JP4215185B2 - 自動変速機用パワートレイン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機のパワートレインに係わり、より詳しくは、2つのシングルピニオン遊星ギヤセットを、主変速段と、これに隣り合う副変速段とで簡単に組み合わせて全長を短くすることによってコンパクトな形態に構成し、1⇔2、2⇔3、4⇔2変速時にワンウエイクラッチを使用して変速感を大きく向上させるようにする自動変速機用パワートレインに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車両用自動変速機は、車両の走行速度と負荷の変動とによって変速比を自動的に制御するトランスミッション制御ユニットを備え、このトランスミッション制御ユニットには、多段変速メカニズムとしてシングル、又はダブルピニオン遊星ギヤセットが適用されている。
【0003】
このような遊星ギヤセットは、エンジンの回転動力が伝達される入力要素、変速された回転動力を従減速装置に伝達する出力要素、さらに、前記入力要素に伝達されたエンジンの回転動力が変速され出力要素に伝達されるように反力を供給する反力要素を備えるようになる。
【0004】
通常、出力要素は従減速装置と固定連結されるが、入力要素は可変的であるため、エンジンの動力を伝達する部分と摩擦要素とを介して連結され、反力要素もまた可変的であるので、変速機ハウジングとの間に他の摩擦要素を介して連結される。
【0005】
前記摩擦要素は、大きくはクラッチとブレーキとに大別され、入力要素としてはクラッチを使用し、反力要素としてはブレーキを使用している。さらに、摩擦要素としてはクラッチとブレーキとのナンシンクロナスシフティング、すなわち、非同期変速で変速制御を容易にするために、一方向クラッチを使用したりする。
【0006】
このような自動変速機用パワートレインは相当数公知とされており、車両の変速手段として用いられるために、遊星キャリアが相互連結される構造を有したり、サンギヤを共用として遊星キャリアとリングギヤとが直結される構造を有したり、又は遊星キャリアとリングギヤとが相互に直結されるなどの構造を有する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このようなパワートレインにおいて、本発明の目的は、2つのシングルピニオン遊星ギヤセットを、主変速段と、これに隣り合う副変速段とで簡単に組み合わせて全長を短くすることによってコンパクトな形態に構成し、1⇔2、2⇔3、4⇔2変速時にワンウエイクラッチを使用して変速感を大きく向上させ、4速の変速段を有する自動変速機用パワートレインを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するために、本発明による自動変速機用パワートレインは、エンジンから出力される回転動力のトルクを変換して入力軸に出力するトルクコンバータと;入力軸と同一軸線に配置される第1軸上に設けられ、入力軸と選択的に連結されて回転動力の伝達を受ける主変速部と;第1軸と一定の間隔をおいて平行に配置される第2軸上に、前記主変速部と2つの動力伝達経路で連結され出力軸に動力を伝達する副変速部と;主変速部と副変速部との間に設けられ、主変速部の回転動力を副変速部に伝達する動力伝達手段と;第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、主変速部及び副変速部のそれぞれ一つの作動要素を反力要素として作動させるブレーキ手段と;主変速部の2つの作動要素と入力軸との間、及び前記副変速部の作動要素と出力軸との間にそれぞれ設けられ、選択的に動力を伝達するクラッチ手段と;主変速部及び副変速部と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、1⇔2速、2⇔3速、4⇔2速の変速時に作動する非同期変速手段とを含んでなる自動変速機用パワートレインであって;ブレーキ手段は、第2軸と変速機ハウジングとの間に設けられる第1のブレーキと;第1軸と変速機ハウジングとの間にて、第1軸との間に非同期変速手段を介して設けられる第2のブレーキと;第1軸と変速機ハウジングとの間に設けられる第3のブレーキとを含むことを特徴とする。
【0009】
また、本発明による自動変速機用パワートレインは、エンジンから出力される回転動力のトルクを変換して入力軸に出力するトルクコンバータと;入力軸と同一軸線に配置される第1軸にサンギヤを介して連結される第1のシングルピニオン遊星ギヤセットと;第1軸と一定の間隔をおいて平行に配置される第2軸の軸上に設けられ、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットに2つの動力伝達経路と、遊星キャリアとを介して連結され、出力軸に動力を伝達する第2のシングルピニオン遊星ギヤセットと;第1のシングルピニオン遊星ギヤセットと、第2のシングルピニオン遊星ギヤセットとの間に設けられ、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットからの回転動力を、2つの動力伝達経路を介して第2のシングルピニオン遊星ギヤセットに伝達する動力伝達手段と;第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセットの作動要素のうちそれぞれ一つの作動要素を反力要素として作動させるブレーキ手段と;第1のシングルピニオン遊星ギヤセットの2つの作動要素と入力軸との間、及び前記副変速部の作動要素と出力軸との間にそれぞれ設けられ、選択的に動力を伝達するクラッチ手段と;第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、1⇔2速、2⇔3速、4⇔2速の変速時に作動する非同期変速手段とを含んでなる自動変速機用パワートレインであって;ブレーキ手段は、第2のシングルピニオン遊星ギヤセットの遊星キャリアに第2軸を介して連結され、変速機ハウジングと第2軸との間に設けられる第1のブレーキと;第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと第1軸を介して連結される非同期変速手段と変速機ハウジングとの間に設けられる第2のブレーキと;第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤに第1軸を介して連結され、変速機ハウジングと第1軸との間に設けられる第3のブレーキとを含むことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、前記の目的を具体的に実現することのできる本発明の好適な実施の形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明によるパワートレインを示す構成図であり、エンジンEにおいて発生した動力は、発進機構のトルクコンバータTを介してトルク変換が行われ、2つのシングルピニオン遊星ギヤセット1及び3からなるそれぞれ主変速部及び副変速部に伝達入力されて前進4速の変速段を得るようになる。
【0012】
上記エンジンEが発生するトルクを変換させるトルクコンバータTは、エンジンEのクランク軸に直結され回転するポンプインペラPIと、このポンプインペラPIと対向して配置され、ポンプインペラPIから噴出されるオイルによってポンプインペラPIと共に回転するタービンランナーTRと、ポンプインペラPIとタービンランナーTRとの間に配置され、オイルの流れを切り替えてポンプインペラPIの回転力を増加させるステータSTとを含んでなる。
【0013】
これにより、エンジンEが始動すると、前記トルクコンバータT内に充填されていたオイルがポンプインペラPIから噴出し、噴出したオイルは、タービンランナーTRに回転力を供給してタービンランナーTRを回転駆動させた後、ステータSTへ流入する。
【0014】
なお、ステータSTに流入したオイルは、その方向を切り替えて再びポンプインペラPIへ流入する作用を繰り返すようになるが、このとき、ステータSTの回転により、ステータSTが分担するタービンランナーTRの回転力とポンプインペラPIの回転力とに差が生じるためにトルク変換が行われることとなるのである。
【0015】
そして、トルクコンバータTから動力の伝達を受ける主変速部は、入力軸5と同一軸線上に配置される第1軸23上に設けられ、この第1軸23と一定の間隔をおいて平行に配置される第2軸25上には副変速部が設けられる。
【0016】
このような主変速部と副変速部とは、それぞれ第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセット1及び3からなり、相互に組合わされてなるが、この第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセット1及び3の連結形態は次のとおりである。
【0017】
第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1は、サンギヤ11を介して第1軸23に配置され、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3は、遊星キャリア19を介して第2軸25上に第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1と一定の間隔をおいて互いに平行に配置され、第1及び第2シングルピニオン遊星ギヤセット1及び3は、別途の動力伝達手段である第1の動力伝達ギヤ27と第2の動力伝達ギヤ29によって相互に連結される。
【0018】
すなわち、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1の遊星キャリア13に固定的に連結されて第1軸23上で回転可能に設けられる第1の動力伝達ギヤ27と、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21と固定的に連結されるとともに出力軸31と固定的に連結され、第2軸25上で回転可能に設けられる第2の動力伝達ギヤ29とが相互に噛み合って連結される。
【0019】
また、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11と第1軸23に貫通されて固定的に連結される第3の動力伝達ギヤ33と、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17と固定的に連結されて第2軸25の軸線上で回転可能に設けられる第4の動力伝達ギヤ35とが相互に噛み合って連結される。
【0020】
このように相互に組合わせられる第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセット1及び3は、入力軸5と出力軸31及び第1軸23、第2軸25上に、互いに回転干渉が発生しないように配置されてそれぞれブレーキ手段、クラッチ手段、及び非同期変速手段と連結関係を有する。非同期変速手段としては、第1のワンウエイクラッチF1、第2のワンウエイクラッチF2が使用される。
【0021】
すなわち、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1は、そのリングギヤ15が入力軸5との間に第1のクラッチC1を介して連結され、そのサンギヤ11は、その一方側にて入力軸5との間に第2のクラッチC2を介して連結されることにより、選択的に入力要素となるように設けられる。また、同時にサンギヤ11は、その他方側にて、第1軸23を介して第2のワンウエイクラッチF2に連結されると共に、変速機ハウジング37に一方側が固定された第3のブレーキB3を介して連結されている。
【0022】
このとき、第2のワンウエイクラッチF2は、変速機ハウジング37に一方側が固定された第2のブレーキB2と第1軸23との間に設けられ、第2のブレーキB2に連結されている。
【0023】
そして、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19は、変速機ハウジング37に一方側が固定された第1のブレーキB1と第2軸25を介して連結されると共に、第2軸25の逆回転駆動の際に作動するように、変速機ハウジング37に一方側が固定された第1のワンウエイクラッチF1と第2軸25を介して連結されている。
【0024】
また、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19は、サンギヤ17と第4の動力伝達ギヤ35とを連結する遊星キャリア20に一方側が固定された第3のクラッチC3と第2軸25を介して可変的に連結されている。これによって、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3が一体に作動することとなる。
【0025】
上述したクラッチ手段としての第1、第2及び第3のクラッチC1、C2及びC3には、通常の多板クラッチが用いられ、ブレーキ手段としての第1、第2及び第3のブレーキB1、B2及びB3には、通常のディスクブレーキを用いることができる。
【0026】
そして、第1及び第2シングルピニオン遊星ギヤセット1及び3が各作動要素の選択的作動によって変速が行われると、出力要素として第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21が出力軸31と連結され、ドライブギヤ(図示せず)を介して出力が行われるようになる。
【0027】
上記のように構成される本発明のパワートレインは、図2の摩擦要素の作動要素表のように、摩擦要素が作動しながら変速が行われることとなるが、作動要素表と図3に示すレバー解析表とを参照して変速過程を説明する。
【0028】
先ず、第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセット1及び3の作動をレバー方式で解析するために、第1レバーLever1上の第1ノードN1は第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11、第2ノードN2は第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1の遊星キャリア13、第3ノードN3は第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のリングギヤ15、そして第2レバーLever2上の第4ノードN4は第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17、第5ノードN5は第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19、第6ノードN6は第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21に設定されることを前提とする。
【0029】
前記ノードに対する要素は遊星ギヤセットの組み合わせによって設定されるものであり、これに係わる技術はすでに公知であり、その詳細な説明については省略する。
【0030】
はじめに前進1速の作動過程を説明すると、第1速においては第1のクラッチC1が作動制御される。
【0031】
これにより、エンジンEによって回転する入力軸5の動力は、第1のクラッチC1の作動によって第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のリングギヤ15が入力要素として作用することになるが、このとき、前記のような第1速作動は初期駆動作動であり、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1の遊星キャリア13が第1及び第2の動力伝達ギヤ27及び29と第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21とを介して路面と連結され、発進前では反力要素として作動するが、発進直後からは第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11と共にある時点でその回転数が決定され、遊星キャリア13は正方向に、サンギヤ11は逆方向に回転することになる。
【0032】
これと共に、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17は、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11と、第1軸23を介して連結された第3の動力伝達ギヤ33とから、第4の動力伝達ギヤ35を介して回転動力を減速して伝達され、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21は、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1の遊星キャリア13から伝達される回転動力を、第1及び第2の動力伝達ギヤ27及び29を介して伝達されるようになる。
【0033】
このとき、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19はそのサンギヤ17とリングギヤ21との回転数比によって逆方向に回転しようとするが、第2軸25を介して連結された第1のワンウエイクラッチF1の作動によって回転が抑制され、結局は反力要素として作用するようになる。
【0034】
これによって、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のリングギヤ15が入力要素となり、第2軸25によって第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19が反力要素として作用しながら第1変速が行われ、出力要素である第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21を介して出力が行われることとなる。
【0035】
このような変速過程は、図3において、前進1速第1レバーLever1の第3ノードN3に入力される第1入力速度線D1R1と、これによる第1レバーLever1の第1及び第2ノードN1及びN2の間のある地点で決まる反力点Pとを延長して結ばれる直線L1によって、第1及び第2ノードN1及びN2に出力される第1及び第2出力速度線D1S1、D1Calが決定される。
【0036】
上記の第1及び第2出力速度線D1S1、D1Calについては、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のみの作動で形成されるものではなく、第1、第2、第3及び第4の動力伝達ギヤ27、29、33及び35を介して前記第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の作動要素と連係して決定される。
【0037】
このような作動を見てみると、上記の第1出力速度線D1S1は、第2レバーLever2上の第4ノードN4に、第3及び第4の動力伝達ギヤ33及び35を介して減速して第2速度線D1S2とともに伝達され、これとともに、第1のワンウエイクラッチF1が作動する時点で第5ノードN5を反力要素として結ばれる直線L1′のように、第6ノードN6においては、上記第1レバーLever1の第2ノードN2での第2出力速度線D1Ca1と連係して第3出力速度線D1R2が決定される。
【0038】
すなわち、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のリングギヤ15を介して入力が行われ、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19を反力要素として、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21に出力される上記第2レバーLever2の第3出力速度線D1R2のような第1速の出力速度線(D1)を形成するようになる。
【0039】
これで、入力回転数に比べて出力回転数が非常に少なくなる第1速の変速比として減速が行われることが分かる。
【0040】
上記のような第1速の状態で車速とスロットル開度とが増加すると、トランス制御ユニットTCUでは、第1速の状態で第2のブレーキB2を作動させるようになる。
【0041】
第1速の入力の状態で、第2のブレーキB2が作動することによって、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11の正方向作動に対して第2のワンウエイクラッチF2が作動し、反力要素として作用することとなり、これによって第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17も反力要素として作用する。したがって、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1の遊星キャリア13から発生する回転動力が第1及び第2の動力伝達ギヤ27及び29によってそのまま出力軸31に伝達されて第2速の変速が行われるようになる。
【0042】
このような第2速の変速過程は、図4において、前進2速の第1レバーLever1の第3ノードN3における第1入力速度線D2R1と、反力要素として作用する第1ノードN1とを結ぶ直線L2において、第2ノードN2上で垂直に交わる点とを結ぶ線が第1出力速度線D2Ca1となり、この第1出力速度線D2Ca1はそのまま前進2速第2レバーLever2の第6ノードN6の出力回転数で伝達されて第2出力速度線D2R2を決定することとなる。
【0043】
すなわち、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のリングギヤ15を介して入力が行われ、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11を反力要素として第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21に出力される上記第2レバーLever2の第2出力速度線D2R2のような、第2速の出力速度線(D2)を形成するようになる。
【0044】
したがって、第2速の出力(D2)は、第1速の出力速度線(D1)に比較すると速い速度で出力が行われるようになる。
【0045】
上記のような第2速の状態で、車速とスロットル開度とが増加されると、トランスミッション制御ユニットTCUでは、上記第2速の状態で第2のクラッチC2を作動させるようになる。
【0046】
そうなると、第2速の入力の状態で、第2のクラッチC2によって第2の入力が行われるようになり2つの入力要素を有することとなるので、遊星ギヤセットの特性上、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1が直結の状態となるとともに、第1、第2、第3及び第4の動力伝達ギヤ27、29、33及び35を介して第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3に回転動力を伝達するようになる。
【0047】
このとき、第1及び第2の動力伝達ギヤ27及び29を介して、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21に前記回転動力がそのまま伝達されて出力軸31に伝達することとなり、第3及び第4の動力伝達ギヤ33及び35を介して、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17に回転動力が減速して伝達され、これによる回転差は第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19が逆方向に公転しながら吸収して、第3速の変速が行われるようになる。
【0048】
このような第3速の変速過程は、図5において、前進3速第1レバーLever1の第1ノードN1に入力される第1入力速度線D3S1と、他の入力要素として作用する第3ノードN3の第2入力速度線D3R1とを結ぶ直線L3において、出力要素の第2ノードN2上に補間される点と連結する線が第1出力速度線D3Ca1となり、この第1出力速度線D3Ca1は、第1及び第2の動力伝達ギヤ27及び29を介して、前進3速第2レバーLever2の第6ノードに伝達されて第2出力速度線D3R2を決定することとなる。
【0049】
このとき、第3及び第4の動力伝達ギヤ33及び35を介して第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17に減速して伝達される回転動力との回転差は、直線L3′によって、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19が逆回転しながら吸収するようになり、前進3速第2レバーLever2の第4、第5ノードN4、N5上において表される、公転する第3、第4出力速度線D3S1,D3Ca1を示すようになる。
【0050】
すなわち、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11とリングギヤ15とを介して入力が行われ、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1が一体に回転して、その回転動力を第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21に出力させることにより、上記第2レバーLever2の第2出力速度線D3R2のような第3速の出力速度線(D3)を形成する。
【0051】
したがって、第3速の出力速度線(D3)は、第2速の出力速度線(D2)に比較して速い速度で入力と同一の出力が行われるようになる。
【0052】
上記のような第3速の状態で車速とスロットル開度とがさらに増大すると、トランスミッション制御ユニットTCUでは、第3速において作動していた第2のクラッチC2の作動を解除して第3のクラッチC3を作動制御するようになる。
【0053】
そうなると、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11を介した入力は解除され、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17と遊星キャリア19とが一体に固定されて、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3は一つに直結して作動し、この第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3は、第1、第2、第3及び第4の動力伝達ギヤ27、29、33及び35を介して第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11とリングギヤ15とに、回転抵抗による外部入力要素として作用するようになり、ある時点で前記リングギヤ15を介して入力される回転動力の回転数に応じた遊星キャリア13の回転数が決定されて、第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのリングギヤ21を介して第4速の変速が行われる。
【0054】
このような第4速の変速過程は、図6において、前進4速第1レバーLever1の第3ノードN3に入力される第1入力速度線D4R1に対応して外部入力要素として作用する第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3により、第1ノードN1ではある一つの時点で第1出力速度線D4S1が決定され、これを結ぶ直線L4と、出力要素である第2ノードN2上で垂直に交わる点とを結ぶ線が第2出力速度線D4Ca1となる。
【0055】
このとき、上記第1レバーLever1の第2出力速度線D4Ca1によって一体に直結された第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21と連係して決定される前進4速第2レバーLever2の第3出力速度線D4R2が第6ノードN6で決定される。
【0056】
すなわち、上記第4速は、入力速度より速い出力が行われるオーバードライブ状態となる。
【0057】
なお、運転者が後進のためにセレクターレバーを後進レンジRに変換させると、第2のクラッチC2と第1のブレーキB1とが作動制御する。
【0058】
そうなると、第2のクラッチC2の作動で、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット1のサンギヤ11に入力が行われ、これとともに第1のブレーキB1の作動によって第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3の遊星キャリア19が反力要素として作用するようになり、後進変速が行われ、出力要素である第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のリングギヤ21を介して出力が行われるようになる。
【0059】
このとき、第1のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ11を通じた入力は、第3及び第4の動力伝達ギア33及び35を介して第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3のサンギヤ17に減速して入力され、伝達するようになり、第2のシングルピニオン遊星ギヤセット3は、遊星キャリア19を反力要素としてリングギヤ21への出力が行われるようになるのである。
【0060】
すなわち、図7に示すように、後進第1レバーLever1の第1ノードN1において、入力される第1入力速度線RS1は、後進第2レバーLever2の第4ノードN4にて減速されて第2入力速度線RS2に伝達され、後進第2レバーLever2の第5ノードN5を反力要素として延長して結ばれる直線L5により、第6ノードN6において、第1出力速度線RR2が決定され、これが後進出力速度線(R)となるのである。
【0061】
【発明の効果】
以上のように、本発明による自動変速機のパワートレーンは、2つのシングルピニオン遊星ギヤセットを、主変速段と、これに平行に隣り合う副変速段として組み合わせたことにより、シンプルで且つ全長を短くコンパクトな形態に構成可能となった。また、1⇔2、2⇔3、4⇔2変速時にワンウエイクラッチを使用したため、変速感が向上された4速の自動変速機を提供可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパワートレインの構成図である。
【図2】本発明によるパワートレインの各変速段別摩擦要素の作動要素表である。
【図3】本発明によるパワートレインの作動を、レバー解析法で説明するための前進1速時の図である。
【図4】本発明によるパワートレインの作動を、レバー解析法で説明するための前進2速時の図である。
【図5】本発明によるパワートレインの作動を、レバー解析法で説明するための前進3速時の図である。
【図6】本発明によるパワートレインの作動を、レバー解析法で説明するための前進4速時の図である。
【図7】本発明によるパワートレインの作動を、レバー解析法で説明するための後進時の図である。
【符号の説明】
1 第1のシングルピニオン遊星ギヤセット
3 第2のシングルピニオン遊星ギヤセット
5 入力軸
11、17 サンギヤ
13、19 遊星キャリア
15、21 リングギヤ
23 第1軸
25 第2軸
27 第1の動力伝達ギヤ
29 第2の動力伝達ギヤ
31 出力軸
33 第3の動力伝達ギヤ
35 第4の動力伝達ギヤ
37 変速機ハウジング
B1 第1のブレーキ
B2 第2のブレーキ
B3 第3のブレーキ
C1 第1のクラッチ
C2 第2のクラッチ
C3 第3のクラッチ
E エンジン
F1 第1のワンウエイクラッチ
F2 第2のワンウエイクラッチ
PI ポンプインペラ
ST ステータ
T トルクコンバータ
TR タービンランナー
Claims (10)
- エンジンから出力される回転動力のトルクを変換して入力軸に出力するトルクコンバータと、
前記入力軸と同一軸線に配置される第1軸上に設けられ、入力軸と選択的に連結されて回転動力の伝達を受ける主変速部と、
前記第1軸と一定の間隔をおいて平行に配置される第2軸上に、前記主変速部と2つの動力伝達経路で連結され出力軸に動力を伝達する副変速部と、
前記主変速部と副変速部との間に設けられ、前記主変速部の回転動力を副変速部に伝達する動力伝達手段と、
前記第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、前記主変速部及び副変速部のそれぞれ一つの作動要素を反力要素として作動させるブレーキ手段と、
前記主変速部の2つの作動要素と入力軸との間、及び前記副変速部の作動要素と出力軸との間にそれぞれ設けられ、選択的に動力を伝達するクラッチ手段と、
前記主変速部及び副変速部と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、1⇔2速、2⇔3速、4⇔2速の変速時に作動する非同期変速手段とを含んでなる自動変速機用パワートレインであって、
前記ブレーキ手段は、前記第2軸と変速機ハウジングとの間に設けられる第1のブレーキと、
前記第1軸と変速機ハウジングとの間にて、前記第1軸との間に非同期変速手段を介して設けられる第2のブレーキと、
前記第1軸と変速機ハウジングとの間に設けられる第3のブレーキとを含むことを特徴とする自動変速機用パワートレイン。 - 前記主変速部は、前記第1軸上に設けられ、前記入力軸にクラッチ手段を介してリングギヤ、またはサンギヤが選択的に連結される第1のシングルピニオン遊星ギヤセットを含むことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機用パワートレイン。
- 前記副変速部は、前記第2軸上に設けられ、前記出力軸にリングギヤが固定的に連結される第2のシングルピニオン遊星ギヤセットを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動変速機用パワートレイン。
- 前記動力伝達手段は、第1のシングルピニオン遊星ギヤセットの遊星キャリアと連結される第1の動力伝達ギヤと、
前記第1の動力伝達ギヤと噛み合って第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのリングギヤと連結されるとともに、出力軸と連結される第2の動力伝達ギヤと、
前記第1軸上の一方側に設けられ、第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと固定的に連結される第3の動力伝達ギヤと、
前記第3の動力伝達ギヤと噛み合って第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと固定的に連結されて前記第2軸上に配置される第4の動力伝達ギヤとを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の自動変速機用パワートレイン。 - 前記クラッチ手段は、第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのリングギヤと入力軸とを選択的に連結する第1のクラッチと、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと入力軸とを選択的に連結する第2のクラッチと、
第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと遊星キャリアとを選択的に連結する第3のクラッチとを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の自動変速機用パワートレイン。 - 前記非同期変速手段は、前記第2軸と変速機ハウジングとの間に配置され、1速時に反力要素として作動可能に設けられる第1のワンウエイクラッチと、
前記第1軸と前記第2のブレーキとの間に配置され、2速時に前記第2のブレーキの作動によって反力要素として作動可能に設けられる第2のワンウエイクラッチとを含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の自動変速機用パワートレイン。 - エンジンから出力される回転動力のトルクを変換して入力軸に出力するトルクコンバータと、
前記入力軸と同一軸線に配置される第1軸にサンギヤを介して連結される第1のシングルピニオン遊星ギヤセットと、
前記第1軸と一定の間隔をおいて平行に配置される第2軸の軸上に設けられ、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットに2つの動力伝達経路と、遊星キャリアとを介して連結され、出力軸に動力を伝達する第2のシングルピニオン遊星ギヤセットと、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットと、第2のシングルピニオン遊星ギヤセットとの間に設けられ、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットからの回転動力を、2つの動力伝達経路を介して第2のシングルピニオン遊星ギヤセットに伝達する動力伝達手段と、
前記第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、前記第1及び第2のシングルピニオン遊星ギヤセットの作動要素のうちそれぞれ一つの作動要素を反力要素として作動させるブレーキ手段と、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットの2つの作動要素と入力軸との間、及び前記副変速部の作動要素と出力軸との間にそれぞれ設けられ、選択的に動力を伝達するクラッチ手段と、
前記第1軸及び第2軸と変速機ハウジングとの間にそれぞれ設けられ、1⇔2速、2⇔3速、4⇔2速の変速時に作動する非同期変速手段とを含んでなる自動変速機用パワートレインであって、
前記ブレーキ手段は、前記第2のシングルピニオン遊星ギヤセットの遊星キャリアに第2軸を介して連結され、変速機ハウジングと第2軸との間に設けられる第1のブレーキと、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと第1軸を介して連結される非同期変速手段と変速機ハウジングとの間に設けられる第2のブレーキと、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤに第1軸を介して連結され、変速機ハウジングと第1軸との間に設けられる第3のブレーキとを含むことを特徴とする自動変速機用パワートレイン。 - 前記動力伝達手段は、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットの遊星キャリアと固定的に連結される第1の動力伝達ギヤと、
前記第1の動力伝達ギヤと噛み合い、前記第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのリングギヤと連結されるとともに出力軸と連結される第2の動力伝達ギヤと、
前記第1軸上の一方側に設けられ、第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと連結される第3の動力伝達ギヤと、
前記第3の動力伝達ギヤと噛み合い、第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと連結されて前記第2軸上に設けられる第4の動力伝達ギヤとを含むことを特徴とする請求項7に記載の自動変速機用パワートレイン。 - 前記クラッチ手段は、前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのリングギヤと入力軸とを選択的に連結する第1のクラッチと、
前記第1のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと入力軸とを選択的に連結する第2のクラッチと、
前記第2のシングルピニオン遊星ギヤセットのサンギヤと遊星キャリアとを選択的に連結する第3のクラッチとを含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の自動変速機用パワートレイン。 - 前記非同期手段は、前記第2軸と変速機ハウジングとの間に配置され、1速時に反力要素として作動可能に設けられる第1のワンウエイクラッチと、
前記第1軸と前記第2のブレーキとの間に配置され、2速時に前記第2のブレーキの作動によって反力要素として作動可能に設けられる第2のワンウエイクラッチとを含むことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の自動変速機用パワートレイン。
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