JPH01197128A - 四輪駆動装置付き自動変速機の制御方法 - 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】 産業上の利用分野 この光明は、差動制限手段により差動作用を制限可能な
差ｖＪ橢構を介して駆動力を前後輪に対して分配する四
輪駆！ｌＩ装置を備え、かつ出力軸回転数やスロットル
ｉｔ＋度などの条件に基づいて変速段を設定する自動変
速機の制御方法に関づ、るものである。

従来の技術 自動変速機は、一般に、複数の遊星歯車機構と、その遊
星歯車機構を介した駆動力の伝達経路を替える複数のク
ラッチおよびブレーキとを有し、基本的には、車速など
の出力軸回転数とスロットル開度とに基づいてクラッチ
およびブレーキを適宜に係合もしくは解放させて所定の
変速比に設定するよう構成されており、最近ではその変
速制御を電気的に行なうようになっており、したがって
必ずしも出力軸回転数とスロットル開度とに制約されず
に適宜の変速段を設定できるようになってきている。

他ｈ、車両の走行安定性や走破性を高めるために最近で
は、一般の乗用車にも四輪駆動装置が搭載されるように
なってきており、白ｖノ変速機と四輪駆＃［置とを併せ
て搭載づることも行なわれている。

第２図はその一例のパワートレインを示１略解図であっ
て、エンジン１の出力軸にトルクコンバータ２を介して
自ＵＪ変速機３が接続されており、その自動変速橢３の
出力軸４にセンタディファレンシトル（以下、センタデ
フと略記づる）５が接続されでいる。センタデフ５は、
ごニオンギャ６を保持したデフケース７と一対のサイド
ギヤ８とからなり、デフケース７が自動変速は３の出力
軸４に接続されている。一方のサイドギヤ８はドライブ
ベベルギヤ９およびドリブンベベルギヤ１０を介して後
輸出力軸１１に接続されており、また他方のサイドギヤ
８はフロントディファレンシャル（以下、フロントデフ
と略記する）１２のデフケース１３に接続されている。

フロントデフ１２は、デフケース１３に保持されたごニ
オンギ１Ｆ１４と、てのごニオンギャ１４に噛合した一
文・１の１ノイドギヤ１５どからなり、各サイドギヤ１
５〕には左右の面幅出力軸１６がそれぞれ連結されてい
る・そしてセンタデフ５のデフグースフど一体の部Ｉと
フロントデフ１２どの間に差動制限用の湿１（多板クラ
ッチ１７が設けられて８３す、その湿式多板クラッチ１
７の係合力を油圧制ａＨｔｆ１８によって適宜にｉｔ、
＋１６０づることにより、づなりもセンタテーフ５に伝
達づるトルクの一部を直接フロント１）１２に伝達する
ことにより、センタデフ５の六゛動作用の制限を行なう
ようになっている。

平坦路の通常の走行の際には、重接四輪での路面との状
況が同等であるから、上記の差動制限用のクラッチ１７
は解放状態もしくは解放に近い状態に設定し、これに対
して悪路走行の際などのいずれかの車輪がスリップづる
状況下では、中輪のスリップによる所謂１−ルクの抜け
を防止して走破性を確保づるために、前記クラッチ１７
の係合力を高めて差動を制限し、４四輪の全てに駆動力
が伝３！８れるＪ、うにする。

しかるに例えは前後いずれかの車輪がスタックした場合
、ｎｉ＋輸出力時と後輸出力軸とのいずれか一力が回転
しかつ他方がけ止するから、これらの出力軸の回転状態
からスタック状態を電気的に検出てさ、したがって前記
クララｆ−１７の係合力を高くして四輪の全てに駆動力
を伝達づることになる。またこの場合、いずれか一方の
出力軸が回転していないことから車両が停止していると
判断され、したがって自動変速機は第１速に設定される
ことになる。しかしながら車輪と路面との間の摩原係数
が低いためにスタックしている場合に、変速段を第１速
に設定するとすると、車輪には大きな（・ルクが与えら
れることになり、その結果、車輪がよりよりスリップし
てスタック状態から脱出することが困ガになる。

モこで従来、本出願人等は、中輪の空転が検出された場
合には、シフトアップする変速□を既に提案しており（
特開昭６１−７０２５４号）、この変速機では、車輪に
与えられるトルクが低くなるためにスリップが住じにく
くなり、ま１．：左動制限用のクラップを係合させるた
めの油圧４ノ一不問桶に供給ジる油１王を充分確保でき
るので、スタック状態からの脱出が容易になる。

花明が解決しようとづる問題点 しかるに中輪のスリップによるスタック状態は必ヂしも
平坦路のみで生じることは限らないので゛ありて、例え
ば登り坂の途中でスッタクする場合もあり、このような
場合、上記の公報に記載ｉｉれた変速制御を全ての走行
レンジで実施づるとすると、スタック状態と判断覆るこ
とに伴ってシフ１ヘアツブされ、その結果、駆動ノＪが
低下して坂を登るに充分な駆動力を得られなくなってし
ま“う。りなわちスリップを生じない程度に中輪のトル
クが低下するとしても登板力を失うために前進できなく
なるおそれがある。

この光間は上記の事情に捲みてなされたもので、スタッ
ク状態で中輪に与えるトルクを人為的に変えて路面の状
況に拘らずスタック状態から脱出することを可能ならし
める四輪駆動装置付３゛自初変速機の制旧方法を提供す
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 この弁明は、上記の目的を達成づるために、複数の変速
段を設定可能なドライブレンジと該ドライブレンジで設
定される変速段より低速の変速段に制限でる他のレンジ
とをシフトレバ−によって選択可能であり、かつ芹！ｌ
ＪＲ壱を介して曲後輪に対して駆動力を分配づるととも
にその着初機構の差動性用を予め定めた条件の成立によ
って制限する芹！７Ｉ制限手段を有する四輪駆ｌ！ｌＪ
装置付き自動変速機を制ｉＩＩするにあたり、前記差動
制限手段を動作させてか動制限を行なう前記条件が成立
した際にドライブレンジが選択されている場合には、変
速段を、変速比がもつとも大ぎい第１速より高速段側の
いずれかの変速段に設定し、前記差動制限手段を動作さ
せる前記条件が成立した除に前記他のレンジが選択され
ている場合には、変速段を−、第１速に設定することを
特徴とづる方法である。

この光明の方法では、スタック状態となった際にドライ
ブレンジが選択８れていれは、変速段が第１速より変速
比の小さい変＊段に設定されるから、車輪に伝達８れる
トルクが小さくなり、また差動制限手段による芹ＯＲ慣
の差動制限が強くなり、したがって一般にドライブレン
ジで走ヤラづる平坦路ヤ勾配の小さい登り坂でのスタッ
クの際には車輪でのトルクが小さくなって車輪がスリッ
プしにくくなり、かつ差動制限手段１ｉを充分高くして
四輪の全てに駆動力が勾えられるために、スタック状態
からの脱出が容易になる。また勾配の大きい登り坂では
、一般にドライブレンジで設定する変速段より低い変速
段に制限づる２レンジやＩ−レンジなどの他のレンジを
選択づるが、その状態で車輪のスリップが生じてスタッ
クした場合、変速段は第１速に設定され、また差動制限
が強められて四輪の全てに駆動りが伝達されるので、充
分な登板力が確保され、したがって登り坂での前進が可
能になる。

つぎにこの２明の方法を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はこの弁明の方法を第２図に示す名画について実
施する場合のフローチャートを承りものであり、先ずセ
ンタデフ５をロックブる条イ′１が成立しているか否か
の判断（ステップ１００）を行なう。これは具体的には
、後輸出力軸１１と前輸出力軸１６との回転数を比較づ
ることにより行なうことがてき、それぞれの回転数の差
が所定の値より大きい場合には条件成立と判断し、反対
に回転数差が所定の値より小さい場合には条例不成立と
判断する。条件が成立していた場合づなわちステップ１
００の判断結果が１イエス」の場合にはセンタデフ５を
ロックブーる（ステップ１１０）。すなわち後輸出力軸
１１の回転数と前輸出力軸１６の回転数とが検出されて
所定の制ａｇ＠　（図示せず）に入力され、かつその比
較結果が得られると、制御ｌｌ買置出力信号に基づいて
油圧制御１１＠ｉ置１８に油圧が供給され、その結果、
クラッチ１７が係合してセンタデフ５の差動作用を制限
づる。その場合の左動制限答中はクラッチ１７の係合力
にほぼ比例づることは勿論で゛ある。

制御ｇ置には、各出力軸１１．１６の回転数の外に、ス
ロットル開度、マニコアルシフトポジション、変速パタ
ーンの各信号を人力してｊ＞さ、ステップ１１０でセン
タデフ５をロックさゼた後（よ、シフ１−ポジションを
判断づる。す４【わらシフ１ヘレバー（図示ゼず）によ
って設定されているレンジを判ｌ！Ｉｉ？ｌる（ステッ
プ１２０）。その結末、ドライブレンジ（”　Ｄ　”レ
ンジ）に設定されていると判断した場合には、変速段を
第２速に設足りる（ステップ１３０）。これは具体的に
は、制６１］Ｈ置が自ＦＩＪ変速は３の変速用油圧制り
Ｉ）Ｉｆ！Ｓ’１９に信号を出力することによりクラッ
チやブレーキの係合状態を切換えることにより行なう。

したがって平坦路もしくは勾配の小さい登り坂を走行す
るドライブレンジの状態で前後いずれかの中輪がスリッ
プしてスタック状態となった場合には、車両が停止して
いてもシフトアップされて変速段が第２速に強制的に設
定される。その結果、車幅に与えられるトルクが小さく
なるために、車輪のスリップが回避されてスタック状態
から脱出てきる。これとは反対にステップ１２０での判
断Ｒ７果が、“２″レンジもしくは°１−”レンジであ
った場合には、変速段を第１速に設定づる（ステップ１
４ｏ）。このような制クロも前記制御買置から変速用油
圧制御ｌＩ菰名画９に信号を田力ｊることにより行なう
。”　２　”レンジもしくは゛Ｌ″レンジは一般に勾配
の大きい登り坂で使ｎノされるレンジであるから、セン
タデフ５をロック１べさ条件が成立している状態、例え
ば前後いずれかの車輪がスリップしている状態で、シフ
トポジションが゛２″レンジもしくは”　Ｌ　”レンジ
であれば、登り坂でのスタック状態であり、したがって
この場合に変速段を第１速に設定して車輪に大きな駆動
力を与えるから、充分な登板力が確保され、かつセンタ
デフ５をロックした四輪駆動状態であるから、スタック
状態から脱出し、かつ勾配の大きい登り坂を走行するこ
とができる。

他方、重連したステップ１００における判断結果が「ノ
ー」の場合、づなわちセンタデフ５をロックづべさ条ｆ
１が成立していない場合には、センタデフ５をフリーに
する（ステップ１５０）。これは員体的には前記油圧側
６１１装置１８によってクラッチ１７を係合させる油圧
をドレンすることにより行なう。ぞしＣ車速およびスロ
ットル開度、シフトポジション、なうびら変速パターン
にしたがって通常の変速制御を行ない（ステップ１６０
　）　、例えば第１速ないし第４速の適宜の変速段に股
′；Ｌ′ブる。

なお、上記の説−明では、センタデフ５をロックした状
態でドライブレンジにある場合には第２速に設定するこ
ととしたが、この弁明は上記の実施例に限られるもので
はなく、第２速より高速側の変速段に設定してもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの弁明の方法に杏れば
、差動機構の作用を制限した状態における走行レンジが
、低速段に規制するレンジ、例えば゛２′ルンジや゛′
Ｌ″レンジであれば、変速段を変速比の大きい第１速に
設ｆフるので、前記低速側のレンジを設定する登り坂な
どのスタック時に大きな駆動力を確保でき、したがって
勾配が大きい場合であっても登板力が大きいためにスタ
ック状態からの脱出を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの弁明の方法の一例を説明覆るためのフロー
チ↑・−ト、第２図は四輪駆！７Ｉ装置付き自動変速纒
のパワートレインの一例を示す模式図である。 ３・・・自動変速は、　５・・・センタディフ戸しンシ
ャル、　１１・・・後輸出力軸、　１６・・・前輸出力
軸、１７・・・湿式多板クラッチ。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　腔　１）酸欠 （ばか１名） 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の変速段を設定可能なドライブレンジと該ドライブ
   レンジで設定される変速段より低速の変速段に制限する
   他のレンジとをシフトレバーによつて選択可能であり、
   かつ差動機構を介して前後輪に対して駆動力を分配する
   とともにその差動機構の差動作用を予め定めた条件の成
   立によって制限する差動制限手段を有する四輪駆動装置
   付き自動変速機を制御するにあたり、 前記差動制限手段を動作させて差動制限を行なう前記条
   件が成立した際にドライブレンジが選択されている場合
   には、変速段を、変速比がもつとも大きい第１速より高
   速段側のいずれかの変速段に設定し、前記差動制限手段
   を動作させる前記条件が成立した際に前記他のレンジが
   選択されている場合には、変速段を、第１速に設定する
   ことを特徴とする四輪駆動装置付き自動変速機の制御方
   法。