WO1998001687A1

WO1998001687A1 - Dispositif et procede de commande pour transmission a embrayage

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Publication number: WO1998001687A1
Application number: PCT/JP1997/002327
Authority: WO
Inventors: Nobuaki Kawasaki; Takashi Kuse; Akira Shibata
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1998-01-15
Also published as: DE69711048D1; DE69711048T2; EP0911552A1; EP0911552A4; EP0911552B1; US6088645A; JP3351798B2

Description

明細書クラッチ付き変速機の制御装置及び制御方法

技術分野

本発明はクラッチ付き変速機の制御装置及び制御方法に係り、特に、ホイールローダ等のタイャを用いる建設車両に好適なクラッチ付き変速機の制御装置及び制御方法に関する。背景技術

変速機のクラツチを滑らかに係合する変速機の制御方法として、日本特開昭 6 2 - 1 3 2 0 6 0号が提案されている。この提案のクラツチ油圧制御装置の構成は、図 8の断面図、図 9の油圧回路図に示される。図 9において、クラッチ油圧制御装置 5 0は、コントローラ 5 1 からの指令によりクラッチ油圧制御弁 5 2を作動させて、油圧ポンプ 5 3からの圧油をクラツチ室 5 4に送り、滑らかに係合している。クラッチ油圧制御弁 5 2は、前進用 5 2 A、後進用 5 2 B、あるいは、 1速用、 2速用、 · ·等がある。

クラツチ油圧制御弁 5 2は、クラッチ油圧を制御する圧力制御弁 6 0 と、油圧ポンプ 5 3から、圧力制御弁 6 0及び流量検出弁 7 0を介してクラッチ室 5 4へ流れる圧油の流れを検出する流量検出弁 7 0 と、クラッチ室 5 4が油で充満したこと、即ちフィリングが完了したことを検出するフィリング完了検出用センサ 8 0 (以下、フィル用センサ 8 0 という）とを備えている。圧力制御弁 6 0 はコントロ一ラ 5 1 によって制御され、またフィル用センサ 8 0からの検出信号はコントローラ 5 1 に入力される。

圧力制御弁 6 0、流量検出弁 7 0、及び、フィル用センサ 8 0は、図 8 に示すように、ボデー 9 0に組み付けられている。ボデー 9 0には、油圧ポンプ 5 3から圧油が流入するポンプポート 9 1 と、クラッチ室 5 4へ圧油を供給する出力ポ P97/02327

ート 9 2 と、クラッチ室 5 4からの戻り油、又は漏れた油を、タンク 9 5に戻す図 8に示すドレンポー卜 9 3、 9 4 とが設けてある。圧力制御弁 6 0は、圧力制御弁用スプール 6 1 (以下、制御弁用スプール 6 1 という）と、ピストン 6 2 と、比例ソレノイド 6 3 と、第 1 バネ 6 4 とを備えている。制御弁用スプール 6 1 の右端部は比例ソレノイド 6 3のプランジャ 6 3 aに当接し、左端部にはバネ 6 4が当接して制御弁用スプール 6 1 を比例ソレノィド 6 3側に向けて押圧している。制御弁用スプール 6 1 とビストン 6 2 とによって画成されたスプール内油室 6 5には、制御弁用スプール 6 1 内に形成された油路 6 6を介して、油路 6 7の圧力（クラッチ室 5 4への圧力）が作用している。

流量検出弁 7 0は、流量検出弁用スプール 7 1 (以下、検出弁用スプール 7 1 という）と、第 2バネ 7 2 と、及び第 3パネ 7 3とを備えている。検出弁用スプール 7 1 には 3個の突起部が形成され、この突起部により第 1油室 7 4、第 2油室 7 5、及び第 3油室 7 6が画成されている。検出弁用スプール 7 1 の突起部で、かつ、第 2油室 7 5 と第 3油室 7 6 との間には、穴 7 7が設けられている。検出弁用スプール 7 1 は、 3つの異なる受圧面積 A a、 A b，及び A cを有し、これらの面積間には、 A a + A c 〉A b . 及び A b〉A c . の関係を持たせている。検出弁用スプール 7 1の左端部には第 2パネ 7 2が、右端部には第 3パネ 7 3 が当接して挿入されている。検出弁用スプール 7 1 は、第 2油室 7 5及び第 3油室 7 6に圧力が生じていないときには、第 2バネ 7 2及び第 3パネ 7 3の各自由長さの位置で、中立位匱を保持している。従って、検出弁用スプール 7 1が非作勖時（図示は作動時を示す）のときには、ポンプポート 9 1 を経て流量検出弁 7 0に流入した圧油は、第 1油室 7 4に留まつている。上記において、第 2パネ 7 2 と第 3パネ Ί 3は検出弁用スプール 7 1の戻し用のパネとして作用し、圧油の供給がない時には、検出弁用スプール 7 1 は中立位置になるようにしている。フィル用センサ 8 0は、検出ピン 8 1 と、直列に結線された第 1抵抗 R a及び第 2抵抗 R bと、絶縁体 8 2 とを備えている。検出ピン 8 1 は、検出弁用スプール 7 1が移動したとき右端部に当接する位置で、かつ、絶縁体を介してボデー 9 0に取着されている。検出ピン 8 1からは、リード線 8 3が引き出され、リード線 8 3 は第 1抵抗 R a及び第 2抵抗 R bの間の点に結線されている。これらの第 1抵抗 R a及び第 2抵抗 R bには所定の直流電圧が印加され、また、ボデ一 9 0 はアース線 8 4 によりアースされている。

次に上記構成での作動について説明する。該当する変速段のクラツチを係合しようとする場合に、コントローラ 5 1 は、圧力制御弁 6 0の比例ソレノィド 6 3 にトリガ指令の電流 I a (時間 T a ) を入力し、その後、指令電流 I aをクラッチ油圧の初期圧 P Pに対応する初期圧指令電流 I pに降下させ、この状態でフィリング終了時まで待機する。

トリガ指令の電流 I aの入力により、比例ソレノィド 6 3のプランジャ 6 3 a は制御弁用スプール 6 1 を図示の左方向に移動する。これにより、油圧ポンプ 5 3からの圧油は、ポンプポート 9 1、制御弁用スプール 6 1、及び油路 6 7を経て、検出弁用スプール 7 1の第 2油室 7 5に流入する（図示の矢印 Y a ) 。第 2 油室 7 5に流入した圧油は、検出弁用スプール 7 1 の穴 7 7、第 3油室 7 6、及び出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 5 4に流れ込む。このとき、穴 7 7により、第 2油室 7 5 と第 3油室 7 6 との間に差圧が生じて、検出弁用スプール Ί 1 は図示の左方向に移動する。これにより、第 1油室 7 4 と第 2油室 7 5 とがボデー 9 0により遮断されていたのが、開となり、油圧ポンプ 5 3からの圧油はこの開の部分（Y b ) を通り、前記の制御弁用スプール 6 1 からの油 Y aと合流して、検出弁用スプール 7 1 の穴 7 7、第 3油室 7 6、及び出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 5 4 に流れ込む。この圧油の流れは、クラッチ室 5 4が充満されるまでぐ

クラッチ室 5 4が油で充満すると、フィリング終了となり、もはや油は流れなくなり、第 2油室 7 5 と第 3油室 7 6 との間の穴 7 7の差圧がなくなる。これにより、検出弁用スプール 7 1 は右方向に移動し、中立位置まで復帰する。このとき、さらに、検出弁用スプール 7 1の受圧面積の面積間の関係、 A a + A c 〉 A bと、第 2パネ 7 の復帰力を加えた力とにより、検出弁用スプール 7 1 は右方 023 7

向に移動する。検出弁用スプール 7 1 の復帰の際、油圧ポンプ 5 3からの圧油はクラッチ室 5 4を充満し、シユー卜圧が発生する。また、検出弁用スプール 7 1 が右方向に移動することにより、検出弁用スプール 7 1が検出ピン 8 1 に接触する。この接触により、クラッチ室 5 4が油で充満して、フイリングが終了したことを検出している。

このように、上記技術においては、クラッチ室 5 4の充満が完了した時点で、圧力制御弁 6 0及び流量検出弁 7 0の応答遅れにより、ピーク圧が発生する。このピーク圧は、エンジンの回転速度が高い、高スロットル域では問題にならない。しかし、前後進共にクラッチのスムーズな槃がりを必要とするホイールローダ等のタイヤを用いる建設車両で、かつ、特に、エンジンの回転速度が低い、低ス口ットル域で、車両にショックゃ音を発生させ、オペレータに不快感を与える問題が生ずる。この問題を解決するためには、本発明が提案するクラッチ室 8 (図 1参照）に圧油が充满する前にクラッチ室 8に供給する圧油の流量を少なくし、クラッチのがりをスムーズにすれば良い。しかし、クラッチの係合は、一定の時間の幅内にしないとオペレータに発進が遅いという不快感を与える問題が生ずる。このために、クラッチの係合をスムーズに、かつ、一定の時間の幅内で行う制御を実施しょうとすると、次の困難を伴う。これは、第 1 には、クラッチディスク、クラッチピストン、及びピストンケース等の部品の製作誤差により、クラツチ室の容積が一定でなく "バラック " ことである。第 2には、クラッチデイスクが摩耗し、クラッチ室の容積が変化することである。

図 1 0は、上記の説明のための図であり、エンジンの回転速度が低い場合を示す。横軸はクラッチ室 5 4の充満時の経過時間 Tを、縦軸はクラッチ室 5 4の容積 Vを表している。図において、線 Lはクラッチ室 5 4への圧油の供給を示し、係合時間 0から時間 T aまでの線 L Aでは供給流量は多く、時間 T aからの実線 L Bでは少ない供袷量を示す。時間 T aからの実線 L Bの傾きは、車両にショックゃ音を発生させない圧油の供給置の増加率を示している。時間 T bから T cの間は、エンジンの回転速度が低いときの許容係合時間を示している。クラッチ室 5 4の容積 V bから V cの間は、クラッチ室 5 4の容積のバラツキを示している。クラッチ室 5 4の容積のバラツキ V bから V cの間の容積 V dに、クラッチが組み立てられる。この容積 V dに適合し、かつ、許容係合時間 T bから T cに合わせて、クラッチの係合の完了点、即ち、実線 L Bの完了点 P Sを合わせることは困難である。即ち、完了点 P Sが実線 L Cの点 P Aから P Bの幅内に収めることは困難が伴う。また、一時的に合わしても、クラッチディスクが摩耗すると、係合時間は許容係合時間 T bから T cの間から外れてしまう問題がある。発明の開示

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ェンジンの回転速度が低いときにも、車両にショック又はクラツチのつながり音等を生ずることなく、スムーズにクラツチを繫げる調整容易なクラッチ付き変速機の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係るクラッチ付き変速機の制御装置の第 i構成は、

複数の速度段の中から選択されたクラッチ室に油圧ポンプからの油を供給して、選択されたクラッチ室内のクラッチビス卜ンを移動し、クラッチビス卜ンによりクラツチを押圧して係合し、選択された速度段によりエンジンの動力を伝達するクラッチ付き変速機であつて、クラッチ油圧制御弁の圧力制御弁及び流量検出弁を介して選択されたクラッチ室に油を供給すると共に、流量検出弁により選択されたクラッチ室に油が充満したことを検出し、また、コントローラからの変速指令を受けて圧力制御弁によりクラツチを滑らかに係合するクラッチ付き変速機の制御装置において、

クラッチ室は、油圧ポンプからの油が供給されると共に、クラッチピストンが移動する所定の容積を有し、

コントロ一ラは、

クラッチ室に、当初大きな流量を流すため圧力制御弁に大きな卜リガ指令値を第 1所定時間だけ出力して、圧力制御弁から流量検出弁を経て第 1所定容量を供給すると共に、

クラッチピストンが移動を完了する前に、大きな卜リガ指令値から小さな指令値に変更して、第 1所定容量時の流量より少ない流量を供給し、かつ流量検出弁によりクラツチ室が充満したことを検出し、

変速指令を受けた時点からクラッチ室が充満した時点までの充満時間が所定値の幅内にないときには、第 1所定時間を增减して充满時間が所定値の時間の幅内に入るように補正された第 2所定時間を圧力制御弁に出力することを特徴としている。

かかる構成によれば、所定の容積を有するクラッチ室に、当初は多量の油を供給すると共に、クラッチ室が充満する前に、極く少量の油に切り換えて供給するため、クラッチを非常に滑らかに係合できる。オペレータには、係合時のショック、あるいは、クラッチのつながり音の伝播が無くなる。また、極く少畺の油に切り換えて供給しても、クラッチ容穣のバラツキ、あるいは、使用中に摩耗により変化するクラッチ容積に合わせて、多量の油から極く少量の油に切り換えるため、クラッチの係合時間も所定の規格幅内に入れることができる。これにより、オペレータには、クラッチの係合が遅いという感覚を与えることが無くなる。特に、車両に発生したショックあるいは音等が伝播し易いホイールローダ等のタイャを用いる建設車両においても、極く少量の油でクラッチを係合するため、滑らかに発進、変速ができる。更に、この車両において、エンジンの回転速度が低いときに感じるショックあるいは音等が生ずることなく、スムーズにクラッチを繫げることができる。また、所定の間隔で、自動的、あるいは、オペレータの調整により、クラッチの係合時間を所定の規格幅内に入れることができるため、クラッチ調整が容易になる。

本発明に係るクラッチ付き変速機の制御装置の第 2構成は、

複数の速度段の中から選択されたクラッチ室に油圧ポンプからの油を供袷して、選択されたクラッチ室内のクラッチビストンを移動し、クラッチビストンによりクラツチを押圧して係合し、選択された速度段によりエンジンの動力を伝達するクラッチ付き変速機であって、選択されたクラッチ室に変速指令を受けた圧力制御弁を介して油を供給すると共に、クラツチを滑らかに係合するため圧力制御弁を制御するコントローラを備えるクラッチ付き変速機の制御装置において、クラッチ室が圧油で充満したことを圧力で検出する充满検出センサを備え、クラツチ室は、油圧ポンプからの油が供給されると共に、クラッチピストンが移動する所定の容積を有し、

コントローラは、

クラッチ室に、当初大きな流量を流すため圧力制御弁に大きなトリガ指令値を第 1所定時間だけ流して第 1所定容量を供給すると共に、

クラッチピストンが移動を完了する前に、大きなトリガ指令値から小さな指令値に変更して、第 1所定容量時の流量より少ない流量を供給してクラッチ室を充潢し、かつ充満検出センサによりクラツチ室が充満したことを検出し、

変速指令を受けた時点からクラツチ室が充満した時点までの充满時間が所定値の幅内にないときには、第 1所定時間を増減して充満時間が所定値の時間の幅内に入るように補正された第 2所定時間を圧力制御弁に出力することを特徴としている。

かかる構成により、上記第 1構成と同様な作用効果が得られる。また、一般的な圧力制御弁、及び圧力検出器を用いることができる。

本発明に係るクラッチ付き変速機の制御方法は、

変速指令を受けた圧力制御弁を介して、複数の速度段の中から選択されたクラッチ室に油圧ポンプからの油を供給し、選択されたクラッチ室内のクラッチビストンを移動し、クラッチビストンによりクラッチを押圧して係合し、選択された速度段によりエンジンの動力を伝達するクラッチ付き変速機の制御方法において、油圧ポンプからの油を供袷する際、クラッチビス卜ンが移動する所定の容積を有するクラッチ室に、当初大きな流量を流すため圧力制御弁に大きな卜リガ指令値を第 1所定時間だけ流し、

クラッチピストンが移動を完了する前に、大きなトリガ指令値から小さな指令値に変更して、卜リガ指令値時の流量より少ない流量を供給してクラツチ室を充满し、

変速指令が出力された時点からクラッチ室が充満した時点までの充満時間が所定値の幅内にないときには、第 1 所定時間を所定単位時間づっ増加させて又は減少させて、充満時間が所定値の幅内に入るように制御することを特徴としているかかる方法によれば、上記装置の第 1構成と同様な作用効果が得られる。図面の簡単な説明

図 1 は本発明の実施例に係るクラッチ付き変速機の制御装置の概略図である。図 2は本発明の実施例に係るクラッチ油圧制御弁の断面図である。

図 3は図 2のクラツチ油圧制御弁への指令信号のタイムチヤ一トである。図 4 は本発明の実施例に係る制御の一部のフローチヤ一卜である。

図 5 は図 4 に続くフロチャートの一部である。

図 6は図 4 に続くフロチャ一卜の他の一部である。

図 7 は本発明の実施例に係るクラッチ容積とクラッチ係合時間との関係を示す図である。

図 8は従来のクラッチ油圧制御弁の断面図である。

図 9は従来のクラッチ付き変速機の制御装置の概略図である。

図 1 0は従来技術の問題点を説明するための、クラッチ容積とクラッチ係合時間との関係を表す図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の好ましい実施例を添付図面に従って以下に詳述する。

図 1 において、クラッチ付き変速機の制御装匿 1 (以下、制御装置 1 という）は、図示しない作業装置を有する装輪式ホイールローダに搭載されている。制御装置 1 は、コントローラ 2、クラッチ油圧制御弁 3、及び油圧ポンプ 4を備えている。コントローラ 2には、アクセルレバー 5からの信号、及び変速機の前後進あるいは速度段を選択する変速機レバー 6からの信号が、入力されている。ァクセルレバー 5及び変速機レバー 6には、各々位置センサ 5 a、 6 aが付設されている。

上記構成において、オペレータがァクセルレバ一 5によりエンジン 7の回転速度を設定すると共に、変速機レバー 6を選択してホイールローダを走行させる。このとき、制御装置 1では、コントローラ 2からの指令によりクラツチ油圧制御弁 3を作動させて、油圧ポンプ 4からの圧油をクラッチ室 8に送り、以下で説明するごとく、滑らかに係合してショックあるいは音等を生ずることなく、スムーズにクラッチを繫げてホイールローダを走行させる。クラッチは、クラッチ室 8 に圧油を受けて摺動自在に移動するクラッチ室 8内のクラッチビストン 8 Aにより押圧され、かつクラッチ室 8が所定の圧力に上昇すると係合する多板クラッチを備えている。クラッチ室 8は、油圧ポンプ 4からの圧油を受け、クラッチピストン 8 Aがクラッチに接触し、クラツチを押圧し結合開始するまでの移動量による所定の容積 V x (符号 8 Bで示す斜線部が相当する）を有している。

図 1、図 2において、クラッチ油圧制御弁 3は、クラッチ油圧を制御する圧力制御弁 1 0 と、油圧ポンプ 4から圧力制御弁 1 0 と流量検出弁 2 0を経てクラッチ室 8へ流れる圧油の流れを検出する流量検出弁 2 0 と、フイリング完了を検出するフィル用センサ 8 O Aとを備えている。圧力制御弁 1 0はコントローラ 2によって制御され、フィル用センサ 8 0 Aからの検出信号はコントローラ 2に入力される。圧力制御弁 1 0は、従来例と同一に構成され、圧力制御弁用スプール 6 1 (以下、制御弁用スプール 6 1 という）と、ピストン 6 2 と、比例ソレノイド 6 3 と、及び第 1バネ 6 4 とを備えている。

流量検出弁 2 0 は、従来例と同一形状に構成され、流 S検出弁用スプール 2 1 (以下、検出弁用スプール 2 1 という）、第 2バネ 7 2、及び第 3パネ 7 3を備えている。検出弁用スプール 2 1 には 3個の突起部が形成され、この突起部により第 1油室 2 2、第 2油室 2 3、及び第 3油室 2 4が画成されている。検出弁用スプール 2 1 の突起部で、かつ、第 2油室 2 3 と第 3油室 2 4 との間には、穴 7 7が設けられている。検出弁用スプール 1 は、従来例と同様に、 3つの異なる受圧面積 A a、 A b , 及び A cを有し、これらの面積間には、 A a + A c > A b , 及び A b 〉A c , の関係を持たせている。

フィル用センサ 8 0 Aは、検出ピン 8 1 と、絶縁体 8 2 と、検出ピン 8 1 に結線された第 1抵抗 R aと、電源 8 5とを備えている。検出ピン 8 1 は、検出弁用スプール 2 1が移動したとき右端部に接触する位置で、かつ、絶縁体 8 2を介してボデー 9 0に取着されている。また、検出ピン 8 1からはリード線 8 3が引き出され、このリード線 8 3 は第 1抵抗 R a に結線されている。第 1抵抗 R aには所定の直流電圧が印加され、また、ボデ一 9 0はアース線 8 4 によりアースされている。上記構成により、検出ピン 8 1 と検出弁用スプール 2 1 とが接触すると、霍源 8 5からの電流が第 1抵抗 R aを経て流れる。この第 1 抵抗 R aの前後の電位差を検出してクラツチ室 8が充満したことを検出する。

次に、従来例と本発明の実施例との構成の差異について説明する。

従来例では、上述のように、油圧ポンプ 5 3からの圧油は、ポンプポート 9 1 、制御弁用スプール 6 1、及び、油路 6 7を経て、検出弁用スプール 7 1 の第 2 油室 7 5に流入する。第 2油室 7 5に流入した圧油は、検出弁用スプール 7 1の穴 7 7、第 3油室 7 6、及び、出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 5 4 に流れ込む。このとき、穴 7 7により、第 2油室 7 5 と第 3油室 7 6 との間に差圧が生じて、スプール 7 1 は図示の左方向に移動する。これにより、第 1油室 7 4 と第 2 油室 7 5 とがボデー 9 0により遮断されていたのが、開となり、油圧ポンプ 5 3 からの圧油はこの開の部分を通り、前記の制御弁用スプール 6 1からの油 Y aと合流して、検出弁用スプール 7 1 の穴 7 7、第 3油室 7 6、及び、出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 5 4 に流れ込む。この圧油の流れは、クラッチ室 5 4が充満されるまで铳いていた。しかし、本実施例では、従来例での図 8及び図 9に当てはめて説明すれば、第 1油室 7 4 と第 2油室 7 5 とが閉となる。従って、従来例のような「油圧ポンプ 5 3からの圧油で、この開の部分を通り、制御弁用スプール 6 1 からの油 Y a と合流して、クラッチ室 5 4 に流れ込んでいた」油が、なくなる。即ち、矢印 Y bでの油の流れがなくなる。

本実施例の図 1及び図 2に戻れば、油圧ポンプ 4からの圧油は、ポンプポート 9 1 、制御弁用スプール 6 1 、及び、油路 6 7を経て、検出弁用スプール 2 1 の第 2油室 2 3 に流入する（矢印 Y a にて示す）。第 2油室 2 3 に流入した圧油は、検出弁用スプール 2 1 の穴 7 7、第 3油室 2 4、及び、出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 8に流れ込む。クラッチ室 8が油で充満すると、フィリング終了となり、もはや油は流れなくなり、第 2油室 2 3 と第 3油室 2 4 との間の穴 Ί 7の差圧がなくなる。これにより、検出弁用スプール 2 1が、右方向に移動して、中立位置まで復帰すると共に、前記の従来例と同様に、さらに右方向に移動する。この移動により、クラツチ室 8が油で充満しフィリング終了となったこと力 <、従来例と同様に、フィル用センサ 8 0 Aにより検出される。

上記のようにクラッチ室 8への流量が制御弁用スプール 6 1 により制御されることにより、油圧ポンプ 4からクラッチ室 8への圧油の供給量の増加率は、図 7 に示すように、時間 T aからの実線 L Bの傾きになる。これにより、クラッチは滑らかに係合し、ショックあるいは音等を生ずることなく、スムーズにクラッチを繋げてホイールローダを走行させる。

コントローラ 2は、アクセルレバー 5及び変速機レバー 6からの信号が入力され、オペレータが変速機レバ一 6で選択した変速機の前後進用あるいは速度段用のクラッチ油圧制御弁 3に、油圧ポンプ 4からの圧油をクラッチ室 8へ供給するよう指令を出力する。コントローラ 2からの指令は、図 3に示すような、指令電流 I が出力される。図 3では、横軸に時間 Tを、縦軸にコントロ一ラ 2が出力する指令電流 I を示している。図 3の記号について、以下では、時間 T f は変速指令出力時間、時間 T f から時間 T gの間の指令電流 I aはトリガー指令値、時間 T f から時間 T gの間の指令電流 1 aを流している時間 t aはトリガー時間、時間 T hはクラッチ室 8のフィリング終了時間、時間 T f から時間 T hの間の時間 t bはフイリング時間という。上記構成における作動について説明する。図 4〜図 6 は、クラッチの係合の指令点からフィリング終了点までの時間を、所定の時間内に入れるためのクラツチ油圧制御弁 3を制御する方法のフローチャートである。図 7 は、本実施例の所定の許容係合時間の幅にクラツチを係合するための説明図であり、図 1 0に対応する図である。

以下は、車両が組み立てられた後で、車両が使用されているとき、あるいは、車両が使用されてクラツチディスクが摩耗した伏態にあるとき、クラッチ室 8が所定の容積 V Xにある伏態で、クラッチが係合する時間を所定の時間内に入れるための調整方法である。ここで、所定の容積 V X =クラッチ室の面積 A c X クラッチピストンの移動量 S X である。

ステップ 1で、コントローラ 2は、変速機の油温（トルクコンバ一タの油を兼用しているときはトルクコンバータの油温）が所定値の幅内に入っていることを認識する。ステップ 2では、オペレータがアクセルレバー 5を操作し、エンジン 7を所定の回転速度に設定したとき、コントローラ 2 はその回転域を認識する。ステップ 3では、予めマップ等により記憶させてあって、油温及びエンジン回転速度に応じた最適な設定フィリング時間の下限値 T Q及び上限値 T rを、この状態における最適な設定フィリング時間 T q、 T rとして、コントローラ 2が読み込む。

ステップ 4で、オペレータは変速機レバー 6を操作（中立 Nから前進 1速 F 1 、中立 Nから前進 2速 F 2、あるいは、中立 Nから後進 R等）し、コントローラ 2に選択した変速機の速度段の信号を与える。ステップ 5で、コントローラ 2は、変速機レバー 6からの選択された信号を受け、それに相当する制御装置 1 のクラッチ油圧制御弁 3に、作動する指令を出力すると共に、指令を出力した変速指令出力時間 T f aを記憶する。または、指令を出力した変速指令出力時間 T f a からの経過時間のカウントを開始する。出力する指令は、図 3のタイムチャートによる。ステップ 6で、タイムチャートによる指令により、クラッチ油圧制御弁 3が切り換わり、クラツチ油圧制御弁 3は油圧ポンプ 4からの圧油をクラツチ室 8に供給する。

図 7 も参照しつつ、さらに詳細に説明する。本実施例では、コントローラ 2 は、先ず、クラツチ油圧制御弁 3の圧力制御弁 1 0の比例ソレノィド 6 3に、電流のトリガー指令値 I aを時間でトリガー時間 t a aだけ出力する。これにより、圧力制御弁 1 0の制御弁用スプール 6 1が左方向に大きく移動し、油圧ポンプ 4 からの圧油は、制御弁用スプール 6 1 の大きく開かれた M A部から、検出弁用スプール 2 1 の第 2油室 2 3、検出弁用スプール 2 1の穴 7 7、第 3油室 2 4、及び出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 8に流れ込む。クラッチ室 8へ流れ込む量は、増加率の勾配 aが大きいので、多量である。これは、図 7に示す線 L Aでのクラッチ室 8への圧油の供給を示し、変速指令出力時間 T f a (係合時間 0 ) から時間 T aまで、即ちトリガ一時間 t a aの間、クラッチ室 8への供袷量を多くしている。

次に、卜リガ一時間 t a aが経過すると、コントローラ 2は、圧力制御弁 1 0 の比例ソレノイド 6 3に、指令電流を'减じた指令値 I bを出力する。これにより、大きく左方向に移動していた制御弁用スプール 6 1 の移動量が減少する。このため、油圧ポンプ 4からの圧油は、制御弁用スプール 6 1 の小さく開かれた M B 部から、検出弁用スプール 2 1 の第 2油室 2 3、検出弁用スプール 2 1 の穴 7 了、第 3油室 2 4、及び出力ポート 9 2を経て、クラッチ室 8に流れ込む。クラッチ室 8への流れ込む量は、増加率の勾配 /9が小さいので、少量である。これは、図 Ί に示す実線 L Bでのクラッチ室 8への圧油の供給を示し、車両にショックや音を発生させない圧油の供給の増加率を示している。

圧油がクラッチ室 8に充満し（点 P Sの状態）、フイリング終了時間 T h aになったことがフィル用センサ 8 0 Aにより検出されて、コントローラ 2に信号が送られる。尚、ステップ 5での指令により開始した変速指令出力時間 T f aからの経過時間のカウントの終了値を、読み込んでも良い。コントローラ 2は、クラツチ室 8のフィリング終了時間 T hに、指令電流をさらに弒じた指令値 I cを出力しても良い。その後、クラッチの係合のために、クラッチ室 8の圧力が上昇し、滑りが少なくなりスムーズに係合できる。

フローに戻ると、ステップ 7で、コントローラ 2 は、ステップ 6でのフィリング終了時間 T h a及びステツプ 5での変速指令出力時間 T f aより、フィリング時間 t bを求める。ステップ 8では、この求められたフィリング時間 t b力く、変速した時点の温度域及びエンジン回転域に応じて設定されている設定フィリング時間の幅（下限値 T qから上限値 T r ) 内に入っているか、否かを判定する。即ち、フィリング時間 t bは、設定フィリング時間の下限値 T q≤フィリング時間 t b 設定フイリング時間の上限値 T r力、、否かを判定する。フィリング時間 t bが設定フィリング時間の幅（下限値 T qから上限値 T r ) 内に入っている場合には、ステップ 9に行く。ステップ 9で、コントローラ 2は、次回の変速も同一の指令値を圧力制御弁 1 0の比例ソレノイド 6 3に出力する。

ステップ 8で、フイリング時間 t bが設定フィリング時間の上限値 T rよりも大きい場合には、ステップ 1 0に行く。ステップ 1 0で、コントローラ 2は、前回のトリガー時間 t a aに所定値のトリガー時間 Δ t aを加算して、新しいトリガー時間 t a b ( = t a a -I- Δ t a ) を求める。ステップ 1 1でコントローラ 2 は、新しいトリガ一時間 t a bで、電流のトリガ一指令値 I aを圧力制御弁 1 0 の比例ソレノイド 6 3に出力すると共に、その時間 T f bを記億する。ステップ 1 2では、新しいタイムチャートの指令によりクラッチ油圧制御弁 3が切り換わり、ステップ 6 と同様に、クラッチ油圧制御弁 3は油圧ポンプ 4からの圧油をクラッチ室 8に供給する。そして、フィリング終了時間 T h bになったことが、フィル用センサ 8 O Aにより検出される。

ステップ 1 3でコントローラ 2は、ステップ 1 2でのフィリング終了時間 T h b及びステツプ 1 1 での変速指令出力時間 T f bより、フィリング時間 t cを求める。ステップ 1 4では、この求められたフィリング時間 t cが、 t c ≤上限値 T rになつたか、否かを判定する。否の場合には、ステップ 1 0に戻り、 t c ≤ T rになるまでステップ 1 0からステップ 1 4を繰り返す。ステップ 1 4で t c ≤ Ύ τの場合には、ステップ 1 5 に行き、コントローラ 2 は、新しいタイムチヤ - トを記慷すると共に、それに従って圧力制御弁 1 0の比例ソレノイド 6 3に指令を出力する。即ち、新しいトリガー時間 t a bにより制御する。

ステップ 8で、フィリング時間 t bく下限値 T その場合には、ステップ 1 6 に行き、コントローラ 2は、前回の卜リガ一時間 t a aから所定値のトリガー時間 Δ t aを減算して新しいトリガー時間 t a c ( = t a a - Δ t a ) を求める。ステツプ 1 7でコントローラ 2は、新しいトリガー時間 t a cで、電流の卜リガー指令値 I aを圧力制御弁 1 0の比例ソレノイド 6 3に出力すると共に、その時間 T f cを記憶する。ステップ 1 8では、新しいタイムチャートの指令によりクラツチ油圧制御弁 3が切り換わり、ステップ 6 と同様に、クラッチ油圧制御弁 3は油圧ポンプ 4からの圧油をクラッチ室 8に供給する。そして、フィリング終了時間 T h eになったことが、フィル用センサ 8 O Aにより検出される。

ステップ 1 9でコントローラ 2は、ステップ 1 8でのフィリング終了時間 T h c及びステップ 1 Ίでの変速指令出力時間 T f cより、フイリング時間 t dを求める。ステップ 2 0で、この求められたフィリング時間 t dが、 t d≥下限値 T Qであるか否かを判定する。否の場合には、ステップ 1 6に戻り、 t d≥ T qになるまでステップ 1 6からステップ 2 0を繰り返す。 t d≥ T qの場合には、ステツプ 2 1 に行き、コントローラ 2は、新しいタイムチヤ一卜を記憶すると共に、それに従って圧力制御弁 1 0の比例ソレノィド 6 3に指令を出力する。即ち、新しいトリガー時間 t a cにより制御する。

以上により、フイリング時間 t bが、設定フィリング時間の下限値 T qと上限値 T r との間のフィリング時間 t c , t dになると共に、クラツチは滑らかに係合してショックあるいは音等を生ずることなく、スムーズにクラツチを繫げてホィールローダを走行させる。

上記において、ステップ 8での判定、即ち、測定したフィリング時間 t bが設定フイリング時間の幅内に入っているか否かの判定を、一回で行っている例を示した。しかし、ステップ 2 2、 2 3に示すように、この判定を複数回行い、この結果が、複数回共に外れていたとき、ステップ 1 0あるいはステップ 1 6に行くようにしても良い。また、卜リガー指令値 I aを出力する卜リガ一時間 t a aの設定は、車両が組み立てられた後では、クラッチ室 8の容積の部品製造時のバラツキを考慮して設定すれば良い。例えば、部品の誤差を集積し、最小の容積時にフィリング終了時間 T hが設定フィリング時間の幅内 T c！〜 T rになるようにすれば良い。また、車両が使用されているとき、あるいは、車両が使用されてクラツチディスクが摩耗した時には、前回のトリガ一時間 t a aを記憶しておき、それに所定値のトリガー時間△ t aを加算すれば良い。

上記においては、圧力制御弁 1 0により流量及び圧力を制御し、かつ、流 S検出弁 2 0の検出弁用スプール 2 1 によりクラッチ室 8のフイリング完了を検出していたが、クラッチ室 8のフィリング完了は、図 1 に示す圧力センサ（充満検出センサ） 9 7により圧力の変化を検出しても良い。トリガー指令値 I aを出力するトリガー時間 t aの変更は、所定時間経過したらオペレータがリセットレバー 9 8により行っても良く、また、オペレータがクラツチの係合が遅いと感じたときにリセッ卜レバ一 9 8により行っても良い。更に、オペレータには関係なく、自動的に所定時間間隔でコントローラ 2からの指令により行っても良い。産業上の利用可能性

本発明は、ェンジンの回転速度が低いときにも、車両にショック又はクラッチのつながり音等を生ずることなく、スムーズにクラツチを繋げる調整容易なクラッチ付き変速機の制御装置及び制御方法として有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の速度段の中から選択されたクラッチ室に油圧ポンプからの油を供給して、前記選択されたクラッチ室内のクラッチビス卜ンを移動し、前記クラッチピストンによりクラツチを押圧して係合し、選択された速度段によりエンジンの動力を伝達するクラツチ付き変速機であって、クラツチ油圧制御弁の圧力制御弁及び流量検出弁を介して前記選択されたクラッチ室に油を供給すると共に、前記流量検出弁により前記選択されたクラツチ室に油が充満したことを検出し、また、コントローラからの変速指令を受けて前記圧力制御弁により前記クラツチを滑らかに係合するクラッチ付き変速機の制御装置において、

前記クラッチ室（8) は、前記油圧ポンプ（4) からの油が供給されると共に、前記クラッチビストン（8A)が移動する所定の容積を有し、

前記コン卜ローラ（2) は、

前記クラッチ室（8) に、当初大きな流量を流すため前記圧力制御弁（10)に大きな卜リガ指令値を第 1所定時間だけ出力して、前記圧力制御弁（10)から前記流量検出弁（20〉を経て第 1所定容量を供給すると共に、

前記クラヅチビストン（8A)が移動を完了する前に、前記大きなトリガ指令値から小さな指令値に変更して、前記第 1所定容量時の流量より少ない流量を供給し、かつ前記流量検出弁（20)により前記クラツチ室（8) が充満したことを検出し、前記変速指令を受けた時点から前記クラツチ室（8) が充満した時点までの充満時間が所定値の幅内にないときには、前記第 1所定時間を増減して前記充満時間が前記所定値の時間の幅内に入るように捕正された第 2所定時間を前記圧力制御弁 (10)に出力することを特徴とするクラツチ付き変速機の制御装置。

2 . 複数の速度段の中から選択されたクラツチ室に油圧ポンプからの油を供給して、前記選択されたクラッチ室内のクラッチビストンを移動し、前記クラッチピストンによりクラッチを押圧して係合し、選択された速度段によりエンジンの動力を伝達するクラッチ付き変速機であって、前記選択されたクラツチ室に変速指令を受けた圧力制御弁を介して油を供給すると共に、前記クラッチを滑らかに係合するため前記圧力制御弁を制御するコントローラを備えるクラツチ付き変速機の制御装置において、

前記クラツチ室（8) が圧油で充満したことを圧力で検出する充満検出センサ（9 7)を備え、

前記クラッチ室（8) は、前記油圧ポンプ（4) からの油が供給されると共に、前記クラッチピストン（8A)が移動する所定の容積を有し、

前記コン卜ローラ（2) は、

前記クラッチ室（8) に、当初大きな流躉を流すため前記圧力制御弁（10)に大きなトリガ指令値を第 1所定時間だけ流して第 1所定容量を供給すると共に、前記クラッチビストン（8A)が移動を完了する前に、前記大きな卜リガ指令値から小さな指令値に変更して、前記第 1所定容量時の流量より少ない流量を供袷して前記クラッチ室（8) を充満し、かつ前記充満検出センサ（97)により前記クラッチ室（8) が充満したことを検出し、

前記変速指令を受けた時点から前記クラッチ室（8) が充満した時点までの充満時間が所定値の幅内にないときには、前記第 1所定時間を増減して前記充满時間が前記所定値の時間の幅内に入るように補正された第 2所定時間を前記圧力制御弁 (10)に出力することを特徴とするクラッチ付き変速機の制御装置。

3 . 変速指令を受けた圧力制御弁を介して、複数の速度段の中から選択されたクラツチ室に油圧ポンプからの油を供給し、前記選択されたクラツチ室内のクラッチピストンを移動し、前記クラッチピストンによりクラツチを押圧して係合し、選択された速度段によりェンジンの動力を伝達するクラッチ付き変速機の制御方法において、

前記油圧ポンプ（4) からの油を供給する際、前記クラッチビストン（8A)が移動する所定の容積を有するクラッチ室（8) に、当初大きな流量を流すため前記圧力制御弁（10)に大きなトリガ指令値を第 1所定時間だけ流し、

前記クラッチビストン（8A)が移動を完了する前に、前記大きなトリガ指令値から小さな指令値に変更して、前記卜リガ指令値時の流量より少ない流量を供給して前記クラッチ室（8) を充満し、

前記変速指令が出力された時点から前記クラツチ室（8) が充満した時点までの充满時間が所定値の幅内にないときには、前記第 1所定時間を所定単位時間づっ増加させて又は減少させて、前記充満時間が前記所定値の幅内に入るように制御することを特徴とするクラッチ付き変速機の制御方法。