JP2007303624A

JP2007303624A - 自動変速機

Info

Publication number: JP2007303624A
Application number: JP2006134841A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Uesugi; 達也上杉; Hidetoshi Nobemoto; 秀寿延本; Kanichi Yamaguchi; 寛一山口; Kazuhiko Ueda; 和彦上田; Tamiji Sakaki; 民司坂木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】多板クラッチ機構（ＬｏｗクラッチＣ１）を備えた自動変速機において、多板クラッチ機構のクラッチプレート２３，２４同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御をエンジン始動後早期に行えかつクラッチプレートの過熱を確実に抑制する。
【解決手段】クラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射ユニット３０が、クラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度よりも低いときには、潤滑油の噴射範囲を、上記外周側表面においてクラッチプレート列設領域に対応する部分におけるクラッチドラム回転軸方向の全範囲に設定して、該潤滑油を加熱媒体として噴射する一方、クラッチプレートの温度が、上記第１所定温度以上に設定された第２所定温度以上であるときには、上記潤滑油の噴射範囲を、上記対応部分における上記回転軸方向の略中央部に設定して、該潤滑油を冷却媒体として噴射するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多板クラッチ機構を備えた自動変速機に関する技術分野に属する。

一般に、車両の自動変速機においては、変速歯車機構の複数の回転要素間で動力の伝達状態と遮断状態とを切り換えるために、多板クラッチ機構が用いられている（例えば特許文献１参照）。この多板クラッチ機構では、クラッチドラムに設けた複数のクラッチプレートと、このクラッチドラムの内周側に配設されたクラッチハブに設けた複数のクラッチプレートとが、クラッチドラムの周壁とクラッチハブの周壁との間において交互に並んでいて、相隣接するクラッチプレート同士が互いに圧接及び圧接解除されることで、動力の伝達状態（クラッチ締結状態）と遮断状態（クラッチ解放状態）とが切り換えられるようになっている。

このような多板クラッチ機構では、通常、上記特許文献１に示されているように、上記クラッチプレート間の摩擦熱による過熱を抑制するために、変速歯車機構の入力軸の内部に潤滑油の油路を形成しておき、入力軸の回転による遠心力でもって、その潤滑油を入力軸の径方向外側へ流出させて、多板クラッチ機構を含む変速機全体の各部へ供給するようにしている。

一方、エンジン始動初期のようなエンジン及び変速機の冷機時には、上記多板クラッチ機構を含む変速機全体の摩擦損失が増大して燃費が悪化するという問題がある。そこで、例えば特許文献２に示されているように、エンジン冷却水と変速機の作動油（潤滑油）との熱交換を行うオイルウォーマを設けて、エンジン及び変速機の冷機時に、このオイルウォーマにより変速機の作動油（潤滑油）を早期に昇温することで、エンジン及び変速機をバランス良く暖機するようにすることが提案されている。このオイルウォーマは、変速機が暖機された後は、作動油（潤滑油）をエンジン冷却水との熱交換により冷却するオイルクーラとして機能し、この冷却された潤滑油の供給により、上記多板クラッチ機構のクラッチプレート等の過熱を抑制することができるようになる。
特許第２８３７５６５号公報特開２００５−３１３４号公報

ところで、上記のような多板クラッチ機構は、前進レンジ１速段時に締結されるようになっていることが多い。そして、シフトレバーが前進レンジにあるときにおいて、車両の停車中でかつブレーキペダル踏み込み状態（エンジンのアイドル状態）では、前進レンジ１速段時に締結される多板クラッチ機構を締結状態（完全な締結状態ではない）にしつつも、相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らせる制御を行うようにしている。この制御は、ニュートラルアイドル制御と呼ばれ、このような制御を行うことで、多板クラッチ機構が完全な締結状態にある（トルクコンバータで滑る）場合に比べて、エンジンの負荷を低減してアイドル時の燃費を向上しつつ、多板クラッチ機構が解放状態にある場合に比べて、応答性良く車両を発進させることができ、しかも、車両発進時のクラッチ締結によるショックの発生を防止することができるという効果が得られる。

しかし、変速機の冷機時においては、上記のようなニュートラルアイドル制御を行うことが困難となる。これは、変速機冷機時にクラッチプレート同士を相互に滑らせようとすると、多板クラッチ機構（クラッチプレート）の温度が、その滑りが最も安定する温度（通常、８０℃程度）よりも低いために、安定して滑ることができずに振動が生じるとともに、所定のスリップ率に制御する油圧駆動部を作動させるための作動油の温度も適正な温度に達していないために、制御性も劣るという問題があるからである。このため、変速機冷機時においては、車両発進時の応答性を優先して、多板クラッチ機構を完全な締結状態にしている。この結果、変速機が暖機されるまでの時間（多板クラッチ機構の温度が最適な温度に達するまでの時間）が長いと、その分だけ、車両停車中でのニュートラルアイドル制御による燃費向上効果が得られなくなる。

そこで、上記特許文献２の考え方を利用して、エンジンの冷却水と変速機の作動油（潤滑油）との熱交換を行うことで、変速機冷機時に、変速機の作動油（潤滑油）を昇温し、その昇温した潤滑油を、変速歯車機構の入力軸内の油路から、入力軸の回転による遠心力でもって多板クラッチ機構を含む変速機全体へ供給し、これにより、変速機が暖機されるまでの時間を短縮するようにすることが考えれる。

しかしながら、上記のような多板クラッチ機構（特にクラッチプレート）は、通常、変速歯車機構の外周側で該変速歯車機構の入力軸からは遠い位置、つまり変速機ケースの近傍にあり、このため、変速歯車機構の入力軸内の油路から、入力軸の回転による遠心力でもって潤滑油を多板クラッチ機構へ供給する方法では、たとえ潤滑油を昇温しても、多板クラッチ機構の温度が最適な温度に達するまでにはかなりの時間がかかる。また、たとえ多板クラッチ機構を入力軸の近傍に設けたとしても、変速歯車機構の配置の関係等から、潤滑油を多板クラッチ機構に対してピンポイントで供給することは困難になる。さらに、変速歯車機構の入力軸から変速機全体への潤滑油の供給量を増大させて上記時間を短縮するようにすることも考えられるが、こうすると、多量の潤滑油の供給を受けて不具合（例えば回転要素の抵抗増加）が生じる場合があり、多量の潤滑油の変速機全体への供給は問題がある。

さらにまた、上記多板クラッチ機構において相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御を長時間行った場合等においては、クラッチプレートが過熱する可能性があるが、変速歯車機構の入力軸内の油路から潤滑油を多板クラッチ機構へ供給する方法では、上記過熱を確実に抑制することが困難となる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような多板クラッチ機構を備えた自動変速機において、変速機冷機時に、多板クラッチ機構の温度を出来る限り早期に最適な温度に昇温して、多板クラッチ機構の相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御をエンジン始動後早期に行えるようにするとともに、変速機暖機後に、そのような制御が長時間行われる等してクラッチプレートが過熱するような状況になっても、その過熱を確実に抑制しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、変速機ケースにおいてクラッチドラムの周壁の外周側表面に対峙する部分に、該外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射手段を設けるとともに、クラッチプレートの温度を検出するプレート温度検出手段を設け、上記噴射手段が、上記潤滑油を、上記クラッチドラムの周壁の外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分におけるクラッチドラム及びクラッチハブの回転軸方向の全範囲である第１範囲と、上記外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の略中央部である第２範囲とに選択的に噴射可能となるように構成し、上記クラッチプレートの温度が第１所定温度よりも低いときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、該潤滑油をクラッチプレート加熱媒体として噴射する一方、上記クラッチプレートの温度が、上記第１所定温度以上に設定された第２所定温度以上であるときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、該潤滑油をクラッチプレート冷却媒体として噴射するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、変速機ケース内に収容されたクラッチドラムと、該クラッチドラムの内周側に設けられたクラッチハブと、上記クラッチドラムの周壁の内周側表面及び上記クラッチハブの周壁の外周側表面に、該両表面間で該クラッチドラム及びクラッチハブの回転軸方向に交互に並ぶようにそれぞれ列設された複数のクラッチプレートとを有する多板クラッチ機構を備えた自動変速機を対象とする。

そして、上記変速機ケースにおいて上記クラッチドラムの周壁の外周側表面に対峙する部分に設けられ、該外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射手段と、上記クラッチプレートの温度を検出するプレート温度検出手段と、上記潤滑油の該噴射手段への供給油路に設けられ、該噴射手段へ供給される潤滑油を、エンジン冷却水と熱交換させることで加熱及び冷却する熱交換器とを備え、上記噴射手段は、上記潤滑油を、上記クラッチドラムの周壁の外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の全範囲である第１範囲と、上記外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の略中央部である第２範囲とに選択的に噴射可能に構成されていて、プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が第１所定温度よりも低いときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、上記熱交換器を通った潤滑油をクラッチプレート加熱媒体として噴射する一方、上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が、上記第１所定温度以上に設定された第２所定温度以上であるときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、上記熱交換器を通った潤滑油をクラッチプレート冷却媒体として噴射するように構成されているものとする。

上記の構成により、プレート温度検出手段（クラッチプレートの温度を直接検出する温度センサ等や、クラッチプレート同士のすべり等から推定される発熱量から間接に検出するものを含む）により検出されたクラッチプレートの温度が第１所定温度（通常、変速機冷機時とされるときの最大温度）よりも低いときには、潤滑油は、通常、熱交換器で加熱昇温される。すなわち、エンジン始動直後（エンジン冷却水の熱交換器への供給開始直後）においては、エンジン冷却水の温度が潤滑油と同じ程度の低い温度であるが、エンジン冷却水は、ラジエータを通さずにエンジンと熱交換器との間で循環流動させることで、エンジンの熱により素早く昇温する。この結果、潤滑油はエンジン冷却水との熱交換により加熱される。この加熱された潤滑油が、クラッチドラムの周壁の外周側表面へ噴射されるので、潤滑油が、変速歯車機構の入力軸からではなく、噴射手段から直に多板クラッチ機構に供給される。しかも、昇温された潤滑油がピンポイントで多板クラッチ機構に供給されるので、多板クラッチ機構の温度を早期にかつ確実に最適な温度に昇温することができる。したがって、多板クラッチ機構の相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御をエンジン始動後早期に行うことができるようになる。これにより、この多板クラッチ機構が、前進レンジ１速段時に締結される場合に、ニュートラルアイドル制御をエンジン始動後早期に行うことができるようになり、車両停車中での燃費を効果的に向上させることができる。また、クラッチプレートの温度が第１所定温度よりも低いときには、潤滑油の噴射範囲が第１範囲に設定されるので、多板クラッチ機構の全てのクラッチプレートに対して略均一に熱付与することができ、多板クラッチ機構全体のクラッチプレート間で安定した滑りが得られるようになる。

一方、クラッチプレートの温度が第２所定温度（第１所定温度以上であって、通常、過熱状態とされる温度の中での最小温度）以上であるときには、潤滑油は、通常、熱交換器で冷却される。すなわち、変速機が暖機された後（温間時）は、エンジン冷却水はラジエータに供給されて、このラジエータで冷却されるので、潤滑油の温度がエンジン冷却水の温度よりも高くて、潤滑油はエンジン冷却水との熱交換により冷却される。この冷却された潤滑油が、クラッチドラムの周壁の外周側表面へ噴射されるので、変速機の温間時にクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御が長時間行われる場合等においても、クラッチプレートの過熱を確実に抑制することができる。しかも、クラッチプレートの温度が第２所定温度以上であるときには、潤滑油の噴射範囲が第２範囲に設定されるので、効果的な冷却が可能になる。つまり、クラッチプレート列の中央側に位置するクラッチプレートの方が、端部側に位置するクラッチプレートよりも、熱が籠もって放熱し難いために高温になり易いが、潤滑油の噴射範囲を第２範囲に設定することで、中央側に位置するクラッチプレートに対して効果的に冷却することができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記潤滑油の上記噴射手段への供給油路に設けられ、該潤滑油を加熱する電気的発熱素子を更に備え、上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が上記第１所定温度よりも低いときには、上記電気的発熱素子により上記潤滑油を加熱するように構成されているものとする。

すなわち、特にエンジン始動直後においては、上記のように、エンジン冷却水の温度が潤滑油と同じ程度の低い温度であるため、潤滑油が熱交換器で十分に加熱昇温されないことになる。しかし、この発明では、電気的発熱素子により潤滑油を加熱するので、エンジン始動直後であっても、加熱された潤滑油を噴射手段へ供給することができ、多板クラッチ機構の温度をより一層早期にかつ確実に最適な温度に昇温することができる。尚、電気的発熱素子による潤滑油の加熱は、エンジン始動（つまり潤滑油の噴射手段への供給開始）から所定時間が経過するまでの間のみに行うようにしてもよく、この所定時間が経過すれば、エンジン冷却水がエンジンの熱により昇温することとなり、潤滑油を熱交換器で十分に加熱昇温することができるようになる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、上記電気的発熱素子により上記潤滑油を加熱する際には、上記エンジン冷却水の上記熱交換器への供給を停止するように構成されているものとする。

すなわち、エンジン始動（潤滑油の噴射手段への供給開始）から所定時間が経過するまでの間は、エンジン冷却水を熱交換器へ供給しても、潤滑油が熱交換器で十分に加熱昇温されず、特に電気的発熱素子が熱交換器の上流側に配置されている場合等においては、電気的発熱素子により加熱された潤滑油が却って冷却されてしまう可能性もある。しかし、この発明では、電気的発熱素子により潤滑油を加熱する際には、エンジン冷却水の熱交換器への供給を停止するので、電気的発熱素子により潤滑油を効果的に加熱することができる。

請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、上記電気的発熱素子は、上記潤滑油の加熱に加えて、該潤滑油を冷却することが可能に構成され、上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が上記第２所定温度以上であるときには、上記電気的発熱素子により上記潤滑油を冷却するように構成されているものとする。

このことで、電気的発熱素子により潤滑油の冷却も可能になるので、クラッチプレートの過熱をより一層確実に抑制することができる。

請求項５の発明では、請求項２〜４のいずれか１つの発明において、上記電気的発熱素子は、上記潤滑油の上記噴射手段への供給油路における上記熱交換器の下流側に配設されているものとする。

このことにより、電気的発熱素子を熱交換器の上流側に配設する場合に比べて、電気的発熱素子による潤滑油の加熱及び冷却を効率良く行うことができる。

請求項６の発明では、請求項１〜５のいずれか１つの発明において、上記多板クラッチ機構は、少なくとも前進レンジ１速段時に締結されるように構成されているものとする。

このことで、ニュートラルアイドル制御をエンジン始動後早期に行うことができるようになり、車両停車中での燃費向上効果が確実に得られる。また、変速機の温間時にニュートラルアイドル制御を長時間行った場合等においても、クラッチプレートの過熱を確実に抑制することができる。

以上説明したように、本発明の自動変速機によると、クラッチドラムの周壁の外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射手段が、上記潤滑油を、クラッチドラムの周壁の外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分におけるクラッチドラム及びクラッチハブの回転軸方向の全範囲である第１範囲と、上記外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の略中央部である第２範囲とに選択的に噴射可能となるように構成するとともに、上記クラッチプレートの温度が第１所定温度よりも低いときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、該潤滑油をクラッチプレート加熱媒体として噴射する一方、上記クラッチプレートの温度が、上記第１所定温度以上に設定された第２所定温度以上であるときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、該潤滑油をクラッチプレート冷却媒体として噴射するように構成したことにより、変速機冷機時においては、多板クラッチ機構のクラッチプレートの温度を素早く昇温して、相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御をエンジン始動後早期に行うことができるようになるとともに、変速機の暖機後においては、クラッチプレートの冷却を良好に行って過熱を確実に抑制することができるようになる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る自動変速機ＡＴの要部を示す。この自動変速機ＡＴは、自動車等の車両に搭載されていて、主たる構成要素として、トルクコンバータ２（図１では、トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａのみを示す）と、変速歯車機構７（図１では、一部のみ示す）とを備えている。このトルクコンバータ２は、当該車両のエンジン６５（図７参照）の出力軸から出力される回転駆動力を、変速歯車機構７の入力軸４に伝達する。つまり、トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａにエンジン６５の出力が入力され、ポンプインペラ２ａに対峙するタービンの回転が、変速歯車機構７の入力軸４（タービンシャフトと一体のもの）に出力される。尚、図１において線Ｌ１は入力軸４の軸線を示しており、入力軸４の上半分の部分が図示されている。

上記変速歯車機構７は、上記入力軸４に伝達された回転駆動力を変速して入力軸４と同軸配置された出力ギヤ８（図２参照）から出力する。

上記トルクコンバータ２は、トルクコンバータハウジング５内に収容され、変速歯車機構７は、変速機ケース１内に収容されている。トルクコンバータハウジング５は、変速機ケース１の一端側（トルクコンバータ２側（図１の右側））を塞ぐように配設されている。

上記トルクコンバータ２のポンプインペラ２ａにはオイルポンプ３が連結されており、このオイルポンプ３は、ポンプインペラ２ａの回転力により潤滑油を圧送するようになっている。そして、上記入力軸４内には、潤滑油の油路４ａが形成されており、上記オイルポンプ３から圧送される潤滑油が、入力軸４の回転による遠心力によって、油路４ａから入力軸４の径方向外側の変速機ケース１内へ流出させるようになっている。

上記変速歯車機構７は、図２に示すように、第１〜第４の４組のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３，ＧＳ４と、第１〜第３の３つの湿式多板クラッチ機構Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と、第１及び第２の２つの湿式多板ブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２とを備えている。

上記第１のプラネタリギヤセットＧＳ１は、図１及び図２に示すように、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１の外歯及び第１リングギヤＲ１の内歯に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１とを有するシングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットである。

上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２も、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１と同様に、図２に示すように、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２の外歯及び第２リングギヤＲ２の内歯に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２とを有するシングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットである。

上記第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の第１サンギヤＳ１は、変速機ケース１に対し固定（常時固定）されており、上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２サンギヤＳ２も、変速機ケース１に対して固定（常時固定）されている。

一方、上記第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の第１リングギヤＲ１は、上記入力軸４に溶接等により固定された第１連結メンバＭ１（図１及び図２参照）によって該入力軸４に連結（常時連結）されていて、入力軸４と共に入力軸４の軸線Ｌ１周りに回転する。また、上記第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２リングギヤＲ２は、入力軸４にスプライン嵌合等により固定された第２連結メンバＭ２（図２参照）によって該入力軸４に連結（常時連結）されていて、入力軸４と共に入力軸４の軸線Ｌ１周りに回転する。

このような構成により、上記入力軸４の回転は、第１及び第２のプラネタリギヤセットＧＳ１，ＧＳ２においてそれぞれ常時減速されて、第１及び第２キャリアＰＣ１，ＰＣ２から出力される。

上記第３のプラネタリギヤセットＧＳ３は、図２に示すように、第３サンギヤＳ３と、第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３の外歯及び第３リングギヤＲ３の内歯に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３とを有するシングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットである。また、第４のプラネタリギヤセットＧＳ４も、第４サンギヤＳ４と、第４リングギヤＲ４と、第４サンギヤＳ４の外歯及び第４リングギヤＲ４の内歯に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４とを有するシングルピニオンタイプのプラネタリギヤセットである。

そして、上記第３リングギヤＲ３と第４キャリアＰＣ４とは、第３連結メンバＭ３により連結（常時連結）されており、これによって、該第３リングギヤＲ３及び第４キャリアＰＣ４は一体回転するようになっている。また、上記第３キャリアＰＣ３と第４リングギヤＲ４とは、第４連結メンバＭ４により連結（常時連結）されており、これによって、上記第３キャリアＰＣ３及び第４リングギヤＲ４は互いに一体的に回転するようになっている。

つまり、第３及び第４のプラネタリギヤセットＧＳ３，ＧＳ４は、第３及び第４連結メンバＭ３，Ｍ４によって互いに連結されることにより、合わせて４つの回転要素（第３サンギヤＳ３、第３キャリアＰＣ３＝第４リングギヤＲ４、第３リングギヤＲ３＝第４キャリアＰＣ４、第４サンギヤＳ４）を有するようになっており、これにより互いのキャリアとリングギヤとを連結したＣＲ−ＣＲ型連結遊星歯車列を構成している。

上記出力ギヤ８は、上記第４のプラネタリギヤセットＧＳ４の第４キャリアＰＣ４に連結されており、これによって、該第４キャリアＰＣ４と一体回転するようになっている。

上記変速歯車機構７は、上記第１〜第３の３つのクラッチ機構Ｃ１〜Ｃ３と、第１及び第２の２つのブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２とを選択的に作動させて入力軸４から出力ギヤ８までの駆動力の伝達経路を切り換えることにより、前進６速及び後退速が得られるようになっている。すなわち、上記第１〜第３のクラッチ機構Ｃ１〜Ｃ３並びに第１及び第２のブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２には変速油圧制御装置がそれぞれ接続されており、この各変速油圧制御装置が、図３に示すように、各変速段にて締結圧（●印）や解放圧（無印）を作り出すようになっている。このような変速油圧制御装置としては、油圧制御タイプ、電子制御タイプ、油圧＋電子制御タイプ等が考えられる。尚、詳しくは後述するが、本実施形態では第２のブレーキ機構Ｂ２と並列にワンウエイクラッチＯＷＣが配置されており、この場合、前進レンジ１速段時には第２のブレーキ機構Ｂ２は締結されず、例えばマニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキの必要な場合にのみ、第２のブレーキ機構Ｂ２は締結される（図３においては括弧を付して示す）。但し、ワンウエイクラッチＯＷＣはなくてもよく、その場合は、前進レンジ１速段時に第２のブレーキ機構Ｂ２は締結されることになる。

上記第１のクラッチ機構Ｃ１は、第４サンギヤＳ４と第１キャリアＰＣ１とを選択的に断接するためのクラッチであって、図３に示すように、前進レンジ（Ｄレンジ）１速〜４速段時に締結されるように構成されている（以下、第１のクラッチをＬｏｗクラッチと呼ぶ）。特に前進レンジ１速段時には、マニュアルモード等を除けば、この第１のクラッチ機構Ｃ１のみが締結される。

上記ＬｏｗクラッチＣ１は、本発明の多板クラッチ機構に相当するものであって、図１に示すように、第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の外周側位置に配置されている。そして、ＬｏｗクラッチＣ１は、変速機ケース１内に収容されかつ第１キャリアＰＣ１に連結されたクラッチドラム２１と、このクラッチドラム２１の内周側にクラッチドラム２１と同軸に設けられた筒状のクラッチハブ２２と、複数のクラッチプレート２３，２４とを有している。これらクラッチドラム２１及びクラッチハブ２２は、上記入力軸４（入力軸４の軸線Ｌ１）の周りに回転自在に配設されており、このことで、軸線Ｌ１は、クラッチドラム２１及びクラッチハブ２２の回転軸であり、軸線Ｌ１が延びる方向（図１の左右方向）が、クラッチドラム２１及びクラッチハブ２２の回転軸方向である（以下、単に回転軸方向という）。

上記クラッチドラム２１の周壁２１ａは、変速機ケース１の内周面近傍に位置していて、クラッチハブ２２の周壁２２ａの外周側表面を囲むように配置されている。そして、クラッチドラム２１の周壁２１ａの内周側表面と、クラッチハブ２２の周壁２２ａの外周側表面とは互いに離間していて、その間に上記クラッチプレート２３，２４が設けられている。すなわち、クラッチドラム２１の周壁２１ａの内周側表面には、複数（図１では、４つ）のクラッチプレート２３がクラッチドラム２１の内周側に延びるように設けられ、クラッチハブ２２の周壁２２ａの外周側表面には、複数（図１では、４つ）のクラッチプレート２４がクラッチハブ２２の外周側に延びるように設けられて、これらクラッチプレート２３，２４が、上記回転軸方向に交互に並ぶようになされている。このように、クラッチプレート２３，２４は、クラッチドラム２１の周壁２１ａの内周側表面及びクラッチハブ２２の周壁２２ａの外周側表面に、該両表面間で上記回転軸方向に交互に並ぶように列設されている。

上記複数のクラッチプレート２３のうちトルクコンバータ２に最も近い側（図１の右側）に位置するクラッチプレート２３のトルクコンバータ２側の側方には、皿バネ２５が設けられている。一方、トルクコンバータ２に対して最も遠い側に位置するクラッチプレート２３の反トルクコンバータ２側の側方には、後述の皿バネ２５側からの押圧力を受け止めるためのリテーニングプレート２６及びリテーナ２７が配設されている。

上記皿バネ２５のトルクコンバータ２側の面には、ピストン部材２８の一部が当接している。このピストン部材２８は上記回転軸方向に摺動可能に設けられており、上記入力軸４から供給される潤滑油を作動油として、該作動油の油圧が、ＬｏｗクラッチＣ１の変速油圧制御装置により締結圧とされることで、スプリング２８ａの付勢力に抗して反トルクコンバータ２側へ移動可能に構成されている。一方、上記作動油が解放圧とされたときには、ピストン部材２８がスプリング２８ａの付勢力によりトルクコンバータ２側へ移動するようになっている。

そして、ピストン部材２８が反トルクコンバータ２側へ移動すると、ピストン部材２８によって皿バネ２５を介してクラッチプレート２３，２４が反トルクコンバータ２側へ押圧され、これにより、クラッチプレート２３，２４がピストン部材２８及びリテーニングプレート２６間で挟持され、このことで、相隣接するクラッチプレート２３，２４同士が互いに圧接されてクラッチ締結状態となる。一方、ピストン部材２８がトルクコンバータ２側へ移動すると、上記圧接が解除されて、クラッチ解放状態となる。こうしてクラッチ締結状態と解放状態とが切り換えられる。また、上記作動油の油圧は、締結圧及び解放圧以外にも、上記変速油圧制御装置によって木目細かく調整制御することが可能になっており、シフトレバーが前進レンジにあるときにおいて、車両の停車中でかつブレーキペダル踏み込み状態（つまりエンジン６５はアイドル状態にある）では、ＬｏｗクラッチＣ１を締結状態（完全な締結状態ではない）にしつつも、相隣接するクラッチプレート２３，２４同士を所定のスリップ率で相互に滑らせる制御（ニュートラルアイドル制御）を行うことができる。但し、このニュートラルアイドル制御は、自動変速機ＡＴの冷機時（エンジン６５の始動初期でエンジン冷却水が例えば８０℃よりも低いとき）には、相隣接するクラッチプレート２３，２４同士の滑りが安定しない等の理由により、行われない。

上記クラッチハブ５２は、上記回転軸方向の反トルクコンバータ２側に向かって延びており、その先端部（反トルクコンバータ側の端部）には、上記第４のプラネタリギヤセットＧＳ４のサンギヤＳ４に連結された回転力伝達部材Ｍ５（図２参照）が結合されている。

上記第２のクラッチ機構Ｃ２は、上記第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３キャリアＰＣ３と第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の第１リングギヤＲ１（つまり入力軸４）とを選択的に断接するためのクラッチであって、図３に示すように、前進レンジ４速〜６速段時に締結されるように構成されている（以下、第２のクラッチをＨｉｇｈクラッチと呼ぶ）。このＨｉｇｈクラッチＣ２も、ＬｏｗクラッチＣ１と同様の構成であり、その詳細な説明は省略する（第３のクラッチ機構Ｃ３並びに第１及び第２のブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２も基本的な構成はＬｏｗクラッチＣ１と同様である）。尚、図２中、Ｍ６は、上記回転力伝達部材Ｍ５と同様に、ＨｉｇｈクラッチＣ２のクラッチハブと第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３キャリアＰＣ３とを連結する回転力伝達部材である。

上記第３のクラッチ機構Ｃ３は、第２のプラネタリギヤセットＧＳ２の第２キャリアＰＣ２と第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３サンギヤＳ３とを選択的に断接するためのクラッチであって、図３に示すように、前進レンジ３速段時及び５速段時並びに後退レンジの後退速段時に締結されるように構成されている（以下、第３のクラッチを３／５／Ｒクラッチと呼ぶ）。

上記第１のブレーキ機構Ｂ１は、第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３サンギヤＳ３を選択的に変速機ケース１に断接して、該第３サンギヤＳ３の回転を選択的に停止させるためのブレーキであり、図３に示すように、前進レンジ２速段時及び６速段時に締結されるように構成されている（以下、この第１のブレーキを２／６ブレーキと呼ぶ）。

上記第２のブレーキ機構Ｂ２は、第３のプラネタリギヤセットＧＳ３の第３キャリアＰＣ３と第４のプラネタリギヤセットＧＳ４の第４リングギヤＲ４とを連結する第４連結メンバＭ４を、選択的に変速機ケース１に断接して、該第４連結メンバＭ４の回転を選択的に停止させるためのブレーキであって、図３に示すように、前進レンジ１速段時及び後退レンジの後退速段時に締結されるように構成されている（以下、第２のブレーキをＬ／Ｒブレーキと呼ぶ）。但し、上述したように、このＬ／ＲブレーキＢ２はマニュアルモードやホールドモード等、エンジンブレーキを必要とする時にのみ締結される。

上記Ｌ／ＲブレーキＢ２の近傍には、ワンウエイクラッチＯＷＣが配設されている。このワンウエイクラッチＯＷＣは、変速機ケース１と第４連結メンバＭ４との間で、該第４連結メンバＭ４の一方向のみの回転を阻止するようになっている。

図１に示すように、上記変速機ケース１において上記ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面に対峙する部分１ａには、該外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射手段としての噴射ユニット３０が設けられている。この噴射ユニット３０は、変速機ケース１を貫通するように設けられていて、潤滑油の噴射口３１ａ，３１ｂ（図４及び図５参照）を有する先端部がクラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面に対峙している。そして、入力軸４内の油路４ａとは別系統の供給油路（後述の噴射ユニット専用の供給油路６３）を介して潤滑油が噴射ユニット３０に直接供給され、この潤滑油が噴射ユニット３０の噴射口から上記周壁２１ａの外周側表面へ噴射されるようになっている。

上記噴射ユニットは、図４及び図５に示すように、先端部（下端部）に噴射口３１ａ，３１ｂが形成された筒状のケース部材３１と、このケース部材３１内に上下方向に移動可能に設けられた可動部材３２とを有している。上記噴射口３１ａは、ケース部材３１の先端部中央に形成されている一方、噴射口３１ｂは、噴射口３１ａの径方向外側の周囲において周方向に所定間隔をあけて並ぶように複数（図５では、４つ）形成されており、これら噴射口３１ａ，３１ｂはケース部材３１の内部空間と連通している。

上記可動部材３２の中心部には油路３２ａが形成されており、可動部材３２の上端部には凹状に形成され、この凹状部に、噴射ユニット専用の供給油路６３（配管）と接続される接続部材３５が挿入されている。これにより、上記油路３２ａには、噴射ユニット専用の供給油路６３及び接続部材３５を介して潤滑油が供給されるようになっている。

上記ケース部材３１内には、可動部材３２の周囲を囲むようにコイル３３が収容されており、可動部材３２とコイル３３とは、該可動部材３２を可動鉄心とする電磁ソレノイドを構成している。このことで、可動部材３２は、コイル３３への非通電時には、圧縮コイルスプリング３４の付勢力により上側位置に位置しているが、コイル３３への通電により、圧縮コイルスプリング３４の付勢力に抗して下側位置へ移動するようになっている（図６参照）。このようにして可動部材３２が下側位置に位置しているときには、該可動部材３２の下端部が上記噴射口３１ｂを閉塞し、上記油路３２ａは、噴射口３１ａのみと連通した状態となる。一方、可動部材３２が上側位置に位置しているときには、上記油路３２ａは、噴射口３１ａ及び噴射口３１ｂの双方と連通した状態となる。

上記可動部材３２の油路３２ａに供給された潤滑油は、上記可動部材３２が上側位置に位置しているときには、上記噴射口３１ａ及び噴射口３１ｂの双方から噴射される一方、可動部材３２が下側位置に位置しているときには、噴射口３１ａのみから噴射される。潤滑油が噴射口３１ａ及び噴射口３１ｂの双方から噴射されるときには、噴射口３１ａのみから噴射されるときよりも、潤滑油の噴射範囲が広くなる。ここでは、潤滑油が噴射口３１ａ及び噴射口３１ｂの双方から噴射されるときの噴射範囲を広角範囲といい、噴射口３１ａのみから噴射されるときの噴射範囲を狭角範囲という。このように、噴射ユニット３０は、潤滑油の噴射範囲を、広角範囲と狭角範囲とに選択的に切り換えることが可能に構成されている。

上記噴射ユニット３０は、上記潤滑油の噴射範囲を広角範囲に設定したときには、該潤滑油を、上記クラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面において上記クラッチプレート２３，２４の列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の全範囲である第１範囲に噴射する一方、狭角範囲に設定したときには、潤滑油を、上記周壁２１ａの外周側表面において上記クラッチプレート２３，２４の列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の略中央部である第２範囲に噴射するようになされている。図１において、噴射ユニット３０により噴射されている潤滑油Ｏ１の噴射範囲は上記広角範囲（周壁２１ａの外周側表面における第１範囲）であり、潤滑油Ｏ２の噴射範囲は上記狭角範囲（周壁２１ａの外周側表面における第２範囲）である。したがって、噴射ユニット３０は、潤滑油を、第１範囲と第２範囲とに選択的に噴射可能に構成されていることとなる。

上記クラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面において上記クラッチプレート２３，２４の列設領域に対応する部分には、該周壁２１ａを貫通する貫通孔２１ｂが複数箇所に開口しており、このため、上記周壁２１ａの外周側表面へ噴射された潤滑油は、上記貫通孔２１ｂを通ってクラッチプレート２３，２４に直接接触するようになされている。

ここで、上記自動変速機ＡＴの潤滑油の経路について、エンジン冷却水の経路と共に図７を参照しながら説明する。

オイルタンク５１に貯溜された潤滑油は、オイルポンプ３及びプレッシャーレギュレータバルブ５３（P.R.V ）を経て、所定のライン圧で作動油として上記各摩擦締結要素（ＬｏｗクラッチＣ１、ＨｉｇｈクラッチＣ２、３／５／ＲクラッチＣ３、２／６ブレーキＢ１及びＬ／ＲブレーキＢ２）へ供給され、上記変速油圧制御装置（図４では、制御ソレノイド５５）によって、各摩擦締結要素の制御圧（締結圧や解放圧等）とされる。

一方、上記オイルポンプ３より吐出された潤滑油のうち上記作動油以外の残りの潤滑油は、リリーフバルブ５６を介して潤滑元圧とされて、噴射ユニット３０、入力軸４内の油路４ａ、トルクコンバータ２等へ供給するための共通の供給油路６２を経た後に、分岐した噴射ユニット専用の供給油路６３を通って噴射ユニット３０へ供給されるとともに、分岐した各専用の供給油路６４を通って各オリフィス６１を経て入力軸４内の油路４ａやトルクコンバータ２等へ供給される。入力軸４内の油路４ａに供給された潤滑油は、入力軸４の回転による遠心力でもって、自動変速機ＡＴ全体の各部へ供給される。こうして各部へ供給された潤滑油は、再びオイルタンク５１へ戻される。

上記潤滑油の上記噴射ユニット３０への供給油路（本実施形態では、分岐前の共通の供給油路６２）には、熱交換器６０が配設されており、この熱交換器６０は、噴射ユニット３０等へ供給される潤滑油を、エンジン冷却水と熱交換させることで加熱及び冷却するものである。尚、熱交換器６０は、噴射ユニット専用の供給油路６３に配設してもよい。

上記エンジン冷却水の経路は、以下のようになっている。尚、図７に示すエンジン冷却水の経路は、自動変速機ＡＴの潤滑油の加熱及び冷却用のものであって、エンジン６５自体やその他の冷却用のものは別途に設けてある。

すなわち、エンジン６５によって駆動されるウォータポンプ６６（エンジン６５等の冷却用のものと共用してもよく別途のものであってもよい）によって、エンジン冷却水がエンジン６５内のウォータジャケットに導入され、このウォータジャケットを通った後に上記熱交換器６０へ供給される。この熱交換器６０において上記潤滑油と熱交換を行ったエンジン冷却水は、２つの第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８（一方がＯＮのときには、他方がＯＦＦとされる）によって、ラジエータ６９に供給された後にウォータポンプ６６に戻るか、ラジエータ６９に供給されないで直接ウォータポンプ６６に戻るかのいずれかの経路を辿る。

自動変速機ＡＴの冷機時（エンジン６５の冷機時でもある）においては、上記第１ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７はＯＦＦとされる一方、第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６８はＯＮとされて、熱交換器６０からのエンジン冷却水は、ラジエータ６９に供給されない。これにより、エンジン冷却水は素早く昇温する。このとき、噴射ユニット３０等へ供給される潤滑油の温度はエンジン冷却水の温度よりも低くて、熱交換器６０は、噴射ユニット３０等へ供給される潤滑油をエンジン冷却水と熱交換させることで加熱昇温するオイルウォーマとして機能する。

一方、自動変速機ＡＴが暖機された後は、上記第１ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７はＯＮとされる一方、第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６８はＯＦＦとされて、熱交換器６０からのエンジン冷却水は、ラジエータ６９に供給されて、このラジエータ６９で冷却される。このとき、噴射ユニット３０等へ供給される潤滑油の温度はエンジン冷却水の温度よりも高くて、熱交換器６０は、噴射ユニット３０等へ供給される潤滑油をエンジン冷却水と熱交換させることで冷却するオイルクーラとして機能する。

上記第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８のＯＮ及びＯＦＦの切換えは、後述のの制御ユニット８０（図８参照）によって、エンジン冷却水の温度を検出する水温検出センサにより検出された該エンジン冷却水の温度が、所定温度（例えば７０〜８０℃）よりも低いか否かで行う。つまり、上記検出されたエンジン冷却水の温度が所定温度よりも低いときには、自動変速機ＡＴの冷機時（冷間時）であると判断して、第１ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７をＯＦＦとする一方、第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６８をＯＮとする。一方、上記エンジン冷却水の温度が上記所定温度以上であるときには、自動変速機ＡＴが暖機された（温間時である）と判断して、第１ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７をＯＮとする一方、第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６８をＯＦＦとする。尚、第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８のＯＮ及びＯＦＦの切換えは、エンジン冷却水の温度以外にも、上記オイルタンク５１とオイルポンプ３との間の潤滑油経路に設けられている油温センサにより検出された潤滑油の温度が所定温度（例えば７０〜８０℃）よりも低いか否かで行うようにしてもよい。

次に、上記噴射ユニット３０による潤滑油の噴射制御について説明する。

図８は自動変速機ＡＴの制御ユニット８０の構成を示すブロック図である。この制御ユニット８０は、ＣＰＵ８１と、該ＣＰＵ８１が実行する制御プログラムを記憶したＥＥＰＲＯＭ８２と、ＣＰＵ８１の演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ８３と、外部デバイスに対するインターフェースとして機能する入出力インターフェース（Ｉ／ＯＩＦ）８４と、エンジン６５を制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）９１に対する通信インターフェース（通信ＩＦ）８５とを有している。

上記入出力インターフェース８４には、当該車両に設けられている各種のセンサや、自動変速機ＡＴの油圧系統を制御する各種の制御弁（変速油圧制御装置）、上記噴射ユニット３０のコイル３３へ通電するためのコイル通電回路９２等が接続されている。上記制御弁には、噴射ユニット３０による潤滑油の噴射・停止を切り換えるための制御弁、及び、上記第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８も含まれている。そして、ＣＰＵ８１は、入出力インターフェース８４を介して得られる各種のセンサの検知結果及びエンジン制御ユニット９１からのエンジン制御状態等の情報に基づいて、噴射ユニット３０による潤滑油の噴射・停止を切り換えるとともに、潤滑油の噴射範囲（コイル３３への通電・遮断）を切り換える。

本実施形態では、上記制御ユニット８０のＣＰＵ８１は、上記検出されたエンジン冷却水の温度が上記所定温度よりも低いときには、上記ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度（変速機冷機時とされるときの最大温度であり、本実施形態では、エンジン冷却水の温度に関する上記所定温度と同じ）よりも低いと判断して、上記潤滑油の噴射範囲を広角範囲（第１範囲）に設定するとともに、噴射ユニット３０により潤滑油を噴射する状態にする。これにより、噴射ユニット３０は、潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、上記熱交換器６０を通った潤滑油（熱交換器６０により加熱された潤滑油）をクラッチプレート加熱媒体として噴射する。尚、第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８のＯＮ及びＯＦＦの切換えを、上記油温センサにより検出された潤滑油の温度が所定温度よりも低いか否かで行う場合には、その油温センサにより検出された潤滑油の温度が上記所定温度よりも低いときに、クラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度よりも低いと判断してもよい。

一方、上記制御ユニット８０のＣＰＵ８１は、上記クラッチプレート２３，２４の温度が、第２所定温度（本実施形態では、上記第１所定温度よりも高くて、過熱状態とされる温度の中での最小温度）以上であると判断したときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、上記熱交換器６０を通った潤滑油（熱交換器６０により冷却された潤滑油）をクラッチプレート冷却媒体として噴射する。

本実施形態では、クラッチプレート２３，２４の温度が、上記第２所定温度以上であるか否かは、クラッチプレート２３，２４のすべり等から推定される発熱量が所定閾値以上であるか否かで判定する。すなわち、エンジン６５の出力トルク、トルクコンバータ２の速度比、及び、クラッチドラム２１とクラッチハブ２２との回転数差から上記発熱量を推定し、その発熱量が所定閾値以上であれば、クラッチプレート２３，２４の温度が、上記第２所定温度以上であるとする。尚、エンジン６５の出力トルクは、例えば、スロットル開度及びエンジン回転数から演算して求め、クラッチドラム２１とクラッチハブ２２との回転数差は、それぞれの回転数を検出（実測）する回転数検出センサを設けて、これら両回転数検出センサの検出値の差を演算して求めればよい。尚、クラッチプレート２３，２４の温度が、上記第２所定温度以上であるか否かを、車両の運転状態が予め定めた状態（ＥＥＰＲＯＭ８２に記憶しておく）に至ったか否かで推定するようにしてもよい。例えば、エンジン６５の回転数が高回転状態にあるときにおいてシフトチェンジが連続して行われた場合や、ニュートラルアイドル制御を所定時間以上行った場合には、クラッチプレート２３，２４の温度が、上記第２所定温度以上であるとしてもよい。

このように、本実施形態では、クラッチプレート２３，２４の温度を間接的に検出している（水温検出センサや回転数検出センサ等が、クラッチプレート２３，２４の温度を検出するプレート温度検出手段を構成する）が、クラッチプレート２３，２４の温度を検出する温度センサを設けることで、その温度を直接検出することも可能である。

上記クラッチプレート２３，２４の温度が、第１所定温度以上でありかつ第２所定温度よりも低いと判断されたときには、本実施形態では、噴射ユニット３０より潤滑油を噴射しないで、停止状態とする。尚、クラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度以上であれば、第２所定温度以上である場合と同様に、潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、上記熱交換器６０を通った潤滑油（熱交換器６０により冷却された潤滑油）をクラッチプレート冷却媒体として噴射するようにしてもよい。この場合は、第２所定温度を第１所定温度と同じ値に設定したのと同じことになる。或いは、クラッチプレート２３，２４の温度が、第１所定温度以上でありかつ第２所定温度（第１所定温度よりも高い）よりも低いと判断されたときには、潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、上記熱交換器６０を通った潤滑油（熱交換器６０により冷却された潤滑油）をクラッチプレート冷却媒体として噴射するようにしてもよい。

以上の構成により、本実施形態では、自動変速機ＡＴの冷機時（クラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度よりも低いとき）には、熱交換器６０によって潤滑油が昇温され、この昇温された潤滑油が噴射ユニット３０や入力軸４内の油路４ａ等に供給される。そして、噴射ユニット３０は、その昇温された潤滑油をＬｏｗクラッチＣ１へ直接供給するので、ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチプレート２３，２４の温度を早期にかつ確実に最適な温度に昇温することができる。すなわち、潤滑油を入力軸４内の油路４ａから、入力軸４の回転による遠心力を利用してＬｏｗクラッチＣ１へ供給する方法では、ＬｏｗクラッチＣ１が入力軸４から遠い位置に配設されているとともに、途中に第１のプラネタリギヤセットＧＳ１の構成部材等が存在するので、ＬｏｗクラッチＣ１の温度が最適な温度に達するまでにはかなりの時間がかかる。しかし、噴射ユニット３０は、その昇温された潤滑油をピンポイントでＬｏｗクラッチＣ１へ直接供給するので、ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチプレート２３，２４温度が最適な温度に達するまでの時間が大幅に短縮される。したがって、ＬｏｗクラッチＣ１においてニュートラルアイドル制御をエンジン６５の始動後早期に行うことができるようになり、車両停車中での燃費を向上させることができる。また、潤滑油の噴射範囲が広角範囲（クラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面における第１範囲）に設定されるので、ＬｏｗクラッチＣ１の全てのクラッチプレート２３，２４に対して略均一に熱付与することができ、ＬｏｗクラッチＣ１全体のクラッチプレート２３，２４間で安定した滑りが得られるようになる。

一方、自動変速機ＡＴが暖機された後（温間時）は、熱交換器６０によって潤滑油が最適な温度に冷却され、この冷却された潤滑油が入力軸４内の油路４ａからＬｏｗクラッチＣ１等へ供給される（噴射ユニット３０からＬｏｗクラッチＣ１へは潤滑油は供給されない）。このとき、ＬｏｗクラッチＣ１等において発熱しても、入力軸４内の油路４ａから供給された潤滑油でもって適切に冷却される。

但し、過熱状態とされるような発熱が生じて、クラッチプレート２３，２４の温度が第２所定温度以上であると判断されたときには、噴射ユニット３０からＬｏｗクラッチＣ１へ、熱交換器６０により冷却された潤滑油が直接供給される。これにより、ニュートラルアイドル制御を長時間行った場合等においても、クラッチプレート２３，２４の過熱を確実に抑制することができる。このとき、潤滑油の噴射範囲が狭角範囲（クラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面における第２範囲）に設定されるので、効果的な冷却が可能になる。つまり、クラッチプレート列の中央側に位置するクラッチプレート２３，２４の方が、端部側に位置するクラッチプレート２３，２４よりも、熱が籠もって放熱し難いために高温になり易いが、潤滑油の噴射範囲を第２範囲に設定することで、中央側に位置するクラッチプレート２３，２４に対して効果的に冷却することができる。

（実施形態２）
図９は、本発明の実施形態２を示し（尚、図７と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、電気的発熱素子としてのペルチェ素子７３を用いて、噴射ユニット３０へ供給される潤滑油を加熱するようにしたものである。

すなわち、本実施形態では、噴射ユニット専用の供給油路６３（潤滑油の噴射ユニット３０への供給油路における熱交換器６０の下流側）に、ペルチェ素子７３が配設されている。このペルチェ素子７３への通電回路が、上記実施形態１で説明した制御ユニット８０の入出力インターフェース８４に接続されており、ＣＰＵ８１の制御には、このペルチェ素子７３への通電の制御も含まれる。尚、ペルチェ素子７３の配設位置は、噴射ユニット専用の供給油路６３に限らず、共通の供給油路６２における熱交換器６０の上流側又は下流側であってもよい。

上記ペルチェ素子７３は、ＬｏｗクラッチＣ１のクラッチプレート２３，２４の温度が第１所定温度よりも低いと判断されたときに、噴射ユニット３０へ供給される潤滑油を加熱するようになされている。但し、本実施形態では、上記ペルチェ素子７３による潤滑油の加熱は、エンジン６５の始動（つまり潤滑油の噴射ユニット３０への供給開始）から所定時間が経過するまでの間に限られる。すなわち、エンジン６５の始動から所定時間が経過するまでの間は、エンジン冷却水の温度が潤滑油と同じ程度の低い温度であるため、潤滑油が熱交換器６０で十分に加熱昇温されない。そこで、この間は、ペルチェ素子７３により潤滑油を加熱して、この加熱された潤滑油を噴射ユニット３０へ供給するようにする。そして、上記所定時間が経過した後は、エンジン冷却水がエンジンの熱により昇温するので、潤滑油を熱交換器６０で加熱する。これにより、エンジン６５の始動直後から継続的に、昇温された潤滑油を噴射ユニット３０へ供給して、ＬｏｗクラッチＣ１の温度を早期にかつ確実に最適な温度に昇温することができる。尚、エンジン６５の始動から所定時間が経過しても、ペルチェ素子７３により潤滑油の加熱を継続してもよい。

上記ペルチェ素子７３により潤滑油を加熱する際には、エンジン冷却水の熱交換器６０への供給を停止することが好ましい。エンジン冷却水を熱交換器６０へ供給しても、エンジン６５の始動から所定時間が経過するまでの間は、上記の如く、潤滑油が熱交換器６０で十分に加熱昇温されないからである。特に、ペルチェ素子７３を共通の供給油路６２における熱交換器６０の上流側に配置した場合には、ペルチェ素子７３により加熱された潤滑油が却って冷却される可能もあるので、エンジン冷却水の熱交換器６０への供給を停止するのがよい。このようにエンジン冷却水の熱交換器６０への供給を停止する場合には、上記第１及び第２ＯＮ／ＯＦＦバルブ６７，６８の両方をＯＦＦとすればよく、ウォータポンプ６６が、エンジン６５等の冷却用のものとは別途のものである場合には、ウォータポンプ６６を停止させてもよい。

また、本実施形態では、電気的発熱素子としてペルチェ素子７３を使用しているので、ペルチェ素子７３へ流す電流の方向を逆にすることで、ペルチェ素子７３により潤滑油を冷却することも可能になる。そこで、クラッチプレート２３，２４の温度が第２所定温度以上であるときには、熱交換器６０とペルチェ素子７３とにより、噴射ユニット３０へ供給される潤滑油を冷却することができ、クラッチプレート２３，２４の過熱をより一層確実に抑制することができる。

尚、上記実施形態２では、電気的発熱素子としてペルチェ素子７３を使用したが、これに限らず、通電により発熱させることが可能な素子であれば、どのようなものであってもよく、潤滑油を冷却する機能は必ずしも有している必要はない。

また、上記実施形態１及び２では、１つの噴射ユニット３０を、広角範囲と狭角範囲とに選択的に切換え可能に構成して、潤滑油をクラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面における第１範囲と第２範囲とに選択的に噴射可能に構成したが、図１０に示すように、２つの噴射ユニット３０ａ，３０ｂを用いても、潤滑油をクラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面における第１範囲と第２範囲とに選択的に噴射可能に構成することができる。すなわち、変速機ケース１においてＬｏｗクラッチＣ１のクラッチドラム２１の周壁２１ａの外周側表面に対峙する部分１ａに、２つの噴射ユニット３０ａ，３０ｂを互いに周方向に離間して設ける。噴射ユニット３０ａは、広角噴射用であって、上記実施形態１で説明した噴射ユニット３０の広角範囲と同じ噴射範囲で潤滑油Ｏ１を噴射する一方、噴射ユニット３０ｂは、狭角噴射用であって、上記噴射ユニット３０の狭角範囲と同じ噴射範囲で潤滑油Ｏ２を噴射する。そして、上記噴射ユニット３０が広角範囲で潤滑油を噴射する場合と同様の条件で、噴射ユニット３０ａが潤滑油を噴射し、噴射ユニット３０が狭角範囲で潤滑油を噴射する場合と同様の条件で、噴射ユニット３０ｂが潤滑油を噴射するように制御する。この構成では、２つの噴射ユニット３０ａ，３０ｂから同時に潤滑油を噴射することも可能であるので、例えばクラッチプレート２３，２４の温度が第２所定温度よりも高い第３所定温度以上であるときには、２つの噴射ユニット３０ａ，３０ｂから同時に潤滑油を噴射するようにすれば、クラッチプレート２３，２４の冷却をより一層効果的に行うことができる。

さらに、上記実施形態１及び２では、前進レンジ１速段時に締結されかつニュートラルアイドル制御を行うＬｏｗクラッチＣ１に対して、本発明を適用したが、ＬｏｗクラッチＣ１におけるニュートラルアイドル制御のように、ＨｉｇｈクラッチＣ２や３／５／ＲクラッチＣ３においても、相隣接するクラッチプレート同士を所定のスリップ率で相互に滑らすような制御を行う場合には、ＨｉｇｈクラッチＣ２や３／５／ＲクラッチＣ３対しても、本発明を適用することができる。

本発明は、多板クラッチ機構を備えた自動変速機に有用であり、特に前進レンジ１速段時に締結されかつニュートラルアイドル制御を行う多板クラッチ機構を備えた自動変速機に有用である。

本発明の実施形態１に係る自動変速機の要部を示す断面図である。上記自動変速機の全体構成を示すスケルトン図である。上記自動変速機でのクラッチ等の締結状態と変速段との関係を示す図である。噴射ユニットの可動部材が上側位置に位置している状態を示す噴射ユニットの縦断面図である。上記噴射ユニットを先端側（下側）から見た図である。上記噴射ユニットの可動部材が下側位置に位置している状態を示す図４相当図である。上記自動変速機の潤滑油及びエンジン冷却水の経路を示す図である。上記自動変速機の制御ユニットの構成を示すブロック図である。実施形態２を示す図７相当図である。噴射ユニットの別の形態を示す説明図である。

符号の説明

１変速機ケース
２１クラッチドラム
２２クラッチハブ
２３クラッチプレート
２４クラッチプレート
３０噴射ユニット（噴射手段）
６０熱交換器
６２共通の供給油路（潤滑油の噴射手段への供給油路）
６３噴射ユニット専用の供給油路（潤滑油の噴射手段への供給油路）
７３ペルチェ素子（電気的発熱素子）

Claims

変速機ケース内に収容されたクラッチドラムと、該クラッチドラムの内周側に設けられたクラッチハブと、上記クラッチドラムの周壁の内周側表面及び上記クラッチハブの周壁の外周側表面に、該両表面間で該クラッチドラム及びクラッチハブの回転軸方向に交互に並ぶようにそれぞれ列設された複数のクラッチプレートとを有する多板クラッチ機構を備えた自動変速機であって、
上記変速機ケースにおいて上記クラッチドラムの周壁の外周側表面に対峙する部分に設けられ、該外周側表面へ潤滑油を噴射する噴射手段と、
上記クラッチプレートの温度を検出するプレート温度検出手段と、
上記潤滑油の該噴射手段への供給油路に設けられ、該噴射手段へ供給される潤滑油を、エンジン冷却水と熱交換させることで加熱及び冷却する熱交換器とを備え、
上記噴射手段は、上記潤滑油を、上記クラッチドラムの周壁の外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の全範囲である第１範囲と、上記外周側表面において上記クラッチプレートの列設領域に対応する部分における上記回転軸方向の略中央部である第２範囲とに選択的に噴射可能に構成されていて、プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が第１所定温度よりも低いときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第１範囲に設定して、上記熱交換器を通った潤滑油をクラッチプレート加熱媒体として噴射する一方、上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が、上記第１所定温度以上に設定された第２所定温度以上であるときには、上記潤滑油の噴射範囲を上記第２範囲に設定して、上記熱交換器を通った潤滑油をクラッチプレート冷却媒体として噴射するように構成されていることを特徴とする自動変速機。
請求項１記載の自動変速機において、
上記潤滑油の上記噴射手段への供給油路に設けられ、該潤滑油を加熱する電気的発熱素子を更に備え、
上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が上記第１所定温度よりも低いときには、上記電気的発熱素子により上記潤滑油を加熱するように構成されていることを特徴とする自動変速機。
請求項２記載の自動変速機において、
上記電気的発熱素子により上記潤滑油を加熱する際には、上記エンジン冷却水の上記熱交換器への供給を停止するように構成されていることを特徴とする自動変速機。
請求項２又は３記載の自動変速機において、
上記電気的発熱素子は、上記潤滑油の加熱に加えて、該潤滑油を冷却することが可能に構成され、
上記プレート温度検出手段により検出されたクラッチプレートの温度が上記第２所定温度以上であるときには、上記電気的発熱素子により上記潤滑油を冷却するように構成されていることを特徴とする自動変速機。
請求項２〜４のいずれか１つに記載の自動変速機において、
上記電気的発熱素子は、上記潤滑油の上記噴射手段への供給油路における上記熱交換器の下流側に配設されていることを特徴とする自動変速機。
請求項１〜５のいずれか１つに記載の自動変速機において、
上記多板クラッチ機構は、少なくとも前進レンジ１速段時に締結されるように構成されていることを特徴とする自動変速機。