(57)【要約】【課題】架装設備の始動時におけるクラッチ接続時にクラッチの接続を円滑に行うことができると共に、クラッチの接続におけるエンジン騒音の発生や燃費の悪化を回避することができるＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法を提供する。【解決手段】内燃機関１０からＰＴＯ軸１３への動力の伝達を開始する場合に、第１のクラッチ１１ａを接続状態にして、第１のギヤ減速比ＧＲ１で内燃機関１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を行い、第１のクラッチ１１ａの接続が完了した後の架装設備の作業中は、第２のクラッチの接続状態に切り替えて、第１のギヤ減速比ＧＲ１よりも低い第２のギヤ減速比ＧＲ２で内燃機関１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を行う。【選択図】図１
2016155472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の動力の一部を、第１のクラッチと第２のクラッチを有するデュアルクラッチを介してトランスミッションのカウンターシャフトに伝達して、該カウンターシャフトからＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステムにおいて、
前記第１のクラッチを接続状態にしたときには、第１のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うように構成し、
前記第２のクラッチを接続状態にしたときには、前記第１のギヤ減速比より小さい第２のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うように構成すると共に、
当該ＰＴＯシステムを制御する制御装置が、
前記内燃機関から前記ＰＴＯ軸への動力の伝達を開始する場合に、
前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを接続状態にすると共に前記第２のクラッチを断絶状態にし、
前記第１のクラッチの接続が完了した後の前記架装設備の作業中は、前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを断絶状態に切り替えると共に前記第２のクラッチを接続状態に切り替えるように構成されることを特徴とするＰＴＯシステム。
【請求項２】
内燃機関の動力の一部を、第１のクラッチと第２のクラッチを有するデュアルクラッチを介してトランスミッションのカウンターシャフトに伝達して、該カウンターシャフトからＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステムの制御方法において、
前記内燃機関から前記ＰＴＯ軸への動力の伝達を開始する場合に、
前記第１のクラッチを接続状態に、前記第２のクラッチを断絶状態にして、前記デュアルクラッチを接続状態にし、第１のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行い、
前記第１のクラッチの接続が完了した後の前記架装設備の作業中は、前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを断絶状態に、前記第２のクラッチを接続状態に切り替えて、第１のギヤ減速比よりも低い第２のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うことを特徴とするＰＴＯシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動力の一部をデュアルクラッチ、トランスミッション、ＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関を備えた車両は、エンジンの動力をトランスミッションを介して車輪に伝達することで走行する。このエンジンとトランスミッションの間には、通常、クラッチが配設され、クラッチの断接状態を切り替えることで、エンジンとトランスミッションの間の動力伝達を制御している。
【０００３】
ここで、消防車両やダンプカー等の大型車両では、消火用の放水作業や荷台の傾斜作業を行うための、すなわち、車両の走行以外の作業を行うための架装設備が設けられている。この架装設備においては、この架装設備を駆動するＰＴＯ（ＰＴＯ：パワー・テイク・オフ）軸がトランスミッションの出力軸に接続されて設けられ、ＰＴＯ使用時は、ＰＴＯ軸と出力軸の間を接続状態にして、エンジンの動力の一部を、エンジンとトランスミッションの間のクラッチを介して供給している。
【０００４】
このクラッチは、従来技術においては、単クラッチとして構成されており、この単クラッチのＯＮ／ＯＦＦでエンジンとトランスミッションの間の動力伝達を行っており、ＰＴＯ軸への架装設備の接続時には、エンジンと出力軸の間の動力伝達が単一のギヤ減速比で行われるため、ＰＴＯ側の起動時のトルクが大きい場合には、クラッチを接続したときに十分なトルクをＰＴＯ軸に伝達できず、起動が困難になる場合が生じて、騒音が発生したり、燃費が悪化したりすることが懸念されていた。
【０００５】
つまり、ＰＴＯ側の架装設備を起動する際に、架装設備の停止状態からＰＴＯ軸を回転し始めるために必要なトルクは、略一定回転数で運転されている架装設備の作動中のトルクに比べて大きいため、架装設備を駆動するＰＴＯ軸にエンジンの動力を伝達し始めるときは、ＰＴＯ軸が接続されているトランスミッションの出力軸の始動トルクを大きくする必要があるという問題がある。
【０００６】
この起動時に必要なトルクは一時的なものであるが、エンジンの出力を増加させずに、クラッチを接続すると、クラッチを接続した途端にエンジン負荷が急に増加するため、エンジンストールが発生したり、エンジン回転数が不安定になったりして、円滑なクラッチ接続ができ難いという問題があり、また、この架装設備を起動する際に、このクラッチの接続の為だけにエンジンの出力を増加させると、エンジン騒音が発生したり、燃費が悪化するという問題がある。
【０００７】
これに関連して、トラクタのＰＴＯ伝動系において、ＰＴＯ変速部の前段にＰＴＯクラッチを設けると共に、このＰＴＯクラッチに隣接して、増速用クラッチを設けて、エンジン回転数が変動してやや低下したときに、この増速用クラッチを「入」にすることにより、ＰＴＯ入力軸の回転をギヤの噛合を経てＰＴＯ変速部へ伝達する増速部にてＰＴＯ回転数を増速することを特徴とするＰＴＯ回転数制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
一方、エンジンとトランスミッションの間のクラッチを、２つのクラッチにして、第１のクラッチと第２のクラッチを備えたデュアルクラッチシステムが開発され使用されてきている。デュアルクラッチシステムでは、第１のクラッチを接続した状態のギヤ減速比と第２のクラッチを接続した状態のギヤ減速比が異なるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−４４７９８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０００６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、上記のデュアルクラッチシステムを用いる場合には、ＰＴＯ軸への架装設備の接続時にはギヤ減速比の大きいクラッチ（第１のクラッチ）を接続状態とし、接続後の架装設備の作動時にはギヤ減速比の小さいクラッチ（第２のクラッチ）を接続状態として、デュアルクラッチが備える各クラッチの断接状態を選択的に制御することで、クラッチの接続を円滑に行うことができると共に、クラッチの接続におけるエンジン騒音の発生や燃費の悪化を回避することができるという知見を得た。
【００１１】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の動力の一部をデュアルクラッチ、トランスミッション、ＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法に関し、特に、ＰＴＯ軸への架装設備の接続時と、接続後の架装設備の作動時とで、デュアルクラッチが備える各クラッチの断接状態を切り替えることで、架装設備の始動時におけるクラッチ接続時にクラッチの接続を円滑に行うことができると共に、クラッチの接続におけるエンジン騒音の発生や燃費の悪化を回避することができるＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明のＰＴＯシステムは、内燃機関の動力の一部を、第１のクラッチと第２のクラッチを有するデュアルクラッチを介してトランスミッションのカウンターシャフトに伝達して、該カウンターシャフトからＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステムにおいて、前記第１のクラッチを接続状態にしたときには、第１のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うように構成し、前記第２のクラッチを接続状態にしたときには、前記第１のギヤ減速比より小さい第２のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うように構成すると共に、当該ＰＴＯシステムを制御する制御装置が、前記内燃機関から前記ＰＴＯ軸への動力の伝達を開始する場合に、前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを接続状態にすると共に前記第２のクラッチを断絶状態にし、前記第１のクラッチの接続が完了した後の前記架装設備の作業中は、前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを断絶状態に切り替えると共に前記第２のクラッチを接続状態に切り替えるように構成される。
【００１３】
すなわち、クラッチの接続時には、ギヤ減速比の大きい第１のクラッチを接続状態にして、エンジンの動力を第１のクラッチを介してカウンターシャフト及びＰＴＯ軸に伝達し、第１のクラッチの接続が完了した後の架装設備の作業中は、ギヤ減速比の小さい第２のクラッチを接続状態にして、エンジンの動力を第２のクラッチを介してカウンターシャフト及びＰＴＯ軸に伝達する制御を行う。
【００１４】
そして、上記の目的を達成するための本発明のＰＴＯシステムの制御方法は、内燃機関の動力の一部を、第１のクラッチと第２のクラッチを有するデュアルクラッチを介してトランスミッションのカウンターシャフトに伝達して、該カウンターシャフトからＰＴＯ軸を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステムの制御方法において、前記内燃機関から前記ＰＴＯ軸への動力の伝達を開始する場合に、前記第１のクラッチを接続状態に、前記第２のクラッチを断絶状態にして、前記デュアルクラッチを接続状態にし、第１のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行い、前記第１のクラッチの接続が完了した後の前記架装設備の作業中は、前記デュアルクラッチで前記第１のクラッチを断絶状態に、前記第２のクラッチを接続状態に切り替えて、第１のギヤ減速比よりも低い第２のギヤ減速比で前記内燃機関と前記カウンターシャフトの間の動力伝達を行うことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法によれば、エンジンの動力を架装設備へ伝達し始める時と、架装設備の作動中とで、デュアルクラッチが備える各クラッチ（第１のクラッチ、第２のクラッチ）の断接状態を切り替えるので、架装設備の接続時に、エンジン負荷の増加を抑制して燃費の悪化を防止でき、また、円滑なクラッチの接続を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施の形態のＰＴＯシステムの構成の一例を示す図であり、第１のクラッチの接状態時の動力伝達経路を示す図である。
【図２】図１のＰＴＯシステムで、第２のクラッチの接状態時の動力伝達経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態のＰＴＯシステム及びＰＴＯシステムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本発明に係る実施の形態のＰＴＯシステム１は、エンジン（内燃機関）１０、第１のクラッチ１１ａ及び第２のクラッチ１１ｂで構成されるデュアルクラッチ１１、トランスミッション１２を順に配置して、このトランスミッション１２のカウンターシャフト１２ａにＰＴＯ軸１３を接続して、エンジン１０の動力Ｐの一部を、第１のクラッチ１１ａまたは第２のクラッチ１１ｂのいずれか一方、トランスミッション１２のカウンターシャフト１２ａ、ＰＴＯ軸１３を介して架装設備（図示しない）に伝達するシステムとして構成される。
【００１９】
ここで、エンジン１０の動力Ｐをデュアルクラッチ１１及びトランスミッション１２を介して車輪（図示しない）に伝達するときの動力伝達経路について説明する。第１のクラッチ１１ａ及び第２のクラッチ１１ｂの各断接状態は、エンジン１０の運転状態に応じて切り替えられるが、デュアルクラッチ１１を断絶状態から接続状態に切り替える場合においては、通常には、エンジン１０の動力Ｐを第１のクラッチ１１ａ、カウンターシャフト１２ａ、メインシャフト１２ｂを介して車輪（図示しない）に伝達する。ただし、トランスミッション１２の変速ギア段として直結ギア段を用いる場合には、第１のクラッチ１１ａを接続状態として、カウンターシャフト１２ａを介することなく、エンジン１０の動力Ｐを第１のクラッチ１１ａ、メインシャフト１２ｂを介して車輪に伝達する。
【００２０】
なお、図１及び図２では、エンジン１０とデュアルクラッチ１１の間に、トルクコンバータ１４が配設されているが、本発明は、このトルクコンバータ１４を設けない場合にも適用できて、後述する本発明の効果を奏することができる。
【００２１】
また、図１に示すように、第１のクラッチ１１ａを接続状態にしたときには、エンジン１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を第１のギヤ減速比ＧＲ１で行うように構成し、図２に示すように、第２のクラッチ１１ｂを接続状態にしたときには、エンジン１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を第１のギヤ減速比ＧＲ１より小さい第２のギヤ減速比ＧＲ２で行うように構成する。
【００２２】
また、ＰＴＯシステム１を制御する制御装置２０を設ける。この制御装置２０は、エンジン１０全般の運転状態を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に組み込んでもよいし、独立して設けてもよい。
【００２３】
そして、本発明に係る実施の形態のＰＴＯシステム１は、このＰＴＯシステム１を制御する制御装置２０が、エンジン１０からＰＴＯ軸１３への動力の伝達を開始する場合に、デュアルクラッチ１１で第１のクラッチ１１ａを接続状態にすると共に第２のクラッチ１１ｂを断絶状態にし（図１参照）、第１のクラッチ１１ａの接続が完了した後の架装設備の作業中は、デュアルクラッチ１１で第１のクラッチ１１ａを断絶状態に切り替えると共に第２のクラッチ１１ｂを接続状態に切り替える（図２参照）ように構成される。
【００２４】
すなわち、クラッチ１１の接続時には、ギヤ減速比の大きい第１のクラッチ１１ａを接続状態にして、エンジン１０の動力を第１のクラッチ１１ａを介してカウンターシャフト１２ａ及びＰＴＯ軸１３に伝達し、第１のクラッチ１１ａの接続が完了した後の架装設備の作業中は、ギヤ減速比の小さい第２のクラッチ１１ｂを接続状態にして、エンジン１０の動力を第２のクラッチ１１ｂを介してカウンターシャフト１２ａ及びＰＴＯ軸１３に伝達する制御を行う。
【００２５】
また、本発明に係る実施の形態のＰＴＯシステムの制御方法は、エンジン１０の動力の一部を、第１のクラッチ１１ａと第２のクラッチ１１ｂを有するデュアルクラッチ１１を介してトランスミッション１２のカウンターシャフト１２ａに伝達して、このカウンターシャフト１２ａからＰＴＯ軸１３を介して架装設備に伝達するＰＴＯシステムの制御方法である。
【００２６】
この方法において、エンジン１０からＰＴＯ軸１３への動力の伝達を開始する場合に、第１のクラッチ１１ａを接続状態に、第２のクラッチ１１ｂを断絶状態にして、デュアルクラッチ１１を接続状態にし、第１のギヤ減速比ＧＲ１でエンジン１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を行い、第１のクラッチ１１ａの接続が完了した後の架装設備の作業中は、デュアルクラッチ１１で第１のクラッチ１１ａを断絶状態に、第２のクラッチ１１ｂを接続状態に切り替えて、第１のギヤ減速比ＧＲ１よりも低い第２のギヤ減速比ＧＲ２でエンジン１０とカウンターシャフト１２ａの間の動力伝達を行う方法である。
【００２７】
上記の構成のＰＴＯシステム１及びＰＴＯシステムの制御方法によれば、エンジン１０の動力を架装設備へ伝達し始める時と、架装設備の作動中とで、デュアルクラッチ１１が備える各クラッチ（第１のクラッチ１１ａ、第２のクラッチ１１ｂ）の断接状態を切り替えるので、架装設備の接続時に、エンジン負荷の増加を抑制して燃費の悪化を防止でき、また、円滑なクラッチ１１の接続を確保することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ＰＴＯシステム
１０  エンジン（内燃機関）
１１  デュアルクラッチ
１１ａ  第１のクラッチ
１１ｂ  第２のクラッチ
１２  トランスミッション
１２ａ  カウンターシャフト
１２ｂ  メインシャフト
１３  ＰＴＯ軸
１４  トルクコンバータ
２０  制御装置
ＧＲ１  第１のギヤ減速比
ＧＲ２  第２のギヤ減速比
【図１】
2016155472.tif 000003
【図２】
2016155472.tif 000004