JPH04102760A - 変速装置の変速制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直結クラッチ付きトルクコンバータと油圧作
動式変速機より成る変速装置の変速制御方法に関する。

〔従来の技術〕

直結クラッチ付トルクコンバータと油圧作動式変速機よ
り成る変速装置の変速制御方法としては、油圧作動式変
速機の複数の油圧クラッチに圧油を供給してＯＮするこ
とで所定の速度段とする方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる変速機における伝達トルクは油圧クラッチのトル
ク容量によって決定されるので、油圧クラッチのトルク
容量を最大伝達トルクに見合う値としている。

すなわち、油圧クラッチのトルク容量は供給圧力によっ
て異なるので、その供給圧力を油圧クラッチのトルク容
量が最大伝達トルクに見合う圧力としている。

他方、トルクコンバータの出力トルクは入力トルクが一
定であっても直結クラッチＯＮの時と直結クラッチＯＦ
Ｆの時で異なる。

すなわち、第９図に示すように直結クラッチＯＦＦの時
には速度比（入力回転／出力回転）に応じて出力トルク
が変化する。例えば速度比がゼロ（ストロール時）の時
にはトルク比が３となって出力トルクは入力トルクの３
倍となり、直結クラッチＯＮの時には速度比が１．０で
あって出力トルクは人力トルクと同一となる。

このために、従来の速度制御方法であると直結クラッチ
ＯＮの時に出力トルクが１／３となって伝達トルクが１
７３となるのにかかわらず、油圧クラッチへの供給圧力
が最大伝達トルクに見合う圧力となっているから、その
供給圧力が余分に高くな７てそれだけポンプ駆動パワー
が損失となる。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした変
速装置の変速制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕油圧作動式変速
機の油圧クラッチに供給する供給圧力を直結クラッチＯ
Ｎ時にＯＦＦ時より低くし、油圧クラッチのクラッチ容
量が必要以上に大きくならずにポンプ駆動パワーの損失
を低減できるようにしたものである。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、エンジン１の出力側は直結クラッ
チ２を備えたトルクコンバータ３の入力側に連結し、そ
の出力側は油圧作動式変速機４の入力軸に連結し、その
出力側は終減速機差動機５を介して走行輪６に連結して
いる。

前記油圧作動式変速機４は高速油圧クラッチＨ１低速油
圧クラッチＬ、１速油圧クラツチ１１２速油圧クラツチ
■、３速油圧クラツチ■、４速油圧クラツチ■、後進油
圧クラッチＲを備え、これら各油圧クラッチを下記表１
に示すごとく組み合せてＯＮすることで所定の速度段Ｒ
ｅｖ（後進）、Ｎｅｕ（中立）、Ｆｌ（前進１速）、Ｆ
２（前進２速）、Ｆ３（前進３速）、Ｆ４（前進４速）
、Ｆ５（前進５速）、Ｆ６（前進６速）、およびＦ７（
前進７速）を選択する（同表の丸印同志の組合わせ参照
）。

第　　１　　表 前記直結クラッチ２及び各油圧クラッチには直結クラッ
チバルブ７、クラッチ制御バルブ８により圧油が供給さ
れ、これら直結クラッチバルブ７、クラッチ制御バルブ
８はコントローラ９により動作制御される。

第２図は油圧回路図であり、油圧ポンプ１゜の吐出路１
０ａに可変リリーフ弁１１が設けられて各油圧クラッチ
への供給圧を調整できるようにしてあり、前記直結クラ
ッチバルブ７は電磁開閉弁１２で開閉制御され、そのソ
レノイド１２ｇに前記コントローラ９より励磁信号を送
るようにしである。

前記可変リリーフ弁１１は第３図に示すように、入口ボ
ート３０と出口ポート３１を連通・遮断する主スプール
３２と、主スプール３２を入口圧で連通方向に押す受圧
室３３と、主スプール３２を遮断方向に押すスプリング
３４と、そのスプリング３４を支持するコントロールス
プール３５が臨むコントロール室３６を有し、そのコン
トロール室３６にリリー圧が電子圧力制御弁３７で圧力
制御されて供給されるようになり、その電子圧力制御弁
３７に前記コントローラ９より制御電流を送って出力圧
力を増減し、それによってコントロール室３６の圧力を
増減してスプリング力を増減することでセット圧をコン
トロールするようにしである。

前記電子圧力制御弁３７は第５図のように、入口ポート
２０と出口ポート−２１を連通・遮断するスプール２２
をバネ２３で遮断方向に押し、比例ソレノイド２４で連
通方向に押すようにしてあり、その比例ソレノイド２４
にコントローラ９より電流を供給して出口ポート２１の
圧力を調節するようにした電磁比例減圧弁となっている
。

このようであるから、比例ソレノイド２４への供給電流
を大として出力ポート２１の圧力を最大とすればコント
ロール室３６内の圧力が最大となって第３図のようにコ
ントロールスプール３５が右方にストロークすることで
セット圧は上昇し、かつストッパ３８に当ると可変リリ
ーフ弁１１のセット圧は最大となり、比例ソレノイド２
４への供給電流をゼロとして出口ボート２１の圧力をゼ
ロとすればコントロール室３Ｂ内の圧力がゼロとなって
第４図のようにコントロールスプール３５が左方に押さ
れるから可変リリーフ弁１１のセット圧は最小となる。

前記可変リリーフ弁１１の出口ポート３１は第２図のよ
うにトルクコンバータ３、クーラ３８、変速機潤滑部３
９を経てタンク４０に接続している。

次に変速方法を説明する。

コントローラ９は変速レバーからの速度段信号に基づい
て前記表１により所定の油圧クラッチ制御バルブ８に信
号を出力して油圧クラッチをＯＮとして所定の速度段と
する。

これとは別にコントローラ９は直結クラッチ２のＯＮ、
ＯＦＦ及び低速速度段、高速速度段を判断して可変リリ
ーフ弁１１のセット圧を変更して油圧クラッチへの供給
圧力を増減する。

以下可変リリーフ弁１１のセット圧の制御を説明する。

■直結クラッチ２がＯＦＦの時には通常処理として次の
ようにする。

コントローラ９からの変速指令が低速速度段、例えば１
速、２速、３速、後進である際には伝達トルクが大きい
から供給圧力を最高圧（３１，５ｋｇ　／　ｃｊ　）と
し、高速速度段、例えば４速、５速、６速、７速である
際には伝達トルクが小さいから供給圧力を低圧（１６，
５ｋｇ／ｃｄ）とする。

これにより、油圧クラッチのトルク容量を伝達トルクの
大小に合せて大きくしたり、小さくできるからポンプ駆
動パワーの損失を低減できる。

■直結クラッチ２がＯＮの時には低速速度段か高速速度
段かを判断し、高速速度段の時には前述の通常処理とし
、低速速度段の時には供給圧力を最高圧よりも低い中間
圧とすべくコントローラ９より可変リリーフ弁１１の電
子圧力制御弁３７の比例ソレノイド２４への供給電流を
制御する。

以下の動作をフローチャートで示すと第６図のようにな
る。

以上の様に直結クラッチ２がＯＮの時に油圧クラッチへ
の供給圧を低下させることでポンプ駆動パワーの損失を
低減できるが、更に効果的にポンプ駆動パワーの損失を
低減する変速方法を以下に説明する。

すなわち、ポンプ駆動パワーの損失を低減するには油圧
クラッチの供給圧力をそのトルク容量が伝達トルクに見
合う値になるように設定すれば良いから、トルクコンバ
ータの出力トルク（変速機の最大入力トルク）と速度段
のギヤ比より伝達トルクを算出し、油圧クラッチの圧油
受圧面積、クラッチ板圧着面積、供給圧力よりクラッチ
容量を求め、このクラッチ容量が伝達トルクに等しくな
るように供給圧力を算出し、コントローラ９より比例ソ
レノイド２４に電流を出力して可変リリーフ弁１１のセ
ット圧を算出した供給圧力となるようにすれば良い。

以下各位の算出方法の一例を説明する。

■トルクコンバータの出力トルク。

まず、直結クラッチ２がＯＦＦの時にはトルクコンバー
タ３により動力を伝達しており、この際のトルクコンバ
ータの入力トルクと出力トルクの関係は次のようになる
。

となる。但し、プライマリ−トルク係数（Ｔｐ）はトル
クコンバータを１００　Ｏｒｐｍで回転させるのに必要
なトルクである。

出力トルク（Ｔｏｕｔ）−人力トルク（Ｔｌｎ　）×ト
ルク比（Ｔｅ）となる。

ここで、プライマリ−トルク係数（Ｔｐ）、トルク比（
Ｔｅ）は第７図に示すトルクコンバータ特性表図よりト
ルクコンバータの変速比（ｅ［）の関数となる。

そこで、エンジン回転数と出力回転数から変速比（ｅ値
）を算出し、その変速比（ｅ値）からプライマリ−トル
ク係数（Ｔｐ）、トルク比（Ｔｅ）を算出し、それらに
基づいて出力トルク（Ｔｏｕｔ）を求める。

■伝達トルク。

油圧式変速機の伝達トルクは入カトルクＸ各速度段のギ
ヤ比で算出され、各速度段のギヤ比は予じめ判っている
から、そのギヤ比と前述のようにして求めたトルクコン
バータの出力トルクから伝達トルクを算出する。

■油圧クラッチのクラッチ容量。

クラッチ容量（クラッチトルク）Ｔは次式で算出される
。

Ｔ−μＸＰＸＡＸＲｍＸＮ 但し、μはクラッチ板の摩擦係数、Ｐは供給圧力、Ａは
ピストン受圧面積、Ｒｍはクラッチ板の有効平均半径、
Ｎはクラッチ板の枚数である。

■供給圧力。

前述の伝達トルクよりクラッチ容量が大きければ良いか
ら、伝達トルクくクラッチ容量となり、これから供給圧
力を算出する。

以上の動作をフローチャートで表わすと第８図のように
なる。

なお、実際の変速制御に際しては計算誤差や係数のバラ
ツキ、油の粘性等による外乱が考えられるため、供給圧
は前述の計算値より大きな値、例えば１割増や数ｋｇ　
／　ｃｉ増に設定する。

また、前述の供給圧力の計算値は負荷が非常に小さい時
はゼロに近づくが、ある任意の最低供給圧を設定し、計
算値が最低供給圧以下となった時には供給圧力を最低供
給圧に維持することが動作安定や安全のために必要であ
る。

以上の説明では油圧クラッチを１つとして述べたが、実
際には複数の油圧クラッチをＯＮするので、各油圧クラ
ッチの供給圧力を算出し、最も高い圧力を求めても良い
し、最も高い圧力となる油圧クラッチが判っている場合
にはその油圧クラッチの供給圧力を算出すれば良い。

例えば、大型ダンプトラックの場合には１速油圧クラツ
チ、２速油圧クラツチが最も高圧となるから、それらの
供給圧力を求めれば良い。

また、油圧クラッチのすべりの安全対策として常にクラ
ッチのすべりを検出し、すべりが生じた場合には供給圧
力を上昇させる補正機能を持たせても良い。

〔発明の効果〕

油圧クラッチのクラッチ容量を直結クラッチＯＮ時には
ＯＦＦ時よりも小さくして変速するので、そのクラッチ
容量が必要以上に大きくならずにポンプ駆動パワーの損
失を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示し、第１図は動力
伝達系統の全体説明図、第２図は油圧回路図、第３図、
第４図は可変リリーフ弁の断面図、第５図は電子圧力制
御弁の断面図、第６図はフローチャート、第７図はトル
クコンバータの特性図表、第８図はフローチャート、第
９図はトルクコンバータの性能曲線図表である。 ２は直結クラッチ、３はトルクコンバータ、４は油圧作
動式変速機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直結クラッチ２を備えたトルクコンバータ３と、複数の
   油圧クラッチのいくつかをＯＮして所定の速度段とする
   油圧作動式変速機４より成る変速装置において、 前記直結クラッチ２をＯＦＦして変速する時には油圧ク
   ラッチへの供給圧力を高くし、ＯＮして変速する時には
   油圧クラッチへの供給圧力を低くすることを特徴とする
   変速装置の変速制御方法。