(57)【要約】【課題】トランスファの入力軸の回転を効率よく減速させてギヤ鳴りを防止することができる自動変速機の動力伝達制御装置を提供する。【解決手段】トランスファの入力軸２１と、トランスファの出力軸１４に連れて回転運動をするセンターデフ４０と、高速出力状態と低速出力状態とを切替える副変速機２０と、入力軸２１によって駆動され潤滑油を循環させるオイルポンプ２０１と、オイルポンプ２０１の上流側通路２０６に設けられ起動時に閉止し起動後に開放する開閉部材２０３とを備え、シフトポジションがニュートラルの際に開閉部材２０３に基づいて前記オイルポンプ２０１の供給を抑制する供給抑制手段と、車両の停止時に切替えスリーブ３３を切替えるアクチュエータユニット３０およびトランスファＥＣＵ７０とを含んで構成される。【選択図】図１
2010090948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主変速機の出力軸と連結されたトランスファの入力軸と、トランスファの出力軸に連れて回転運動をする出力機構と、前記出力機構にスプライン嵌合することにより前記入力軸に入力された動力を高速で出力する高速出力状態と前記入力軸に入力された動力を低速で出力する低速出力状態とを切替える動力伝達機構と、前記入力軸によって駆動され潤滑油を循環させるオイルポンプと、該オイルポンプの上流側通路に設けられ起動時に閉止し起動後に開放する開閉部材とを備え、
シフトポジションがニュートラルの際に前記開閉部材に基づいて前記オイルポンプの供給を抑制する供給抑制手段と、車両の停止時に前記動力伝達機構を切替える動力伝達機構切替手段とを有することを特徴とする自動変速機の動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達制御装置、特に、主変速機と副変速機を備えた車両用変速機を制御するのに好適な自動変速機の動力伝達制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用変速機においては、所定変速段数の主変速機と、高速段と低速段とを有する２速切替えの副変速機とを用いて、比較的簡素な構成で高変速比を実現したものがある。
【０００３】
このような車両用変速機においては、例えば主変速機とトランスファ内に設けた副変速機とを独立に変速制御可能とし、悪路や岩石路等のオフロード走行時にその副変速機を高速段での動作モード（以下、Ｈｉｇｈモードという）から低速段での動作モード（以下、Ｌｏｗモードという）に切替えることで、通常走行時に対し高減速比として必要な駆動力を確保しつつ４輪駆動するといったことができる。
【０００４】
このような車両用変速機においては、ＨｉｇｈモードからＬｏｗモードへのモード切替え（以下、Ｈｉ−Ｌｏ切替えという）の際には、ギヤ鳴りを生じるという問題がある。このギヤ鳴りは、高速シフトギヤと低速シフトギヤがＨｉ−Ｌｏ切替え時に同期されずに係合するために互いに衝突して発生するものである。この原因は、自動変速機がニュートラル状態に変更されると、主変速機の出力軸からトランスファの入力軸に僅かな回転力が伝達されてトランスファの入力軸が連れ回りし、Ｈｉ−Ｌｏ切替え時に高速シフトギヤと低速シフトギヤが同期されないからである。
【０００５】
このため、従来のこの種の動力伝達装置としては、駆動力が伝達される入力軸と、出力軸とが同軸突き合わせ状態で相対回転可能に配設されているとともに、高速用シフトギヤ若しくは低速用シフトギヤの一方と噛合することにより入力軸の駆動力を高低速に切替えて出力軸に伝達する変速機において、出力軸の外周に入力軸の内周面との接触により入力軸の回転を減速させるＯリングが外嵌されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−９１０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来の動力伝達制御装置にあっては、入力軸の回転を減速させてギヤ鳴りを防止するための部品として出力軸の外周にＯリングが外嵌されて構成されている。そのため、入力軸の回転はＯリングと入力軸との摩擦力の影響を受けて常時減速されており、駆動輪を回転させるためには入力軸を余計に回転させる必要がある。
【０００７】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、トランスファの入力軸の回転を効率よく減速させてギヤ鳴りを防止することができる自動変速機の動力伝達制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る自動変速機の動力伝達制御装置は、上記目的達成のため、主変速機の出力軸と連結されたトランスファの入力軸と、トランスファの出力軸に連れて回転運動をする出力機構と、前記出力機構にスプライン嵌合することにより前記入力軸に入力された動力を高速で出力する高速出力状態と前記入力軸に入力された動力を低速で出力する低速出力状態とを切替える動力伝達機構と、前記入力軸によって駆動され潤滑油を循環させるオイルポンプと、該オイルポンプの上流側通路に設けられ起動時に閉止し起動後に開放する開閉部材とを備え、シフトポジションがニュートラルの際に前記開閉部材に基づいて前記オイルポンプの供給を抑制する供給抑制手段と、車両の停止時に前記動力伝達機構を切替える動力伝達機構切替手段とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
この構成により、オイルポンプの上流側通路に設けられた開閉部材を起動時に閉止することにより、オイルポンプの供給が抑制されて、オイルポンプに負荷がかかる。そのため、起動時にはトランスファの入力軸の回転に制動力を付与することができ、トランスファの入力軸と出力軸との回転速度の差を少なくすることができるため、起動時においてＨｉ−Ｌｏ切替えにおけるギヤ鳴りを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トランスファの入力軸の回転を効率よく減速させてギヤ鳴りを防止することができる自動変速機の動力伝達制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図６は本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達制御装置の構成を示しており、図１は、第１の実施の形態に係るトランスファの正面断面図に動力伝達制御装置のブロック図を付加した構成図である。図２は第１の実施の形態の副変速機の動作を説明する要部断面図で、（ａ）はその高速段に切替えられた状態を、（ｂ）はその低速段に切替えられた状態を示している。図３は、第１の実施の形態の駆動系全体を含む概略ブロック図である。
【００１２】
まず、その全体の概略構成について説明する。
図１に示すトランスファ１０は、図３に示すように、エンジン１から主変速機２（Ｔ／Ｍで示す）を介して出力される動力を前後の車輪４Ｌ、４Ｒ、５Ｌ、５Ｒ側に伝達するよう、主変速機２の後段側に直列的に配置されており、トランスファ１０（Ｔ／Ｆで示す）からプロペラシャフト６ａ、６ｂを介して前輪４Ｌ、４Ｒおよび後輪５Ｌ、５Ｒ側に動力が分配され、リヤ側の差動装置６からドライブシャフト７Ｌ、７Ｒを介して後輪５Ｌ、５Ｒに動力伝達がなされるとともに、フロント側の差動装置８からドライブシャフト９Ｌ、９Ｒを介して前輪４Ｌ、４Ｒに動力伝達がなされるようになっている。
【００１３】
ここで、主変速機２は、公知のものであり、特にその詳細な構成を図示しないが、複数の走行レンジ（複数の前進レンジ（例えば、Ｄ、Ｌ、２）、後進レンジ（例えば、Ｒ））、ニュートラルレンジ（例えば、Ｎ）およびパーキングレンジ（例えば、Ｐ）のうち任意のレンジに選択操作されるようになっており、選択されたレンジに応じてそれに対応する車両の走行レンジで、自動変速制御を行うようになっている。
【００１４】
また、主変速機２とエンジン１との間には、エンジン１から出力される動力を増幅する図示しないトルクコンバータが連結されている。
【００１５】
トランスファ１０は、図１および図２に示すように、入力した動力を高速で出力軸１４に伝達するＨｉｇｈモードと、入力した動力を低速で出力軸１４に伝達するＬｏｗモードとに切替え可能な動力伝達機構である副変速機２０と、副変速機２０の切替えのための操作部に設けられた同期機構１５と、同期機構１５を介して副変速機２０を切替え操作するアクチュエータユニット３０（アクチュエータ）と、プラネタリギヤタイプの差動制限機能付のディファレンシャルギヤ装置からなるセンターデフ４０とを備えている。
【００１６】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、副変速機２０は、主変速機２のアウトプットシャフト（図示していない）とスプライン嵌合する筒状の入力軸２１に一体形成された外歯車からなるサンギヤ２２と、そのサンギヤ２２の周りに配された複数のピニオン２３と、これら複数のピニオン２３を所定間隔で支持するキャリヤ２４と、複数のピニオン２３が噛合するようにトランスファーケース１３の内部に固定されたリングギヤ２５とからなるプラネタリギヤ方式のものである。
【００１７】
このプラネタリギヤ方式では、入力軸２１が複数回転、例えば２．６回転すると、キャリヤ２４が１回転するという減速出力を、キャリヤ２４に固着された筒状体２７（歯付の低速出力側の部材）から取り出すことができる。筒状体２７はその先端部内周側にスプライン歯２７ａを有している。
【００１８】
また、入力軸２１の内端部には高速段用の歯付ホイール２６（歯付の高速出力側の部材）が固定されており、その歯付ホイール２６は、入力軸２１の入力回転を同期機構１５を介してそのまま（速度比１：１）の回転速度で出力するようになっている。なお、この副変速機２０の各ギヤは例えばヘリカルギヤ（はすば歯車）からなる。
【００１９】
同期機構１５は、いわゆるレバーシンクロ方式のもので、歯付ホイール２６の内側面側に一体に装着されたテーパリング３１と、そのテーパリング３１に近接して配置されたシンクロナイザリング３２と、入力軸２１と同軸に配置されたシンクロスリーブとしての切替えスリーブ３３（切替え部材）と、外周部で切替えスリーブ３３の内周軸央部に形成された環状溝（符号なし）に遊嵌されるとともに内周部で板ばね等により弾性支持されたシンクロレバー３４と、切替えスリーブ３３の環状の切替え操作部３３ｇに係合して切替えスリーブ３３を軸方向に変位させる高低切替え用のシフトフォーク３５（図１参照）と、シフトフォーク３５を支持するとともにトランスファーケース１３に軸方向摺動可能に支持されたシフトシャフト３６とを有している。切替えスリーブ３３は、その内周部に軸方向に所定間隔を隔てた２組のスプライン歯３３ａを有し、その間に前記環状溝が形成されている。
【００２０】
また、切替えスリーブ３３の外端部の外周には、筒状体２７のスプライン歯２７ａに嵌合可能なスプライン歯３３ｔが設けられており、切替えスリーブ３３が歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａから離脱して図２（ｂ）に示すようにリヤ側の差動装置６側に移動するとき、切替えスリーブ３３がスプライン歯３３ｔ、２７ａによって筒状体２７に回転方向一体にスプライン嵌合されるようになっている。
【００２１】
センターデフ４０は、入力軸２１と同一軸線上に配置されたリヤ側への出力軸１４に回転自在に支持されるとともに、外周部で切替えスリーブ３３の内周部にスプライン嵌合しているハウジング４１と、ハウジング４１の一端側内周部にスプライン嵌合されるとともに抜け止めされ、出力軸１４に軸受けを介して回転自在に支持された蓋状のピニオンキャリヤ４２と、ピニオンキャリヤ４２に回転自在に支持されて出力軸１４の周りに等角度間隔に配置された例えばヘリカルギヤ（はすば歯車）からなる複数のピニオン４３と、フロントドライブ用のチェーンスプロケット４４に一体結合され、出力軸１４に回転自在に支持されたフロント側の出力部材４５と、フロント側の出力部材４５にスプライン嵌合するとともにピニオン４３が噛合する外歯を有するサンギヤ４６と、複数のピニオン４３が噛合する内歯４７ａおよび複数のピニオン４３の一端部に対向する環状板部４７ｂを有するリングギヤ４７と、リングギヤ４７の環状板部４７ｂにスプライン嵌合するとともに出力軸１４にスプライン嵌合した内筒部材４８と、リングギヤ４７の環状板部４７ｂとハウジング４１の間、およびリングギヤ４７の環状板部４７ｂと複数のピニオン４３の間にそれぞれ設けられたシム４９ａ、４９ｂとを有している。したがって、センターデフ４０がトランスファの出力軸１４に連れて回転運動をする出力機構に該当する。
【００２２】
なお、チェーンスプロケット４４はドリブン側のチェーンスプロケット５１とチェーン５２によって連結されており、このチェーンスプロケット５１を介してフロント側のプロペラシャフト６ａを駆動する。また、出力軸１４にリヤ側のプロペラシャフト６ｂが連結される。
【００２３】
なお、切替えスリーブ３３が図２（ｂ）に示すようにリヤ側の差動装置６の方向に移動したとき、切替えスリーブ３３が内周部でハウジング４１のスプライン歯４１ａに嵌合して、切替えスリーブ３３およびハウジング４１が回転方向一体にスプライン嵌合されるようになっている。
【００２４】
センターデフ４０においては、ハウジング４１からピニオンキャリヤ４２を介してピニオン４３の公転運動が入力されると、サンギヤ４６からフロント側の出力部材４５へ、また、リングギヤ４７から内筒部材４８を介して出力軸１４へと回転が伝動されるとともに、サンギヤ４６と一体回転するフロントドライブ用のチェーンスプロケット４４と、リングギヤ４７と一体回転する出力軸１４との差動が許容される。また、センターデフ４０は、ヘリカルギヤからなるピニオン４３に作用するスラスト方向の力を利用してリングギヤ４７の環状板部４７ｂをハウジング４１の内壁側に押圧することで、前記差動を所定範囲内に制限できるようになっている。
【００２５】
なお、ハウジング４１の一端側外周部にはスプライン歯４１ｂが形成されており、そこにデフロック切替え用のスリーブ５３が装着されている。このスリーブ５３は、チェーンスプロケット４４およびフロント側の出力部材４５に固着された歯付ホイール５４にスプライン嵌合したとき、センターデフ４０のハウジング４１とチェーンスプロケット４４を回転方向一体に結合してデフロック状態（差動のないリジッドな４輪駆動とする結合状態）とすることができ、シフトフォーク５５および図示しないシャフトを介してアクチュエータユニット３０によってデフロックのＯＮ／ＯＦＦ切替えがなされるようになっている。
【００２６】
また、出力軸１４にはリヤ側のプロペラシャフト６ｂへの取付けブラケット１４１が、ドリブン側のチェーンスプロケット５１にはフロント側のプロペラシャフト６ａへの取付けブラケット１４２が、それぞれ固定されている。軸受１０１、１０２、１０３は玉軸受けで構成され、軸受１０４、１０５、１０６、１０７および１０８はころ軸受やニードル軸受で構成されている。
【００２７】
以下、本実施の形態に係る自動変速機の動力伝達制御装置の特徴的な構成について、図１および図４、図５を参照して説明する。
【００２８】
図１において、オイルポンプ２０１は、キャリヤ２４の近くでキャリヤ２４と主変速機２の間の入力軸２１に外嵌されて、入力軸２１によって駆動されるようになっている。このオイルポンプ２０１は、ギヤポンプ、ベーンポンプ、トロコイドポンプなどで構成されている。
【００２９】
オイルポンプ２０１は、オイルをオイルパン２０４からストレーナ２０５および上流側通路２０６を通して吸い上げ、図示しないギャラリーを通してトランスファ１０の各部、すなわち、同期機構１５、副変速機２０、センターデフ４０などの各部品にオイルを供給して潤滑した後、オイルパン２０４内に戻すようにして循環させている。
【００３０】
開閉部材２０３は、上流側通路２０６に設けられ、上流側通路２０６を開閉してオイルの供給と停止を行うものである。したがって、オイルポンプ２０１は、入力軸２１によって駆動され潤滑油を循環するように構成されている。
【００３１】
この開閉部材２０３の一実施例を図４に示す。図４は、開閉部材２０３の第１の実施の形態に係る一部断面図である。
【００３２】
上流側通路２０６は、内径の大きい大径管部２０６ａと内径の小さい小径管部２０６ｂによって形成されている。開閉部材２０３は、大径管部２０６ａの上流側通路２０６内に実線の位置と仮想線の位置との間で回動軸２１１ａの周りで回動する弁体２１１と、弁体２１１を回動自在に支持するブラケット２１０と、弁体２１１の回動を停止するよう大径管部２０６ａに固定されたストッパ２１２と、回動軸２１１ａを囲んで設けられ、弁体２１１を実線で示す位置に付勢するコイルバネ２１４とを含んで構成される。開閉部材２０３の開閉動作は、オイルポンプ２０１から供給されるオイルの圧力とコイルバネ２１４の付勢力とによって行う。
【００３３】
トランスファＥＣＵ７０については、詳細なハードウェア構成を図示していないが、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバッテリーを利用するバックアップ用メモリとしてのＢ−ＲＡＭ（Back-up ＲＡＭ）を備え、更に、Ａ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路と、リレー回路等を含む出力インターフェース回路等と、エンジン１の制御および主変速機２の制御を行う他のＥＣＵや統合制御用コントロールコンピュータとの間で通信を行うための通信インターフェースとを含んで構成されている。勿論、このトランスファＥＣＵ７０は、トランスミッション制御用のコントロールコンピュータの一部となっていてもよい。
【００３４】
次に、トランスファ１０内の副変速機２０を切替え制御する動力伝達制御装置について図１に基づいて説明する。
【００３５】
アクチュエータユニット３０は、シフトフォーク３５、５５を２つの切替え操作位置のうち任意の一方に駆動するように、例えば電動パルスモータ６１、６２と、これらの電動パルスモータ６１、６２の回転を減速するとともに直線運動に変換する減速および運動変換機構６３（例えばウォーム・ホイール６３ａとラック・ピニオン機構６３ｂ等で構成されるが、詳細は図示していない）と、電動パルスモータ６１、６２の回転または減速後の回転若しくは直線変位を検出する図示しない変位検出器とを含んで構成されている。
【００３６】
アクチュエータユニット３０の電動パルスモータ６１、６２は、トランスファＥＣＵ７０によって制御される。また、同期機構１５、アクチュエータユニット３０およびトランスファＥＣＵ７０によって副変速機２０を切替える切替手段が構成されている。
【００３７】
このトランスファＥＣＵ７０の入力インターフェース回路には、図示しない車室側に装備された、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ７１とデフロック切替スイッチ７２とが、それぞれ接続されている。ここで、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ７１は、副変速機２０のＨｉｇｈモードとＬｏｗモードとのうち任意の一方から他方への切替えを要求する操作入力がなされたとき切替え指令信号を出力する切替え指令手段となっている。
【００３８】
また、トランスファＥＣＵ７０の通信インターフェースには、主変速機２を変速制御するためのＥＣＵ等から主変速機２で選択されているレンジを示すレンジ信号（Ｄ、Ｌ、２、Ｒ等）と車速情報が取り込まれるようになっている。すなわち、トランスファＥＣＵ７０は、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ７１と協働してトランスファモード切替え（副変速機２０の切替え）を要求する指令を検知するとともに、車速と、主変速機２の断接状態およびシフト位置とを検出するようになっている。
【００３９】
トランスファＥＣＵ７０の前記ＲＯＭには、トランスファモードの切替え制御プログラムが格納されている。トランスファＥＣＵ７０は、この切替え制御プログラムに従って、車速等の車両走行状態に関する情報を入力するとともに、前記レンジ信号で示される主変速機２のレンジおよび、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ７１やデフロック切替スイッチ７２の切替え位置信号を指令として入力し、予め設定された切替え条件に従ってトランスファモードの切替えの適否を判断した上で、適当な切替え操作位置にシフトフォーク３５、５５を移動させるようにアクチュエータユニット３０の電動パルスモータ６１、６２を駆動制御するようになっている。
【００４０】
すなわち、トランスファＥＣＵ７０は同期機構１５およびアクチュエータユニット３０と協働し、Ｈｉ−Ｌｏ切替スイッチ７１に指令操作入力がなされたとき、副変速機２０のＨｉ−Ｌｏ切替えが許容される条件として予め設定された切替え条件が成立するとき、副変速機２０のＨｉｇｈモードとＬｏｗモードとのうち任意の一方から他方への切替え動作を開始するようになっている。
【００４１】
ここにいう切替え条件は、車両が停止した状態で、かつ、所定のエンジン回転数［ｒｐｍ］以下であって、自動変速機である主変速機２がニュートラルレンジであることである。すなわち、トランスファＥＣＵ７０は、切替え時のギヤ鳴り防止や同期機構１５の保護等のため、主変速機２がニュートラルレンジのときかクラッチ切断されているときにのみアクチュエータユニット３０によるトランスファモードの切替え動作を開始させるようになっている。
【００４２】
トランスファＥＣＵ７０は、上述した各機能を発揮するための制御プログラム、設定情報および作業メモリ領域を有しており、その制御プログラムはＲＯＭに、設定値情報はＲＯＭまたはＢ−ＲＡＭに、それぞれ格納されている。
【００４３】
例えば、切替えスリーブ３３の操作ストロークや操作速度を決定するシフトフォーク３５の操作範囲や操作速度、操作タイミング等の設定値は、他の各種設定値情報と共にトランスファＥＣＵ７０のＢ−ＲＡＭ内に記憶格納されている。また、トランスファＥＣＵ７０内のＲＡＭにそれぞれ必要な作業メモリ領域が割り当てられる。
【００４４】
次に、作用について説明する。
図５は、トランスファＥＣＵ７０で実行される切替え制御に関するタイムチャートである。図５において、横軸は、切替え動作を始めてからの経過時間を表し、縦軸は、左側が切替えスリーブ３３のシフトストロークの距離を表し、右側がトランスファ１０の入力軸２１の回転数を表す。なお、以下の説明では、Ｈｉ−Ｌｏ切替えの場合について説明する。
【００４５】
切替えスリーブ３３のシフトストロークの距離は、Ｈｉｇｈモード側を基点（０ｍｍ）とした場合には、Ｈｉｇｈモード側からＬｏｗモード側への移動距離を示し、Ｌｏｗモード側を基点（０ｍｍ）とした場合には、Ｌｏｗモード側からＨｉｇｈモード側への移動距離を示す。また、切替え制御は車両の停止時でかつトランスミッションがニュートラル状態、すなわち、切替え動作の起動時で実行される。
【００４６】
トランスファＥＣＵ７０は、格納されている切替え制御プログラムに従って、アクチュエータユニット３０の電動パルスモータ６１の駆動制御を行う。Ｈｉｇｈモードでは、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６の位置は、軸心方向の入力軸２１側に移動している（時刻０）。
【００４７】
このとき、切替えスリーブ３３はシフトフォーク３５に係合しているため、切替えスリーブ３３は軸心方向の入力軸２１側に移動しており、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａが歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａと嵌合している。ここで、入力軸２１の内端部には高速段用の歯付ホイール２６が固定されており、ハウジング４１が出力軸１４に回転自在に支持されて切替えスリーブ３３の内周部にスプライン嵌合している。
【００４８】
そのため、車両の停止時には出力軸１４の回転運動が停止し、出力軸１４に支持されているハウジング４１と、ハウジング４１とスプライン嵌合している切替えスリーブ３３と、切替えスリーブ３３と嵌合している歯付ホイール２６と、歯付ホイール２６を固定する入力軸２１との回転運動も停止する。
【００４９】
トランスファＥＣＵ７０は、アクチュエータユニット３０の電動パルスモータ６１を制御して、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６を軸心方向の差動装置６側へ移動する制御を開始する（時刻ｔ０）。そのため、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６は時間の経過と共に軸心方向の差動装置６側に移動する。
【００５０】
シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６が時間の経過と共にリヤ側の差動装置６側に移動して、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａが歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａから離脱すると、Ｈｉｇｈモードが終了する（時刻ｔ１）。切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａが歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａから離脱することをＨｉｇｈ抜きという。切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａが歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａから離脱すると、切替えスリーブ３３と歯付ホイール２６との嵌合が開放されて、トランスファ１０がニュートラル状態となる。
【００５１】
エンジン１からの駆動力は、エンジン１からの駆動力の伝達のないニュートラルレンジでは、主変速機２内の図示しない多板クラッチ等の引き摺りにより入力軸２１に伝達される。そのため、切替えスリーブ３３と歯付ホイール２６との嵌合が開放されると、入力軸２１は回転運動を開始する。この回転運動を連れ回り回転という。連れ回りの回転数は、主変速機２の引き摺りにより入力軸２１に伝達される駆動力の影響を受けて増大する。換言すれば、連れ回りの回転数は、切替えスリーブ３３と歯付ホイール２６との嵌合を開放する時間の増加に伴い増加する。
【００５２】
オイルポンプ２０１は入力軸２１に外嵌されて、入力軸２１によって駆動されるようになっている。そのため、入力軸２１の回転運動が開始されると、オイルポンプ２０１の起動も開始される。このとき、オイルポンプ２０１により吸引されるオイルは弁体２１１を押圧して、弁体２１１を回動するように作用する。
【００５３】
オイルポンプ２０１の起動時には、入力軸２１の回転速度が小さいため、オイルポンプ２０１のオイルの吸引力は小さくなる。このときは、弁体２１１を付勢するコイルバネ２１４の付勢力は、オイルの吸引力よりも強く、ストッパ２１２が弁体２１１に係止している。そのため、上流側通路２０６は閉止されるため、オイルの供給が停止して、オイルポンプ２０１に吸引抵抗が生じて、入力軸２１の回転運動が抑制される。本実施の形態では、コイルバネ２１４が供給抑制手段を構成している。
【００５４】
また、入力軸２１の回転速度が大きいときは、オイルポンプ２０１のオイルの吸引力は大きくなる。このときは、弁体２１１を付勢するコイルバネ２１４の付勢力は、オイルの吸引力よりも弱く、ストッパ２１２と弁体２１１とが離間する。そのため、上流側通路２０６が開放されて、オイルの供給が行われる。そのため、オイルポンプ２０１の吸引抵抗は発生しない。したがって、開閉部材２０３は、オイルポンプの上流側通路２０６に設けられ起動時に閉止し起動後に開放する。
【００５５】
また、トランスファＥＣＵ７０は、切替え時のギヤ鳴り防止や同期機構１５の保護等のため、主変速機２がニュートラルレンジのときかクラッチ切断されているときにのみアクチュエータユニット３０によるトランスファモードの切替え動作を開始させるようになっている。本実施の形態では、アクチュエータユニット３０およびトランスファＥＣＵ７０が、車両の停止時に動力伝達機構である副変速機２０を切替える動力伝達機構切替手段を構成する。
【００５６】
その後、時刻ｔ１とｔ２との間でシフトフォーク３５およびシフトシャフト３６が時間の経過と共に軸心方向の差動装置６側に移動すると、シンクロレバー３４が切替えスリーブ３３の内周軸央部に形成された環状溝（符号なし）に遊嵌される。これにより、入力軸２１とハウジング４１との同期が開始される。
【００５７】
その後、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔと筒状体２７のスプライン歯２７ａとの嵌合が開始されて、Ｌｏｗモードへの切替えが開始される（時刻ｔ２）。その際、車両が停止しているため、ハウジング４１のスプライン歯４１ａは回転運動をすることなく固定されている。一方、入力軸２１とキャリヤ２４を介して支持されている筒状体２７は、入力軸２１の回転運動に伴って回転運動をしている。
【００５８】
そのため、筒状体２７のスプライン歯２７ａと切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔとの嵌合時に筒状体２７と切替えスリーブ３３との回転速度の差が大きいときには、筒状体２７のスプライン歯２７ａと切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔとの嵌合地点でギヤ鳴りが生じる。
【００５９】
筒状体２７のスプライン歯２７ａと切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔとの嵌合が開始された後も、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６は軸心方向の差動装置６側に移動する。そして、この移動が完了することにより、Ｌｏｗモードの切替え動作が完了する(時刻ｔ３)。
【００６０】
なお、図５では、Ｈｉ−Ｌｏ切替えの場合について説明したが、ＬｏｗモードからＨｉｇｈモードへの切替え（以下、Ｌｏ−Ｈｉ切替えという）についても同様となる。このときは、シフトストロークの距離は、ＬｏｗモードからＨｉｇｈモードへの切替え動作が完了しているときの切替えスリーブ３３の位置を原点として、切替えスリーブ３３の現在位置を表している。
【００６１】
Ｌｏ−Ｈｉ切替えにおけるＬｏｗモードでは、時刻ｔ０においては、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔが筒状体２７のスプライン歯２７ａと嵌合しており、出力軸１４の回転運動の停止に伴い、出力軸１４に支持されているハウジング４１と、ハウジング４１とスプライン嵌合している切替えスリーブ３３と、切替えスリーブ３３とスプライン嵌合している筒状体２７と、筒状体２７をキャリヤ２４を介して支持する入力軸２１との回転運動も停止する。
【００６２】
また、Ｌｏ−Ｈｉ切替えにおける時刻ｔ１においては、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６が時間の経過と共に軸心方向の入力軸２１側に移動して、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔが筒状体２７のスプライン歯２７ａから離脱することにより、Ｌｏｗモードが終了する。切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔが筒状体２７のスプライン歯２７ａから離脱することをＬｏｗ抜きという。
【００６３】
切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ｔが筒状体２７のスプライン歯２７ａから離脱すると、切替えスリーブ３３と筒状体２７との嵌合が開放されて、トランスファ１０がニュートラルな状態となり、前記と同様に主変速機２からの引き摺りにより入力軸２１は回転運動を開始する。
【００６４】
その後、時刻ｔ１とｔ２との間でシフトフォーク３５およびシフトシャフト３６が時間の経過と共に軸心方向の入力軸２１側に移動して、シンクロナイザリング３２がテーパリング３１と嵌合される。これにより、入力軸２１とハウジング４１との同期が開始される。
【００６５】
その後、時刻ｔ２では、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａと歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａとの嵌合が開始されて、Ｈｉｇｈモードへの切替えが開始される。そして、切替えスリーブ３３のスプライン歯３３ａと歯付ホイール２６のスプライン歯２６ａとの嵌合が開始された後も、シフトフォーク３５およびシフトシャフト３６は軸心方向の入力軸２１側に移動する。そして、この移動が完了することにより、Ｈｉｇｈモードへの切替え動作が完了する（時刻ｔ３）。
【００６６】
図６は、Ｈｉ−Ｌｏ切替え時にオイルポンプ２０１に負荷を与えることにより入力軸２１の回転に制動を付与するようにしたときの入力軸２１の回転数に関するタイムチャートである。図６において、横軸は、切替え動作を始めてからの経過時間を表し、縦軸は、トランスファ１０の入力軸２１の回転数を表す。
【００６７】
図６において、実線Ｓは、オイルポンプ２０１に負荷を与えていないときの入力軸２１の時間に対する回転数の変化を示し、点線Ａは、図４に示した開閉部材２０３を用いた場合の時間に対する入力軸２１の回転数の変化を示している。
【００６８】
点線Ａについて説明すると、オイルポンプ２０１の停止時には開閉部材２０３の弁体２１１がストッパ２１２に係止されているため、オイルパン２０４に貯留されたオイルをオイルポンプ２０１に供給する供給路が閉止されている。そのため、オイルポンプ２０１の起動時にはオイルの吸引に際して吸引抵抗が発生してオイルポンプ２０１に負荷がかかり、オイルポンプ２０１の駆動軸である入力軸２１の回転運動が制動され（時刻ｔ１０）、入力軸２１の回転数がギヤ鳴り回転数まで上昇するまでの時間が遅延される。このため、入力軸２１の回転数がギヤ鳴り回転数まで上昇する前にＨｉ−Ｌｏ切替えを行うことができる。
【００６９】
また、入力軸２１の回転速度が上昇すると、弁体２１１がストッパ２１２から離間するため、オイルパン２０４に貯留されたオイルをオイルポンプ２０１に供給する供給路が開放される。そのため、オイルポンプ２０１の吸引抵抗が生じなくなり、入力軸２１の回転数の増加率が大きくなる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によれば、オイルポンプ２０１の上流側通路２０６に設けられた開閉部材２０３を起動時に閉止することにより、オイルポンプ２０１の供給が抑制されて、オイルポンプ２０１に負荷がかかる。そのため、起動時にはトランスファ１０の入力軸２１の回転に制動を付与することができ、トランスファ１０の入力軸２１と出力軸１４との回転速度の差を少なくすることができるため、起動時においてＨｉ−Ｌｏ切替えにおけるギヤ鳴りおよびＬｏ−Ｈｉ切替えにおけるギヤ鳴りを防止することができる。
【００７１】
図７、図８は、本発明に係る自動変速機の動力伝達制御装置の第２の実施の形態を示す図であり、本実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。また、トランスファ１０の構成については、図１〜図３を用いて説明を行う。
【００７２】
図７において、開閉部材３０３は、オイルポンプ２０１の上流側通路２０６に設けられており、筒状に形成されたストレーナ２０５と、ストレーナ２０５の外周にストレーナ２０５を覆うように設けられたストレーナカバー３２１と、を含んで構成されている。ストレーナ２０５には、吸入口３２２（図示のものでは３個）が円周方向にほぼ等間隔に形成されており、この吸入口３２２はストレーナ２０５の円周方向に回動可能なストレーナカバー３２１により開閉可能になっている。
【００７３】
すなわち、ストレーナカバー３２１もストレーナ２０５の吸入口３２２と同様に円周方向にほぼ等間隔に形成された閉止部３２１ａ（図示のものでは３個）を有し、ストレーナカバー３２１は、吸入口３２２を閉止部３２１ａにより閉止する閉止位置と吸入口３２２を閉止部３２１ａから開放する開放位置の間で回動できるようになっている。
【００７４】
ストレーナカバー３２１の回動動作は、油圧や電磁石によって駆動されるアクチュエータ３１５によって行う。アクチュエータ３１５は、ストレーナカバー３２１を回転駆動できるよう連結されている。アクチュエータ３１５は、トランスファＥＣＵ７０によって制御される。トランスファＥＣＵ７０には速度センサ３１６が接続されており、速度センサ３１６から車速の情報が入力される。
【００７５】
オイルポンプ２０１は入力軸２１に外嵌されて、入力軸２１によって駆動されるようになっている。そのため、入力軸２１の回転運動が開始されると、オイルポンプ２０１の起動も開始される。
【００７６】
また、開閉部材２０３を駆動することにより、上流側通路２０６を閉止して、オイルの供給を停止する場合には、ストレーナカバー３２１を閉止部３２１ａに回動することにより、吸入口３２２を閉止する。車両の停止時には、車速がゼロであることが速度センサ３１６により検出されてトランスファＥＣＵ７０に入力される。トランスファＥＣＵ７０は、入力された速度に基づいてアクチュエータ３１５を制御し、これにより開閉部材３０３を駆動して、オイルの供給を停止する。このときは、オイルポンプ２０１に吸引抵抗が生じて、入力軸２１の回転運動が抑制される。したがって、このトランスファＥＣＵ７０およびアクチュエータ３１５が供給抑制手段を構成する。
【００７７】
また、車速が大きいときは、トランスファＥＣＵ７０は、ストレーナカバー３２１が吸入口３２２を開口するように、ストレーナカバー３２１を回動してアクチュエータ３１５を制御する。そのため、上流側通路２０６は開放されて、オイルの供給が行われる。したがって、このときはオイルポンプ２０１の吸引抵抗は発生しない。
【００７８】
また、図８に示されている点線Ｂについて説明すると、車両の停止時には開閉部材３０３のストレーナカバー３２１が閉止部３２１ａにより閉止する閉止位置に回動しているため、オイルパン２０４に貯留されたオイルをオイルポンプ２０１に供給する供給路が閉止されている。
【００７９】
そのため、車両の停止時には、オイルの吸引に際して吸引抵抗が発生してオイルポンプ２０１に負荷がかかり、オイルポンプ２０１の駆動軸である入力軸２１の回転運動が制動される（時刻ｔ１１）。このときは、入力軸２１の回転数がギヤ鳴り回転数まで上昇することがないため、入力軸２１の回転数がギヤ鳴り回転数まで上昇する前にＨｉ−Ｌｏ切替えをより確実に行うことができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態によれば、オイルポンプ２０１の上流側通路２０６に設けられた開閉部材３０３を起動時に閉止することにより、オイルポンプ２０１の供給が抑制されて、オイルポンプ２０１に負荷がかかる。そのため、起動時にはトランスファ１０の入力軸２１の回転に制動を付与することができ、トランスファ１０の入力軸２１と出力軸１４との回転速度の差を少なくすることができるため、起動時においてＨｉ−Ｌｏ切替えにおけるギヤ鳴りおよびＬｏ−Ｈｉ切替えにおけるギヤ鳴りを防止することができる。
【００８１】
また、開閉部材２０３を駆動することにより、上流側通路２０６を閉止して、オイルの供給を停止する場合には、ストレーナカバー３２１を閉止部３２１ａに回動することにより、吸入口３２２を閉止する。車両の停止時には、車速がゼロであることが速度センサ３１６により検出されてトランスファＥＣＵ７０に入力される。トランスファＥＣＵ７０は、入力された速度に基づいてアクチュエータ３１５を制御し、これにより開閉部材３０３を駆動して、オイルの供給を停止する。このときは、オイルポンプ２０１に吸引抵抗が生じて、入力軸２１の回転運動が抑制される。
【００８２】
また、車速が大きいときは、トランスファＥＣＵ７０は、ストレーナカバー３２１が吸入口３２２を開口するように、ストレーナカバー３２１を回動してアクチュエータ３１５を制御する。そのため、上流側通路２０６は開放されて、オイルの供給が行われる。したがって、このときはオイルポンプ２０１の吸引抵抗は発生しない。
【００８３】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
以上のように、本発明に係る自動変速機の動力伝達制御装置は、トランスファの入力軸の回転を効率よく減速させてギヤ鳴りを防止することができるという効果を有し、主変速機と副変速機を備えた車両用変速機を制御するのに好適な自動変速機の動力伝達制御装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトランスファの正面断面図に動力伝達制御装置のブロック図を付加した構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る副変速機の動作を説明する要部断面図で、（ａ）は、その高速段に切替えられた状態を、（ｂ）は、その低速段に切替えられた状態を示している。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る駆動系全体を含む概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る開閉部材の一部断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るトランスファＥＣＵで実行される切替え制御に関するタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＨｉ−Ｌｏ切替え時にオイルポンプに負荷を与えることにより入力軸の回転に制動を付与するようにしたときの入力軸の回転数に関するタイムチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る開閉部材の模式図であり、（ａ）は、開閉部材の概略図を、（ｂ）は、ストレーナの断面図を示している。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るＨｉ−Ｌｏ切替え時にオイルポンプに負荷を与えることにより、入力軸の回転に制動を付与するようにしたときの入力軸の回転数に関するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
２  主変速機
１０  トランスファ
１４  出力軸
２０  副変速機（動力伝達機構）
２１  入力軸
３０  アクチュエータユニット（動力伝達機構切替手段）
４０  センターデフ（出力機構）
７０  トランスファＥＣＵ（供給抑制手段、動力伝達機構切替手段）
２０１  オイルポンプ
２０３  開閉部材
２０６  上流側通路
２１４  コイルバネ（供給抑制手段）
３１５  アクチュエータ（供給抑制手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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