変速機クラツチ油圧制御装置

【目的】本発明は速度段の切換え時に変速ショックがなく、且つ充填時間の調整の容易な変速機クラッチ油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【構成】速度段切換バルブが電磁弁の作動により移動して速度段のクラッチ油圧の供給，開放を行い、方向段Ｆ及びＲの切換バルブがそれぞれに対応した電磁弁の作動により移動してクラッチ油圧の供給，開放を行う変速機クラッチ油圧のコントロールバルブ２において、速度段切換時に方向段のクラッチ油圧を対応した電磁弁の作動により切換バルブのドレンポートから確実にドレンさせる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフト、バス、トラック等の産業車両における変速装置の油圧制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８の油圧回路図に示すように、従来の手動式パワーシフトトランスミッションでは、速度段方向段の切換はそれぞれ独立したレバーでリンク機構を介してコントロールバルブ内のスプールを動かすことにより行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図８において、速度クラッチ油圧と方向クラッチ油圧との間に差圧に設けて、方向クラッチ油圧を低く設定するディファレンシャルバルブ２８は、例えば前進１速から前進２速へ変速する際にアキュムレータ２７に蓄えられていた油が２速用クラッチ１２へ充てんされ、この時速度クラッチ油圧が下がるためにばね力により戻される。ディファレンシャルバルブ２８が戻ることにより、Ｆ速用クラッチ油圧は下がるが、ディファレンシャルバルブ２８の機能の制約上、Ｆ速クラッチ１０室の油を完全にドレンすることが出来ないため、充てんされるべきクラッチは２速のみとなる。これは中立状態から前進１進へ切換る時に、Ｆ速クラッチ１０と１速クラッチ１３が充てんされる場合と比べて、充てんされるクラッチの数が異なるということであり、図７の変速時の方向クラッチ油圧波形の概略図に示すように、中立状態から前進１速へ変速した場合には図７の前半部分で示す波形となり、前進１速から前進２速へ切換た場合には図７の後半部分で示す波形となる。図７の後半部分で示すように油圧が０まで落ちずに、モジュレーションする場合、これが変速ショックとなって現われることが多く、又、充てん時間が変速過程によって具なると、充てん時間を調整することが難しくなる。
【０００４】本発明は速度段の切換え時に変速ショックがなく、且つ充填時間の調整の容易な変速機クラッチ油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】速度段及び方向段の切換えを全て電磁弁を使用して行い、変速時に、コントローラからの電気信号より全てのクラッチをドレン状態から係合させる。
【０００６】
【作用】変速の際、例えば１速から２速に変速する時も、中立から１速に入れる場合と同様に、ドレン状態でモジュレーションが行なわれ、変速ショックを生じない。
【０００７】
【実施例】図１の模式図で示すパワートレンに本発明を実施した場合について説明する。図１において、１は変速機、２はコントロールバルブ、３はエンジン、４はトルクコンバータ、５はユニバーサルジョイント、６はベベルギヤ、７はファイナルリダクションギヤ、８はタイヤ、９は後進クラッチ、１０は前進クラッチ、１１は３速クラッチ、１２は２速クラッチ、１３は１速クラッチ、１４は車速センサ、１５はコントローラである。
【０００８】変速機１は、前進３速、後進３速トルクコンバータトルクコンバータ付遊星式パワートランスミッションである。エンジン３からの動力はトルクコンバータ４を介して遊星部で速度段を決定された後、ユニバーサルジョイント５、ベベルギヤ６、ファイナルリダクションギヤ７を通ってタイヤ８へ伝達される。
【０００９】遊星部では、前進クラッチ１０あるいは後進クラッチ９のいずれかが係合することにより、方向が決定され、１速クラッチ１３、２速クラッチ１２あるいは３速クラッチ１１のいずれかが係合することにより速度段が決定される。したがって、例えば前進クラッチ１０と１速クラッチ１３を係合させることにより前進１速が達成される。
【００１０】変速機１の中立状態は前進クラッチ１０と後進９の両方を解放することにより達成される。使用クラッチの係合はコントローラ１５からの信号を受けたコントロールバルブ２から導かれる圧油によって行われる。図２は図１で示されたコントロールバルブ２の機能を示す油圧回路を示した図である。
【００１１】図２において、１６はトランスミッションオイルパン、１７はサクションストレーナ、１８はオイルポンプ、１９はラインフィルター、２０はオイルクーラ、２１は潤滑回路、２２はトルクコンバータインプットリリーフバルブ、２３は潤滑リリーフバルブ、２４はメインリリーフバルブ、２５はパイロットリデューシングバルブ、２６はパイロットリリーフバルブ、２７はアキュムレータ、２８はディファレンシャルバルブ、２９，３０は速度段切換バルブ、３１，３２は方向段切換バルブ、３３，３４は速度段切換用電磁弁、３５，３６は方向段切換用電磁弁、３７はメインオリフィスである。
【００１２】油はオイルポンプ１８よりサクションストレーナ１７を通して吸い上げられ、ラインフィルター１９を通してコントロールバルブ２へ導かれる。また、油はメインリリーフバルブ２４によって所定のメイン圧に調圧され、リリーフした油はトルクコンバータ４へ導かれる。トルクコンバータ４を通った油は、オイルクーラ２０を通って冷却された後、潤滑回路２１へ導かれ、トランスミッション各部を潤滑した後、オイルパン１６に戻る。
【００１３】メインリリーフバルブ２４により調圧された油は、パイロットリデューシングバルブ２５と、アキュムレータバルブ２７へ導かれる。パイロットリデューシングバルブ２５は、メイン圧を減圧して方向段切換バルブ３１，３２、速度段切換バルブ２９，３０のシフト用のパイロット油圧の設定を行う。
【００１４】アキュームレータ２７は、通常、油は蓄積しており、変速時、■蓄積していた油を係合しようとするクラッチピストン室へ充てんさせる働きと■オリフィス３７によって、クラッチ係合時クラッチ油圧を漸増させて、変速時のショックを緩和させる働きを担う。アキュームレータ２７の下流で、クラッチ油圧は分流され、一方は速度段切換バルブ２９，３０へ導かれ、他方はディファンシャルバルブ２８を介して、方向段切換バルブ３１，３２へ導かれる。
【００１５】ディファンシャルバルブ２８は、速度クラッチ油圧と方向クラッチ油圧との間に差圧を設ける。通常、方向クラッチ油圧を低く設定して、変速時のエネルギー吸収を方向クラッチで担っている。速度段切換バルブ２９，３０は、各々電磁弁３３，３４の開閉によってシフトされ、これ等２個のシフトバルブ２９，３０の組合せによって、速度クラッチ油圧の１〜３速への分配を行い、１〜３速間の変速を実現している。速度段切換バルブ２９，３０の組合せを電磁弁３３，３４のＯＮ，ＯＦＦに置き換え、各速度段との関係を示したものが図４である。電磁弁３３，３４の駆動はコントローラ１５からの電気信号によって行われる。変速機１の出力軸ギヤ３８には車速センサ１４が設置されており、車速信号をコントローラ１５に送っている。コントローラ１５はあらかじめ設定されたプログラムに従い、車速に応じて電磁弁３３，３４，３５，３６へ信号を送って自動変速を実現している。
【００１６】方向段切換バルブ３１，３２は各々電磁弁３５，３６の開閉によってシフトされ、これ等２個のシフトバルブ３１，３２の組合せによって、方向段クラッチ油圧のＦ速あるいはＲ速への分配を行い、前後進切換を行っている。方向段切換バルブ３１，３２の組合せを電磁弁３５，３６のＯＮ−ＯＦＦに置き換え、方向段との関係を示したものが、図５である。
【００１７】今、中立状態から前進１速へ切換えた時を考える。中立状態では図５より方向段はＦクラッチ１０、Ｒクラッチ９共に開放されている。速度段は３速クラッチ１１が充てんされている。前進１速に切換えた場合には、Ｆクラッチ１０及び１速クラッチ１３が係合し、前進１速となる。この時のＦクラッチの油圧波形は図６の前半部分に示すような形状となる。
【００１８】次に、前進１速から前進２速へ変速する場合には、２速クラッチ１２のみならず、Ｆクラッチ１０も開放させるようにコントローラ１５から電気信号を送り、上述の中立状態から前進１速へ切換えた場合と同様に、速度段クラッチと方向段クラッチの両方を充てんさせるようにする。この時のＦクラッチの油圧波形は図６の後半部分に示す形状となり、充てん時間は中立状態から前進１速の場合と等しくなる。
【００１９】ここでは前進１速から前進２速への変速過程についてのみ述べたが、前進２速から前進３速の場合はもちろんのこと、後進の場合にも適用可能であり、従って、中立状態からの発進も含めて全ての変速過程で油圧波形は同一形状となる。図１及び図２のコントローラ１５の機能をブロック図で示したものが図３である。図３R>３において、（Ａの手段）４３は、車速信号を入力し予め、設定されている車速域のどの車速域に含まれるかを判定し該車速域に対応する速度クラッチ位置信号を上記速度切換電磁弁へ出力する手段であり、（Ｂの手段）４１は、方向切換操作レバー位置信号を入力し該位置に対応する方向クラッチ位置信号を上記方向切換電磁弁へ出力する手段であり、（Ｃの手段）４５は、車速信号を入力し該車速が含まれる車速域が変化したか否かを判定し、車速が含まれる車速域が変化した時、上記方向クラッチを中立位置に位置せしめる信号を上記方向切換電磁弁へ所定時間出力する手段である。
【００２０】次に、前進の場合を例にとって、図３のブロック図を説明する。
・（Ｂの手段）４１は、レバー位置信号（前進）を入力し、対応する電磁弁ＯＮ，ＯＦＦ信号を４２（方向段−電磁弁テーブル）から抽出し、３５へＯＮ、３６へＯＦＦを出力する。
・（Ａの手段）４３は、車速信号を入力し、対応する電磁弁ＯＮ，ＯＦＦ信号を４４（電磁弁−速度段−速度域テーブル）から抽出し、３３へＯＮ、３４へＯＮ（当初は１連となるので）を出力する。また、車速が上昇し速度段２に対応する車速域に入ると、３３へＯＮ、３４へＯＦＦを出力する。
・この時、４５は４４の速度機を参照して車速域が変化したことを検知し、４２に基づき、３５へＯＦＦ、３６へＯＦＦを一定時間出力する。また、この時、４１の出力をストップさせる。
【００２１】
【発明の効果】本発明による変速機クラッチ油圧制御装置は、油圧ポンプから圧送される圧油を複数段の速度クラッチへ切換る速度切換バルブと、上記圧油をディファレンシャルバルブを介して前進、中立、後進のいずれかの方向クラッチへ切換る方向切換バルブと、上記速度切換バルブを所定クラッチ位置に動作させる速度切換電磁弁と、上記方向切換バルブを所定クラッチ位置に動作させる方向切換電磁弁と、車速信号を入力し予め設定されている車速域のどの車速域に含まれるかを判定し該車速域に対応する速度クラッチ位置信号を上記速度切換電磁弁へ出力する手段と、方向切換操作レバー位置信号を入力し該位置に対応する方向クラッチ位置信号を上記方向切換電磁弁へ出力する手段と、車速信号を入力し該車速が含まれる車速域が変化したか否かを判定し、車速が含まれる車速域が変化した時上記方向クラッチを中立位置に位置せしめる信号を上記方向切換電磁弁へ所定時間出力する手段とよりなることにより、次の効果を有する。
【００２２】変速時に方向クラッチ油圧を完全に０まで落とすことにより、変速の場合でも発進時と同様の油圧波形が得られるので、変速ショックがなくなると共に、全て同一の油圧波形となるので充てん時間の調整が容易になり、エンジンの吹上りショックを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するパワートレンの模式図である。
【図２】本発明の実施例における油圧回路図である。
【図３】図２のコントローラのブロック図である。
【図４】図１の速度段切換用電磁弁のＯＮ−ＯＦＦと速度段との関係を示す図である。
【図５】図１の方向段切換用電磁弁のＯＮ−ＯＦＦと方向段との関係を示す図である。
【図６】本発明による変速時の方向クラッチ油圧の波形図である。
【図７】従来技術による変速時の方向クラッチ油圧の波形図である。
【図８】従来の手動式パワーシフトトランスミッションの油圧回路図である。
【符号の説明】
１変速機
２コントロールバルブ
９後進クラッチ
１０前進クラッチ
１１３速クラッチ
１２２速クラッチ
１３１速クラッチ
１５コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項１】油圧ポンプから圧送される圧油を複数段の速度クラッチへ切換る速度切換バルブと、上記圧油をディファレンシャルバルブを介して前進、中立、後進のいずれかの方向クラッチへ切換る方向切換バルブと、上記速度切換バルブを所定クラッチ位置に動作させる速度切換電磁弁と、上記方向切換バルブを所定クラッチ位置に動作させる方向切換電磁弁と、車速信号を入力し予め設定されている車速域のどの車速域に含まれるかを判定し該車速域に対応する速度クラッチ位置信号を上記速度切換電磁弁へ出力する手段と、方向切換操作レバー位置信号を入力し該位置に対応する方向クラッチ位置信号を上記方向切換電磁弁へ出力する手段と、車速信号を入力し該車速が含まれる車速域が変化したか否かを判定し、車速が含まれる車速域が変化した時、上記方向クラッチを中立位置に位置せしめる信号を上記方向切換電磁弁へ所定時間出力する手段とよりなることを特徴とする変速機クラッチ油圧制御装置。

【図１】