JPH0643167B2 - 車両の機関動力取出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダンプカー、ごみ収集車、その他エンジンの
回転動力を走行系以外の特殊装置に取り出す装置として
利用する。

〔概要〕

本発明は、動力取出軸の接断に伴うクラッチ操作が自動
化された装置において、 クラッチペダルの操作によるクラッチの接断動作と、動
力取出軸の接断のための自動制御によるクラッチの接断
動作とを流体圧力系を切換えて行うことにより、 安全かつ確実に動力取出軸の接断を行うことができ、操
作スイッチを運転席以外の位置にも配置できるようにし
たものである。

〔従来の技術〕

機械的動力で駆動される特殊装置を搭載する車両が多く
なり機関動力取出装置が広く利用されるようになった。
この装置は動力伝達系統を走行系から特殊装置駆動系に
切り換える装置を含み、原則として車両の停車中にその
切り換え操作が行われる。

このような特殊装置にエンジンの動力を伝達する切り換
え操作は、変速機に設けられた動力取出軸をクラッチの
接断のタイミングに連動して変速機のカウンタシャフト
に接断させることにより行われる。

この機関動力取出装置の制御は、リンクやレバーを用い
た手動式の機械的構成のもの、あるいはスイッチ、リレ
ー、電磁弁などを用いた半自動方式の電気回路的構成の
ものが知られている。

手動式のものは、動力取出軸の接断制御ごとにクラッチ
を断にするクラッチペダルを踏み込み操作が必要であ
り、ひんぱんに動力取出軸を接断するような場合には、
そのクラッチ操作は煩わしい。したがって、機関動力取
出装置を動作させる操作スイッチ（以下、「ＰＴＯスイ
ッチ」という。）のボタン操作により、自動的にクラッ
チ接断制御を行い、その繁雑さを解消する装置が求めら
れるようになった。

従来の自動化された機関動力取出装置の一例として、実
開昭60−111720号公報に記載のものがある。ここで開示
されている技術は、ＰＴＯスイッチのワンタッチ操作に
より、機関動力取出装置の動力取出軸を変速機のカウン
タシャフトに噛合してエンジンからの動力を取り出す方
式であるが、この場合にその噛合および噛合解除は、車
両が停車中でありしかもカウンタシャフトの回転が停止
していることを確認してから行うように制御されるもの
である。

すなわち、車両が走行中で変速ギヤが所定の組合せでク
ラッチが接の場合には、機関動力取出装置は動作しな
い。したがって、機関動力取出装置を介して動力を取り
出すには、車両が停止中であることを確認してからクラ
ッチを断にする。さらに、クラッチを断にしてもカウン
タシャフトがイナーシャで回転しているときにはそれを
停止させる。このように、カウンタシャフトが完全に回
転停止していることが確認されたときに、はじめて動力
取出軸をカウンタシャフトに噛合させ、さらにこの噛合
状態を確認してからクラッチを接にして、エンジンから
の動力を取り出すようにしている。

また、機関動力取出装置の動作を停止させるために、カ
ウンタシャフトと動力取出軸との噛合解除を行う場合に
も、同様の手順を経過してカウンタシャフトの回転を停
止させてから行う。

このような制御手順により、走行中に誤って機関動力取
出装置が動作することが防止され、また、動力取出軸の
噛合および噛合解除時のギヤ鳴りの発生および損傷や破
損が防止できるというものである。

このように上記に示した先行技術は、従来行われていた
機関動力取出装置の投入時のクラッチ操作を自動化し、
したがってワンタッチ操作で機関動力取出装置を投入す
ることができるので、安全性および変速機保護のために
車両が停車中であることを検出してから行うように構成
されている。

上記従来技術は、自動変速機および自動クラッチを搭載
した車両において、クラッチの接断を必ずコンピュータ
制御によるアクチュエータにより行うことを前提として
いる。すなわち、車両の停車中には自動的にかつ必ず変
速機がニュートラルでクラッチが接になっているものと
しているので、上記に示した制御動作でも支障なく動力
取出操作を行うことができるとするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがって、上記の従来技術ではマニュアル操作による
変速機およびクラッチを搭載した車両に搭載して、クラ
ッチの接断がクラッチペダルでも行えるようにはなって
いない。

たとえば、このようなマニュアル操作の車両では、停車
時のクラッチおよび変速機の形態が、クラッチ接で変速
機がニュートラル状態である場合の他に、クラッチが断
で変速機は接続されている場合がある。この場合には車
両が停車しているときには、上記の従来方式ではカウン
タシャフトの回転は停止しており、ＰＴＯスイッチを接
に操作すれば、動力取出軸をカウンタシャフトに噛合す
る動作を開始することになる。しかし、カウンタシャフ
トは走行系の変速ギヤに噛合しており、動力取出軸をカ
ウンタシャフトに噛合することができない状態になる。

また、上記従来技術の構成では、少なくともＰＴＯスイ
ッチが運転席以外の位置にあり、さらに運転者以外の者
がそれを操作することはなんら示唆されておらず、この
場合に上記の制御方式では先に示した不都合な面が生じ
る可能性がある。

すなわち、この方式はクラッチペダルの操作によるクラ
ッチの接断制御と、動力取出動作過程のクラッチの接断
制御との関係が不明確であり、たとえば運転者が車両を
発進させようとしてクラッチペダルを踏み込み、変速ギ
ヤをニュートラル状態から操作を開始したときに、ＰＴ
Ｏスイッチを操作すれば、先に示した不都合な制御動作
をする可能性がある。このときには発進ができなくなる
とともに、機関動力取出装置も動作できなくなるばかり
か、場合によっては発進とともに機関動力取出装置も同
時に動作する危険な状態にもなり得る。特に、ＰＴＯス
イッチが運転席以外のところにも設けられている場合に
は、このような状況になる可能性が考えられる。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、マニュァル操作の変速機およびクラッチを搭載した
車両において、クラッチペダルの操作によるクラッチの
接断制御と、動力取出動作過程のクラッチの接断制御と
の関係を明確にし、運転席以外の作業位置からも、容易
にしかも安全かつ確実に機関動力取出装置を動作させる
ことができる車両の機関動力取出装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、変速機に付帯動力取出軸を備え、この動力取
出軸を変速機の駆動軸に接断する手段と、この変速機の
入力側のクラッチを接断する手段と、操作スイッチから
の入力に従い、上記二つの接断する手段をプログラム制
御する制御回路とを備えた車両の機関動力取出装置にお
いて、上記クラッチを接断する手段は、クラッチペダル
により制御される第一の流体圧力系および上記制御回路
により制御される第二の流体圧力系を備え、この二つの
流体圧力系を切り換えて上記クラッチに圧力を供給する
手段を含み、この二つの流体圧力系を切り換えてクラッ
チに供給する手段は、二つの流体圧力系の圧力の高い方
を接続する切換弁を含むことを特徴とする。

また二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する
手段は、二つの流体圧力系のうち先に所定以上の圧力に
達した方を接続する優先バルブを含むことを特徴とす
る。

制御回路は、変速機がニュートラル位置に設定されかつ
クラッチペダルが開放されていることを検出してから、
動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段に接続指令
を送出する手段を含むことができる。

ＰＴＯスイッチは運転席、運転席以外の作業位置のいず
れか、もしくはその両方に設けることができる。

流体圧力系は原則として油圧系である。油圧系以外、た
とえば空気圧力系についてもこの原理を応用することが
できる。

〔作 用〕

本発明は、ＰＴＯスイッチを動作状態にして機関動力取
出装置を動作させるときには、変速機がニュートラル位
置に設定され、かつクラッチペダルが開放されているこ
とを確認してから、クラッチを一旦断にし動力取出軸を
変速機の駆動軸に接続して再びクラッチを接にする制御
が自動的に行われる。したがってＰＴＯスイッチの操作
により機関動力取出装置を動作させることができる。

また、機関動力取出装置が動作中には、ＰＴＯスイッチ
を無効にするとともに、運転者がクラッチペダルを操作
したときには、ただちに機関動力取出装置の動作を停止
させることができる。

これにより、ＰＴＯスイッチを運転席以外の位置に設置
しても、機関動力取出装置の駆動を可能とし、また、車
両が走行中であるときはもとより、運転者が車両を走行
させようとしてクラッチペダルを踏み込んでいる状態で
は、機関動力取出装置の動作を禁止することができる。
さらに、運転者が車両を走行させるための操作を行った
ときにも、その動作を停止させることができるので、容
易でしかも安全かつ確実に機関動力取出装置を動作さ
せ、あるいは停止させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第１図において、参照番号10はクラッチ（ＣＬ）、
参照番号20は変速機（ＴＭ）、参照番号30は動力取出部
（ＰＴＯ）、参照番号40はクラッチペダルである。

クラッチ10は、圧力増倍装置51を介して供給される油圧
で作動するクラッチシリンダ52によりその接断制御が行
われる。圧力増倍装置51およびクラッチシリンダ52は真
空圧を利用して圧力増倍を行う公知の装置である。

動力取出部30は、変速機20のカウンタシャフト21を介し
て、クラッチ出力軸22に動力取出軸31を接続してエンジ
ン動力を取り出す構成であり、その接続制御はバキュー
ムタンク61に接続されるＰＴＯ接断用電磁弁62を介して
行われる。

マイクロプロセッサ71には、入出力制御装置72を介して
ＰＴＯ接断用電磁弁62が接続される。

この実施例ではＰＴＯスイッチを複数個配置し、たとえ
ばＰＴＯスイッチ81を運転席に、ＰＴＯスイッチ82を作
業位置にそれぞれ配置して入出力制御装置72を介してマ
イクロプロセッサ71に接続する構成である。

クラッチ10を接断する手段として、クラッチペダル40に
より制御される第一の油圧系と、マイクプロセッサ71に
より制御される第二の油圧系とを備え、この二つの油圧
系を切り換えて圧力増倍装置51に供給するところに特徴
がある。すなわち、第一の油圧系は、クラッチペダル40
の操作に連動するマスタシリンダ53の出力油圧を切換弁
54を介して圧力増倍装置51に供給する系統である。第二
の油圧系は、アクチュエータ55の出力油圧を切換弁54を
介して圧力増倍装置51に供給する系統である。

アクチュエータ55の駆動制御は、バキュームタンク61に
接続されるクラッチ接断用電磁弁63を介して行われる。

さらに、マイクロプロセッサ71には、入出力制御装置72
を介してクラッチセンサ13、変速機ニュートラル検出セ
ンサ23、ＰＴＯセンサ33、クラッチスイッチ43、クラッ
チ接断用電磁弁63が接続される。クラッチスイッチ43
は、クラッチペダル40が踏まれたときにオンとなり、開
放状態にあるときにオフとなる構成である。

本発明は、このような構成により、ＰＴＯスイッチ81あ
るいは82のワンタッチ操作で、安全かつ確実にしかも自
動的に動力取出部30を動作させることができる装置を実
現するものである。

以下、このときの一連の手順について、第２図および第
３図を参照して説明する。

第２図は、動力取出部30を動作させる手順を説明するフ
ローチャートである。

ＰＴＯスイッチ81あるいは82がオンになると、クラッチ
スイッチ43によりクラッチペダル40が開放状態にあるか
否かを検出し、さらに変速機ニュートラル検出センサ23
により変速機20がニュートラル状態にあるか否かを検出
する。

クラッチペダル40が開放状態にないとき、すなわち車両
が走行中あるいは停車中で変速操作の途中にある、ある
いはクラッチ断による車両の停車中であるときには、Ｐ
ＴＯスイッチ81、82のオンを無効にする。また、変速機
20がニュートラル状態にないとき、すなわち車両が走行
中である、あるいは走行しようとして変速機20をシフト
したときにも、ＰＴＯスイッチ81、82のオンを無効にす
る。

したがって、クラッチペダル40が開放状態（クラッチ
接）にあり、かつ変速機20がニュートラル状態にあると
きに限り、ＰＴＯスイッチ81、82のオンを有効にし、ク
ラッチ接断用電磁弁63をオンにする。このクラッチ接断
用電磁弁63のオンにより、アクチュエータ55が作動し、
切換弁54を介して圧力増倍装置51に油圧を送出してクラ
ッチシリンダ52を作動させてクラッチ10を断にする。

クラッチセンサ13によりクラッチ10の断を確認してか
ら、ＰＴＯ接断用電磁弁62をオンにすることにより、動
力取出軸31がカウンタシャフト21を介してクラッチ出力
軸22に接続され、ＰＴＯセンサ33によりこれを確認す
る。確認がとれた時点で、クラッチ接断用電磁弁63をオ
フとし、アクチュエータ55を動作させてクラッチ10を徐
々に接状態にする。

クラッチセンサ13により、クラッチ10の接を確認して動
力取出動作が開始される。

第３図は、動力取出部30を停止させる動作を説明するフ
ローチャートである。

マイクロプロセッサ71は、動力取出部30が動作中にはＰ
ＴＯスイッチ81、82およびクラッチセンサ13を監視して
いる。ＰＴＯスイッチ81、82がオフになったときには、
ただちにクラッチ接断用電磁弁63をオンにし、アクチュ
エータ55を作動させクラッチ10を断にする。クラッチセ
ンサ13は、ＰＴＯスイッチ81、82のオフにより、あるい
はクラッチペダル40の踏み込みにより、クラッチ10が断
になったことを検出したときには、ＰＴＯ接断用電磁弁
62をオフにする。これにより、動力取出軸31がクラッチ
出力軸22から切り離される。ＰＴＯセンサ33がこれを確
認した時点で、クラッチ10の断がＰＴＯスイッチ81、82
のオフによる場合には、クラッチ接断用電磁弁63をオフ
にしてクラッチ10を接にして、クラッチペダル40の操作
による第一の油圧系によるクラッチ制御を可能にする。

このように、動力取出部30が動作中に、クラッチペダル
40が踏まれたときには、マスタシリンダ53、切換弁54、
圧力増倍装置51を介してクラッチシリンダ52に油圧が供
給されクラッチ10が断になり、ただちに動力取出軸31が
クラッチ出力軸22から切り離され、車両の走行を可能に
することができる。

第４図ないし第６図は、切換弁54の具体的構成例を示す
図である。

第４図は、二つの油圧系の圧力の高い方を接続する切換
弁の一例である。この切換弁はシリンダ100 の中にフリ
ーピストン101 が設けられ、二つの油圧入力部102 、10
3 の圧力の高い方をその圧力差により移動するフリーピ
ストン101 により、油圧出力部104 に接続する構成であ
る。

第５図は、二つの油圧系のうち先に圧力が発生した方を
接続する優先バルブの一例を示す断面構造図である。入
力端111 はアクチュエータ55に接続される。入力端112
はクラッチペダルのマスタシリンダ53に接続される。出
力端113 はクラッチの圧力増倍装置51に接続される。シ
リンダ115 の中にはその内側を摺動するピストン116 を
備え、このピストン116 にはロッド117 が連結され、こ
のロッド117 の先端にはバルブ118 が接続されている。
ピストン116 はスプリング120 の作用により図の右方に
寄せられている。栓121 および122 は油内の空気抜きで
ある。

入力軸111 および112 のいずれからも圧力がない状態で
は、入力端112 は出力端113 に連通している。したがっ
てクラッチペダルのマスタシリンダ53から入力端112 に
圧力が加わると、この圧力は出力端113 に現れる。入力
端112 に所定圧力がないときに入力端111 に圧力が到来
すると、スプリング120 に抗してピストン116 が図の左
方に寄り、出力端113 に圧力を発生させるとともに、ロ
ッド117 に連結されたバルブ118 が入力端112 の通路を
塞ぐ。このバルブ118 の先端にはガスケット124 があ
り、このガスケット124 で囲まれた部分の面積はシリン
ダ115 の内断面の面積の数分の１になっている。したが
って、入力端111 に先に圧力が加えられいったん入力端
112 の通路が閉塞されると、入力端112 には入力端111
の圧力の数倍の圧力を加えないことにはバルブ118 が開
かない。すなわち実質的に入力端111 に先に圧力が加わ
ると、入力端112 に後から圧力が加えられてもそれは出
力端113 に現れない。また、先に入力端112 に圧力が加
えられているときに、後から入力端111 に圧力が加わる
と、ピストン116 は入力端112 の圧力およびスプリング
120 のバイアス力の和に対向する圧力が入力端111 に加
わらないかぎり、ピストン116 は移動しない。入力端11
1 にはアクチュエータが接続されているので、ここには
異常に大きい圧力が加わることはなく、実質的に先に入
力端112 に圧力が加われば後から入力端111 に圧力が加
わっても、それは出力端113 には現れない。このように
して、先に圧力が与えられた油圧系が選択される。

第６図は、二つの油圧系の一方を選択接続する電磁弁の
一例である。二つの油圧系に設けられた電磁弁131 、13
2 は、マイクロプロセッサにより制御され、いずれか一
方を選択接続する構成である。すなわち、二つの油圧系
のいずれか一方が選択される。

以下の構成により、ＰＴＯスイッチ81、82のワンタッチ
操作で期間動力取出装置を動作させることができ、また
ＰＴＯスイッチ82を運転席以外の作業位置に配置して、
運転者以外の者がＰＴＯスイッチ82を操作しても安全か
つ確実な動作を可能にすることができる。

上記例は二つの油圧系のうち一方がペダルにより加圧さ
れる構成であり、他方が真空圧（負圧）を利用したアク
チュエータにより加圧される構成であるが、これらはい
ずれも一例を示すものであって、本発明をこれに限定す
るものではない。アクチュエータが正圧を利用するもの
でもよく、またその他のアクチュエータあるいはシリン
ダを用いるものにより同様に本発明を実施することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、運転者以外の者が運転
者の意図とは別に安全かつ確実に機関動力取出装置を操
作することができ、このときに運転者の意図とその操作
が錯綜しても、それぞれ合理的にかつ安全に整理され
て、機関動力取出装置の操作性の向上をはかることがで
きる。この装置によりこの装置を取り扱う者の労力軽減
をはかることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。 第２図は本発明の動作を説明するフローチャート。 第３図は本発明の動作を説明するフローチャート。 第４図は切換弁の一例を示す図。 第５図は優先バルブの一例を示す図。 第６図は電磁弁による切換弁の一例を示す図。 10……クラッチ（ＣＬ）、13……クラッチセンサ、20…
…変速機（ＴＭ）、21……カウンタシャフト、22……ク
ラッチ出力軸、23……変速機ニュートラル検出センサ、
30……動力取出部（ＰＴＯ）、31……動力取出軸、33…
…ＰＴＯセンサ、40……クラッチペダル、43……クラッ
チスイッチ、51……圧力増倍装置、52……クラッチシリ
ンダ、53……マスタシリンダ、54……切換弁、55……ア
クチュエータ、61……バキュームタンク、62……ＰＴＯ
接断用電磁弁、63……クラッチ接断用電磁弁、71……マ
イクロプロセッサ、72……入出力制御装置、81、82……
ＰＴＯスイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨樫 武志 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野 自動車工業株式会社内 (72)発明者 尾野 輝男 東京都港区芝４丁目11番３号 日野自動車 販売株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−138427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−57430（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−229825（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−11230（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−67031（ＪＰ，Ｕ) 実公 平４−27692（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速機に付帯動力取出軸を備え、 この動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段と、 この変速機の入力側のクラッチを接断する手段と、 操作スイッチからの入力に従い上記二つの接断する手段
   をプログラム制御する制御回路と を備えた車両の機関動力取出装置において、 上記クラッチを接断する手段は、クラッチペダルにより
   制御される第一の流体圧力系および上記制御回路により
   制御される第二の流体圧力系を備え、この二つの流体圧
   力系を切り換えて上記クラッチに圧力を供給する手段を
   含み、 この二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する
   手段は、二つの流体圧力系の圧力の高い系を接続する切
   換弁を含む ことを特徴とする車両の機関動力取出装置。
2. 【請求項２】制御回路は、変速機がニュートラル位置に
   設定されかつクラッチペダルが開放されていることを検
   出してから、動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手
   段に接続指令を送出する手段を含む 特許請求の範囲第(1)項に記載の車両の機関動力取出装
   置。
3. 【請求項３】操作スイッチは運転席または運転席以外の
   作業位置、もしくはその両位置に設けられた特許請求の
   範囲第(1)項または第(2)項に記載の車両の機関動力取出
   装置。
4. 【請求項４】変速機に付帯動力取出軸を備え、 この動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手段と、 この変速機の入力側のクラッチを接断する手段と、 操作スイッチからの入力に従い上記二つの接断する手段
   をプログラム制御する制御回路と を備えた車両の機関動力取出装置において、 上記クラッチを接断する手段は、クラッチペダルにより
   制御される第一の流体圧力系および上記制御回路により
   制御される第二の流体圧力系を備え、この二つの流体圧
   力系を切り換えて上記クラッチに圧力を供給する手段を
   含み、 この二つの流体圧力系を切り換えてクラッチに供給する
   手段は、二つの流体圧力系のうち先に高い圧力が到来し
   た系に接続する優先バルブを含む ことを特徴とする車両の機関動力取出装置。
5. 【請求項５】制御回路は、変速機がニュートラル位置に
   設定されかつクラッチペダルが開放されていることを検
   出してから、動力取出軸を変速機の駆動軸に接断する手
   段に接続指令を送出する手段を含む 特許請求の範囲第(4)項に記載の車両の機関動力取出装
   置。
6. 【請求項６】操作スイッチは運転席または運転席以外の
   作業位置、もしくはその両位置に設けられた特許請求の
   範囲第(4)項または第(5)項に記載の車両の機関動力取出
   装置。