JP2018169019A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】切換機構をスムーズに切り換えることができる自動変速機を提供する。
【解決手段】トランスミッション３の制御部ＥＣＵは、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が開放状態のときにツーウェイクラッチＦ１を固定状態から逆転阻止状態に切り換える指示を受けた際に、入力トルク及びフリクショントルクを認識するとともに、入力トルクがフリクショントルク以上となった状態で、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態から逆転阻止状態に切り換える。
【選択図】図１１

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、筐体の内部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る。例えば、摩擦係合機構に潤滑流体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流体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（フリクショントルク）が伝達されることがある。

そして、そのフリクショントルクによって、切換機構を構成する部材に固定する力が意図せず加わってしまうことがあった。そのような固定する力が加わった状態で切換機構の切り換えを指示しても、切り換えができないおそれがあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、切換機構をスムーズに切り換えることができる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、本発明は、
筐体（例えば、実施形態におけるトランスミッションケース３１。以下、同じ。）の内部に配置され、駆動源（例えば、実施形態におけるエンジンＥ。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３２。以下、同じ。）と、
前記筐体の内部で回転自在な複数の要素（例えば、実施形態におけるキャリアＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ、リングギヤＲａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ、サンギヤＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ。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ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４。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１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及びツーウェイクラッチＦ１。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部材３３。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車両（例えば、実施形態における車両Ｖ。以下、同じ。）に搭載される自動変速機（例えば、実施形態におけるトランスミッション３。以下、同じ。）であって、
複数の前記要素のいずれかに潤滑流体（例えば、実施形態における潤滑油。以下、同じ。）を供給する潤滑流体供給機構（例えば、実施形態における油圧制御回路ＨＣ。以下、同じ。）と
前記出力部材の回転数を検出する出力部材回転数検出器（例えば、実施形態における車速検出器５４。以下、同じ。）と、
前記駆動源の出力を検出する駆動源出力検出器（例えば、実施形態における駆動源回転数検出器５３。以下、同じ。）とを備え、
複数の前記係合機構は、複数の前記要素のうちの所定の要素に対応し、該所定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、実施形態におけるツーウェイクラッチＦ１。以下、同じ。）、及び、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１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３。以下、同じ。）を含み、
前記切換機構は、前記筐体に固定された第１部材（例えば、実施形態における固定プレートＴＷ１１。以下、同じ。）と、該切換機構に対応する前記所定の要素（例えば、実施形態におけるキャリアＣｂ。以下、同じ。）に接続され、前記第１部材に対して正転又は逆転可能な第２部材（例えば、実施形態における回転プレートＴＷ１２。以下、同じ。）と、前記第１部材に取り付けられ、前記第２部材に係合可能な切換部材（例えば、実施形態における正転阻止側揺動部ＴＷ１３。以下、同じ。）とを有し、
前記切換部材は、係合時に前記第２部材の正転を阻止して前記切換機構に対応する前記所定の要素を固定状態とし、非係合時に前記第２部材の正転を許容して前記切換機構に対応する前記所定の要素を逆転阻止状態とし、
前記第２部材には、前記駆動源の出力に基づいて変化する入力トルク、及び、前記摩擦係合機構の内部に存在する前記潤滑流体によって生じ、前記出力部材の回転数に基づいて変化する前記入力トルクとは逆方向のフリクショントルクが入力され、
前記制御部は、前記摩擦係合機構が前記開放状態のときに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指示を受けた際に、前記入力トルク及び前記フリクショントルクを認識するとともに、前記入力トルクが前記フリクショントルク以上となった状態で、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。

このように、本発明の自動変速機では、切換機構の切換部材によって第２部材の動作の切り換えが行われる。そして、第２部材には、駆動源の出力に基づいて変化する入力トルク、及び、摩擦係合機構の内部に存在する潤滑流体によって生じ、出力部材の回転数に基づいて変化する入力トルクとは逆方向のフリクショントルクが入力される。

すなわち、第２部材には、通常の状態で入力側から切換機構へ加わる入力トルク、及び、意図せず出力側から切換機構へ加わるフリクショントルクが入力される。その結果、入力トルクよりもフリクショントルクが大きい場合には、切換部材に、固定する力が意図せず加わってしまうおそれがある。

そこで、本発明の自動変速機では、制御部が切換機構の固定状態から逆転阻止状態への切り換えを、入力トルクがフリクショントルク以上となった状態で（すなわち、切換部材に固定する力が加わっていない状態で）行っている。これにより、本発明の自動変速機によれば、切換機構をスムーズに切り換えることができる。

なお、「駆動源の出力」とは、回転数の他、トルクも含まれるものであり、制御部は、それを直接測定して認識してもよいし、入力部材の回転数に基づく算出等によって認識してもよい。また、制御部は、「出力部材の回転数」を出力部材の回転数を直接測定して認識してもよいし、車速等に基づく算出等によって認識してもよい。

また、本発明の自動変速機においては、
前記潤滑流体の温度を検出する温度検出器（例えば、実施形態における油温検出器ＨＣ５。以下、同じ。）を備え、
前記制御部は、前記出力部材の回転数及び前記温度に基づいて、前記摩擦係合機構の内部に存在する前記潤滑流体によって前記切換機構に加わるフリクショントルクを認識することが好ましい。

摩擦係合機構の摩擦部材同士の間に供給される潤滑流体は、温度によって粘性抵抗が変化するので、その潤滑流体に起因するフリクショントルクも潤滑流体の温度によって変化する。そこで、フリクショントルクを認識するための要素として、出力部材の回転数だけでなく、潤滑流体の温度を参照するようにすると、さらに精確な制御を行うことができるようになる。その結果、切換機構をさらにスムーズに切り換えることができる。

実施形態に係るトランスミッションが搭載されている車両を模式的に示す説明図。 図１の車両に搭載されているトランスミッションを示すスケルトン図。 図２のトランスミッションの遊星歯車機構の共線図。 図２のトランスミッションの各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図。 図２のトランスミッションのツーウェイクラッチの固定状態を示す断面図。 図２のトランスミッション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２のトランスミッションのツーウェイクラッチの固定状態を示す斜視図。 図２のトランスミッションのツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す斜視図。 図２のトランスミッションのツーウェイクラッチの切り換えを行う切換制御機構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の車両に搭載されている各種センサ及びトランスミッションの制御部を模式的に示す説明図。 図１の車両に搭載されているトランスミッションの制御部がツーウェイクラッチを固定状態から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の車両でツーウェイクラッチに加わる入力トルク及びフリクショントルクの時間による変化を示すグラフであり、縦軸はトルクの大きさを示し、横軸は時間を示す。 図１の車両でツーウェイクラッチに加わるフリクショントルクの潤滑流体の車速による変化を示すグラフであり、縦軸はフリクショントルクの大きさを示し、横軸は車速を示す。

以下、図面を参照して、実施形態に係るトランスミッション（自動変速機）を搭載した車両について説明する。

図１に示すように、エンジンＥ（内燃機関、駆動源）は、クランクシャフト１が車両Ｖの車体左右方向を向くように、車体に対して横置きに搭載されている。エンジンＥの駆動力は、動力伝達装置ＰＴを介して、左前輪ＷＦＬ及び右前輪ＷＦＲ並びに左後輪ＷＲＬ及び右後輪ＷＲＲに伝達される。

動力伝達装置ＰＴは、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２に接続されたトランスミッション３（自動変速機）と、トランスミッション３に接続されたフロントデファレンシャルギヤ４と、フロントデファレンシャルギヤ４に接続されたトランスファー装置５と、トランスファー装置５に接続されたリヤデファレンシャルギヤ６とで構成されている。

フロントデファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して、左前輪ＷＦＬ及び右前輪ＷＦＲに接続されている。リヤデファレンシャルギヤ６は、プロペラシャフト８を介して、トランスファー装置５に接続されており、後部左車軸９Ｌ及び後部右車軸９Ｒを介して、左後輪ＷＲＬ及び右後輪ＷＲＲに接続されている。

図２のスケルトン図に示すように、トランスミッション３は、トランスミッションケース３１（筐体）の内部に回転自在に軸支されている入力軸３２（入力部材）と、入力軸３２と同心に配置されている出力ギヤからなる出力部材３３とを備えている。

エンジンＥが出力する駆動力は、ロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ２を介して、入力軸３２に伝達される。

出力部材３３の回転は、出力部材３３と噛合するアイドルギヤ３４と、アイドルギヤ３４を軸支するアイドル軸３５と、アイドル軸３５に軸支されるファイナルドライブギヤ３６と、ファイナルドライブギヤ３６に噛合するファイナルドリブンギヤ４１（すなわち、フロントデファレンシャルギヤ４）とを介して、左前輪ＷＦＬ及び右前輪ＷＦＲ（図１参照）に伝達される。

なお、動力伝達装置ＰＴでは、トルクコンバータ２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。

トランスミッションケース３１の内部には、エンジンＥ側から順に、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４が、入力軸３２と同心に配置されている。

第３遊星歯車機構ＰＧ３は、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とを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。

いわゆる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ため、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。なお、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構は、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段目に示す共線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの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、第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図である。この共線図に示すように、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素であるサンギヤＳｃ，キャリアＣｃ，リングギヤＲｃ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Ｓｃ、第２要素はキャリアＣｃ、第３要素はリングギヤＲｃになる。

ここで、サンギヤＳｃからキャリアＣｃまでの間隔とキャリアＣｃからリングギヤＲｃまでの間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定されている。なお、共線図において、下の横線と上の横線（４ｔｈ及び６ｔｈと重なる線）はそれぞれ回転速度が「０」と「１」（入力軸３２と同じ回転速度）であることを示している。

第４遊星歯車機構ＰＧ４も、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とを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。

図３の上から１段目（最上段）に示す共線図は、第４遊星歯車機構ＰＧ４の共線図である。この共線図に示すように、第４遊星歯車機構ＰＧ４の３つの要素であるサンギヤＳｄ，キャリアＣｄ，リングギヤ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夫々第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Ｒｄ、第５要素はキャリアＣｄ、第６要素はサンギヤＳｄになる。

ここで、サンギヤＳｄからキャリアＣｄまでの間隔とキャリアＣｄからリングギヤＲｄまでの間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定されている。

第１遊星歯車機構ＰＧ１も、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とを要素とする、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段目に示す共線図は、第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図である。この共線図に示すように、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素であるサンギヤＳａ，キャリアＣａ，リングギヤＲａ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夫々第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Ｓａ、第８要素はキャリアＣａ、第９要素はリングギヤＲａになる。

ここで、サンギヤＳａからキャリアＣａまでの間隔とキャリアＣａからリングギヤＲａまでの間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定されている。

第２遊星歯車機構ＰＧ２も、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とを要素とする、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る。

図３の上から４段目（最下段）に示す共線図は、第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図である。この共線図に示すように、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素であるサンギヤＳｂ，キャリアＣｂ，リングギヤ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から夫々第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Ｒｂ、第１１要素はキャリアＣｂ、第１２要素はサンギヤＳｂになる。

ここで、サンギヤＳｂからキャリアＣｂまでの間隔とキャリアＣｂからリングギヤＲｂまでの間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定されている。

第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）は、入力軸３２に連結されている。また、第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）は、出力ギヤからなる出力部材３３に連結されている。

また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第２要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）と第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）とが連結されて、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａが構成されている。

また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂが構成されている。

また、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第８要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第１１要素）とが連結されて、第３連結体Ｃａ−Ｃｂが構成されている。

また、トランスミッション３は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の３つのクラッチと、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の３つのブレーキと、１つのツーウェイクラッチＦ１とからなる７つの係合機構を備えている。

第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第１クラッチＣ１によって、第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃ（第１要素）と第３連結体Ｃａ−Ｃｂとを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クラッチである。この第３クラッチＣ３によって、第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃ（第１要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）とを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クラッチである。この第２クラッチＣ２によって、第４遊星歯車機構ＰＧ４は、サンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとを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。

ツーウェイクラッチＦ１は、第４ブレーキＢ４としての機能を兼ね備えるものである。このツーウェイクラッチＦ１は、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転（入力軸３２及び出力部材３３の回転方向と同一方向への回転）を許容し、逆転を阻止する逆転阻止状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂをトランスミッションケース３１に固定する固定状態とを、切換自在に構成されている。

ツーウェイクラッチＦ１は、逆転阻止状態において、第３連結体Ｃａ−Ｃｂに正転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が許容されて開放状態となる。一方、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が阻止されてトランスミッションケース３１に固定される固定状態となる。

第１ブレーキＢ１は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第１ブレーキＢ１によって、第１遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳａ（第７要素）をトランスミッションケース３１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２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第２ブレーキＢ２によって、第４遊星歯車機構ＰＧ４は、サンギヤＳｄ（第６要素）をトランスミッションケース３１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ブレーキである。この第３ブレーキＢ３によって、第４遊星歯車機構ＰＧ４は、リングギヤＲｄ（第４要素）をトランスミッションケース３１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の３つのクラッチと、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の３つのブレーキと、１つのツーウェイクラッチＦ１の切り換えは、トランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）で構成される制御部ＥＣＵ（図１参照）により、図示省略した統合制御ユニットなどから送信される車両Ｖの走行速度等の車両情報に基づいて、制御される。

制御部ＥＣＵは、図示省略したＣＰＵやメモリ等により構成された電子ユニットで構成されている。制御部ＥＣＵは、車両Ｖの走行速度やアクセル開度、エンジンＥの回転速度や出力トルク、パドルシフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信し、メモリ等の記憶装置に保持された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより、トランスミッション３を制御する。

トランスミッション３では、入力軸３２の軸線上には、エンジンＥ及びトルクコンバータ２側から順に、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３、第２クラッチＣ２、第４遊星歯車機構ＰＧ４、第３クラッチＣ３が配置されている。

そして、第３ブレーキＢ３が第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置され、第２ブレーキＢ２が第２クラッチＣ２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、ツーウェイクラッチＦ１は第１遊星歯車機構ＰＧ１の径方向外方に配置されている。

そのため、トランスミッション３では、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置している。これにより、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構とともに入力軸３２の軸線上に並べて配置した場合に比べて、トランスミッション３の軸長が短縮化されている。

なお、第３ブレーキＢ３を第３クラッチＣ３の径方向外方に配置し、第２ブレーキＢ２を第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置しても、同様に短縮化を図ることができる。

ここで、図３及び図４を参照して、実施形態のトランスミッション３の各変速段を確立させる場合について説明する。

なお、図３中の破線で示す速度線は、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４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。

図４は、後述する各変速段における第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の３つのクラッチ、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の３つのブレーキ、１つのツーウェイクラッチＦ１の状態を纏めて表示した図である。

この図において、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチＦ１の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｌ」は固定状態を示している。

また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｌ」はツーウェイクラッチＦ１の働きで第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｌ」は、通常時は逆転阻止状態の「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の「Ｌ」に切り換えることを示している。

また、図４には、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比ｈを２．７３４、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比ｉを１．６１４、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比ｊを２．６８１、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比ｋを１．９１４とした場合における各変速段の変速比（入力軸３２の回転速度／出力部材３３の回転速度）、及び、公比（各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも１段高速側の変速段の変速比で割った値。）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。

１速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（図４のＲ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とする。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の逆転が阻止され、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素），キャリアＣａ（第８要素），リングギヤＲａ（第９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ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度も「０」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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。

なお、１速段を確立させるためには第２ブレーキＢ２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。また、１速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）から固定状態（Ｌ）に切り換えればよい。

２速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、入力軸３２に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。

これにより、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」となり、リングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が「１」となるので、キャリアＣｄ（第５要素）の回転速度、すなわち、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度は、ｉ／（ｉ＋１）となる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１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。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７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４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとが同一速度で回転する。これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４との間では、キャリアＣｃ（第２要素）とキャリアＣｄ（第５要素）とが連結され、リングギヤＲｃ（第３要素）とサンギヤＳｄ（第６要素）とが連結されることとなる。そのため、第２クラッチＣ２を連結状態とする４速段においては、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４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。

さらに、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４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。

これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の各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ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の全ての要素の回転速度が「１」となる。また、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度がｊ／（ｊ＋１）となる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１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。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（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Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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３クラッチＣ３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３クラッチＣ３を連結状態とする必要があるので、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Ｆ１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。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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速段の説明において述べたように、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素が相対回転不能な状態となり、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂ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Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「１」となる。

これにより、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、キャリアＣｂ（第１１要素）とサンギヤＳｂ（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。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１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３クラッチＣ３を連結状態とする。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａ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Ｃａ−Ｃｂの回転速度が、入力軸３２に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１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。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１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１クラッチＣ１を連結状態とする。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６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４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度も「０」となる。

これにより、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素），キャリアＣｄ（第５要素），リングギヤＲｄ（第４要素）は相対回転不能なロック状態となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａ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Ｃａ−Ｃｂの回転速度は第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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Ｆ１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。

ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４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連結体Ｒｃ−Ｓｂと第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（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Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２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Ｆ１を固定状態（図４のＬ）とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。

第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度がｉ／（ｉ＋１）となる。また、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。

そして、出力部材３３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（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。

次に、図５から図８を参照して、ツーウェイクラッチＦ１について詳しく説明する。

ツーウェイクラッチＦ１は、第３連結体Ｃａ−Ｃｂをトランスミッションケース３１に固定する固定状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ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に構成されている。

図５及び図６に断面で示すように、ツーウェイクラッチＦ１は、トランスミッションケース３１に固定された固定プレートＴＷ１１（第１部材）と、回転プレートＴＷ１２（第２部材）とを備えている。

図７に示すように、固定プレートＴＷ１１は、環状（ドーナツ状）に形成されている。また、図７では省略しているが、回転プレートＴＷ１２も固定プレートＴＷ１１と同様に環状（ドーナツ状）に形成されており、固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２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ＴＷ１１の回転プレートＴＷ１２と対向する第１対向面ＴＷ１１ａには、板状の正転阻止側揺動部ＴＷ１３（切換部材）と、板状の逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とが設けられている。

正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、固定プレートＴＷ１１の周方向一方側（回転プレートＴＷ１２が正転する方向）の端部を軸に周方向他方側（回転プレートＴＷ１２が逆転する方向）の第１端部ＴＷ１３ａが揺動可能となるように、固定プレートＴＷ１１に取り付けられている。

逆転阻止側揺動部ＴＷ１４は、固定プレートＴＷ１１の周方向他方側（逆転方向）の端部を軸に周方向一方側（正転方向）の第２端部ＴＷ１４ａが揺動する可能となるように、固定プレートＴＷ１１に取り付けられている。

また、固定プレートＴＷ１１の第１対向面ＴＷ１１ａには、正転阻止側揺動部ＴＷ１３を収納可能に凹んだ第１収納部ＴＷ１５、及び、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４を収納可能に凹んだ第２収納部ＴＷ１６が設けられている。

第１収納部ＴＷ１５の底面には、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の揺動する第１端部ＴＷ１３ａを第１収納部ＴＷ１５から突出させるように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３を付勢するバネからなる第１付勢部材ＴＷ１７ａが設けられている。

第２収納部ＴＷ１６の底面には、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の揺動する第２端部ＴＷ１４ａを第２収納部ＴＷ１６から突出させるように、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４を付勢するバネからなる第２付勢部材ＴＷ１７ｂが設けられている。

回転プレートＴＷ１２の固定プレートＴＷ１１と対向する第２対向面ＴＷ１２ａには、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する位置に第１穴部ＴＷ１８が設けられており、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する位置に第２穴部ＴＷ１９が設けられている。

正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する位置に設けられた第１穴部ＴＷ１８には、その回転プレートＴＷ１２の周方向他方側（逆転方向側）に位置させて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の揺動する第１端部ＴＷ１３ａと係合可能な段形状の第１係合部ＴＷ１８ａが設けられている。

逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する位置に設けられた第２穴部ＴＷ１９には、その回転プレートＴＷ１２の周方向一方側（正転方向側）に位置させて、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の揺動する第２端部ＴＷ１４ａと係合可能な段形状の第２係合部ＴＷ１９ａが設けられている。

図５及び図７に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の第１端部ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとが係合可能な状態であり、且つ、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の第２端部ＴＷ１４ａと第２係合部ＴＷ１９ａとが係合可能な状態であるときには、回転プレートＴＷ１２が正転逆転共に阻止される。したがって、第１端部ＴＷ１３ａ及び第２端部ＴＷ１４ａと、それに対応する第１係合部ＴＷ１８ａ及び第２係合部ＴＷ１９ａとが、互いに係合する状態が、ツーウェイクラッチＦ１における固定状態となる。

固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２との間には、切換プレートＴＷ２０が挟まれている。切換プレートＴＷ２０も環状（ドーナツ状）に形成されている。切換プレートＴＷ２０には、正転阻止側揺動部ＴＷ１３及び逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する位置に第１切欠孔ＴＷ２０ａ及び第２切欠孔ＴＷ２０ｂが設けられている。切換プレートＴＷ２０の外縁には、径方向外方に突出する突部ＴＷ２０ｃが設けられている。

図８に示すように、切換プレートＴＷ２０は固定プレートＴＷ１１に対して回動自在とされている。

切換プレートＴＷ２０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、図６に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する第１切欠孔ＴＷ２０ａが正転阻止側揺動部ＴＷ１３を超えるように移動する。そして、正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、切換プレートＴＷ２０に押されて、第１付勢部材ＴＷ１７ａの押圧力に抗し、第１収納部ＴＷ１５内に収納される。

これにより、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の第１端部ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとの係合が阻止され、回転プレートＴＷ１２の正転側の回転が許容されるようになる。

また、図８に示すように、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する第２切欠孔ＴＷ２０ｂは、切換プレートＴＷ２０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、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４が第２収納部ＴＷ１６に収容させることなく第２端部ＴＷ１４ａが第２係合部ＴＷ１９ａと係合できるように構成されている。

これらのことから図６及び図８に示す状態は、ツーウェイクラッチＦ１における逆転阻止状態となる。

次に、図９を参照して、ツーウェイクラッチＦ１の切り換えを行うための切換制御機構について説明する。

図９に示すように、トランスミッション３に設けられている油圧制御回路ＨＣ（潤滑流体供給機構）は、切換プレートＴＷ２０に設けられた突部ＴＷ２０ｃと係合するピストンＨＣ１を備えている。ツーウェイクラッチＦ１は、ピストンＨＣ１が図９に示す左側の所定の位置（図９Ａに示す位置）に移動すると、固定状態に切り換えられ、ピストンＨＣ１が図９に示す右側の所定の位置（図９Ｂに示す位置）に移動すると、逆転阻止状態に切り換えられる。

ピストン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、ライン圧が供給自在に構成されている。ピストンＨＣ１の図面左側には、ソレノイド弁からなる第２開閉弁ＨＣ３を介してライン圧が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Ｆ１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、ピストン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３クラッチＣ３に供給される油圧（流体圧）が供給される。ピストン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、第１ブレーキＢ１、又は、第２ブレーキＢ２に供給される油圧が供給される。ピストンＨＣ１に供給される第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、又は、第２ブレーキＢ２及び第３クラッチＣ３の油圧はＲＶＳ準備圧として用いられる。

また、ピストンＨＣ１には、ディテント機構ＨＣ４が設けられ、ライン圧が所定の値を超えなければ、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、第１ブレーキＢ１又は第２ブレーキＢ２の油圧と第３クラッチＣ３との油圧の圧力差及びディテント機構ＨＣ４による荷重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、ピストンＨＣ１が図面左側に移動し、ツーウェイクラッチＦ１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、ピストンＨＣ１が図面右側に移動し、ツーウェイクラッチＦ１が逆転阻止状態に切り換わる。

次に、図１０を参照して、車両Ｖに搭載されている各種センサ及び制御部ＥＣＵが取得する信号について説明する。

図１０に示すように、車両Ｖ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５１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５２と、エンジンＥの回転数を検出する駆動源回転数検出器５３（駆動源出力検出器）と、車速を検出する車速検出器５４（出力部材回転数検出器）とを備えている。

車両Ｖに搭載されているトランスミッション３は、制御部ＥＣＵからの指示に応じて、ツーウェイクラッチＦ１（切換機構）、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（摩擦係合機構）、第２クラッチＣ２（摩擦係合機構）及び第３クラッチＣ３（摩擦係合機構）の切り換えを行うとともに、それらに油圧及び潤滑油（潤滑流体）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、潤滑油の温度を検出する油温検出器ＨＣ５（温度検出器）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、駆動源回転数検出器５３からのエンジンＥの回転数の情報、車速検出器５４からの車速の情報（すなわち、出力部材３３の回転数の情報）、及び、油温検出器ＨＣ５からの潤滑油の温度の情報を受信する。

ところで、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、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３は、油圧制御回路ＨＣから潤滑油が供給されているので、それらのクラッチが開放状態のときには、それらのクラッチを構成する摩擦部材同士の間に潤滑油が存在する。

そのため、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３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に力（フリクショントルク）が伝達されることがある。そして、そのフリクショントルクは、ツーウェイクラッチＦ１に対応する所定の要素（キャリアＣｂ）を介して、ツーウェイクラッチＦ１に伝達されることがある。

その結果、トランスミッション３では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が開放状態であるにもかかわらず、ツーウェイクラッチＦ１に状態を固定する力が加わり、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態から逆転阻止状態への切り換えを指示しても、スムーズに切り換えを行うことができないおそれがある。

例えば、図４に示すように、１速段の状態では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３は、開放状態となっている。一方、ツーウェイクラッチＦ１は、通常の走行時には逆転阻止状態の「Ｒ」となっていればよいが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「Ｌ」に切り換える必要がある。

１速段において、ツーウェイクラッチＦ１が固定状態のときに、ツーウェイクラッチＦ１の正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、第１切欠孔ＴＷ２０ａ（図５及び図７参照）から突出した状態となっており、その先端部である第１端部ＴＷ１３ａで回転プレートＴＷ１２の正転を阻止している。

このとき、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対し、フリクショントルクによって回転プレートＴＷ１２から正転方向の力（すなわち、固定する力）が意図せず加わってしまうおそれがある。

そのような固定する力が加わっている状態で、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に切り換えのために切換プレートＴＷ２０を（図５においては、図面右側から）当接させても、正転阻止側揺動部ＴＷ１３を第１収納部ＴＷ１５に収容される方向に移動させること（すなわち、切り換えを行うこと）は容易にできない。そして、無理に移動させようとした場合には、正転阻止側揺動部ＴＷ１３が移動した際に大きな衝撃が生じてしまうおそれもある。

そこで、制御部ＥＣＵは、図１０〜図１３を参照して以下に説明する処理に基づいて、切り換えがスムーズに行うことができるように、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態から前記逆転阻止状態に切り換えるタイミングを制御している。

制御部ＥＣＵは、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態から逆転阻止状態に切り換える指示を受信した場合、まず、入力トルクを認識する（図１１／ＳＴＥＰ１）。

具体的には、制御部ＥＣＵは、駆動源回転数検出器５３からのエンジンＥの回転数の情報と、既知の値であるトルクコンバータ２の特性等に基づいて算出することによって、入力トルクを認識する。

なお、入力トルクはエンジンＥの出力に基づいて変化するものである。ここで、エンジンＥの「出力」とは、回転数の他、トルクも含まれるものである。そのため、入力トルクの値の認識方法は、上述の認識方法の他、入力軸３２の回転数又はエンジンＥのトルクを測定し、その値に基づいて算出する方法であってもよい。また、エンジンＥの回転数等に基づいて、予め得られているデータテーブルから取得する方法であってもよい。

次に、制御部ＥＣＵは、フリクショントルクを認識する（図１１／ＳＴＥＰ２）。

具体的には、制御部ＥＣＵは、車速検出器５４からの車速の情報と油温検出器ＨＣ５からの潤滑油の温度の情報とに基づいて、予め得られているデータテーブルから取得することによって、フリクショントルクを認識する。

なお、フリクショントルクは、出力部材３３の回転数に基づいて変化するものである。そのため、フリクショントルクの値を認識する方法は、上述の認識方法の他、出力部材３３の回転数のみ（例えば、それに基づく車速のみ）を参照して、予め得られているデータテーブルから取得する方法であってもよい。本実施形態における制御において、油温を参照しているのは、潤滑油は温度によって粘性抵抗が変化するので、その潤滑油に起因するフリクショントルクも油温の影響を大きく受けるためである。

次に、制御部ＥＣＵは、入力トルクの値がフリクショントルクの値以上であるか否かを判定する（図１１／ＳＴＥＰ３）。

入力トルクの値がフリクショントルクの値未満である場合（ＳＴＥＰ３でＮＯの場合）、制御部ＥＣＵは、所定の制御周期（例えば、１０ｍｓｅｃ間隔）ごとに再度入力トルクの値がフリクショントルクの値以上であるか否かを判定する。

図１２に示すグラフのように、入力トルク及びフリクショントルクは時間の経過とともに変化していくものであるので、このように短い期間で繰り返し判定を行うことによって、トランスミッション３では、入力トルクの値がフリクショントルクの値以上となった際に（図１２のｔ０となった際に）、すぐに切り換えの実行が可能となる。

一方、入力トルクの値がフリクショントルクの値以上である場合（ＳＴＥＰ３でＹＥＳの場合）、制御部ＥＣＵは、油圧制御回路ＨＣに対し、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態から逆転阻止状態へ切り換える指示を行う（図１１／ＳＴＥＰ４）。

制御部ＥＣＵは、以上の処理によって、ツーウェイクラッチＦ１の切換処理を終了する。

このように、トランスミッション３では、制御部ＥＣＵがツーウェイクラッチＦ１の固定状態から逆転阻止状態への切り換えを、入力トルクがフリクショントルク以上となった状態で（すなわち、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に固定する力が加わっていない状態で）行っている。これにより、トランスミッション３によれば、ツーウェイクラッチＦ１をスムーズに切り換えることができる。

ところで、制御部ＥＣＵが行う上述の制御においては、車速検出器５４からの車速の情報と油温検出器ＨＣ５からの潤滑油の温度の情報とに基づいて、予め得られているデータテーブルから取得することによって、フリクショントルクを認識している。これは、車速（すなわち、出力部材３３の回転数）及び油温が、フリクショントルクに大きく影響を与えるためである。

一方、図１３に示すように、車速がある程度速い場合、又は、油温がある程度高い場合には、フリクショントルクは無視できるほど小さくなることがある。そこで、そのような場合には、上述の制御を省略するように構成してもよい。

１…クランクシャフト、２…トルクコンバータ、３…トランスミッション（自動変速機）、４…フロントデファレンシャルギヤ、５…トランスファー装置、６…リヤデファレンシャルギヤ、７Ｌ…前部左車軸、７Ｒ…前部右車軸、８…プロペラシャフト、９Ｌ…後部左車軸、９Ｒ…後部右車軸、３１…トランスミッションケース（筐体）、３２…入力軸（入力部材）、３３…出力部材、３４…アイドルギヤ、３５…アイドル軸、３６…ファイナルドライブギヤ、４１…ファイナルドリブンギヤ、５１…アクセル開度検出器、５２…ブレーキペダル検出器、５３…駆動源回転数検出器（駆動源出力検出器）、５４…車速検出器（出力部材回転数検出器）、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｂ１…第１ブレーキ、Ｂ２…第２ブレーキ、Ｂ３…第３ブレーキ、Ｃ１…第１クラッチ（摩擦係合機構）、Ｃ２…第２クラッチ（摩擦係合機構）、Ｃ３…第３クラッチ（摩擦係合機構）、Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ…キャリア、Ｅ…エンジン（駆動源）、ＥＣＵ…制御部、Ｆ１…ツーウェイクラッチ（切換機構）、ＨＣ…油圧制御回路（潤滑流体供給機構）、ＨＣ１…ピストン、ＨＣ２…第１開閉弁、ＨＣ３…第２開閉弁、ＨＣ４…ディテント機構、ＨＣ５…油温検出器（温度検出器）、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ…ピニオン、ＰＧ１…第１遊星歯車機構、ＰＧ２…第２遊星歯車機構、ＰＧ３…第３遊星歯車機構、ＰＧ４…第４遊星歯車機構、ＰＴ…動力伝達装置、Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ…リングギヤ、Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ…サンギヤ、ＳＬ…シフトレバー、ＴＷ１１…固定プレート（第１部材）、ＴＷ１１ａ…第１対向面、ＴＷ１２…回転プレート（第２部材）、ＴＷ１２ａ…第２対向面、ＴＷ１３…正転阻止側揺動部（切換部材）、ＴＷ１３ａ…第１端部、１４…逆転阻止側揺動部、ＴＷ１４ａ…第２端部、ＴＷ１５…第１収納部、ＴＷ１６…第２収納部、ＴＷ１７ａ…第１付勢部材、ＴＷ１７ｂ…第２付勢部材、ＴＷ１８…第１穴部、ＴＷ１８ａ…第１係合部、ＴＷ１９…第２穴部、ＴＷ１９ａ…第２係合部、ＴＷ２０…切換プレート、ＴＷ２０ａ…第１切欠孔、ＴＷ２０ｂ…第２切欠孔、ＴＷ２０ｃ…突部、Ｖ…車両、ＷＦＬ…左前輪、ＷＦＲ…右前輪、ＷＲＬ…左後輪、ＷＲＲ…右後輪。

Claims (2)

1. 筐体の内部に配置され、駆動源からの駆動力が伝達され回転する入力部材と、
   前記筐体の内部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車両に搭載される自動変速機であって、
   複数の前記要素のいずれかに潤滑流体を供給する潤滑流体供給機構と
   前記出力部材の回転数を検出する出力部材回転数検出器と、
   前記駆動源の出力を検出する駆動源出力検出器とを備え、
   複数の前記係合機構は、複数の前記要素のうちの所定の要素に対応し、該所定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、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、
   前記切換機構は、前記筐体に固定された第１部材と、該切換機構に対応する前記所定の要素に接続され、前記第１部材に対して正転又は逆転可能な第２部材と、前記第１部材に取り付けられ、前記第２部材に係合可能な切換部材とを有し、
   前記切換部材は、係合時に前記第２部材の正転を阻止して前記切換機構に対応する前記所定の要素を固定状態とし、非係合時に前記第２部材の正転を許容して前記切換機構に対応する前記所定の要素を逆転阻止状態とし、
   前記第２部材には、前記駆動源の出力に基づいて変化する入力トルク、及び、前記摩擦係合機構の内部に存在する前記潤滑流体によって生じ、前記出力部材の回転数に基づいて変化する前記入力トルクとは逆方向のフリクショントルクが入力され、
   前記制御部は、前記摩擦係合機構が前記開放状態のときに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指示を受けた際に、前記入力トルク及び前記フリクショントルクを認識するとともに、前記入力トルクが前記フリクショントルク以上となった状態で、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において、
   前記潤滑流体の温度を検出する温度検出器を備え、
   前記制御部は、前記出力部材の回転数及び前記温度に基づいて、前記摩擦係合機構の内部に存在する前記潤滑流体によって前記切換機構に加わるフリクショントルクを認識することを特徴とする自動変速機。