JP4653095B2 - 車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のトランスミッションへの潤滑油の供給を制御する装置に関するものである。

車両のトランスミッションを構成する歯車や摩擦係合要素（変速用クラッチ）などには、潤滑油を供給して機械的摩擦の低減、冷却、防錆等を図る必要がある。

後掲する特許文献１には、遊星歯車式トランスミッションの作動状態に応じて必要な潤滑油量を、同トランスミッションに供給することを目的とした発明が記載されている。

すなわち、特許文献１では、つぎのような手段でその目的を達成している。

ａ）変速段、スロットル開度等が各センサによって検出され、各センサの検出信号が電子制御装置（コントローラ）に入力されて、コントローラでトランスミッションの必要潤滑油量が算出され、必要潤滑油量を示す電気信号が出力される。

ｂ）第１の調圧弁は、油圧ポンプから吐出された圧油の油圧を、ライン圧に調圧して、ライン圧油路に出力する。

ｃ）コントローラから出力された必要潤滑油量に対応する電気信号がソレノイド弁に入力され、ソレノイド弁から潤滑信号圧が潤滑信号圧油路に出力される。

ｄ）第２の調節弁には、ライン圧油路が接続されるとともに、潤滑信号圧油路が接続されており、第２の調節弁は、ライン圧油路より供給されるライン圧を基圧として、潤滑信号圧油路より供給される潤滑信号圧に応じて、スプールを作動させて、潤滑圧を、オリフィスの上流側に出力する。

ｅ）オリフィスを介して、潤滑圧に応じた必要潤滑油量がトランスミッションに供給される。なお、オリフィスの上流側の圧は、フィードバック圧として第２の調節弁に入力される。
特開平１０−１４１４８０号公報

上述した特許文献１記載の発明によれば、上記ａ）で説明したように、必要潤滑油量を算出するためには、変速段、スロットル開度等を検出する各種センサを設けなければならない。このため既存の装置に、新たにセンサを追加する必要がある。また、センサの検出信号を、コントローラで信号処理して、演算処理に必要な工学単位に変換する必要がある。またコントローラでは、各種センサの検出値に基づいてトランスミッションの潤滑油量を算出する処理を行う必要がある。このためコントローラで行われる処理が複雑となる。この結果、制御系の装置を構築するに際してコストが上昇する。

また、上記ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）で説明したように、油圧回路によって、最終的に油圧ポンプの吐出圧を、所望する潤滑圧に変換しなければならない。このため、制御弁として調圧弁が必須となり、各弁間で油圧信号を受け渡すための油圧配管が多数必要となる。このため油圧系の装置を構築するに際して、弁本体の構成、油圧配管の取り回しが複雑となり、コストが上昇する。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、トランスミッションの潤滑油供給制御装置を構築するに際して、新たなセンサの追加が不要で、コントローラで行われる演算処理を単純な処理とすることで、制御系の装置を簡易な構成にして、低コストで構築できるようにすることを解決課題とするものである。

また、本発明は、トランスミッションの潤滑油供給制御装置を構築するに際して、弁本体の構成、油圧配管の取り回しを簡易とすることで、油圧系の装置を簡易な構成にして、低コストで構築できるようにすることを解決課題とするものである。

第１発明は、
エンジンの出力がトランスミッションに伝達されて走行される車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
エンジンを制御するエンジンコントローラと、
トランスミッションを制御するトランスミッションコントローラと、
油圧ポンプから吐出された潤滑油をトランスミッションに導く潤滑油供給油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をタンクに導くバイパス油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をバイパス油路を介してタンクに排出するリリーフ弁であって、制御電気信号に応じて作動するリリーフ弁と、
リリーフ弁の出口側若しくは入口側に設けられた絞りと、
エンジンコントローラの制御情報および/またはトランスミッションコントローラの制御情報が入力され、制御情報に基づいて、リリーフ弁を作動させるための制御電気信号を生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラと
を備えたことを特徴とする。

第２発明は、
エンジンの出力がトランスミッションに伝達されて走行される車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
エンジンを制御するエンジンコントローラと、
トランスミッションを制御するトランスミッションコントローラと、
油圧ポンプから吐出された潤滑油をトランスミッションに導く潤滑油供給油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をタンクに導くバイパス油路と、
潤滑油供給油路を介してトランスミッションに導かれる潤滑油の油量と、潤滑油供給油路からバイパス油路を介してタンクに導かれる潤滑油の油量とを調整する制御弁であって、制御電気信号に応じて作動する制御弁と、
エンジンコントローラの制御情報および/またはトランスミッションコントローラの制御情報が入力され、制御情報に基づいて、制御弁を作動させるための制御電気信号を生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラと
を備えたことを特徴とする。

第３発明は、
エンジンの出力がトランスミッションに伝達されて走行される車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
油圧ポンプから吐出された潤滑油をトランスミッションに導く潤滑油供給油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をタンクに導くバイパス油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をバイパス油路を介してタンクに排出するリリーフ弁であって、制御電気信号に応じて作動するリリーフ弁と、
リリーフ弁の出口側若しくは入口側に設けられた絞りと、
リリーフ弁を作動させるための制御電気信号を出力する潤滑油供給制御用コントローラと
を備えたことを特徴とする。

第４発明は、
エンジンの出力がトランスミッションに伝達されて走行される車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
油圧ポンプから吐出された潤滑油をトランスミッションに導く潤滑油供給油路と、
潤滑油供給油路内の潤滑油をタンクに導くバイパス油路と、
潤滑油供給油路を介してトランスミッションに導かれる潤滑油の油量と、潤滑油供給油路からバイパス油路を介してタンクに導かれる潤滑油の油量とを調整する制御弁であって、制御電気信号に応じて作動する制御弁と、
制御弁を作動させるための制御電気信号を出力する潤滑油供給制御用コントローラと
を備えたことを特徴とする。

第１発明のトランスミッション３の潤滑油供給制御装置は、図１、図２に示すように、エンジン１を制御するエンジンコントローラ３０と、トランスミッション３を制御するトランスミッションコントローラ４０と、潤滑用油圧ポンプ９から吐出された潤滑油をトランスミッション３に導く潤滑油供給油路１７と、潤滑油供給油路１７内の潤滑油を潤滑油タンク８に導くバイパス油路２１、２３と、潤滑油供給油路１７内の潤滑油をバイパス油路２１、２３を介して潤滑油タンク８に排出するリリーフ弁２２であって、制御電気信号ｉに応じて作動するリリーフ弁２２と、リリーフ弁２２の出口側に設けられた絞り２８と、エンジンコントローラ３０の制御情報および（または）トランスミッションコントローラ４０の制御情報が入力され、制御情報に基づいて、リリーフ弁２２を作動させるための制御電気信号ｉを生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラ５０とを備えて構成される。

潤滑油供給制御用コントローラ５０から、リリーフ弁２２を作動させるための制御電気信号ｉが出力されると（図３のステップ１０２、１０３の判断のいずれかがＹＥＳ、ステップ１０４）、リリーフ弁２２が作動し、開かれる。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部は、バイパス油路２１を介してリリーフ弁２２を通過する。リリーフ弁２２を通過した潤滑油は、バイパス油路２３、絞り２８を介して潤滑油タンク８に排出される。

また、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の残りは、トランスミッション３に供給される。

本発明によれば、エンジン１の負荷が低いか、またはトランスミッション３の負荷が低い場合には（ステップ１０２の判断ＹＥＳまたはステップ１０３の判断ＹＥＳ）、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉを出力させて（ステップ１０４）、トランスミッション３に供給されるべき潤滑油の一部を潤滑油タンク８に排出させるようにしたので、トランスミッション３の機械的摩擦の低減や冷却を行ってトランスミッション３の構成部品の保護を図りつつ、潤滑油の供給過多を防止してトランスミッション３における動力損失を低減させてエンジン１の燃費の向上、省エネルギーを図ることができる。

また、本発明によれば、潤滑油供給制御用コントローラ５０に、エンジンコントローラ３０の制御情報およびトランスミッションコントローラ４０の制御情報を入力させて、制御情報に基づいて制御電気信号ｉを出力してリリーフ弁２２を作動させるという潤滑油供給の制御を行うようにしたので、既存のエンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０で使われている既存の制御情報を利用して、制御系を簡易に、低コストで構築することができる。すなわち、制御情報を取得するために、新たにセンサを追加する必要がない。また、センサの検出信号を、コントローラで信号処理して、演算処理に必要な工学単位に変換する必要もない。またコントローラで各種センサの検出値に基づいて新たにエンジンの負荷やトランスミッションの負荷を算出する必要がない。このためコントローラで行われる処理を図３に例示するように簡単にすることができる。

また、本発明によれば、リリーフ弁２２を作動させて潤滑油供給油路１７内の潤滑油をバイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出するように油圧回路を構成したので、油圧回路に既存の潤滑油供給油路１７に対して、潤滑油供給油路１７内の潤滑油を排出させるための弁本体、配管を追加するだけでよいため、油圧系の装置を構築するに際して、弁本体の構成、油圧配管の取り回しを簡易なものにすることができコストを低減させることができる。

第２発明では、第１発明のリリーフ弁２２、絞り２８の代わりに、同機能の制御弁６０を使用する。すなわち、図６に示すように、制御弁６０は、潤滑油供給制御用コントローラ５０から出力される制御電気信号ｉに応じて、潤滑油供給油路１７を介してトランスミッション３に導かれる潤滑油の油量と、潤滑油供給油路１７からバイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に導かれる潤滑油の油量とを調整する。

第１発明、第２発明では、エンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０の制御情報が潤滑油供給制御用コントローラ５０に入力されて、潤滑油の供給の制御が行われるが、エンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０の制御情報以外の情報に基づいて、潤滑油供給制御用コントローラ５０が、潤滑油の供給の制御を行ってもよい（第３発明、第４発明）。

以下、図面を参照して本発明に係る車両のトランスミッションの潤滑油供給制御装置の実施形態について説明する。実施例では、車両としてホイールローダを想定している。

（第１実施例）
図１は、ホイールローダ１００の動力伝達経路の構成を示す図である。図２は、ホイールローダ１００の潤滑油供給回路の構成を示す図である。

本実施例のトランスミッション３の潤滑油供給制御装置は、大きくは、エンジン１を制御するエンジンコントローラ３０と、トランスミッション３を制御するトランスミッションコントローラ４０と、潤滑用油圧ポンプ９から吐出された潤滑油をトランスミッション３に導く潤滑油供給油路１７と、潤滑油供給油路１７内の潤滑油を潤滑油タンク８に導くバイパス油路２１、２３と、潤滑油供給油路１７内の潤滑油をバイパス油路２１、２３を介して潤滑油タンク８に排出するリリーフ弁２２であって、制御電気信号ｉに応じて作動するリリーフ弁２２と、リリーフ弁２２の出口側に設けられた絞り２８と、エンジンコントローラ３０の制御情報およびトランスミッションコントローラ４０の制御情報が入力され、制御情報に基づいて、リリーフ弁２２を作動させるための制御電気信号ｉを生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラ５０とを備えて構成されている。
すなわち、ホイールローダ１００のエンジン１の出力軸は、ＰＴＯ軸７に連結されている。ＰＴＯ軸７は、トルクコンバータ２に連結されている。 エンジン１の出力は、ＰＴＯ軸７、トルクコンバータ２、トランスミッション３、ディファレンシャルギア４を介して駆動輪５に伝達される。

ホイールローダ１００の運転室には、アクセルペダル６が設けられている。アクセルペダル６に設けられたストロークセンサ６ａによって操作量（踏み込み量）が検出され、操作量を示す信号がエンジンコントローラ３０に入力される。

エンジンコントローラ３０は、ストロークセンサ６ａの入力信号に基づいて、エンジン１の回転数が、アクセルペダル６の操作量に応じた目標回転数となるようにエンジン１を制御する。

エンジン１はディーゼルエンジンであり、その出力の制御は、シリンダ内に噴射する噴射量を調整することで行われる。この調整は、エンジン１の燃料噴射ポンプのプランジャのストロークを、電気式ガバナのコントロールラックによって変化させることで行われる。

エンジンコントローラ３０は、実際のエンジン回転数、コントロールラック位置等を入力して、目標回転数と実際の回転数との差がなくなるように、電気式ガバナに対して制御電気信号を出力して、電気式ガバナのコントロールラック位置を制御する。

エンジンコントローラ３０から出力される制御電気信号は、後述するように、エンジン１の負荷（燃料噴射量）を示す制御情報として、電気信号線３１を介して潤滑油供給制御用コントローラ５０に出力される。

トランスミッション３は、たとえば遊星歯車式トランスミッションで構成されている。遊星歯車式トランスミッションでは、複数組の油圧クラッチと複数組の遊星歯車機構とで構成され、油圧クラッチの選択に応じて、複数組の遊星歯車機構を伝達する動力の流れを変えることにより、変速を行う。複数組の油圧クラッチは、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチ、速度段油圧クラッチ、つまり１速用油圧クラッチ、２速用油圧クラッチ、３速用油圧クラッチ、４速用（最高速度段）油圧クラッチからなり、車速等に応じて、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチのいずれかが選択されるとともに、速度段油圧クラッチのいずれかが選択されて、変速が行われる。

また、トランスミッション３には、各油圧クラッチ毎に、電磁比例制御弁が設けられている。電磁比例制御弁に加えられた制御電気信号（制御情報）に応じて、対応する油圧クラッチに圧油が供給されて、油圧クラッチが係合する。

トランスミッションコントローラ４０は、走行用操作レバーの操作位置、車速等を入力して、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチのいずれかを選択するとともに、速度段クラッチのいずれかを選択して、選択した油圧クラッチを係合させるための制御電気信号を、対応する油圧クラッチの電磁比例圧力制御弁に出力する。

トランスミッションコントローラ４０から出力される制御電気信号は、後述するように、トランスミッション１の負荷（速度段）を示す制御情報として、電気信号線４１を介して潤滑油供給制御用コントローラ５０に出力される。

トランスミッション３は、遊星歯車機構（噛み合い機構）から構成された変速機構部と、クラッチ（摩擦係合要素）から構成されたクラッチ部とからなる。

トランスミッション３の変速機構部、クラッチ部などには、潤滑油を供給して機械的摩擦の低減、冷却、防錆等を図る必要がある。

トランスミッション３の下部には、トランスミッション３のケースの一部を成す潤滑油タンク８が設けられている。

ＰＴＯ軸７には、潤滑用油圧ポンプ９の駆動軸が連結されている。

エンジン１の出力は、ＰＴＯ軸７を介して潤滑用油圧ポンプ９に伝達されて、潤滑用油圧ポンプ９が駆動される。

潤滑用油圧ポンプ９の吸込み口９ａは、吸込み用油路１０を介して潤滑油タンク８に連通している。なお、吸込み用油路１０には、ストレーナ１２が設けられている。

潤滑用油圧ポンプ９の吐出口９ｂは、ポンプ吐出油路１１を介して、メインリリーフバルブ１３の入口ポートに連通している。メインリリーフバルブ１３の出口ポートは、油路１４を介して、トルクコンバータ２の入口に連通している。

油路１４には、油路１５が連通している。油路１５には、絞り１５ａが設けられており、ＰＴＯ軸７に連通している。

トルクコンバータ２の出口は、オイルクーラ１６の入口に連通している。

なお、オイルクーラ１６を通過する潤滑油は、図示しない冷却用ファンによって形成された風の流れによって、冷却される。

オイルクーラ１６の出口は、潤滑油供給油路１７に連通している。潤滑油供給油路１７は、トランスミッション３に連通して、トランスミッション３の変速機構部、クラッチ部などに潤滑油を供給している。なお、潤滑用油圧ポンプ９の吐出圧油は、油圧クラッチに供給する圧油の元圧としても使用される。

潤滑油供給油路１７は、バイパス油路２１に連通している。

バイパス油路２１は、リリーフ弁２２の入口ポート２２ａに連通している。リリーフ弁２２の出口ポート（タンクポート）２２ｂは、バイパス油路２３に連通している。バイパス油路２３には、絞り２８が設けられている。絞り２８の下流側は、潤滑油タンク８に連通している。

リリーフ弁２２のスプール若しくはボールの一端には、設定リリーフ圧を定めるバネ２２ｃの一端が当接されている。リリーフ弁２２のスプール若しくはボールの他端（バネ２２ｃとは反対側）の受圧面は、パイロット油路２４を介して入口ポート２２ａに連通している。

同じくリリーフ弁２２のスプール若しくはボールの他端（バネ２２ｃとは反対側）には、パイロット圧Ｐcが加えられるパイロットポート２２ｄが設けられている。

ポンプ吐出油路１１は、パイロット油路２５に分岐している。

パイロット油路２５は、電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃに連通している。

電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄは、パイロット油路２７を介して、リリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄに連通している。

電磁制御弁２６のタンクポート２６ｆは、油路２９を介して潤滑油タンク８に連通している。

電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅは、電気信号線５１を介して、潤滑油供給制御用コントローラ５０に電気的に接続されている。

潤滑油供給制御用コントローラ５０は、電気信号線３１を介して、エンジンコントローラ３０と電気的に接続されている。

潤滑油供給制御用コントローラ５０は、電気信号線４１を介して、トランスミッションコントローラ４０と電気的に接続されている。

なお、図２では、潤滑油供給制御用コントローラ５０は、エンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０とは別体のものとして示しているが、潤滑油供給制御用コントローラ５０を、エンジンコントローラ３０と一体化させて構成してもよい。また潤滑油供給制御用コントローラ５０を、トランスミッションコントローラ４０と一体化させて構成してもよい。

電磁制御弁２６は、２つの弁位置２６Ａ、２６Ｂを有する２位置の切換弁である。電磁制御弁２６のスプールの電磁ソレノイド２６ｅ側とは反対側には、バネ２６ｇの一端が当接されている。

電磁制御弁２６は、電磁ソレノイド２６ｅに加えられる制御電気信号ｉに応じて弁位置２６Ａ、２６Ｂが切り換えられる。

制御電気信号ｉが電磁ソレノイド２６ｅに加えられていない場合には、バネ２６ｇのバネ力によって電磁制御弁２６のスプールが潤滑油供給位置２６Ａに切り換えられる。このとき電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄとタンクポート２６ｆが連通する。

制御電気信号ｉが電磁ソレノイド２６ｅに加えられた場合には、電磁ソレノイド２６ｅで付勢力が発生し、この付勢力がバネ２６ｇのバネ力に打ち勝ち、電磁制御弁２６のスプールが潤滑油排出位置２６Ｂに切り換えられる。このとき電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃと出口ポート２６ｄが連通する。

図３は、潤滑油供給制御用コントローラ５０で行われる処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、潤滑油供給制御用コントローラ５０にインストールされておかれる。

潤滑油供給制御用コントローラ５０には、エンジンコントローラ３０の制御情報が電気信号線３１を経由して送られる。また、潤滑油供給制御用コントローラ５０には、トランスミッションコントローラ４０の制御情報が電気信号線４１を経由して送られる。各コントローラ間で、所定のプロトコルにしたがったデータフレーム信号が送られる。エンジンコントローラ３０では、データフレーム信号に、エンジンコントローラ３０内部の制御情報が記述されて電気信号線３１に送出される。トランスミッションコントローラ４０では、データフレーム信号に、トランスミッションコントローラ４０内部の制御情報が記述されて電気信号線４１に送出される。

潤滑油供給制御用コントローラ５０では、入力されたデータフレーム信号からエンジンコントローラ３０の制御情報、トランスミッションコントローラ４０の制御情報が読み出される（ステップ１０１）。

つぎに、エンジンコントローラ３０の制御情報、トランスミッションコントローラ４０の制御情報に基づいて、エンジン１の負荷、トランスミッション３の負荷が低いか否かが判断され（ステップ１０２、１０３）、エンジン１の負荷が低いか、またはトランスミッション３の負荷が低い場合には（ステップ１０２の判断ＹＥＳまたはステップ１０３の判断ＹＥＳ）、トランスミッション３に供給される潤滑油が過多であり減少させるべきと判断する。すなわち、軽負荷の場合には、潤滑油によって機械的摩擦の低減や冷却を行ってトランスミッション３の構成部品の保護を図るには小量の油で十分であり、逆に必要以上の油が供給されると遊星歯車などが回転運動する際の抵抗となり、動力損失を招きエンジン１の燃費が悪化する。このため、軽負荷であり、トランスミッション３に供給される潤滑油を減少させるべきと判断された場合には、トランスミッション３に供給される潤滑油を減少させるべく、トランスミッション３に供給される潤滑油を減少させるための制御電気信号ｉを出力する（ステップ１０４）。ステップ１０４の処理後、ステップ１０１にリターンされる。

具体的には、エンジン１の負荷α（燃料噴射量）が、所定のしきい値αc以下であるか否か、つまりエンジン１が低い負荷で稼動しているか否かが判断される。ここで、しきい値αcは、たとえば最大トルクの７０％に設定することができる（ステップ１０２）。

また、トランスミッション３で現在選択されている速度段βが、軽負荷の速度段βcであるか否か、つまりトランスミッション３が低い負荷で稼動しているか否かが判断される。ここで、軽負荷の速度段βcは、たとえば前進の最高速度段である「前進４速」に設定される。「前進４速」が選択されている場合とは、前進用油圧クラッチ、４速用油圧クラッチが係合している場合である（ステップ１０３）。

ステップ１０２、１０３の判断がいずれもＮＯである場合には、トランスミッション３に供給される潤滑油を増大すべきと判断する。すなわち、高負荷の場合には、潤滑油によって機械的摩擦の低減や冷却を行ってトランスミッション３の構成部品の保護を図るには多量の油が必要である。このため、高負荷であり、トランスミッション３に供給される潤滑油を増大すべきと判断された場合には、トランスミッション３に供給される潤滑油を減少させないように、トランスミッション３に供給される潤滑油を減少させるための制御電気信号ｉをオフしたまま、ステップ１０１にリターンされる。

つぎに図２の油圧回路を併せ参照して本実施例の動作について説明する。

潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉの出力がオフされている場合には（ステップ１０２、１０３の判断はいずれもＮＯ）、制御電気信号ｉは電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅに加えられておらず、バネ２６ｇのバネ力によって電磁制御弁２６は潤滑油供給位置２６Ａに切り換えられている。

潤滑油タンク８内の潤滑油は、潤滑用油圧ポンプ９の吸込み口９ａから吸込み用油路１０を介して吸い込まれ、潤滑用油圧ポンプ９の吐出口９ｂからポンプ吐出油路１１に吐出される。ポンプ吐出圧油である潤滑油は、ポンプ吐出油路１１、メインリリーフバルブ１３、油路１４を介してトルクコンバータ２に供給される。トルクコンバータ２に供給された潤滑油は、トルクコンバータ２における駆動力伝達のための作動油として使用される。

また、油路１４に導かれた潤滑油は、油路１５、油路１５に設けられた絞り１５ａを介して、ＰＴＯ軸７に供給される。これによりＰＴＯ軸７の構成部品が潤滑される。ＰＴＯ軸７を潤滑した潤滑油は、潤滑油タンク８に排出される。

トルクコンバータ２を通過した潤滑油は、オイルクーラ１６を介して、潤滑油供給油路１７に導かれる。

潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、トランスミッション３に供給される。これによりトランスミッション３が潤滑される。トランスミッション３を潤滑した潤滑油は、潤滑油タンク８に排出される。

ポンプ吐出油路１１に導かれた潤滑油は、パイロット圧油（パイロット圧Ｐc）として、パイロット油路２５を介して、電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃに供給される。

ここで、電磁制御弁２６が潤滑油供給位置２６Ａに切り換えられているため、入口ポート２６ｃに供給されたパイロット圧油は、電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃで遮断される。リリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄは、パイロット油路２７、電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄ、タンクポート２６ｆ、油路２９を介して、潤滑油タンク８に連通する。

このためリリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄに作用する圧力は、タンク圧となり、リリーフ弁２２は設定リリーフ圧に到達せず、バネ２２ｃのバネ力によって閉じられる。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、バイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出されることなく、全量が、トランスミッション３に供給される。

これに対して、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉが出力されている場合には（ステップ１０２、１０３の判断のいずれかかがＹＥＳ、ステップ１０４）、電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅで付勢力が発生し、付勢力がバネ２６ｇのバネ力に打ち勝ち、電磁制御弁２６が潤滑油排出位置２６Ｂに切り換えられる。

これにより電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃと出口ポート２６ｄが連通し、入口ポート２６ｃに供給されたパイロット圧油（パイロット圧Ｐc）は、電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄ、パイロット油路２７を介して、リリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄに加えられる。

リリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄに作用するパイロット圧Ｐcは、リリーフ弁２２の設定リリーフ圧以上であり、パイロット圧Ｐcに対応する力がバネ２２ｃのバネ力に打ち勝ち、リリーフ弁２２が開かれる。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部は、バイパス油路２１を介してリリーフ弁２２を通過する。リリーフ弁２２を通過した潤滑油は、バイパス油路２３、絞り２８を介して潤滑油タンク８に排出される。

また、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の残りは、トランスミッション３に供給される。

潤滑油供給油路１７からリリーフ弁２２を通過して潤滑油タンク８に排出される潤滑油排出流量と、潤滑油供給油路１７からトランスミッション３に供給される潤滑油供給流量との比率は、リリーフ弁２２の出口側に設けられた絞り２８の開口面積の大きさの設定次第で、調整することができる。

絞り２８の開口面積を大きくするほど、潤滑油供給油路１７からリリーフ弁２２を通過して潤滑油タンク８に排出される潤滑油排出流量が大きくなり、潤滑油供給油路１７からトランスミッション３に供給される潤滑油供給流量が小さくなる。

なお、トランスミッション３の内部で目詰まり等が発生すると、バイパス油路２１内の潤滑油の圧力が上昇する。このためバイパス油路２１、パイロット油路２４を介して、リリーフ弁２２のバネ２２ｃと反対側の受圧面に作用する圧力が上昇し、設定リリーフ圧を超えて、リリーフ弁２２が開かれる。このため、トランスミッション３の内部で目詰まり等が発生した場合には、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉの出力がオフされている場合でも（ステップ１０２、１０３の判断はいずれもＮＯ）、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部が、バイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３、絞り２８を介して潤滑油タンク８に排出されることになる。

以上のように本実施例によれば、エンジン１の負荷が低いか、またはトランスミッション３の負荷が低い場合には（ステップ１０２の判断ＹＥＳまたはステップ１０３の判断ＹＥＳ）、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉを出力させて（ステップ１０４）、トランスミッション３に供給されるべき潤滑油の一部を潤滑油タンク８に排出させるようにしたので、トランスミッション３の機械的摩擦の低減や冷却を行ってトランスミッション３の構成部品の保護を図りつつ、潤滑油の供給過多を防止してトランスミッション３における動力損失を低減させてエンジン１の燃費の向上、省エネルギーを図ることができる。

また、本実施例によれば、潤滑油供給制御用コントローラ５０に、エンジンコントローラ３０の制御情報およびトランスミッションコントローラ４０の制御情報を入力させて、制御情報に基づいて制御電気信号ｉを生成、出力してリリーフ弁２２を作動させるという潤滑油供給の制御を行うようにしたので、車両の制御システムに既存のエンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０で使われている既存の制御情報を利用して、制御系を簡易に、低コストで構築することができる。すなわち、制御情報を取得するために、新たにセンサを追加する必要がない。また、センサの検出信号を、コントローラで信号処理して、演算処理に必要な工学単位に変換する必要もない。またコントローラで各種センサの検出値に基づいて新たにエンジンの負荷やトランスミッションの負荷を算出する必要がない。このためコントローラで行われる処理を図３に例示するように簡単にすることができる。

また、本実施例によれば、リリーフ弁２２を作動させて潤滑油供給油路１７内の潤滑油をバイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出するように油圧回路を構成したので、油圧回路に既存の潤滑油供給油路１７に対して、潤滑油供給油路１７内の潤滑油を排出させるための弁本体、配管を追加するだけでよいため、油圧系の装置を構築するに際して、弁本体の構成、油圧配管の取り回しを簡易なものにすることができコストを低減させることができる。

上述した第１実施例に対しては、種々の変形が可能である。

第１実施例では、潤滑油供給制御用コントローラ５０に、エンジンコントローラ３０の制御情報およびトランスミッションコントローラ４０の制御情報の両方を入力させているが、エンジンコントローラ３０の制御情報またはトランスミッションコントローラ４０の制御情報のいずれか一方の制御情報のみを入力させてもよい。この場合には、図３の処理において、ステップ１０２、ステップ１０３のうちのいずれかの処理が省略される。

また、第１実施例では、潤滑油供給制御用コントローラ５０に、エンジンコントローラ３０の制御情報およびトランスミッションコントローラ４０の制御情報の両方を入力させて、図３に示すように、エンジン１の負荷が低いか、またはトランスミッション３の負荷が低いか、いずれかが成立した場合に（ステップ１０２の判断ＹＥＳまたはステップ１０３の判断ＹＥＳ）、リリーフ弁２２を作動させるための制御電気信号ｉを出力している（ステップ１０４）。

しかし、図４に示すように、エンジン１の負荷が低く、かつトランスミッション３の負荷が低いことを条件に（ステップ１０２の判断ＹＥＳおよびステップ１０３の判断ＹＥＳ）、リリーフ弁２２を作動させるための制御電気信号ｉを出力する（ステップ１０４）という実施も可能である。

また、第１実施例では、エンジンコントローラ３０からエンジン１の電気式ガバナに出力されている制御電気信号を制御情報として、潤滑油供給制御用コントローラ５０に入力させているが、これは一例であり、エンジンコントローラ３０に入力されているストロークセンサ６ａの検出値、つまりアクセルペダル６の操作量を、エンジン１の負荷を示す制御情報として、潤滑油供給制御用コントローラ５０に入力させてもよい。潤滑油供給制御用コントローラ５０で、アクセルペダル５０の操作量が所定操作量以下である場合に、エンジン１の負荷が小さいと判断してもよい。

また、第１実施例では、リリーフ弁２２の出口側のパイパス油路２３に絞り２８を設けて、絞り２８の開口面積に応じた流量の潤滑油を潤滑油タンク８に排出させるようにしているが、絞り２８を、パイパス油路２３に設ける代わりに、リリーフ弁２２の入口側のバイパス油路２１に設けてもよい。また、絞り２８をそれぞれ、リリーフ弁２２の出口側のパイパス油路２３、リリーフ弁２２の入口側のバイパス油路２１に設けてもよい。

（第２実施例）
第１実施例では、電磁制御弁２６から出力されたパイロット圧油（パイロット圧Ｐc）を、リリーフ弁２２のパイロットポート２２ｄに作用させて、リリーフ弁２２を開弁作動させている。この構成によれば、制御電気信号ｉが印加される電磁ソレノイド（電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅ）の小型化を図ることができる。

しかし、図５（Ａ）に示すように、潤滑油供給制御用コントローラ５０から出力される制御電気信号ｉを電気信号線５１を介して、直接、リリーフ弁２２に作用させるように構成してもよい。

すなわち、図５（Ａ）は、図２に対応する油圧回路図である。図５（Ａ）で図示していない構成要素は、特に断りのない限り、図２と同じ構成要素であるものとする。ただし、図５（Ａ）では、図２の油圧回路では設けられていた電磁制御弁２６、パイロット油路２５、２７、排出油路２９の配設が省略される。また、リリーフ弁２２には、図２に示すパイロットポート２２ｄの代わりに、電磁ソレノイド２２ｅが配設される。

潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉが出力されていない場合には、リリーフ弁２２の電磁ソレノイド２２ｅは付勢されず、バネ２２ｃのバネ力によってリリーフ弁２２は閉じられる。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、バイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出されることなく、全量、トランスミッション３に供給される。

これに対して、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉが出力されている場合には、リリーフ弁２２の電磁ソレノイド２２ｅで付勢力が発生し付勢力がバネ２２ｃのバネ力に打ち勝ち、リリーフ弁２２は開かれる。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部は、バイパス油路２１、リリーフ弁２２、バイパス油路２３、絞り２８を介して潤滑油タンク８に排出される。また、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の残りは、トランスミッション３に供給される。

（第３実施例）
上述した実施例では、制御弁としてリリーフ弁２２を用いて、バイパス回路２１、２３を介して潤滑油タンク８に潤滑油を排出させている。しかし、リリーフ弁２２以外の制御弁を用いて潤滑油を排出させる実施も可能である。すなわち、潤滑油供給油路１７を介してトランスミッション３に導かれる潤滑油の油量と、潤滑油供給油路１７からバイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に導かれる潤滑油の油量とを調整する制御弁であれば、いかなる構成の制御弁を用いてもよい。

図６は、本実施例の油圧回路図であり、図２に対応する図である。図６で図示していない構成要素は、特に断りのない限り、図２と同じ構成要素であるものとする。

図６に示すように、図２のリリーフ弁２２の代わりに、２位置の切換弁として構成された制御弁６０が設けられている。

オイルクーラ１６の出口は、潤滑油供給油路１７に連通している。

潤滑油供給油路１７は、制御弁６０の入口ポート６０ｃに連通している。制御弁６０の出口ポート６０ｄは、トランスミッション３に連通して、トランスミッション３の変速機構部、クラッチ部などに潤滑油を供給している。

制御弁６０のタンクポート６０ｆは、バイパス油路２３に連通している。バイパス油路２３は、潤滑油タンク８に連通している。

制御弁６０は、２つの弁位置６０Ａ（潤滑油供給位置）、６０Ｂ（潤滑油排出位置）を有する２位置の切換弁である。制御弁６０は、パイロットポート６０ｅに加えられるパイロット圧Ｐcに応じて弁位置６０Ａ、６０Ｂが切り換えられる。パイロットポート６０ｅは、パイロット油路２７を介して、電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄに連通している。

制御弁６０のスプールのパイロットポート６０ｅ側とは反対側には、バネ６０ｇの一端が当接されている。制御弁６０のスプールのパイロットポート６０ｅ側（バネ６０ｇとは反対側）の受圧面は、パイロット油路２４を介して入口ポート６０ｃに連通している。

制御弁６０が潤滑油供給位置６０Ａに切り換えられると、入口ポート６０ｃが絞り６１を介して出口ポート６０ｄに連通する。

制御弁６０が潤滑油排出位置６０Ｂに切り換えられると、入口ポート６０ｃが絞り６２を介して出口ポート６０ｄに連通するとともに、入口ポート６０ｃが絞り６３を介してタンクポート６０ｆに連通する。

潤滑油供給油路１７から制御弁６０を通過して潤滑油タンク８に排出される潤滑油排出流量と、潤滑油供給油路１７からトランスミッション３に供給される潤滑油供給流量との比率は、制御弁６０に設けられた絞り６３の開口面積と絞り６２の開口面積の比率を調整することによって、調整することができる。

絞り６２の開口面積に比して絞り６３の開口面積を大きくするほど、潤滑油供給油路１７から制御弁６０を通過して潤滑油タンク８に排出される潤滑油排出流量が大きくなり、潤滑油供給油路１７からトランスミッション３に供給される潤滑油供給流量が小さくなる。

つぎに潤滑油供給制御用コントローラ５０で図３ないしは図４に示す処理が行われたとして図６の油圧回路で行われる動作について説明する。

潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉの出力がオフされている場合には、制御電気信号ｉは電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅに加えられておらず、バネ２６ｇのバネ力によって電磁制御弁２６は潤滑油供給位置２６Ａに切り換えられている。

トルクコンバータ２を通過した潤滑油は、オイルクーラ１６を介して、潤滑油供給油路１７に導かれる。

潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、制御弁６０の入口ポート６０ｃに供給される。

ポンプ吐出油路１１に導かれた潤滑油は、パイロット圧油（パイロット圧Ｐc）として、パイロット油路２５を介して、電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃに供給される。

ここで、電磁制御弁２６が潤滑油供給位置２６Ａに切り換えられているため、入口ポート２６ｃに供給されたパイロット圧油は、電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃで遮断される。制御弁６０のパイロットポート６０ｅは、パイロット油路２７、電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄ、タンクポート２６ｆ、油路２９を介して、潤滑油タンク８に連通する。

このため制御弁６０のパイロットポート６０ｅに作用する圧力は、タンク圧となり、制御弁６０は、バネ６０ｇのバネ力によって潤滑油供給位置６０Ａに位置される。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、制御弁６０の絞り６０ｄを通過して、全量が、トランスミッション３に供給される。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油は、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出されることなく、全量が、トランスミッション３に供給される。

これに対して、潤滑油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉが出力されている場合には、電磁ソレノイド２６ｅで付勢力が発生し、付勢力がバネ２６ｇのバネ力に打ち勝ち、電磁制御弁２６が潤滑油排出位置２６Ｂに切り換えられる。

これにより電磁制御弁２６の入口ポート２６ｃと出口ポート２６ｄが連通し、入口ポート２６ｃに供給されたパイロット圧油（パイロット圧Ｐc）は、電磁制御弁２６の出口ポート２６ｄ、パイロット油路２７を介して、制御弁６０のパイロットポート６０ｅに加えられる。

制御弁６０のパイロットポート６０ｅに作用するパイロット圧Ｐcに対応する力がバネ６０ｇのバネ力に打ち勝ち、制御弁６０は、潤滑油排出位置６０Ｂに位置される。

このため潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部は、制御弁６０の絞り６３、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出される。また、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の残りは、制御弁６０の絞り６２を介して、トランスミッション３に供給される。

なお、トランスミッション３の内部で目詰まり等が発生すると、制御弁６０の入口ポート６０ｃの圧力が上昇する。このためパイロット油路２４を介して、制御弁６０のバネ６０ｇと反対側の受圧面に作用する圧力が上昇し、制御弁６０が潤滑油供給位置６０Ｂに切り換えられる。このため、トランスミッション３の内部で目詰まり等が発生した場合には、潤滑油油供給制御用コントローラ５０から制御電気信号ｉの出力がオフされている場合でも、潤滑油供給油路１７に導かれた潤滑油の一部が、制御弁６０、バイパス油路２３を介して潤滑油タンク８に排出されることになる。

（第４実施例）
上述した第３実施例では、電磁制御弁２６から出力されたパイロット圧油（パイロット圧Ｐc）を、制御弁６０のパイロットポート６０ｅに作用させて、制御弁６０を切換作動させている。この構成によれば、制御電気信号ｉが印加される電磁ソレノイド（電磁制御弁２６の電磁ソレノイド２６ｅ）の小型化を図ることができる。

しかし、図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）と同様に、潤滑油供給制御用コントローラ５０から出力される制御電気信号ｉを電気信号線５１を介して、直接、制御弁６０の電磁ソレノイド６０ｈに作用させるように構成してもよい。

（第５実施例）
以上の第３実施例、第４実施例では、負荷が小さいか否かの判断結果に応じて、制御弁６０の位置を２値的に切換えているが、負荷の大きさに応じて、制御弁６０の位置を連続的に変化させてもよい。

すなわち、潤滑油供給制御用コントローラ５０で、エンジン１の負荷またはトランスミッション３の負荷の大きさの制御情報に基づいて、負荷の大きさに対応した位置に制御弁６０を変化させるための制御電気信号ｉを生成、出力して、負荷が大きくなるに伴い制御弁６０を潤滑油排出位置Ｂ側から潤滑油供給位置Ａ側に徐々に移動させ、また、負荷が小さくなるに伴い制御弁６０を潤滑油供給位置Ａ側から潤滑油排出位置Ｂ側に徐々に移動させるように、制御してもよい。

以上の各実施例では、エンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０の制御情報が潤滑油供給制御用コントローラ５０に入力されて、潤滑油の供給の制御が行われる場合を想定して説明したが、エンジンコントローラ３０、トランスミッションコントローラ４０の制御情報以外の情報に基づいて、潤滑油供給制御用コントローラ５０が、潤滑油の供給の制御を行う実施も可能である。たとえば既存のセンサの検出信号を潤滑油供給制御用コントローラ５０に入力させて、センサの検出値に基づいて演算処理を行い制御電気信号ｉを生成して出力する実施も可能である。

以上の実施形態では、車両として、ホイールローダを想定し、エンジンとして、ディーゼルエンジンを想定し、トランスミッションとして、遊星歯車式トランスミッションを想定したが、車両の形式、エンジンの種類、トランスミッションの構造は問わずに本発明を適用することが可能である。すなわち、建設機械のみならず建設機械以外の車両に本発明を適用してもよく、ガソリンエンジンを搭載した車両に本発明を適用してもよく、油圧クラッチを使用しない平行軸歯車式トランスミッションを搭載した車両に本発明を適用してもよい。

図１は、実施形態の車両の構成図である。 図２は、第１実施例の油圧回路図である。 図３は、実施例のコントローラで行われる処理手順を示すフローチャートである。 図４は、図３とは別の処理手順を示すフローチャートである。 図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例、第４実施例の油圧回路図である。 図６は、第３実施例の油圧回路図である。

Claims (2)

1. ディーゼルエンジン（１）の出力がトランスミッション（３）に伝達されて走行されるホイールローダ（１００）のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
   燃料噴射量を示す制御電気信号を出力してディーゼルエンジン（１）を制御するエンジンコントローラ（３０）と、
   現在選択されている速度段を示す制御電気信号を出力してトランスミッション（３）を制御するトランスミッションコントローラ（４０）と、
   油圧ポンプ（９）から吐出された潤滑油をトランスミッション（３）に導く潤滑油供給油路（１７）と、
   潤滑油供給油路（１７）内の潤滑油をタンク（８）に導くバイパス油路（２１、２３）と、
   潤滑油供給油路（１７）内の潤滑油をバイパス油路（２１、２３）を介してタンク（８）に排出するリリーフ弁（２２）であって、制御電気信号に応じて作動するリリーフ弁（２２）と、
   リリーフ弁（２２）の出口側若しくは入口側に設けられた絞り（２８）と、
   エンジンコントローラ（３０）から出力される制御電気信号およびトランスミッションコントローラ（４０）から制御電気信号を制御情報として入力し、入力した制御情報に基づいて、ディーゼルエンジン（１）の燃料噴射量が所定のしきい値以下である場合、またはトランスミッション（３）で現在選択されている速度段が軽負荷の速度段である場合、またはディーゼルエンジン（１）の燃料噴射量が所定のしきい値以下である場合であってトランスミッション（３）で現在選択されている速度段が軽負荷の速度段である場合に、リリーフ弁（２２）を作動させるための制御電気信号を生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラ（５０）と
   を備えたことを特徴とするホイールローダのトランスミッションの潤滑油供給制御装置。
2. ディーゼルエンジン（１）の出力がトランスミッション（３）に伝達されて走行されるホイールローダ（１００）のトランスミッションの潤滑油供給制御装置であって、
   燃料噴射量を示す制御電気信号を出力してディーゼルエンジン（１）を制御するエンジンコントローラ（３０）と、
   現在選択されている速度段を示す制御電気信号を出力してトランスミッション（３）を制御するトランスミッションコントローラ（４０）と、
   油圧ポンプ（９）から吐出された潤滑油をトランスミッション（３）に導く潤滑油供給油路（１７）と、
   潤滑油供給油路（１７）内の潤滑油をタンク（８）に導くバイパス油路（２３）と、
   潤滑油供給油路（１７）を介してトランスミッション（３）に導かれる潤滑油の油量と、潤滑油供給油路（１７）からバイパス油路（２３）を介してタンク（８）に導かれる潤滑油の油量とを調整する制御弁（６０）であって、制御電気信号に応じて作動する制御弁（６０）と、
   エンジンコントローラ（３０）から出力される制御電気信号およびトランスミッションコントローラ（４０）から制御電気信号を制御情報として入力し、入力した制御情報に基づいて、ディーゼルエンジン（１）の燃料噴射量が所定のしきい値以下である場合、またはトランスミッション（３）で現在選択されている速度段が軽負荷の速度段である場合、またはディーゼルエンジン（１）の燃料噴射量が所定のしきい値以下である場合であってトランスミッション（３）で現在選択されている速度段が軽負荷の速度段である場合に、制御弁（６０）を作動させるための制御電気信号を生成して、出力する潤滑油供給制御用コントローラ（５０）と
   を備えたことを特徴とするホイールローダのトランスミッションの潤滑油供給制御装置。

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