JPS6241404A - デユ−テイ−制御を行なう制御バルブの油温補正装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はデユーティ−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Ｒ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
ィ−制御がある。例えば、自動変速機付車両におけるク
ラッチ断接用アクチュエータとしての油圧シリンダ、フ
ォークリフトにおけるリフトシリンダあるいはティルト
シリンダのピストンロッドの移動速度を制御する場合に
デユーティ−制御が行われている。デユーティ−制御を
行う場合には基準温度におけるデユーティ−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ッ
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ッド作動速度となるようにデ
ユーティ−比を設定する。

（発明が解決しようとする問題点） デユーティ−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、同じデユーティ−比であっても温度が変
化することにより作動油の流速が変化し、ピストンロッ
ドの作動速度が変動するという問題がある。又、ピスト
ンロッドの作動速度を広範囲にわたって制御する場合に
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相のバルブを使用する場合には、低速用バル
ブ（Ｓバルブ）のデユーティ−が１００％となった後に
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ィ−を一定値に設定して
いた。従って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ュエータ（ピストンロッド）
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ュ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すなわちピストンロッ
ドの作動速度を制御するためデユーティ−制御される制
御バルブと、作動油の温度を検出する油温検出器と、作
動油の油温に対応したデユーティ−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に
基づいて作動油の流量が予め設定された値となるデユー
ティ−比を割出す割出し手段と、前記割出し手段により
割出されたデユーティ−比で前記制御バルブを作動させ
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
トンロッドの作動速度すなわち作動油の流量と対応する
デユーティ−比が割出され、その割出されたデユーティ
−比に従って制御バルブが作動される。

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

第２図に示すようにエンジン１の出力は乾式単板クラッ
チ２を介して自動変速機３に伝達され、自動変速機３の
出力が差動歯車機構４を介して走行用駆動輪５を所定の
変速比で前後進駆動させるようになっている。エンジン
１の出力を入り切りさせる乾式単板クラッチ２はそのプ
レッシャープレート６がばね７の付勢力により常にはク
ラッチディスク８をフライホイール９に圧接するように
作用し、クラッチ断接用アクチュエータ１０としての油
圧シリンダのピストンロッド１０ａが突出する際に、レ
バー１１を介してプレッシャープレート６がフライホイ
ール９から離間する方向に移動され、ビス１〜ンロツド
１０ａの突出量に対応してクラッチ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
るようになっている。

一方、前記自動変速機３はシフト切換用アクチュエータ
１２の駆動により１速（低速）と２速く高速）とに変速
比の切換えが行われ、面後進切換用アクチュエータ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
になっている。前記両アクチュエータ１２．１３は前記
クラッチ断接用アクチュエータ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って駆動され
るようになっている。

第１図に示すようにタンク１４からポンプ１５によって
汲上げられた作動油はアキュムレータ１６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
ッチ断接用アクチュエータ１０の制御弁機構であるクラ
ッチ制御弁毅構１９に直接、又シフト切換用アクチュエ
ータ１２及び前後進切換用アクチュエータ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ｖ１構、２１に主切換弁２２を経て供給されるように
なっている。主切換弁２２は常には閉じており、シフト
制御弁機Ｍ４２０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っている。

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から成っており、シフト切換用アクチュエータ１２
はヘッド側室１２ａが両電磁開閉弁２３．２４を結ぶ通
路に接続され、ロッド側ｉ１２ｂが主り換弁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、ヘッド側室１２ａ及びロッド
側室１２ｂには作動油圧が作用しない。−５主切換弁２
２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、０ツド側ｆｆ１２ｂにだけ作動油が供給され
ピストンロッ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
状態で使方の電磁開閉弁２４が閉じられると、ヘッド側
室１２ａ及び０ツド側室１２ｂの両方に作動油圧が作用
され、ヘッド側室１２ａとロッド側室１２ｂとの受圧面
積の差によってピストンロッ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＃１２１も前記シフト制御弁機Ｍ４
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２５２６からなり、前
後進切換用アクチュエータ１３のヘッド側室１３ａが両
電磁開閉弁２５．２６を結ぶ連結通路に接続され、ロッ
ド側室１３ｂが主切換弁２２に接続された構成となって
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ュエータ１３が駆動されるよう
になっている。

クラッチ制御弁機構１９はメイン通路１７からクラッチ
断接用アクチュエータ１０のヘッド側室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からの作動油をヘッド側室１０ｂに徐
々に供給し得る低速入力電磁弁２８と、ヘッド側室１０
ｂ内の作動油をドレン通路１８を経てタンク１４へ急速
に排出し得る高速出力電磁弁２９と、絞り部を備えヘッ
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
によりクラッチ断接用アクチュエータ１０のヘッド側室
１０ｂへの作動油の給排を所望の速度で行い得るように
なっている。

次に前記各電磁弁を駆動制御してクラッチ断接用アクチ
ュエータ１０に供給する作動油の流吊すなわちピストン
ロッド１０ａの移動速度を調節するための電気回路を説
明する。クラッチ速度検出器としてのストローク検出セ
ンサ３１はポテンショメータよりなり、前記クラッチ断
接用アクチュエータ１０のピストンロッド１０ａの移動
但を検出し、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ェイス３３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はアキュムレータ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
前記インターフェイス３３に出力される。

割出し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、ＲＯ
Ｍという）３７に記憶された制御プログラムに従って動
作し、前記入出力インターフェイス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ＲＯＭ３７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
ーティ−比と前記クラッチ断接用アクチュエータ１０に
供給される作動油の流石に対応する変数としてのアクチ
ュ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相
のバルブのデューテイ−と７クチユ工−タ速度（クラッ
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Ｌｌづいて作動
油の流量があらかじめ設定された値とイ粂るデユーティ
−比を割出す。そして、ＣＰＵ３６はこの割出したデユ
ーティ−比に基づいて入出力インターフェイス３３を介
してアクチュエータ駆動回路３８に駆動制御信号を出力
する。そして、アクチュエータ駆動回路３８が駆動信号
に対する所定のデユーティ−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
ようになっている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。ク
ラッチ断接用アクチュエータ１０は第３図に示すフロー
ヂャートに従って制御される。

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ッチ断接
用アクチュエータ１０のビス］−ンロツド１０ａの作動
速度（クラッチ速度）の目標値を決定する。ＣＰＵ３６
は２５ｍ５毎に各種データをサンプリングするようにな
っているので、クラッチ速度は２５ｍ５後のクラッチ位
置が所定位置どなるための速度として決定される（ステ
ップ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（ステップ３２）。次に前記ステップＳ
１で設定されたクラッチ速度（アクチュエータ速度）に
対応する前記温度におけるデユーティ−の値をＳマツプ
から読取る（ステップＳ３）。ステップＳ３が実行され
ると引続いてステップＳ４が実行され、Ｓマツプのデユ
ーティ−の読取１直が１００％か否かが判断される（ス
テップＳ４）。Ｓマツプのデユーティ−の読取値が１０
０％でない場合には直ちにＳバルブへデユーティ−出力
が行われるくステップＳ５）。具体的にはＣＰＵ３６か
らアクチュエータ駆動回路３８に読取デユーティ−に対
応する所定の駆動信号が出力され、同アクチュエータ駆
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に所定のデユーティ−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ッド
１０ａが移動される。

ステップＳ５が実行されクラッチ断接用アクチー１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直との差が算出される〈ステ
ップＳ８）。このステップＳ８が実行されると前記ステ
ップＳ１の実行が再び繰返される。

一方、前記ステップＳ４の判断の結果Ｓマツプのデユー
ティ−読取値が１００％の場合にはＦマツプより前記ク
ラッチ速度に対応するデユーティ−値が読取られる（ス
テップＳ６）。そして、Ｆマツプからの読取デユーティ
−値をＦバルブへ出力する（ステップＳ７）。すなわち
、読取デユーティ−比に対１−る駆動信号がＣＰＵ３６
からアクチュエータ駆動回路３８に出力され、アクチュ
エータ駆動回路３８はこの駆動信号に基づいてそのデユ
ーティ−に対応する印加電圧を高速電磁弁２７．２９に
印加する。そして前記デユーティ−比で高速電磁弁２７
．２９が開閉制御されクラッチ断接用アクチュエータ１
０が駆動される。

ステップＳ７が実行されると続いて前記と同様にステッ
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１直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ップ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ュエータ速度（クラッチ速度
）とデユーティ−値との関係から目的のクラッチ速度と
対応するデユーティ−値を読取り、そのデユーティ−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
ユーティ−値が決定されるので常に所定のクラッチ速度
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ッチ断接用アクチュエータ
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
ーティ−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
ィ−に対するクラッチ速度の値と、Ｆバルブの初期デユ
ーティ−におけるクラッチ速度の値とが異なりクラッチ
速度の制御不可能な部分が生じ、クラッチ速度の滑かな
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％デユーティ−に対するク
ラッチ速度に対応するＦバルブのデユーティ−をＦマツ
プから算出してＦバルブの初期デユーティ−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ッチ
速度範囲において目的のクラッチ速度に対応するデユー
ティ−比を設定することができクラッチ速度の滑かな変
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％デユーティ−において
行うようにしたが、１００％以外の任意のデユーティ−
値において切換えを行うようにしてもよい。又、クラッ
チ断接用アクチュエータの制御以外に、フォークリフト
のリフトシリンダあるいはティ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ｄを得るためのデユーティ−比が算
出され、そのデユーティ−比に基づいてデユーティ−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って、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ャート、第４図はデユーテ
ィ−値とクラッチ速度との関係を示す線図、第５図は２
組の制御バルブを使用した従来装置におけるアクチュエ
ータの作動速度を示す線図である。 クラッチ断接用アクチュエータ１０１ピストンロツド１
０ａ、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、割出手段とし
てのＣＰｔＪ３６、記憶装置としてのＲＯＭ３７、作動
手段としてのアクチュエータ駆動回路３８゜ 特許出願人　　　株式会社登田自動織機製作所富　士　
通　　株式会社 代　理　人　　　弁理士　　恩１）博宣第３図 第４図 第５図 反ＦＦ３　　穆υ刊

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
   めデューティー制御される制御バルブと、作動油の温度
   を検出する油温検出器と、 作動油の油温に対応したデューティ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
   憶されたデータに基いて作動油の流量が予め設定された
   値となるデューティー比を割出す割出し手段と、 前記割出し手段により割出されたデューティー比で前記
   制御バルブを作動させる作動手段とを設けたデューティ
   ー制御を行う制御バルブの油温補正装置。