(57)【要約】【課題】自動変速機の切換機構を迅速に切り換えることができると共に、切換音の発生を抑制する。【解決手段】自動変速機は、入力部材と、遊星歯車機構と、複数の係合機構と、出力部材と、制御部と、切換機構とを備える。制御部は、シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられるときに（ＳＴＥＰ１）、切換機構で固定される要素を、係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする後進側準備モードを実行可能に構成される（ＳＴＥＰ３）。制御部は、後進側準備モードを実行して要素が所定回転数以下となってから（ＳＴＥＰ５）、切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換える（ＳＴＥＰ７）。【選択図】図６
2014196823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、
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、
前記要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、
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複数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、
複数の前記要素のうちの１つの要素の、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記要素を前記筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構を備え、
前記制御部は、
シフトポジションが前進レンジのときに、前記切換機構を前記逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、前記切換機構を前記固定状態とし、
シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられるときに、前記切換機構で固定される要素を、前記係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする後進側準備モードを実行可能に構成され、
前記制御部は、前記後進側準備モードを実行して前記要素が所定回転数以下となってから、前記切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機であって、
油温を検出する油温検出部と、
車両の走行送度を検出する車速検出部とを備え、
前記制御部は、前記油温検出部で検出された油温と前記車速検出部で検出された車速に応じて所定時間を設定し、該所定時間が経過したか否かで前記要素が前記所定回転数以下となったか否かを判定することを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、
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、
前記要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、
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複数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、
複数の前記要素のうちの１つの要素が、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記要素を前記筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構と、
車両の走行速度を検出する車速検出部とを備え、
前記制御部は、シフトポジションが前進レンジのときに、前記切換機構を前記逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、前記切換機構を前記固定状態とし、
シフトポジションが前進レンジであるときに、前記車速検出部で検出された車速が所定の第１速度以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合には、前記切換機構で固定される要素を、前記係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする前進側準備モードを備え、
前記制御部は、前記前進側準備モードで前記要素が所定回転数以下となってから、前記切換機構を固定状態から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。
【請求項４】
請求項３記載の自動変速機であって、
前記係合機構は、油圧作動型であり、
前記制御部は、シフトポジションが前進レンジであるときに、前記車速検出部で検出された車速が所定の第２速度以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合に、前進側準備モードで連結状態又は固定状態とする係合機構に待機油圧を供給することを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の自動変速機であって、
前記車両はアクセル開度を検出するアクセル開度検出部を備え、
前記制御部は、前記車速検出部で検出された車速が前記第１速度よりも速い速度に設定された所定の第３速度以上、または前記アクセル開度検出部で検出されたアクセル開度が所定開度以上であるときは、前記前進側準備モードを終了させることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の自動変速機であって、
油圧制御回路を備え、
前記油圧制御回路は、
ライン圧を検出する油圧検出部と、
前記ライン圧を調圧する油圧調節部と、
前記ライン圧が供給されることで移動自在なスライダとを備え、
前記切換機構は、前記スライダの移動によって前記逆転阻止状態又は前記固定状態に切り換えられ、
前記制御部は、前記油圧検出部で検出されたライン圧が前記切換機構を前記逆転阻止状態又は前記固定状態に切り換えるために必要は圧力未満であるときには、前記油圧調節部で前記ライン圧を昇圧させることを特徴とする自動変速機。
【請求項７】
筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、
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、
前記要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、
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複数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、
複数の前記要素のうちの１つの要素が、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記要素を前記筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構と、
車両の走行速度を検出する車速検出部とを備え、
前記制御部は、
シフトポジションが前進レンジのときに、前記切換機構を前記逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、前記切換機構を前記固定状態とし、
シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられるときに、前記切換機構で固定される要素を、前記係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする後進側準備モードを実行可能に構成され、
シフトポジションが前進レンジであるときに、前記車速検出部で検出された車速が所定の第１速度以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合には、前記切換機構で固定される要素を、前記係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする前進側準備モードを実行可能に構成され、
前記制御部は、前記前進側準備モードを実行中で前記要素が所定回転数以下となる前に、シフトポジションが前進レンジからニュートラルレンジに切り換えられたことを検出した場合には、前記前進側準備モードを中止し、シフトポジションが後進レンジのときの後進側準備モードを実行することを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車機構を用いた自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４つの遊星歯車機構とクラッチやブレーキからなる６つの係合機構とを用いて前進８段、後進１段の変速を行えるように構成された自動変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の自動変速機は、筐体内に回転自在に軸支した入力軸と、入力軸と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材とを備えている。出力部材の回転は、ディファレンシャルギヤ又はプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。
【０００４】
筐体内には、第１〜第４の４つの遊星歯車機構が入力軸と同心に配置されている。第１遊星歯車機構は、第１サンギヤと、第１リングギヤと、第１サンギヤと第１リングギヤとに噛合する第１ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第１キャリアとの３つの要素からなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構（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、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。）で構成されている。
【０００５】
第１遊星歯車機構の３つの要素を、第１遊星歯車機構の共線図（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）の並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素は第１サンギヤ、第２要素は第１キャリア、第３要素は第１リングギヤになる。
【０００６】
第２遊星歯車機構も、第２サンギヤと、第２リングギヤと、第２サンギヤ及び第２リングギヤに噛合する第２ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第２キャリアとの３つの要素からなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。第２遊星歯車機構の３つの要素を、第２遊星歯車機構の共線図の並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素は第２リングギヤ、第５要素は第２キャリア、第６要素は第２サンギヤになる。
【０００７】
第３遊星歯車機構も、第３サンギヤと、第３リングギヤと、第３サンギヤ及び第３リングギヤに噛合する第３ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第３キャリアとの３つの要素からなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。第３遊星歯車機構の３つの要素を、第３遊星歯車機構の共線図の並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素は第３サンギヤ、第８要素は第３キャリア、第９要素は第３リングギヤになる。
【０００８】
第４遊星歯車機構も、第４サンギヤと、第４リングギヤと、第４サンギヤ及び第４リングギヤに噛合する第４ピニオンを自転及び公転自在に軸支する第４キャリアとの３つの要素からなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。第４遊星歯車機構の３つの要素を、第４遊星歯車機構の共線図の並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素は第４リングギヤ、第１１要素は第４キャリア、第１２要素は第４サンギヤになる。
【０００９】
第１遊星歯車機構の第１サンギヤ（第１要素）は、入力軸に連結されている。また、第４遊星歯車機構の第４リングギヤ（第１０要素）は、出力部材に連結されている。
【００１０】
また、第１遊星歯車機構の第１キャリア（第２要素）と第２遊星歯車機構の第２キャリア（第５要素）と第３遊星歯車機構の第３リングギヤ（第９要素）とが連結されて、第１連結体（第２要素、第５要素、第９要素）が構成されている。また、第１遊星歯車機構の第１リングギヤ（第３要素）と第４遊星歯車機構の第４サンギヤ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体（第３要素、第１２要素）が構成されている。また、第３遊星歯車機構の第３キャリア（第８要素）と第４遊星歯車機構の第４キャリア（第１１要素）とが連結されて、第３連結体（第８要素、第１１要素）が構成されている。
【００１１】
また、特許文献１の自動変速機は、第１から第３の３つのクラッチと、第１から第３の３つのブレーキとからなる合計６つの係合機構を備える。
【００１２】
第１クラッチは、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構の第１サンギヤ（第１要素）と第３連結体（第８要素、第１１要素）を連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第２クラッチは、湿式多板クラッチであり、第１遊星歯車機構の第１サンギヤ（第１要素）と第２遊星歯車機構の第２リングギヤ（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に切換自在に構成されている。
【００１３】
第３クラッチは、湿式多板クラッチであり、第２遊星歯車機構の第２サンギヤ（第６要素）と第２連結体（第３要素、第１２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に切換自在に構成されている。第１ブレーキは、湿式多板ブレーキであり、第３連結体（第８要素、第１１要素）を筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００１４】
第２ブレーキは、湿式多板ブレーキであり、第３遊星歯車機構の第３サンギヤ（第７要素）を筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。第３ブレーキは、湿式多板ブレーキであり、第２遊星歯車機構の第２サンギヤ（第６要素）を筐体に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。
【００１５】
特許文献１の自動変速機では、第１ブレーキ、第２ブレーキ、及び第３ブレーキを固定状態とすることで、前進１速段が確立される。第２ブレーキ、及び第３ブレーキを固定状態とし、第３クラッチを連結状態とすることで、前進２速段が確立される。第２ブレーキ、及び第３ブレーキを固定状態とし、第２クラッチを連結状態とすることで、前進３速段が確立される。第２ブレーキを固定状態とし、第２クラッチ及び第３クラッチを連結状態とすることで、前進４速段が確立される。
【００１６】
第２ブレーキを固定状態とし、第１クラッチ及び第２クラッチを連結状態とすることで、前進５速段が確立される。第１から第３の３つのクラッチを連結状態とすることで、前進６速段が確立される。第３ブレーキを固定状態とし、第１クラッチ及び第２クラッチを連結状態とすることで、前進７速段が確立される。第３ブレーキを固定状態とし、第１クラッチ及び第３クラッチを連結状態とすることで、前進８速段が確立される。第１ブレーキ、及び第３ブレーキを固定状態とし、第２クラッチを連結状態とすることで、後進段が確立される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０１２−９７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来の自動変速機では、第１ブレーキを切換機構としてのツーウェイクラッチで構成することが考えられる。このツーウェイクラッチからなる切換機構は、例えば、第３連結体（第８要素、第１１要素）の正転（入力軸の回転方向と同一方向への回転）を許容し、逆転（入力軸の回転方向とは逆方向の回転）阻止する逆転阻止状態と、第３連結体（第８要素、第１１要素）を筐体に固定する固定状態とに切換自在に構成することができる。
【００１９】
このような切換機構で第１ブレーキを構成した場合、車両が前進しているときは切換機構を逆転阻止状態とし、車両が後進しているときは切換機構を固定状態とする。そして、運転者のシフトレバー操作によって、シフトポジションが後進レンジから前進レンジに切り換えられたとき、切換機構は、固定状態から逆転阻止状態に切り換えられる。運転者のシフトレバー操作によって、シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられたとき、切換機構は、逆転阻止状態から固定状態に切り換えられる。
【００２０】
ところで、切換機構が逆転阻止状態のとき、第３連結体（第８要素、第１１要素）は正転側には自由に回転することができる。したがって、第３連結体（第８要素、第１１要素）が正転側に回転している状態で、切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換えると、第３連結体（第８要素、第１１要素）の回転が急に止められることとなり、比較的大きな切換音が発生して、車両の乗員に不快感を与える虞がある。
【００２１】
これを防止すべく、第３連結体（第８要素、第１１要素）の回転速度が十分に低下してから切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換えることも考えられる。しかしながら、これでは、切換機構の切り換えに要する時間が掛かり過ぎるという問題がある。
【００２２】
上述の自動変速機の骨格は一例であるが、この切換機構の切換音の問題は、前後進の切り換えのときに、切換機構の状態が切り換えられる自動変速機の全てにおいて発生する虞がある。
【００２３】
本発明は、以上の点に鑑み、切換機構を迅速に切り換えることができると共に、切換音の発生を抑制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。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
［１］上記目的を達成するため、本発明の第１態様は、筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、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、前記要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、前記要素を前記筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、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複数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、複数の前記要素のうちの１つの要素の、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、前記要素を前記筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構を備え、前記制御部は、シフトポジションが前進レンジのときに、前記切換機構を前記逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、前記切換機構を前記固定状態とし、シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられるときに、前記切換機構で固定される要素を、前記係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする後進側準備モードを実行可能に構成され、前記制御部は、前記後進側準備モードを実行して前記要素が所定回転数以下となってから、前記切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換えることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第１態様によれば、後進側準備モードによって、切換機構で固定される要素の回転数を、係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下とすることにより、切換機構を迅速に切り換えることができると共に、切換音の発生を抑制することができる。
【００２６】
［２］ここで、後進側準備モードにおいて、切換機構で固定される要素の回転数が所定回転数以下となったか否かは、回転数センサ等の回転数検出部を設けて、判定することが考えられる。しかしながら、これでは、回転数検出部を設ける必要があり、部品点数が増加し、コストが嵩む。
【００２７】
そこで、本発明の第１態様においては、油温を検出する油温検出部と、車両の走行送度を検出する車速検出部とを備え、制御部は、油温検出部で検出された油温と車速検出部で検出された車速に応じて所定時間を設定し、該所定時間が経過したか否かで要素が所定回転数以下となったか否かを判定するように構成してもよい。
【００２８】
かかる構成によれば、別途、切換機構で固定される要素の回転数を検出する回転数検出部を設ける必要が無く、部品点数の増加を防止し、コストアップを防止することができる。
【００２９】
［３］また、本発明の第２態様は、筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、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、要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、要素を筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、出力部材と、係合機構を制御する制御部とを備え、入力部材の回転を複数段に変速して出力部材から出力自在な自動変速機であって、複数の要素のうちの１つの要素が、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、要素を筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構と、車両の走行速度を検出する車速検出部とを備え、制御部は、シフトポジションが前進レンジのときに、切換機構を逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、切換機構を固定状態とし、シフトポジションが前進レンジであるときに、車速検出部で検出された車速が所定の第１速度未満であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合には、切換機構で固定される要素を、係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする前進側準備モードを備え、制御部は、前進側準備モードで要素が所定回転数以下となってから、切換機構を固定状態から逆転阻止状態に切り換えることを特徴とする。
【００３０】
ここで、本発明の第１態様では、切換機構で固定される要素が所定の回転数以下となるまで待つ場合と比較して、迅速に後進側インギヤの状態に移行することができる。しかしながら、本発明の第１態様では、後進レンジが選択されてから後進側準備モードが完了するまでは、後進側インギヤの状態に移行できない。
【００３１】
本発明の第２態様によれば、前進レンジの間に前進側準備モードによって、切換機構を逆転阻止状態から固定状態に切り換える。従って、前進レンジから後進レンジに切り換えられたときには直ちに後進側インギヤの状態に移行することができ、切換機構の切換音の発生を防止しつつ、後進レンジによる走行の応答性を更に向上させることができる。
【００３２】
［４］また、本発明の第２態様においては、係合機構は、油圧作動型であり、制御部は、シフトポジションが前進レンジであるときに、車速検出部で検出された車速が所定の第２車速以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合に、前進側準備モードで連結状態又は固定状態とする係合機構に待機油圧を供給することが好ましい。
【００３３】
かかる構成によれば、係合機構に待機油圧を供給しておくことで、迅速に前進側準備モードを完了することができる。
【００３４】
［５］ところで、本発明の第２態様においては、前進レンジにおいて前進側準備モードを実行するため、後進レンジに移行することなく、再び車両が発進する場合も想定される。従って、制御部は、車速検出部で検出された車速が第１速度よりも速い速度に設定された所定の第３車速以上、またはアクセル開度検出部で検出されたアクセル開度が所定開度以上であるときは、前進側準備モードを終了させることが好ましい。これにより、車両は再度の発進をスムーズに行うことができる。
【００３５】
［６］また、本発明においては、油圧制御回路を設け、油圧制御回路に、ライン圧を検出する油圧検出部と、ライン圧を調圧する油圧調節部と、ライン圧が供給されることで移動自在なスライダとを設け、切換機構は、スライダの移動によって逆転阻止状態又は固定状態に切り換えられ、制御部は、油圧検出部で検出されたライン圧が切換機構を逆転阻止状態又は固定状態に切り換えるために必要は圧力未満であるときには、油圧調節部でライン圧を昇圧させるように構成することができる。
【００３６】
かかる構成によれば、ライン圧を利用して切換機構の状態を適切に切り換えることができる。
【００３７】
［７］また、本発明の第３態様は、筐体内に配置され、駆動源の動力が伝達される入力部材と、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、要素同士を連結する連結状態に切り換え自在な、又は、要素を筐体に固定する固定状態に切り換え自在な複数の係合機構と、出力部材と、係合機構を制御する制御部とを備え、入力部材の回転を複数段に変速して出力部材から出力自在な自動変速機であって、複数の要素のうちの１つの要素が、車両が前進するときの回転方向である正転を許容し、車両が後進するときの回転方向である逆転を阻止する逆転阻止状態と、要素を筐体に固定する固定状態とに切換自在な切換機構と、車両の走行速度を検出する車速検出部とを備え、制御部は、シフトポジションが前進レンジのときに、切換機構を逆転阻止状態とし、シフトポジションが後進レンジのときに、切換機構を固定状態とし、シフトポジションが前進レンジから後進レンジに切り換えられるときに、切換機構で固定される要素を、係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする後進側準備モードを実行可能に構成され、シフトポジションが前進レンジであるときに、車速検出部で検出された車速が所定の第１速度以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段が確立されている場合には、切換機構で固定される要素を、係合機構を連結状態又は固定状態とすることで、所定回転数以下にする前進側準備モードを実行可能に構成され、制御部は、前進側準備モードを実行中で要素が所定回転数以下となる前に、シフトポジションが前進レンジからニュートラルレンジに切り換えられたことを検出した場合には、前進側準備モードを中止し、シフトポジションが後進レンジのときの後進側準備モードを実行することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の自動変速機の実施形態を模式的に示す説明図。
【図２】本発明の自動変速機の実施形態を示すスケルトン図。
【図３】本実施形態の自動変速機の共線図。
【図４】本実施形態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５】本実施形態のツーウェイクラッチを示す説明図。
【図６】本実施形態の後進側準備モードの処理を示すフローチャート。
【図７】本実施形態の後進側準備モードを実行するときの切換機構の作動を示す説明図。
【図８】本実施形態の前進側準備モードの処理を示すフローチャート。
【図９】本実施形態の前進側準備モードを実行するときの切換機構の作動を示す説明図。
【図１０】他の実施形態のツーウェイクラッチの固定状態を示す断面図。
【図１１】他の実施形態のツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す断面図。
【図１２】他の実施形態のツーウェイクラッチの固定状態を示す斜視図。
【図１３】他の実施形態のツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す斜視図。
【図１４】他の実施形態の切換機構を示す説明図。
【図１５】他の実施形態の後進側準備モードの処理を示すフローチャート。
【図１６】他の実施形態の前進側準備モードの処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、本発明の自動変速機ＴＭの実施形態を模式的に示したものである。図２は、本実施形態の自動変速機ＴＭを示すスケルトン図である。この自動変速機ＴＭは、筐体としての変速機ケース１内に回転自在に軸支した、図外の内燃機関（エンジン）等の駆動源ＥＮＧが出力する駆動力がロックアップクラッチＬＣ及びダンパＤＡを有するトルクコンバータＴＣを介して伝達される入力部材としての入力軸２と、入力軸２と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材３とを備えている。
【００４０】
出力部材３の回転は、図外のディファレンシャルギヤ又はプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。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。
【００４１】
筐体としての変速機ケース１内には、第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜４が入力軸２と同心に配置されている。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とリングギヤＲａと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とからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構（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、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。）で構成されている。
【００４２】
図３の上から２段目に示す第１遊星歯車機構ＰＧＳ１の共線図（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）を参照して、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から夫々第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。
【００４３】
ここで、サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定される。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）は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸２と同じ回転速度）であることを示している。
【００４４】
第２遊星歯車機構ＰＧＳ２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とからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００４５】
図３の上から１段目（最上段）に示す第２遊星歯車機構ＰＧＳ２の共線図を参照して、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間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。
【００４６】
第３遊星歯車機構ＰＧＳ３も、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とからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００４７】
図３の上から３段目に示す第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の共線図を参照して、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間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。
【００４８】
第４遊星歯車機構ＰＧＳ４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とからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。
【００４９】
図３の上から４段目（最下段）に示す第４遊星歯車機構ＰＧＳ４の共線図を参照して、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間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。
【００５０】
第１遊星歯車機構ＰＧＳ１のサンギヤＳａ（第１要素）は、入力軸２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、出力ギヤからなる出力部材３に連結されている。
【００５１】
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。
【００５２】
また、本実施形態の自動変速機は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第４の４つのブレーキＢ１〜Ｂ４とからなる７つの係合機構を備える。
【００５３】
第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、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とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに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り、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）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
【００５４】
第３クラッチＣ３は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、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とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第１ブレーキＢ１は、ツーウェイクラッチであり、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）をを許容し、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に切換自在に構成されている。
【００５５】
ツーウェイクラッチで構成された第１ブレーキＢ１は、逆転阻止状態において、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、この回転が許容されて開放状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１に固定される固定状態となる。本実施形態においては、ツーウェイクラッチで構成された第１ブレーキＢ１が本発明の切換機構に該当する。
【００５６】
第２ブレーキＢ２は、ツーウェイクラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転を阻止する正転阻止状態と、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の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。
【００５７】
ツーウェイクラッチで構成された第２ブレーキＢ２は、正転阻止状態において、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）に正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１に固定される固定状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、回転が許容されて開放状態となる。
【００５８】
逆に、ツーウェイクラッチで構成された第２ブレーキＢ２は、逆転阻止状態において、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）に正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が許容されて開放状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１に固定される固定状態となる。なお、第２ブレーキＢ２を油圧作動型の湿式多板ブレーキで構成してもよい。
【００５９】
第３ブレーキＢ３は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、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に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り、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に切換自在に構成されている。
【００６０】
各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ４は、図１に示す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により、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。
【００６１】
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、出力部材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。
【００６２】
そして、第４ブレーキＢ４が第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、４つのブレーキＢ１〜Ｂ４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り、ブレーキＢ１〜Ｂ４を遊星歯車機構及びクラッチと共に入力軸２の軸線上に並べて配置した場合に比べて、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。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。
【００６３】
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、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り、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うため、自動変速機の軸長の短縮化を図ることができる。
【００６４】
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よく、これによって軸長の短縮化を図ることができるが、両者が完全に径方向で重なり合っていれば、最も軸長を短くすることができる。
【００６５】
次に、図３及び図４を参照して、実施形態の自動変速機の各変速段を確立させる場合を説明する。
【００６６】
１速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とする。第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２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。
【００６７】
これにより、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３の第７から第９の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃ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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００６８】
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が、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からなる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を正転阻止状態に切り換えればよい。
【００６９】
２速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、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を逆転阻止状態とすることで、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。
【００７０】
また、第３クラッチＣ３を連結状態とするで、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。そして、出力部材３が連結された第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。なお、２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からなる第２ブレーキＢ２を正転阻止状態に切り換えればよい。
【００７１】
３速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、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を逆転阻止状態とすることで、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。
【００７２】
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、即ち第１連結体Ｃａ−Ｃｂ−Ｒｃの回転速度は、ｉ／（ｉ＋１）となる。
【００７３】
そして、出力部材３が連結された第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。なお、３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からなる第２ブレーキＢ２を正転阻止状態に切り換えればよい。
【００７４】
４速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、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を逆転阻止状態とすることで、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。
【００７５】
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。これにより、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り、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。
【００７６】
そして、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。
【００７７】
従って、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。そして、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度がｊ／（ｊ＋１）となり、出力部材３が連結された第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。なお、４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からなる第２ブレーキＢ２を正転阻止状態に切り換えればよい。
【００７８】
５速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、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を逆転阻止状態とすることで、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。
【００７９】
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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００８０】
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。しかしながら、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。また、５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からなる第２ブレーキＢ２を正転阻止状態に切り換えればよい。
【００８１】
６速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とし、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜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を逆転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転が許容される。
【００８２】
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。
【００８３】
従って、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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００８４】
７速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２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２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転が許容される。
【００８５】
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。
【００８６】
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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００８７】
８速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２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２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転が許容される。
【００８８】
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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００８９】
９速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２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２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転が許容される。
【００９０】
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。
【００９１】
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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００９２】
１０速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２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２ブレーキＢ２を逆転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）の正転が許容される。
【００９３】
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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００９４】
後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第２ブレーキＢ２を正転阻止状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。第２ブレーキＢ２を正転阻止状態とすることで、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）逆転が許容される。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。また、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。そして、出力部材３が連結された第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。
【００９５】
なお、図３中の破線で示す速度線は、４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜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。
【００９６】
図４は、上述した各変速段におけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ４の状態を纏めて表示した図であり、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４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、第１ブレーキＢ１の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｆ」は固定状態を示している。また、第２ブレーキＢ２の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｆ」は正転阻止状態を示している。
【００９７】
また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｆ」は第１ブレーキＢ１又は第２ブレーキＢ２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又は正転阻止状態の「Ｆ」に切り換えることを示している。
【００９８】
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の変速比（入力軸２の回転速度／出力部材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。
【００９９】
次に、図５を参照して、ツーウェイクラッチについて詳しく説明する。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。このツーウェイクラッチの一例を図５に示して具体的に説明する。
【０１００】
図５の第１ブレーキＢ１としてのツーウェイクラッチＴＷは、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄに連結されるインナーリングＴＷ１と、インナーリングＴＷ１の径方向外方に間隔を存して配置されると共に変速機ケース１に連結されるアウターリングＴＷ２と、インナーリングＴＷ１とアウターリングＴＷ２との間に配置される保持リングＴＷ３とを備える。
【０１０１】
インナーリングＴＷ１には、外周面に複数のカム面ＴＷ１ａが形成されている。保持リングＴＷ３には、カム面ＴＷ１ａに対応させて複数の切欠孔ＴＷ３ａが設けられている。この切欠孔ＴＷ３ａには、ローラＴＷ４が収容されている。また、ツーウェイクラッチＴＷは、図示省略した噛合機構を備える。
【０１０２】
噛合機構は、アウターリングＴＷ２と保持リングＴＷ３とを連結するアウター連結状態と、インナーリングＴＷ１と保持リングＴＷ３とを連結するインナー連結状態とに切換自在に構成されている。
【０１０３】
また、ローラＴＷ４の径は、図５（ａ）に示すように、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの中央部に存するときは隙間Ａが開き、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの端部に存するときにはインナーリングＴＷ１及びアウターリングＴＷ２に接触するように、設定されている。
【０１０４】
噛合機構で、アウターリングＴＷ２と保持リングＴＷ３とが連結されたアウター連結状態であるときは、インナーリングＴＷ１が正転及び逆転のどちらに回転しようとしても、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、保持リングＴＷ３も変速機ケース１に固定されているため、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａの端部に位置することとなる。
【０１０５】
このとき、ローラＴＷ４がカム面ＴＷ１ａとアウターリングＴＷ２の内周面とに挟まれて、インナーリングＴＷ１の回転が阻止される。即ち、ツーウェイクラッチＴＷは固定状態となる。
【０１０６】
図示省略した噛合機構は、インナーリングＴＷ１と保持リングＴＷ３とを連結するインナー連結状態では、図５（ｂ）に示すように切欠孔ＴＷ３ａがカム面ＴＷ１ａの一方の端部に位置する状態となるように構成されている。
【０１０７】
図５における時計回り方向を逆転方向とすると、このツーウェイクラッチＴＷは、インナーリングＴＷ１と保持リングＴＷ３とを連結するインナー連結状態とすることにより、逆転阻止状態となる。
【０１０８】
また、本実施形態の自動変速機ＴＭが搭載される車両には、シフトポジションを前進レンジ、ニュートラルレンジ、後進レンジ、の何れかに切換自在なシフトレバー４２と、油圧制御回路４３の油の温度（油温）を検出する油温検出部４３ａと、油圧制御回路４３のライン圧を検出する油圧検出部４３ｂと、油圧制御回路４３のライン圧を調節自在な油圧調節弁からなる油圧調節部４３ｃと、車両の走行速度を検出する車速検出部４４と、エンジンブレーキのオン、オフを検出するエンジンブレーキ判定部４６と、駆動源ＥＮＧの回転数を検出する駆動源回転数検出部４８と、入力軸２の回転数を検出する入力回転数検出部５０と、ブレーキペダルのオン、オフを検出するブレーキペダル検出部５４と、アクセルペダルのオン、オフを検出するアクセル開度検出部５６とが設けられている。
【０１０９】
制御部ＥＣＵは、シフトレバー４２のシフトポジションの情報、油温検出部４３ａからの油圧制御回路４３の油の温度（油温）の情報、油圧検出部４３ｂからのライン圧（油圧）の情報、車速検出部４４からの車両の走行速度の情報、エンジンブレーキ判定部４６からのエンジンブレーキの使用状態としてのエンジンブレーキのオン、オフの情報、駆動源回転数検出部４８からの駆動源ＥＮＧの回転数の情報、入力回転数検出部５０からの入力軸２の回転数の情報、ブレーキペダル検出部５４からのブレーキペダルのオン、オフの情報、アクセル開度検出部５６からのアクセルペダルのオン、オフの情報を受信する。
【０１１０】
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態の自動変速機ＴＭの後進側準備モードを説明する。後進側準備モードは、シフトレバー４２の操作によってシフトポジションが前進レンジ（Ｄレンジ）からニュートラルレンジ（Ｎレンジ）を介して後進レンジ（Ｒレンジ）に切り換わるときに、後進レンジ（Ｒレンジ）に移行した段階で主な処理が実行される。また、後進側準備モードは、所定のサイクルタイムで実行される。
【０１１１】
なお、本実施形態の自動変速機ＴＭでは、シフトレバー４２の操作によって、前進レンジからニュートラルレンジに切り換えられたときに、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４ブレーキＢ４を締結状態として、入力軸２の回転数を低下させるニュートラル準備処理（図７では、「Ｄ→Ｎ  ＯＦＦ」で示す自動変速機ＴＭの状態）を、入力軸２の回転数が所定の回転数まで低下したと推定できる時間に設定された所定時間が経過するまで実行するように制御されている。
【０１１２】
まず、図６に示すように、ステップ１でニュートラルレンジ（Ｎレンジ）から後進レンジ（Ｒレンジ）に切り替わったか否かを確認する。後進レンジに切り換わっていない場合には、そのまま今回の処理を終了する。後進レンジに切り換わっている場合には、ステップ２に進み、ステップ２で第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態であるか否かを確認する。第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態である場合には、ステップ３に進み、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第４ブレーキＢ４に油圧を供給（出力）して、後進側準備モード（Ｒ準備）の処理を開始させる。
【０１１３】
そして、ステップ４に進み、第１クラッチＣ１の締結（係合）が完了しているか否かを判定する。第１クラッチＣ１の締結が完了していない場合には、そのまま今回の処理を終了する。第１クラッチＣ１の締結が完了している場合には、ステップ５に進み、入力軸２の回転数Ｎｉｎが閾値としての所定回転数以下であるか否かを判定する。
【０１１４】
なお、ステップ５では、第１クラッチＣ１の締結が完了しているので入力軸２の回転数ＮｉｎとキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数は同一と推定することができる。即ち、ステップ５では、キャリアＣｄ（第１１要素）の回転数が所定回転数以下となっているか否かを判定している。本実施形態においては、入力軸２の回転数で判定しているときは、キャリアＣｄ（第１１要素）の回転数で判定していることと同一の意味で用いる。
【０１１５】
また、本実施形態の自動変速機ＴＭが搭載される車両には、油圧制御回路に供給される油の温度（油温）を検出する油温検出部４３ａと、車速を求める車速検出部４４とが設けられている。そして、制御部ＥＣＵは、油温検出部４３ａから検出された油温の情報を受信し、また、車速検出部４４から検出した車速の情報を受信する。
【０１１６】
そして、ステップ５では、油温検出部４３ａで検出された油温と車速検出部４４で検出された車速に基いて予め制御部ＥＣＵに記憶されたマップデータなどから所定時間を設定し、この所定時間が経過したか否かでキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数が所定回転数以下となったか否かを判定するように構成してもよい。これによれば、第１クラッチＣ１の締結が完了していなくても、切換機構で固定される要素としてのキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数を検出（推定）することができる。ステップ５で、入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数を超える場合には、そのまま今回の処理を終了する。
【０１１７】
入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下である場合には、ステップ６に進み、トルクが急激に上昇することを防止すべく、走行用駆動源ＥＮＧに出力トルクの制限を要求する。そして、ステップ７に進み、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態へ切り替えて、今回の処理を終了する。
【０１１８】
ステップ７で第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態へ切り替えると、次に、図６のフローチャートの処理を実行するときに、ステップ２で第１ブレーキＢ１が固定状態であるため、ステップ８に分岐する。そして、ステップ８では、通常の後進レンジの処理（後進通常モード）を実行を開始して、今回の処理を終了する。なお、図７に示すように、後進側準備モード（Ｒ準備）の処理が終了した後の後進通常モードでは、後進側のインギヤ処理（Ｎ→Ｒインギヤ）を実行した後、後進定常（Ｒ定常）の処理を実行する。
【０１１９】
次に、図８及び図９を参照して、本実施形態の自動変速機ＴＭの前進側準備モードを説明する。前進側準備モードは、前進レンジ（Ｄレンジ）のときに第１ブレーキＢ１の逆転阻止状態から固定状態への切り換えを予め行うモードである。
【０１２０】
前進側準備モードでは、まず、前進側準備モードの処理を開始させた後で、ステップ１１で、前進レンジ（Ｄレンジ）であるか否かを確認する。前進レンジである場合には、ステップ１２に進み、第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態であるか否かを確認する。第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態である場合には、ステップ１３に進み、自動変速機ＴＭの変速段が前進１速段であるか否かを確認する。前進１速段でない場合には、そのまま今回の処理を終了する。前進レンジが選択されて自動変速機ＴＭの変速段が２速段以上の場合には、キャリアＣｄが比較的高速で回転している状態であり、第１ブレーキＢ１の状態を切り換えることができないからである。
【０１２１】
ステップ１３で、自動変速機ＴＭの変速段が前進１速段である場合には、ステップ１４に進み、車両の走行速度が所定の第１速度以下であるか否かを確認する。なお、所定の第１速度を前進２速段以上の変速段から前進１速段へ切り替わるときの車両の走行速度と同一に設定することもできる。この場合、ステップ１３は省略してもよい。
【０１２２】
ステップ１４で、車両の走行速度が所定の第１速度以下である場合には、ステップ１５に進み、アクセルが踏まれていない状態、換言すれば、アクセル・オフ状態であるか否かを確認する。アクセル・オフ状態である場合には、ステップ１６に進み、車両の走行速度が所定の第１速度よりも速い速度に設定された所定の第３速度未満であるか否かを確認する。
【０１２３】
ステップ１６で、車両の走行速度が所定の第３速度未満である場合には、ステップ１７に進み、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４を締結させるべく、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４に油圧を供給（出力）する。
【０１２４】
そして、ステップ１８に進み、第４ブレーキＢ４の締結が完了しているか否かを確認する。第４ブレーキＢ４の締結が完了していない場合には、そのまま今回の処理を終了する。
【０１２５】
ステップ１８で、第４ブレーキＢ４の締結が完了している場合は、ステップ１９に進み、入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下であるか否かを確認する。入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下でない場合には、そのまま今回の処理を終了する。
【０１２６】
ステップ１９で、入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下である場合には、ステップ２０に進み、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態に切り換えるときに、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれるなどによる大きなトルク変動が生じないように、駆動源ＥＮＧに出力するトルクを制限するように要求する。そして、ステップ２１に進み、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態に切り換えて処理を終了する。
【０１２７】
ステップ１１で、前進レンジではなかった場合、換言すれば、ニュートラルレンジ又は後進レンジであった場合には、ステップ２２に分岐し、前進側準備モードを終了させて、処理を終了する。ステップ１２で、第１ブレーキＢ１が逆転阻止状態でない場合、換言すれば、固定状態である場合には、ステップ２２に分岐し、前進側準備モードを終了させて、処理を終了する。ステップ１５で、アクセル・オフ状態でなかった場合、換言すれば、アクセルが踏み込まれた状態（アクセル・オン状態）である場合には、ステップ２２に分岐し、前進側準備モードを終了させて、処理を終了する。ステップ１６で、車両の走行速度が所定の第３速度未満でない場合、換言すれば、車両の走行速度が所定の第３速度以上である場合には、ステップ２２に分岐し、前進側準備モードを終了させて、処理を終了する。
【０１２８】
ステップ１４で、車両の走行速度が所定の第１速度以下でない場合、換言すれば、車両の走行速度が所定の第１速度を超える場合には、ステップ２３に分岐し、車両の走行速度が所定の第１速度及び所定の第３速度よりも速い速度に設定された所定の第２速度以下であるか否かを確認する。車両の走行速度が所定の第２速度以下でない場合、換言すれば、車両の走行速度が所定の第２速度を超える場合には、そのまま今回の処理を終了する。なお、所定の第２速度は、所定の第１速度より速く設定されていればよく、例えば、所定の第３速度以下に設定することができる。
【０１２９】
ステップ２３で、車両の走行速度が所定の第２速度以下である場合には、ステップ２４に進み、第４ブレーキＢ４を迅速に締結できるように、第４ブレーキＢ４に低い油圧を供給させて、今回の処理を終了する。
【０１３０】
なお、前進側準備モードでは、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態に切り換える前に、シフトレバー４２の操作によって前進レンジからニュートラルレンジに移行してしまった場合には、ステップ１１で「Ｎｏ」となり、ステップ２２で前進側準備モードが終了してしまう。この場合には、図６及び図７を参照して説明した後進側準備モードを実行して、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態に切り換える。
【０１３１】
本実施形態の自動変速機ＴＭによれば、前進１０段の変速を行うことができる。また、各変速段において、湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキのうち開放状態となっている係合機構の数（開放数）が４つ以下となり、前進１０段の変速が行えるにも拘らず、従来の前進８段変速可能な自動変速機に対するフリクションロスの増加を防止できる。
【０１３２】
また、本実施形態の自動変速機ＴＭによれば、図６にフローチャートで示し、図７に「Ｒ準備」として示した後進側準備モードによって、切換機構たる第１ブレーキＢ１で固定される第４遊星歯車機構ＰＧＳ４のキャリアＣｄ（第１１要素）を、係合機構たる第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とし、同じく係合機構たる第４ブレーキＢ４を固定状態とすることで、第１ブレーキＢ１の状態を切換音の発生を抑制した状態で切換自在な回転数に設定された所定回転数以下とする。これにより、第１ブレーキＢ１を迅速に固定状態へ切り換えることができると共に、第１ブレーキＢ１の切換音の発生を抑制することができる。
【０１３３】
ここで、後進側準備モードにおいて、キャリアＣｄ（第１１要素）の回転数が所定回転数以下となったか否かは、例えば、回転数センサ等の回転数検出部を設けて、判定することが考えられる。しかしながら、これでは、自動変速機ＴＭにキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数を検出する回転数検出部を設ける必要があり、部品点数が増加し、コストが嵩む。
【０１３４】
そこで、本実施形態の自動変速機ＴＭにおいては、油温を検出する油温検出部４３ａと、車両の走行送度を検出する車速検出部４４と設け、制御部ＥＣＵは、油温検出部４３ａで検出された油温と車速検出部４４で検出された車速に応じて所定時間を設定し、この所定時間が経過したか否かでキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数が所定回転数以下となったか否かを判定するように構成されている。
【０１３５】
かかる構成によれば、別途、切換機構たる第１ブレーキＢ１で固定されるキャリアＣｄ（第１１要素）の回転数を検出する回転数検出部を設ける必要が無く、部品点数の増加を防止し、コストアップを防止することができる。
【０１３６】
また、本実施形態の後進側準備モードによれば、第１ブレーキＢ１で固定されるキャリアＣｄ（第１１要素）が他の係合要素を締結させることにより強制的に回転数を低下させることなく自然に所定の回転数以下となるまで待つ場合と比較して、迅速に後進側インギヤの状態（図７の「Ｎ→Ｒインギヤ」の状態）に移行することができる。しかしながら、後進側準備モードでは、後進レンジが選択されてから後進側準備モードが完了するまでは、後進側インギヤの状態に移行できない。
【０１３７】
本実施形態の前進側準備モードによれば、前進レンジの間に、切換機構たる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態に切り換える。従って、前進レンジから後進レンジに切り換えられたときには、直ちに後進側インギヤの状態（図７の「Ｎ→Ｒインギヤ」の状態）に移行することができ、後進レンジによる走行の応答性を更に向上させることができる。
【０１３８】
また、本実施形態においては、係合機構たる第４ブレーキＢ４は、油圧作動型であり、制御部ＥＣＵは、シフトポジションが前進レンジであるときに、車速検出部４４で検出された車速が所定の第１車速以下であり、且つ複数の変速段のうち最も低速の低速段である前進１速段が確立されている場合に実行される前進側準備モードで固定状態とする第４ブレーキＢ４に、待機油圧を供給する（図８のステップ２４）。
【０１３９】
かかる構成によれば、係合機構たる第４ブレーキＢ４に待機油圧を供給しておくことで、迅速に前進側準備モードを完了することができる。
【０１４０】
ところで、前進側準備モードは前進レンジにおいて実行されるため、後進レンジに移行することなく、前進レンジのまま再び車両が発進する場合も想定される。従って、制御部ＥＣＵは、車速検出部４４が所定の第３車速以上（図８のステップ１６で「Ｎｏ」）、またはアクセル開度検出部５６で検出されたアクセル開度が所定開度以上（本実施形態では、アクセル・オンのこと。図８のステップ１５で「Ｎｏ」。）であるときは、前進側準備モードを終了させる。これにより、車両は再度の発進をスムーズに行うことができる。
【０１４１】
なお、実施形態においては、第２ブレーキＢ２をツーウェイクラッチで構成したものを説明したが、第２ブレーキＢ２を湿式多板ブレーキ又は噛合機構で構成しても、各変速段における湿式多板クラッチ及び湿式多板ブレーキの開放数を４つ以下に抑え、フリクションロスを抑制することができるという本発明の効果を得ることができる。
【０１４２】
第２ブレーキＢ２を湿式多板ブレーキ又は噛合機構で構成する場合には、第２ブレーキＢ２を１速段から５速段まで固定状態とし他の変速段では開放状態とすればよい。
【０１４３】
また、本実施形態の自動変速機ＴＭにおいては、何れか１つの変速段（例えば、１０速段）を省略して前進９速段の変速を行うように構成してもよい。
【０１４４】
また、本実施形態では、シフトポジションの切換えをシフトレバー操作で行うものを説明した。しかしながら、シフトポジションの切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。この場合、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することもできる。
【０１４５】
また、本実施形態においては、本発明の切換機構として、噛合機構で切り換えられるツーウェイクラッチからなる第１ブレーキを用いて説明した。しかしながら、本発明の切換機構はこれに限らない。例えば、噛合機構に代えて電磁クラッチを用いて、ツーウェイクラッチの固定状態と逆転阻止状態とを切り換えるように構成してもよい。
【０１４６】
また、本発明の切換機構は、特許第４８８７９４０号公報に記載されたツーウェイクラッチのように構成してもよい。このツーウェイクラッチを図１０から図１４に示す本発明の自動変速機の他の実施形態として説明する。
【０１４７】
図１０及び図１１に断面で示すように、他の実施形態の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ＴＷ１１と、回転プレートＴＷ１２とを備える。図１２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１２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。
【０１４８】
図１０に示すように、固定プレートＴＷ１１における回転プレートＴＷ１２と対向する対向面ＴＷ１１ａには、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）の端ＴＷ１３ａが揺動する板状の正転阻止側揺動部ＴＷ１３と、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）の端ＴＷ１４ａが揺動する板状の逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とが設けられている。
【０１４９】
また、固定プレートＴＷ１１の対向面ＴＷ１１ａには、正転阻止側揺動部ＴＷ１３と逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とを夫々収納可能に凹んだ収納部ＴＷ１５，ＴＷ１６が設けられている。収容部ＴＷ１５，ＴＷ１６の底面には、対応する揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４の揺動する端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａを収容部ＴＷ１５，ＴＷ１６から突出させるように、各揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４を付勢するバネからなる付勢部材ＴＷ１７ａ，ＴＷ１７ｂが設けられている。
【０１５０】
回転プレートＴＷ１２における固定プレートＴＷ１１と対向する対向面ＴＷ１２ａには、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に穴部ＴＷ１８，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の揺動する端ＴＷ１３ａと係合可能な段形状からなる第１係合部ＴＷ１８ａが設けられている。
【０１５１】
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の揺動する端ＴＷ１４ａと係合可能な段形状からなる第２係合部ＴＷ１９ａが設けられている。
【０１５２】
図１０及び図１２に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の端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の端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。従って、各端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａと、それに対応する係合部ＴＷ１８ａ，ＴＷ１９ａとが、互いに係合する状態が、他の実施形態のツーウェイクラッチＴＷ’における固定状態となる。
【０１５３】
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。図１２に示すように、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、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に切欠孔ＴＷ２０ａ，ＴＷ２０ｂが設けられている。
【０１５４】
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１３に示すように、切換プレートＴＷ２０は固定プレートＴＷ１１に対して揺動自在とされている。
【０１５５】
切換プレートＴＷ２０を図１２に示す固定状態から図１３に示す状態に揺動させたとき、図１１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は正転阻止側揺動部ＴＷ１３を超えて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、切換プレートＴＷ２０に押されて、付勢部材ＴＷ１７ａの付勢力に抗し、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の端ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとの係合が阻止される。従って、回転プレートＴＷ１２の正転側の回転が許容される。
【０１５６】
また、図１３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１２に示す固定状態から図１３に示す状態に揺動させたときでも、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４が収納部ＴＷ１６に収容させることなく端ＴＷ１４ａが第２係合部ＴＷ１９ａと係合できるように構成されている。
【０１５７】
これらのことから図１１及び図１３に示す状態は、他の実施形態のツーウェイクラッチＴＷ’における逆転阻止状態となる。
【０１５８】
図１４に示すように、切換プレートＴＷ２０の切換は、油圧制御回路を用いることが出来る。図１４に示す油圧制御回路は、切換プレートＴＷ２０に設けられた突部ＴＷ２０ｃと係合するスライダ１００を備える。スライダ１００が図１４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１００が図１４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。
【０１５９】
スライダ１００の図面右側には、ソレノイド弁からなる第１開閉弁１０１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１００の図面左側には、ソレノイド弁からなる第２開閉弁１０２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１０１はノーマルクローズ式であり、第２開閉弁１０２はノーマルオープン式である。
【０１６０】
また、スライダ１００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１００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１００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。
【０１６１】
また、スライダ１００には、ディテント機構１０３が設けられ、ライン圧が所定圧を超えなければ、固定状態と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。この油圧制御回路によれば、第１開閉弁１０１を開とし、第２開閉弁１０２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１０３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１００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１０１を閉とし、第２開閉弁１０２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１００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。
【０１６２】
油圧制御回路を用いる場合には、図６及び図８のフローチャートに代えて、図１５及び図１６に示すフローチャートを用いる。図１５のフローチャートは、図６のフローチャートと比較して、ステップ３とステップ４の間にステップ３’を、ステップ５とステップ６との間にステップ５’及びステップ９を備える点以外では、図６のフローと同一である。従って、図１５の同一番号のステップは図５のステップと同一の処理を実行するため、その説明を省略する。
【０１６３】
図１５に示すように、ステップ３で、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第４ブレーキＢ４に油圧を供給（出力）して、後進側準備モード（Ｒ準備）の処理を開始させると、ステップ３’に進む。ステップ３’では、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態へ切り換えるために要求される前述した切換油圧を算出する。そして、ステップ４に進む。
【０１６４】
また、ステップ５で、入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下である場合には、ステップ５’に進む。ステップ５’では、ライン圧が前述した切換油圧以上であるか否かを判定する。ライン圧が切換油圧未満である場合には、ステップ９に進み、油圧調節部４３ｃでライン圧を切換油圧以上となるように昇圧させてから、今回の処理を終了する。ライン圧が切換油圧以上である場合には、ステップ６に進む。
【０１６５】
図１６のフローチャートは、図８のフローチャートと比較して、ステップ１７とステップ１８の間にステップ１７’を、ステップ１９とステップ２０との間にステップ１９’及びステップ２３を備える点以外では、図８のフローと同一である。従って、図１６の同一番号のステップは図８のステップと同一の処理を実行するため、その説明を省略する。
【０１６６】
図１６に示すように、ステップ１７で、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４を締結させるべく、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３及び第４ブレーキＢ４に油圧を供給（出力）させると、ステップ１７’に進む。ステップ１７’では、第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態から固定状態へ切り換えるために要求される前述した切換油圧を算出する。そして、ステップ１８に進む。
【０１６７】
また、ステップ１９で、入力軸２の回転数Ｎｉｎが所定回転数以下である場合には、ステップ１９’に進む。ステップ１９’では、ライン圧が前述した切換油圧以上であるか否かを判定する。ライン圧が切換油圧未満である場合には、ステップ２３でライン圧を切換油圧以上となるように昇圧させて、今回の処理を終了する。ライン圧が切換油圧以上である場合には、ステップ２０に進む。
【符号の説明】
【０１６８】
ＴＭ  自動変速機
１  変速機ケース（筐体）
２  入力軸（入力部材）
３  出力部材  （出力ギヤ）
４２  シフトレバー
４３  油圧制御回路
４３ａ  油温検出部
４３ｂ  油圧検出部
４３ｃ  油圧調節部
４４  車速検出部
４６  エンジンブレーキ判定部
４８  駆動源回転数検出部
５０  入力回転数検出部
５２  出力回転数検出部
５４  ブレーキペダル検出部
５６  アクセル開度検出部
ＥＮＧ  駆動源
ＥＣＵ  制御部
ＬＣ  ロックアップクラッチ
ＤＡ  ダンパ
ＴＣ  トルクコンバータ
ＰＧＳ１  第１遊星歯車機構
Ｓａ  サンギヤ  （第１要素）
Ｃａ  キャリア  （第２要素）
Ｒａ  リングギヤ  （第３要素）
Ｐａ  ピニオン
ＰＧＳ２  第２遊星歯車機構
Ｓｂ  サンギヤ  （第６要素）
Ｃｂ  キャリア  （第５要素）
Ｒｂ  リングギヤ  （第４要素）
Ｐｂ  ピニオン
ＰＧＳ３  第３遊星歯車機構
Ｓｃ  サンギヤ  （第７要素）
Ｃｃ  キャリア  （第８要素）
Ｒｃ  リングギヤ  （第９要素）
Ｐｃ  ピニオン
ＰＧＳ４  第４遊星歯車機構
Ｓｄ  サンギヤ  （第１２要素）
Ｃｄ  キャリア  （第１１要素）
Ｒｄ  リングギヤ  （第１０要素）
Ｐｄ  ピニオン
Ｃ１  第１クラッチ
Ｃ２  第２クラッチ
Ｃ３  第３クラッチ
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
Ｂ４  第４ブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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