JPS6378824A

JPS6378824A - ４輪駆動車の自動変速機制御装置

Info

Publication number: JPS6378824A
Application number: JP22292886A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Koto; 厚東　正晃; Kiyoshi Fujiwara; 清志藤原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-08
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07110577B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動変速機を有し、該自動変速機の出力をセ
ンターデフを介して各車軸に伝達する４輪駆動車の自動
変速機制御装置に関するものであ机（従来の技術）一般に、自動変速機としては、エンジンの出力軸に連結
されたトルクコンバータと、遊星歯車機構などの歯車機
構を有する多段歯車式変速機構とを組合せて構成したも
のが汎用されている。このような自動変速機における変
速制御には、通常、油圧機構が採用されている。すなお
ち、機械式または電磁式の切換弁により油圧回路を切換
え、これによって多段歯車式変速機構に付随するブレー
キ、クラッチなどの摩擦要素を適宜作動させてエンジン
動力の伝達系を切換え、所要の変速段を得るようになっ
ている。このような自動変速機においては、予め定めら
れた変速パターンに基づき、車両の走行状態が変速線を
越えたことを検出し、それによって油圧回路を切換えて
変速するのが通例である。

ところで、従来、そのような自動変速機を用い、その自
動変速機の出力をセンターデフを介して各車軸に伝達す
る４輪駆動車は知られている（例えば特開昭６０−３０
８４６号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上述した４輪駆動車の場合には、４輪駆動時
であれば、ドライバの要求、車両の走行状態あるいは路
面状態に応じてセンターデフロックとセンターデフフリ
ーとの切換が行われるが、センターデフロック時であっ
てもセンターデフフリ一時であっても同一の変速パター
ンに基づいて変速制御されているので、要求の異なるセ
ンターデフのロック、フリーの各走行状態に対して適し
た変速制御が行われていない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、４輪駆動時
のセンターデフロック、センターデフフリーの各走行状
態に対して最適の変速制御を行うことができる４輪駆動
車の自動変速機制御装置を提供することを目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は、自動変速機を有
し、該自動変速機の出力をセンターデフを介して各車軸
に伝達する４輪駆動車を前提とし、上記センターデフの
ロック、フリーの切換を制御するセンターデフ切換手段
と、該センターデフ切換手段に連係されセンターデフの
ロック、フリーの切換に連動して自動変速機の変速パタ
ーンに自動切換する変速パターン切換手段を有する。

（作用）センターデフ切換手段にて制御されてセンターデフ切換
が行われると、それに連動して変速パターン切換手段に
て自動変速機の変速パターンが自動切換され、センター
デフロック時とセンターデフフリ一時とで異なる変速パ
ターンに基づいて制御される。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

４輪駆動車の自動変速機制御装置の全体構成を示す第１
図において、ｌは自動変速機で、トルクコンバータ２、
主変速機３および副変速機４とからなり、該副変速機４
が２−４切換機構５を介して前後軸に連結されている。

上記副変速機４はプラネタリ式で、入力軸６が主変速機
３の出力軸７に連結され、該両軸６，７と同軸上にスリ
ーブギヤ式副変切換機構８が並設されている。また、副
変速機４の出力軸９にはプラネタリ式センターデフｌＯ
の入力軸１１が一体に形成され、該センターデフ１０の
第１出力部材１２が後輪駆動軸に、第２出力部材１３が
トランスファギヤ１４を介して前輪駆動軸にそれぞれ連
結されている。さらに、副変速機４の出力軸９と同軸に
スリーブギヤ式の上記２−４切換機構５が並設されてい
る。上記２−４切換機構５は、切換用モータ１５にて切
換制御されるようになっている。

また、４輪駆動時には、センターデフ切換手段１６より
の信号にて変速パターン切換手段１７ａがセンタープフ
ロツタ用、センターデフフリー用の変速パターン（Ｄレ
ンジ）の自動切換を行い、各走行状態に応じた変速パタ
ーンに基づいて変速制御手段１７にて変速制御される。

上記変速制御手段１７は電子制御式自動変速機である場
合には、予め設定記憶された複数の変速パターンのいず
れかと車両の走行状態を示すセンサ信号とを比較し、こ
の比較結果に基づき主変速機３の油圧回路の電磁式切換
弁を作動制御する演算処理装置で構成される。その場合
において、変速パターン切換手段１７ａは、予め設定記
憶された複数の変速パターンの内から入力信号に対応し
て１つを選択するようになっている。

一方、油圧制御式自動変速機である場合には、変速制御
手段１７は車両の走行状態を示す油圧信号に応じて作動
する機械式切換弁（シフト弁）を有する油圧回路装置に
より構成され、変速パターン切換手段１７ａは、入力信
号にしたがって上記油圧信号のレベルを一定量バイアス
補正する例えばモジュレートバルブ装置により構成され
る。

上記変速パターンは第２図および第３図に示す通りであ
って、センターデフフリー用変速パターン（第３図参照
）はセンターデフロック用変速パターン（第２図参照）
よりも変速線が広範囲に位置するように設定されており
、デフロック時には、低摩擦係数の路面の走り易さのた
めに、発進段である第１速の使用範囲を拡大して発進時
駆動力を確保し、かつ、高速時での過大な駆動力による
スリップの発生を防止する直進安定性の点から、最高段
である第４速の使用範囲も拡大している。

なお、第２図および第３図において、実線はシフトアッ
プライン、破線はシフトダウンラインを表わし、丸印の
中の数字は変速位置を示す（例えば■は第１速位置）。

前記副変速機４は、前記入力軸６の端部に設けられたサ
ンギヤ１８と、該サンギヤ１８の外周側のリングギヤ１
９と、該リングギヤ１９と前記サンギヤ１８との間にあ
って自転および公転作用をなす複数のピニオンギヤ２０
．２０・・・・・・とによって構成されている。そして
、前記ピニオンギヤ２０．２０・・・・・・は、キャリ
ア２１に回転自在に枢支されており、該キャリア２１は
、この副変速機４の出力軸９に対して共回り可能に支持
されている。

また、前記リングギヤ１９は、前記出力軸９に対して相
対回転自在に枢支されている。なお、前記出力軸９は、
前記入力軸６と同一軸線上にあって、該入力軸６に対し
て相対回転自在とされている。

前記リングギヤ１９の枢支部外層には、クラッチハブ２
２を介してスリーブ２３が軸方向にスライド可能に支持
されている。該スリーブ２３の軸方向両側には、トラン
スファケーシング２４に係止された係止部材２５に設け
られたクラッチ用歯２６と前記出力軸９に共回り可能に
支持された別のクラッチ用歯２７とが配置されており、
これらのクラッチ用歯２６．２７に対して軸方向にスラ
イドしたスリーブ２３が選択的に係合せしめられるよう
になっている。つまり、これらスリーブ２３およびクラ
ッチ用歯２６．２７によって前記剛度切換機構８が構成
され、該剛度切換機構８は、前記副変速機４の出力側に
位置せしめられている。

この剛度切換機構８は図示していない適宜の操作部材に
より切換操作される。

而して、前記剛度切換機構８の切換操作により前記副変
速機４において次のように変速がなされる。

（１）Ｎレンジスリーブ２３を第１図実線位置に位置せしめていずれの
クラッチ用歯２６．２７にも係合せしめず、リングギヤ
１９をフリー状態となす時は、入力軸６からサンギヤ１
８に入力された動力は、ピニオンギヤ２０，２０・・・
・・・を自転させるのみで出力軸９に伝達されず、ニュ
ートラル状態となる。

（ｎ）ＬＯＷレンジスリーブ２３を符号Ａｔで示す位置（第１図鎖線図示）
に位置せしめて係止部材２５のクラッチ用ａ２６に係合
させ、リングギヤ１９をトランスファーケーシング２４
側に固定する。すると、入力軸６からサンギヤ１８に入
力された動力は、ピニオンギヤ２０．２０・旧・・を自
転および公転させることになり、キャリア２１を介して
出力軸９に減速伝達される。

（ＩＩＩ）ＨＩレンジスリーブ２３を符号Ａ２で示す位置（第１図鎖線図示）
に位置せしめて別のクラッチ用歯２７に係合させ、リン
グギヤ１９を出力軸９に連結する。

すると、入力軸６からサンギヤ１８に入力された動力は
、ピニオンギヤ２０．２０・旧・・を公転させるのみと
なり、キャリア２１を介して直結状態で出力軸９に伝達
される。

一方、前記センターデフ１０は入力軸１１外周に相対回
転自在に枢支されたサンギヤ３２と、該サンギヤ３２の
外周側のリングギヤ３３と、該リングギヤ３３と前記サ
ンギヤ３２との間にあって自転および公転作用をなす複
数のピニオンギヤ３４．３４・・・・・・とによって構
成されている。そして、前記ピニオンギヤ３４．３４・
旧・・は、キャリア３５によって回転自在に枢支されて
おり、該キャリア３５は、前記入力軸１１の端部に共回
り可能に支持されている。また、前記リングギヤ３３は
、センターデフｌＯの第１出力部材１２（即ち、後輪駆
動軸に直結されている出力部材）に共回り可能に支持さ
れている。なお、第１出力部材１２は、前記入力軸１１
と同一軸線上にあって、該入力軸１１に対して相対回転
自在とされている。

前記サンギヤ３２の枢支部外層には、センターデフ１０
の第２出力部材１３となるギヤが相対回転自在に枢支さ
れており、該ギヤは、チェーン３６を介して前輪駆動軸
側のトランスファギヤ１４に連結されている。

また、前記サンギヤ３２の枢支部においてセンターデフ
１０の入力側端部外周には、クラッチハブ３７を介して
スリーブ３８が軸方向スライド可能に支持されている。

該スリーブ３８の軸方向両側には、前記入力軸１１に対
して共回り可能に支持されたクラッチ用歯３９と前記第
２出力部材１３に一体形成されたクラッチ用歯４０とが
配置されており、これらのクラッチ用１３９．４０に対
してスライドしたスリーブ３８が選択的に係合せしめら
れるようになっている。つまり、これらスリーブ３８お
よびクラッチ用歯３９．４０によって前記スリーブギヤ
式２−４切換機構５が構成され、該２−４切換機構５は
、前記センターデフ１０の入力側に位置せしめられてい
るのである。この２−４切換機構５は、切換モータ１５
の駆動により操作部材４１が作動して切換操作される。

而して、前記２−４切換機構５の切換操作により、スリ
ーブ３８を第１図実線位置に位置せしめて入力軸ｌｌ側
のクラッチ用歯３９に係合させ、サンギヤ３２を入力軸
１１に連結すると、副変速機４の出力軸９から入力軸１
１に入力された動力は、サンギヤ３２およびキャリア３
５に入力され、ピニオンギヤ３４．３４・・・・・・の
公転によりリングギヤ３３を介して第１出力部材１２を
経て直結状態で後輪駆動軸に伝達されるが、第２出力部
材１３がフリー状態となっているため、前輪駆動軸への
動力伝達はなく、後輪のみの２輪駆動となる。

また、４輪駆動時には、スリーブ３８の位置によりデフ
ロックとデフフリーとが次のように切換えられる。

（１）デフロック状態スリーブ３８を符号Ｂｌで示す位置（第１図鎖線図示）
に位置せしめて入力軸１１側のクラッチ用歯３９および
第２出力部材１３側のクラッチ用歯４０の両方に係合さ
せて、サンギヤ３２を入力軸１１および第２出力部材１
３に連結する。すると、副変速機４の出力軸９から入力
軸１１に入力された動力は、サンギヤ３２、キャリア３
５および第２出力部材１３に入力され、ピニオンギヤ３
４．３４・・・・・・の公転によりリングギヤ３３を介
して第１出力部材１２を経て直結状態で後輪駆動軸に伝
達される一方、第２出力部材３からチェーン３６および
トランスファギヤ１４を介して前輪駆動軸へも伝達され
、前輪および後輪による４輪駆動となる。この時、入力
軸１１からの動力は、サンギヤ３２およびキャリア３５
に同時に入力されるため、ピニオンギヤ３４，３４・・
・・・・は自転せず、デフロック状態となる。

（ＩＩ）デフフリー状態スリーブ３８を符号Ｂ２で示す位置（第１図鎖線図示）
に位置せしめて第２出力部材１３側のクラッチ用歯４０
に係合させ、サンギヤ３２を第２出力部材１３に連結す
る。すると、副変速機４の出力軸９から入力軸１１に入
力された動力は、キャリア３５に入力された後、ピニオ
ンギヤ３４゜３４・・・・・・を介してリングギヤ３３
およびサンギヤ３２に分配され、リングギヤ３３からの
出力は、第１出力部材１２を経て後輪駆動軸に伝達され
る一方、第２出力部材１３からの出力は、チェーン３６
およびトランスファギヤ１４を介して前輪駆動軸へ伝達
される。従って、前輪および後輪による４輪駆動となる
。この時、入力軸１１からの動力は、キャリア３５にの
み入力されるため、ピニオンギヤ３４，３４・・・・・
・は自転および公転をし、デフフリー状態となる。

上記センターデフ１０の切換操作は、センターデフロッ
ク信号またはセンターデフフリー信号の入力によりセン
ターデフ切換手段１６から切換信号が切換モータ１５に
出力されることにより行われるが、それと同時に変速制
御手段１７（変速パターン切換手段１７ａ）にもセンタ
ーデフ切換手段１６より切換信号が出力され、センター
デフ切換に連動して変速パターンの自動切換が行われる
。

それによって、センターデフロック時には、第２図に示
す変速パターンに基づき制御され、第３図に示す変速パ
ターンに基づくセンターデフフリ一時よりも第１速およ
び第４速の使用範囲が拡大され、悪路、低摩擦係数路で
の走行性、高速での直進安定性が良くなる。

なお、本発明は、一方の車軸に対しては直接トルクを伝
達し、残りの車軸に対しては入出力軸の回転差に比例し
たトルク伝達特性を有するビスカスカップリングを介し
てトルクを伝達するようにし、このビスカスカップリン
グの作動、非作動で４輪駆動と２輪駆動とが自動切換え
されるものにも適用できる。

（発明の効果）本発明は、上記のように、センターデフ切換に連動して
自動変速機の変速パターンを自動切換するようにしたの
で、センターデフのロック、フリーの各走行状態に合致
した変速制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は、４輪駆
動車の自動変速機制御装置の全体構成図、第２図および
第３図はそれぞれ４輪駆動におけるデフロックおよびデ
フフリー用の変速パターン（Ｄレンジ）を示す図である
。ｌ・・・・・・自動変速機、５・・・・・・２−４切換
機構、１０・・・・・・センターデフ、１６・・・・・
・センターデフ切換手段、１７・・・・・・変速制御手
段、１７ａ・・・・・・変速パターン切換手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動変速機を有し、該自動変速機の出力をセンタ
ーデフを介して各車輪に伝達する４輪駆動車において、
上記センターデフのロック、フリーの切換を制御するセ
ンターデフ切換手段と、該センターデフ切換手段に連係
されセンターデフのロック、フリーの切換に連動して自
動変速機の変速パターンを自動切換する変速パターン切
換手段を有することを特徴とする４輪駆動車の自動変速
機制御装置
（２）変速パターン切換手段は、デフロック用およびデ
フフリー用変速パターンを有し、デフロック用変速パタ
ーンはデフフリー用変速パターンよりも発進段および最
高段の使用範囲が拡大するよう変速線が位置するように
設定されているところの特許請求の範囲第１項記載の４
輪駆動車の自動変速機制御装置。