WO1988005732A1 - Automatic speed change method for dump truck for construction machine - Google Patents

Description

明 細 書

建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法

発明 の技術分野

本発明 は、 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の走行時 に、 変 速機の 作動状態に よ っ て定め ら れ る 速度段を 自動的 に切 換え る 自 動変速方法な ら びに変速操作方法 に 関す る 。

発明 の背景技術

エ ン ジ ン の 出力側力' ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 付 き ト ル ク コ ンバ ー タ に連結 さ れ、 そ の ト ル ク コ ン バ ー タ の 出力側 が複数の速度段 ク ラ ッ チ を有す る 油圧作動式変速機の入 力側 に連結 さ れ、 そ の変速機の 出力側が差動機構を介 し て左右の駆動輪 に連結 さ れた走行車両の 自動変速方法 と し て は、 エ ン ジ ン最大出力状態時の変速機の 各速度段の けん 引 力 と 車速 と の 関係 に よ り 増速、 減速す る 点、 つ ま り 変速点を車速を基準 と し て設定す る と 共 に 、 エ ン ジ ン 出力 回転数な どか ら 車速を検出 し 、 そ の車速が変速点を 越え た 時 に次の速度段 に 自 動的 に変速す る と い う 方法が 知 ら れて い る 。

例え ば、 第 1 図 に示 さ れ る よ う に 、 前進第 1 速 〜 前進第 7 速 F ₇ の エ ン ジ ン最大出力状態時の けん 引 力 と 車速 と の 関係か ら 変速点 f 1 〜 f ₆ を設定 し 、 車速が各 変速点を越え る と 次の速度段 に 自 動的 に変速す る よ う に な っ て い る 。

すな わ ち 、 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク が必要 と す る 出 力 に 比較 し て実際 に該ダ ン プ ト ラ ッ ク に 搭載 さ れ た ェ ン ジ ン の最大出力 は従来か ら そ れほ ど大 き く な い と共に、 積載時 と 空車時 と で は車体重量が大 き く 異な り 、 し か も 積載荷重、 走路勾配の変化が大 き く な る か ら建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク にかか る 負荷変動が非常に大き く 、 一方 積載荷重や走路勾配を高精度で検出す る こ と は困難であ る た め、 車両に対す る 負荷が大 き い場合を想定 し て常に ェ ン ジ ン個有の最大出力状態に見合 う 変速点を設定 し 、 エ ン ジ ン を最大出力 に保ち な が ら 走行す る こ と が、 建設 機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク で は一般的 と な っ てい る 。

上記従来の 自 動変速方法に お い て は、 例えば空車で平 地を走行す る 時の よ う に負荷が極めて軽い場合や、 軽積 載状態で登坂走行す る 時の よ う に負荷が比較的軽い場合 に はエ ン ジ ン 出力 に無駄が生 じ 、 燃料を余分 に消費 し て い る 。 何故な ら 、 前記 し た軽負荷時に は建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク が必要と す る 出力 は実際に エ ン ジ ンが出力 し てい る 最大出力 よ り も小 さ く な る か ら であ る 。 さ ら に、 鉱山の採掘現場等では各種の ェ ン ジ ン 出力 を有す る 複数 の建設機械用 ダ ンプ ト ラ ッ ク が同一 コ ー ス を走.行 し てお り 、 一台だ けエ ン ジ ン 出力 を大 き く 保ち 、 高速で走行す る こ と はで き ず、 他の遅い車両 に合わせて低速で走行 し な ければな ら な い。 こ の為、 大 き な エ ン ジ ン 出力を有す る 車両 ほ どよ り 低速速度段で、 つ ま り 高い エ ン ジ ン 回転 数で走行す る こ と に な り 、 燧料消費率が高 く な る 。 と こ ろ で、 エ ン ジ ン 出力 に 関 し て は現在走行中 の 速度 段 よ り も 高速の速度段で走行 し て も 同 じ けん 引 力が得 ら れ る 場合があ る 。 例え ば、 第 1 図 に お い て a 点の負荷で V ！ の車速で走行 し て い る 時 に は前進 5 速 F ₅ の速度段 と な り 、 こ れを けん 引 力 （エ ン ジ ン 出力） の 面か ら 見れ ば前進 6 速 F ₆ の速度段で走行す る こ と が可能 に な る 。

—方、 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク が平地を高速速度段 で走行 し て い る 状態か ら 、 例え ば登坂状態に変 っ た り 、 ま た は ア ク セ ル開度をゼ ロ と し てエ ン ジ ン 出力 を ア イ ド リ ン グ状態に し て、 所謂、 惰走状態にす る 場合、 車両は 短時間内 に高速速度段か ら 低速速度段 に順次複数回変速 す る こ と を要求 さ れ る 。 こ の よ う に短時間 に複数回の変 速を行な う と 、 変速機か ら 駆動輪 ま での動力伝達系統 に 過大な 力が作用 し て動力伝達系統の耐久性が悪 く な る と 共 に 、 変速時の シ ョ ッ ク や急激な 車速度化が複数回発生 す る こ と に よ り 乗心地が悪 く な る 。

ま た 、 前記 し た建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク 等 に お け る 従来の具体的変速操作 と し て、 口 ッ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ を 離切 し てエ ン ジ ン の 出力側を ト ル ク コ ン バ ー タ を介 し て 変速機の入力側 に連結 し た状態で変速 し 、 そ の変速完了 後 に ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ を接合せ し め てエ ン ジ ン 出力 側を 直接 に変速機入力側 に連結す る 変速操作方法が知 ら れて い る 。

かか る 変速操作方法で あ る と 、 通常時 に は ェ ジ ン 出力 を ト ル ク U ン 一夕 を介 さ ずに 直接変速機に伝達で き る ので動力損失が少 な く な り 、 変速す る 時に はェ ン ジ ン 出 力が ト ル ク コ ン 一 夕 を介し て変速機に入力す る ので、 変速機の入力軸回転 と 出力軸回転が一致 し な く と も 変速 ン- 3 V ク を ト ル ク 3 ン バ一 夕 であ る 程度で吸収で き て変 速-シ ョ ッ ク が小 さ く な る

しか しなが ら 、 変 元'了後に 口 ッ ク ァ ッ プ ク ラ ツ チ を 接合状態 とす る 際にェ ン ジ ン 回転数 と変速機入力軸回転 数 と が—致 し な い と変速 シ ョ ッ ク が生 じ る o

例え ば、 現在の速度段よ り も 低速速度段に変速、 すな わ ち シ フ ト ダ ウ ンす る 時に はェ ン ジ ン に作用する 負荷が 増大 し てェ ン ジ ン 回転数が低下す る よ う に な っ てい る の で、 口 ッ ク ア ツ プ ク フ 'ソ チを接合状態 と す る 時に ェ ン ジ ン 回転数が変速機入力軸回転数よ り も 低 く な っ て変速 シ ョ ッ ク が生ず る こ と に な る

さ ら に 、 従来の変 M操作に おい て は、 複数の速度段 ク ラ- ッ' チ に油圧源の圧油を各変速バルブで供耠制御す る と 共に、 油圧源の圧油を徐々 に高圧 と する 漸増弁を設け、 所定の速度段 ク フ ッ チ に圧油を級給す る 際に そ の圧油力 が徐々 レ 问圧 と な る よ う に し て速度段 ク ラ ッ チが滑 ら か に接合状態 と な つ て変速 シ ョ ッ ク が生 じ な い よ う に し た 変速操作方法が知 ら れてい る 。

各速度段 ク ラ ッ ナ は複数の ク ラ ツ ナ板を圧接 し て接合 状態 と す る と 共に 、 離隔 し て離切状態 と な る 構造であ り 圧油力が所定の値 ま で に上昇す る 時間が長 ければ滑 ら か に接合状態 と な る が、 そ の反面変速時間が長 く な つ て し ま う し 、 短時間で所定の値 ま で上昇 さ せれば変速時間 を 短か く で き る が、 そ の反面急激 に 接 と な っ て変速 シ ョ ッ ク が大 き く な る 。 こ の た め に 、 通常 は両者の 中間 と な る よ う に圧油力が所定の値 ま で上昇す る 時間、 つ ま り 漸増 弁の圧油力漸増特性を設定 し て い る 。

—方、 建設機械用 ダ ン プ 卜 ラ ッ ク は積載時 と 空車時 と で車両 に かか る 負荷が著 し く 異 な り 、 重負荷走行 と 軽負 荷走行 と を繰 り 返 し 行な う こ と に な る と 共 に 、 重負荷走 行時 に は変速機 に重負荷が作用 し て、 伝達 ト ル ク が大 き く 、 軽負荷走行時 に は変速機に軽負荷が作用 し て伝達 ト ル ク 力く小 さ く な る 。

変速機伝達 ト ル ク が大 き い と ク ラ ツ チ板が滑 り 易 く 、 小 さ い と あ ま り 滑 る こ と 力 な い 力、 ら 、 前述の よ う に所定 の圧油力 ま で上昇す る 時間が一定で あ る と 、 変速機伝達 ト ノレ ク が大 き い場合 に ク ラ ッ チ扳が滑 る こ と な し に完全 に圧着 し て動力 を伝達で き る ま での時間が長 く な っ て変 速時間が長 く な る 傾向 と な り 、 変速機伝達 ト ル ク が小 さ い場合 に は短時間 に動力 を伝達で き る よ う に な っ て変速 シ ョ ッ ク が大 き く な る 傾向 と な る 。

発明 の概要

本発明 は前記 し た事情 に鑑み な さ れ た も の で あ っ て、 そ の第一の 目 的 は エ ン ジ ン 出 力 を有効 に利用 で き て燃料 消費を少な く す る こ と ので き る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法を提供す る こ と であ る 。

本発明 の第二の 目 的 は、 短時間 に高速速度段か ら 低速 速度段への急激な変速を必要 と す る 際に、 最適な速度段 に一回でス ム 一 ズに変速す る こ と ので き る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法を提供す る こ と であ る 。

本発明の第三の 目 的 は、 シ フ ト ダ ウ ン時に変速 シ ョ ッ ク が生ず る こ と がな い ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ付 ト ノレ ク コ ン ノくー タ を備えた変速機の変速操作方法を提供す る こ と あ 。

本発明 の第四の 目 的 は、 重負荷時に変速時間を短 く す る こ と 力《で き る と 共に、 軽負荷時に変速 シ ョ ッ ク を小 さ く す る こ と がで き る よ う に し た油圧作動式変速機の変速 操作方法を提供す る こ と であ る

前記諸目 的を達成す る た め に 、 本発明 の第一態様に よ れば、 エ ン ジ ン の 出力側が口 ヅ ク ア ッ プク ラ ッ チ付 き ト ノレ ク コ ンバ一 タ に連結さ れ 、 該 ト ノレ ク コ ン バ ー 夕 の 出力 側が複数の速度段ク ラ ッ チを有す る 油圧作動式変速機の 入力側 に連結 さ れ、 そ の変速機の 出力側が差動機構を介 し て左右の駆動 lug に 結 さ れた建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ つ て 、 ^ ン ピ ュ ー タ を 内蔵す る コ ン ト ロ ー ラ を用 い る こ と に よ つ て前記ダ ン プ ト ラ ッ ク の 負荷状態お よ び / ま た はェ ン ジ ン の 出力状態 に応 じ た所 望の かつ最適な速度段を 自 動的 に選定す る こ と が可能な 自 動変速方法が提供 さ れ る 。

ま た 、 本発明 の第二態様 に よ れば、 重負荷走行時 に は 各速度段の変速点をエ ン ジ ン最大出 力状態に 見合 う 速度 に 設定す る こ と に よ っ て 自 動変速を行な う と 共 に 、 一方 軽負荷走行時 に は エ ン ジ ン を部分 出力状態 に し て前記ダ ン プ ト ラ ッ ク を低速走行 さ せ、 そ の 際少 く と も ハ ン チ ン グを起 こ す こ と がな い程度 に エ ン ジ ン 出力 に余裕力《あ る 場合、 該定速走行時の エ ン ジ ン 回転数 と エ ン ジ ン ト ル ク と を前記 コ ン ト ロ ー ラ に入力す る こ と に よ っ て そ の 時の エ ン ジ ン 出力馬力 を演算 し 、 該演算 に よ っ て求め ら れた 馬力 に 関す る 等馬力 曲線 と エ ン ジ ン最大出力状態時の ト ル ク カ ー ブ と の交点 に お け る エ ン ジ ン 回転数 ま た は ェ ン ジ ン ト ル ク を算出 し 、 該算 出 エ ン ジ ン 回転数 ま た は算出 エ ン ジ ン ト ル ク の い ずれか一方 と そ れ に見合 う 速度段の 減速比の積 と 前記入力 エ ン ジ ン 回転数 ま た は入力 ェ ン ジ ン ト ル ク の い ずれか一方 と 入力時の速度段の 減速比 と の 積 と を比較 し 、 該比較の結果 と し て前者の積の方が後者 の積よ り も 大 き い場合 に シ フ ト ア ッ プ信号を前記 コ ン ト ロ ー ラ に 出 力 し 、 そ れ に よ つ て前記重負荷時の 自 動変速 に よ っ て選定 さ れ る で あ ろ う 速度段 よ り も 高速の速度段 が 自 動的 に選定 さ れ る こ と を特徵 と す る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法が提供 さ れ る 。

さ ら に 、 本発明 の 第三態様 に よ れば、 前記 ダ ン プ ト ラ ッ ク の走行制御回路中 に設 け た走行モ ー ド切換 ス ィ ツ チ を操作す る こ と に よ っ てェ ン ジ ン の最大出力 を大ま た は 小に切換え設定す る よ う に燃料暖射量制御ガバナ の ラ ッ ク 杆を制御 し 、 重負荷走行時に は前記走行モ ー ド切換ス ィ ツ チ の操作に よ っ て エ ン ジ ン の最大出力が大に設定さ れ、 各変速段の変速点を こ の大 き い エ ン ジ ン最大出力 に 見合 う 速度に設定す る こ と に よ っ て 自 動変速を行な う と 共に、 一方、 軽負荷走行時に は前記走行モ ー ド切換ス ィ ッ チ の操作に よ つ て ェ ン ジ ン の最大出力が小に設定 さ れ 各変速段の変速点が前記重負荷走行時の変速点よ り も 低 速側でかつ小 さ い エ ン ジ ン最大出力 に見合 う 速度に設定 す る こ と に よ っ て自 動変速が行な われ る こ と を特徴 とす る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法が提供され る

ま た さ ら に、 本発明 の第四態様に よ れば、 前記ダ ン プ ト ラ ッ ク が高速速度段での高速走行か ら 短時間 に車速が 低下する 場合に、 ア ク セ ル開度信号お よ び変速機入力軸 回転速度信号な ら びに現在の速度段信号を前記 コ ン ト 口 ー ラ に入力 し 、 高速走行時に お け る 変速機入力軸回転速 度と 現在の入力軸回転速度と の比較に よ り 車両の減速度 を算出 し 、 こ の減速度に基づい て予め設定 さ れた速度段 を選択 し、 そ し て前記ダ ン プ ト ラ ッ ク の車速が該選択さ れた速度段に見合 う 速度に な っ た時 こ の選択速度段信号 を前記 コ ン ト ロ ー ラ に 出力す る こ と に よ っ て低下 し た車 速に最適な速度段に一度に変速す る こ と がで き る よ う に し た こ と を特徴 と す る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動 変速方法が提供 さ れ る 。

本発明 の第五態様 に よ れば、 通常の走行時 に は、 前記 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ は エ ン ジ ン 出力 を前記変速機 に 直 接伝達す る よ う に接合状態 に さ れ、 一方、 前記 コ ン ト 口 — ラ に シ フ ト ダ ウ ン 信号が入力 さ れ る と 、 該 シ フ ト ダ ウ ン操作の た め に エ ン ジ ン 出力前記 ト ノレ ク コ ン バ一 タ を介 し て前記変速機に連結す る よ う に 前記 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ は離切状態 に さ れ る と 共 に 、 該 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ は こ の シ フ ト ダ ウ ン操作完了後エ ン ジ ン 回転数を所定 時間だ け高め た状態で再び接合状態 に戻 さ れ る こ と を特 徵 と す る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法が提 供 さ れ る 。

そ し て、 本発明 の第六態様 に よ れば、 重負荷走行時 に は選択 さ れた速度段 ク ラ ッ チが短時間で接合状態 と な る よ う に こ の速度段 ク ラ ッ チ の圧油力 を短時間で所定の 値 ま で上昇 さ せ一方、 軽負荷走行時 に は変速 シ ョ ッ ク が生 じ な い よ う に選択 さ れた速度段 ク ラ ツ チが比較的 ゆ つ く り 接合状態 と な る よ う. に該速度段 ク ラ ツ チ の圧油力 を比 較的長時間で所定の値 ま で上昇 さ せ る よ う に し た こ と を 特徴 と す る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法が 提供 さ れ る 。

前記な ら び に他の本発明 の利点、 態様、 そ し て 目 的 は 本発明 の原理 に 合致す る 好適な 具体例が実施例 と し て示 さ れてい る 以下の記述およ び添付の 図面に関連 し て説明 さ れ る こ と に よ り 、 当該技術の熟達者 に と っ て明 ら かに な る であ ろ う

面の簡単な説明

第 1 図は建 ax. fe ι¾用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自動変速 に関す る 変速パ タ ー ン の一例の説明図であ り 、

第 2 図 は建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の動力伝達系統に 関す る 概略展開説明図であ り 、

第 3 図 は第 2 図図示の動力伝達系統に用 い ら れ る 変速 用油圧回路図であ り

第 4 図 は本発明の 自動変速方法の一具体例を実施す る た め の装置の 全体概略説明図であ り 、

第 5 図 は建 = nnx. ¾ ί¾g m用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の エ ン ジ ン 出力特 性の一例を示す線図であ り 、

第 6 図 は本発明 の 自 動変速方法の も う 一つ の具体例を 実施す る た め装置の 全体概略説明図であ り 、

第 7 図 は第 ら 図図示の装置に実施 さ れ る 自 動変速方法 に関連す る ェ ン ジ ン 出力特性カ ー ブ と等嫘費カ ー ブ と の 組合せ線図で あ り 、

第 8 図 は第 6 図図示の装置に実施 さ れる 自 動変速方法 に よ っ て達成 さ れ る 変速パ タ ー ン の説明で あ り 、

第 9 図お よ び第 1 0 図 は そ れぞれ本発明 の 自動変速方 法の さ ら に も う 二つ の具体例を実施す る た め の 各装置の 全体概略説明 図であ り 、 第 1 1 図 は第 9 図図示 の 装置 に 実施 さ れ る 自 動変速方 法の動作 フ ロ ー チ ヤ 一 ト で あ り 、

'第 1 2 図 は第 1 0 図図示 の装置 に 実施 さ れ る 自 動変速 方法の動作 フ ロ ー チ ヤ 一 ト で あ り 、

第 1 3 図 は本発明 の 自 動変速方法の さ ら に も う 一つ の 具体例 に 関す る 動作 フ ロ ー チ ヤ 一 ト であ り 、

第 1 4 図 は本発明 の 自 動変速方法の ま た更 に も う 一つ の具体例を実施す る た め の 装置 に 関す る 概略構成説明 図 で あ り 、 そ し て

第 1 5 図 は第 1 4 図図示の 装置 に用 い ら れ る 漸増弁の 圧力特性を示す線図で あ る 。

好ま し い具体例の詳細 な 説明

添付の 図面に従 っ て本発明 の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法が以下 に詳細 に説明 さ れ る 。

建設機械用 ダ ン プ 卜 ラ ッ ク は土砂や岩石等を積載す る ベ ッ セ ルが車体 に対 し て起伏 自 在 に取付 け ら れて お り 、

—方、 サ ス ペ ン シ ョ ン シ リ ン ダを介 し て左右の操向輪 と 左右の駆動輪 と がそ れぞれ車体 に装着 さ れて い る 。

第 2 図 に示 さ れ る 建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の動力伝 達系統 に お い て、 前記駆動輪 は参照数字 5 、 5 で表示 さ れて お り 、 こ れ ら は 図示 の動力伝達機構を介 し て ェ ン ジ ン 1 0 に連結 さ れて い る 。

つ ま り 、 第 2 図 に お い て、 エ ン ジ ン 1 0 の 出力軸 1 1 は ド ラ イ ブ シ ャ フ 卜 1 2 を介 し て ト ノレ ク コ ン バ ー タ 1 3 の ポ ン プ 1 4 に連結 し 、 タ ー ビ ン 1 5 が変速機 1 6 の入 力軸 1 7 に連結 し てい る と共に、 ポ ン プ 1 4 の タ ー ビ ン 1 5 を連結す る ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8力《設けて あ り 変速機 1 6 は複数の遊星歯車機構 1 9 を介 し て入力軸 17 を 出力軸 2 0 に連結 し、 高速 ク ラ ッ チ 2 1 、 低速 ク ラ ッ チ 2 2 、 第 I 速〜第 IV速 ク ラ ッ チ 23〜 26、 後進 ク ラ ッ チ 2 7 を O N、 O F Fす る こ と で前進 1 速〜前進 7 速、 後 進に変速で き る よ う に し てあ り 、 そ の 出力軸 2 0 が差動 機 2 8 、 終減速機 2 9 を介 し て駆動輪 5 に連結 し てあ る 前記各ク ラ ッ チ は第 3 図 に示すよ う に、 ポ ン プ 3 0 の 吐出圧油を第 1 〜第 7 変速バルブ 3 1 〜 3 7 で供給制御 す る こ と で断続制御 さ れ、 第 1 〜第 7 変速バル ブ 3 1 〜 3 7 は ソ レ ノ ィ ド 3 1 a 〜 3 7 a 〖こ通電す る こ と で供給 位置に切換 り 、 通電 し な い と遮断位置 と な る よ う に し て あ る と 共に、 第 1 、 第 2 変速バルブ 3 1 , 3 2 の入力側 と第 3 〜第 7 変速ノくルブ 3 1 ， 3 7 の入力側 と にモ ジ ュ レ ー シ ョ ンバル ブ 3 8がそれぞれ設け ら れて各 ク ラ ッ チ に供耠 さ れ る 圧油が滑 ら かに上昇す る よ う に し てあ る と 共に、 前記 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8 に はポ ン プ 3 9 の 吐出圧油が ロ ッ ク ア ッ プ切換弁 4 0 を介 し て供給 さ れ、 そ の ソ レ ノ ィ ド 4 0 a を励磁す る と 供给位置 と な っ て 口 ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8力 O N と な り ポ ン プ 1 4 と 夕 一 ビ ン 1 5 を連結 し 、 消磁す る と遮断位置 と な っ て ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8力 O F F と な る よ う に し てあ る 。 第 4 図 は本発明 の 自 動変速方法の 一具体例を実施す る た め の装置の 全体概略説明 図で あ る 。

第 4 図 に お い て 、 エ ン ジ ン 1 〇 に は電子制御 カ バナ 4 2 で燃料噴射量が制御 さ れ る 燃料噴射 ボ ン プ 4 2 a が設 け ら れ、 そ の電子制御 カ バ ナ 4 2 は ラ ッ ク 杆 4 3 を シ リ ン ダ 4 4 で往復動す る こ と で燃料噴射量を制御す る よ う に な っ て い る と 共 に 、 そ の シ リ ン ダ 4 4 の室 4 4 a に は 図 示 し な い油圧源の 吐出圧油が コ ン ト ロ ー ル弁 4 5 で供給 さ れ る よ う に な り 、 かつ 作動 卜 ラ ン ス よ り な る ラ ッ ク in 置検出 セ ン サ 4 6 が設 け て あ り 、 ェ ン ジ ン 1 0 の 出力軸 1 1 の 回転数を検出す る ェ ン ジ ン 回転セ ン サ 4 7 が設け て あ る と 共 に 、 変速機 1 6 に は入力軸 1 7 及び出力軸 2 0 の 回転速度を検出す る 入力軸速度セ ン サ 4 8、 出力軸速 度セ ン サ 4 9 が設 け て あ る 。

5 0 は エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ で あ り 、 ァ ク セ ノレぺ 夕' ノレ 5 1 の踏み込み量 （ ア ク セ ル開度） を検出す る ァ ク セ ノレ セ ン サ 5 2 よ り の ァ ク セ ノレ開度信号が入力 さ れ る と 3 ン ト ロ ー ル弁 4 5 に制御信号を 出力 し て油圧源 の 吐出圧油 を シ リ ン ダ 4 4 の室 4 4 a に 供給制御す る こ と で ラ ッ ク 杆 4 3 を往復動 し 、 ラ ッ ク 位置検出 セ ン サ 4 6 よ り の検 出 ラ ッ ク 位置がア ク セ ル開度信号 に 兒合 う ラ ッ ク 位置 と な る よ う に 制御動作す る 第 1 制御 回路 5 3 及び第 2 制御 回路 5 4 を備え 、 第 2 制御回路 5 4 は ェ ン ジ ン 回転ェ ン サ 4 7 よ り の エ ン ジ ン 回転数 と ラ ッ ク 位置検出 セ ン サ 4 6 よ り の ラ ッ ク 位置 と に よ っ て エ ン ジ ン 出力状態及び ト ル ク を演算す る 。

つ ま り 、 ラ ッ ク 位置 に よ っ てエ ン ジ ン の 出力特性カ ー ブ （第 5 図 A、 B ！ 、 B a B 3 、 … ） つ ま り エ ン ジ ン 出力状態が判 る と共に、 エ ン ジ ン 回転数でそ の 出力 ト ノレ ク カ ー ブ上の位置 （第 5 図の各点 P i 、 P 2 、 P 3 、 … ） つ ま り ト ル ク が判 る 。

6 0 は変速機 コ ン ト ロ ー ラ であ り 、 変速機 1 6 の入力 軸速度セ ン サ 4 8 か ら の入力軸速度又は 出力軸速度セ ン サ 4 9 か ら の 出力軸速度に基づい て車速を演算 し、 そ の 車速が設定 し た変速点を越え た時に前記第 1 〜第 7 変速 バノレブ 3^/1 〜 3 7 と ロ ッ ク ア ッ プ切換弁 4 0 に制御信号 を出力 し て ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ 1 8 を離切 し て ト ル ク コ ン ノ <— タ 1 3 を介 し てエ ン ジ ン 1 0 と 変速機 1 6 と を 連結 した後 に現行の速度段よ り 高速の速度段又は低速の 速度段 に変速 し、 変速終了後に ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8 を接合 し てェ ン ジ ン 1 ◦ と 変速機 1 6 を直結す る 動作制 御を行な う 第 1 制御回路 6 1 及び第 2 制御回路 6 2 を備 え て い る 。

な お、 第 1 制御回路 6 1 に は シ フ ト レバ一 6 3 よ り シ フ ト ポ ジ シ ョ ン信号 R 、 N 、 D 、 V、 IV、 IE、 Π が入力 さ れ、 R信号が入力 さ れた時 に は後進に変速 し 、 N信号 が入力 さ れた時に はニ ュ ー ト ラ ルに変速 し、 D、 V、 IV 、 m 辽 信号が入力 さ れた時に は予 じ め定め た速度段間 に お い て 自 動変速す る よ う に し て あ る 。

前記第 2 制御回路 6 2 は エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 の 第 2 制御回路 5 4 よ り の エ ン ジ ン 出力状態及 び ト ル ク と 第 1 制御回路 6 1 よ り の速度段信号 に よ っ て 、 そ の速度 段よ り 高速の速度段 に変速可能かを判断 し 、 可能な 場合 に は第 1 〜第 7 変速バル ブ 3 1 〜 3 7 と ロ ッ ク ア ッ プ切 換弁 4 1 に 信号を 出力 し て高速の速度段 に変速す る と 同 時 に エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 の第 1 制御回路 5 3 に ェ ン ジ ン を等馬力制御す る よ う な 燃料噴射量制御信号を 出 力す る 。

つ ま り 、 第 2 制御回路 6 2 は マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ と な り 、 入力 さ れ る エ ン ジ ン の 出力状態 と ト ル ク （例 え ば 第 5 図で部分 出力状態 カ ー ブ " と そ の上の点

" P 1 " ) と に よ っ て エ ン ジ ン 出力馬力 を演算す る と 共 に 、 そ の等馬力 曲線 （第 5 図で カ ー ブ " e " ) と ェ ン ジ ン最大出力状態時の エ ン ジ ン 特性カ ー ブ （第 5 図で カ ー ブ " A " ) と の交点 （第 5 図.で X ) の エ ン ジ ン 回転数 N ) を算出 し 、 こ の エ ン ジ ン 回転数 と 高速速度段 に変速 し た時の そ の高速速度段の 減速比の積が入力 さ れた ェ ン ジ ン 回転数 N ₂ と 現存の速度段の減速比の積 よ り も 大 き い 時 に は高速の速度段 に変速可能 と 判断 し て シ フ ト ア ツ プ信号を 出力す る 。

な お、 実際 に は算出 し た エ ン ジ ン 回転数 に 余裕を も た せ る た め に若干遅 い エ ン ジ ン 回転数 と し て演算す る 。 具体的 に は、 ア ク セ ル 5 1 を半開 と し てエ ン ジ ン 1 ◦ を部分出力状態、 例え ば第 5 図 の カ ー ブ ' と し て 空荷状態で建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の負荷が第 1 図で " a " と 小 さ い場合に一定車速、 例え ば第 1 図 V , の車 速で定速走行す る 際に は変速機コ ン ト ロ ー ラ 6 0 の第 1 制御回路 6 1 に よ り 従来 と 同様に 自 動変速 さ れてそ の車 速 V ί に見合 う 速度段、 例え ば前進 5 速 F ₅ と な る 。

こ れに よ り 、 第 2 制御回路 6 2 に は前進 5 速 F ₅ の信 号が入力 さ れる と 共に、 そ の と き の エ ン ジ ン の 出力状態 と ト ル ク と が入力 さ れてエ ン ジ ン馬力が演算 さ れ、 第 1 図 に お い てエ ン ジ ン馬力 （負荷） と 車速 と に よ っ て現在 の位置 Υ を判断す る と共 に、 ア ク セ ル開度信号が変化 し な い こ と に よ っ て定速走行 し て い る と 判断 し 、 第 5 図 に お け る P i 点を通 る 等馬力 曲線 ト と 最大出力状態の ェ ン ジ ン特性力 一 ブ イ と の交点 X の エ ン ジ ン 回転数 Ν 1 を算出す る 。

こ の エ ン ジ ン 回転数 と 前進 6 速 F ₆ の減速比を乗 算 し 、 そ の値が 自動変速 さ れた前進 5 速 F ₅ の減速比 と そ の時の エ ン ジ ン 回転数 N ₂ の積よ り 大 き い場合に は シ フ ト ア ツ プ信号を第 1 制御回路 6 1 に 出力 し 、 通常の 自 動変速 と 同様に前進 6 速 F ₆ に 自 動変速す る 。

こ れ と 同時 に エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 の第 1 制御回 路 5 3 に 「エ ン ジ ン を等馬力制御すべ し 」 の信号を 出力 し て燧料噴射量を制御す る 。 こ の よ う に エ ン ジ ン 出力 に余裕力くあ る 場合 に は通常の 自 動変速で選定 さ れた速度段 よ り も 高速 の速度段 に変速 し て定速走行で き る の で 、 エ ン ジ ン 回転数を低 く し て燃 料消費率 と 損失馬力 を低減で き て燃費を向上で き る 。

以上の実施例で は エ ン ジ ン 出力状態 と ト ル ク を ェ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 の第 2 制御回路 5 4 で行 な っ たが、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 の第 2 制御回路 6 2 で行な っ て も 良 い し 、 第 1 制御回路 6 1 と 第 2 制御回路 6 2 と を 1 つ の マ イ ク 口 コ ン ピ ュ ー タ と し て通常時の 自 動変速 と 定 速走行時の シ フ ト ア ッ プを行な う よ う に し て も 良 い。

ま た 、 エ ン ジ ン 回転数 と 減速比の 関係 よ り シ フ ト ア ツ プ信号を 出 力す る よ う に し たが、 エ ン ジ ン ト ル ク と 減速 比 と の 関係 よ り シ フ ト ア ッ プ信号を 出力す る よ う に し て も 良い。

つ ま り 、 Τ ι X G Ν ₊ 1 ≥ Τ 2 x G _N ( _{1 + <} の場合 に シ フ ト ア ッ プ信号を 出力す る よ う に す る 。

但 し 、 丁 は エ ン ジ ン 回転数 時の ト ル ク 、 T ₂ は エ ン ジ ン 回転数 Ν ₂ 時の ト ル ク 、 G _N は速度段の 減速比、 は ト ル ク 余裕率であ る 。

ま た 、 第 5 図 に示すエ ン ジ ン 出 力特性 カ ー ブに基づい て シ フ ト ア ッ プす る 領域を予 め演算 し て定め、 そ の領域 に あ る 場合 に は シ フ ト ア ッ プす る よ う に し て も 良 く 、 こ の よ う に すれば前述の複雑な 演算処理を行 な わ な く と も 良い。 読い て、 第 6 図に本発明の 自動変速方法の第二具体例 が実施 さ れ る 装置の概略構成が示 さ れる 。

第 6 図 におい て、 第 4 図 にお け る 構成 と 同一符号お よ び同一記号で示 されてい る も の は同一機能を有す る 部分 であ る ので重複を避け る ため に詳 し い説明 は省略す る 。

前述 し た第 4 図図示の装置と 異な る 点は、 第 6 図か ら 明 ら かな と お り 、 車両の走行制御回路中に走行モ ー ド切 換ス ィ ツ チ 7 0 と そ の操作 レ ノく一 7 1 と を設けた点であ る 。 走行モ ー ド切換用操作 レバー 7 1 を重負荷位置 P と 軽負荷位置 E に切換え る と 重負荷信号 S i と 軽負荷信号 S 2 と がエ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 と変速機コ ン ト ロ ー ラ 6 0 に入力 され る よ う に し てあ る と共に、 エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 と変速機コ ン ト ロ ー ラ 6 0 に重負荷信号 S 1 が入力 され る と最大出力を第 7 図でカ ー ブ * ' で示すよ う に大き く 設定 し て シ フ ト ア ッ プ点 （エ ン ジ ン 回転数 N i = 2 2 3 0 r pm>、 シ フ ト ダ ウ ン点 （エ ン ジ ン 回転 数 N ₂ - 140 0 r pra )を定め、 重負荷で走行す る場合に適す る 重負荷走行モ ー ド と な る 。

ま た、 エ ン ジ ン コ ン ト ロ ー ラ 5 0 に軽負荷信号 S ₂ が 入力 さ れる と ァ ク セ ル開度信号に見合 う ラ ッ ク 杆 4 3 の ス 卜 ロ ー ク を規制 し て最大出力を第 7 図でカ ー ブ " A ₂ " に示すよ う に小 さ く す る と 共に、 定格出力を C で示すよ う に高等燧費カ ー ブ の 内側、 例え ばエ ン ジ ン回転数 17 0 0 rpraと な る よ う に設定す る 。 尚、 d ₂ 〜 d ₆ も 等燃 費カ ー ブを示す。

さ ら に、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 に軽負荷信号 S 2 が 入力 さ れ る と 変速点を低速側に変更、 例え ば第 7 図 に お い て シ フ ト ア ッ プ点を エ ン ジ ン 回転数 N ₃ ( HOOrpni)と し 、 シ フ ト ダ ウ ン点をエ ン ジ ン 回転数 Ν 4 ( 1250 rpiD)と す る 。

こ れ に よ り 、 軽負荷で走行す る 場合に適す る 軽負荷走 行モ ー ド と な る 。

以上の様で あ る か ら 、 走行モ ー ド切換ス ィ ツ チ.7 0 の レ バ ー 7 1 を軽負荷位置 Ε と すればエ ン ジ ン の最大出力 が小 さ く な る と 共に、 変速機の変速点が低速側に変化 (例え ば、 第 8 図で点線で示 さ れ る よ う に、 けん 引 力 と 変速点 と がそれぞれ変化） す る ので、 変速機の シ フ ト ァ ッ プに加え て さ ら に エ ン ジ ン の燃費の 向上を達成 し得 る 。

次に、 本発明 の 自 動変速方法の第三具体例を実施す る 装置の概略構成が第 9 図 に示 さ れ る 。

第 9 図 も第 4 図 と ほぼ類似す る の で詳細 な説明 は省略 す る 。

第 9 図 に お い て前記第 2 制御回路 6 2 に は、 ア ク セ ル セ ン サ 5 2 よ り ア ク セ ル開度信号 と 入力軸速度セ ン サ 48 ' よ り の変速機入力軸回転速度 と 第 1 制御回路 6 1 よ り の 現在の速度段信号な どが入力 さ れ、 変速機入力軸回転速 度に よ っ て車両の減速度を演算 し 、 こ の算出 さ れた減速 度に基づい て高速速度段信号が入力 さ れて い る 時に算出 さ れた減速度に対応す る 登坂速度段信号を第 1 制御回路 6 1 〖こ 出力す る 。

具体的 に は高速速度信号、 例え ば前進 7 速〜前進 5 速 F ₇ 〜 F ₅ の信号が入力 さ れて い る 時に減速度を演算す る 。 こ の減速度の演算は ア ク セル開度信号が全開の状態 が 0 . 5 秒間継続 し た時に行な う 。 こ れは ア ク セ ル開度 が全開でな い と車体振動な どでア ク セ ル開度が変動 し て 減速度が不安定と な る た ：ろであ る 。

なお、 減速度は K X ( N i - N ) Z Tで算出 さ れ る 。 但 し、 K は補正係数、 N i は N 力、 .ら T秒後に変化 し た 変速機入力軸回転速度。

こ の算出減速度 と 設定減速度と を比較 し て算出減速度 が設定減速度以上の場合 に は勾配の大き な坂道に侵入 し た と 判断 し 、 現在の速度段 と 登坂時の減速度と に よ っ て 予め に定め た登坂速度段を選択 し 、 実際の車速がそ の登 坂速度段に見合 う 車速 と な っ た時に第 1 制御回路 6 1 に よ つ て変速信号を出力 し て設定 し た低速速度段に 自 動的 に変速さ れる よ う にす る 。

すな わ ち 、 平地を走行 し て い る 速度段 と 坂道に侵入 し た時の減速度 と に よ っ て坂道を登坂す る に必要 とす る け ん 引 力が演算で き 、 こ の必要 と す る けん 引 力 に よ っ て登 坂速度が決定さ れ る 。 従 っ て各速度段の減速比 と ェ ン ジ ン 出力 と に よ っ て登坂速度を予 じ め定め た り 、 実測デ ー タ に基づい て登坂速度を予 じ め定め る こ と が出来、 こ の 予 め の設定 と 実際の平地走行時の速度段 と 登坂時の 減速 度 と に よ つ て最適の登坂速度段が選択 さ れ る 。

ま た 、 実際の登坂車速が選択 し た登坂速度段 に 見合 う 速度 よ り も 高速の時 に選択 し た登坂速度段 に変速す る と エ ン ジ ン がオ ー バ 一 ラ ン す る の で、 実際 の登坂車速が選 択 し た登坂速度段 に 見合 う 速度 と な っ た時 に第 1 制御回 路 6 1 に よ っ て変速信号を 出力 し て設定 し た低速速度段 に変速す る 。

そ し て、 登坂速度で走行 し て い る 時 に解除条件が入力 さ れた ら 第 1 制御 回路 6 1 に よ る 通常の 自 動変速 に 復帰 す る 。

こ こ で、 解除条件 と は シ フ 卜 レ バ ー 6 3 が切換え ら れ た こ と 、 ブ レ ー キ信号が入力 さ れた こ と 、 ア ク セ ル開度 が全開で な く な つ た こ と な どで あ る 。

以上の動作を フ ロ ー チ ヤ 一 卜 で示す と 第 1 1 図 に示す よ う に な る 。

ま た 、 以上の実施例で は減速度を算出 し たが車両の加 速度を検出 し 、 そ の加速度 に よ り 登坂速度段 に 自 動変速 し て も 良 い。

つ ま り 、 車速の変化率を検出 し 、 そ の車速の変化率 に 基づ い て登坂速度段 に 自 動変速すれば良 い 。

ま た 、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 の第 1 、 第 2 制御回路 6 1 ， 6 2 を 1 つ と し て通常の 自 動変速 と 登坂時の 自 動 変速を行な う よ う に し て も 良 い。 本発明 の 自 動変速方法の第四具体例が第 1 0 図 に示 さ れる建設機械用 ダン プ ト ラ ッ ク の走行制御系統の概略構 成 に関連 し て以下に説明 さ れ る 。

こ の第 1 0 図 も ま た第 4 図 と 類似す る の で詳細な説明 は省略す る 。

第 1 0 図 に お い て前記第 2 制御回路 6 2 に は、 ァ ク セ ルセ ン サ 5 2 よ り の ア ク セ ル開度信号 と 入力軸速度セ ン サ 4 8 よ り の変速機入力軸回転速度 と 第 1 制御回路 6 1 よ り の現在の速度段信号 と ブ レ ー キセ ン サ 6 4 よ り の ブ レ ー キ信号な どが入力 さ れ、 惰走状態 と 判断 し た時に低 速速度段信号を第 1 制御回路 6 1 に 出力す る 。

次に そ の具体的動作を第 1 2 図 に示すフ ロ ー チ ヤ 一 ト に基づい て説明す る 。

通常の 自 動変速に よ っ て走行 し てい る 時に、 そ の速度 段が高速速度段、 例え ば前進 7 速 F ₇ 〜前進 5 速 F ₅ で あ る かを判断 し 、 高速速度段であればア ク セ ル開度がゼ 口 かを判断 し て ァ ク セ ル開度がゼ ロ であ ればブ レ ー キ信 号が 1 0 秒以上連続 し て入力 さ れて い る か検出 し、 入力 さ れて い な い場合に は惰走状態 と な っ た と判断す る 。

こ れに よ り 通常の 自 動変速を禁止 し て現在の高速度段 を保持 し 、 変速機入力軸回転速度に よ つ て現在の車速を 演算 し て検出す る と共に、 そ の車速が設定 し た低速度段、 例えば前進 2 速 F ₂ に見合 う 速度と な っ た ら 第 1 制御回 路 に設定 し た低速速度段の信号を 出力 し 、 第 1 制御回路 6 1 に よ っ て変速信号を 出 力 し て設定 し た 低速速度段 に 自 動変速 さ れ る よ う に す る 。

そ し て、 解除条件を満足 し た ら 通常の 自 動変速 に 復帰 す る 。

こ こ で 、 解除条件 と は シ フ ト レ バ 一 6 3 が切換わ っ た こ と 、 ブ レ ー キ信号が 1 0 秒以上入力 さ れた こ と 、 惰走 時間力 6 ◦ 秒以上 と な っ た こ と 、 ア ク セ ル開度 ゼ 口 で な く な っ た こ と な どの い ずれか一つ で あ る 。

な お、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 の第 1 、 第 2 制御 回路 6 1 , 6 2 を 1 つ と し て通常の 自 動変速を行 う と と も に 、 前述の第 1 2 図 に示す動作を行 な っ て惰走時 に低速速度 段 に一度 に変速す る よ う に し て も 良 い。

さ ら に 、 本発明 の 自 動変速方法の第五具体例が第 1 3 図 に示 さ れ る 動作 フ ロ ー チ ヤ 一 卜 に従 っ て説明 さ れ る 。

す な わ ち 、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 に変速指令、 例え ば変速点を越え る 車速が入力 さ れ る と ソ レ ノ ィ ド 4 0 a の 消磁信号を 出力 し て ロ ッ ク ア ッ プ切換弁 4 ◦ を ド レ ー ン 位置 と し て ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8 を離切状態 と し 、 こ の ロ ッ ク ア ッ プク ラ ッ チ 1 8 が離切状態 と な る と 現在 励磁 し て い る ソ レ ノ ィ ドの 消磁の信号を 出力 し て そ の変 速バル ブを ド レ ー ン 位置 と す る と と も に変速すべ き 速度 段の ソ レ ノ ィ ド の励磁信号を 出力 し て そ の変速バル ブを 供給位置 と し て変速す る 。 そ し て変速完了す る と ソ レ ノ ィ ド 4 0 a の励磁信号を 出 力 し て ロ ッ ク ア ッ プ切換弁 4 0 を供耠位置 と し て 口 ツ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ 1 8 を接合状態 と す る 。

—方エ ン ジ ン コ ン ト ロ 一 ラ 5 0 の第 2 制御回路 5 4 に はエ ン ジ ン 回転数 と ラ ッ ク 杆位置 と が入力 さ れて い る と 共に、 変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 よ り 変速指令が入力 さ れ、 そ の変速指令力 シ フ ト ダ ウ ンであ る 場合 に は シ フ ト ダウ ン完了後に前記 ソ レ ノ ィ ド 4 0 a の励磁信号を 出力す る 直前に コ ン ト ロ ール弁 4 5 に増速信号を所定時間、 例え ば 1 秒 出力 し て シ リ ン ダ 4 4 の室 4 4 a 内 の 供給油量を 増 し てラ ッ ク 杆 4 3 を移動 し、 燃料噴射量を増加 し てェ ン ジ ン 回転数を所定時間だけ高速回転 と す る 。

こ れに よ り 、 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ 1 8 力《接合状態 と な る 時にェ ン ジ ン回転数と 変速機入力軸回転数と がー致 し て変速 シ ョ ッ ク が発生 し な く な る 。

尚、 第 2 制御回路 5 4 を変速機 コ ン ト ロ ー ラ 6 0 に設 け て第 2 図 に示す フ ロ ー チ ヤ 一 ト の よ う に変速 し て も良 い ₀

つ ま り 、 シ フ ト ダ ウ ンでな い場合に は ソ レ ノ ィ ド 4 0 a の励磁信号を 出力 し て 口 ッ ク ァ ッ プ ク ラ ツ チ 1 8 を接合 状態 と し 、 シ フ ト ダ ウ ン の場合 に は車両停止時に速度段 信号がか ら ま な く 、 し か も ブ レ ー キ信号が入力 さ れてい な い時に エ ン ジ ン増速信号を所定時間出力す る と 共に、 車両停止時に速度段信号がか ら む場合や ブ レ ー キ信号力 入力 さ れた場 i合に は ソ レ ノ ィ ド 4 〇 a の励磁信号を出力 せず に 卜 ノレ ク コ ン バ ー タ で エ ン ジ ン と 変速機 と を連結 し た状態で車両停止 さ せ る 。

さ ら に ま た 、 本発明 の 自 動変速方法の第六具体例が第 1 4 図乃至第 1 5 図 に関連 し て説明 さ れ る 。

第 1 4 図 は第六具体例 の 自 動変速方法を実施す る た め の装置の概略構成を示 し 、 第 4 図 と 同一参照数字で示 さ れ る 各部 は同一機能を有す る 構成要素で あ る の で、 そ れ ら の詳細 な 説明 は省略す る 。

第六具体例 の方法 は前記漸增弁 3 8 を制御す る こ と に よ っ て達成 さ れ る 。

前記漸増弁 3 8 は第 1 4 図 に示 さ れ る よ う に 、 弁体 55 の弁孔 5 6 内 に調圧弁 5 7 と 背圧弁 5 8 と を嵌挿 し 、 調 圧弁 5 7 に は 口 一 ド ピス ト ン 5 9 を設け て小径括れ部 64 内 の圧力 を導入 し て入 口 ポ ー ド 6 5 と ド レ 一 ン ポ ー ト 66 と を連通せ し め る よ う に 調圧弁 5 7 を右方向 に押動 し 、 背圧弁 5 8側 に設 け たバネ 6 7 で入 口 ポ 一 ト 6 5 と ド レ ー ン ポ ー ト 6 6 と を遮断せ し め る よ う に背圧弁 4 5 を介 し て調圧弁 5 7 を左方向 に押動す る と 共 に 、 出 口 ポ ー ト 6 8 の圧油を前記バネ室 6 9 に 供給 し て ロ ー ド ピ ス ト ン 5 9 に よ る 調圧弁 5 7 の右方向 の移動 と バ ネ 6 7 のバネ 力及び出 口 側圧油力 に よ る 調圧弁 5 7 の左方向 の移動を 繰 り 返す こ と で 出 口 ポ ー 卜 6 8 の油圧力 を徐 々 に高圧 と す る 従来の公知の 構造 と な り 、 前記パ ネ 室 6 9 を第一、 第二絞 り 7 2 , 7 3 と 第一、 第二電磁弁 7 4 ， 7 5 を経 て ド レ ー ン に接続 し 、 第一、 .第二電磁弁 7 4 ， 7 5 は常 時遮断位置 I に保持 さ れ、 第一、 第二 ソ レ ノ ィ ド 7 4 a 7 5 a を励磁す る と 連通位置 Π に切換 る よ う に な って い

7 6 は漸増弁 コ ン ト ロ ー ラ であ り 、 前記サ ス ペ ン シ ョ ン シ リ ン ダ 3 に設 け た サス ベ ン シ ョ ン圧力セ ン サ 3 a よ り の サ スペ ン シ ョ ン圧力 に よ り 空車時か積載時かを判断 し 、 空車時に は第一 ソ レ ノ ィ ド 7 4 a の励磁信号を 出力 し、 積載時に は第二 ソ レ ノ ィ ド 7 5 a の励磁信号を出力 す る よ う に し てあ り 、 こ れに よ り 空車時に は 出 口 ポ ー ト 6 8 の吐出圧油の一部 は第一絞 り 7 2 を通 っ て第一電磁 弁 7 4 よ り ド レ ー ン に流出す る の でバネ室 6 9 に供給さ れる 出口側圧油力 は低 く な る と 共 に 、 積載時に は第二絞 り 7 3 を経て第二電磁弁 7 5 よ り ド レ ー ン に流出 し て出 口 側圧油力 は低 く な る 。

こ の時、 第一絞 り 7 2 の流通抵抗は第二絞 り 7 3 の流 通抵抗よ り も 大 き く な り 、 パネ室 6 9 に供耠 さ れ る 出 口 側圧油力 は空車時に は著 し く 低 く な っ て積載時に はあ ま り 低下 し な い。

—方、 バネ室 6 9 に共有 さ れ る 出 口 側圧油力が低い と 背圧弁 5 8 の左方向への移動速度が遅 く な っ て出 口 ポ ー ト 6 8 の圧油力 は ゆ っ く り と上昇す る の で、 靳增弁 3 8 の漸増特性は空車時に は第 1 5 図 - G " 、 積載時に は第 1 5 図 " H * の よ う に異な る 。 こ の よ う に 、 変速す る 時 に空車時か積載時かを判断 し て漸増弁 3 S の漸増特性を第 1 5 図 " G " 、 " H " に示 す よ う に 異 な ら せてか ら 変速動作す る の で、 空車時つ ま り 伝達 ト ル ク の 小 さ い軽負荷時 に は所定の 油圧力 に上昇 す る 時間が長 く な っ て変速機 1 6 の 伝達 ト ル ク 力 小 さ く と も 変速 シ ョ ッ ク が生 じ な い よ う に変速で き 、 積載時、 つ ま り 伝達 ト ル ク の大 き な 重負荷時 に は所定の油圧力 に 上昇す る 時間を短か く し て変速機 1 6 の伝達 ト ル ク が大 き く て も ク ラ ッ チ板が完全 に圧着 し て動力 を伝達で き る 状態 と な る ま での時間を短か く し て短時間 に変速す る こ と がで き る 。

前記の説明 は単 に本発明 の好適 な 実施具体例の 例証で あ り 、 本発明の範囲 は こ れ に 限定 さ れ る こ と は な い。 本 発明 に 関す る 更 に 多 く の変形例や改造例が本発明 の範囲 を逸脱す る こ と な く 当該技術の熟達者 に と っ て みれば容 易 に思い っ く で あ ろ う 。

Claims

請 求 の 範 囲

. エ ン ジ ン の 出力側力《 口 ッ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ付 き ト ル ク コ ン バ ー タ に連結 さ れ、 該 ト ル ク コ ン バ ー タ の 出力 側が複数の速度段 ク ラ ッ チを有す る 油圧作動式変速機 の入力側 に連結 さ れ、 そ の変速機の 出力側が差動機構 を介 し て左右の駆動輪 に連結 さ れた建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ っ て、 コ ン ピ ュ ー タ を 内 葳する コ ン ト ロ ー ラ を用い る こ と に よ っ て前記ダ ン プ ト ラ ッ ク の負荷状態およ び Z ま た はエ ン ジ ン の 出力状 態に応 じ た所望のかつ最適な速度段を 自動的 に選定す る こ と が可能な 自動変速方法。

. 請求の範囲第 1 項に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ っ て、 重負荷走行時に は各速度 段の変速点をェ ン ジ ン最大出力状態に見合 う 速度に設 定す る こ と に よ っ て 自 動変速を行な う と共に、 一方、 軽負荷走行時に はェ ン ジ ン を部分出力状態に し て前記 ダ ン プ ト ラ ッ ク を定速走行 さ せ、 そ の 際少な く と も ハ ン チ ン グを起 こ す こ と がな い程度にェ ン ジ ン 出力 に余 裕があ る 場合、 該定 i¾走行時の エ ン ジ ン 回転数 と ェ ン ジ ン ト ル ク と を前記 コ ン ト ロ ー ラ に入力する こ と に よ つ て そ の時の エ ン ジ ン 出力馬力 を演算 し 、 該演算 に よ つ て求め ら れた馬力 に関す る 等馬力曲線 と エ ン ジ ン 最 大出力状態時の ト ル ク カ ー ブ と の交点に お け る ェ ン ジ ン 回転数ま た は エ ン ジ ン ト ル ク を算出 し、 該算出 ェ ン ジ ン 回転数 ま た は算出 ェ ン ジ ン ト ル ク の いずれか一方 と そ れ に 見合 う 速度段の減速比の積 と 前記入力 ェ ン ジ ン 回転数 ま た は入力エ ン ジ ン ト ル ク の い ずれか一方 と 入力時の速度段の減速比 と の積 と を比較 し 、 該比較の 結果 と し て前者の積の方が後者の積 よ り も 大 き い場合 に シ フ ト ア ッ プ信号を前記 コ ン ト ロ ー ラ に 出 力 し 、 そ れ に よ っ て前記重負荷時の 自 動変速 に よ っ て選定 さ れ る で あ ろ う 速度段 よ り も 高速の速度段が 自 動的 に選定 さ れ る こ と を特徴 と す る 自 動変速方法。

. 請求の範囲第 1 項 に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ っ て、 前記ダ ン プ ト ラ ッ ク の走 行制御回路中 に設 け た走行モ ー ド切換ス ィ ツ チ を操作 す る こ と に よ っ てエ ン ジ ン の最大出力 を大 ま た は小に 切換え設定す る よ う に燃料噴射量制御ガバ ナ の ラ ッ ク 杆を制御 し 、 重負荷走行時 に は前記走行モ ー ド切換ス ィ ツ チ の操作 に よ っ て エ ン ジ ン の最大出力が大 に設定 さ れ、 各変速段の変速点を こ の大 き い エ ン ジ ン最大出 力 に 見合 う 速度 に設定す る こ と に よ っ て 自 動変速を行 な う と 共 に 、 一方、 軽負荷走行時 に は前記走行モ ー ド 切換ス ィ ッ チ の 操作 に よ っ て エ ン ジ ン の最大出 力が小 に設定 さ れ、 各変速段の変速点が前記重負荷走行時の 変速点 よ り も 低速側でかつ 小 さ い エ ン ジ ン最大出 力 に 見合 う 速度 に設定す る こ と に よ つ て 自 動変速が行な わ れ る こ と を特徴 と す る 自 動窣速方法。 . 請求の範囲第 1 項に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ っ て、 前記ダ ン プ ト ラ ッ ク が高 速'速度段での高速走行か ら 短時間に車速が低下す る 場 合 に、 ア ク セ ル開度信号お よ び変速機入力回転速度信 号な ら びに現在の速度段信号を前記 コ ン ト ロ ー ラ に入 力 し 、 高速走行時に お け る 変速機入力軸回転速度と 現 在の入力軸回転速度と の比較に よ り 車両の減速度を算 出 し、 こ の減速度に基づい て予め設定 さ れた速度段を 選択 し 、 そ し て前記ダ ン プ ト ラ ッ ク の車速が該選択 さ れた速度段に見合 う 速度に な っ た時 こ の選択速度段信 号を前記 コ ン ト ロ ー ラ に 出力す る こ と に よ っ て低下 し た車速に最適な速度段に一度に変速す る こ と がで き る よ う に し た こ と を特徵 と す る 自動変速方法。

. 請求の範囲第 1 項に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法であ っ て、 通常の走行時に は、 前記 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ は エ ン ジ ン 出力を前記変速機に 直接伝達す る よ う に接合状態に さ れ、 一方、 前記 コ ン ト ロ ー ラ に シ フ ト ダウ ン 信号が入力 さ れ る と 、 該 シ フ ト ダ ウ ン操作の た め に エ ン ジ ン 出力を前記 ト ル ク コ ン バ ー タ を介 し て前記変速機に連結す る よ う に前記 口 ッ ク ア ッ プ ク ラ ッ チ は離切状態に さ れ る と共に、 該 ロ ッ ク ア ッ プ ク ラ ツ チ は こ の シ フ ト ダウ ン 操作完了後ェ ン ジ ン 回転数を所定時間だ け高め た状態で再び接合状態 に戻 さ れ る こ と を特徴と す る 自 動変速方法。

. 請求の範囲第 1 項に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法で あ っ て、 重負荷走行時 に は選択 さ れた速度段 ク ラ ッ チが短時間で接合状態 と な る よ う に こ の速度段 ク ラ ッ チ の圧油力 を短時間で所定の 値 ま で 上昇 さ せ、 一方、 軽負荷走行時 に は変速 シ ョ ッ ク が生 じ な い よ う に選択 さ れた速度段 ク ラ ツ チが比較的 ゆ つ く り 接合状態 と な る よ う に該速度段 ク ラ ッ チ の圧油力 を比較的長時間で所定の値 ま で上昇 さ せ る よ う に し た こ と を特徴 と す る 自 動変速方法。

. 請求の範囲第 4 項 に 記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法で あ っ て、 前記減速度の算 出がァ ク セ ル開度の 全開状態を所定時間以上継铳 し て い る 場合 に行な われ、 かつ算出 さ れた減速度が予め設定 し た 減 速度 と 比較 さ れ、 算出 さ れた減速度が前記設定減速度 よ り 大 き い場合 に算 出 さ れた 減速度 に基づい て予 め設 定 さ れた速度段が選択 さ れ る こ と を特徴 と す る 自 動変 速方法。

. 請求の範囲第 4 項 に記載の建設機械用 ダ ン プ ト ラ ッ ク の 自 動変速方法で あ っ て、 前記減速度の算 出が ァ ク セ ル開度がゼ ロ で、 かつ ブ レ ー キ信号が所定時間以上 入力 さ れた場合 に行 な われ、 同時 に前記変速機が現在 の高速速度段を保持す る よ う に通常の 自 動変速作動が 禁止 さ れ る こ と を特徴 と す る 自 動変速方法。