JP4172672B2

JP4172672B2 - 変速機のクラッチ圧制御装置

Info

Publication number: JP4172672B2
Application number: JP2000001305A
Authority: JP
Inventors: 朗末永; 誠外山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2020-01-07
Also published as: JP2000329220A; US6328674B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧クラッチを係合させて速度段を設定する変速機のクラッチ圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速機は、一般的に、後進を含む複数の速度段用のクラッチを備えた主変速機と、高速及び低速用のクラッチを備えた副変速機とを有すると共に、主変速機と副変速機のそれぞれのクラッチの組合わせにより前後進変速を行う構成のものと、前進用速度段クラッチ及び後進用速度段クラッチを備えた構成のものとが知られている。
近年、車両の大型化に伴って大型の変速機が開発されてきている。
本出願人は、車両の大型化に対応した変速機のクラッチ油圧制御装置として、特公平５−６５７３１号公報及びＰＣＴ出願ＷＯ９８／０１６８７号により、次のような技術について出願している。
クラッチ油圧制御装置の各変速クラッチごとに電磁比例圧力制御弁と流量検出弁とを備え、流量検出弁によりクラッチのピストンボリューム内のクラッチ作動流体のフィリング状態を検出して、流体充満と同時にリアルタイムに電磁比例圧力制御弁を作動して流体圧力漸増を行い、クラッチ係合制御を行うとともに、クラッチディスクの摩耗、部品加工精度のバラツキ、及びエンジン回転数の増減により、クラッチ室への充満時間が変化しても、クラッチ係合のタイミングが異ならないようにするため、前回のクラッチ係合の流体充満時間を測って適正目標充満時間との比較の上、自動的に適正目標充満時間となるようにした技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特公平５−６５７３１号公報及びＰＣＴ出願ＷＯ９８／０１６８７号に記載されている技術は、電磁比例圧力制御弁および流量検出弁の絞り通路を経由してクラッチ室へ流体を流入させるため、大型の変速機の大容量ピストンボリュームのクラッチに適用すると、クラッチ室内への流体の充満時間が長くなり、クラッチ係合が遅くなり、係合タイムラグが生じるという問題がある。特に、建設車両の場合は、土砂を掘削するために、前進１速及び前進２速を頻繁に変速を繰り返す必要がある。このため、クラッチ室への流体の供給量を、変速開始時には多量に供給して、クラッチが係合する直前では流体を少量にして、迅速な変速と、変速ショックの低減とを行う必要がある。
また、クラッチの係合及び解放を頻繁に繰り返しながら作業するために、解放時のクラッチ室内の油の排出時間が長い場合に、油の排出が完了する前に再度クラッチに油が供給され始めて、同一クラッチでのクラッチ係合までに時間にバラツキが生じ、かつ油がまだ残っているクラッチ室に多量の油が供給されるので変速ショックが生じ易いという問題がある。
以上のような、変速開始時の油の多量供給及びクラッチ解放時の油の排出時間の短縮化は、電磁比例圧力制御弁及び流量検出弁を大容量化することにより可能であるが、大きな場積を必要とし、かつ高価になるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に着目し、大容量ピストンボリュームのクラッチに適用でき、クラッチの係合タイムラグが短く、クラッチ係合時間が均一で、かつ安価な変速機のクラッチ圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１発明は、クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁を備え、前記供給バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより供給バイパス回路を開閉する構成としている。
【０００６】
第１発明によると、クラッチ係合時に、圧力制御弁が切り換わり油圧ポンプからの圧油の一部は圧力制御弁を介してクラッチ室に供給される。圧力制御弁が切り換わる時に、供給バイパス弁も開口して、他の大部分の油は圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプから直接クラッチ室に供給される。大容量ピストンボリュームのクラッチを有している変速機においては、通常は、大流量の圧力制御弁は大型になり、場積を大きく占めることになるが、本発明によると圧力制御弁は小型のままで、バイパス弁を大容量化することにより大流量の油の供給が可能となる。これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有している変速機においても、クラッチ室への油のフィリング時間を短かくでき、短い係合時間で変速でき、かつクラッチ圧制御装置を小型化できる。また、電磁弁によりオンオフされるパイロット油圧により、供給バイパス弁の大流量を制御するバイパス用スプールの位置を切り換えて供給バイパス回路を開閉するので、電磁弁及びバイパス用スプールの合計した場積及び価格は、単体で供給バイパス回路を開閉可能な電磁弁よりも小型になるので安価で維持容易なクラッチ圧制御装置が得られる。
【０００７】
第２発明は、クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁とを備え、前記供給バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより供給バイパス回路を開閉する構成としている。
【０００８】
第２発明によると、クラッチの係合を解放するときに、クラッチ室の油のタンクへのドレンは、圧力制御弁を介して行うのみならず、排出バイパス弁を開くことにより連通させたクラッチ室からタンクへの排出バイパス回路を介しても行う。これにより、排出バイパス弁がないときに比較してクラッチ室の油の排出時間を短縮できる。これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有していて、クラッチの係合及び解放が頻繁な車両においても、クラッチが解放されて次の係合が開始されるまでの時間内でクラッチ室の油を全てドレンでき、係合開始時には、常に同じ量の油を供給すればいい状態を保持しているので、均一なクラッチ係合時間が得られる。大容量ピストンボリュームのクラッチを有している変速機においては、通常は、大流量の圧力制御弁は大型になり、場積を大きく占めることになるが、本発明によると圧力制御弁は小型のままで、バイパス弁を大容量化することにより大流量の油の排出が可能となる。これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有している変速機においても、クラッチ圧制御装置を小型化できる。また、電磁弁によりオンオフされるパイロット油圧により、供給バイパス弁の大流量を制御するバイパス用スプールの位置を切り換えて供給バイパス回路を開閉するので、電磁弁及びバイパス用スプールの合計した場積及び価格は、単体で供給バイパス回路を開閉可能な電磁弁よりも小型になるので安価で維持容易なクラッチ圧制御装置が得られる。
【００１９】
第３発明は、クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁とを備え、前記排出バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより排出バイパス回路を開閉する構成としている。
【００２０】
第３発明によると、電磁弁によりオンオフされるパイロット油圧により、排出バイパス弁の大流量を制御するバイパス用スプールの位置を切り換えて排出バイパス回路を開閉するので、電磁弁及びバイパス用スプールの合計した場積及び価格は、単体で排出バイパス回路を開閉可能な電磁弁よりも小型になるので安価で維持容易なクラッチ圧制御装置が得られる。
【００２３】
第４発明は、クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁と、クラッチ開放時に、クラッチ室の油を直接タンクに排出する指令信号を所定時間だけ前記排出バイパス弁に出力するコントローラとを備えた構成としている。
【００２４】
第４発明によると、クラッチ室の油がドレンされるように圧力制御弁が切り換えられた時に、排出バイパス弁も開口してクラッチ室の１部の油を直接タンクにドレンさせる。開口している所定時間は例えば３秒とし、この時間内でクラッチ室の油が全てドレンされるようにする。これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有していて、クラッチの係合及び解放が頻繁な車両においても、クラッチが解放されて次の係合が開始されるまでの時間内でクラッチ室の油を全てドレンでき、係合開始時には、常に同じ量の油を供給すればいい状態を保持しているので、均一なクラッチ係合時間が得られる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る変速機のクラッチ圧制御方法及びその制御装置の実施形態を図面を参照して説明する。まず、第１実施形態を図１〜７により説明する。
【００３４】
図１は変速機のクラッチ圧制御バルブブロック９の油圧回路構成を示すものであり、図２はクラッチ圧制御バルブブロック９の内部断面構成を示すものである。
図１及び図２において、クラッチ圧制御バルブブロック９は変速機の複数のクラッチ１のそれぞれに設けられ、各クラッチ１のクラッチ室１ａへの圧油の流入を制御している。クラッチ圧制御バルブブロック９は、クラッチ流体供給バルブブロック９ａとクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂとから構成されている。また、クラッチ流体供給バルブブロック９ａは、クラッチ油圧を制御する電磁比例圧力制御弁４（以下、圧力制御弁４と言う）と、クラッチ室１ａへ流入した流量を検出する流量検出弁５と、クラッチ室１ａの作動油充満状態（すなわち、フィリング終了）を検知する検知手段の一例としてのセンサ５ａとで構成されている。さらに、クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂは、後述する供給バイパス弁７及び供給電磁弁８を有している。クラッチ圧制御バルブブロック９の詳細な構成は図２により後程詳細に説明するので、ここでは、油圧回路構成を概略説明する。
【００３５】
各クラッチ１は、クラッチ油圧を受けるクラッチ室１ａと、摺動自在に移動するピストン１ｂとからなっている。ピストン１ｂにより押圧されてクラッチ室１ａの圧力が所定の設定圧に達すると、図示しない多板クラッチが係合し、これによりエンジン１１の動力を図示しない変速機から減速機を介して車輪（駆動輪）に伝達するように構成されている。
【００３６】
圧力制御弁４は、クラッチ１のクラッチ室１ａに流入する作動油量と作動油圧を制御する。また流量検出弁５は、クラッチ室１ａに流入する作動油の流量を検出して充満状態を検出する。
油圧ポンプ２からの吐出油を送給する吐出管路３（クラッチ圧制御バルブブロック９内では、油圧ポンプ油路３と呼ぶ）は、圧力制御弁４、油路１５、流量検出弁５、出力ポート１４ａ及びクラッチ油路１４を介してクラッチ室１ａに接続している。流量検出弁５の一端側の操作部５ｃには油路１５から分岐する油路１５ａが接続され、他端側には内蔵されたオリフィス２８ｃの下流側の出力ポート１４ａから分岐する油路１５ｂが接続されている。流量検出弁５のスプールは、オリフィス２８ｃの上流側の圧と下流側の圧との差圧が生じたとき作動して中立位置から作動方向に移動し、差圧が無くなったときバネの付勢力により中立位置まで復帰すると共に、さらに移動してセンサ５ａを作動させてフィリング終了を検知するようになっている。
【００３７】
一方、油圧ポンプ２の吐出管路３は、圧力制御弁４と流量検出弁５に対するバイパス回路として、バイパス油路６と供給バイパス弁７を介してクラッチ室１ａに接続している。また、油圧ポンプ２の吐出管路３は供給電磁弁８を介して供給バイパス弁７のばね側と反対の一端側に接続している。供給電磁弁８は供給ソレノイド８ａに入力される指令信号により開閉され、油圧ポンプ２から吐出される油圧を供給バイパス弁７に作用させることにより、同弁７の開閉位置を制御する。
【００３８】
前記圧力制御弁４のソレノイド４ａ、及び供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａはコントローラ１０に接続されており、コントローラ１０からの指令信号を入力する。また、前記センサ５ａの充満状態検出信号はコントローラ１０に入力される。
【００３９】
コントローラ１０はマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置を主体として構成されており、各クラッチ１に対応したそれぞれのセンサ５ａから入力した充満状態検出信号、エンジン回転数、変速機油温及び速度段に基づいて、後述する所定の演算処理を行って各指令信号を求め、この各指令信号をそれぞれの圧力制御弁４のソレノイド４ａ及び供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａに出力する。
【００４０】
コントローラ１０には、図３及び図４に示すような、圧力制御弁４のソレノイド４ａに出力する指令信号の出力時間（以後、トリガ時間と言う）と、エンジン回転数と、変速機の油温との関係を表す関数マップが変速機の各速度段毎に記憶されている。この関数マップは、例えば図３に示すように、エンジン回転数をパラメータにして油温とトリガ時間との関係を表す所定のデータマップとしたり、あるいは図４に示すように、油温をパラメータにしてエンジン回転数とトリガ時間との関係を所定のデータマップとすることができる。
図３及び図４の関数マップは速度段が例えば前進１速の場合を示しており、他の速度段についても同様な関数マップがコントローラ１０に記憶されている。
【００４１】
コントローラ１０は、エンジン１１のスロットルレバー１２の回動角度信号、変速機（図示せず）の前後進と速度段を選択する変速レバー１７からの変速信号、変速機の油温センサ１３からの油温信号、及びセンサ５ａからの充満状態検出信号を入力する。コントローラ１０は、スロットルレバー１２の回動角度信号に基づいてエンジン回転数を演算する。なお、エンジン回転数については、エンジン出力軸の回転数を回転センサにより検出して入力するようにしてもよい。そして、コントローラ１０は、前述したように予め記憶した関数マップに基づいて、現在の速度段、エンジン回転数及び油温に対応する目標トリガ時間を演算すると共に、この演算した目標トリガ時間の間、圧力制御弁４のソレノイド４ａに後述の図５（Ｂ）に示すように所定の圧力制御弁トリガ信号Ｉａ２、Ｉａ３を出力するようになっている。また、供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａには、図５（Ａ）に示すように予め設定された所定の開指令信号（バイパス弁トリガ信号Ｉａ１）を予め設定された所定時間ｔａ１の間出力するようになっている。そしてコントローラ１０は、このような処理を行った後、クラッチ室１ａに作動油を供給開始してから作動油が充満するまでの予め設定された目標充満時間以内に充満が終了するように、実際の充満所要時間を計測し、実測充満時間と前記目標充満時間との比較結果に基づいて圧力制御弁４のソレノイド４ａに圧力制御弁トリガ信号Ｉａ２を出力する前記目標トリガ時間を補正し、この補正したデータを関数マップにフィードバックして記憶する。
【００４２】
次に、図２により、図１に示したクラッチ圧制御バルブブロック９の具体的な構造を説明する。
本クラッチ圧制御バルブブロック９は、クラッチ流体供給バルブブロック９ａにクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオン可能な構造となっている。クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオンしないときは、クラッチ流体供給バルブブロック９ａに形成される入力ポート３ａを介して油圧ポンプ２からの圧油を流入し、出力ポート１４ａを経由してクラッチ１へ圧油を供給する。
【００４３】
クラッチ流体供給バルブブロック９ａの第１バルブボディ２０内に配設される圧力制御弁４は、制御弁用スプール２１、ロードピストン２３、第１ばね２４及びソレノイド４ａを有している。油圧ポンプ２からの入力ポート３ａとクラッチ室１ａとを連通させる制御弁用スプール２１の右端はソレノイド４ａに当接し、左端には第１ばね２４が設けられている。制御弁用スプール２１は、ソレノイド４ａにより開口部２１ａが開く方向に付勢され、ロードピストン２３により開口部２１ａが閉じる方向に押し戻される。ロードピストン２３に作用する作動油圧による押し戻し力と第１ばね２４のばね力の合計値がソレノイド４ａの電磁力とバランスすることにより、制御弁用スプール２１の開口部２１ａの開口量が決まる。すなわち、クラッチ室１ａ内の作動油圧はソレノイド４ａの電磁力によりコントロールされる。本実施形態においては、図５により後述するようにクラッチ室１ａへ供給する油量を中流量と小流量の２段階に切換えるために、ソレノイド４ａの電磁力を２段階に変化させることにより、制御弁用スプール２１の開口部２１ａの開口量を２段階に制御している。
【００４４】
クラッチ流体供給バルブブロック９ａ内に配設される流量検出弁５は、流量検出弁用スプール２５（以後、検出弁用スプール２５と言う）、第２ばね２９、及び第３ばね３０を備えている。検出弁用スプール２５には３個の突起部が形成され、この突起部により第１油室２５Ｂ、第２油室２６，及び第３油室２７が画成されている。検出弁用スプール２５の突起部で、かつ、第２油室２６と第３油室２７との間には、オリフィス２８ｃが設けられている。検出弁用スプール２５は、３つの異なる受圧面積Ａａ、Ａｂ、Ａｃを有し、これらの面積間には、Ａａ＋Ａｃ＞Ａｂ，及びＡｂ＞Ａｃの関係を持たせている。検出弁用スプール２５の左端部には第２ばね２９が、右端部には第３ばね３０が当接して挿入されている。検出弁用スプール２５は、第２油室２６及び第３油室２７に圧力が生じていないときには、第２ばね２９及び第３ばね３０の各自由長さの位置で、中立位置を保持している。このとき、第１油室２５Ｂと第２油室２６との間は遮蔽されている。また、第２油室２６と第３油室２７との間に差圧が生じているときは、第２油室２６と第３油室２７の差圧により検出弁用スプール２５は所定距離左方へ移動するが、検出弁用スプール２５の左端面２５Ａを第１バルブボディ２０の端面に当接させて、第１油室２５Ｂと第２油室２６が連通することがないようにしている。上記において、第２ばね２９と第３ばね３０は検出弁用スプール２５の戻し用のバネとして作用し、圧油の供給がないときには、検出弁用スプール２５は中立位置になるようにしている。
【００４５】
第１バルブボディ２０の上部右側にはセンサ５ａの検出部５ｂが設けられており、この検出部５ｂは金属製で、検出弁用スプール２５が第３ばね３０のばね力に抗して図２に示す中立位置から更に右方へ移動したことを検出するものである。この検出部５ｂは絶縁性のカバー５ｄにより第１バルブボディ２０に取着されており、検出部５ｂには外部に引き出されたリード線３１が接続されている。リード線３１は直列接続された抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２間のａ点に接続されている。
これらの抵抗Ｒ１，Ｒ２間には所定の直流電圧Ｖ（例えば１２Ｖ）が印加されており、また第１バルブボディ２０はアースされている。このように、クラッチ室充満状態検出用およびクラッチ圧検出用のセンサ５ａは、第３ばね３０、検出弁用スプール２５に接触して接点として働く検出部５ｂ、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２等で構成されている。このセンサ５ａを備えたクラッチ流体供給バルブブロック９ａを各変速段のクラッチに対して個別に設けている。
両抵抗Ｒ１，Ｒ２間のａ点の電位はセンサ５ａの検出信号としてコントローラ１０に入力されている。
【００４６】
次に、クラッチ流体供給バルブブロック９ａに、供給バイパス弁７と供給電磁弁８を介装したクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオンする場合について説明する。クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂには、クラッチ流体供給バルブブロック９ａに形成された、油圧ポンプ２からの圧油の入力ポート３ａとクラッチ１への出力ポート１４ａとに整合して位置決めされ、接続される油圧ポンプポート３ｂとクラッチポート１４ｂとが形成されている。
【００４７】
クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂの第２バルブボディ３４は供給バイパス弁７の供給バイパス用スプール３５を有しており、第２バルブボディ３４内には、油圧ポンプ２から油を入力する油圧ポンプ油路３と、油圧ポンプ油路３に接続されたバイパス油路６と、クラッチ室１ａに油を出力するクラッチ油路１４とが形成されている。供給バイパス用スプール３５は、油圧ポンプ油路３に接続されたバイパス油路６とクラッチ油路１４との間を開放（開位置のとき）あるいは遮断（閉位置のとき）するようになっている。
【００４８】
供給バイパス用スプール３５の図中左端には第４ばね３８が当接して設けられており、第４ばね３８は供給バイパス用スプール３５の戻しばねとして作用する。また、供給バイパス用スプール３５の図中右方には油室８ｂ内に介装された供給フリーピストン３７が設けられており、この供給フリーピストン３７は供給ソレノイド８ａに所定電流値を有する指令信号が出力されると左に移動するようになっている。さらに、供給フリーピストン３７の右端部外周面には第５ばね３９が設けられており、第５ばね３９により供給フリーピストン３７は右方に付勢されている。供給フリーピストン３７は、内部の軸方向に供給バイパス用スプール３５側に開口した供給開口孔３７ａを有しており、また軸方向の所定位置に外周面と供給開口孔３７ａとを連通させる供給連通孔３７ｂを有している。供給ソレノイド８ａにより供給フリーピストン３７が左に移動したときは、前記油圧ポンプ油路３から分岐するパイロット油路３ｃが供給フリーピストン３７の供給連通孔３７ｂ及び供給開口孔３７ａを経由して油室８ｂに連通するようになっており、パイロット油路３ｃからのパイロット圧Ｐの油が矢印に示すように流入して供給バイパス用スプール３５の供給受圧部３５ａに作用し、供給バイパス用スプール３５を左に押動させる。これによりバイパス油路６とクラッチ油路１４とが供給開口部３６により連通するように構成されている。また、供給ソレノイド８ａの作動指令がオフしたときは、第５ばね３９の付勢力により供給フリーピストン３７が右方へ移動し、パイロット油路３ｃからのパイロット圧Ｐの油が油室８ｂに流入しなくなると共に油室８ｂがドレンポート８ｃに連通するので、油室８ｂ内の油圧が零になる。これにより、第４ばね３８の付勢力により供給バイパス用スプール３５が右方に移動するので、供給開口部３６は閉じ、バイパス油路６とクラッチ油路１４とが閉じられる。
【００４９】
図２に示すように、クラッチ流体供給バルブブロック９ａは入力ポート３ａと出力ポート１４ａを有し、それぞれ入力ポート３ａと出力ポート１４ａに整合して位置決めできる油圧ポンプポート３ｂとクラッチポート１４ｂを有するクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂを、クラッチ流体供給バルブブロック９ａにアドオン可能としてある。クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂは、クラッチ室１ａに接続するクラッチ油路１４を開位置あるいは閉位置に作動する供給バイパス弁７の供給バイパス用スプール３５と、この供給バイパス用スプール３５の一端に配される中立戻し用の第４ばね３８と、供給バイパス用スプール３５の他端に配され、かつ油圧ポンプ油路３から分岐するパイロット油路３ｃに接続される油室８ｂに配置した供給フリーピストン３７と、供給フリーピストン３７の右端部外周面に設けられ、かつ供給フリーピストン３７を中立位置に戻す方向に付勢する第５ばね３９と、パイロット油路３ｃからのパイロット圧Ｐを作用させる位置に供給フリーピストン３７を作動させる供給ソレノイド８ａと、供給ソレノイド８ａの指令がオフしたとき油室８ｂの油をドレンするドレンポート８ｃとを備えた構成としている。
【００５０】
かかる図１及び図２に示す構成の作用を、図５に示すタイムチャートを参照して説明する。
図５において、（Ａ）はコントローラ１０から供給バイパス弁７を作動させる供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａへのトリガ信号（バイパス弁トリガ信号と言う。）ＩＢ、（Ｂ）はコントローラ１０から圧力制御弁４のソレノイド４ａへのトリガ信号（圧力制御弁トリガ信号と言う。）ＩＡ、（Ｃ）はクラッチ室１ａへの油量Ｖ、（Ｄ）はクラッチ油圧Ｐを表すものであり、それぞれの横軸は圧油供給開始時からの経過時間である。また、図５の横軸に示すＴｆは各トリガ信号のトリガ開始時間を示し、Ｔｇ１はバイパス弁トリガ信号ＩＢの出力終了時間を示す。また、Ｔｇ２は圧力制御弁トリガ信号ＩＡの所定の中流量出力信号Ｉａ２の出力終了時間、Ｔｈａは所定の小流量出力信号Ｉａ３の出力終了時間（つまり、作動油充満時間）を示す。
【００５１】
変速開始時、コントローラ１０は、現在の速度段、油温及びエンジン回転数に応じたトリガ時間ｔａ１及びトリガ時間ｔａ２を前記関数マップより読み出し、供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａにバイパス弁トリガ信号ＩＢ（図示のトリガ信号Ｉａ１）を上記トリガ時間ｔａ１の間出力し、これと同時に圧力制御弁４のソレノイド４ａに圧力制御弁トリガ信号ＩＡ（図示の中流量出力信号Ｉａ２）を上記トリガ時間ｔａ２の間出力する。なお、トリガ時間ｔａ１及びトリガ時間ｔａ２を第１の所定時間及び第２の所定時間とそれぞれ呼ぶものとする。
【００５２】
供給バイパス弁７及び圧力制御弁４が同時に開口しているトリガ時間ｔａ１の間、油圧ポンプ２からの油は、油圧ポンプ油路３から圧力制御弁４の開口部２１ａを経由して中流量出力信号Ｉａ２の大きさに応じた流量が油路２１ｂに流入した後、流量検出弁５の第２油室２６に流入し（図２の矢印ａにて示す）、さらにオリフィス２８ｃを介して第３油室２７に流入する。そして第３油室２７からクラッチ油路１４に流入する油と、油圧ポンプ２からの油が油圧ポンプ油路３からバイパス油路６を介して供給バイパス弁７の供給開口部３６からクラッチ油路１４に流入する油とが合流してクラッチ室１ａに流入する。このとき、クラッチ室１ａに流入する油量Ｖは、図５（Ｃ）の線ＬＡ（勾配α）で表される。同図に示すように、従来の変速機における変速開始時のクラッチ室へ供給する油量Ｖを２点鎖線（勾配β）で表すと、この従来のクラッチ室への供給油量に対して、供給バイパス弁７及び圧力制御弁４を同時に開口することにより、油量Ｖは線ＬＡ（勾配α）で示すように大流量を供給するようになっている。トリガ時間ｔａ１が経過したら、コントローラ１０はクラッチ室１ａの油量が充満に近い所定量に達したとみなし、供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａへのトリガ信号Ｉａ１の出力を停止する。これにより、供給バイパス弁７の供給フリーピストン３７が右方へ移動するので供給バイパス用スプール３５が右方に移動し、供給バイパス弁７の供給開口部３６が閉じる。
【００５３】
この後、コントローラ１０は、圧力制御弁４のみ開口させるために、ソレノイド４ａへの中流量出力信号Ｉａ２の出力をトリガ時間ｔａ２が経過するまで継続している。したがって、油圧ポンプ２からの油は、油圧ポンプ油路３から圧力制御弁４の開口部２１ａを経由して中流量出力信号Ｉａ２の大きさに応じた流量が油路２１ｂに流入した後、流量検出弁５の第２油室２６、オリフィス２８ｃ、第３油室２７及びクラッチ油路１４を経由してクラッチ室１ａに流入する。これにより、クラッチ室１ａへの油量Ｖは線ＬＢ（勾配β）で表されるように中流量となる。この中流量出力信号Ｉａ２でトリガ時間ｔａ２経過後、コントローラ１０は、圧力制御弁４のソレノイド４ａに小流量出力信号Ｉａ３を時間ｔａ３の間出力し、圧力制御弁４の開口部２１ａの開口量を小流量出力信号Ｉａ３の大きさに応じて小さく制御する。これにより、クラッチ室１ａへの油量Ｖは線ＬＣで表されるように小流量が供給され、所定時間（図示の時間ｔａ３）後にクラッチ室１ａは充満状態となる。このとき、センサ５ａから充満状態検出信号が出力される。さらに、この充満状態検出信号を入力した作動油充満時間Ｔｈａの後は、図５の矢印Ｄの時間に、圧力制御弁４の開口部２１ａの開口量が徐々に大きくなるように制御してクラッチ油圧Ｐを漸増制御し、所定圧まで高める。
【００５４】
つぎに、流量検出弁５及びセンサ５ａによるクラッチ室１ａの充満検出（フィリング終了）及びクラッチ係合の有無検出の作動を図２，５を参照して説明する。
検出弁用スプール２５が中立位置にあるとき、及び検出弁用スプール２５が中立位置より左側に移動している流体流入の期間中は、検出弁用スプール２５は検出部５ｂから離間している。このため、この状態においてはセンサ５ａのａ点の電位は電圧Ｖを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧値となっている。
この後クラッチ室１ａが油で充満すると、フィリング終了となり、もはや油は流れなくなり、第２油室２６と第３油室２７との間のオリフィス２８ｃの差圧がなくなる。これにより、検出弁用スプール２５は右方に移動し、中立位置まで復帰する。さらに、検出弁用スプール２５の受圧面積の面積間の関係「Ａａ＋Ａｃ＞Ａｂ」と、第２ばね２９の復帰力を加えた力とにより、検出弁用スプール２５は右方に移動する。そして、検出弁用スプール２５が中立位置を過ぎてさらに右方に移動することにより、検出弁用スプール２５がセンサ５ａの検出部５ｂに接触する。この結果、検出部５ｂは検出弁用スプール２５を介して、アースされた第１バルブボディ２０と導通することになるので、ａ点電位は０まで降下し、ａ点には電位が現れなくなる。コントローラ１０はこの電位の立ち下がりを検知して、クラッチ室１ａが油で充満してフィリングが終了したと判断している。
【００５５】
このフィリング終了を判定すると、コントローラ１０は直ちに当該クラッチ１に対する圧力制御弁４の指令電流の初期圧指令電流から徐々に増大させてゆく。尚、コントローラ１０はこのフィリング終了を判定した時点で、前段クラッチ（図示せず）に対する指令電流を零まで降下させる。
【００５６】
このようにして、クラッチ室１ａへの作動油充満（すなわちフィリング終了）が検知されると、コントローラ１０はこのときの時間を作動油充満時間Ｔｈａとして記憶する。トリガ信号開始時点Ｔｆから作動油充満時間Ｔｈａの間は、充満所要時間（以後、フィリング実時間ｔｂと言う）を表しており、コントローラ１０は各クラッチ１毎にこのフィリング実時間ｔｂを演算する。また、コントローラ１０には、速度段、油温及びエンジン回転数に応じた充満目標時間（目標フィリング時間とも言う）ＴＢ、すなわち前記フィリング実時間ｔｂの許容範囲の上限Ｔｒ及び下限Ｔｑのデータが予め設定され、記憶されている。そして、コントローラ１０はフィリング実時間ｔｂがこの下限Ｔｑから上限Ｔｒの範囲内に入るように、今回の変速制御処理時に使用した関数マップのトリガ時間ｔａ２を図６に示す演算により更新し、更新した新しいトリガ時間ｔａ２データにより関数マップを変更する。次回の変速制御時には、この更新したデータが読み込まれる。
【００５７】
次に、本実施形態に係るクラッチ油圧制御方法について、図１乃至図５を参照して図６に示す制御フローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップ１では、オペレータがアクセルペダル等により操作したスロットルレバー１２の回動角度を入力してエンジン回転数を求め、変速機の油温センサ１３から油温信号（トルクコンバータの油を兼用しているときはトルクコンバータの油温信号）を入力し、また変速レバー１７からの変速機の速度段位置信号を入力する。
次に、ステップ２で、現在の速度段位置、エンジン回転数及び変速機油温に応じた最適な目標フィリング時間ＴＢ（図５参照）の下限Ｔｑと上限Ｔｒを、予め記憶しておいた、速度段、エンジン回転数及び変速機油温毎に応じた関数マップから読み込む。
そして、ステップ３で、現在の速度段位置、エンジン回転数及び変速機油温に応じたトリガ時間ｔａ１，ｔａ２を関数マップより読み込む。
この後、ステップ４では、コントローラ１０は、変速機レバー１７により選択された各クラッチ１に対して、供給バイパス弁７を制御する供給ソレノイド８ａに図５（Ａ）に示すような所定のトリガ信号Ｉａ１（バイパス弁トリガ信号ＩＢ）を出力開始すると共に、同時に圧力制御弁４を制御するソレノイド４ａにトリガ信号Ｉａ２（圧力制御弁トリガ信号ＩＡ）を出力開始する。これと同時に、トリガ開始時間Ｔｆを記憶する。あるいは、トリガ開始時間Ｔｆからの経過時間を計測開始してもよい。
【００５８】
次に、ステップ５では、図５（Ａ），（Ｂ）に示すトリガ信号Ｉａ１（バイパス弁トリガ信号ＩＢ）、中流量出力信号Ｉａ２及び小流量出力信号Ｉａ３（圧力制御弁トリガ信号ＩＡ）により供給バイパス弁７と圧力制御弁４を制御し、油圧ポンプ２からの作動油をクラッチ室１ａに供給する。この場合、図５（Ａ）に示すように、コントローラ１０は、供給バイパス弁７を作動する供給電磁弁８の供給ソレノイド８ａに所定のトリガ信号Ｉａ１をトリガ時間ｔａ１だけ出力すると共に、圧力制御弁４のソレノイド４ａに中流量出力信号Ｉａ２をトリガ時間ｔａ２だけ出力する。これにより、トリガ開始時間Ｔｆから時間Ｔｇ１までのトリガ時間ｔａ１の間は、供給バイパス弁７と圧力制御弁４とから合流して最大流量（モジュレーション線ＬＡで示す）で作動油をクラッチ室１ａに供給する。
【００５９】
次に、図５（Ａ）に示すトリガ時間ｔａ１が経過すると、コントローラ１０は、供給バイパス弁７を制御する供給ソレノイド８ａに対するトリガ信号Ｉａ１の出力を停止して、供給バイパス弁７からクラッチ室１ａへ流入する作動油を遮断するが、この後引き続き、圧力制御弁４のソレノイド４ａに時間Ｔｇ２まで（開始時からトリガ時間ｔａ２の間）中流量出力信号Ｉａ２を出力し続ける。このため、圧力制御弁４から中流量（線ＬＢで示す）で作動油をクラッチ室１ａに供給する。
次に、図５（Ａ）に示すように、トリガ時間ｔａ２が経過すると、コントローラ１０は、圧力制御弁４のソレノイド４ａに中流量出力信号Ｉａ２より小さい小流量出力信号Ｉａ３を出力する。このため、小流量に切換えた圧力制御弁４から小流量（線ＬＣで示す）で作動油をクラッチ室１ａに供給し、この状態でクラッチ室１ａが徐々に充満する。このときの小流量出力信号Ｉａ３はトリガ時間が設定されず、クラッチ室１ａに作動油が充満するまで、トリガ信号Ｉａ３がホールドされている。この後、フィリング終了したときセンサ５ａのａ点電位が零レベルに立ち下がり、コントローラ１０はこの零レベルへの立下がりを検知して作動油充満と判定する。図５（Ｃ）においては、ＰＳ点は作動油が充満した時点を表しており、このときの所要時間が目標フィリング時間ＴＢの所定範囲内であることを示している。コントローラ１０は、フィリング終了したときの時間Ｔｈａを読み込む。あるいは、ステップ５で指令を出力したトリガ開始時間Ｔｆからの経過時間の計測値を読み込んでもよい。クラッチ室１ａの作動油充満信号をコントローラ１０が入力したとき、コントローラ１０は圧力制御弁４のソレノイド４ａに、クラッチ作動油圧が漸増する信号を出力してショックのないようにクラッチ係合させる。
ステップ６では、コントローラ１０は、ステップ５で読み込んだフィリング終了時間Ｔｈａ及びステップ４でのトリガ開始時間Ｔｆに基づいてフィリング実時間ｔｂを演算する。
【００６０】
ステップ７では、この求められたフィリング実時間ｔｂが、ステップ２で読み込んだ目標フィリング時間ＴＢの下限Ｔｑから上限Ｔｒの範囲内に入っているか否かを判定する。すなわち、フィリング実時間ｔｂが、「（最小目標値Ｔｑ）≦（フィリング実時間ｔｂ）≦（最大目標値Ｔｒ）」を満足しているか否かを判定する。フィリング実時間ｔｂが下限Ｔｑから上限Ｔｒの範囲内に入っている場合にはステップ１に移行し、以上の処理を繰り返す。したがって、コントローラ１０は次回の変速制御処理でもトリガ信号Ｉａ１を同一のトリガ時間ｔａ１だけ供給電磁弁８の供給ソレイノイド８ａに出力すると共に、トリガ信号Ｉａ２を同一のトリガ時間ｔａ２だけ圧力制御弁４のソレノイド４ａに出力する。
【００６１】
ステップ７で、フィリング実時間ｔｂが上限Ｔｒよりも大きい場合にはステップ１０に移行する。ステップ１０において、複数回連続してフィリング実時間ｔｂが上限Ｔｒより大きい場合に、ステップ８にてトリガ時間ｔａ２の更新を行うようにする。ステップ８では、コントローラ１０は、ステップ４での圧力制御弁４のトリガ時間ｔａ２に所定のトリガ時間Δｔａを加算して、新しいトリガ時間ｔａ２を求め、求めたトリガ時間ｔａ２により関数マップのデータを更新する。この後、ステップ１に移行し、以上の処理を繰り返す。
ステップ７で、フィリング実時間ｔｂが下限Ｔｑよりも小さい場合にはステップ１０に移行する。ステップ１０において、フィリング時間ｔｂが上限Ｔｒより大きい場合と同様に複数回連続してフィリング実時間ｔｂが下限Ｔｑより小さい場合に、ステップ９にてトリガ時間ｔａ２の更新を行うようにする。ステップ９では、ステップ４での圧力制御弁４のトリガ時間ｔａ２から所定のトリガ時間Δｔａを減算して、新しいトリガ時間ｔａ２を求め、求めたトリガ時間ｔａ２により関数マップのデータを更新する。この後、ステップ１に移行し、以上の処理を繰り返す。
【００６２】
以上の説明においては、フィリング実時間を目標時間に等しくするためにトリガ時間ｔａ２を学習するようにしているが、トリガ時間ｔａ２は所定の一定時間と設定しておいて、トリガ時間ｔａ１を学習するようにしてもよい。
図７により学習方法の他の実施態様であるトリガ時間ｔａ１の学習について
説明する。トリガ時間ｔａ１を学習するときに、圧力制御弁４は所定の大きさのトリガ信号を出力する。図７の横軸に時間ｔをとり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の縦軸には、供給バイパス弁トリガ信号ＩＢ、圧力制御弁トリガ信号ＩＡ、クラッチ室油量Ｖ、クラッチ油圧Ｐをそれぞれ示す。本実施態様では、図７（ａ）に示す所定の大きさの供給バイパス弁トリガ信号Ｉａ１のトリガ時間ｔａ１を学習している。そして、図７（ｂ）に示すように、圧力制御弁トリガ信号Ｉａ３は所定の大きさを保持する。このとき、図７（ｃ）に示すように、クラッチ室油量Ｖは、変速開始後ｔａ１までは、直線ＬＤで示す時間的勾配γで増加し、その後、フィリングが完了するまで、即ち変速開始後ｔｂ経過するまで直線ＬＣで示す時間的勾配βで増加する。図７（ｄ）に示すフィリング完了時刻Ｔｈａからは、圧力制御弁トリガ信号ＩＡは漸増してクラッチは係合する。
このトリガ時間ｔａ１を学習する方法は、トリガ時間ｔａ２を学習する方法に比較して、大流量時の流量は小さいが圧力制御弁からの供給流量がほとんどないため、圧力制御弁に作用するフローフォースがほとんどない。これにより、圧力制御弁４のソレノイド４ａを小容量で小型にできる長所がある。
図７においては、図５で使用した記号を使用して図５で説明した意味と同一の意味を示している。また、図５で説明したトリガ時間ｔａ２の学習するステップを図６により説明したが、図７で説明したトリガ時間ｔａ１の学習ステップは、図６のＳ８及びＳ９のトリガ時間ｔａ２がトリガ時間ｔａ１に変更されたステップにより同様に説明できるので、ここでは説明を省略する。
【００６３】
次に、第１実施形態の作用及び効果を説明する。
クラッチ流体供給バルブブロック９ａに、クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオンすることにより、圧力制御弁４から流量検出弁５を介してクラッチ室１ａに流入させる油と、供給バイパス弁７からクラッチ室１ａに流入させる油とを合流し、大流量の油をクラッチ室１ａに供給する構成としている。
そして、変速開始時に、供給バイバス弁７と圧力制御弁４を同時に開口して大流量をクラッチ室１ａに供給し、所定時間後に供給バイバス弁７を閉じた後、圧力制御弁４のみ開口を継続してクラッチ室１ａが充満するまで所定の流量をクラッチ室１ａに供給する。そして、充満後、クラッチ室１ａの作動油圧を漸増制御するようにしている。
これにより、クラッチ１の係合時に、ピストン１ｂにより滑らかに多板クラッチ（図示せず）を押し付けてショックを生じることなく、スムーズに車両を走行させることができる。しかも、大容量ピストンボリュームのクラッチ室１ａに、変速開始時は作動油を大流量にて供給して、充満時間を短縮するようにしているため、多板クラッチの係合時間を所定の目標時間内に入れることができる。このため、変速機のクラッチの係合が遅いという感覚を与えることがなくなり変速操作性が向上する。
【００６４】
ここで、図５，６により説明したトリガ時間ｔａ２の学習の作用及び効果を説明する。
フィリング実時間ｔｂが常に「（下限Ｔｑ）＜（フィリング実時間ｔb ）＜（上限Ｔｒ）」になるように制御されると共に、前記により、クラッチは滑らかに係合してショックあるいは音等を生ずることなく、スムーズに車両を走行させる。また、各クラッチ毎に、速度段、エンジン回転数及び変速機油温に応じて最適な目標フィリング時間ＴＢの下限Ｔｑ、上限Ｔｒを設定しているので、各クラッチ毎の特性のばらつきや異なる使用条件に対して、短時間で係合できる。さらにクラッチのディスク摩耗によるクラッチピストンボリュームの変化にも対応して、常に目標の時間でフィリングでき、常に一定のクラッチ係合完了時間が得られる。しかも、大容量のクラッチでも当初は作動油が最大流量で供給されて充満時間を短縮しているため、クラッチの係合時間も所定の目標時間内に入れることができる。このため、オペレータに対してクラッチの係合が遅いという感覚を与えることがなくなり、操作性が向上する。
なお、図６のフローチャートのＳ１０において、複数回連続してフィリング実時間ｔｂが下限Ｔｑと上限Ｔｒの幅内に入って居るか否かを判断してトリガ時間ｔａ２の更新を行うようにする。これにより、頻繁にトリガ時間ｔａ２が更新されることがなく制御が安定化し、係合時間がばらつくことのないクラッチ圧制御方法及びその制御装置を得ることができる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、トリガ時間ｔａ２の学習する場合に、速度段、油温及びエンジン回転数に応じたトリガ時間ｔａ１及びトリガ時間ｔａ２のそれぞれの関数マップを用いているが、「トリガ時間ｔａ１＋トリガ時間ｔａ２」とした合計時間の関数マップを用いるようにしてもよい。
また、トリガ信号Ｉａ１、中流量出力信号Ｉａ２を出力するトリガ時間ｔａ１，ｔａ２の初期値の設定は、車両が組み立てられた後で、クラッチ室１ａの容積の部品製造時のバラツキを考慮して設定すればよい。例えば、クラッチ毎に計測した部品の誤差を集積して容積のばらつきを求め、最小の容積時にフィリング実時間ｔｂが目標フィリング時間ＴＢの下限Ｔｑから上限Ｔｒの幅内になるようにすればよい。また、車両が所定の稼動時間以上使用された後、あるいは、車両が使用されてクラッチディスクが摩耗した時の、上記初期値の設定は、前回設定時のトリガ時間ｔａ１，ｔａ２の初期値を記憶しておき、それに所定値のトリガ時間Δｔａを加算するようにすればよい。
また、トリガ信号Ｉａ１，Ｉａ２を出力するトリガ時間ｔａ１，ｔａ２の変更は、所定時間経過したときに、あるいはオペレータがクラッチの係合が遅いと感じたときに、オペレータが図１に示すようなリセットスイッチ１８を操作することにより、予め記憶している初期値に設定し直してもよい。
【００６６】
次に第２実施形態を図８〜１１により説明する。第１実施形態では、クラッチ室への作動油の供給側にのみバイパス弁を装着し、クラッチ室への油の供給流量を大きくする例について説明した。本実施形態においては、クラッチ解放時の戻り側回路にもバイパス弁を装着してクラッチ解放の信号と同時に、戻り側バイパス回路を開口してクラッチ室からの油をドレンさせてドレン時間を短縮する例を説明する。図８，９は第２実施形態のクラッチ油圧制御回路図及びクラッチ油圧制御弁の断面図であるが、第１実施形態を説明した図１，２に記載してある要素と同一要素には同一番号を付し、説明を省略する。
図８に示すように、図１のクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂに、排出バイパス弁４２及び排出電磁弁４０が付設されている。油圧ポンプ２からの圧油は吐出管路３を介して排出電磁弁４０のポートＰ１に入力され、ポートＰ２は、排出バイパス弁４２の一端の受圧面積部に連通されている。また、ポートＰ３はタンク１６に連通している。排出バイパス弁４２のｂ位置の一方のポートは、クラッチ室１ａに連通しており、他方のポートはタンク１６に連通している。排出電磁弁４０の排出ソレノイド４０ａにはコントローラ１０からの指令信号が入力されている。
【００６７】
図９に、図１のクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂに排出電磁弁４０及び排出バイパス弁４２を付設したときの断面図を示す。流量検出弁５の第３油室２７は、出力ポート１４ａ、クラッチポート１４ｂ、油室４８、油室４９及びクラッチ油路１４を介してクラッチ室１ａに連通している。また、タンクポート５２ｂはタンク１６に連通し、油圧ポンプ２からの圧油は吐出管路３、油路５３、油室６、油圧ポンプポート３ｂ及び入力ポート３ａを介して圧力制御弁４に供給されている。さらに、油室６のポンプ２からの圧油は油室６及びパイロット油路３ｃを介して供給フリーピストン３７の供給連通孔３７ｂ及び排出フリーピストン４４の排出連通孔４４ｂの近傍に供給されている。また、油室４７はタンク１６に連通していて、クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂ内で洩れた油はドレンポート４０ｃを介してタンク１６に連通している。
【００６８】
クラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂは排出バイパス弁４２の排出バイパス用スプール４３を有しており、排出バイパス用スプール４３は、クラッチ室１ａとタンク１６との間を開放（開位置のとき）あるいは遮断（閉位置のとき）するようになっている。
排出バイパス用スプール４３の図中左端には第７ばね４６が当接して設けられており、第７ばね４６は排出バイパス用スプール４３の戻しばねとして作用する。また、排出バイパス用スプール４３の図中右方には油室４０ｂ内に介装された排出フリーピストン４４が設けられており、この排出フリーピストン４４は排出ソレノイド４０ａに所定電流値を有する指令信号が出力されると左に移動するようになっている。さらに、排出フリーピストン４４の右端部外周面には第６ばね４５が設けられており、第６ばね４５により排出フリーピストン４４は右方に付勢されている。排出フリーピストン４４は、内部の軸方向に排出バイパス用スプール４３側に開口した排出開口孔４４ａを有しており、また軸方向の所定位置に外周面と排出開口孔４４ａとを連通させる排出連通孔４４ｂを有している。排出ソレノイド４０ａにより排出フリーピストン４４が左に移動したときは、前記油圧ポンプ油路３から分岐するパイロット油路３ｃが排出フリーピストン４４の排出連通孔４４ｂ及び排出開口孔４４ａを経由して油室４０ｂに連通するようになっており、パイロット油路３ｃからのパイロット圧Ｐの油が矢印に示すように流入して排出バイパス用スプール４３の排出受圧部４３ａに作用し、排出バイパス用スプール４３を左に押動させる。これにより、排出開口部５４が開きクラッチ室１ａとタンク１６とが連通するように構成されている。また、排出ソレノイド４０ａの作動指令がオフしたときは、第６ばね４５の付勢力により排出フリーピストン４４が右方へ移動し、パイロット油路３ｃからのパイロット圧Ｐの油が油室４０ｂに流入しなくなると共に油４０ｂがドレンポート４０ｃに連通するので、油室４０ｂ内の油圧が零になる。これにより、第７ばね４６の付勢力により排出バイパス用スプール４３が右方に移動するので、排出開口部５４は閉じ、クラッチ室１ａとタンク１６との連通が遮断される。
【００６９】
次に、本実施形態の作動を説明する。クラッチ１に油圧がかかっており、車両がある速度段に設定されているものとする。このとき、供給電磁弁８及び排出電磁弁４０は励磁されていない状態で、供給バイパス用スプール３５及び排出バイパス用スプール４３は図９に図示する位置を保持している。そして、圧力制御弁４のソレノイド４ａには、コントローラ１０から所定の電流が入力されていて、油路２１ｂ、油室２７、出力ポート１４ａ、クラッチポート１４ｂ、油室４８、油室４９、クラッチ油路１４及びクラッチ室１ａの油圧は電流に対応した値に設定されている。
設定されている速度段からクラッチ１の係合を必要としない他の速度段に変速するとき、クラッチ１のクラッチ室１ａを排出する。このとき、まず、コントローラ１０から圧力制御弁４のソレノイド４ａに電流ゼロ値の指令信号が出力される。すると、圧力制御弁４の制御弁用スプール２１が第１ばね２４の付勢力により右方に押されクラッチ室１ａの油は、第３油室２７、油路２１ｂ、油室５１及びタンクポート５２ｂを介してタンク１６にドレンされる。
一方、圧力制御弁４のソレノイド４ａに電流ゼロ値の指令信号が出力されると共に、排出電磁弁４０の排出ソレノイド４０ａにもコントローラから励磁信号が出力される。排出ソレノイド４０ａが励磁されると排出フリーピストン４４が左方に押される。すると、油圧ポンプ２からの圧油が、パイロット油路３ｃ、排出連通孔４４ｂ及び排出開口孔４４ａを介して油室４０ｂに達して、排出バイパス用スプール４３の排出受圧部４３ａを、第７ばね４６の右方への付勢力に対抗して左方へ押す。これにより、油室４９と油室４７は連通する。そして、クラッチ室１ａ内の油は、油室４９及び油室４７を介してタンク１６にドレンされる。
【００７０】
図１０，１１により、本実施形態の作用を説明する。
各クラッチ室１ａへの油供給時の作動は、前実施形態と同じであり、ここでの説明を省略する。
図１０，１１共に横軸に時間ｔをとり、図１０の上段の縦軸に圧力制御弁４のソレノイド４ａへの油圧指令信号Ｉｐ及びトリガ信号ＩＡを示し、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各上段の縦軸に油圧指令信号Ｉｐを示す。また、図１０の下段及び図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各下段の縦軸に排出電磁弁４０の排出ソレノイド４０ａへの排出信号Ｃｄをそれぞれ示す。
図１０において、第１実施形態で説明したように油圧指令信号Ｉｐを、時刻ｔ１にてゼロ値にすると、これまで係合していたクラッチのクラッチ室１ａの油を全てドレンして次の変速に備える。即ち、まず、油圧指令信号Ｉｐをゼロ値にすると、圧力制御弁４の制御弁用スプール２１が右方に押されてクラッチ室１ａの油の一部は、流量検出弁５及び圧力制御弁４を介してタンク１６にドレンされる。油圧指令信号Ｉｐを時刻ｔ１にてゼロ値にすると同時に、所定の電流値の排出信号Ｃｄがコントローラから排出電磁弁４０の排出ソレノイド４０ａに出力される。すると、排出バイパス弁４２の排出バイパス用スプール４３が左方に押されるので、油室４９及び油室４７を介してクラッチ室１ａの大部分の油がタンク１６にドレンされる。排出信号Ｃｄを継続させる時間ｔｄは、クラッチ室１ａの油が全てドレンするのに必要な所要時間以上、例えば３秒とする。
時刻ｔ２にて、クラッチ１を係合させるトリガ信号ＩＡが立ち上がり、クラッチ１が係合してクラッチ１に対応する速度段に設定後、該クラッチ１の係合を必要としない他の速度段に移行する場合、時刻ｔ３にて油圧指令信号Ｉｐをゼロ値に設定すると共に、該クラッチのクラッチ室１ａの大部分の油を流量検出弁及び圧力制御弁を介さずドレンさせる排出信号Ｃｄをゼロ値から所定値に立ち上げる。そして、時刻ｔ３から所定の継続時間ｔｄよりも短い時間内、例えば２秒後の時刻ｔ４にて再度トリガ信号ＩＡを立ち上げるときには、該クラッチ１の排出信号Ｃｄの継続時間は所定の時間ｔｄに達していないが、排出信号Ｃｄを直ちにゼロ値に設定する。
【００７１】
また、図１１には、クラッチ１の係合過程のときにトリガ信号ＩＡ又は油圧指令信号Ｉｐをゼロ値に設定するときに、直ちに排出信号Ｃｄを所定値に立ち上げることを示している。即ち、図１１（ａ）においては、トリガ信号ＩＡが第１実施形態で説明したトリガ信号Ｉａ２を出力している過程でゼロ値を出力したときには、直ちに排出信号Ｃｄを所定値に立ち上げる。図１１（ｂ）においては、トリガ信号ＩＡが第１実施形態で説明したトリガ信号Ｉａ３を出力している過程でゼロ値を出力したときには、直ちに排出信号Ｃｄを所定値に立ち上げる。また、図１１（Ｃ）においては、トリガ信号ＩＡが第１実施形態で説明した図５のＤの領域のクラッチ圧を漸増している過程でゼロ値を出力したときには、直ちに排出信号Ｃｄを所定値に立ち上げる。
【００７２】
次に、本実施形態による効果を説明する。
圧力制御弁４及び流量検出弁５を有しているクラッチ流体供給バルブブロック９ａに供給バイパス弁７，供給電磁弁８を有するクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオンした構成が第１実施形態であるが、本実施形態では、第１実施形態のクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂに排出バイパス弁４２、排出電磁弁４０をさらにアドオンしている。
複数クラッチの内、あるクラッチ１の係合を必要としない速度段に移行するときに、油が充満しているクラッチ１の油を排出する。このとき、所定の電流値を保持していた圧力制御弁４のソレノイド４ａにコントローラ１０からの電流指令値がゼロ値になる。すると、圧力制御弁４の制御弁用スプール２１の位置が切り換わってクラッチ室１ａの油の内少量は、流量検出弁５及び圧力制御弁４を介してタンク１６にドレンされる。一方、圧力制御弁４のソレノイド４ａにコントローラ１０から電流ゼロ値が出力された時に排出電磁弁４０の排出ソレノイド４０ａに所定の電流値の排出信号Ｃｄがコントローラ１０から出力される。すると、排出バイパス弁４２の排出バイパススプール４３の位置が切り換わってクラッチ室１ａとタンク１６が連通し、クラッチ室１ａの大部分の油は流量検出弁５及び圧力制御弁４を介さないで直接タンク１６にドレンされる。
【００７３】
このように、クラッチ室１ａの油の少量は、流量検出弁５及び圧力制御弁４を介してドレンされ、残りの大部分の油は流量検出弁５及び圧力制御弁４をバイパスして直接タンク１６にドレンされる。そして、排出バイパス弁４２及び排出電磁弁４０がアドオンされていないときに比較してクラッチ室１ａの油の排出時間を短縮することができる。
これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有していて、クラッチの係合及び解放が頻繁な車両においても、クラッチが解放されて係合開始されるまでの時間内でクラッチ室１ａの油を全てドレンでき、係合開始時には、常に同じ量の油を供給すればいい状態を保持しているので、均一なクラッチ係合時間が得られる。また、圧力制御弁４及び流量検出弁５を有しているクラッチ流体供給バルブブロック９ａに排出バイパス弁４２及び排出電磁弁４０を有するクラッチ流体バイパスバルブブロック９ｂをアドオンしているので、大きな場積を要し、かつ高価な大型の圧力制御弁４及び流量検出弁５を必要としないので、大容量ピストンボリュームを有するクラッチの場合でも安価な変速機のクラッチ圧制御装置を得ることができる。
【００７４】
なお、供給バイパス弁７と供給電磁弁８とにより、及び排出バイパス弁４２と排出電磁弁４０とにより、それぞれクラッチ室１ａの油の供給及び排出にバイパス機能を持たせているが、これに限定されずバイパス流路も有する電磁弁を設け、この電磁弁のソレノイドに直接指令を入力することによってそれぞれ供給バイパス又は排出バイパスの機能を持たせてもよい。
また、本発明におけるクラッチ室１ａの充満状態を検知する手段としては、前記流量検出弁５、及びこの流量検出弁５の上流と下流の差圧により作動して充満状態を検知するセンサ５ａに限定されない。すなわち、例えば、圧力制御弁４とクラッチ１との間に図示しない流量検出弁（可変絞りでもよい）を備え、この流量検出弁の上流側と下流側の油圧を図示しない油圧センサで検知し、検知した上流側と下流側の油圧をコントローラ１０により入力し、その油圧差に基づいて作動油の通過流量を換算してクラッチ室１ａの充満状態を検知するようにしてもよい。
【００７５】
また、本発明では、流量検出弁５の検出弁用スプール２５が作動しているときには第１油室２５Ｂと第２油室２６との間が連通しない構成例を示したが、本発明はこれに限定されず、第１油室２５Ｂと第２油室２６との間が連通するものにも適用可能である。
また、本発明においては、センサ５ａによりクラッチ室１ａのフィリング終了を検出していたが、クラッチ室１ａのフィリング終了は、図示しない圧力センサにより検出したクラッチ室１ａの油圧に基づいて判定してもよい。
また、トリガ時間を設定するときに使用するトリガ時間、エンジン回転数及び油温の関係を図３，４に示す関数マップによって記憶するとしているが、これに限定されず、例えば所定の関数として記憶してもよい。この場合、各関数の中間の値は例えば補間により演算して求めてもよい。
また、図６のステップ１及びステップ２において、コントローラ１０は、オペレータの操作には関係なく、オペレータの変速操作を検出可能な程度の所定周期時間毎に自動的に現在の速度段位置、エンジン回転数及び変速機油温に応じて目標フィリング時間及びトリガ時間を読み込み、これに基づいてトリガ時間の制御及び更新を行うようにしてもよい。
【００７６】
以上、本発明によると、圧力制御弁及び流量検出弁を有しているクラッチ流体供給バルブブロックに、供給バイパス弁及び供給電磁弁を有するクラッチ流体バイパスバルブブロックをアドオンする。変速時にクラッチ室に油を充満させるときに、油圧ポンプからクラッチ室への油の供給は、圧力制御弁及び流量検出弁を介して行うのみならず、供給電磁弁を作動させ供給バイパス弁を開くことにより連通させた油圧ポンプからクラッチ室への供給バイパス回路を介しても行う。これにより、供給バイパス弁及び供給電磁弁がないときに比較してクラッチ室の油の充満時間を短縮でき、変速タイムラグを小さくできる。
【００７７】
変速時にクラッチ室に油を供給するとき、圧力制御弁の開度を、変速開始時は大に、変速開始して所定の時間が経過後は小に設定する場合は、供給バイパス弁は変速開始時に所定の時間だけ開く。このとき、変速毎に検出したフィリング完了時間に基づいて、圧力制御弁の開度が大の継続時間をフィリング完了時間が目標値に近づくように学習しながら修正してゆく。また、圧力制御弁の開度を変速開始時からフィリング完了まで常に所定の一定の流量に設定する場合は、供給バイパス弁の変速開始時からの開いている継続時間をフィリング完了時間が目標値に近づくように学習しながら修正してゆく。これにより、油温又はクラッチ室の洩れ量が変化した場合、ピストンボリュームにばらつきがある場合、クラッチディスクに摩耗が生じた場合においても常に一定のフィリング時間が得られので優れた変速操作性が得られる。
【００７８】
クラッチ解放時にクラッチ室の油を迅速に排出するために、圧力制御弁及び流量検出弁を有しているクラッチ流体供給バルブブロックに、排出バイパス弁及び排出電磁弁を有するクラッチ流体バイパスバルブブロックをアドオンする。クラッチの係合を必要としなくなったときに、クラッチ室の油のタンクへのドレンは、圧力制御弁及び流量検出弁を介して行うのみならず、排出電磁弁を作動させ排出バイパス弁を開くことにより連通させたクラッチ室からタンクへの排出バイパス回路を介しても行う。これにより、排出バイパス弁及び排出電磁弁がないときに比較してクラッチ室の油の排出時間を短縮できる。これにより、大容量ピストンボリュームのクラッチを有していて、クラッチの係合及び解放が頻繁な車両においても、該クラッチが解放されて他のクラッチの係合が開始されるまでの時間内で該クラッチ室の油を全てドレンでき、係合開始時には、常に同じ量の油を供給すればいい状態を保持しているので、均一なクラッチ係合時間が得られる。
【００７９】
さらに、圧力制御弁及び流量検出弁を有しているクラッチ流体供給バルブブロックと、供給バイパス弁及び排出バイパス弁を有するクラッチ流体バイパスバルブブロックとに配設されている、油圧ポンプから圧油を供給する入力ポート、クラッチ室に連通している出力ポート、及びタンクに連通しているドレンポート等のクラッチ圧制御用ポートの位置は、この２個のブロックを一体化して組み立てたときに整合した位置に配設されている。これにより、クラッチ流体バイパスバルブブロックをクラッチ流体供給バルブブロックに容易にアドオンできるので、大きな場積を要し、かつ高価な大容量の圧力制御弁及び流量検出弁を必要としない。そして、安価な変速機のクラッチ圧制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のクラッチ油圧制御回路を示す図である。
【図２】第１実施形態のクラッチ油圧制御弁の詳細を示す断面図である。
【図３】設定トリガ時間をエンジン回転数をパラメータにした変速機の油温との関係を示す図である。
【図４】設定トリガ時間を変速機の油温をパラメータにしたエンジン回転数との関係を示す図である。
【図５】トリガ時間ｔａ２を学習するときの供給バイパス弁トリガ信号、圧力制御弁トリガ信号、クラッチ室油量、及びクラッチ油圧の関係を説明するタイムチャートである。
【図６】トリガ時間ｔａ２を学習するときのフロチャート図である。
【図７】トリガ時間ｔａ１を学習するときの供給バイパス弁トリガ信号、圧力制御弁トリガ信号、クラッチ室油量、及びクラッチ油圧の関係を説明するタイムチャートである。
【図８】第２実施形態のクラッチ油圧制御回路を示す図である。
【図９】第２実施形態のクラッチ油圧制御弁の詳細を示す断面図である。
【図１０】トリガ信号及び排出信号の関係の説明図である。
【図１１】トリガ信号の立ち上がり過程においてトリガ信号がゼロ値に変化したときのトリガ信号及び排出信号の関係の説明図である。
【符号の説明】
１…クラッチ、１ａ…クラッチ室、１ｂ…ピストン、２…油圧ポンプ、３…油圧ポンプ油路、４…圧力制御弁、４ａ…ソレノイド、５…流量検出弁、５ａ…センサ、５ｂ…検出部、５ｃ…操作部、６…バイパス油路、７…供給バイパス弁、８…供給電磁弁、８ａ…供給ソレノイド、９…クラッチ圧制御バルブブロック、９ａ…クラッチ流体供給バルブブロック、９ｂ…クラッチ流体バイパスバルブブロック、１０…コントローラ、１１…エンジン、１２…スロットルレバー、１３…油温センサ、１４…クラッチ油路、１５…油路、１６…タンク、１７…変速レバー、１８…リセットスイッチ、２０…第１バルブボディ、２１…制御弁用スプール、２１ａ…第１開口部、２１ｂ…油路、２３…ロードピストン、２４…第１ばね、２５…検出弁用スプール、２５Ｂ…第１油室、２６…第２油室、２７…第３油室、２８…ランド部、２８ａ…小受圧面、２８ｂ…大受圧面、２８ｃ…オリフィス、２９…第２ばね、３０…第３ばね、３１…リード線、３４…第２バルブボディ、３５…供給バイパス用スプール、３６…バイパス開口部、３７…供給フリーピストン、３８…第４ばね、３９…第５ばね、４０…排出電磁弁、４０ａ…排出ソレノイド、４３ａ…排出受圧部、４４ａ…排出開口孔、４４ｂ…排出連通孔、４２…排出バイパス弁、４３…排出バイパス用スプール、４４…排出フリーピストン、４５…第６ばね、４６…第７ばね、５２…ドレンポート。

Claims

クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、
クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁を備え、
前記供給バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより供給バイパス回路を開閉する
ことを特徴とする変速機のクラッチ圧制御装置。
クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、
クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、
クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁とを備え、
前記供給バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより供給バイパス回路を開閉する
ことを特徴とする変速機のクラッチ圧制御装置。
クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、
クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、
クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁とを備え、
前記排出バイパス弁は、油圧ポンプからの油圧を受圧する受圧室を有していて、油圧ポンプからの油を前記受圧室に導入する位置及びばねにより前記受圧室の油をドレンする位置に切り換える切換弁を備えた電磁弁により前記受圧室の油圧が切り換えられることにより排出バイパス回路を開閉する
ことを特徴とする変速機のクラッチ圧制御装置。
クラッチ係合時に油圧ポンプの吐出油をクラッチ室に供給して充満させ、充満後はクラッチ室の油圧を漸増してクラッチを係合し、クラッチ解放時にクラッチ室の油をタンクにドレンする圧力制御弁を備えた変速機のクラッチ圧制御装置において、
クラッチ係合時に圧力制御弁をバイパスして油圧ポンプの吐出油を直接クラッチ室に供給する供給バイパス弁と、
クラッチ解放時に圧力制御弁をバイパスしてクラッチ室の油を直接タンクにドレンする排出バイパス弁と、
クラッチ開放時に、クラッチ室の油を直接タンクに排出する指令信号を所定時間だけ前記排出バイパス弁に出力するコントローラとを備えた
ことを特徴とする変速機のクラッチ圧制御装置。