JPH0536641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はデユーテイー制御を行う制御バルブ
の油温補正装置に関するものである。

（従来の技術） 油圧シリンダに供給する作動油の流量を制御す
る方法として制御バルブの弁の開閉を断続的に行
い、単位時間における弁の開状態の割合を変化さ
せるいわゆるデユーテイー制御がある。例えば、
自動変速機付車両におけるクラツチ断接用アクチ
ユエータとしての油圧シリンダ、フオークリフト
におけるリフトシリンダあるいはテイルトシリン
ダのピストンロツドの移動速度を制御する場合に
デユーテイー制御が行われている。デユーテイー
制御を行う場合には基準温度におけるデユーテイ
ー比と油圧シリンダに供給される作動油の流量す
なわちピストンロツドの作動速度との関係があら
かじめ定められており、その関係に基づいて所定
のロツド作動速度となるようにデユーテイー比を
設定する。

（発明が解決しようとする問題点） デユーテイー制御を行う場合作動油の温度が常
に一定であれば問題はないが、作動油の粘性は温
度の変化に伴い変化するため、同じデユーテイー
比であつても温度が変化することにより作動油の
流速が変化し、ピストンロツドの作動速度が変動
するという問題がある。又、ピストンロツドの作
動速度を広範囲にわたつて制御する場合には高速
部分を制御するバルブと、低速部分を制御するバ
ルブとの２組のバルブを使用する場合がある。そ
してこのように２組のバルブを使用する場合に
は、低速用バルブ（Ｓバルブ）のデユーテイーが
100％となつた後に高速用バルブ（Ｆバルブ）に
切換え、バルブ切換時における高速バルブの初期
デユーテイーを一定値に設定していた。従つて２
組のバルブを使用する場合には前記作動油の油温
変化に伴うアクチユエータ（ピストンロツド）速
度の変動の他に、第５図に示すように作動油の温
度が基準温度To以外の温度Ｔの場合には低速バ
ルブから高速バルブへの切換時にアクチユエータ
速度の滑らかな変化が得られないという問題があ
る。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するためこの発明において
は、油圧シリンダに供給する作動油の流量を制御
するためデユーテイー制御されるバルブであつ
て、デユーテイー100％における流量が互いに異
なり切換え使用される関係にある複数の制御バル
ブと、作動油の温度を検出する油温検出器と、各
制御バルブ毎における作動油の温度に対応したデ
ユーテイー比と前記油圧シリンダに供給される作
動油の流量に対応する変数との関係がデータとし
て記憶された記憶装置と、前記油温検出器で検出
された油温と前記記憶装置に記憶されたデータと
に基づいて各制御バルブ毎における作動油の流量
が予め設定された値となるデユーテイー比を割出
す割出し手段と、使用中の制御バルブにおいて前
記割出し手段により割出されたデユーテイー比
が、予め設定した一定範囲内にあるときには当該
制御バルブを使用バルブに継続指定する一方、予
め設定した一定範囲外となつたときには当該制御
バルブの次位の制御バルブを使用バルブに切換え
指定するバルブ指定手段と、前記バルブ指定手段
により指定された制御バルブを当該制御バルブに
ついて前記割出し手段により割出されたデユーテ
イー比で作動させる作動手段とを設けるという構
成を採用した。

（作用） この発明の装置においては油温検出器により作
動油の温度が検出される。そして、その温度にお
ける目的のピストンロツドの作動速度すなわち作
動油の流量と対応するデユーテイー比が割出さ
れ、その割出されたデユーテイー比に従つて制御
バルブが作動される。

一方、使用中の制御バルブについて前記割出さ
れたデユーテイー比が予め設定した一定範囲外と
なるときには使用中の制御バルブから次位の制御
バルブに使用バルブが切換えられるとともに、こ
の切換え後の制御バルブについての初期デユーテ
イーが前記と同様に割出され、かかる初期デユー
テイー比にて切換え後の制御バルブは初動され、
油圧シリンダの作動油の流量が制御される。

（実施例） 以下、この発明を自動変速機付車両のクラツチ
制御装置に具体化した一実施例を第１〜４図に従
つて説明する。

第２図に示すようにエンジン１の出力は乾式単
板クラツチ２を介して自動変速機３に伝達され、
自動変速機３の出力が作動歯車機構４を介して走
行用駆動輪５を所定の変速比で前後駆動させるよ
うになつている。エンジン１の出力を入り切りさ
せる乾式単板クラツチ２はそのプレツシヤープレ
ート６がばね７の付勢力により常にはクラツチデ
イスク８をフライホイール９に圧接するように作
用し、クラツチ断接用アクチユエータ１０として
の油圧シリンダのピストンロツド１０ａが突出す
る際に、レバー１１を介してプレツシヤープレー
ト６がフライホイール９から離間する方向に移動
され、ピストンロツド１０ａの突出量に対応して
クラツチ２の接続状態が調整されるとともにエン
ジン１の出力軸との接続が切離されるようになつ
ている。

一方、前記自動変速機３はシフト切換用アクチ
ユエータ１２の駆動により１速（低速）と２速
（高速）とに変速比の切換えが行われ、前後進切
換用アクチユエータ１３の駆動により前進走行と
後進走行とに切換えられるようになつている。前
記両アクチユエータ１２，１３は前記クラツチ断
接用アクチユエータ１０と同様に油圧シリンダで
構成され、第１図に示す油圧回路によつて駆動さ
れるようになつている。

第１図に示すようにタンク１４からポンプ１５
によつて汲上げられた作動油はアキユムレータ１
６に蓄えられた後メイン通路１７に供給され、メ
イン通路１７からクラツチ断接用アクチユエータ
１０の制御弁機構であるクラツチ制御弁機構１９
に直接、又シフト切換用アクチユエータ１２及び
前後進切換用アクチユエータ１３の各制御弁機構
であるシフト制御弁機構２０及び前後進切換制御
弁機構２１に主切換弁２２を経て供給されるよう
になつている。主切換弁２２は常には閉じてお
り、シフト制御機構２０及び前後進切換制御弁機
構２１へは主切換弁２２が励磁されている間だけ
メイン通路１７から作動油が供給されるようにな
つている。

シフト制御弁機構２０は前記主切換弁２２とド
レン通路１８との間に直列に接続された２つの電
磁開閉弁２３，２４から成つており、シフト切換
用アクチユエータ１２はヘツド側室１２ａが両電
磁開閉弁２３，２４を結ぶ通路に接続され、ロツ
ド側室１２ｂが主切換弁２２に接続された状態で
配設されている。両電磁弁２３，２４は常にはと
もに開かれており、ヘツド側室１２ａ及びロツド
側室１２ｂには作動油圧が作用しない。一方主切
換弁２２が開かれた状態で一方の電磁開閉弁２３
が閉じられた場合には、ロツド側室１２ｂにだけ
作動油が供給されピストンロツドが引込まれてイ
ンターナルギヤが２速シフト位置に移動される。
又、主切換弁２２及び一方の電磁開閉弁２３が開
かれた状態で他方の電磁開閉弁２４が閉じられる
と、ヘツド側室１２ａ及びロツド側室１２ｂの両
方に作動油圧が作用され、ヘツド側室１２ａとロ
ツド側室１２ｂとの受圧面積の差によつてピスト
ンロツドが突出されインターナルギヤが１速位置
に移動される。

前後進切換制御弁機構２１も前記シフト制御弁
機構２０と同様に主切換弁２２とドレン通路１８
との間に直列に接続された２つの電磁開閉弁２
５，２６からなり、前後進切換用アクチユエータ
１３のヘツド側室１３ａが両電磁開閉弁２５，２
６を結ぶ連結通路に接続され、ロツド側室１３ｂ
が主切換弁２２に接続された構成となつている。
そして前記シフト制御弁機構２０と同様な作用に
より前後進切換用アクチユエータ１３が駆動され
るようになつている。

クラツチ制御弁機構１９はメイン通路１７から
クラツチ断接用アクチユエータ１０のヘツド側室
１０ｂに作動油を急速に供給し得る高速入力電磁
弁２７と、絞り部を備えメイン通路１７からの作
動油をヘツド側室１０ｂに徐々に供給し得る低速
入力電磁弁２８と、ヘツド側室１０ｂ内の作動油
をドレン通路１８を経て得タンク１４へ急速に排
出し得る高速出力電磁弁２９と、絞り部を備えヘ
ツド側室１０ｂ内の作動油をドレン通路１８を経
てタンク１４に徐々に排出し得る低速出力電磁弁
３０とから構成されており、各電磁弁２７〜３０
の開閉を制御することによりクラツチ断接用アク
チユエータ１０のヘツド側室１０ｂへの作動油の
給排を所望の速度で行い得るようになつている。

次に前記各電磁弁を駆動制御してクラツチ断接
用アクチユエータ１０に供給する作動油の流量す
なわちピストンロツド１０ａの移動速度を調節す
るための電気回路を説明する。クラツチ速度検出
器としてのストローク検出センサ３１はポテンシ
ヨメータよりなり、前記クラツチ断接用アクチユ
エータ１０のピストンロツド１０ａの移動量を検
出し、その検出信号がＡ／Ｄ変換器３２にてデジ
タル信号に変換されて入出力インターフエイス３
３に出力される。

作動油の温度を検出する油温検出器としての油
温検出センサ３４はアキユムレータ１６に装備さ
れ、その検出信号はＡ／Ｄ変換器３５にてデジタ
ル信号に変換されて前記インターフエイス３３に
出力される。

割出し手段及びバルブ指定手段としての中央処
理装置（以下CPUという）３６は記憶装置とし
ての読出し専用メモリ（以下、ROMという）３
７に記憶された制御プログラムに従つて動作し、
前記入出力インターフエイス３３を介して前記各
センサからの検出信号を入力する。前記ROM３
７は前記制御プログラムの他に、作動油の油温に
対応したデユーテイー比と前記クラツチ断接用ア
クチユエータ１０に供給される作動油の流量に対
応する変数としてのアクチユエータ速度との関係
がデータとして予め記憶されている。すなわち、
高速電磁弁２７，２９（Ｆバルブと称す）及び低
速電磁弁２８，３０（Ｓバルブと称す）の２組の
バルブのデユーテイーとアクチユエータ度（クラ
ツチ速度）との関係がそれぞれＳマツプ及びＦマ
ツプとして記憶されている。

CPU３６は前記油温検出センサ３４で検出さ
れた油温と前記ROM３７に記憶されたデータに
基づいて作動油の流量があらかじめ設定された値
となるデユーテイー比を割出す。そして、CPU
３６はこの割出したデユーテイー比に基づいて入
出力インターフエイス３３を介して作動手段とし
てのアクチユエータ駆動回路３８に駆動制御信号
を出力する。そして、アクチユエータ駆動回路３
８が駆動信号に対する所定のデユーテイー比の印
加電圧を各電磁弁に印加する。

読出し及び書換え可能なメモリ（以下、RAM
という）３９は前記CPU３６の各種演算結果が
一時記憶されるようになつている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明
する。クラツチ断接用アクチユエータ１０は第３
図に示すフローチヤートに従つて制御される。

プログラムがスタートすると、まずCPU３６
が車両の運転状況を判断して車両の状態に対応し
たクラツチ断接用アクチユエータ１０のピストン
ロツド１０ａの作動速度（クラツェチ速度）の目
標値を決定する。CPU３６は25ｍｓ毎に各種デ
ータをサンプリングするようになつているので、
クラツチ速度は25ｍｓ後のクラツチ位置が所定位
置となるための速度として決定される（ステツプ
S1）。

次に油温検出センサ３４の検出信号に基づいて
作動油の温度を算出する（ステツプS2）。次に前
記ステツプS1で設定されたクラツチ速度（アク
チユエータ速度）に対応する前記油温におけるデ
ユーテイーの値をＳマツプから読取る（ステツプ
S3）。ステツプS3が実行されると引続いてステツ
プＳ４が実行され、Ｓマツプのデユーテイーの読
取値が100％か否かが判断される（ステツプS4）。
Ｓマツプのデユーテイーの読取値が100％でない
場合には直ちにＳバルブへデユーテイー出力が行
われる（ステツプS5）。具体的にはCPU３６から
アクチユエータ駆動回路３８に読取デユーテイー
に対応する所定の駆動信号が出力され、同アクチ
ユエータ駆動回路３８から低速入力電磁弁２８あ
るいは低速出力電磁弁３０に所定のデユーテイー
比の印加電圧が印加され、低速電磁弁２８，３０
が開閉作動されピストンロツド１０ａが移動され
る。

ステツプS5が実行されたクラツチ断接用アク
チユエータ１０が作動された後、ストローク検出
センサ３１からの検出信号に基づいて目標値との
差が算出される（ステツプS8）。このステツプS8
が実行されると前記ステツプS1の実行が再び繰
返される。

一方、前記ステツプS4の判断の結果Ｓマツプ
のデユーテイー読取値が100％の場合にはＦマツ
プより前記クラツチ速度に対応するデウーテイー
値が読取られる（ステツプS6）。そして、Ｆマツ
プからの読取デユーテイー値をＦバルブへ出力す
る（ステツプS7）。すなわち、読取デユーテイー
比に対する駆動信号がCPU３６からアクチユエ
ータ駆動回路３８に出力され、アクチユエータ駆
動回路３８はこの駆動信号に基づいてそのデユー
テイーに対応する印加電圧を高速電磁弁２７，２
９に印加する。そして前記デユーテイー比で高速
電磁弁２７，２９が開閉制御されクラツチ断接用
アクチユエータ１０が駆動される。

ステツプS7が実行されると続いて前記と同様
にステツプS8が実行されストローク検出センサ
３１の検出信号に基づいて前記目標値との差が検
出される。そしてその後前記と同様に再びステツ
プS1の実行が繰返される。

前記のようにこの装置においては作動油の温度
を検出し、その温度におけるアクチユエータ速度
（クラツチ速度）とデユーテイー値との関係から
目的のクラツチ速度と対応するデユーテイー値を
読取り、そのデユーテイー値に基づき電磁弁２７
〜３０を開閉制御する。すなわち作動油の温度が
変化しても温度変化が補正された状態でデユーテ
イー値が決定されるので常に所定のクラツチ速度
を得ることができる。又、２組のバルブすなわち
ＳバルブとＦバルブを使用してクラツチ断接用ア
クチユエータ１０を作動する場合に、従来装置に
おいてはバルブをＳバルブからＦバルブへ切換え
る際のＦバルブの初期デユーテイーが一定に設定
されていたため、作動油の温度が基準温度から変
化した場合Ｓバルブの100％デユーテイーに対す
るクラツチ速度の値と、Ｆバルブの初期デユーテ
イーにおけるクラツチ速度の値とが異なりクラツ
チ速度の制御不可能な部分が生じ、クラツチ速度
の滑かな変化が得られず急激なトルク変動を生じ
た。しかし、この実施例の装置においてはＳバル
ブからＦバルブへ切換える場合、Ｓバルブの100
％デユーテイーに対するクラツチ速度に対応する
ＦバルブのデユーテイーをＦマツプから算出して
Ｆバルブの初期デユーテイーを決定するため、作
動油の温度が変化した場合にも常に全クラツチ速
度範囲において目的のクラツチ速度に対応するデ
ユーテイー比を設定することができクラツチ速度
の滑らかな変更が可能となる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、前記実施例においてはＳバル
ブからＦバルブへの切換えをＳバルブの100％デ
ユーテイーにおいて行うようにしたが、100％以
外の任意のデユーテイー値において切換えを行う
ようにしてもよい。又、クラツチ断接用アクチユ
エータの制御以外に、フオークリフトのリフトシ
リンダあるいはテイルトシリンダの制御装置に具
体化することも可能である。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば油圧シ
リンダに供給される作動油の温度が検出され、そ
の温度に対応して所定の作動油の流量を得るため
のデユーテイー比が算出され、そのデユーテイー
比に基づいてデユーテイー制御を行う制御バルブ
が作動されるので作動油の温度変化に関係なく常
に目的の作動油圧で油圧シリンダを制御すること
ができるとともに、デユーテイー制御を行う制御
バルブが切換えられた場合には、作動油の温度変
化を考慮した当該切換え後の制御バルブについて
の最適な初期デユーテイー比が算出され、かかる
初期デユーテイー比にて切換え後の制御バルブが
初動されるので、油圧シリンダに供給される作動
油の流量、すなわちピストンロツドの作動速度を
広範囲にわたつて滑らかに制御することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの発明を自動変速機付き車両に
具体化した一実施例を示すものであつて、第１図
は油圧回路と電気回路を示す図、第２図は駆動系
の機構を示す図、第３図は制御過程を示すフロー
チヤート、第４図はデユーテイー値とクラツチ速
度との関係を示す線図、第５図は２組の制御バル
ブの使用した従来装置におけるアクチユエータの
作動速度を示す線図である。 クラツチ断線用アクチユエータ１０、ピストン
ロツド１０ａ、高速電磁弁２７，２９、低速電磁
弁２８，３０、油温検出器としての油温検出セン
サ３４、割出し手段及びバルブ指定手段としての
CPU３６、記憶装置としてのRAM３７、作動手
段としてのアクチユエータ駆動回路３８。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧シリンダに供給する作動油の流量を制御
   するためデユーテイー制御されるバルブであつ
   て、デユーテイー100％における流量が互いに異
   なり切換え使用される関係にある複数の制御バル
   ブと、 作動油の温度を検出する油温検出器と、 各制御バルブ毎における作動油の温度に対応し
   たデユーテイー比と前記油圧シリンダに供給され
   る作動油の流量に対応する変数との関係がデータ
   として記憶された記憶装置と、 前記油温検出器で検出された油温と前記記憶装
   置に記憶されたデータとに基づいて各制御バルブ
   毎における作動油の流量が予め設定された値とな
   るデユーテイー比を割出す割出し手段と、 使用中の制御バルブにおいて前記割出し手段に
   より割出されたデユーテイー比が、予め設定した
   一定範囲内にあるときには当該制御バルブを使用
   バルブに継続指定する一方、予め設定した一定範
   囲外となつたときには当該制御バルブの次位の制
   御バルブを使用バブルに切換え指定するバルブ指
   定手段と、 前記バルブ指定手段により指定された制御バル
   ブを当該制御バルブについて前記割出し手段によ
   り割出されたデユーテイー比で作動させる作動手
   段と を設けたデユーテイー制御を行う制御バルブの油
   温補正装置。