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JP3172974B2 - 4-wheel drive vehicle with center differential device - Google Patents
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JP3172974B2 - 4-wheel drive vehicle with center differential device - Google Patents

4-wheel drive vehicle with center differential device

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JP3172974B2
JP3172974B2 JP34820591A JP34820591A JP3172974B2 JP 3172974 B2 JP3172974 B2 JP 3172974B2 JP 34820591 A JP34820591 A JP 34820591A JP 34820591 A JP34820591 A JP 34820591A JP 3172974 B2 JP3172974 B2 JP 3172974B2
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differential device
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機にセンター
ディファレンシャル装置を組合わせた4輪駆動車におい
て、センターディファレンシャル装置を増速機として利
用して変速段を多段化した方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel drive vehicle in which an automatic transmission is combined with a center differential device, in which the center differential device is used as a gearbox to increase the number of gears.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、センターディファレンシャル装置
付4輪駆動車に関しては、例えば特開昭63−1767
28号公報の先行技術がある。ここで、シンプルプラネ
タリギヤのセンターディファレンシャル装置を有し、サ
ンギヤとリングギヤとのピッチ円径の比に応じて前後輪
に不等トルク配分する。また、サンギヤ,リングギヤお
よびキャリヤの2つの要素の間に差動制限用の油圧多板
クラッチを設けることが示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a four-wheel drive vehicle with a center differential device is disclosed in, for example, JP-A-63-1767.
There is a prior art in Japanese Patent Publication No. 28-28. Here, a simple planetary gear center differential device is provided, and unequal torque is distributed to the front and rear wheels according to the ratio of the pitch circle diameter of the sun gear and the ring gear. It is also shown that a hydraulic multi-plate clutch for limiting the differential is provided between the sun gear, the ring gear and the carrier.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記先行技術
のものにあっては、センターディファレンシャル装置と
差動制限用の油圧多板クラッチとが、動力分配装置本来
のトルク配分と差動機能を有しているにすぎないので、
主変速機が自動変速機でその最高速段よりもギヤ比の小
さいオーバドライブ段を得ようとすると、主変速機に副
変速機を追加する必要があり、変速機全体の大型化を招
く。そこで、センターディファレンシャル装置を減速機
または増速機に利用して、自動変速機よりも変速段を容
易且つコンパクトに増設することが望まれる。またセン
ターディファレンシャル装置を増速機に使用すると、前
後輪へのトルク配分と差動機能を失うおそれがあるが、
この条件においてもトルク配分と差動機能を確保するよ
うに工夫する必要がある。
In the above-mentioned prior art, the center differential device and the hydraulic multi-plate clutch for limiting the differential have a torque distribution and a differential function inherent to the power distribution device. Because it ’s just
If the main transmission is an automatic transmission and attempts to obtain an overdrive stage with a smaller gear ratio than its highest speed, it is necessary to add a subtransmission to the main transmission, resulting in an increase in the size of the entire transmission. Therefore, it is desired to use a center differential device for a speed reducer or a speed increasing device and to increase the speed stages more easily and compactly than an automatic transmission. Also, if the center differential device is used for the gearbox, the torque distribution to the front and rear wheels and the differential function may be lost,
Even under these conditions, it is necessary to devise to ensure the torque distribution and the differential function.

【0004】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、自動変速機にセンターディファレンシャル装置を組
合わせた駆動系において、これらを有機的に組合せて変
速段を容易に増設し、且つ常にセンターディファレンシ
ャル装置によるトルク配分、差動、差動制限、トルク配
分制御の機能も備えることを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and in a drive system in which an automatic transmission is combined with a center differential device, these are organically combined to easily increase the number of gears, and the center is always increased. It is another object of the present invention to provide functions of torque distribution, differential, differential limitation, and torque distribution control by a differential device.

【0005】上記目的を達成するため本発明は、自動変
速機の出力軸に連結される第1のサンギヤと、前後輪の
駆動軸の何れか一方に出力する第1の出力軸に結合され
る第2のサンギヤと、上記第1のサンギヤおよび第2の
サンギヤにそれぞれ噛み合い、且つ同軸上に配置され一
体に構成された一対のピニオンと、このピニオンを上記
第1および第2のサンギヤの周りに回転可能に支持する
とともに前後輪の駆動軸の何れか他方に出力する第2の
出力軸へ伝動するキャリヤとを有し、上記自動変速機の
出力軸からの動力を前後輪の駆動軸に配分する複合プラ
ネタリギヤ式センターディファレンシャル装置を有する
センターディファレンシャル装置付4輪駆動車におい
て、上記第1の出力軸と上記第2のサンギヤとの結合に
介在して設けられ、上記第1の出力軸と上記第2のサン
ギヤとを選択的に結合および解放する第1の摩擦係合手
段と、上記第2のサンギヤを変速機ケース側の固定部材
に選択的に係合および解放させるブレーキ手段とを設
け、上記第1の摩擦係合手段によって上記第1の出力軸
と上記第2のサンギヤとを解放するとともに、上記ブレ
ーキ手段によって上記第2のサンギヤを上記変速機ケー
ス側の固定部材に係合させることにより、上記センター
ディファレンシャル装置は、所定の増速ギヤ比を得るよ
うに構成され、この増速ギヤ比と上記自動変速機の所定
の変速段とを協動させることにより、上記自動変速機の
変速段より高速段側に1段以上の変速段を増設すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured such that a first sun gear connected to an output shaft of an automatic transmission and a first output shaft outputting to one of drive shafts of front and rear wheels are connected. A second sun gear, a pair of pinions meshing with the first sun gear and the second sun gear, respectively, and disposed coaxially and integrally formed, and disposing the pinions around the first and second sun gears; A carrier that is rotatably supported and is transmitted to a second output shaft that outputs to one of the drive shafts of the front and rear wheels, and distributes power from the output shaft of the automatic transmission to the drive shafts of the front and rear wheels In a four-wheel drive vehicle with a center differential device having a composite planetary gear type center differential device, the first output shaft and the second sun gear are provided to be interposed, A first frictional engagement means for selectively coupling and releasing the first output shaft and the second sun gear; and selectively engaging and disengaging the second sun gear with a fixed member on the transmission case side. Brake means for releasing the clutch, the first frictional engagement means releases the first output shaft and the second sun gear, and the brake means moves the second sun gear to the transmission case side. The center differential device is configured to obtain a predetermined speed increasing gear ratio by engaging with the fixing member of the automatic transmission, and cooperates the speed increasing gear ratio with a predetermined speed position of the automatic transmission. Thus, one or more shift speeds are added on the higher speed side than the shift speed of the automatic transmission.

【0006】[0006]

【作用】上記構成に基づき、自動変速機により変速した
動力がセンターディファレンシャル装置により前後輪に
配分されて4輪駆動走行し、このときセンターディファ
レンシャル装置の種々の機能により例えば前後輪のトル
ク配分が走行条件に応じて制御される。そして、高速走
行時には、例えば自動変速機が所定の変速段に制御さ
れ、同時にセンターディファレンシャル装置が増速機と
して使用されることで、更にギヤ比の小さい変速段に変
速制御されるようになる。
According to the above construction, the power shifted by the automatic transmission is distributed to the front and rear wheels by the center differential device, and the vehicle is driven by four wheels. At this time, the torque distribution of the front and rear wheels is performed by various functions of the center differential device. It is controlled according to conditions. During high-speed running, for example, the automatic transmission is controlled to a predetermined gear, and at the same time, the center differential device is used as a gearbox, so that the gear is controlled to a gear with a smaller gear ratio.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1において、前進3段後進1段の自動変速機に
複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置
を組合わせた4輪駆動車の実施例について説明する。先
ず、トルクコンバータケース1、ディファレンシャルケ
ース2の後部にトランスミッションケース3が接合し、
トランスミッションケース3の後部にトランスファケー
ス4およびエクステンションケース6が接合し、トラン
スミッションケース3の下部にはオイルパン5が取付け
られる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a description will be given of an embodiment of a four-wheel drive vehicle in which a combined planetary gear type center differential device is combined with an automatic transmission having three forward stages and one reverse stage. First, the transmission case 3 is joined to the rear of the torque converter case 1 and the differential case 2,
A transfer case 4 and an extension case 6 are joined to a rear portion of the transmission case 3, and an oil pan 5 is attached to a lower portion of the transmission case 3.

【0008】符号10はエンジンであり、このエンジン
10のクランク軸11がトルクコンバータケース1内部
のロックアップクラッチ12を備えたトルクコンバータ
13に連結し、トルクコンバータ13からの入力軸14
がトランスミッションケース3内部の自動変速機30に
入力する。自動変速機30からの出力軸15は入力軸1
4と同軸上に出力し、この出力軸15がトランスファケ
ース4内部のセンターディファレンシャル装置50に同
軸上に連結する。
Reference numeral 10 denotes an engine. A crankshaft 11 of the engine 10 is connected to a torque converter 13 having a lock-up clutch 12 inside the torque converter case 1, and an input shaft 14 from the torque converter 13.
Is input to the automatic transmission 30 inside the transmission case 3. The output shaft 15 from the automatic transmission 30 is the input shaft 1
The output shaft 15 is coaxially connected to a center differential device 50 inside the transfer case 4.

【0009】トランスミッションケース3内部におい
て、入、出力軸14,15に対しフロントドライブ軸1
6が平行配置され、このフロントドライブ軸16の後端
はセンターディファレンシャル装置50に一対のリダク
ションギヤ17,18を介して連結し、フロントドライ
ブ軸16の前端はディファレンシャルケース2内部のフ
ロントディファレンシャル装置19を介して前輪に伝動
構成される。一方、センターディファレンシャル装置5
0の後部には油圧多板クラッチ装置60が設けられて、
この油圧多板クラッチ装置60から出力するリヤドライ
ブ軸20は、プロペラ軸21、リヤディファレンシャル
装置22等を介して後輪にも伝動構成される。
In the transmission case 3, the front drive shaft 1 is connected to the input and output shafts 14 and 15.
The rear end of the front drive shaft 16 is connected to a center differential device 50 via a pair of reduction gears 17 and 18, and the front end of the front drive shaft 16 is connected to a front differential device 19 inside the differential case 2. It is configured to transmit power to the front wheels through the transmission. On the other hand, the center differential device 5
A hydraulic multi-plate clutch device 60 is provided at the rear of
The rear drive shaft 20 output from the hydraulic multi-plate clutch device 60 is also transmitted to the rear wheels via a propeller shaft 21, a rear differential device 22, and the like.

【0010】自動変速機30はラビニョー型のプラネタ
リギヤ31を有し、入力軸14がフォワードクラッチ4
0、第1の中間軸38を介してプラネタリギヤ31の第
1のサンギヤ32に連結され、同時にブレーキバンド4
1を備えたリバースクラッチ42、第2の中間軸39を
介して第2のサンギヤ33に連結される。また、ショー
トピニオン34とロングピニオン35を支持するキャリ
ヤ36にローアンドリバースブレーキ43とワンウェイ
クラッチ44が設けられ、リングギヤ37から出力軸1
5が後方に取出されている。
The automatic transmission 30 has a Ravigneaux type planetary gear 31 and the input shaft 14 is connected to the forward clutch 4.
0, connected to the first sun gear 32 of the planetary gear 31 through the first intermediate shaft 38,
1 and is connected to the second sun gear 33 via a second intermediate shaft 39. A low and reverse brake 43 and a one-way clutch 44 are provided on a carrier 36 that supports the short pinion 34 and the long pinion 35.
5 is removed rearward.

【0011】この自動変速機30の構成により、Dレン
ジにセレクトすると、フォワードクラッチ40が係合
し、且つワンウエイクラッチ44でキャリヤ36をロッ
クして第1速になる。次いで車速の上昇によりブレーキ
バンド41で第2のサンギヤ33がロックして第2速に
変速され、更にリバースクラッチ42の係合でプラネタ
リギヤ31が一体化して第3速に変速される。また、R
レンジにセレクトすると、ローアンドリバースブレーキ
43によりキャリヤ36をロックし、同時にリバースク
ラッチ42により第2のサンギヤ33から動力が入力し
て逆転した動力が出力することになり、こうして後進速
になる。
With the configuration of the automatic transmission 30, when the D range is selected, the forward clutch 40 is engaged, the carrier 36 is locked by the one-way clutch 44, and the first speed is established. Next, as the vehicle speed increases, the second sun gear 33 is locked by the brake band 41 and is shifted to the second speed, and the planetary gear 31 is integrated and shifted to the third speed by engagement of the reverse clutch 42. Also, R
When the range is selected, the carrier 36 is locked by the low-and-reverse brake 43, and at the same time, power is input from the second sun gear 33 by the reverse clutch 42 and reverse power is output.

【0012】また、この自動変速機30のギヤ比と、ギ
ヤ比の例について説明する。先ず、第1のサンギヤ32
の歯数Za、第2のサンギヤ33の歯数Zb、リングギ
ヤ37の歯数Zeとすると、第1速のギヤ比i1、第2
速のギヤ比i2、第3速のギヤ比i3、後進速のギヤ比
irは、以下のようになる。 i1=Ze/Za i2=Ze(Za+Zb)/Za(Ze+Zb) i3=1.0 ir=Ze/Zb そこで各ギヤの歯数を、例えばZa=28、Zb=3
5、Ze=79とすると、i1=2.821、i2=
1.559、i3=1.0、ir=2.275になる。
The gear ratio of the automatic transmission 30 and an example of the gear ratio will be described. First, the first sun gear 32
, The number of teeth Zb of the second sun gear 33, and the number of teeth Ze of the ring gear 37, the gear ratio i1 of the first speed, the second
The gear ratio i2 of the third speed, the gear ratio i3 of the third speed, and the gear ratio ir of the reverse speed are as follows. i1 = Ze / Za i2 = Ze (Za + Zb) / Za (Ze + Zb) i3 = 1.0 ir = Ze / Zb Then, the number of teeth of each gear, for example, Za = 28, Zb = 3
5, Ze = 79, i1 = 2.821, i2 =
1.559, i3 = 1.0, and ir = 2.275.

【0013】センターディファレンシャル装置50、油
圧多板クラッチ装置60の部分について説明する。先
ず、出力軸15の後方に第1、第2の中間軸23,24
を介してリヤドライブ軸20が同軸上に配置される。ま
た、出力軸15には前輪側のリダクションギヤ17が回
転自在に嵌合し、これらの出力軸15、リダクションギ
ヤ17及び第1、第2の中間軸23,24の間に、セン
ターディファレンシャル装置50が同軸上に配置され
る。
The parts of the center differential device 50 and the hydraulic multiple disc clutch device 60 will be described. First, the first and second intermediate shafts 23 and 24 are provided behind the output shaft 15.
, A rear drive shaft 20 is coaxially arranged. A reduction gear 17 on the front wheel side is rotatably fitted to the output shaft 15, and a center differential device 50 is provided between the output shaft 15, the reduction gear 17 and the first and second intermediate shafts 23 and 24. Are arranged coaxially.

【0014】センターディファレンシャル装置50は複
合プラネタリギヤに構成されるものであり、出力軸15
に形成される第1のサンギヤ51と、第2の中間軸24
に形成される第2のサンギヤ53を有する。また、キャ
リヤ55に装架されたピニオン軸56に、軸方向に一体
形成される第1、第2のピニオン52,54が回転自在
に装着され、第1のサンギヤ51に第1のピニオン52
が、第2のサンギヤ53に第2のピニオン54がそれぞ
れ噛合い、トルク配分した動力を第2の中間軸24に出
力する。一方、第2の中間軸24の内部には更に第1の
中間軸23が遊嵌され、この第1の中間軸23が2つの
サンギヤ51,53の間隙で連結部材57を介してキャ
リヤ55に一体結合して、差動制限等の作用を行う。更
に、キャリヤ55の前端にはリダクションギヤ17が結
合して、キャリヤ55の動力を出力するように構成され
ている。
The center differential device 50 is configured as a compound planetary gear, and has an output shaft 15.
A first sun gear 51 formed on the second intermediate shaft 24
And a second sun gear 53 formed at Further, first and second pinions 52 and 54 integrally formed in the axial direction are rotatably mounted on a pinion shaft 56 mounted on the carrier 55, and the first pinion 52 is attached to the first sun gear 51.
However, the second pinion 54 meshes with the second sun gear 53, and outputs the torque-distributed power to the second intermediate shaft 24. On the other hand, the first intermediate shaft 23 is further loosely fitted inside the second intermediate shaft 24, and the first intermediate shaft 23 is attached to the carrier 55 via the connecting member 57 at the gap between the two sun gears 51 and 53. They are combined to perform an operation such as a differential limitation. Further, the reduction gear 17 is connected to the front end of the carrier 55 so as to output the power of the carrier 55.

【0015】このセンターディファレンシャル装置50
の構成により、第1のサンギヤ51に入力する動力を、
第1、第2のサンギヤ51,53と、第1、第2のピニ
オン52,54との歯車諸元によるトルク配分比でキャ
リヤ55と第2のサンギヤ53に伝達して、前後輪へ不
等トルク配分する機能を有する。また第1,第2のピニ
オン52,54の遊星回転により、旋回時の旋回半径の
差によって生じるキャリヤ55と第2のサンギヤ53と
の回転数差を吸収する差動機能を有する。
This center differential device 50
According to the configuration described above, the power input to the first sun gear 51 is
The torque is transmitted to the carrier 55 and the second sun gear 53 at a torque distribution ratio according to the gear specifications of the first and second sun gears 51 and 53 and the first and second pinions 52 and 54, so that they are unequal to the front and rear wheels. It has a function to distribute torque. In addition, it has a differential function of absorbing a rotational speed difference between the carrier 55 and the second sun gear 53 caused by a difference in turning radius during turning due to the planetary rotation of the first and second pinions 52 and 54.

【0016】ここで、図2の略図を用いてセンターディ
ファレンシャル装置50の不等トルク配分機能について
詳記する。第1のサンギヤ51の入力トルクをTi、そ
の噛合いピッチ半径をrs1、キャリヤ55のフロント
側トルクをTF、第1,第2のピニオン52,54の噛
合いピッチ半径をrp1,rp2、第2のサンギヤ53
のリヤ側トルクをTR、その噛合いピッチ半径をrs2
とすると、 Ti=TF+TR (1) rs1+rp1=rs2+rp2 (2) が成立する。
The unequal torque distribution function of the center differential device 50 will now be described in detail with reference to the schematic diagram of FIG. The input torque of the first sun gear 51 is Ti, the mesh pitch radius thereof is rs1, the front side torque of the carrier 55 is TF, the mesh pitch radii of the first and second pinions 52 and 54 are rp1 and rp2, and the second is Sun gear 53
The rear side torque is TR and the mesh pitch radius is rs2
Then, Ti = TF + TR (1) rs1 + rp1 = rs2 + rp2 (2)

【0017】また、第1のサンギヤ51と第1のピニオ
ン52との噛合点に作用する接線方向荷重Pは、キャリ
ヤ55に作用する接線方向荷重P1と、第2のサンギヤ
53と第2のピニオン54との噛合点に作用する接線方
向荷重P2との和に等しいので、次式が成立する。 P=Ti/rs1 P1=TF/(rs1+rp1) P2=TR/rs2 Ti/rs 1={(TF/(rs1+rp1)}+TR/rs2 (3) そこで、(1),(2)式を(3)式に代入して整理す
ると、以下のようになる。 TF=(1−rp1・rs2/rs1・rp2)×Ti TR=(rp1・rs2/rs1・rp2)×Ti
The tangential load P acting on the meshing point between the first sun gear 51 and the first pinion 52 is the tangential load P1 acting on the carrier 55, the second sun gear 53 and the second pinion. Since it is equal to the sum of the tangential load P2 acting on the meshing point with 54, the following equation is established. P = Ti / rs1 P1 = TF / (rs1 + rp1) P2 = TR / rs2 Ti / rs1 = {(TF / (rs1 + rp1)} + TR / rs2 (3) Then, the equations (1) and (2) are converted into the equation (3). Substituting into the equation and rearranging it gives the following: TF = (1−rp1 · rs2 / rs1 · rp2) × Ti TR = (rp1 · rs2 / rs1 · rp2) × Ti

【0018】このことから、第1,第2のサンギヤ5
1,53と、第1、第2のピニオン52,54との噛合
いピッチ半径により、フロント側トルクTFおよびリヤ
側トルクTRの基準トルク配分比を自由に設定し得るこ
とがわかる。ここで、rs1、rp1、rp2、rs2
は各歯数Zs1、Zp1、Zp2、Zs2に置き換える
ことができ、Zp1=Zp2=18、Zs1=27、Z
s2=15とすると、 TF:TR=44.5:55.5 になって、後輪偏重の基準トルク配分比に設定される。
Thus, the first and second sun gears 5
It can be seen that the reference torque distribution ratio of the front torque TF and the rear torque TR can be set freely by the engagement pitch radii of the first and second pinions 52 and 54 with the first and second pinions 52 and 54. Here, rs1, rp1, rp2, rs2
Can be replaced by the number of teeth Zs1, Zp1, Zp2, Zs2, Zp1 = Zp2 = 18, Zs1 = 27, Z
Assuming that s2 = 15, TF: TR = 44.5: 55.5, and the reference torque distribution ratio for rear wheel bias is set.

【0019】次に、センターディファレンシャル装置5
0の増速機としての機能について説明する。この複合プ
ラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置50で
は、第2の中間軸24を固定することで所定の増速ギヤ
比ipを得ることができ、この場合のギヤ比ipは、歯
車諸元に上述のものを用いるとip=(27−15)/
27=0.444になる。従って、この増速ギヤ比ip
を単独で使用するか、または自動変速機30の所定の変
速段と協動することにより、自動変速機30の変速段よ
りも高速段の第4速、第5速の変速段を得ることが可能
になる。
Next, the center differential device 5
A description will be given of a function as a speed increaser of 0. In the compound planetary gear type center differential device 50, a predetermined speed-increasing gear ratio ip can be obtained by fixing the second intermediate shaft 24. In this case, the gear ratio ip is the same as that described above in the gear specifications. When used, ip = (27-15) /
27 = 0.444. Therefore, this speed increasing gear ratio ip
Can be used alone or in cooperation with a predetermined shift speed of the automatic transmission 30 to obtain fourth and fifth speeds higher than the shift speed of the automatic transmission 30. Will be possible.

【0020】そこで、例えば第4速に自動変速機30の
第2速を用いると、第2速のギヤ比i2(=1.55
9)とipとにより第4速のギヤ比i4は、i4=i2
・ip=0.692になり、こうして前進4段の変速仕
様の4輪駆動車となる。またこの第4速の外に、第5速
に自動変速機30の第3速を用いると、第3速のギヤ比
i3(=1.0)とipとにより第5速のギヤ比i5
は、i5=0.444になり、こうして前進5段の変速
仕様の4輪駆動車となる。そしてこのように増設された
第4速と第5速のギヤ比i4,i5は、増速ギヤ比ip
の設定により自動変速機30の各変速段のギヤ比間隔に
対応して適正なものになる。
Thus, for example, if the second speed of the automatic transmission 30 is used as the fourth speed, the gear ratio i2 (= 1.55) of the second speed is used.
9) and ip, the gear ratio i4 of the fourth speed is i4 = i2
* Ip = 0.592, and thus the vehicle is a four-wheel drive vehicle with four forward speeds. When the third speed of the automatic transmission 30 is used as the fifth speed in addition to the fourth speed, the fifth speed gear ratio i5 is determined by the third speed gear ratio i3 (= 1.0) and ip.
Becomes i5 = 0.444, and thus becomes a four-wheel drive vehicle with five forward gears. The gear ratios i4 and i5 of the fourth speed and the fifth speed thus added are equal to the speed increasing gear ratio ip.
By setting, the gear ratio becomes appropriate in accordance with the gear ratio interval of each shift speed of the automatic transmission 30.

【0021】油圧多板クラッチ装置60について説明す
ると、第2の中間軸24とリヤドライブ軸20にそれぞ
れドラム部材64,65が設けられ、両ドラム部材6
4,65の間に後輪への動力を接断する油圧多板クラッ
チ61が介設される。また、第1の中間軸23とドラム
部材65との間に差動制限すると共に前後輪のトルク配
分を可変制御する油圧多板クラッチ62が介設され、ド
ラム部材64とケース4との間に変速用ブレーキ63が
介設され、これらの油圧多板クラッチ61,62と変速
用ブレーキ63が3重に重合して同軸上に配置構成され
ている。
The hydraulic multi-plate clutch device 60 will be described. Drum members 64 and 65 are provided on the second intermediate shaft 24 and the rear drive shaft 20, respectively.
A hydraulic multi-plate clutch 61 for connecting and disconnecting power to the rear wheels is interposed between 4, 65. Further, a hydraulic multi-plate clutch 62 for limiting the differential between the first intermediate shaft 23 and the drum member 65 and variably controlling the torque distribution of the front and rear wheels is provided, and between the drum member 64 and the case 4. A speed change brake 63 is interposed, and the hydraulic multi-plate clutches 61 and 62 and the speed change brake 63 are arranged coaxially in a triple overlapped manner.

【0022】これらの油圧多板クラッチ61,62及び
変速用ブレーキ63は、例えば専用のバルブボデーによ
り油圧制御される。即ち、自動変速機30で前進3段後
進1段に変速される場合は、変速用ブレーキ63を解放
して油圧多板クラッチ61を係合し、このとき後輪スリ
ップ等に応じて油圧多板クラッチ62に差動制限トルク
を生じる。また、前進4段の4輪駆動車では、第3速で
車速が設定値より上昇すると、自動変速機30を第2速
に変速制御し、同時に変速用ブレーキ63を係合して油
圧多板クラッチ61を解放し、このとき前輪スリップ等
に応じて油圧多板クラッチ62に伝達トルクを生じる。
前進5段の4輪駆動車では、第4速で車速が更に上昇す
ると、自動変速機30を第3速に変速制御されるように
なっている。
The hydraulic multi-plate clutches 61 and 62 and the shift brake 63 are hydraulically controlled by, for example, a dedicated valve body. That is, when the automatic transmission 30 shifts to three forward speeds and one reverse speed, the shift brake 63 is released and the hydraulic multi-plate clutch 61 is engaged. A differential limiting torque is generated in the clutch 62. Further, in a four-wheel drive vehicle with four forward speeds, when the vehicle speed rises above a set value at the third speed, the automatic transmission 30 is controlled to shift to the second speed, and at the same time, the shift brake 63 is engaged to engage the hydraulic multiple disc. The clutch 61 is released, and at this time, a transmission torque is generated in the hydraulic multi-plate clutch 62 according to the front wheel slip or the like.
In a four-wheel drive vehicle with five forward stages, when the vehicle speed further increases at the fourth speed, the automatic transmission 30 is controlled to shift to the third speed.

【0023】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン10の動力はトルクコンバータ1
3、入力軸14を介して自動変速機30に入力し、プラ
ネタリギヤ31の作動、クラッチ40,42、ブレーキ
43、ワンウエイクラッチ44、ブレーキバンド41の
選択的係合により、走行条件に応じて前進3段後進1段
に変速される。そしてこの変速動力が、出力軸15から
センターディファレンシャル装置50の第1のサンギヤ
51に入力して、トルク配分される。またこの場合は、
油圧多板クラッチ装置60の油圧多板クラッチ61が係
合し、センターディファレンシャル装置50の第2のサ
ンギヤ53がリヤドライブ軸20に連結される。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the power of the engine 10 is the torque converter 1
3, input to the automatic transmission 30 through the input shaft 14, and actuate the planetary gears 31 and selectively engage the clutches 40, 42, the brake 43, the one-way clutch 44, and the brake band 41 to advance forward according to the traveling conditions. The speed is shifted to the first reverse speed. Then, the shifting power is input from the output shaft 15 to the first sun gear 51 of the center differential device 50, and the torque is distributed. In this case,
The hydraulic multiple disk clutch 61 of the hydraulic multiple disk clutch device 60 is engaged, and the second sun gear 53 of the center differential device 50 is connected to the rear drive shaft 20.

【0024】ここでセンターディファレンシャル装置5
0の各歯車諸元により、例えばTF:TR=44.5:
55.5に設定されているため、変速動力の44.5%
がキャリヤ55に、55.5%が第2のサンギヤ53
に、それぞれ配分して出力される。そしてキャリヤ55
の動力は、リダクションドライブギヤ17、リダクショ
ンドリブンギヤ18、フロントドライブ軸16、フロン
トディファレンシャル装置19を介して前輪に伝達す
る。また、第2のサンギヤ53の動力は、第2の中間軸
24、油圧多板クラッチ61、リヤドライブ軸20以降
の後輪に伝達し、後輪偏重の4輪駆動走行になる。この
4輪駆動走行の旋回時には、センターディファレンシャ
ル装置50の第1、第2のピニオン52,54の遊星回
転により、旋回時に生じる前後輪の回転数差が吸収さ
れ、自由に旋回可能になる。
Here, the center differential device 5
For example, TF: TR = 44.5:
Because it is set to 55.5, 44.5% of the shifting power
On the carrier 55, and 55.5% on the second sun gear 53.
Are distributed and output. And carrier 55
Is transmitted to the front wheels via a reduction drive gear 17, a reduction driven gear 18, a front drive shaft 16, and a front differential device 19. Further, the power of the second sun gear 53 is transmitted to the second intermediate shaft 24, the hydraulic multi-plate clutch 61, and the rear wheel after the rear drive shaft 20, so that the rear wheel is biased to drive four wheels. At the time of turning in the four-wheel drive traveling, the planetary rotation of the first and second pinions 52 and 54 of the center differential device 50 absorbs the difference in the rotational speed of the front and rear wheels generated at the time of turning, thereby enabling free turning.

【0025】次いで、滑り易い路面走行時には、基準ト
ルク配分が後輪偏重のトルク配分のため、通常は後輪が
先にスリップする。するとこの時、油圧多板クラッチ6
2の差動制限トルクTcがスリップ状態に応じて制御さ
れ、センターディファレンシャル装置50のキャリヤ5
5と第2のサンギヤ53との間に、キャリヤ55、連結
部材57、第1の中間軸23及び油圧多板クラッチ62
による他の伝動系路がバイパスして形成され、高回転の
第2のサンギヤ53の後輪側から低回転のキャリヤ55
の前輪側に差動制限トルクTcに応じてトルクバイパス
し、前輪寄りにトルク配分制御されて後輪スリップが防
止される。このとき差動制限トルクTcが最大になる
と、第2のサンギヤ53とキャリヤ55との直結により
センターディファレンシャル装置50はロックして直結
式4輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当したトル
ク配分になる。
Next, when the vehicle is traveling on a slippery road surface, the rear wheels usually slip first because the reference torque distribution is the torque distribution with the rear wheels biased. Then, at this time, the hydraulic multiple disc clutch 6
2 is controlled according to the slip state, and the carrier 5 of the center differential device 50 is controlled.
5 and the second sun gear 53, a carrier 55, a connecting member 57, a first intermediate shaft 23, and a hydraulic multi-plate clutch 62.
The other transmission system is formed by bypassing the low-speed carrier 55 from the rear wheel side of the high-speed second sun gear 53.
The torque is bypassed to the front wheels according to the differential limiting torque Tc, and the torque distribution is controlled toward the front wheels to prevent rear wheel slip. At this time, when the differential limiting torque Tc becomes maximum, the center differential device 50 is locked by a direct connection between the second sun gear 53 and the carrier 55 to be a direct connection type four-wheel drive, and the torque corresponding to the wheel load distribution of the front and rear wheels. Become distribution.

【0026】ここで、前進4段の4輪駆動車において
は、第3速で車速上昇すると、自動変速機30が第2速
の状態になり、同時に油圧多板クラッチ61が解放され
て変速用ブレーキ63が係合する。これにより、センタ
ーディファレンシャル装置50の第2のサンギヤ53が
固定して差動機能は阻止され、キャリヤ55が増速回転
する。このため、自動変速機30の第2速の変速動力
が、センターディファレンシャル装置50で増速されて
キャリヤ55以降の前輪に伝達し、第3速よりギヤ比の
小さいオーバドライブの第4速に変速制御されて、燃費
の良い状態で高速走行する。このとき、走行状態や前輪
スリップの状況等に応じて、油圧多板クラッチ62の伝
達トルクTdが可変制御されると、キャリヤ55から第
1の中間軸23、油圧多板クラッチ62を介して後輪に
もトルク伝達される。そこで、前輪スリップを防止する
と共に、同様に前後輪のトルク配分が制御可能な4輪駆
動走行になる。
Here, in a four-wheel drive vehicle with four forward speeds, when the vehicle speed increases at the third speed, the automatic transmission 30 enters the second speed, and at the same time, the hydraulic multi-plate clutch 61 is released to change the speed. The brake 63 is engaged. As a result, the second sun gear 53 of the center differential device 50 is fixed, the differential function is prevented, and the carrier 55 rotates at an increased speed. For this reason, the speed change power of the second speed of the automatic transmission 30 is increased by the center differential device 50 and transmitted to the front wheels after the carrier 55, and the speed is shifted to the fourth speed of the overdrive having a smaller gear ratio than the third speed. It is controlled and runs at high speed with good fuel economy. At this time, if the transmission torque Td of the hydraulic multi-plate clutch 62 is variably controlled in accordance with the running state, the state of front wheel slip, and the like, the rearward rotation of the carrier 55 via the first intermediate shaft 23 and the hydraulic multi-plate clutch 62 is performed. Torque is also transmitted to the wheels. Therefore, four-wheel drive traveling is achieved in which the front wheel slip is prevented and the torque distribution of the front and rear wheels can be similarly controlled.

【0027】以上、前進4段の4輪駆動車の自動変速機
30とセンターディファレンシャル装置50の各変速段
におけるクラッチ、ブレーキの動作、ギヤ比の例及びト
ルク配分比をまとめて示すと、表1のようになる。
As described above, examples of clutch and brake operations, gear ratios, and torque distribution ratios in the automatic transmission 30 and the center differential device 50 of the four forward four-wheel drive vehicle are shown in Table 1. become that way.

【表1】 この表1において、○印はクラッチ,ブレーキの係合動
作を、●印は油圧多板クラッチ62による差動制限トル
クを、◎印はその油圧多板クラッチ62による伝達トル
クの発生状態をそれぞれ示す。
[Table 1] In Table 1, ○ indicates the engagement operation of the clutch and the brake, ● indicates the differential limiting torque by the hydraulic multi-plate clutch 62, and ◎ indicates the state of generation of the transmission torque by the hydraulic multi-plate clutch 62. .

【0028】一方、前進5段の変速仕様の4輪駆動車に
おいては、上述の第4速に変速された状態で車速が上昇
すると、自動変速機30が第3速の状態になる。このた
め、この第3速のギヤ比i3とセンターディファレンシ
ャル装置50のギヤ比ipの組合わせにより、更にギヤ
比の小さい第5速に変速制御され、一層高速走行に適し
たものになる。
On the other hand, in a four-wheel drive vehicle with a forward five-speed shift specification, when the vehicle speed increases in the state where the gear is shifted to the fourth speed, the automatic transmission 30 enters the third speed state. For this reason, the combination of the gear ratio i3 of the third speed and the gear ratio ip of the center differential device 50 controls the speed change to the fifth speed with a smaller gear ratio, which is more suitable for high-speed traveling.

【0029】以上、前進5段の4輪駆動車の自動変速機
30とセンターディファレンシャル装置50の各変速段
におけるクラッチ、ブレーキの動作、ギヤ比の例及びト
ルク配分比をまとめて示すと、表2のようになる。
The operation of the clutch and the brake, the example of the gear ratio, and the torque distribution ratio in each of the shift stages of the automatic transmission 30 and the center differential device 50 of the four-wheel drive vehicle having five forward stages are shown in Table 2. become that way.

【表2】 [Table 2]

【0030】図3において、前進4段後進1段の自動変
速機に複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャ
ル装置を組合わせた4輪駆動車の実施例について説明す
る。この実施例においても、トルクコンバータ13、自
動変速機70、センターディファレンシャル装置50及
び油圧多板クラッチ装置60が、上述と同様に同軸上に
配置され、センターディファレンシャル装置50から前
後輪に伝動構成されている。
Referring to FIG. 3, a description will be given of an embodiment of a four-wheel drive vehicle in which a combined planetary gear type center differential device is combined with an automatic transmission having four forward steps and one reverse step. Also in this embodiment, the torque converter 13, the automatic transmission 70, the center differential device 50, and the hydraulic multi-plate clutch device 60 are arranged coaxially as described above, and are configured to transmit power from the center differential device 50 to the front and rear wheels. I have.

【0031】自動変速機70は、2組のフロントプラネ
タリギヤ71とリヤプラネタリギヤ72を有し、入力軸
14がリヤプラネタリギヤ72のサンギヤ72aに、フ
ロントプラネタリギヤ71のリングギヤ71b及びリヤ
プラネタリギヤ72のキャリア72cが出力軸15に連
結される。そしてフロントプラネタリギヤ71のキャリ
ア71cと一体的な連結要素73とリングギヤ72bと
の間に、第1のワンウエイクラッチ74、フォワードク
ラッチ75が直列的に設けられ、連結要素73とケース
側との間に、第2のワンウエイクラッチ76、ローアン
ドリバースブレーキ77が並列的に設けられる。連結要
素73とリングギヤ72bとの間には、オーバランニン
グクラッチ78がバイパスして設けてある。またサンギ
ヤ71aと一体的な連結要素79には、バンドブレーキ
80が設けられ、入力軸14と一体的な連結要素81お
よびキャリア71cと一体的な連結要素82との間に
は、ハイクラッチ83が設けられる。更に連結要素79
と81との間には、リバースクラッチ84が設けられて
いる。
The automatic transmission 70 has two sets of front planetary gears 71 and rear planetary gears 72. The input shaft 14 outputs the sun gear 72a of the rear planetary gear 72, and the ring gear 71b of the front planetary gear 71 and the carrier 72c of the rear planetary gear 72 output. It is connected to the shaft 15. A first one-way clutch 74 and a forward clutch 75 are provided in series between a connecting element 73 integral with the carrier 71c of the front planetary gear 71 and the ring gear 72b, and between the connecting element 73 and the case side, A second one-way clutch 76 and a low and reverse brake 77 are provided in parallel. An overrunning clutch 78 is provided between the coupling element 73 and the ring gear 72b in a bypass manner. A band brake 80 is provided on the connecting element 79 integral with the sun gear 71a, and a high clutch 83 is provided between the connecting element 81 integral with the input shaft 14 and the coupling element 82 integral with the carrier 71c. Provided. Further connecting elements 79
And 81, a reverse clutch 84 is provided.

【0032】この自動変速機70の構成により、Dレン
ジにセレクトすると、フォワードクラッチ75が係合
し、両ワンウエイクラッチ74,76の作用で連結要素
73と共にリングギヤ72bをロックすることで、入力
軸14からサンギヤ72a,キャリア72cを介して出
力軸15に、ギヤ比の大きい動力が伝達して第1速にな
る。そして車速が上昇すると、更にバンドブレーキ80
の係合によりサンギヤ71aがロックする。そこでキャ
リア71cとリングギヤ72bとが、連結要素73、フ
ォワードクラッチ75、第1のワンウエイクラッチ74
を介して回転し、1速時よりもリングギヤ72bが回転
する分だけ増速した動力が出力して、第2速に変速され
る。次いでハイクラッチ83の係合により入力軸14
が、連結要素81,72、キャリア71c、連結要素7
3、フォワードクラッチ75、第1のワンウエイクラッ
チ74を介してリングギヤ72bに連結する。このため
リヤプラネタリギヤ72は一体化し、入力軸14と出力
軸15とは直結して、第3速に変速される。
With this automatic transmission 70, when the D range is selected, the forward clutch 75 is engaged, and the ring gear 72b is locked together with the connecting element 73 by the action of the two-way clutches 74 and 76, so that the input shaft 14 Then, power having a large gear ratio is transmitted to the output shaft 15 via the sun gear 72a and the carrier 72c, and the first speed is established. When the vehicle speed increases, the band brake 80 is further increased.
Locks the sun gear 71a. Therefore, the carrier 71c and the ring gear 72b are connected to the connecting element 73, the forward clutch 75, the first one-way clutch 74.
, And the motive power output is increased by an amount corresponding to the rotation of the ring gear 72b as compared with the first speed, and the speed is shifted to the second speed. Next, the engagement of the high clutch 83 causes the input shaft 14
Are the connecting elements 81 and 72, the carrier 71c, the connecting element 7
3, is connected to the ring gear 72b via the forward clutch 75 and the first one-way clutch 74. Therefore, the rear planetary gear 72 is integrated, the input shaft 14 and the output shaft 15 are directly connected, and the speed is changed to the third speed.

【0033】更に車速が上昇すると、上述に加えてバン
ドブレーキ80の係合でサンギヤ71aがロックする。
このため、フロントプラネタリギヤ71ではハイクラッ
チ83を介してキャリア71cに入力した動力でリング
ギヤ71bを増速することになって、オーバドライブの
第4速に変速される。また、Rレンジにセレクトする
と、リバースクラッチ84の係合でサンギヤ71aに入
力軸14の動力が入力する。また、ローアンドリバース
クラッチ77の係合で連結要素73と共にキャリア71
cをロックするため、フロントプラネタリギヤ71でリ
ングギヤ71bに逆転したギヤ比の大きい動力が出力し
て後進速になる。
When the vehicle speed further increases, the sun gear 71a is locked by the engagement of the band brake 80 in addition to the above.
Therefore, in the front planetary gear 71, the speed of the ring gear 71b is increased by the power input to the carrier 71c via the high clutch 83, and the speed is changed to the fourth speed of the overdrive. When the R range is selected, the power of the input shaft 14 is input to the sun gear 71a by the engagement of the reverse clutch 84. In addition, the engagement of the low and reverse clutch 77 causes the carrier
In order to lock c, the reverse planetary gear 71 outputs the reverse power to the ring gear 71b with a large gear ratio to reach the reverse speed.

【0034】また、この場合の自動変速機70におい
て、フロントプラネタリギヤ71のサンギヤとリングギ
ヤの歯数比α1、リヤプラネタリギヤ72の同様の歯数
比α2とすると、第1速ないし第4速のギヤ比i1〜i
4、後進速のギヤ比irは以下のようになる。 i1=1+(1/α2) i2=(α1+α2+α1・α2)/(1+α1)α2 i3=1.0 i4=1/(1+α1) ir=1/α1 そこで、α1=0.44、α2=0.56とすると、i
1=2.785、i2=1.545、i3=1.0、i
4=0.694、ir=2.272になる。
In the automatic transmission 70 in this case, if the gear ratio α1 between the sun gear and the ring gear of the front planetary gear 71 and the gear ratio α2 of the rear planetary gear 72 are the same, the gear ratios of the first to fourth speeds are set. i1 to i
4. The reverse gear ratio ir is as follows. i1 = 1 + (1 / α2) i2 = (α1 + α2 + α1 · α2) / (1 + α1) α2 i3 = 1.0 i4 = 1 / (1 + α1) ir = 1 / α1 Then, α1 = 0.44, α2 = 0.56 Then i
1 = 2.785, i2 = 1.545, i3 = 1.0, i
4 = 0.694 and ir = 2.272.

【0035】一方、センターディファレンシャル装置5
0においては、上述の説明から明らかなように、各ギヤ
の歯車諸元を変えると前後輪の基準トルク配分比と共
に、増速ギヤ比も変化する。そこで、この場合の歯車諸
元を、Zp1=Zp2=18、Zs1=24、Zs2=
15とすると、 TF:TR=37.5:62.5 になって、充分に後輪偏重の基準トルク配分比に設定さ
れる。
On the other hand, the center differential device 5
At 0, as is apparent from the above description, when the gear specifications of each gear are changed, the speed increasing gear ratio changes along with the reference torque distribution ratio of the front and rear wheels. Therefore, the gear specifications in this case are expressed as Zp1 = Zp2 = 18, Zs1 = 24, Zs2 =
If it is set to 15, TF: TR = 37.5: 62.5, and the reference torque distribution ratio for the rear wheel bias is sufficiently set.

【0036】またこの場合の増速ギヤ比ipは、ip=
(24−15)/24=0.375になる。従って、こ
の4速自動変速機70を使用した駆動系においても、セ
ンターディファレンシャル装置50の増速ギヤ比ip
(=0.375)を利用して、第5速以上に変速段を増
して変速制御することが可能になる。
In this case, the speed increasing gear ratio ip is given by ip =
(24−15) /24=0.375. Therefore, even in a drive system using the four-speed automatic transmission 70, the speed increasing gear ratio ip of the center differential device 50
By using (= 0.375), it is possible to increase the shift speed to the fifth speed or higher and perform shift control.

【0037】そこで、例えば第5速に自動変速機70の
第2速を用いると、第2速のギヤ比i2(=1.54
5)とipとにより、第5速のギヤ比i5は、i5=
0.579になる。こうして、第4速のギヤ比に対して
適正なギヤ比間隔で第5速を増設した、前進5段の変速
仕様の4輪駆動車となる。この前進5段の4輪駆動車の
自動変速機70とセンターディファレンシャル装置50
の各変速段におけるクラッチ、ブレーキの動作、ギヤ比
の例及びトルク配分比をまとめて示すと、表3のように
なる。
Thus, for example, if the second speed of the automatic transmission 70 is used as the fifth speed, the gear ratio i2 (= 1.54) of the second speed is used.
5) and ip, the gear ratio i5 of the fifth speed becomes i5 =
0.579. In this way, a four-wheel drive vehicle with five forward speeds, with the fifth speed increased at an appropriate gear ratio interval with respect to the fourth speed gear ratio, is obtained. The automatic transmission 70 and the center differential device 50 of the four-wheel drive vehicle with five forward steps are provided.
Table 3 shows an example of the operation of the clutch and the brake, the example of the gear ratio, and the torque distribution ratio in each of the above-mentioned shift speeds.

【表3】 [Table 3]

【0038】また、この第5速の外に、第6速に自動変
速機70の第3速を用いると、第3速のギヤ比i3(=
1.0)とipとにより、第6速のギヤ比i6は、i6
=0.375になる。従って、この場合も第4速のギヤ
比に対して適正なギヤ比間隔で第5速と第6速を増設し
た前進6段の変速仕様の4輪駆動車となる。この前進6
段の4輪駆動車の自動変速機70とセンターディファレ
ンシャル装置50の各変速段におけるクラッチ、ブレー
キの動作、ギヤ比の例及びトルク配分比をまとめて示す
と、表4のようになる。
If the third speed of the automatic transmission 70 is used as the sixth speed in addition to the fifth speed, the gear ratio i3 (=
1.0) and ip, the gear ratio i6 of the sixth speed becomes i6
= 0.375. Therefore, also in this case, a four-wheel drive vehicle with six forward speeds, in which the fifth speed and the sixth speed are added at an appropriate gear ratio interval with respect to the gear ratio of the fourth speed. This advance 6
Table 4 summarizes examples of clutch and brake operations, gear ratios, and torque distribution ratios of the automatic transmission 70 and the center differential device 50 of the four-stage four-wheel drive vehicle at each speed.

【表4】 [Table 4]

【0039】なお、この実施例では、自動変速機70以
外が図1と全く同一に構成されており、同一の部分は同
一の符号を付して説明を省略する。また、油圧多板クラ
ッチ装置60により図1の場合と同様に、前後輪のトル
ク配分が可変制御されることは勿論である。
In this embodiment, components other than the automatic transmission 70 are exactly the same as those in FIG. 1, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Also, as in the case of FIG. 1, the torque distribution of the front and rear wheels is, of course, variably controlled by the hydraulic multiple disc clutch device 60.

【0040】以上、本発明の実施例について説明した
が、センターディファレンシャル装置の増速ギヤ比は、
実施例以外の任意の値に設定することができる。また、
自動変速機の変速段と増速ギヤ比は、実施例以外にも種
々組合わせることができ、後進速の変速段の増大にも適
応することも可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the speed increasing gear ratio of the center differential device is as follows.
Any value other than the embodiment can be set. Also,
The gear stage and the speed increasing gear ratio of the automatic transmission can be variously combined in addition to the embodiment, and can be adapted to the increase in the reverse gear position.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自動変速機とセンターディファレンシャル装置を組合わ
せた4輪駆動車において、センターディファレンシャル
装置が油圧多板クラッチ装置の作動で増速機能を有する
ように構成されるので、この増速ギヤ比を単独で使用し
たり、または自動変速機の変速段のギヤ比と組合わせる
ことにより、変速段を容易に増設することができ、構造
も非常に簡素化してコンパクトになる。特に、増速ギヤ
比と自動変速機の変速段のギヤ比を組合わせた場合に
は、変速段を倍増することができ、自動変速機自体の変
速段が少ない場合の4輪駆動車の走行性能、燃費等を大
幅に向上することが可能になる。また、変速段数を多く
することができるので、走行条件、運転モード等に対し
て最適に変速制御することができ、特に4輪駆動車にお
いて有利になる。増設した変速段においてもセンターデ
ィファレンシャル装置で前後輪のトルク配分を可変制御
することが可能に構成されているので、4輪駆動車とし
ての性能を発揮することができる。
As described above, according to the present invention,
In a four-wheel drive vehicle that combines an automatic transmission and a center differential device, the center differential device is configured to have a speed increasing function by the operation of a hydraulic multiple disc clutch device. By combining the gear ratios with the gear ratios of the gears of the automatic transmission, the number of gears can be easily increased, and the structure is extremely simplified and compact. In particular, when the speed-increasing gear ratio and the gear ratio of the gear stage of the automatic transmission are combined, the gear stage can be doubled, and traveling of the four-wheel drive vehicle when the gear stage of the automatic transmission itself is small. Performance, fuel efficiency, etc. can be greatly improved. In addition, since the number of gears can be increased, gear shifting control can be optimally performed for running conditions, driving modes, and the like. Since the center differential device is capable of variably controlling the torque distribution of the front and rear wheels even at the increased gear stage, performance as a four-wheel drive vehicle can be exhibited.

【0042】2つの実施例では、増設された変速段のギ
ヤ比が、増速ギヤ比の設定により自動変速機の各変速段
のギヤ比間隔に対応して適正なものになっているので、
変速制御を有効に行うことができ、変速ショック等も低
減する。
In the two embodiments, the gear ratio of the added shift speed is set to be appropriate according to the gear ratio interval of each shift speed of the automatic transmission by setting the speed increasing gear ratio.
Shift control can be effectively performed, and shift shock and the like can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るセンターディファレンシャル装置
付4輪駆動車として、3速自動変速機の場合の実施例を
示すスケルトン図
FIG. 1 is a skeleton diagram showing an embodiment in which a three-speed automatic transmission is used as a four-wheel drive vehicle with a center differential device according to the present invention.

【図2】トルク配分状態,差動制限と直結用伝達トルク
の流れを説明する略図
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a flow of a torque distribution state, a differential limit, and a transmission torque for direct connection.

【図3】本発明に係るセンターディファレンシャル装置
付4輪駆動車として、4速自動変速機の場合の実施例を
示すスケルトン図
FIG. 3 is a skeleton diagram showing an example of a four-speed automatic transmission as a four-wheel drive vehicle with a center differential device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 3速自動変速機 50 センターディファレンシャル装置 60 油圧多板クラッチ装置 61 トルク配分制御用油圧多板クラッチ 62 動力伝達用油圧多板クラッチ 63 変速用ブレーキ 70 4速自動変速機 Reference Signs List 30 3-speed automatic transmission 50 Center differential device 60 Hydraulic multi-plate clutch device 61 Hydraulic multi-plate clutch for torque distribution control 62 Hydraulic multi-plate clutch for power transmission 63 Gear shift brake 70 4-speed automatic transmission

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 17/28 - 17/36 F16H 3/00 - 3/78 F16H 48/00 - 48/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60K 17/28-17/36 F16H 3/00-3/78 F16H 48/00-48/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 自動変速機の出力軸に連結される第1の
サンギヤと、前後輪の駆動軸の何れか一方に出力する第
1の出力軸に結合される第2のサンギヤと、上記第1の
サンギヤおよび第2のサンギヤにそれぞれ噛み合い、且
つ同軸上に配置され一体に構成された一対のピニオン
と、このピニオンを上記第1および第2のサンギヤの周
りに回転可能に支持するとともに前後輪の駆動軸の何れ
か他方に出力する第2の出力軸へ伝動するキャリヤとを
有し、上記自動変速機の出力軸からの動力を前後輪の駆
動軸に配分する複合プラネタリギヤ式センターディファ
レンシャル装置を有するセンターディファレンシャル装
置付4輪駆動車において、 上記第1の出力軸と上記第2のサンギヤとの結合に介在
して設けられ、上記第1の出力軸と上記第2のサンギヤ
とを選択的に結合および解放する第1の摩擦係合手段
と、 上記第2のサンギヤを変速機ケース側の固定部材に選択
的に係合および解放させるブレーキ手段とを設け、 上記第1の摩擦係合手段によって上記第1の出力軸と上
記第2のサンギヤとを解放するとともに、上記ブレーキ
手段によって上記第2のサンギヤを上記変速機ケース側
の固定部材に係合させることにより、上記センターディ
ファレンシャル装置は、 所定の増速ギヤ比を得るように
構成され、この増速ギヤ比と上記自動変速機の所定の変
速段とを協動させることにより、上記自動変速機の変速
段より高速段側に1段以上の変速段を増設することを特
徴とするセンターディファレンシャル装置付4輪駆動
車。
A first transmission coupled to an output shaft of the automatic transmission ;
The sun gear and the first or second drive shaft
A second sun gear coupled to the first output shaft;
Meshing with a sun gear and a second sun gear, respectively;
A pair of pinions arranged coaxially and integrally configured
And the pinion around the first and second sun gears.
The front and rear drive shafts
Or the carrier transmitted to the second output shaft that outputs to the other
Power from the output shaft of the automatic transmission
Compound planetary gear center differential distributed to the drive shaft
Center differential device having a differential device
In the four-wheel drive vehicle with mounting , interposed in the connection between the first output shaft and the second sun gear
The first output shaft and the second sun gear
Friction engagement means for selectively coupling and releasing
And the second sun gear is selected as a fixing member on the transmission case side.
And a brake means for engaging and disengaging the first output shaft by the first frictional engagement means.
Release the second sun gear and brake
Means for shifting the second sun gear to the transmission case side
By engaging with the fixing member of
Farensharu device is configured to obtain a predetermined speed increasing gear ratio, by cooperating with a predetermined gear position of the speed increasing gear ratio and the automatic transmission, faster than the gear position of the automatic transmission A four-wheel drive vehicle with a center differential device, characterized in that one or more gears are added on the gear side.
【請求項2】 上記センターディファレンシャル装置
は、上記第1,第2のサンギヤおよびピニオンの歯車諸
元が、後輪偏重の基準トルク配分比となるように設定さ
れており、この歯車諸元によって増速ギヤ比を得るとと
もに、上記第1の出力軸と上記第2の出力軸との間に
は、上記第1の出力軸と上記第2の出力軸との間のトル
ク伝達を可変に制御する第2の摩擦係合手段が設けら
れ、この第2の摩擦係合手段を係合制御することによっ
て上記第2の出力軸から上記第1の出力軸に動力の可変
伝達が行われることを特徴とする請求項1記載のセンタ
ーディファレンシャル装置付4輪駆動車。
2. The center differential device according to claim 1, wherein the first and second sun gears and gears of a pinion are provided.
Is set to be the reference torque distribution ratio for rear wheel bias.
If the gear ratio is obtained by these gear specifications,
In addition, between the first output shaft and the second output shaft
Is the torque between the first output shaft and the second output shaft.
Second frictional engagement means for variably controlling the torque transmission is provided.
By controlling engagement of the second friction engagement means,
Power from the second output shaft to the first output shaft
The four-wheel drive vehicle with a center differential device according to claim 1, wherein the transmission is performed .
【請求項3】 上記自動変速機は前進3段の変速段を
備えるものであり、該変速段のいずれか1つの変速段の
ギヤ比と上記センターディファレンシャル装置の増速ギ
ヤ比との組み合わせで第4速の変速段が増設され、他の
変速段のギヤ比と増速ギヤ比との組み合わせで第5速の
変速段が増設されることを特徴とする請求項1記載のセ
ンターディファレンシャル装置付4輪駆動車。
Wherein said automatic transmission, the gear position of the forward 3-stage
Are those comprising, fourth speed gear in combination with the speed increasing gear ratio of the gear ratio of one of the gear position of the speed change stage and the center differential been added, other <br/> gear stage The combination of the gear ratio of
2. The four-wheel drive vehicle with a center differential device according to claim 1, wherein a gear stage is added.
【請求項4】 上記自動変速機は前進4段の変速段を
備えるものであり、該変速段のいずれか1つの変速段の
ギヤ比と上記センターディファレンシャル装置の増速ギ
ヤ比との組み合わせで第5速の変速段が増設され、他の
変速段のギヤ比と増速ギヤ比との組み合わせで第6速の
変速段が増設されることを特徴とする請求項1記載のセ
ンターディファレンシャル装置付4輪駆動車。
Wherein said automatic transmission, the gear position of the four forward
It is those comprising, a fifth speed gear in combination with the speed increasing gear ratio of the gear ratio of one of the gear position of the speed change stage and the center differential been added, other <br/> gear stage The combination of the gear ratio of
2. The four-wheel drive vehicle with a center differential device according to claim 1, wherein a gear stage is added.
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