ところで、このような従来の自動変速機は、一般に車速およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップ(変速条件)に従って変速が行われるとともに、スポーツモードやスノーモードなどの運転モードや運転者の好み、走行条件などに応じて複数の変速マップが用意されているが、成立する各変速段の数や変速比、変速比ステップ(連続する変速段の変速比の変化割合)、トータルの変速比幅(最大、最小の変速比の割合)などは同じであるため、運転モードや運転者の好み、走行条件などに応じて必ずしも十分に満足できる変速制御が行われるとは言い難かった。運転者の変速操作(アップダウン操作など)に従って変速段を切り換える場合でも、各変速段の変速比が一定であるため、運転者によっては必ずしも十分に満足できない場合がある。
一方、遊星歯車装置やクラッチ、ブレーキの数を増やせば、変速比が異なる複数の変速段から成る複数種類の変速グループを設定することが可能で、運転モードや運転者の好み、走行条件等に応じてそれ等の変速グループを切り換えて使用することにより、一層適切な変速制御を行うことができるようになるが、単に遊星歯車装置やクラッチ、ブレーキの数を増やすだけでは装置が複雑で大掛かりになり、製造コストや搭載性などが悪化して実用的でない。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、製造コストや搭載性等の要求を満足させつつ複数種類の変速グループを設定することが可能で、運転モードや運転者の好み、走行条件などに応じて一層適切な変速制御を行うことができるようにすることにある。
第1発明は、(a) 入力部材の回転を所定の変速比で伝達する第1入力経路と、(b) その第1入力経路よりも変速比が大きく、前記入力部材の回転をその第1入力経路よりも低回転で伝達する第2入力経路と、(c) 複数の遊星歯車装置が部分的に連結されることにより、一定の関係で相対回転させられる複数の回転要素が構成されており、その回転要素の一部はクラッチを介して前記第1入力経路または前記第2入力経路に選択的に連結されるとともに、ブレーキを介して選択的に回転停止させられるようになっており、それ等のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態により複数の変速段が成立させられて、出力部材に連結された出力用回転要素から回転を出力する主変速部と、を有する自動変速機において、(d) 前記主変速部は4つ以上の回転要素を備えているとともに、その4つ以上の回転要素のうちの一対の第1入力回転要素および第2入力回転要素は、それぞれ第1入力クラッチおよび第2入力クラッチにより選択的に前記第2入力経路に連結されるようになっており、(e) 前記第1入力クラッチが係合させられるとともに前記第2入力クラッチが解放されて、前記第1入力回転要素が前記第2入力経路に連結された状態で、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態が切り換えられることにより、前記第1入力経路よりも低回転で出力する第1変速グループの連続した複数の変速段が成立させられる一方、(f) 前記第2入力クラッチが係合させられるとともに前記第1入力クラッチが解放されて、前記第2入力回転要素が前記第2入力経路に連結された状態で、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態が切り換えられることにより、前記第1入力経路よりも低回転で出力するとともに前記第1変速グループとは変速比が異なる第2変速グループの連続した複数の変速段が成立させられ、(g) 前記第1変速グループおよび前記第2変速グループの何れかを用いて一連の変速制御が行われることを特徴とする。
第2発明は、(a) 入力部材の回転を所定の変速比で伝達する第1入力経路と、(b) その第1入力経路よりも変速比が大きく、前記入力部材の回転を該第1入力経路よりも低回転で伝達する第2入力経路と、(c) 複数の遊星歯車装置が部分的に連結されることにより、一定の関係で相対回転させられる複数の回転要素が構成されており、その回転要素の一部はクラッチを介して前記第1入力経路または前記第2入力経路に選択的に連結されるとともに、ブレーキを介して選択的に回転停止させられるようになっており、それ等のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態により複数の変速段が成立させられて、出力部材に連結された出力用回転要素から回転を出力する主変速部と、を有する自動変速機において、(d) 前記主変速部は4つ以上の回転要素を備えているとともに、その4つ以上の回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上において一端部に位置している一対の第1入力回転要素および第2入力回転要素は、それぞれ第1入力クラッチおよび第2入力クラッチにより選択的に前記第2入力経路に連結されるようになっており、(e) 前記共線図において、一端部に位置する前記第1入力回転要素および前記第2入力回転要素の内側には前記出力用回転要素が位置しているとともに、その出力用回転要素を挟んで反対側には、クラッチにより選択的に前記第1入力経路および/または前記第2入力経路に連結され、或いはブレーキにより選択的に回転停止させられる1または複数の回転要素が位置していることを特徴とする。
第3発明は、第2発明の自動変速機において、(a) 前記第1入力クラッチを係合させた状態で、前記反対側に位置する回転要素の前記クラッチおよび前記ブレーキが別々に係合させられることにより、前記第1入力経路よりも低回転で出力する第1変速グループの連続した複数の変速段が成立させられる一方、(b) 前記第2入力クラッチを係合させた状態で、前記反対側に位置する回転要素の前記クラッチおよび前記ブレーキが別々に係合させられることにより、前記第1入力経路よりも低回転で出力するとともに前記第1変速グループとは変速比が異なる第2変速グループの連続した複数の変速段が成立させられ、(c) 前記第1変速グループおよび前記第2変速グループの何れかを用いて一連の変速制御が行われることを特徴とする。
第4発明は、第1発明または第3発明の自動変速機において、前記第1変速グループおよび前記第2変速グループの各変速段は、何れも前記第1入力クラッチおよび前記第2入力クラッチの係合、解放状態が異なるだけで、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じであることを特徴とする。
第5発明は、第1発明、第3発明、または第4発明の自動変速機において、前記第1変速グループおよび前記第2変速グループの何れかを選択して一連の変速制御を行う変速制御装置を有することを特徴とする。
第6発明は、第1発明〜第5発明の何れかの自動変速機において、(a) 前記第1入力回転要素および前記第2入力回転要素は、隣接して配設された2組の遊星歯車装置のリングギヤ同士またはサンギヤ同士で、(b) その2組の遊星歯車装置は、大径部および小径部を有する共通の段付ピニオンを備えているとともに、前記リングギヤ同士またはサンギヤ同士は、それぞれその段付ピニオンの大径部および小径部の一方および他方と噛み合わされていることを特徴とする。
第7発明は、第1発明〜第6発明の何れかの自動変速機において、(a) 前記主変速部は5つの回転要素を備えており、その5つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその5つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素、第4回転要素、および第5回転要素とした時、第1回転要素は第1ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第2回転要素は第2ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第5回転要素は第1クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第1回転要素は第2クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第2回転要素は第3クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、第1回転要素は第4クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、第4回転要素は第5クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第3回転要素は出力部材に連結されて回転を出力するもので、(b) その第5回転要素が前記第1入力回転要素で、第4回転要素が前記第2入力回転要素で、第3回転要素が前記出力用回転要素で、第1クラッチが前記第1入力クラッチで、第5クラッチが前記第2入力クラッチであることを特徴とする。
第8発明は、第7発明の自動変速機において、(a) 前記主変速部は、ダブルピニオン型の第2−1遊星歯車装置、シングルピニオン型の第2−2遊星歯車装置、および第2−3遊星歯車装置を有する一方、(b) 前記第1回転要素は互いに連結された前記第2−1遊星歯車装置のキャリア、前記第2−2遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第2−3遊星歯車装置のキャリアで、前記第2回転要素は互いに連結された前記第2−1遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第2−2遊星歯車装置のキャリアで、前記第3回転要素は前記第2−2遊星歯車装置のリングギヤで、前記第4回転要素は前記第2−3遊星歯車装置のサンギヤで、前記第5回転要素は前記第2−1遊星歯車装置のサンギヤであることを特徴とする。
第9発明は、(a) 入力部材の回転を所定の変速比で伝達する第1入力経路と、(b) その第1入力経路よりも変速比が大きく、前記入力部材の回転をその第1入力経路よりも低回転で伝達する第2入力経路と、(c) 複数の遊星歯車装置が部分的に連結されることにより、一定の関係で相対回転させられる複数の回転要素が構成されており、その回転要素の一部はクラッチを介して前記第1入力経路または前記第2入力経路に選択的に連結されるとともに、ブレーキを介して選択的に回転停止させられるようになっており、それ等のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態により複数の変速段が成立させられて、出力部材に連結された出力用回転要素から回転を出力する主変速部と、を有する自動変速機において、(d) 前記主変速部は、ダブルピニオン型の第2−1遊星歯車装置、シングルピニオン型の第2−2遊星歯車装置、および第2−3遊星歯車装置を有する一方、(e) 前記第2−1遊星歯車装置のキャリア、前記第2−2遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第2−3遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第1回転要素が構成され、前記第2−1遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第2−2遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第2回転要素が構成され、前記第2−2遊星歯車装置のリングギヤによって第3回転要素が構成され、前記第2−3遊星歯車装置のサンギヤによって第4回転要素が構成され、前記第2−1遊星歯車装置のサンギヤによって第5回転要素が構成されているとともに、(f) 前記第1回転要素は第1ブレーキによって選択的に回転停止させられ、前記第2回転要素は第2ブレーキによって選択的に回転停止させられ、前記第5回転要素は第1クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第1回転要素は第2クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第2回転要素は第3クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、前記第1回転要素は第4クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、前記第4回転要素は第5クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第3回転要素は出力部材に連結されて回転を出力することを特徴とする。
第10発明は、第8発明または第9発明の自動変速機において、前記第2−1遊星歯車装置のサンギヤと噛み合う第1ピニオンギヤは、大径部および小径部を有する段付ピニオンで、その大径部および小径部の一方がその第2−1遊星歯車装置の第1ピニオンギヤとして機能し、その大径部および小径部の他方には前記第2−3遊星歯車装置のサンギヤが噛み合わされていることを特徴とする。
第11発明は、第7発明〜第10発明の何れかの自動変速機において、(a-1) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第2ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第1変速段、(a-2) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第1ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段、(a-3) 前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、および前記第5クラッチの何れか2つ以上が係合させられることによって成立する、前記第2変速段よりも変速比が小さい第3変速段、(a-4) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第4クラッチが係合させられることによって成立する、前記第3変速段よりも変速比が小さい第4変速段、(a-5) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第3クラッチが係合させられることによって成立する、前記第4変速段よりも変速比が小さい第5変速段、(a-6) 前記第3クラッチおよび前記第4クラッチが係合させられることによって成立する、前記第5変速段よりも変速比が小さい第6変速段、(a-7) 前記第2クラッチおよび前記第3クラッチが係合させられることによって成立する、前記第6変速段よりも変速比が小さい第7変速段、(a-8) 前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第7変速段よりも変速比が小さい第8変速段、のうちの所定の複数の変速段を用いて変速制御が行われる一方、(b) 前記第1クラッチおよび前記第5クラッチの何れを用いても成立させることができる前記第1変速段〜第5変速段のうち変速制御で用いられる連続する2以上の所定の変速段は、その第1クラッチを係合させて成立させる第1変速グループと、その第5クラッチを係合させて成立させる第2変速グループとの2種類が用意され、それ等の第1変速グループおよび第2変速グループの何れかを選択して一連の変速制御が行われることを特徴とする。
なお、上記(b) の第1変速段〜第5変速段のうち変速制御で用いられる連続する2以上の所定の変速段は、例えば第1変速段〜第5変速段を総て用いて変速制御が行われる場合には、その第1変速段〜第5変速段の5つの変速段を第1変速グループとしても良いし、そのうちの一部、例えば第1変速段〜第3変速段、或いは第3変速段〜第5変速段などを第1変速グループとしても良い。また、例えば第1変速段〜第5変速段のうち第1変速段、第3変速段、および第5変速段のみを用いて変速制御が行われる場合には、それ等の第1変速段、第3変速段、および第5変速段が連続する変速段であり、その全部或いは一部を第1変速グループとすれば良い。第2変速段および第4変速段のみを用いて変速制御が行われる場合には、それ等の第2変速段および第4変速段が連続する変速段で、それ等の第2変速段および第4変速段が第1変速グループとなる。
第12発明は、第1発明〜第6発明の何れかの自動変速機において、(a) 前記主変速部は6つの回転要素を備えており、その6つの回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図上においてその6つの回転要素を一端から他端へ向かって順番に第1回転要素、第2回転要素、第3回転要素、第4回転要素、第5回転要素、および第6回転要素とした時、第1回転要素は第1ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第3回転要素は第2ブレーキによって選択的に回転停止させられ、第5回転要素は第1クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第1回転要素は第2クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第2回転要素は第3クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、第3回転要素は第4クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、第6回転要素は第5クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、第4回転要素は出力部材に連結されて回転を出力するもので、(b) その第5回転要素が前記第1入力回転要素で、第6回転要素が前記第2入力回転要素で、第4回転要素が前記出力用回転要素で、第1クラッチが前記第1入力クラッチで、第5クラッチが前記第2入力クラッチであることを特徴とする。
第13発明は、第12発明の自動変速機において、(a) 前記主変速部は、シングルピニオン型の第2−1遊星歯車装置、ダブルピニオン型の第2−2遊星歯車装置、シングルピニオン型の第2−3遊星歯車装置、および第2−4遊星歯車装置を有する一方、(b) 前記第1回転要素は互いに連結された前記第2−1遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第2−2遊星歯車装置のサンギヤで、前記第2回転要素は前記第2−3遊星歯車装置のリングギヤで、前記第3回転要素は互いに連結された前記第2−2遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第2−3遊星歯車装置のキャリアで、前記第4回転要素は互いに連結された前記第2−1遊星歯車装置のキャリア、前記第2−2遊星歯車装置のキャリア、前記第2−3遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第2−4遊星歯車装置のキャリアで、前記第5回転要素は前記第2−1遊星歯車装置のリングギヤで、前記第6回転要素は前記第2−4遊星歯車装置のリングギヤであることを特徴とする。
第14発明は、(a) 入力部材の回転を所定の変速比で伝達する第1入力経路と、(b) その第1入力経路よりも変速比が大きく、前記入力部材の回転をその第1入力経路よりも低回転で伝達する第2入力経路と、(c) 複数の遊星歯車装置が部分的に連結されることにより、一定の関係で相対回転させられる複数の回転要素が構成されており、その回転要素の一部はクラッチを介して前記第1入力経路または前記第2入力経路に選択的に連結されるとともに、ブレーキを介して選択的に回転停止させられるようになっており、それ等のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態により複数の変速段が成立させられて、出力部材に連結された出力用回転要素から回転を出力する主変速部と、を有する自動変速機において、(d) 前記主変速部は、シングルピニオン型の第2−1遊星歯車装置、ダブルピニオン型の第2−2遊星歯車装置、シングルピニオン型の第2−3遊星歯車装置、および第2−4遊星歯車装置を有する一方、(e) 前記第2−1遊星歯車装置のサンギヤおよび前記第2−2遊星歯車装置のサンギヤが互いに連結されて第1回転要素が構成され、前記第2−3遊星歯車装置のリングギヤによって第2回転要素が構成され、前記第2−2遊星歯車装置のリングギヤおよび前記第2−3遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第3回転要素が構成され、前記第2−1遊星歯車装置のキャリア、前記第2−2遊星歯車装置のキャリア、前記第2−3遊星歯車装置のサンギヤ、および前記第2−4遊星歯車装置のキャリアが互いに連結されて第4回転要素が構成され、前記第2−1遊星歯車装置のリングギヤによって第5回転要素が構成され、前記第2−4遊星歯車装置のリングギヤによって第6回転要素が構成されているとともに、(f) 前記第1回転要素は第1ブレーキによって選択的に回転停止させられ、前記第3回転要素は第2ブレーキによって選択的に回転停止させられ、前記第5回転要素は第1クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第1回転要素は第2クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第2回転要素は第3クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、前記第3回転要素は第4クラッチを介して前記第1入力経路に選択的に連結され、前記第6回転要素は第5クラッチを介して前記第2入力経路に選択的に連結され、前記第4回転要素は出力部材に連結されて回転を出力することを特徴とする。
第15発明は、第13発明または第14発明の自動変速機において、前記第2−1遊星歯車装置のピニオンギヤは大径部および小径部を有する段付ピニオンで、その大径部および小径部の一方がその第2−1遊星歯車装置のピニオンギヤとして機能し、その大径部および小径部の他方には前記第2−4遊星歯車装置のリングギヤが噛み合わされていることを特徴とする。
第16発明は、第12発明〜第15発明の何れかの自動変速機において、(a-1) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第2ブレーキが係合させられることによって成立する最も大きい変速比の第1変速段、(a-2) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第1ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段、(a-3) 前記第1クラッチ、前記第2クラッチ、および前記第5クラッチの何れか2つ以上が係合させられることによって成立する、前記第2変速段よりも変速比が小さい第3変速段、(a-4) 前記第1クラッチまたは前記第5クラッチ、および前記第3クラッチまたは前記第4クラッチが係合させられることによって成立する、前記第3変速段よりも変速比が小さい第4変速段、(a-5) 前記第3クラッチおよび前記第4クラッチが係合させられることによって成立する、前記第4変速段よりも変速比が小さい第5変速段、(a-6) 前記第2クラッチおよび前記第4クラッチが係合させられることによって成立する、前記第5変速段よりも変速比が小さい第6変速段、(a-7) 前記第4クラッチおよび前記第1ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第6変速段よりも変速比が小さい第7変速段、(a-8) 前記第3クラッチおよび前記第1ブレーキが係合させられることによって成立する、前記第7変速段よりも変速比が小さい第8変速段、のうちの所定の複数の変速段を用いて変速制御が行われる一方、(b) 前記第1クラッチおよび前記第5クラッチの何れを用いても成立させることができる前記第1変速段〜第4変速段のうち変速制御で用いられる連続する2以上の所定の変速段は、その第1クラッチを係合させて成立させる第1変速グループと、その第5クラッチを係合させて成立させる第2変速グループとの2種類が用意され、それ等の第1変速グループおよび第2変速グループの何れかを選択して一連の変速制御が行われることを特徴とする。
なお、上記(b) の第1変速段〜第4変速段のうち変速制御で用いられる連続する2以上の所定の変速段は、第11発明の場合と同じ趣旨である。また、上記第4変速段で、「第1クラッチまたは第5クラッチ、および第3クラッチまたは第4クラッチが係合させられること」は、第1クラッチおよび第5クラッチの何れか一方と、第3クラッチおよび第4クラッチの何れか一方との計2つのクラッチが係合させられることを意味する。すなわち、第1クラッチおよび第3クラッチ、第1クラッチおよび第4クラッチ、第5クラッチおよび第3クラッチ、第5クラッチおよび第4クラッチの4つの組合せが考えられる。
第17発明は、第1発明〜第16発明の何れかの自動変速機において、(a) 前記第2入力経路には第1遊星歯車装置が設けられ、その第1遊星歯車装置の3つの回転要素の何れか1つが前記入力部材に連結されて回転駆動され、他の1つが回転不能に固定され、残りの1つが中間出力部材として前記入力部材に対して減速回転させられて前記主変速部へ伝達するようになっており、(b) 前記第1入力経路は、前記入力部材の回転を変速比1.0でそのまま前記主変速部へ伝達することを特徴とする。
第1発明の自動変速機においては、第1入力回転要素が第1入力クラッチにより第2入力経路に連結されることにより第1変速グループの連続する各変速段が成立させられ、第2入力回転要素が第2入力クラッチにより第2入力経路に連結されることにより第2変速グループの連続する各変速段が成立させられるため、運転モードや運転者の好み、走行条件等に応じてそれ等の変速グループを切り換えて使用したり、車両の個性などに応じて何れかの変速グループを選択して設定したりすることにより、一層適切な変速制御が行われるようになる。
また、本発明では、第1入力経路および第2入力経路の2経路で主変速部に回転が入力されるとともに、その第2入力経路から伝達される回転を第1入力クラッチおよび第2入力クラッチで切り換えることにより、第1変速グループおよび第2変速グループの各変速段が成立させられるため、各変速グループにおける変速制御を比較的容易に行うことができるとともに、装置が比較的簡単で安価且つコンパクトに構成され、製造コストや車両等への搭載性などの要求を満たすことができる。
第2発明では、共線図上において一端部に位置している一対の第1入力回転要素および第2入力回転要素が、それぞれ第1入力クラッチおよび第2入力クラッチを介して第2入力経路に選択的に連結される一方、それ等の第1入力回転要素および第2入力回転要素の内側に隣接して出力用回転要素が位置しているとともに、その出力用回転要素を挟んで反対側に1または複数の回転要素が位置させられ、ブレーキにより回転停止させられ、或いはクラッチにより第1入力経路、第2入力経路に連結されるようになっているため、第1入力クラッチを係合するか第2入力クラッチを係合するかによって、例えば第3発明のように一対の第1変速グループおよび第2変速グループの複数の変速段を容易に設定できるなど、第1入力経路よりも低回転の変速段の設定の自由度が高く、一層適切な変速制御が行われるようになる。また、第1入力経路および第2入力経路の2経路で主変速部に回転が入力されるとともに、その第2入力経路から伝達される回転を第1入力クラッチおよび第2入力クラッチで切り換えることにより、第1変速グループおよび第2変速グループ等の各変速段が成立させられるため、第1発明と同様に装置が比較的簡単で安価且つコンパクトに構成され、製造コストや車両等への搭載性などの要求を満たすことができる。
第4発明では、第1変速グループおよび第2変速グループの各変速段は、第1入力クラッチおよび第2入力クラッチの係合、解放状態が異なるだけで、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じであり、両変速グループの変速段でクラッチおよびブレーキが共通して用いられるため、変速グループ毎にクラッチおよびブレーキを別々に設ける場合に比較して、装置が一層簡単且つ安価でコンパクトに構成される。
第6発明では、第1入力回転要素および第2入力回転要素が、隣接して配設された2組の遊星歯車装置のリングギヤ同士またはサンギヤ同士で、その2組の遊星歯車装置に共通で設けられた段付ピニオンの大径部および小径部にそれ等のリングギヤ同士またはサンギヤ同士が噛み合わされるようになっているため、例えば従来の遊星歯車式自動変速機において第1入力経路よりも低回転で出力する複数の連続する変速段を成立させる第1入力回転要素(リングギヤまたはサンギヤ)に対し、そのピニオンギヤを段付ピニオンにするとともに第2入力回転要素(リングギヤまたはサンギヤ)を噛み合わせて第2入力クラッチにより第2入力経路に連結できるようにするだけで、第1発明〜第5発明の自動変速機を構成することができ、簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。
第7発明〜第11発明では、最大8段の多段変速が、変速比が異なる2つの入力経路と、3組の遊星歯車装置を有する主変速部と、5つのクラッチおよび2つのブレーキとによって達成されるため、軽量で且つコンパクトに構成できるとともに、2つの係合要素(クラッチまたはブレーキ)の掴み替えで殆どの変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
第1回転要素〜第5回転要素について具体的に定められている第8発明、第9発明では、主変速部の3組の遊星歯車装置のギヤ比ρを所定の範囲内で設定することにより、それ等の遊星歯車装置として比較的小型(小径)のものを使用しつつ、第1変速グループおよび第2変速グループの変速段を含めて各変速段の変速比や変速比ステップなどを適当に設定することができるとともに、トータルで例えば6程度以上の大きな変速比幅を確保できる。
第10発明は第6発明の一実施態様で、第2−1遊星歯車装置の第1ピニオンギヤを段付ピニオンとし、その段付ピニオンに第3のサンギヤ(第2−3遊星歯車装置のサンギヤ)を噛み合わせて第5クラッチにより第2入力経路に連結できるようにするだけで良いため、複数の変速グループの何れかを選択して変速制御を行うことができる自動変速機を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。
第12発明〜第16発明では、最大8段の多段変速が、変速比が異なる2つの入力経路と、4組の遊星歯車装置を有する主変速部と、5つのクラッチおよび2つのブレーキとによって達成されるため、軽量で且つコンパクトに構成できるとともに、2つの係合要素(クラッチまたはブレーキ)の掴み替えで殆どの変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
第1回転要素〜第6回転要素について具体的に定められている第13発明、第14発明では、主変速部の4組の遊星歯車装置のギヤ比ρを所定の範囲内で設定することにより、それ等の遊星歯車装置として比較的小型(小径)のものを使用しつつ、第1変速グループおよび第2変速グループの変速段を含めて各変速段の変速比や変速比ステップなどを適当に設定することができるとともに、トータルで例えば6程度以上の大きな変速比幅を確保できる。
第15発明は第6発明の一実施態様で、第2−1遊星歯車装置のピニオンギヤを段付ピニオンとし、その段付ピニオンに第4のリングギヤ(第2−4遊星歯車装置のリングギヤ)を噛み合わせて第5クラッチにより第2入力経路に連結できるようにするだけで良いため、複数の変速グループの何れかを選択して変速制御を行うことができる自動変速機を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。
なお、第9発明、第14発明は、第1発明〜第5発明の一実施態様に相当し、それ等と同様の作用効果が得られる。
本発明は車両用の自動変速機に好適に適用され、例えば内燃機関等の走行用駆動源からトルクコンバータなどの流体継手を経て回転が入力され、所定の変速比で変速して出力歯車や出力軸などの出力部材から差動歯車装置を経て左右の駆動輪に伝達されるが、車両用以外の自動変速機にも適用され得る。入力部材は、例えばトルクコンバータのタービン軸などである。
自動変速機の車両に対する搭載姿勢は、自動変速機の軸線が車両の幅方向となるFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両などの横置き型でも、自動変速機の軸線が車両の前後方向となるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両などの縦置き型でも良い。
自動変速機は、アクセル操作量や車速などの運転状態に応じて自動的に変速段を切り換えるものでも良いが、運転者のスイッチ操作(アップダウン操作など)に従って変速段を切り換えるものでも良い。本発明の自動変速機の変速段数は特に制限がなく、例えば第7発明〜第16発明では8段変速まで可能で、6段以上、或いは7段以上の変速段を用いて変速することが望ましいが、4段変速や5段変速などで変速制御を行うことも可能である。これ等の変速段は、例えば第11発明、第16発明の第1変速段〜第8変速段の中から変速比や変速比ステップ、トータルの変速比幅などを考慮して、上下の変速段を省略したり中間の変速段を飛ばしたりして適宜設定される。
第1変速グループおよび第2変速グループの各変速段の数は少なくとも2つ以上であれば良い。両変速グループの変速段の数は同じであっても良いが、変速段を1つだけ増減して例えば5段変速を4段変速とするなど、異なる変速段数とすることも可能である。
第4発明、第11発明、第16発明では、両変速グループの変速段が第1入力クラッチおよび第2入力クラッチ以外のクラッチおよびブレーキの作動状態が同じであるが、第1発明〜第3発明など他の発明の実施に際しては、第1入力クラッチおよび第2入力クラッチ以外のクラッチやブレーキについても係合、解放状態を変更して両変速グループの変速段を成立させるようにしても良い。すなわち、変速グループ毎にクラッチおよびブレーキを別々に設けて各変速段を成立させるようにしても良い。
第1変速グループおよび第2変速グループの切換えは、例えば運転者によって選択されるパワーモード、スノーモード、エコノミーモード等の運転モードに応じて自動的に切り換えられるようにしたり、運転者がスイッチ操作で直接選択できるようにしたり、或いは運転者の運転傾向やABS(アンチロックブレーキシステム)等の作動状態、駆動状態かエンジンブレーキ状態か、或いは雪道や登降坂路等の走行条件などを検出して自動的に切り換えられるようにしたりするなど、種々の態様が可能である。また、車両の種類に応じて予め一定の変速グループに固定して変速段を設定することもできるし、変速グループに関する要件が無い第2発明においては、必ずしも複数の変速グループを設定する必要はなく、例えば第1入力クラッチおよび第2入力クラッチを交互に切り換えて変速を行うことも可能である。設定できる変速段の数が多いため、搭載する車種など車の性格等に応じて、変速比や変速比ステップ、トータルの変速比幅などを考慮して多用な変速段の設定が可能である。
変速マップなどの変速条件に従って自動的に変速段を切り換える場合、上記運転モードなどに応じて変速グループを切り換えるとともに、変速マップ等の変速条件も併せて変更することが可能で、一層適切な変速制御が行われるようになる。すなわち、変速グループを切り換えれば、変速段の数や変速比、変速比ステップ、トータルの変速比幅などが変化するため、それに合わせて変速マップ等の変速条件も変更することが望ましい。変速グループ毎に複数の変速マップを用意し、変速グループについては例えば運転者がスイッチ操作で直接選択し、変速マップについては運転モードなどに応じて変更されるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
変速グループの数は、本発明では第1変速グループおよび第2変速グループを備えておれば良いが、例えば第3入力クラッチを設けるなどして第3変速グループを設定し、3つの変速グループを適宜切り換えることができるようにすることも可能である。
第6発明、第10発明、第15発明では、段付ピニオンが設けられて第1入力回転要素および第2入力回転要素(サンギヤまたはリングギヤ)がそれぞれ噛み合わされるようになっているが、そのような段付ピニオンを用いることなく、通常の遊星歯車装置を用いて構成することも可能である。
第1クラッチ〜第5クラッチ、第1ブレーキ、第2ブレーキとしては、油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、電磁式等の他の形式の係合装置を採用することもできる。変速制御を容易にするため、それ等のブレーキやクラッチと並列に一方向クラッチを設けることもできる。例えば第7発明〜第16発明において第2ブレーキと並列に一方向クラッチを設ければ、第1クラッチまたは第5クラッチを係合させるだけで第1変速段が成立させられ、更に第1ブレーキを係合させるだけで第2変速段へ切り換えることができる。エンジンブレーキが必要無い場合には、第2ブレーキに代えて一方向クラッチを設けるだけでも良い。回転を停止する点で一方向クラッチはブレーキと同様の機能が得られるのである。この他、第1ブレーキと並列に、直列に接続されたブレーキおよび一方向クラッチを設けるなど、種々の態様が可能である。
また、第7発明〜第16発明では、第1入力経路と同回転以上の第6変速段〜第8変速段、或いは第5変速段〜第8変速段が可能であるが、第1発明〜第6発明の実施に際しては、第1入力経路よりも低回転の変速段が成立させられるだけでも良い。
第1入力経路および第2入力経路は、例えば一定の変速比で伝達するように構成されるが、2段階等で変速して伝達するものを採用することもできる。また、第1入力経路および第2入力経路とは異なる変速比で伝達する第3入力経路を設けることも可能である。
第17発明では、第2入力経路に第1遊星歯車装置が設けられ、その第2入力経路の変速比(=入力部材の回転速度/主変速部への出力回転速度)が1.0より大きくて入力部材の回転を減速して伝達する一方、第1入力経路は入力部材の回転をそのまま伝達する(変速比=1.0)が、他の発明の実施に際しては、第1入力経路の変速比は必ずしも1.0である必要はなく、例えば第1入力経路の変速比が1.0より小さくて入力部材の回転を増速して伝達する一方、第2入力経路の変速比が1.0で入力部材の回転をそのまま伝達するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。第1遊星歯車装置は、例えば主変速部と同軸上に配設される。
第17発明の第1遊星歯車装置としては、3つの回転要素としてサンギヤ、キャリア、およびリングギヤを有するダブルピニオン型、或いはシングルピニオン型の遊星歯車装置が好適に用いられ、それ等のサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの何れか1つが入力部材に連結されて回転駆動され、他の1つが回転不能に固定され、残りの1つが中間出力部材として前記入力部材に対して減速回転させられて出力するように構成される。
シングルピニオン型の遊星歯車装置を用いる場合には、キャリアに配設されるピニオンギヤとして、大径部および小径部を有する段付きのもの(複合遊星歯車装置)を採用することも可能である。その場合は、3つの回転要素がピニオンギヤの大径部、小径部の一方および他方に噛み合わされるサンギヤおよびリングギヤとキャリアにて構成される場合の他、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の小径サンギヤおよび大径サンギヤとキャリアにて構成したり、ピニオンギヤの大径部、小径部にそれぞれ噛み合わされる一対の大径リングギヤおよび小径リングンギヤとキャリアにて構成したりすることもできる。
また、第17発明では、第2入力経路に第1遊星歯車装置が設けられているが、平行軸式の変速機を用いて第1入力経路および第2入力経路を形成することもできるなど種々の態様が可能である。例えば(a) 前記入力部材から回転が入力される第1軸線と、その第1軸線と平行で前記主変速部が配設された第2軸線とに跨がって配設されているとともに、(b) 前記入力部材から前記第1軸線側へ入力された回転を予め定められた第1変速比(=第1軸線側の回転速度/第2軸線側の回転速度)で前記第2軸線側へ伝達する第1動力伝達機構と、(c) 前記入力部材から前記第1軸線側へ入力された回転を前記第1変速比よりも大きい第2変速比で前記第2軸線側へ伝達する第2動力伝達機構と、を有して構成され、その場合は、(d) 第1動力伝達機構を経て伝達する経路が前記第1入力経路に相当し、第2動力伝達機構を経て伝達する経路が前記第2入力経路に相当する。
上記第1軸線側から第2軸線側へ動力伝達する第1動力伝達機構、第2動力伝達機構は、例えばカウンタギヤ対を用いて構成されるが、プーリおよびベルト、或いはスプロケットおよびチェーンなどの他の伝達機構を採用することもできる。
主変速部は、例えば第7発明〜第16発明のように構成されるが、これは飽くまでも一例であり、第1発明或いは第2発明を満足する他の種々の連結形態を採用することができる。
主変速部の第2−1遊星歯車装置〜第2−3遊星歯車装置、或いは第2−1遊星歯車装置〜第2−4遊星歯車装置の位置関係は特に限定されず、例えば第2−1遊星歯車装置、第2−2遊星歯車装置、第2−3遊星歯車装置の順番で軸方向に並べて配置することもできるが、軸方向の中央に第2−1遊星歯車装置や第2−3遊星歯車装置を配置することもできるなど、種々の態様が可能である。クラッチやブレーキについても、例えば一端部に集中して配置したり、遊星歯車装置の両側に分けて配置したりするなど、種々の態様が可能である。
第7発明〜第11発明は、前記特許文献1に記載の自動変速機において、主変速部(第2変速部)のダブルピニオン型の遊星歯車装置の第1ピニオンギヤを段付ピニオンにて構成するとともに、その段付ピニオンと噛み合う第3のサンギヤ(第2−3遊星歯車装置のサンギヤ)を設けて第5クラッチにより第2入力経路に選択的に連結するようにした場合と実質的に同じ構成で、複数の遊星歯車装置やクラッチおよびブレーキの位置関係は、特許文献1に記載のような種々の態様が可能である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、第1発明〜第11発明、第17発明の一実施例である車両用自動変速機10の骨子図で、FR車両などの縦置き用として好適に用いられるものである。この車両用自動変速機10は、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置16、シングルピニオン型の第3遊星歯車装置18、および第4遊星歯車装置20を主体として構成されている第2変速部22とを有し、入力軸24の回転を変速して出力軸26から出力する。入力軸24は入力部材に相当するもので、トルクコンバータ28のタービン軸であり、走行用駆動源としての内燃機関のクランク軸30からトルクコンバータ28を介して回転が入力される一方、出力軸26は出力部材に相当するもので、差動歯車装置などを介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この車両用自動変速機10は中心線に対して略対称的に構成されており、図1では中心線の下半分が省略されている。以下の実施例も同様である。
上記第1変速部14を構成している第1遊星歯車装置12のキャリアCA1は入力軸24に連結されて回転駆動され、サンギヤS1は回転不能にケース32に一体的に固定され、リングギヤR1は中間出力部材として入力軸24の回転を減速して第2変速部22へ出力する。このように入力軸24から第1遊星歯車装置12のキャリアCA1、そのキャリアCA1に配設されたピニオンギヤ、および中間出力部材としてのリングギヤR1を経て第2変速部22へ伝達する経路が第2入力経路PA2で、第1遊星歯車装置12のギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1に応じて定められる一定の変速比1/(1−ρ1)で減速され、本実施例ではρ1=0.500で変速比は2.0となり、入力軸24の回転速度の1/2で伝達する。また、本実施例では上記第1遊星歯車装置12を経由する第2入力経路PA2とは別に、入力軸24の回転を変速比1.0でそのまま第2変速部22へ伝達する第1入力経路PA1が設けられている。
前記第2変速部22は主変速部に相当するもので、第2遊星歯車装置16は第2−1遊星歯車装置に相当し、第3遊星歯車装置18は第2−2遊星歯車装置に相当し、第4遊星歯車装置20は第2−3遊星歯車装置に相当する。また、第2遊星歯車装置16は、サンギヤS2と噛み合う第1ピニオンギヤが大径部および小径部を有する段付ピニオン34にて構成されており、その大径部が第1ピニオンギヤとして機能してサンギヤS2と噛み合わされている一方、小径部には第4遊星歯車装置20のサンギヤS4が噛み合わされている。このサンギヤS4は、第2変速部22における第3のサンギヤに相当する。
そして、第2変速部22を構成している第2遊星歯車装置16、第3遊星歯車装置18、および第4遊星歯車装置20は、一部が互いに連結されることによって5つの回転要素RM1〜RM5が構成されており、具体的には、第2遊星歯車装置16のキャリアCA2、第3遊星歯車装置18のサンギヤS3、および第4遊星歯車装置20のキャリアCA4が互いに連結されて第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置16のリングギヤR2および第3遊星歯車装置18のキャリアCA3が互いに連結されて第2回転要素RM2が構成され、第3遊星歯車装置18のリングギヤR3によって第3回転要素が構成され、第4遊星歯車装置20のサンギヤS4によって第4回転要素RM4が構成され、第2遊星歯車装置16のサンギヤS2によって第5回転要素RM5が構成されている。
また、上記第1回転要素RM1(キャリアCA2、サンギヤS3、およびキャリアCA4)は第1ブレーキB1によってケース32に選択的に連結されて回転停止させられ、第2回転要素RM2(リングギヤR2およびキャリアCA3)は第2ブレーキB2によってケース32に選択的に連結されて回転停止させられ、第5回転要素RM5(サンギヤS2)は第1クラッチC1を介して中間出力部材である前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第1回転要素RM1(キャリアCA2、サンギヤS3、およびキャリアCA4)は第2クラッチC2を介して同じくリングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第2回転要素RM2(リングギヤR2およびキャリアCA3)は第3クラッチC3を介して入力軸24すなわち第1入力経路PA1に選択的に連結され、第1回転要素RM1(キャリアCA2、サンギヤS3、およびキャリアCA4)は第4クラッチC4を介して入力軸24すなわち第1入力経路PA1に選択的に連結され、第4回転要素RM4(サンギヤS4)は第5クラッチC5を介してリングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第3回転要素RM3(リングギヤR3)は前記出力軸26に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。上記第1クラッチC1は第1入力クラッチに相当し、第5クラッチC5は第2入力クラッチに相当し、第5回転要素RM5は第1入力回転要素に相当し、第4回転要素RM4は第2入力回転要素に相当し、第3回転要素RM3は出力用回転要素に相当する。第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第1クラッチC1〜第5クラッチC5は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。
図2の(a) は、上記第1変速部14および第2変速部22の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」で、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸24と同じ回転速度である。また、第1変速部14の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリアCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置12のギヤ比ρ1に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ1=0.500の場合である。第2変速部22の5本の縦線は、左側から順番に第1回転要素RM1(キャリアCA2、サンギヤS3、およびキャリアCA4)、第2回転要素RM2(リングギヤR2およびキャリアCA3)、第3回転要素RM3(リングギヤR3)、第4回転要素RM4(サンギヤS4)、第5回転要素RM5(サンギヤS2)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置16のギヤ比ρ2、第3遊星歯車装置18のギヤ比ρ3、および第4遊星歯車装置20のギヤ比ρ4に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ2=0.444、ρ3=0.500、ρ4=0.483の場合である。なお、第2変速部22の丸付きの数字「1」〜「5」はそれぞれ第1回転要素RM1〜第5回転要素RM5を表している。以下の実施例も同様である。
そして、この共線図から明らかなように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力軸26に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比(=入力軸24の回転速度/出力軸26の回転速度)の第1変速段「1st」が成立させられる。第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合させられて、第2変速部22が第1変速部14を介して一体的に減速回転させられると、第3回転要素RM3は「3rd」で示す回転速度すなわち第1変速部14のリングギヤR1と同じ回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。第1クラッチC1および第4クラッチC4が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第1回転要素RM1が入力軸24と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「4th」で示す回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「5th」で示す回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。
第3クラッチC3および第4クラッチC4が係合させられて、第2変速部22が入力軸24と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「6th」で示す回転速度すなわち入力軸24と同じ回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。この第6変速段「6th」の変速比は1.0である。第2クラッチC2および第3クラッチC3が係合させられて、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「7th」で示す回転速度で回転させられ、第6変速段「6th」よりも変速比が小さい第7変速段「7th」が成立させられる。第3クラッチC3および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「8th」で示す回転速度で回転させられ、第7変速段「7th」よりも変速比が小さい第8変速段「8th」が成立させられる。
また、第2クラッチC2および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が回転停止させられることにより、第3回転要素RM3は「Rev」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Rev」が成立させられる。
図2の(b) は、上記各変速段とクラッチC1〜C5、ブレーキB1、B2の作動状態との関係をまとめて示す作動表で、「○」は係合、空欄は解放を表しており、クラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで、連続する各変速段の変速を行うことができる。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、第3遊星歯車装置18の各ギヤ比ρ1〜ρ3によって適宜定められ、例えばρ1=0.500、ρ2=0.444、ρ3=0.500とすれば、図2(b) に示す変速比が得られ、変速比ステップが略一定で適切な値であるとともに、トータルの変速比幅(=5.014/0.667)も7.521程度と大きく、後進変速段「Rev」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。
一方、本実施例では第1クラッチC1を係合させる代わりに第5クラッチC5を係合させ、第4回転要素RM4を第1変速部14を介して減速回転させることにより、第1変速段「1st」〜第5変速段「5th」を成立させることもできる。これ等の変速段の変速比は、第1クラッチC1を係合させる場合に比較して変化するが、図2(a) における第4回転要素RM4(サンギヤS4)の位置すなわち第4遊星歯車装置20のギヤ比ρ4に応じて適宜定められ、このギヤ比ρ4を適当に設定することにより、第1クラッチC1の係合によって成立する第1変速段「1st」〜第5変速段「5th」の代わりに用いることができる。
本実施例では、図3に示すように第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」について、第1クラッチC1を係合させる代わりに第5クラッチC5を係合させることにより、成立させられるようになっている。これ等の変速段「1st」〜「3rd」は、第1クラッチC1および第5クラッチC5以外のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じで、具体的には第5クラッチC5および第2ブレーキB2が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が回転停止させられることにより、最も大きい変速比の第1変速段「1st」が成立させられる。また、第5クラッチC5および第1ブレーキB1が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられることにより、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられ、第2クラッチC2および第5クラッチC5が係合させられて、第2変速部22が第1変速部14を介して一体的に減速回転させられることにより、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。この第3変速段「3rd」では、同時に第1クラッチC1を係合させることも可能である。
これ等の変速段「1st」〜「3rd」を用いた変速制御では、図3(b) から明らかなように、2⇔3変速または3⇔4変速では3つの係合要素(クラッチ、ブレーキ)を切り換える必要があるが、それ以外の変速は2つの係合要素を掴み替えるだけで変速を行うことができる。また、変速段「1st」〜「3rd」の変速比は、第4遊星歯車装置20のギヤ比ρ4に応じて適宜定められ、例えばρ4=0.483とすれば図3(b) に示す変速比が得られる。これを第1クラッチC1を係合させる図2の場合と比較すると、第3変速段「3rd」の変速比は2.000で同じであるが、第1変速段「1st」では5.014が4.286になるとともに、第2変速段「2nd」では3.005が2.762になり、何れも少し小さな値となって駆動トルクが低下する。また、トータルの変速比幅は6.429程度となり、図2の場合に比較してクロスギヤレシオになる。
本実施例では、第1クラッチC1を係合させることによって成立させられる図2の第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」が第1変速グループで、第5クラッチC5を係合させることによって成立させられる図3の第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」が第2変速グループであり、第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」全体のギヤレシオは図2の方がワイドで発進加速性能が優れている。
そして、このような車両用自動変速機10は、例えば図4に示す変速制御装置100によって変速制御が行われる。変速制御装置100は、CPU、RAM、およびROM等を有するマイクロコンピュータを備えて構成されており、機能的に変速マップ切換手段102、変速グループ切換手段104、自動変速手段106、マニュアル変速手段108を備えている。また、車速Vおよびアクセル操作量θacc を表す信号が供給されるとともに、パワーモード選択スイッチ110、マニュアルモード選択スイッチ112、変速スイッチ114、変速グループ選択スイッチ116からそれぞれパワーモードを選択する信号、マニュアルモードを選択する信号、アップダウン或いは各変速段を直接選択する信号、変速グループを選択する信号が供給されるようになっている。マニュアルモード選択スイッチ112および変速スイッチ114は、例えばシフトレバー操作によって切り換えられるように設けられ、パワーモード選択スイッチ110および変速グループ選択スイッチ116は、例えばインストルメントパネル等に設けられる。また、変速グループの選択は、図2の作動表による変速と図3の作動表による変速とを切り換えるためのもので、参考のために例えばギヤレシオの大小、第1変速段「1st」の変速比の大小、或いは発進加速性能の良否などを表す表示がスイッチ116の近傍に設けられる。
上記自動変速手段106は、車速Vおよびアクセル操作量θacc をパラメータとして予め定められた変速マップに従って前記車両用自動変速機10の変速段「1st」〜「8th」を自動的に切り換えるもので、マニュアル変速手段108は、マニュアルモード選択スイッチ112によってマニュアルモードが選択された場合に、変速スイッチ114から供給されるアップダウン信号や変速段選択信号等に応じて車両用自動変速機10の変速段「1st」〜「8th」を切り換える。変速マップ切換手段102は、自動変速手段106の変速制御で使用する変速マップをパワーモードか否かによって切り換えるもので、パワーモード選択スイッチ110によりパワーモードが選択された場合はパワーモード用の変速マップを設定し、そうでない場合はノーマルモード用の変速マップを設定する。パワーモード用の変速マップは、例えばノーマルモード用よりも高車速側で変速が行われるように定められる。
変速グループ切換手段104は、図2に示すように第1変速グループを用いた作動表による変速と、図3に示すように第2変速グループを用いた作動表による変速とを切り換えるもので、マニュアルモード選択スイッチ112によってマニュアルモードが選択された場合には、変速グループ選択スイッチ116で選択された変速グループの作動表を設定し、マニュアル変速手段108は、この設定された作動表に従って変速制御を行う。マニュアルモードでない場合は、前記変速マップと同様にパワーモードか否かによって作動表を設定し、パワーモード選択スイッチ110によりパワーモードが選択された場合は図2のワイドギヤレシオの第1変速グループを用いた作動表を設定し、そうでない場合は図3の第2変速グループを用いた作動表を設定する。そして、前記自動変速手段106は、この設定された作動表に従って変速制御を行う。なお、作動表の設定や切換えは、各作動表に従ってクラッチC1〜C5、ブレーキB1、B2の係合、解放状態が切り換えられて各変速段が成立させられるように、油圧回路を切り換える電磁弁の一連のON、OFFパターン等の設定や切換えを意味する。
このように、本実施例の車両用自動変速機10は、第5回転要素RM5が第1クラッチC1により第2入力経路PA2に連結されることにより図2に示す第1変速グループの連続する第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」が成立させられ、第4回転要素RM4が第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結されることにより図3に示す第2変速グループの連続する第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」が成立させられる一方、パワーモード選択スイッチ110によるパワーモードの選択や変速グループ選択スイッチ116による変速グループそのものの選択に応じてそれ等の変速グループを切り換えて変速が行われるため、一層適切な変速制御が行われるようになる。
また、第1入力経路PA1および第2入力経路PA2の2経路で第2変速部22に回転が入力されるとともに、その第2入力経路PA2から伝達される回転を第1クラッチC1および第5クラッチC5で切り換えることにより、第1変速グループおよび第2変速グループの各変速段が成立させられるため、その第1クラッチC1または第5クラッチC5を係合させたままで各変速グループの変速制御を比較的容易に行うことができるとともに、装置が比較的簡単で安価且つコンパクトに構成され、製造コストや車両への搭載性などの要求を実用上満足できる範囲で満たすことができる。
また、第1クラッチC1、第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結される第5回転要素RM5および第4回転要素RM4は、図2(a) 、図3(a) に示す共線図上において一端部に互いに隣接して位置しており、その内側に隣接して出力用回転要素である第3回転要素RM3が位置しているため、その第3回転要素RM3を挟んで反対側に位置する第1回転要素RM1、第2回転要素RM2をブレーキB1、B2によって回転停止させたり、第2クラッチC2により第2入力経路PA2に連結したり、第3クラッチC3、第4クラッチC4により第1入力経路PA1に連結したりすることにより、第1入力経路PA1から伝達される回転速度(実施例では変速比1.0)よりも低回転の一対の第1変速グループおよび第2変速グループの複数の変速段を簡単に設定できる。本実施例では、第1変速段「1st」から第5変速段「5th」までの5つの変速段を、切換可能な変速グループとして設定することができる。
また、図2の第1変速グループおよび図3の第2変速グループの各変速段(第1変速段「1st」〜第3変速段「3rd」)は、第1クラッチC1および第5クラッチC5の係合、解放状態が異なるだけで、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じであり、両変速グループの変速段でクラッチおよびブレーキが共通して用いられるため、変速グループ毎にクラッチおよびブレーキを別々に設ける場合に比較して、装置が一層簡単且つ安価でコンパクトに構成される。
また、本実施例では特許文献1に記載の従来の遊星歯車式自動変速機において、第1入力経路PA1よりも低回転で出力する複数の連続する変速段(第1変速段「1st」〜第5変速段「5th」)を成立させる際に、第1クラッチC1を介して第2入力経路PA2に連結される第2遊星歯車装置16のサンギヤS2に対し、その第1ピニオンギヤを段付ピニオン34にするとともに、その小径部にサンギヤS4を噛み合わせて第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結できるようにするだけで良いため、第1変速グループおよび第2変速グループを切り換えて変速制御を行うことができる車両用自動変速機10を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。
また、本実施例では前進8段の多段変速が、第1変速部14を含めて4組の遊星歯車装置12、16、18、、第4遊星歯車装置20のサンギヤS4と、5つのクラッチC1〜C5および2つのブレーキB1、B2とによって達成されるため、軽量で且つコンパクトに構成できるとともに、クラッチC1〜C5およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで殆どの変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
また、遊星歯車装置12、16、18、20のギヤ比ρ1〜ρ4を0.3〜0.6の範囲内として、それ等の遊星歯車装置12、16、18、20を比較的小型(小径)に維持しつつ、図2(b) 、図3(b) に示すように第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」の変速比および変速比ステップを適当に設定することができるとともに、トータルで6以上の大きな変速比幅を確保でき、且つ後進変速段「Rev」の変速比も大きく、全体として適切な変速比特性が得られる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図5〜図7は第1発明〜第6発明、第12発明〜第17発明の一実施例であり、図5〜図7はそれぞれ前記図1〜図3に相当する図である。この車両用自動変速機40は前記車両用自動変速機10に比較して、主変速部である第2変速部42の構成が相違している。すなわち、この第2変速部42は、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置44、ダブルピニオン型の第3遊星歯車装置46、シングルピニオン型の第4遊星歯車装置48、および第5遊星歯車装置50を主体として構成されており、第2遊星歯車装置44は第2−1遊星歯車装置に相当し、第3遊星歯車装置46は第2−2遊星歯車装置に相当し、第4遊星歯車装置48は第2−3遊星歯車装置に相当し、第5遊星歯車装置50は第2−4遊星歯車装置に相当する。第2遊星歯車装置44のピニオンギヤは大径部および小径部を有する段付ピニオン52で、その小径部がピニオンギヤとして機能して第2遊星歯車装置44のサンギヤS2およびリングギヤR2と噛み合わされている一方、大径部には第5遊星歯車装置50のリングギヤR5が噛み合わされている。このリングギヤR5は第4のリングギヤに相当する。また、第2遊星歯車装置44、第3遊星歯車装置46のキャリアCA2およびCA3は共通の部材にて構成されているとともに、サンギヤS2およびS3は共通の部材にて構成されており、第2遊星歯車装置44のピニオンギヤ(段付ピニオン52の小径部)は第3遊星歯車装置46の第1ピニオンギヤ(サンギヤS3と噛み合うピニオンギヤ)を兼ねている。
そして、第2変速部42を構成している第2遊星歯車装置44、第3遊星歯車装置46、第4遊星歯車装置48、および第5遊星歯車装置50は、一部が互いに連結されることによって6つの回転要素RM1〜RM6が構成されており、具体的には、第2遊星歯車装置44のサンギヤS2および第3遊星歯車装置46のサンギヤS3が互いに連結されて第1回転要素RM1が構成され、第4遊星歯車装置48のリングギヤR4によって第2回転要素RM2が構成され、第3遊星歯車装置46のリングギヤR3および第4遊星歯車装置48のキャリアCA4が互いに連結されて第3回転要素が構成され、第2遊星歯車装置44のキャリアCA2、第3遊星歯車装置46のキャリアCA3、第4遊星歯車装置48のサンギヤS4、および第5遊星歯車装置50のキャリアCA5が互いに連結されて第4回転要素RM4が構成され、第2遊星歯車装置44のリングギヤR2によって第5回転要素RM5が構成され、第5遊星歯車装置50のリングギヤR5によって第6回転要素RM6が構成されている。
また、上記第1回転要素RM1(サンギヤS2、S3)は第1ブレーキB1によってケース32に選択的に連結されて回転停止させられ、第3回転要素RM3(リングギヤR3およびキャリアCA4)は第2ブレーキB2によってケース32に選択的に連結されて回転停止させられ、第5回転要素RM5(リングギヤR2)は第1クラッチC1を介して中間出力部材である前記第1遊星歯車装置12のリングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第1回転要素RM1(サンギヤS2、S3)は第2クラッチC2を介して同じくリングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第2回転要素RM2(リングギヤR4)は第3クラッチC3を介して入力軸24すなわち第1入力経路PA1に選択的に連結され、第3回転要素RM3(リングギヤR3およびキャリアCA4)は第4クラッチC4を介して入力軸24すなわち第1入力経路PA1に選択的に連結され、第6回転要素RM6(リングギヤR5)は第5クラッチC5を介して前記リングギヤR1すなわち第2入力経路PA2に選択的に連結され、第4回転要素RM4(キャリアCA2、CA3、サンギヤS4、およびキャリアCA5)は出力部材としての出力歯車54に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。この実施例では、第1変速部14の第1遊星歯車装置12のキャリアCA1を経由して第1入力経路PA1が構成されている。上記第1クラッチC1は第1入力クラッチに相当し、第5クラッチC5は第2入力クラッチに相当し、第5回転要素RM5は第1入力回転要素に相当し、第6回転要素RM6は第2入力回転要素に相当し、第4回転要素RM4は出力用回転要素に相当する。
そして、図6に示すように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第3回転要素RM3が回転停止させられると、出力歯車54に連結された第4回転要素RM4は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比の第1変速段「1st」が成立させられる。第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第4回転要素RM4は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合させられて、第2変速部42が第1変速部14を介して一体的に減速回転させられると、第4回転要素RM4は「3rd」で示す回転速度すなわち第1変速部14のリングギヤR1と同じ回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合させられて、第5回転要素RM5が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられると、第4回転要素RM4は「4th」で示す回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。なお、第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合させる代わりに、第1クラッチC1および第4クラッチC4を係合させることにより、第5回転要素RM5を第1変速部14を介して減速回転させるとともに第3回転要素RM3を入力軸24と一体回転させて第4変速段「4th」を成立させることもできる。
第3クラッチC3および第4クラッチC4が係合させられて、第2変速部42が入力軸24と一体回転させられると、第4回転要素RM4は「5th」で示す回転速度すなわち入力軸24と同じ回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。この第5変速段「5th」の変速比は1.0である。第2クラッチC2および第4クラッチC4が係合させられて、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第3回転要素RM3が入力軸24と一体回転させられると、第4回転要素RM4は「6th」で示す回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。第4クラッチC4および第1ブレーキB1が係合させられて、第3回転要素RM3が入力軸24と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第4回転要素RM4は「7th」で示す回転速度で回転させられ、第6変速段「6th」よりも変速比が小さい第7変速段「7th」が成立させられる。第3クラッチC3および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられると、第4回転要素RM4は「8th」で示す回転速度で回転させられ、第7変速段「7th」よりも変速比が小さい第8変速段「8th」が成立させられる。
また、第2クラッチC2および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第3回転要素RM3が回転停止させられることにより、第4回転要素RM4は「Rev」で示す回転速度で逆回転させられ、後進変速段「Rev」が成立させられる。
この場合も、図6(b) から明らかなように、クラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで、連続する各変速段の変速を行うことができる。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置44、第3遊星歯車装置46、第4遊星歯車装置48の各ギヤ比ρ1〜ρ4によって適宜定められ、例えばρ1=0.450、ρ2=0.351、ρ3=0.368、ρ4=0.286とすれば、図6(b) に示す変速比が得られ、変速比ステップが略一定で適切な値であるとともに、トータルの変速比幅(=3.550/0.526)も6.745程度と大きく、後進変速段「Rev」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。
一方、第1クラッチC1を係合させる代わりに第5クラッチC5を係合させ、第6回転要素RM6を第1変速部14を介して減速回転させることにより、第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」を成立させることができる。これ等の変速段の変速比は、第1クラッチC1を係合させる場合に比較して変化するが、図6(a) における第6回転要素RM6(リングギヤR5)の位置すなわち第5遊星歯車装置50のギヤ比ρ5に応じて適宜定められ、このギヤ比ρ5を適当に設定することにより、第1クラッチC1の係合によって成立する第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」の代わりに用いることができる。
本実施例では、図7に示すように第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」の総てについて、第1クラッチC1を係合させる代わりに第5クラッチC5を係合させることにより、成立させられるようになっている。これ等の変速段「1st」〜「4th」は、第1クラッチC1および第5クラッチC5以外のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じで、具体的には第5クラッチC5および第2ブレーキB2が係合させられて、第6回転要素RM6が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第3回転要素RM3が回転停止させられることにより、最も大きい変速比の第1変速段「1st」が成立させられる。また、第5クラッチC5および第1ブレーキB1が係合させられて、第6回転要素RM6が第1変速部14を介して減速回転させられるとともに第1回転要素RM1が回転停止させられることにより、第2変速段「2nd」が成立させられ、第2クラッチC2および第5クラッチC5が係合させられて、第2変速部42が第1変速部14を介して一体的に減速回転させられることにより、第3変速段「3rd」が成立させられ、第3クラッチC3および第5クラッチC5が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸24と一体回転させられるとともに第6回転要素RM6が第1変速部14を介して減速回転させられることにより、第4変速段「4th」が成立させられる。この第4変速段「4th」は、第4クラッチC4および第5クラッチC5を係合させて、第3回転要素RM3を入力軸24と一体回転させるとともに第6回転要素RM6を第1変速部14を介して減速回転させることにより成立させることもできる。
これ等の変速段「1st」〜「4th」を用いた変速制御でも、図7(b) から明らかなように、総ての変速で2つの係合要素(クラッチまたはブレーキ)を掴み替えるだけで変速を行うことができる。また、変速段「1st」〜「4th」の変速比は、第5遊星歯車装置50のギヤ比ρ5に応じて適宜定められ、例えばρ5=0.561とすれば図7(b) に示す変速比が得られる。これを第1クラッチC1を係合させる図6の場合と比較すると、第3変速段「3rd」の変速比は1.818で同じであるが、第1変速段「1st」では3.550が4.589になるとともに、第2変速段「2nd」では2.456が2.839になり、何れも少し大きな値となって駆動トルクが増加する一方、第4変速段「4th」では1.349が1.259になって僅かに小さな値になる。また、トータルの変速比幅は8.719程度となり、図6の場合に比較してワイドギヤレシオになる。
本実施例では、第1クラッチC1を係合させることによって成立させられる図6の第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」が第1変速グループで、第5クラッチC5を係合させることによって成立させられる図7の第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」が第2変速グループであり、第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」全体のギヤレシオは図7の方がワイドで発進加速性能が優れている。
このように、本実施例の車両用自動変速機40においても、第5回転要素RM5が第1クラッチC1により第2入力経路PA2に連結されることにより図6に示す第1変速グループの連続する第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」が成立させられ、第6回転要素RM6が第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結されることにより図7に示す第2変速グループの連続する第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」が成立させられるため、例えば前記実施例と同様にパワーモード選択スイッチ110によるパワーモードの選択や変速グループ選択スイッチ116による変速グループそのものの選択に応じてそれ等の変速グループを切り換えて一連の変速が行われることにより、一層適切な変速制御が行われるようになる。
また、第1入力経路PA1および第2入力経路PA2の2経路で第2変速部42に回転が入力されるとともに、その第2入力経路PA2から伝達される回転を第1クラッチC1および第5クラッチC5で切り換えることにより、第1変速グループおよび第2変速グループの各変速段が成立させられるため、その第1クラッチC1または第5クラッチC5を係合させたままで各変速グループの変速制御を比較的容易に行うことができるとともに、装置が比較的簡単で安価且つコンパクトに構成され、製造コストや車両への搭載性などの要求を実用上満足できる範囲で満たすことができる。
また、第1クラッチC1、第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結される第5回転要素RM5および第6回転要素RM6は、図6(a) 、図7(a) に示す共線図上において一端部に互いに隣接して位置しており、その内側に隣接して出力用回転要素である第4回転要素RM4が位置しているため、その第4回転要素RM4を挟んで反対側に位置する第1回転要素RM1〜第3回転要素RM3をブレーキB1、B2によって回転停止させたり、第2クラッチC2により第2入力経路PA2に連結したり、第3クラッチC3、第4クラッチC4により第1入力経路PA1に連結したりすることにより、第1入力経路PA1から伝達される回転速度(実施例では変速比1.0)よりも低回転の一対の第1変速グループおよび第2変速グループの複数の変速段を簡単に設定できる。
また、図6の第1変速グループおよび図7の第2変速グループの各変速段(第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」)は、第1クラッチC1および第5クラッチC5の係合、解放状態が異なるだけで、他のクラッチおよびブレーキの係合、解放状態は同じであり、両変速グループの変速段でクラッチおよびブレーキが共通して用いられるため、変速グループ毎にクラッチおよびブレーキを別々に設ける場合に比較して、装置が一層簡単且つ安価でコンパクトに構成される。
また、本実施例では、第1入力経路PA1よりも低回転で出力する複数の連続する変速段(第1変速段「1st」〜第4変速段「4th」)を成立させる際に、第1クラッチC1を介して第2入力経路PA2に連結される第2遊星歯車装置44のリングギヤR2に対し、そのリングギヤR2と噛み合うピニオンギヤを段付ピニオン52にするとともに、その大径部にリングギヤR5を噛み合わせて第5クラッチC5により第2入力経路PA2に連結できるようにするだけで良いため、第1変速グループおよび第2変速グループを切り換えて変速制御を行うことができる車両用自動変速機40を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。
また、本実施例では前進8段の多段変速が、第1変速部14を含めて4組の遊星歯車装置12、44、46、48と、第5遊星歯車装置50のリングギヤR5と、5つのクラッチC1〜C5および2つのブレーキB1、B2とによって達成されるため、軽量で且つコンパクトに構成できるとともに、クラッチC1〜C5およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで総ての変速を行うことができるため、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
また、遊星歯車装置12、44、46、48、50のギヤ比ρ1〜ρ5を所定の範囲内として、それ等の遊星歯車装置12、44、46、48、50を比較的小型(小径)に維持しつつ、図6(b) 、図7(b) に示すように第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」の変速比および変速比ステップを適当に設定することができるとともに、トータルで6以上の大きな変速比幅を確保でき、且つ後進変速段「Rev」の変速比も大きく、全体として適切な変速比特性が得られる。
なお、前記実施例では何れも前進8段変速の場合について説明したが、例えば第1変速段「1st」〜第7変速段「7th」、第2変速段「2nd」〜第8変速段「8th」、或いは第1変速段「1st」〜第6変速段「6th」+第8変速段「8th」などの前進7段で変速制御を行うこともできるし、前進6段以下の変速段で変速制御を行うことも可能である。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。
10、40:車両用自動変速機 12:第1遊星歯車装置 14:第1変速部 16、44:第2遊星歯車装置(第2−1遊星歯車装置) 18、46:第3遊星歯車装置(第2−2遊星歯車装置) 20、48:第4遊星歯車装置(第2−3遊星歯車装置) 22、42:第2変速部 24:入力軸(入力部材) 26:出力軸(出力部材) 34、52:段付ピニオン 50:第5遊星歯車装置(第2−4遊星歯車装置) 54:出力歯車(出力部材) 100:変速制御装置 PA1:第1入力経路 PA2:第2入力経路 RM1:第1回転要素 RM2:第2回転要素 RM3:第3回転要素 RM4:第4回転要素 RM5:第5回転要素 RM6:第6回転要素 C1:第1クラッチ C2:第2クラッチ C3:第3クラッチ C4:第4クラッチ C5:第5クラッチ B1:第1ブレーキ B2:第2ブレーキ