JP2017172796A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】切り換えの際に切換機構に大きな衝撃が加わりにくい自動変速機を提供する。
【解決手段】自動変速機の制御部は、潤滑油供給機構が第３ブレーキ及び第２クラッチに潤滑油を供給していない状態で、ツーウェイクラッチである第１ブレーキを固定状態から逆転阻止状態に切り換える。更に潤滑油の温度を検出する油温検出器を備え、制御部は潤滑油の温度が規定値以下の場合に、潤滑油供給機構が切換機構を固定状態から逆転阻止状態に切り換える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、遊星歯車機構及び係合機構を備えた自動変速機に関する。

従来、筐体内で回転自在な複数の要素を有する遊星歯車機構と、要素同士を互いに連結する連結状態に切換自在な、又は、要素を筐体に固定する固定状態に切換自在な複数の係合機構とを備えた自動変速機が知られている。

この種の自動変速機では、係合機構として、連結状態又は固定状態と、その連結状態又は固定状態を開放する開放状態とを切換自在な摩擦係合機構を用いることが知られている。また、摩擦係合機構とともに、係合機構として、遊星歯車機構の要素の正転を許容し、且つ、逆転を阻止する逆転阻止状態と、固定状態とを切換自在な切換機構（例えば、ツーウェイクラッチ）も用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１５−１７５４０１号公報

ところで、特許文献１に記載のような従来の自動変速機では、摩擦係合機構が開放状態でも、意図せずに摩擦係合機構に対応する要素に力が伝達されることがあった。そして、その力は、切換機構に対応する要素を介して、切換機構に伝達されることがあった。その結果、切り換えの際に切換機構に大きな衝撃が加わってしまうおそれがあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、切り換えの際に切換機構に大きな衝撃が加わりにくい自動変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の自動変速機は、
筐体（例えば、実施形態における変速機ケース１。以下、同じ。）内に配置され、駆動源（例えば、実施形態における駆動源ＥＮＧ。以下、同じ。）からの駆動力が伝達され回転する入力部材（例えば、実施形態における入力軸２。以下、同じ。）と、
前記筐体内で回転自在な複数の要素（例えば、実施形態におけるサンギヤＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，キャリアＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，リングギヤＲａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ。以下、同じ。）を有する遊星歯車機構（例えば、実施形態における第１遊星歯車機構ＰＧＳ１，第２遊星歯車機構ＰＧＳ２，第３遊星歯車機構ＰＧＳ３，第４遊星歯車機構ＰＧＳ４。以下、同じ。）と、
前記要素同士を互いに連結する連結状態に切換自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切換自在な複数の係合機構（例えば、実施形態における第１ブレーキＢ１，第２ブレーキＢ２，第３ブレーキＢ３，第４ブレーキＢ４，第１クラッチＣ１，第２クラッチＣ２，第３クラッチＣ３。以下、同じ。）と、
回転を出力する出力部材（例えば、実施形態における出力ギヤ３。以下、同じ。）と、
前記係合機構を制御する制御部（例えば、実施形態における制御部ＥＣＵ。以下、同じ。）とを備え、
前記入力部材の回転を、前記遊星歯車機構及び前記係合機構で複数の変速段に変速して、前記出力部材から出力自在な自動変速機（例えば、実施形態における自動変速機ＴＭ。以下、同じ。）であって、
前記制御部からの信号に応じて、複数の前記要素のいずれかに潤滑油を供給する潤滑油供給機構（例えば、実施形態における潤滑油供給機構ＨＣ７。以下、同じ。）を備え、
複数の前記係合機構は、複数の前記要素のうちの第１の要素（例えば、実施形態におけるキャリアＣｄ（第１１要素）。以下、同じ。）に対応し、該第１の要素の正転を許容し、且つ、逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記固定状態とを切換自在な切換機構（例えば、実施形態における第１ブレーキＢ１（ツーウェイクラッチＴＷ）。以下、同じ。）、及び、複数の前記要素のうちの第２の要素（例えば、実施形態におけるサンギヤＳｂ（第６要素），リングギヤＲｂ（第４要素）。以下、同じ。）に対応し、前記連結状態又は前記固定状態と、該連結状態又は該固定状態を開放する開放状態とを切換自在な摩擦係合機構（例えば、実施形態における第３ブレーキＢ３，第２クラッチＣ２。以下、同じ。）を含み、
前記摩擦係合機構は、前記切換機構が前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換わる際に、前記開放状態であり、
前記制御部は、前記潤滑油供給機構が前記摩擦係合機構に前記潤滑油を供給していない状態で、前記切換機構を前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換えることを特徴とする。

摩擦係合機構に潤滑油が供給されている場合、摩擦係合機構が開放状態（すなわち、摩擦部材同士の間に間隔がある状態）でも、摩擦部材同士の間に存在する潤滑油の粘性抵抗によって、意図せずに摩擦係合機構に対応する要素に力が伝達されることがある。そして、その力は、切換機構に対応する要素を介して、切換機構に伝達されることがある。

そこで、本発明の自動変速機では、切換機構の固定状態から逆転阻止状態への切り換えを、潤滑油供給機構が摩擦係合機構へ油圧を供給していない状態（すなわち、摩擦係合機構の摩擦部材同士の間に存在する潤滑油の量が少ない状態）で行っている。これにより、潤滑油に起因する粘性抵抗が低減されて、固定状態の切換機構に伝達される力も低減される。

したがって、本発明の自動変速機によれば、切り換えの際に切換機構に加えられる力が低減されているので、切換機構に大きな衝撃が加わることが防止される。

また、本発明の自動変速機においては、
前記潤滑油の温度を検出する油温検出器（例えば、実施形態における油温検出器ＨＣ８。以下、同じ。）を備え、
前記制御部は、前記潤滑油の温度が規定値以下の場合に、前記潤滑油供給機構が前記摩擦係合機構に前記潤滑油を供給していない状態で、前記切換機構を前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換えることが好ましい。

摩擦係合機構の摩擦部材同士の間に供給される潤滑油の温度が規定値を超える場合、発生する粘性抵抗が急激に小さくなる。なお、潤滑油の温度の規定値は、潤滑油の種類等に基づいて、適宜設定されるものである。

そこで、このように、摩擦係合機構に供給される潤滑油の温度が規定値以下の状態で切換機構の切り換え（ひいては、摩擦係合機構の切り換え）を行うようにすれば、切換機構の切り換えの際に切換機構に加えられる力をさらに低減することができるので、切換機構に大きな衝撃が加わることをさらに防止しやすくなる。

実施形態に係る自動変速機の構成を示す模式図。 図１の自動変速機のスケルトン図。 図１の自動変速機の遊星歯車機構の共線図。 図１の自動変速機の各変速段における係合機構の状態を示す説明図。 図１の自動変速機のツーウェイクラッチの固定状態を示す断面図。 図１の自動変速機のツーウェイクラッチの要部の逆転阻止状態を示す断面図。 図１の自動変速機のツーウェイクラッチの固定状態を示す斜視図。 図１の自動変速機のツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す斜視図。 図１の自動変速機のツーウェイクラッチの切り換えを行う油圧制御回路を示す説明図であり、図９Ａはツーウェイクラッチを固定状態にしている場合、図９Ｂはツーウェイクラッチを逆転阻止状態にしている場合を示す。 図１の自動変速機の制御部がツーウェイクラッチＴＷを固定状態から前記逆転阻止状態に切り換える際に行う処理を示すフローチャート。 図１の自動変速機の切り換えの際における油圧の温度と摩擦係合機構で生じる荷重の関係を示すグラフ。

以下、図面を参照して、本実施形態に係る自動変速機について説明する。本実施形態は、自動変速機を車両に搭載した場合の実施形態であるが、本発明の自動変速機は、船舶等、他の乗り物や無人機にも搭載し得るものである。

まず、図１及び図２を参照して、自動変速機ＴＭの概略構成について説明する。図１は、自動変速機ＴＭの構成を示す模式図である。図２は、自動変速機ＴＭのスケルトン図である。

図１に示すように、自動変速機ＴＭは、変速機ケース１（筐体）と、変速機ケース１内で回転自在に軸支されている入力軸２（入力部材）と、変速機ケース１内で入力軸２と同心に回転自在に軸支されている出力ギヤ３（出力部材）とを備えている。

また、自動変速機ＴＭが搭載される車両は、シフトポジション（変速段）を前進レンジ、ニュートラルレンジ及び後進レンジのいずれかに切換自在なシフトレバーＳＬと、アクセルペダルＡＰのオン・オフを検出するアクセル開度検出器４と、ブレーキペダルＢＰのオン・オフを検出するブレーキペダル検出器５とを備えている。

図２に示すように、入力軸２には、内燃機関（エンジン）等の駆動源ＥＮＧが出力する駆動力が、トルクコンバータＴＣを介して伝達される。トルクコンバータＴＣは、ロックアップクラッチＬＣ及びダンパＤＡを有している。なお、トルクコンバータＴＣに代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。

出力ギヤ３の回転は、ディファレンシャルギヤ（不図示）又はプロペラシャフト（不図示）を介して、車両の左右の駆動輪に伝達される。

変速機ケース１内には、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の４つの遊星歯車機構が、入力軸２と同心に配置されている。

また、変速機ケース１内には、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３、並びに、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４の７つの係合機構が設けられている。

次に、図３を参照して、自動変速機ＴＭが備えている４つの遊星歯車機構及び７つの係合機構について説明する。

なお、図３における共線図（遊星歯車機構の３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）は、図の上から順に、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の共線図を示している。

第１遊星歯車機構ＰＧＳ１は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるいわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

なお、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のようなシングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するので、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。また、この遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。

図３の上から２段目の共線図に示すように、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側（一方）からそれぞれ第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳａ、第２要素はキャリアＣａ、第３要素はリングギヤＲａになる。

サンギヤＳａとキャリアＣａとの間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａとの間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のギヤ比をｈとした場合、ｈ：１に設定されている。

第２遊星歯車機構ＰＧＳ２も、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と同様に、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとからなるいわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図３の上から１段目（最上段）の共線図に示すように、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側（一方）からそれぞれ第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｂ、第５要素はキャリアＣｂ、第６要素はサンギヤＳｂになる。

サンギヤＳｂとキャリアＣｂとの間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂとの間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギヤ比をｉとした場合、ｉ：１に設定されている。

第３遊星歯車機構ＰＧＳ３も、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１及び第２遊星歯車機構ＰＧＳ２と同様に、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃ及びリングギヤＲｃに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとからなるいわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図３の上から３段目の共線図に示すように、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側（一方）からそれぞれ第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳｃ、第８要素はキャリアＣｃ、第９要素はリングギヤＲｃになる。

サンギヤＳｃとキャリアＣｃとの間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃとの間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギヤ比をｊとした場合、ｊ：１に設定されている。

第４遊星歯車機構ＰＧＳ４も、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２及び第３遊星歯車機構ＰＧＳ３と同様に、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとからなるいわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図３の上から４段目（最下段）の共線図に示すように、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の３つの要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側からそれぞれ第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はリングギヤＲｄ、第１１要素はキャリアＣｄ、第１２要素はサンギヤＳｄになる。

サンギヤＳｄとキャリアＣｄとの間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄとの間の間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギヤ比をｋとした場合、ｋ：１に設定されている。

第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）は、入力軸２（入力部材）に連結されている。また、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）は、出力ギヤ３（出力部材）に連結されている。

また、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のキャリアＣａ（第２要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のキャリアＣｂ（第５要素）と第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギヤＲｃ（第９要素）とが連結されて、第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃが構成されている。また、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のリングギヤＲａ（第３要素）と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギヤＳｄ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体Ｒａ−Ｓｄが構成されている。また、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のキャリアＣｃ（第８要素）と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のキャリアＣｄ（第１１要素）とが連結されて、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄが構成されている。

第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板摩擦クラッチである。第１クラッチＣ１は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）と第３連結体Ｃｃ−Ｃｄとが連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。

第２クラッチＣ２は、油圧作動型の湿式多板摩擦クラッチである。第２クラッチＣ２は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）とが連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。

第３クラッチＣ３は、油圧作動型の湿式多板摩擦クラッチである。第３クラッチＣ３は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）と第２連結体Ｒａ−Ｓｄとが連結する連結状態とこの連結を断つ開放状態とを、切換自在に構成されている。

第１ブレーキＢ１は、いわゆるツーウェイクラッチである。第１ブレーキＢ１は、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転（入力軸２の回転方向と同一方向への回転）を許容して逆転を阻止する逆転阻止状態と第３連結体Ｃｃ−Ｃｄを変速機ケース１に固定する固定状態とを、切換自在に構成されている。

第１ブレーキＢ１は、逆転阻止状態では、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄに正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、回転が許容され、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、回転が阻止されて変速機ケース１に固定される。

また、第１ブレーキＢ１は、固定状態では、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄに正転方向に回転しようとする力が加わった場合、及び、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合のいずれにおいても、回転が阻止されて変速機ケース１に固定される。

第２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板摩擦ブレーキである。第２ブレーキＢ２は、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）を変速機ケース１に固定する固定状態とこの固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。

第３ブレーキＢ３は、油圧作動型の湿式多板摩擦ブレーキである。第３ブレーキは、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）を変速機ケース１に固定する固定状態とこの固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。

第４ブレーキＢ４は、ドグクラッチ又は同期機能を有するシンクロメッシュ機構からなる噛合機構である。第４ブレーキＢ４は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）を変速機ケース１に固定する固定状態とこの固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。

第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３、並びに、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４は、トランスミッション・コントロール・ユニットを含む制御部ＥＣＵ（図１参照）によって、車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。

図２に示すように、入力軸２の軸線上には、駆動源ＥＮＧ及びトルクコンバータＴＣ側から、第２クラッチＣ２、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第３クラッチＣ３、出力ギヤ３、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第１クラッチＣ１、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の順番で配置されている。

第４ブレーキＢ４は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の径方向外方に配置され、第３ブレーキＢ３が第３クラッチＣ３の径方向外方に配置され、第１ブレーキＢ１は第１クラッチＣ１の径方向外方に配置され、第２ブレーキＢ２は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の径方向外方に配置されている。

このように、自動変速機ＴＭでは、４つのブレーキを遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置することによって、ブレーキを遊星歯車機構及びクラッチとともに入力軸２の軸線上に並べて配置した自動変速機に比べて、自動変速機の軸長の短縮化を図っている。なお、第４ブレーキＢ４を第２クラッチＣ２の径方向外方に配置し、第３ブレーキＢ３を第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の径方向外方に配置してもよい。

また、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の径方向外方に配置されている。そして、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のリングギヤＲａ（第３要素）と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のサンギヤＳｄ（第１２要素）とを一体に連結して第２連結体Ｒａ−Ｓｄを構成している。

このように、自動変速機ＴＭでは、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４を第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の径方向外方に配置することによって、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４とが径方向で重なり合わせて、自動変速機の軸長の短縮化を図っている。

なお、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第４遊星歯車機構ＰＧＳ４とは、径方向で少なくとも一部が重なり合っていれば軸長の短縮化を図ることができるが、両者が径方向で完全に重なり合っていれば、最も軸長を短くすることができる。

次に、図３及び図４を参照して、自動変速機ＴＭで各変速段を確立させる場合における係合機構（すなわち、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３、並びに、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４）の状態について説明する。

なお、図３の共線図において、下の横線と上の横線（例えば、図３の上から２段目の第１遊星歯車機構ＰＧＳ１では共線図４ｔｈ及び６ｔｈと重なる線）は、それぞれ回転速度が「０」と「１」（入力部材である入力軸２と同じ回転速度）であることを示している。

また、図３の共線図において、破線で示す速度線は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３及び第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して、他の遊星歯車機構の各要素が、回転（空回り）することを表している。

また、図４として示す表は、各変速段における係合機構の状態を纏めて表示した図であり、「○」は対応する列の係合機構が連結状態又は固定状態であることを示し、空欄は対応する列の係合機構が開放状態であることを示している。

また、図４の表において、第１ブレーキＢ１の列の「Ｒ」は、第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態であることを示し、同列の「Ｆ」は、第１ブレーキＢ１が固定状態であることを示している。

また、図４の表において、下線を付した「Ｒ」は、第１ブレーキＢ１の働きで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄ又は第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｆ」は、通常の場合には逆転阻止状態の「Ｒ」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態又は正転阻止状態の「Ｆ」に切り換えることを示している。

図４に示すように、自動変速機ＴＭにおいて、１速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄ及び第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の逆転が阻止され、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄ及び第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」になる。そして、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）、キャリアＣｃ（第８要素）及びリングギヤＲｃ（第９要素）が相対回転不能なロック状態となり、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のリングギヤＲｃ（第９要素）を含む第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度も「０」になる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１ｓｔ」となり、１速段が確立される。１速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、第１ブレーキＢ１を固定状態に切り換えればよい。

なお、１速段を確立させるためには第３ブレーキＢ３を固定状態とする必要はない。しかし、１速段から後述する２速段へスムーズに変速できるように１速段で固定状態とさせている。

２速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第２連結体Ｒａ−Ｓｄの回転速度が、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。

３速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度が、入力軸２に連結された第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」、リングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度が「１」となるため、キャリアＣｂ（第５要素）の回転速度、すなわち、第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度は、ｉ／（ｉ＋１）となる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。

４速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）と第２連結体Ｒａ−Ｓｄとが同一速度で回転する。このとき、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２との間では、キャリアＣａ（第２要素）とキャリアＣｂ（第５要素）とが連結され、リングギヤＲａ（第３要素）とサンギヤＳｂ（第６要素）とが連結されることとなる。そのため、第３クラッチＣ３を連結状態とする４速段においては、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２とで４つの要素からなる１つの共線図を描くことができる。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度が、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２とで構成される４つの要素のうちの２つの要素の回転速度が同一速度の「１」となる。したがって、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１及び第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１及び第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の全ての要素の回転速度が「１」となる。

これにより、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度がｊ／（ｊ＋１）となり、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「４ｔｈ」となり、４速段が確立される。

５速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「５ｔｈ」となり、５速段が確立される。

なお、５速段を確立させるためには第２クラッチＣ２を連結状態とする必要はない。しかし、４速段及び後述する６速段では第２クラッチＣ２を連結状態とする必要があるため、５速段から４速段へのダウンシフト、及び、５速段から後述する６速段へのアップシフトをスムーズに行えるように５速段でも連結状態とさせている。

６速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。

また、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、４速段で説明したように、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１と第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第２連結体Ｒａ−Ｓｄの回転速度が「１」となる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が「１」となる。したがって、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４は、キャリアＣｄ（第１１要素）とサンギヤＳｄ（第１２要素）とが同一速度の「１」となり、各要素が相対回転不能なロック状態となる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「６ｔｈ」の「１」となり、６速段が確立される。

７速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度が、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のキャリアＣｂ（第５要素）を含む第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度がｉ／（ｉ＋１）となる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が、入力軸２に連結された第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「７ｔｈ」となり、７速段が確立される。

８速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第２連結体Ｒａ−Ｓｄの回転速度が第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「８ｔｈ」となり、８速段が確立される。

９速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４を固定状態とし、第１クラッチＣ１を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第４ブレーキＢ４を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度も「０」となる。このため、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の各要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂは相対回転不能なロック状態となり、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のキャリアＣｂ（第５要素）を含む第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度も「０」になる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度は第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「９ｔｈ」となり、９速段が確立される。

１０速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第４ブレーキＢ４を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転が許容される。また、第４ブレーキＢ４を固定状態とすることで、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のリングギヤＲｂ（第４要素）の回転速度が「０」になる。

また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第２連結体Ｒａ−Ｓｄと第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のサンギヤＳｂ（第６要素）とが同一速度で回転する。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１０ｔｈ」となり、１０速段が確立される。

後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチである第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。

第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が「０」になる。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度がｉ／（ｉ＋１）となる。

これにより、出力ギヤ３に連結された第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す逆転の「Ｒｖｓ」となり、後進段が確立される。

また、図４には、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のギヤ比ｈを２．７３４、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギヤ比ｉを１．６１４、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギヤ比ｊを２．６８１、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギヤ比ｋを１．９１４とした場合における各変速段に対応する変速比（入力軸２の回転速度／出力ギヤ３の回転速度）、及び、公比（各変速段間の変速比の比。所定の変速段に対応する変速比を所定の変速段よりも１段高速側の変速段に対応する変速比で割った値。）も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。

次に、図５〜図８を参照して、自動変速機ＴＭで第１ブレーキＢ１（切換機構）として用いられるツーウェイクラッチの一例を説明する。

第１ブレーキＢ１は、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄを変速機ケース１に固定する固定状態と、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在なツーウェイクラッチで構成されている。そのツーウェイクラッチとしては、例えば、図５〜図８に示すような構成のツーウェイクラッチＴＷが用いられる。

図５及び図６に断面で示すように、ツーウェイクラッチＴＷは、変速機ケース１に固定された固定プレートＴＷ１と、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄに連結される回転プレートＴＷ２とを備えている。

図７及び図８に示すように、固定プレートＴＷ１は、環状（ドーナツ状）に形成されている。また、図７及び図８では省略しているが、回転プレートＴＷ２も固定プレートＴＷ１と同様に環状（ドーナツ状）に形成されている。固定プレートＴＷ１と回転プレートＴＷ２とは、同心に配置されている。

図５に示すように、固定プレートＴＷ１の回転プレートＴＷ２に対向する固定プレート側対向面ＴＷ１ａには、凹部として形成された第１収納部ＴＷ１ｂ及び第２収納部ＴＷ１ｃが形成されている。第１収納部ＴＷ１ｂには、板状の正転阻止部材ＴＷ３が収納可能に配置されている。第２収納部ＴＷ１ｃには、板状の逆転阻止部材ＴＷ４が収納可能に配置されている。

正転阻止部材ＴＷ３の周方向他方側（回転プレートＴＷ２が逆転する方向）の端部は、揺動端部ＴＷ３ａとなっている。揺動端部ＴＷ３ａは、固定プレートＴＷ１の周方向一方側（回転プレートＴＷ２が正転する方向）の端部を軸として、揺動可能となっている。

逆転阻止部材ＴＷ４の周方向一方側（回転プレートＴＷ２が正転する方向）の端部は、揺動端部ＴＷ４ａとなっている。揺動端部ＴＷ４ａは、固定プレートＴＷ１の周方向他方側（回転プレートＴＷ２が逆転する方向）の端部を軸として、揺動可能となっている。

第１収納部ＴＷ１ｂの底面と正転阻止部材ＴＷ３との間には、第１バネＴＷ５が配置されている。第１バネＴＷ５は、正転阻止部材ＴＷ３の揺動端部ＴＷ３ａを、第１収納部ＴＷ１ｂから突出させるように付勢している。

第２収納部ＴＷ１ｃの底面と逆転阻止部材ＴＷ４との間には、第２バネＴＷ６が配置されている。第２バネＴＷ６は、逆転阻止部材ＴＷ４の揺動端部ＴＷ４ａを、第２収納部ＴＷ１ｃから突出させるように付勢している。

回転プレートＴＷ２の固定プレートＴＷ１と対向する回転プレート側対向面ＴＷ２ａには、正転阻止部材ＴＷ３に対応する位置に、第１凹部ＴＷ２ｂが設けられている。また、回転プレート側対向面ＴＷ２ａには、逆転阻止部材ＴＷ４に対応する位置に、第２凹部ＴＷ２ｃが設けられている。

第１凹部ＴＷ２ｂの回転プレートＴＷ２の周方向他方側（逆転方向側）には、第１係合部ＴＷ２ｄが設けられている。第１係合部ＴＷ２ｄは、正転阻止部材ＴＷ３の揺動端部ＴＷ３ａと係合可能な段形状に形成されている。

第２凹部ＴＷ２ｃの回転プレートＴＷ２の周方向一方側（正転方向側）には、第２係合部ＴＷ２ｅが設けられている。第２係合部ＴＷ２ｅは、逆転阻止部材ＴＷ４の揺動端部ＴＷ４ａと係合可能な段形状に形成されている。

図５及び図７に示すように、正転阻止部材ＴＷ３の揺動端部ＴＷ３ａと第１係合部ＴＷ２ｄとが係合可能な状態であり、且つ、逆転阻止部材ＴＷ４の揺動端部ＴＷ４ａと第２係合部ＴＷ２ｅとが係合可能な状態であるときには、回転プレートＴＷ２が正転逆転共に阻止される。

したがって、揺動端部ＴＷ３ａ及び揺動端部ＴＷ４ａとそれに対応する第１係合部ＴＷ２ｄ及び第２係合部ＴＷ２ｅとが互いに係合する状態が、ツーウェイクラッチＴＷにおける固定状態となる。

固定プレートＴＷ１と回転プレートＴＷ２との間には、切換プレートＴＷ７が挟まれている。図７及び図８に示すように、切換プレートＴＷ７も環状（ドーナツ状）に形成されている。切換プレートＴＷ７には、正転阻止部材ＴＷ３及び逆転阻止部材ＴＷ４に対応する位置に第１切欠孔ＴＷ７ａ及び第２切欠孔ＴＷ７ｂが設けられている。

切換プレートＴＷ７の外縁には、径方向外方に突出する突部ＴＷ７ｃが設けられている。図８に示すように、切換プレートＴＷ７は固定プレートＴＷ１に対して揺動自在となっている。

正転阻止部材ＴＷ３に対応する第１切欠孔ＴＷ７ａは、切換プレートＴＷ７を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたとき、正転阻止部材ＴＷ３に対応する位置から周方向に移動する。そのため、正転阻止部材ＴＷ３は、切換プレートＴＷ７に押されて、第１バネＴＷ５の付勢力に抗し、第１収納部ＴＷ１ｂ内に収納される（図６参照）。これにより、正転阻止部材ＴＷ３の揺動端部ＴＷ３ａと第１係合部ＴＷ２ｄとの係合が阻止される。したがって、回転プレートＴＷ２の正転側の回転が許容される。

一方、逆転阻止部材ＴＷ４に対応する第２切欠孔ＴＷ７ｂは、切換プレートＴＷ７を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたときでも、逆転阻止部材ＴＷ４に対応する位置にある。そのため、逆転阻止部材ＴＷ４は、切換プレートＴＷ７に押されることがなく、第２バネＴＷ６の付勢力によって、第２収納部ＴＷ１ｃから突出する（図５参照）。これにより、逆転阻止部材ＴＷ４の揺動端部ＴＷ４ａと第２係合部ＴＷ２ｅとが係合する。したがって、回転プレートＴＷ２の逆転側の回転が阻止される。

このようにして、回転プレートＴＷ２の正転側の回転が許容され、逆転側の回転が阻止された状態が、ツーウェイクラッチＴＷにおける逆転阻止状態となる。

また、逆転阻止部材ＴＷ４に対応する第２切欠孔ＴＷ７ｂは、切換プレートＴＷ７を図８において二点鎖線で示す位置からさらに正転側に移動させたとき、逆転阻止部材ＴＷ４に対応する位置から周方向に移動する。そのため、逆転阻止部材ＴＷ４は、切換プレートＴＷ７に押されて、第２バネＴＷ６の付勢力に抗し、第２収納部ＴＷ１ｃ内に収納される。これにより、逆転阻止部材ＴＷ４の揺動端部ＴＷ４ａと第２係合部ＴＷ２ｅとの係合が阻止される。したがって、回転プレートＴＷ２の逆転側の回転が許容される。

一方、正転阻止部材ＴＷ３に対応する第１切欠孔ＴＷ７ａは、切換プレートＴＷ７を図８において二点鎖線で示す位置からさらに正転側に移動させたときでも、正転阻止部材ＴＷ３に対応する位置にある。そのため、正転阻止部材ＴＷ３は、切換プレートＴＷ７に押されることがなく、第１バネＴＷ５の付勢力によって、第１収納部ＴＷ１ｂから突出する（図５参照）。これにより、正転阻止部材ＴＷ３の揺動端部ＴＷ３ａと第１係合部ＴＷ２ｄとが係合する。したがって、回転プレートＴＷ２の正転側の回転が阻止される。

このようにして、回転プレートＴＷ２の逆転側の回転が許容され、正転側の回転が阻止された状態が、ツーウェイクラッチＴＷにおける正転阻止状態となる。

次に、図９を参照して、制御部ＥＣＵからの信号に応じて、係合機構の切り換えを行うための切換制御機構の一例を説明する。

図９に示すように、油圧制御回路ＨＣは、切換プレートＴＷ７に設けられた突部ＴＷ７ｃと係合するスライダＨＣ１を備えている。スライダＨＣ１が図９の右側に位置する場合、ツーウェイクラッチＴＷが逆転阻止状態に切り換えられ、スライダＨＣ１が図９の左側に位置する場合、ツーウェイクラッチＴＷが固定状態に切り換えられる。

スライダＨＣ１の図面右側には、ソレノイド弁からなる第１開閉弁ＨＣ２を介して、ライン圧を供給自在に構成されている。スライダＨＣ１の図面左側には、ソレノイド弁からなる第２開閉弁ＨＣ３を介してライン圧を供給自在に構成されている。第１開閉弁ＨＣ２はノーマルクローズ式であり、第２開閉弁ＨＣ３はノーマルオープン式である。

第１開閉弁ＨＣ２及び第２開閉弁ＨＣ３は、制御部ＥＣＵからの信号に応じて開閉する。すなわち、ツーウェイクラッチＴＷは、油圧制御回路ＨＣを介して、制御部ＥＣＵによって制御されている。

また、スライダＨＣ１の図面右側には、ライン圧を受ける面とは異なる面に位置させて、第２クラッチＣ２に供給される油圧が供給される。スライダＨＣ１の図面左側には、ライン圧を受ける面とは異なる面に位置させて、第１クラッチＣ１に供給される油圧が供給される。スライダＨＣ１に供給される第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧はＲＶＳ準備圧として用いられる。

また、スライダＨＣ１には、ディテント機構ＨＣ４が設けられ、ライン圧が所定圧を超えなければ、図９Ａに示す固定状態と図９Ｂに示す逆転阻止状態とが切り換えられないように構成されている。

この油圧制御回路ＨＣによれば、第１開閉弁ＨＣ２を開とし、第２開閉弁ＨＣ３を閉として、ライン圧を、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の油圧の圧力差及びディテント機構ＨＣ４の係合力に基づいて設定される所定の切換油圧以上とすることにより、スライダＨＣ１が図面左側に移動し、ツーウェイクラッチＴＷが固定状態に切り換わる。

逆に、第１開閉弁ＨＣ２を閉とし、第２開閉弁ＨＣ３を開として、ライン圧を上述した所定の切換油圧以上とすることにより、スライダＨＣ１が図面右側に移動し、ツーウェイクラッチＴＷが逆転阻止状態に切り換わる。

次に、図１、図４、図５、図１０及び図１１を参照して、自動変速機ＴＭの制御部ＥＣＵが、ツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１（切換機構）を固定状態から前記逆転阻止状態に切り換える際に行う制御について詳細に説明する。

図１に示すように、自動変速機ＴＭが搭載される車両は、シフトポジション（変速段）を前進レンジ、ニュートラルレンジ及び後進レンジのいずれかに切換自在なシフトレバーＳＬを備えている。

また、自動変速機ＴＭは、制御部ＥＣＵからの指示に応じて、ツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１（切換機構）、油圧作動型の湿式多板摩擦ブレーキである第３ブレーキＢ３（摩擦係合機構）、及び、油圧作動型の湿式多板摩擦クラッチである第２クラッチＣ２（摩擦係合機構）の切り換えを行うとともに、第１ブレーキＢ１、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に油圧及び潤滑油を供給する油圧制御回路ＨＣを備えている。

油圧制御回路ＨＣは、油圧制御回路ＨＣから第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給される油圧を検出する油圧検出器ＨＣ５と、制御部ＥＣＵからの信号に基づいて、油圧制御回路ＨＣの油圧を調節自在な油圧調節弁からなる油圧調節部ＨＣ６と、制御部ＥＣＵからの信号に基づいて、油圧制御回路ＨＣから第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に潤滑油を供給する潤滑油供給機構ＨＣ７と、潤滑油の温度を検出する油温検出器ＨＣ８とを有している。

制御部ＥＣＵは、シフトレバーＳＬからのシフトポジションの情報、油圧検出器ＨＣ５からの油圧の情報、及び、油温検出器ＨＣ８からの潤滑油の温度の情報を受信する。

図４に示すように、自動変速機ＴＭの係合機構のうち、第２クラッチＣ２は、後進レンジから１速段に切り換わる際に、連結状態から開放状態に切り換わる。第１ブレーキＢ１は、後進レンジから１速段に切り換わる際に、固定状態から逆転阻止状態に切り換わる。

第３ブレーキＢ３は、後進レンジから１速段に切り換わる際に固定状態を維持する。ただし、詳細には、第３ブレーキＢ３は、後進レンジからニュートラルレンジに切り換わる際に開放状態となり、ニュートラルレンジから１速段に切り換わる際に固定状態となる。

すなわち、自動変速機ＴＭでは、第１ブレーキＢ１が固定状態から逆転阻止状態に切り換わる際には、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２は、開放状態となっている。

ところで、油圧作動型の湿式多板摩擦ブレーキである第３ブレーキＢ３、及び、油圧作動型の湿式多板摩擦クラッチ第２クラッチＣ２には、潤滑油供給機構ＨＣ７から、潤滑油が供給されている。そのため、開放状態において、それらの構成部材である摩擦部材同士の間には、潤滑油が存在している。

そして、第３ブレーキＢ３や第２クラッチＣ２のような摩擦係合機構では、開放状態（すなわち、摩擦部材同士の間に間隔がある状態）でも、摩擦部材同士の間に存在する潤滑油の粘性抵抗によって、意図せずに摩擦係合機構に対応する要素（第２の要素）（すなわち、第３ブレーキＢ３に対応するサンギヤＳｂ（第６要素）や第２クラッチＣ２に対応するリングギヤＲｂ（第４要素））に力が伝達されることがある。そして、その力は、第１ブレーキＢ１に対応するキャリアＣｄ（第１１要素）（第１の要素）を介して、第１ブレーキＢ１に伝達されることがある。

その結果、自動変速機ＴＭでは、第３ブレーキＢ３や第２クラッチＣ２が開放状態であるにもかかわらず、第１ブレーキＢ１に力が加わることがある。例えば、図５に示すように、第１切欠孔ＴＷ７ａ（図７，図８参照）から突出した状態の正転阻止部材ＴＷ３に対し、回転プレートＴＷ２から正転方向の力が伝わった状態になってしまうおそれがある。

このような状態では、第１ブレーキＢ１を固定状態から逆転阻止状態に切り換えようとすると、切り換えの際に大きな衝撃が生じてしまうおそれがある。例えば、このような状態では、正転阻止部材ＴＷ３は、回転プレートＴＷ２から正転方向の力が加えられているので、切り換えのために切換プレートＴＷ７が（図５においては、図面右側から）当接した際に、第１収納部ＴＷ１ｂに収容される方向に容易に移動することができず、大きな衝撃が生じてしまうおそれがある。

そこで、自動変速機ＴＭの制御部ＥＣＵは、ツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１を固定状態から前記逆転阻止状態に切り換える際に、以下に説明する処理に基づいて、摩擦係合機構である第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給する潤滑油の量の制御を行っている。

図１０のフローチャートに示すように、まず、制御部ＥＣＵは、潤滑油の油温が規定値以下であるか否かを判定する（図１０／ＳＴＥＰ１０）。

図１１に破線で示すように、潤滑油の量の制限を行っていない場合であっても、所定の温度（温度Ｔ１）を超えると、摩擦係合機構において発生する粘性抵抗（すなわち、意図せずに摩擦係合機構において発生する力（荷重））は急激に小さくなる。

すなわち、潤滑油の温度がその減少が完了する温度（温度Ｔ２）を超えている場合には、潤滑油の量の制御は必ずしも行う必要がないということができる。なお、潤滑油の温度の規定値は、潤滑油の種類等に基づいて、適宜設定されるものである。

そこで、自動変速機ＴＭでは、潤滑油の量の制御を行う前に、潤滑油の温度が規定値（ここでは、温度Ｔ２）以下であるか否かを判定し、潤滑油の量の制御を行うべきか否かを判断している。これは、潤滑油の量の制御を必要な場合にのみ行うことによって、切換機構の迅速な切り換え実現するためである。なお、ＳＴＥＰ１０を省略し、切り換えの際に必ず潤滑油の量の制御を行うように構成してもよい。

潤滑油の温度が規定値以下であった場合（ＳＴＥＰ１０でＹＥＳの場合）には、制御部ＥＣＵは、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給される油圧が規定値以下であるか否かを判定する（図１０／ＳＴＥＰ１１）。

制御部ＥＣＵは、このＳＴＥＰ１１における判定によって、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２が開放状態になっているか否かを判断する。なお、この油圧の規定値は、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２の開放状態における油圧を基準として定められる。

供給される油圧が規定値を超えていた場合（ＳＴＥＰ１１でＮＯ）の場合には、制御部ＥＣＵは、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給される油圧が規定値以下になるまで、所定の周期（例えば、１０ｍｓｅｃ間隔）で、ＳＴＥＰ１１の判定を繰り返す。

一方、供給される油圧が規定値以下であった場合（ＳＴＥＰ１１でＹＥＳ）には、制御部ＥＣＵは、潤滑油供給機構ＨＣ７に、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給する潤滑油による油圧をカットする指示を行う（図１０／ＳＴＥＰ１２）。

次に、制御部ＥＣＵは、規定時間が経過したか否かの判定を行う（図１０／ＳＴＥＰ１３）。

この規定時間は、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２の摩擦部材の間から、十分に潤滑油が排出されるまでの時間であればよい。そのため、この規定時間は、潤滑油の種類や温度によって適宜変更されるものである。

規定時間が経過していなかった場合（ＳＴＥＰ１３でＮＯの場合）には、制御部ＥＣＵは、規定時間が経過するまで、ＳＴＥＰ１３の判定を繰り返す。

潤滑油の温度が規定値以下でなかった場合（ＳＴＥＰ１０でＮＯの場合）、又は、規定時間が経過した場合（ＳＴＥＰ１３でＹＥＳ）の場合には、制御部ＥＣＵは、油圧制御回路ＨＣに対し、第１ブレーキＢ１を固定状態から逆転阻止状態に切り換える指示を行い、処理を終了する（図１０／ＳＴＥＰ１４）。

このように、自動変速機ＴＭでは、ツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１の固定状態から逆転阻止状態への切り換えを、潤滑油供給機構ＨＣ７が第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２へ潤滑油による油圧を供給していない状態（すなわち、摩擦係合機構の摩擦部材同士の間に存在する潤滑油の量が少ない状態）で行っている。これにより、潤滑油に起因する粘性抵抗が低減されることによって、図１１に実線で示すように、摩擦係合機構で発生する力（荷重）も低減されて、固定状態の第１ブレーキＢ１に伝達される力も低減される。

したがって、自動変速機ＴＭによれば、切り換えの際にツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１に加えられる力が低減されているので、第１ブレーキＢ１に大きな衝撃が加わることが防止されている。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態では、自動変速機ＴＭを１０速段に変速可能として構成している。しかし、本発明の自動変速機としては、複数の変速段に変速可能なものであればどのようなものであってもよい。

また、上記実施形態では、シフトポジションの切り換えをシフトレバー操作で行うものを説明した。しかし、シフトポジションの切り換え方法についてはこれに限らず、例えば、ボタンの押圧などによってシフトポジションを切り換えるように構成されていてもよい。例えば、ボタンの押圧信号から選択されたシフトポジションを判断するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、後進レンジからニュートラルレンジに切り換える際に、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２に供給される潤滑油の量を制御している。これは、第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２が、摩擦係合機構であり、ツーウェイクラッチＴＷである第１ブレーキＢ１が固定状態から逆転阻止状態になる際に、開放状態になるように構成されているためである。

そのため、本発明の制御の対象は、上記実施形態の第３ブレーキＢ３及び第２クラッチＣ２と同様の構成のものに限定されるものではなく、切換機構が固定状態から逆転阻止状態になる際に、開放状態となる摩擦係合機構であればよい。

１…変速機ケース（筐体）、２…入力軸（入力部材）、３…出力ギヤ（出力部材）、４…アクセル開度検出器、５…ブレーキペダル検出器、ＡＰ…アクセルペダル、Ｂ１…第１ブレーキ（切換機構）、Ｂ２…第２ブレーキ、Ｂ３…第３ブレーキ（摩擦係合機構）、Ｂ４…第４ブレーキ、Ｃ１…第１クラッチ、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｃ２…第２クラッチ（摩擦係合機構）、Ｃ３…第３クラッチ、Ｃａ…キャリア（第２要素）、Ｃｂ…キャリア（第５要素）、Ｃｃ…キャリア（第８要素）、Ｃｄ…キャリア（第１１要素）（第１の要素）、ＤＡ…ダンパ、ＥＣＵ…制御部、ＥＮＧ…駆動源、ＨＣ…油圧制御回路、ＨＣ１…スライダ、ＨＣ２…第１開閉弁、ＨＣ３…第２開閉弁、ＨＣ４…ディテント機構、ＨＣ５…油圧検出器、ＨＣ６…油圧調節部、ＨＣ７…潤滑油供給機構、ＨＣ８…油温検出器、ＬＣ…ロックアップクラッチ、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ…ピニオン、ＰＧＳ１…第１遊星歯車機構、ＰＧＳ２…第２遊星歯車機構、ＰＧＳ３…第３遊星歯車機構、ＰＧＳ４…第４遊星歯車機構、Ｒａ…リングギヤ（第３要素）、Ｒｂ…リングギヤ（第４要素）（第２の要素）、Ｒｃ…リングギヤ（第９要素）、Ｒｄ…リングギヤ（第１０要素）、Ｓａ…サンギヤ（第１要素）、Ｓｂ…サンギヤ（第６要素）（第２の要素）、Ｓｃ…サンギヤ（第７要素）、Ｓｄ…サンギヤ（第１２要素）、ＳＬ…シフトレバー、ＴＣ…トルクコンバータ、ＴＭ…自動変速機、ＴＷ…ツーウェイクラッチ（切換機構）、ＴＷ１…固定プレート、ＴＷ１ａ…固定プレート側対向面、ＴＷ１ｂ…第１収納部、ＴＷ１ｃ…第２収納部、ＴＷ２…回転プレート、ＴＷ２ｂ…第１凹部、ＴＷ２ｃ…第２凹部、ＴＷ２ｄ…第１係合部、ＴＷ２ｅ…第２係合部、ＴＷ３…正転阻止部材、ＴＷ３ａ…揺動端部、ＴＷ４…逆転阻止部材、ＴＷ４ａ…揺動端部、ＴＷ５…第１バネ、ＴＷ６…第２バネ、ＴＷ７…切換プレート、ＴＷ７ａ…第１切欠孔、ＴＷ７ｂ…第２切欠孔、ＴＷ７ｃ…突部。

Claims (2)

1. 筐体内に配置され、駆動源からの駆動力が伝達され回転する入力部材と、
   前記筐体内で回転自在な複数の要素を有する遊星歯車機構と、
   前記要素同士を互いに連結する連結状態に切換自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切換自在な複数の係合機構と、
   回転を出力する出力部材と、
   前記係合機構を制御する制御部とを備え、
   前記入力部材の回転を、前記遊星歯車機構及び前記係合機構で複数の変速段に変速して、前記出力部材から出力自在な自動変速機であって、
   前記制御部からの信号に応じて、複数の前記要素のいずれかに潤滑油を供給する潤滑油供給機構を備え、
   複数の前記係合機構は、複数の前記要素のうちの第１の要素に対応し、該第１の要素の正転を許容し、且つ、逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記固定状態とを切換自在な切換機構、及び、複数の前記要素のうちの第２の要素に対応し、前記連結状態又は前記固定状態と、該連結状態又は該固定状態を開放する開放状態とを切換自在な摩擦係合機構を含み、
   前記摩擦係合機構は、前記切換機構が前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換わる際に、前記開放状態であり、
   前記制御部は、前記潤滑油供給機構が前記摩擦係合機構に前記潤滑油を供給していない状態で、前記切換機構を前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機であって、
   前記潤滑油の温度を検出する油温検出器を備え、
   前記制御部は、前記潤滑油の温度が規定値以下の場合に、前記潤滑油供給機構が前記摩擦係合機構に前記潤滑油を供給していない状態で、前記切換機構を前記固定状態から前記逆転阻止状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。