WO1995027160A1

WO1995027160A1 - Method of power transmission in mechanical/hydraulic type transmission

Info

Publication number: WO1995027160A1
Application number: PCT/JP1995/000628
Authority: WO
Inventors: Yasunori Ohkura; Noboru Kanayama
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1995-10-12
Also published as: US5809846A; DE69517968D1; EP0753688B1; EP0753688A1; DE69517968T2; EP0753688A4; KR100354611B1; JPH07280064A

Description

明細書機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法技術分野

本発明は、機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法に係わり、例えば、ホイ一ル式油圧ショベルやラフテレーンクレーン等の建設機械、農業車両、自動車等、自走車両の変速機として使用するに好適な機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法に関する。背景技術

従来、機械油圧式動力伝達装置は、油圧モータにより油圧動力 P hから変換された機械動力 P mをクラツチ Aを係合させることによって外部へ伝達できる油圧式動力伝達手段と、機械動力 P 0をクラツチ Bを係合させることによって外部へ伝達できる機械式動力伝達手段とから構成されている。

このような機械油圧式動力伝達装置では、油圧式動力伝達手段と、機械式動力伝達手段とをそれぞれ個別に制御できるため、本出願人は、これを、ホイール式油圧ショベルやラフテレーンクレーン等の建設車両、 _農業車両、自動車等の、自走車両の変速機として採用することを提案している（例えば、日本特開平 3— 5 6 7 5 4号公報参照）。

このように変速機として用いると、高速走行時では動力伝達効率の良い機械式動力伝達を採用でき、低速走行時では前後進の変速効率が良くまた無段変速できる油圧式動力伝達を採用できると言う効用がある。

このような機械油圧式動力伝達装置での油圧式動力伝達と機械式動力伝達との間の切り換えは、油圧式動力伝達手段と機械式動力-伝達手段とをそれぞれ個別制御できるため、クラッチ A、 Bを同時又は交互に開放させ係合させることにより達成する。ところが、只単にクラッチ A、 Bを制御したのでは、切り換えショック（クラッチの開放ショックゃ係合ショック）やこれに伴うクラッチの発熱等が生じ、これにより、機械寿命が短くなり、またオペレータへ不快感が増大するようになる。

発明の開示

本発明は、上記従来技術の問題点に着目し、機械油圧式動力伝達装置での油圧式動力伝達と機械式動力伝達との間の切り換えを円滑に行ない、これにより、切り換えショックやクラッチの発熱を低減し、ひいては機械寿命を延長し、かつォペレ一夕への不快感を低減し得る機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係わる機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法は、油圧モータにより油圧動力 P hから変換された機械動力 P mをクラッチ Aを係合させることによって外部へ伝達することを達成してなる油圧式動力伝達手段と、機械動力 P 0をクラツチ Bを係合させることによって外部へ伝達することを達成してなる機械式動力伝 ¾手段とを備え、前記クラッチ A、 Bを同時又は交互に開放させ係合させることによって油圧式動力伝達から機械式動力伝達へ又は機械式動力伝達から油圧式動力伝達へと切り換える機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法において、次のように構成した。

第 1の発明は、油圧式動力伝達から機械式動力伝達への切り換え時、クラッチ Aの開放をクラツチ Bの係合の開始から完了までの間に行わせることを特徴としている。

第 2の発明は、機械式動力伝達から油圧式動力伝達への切り換え時、クラッチ Bの開放をクラツチ Aの係合の完了後に行わせることを特徴としている。また、機械式動力伝達から油庄式動力伝達への切り換え時、クラツチ Aの係合の開始に先立ち、油圧モータを予め回転させておいてもよい。

かかる第 1及び第 2の発明によれば、機械式動力伝達と油圧式動力伝達との間の切り換え時は、クラッチ A、 Bの開放及び係合を互いにクロスオーバさせて行 9

- 3 - う。このようにクロスオーバ制御することにより、切り換えを円滑に行え、これにより、切り換えショックやクラツチの発熱を低減できる。図面の簡単な説明

図 1 A及び図 1 Bは本発明の実施例に係る動力伝達方法の適用例となる建設機械の変速機であり、図 1 Aは全体の構成図、図 1 Bは各信号系の説明図、図 2は実施例に係るシフトアツプのフローチヤ一ト、

図 3 A〜図 3 Fは実施例に係るシフトアップのタイムチヤ一卜であって、図 3 A はクラッチ油圧の昇降図、図 3 Bは走行弁の制御図、図 3 Cはモータ容量の制御図、図 3 Dは各クラッチトルクの変化図、図 3 Eはクラツチの総卜ルクの変化図、図 3 Fはクラッチの発熱量を示す図、

図 4 A〜図 4 Fは図 3 A〜図 3 Fに対応する比較例なるシフトアップのタイムチヤー卜であって、図 4 Aはクラッチ油圧の昇降図、図 4 Bは走行弁の制御図、図 4 Cはモータ容量の制御図、図 4 Dは各クラッチトルクの変化図、図 4 Eはクラツチの総トルクの変化図、図 4 F .はクラツチの発熱量を示す図、

図 5は実施例に係るシフトダウンのフローチヤ一ト、

図 6 A〜図 6 Fは実施例に係るシフトダウンのタイムチヤ一卜であって、図 6 A はクラッチ油圧の昇降図、図 6 Bは T V C信号（即ち、ポンプ吸収トノレク）の制御図、図 6 Cは走行弁の制御図、図 6 Dは油圧モータの回転数変化図、図 6 Eは油圧モータの入口油圧の変化図、図 6 Fはクラツチの総トルクの変化図、図 7 A〜図 7 Fは図 6 A〜図 6 Fに対応する比較例なるシフトダウンのタイムチヤー卜であって、図 7 Aはクラッチ油圧の昇降図、図 7 Bは T V C信号の制御図、図 7 Cは走行弁の制御図、図 7 Dは油圧モータの回転数変化図、図 7 Eは油圧モータの入口油圧の変ィ匕図、図 7 Fはクラツチの総トルクの変化図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法について、好ましい実施例を添付図面に従って以下に詳述する。

図 1 A及び図 1 Bにおいて、エンジン 1 0 0からの機械動力 P 0は、変速機 2 0 0を介して車軸 3 0 0へ伝達される。変速機 2 0 0は、変速レバー 1 0、クラツチ油圧回路 2 0、機械駆動部 3 0、油圧駆動部 4 0及びマイコン等でなる制御部 5 0から構成される機械油圧式動力伝達装置である。詳しくは次の通りである変速レバー 1 0は、 R (後進）、 N (中立）、 F 1 (前進 1速）、 F 2 (前進 2速）及び F 3 (前進 3速）の位置を備え、オペレータの操作によって位置選択される。選択位置は、図示しない位置検出器によって検出され、制御部 5 0へと出力される。

クラツチ油圧回路 2 0は、エンジン 1 0 0によって駆動された油圧ポンプ 2 2 により、油タンク 2 1から吸い出した油を切換弁 2 3 a、 2 3 b、 2 3 cを介してクラッチ A、 B、 Cへ送れるようになつている。各切換弁 2 3 a、 2 3 b、 2 3 cは、各クラッチ A、 B、 Cに対応してそれぞれ付設されており、制御部 5 0 からの各制御信号 S 1 a、 S i b. S I cを入力すると切り換わり、クラッチ A 、 B、 Cへの油の給排を行う。また各切換弁 2 3 a、 2 3 b、 2 3 cは、前記制御信号 S 1 a、 S 1 b、 S I cの大きさによって供給油圧を無段階に変化させることがでる。しかも各切換弁 2 3 a、 2 3 b、 2 3 cは、クラッチ A、 B、じへの給油時、当該クラツチが油で満たされた時のフィリング完了信号 S 2を制御部 5 0へフィ一ドバックした後、該クラッチ油圧を漸増させるフィリング完了時検出器付き比例電磁式モジュレーションバルブである。

機械駆動部 3 0は、上記クラツチ B (又は C) の係合により、エンジン 1 0 0 からの機械動力 P 0を、クラッチ B又はクラツチ Cを介して車軸 3 0 0へ伝達する。機械駆動部 3 0は、 2つの遊星歯車機構 3 1 c、 3 1 bを備え、クラッチ C が係合すると、遊星歯車機構 3 1 cのリングギヤが固定されて F 3走行が達成され、クラッチ Bが係合すると、遊星歯車機禪 3 1 bのリングギヤが固定されて F 2走行が達成される。尚、クラッチ B、 Cの油の給排及び増圧は、上述の通り、切換弁 2 3 b、 2 3 cにより行われる。

油圧駆動部 4 0の説明に先立ち、これを分かり易くするため、建設機械の全体油圧回路を予め説明しておく。全体油圧回路は、油圧駆動部 4 0用油圧回路の他、作業機用油圧回路 4 0 0や回路全体の最高油圧を規定するリリーフ弁 5 0 0を備えている。作業機用油圧回路 4 0 0は、ブーム、アーム、バケツ卜等の各油圧シリンダ及び旋回油圧モータ等のァクチユエ一夕、各ァクチユエ一夕に対応する切換弁、各切換弁に対応する圧力捕償弁並びに複数個シャトル弁等とこれらの結合油圧油路等で構成されている。そして全体油圧回路は、 TV C (トルク ·バリアプル · コントロール）で制御された 1個の可変容量形油圧ポンプ 4 1 (以下、油圧ポンプ 4 1 とする）に対するいわゆる C L S S (クローズドセンタ · ロード • センシング · システム）を採用している。

前記 TVCを説明する。油圧ポンプ 4 1のサーポ装置 4 1 aは、 TVC弁用電磁ソレノイド、 L S弁（ロード · センシング弁）、サーボ機構をこの順で並べて構成される。制御部 5 0は、スロットル開度検出器 5 1によって検出されたェンジン燃料噴射量の信号 S 3と、回転検出器 5 2によって検出されたエンジン回転数の信号 S 4 とを入力して、エンジントルク T eを算出する。また油圧検出器 5 3によって検出された回路油圧 P p (信号 S 5 ) を入力し、前記エンジントルク T eに対して油圧ポンプ 4 1の吸収トルク T pが最適マッチングとなるように、即ち〔ポンプ吐出量 Qm Xポンプ吐出油圧 Ρ ρ =—定〕となるように、ポンプ吐出量可変信号 S 6 (以下、 TVC信号 S 6とする）を TV C弁用電磁ソレノイドへ出力する。 TV C弁からの前記 TVC信号 S 6は下記 L S弁で調整されて油圧ポンプ 4 1の吐出量（即ち、ポンプ吸収トルク）を可変する。

前記 C L S Sを説明する。切換弁（上記作業機用油圧回路 4 0 0の各切換弁及び後述する走行弁 4 3であり、切換弁 2 3 a、 2 3 b、 2 3 cは含まない）での流量 Q nは、その開口面積 Aと、その前後差圧 Δ Pの平方根との積に比例する。即ち、 Q n °=A * (Δ Ρ) ^1/2 である。ここで、

差圧 Δ P =上流側油圧 P u—下流側油圧（ァクチユエ一夕の負荷圧） P d である。この差圧 Δ Ρが一定（Δ Ρ=—定）であれば、切換弁には、その負荷圧 P dの大きさに係わらず、開口面積 Aだけに比例した流量 Q n (o= A) が流れる即ち、上記 L S弁は、油圧ポンプ 4 1の吐出油圧 P pと、切換弁のァクチユエ一夕側の負荷圧 P dとを入力して、これらの差圧 ΔΡ ( = P p - P d ) が一定となるように、油圧ポンプ 4 1の吐出量 Qを制御する信号をサーボ機構へ出力する弁である。尚、 L S弁は、切換弁が 1つであれば、その差圧 Δ Pだけで油圧ボンプ 4 1を制御するが、ァクチユエ一夕とその切換弁とは、本建設機械のように、複数個存在し、また各ァクチユエ一夕の負荷圧 P dも互いに異なるのが普通である。

そこで各 L S回路（各切換弁の負荷圧 P dを L S弁へ導くパイロット回路）の各合流点にシャトル弁 4 4を付設し、さらに各切換弁に圧力補償弁 4 5を付設している。これらシャトル弁 4 4によって、 L S弁には、負荷圧 P dに代わり、各ァクチユエ一夕の内の最大負荷圧 L Smが導かれ、 L S差圧 A P L S (= P - L Sm) が一定となるように、即ち、ポンプ吐出量 Qが各切換弁の総流量 Q n n に一致するように、サーボ機構を制御する。尚、各圧力捕償弁 4 5は、前記最大負荷圧 L Smをパイロット圧として入力することにより、各切換弁での前後差圧 △ Pが、各切換弁の負荷圧 P dの大きさに係わらず、前記 L S差圧 A P L Sと同じとなるようにする弁である（但し、特定のァクチユエ一夕に優先度を付与する場合、その前後差圧は、例えば Δ P < Δ P L Sとする）。このような各圧力補償によって、各切換弁は、各負荷圧 P dが互いに異なっても、互いに影響されることなく、各開口面積（例えば、切換弁を動かすための操作レバーのレバーストローク）に応じた流量を確保できるようになる（例えば各ァクチユエ一夕の微操作性が得られるようになる）。尚、 C L S Sでの切換弁は、クローズドセンタ式となる。これは、仮に C L S Sの切換弁がオープンセンタ式であると、中立時、 L S弁へ導びかれるべきポンプ吐出圧 P pが切換弁から油夕ンクへのドレン圧となってしまい、 L S弁（即ち、 C L S S) の機能が生じなくなるためである。上記 T V Cと C L S Sとの関係を簡単に説明する。 T V Cは、エンジンがェンス卜しない程度のポンプ吸収トルクが維持されるように、油圧ポンプの吸収トルクを、油圧の変化に応じて変化させるものである。一方、 C L S Sは、この T V Cによるポンプ吸収トルクを上限として、各ァクチユエ一夕の負荷圧に係わりなく、各切換弁の開口面積に応じて各ァクチユエ一夕へ必要流量を流すのである。尚、 T V C電流が大きくなると、ポンプ吐出量が減るように構成された T V C構成が普通である。従って後述する T V C信号 S 6、図 6 B及び図 7 Bも、この構成を基準として述べることを予めここに付しておく。

説明を元に戻す。油圧駆動部 4 0は、エンジン 1 0 0からの機械動力 P 0を油圧ポンプ 4 1 によって油圧動力 P hへ変換し、その後、前後進切換弁なる切換弁 4 3 (以下、走行弁 4 3とする）を介して可変容量形油圧モータ 4 2 (以下、油圧モータ 4 2とする）によって機械動力 P mへ再変換し、クラツチ Aの係合によつてこの機械動力 P mを車軸 3 0 0へと伝達させる構成となっている。クラッチ Aの油の給排及び増圧は、上述の通り、切換弁 2 3 aによって行われる。走行弁

4 3は前進位置（F ) 、中立位置（N ) 及び後進位置（R ) を備えている。油圧ポンプ 4 1 はサーボ装置 4 2 aにより可変容量制御され、この信号 S 9は制御器

5 0からサ一ボ装置 4 2 aに出力される。 4 6は、オーバラン時の異常圧やキヤビテーションの発生を阻止するための吸込弁付き安全弁である。 4 7は、吸込弁付き安全弁 4 6における吸い込み時の効率を高めるための背圧弁である。 4 4は、走行弁 4 3に対する C L S S用シャトル弁である。 4 5 も同じく走行弁 4 3にする C L S S用圧力捕償弁である。一

制御部 5 0は、変速レバー 1 0から選択位置信号（R、 N、 F 1、 F 2又は F 3 ) を入力すると、建設機械を次に示すように停止又は走行させる。

変速レバー 1 0が N (中立）位置である時は、走行弁 4 3へ信号を出力せず、これを N位置とし、油圧モータ 4 2を停止させる。また切換弁 2 3へも信号を出力せず、クラッチ A、 B、 Cを開放している。

変速レバー 1 0が R (後進）位置である時は、走行弁 4 3へ信号 S 8を出力し、これを R位置とし、油圧モータ 4 2を後進方向へ回転させ、かつ、切換弁 2 3 aへ信号 S l aを出力し、クラッチ Aを係合させる。

変速レバー 1 0が F 1 (前進 1速）位置である時は、走行弁 4 3へ信号 S 7を出力し、これを F位置とし、油圧モータ 4 2を前進方向へ回転させ、かつ切換弁 2 3 aへ信号 S 1 aを出力しクラッチ Aを係合させる。 +

変速レバー 1 0が F 2 (前進 2速）位置であり、かつ、車速がある一定車速（ F 2設定値）以上である時は、走行弁 4 3へ信号を出力せず、これを N位置とし、油圧モータ 4 2を停止させ、他方、切換弁 2 3 bへ信号 S 1 bを出力し、クラツチ Bを係合させる。また、車速がある一定車速（F 2設定値）以下である時は、前記 F 1位置と同様、走行弁 4 3へ信号 S 7を出力し、これを F位置とし、油圧モータ 4 2を前進方向へ回転させ、かつ切換弁 2 3 aへ信号 S 1 aを出力しクラツチ Aを係合させる。

変速レバー 1 0が F 3 (前進 3速）位置であり、かつ、車速がある一定車速（ F 3設定値）以上である時は、走行弁 4 3へ信号を出力せず、これを N位置とし、油圧モータ 4 2を停止させ、他方、切換弁 2 3 cへ信号 S 1 cを出力し、クラツチ Cを係合させる。また、車速がある一定車速（F 3設定値）以下である時は、前記 F 2位置と同様、走行弁 4 3へ信号を出力せず、これを N位置とし、油圧モータ 4 2を停止させ、他方、切換弁 2 3 bへ信号 S l bを出力し、クラッチ B を係合させ、また車速がある一定車速（F 2設定値）以下である時は、前記 F 1 位置と同様、走行弁 4 3へ信号 S 7を出力し、これを F位置とし、油圧モータ 4 2を前進方向へ回転させ、かつ切換弁 2 3 aへ信号 S 1 aを出力しクラッチ Aを係合させる。

尚、本建設機械の制御部 5 0は、スロットル開度検出器 5 1 によって検出されたエンジン燃料噴射量の信号 S 3の大きさに応じた信号 S 7、 S 8を走行弁 4 3 へ出力でき、これにより、走行弁 4 3の開口面積を自在に調整できる。従って C L S Sの上述機能により、 F 1及び R 1の走行速度を自在に制御できる。

かかる構成の変速機 2 0 0では、 F 1から F 2へのシフトアップと、 F 2から F 1へのシフトダウンとにおいて、油圧式動力伝達（F 1 ) と機械式動力伝達（ F 2 ) との間での切り換えが起こる。そしてこれら変速時において、油圧式動力伝達側クラツチ Aと、機械式動力伝達側クラツチ Bとの開放と係合とを只単に行つたのでは、前述したような変速ショックゃクラツチ発熱等が生じ、機械寿命を短くしたり、オペレータへ不快感を与えたりする。そこで、制御部 5 0は次の手順で変速制御を行っている。

F 1から F 2へのシフトアツプ制御について、図 2のフローチヤ一卜に従って、図 3 A〜図 3 Fを参照しつつ説明する。

( 1 ) 油圧側クラッチ圧を任意に設定可能な所定値まで降下させ、また機械側クラッチ圧に指令を与える（ステップ 1 0 1 ) 。即ち、図 3 Aの t 1に示すように、切換弁 2 3 aへの信号 S 1 aを小さくしてクラツチ Aの保持圧 P aを下げるこのようにすると、次のクラッチ Aの開放の応答性が良くなる。そしてほぼ同時に、切換弁 2 3 bへ信号 S 1 bを送り、クラツチ Bへの給油を開始する。

( 2 ) 機械側クラッチがフィ'ルならば（ステップ 1 0 2 ) 、機械側クラッチ圧を初期圧から漸増を開始させ、また走行弁の開度の減少を開始させる（ステップ 1 0 3 ) 。即ち、図 3 Aの t 2に示すように、クラツチ Bが油で満たされると、切換弁 2 3 bから制御部 5 0へフイリング完了信号 S 2が出力される。制御部 5 0がこの信号 S 2を入力すると、図 3 Bの t 2に示すように、走行弁 4 3への信号 7を漸減し始め、 F位置での開口面積 A sを漸減させる。尚、クラッチ Bの油圧の漸増は切換弁 2 3 bのモジユレーション機能によって達成される。

( 3 ) 機械側クラッチが係合したならば（ステップ 1 0 4 ) 、―走行弁の開度の急速減少を開始させ、モータ容量を最大し、機械側クラッチを保持圧 P bまで急増させ、また油圧側クラッチを開放させる（ステップ 1 0 5 ) 。即ち、図 3 Aの t 3に示すように、クラツチ Bが係合したならば、図 3 Bの t 3に示すように、走行弁 4 3への信号 S 7を急減させて、 F位置の開口面積 A sを急減させる。かつ、図 3 Cの t 3に示すように、サーボ装置 4 2 aへの信号 S 9を最大にし油圧モータ 4 2のモータ容量 D mを最大にし、これにより、油圧モータ 4 2の回転を O 95/27160

- 1 0 - 急速に減らす。クラツチ Bの油圧の保持圧 P bまでの昇圧は、切換弁 2 3 bによつて達成される。クラツチ Aの開放は、切換弁 2 3 aへの信号 S 1 aを切ることによりクラッチ Aの油が油タンクヘドレンされて達成される。尚、上記係合は、例えば、切換弁 2 3のモジュレーションタイム！：して予め求め得る値であり、フィリング完了信号 S 2の入力時からのこの値が、 t 3となる。尚、この係合までの時間（ t 2〜 t 3 ) は、切換弁 2 3 bへの電気指令 S 1 bの大きさを変えることにより自在に設定できる。また本発明に係わる動力伝達方法の要点は、クラッ千 Bの開放と係合とをクロスオーバさせることであるから、本例のように、厳密な意味での係合時であるべき必要はなく、例えば故意に上記係合時前を走行弁開度の急速減少を開始させ、モータ容量を最大し、油圧側クラッチ Aを開放させ、機械側クラッチ Bの係合を待ってもよい。時点 t 3の前でもよい。

上記シフ卜アップ制御の効果に関し、比較例（図 4 A〜図 4 F ) を参照して説明する。上記実施例では、クラッチ A、 Bの開放及び係合をクロスオーバさせている。仮に、比較例なる図 4 Aに示すように、クラツチ Aが開放された（ t 2 ) 後にクラッチ Bの油圧を漸増させるという、クロスオーバさせないシフトアップ制御では、クラッチ Bの油圧を急激に昇圧する必要があり、またクラッチ Bだけで伝達トルクを賄う必要があることから、それぞれのクラッチ伝達トルク T a、 T bは、図 4 Dのようになる。また総トルク T a + T bは、図 4 Eのようになり、またクラツチ A、 Bの発熱 Jは図 4 Fのようになるため、大きな切り換えショックゃクラッチの発熱が生ずる。これに対し、上記実施例では、各トルク T a、 T bは、図 3 Dのようになり、総トルク T a + T bは図 3 Eのように馬形となり、またクラッチ A、 Bの発熱 Jは図 3 Fのようになるため、切り換えショックやクラッチの発熱 Jが大幅に低減される。尚、比較例において、走行弁 4 3の開口面積 A sの制御例を図 4 Bに、またモータ容量 D mの制御を図 4 Cに示すが、これら制御はいずれも油圧モータ 4 2のキヤビテ一ションを防止する程度の効果しか持たない。

次に、 F 2から F 1へのシフトダウン制御について、図 5のフローチヤ一卜に従って、図 6 A〜図 6 Fを参照しつつ説明する。

( 1 ) モータ容量を最小にして、走行弁を任意に設定可能な所定量だけ、開口させる（ステップ 2 0 1 ) 。即ち、図 6 Cの t 1 に示すように、走行弁 4 3へ信号 S 7を出力して F位置の開口面積 A sを広げ、かつ、モータ容量を最小にする。これらにより、図 6 Dに示すように、油圧モータ 4 2の回転数 N mが高まり、クラツチ Aの係合時における油圧モータ 4 2の回転ショックの発生を阻止する。

( 2 ) モータが回転して所定回転数になつたならば（ステップ 2 0 2 ) 、又は一定時間が経過したならば（ステップ 2 0 3 ) 、機械側クラッチ圧を任意に設定可能な所定値まで降下させ、油圧側クラツチに指令を与える（ステップ 2 0 4 )

。即ち、例えば図 6 Dの t 2に示すように、油圧モータ 4 2の回転数 N mが予め定めた回転数 N sとなったとき、クラツチ Bの開放時の応答性を良くするため、切換弁 2 3 bへの信号 S 1 bを小さくしてクラツチ Bの保持圧 P bを下げておく。そしてほぼ同時に、切換弁 2 3 aへ信号 S 1 aを送ってクラツチ Aへの給油を開始する。尚、油圧モータ 4 2への流量を確保するため、図 6 Bの t 2 に示すように、 T V C信号 S 6の漸減を開始して油圧ポンプ 4 1の吐出量の漸増を開始させる。

( 3 ) 油圧側クラッチがフィルならば（ステツプ 2 0 5 ) 、油圧側クラッチ圧を初期圧から漸増開始させる（ステップ 2 0 6 ) 。即ち、図 6 Aの t 3に示すように、クラツチ Aが油で満たされると、切換弁 2 3 aから制御部 5 0へフィリング完了信号 S 2が出力される。制御部 5 0 はこの信号 S 2を入力すると、図 6 B に示すように、 T V C信号 S 6の漸減を停止する。これにより、油圧ポンプ 4 1 の吐出量の応答遅れが無くなる。尚、クラッチ Aへの油のフィリングや油圧の漸增は切換弁 2 3 aのモジユレーション機能によって達成される。

( 4 ) 油圧側クラッチが係合したならば（ステップ 2 0 7 ) 、走行弁の開口面積を通常走行制御し、油圧側クラツチを保持圧まで急増させ（ステップ 2 0 8 )

、またモータ容量は通常走行制御する。即ち、図 6 Aの t 4に示すように、クラツチ Aが係合したならば、走行弁 4 3への信号 S 7及びサーボ装置 4 2 aへの信号 S 9を通常走行の制御とする。尚、クラツチ Aでの係合から保持圧 P aまでの昇圧は切換弁 2 3 aのモジユレーション機能によって達成される。

( 5 ) アクセルにより任意に設定可能な所定時間を設定する（ステップ 2 0 9 ) 。即ち、最適モータ駆動油圧が得られるのは、応答遅れのため、図 6 Eの t 5 に示すように、クラツチ Aの係合時 t 4から暫くの時間 t sを要す。また、ァクセル量によってもその時期は異なる。そこで本例では、アクセル量に比例して作動するスロットル開度検出器 5 1からの信号 S 3をもとに、アクセル量が多いときは長めの時間 t sを、他方アクセル量が少ないきは短めの時間 t sを、設定できるようにアレンジしたものである。但し、ある一定値でもよい。

( 6 ) 所定時間経過後（ステップ 2 1 0 ) 、機械側クラッチを開放する（ステップ 2 1 1 ) 。即ち、上記設定時間 t s経過後、切換弁 2 3 bへの信号 S 1 aを切り、これによりクラッチ Bを開放する。

上記シフ卜ダウン制御の効果に関し、比較例（図 7 A〜図 7 F ) を参照して説明する。上記実施例でも、クラッチ B、 Aの開放及び係合をクロスオーバさせている。仮に、比較例なる図 7 Aの t 3に示すように、クラツチ Bが開放されてからクラツチ Aの油圧を漸増させるという、クロスオーバさせないシフトアップ制御では、クラツチ Aの油圧を急激に昇圧させ、かつ、図 7 Bの t 3に示すように、 T V C信号 S 6を下げて油圧ポンプ 4 1の吐出量を高める必要がある。この結果、クラツチ Aだけで伝達トルクを賄う必要があることから、図 7 Fの T 1に示すように、大きな切り換えショックが生じ、クラッチ Aの滑りによるクラッチ発熱が生ずる。

また上記実施例では、図 6 Cの t 1に示すように、クラツチ Aの係合の開始に先立ち、油圧モータ 4 2を予め回転させたが、比較例では図 7 Cに示すように、切換弁 2 3 aからクラッチ Aのフィリング完了信号 S 2が入力されたとき（ t 3 ) に、走行弁 4 3へ信号 S 7を送り F位置を開口させると、図 7 Fに示すように、クラツチ Aは油圧モータ 4 2を回す前に出力側から卜ルクを受け、図 7 Fの T 2に示すように、極めて大きな変速ショックが発生する。勿論クラツチ発熱も多くなる。このような不都合は、上記実施例では生じない。

尚、上記シフトアツプ制御とシフトダウン制御とを併用するのが望ましい。また、エンジンブレーキを使ってのシフトダウン時（即ち、アクセルオフかつフートブレーキオフなる慣行減速時）は、ポンプ出力に左右されない。

以上説明したように、本発明に係わる機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法によれば、クラツチ Aを介して油圧動力を外部へ伝達する油圧式動力伝達手段と、クラツチ Bを介して機械動力を外部へ伝達する機械式動力伝達手段とを備え、クラッチ A、 Bを同時又は交互に開放させ係合させて油圧式動力伝達と機械式動力伝達とを切り換える機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法において、油圧式動力伝達から機械式動力伝達への切り換え時はクラツチ Aの開放をクラツチ Bの係合の開始から完了までの間に行わせる。また機械式動力伝達から油圧式動力伝達への切り換え時はクラッチ Bの開放をクラツチ Aの係合の完了後に行わせる。また、上記機械式動力伝達から油圧式動力伝達への切り換え時では、クラッチ A の係合の開始に先立ち、油圧モータを予め回転させるのがよい。

このような切り換え時におけるクラッチ A、 Bの開放及び係合のクロスオーバ制御によれば、油圧式動力伝達と機械式動力伝達との切り換えを円滑に行える。この結果、切り換え時のショックやクラツチの発熱を低減でき、引いては機械寿命が延長され、かつオペレータへの不快感が低減される。

産業上の利用可能性

本発明は、油圧式動力伝達と機械式動力伝達との切り換えが円滑に行われて、切り換え時のショックやクラッチの発熱が低減され、また機械寿命の延長、オペレー夕への不快感の低減ができる機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法として有；であ。

Claims

請求の範囲

1 . 油圧モータにより油圧動力 P hから変換された機械動力 P mをクラツチ Aを係合させることによって外部へ伝達することを達成してなる油圧式動力伝達手段と、機械動力 P 0をクラツチ Bを係合させる.ことによって外部へ伝達することを達成してなる機械式動力伝達手段とを備え、前記クラッチ A、 Bを同時又は交互に開放させ係合させることによって油圧式動力伝達から機械式動力伝達へ又は機械式動力伝達から油圧式動力伝達へと切り換える機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法において、

油圧式動力伝達から機械式動力伝達への切り換え時、クラッチ Aの開放をクラッチ Bの係合の開始から完了までの間に行わせることを特徴とする機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法。

2 . 油圧モータにより油圧動力 P hから変換された機械動力 P mをクラッチ Aを係合させることによって外部へ伝達することを達成してなる油圧式動力伝達手段と、機械動力 P oをクラツチ Bを係合させることによって外部へ伝達することを達成してなる機械式動力伝達手段とを備え、前記クラッチ A、 Bを同時又は交互に開放させ係合させることによって油圧式動力伝達から機械式動力伝達へ又は機械式動力伝達から油圧式動力伝達へと切り換える機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法において、

機械式動力伝達から油圧式動力伝達への切り換え時、クラツチ Bの開放をクラッチ Aの係合の完了後に行わせることを特徴とする機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法。

3 . 機械式動力伝達から油圧式動力伝達への切り換え時、クラッチ Aの係合の開始に先立ち、前記油圧モータを予め回転させておくことを特徴とする請求の範囲 2記載の機械油圧式動力伝達装置の動力伝達方法。