JPH0674848B2 - Ｐｔｏ付自動変速機塔載車両のロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は機関から動力伝達を受ける流体継手を備えたPT
O付自動変速機搭載車両のロックアップ制御装置に関す
る。

［従来技術およびその問題点］ 特殊車両、すなわち荷役車両、農耕機、清掃車、建設車
両といった車両においては、走行以外の目的で機関の動
力を取り出し、その車両の使用目的に応じた付設機械類
を作動させている。これら別途用途に用いられる動力
は、通常変速機に副軸を設けて取り出している。このよ
うな装置を一般に動力取出し装置（PTO）といってい
る。

近年、これらの特殊車両においても、乗用車と同じく流
体継手を備えた変速機（例えば自動変速機）を車両に搭
載させて走行運転の向上を図る傾向にある。

しかし、従来のPTO付変速機で流体継手、例えばトルク
コンバータもしくはフルードカップリングを用いて自動
変速機とした場合、機関動力を流体継手を介してPTOに
伝達するため次のような問題点が生じる。

すなわち、1.車両の燃料消費が大きくなる。2.機関出力
に対するPTO駆動力の効率が悪くなる。3.設計上車両走
行時およびPTO駆動時の負荷を考慮に入れて流体継手の
性能を設定することが困難である。

［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、その目的は、PTO駆動時、燃費を低減させて、PTO駆
動の効率を向上させ、しかも走行運転のときの流体継手
の性能のみを考慮すれば良いPTO付自動変速機搭載車両
のロックアップ制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ 上記目的を達成するため、本発明にかかるPTO付自動変
速機搭載車両のロックアップ制御装置は、機関からの動
力伝達を受ける流体継手を備えた変速機と、該変速機と
機関とを直結する伝動装置と、PTO装置と、該PTO装置と
前記変速機との断続を行う操作手段と、前記伝動装置の
作動切換を行う切換制御手段と、該切換制御手段へ作動
信号を出すPTO制御手段と、車速センサと、シフトポジ
ションセンサと、前記操作手段を作動してPTO装置を変
速機に接続するPTO操作スイッチとを備え、前記PTO制御
手段が、車速センサにより車速が所定値以上またはシフ
トポジションセンサによりシフトポジションがＮもしく
はＰであることを検出した場合においてさらにPTO操作
スイッチがオンしたとき、前記切換制御手段に作動信号
を出力して伝動装置を変速機と機関との直結側に切換
え、車速が所定値より小でありシフトポジションがＮま
たはＰ以外である場合においてPTO操作スイッチがオン
のときは、伝動装置の直結を阻止状態とすることを特徴
とする。

流体継手としては、トルクコンバータ、フルードカップ
リングといった流体継手を用いることができる。また変
速機にプラネタリギアセットを数段組み合せた自動変速
機を用いれば、走行運転の向上をより図ることができ
る。

伝動装置は流体継手を介さずに機関の動力を直接変速機
に伝達する装置で、例えば流体継手の入出力軸の断続を
図るようにした油圧クラッチ、その他歯車とクラッチと
の組合せから成る。

操作手段は変速機とPTO装置の断続を行う装置で、例え
ばドッグクラッチあるいは同期装置を備えた歯車機構か
ら成る。この操作手段は操作信号が入力されたとき、例
えば油圧回路を用いて変速機とPTO装置の接続を図るこ
とができ、また、手動によって接続することも可能であ
る。手動のみで操作する操作手段にあっては、操作した
ときに、操作信号をPTO制御手段に入力させることもで
きる。

切換制御手段は、所定の信号に基づいて伝動装置を作動
させるための装置で、油圧、あるいは電気回路またはそ
れらの組合せから成る。例えば伝動装置が油圧クラッチ
である場合は、油圧回路と油圧回路の制御に用いられる
電子・電気回路から構成される。

PTO制御手段は、操作信号を受けて切換制御手段へ作動
信号を出す油圧または電子・電気回路である。このPTO
制御手段は、車両の走行・停止状態と、変速機の作動状
態に応じて切換制御手段へ所定の作動信号を出すもので
ある。即ちPTO制御手段は車速センサにより車速が所定
値以上のとき、またはシフトポジションセンサによりシ
フトポジションがＮもしくはＰであることを検出した場
合においてさらにPTO操作スイッチがオンしたとき、前
記切換制御手段に作動信号を出力して伝動装置を変速機
と機関との直結側に切換え、車速が所定値より小であり
シフトポジションがＮまたはＰ以外である場合において
PTO操作スイッチがオンのときは、伝動装置の直結を阻
止状態とする作動信号を出す。

上記のように構成されたロックアップ制御装置で、操作
手段を操作して変速機とPTO装置とを接続すると、操作
手段から操作信号がPTO制御手段に出される。PTO制御手
段は、車両の走行・停止状態と、変速機の作動状態に応
じた所定の作動信号を上述のとおり切換制御手段に出
す。切換制御手段は作動信号に基づいて伝動装置を作動
させる。この動作によって、機関と変速機とが流体継手
を介さずに直結される。目的を終えて操作手段を元に戻
すと、直結状態が解除され、切換制御手段は通常の走行
運転に基づいた動作をする。

以上説明した通り、本発明によれば、PTO動作時に、機
関と変速機とが直結するので、流体継手における動力損
失を低減させることができ、従って車両の燃費およびPT
O駆動力の効率を向上させ、しかも流体継手の性能設計
は走行運転の性能のみを考慮すれば良いという効率を有
する。

本願発明によれば、特に、機関と変速機との直結を、
（ｉ）車速が所定値以上である場合か、 （ii）またはシフトレバーポジションがＮまたはＰであ
ることを条件にさらにPTO操作スイッチがオンとなった
場合に行うと共に、車速が所定値より小であり、且つシ
フトポジションがＮまたはＰ以外である場合、伝動装置
の直結を阻止するよう制御する。かくて、直結は、
（ｉ）車速が所定値以上の場合（即ち、所定速度以上で
高速走行中）か、又は、（ii）シフトＮまたはＰ位置
（即ち、停止中）でPTO作動時のみにおいて、確実に行
われ、それ以外の場合には直結は阻止される。かくて、
高速走行中又は停止中のPTO作動時に確実にロックアッ
プできると共に、それ以外の場合にはロックアップを阻
止してロックアップが真に必要なときのみ直結を行うこ
とができることになる。そして、PTO作動時には、直結
状態に基づきエンジンのスロットル操作によるPTOの運
転コントロールが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の具体的実施例を説明す
る。

第１図に示す変速機は流体継手，伝動装置及び変速機か
ら成るユニットA,PTO部P,Sおよびトランスファ部Ｔから
成っている。

ユニットＡは流体継手としてのトルクコンバータ10、オ
ーバードライブ機構20、前進３段後進１段の遊星歯車変
速機構30からなり、第３図に示すような制御装置CSによ
って制御されるようになっている。トルクコンバータ10
は周知の構造であってエンジン出力軸11に連結されたポ
ンプ羽根車12と、このポンプ羽根車12に対向しオーバー
ドライブ機構20に連結されたタービン羽根車13および一
方向クラッチ14を介してハウジング16に連結されたステ
ータ15からなり、入出力軸の間には直結を可能とする伝
動装置Ｄであるロックアップクラッチ18が設けられてい
る。

オーバードライブ機構20は、一組の遊星歯車21を含み、
この遊星歯車21は、軸22を介しトルクコンバータ10に連
結されたキャリヤ23に回転自在に支持されたプラネタリ
ピニオン24と、ピニオン24にそれぞれ噛合するサンギア
25とリングギア26とからなる。サンギア25とキャリア23
との間には多板クラッチC0と一方向クラッチF0が設けら
れ、更にサンギア25とオーバードライブ機構20を囲むハ
ウジング又はオーバードライブケース27との間には多板
ブレーキB0が設けられている。

オーバードライブ機構20のリングギア26は前進３段後進
１段の遊星歯車変速機構30の入力軸31に連結されてい
る。入力軸31と中間軸32の間には多板クラッチC1が設け
られており、又入力軸31とサンギア軸33との間には多板
クラッチC2が設けられている。サンギア軸33とトランス
ミッションケース34との間には多板ブレーキB1、多板ブ
レーキB2、及び一方向クラッチF1が設けられている。こ
の遊星歯車機構30は、２列の遊星歯車35,36を含み、第
２遊星歯車35のピニオン35aを回転自在に支持するキャ
リア37とトランスミッションケース34との間には多板ブ
レーキB3と一方向クラッチF2が設けられている。第２遊
星歯車35のサンギア38と第３遊星歯車36のサンギア39は
軸33を介して一体的に連結され、第２遊星歯車35のリン
グギア40と第３遊星歯車36のキャリア41は共に出力軸42
に連結され、第３遊星歯車36のリングギア43は中間軸32
に連結されている。

トランスファ部Ｔは、遊星歯車機構30の出力軸42が連結
された入力ギア50と、この入力ギア50と噛合する中間ギ
ア対51と、リアプロペラシャフト52上に回転自在に配置
された出力ギア対53を含む。中間ギア対51と出力ギア対
53は大小のギア51a,51b,53a,53b,を有し、図示するよう
に互いに噛合している。リアプロペラシャフト52上に
は、プロペラシャフト52を出力ギア対53の大小ギア53a,
53bのいずれかと接続するドッグクラッチ54が設けられ
ている。ドッグクラッチ54によってリヤプロペラシャフ
ト52が小ギア53bと連結するときはハイギア段が得ら
れ、大ギア53aと連結するときはローギア段が得られ、
いずれとも連結しないときはニュートラル段が得られ
る。リアプロペラシャフト52に心出しされたフロントプ
ロペラシャフト７は常時はリアプロペラシャフト52と連
結されていないがシャフト上ドッグクラッチ56によって
リアプロペラシャフト52と連結されると４輪駆動を実現
する。

PTO部はPTO装置ＰとPTO操作手段Ｓから成り、PTO装置Ｐ
は、第２図に示す如く遊星歯車機構30の出力軸42が連結
された入力ギア60と、このギア60と操作手段Ｓの一部で
ある接続ギア61を介して噛合し、中間シャフト62上に回
転自在に配置された中間ギア対63a,63bと、中間ギア63b
と噛合する変速ギア対64a,64bと変速ギア64bと噛合する
出力ギア65と、この出力ギア65の出力シャフト66から成
る。

操作手段Ｓは、前述の接続ギア61と、接続ギア61をシフ
トするシフトレバー67と、このシフトレバー67と連結さ
れたPTO操作レバー68と、このPTO操作レバー68を動かす
ようにしたアクチュエータ69と、アクチュエータ69の切
換バルブ70とから成る。PTO操作信号が切換バルブ70の
ソレノイドに入ると、アクチュエータ69が作動してPTO
操作レバー68を図の実線の位置に移動させる。このPTO
操作レバー68と連動して動くシフトレバー67がリングギ
ア61を介して、入力ギア60とPTO装置Ｐの中間ギア63aと
噛合する。PTO操作信号が消滅すると、切換バルブ70が
スプリング力で復元し、アクチュエータ69内の作動油を
ドレンする。アクチュエータ69はスプリング力で元の位
置に復帰し、PTO操作レバー68を切断状態に戻す。

上記ユニットＡは、以下に詳細に説明される制御装置CS
によりエンジンの出力及び車両の車速に応じて各クラッ
チ及びブレーキの係合または解放が行われ、オーバード
ライブ（01D）を含む前進４段の変速または手動切換に
よる後進１段の変速を行う。変速ギア位置とクラッチ及
びブレーキの作動状態を第１表に示す。第１表において
○は各クラッチ及びブレーキが係合状態にあることを示
す。

上記クラッチ及びブレーキC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3
を選択的に作用させ、自動もしくは手動による変速操作
を行う制御装置CSの一実施例を第３図に示す。

第３図に示す制御装置CSは、ユニットＡの各種クラッチ
およびブレーキのサーボ機構を油圧制御する油圧制御装
置HCSと、この油圧制御装置HCSの各種ソレノイド弁320,
330,340,400,を制御する電気制御装置ECSからなり、更
に電気制御装置ECSは、車速センサS1,スロットルセンサ
S2,シフトポジションセンサS3に応答する変速制御系ECS
1と、シフトポジションセンサS3,トランスファ切換スイ
ッチS4に応答するトランスファ切換制御系ECS2と、車速
センサS1,シフトポジションセンサS3,PTO操作スイッチS
5に応答するPTO制御手段ECS3からなる。

油圧制御部HCSは油溜め100、油ポンプ101、圧力調整弁1
02、第２圧力調整弁103、カットバック弁104、クーラー
バイパス弁105、切換制御手段でもある直結クラッチ制
御弁120、スロットル弁200、マニュアル弁210、１−２
シフト弁220、２−３シフト弁230、３−４シフト弁24
0、ブレーキB1への供給油圧を調整するインターミィデ
ィエイトコーストモジュレータ弁245、ブレーキB3への
供給油圧を調整するローコーストモジュレータ弁250、
クラッチC1の係合を円滑になさしめるアキュムレータ26
0、クラッチC2の係合を円滑になさしめるアキュムレー
タ270、ブレーキB2の係合を円滑になさしめるアキュム
レータ280、クラッチC0、C1、C2、およびブレーキB0、B
1、B2へ供給される圧油の流出を制御するチェック弁30
1,302,303,304,305,306、後記する電気回路の出力で開
閉され２−３シフト弁を制御する第１のソレノイド弁32
0、１−２シフト弁と３−４シフト弁の双方を制御する
第２のソレノイド弁330、および前記直結クラッチ制御
弁120を制御する第３のソレノイド弁340、弁410を制御
する第４のソレノイド弁400、並びに各弁間およびクラ
ッチ、ブレーキの油圧シリンダを連絡する油路からな
る。油溜め100より油ポンプ101により汲みあげられた作
動油は圧力調整弁102で所定の油圧（ライン圧）に調整
されて油路へ供給される。油路１に連絡した油路1Aを経
て第２圧力調整弁103に供給された圧油はスロットル弁2
00の出力するスロットル圧に応じ所要のトルクコンバー
タ圧、潤滑油圧、およびクーラ圧に調圧される。圧力調
整弁102の油路と連絡されたマニュアル弁210は、運転席
に設けられたシフトレバーと連結されており、手動操作
によりシフトレバーのレンジに応じてＰ（パーク）、Ｒ
（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、
３（サード）、Ｌ（ロー）の各位置に移動する。第２表
に各シフトレバーのシフトレンジにおける油路１と油路
２〜５との連通状態を示す。○は連通してライン圧が供
給されている場合を示し、×は排圧されている状態を表
す。

２−３シフト弁230を制御する第１のソレノイド弁320
は、非通電時には弁口321を閉じてオリフィス322を介し
油路２と連絡した油路2Gにハイレベルのソレノイド圧
（ライン圧に等しい）を生ぜしめ、通電時には弁口321
を開いて排油口323から油路2Gの圧油を排出させロウレ
ベルのソレノイド圧を生じる。１−２シフト弁220およ
び３−４シフト弁240を制御する第２のソレノイド弁330
は非通電時には弁口331を閉じてオリフィス332を介し油
路２と連絡した油路2Fにハイレベルのソレノイド圧を生
ぜしめ、通電時には弁口331を開いて排油口333から油路
2Fの圧油を排出させロウレベルのソレノイド圧を生じ
る。第３表に後記する電子回路により制御されるソレノ
イド弁320および330の通電○、非通電×と自動変速機の
ギア状態の関係を示す。

ロックアップ制御弁120を制御する第３のソレノイド340
は、油路１とオリフィス342を介して連通した油路1Hに
連絡するロックアップ弁120の図示左端油室121に設けら
れている。このソレノイド弁340は、非通電時は前記油
室121にハイレベルのソレノイド圧を生ぜしめて背設さ
れたばね123と共にスプール122を図示右方に押圧し、該
スプール122を図示右方に位置させてロックアップクラ
ッチ18を解放し、通電時には前記油室121を排圧してロ
ウレベルのソレノイド圧に反転させてロックアップクラ
ッチ18をロックする。

１−２シフト弁220は、図示右方にばね221を背設したス
プール222を備え、ソレノイド弁330が非通電され油路2F
にハイレベルのソレノイド油圧が生じているときは図示
左端の油室224に該ハイレベルのソレノイド圧が入り、
該油圧の印加によりスプール222は右方に設定されて第
１速の位置となり、ソレノイド弁330が通電され油路2F
が排圧されてロウレベルのソレノイド圧となったときは
スプール222は左方に設定されて第２速の位置が得られ
る。第３、４速においてはマニュアル弁210および２−
３シフト弁230を介して油路2Cから左端油室223にライン
圧が入りスプール222はソレノイド圧の如何にかかわら
ず図示左方に限定される。

２−３シフト弁230は、図示右方にばね231を背設したス
プール232を備え、ソレノイド弁320が通電されており油
路2Gがロウレベルのソレノイド圧となっているときスプ
ール232はばね231の作用で図示左方に設定されて第１、
２速の位置となり、ソレノイド弁320が非通電されてい
るときは油路2Gにハイレベルのソレノイド圧が生じて油
室234に印加されこのソレノイド圧の作用でスプール232
は図示右方に設定されて第３、４速の位置となる。油路
４にライン圧が供給されたときは、右端油室233にライ
ン圧が供給されスプール232は第１速および第２速側で
ある図示左方にロックされる。

３−４シフト弁240は、一方にばね241を背設したスプー
ル242を備え、ソレノイド弁330が非通電されている第
１、２速では油路2Fを経て左端油室244にハイレベルの
ソレノイド圧が入りスプール242は第４速（オーバード
ライブ）側である図示右方に固定され、ソレノイド弁33
0が通電され油路2Fは排圧されロウレベルの油圧となっ
ているときは、ばね241の作用でスプール242は図示左方
に設定され、第４速ではソレノイド弁330が非通電され
スプール242は図示右方に設定される。マニュアル弁21
0、油路２、２−３シフト弁230、油路2Bを介して右端油
室243にライン圧が供給されているときスプール242は該
ライン圧およびばね241の作用で図示左方（第３速側）
にロックされる。

スロットル弁200はアクセルペダルの踏み込み量に応じ
スロットルブランジャー201がストロークして該ブラン
ジャー201とばね204が背設されたスプール202との間の
ばね203を介してスプール202を動かし、油路１から供給
されたライン圧をスロットル開度に応じたスロットル圧
に調圧して油路９に出力する。

マニュアル弁210がＮレンジにシフトされているとき、 第２表に示す如く油路１は油路２〜５のいずれとも連絡
せず第３表に示す如く第１および第２のソレノイド32
0、330はいずれも非通電されている。このため１−２シ
フト弁220、２−３シフト弁230、３−４シフト弁240の
スプールはいずれもばねの作用で図示左方に位置されて
いる。マニュアル弁210を介さず油路１に３−４シフト
弁240、油路1Jを介して直接連絡しているクラッチC0の
みが係合している。

マニュアル弁210をＤレンジにシフトした時、第２表に
示す如く油路２に油圧が供給され、これによりチェック
弁302、油路2Eを介してライン圧が供給されてクラッチC
1が係合される。第１速の走行は第３表に示す如くソレ
ノイド弁320が通電、ソレノイド弁330が非通電され１−
２シフト弁220のスプール222は図示右方にあり、ブレー
キB1、B2に連結する油路3E、2Aは排圧され、ブレーキB3
に連絡する油路4Cにも油圧が供給されていないのでブレ
ーキB1、B2、B3は開放されている。車速が予め設定した
大きさになったとき電気制御装置ECSの出力でソレノイ
ド弁330が通電され油室224に印加されたソレノイド圧は
ロウレベルに反転するので、１−２シフト弁220のスプ
ール222は図示左方に移動し、油路２、１−２シフト弁2
20、油路2A、チェック弁306、油路2Hを経て油圧が供給
されブレーキB2は係合して第２速へのシフトが生ずる。
第３速へのアップシフトは車速、スロットル開度等が所
定値に達したときコンピューターの出力でソレノイド弁
320が非通電され、２−３シフト弁230のスプール232は
図示左方に移動し、油路２、２−３シフト弁230、油路2
C、チェック弁303、油路2Dを経て油圧が供給されてクラ
ッチC2が係合し、同時に１−２シフト220のスプール222
は油路2Cから右端油室223に供給されたライン圧により
図示左方（２速側）に固定されてなされる。第４速への
アップシフトは上記と同様のコンピュータの出力でソレ
ノイド弁330が非通電され油路2Fから左端油室244に供給
されていたソレノイド圧がハイレベルに反転し、３−４
シフト弁のスプール242が図示右方に移動し、油路1Jが
排圧されると共に油路1Lに油圧が供給され、クラッチC0
が開放されると共にブレーキB0が係合してなされる。

マニュアル弁210が３レンジにあるときは第２表に示す
如く油路２に加えて油路３にライン圧が供給される。第
１、２、３速は上記Ｄレンジのときと同様のシフトがな
されるが、油路３、油路2Bを経て３−４シフト弁の右端
油室243にライン圧が入りスプール242は図示左方に固定
されるので、第４速へのシフトは生じない。またマニュ
アル弁210がＤ位置で第４速の走行中に手動でＤ−３シ
フトを行った場合前記の如く右端油路243へのライン圧
の導入によりただちに第３速にダウンシフトがなされ
る。

マニュアル弁210がＬレンジにあるときは油路２、油路
３に加えて油路４にもライン圧が供給される。第１速は
B3を除きマニュアル弁がＤレンジにあるときと同じであ
り、第１速ではさらに油路４に油圧が入り油路４、２−
３シフト弁230、油路4A、ローコーストモジュレータ弁2
50、油路4B、１−２シフト弁220、油路4Cを経てブレー
キB3を係合させエンジンブレーキがきくようになされて
いる。また第３速状態で走行中Ｌレンジに手動シフトし
たときは、予定した速度まで減速した時点での出力がソ
レノイド弁320を通電させ、３−２ダウンシフトを生じ
させる。（さらに所定速度に下ったとき２−１ダウンシ
フトを生じさせる。） マニュアル弁210がＤ、３、Ｌの各レンジにシフトさ
れ、油路２にライン圧が生じ、且つ１−２シフト弁220
が第２速側（図示左方）に設定されている場合は、油路
2Aにライン圧が生じ、ロックアップ制御弁120の右端油
室124に圧油が供給される。この状態で第３のソレノイ
ド弁340が通電され左端油室121の油圧がロウレベルとな
っているとき、ロックアップ制御弁120のスプール122は
図示左方に動かされ油路1Aと油路1Bとが連絡し、トルク
コンバータ10内に設けられたロップアップクラッチ18は
係合し、トルクコンバータ10は直結状態となる。油路2A
にライン圧が生じないかまたは油路2Aにライン圧が生じ
てもソレノイド弁340が非通電され油室121にハイレベル
のソレノイド圧が生じているときは、ばね123またはば
ね123とハイレベルのソレノイド圧の作用でスプール122
は図示の如く右方に位置する。スプール122が右方に位
置している間は、油路1Aは油路1Cに連絡しており、トル
クコンバータ直結クラッチ18は開放されている。ソレノ
イド弁340への通電は、後記する電気制御装置ECSの変速
制御系ECS1により車速とスロットル開度が設定値以上の
とき、またPTO制御手段ECS3によりPTO操作信号があった
ときになされる。

電気制御装置ECSのうちの変速制御系ECS1は、車速セン
サS1,スロットルセンサS2,シフトポジションセンサS3の
出力に応答して、出力端に接続されたソレノイド駆動回
路SLD2,3を介してそれぞれソレノイド弁320,330を、ま
たこの変速制御系ECS1はPTO制御手段ECS3に信号ａを送
り、PTO制御手段ECS3の出力端に接続されたソレノイド
駆動回路SLD1を介してソレノイド弁340を既述のように
選択的に開閉制御する。この変速制御系ECS1は、例えば
特開昭56−35858号公報に開示されている回路から構成
され、測定されたスロットル開度、車速を所定プログラ
ムパターンと比較し、シフトポジションに応じてソレノ
イド弁320,330,340の開閉制御を行うようになってい
る。

トランスファシフト制御系ECS2は、車速センサS1の出力
が入力される第１コンパレータCOM1と、スロットルセン
サS2の出力が入力される第２コンパレータCOM2と、これ
ら２つのコンパレータCOM1,COM2の出力が入力されるNOR
ゲート回路NOR-Cと、シフトポジションセンサS3の出力
とトランスファ切り換えスイッチS4の出力が入力される
第1ANDゲートAND-C1と、該ゲートAND-C1と前記NORゲー
トNOR-Cの出力が入力されるANDゲートAND-C2から成る。
ANDゲートAND-C2の出力はソレノイド弁400のソレノイド
駆動回路SLD4に入力されている。第１コンパレータCOM1
は車速が設定値以下になるとＬレベル信号を出力し、第
２コンパレータCOM2はスロットル開度が設定値以下でＬ
レベルの信号を出力する。従ってNORゲートNOR-Cは第１
及び第２コンパレータの双方の出力がＬレベルとなった
とき、すなわち車速が設定値より小さく、かつスロット
ル開度も設定値より小さい場合にのみ、Ｈレベルを出力
し、それ以外はＬレベルの信号を出力する。

シフトポジションセンサS3はシフトレバー（図示せず）
がＰまたはＮレンジにあるときＨレベルの信号を出しか
つトランスファ切り換えスイッチS4はトランスファ、す
なわちドッククラッチ54,56の切り換え時に閉じてANDゲ
ートAND-C1にＨレベルの信号を入力する。従って、トラ
ンスファＴのクラッチ54,56を切り換える際にシフトレ
バーがＮレンジにあって車速がゼロかつスロットル開口
度がゼロであると、AND回路AND-C2よりＨレベル信号が
ソレノイド駆動回路SLD4に出力されソレノイド弁400を
開ける。このため弁410のスプール412は左方へ移動する
のでライン圧は弁410および弁240（Ｎレンジのときスプ
ール242は左側にある）およびライン1Lを通ってブレー
キB0に流れブレーキB0が係合する。

このときクラッチC0には弁240を介してライン圧が導入
されているので、クラッチC0は係合されている。従っ
て、ブレーキB0とクラッチC0は同時に係合されるためオ
ーバードライブ部20の遊星歯車がロックされ、これ以降
はトルクは伝達されない。一方出力軸42はワンウェイク
ラッチF1のためフリーになっている。

すなわち、車速およびスロットル開度が所定値以下でニ
ュートラル時にトランスファＴの切換を行うと、ブラネ
タリギアユニット30の出力軸42は回転せず、かつフリー
の状態に置かれるので、トランスファーＴの切り換えが
容易になる。

PTO制御手段ECS3は、車速センサS1の出力が入力される
第３コンパレータCOM3と、シフトポジションセンサS3の
出力が入力される第４コンパレータCOM4と、これら２つ
のコンパレータCOM3,COM4の出力が入力されるORゲート
回路OR-C1と、このゲート回路OR-C1の出力とPTO操作ス
イッチS5の出力を入力するANDゲート回路AND-C3と、こ
のANDゲート回路AND-C3の出力と変速制御系ECS1からの
信号ａを入力とするOR回路OR-C2から成る。OR回路OR-C2
の出力はソレノイド駆動回路SLD1に入力される。第３コ
ンパレータCOM3は車速が設定値以下になるとＬレベル信
号を出力し、第４コンパレータCOM4はシフトポジション
センサS3がＰまたはＮレンジのときにＨレベルの信号を
出力する。従ってORゲート回路OR-C1は第３及び第４コ
ンパレータの双方の出力がＬレベルとなったとき、すな
わち車速が設定値より小さく、かつシフトポジションセ
ンサS3がＰまたはＮレンジ以外の場合にのみ、Ｌレベル
を出力し、それ以外はＨレベルの信号をANDゲート回路A
ND-C3に出力する。この動作を表に示せば第４表の如く
なる。

更にANDゲート回路AND-C3にPTO操作スイッチS5の信号が
加わると、ANDゲート回路AND-C3の出力は第５表の如く
なる。

すなわち、車速センサS1で設定値以上の速度を感知し、
あるいはシフトポジションセンサでＰまたはＮレンジを
感知し、更にPTO操作スイッチS5が入力されたときのみA
NDゲート回路AND-C3がOR回路OR-C2にＨレベルの信号を
出力する。

OR回路OR-C2は変速制御系ECS1からの信号ａにかかわら
ずANDゲート回路AND-C3がＨレベルを出力すれば、それ
に従ってソレノイド駆動回路SLD1にＨレベルの信号を出
力する。また、このOR回路OR-C2は、変速制御系ECS1か
ら信号ａとしてＨレベルの信号を受けると、PTO操作ス
イッチS5が入力されていないときでも、ソレノイド駆動
回路SLD1にＨレベルの信号を出力する。この動作を表に
現わせば、第６表の如くなる。

いずれにしても、ソレノイド駆動回路SLD1は、Ｈレベル
の信号入力によって、第３のソレノイド弁340を通電
し、弁340を開にして油路1Hのライン圧を減圧する。こ
の減圧によって、前述のロックアップ制御弁120の左端
油圧121の油圧もローレベルとなり、スプール122が左に
移動してライン1Aと1Bポートとを連絡する（第４図参
照）。ロックアップ制御弁120の1Bポートはトルクコン
バータ10の1Bポートに連通している。ライン1Aより油圧
がトルクコンバータ10の1Bポートに作用すると、トルク
コンバータ10の出力軸に連絡されたロックアップクラッ
チ18がトルクコンバータ10の入力軸側に圧接されて入出
力軸を直結状態にする。

これとは逆に、ソレノイド駆動回路SLD1にＬレベルの信
号が入力されているときは、ソレノイド弁340が非通電
状態で閉となり、ロックアップ制御弁120の左端油室121
の油圧がライン圧になり、スプール122はばね123の作用
により右端に位置しライン1Aと1Cポートを連絡する。ロ
ックアップ制御弁120の1Cポートはトルクコンバータ10
の1Cポートに連通している。1Cポートから供給された圧
油はトルクコンバータ10のポンプ羽根車12で昇圧され、
タービン羽根車13を回転させた後、ロックアップクラッ
チ18を開放して1Bポートより排出する。

PTO装置のロックアップ制御装置で、車速が設定値上あ
るか、またはシフトポジションがＰまたはＮレンジにあ
るときに、PTO操作信号がPTO制御手段ECS3に入力される
と、PTO制御手段ECS3はソレノイド駆動回路SLD1にＨレ
ベルの信号を出力する。ソレノイド駆動回路SLD1は第３
のソレノイド弁340を通電し、弁340を開にして、ロック
アップ制御弁120の左端油室121の油圧をローレベル状態
にする。ロックアップ制御弁120の両端油室121,124の圧
力差によりスプール122が左端に移動し、ライン1Aと1B
ポートとを連絡してトルクコンバータ10の1Bポートへ圧
油を供給する。1Bポートに作用する油圧はトルクコンバ
ータ10内にあるロックアップクラッチ18に作用し、トル
クコンバータ10の入出力軸を直結する。

PTO装置Ｐは、PTO操作信号によって、切換バルブ70が切
換わり、アクチュエータ69に圧油が供給され、このアク
チュエータ69によって、PTO操作レバー68が動かされ、
シフトレバー67を介して接続ギア61が入力ギア60と中間
ギア63aとに噛合し、このようにしてユニットＡからの
動力が伝達される。

PTO操作信号によって、ユニットＡとPTO装置Ｐが接続状
態になると、前述したロックアップクラッチ18がトルク
コンバータ10の入出力軸を直接状態にし、PTO装置Ｐは
トルクコンバータ10を介さずに直接機関（Ｅ）から動力
が伝達されることになる。

次にPTO操作信号が消滅してＬレベルになると、PTO制御
手段ECS3はソレノイド駆動回路SLD1に対してＬレベルの
信号を出力し、第３のソレノイド弁340を閉じさせる。
ロックアップ制御弁120は内部に有するスプール122が左
端油室121の昇圧によって右端に移動し、ライン1Aから1
Cポートに連絡し、トルクコンバータ10の流れ方向を今
まで1B→1Cだったのを1C→1Bへ変る。この動作によって
ロックアップクラッチ18が開放されて、機関（Ｅ）から
の動力はトルクコンバータを介してユニットＡに伝達さ
れるようになる。

PTO装置ＰとユニットＡとの接続に作用する切換バルブ7
0はＬレベルのPTO操作信号によって、非通電となり、ス
プリング力でバルブが切換わって、アクチュエータ69内
の圧油を排出する。アクチュエータ69は内臓するスプリ
ングの作用によって元の位置に戻り、これに連れてPTO
操作レバー68が元の位置に復帰する。この動作によっ
て、接続ギア61は入力ギア60および中間ギア63aとの噛
合が外され、PTO装置ＰとユニットＡとを切離す。

特に、機関とプラネタリギアユニットを直結状態にする
伝動装置としては、上記実施例以外、第５図に示す機構
を採用することもできる。この図を説明すると、機関Ｅ
からの動力はフルードカップリング500を介してプラネ
タリギアユニットＡに伝達される。フルードカップリン
グ500の入出軸には歯数同数の一対の入出力ギア501a,50
1bが連結されている。また、この入出力ギア501a,501b
に噛合するように副軸502a,502bには歯数同数の中間ギ
ア503a,503bが連結されている。同軸上にある副軸502a,
502bはクラッチ504で断続されるように構成されてい
る。このクラッチ504は、PTO操作信号がＨレベルのとき
に接続され、Ｌレベルのときに切断される。クラッチ50
4はPTO操作信号に応答するアクチュエータで作動させて
も良い。

PTO操作信号がＨレベルにあると、同軸上の副軸502a,50
2bがクラッチ504で接続され、機関Ｅの回転は、フルー
ドカップリング500を介さずに、フルードカップリング5
00の入力軸に連結された入力ギア501a,このギア501aと
噛合し、副軸502aに連結された中間ギア503a,クラッチ5
04を介して副軸502bに連結された中間ギア503b,このギ
ア503bと噛合し、フルードカップリング500の出力軸に
連結された出力ギア501bに伝達される。この場合、フル
ードカップリング500の入出力軸の回転数に差が生じな
いように減速比は１にされている。従って機関Ｅの動力
をギア501,503およびクラッチ504を介してプラネタリギ
アユニットＡに伝達してもフルードカップリング500に
はすべりは生じない。

PTO操作信号がＬレベルになると、クラッチ504が切断さ
れ、機関Ｅからの動力はフルードカップリング500を介
してプラネタリギアユニットＡに伝達される。

別の伝動装置として第６図に示すものを用いることがで
きる。この伝動装置は機関Ｅとトルクコンバータ10との
間にプラネタリギアセット510を組み込んだものであ
る。機関Ｅの出力軸はトルクコンバータ10のポンプ羽根
車12に連結されていると同時にプラネタリギアセット51
0のサンギア511にも連結されている。トルクコンバータ
10のタービン羽根車13はリングギア512に連結されてい
る。プラネタリギアユニットＡの入力軸はプラネタリギ
アセット510のピニオンギア513を支持するキャリア514
に連結されている。キャリア514は機関Ｅおよびトルク
コンバータ10のタービン羽根車13とはクラッチ515,516
を介して接続される。両クラッチ515,516はPTO操作信号
で応答するアクチュエータで作動される。

PTO操作信号が入ると、アクチェータにより両クラッチ5
15,516が接続状態になり、キャリア514を介してトルク
コンバータ10のタービン羽根車13は機関Ｅの出力軸およ
びプラネタリギアユニットＡの入力軸に直結される。従
って機関Ｅはトルクコンバータ10のポンプ羽根車12およ
びタービン羽根車13を同時に回転させるとともに動力を
直接プラネタリギアユニットＡに伝達する。

PTO操作信号がＬレベルだと、両クラッチ515,516は切断
され、機関Ｅの動力はトルクコンバータ10のポンプ羽根
車12に伝達される。トルクコンバータ10のタービン羽根
車13はプラネタリギアセット510のリングギア512に出力
する。サンギア511は機関Ｅの動力で回転しているの
で、キャリア514は、機関Ｅおよびタービン羽根車13と
同じ方向に回転し、トルクをプラネタリギアユニットＡ
に伝達する。プラネタリギアユニットＡに及ぼす負荷が
大きくなり、キャリア514の回転速度が機関Ｅの回転速
度よりも遅れるようになると、サンギア511と噛合する
ピニオンギア513が回転してリングギア512自体に相対的
遅れが生じ、トルクコンバータ10のポンプ羽根車12とタ
ービン羽根車13との間にすべりが生じる。このようにし
て機関Ｅの動力はトルクコンバータ10を介してプラネタ
リギアユニットＡに伝達される。

第７図に示す伝動装置も上述同様機関Ｅとフルードカッ
プリング500との間にプラネタリギアセット520が組み込
まれている。フルードカップリング500の入力側にはプ
ラネタリギアセット520のサンギア521と機関の出力軸
が、出力側には出力ギア522とプラネタリギアユニット
Ａの入力軸がそれぞれ連結されている。この伝動装置に
は副軸523が設けられており、一対の中間ギア524a,524b
が連結されている。

プラネタリギアセット520のリングギア525はブレーキ52
6で回転が制御される。ピニオンギア527を支持するキャ
リア528には、副軸523に連結された中間ギア524aと噛合
する伝達ギア529が付設されている。他の中間ギア524b
は出力ギア522に噛合している。

ブレーキ526は第８図に示す油圧回路によって制御され
る。PTO操作信号によって作動する切換バルブ530にアク
チュエータ531が接続されている。このアクチュエータ5
31によってブレーキ526が作動される。

PTO操作信号が切替バルブ530に入ると、リターン用スプ
リングに抗して、バルブ530のスプールが左端に移動
し、油ポンプと、アクチュエータ531とが連結して、ア
クチュエータ531が作動し、これと連動したブレーキ526
がリングギア525を固定する。機関Ｅの回転はサンギア5
21からピニオンギア527に伝達される。ピニオンギが527
は自転すると同時にサンギア521の回りを機関Ｅの回転
方向と同方向に公転し、キャリア528に付設した伝達ギ
ア529を同方向に回転させる。伝達ギア529の回転は副軸
523に連結された中間ギア524a,524bを介して出力ギアに
伝達される。この場合、機関Ｅの回転と出力ギア522の
回転は同期するように歯車比が設定されている。

PTO操作信号が消滅すると、バルブ530のスプールはリタ
ーン用スプリングで復帰し、アクチュエータ531の圧油
を排出させてブレーキ526を開放状態にする。この一連
の動作によって、リングギア525はフリー状態になる。

ブレーキ526が開放されてリングギア525がフリー状態に
なっても、機関Ｅの回転はサンギア521を介してピニオ
ンギア527に伝達される。しかし、キャリア528はサンギ
ア521に拘束されることがないので、機関Ｅの動力はフ
ルードカップリング500を介してプラネタリギアセット
Ａに伝達される。

以上、本発明の具体的実施例を説明してきたが、本発明
はこれら実施例によって制限されるものではなく、当業
者の通常の知識をもって種々変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るPTO付自動変速機を示す骨格
図、第２図は第１図の要部を拡大した骨格図、第３図は
第１図に示したPTO付自動変速機の制御回路図、第４図
はロックアップクラッチの制御回路図、第５図〜第７図
は本発明で採用される伝動装置の骨格図、第８図は第７
図の制御回路図である。 10……トルクコンバータ， 11……機関の出力軸， 20……オーバドライブ部， 21,35,36a……遊星歯車セット， C0,C1,C2……クラッチ， B1,B2,B3……ブレーキ， Ｄ……伝動装置， Ｐ……PTO装置， Ｓ……操作手段， ECS3……PTO制御手段， SLD1……ソレノイド駆動回路， 120……ロックアップ制御弁， 210……アニュアルバルブ， 340……第３のソレノイド弁。

フロントページの続き (72)発明者 石黒 稔昌 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−35858（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関からの動力伝達を受ける流体継手を備
   えた変速機と、該変速機と機関とを直結する伝動装置
   と、PTO装置と、該PTO装置と前記変速機との断続を行う
   操作手段と、前記伝動装置の作動切換を行う切換制御手
   段と、該切換制御手段へ作動信号を出すPTO制御手段
   と、車速センサと、シフトポジションセンサと、前記操
   作手段を作動してPTO装置を変速機に接続するPTO操作ス
   イッチとを備え、前記PTO制御手段が、車速センサによ
   り車速が所定値以上またはシフトポジションセンサによ
   りシフトポジションがＮもしくはＰであることを検出し
   た場合においてさらにPTO操作スイッチがオンしたと
   き、前記切換制御手段に作動信号を出力して伝動装置を
   変速機と機関との直結側に切換え、車速が所定値より小
   でありシフトポジションがＮまたはＰ以外である場合に
   おいてPTO操作スイッチがオンのときは、伝動装置の直
   結を阻止状態とすることを特徴とするPTO付自動変速機
   搭載車両のロックアップ制御装置。