JPS6411489B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、４輪駆動車の２輪駆動・４輪駆動自
動切換装置に関する。 ［従来の技術］ 従来、パートタイム方式の４輪駆動車では、２
輪駆動と４輪駆動の切換を手動により行なつてい
た。 ［発明が解決しようとする問題点］ そのため操作性の煩わしさにより、常時４輪駆
動で走行してパートタイム式の利点を生かさない
場合や、４輪駆動が必要な路面状態でも４輪駆動
への切換を忘れて２輪駆動で走行し、スリツプを
生じる可能性を続けながら走行することになり好
ましくなかつた。 そこで、上記欠点を解消するために、前輪と後
輪の回転数の差及び回転数によつて適切に２輪駆
動と４輪駆動の切換を行なうことができる２輪駆
動・４輪駆動自動切換装置が考えられる。例え
ば、該２輪駆動・４輪駆動自動切換装置を、変速
機の後部に配設され４輪駆動用摩擦クラツチの係
合・解放により２輪駆動・４輪駆動切換え可能に
構成される４輪駆動車において、油圧源１０１
と、前記４輪駆動用摩擦クラツチの油圧サーボ８
２Ａと、前輪の回転数に応じた前輪ガバナ圧を発
生する前輪用ガバナ弁２１０と、後輪の回転数に
応じた後輪ガバナ圧を発生する後輪用ガバナ弁１
１０と、前記前輪ガバナ圧と前記後輪ガバナ圧と
が対抗されるように供給されて前記油圧サーボへ
の油圧の給排を切り換える切換弁２２０とを備
え、該切換弁は前記両ガバナ圧に設定値以上の差
があるときには前記油圧サーボと前記油圧源を連
通させ、前記両ガバナ圧が等しいか又は設定値以
下の差であるときには前記油圧サーボと排出路２
２５を連通させるように構成すると、走行状態に
応じて前輪と後輪の回転数の差及び回転数によつ
て適切に２輪駆動と４輪駆動の切換を自動的に行
なうことができるので、常に走行状態に適合した
走行が可能となり、例えば雪道等の４輪駆動が必
要な路面状態では、自動的に４輪駆動への切換が
行なわれるため、安全走行ができるが、２輪駆動
走行中に、例えば後輪がスリツプして２輪駆動か
ら４輪駆動へ切り換えられた場合、４輪駆動にな
つて前後輪の回転数が等しくなると再び直に２輪
駆動に切り換わつてしまい、乗り心地が悪くなる
可能性があるという問題があつた。 本発明の目的は、上記欠点を解消した２輪駆
動・４輪駆動自動切換装置を提供することにあ
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の２輪駆動・４輪駆動自動切換装置は、
変速機の後部に配設され４輪駆動用摩擦クラツチ
の係合・解放により２輪駆動・４輪駆動切換え可
能に構成される４輪駆動車において、油圧源１０
１と、前記４輪駆動用摩擦クラツチの油圧サーボ
８２Ａと、前輪の回転数に応じた前輪ガバナ圧を
発生する前輪用ガバナ弁２１０と、後輪の回転数
に応じた後輪ガバナ圧を発生する後輪用ガバナ弁
１１０と、前記前輪ガバナ圧と前記後輪ガバナ圧
とが対抗されるように供給されて前記両ガバナ圧
に設定値以上の差があるときには前記油圧サーボ
と前記油圧源を連通させ、前記両ガバナ圧が等し
いか又は設定値以下の差であるときには前記油圧
サーボと排出路２２５を連通させるように前記油
圧サーボへの油圧の給排を切り換える切換弁２２
０とを備え、前記切換弁は前記油圧サーボと排出
路を連通させる位置で第１の油路２０１を介して
前輪ガバナ圧を供給され、前記油圧サーボと前記
油圧源を連通させる位置で第２の油路２０２を介
して前輪ガバナ圧を供給されるように構成され、
前記第２の油路に前輪ガバナ圧が設定値以上にな
ると開くチエツク弁２４０を設けたことを特徴と
する。 ［発明の作用・効果］ 本発明の２輪駆動・４輪駆動自動切換装置は、
変速機の後部に配設され４輪駆動用摩擦クラツチ
の係合・解放により２輪駆動・４輪駆動切換え可
能に構成される４輪駆動車において、油圧源１０
１と、前記４輪駆動用摩擦クラツチの油圧サーボ
８２Ａと、前輪の回転数に応じた前輪ガバナ圧を
発生する前輪用ガバナ弁２１０と、後輪の回転数
に応じた後輪ガバナ圧を発生する後輪用ガバナ弁
１１０と、前記前輪ガバナ圧と前記後輪ガバナ圧
とが対抗されるように供給されて前記両ガバナ圧
に設定値以上の差があるときには前記油圧サーボ
と前記油圧源を連通させ、前記両ガバナ圧が等し
いか又は設定値以下の差であるときには前記油圧
サーボと排出路２２５を連通させるように前記油
圧サーボへの油圧の給排を切り換える切換弁２２
０とを備え、前記切換弁は前記油圧サーボと排出
路を連通させる位置で第１の油路２０１を介して
前輪ガバナ圧を供給され、前記油圧サーボと前記
油圧源を連通させる位置で第２の油路２０２を介
して前輪ガバナ圧を供給されるように構成され、
前記第２の油路に前輪ガバナ圧が設定値以上にな
ると開くチエツク弁２４０を設けたことにより、
通常スリツプが発生する設定値以下の連速での走
行中においては、後輪がスリツプして２輪駆動か
ら４輪駆動へ切り換えられた場合、たとえ前後輪
の回転数が等しくなつても、前輪ガバナ圧即ち車
速が設定値以上にならないと２輪駆動にはならず
４輪駆動走行を持続するため、前輪ガバナ圧即ち
車速が設定値以上になるまで４輪駆動から２輪駆
動への切り換えが遅延され時間を要するため乗り
心地を損なわないという効果を有する。 ［実施例］ 次に本発明を図に示す一実施例に基づいて説明
する。 第１図は、本発明に係る４輪駆動用トランスフ
ア装置を前進３速後進１速の自動変速機に適用し
た場合の動力伝達機構を示す概略図である。 自動変速機１２はトルクコンバータ１４、前進
３段後進１段の遊星歯車変速機構１６を備えてい
る。トルクコンバータ１４は、ポンプインペラ１
８、タービン２０、ステータ２２を含む周知のも
のであり、ポンプインペラ１８は機関クランク軸
２４と連結され、タービン２０はタービン軸２６
に連結されている。タービン軸２６はトルクコン
バータ１４の出力軸をなすものであり、これはま
た前進３段後進１段の遊星歯車変速機構１６の入
力軸となつている。 タービン軸２６と中間軸２８の間には多板クラ
ツチ３０が設けられており、またタービン軸２６
とサンギヤ軸３２の間には多板クラツチ３４が設
けられている。サンギヤ軸３２とトランスミツシ
ヨンケース３６の間には多板ブレーキ３８、及び
一方向クラツチ４０を介した多板ブレーキ４２が
設けられている。サンギヤ軸３２に設けられたサ
ンギヤ４４はキヤリア４６、該キヤリアによつて
担持されたプラネタリピニオン４８、該ピニオン
と噛合つたリングギヤ５０、他の一つのキヤリア
５２、該キヤリアにより担持されたプラネタリピ
ニオン５４、該ピニオンと噛合つたリングギヤ５
６と共に二列の遊星歯車装置を構成している。一
方の遊星歯車装置におけるリングギヤ５０は中間
軸２８と連結されている。また、この遊星歯車装
置におけるキヤリア４６は他方の遊星歯車装置に
おけるリングギヤ５６と連結されており、これら
キヤリア４６、及びリングギヤは遊星歯車変速機
構１６の出力軸であると同時に４輪駆動用トラン
スフア装置１０の入力軸である軸５８と連結され
ている。また、該他方の遊星歯車装置におけるキ
ヤリア５２とトランスミツシヨンケース３６の間
には多板ブレーキ６０と一方向クラツチ６２が設
けられている。 以上の自動変速機１２は第２図に示す油圧制御
装置によつて各クラツチ及びブレーキの係合また
は解放が行われ、前進３速の自動変速または手動
切換による後進１段の変速を行うようになつてい
る。 自動変速機１２の変速ギヤ位置とクラツチ及び
ブレーキの作動状態を表１に示す。

【表】 ここで、○印は各クラツチ及びブレーキが係合状態
にあり、×印はそれらが解放状態にあることを
示す。
４輪駆動用トランスフア装置１０においては、
軸５８に設けられたサンギヤ６４は、キヤリア６
６、該キヤリアにより担持されたプラネタリピニ
オン６８、該ピニオンと噛合つたリングギヤ７０
と共に遊星歯車装置を構成している。キヤリア６
６と軸５８の間には多板クラツチ７２が設けられ
ており、リングギヤ７０とトランスフアケース７
４の間には多板ブレーキ７６が設けられている。
また、キヤリア６６は４輪駆動用トランスフア装
置１０の一方の出力軸７８と連結されている。一
方の出力軸７８と駆動側スプロケツト８０の間に
は多板クラツチ８２が設けられており、他方の出
力軸８４に設けられた被駆動側スプロケツト８６
と駆動側スプロケツト８０の間にはチエーン８８
が張設されている。 以上の４輪駆動用トランスフア装置１０は第２
図に示す油圧制御装置によつて各クラツチ及びブ
レーキの係合または解放が行われ、２輪駆動と４
輪駆動直結走行の自動切換走行と４輪駆動減速走
行の切換が手動電気スイツチ（図示せず）によつ
て行われる。 ４輪駆動用トランスフア装置１０の各クラツチ
及びブレーキの作動状態と車両の走行状態を表２
に示す。

【表】 ここで、〇印は各クラツチ及びブレーキが係合
状態にあり、×印はそれらが解放状態にあること
を示す。減速比のλは、遊星歯車機構のサンギヤ
６４とリングギヤ７０との歯数比であり、減速比
の値はλを0.5とした場合のものである。 表２に示すように２輪駆動走行時ではクラツチ
７２のみが係合され、クラツチ８２、ブレーキ７
６は解放されており、遊星歯車装置のサンギヤ６
４とキヤリア６６とは連結され、軸５８と一方の
出力軸７８は直結となつて動力は減速比１で一方
の出力軸７８のみに伝達される。４輪駆動直結走
行時ではクラツチ７２，８２が係合されブレーキ
７６は解放されており、一方の出力軸７８と駆動
側スプロケツトがクラツチ８２によつて連結さ
れ、チエーン８８、被駆動側スプロケツト８６を
介して他方の出力軸へ動力が伝達され、軸５８か
らの動力は減速比１で両方の出力軸７８と８４に
伝達される。４輪駆動減速走行時では、クラツチ
８２とブレーキ７６が係合されクラツチ７２は解
放されており、リングギヤ７０は固定され、動力
は軸５８からサンギヤ６４、ピニオン６８、キヤ
リア６６を介して減速されて、両方の出力軸７８
と８４に伝達される。 次に本発明に係る４輪駆動用トランスフア装置
を前進３段後進１段の自動変速機に適用した場合
の油圧制御装置について第２図により説明する。 図中１００は前進３段後進１段の自動変速機１
２の油圧制御装置の一例であり、油溜め１０１よ
り油ポンプ１０２により吸い上げられた油は、油
圧制御弁１０３により所定の油圧（ライン圧）に
調圧され油路１０４に導かれた圧油は選速弁１０
５を介して１―２シフト弁１０６及び２−３シフ
ト弁１０７に導かれる。 １０８はスロツトル弁でありアクセル開度に応
じた油圧（スロツトル圧）を油路１０９に発生し
ている。 １１０は後軸用ガバナ弁であり後軸回転数に応
じた油圧（ガバナ圧）を油路１１１に発生してい
る。 １―２シフト弁１０６及び２―３シフト弁１０
７は、油路１０９及び油路１１１から供給される
スロツトル圧及びガバナ圧の大きさに関連して油
路１１２，１１３，１１４，１１５へのライン圧
の給排を制御し、クラツチ及びブレーキの油圧サ
ーボ３０Ａ，３４Ａ，３４Ｂ，３８Ａ，４２Ａ，
６０Ａ，６０Ｂへの圧油の給排を制御している。 この実施例においては、前進第１速時には油圧
サーボ３０Ａに圧油が供給されてクラツチ３０が
係合し、前進第２速時には油圧サーボ３０Ａ，４
２Ａに圧油が供給されてクラツチ３０及びブレー
キ４２が係合し、前進第３速時には油圧サーボ３
０Ａ，３４Ａ，４２Ａに圧油が供給されてクラツ
チ３０，３４及びブレーキ４２が係合し、後進時
には油圧サーボ３４Ａ，３４Ｂ，６０Ａ，６０Ｂ
に圧油が供給されてクラツチ３４及びブレーキ６
０が係合される。 本発明の４輪駆動用トランスフア装置の油圧制
御装置２００は、前輪用ガバナ弁２１０、２輪・
４輪切換弁２２０、アキユームレータ２３０、チ
エツク弁２４０、ソレノイド弁２５０、インヒビ
タ弁２６０、一方向弁２８０，２９０、および油
圧サーボ７２Ａ，７６Ａ，８２Ａから成る。 前輪用ガバナ弁２１０は、前輪用出力軸に設け
られ、前軸回転数に応じた油圧を油路２０１及び
２０２に発生している。 ２輪・４輪切換弁２２０は、スプリング２２１
を背設したスプール２２２を備え、スプールの図
示上端には油室２２３が形成され、スプールの図
示下端には油室２２４が形成されている。油室２
２３には油路２０１を介して前輪ガバナ圧が供給
され、油室２２４には油路１１１、一方向弁２９
０及び油路２０３を介して後輪ガバナ圧が供給さ
れており、両ガバナ圧によつて、クラツチ８２の
係合・解放を行なうための油圧サーボ８２Ａへの
圧油供給油路２０４とライン圧油路１０４あるい
は排油口２２５との連通を制御している。 前輪用ガバナ弁２１０の他方の油路２０２は、
チエツク弁２４０、アキユムレータ２３０及び油
路２０５を介して２輪・４輪切換弁２２０に連絡
している。 ２輪・４輪切換弁２２０のスプール２２２が図
示下方に位置しているときには、油路２０１は油
室２２３に連絡されており、スプール２２２が図
示上方に位置しているときには、油路２０１と油
室２２３との連絡は閉ざされ、油路２０５がスプ
ール２２２の図示上方に設けられた穴２２６を介
して油室２２３に連絡される。 アキユームレータ２３０は油路２０５を経て２
輪・４輪切換弁２２０へのガバナ圧の供給を、緩
慢に行なうために設けられる。 チエツク弁２４０は、油路２０２へ供給される
ガバナ圧が設定圧以上になると油路２０２と油路
２０５を連通されて、ガバナ圧が油路２０５に導
かれる。 ソレノイド弁２５０は、非通電時には弁口２５
１を閉じて、オリフイス２５２を介し油路１０４
と連絡した油路２５３に油圧を生じさせ、通電時
には弁口２５１を開いて排出口２５４から油路２
５３の圧油を排出させる。 インヒビタ弁２６０は、スプリング２６１を背
設したスプール２６２及びスプリング２６３を背
設したスプール２６４から成り、油室２６５及び
２６６に油路１１１を経て導かれる後輪ガバナ圧
と、油路２５３を経て油室２６７に導かれるライ
ン圧とによつて、油路１０４と、クラツチ７２の
係合・解放を行なうための油圧サーボ７２Ａへの
圧油供給油路２０６あるいはブレーキ７６の係
合・解放を行なうための油圧サーボ７６Ａへの圧
油供給油路２０７との連通を制御する。 一方向弁２８０は、油路２０３から油路２０７
への連絡を遮断し、油路２０７から油路２０３へ
連通させ、一方向弁２９０は、油路２０３から油
路１１１への連絡を遮断し、油路１１１から油路
２０３へ連通させる。 次に、作動について説明する。 手動電気スイツチによつて２輪、４輪自動切換
が選択されると、ソレノイド弁２５０は通電され
油路２５３に油圧は発生しないので、油路２５３
に連絡したインヒビタ弁２６０の油室２６７には
圧油は供給されず、スプール２６２はスプリング
２６１の作用で図示下方位置に設定され、スプー
ル２６４も図示下方位置に設定される。よつて、
油路１０４のライン圧は油路２０６に導かれ、油
圧サーボ７２Ａに供給されて、クラツチ７２が係
合して、直結状態となる。 この状態において、通常後輪がスリツプしてい
ない状態では、２輪・４輪切換弁２２０の油室２
２３に油路２０１を経て導かれる前輪ガバナ圧
と、油室２２４に油路１１１、一方向弁２９０、
油路２０３を経て導かれる後輪ガバナ圧とが等し
いので、スプール２２２はスプリング２２１の作
用で図示下方位置に設定され、油圧サーボ８２Ａ
への油路２０４は排油口２２５と連絡されており
クラツチ８２は解放されて、２輪駆動となる。 このとき、駆動輪（本実施例では後輪）がスリ
ツプ（空回転）すると、油室２２４に供給されて
いる後輪ガバナ圧のみが上昇し、設定圧以上にな
るとスプリング２２１及び、油室２２３に供給さ
れている前輪ガバナ圧による力に打ち勝つてスプ
ール２２２を図示上方向に移動させて図示上方位
置に設定する。すると、油路１０４のライン圧が
油路２０４を経て油圧サーボ８２Ａに供給され、
クラツチ８２が係合されて、４輪駆動となる。 ４輪駆動となると、前後輪の回転数は等しくな
り、前後輪のガバナ圧は等しくなる。このとき、
スプール２２２は図示上方位置に設定されている
ため、油路２０１と油室２２３の連絡は遮断され
ており、前輪ガバナ圧は油路２０２を経てチエツ
ク弁２４０、アキユムレータ２３０、油路２０５
及びスプール２２２の穴２２６を介して油室２２
３に導かれることになる。従つて、前輪ガバナ圧
が設定値以上になるとチエツク２４０が開き、前
輪ガバナ圧が油室２２３に導かれ、油室２２４に
導かれる後輪ガバナ圧とつり合つて、スプール２
２２はスプリング２２１の作用で図示下方位置に
設定され、２輪駆動となる。 すなわち、２輪駆動で走行中に、後輪がスリツ
プして、４輪駆動となつた場合に、たとえ前後輪
の回転数が等しくなつても、ガバナ圧（本実施例
では前輪ガバナ圧）、すなわち車速が設定値以上
にならないと２輪駆動にならず、４輪駆動走行を
持続し、車速が設定値以上になると２輪駆動とな
る。 通常、後輪がスリツプして、４輪駆動に切換え
られる場合には車速は前記設定値以下であると考
えられ、２輪から４輪への切換えと４輪から２輪
への切換えとの間には、充分な時間差があると考
えられるが、仮に、設定値以上の車速でスリツプ
が生じて２輪から４輪へ切換えられた時は、４輪
になるとすぐに再び２輪へ切換わるので、乗り心
地が悪くなる可能性がある。そこで、アキユムレ
ータ２３０によつて、４輪から２輪への切換えの
タイミングを遅延している。 手動電気スイツチによつて減速走行が選択され
るとソレノイド弁２５０は非通電され、油路２５
３に油圧が生じ、インヒビタ弁２６０の油室２６
７には油圧が供給されスプール２６２は図示上方
位置に固定される。 このとき、直結状態で走行中に減速走行が選択
され、車速が高くガバナ圧が高い場合には、油室
２６５に供給される後輪ガバナ圧による力がスプ
リング２６３による力に打ち勝つてスプール２６
４は図示下方位置に設定された状態を続けて減速
状態となることはないが、車速が低くなつてガバ
ナ圧による力がスプリング２６３による力より少
さくなればスプール２６４は図示上方位置に設定
され、油路１０４のライン圧は油路２０７を経て
油圧サーボ７６Ａに供給されて、ブレーキ７６を
係合させて、減速状態となる。これと同時に油路
１１１の後輪ガバナ圧は油室２６６にも導かれ、
油室２６５の後輪ガバナ圧とつり合うので、スプ
ール２６４はスプリング２６３の作用で図示上方
位置に固定される。 一方、油路２０７に導かれたライン圧は油圧サ
ーボ７６Ａに供給されると共に、一方向弁２８０
を経て、２輪・４輪切換弁２２０の油室２２４に
供給され、スプール２２２を図示上方位置に固定
する。その結果、油路１０４のライン圧は油圧サ
ーボ８２Ａに導かれ、クラツチ８２を係合させて
４輪駆動となる。 すなわち、４輪駆動減速走行を選択して、一度
４輪駆動減速走行になると、手動電気スイツチに
よつて切換えることがない限り、その状態を持続
する。 本発明の実施例によれば、設定値以上の車速で
後輪がスリツプして２輪駆動から４輪駆動へ切り
換えられた場合、４輪駆動になつて再び直に２輪
駆動に切り換わつてしまうと、乗り心地が悪くな
る可能性があるが、チエツク弁の下流に第２の油
路のチエツク弁より下流の油圧の立上りを制御す
るアキユムレータ２３０を設けたことから、設定
値以上の車速で後輪がスリツプして２輪駆動から
４輪駆動へ切り換えられた場合でも、アキユムレ
ータの作用により４輪駆動から２輪駆動への切り
換えのタイミングが遅延されるので、４輪駆動に
なつてから再び２輪駆動に切り換わるまでに時間
を要するため乗り心地を損なわないという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４輪駆動用トランスフア
装置及び自動変速機の動力伝達機構を示す概略
図、第２図は本発明の４輪駆動用トランスフア装
置の油圧制御装置の一実施例を示す油圧回路図で
ある。 図中、１０……４輪駆動用トランスフア装置、
２００……４輪駆動用トランスフア装置の油圧制
御装置、１１０……後輪用ガバナ弁、２１０……
前輪用カバナ弁、２２０……２輪駆動・４輪駆動
切換弁、２３０……アキユームレータ、２４０…
…チエツク弁、２５０……ソレノイド弁、２６０
……インヒビタ弁、２８０，２９０……一方向
弁、７２Ａ，８２Ａ，７６Ａ……油圧サーボ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変速機の後部に配設され４輪駆動用摩擦クラ
   ツチの係合・解放により２輪駆動、４輪駆動切換
   え可能に構成される４輪駆動車において、油圧源
   と、前記４輪駆動用摩擦クラツチの油圧サーボ
   と、前輪の回転数に応じた前輪ガバナ圧を発生す
   る前輪用ガバナ弁と、後輪の回転数に応じた後輪
   ガバナ圧を発生する後輪用ガバナ弁と、前記前輪
   ガバナ圧と前記後輪ガバナ圧とが対抗されるよう
   に供給されて前記両ガバナ圧に設定値以上の差が
   あるときには前記油圧サーボと前記油圧源を連通
   させ、前記両ガバナ圧が等しいか又は設定値以下
   の差であるときには前記油圧サーボと排出路を連
   通させるように前記油圧サーボへの油圧の給排を
   切り換える切換弁とを備え、前記切換弁は前記油
   圧サーボと排出路を連通させる位置で第１の油路
   を介して前輪ガバナ圧を供給され、前記油圧サー
   ボと前記油圧源を連通させる位置で第２の油路を
   介して前輪ガバナ圧を供給されるように構成さ
   れ、前記第２の油路に前輪ガバナ圧が設定値以上
   になると開くチエツク弁を設けたことを特徴とす
   る２輪駆動、４輪駆動自動切換装置。 ２ 前記チエツク弁の下流に前記第２の油路のチ
   エツク弁より下流の油圧の立上りを制御するアキ
   ユムレータを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の２輪駆動、４輪駆動自動切換装
   置。