JP2002188695A - 車両用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない損失での動力伝達を行うことができ、
且つ、異音やショックなどを発生させることなく全変速
段へのパワーオン変速を行うことのできる車両用自動変
速装置を提供する。 【解決手段】 タービン軸１４から入力された動力を変
速比ｉ1〜ｉ3のAT１速〜AT３速に変速して第１の変速軸
２１に伝達する第１の変速機２０と、第１の変速軸２１
の変速動力を変速比ｉ4の第１のギヤ列５５或いは変速
比ｉ5の第２のギヤ列５６で変速して第２の変速軸５１
に伝達する第２の変速機５０とを備えて自動変速装置を
構成する。第２の変速機５０に、タービン軸１４からの
動力を第１のギヤ列５５に直結可能な第２のドグクラッ
チ５８を設ける。各変速比の関係を、ｉ1・ｉ5＝ｉ3・
ｉ4＝ｉ4となるよう設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発進クラッチから
の入力を多段に変速する車両用自動変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用自動変速装置に採用さ
れる変速機としては、ギヤトレーンにおいて変速に寄与
するギヤ列等の組み合わせを複数の湿式クラッチやブレ
ーキ等の締結／解放制御により選択的に切り替えて有限
段数の変速段を得るいわゆる多段湿式クラッチ式の自動
変速機や、ベルト式或いはトラクション式の動力伝達機
構を備えた無段変速機（ＣＶＴ）や、ギヤトレーンにお
いて変速に寄与するギヤ列等の組み合わせをシンクロメ
ッシュ機構を備えた複数のドグクラッチ等の締結／解放
制御により選択的に切り替えて有限段数の変速段を得る
いわゆる多段シンクロメッシュ式の自動変速機等が主と
して実用化されている。

【０００３】上記多段湿式クラッチ式の自動変速機は、
湿式クラッチ及びブレーキが任意の相対回転数を有する
部材間を締結することができるので走行中にトルク伝達
を行いながら変速（パワーオン変速）することができ、
変速中の伝達トルク変動を抑制することができるという
利点を有する。

【０００４】また、上記無段変速機は、走行中のエンジ
ン回転数を無段階に制御できるのでエンジンを最良点で
運転することができ、燃費や走行性を高めることができ
る。また、この種の変速機は、構造を複雑化させること
なく変速比の幅を広く設定できるという利点を有する。

【０００５】また、上記多段シンクロメッシュ式の自動
変速機は、ギヤの締結／解放等をドグクラッチで行うた
め締結時の摩擦損失が少なく、また、トルク伝達を維持
するための押し付け力が不要なので変速制御のための動
力損失が少ないという利点を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
段湿式クラッチ式の自動変速機においては、解放中の湿
式クラッチ等に相対滑りによる摩擦が発生して動力伝達
効率を低下させる虞がある。また、この種の変速機は、
湿式クラッチ等の締結を維持するための押し付け力を常
時作用させる必要があり、例えばこれを油圧で行うと油
圧ポンプ駆動用のトルクが増大して動力損失の要因とな
る。さらに、この種の変速機において変速段を増加させ
る場合には制御用クラッチ等を増加させる必要があり、
このようなクラッチ等の増加は構造の複雑化や損失トル
クの増大等を招く虞がある。

【０００７】また、上記無段変速機においては、ベルト
等に動力伝達を行うための摩擦接触部が狭い部分に限定
されるため、この摩擦接触部に対する高い押圧力を必要
とし、このような押圧力を発生させるためには高い動力
損失を伴う。加えて、この種の変速機においては、摩擦
接触部等が押圧されて変形することによる動力損失も大
きい。

【０００８】また、上記多段シンクロメッシュ式の自動
変速機においては、ドグクラッチ等にシンクロメッシュ
機構を備えた構成であるため構造が複雑化し、しかも、
シンクロメッシュ機構は湿式クラッチ等と比べてトルク
容量が小さいため、変速時には動力伝達を一旦切断する
いわゆるパワーオフ変速を行う必要がある。そして、こ
のようなパワーオフ変速は加速度の大きな変動を伴うた
め走行性を損なう虞がある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、少ない損失での動力伝達を行うことができ、且つ、
異音やショックなどを発生させることなく全変速段への
パワーオン変速を行うことのできる車両用自動変速装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明による車両用自動変速装置は、
発進デバイスから入力軸に伝達された動力を切断するこ
となく複数の変速比で変速して第１の変速軸に伝達可能
な第１の変速機と、変速比の異なる複数のギヤ列を有し
て構成されこれらのギヤ列を選択的に連絡して上記第１
の変速軸の変速動力を第２の変速軸に伝達可能な第２の
変速機とを備えた車両用自動変速装置であって、上記第
２の変速機は、上記第２の変速機或いは上記第２の変速
軸に対し上記入力軸の動力を直接的に伝達可能な動力伝
達手段を有し、少なくとも、上記第１の変速機による一
の変速比と上記第２の変速機による一の変速比との積
と、上記第１の変速機による他の一の変速比と上記第２
の変速機による他の一の変速比とが等しくなるよう上記
各変速比を設定するとともに、これら等しく設定された
変速比の積を、上記入力軸から上記動力伝達手段を介し
て上記第２の変速軸に伝達される動力の変速比と等しく
設定したことを特徴とする。

【００１１】すなわち、請求項１記載の発明は、第２の
変速機において変速に供するギヤ列を一のギヤ列と他の
一のギヤ列との間で切り替える際に、動力伝達手段を介
して入力軸からの動力を第２の変速軸に伝達しながら行
うことにより、入力軸から上記第２の変速軸への動力伝
達を切断することなく上記切り替えを行う。

【００１２】また、請求項２記載の発明による車両用自
動変速装置は、請求項１記載の発明において、上記第１
の変速機を、複数のプラネタリギヤ列を有し摩擦締結手
段による締結の切換によって複数の変速比を得る自動変
速機で構成したことを特徴とする。

【００１３】また、請求項３記載の発明による車両用自
動変速装置は、請求項１記載の発明において、上記第１
の変速機を、変速比の固定が可能な無段変速機で構成し
たことを特徴とする。

【００１４】また、請求項４記載の発明による車両用自
動変速装置は、請求項１記載の発明において、上記第１
の変速機を、上記入力軸と上記第１の変速軸との間を連
絡可能な複数のギヤ列を有し摩擦係合手段の締結の切換
によって複数の変速比を得る自動変速機で構成したこと
を特徴とする。

【００１５】また、請求項５記載の発明による車両用自
動変速装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の
発明において、上記第１の変速機を、前進３段の変速段
を有して構成するとともに、上記第２の変速機を、低速
ギヤ列と高速ギヤ列とを有して構成し、上記第１の変速
機の１速による変速比と上記第２の変速機の上記高速ギ
ヤ列による変速比との積と、上記第１の変速機の３速に
よる変速比と上記第２の変速機の上記低速ギヤ列による
変速比との積とを等しく設定したことを特徴とする。

【００１６】また、請求項６記載の発明による車両用自
動変速装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の
発明において、上記第１の変速機を、前進３段の変速段
を有して構成するとともに、上記第２の変速機を、低速
ギヤ列と中速ギヤ列と高速ギヤ列とを有して構成し、上
記第１の変速機の１速による変速比と上記第２の変速機
の上記中速ギヤ列による変速比との積と、上記第１の変
速機の３速による変速比と上記第２の変速機の上記低速
ギヤ列による変速比との積とを等しく設定するととも
に、上記第１の変速機の３速による変速比と上記第２の
変速機の上記中速ギヤ列による変速比との積と、上記第
１の変速機の１速による変速比と上記第２の変速機の上
記中速ギヤ列による変速比との積とを等しく設定したこ
とを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図８は本発明の第１の実施
の形態に係わり、図１は自動変速装置の概略構成図、図
２は第１の変速機による各変速段と各クラッチ及び各ブ
レーキの締結を示す図表、図３は第１の変速機及び第２
の変速機による最終的な変速段と各クラッチ及び各ブレ
ーキの締結を示す図表、図４は第１の変速機及び第２の
変速機で得られる変速比と最終的な変速比との関係を示
す図表、図５は第２速から第３速へのアップシフト時の
制御を示すタイムチャート、図６は第３速から第２速へ
のダウンシフト時の制御を示すタイムチャート、図７は
第３速から第４速へのアップシフト時の制御を示すタイ
ムチャート、図８は第４速から第３速へのダウンシフト
時の制御を示すタイムチャートである。

【００１８】図１において、符号１はトルクコンバータ
ケースを示し、このトルクコンバータケース１の下部に
はディファレンシャルケース２が形成されている。ま
た、これらトルクコンバータケース１及びディファレン
シャルケース２の後部には、トランスミッションケース
３が接合され、トランスミッションケース３の後部には
エクステンションケース４が接合されている。さらに、
トランスミッションケース３の下部には、オイルパン５
が取り付けられている。

【００１９】トルクコンバータケース１内には発進デバ
イスとしてのトルクコンバータ１０が配設され、このト
ルクコンバータ１０のインペラ１１には、エンジン（図
示せず）のクランク軸１２が連結されている。また、イ
ンペラ１１にはタービン１３が対向され、このタービン
１３に連結された入力軸としてのタービン軸１４がエク
ステンションケース４まで延設されている。なお、この
トルクコンバータ１０にはロックアップクラッチ１５が
併設されており、このロックアップクラッチ１５が締結
するとクランク軸１２とタービン軸１４とが流体を介さ
ず直結状態となる。

【００２０】また、トルクコンバータ１０の後部には、
インペラ１１を介してクランク軸１２に連結されたエン
ジン駆動式のオイルポンプ１６が配設され、このオイル
ポンプ１６の吸入口（図示せず）がオイルパン５に連通
されている。

【００２１】トランスミッションケース３内には、ター
ビン軸１４から入力された動力を変速する第１の変速機
２０と、タービン軸１４から直接入力された動力或いは
第１の変速機２０で変速された動力を変速する第２の変
速機５０とが配設されている。

【００２２】第１の変速機２０は、タービン軸１４の外
周で相対回転自在に配設された中空の第１の変速軸２１
上に、フロントプラネタリギヤユニット２２と、リヤプ
ラネタリギヤユニット２３とを備えたいわゆるシンプソ
ン配列の変速機で構成され、これらギヤユニット２２，
２３による変速動力が第１の変速軸２１に伝達されるよ
うになっている。

【００２３】具体的に説明すると、フロントプラネタリ
ギヤユニット２２は、第１の変速軸２１の外周に相対回
転自在に配設された第１のサンギヤ２５を備え、この第
１のサンギヤ２５の外周には第１のリングギヤ２６が相
対回転自在に対向して配設されている。また第１のサン
ギヤ２５と第１のリングギヤ２６との間には、第１のキ
ャリヤ２７に支持された第１のプラネタリギヤ２８が配
設され、この第１のプラネタリギヤ２８が第１のサンギ
ヤ２５と第１のリングギヤ２６とに噛合されている。

【００２４】同様に、リヤプラネタリギヤユニット２３
は、第１の変速軸２１の外周に相対回転自在に配設され
た第２のサンギヤ３２を備え、この第２のサンギヤ３２
の外周には第２のリングギヤ３３が相対回転自在に対向
して配設されている。また、第２のサンギヤ３２と第２
のリングギヤ３３との間には、第２のキャリヤ３４に支
持された第２のプラネタリギヤ３５が配設され、この第
２のプラネタリギヤ３５が第２のサンギヤ３２と第２の
リングギヤ３３とに噛合されている。

【００２５】ここで、第１のキャリヤ２７及び第２のリ
ングギヤ３３は、第１の変速軸２１と連結されている。
また、第１のサンギヤ２５と第２のサンギヤ３２とが、
スリーブ３６を介して互いに連結されている。

【００２６】また、第１の変速機２０は、タービン軸１
４と第１のリングギヤ２６とを締結可能な油圧多板式の
フォワードクラッチ３８と、タービン軸１４とスリーブ
３６とを締結可能な油圧多板式のダイレクトクラッチ３
９と、トランスミッションケース３とスリーブ３６とを
締結可能な油圧多板式の２ｎｄブレーキ４０と、トラン
スミッションケース３と第２のキャリヤ３４とを締結可
能な油圧多板式のＬ＆Ｒブレーキ４１とを備え、これら
の締結／解放によってギヤユニット２２，２３における
各ギヤの組み合わせを変更し、前進３段、後進１段の変
速を実現する。

【００２７】この場合、図２に示すように、第１の変速
機２０による第１速（以下、AT１速と称す）は、フォワ
ードクラッチ３８とＬ＆Ｒブレーキ４１とが締結される
ことにより実現し、これにより、タービン軸１４の動力
は、変速比（ギヤ比）ｉ1で変速されて第１の変速軸２
１に伝達される。

【００２８】また、第１の変速機２０による第２速（以
下、AT２速と称す）は、フォワードクラッチ３８と２ｎ
ｄブレーキ４０とが締結されることにより実現し、これ
により、タービン軸１４の動力は、変速比ｉ2（ｉ1＞ｉ
2）で変速されて第１の変速軸２１に伝達される。

【００２９】また、第１の変速機２０による第３速（以
下、AT３速と称す）は、フォワードクラッチ３８とダイ
レクトクラッチ３９とが締結されることにより実現し、
これにより、タービン軸１４の動力は、変速比ｉ3（ｉ1
＞ｉ2＞ｉ3＝１）で変速されて第１の変速軸２１に伝達
される。

【００３０】また、第１の変速機２０によるＲ速（以
下、ATＲ速と称す）は、ダイレクトクラッチ３９とＬ＆
Ｒブレーキ４１とが締結されることにより実現し、これ
により、タービン軸１４の動力は反転されるとともに変
速比ｉRで変速されて第１の変速軸２１に伝達される。

【００３１】トランスミッションケース３内において、
タービン軸１４及び第１の変速軸２１の下方には、第２
の変速軸５１が平行に配設され、これらの間に第２の変
速機５０が設けられている。

【００３２】具体的に説明すると、第２の変速機５０
は、第１の変速軸２１と第２の変速軸５１との間を連絡
可能な常時噛み合い式の低速ギヤ列としての第１のギヤ
列５５と、同じく第１の変速軸２１と第２の変速軸５１
との間を連絡可能な常時噛み合い式の高速ギヤ列として
の第２のギヤ列５６とを備えて構成されている。

【００３３】第１のギヤ列５５は、第１の変速軸２１に
回動自在に軸支された第１のドライブギヤ５５ａと、第
２の変速軸５１上に固設された第１のドリブンギヤ５５
ｂとを備え、第１のドライブギヤ５５ａに第１の変速軸
２１或いはタービン軸１４が締結された際に、これら第
１の変速機２０或いはタービン軸１４からの動力を変速
比ｉ4で変速して第２の変速軸５１に伝達可能に構成さ
れている。

【００３４】また、第２のギヤ列５６は、第１の変速軸
２１に回動自在に軸支された第２のドライブギヤ５６ａ
と、第２の変速軸５１上に固設された第２のドリブンギ
ヤ５６ｂとを備え、第２のドライブギヤ５６ａに第１の
変速軸２１が締結された際に、この第１の変速軸２１か
らの変速動力を変速比ｉ5（ｉ4＞ｉ5）で変速して第２
の変速軸５１に伝達可能に構成されている。

【００３５】また、第１の変速軸２１において、第１の
ギヤ列５５と第２のギヤ列５６との間には、第１の変速
軸２１と、第１のドライブギヤ５５ａ或いは第２のドラ
イブギヤ５６ａとを選択的に締結可能な第１のドグクラ
ッチ５７が設けられている。この第１のドグクラッチ５
７は、油圧式の第１のアクチュエータ５７ａによって進
退動作されるもので、後退位置で第１のドライブギヤ５
５ａと第１の変速軸２１との締結（以下、Ｌ締結と称
す）を行うとともに、進出位置で第２のドライブギヤ５
６ａと第１の変速軸２１との締結（以下、Ｈ締結と称
す）を行い、中立位置でこれらを解放するようになって
いる。

【００３６】また、タービン軸１４には、第１のドライ
ブギヤ５５ａとタービン軸１４とを締結可能な動力伝達
手段としての第２のドグクラッチ５８が設けられてい
る。この第２のドグクラッチは、油圧式の第２のアクチ
ュエータ５８ａによって進退移動されるもので、進出位
置で第１のドライブギヤ５５ａとタービン軸１４との締
結（以下、Ｍ締結と称す）を行い、後退位置でこれらの
解放を行うようになっている。この場合、第２のドグク
ラッチ５８は、Ｍ締結時に、タービン軸１４の動力を等
速のまま（すなわち、変速比＝１で）第２の変速機５０
（第１のドライブギヤ５５ａ）に直接的に伝達する。

【００３７】ここで、変速比ｉ4，ｉ5は、第１の変速機
２０の変速比ｉ1，ｉ3（＝１）に対し、 ｉ1・ｉ5＝ｉ3・ｉ4＝ｉ4 …（１） の関係を満たすよう設定されている。

【００３８】そして、この自動変速装置は、第１の変速
機２０と第２の変速機５０の各変速比の組み合わせによ
って、前進５段、後進１段の変速段を得るようになって
いる。

【００３９】なお、ディファレンシャルケース２にはフ
ロントディファレンシャル装置６０が設けられ、第２の
変速機２０による変速動力は、第２の変速軸５１の先端
に設けられた変向ギヤ６１を介してフロントディファレ
ンシャル装置６０に伝達される。また、エクステンショ
ンケース４にはリヤドライブ軸６３が設けられ、第２の
変速機２０による変速動力は、第２の変速軸５１とリヤ
ドライブ軸６３との間に設けられたリダクションギヤ列
６４を介してリヤドライブ軸６３に伝達され、これによ
り４輪駆動走行が実現する。

【００４０】次に、上記構成による自動変速装置の制御
系について説明する。図１において符号７０はトランス
ミッションコントロールユニット（以下、ＴＣＵと称
す）を示す。このＴＣＵ７０には、エンジン回転数セン
サ７１からのエンジン回転数、スロットル開度センサ７
２からのスロットル開度、エンジン水温センサ７３から
のエンジン水温、シフト位置センサ７４からのシフト位
置、第２のドグクラッチ５８に対向されたタービン軸回
転数センサ７５からのタービン軸回転数、第２のリング
ギヤ３３に対向された第１の変速軸回転数センサ７６か
らの第１の変速軸回転数、リダクションギヤ列６４のド
ライブ側に対向された第２の変速軸回転数センサ７７か
らの第２の変速軸回転数等の各種信号が入力され、これ
らの信号に基づき、コントロールバルブユニット（以
下、Ｃ／Ｖと称す）８０に動作信号を出力するようにな
っている。

【００４１】Ｃ／Ｖ８０は、ＴＣＵ７０からの動作信号
に基づき、オイルポンプ１６からの吐出流を元圧とした
油圧制御を行い、各クラッチ、各ブレーキ、及び、各ア
クチュエータ等の動作制御等を行うようになっている。

【００４２】すなわち、Ｃ／Ｖ８０には、オイル通路８
１，８２を介してトルクコンバータ１０が接続され、ト
ルクコンバータ１０への作動油の供給を行うとともにロ
ックアップクラッチ１５の動作制御を行う。また、Ｃ／
Ｖ８０には、オイル通路８３，８４を介してフォワード
クラッチ３８，ダイレクトクラッチ３９がそれぞれ接続
され、これら各クラッチにオイル通路８３，８４を介し
て作動油圧を供給することにより動作制御を行う。ま
た、Ｃ／Ｖ８０には、オイル通路８５，８６を介して２
ｎｄブレーキ４０，Ｌ＆Ｒブレーキ４１がそれぞれ接続
され、これら各ブレーキにオイル通路８５，８６を介し
て作動油圧を供給することにより動作制御を行う。さら
に、Ｃ／Ｖ８０には、オイル通路８７，８８を介してア
クチュエータ５７ａ，５８ａがそれぞれ接続され、これ
ら各アクチュエータにオイル通路８７，８８を介して作
動油圧を供給することにより動作制御を行う。

【００４３】次に、上記構成による自動変速装置の作用
について説明する。シフトレバーによって走行レンジが
選択されると、ＴＣＵ７０はＣ／Ｖ８０を通じてトルク
コンバータ１０に作動油の供給を行い、これによりトル
クコンバータ１０は、エンジンのクランク軸１２からの
動力をタービン軸１４に伝達する。このとき、トルクコ
ンバータ１０は、作動油を介してトルク伝達を行うの
で、発進時のトルク増幅作用や回転変動遮断作用等を実
現し、走行性を高めることができる。また、一定走行時
等において、ＴＣＵ７０はＣ／Ｖ８０を通じてトルクコ
ンバータ１０に供給される作動油の流れを切り替え、ロ
ックアップクラッチ１５の締結を行うことで動力損失を
低減することができる。

【００４４】また、ＴＣＵ７０は、各種センサからの入
力等に基づいて前進５段、後進１段の変速段の何れかを
選択し、Ｃ／Ｖ８０を通じて各クラッチ３８，３９，５
７，５８及び各ブレーキ４０，４１の締結／解放制御を
行う。以下、各変速段の制御について図３，４を参照し
て説明する。

【００４５】ＴＣＵ７０は、第１速を選択すると、フォ
ワードクラッチ３８及びＬ＆Ｒブレーキ４１の締結を行
うとともに、第１のドグクラッチ５７をＬ締結する。こ
れにより第１の変速機２０はAT１速となり、タービン軸
１４からの動力が変速比ｉ1で変速されて第１の変速軸
２１に伝達される。さらに、この変速動力は第１のドグ
クラッチ５７を介して第２の変速機５０に入力され、第
１のギヤ列５５によって変速比ｉ4で変速された後、第
２の変速軸５１に伝達される。そして、自動変速装置
は、タービン軸１４からの動力を変速比ｉ１・ｉ4で変
速する第１速の変速段を得る。

【００４６】また、ＴＣＵ７０は、第２速を選択する
と、フォワードクラッチ３８及び２ｎｄブレーキ４０の
締結を行うとともに、第１のドグクラッチ５７をＬ締結
する。これにより第１の変速機２０はAT２速となり、タ
ービン軸１４からの動力が変速比ｉ2で変速されて第１
の変速軸２１に伝達される。さらに、この変速動力は第
１のドグクラッチ５７を介して第２の変速機５０に入力
され、第１のギヤ列５５によって変速比ｉ4で変速され
た後、第２の変速軸５１に伝達される。そして、自動変
速装置は、タービン軸１４からの動力を変速比ｉ2・ｉ4
で変速する第２速の変速段を得る。

【００４７】ここで、自動変速装置の第１速から第２速
へのアップシフト及び第２速から第１速へのダウンシフ
トは、第１の変速機２０におけるＬ＆Ｒブレーキ４１と
２ｎｄブレーキ４０とのかけ替えのみにより行われる。
すなわち、ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の締
結及び第１のドグクラッチ５７のＬ締結を維持したま
ま、Ｌ＆Ｒブレーキ４１を解放して２ｎｄブレーキ４０
を締結することにより第１速から第２速へのアップシフ
トを行い、２ｎｄブレーキ４０を解放してＬ＆Ｒブレー
キ４１を締結することにより第２速から第１速へのダウ
ンシフトを行う。

【００４８】ＴＣＵ７０は、第３速を選択すると、第２
のドグクラッチ５８をＭ締結する。これにより、タービ
ン軸１４からの動力が第２のドグクラッチ５８を介して
第２の変速機５０に直接入力され、第１のギヤ列５５に
よって変速比ｉ4で変速された後、第２の変速軸５１に
伝達される。そして、自動変速装置は、タービン軸１４
からの動力を変速比ｉ4で変速する第３速の変速動力を
得る。

【００４９】ここで、自動変速装置の第２速から第３速
へのアップシフト時には、ＴＣＵ７０は、以下の制御を
行う。すなわち、第２速から第３速へのアップシフト時
には、ＴＣＵ７０は、第１のドグクラッチ５７のＬ締結
を維持したまま第１の変速機２０をAT２速からAT３速に
アップシフトさせることで、実質的な第３速（∴ 変速
比＝ｉ3・ｉ4＝１・ｉ4＝ｉ4）へのアップシフトをパワ
ーオン状態で実現するとともに第１の変速軸２１とター
ビン軸１４との回転数を一致させ、その後、第２のドグ
クラッチ５８をＭ締結するとともに第１のドグクラッチ
５７を解放して、タービン軸１４に第１のギヤ列５５が
直結された、自動変速装置の第３速状態を得る。

【００５０】具体的に説明すると、図５に示すように、
第２速での走行時において第３速へのアップシフトが選
択されると、ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の
締結及び第１のドグクラッチ５７のＬ締結を維持したま
ま、２ｎｄブレーキ４１を解放するとともにダイレクト
クラッチ３９の締結を開始し（ｔ1）、これによりター
ビン軸１４の回転数は引き下げられる。

【００５１】ダイレクトクラッチ３９の締結が完了する
と（ｔ2）、第１の変速機２０はAT３速となって第１の
ドグクラッチ５７を介して締結された第１のギヤ列５５
との間に実質的な第３速状態を得、また、このときの変
速比はｉ3＝１であるので、第１の変速軸２１の回転数
とタービン軸１４の回転数とが一致してこれらの相対回
転数が”０”となる。

【００５２】その後、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッ
チ５８をＭ締結する（ｔ3）。このとき、上述のように
第１の変速軸２１とタービン軸１４との間の相対回転数
は”０”であり、第１のドグクラッチ５７によってＬ締
結された第１のドライブギヤ５５ａは第１の変速軸２１
と一体回転しているので、第２のドグクラッチ５８がス
ムーズにＭ締結される。

【００５３】その後、ＴＣＵ７０は、第１のドグクラッ
チ５７を解放（ｔ4）することでタービン軸１４にのみ
第１のギヤ列５５が直結された第３速状態を得る。な
お、第１のドグクラッチ５７の解放後には、第１の変速
機２０に係る全てのクラッチ３８，３９及びブレーキ４
０，４１を解放して第１の変速機２０をニュートラル状
態とすることも可能であるが、本実施の形態において
は、後述する第３速から第２速へのダウンシフト或いは
第３速から第４速へのアップシフトを考慮して、AT２速
にダウンシフトする。

【００５４】一方、自動変速装置の第３速から第２速へ
のダウンシフト時には、ＴＣＵ７０は、以下の制御を行
う。すなわち、第３速から第２速へのダウンシフト時に
は、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッチ５８のＭ締結を
維持したまま第１の変速機２０をAT２速からAT３速にア
ップシフトさせることで第１の変速軸２１とタービン軸
１４との回転数を一致させ、第１のドグクラッチ５７を
Ｌ締結するとともに第２のドグクラッチ５８を解放した
後、第１の変速機２０をAT３速からAT２速にダウンシフ
トすることにより、自動変速装置の第２速状態を得る。

【００５５】具体的に説明すると、図６に示すように、
第３速での走行時において第２速へのダウンシフトが選
択されると、ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の
締結及び第２のドグクラッチ５７のＭ締結を維持したま
ま、２ｎｄブレーキ４１を解放するとともにダイレクト
クラッチ３９の締結を開始し（ｔ1）、これにより第１
の変速軸２１の回転数は引き上げられる。

【００５６】ダイレクトクラッチ３９の締結が完了する
と（ｔ2）、第１の変速機２０はAT３速となり、このと
きの変速比はｉ3＝１であるので、第１の変速軸２１の
回転数とタービン軸１４の回転数とが一致してこれらの
相対回転数が”０”となる。

【００５７】その後、ＴＣＵ７０は、第１のドグクラッ
チ５７をＬ締結する（ｔ3）。このとき、上述のように
第１の変速軸２１とタービン軸１４との間の相対回転数
は”０”であり、第２のドグクラッチ５８によってＭ締
結された第１のドライブギヤ５５ａはタービン軸１４と
一体回転しているので、第１のドグクラッチ５７がスム
ーズにＬ締結される。

【００５８】その後、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッ
チ５８を解放し（ｔ4）、ダイレクトクラッチ３９の解
放を行う（ｔ5）とともに２ｎｄブレーキ４０の締結を
行う（ｔ5→ｔ6）ことにより第３速状態を得る。

【００５９】ＴＣＵ７０は、第４速を選択すると、フォ
ワードクラッチ３８及び２ｎｄブレーキ４０の締結を行
うとともに、第１のドグクラッチ５７をＨ締結する。こ
れにより第１の変速機２０はAT２速となり、タービン軸
１４からの動力が変速比ｉ2で変速されて第１の変速軸
２１に伝達される。さらに、この変速動力は第１のドグ
クラッチ５７を介して第２の変速機５０に入力され、第
２のギヤ列５６によって変速比ｉ5で変速された後、第
２の変速軸５１に伝達される。そして、自動変速装置
は、タービン軸１４からの動力を変速比ｉ2・ｉ5で変速
する第４速の変速段を得る。

【００６０】ここで、自動変速装置の第３速から第４速
へのアップシフト時には、ＴＣＵ７０は、以下の制御を
行う。すなわち、第３速から第４速へのアップシフト時
には、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッチ５７のＭ締結
を維持したまま第１の変速機２０をAT２速からAT１速に
ダウンシフトさせることで、第１の変速軸２１と第２の
ドライブギヤ５６ａとの回転数を一致させ（∴ ｉ1・
ｉ5＝ｉ3・ｉ4＝ｉ4）、第１のドグクラッチ５７をＨ締
結するとともに第２のドグクラッチ５８を解放した後、
第１の変速機をAT１速からAT２速にアップシフトするこ
とにより、自動変速装置の第４速を得る。

【００６１】具体的に説明すると、図７に示すように、
第３速での走行時において第４速へのアップシフトが選
択されると、ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の
締結及び第２のドグクラッチ５８のＭ締結を維持したま
ま、２ｎｄブレーキ４０を解放するとともにＬ＆Ｒブレ
ーキ４１の締結を開始し（ｔ1）、これにより第１の変
速軸２１の回転数は引き下げられる。

【００６２】Ｌ＆Ｒブレーキ４１の締結が完了すると
（ｔ2）第１の変速機２０はAT１速となり、このとき変
速比ｉ1・ｉ5＝ｉ4であるので、第１の変速軸２１の回
転数と第２のドライブギヤ５６ａの回転数とが一致して
これらの相対回転数が”０”となる。

【００６３】その後、ＴＣＵ７０は、第１のドグクラッ
チ５７をＨ締結する（ｔ3）。このとき、上述のように
第１の変速軸２１と第２のドライブギヤ５６ａとの間の
相対回転数は”０”であるので、第１のドグクラッチ５
７がスムーズにＨ締結される。

【００６４】その後、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッ
チ５８を解放し（ｔ4）、Ｌ＆Ｒブレーキ４１の解放を
行う（ｔ5）とともに２ｎｄブレーキ４０の締結を行う
（ｔ4→ｔ5）ことにより第４速状態を得る。

【００６５】一方、第４速から第３速へのダウンシフト
時には、ＴＣＵ７０は、以下の制御を行う。すなわち、
第４速から第３速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ７０
は、第１のドグクラッチ５８のＨ締結を維持したまま第
１の変速機２０をAT２速からAT１速にダウンシフトさせ
ることで、実質的な第３速（∴ ｉ1・ｉ5＝ｉ4）への
ダウンシフトをパワーオン状態で実現するとともに第１
のドライブギヤ５５ａとタービン軸１４との回転数を一
致させ、その後、第２のドグクラッチ５８をＭ締結する
とともに第１のドグクラッチ５７を解放して、タービン
軸１４に第１のギヤ列５５が直結された、自動変速装置
の第３速状態を得る。

【００６６】具体的に説明すると、図８に示すように、
第４速での走行時において第３速へのダウンシフトが選
択されると、ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の
締結及び第１のドグクラッチ５７のＨ締結を維持したま
ま、２ｎｄブレーキ４０を解放するとともにＬ＆Ｒブレ
ーキ４１の締結を開始し（ｔ1）、これによりタービン
軸１４の回転数は引き上げられる。

【００６７】Ｌ＆Ｒブレーキ４１の締結が完了すると
（ｔ2）、第１の変速機２０はAT１速となって第１のド
グクラッチ５７を介して締結された第２のギヤ列５６と
の間に実質的な第３速状態（変速比＝ｉ1・ｉ5）を得、
また、このとき、ｉ1・ｉ5＝ｉ4であるので、第１のド
ライブギヤ５５ａの回転数とタービン軸１４の回転数と
が一致してこれらの相対回転数が”０”となる。

【００６８】その後、ＴＣＵ７０は、第２のドグクラッ
チ５８をＭ締結する（ｔ3）。このとき、上述のように
第１のドライブギヤ５５ａとタービン軸１４との間の相
対回転数は”０”であるので、第２のドグクラッチ５８
がスムーズにＭ締結される。

【００６９】その後、ＴＣＵ７０は、第１のドグクラッ
チ５７を解放（ｔ4）することでタービン軸１４にのみ
第１のギヤ列５５が直結された第３速状態を得る。な
お、第１のドグクラッチ５７の解放後には、第１の変速
機２０に係る全てのクラッチ３８，３９及びブレーキ４
０，４１を解放して第１の変速機２０をニュートラル状
態とすることも可能であるが、本実施の形態において
は、第３速から第２速へのダウンシフト或いは第３速か
ら第４速へのアップシフトを考慮して、AT２速にダウン
シフトする。

【００７０】ＴＣＵ７０は、第５速を選択すると、フォ
ワードクラッチ３８及びダイレクトクラッチ３９の締結
を行うとともに、第１のドグクラッチ５７をＨ締結す
る。これにより第１の変速機２０はAT３速となり、ター
ビン軸１４からの動力が変速比ｉ3で変速されて第１の
変速軸２１に伝達される。さらに、この変速動力は第１
のドグクラッチ５７を介して第２の変速機５０に入力さ
れ、第２のギヤ列５６によって変速比ｉ5で変速された
後、第２の変速軸５１に伝達される。そして、自動変速
装置は、タービン軸１４からの動力を変速比ｉ3・ｉ5で
変速する第５速の変速段を得る。

【００７１】ここで、第４速から第５速へのアップシフ
ト及び第５速から第４速へのダウンシフトは、第１の変
速機２０におけるダイレクトクラッチ３９と２ｎｄブレ
ーキ４０とのかけ替えのみにより行われる。すなわち、
ＴＣＵ７０は、フォワードクラッチ３８の締結及び第１
のドグクラッチ５７のＨ締結を維持したまま、２ｎｄブ
レーキ４０を解放してダイレクトクラッチ３９を締結す
ることにより第４速から第５速へのアップシフトを行
い、ダイレクトクラッチ３９を解放して２ｎｄブレーキ
４０を締結することにより第５速から第４速へのダウン
シフトを行う。

【００７２】また、ＴＣＵ７０においてキックダウン状
態における第５速から第３速へのダウンシフトが必要で
あると判断された場合には、第１のドグクラッチ５７の
Ｈ締結を維持したまま、第１の変速機２０をAT３速から
AT１速にキックダウン応答させ、その後、第２のドグク
ラッチ５８のＭ締結を行うことにより、速やかなキック
ダウン効果を得ることができる。

【００７３】また、シフトレバーによってリバースレン
ジが選択されると、ＴＣＵ７０は、ダイレクトクラッチ
３９及びＬ＆Ｒブレーキ４１の締結を行うとともに、第
１のドグクラッチ５７をＬ締結する。これにより、第１
の変速機２０はATＲ速となり、タービン軸１４からの動
力が反転されるとともに変速比ｉRで変速されて第１の
変速軸２１に伝達される。さらに、この変速動力は第１
のドグクラッチ５７を介して第２の変速機５０に入力さ
れ、第１のギヤ列によって変速比ｉ4で変速された後、
第２の変速軸５１に伝達される。そして、自動変速装置
は、タービン軸１４からの動力を反転させて変速比ｉR
・ｉ4で変速するリバースの変速段を得る。

【００７４】また、シフトレバーによってニュートラル
レンジが選択されると、ＴＣＵ７０はＣ／Ｖ８０を通じ
て各クラッチ３８，３９，５７，５８及び各ブレーキ４
０，４１の解放を行う。

【００７５】このような実施の形態によれば、異なるタ
イプの２つの変速機を組み合わせることにより、互いの
長所が補完された多段式の自動変速装置を簡単な構造で
安価に構成することができる。

【００７６】本実施の形態において具体的には、一対の
プラネタリギヤユニットと４組の湿式クラッチ／ブレー
キを用いて前進３段，後進１段の第１の変速機を構成す
るとともに、この第１の変速機に、一対のギヤ列と一対
のドグクラッチを用いた第２の変速機を組み合わせるこ
とにより、湿式クラッチ／ブレーキを全体として４組し
か用いない簡単な構成で前進５段，後進１段の自動変速
装置を実現することができる。

【００７７】この際、第１，第２の変速機の変速比等を
適切に設定することにより、ドグクラッチによる締結を
切り替える際に各ドグクラッチの締結要素を同期させる
ことができるので、ドグクラッチにシンクロメッシュ機
構等を設けることなく、簡単な構造で変速時の異音やシ
ョック等を防止することができる。

【００７８】本実施の形態において具体的には、変速比
をｉ1・ｉ5＝ｉ3・ｉ4＝ｉ4に設定することにより、第
１のドグクラッチ５７のＬ締結時と第２のドグクラッチ
５８のＭ締結時の各締結要素の同期、及び、第１のドグ
クラッチ５７のＨ締結時と第２のドグクラッチ５８のＭ
締結時の各締結要素の同期を行うことができ、各ドグク
ラッチ５７，５８にシンクロメッシュ機構等を設けるこ
となく、簡単な構造で変速時の異音やショックを防止す
ることができる。

【００７９】また、上述のような変速比に設定すること
で、第１の変速機２０の各クラッチ３８，３９／各ブレ
ーキ４０，４１による同期機能を全変速段への切替時に
反映させることができるので、全変速段へのパワーオン
変速が可能となり、加速度の大きな変動等を防止して走
行性を向上することができる。

【００８０】また、第１の変速機の各クラッチ３８，３
９／各ブレーキ４０，４１による同期機能を全変速段に
反映することにより、トルクコンバータを発進クラッチ
として使用することができ、摩耗を伴う摩擦クラッチと
比べて信頼性を向上することができる。

【００８１】また、少数の湿式クラッチ／ブレーキによ
って自動変速装置を構成することができるので、油圧を
発生させるためのトルク損失を低減することができ、さ
らに、各湿式クラッチ／ブレーキ等の摩擦に起因するト
ルク損失を低減することができる。

【００８２】また、第１の変速機の湿式クラッチ／ブレ
ーキの操作によってリバース変速も可能とすることによ
り、多段湿式クラッチ式の自動変速機のみを用いた従来
の自動変速装置と同様の操作感を得ることができ、この
場合特に、ギヤの切換を伴うシンクロメッシュ式のもの
に比べて前後進切換時の騒音やショック等を低減するこ
とができる。

【００８３】なお、上述の実施の形態において（１）式
は必ずしも厳密に満たされるべきものではなく、数％程
度の誤差であれば発生する相対回転はドグクラッチのバ
ックラッシュで吸収することができる。但し、誤差を生
じる場合には、変速の最終段階にあるドグクラッチの解
放等は速やかに行う必要がある。

【００８４】また、第１の変速機は入力された動力を切
断することなく変速可能な構成であればよく、例えば無
段変速機を第１の変速機として適用することも可能であ
る。

【００８５】次に、図９，１０は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図９は自動変速装置の概略構成図、図１
０は第１の変速機及び第２の変速機で得られる変速比
（プーリー比）と最終的な変速比との関係を示す図表で
ある。

【００８６】図９において、符号１０１はトルクコンバ
ータケースを示し、このトルクコンバータケース１０１
の下部にはディファレンシャルケース１０２が形成され
ている。また、これらトルクコンバータケース１０１及
びディファレンシャルケース１０２の後部にはトランス
ミッションケース１０３が接合され、トランスミッショ
ンケース１０３の後部には、エクステンションケース１
０４が接合されている。

【００８７】トルクコンバータケース１０１内には、ロ
ックアップクラッチを備えた発進デバイスとしてのトル
クコンバータ１０が配設され、このトルクコンバータ１
０のインペラ側がエンジンのクランク軸（何れも図示せ
ず）に連結されている。さらに、トルクコンバータ１０
のインペラ側にはオイルポンプ１６が連結され、このオ
イルポンプ１６の吸入口がオイルパン（何れも図示せ
ず）に連通されている。また、トルクコンバータ１０の
タービン軸１０５はトランスミッションケース１０３内
に延設されている。

【００８８】トランスミッションケース１０３内には、
タービン軸１０５からの動力を無段階に変速する無段変
速機（ＣＶＴ）からなる第１の変速機１１０と、この第
１の変速機１１０を構成する入力軸としてのプーリ入力
軸１１５から直接入力された動力或いは第１の変速機１
１０で変速された動力を変速する第２の変速機１４０と
が配設されている。

【００８９】第１の変速機１１０は、タービン軸１０５
とプーリ入力軸１１５との間に配設されたダブルピニオ
ンギヤユニット１１６と、プーリ入力軸１１５上に配設
されたプライマリプーリ１１７と、プーリ入力軸１１５
と平行に配設された第１の変速軸としてのプーリ出力軸
１１８上に配設されたセカンダリプーリ１２０と、これ
らプライマリプーリ１１７とセカンダリプーリ１２０と
の間に架設されたベルト１２１とを備えて構成されてい
る。

【００９０】具体的に説明すると、ダブルピニオンギヤ
ユニット１１６は、タービン軸１０５上に固設されたサ
ンギヤ１２３を備え、このサンギヤ１２３の外周にはリ
ングギヤ１２４が相対回転自在に対向して配設されてい
る。また、サンギヤ１２３とリングギヤ１２４との間に
はプーリ入力軸１１５に固設されたキャリヤ１２５に支
持されたダブルピニオンギヤ１２６が配設され、このダ
ブルピニオンギヤ１２６がサンギヤ１２３とリングギヤ
１２４とに噛合されている。また、リングギヤ１２４に
は、リバースブレーキ１２７とフォワードクラッチ１２
８とが設けられ、リバースブレーキ１２７を介してリン
グギヤ１２４とトランスミッションケース１０３とを締
結可能とするとともに、フォワードクラッチ１２８を介
してリングギヤ１２４とキャリヤ１２５とを締結可能と
する。そして、ダブルピニオンギヤユニット１１６は、
フォワードクラッチ１２８が締結された際に、タービン
軸１０５からの動力を順方向のままプーリ入力軸１１５
に伝達するとともに、リバースブレーキ１２７が締結さ
れた際に、タービン軸１０５からの動力を反転させてプ
ーリ入力軸１１５に伝達するようになっている。

【００９１】また、プライマリプーリ１１７は、プーリ
入力軸１１５に固設されたプライマリ固定シーブ１３０
と、プーリ入力軸１１５にスプライン結合されたプライ
マリ可動シーブ１３１とを備え、これらが互いに対向さ
れている。また、プライマリ可動シーブ１３１の後部に
は、プーリ入力軸１１５に固定されたプライマリシリン
ダ１３２が設けられ、プライマリ可動シーブ１３１とプ
ライマリシリンダ１３２との間には油圧によりプライマ
リ可動シーブ１３１を進退移動させる油圧室１３３が形
成されている。

【００９２】また、セカンダリプーリ１２０は、プーリ
出力軸１１８に固設されたセカンダリ固定シーブ１３６
と、プーリ出力軸１１８にスプライン結合されたセカン
ダリ可動シーブ１３５とを備え、これらが互いに対向さ
れている。また、セカンダリ可動シーブ１３５の前部に
は、プーリ出力軸１１８に固設されたセカンダリシリン
ダ１３７が設けられ、セカンダリ可動シーブ１３５とセ
カンダリシリンダ１３７との間には油圧によりセカンダ
リ可動シーブ１３５を進退移動させる油圧室１３８が形
成されている。

【００９３】そして、周知のように、第１の変速機１１
０は、プライマリ可動シーブ１３１とセカンダリ可動シ
ーブ１３５を進退移動させることによりベルト１２１の
締結位置を変化させ、ベルト１２１を介して、プーリ入
力軸１１５からの動力を無段階に変速してプーリ出力軸
１１８に伝達するようになっている。

【００９４】ここで、上記第１の変速機１１０は、上述
のようにプーリ入力軸１１５からの動力を無段階に変速
してプーリ出力軸１１８に伝達可能なものであるが、本
実施の形態においては、トランスミッションコントロー
ルユニット１５０（後述する）の制御によって、主とし
て変速比がｉ1〜ｉ6（ｉ1＝２．１６４、ｉ2＝１．２６
６、ｉ3＝０．８、ｉ4＝１．０００、ｉ5＝１．７２
３、ｉ6＝１．２９３）の６段の変速段（以下、順に、C
VT１速、CVT２速、CVT３速、CVT４速、CVT５速、CVT６
速と称す）に節度感を持たせて変速するようになってい
る。

【００９５】トランスミッションケース１０３内におい
て、プーリ入力軸１１５とプーリ出力軸１１８との間に
は、第２の変速軸１３９が平行に配設され、これら３軸
の間に第２の変速機１４０が設けられている。

【００９６】具体的に説明すると、第２の変速機１４０
は、プーリ出力軸１１８と第２の変速軸１３９との間を
連絡可能な常時噛み合い式の低速ギヤ列としての第１の
ギヤ列１４１と、同じくプーリ出力軸１１８と第２の変
速軸１３９との間を連絡可能な常時噛み合い式の高速ギ
ヤ列としての第２のギヤ列１４２と、プーリ入力軸１１
５と第２の変速軸１３９との間を連絡可能な第３のギヤ
列１４３とを備えて構成されている。

【００９７】第１のギヤ列１４１は、プーリ出力軸１１
８に回動自在に軸支された第１のドライブ軸１４１ａ
と、第２の変速軸１３９に固設された第１のドリブンギ
ヤ１４１ｂとを備え、第１のドライブギヤ１４１ａがプ
ーリ出力軸１１８に締結された際に、プーリ出力軸１１
８からの動力を変速比ｉ7（ｉ7＝１．６９７）で変速し
て第２の変速軸１３９に伝達可能に構成されている。

【００９８】また、第２のギヤ列１４２は、プーリ出力
軸１１８に回動自在に軸支された第２のドライブギヤ１
４２ａと、第２の変速軸１３９に固設された第２のドリ
ブンギヤ１４２ｂとを備え、第２のドライブギヤ１４２
ａがプーリ出力軸１１８に締結された際に、プーリ出力
軸１１８からの動力を変速比ｉ8（ｉ8＝０．７８８）で
変速して第２の変速軸１３９に伝達可能に構成されてい
る。

【００９９】また、第３のギヤ列１４３は、プーリ入力
軸１１５に回動自在に軸支された第３のドライブギヤ１
４３ａと、第２の変速軸１３９に固設された第３のドリ
ブンギヤ１４３ｂとを備え、第３のドライブギヤ１４３
ａがプーリ入力軸１１５に締結された際にプーリ入力軸
１１５からの動力を変速比ｉ9（ｉ9＝１．３５８）で変
速して第２の変速軸１４３に伝達可能に構成されてい
る。

【０１００】また、プーリ出力軸１１８において、第１
のギヤ列１４１と第２のギヤ列１４２との間には、プー
リ出力軸１１８と、第１のドライブギヤ１４１ａ或いは
第２のドライブギヤ１４２ａとを選択的に締結可能な第
１のドグクラッチ１４５が設けられている。このドグク
ラッチ１４５は油圧式の第１のアクチュエータ１４５ａ
によって進退動作されるもので、後退位置で第１のドラ
イブギヤ１４１ａとプーリ出力軸１１８との締結（以
下、Ｌ締結と称す）を行うとともに、進出位置で第２の
ドライブギヤ１４２ａとプーリ出力軸１１８との締結
（以下、Ｈ締結と称す）を行い、中立位置でこれらを解
放するようになっている。

【０１０１】また、プーリ入力軸１１５には、プーリ入
力軸１１５と第３のドライブギヤ１４３ａとを締結可能
な第２のドグクラッチ１４６が設けられている。この第
２のドグクラッチ１４６は、油圧式の第２のアクチュエ
ータ１４６ａによって進退移動されるもので、後退位置
で第３のドライブギヤ１４３ａとプーリ入力軸１１５と
の締結（以下、Ｍ締結と称す）を行い、進出位置でこれ
らの解放を行うようになっている。すなわち、第３のギ
ヤ列１４３と第２のドグクラッチ１４６とによって、プ
ーリ入力軸１１５の動力を直接的に第２の変速機１４０
（第２の変速軸１３９）に伝達可能な動力伝達手段が構
成されている。

【０１０２】そして、この自動変速装置は、ダブルピニ
オンギヤユニット１１６、及び、第１の変速機１１０と
第２の変速機１４０の各変速比の組み合わせによって、
前進５段、後進１段の変速段を得るようになっている。

【０１０３】なお、ディファレンシャルケース１０２に
はフロントディファレンシャル装置６０が設けられ、第
２の変速機１４０による変速動力は、第２の変速軸１３
９の先端に設けられた変向ギヤ６１を介してフロントデ
ィファレンシャル装置６０に伝達される。また、エクス
テンションケース１０４にはリヤドライブ軸６３が設け
られ、第２の変速機１４０による変速動力は、第２の変
速軸１３９とリヤドライブ軸６３との間に設けられたリ
ダクションギヤ列６４を介してリヤドライブ軸６３に伝
達され、これにより４輪駆動走行が実現する。

【０１０４】次に、上記構成による自動変速装置の制御
系について説明する。トランスミッションコントロール
ユニット（以下、ＴＣＵと称す）１５０には、エンジン
回転数センサ７１からのエンジン回転数、スロットル開
度センサ７２からのスロットル開度、エンジン水温セン
サ７３からのエンジン水温、シフト位置センサ７４から
のシフト位置、プライマリ可動シーブ１３１に対向され
たプライマリ回転数センサ１５５からのプライマリ回転
数、セカンダリ可動シーブ１３５に対向されたセカンダ
リ回転数センサ１５６からのセカンダリ回転数、リダク
ションギヤ列６４のドライブ側に対向された第２の変速
軸回転数センサ１５７からの第２の変速軸回転数、オイ
ル通路１６６（後述する）の途中に介装されたセカンダ
リ圧センサ１５８からのセカンダリ圧等の各種信号が入
力され、これらの信号に基づき、コントロールバルブユ
ニット（以下、Ｃ／Ｖと称す）１６０に動作信号を出力
するようになっている。

【０１０５】Ｃ／Ｖ１６０は、ＴＣＵ１５０からの動作
信号に基づき、オイルポンプ１６からの吐出流を元圧と
した油圧制御を行い、各クラッチ、各ブレーキ、各可動
シーブ、及び、各アクチュエータ等の動作制御等を行う
ようになっている。

【０１０６】すなわち、Ｃ／Ｖ１６０には、オイル通路
１６１，１６２を介してトルクコンバータ１０が接続さ
れ、トルクコンバータ１０への作動油の供給を行うとと
もにロックアップクラッチの動作制御を行う。また、Ｃ
／Ｖ１６０には、オイル通路１６３，１６４を介してリ
バースブレーキ１２７，フォワードクラッチ１２８がそ
れぞれ接続され、これらブレーキ／クラッチにオイル通
路１６３，１６４を介して作動油圧を供給することによ
り動作制御を行う。また、Ｃ／Ｖ１６０には、オイル通
路１６５，１６６を介して各可動シーブ１３１，１３５
がそれぞれ接続され、これら各シーブ１３１，１３５に
オイル通路１６５，１６６を介して作動油圧を供給する
ことにより動作制御を行う。さらに、Ｃ／Ｖ１６０に
は、オイル通路１６７，１６８を介してアクチュエータ
１４５ａ，１４６ａがそれぞれ接続され、これら各アク
チュエータ１４５ａ，１４６ａにオイル通路１６７，１
６８を介して作動油圧を供給することにより動作制御を
行う。

【０１０７】次に、上記構成による自動変速装置の作用
について説明する。シフトレバーによって走行レンジが
選択されると、ＴＣＵ１５０はＣ／Ｖ１６０を通じてト
ルクコンバータ１０に作動油の供給を行い、これにより
トルクコンバータ１０はエンジンのクランク軸からの動
力をタービン軸１０５に伝達する。

【０１０８】また、ＴＣＵ１５０は、各種センサからの
入力等に基づいて前進５段、後進１段の変速段の何れか
を選択し、Ｃ／Ｖ１６０を通じて各クラッチ、各ブレー
キ、各可動シーブ、及び、各アクチュエータ等の動作制
御等を行う。以下、各変速段の制御について図１０を参
照して説明する。

【０１０９】ＴＣＵ１５０は、第１速を選択すると、フ
ォワードクラッチ１２８の締結を行うとともに可動シー
ブ１３１，１３５を動作させて第１の変速機１１０の変
速段がCVT１速となるよう制御し、さらに、第１のドグ
クラッチ１４５をＬ締結する。これにより、第１の変速
機１１０において、プーリ入力軸１１５の動力は、変速
比ｉ1（＝２．１６４）で変速されて第１の変速軸１１
８に伝達される。さらに、この変速動力は、第１のドグ
クラッチ１４５を介して第２の変速機１４０に入力さ
れ、第１のギヤ列１４１によって変速比ｉ7（＝１．６
９７）で変速された後、第２の変速軸１３９に伝達され
る。そして、自動変速装置は、プーリ入力軸１１５の動
力を変速比ｉ1・ｉ7（＝３．６７２）で変速する第１速
の変速段を得る。

【０１１０】ＴＣＵ１５０は、第２速を選択すると、フ
ォワードクラッチ１２８の締結を行うとともに各可動シ
ーブ１３１，１３５を動作させて第１の変速機１１０の
変速段がCVT２速となるよう制御し、さらに、第１のド
グクラッチ１４５をＬ締結する。これにより、第１の変
速機１１０において、プーリ入力軸１１５の動力は、変
速比ｉ2（＝１．２６６）で変速されて第１の変速軸１
１８に伝達される。さらに、この変速動力は、第１のド
グクラッチ１４５を介して第２の変速機１４０に入力さ
れ、第１のギヤ列１４１によって変速比ｉ7（＝１．６
９７）で変速された後、第２の変速軸１３９に伝達され
る。そして、自動変速装置は、プーリ入力軸１１５の動
力を変速比ｉ2・ｉ7（＝２．１４９）で変速する第１速
の変速段を得る。

【０１１１】ここで、自動変速装置の第１速から第２速
へのアップシフト及び第２速から第１速へのダウンシフ
トは、ＴＣＵ１５０は、フォワードクラッチ１２８の締
結及び第１のドグクラッチ１４５のＬ締結を維持したま
ま、第１の変速機１１０における各可動シーブ１３１，
１３５の制御のみにより行われる。

【０１１２】ＴＣＵ１５０は、第３速を選択すると、フ
ォワードクラッチ１２８の締結を行うとともに第２のド
グクラッチ１４６をＭ締結する。これにより、プーリ入
力軸１１５の動力は、変速比ｉ9（＝１．３５８）で変
速されて第２の変速軸１３９に伝達される。そして、自
動変速装置は、プーリ入力軸１１５の動力を変速比ｉ9
（＝１．３５８）で変速する第３速の変速段を得る。こ
のとき、ＴＣＵ１５０は、各可動シーブ１３１，１３５
を動作させ、第１の変速機１１０の変速段を動力損失が
最も少ないCVT４速（＝１．０００）となるよう制御す
る。

【０１１３】ここで、第２速から第３速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ１５０は、フォワードクラッチ１２８
の締結及び第１のドグクラッチ１４５のＬ締結を維持し
たまま第１の変速機２０をCVT２速からCVT３速にアップ
シフトさせることで、実質的な第３速（∴ 変速比＝ｉ
3・ｉ7＝ｉ9＝１．３５８）へのアップシフトをパワー
オン状態で実現するとともにプーリ入力軸１１５と第３
のドライブギヤ１４３ａとの回転数を一致させ、その
後、第２のドグクラッチ１４６をＭ締結するとともに第
１のドグクラッチ１４５を解放して、プーリ入力軸１１
５に第３のギヤ列１４３を介して第２の変速軸１３９が
直結された、自動変速装置の第３速状態を得る。一方、
第３速から第２速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ１５
０は、上述の制御と逆の制御を行う。

【０１１４】ＴＣＵ１５０は、第４速を選択すると、フ
ォワードクラッチ１２８の締結を行うとともに各可動シ
ーブ１３１，１３５を動作させて第１の変速機１１０の
変速段がCVT６速となるよう制御し、さらに、第１のド
グクラッチ１４５をＨ締結する。これにより、第１の変
速機１１０において、プーリ入力軸１１５の動力は、変
速比ｉ6（＝１．２９３）で変速されて第１の変速軸１
１８に伝達される。さらに、この変速動力は、第１のド
グクラッチ１４５を介して第２の変速機１４０に入力さ
れ、第２のギヤ列１４２によって変速比ｉ8（＝０．７
８８）で変速された後、第２の変速軸１３９に伝達され
る。そして、自動変速装置は、プーリ入力軸１１５の動
力を変速比ｉ6・ｉ8（＝１．０１９）で変速する第４速
の変速段を得る。

【０１１５】ここで、第３速から第４速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ１５０は、フォワードクラッチ１２８
の締結及び第３のドグクラッチ１４６のＭ締結を維持し
たまま第１の変速機２０をCVT４速からCVT５速にアップ
シフトさせるとともに第１のドグクラッチ１４５をＨ締
結し、第３のドグクラッチ１４６を解放することで、第
１のドグクラッチ１４５がＨ締結された状態での実質的
な第３速（∴ 変速比＝ｉ5・ｉ8＝ｉ9＝１．３５８）
を得、その後、各可動シーブ１３１，１３５を動作させ
て第１の変速機１１０をパワーオン状態のままCVT６速
にアップシフトすることにより、自動変速装置の第４速
状態を得る。一方、第４速から第３速へのダウンシフト
時には、ＴＣＵ１５０は、上述の制御と逆の制御を行
う。

【０１１６】ＴＣＵ１５０は、第５速を選択すると、フ
ォワードクラッチ１２８の締結を行うとともに各可動シ
ーブ１３１，１３５を動作させて第１の変速機１１０の
変速段がCVT４速となるよう制御し、さらに、第１のド
グクラッチ１４５をＨ締結する。これにより、第１の変
速機１１０において、プーリ入力軸１１５の動力は、変
速比ｉ4（＝１．０００）で変速されて第１の変速軸１
１８に伝達される。さらに、この変速動力は、第１のド
グクラッチ１４５を介して第２の変速機１４０に入力さ
れ、第２のギヤ列１４２によって変速比ｉ8（＝０．７
８８）で変速された後、第２の変速軸１３９に伝達され
る。そして、自動変速装置は、プーリ入力軸１１５の動
力を変速比ｉ4・ｉ8（＝０．７８８）で変速する第５速
の変速段を得る。

【０１１７】また、シフトレバーによってリバースレン
ジが選択されると、ＴＣＵ１５０は、リバースブレーキ
１２７を締結するとともに可動シーブ１３１，１３５を
動作させて第１の変速機１１０の変速段がCVT１速とな
るよう制御し、さらに、第１のドグクラッチ１４５をＬ
締結する。これにより、タービン軸１０５からの動力は
反転されてプーリ入力軸１１５に伝達され、第１の変速
機１１０において、変速比ｉ1（＝２．１６４）で変速
されて第１の変速軸１１８に伝達される。さらに、この
変速動力は、第１のドグクラッチ１４５を介して第２の
変速機１４０に入力され、第１のギヤ列１４１によって
変速比ｉ7（＝１．６９７）で変速された後、第２の変
速軸１３９に伝達される。そして、自動変速装置は、プ
ーリ入力軸１１５の動力を変速比ｉ1・ｉ7（＝３．６７
２）で変速するリバースの変速段を得る。

【０１１８】また、シフトレバーによってニュートラル
レンジが選択されると、ＴＣＵ１５０はＣ／Ｖ１６０を
通じてフォワードクラッチ１２８、リバースブレーキ１
２４、及び、各ドグクラッチ１４５，１４６の解放を行
う。

【０１１９】このような実施の形態によれば、上述の第
１の実施の形態で得られる作用・効果に加え、第１速と
第２速の変速比の変化率と、第４速と第５速の変速比の
変化率とを不等に設定することができる。すなわち、第
１の変速機に無段変速機を採用することにより、各変速
段の変速比の変化率を容易に不等設定することができ
る。この場合、高速段での変速比の変化率を小さくする
ことにより、高速段におけるエンジン回転数の変化が小
さくなるよう設定することができ、燃費や走行性を向上
することができる。

【０１２０】また、無段変速機においてスチールのコマ
を間断なく連ね、両側にスチールバンドでガイドしたス
チールベルトはプーリー比１．０で最もトルク損失が少
ないことが知られており、第１の変速機において設定さ
れる変速段に変速比１．０（＝ｉ4）の変速段を設ける
ことにより、変速時のトルク損失を低減することができ
る。

【０１２１】また、無段変速機に第２の変速機を付加す
る構成とすることにより、無段変速機における変速幅を
小さくすることができ、プーリーの小型化、軽量化を図
ることができ、さらに、慣性質量を小さくすることがで
きる。上述の実施の形態において具体的には、第１の変
速機（無段変速機）１１０の変速幅は２．７０５（ｉ1
／ｉ3＝２．１６４／０．８）であるがギヤ列による変
速を加えることにより自動変速装置全体としての変速幅
を４．６５９（３．６７２／０．７８８）に拡大するこ
とができる。

【０１２２】なお、上述の実施の形態において、第１の
変速機は入力された動力を切断することなく変速可能な
構成であればよく、例えば多段湿式クラッチ式の自動変
速機を変速機を第１の変速機として適用することも可能
である。

【０１２３】また、第１の変速機に無段変速機を採用す
る場合には、上述のベルト式のものに限定されるもので
なく、いわゆるハーフトロイダル式或いはフルトロイダ
ル式のものを採用してもよい。

【０１２４】次に、図１１〜図１３は本発明の第３の実
施の形態に係わり、図１１は自動変速装置の概略構成
図、図１２は第１の変速機及び第２の変速機による最終
的な変速段と各クラッチの締結を示す図表、図１３は第
１の変速機及び第２の変速機で得られる変速比と最終的
な変速比との関係を示す図表である。

【０１２５】図１１において、符号２０１はトルクコン
バータケースを示し、このトルクコンバータケース２０
１の下部にはディファレンシャルケース２０２が形成さ
れている。また、これらトルクコンバータケース２０１
及びディファレンシャルケース２０２の後部には、トラ
ンスミッションケース２０３が接合され、トランスミッ
ションケース２０３の後部にはエクステンションケース
２０４が接合されている。さらに、トランスミッション
ケース２０３の下部には、オイルパン２０５が取り付け
られている。

【０１２６】トルクコンバータケース２０１内には、ロ
ックアップクラッチを備えた発進デバイスとしてのトル
クコンバータ１０が配設され、このトルクコンバータ１
０のインペラ側がエンジンのクランク軸（何れも図示せ
ず）に連結されている。さらに、トルクコンバータ１０
のインペラ側にはオイルポンプ１６が連結され、このオ
イルポンプ１６の吸入口がオイルパン（何れも図示せ
ず）に連通されている。また、トルクコンバータ１０の
タービン軸２０６は、入力軸として構成され、トランス
ミッションケース２０３内に延設されている。

【０１２７】トランスミッションケース２０１内には、
タービン軸２０６から入力された動力を変速する第１の
変速機２２０と、タービン軸２０６から直接入力された
動力或いは第１の変速機２２０で変速された動力を変速
する第２の変速機２４０とが配設されている。

【０１２８】第１の変速機２２０は、タービン軸２０６
とこのタービン軸２０６の下部に平行に配設された第１
の変速軸２２１との間に、常時噛み合い式の、低速ギヤ
列としての第１のギヤ列２２５と、中速ギヤ列としての
第２のギヤ列２２６と、高速ギヤ列としての第３のギヤ
列２２７とを備えたいわゆるレイシャフト式の変速機で
構成され、これら各ギヤ列２２５，２２６，２２７によ
る変速動力が第１の変速軸２２１に伝達されるようにな
っている。

【０１２９】具体的に説明すると、第１のギヤ列２２５
は、タービン軸２０６に相対回転自在に軸支された第１
のドライブギヤ２２５ａと、第１の変速軸２２１に固設
された第１のドリブンギヤ２２５ｂとを備えて構成さ
れ、第１の変速機２２０は、第１の油圧多板クラッチ２
３０を介して第１のドライブギヤ２２５ａがタービン軸
２０６に締結された際に、タービン軸２０６からの動力
を変速比ｉ1で変速して第１の変速軸２２１に伝達する
第１速（以下、AT１速と称す）を得るようになってい
る。

【０１３０】また、第２のギヤ列２２６は、タービン軸
２０６に相対回転自在に軸支された第２のドライブギヤ
２２６ａと、第１の変速軸２２１に固設された第２のド
リブンギヤ２２６ｂとを備えて構成され、第１の変速機
２２０は、第２の油圧多板クラッチ２３１を介して第２
のドライブギヤ２２６ａがタービン軸２０６に締結され
た際に、タービン軸２０６からの動力を変速比ｉ2（ｉ1
＞ｉ2）で変速して第１の変速軸２２１に伝達する第２
速（以下、AT２速と称す）を得るようになっている。

【０１３１】また、第３のギヤ列２２７は、タービン軸
２０６に相対回転自在に軸支された第３のドライブギヤ
２２７ａと、第１の変速軸２２１に固設された第３のド
リブンギヤ２２７ｂとを備えて構成され、第１の変速機
２２０は、第３の油圧多板クラッチ２３２を介して第３
のドライブギヤ２２７ａがタービン軸２０６に締結され
た際に、タービン軸２０６からの動力を変速比ｉ3（ｉ1
＞ｉ2＞ｉ3）で変速して第１の変速軸２２１に伝達する
第３速（以下、AT３速と称す）を得るようになってい
る。

【０１３２】すなわち、第１の変速機２２０は、第１〜
第３の油圧多板クラッチ２３０〜２３２を選択的に締結
することにより、AT１速からAT３速までの前進３段の変
速段を得る。

【０１３３】トランスミッションケース２０３内におい
て、タービン軸２０６及び第１の変速軸２２１の下方に
は、第２に変速軸２４１が平行に配設され、これらの間
に第２の変速機２４０が設けられている。

【０１３４】具体的に説明すると、第２の変速機２４０
は、第１の変速軸２２１と第２の変速軸２４１との間を
それぞれ連絡可能な、第４のギヤ列２４５と、第５のギ
ヤ列２４６と、第６のギヤ列２４７と、リバースギヤ列
２４８とを備え、さらに、タービン軸２０６と第１の変
速軸２２１との間に、第７のギヤ列２４９を備えて構成
されている。

【０１３５】第４のギヤ列２４５は、第１の変速軸２２
１に回動自在に軸支された第４のドライブギヤ２４５ａ
と、第２の変速軸２４１上に固設された第４のドリブン
ギヤ２４５ｂとを備え、第４のドライブギヤ２４５ａに
第１の変速軸２２１が締結された際、或いは、第４のド
ライブギヤ２４５ａに第７のギヤ列２４９を介してター
ビン軸２０６が締結された際に、これら第１の変速軸２
２１或いはタービン軸２０６からの動力を変速比ｉ4で
変速して第２の変速軸２４１に伝達可能に構成されてい
る。

【０１３６】また、第５のギヤ列２４６は、第１の変速
軸２２１に回動自在に軸支された第５のドライブギヤ２
４６ａと、第２の変速軸２４１上に固設された第５のド
リブンギヤ２４６ｂとを備え、第５のドライブギヤ２４
６ａに第１の変速軸２２１が締結された際、或いは、第
５のドライブ軸２４６ａに第７のギヤ列２４９を介して
タービン軸２０６が締結された際に、これら第１の変速
軸２２１或いはタービン軸２０６からの動力を変速比ｉ
5（ｉ4＞ｉ5）で変速して第２の変速軸２４１に伝達可
能に構成されている。

【０１３７】また、第６のギヤ列２４７は、第１の変速
軸２２１に回動自在に軸支された第６のドライブギヤ２
４７ａと、第２の変速軸２４１上に固設された第６のド
リブンギヤ２４７ｂとを備え、第６のドライブギヤ２４
７ａに第１の変速軸２２１が締結された際に、第１の変
速軸２２１からの動力を変速比ｉ6（ｉ4＞ｉ5＞ｉ6）で
変速して第２の変速軸２４１に伝達可能に構成されてい
る。

【０１３８】また、リバースギヤ列２４８は、第１の変
速軸２２１に回動自在に軸支されたリバースドライブギ
ヤ２４８ａと、第２の変速軸２４１上に固設されたリバ
ースドリブンギヤ２４８ｂと、これら両ギヤ２４８ａ，
２４８ｂに噛合されたリバースアイドラギヤ２４８ｃと
を備え、リバースドライブギヤ２４８ａに第１の変速軸
２２１が締結された際に、第１の変速軸２２１からの動
力を変速比ｉRで変速するとともに反転して第２の変速
軸２４１に伝達可能に構成されている。

【０１３９】また、第７のギヤ列２４９は、タービン軸
２０６上に固設された第７のドライブギヤ２４９ａと、
第１の変速軸２２１に回動自在に軸支された第７のドリ
ブンギヤ２４９ｂとを備え、第７のドリブンギヤ２４９
ｂに第４のドライブギヤ２４５ａ或いは第５のドライブ
ギヤ２４６ａが締結された際に、タービン軸２０６から
の動力を変速比ｉ7で変速して各ドライブギヤ２４５
ａ，２４６ａに伝達可能に構成されている。

【０１４０】また、第１の変速軸２２１において、第４
のギヤ列２４５とリバースギヤ列２４８との間には、第
１の変速軸２２１と、第４のドライブギヤ２４５ａ或い
はリバースドライブギヤ２４８ａとを選択的に締結可能
な第１のドグクラッチ２５０が設けられている。この第
１のドグクラッチ２５０は、油圧式の第１のアクチュエ
ータ２５０ａによって進退動作されるもので、後退位置
で第４のドライブギヤ２４５ａと第１の変速軸２２１と
の締結（以下、Ｌ1締結と称す）を行うとともに、進出
位置でリバースドライブギヤ２４８ａと第１の変速軸２
２１との締結（以下、Ｒ締結と称す）を行い、中立位置
でこれらを解放するようになっている。

【０１４１】また、第１の変速軸２２１において、第４
のギヤ列２４５と第７のギヤ列２４９との間には、第４
のドライブギヤ２４５ａと第７のドリブンギヤ２４９ｂ
とを締結可能な第２のドグクラッチ２５１が設けられて
いる。この第２のドグクラッチ２５１は、油圧式の第２
のアクチュエータ２５１ａによって進退動作されるもの
で、進出位置で第４のドライブギヤ２４５ａと第７のド
リブンギヤ２４９ｂとの締結（以下、Ｌ2締結と称す）
を行い、後退位置でこれらの解放を行うようになってい
る。すなわち、第７のギヤ列２４９と第２のドグクラッ
チ２５１とによって、タービン軸２０６の動力を直接的
に第２の変速機２４０（第４のドライブギヤ２４５ａ）
に伝達可能な動力伝達手段が構成されている。

【０１４２】また、第１の変速軸２２１において、第７
のギヤ列２４９と第５のギヤ列２４６との間には、第７
のドリブンギヤ２４９ｂと第５のドライブギヤ２４６ａ
とを締結可能な第３のドグクラッチ２５２が設けられて
いる。この第３のドグクラッチ２５２は、油圧式の第３
のアクチュエータ２５２ａによって進退動作されるもの
で、後退位置で第７のドリブンギヤ２４９ｂと第５のド
ライブギヤ２４６ａとの締結（以下、Ｍ3締結と称す）
を行い、進出位置でこれらの解放を行うようになってい
る。すなわち、第７のギヤ列２４９と第３のドグクラッ
チ２５２とによって、タービン軸２０６の動力を直接的
に第２の変速機２４０（第５のドライブギヤ２４６ａ）
に伝達可能な動力伝達手段が構成されている。

【０１４３】また、第１の変速軸２２１において、第５
のギヤ列２４６と第６のギヤ列２４７との間には、第１
の変速軸２２１と、第５のドライブギヤ２４６ａ或いは
第６のドライブギヤ２４７ａとを締結可能な第４のドグ
クラッチ２５３が設けられている。この第４のドグクラ
ッチ２５３は、油圧式の第５のアクチュエータ２５３ａ
によって進退動作されるもので、進出位置で第１の変速
軸２２１と第５のドライブギヤ２４６ａとの締結（以
下、Ｍ4締結と称す）を行うとともに、後退位置で第１
の変速軸２２１と第６のドライブギヤ２４７ａとの締結
（以下、Ｈ4締結と称す）を行い、中立位置でこれらの
解放を行うようになっている。

【０１４４】ここで、上記各変速比は、 ｉ3＝ｉ7 …（２） ｉ4・ｉ3＝ｉ5・ｉ1 …（３） ｉ5・ｉ3＝ｉ6・ｉ1 …（４） の関係が成立するよう設定されている。

【０１４５】そして、この自動変速装置は、第１の変速
機２２０と第２の変速機２４０の各変速比の組み合わせ
によって、前進７段、後進１段の変速段を得るようにな
っている。

【０１４６】なお、ディファレンシャルケース２０２に
はフロントディファレンシャル装置６０が設けられ、第
２の変速機２４０による変速動力は、第２の変速軸２４
１の先端に設けられた変向ギヤ６１を介してフロントデ
ィファレンシャル装置６０に伝達される。また、エクス
テンションケース２０４にはリヤドライブ軸６３が設け
られ、第２の変速機２４０による変速動力は、第２の変
速軸２４１とリヤドライブ軸６３との間に設けられたリ
ダクションギヤ列６４を介してリヤドライブ軸６３に伝
達され、これにより４輪駆動走行が実現する。

【０１４７】次に、上記構成による自動変速装置の制御
系について説明する。トランスミッションコントロール
ユニット（以下、ＴＣＵと称す）２６０には、エンジン
回転数センサ７１からのエンジン回転数、スロットル開
度センサ７２からのスロットル開度、エンジン水温セン
サ７３からのエンジン水温、シフト位置センサ７４から
のシフト位置、第７のドライブギヤ２４９ａに対向され
たタービン軸回転数センサ２６１からのタービン軸回転
数、第２のドリブンギヤ２２６ｂに対向された第１の変
速軸回転センサ２６２からの第１の変速軸回転数、リダ
クションギヤ列６４のドライブ側に対向された第２の変
速軸回転数センサ２６３からの第２の変速軸回転数等の
各種信号が入力され、これらの信号に基づき、コントロ
ールバルブユニット（以下、Ｃ／Ｖと称す）２７０に動
作信号を出力するようになっている。

【０１４８】Ｃ／Ｖ２７０は、ＴＣＵ２６０からの動作
信号に基づき、オイルポンプ１６からの吐出流を元圧と
した油圧制御を行い、各クラッチ、各アクチュエータ等
の動作制御を行うようになっている。

【０１４９】すなわち、Ｃ／Ｖ２７０には、オイル通路
２７１，２７２を介してトルクコンバータ１０が接続さ
れ、トルクコンバータ１０への作動油の供給を行うとと
もにロックアップクラッチ（図示せず）の動作制御を行
う。また、Ｃ／Ｖ２７０には、オイル通路２７３，２７
４，２７５を介して第１，第２，第３の油圧多板クラッ
チ２３０，２３１，２３２がそれぞれ接続され、これら
各油圧多板クラッチ２３０，２３１，２３２にオイル通
路２７３，２７４，２７５を供給することにより動作制
御を行う。また、Ｃ／Ｖ２７０にはオイル通路２７６，
２７７，２７８，２７９を介して第１，第２，第３，第
４のドグクラッチ２５０ａ，２５１ａ，２５２ａ，２５
３ａがそれぞれ接続され、これら各ドグクラッチ２５０
ａ，２５１ａ，２５２ａ，２５３ａにオイル通路２７
６，２７７，２７８，２７９を介して作動油圧を供給す
ることにより動作制御を行う。

【０１５０】次に、上記構成による自動変速装置の作用
について説明する。シフトレバーによって走行レンジが
選択されると、ＴＣＵ２６０は、Ｃ／Ｖ２７０を通じて
トルクコンバータ１０に作動油の供給を行い、これによ
りトルクコンバータ１０はエンジンのクランク軸からの
動力をタービン軸２０６に伝達する。

【０１５１】また、ＴＣＵ２６０は、各種センサからの
入力等に基づいて前進７段、後進１段の変速段の何れか
を選択し、Ｃ／Ｖ２７０を通じて各クラッチや各アクチ
ュエータ等の動作制御等を行う。以下、各変速段の制御
について、図１２，１３を参照して説明する。

【０１５２】ＴＣＵ２６０は、第１速を選択すると、第
１の油圧多板クラッチ２３０の締結を行うとともに第１
のドグクラッチ２５０をＬ1締結する。これにより、第1
の変速機２２０はAT１速となり、タービン軸２０６から
の動力が第１のギヤ列２２５によって変速比ｉ1で変速
されて第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、この
変速動力は第１のドグクラッチ２５０を介して第２の変
速機２４０に入力され、第４のギヤ列２４５によって変
速比ｉ4で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達さ
れる。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６から
の動力を変速比ｉ1・ｉ4で変速する第１速の変速段を得
る。

【０１５３】ＴＣＵ２６０は、第２速を選択すると、第
２の油圧多板クラッチ２３１の締結を行うとともに第１
のドグクラッチ２５０をＬ1締結する。これにより、第
１の変速機２２０はAT２速となり、タービン軸２０６か
らの動力が第２のギヤ列２２６によって変速比ｉ2で変
速されて第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、こ
の変速動力は第１のドグクラッチ２５０を介して第２の
変速機２４０に入力され、第４のギヤ列２４５によって
変速比ｉ5で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達
される。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６か
らの動力を変速比ｉ1・ｉ5で変速する第２速の変速段を
得る。

【０１５４】ここで、自動変速装置の第１速から第２速
へのアップシフト及び第２速から第１速へのダウンシフ
トは、第１の変速機２２０における第１の油圧多板クラ
ッチ２３０と第２の油圧多板クラッチ２３１とのかけ替
えのみにより行われる。すなわち、ＴＣＵ２６０は、第
１のドグクラッチ２５０のＬ1締結を維持したまま、第
１の油圧多板クラッチ２３０を解放して第２の油圧多板
クラッチ２３１を締結することにより、第１速から第２
速へのアップシフトを行い、第２の油圧多板クラッチ２
３１を解放して第１の油圧多板クラッチ２３０を締結す
ることにより第２速から第１速へのダウンシフトを行
う。

【０１５５】ＴＣＵ２６０は、第３速を選択すると、第
２のドグクラッチ２５１をＬ2締結する。これにより、
第７のドリブンギヤ２４９ｂと第４のドライブギヤ２４
５ａは連結され、タービン軸２０６からの動力は、第７
のギヤ列２４９によって変速比ｉ7で変速されて第２の
変速機２４０に入力され、第４のギヤ列２４５によって
変速比ｉ4で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達
される。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６か
らの動力を変速比ｉ7・ｉ4で変速する第３速の変速段を
得る。

【０１５６】ここで、第２速から第３速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ２６０は、第１のドグクラッチ２５０
のＬ1締結を維持したまま第１の変速機２２０をAT２速
からAT３速へアップシフトさせることで、実質的な第３
速（∴ ｉ3＝ｉ7）へのアップシフトをパワーオン状態
で実現するとともに第４のドライブギヤ２４５ａと第７
のドリブンギヤ２４９ｂとの回転数を一致させ、その
後、第２のドグクラッチ２５１をＬ2締結するとともに
第１のドグクラッチ２５０を解放して、タービン軸２０
６に第７のギヤ列２４９を介して第４のギヤ列２４５が
直結された、自動変速装置の第３速を得る。一方、第３
速から第２速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ２６０
は、上述の制御と逆の制御を行う。

【０１５７】ＴＣＵ２６０は、第４速を選択すると、第
２の油圧多板クラッチ２３１の締結を行うとともに第４
のドグクラッチ２５３をＭ4締結する。これにより、第
１の変速機２２０はAT２速となり、タービン軸２０６か
らの動力が第２のギヤ列２２６によって変速比ｉ2で変
速されて第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、こ
の変速動力は第４のドグクラッチ２５３を介して第２の
変速機２４０に入力され、第５のギヤ列２４６によって
変速比ｉ5で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達
される。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６か
らの動力を変速比ｉ2・ｉ5で変速する第４速の変速段を
得る。

【０１５８】ここで、第３速から第４速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ２６０は、第２のドグクラッチ２５１
のＬ2締結を維持したまま、第１の変速機２２０をAT１
速とすることにより第１の変速軸２２１の回転数と第５
のドライブギヤ２４６ａの回転数を一致させ（∴ ｉ3
＝ｉ7、ｉ4・ｉ3＝ｉ5・ｉ1）、その後、第４のドグク
ラッチ２５３をＭ4締結する。さらにその後、第２のド
グクラッチ２５１を解放するとともに、第１の変速機２
２０をAT１速からAT２速へとアップシフトすることによ
り、自動変速装置の第４速状態を得る。一方、第４速か
ら第２速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ２６０は、上
述の制御と逆の制御を行う。

【０１５９】ＴＣＵ２６０は、第５速を選択すると、第
３のドグクラッチ２５２をＭ3締結する。これにより、
第７のドリブンギヤ２４９ｂと第５のドライブギヤ２４
６ａは連結され、タービン軸２０６からの動力は、第７
のギヤ列２４９によって変速比ｉ7で変速されて第２の
変速機２４０に入力され、第５のギヤ列２４６によって
変速比ｉ5で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達
される。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６か
らの動力を変速比ｉ7・ｉ5で変速する第５速の変速段を
得る。

【０１６０】ここで、第４速から第５速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ２６０は、第４のドグクラッチ２５３
のＭ4締結を維持したまま第１の変速機２２０をAT２速
からAT３速へアップシフトさせることで、実質的な第５
速（∴ ｉ3＝ｉ7）へのアップシフトをパワーオン状態
で実現するとともに第５のドライブギヤ２４６ａと第７
のドリブンギヤ２４９ｂとの回転数を一致させ、その
後、第３のドグクラッチ２５２をＭ3締結するとともに
第４のドグクラッチ２５３を解放して、タービン軸２０
６に第７のギヤ列２４９を介して第５のギヤ列２４６が
直結された、自動変速装置の第３速を得る。一方、第５
速から第３速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ２６０
は、上述の制御と逆の制御を行う。

【０１６１】ＴＣＵ２６０は、第６速を選択すると、第
２の油圧多板クラッチ２３１の締結を行うとともに第４
のドグクラッチ２５３をＨ4締結する。これにより、第1
の変速機２２０はAT２速となり、タービン軸２０６から
の動力が第２のギヤ列２２６によって変速比ｉ2で変速
されて第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、この
変速動力は第４のドグクラッチ２５３を介して第２の変
速機２４０に入力され、第６のギヤ列２４７によって変
速比ｉ6で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達さ
れる。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６から
の動力を変速比ｉ2・ｉ6で変速する第６速の変速段を得
る。

【０１６２】ここで、第５速から第６速へのアップシフ
ト時には、ＴＣＵ２６０は、第３のドグクラッチ２５２
のＭ3締結を維持したまま、第１の変速機２２０をAT１
速とすることにより第１の変速軸２２１の回転数と第６
のドライブギヤ２４７ａの回転数を一致させ（∴ ｉ3
＝ｉ7、ｉ5・ｉ3＝ｉ6・ｉ1）、その後、第４のドグク
ラッチ２５３をＨ4締結する。さらにその後、第３のド
グクラッチ２５２を解放するとともに、第１の変速機２
２０をAT１速からAT２速へとアップシフトすることによ
り、自動変速装置の第６速状態を得る。一方、第６速か
ら第５速へのダウンシフト時には、ＴＣＵ２６０は、上
述の制御と逆の制御を行う。

【０１６３】ＴＣＵ２６０は、第７速を選択すると、第
３の油圧多板クラッチ２３２の締結を行うとともに第４
のドグクラッチ２５３をＨ4締結する。これにより、第1
の変速機２２０はAT３速となり、タービン軸２０６から
の動力が第３のギヤ列２２６によって変速比ｉ3で変速
されて第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、この
変速動力は第４のドグクラッチ２５３を介して第２の変
速機２４０に入力され、第６のギヤ列２４７によって変
速比ｉ6で変速された後、第２の変速軸２４１に伝達さ
れる。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６から
の動力を変速比ｉ3・ｉ6で変速する第７速の変速段を得
る。

【０１６４】ここで、自動変速装置の第６速から第７速
へのアップシフト及び第７速から第６速へのダウンシフ
トは、第１の変速機２２０における第２の油圧多板クラ
ッチ２３１と第３の油圧多板クラッチ２３２とのかけ替
えのみにより行われる。すなわち、ＴＣＵ２６０は、第
４のドグクラッチ２５３のＨ4締結を維持したまま、第
２の油圧多板クラッチ２３１を解放して第３の油圧多板
クラッチ２３２を締結することにより、第６速から第７
速へのアップシフトを行い、第３の油圧多板クラッチ２
３２を解放して第２の油圧多板クラッチ２３１を締結す
ることにより第７速から第６速へのダウンシフトを行
う。

【０１６５】また、シフトレバーによってリバースレン
ジが選択されると、ＴＣＵ２６０は、第１の油圧多板ク
ラッチ２３０の締結を行うとともに、第１のドグクラッ
チ２５０のＲ締結をおこなう。これにより、第１の変速
機２２０はAT１速となり、タービン軸２０６からの動力
が第１のギヤ列２２５によって変速比ｉ1で変速されて
第１の変速軸２２１に伝達される。さらに、この変速動
力は第１のドグクラッチ２５０を介して第２の変速機２
４０に入力され、リバースギヤ列２４８によって所定に
変速されるとともに反転されて第２の変速軸２４１に伝
達される。そして、自動変速装置は、タービン軸２０６
からの動力を反転させて変速比ｉR・ｉ1で変速するリバ
ースの変速段を得る。

【０１６６】ここで、自動変速装置のリバースの際に
は、ＴＣＵ２６０は、第１〜第３の油圧多板クラッチ２
３０〜２３２を一旦解放した後、第１のドグクラッチ２
５０のＲ締結を行い、さらにその後、第１の油圧多板ク
ラッチ２３０の締結を行う。このように制御すること
で、たとえ車両が完全に停止していない状態であって
も、第１の油圧多板クラッチ２３０の制御により車両は
滑らかに減速しやがて後退を開始する。なお、自動変速
装置のリバースへの変速は、上述の制御によるものであ
るので、第１のドグクラッチ２５０のＲ締結側に限って
は、シンクロメッシュ機構を設けることが望ましい。

【０１６７】また、シフトレバーによってニュートラル
レンジが選択されると、ＴＣＵ２６０はＣ／Ｖ２７０を
通じて各油圧多板クラッチ２３０，２３１，２３２及び
各ドグクラッチ２５０，２５１，２５２，２５３の解放
を行う。

【０１６８】このような実施の形態によれば、上述の第
１の実施の形態で得られる作用・効果に加え、第２の変
速機のギヤ列の数を増やすことにより総変速段数を容易
に増加させることができる。

【０１６９】この際、レイシャフト式の自動変速機を第
１の変速機に採用することにより、いわゆるシンプソン
配列の自動変速機等に比べ噛み合い条件等による歯数の
限定がないので、変速比ステップの選択の自由度を高く
することができる。

【０１７０】また、第１の変速機の変速比ステップの選
択の自由度を高めることにより、自動変速装置の更なる
多段化を図る際の設計の自由度を向上させることができ
る。

【０１７１】また、第１の変速機の変速比ステップの選
択の自由度を高めることにより、最適な変速比を選択す
ることができ、走行性を向上することができる。

【０１７２】なお、上述の実施の形態において、第１の
変速機は入力された動力を切断することなく変速可能な
構成であればよく、例えば無段変速機を第１の変速機と
して適用することも可能である。

【０１７３】また、上述の各実施の形態において、ドグ
クラッチのアクチュエータとして油圧式のものを採用し
た一例を示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば、エンジンのバキュームや別置きのコンプ
レッサを元圧とした空気圧式のアクチュエータや、電気
モータとボールナットの組み合わせによる直動式のアク
チュエータ等を適用してもよい。

【０１７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
ない損失での動力伝達を行うことができ、且つ、異音や
ショックなどを発生させることなく全変速段へのパワー
オン変速を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図８は本発明の第１の実施の形態に係わ
り、図１は自動変速装置の概略構成図

【図２】第１の変速機による各変速段と各クラッチ及び
各ブレーキの締結を示す図表

【図３】第１の変速機及び第２の変速機による最終的な
変速段と各クラッチ及び各ブレーキの締結を示す図表

【図４】第１の変速機及び第２の変速機で得られる変速
比と最終的な変速比との関係を示す図表

【図５】第２速から第３速へのアップシフト時の制御を
示すタイムチャート

【図６】第３速から第２速へのダウンシフト時の制御を
示すタイムチャート

【図７】第３速から第４速へのアップシフト時の制御を
示すタイムチャート

【図８】第４速から第３速へのダウンシフト時の制御を
示すタイムチャート

【図９】図９，１０は本発明の第２の実施の形態に係わ
り、図９は自動変速装置の概略構成図

【図１０】第１の変速機及び第２の変速機で得られる変
速比（プーリー比）と最終的な変速比との関係を示す図
表

【図１１】図１１〜図１３は本発明の第３の実施の形態
に係わり、図１１は自動変速装置の概略構成図

【図１２】第１の変速機及び第２の変速機による最終的
な変速段と各クラッチの締結を示す図表

【図１３】第１の変速機及び第２の変速機で得られる変
速比と最終的な変速比との関係を示す図表

【符号の説明】

１０ トルクコンバータ（発進デバイス） １４ タービン軸（入力軸） ２０ 第１の変速機 ２１ 第１の変速軸 ２２ フロントプラネタリギヤユニット ２３ リヤプラネタリギヤユニット ３８ フォワードクラッチ（摩擦締結手段） ３９ ダイレクトクラッチ（摩擦締結手段） ４０ ２ｎｄブレーキ（摩擦締結手段） ４１ Ｌ＆Ｒブレーキ（摩擦締結手段） ５０ 第２の変速機 ５１ 第２の変速軸 ５５ 第１のギヤ列（低速ギヤ列） ５６ 第２のギヤ列（高速ギヤ列） ５８ 第２のドグクラッチ（動力伝達手段） １１０ 第１の変速機 １１５ プーリ入力軸（入力軸） １１８ 第１の変速軸 １３９ 第２の変速軸 １４０ 第２の変速機 １４１ 第１のギヤ列（低速ギヤ列） １４２ 第２のギヤ列（高速ギヤ列） １４３ 第３のギヤ列（動力伝達手段） １４６ 第２のドグクラッチ（動力伝達手段） ２２０ 第１の変速機 ２２１ 第１の変速軸 ２２５ 第１のギヤ列 ２２６ 第２のギヤ列 ２２７ 第３のギヤ列 ２３０ 第１の油圧多板クラッチ（摩擦締結手段） ２３１ 第２の油圧多板クラッチ（摩擦締結手段） ２３２ 第３の油圧多板クラッチ（摩擦締結手段） ２４０ 第２の変速機 ２４１ 第２の変速軸 ２４５ 第４のギヤ列（低速ギヤ列） ２４６ 第５のギヤ列（中速ギヤ列） ２４７ 第６のギヤ列（高速ギヤ列） ２４９ 第７のギヤ列（動力伝達手段） ２５０ ドグクラッチ（動力伝達手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J028 EA21 EA27 EB05 EB08 EB09 EB13 EB25 EB31 EB37 EB44 EB54 EB62 EB66 FA06 FB05 FC13 FC24 FC64 FC65 GA01 3J552 MA02 MA12 MA21 NA01 NB01 PA02 PA59 RA04 RA07 VA62Z VC01Z VC03Z VC07Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進デバイスから入力軸に伝達された動
   力を切断することなく複数の変速比で変速して第１の変
   速軸に伝達可能な第１の変速機と、 変速比の異なる複数のギヤ列を有して構成されこれらの
   ギヤ列を選択的に連絡して上記第１の変速軸の変速動力
   を第２の変速軸に伝達可能な第２の変速機とを備えた車
   両用自動変速装置であって、 上記第２の変速機は、上記第２の変速機或いは上記第２
   の変速軸に対し上記入力軸の動力を直接的に伝達可能な
   動力伝達手段を有し、 少なくとも、上記第１の変速機による一の変速比と上記
   第２の変速機による一の変速比との積と、上記第１の変
   速機による他の一の変速比と上記第２の変速機による他
   の一の変速比とが等しくなるよう上記各変速比を設定す
   るとともに、 これら等しく設定された変速比の積を、上記入力軸から
   上記動力伝達手段を介して上記第２の変速軸に伝達され
   る動力の変速比と等しく設定したことを特徴とする車両
   用自動変速装置。
2. 【請求項２】 上記第１の変速機を、複数のプラネタリ
   ギヤ列を有し摩擦締結手段による締結の切換によって複
   数の変速比を得る自動変速機で構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の車両用自動変速装置。
3. 【請求項３】 上記第１の変速機を、変速比の固定が可
   能な無段変速機で構成したことを特徴とする請求項１記
   載の車両用自動変速装置。
4. 【請求項４】 上記第１の変速機を、上記入力軸と上記
   第１の変速軸との間を連絡可能な複数のギヤ列を有し摩
   擦係合手段の締結の切換によって複数の変速比を得る自
   動変速機で構成したことを特徴とする請求項１記載の自
   動変速装置。
5. 【請求項５】 上記第１の変速機を、前進３段の変速段
   を有して構成するとともに、 上記第２の変速機を、低速ギヤ列と高速ギヤ列とを有し
   て構成し、 上記第１の変速機の１速による変速比と上記第２の変速
   機の上記高速ギヤ列による変速比との積と、上記第１の
   変速機の３速による変速比と上記第２の変速機の上記低
   速ギヤ列による変速比との積とを等しく設定したことを
   特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両
   用自動変速装置。
6. 【請求項６】 上記第１の変速機を、前進３段の変速段
   を有して構成するとともに、 上記第２の変速機を、低速ギヤ列と中速ギヤ列と高速ギ
   ヤ列とを有して構成し、 上記第１の変速機の１速による変速比と上記第２の変速
   機の上記中速ギヤ列による変速比との積と、上記第１の
   変速機の３速による変速比と上記第２の変速機の上記低
   速ギヤ列による変速比との積とを等しく設定するととも
   に、 上記第１の変速機の３速による変速比と上記第２の変速
   機の上記中速ギヤ列による変速比との積と、上記第１の
   変速機の１速による変速比と上記第２の変速機の上記中
   速ギヤ列による変速比との積とを等しく設定したことを
   特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両
   用自動変速装置。