JPS612925A - クラツチ断接用アクチユエ−タの油圧制御方法 - 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】 技術分野 本発明は車両用動力伝達装置に関するものであり、特に
、クラッチ断接用アクチュエータの油圧を制御する方法
に関するものである。

従来の技術 車両用動力伝達装置であって変速が自動的に行われるも
のは既に知られている。そして、従来はトランスミッシ
ョンがトルクコンバータを介してエンジンに接続される
ものが一般的に使用されていたが、この種の動力伝達装
置では伝達効率および加速性の改善に限界があるため、
近年、トルクコンバータを介することなくトランスミッ
ションをクラッチによって直接的にエンジンに接続する
形式の動力伝達装置（以下、ダイレフｉ・パワートレー
ンと称する）が見直されるようになった。

しかし、トルクコンバータを有するものにおいては、エ
ンジン側とトランスミッション側との回転速度やトルク
にある程度の不一致があっても］・ルクコンバータの緩
衝作用によってその不一致が吸収されるため滑らかな発
進や変速を達成し易いのであるが、ダイレクトパワート
レーンにはそのような緩衝作用がないため各装置の制御
積度を高めなければ清らかな発進や変速を達成できない
。

その１つがソレノイドデ１−ティ制御式モジュレータの
制御である。このモジュレータはクラ。

チ断接用アクチュエータに油圧を供給ずぞ】油ｌｆｆ１
路に接続されて、その油通路から作動油をトレン通路ヘ
ドレンさせることによって油圧を調節する−・種の油圧
制御バルブであり、モジュレーティングソレノイドのデ
ユーティ比が変えられることによってバルブの開いてい
る時間と閉じている時間との割合が変わり、それによっ
て作動油のトレン量を制御するものである。すなわち、
静的にはモ、′ニレーチイングツし・ノイドのデユーテ
ィ比とクラッチ断接用アクチュエータの油圧とは１対ｌ
に対応し、動的にも一定の時間遅れを伴って油圧がデユ
ーティ比の変化に追従して変化するものなのである。し
かし、このようなモジュレータをダイレクトバリートレ
ーンに取り付けて実験したとご７）、接状態にあるクラ
・２チを変速のために−ｌ−１．断状態とし、再び接状
態にする場合や、車両の発進時に断状態にあるクラッチ
を接状態にする場合にクラッチの接続が１−分滑らかに
行わねないことがＩＩ＋明し、そのｌＱ囚を追求した結
果、七ジ、ＬＬ／−ティングソレノーイ１のデ１−ティ
ＩＬが０％もしくは１００％から伯の値に変化させられ
る場合には、クラッチ断接用アクチュエータの油圧の変
化にそれ以外の場合に比較して著しく大きな遅れが１１
．するためであることが↑１１明した。

発明が解決しようとする問題５１ハ 本発明は上記のように、ダイレクトバリートレーンにお
いζ、クラッチを断状態から接状態とし、あるいは接状
態から断状態と４−ろ際には、従来のクラ、チ断接用ア
クチュエータの油Ｖ［制１３１１は理想的なものとは言
えず、そのためにクラッチの接続が滑らかに行われない
という問題を解決するために為されたものである。

問題点を解決するための１手段 そして、本発明はｌ−記の問題点を解決→−るために、
ダイレノノドパワートレーンζごｔりいＣ）ｌ／ノイＩ
デューテ、イ制御代七−７１し・−夕に１−１り勺うノ
（断接用゛？クチュエータの油圧を制御１ろにあ、’二
、。

て、クリ、・すを接状態から断状態、もし、（は１ｔｌ
ｉ状態から接状態にする際にモジュレータのモジル−チ
イングツｌツノ−イトのデユーティ比を、それまでのデ
ス−ティ比から目標デユーティ比を通り越した値、ずな
わら、ぞれまでのデユーティ比が０％であった場合には
目標デユーティ比より大きい値に、また、それまでのデ
ー１、−テ、Ｃ比が１００％であった場合には目標デユ
ーティ比より小さい値に設定し、一定時間その値に維持
する段階を設番」たものである。

なお、ここにおいて目標デー−ティ比と番、１クラツチ
断接用アク千ユエータの理想的な油圧変化を示す曲線に
、全体として一定の時間遅れを考慮し゛ζ近似さ一ロた
場合におけるデユーティ比を意味するものとする。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第３図にフォークリフトトラック用ダイレクトパワート
レーンの一例を示′ケが、図において１０はエンジンで
あイ〕。エンジン１０にはポンプ１２とプラネタリギヤ
７−二７１１４　ａが接続され一ζおり、プラネタリギ
ヤユニ・ノｌ−１４は、号ンギャ１６．１８．２０．２
２．１→ネタリギャ２４．２６．２８．３０．　　リン
グギヤ３２，３４．３６゜３８、前進用クラ、チ、＋　
０　、　ｉｌｌｌｌ進用フラノ２゜ファースト用クラッ
チ４４．セカンド用クラッチ４Ｇ、リート用クラッチ４
８等を備えている。サーｌ用クラッチ４８は互に接続さ
れる２つのクラツナ要素がいずれも回転ｉ＋Ｊ能となっ
ているが、他のクラッチにおいては一力のクラツナ要素
が回転不能なものとされている。前進用クラッチ４０ま
たは後進用クラッチ４２の接状態におい′ζファースト
用、セカンド用、サード用のいずれかのクラッチが接状
態とされることによっ゛（前進３段または後進３段の変
速が得られる。すなわち、本実施１列のプラネタリギヤ
ユニット の回転を伝達したり遮断したりするクラッチと変速を司
るトラジスミッソヨンにラド１れば、前進用クラッチ４
０および後進用クラッチ４２がクラノチを構成し、残り
の部分がトランスミア・エンジンを構成していることと
なる。

１°記プら不りリギャユニソト１４にはピニオン５０．
５２およびギヤ５４．５６から成る減速機５８が接続さ
れ、その減速機５８には差動両市装置６０を介して左右
の駆動輪６２が接続されている。また、前記エンジン１
０の回転数か回転センサ６４で検出され、車速か１転セ
ンサ６６で検出さ１するようになっζいる。その他、図
示は省略するが、アクセル開度、Ｉ載負荷１インチング
ペダルのストｒ１−り、車体の伸♀゛ｌ角、シフトレバ
ーがニュートラル位置にあるか否か、ブレーギペダル操
作の有無等がそれぞれのセンサによって検出され、それ
らの検出結果に基づいてクラッチ４０゜４２．４４．４
６および４８のいずれかが選択的に接続されることによ
っＣ、フォークリフトトラックの発進や変速が自動的に
行われるようになっている。

そのための油圧回路を第４図に示す。前記エンジン１０
に接続されたポンプ１２はタンク７０から作動油を吸入
し、前記各クラッチ４０．４２゜４４．４６および４８
のアクチュエータ４０ａ。

４２ａ、４４ａ、４６ａおよび４８ａへ（Ｉｔ給する。

これらに供給される油圧はレギュレータ７２によって常
に一定値に保たれているが、前進用クラッチ４０および
後進用クラッチ４２のアクチュエータ４０ａおよび４２
ａに供給される浦）Ｌは更にモジ１１／−夕７４によっ
て制御されるようになっている。

モジュレータ７４は、第５図に示すように、レギュレー
タ７２と了りチプ、エータ４０ａまたば４２ａとを接続
するメイン通路７６から作動油をタンク７０へトレンさ
せるドレン通路７８を備えている。ｉ・レン通路７８の
メイン通ｖ８７６への接続部にはリリーフバルブ８０が
設けられている。リリーフバルブ８０は弁子８２．スプ
リング８４゜ピストン８６．スプリング８８等を備えて
おり、このリリーフバルブ８０の開弁ＦＥはビスＩ−ン
８６の位置の変化に従って変わるようにな−、でいる。

そし、で、このビスＩ−ン８６の位置はスプリング８８
および８４の付勢力と油圧室９０の油圧に基づくピスト
ン８６の作動力との釣り合いによって決まるようになっ
ており、油圧室９０の油圧は電磁開閉弁９２によって制
御されるようになっている。

油圧室９０には、絞り９４を有する制御用通路９６を経
てメイン通路７６の作動油が導かれており、この油圧室
９０の作動油の電磁開閉弁９２からの流出量が制御され
ることにより油圧室９０の油圧が制御されるようになっ
ているのである。電磁開閉弁９２はモジュレーティング
ソレノイド９８のオフ状態、すなわち電流が供給されて
いない状態では閉じ、オン状態においては開くものであ
り、モジュレーティングソレノイド９８のデユーティ比
、すなわちソレノイド９８に供給されるパルス状の電流
のデユーティ比を変えることによって油圧室９０からの
作動油の流出量を制御するものである。

上記モジュレータ７４で油圧を制御された作動油は、手
動の方向切換弁１００によって前記前進用クラッチ４０
のアクチュエータ４０ａと後進用クラッチ４２のアクチ
ュエータ４２ａとに択・的に供給されるようになってい
る。すなわら、方向切換弁１００は図示しないシフトレ
バ−に接続され、シフトレバ−がニュートラル位置にあ
る状態ではいずれのアクチュエータ４０ａ、４２ａにも
作動油を供給せず、シフトレバーが前進（α置あるいは
後進位置へ１桑作されたとき、それぞれに対応するアク
チュエータに作動油を供給するようにされているのであ
る。

一方、レギュレータ７２と前記ファースト用。

セカンド用およびサード用クラッチのアクチュエータ４
４ａ、４６ａおよび４８ａとを接続する油通路の途中に
は、方向切換弁１０２および１０４が配設されている。

これら方向切換弁１０２および１０４はそれぞれシフト
ソレノイド び＋０８が励磁されることによりｉ・レン通路１１０お
よび１１２が開かれた状態では第４図に示す状態となり
、シフトソレノイド１０６および］０８がそれぞれ消磁
されたとき逆の状態に切り換えられるようになっている
。すなわち、ソレノイＩ゛１０６．１０８のオン・オフ
状態の如何によってアクチュエータ４４ａ、４６ａおよ
び４８ａのいずれかに作動油が供給され、それによりフ
ァースト用クラッチ４４．セカンド用クラッチ４６もし
くはサード用クラッチ４８が接続されるようになってい
るのである。

上記シフトソレノイド１０６，１０８および前記モジュ
レーティングソレノイド９８のオン・オフは、マイクロ
コンピュータにより制御プログラムと前記各センサから
の信号とに基づいて制御されるのであるが、このマイク
ロコンピュータはよく知られたものであり、また、本発
明を理解するうえで不可欠なものではないため図示およ
び詳細な説明は省略する。

以」二のように構成されたパワートレーンを備えたフォ
ークリフトトランクにおいて、ニュートラル位置にあっ
たシフトレバ−が前進側へ操作されるとともに、アクセ
ルペダルが踏み込まれてフォークリフトトラックが発進
させられる場合には、モジュレーティングソレノイド９
８のデユーティ比が時間の経過と共に第１図に示すよう
に変えられる。すなわち、フォークリフｌ−トラックが
（亭車している状態ではモジュレーティングソレノイ１
゛９８のデユーティ比が１００％に保持されているが、
時間ｔ０にデユーティ比がＤ３％まで減少させられ、時
間ｔ、までその値に保持された後、Ｄ１％まで増大させ
られ、それ以後は時間ｔ、まで一定の比率で減少させら
れ、時間ｔ２においてデユーティ比Ｄ２％に達した後、
一定時間その値に保たれ、時間ｔ３において０％まで減
少させられるのである。これに伴って前進用クラッチ４
０のアクチュエータ４０ａの油圧は第２図に示すように
変化する。時間【。からはやや遅れるが、油圧はＰ、ま
で比較的速やかに上昇し、その後は一定の比率でＰ２ま
で」１昇して一定時間その値に保たれた後、前記レギュ
レータ７２の設定油圧である最高油圧Ｐ３まで速やかに
上昇させられのである。

油圧がＰｏからＰｌを経てＰ２まで上昇させられる間に
前進用クラッチ４０が清らかに接続され、フォークリフ
トトラックは滑らかに発進さセられるのであって、第２
図に示す油圧の１１昇曲線は理想的なものであるが、第
１図に一点鎖線Ａで示すように時間ｔ０からｔｌまでに
おいても時間ｔ１からｔ２までにおけると同じ比率でデ
ユーティ比を減少させる場合には、第２図に一点鎖線Ｂ
で示すように油圧の上昇に大きな遅れが生じ、このよう
に理想的な油圧上昇曲線は得られない。これに対して第
１図に示すように時間ｔ０から１．までの間はデユーテ
ィ比を、一旦、目標値（一点鎖線Ａで表される値）に比
較して相当率さいデユーティ比Ｄ３％に設定し、そのデ
ユーティ比Ｄ３％に一定短時間保持した後、目標値をほ
ぼり、％に設定し直すことにより第２図に示す理想的な
油圧変動曲線が得られ、前進用クラッチ４０は短時間に
断状態から接状態へ滑らかに移行させられるのである。

フォークリフトトラックの積載負荷が小さく、かつ、路
面が水平である場合には、アクチュエータ４０ａの油圧
がＰ２まで上昇させられれば前進用クラ・７チ４０は完
全に接状態となるため、この状態から直ちに油圧がＰ３
まで上昇さセられても差支えないのであるが、フォーク
リフトトラックの積載負荷が大きい場合、もしくは路面
が登り勾配である場合のように走行抵抗が大きい場合に
は、油圧がＰ２に達した直後においては才だ前進用クラ
ッチ４０に相当程度の滑りが生しているため、その状態
で油圧が急激にＰ３まで一１昇さ一ロられれば前進用ク
ラッチ４０の滑りが急激に阻止され、この時点において
フォークリフｌ−）ランクに加速のショックが生じ、油
圧がＰ、からＰ２までト昇する過程に生ずる加速のショ
ックと合わせてショックが２回発生し、乗心地が悪くな
っ°ζしまう。

したがって、本実施例においては油圧がＰ２に達した後
、一定時間その油圧Ｐ２を維持して前進用クラッチ４０
の滑りが実質的に無視し得る状態となったとき、油圧を
Ｐ３までト界させ、加速のショックが２回発生ずること
が防止されている。

以上、ンフトレハーが前進側へ操作されると同時にアク
セルペダルが踏み込まれてエンジン１０の出力］・ルク
が増大させられる通常の発進につぃて説明したが、アク
セルペダルが踏み込まれることなくシフトレバ−が前進
側へ操作される所謂アイドリング発進の場合には、デユ
ーティ比は第６図に示すように１０からｔ８まで比較的
長い時間一定のデユーティ比Ｄ４％に維持された後、一
定の比率で減少させられる。このように比較的長い時間
デユーティ比が一定値に維持されることにより、第７図
に示すように前進用クラッチ４０のアクチュエータ４０
ａに供給される油圧は比較的速やかにＰ４まで上昇し、
その後、デユーティ比の減少に伴って更にｔ２まで一ト
昇して前進用クラッチ４０を接状態とする。エンジンに
エンジンストップを発生させる恐れのあるような大きな
負葡をかけることなく、しかも、できる限り短時間で前
進用クラッチ４０を断状態から接状態にするためには、
油圧を第７図に示すように直線に近い状態で上昇さ・ｌ
ることが望ましいのであるが、そのためにデユーティ比
そのものを１００％から直線的に減少させる場合には、
油圧の上昇に著しい時間遅れが生じて前進用クラッチ４
０が接状態となるまでに長時間を要するのに対して、第
６図に示すように時間ｔ０からｔ、まで比較的長い時間
デユーティ比を一点鎮線Ｃで示す目標値より小さい一定
のデユーティ比Ｄ４に保つことにより油圧をＰ４に滑ら
かにかつ速やかに上昇させ、その後、デユーティ比を時
間の経過と共に一定の比率で減少させることにより油圧
を前進用クラッチ４０を接状態とするに十分な値Ｐ２ま
で増大させることができ、結局、油圧をほぼ理想的な状
態で上昇さセて前進用クラ、チ４０を速やかに、しかも
エンジン１０にエンリンス１ノブを生じさせるような過
負荷を与えることなく、滑らかに接状態とすることが可
能となるのである。

以」二、フォークリフト１−ランクが前進方向へ発進さ
せられる場合について説明したが、後進方向へ発進させ
られる場合には前進用クラッチ４０の代わりに後進用ク
ラッチ４２のアクチュエータ４２ａの油圧が制御される
。この制御は前進の場合とほぼ同様であるため、詳細な
説明は省略する。

第８図および第９図に、変速のためにそれまで接状態に
あった前進用クラ・ノチ４０が−・ｌＬ断状態とされた
後、再び接状態とされる場合の制御を示す。この場合に
は前進用クラッチ４０のア・クー１１エータ４０ａの油
圧をできる限り急速に低）さ・已ることが必要なのであ
るが、第８図にｍへ鎖線Ｅで示すようにデユーティ比を
第９図に示す油圧の変化曲線に一定の時間遅れを考慮し
て近似さ−υるのみの場合には、前進用クラッチ４０が
完全に断状態となるまで油ＩＦが低下するために長い時
間を要して、油圧の制御を正確に行うことが困難となる
。そこで、本実施例においてはデユーティ比が一点鎖線
Ｅで示す目標デユーティ比より大きい埴り、に設定され
、時間ｔ０から【ｌまＣの間その１１ｋに維持されるよ
うになっており、アクチュエータ４０ａの油圧は速やか
に下降させられる。そして、油圧がほぼ前進用クラ、チ
４０が完全に断状態となる値に達したとき、デユーティ
比が目標デユーティ比り、に設定し直され、その後、時
間の経過と共に−・定の比率で減少させられて油圧も一
定の比率で上昇を開始し、前進用クラッチ４０を接状態
に移行さ−Ｕる。この段階以降ｔｉｔ第１し１お、１、
び第２図に関して前述した通りＣあるので、ここにおい
ては説明を省略するが、前進用クラ、チ４０が断状態と
なったとき方向ｂ）Ｊ　ｌ？弁１０２．１０４のいずれ
かが切り換えられ、変速が行われる。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通り例示であって、例えばトランスミッションが席時
噛合い式でＩＪなく選択摺動式のものであり、クラッチ
もそれと組合わせて−・般的に用いられるｉｍ常の摩１
〃りうノチであ−２で、それらのｔｔ作が自動化された
のみの形式のダイレフｌパワートレーンの制御に本発明
を適用するなと、本発明は当業考の知識に基づいて種々
の変形、改良を施した感様で実施し１１１るものである
。

発明の効果 以−１−詳述したように、本発明は、ダイレクトパワー
１〜レーンにおいてクラッチを接状態から断状態に、も
しくは断状態から接状態にする際に、モジュレーナイン
グソレノイドのデユーディ比を［１標デユーテイ比に設
定するのではなく、その目標デユーティ比を通り越した
値に設定して一定時間その値に維持するようにしたもの
であるため、デユーティ比が０％もしくは１００％から
他の値に変化させられる場合に他の場合に比較し”（特
に大きな時間遅れが生ずる傾向が打ち消され、クラッチ
断接用アクチュエータの油圧は理想曲線に近い状態で調
節されることとなり、クラッチが適正な時期に滑らかに
接続されることとなってショックの少ない滑らかな変速
あるいは発進が達成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるモジュレーティング
ソレノイドのデユーティ比制御の−・例を示すグラフで
あり、第２図はそれに対応しまたクラッチ断接用アクチ
ュエータの油圧変化を示すグラフである。第３図は本発
明の方法を適用し得るダイレクトパワートレーンの一例
を示す概念図である。第４図は第３図におＴＪる各クラ
ッチのアクチュエータを作動さセるための油圧回路を示
す回路図である。第５図は第４図におりるモジュレータ
をボず説明図である。第６図は本発明の・実施例におり
るアイＩル発進時のデユーティ比制御をボずグラフであ
り、第７図はそれに対応Ｊる浦１）変化をン１くずグラ
フ（＆、イ１゜第８　［１ｉＪ：　Ｉ司しく変速Ｕ）の
デユーティ比制御を示すグラフであり、第１１図：ｌそ
れにり・１応ｊる／ｌｌ＋１１変化を示す図であイ、。 １２：ポンプ　　１４：プラ不タリｒヤー１−°〜ノ］
４０：前ｉＷ用クりソチ ４０ａ、４２ａ：アクチュエータ ４２：後進用クラッチ　７２；レギル−タ７４：モジュ
レータ　　７６二メイン通路７８：］レン通路　　　８
０；リリーフハルツ８２：弁−’Ｆ−８４，８８ニーノ
ブリンク８６：ピストン　　　　９ｏ：油圧室 ９２：電磁開閉＃　　　９４：絞り ９６：制御用通路 ９８：モジュレーティングソレノイド １００．１０２．１０４：方向切換弁 １０６．１０Ｂ：ノフ］・ソレノイＩＪ−一暗闇 自ｉρＩ閉 ｍＵＩＺｉＪ −−ゆ−ｓｌ、ｈ 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンと自動変速式トランスミッションとがトルクコ
   ンバータを介することなくクラッチにより直接的に接続
   される形式の車両用動力伝達装置におけるクラッチ断接
   用アクチュエータの油圧を、ソレノイドデューティ制御
   式モジュレータにより制御する方法であって、 前記クラッチを接状態から断状態に、もしくは断状態か
   ら接状態にする際に、前記モジュレータのモジュレーテ
   ィングソレノイドのデューティ比を、それまでのデュー
   ティ比から目標デューティ比を通り越した値に設定し、
   一定時間その値に維持する段階を設けたことを特徴とす
   るクラッチ断接用アクチュエータの油圧制御方法。