JPS6117766A - クラツチ油圧制御装置 - Google Patents

クラツチ油圧制御装置

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JPS6117766A
JPS6117766A JP13662884A JP13662884A JPS6117766A JP S6117766 A JPS6117766 A JP S6117766A JP 13662884 A JP13662884 A JP 13662884A JP 13662884 A JP13662884 A JP 13662884A JP S6117766 A JPS6117766 A JP S6117766A
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JP
Japan
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clutch
direct
solenoid valve
signal
engine
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JP13662884A
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English (en)
Inventor
Toshiyasu Koyanagi
小柳 年康
Tetsuya Oda
哲也 小田
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NIIGATA CONVERTER KK
Original Assignee
NIIGATA CONVERTER KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H2045/002Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  comprising a clutch between prime mover and fluid gearing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

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】 本発明はディーゼル動車などの変速駆動装置の制御装置
に関するものである。
一般にディゼルエンジンで駆動される鉄道車両ではスタ
ート時大きな駆動トルクを得るためにトルクコンバータ
を採用している。従ってエンジンからの動力はトルクコ
ンバータからトランスミッションを経て、変速されて車
輪に伝達される。しかし車速か増加すると大きな駆動ト
ルクは不要になるばかりでなく、トルクコンバータにお
ける動力損失による効率の低下にもなるので、トルクコ
ンバータを切放して、エンジンからの動力を直接トラン
スミッションに伝達するようにするため、トルクコンバ
ータと工・ンジンの間に、エンジンの出力軸をトルクコ
ンバータの入力軸に接続する変速クラッチと、トランス
ミッションの入力軸に接続する直結クラッチとを同軸上
に一体に設けである。
この変速クラッチと直結クラッチの切換操作は従来、手
動でなされていた。特に変速運転から直結運転に切換え
るとき直結クラッチを嵌合するに際しては、該クラッチ
の入力側のエンジン回転速度と1−ルクコンハータのタ
ービン軸からフリーホイルを介して与えられる出力側の
出力軸回転速度とが大きくずれているときは、クラッチ
はスリップによって発熱し、クラッチ板が焼付を起す危
険があり、又結合時のショックが大きく、乗客、乗員に
不快さを与えるのみでなくトランスミッションの歯車の
破損のもとにもなる。
本発明はこのような欠点をなくすために、直結クラッチ
の嵌合に際して、エンジンにアイドリング指令を与えた
後該直結クラッチにまず予圧を与え、入力側のエンジン
回転速度が減少して出力側の出力軸回転速度にほぼ同期
したことを検出してから直結のための高圧を自動的に与
えるようにしたことを特徴とするものである。
第1図は本発明のクラッチ油圧制御装置が取付けられた
ディゼル動車用の変速駆動装置を示したもので、1はデ
ィゼルエンジン、2ばトルクコンバータ、3はトランス
ミッションで、エンジン1とトルクコンバータ2との間
に変速クラッチ4および直結クラ、ン、チ5が同軸上に
一体にもうけられエンジン1からの動力は変速クラッチ
4又は直結クラッチ5のどちらかに切換えられて伝達さ
れる。変速クラッチ4を結合した場合は、エンジン1か
らの動力は入力軸6より変速クラッチ4の入力側のタラ
ソチハブ7から、該ハブ7にスプライン嵌合したクラッ
チ板8と該クラッチ5の出力軸側のクラッチキャリア9
にスプライン嵌合したクラッチ板10とが摩擦結合する
ことによって、クラッチキャリア9に至り、次いで中空
軸11を経てトルクコンバータ2のインペラ12に伝達
する。このインペラ12のポンプ作用によってタービン
13が回転し、該タービン13と一体の中空軸14より
、該軸14と出力軸16の間に設けたフリーホイル15
を介して出力軸16によりトルクコンバータを経由した
エンジン動力をトランスミッション3に伝達する。又、
直結クラッチ5を結合した場合は、入力軸6より直結ク
ラッチ5の入力側のクラッチキャリア17から、該クラ
ッチキャリア17にスプライン嵌合したクラ・ツチ板I
8と該クラッチ5の出力側のタラノチハブ■9にスプラ
イン嵌合したクラッチ板20とが摩擦結合することによ
って、出力軸16よりエンジン動力が直接トランスミッ
ションに伝達される。トランスミッション3からの出力
軸21ば直角駆動ギヤ(図示していない)を介して車軸
に接続し、動力を車輪に伝達する。
第2図および第3図は第1図の変速クラッチ4および直
結クラッチ5の油圧制御回路の実施例を示したもので、
22が予圧電磁弁、23が直結電磁弁、24が予圧直結
切換弁、および25が変速電磁弁である。電磁弁22.
23、および25のソレノイドへの操作信号は、第1・
図に示すように、入力軸6に設けたエンジン回転速度検
出器26および出力軸16に設けた出力軸回転速度検出
器27からの検出信号29.30を波形整形と増幅をし
てマイクロコンピュータ34への入出力装置33に供給
し、出力軸の直結回転速度設定信号31、入出力軸回転
速度差設定信号32と共にあらかじめコンピュータに組
込まれたプログラムにより比較演算して得られるもので
、この比較演算のフローチャートを第6図および第7図
に示す。
第2図と第3図の油圧制御回路の違いは予圧直結切換弁
24への背圧の与へ方に違いがあるのみで作動のし方は
同じである。この作動原理を第1図を参照して以下に述
べる。第2図において、車輌のスタート時には変速電磁
弁25  がONして、変速クラッチ41  に油圧が
供給される。この油圧はポンプ371により、油タンク
38iからストレーナ391を通ってライン40に、途
中調圧弁411によって調圧されて供給され、ライン4
0は、途中予圧−直結切換弁241へのライン42と直
結電磁弁231へのライン43を分岐してライン44よ
り変速電磁弁251を経て供給され変速クラ・7チ4I
 を結合する。その後エンジンを加速して、動力を変速
クラッチ4−からトルクコンバータ2を経てトランスミ
ッションより車輪に伝達し車両を加速する。充分な加速
が得られたならばエンジンにアイドリング指令を出すと
共に、変速電磁弁25+をOFFにし、予圧電磁弁22
1をONにする。
これによって変速クラッチ41 が離脱するとともに、
油圧がライン42から予圧−直結切換弁241を経て調
圧されてライン45から予圧電磁弁221を経て直結ク
ラッチ51  に供給される。予圧−直結切換弁24+
の弁体461はスプール471を有し、該スプール47
1は、スプリングコイル481により左方への押圧力と
、左側の弁室491にライン50によって与えられるラ
イン45からの背圧による右方への押圧力との平衡のも
とてスプール47+  の大径部511がライン42に
接続する流入ポート521を、又大径部531が排出ポ
ート541をそれぞれ一方を絞り他方を開くように作動
して流出ポート551からライン45への油圧を調整し
、予圧電磁弁221を経て直結クラッチ51  に予圧
を供給する。このようにして直結クラッチ51  に与
えられた予圧は、予圧−直結切換弁によって一定の低い
値にたもたれていることから直結クラッチ5I  はス
リップ状態を維持しながら入力側と出力側の相対的な回
転速度の差を次第に減少させていき、この差が同期に近
づいて所定の値になったことを検出して直結電磁弁23
1がONI、、上記油圧がライン43から直結電磁弁2
31を経て、予圧−直結切換弁241の右側の弁室56
1に供給され、スプール471を左方に押圧する。従っ
て大径部531は排出ポート541を閉し、流入ポート
521を開くため、ライン42からの高い油圧が直接流
出ポート551からライン45を経て直結クラッチ51
  に供給されることにより該クラッチ51は完全に結
合しエンジンの動力が直接トランスミッション3に供給
されるようになり入力側と出力側の相対回転速度差が零
になったことを検出してエンジン復帰指令が出されるこ
とによりエンジンを加速して車速を上げていく。
別の実施例の第3図においては、構成が第2図と同じ部
分は省略し異なる部分のみを説明する。又変速鐘転は同
様であるから直結運転への切換から続け、る。即ち予圧
電磁弁222をONすると、これまで油圧ポンプ372
から調圧弁41iで調圧された高圧が直接に、ライン5
7.58および59を経て予圧−直結切換弁242の弁
室492に与えられる結果、スプール472は右方に押
圧されて流入ポート522を閉じ、又流出ポート542
を開き、直結クラッチ52ヘクラソチ油圧が供給されず
離脱状態にあったものが、上記ライン59とライン60
とが予圧電磁弁222を介して連通し一方ライン60は
油圧源から予圧−直結切換弁242を経て直結クラッチ
52に至るライン61と接続していることがら予圧・直
結切換弁242の制御油圧を背圧として予圧−直結切換
弁24λの弁室492に与える。スプール47λはこの
背圧とスプリングコイル482の押圧力とが平衡するよ
うに流入ボート522と排出ポート542とをそれぞれ
一方を絞り他方を開くように作動して、流出ポート55
2からライン61を経て直結クラッチ5グに与える予圧
を制御する。次いで所定の差まで入出力軸の回転速度が
同期したことを検出して、直結電磁弁232がONする
と油圧源の高圧が直接ライン58からライン62を経て
予圧−直結切換242の弁室562に供給され、スプー
ル472を左方に押圧して排出ボート542を閉じ、流
入ボート522を開くことにより、油圧源から高圧が直
接流出ボート552よりライン61を経て直結クラッチ
52に供給されて該クラッチ5zを結合し、エンジンの
駆動力を直接伝達する。
上記の如く電磁弁を制御するためのコンピュータによる
プログラム制御のフローチャートを第6図に、このよう
に制御するときの入出力軸の回転速度とクラッチ作動油
圧の経時変化を第4図に示す。これらの図にもとづき上
記の第1.2.3図を参照して変速運転に次ぐ直結運転
の制御手順を説明する。第6図において、まず出力軸回
転速度N2を直結回転速度設定信号Noと比較し、N2
>NOであることと次いでエンジン回転速度NT: と
比較し、NE>KNz(Kは1より僅かに大きい係数)
であることを検知したならばエンジンにアイドリング指
令を出すとともに予圧電磁弁22をONする信号を□発
する。次いでエンジンの回転速度Nε、が減少して、出
力軸回転速度N2 との差が入出力軸回転速度差設定信
号ΔNよりも小さくなったことを検知したならば、直結
電磁弁23をONする信号を発して直結クラッチ5を結
合し、NQ=NEを検知してからエンジンの加速指令を
出して直結運転制御が完了する。以上の制御にともなう
入出力軸の回転速度N+、Nlおよびクラッチ油圧の経
時変動を第4図に示す。横軸は経過時間を、縦軸の上部
に入出力軸の回転速度N+ 、NLを、下部にクツラッ
チ油圧をとって変速運転から直結運転への切換えるとき
の入出力軸の回転速度とクラッチ油圧の変動を示したも
のである。第4図において、時間軸上のa w bが変
速運転範囲で、エンジン回転速度Nδ、即ち入力軸回転
速度N1  の増加社ともない出力軸回転速度Nz も
増加している。b点においてエンジンにアイドリング指
令を発して変速電磁弁25を0FFII、、変速クラッ
チを離脱するとともに予圧電磁弁22をONして直結ク
ラッチ5に低く調圧されたクラッチ油圧を供給する、b
点以降出力軸回転速度N2はほぼ一定に保たれる一方、
入力軸回転速度N1 ば減少を続ける。N1 が減少し
てN2に接近し、その差が設定信号ΔN以下になったと
き直結電磁弁23をONする信号を発して直結クラッチ
5を結合し、回転速度N+  とN2は0点に至り一致
する。
0点より再びエンジンを加速して直結運転に入る。
この際直結クラッチ5のクラッチ油圧の変動は、予圧電
磁弁22がONされているb −c間では低い予圧P、
  に、゛直結電磁弁23がONされる0点以降では高
圧P2に保たれる。このようにb点で低い予圧P1  
、を与えることによって直結クラッチのクラッチピスト
ン室63(第1図)にあらかじめ圧油が供給されること
がら00点で高圧P2が即座に与えられるのでクラッチ
がすみやかに結合し、しかもシヨ・ツクを請することな
くなめらかな結合が得られる効果がある。
仮に0点に至ってもクラッチピストン室63への油圧の
供給が不充分であると直結クラッチ5の結合が遅れ、そ
の間にN+ とN2の値が逆転して逆方向に大きな差を
生ずることによる結合ショックが発生゛する欠点がある
第5図および第7図はこのような欠点を防ぐための別の
実施例を示したもので、a −b間の変速運転範囲およ
びC以降の直結運転範囲については、上記の場合と同じ
であって、b−c間の制御を変え起ものである。即ちb
 −c、間において、直結クラッチ5にクラッチが完全
に結合しない程度℃短い時間、直結電磁弁23を作動し
て一時的に高圧を与えることによって、クラッチピスト
ン室63への圧油の充満を確実にしたもので、Nl  
とN2の差が小さくてb % C間の時間が充分に得ら
れないときでもクラッチピストン室への充油速度が早い
ので安定した結合ができる効果がある。
第7図はこの制御のフローチャー1−を、第5図は同じ
く入出力軸の回転速度およびクラッチ油圧の変化を示し
たもので、この作動を前記の場合と異なる部分について
のみ説明する。即ちb点において予圧電磁弁22をON
した後、エンジンの回転速度の減少を検出した信号によ
り直結電磁弁23をONL、、次いでクラッチ油圧の急
増にともないエンジン回転速度の急激な減少にともなう
減速度を検出した信号により直結電磁弁23を一旦OF
Fする信号を発し、以下前記の場合と同様に制御してク
ラッチを結合する。
ここではb % C間において直結電磁弁23を一回だ
け作動した場合について記したが、N1  とN1の差
がΔNより大きい間何回でも同様に制御して作動させる
こともできる。
以下の如く本発明はトルクコンバータ付トランスミッシ
ョンの入力側に変速クラッチと直結クラッチを設けた変
速駆動装置において、変速クラッチから直結クラッチへ
の切換に際して、油圧の切換制御を電磁弁と切換弁を組
合わせた上記し、たような簡単な油圧制御装置をもちい
て、該電磁弁を直結クラッチの入出力回転速度の検出信
号にもとづ・いて切換制御することにより、すみやかに
しかもなめらかに直結クラッチの結合が自動的に達成さ
れるという特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は変速駆動装置と制御装置の構成を、第2図と第
3図はクラ・7チ油圧制御回路を、第4図と第5図は直
結クラッチの入出力軸の回転速度とクラッチ油圧の経時
変化の関係を、そして第6図と第7図はコンビューク制
御のフローチャートを示したものである。 1−=−エンジン、2 −−−−−1−ルクコンバータ
3−一−トランスミッション、4〜−−変速用摩擦クラ
ッチ、5−−m−直結用摩擦クラッチ、22.22+、
22x・−−−予圧電磁弁、23.23+ 、23z−
一一−直結電磁弁、24.241.24z−−一 予圧
−直結切換制御弁、25.251.252−−−−変速
電磁弁26−−−エンジン回転速度検出装置、27−−
−出力軸回転速度検出装置、33−−m−入出力装置3
4−  マイクロコンピュータ 特許登録出願人 新潟コンバーター株式会社第ぢ薗 幻1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、トルクコンバータ付トランスミッションのエンジン
    からの入力側に変速用摩擦クラッチ(以下変速クラッチ
    と称する)と直結用摩擦クラッチ(以下直結クラッチと
    称する)が設けてあり、エンジンからの駆動力を上記変
    速クラッチよりトルクコンバータを経てトランスミッシ
    ョンに伝達する変速運転と、上記直結クラッチより直接
    トランスミッションに伝達する直結運転とが切換えでき
    る車両用動力伝達装置において、上記直結クラッチへの
    クラッチ作動油圧供給ラインに予圧電磁弁、直結電磁弁
    および予圧・直結切換制御弁を設け、上記直結クラッチ
    の入力側にエンジン回転速度検出器と、出力側に出力軸
    回転速度検出器と、そして検出信号と設定信号を比較演
    算する比較演算装置とを設け、変速運転から直結運転へ
    切換える時に、上記比較演算で、上記エンジン回転速度
    検出器からの検出信号と上記出力軸回転速度検出器から
    の検出信号および設定信号とより比較演算してえられた
    操作信号によりまず予圧電磁弁を作動し、次いで直結電
    磁弁を作動するようにしたことを特徴とするクラッチ油
    圧制御装置。 2、比較演算装置への設定信号が直結クラッチの出力軸
    の直結回転速度設定信号および直結クラッチの入力軸と
    出力軸の回転速度差設定信号とからなる第1項記載のク
    ラッチ油圧制御装置。 3、直結クラッチの入力側のエンジン回転速度が該直結
    クラッチの出力側の出力軸回転速度よりも所要設定値以
    上であることを検出した信号により予圧電磁弁の作動信
    号を発し、次いで上記エンジン回転速度と出力軸回転速
    度との差が所要設定値以下になったことを検出した信号
    により直結電磁弁の作動信号を発する比較演算装置を有
    する第1項記載のクラッチ油圧制御装置。 4、直結クラッチの入力側のエンジン回転速度が出力側
    の出力軸回転速度よりも所要設定値以上であることを検
    出した信号により予圧電磁弁の作動信号を発し、次いで
    上記出力軸の回転速度が減少し始めたことを検出した信
    号により直結電磁弁の作動信号を発し、該回転速度の減
    速度の変化が大きくなったことを検出した信号により直
    結電磁弁の作動信号を断ち、上記エンジン回転速度と出
    力軸回転速度との差が所要設定値以下になったことを検
    出した信号により再び直結電磁弁を作動する信号を発す
    る比較演算装置を有する第1項記載のクラッチ油圧制御
    装置。 5、上記のエンジンおよび出力軸の回転速度検出信号と
    、上記設定信号とを受けて比較演算して上記の予圧電磁
    弁および直結電磁弁の作動信号を発する比較演算装置が
    プログラムを内蔵したマイクロコンピュータである第1
    項乃至第4項記載のクラッチ油圧制御装置。
JP13662884A 1984-07-03 1984-07-03 クラツチ油圧制御装置 Pending JPS6117766A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0193664A (ja) * 1986-10-09 1989-04-12 Niigata Converter Kk 鉄道車輛用制動装置付液体変速機及び制御方法
EP0964176A3 (en) * 1998-06-08 2000-11-08 Isuzu Motors Limited Clutch engagement control in a power transmission arrangement for vehicles

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