JPH07167160A - 自動変速機付車両の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速制御とトルク伝達するクラッチにおい
て、簡単な構造で変速ショック等を低減する。 【構成】 変速制御とトルク伝達するダイレクトクラッ
チ７０を、静止型油圧シリンダ構造で、２段シリンダ構
造に構成する。ライン圧の油路９０を変速信号により給
排油に切換えるソレノイド弁９１に連通し、このソレノ
イド弁９１が第１クラッチ圧の油路９５を介して一方の
油圧室７２ｂに連通し、且つ第２クラッチ圧の油路９９
を介して他方の油圧室７２ａに連通し、第１クラッチ圧
の油路９５には所定時間だけ第１クラッチ圧を低く保持
するアキュムレータ９６を連設し、第２クラッチ圧の油
路９９には第１クラッチ圧の大小により第２クラッチ圧
を増減する切換制御弁９８を連設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機を備えた車
両のトランスファ部の油圧制御装置に関し、詳しくは、
トルク伝達すると共に変速するダイレクトクラッチのク
ラッチトルク制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動変速機付車両の駆動系とし
て、自動変速機の後部にセンターディファレンシャル装
置を介して油圧多板クラッチ装置が配置され、油圧多板
クラッチ装置がダイレクトクラッチ、トランスファクラ
ッチ及び第５速ブレーキを有して構成される。そして１
速〜４速ではダイレクトクラッチを係合してトルク伝達
し、４速において更に車速上昇すると、ダイレクトクラ
ッチを解放し第５速ブレーキを係合して５速に変速する
ことが提案されている（本件出願人による例えば特開平
５−１１２１５０号公報）。

【０００３】従って、この場合のダイレクトクラッチ
は、５速の高速段で解放し、４速にダウンシフトすると
係合して変速制御し、且つこれ以降はダイレクトクラッ
チによりトルク伝達する機能を有する。このため５速か
ら４速へのダウンシフト時のダイレクトクラッチのクラ
ッチトルクが、直接的に駆動系のトルク変動や変速ショ
ックに影響し、この変速ショック等を低減するにはクラ
ッチトルクをスリップしない程度でできるだけ小さく制
御することが望まれる。ここでダイレクトクラッチが係
合する変速段は４速の高速段であって、伝達トルクが小
さいため、ダイレクトクラッチの必要トルク容量も少な
くて済む。そこで５速から４速へのダウンシフト時に
は、ダイレクトクラッチのクラッチトルクを少なくとも
緩やかに増大するように可変制御する必要がある。

【０００４】また主変速機側が１速ないし４速ではダイ
レクトクラッチは締結しているが、このとき例えば１速
のストール時のような場合は大きなトルクが発生し、こ
のトルクを伝達するためダイレクトクラッチは大きなト
ルク容量のものが必要である。

【０００５】上記ダイレクトクラッチの油圧シリンダを
クラッチドラムに内蔵した回転型油圧シリンダ方式を採
用すると、クラッチ油圧に回転に伴う遠心油圧が発生し
てクラッチ油圧によるクラッチトルクを正確に制御する
ことが難かしい。そこで制御精度を向上するには、油圧
シリンタをクラッチドラムから分離して固定側に配置し
た静止型油圧シリンダ方式が採用される。この静止型油
圧シリンダ方式によると、油圧シリンダへのクラッチ油
圧の供給が容易になるため、２段シリンダ構造を容易に
採用することが可能となる。ダイレクトクラッチを２段
シリンダにすれば、変速過渡時には一方のシリンダのみ
に油圧を供給してクラッチトルクの細かい制御が可能で
ある。また両方のシリンダに油圧を供給してクラッチト
ルクのトルク容量を大きくしてクラッチスリップを防止
できる。以上により、車両の駆動系に配置されて高速段
で変速制御し、且つ広い変速領域でトルク伝達するダイ
レクトクラッチに関しては、静止型油圧シリンダ方式で
２段シリンダ構造を採用する。そして５速から４速への
ダウンシフト時には、変速ショック等を生じないように
クラッチトルク制御することが望まれる。

【０００６】従来、上記自動変速機付車両の油圧制御装
置に関しては、例えば特公平２−１２２８８号公報の先
行技術があり、クラッチのドラム内部に２段シリンダ構
造で２つのチャンバを設ける。そして作動油圧を先ず第
１のチャンバに供給して変速状態を達成し、次いで小孔
の連通路により第２のチャンバに供給して完全な摩擦係
合状態に保持するように構成することが示されている。
また特開平４−１５１０５９号公報の先行技術では、ク
ラッチを上記先行技術と同様に構成する。そして変速時
にシフト制御手段により油圧を第１の油室に供給し、こ
のとき調圧手段により油圧を滑らかに調圧し、変速完了
すると切換手段により第２の油室に油圧源の油圧を直接
供給してトルク容量を増大するように構成することが示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術の前者のものにあっては、油圧シリンダをドラムに内
蔵した回転型油圧シリンダ方式の構造であるから、遠心
油圧の影響を生じる。また主として第１のチャンバの作
動油圧で変速制御され、このときのクラッチトルクは略
比例的に制御されるので、クラッチトルクを所定時間小
さい状態に保持して変速ショック等を低減することはで
きない。更に、小孔の連通路を使用するので、油温の低
い場合はオイル通過流量が減少してクラッチトルクが最
大値に達するのに時間がかかる等の問題がある。先行技
術の後者のものにあっては、前者と同様に遠心油圧の影
響を生じる。また変速時には調圧手段で油圧を調圧する
ので、クラッチトルクの制御性は向上するものの構造が
複雑になる等の問題がある。

【０００８】本発明は、このような点に鑑み、変速制御
とトルク伝達するクラッチにおいて、簡単な構造で変速
ショック等を低減することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、２つの回転要素の間に変速制御すると共にト
ルク伝達するクラッチが設けられる自動変速機付車両に
おいて、クラッチが油圧シリンダを固定側に分離して配
設した静止型油圧シリンダ構造で、油圧シリンダの油圧
室を２つに分割した２段シリンダ構造に構成され、ライ
ン圧の油路が変速信号により給排油に切換えるソレノイ
ド弁に連通し、このソレノイド弁が第１クラッチ圧の油
路を介して一方の油圧室に連通し、且つ第２クラッチ圧
の油路を介して他方の油圧室に連通し、第１クラッチ圧
の油路には所定時間だけ第１クラッチ圧を低く保持する
アキュムレータが連設され、第２クラッチ圧の油路には
第１クラッチ圧の大小により第２クラッチ圧を増減する
切換制御弁が連設されることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成による本発明では、クラッチが静止型
油圧シリンダ方式に構成されることで、遠心油圧の影響
が無くなる。そして例えば高速段の５速ではソレノイド
弁がドレン側に動作して、油圧シリンダの一方の油圧室
の第１クラッチ圧がドレンし、且つ他方の油圧室の第２
クラッチ圧も切換制御弁によりドレンしてクラッチが解
放する。この５速から４速へのダウンシフトではソレノ
イド弁がライン圧導入側に切換わり、先ず第２クラッチ
圧が零の状態で、第１クラッチ圧がアキュムレータの作
動で所定時間低い状態に保持され、このためクラッチト
ルクが４速時の必要クラッチトルクに対応して小さく制
御されて、変速ショック等が低減される。その後アキュ
ムレータの作動終了で第１クラッチ圧が高くなり、これ
に伴い切換制御弁が作動して第２のクラッチ圧も高くな
って、クラッチトルクが低速段の大きいトルク伝達を可
能に増大するように制御される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４において、本発明が適用される自動変速機付
車両として、センターディファレンシャル装置付４輪駆
動車の第１の実施例の駆動系について説明する。先ず、
トルクコンバータケース１、ディファレンシャルケース
２の後部にトランスミッションケース３が接合し、トラ
ンスミッションケース３の後部にトランスファケース４
及びエクステンションケース６が接合し、トランスミッ
ションケース３の下部にはオイルパン５が取付けられ
る。そしてトルクコンバータケース１にトルクコンバー
タ部Ａが、ディファレンシャルケース２に終減速部Ｂ
が、トランスミッションケース３に自動変速部Ｃが、ト
ランスファケース４とエクステンションケース６にトラ
ンスファ部（副変速機）Ｄがそれぞれ配設される。

【００１２】符号１０はエンジンであり、このエンジン
１０のクランク軸１１がトルクコンバータ部Ａのロック
アップクラッチ１２を備えたトルクコンバータ１３に連
結し、トルクコンバータ１３からの入力軸１４が自動変
速部Ｃの自動変速機３０に入力する。自動変速機３０か
らの変速機出力軸１５は入力軸１４と同軸上に出力し、
この変速機出力軸１５がトランスファ部Ｄのセンターデ
ィファレンシャル装置５０に連結する。

【００１３】トランスミッションケース３内部におい
て、入、出力軸１４，１５に対しフロントドライブ軸１
６が平行配置され、このフロントドライブ軸１６の後端
はセンターディファレンシャル装置５０に一対のリダク
ションギヤ１７，１８を介して連結し、フロントドライ
ブ軸１６の前端は終減速部Ｂのフロントディファレンシ
ャル装置１９を介して前輪に伝動構成される。一方、セ
ンターディファレンシャル装置５０の後部には油圧多板
クラッチ装置６０が設けられ、この油圧多板クラッチ装
置６０から出力するリヤドライブ軸２０が、プロペラ軸
２１、リヤディファレンシャル装置２２等を介して後輪
に伝動構成される。

【００１４】自動変速機３０は、２組のフロントプラネ
タリギヤ３１，リヤプラネタリギヤ３２により前進４段
と後進１段を得る構成である。即ち、入力軸１４がリヤ
プラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａに、フロントプラ
ネタリギヤ３１のリングギヤ３１ｂおよびリヤプラネタ
リギヤ３２のキャリア３２ｃが変速機出力軸１５に連結
する。そしてフロントプラネタリギヤ３１のキャリア３
１ｃと一体的な連結要素３３と、リングギヤ３２ｂとの
間に、第１のワンウエイクラッチ３４、フォワードクラ
ッチ３５が直列的に設けられ、連結要素３３と固定部材
であるケース側との間に、第２のワンウエイクラッチ３
６、ローリバースブレーキ３７が並列的に設けられる。
連結要素３３とリングギヤ３２ｂとの間には、オーバラ
ンニングクラッチ３８がバイパスして設けてある。

【００１５】また、サンギヤ３１ａと一体的な連結要素
３９には、バンドブレーキ４０が設けられ、入力軸１４
と一体的な連結要素４１およびキャリア３１ｃと一体的
な連結要素４２との間には、ハイクラッチ４３が設けら
れる。更に連結要素３９と４１との間には、リバースク
ラッチ４４が設けられている。

【００１６】この自動変速機３０の構成により、Ｄレン
ジまたは３レンジと２レンジの１速ではフォワードクラ
ッチ３５が係合し、加速の場合は両ワンウエイクラッチ
３４，３６の作用で連結要素３３と共にリングギヤ３２
ｂをロックすることで、入力軸１４からサンギヤ３２
ａ，キャリア３２ｃを介して変速機出力軸１５に動力伝
達する。このとき、惰行時は第１のワンウエイクラッチ
３４がフリーになり、オーバランニングクラッチ３８を
係合して第１のワンウエイクラッチ３４のフリー回転を
規制しても、第２のワンウエイクラッチ３６がフリーに
なってエンジンブレーキは作用しない。１レンジの１速
では、ローリバースクラッチ３７の係合でオーバランニ
ングクラッチ３８を介してリングギヤ３２ｂを常にロッ
クするため、エンジンブレーキが作用する。

【００１７】Ｄレンジまたは３レンジと２レンジの２速
では、上記フォワードクラッチ３５とバンドブレーキ４
０とが係合し、このバンドブレーキ４０によりサンギヤ
３１ａをロックする。そこでキャリア３１ｃとリングギ
ヤ３２ｂとが、連結要素３３、フォワードクラッチ３
５、第１のワンウエイクラッチ３４を介して回転し、１
速時よりもリングギヤ３２ｂが回転する分だけ増速した
動力が出力する。このとき減速時には、オーバランニン
グクラッチ３８の係合により連結要素３３とリングギヤ
３２ｂとを連結状態に保つことで、エンジン側に逆駆動
力が伝達してエンジンブレーキが作用する。

【００１８】Ｄレンジまたは３レンジの３速では、フォ
ワードクラッチ３５とハイクラッチ４３とが係合し、こ
のハイクラッチ４３により入力軸１４が連結要素４１，
３２、キャリア３１ｃ、連結要素３３、フォワードクラ
ッチ３５、第１のワンウエイクラッチ３４を介してリン
グギヤ３２ｂに連結する。このため、リヤプラネタリギ
ヤ３２は一体化して、入力軸１４と変速機出力軸１５と
は直結する。このとき、減速時にオーバランニングクラ
ッチ３８の結合で第１のワンウエイクラッチ３４の空転
を規制することで、２速と同様にエンジンブレーキが作
用する。

【００１９】Ｄレンジの４速では、上述に加えてバンド
ブレーキ４０の係合でサンギヤ３１ａをロックする。こ
のため、フロントプラネタリギヤ３１でハイクラッチ４
３によりキャリア３１ｃに入力した動力でリングギヤ３
１ｂを増速することになり、これが変速機出力軸１５に
伝達する。この場合は、第１、第２のワンウエイクラッ
チ３４，３６を介しないため常にエンジンブレーキが作
用する。

【００２０】Ｒレンジでは、リバースクラッチ４４の結
合でサンギヤ３１ａに入力軸１４の動力が入力する。ま
た、ローリバースクラッチ３７の係合で連結要素３３と
共にキャリア３１ｃをロックするため、フロントプラネ
タリギヤ３１でリングギヤ３１ｂに逆転してギヤ比の大
きい動力が出力し、この逆転動力が変速機出力軸１５に
伝達して後進速になる。こうして、自動変速機３０にお
いて前進４段後進１段の変速段が得られる。

【００２１】一方、自動変速機３０の前方にはオイルポ
ンプ４５が設置され、トルクコンバータ１３のポンプイ
ンペラ側のドライブ軸４６で常に駆動される。オイルパ
ン５にはコントロールバルブボデー４７が収容され、上
述の各クラッチ、ブレーキに給排油して選択的に係合す
るようになっている。

【００２２】図３において、トランスファ部Ｄのセンタ
ーディファレンシャル装置５０と油圧多板クラッチ装置
６０について説明する。先ず、変速機出力軸１５の後方
に第１，第２の中間軸２３，２４を介してリヤドライブ
軸２０が同軸上に配置される。また、変速機出力軸１５
には前輪側のリダクションギヤ１７が回転自在に嵌合
し、これら変速機出力軸１５、リダクションギヤ１７及
び第１、第２の中間軸２３，２４の間に、センターディ
ファレンシャル装置５０が同軸上に配置される。

【００２３】センターディファレンシャル装置５０は複
合プラネタリギヤ式であり、変速機出力軸１５に形成さ
れる第１のサンギヤ５１と、第２の中間軸２４に形成さ
れる第２のサンギヤ５３を有する。また、キャリヤ５５
は左右のフランジ５５ａ，５５ｂをアーム５５ｃにより
一体化して成り、両フランジ５５ａ，５５ｂの間に装架
されたピニオン軸５６に、軸方向に一体形成される第
１、第２のピニオン５２，５４がニードルベアリング２
７を介して回転自在に装着される。そして、第１のサン
ギヤ５１に第１のピニオン５２が、第２のサンギヤ５３
に第２のピニオン５４がそれぞれ噛合い、トルク配分し
た動力を第２の中間軸２４に出力するように構成され
る。

【００２４】一方、第２の中間軸２４の内部には更に第
１の中間軸２３が遊嵌され、この第１の中間軸２３の前
端で２つのサンギヤ５１，５３の間に連結部材５７が結
合され、この連結部材５７がキャリヤ５５のアーム５５
ｃに一体的にスプライン結合して、差動制限等の作用が
可能になっている。更に、キャリヤ５５の一方のフラン
ジ５５ａにはリダクションギヤ１７が、キャリヤ５５の
動力を出力するように結合される。ここでキャリヤ５５
の前方のリダクションギヤ１７がトランスミッションケ
ース３の壁部３ａでボールベアリング２６ａにより支持
される。また後方フランジ５５ｂのボス部５５ｄは、外
周がトランスファケース４の壁部４ａによりボールベア
リング２６ｂで支持され、且つ内周が第２の中間軸２４
に対しボールベアリング２６ｃで支持され、両端支持で
回転自在に設置される。

【００２５】このセンターディファレンシャル装置５０
の構成により、第１のサンギヤ５１に入力する変速動力
を、第１、第２のサンギヤ５１，５３と、第１、第２の
ピニオン５２，５４との歯車諸元による基準トルク配分
比で、キャリヤ５５を介して前輪側へ、第２のサンギヤ
５３を介して後輪側へ不等トルク配分して伝達する機能
を有する。また旋回時に前後輪の回転数差を、第１，第
２のピニオン５２，５４の遊星回転により吸収する差動
機能を有する。

【００２６】次いで、油圧多板クラッチ装置６０につい
て説明する。先ず、第２の中間軸２４とリヤドライブ軸
２０の間に介設されるトルク伝達用の摩擦係合要素とし
てのダイレクトクラッチ７０、第１の中間軸２３とリヤ
ドライブ軸２０との間に介設される差動制限用の摩擦係
合要素としてのトランスファクラッチ８０、第２の中間
軸２４に設けられセンターディファレンシャル装置５０
の差動機能を阻止してキャリヤ５５を増速回転させる摩
擦係合要素としての第５速ブレーキ６１を有する。そし
てトランスファケース４の壁部４ａの背後に第５速ブレ
ーキ６１が配置され、この第５速ブレーキ６１の後ろに
２つのクラッチ７０，８０が２重に重合して同軸上に配
置される。

【００２７】そこでトランスファケース４の壁部４ａの
背後において第２の中間軸２４の外側に、肉厚の大きい
略Ｉ字形断面のスリーブ部材６５が、内側筒部６５ａを
スプライン嵌合して一体結合される。またスリーブ部材
６５の中心側前方がケース壁部４ａに対してスラストベ
アリング６６で支持され、前方（図の左側）へのスラス
ト力、即ちピストン推力に対して大きい剛性を有するよ
うに構成される。そしてスリーブ部材６５の外側筒部６
５ｂが前方に伸びてハブ部６５ｃが形成され、このスリ
ーブ部材６５とトランスファケース４との間に静止型油
圧シリンダ方式の第５速ブレーキ６１が設けられる。

【００２８】ここで一般に、クラッチのハブはドラム側
と同じトルクを小さいピッチ径で伝達するため、スプラ
インは大きい面強度が必要になる。そこでスリーブ部材
６５の外側筒部６５ｂのハブ部６５ｃの表面強度が、材
料的または表面処理により増大され、これにより第５速
ブレーキ６１によりスリーブ部材６５が適切にロックさ
れる。

【００２９】ダイレクトクラッチ７０は静止型油圧シリ
ンダ方式であり、固定側のエクステンションケース６と
そのボス部６ａにより油圧シリンダ７１が形成され、こ
のシリンダ７１内に油圧室７２を介してピストン７３が
移動可能に挿入される。ここで静止型油圧シリンダでは
クラッチ圧の供給が容易になることから、油圧シリンダ
７１が小径の油圧室７２ａと大径の油圧室７２ｂを有し
て２段シリンダに構成される。この２段シリンダ構造で
は、油圧回路の切換で同一油圧に対する発生トルクを変
化することができて、クラッチトルクの制御範囲が拡大
する。このため自動変速機３０の駆動系に配置されるダ
イレクトクラッチ７０において、そのクラッチトルクを
伝達トルクに応じて可変制御する場合に適する。

【００３０】また剛性の大きいスリーブ部材６５の外側
筒部６５ｂの後方に別部材のアウタドラム６７が一体結
合され、このドラム内部にリヤドライブ軸２０と一体的
なハブ部材としてのインナドラム６８が挿入される。そ
して両ドラムの間にクラッチプレート７４がスプライン
嵌合して配設され、クラッチプレート７４の終端とスリ
ーブ部材外側筒部６５ｂとの間に段付の受け部材７５
が、ピストン推力を直接スリーブ部材６５に伝達するよ
うに介設される。

【００３１】一方、静止状態のピストン７３の推力でク
ラッチプレート７４をその回転を許容しつつ押圧するた
め、ピストン７３にはボールベアリング７６が取付けら
れ、このベアリング７６の外輪側に押圧子７７が嵌着さ
れる。押圧子７７は、クラッチプレート７４と略同じ大
きさの大径円筒状に形成され、内側をインナドラム６８
の外側にスプライン嵌合することで、インナドラム６８
と常に一体回転しながらクラッチプレート７４を押圧す
るように連結される。更に、ピストン７３の前方には、
ボス部６ａのリテーナ７８からのリターンスプリング７
９が付勢される。

【００３２】トランスファクラッチ８０は回転型油圧シ
リンダ方式であり、インナドラム６８の内部に第１の中
間軸２３と一体的なハブ６９が挿入され、両者の間にク
ラッチプレート８４が配設され、クラッチプレート８４
の終端のドラム側に受け部材８５が装着される。また回
転するインナドラム６８の内部に油圧シリンダ８１が形
成され、油圧シリンダ８１に油圧室８２と共にピストン
８３を設けて構成される。尚、スリーブ部材６５、ハブ
６９及びドライブ軸２０相互の間、インナドラム６８と
ケースボス部６ａとの間等には、スラストベアリング６
６等が介設されている。

【００３３】これらクラッチ７０，８０と第５速ブレー
キ６１は、コントロールバルブボデー４７で自動変速機
３０の変速制御等と共に油圧制御される。即ち、自動変
速機３０で前進４段後進１段に変速される場合は、第５
速ブレーキ６１を解放してダイレクトクラッチ７０を係
合し、このとき後輪スリップ等に応じてトランスファク
ラッチ８０に差動制限トルクを生じる。また、第４速で
車速が設定値より上昇すると、逆に第５速ブレーキ６１
を係合してダイレクトクラッチ７０を解放し、このとき
前輪スリップ等に応じてトランスファクラッチ８０に伝
達トルクを生じる。

【００３４】図１において、ダイレクトクラッチ７０の
油圧制御系について説明する。先ず、ライン圧ＰＬの油
路９０がソレノイド弁９１を介して油路９２に連通し、
この油路９２が給油のみを許容する一方向オリフィス９
３と排油のみを許容する一方向オリフィス９４を介して
第１クラッチ圧Ｐ１の油路９５に連通し、この油路９５
がアキュムレータ９６、切換制御弁９８及び油圧シリン
ダ７１の大径の油圧室７２ｂに連通する。また油路９２
からの油路９７が直接切換制御弁９８に連通し、この切
換制御弁９８からの第２クラッチ圧Ｐ２の油路９９が一
方向オリフィスを介して小径の油圧室７２ａに連通す
る。更に、ライン圧ＰＬを制御して生成される制御圧Ｐ
ｃの油路１００が、アキュムレータ９６と切換制御弁９
８の制御側に連通して回路構成される。

【００３５】ソレノイド弁９１は、変速制御ユニット１
０１の変速のＯＮ−ＯＦＦ信号で切換動作するものであ
り、例えば４速以下の場合はＯＦＦ信号でライン圧ＰＬ
を導入し、５速の場合はＯＮ信号で油路９２をドレンす
るように切換える。一方向オリフィス９３，９４は、給
油と排油の際にそれぞれ所定の流量に調節して第１クラ
ッチ圧Ｐ１を制御する。

【００３６】アキュムレータ９６は、プラグ９６ａの一
方に第１クラッチ圧Ｐ１とスプリング９６ｂの力が作用
し、その他方に制御圧Ｐｃが対向して作用しており、制
御圧Ｐｃによりアキュム棚圧を設定することができる。
そこで第１クラッチ圧Ｐ１、その受圧面積Ａ１、プラグ
の移動に伴うスプリング力（Ｆ１−ｋｘ）、制御圧Ｐ
ｃ、その受圧面積Ａ２とすると、次式が成立する。 Ａ１・Ｐ１＋Ｆ１−ｋＸ＝Ａ２・Ｐｃ ここでスプリング全ストロークをＸ０とすると、棚圧始
めの油圧Ｐ１ｓは、 Ｐ１ｓ＝（Ａ２・Ｐｃ−Ｆ１）／Ａ１ となる。また棚圧終りの油圧Ｐ１ｆは、 Ｐ１ｆ＝（Ａ２・Ｐｃ−Ｆ１＋ｋＸ０）／Ａ１ となる。

【００３７】切換制御弁９８は、スプール９８ａの一方
に第１クラッチ圧Ｐ１が作用し、その他方に制御圧Ｐｃ
とスプリング９８ｂの力が対向して作用し、第１クラッ
チ圧Ｐ１の大小に応じて油路９７，９９を連通して第２
クラッチ圧Ｐ２をライン圧ＰＬとし、または油路９９を
ドレンして第２クラッチ圧Ｐ２を零に切換える。そこで
第１クラッチ圧Ｐ１の受圧面積Ａ３、制御圧Ｐｃの受圧
面積Ａ４、スプリング力Ｆ２とすると、Ｐ１＜（Ａ４・
Ｐｃ＋Ｆ２）／Ａ３、の場合にＰ２＝０となる。Ｐ１＞
（Ａ４・Ｐｃ＋Ｆ２）／Ａ３、の場合にＰ２＝ＰＬとな
る。従って、Ｐ２が０からＰＬに切換わる点を、上述の
アキュムレータ９６での棚圧終了時の第１クラッチ圧Ｐ
１ｆにするには、Ａ４／Ａ３＝Ａ２／Ａ１，Ｆ２＝Ａ３
（Ｆ１−ｋＸ０）／Ａ３に設定すれば良い。これにより
アキュムレータ９６で油圧上昇を遅延作用して、アキュ
ムレータ容量で決まる所定時間だけＰ２＝０、Ｐ１＝Ｐ
１ｓ〜Ｐ１ｆの低い状態に保つことができる。

【００３８】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン１０の動力はトルクコンバータ１
３、入力軸１４を介して自動変速機３０に入力し、２組
のフロントプラネタリギヤ３１とリヤプラネタリギヤ３
２の作動、クラッチ４４，４３，３５，３８，３６，３
４とブレーキ４０，３７の選択的係合により、Ｄレンジ
にシフトすると前進速の第１速ないし第４速に自動変速
され、Ｒレンジにシフトする場合は後進速になる。そし
てこの変速動力が変速機出力軸１５からセンターディフ
ァレンシャル装置５０の第１のサンギヤ５１に入力し、
各歯車諸元による後輪偏重の基準トルク配分比で、前輪
側のキャリヤ５５と後輪側の第２のサンギヤ５３とにト
ルク配分される。

【００３９】この場合は、油圧多板クラッチ装置６０の
第５速ブレーキ６１を解放するように油圧制御され、こ
のためスリーブ部材６５はフリーになって第２のサンギ
ヤ５３を有する第２の中間軸２４と一緒に回転する。ま
たダイレクトクラッチ７０は係合するように油圧制御さ
れる。

【００４０】そこで図１の油圧制御系では、ソレノイド
弁９１がＯＦＦ信号でライン圧ＰＬを導入するように動
作し、このため一方向オリフィス９３とアキュムレータ
９６を作動しつつ第１クラッチ圧Ｐ１が階段状に上昇し
て、ダイレクトクラッチ７０の油圧シリンダ７１の大径
の油圧室７２ｂに供給される。また所定時間後に切換制
御弁９８によりライン圧ＰＬと等しい第２クラッチ圧Ｐ
２が小径の油圧室７２ａにも供給される。

【００４１】ここでダイレクトクラッチ７０は静止型油
圧シリンダ方式の構造のため、遠心油圧の影響がない。
このため常にクラッチ圧Ｐ１，Ｐ２に対して正確に対応
したピストン推力を生じる。そしてピストン７３の推力
は、ボールベアリング７６によりインナドラム６８と一
体回転する押圧子７７を介してアウタドラム６７とイン
ナドラム６８のクラッチプレート７４、更に受け部材７
５を介してスリーブ部材６５に伝達して、スリーブ部材
６５とスラストベアリング６６により大きい剛性で受け
て支持される。そこでピストン推力はドラム側に作用し
なくなって、ドラム６７の変形等が確実に防止される。
またクラッチプレート７４は、上述のピストン７３とス
リーブ部材６５等により軸方向に適確に挟んで押圧接触
され、ピストン推力に応じた所定のクラッチトルクを生
じる。

【００４２】従って、センターディファレンシャル装置
５０のキャリヤ５５の動力は、リダクションドライブギ
ヤ１７、リダクションドリブンギヤ１８、フロントドラ
イブ軸１６、フロントディファレンシャル装置１９を介
して前輪に伝達する。また第２のサンギヤ５３の動力
は、第２の中間軸２４、スリーブ部材６５、ダイレクト
クラッチ７０、リヤドライブ軸２０以降の後輪に伝達
し、後輪偏重の４輪駆動走行になる。このときダイレク
トクラッチ７０のクラッチトルクが伝達トルクに応じて
可変制御されることで、変速ショック等が低減される。
そして旋回時には、センターディファレンシャル装置５
０の第１、第２のピニオン５２，５４の遊星回転により
前後輪の回転数差を吸収して、自由に旋回することが可
能になる。

【００４３】次いで、滑り易い路面走行時には、基準ト
ルク配分が後輪偏重のトルク配分のため通常は後輪が先
にスリップし、この場合にトランスファクラッチ８０の
差動制限トルクがスリップ状態に応じて制御される。そ
こでセンターディファレンシャル装置５０のキャリヤ５
５と第２のサンギヤ５３との間に、キャリヤ５５、連結
部材５７、第１の中間軸２３及びトランスファクラッチ
８０による他の伝動系路がバイパスして形成され、高回
転する後輪側の第２のサンギヤ５３から低回転する前輪
側のキャリヤ５５に、差動制限トルクに応じてトルクバ
イパスする。そこで前輪寄りにトルク配分制御されて後
輪スリップが防止される。このとき差動制限トルクが最
大になると、第２のサンギヤ５３とキャリヤ５５との直
結によりセンターディファレンシャル装置５０はロック
して直結式４輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当
したトルク配分になる。

【００４４】一方、４速より更に高速になると、自動変
速機３０が第２速の状態になり、同時にダイレクトクラ
ッチ７０を解放して第５速ブレーキ６１を係合するよう
に制御される。そこで図１の油圧制御系では、ソレノイ
ド弁９１がＯＮ信号でドレン側に切換わり、このため第
１クラッチ圧Ｐ１は一方向オリフィス９４で流量調整し
つつソレノイド弁９１によりドレンされる。また第１ク
ラッチ圧Ｐ１の低下に基づき切換制御弁９８が動作し
て、第２クラッチ圧Ｐ２もドレンされる。そこでダイレ
クトクラッチ７０はピストン推力が確実に消失して解放
する。

【００４５】また第５速ブレーキ６１の係合により、ス
リーブ部材６５と共にセンターディファレンシャル装置
５０の第２のサンギヤ５３がトランスファケース４で固
定して、キャリヤ５５が増速回転する。このため自動変
速機３０の第２速の動力が、センターディファレンシャ
ル装置５０で大幅に増速されてキャリヤ５５以降の前輪
に伝達し、４速よりギヤ比の小さいオーバドライブの５
速に変速される。このとき走行状態や前輪スリップの状
況等に応じてトランスファクラッチ８０のクラッチトル
クが可変制御されると、キャリヤ５５から第１の中間軸
２３、トランスファクラッチ８０を介して後輪にもトル
ク伝達される。そこで前輪スリップを防止すると共に、
前後輪のトルク配分が制御可能な４輪駆動走行になる。

【００４６】更に、５速の状態で車速低下すると、上述
と逆に第５速ブレーキ６１を解放し、ダイレクトクラッ
チ７０を再び係合して４速にダウンシフト制御される。
そこで図１の油圧制御系では、ソレノイド弁９１により
ライン圧ＰＬが導入して第１クラッチ圧Ｐ１のみが、先
ず不作動のアキュムレータ９６により、図２（ａ）のよ
うにその棚圧始めの油圧Ｐ１ｓになる。その後アキュム
レータ９６が作動して第１クラッチ圧Ｐ１が所定時間低
く保持され、この第１クラッチ圧Ｐ１が大径の油圧室７
２ｂに供給される。このとき切換制御弁９８のスプール
９８ａが図示のように作動して、第２クラッチ圧Ｐ２が
ドレンされる。このためダイレクトクラッチ７０では、
油圧室７２ｂの低い第１クラッチ圧Ｐ１のみに応じたピ
ストン推力でクラッチプレート７４が押圧接触して、ク
ラッチトルクＴｃが図２（ｃ）のように４速時の必要ク
ラッチトルクＴ１と略同一に小さく制御され、駆動トル
クの変動が抑えられて変速ショックも低減される。

【００４７】そして所定時間経過してアキュムレータ９
６のプラグ９６ａが全ストローク移動すると、第１クラ
ッチ圧Ｐ１が棚圧終りの油圧Ｐ１ｆからライン圧ＰＬに
急上昇する。このとき切換制御弁９８ではスプール９８
ａが下方に作動して、第２クラッチ圧Ｐ２が図２（ｂ）
のように零からライン圧ＰＬとなり、このライン圧ＰＬ
が油圧室７２ａに供給される。そこでこれ以降は、２つ
の油圧室７２ａ，７２ｂのライン圧ＰＬでピストン推力
が増大して、クラッチトルクＴｃも最大トルクＴ２に増
大し、低速段の大きいトルク伝達が可能になる。

【００４８】図５において、本発明の他の実施例につい
て説明する。この実施例では、アキュムレータと切換制
御弁を兼ねた単一のバルブ１１０を有し、このバルブ１
１０にソレノイド弁９１からの油路９２、第１クラッチ
圧Ｐ１の油路９５、第２クラッチ圧Ｐ２の油路９９、制
御圧Ｐｃの油路１００が連通する。バルブ１１０は、ス
プール１１０ａの一方に第１クラッチ圧Ｐ１とスプリン
グ１１０ｂの力が作用し、その他方に制御圧Ｐｃが作用
する。そして第１クラッチ圧Ｐ１が緩やかに上昇してス
プール１１０ａが一定ストロークＸ０だけ移動すると、
油路９２，９９を連通して第２クラッチ圧Ｐ２を零から
ライン圧ＰＬに切換えるように構成される。そこで５速
から４速へのダウンシフトの際に、このバルブ１１０に
より第１クラッチ圧Ｐ１、第２クラッチ圧Ｐ２等が図６
のように制御され、ダイレクトクラッチ７０のクラッチ
トルクＴｃが上述と全く同様に可変制御される。

【００４９】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
自動変速機付車両において変速制御とトルク伝達するク
ラッチが、静止型油圧シリンダ方式で構成されるので、
遠心油圧の影響が全く無くなって、クラッチ圧により高
い精度でクラッチトルク制御することができる。クラッ
チの２段シリンダ構造の一方の油圧室の第１クラッチ圧
が、変速時にアキュムレータにより所定時間だけ低く保
持されるので、変速ショック等を低減できる。この場合
に高速段側の変速で、変速時の必要クラッチトルクと略
同一であるから、クラッチのスリップが防止される。切
換制御弁はアキュムレータの棚圧終了時に第２クラッチ
圧を増大するように切換えるので、アキュムレータの作
動を最大限発揮できる。他の実施例のように単一のバル
ブでアキュムレータと切換制御弁の機能を有する構造で
は、部品点数が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動変速機付車両の油圧制御装置
の実施例を示す油圧回路図である。

【図２】クラッチ係合時の制御を示すタイムチャートで
ある。

【図３】自動変速機付車両のトランスファ部を示す断面
図である。

【図４】自動変速機付車両の駆動系の一例を示すスケル
トン図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す油圧回路図である。

【図６】クラッチ係合時の制御を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

２０ リヤドライブ軸 ２４ 第２の中間軸 ７０ ダイレクトクラッチ ７２ａ，７２ｂ 油圧室 ９１ ソレノイド弁 ９６ アキュムレータ ９８ 切換制御弁 ９０，９５，９９ 油路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの回転要素の間に変速制御すると共
   にトルク伝達するクラッチが設けられる自動変速機付車
   両において、クラッチが油圧シリンダを固定側に分離し
   て配設した静止型油圧シリンダ構造で、油圧シリンダの
   油圧室を２つに分割した２段シリンダ構造に構成され、
   ライン圧の油路が変速信号により給排油に切換えるソレ
   ノイド弁に連通し、このソレノイド弁が第１クラッチ圧
   の油路を介して一方の油圧室に連通し、且つ第２クラッ
   チ圧の油路を介して他方の油圧室に連通し、第１クラッ
   チ圧の油路には所定時間だけ第１クラッチ圧を低く保持
   するアキュムレータが連設され、第２クラッチ圧の油路
   には第１クラッチ圧の大小により第２クラッチ圧を増減
   する切換制御弁が連設されることを特徴とする自動変速
   機付車両の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 クラッチは、高速段側からのダウンシフ
   ト時に油圧室に第１、第２のクラッチ圧を供給して係合
   することで変速制御し、低速段では係合状態でトルク伝
   達するダイレクトクラッチであることを特徴とする請求
   項１記載の自動変速機付車両の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 切換制御弁は、アキュムレータの棚圧終
   了時に第２クラッチ圧を零からライン圧に増大するよう
   に設定されることを特徴とする請求項１記載の自動変速
   機付車両の油圧制御装置。
4. 【請求項４】 アキュムレータと切換制御弁は、両者の
   機能を備えた単一のバルブで構成されることを特徴とす
   る請求項１記載の自動変速機付車両の油圧制御装置。