(57)【要約】【課題】無段変速機構を含む伝動経路と、歯車伝動機構を含む伝動経路とを並列に備えた自動変速機を制御対象にして、歯車伝動機構を介して動力を伝達させる際に、騒音や振動の発生および耐久性能の低下を防止することができる自動変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】入力軸と出力軸との間に、無段変速機構を含む第１伝動経路と、歯車伝動機構を含む第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う自動変速機の制御装置において、前記第２伝動経路を経由して前記動力伝達を行う場合に、前記無段変速機構における２つのプーリの少なくともいずれか一方の前記溝幅を狭めることにより、前記無段変速機構のベルト挟圧力を増大させる調整手段（ステップＳ３）を設けた。【選択図】図４
2014224562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、前記入力軸と一体回転するとともに伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ溝の溝幅を無段階に変化させることが可能な第１プーリおよび前記出力軸と一体回転するとともに前記伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ溝の溝幅を無段階に変化させることが可能な第２プーリを備えた無段変速機構を含む第１伝動経路と、歯車伝動機構を含む第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う自動変速機の制御装置において、
前記第２伝動経路を経由して前記動力伝達を行う場合に、前記第１プーリおよび前記第２プーリの少なくともいずれか一方の前記溝幅を狭めて前記伝動ベルトに対する挟圧力を増大させる調整手段を備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記自動変速機の運転状況を示すデータを基に前記歯車伝動機構における歯車の噛み合いにより発生する噛み合い反力の大きさを推定する推定手段を備え、
前記調整手段は、推定された前記噛み合い反力の大きさに応じて前記挟圧力を変化させる手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記調整手段は、推定された前記噛み合い反力が大きいほど前記挟圧力を大きくする手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記歯車伝動機構における歯車の噛み合い部は、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記入力軸の中心軸線を含む第１平面と、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記出力軸の中心軸線を含む第２平面との間の空間に位置するように、前記歯車伝動機構が配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記出力軸と前記出力部材との間で歯車伝動を行う最終伝動機構を備え、
前記最終伝動機構における歯車の噛み合い部は、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記入力軸の中心軸線を含む第１平面と、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記出力軸の中心軸線を含む第２平面との間の空間に位置するように、前記最終伝動機構が配置されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力軸と出力軸との間に、無段変速機構を介して動力を伝達する伝動経路と、歯車伝動機構を介して動力を伝達する伝動経路との並列する２系統の動力伝達経路を備えた自動変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の自動変速機として、ベルト式無段変速機が広く知られている。ベルト式無段変速機は、動力伝達用のベルトと、そのベルトを巻き掛ける溝の幅を変化させることよってベルトの巻き掛け半径が大小に変化する一対のプーリとを有している。そして、それぞれのプーリの溝幅を変化させてベルトの巻き掛け半径を変化させることにより、それら一対のプーリの間で設定する変速比を無段階に変化させるように構成されている。
【０００３】
さらに、近年では、部品点数を削減することや装置をコンパクトにすること、あるいは設定可能な変速比の幅を拡大することなどを目的として、ベルト式の無段変速機構に対して歯車伝動機構を並列に配置した変速機が開発されている。例えば、特許文献１には、プーリ軸に固定された固定シーブとプーリ軸に対して軸方向に移動自在に支持された可動シーブとの間でベルトを挟み込むことにより、駆動力を一方から他方に伝達する２つのプーリを備えたベルト式無段変速機が記載されている。具体的には、この特許文献１に記載されたベルト式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリを備えたベルト式無段変速機であって、入力軸に固定された入力側ハブおよびプライマリプーリ軸に固定されたドラムの連結または連結の解放を行う第１クラッチ機構と、入力側ハブおよびリバース軸に固定されたリバース軸側ハブの連結または連結の解放を行う第２クラッチ機構と、リバース軸に固定されるリバースドライブギヤと、そのリバースドライブギヤに噛み合いかつセカンダリプーリ軸に固定されるリバースドリブンギヤとを備えている。そして、このベルト式無段変速機は、入力軸とプライマリプーリ軸とを連結することにより、入力軸に入力されたトルクをセカンダリプーリに対して同一回転方向に伝達するとともに、入力軸とリバース軸とを連結することにより、入力軸に入力されたトルクをセカンダリプーリに対して逆回転方向に伝達するように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された無段変速機構を用いた変速装置は、入力軸からトルクが伝達される駆動プーリと、その駆動プーリに対して平行な従動軸を有する従動プーリとにベルトを巻き掛けた無段変速機構から、入力軸および従動軸に対して平行に配置されたカウンタ軸にトルクを伝達するとともに、カウンタ軸と同一軸線上に配置された歯車変速機構（遊星歯車機構）を介して、カウンタ軸からトルクを出力し、かつ変速比を選択的に変化させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５７２７２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、特許文献１および特許文献２に記載された変速機は、入力軸と出力軸との間に、ベルト式の無段変速機構を備えた伝動経路と、歯車伝動機構を備えた伝動経路とが並列に配置された構成となっている。そして、無段変速機構を備えた伝動経路と歯車伝動機構を備えた伝動経路とのいずれかを選択して動力を伝達させることにより、例えば、入力軸の回転方向とは逆の回転方向に出力軸を回転させる後進段を設定すること、あるいは、変速機全体として設定することが可能な変速比の幅を拡大することができる。
【０００７】
一方、歯車の噛み合いを利用して動力を伝達させる歯車伝動機構は、歯車の噛み合い部で動力が伝達される際の反力が不可避的に発生する。したがって、上記のような無段変速機構と歯車伝動機構とを並列させた変速機では、歯車伝動機構を介して動力を伝達させる際には、歯車伝動機構における歯車の噛み合い反力が、入力軸および出力軸に対してそれら入力軸と出力軸とを互いに遠ざける方向に作用することになる。そして、その歯車の噛み合い反力によって入力軸および出力軸に変形が生じると、歯車伝動機構における歯車の噛み合い部の相対位置がずれるいわゆる噛み合い部のミスアライメントが発生してしまう。そのようなミスアライメントが増加してしまうと、歯車伝動機構において騒音や振動が発生する要因となり、また、耐久性能が低下する要因となる場合もある。
【０００８】
この発明は上述した技術的課題に着目してなされたものであり、無段変速機構を含む伝動経路と、歯車伝動機構を含む伝動経路とを並列に備えた自動変速機を制御対象にして、歯車伝動機構を介して動力を伝達させる際に、歯車の噛み合い部のミスアライメントを低減し、騒音や振動の発生および耐久性能の低下を防止することができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源からトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、前記入力軸と一体回転するとともに伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ溝の溝幅を無段階に変化させることが可能な第１プーリおよび前記出力軸と一体回転するとともに前記伝動ベルトが巻き掛けられるプーリ溝の溝幅を無段階に変化させることが可能な第２プーリを備えた無段変速機構を含む第１伝動経路と、歯車伝動機構を含む第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う自動変速機の制御装置において、前記第２伝動経路を経由して前記動力伝達を行う場合に、前記第１プーリおよび前記第２プーリの少なくともいずれか一方の前記溝幅を狭めて前記伝動ベルトに対する挟圧力を増大させる調整手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記自動変速機の運転状況を示すデータを基に前記歯車伝動機構における歯車の噛み合いにより発生する噛み合い反力の大きさを推定する推定手段を備え、前記調整手段が、推定された前記噛み合い反力の大きさに応じて前記挟圧力を変化させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記調整手段が、推定された前記噛み合い反力が大きいほど前記挟圧力を大きくする手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記歯車伝動機構における歯車の噛み合い部が、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記入力軸の中心軸線を含む第１平面と、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記出力軸の中心軸線を含む第２平面との間の空間に位置するように、前記歯車伝動機構が配置されていることを特徴とする制御装置である。
【００１３】
そして、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかの発明において、前記出力軸と前記出力部材との間で歯車伝動を行う最終伝動機構を備え、前記最終伝動機構における歯車の噛み合い部が、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記入力軸の中心軸線を含む第１平面と、前記入力軸と前記出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ前記出力軸の中心軸線を含む第２平面との間の空間に位置するように、前記最終伝動機構が配置されていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、第２伝動経路を選択して、すなわち歯車伝動機構を経由して入力軸と出力軸との間で動力を伝達させる場合、その場合に動力の伝達に関与しない第１伝動経路のベルト式の無段変速機構において、伝動ベルトに対する挟圧力が高められる。歯車伝動機構で動力を伝達する際には、歯車の噛み合い部に力が掛かることによる反力が入力軸と出力軸とに作用する。そしてその反力によって入力軸および出力軸はそれぞれ互いに離れる方向に変形しようとする。一方、ベルト式無段変速機の第１プーリと第２プーリとの少なくともいずれか一方のプーリの溝幅を狭めて伝動ベルトの挟圧力を増大させると、その分伝動ベルトの張力が増大する。そしてそのベルト張力の反力によって入力軸および出力軸はそれぞれ互いに引き寄せ合う方向に変形しようとする。したがって、入力軸と出力軸との間で歯車伝動機構を経由して動力を伝達させる場合に、無段変速機で挟圧力を増大させることにより、入力軸および出力軸にそれぞれ作用する歯車の噛み合いによる反力とベルト張力の反力とを相殺させて、それら入力軸および出力軸の変形を防止もしくは抑制することができる。そのため、歯車の噛み合いによる反力の影響によって入力軸および出力軸が変形し、歯車の噛み合い部でミスアライメントが増加してしまうことを防止もしくは抑制することができる。その結果、噛み合い部のミスアライメントに起因する騒音や振動の発生および耐久性能の低下を防止することができる。
【００１５】
また、請求項２，３の各発明では、例えば、入力軸の回転数や出力軸の回転数、あるいは設定されている変速比など、自動変速機の運転状況を示すデータに基づいて、歯車の噛み合いによる反力（噛み合い反力）の大きさが推定される。そして、その推定された噛み合い反力の大きさに応じて、無段変速機構の挟圧力が変化させられる。具体的には、推定された噛み合い反力が大きければ、無段変速機構の挟圧力がより大きくなるように変化させられる。反対に、推定された噛み合い反力が小さければ、無段変速機構の挟圧力が小さくなるように変化させられる。あるいは少なめに増大させられる。例えば、請求項３の発明では、推定された噛み合い反力が大きいほど、無段変速機構の挟圧力が多めに増大させられる。したがって、請求項２，３の各発明によれば、噛み合い反力を打ち消すために増大させる挟圧力を、過不足なく適切な大きさで増大させることができる。そのため、必要以上に挟圧力を増大させてしまうことを回避することができ、ひいては、自動変速機のエネルギ効率を向上させることができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によれば、歯車伝動機構における歯車の噛み合い部が、入力軸と出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ入力軸の中心軸線を含む第１平面と入力軸と出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ出力軸の中心軸線を含む第２平面とで区画される領域内に位置するように、歯車伝動機構が配置される。すなわち、歯車伝動機構で動力を伝達する際の噛み合い反力が、入力軸および出力軸にそれら入力軸および出力軸をそれぞれ互いに離れさせる方向に作用するように、歯車伝動機構が配置される。そのため、無段変速機構の挟圧力を増大させ、その挟圧力の増大により生じるベルト張力の反力で噛み合い反力を確実に打ち消すことができる。その結果、噛み合い反力による入力軸および出力軸の変形を確実に防止することができる。
【００１７】
そして、請求項５の発明によれば、出力軸と出力部材との間に設けられる最終伝動機構、すなわち、第２伝動経路内に設けられた歯車伝動機構以外の歯車伝動機構における歯車の噛み合い部が、入力軸と出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ入力軸の中心軸線を含む第１平面と入力軸と出力軸との距離を示す直線に垂直でかつ出力軸の中心軸線を含む第２平面とで区画される領域内に位置するように、最終伝動機構が配置される。すなわち、最終伝動機構で動力を伝達する際の噛み合い反力が、入力軸および出力軸にそれら入力軸および出力軸をそれぞれ互いに離れさせる方向に作用するように、最終伝動機構が配置される。そのため、無段変速機構の挟圧力を増大させ、その挟圧力による反力を増大させることにより、第２伝動経路内の歯車伝動機構以外の最終伝動機構で動力を伝達する際に発生する噛み合い反力も低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明で制御の対象とする自動変速機の構成および制御系統の一例を示す図である。
【図２】図１に示す自動変速機における入力軸、出力軸、無段変速機構、歯車伝動機構、および最終伝動機構の位置関係を説明するために、それらの配置を入力軸および出力軸の軸線方向に垂直な平面上に記した図である。
【図３】図１に示す自動変速機において、歯車伝動機構で動力伝達を行い際に歯車の噛み合い反力による軸の変形、および、無段変速機構の挟圧力を増大してベルト張力を増大させた際にそのベルト張力の反力による軸の変形を説明するための図である。
【図４】この発明に係る自動変速機の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す自動変速機において、無段変速機構の挟圧力を増大してベルト張力を増大させた際にそのベルト張力の反力、およびその反力による軸の変形を説明するための図である。
【図６】図４に示す制御例を実行する場合に、歯車の噛み合い反力の大きさを推定する際の判断因子の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明に係る制御装置は、例えば車両に搭載される自動変速機を制御の対象としている。特に、この発明で制御の対象とする自動変速機は、入力軸と出力軸との間に、無段変速機構を備えた第１伝動経路と、歯車伝動機構を備えた第２伝動経路とが形成されている。それら第１伝動経路および第２伝動経路は、入力軸と出力軸との間で互いに並列に配置されている。そして、それら第１伝動経路および第２伝動経路のいずれか一方が選択されて、自動変速機の入力軸と出力軸との間でトルクを伝達するように構成されている。
【００２０】
第１伝動経路に設けられた無段変速機構は、この自動変速機の主変速部を構成している。この発明における無段変速機構は、変速比を連続的に変化させることが可能な変速機構であり、伝動ベルトを巻き掛けた２つのプーリの間で動力伝達を行う従来公知のベルト式の無段変速機構により構成されている。
【００２１】
第２伝動経路に設けられた歯車伝動機構は、この自動変速機の副変速部を構成している。この発明における歯車伝動機構は、単独もしくは複数のギヤ対や遊星歯装置など歯車の噛み合いにより動力伝達を行う伝動機構である。そして、この発明における歯車伝動機構は、例えば、上記のベルト式無段変速機構では設定できない変速比を設定するように構成することができる。すなわち、歯車伝動機構は、複数の歯車を噛み合わせて構成されていて、そのギヤ比（歯数の比）によって設定される変速比が、ベルト式無段変速機構の最大変速比より大きい変速比となるように構成することができる。あるいは、ベルト式無段変速機構の最小変速比より小さい変速比となるように構成することができる。例えば、この自動変速機を車両に搭載する場合には、車両が発進する際の大きいトルクがベルト式無段変速機構に掛からないようにするために、歯車伝動機構は、ベルト式無段変速機構の最大変速比よりも大きい変速比を設定できるように構成することが好ましい。また、走行中の車両におけるエンジンの回転数を低くして燃費を低下させるためには、歯車伝動機構はベルト式無段変速機構の最小変速比より小さい変速比を設定できるように構成することが好ましい。さらに、この発明における歯車伝動機構は、例えばその歯車伝動機構を構成するギヤ対の中にアイドルギヤを設けることにより、ベルト式無段変速機構では設定することのできない後進段を設定する伝動機構として構成することもできる。
【００２２】
上記のような自動変速機の具体的な構成の一例を図１に示してある。この図１に示す例では、この発明で制御の対象とする自動変速機１は、車両Ｖｅに搭載されている。そして、車両Ｖｅの駆動力源であるエンジン２に連結されている。具体的には、エンジン２の出力軸２ａに、例えばロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ３が連結されている。このトルクコンバータ３は従来知られている構成のものである。例えば、フロントカバー３ａと一体のポンプインペラー３ｂに対向してタービンランナー３ｃが配置されている、これらポンプインペラー３ｂとタービンランナー３ｃとの間には、一方向クラッチ（図示せず）を介して保持されたステータ３ｄが配置されている。さらに、タービンランナー３ｃと一体となって回転するロックアップクラッチ４が、フロントカバー３ａの内面に対向して配置されている。そして、ロックアップクラッチ４を挟んだ両側の圧力差に応じて、ロックアップクラッチ４がフロントカバー３ａの内面に接触してトルクを伝達する係合状態、および、フロントカバー３ａの内面から離れてトルクの伝達を遮断する開放状態が設定されるように構成されている。
【００２３】
上記のトルクコンバータ３におけるタービンランナー３ｃに、自動変速機１の入力軸５が連結されている。そして、その入力軸５のエンジン２と反対側（図１に示す例では左側）の端部に、ベルト式無段変速機構（ＣＶＴ）６が配置されている。このＣＶＴ６は、従来知られている構成のものである。すなわち、駆動側の回転部材であるプライマリプーリ６ａと、従動側の回転部材であるセカンダリプーリ６ｂと、これらプライマリプーリ６ａおよびセカンダリプーリ６ｂに巻き掛けられたベルト６ｃとを備えている。そして、プライマリプーリ６ａおよびセカンダリプーリ６ｂは、ベルト６ｃが巻き掛けられているプーリ溝の溝幅を変化させることにより、ベルト６ｃの巻き掛け半径が大小に変化するように構成されている。すなわち、ベルト６ｃが巻き掛けられているプーリ溝の溝幅を変化させて変速比を連続的に変更するように構成されている。
【００２４】
プライマリプーリ６ａは、入力軸５と同一軸線上に配置されている。具体的には、プライマリプーリ６ａと一体のプライマリシャフト６ｄが、入力軸５と一体に回転するように連結されている。もしくは、入力軸５と一体に形成されている。また、セカンダリプーリ６ｂは、その回転中心軸線が上記のプライマリプーリ６ａの回転中心軸線と平行になるように配置されている。セカンダリプーリ６ｂは、そのセカンダリプーリ６ｂと一体のセカンダリシャフト６ｅを備えていている。そして、そのセカンダリシャフト６ｅと同一軸線上に、出力軸７が配置されている。
【００２５】
上記の出力軸７とセカンダリシャフト６ｅとの間には、これら出力軸７とセカンダリシャフト６ｅとを選択的に連結するクラッチ８が設けられている。このクラッチ８は、セカンダリプーリ６ｂと出力軸７との間でのトルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。例えば、摩擦クラッチや噛み合いクラッチのいずれであってもよいが、係合力に応じて伝達トルク容量が次第に増大もしくは減少する摩擦クラッチによって構成されていることが好ましい。したがって、セカンダリシャフト６ｅと出力軸７とは、クラッチ８を介して選択的に連結されるように構成されている。すなわち、クラッチ８を係合状態にすることにより、セカンダリシャフト６ｅと出力軸７とが連結されてそれらが一体に回転するように構成されている。
【００２６】
この発明で制御対象とする自動変速機１は、上記のＣＶＴ６と並列に、ギヤ列９が配置されている。このギヤ列９は、複数の歯車から構成される歯車伝動機構である。そして、このギヤ列９は、例えば、ＣＶＴ６で設定可能な最大変速比よりも大きい変速比を設定する減速機構、もしくは、ＣＶＴ６で設定可能な最小変速比より小さい変速比を設定する増速機構として構成されている。この図１に示す例では、ギヤ列９は減速機構として構成されている。
【００２７】
具体的には、入力軸５および出力軸７のそれぞれに対して平行に、カウンタ軸９ａが配置されている。カウンタ軸９ａの一方（図１に示す例では左側）の端部には、カウンタドリブンギヤ９ｂがカウンタ軸９ａと一体に回転するように取り付けられている。そして、このカウンタドリブンギヤ９ｂに、上述の入力軸５上で入力軸５に対して相対回転可能に配置された駆動ギヤ９ｃが噛み合っている。
【００２８】
駆動ギヤ９ｃと入力軸５との間には、入力軸５に駆動ギヤ９ｃを選択的に連結するクラッチ１０が設けられている。このクラッチ１０は、入力軸５と駆動ギヤ９ｃとの間でのトルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。例えば、摩擦クラッチや噛み合いクラッチのいずれであってもよいが、係合力に応じて伝達トルク容量が次第に増大もしくは減少する摩擦クラッチによって構成されていることが好ましい。したがって、この駆動ギヤ９ｃと入力軸５とは、クラッチ１０を介して選択的に連結されるように構成されている。すなわち、クラッチ１０を係合状態にすることにより、駆動ギヤ９ｃが入力軸５に固定されて入力軸５と一体に回転するように構成されている。
【００２９】
上記のカウンタドリブンギヤ９ｂは、駆動ギヤ９ｃよりも大径の歯車によって構成されている。そのため、駆動ギヤ９ｃからカウンタドリブンギヤ９ｂへの方向には、トルクが増幅されて伝達されるようになっている。
【００３０】
カウンタ軸９ａの他方（図１に示す例では右側）の端部には、カウンタドライブギヤ９ｄがカウンタ軸９ａと一体に回転するように取り付けられている。このカウンタドライブギヤ９ｄは、上記のカウンタドリブンギヤ９ｂよりも小径の歯車である。そして、このカウンタドライブギヤ９ｄには、出力軸７上で出力軸７に対して相対回転できるように配置された従動ギヤ９ｅが噛み合っている。
【００３１】
従動ギヤ９ｅと出力軸７との間には、出力軸７に従動ギヤ９ｅを選択的に連結するクラッチ１１が設けられている。このクラッチ１１は、出力軸７と従動ギヤ９ｅとの間でのトルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。例えば、摩擦クラッチや噛み合いクラッチのいずれであってもよいが、係合力に応じて伝達トルク容量が次第に増大もしくは減少する摩擦クラッチによって構成されていることが好ましい。したがって、この従動ギヤ９ｅと出力軸７とは、クラッチ１１を介して選択的に連結されるように構成されている。すなわち、クラッチ１１を係合状態にすることにより、駆動ギヤ９ｃが出力軸７に固定されて出力軸７と一体に回転するように構成されている。
【００３２】
上記の従動ギヤ９ｅはカウンタドライブギヤ９ｄよりも大径である。そのため、従動ギヤ９ｅからカウンタドライブギヤ９ｄへの方向には、トルクが増幅されて伝達されるようになっている。したがって、ギヤ列９の変速比（ギヤ比）は、上記の駆動ギヤ９ｃとカウンタドリブンギヤ９ｂとの間の変速比と、カウンタドライブギヤ９ｄと従動ギヤ９ｅとの間の変速比を掛け合わせた変速比となる。この図１に示す例では、ギヤ列９の変速比は、その値がＣＶＴ６の最大変速比よりも大きくなるように構成されている。
【００３３】
上記のように構成された自動変速機１では、クラッチ８を係合し、かつ、クラッチ１０およびクラッチ１１をいずれも開放することにより、入力軸５と出力軸７との間で、伝動経路Ａを選択して動力伝達を行う状態、すなわち、ＣＶＴ６を含む第１伝動経路を経由して動力伝達を行う状態を設定することができる。一方、上記のクラッチ８を開放し、かつ、クラッチ１０およびクラッチ１１をいずれも係合することにより、入力軸５と出力軸７との間で、伝動経路Ｂを選択して動力伝達を行う状態、すなわち、ギヤ列９を含む第２伝動経路を経由して動力伝達を行う状態を設定することができる。
【００３４】
ここで、ＣＶＴ６は、上記のように、変速比を連続的に変化させることができる伝動機構であって、この発明における無段変速機構に相当している。一方、ギヤ列９は、上記のように複数の歯車によって動力伝達を行うように構成された転動機構であって、この発明における歯車伝動機構に相当している。したがって、上記のＣＶＴ６を備えた伝動経路、すなわち、入力軸５からＣＶＴ６のプライマリプーリ６ａおよびセカンダリプーリ６ｂを介して出力軸７に至る伝動経路Ａが、この発明における第１伝動経路に相当している。それに対して、ギヤ列９を備えた伝動経路、すなわち、入力軸５からギヤ列９を介して出力軸７に至る伝動経路Ｂが、この発明における第２伝動経路に相当している。
【００３５】
一方、出力軸７から所定のギヤ列１２およびデファレンシャル１３を介して、この発明における出力部材に相当するドライブシャフト１４にトルクを出力するように構成されている。すなわち、出力軸７のＣＶＴ６と反対側（図１に示す例では右側）の端部に、出力ギヤ１２ａが取り付けられている。この出力ギヤ１２ａに噛み合っている大径ギヤ１２ｂが、減速ギヤシャフト１２ｃの一方（図１に示す例では右側）の端部に取り付けられている。減速ギヤシャフト１２ｃの他方（図１に示す例では左側）の端部には、小径ギヤ１２ｄが取り付けられている。この小径ギヤ１２ｄが、デファレンシャル１３のリングギヤ１３ａに噛み合っている。そして、デファレンシャル１３は、そのリングギヤ１３ａを介して伝達されたトルクを、左右のドライブシャフト１４から駆動輪１５に伝達するように構成されている。
【００３６】
上記のように、ギヤ列１２およびデファレンシャル１３は、出力軸７とこの発明における出力部材に相当するドライブシャフト１４との間で動力伝達を行う伝動機構として構成されている。したがって、これらギヤ列１２およびデファレンシャル１３によって構成される伝動機構が、この発明における最終伝動機構に相当している。
【００３７】
図１は自動変速機１のギヤトレーンを便宜的に２次元の平面に記したものであるが、上記のような入力軸５、出力軸７、無段変速機構、歯車伝動機構、および最終伝動機構の実際の配置は、それぞれ、図２に示すようになっている。すなわち、この発明における自動変速機１は、伝動経路Ｂのギヤ列９における歯車の噛み合い部が、入力軸５と出力軸７との距離を示す直線Ｌに垂直で、かつ入力軸５の中心軸線を含む第１平面Ｐ１と、直線Ｌに垂直でかつ出力軸７の中心軸線を含む第２平面Ｐ２との間の空間に位置するように、ギヤ列９が配置されている。また、上記のギヤ列９と共に、そのギヤ列９以外のギヤ列１２およびデファレンシャル１３におけるそれぞれ歯車の噛み合い部も、第１平面Ｐ１と第２平面との間の空間に位置するように、ギヤ列１２およびデファレンシャル１３がそれぞれ配置されている。
【００３８】
そして、この自動変速機１の動作を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１５が設けられている。このＥＣＵ１５は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成されている。このＥＣＵ１５には、各種センサ（図示せず）からの検出信号や情報信号が入力されるように構成されている。例えば、入力軸５の回転数を検出する入力軸回転数センサ、出力軸７の回転数を検出する出力軸回転数センサ、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ、エンジン２のスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、シフト装置あるいはシフトレバーによって選択されるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ、および車速を求めるため各車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサ等からの検出信号が、このＥＣＵ１５に入力されるように構成されている。
【００３９】
そして、ＥＣＵ１５は、上記のように入力されたデータや、予め記憶しているデータ等に基づいて所定のプログラムに従って演算を行い、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される変速比の設定などの制御を実行するように構成されている。例えば、クラッチ８、クラッチ１０、ならびにクラッチ１１をそれぞれ係合もしくは開放させるクラッチ機構の動作制御、プライマリプーリ６ａのプーリ溝の溝幅を変化させてＣＶＴ６のベルト挟圧力を制御する挟圧力制御、セカンダリプーリ６ｂのプーリ溝の溝幅を変化させてＣＶＴ６の変速比を制御する変速制御、および、後述するようなプライマリプーリ６ａのプーリ溝の溝幅とセカンダリプーリ６ｂのプーリ溝の溝幅とを同時に、もしくはいずれか一方を狭めてＣＶＴ６の挟圧力を増大させる挟圧力の調整制御等を実行するように構成されている。
【００４０】
上記のように、この発明で制御対象にしている自動変速機１は、ＣＶＴ６を備えた第１伝動経路Ａとギヤ列９を備えた第２伝動経路Ｂとのいずれかを選択して、入力軸５と出力軸７の間で動力伝達を行う構成となっている。このうち、ギヤ列９を備えた第２伝動経路Ｂを選択して動力伝達を行う場合には、歯車の噛み合い部で動力が伝達される際の反力が不可避的に発生する。すなわち、入力軸５と出力軸７との間で、ギヤ列９を介して動力を伝達させる際には、ギヤ列９における歯車の噛み合い反力が、入力軸５および出力軸７に対してそれら入力軸５と出力軸７とを互いに遠ざける方向に作用する。その結果、図３に示すように、入力軸５および出力軸７は、互いに遠ざかる方向に変形することになる。この変形は、入力軸５および出力軸７の弾性限度内の弾性変形であるので、この変形が入力軸５および出力軸７の強度に直接影響することはない。しかしながら、入力軸５および出力軸７が弾性変形することにより、それら入力軸５および出力軸７に支持されている歯車の噛み合い位置がずれて、いわゆる歯車のミスアライメントが発生してしまう。そのような歯車のミスアライメントが大きくなると、歯車の噛み合い部で騒音や振動が発生する要因となり、また、歯車の耐久性能が低下する要因となる場合がある。
【００４１】
そこで、この発明では、上記のように第２伝動経路Ｂを選択して動力伝達を行う場合に、その際に動力伝達に関与しないＣＶＴ６の伝動ベルト６ｃに対する挟圧力を増大することによりベルト張力を増大させ、その反力によって歯車の噛み合い反力を打ち消す挟圧力調整制御を実行するように構成されている。以下に、その制御例を説明する。
【００４２】
図４は、この発明に係る制御装置により実行される第１制御例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図４において、先ず、自動変速機１で動力伝達を行う伝動経路として、ギヤ列９を備えた第２伝動経路Ｂが選択されているか否かが判断される（ステップＳ１）。第２伝動経路が選択されていないこと、すなわち、自動変速機１でＣＶＴ６を備えた第１伝動経路Ａが選択されて動力伝達が行われていることにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００４３】
これに対して、自動変速機１でギヤ列９を備えた第２伝動経路Ｂが選択されて動力伝達が行われていることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進む。そして、ギヤ列９における歯車の噛み合い反力の大きさが求められる。この歯車の噛み合い反力の大きさは、前述したように、自動変速機１の運転状況を示す各種のデータに基づいて推定されて求められる。自動変速機１の運転状況を示す各種データとは、例えば、入力軸５および出力軸７の回転数や、エンジン２の出力軸の回転数、あるいは車両Ｖｅの車速などである。そのような自動変速機１の運転状況を示す各種データ、すなわち歯車の噛み合い反力の大きさを推定するための判断因子の例を図５に示してある。
【００４４】
ステップＳ２で歯車の噛み合い反力の大きさが求められると、その推定された歯車の噛み合い反力の大きさに応じてＣＶＴ６のベルト挟圧力を変化させる挟圧力調整制御が実行される（ステップＳ３）。具体的には、ステップＳ２で推定された歯車の噛み合い反力の大きさに応じてＣＶＴ６のベルト挟圧力が増大させられる。より具体的には、推定された歯車の噛み合い反力が大きければ、ＣＶＴ６のベルト挟圧力がより大きくなるように変化させられる。反対に、推定された歯車の噛み合い反力が小さければ、ＣＶＴ６のベルト挟圧力が小さくなるように変化させられる。あるいは少なめに増大させられる。すなわち、推定された歯車の噛み合い反力が大きいほど、ＣＶＴ６のベルト挟圧力が多めに増大させられる。
【００４５】
図６に示すように、ＣＶＴ６では、プライマリプーリ６ａおよびセカンダリプーリ６ｂのプーリ溝の溝幅の少なくともいずれか一方を狭めるように制御することにより、伝動ベルト６ｃのベルト張力を増大させることができる。そして、伝動ベルト６ｃのベルト張力が増大することにより、そのベルト張力の反力も増大する。ベルト張力の反力は、この図６に示すように、プライマリシャフト６ｄおよびセカンダリシャフト６ｅのそれぞれに、それらプライマリシャフト６ｄおよびセカンダリシャフト６ｅが互いに引き寄せ合う方向に作用する。その結果、上述の図３に示すように、プライマリシャフト６ｄおよびそのプライマリシャフト６ｄと一体の入力軸５には、入力軸５を出力軸７へ近づける方向にベルト張力の反力が作用する。また、セカンダリシャフト６ｅおよびそのセカンダリシャフト６ｅにクラッチ８ならびにクラッチ１１を介して連結している出力軸７には、出力軸７を入力軸５へ近づける方向にベルト張力の反力が作用する。すなわち、入力軸５および出力軸７には、それら入力軸５および出力軸７が互いに引き寄せ合う方向にベルト張力の反力が作用することになる。
【００４６】
上記のように挟圧力調整制御を実行してＣＶＴ６のベルト挟圧力を増大させることにより、入力軸５および出力軸７には、歯車の噛み合い反力と、挟圧力調整制御により増大されたベルト張力の反力とが同時に作用することになる。上記のように、歯車の噛み合い反力とベルト張力の反力とは、力の作用する方向が互いに逆方向になっている。したがって、それら歯車の噛み合い反力とベルト張力の反力とは互いに相殺されることになる。その結果、自動変速機１においてギヤ列９を介して動力伝達を行う際に、上記のような歯車の噛み合い反力による入力軸５および出力軸７の変形が防止もしくは抑制される。そして、上記のようにして挟圧力調整制御が実行されると、このルーチンを一旦終了する。
【００４７】
以上のように、この発明に係る自動変速機の制御装置によれば、上記のようにＣＶＴ６を含む第１伝動経路Ａと、ギヤ列９を含む第２伝動経路Ｂとが並列に設けられた自動変速機１を制御対象にして、第２伝動経路Ｂを選択して、すなわちギヤ列９を経由して入力軸５と出力軸７との間で動力を伝達させる場合、その際に動力の伝達に関与しない第１伝動経路ＡのＣＶＴ６においベルト挟圧力が高められる。
【００４８】
ギヤ列９で動力を伝達する際には、歯車の噛み合い部に力が掛かることによる反力が入力軸５と出力軸７とに作用する。そしてその反力によって入力軸５および出力軸７はそれぞれ互いに離れる方向に変形しようとする。一方、ＣＶＴ６のプライマリプーリ６ａとセカンダリプーリ６ｂとの両方もしくはいずれか一方のプーリ溝の溝幅を狭めてベルト挟圧力を増大させると、その分伝動ベルト６ｃの張力が増大する。そしてそのベルト張力の反力によって入力軸５および出力軸７はそれぞれ互いに引き寄せ合う方向に変形しようとする。
【００４９】
したがって、入力軸５と出力軸７との間でギヤ列９を経由して動力を伝達させる場合に、ＣＶＴ６でベルト挟圧力を増大させることにより、入力軸５および出力軸７にそれぞれ作用する歯車の噛み合い反力とベルト張力の反力とを相殺させて、それら入力軸５および出力軸７の変形を防止もしくは抑制することができる。そのため、歯車の噛み合い反力の影響によって入力軸５および出力軸７が変形し、歯車の噛み合い部でミスアライメントが増加してしまうことを防止もしくは抑制することができる。その結果、噛み合い部のミスアライメントに起因する騒音や振動の発生および耐久性能の低下を防止することができる。
【００５０】
また、上記のギヤ列９における歯車の噛み合い部は、入力軸５と出力軸７との距離を示す直線Ｌに垂直でかつ入力軸５の中心軸線を含む第１平面Ｐ１と、直線Ｌに垂直でかつ出力軸の中心軸線を含む第２平面Ｐ２との間の空間に位置するように、ギヤ列９が配置される。すなわち、ギヤ列９で動力を伝達する際の歯車の噛み合い反力が、入力軸５および出力軸７にそれら入力軸５と出力軸７とをそれぞれ互いに離れさせる方向に作用するように、ギヤ列９が配置される。そのため、ＣＶＴ６のベルト挟圧力を増大させることにより増大するベルト張力の反力で、上記のような歯車の噛み合い反力を確実に打ち消すことができる。その結果、歯車の噛み合い反力による入力軸５および出力軸７の変形を確実に防止することができる。
【００５１】
さらに、出力軸５とドライブシャフト１４との間に設けられるギヤ列１２およびデファレンシャル１３、すなわち、この発明における最終伝動機構における歯車の噛み合い部が、上記のギヤ列９における歯車の噛み合い部と同様に、第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間の空間に位置するように、ギヤ列１２およびデファレンシャル１３が配置される。すなわち、それらギヤ列１２およびデファレンシャル１３で動力を伝達する際の噛み合い反力が、入力軸５および出力軸７にそれら入力軸５と出力軸７とをそれぞれ互いに離れさせる方向に作用するように、ギヤ列１２およびデファレンシャル１３が配置される。そのため、ＣＶＴ６のベルト挟圧力を増大させることにより増大するベルト張力の反力で、上記のようなギヤ列９以外の歯車の噛み合い反力も打ち消すことができる。その結果、ギヤ列９以外の最終伝動機構における歯車の噛み合い反力による入力軸５および出力軸７の変形も確実に防止することができる。
【００５２】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ２を実行する機能的手段が、この発明における「推定手段」に相当する。そして、ステップＳ３を実行する機能的手段が、この発明における「調整手段」に相当する。
【符号の説明】
【００５３】
１…自動変速機、  ２…エンジン、  ５…入力軸、  ６…ベルト式無段変速機構（ＣＶＴ；無段変速機構）、  ７…出力軸、  ９…ギヤ列（歯車伝動機構）、  １２…ギヤ列（最終伝動機構）、  １３…デファレンシャル（最終伝動機構）、  １４…ドライブシャフト（出力部材）、  １６…電子制御装置（ＥＣＵ）、  Ｖｅ…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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