JPH0544831A - Ｐｔｏ付車両の自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 トルクコンバータを有するＰＴＯ（Power-Ta
ke-Off）付車両の自動変速装置に関し、全ての自動変速
車両においてＰＴＯ使用時のトルクコンバータによる駆
動力のロスを無くすことを目的とする。 【構成】 プレッシャーバルブ２とマニュアルバルブ５
との間に油圧制御バルブ９を設け、ＰＴＯ使用モード時
に停車状態が検出されたときにはこの油圧制御バルブ９
をオフにしてマニュアルバルブをＮレンジ状態にし、さ
らにこのときハンドブレーキスイッチ１６がＯＮのとき
ロックアップクラッチを作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＴＯ付車両の自動変
速装置に関し、特にトルクコンバータを有するＰＴＯ
（Power-Take-Off）付車両の自動変速装置に関するもの
である。

【０００２】ＰＴＯ付車両とは、ごみ収集車やコンクリ
ートミキサー車等の荷役車両を含む特殊車両であって、
走行以外の目的でエンジンの動力を取り出し、その車両
の使用目的に対応した役目を果たそうとする車両であ
る。

【０００３】このようなＰＴＯ付車両においても、通常
の乗用車と同様に運転走行の向上を図るために自動変速
装置が装備されるようになって来ており、その中でも特
にトルクコンバータを用いて走行運転及びＰＴＯ運転す
るようになって来ている。

【０００４】一方、このようなトルクコンバータを装備
した車両は、伝達駆動力のロスが大きく、このため、車
速及びギヤ段が一定になったときには、トルクコンバー
タをバイパスしてエンジン出力と変速機とを直結してし
まうロックアップ機構が用いられるようになっている。

【０００５】図５は、このようなロックアップ機構を持
ったＰＴＯ付車両の自動変速装置を概略的に示したもの
で、図中、１はオイルポンプ、２はこのオイルポンプ１
からの油圧を分配するプレッシャーバルブ、３はプレッ
シャーバルブ２から分配されてロックアップ（Ｌ／Ｕ）
クラッチ４への油圧をオン／オフ（開閉）するためのソ
レノイドバルブ、５はプレッシャーバルブ２から分配さ
れた油圧を車両のシフトレバー（セレクトレバー）と手
動で連動して油圧回路６に与え、以て変速ギヤ部７への
油圧切替えを行うマニュアルバルブである。

【０００６】このような自動変速装置の動作において
は、シフトレバーをＮレンジからＤレンジに入れたと
き、またはＰレンジからＤレンジに入れたときには、こ
れに連動してマニュアルバルブ５が働き油圧回路６のＤ
ポートへ油圧が進み、この油圧によりプラネタリギヤク
ラッチ（図示せず）が繋がって変速ギヤ部７の自動的な
ギヤ選択が行われ、そのときの車速とアクセルペダルの
踏込量に対応したギヤ段が得られるようになっている。

【０００７】一方、このような変速ギヤ部７の制御油圧
はプレッシャーバルブ２から分配されるが、このプレッ
シャーバルブ２からはソレノイドバルブ３を介してロッ
クアップクラッチ４にも油圧が分配されるようになって
おり、車両が一定のギヤ段で一定の速度で走る状況にな
ったときコントロールユニット（図示せず）からの制御
信号によりソレノイドバルブ３がオンとなりプレッシャ
ーバルブ２からの油圧によりロックアップクラッチ４を
作動してトルクコンバータ（図示せず）を無効にしトル
クコンバータによる伝達駆動力のロスを無くしている。

【０００８】このようにトルクコンバータによる伝達駆
動力のロスを無くすシステムは例えば特開昭60-203535
号公報に示されるようにＰＴＯ付車両においても既に実
現されており、ＰＴＯ使用時にロックアップクラッチを
作動させてトルクコンバータによる伝達駆動力のロスを
無くしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような特開昭60
-203535 号公報においては、ＰＴＯ使用時にロックアッ
プクラッチを作動させる場合、変速機においてはＮレン
ジ状態を作る必要があり、このためトランスファー内部
のドラッグクラッチと呼ばれるクラッチを中立状態にす
ることで実現し、エンジンからの駆動力をＰＴＯ系統だ
けに伝え、変速機の出力軸には与えないようにしてい
た。

【００１０】従って、このようなトランスファーを有す
る四輪駆動の自動変速車両にしか適用出来ないという問
題点があった。

【００１１】そこで、本発明は、全ての自動変速車両に
おいてＰＴＯ使用時のトルクコンバータによる駆動力の
ロスを無くすことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るＰＴＯ付車両の自動変速装置では、Ｐ
ＴＯ使用モードと走行モードとを選択する手段と、停車
状態検出手段と、発進意思検出手段と、マニュアルバル
ブと該マニュアルバルブへの油圧を制御するプレッシャ
ーバルブとの間に挿入されて該マニュアルバルブへの油
圧をオン／オフ制御する油圧制御バルブと、該ＰＴＯ使
用モード時に該停車状態が検出されたとき該油圧制御バ
ルブをオフに制御して該マニュアルバルブへの油圧を切
断すると共に該プレッシャーバルブに接続されたロック
アップクラッチを該発進意思が検出されるまでオンにし
てその間トルクコンバータを無効にする制御手段と、を
備えている。

【００１３】また、本発明では、エンジン回転数検出手
段を更に設け、該制御手段は、該発進意思が検出されて
該ロックアップクラッチをオフにした後、該エンジン回
転数がアイドル回転数のときのみ該油圧制御バルブをオ
ンに戻すことができる。

【００１４】更に本発明では、該制御手段は、該エンジ
ン回転数がアイドル回転数より高くても該発進意思が検
出されないときには該ロックアップクラッチを再びオン
にすることもできる。

【００１５】

【作用】本発明においては、自動変速装置に通常装備さ
れているプレッシャーバルブとマニュアルバルブ５との
間に油圧制御バルブを設け、制御手段がＰＴＯ使用モー
ドであることを選択手段から知らされたときに停車状態
検出手段が停車状態を検出していれば油圧制御バルブを
オフに制御してプレッシャーバルブからマニュアルバル
ブへの油圧を切りマニュアルバルブ５をＮレンジ状態に
する。

【００１６】これと共に制御手段は、ロックアップクラ
ッチを発進意思検出手段が発進意思を検出するまで、即
ちドライバーが停車状態を維持し続ける意思がある間は
オン状態にしてその間トルクコンバータの作用を無効に
し、エンジン駆動力をＰＴＯ系統のみに直結して伝達す
ることができる。

【００１７】これにより、通常の自動変速車両に油圧制
御バルブを設けるだけでＰＴＯ使用時のロックアップ動
作を実現することが出来る。

【００１８】また本発明では、制御手段は発進意思検出
手段により発進意思が検出されたときにロックアップク
ラッチをオフにするが、この後、別途設けたエンジン回
転数検出手段からのエンジン回転数がアイドル回転数に
なっていれば油圧制御バルブをオンに戻すこととし、発
進意思検出直後の車両の飛び出しを防止することができ
る。

【００１９】更に本発明では制御手段は、エンジン回転
検出手段によって検出されたエンジン回転数がアイドル
回転数より高くても発進意思が検出されない場合にはや
はりロックアップクラッチを再びオンにしてトルクコン
バータを無効にすることにより、ＰＴＯ使用モードに戻
すことができる。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明に係るＰＴＯ付車両の自動変
速装置の実施例を示したもので、図中、図５と同一符号
は同一又は相当部分を示している。そして、本発明では
プレッシャーバルブ２とマニュアルバルブ５との間に油
圧制御バルブ９を設けており、この油圧制御バルブ９は
ＣＰＵ１０からの制御信号により制御されるようになっ
ている。

【００２１】また、ＣＰＵ１０は、車速センサ１１とス
ロットル（アクセル開度）センサ１２とエンジン回転数
センサ１３とモードスイッチ１４とブレーキスイッチ１
５とハンドブレーキスイッチ１６の各出力信号を受けて
上記のように油圧制御バルブ９に制御信号を送るととも
に油圧回路６及びソレノイドバルブ３にも制御信号を与
えるようにしている。尚、ブレーキスイッチ１５と車速
センサ１１との組合せで停車状態検出手段を構成し、ハ
ンドブレーキスイッチ１６とブレーキスイッチ１５との
組合せで発進意思検出手段を構成し、ＣＰＵが制御手段
を構成している。

【００２２】また、この実施例では、ソレノイドバルブ
３とロックアップクラッチ４との間に油圧シリンダ４１
と油圧ピストン４２とから成る油圧制御部４０が設けら
れており、この油圧制御部４０はソレノイドバルブ３が
オンになってプレッシャーバルブ２からの制御油圧が与
えられると、油圧ピストン４２が押圧される結果、プレ
ッシャーバルブ２からの作動油圧がロックアップクラッ
チ４に与えられてオンになるようになっており、作動油
はオイルドレインに戻されるようになっている。

【００２３】また、油圧制御部４０と同様にプレッシャ
ーバルブ２からの作動油圧が供給されている油圧回路６
に接続された変速ギヤ部７は、この実施例では７つのク
ラッチＣＬ〜を含んでおり、シフトレバー８からワ
イヤー又はリンクシャフトで連動するマニュアルバルブ
５の油圧出力ポート２１〜２４からの油圧により油圧回
路６を介して所定のクラッチＣＬ〜の内のいくつか
を組み合わせることにより所望のギヤ段が得られるよう
になっている。尚、この場合のシフトレバー８のレンジ
とマニュアルバルブ５の出力ポートとの関係が図２に示
されている。

【００２４】図３は、図１に示した変速ギヤ部７とＰＴ
Ｏ出力系統とトルクコンバータ系統の周知の接続関係を
示したもので、エンジンからの動力は入力軸１０からト
ルクコンバータＴＣ又はロックアップクラッチＬＣを介
してＰＴＯ出力軸２０及びギヤ段変速ギヤ部７へ伝達さ
れ、この変速ギヤ部７のうちのギヤクラッチが適宜選択
されることにより出力軸３０から動力が得られることと
なる。尚、図中、トルクコンバータＴＣはエンジン側の
インペラＴＣ２と、オイルポンプＯＰに繋がったステー
タＴＣ３と、変速機側のタービン部ＴＣ１とで構成さ
れ、また、ＰＧ１〜ＰＧ３はプラネタリーギヤを示して
おり、ＯＣ１〜ＯＣ４は一方向のみ空転するワンウェイ
クラッチを示しているが、これらの詳しい動作はここで
は省略する。

【００２５】このような自動変速装置におけるＣＰＵ１
０の制御アルゴリズムが図４に示されており、以下、こ
の図４の流れに沿って図１及び図３の動作を説明する。

【００２６】まずＣＰＵ１０は、モードスイッチ１０が
オンかオフかを判定する（ステップＳ１）。これはモー
ドスイッチ１０がドライバーによってオンにされている
ときＰＴＯ使用モードを示し、オフのときには走行モー
ドを示しているからであり、このモードスイッチ１４が
オンになると、図３には図示されていないがＰＴＯ出力
軸２０からＰＴＯ系統に接続されることとなる。従っ
て、エンジンからの動力はこの時点においてはＰＴＯ出
力軸２０からＰＴＯ系統へ伝達されると共に変速ギア部
７に伝達されるようになる。

【００２７】この後、ＣＰＵ１０はブレーキスイッチ１
５の出力信号を入力し（ステップＳ２）、このブレーキ
スイッチ１５の状態がオンであるかオフであるかを判定
し（ステップＳ３）、更に車速センサ１１の出力信号を
入力して（ステップＳ４）、車速がほぼ０ｋｍ／ｈであ
るか否か、即ち停車しているか否かを判定する（ステッ
プＳ５）。このようにステップＳ３及びＳ５により車両
が停車状態にあるか否かを検出する。

【００２８】上記のようにＰＴＯ使用モードにありブレ
ーキスイッチがオンでかつ車速がほぼ０ｋｍ／ｈである
ときにはＣＰＵ１０は油圧制御バルブ９をオンにする
（ステップＳ６）。これにより、停車状態が検出された
ときにはマニュアルバルブ５がＮレンジ状態にされ、図
３の変速ギヤ部７には所定の油圧が与えられないのでエ
ンジンからの駆動力は入力軸１０から出力軸３０には与
えられず車両は走行不能な状態となる。

【００２９】そして、タイマーによる一定時間が経過す
るのを待って（ステップＳ７）、ロックアップクラッチ
４をオンにするためソレノイドバルブ３をオンにする
（ステップＳ８）。このタイマーを設けているのは油圧
制御バルブ９をオンにした後、変速機７内の動作が完全
に止まるまでの時間（０．５秒前後）を与えるためであ
る。

【００３０】このようにしてロックアップクラッチ４を
作動状態にしトルクコンバータＴＣ（図３）を無効に
し、エンジン出力を入力軸１０からロックアップクラッ
チ４を介してＰＴＯ出力軸２０のみに伝達する。

【００３１】この後、ＣＰＵ１０はハンドブレーキスイ
ッチ１６の出力信号を入力し（ステップＳ９）、ハンド
ブレーキスイッチがオンであるかオフであるか、即ち発
進意思があるか否かを検出する（ステップＳ１０）。こ
のとき、ハンドブレーキスイッチ１６がオンである非発
進意思状態のときにはステップＳ９とＳ１０を繰り返し
実行することとなり次の動作には進まないようにしてい
る。

【００３２】そしてハンドブレーキスイッチ１６がオフ
となりドライバーの発進意思が検出されたときには、更
にブレーキスイッチ１５の出力信号を入力して（ステッ
プＳ１１）、このブレーキスイッチ１５がオンかオフか
を判定する（ステップＳ１２）。

【００３３】この結果、ブレーキスイッチ１５がオフで
ブレーキペダルが踏まれていないときには、スロットル
センサ１２の出力信号を入力し（ステップＳ１３）、そ
のスロットルセンサ１２の出力からスロットル（図示せ
ず）がオンであるかオフであるかを判定する（ステップ
Ｓ１４）。

【００３４】この結果、アクセルペダル（図示せず）が
踏み込まれておらずスロットルがオフのときにはステッ
プＳ１１に戻って発進状態を待つこととなるが、アクセ
ルペダルが踏み込まれてスロットルがオンになっている
ときには、ステップＳ９に戻り再び発進意思があるか否
かをチェックする。

【００３５】従って、このようなロックアップクラッチ
４が働いている状態でかつ油圧制御バルブ９がＮレンジ
状態にあるのでアクセルペダルをいくら踏み込んでもブ
レーキペダルを踏み込まない限り（即ち、ドライバーの
意思に反して勝手に走り出さないようにするため）、車
両は発進せずＰＴＯ出力軸２０からはアクセルペダルの
踏込量に応じた駆動力が得られることとなる。

【００３６】そして、ＰＴＯ作業が終了し、ドライバー
が車両を発進させようとするときには、通常の自動変速
車両のように一旦ブレーキペダルが踏み込まれることに
なるので、ブレーキスイッチ１５はオンとなり（ステッ
プＳ１２）、この時点でロックアップクラッチ４を外す
ためＣＰＵ１０からソレノイドバルブ３をオフにする制
御信号が与えられる（ステップＳ１５）。

【００３７】この後、ＣＰＵ１０はエンジン回転数セン
サ１３の出力信号を入力し（ステップＳ１６）、このエ
ンジン回転数がアイドル回転数であるか否かを判定する
（ステップＳ１７）。これはドライバーが発進意思を示
した後（ステップＳ１２でスイッチ・オン）、アクセル
ペダルを大きく踏み込んだようなときにはエンジン回転
数が高くなっているため、この状態で走行に移ると車両
が飛び出す危険があるためである。

【００３８】従って、エンジン回転数がアイドル回転数
であることが解ったときのみ、ＣＰＵ１０は油圧制御バ
ルブ９をオフにして最初に戻る。

【００３９】一方、エンジン回転数がアイドル回転数よ
りも高いときには、ハンドブレーキスイッチ１６の出力
信号を再度入力し（ステップＳ１９）、ハンドブレーキ
スイッチがオンかオフか、即ち発進意思があるか否かを
判定し（ステップＳ２０）、ハンドブレーキスイッチ１
６がオフで発進意思が示されているときにはステップＳ
１６に戻ってエンジン回転数がアイドル回転数に下がる
までステップＳ１６とＳ１７とＳ１９とＳ２０とを繰り
返すこととなるが、ハンドブレーキスイッチ１６がオン
で発進意思が解除されているときにはステップＳ８に戻
ってロックアップクラッチ４をオンにし、ＰＴＯ作業に
復帰出来るようにしている。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によればプレッシャ
ーバルブとマニュアルバルブとの間に油圧制御バルブを
設け、ＰＴＯ使用モード時に停車状態が検出されたとき
にはこの油圧制御バルブをオフにしてマニュアルバルブ
を走行不能な状態に制御すると共にロックアップクラッ
チを被発進意思状態の間作動させるように構成したの
で、通常の自動変速装置において油圧制御バルブを設け
るだけでＰＴＯ使用時のトルクコンバータによる駆動力
のロスを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＴＯ付車両の自動変速装置のシ
ステム構成図である。

【図２】マニュアルバルブにおける出力ポートとシフト
レバーのレンジとの関係を示した図である。

【図３】トルクコンバータとロックアップクラッチとＰ
ＴＯ出力軸と変速機のギヤ部との周知の接続関係を示し
た図である。

【図４】本発明に係るＰＴＯ付車両の自動変速装置で用
いるＣＰＵで実行されるプログラムのフローチャート図
である。

【図５】ロックアップクラッチを備えた従来の自動変速
装置を概略的に示したブロック図である。

【符号の説明】

１ オイルポンプ ２ プレッシャーバルブ ３ ソレノイドバルブ ４ ロックアップクラッチ ５ マニュアルバルブ ６ 油圧回路 ７ 変速ギヤ部 ９ 油圧制御バルブ １０ ＣＰＵ １１ 車速センサ １２ スロットルセンサ １３ エンジン回転数センサ １４ モードスイッチ １５ ブレーキスイッチ １６ ハンドブレーキスイッチ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＴＯ使用モードと走行モードとを選択
   する手段と、停車状態検出手段と、発進意思検出手段
   と、マニュアルバルブと該マニュアルバルブへの油圧を
   制御するプレッシャーバルブとの間に挿入されて該マニ
   ュアルバルブへの油圧をオン／オフ制御する油圧制御バ
   ルブと、該ＰＴＯ使用モード時に該停車状態が検出され
   たとき該油圧制御バルブをオフに制御して該マニュアル
   バルブへの油圧を切断すると共に該プレッシャーバルブ
   に接続されたロックアップクラッチを該発進意思が検出
   されるまでオンにしてその間トルクコンバータを無効に
   する制御手段と、を備えたことを特徴とするＰＴＯ付車
   両の自動変速装置。
2. 【請求項２】 エンジン回転数検出手段を更に設け、該
   制御手段は、該発進意思が検出されて該ロックアップク
   ラッチをオフにした後、該エンジン回転数がアイドル回
   転数のときのみ該油圧制御バルブをオンに戻すことを特
   徴とした請求項１に記載のＰＴＯ付車両の自動変速装
   置。
3. 【請求項３】 該制御手段は、該エンジン回転数がアイ
   ドル回転数より高くても該発進意思が検出されないとき
   には該ロックアップクラッチを再びオンにすることを特
   徴とした請求項２に記載のＰＴＯ付車両の自動変速装
   置。