JPH01112057A - 副変速機付多段自動変速機 - Google Patents

副変速機付多段自動変速機

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JPH01112057A
JPH01112057A JP62267984A JP26798487A JPH01112057A JP H01112057 A JPH01112057 A JP H01112057A JP 62267984 A JP62267984 A JP 62267984A JP 26798487 A JP26798487 A JP 26798487A JP H01112057 A JPH01112057 A JP H01112057A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の変速機として適応され、主変速機と
副変速機とをシフトさせることにより多段変速を達成す
るようにした副変速機付多段自動変速機に関する。
（従来の技術） 従来、副変速機付多段自動変速機としては、例えば、「
ニラサンオートマチックトランスミッション整備要領書
（４Ｎ７１Ｂ型）」（昭和５７年１１月１日産自動車■
発行）に記載されているものが知られていて、これは、
遊星歯車機構による副変速機の変速段を直結とギヤ作動
の２段とし、第１速〜第３速では直結、第４速でのみギ
ヤ作動させてギヤ比１以下のオーバドライブ（ＯＤ）に
している。
また、特開昭６２−４９５０号公報に記載されているよ
うな副変速機付多段自動変速機も知られていて、これは
、副変速機の変速段をハイ、ローの２段とし、このハイ
、ローの変速段を繰り返して用いることで６速の前進側
変速段を得るようにしている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の自動変速機にあっては、ＯＤを得
る目的で副変速機を第４速の時にだけ作動させるもので
ある為、複雑で難しい変速ショック対策は必要ないが、
副変速機の付加により変速段が１段増加するだけでギヤ
比の設定自由度がきわめて小さい。
また、後者の自動変速機にあっては、ギヤ比の設定自由
度は増大するが（例えば、主変速機がｍ段で副変速機が
２段の場合には２Ｘｍのギヤ比が可能）、例えば第２速
から第３速へ、あるいは第４速から第５速への１段のア
ップシフト又は上記と逆シフト方向の１段のダウンシフ
トを行なう場合に主変速機と副変速機とが同時にシフト
され、しかもこのとき一方がアップシフトの時に他方が
ダウンシフトというように、主、副で逆方向のシフトが
生じる為、変速ショックを解消するには同公報に記載の
ように複雑で難しい制御を行わざるを得ない。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、変速段を自動的に切り換え得る主変速機と副変速機と
を備え、前記主変速機と副変速機とをシフトさせること
により多段変速を達成するようにした副変速機付多段自
動変速機において、前記主変速機をｍ段（ｍ；整数）、
副変速機をｎ段（ｎ≧３．ｎ；整数）とし、前進側変速
段をｍ＋ｎ−１として、１段のアップシフト又は１段の
ダウンシフトを行なう場合には、主変速機と副変速機と
の同時シフトを行なわないように各変速位置での変速段
を設定し、且つ、２段以上のスキップシフトを行なう場
合には、主副両変速機の変速段を共に、アップシフト方
向の変速時にはアップシフト型の変速としダウンシフト
方向の変速時にはダウンシフト型の変速とするよう設定
した事を特徴とする手段とした。
（作　用） 前進側変速段を設定する場合、主変速機をｍ段（ｍ；整
数）とし、副変速機をｎ段（ｎ≧３゜ｎ；整数）とすれ
ば、前進側変速段としてｍ＋ｎ−１の変速段を得ること
が出来る。
例えば、副変速機を３段に固定して、主変速機を３段に
すれば５段のギヤ比が設定されるし、主変速機を４段に
すれば６段のギヤ比を設定される。
また、主変速機の変速段を３段や４段に固定して副変速
機の変速段を３段以上にしても同様に５段以上のギヤ比
が設定される。
前進走行時においてクラッチやブレーキ等の変速要素の
作動で行なわれる自動変速作用は、１段のアップシフト
又は１段のダウンシフトを行なう場合には、主変速機と
副変速機との同時シフトを行なわないように各変速位置
での変速段が設定されている為、主変速機と副変速機と
の一方のみがアップシフト方向又はダウンシフト方向に
変速することで行なわれ、また、２段以上のスキップシ
フトを行なう場合には、主楡両変速機の変速段を共に、
アップシフト方向の変速時にはアップシフト型の変速と
しダウンシフト方向の変速時にはダウンシフト型の変速
とするよう設定されている為、主変速機と副変速機との
両方がアップシフト時にはアップシタト方向、ダウンシ
フトの時はダウンシフト方向に変速することで行なわれ
る。
従って、副変速機を３段以上にしたことによるギヤ比の
設定自由度増大と、主、副変速機の同時シフトの禁止及
びシフト方向を同一にしたことによる簡単な制御での変
速ショックの抑制との両立を図ることが出来る。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、第１実施例として、３段の主変速機と３段の副変
速機との組合わせた前進５段の変速段を有する副変速機
付多段自動変速機を例にとる。
まず、構成を説明する。
副変速機付多段自動変速機Ａ１の主変速機ｌと副変速機
２どの配置は、縦置きのＦＲ車へ適応する場合には、第
１図に示すように、エンジン駆動力が入力されるトルク
コンバータ３と主変速機１と副変速機２とが直列に配列
され、横置きのＦＦ車へ適応する場合には、第２図に示
すように、カウンタドライブギヤ４とカウンタドリブン
ギヤ５を介して駆動力が伝達されるカウンタシャフト６
に副変速機２が主変速機ｌとは並列に設けられ。
更にファイナルギヤユニット７を備えている。
そして、３段の主変速＠１と３段の副変速１１２とを組
合わせた場合、前進側変速段として５速の変速段を得る
ことが出来、前進側変速時で１段のアップシフト又は１
段のダウンシフトを行なう場合には、主変速機１と副変
速機２との同時シフトを行なわないように各変速位置で
の変速段を設定し、且つ、２段以上のスキップシフトを
行なう場合には、主副間変速機１．２の変速段を共に、
アップシフト方向の変速時にはアップシフト型の変速と
しダウンシフト方向の変速時にはダウンシフト型の変速
とするよう設定する各変速段の組合わせは、第３図に示
すように■〜ｌクフの６通りがある。なお、第３図中に
示す１〜３の数字は主、副それぞれの変速器１，２が達
成する各変速器である。
ここで、ＦＦ車配置で、第３図の（７）の組合わせによ
る具体例を第４図にスケルトンで、がっ軸対称の下半部
を省略して示す。
主変速機１１及び副変速機２１は共に、プラネタリ−ギ
ヤ２セツトをシンプンン型に結合した例で、主変速機１
１には変速要素として、第１クラツチＣｚ　　、第２ク
ラツチＣ２、第３クラツチＣ３、第１ブレーキＢｚ　、
第２ブレーキＢ２　　、第１ワンウエイクラツチＦ１を
有し、副変速機２１には変速要素として、第３クラツチ
Ｃ３、第３ブレーキＢ３　　、第４ブレーキＢａ　　、
第２ワンウエイクラツチＦ２を有している。
また、主変速＠　ｌ　ｔは、第１サンギヤｓ１と、第１
インターナルギヤＲ１と、これら両ギヤに常時噛み合う
複数の第１ピニオンＰ１を回転自在に支持する第１ピニ
オンキヤリアＰＣ１と、第２インターナルギヤＲ２と、
このギヤＲ２と第１サンギヤＳ１とに常時噛み合う複数
の第２ピニオンＰ２を回転自在に支持する第２ピニオン
キヤリアＰＣ２とを有し、副変速機２１は、第２サンギ
ヤＳ２と、第３インターナルギヤＲ３と、これら両ギヤ
Ｓ２．Ｒ３に常時噛み合う複数の第３ピニオンＰ３を回
転自在に支持する第３ピニオンキヤリアＰＣ３と、第４
インターナルギヤＲ４と、このギヤＲ４と第２サンギヤ
Ｓ２とに常時噛み合う複数の第４ピニオンＲ４を回転自
在に支持する第４ピニオンキヤリアＰＣａとを有し、以
下のように組合わせる。
図示しないトルクコンバータ出力部に連結された入力軸
Ｉは、第１クラツチＣ＋を介して第１サンギヤＳ１に、
また第２クラツチＣ２を介して第１インターナルギヤＲ
１に各々接続可能とする。第１サンギヤＰＳｓは、第２
ブレーキＢ２で静止可能にしである。第１ビニオンキヤ
リアＰＣｚは入力軸Ｉと同軸で一端にカウンタドライブ
ギヤ４を有する第１軸Ｍ１に連結する。この第１軸Ｍ１
には第２インターナルギヤＲ２をさらに連結する。
第２ビニオンキヤリアＰＣ２は、並列に配置したワンウ
ェイクラッチＦ１と第１ブレーキＢ１　とを介してハウ
ジングに接続する。カウンタドライブギヤ４に噛み合う
カウンタドリブンギヤ５を一端に有する第２軸Ｍ２を入
力軸重と平行に設け、この第２軸Ｍ２には、第３クラツ
チＣ３を介して第２サンギヤＳ２を、また、第４インタ
ーナルギヤＲ４を連結する。第２サンギヤＳ２は、第３
ブレーキＢ３で静止可能とし、第３ピニオンキヤリアＰ
Ｃ３は並列に配置したワンウェイクラッチＦ２と第４ブ
レーキＢ４とを介してハウジングに接続する。第３イン
ターナルギヤＲ３と第４ピニオンキヤリアＰＣ４とは第
２軸Ｍ２に同軸の出力軸０に連結して、出力軸０に設け
た出力ギヤＧ１でファイナルギヤユニット７のリングギ
ヤＧ２を駆動可能とする。
そして、前進側５速の変速段を有し、各レンジ（Ｒレン
ジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、４レンジ、３レンジ、２レン
ジ、ルンジ）のセレクトレバーポジションは第５図のよ
うに設定される。尚、４レンジを省略した場合には、第
６図に示すように設定される。
そして、各レンジでの前記変速要素の作動状態は、第７
図に示すようになり１図中Ｏは作動を示し、図中×は非
作動を示す。
ここで、副変速機２としては、第４図に示す副変速機２
１に代えて、第８図及び第９図、第１０図及び第１１図
に示すようなプラネタリ−ギヤ１セツト　（図中Ｓはサ
ンギヤ、Ｒはインターナルギヤ、Ｐはこれら両ギヤに噛
み合う複数のピニオン、ＰＣはピニオンＰを回転自在に
支持するピニオンキャリアである。）で３段の変速段を
得る副変速機２２．２３や、第１２図及び第１３図、第
１４図及び第１５図に示すようなラビニヨー型複合遊星
歯車１セツト（図中、Ｓ　、ＳＡ　、ＳＢはサンギヤ、
ＦＡ　、ＦＢは各々第１．第２ピニオン、Ｒ、ＲＡ　、
ＲＢはインターナルギヤ、ＰＣはピニオンキャリアであ
る。）により３段の変速段を一得る副変速機２４．２５
を用いてもよい。
更に、主変速機ｌとしては、第１６図（但し、ＦＲ車に
用いた例である。）に示すように、第１クラッチＣｏｏ
、第２クラッチＣ２０，第１ブレーキＢｓｏ、第２ブレ
ーキＢ２０　、ワンウェイクラッチＦ＋ｏを有するラビ
ニヨー型複合遊星歯車１セツト（ＳＢはサンギヤ、ＲＢ
Ａ　、ＲＢＢはインターナルギヤ、ＰＢＡはサンギヤＳ
とインターナルギヤＲＢＢとは噛み合う第１ピニオン、
ＰＢＢは第１ピニオンＰＢＡとインターナルギヤＲＢＡ
とに噛み合う第２ピニオン、ＰＣＢは第１゜第２ピニオ
ンを回転自在に支持するピニオンキャリアである。）に
より３段の変速段を得る主変速機１２であってもよく、
この主変速＠　１２とラビニヨー型副変速！！！１２　
ｓとを組合わせた場合の変速要素の作動は第１７図に示
すようになる。尚、主変速機１２の歯数（第１インター
ナルギヤ；１００−第２インターナルギヤ；７２−サン
ギヤ３３）、副変速機２５の歯数（第３インターナルギ
ヤ、７６−第４インターナルギヤ；７２−サンギヤ２９
）とした場合には、１１＝４．９０３　、ｉ２　＝２．
９８３．ｉｓ　＝２．０３９．ｉａ　＝１　。
４０３．１ｓ＝１．０００，１Ｒ＝４．１５０のギヤ比
が得られる。
次に、作用を説明する。
前進走行時においてクラッチやブレーキ等の変速要素の
作動で行なわれる自動変速作用は、１段のアップシフト
又は１段のダウンシフトを行なう場合には、主変速機１
と副変速機２との同時シフトを行なわないように各変速
位置での変速段が設定されている為、第７図や第１７図
に示される通り、主変速機１と副変速機２との一方のみ
がアップシフト方向又はダウンシフト方向に変速するこ
とで行なわれる。
また、２段以上のスキップシフトを行なう場合には、主
副副変速機１．２の変速段を共に、アップシフト方向の
変速時にはアップシフト型の変速としダウンシフト方向
の変速時にはダウンシフト型の変速とするよう設定され
ている為、主変速機ｌと副変速機２との両方がアップシ
フト時にはアップシフト方向、ダウンシフトの時はダウ
ンシフト方向に変速することで行なわれる。
以上説明してきたように、第１実施例の副変速機付多段
自動変速機Ａ１にあっては、以下に述べるような効果が
得られる。
（′Ｄ　主変速機１を３段とし、副変速機２を３段とし
ていることで、主変速機を４段にすることなく、変速段
の組合わせで前進側５段のギヤ比が設定されることにな
りギヤ比の設定自由度増大が図れる。
特に、ＦＦ車仕様で、主変速機１と副変速機２とを並列
に配置した場合には、副変速機１．２が共に３段である
為、５段のギヤ比を持ちながら自動変速機の全長の短縮
化が図れ、車載上極めて有利である。
■　１段のシフトアップ時及びシフトダウン時には、主
、副変速機１．２の同時シフトの禁止することで、変速
要素の締結、開放のタイミング制御を簡略にし、また、
２段以上のスキップシフト時には、シフト方向を同一に
し、シフト時の変動トルクの発生方向を規定することで
ショック対策を容易にしている為、簡単な制御での変速
ショックの抑制を図ることが出来る。
■　副変速機２が第１速時で主変速機１が後退位置の場
合に、ワンウェイクラッチＦを機械的にロックすること
、主変速＠１が前進側ではエンジンブレーキは作用しな
いことを条件に副変速機２の第１速用ブレーキを逆転防
止用のワンウェイクラッチＦのみとしている為、油圧制
御を要する変速要素が減少し、制御系の簡素化を図るこ
とが出来る。
次に、第２実施例として、４段の主変速機と４段の副変
速機との組合わせた前進７段の変速段を有する副変速機
付多段自動変速機を例にとる。
第１８図は横置きＦＦ車配置で、第１９図は縦置きＦＲ
車配置の副変速機付多段自動変速機Ａ２が示されていて
、主変速機ｌとしては、第１クラツチＣ１１、第２クラ
ツチＣ２１、第３クラツチＣ３１、第１ブレーキＢ１１
　、第２ブレーキＢ２１　、ワンウェイクラッチＦｓｔ
を有するラビニヨー型複合遊星歯車１セツト（ＳＤ　、
　ＳＦＡ　、　ＳＦＢはサンギヤ、ＲＤＡ、ＲＤＢ　、
ＲＦＡ　、ＲＥＢはインターナルギヤ、ＰＤＡ　、ＰＤ
Ｂ　、ＰＦＡ、ＰＦＢは第１．第２ピニオン、ＰＣＤ　
、ＰＣＦはピニオンキャリアである。）により４段の変
速段を得る主変速機１３が用いられ、副変速機２として
は、第４クラツチＣ４１、第５クラツチＣ５１、第３ブ
レーキＢ３１　、第４ブレーキＢ４１　、ワンウェイク
ラッチＦ２１を有するラビニヨー型複合遊星歯車１セツ
ト（ＳＦはサンギヤ、ＲＥＡはインターナルギヤ、ＰＥ
Ａ、ＦＥＢは第１．第２ピニオン、ＰＣＥはピニオンキ
ャリアである。）により４段の変速段を得る副変速機２
６が用いられている。
そして、この第２実施例での変速要素の作動状態は第２
０図に示すようになる。
従って、この第２実施例では、第１実施例で述べた効果
に加え、主、副変速機１．２として４段の変速段を持つ
変速機を用いた為、前進側７速の変速段が得られるし、
また、副変速機２６は５つの変速要素で４速の変速段が
成立していていることで、第１実施例で挙げた３速の主
変速機ｉｓ　　。
１２と同長で４速の副変速機を配置出来るし、更に、３
速副変速機と４速副変速機とは相似性が高く相互に容易
に変更出来る。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
発明に含まれる。
例えば、いずれの実施例にあっても、主変速機、副変速
機の夫々の第２速に直列のクラッチによる切り離しを可
能にしたフリーホイールクラッチを装着すれば、極めて
容易にスムーズな変速制御を行なえることは公知の他の
自動変速機と同様である。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の副変速機付多段自動
変速機にあっては、主変速機をｍ段（ｍ；、整ａ）、副
変速機をｎ段（ｎ≧３．ｎ；整数）とし、前進側変速段
をｍ＋ｎ−’ｌとして、１段のアップシフト又は１段の
ダウンシフトを行なう場合には、主変速機と副変速機と
の同時シフトを行なわないように各変速位置での変速段
を設定し、且つ、２段以上のスキップシフトを行なう場
合には、主副両変速機の変速段を共に、アップシフト方
向の変速時にはアップシフト型の変速としダウンシフト
方向の変速時にはダウンシフト型の変速とするよう設定
した事を特徴とする手段とした為、副変速機を３段以上
にしたことによるギヤ比の設定自由度増大と、主、副変
速機の同時シフトの禁止及びシフト方向を同一にしたこ
とによる簡単な制御での変速ショックの抑制との両立を
図ることが出来るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の副変速機付多段自動変速機のＦＲ車仕
様での配置を示す図、第２図は本発明の副変速機付多段
自動変速機のＦＦ車仕様での配置を示す図、第３図は主
、副変速機が共に３段の時に５速を得る変速段の組合わ
せを示す図、第４図は第１実施例副変速機付多段自動変
速機を示すスケルトン図、第５図及び第６図はセレクト
レバーポジションを示す図、第７図は第１実施例の副変
速機付多段自動変速機での変速要素の作動状態を示す作
動図、第８図は副変速機の他の例を示すスケルトン図、
第９図はその作動状態を示す作動図、第１０図は副変速
機の他の例を示すスケルトン図、第１１図はその作動状
態を示す作動図、第１２図は副変速機の他の例を示すス
ケルトン図、第１３図はその作動状態を示す作動図、第
１４図は副変速機の他の例を示すスケルトン図、第１５
図はその作動状態を示す作動図、第１６図はラビニヨー
型複合遊星歯車を用いた第１実施例副変速機付多段自動
変速機を示すスケルトン図、第１７図はその作動状態を
示す作動図、第１８図は第２実施例のＦＦ車仕様での副
変速機付多段自動変速機を示すスケルトン図、第１９図
は第２実施例のＦＲ車仕様での副変速機付多段自動変速
機を示すスケルトン図、第２０図はその作動状態を示す
作動図である。 Ａ＋・・・副変速機付多段自動変速機 ■・・・主変速機 ２・・・副変速機 第１１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）変速段を自動的に切り換え得る主変速機と副変速機
    とを備え、前記主変速機と副変速機とをシフトさせるこ
    とにより多段変速を達成するようにした副変速機付多段
    自動変速機において、 前記主変速機をｍ段（ｍ；整数）、副変速機をｎ段（ｎ
    ≧３、ｎ；整数）とし、 前進側変速段をｍ＋ｎ−１として、１段のアップシフト
    又は１段のダウンシフトを行なう場合には、主変速機と
    副変速機との同時シフトを行なわないように各変速位置
    での変速段を設定し、且つ、２段以上のスキップシフト
    を行なう場合には、主副両変速機の変速段を共に、アッ
    プシフト方向の変速時にはアップシフト型の変速としダ
    ウンシフト方向の変速時にはダウンシフト型の変速とす
    るよう設定した事を特徴とする副変速機付多段自動変速
    機。
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