JPH07110577B2

JPH07110577B2 - ４輪駆動車の自動変速機制御装置

Info

Publication number: JPH07110577B2
Application number: JP22292886A
Authority: JP
Inventors: 正晃厚東; 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: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPS6378824A

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輪に伝達する４輪駆動車の自動
変速機制御装置に関するものである。

（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。すなわ
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輪に伝達す
る４輪駆動車は知られている（例えば特開昭60-30846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ー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輪
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ー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、１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を介して前後輪に連結されている。

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10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がセンターデフロッ
ク用、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19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20,2
0……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の枢支部外周には、クラッチハブ22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としたスリーブ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
て前記副変切換機構８が構成され、該副変切換機構８
は、前記副変速機４の出力側に位置せしめられている。
この副変切換機構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、前記副変切換機構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。

（Ｉ）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18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。

（II）LOWレンジスリーブ23を符号A₁で示す位置（第１図鎖線図示）に位
置せしめて係止部材25のクラッチ用歯26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……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……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……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10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の枢支部外周には、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
れらのクラッチ用歯39,40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11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11に入力され
た動力は、サンギヤ32およびキャリア35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。

（Ｉ）デフロック状態スリーブ38を符号B₁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、サンギヤ32、キャリア35および第２出力部材13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ー時よりも第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、一方の車輪に対しては直接トルクを伝
達し、残りの車輪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。１……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】

【請求項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
【請求項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。