JPH0251655A - 変速機のクラッチ油圧制御装置 - 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 この発明は、主として建設車両に装備された変速機のク
ラッチ油圧制御装置に関する。

従来の技術 第３図は、油圧作動式クラッチを係脱することにより、
歯車の組合わせを選択して変速および面後進の切換えを
行うクラッチ油圧制御装置の制御系統図である。まず、
油圧ポンプ１からの作動油は、レギュレータバルブ２の
油室３に導入されるそしてその作動油は、スプール４の
油路５を介してスプール室６に供給されてスプール４を
矢印イ方向に移動させ、さらに油路７を通してコンバー
タ８に導出される。このとき油室３に接続されている吐
出側油路９に介在された絞り部１０および油路１１に接
続されているダンプバルブ１２の絞り部１３を介してレ
ギュレータバルブ２の背圧室１４に導入された作動油は
、その油圧力によりトリマピストン１５をばね１６に抗
してストッパ１７の位置まで矢印イと反対方向に移動さ
せる。その結果、油室３内の圧力はそのばね１６の弾発
力とバランスする圧力Ｐ１に維持される。絞り部１０の
下流側はクラッチカットオフバルブ１８に連通している
ので、車両のブレーキを作動するときにはクラッチの係
合は解かれる。メイン圧力がＰｌに維持されている状態
で、速度段クラッチ切換弁１９がたとえば２速に入れら
れていると、油室３から吐出側油路９、絞り部１０、ク
ラッチカットオフバルブ１８の油室２０、油路２１．２
２．２３を介して供給された作動油は、ピストン部１９
ａ、１９ｂにより仕切られている室１９Ａを経て２速の
速度段クラッチ２４ａに供給される。−方、油路２１よ
り分流された一部の作動油は、油路２１より分岐した油
路２５を経て、前後進クラッチ切換弁２６に供給される
。しかし、この切換弁２６が図示のように中立状態にあ
ると、室２６、がピストン部２６．，２６ｂで密閉され
ているので、作動油は前進クラ・ソチ２７　Ａおよび後
進クラッチ２７ｓには供給されない、そこで前後進クラ
ッチ切換弁２６のスプール２６ｓを矢印口方向に中立位
置Ｎから前進走行位置Ｆに移動させると前進クラッチ２
７Ａ油路２５とが連通ずる。油圧ポンプ１から供給され
る作動油は上記油路２５、前後進クラッチ切換弁２６を
介して前進クラッチ２７Ａに供給される。このとき、作
動油は絞り部１０を介して流過するので、絞り部１０の
前後で圧力差が生じ、油路２１における作動油圧Ｐ１は
第４図に示す線２１．から線２１ｔ、のように前進クラ
ッチ２７＾への後述する初期充填圧力である圧力Ｐ２に
まで降下する。これにともなってダンプバルブ１２内に
導入される作動油の圧力も降下するので、ばね１６の弾
発力と背圧室１４の油圧力によって、ダンプバルブ１２
のピストン２８がばね２９に抗して矢印へ方向に移動さ
れる。そこで、レギュレータバルブ２の背圧室１４はタ
ンク連通路３０に連通し、トリマピストン１５の矢印イ
方向への移動とともに、背圧室１４内の作動油はタンク
３１に還流される。その結果、ばね１６の弾発力は小さ
くなり、これとバランスするように油室３の圧力Ｐ１は
、第４図に示す線３．から線３ｂのように上述の圧力Ｐ
２よりは高い圧力Ｐ３に降下する。このとき、背圧室１
４の圧力も線１４、の状態から線１４．のように圧力Ｐ
２まで降下する。一方、前進クラッチ２７Ａ内の圧力は
線２７．である大気圧から線２７ｂのように直ちに圧力
Ｐ２に上昇して作動油の充填が開始され、かつ、その圧
力でクラッチピストン（図示なし）がクラッチプレート
に当接するまでの時間Ｔ、の間、線２７ｃのように充填
が継続される。そしてクラッチピストンがフルストロー
クするまでの時間Ｔ１の間に、第５図の斜線の施された
面積に相当する作動油量Ｑ、が充填される。このように
してクラッチピストンがフルストロークすると、吐出側
油路９の絞り部１０の前後の圧力はバランスする。この
ため、背圧室１４の油圧が圧力Ｐ２から圧力Ｐ１に線１
４ｄをたどって上昇し、ｌ・リマピストン１５を矢印イ
と反対方向に移動させるので、油室３の圧力は圧力Ｐ３
から上昇する。この圧力は、絞り部１３により背圧室１
４に入り込む油量が制限されてトリマピストン１５の移
動が徐々に行われるため、線３．のように徐々に上昇し
圧力Ｐ１に至ったときに一定となる。この油圧上昇によ
りクラッチの押付力は徐々に増加するため前進クラッチ
２７Ａでは線２７　ｄのようにショックのないクラッチ
の係合が行われる。

以上は前後進クラッチ切換弁２６を前進走行位置Ｆに切
換えた場合について述べたが、中立位置Ｎから後進走行
位置Ｒに切換えた場合も同様の作動がなされる。さらに
、２速から３速に切換えるために速度段クラッチ切換弁
１９のスプール１９５を矢印二方向に移動させると、油
路２３と油路３２とが連通し、３速の速度段クラッチ２
４ｃに作動油を供給することができる。そして、２速の
速度段クラッチ２４Ｂに供給されていた作動油はタンク
３１に還流され、その以後の作動は上述と同様である。

発明が解決しようとする課題 従来技術のクラッチ油圧制御装置では、スプールやピス
トンを油圧力で機械的に移動させて所要のクラッチに切
換えるので、切換操作を始めてからクラッチへの作動油
の充填が完了するまでの間に作動油圧が上昇しない。そ
のために、クラッチ切換え係合に要する時間が長くかか
り、車両の登板発進時に車両がｆ＆退したり、あるいは
ショベルローダなどで掘削作業を行っているとき、突込
力を増加させるために２速から１速に変速すると、突込
力の反力により車両の後退を招き、運転感覚におちて好
ましくない問題があった。

この発明は上記の課題を解決し、変速時のタイツ＼ラグ
を短縮し、円滑な車両の動きが得られる変速機のクラッ
チ油圧制御装置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 イ、レギュレータバルブの背圧室ポート部に絞り部およ
びチェック弁を並列に配設したトリマ接続部を連結し、
そのトリマ接続部と、レギュレータバルブ吐出側油路に
介在される絞り部下流側とを連通ずる油路に電磁切換弁
を介設し、 口、また、クラッチ切換操作指令器を設け、そのクラッ
チ切換操作指令器からの切換信号をコントローラに出力
可能とし、 ハ、上記コントローラに上記切換信号が入力されたとき
コントローラにより、クラッチ切換弁に切換信号を出力
するとともに、所定の時間差を経て上記電磁切換弁をタ
ンク連通油路位置に切換作動させ、予め設定した所定の
フィリングタイム経過後に再び上記電磁切換弁を元の開
通油路位置に復帰作動可能に構成した。

作　　　　　　用 イ、クラッチ切換操作指令器からの切換信号Ｓ。

がコントローラに入力されると、コントローラよりクラ
ッチ切換弁に対して切換信号Ｓ１が出力される。それに
より、たとえば２速から１速への切換えが開始される。

そこで１速クラツチに圧油が供給される。そのとき背圧
室における油圧は、はぼメイン油圧Ｐ１に近い圧力に維
持される。

ロ、上記イ項の状態のまま、所定時間ｔｄが経過したと
きにコントローラより電磁切換弁を切換える切換信号Ｓ
２が出力される。上記電磁切換弁は開通油路位置よりタ
ンク連通油路位置に切換わるので、クラッチ変速時の初
期圧を低減し、変速ショックを小さくすることができる
。

ハ、上記ロ項におりるフィリングタイムｔ、は予め短く
設定しであるが、そのフィリングタイム経過後にコント
ローラより電磁切換弁を切換える切換信号Ｓ、が出力さ
れる。上記電磁切換弁はタンク連通油路位置より再び開
通油路位置に復帰作動するので、背圧室の油圧は上昇し
、クラッチの押圧力は徐々に増加される。上記のように
して、クラッチの円滑な結合が行われる。

実　　　施　　　例 以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。第１図は、この発明にかがるクラッチ油圧制御装置の
制御系統図である。図において、従来技術と同一構成要
素を使用するものに対しては同符号を付す。２°はレギ
ュレータバルブ、１４′はレギュレータバルブ２′の背
圧室、３３は背圧室１４′のポート部・、３４はトリマ
接続部、３５はトリマ接続部３４内の絞り部、３６はチ
エ４ツク弁、３７は電磁切換弁、３８は電磁切換弁３７
の電磁作動部、３９はクラッチ切換操作指令器４０はコ
ントローラ、４１はクラッチ切換弁、４２はチェック弁
である。

次に、この発明にかかるクラッチ油圧制御装置の構成を
第１図について述べる。レギュレータバルブ２′の背圧
室１４”ポート部３３にトリマ接続部３４を接続し、そ
のトリマ接続部３４と、レギュレータバルブ２′吐出側
の絞り部１０下流側とを連通ずる油路に電磁切換弁３７
を介設した。

またクラッチ切換操作指令器３９を設け、そのクラッチ
切換操作指令器３９からの切換信号をコンＩ・ローラ４
０に出力可能とした。そして、上記コントローラ４０に
上記切換信号が入力されたときコントローラ４０により
、クラッチ切換弁４１に切換信号を出力するように設定
した。それとともに、所定の時間差を経て上記電磁切換
弁３７をタンク連通油路位置に切換作動させ、予め設定
した所定のフィリングタイム経過後に、再び上記電磁切
換弁３７を元の開通油路位置に復帰作動可能に構成した
。

第２図は、この発明にかかるクラッチ油圧制御装置の主
要部における圧力と時間との関係を示すグラフである。

その適用例としては、２速から１速に切換えたときのク
ラッチ油圧の制御態様を示す。図において、線αはレギ
ュレータバルブ２′の油室３内メイン圧力、線βは２速
の速度段クラッチ２４ａの油圧、線γは１速の速度段ク
ラッチ２４Ａの油圧、ｔ、は２速から１速に切換えた時
点より電磁切換弁３７を最初に切換えたときまでの時間
（時間差）、ｔｒは２速から１速に切換えた時点より再
び電磁切換弁３７を元の位置に復帰作動させるまでのフ
ィリングタイムである。

次に、この発明にかかるクラッチ油圧制御装置の作用機
能を第１図および第２図について述べる。

クラッチ切換操作指令器３９からの切換信号≦０をコン
トローラ４０に入力させると、コントローラ４０よりク
ラッチ切換弁４１に対して切換信号Ｓ１が出力される。

それにより、たとえば２速から１速への切換が開始され
る。そこで、１速の速度段クラッチ２４＾に圧油が供給
される。そのときには電磁切換弁３７が開通油路位置ホ
にあるので、背圧室１４′における油圧はほぼメイン圧
力Ｐ１に近い圧力に維持される。したがって、第２図の
線γ（１速クラツチの油圧を示す〉において切換開始時
点トより油圧の上昇が行われ、同時にそのクラッチパッ
ク（図示なし）に圧油が充鎮されてゆく、そして上記の
状態を継続し所定時間ｔ１が経過したときに（設定した
時間差）、コントローラ４０より電磁切換弁３７の電磁
作動部３８に切換信号Ｓ２が出力される。上記電磁切換
弁３７は開通油路位置ホよりタンク連通油路位置へに切
換わるので、背圧室１４°は、電磁切換弁３７のへ位置
を介してタンク４３に連通ずる。その結果ばね１６の弾
発力は小さくなり、これとバランスするように油室３の
圧力Ｐ１は降下する（第２図内、線αの舌部）。それと
同時に、１速クラツチの油圧も若干降下する（第２図内
、線γのり部）、シかしコントローラ４０には予めフィ
リングタイムｔ、を設定しているので、そのフィリング
タイム経過後に、コントローラ４０より電磁切換弁３７
を切換える切換信号Ｓ３が出力される。上記電磁切換弁
３７はタンク連通油路位置へより再び開通油路位置ホに
復帰作動するので、背圧室１４゛の油圧は上昇し、クラ
ッチの押圧力は徐々に増加される。上記のようにして、
クラッチの円滑な係合が行われる。

発明の効果 従来技術のクラッチ油圧制御装置では、スプールやピス
トンを油圧力で機械的に移動させて所要のクラッチに切
換えるので、切換え操作を始めえからクラッチへの作動
油の充填が完了するまでの間に作動油圧が上昇しない。

そのために、クラッチ切換え係合に要する時間が長くか
かり、車両の登板発進時に車両が後退したり、あるいは
ショベルローダなどで掘削作業を行っているとき、突込
力を増加させるために２速から１速に変速すると突込力
の反力により車両の後退を招き、運転感覚において好ま
しくない問題があった。

しかしこの発明にかかるクラッチ油圧制御装置では、ク
ラッチ油圧上昇特性をきめているレギュレータバルブの
背圧室にトリマ接続部を連結し、そのトリマ接続部とレ
ギュレータバルブ吐出側との間に電磁切換弁を介設した
。さらに、クラッチ切換操作指令器を設け、そのクラッ
チ切換操作指令器からの切換信号をコントローラに出力
可能とし、そのコントローラに上記切換信号が入力され
たときコントローラにより、クラッチ切換弁に切換信号
を出力するとともに、所定の時間差を経て上記電磁切換
弁をタンク連通油路位置に切換作動させ、予め設定した
所定のフィリングタイム経過後に再び上記電磁切換弁を
元の開通油路位置に復帰作動可能に構成した。それによ
り、クラッチ切換直後のメイン油圧は低下することなく
、切換えられなりラッチパックに圧油を充填し、所定の
時間差が経過した後に電磁切換弁がタンク連通油路位置
に切換わる。そこで背圧室の圧力は降下し、クラッチ変
速時の初期圧は低減し、変速ショックを小さくすること
ができる。そして、予め短縮して設定した所定のフィリ
ングタイムを経過したときには、クラッチパックに圧油
の充填が完了している上に、電磁切換弁が元の開通油路
位置に復帰するので、クラッチの円滑な係合が行われる
。

したがって、この発明にかかるクラッチ油圧制御装置で
は、クラッチ切換時にコントローラにより、電磁切換弁
を所定の時間だけ開通油路位置に維持して高圧圧油を所
望のクラッチに充填させ、しかもフィリングタイムを各
変速段により個々に設定できるので、クラッチ切換時の
タイムラグを解消し、円滑なりラッチ切換操作を可能と
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるクラッチ油圧制御装置の制御
系統図、第２図はこの発明にかかるクラッチ油圧制御装
置の主要部における圧力と時間との関係を示すグラフ、
第３図は従来技術クラッチ油圧制御装置の制御系統図、
第４図は従来技術クラッチ油圧制御装置の主要部におけ
る圧力と時間との関係を示すグラフ、第５図は従来技術
クラッチの作動油充填量と時間との関係を示すグラフで
ある。 ２．２゜ １４．１４゜ ２４Ａ〜２４ｃ 油圧ポンプ レギュレータバルブ 背圧室 トリマピストン 、２７Ａ　、２７ａ　　　　クラッチ ボー°ト部 トリマ接続部 電磁切換弁 クラッチ切換操作指令器 コントローラ クラッチ切換弁 以 上 第１図 弔 図 り と八− 第 図 ／ＰＡＰ あ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 油圧作動式クラッチに供給する作動油の圧力を制御し、
   各クラッチ係合時の油圧を漸増させる機能を有するトリ
   マピストンとこのトリマピストンの起動圧力を発生する
   ための背圧室を設けたレギュレータバルブをそなえ、油
   圧力を介してクラッチを係脱することにより、歯車の組
   合わせを選択して変速および前後進の切換えを行うよう
   にしたクラッチ油圧制御装置において、上記レギュレー
   タバルブの背圧室ポート部に絞り部およびチェック弁を
   並列に配設したトリマ接続部を連結しそのトリマ接続部
   と、レギュレータバルブ吐出側油路に介在される絞り部
   下流側とを連通する油路に電磁切換弁を介設し、また、
   クラッチ切換操作指令器を設け、そのクラッチ切換操作
   指令器からの切換信号をコントローラに出力可能とし、
   そのコントローラに上記切換信号が入力されたときコン
   トローラにより、クラッチ切換弁に切換信号を出力する
   とともに、所定の時間差を経て上記電磁切換弁をタンク
   連通油路位置に切換作動させ、予め設定した所定のフィ
   リングタイム経過後に再び上記電磁切換弁を元の開通油
   路位置に復帰作動可能に構成したことを特徴とする変速
   機のクラッチ油圧制御装置。