JPH0660677B2

JPH0660677B2 - 車両用自動変速機

Info

Publication number: JPH0660677B2
Application number: JP59157901A
Authority: JP
Inventors: 庸一早川; 正夫川合; 行男浜野; 和昭渡辺
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-07-28
Filing date: 1984-07-28
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPS6136549A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、加速度により制御する車両用自動変速機に関
する。

［従来の技術］従来、車両用自動変速機は、電子制御式自動変速機を備
えた主変速機と、高速段と低速段との切換機構を備えた
副変速機と、車速、スロットル開度など車両走行条件を
入力する電子制御装置と、該電子制御装置により制御さ
れる油圧制御装置とからなり、燃料消費性能と加速性能
との両方を満足させるために車速、スロットル開度の変
化率によって変速線図を切換えたり、あるいは手動スイ
ッチにより運転者が選択していた。

ところで、登坂路などで高い走破能力を得るために、複
数の変速段を有する主変速機の他に高速段と低速段の切
換え可能な副変速機を設け、該副変速機を低速段に切換
えることにより大きな駆動力やエンジンブレーキ力を得
ることができるものが提案されている。そして、この副
変速機は車速とスロットル開度とにより切換制御されて
いる。

この種の装置の一例として、特開昭５５−７６２４５号
公報に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］車速とスロットル開度により変速されるものでは、最適
な副変速機の変速を行うことができなかった。例えば坂
路、砂地走行など駆動力の必要な（車速が低く、スロッ
トル開度が大きい）時、あるいは低燃料消費を得るため
駆動力が必要でない（車速が高く、スロットル開度が小
さい）時、最適な変速段および高低速段を得ることは困
難であった。例えば急な下り坂を走行した場合には、副
変速機が高速段側であると制動力の不足により車速が上
昇してしまい、大きなエンジンブレーキ力が必要にもか
かわらず、低速段への変速がなされなという不具合があ
った。

本発明の目的は、車両の加速度とスロットル開度に応じ
て、燃費の悪化を防止しながら必要な駆動力及びエンジ
ンブレーキ力を得ることができる車両用自動変速機を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］本発明の車両用自動変速機は、主変速機と、該主変速機
に駆動連結され高速段と低速段との切換が可能な副変速
機と、該副変速機の高速段と低速段との切換を制御する
制御装置とを備えてなる車両用自動変速機において、前
記制御装置は、車両の加速度を検出するが速度検出手段
と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、加速度及びスロットル開度に応じて前記副変速機の
高速段領域と低速段領域を設定する変速領域設定手段
と、前記加速度検出手段及びスロットル開度検出手段に
より検出された加速度及びスロットル開度を前記変速領
域設定手段により設定された前記変速領域を比較し、前
記高速段または低速段への変速を判断する判断手段と、
該判断手段の判断結果に基づき前記副変速機を切換える
切換手段とを有し、前記変速領域設定手段は、加速度が
大きくスロットル開度が小さい領域に設定された第１の
変速線と、加速度が小さくスロットル開度が大きい領域
に設定された第２の変速線を有し、該第１の変速線と第
２の変速線との間の領域を高速段領域とし、その他の領
域を低速段領域として設定した構成にある。

［作用］本発明によれば、判断手段が検出されたスロットル開度
と加速度を変速領域設定手段により設定された変速領域
と比較し、副変速機の高速段または低速段への変速を判
断する。すなわち、第２の変速線が設定されていると
き、検出されたスロットル開度が大きくかつ加速度が小
さいと、副変速機の変速領域として駆動力が必要な時で
あると判断し、この結果から切換手段が副変速機を高速
段から低速段へ切換える。また第１の変速線が設定され
ているとき、検出されたスロットル開度が小さくかつ加
速度が大きいと、副変速機の変速領域として加速を必要
としていないと判断し、この結果から副変速機を高速段
から低速段へ切換える。

判断手段が副変速機の変速領域として上記以外を判断し
た時は高速段領域にあるときはそのままとし、低速段領
域にあるときは高速段へ切換え、燃費の悪化を防止す
る。

［発明の効果］以上により本発明の車両用自動変速機は次の効果を奏す
る。

加速度が大きくスロットル開度が小さい領域に設定され
た第１の変速線と、加速度が小さくスロットル開度が大
きく領域に設定された第２の変速線を有し、該第１の変
速線と第２の変速線との間の領域を高速段領域とし、そ
の他の領域を低速段領域として設定しているので、運転
者が加速を必要としているようなスロットル開度が大き
い時に加速度が小さい場合は、駆動力不足であると判断
して副変速機を低速段として駆動力を高め、また運転者
が加速を必要としていないようなスロットル開度が小さ
い時に加速度が大きい場合は、下り坂等でエンジンブレ
ーキを必要としていると判断して副変速機を低速段とし
てエンジンブレーキ力を高める。そして、その他の領域
では副変速機を高速段として燃費の悪化を防止する。

よって、車両の加速度とスロットル開度に応じて、燃費
の悪化を防止しながら必要な駆動力及びエンジンブレー
キ力を得ることができる。

［実施例］つぎに本発明の車両用自動変速機を図に示す実施例に基
づき説明する。

第１図は４輪駆動式自動変速機、第２図はそのギアトレ
インを示す。

10は主変速機である３速自動変速機、40は該３速自動変
速機10の遊星歯車変速機構の出力軸32に連結された副変
速機を備える４輪駆動用トランスファを示す。

３速自動変速機10は、流体式トルクコンバータＴｃ、お
よび前進３段後進１段の遊星歯車変速機構10Ａを備え
る。トルクコンバータＴｃは、エンジンの出力軸に連結
されたポンプ11、トルクコンバータＴｃの出力軸12に連
結されたタービン13、一方向クラッチ14を介して固定部
分に連結されたステータ15からなり、トルクコンバータ
Ｔｃの出力軸12は、遊星歯車変速機構10Aの入力軸とな
っている。

遊星歯車変速機構10Aは、摩擦係合要素である多板クラ
ッチＣ１およびＣ２と、多板ブレーキＢ１、Ｂ２および
Ｂ３と、一方向クラッチＦ１およびＦ２と、前段プラネ
タリギアセットＰ１と、後段プラネタリギアセットＰ２
とからなる。

後段プラネタリギアセットＰ２は、クラッチＣ１を介し
て前記入力軸(12)に連結されたリングギア31と、遊星歯
車変速機構10Aの出力軸32に連結されたキャリア33と、
クラッチＣ２を介して前記入力軸(12)に連結されると共
に、ブレーキＢ１、該ブレーキＢ１と並列されたブレー
キＢ２およびブレーキＢ２と直列された一方向クラッチ
Ｆ１を介して変速機ケースに固定されるサンギア34と、
前記キャリア33に回転自在に支持されると共にサンギア
34およびリングギア31に歯合したプラネタリピニオン35
とからなる。

前段プラネタリギアセットＰ１は、ブレーキＢ３および
該ブレーキＢ３と並列された一方向クラッチＦ２を介し
て変速機ケースに固定されるキャリア36と、前記後段プ
ラネタリギアセットＰ２のサンギア34と一体的に形成さ
れたサンギア37と、出力軸32に連結されたリングギア38
と、キャリア36に回転自在に支持されると共にサンギア
37およびリングギア38に歯合したプラネタリピニオン39
とからなる。

この４輪駆動自動変速機は第４図に示す３速自動変速機
10の油圧制御装置100によりエンジンのスロットル開
度、車両の車速など車両走行条件に応じて摩擦係合要素
である各クラッチおよびブレーキの選択的係合または解
放が行われ、前進３段の自動変速と、手動変速のみによ
る後進１段の変速とがなされる。

油圧制御装置100のマニュアル弁駆動のため運転席に設
けられたシフトレバー（図示せず）は、Ｐ（パーク）、
Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライ
ブ）、Ｓ（セカンド）、Ｌ（ロー）の各レンジのシフト
ポジションＳＰを有し、このシフトポジションＳＰと変
速段第３速（３）、第２速（２）、第１速（１）と、ク
ラッチおよびブレーキの作動関係を表１に示す。

表１において、〇は摩擦係合要素の係合、×は解放を示
し、Ｆ（フリー）は一方向クラッチの自由回転、Ｌ（ロ
ック）は一方向クラッチの係合を示す。

第２図は、４輪駆動用自動変速機の４輪駆動用トランス
ファ40を示す。

Ｐｆは、トランスファ40のプラネタリギアセットであ
り、入力軸(32)の後部にスプライン嵌合されたサンギア
44、該サンギア44と歯合するプラネタリピニオン45、該
プラネタリピニオン45と歯合するリングギア47、および
該プラネタリピニオン45を回転自在に保持するとともに
前記トランスファ40の第１出力軸41の先端に連結された
キャリア46からなる。Ｂ４はリングギア47をトランスフ
ァケース94に係合するための摩擦ブレーキ、Ｂ−４はト
ランスファケース94内に形成されたシリンダ５と該シリ
ンダ５内に装着されたピストン５Ａとで構成されるブレ
ーキＢ４の油圧サーボである。Ｃ３はキャリア46に連結
されたシリンダ６と該シリンダ６内に装着されたピスト
ン６Ａとで構成される油圧サーボＣ−３により作動され
る摩擦クラッチであり、プラネタリギアセットＰｆの歯
車変速装置側に配置され、サンギア44とキャリア46との
継続を行なうものである。Ｃ４はキャリア46に連結した
第１出力軸41と後記するトランスファ40の他方の出力軸
を駆動するためのリンク構成の一方のスプロケット71に
連結したスリーブ72とを断続するための摩擦クラッチ、
Ｃ−４はトランスファケース94内に回転自在に保持され
たスリーブ72に溶接されたシリンダ７と該シリンダ７内
に装着されたピストン７Ａとで構成される油圧サーボで
ある。42は前記第１出力軸41と平行的に配されたトラン
スファ40の第２出力軸、73は、スリーブ72とスプライン
嵌合されたスプロケット71、第２出力軸42にスプライン
嵌合されたスプロケット75およびこれらスプロケット7
1、75間に張設されたチェーン76からなるリンク機構で
ある。

摩擦クラッチＣ３のシリンダ６の外周側には、パーキン
グギア61が周設されており、自動変速機のシフトレバー
をパーキング位置に選択したとき歯止め62がパーキング
ギア61に噛み合い第１出力軸41を固定する。

110は入力軸(32)に固着されたガバナ弁、90は自動変速
機のオイルパン、200は４輪駆動用トランスファ40のク
ラッチＣ３、Ｃ４およびブレーキＢ４の油圧サーボＣ−
３、Ｃ−４およびＢ−４に油圧を給排する油圧制御装
置、92は該油圧制御装置200のオイルパンである。クラ
ッチＣ３、Ｃ４およびブレーキＢ４の油圧サーボＣ−
３、Ｃ−４およびＢ−４に供給される圧油は、オイルパ
ン90より自動変速機のケース93とトランスファケース94
に取付けられたパイプ95を介して油圧制御装置200を通
して導かれる。

このトランスファ40は第３図に示すＡの如く車両のエン
ジンＥに装着された自動変速機10に取付けられ、第１出
力軸41は後輪駆動用プロペラシャフトＣに連結され、他
方の出力軸である第２出力軸42は前輪駆動用プロペラシ
ャフトＢに連結されて使用される。通常走行時には油圧
サーボＣ−３に４速自動変速機10の油圧制御装置100に
供給されるライン圧を供給してクラッチＣ３を係合せし
め、油圧サーボＢ−４およびＣ−４を排圧してブレーキ
Ｂ４およびクラッチＣ４を解放せしめる。これによりプ
ラネタリギアセットＰｆのサンギア44とキャリア46とは
連結され、動力は入力軸(32)から第１出力軸41に減速比
１で伝達され後輪２輪駆動走行が得られる。このとき入
力軸(32)からの動力は、サンギア44、リングギア47、キ
ャリア46を介さずにクラッチＣ３を介してキャリア46よ
り第１出力軸41に伝達されるので、各ギアの歯面に負荷
がかからず、ギアの寿命が増加する。この２輪駆動走行
中４輪駆動走行が必要となったときは運転席等に設けた
切換えレバーまたは切換えスイッチ等の手動シフトを操
作し、トランスファ40の油圧制御装置200を作用せし
め、油圧サーボＣ−４にライン圧を徐々に供給しクラッ
チＣ４を円滑に係合せしめると、第１出力軸41とスリー
ブ72とが連結され、リンク機構73、第２出力軸42および
前輪駆動用プロペラシャフトＢを経て前輪にも動力が伝
達され、入力軸(32)から第１出力軸41および第２出力軸
42に減速比１で動力伝達がなされる４輪駆動直結走行が
得られる。この４輪駆動直結走行中急坂路など出力トル
クの増大が必要なときは、油圧サーボへの油圧はインヒ
ビタ弁240およびダウンシフトタイミング弁260を作用せ
しめ油圧サーボＢ−４へライン圧を徐々に供給するとと
もに適切なタイミングで油圧サーボＣ−３の油圧を排圧
し、ブレーキＢ４を徐々に係合せしめるとともにクラッ
チＣ３を円滑に解放させる。これによりサンギア44とキ
ャリア46とは解放されるとともにリングギア47は固定さ
れ、動力は入力軸(32)からサンギア44、プラネタリピニ
オン45、キャリア46を介して減速され第１出力軸41およ
び第２出力軸42に伝達され、トルクの大きな４輪駆動減
速走行状態が得られる。表２にトランスファ40のブレー
キＢ４、クラッチＣ３およびＣ４の係合および解放と車
両の走行状態を示す。

表２において〇は摩擦係合要素の係合状態を示し、×は
解放状態を示す。減速比のλは、プラネタリギアセット
Ｐｆのサンギア44とリングギア47との歯数比であり、減
速比の値はλを0.5とした場合の減速比＝（１＋λ）／
λ＝3.0で算出したものである。

次に本発明の車両用自動変速機を車両用前進３段後進１
段の自動変速機に適用した場合のその油圧制御装置につ
いて第４図により説明する。

図中100は公知の前進３段後進１段の自動変速機の油圧
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に導かれる。油路104
に導かれた圧油はマニュアル弁105を介して1-2シフト弁
106および2-3シフト弁107に導かれる。

108はスロットル弁であり、スロットル開度に応じた油
圧（スロットル圧）を油路109に発生している。

110はガバナ弁であり、車速に応じた油圧（ガバナ圧）
を油路111に発生している。

1-2シフト弁106および2-3シフト弁107は、油路109およ
び油路111から供給されるスロットル圧およびガバナ圧
の大きさに関連して油路112、113、114の開閉を制御
し、クラッチおよびブレーキの油圧サーボＣ−１、Ｃ−
２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３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Ｃ
−１に圧油が供給され、前進第２速時には油圧サーボＣ
−１、Ｂ−２に圧油が供給され、前進第３速時には油圧
サーボＣ−１、Ｃ−２、Ｂ−２に圧油が供給され、後進
時には油圧サーボＣ−２、Ｂ−３に圧油が供給される。

トランスファ40の油圧制御装置200は、第１ソレノイド
弁210と第２ソレノイド弁220と、ライン圧を４輪駆動用
係合圧として給排する切換弁230と、直結用係合圧と減
速用係合圧を切換える高低切換弁すなわち本実施例では
インヒビタ弁240と、該インヒビタ弁240を介した直結用
係合圧の排油路205に設けたダウンシフトタイミング弁2
60と、以上複数の弁体およびブレーキおよびクラッチの
油圧サーボＢ−４、Ｃ−３、Ｃ−４等を連絡する諸々の
油路すなわち、直結用摩擦係合要素すなわちクラッチＣ
３の油圧サーボＣ−３に連絡する直結用油路201、減速
用摩擦係合要素すなわちブレーキＢ４の油圧サーボＢ−
４に連絡する減速用油路202、４輪駆動用摩擦係合要素
すなわちクラッチＣ４の油圧サーボＣ−４に連絡する４
輪駆動用油路203、ライン圧油路104、ガバナ圧油路11
1、切換弁230を介したライン圧をインヒビタ弁240の所
定油室に連絡する油路204、ライン圧油路とオリフィス3
40、350を介した第１ソレノイド圧の油路207および第２
ソレノイド圧の油路208、前記直結用油路201、減速用油
路202、４輪駆動用油路203にそれぞれ設けられたチェッ
ク弁310、320、330から構成される。

第１、２ソレノイド弁210、220はそれぞれムービングコ
ア211、221、ソレノイド212、222、スプリング213、22
3、開口214、224、排油口215、225からなり、ソレノイ
ド212、222が通電したときムービングコア211、221を図
示上方に移動させ開口214、224を開き、オリフィス34
0、350によりライン圧油路104と仕切られた油路207、20
8の圧油を排油口215、225より排出する。ソレノイド21
2、222が非通電のときは、ムービングコア211、221はス
プリング213、223により図示下方に移動され開口214、2
24を閉ざし、油路207、208にハイレベルのソレノイド油
圧（ライン圧）を発生する。

インヒビタ弁240は、図示下方から３個の第１、第２、
第３の順のスプール241、242、243を有し、第１スプー
ル241は下端にスプリング244を背設したスリーブ状ラン
ド245と２つのランド246、247を有し、下端油室248、ス
リーブ状ランド245とランド246と247の間の第１、２中
間油室249、250、第１スプール241と第２スプール242の
間の第３中間油室251、第２スプール242と第３スプール
243の間の油室252、上端油室253が形成されている。前
記インヒビタ弁240は、第１スプール241が図示上方に設
定されたときには、下端油室248にスリーブ状ランド245
の油口245Aを介してガバナ圧油路111と連通し、第１中
間油室249はライン圧油路104と減速用油路202を連絡
し、第２中間油室250は直結用油路201と排油路205を連
絡し、第１スプール241が図示下方に設定されたときは
下端油室248はスリーブ状ランド245の油口245Aを介して
排油口254と連通し、第１中間油室249は減速用油路202
と排油口255を連絡し、第２中間油室250はライン圧油路
104と直結用油路201を連絡し、また第３中間油室251は
常時ガバナ圧油路111と連絡し、油室252は常時油室204
と連絡し、上端油室253は常時第２ソレノイド弁の油路2
08と連絡している。

切換弁230は、図示下方にスプリング232を背設し、３個
のランドを設けたスプール231を有し、図示下方から下
端油室233、第１中間油室234、第２中間油室235、上端
油室236が形成されている。前記切換弁230は、第１ソレ
ノイド圧の油路207が連絡された上端油室236にハイレベ
ルのソレノイド圧が印加されるとスプール231は図示下
方に移動し、第２中間油室235を介してライン圧油路104
と４輪駆動用油路203とが連絡されてクラッチＣ４の油
圧サーボＣ−４にライン圧が供給され、第１中間油室23
4を介して油204とオリフィス239を備える排油口237とが
連通されてインヒビタ弁240の油室252は排圧され、また
上端油室236に印加されるソレノイド圧がローレベルに
転ずると、スプリング232によりスプール231は図示上方
に移動し、第１中間油室234を介してライン圧油路104と
が連絡されてインヒビタ弁240の油室252にライン圧が供
給され、第２中間油室235を介して４輪駆動用油路203と
排油口238とが連通されて油圧サーボＣ−４は排圧され
る。

ダウンシフトタイミング弁260は、図示下方にスプリン
グ262を背設し、２つのランドが設けられたスプール261
を有し、図示下方から下端油室263、中間油の油室264、
上端油室265が形成されている。前記ダウンシフトタイ
ミング弁260は、下端油室263が常時減速用油路202と連
絡し、上端油室265が常時ライン圧油路104と連絡し、中
間の油室264は常時排油路205およびオリフィス267を設
けたゆっくり排圧するための排油口266を連絡するとと
もに、スプール261が図示上方に設定されるとすみやか
に排圧するための排油口268とも連絡する。なおスプー
ル261が図示上方に設定されるのは、上端油室265に印加
されるライン圧が設定値以下（すなわちスロットル開度
が小さい）でスプリング262のばね荷重より弱いとき、
または下端油室263にブレーキＢ４の係合圧が導入され
るときである。

運転席の手動シフト（本実施例の場合切換スイッチ）を
操作して、Ｈ２、Ｈ４、またはＬ４レンジを設定すると
表３に示す如く第１、２ソレノイド弁210、220がON、OF
F制御され、トランスファ40の油圧制御装置200から各油
圧サーボＢ−４、Ｃ−３、Ｃ−４に選択的に送られる作
動圧油により各摩擦係合要素Ｂ４、Ｃ３、Ｃ４が働い
て、トランスファ40は各変速状態（Ｈ２、Ｈ４またはＬ
４）に変速される。

第１、第２ソレノイド弁210、220の作動は表３に示すと
おりである。ONは通電、OFFは非通電であり、〇はライ
ン圧レベルの作動油圧による係合、×は解放の状態を示
す。

トランスファ40の手動シフトの設定レンジ（Ｈ２、Ｈ
４、Ｌ４）に応じて第１、第２ソレノイド弁210、220を
表３に示す如く開閉作動する。

トランスファ40の手動シフトの各設定レンジにおける作
動を説明する。

ａ）手動シフトがＨ２レンジのときは第１ソレノイド弁210→ON 第２ソレノイド弁220→OFF であるので、ライン圧は油路104よりオリフィス340を通
り第１ソレノイド圧の油路207に導かれるが、通電され
ている第１ソレノイド弁210によりドレーンされ、上端
油室236に出力しないので、切換弁230はスプール231が
スプリング232により図示上方に設定され、ライン圧は
油路104、第１中間油室234、油路204を通り油室252に印
加され、インヒビタ弁240の第２スプール242および第１
スプール241を図示下方に設定する。したがってライン
圧は油路104、第２中間油室250、直結用油路201および
チエック弁310を介してクラッチＣ３の油圧サーボＣ−
３に導入される。また油圧サーボＣ−４およびＢ−４の
油圧はそれぞれ排油口238および255からドレーンされ
る。したがってトランスファ40はＨ２（２輪駆動直結状
態）になる。

ｂ）手動シフトがＨ４レンジのときは、後述するよう
に、Ｈ４とＬ４との間を選択的に変速させるために、第
１ソレノイド弁２１０及び第２ソレノイド弁２２０が切
換えられるが、まず、Ｈ４（４輪駆動直結状態）とする
ときは、第１ソレノイド弁210→OFF 第２ソレノイド弁220→OFF とされ、ライン圧は油路104よりオリフィス340を通り第
１ソレノイド圧の油路207に導かれるが、第１ソレノイ
ド弁210が非通電であるので、上端油室236に出力し、切
換弁230はスプール231が図示下方に設定される。したが
ってライン圧は油路104、第２中間油室235、チェック弁
330を設けた４輪駆動用油路203を介してクラッチＣ４の
油圧サーボＣ−４に導入される。一方ライン圧は油路10
4よりオリフィス350を通り第２ソレノイド圧の油路208
にも導かれるが、第２ソレノイド弁220が非通電である
ので、上端油室253に出力し、インヒビタ弁240は第３、
第２、第１スプール243、242、241が図示下方に設定さ
れる。したがってクラッチＣ３の油圧サーボＣ−３にラ
イン圧が導入される。また油圧サーボＢ−４の油圧は排
油口255からドレーンされる。したがってトランスファ4
0はＨ４（４輪駆動直結状態）になる。

そして、次にＬ４（４輪駆動減速状態）とするときに
は、第１ソレノイド弁210→OFF 第２ソレノイド弁220→ON とされるが、ここでＬ４の減速比は表２に示されるよう
に比較的大きな値、例えば３．０となっており、車速が
高い時にＨ４からＬ４への変速を行った場合には、減速
比の大きな変化により大きな変速ショックを招く恐れが
あるために、所定の車速以上ではＬ４の変速を禁止する
ことが望ましい。

そこで、通常の状態である所定車速以下の場合を説明す
ると、ライン圧は油路104よりオリフィス340を通り第１
ソレノイド圧の油路207に導かれるが、第１ソレノイド
弁210が非通電であるので、上端油室236に入力し、切換
弁230はスプール231が図示下方に設定される。したがっ
てライン圧はクラッチＣ４の油圧サーボＣ−４に導入さ
れる。一方ライン圧は油路104よりオリフィス350を通り
第２ソレノイド圧の油路208にも導かれるが、通電され
ている第２ソレノイド弁220によりドレーンされ、イン
ヒビタ弁240の上端油室253に入力しない。また油室252
にもライン圧は入力しない。ここで第３中間油室251に
ガバナ圧が入力しているので、第２、３スプール242、2
43は図示上方に移動し、またガバナ圧が設定値以下すな
わち、車速が所定値以下であるのでスプリング244のば
ね荷重に負けて第１スプール241は図示上方に設定さ
れ、スリーブ状ランド245の油口245Aを介して下端油室2
48にガバナ圧が入力する。したがってライン圧は油路10
4、第１中間油室249、減速用油路202およびチエック弁3
20を介してブレーキＢ４の油圧サーボＢ−４に導入され
る。また油圧サーボＣ−３の油圧は直結用油路201、第
２中間油室250、排油路205、ダウンシフトタイミング弁
260の中間の油室264を介して排油口266、268からドレー
ンされる。したがってトランスファ40はＬ４（４輪駆動
減速状態）になる。

次に車速が所定値以上の時には、ガバナ圧が設定値以上
であるのでスプリング２４４のばね荷重に打勝って第１
スプール２４１は図示下方に設定される。したがってラ
イン圧はクラッチＣ３の油圧サーボＣ−３に導入され
る。また油圧サーボＢ−４の油圧は排油口２５５からド
レーンされる。したがってトランスファ４０はＨ４（４
輪駆動直結状態）になり、Ｌ４が禁止される。

ｃ）手動シフトがＬ４レンジのとき、第１ソレノイド弁２１０→ＯＦＦ第２ソレノイド弁２２０→ＯＮとされるが、上述の手動シフトがＨ４レンジでＬ４とす
る時と同様に、車速が所定値以上の時には、Ｌ４が禁止
される。

まず、車速が所定値以下の場合について説明するとライ
ン圧は油路104よりオリフィス340を通り第１ソレノイド
圧の油路207に導かれるが、第１ソレノイド弁210が非通
電であるので、上端油室236に入力し、切換弁230はスプ
ール231が図示下方に設定される。したがってライン圧
はクラッチＣ４の油圧サーボＣ−４に導入される。一方
ライン圧は油路104よりオリフィス350を通り第２ソレノ
イド圧の油路208にも導かれるが、通電されている第２
ソレノイド弁220によりドレーンされ、インヒビタ弁240
の上端油室253に入力しない。また油室252にもライン圧
は入力しない。ここで第３中間油室251にガバナ圧が入
力しているので、第２、３スプール242、243は図示上方
に移動し、またガバナ圧が設定値以下すなわち、車速が
所定値以下であるのでスプリング244のばね荷重に負け
て第１スプール241は図示下方に設定され、スリーブ状
ランド245の油口245Aを介して下端油室248にガバナ圧が
入力する。したがってライン圧は油路104、第１中間油
室249、減速用油路202およびチェック弁320を介してブ
レーキＢ４の油圧サーボＢ−４に導入される。また油圧
サーボＣ−３の油圧は直結用油路201、第２中間油室25
0、排油路205、ダウンシフトタイミング弁260の中間の
油室264を介して排油口266、268からドレーンされる。
したがってトランスファ40はＬ４（４輪駆動減速状態）
になる。

またインヒビタ弁240の第１スプール241は第３中間油室
251と下端油室248とに面する上下端面の面積が同じであ
るので、図示上方に移動して第３中間油室251と下端油
室248の両方にガバナ圧が導入されると、ガバナ圧（車
速）が大きくなっても図示下方に移動せず、手動シフト
をＨ２レンジまたはＨ４レンジに設定して油室252ある
いは上端油室253にライン圧が導入されないかぎり、ス
プリング244のばね荷重で図示上方に設定されたままで
ある。したがって手動シフトがＬ４レンジに設定され、
一旦車速（ガバナ圧）が所定値以下になってＬ４になる
と、車速（ガバナ圧）が大きくなってもＬ４が維持され
る。

車両走行条件に応じて第１、第２ソレノイド弁210、220
へ出力する電子制御装置（コンピュータ）600は、第５
図に示すトランスファ40のシフトポジションを検出する
トランスファシフトポジションセンサ601、スロットル
開度を検出するスロットル開度センサ602、車両に設置
され、加速度を検出する手段である加速度センサ603、
これらからの入力ポート610、第１、第２ソレノイド弁2
10、220への出力ポート611、中央演算処理装置ＣＰＵ、
予め設定した加速度およびスロットル開度に対応した変
速線図（第６図）を記憶するリードオンメモリＲＯＭ
（以下ＲＯＭと略す）、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
からなる。

加速度検出手段は、車速の微分値またはその他の手段で
も良い。

図６において、第１の変速線（図中上側に描かれた変速
線）は、加速度が大きくスロットル開度が小さい高速領
域に設定されている。また第２の変速線（図中下側に描
かれた変速線）は、加速度が小さくスロットル開度が大
きい低速領域に設定されている。そして、第１の変速線
と第２の変速線の間の領域は、高速領域とし、その他の
領域は低速領域として設定されている。

検出された加速度とスロットル開度が第１の変速線より
も加速度が大きくスロットル開度が小さい領域にある
と、下り坂等のエンジンブレーキを必要としているので
副変速機をＬ４に切換える。また、検出された加速度と
スロットル開度が第２の変速線よりも加速度が小さくス
ロットル開度が大きいと、駆動力不足として、副変速機
をＬ４に切換える。検出された加速度とスロットル開度
が第１の変速線と第２の変速線の間の領域にある場合に
は、副変速機をＨ４に切換えて燃費の悪化を防止する。

第７図は電子制御装置600の作動フローチャートの一実
施例を示す。

運転席に設けられたスターターキーをONし、エンジンＥ
を始動させ(701)、トランスファシフトポジションセン
サ601によるトランスファシフトポジション信号、スロ
ットル開度センサ602によるスロットル開度信号、加速
度センサ603による加速度信号を入力し(702)、トランス
ファ40の手動シフトがＨ２レンジに設定されているか否
かを判断し(703)、Ｈ２レンジでない時(705)へ進む。Ｈ
２レンジに設定されている時、第１ソレノイド弁210→ON 第２ソレノイド弁220→OFF とされ、表３に示す摩擦係合要素Ｂ４とＣ４は解除状
態、Ｃ３は係合状態となり、トランスファ40はＨ２とな
り(704)、その後(702)へ帰還する。Ｈ２レンジに設定さ
れていない時、トランスファ40の手動シフトがＨ４レン
ジに設定されているか否かを判断し(705)、Ｈ４レンジ
に設定されている時、前記変速線図（第６図）をＲＯＭ
より読込み(706)、設定された変速線図におけるスロッ
トル開度と加速度と、検出されたスロットル開度と加速
度とを比べて、駆動力が必要な時か否かを判断する（７
０７）。例えば検出された加速度とスロットル開度が図
６に示す第１の変速線よりも加速度が大きくスロットル
開度が小さい領域にある、下り坂等のエンジンブレーキ
を必要としている時、または、第２の変速線よりも加速
度が小さくスロットル開度が大きい領域にある、駆動力
を必要としている時、第１ソレノイド弁２１０→ＯＦＦ第２ソレノイド弁２２０→ＯＮとされ、第３の摩擦係合要素Ｂ４とＣ４は係合状態、Ｃ
３は解除状態となり、トランスファ４０はＬ４に切換え
られ（７０９）、その後（７０２）へ帰還する。

また、検出された加速度とスロットル加速度が第１の変
速線と第２の変速線との間の領域にある場合には、エン
ジンブレーキも駆動力も必要としていないとして、第１ソレノイド弁２１０→ＯＦＦ第２ソレノイド弁２２０→ＯＦＦとされ、摩擦係合要素Ｃ３とＣ４は係合状態、Ｂ４は解
除状態となり、トランスファ４０はＬ４→Ｈ４領域に切
換えられ（７０８）、燃費の悪化を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は４輪駆動用自動変速機の骨格図、第２図はその
４輪駆動用トランスファの断面図、第３図は４輪駆動自
動車の駆動機構の概略図、第４図は４輪駆動用自動トラ
ンスファの油圧制御装置の油圧制御回路図、第５図は本
発明の車両用自動変速機の一実施例にかかるブロック
図、第６図は本発明の車両用自動変速機の一実施例にか
かる電子制御装置に記憶された変速線図、第７図は本発
明の車両用自動変速機の一実施例にかかる作動フローチ
ャートである。図中、10……４速自動変速機（主変速機）、40……４輪
駆動用トランスファ、200……トランスファの油圧制御
装置、600……電子制御装置、601……トランスファシフ
トポジションセンサ、602……スロットル開度センサ、6
03……加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜野行男愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者渡辺和昭愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主変速機と、該主変速機に駆動連結され高
速段と低速段との切換が可能な副変速機と、該副変速機
の高速段と低速段との切換を制御する制御装置とを備え
てなる車両用自動変速機において、前記制御装置は、車両の加速度を検出するが加速度検出
手段と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出
手段と、加速度及びスロットル開度に応じて前記副変速
機の高速段領域と低速段領域を設定する変速領域設定手
段と、前記加速度検出手段及びスロットル開度検出手段
により検出された加速度及びスロットル開度を前記変速
領域設定手段により設定された前記変速領域を比較し、
前記高速段または低速段への変速を判断する判断手段
と、該判断手段の判断結果に基づき前記副変速機を切換
える切換手段とを有し、前記変速領域設定手段は、加速度が大きくスロットル開
度が小さい領域に設定された第１の変速線と、加速度が
小さくスロットル開度が大きい領域に設定された第２の
変速線を有し、該第１の変速線と第２の変速線との間の
領域を高速段領域とし、その他の領域を低速段領域とし
て設定することを特徴とする車両用自動変速機。