(57)【要約】  パワーテイクオフ（ＰＴＯ）アセンブリを選択的に制御する方法が、クラッチアセンブリをシャフトとＰＴＯギアとの間に半径方向に位置付けることと、コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを動作可能に制御することと、前記コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを選択的に係合することと、を含む。前記コントローラは、複数のセンサから受信された信号を監視し、監視された信号を各信号閾値と比較する。比較された監視された信号が前記信号閾値の範囲内にある場合に前記クラッチアセンブリは係合される。
2019508310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーテイクオフ（ＰＴＯ）アセンブリを選択的に制御する方法であって、
クラッチアセンブリをシャフトとＰＴＯギアとの間に半径方向に位置付けることと、
コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを動作可能に制御することと、
前記コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを選択的に係合することと、
を含み、
前記クラッチアセンブリを選択的に係合する工程は、
複数のセンサから受信された信号を前記コントローラによって監視することと、
監視された信号を前記コントローラによって各信号閾値と比較することと、
比較された監視された信号が前記信号閾値の範囲内にある場合に前記クラッチアセンブリを係合することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記複数のセンサから受信された信号を監視する工程は、エンジン速度センサ、ユーザ入力センサ、及びＰＴＯ出力速度センサを前記コントローラによって監視することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、前記複数のセンサから受信された信号を監視する工程は、変速装置レンジセンサ、車両速度センサ、コードセンサ、変速装置温度センサ、車両勾配センサ、及びライン圧力センサを前記コントローラによって監視することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ユーザ入力によって生成されたユーザ入力信号を前記コントローラによってユーザ入力閾値と比較すること、
をさらに含み、
前記ユーザ入力信号が前記ユーザ入力閾値の範囲内にある場合、ＰＴＯクラッチアセンブリは係合され、
前記ユーザ入力信号が前記ユーザ入力閾値の範囲内にない場合、ＰＴＯクラッチアセンブリは係合されない、
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記クラッチアセンブリが係合位置にある場合に、前記コントローラによって、前記エンジン速度センサによって示されるエンジン速度を前記ＰＴＯ出力速度センサによって示されるＰＴＯ速度と比較することをさらに含み、前記コントローラは、前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度に相対的な閾値範囲内にない場合にクラッチを選択的に係合解除する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
さらに、ある車両速度範囲内の車両速度を車両速度センサが示す場合、前記コントローラは前記クラッチアセンブリを係合しない、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
変速装置のパワーテイクオフ（ＰＴＯ）アセンブリを制御する方法であって、
ユーザ入力と、エンジンと、シャフトを含む前記変速装置と、液圧システムと、ライン圧力を有する前記液圧システム内の流体と、メモリユニット及びプロセッサを含むコントローラと、ＰＴＯギアを含む前記ＰＴＯアセンブリと、ＰＴＯ出力センサと、前記ＰＴＯギアと前記シャフトとの間に位置付けられたクラッチアセンブリと、を提供することと、
ユーザ入力が受信された場合を前記コントローラによって判定することと、
前記ユーザ入力が受信された後で前記コントローラによって前記流体の前記ライン圧力を、メモリ内に記憶された圧力閾値と比較することと、
前記ライン圧力が前記圧力閾値を超えている場合に前記コントローラによって前記クラッチアセンブリを係合することと、
前記ＰＴＯ出力センサを用いてＰＴＯ速度を検出することと、
前記クラッチアセンブリが係合されている場合に前記コントローラによって前記エンジンのエンジン速度を前記ＰＴＯ速度と比較することと、
を含み、
エンジン速度とＰＴＯ速度との間の差が予め定義された速度閾値の範囲内にない場合、前記コントローラは前記ライン圧力を増加する、
方法。
【請求項８】
前記ライン圧力が前記圧力閾値未満である場合にエンジン速度を増加することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記クラッチアセンブリを係合する工程は、前記変速装置のバルブを開くことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
さらに、前記コントローラは前記ライン圧力を、前記メモリ内に記憶された第２の圧力閾値と比較し、前記ライン圧力が前記第２の圧力閾値より大きい場合、前記コントローラは、前記ライン圧力が前記第２の圧力閾値より小さくなるまで、前記変速装置内の前記バルブを調整する、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
クラッチアセンブリが係合位置にあり、前記ＰＴＯ速度がＰＴＯ閾値より小さい場合、前記コントローラによって前記エンジン速度を増加することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
さらに、
前記コントローラは、前記エンジン速度を、前記コントローラの前記メモリ内に記憶されたエンジン速度閾値と比較し、
監視されたエンジン速度が前記エンジン速度閾値より大きい場合、前記コントローラは前記クラッチアセンブリを係合解除する、
請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
変速装置のパワーテイクオフ（ＰＴＯ）アセンブリを制御する方法であって、
コントローラと、ユーザ入力と、圧力センサと、バルブと、シャフト速度センサと、ＰＴＯギアを含む前記ＰＴＯアセンブリと、ＰＴＯ速度センサと、前記ＰＴＯギアと前記変速装置のシャフトとの間に半径方向に配置されたクラッチアセンブリと、を提供することと、
前記クラッチアセンブリの所望される係合を示す前記ユーザ入力からのコマンドを、前記コントローラを用いて受信することと、
前記圧力センサによって検出されたライン圧力を前記コントローラ内に記憶された圧力閾値と比較することと、
前記ライン圧力が前記圧力閾値より小さい場合に、前記クラッチアセンブリが前記ＰＴＯギアに係合することを制限するために前記コントローラを用いて前記バルブを制御することと、
前記クラッチアセンブリが係合位置にある場合に、前記コントローラを用いて、前記ＰＴＯ速度センサによって測定されたＰＴＯ速度を前記シャフト速度センサによって測定されたシャフト速度と比較することと、
ＰＴＯ速度を比較する工程が、前記ＰＴＯ速度が前記シャフト速度と実質的に同じではないことを示す場合、前記コントローラを用いてクラッチを係合解除することと、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記ライン圧力が前記圧力閾値より小さく且つ入力速度が入力速度閾値より小さい場合に、前記コントローラを用いて前記入力速度を制御し前記入力速度を増加すること、をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項１５】
前記シャフト速度が前記ＰＴＯ速度より大きい場合に前記ライン圧力を増加すること、をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項１６】
前記ライン圧力が第２の圧力閾値を超えている場合に前記ライン圧力を低減すること、をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項１７】
変速装置レンジセレクタが変速装置レンジ閾値の範囲内でない限りは、前記クラッチアセンブリが係合することを制限すること、をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項１８】
車両の勾配を前記コントローラに通信する車両勾配センサを提供することと、
車両勾配センサの値が車両勾配閾値の範囲内にない場合に、前記クラッチアセンブリが係合することを制限することと、
をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項１９】
変速装置温度を監視することと、
前記変速装置温度が温度閾値を満たす場合に、即時の全ライン圧力を提供して前記クラッチアセンブリを係合することと、
前記変速装置温度が前記温度閾値を満たさない場合に、ライン圧力に漸増を提供して前記クラッチアセンブリを係合することと、
をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【請求項２０】
アウトリガーを監視することと、
前記アウトリガーが拡張位置にある場合のみ前記クラッチアセンブリを係合することと、
をさらに含む、請求項１３に記載のクラッチアセンブリを制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年２月２４日に出願された米国特許出願第１５／０５１，８９１号の継続出願であり、当該出願の開示はその全体が参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本開示はパワーテイクオフ（ＰＴＯ）に関し、特に、変速装置内のクラッチを介して前記ＰＴＯを選択的に係合するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の内燃エンジン車両は、トルクコンバータと変速装置アセンブリの残りの部分との間で主駆動ラインシャフトに枢動可能に連結されたＰＴＯを有する場合がある。多くのＰＴＯはＰＴＯギアを有し、前記ＰＴＯギアは、ギアによって提供される機械的動力を利用することが可能なポンプ、コンプレッサ、又はその他の任意の装置などの２次アセンブリに前記ＰＴＯを機械的に連結するものである。前記ＰＴＯギアは多くの場合、主駆動ラインと位置合わせされた且つ主駆動ラインにスプライン固定された中央貫通孔を有する。この構成では、前記ＰＴＯギアは、前記主駆動ラインが回転した場合に必ず回転する。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一実施形態では、変速装置のＰＴＯ駆動アセンブリが、シャフト軸を画定するシャフトと、前記シャフト軸の周りに半径方向に画定されたＰＴＯギアと、前記シャフトと前記ＰＴＯギアとの間に位置付けられたクラッチアセンブリであって係合位置及び係合解除位置を有するクラッチアセンブリと、を含み、前記クラッチアセンブリが前記係合位置にある場合、前記シャフトから前記ＰＴＯギアまでトルクが移送され、前記クラッチアセンブリが前記係合解除位置にある場合、前記シャフトから前記ＰＴＯギアまでトルクが移送されない。
【０００５】
この実施形態の一例では、前記ＰＴＯギアは、前記シャフト軸に沿って軸方向に延在する内側面を画定し、前記内側面はその中に画定された第１の複数のスプラインを有する。別の例では、前記シャフトは、前記シャフト軸に沿って軸方向に延在する外側面を画定し、前記外側面はその中に画定された第２の複数のスプラインを有する。第３の例では、前記クラッチアセンブリは、第１の複数のプレートであってそれぞれが、前記シャフト軸から離れるように半径方向に延在する少なくとも１つの第１のタングを画定する、第１の複数のプレートと、第２の複数のプレートであってそれぞれが、前記シャフト軸に向かって半径方向に延在する少なくとも１つの第２のタングを画定する、第２の複数のプレートと、複数の第１のプレート及び複数の第２のプレートの第１の側上で前記シャフト軸に沿って軸方向で離間されたバッキングプレートと、複数の摩擦プレート及び複数の反作用プレートの第２の側上で前記シャフト軸に沿って軸方向で離間されたアプライプレートと、前記シャフト軸の周りに半径方向に位置付けられた且つ前記アプライプレートに軸方向で隣接して位置付けられたピストンと、を含む。第４の例では、前記ピストンは、前記ピストンと前記アプライプレートとの間に位置付けられたスラストベアリングを有する。
【０００６】
第５の例では、前記クラッチアセンブリが前記係合位置又は前記係合解除位置のいずれにある場合も、前記ピストンは前記シャフトと共に回転しない。第６の例では、前記第２のタングは、前記第２の複数のプレートを、前記シャフトの前記外側面に沿った前記第２の複数のスプラインに回転可能に連結する。第７の例では、前記ＰＴＯギアの前記内側面に沿った前記第１の複数のスプラインは、前記第１の複数のプレートに、前記少なくとも１つの第１のタングを介して連結される。第８の例では、前記ピストンは前記ＰＴＯギアに回転可能に連結され、前記ＰＴＯギアが回転するにつれて前記ピストンは回転する。第９の例では、前記ＰＴＯ駆動アセンブリは、前記第２の複数のスプラインに半径方向内側部分に沿って連結されたハブであって前記ハブの半径方向外側部分に沿った受容面を提供する、ハブを含み、前記受容面は前記第２の複数のプレートを前記シャフトに、前記少なくとも１つの第２のタングを介して回転可能に連結する。別の例では、前記ＰＴＯギアの前記内側面に沿った前記第１の複数のスプラインは前記第１の複数のプレートに、前記少なくとも１つの第１のタングを介して回転可能に連結される。さらなる例では、前記ＰＴＯギアは、少なくとも１つのベアリングを介して変速装置ケースに枢動可能に連結される。
【０００７】
本開示の別の実施形態では、内部クラッチを有するＰＴＯ駆動アセンブリを有する変速装置が、第１の端及び第２の端を有する変速装置ハウジングと、前記ハウジングに連結されたトルクコンバータであって前記コンバータは駆動ユニットからトルクを受け取るように構成された、トルクコンバータと、前記ハウジング内に配置された且つシャフト軸を画定するシャフトであって前記シャフトは一方の端において前記トルクコンバータに連結された、シャフトと、前記ハウジング内に配置されたＰＴＯ駆動アセンブリであって前記シャフトに選択的に連結されるＰＴＯギアを含む、ＰＴＯ駆動アセンブリと、前記変速装置ハウジング内にＰＴＯギアと前記シャフトとの間で配置されたクラッチアセンブリであって前記クラッチアセンブリは係合位置及び係合解除位置を有する、クラッチアセンブリとを含み、前記クラッチアセンブリが前記係合位置にある場合、前記ＰＴＯギアは前記変速装置ハウジングに相対的に前記シャフトと同じ速度で回転し、前記クラッチアセンブリが前記係合解除位置にある場合、前記ＰＴＯギアは前記変速装置ハウジングに相対的に前記シャフトと同じ速度で回転しない。
【０００８】
一例では、前記変速装置は、前記ＰＴＯギアの半径方向内側部分に沿って配置されたギアベースと、前記シャフト軸に沿って位置合わせされた円筒状レッジであって前記シャフトから離れるように半径方向で離間された、円筒状レッジと、前記円筒状レッジから前記ギアベースまで半径方向に延在する支持ディスクであって前記円筒状レッジを前記ギアベースに連結する、支持ディスクと、を含み、前記円筒状レッジは、前記変速装置ケースに枢動可能に連結された連結表面を、前記シャフト軸からの半径方向遠位部分において画定する。第２の例では、前記クラッチアセンブリは、ピストンアセンブリと、前記ギアベースに近接するように前記シャフト軸に沿って且つ半径方向で離間されて位置合わせされた第１の円筒状セグメントと、第２の円筒状セグメントであって前記第２の円筒状セグメントと前記シャフトとの間の間隙を提供するように前記シャフト軸に沿って且つ半径方向で離間されて位置合わせされた、第２の円筒状セグメントと、前記第１の円筒状セグメントから前記第２の円筒状セグメントまで半径方向に延在するピストン支持ディスクであって前記第１の円筒状セグメントを前記第２の円筒状セグメントに連結する、ピストン支持ディスクと、をさらに含み、前記第１の円筒状セグメントと前記第２の円筒状セグメントと前記ピストン支持ディスクとの間に環状ピストンキャビティが画定される。
【０００９】
第３の例では、前記支持ディスクはまたバッキングプレートを画定し、前記バッキングプレートは、前記クラッチアセンブリ内に配置された１又は複数のクラッチディスクの、前記バッキングプレートに向けた前記シャフト軸に沿った移動に軸方向で抵抗するように適合されている。第４の例では、前記第２の円筒状セグメントは、前記変速装置ケースに枢動可能に連結された連結表面を、前記シャフト軸からの半径方向遠位部分において画定する。第５の例では、前記第２の円筒状セグメントは、１又は複数のギアベーススプラインを用いて前記ギアベースに取り外し可能に連結される。第６の例では、前記変速装置は、環状ディスクキャビティ内に配置されたピストンであって前記クラッチアセンブリを前記係合位置と前記係合解除位置との間で移行するために前記シャフト軸に沿って軸方向に移動可能な、ピストンを含む。第７の例では、前記変速装置は、ＰＴＯアセンブリ内に配置された少なくとも１つの液圧通路を含む。
【００１０】
さらなる実施形態では、変速装置システムが、出力シャフトにシャフト軸に沿って連結された駆動ユニットであって前記駆動ユニットは前記出力シャフトを回転可能に駆動するように適合された、駆動ユニットと、前記出力シャフトに枢動可能に連結されたトルクコンバータであって前記トルクコンバータはそれに連結されたＰＴＯ駆動シャフトをさらに有する、トルクコンバータと、前記トルクコンバータに枢動可能に連結された且つＰＴＯ駆動アセンブリに枢動可能に連結された変速装置ケースと、を含み、前記ＰＴＯ駆動アセンブリは、前記シャフト軸の周りに半径方向に画定されたＰＴＯギアと、係合位置及び係合解除位置を有するクラッチアセンブリであって前記シャフトと前記ＰＴＯギアとの間に配置された、クラッチアセンブリと、を含み、前記クラッチアセンブリが前記係合位置にある場合、前記シャフトから前記ＰＴＯギアまでトルクが移送され、前記クラッチアセンブリが前記係合解除位置にある場合、前記シャフトから前記ＰＴＯギアまでトルクが移送されない。
【００１１】
この実施形態の第１の例では、前記ＰＴＯギアは、前記シャフト軸に沿って軸方向に延在する内側面を画定し、前記内側面はその中に画定された第１の複数のスプラインを有する。第２の例では、前記シャフトは、前記シャフト軸に沿って軸方向に延在する外側面を画定し、前記外側面はその中に画定された第２の複数のスプラインを有する。第３の例では、前記クラッチアセンブリは、第１の複数のプレートであってそれぞれが、前記シャフト軸から離れるように半径方向に延在する少なくとも１つの第１のタングを画定する、第１の複数のプレートと、第２の複数のプレートであってそれぞれが、前記シャフト軸に向かって半径方向に延在する少なくとも１つの第２のタングを画定する、第２の複数のプレートと、複数の第１のプレート及び複数の第２のプレートの第１の側上で前記シャフト軸に沿って軸方向で離間されたバッキングプレートと、複数の摩擦プレート及び複数の反作用プレートの第２の側上で前記シャフト軸に沿って軸方向で離間されたアプライプレートと、前記シャフト軸の周りに半径方向に位置付けられた且つ前記アプライプレートに軸方向で隣接して位置付けられたピストンと、を含む。
【００１２】
第４の例では、前記ピストンは、前記ピストンと前記アプライプレートとの間に位置付けられたスラストベアリングを有する。第５の例では、前記クラッチアセンブリが前記係合位置又は前記係合解除位置のいずれにある場合も、前記ピストンは前記シャフトと共に回転しない。第６の例では、前記第２のタングは、前記第２の複数のプレートを、前記シャフトの前記外側面に沿った前記第２の複数のスプラインに回転可能に連結する。第７の例では、前記ＰＴＯギアの前記内側面に沿った前記第１の複数のスプラインは、前記第１の複数のプレートに、前記少なくとも１つの第１のタングを介して回転可能に連結される。第８の例では、前記ピストンは前記ＰＴＯギアに回転可能に連結され、前記ＰＴＯギアが回転するにつれて前記ピストンは回転する。第９の例では、前記変速装置システムは、前記第２の複数のスプラインに半径方向内側部分に沿って連結されたハブであって前記ハブの半径方向外側部分に沿った受容面を提供する、ハブを含み、前記受容面は前記第２の複数のプレートを前記シャフトに、前記少なくとも１つの第２のタングを介して回転可能に連結する。別の例では、前記ＰＴＯギアの前記内側面に沿った前記第１の複数のスプラインは前記第１の複数のプレートに、前記少なくとも１つの第１のタングを介して回転可能に連結される。さらなる例では、前記ＰＴＯギアは、少なくとも１つのベアリングを介して変速装置ケースに枢動可能に連結される。
【００１３】
本開示のなおもさらなる実施形態では、ＰＴＯの係合を選択的に制御する方法が、クラッチアセンブリをシャフトとＰＴＯギアとの間に半径方向に位置付けることと、コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを動作可能に制御することと、前記コントローラを用いて前記クラッチアセンブリを選択的に係合することと、を含み、前記クラッチアセンブリを選択的に係合する工程は、複数のセンサから受信された信号を前記コントローラによって監視することと、監視された信号を前記コントローラによって各信号閾値と比較することと、比較された監視された信号が前記信号閾値の範囲内にある場合に前記クラッチアセンブリを係合することと、を含む。
【００１４】
代替の実施形態では、変速装置のＰＴＯアセンブリを制御する方法が、ユーザ入力と、エンジンと、シャフトを含む前記変速装置と、液圧システムと、ライン圧力を有する前記液圧システム内の流体と、メモリユニット及びプロセッサを含むコントローラと、ＰＴＯギアを含む前記ＰＴＯアセンブリと、ＰＴＯ出力センサと、前記ＰＴＯギアと前記シャフトとの間に位置付けられたクラッチアセンブリと、を提供することと、ユーザ入力が受信された場合を前記コントローラによって判定することと、前記ユーザ入力が受信された後で前記コントローラによって前記流体の前記ライン圧力を、メモリ内に記憶された圧力閾値と比較することと、前記ライン圧力が前記圧力閾値を超えている場合に前記コントローラによって前記クラッチアセンブリを係合することと、前記ＰＴＯ出力センサを用いてＰＴＯ速度を検出することと、前記クラッチアセンブリが係合されている場合に前記コントローラによって前記エンジンのエンジン速度を前記ＰＴＯ速度と比較することと、を含み、エンジン速度とＰＴＯ速度との間の差が予め定義された速度閾値の範囲内にない場合、前記コントローラは前記ライン圧力を増加する。
【００１５】
別の実施形態では、変速装置のＰＴＯアセンブリを制御する方法が、コントローラと、ユーザ入力と、圧力センサと、バルブと、シャフト速度センサと、ＰＴＯギアを含む前記ＰＴＯアセンブリと、ＰＴＯ速度センサと、前記ＰＴＯギアと前記変速装置のシャフトとの間に半径方向に配置されたクラッチアセンブリと、を提供することと、前記クラッチアセンブリの所望される係合を示す前記ユーザ入力からのコマンドを、前記コントローラを用いて受信することと、前記圧力センサによって検出されたライン圧力を前記コントローラ内に記憶された圧力閾値と比較することと、前記ライン圧力が前記圧力閾値より小さい場合に、前記クラッチアセンブリが前記ＰＴＯギアに係合することを制限するために前記コントローラを用いて前記バルブを制御することと、前記クラッチアセンブリが係合位置にある場合に、前記コントローラを用いて、前記ＰＴＯ速度センサによって測定されたＰＴＯ速度を前記シャフト速度センサによって測定されたシャフト速度と比較することと、ＰＴＯ速度を比較する工程が、前記ＰＴＯ速度が前記シャフト速度と実質的に同じではないことを示す場合、前記コントローラを用いてクラッチを係合解除することと、を含む。
【００１６】
本開示の実施形態の以下の説明を添付の図面と組み合わせて参照することにより、本開示の上述の態様及びそれらを得る手法がより明らかとなり、本開示自体もよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】動力付き車両システムの一例示的実施形態の例示的ブロック図及び概略図である。
【図２】ＰＴＯクラッチアセンブリを有する変速装置の一実施形態の部分断面図である。
【図３】ＰＴＯクラッチアセンブリを有する変速装置の別の実施形態の部分断面図である。
【図４Ａ】ＰＴＯクラッチアセンブリのための制御システムの構成要素のうちのいくつかを示すブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ａの制御システム内のコントローラによって実行される論理フローチャートのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
複数の図面を通して、対応する参照番号は対応する部分を示すために使用される。
【００１９】
以下で説明する本開示の実施形態は、網羅的であることを意図するものではなく、本開示を以下の詳細な説明において開示される正確な形態に限定するものでもない。むしろ本実施形態は、当業者が本開示の原理及び実施を評価し理解できるように選択され記載される。
【００２０】
ここで図１を参照すると、駆動ユニット１０２と変速装置１１８とを有する車両システム１００の一例示的実施形態のブロック図及び概略図が示されている。図示されている実施形態では、駆動ユニット１０２は、内燃エンジン、ディーゼルエンジン、電気モータ、又はその他の動力生成装置を含んでもよい。駆動ユニット１０２は、従来のトルクコンバータ１０８の入力シャフト又はポンプシャフト１０６に連結された出力シャフト１０４を回転可能に駆動するように構成されている。入力シャフト又はポンプシャフト１０６は、駆動ユニット１０２の出力シャフト１０４によって回転可能に駆動されるインペラ又はポンプ１１０に連結されている。トルクコンバータ１０８は、タービンシャフト１１４に連結されたタービン１１２をさらに含み、タービンシャフト１１４は、変速装置１１８の回転可能な入力シャフト１２４に連結されているか又は入力シャフト１２４と一体になっている。変速装置１１８は、変速装置１１８の様々な流れ回路（例えば主回路、潤滑油回路など）内の圧力を高めるための内部ポンプ１２０も含んでもよい。ポンプ１２０は、駆動ユニット１０２の出力シャフト１０４に連結されたシャフト１１６によって駆動されてもよい。この配置において、駆動ユニット１０２は、ポンプ１２０を駆動し変速装置１１８の様々な回路内の圧力を高めるために、シャフト１１６にトルクを伝達してもよい。
【００２１】
変速装置１１８は、複数の自動的に選択されるギアを有する遊星ギアシステム１２２を含んでもよい。変速装置１１８の出力シャフト１２６は、従来のユニバーサルジョイント１３０に連結されたプロペラシャフト１２８に連結されているか又はプロペラシャフト１２８と一体になっており、プロペラシャフト１２８を回転可能に駆動する。ユニバーサルジョイント１３０は、車軸１３２であって各端においてそれに取り付けられた車輪１３４Ａ及び１３４Ｂを有する、車軸１３２に連結されており、車軸１３２を回転可能に駆動する。変速装置１１８の出力シャフト１２６は、プロペラシャフト１２８、ユニバーサルジョイント１３０、及び車軸１３２を介して従来通りに車輪１３４Ａ及び１３４Ｂを駆動する。
【００２２】
従来のロックアップクラッチ１３６が、トルクコンバータ１０８のポンプ１１０とタービン１１２との間に接続されている。車両発進条件、低速条件、及び特定のギアシフト条件などの特定の動作条件の間、トルクコンバータ１０８はいわゆる「トルクコンバータ」モードで動作可能であるという点で、トルクコンバータ１０８の動作は従来通りである。トルクコンバータモードにおいて、ロックアップクラッチ１３６は係合解除され、ポンプ１１０は駆動ユニット出力シャフト１０４の回転速度で回転し、タービン１１２はポンプ１１０とタービン１１２との間に介在する流体（図示せず）を介してポンプ１１０によって回転可能に作動される。この動作モードでは、当技術分野において周知のように、流体継手を介したトルク増倍が発生し、タービンシャフト１１４はこれに作用されて、駆動ユニット１０２によって供給されているよりも大きなトルクで駆動される。あるいはトルクコンバータ１０８は、変速装置１１８の遊星ギアシステム１２２の特定のギアが係合されている場合などのその他の動作条件の間、いわゆる「ロックアップ」モードで動作可能である。ロックアップモードにおいて、ロックアップクラッチ１３６は係合され、それによりポンプ１１０はタービン１１２に直接固定され、したがって、やはり当技術分野において周知のように、駆動ユニット出力シャフト１０４は変速装置１１８の入力シャフト１２４に直接連結される。
【００２３】
変速装置１１８は、Ｊ個の流体経路１４０１〜１４０Ｊを介して遊星ギアシステム１２２に流体連結された電気液圧システム１３８をさらに含み、ここでＪは任意の正の整数であってもよい。電気液圧システム１３８は、制御信号に応答して、流体経路１４０１〜１４０Ｊのうちの１又は複数を通して流体が流れることを選択的に引き起こし、それにより、遊星ギアシステム１２２内の複数の対応する摩擦装置の動作、すなわち係合及び係合解除を制御する。複数の摩擦装置としては、以下に限定されないが、１又は複数の従来のブレーキ装置、１又は複数のトルク伝達装置などが含まれてもよい。一般に、前記複数の摩擦装置の動作、すなわち係合及び係合解除は、前記摩擦装置のそれぞれへの流体圧力を制御することなどによって、前記複数の摩擦装置のうちのそれぞれが印加する摩擦を選択的に制御することによって制御される。限定的であることを決して意図するものではない一例示的実施形態では、前記複数の摩擦装置としては、電気液圧システム１３８によって供給される流体圧力を介してそれぞれが制御可能に係合及び係合解除され得る、複数のブレーキ装置及び従来のクラッチの形態のトルク伝達装置が含まれる。いずれの場合も、変速装置１１８の様々なギアの間の切り替え又はシフトは、複数の流体経路１４０１〜１４０Ｊ内の流体圧力の制御を介して複数の摩擦装置を選択的に制御することによって従来通りに達成される。
【００２４】
システム１００は、メモリユニット１４４を含んでもよい変速装置制御回路１４２をさらに含む。変速装置制御回路１４２は例示的にマイクロプロセッサベースであり、メモリユニット１４４は一般に、その中に記憶された命令を含み、前記命令は、トルクコンバータ１０８の動作及び変速装置１１８の動作、すなわち遊星ギアシステム１２２の様々なギアの間のシフトを制御するために、変速装置制御回路１４２のプロセッサによって実行可能である。ただし本開示は、変速装置制御回路１４２がマイクロプロセッサベースではなく、少なくともハードワイヤード命令又はメモリユニット１４４内に記憶されたソフトウェア命令のいずれかの１又は複数のセットに基づいて、少なくともトルクコンバータ１０８又は変速装置１１８のいずれか一方の動作を制御するように構成された、その他の実施形態も企図するものであることが理解されるであろう。
【００２５】
図１に示すシステム１００において、トルクコンバータ１０８及び変速装置１１８は、トルクコンバータ１０８及び変速装置１１８のそれぞれの１又は複数の動作状態を示すセンサ信号を生成するように構成された、いくつかのセンサを含む。例えば、トルクコンバータ１０８は例示的に、駆動ユニット１０２の出力シャフト１０４と同じ回転速度であるポンプシャフト１０６の回転速度に対応する速度信号を生成するように位置付けられ且つ構成された、従来の速度センサ１４６を含む。速度センサ１４６は、信号経路１５２を介して変速装置制御回路１４２のポンプ速度入力ＰＳに電気的に接続されており、変速装置制御回路１４２は、速度センサ１４６によって生成された速度信号を従来通りに処理してポンプシャフト１０６／駆動ユニット出力シャフト１０４の回転速度を判定するように動作可能である。
【００２６】
変速装置１１８は例示的に、タービンシャフト１１４と同じ回転速度である変速装置入力シャフト１２４の回転速度に対応する速度信号を生成するように位置付けられ且つ構成された、別の従来の速度センサ１４８を含む。変速装置１１８の入力シャフト１２４はタービンシャフト１１４に直接連結されているか又はタービンシャフト１１４と一体になっており、速度センサ１４８は代替として、タービンシャフト１１４の回転速度に対応する速度信号を生成するように位置付けられ且つ構成されていてもよい。いずれの場合も、速度センサ１４８は、信号経路１５４を介して変速装置制御回路１４２の変速装置入力シャフト速度入力ＴＩＳに電気的に接続されており、変速装置制御回路１４２は、速度センサ１４８によって生成された速度信号を従来通りに処理してタービンシャフト１１４／変速装置入力シャフト１２４の回転速度を判定するように動作可能である。
【００２７】
変速装置１１８はさらに、変速装置１１８の出力シャフト１２６の回転速度に対応する速度信号を生成するように位置付けられ且つ構成された、さらに別の速度センサ１５０を含む。速度センサ１５０は従来のものであってもよく、信号経路１５６を介して変速装置制御回路１４２の変速装置出力シャフト速度入力ＴＯＳに電気的に接続されている。変速装置制御回路１４２は、速度センサ１５０によって生成された速度信号を従来通りに処理して変速装置出力シャフト１２６の回転速度を判定するように構成されている。
【００２８】
図示されている実施形態では、変速装置１１８は、変速装置１１８内の様々な動作を制御するように構成された１又は複数のアクチュエータをさらに含む。例えば、本明細書中に記載する電気液圧システム１３８は例示的に、複数のアクチュエータ、例えば従来のソレノイド又はその他の従来のアクチュエータを含み、前記複数のアクチュエータは、変速装置制御回路１４２のＪ個の制御出力ＣＰ１〜ＣＰＪに、対応する数の信号経路７２１〜７２Ｊを介して電気的に接続されており、ここでＪは上述のように任意の正の整数であってもよい。電気液圧システム１３８内のアクチュエータはそれぞれが、対応する信号経路７２１〜７２Ｊのうちの１つ上に変速装置制御回路１４２によって生成される制御信号ＣＰ１〜ＣＰＪのうちの対応する１つに応答して、１又は複数の対応する流体通路１４０１〜１４０Ｊ内の流体の圧力を制御することによって、前記複数の摩擦装置のうちのそれぞれが印加する摩擦を制御し、このようにして、少なくとも様々な速度センサ１４６、１４８、又は１５０のいずれか一つによって提供される情報に基づいて、１又は複数の対応する摩擦装置の動作、すなわち係合及び係合解除を制御する。
【００２９】
遊星ギアシステム１２２の摩擦装置は例示的に、前記電気液圧システムによって分配される液圧流体によって従来通りに制御される。例えば、電気液圧システム１３８は例示的に、電気液圧システム１３８内の１又は複数のアクチュエータの制御を介して１又は複数の摩擦装置に流体を分配する、従来の液圧容積式ポンプ（図示せず）を含む。この実施形態において、制御信号ＣＰ１〜ＣＰＪは例示的にアナログ摩擦装置圧力コマンドであり、前記１又は複数のアクチュエータは前記アナログ摩擦装置圧力コマンドに応答して前記１又は複数の摩擦装置への液圧を制御する。ただし、前記複数の摩擦装置のうちのそれぞれによって印加される摩擦は代替としてその他の従来の摩擦装置制御構造及び技術に従って制御されてもよいということ、及びそのようなその他の従来の摩擦装置制御構造及び技術も本開示によって企図されるということが理解されるであろう。しかしいずれの場合も、各摩擦装置のアナログ動作は、メモリユニット１４４内に記憶された命令に従って制御回路１４２によって制御される。
【００３０】
図示されている実施形態では、システム１００は、Ｋ個の信号経路１６２を介して駆動ユニット１０２に電気的に連結された入力／出力ポート（Ｉ／Ｏ）を有する駆動ユニット制御回路１６０をさらに含み、ここでＫは任意の正の整数であってもよい。駆動ユニット制御回路１６０は従来のものであってもよく、駆動ユニット１０２の全体的な動作を制御及び管理するように動作可能である。駆動ユニット制御回路１６０は通信ポートＣＯＭをさらに含み、前記通信ポートＣＯＭは、Ｌ個の信号経路１６４を介して変速装置制御回路１４２の同様の通信ポートＣＯＭに電気的に接続されており、ここでＬは任意の正の整数であってもよい。１又は複数の信号経路１６４は通常、まとめてデータリンクと呼ばれる。一般に、駆動ユニット制御回路１６０と変速装置制御回路１４２とは、従来通りに１又は複数の信号経路１６４を介して情報を共有するように動作可能である。一実施形態では例えば、駆動ユニット制御回路１６０と変速装置制御回路１４２とは、ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ＳＡＥ）のＪ−１９３９通信プロトコルに従った１又は複数のメッセージの形態で、１又は複数の信号経路１６４を介して情報を共有するように動作可能であり、しかし本開示では、駆動ユニット制御回路１６０と変速装置制御回路１４２とが、（例えば、Ｊ１５８７データバス、Ｊ１９３９データバス、ＩＥＳＣＡＮデータバス、ＧＭＬＡＮ、メルセデス（Ｍｅｒｃｅｄｅｓ）ＰＴ−ＣＡＮなどの従来のデータバスによる）１又は複数のその他の従来の通信プロトコルに従って、１又は複数の信号経路１６４を介して情報を共有するように動作可能な、その他の実施形態も企図される。
【００３１】
多くのＰＴＯシステムは、ＰＴＯと２次アセンブリとを選択的に係合するためのクラッチ又はその他の手段を有する。前記クラッチは多くの場合、ＰＴＯギアと２次アセンブリとの間に位置し、ユーザによって選択的に係合可能である。前記クラッチは通常、前記変速装置とは別個のシステムであり、別個のコントローラを必要とし、アクチュエータを適用する。この構成では、前記クラッチは多くの場合、前記２次アセンブリを前記ＰＴＯギアに機械的に連結するために、係合解除位置から係合位置まで移行する。
【００３２】
駆動ラインが過大な速度で回転しており且つ前記２次アセンブリが静止している間に前記クラッチが係合された場合、前記クラッチは、前記２次アセンブリへの急激なトルクの印加によって前記２次アセンブリを損傷する可能性がある。さらに、前記２次アセンブリからの負荷が大きすぎる場合、又は不十分な係合圧力が供給された場合、前記クラッチは不十分に係合する可能性がある。前記クラッチが不十分に係合された場合、前記クラッチが故障するか又はさもなければ動作不能になることが発生し得る。さらに、変速装置制御モジュールは前記クラッチを必ずしも制御するとは限らない。この構成では、前記クラッチに供給される係合圧力は、前記クラッチを適切に係合するには弱すぎるか、又は不必要に高くなる可能性があり、液圧システム内のエネルギーが浪費される可能性がある。
【００３３】
図２を参照すると、変速装置及びＰＴＯギアアセンブリの一例が示されている。上述のように、ＰＴＯは、原動機（例えばエンジン）によって提供された入力パワーの一部を、前記原動機にとっての目的に比べると二次的である機能を実行する目的のための工具、作業機、又は装備品に向け直すことが可能な装置である。例えば、前記ＰＴＯは液圧ポンプに動力を提供することが可能である。ただしハイブリッドシステム適用例においては、動力又はトルクは両方向に（すなわち、入力から出力までではなく、入力と出力との間で）流れることが可能である。
【００３４】
図２において、トルクコンバータ２０２はポンプシャフト２０４に連結されて示されている。トルクコンバータ２０２は、駆動ユニット１０２によって生成されたトルクをポンプシャフト２０４に移送するように構成されていてもよい。一実施形態では、ポンプシャフト２０４は、ポンプシャフト２０４に沿って長手方向に延在するシャフト軸２０６を画定してもよい。ポンプシャフト２０４はさらに、シャフト軸２０６に沿って画定されたＰＴＯシャフト２０８に連結されていてもよい。ポンプシャフト２０４とＰＴＯシャフト２０８とは互いにスプライン固定されていてもよい。しかし別の実施形態では、ポンプシャフト２０４とＰＴＯシャフト２０８とは１つの一体型構成要素であり、本開示はいかなる特定のシャフト構成にも限定されない。
【００３５】
またシャフト軸２０６の周りに半径方向にＰＴＯギア２１０が配置されていてもよい。ＰＴＯギア２１０は、半径方向遠位部分において歯２１６を画定してもよく、且つ変速装置ケース２１２に枢動可能に連結されていてもよい。さらにＰＴＯギア２１０は、変速装置ケース２１２に相対的に、シャフト軸２０６の周りで回転可能であってもよい。一実施形態では、ＰＴＯギア２１０は、歯２１６に相対的なＰＴＯギア２１０の半径方向内側部分に沿って画定された、ギアベース２１４を有してもよい。ギアベース２１４はシャフト軸２０６に沿って軸方向に延在してもよく、且つＰＴＯギアアセンブリ２００の前部分において半径方向内向きに延在して支持ディスク２１６を画定してもよい。図２の実施形態では、円筒状レッジ２１８が、ＰＴＯシャフト２０８よりわずかに大きな半径を有するようにシャフト軸２０６の周りで離間されていてもよい。さらに、円筒状レッジ２１８は、シャフト軸２０６に沿って軸方向で前に向かって延在して、円筒状レッジ２１８の半径方向外側部分に沿った連結表面２２０を画定してもよい。非排他的な一実施形態では、円筒状レッジ２１８の後ろ部分は、支持ディスク２１６に連結されていてもよく又は支持ディスク２１６と一体に形成されていてもよい。
【００３６】
ＰＴＯギア２１０は、ギアベース２１４、支持ディスク２１６、及び円筒状レッジ２１８によってシャフト軸２０６の周りに枢動可能に連結されていてもよい。より具体的には、ベアリング又はその他の摩擦低減連結手段が、円筒状レッジ２１８の連結表面２２０と変速装置ケース２１２との間に位置付けられていてもよい。この実施形態では、ＰＴＯギア２１０は、円筒状レッジ２１８と変速装置ケース２１２との間の連結手段を用いて変速装置ケース２１２に相対的に回転してもよい。さらに、この実施形態の一態様では、円筒状レッジ２１８は、少なくともポンプシャフト２０４又はＰＴＯシャフト２０８のいずれか一方に実質的に接触していなくてもよい。したがって、少なくともポンプシャフト２０４又はＰＴＯシャフト２０８のいずれか一方もまた、ＰＴＯギア２１０とは独立して回転してもよい。
【００３７】
図２に示す実施形態の一態様では、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００が、シャフト２０８とＰＴＯギア２１０との間に半径方向に部分的に配置された複数のプレート２２２を有して示されている。より具体的には、第１の複数のプレート２２４と第２の複数のプレート２２６とがギアベース２１４を用いて軸方向で位置合わせされていてもよい。
【００３８】
この実施形態の非限定的な一態様では、第１の複数のプレート２２４は、シャフト軸２０６から離れるように半径方向に延在する少なくとも第１のタング（特に図示せず）を有してもよい。前記第１のタングは、ギアベース２１４の半径方向内側面２２８内に画定された１又は複数の第１のスプラインに対応するサイズにされていてもよい。より具体的には、前記第１のスプラインは、前記第１のタング、及びひいては第１の複数のプレート２２４が、ギアベース２１４の内側面２２８に回転可能に連結されることを可能にしてもよい。さらに、前記第１のタングが、前記スプラインの中に置かれている間にシャフト軸２０６に沿って軸方向に少なくともいくらか移動することを可能にするために、前記スプラインは内側面２２８に沿って軸方向に延在してもよい。
【００３９】
同様に、第２の複数のプレート２２６は、シャフト軸２０６に向かって半径方向内向きに延在する少なくとも第２のタング（特に図示せず）を有してもよい。前記第２のタングは、ＰＴＯシャフト２０８の外側面２３０内に画定された１又は複数の第２のスプラインに対応するサイズにされていてもよい。より具体的には、前記第２のスプラインは、前記第２のタング、及びひいては第２の複数のプレート２２４が、ＰＴＯシャフト２０８の外側面２３０に回転可能に連結されることを可能にしてもよく、同時に、シャフト軸２０６に沿って軸方向に少なくともいくらか移動することを可能にしてもよい。
【００４０】
バッキングプレート２３２もまた、外側面２３０の前記第２のスプラインに連結されていてもよい。バッキングプレート２３２の、シャフト軸２０６に沿った、ＰＴＯシャフト２０８に相対的な軸方向最前方位置を画定するために、バッキングプレート２３２は、ＰＴＯシャフト２０８に連結された半径方向ストップを有してもよい。バッキングプレート２３２は、シャフト軸２０６に沿って前に向かって印加される軸方向力に、実質的に偏向することなしに抵抗するための十分なサイズにされていてもよい。以下でより詳細に説明する一実施形態では、軸方向力は、ピストン２４０によって第１の複数のプレート２２４及び第２の複数のプレート２２６に前方方向に印加されてもよい。この実施形態では、バッキングプレート２３２は、ピストン２４０によって複数のプレート２２２を通して印加される前記軸方向力に実質的に抵抗して、シャフト軸２０６に沿ったいかなるさらなる軸方向の移動も制限してもよい。
【００４１】
ピストンアセンブリ２３８もまた、シャフト軸２０６に沿った軸方向力を選択的に印加するためにシャフト軸２０６の周りに半径方向に配置されていてもよい。ピストンアセンブリ２３８は、変速装置ケース２１２内の環状ピストンキャビティ２４２として部分的に画定されていてもよい。ピストンキャビティ２４２は、ピストン２４０がシャフト軸２０６に沿って軸方向に摺動することを可能にするために、ピストン２４０を部分的に取り囲んでもよい。より具体的には、ピストン２４０は、複数のプレート２２２に近接して位置合わせされるように、シャフト軸２０６に沿って半径方向及び軸方向の両方で位置付けられていてもよい。さらに、ピストン２４０と複数のプレート２２２との間にアプライプレート２３６が存在してもよい。前記アプライプレートもまた、外側面２３０の前記第２のスプラインに連結されていてもよく、且つシャフト軸２０６に沿って軸方向に移動可能であってもよい。
【００４２】
ピストンキャビティ２４２は、変速装置ケース２１２内に画定された流体通路（特に図示せず）に流体連結されていてもよい。非限定的な一例では、ピストンキャビティ２４２への前記流体通路は、図１について上述した流体通路１４０１〜１４０Ｊのうちの１つであってもよい。ピストンキャビティ２４２はまた、１又は複数の流体シール２４４によって、周囲の変速装置ケース２１２に対して流体的にシールされていてもよい。さらに、前記流体通路は１又は複数のバルブに流体連結されていてもよく、前記１又は複数のバルブは前記流体通路を通してピストンキャビティ２４２内に加圧流体を選択的に導いてもよく、それによりピストン２４０を前方方向に移動させてもよい。
【００４３】
ピストン２４０とアプライプレート２３６との間にスラストベアリング２４６が存在してもよい。一実施形態では、前記スラストベアリングは、ピストン２４０が前方方向の軸方向力を、アプライプレート２３６の回転を実質的に制限することなしに提供することを可能にする。この実施形態では、ピストン２４０は、変速装置ケース２１２に取り付けられていてもよく、それにより、ＰＴＯシャフト２０８と共に回転することが実質的に制限されてもよい。しかし、上記でより詳細に説明したように、アプライプレート２３６は、ＰＴＯシャフト２０８にスプライン固定されている。したがって、ＰＴＯシャフト２０８はピストン２４０に相対的に回転してもよい。スラストベアリング２４６は、相対的に静止しているピストン２４０が、回転しているアプライプレート２３６に、アプライプレート２３６の回転を実質的に制限することなしに軸方向力を提供することを可能にしてもよい。
【００４４】
ピストンスプリング２４８もまた、ピストン２４０の軸方向の位置合わせに影響を及ぼしてもよい。より具体的には、ピストンスプリング２４８は、後方への力をピストン２４０上に提供するように、ピストン２４０に連結されていてもよい。この実施形態では、ピストンキャビティ２４２に提供される流体圧力が不十分である場合、ピストンスプリング２４８はピストン２４０をシャフト軸２０６に沿って後方方向に押しやってもよい。しかし、十分な流体圧力がピストンキャビティ２４２内に提供された場合、ピストン２４０は、ピストンスプリング２４８によって提供される力に打ち勝って、軸方向で前方方向に移動してもよい。非限定的な一例では、ピストンスプリング２４８は、１又は複数のコイルスプリング、ベルビルスプリング、リーフスプリング、トーションスプリング、又はその他の任意の類似した機械的スプリングシステムなどの、任意の周知の機械的スプリングであってもよい。
【００４５】
非排他的な一実施形態では、第１の複数のプレート２２４はそれらの上に配置された摩擦材料を有してもよく、第２の複数のプレート２２６は前記摩擦材料に反作用する材料から構成されていてもよい。この実施形態では、第１の複数のプレート２２４及び第２の複数のプレート２２６は、十分な軸方向力がそれらを互いに押し付けた場合、互いに実質的にロックされてもよい。したがって、加圧流体がピストンキャビティ２４２内に導入された場合、ピストン２４０は、スラストベアリング２４６をアプライプレート２３６に押し付け始め、第１の複数のプレート２２４及び第２の複数のプレート２２６は、アプライプレート２３６とバッキングプレート２３２との間で互いに押しやられてもよい。さらに、第１の複数のプレート２２４及び第２の複数のプレート２２６は、ＰＴＯシャフト２０８のトルクをＰＴＯギア２１０に実質的に移送するのに十分な力で互いに押し付けられてもよい。
【００４６】
図２の実施形態は、上述のように、ＰＴＯギア２１０をシャフト２０８に選択的に連結するように構成されていてもよい。より具体的には、不十分な流体圧力がピストンキャビティ２４２に提供された場合、ピストンスプリング２４８はピストン２４０を後方方向に押しやってもよく、それにより第１の複数のプレート２２４が第２の複数のプレート２２６とは独立して回転することが可能になってもよい。この構成では、ＰＴＯシャフト２０８が回転した場合にＰＴＯギア２１０は回転しなくてもよい。
【００４７】
あるいは、十分な流体圧力がピストンキャビティ２４２に提供された場合、ピストンスプリング２４８の対向する力は打ち勝たれてもよく、ピストン２４０は軸方向で前方方向に移動してもよく、それにより第１の複数のプレート２２４を第２の複数のプレート２２６に実質的に連結してもよい。この構成では、ＰＴＯシャフト２０８が回転した場合にＰＴＯギア２１０は回転してもよい。
【００４８】
次に図３を参照すると、別のＰＴＯクラッチアセンブリ３００が示されている。より具体的には、回転クラッチアセンブリ３０２が図３に示されている。この実施形態は、シャフト軸２０６の周りに半径方向に配置されたＰＴＯギア３１０も有する。ＰＴＯギア３１０は、半径方向遠位部分において歯３１１を画定してもよく、且つ変速装置ケース３１２に枢動可能に連結されていてもよい。さらにＰＴＯギア３１０は、変速装置ケース２１２に相対的に、シャフト軸２０６の周りで回転可能であってもよい。一実施形態では、ＰＴＯギア３１０は、ＰＴＯギア３１０の半径方向内側部分に沿って画定されたギアベース３１４を有してもよい。ギアベース３１４はシャフト軸２０６に沿って軸方向に延在してもよい。支持ディスク３１６が前部分においてギアベース３１４に連結されていてもよく又はギアベース３１４と一体に形成されていてもよく、且つ円筒状レッジ３１８に向かって半径方向内向きに延在してもよい。円筒状レッジ３１８は、少なくともポンプシャフト２０４又はＰＴＯシャフト２０８のいずれか一方よりわずかに大きな半径を有するようにシャフト軸２０６の周りで離間されていてもよい。さらに、円筒状レッジ３１８は、シャフト軸２０６に沿って軸方向で前方方向に延在して、円筒状レッジ３１８の半径方向外側部分に沿った連結表面３２０を画定してもよい。非排他的な一実施形態では、円筒状レッジ３１８の後ろ部分は、支持ディスク３１６に連結されていてもよく又は支持ディスク３１６と一体に形成されていてもよい。
【００４９】
図３のＰＴＯギア３１０は、図２のＰＴＯギア２１０と実質的に同様に、ギアベース３１４、支持ディスク３１６、及び円筒状レッジ３１８によって、シャフト軸２０６の周りに枢動可能に連結されていてもよい。したがって２つの実施形態の間の類似点は、詳細には説明せず、むしろこの実施形態にも適用可能であるとして援用される。
【００５０】
図３に示す実施形態の一態様では、クラッチアセンブリ３０２は、ＰＴＯシャフト２０８とＰＴＯギア３１０との間に半径方向に部分的に配置されていてもよい。より具体的には、第１の複数のプレート３２４と第２の複数のプレート３２６とがギアベース３１４を用いて軸方向で位置合わせされていてもよい。さらに、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６は、シャフト２０８の周りに半径方向に配置されていてもよい。
【００５１】
この実施形態の非限定的な一態様では、第１の複数のプレート３２４は、シャフト軸２０６から離れるように半径方向に延在する少なくとも第３のタング（特に図示せず）を有してもよい。前記第３のタングは、ギアベース３１４の内側面３２８内に画定された１又は複数の第３のスプラインに対応するサイズにされていてもよい。より具体的には、前記第３のスプラインは、前記第３のタング、及びひいては第１の複数のプレート３２４が、ギアベース３１４の内側面３２８に回転可能に連結されることを可能にしてもよく、同時に、シャフト軸２０６に沿って軸方向に少なくともいくらか移動することを可能にしてもよい。
【００５２】
同様に、第２の複数のプレート３２６は、シャフト軸２０６に向かって半径方向に延在する少なくとも第４のタング（特に図示せず）を有してもよい。前記第４のタングは、ＰＴＯシャフト２０８と第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６との間に配置されたハブ３３２の受容面３３０内に画定された１又は複数の第４のスプラインに対応するサイズにされていてもよい。より具体的には、ハブ３３２は、ＰＴＯシャフト２０８の半径方向外側部分上のスプラインに対応する半径方向内側部分に沿ったスプラインを有してもよい。さらに前記ハブは、シャフト軸２０６から離れるように半径方向に延在して受容面３３０を画定してもよい。言い換えると、ハブ３３２は、受容面３３０のための半径方向スペーサであってもよく、第２の複数のプレート３２６が、ＰＴＯシャフト２０８の表面に相対的な半径方向外側部分における受容面３３０に連結されることを可能にしてもよい。さらに、前記第４のスプラインは、前記第４のタング、及びひいては第２の複数のプレート３２６が、ハブ３３２の受容面３３０に回転可能に連結されることを可能にしてもよく、同時に、シャフト軸２０６に沿って軸方向に少なくともいくらか移動することを可能にしてもよい。
【００５３】
バッキングプレート３３４もまた、ギアベース３１４の内側面３２８に連結されていてもよい。バッキングプレート３３４はシャフト軸２０６に沿った軸方向最前方位置を有してもよく、前記軸方向最前方位置においては、支持ディスク３１６の一部がバッキングプレート３３４の前方方向におけるいかなるさらなる軸方向の移動も実質的に制限する。さらに、支持ディスク３１６及びバッキングプレート３３４は、シャフト軸２０６に沿って前方向に向かって印加される軸方向力に、実質的に偏向することなしに抵抗するための十分なサイズにされていてもよい。
【００５４】
回転クラッチアセンブリ３０２の一実施形態は、シャフト軸２０６の周りに半径方向に配置された回転ピストンアセンブリ３３６を含んでもよい。回転ピストンアセンブリ３３６は、ハウジング３３８であってその中に環状ピストンキャビティをさらに画定する、ハウジング３３８を有してもよい。ハウジング３３８は、シャフト軸２０６の周りで互いから半径方向にずれた第１の円筒状セグメント３４６と第２の円筒状セグメント３４８とを有してもよい。第１の円筒状セクション３４６と第２の円筒状セクション３４８とは、第１の円筒状セクション３４６と第２の円筒状セクション３４８との間に半径方向に延在するピストン支持ディスク３５０を用いて互いに連結されていてもよく又はピストン支持ディスク３５０を介して一体に形成されていてもよい。非排他的な一例では、第２の円筒状セグメント３４８は、第２の円筒状セグメント３４８の半径方向遠位部分に沿った連結表面３５２を画定してもよい。連結表面３５２は、回転ピストンアセンブリ３３６を変速装置ケース２１２に枢動可能に連結する位置であってもよい。非排他的な一実施形態では、回転ピストンアセンブリ３３６が変速装置ケース２１２に相対的により容易に回転することを可能にするために、ベアリング３５４又はその他の類似の構造が、連結表面３５２と変速装置ケース２１２との間に位置付けられていてもよい。
【００５５】
この実施形態のさらに別の態様では、第１の円筒状セグメント３４６は、シャフト軸２０６に沿って軸方向に延在して、ＰＴＯギア３１０のギアベース３１４の一部に少なくとも部分的に接触していてもよい。さらに、ＰＴＯギア３１０と回転ピストンアセンブリ３３６とが互いに実質的に連結されるように、第１の円筒状セグメント３４６はギアベース３１４に連結されていてもよい。非限定的な一例では、第１の円筒状セグメント３４６は、スプラインを介してギアベース３１４に連結されていてもよい。しかし、第１の円筒状セグメント３４６は、少なくとも溶接、リベット、ボルト、接着剤、クランプ機構、又はその他の任意の類似した連結機構のいずれか一つを含む、複数の様々な連結方法を使用してギアベース３１４に連結されていてもよい。したがって、本開示はいかなる特定の連結機構にも限定されない。
【００５６】
図３に示す実施形態では、ＰＴＯギア３１０及び回転ピストンアセンブリ３３６は、実質的に１つのアセンブリとして変速装置ケース２１２に相対的に回転してもよい。さらに、ＰＴＯクラッチアセンブリ３００が係合位置にある場合、ＰＴＯギア３１０及びピストンアセンブリ３３６は、ＰＴＯシャフト２０８と共に回転してもよい。あるいは、ＰＴＯクラッチアセンブリ３００が係合解除位置にある場合、ＰＴＯギア３１０及びピストンアセンブリ３３６は、ＰＴＯシャフト２０８とは独立して回転してもよい。
【００５７】
前記環状ピストンキャビティは、それに摺動可能に連結されたピストン３４２を部分的に取り囲んでもよい。より具体的には、ピストン３４２は、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６に近接して位置合わせされるように、シャフト軸２０６の周りに半径方向及び軸方向の両方で位置付けられていてもよい。さらに、ピストン３４２と第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６との間にアプライプレート３４４が存在してもよい。アプライプレート３４４は、内側面３２８の前記第３のスプラインに連結されていてもよく、且つシャフト軸２０６に沿って軸方向に移動可能であってもよい。
【００５８】
ピストン３４２は、シャフト軸２０６に沿って軸方向で前方方向に選択的に移動してもよい。より具体的には、ピストンキャビティ（図３では特に図示せず）は変速装置ケース２１２内に画定された流体通路３５６に流体連結されていてもよい。前記ピストンキャビティはまた、１又は複数の流体シール３６６によって、周囲の変速装置ケース２１２に対して流体的にシールされていてもよい。さらに、流体通路３５６は前記変速装置の１又は複数のバルブに流体連結されていてもよい。前記１又は複数のバルブは流体通路３５６を通して前記ピストンキャビティ内に加圧流体を選択的に導いてもよく、それによりピストン３４２を前方方向に移動させてもよい。一実施形態では、流体通路３５６は、１又は複数の対応する上述の流体通路１４０１〜１４０Ｊの一部であってもよい。
【００５９】
ピストンスプリング３５８もまた、ピストン３４２の軸方向位置に影響を及ぼしてもよい。より具体的には、ピストンスプリング３５８は、後方への力をピストン３４２上に提供するように、ピストン３４２に連結されていてもよい。この実施形態では、前記ピストンキャビティに提供される流体圧力が不十分である場合、ピストンスプリング３５８はピストン３４２をシャフト軸２０６に沿って後方方向に押しやってもよい。しかし、十分な流体圧力が前記ピストンキャビティ内に提供された場合、ピストン３４２は、ピストンスプリング３５８によって提供される力に打ち勝って、軸方向で前方方向に移動してもよい。
【００６０】
ピストンスプリング３５８は、ピストンディスク３６０とピストン３４２との間に位置付けられていてもよい。ピストンディスク３６０は、ハブ３３２に近接した軸方向位置において、第２の円筒状セグメント３４８に固定的に連結されていてもよい。一実施形態では、ロックリング３６２が、変速装置ケース３１２に相対的なシャフト軸２０６に沿った特定の軸方向の位置合わせにおいて、ピストンディスク３６０に接触し維持するように、第２の円筒状セグメント３４８に沿って位置付けられていてもよい。一実施形態では、ピストンスプリング３５８は機械的スプリングであってもよく、軸方向で固定されたピストンディスク３６０に対向して反作用することによって、ピストン３５８上に後方方向の軸方向力を提供してもよい。この実施形態では、ピストンスプリング３５８は、１又は複数のコイルスプリング、ベルビルスプリング、リーフスプリング、トーションスプリング、又はその他の任意の類似した機械的スプリングシステムなどの、任意の周知の機械的スプリングであってもよい。
【００６１】
代替の実施形態では、ピストン３４２に提供される後方への力は、液圧又は空気圧システムを介して生成されてもよい。より具体的には、機械的ピストンスプリング３５８を前記環状ピストンキャビティ内に位置付ける代わりに、複数の液圧通路のうちの１つはピストン戻し通路３６４であってもよい。この実施形態では、ピストンディスク３６０は、半径方向内側表面において第２の円筒状セグメント３４８に沿って配置された１又は複数の流体シール３６６と、半径方向外側表面においてピストン３４２の一部に沿って配置された１又は複数の流体シール３６６とを有してもよい。バランスピストンキャビティ３６８は、ピストン戻し３６４通路を通した実質的な流体移送のみを可能にする、ピストンディスク３６０とピストン３４２と第２の円筒状セグメント３４８との間に画定された環状流体チャンバであってもよい。この実施形態では、加圧流体がピストン戻し通路３６４を通してバランスピストンキャビティ３６８に提供された場合、前記加圧流体は後ろ方向に向けた力をピストン３４２上に提供してもよい。したがって、バランスピストンキャビティ３６８内の加圧流体によって生成される後方への力が、前記ピストンキャビティ内の加圧流体によって生成される前方への力より大きい場合、ピストン３４２は軸方向で最も後ろの位置まで移動する。あるいは、前記ピストンキャビティに供給される加圧流体が、バランスピストンキャビティ３６８内の加圧流体によって生成される後方への力に打ち勝つのに十分な前方への力を提供する場合、ピストン３４２は前方方向に移動し、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６を、アプライプレート３４４とバッキングプレート３３４との間で圧縮する。
【００６２】
上記でより詳細に説明したように、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６は、十分な軸方向力がそれらを互いに押し付けた場合、互いに実質的にロックされてもよい。したがって、加圧流体が前記ピストンキャビティ内に導入された場合、ピストン３４２はアプライプレート２３６を圧迫し始め、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６は、アプライプレート３４４とバッキングプレート３３４との間で互いに押しやられる。さらに、第１の複数のプレート３２４及び第２の複数のプレート３２６は、ＰＴＯシャフト２０８のトルクをハブ３３２を介してＰＴＯギア３１０に実質的に移送するのに十分な力で互いに押し付けられてもよい。
【００６３】
上述のように、ＰＴＯギア３１０はシャフト２０８に選択的に連結されてもよい。より具体的には、不十分な流体圧力が前記ピストンキャビティに提供された場合、又は十分な流体圧力がバランスピストンキャビティ３６８に供給された場合、ピストン３４２は後方方向に押しやられてもよく、それにより第１の複数のプレート３２４が第２の複数のプレート３２６とは独立して回転することが可能になってもよい。この構成では、ＰＴＯシャフト２０８が回転した場合にＰＴＯギア３１０は回転しなくてもよい。
【００６４】
あるいは、十分な流体圧力が前記ピストンキャビティに提供された場合、バランスピストンキャビティ３６８内の加圧流体の対向する力は打ち勝たれてもよく、ピストン３４２は軸方向で前方方向に移動してもよい。ピストン３４２は十分に前方に、十分な力を有して移動して、第１の複数のプレート３２４を第２の複数のプレート３２６に実質的に連結してもよい。この構成では、ＰＴＯシャフト２０８が回転した場合にＰＴＯギア３１０は回転してもよい。
【００６５】
図２又は図３について図示及び説明した実施形態のいずれにおいても、複数のプレート２２４、２２６、又は３２４、３２６のうちの一組はクラッチ摩擦プレートであってもよい。クラッチ摩擦プレートは、例えば、炭素繊維材料を用いて設計されており、車両変速装置内のねじり動作及び損傷の原因となる、内燃エンジンからのものと同じ不均一なトルク及び入力回転の伝達を防止するために、自動車工業において使用されている。結果として、同様の炭素繊維摩擦材料が、本明細書に記載するＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００の設計内に組み込まれてもよい。炭素は材料の一例にすぎず、任意のタイプの摩擦材料（セルロース紙（ｃｅｌｌｕｌｏｕｓ  ｐａｐｅｒｓ）、青銅、グラファイトなど）であってもよい。
【００６６】
次に図４Ａを参照すると、ブロック図４００に、上述のＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００の電機部品のうちのいくつかが示されている。一例では、コントローラ４２４が複数の様々なセンサと通信状態にあってもよい。コントローラ４２４は、プロセッサによって実行可能な命令のセットを記憶するためのメモリユニットを含んでもよい。コントローラ４２４は、トルク曲線、ルックアップテーブル、シフト曲線、閾値、及びその他の任意のアルゴリズム、方法、プロセスを、又は命令のセットを、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を制御するために記憶してもよい。一実施形態では、コントローラ４２４は、上述の変速装置制御回路１４２からのメモリユニット１４４であってもよい。
【００６７】
特定のセンサについて本明細書中で説明するが、本開示は説明する特定のセンサに限定されない。むしろ、任意の数及びタイプのセンサが本開示の教示に基づいて使用されてもよい。さらに、複数のセンサとコントローラ４２４との間のいかなる特定の通信形態も限定的であるべきではない。一実施形態では、コントローラ４２４は、コントローラ４２４を前記複数のセンサに電気的に連結する１又は複数のワイヤハーネスを介して前記複数のセンサと通信してもよい。別の実施形態では、前記複数のセンサは、１又は複数の無線通信形態を介して無線で前記コントローラと通信してもよい。さらにまた、上述の信号経路７２１〜７２Ｊがコントローラ４２４によってここでも使用されてもよい。したがって、前記複数のセンサと前記コントローラとの間の特定の通信形態は限定的なものではない。
【００６８】
一実施形態では、変速装置レンジセンサ４０２がコントローラ４２４に連結されていてもよい。前記変速装置レンジセンサは、変速装置セレクタの位置を示す信号をコントローラ４２４に提供してもよい。一実施形態では、変速装置レンジセンサ４０２は、前記変速装置セレクタが駐車位置、後進位置、ニュートラル位置、又はドライブ位置のいずれにあるかを示してもよい。しかし一実施形態では、変速装置レンジセンサ４０２は全く存在していなくてもよい。
【００６９】
車両速度センサ４０４（又は速度センサ１５０）もまた、コントローラ４２４に連結されていてもよい。車両速度センサ４０４は、任意の所与の時間における車両の速度をコントローラ４２４に示してもよい。さらにコントローラ４２４はまた、それに連結されたエンジン速度センサ４０６と通信してもよい。エンジン速度センサ４０６は、エンジン４２６（又は駆動ユニット１０２）の速度をコントローラ４２４に示してもよく、前記速度はひいては、少なくともポンプシャフト２０４又はＰＴＯシャフト２０８のうちいずれか一方の回転速度を示すものである。
【００７０】
一実施形態では、ＰＴＯ出力速度センサ４０８がコントローラ４２４に連結されていてもよい。ＰＴＯ出力速度センサ４０８はＰＴＯギア３１０、２１０に連結されていてもよく、ＰＴＯギア３１０、２１０が変速装置ケース２１２に相対的に回転している場合をコントローラ４２４に知らせてもよい。さらにＰＴＯ出力速度センサ４０８は、ＰＴＯギア３１０、２１０の特定の回転速度をコントローラ４２４に示してもよい。一実施形態では、ＰＴＯ出力センサは、ホール効果タイプ、可変リラクタンス、又はその他の周知のセンシング技術のものであってもよい。
【００７１】
コントローラ４２４はまた、変速装置４３０内の流体の温度を示す信号をコントローラ４２４に送信する変速装置温度センサ４１２に連結されていてもよい。車両勾配センサ４１４もまた、水平を基準にした変速装置４３０の傾斜を識別するためにコントローラ４２４と通信してもよい。コントローラ４２４はまた、少なくとも１つのライン圧力センサ４１６からの信号を受信してもよく、前記少なくとも１つのライン圧力センサ４１６は、１又は複数の対応する流体通路１４０１〜１４０Ｊなどの、少なくとも１つの各液圧回路内の液圧を識別するものである。
【００７２】
コントローラ４２４はまた、ユーザ入力４１８又はその他のオペレータ制御と電気通信状態にあってもよい。ユーザ入力４１８は、例えば、複数のユーザ制御を含む手動シフトセレクタを含んでもよい。ユーザ入力４１８はまた、複数のスイッチ、ボタン、レバー、ジョイスティック、ペダルなどを含んでもよい。複数のオペレータ制御のうちの１つはＰＴＯ制御ボタンを含んでもよい。前記オペレータ制御は、ユーザ入力４１８上のユーザ制御ボタンのうちの１又は複数を車両オペレータが手動で選択することを可能にするために、車両の運転室内に配置されていてもよい。特に、前記車両オペレータは、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合するために前記ＰＴＯ制御ボタンを選択してもよい。ユーザ入力４１８がアクティブ状態又はイネーブル状態にトリガされた場合、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００をアクティブ又はイネーブルにすることをオペレータが所望していることを示すための信号が、コントローラ４２４に電気的に伝達される。
【００７３】
一実施形態では、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００がイネーブルにされ得る特定の状況及び条件が存在してもよく、コントローラ４２４はそのメモリユニット内にそれらの条件を記憶していてもよい。したがって、ユーザ入力４１８がトリガされ、コントローラ４２４がユーザ入力４１８から指示信号を受信した場合、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００をアクティブ又はイネーブルにする前に、適切な条件が満たされているかどうかを判定してもよい。ユーザの選択をコントローラに示すための、グラフィカルユーザインタフェースを有するタッチスクリーン、プッシュボタン、並びにその他の任意の周知の装置及び方法も、ユーザ入力１４８の部分として本明細書中で考慮される。
【００７４】
一実施形態では、作業機械はそれに装着されたアウトリガーを有してもよい。この実施形態では、コントローラ４２４は、前記アウトリガーの位置をコントローラ４２４に示すアウトリガーセンサ４２２と通信してもよい。
【００７５】
上述の複数のセンサからの信号を受信することに加えて、コントローラ４２４はまた、前記作業機械の全体にわたる複数の様々な構成要素に複数の信号を送信してもよい。これらの構成要素の非排他的な一例は図４Ａに示されている。しかし本明細書中で図示し説明する、前記コントローラからの信号を受信する構成要素は限定的なものではなく、むしろそれらは非限定的な例にすぎないことが意図されている。
【００７６】
一実施形態では、コントローラ４２４は、所望のエンジン速度を指示する信号をエンジン４２６に送信してもよい。コントローラ４２４は、前記複数のセンサから受信した信号に基づいて所望のエンジン速度を判定してもよい。一実施形態では、コントローラ４２４は、エンジン４２６の回転速度を増加又は減少するための信号をエンジンコントローラ（図示せず）に送信してもよい。さらに、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００のための所望の回転速度を生成するために、前記エンジン速度はコントローラ４２４によって変更されてもよい。
【００７７】
別の実施形態では、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合又は係合解除するための信号を、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００へのＰＴＯクラッチ信号４２８に送信してもよい。この実施形態では、前記コントローラは、各ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００のピストン２４０、３４２を係合又は係合解除するための信号を、前記変速装置のバルブ（特に図示せず）に、コントローラ４２４によって指示されるとおりに開くか又は閉じるために送信してもよい。
【００７８】
コントローラ４２４はまた、コントローラ４２４によって監視される信号に基づいて変速装置４３０と通信してもよい。一実施形態では、コントローラ４２４は、前記変速装置内の実質的に全ての構成要素も制御する変速装置制御モジュールであってもよい。この実施形態では、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチ４２８及び変速装置４３０の両方を監視及び制御してもよい。異なる実施形態では、コントローラ４２４は、変速装置４３０を制御するための信号を、別個の変速装置制御モジュールに送信してもよい。
【００７９】
一実施形態では、コントローラ４２４は、制御アルゴリズム４３２に基づいて上述の構成要素を監視及び制御してもよい。制御アルゴリズム４３２は、図４Ｂにさらに詳細に示されている。制御アルゴリズム４３２は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を動作可能に制御するための、メモリユニット内に記憶された且つコントローラ４２４内のプロセッサによって実行される複数のブロックを含んでもよい。図４Ｂに示す複数のブロックは限定的であることを意図するものではなく、なぜなら１つの異なる例はより少ないブロックを含んでもよく、第２の異なる例は追加のブロックを含んでもよいからである。
【００８０】
さらに、制御アルゴリズム４３２は図４Ｂにおいて順次的に示されているが、本開示は図示及び記載された特定のシーケンスに限定されない。むしろ、制御アルゴリズム４３２のシーケンスは多くの異なる順序で並べられてもよい。したがって本開示は、本明細書中で工程が図示及び記載された順序に限定されず、むしろ各工程について任意の数の順序が考慮される。さらにまた、順序は全く存在していなくてもよい。一実施形態では、コントローラ４２４は全ての監視及び制御機能を実質的に同時に実行してもよい。
【００８１】
一実施形態では、ブロック４３４によって示されているように、コントローラ４２４は、ユーザ入力４１８が係合位置にあるか又は係合解除位置にあるか（特に図示せず）を判定するためにユーザ入力４１８を監視してもよい。この時点でユーザ入力４１８が係合解除位置にある場合、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が係合解除位置にあるべきと判定し、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合解除位置に方向付けるための信号を、少なくともＰＴＯクラッチ４２８又は変速装置４３０のいずれか一方に送信する。コントローラ４２４はユーザ入力４１８を継続的に監視してもよく、ユーザ入力４１８が係合位置になるまではブロック４４０に進まなくてもよい。
【００８２】
ユーザ入力４１８を監視することについてブロック４３４において説明したが、別の実施形態ではユーザ入力４１８を全く監視しなくてもよい。むしろ、コントローラ４２４は複数のセンサからの示度に基づいて、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が係合されるべきかどうかを判定してもよい。この実施形態では、コントローラ４２４は、予め定義された閾値が前記複数のセンサによって満たされた場合に、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を自動的に係合又は係合解除してもよい。非排他的な一例では、コントローラ４２４は、車両が駐車の変速装置構成にあることを変速装置レンジセンサ４０２が示す場合にのみ、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合してもよい。さらに別の実施形態では、コントローラ４２４は、１又は複数のアウトリガーが配備されていることをアウトリガーセンサ４２２が示す場合にのみ、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合してもよい。コントローラ４２４は、任意の数のセンサを監視して、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合すべき場合を判定してもよく、本開示は何らかの特定のセンサの組を排他的に監視することに限定されない。
【００８３】
図４Ｂの実施形態では、ユーザ入力４１８が係合位置にあることをコントローラ４２４が識別すると、ブロック４４０において、コントローラ４２４は基本閾値検査を実行してもよい。４４０の閾値検査は、特定のセンサについての閾値に関するものであってもよい。一実施形態では、ブロック４４０は、故障診断コード（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｔｒｏｕｂｌｅ  Ｃｏｄｅ、ＤＴＣ）が存在することをＤＴＣセンサ４１０が示しているかどうかを判定してもよい。ＤＴＣが存在することをコントローラ４２４が識別した場合、コントローラ４２４はＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合しなくてもよい。ＤＴＣは、変速装置４３０、エンジン４２６、又はＰＴＯクラッチ４２８についての複数の問題のうちの任意のものを示してもよい。非排他的な一例では、ＤＴＣは、ＰＴＯクラッチ４２８が係合位置又は係合解除位置でスタックしていることを示してもよい。異なる実施形態では、ＤＴＣは、変速装置４３０の液圧システムが適切に機能していないことを示してもよい。ＤＴＣは、車両システムについての任意の数の問題を示してもよく、本開示はいかなる特定のＤＴＣにも限定されない。
【００８４】
ブロック４４０の別の基本閾値検査は、コントローラ４２４が変速装置レンジセンサ４０２を監視して、変速装置レンジ閾値内の変速装置レンジを変速装置レンジセンサ４０２が示しているかどうかを判定することであってもよい。非排他的な一例では、コントローラ４２４は、変速装置レンジが「駐車」レンジ内にあることを変速装置レンジセンサ４０２が示す場合にのみ、ＰＴＯクラッチ４２８を係合してもよい。この実施形態では、前記変速装置が「駐車」レンジ内にあることを変速装置レンジセンサ４０２がコントローラ４２４に示さない場合、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が係合位置に位置付けられるようになることを許可しなくてもよい。
【００８５】
ブロック４４０のさらに別の実施形態では、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が係合可能になる前に、コントローラ４２４によってアウトリガーセンサ４２２がアウトリガー閾値と比較されてもよい。この実施形態では、前記アウトリガー閾値は、アウトリガーが周囲の表面と係合しているかどうかを示すように、コントローラ４２４内にプログラムされていてもよい。この実施形態では、前記アウトリガーが周囲の表面と係合されていない場合、アウトリガーセンサ４２２は、アウトリガー閾値要件が満たされていることをコントローラ４２４に示さない。したがって、コントローラ４２４は、ユーザ入力４１８が係合位置にある場合でさえ、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合しなくてもよい。
【００８６】
ブロック４４０は、多くの様々なセンサがコントローラ４２４によって監視され閾値と比較されることを組み込んでいてもよい。一例では、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合する前の安全機能として、多くの様々なタイプのセンサを閾値と比較してもよい。ブロック４４０内で監視されるセンサの上記の実施形態に加えて、近接センサ、重量センサ、運動センサ、及びその他の任意のタイプのセンサが、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合する前にコントローラ４２４によって監視されてもよい。したがって本開示は、ブロック４４０について上述した特定のセンサに限定されず、むしろ、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合する前にコントローラ４２４によって閾値と比較されてもよい任意のタイプのセンサの利用が考慮される。
【００８７】
次にブロック４３６を参照すると、コントローラ４２４は、ユーザ入力４１８が係合位置にあること及びブロック４４０の全ての閾値条件が満たされていることをコントローラ４２４が判定した後で、ライン圧力センサ４１６を監視してもよい。より具体的には、コントローラ４２４は、コントローラ４２４内にプログラムされているか又は別様に決定された下側ライン圧力閾値より大きなライン圧力をライン圧力センサ４１６が示しているかどうかを判定するために、ライン圧力センサ４１６を監視してもよい。前記下側ライン圧力閾値は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を適切に係合するための最小圧力となるライン圧力であってもよい。一実施形態では、前記ライン圧力が前記下側ライン圧力閾値未満である場合、コントローラ４２４は、前記ライン圧力を制御するソレノイドに信号を送信してもよく、前記信号はより大きなライン圧力の要求を示すものである。このようにして、コントローラ４２４は、前記ソレノイドとのその通信を介してライン圧力を調整してもよい。
【００８８】
別の実施形態では、前記ライン圧力が前記下側ライン圧力閾値未満である場合、コントローラ４２４は、ブロック４３８を実行してエンジン４２６の速度を増加してもよく、それにより、前記ライン圧力が前記下側ライン圧力閾値より大きくなるか又は最大エンジン速度閾値が満たされるまで、前記ライン圧力を増加してもよい。異なる実施形態では、前記ライン圧力が前記下側ライン圧力閾値未満であり且つ先述の方法のうちの１つを介して達成され得ない場合、コントローラ４２４は、現在の条件が、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合できないようなものであると判定してもよい。
【００８９】
同様に、ブロック４４２において、コントローラ４２４は、ライン圧力センサ４１６を監視して、前記ライン圧力が、予めプログラムされた上側ライン圧力閾値を超えているかどうかを判定してもよい。前記上側ライン圧力閾値は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を適切に係合する圧力であってもよい。したがって、前記上側ライン圧力閾値を超えるいかなるライン圧力も、前記液圧システムへの不必要な負担となる。この実施形態では、前記ライン圧力が前記上側ライン圧力閾値より大きいことをコントローラ４２４が識別した場合、ブロック４４４において、コントローラ４２４は、前記ライン圧力が前記上側ライン圧力閾値以下になるまで前記ライン圧力を調整する。一実施形態では、コントローラ４２４は、比例バルブを調節することによって前記ライン圧力を調整してもよい。しかし、コントローラ４２４はまた、エンジン速度を減少することがポンプ出力流を低減させ前記ライン圧力を減少させることを介して、前記ライン圧力を制御してもよく、本開示は前記ライン圧力を調整するいかなる１つの方法にも限定されない。
【００９０】
前記ライン圧力を低圧力及び高圧力の両方について監視することについて本明細書中で詳細に説明したが、一実施形態では前記ライン圧力を全く監視しなくてもよい。この非排他的な実施形態では、コントローラ４２４は適切なライン圧力を仮定してブロック４３６及び４４２を省略してもよい。
【００９１】
非限定的な一例では、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が損傷していないことを確認するために、ライン圧力センサ４１６はコントローラ４２４によって監視されてもよい。より具体的には、ライン圧力センサ４１６は、ピストン３４２、２４０に提供される、及びさらにＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００に印加される液圧を示してもよい。不十分な液圧は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が部分的にのみ係合することを引き起こしクラッチの加熱を引き起こす可能性があり、クラッチのスリップをもたらす不十分なライン圧力はまた、前記複数のプレートの不適切な入力速度又は動作トルクにより、接続されたＰＴＯ装置への損傷をもたらす可能性がある。さらに、前記ライン圧力が上側ライン圧力を超えていることは非効率且つ不必要である。
【００９２】
コントローラ４２４はまた、ブロック４４６において、変速装置温度センサ４１２を監視してもよい。変速装置温度センサ４１２は、変速装置温度、すなわち変速装置４３０内に配置された液圧流体の温度をコントローラ４２４に示してもよい。一実施形態では、変速装置温度閾値がコントローラ４２４内に記憶されていてもよい。この実施形態では、コントローラ４２４は、変速装置温度センサ４１２からの示度を前記変速装置温度閾値と比較してもよい。別の実施形態では、温度が前記温度閾値の範囲外にある場合、コントローラ４２４はこの条件を解釈又は判定してもよく、且ついかなる係合も許可しなくてもよい。例えば、前記温度が閾値未満である場合、コントローラ４２４は、システムが正常な動作温度に達していないと判定してもよい。あるいは、前記温度が高すぎる（例えば閾値を超えている）場合、コントローラ４２４は前記変速装置に別の懸念があると判定してもよく、且つＰＴＯの動作を許可しなくてもよい。しかし別の態様では、前記変速装置温度が前記変速装置温度閾値の範囲内にあるとコントローラ４２４が判定した場合、ブロック４５０によって示されているように、コントローラ４２４はＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００の制御された係合を実行してもよい。
【００９３】
ブロック４５０の前記制御された係合は、コントローラ４２４によって、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００に液圧流体及び圧力を提供する変速装置４３０のクラッチバルブを徐々に開くことによって実行されてもよい。ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００の前記制御された係合は、ＰＴＯギア２１０、３１０が、ＰＴＯシャフト２０８に相対的な静止状態（クラッチ係合解除）から、ＰＴＯギア２１０、３１０がＰＴＯシャフト２０８と実質的に同じ速度で回転する回転可能に連結された状態（クラッチ係合）まで移行することを可能にしてもよい。
【００９４】
ブロック４４８又はブロック４５０のいずれかを介してＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が係合されたら、コントローラ４２４は係合後シーケンス４５２を開始してもよい。係合後シーケンス４５２の間、コントローラ４２４は、ＰＴＯ出力速度センサ４０８を監視して回転ＰＴＯ速度を判定してもよい。さらにコントローラ４２４は、エンジン速度センサ４０６を監視して回転エンジン速度を判定してもよい。ブロック４５４において、前記コントローラは、前記エンジン速度を前記ＰＴＯ速度と比較してもよい。より具体的には、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００は係合されていなければならず、したがってＰＴＯシャフト２０８に回転可能に連結されていなければならないため、前記ＰＴＯ速度と前記エンジン速度とは実質的に同じ速度でなければならない。
【００９５】
前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度より閾値量だけ小さいことをコントローラ４２４が判定した場合、コントローラ４２４はブロック４５６を実行してシステムの前記ライン圧力を増加してもよい。コントローラ４２４は、前記バルブをさらに開くことによって、又はその他の任意の類似した液圧制御機構によって前記システムの前記ライン圧力を増加して、増加したライン圧力を提供してもよい。コントローラ４２４は、ブロック４５６において前記バルブがさらに開かれるにつれて、前記ＰＴＯ速度及び前記エンジン速度を継続的に監視してもよい。さらにコントローラ４２４は、前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度の閾値の範囲内になるまで、又は前記ライン圧力が前記液圧システムに比較してもはや低減されていなくなるまで（すなわち前記バルブが完全に開かれるまで）、前記バルブを引き続き開いてもよい。
【００９６】
ブロック４５８において前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度とほぼ等しくなった場合、コントローラ４２４はブロック４５４にループバックし、引き続き前記ＰＴＯ速度を前記エンジン速度と比較する。ブロック４５８において、前記バルブが完全に開かれており、且つ前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度とほぼ等しくない場合、ブロック４６０によって示されているように、コントローラ４２４はエンジン４２６の前記エンジン速度を増加してもよい。一実施形態では、エンジン４２６の前記速度を増加することによって、コントローラ４２４はポンプ流を、及びしたがって全体的な利用可能ライン圧力を増加してもよい。より具体的には、液圧ポンプ１２０がエンジン４２６によって動力を供給されてもよい。前記エンジン速度が増加されるにつれて液圧ポンプ１２０はより大きな液圧流を前記液圧システムに提供してもよく、それにより前記ライン圧力を、前記エンジン速度が増加されるにつれて増加してもよい。
【００９７】
前記エンジン速度は、エンジン速度閾値が満たされるまで増加されてもよい。前記エンジン速度閾値は、最大エンジン速度を制限するためにコントローラ４２４内にプログラムされていてもよい。より具体的には、ブロック４６０において前記ライン圧力を増加するために前記コントローラが前記エンジン速度を増加するにつれて、コントローラ４２４は、前記エンジン速度が前記エンジン速度閾値に等しくなった場合に前記エンジン速度の増加を停止してもよい。さらにコントローラ４２４は、ブロック４６２によって示されているように、前記エンジン速度が増加されるにつれて前記エンジン速度を前記ＰＴＯ速度と継続的に比較してもよい。前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度とほぼ同じになった場合、コントローラ４２４は前記エンジン速度を維持してブロック４５４に戻ってもよい。
【００９８】
しかし、ブロック４６４においてコントローラ４２４が前記エンジン速度を前記エンジン速度閾値まで増加し、且つ前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度とほぼ同じではない場合、ブロック４６６においてコントローラ４２４はＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合解除してもよい。より具体的には、ブロック４６４において、前記バルブは完全に開かれていてもよく、且つ前記エンジン速度は前記エンジン速度閾値にあってもよく、それによりシステムにとっての最高の利用可能ライン圧力が提供されていてもよい。ブロック４６４において前記ＰＴＯ速度が前記エンジン速度とほぼ同じではない場合、コントローラ４２４は、ＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００がスリップしているということ、及び係合位置において保持されたならばＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が損傷するということを判定してもよい。ブロック４６６ではまた、問題を示すＤＴＣがコントローラ４２４に送信されてもよく、且つ／又はＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００が適切に機能していないことの信号がユーザに送信されてもよい。ユーザに送信される前記信号は、任意の周知の可聴信号又は視覚信号であってもよい。
【００９９】
別の実施形態では、コントローラ４２４は、前記エンジン速度を前記エンジン速度閾値と常に比較して過速度条件が存在するかどうかを判定してもよい。より具体的には、前記エンジン速度が前記エンジン速度閾値より大きいとコントローラ４２４が判定した場合、コントローラ４２４は、ＰＴＯ駆動アセンブリの損傷を防止するためにＰＴＯクラッチアセンブリ２００、３００を係合解除してもよい。
【０１００】
係合後シーケンス４５２は、ＰＴＯクラッチ４２８を係合するための信号が伝達された後で発生するものとして本明細書中に記載したが、コントローラ４２４は、図４Ｂで説明したセンサのうちの実質的に全てを同時に、それらの各閾値と比較してもよい。さらにまた、上述の方法を実行する特定の順序は限定的なものではない。むしろ、説明したセンサを監視及び比較する任意のシーケンスが本明細書中で考慮される。
【０１０１】
本開示の原理を組み込んだ例示的実施形態を上記で開示したが、本開示は開示された実施形態に限定されるものではない。代わりに本出願は、本開示の一般原理を使用した本開示の任意の変形、使用、又は適合を包含することを意図するものである。さらに本出願は、本開示からの逸脱であって本開示が属する技術分野における周知の又は慣習的な慣例に入るもの及び添付の特許請求の範囲の制限内に入るものなどの、本開示からの逸脱を包含することを意図するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【国際調査報告】
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