JP6187169B2 - 自動変速機及び自動変速機制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力軸に連結された複数の遊星歯車機構の各要素を係脱するクラッチ及びブレーキを係脱して、前記入力軸の回転を複数段に変速して出力軸に伝達する自動変速機に関するものである。

特許文献１に示される自動変速機は、４個のシングルピニオン式の遊星歯車機構と、当該遊星歯車機構の各要素を係脱する２個のブレーキ及び４個のクラッチからなる６個の係合要素を有し、これら６個の係合要素を係脱させることにより、前進１０速と後進１速の変速段を形成している。

米国特許出願公開第２０１０／０１９０６００号明細書

特許文献１に示される自動変速機では、リバース段を形成した際に、第四列目のリングギヤがブレーキによって固定され、出力軸に連結している第四列目のキャリアは逆回転しているため、第四列目のサンギヤも逆回転する。第四列目のサンギヤと連結している第一列目のリングギヤも逆回転する一方で、入力軸と連結している第一列目のキャリアは正回転するため、第一列目のサンギヤは高速回転してしまう。このため、第一列目のサンギヤを支持している軸受等の部材の耐久性が悪化する。また、第一列目のサンギヤに連結しているブレーキの相対回転速度が高くなり、当該ブレーキが焼けてしまう等の損傷が発生してしまうおそれがある。また、第一列目のサンギヤに直結している軸に油路を形成している場合には、当該軸と接触するシールリングの耐久性が悪化する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、４個のシングルピニオン式の遊星歯車機構を備えた自動変速機において、リバース段が形成された際に、第一列目のサンギヤが高速回転してしまうことを防止す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。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤと連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記連結部材を前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ、及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記連結部材とを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する。

上記のように構成された自動変速機によれば、第二ブレーキ、第三クラッチ、及び第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、係脱クラッチを開放させると、第四リングギヤがハウジングから離脱され、第四遊星歯車機構において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアの逆回転に伴い、第四サンギヤが逆回転しない。このため、第四サンギヤと連結している第一リングギヤも逆回転しないため、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが高速回転しない。

上述した課題を解決するためになされた、請求項２に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四サンギヤに連結された連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、前記連結部材と前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する。

上記のように構成された自動変速機によれば、第二ブレーキ、第三クラッチ、及び第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、係脱クラッチを開放させると、第四キャリアの逆回転に伴い逆回転する第四サンギヤの回転が、第一リングギヤに伝達されない。このように、第一リングギヤが逆回転しないので、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが回転しない。

上述した課題を解決するためになされた、請求項３に係る自動変速機の発明は、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、前記第三遊星歯車機構の第三キャリアを前記ハウジングに固定する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する。

上記のように構成された自動変速機によれば、第二ブレーキ、第三クラッチ、及び第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、係脱クラッチが係合されるとともに、第二ブレーキが開放されると、第二ブレーキの開放に伴い、第四リングギヤがハウジングから離脱され、第四遊星歯車機構において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアの逆回転に伴い、第四サンギヤが逆回転しない。このため、第四サンギヤと連結している第一リングギヤも逆回転しないため、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが高速回転しない。また、第二ブレーキが開放されたとしても、係脱クラッチによって第三キャリアがハウジングに固定されるので、リバース段の形成が維持される。

請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記車両の車速を検出する車速検出部と、前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が第一規定速度以上となったときには、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護部と、を有する。

このように、車速が第一規定速度未満である場合には、係脱クラッチが開放されない。これにより、車速が第一規定速度未満であり、第一サンギヤが高速回転すること無く、第一サンギヤの保護が不必要な場合に、無駄に係脱クラッチが開放されることが防止される。

請求項５に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記車両の車速を検出する車速検出部と、前記係脱クラッチが開放され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が第一規定速度以上となったときには、前記係脱クラッチを係合させるとともに、前記第二ブレーキを開放させるギヤ保護部と、を有する。

このように、車速が第一規定速度未満である場合には、係脱クラッチが係合されず、第二ブレーキが開放されない。これにより、車速が第一規定速度未満であり、第一サンギヤが高速回転すること無く、第一サンギヤの保護が不必要な場合に、無駄に係脱クラッチが係合されるとともに、第二ブレーキが開放されることが防止される。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明において、前記ギヤ保護部は、前記リバース段が形成され、前記係脱クラッチが係合されているとともに、前記第二ブレーキが開放されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が、前記第一規定速度よりも遅い速度である第二規定速度より遅くなったときには、前記第二ブレーキを係合させるとともに、前記係脱クラッチを開放させる。

このように、第二ブレーキが係合されるとともに、係脱クラッチが開放される第二規定速度は、第一規定速度よりも遅く設定されている。これにより、自動変速機においてリバース段が形成されている場合において、車速の微増減によって、係脱クラッチの係脱及び第二ブレーキの係脱が繰り返されてしまうハンチングが防止される。

上述した課題を解決するためになされた、請求項７に係る自動変速機の制御方法の発明によれば、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤと連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記連結部材を前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記連結部材とを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、前記リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護ステップと、を有する。

これにより、ギヤ保護ステップにおいて、係脱クラッチが開放されると、第四リングギヤがハウジングから離脱され、第四遊星歯車機構において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアの逆回転に伴い、第四サンギヤが逆回転しない。このため、第四サンギヤと連結している第一リングギヤも逆回転しないため、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが高速回転しない。

上述した課題を解決するためになされた、請求項８に係る自動変速機の制御方法の発明によれば、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと第四遊星歯車機構の第四キャリアが連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四サンギヤに連結された連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、前記連結部材と前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、前記リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護ステップと、を有する。

これにより、ギヤ保護ステップにおいて、係脱クラッチが開放されると、第四キャリアの逆回転に伴い逆回転する第四サンギヤの回転が、第一リングギヤに伝達されない。このように、第一リングギヤが逆回転しないので、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが高速回転しない。

上述した課題を解決するためになされた、請求項９に係る自動変速機の制御方法の発明によれば、ハウジングと、第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、前記第三遊星歯車機構の第三キャリアを前記ハウジングに固定する係脱クラッチと、前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、前記係脱クラッチが開放され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを係合させるとともに、前記第二ブレーキを開放させるギヤ保護ステップと、を有する。

これにより、ギヤ保護ステップにおいて、係脱クラッチが係合されるとともに、第二ブレーキが開放されると、第二ブレーキの開放に伴い、第四リングギヤがハウジングから離脱され、第四遊星歯車機構において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアの逆回転に伴い、第四サンギヤも逆回転しない。このため、第四サンギヤと連結している第一リングギヤが逆回転しないため、第一キャリアの正回転に伴い、第一サンギヤが高速回転しない。また、第二ブレーキが開放されたとしても、係脱クラッチによって第三キャリアがハウジングに固定されるので、リバース段の形成が維持される。

第一実施形態の自動変速機を模式的に示したスケルトン図である。 第一実施形態〜第三実施形態の自動変速機の各変速段におけるブレーキ及びクラッチの作動状態を示す図である。 第一実施形態〜第三実施形態の自動変速機の各変速段における遊星歯車機構の各要素の回転比を示す速度線図である。 第一実施形態及び第二実施形態の自動変速機において、リバース段を形成する際のフローチャートである。 第一実施形態及び第二実施形態の自動変速機において、リバース段を形成する際のタイムチャートである。 第二実施形態の自動変速機を模式的に示したスケルトン図である。 第三実施形態の自動変速機を模式的に示したスケルトン図である。 第三実施形態の自動変速機において、リバース段を形成する際のフローチャートである。 第三実施形態の自動変速機において、リバース段を形成する際のタイムチャートである。 ドグクラッチを作動させた場合と作動させない場合の遊星歯車機構を形成する各要素の回転速度比を表したグラフである。

以下、本発明の自動変速機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、自動変速機は、車両に搭載されたエンジンが出力する回転駆動力を変速する装置として用いられる。車両は、自動変速機により変速された回転駆動力が差動装置などを介して駆動輪に伝達され、自動変速機において成立した所定の変速段で前進または後進するように構成されている。

（第一実施形態の自動変速機の構造）
第一実施形態の自動変速機１００の概略構成について図１を参照して説明する。自動変速機１００は、入力側（図１の左側）から出力側（図１の右側）に向かって回転軸線Ｌ方向に並設された４個の遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４と、複数の要素同士を選択的に連結可能な４個のクラッチＣＬ１〜ＣＬ４、ドグクラッチＤ１と、所定の要素の回転を制動する２個のブレーキＢ１，Ｂ２と、各要素を連結する連結部材３〜８，Ｖ１，Ｖ２，Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ２１，Ｕ２２，Ｕ３１，Ｕ３２，Ｕ４１，Ｕ４２と、入力軸Ｎと、出力軸Ｔとを備えて構成されている。

また、この自動変速機１００は、制御部２による制御信号に基づいて各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４、各ブレーキＢ１，Ｂ２からなる係合要素の作動状態を制御される。そして、本実施形態においては、上記の係合要素のうち３個の係合要素を作動させることによって、入力軸Ｎから入力される回転駆動力を、前進１０速段及び後進１速段の何れかに変速して、出力軸Ｔから出力可能な構成となっている。自動変速機１００おける係合要素の作動状態と成立する変速段に関する詳細については後述する。

入力軸Ｎ及び出力軸Ｔは、ハウジングＨに、回転軸線Ｌ周りに回転可能に軸承されている。入力軸Ｎは、図略のクラッチ装置などを介してエンジンの回転駆動力を自動変速機１００に入力する軸部材である。出力軸Ｔは、入力軸Ｎと同軸上に配置され、変速された回転駆動力を図略の差動装置などを介して駆動輪に出力する軸部材である。

各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４は、キャリアＣ１〜Ｃ４に回転可能に支持されたピニオンギヤＱ１〜Ｑ４がサンギヤＳ１〜Ｓ４及びリングギヤＲ１〜Ｒ４に噛合するシングルピニオン式であり、入力側から順に第一遊星歯車機構Ｐ１〜第四遊星歯車機構Ｐ４と称する。そして、各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の各要素は、第一サンギヤＳ１〜第四サンギヤＳ４、第一リングギヤＲ１〜第四リングギヤＲ４、第一キャリアＣ１〜第四キャリアＣ４と称する。

第一遊星歯車機構Ｐ１は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第一サンギヤＳ１、第一リングギヤＲ１、第一サンギヤＳ１と第一リングギヤＲ１とに噛合する第一ピニオンギヤＱ１を支承する第一キャリアＣ１とから構成されている。

第二遊星歯車機構Ｐ２は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第二サンギヤＳ２、第二リングギヤＲ２、第二サンギヤＳ２と第二リングギヤＲ２とに噛合する第二ピニオンギヤＱ２を支承する第二キャリアＣ２とから構成されている。

第三遊星歯車機構Ｐ３は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第三サンギヤＳ３、第三リングギヤＲ３、第三サンギヤＳ３と第三リングギヤＲ３とに噛合する第三ピニオンギヤＱ３を支承する第三キャリアＣ３とから構成されている。

第四遊星歯車機構Ｐ４は、回転軸線Ｌと同軸に回転可能に支承された第四サンギヤＳ４、第四リングギヤＲ４、第四サンギヤＳ４と第四リングギヤＲ４とに噛合する第四ピニオンギヤＱ４を支承する第四キャリアＣ４とから構成されている。

各ブレーキＢ１，Ｂ２は、ハウジングＨに設けられ、所定の要素の回転を制動する係合要素である。本実施形態では、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４と同様に、ハウジングＨに形成された油路から供給される油圧によって作動する油圧式である。これにより、各ブレーキＢ１，Ｂ２は、制御部２による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから油圧を供給されると、図示しないディスクにパッドを押圧して、対象とする所定の要素の回転を制動する。そして、油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、ディスクからパッドを離間させて、所定の要素の回転を許容する。

各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、複数の要素同士を選択的に連結可能な係合要素である。本実施形態では、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、常開型であり、供給される油圧によって作動する油圧式である。これにより、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４は、制御部２による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプから入力軸ＮやハウジングＨに形成された油路を介して油圧を供給されると、図示しない複数のクラッチ板を接触させて、対象の要素間で駆動力が伝達されるように要素同士を連結する。そして、上記の油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、クラッチ板同士を離間させて、対象の要素間で駆動力が伝達されないように要素同士を離脱させる。

入力軸Ｎは、第一サンギヤＳ１の内側を通って軸線方向に延在する入力軸連結部材３を介して第一キャリアＣ１に直結されている。出力軸Ｔは、出力軸連結部材４を介して第四キャリアＣ４に直結されている。

第一キャリアＣ１及び第二キャリアＣ２は、第一リングギヤＲ１、第二リングギヤＲ２の外側を通って軸線方向に延在する第一ギヤ連結部材５を介して直結されている。

第一リングギヤＲ１及び第二リングギヤＲ２は、第二ギヤ連結部材６を介して直結されている。そして、第一リングギヤＲ１、第二リングギヤＲ２及び第四サンギヤＳ４は、第二ギヤ連結部材６に直結され第二サンギヤＳ２及び第三サンギヤＳ３の内側を通って軸線方向に延在する第三ギヤ連結部材７を介して直結されている。

第三リングギヤＲ３及び第四キャリアＣ４は、第四ギヤ連結部材８を介して直結されている。

第一ブレーキＢ１は、第一ブレーキ連結部材Ｖ１に直結されている第一サンギヤＳ１の回転を、第一ブレーキ連結部材Ｖ１を介して制動する。第二ブレーキＢ２は、第二ブレーキ連結部材Ｖ２にドグクラッチＤ１を介して直結されている第四リングギヤＲ４の回転を、第二ブレーキ連結部材Ｖ２及びドグクラッチＤ１を介して制動する。

第一クラッチＣＬ１は、第一クラッチ連結部材Ｕ１１を介して、第三キャリアＣ３に直結され、第三ギヤ連結部材７に直結された第一クラッチ連結部材Ｕ１２を介して、第三キャリアＣ３と互いに連結された第一リングギヤＲ１及び第二リングギヤＲ２とを係脱可能に連結する。

第二クラッチＣＬ２は、第二クラッチ連結部材Ｕ２１を介して、第二サンギヤＳ２に直結され、第三サンギヤＳ３に直結された第二クラッチ連結部材Ｕ２２を介して、第二サンギヤＳ２と第三サンギヤＳ３とを係脱可能に連結する。

第三クラッチＣＬ３は、第三リングギヤＲ３の外側を通って軸線方向に延在する第三クラッチ直結部材Ｕ３１、第二ブレーキ連結部材Ｖ２、及びドグクラッチＤ１を介して、第四リングギヤＲ４に直結され、第三キャリアＣ３に直結された第三クラッチ連結部材Ｕ３２を介して、第四リングギヤＲ４と第三キャリアＣ３とを係脱可能に連結する。

第四クラッチＣＬ４は、第四クラッチ直結部材Ｕ４１を介して、第一ギヤ連結部材５に直結され、第二クラッチ連結部材Ｕ２２に直結されている第四クラッチ連結部材Ｕ４２を介して、互いに連結された第一キャリアＣ１及び第二キャリアＣ２と第三サンギヤＳ３とを係脱可能に連結する。

ドグクラッチＤ１は、第二ブレーキ連結部材Ｖ２と第四リングギヤＲ４を係脱可能に連結する。ドグクラッチＤ１は、常閉型であり、供給される油圧によって作動する油圧式である。ドグクラッチＤ１は、制御部２による制御指令に基づいて作動する油圧ポンプからハウジングＨに形成された油路を介して油圧を供給されると、第二ブレーキ連結部材Ｖ２と第四リングギヤＲ４同士を離脱させる。そして、上記の油圧ポンプによる油圧の供給が遮断されると、第二ブレーキ連結部材Ｖ２と第四リングギヤＲ４同士を連結させる。

出力軸Ｔに隣接する位置には、出力軸Ｔの回転速度（以下、出力軸回転速度Ｎｏとする）を検出して制御部２に出力する出力軸回転速度センサ１１が設けられている。制御部２は、出力軸回転速度センサ１１によって検出された出力軸回転速度Ｎｏに基づいて、車両の車速Ｖを演算する。

（第一実施形態の自動変速機の動作）
以上のように構成された自動変速機１００は、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を選択的に係脱し、各ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に作動して各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の要素の回転を規制することにより、前進１０段、後進１段の変速段を成立することができる。図２において、各変速段に対応する各クラッチ、ブレーキの欄に、白丸が付されている場合には、各要素が作動状態（ＯＮ状態）であり、クラッチＣＬ１〜ＣＬ４であれば接続状態（係合状態）、ブレーキＢ１，Ｂ２であれば回転規制状態（係合状態）にあることを示す。また、ドグクラッチの欄に黒丸が付されている場合には、ドグクラッチＤ１が作動状態にあり、ドグクラッチＤ１が離脱状態（切断状態）にあることを示す。

一般的に、シングルピニオンギヤ式遊星歯車機構においては、サンギヤの回転数Ｎｓ、キャリアの回転数Ｎｃ、リングギヤの回転数Ｎｒと遊星歯車機構のギヤ比λとの関係は、式（１）で示され、各変速段におけるギヤ比は、式（１）に基づいて算出される。各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の各サンギヤＳ１〜Ｓ４の歯数をＺｓ１〜Ｚｓ４、各リングギヤＲ１〜Ｒ４の歯数をＺｒ１〜Ｚｒ４とすると、各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４のギヤ比λ１〜λ４は、λ１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１、λ２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２、λ３＝Ｚｓ３／Ｚｒ３、λ４＝Ｚｓ４／Ｚｒ４である。
Ｎｒ＝（１＋λ）Ｎｃ−λＮｓ・・・（１）

各ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に作動し、各クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を選択的に接続したとき、各遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の各要素の速度比は、図３に示す速度線図のようになる。速度線図は、遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア、リングギヤからなる各要素を横軸方向にギヤ比に対応させた間隔で配置し、縦軸方向に各要素に対応してその速度比を取ったものである。

すなわち、第二サンギヤＳ２と第三サンギヤＳ３とが、第二クラッチＣＬ２を介して連結されるので、Ｓ２，Ｓ３が付された１本の縦線上に、連結される第二サンギヤＳ２及び第三サンギヤＳ３の速度比を表す。また、第二リングギヤＲ２と第三キャリアＣ３と第四サンギヤＳ４とが、第一クラッチＣＬ１を介して連結されるので、Ｒ２，Ｃ３，Ｓ４が付された１本の縦線上に、連結される第二リングギヤＲ２、第三キャリアＣ３及び第四サンギヤＳ４の速度比を表す。そして、Ｃ２が付された１本の線上に、第二キャリアＣ２の速度比を表す。また、第三キャリアＣ３と第四リングギヤＲ４とが、第三クラッチＣＬ３を介して連結されるので、Ｃ３，Ｒ４が付された１本の縦線上に、連結される第三キャリアＣ３及び第四リングギヤＲ４の速度比を表す。

そして、第二遊星歯車機構Ｐ２は、シングルピニオン式であるので、第二サンギヤＳ２の縦線と第二キャリアＣ２の縦線との間隔を１とみなし、第二リングギヤＲ２の縦線を第二キャリアＣ２の縦線から第二サンギヤＳ２の縦線の反対側に間隔λ２だけ離して配置する。第三遊星歯車機構Ｐ３は、シングルピニオン式であるので、第三サンギヤＳ３の縦線と第三キャリアＣ３の縦線との間隔を１とみなし、第三リングギヤＲ３の縦線を第三キャリアＣ３の縦線から第三サンギヤＳ３の縦線の反対側に間隔λ３だけ離して配置する。第四遊星歯車機構Ｐ４は、シングルピニオン式であるので、第四サンギヤＳ４の縦線と第四キャリアＣ４の縦線との間隔を１とみなし、第四リングギヤＲ４の縦線を第四キャリアＣ４の縦線から第四サンギヤＳ４の縦線の反対側に間隔λ４だけ離して配置する。

例えば、自動変速機１００における第一速段は、係合表によると、第一クラッチＣＬ１、第二クラッチＣＬ２及び第二ブレーキＢ２が作動状態である。この状態では、第二クラッチＣＬ２の係合により、第二サンギヤＳ２と第三サンギヤＳ３が一体回転し、第一クラッチＣＬ１の係合により、第二リングギヤＲ２、第三キャリアＣ３、及び第四サンギヤＳ４が一体回転する。第四リングギヤＲ４は第二ブレーキＢ２により制動されているので、第二キャリアＣ２に入力された回転駆動力が第二遊星歯車機構Ｐ２〜第四遊星歯車機構Ｐ４の歯数に応じた変速比で減速され、第四キャリアＣ４から出力軸連結部材４を介して出力軸Ｔに回転駆動力を伝達する。

自動変速機１００が第一速段から第二速段に移行するには、第二クラッチＣＬ２及び第二ブレーキＢ２の作動状態を維持しつつ、作動させる係合要素を第一クラッチＣＬ１から第四クラッチＣＬ４に切り換える。この状態では、まず、第二クラッチＣＬ２及び第四クラッチＣＬ４により第一遊星歯車機構Ｐ１と第二遊星歯車機構Ｐ２が一体となり、第二リングギヤＲ２に入力された入力軸Ｎの回転駆動力が、第四サンギヤＳ４に伝達される。第四リングギヤＲ４は第二ブレーキＢ２により制動されているので、第四サンギヤＳ４から入力された回転駆動力は歯数に応じた変速比で減速され、第四キャリアＣ４から出力軸連結部材４を介して出力軸Ｔに回転駆動力を伝達する。

このように、自動変速機１００は、６個の係合要素のうち３個の係合要素を選択的に作動させることによって、図３の速度線図に示すように、それぞれ異なる変速比となる変速段を成立可能としている。また、自動変速機１００は、図２の係合表に示すように、作動させる３個の係合要素のうち１個を切り換えることによって、隣り合う変速段に移行可能としている。

（第一実施形態のリバース段形成処理）
以下に、図４に示すフローチャート及び図５に示すタイムチャートを用いて、「第一実施形態のリバース段形成処理」について説明する。なお、図５に示すタイムチャートは、シフトレバーがニュートラル位置にある状態からリバース段位置に移動された状態を示している。イグニッションがＯＮとされ、車両が走行可能な状態となると、プログラムは図４のＳ１１に進む。

Ｓ１１において、制御部２が、シフトレバーがリバース段位置にあると判断した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ、図５のＴ１）、プログラムをＳ１３に進め、シフトレバーがリバース段位置ないと判断した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、プログラムをＳ１２に進める。

Ｓ１２において、制御部２は、ドグクラッチＤ１を係合し、又はドグクラッチＤ１が係合された状態を維持し、第二ブレーキ連結部材Ｖ２と第四リングギヤＲ４同士が連結された状態を維持する。Ｓ１２が終了すると、プログラムはＳ１１に進む。

Ｓ１３において、制御部２が、第二ブレーキＢ２が係合中であると判断した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１５に進め、第二ブレーキＢ２が係合中でないと判断した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、プログラムをＳ１４に進める。

Ｓ１４（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第二ブレーキＢ２を係合させて、プログラムをＳ１５に進める。

Ｓ１５において、制御部２が、第四クラッチＣＬ４が係合中であると判断した場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１７に進め、第四クラッチＣＬ４が係合中でないと判断した場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、プログラムをＳ１６に進める。

Ｓ１６（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第四クラッチＣＬ４を係合させて、プログラムをＳ１７に進める。

Ｓ１７において、制御部２が、第三クラッチＣＬ３が係合中であると判断した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１９に進め、第三クラッチＣＬ３が係合中でないと判断した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、プログラムをＳ１８に進める。

Ｓ１８（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第三クラッチＣＬ３を係合させて（図５のＴ２）、プログラムをＳ１９に進める。この状態では、第四クラッチＣＬ４によって、第一キャリアＣ１と第三サンギヤＳ３が連結されているので、入力軸Ｎの回転駆動力が、第三サンギヤＳ３に伝達される。そして、第二ブレーキＢ２及び第三クラッチＣＬ３によって、第三キャリアＣ３がハウジングＨに対して固定されているので、第三サンギヤＳ３の回転駆動力が逆回転方向に減速されたうえで、第三リングギヤＲ３から第四キャリアＣ４を介して、出力軸Ｔに伝達され、車両は後退する。

なお、この状態では、ドグクラッチＤ１は係合していて、第二ブレーキＢ２も係合しているので、第四リングギヤＲ４はハウジングＨに固定されている。このため、第四キャリアＣ４の逆回転方向の回転に伴い、第四サンギヤＳ４は増速されたうえで逆回転する。すると、第四サンギヤＳ４の逆回転が、第三ギヤ連結部材７及び第二ギヤ連結部材６を介して、第一リングギヤＲ１に伝達され、第一リングギヤＲ１が逆回転する。第一キャリアＣ１は正回転しているので、第一リングギヤＲ１の逆回転に伴い、第一サンギヤＳ１が正回転方向に回転する。

Ｓ１９において、制御部２が、車速Ｖが第一規定速度Ａ（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上であると判断した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ、図５のＴ５）、プログラムをＳ２０に進め、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満であると判断した場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、プログラムをＳ１１に戻す。

Ｓ２０（ギヤ保護ステップ）において、制御部２は、ドグクラッチＤ１を開放して、第二ブレーキ連結部材Ｖ２と第四リングギヤＲ４同士を離脱させる（図５のＴ５）。Ｓ２０が終了すると、プログラムはＳ１１に戻る。この状態では、ドグクラッチＤ１の開放によって、第四リングギヤＲ４は、ハウジングＨに対して回転可能となる。第四遊星歯車機構Ｐ４において第四キャリアＣ４に伝達された回転駆動力の反力受けとなるものが存在しなくなるので、第四キャリアＣ４が逆回転したとしても、第四サンギヤＳ４は逆回転しない。この結果、第一リングギヤＲ１も逆回転しないので、第一サンギヤＳ１が回転しない（図１０示）。

（第二実施形態の自動変速機の構造）
以下に、図６を用いて、第二実施形態の自動変速機２００について、第一実施形態の自動変速機１００と異なる点について説明する。図６に示すように、第二実施形態の自動変速機２００では、ドグクラッチＤ１は、第二ギヤ連結部材６と第三ギヤ連結部材７を係脱可能に連結する。つまり、ドグクラッチＤ１は、互いに直結された第一リングギヤＲ１及び第二リングギヤＲ２と第四サンギヤＳ４に連結された第三ギヤ連結部材７とを係脱可能に連結する。そして、第四リングギヤＲ４は、第二ブレーキ連結部材Ｖ２に連結されている。

この第二実施形態の自動変速機２００においても、図４に示す「リバース段形成処理」が実行される。この第二実施形態の自動変速機２００で、図４のＳ２０において、ドグクラッチＤ１が開放されると、第四サンギヤＳ４の逆回転が、第一リングギヤＲ１に伝達されず、第一リングギヤＲ１が逆回転しない。このため、第一サンギヤＳ１が回転しない。

（第三実施形態の自動変速機の構造）
以下に、図７を用いて、第三実施形態の自動変速機３００の構造について、第一実施形態の自動変速機１００と異なる点について説明する。図７に示すように、第三実施形態の自動変速機３００では、ドグクラッチＤ１は、ハウジングＨに設けられ、第三キャリアＣ３を制動してハウジングＨに係脱可能に固定する。そして、第四リングギヤＲ４は、第二ブレーキ連結部材Ｖ２に連結されている。

（第三実施形態のリバース段形成処理）
以下に、図８に示すフローチャート及び図９に示すタイムチャートを用いて、「第三実施形態のリバース段形成処理」について説明する。なお、図９に示すタイムチャートは、シフトレバーがニュートラル位置にある状態からリバース段位置に移動された状態を示している。イグニッションがＯＮとされ、車両が走行可能な状態となると、プログラムは図８のＳ３１に進む。

Ｓ３１において、制御部２が、シフトレバーがリバース段位置にあると判断した場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ、図９のＴ１）、プログラムをＳ３２に進め、シフトレバーがリバース段位置ないと判断した場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ３１の処理を繰り返す。

Ｓ３２において、制御部２が、第二ブレーキＢ２が係合中であると判断した場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３４に進め、第二ブレーキＢ２が係合中でないと判断した場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、プログラムをＳ３３に進める。

Ｓ３３（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第二ブレーキＢ２を係合させて、プログラムをＳ３４に進める。

Ｓ３４において、制御部２が、第四クラッチＣＬ４が係合中であると判断した場合には（Ｓ３４：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３６に進め、第四クラッチＣＬ４が係合中でないと判断した場合には（Ｓ３４：ＮＯ）、プログラムをＳ３５に進める。

Ｓ３５（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第四クラッチＣＬ４を係合させて、プログラムをＳ３６に進める。

Ｓ３６において、制御部２が、第三クラッチＣＬ３が係合中であると判断した場合には（Ｓ３６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３８に進め、第三クラッチＣＬ３が係合中でないと判断した場合には（Ｓ３６：ＮＯ）、プログラムをＳ３７に進める。

Ｓ３７（リバース段形成ステップ）において、制御部２は、第三クラッチＣＬ３を係合させて（図９のＴ２）、プログラムをＳ３８に進める。この状態では、上述したように車両は後退する。

Ｓ３８において、制御部２が、ドグクラッチＤ１が開放中であると判断した場合には（Ｓ３８：ＹＥＳ）、プログラムをＳ４０に進め、ドグクラッチＤ１が開放中でないと判断した場合には（Ｓ３８：ＮＯ）、プログラムをＳ３９に進める。

Ｓ３９において、制御部２は、ドグクラッチＤ１を開放させて、プログラムをＳ４０に進める。

Ｓ４０において、制御部２が、車速Ｖが第一規定速度Ａ（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上であると判断した場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ、図９のＴ５）、プログラムをＳ４１に進め、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満であると判断した場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、プログラムをＳ３１に戻す。

Ｓ４１において、制御部２は、第三クラッチＣＬ３の開放を開始し（図９のＴ５）、第三クラッチＣＬ３の伝達トルクを低下させ、第三クラッチＣＬ３を半クラッチ状態として、第三クラッチＣＬ３の伝達トルクが低下した状態を維持する（図９のＴ６）。Ｓ４１が終了すると、プログラムはＳ４２に進む。

Ｓ４２（ギヤ保護ステップ）において、制御部２は、ドグクラッチＤ１の係合を開始する（図９のＴ６）。上述したように、第三クラッチＣＬ３が半クラッチ状態とされ、第三キャリアＣ３が回転するので、ドグクラッチＤ１が容易に係合する。Ｓ４２が終了すると、プログラムはＳ４３に進む。

Ｓ４３において、制御部２が、ドグクラッチＤ１の係合が完了したと判断した場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ４４に進め、ドグクラッチＤ１の係合が完了していないと判断した場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、プログラムをＳ４２に戻す。

Ｓ４４（ギヤ保護ステップ）において、制御部２は、第三クラッチＣＬ３及び第二ブレーキＢ２を開放する（図９のＴ７）。Ｓ４４が終了すると、プログラムはＳ４５に進む。

Ｓ４５において、制御部２が、車速Ｖが第二規定速度Ｂ（例えば、３ｋｍ／ｈ）以下であると判断した場合には（Ｓ４５：ＹＥＳ、図９のＴ１０）、プログラムをＳ３２に戻し、車速Ｖが第二規定速度Ｂより速いと判断した場合には（Ｓ４５：ＮＯ）、プログラムをＳ４６に進める。なお、第二規定速度Ｂは、第一規定速度Ａよりも遅い速度である。

Ｓ４６において、制御部２が、シフトレバーがリバース段位置にあると判断した場合には（Ｓ４６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ４５に戻し、シフトレバーがリバース段位置ないと判断した場合には（Ｓ４６：ＮＯ）、プログラムをＳ３２に戻す。なお、プログラムが、Ｓ３２に戻ると、Ｓ３３において、第二ブレーキＢ２が係合され（図９のＴ１０）、Ｓ３７において、第三クラッチＣＬ３が係合され（図９のＴ１１）、Ｓ３９において、ドグクラッチＤ１が開放される（図９のＴ１２）。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、上記のように構成された第一実施形態の自動変速機１００によれば、リバース段が形成されている場合において、ドグクラッチＤ１（係脱クラッチ）を開放させると（図４のＳ２０、図５のＴ５）、第四リングギヤＲ４がハウジングＨから離脱され、第四遊星歯車機構Ｐ４において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアＣ４の逆回転に伴い、第四サンギヤＳ４が逆回転しない。このため、第四サンギヤＳ４と連結している第一リングギヤＳ１も逆回転しないため、第一キャリアＣ１の正回転に伴い、第一サンギヤＳ１が回転しない（図１０示）。

このため、第一サンギヤＳ１を支持している軸受等の部材の耐久性が向上する。また、第一サンギヤＳ１に連結している第二ブレーキＢ２の相対回転速度が高くならず、第二ブレーキＢ２が焼けてしまう等の損傷の発生が防止される。

上記のように構成された第二実施形態の自動変速機２００によれば、リバース段が形成されている場合において、ドグクラッチＤ１（係脱クラッチ）を開放させると（図４のＳ２０、図５のＴ５）、第四キャリアＣ４の逆回転に伴い逆回転する第四サンギヤＳ４の回転が、第一リングギヤＲ１に伝達されない。このように、第一リングギヤＲ１が逆回転しないので、第一キャリアＣ１の正回転に伴い、第一サンギヤＳ１が回転しない（図１０示）。

上記のように構成された第三実施形態の自動変速機３００によれば、リバース段が形成されている場合において、ドグクラッチＤ１（係脱クラッチ）が係合されるとともに（図８のＳ４２、図９のＴ６）、第二ブレーキＢ２が開放されると（図８のＳ４４、図９のＴ７）、第二ブレーキＢ２の開放に伴い、第四リングギヤＲ４がハウジングＨから離脱され、第四遊星歯車機構Ｐ４において反力を支持するものが無くなるので、第四キャリアＣ４の逆回転に伴い、第四サンギヤＳ４が逆回転しない。このため、第四サンギヤＳ４と連結している第一リングギヤＲ１も逆回転しないため、第一キャリアＣ１の正回転に伴い、第一サンギヤＳ１が回転しない（図１０示）。また、第二ブレーキＢ２が開放されたとしても、ドグクラッチＤ１によって第三キャリアＣ３がハウジングＨに固定されるので、リバース段の形成が維持される。

このように、第一〜第三実施形態の自動変速機１００〜３００のいずれにおいても、リバース段が形成された場合に、図１０に示すように、第一サンギヤＳ１の回転速度が０となるだけでなく、第四サンギヤＳ４と回転連結されている各要素の回転速度が０となるか又は低下するので、各要素の耐久性が向上するとともに、摺動抵抗が減少し、車両の燃費が向上する。なお、図１０は、第一実施形態及び第三実施形態の自動変速機１００、３００においてリバース段が形成され、入力軸Ｎの回転速度を１とした場合の各要素の回転速度比を表したグラフである。

また、第一実施形態の自動変速機１００及び第二実施形態の自動変速機２００でリバース段が形成されている場合において、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満である場合には（図４のＳ１９でＮＯと判断）、ドグクラッチＤ１が開放されない。これにより、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満であり、第一サンギヤＳ１が高速回転すること無く、第一サンギヤＳ１の保護が不必要な場合に、無駄にドグクラッチＤ１が開放されることが防止される。このため、ドグクラッチＤ１の開放や開放されたドグクラッチＤ１が再び係合される際に必要なエネルギーの損失の発生が防止される。また、開放されたドグクラッチＤ１が再び係合される時間の発生に伴う、変速のタイムラグの発生が防止される。

また、第三実施形態の自動変速機３００でリバース段が形成されている場合において、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満である場合には（図８のＳ４０でＮＯと判断）、ドグクラッチＤ１が係合されず、第二ブレーキＢ２が開放されない。これにより、車速Ｖが第一規定速度Ａ未満であり、第一サンギヤＳ１が高速回転すること無く、第一サンギヤＳ１の保護が不必要な場合に、無駄にドグクラッチＤ１が係合されるとともに、第二ブレーキＢ２が開放されることが防止される。このため、ドグクラッチＤ１の係合や係合されたドグクラッチＤ１が再び開放される際に必要なエネルギーや、第二ブレーキの開放や開放された第二ブレーキを再び係合する際に必要なエネルギーの損失の発生が防止される。また、係合されたドグクラッチＤ１が再び開放される時間や、開放された第二ブレーキＢ２が再び係合される時間の発生に伴う、変速のタイムラグの発生が防止される。

また、第二規定速度Ｂは、第一規定速度Ａよりも遅く設定されている。これにより、第三実施形態の自動変速機３００においてリバース段が形成されている場合において、車速Ｖの微増減によって、ドグクラッチＤ１の係脱及び第二ブレーキＢ２の係脱が繰り返されてしまうハンチングが防止され、これに伴うエネルギーの損失や、変速のタイムラグの発生が防止される。

また、図４に示すように、第一の実施形態の自動変速機１００及び第二実施形態の自動変速機２００において、第二ブレーキＢ２、第四クラッチＣＬ４、及び第三クラッチＣＬ３の全てが係合され、リバース段が形成されてから、ドグクラッチＤ１を開放している。これにより、リバース段が形成され、第四遊星歯車機構Ｐ４がトルク伝達に寄与していない状態で、ドグクラッチＤ１が開放されるので、ドグクラッチＤ１の開放に必要なエネルギーや時間を減少させることができる。

また、第一実施形態の自動変速機１００では、ドグクラッチＤ１は、ハウジングＨの近傍に設けられている。これにより、ドグクラッチＤ１の配置が容易となる。また、ドグクラッチＤ１は、停止している第二ブレーキ連結部材Ｖ２をハウジングＨから離脱させるので、回転しているものを離脱させる構成と比較して、ドグクラッチＤ１の制御が容易となる。

（別の実施形態）
ドグクラッチＤ１の代わりに、摩擦多板クラッチ、摩擦単板クラッチ、シンクロナイザー機構を備えたクラッチ等のクラッチを用いても差し支え無い。

第一規定速度Ａが０ｋｍである実施形態であっても差し支え無い。つまり、自動変速機１００、２００においてリバース段が形成された場合に、直ちにドグクラッチＤ１を開放する実施形態であっても差し支え無い。また、自動変速機３００においてリバース段が形成された場合に、直ちにドグクラッチＤ１を係合するとともに、第二ブレーキＢ２を開放する実施形態であっても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、車両の車速Ｖを検出する車速検出部は、出力軸回転速度センサである。しかし、上記車速検出部は、これに限定されず、車両の車輪を検出する車輪速センサ等であっても差し支え無い。

Ｈ…ハウジング、Ｎ…入力軸、Ｔ…出力軸、Ｌ…回転軸線、２…制御部（ギヤ保護部）、Ｐ１…第一遊星歯車機構、Ｐ２…第二遊星歯車機構、Ｐ３…第三遊星歯車機構、Ｐ４…第四遊星歯車機構、Ｓ１…第一サンギヤ、Ｓ２…第二サンギヤ、Ｓ３…第三サンギヤ、Ｓ４…第四サンギヤ、Ｃ１…第一キャリア、Ｃ２…第二キャリア、Ｃ３…第三キャリア、Ｃ４…第四キャリア、Ｒ１…第一リングギヤ、Ｒ２…第二リングギヤ、Ｒ３…第三リングギヤ、Ｒ４…第四リングギヤ、Ｄ１…ドグクラッチ（係脱クラッチ）、Ｂ１…第一ブレーキ、Ｂ２…第二ブレーキ、ＣＬ１…第一クラッチ、ＣＬ２…第二クラッチ、ＣＬ３…第三クラッチ、ＣＬ４…第四クラッチ、Ｖ２…第二ブレーキ連結部材（連結部材）、７…第三ギヤ連結部材（連結部材）、１１…出力軸回転速度センサ（車速検出部）、１００…第一実施形態の自動変速機、２００…第二実施形態の自動変速機、３００…第三実施形態の自動変速機

Claims (9)

1. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤと連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記連結部材を前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ、及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記連結部材とを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
   を有する車両用の自動変速機。
2. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四サンギヤに連結された連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   前記連結部材と前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
   を有する車両用の自動変速機。
3. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   前記第三遊星歯車機構の第三キャリアを前記ハウジングに固定する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、
   を有する車両用の自動変速機。
4. 前記車両の車速を検出する車速検出部と、
   前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が第一規定速度以上となったときには、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護部と、を有する請求項１又は請求項２に記載の車両用の自動変速機。
5. 前記車両の車速を検出する車速検出部と、
   前記係脱クラッチが開放され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチが係合されてリバース段が形成されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が第一規定速度以上となったときには、前記係脱クラッチを係合させるとともに、前記第二ブレーキを開放させるギヤ保護部と、を有する請求項３に記載の車両用の自動変速機。
6. 前記ギヤ保護部は、前記リバース段が形成され、前記係脱クラッチが係合されているとともに、前記第二ブレーキが開放されている場合において、前記車速検出部によって検出された前記車速が、前記第一規定速度よりも遅い速度である第二規定速度より遅くなったときには、前記第二ブレーキを係合させるとともに、前記係脱クラッチを開放させる請求項５に記載の車両用の自動変速機。
7. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤと連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記連結部材を前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記連結部材とを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、
   前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、
   前記リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護ステップと、を有する自動変速機制御方法。
8. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと第四遊星歯車機構の第四キャリアが連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四サンギヤに連結された連結部材とを係脱可能に連結する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   前記連結部材と前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、
   前記係脱クラッチが係合され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、
   前記リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを開放させるギヤ保護ステップと、を有する自動変速機制御方法。
9. ハウジングと、
   第一遊星歯車機構の第一リングギヤと第二遊星歯車機構の第二リングギヤが互いに連結され、互いに連結された前記第一リングギヤ及び前記第二リングギヤと第四遊星歯車機構の第四サンギヤが連結され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアと前記第二遊星歯車機構の第二キャリアが互いに連結され、第三遊星歯車機構の第三リングギヤと前記第四遊星歯車機構の第四キャリアが互いに連結されて、前記ハウジングに回転軸線と同軸に支承されたシングルピニオン式の４個の遊星歯車機構と、
   前記ハウジングに前記回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第一遊星歯車機構の第一キャリアに連結された入力軸と、
   前記ハウジングに回転軸線回りに回転可能に軸承され、前記第四キャリアに連結された出力軸と、
   前記第三遊星歯車機構の第三キャリアを前記ハウジングに固定する係脱クラッチと、
   前記第一遊星歯車機構の第一サンギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第一ブレーキと、
   前記第四遊星歯車機構の第四リングギヤを前記ハウジングに係脱可能に固定する第二ブレーキと、
   互いに連結された前記第一リングギヤ、前記第二リングギヤ及び前記第四サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三キャリアとを係脱可能に連結する第一クラッチと、
   前記第二遊星歯車機構の第二サンギヤと前記第三遊星歯車機構の第三サンギヤとを係脱可能に連結する第二クラッチと、
   前記第三キャリアと前記第四リングギヤとを係脱可能に連結する第三クラッチと、
   互いに連結された前記第一キャリア及び前記第二キャリアと前記第三サンギヤとを係脱可能に連結する第四クラッチと、を有する車両用の自動変速機に適用され、
   前記係脱クラッチが開放され、前記第二ブレーキ、前記第三クラッチ、及び前記第四クラッチを係合させてリバース段を形成するリバース段形成ステップと、
   リバース段が形成された後に、前記係脱クラッチを係合させるとともに、前記第二ブレーキを開放させるギヤ保護ステップと、を有する自動変速機の制御方法。

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