロールバルブ2が切り換え操作され
て、ロックアップクラッチ4は断接される。但し、手動
態様では、エンストを生じる条件下でロックアップ接状
態にならないように設定することが好ましい。
【0020】警報器9は警報音を発声したり、警報ラン
プを点灯させたりするもので、前記態様切り換えスイッ
チ20を手動態様にし、切り換えスイッチ8をオンにし
てロックアップ接状態でトラクタを駆動している間に負
荷が大きくなったとき、作業者にそれを知らせて、ロッ
クアップクラッチ4を断操作させることを促す。トラク
タにおける作業モードを軽重で分類すると、例えば図2
に示すのように、軽作業は路上走行及びロータリ作業
等、中作業は中、重牽引作業及び代掻き作業等、重作業
はフロントローダ作業及びバックホー作業等であり、全
作業においてダウン率Cは20%に設定され、エンジン
実回転数Aのダウン率は軽作業でダウン率αに、中作業
でダウン率βに、重作業はダウン率γにそれぞれ設定さ
れている。
【0021】次に、図3の動作フローチャートを参照し
ながら、トルコン3のロックアップ制御を説明する。ト
ラクタのエンジン5を始動させ(ステップ1)、クラン
ク軸11を介してトルコン3を作動する(ステップ
2)。態様切り換えスイッチ20が自動態様にしている
とき(ステップ3)、トルコン3の作動によって出力軸
12がクランク軸11に対してスベリを生じながら回転
し、トランスミッション13に動力を伝達可能な状態に
なり、アクセルを踏み込んでエンジン5の回転を増速し
ていくことによりトルクが伝達されるようになる。
【0022】エンジン5始動時及びトラクタの発進時は
ロックアップクラッチ4が断状態であり、エンジン回転
数検出センサ18及び出力軸回転数検出センサ19で検
出したエンジン実回転数A及び出力軸回転数Bの信号
は、コントロールユニット1へ伝達されて読込まれる
(ステップ4、5)。路上走行中又は作業中に出力軸1
2にかかる負荷が小さくて、読込んだ出力軸回転数Bが
エンジン実回転数Aの約80%以上であるとき、即ち、
ダウン率Cが20%以下であると(ステップ6)、コン
トロールユニット1はロックアップコントロールバルブ
2を操作してロックアップクラッチ4を接状態にし(ス
テップ7)、逆に負荷が大きくダウン率Cが20%より
大きい場合は、ロックアップ断状態を維持し、回転数
A、Bの読込みを繰り返す。
【0023】前記ロックアップクラッチ4の接作動は、
出力軸回転数Bがエンジンアイドリング回転数(例えば
700rpm)より高いことが作動条件であり、それよ
り低いと接状態になったときにエンストを生じる。ロッ
クアップクラッチ4が接状態ではエンジン実回転数Aと
出力軸回転数Bとは同一になり、負荷はエンジン5にか
かってっくる。アクセル開度検出センサ6で読み込むエ
ンジン回転数Dはアクセルの踏み込み量に応じて変化し
(ステップ8)、各時におけるエンジン回転数Dに対し
てエンジン実回転数Aの低下率、即ちダウン率α、β、
γが設定値以上になると(ステップ9)、コントロール
ユニット1はロックアップコントロールバルブ2を操作
してロックアップクラッチ4を断状態にし(ステップ1
0)、逆にダウン率α、β、γが小さい場合は、ロック
アップ接状態を維持し、回転数A、Dの読込みを繰り返
す。
【0024】前記ダウン率α、β、γは選択スイッチ7
によってひとつだけ選択されており、ダウン率αを選択
しているとき、エンジン回転数Dに対してエンジン実回
転数Aが15〜35%低下しなければロックアップ断状
態にならなく、ダウン率βを選択しているとき、エンジ
ン回転数Dに対してエンジン実回転数Aが10〜25%
低下すればロックアップ断状態になり、ダウン率γを選
択しているとき、エンジン回転数Dに対してエンジン実
回転数Aが5〜15%低下しただけでロックアップ断状
態になる。
【0025】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、種々変形することができる。例えば、出力軸
回転数Bのダウン率Cは全作業において均一であるが、
これをダウン率α、β、γと同様に、各作業で差をつけ
ても良く、ダウン率α、β、γは前述した範囲を変更に
したり、2段又は4段以上にしても良い。また、ロック
アップコントロールバルブ2には電磁比例弁を用いて、
ロックアップクラッチ4を断接操作するとき、ロックア
ップクラッチ4内の油圧を緩やかに昇降させて、断接の
ショックを少なくするようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、コントロ
ールユニット1はアクセル開度で設定したエンジン回転
数Dに対するエンジン実回転数Aのダウン率α、β、γ
を複数段設定してそのひとつを選択するスイッチ7が接
続されていると共に、選択スイッチ7が選択したダウン
率α、β、γになったときにロックアップクラッチ4を
断操作可能に設定されているので、ロックアップクラッ
チ4の断接操作を軽重各種作業に応じて最適な制御する
ことができ、作業効率を向上でき且つエンストも防止で
きる。
【0027】また、コントロールユニット1はロックア
ップクラッチ4の断接操作を手動で切り換える切り換え
スイッチ8が接続されているので、作業者の手動操作が
可能になり、負荷が頻繁に変化する作業等の作業環境条
件に適正な操作ができる。更に、コントロールユニット
1は切り換えスイッチ8がロックアップクラッチ接操作
のときに出力軸回転数Bのダウン率Cが所定値以下にな
ったことを知らせる警報器9が接続されているので、手
動による断接操作であっても、エンストを確実に防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す全体説明図である。
【図2】同3種のモードを示す表である。
【図3】同動作フローチャートである。
【符号の説明】
1 コントロールユニット 2 ロックアップコントロールバルブ 3 トルコン 4 ロックアップクラッチ 5 エンジン 6 アクセル開度検出センサ 7 選択スイッチ 8 切り換えスイッチ 9 警報器 11 クランク軸 12 出力軸 18 クランク軸回転検出センサ A エンジン実回転数 B 出力軸回転数 C 出力ダウン率 D エンジン回転数(アクセル開度) α 軽作業ダウン率 β 中作業ダウン率 γ 重作業ダウン率

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン実回転数(A)に対するトルコ
    ン(3)の出力軸回転数(B)のダウン率(C)が所定
    値以下になったときに、コントロールユニット(1)か
    らの信号でロックアップコントロールバルブ(2)を介
    してトルコン(3)のロックアップクラッチ(4)を接
    操作するロックアップ付トルコンの制御装置において、 前記コントロールユニット(1)はアクセル開度で設定
    したエンジン回転数(D)に対するエンジン実回転数
    (A)のダウン率(α)(β)(γ)を複数段設定して
    そのひとつを選択する選択スイッチ(7)が接続されて
    いると共に、選択スイッチ(7)が選択したダウン率
    (α)(β)(γ)になったときにロックアップクラッ
    チ(4)を断操作可能に設定されていることを特徴とす
    るトラクタのロックアップ付トルコンの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記コントロールユニット(1)はロッ
    クアップクラッチ(4)の断接操作を手動で切り換える
    切り換えスイッチ(8)が接続されていることを特徴と
    する請求項1に記載のトラクタのロックアップ付トルコ
    ンの制御装置。
  3. 【請求項3】 前記コントロールユニット1は切り換え
    スイッチ(8)がロックアップ接操作のときに出力軸回
    転数(B)のダウン率(C)が所定値以下になったこと
    を知らせる警報器(9)が接続されていることを特徴と
    する請求項2に記載のトラクタのロックアップ付トルコ
    ンの制御装置。
JP13536792A 1992-05-27 1992-05-27 トラクタのロックアップ付トルコンの制御装置 Expired - Lifetime JP2759019B2 (ja)

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