JPS62214018A - ４輪駆動車両用無段変速機の制御方法 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は４輪駆動車両用無段変速機の制御方法に関し、
特に２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換えに際して
の切換えショックを抑制する技術に関するものである。

従来技術 エンジンの出力を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無
段変速機と、該無段変速機を介して出力される回転力を
左右一対の２輪へ伝達させる２輪駆動状態と４輪全部へ
伝達させる４輪駆動状態とに切り換える切換装置とを備
えた４輪駆動車両が知られている。このような車両にお
いては、２輪駆動状態での発進時や走行時に駆動輪のス
リップが生じると、切換装置によって４輪駆動状態へ切
り換えられることにより走行性が高められる。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の４輪駆動車両においては、駆
動輪のスリップが生じたときに切換装置により２輪駆動
状態から４輪駆動状態へ切り換えられるので、それまで
の駆動輪と新たに動力が伝達される車輪との回転差に起
因して不快な切換えショックが生じる不都合があった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、前記車両の２輪駆動状態にお
ける駆動輪のスリップが検出された場合には、前記４輪
駆動状態への切換えに先立って前記無段変速機の変速比
を減少方向へ変化させることにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、スリップ発生時にはアクセル操作を
変更することなく４輪駆動状態への切換えに先立って前
記無段変速機の変速比が減少方向へ変化させられる。こ
れにより、駆動輪の駆動トルクが路面の摩擦係数低下に
見合う値に低下させられて駆動輪と路面とのスリップが
抑制されるとともに、駆動輪の駆動トルクが必要値に維
持されてエンジンの回転が低下させられる。したがって
、切換装置により２輪駆動状態から４輪駆動状態へ切り
換えられても、それまでの駆動輪と新たに動力が伝達さ
れる車輪との回転差に起因する不快な切換えショックが
好適に抑制されるのである。

実施例 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第３図は、横置き式フロントエンジンフロントドライブ
形式の車両に用いられる４輪駆動装置を示している。エ
ンジン１０の出力はロソクアソプクランチ付フルードカ
ップリング１２、ベルト式％式％ １８、差動歯車袋Ｗ２０を介して前輪２１へ伝達される
とともに、後輪動力取出装置２２を介して後輪へ伝達さ
れるようになっている。この後輪動力取出装置２２は、
減速用歯車装ｆｆ１８の中間軸の回転力をクラッチ２４
を介して後輪２３へのドライブシャフト２６へ伝達する
ものである。

上記ヘルド式無段変速機１４は、−次側回転輪２８およ
び二次側回転軸３０にそれぞれ取りつけられた有効径が
可変な一対の一次側可変プーリ３２および二次側可変プ
ーリ３４と、それら−次側可変プーリ３２および二次側
可変ブーＩＪ　３４に巻き掛けられた伝動ベルト３６と
、」二記−次側可変プーＩＪ３２および二次側可変プー
リ３４のｖ１幅、換言すれば伝動ベルト３６の有効径を
変更させる一次側油圧シリンダ６６および二次側油圧シ
リンダ６８とを備えでおり、図示しない油圧装置に設け
られた変速制御弁７０の作動に応答して上記−次側油圧
シリンダ６６内へ作動油が供給され或いはその一次側油
圧シリンダ６６内から作動油が排出されることにより、
変速比ｒ　（−一次側回転軸２８の回転速度Ｎ　ｒ　、
　／二次側回転軸３０の回転速度Ｎ０ｕｔ）が変更され
るようになっている。なお、二次側油圧シリンダ６８に
はエンジン１０の出力トルクおよび実際の変速比γと関
連して調圧された油圧が供給されることにより、伝動ベ
ルト３６の張力が必要かつ充分に制御され、動力損失が
可及的に小さくなるようにされている。

また、上記副変速機１６は、ラビニョオ形複合遊星歯車
装置４０と、低速ギア段を成立させるための低速ブレー
キ４２と、高速ギア段を成立させるための高速クラッチ
４４と、後進ギア段を成立させるための後進ブレーキ４
６とを備え、図示しない油圧装置に含まれるマニュアル
バルブやシフト制御弁７４の作動に応答して、上記低速
ブレーキ４２、高速クラッチ４４、後進ブレーキ４６が
択一的に作動させられることにより、低速ギア段、高速
ギア段、後進ギア段のいずれかに択一的に切り換えられ
るようになっている。

前記クラッチ２４は、切換装置として機能するものであ
って、図示しない油圧装置に含まれる４輪駆動切換弁７
２の作動に応答して係合制御される。クラッチ２４が非
保合状態とされることにより左右一対の前輪２１が駆動
輪となる２輪駆動状態となり、クラッチ２４が係合状態
とされることにより前輪２１および後輪２３が駆動輪と
なる４輪駆動状態となるのである。

制御装置３８には、第２図に示されているように、リバ
ース位置、ニュートラル位置、ロー位置、ドライブ位置
などへ操作され且つこの操作に従って前記マニュアルバ
ルブを駆動する図示しないシフトレバ−の繰作位置を検
出するシフトレバ−位置センサ４８．２輪駆動位置と４
輪駆動位置とへ操作される図示しない４輪駆動切換レバ
ーの操作位置を検出する切換レバー位冨センサ４９、エ
ンジン１０のスロットル弁開度を検出するスロットルセ
ンサ５０、−次側回転軸２８の回転速度Ｎ、□を検出す
る一次側回転センサ５２、二次側回転輪３００回転速度
Ｎ。ｕｔを検出する二次側回転センサ５４、前輪２１の
回転速度を検出する前輪回転センサ５６、後輪２３の回
転速度を検出する後輪回転センサ５８からの信号がそれ
ぞれ供給されている。制御装置３８は、ＣＰＵ６０、Ｒ
ＯＭ６２、ＲＡＭ６４を備えた所謂マイクロコンピュー
タであって、ＲＡＭ６４の記憶機能を利用しつつＲＯＭ
６２に予め記憶されたプログラムにしたがって入力信号
を処理し、前記ベルト式無段変速機１４、副変速機１６
、クラッチ２４を作動させるための駆動信号を出力する
。

たとえば、制御装置３８は、−次側回転センサ５２およ
び二次側回転センサ５４からの信号に基づいて一次側回
転輪２８の回転速度Ｎ、ｏおよび二次側回転軸３０の回
転速度Ｎ。□を算出するとともに、それらからベルト式
無段変速機１４の変速比を算出し、また、前輪回転セン
サ５６および後輪回転センサ５８からの信号に基づいて
前輪２１の回転速度Ｎｔおよび後輪２３の回転速度Ｎ１
を算出する。また、制御装置３８は運転性を維持しつつ
燃料効率を高めるための変速比制御を実行し、エンジン
１０がその最小燃費率曲線に略沿って作動するように予
め求められた関係から実際のスロットル弁開度および車
速に基づいて目標回転速度Ｎ８を決定し、−次側回転軸
２８の回転速度Ｎｉがその目標回転速度と一致するよう
に前記無段変速機１４の変速比Ｔを変化させるために前
記変速制御弁７０を作動させる。また、制御装置３８は
自動シフト制御を実行し、予め記憶された変速線図から
前記シフトレバ−の操作位置、実際のスロットル弁開度
および車速に基づいて副変速機１６のギア段を決定し、
副変速機１６のギア段をその決定されたギア段へ切り換
えるようにシフト制御弁７４を作動させる。さらに、制
御装置３８は切換えショックを抑制するための４輪駆動
切換制御を実行し、２輪駆動状態のときの駆動輪のスリ
ップを検出し、ベルト式無段変速機１４の変速比γを小
さくなる方向に変化させてスリップを抑制した後、４輪
駆動切換弁７２を作動させて４輪駆動状態へ切り換える
。

以下、上記切換えショックを抑制するための４輪駆動切
換制御作動について詳細に説明する。

第１図は、前記切換レバーが４輪駆動側へ操作された場
合、すなわち４輪切換えモードとされた場合に実行され
るルーチンの一部を示すフローチャートである。先ず、
ステップｓ１が実行されることにより、この時の駆動輪
である前輪２１のスリップ状態が検出される。このスリ
ップ状態は、ステップＳ２が実行されることにより、前
輪２１の回転速度Ｎ、と後輪２３の回転速度Ｎ、との回
転速度差ΔＮが予め定められた一定の回転速度差ΔＮｏ
よりも小さいか否かによって判断される。

この一定の回転速度差入ＮＯは、前輪２１と後輪２３と
の回転速度差に起因する切換えショックが充分に小さな
ものとなる範囲内で４輪駆動状態への切換えを許容する
ために予め定められたものである。

上記回転速度差ΔＮが予め定められた一定の回転速度差
ΔＮｏよりも小さくないと判断された場合には、前輪２
１のスリップが大きい状態であるので、ステップＳ３が
実行されて、実際の変速比Ｔが減少させられる。たとえ
ば、燃料効率および運転性を高めるための前記変速比制
御に拘わらず、変速比変化方向を制御する前記変速比制
御弁７０を変速比Ｔを減少させる減少側位置へ優先的に
作動させる。前記ステップＳ２の判断が否定される間は
上記一連のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３が繰り返し実行さ
れて変速比制御弁７０が変速比Ｔの減少側位置に維持さ
れるので、前輪２１の駆動トルクがスロットル弁開度の
減少操作を待つまでもなくスロットル弁開度が一定のま
までも速やかに減少させられる。

前記ステップＳ２において、前輪２１の回転速度Ｎｆと
後輪２３の回転速度Ｎｒとの回転速度差ΔＮが予め定め
られた一定の回転速度差ΔＮ０を下回ったと判断された
場合には、前輪２１のスリツブが充分に小さくなった状
態であるので、ステップＳ４が実行されてクラッチ２４
が係合させられる。これにより、後輪２３にもエンジン
１０の動力が伝達されて車両が４輪駆動状態とされる。

そして、ステップＳ５が実行されて変速比Ｔが増加さ・
けられる。たとえば、それまで変速比Ｔを減少させる減
少側位置へ優先的に作動させられていた前記変速制御弁
７０の作動位置の維持が解消される。これにより、変速
比γは、通常の変速比制御にしたがって制御される値、
すなわち前記目標回転速度と一次側回転輪２８の実際の
回転速度ＮＮＩｎとを一致させるための本来の値になる
まで増加させられる。

従来では、前輪２１のスリップが発生すると、第４図に
示すように、エンジン１０の負荷が低くなってエンジン
回転速度が高くなり一層スリップが大きくなるので、こ
の状態で４輪駆動状態へ切り換えたときには、前輪２１
と後輪２３との回転差に起因するショックが生じていた
。しかし、本実施例によれば、」二連のように、４輪駆
動への切換えに際しては、アクセル操作を変更すること
なくそれまでの駆動輪である前輪２１のスリップが予め
定められた小さなスリップ状態に到達していないと変速
比Ｔが小さくされて前輪２１の駆動トルクが減少させら
れる。これにより、前輪２１が路面の摩擦力低下に見合
うスリップしない程度の駆動トルクに速やかに減少させ
られると、この前輪２１の駆動トルクの減少にともなっ
てエンジン１０の負荷が大きくされて回転速度が低下さ
せられる。そして、駆動輪２１のスリップが殆ど解消さ
れた状態でそれまで待機させられていたクラッチ２４の
保合が許容されて４輪駆動状態とされる。

したがって、前輪２１のスリップ中に切換えレバーによ
り２輪駆動側位置から４輪駆動側位置へ切り換えられて
も、それまで駆動輪として機能している前輪２１と新た
に動力が伝達される後輪２３との回転差に起因する不快
な切換えショックが好適に抑制されるのである。

なお、−ヒ述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の制御回路の作動を説明するフローチャ
ートである。第２図は第３図の装置の制御回路を示すブ
ロック線図である。第３図は本発明が適用される４輪駆
動車両の動力伝達装置を示す骨子図である。第４図は車
両のスリップ状態においてスロットル弁開度が一定の場
合におけるエンジンの回転速度と出力トルクとの関係を
示す図である。 １０：エンジン １４：ベルト式無段変速機 ２１：前輪（駆動輪） ２３：後輪（駆動輪） ２４：クラッチ（切換装置） 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの出力を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無
   段変速機と、該無段変速機を介して出力される回転力を
   左右一対の２輪へ伝達させる２輪駆動状態と４輪全部へ
   伝達させる４輪駆動状態とに切り換える切換装置とを備
   えた４輪駆動車両において、上記無段変速機の変速比を
   制御する方法であって、 前記車両の２輪駆動状態における駆動輪のスリップが検
   出された場合には、前記４輪駆動状態への切換えに先立
   って前記無段変速機の変速比を減少方向へ変化させるこ
   とを特徴とする４輪駆動車両用無段変速機の制御方法。