JP4200964B2 - 車両用多段変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両において、原動機と駆動輪との間に設けられる車両用多段変速機に関する。
車両においては、通常、原動機と駆動輪との間に変速機が設けられる。この変速機の一態様として、予め定められた複数の変速比或いは変速段を成立させるための多段変速機が知られており、複数の遊星歯車装置及びそれらを構成する要素を相互に係合するための係合要素であるクラッチ及びブレーキ等を用いた遊星歯車式多段変速機が広く用いられている。例えば、特許文献１に記載された変速装置がそれであり、この技術によれば、前進８段の多段変速が実現される。
特開２００１−１８２７８５号公報
ところで、前述したような従来の多段変速機では、車速及びアクセル操作量等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共に、スポーツモードやスノーモード等の運転モードや運転者の好み、走行状態等に応じて複数の変速マップが使い分けられるのが一般的であるが、成立する各変速段の数や変速比、連続する変速段の変速比の変化割合である変速比ステップ、最大変速比と最小変速比との割合であるトータル変速比幅等は一定とされるため、必ずしも運転者を満足させる変速制御が実現できるとは言い難かった。斯かる不具合を解消するため、遊星歯車装置やクラッチ、ブレーキ等の数を増やすことが考えられるが、それにより変速機が複雑で大掛かりになり、製造コストや搭載性の悪化を発生させるため実用的でない。このため、製造コストや搭載性等の要求を満足させつつ変速比、変速比ステップ、トータル変速比幅等の設定自由度を向上させる車両用多段変速機の開発が求められていた。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、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変速比、変速比ステップ、トータル変速比幅等の設定自由度を向上させる車両用多段変速機を提供することにある。
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、（ａ）入力回転部材の回転を減速して伝達する中間出力部材と、（ｂ）シングルピニオン型の第１遊星歯車装置と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置とを、有し、前記第１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のキャリヤ、第２遊星歯車装置のキャリヤ、及び第３遊星歯車装置のキャリヤが相互に連結されて第２回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のリングギヤ、第２遊星歯車装置のリングギヤ、及び第３遊星歯車装置のリングギヤが相互に連結されて第３回転要素が構成され、前記第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ると共に、前記第３回転要素が出力回転部材に連結されて回転を出力する主変速部と、（ｃ）前記中間出力部材と前記第５回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ要素と、（ｄ）前記入力回転部材と前記第２回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ要素と、（ｅ）前記中間出力部材と前記第１回転要素とを選択的に連結する第３クラッチ要素と、（ｆ）前記中間出力部材と前記第４回転要素とを選択的に連結する第４クラッチ要素と、（ｇ）前記第１回転要素を選択的に非回転部材に連結する第１ブレーキ要素と、（ｈ）前記第２回転要素を選択的に非回転部材に連結する第２ブレーキ要素とを、有することを特徴とするものである。
このように、本発明によれば、入力回転部材の回転を減速して伝達する中間出力部材と、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置とを、有し、前記第１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のキャリヤ、第２遊星歯車装置のキャリヤ、及び第３遊星歯車装置のキャリヤが相互に連結されて第２回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のリングギヤ、第２遊星歯車装置のリングギヤ、及び第３遊星歯車装置のリングギヤが相互に連結されて第３回転要素が構成され、前記第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ると共に、前記第３回転要素が出力回転部材に連結されて回転を出力する主変速部と、前記中間出力部材と前記第５回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ要素と、前記入力回転部材と前記第２回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ要素と、前記中間出力部材と前記第１回転要素とを選択的に連結する第３クラッチ要素と、前記中間出力部材と前記第４回転要素とを選択的に連結する第４クラッチ要素と、前記第１回転要素を選択的に非回転部材に連結する第１ブレーキ要素と、前記第２回転要素を選択的に非回転部材に連結する第２ブレーキ要素とを、有することから、製造コストや搭載性等に何ら弊害を発生させることなく、変速比、変速比ステップ、トータル変速比幅等の設定自由度を向上させることができる。また、前記第３遊星歯車装置のギヤ比を調整することで、前記第４回転要素と第５回転要素との相対回転を調整できるため、前記第２遊星歯車装置のサンギヤにかかるトルクが大きくなるのを抑制することができる。
ここで、好適には、前記入力回転部材と前記第１回転要素とを選択的に連結する第５クラッチ要素を有するものである。このようにすれば、前記多段変速機によって成立させられる変速段を更に多くすることができる。
また、好適には、所定の変速段を成立させるに際して、前記第１クラッチ要素を係合させ且つ前記第４クラッチ要素を解放させた状態でその変速段を成立させる第１の態様及び前記第１クラッチ要素を解放させ且つ前記第４クラッチ要素を係合させた状態で前記変速段を成立させる第２の態様の何れかを選択して変速制御を行うものである。このようにすれば、運転者の好みを反映した満足度の高い変速制御を行うことができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、車両用自動変速機として好適に用いられる車両用多段変速機（以下、単に変速機と称する）１４の構成を説明する骨子図である。この図１に示すように、本実施例の変速機１４は、車体に取り付けられる非回転部材であるトランスミッションケース１６内において共通の軸心上に順次配設されたロックアップクラッチ１８付きのトルクコンバータ２０、そのトルクコンバータ２０に連結された入力回転部材である入力軸２２、遊星歯車装置２４を主体として構成される副変速部３６、第１遊星歯車装置２６、第２遊星歯車装置２８、及び第３遊星歯車装置３０を主体として構成される主変速部３８、上記副変速部３６の出力を主変速部３８へ伝達するための中間出力部材３２、及び出力回転部材である出力軸３４を同心に備えて構成されている。
上記変速機１４は、車両において縦置きされるＦＲ用自動変速機や、横置きされるＦＦ用自動変速機等として好適に用いられるものであり、原動機であるエンジン１０と図示しない駆動輪との間に配設され、そのエンジン１０の出力を変速して駆動輪に伝達する。上記トルクコンバータ２０は、上記エンジン１０のクランク軸１２に作動的に連結され、そのエンジン１０から出力される動力を上記入力軸２２へ出力する。すなわち、上記トルクコンバータ２０の出力側回転部材であるタービン軸に連結される上記入力軸２２は、上記エンジン１０により回転駆動されることになり、上記トルクコンバータ２０のタービン軸も上記入力軸２２と同様に入力回転部材に相当する。また、上記出力軸３４は、例えば図示しない差動歯車装置等を介して左右一対の駆動輪を回転駆動する。なお、上記変速機１４は、その軸心に関して対称的に構成されているため、図１に示す骨子図においてはその下側が省略されている。以下の説明に用いる骨子図においても同様である。
前記副変速部３６を構成している遊星歯車装置２４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対の遊星歯車Ｐ１と、その遊星歯車Ｐ１を自転及び公転可能に指示するキャリヤＣＡ１と、上記遊星歯車Ｐ１を介して上記サンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを、備えて構成されており、例えば「０．４６３」程度の所定のギヤ比ρ０を有している。このギヤ比ρ０は、上記サンギヤＳ１の歯数をＺS1、リングギヤＲ１の歯数をＺR1として、ρ０＝ＺS1／ＺR1で表される値である。上記キャリヤＣＡ１は、前記入力軸２２に連結されている。また、上記サンギヤＳ１は、前記トランスミッションケース１６に対して回転不能となるように一体的に設けられている。また、上記リングギヤＲ１は、前記中間出力部材３２と一体的に設けられており、同様に中間出力部材に相当する。すなわち、前記副変速部３６は、入力回転部材である上記入力軸２２の回転を減速して前記中間出力部材３２へ出力し、その中間出力部材３２を介して前記主変速部３８へ伝達する。
前記主変速部３８を構成している第１遊星歯車装置２６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、同様に前記主変速部３８を構成している第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置である。前記第１遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ２と、遊星歯車Ｐ２と、その遊星歯車Ｐ２を自転及び公転可能に指示するキャリヤＣＡ２と、上記遊星歯車Ｐ２を介して上記サンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２とを、備えて構成されており、例えば「０．４５９」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。また、前記第２遊星歯車装置２８は、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対の遊星歯車Ｐ３と、その遊星歯車Ｐ３を自転及び公転可能に指示するキャリヤＣＡ３と、上記遊星歯車Ｐ３を介して上記サンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３とを、備えて構成されており、例えば「０．４０５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。これら第１遊星歯車装置２６および第２遊星歯車装置２８は、キャリヤＣＡ２及びＣＡ３が共通の部材にて構成されていると共に、リングギヤＲ２及びＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第１遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第２遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。また、前記第３遊星歯車装置３０は、サンギヤＳ４と、互いに噛み合う複数対の遊星歯車Ｐ４と、その遊星歯車Ｐ４を自転及び公転可能に指示するキャリヤＣＡ４と、上記遊星歯車Ｐ４を介して上記サンギヤＳ４と噛み合うリングギヤＲ４とを、備えて構成されており、例えば「０．５２８」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。前記第１遊星歯車装置２６のギヤ比ρ１は、上記サンギヤＳ２の歯数をＺS2、リングギヤＲ２の歯数をＺR2として、ρ１＝ＺS2／ＺR2で表される値である。また、前記第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ２は、上記サンギヤＳ３の歯数をＺS3、リングギヤＲ３の歯数をＺR3として、ρ２＝ＺS3／ＺR3で表される値である。また、前記第３遊星歯車装置３０のギヤ比ρ３は、上記サンギヤＳ４の歯数をＺS4、リングギヤＲ４の歯数をＺR4として、ρ３＝ＺS4／ＺR4で表される値である。
前記主変速部３８では、前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＥ１が構成されている。また、前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４が相互に連結されて第２回転要素ＲＥ２が構成されている。また、前記第１遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２、第２遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３、及び第３遊星歯車装置３０のリングギヤＲ４が相互に連結されて第３回転要素ＲＥ３が構成されている。また、前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＥ４が構成されている。また、前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第５回転要素ＲＥ５が構成されている。そして、前記第３回転要素ＲＥ３が出力回転部材である前記出力軸３４に連結されて回転を出力する。
また、前記主変速部３８は、前記中間出力部材３２と上記第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結する第１クラッチＣ１と、入力回転部材である前記入力軸２２と上記第２回転要素ＲＥ２とを選択的に連結する第２クラッチＣ２と、前記中間出力部材３２と上記第１回転要素ＲＥ１とを選択的に連結する第３クラッチＣ３と、前記入力軸２２と上記第１回転要素ＲＥ１とを選択的に連結する第４クラッチＣ４と、前記中間出力部材３２と上記第４回転要素ＲＥ４とを選択的に連結する第５クラッチＣ５と、上記第１回転要素ＲＥ１を選択的に非回転部材であるトランスミッションケース１６に連結する第１ブレーキＢ１と、上記第２回転要素ＲＥ２を選択的に前記トランスミッションケース１６に連結する第２ブレーキＢ２とを、備えている。上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２は、例えば、従来の車両用自動変速機において多用されている油圧式摩擦係合装置であり、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本乃至は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等により構成され、それらが介装されている両側の部材を選択的に連結するための装置である。また、本実施例においては、上記第１クラッチＣ１が第１クラッチ要素に、第２クラッチＣ２が第２クラッチ要素に、第３クラッチＣ３が第３クラッチ要素に、第４クラッチＣ４が第５クラッチ要素に、第５クラッチＣ５が第４クラッチ要素に、第１ブレーキＢ１が第１ブレーキ要素に、第２ブレーキＢ２が第２ブレーキ要素にそれぞれ相当する。
図３は、前記変速機１４を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより前記変速機１４における変速制御をはじめとする駆動制御を実行するものである。
上記電子制御装置４０には、図示しない各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、前記エンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、前記出力軸３４の回転速度に対応する車速信号、前記変速機１４の作動油温を示すＡＴ油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号Ａcc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す車両加速度信号、図示しない第１電動機ＭＧ１の回転速度を表す信号等がそれぞれ供給されるようになっている。また、上記電子制御装置４０からは、図示しない電子スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、前記エンジン１０の点火時期を指令する点火信号、図示しない第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、前記変速機１４に備えられた油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するための電磁弁を作動させるＡＴソレノイド指令信号、図示しない電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等がそれぞれ出力されるようになっている。
図２は、前記変速機１４に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す係合作動表である。前述のように構成された変速機１４では、前記電子制御装置４０の指令に従って、例えば図２に示すように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段である後進第１速ギヤ段「Ｒ１」又は後進第２速ギヤ段「Ｒ２」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図２に示すように、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ１が最大値、例えば「４．５９７」である第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値、例えば「２．７２４」である第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．８６４」である第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第４クラッチＣ４の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．４６４」である第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されることで、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．２３１」である第５速ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．０００」である第６速ギヤ段「６ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ７が第６速ギヤ段よりも小さい値、例えば「０．８２４」である第７速ギヤ段「７ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ８が最小値、例えば「０．６８５」である第８速ギヤ段「８ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γＲ１が「４．０５６」である第１後進速ギヤ段「Ｒ１」が成立させられる。
また、前記第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γＲ２が第１後進速ギヤ段よりも小さい値、例えば「２．１７６」である第２後進速ギヤ段「Ｒ２」が成立させられる。前記遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０、第１遊星歯車装置２６のギヤ比ρ１、第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ２、及び第３遊星歯車装置３０のギヤ比ρ３は、以上のような変速比が得られるように設計されている。
図２の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機１４では、第１速ギヤ段の変速比γ１と第２速ギヤ段の変速比γ２との比（＝γ１／γ２）が「１．６８８」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．４６１」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ３と第４速ギヤ段の変速比γ４との比（＝γ３／γ４）が「１．２７３」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．１８９」とされ、第５速ギヤ段の変速比γ５と第６速ギヤ段の変速比γ６との比（＝γ５／γ６）が「１．２３１」とされ、第６速ギヤ段の変速比γ６と第７速ギヤ段の変速比γ７との比（＝γ６／γ７）が「１．２１４」とされ、第７速ギヤ段の変速比γ７と第８速ギヤ段の変速比γ８との比（＝γ７／γ８）が「１．２０３」とされている。また、第１速ギヤ段の変速比γ１と第８速ギヤ段の変速比γ８との比であるギヤ比幅（＝γ１／γ８）が「６．７１１」とされている。
図４は、前記変速機１４において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図４の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において縦線の間隔が相対的回転速度を示す二次元座標であり、４本の横線のうち最も下側の横線ＸＺが回転速度零を示し、その上側の横線Ｘ１が前記副変速部３６の出力すなわち前記中間出力部材３２の回転速度を示し、その更に上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力回転部材である前記入力軸２２の回転速度を示し、最も上側の横線Ｘ３が回転速度「２．０」すなわち前記入力軸２２の２倍の回転速度を示している。この共線図の左側部分に示す副変速部３６の３本の縦線Ｙ１乃至Ｙ３は、左から順に、前記遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリヤＣＡ１をそれぞれ表し、それ等の間隔は前記遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。また、同様に、この共線図の右側部分に示す主変速部３８の５本の縦線Ｙ４乃至Ｙ８は、左から順に、Ｙ４が前記第１回転要素ＲＥ１に対応する前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２を、Ｙ５が前記第２回転要素ＲＥ２に対応する相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４を、Ｙ６が前記第３回転要素ＲＥ３に対応する相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２、第２遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３、及び第３遊星歯車装置３０のリングギヤＲ４を、Ｙ７が前記第４回転要素ＲＥ４に対応する前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４を、Ｙ８が前記第５回転要素ＲＥ５に対応する前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３をそれぞれ表し、それ等の間隔は、前記第１遊星歯車装置２６のギヤ比ρ１、第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ２、及び第３遊星歯車装置３０のギヤ比ρ３に応じて定められている。共線図の縦軸間においてはサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされることでキャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔とされる関係とされるが、図４の共線図においては副変速部３６に関して縦線Ｙ１と縦線Ｙ３との間が「１」に対応する間隔に設定され、主変速部３８に関して縦線Ｙ４と縦線Ｙ５との間が「１」に対応する間隔に設定されて他の縦軸間の間隔は上記関係に応じてそれぞれ定められている。
図４の共線図を参照して表現すれば、本実施例の変速機１４は、前記副変速部３６において、前記遊星歯車装置２４を構成する３つの回転要素のうちの１つであるサンギヤＳ１は非回転部材である前記トランスミッションケース１６に回転不能に固定されて回転速度「０」とされ、他の１つであるキャリヤＣＡ１は入力回転部材である前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、残りの１つであるリングギヤＲ１は前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、その中間出力部材３２と同様に中間出力部材として機能する。このようにして、前記副変速部３６は、前記入力軸２２の回転をその入力軸２２に対して減速回転させられる前記中間出力部材３２へ出力するように構成されている。
また、前記主変速部３８において、前記第１回転要素ＲＥ１（Ｓ２）は、前記第３クラッチＣ３を介して前記中間出力部材３２に選択的に連結され、前記第４クラッチＣ４を介して入力回転部材である前記入力軸２２に選択的に連結されると共に、前記第１ブレーキＢ１を介して非回転部材である前記トランスミッションケース１６に選択的に連結されるように構成されている。また、前記第２回転要素ＲＥ２（ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４）は、前記第２クラッチＣ２を介して入力回転部材である前記入力軸２２に選択的に連結されると共に、前記第２ブレーキＢ２を介して非回転部材である前記トランスミッションケース１６に選択的に連結されるように構成されている。また、前記第３回転要素ＲＥ３（Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）は、出力回転部材である前記出力軸３４に連結されるように構成されている。また、前記第４回転要素ＲＥ４（Ｓ４）は、前記第５クラッチＣ５を介して前記中間出力部材３２に選択的に連結されるように構成されている。また、前記第５回転要素ＲＥ５（Ｓ３）は、前記第１クラッチＣ１を介して前記中間出力部材３２に選択的に連結されるように構成されている。
図４の共線図において、第１速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（１ｓｔ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第２速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（２ｎｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第３速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、横軸Ｘ１が縦軸Ｙ６と交差する点（３ｒｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第４速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第４クラッチＣ４の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（４ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第５速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（５ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第６速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第４クラッチＣ４の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされるので、横軸Ｘ２が縦軸Ｙ６と交差する点（６ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第７速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ１の交点と縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（７ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第８速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（８ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
後進第１速ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ１の交点と縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（Ｒｅｖ１）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
後進第２速ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第４クラッチＣ４の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（Ｒｅｖ２）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図５は、前記変速機１４に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の他の一例を示す係合作動表である。前記変速機１４では、前記電子制御装置４０の指令に従って、前述した図２に示す関係に代えてこの図５に示すように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段である後進第１速ギヤ段「Ｒ１」又は後進第２速ギヤ段「Ｒ２」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図５に示すように、前記第５クラッチＣ５及び第２ブレーキＢ２の係合により、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ１が最大値、例えば「３．５３１」である第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。
また、前記第５クラッチＣ５及び第１ブレーキＢ１の係合により、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値、例えば「２．３８９」である第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。
図５に示す係合作動表において、第３速ギヤ段「３ｒｄ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」を成立させるための関係については、図２を用いて前述したものと同様であるため、その説明を省略する。また、図５の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機１４では、第１速ギヤ段の変速比γ１と第２速ギヤ段の変速比γ２との比（＝γ１／γ２）が「１．４７８」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．２８２」とされている。また、第１速ギヤ段の変速機γ１と第８速ギヤ段の変速比γ８との比であるギヤ比幅（＝γ１／γ８）が「５．１５５」とされている。
図６は、前記変速機１４において、図５に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図６の共線図は、前述した図４と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図４の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図６の共線図において、第１速ギヤ段では、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（１ｓｔ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第２速ギヤ段では、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（２ｎｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図６の共線図において、第３速ギヤ段「３ｒｄ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」の関係は、前述した図４の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図７は、前記変速機１４に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。前記変速機１４では、前記電子制御装置４０の指令に従って、前述した図２或いは図５に示す関係に代えてこの図７に示すように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段である後進第１速ギヤ段「Ｒ１」又は後進第２速ギヤ段「Ｒ２」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図７に示すように、前記第３クラッチＣ３及び第５クラッチＣ５の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されることで、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．８６４」である第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。
また、前記第４クラッチＣ４及び第５クラッチＣ５の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されることで、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．５６６」である第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。
図７に示す係合作動表において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」を成立させるための関係については、図５を用いて前述したものと同様であり、第５速ギヤ段「５ｔｈ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」を成立させるための関係については、図２を用いて前述したものと同様であるため、その説明を省略する。また、図７の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機１４では、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．２８２」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ３と第４速ギヤ段の変速比γ４との比（＝γ３／γ４）が「１．１９０」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．２７２」とされている。
図８は、前記変速機１４において、図７に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図８の共線図は、前述した図４及び図６と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図４及び図６の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図８の共線図において、第３速ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、横軸Ｘ１が縦軸Ｙ６と交差する点（３ｒｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第４速ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第４クラッチＣ４の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（４ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図８の共線図において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」の関係は、前述した図６の共線図と等しく、第５速ギヤ段「５ｔｈ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」の関係は、前述した図４の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図９は、前記変速機１４に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。前記変速機１４では、前記電子制御装置４０の指令に従って、前述した図２、図５、或いは図７に示す関係に代えてこの図９に示すように、前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段である後進第１速ギヤ段「Ｒ１」又は後進第２速ギヤ段「Ｒ２」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図９に示すように、前記第２クラッチＣ２及び第５クラッチＣ５の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されることで、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．３２４」である第５速ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。
図９に示す係合作動表において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」を成立させるための関係については、図５を用いて前述したものと同様であり、第３速ギヤ段「３ｒｄ」及び第４速ギヤ段「４ｔｈ」を成立させるための関係については、図７を用いて前述したものと同様であり、第６速ギヤ段「６ｔｈ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」を成立させるための関係については、図２を用いて前述したものと同様であるため、その説明を省略する。また、図９の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機１４では、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．１８３」とされ、第５速ギヤ段の変速比γ５と第６速ギヤ段の変速比γ６との比（＝γ５／γ６）が「１．３２４」とされている。
図１０は、前記変速機１４において、図９に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図１０の共線図は、前述した図４、図６、及び図８と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図４、図６、及び図８の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図８の共線図において、第５速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（５ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図１０の共線図において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」の関係は、前述した図６の共線図と等しく、第３速ギヤ段「３ｒｄ」及び第４速ギヤ段「４ｔｈ」の関係は、前述した図８の共線図と等しく、第６速ギヤ段「６ｔｈ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」、後進第１速ギヤ段「Ｒ１」、及び後進第２速ギヤ段「Ｒ２」の関係は、前述した図４の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
ここで、図２及び図９の係合作動表を対比して参照すると、第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第５速ギヤ段「５ｔｈ」を成立させるための関係において、図２では前記第１クラッチＣ１を係合させ且つ前記第５クラッチＣ５を解放させた状態でそれらの変速段が成立させられており、図９では前記第１クラッチＣ１を解放させ且つ前記第５クラッチＣ５を係合させた状態でそれらの変速段が成立させられている。すなわち、前記第１クラッチＣ１と第５クラッチＣ５とが代替的に用いられていることが分かる。このように、前記変速機１４では、所定の変速段を成立させるに際して、前記第１クラッチＣ１を係合させ且つ前記第５クラッチＣ５を解放させた状態でその変速段を成立させる第１の態様及び前記第１クラッチＣ１を解放させ且つ前記第５クラッチＣ５を係合させた状態で前記変速段を成立させる第２の態様の何れかを選択して変速制御を行うことができる。前記第１クラッチＣ１を解放させ且つ前記第５クラッチＣ５を係合させた状態でギヤ段を成立させることにより、例えば第１速ギヤ段「１ｓｔ」等の低速ギヤ段では、前記第１クラッチＣ１を係合させ且つ前記第５クラッチＣ５を解放させた状態でその変速段を成立させる場合に比べて変速比が小さくなる。これにより、変速比、変速比ステップ、トータル変速比幅等の設定自由度を向上させられることに加え、リアラビニヨすなわち前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３に入力されるトルクを比較的小さく抑えることができる。例えば、ノーマルパターンの場合、アクセル開度が比較的低い場合、車重が比較的軽い場合、或いは非牽引走行時にクロスギヤ比すなわち前記第１クラッチＣ１を解放させ且つ前記第５クラッチＣ５を係合させた状態で前記変速段を成立させる第２の態様を選択し、スポーツモード等の場合、アクセル開度が比較的高い場合、車重が比較的重い場合、或いは牽引走行時にワイドギヤ比すなわち前記第１クラッチＣ１を係合させ且つ前記第５クラッチＣ５を解放させた状態でその変速段を成立させる第１の態様を選択することで、運転者を満足させる好適な走行を実現できる。
このように、本実施例によれば、入力回転部材である前記入力軸２２の回転を減速して伝達する中間出力部材３２と、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０とを、有し、前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＥ１が構成され、前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４が相互に連結されて第２回転要素ＲＥ２が構成され、前記第１遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２、第２遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３、及び第３遊星歯車装置３０のリングギヤＲ４が相互に連結されて第３回転要素ＲＥ３が構成され、前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４によって第４回転要素ＲＥ４が構成され、前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第５回転要素ＲＥ５が構成されると共に、前記第３回転要素ＲＥ３が出力回転部材である前記出力軸３４に連結されて回転を出力する主変速部３８と、前記中間出力部材３２と前記第５回転要素ＲＥ２とを選択的に連結する第１クラッチ要素である第１クラッチＣ１と、前記入力軸２２と前記第２回転要素ＲＥ２とを選択的に連結する第２クラッチ要素である第２クラッチＣ２と、前記中間出力部材３２と前記第１回転要素ＲＥ１とを選択的に連結する第３クラッチ要素である第３クラッチＣ３と、前記中間出力部材３２と前記第４回転要素ＲＥ４とを選択的に連結する第４クラッチ要素である第５クラッチＣ５と、前記第１回転要素ＲＥ１を選択的に非回転部材である前記トランスミッションケース１６に連結する第１ブレーキ要素である第１ブレーキＢ１と、前記第２回転要素ＲＥ２を選択的に前記トランスミッションケース１６に連結する第２ブレーキ要素である第２ブレーキＢ２とを、有することから、製造コストや搭載性等に何ら弊害を発生させることなく、変速比、変速比ステップ、トータル変速比幅等の設定自由度を向上させることができる。また、前記第３遊星歯車装置３０のギヤ比を調整することで、前記第４回転要素ＲＥ４と第５回転要素ＲＥ５との相対回転を調整できるため、前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３にかかるトルクが大きくなるのを抑制することができる。
また、前記変速機１４は、入力回転部材である前記入力軸２２と前記第１回転要素ＲＥ１とを選択的に連結する第５クラッチ要素である第４クラッチＣ４を有するものであるため、前記変速機１４によって成立させられる変速段を更に多くすることができる。
また、所定の変速段を成立させるに際して、前記第１クラッチＣ１を係合させ且つ前記第５クラッチＣ５を解放させた状態でその変速段を成立させる第１の態様及び前記第１クラッチＣ１を解放させ且つ前記第５クラッチＣ５を係合させた状態で前記変速段を成立させる第２の態様の何れかを選択して変速制御を行うものであるため、運転者の好みを反映した満足度の高い変速制御を行うことができる。
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、前述した実施例と共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
図１１は、本発明の他の実施例である変速機４２の構成を説明する骨子図である。この図１１に示す変速機４２は、第５クラッチ要素である第４クラッチＣ４が設けられていない点、及び各遊星歯車装置のギヤ比が異なる点を除けば図１に示す変速機１４と同じ構成であり、前述した実施例と同様の効果が得られる。
図１１に示す変速機４２において、前記遊星歯車装置２４は、例えば「０．４２７」程度の所定のギヤ比ρ０を有している。また、前記第１遊星歯車装置２６は、例えば「０．５４１」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。また、前記第２遊星歯車装置２８は、例えば「０．３９２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。また、前記第３遊星歯車装置３０は、例えば「０．４３３」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。
以上のように構成された変速機４２では、例えば、図１２に示すように、前記電子制御装置４０の指令に従って、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段「Ｒ１」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図１２に示すように、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ１が最大値、例えば「４．４５２」である第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値、例えば「２．６９５」である第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．７４５」である第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。
また、前記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第５回転要素ＲＥ５である前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３との間が連結されると共に、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されることで、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．２０１」である第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されることで、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．０００」である第５速ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されることで、変速比γ６が第５速ギヤ段よりも小さい値、例えば「０．８１３」である第６速ギヤ段「６ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ７が最小値、例えば「０．６４９」である第７速ギヤ段「７ｔｈ」が成立させられる。
また、前記第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γＲ１が「３．２２８」である後進ギヤ段「Ｒ１」が成立させられる。前記遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０、第１遊星歯車装置２６のギヤ比ρ１、第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ２、及び第３遊星歯車装置３０のギヤ比ρ３は、以上のような変速比が得られるように設計されている。
図１３は、前記変速機４２において、図１２に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図１３の共線図は、前述した図４等と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図４等の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図１３の共線図において、第１速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（１ｓｔ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第２速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（２ｎｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第３速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、横軸Ｘ１が縦軸Ｙ６と交差する点（３ｒｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第４速ギヤ段では、前記第５回転要素ＲＥ５は前記第１クラッチＣ１の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ８及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（４ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第５速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされるので、横軸Ｘ２が縦軸Ｙ６と交差する点（５ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第６速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ１の交点と縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（６ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第７速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（７ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
後進ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸Ｘ１の交点と縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（Ｒｅｖ１）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図１４は、前記変速機４２に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の他の一例を示す係合作動表である。前記変速機４２では、前記電子制御装置４０の指令に従って、前述した図１２に示す関係に代えてこの図１４に示すように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段「Ｒ１」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図１４に示すように、前記第５クラッチＣ５及び第２ブレーキＢ２の係合により、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されると共に、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ１が最大値、例えば「４．０３５」である第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。
また、前記第５クラッチＣ５及び第１ブレーキＢ１の係合により、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されると共に、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２と、非回転部材である前記トランスミッションケース１６との間が連結されることで、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値、例えば「２．５４８」である第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。
図１４に示す係合作動表において、第３速ギヤ段「３ｒｄ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」、及び後進ギヤ段「Ｒ１」を成立させるための関係については、図１２を用いて前述したものと同様であるため、その説明を省略する。また、図１４の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機４２では、第１速ギヤ段の変速比γ１と第２速ギヤ段の変速比γ２との比（＝γ１／γ２）が「１．５８４」とされ、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．４６０」とされている。
図１５は、前記変速機４２において、図１４に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図１５の共線図は、前述した図１３と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図１３の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図１５の共線図において、第１速ギヤ段では、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２ブレーキＢ２の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（１ｓｔ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第２速ギヤ段では、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第１ブレーキＢ１の係合により前記トランスミッションケース１６に連結されて回転速度「０」とされるので、縦軸Ｙ４及び横軸ＸＺの交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（２ｎｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図１５の共線図において、第３速ギヤ段「３ｒｄ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」、及び後進ギヤ段「Ｒ１」の関係は、前述した図１３の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図１６は、前記変速機４２に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。前記変速機４２では、前記電子制御装置４０の指令に従って、前述した図１２或いは図１４に示す関係に代えてこの図１６に示すように、前記第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちから選択された２つの油圧式摩擦係合装置が同時に係合作動させられることにより、前進ギヤ段である第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」の何れか、或いは後進ギヤ段「Ｒ１」が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
すなわち、図１６に示すように、前記第３クラッチＣ３及び第５クラッチＣ５の係合により、相互に連結された前記遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び中間出力部材３２と、前記第１回転要素ＲＥ１である前記第１遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２との間が連結されると共に、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されることで、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．７４５」である第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。
また、前記第２クラッチＣ２及び第５クラッチＣ５の係合により、入力回転部材である前記入力軸２２と、前記第２回転要素ＲＥ２である相互に連結された前記第１遊星歯車装置２６のキャリヤＣＡ２、第２遊星歯車装置２８のキャリヤＣＡ３、及び第３遊星歯車装置３０のキャリヤＣＡ４との間が連結されると共に、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４と、前記中間出力部材３２との間が連結されることで、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値、例えば「１．２２６」である第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。
図１６に示す係合作動表において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」を成立させるための関係については、図１４を用いて前述したものと同様であり、第５速ギヤ段「５ｔｈ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」、及び後進ギヤ段「Ｒ１」を成立させるための関係については、図１２を用いて前述したものと同様であるため、その説明を省略する。また、図１６の係合作動表に従い変速段を成立させる前記変速機４２では、第２速ギヤ段の変速比γ２と第３速ギヤ段の変速比γ３との比（＝γ２／γ３）が「１．４６０」とされ、第３速ギヤ段の変速比γ３と第４速ギヤ段の変速比γ４との比（＝γ３／γ４）が「１．４２３」とされ、第４速ギヤ段の変速比γ４と第５速ギヤ段の変速比γ５との比（＝γ４／γ５）が「１．２２６」とされている。
図１７は、前記変速機４２において、図１６に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図１７の共線図は、前述した図１３及び図１５と同様に、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、図中における縦線及び横線が示すものは、図１３及び図１５の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
図１７の共線図において、第３速ギヤ段では、前記第１回転要素ＲＥ１は前記第３クラッチＣ３の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされ、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、横軸Ｘ１が縦軸Ｙ６と交差する点（３ｒｄ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
第４速ギヤ段では、前記第２回転要素ＲＥ２は前記第２クラッチＣ２の係合により前記入力軸２２に連結されて回転速度「１」とされ、前記第４回転要素ＲＥ４である前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ４は前記第５クラッチＣ５の係合により前記中間出力部材３２に連結されてその回転速度「Ｎｘ」とされるので、縦軸Ｙ５及び横軸Ｘ２の交点と縦軸Ｙ７及び横軸Ｘ１の交点とを結ぶ直線が、縦線Ｙ６と交差する点（４ｔｈ）により、前記出力軸３４の回転速度が示される。
図１７の共線図において、第１速ギヤ段「１ｓｔ」及び第２速ギヤ段「２ｎｄ」の関係は、前述した図１５の共線図と等しく、第５速ギヤ段「５ｔｈ」乃至第７速ギヤ段「７ｔｈ」、及び後進ギヤ段「Ｒ１」の関係は、前述した図１３の共線図と等しいことから、それらの説明は省略する。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
例えば、前述の実施例の変速機１４、４２では、第１速ギヤ段乃至第８速ギヤ段、後進第１速ギヤ段、及び後進第２速ギヤ段というように、複数の変速段が成立させられるものであったが、それらの変速段のうち任意の変速段を用いて変速が実行されるものであってもよい。例えば、第１速ギヤ段乃至第７速ギヤ段或いは第２速ギヤ段乃至第８速ギヤ段を用いることで前進７速の変速が実現される。また、第１速ギヤ段乃至第８速ギヤ段のうち何れか６つの変速段を用いることで前進６速の変速が実現される。また、後進第１ギヤ段及び後進第２ギヤ段のうち何れか一方を後進ギヤ段として用いる態様も当然に考えられる。
また、前述の実施例の変速機１４、４２では、前記エンジン１０とトルクコンバータ２０とはクランク軸１２を介して直結されていたが、例えば、所定のギヤやベルト等を介して作動的に連結されたものであってもよく、更には必ずしも共通の軸心上に配置されなくてもよい。また、原動機として電動モータ等を備えたものであってもよい。
また、前述の実施例の変速機１４、４２において、前記第１クラッチＣ１乃至第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２のうちの何れかには、一方向クラッチが直列又は並列に設けられてもよい。このようにすれば、変速制御が容易となるという利点がある。また、前記第１クラッチＣ１乃至第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２のうちの何れかが一方向クラッチに置換されてもよい。このようにしても、一応の変速が実現できる。
また、前述の実施例では、前記エンジン１０と入力軸２２との間に流体伝動装置としてロックアップクラッチ１８付きのトルクコンバータ２０が備えられていたが、このロックアップクラッチ１８は必ずしも設けられていなくてもよい。また、前記トルクコンバータ２０の代替として、フルードカップリング、磁粉式電磁クラッチ、多板式或いは単板式の油圧クラッチが設けられていてもよい。
また、前述の実施例の共線図では、縦線Ｙ１乃至Ｙ８が左から右へ向かって順次配列されていたが、右から左へ向かって順次配列されるものでも構わない。また、回転速度「０」に対応する横線ＸＺの上側に回転速度「１」に対応する横線Ｘ２が配置されていたが、横線ＸＺの下側に配置されていてもよい。
また、前述の実施例では、係合要素として前記第１クラッチＣ１乃至第５クラッチＣ５、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２のように油圧式摩擦係合装置が設けられていたが、電磁クラッチや磁粉式クラッチ等の電磁式係合装置を用いたものであってもよい。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
本発明の一実施例である車両用多段変速機の構成を説明する骨子図である。 図１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す係合作動表である。 図１の変速機を制御するための電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。 図１の変速機において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 図１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の他の一例を示す係合作動表である。 図１の変速機において、図５に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 図１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。 図１の変速機において、図７に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 図１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。 図１の変速機において、図９に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 本発明の他の実施例である車両用多段変速機の構成を説明する骨子図である。 図１１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係を示す係合作動表である。 図１１の変速機において、図１２に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 図１１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の他の一例を示す係合作動表である。 図１１の変速機において、図１４に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。 図１１の変速機に予め定められた変速ギヤ段とそれらを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動との関係の更に別の一例を示す係合作動表である。 図１１の変速機において、図１６に示す係合作動表に対応してギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。
符号の説明
１４、４２：車両用多段変速機
１６：トランスミッションケース（非回転部材）
２２：入力軸（入力回転部材）
２６：第１遊星歯車装置
２８：第２遊星歯車装置
３０：第３遊星歯車装置
３２：中間出力部材
３４：出力軸（出力回転部材）
３８：主変速部
Ｂ１：第１ブレーキ（第１ブレーキ要素）
Ｂ２：第２ブレーキ（第２ブレーキ要素）
Ｃ１：第１クラッチ（第１クラッチ要素）
Ｃ２：第２クラッチ（第２クラッチ要素）
Ｃ３：第３クラッチ（第３クラッチ要素）
Ｃ４：第４クラッチ（第５クラッチ要素）
Ｃ５：第５クラッチ（第４クラッチ要素）
ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４：キャリヤ
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４：リングギヤ
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：サンギヤ
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
ＲＥ４：第４回転要素
ＲＥ５：第５回転要素

Claims (3)

  1. 入力回転部材の回転を減速して伝達する中間出力部材と、
    シングルピニオン型の第１遊星歯車装置と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置とを、有し、前記第１遊星歯車装置のサンギヤによって第１回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のキャリヤ、第２遊星歯車装置のキャリヤ、及び第３遊星歯車装置のキャリヤが相互に連結されて第２回転要素が構成され、前記第１遊星歯車装置のリングギヤ、第２遊星歯車装置のリングギヤ、及び第３遊星歯車装置のリングギヤが相互に連結されて第３回転要素が構成され、前記第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ると共に、前記第３回転要素が出力回転部材に連結されて回転を出力する主変速部と、
    前記中間出力部材と前記第５回転要素とを選択的に連結する第１クラッチ要素と、
    前記入力回転部材と前記第２回転要素とを選択的に連結する第２クラッチ要素と、
    前記中間出力部材と前記第１回転要素とを選択的に連結する第３クラッチ要素と、
    前記中間出力部材と前記第４回転要素とを選択的に連結する第４クラッチ要素と、
    前記第１回転要素を選択的に非回転部材に連結する第１ブレーキ要素と、
    前記第２回転要素を選択的に非回転部材に連結する第２ブレーキ要素と
    を、有することを特徴とする車両用多段変速機。
  2. 前記入力回転部材と前記第１回転要素とを選択的に連結する第５クラッチ要素を有するものである請求項１の車両用多段変速機。
  3. 所定の変速段を成立させるに際して、前記第１クラッチ要素を係合させ且つ前記第４クラッチ要素を解放させた状態で該変速段を成立させる第１の態様及び前記第１クラッチ要素を解放させ且つ前記第４クラッチ要素を係合させた状態で前記変速段を成立させる第２の態様の何れかを選択して変速制御を行うものである請求項１又は２の車両用多段変速機。
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