JP6215186B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の摩擦係合機構を備える動力伝達装置に関する。

従来、変速クラッチ等の複数の摩擦係合機構を選択的に締結制御することで、複数の変速用歯車列を介して変速比を複数段に切り換えることができる車両搭載用の動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。近年においては、低燃費化や変速段の多段化が進み、これに伴って動力伝達装置の摩擦係合機構の締結・解放が頻繁に行われる。このため、摩擦係合機構の発熱量が以前よりも増加する場合がある。発熱して高温となった摩擦係合機構は、主に動力伝達装置の作動油（ＡＴＦ）との熱交換によって冷却される。このため、作動油の温度上昇を抑制することは、摩擦係合機構の摩擦面を熱損などの熱害から保護するために重要となる。

そこで、作動油の温度上昇を抑制すべく、作動油の温度を検出し、検出した温度が所定温度以上であるときには、駆動源の出力トルクを低減させることが従来から行われている。しかしながら、摩擦係合機構で発生した熱が作動油との熱交換によって冷却されるまでには、所定の放熱時間を必要とし、また、放熱が完了するまでの間は、摩擦係合機構の温度と作動油との間に温度差が発生する。このため、作動油の温度変化によって、摩擦係合機構の放熱が完了したか否かを判断するのでは、放熱が完了したと判断できるまで非常に長い時間を要する。

そこで、特許文献１の動力伝達装置では、摩擦係合機構の温度が所定温度以上であり、且つ差回転が所定値以上である場合には、摩擦係合機構の係合を所定時間遅延させ、摩擦係合機構の温度が所定温度以上であり、且つ差回転が所定値未満である場合には、摩擦係合機構の係合を許可させている。これにより、放熱が完了したと考えられる所定時間をすれば摩擦係合機構を締結させることができるため、放熱完了までの判断時間を短縮できると共に、摩擦係合機構を熱損等の熱害から保護することができる。

特許第４９１３８４８号公報

従来の動力伝達装置では、摩擦係合機構の温度が所定温度以上である場合、摩擦係合機構の係合を禁止していたため、摩擦係合機構の熱害から保護できるものの、現状の変速段が維持されることにより運転者の運転操作に対する車両の応答性が低下するという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑み、摩擦係合機構を熱害から保護すると共に、運転者の運転操作に対する応答性の向上を図ることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明は、
筐体内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、
出力部材と、
サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を有する複数の遊星歯車機構と、
前記複数の遊星歯車機構の複数の要素の何れか２つを連結する連結状態若しくは前記複数の要素の何れか１つを前記筐体に固定する固定状態、又は前記連結若しくは前記固定を解除する解放状態に切換自在な複数の摩擦係合機構と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記複数の摩擦係合機構の温度を検出する摩擦温度検出部と、
前記複数の摩擦係合機構を制御する制御部とを備える動力伝達装置であって、
前記制御部は、複数の前記摩擦係合機構を前記連結状態又は前記固定状態とすることにより前記複数の変速段を確立するものであり、且つ、前記走行状態検出部で検出された前記走行状態に基いて前記複数の変速段の何れか１つを選択して前記出力部材から駆動力を出力し、
前記制御部が前記走行状態検出部で検出された前記走行状態に基いて現在の変速段とは異なる他の変速段である第１目標変速段に変更する必要があると判断した場合、
前記制御部は、
前記現在の変速段から第１目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ又は前記解放状態から前記連結状態もしくは前記固定状態へ切り換えられる摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が第１所定温度以上であるときには、前記第１目標変速段への変速段の変更を禁止すると共に、前記走行状態に基いて前記現在の変速段及び前記第１目標変速段を除く他の変速段である第２目標変速段への変更が適切であるか否かを判定する第２目標判定処理を実行し、
前記第２目標判定処理で、前記第２目標変速段への変更が適切でないと判定した場合には、前記現在の変速段を維持するホールド処理を実行し、
前記第２目標判定処理で、前記第２目標変速段への変更が適切であると判定した場合には、前記現在の変速段から前記第２目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ又は前記解放状態から前記連結状態もしくは前記固定状態へ切り換えられる前記摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定された第２所定温度以上であるときには、前記第２目標変速段への変更を禁止して、前記現在の変速段での走行を維持させる前記ホールド処理を実行し、
検出される温度が第２所定温度未満であるときには、前記第２目標変速段への変更を許可する第２目標変速処理を実行することを特徴とする。

本発明によれば、第１目標変速段への変更が禁止される状態であっても、第２目標変速段への変更が許可されれば、変速段を第２目標変速段へ変更することができる。従って、摩擦係合機構を熱害から保護すると共に、運転者の運転操作に対する応答性の向上を図ることができる。なお、第１所定温度は、摩擦係合機構の温度がこれ以上上昇すると熱害からの保護の観点から好ましくないと想定される温度である。第２所定温度は、摩擦係合機構の温度がこれ以上上昇すると、摩擦係合機構の状態を解放状態または連結状態もしくは固定状態の何れかに変更したときに第１所定温度以上になる虞がある温度である。

［２］また、本発明においては、
前記第２目標判定処理で、
第２目標変速段への変更が適切であると判定した場合において、
現在の変速段から第２目標変速段に変更するときに、連結状態もしくは固定状態から解放状態へ切り換えられる摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定された第２所定温度以上であるときには、
現在の変速段から第２目標変速段への変速がダウンシフトであるか否かを判定するダウンシフト処理を実行し、
前記ダウンシフト処理でダウンシフトでないと判定された場合には、前記ホールド処理を実行し、
前記ダウンシフト処理でダウンシフトであると判定された場合には、現在の変速段から第２目標変速段に変更するときに、連結状態もしくは固定状態から解放状態へ切り換えられる摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定され且つ第２所定温度よりも高く設定された第３所定温度以上であるか否かを判定し、
第３所定温度以上であるときには、第２目標変速段への変更を禁止して、現在の変速段での走行を維持させる前記ホールド処理を実行し、
第３所定温度未満である時には、第２目標変速段への変更を許可するようにしてもよい。

ダウンシフトの場合には、アップシフトの場合と比較して、摩擦係合機構が連結状態もしくは固定状態から解放状態へ切り換えられても摩擦係合機構の温度上昇が比較的低い。従って、ダウンシフトの場合であり、且つ摩擦係合機構が解放状態に切り換えられる場合にあっては変速を禁止する温度を第２所定温度よりも緩和した第３所定温度とすることで、摩擦係合機構を熱害から保護すると共に、運転者の運転操作に対する応答性の更なる向上を図ることができる。

［３］また、本発明においては、
前記複数の遊星歯車機構は、第１から第４の４つの遊星歯車機構で構成され、
前記第１遊星歯車機構の３つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
前記第２遊星歯車機構の３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
前記第３遊星歯車機構の３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、
前記第４遊星歯車機構の３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体が構成され、
係合機構として、第１から第３の３つのクラッチと、第１から第４の４つのブレーキとを備え、
前記第１クラッチは、前記第１要素と前記第３連結体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、
前記第２クラッチは、前記第１要素と前記第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、
前記第３クラッチは、前記第６要素と前記第２連結体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、
前記第１ブレーキは、前記第３連結体を前記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、
前記第２ブレーキは、前記第７要素を前記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、
前記第３ブレーキは、前記第６要素を前記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、
前記第４ブレーキは、前記第４要素を前記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、
前記第１から第３の３つのクラッチと前記第１から第４の４つのブレーキの合計７つの係合機構のうち、少なくとも３つの係合機構を連結状態又は固定状態とすることにより、前進９段以上の各変速段を確立する動力伝達装置に適用することができる。

本発明の動力伝達装置の実施形態を模式的に示す説明図。 本実施形態の動力伝達装置を示すスケルトン図。 本実施形態の遊星歯車機構の共線図。 本実施形態の動力伝達装置の各変速段における係合機構の状態を示す説明図。 本実施形態のツーウェイクラッチを示す説明図。 本実施形態の制御部の処理を示すフローチャート。

図１及び図２は、本発明の動力伝達装置の実施形態を示している。動力伝達装置は、筐体１内に回転自在に軸支した、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３とを備えている。

出力部３の回転は、図外のデファレンシャルギヤ、また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。尚、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、または多板型の発進クラッチを設けてもよい。

筐体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、またはネガティブ遊星歯車機構ともいう。尚、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。

図３に第１から第４の４つの遊星歯車機構ＰＧＳ１〜ＰＧＳ４の共線図を示す。本明細書において、共線図は、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と定義する。共線図において、３つの要素は、ギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔で並ぶ。

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。

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。尚、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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３に連結されている。

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。

また、本実施形態の動力伝達装置は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３、及び第１から第４の４つのブレーキＢ１〜Ｂ４とからなる７つの係合機構とを備える。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。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、２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を筐体１に固定して、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転を阻止する固定状態とに切換自在に構成されている。

第１ブレーキＢ１は、逆転阻止状態のとき、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄが逆転方向に回転しようとするときは第３連結体Ｃｃ−Ｃｄが筐体１に固定された固定状態となり、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄが正転方向に回転しようとするときは第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの筐体１への固定が解除された開放状態となる。

第２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３のサンギヤＳｃ（第７要素）を筐体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）を筐体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、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のリングギヤＲｂ（第４要素）を筐体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。

各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ４は、トランスミッション・コントロール・ユニットからなる制御部ＥＣＵ（図１参照）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。

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１クラッチＣ１、第３遊星歯車機構ＰＧＳ３、第４遊星歯車機構ＰＧＳ４、第１遊星歯車機構ＰＧＳ１、第３クラッチＣ３、第２遊星歯車機構ＰＧＳ２、第２クラッチＣ２の順番で配置されている。

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３遊星歯車機構ＰＧＳ３の径方向外方に配置され、第２ブレーキＢ２は第１クラッチＣ１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、また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、動力伝達装置の軸長の短縮化を図ることができる。尚、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。

次に、図３及び図４を参照して、実施形態の動力伝達装置の各変速段を確立させる場合を説明する。

１速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態（図４の「Ｒ」）とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とする。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の逆転が阻止される。また、第２ブレーキＢ２を固定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。そして、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度も「０」になる。

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４に示す「１ｓｔ」となり、１速段が確立される。

尚、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、２ウェイクラッチからなる第１ブレーキＢ１を固定状態（図４の「Ｌ」）に切り換えればよい。

２速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態（図４の「Ｒ」）とし、第２ブレーキＢ２及び第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を固定状態とすることで、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。

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。

３速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第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を固定状態とすることで、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。

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。そして、出力部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。

４速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、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を固定状態とすることで、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つの回転要素からなる１つの共線図を描くことができる。

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つの回転要素のうちの２つの回転要素の回転速度が同一速度の「１」となる。

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。

５速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２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を固定状態とすることで、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。

尚、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。

６速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１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。

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。

７速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１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。

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。

８速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１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。

９速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１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。

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。

１０速段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１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。

後進段を確立させる場合には、２ウェイクラッチたる第１ブレーキＢ１を固定状態とし、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。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の回転が阻止され、第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が「０」になる。そして、出力部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。

尚、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。

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２ブレーキＢ２から第４ブレーキＢ４の列の「○」は連結状態、または固定状態を示し、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、「Ｌ」は固定状態を示している。

また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｌ」は第１ブレーキＢ１の働きで第３連結体Ｃｃ−Ｃｄの回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｌ」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の「Ｌ」に切り換えることを示している。

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。

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を筐体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。

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筐体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。

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。

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。

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。

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も筐体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。

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。

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。

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。

また、本実施形態の動力伝達装置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バイワイヤ形式のシフトレバー４２（シフトポジション検出部）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、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速度検出部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。

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、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、入力回転速度検出部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。

次に、図６を参照して、本実施形態の動力伝達装置において、車両の走行速度やアクセルペダル、ブレーキペダルの操作情報などの所定の車両情報に基いて変速段の変更が求められる変速要求（変速指示）があった場合の制御部ＥＣＵの作動を説明する。制御部ＥＣＵは、図６に示すフローチャートの処理を所定のサイクルタイムで実行する。また、図６の説明中に単にクラッチ（摩擦係合機構）という場合には、ブレーキ（摩擦係合機構）も含まれるものとして定義する。

図６のフローでは、まず、ＳＴＥＰ１で車速等の所定の車両情報に基づいて変速要求があるかどうかを確認する。変速要求がない場合には、そのまま今回の処理を終了する。ＳＴＥＰ１で変速要求がある場合には、ＳＴＥＰ２に進み、変速要求に基づいて設定された第１目標変速段へ現在の変速段から変速するときに、連結状態もしくは固定状態または解放に状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）を判定し、状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）のプレート温度が第１所定温度以上であるか否かを確認する。

クラッチ（摩擦係合機構）のプレート温度（ΔＱ）は、クラッチトルク（ＴＣＬ）と差回転（Δω）の積（ΔＱ＝ＴＣＬ・Δω）として、制御部ＥＣＵが算出している。即ち、本実施形態においては制御部ＥＣＵが本発明の摩擦温度検出部としての機能を兼ね備えている。なお、摩擦温度検出部は制御部ＥＣＵ以外に設けてもよい。また、摩擦係合機構の温度検出は、他の方法を用いて検出してもよい。

第１所定温度は、クラッチの温度が更に上昇すると摩擦面の熱損など熱害から保護する上で好ましくないと想定される温度に基いて設定される。

ＳＴＥＰ２で第１所定温度以上である場合には、ＳＴＥＰ３に進み、現在の変速段及び第１目標変速段を除いた他の変速段のうち、所定の車両情報に基いて変速することが適切な変速段である第２目標変速段があるか否かを判定する。第２目標変速段の具体例としては、例えば、現在の変速段に対して第１目標変速段よりも１速段離れた変速段が想定できる。例えば、２速段で走行中に３速段（第１目標変速段）への変速要求が来た場合には、アップシフトの中で一番３速段に変速比が近い４速段が第２目標変速段として選ばれる可能性が高いと考えられる。

ＳＴＥＰ３で、所定の車両情報に基いて、適切な第２目標変速段がないと判定した場合には、ＳＴＥＰ４に進み、現状の変速段を維持するホールド処理が実行され、今回の処理を終了する。本実施形態においては、図６のフローチャートに示す処理を所定のサイクルタイムで実行する。

ＳＴＥＰ３で、所定の車両情報に基いて適切な第２目標変速段があると判定した場合には、ＳＴＥＰ５に分岐し、第２目標変速段へ現在の変速段から変速するときに、連結状態もしくは固定状態または解放に状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）を判定し、状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）のプレート温度が第１所定温度以上であるか否かを確認する。

第１所定温度以上となるクラッチが存在する場合には、ＳＴＥＰ４に進み、現在の変速段を維持するホールド処理を実行して今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ５で状態が切り換えられるクラッチの中で第１所定温度以上のクラッチが存在しない場合には、ＳＴＥＰ６に進み、第２目標変速段へ現在の変速段から変速するときに、連結状態もしくは固定状態または解放に状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）を判定し、状態が切り替わるクラッチ（摩擦係合機構）のプレート温度が第２所定温度以上であるか否かを確認する。

第２所定温度は、第１所定温度よりも低い温度であって、クラッチの状態を切り替えると第１所定温度以上までクラッチの温度が上昇してしまう虞のある温度に設定されている。

ＳＴＥＰ６で第２所定温度以上となるクラッチが存在する場合には、ＳＴＥＰ７に進み、現在の変速段から第２目標変速段への変速が減速側への変速であるダウンシフトに該当するか否か、及び第２所定温度以上のクラッチが連結状態又は固定状態から解放状態に切り替わるクラッチであるか否かを判定する。ダウンシフトではないか、又は解放状態に切り替わるクラッチでない場合には、ＳＴＥＰ４に進み、現在の変速段を維持するホールド処理を実行して、今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ７でダウンシフトであり、且つ第２所定温度以上のクラッチが解放状態に切り替わるクラッチであると判定した場合には、ＳＴＥＰ８に進み、第２所定温度以上のクラッチが第３所定温度以上であるか否かを判定する。第３所定温度は、第１所定温度よりも低く、第２所定温度よりも高い温度であり、ダウンシフトのときの解放状態となるクラッチが、解放状態とされたときに第１所定温度以上となる虞がある温度に設定される。これは、ダウンシフト時の解放されるクラッチは温度が比較的上昇し難いことによるものである。

ＳＴＥＰ８で解放されるクラッチが第３所定温度以上である場合には、ＳＴＥＰ４に進み、現在の変速段を維持するホールド処理を実行して、今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ８で解放されるクラッチが第３所定温度未満である場合には、ＳＴＥＰ９に進み、第２目標変速段への変速処理（制限シフト）を実行して、今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ６で第２所定温度以上となるクラッチが存在しない場合には、ＳＴＥＰ９に進み、第２目標変速段への変速処理（制限シフト）を実行して、今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ２で状態が切り替わる全てのクラッチが第１所定温度未満である場合には、ＳＴＥＰ１０に分岐し、状態が切り替わるクラッチのうちの何れかのクラッチが第２所定温度以上であるか否かを判定する。第２所定温度以上のクラッチが存在する場合には、ＳＴＥＰ１１に進み、ＳＴＥＰ７と同様に、第１目標変速段への変速がダウンシフトであるか否か、且つ第２所定温度以上のクラッチが解放状態となるクラッチであるか否かを判定する。

ダウンシフトではなく、又は第２所定温度以上のクラッチが解放状態となるクラッチではない場合には、ＳＴＥＰ３に進み、適切な第２目標変速段が存在するか否かを判定する。

ＳＴＥＰ１１でダウンシフトであり、且つ第２所定温度以上のクラッチが解放状態となるクラッチである場合には、ＳＴＥＰ１２に進み、第２所定温度以上の解放状態となるクラッチが第３所定温度以上であるか否かを判定する。第３所定温度以上である場合には、ＳＴＥＰ３に進み、適切な第２目標変速段が存在するか否かを判定する。

ＳＴＥＰ１２で、第２所定温度以上の解放されるクラッチが第３所定温度未満である場合には、ＳＴＥＰ１３に分岐し、通常通り現在の変速段から第１目標変速段への変速処理（通常シフト）を実行して、今回の処理を終了する。

ＳＴＥＰ１０で、第２所定温度以上のクラッチが存在しない場合には、ＳＴＥＰ１３に分岐し、通常通り現在の変速段から第１目標変速段への変速処理（通常シフト）を実行して、今回の処理を終了する。

図６の処理の具体的な例を示すと、例えば、４速段で走行中にクラッチＣ３が第１所定温度以上となったとする。このとき、５速段への変速要求があったとすると、５速段では、クラッチＣ３を解放しなければならないため、５速段への変速は禁止される。そして、第２目標変速段として６速段が適切であると判定された場合、連結状態となるクラッチＣ１及び解放状態となるブレーキＢ２が第２所定温度未満であれば、６速段に変速される。なお、以後、第３クラッチＣ３が第１所定温度未満となるまでは、偶数段のみ選択して変速するように制御してもよい。

別の具体例を示すと、例えば、３速段で走行中に４速段への変速要求があったとして、第３クラッチＣ３が第１所定温度以上であったとする。この場合、第２目標変速段として５速段が適切であると判定された場合、連結状態となる第１クラッチＣ１及び解放状態となる第３ブレーキＢ３が第２所定温度未満であれば、５速段に変速される。なお、以後、第３クラッチＣ３が第１所定温度未満となるまでは、奇数段のみを選択して変速するように制御してもよい。

本実施形態の動力伝達装置によれば、第１目標変速段への変更が禁止される状態であっても、第２目標変速段への変更が許可されれば、変速段を第２目標変速段へ変更することができる。従って、摩擦係合機構を熱害から保護すると共に、運転者の運転操作に対する応答性の向上を図ることができる。

また、ダウンシフトの場合には、アップシフトの場合と比較して、摩擦係合機構が連結状態もしくは固定状態から解放状態へ切り換えられても摩擦係合機構の温度上昇が比較的低い。従って、ダウンシフトの場合であり、且つ摩擦係合機構が解放状態に切り換えられる場合にあっては変速を禁止する温度を第２所定温度よりも緩和した第３所定温度とすることで、摩擦係合機構を熱害から保護すると共に、運転者の運転操作に対する応答性の更なる向上を図ることができる。

なお、第１から第３の３つの所定温度は、変速する際のクラッチの回転速度の差（差回転）によって補正される温度であってもよい。この場合、差回転の大きさによって補正量を調節することにより、更に適切な変速を行うことが可能となる。

また、ＳＴＥＰ７，８を省略して、ＳＴＥＰ６でＹＥＳの場合にＳＴＥＰ４に進むように構成してもよい。同様に、ＳＴＥＰ１１，１２を省略して、ＳＴＥＰ１０でＹＥＳの場合にはＳＴＥＰ３に進むように構成してもよい。

また、本発明の動力伝達装置は、本実施形態で説明した４つの遊星歯車機構で構成されるものに限らず、複数の遊星歯車機構と複数の摩擦係合機構で構成されていれば、他のものにも適用することができる。例えば、本実施形態の第１ブレーキＢ１を摩擦係合機構で構成してもよく、逆に他の摩擦係合機構を第１ブレーキＢ１のような切換機構としてのツーウェイクラッチで構成してもよい。

１ 筐体（変速機ケース）
２ 入力軸（入力部）
３ 出力部材（出力ギヤ）
４２ シフトレバー（シフトポジション検出部）
４３ 油圧回路
４３ａ 温度検出部
４３ｂ ソレノイドバルブ
４３ｃ 油圧スイッチ
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 入力回転速度検出部
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
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
ＰＧＳ ２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
ＰＧＳ ３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（第２摩擦係合機構）
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（第１摩擦係合機構）
Ｂ３ 第３ブレーキ
Ｂ４ 第４ブレーキ
ＥＣＵ 制御部

Claims (3)

1. 筐体内に回転自在に軸支されると共に車両に搭載される駆動源からの駆動力が伝達されることにより回転する入力軸と、
   出力部材と、
   サンギヤ、キャリア及びリングギヤの３つの要素を有する複数の遊星歯車機構と、
   前記複数の遊星歯車機構の複数の要素の何れか２つを連結する連結状態若しくは前記複数の要素の何れか１つを前記筐体に固定する固定状態、又は前記連結若しくは前記固定を解除する解放状態に切換自在な複数の摩擦係合機構と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
   前記複数の摩擦係合機構の温度を検出する摩擦温度検出部と、
   前記複数の摩擦係合機構を制御する制御部とを備える動力伝達装置であって、
   前記制御部は、複数の前記摩擦係合機構を前記連結状態又は前記固定状態とすることにより複数の変速段を確立するものであり、且つ、前記走行状態検出部で検出された前記走行状態に基いて前記複数の変速段の何れか１つを選択して前記出力部材から駆動力を出力し、
   前記制御部が前記走行状態検出部で検出された前記走行状態に基いて現在の変速段とは異なる他の変速段である第１目標変速段に変更する必要があると判断した場合、
   前記制御部は、
   前記現在の変速段から前記第１目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ又は前記解放状態から前記連結状態もしくは前記固定状態へ切り換えられる摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が第１所定温度以上であるときには、前記第１目標変速段への変速段の変更を禁止すると共に、前記走行状態に基いて前記現在の変速段及び前記第１目標変速段を除く他の変速段である第２目標変速段への変更が適切であるか否かを判定する第２目標判定処理を実行し、
   前記第２目標判定処理で、前記第２目標変速段への変更が適切でないと判定した場合には、前記現在の変速段を維持するホールド処理を実行し、
   前記第２目標判定処理で、前記第２目標変速段への変更が適切であると判定した場合には、前記現在の変速段から前記第２目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ又は前記解放状態から前記連結状態もしくは前記固定状態へ切り換えられる前記摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定された第２所定温度以上であるときには、前記第２目標変速段への変更を禁止して、前記現在の変速段での走行を維持させる前記ホールド処理を実行し、
   検出される温度が第２所定温度未満であるときには、前記第２目標変速段への変更を許可する第２目標変速処理を実行することを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記第２目標判定処理で、
   前記第２目標変速段への変更が適切であると判定した場合において、
   前記現在の変速段から前記第２目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ切り換えられる前記摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定された第２所定温度以上であるときには、
   前記現在の変速段から前記第２目標変速段への変速がダウンシフトであるか否かを判定するダウンシフト処理を実行し、
   前記ダウンシフト処理で前記ダウンシフトでないと判定された場合には、前記ホールド処理を実行し、
   前記ダウンシフト処理で前記ダウンシフトであると判定された場合には、前記現在の変速段から前記第２目標変速段に変更するときに、前記連結状態もしくは前記固定状態から前記解放状態へ切り換えられる前記摩擦係合機構の前記摩擦温度検出部で検出される温度が前記第１所定温度よりも低く設定され且つ前記第２所定温度よりも高く設定された第３所定温度以上であるか否かを判定し、
   前記第３所定温度以上であるときには、前記第２目標変速段への変更を禁止して、前記現在の変速段での走行を維持させる前記ホールド処理を実行し、
   前記第３所定温度未満である時には、前記第２目標変速段への変更を許可することを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置であって、
   前記複数の遊星歯車機構は、第１から第４の４つの遊星歯車機構で構成され、
   前記第１遊星歯車機構の前記３つの要素を、相対回転速度比を直線で表すことができる共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とし、
   前記第２遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とし、
   前記第３遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とし、
   前記第４遊星歯車機構の前記３つの要素を、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に一方から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素として、
   前記第１要素が前記入力軸に連結され、前記第１０要素が前記出力部材に連結され、前記第２要素と前記第５要素と前記第９要素とを連結して第１連結体が構成され、前記第３要素と前記第１２要素とを連結して第２連結体が構成され、前記第８要素と前記第１１要素とを連結して第３連結体が構成され、
   係合機構として、第１から第３の３つのクラッチと、第１から第４の４つのブレーキとを備え、
   前記第１クラッチは、前記第１要素と前記第３連結体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、
   前記第２クラッチは、前記第１要素と前記第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、
   前記第３クラッチは、前記第６要素と前記第２連結体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、
   前記第１ブレーキは、前記第３連結体を前記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、
   前記第２ブレーキは、前記第７要素を前記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、
   前記第３ブレーキは、前記第６要素を前記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、
   前記第４ブレーキは、前記第４要素を前記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、
   前記第１から第３の３つのクラッチと前記第１から第４の４つのブレーキの合計７つの前記係合機構のうち、少なくとも３つの前記係合機構を前記連結状態又は前記固定状態とすることにより、前進９段以上の各変速段を確立することを特徴とする動力伝達装置。