JPH0520622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、高速段と低速段との切り換えが可能
な副変速機を備えた車両用自動変速機に関する。 ［従来の技術］ 従来、４輪駆動状態で走行可能な車両は急傾斜
の坂路等の路面状況で走行することが多く、高い
走破能力が要求されるために、このような車両に
搭載される車両用自動変速機として、複数の変速
段を有する主変速機のほかに、高速段と低速段と
を切換え可能な副変速機を備え、副変速機を低速
段側に切換えることにより、大きな駆動力を得る
ことができるものが提案されている。 そして、主変速機は車速とスロツトル開度によ
る車両走行条件に応じて切換えられており、ま
た、副変速機は運転席に設けられたシフトレバー
等を操作することにより切換を行ない、大きな駆
動力が必要なときには、運転者がシフトレバー等
を操作して副変速機の低速側への切換を行なつて
いた。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の車両用自動変速機におい
ては、主変速機が車速やスロツトル開度等の車両
走行条件により切換えられているために、運転者
は主変速機の変速段を考慮しながら副変速機を切
換える必要があり、非常に判断が困難であり、適
切な駆動力を得るためには熟達した操作が必要で
あるという問題点があつた。 この問題点を解決するために、副変速機も車両
走行条件に応じて自動変速させることが考えられ
るが、例えば平地などの通常走行の発進時に副変
速機が自動変速して低速段に変速してしまい必要
以上の駆動力が発生し、変速シヨツクや燃費の悪
化を招くという問題点がある。 そこで、本発明は、複数の変速段を有する主変
速機と、低速段と高速段との切換が可能な副変速
機を有する車両用自動変速機において、急傾斜の
坂路等の大きな駆動力が必要とされる場合には、
車両走行条件に応じて副変速機を自動変速させる
とともに、平地等の通常走行時においては、副変
速機の低速段への自動変速を行なわないようにし
て、必要以上の駆動力の発生を防止し、変速シヨ
ツクや燃費の悪化を防止することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の車両用変速機は、複数の変速段を有す
る主変速機１０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４０と、
前記主変速機と前記副変速機のそれぞれの変速段
の変速を制御する電子制御装置６００とを備えて
なる車両用自動変速機において、前記主変速機の
複数の変速段間を自動変速させることのできる前
進レンジＤと、前記主変速機の複数の変速段のう
ち低速段側を主体に変速させる低速レンジ２，Ｌ
とを有し、運転者により前記前進及び低速レンジ
を選択操作されるシフトレバーを備え、前記電子
制御装置６００は、前記シフトレバーの選択され
たレンジを検出するシフトスイツチ５０３と、車
速を検出する車速センサ５０１と、スロツトル開
度を検出するスロツトル開度センサ５０２と、車
速とスロツトル開度により定められ、前記主変速
機１０の最低変速段の変速領域内に前記副変速機
４０の低速段と高速段との間の変速線を設定する
設定手段７０６，７０６′と、前記シフトスチイ
ツチ５０３の信号により前記低速レンジ２，Ｌが
選択されているか否かを判断する第１の判断手段
７０５，７１１と、前記車速センサ５０１及び前
記スロツトル開度センサ５０２からの信号を、前
記設定手段７０６，７０６′により設定された変
速線と比較し、前記副変速機４０の低速段の変速
領域か否かを判断する第２の判断手段７０７と、
前記第１の判断手段７０５，７１１が前記低速レ
ンジ２，Ｌが選択されていないと判断した場合
に、前記副変速機４０を高速段に変速させる第１
の変速実行手段７０９，７１０と、前記第１の判
断手段７０５，７１１が前記低速レンジ２，Ｌが
選択されていると判断し、かつ前記第２の判断手
段７０７が前記副変速機４０の低速段の変速領域
であると判断した場合に、前記副変速機４０を低
速段に変速させる第２の変速実行手段７０４とを
有することを特徴とする。 ［作用及び発明の効果］ 以上の構成により本発明の車両用自動変速機
は、第１の判断手段が運転者がシフトレバーを低
速レンジを選択しているか否かを判断し、即ち、
運転者が駆動力が必要として主変速機の低速段側
を主体とする変速を選択しているか否かを判断
し、低速レンジを選択していないと判断した時に
は、第２の変速実行手段により副変速機は高速段
に変速されるので、必要以上の駆動力を発生させ
ることがなく、平地等の通常走行時に変速シヨツ
クや燃費の悪化を防止することができる。 そして、低速レンジが選択されていると判断し
た場合には、第２の判断手段が車速センサ及びス
ロツトル開度センサからの信号を設定手段により
設定された副変速機の変速線と比較して、低速段
の変速領域であると判断した場合を条件に、第２
の変速実行手段によつて副変速機が低速段に自動
変速されて、大きな駆動力が得られ、急斜面の坂
路等の走破能力を向上することができる。 また、この際、設定手段により設定された副変
速機の変速線は、主変速機の最低変速段の変速領
域内に設定されているので、高スロツトル開度か
つ低車速の時にのみ副変速機の低速段への変速が
行なわれることとなり、低車速の時に運転者がア
クセルペダルを大きく踏み込まなければ、副変速
機は高速段を保持し主変速機だけによる通常の駆
動力が得られ、またアクセルペダルを大きく踏み
込んだ時には副変速機は低速段に変速されて大き
な駆動力が得られるので、要求に応じた駆動力を
得ることができる。 ［実施例］ つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明す
る。 第１図は前進３段後進１段の多段式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は主変速機である前進３段後進１段自動変
速機、４０は自動変速機１０の該遊星歯車変速装
置の出力軸３２に連通された副変速機である４輪
駆動用トランスフアを示す。 自動変速機１０は、流体式トルクコンバータ
Ｔ、遊星歯車変速機構Ｄを備える。 トルクコンバータＴ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Ｔの出力軸
１２に連結されたタービン１３、一方向クラツチ
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Ｔの出力軸１２は、
遊星歯車変速機構Ｄの入力軸１２となつている。 遊星歯車変速機構Ｄは、摩擦係合要素である多
板クラツチＣ１およびＣ２と、多板フレーキＢ
１，Ｂ２およびＢ３と、一方向クラツチＦ１およ
びＦ２と、前段プラネタリギアセツトＰ１と、後
段プラネタリギアセツトＰ２とからなる。 後段プラネタリギアセツトＰ２は、クラツチＣ
１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Ｄの出力軸３２に連
結されたキヤリア３３と、クラツチＣ２を介して
前記入力軸１２に連結されると共に、ブレーキＢ
１、該ブレーキＢ１と並列されたブレーキＢ２，
Ｂ３およびブレーキＢ２と直結された一方向クラ
ツチＦ１を介して変速機ケースに固定されるサン
ギア３４と、前記キヤリア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ツトＰ１は、ブレーキＢ
３および該ブレーキＢ３と並列された一方向クラ
ツチＦ２を介して変速機ケースに固定されるキヤ
リア３６、前記後段プラネタリギアセツト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、
キヤリア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図に示す自動変
速機１０の油圧制御装置１００によりエンジンの
スロツトル開度、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ツチおよびブレ
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のマニユアル弁駆動のため
運転席に設けられたシフトレバー（図示せず）
は、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニユー
トラル）、前進レンジであるＤ（ドライブ）、低速
レンジである２（セカンド）及びＬ（ロー）の各レ
ンジのシフトポジシヨンSPを有し、このシフト
ポジシヨンSPと変速段、第３速(3)、第２速(2)、
第１速(1)と、クラツ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、○は摩擦係合要素の係合、×は
解放を示し、Ｆ（フリー）は一方向クラツチの自
由回転、Ｌ（ロツク）は一方向クラツチの係合を
示す。

【表】 図中１００は公知の前３段後進１段の自動変速
機の油圧制御装置の１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
かれた圧油はマニユアル弁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はスロツトル弁でありスロツトル開度に
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１
０７は、油路１０９および油路１１１から供給さ
れるスロツ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、クラツチおよびブレーキの油圧サーボＣ−
１，Ｃ−２，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３への油圧の
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。 マニユアル弁１０５は、運転席に設けられたシ
フトレバーと連結されており、手動操作によりシ
フトレバーのレンジに応じてＰ（パーキング）、Ｒ
（リバース）、Ｎ（ニユートラル）、Ｄ（ドライブ）、
２（セカンド）、Ｌ（ロー）の各位置に移動する。 第１図におけるトランスフア４０は、第２図に
も示す如く摩擦係合要素でアるクラツチＣ３、ブ
レーキＢ４およびクラツチＣ４とプラネタリギア
セツトＰ１，Ｐ２の出力軸３２を入力軸とし、該
入力軸３２に固着されたカバナ弁１１０、前記入
力軸３２に直列的に配されたトランスフアの第１
出力軸４２、前記入力軸３２と第１出力軸４２と
の間に配されたプラネタリギアセツトPf、前記
第１出力軸４２に回転自在に外嵌された４輪駆動
用スリーブ５１、前記入力軸３２に平行して並設
された第１出力軸４２と反対方向に取付けられた
第２出力軸５２、前記スリーブ５１と第２出力軸
５２との間の伝動装置５３を有する。プラネタリ
ギアセツトPfは入力軸３２の端部にスプライン
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４６、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共
に前記トランスフア４０の第１出力軸４２の先端
に連結されたキヤリア４７からなる。本実施例で
はブレーキＢ４はリングギア４６をトラスフアケ
ース４８に係合するための多板式摩擦ブレーキで
あり、トランスフアケース４８内に形成されたシ
リンダ４９と該シリンダ４９内に装着されたピス
トン４９Ｐとで構成される油圧サーボＢ−４によ
り作動される。クラツチＣ３はプラネタリギアセ
ツトPfの自動変速機１０側に配置され、サンギ
ア４４とキヤリア４７との断続を行なうものであ
り、キヤリア４７に連結されたシリンダ５０と該
シリンダ５０内に装着されたピストン５０Ｐとで
構成される油圧サーボＣ−３により作動される。
クラツチＣ４はキヤリア４７に連結された第１出
力軸４２とトランスフア４０の第２出力軸５２を
駆動するための伝動装置５３の一方のスプロケツ
ト５６に連結したスリーブ５１とを断続するため
の多板式摩擦クラツチであり、トランスフアケー
ス４８に回転自在に支持されたシリンダ５８と該
シリンダ５８内に装着されたピストン５８Ｐとで
構成される油圧サーボＣ−４により作動される。
伝動装置５３は、スリーブ５１と形成されたスプ
ロケツト５６、第２出力軸５２にスプライン嵌合
されたスプロケツト５５およびこれらスプロケツ
ト間に張設されたチエーン５７からなる。 油圧サーボＣ−３のシリンダ５０の外周側に
は、パーキングギア５９が周設されており、自動
変速機１０のシフトレバーをパーキング位置に選
択したとき歯止めがパーキング爪（図示せず）に
噛み合い第１出力軸４２を固定する。 ６０は４輪駆動用トランスフア４０のクラツチ
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に油圧を給排するトラン
スフア制御装置２００が設けられているトランス
フアバルブボデイ、６１はそのオイルパンであ
る。クラツチ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、トランスミツシヨンケース６２に締結
されたオイルパン６２Ａによりトランスミツシヨ
ンケース６２とトランスフアケース４８に取付け
られたパイプ６４を介してトランスフア制御装置
２００が設けられているトランスフアバルブボデ
イ６０に導かれる。 このトランスフアは第３図に示すＡの如く車両
の機関Ｅに装着された自動変速機Ｄに取付けら
れ、第１出力軸４２は後輪駆動用プロペラシヤフ
トＣに連結され、他方の出力軸である第２出力軸
５２は前輪駆動用プロペラシヤフト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に自動変速機
の油圧制御装置に供給されるライン圧を供給して
クラツチ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およびクラツ
チＣ４を解放せしめる。これによりプラネタリギ
アセツトPfのサンギア４４とキヤリア４７とは
連結され、動力は入力軸３２から第１出力軸４２
に減速比１で伝達され後輪のみの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、プラネタリギアピニオン４５、リン
グギア４６を介さずにクラツチＣ３を介してキヤ
リア４７より第１出力軸４２に伝達されるので、
各ギアの歯面に負荷がかららず、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
となつたときは運転席に設けたシフトレバー（図
示せず）を手動シフトし、トランスフア制御装置
２００油圧サーボＣ−４にライン圧を徐々に供給
しクラツチＣ４を円滑に係合せしめると、第１出
力軸４２とスリーブ５１とが連結され、伝動装置
５３、第２出力軸５２およびプロペラシヤフトＢ
（第１図に図示）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４２および第２出力軸
５２に減速比１で動力伝達がなされ、４輪駆動直
結走行状態（高速４輪駆動状態）が得られる。こ
の４輪駆動走行中、急坂路など出力トルクの増大
が必要なときに手動スイツチにより油圧サーボへ
の油圧は高速４輪駆動状態と低速４輪駆動状態と
の切換弁であるインヒビタ弁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の油圧を給排
し、ブレーキＢ４を徐々に係合せしめるとともに
クラツチＣ３を円滑に解放させる。これによりサ
ンギア４４とキヤリア４７とは解放されるととも
にリングギア４６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
ヤリア４７を介して減速され第１出力軸４２およ
び第２出力軸５２に伝達され、トルクの大きな４
輪駆動減速走行状態（低速４輪駆動状態）が得ら
れる。表２に走行状態とブレーキＢ−４、クラツ
チＣ３，Ｃ４の係合および解放状態を示す。

【表】 表２において○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（例の3.0）は、
遊星歯車機構のサンギア４４とリングギア４６の
歯数比をλとし、歯数比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。 ４輪駆動用トランスフア制御装置２００は、第
１ソレノイド弁２１０、第２ソレノイド弁２２
０、切換え弁２３０、インヒビタ弁２４０、該イ
ンヒビタ弁２４０を介した直結用係合圧の排油路
２０７に設けたダウンシフトタイミング弁２６
０、直結用摩擦係合要素すなわち多板クラツチＣ
３の油圧サーホＣ−３に連絡する第１油路２０
１、減速用摩擦係合要素すなわち多板ブレーキＢ
４の油圧サーボＢ−４に連絡する第２油路２０
２、４輪駆動用摩擦係合要素すなわち多板クラツ
チＣ４の油圧サーボＣ−４に連絡する第３油路２
０３、切換え弁２３０とインヒビタ弁２４０の所
定油室を連絡する第４油路２０４、前記第１、
２、３油路にそれぞれ設けられたチエツク弁３１
０，３２０，３３０、ライン油圧路１０４とオリ
フイス３４０，３５０を介した第１ソレノイド圧
の油路２０５および第２ソレノイド圧の油路２０
６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２
１２，２２２、スプリング２１３，２２３、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、オリフイス３４
０，３５０によりライン圧油路１０４と仕切られ
た油路２０５，２０６の油圧を排油口２１５，２
２５より排出する。ソレノイド２１２，２２２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２１４，２２４を閉ざし、油路２０
５，２０６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２４１，２４
２，２４３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２
４５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２
４６とランド２４７の間の中間油室２４９，２５
０、第１スプール２４１と第２スプール２４２の
間の油室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。該インヒビタ弁２４０は、第１
スプール２４１が図示上方に設定された時には、
下端油室２４８はスリーブ状ランドの油口２５４
Ａを介してガバナ圧油路１１１と連通し、中間油
室２４９はライン圧油路１０４と第２油路２０２
を連絡し、中間油室２５０は第１油路２０１と排
油口２６６を連絡し、第１スプール２４１が図示
下方に設定された時は、下端油室２４８はスリー
ブ状ランドの油口２５４Ａを介して排油口２５４
と連通し、中間油室２４９は第２油路２０２と排
油口２５５を連絡し、中間油室２５０はライン圧
油路１０４と第１油路２０１を連絡している。ま
た、油室２５１は常時ガバナ圧油路１１１と連絡
し、油室２５２は常時第４油圧路２０４と連絡
し、上端油室２５３は常時油路２０６と連絡して
いる。 切換え弁２３０は、図示下方にスプリング２３
２を背設し、３個のランドを設けたスプール２３
１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２
３６が形成されている。該切換え弁２３０は、第
１ソレノイド圧の油路２０５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と第３
油路２０３とが連絡されてクラツチ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
２３４を介して第４油路２０４とオリフイス２３
９を備える排油口２３７とが連通されてインヒビ
タ弁の油室２５２は排圧され、また上端油室２３
６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
ライン油圧路１０４と第４油圧路２０４とが連絡
されインヒビタ弁の油室２５２にライン圧が供給
され、第２中間油圧室２３５を介して第３油路２
０３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、中間油室２６４、上端油室２６５
が形成されている。該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２０
２と連絡し、上端油室２６５が常時ライン圧油路
１０４と連絡し、中間油室２６４は常時排油路２
０７およびオリフイス２６７を設けたゆつくり排
圧するための排油口２６６と連絡するとともに、
スプール２６１が図示上方に設定されるとすみや
かに排圧するために排油口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（すなわちスロツトル開度が小さい）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に多板ブレーキ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を操作して、Ｈ２、または
Ｈ４、またはＬ４レンジを設定すると後記する電
子制御装置により表２に示す如く第１、２ソレノ
イド弁２１０，２２０がON、OFF制御され、ト
ランスフア制御装置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が働いて、トランスフア４
０は各変速状態（Ｈ２またはＨ４またはＬ４）に
変速される。また上記の如く油圧回路構成により
第１ソレノイド弁２１０がONされると、第２ソ
レノイド弁２２０のONまたはOFFに関係なくト
ランスフアはＨ２に設定される。 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
る。さらにＡはトランスフア４０の手動シフト、
Ｂはトランスフア４０の変速状態である。

【表】 トランスフア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レンジで、トランスフアが
Ｈ２（２輪駆動直結状態）の時 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
イス３４０を通り油路２０５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、
切換え弁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、油室２３４、第４油路２０４を通
り油室２５２に印加され、インヒビタ弁の第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。したがつてライン圧は油路
１０４、油室２５０、第１油路２０１およびチ
エツク弁３１０を介してクラツチ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。したがつて
トランスフア４０はＨ２（２輪駆動直結状態）
になる。 (B) 手動シフトがＨ４レンジで、トランスフアが
Ｈ４（４輪駆動直結状態）の時 第１ソレノイド弁２１０→OFF 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
イス３４０を通り油路２０５に導かれるが、第
１ソレノイド弁２１０が非電通であるので、上
端油室２３６に出力し、切換え弁２３０はスプ
ール２３１が図示下方に設定される。したがつ
てライン圧は油路１０４、第２中間油室２３
５、第３油路２０３およびチエツク弁３３０を
介してクラツチ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
イス３５０を通り油路２０６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。したがつてク
ラツチの油圧サーボ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２
５５からドレーンされる。したがつてトランス
フア４０はＨ４（４輪駆動直結状態）になる。 (C) 手動シフトがＬ４レンジで、車速が設定値以
上で、Ｈ４（４輪駆動直結状態）の時 第１ソレノイド弁２１０→OFF 第２ソレノイド弁２２０→ON であるので、ライン圧は油路１０４よりオリフ
イス３４０を通り油路２０５に導かれるが、第
１ソレノイド弁２１０が非電通であるので、上
端油室２３６に入力し、切換え弁２３０はスプ
ール２３１が図示下方に設定される。したがつ
てライン圧はクラツチ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
オリフイス３５０を通り油路２０６にも導かれ
るが、通電されているソレノイド弁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
イン圧は入力していない。ここで油室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
バナ圧が設定値以上であるのでスプリング２４
４のばね荷重に打勝つて第１スプール２４１は
図示下方に設定される。したがつてライン圧は
クラツチ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２５
５からドレーンされる。したがつてトランスフ
ア４０はＨ４（４輪駆動直結状態）になる。 (D) 手動シフトがＬ４レンジで、車速が設定値以
下で、Ｌ４（４輪駆動直結状態）の時 第１ソレノイド弁２１０→OFF 第２ソレノイド弁２２０→ON であるので、ライン圧は油路１０４よりオリフ
イス３４０を通り油路２０５に導かれるが、第
１ソレノイド弁２１０が非電通であるので、上
端油室２３６に入力し、切換え弁２３０はスプ
ール２３１が図示下方に設定される。したがつ
てライン圧はクラツチ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
オリフイス３５０を通り油路２０６にも導かれ
るが、通電されているソレノイド弁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。ここで油室２５１にガバ
ナ圧が入力しているので、第２、３スプール２
４２，２４３は図示上方に移動し、またガバナ
圧が設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、スリーブの油口２５４Ａを介し
て下端油室２４８にガバナ圧が入力する。した
がつてライン圧は油路１０４、油室２４９、第
２油路２０２およびチエツク弁３２０を介して
多板ブレーキ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２０
７、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。したがつてトランスフア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２４
１は油室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
きくなつ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
入されない限り、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。したがつ
て手動シフトがＬ４レンジに設定され、一旦車
速（ガバナ圧）が所定値以下になつてＬ４にな
ると、車速（ガバナ圧）が大きくなつてもＬ４
が維持される。 手動シフトがＨ２またはＨ４レンジで車速が低
く、スロツトル開度が大きい時（大きな駆動力が
必要な時） 第１ソレノイド弁２１０→OFF 第２ソレノイド弁２２０→ON であるので、ライン圧は油路１０４よりオリフイ
ス３４０を通り油路２０５に導かれるが、第１ソ
レノイド弁２１０が非電通であるので、上端油室
２３６に入力し、切換え弁２３０はスプール２３
１が図示下方に設定される。したがつてライン圧
はクラツチ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よりオリフイス３
５０を通り油路２０６にも導かれるが、通電され
ているソレノイド弁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、スリーブの油口
２５４Ａを介して下端油室２４８にガバナ圧が入
力する。したがつてライン圧は油路１０４、油室
２４９、第２油路２０２およびチエツク弁３２０
を介して多板ブレーキ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２０
７、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。したがつてトランスフア４０はＬ４
（４輪駆動減速状態）になる。 電子制御装置を第５図に示すブロツク図に基づ
き説明する。 電子制御装置６００は、車速を検出する車速セ
ンサ５０１、スロツトル開度を検出するスロツト
ル開度センサ５０２、自動変速機１０のトルク比
を検出するために変速手段を設定するシフトレバ
ーのシフトポジシヨンを検出するシフトスイツチ
５０３、トランスフア４０のシフトスイツチ５０
４からの出力信号を入力する入力ポート６１１、
前記ソレノイド弁２１０，２２０へ出力する出力
ポート６１２、中央演算処理装置CPU、記憶回
路に予め設定された４輪駆動変速機の変速線図
（自動変速機１０の設定レンジが２レンジの場合
を第６図に、自動変速機１０の設定レンジがＬレ
ンジの場合を第７図に示す）を記憶するリードオ
ンメモリROM、ランダムアクセスメモリRAM
からなる。 第６図に示す２レンジの場合の変速線図は主変
速機の第１速と第２速の変速を行う変速線よりも
低車速側に設定されている。また第７図に記すＬ
レンジの場合の変速線図は２レンジの場合の変速
線図よりも高車速側に設定されている。 ここで第６，７図で示した変速線図はＨ２，Ｈ
４←→Ｌ４が変速が頻繁に行われないようにヒステ
リシスを設けてある。 第８図は電子制御装置６００の作動フロチヤー
トを示す。 スターターキーをONしてエンジンＥを作動さ
せ７０１、つぎに車速センサ５０１より車速信
号、スロツトル開度センサ５０２よりスロツトル
開度信号、自動変速機１０のシフトスイツチ５０
３より自動変速機シフトレンジ信号、トランスフ
ア４０のシフトスイツチ５０４よりトランスフア
シフトレンジ信号を入力し７０２、トランスフア
４０の手動シフトがＬ４レンジに設定されている
か否かを判断し７０３、Ｌ４レンジの時、 第１ソレノイド弁２１０→OFF 第２ソレノイド弁２２０→ON とされ、トランスフア４０はＬ４に変速され７０
４、その後７０２へ帰還する。Ｌ４レンジではな
い時、自動変速機１０のシフトレバーが２レンジ
に設定されているか否かを判断し７０５、２レン
ジの時、ROMより第６図に示し２レンジ変速線
図を読込み、副変速機の変速線図を設定し（設定
手段７０６）、Ｈ４→Ｌ４変速範囲か否かを判断
し７０７、Ｈ４→Ｌ４変速範囲の時、速ち車速が
低く、スロツトル開度が大きい時（大きな駆動力
が必要な時）であると判断し、第２の変速実行手
段７０４へ進み、Ｈ４→Ｌ４変速範囲ではない
時、即ち車速が高く、スロツトル開度が小さい時
（小さな駆動力で良い時）であると判断し、トラ
ンスフア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７０８、Ｈ４レンジの
時、第１の変速実行手段７０９において、 第１ソレノイド弁→OFF 第２ソレノイド弁→OFF とされ、トランスフア４０はＨ４レンジに変速さ
れ、その後へ帰還する。Ｈ４レンジでない時、第
１の変速実行手段７１０において、 第１ソレノイド弁２１０→ON 第２ソレノイド弁２２０→OFF とされ、トランスフア４０はＨ２に変速され７０
４、その後７０２へ帰還する。第１の判断手段７
０５において自動変速機１０のシフトレバーが２
レンジに設定されていない時、第１の判断手段７
１１において自動変速機１０のシフトレバーがＬ
レンジに設定されているか否かを判断し、Ｌレン
ジでない時、７０８へ進み、Ｌレンジの時、設定
手段７０６′においてROMよりＬレンジ変速線
図（第７図）を読込み、つぎに第２の判断手段７
０７へ進む。以下前述の２レンジの場合と同様に
処理される。 第９図は本発明の車両用自動変速機の主変速機
に使用されるＶベルト式無段変速機を示す。 ８００はエンジン、８０２はキヤブレタ、８２
０は該エンジン８００と駆動側車軸との間に設け
られた伝動装置であり、エンジンの出力軸８０１
に連結されたフルードカツプリング８２１、デイ
フアレンシヤルギア８２２に連結された減速歯車
機構８２３、およびＶベルト式無段変速機８３０
と前進後新切換え用遊星歯車変速機８４０とから
なる無段変速装置により構成される。 フルードカツプリング８２１は、ポンプインペ
ラ８２１Ａ、および出力軸８２１Ｄに連結された
タービンランナ８２１Ｂからなる周知のものであ
る。なお、フルードカツプリングの代りに流体式
トルクコンバータまたは機械的クラツチが用いら
れてもよい。 Ｖベルト式無段変速機８３０は、該無段変速機
８３０の入力軸であるフルードカツプリング出力
軸８２１Ｄに連結された固定フランジ８３１Ａ、
該固定フランジ８３１Ａと対向してＶ字状空間を
形成するように設けられた可動フランジ８３１
Ｂ、および該可動フランジ８３１Ｂを駆動する油
圧サーボ８３１Ｃからなる入力側プーリ８３１
と、無段変速機８３０の出力軸である中間軸８２
６に連結された固定フランジ８３２Ａ、該固定フ
ランジ８３２Ａと対向してＶ字状空間を形成する
ように設けられた可動フランジ８３２Ｂ、および
該可動フランジ８３２Ｂを駆動する油圧サーボ８
３２Ｃからなる出力側プーリ８３２と、これら入
力側プーリ８３１および出力側プーリ８３２との
間を連結するＶベルト８３３とで構成される周知
のものである。 前進後進切換え用遊星歯車変速装置８４０は、
無段変速機８３０の出力軸である中間軸８２６に
連結されたサンギア８４１、変速装置のケース９
００に多板ブレーキ８４２を介して係合されたリ
ングギア８４３、サンギア８４１とリングギア８
４３との間の回転自在に歯合されたダブルプラネ
タリギア８４４、該ダブルプラネタリギア８４４
を回転自在に支持するとともに多板クラツチ８４
５を介して中間軸８２６に連結されさらに遊星歯
車変速機８４０の出力軸である第２中間軸８４７
に連結されたプラネタリキヤリア８４６、多板ブ
レーキ８４２を作動させる油圧サーボ８４８、お
よび多板クラツチ８４５を作動される油圧サーボ
８４９により構成される。この前進後進切換え用
遊星歯車変速機８４０は、多板クラツチ８４５が
係合し、多板ブレーキ８４２が解放しているとき
減速比１の前進ギアが得られ、多板クラツチ８４
５が解放し、多板ブレーキ８４２が係合している
とき減速比1.02の後進ギアとなる。この後進での
減速比1.02は通像の自動車用変速機の後進時の減
速比に比較して小さいが、本実施例では、Ｖベル
ト式無段変速機のおいて得られる減速比（たとえ
ば2.4）と、後記する減速歯車機構８２３におい
て減速を行つているので、全体として適切な減速
比が得られる。 減速歯車機構８２３は、Ｖベルト式無段変速機
８３０で得られる変速範囲が通常の車両用変速装
置により達成される変速範囲より低いことを補う
ためのものであり、入出力軸間で減速比1.45の変
速を行いトルクの増大を行つている。 ９０２は入力側プーリ８３１の回転速度を検出
する回転速度センサ、９０３は車速センサ、９０
４はキヤブレタ８０１のスロツトル開度を検出す
るスロツトル開度センサである。さらに、９５０
は副変速機であり、減速歯車機構８２３の第３の
中空出力軸８２３Ａと連結したサンギア９５１、
サンギア９５１と噛合したプラネタリピニオン９
５２、該プラネタリピニオン９５２と噛合された
リングギア９５３、プラネタリピニオン９５２を
回転自在に支持するキヤリア９５４、クラツチ９
５５、リングギア９５３をケース９５６に固定す
るブレーキ９５７からなる高速段、低速段切換機
構９６０と、該切換機構９６０のキヤリア９５４
と常時連結した第１出力軸９５８、クラツチ９５
９係合時キヤリア９５４と連結する第２出力軸９
６１からなる２輪４輪切換機構９７０とからな
る。 本実施例においても第５図、第６図、第７図、
第８図に示した制御装置により同様に制御され
る。ただしシフトスイツチ５は無段変速機８３０
のトルク比を設定するシフトレバー（図示せず）
のシフトポジシヨンを検出する。 以上の実施例において主変速機のトルク比を主
変速機のシフトレバーのシフトポジシヨンより検
出したが他に、 (イ) 主変速機の入力軸と出力軸のトルクまたは回
転数を検出する。 (ロ) 主変速機の変速段を確定する油圧サーボの作
動油圧を検出する。 (ハ) 主変速機が電子制御装置により制御される場
合その制御装置の変速信号を検出する。 などによつても同様に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用自動変速機の変速制御
装置に関係するトランスフアと公知の自動変速機
の骨格図、第２図はその断面図、第３図は車両の
動力伝達系を示す概略図、第４図は前進３段後進
１段の自動変速機に適用した場合の本発明の車両
用自動変速機の変速制御装置にかかる４輪駆動用
トランスフアの油圧制御装置の回路図、第５図は
本発明の車両用自動変速機の変速制御装置のブロ
ツク図、第６図は本発明の車両用自動変速機の変
速制御装置にかかる変速線図、第７図は本発明の
車両用自動変速機の変速制御装置にかかる変速線
図、第８図は本発明の車両用自動変速機にかかる
電子制御装置の作動フローチヤート、第９図は本
発明の車両用自動変速機の変速制御装置の主変速
機に使用されるＶベルト式無段変速機の骨格図で
ある。 図中１０……自動変速機（主変速機）、４０…
…４輪駆動用トランスフア（副変速機）、５０１
……車速センサ、５０２……スロツトル開度セン
サ、５０３……シフトスイツチ、６００……電子
制御装置、７０４……第２の変速実行手段、７０
５，７１１……第１の判断手段、７０６，７０
６′……設定手段、７０７……第２の判断手段、
７０９，７１０……第１の変速実行手段、Ｄ……
前進レンジ、２，Ｌ……低速レンジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の変速段を有する主変速機と、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、前記主変速機と前記副変速機のそ
   れぞれの変速段の変速を制御する電子制御装置と
   を備えてなる車両用自動変速機において、 前記主変速機の複数の変速段間を自動変速させ
   ることのできる前進レンジと、前記主変速機の複
   数の変速段のうち低速段側を主体に変速させる低
   速レンジとを有し、運転者により前記前進及び低
   速レンジを選択操作されるシフトレバーを備え、 前記電子制御装置は、 前記シフトレバーの選択されたレンジを検出す
   るシフトスイツチと、 車速を検出する車速センサと、 スロツトル開度を検出するスロツトル開度セン
   サと、 車速とスロツトル開度により定められ、前記主
   の変速機の最低変速段の変速領域内に前記副変速
   機の低速段と高速段との間の変速線を設定する設
   定手段と、 前記シフトスイツチの信号により前記低速レン
   ジが選択されているか否かを判断する第１の判断
   手段と、 前記車速センサ及び前記スロツトル開度センサ
   からの信号を、前記設定手段により設定された変
   速線と比較し、前記副変速機の低速段の変速領域
   か否かを判断する第２の判断手段と、 前記第１の判断手段が前記低速レンジが選択さ
   れていないと判断した場合に、前記副変速機を高
   速段に変速させる第１の変速実行手段と、 前記第１の判断手段が前記低速レンジが選択さ
   れていると判断し、かつ前記第２の判断手段が前
   記副変速機の低速段の変速領域であると判断した
   場合に、前記副変速機を低速内に変速させる第２
   の変速実行手段とを有することを特徴とする車両
   用自動変速機。 ２ 前記シフトレバーの前記低速レンジは２レン
   ジとＬレンジとからなり、前記Ｌレンジは前記２
   レンジよりもさらに前記主変速機の最低変速段側
   を主体とした変速を行ない、前記設定手段は前記
   ２レンジ及びＬレンジにそれぞれ対応した変速線
   を設定し、該設定された変速線は、前記２レンジ
   よりもＬレンジのほうが高車速側で設定されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   車両用変速機の制御装置。