(57)【要約】    有段変速機構での変速を、無段変速機構の制御によって無段変速的に生じさせる制御装置を提供する。    転動体を傾転させることにより、第１出力ディスクと第２出力ディスクとに対して減速と増速との作用が同時に生じる無段変速機構と、変速比がステップ的に変化する有段変速機構とが直列に連結され、各出力ディスクとは有段変速機構における二本の中間軸にそれぞれ連結されており、有段変速機構での変速の際に転動体を傾転させて、一方の中間軸の回転数を増大させ、同時の他方の中間軸の回転数を減少させることにより、切替機構によって係合させるべき相手部材の回転数と切替機構の回転数とを同期させる（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）。
2010122646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比が連続的に変化する無段変速機構と、変速比がステップ的に変化する有段変速機構とが直列に連結された車両用変速機の変速制御装置において、
前記無段変速機構は、中心軸線を中心に回転する第１回転体と、外周面が滑らかな曲面に形成されかつ回転中心軸線を傾斜させることができるように前記第１回転体の外周面にトルク伝達可能に接触している転動体と、前記転動体の回転中心軸線を挟んで前記第１回転部材とは反対側で前記転動体の外周面にトルク伝達可能に接触しかつ前記第１回転部材に対して相対回転可能な第２回転部材および第３回転部材とを備えており、
前記有段変速機構は、前記第２回転部材に連結された第１中間軸と、前記第３回転部材に連結された第２中間軸と、これら第１中間軸および第２中間軸に選択的にトルク伝達可能に連結される出力部材と、前記第１中間軸と前記出力部材との間に設けられかつこれら第１中間軸と出力部材との回転数比を所定の比率に設定する第１伝動機構と、その第１伝動機構をトルク伝達可能な状態とトルクを伝達しない状態とに選択的に切り替える第１切替機構と、前記第２中間軸と前記出力部材との間に設けられかつこれら第２中間軸と出力部材との回転数比を前記第１伝動機構による比率とは異なる比率に設定する第２伝動機構と、その第２伝動機構をトルク伝達可能な状態とトルクを伝達しない状態とに選択的に切り替える第２切替機構とを備えており、
前記第１切替機構および第２切替機構のいずれか一方の切替機構を解放状態から係合状態に切り替えて変速を実行する際に該一方の切替機構の回転数と該一方の切替機構が係合する相手部材の回転数とが一致するように前記転動体の回転中心軸線を傾斜させる同期指令手段と、
前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった場合に前記いずれか一方の切替機構を係合状態に切替動作させる変速実行手段と
を更に備えていることを特徴とする車両用変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記いずれか一方の切替機構が係合状態に切替動作した後に、前記転動体の回転中心軸線を、前記第２回転部材の回転数と前記第３回転部材の回転数とが等しくなる状態に戻す復帰手段を更に備えている請求項１に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記変速機で設定する変速比を指示する変速指示手段と、
その変速指示手段で指示された変速比が前記第１伝動機構もしくは第２伝動機構によって設定できる変速比である場合に前記転動体の回転中心軸線を、前記第２回転部材の回転数と前記第３回転部材の回転数とが等しくなる状態に設定する中立指示手段と
を更に備えている請求項１または２に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になるまでは前記転動体の回転中心軸線の傾斜角度を増大させ、かつ前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった後は、前記転動体の回転中心軸線の傾斜角度を減少させる傾転角度制御手段を更に備えている請求項１に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項５】
前記各回転数の差が予め定めた所定値以下となるように前記転動体の回転中心軸線を傾斜させることによる変速比の変化率を、傾斜開始直後と前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前とで異ならせる同期速度制御手段を更に備えている請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項６】
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、傾斜開始直後の速度より相対的に小さくする手段を含む請求項５に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項７】
前記変速機の油温を検出する油温検出手段を更に備え、
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記油温検出手段で検出された油温が相対的に低い場合には、検出された油温が相対的に高い場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項８】
前記変速機に連結されている駆動力源の出力トルクを検出する負荷検出手段を更に備え、
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記負荷検出手段で検出された前記出力トルクが相対的に低トルクの場合には、検出された前記出力トルクが相対的に高トルクの場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項９】
前記変速機に連結されている駆動力源の出力回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記回転数検出手段で検出された前記回転数が相対的に高回転数の場合には、検出された前記回転数が相対的に低回転数の場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項１０】
前記車両の駆動トルクを相対的に小さくする走行モードを選択するモード切替手段を更に備え、
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記駆動トルクを相対的に小さくする走行モードが選択されている場合には、前記駆動トルクを相対的に小さくする走行モードが選択されていない場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項１１】
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記有段変速機構で設定する変速比が相対的に大きい場合には、前記有段変速機構で設定する変速比が相対的に小さい場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項１２】
前記変速機に連結されている駆動力源の回転数の変化速度を検出する回転数変化速度検出手段を更に備え、
前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記回転数変化速度検出手段で検出された前記駆動力源の回転数の増大速度が相対的に速い場合には、検出された前記駆動力源の回転数の増大速度が相対的に遅い場合に比較して小さくする手段を含む請求項５または６に記載の車両用変速機の変速制御装置。
【請求項１３】
前記同期指令手段は、前記転動体の回転中心軸線を、前記回転数が一致する傾斜角度を超えて傾斜させた後、前記回転数の差が予め定めた所定値以下となるように傾斜角度を戻す手段を含み、
前記変速実行手段は、前記傾斜角度が戻されて前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった場合に前記いずれか一方の切替機構を係合状態に切替動作させる手段を含む
請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載されている変速機の変速比を制御する装置に関し、特に無段変速機構と有段変速機構とによって構成されている変速機の変速比を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機として、複数の歯車対と、それらの歯車対を入力軸と出力軸との間で選択的にトルク伝達可能な状態に切り替える切替機構とを備えた有段変速部を、変速比を連続的に変化させることのできる機構に対して直列に連結した構成のものが知られている。その一例が特開２００７−１７７９２５号公報や特開２００３−１１３９３４号公報に記載されている。これらの特開２００７−１７７９２５号公報あるいは特開２００３−１１３９３４号公報に記載されている変速機は、二本の中間軸と一本の出力軸との間に、各変速段を設定するための歯車対を設け、さらに、モータを内蔵した差動機構を各中間軸の間に設けて構成されている。すなわち、トルクを伝達する歯車対を変更して変速を実行すると、変速比がステップ的に変化してしまうので、このような変速を実行する際に、変速後にトルクを伝達する歯車対の回転数をモータによって変化させて、切替機構により互いに連結される回転部材同士の回転数をほぼ同一にする同期を成立させている。変速比を滑らかに変化させるためである。【０００３】
また、他の例として、複数組の遊星歯車機構の回転要素同士を連結し、またその連結関係を変更し、さらにはそれらの回転要素を選択的に固定することにより複数の変速段を設定できる歯車機構の入力側に、エンジンの動力をモータと歯車機構側とに分割する遊星歯車機構式の動力分割機構を設けた構成のハイブリッド駆動装置が知られている。その例が特開２００４−１５０６２７号公報に記載されている。この種のハイブリッド駆動装置によれば、モータの回転数を制御することにより、歯車変速機構の入力回転数を適宜に変更できるので、歯車変速機構で変速を実行する際のいわゆる同期制御をモータによって行うことができる。【０００４】
他方、変速比を連続的に変化させることのできる機構の一例が特開平０６−２５７６５５号公報に記載されている。この特開平０６−２５７６５５号公報に記載された機構は、Ｖプーリーの外周面にボールを接触させて配置するとともに、そのボールにテーパー面を接触させてボールを挟み付ける第１および第２の回転体を備えている。そして、Ｖプーリーを駆動部材とするとともに、一方の回転体をアイドル回転させ、かつ他方の回転体を出力部材とし、Ｖプーリーや各回転体を軸線方向に移動してボールに接触する箇所の半径を変化させることにより変速比を変化させるように構成されている。【０００５】
上記の特開２００７−１７７９２５号公報および特開２００３−１１３９３４号公報ならびに特開２００４−１５０６２７号公報などに記載されている変速機では、歯車変速機構での変速がステップ的に生じるとしても、モータを制御することにより、それらの変速段の間の変速比を設定し、変速時のいわゆる回転同期を行うことができるので、滑らかな変速が可能であり、また実質的な無段変速が可能である。しかしながら、回転同期のための回転数制御をモータによって行うから、エンジン以外にモータが必須であり、そのため装置の全体としての構成が大型化したり、またエネルギ効率が低下したりする可能性があった。【０００６】
また、特開平０６−２５７６５５号公報に記載された機構では、入力部材と出力部材との回転数比を連続的に変化させることができるが、そのためには、Ｖプーリーや各回転体を軸線方向に移動させなければならず、変速のための制御がこのように特殊であるから、適用できる装置が限定される不都合がある。また、いずれか一つの回転体はアイドル回転させる構成であるから、いわゆる三要素の変速機として構成することができない。
【発明の概要】
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、有段変速機構での変速を、いわゆる回転同期を伴って滑らかに実行して無段的な変速が可能であり、しかも構成がコンパクトな装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
この発明は、変速比が連続的に変化する無段変速機構と、変速比がステップ的に変化する有段変速機構とが直列に連結された車両用変速機の変速制御装置において、前記無段変速機構は、中心軸線を中心に回転する第１回転体と、外周面が滑らかな曲面に形成されかつ回転中心軸線を傾斜させることができるように前記第１回転体の外周面にトルク伝達可能に接触している転動体と、前記転動体の回転中心軸線を挟んで前記第１回転部材とは反対側で前記転動体の外周面にトルク伝達可能に接触しかつ前記第１回転部材に対して相対回転可能な第２回転部材および第３回転部材とを備えており、前記有段変速機構は、前記第２回転部材に連結された第１中間軸と、前記第３回転部材に連結された第２中間軸と、これら第１中間軸および第２中間軸に選択的にトルク伝達可能に連結される出力部材と、前記第１中間軸と前記出力部材との間に設けられかつこれら第１中間軸と出力部材との回転数比を所定の比率に設定する第１伝動機構と、その第１伝動機構をトルク伝達可能な状態とトルクを伝達しない状態とに選択的に切り替える第１切替機構と、前記第２中間軸と前記出力部材との間に設けられかつこれら第２中間軸と出力部材との回転数比を前記第１伝動機構による比率とは異なる比率に設定する第２伝動機構と、その第２伝動機構をトルク伝達可能な状態とトルクを伝達しない状態とに選択的に切り替える第２切替機構とを備えており、前記第１切替機構および第２切替機構のいずれか一方の切替機構を解放状態から係合状態に切り替えて変速を実行する際に該一方の切替機構の回転数と該一方の切替機構が係合する相手部材の回転数とが一致するように前記転動体の回転中心軸線を傾斜させる同期指令手段と、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった場合に前記いずれか一方の切替機構を係合状態に切替動作させる変速実行手段とを更に備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明の変速制御装置は、前記いずれか一方の切替機構が係合状態に切替動作した後に、前記転動体の回転中心軸線を、前記第２回転部材の回転数と前記第３回転部材の回転数とが等しくなる状態に戻す復帰手段を更に備えることができる。
【００１０】
また、この発明の変速制御装置は、前記変速機で設定する変速比を指示する変速指示手段と、その変速指示手段で指示された変速比が前記第１伝動機構もしくは第２伝動機構によって設定できる変速比である場合に前記転動体の回転中心軸線を、前記第２回転部材の回転数と前記第３回転部材の回転数とが等しくなる状態に設定する中立指示手段とを更に備えることができる。
【００１１】
一方、この発明の変速制御装置は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になるまでは前記転動体の回転中心軸線の傾斜角度を増大させ、かつ前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった後は、前記転動体の回転中心軸線の傾斜角度を減少させる傾転角度制御手段を更に備えることができる。
【００１２】
この発明の変速制御装置は、これらの構成に加えて、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下となるように前記転動体の回転中心軸線を傾斜させることによる変速比の変化率を、傾斜開始直後と前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前とで異ならせる同期速度制御手段を更に備えることができる。
【００１３】
その同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、傾斜開始直後の速度より相対的に小さくする手段を含むことができる。
【００１４】
同期速度を上記のように緩急に変化させる場合には、前記変速機の油温を検出する油温検出手段を更に備え、かつ前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記油温検出手段で検出された油温が相対的に低い場合には、検出された油温が相対的に高い場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００１５】
また、同期速度を上記のように緩急に変化させる場合には、前記変速機に連結されている駆動力源の出力トルクを検出する負荷検出手段を更に備え、かつ前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記負荷検出手段で検出された前記出力トルクが相対的に低トルクの場合には、検出された前記出力トルクが相対的に高トルクの場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００１６】
さらに、同期速度を上記のように緩急に変化させる場合には、前記変速機に連結されている駆動力源の出力回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、かつ前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記回転数検出手段で検出された前記回転数が相対的に高回転数の場合には、検出された前記回転数が相対的に低回転数の場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００１７】
さらにまた、同期速度を上記のように緩急に変化させる場合には、前記車両の駆動トルクを相対的に小さくする走行モードを選択するモード切替手段を更に備え、かつ前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記駆動トルクを相対的に小さくする走行モードが選択されている場合には、前記駆動トルクを相対的に小さくする走行モードが選択されていない場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００１８】
そして、この発明の変速制御装置における前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記有段変速機構で設定する変速比が相対的に大きい場合には、前記有段変速機構で設定する変速比が相対的に小さい場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００１９】
そして、同期速度を上記のように緩急に変化させる場合には、前記変速機に連結されている駆動力源の回転数の変化速度を検出する回転数変化速度検出手段を更に備え、かつ前記同期速度制御手段は、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前での変速比の前記変化率を、前記回転数変化速度検出手段で検出された前記駆動力源の回転数の増大速度が相対的に速い場合には、検出された前記駆動力源の回転数の増大速度が相対的に遅い場合に比較して小さくする手段を含むことができる。
【００２０】
またそして、この発明では、前記同期指令手段は、前記転動体の回転中心軸線を、前記回転数が一致する傾斜角度を超えて傾斜させた後、前記回転数の差が予め定めた所定値以下となるように傾斜角度を戻す手段を含み、前記変速実行手段は、前記傾斜角度が戻されて前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になった場合に前記いずれか一方の切替機構を係合状態に切替動作させる手段を含むことができる。
【００２１】
この発明の変速制御装置においては、無段変速機構の転動体の回転中心軸線を傾斜させることすなわち転動体を傾転させることにより、その回転中心軸線から各回転体が接触している箇所までの距離すなわち回転半径が変化するので、第１中間軸が連結されている第２回転体と第２中間軸が連結されている第３回転体との回転数の比率である変速比が変化する。より具体的には、第２回転体と第３回転体とのいずれか一方の回転数が増大するとともに、他方の回転数が低下し、第１回転体に対する増速と減速とが同時に生じる。一方、有段変速機構においては、いずれかの切替機構を係合させていずれかの伝動機構を介して出力部材に対してトルクを伝達する状態とすることにより、その伝動機構に応じた変速比が設定される。結局、変速機の全体としての変速比は、無段変速機構での変速比と有段変速機構での変速比とに応じた値となる。
【００２２】
いずれか一方の中間軸から出力部材に対してトルクを伝達している場合、他方の中間軸と出力部材との間ではトルクが伝達されていないが、これら他方の中間軸と出力部材との間に設けられている伝動機構は、当該他方の中間軸もしくは出力部材に連結されていることにより回転している。この有段変速機構での変速は、トルクを伝達するべき伝動機構を切り替えるように切替機構を動作させることにより実行される。すなわち、トルクを伝達してない伝動機構を、中間軸もしくは出力部材に連結するように、解放状態の切替機構を係合状態に動作させる。その場合、無段変速機構における転動体を傾転させると、上記のように増速と減速とが同時に生じるので、その傾転方向および傾転角度を、有段変速機構で実行するべき変速に応じたものとすることにより、係合させるべき切替機構とその切替機構が係合する相手部材との回転数が次第に等しくなる。そして、これらの回転数が一致するなど、これらの回転数の差が予め定めた所定値以下になると、切替機構が係合状態に切り替えられる。したがって、切替機構が係合状態に切り替わることが要因となって回転数が急激もしくは大きく変化することがないので、ショックが生じないなど、滑らかな変速が可能になる。なお、従前係合していた切替機構は、解放状態に切り替えられ、変速が完了する。したがって、有段変速機構での変速がステップ的な変速になるとしても、変速機の全体としての変速は、変速の前後で変速比に段差の生じない無段的な変速となる。そして、このような無段的な変速は、上記の転動体を傾転させて同期状態を作ることにより達成されるから、その変速のために特別な動力装置を必要とすることがなく、また動力の消費もない。したがって、この発明によれば、装置の全体としての構成をコンパクト化することができる。
【００２３】
また、前述した復帰手段を備えた構成とすれば、変速機の全体としての変速比を、有段変速機構で設定されている変速比とすることができるとともに、無段変速機構を次の変速に備えた状態に待機させることができる。
【００２４】
さらに、前述した中立指示手段を備えた構成とすれば、次の変速の際にいわゆる同期制御を行うための転動体の傾転量を正側および負側のいずれにも大きく採ることができるので、次の変速の際の転動体の傾転制御が容易になる。
【００２５】
この発明は前述した傾転角度制御手段を備えることができ、このような構成とした場合には、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になって切替機構が切替動作した後は、無段変速機構の変速比が「１」になるいわゆる中立状態に戻すことになり、そのため、いわゆる同期制御の際に有段変速機構で設定される変速比同士の中間の変速比となるように転動体を傾転させればよく、転動体の傾転制御もしくは同期制御が容易になる。
【００２６】
この発明では、無段変速機構によるいわゆる同期制御の際に、前記各回転数の差が予め定めた所定値以下になる直前の変速比の変化率を相対的に小さくするように構成することができる。このような構成であれば、切替機構が係合状態に切り替わる際にその切替機構と相手部材との間に回転数差が存在するとしてもその回転数差が小さくなっているので、切替機構が切り替わることに伴うショックを防止もしくは低減することができる。
【００２７】
そして、同期成立直前において低下させる変速比の変化率は、油温や駆動力源の出力トルクすなわち変速機の入力トルク、駆動力源の回転数すなわち変速機の入力回転数、その回転数の変化率、選択されている走行モード、有段変速機構で設定される変速比などに応じた変化率とするので、同期時の変速比変化率がこれらの動作状態に応じて最適化され、より効果的にショックを防止もしくは抑制することができる。
【００２８】
さらにこの発明は、転動体を傾転させていわゆる同期制御を行う場合、同期状態を超えるまで、転動体を一旦傾転させ、その後に転動体の傾転角度を同期状態にまで戻すように構成することができる。このような構成であれば、同期制御中に変速比変化率を緩和する制御を特に行うことなく、切替機構とその相手部材との回転数を迅速に一致もしくは近似させることができ、その結果、ショックを悪化させることなく同期制御あるいは同期制御を伴う変速制御を迅速化でき、あるいは変速の遅れを回避もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る変速制御装置によって実行される同期制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明による同期制御時の変速指示値と傾転角度指示値との関係を示す線図である。
【図３】第１速から第２速へのアップシフトの際の同期制御における変速指示値、傾転角度指示値、回転数、ドグクラッチの動作状態の変化を示すタイムチャートである。
【図４】傾転角度指示ベース値に基づく傾転角度指示値の一例を示す線図である。
【図５】図４に示す制御を行うための制御ブロックの一例を示すブロック図である。
【図６】同期直前に傾転角度変化勾配を緩やかにする制御における傾転角度指示値の変化の一例を示す線図である。
【図７】同期直前での傾転角度変化勾配を異ならせる制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】同期直前に傾転角度変化勾配を油温に応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図９】同期直前に傾転角度変化勾配をエンジン負荷に応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図１０】同期直前に傾転角度変化勾配をエンジン回転数に応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図１１】同期直前に傾転角度変化勾配を走行モードに応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図１２】同期直前に傾転角度変化勾配を有段変速機構での変速比に応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図１３】同期直前に傾転角度変化勾配をエンジン回転数の上昇勾配に応じて異ならせる場合の傾転角度指示値の変化パターンを示す線図である。
【図１４】傾転角度を同期状態を一旦超えるまで変化させた後、同期状態に戻す制御を行った場合の変速指示値、傾転角度指示値、回転数、ドグクラッチの動作状態の変化を示すタイムチャートである。
【図１５】この発明に用いる無段変速機構の一例を一部省略して模式的に示す断面図である。
【図１６】図１５に示す無段変速機構の転動体を傾転させる傾転角調整機構の一例を模式的に示す断面図である。
【図１７】（ａ）および（ｂ）のそれぞれは、図１６に示す傾転角調整機構の動作状態を模式的に示す断面図である。
【図１８】図１５に示す無段変速機構の機構説明図である。
【図１９】この発明に用いる無段変速機構の転動体の傾転角度と、ｃｏｓ（α＋β）およびｃｏｓ（α−β）の値との関係を示す線図である。
【図２０】図１５に示す無段変速機構の転動体の傾転角度と、各ディスクの回転数との関係を示す線図である。
【図２１】この発明で用いる無段変速機構と出力部材との間に設けられる変速機の一例を模式的に示す図である。
【図２２】この発明の変速制御装置に用いられる電子制御装置に入力される信号、および電子制御装置から出力される信号を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明における車両用変速機は、無段変速機構と有段変速機構とを直列に連結して構成されており、その無段変速機構（ＤＵＯ−ＣＶＴ）１の一例を図１５に示してある。この無段変速機構１は、三つの回転要素（回転体）の間でトルクの伝達を行い、かつ第１回転体である入力部材と第２回転体である第１出力部材との間の変速比、および入力部材と第３回転体である第２出力部材との間の変速比を連続的（無段階）に変化させるように構成されている。図１５において、符号２は入力軸を示し、その外周側に入力軸２と一体となって回転するローラ３が取り付けられている。これらの入力軸２とローラ３とがこの発明における第１回転体に相当している。そのローラ３は、円筒状の部材であって、その外周面がトルク伝達面となっている。そのトルク伝達面に接触した状態に複数の転動体４が配置されている。なお、入力軸２には図２１に示すように原動機５０がトルク伝達可能に接続されている。この原動機５０は、車両の駆動力源であり、原動機５０としては、例えばエンジン、電動モータのうちの少なくとも一方を用いることができる。この実施例では、原動機５０としてエンジンが用いられている場合について説明し、以下、便宜上、原動機５０をエンジン５０と記す。
【００３１】
この転動体４は、後述するようにトルクの伝達を媒介するとともに、無段変速機構１の変速比を変化させるためのものであって、その外周面は、入力軸２およびローラ３の回転に伴って円滑に回転するように滑らかな曲面に形成されている。具体的には、この転動体４は、鋼球などの球体、あるいはラグビーボールのような断面が楕円形状もしくは長円形状を成す部材などによって構成されている。なお、以下の説明では、転動体４が鋼球などのボール（球体）によって構成されている例を説明し、したがって転動体４をボール４と記すことがある。
【００３２】
これら複数のボール４は、ローラ３の外周側に等間隔に配置され、かつそれぞれローラ３とはトルク伝達可能に接触している。図１６および図１７に示すように、各ボール４は、その中心を貫通する支持軸５を備えており、その支持軸５を中心にして、すなわち回転中心軸線Ｘ１を中心にして自転するように保持されている。そのボール４を公転させずに自転するように保持するための機構として、図１６に示すように無段変速機構１のケースに一体化されているサポート部（もしくはキャリヤ）５３を設けてある。このサポート部５３がボール４の近傍にまで延ばした状態に形成されており、そのサポート部５３によって支持軸５が保持されている。具体的には、ボール４を貫通している支持軸５の両端部には、スラストアイドラ２２の表面の近くにまで先端部が延びたボールステータ２３が取り付けられており、そのボールステータ２３がサポート部５３に形成された溝に沿って動作することにより、支持軸５の回転中心軸線Ｘ１が図１６に示された平面内で揺動するように構成されている。その場合、サポート部５３は支持軸５を回転自在に保持してもよく、あるいは支持軸５は回転しないように保持し、その支持軸５に対してボール４が回転するように構成してもよい。上記のサポート部５３は、無段変速機構１のケースに固定して設けられており、そのサポート部５３は回転不可能に構成されている。
【００３３】
前記転動体４を支持する支持軸５の回転中心軸線Ｘ１は、図１８に示すように、入力軸２およびローラ３の回転中心軸線Ｘ２を含む平面内に位置し、かつその状態で回転中心軸線Ｘ１が回転中心軸線Ｘ２に対して傾斜するように保持されている。すなわち、図１５では、支持軸５（すなわち回転中心軸線）が左右に揺動するように構成されている。このようにボール４あるいはその支持軸５を傾斜させるための傾転角調整機構６の一例を、図１６および図１７に示してある。
【００３４】
図１６および図１７に示す例では、入力軸２の内部に中空部７が形成されており、その中空部７と同一内径の貫通孔８を有する中空円筒状のスライドピン９が、入力軸２の軸線方向での中間部に挟み込まれている。その中空部７と貫通孔８とが繋がって一つのシリンダ１０を形成しており、そのシリンダ１０の内部にピストン１１が、液密状態を維持して軸線方向に前後動するように配置されている。そのピストン１１の軸線方向での一方の端部側には、ピストン１１を軸線方向に押圧するリターンスプリング１２が配置されている。
【００３５】
また、シリンダ１０における前記リターンスプリング１２とは反対側の部分には、入力軸２の内部にその軸線方向に沿って形成された油路１３が連通している。その油路１３の他方の端部は、入力軸２の外周面のうちケース１４に嵌合している部分に開口している。そして、そのケース１４には、油圧発生装置１５に連通している油路１６が形成されており、これらの油路１３，１６が、入力軸２とケース１４との嵌合箇所で連通している。なお、油圧発生装置１５は、油路１６に対する圧油の供給および排出を制御するための制御機器（図示せず）を含んでいる。したがって、前記ピストン１１を図１６および図１７の左方向に押圧して移動させる油圧をシリンダ１０に供給する制御と、その油圧を排出する制御とを、油圧発生装置１５によって行うように構成されている。
【００３６】
前記スライドピン９には、その内外に貫通した所定長さのスリット１７が、軸線方向に沿って形成されている。このスリット１７の長さは、前述したピストン１１の長さより短く、したがってピストン１１が軸線方向に前後動した場合であっても、ピストン１１によって閉じられている。そのピストン１１には、スライドピン９のスリット１７を貫通してスライドピン９の外周側に突出したピン１８が取り付けられている。また、スライドピン９の外周面には、軸線方向には移動可能であり、かつ回転方向には一体化された円筒状のローラステータ１９が嵌合している。そして、ピストン１１に取り付けられている前記ピン１８の先端が、ローラステータ１９に差し込まれて連結されている。したがって、ピストン１１とローラステータ１９とが、ピン１８によって一体化するように連結されている。
【００３７】
前述したローラ３は、上記のようにピストン１１と共に軸線方向に前後動するローラステータ１９の外周面に嵌合され、かつキー２０によって回転方向に対して一体化され、かつスナップリング２１によって軸線方向に対して一体化されている。ローラ３は、軸線方向に移動してもボール４との接触を維持するように、軸線方向に所定の長さを有している。そして、このローラ３の軸線方向の両端部には、外表面がテーパ状をなすスラストアイドラ２２が取り付けられている。そして、ボール４を貫通している支持軸５の両端部には、スラストアイドラ２２の表面の近くにまで先端部が延びたボールステータ２３が取り付けられており、そのボールステータ２３の先端部に、スラストアイドラ２２の表面に接触するガイドローラ２４が取り付けられている。前記支持軸５およびこれによって支持されているボール４は、入力軸２の回転中心軸線Ｘ２に沿った方向には移動せずに、支持軸５が傾転するように保持されている。したがって、図１６および図１７に示す傾転角調整機構６は、スラストアイドラ２２およびこれが取り付けられたローラ３が軸線方向に移動すると、ガイドローラ２４がスラストアイドラ２２の表面に沿って図１６および図１７の上下方向に移動し、支持軸５およびこれによって支持されているボール４が傾転するように構成されている。
【００３８】
上記図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、傾転角調整機構６の動作状態を示しており、油圧発生装置１５からシリンダ１０に圧油を供給すると、その圧力がリターンスプリング１２の弾性力より大きくなることにより、ピストン１１がリターンスプリング１２を圧縮しつつ図１７の左方向に移動する。このピストン１１にはピン１８を介してローラステータ１９が連結されているので、ローラ３およびその左右両側のスラストアイドラ２２が図１７の左方向に移動する。そのため、スラストアイドラ２２の傾斜している表面に接触しているガイドローラ２４がスラストアイドラ２２の表面に沿って転動し、ボールステータ２３を介してガイドローラ２４に連結されている支持軸５が、図１７（ａ）に示すように右下がりに傾斜する。
【００３９】
これとは反対にシリンダ１０から圧油を排出すると、その圧力がリターンスプリング１２の弾性力より小さくなることにより、ピストン１１がリターンスプリング１２に押されて図１７の右方向に移動する。このピストン１１にはピン１８を介してローラステータ１９が連結されているので、ローラ３およびその左右両側のスラストアイドラ２２が図１７の右方向に移動する。そのため、スラストアイドラ２２の傾斜している表面に接触しているガイドローラ２４がスラストアイドラ２２の表面に沿って転動し、ボールステータ２３を介してガイドローラ２４に連結されている支持軸５が、図１７（ｂ）に示すように左下がりに傾斜する。このように、シリンダ１０内の圧油の量を制御することにより、ピストン１１の位置、すなわちボール４およびこれを支持している支持軸５の傾転角度を調整することができる。そして、その傾転角度の制御は、無段変速機構１で目標とする変速比を算出し、その目標変速比と実変速比との偏差に基づくフィードバック制御によって行うことができる。
【００４０】
前記ボール４およびその支持軸５を傾転させるのは、無段変速機構１の変速比を変化させるためであり、このボール４を介してトルクを伝達される二つの出力部材が、ボール４の外周面に接触した状態に配置されている。図１５および図１８に示す例においては、２つの出力部材として、第１出力ディスク２５および第２出力ディスク２６が設けられている。これらのディスク２５，２６は、前記入力軸２の回転中心軸線Ｘ２を中心に回転するように配置された薄い皿形状もしくは薄い椀形状をなす回転部材であり、その開口端の内周縁をボール４の外周面にトルク伝達可能な状態に接触させている。なお、ボール４と各ディスク２５，２６との接触、およびボール４と前記ローラ３との接触は、それぞれの素材が直接接触する金属接触であってもよく、あるいはトラクションオイルの油膜を介した接触であってもよい。
【００４１】
第１出力ディスク２５および第２出力ディスク２６は、共に同一形状もしくは対称形状に形成されていることが好ましく、これらのディスク２５，２６は、ボール４を挟んで左右対称の位置に配置されている。したがって、各ディスク２５，２６は、ボール４の外周面における左右対称の位置に接触している。より具体的に説明すると、図１８は機構説明図であって、ボール４の中心Ｏと、ボール４が前記ローラ３に接触する点Ｐとを結んだ線Ｌを挟んだ左右両側の互いに対称となる位置に各ディスク２５，２６の開口端部が接触している。それぞれの接触位置Ｐ１，Ｐ２の周速は、ボール４の回転中心軸線Ｘ１からの距離ｒ１，ｒ２に比例するから、ボール４が傾転していずに支持軸５が入力軸２と平行になっている状態では、各接触位置Ｐ１，Ｐ２の周速すなわち各ディスク２５，２６の回転速度が等しくなり、ボール４が傾転して支持軸５が入力軸２に対して傾斜すると、いずれか一方のディスク２５（２６）の回転速度が相対的に速くなり、かつ他方のディスク２６（２５）の回転速度が相対的に遅くなる。なお、支持軸５が傾斜した状態で各ディスク２５，２６の回転速度が等しくなるように構成することも可能であり、その場合には、ボール４に対する各ディスク２５，２６の接触位置は、上記の線Ｌを挟んだ対称位置から幾分外れた位置になる。
【００４２】
ボール４と各ディスク２５，２６との間のトルク伝達は、摩擦によって行われ、あるいはトラクションオイルを介した摩擦によって行われるので、伝達可能なトルクは、ボール４と各ディスク２５，２６との接触圧力に比例したトルクとなる。したがって、各ディスク２５，２６は、所期の伝達トルク容量となるように、ボール４に向けて押圧され、所定の圧力でボール４に接触している。そのための押圧機構は特には図示しないが、皿ばねなどの弾性機構や油圧によってディスク２５，２６を軸線方向に押圧する油圧機構などによって構成されている。
【００４３】
上述した無段変速機構１の作用について次に説明する。例えば、シフトポジションとしてＤ（ドライブレンジ）レンジが選択され、エンジン５０から入力軸２にトルクが伝達されて、入力軸２と共にローラ３が回転すると、その外周面に接触しているボール４にトルクが伝達されてボール４が回転する。その回転方向はローラ３の回転方向とは反対の方向である。ボール４の外周面には第１出力ディスク２５および第２出力ディスク２６がトルク伝達可能に接触しているから、ボール４から各ディスク２５，２６にトルクが伝達されて各ディスク２５，２６が回転する。これら各ディスク２５，２６の回転方向はボール４の回転方向と同じであり、したがって各ディスク２５，２６は入力軸２とは反対の方向に回転する。すなわち、ボール４がアイドラーもしくは遊星ローラとして機能し、入力軸２のトルクがボール４を介して各ディスク２５，２６に伝達される。その場合、ローラ３に対するボール４の回転数や各ディスク２５，２６の回転数（もしくは回転速度）は、それぞれのボール４との接触位置の回転半径（ボール４の回転中心軸線あるいは支持軸５の中心軸線からの距離）に応じて決まり、それらの回転半径は以下に説明するように、ボール４（もしくはその支持軸５）の傾転角度αによって変化する。したがって、ボール４の傾転角度αを変化させることにより、入力軸２の回転数に対する第１出力ディスク２５および第２出力ディスク２６の回転数の比率、すなわち変速比を変化させることができる。
【００４４】
これを図１８を参照して具体的に説明すると、ボール４の外周面のうち、前述した線Ｌを中心とした左右対称位置に各ディスク２５，２６が接触しているとした場合、傾斜していない状態（中立位置もしくは中立状態）の支持軸５の中心線からその接触位置Ｐ１，Ｐ２までの距離（すなわち回転半径）は、ボール４の半径ｒより小さくなる。その割合（接触位置係数）をｋとすれば、
β＝ｃｏｓ-1ｋ
である。ここで、βは、前記各接触位置Ｐ１，Ｐ２の前記線Ｌからの開き角度である。支持軸５が傾斜していない場合の中心軸線から各接触位置Ｐ１，Ｐ２までの距離は（ｋ×ｒ）となる。また、ローラ３の半径をｒs、各ディスク２５，２６のボール４に接触する部分の半径（入力軸２の中心軸線からの半径：回転半径）をｒdとすると、
ｒd＝ｒs＋ｒ（１＋ｋ）
である。
【００４５】
ボール４の傾転角度（すなわち支持軸５の入力軸２に対する傾斜角度）をαとした場合における第１出力ディスク２５のボール４に対する接触位置Ｐ１の回転半径ｒ1、第２出力ディスク２６のボール４に対する接触位置Ｐ２の回転半径ｒ2、ボール４のローラ３に対する接触点Ｐの回転半径ｒ3は、それぞれ下記の式で表される。なお、回転半径とは、支持軸５の中心軸線（ボール４の回転中心軸線）からの距離である。
ｒ1＝ｒ×ｓｉｎ［π／２−（α＋β）］＝ｒ×ｃｏｓ（α＋β）
ｒ2＝ｒ×ｓｉｎ［π／２＋（α−β）］＝ｒ×ｃｏｓ（α−β）
ｒ3＝ｒ×ｃｏｓα
【００４６】
したがって、入力軸２（ローラ３）の回転数をｎrとした場合の第１出力ディスク２５の回転数ｎ1、第２出力ディスク２６の回転数ｎ2は、
ｎ1＝ｎr×ｒs／ｒ3×ｒ1／ｒd
ｎ2＝ｎr×ｒs／ｒ3×ｒ2／ｒd
となる。さらに、これらの回転数比は、
ｎ2／ｎ1＝ｃｏｓ（α−β）／ｃｏｓ（α＋β）
である。
【００４７】
上記のβの値を一定（例えば３０°）としてボール４の傾転角度αを変化させた場合におけるｃｏｓ（α−β）およびｃｏｓ（α＋β）の値の変化を線図で示せば図１９のとおりである。すなわち、傾転角度αが正方向あるいは負方向に変化すると、ｃｏｓ（α−β）およびｃｏｓ（α＋β）の一方が増大し、かつ他方が減少する。すなわち、減速と増速とが同時に生じる。そして、その変化は連続的である。
【００４８】
傾転角度αの変化に伴う各ディスク２５，２６の回転数の変化を求めて線図で示すと、図２０のとおりである。図２０における符号Ｄ1は、第１出力ディスク２５の回転数を示し、符号Ｄ2は、第２出力ディスク２６の回転数を示す。この図２０から明らかなように、傾転角度αが正方向に増大する（図１８では支持軸５が右下がりに傾斜する）と、傾転角度αの増大に従って第１出力ディスク２５の回転数が低下し、かつ第２出力ディスク２６の回転数が増大する。これとは反対に傾転角度αが負方向に増大する（図１８では支持軸５が左下がりに傾斜する）と、傾転角度αが負方向に増大するのに従って、第１出力ディスク２５の回転数が増大し、かつ第２出力ディスク２６の回転数が低下する。
【００４９】
このように、前記無段変速機構１によれば、入力軸２と二つの出力ディスク２５，２６との合計三つの回転部材の間でトルク伝達することができる。また、入力軸２と一方の出力ディスク２５（２６）との間の変速比と、入力軸２と他方の出力ディスク２６（２５）との間の変速比とを同時に、かつ、無段階に変化させることができ、しかも増速と減速とを同時に生じさせることができる。そして、入力軸２の回転数に対して各ディスク２５，２６の回転数を小さくする減速機として機能させることができる。
【００５０】
上記の無段変速機構１と、出力部材である出力軸４２との間に設けられる有段変速機構３０の一例を図２１により説明する。出力軸４２はエンジン５０から伝達されるトルクにより駆動される部材であり、エンジン５０から出力されるトルクの伝達方向で、無段変速機構１よりも有段変速機構３０側に配置されている。図２１に示す有段変速機構３０は、前進４段の変速段を設定できるように構成した例であり、入力軸２は入力用伝動機構３１を介してエンジン５０に連結されている。この入力伝動機構３１は、発進クラッチあるいはトルクコンバータなどによって構成されており、有段変速機構３０を搭載した車両が停止している状態であっても、エンジン５０を回転させ続け得るようにするために、入力伝動機構３１が設けられている。図２１に示す例では、前述した第１出力ディスク２５および第２出力ディスク２６は、外周面に歯車を備えたカウンタドライブギヤとして構成されている。その第２出力ディスク２６に噛み合っている第１カウンタドリブンギヤ３２と、第１出力ディスク２５に噛み合っている第２カウンタドリブンギヤ３３とが設けられている。さらに、第１カウンタドリブンギヤ３２は第１中間軸３４に取り付けられ、また第２カウンタドリブンギヤ３３は第２中間軸３５に取り付けられている。したがって、各中間軸３４，３５は互いに平行に配置され、また前記入力軸２と平行になっている。
【００５１】
第１中間軸３４には、第１速用駆動ギヤ３６と第３速用駆動ギヤ３７とが回転自在に取り付けられている。また、これら第１速用駆動ギヤ３６と第３速用駆動ギヤ３７との間に、この発明における切替機構に相当する第１ドグクラッチ３８が設けられている。この第１ドグクラッチ３８は、第１速用駆動ギヤ３６と第３速用駆動ギヤ３７とを、第１中間軸３４に対して選択的に連結するためのものであって、これらの駆動ギヤ３６，３７に選択的に噛み合いかつ第１中間軸３４にスプライン嵌合されたドグを備えている。そのドグを第１中間軸３４の軸線方向に移動させる機構は、手動操作されてドグを移動させる機構や、電気的に制御されて油圧もしくは電磁力によって動作する機構のいずれであってもよい。なお、第１切替機構はドグクラッチ３８に替えて、シンクロナイザーや多板クラッチなどに置き換えることもできる。
【００５２】
また、第２中間軸３５には、第２速用駆動ギヤ３９と第４速用駆動ギヤ４０とが回転自在に取り付けられている。また、これら第２速用駆動ギヤ３９と第４速用駆動ギヤ４０との間に、この発明における切替機構に相当する第２ドグクラッチ４１が設けられている。この第２ドグクラッチ４１は、第２速用駆動ギヤ３９と第４速用駆動ギヤ４０とを、第２中間軸３５に対して選択的に連結するためのものであって、これらの駆動ギヤ３９，４０に選択的に噛み合いかつ第２中間軸３５にスプライン嵌合されたドグを備えている。そのドグを第２中間軸３５の軸線方向に移動させる機構は、手動操作されてドグを移動させる機構や、電気的に制御されて油圧もしくは電磁力によって動作する機構のいずれであってもよい。なお、第２切替機構はドグクラッチ４１に替えて、シンクロナイザーや多板クラッチなどに置き換えることもできる。
【００５３】
上記の第１中間軸３４および第２中間軸３５と平行に出力軸４２が回転自在に配置されており、その出力軸４２に第１速用従動ギヤ４３、第２速用従動ギヤ４４、第３速用従動ギヤ４５、第４速用従動ギヤ４６が取り付けられている。その第１速用従動ギヤ４３は前述した第１速用駆動ギヤ３６に噛み合っており、第２速用従動ギヤ４４は前述した第２速用駆動ギヤ３９に噛み合っている。また、第３速用従動ギヤ４５は前述した第３速用駆動ギヤ３７に噛み合っており、第４速用従動ギヤ４６は前述した第４速用駆動ギヤ４０に噛み合っている。なお、出力軸４２は、例えばギヤ対４７を介してデファレンシャル４８に連結されている。ここで、上記の第１速用のギヤ対ないし第４速用のギヤ対におけるギヤ比（それぞれの駆動ギヤの歯数に対する従動ギヤの歯数の比）は、第１速用のギヤ対で最も大きく、第２速用のギヤ対、第３速用のギヤ対の順に次第に小さくなり、第４速用のギヤ対のギヤ比が最も小さくなっている。これらの各変速段用のギヤ対がこの発明における伝動機構に相当している。
【００５４】
図２１に示す有段変速機構３０は、上記のドグクラッチ３８，４１を電気的に切替制御する自動変速機として構成することができ、その場合には、それらのドグクラッチ３８，４１を制御するために、図２２に示す電子制御装置５２が設けられている。その電子制御装置５２には、アクセル開度、エンジン回転数、変速機入力回転数（入力軸２の回転数）、インプットシャフト＃１回転数（第１中間軸３４の回転数）、インプットシャフト＃２回転数（第２中間軸３５の回転数）、シフト信号（シフトレンジの信号）、発進クラッチ位置（入力伝動機構３１の係合・解放状態）、変速クラッチ位置（ドグクラッチ３８，４１の位置）、Ｂａｌｌ傾角（ボール４の傾転角度）、車輪速度、エンジン水温、ブレーキランプ信号、ブレーキ圧、車体傾角（車体の前後方向における傾斜角度）、モード選択信号（スノーモードとノーマルモードとの切替スイッチの信号）などが入力される。
【００５５】
上記の変速機の変速比は、無段変速機構１で設定される変速比と有段変速機構３０で設定される変速比とに応じた値となり、前進４段の変速比を設定することができる。例えば無段変速機構１の変速比を所定値（例えば「１」）に設定した状態で、図２１に示す第１ドグクラッチ３８を図２１の左側に移動させて第１速用駆動ギヤ３６に係合させると、無段変速機構１から第１中間軸３４および第１速用のギヤ対を介して出力軸４２にトルクが伝達され、第１速が設定される。また、第２ドグクラッチ４１を図２１の左側に移動させて第２速用駆動ギヤ３９に係合させ、かつ第１ドグクラッチ３８を中立位置に戻して第１速用駆動ギヤ３６との係合を解くと、無段変速機構１から第２中間軸３５および第２速用のギヤ対を介して出力軸４２にトルクが伝達され、第２速が設定される。さらに、第１ドグクラッチ３８を図２１の右側に移動させて第３速用駆動ギヤ３７に係合させ、かつ第２ドグクラッチ４１を中立位置に戻して第２速用駆動ギヤ３９との係合を解くと、無段変速機構１から第１中間軸３４および第３速用のギヤ対を介して出力軸４２にトルクが伝達され、第３速が設定される。そして、第２ドグクラッチ４１を図２１の右側に移動させて第４速用駆動ギヤ４０に係合させ、かつ第１ドグクラッチ３８を中立位置に戻して第３速用駆動ギヤ３７との係合を解くと、無段変速機構１から第２中間軸３５および第４速用のギヤ対を介して出力軸４２にトルクが伝達され、第４速が設定される。
【００５６】
このように目標とする変速段を設定するためにドグクラッチ３８，４１を係合させる場合、それらのドグクラッチ３８，４１と相手部材である各変速段用の駆動ギヤとの間には回転数差が生じている。そこでこの発明に係る変速制御装置はその回転数差を解消する同期制御を行うように構成されている。その同期制御は、無段変速機構１によって行うように構成されており、具体的には、設定するべき変速比に応じて前記ボール４を傾転させる。すなわち、ボール４を傾転させると、いずれか一方の中間軸３４（３５）に対する増速作用と、他方の中間軸３５（３４）に対する減速作用とが生じるので、例えばアップシフトする場合、現在の変速比でトルクを伝達している中間軸の回転数が増大し、かつ設定するべき目標変速比でトルクを伝達する中間軸の回転数が減少するようにボール４を傾転させる。
【００５７】
その制御例を図１にフローチャートで示してある。先ず、変速指示値が読み込まれる（ステップＳ１）。この変速指示値は、アクセル開度などで代表される要求駆動量と車速となどの車両の走行状態に基づいて決まる変速比であり、上記の変速機では、有段変速機構３０によって４段の変速段を設定するように構成した場合には、それぞれの変速段が変速指示値になる。その変速指示値に基づいてボール４の傾転角度が求められる（ステップＳ２）。図１８ないし図２０を参照して説明したように、無段変速機構１で生じる変速は、ボール４の傾転方向によって異なり、またその傾転角度によって変速比が異なるから、変速指示値に基づいてこれらの傾転方向および傾転角度が求められる。
【００５８】
その一例を図２を参照して説明すると、図２には第１速から第２速にアップシフトする場合の例を示してあり、前述した第１速用のギヤ対を介して出力軸４２にトルクを伝達している第１速状態では、無段変速機構１の変速比は「１」に設定されている。すなわち、各ディスク２５，２６の回転数が同じになるように、ボール４の傾転角度は中立位置に維持されている。その状態では、各中間軸３４，３５は同速度で回転しており、これに対して第２速用駆動ギヤ３９は出力軸４２の回転数に第２速用のギヤ対のギヤ比を掛け算した回転数が回転しており、第２中間軸３５上の第２ドグクラッチ４１とその係合相手である第２速用駆動ギヤ３９とには回転数の差が生じている。すなわち第２中間軸３５が相対的に高速で回転している。これらの回転数を一致させて同期させるためには、第２速用駆動ギヤ３９の回転数を増大させ、かつ第２ドグクラッチ４１の回転数を低下させればよく、したがってボール４の傾転方向は、第１中間軸３４に連結された第２出力ディスク２６の回転数が増大し、かつ第２中間軸３５に連結された第１出力ディスク２５の回転数が低下する方向である。図に示す例では支軸軸５が右下がりになるように傾転させる。また、その傾転角度は、第１速用のギヤ対によってトルクを伝達している状態で、変速機の全体としての変速比（総合変速比）が、第１速用のギヤ対による変速比と第２速用のギヤ対による変速比との間の変速比（例えば１．５速の変速比）となる角度である。なお、このようないわゆる同期傾転角度は、各変速段毎もしくは変速パターン毎に予めマップとして用意しておくことができる。上記のステップＳ２では、このようにして演算し、あるいはマップに基づいて傾転角度が求められる。
【００５９】
これに続くステップＳ３では算出された傾転角度となるように傾転指示が行われる。そして、同期が成立したか否かが判断される（ステップＳ４）。このいわゆる同期判断は、ドグクラッチなどの切替機構を切り替え動作させても大きな回転数の変化が生じないか否かを判断するものであり、したがって切替機構によって連結され、もしくはその連結が解かれる回転部材の回転数を直接検出して判断することが可能であり、またそれ以外に、それらの回転数に関係する他の回転部材の回転数に基づいて判断することが可能である。例えば、出力軸４２の回転数に変速後の変速比を掛け算した値と、変速後に出力軸４２に対してトルクを伝達する中間軸の回転数とを比較することにより行うことができる。より具体的には、出力軸４２の回転数に第２速用のギヤ対におけるギヤ比を掛けた値が第２中間軸３５の回転数になったか否かによって判断することができる。同期が成立していないことによりステップＳ４で否定的に判断された場合には、ステップＳ３の制御が継続される。これとは反対に同期が成立してステップＳ４で肯定的に判断された場合には、変速後の変速比を設定するためのドグクラッチを係合状態に切り替えるための切替指示が出力される（ステップＳ５）。同時に、従前係合していたドグクラッチを解放する切替指示が出力される。そして、ボール４の傾転角度を中立位置に戻す復帰指令が出力される（ステップＳ６）。
【００６０】
上記の同期制御を第１速から第２速へのアップシフトの際に実行した場合の変速指示値、傾転角度指示値、回転数、ドグクラッチの動作状態の変化を図３にタイムチャートとして示してある。第１速が設定されている状態では、第１ドグクラッチ３８が第１速用駆動ギヤ３６に係合し、かつ第２ドグクラッチ４１は解放状態（ＯＦＦ状態）になっている。また、各中間軸３４，３５および第１速用駆動ギヤ３６は同一の回転数で回転しており、これに対して第２速用駆動ギヤ３９は、出力軸４２の回転数に第２速用のギヤ対のギヤ比を掛けた回転数で回転しており、その回転数は第２中間軸３５より低回転数になっている。その状態で第２速へのアップシフトの判断が成立すると（ｔ1時点）、変速指示値が第２速に相当する値になるように変化する。それに伴ってボール４の傾転指示が行われ、第２出力ディスク２６側がアップシフト、第１出力ディスク２５側がダウンシフトとなるようにボール４が傾転させられる。したがって、第１中間軸３４およびこれに第１ドグクラッチ３８によって連結されている第１速用駆動ギヤ３６ならびに出力軸４２の回転数が次第に増大し、変速機の全体としての変速比が第２速に向けて変化する。これと同様に、出力軸４２に連結されている第２速用駆動ギヤ３９の回転数が次第に増大する。これに対して、第１出力ディスク２５に連結されている第２中間軸３５の回転数は次第に低下する。
【００６１】
そして、変速比が第１速と第２速との中間のいわゆる１．５速程度になると（ｔ2時点）、第２中間軸３５の回転数すなわち第２ドグクラッチ４１の回転数と、これが係合する相手部材である第２速用駆動ギヤ３９との回転数とがほぼ一致する。すなわち、これらの回転数の差が予め定めた所定値以下となり、同期が成立する。したがって、この時点に第２ドグクラッチ４１が係合状態に切り替えられる。また、第１ドグクラッチ３８が解放状態に切り替えられる。その後、ボール４の傾転角度が中立位置に向けて戻される。したがって、無段変速機構１においては、第１出力ディスク２５側でアップシフトが生じ、第２出力ディスク２６側でダウンシフトが生じるので、第１中間軸３４の回転数が次第に低下し、また第２中間軸３５およびこれに連結されている第２速用駆動ギヤ３９ならびに出力軸４２の回転数が次第に増大する。そして、ボール４が中立位置に戻って無段変速機構１の変速比が「１」となり、それに伴って変速機の全体としての変速比が第２速の変速比になる（ｔ3時点）ことにより変速が終了する。
【００６２】
第２速と第３速との間の変速、および第３速と第４速との間の変速も、上述した第１速と第２速との間での変速に準じて実行される。なお、上述した第１速から第２速への変速の場合、出力軸４２に対してトルクを伝達する中間軸が第１中間軸３４から第２中間軸３５に切り替わるのに対して、第２速から第３速に切り替わる場合には、出力軸４２に対してトルクを伝達する中間軸が第２中間軸３５から第１中間軸３４に切り替わり、第１速から第２速への変速の場合、および第３速から第４速への変速の場合とは反対になるので、ボール４の傾転の方向や解放状態から係合状態に切り替えられるドグクラッチが、上述した第１速から第２速への変速の場合とは反対になる。
【００６３】
ところで、上述した同期制御の際のボール４の傾転角度は、変速指示値に応じて出力するが、その場合、変速指示値に応じた傾斜角度指示ベース値を定めておき、そのベース値に基づいて、変速指示値に応じた傾転角度指示値を出力するように構成することが好ましい。具体的に説明すると、例えば図４に示すように、同期制御開始時の傾斜角度指示ベース値を「０」とし、同期が成立する時点の傾斜角度指示ベース値を「０．５」、変速終了時の傾斜角度指示ベース値を「１」としておく。また、その傾斜角度指示ベース値に対応する傾斜角度指示値を算出する関数を予め用意しておく。なお、その関数は、同期前と同期後とでは、傾斜角度の変化方向が反転する関数とされる。
【００６４】
このような制御系統をブロック図で示せば、図５のとおりであり、変速指示値が入力されるベース値演算器Ｂ１は、例えば上記の図４に示す関係となるように予め定めた傾斜角度指示ベース値γbbを演算するように構成されている。また、傾斜角度指示値演算器Ｂ２は、傾斜角度指示ベース値γbbと予め用意されている関数とに基づいて傾斜角度指示値γb（＝Ｆ（γbb））を求めるように構成されている。このように構成した場合には、変速指示値が「１」の場合には傾斜角度指示値γbは「０」、変速指示値が「１．２」の場合にはその増大分「０．２」に応じて傾斜角度指示値γbは「０．２」、変速指示値が「１．５」の場合には同期状態となるように傾斜角度指示値γbは「０．５」、変速指示値が「１．８」の場合には「０．５」からの減少分「０．３」に応じて傾斜角度指示値γbは「０．２」、変速指示値が「２」の場合には傾斜角度指示値γbは「０」が設定される。したがって、傾斜角度指示値を変速指示値に対応させ、簡単な演算で求めることが可能になり、その結果、複雑なマップを用意するなどの必要がなく、電子制御装置を使用する場合にはその記憶容量を低下させることができ、ひいては低コスト化を図ることができる。
【００６５】
上述したようにボール４の傾斜角度を指示するに当たり、その傾斜角度を一律に変化させるように行ってもよいが、これとは異なり、同期に到る過程では、傾斜角度の増大率、すなわち同期を達成する過程での変速比の変化率を大小に変化させてもよい。すなわち、ドグクラッチ３８，４１を係合させる場合、相手部材との回転数差がゼロであることが好ましいが、回転数差が完全にゼロとすることは難しく、また可及的にゼロに近くなった際に係合状態に切り替えるとすれば、変速の遅延が顕著になる可能性がある。
【００６６】
そこで、ボール４を傾転させた同期状態を達成する場合、当初はその傾転速度を速くし、同期直前では傾転速度を遅くするように制御する。その例を図６に示してあり、同期制御開始直後での傾斜角度指示値の変化勾配δ1は、傾斜角度指示値を同期状態まで一律に変化させる場合の勾配より大きくなっている。すなわち、ボール４の傾転速度が速い。これに対して傾斜角度指示値が同期を達成する値に近付いた後の傾斜角度指示値の変化勾配δ2は、それ以前の変化勾配δ1および傾斜角度指示値を同期状態まで一律に変化させる場合の勾配より小さくなっている。傾転速度をこのように変化させる制御を行う機能的手段が、この発明における同期速度制御手段に相当している。
【００６７】
したがって図６に示すように傾斜角度指示値を制御した場合には、同期成立の判定が行われ、ドグクラッチなどの切替機構を係合状態に切替動作させる場合、その互いに係合させるべき部材の回転数に差が生じているとしてもその回転数差は十分に小さくなっているから、ドグクラッチなどの切替機構が係合状態に切り替わることに伴うショックを防止でき、あるいは十分に低減することができる。
【００６８】
なお、ドグクラッチなどの切替機構を係合状態に切替動作させることに伴うショックが発生する可能性やそのショックによる影響は、車両の状態や走行環境などによって種々異なる。したがって、同期直前に前記傾斜角度指示値の変化勾配すなわち同期制御過程での変速比の変化率を緩やかにする度合いは、車両における種々の要因によって異ならせることが好ましい。その例を以下に示す。
【００６９】
図７に示す例は、同期直前に前記傾斜角度指示値の変化勾配すなわち同期制御過程での変速比の変化率を、より緩やかにする条件（緩速条件）が成立しているか否かに応じて、同期に到る過程での傾斜角度指示値の変化パターンを選択するように構成した例である。すなわち、先ず、緩速条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。この緩速条件の例は、以下に挙げる。緩速条件が成立していることによりステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、傾斜角度指示値の変化パターンとしてパターンＩが選択される（ステップＳ１２）。このパターンＩは、同期制御開始直後での変化勾配が相対的に、より大きく、したがって同期直前での変化勾配が相対的に、より小さいパターンである。一方、緩速条件が成立していないことによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。このパターンIIは、同期制御開始直後での変化勾配に対して同期直前での変化勾配を緩やかにするものの、同期制御開始直後での変化勾配がパターンＩによる勾配より小さく、したがって同期直前での変化勾配がパターンＩによる勾配より大きいパターンである。
【００７０】
上記のステップＳ１１で判断される緩速条件の一例は、変速機における油温が低いことである。すなわち、油温センサー（図示せず）などの油温検出手段で検出された温度が予め定めた基準温度以下の場合に、緩速条件が成立するように構成することができる。その場合の低温時の変化パターンＩおよび高温時の変化パターンIIを図８に示してある。このように構成すれば、油温が低いことによるフリクションが大きいなどのことが要因となってボール４を傾転させる制御あるいはその動作が不安定になっても、切替機構が係合状態になる時点の回転数差が十分に小さくなっているので、切替機構が係合状態に切り替わることに伴うショックを防止もしくは低減することができる。
【００７１】
また、前述したステップＳ１１で判断される緩速条件として、エンジン負荷（エンジン出力トルク）が軽負荷であることを採用することができる。すなわち、エンジン負荷が軽負荷であれば、車両の加速度が小さく、そのため切替機構が係合することによる慣性トルクなどによる加速度が体感されやすくなる。そこで、ステップＳ１１では、スロットル開度やトルクセンサー（図示せず）の出力値などに基づいて負荷を検出する負荷検出手段によって軽負荷か否かが判断され、肯定的に判断された場合には、パターンＩが選択され（ステップＳ１２）、これとは反対に高負荷であることによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。
【００７２】
エンジン負荷に応じて選択される各変化パターンＩ，IIの例を図９に示してある。すなわち、軽負荷であることによりパターンＩが選択された場合には、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2が緩やかになる。したがって切替機構が係合状態に切り替わることにより、回転数差が解消されるとしても、その回転数差が小さくなっているので、回転数差が解消されることによる慣性トルクが小さく、その結果、発生するショックが小さいのでこれが体感される可能性が低く、また体感されるとしても特に違和感となることはない。一方、高負荷であることによりパターンIIが選択されると、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2がパターンＩより大きくなり、そのため切替機構が係合状態に切り替わることによりショックが生じたとしても、車両の加速度が大きいためにそのショックが体感されにくく、違和感となることはない。
【００７３】
さらに、前述したステップＳ１１で判断される緩速条件として、エンジン回転数（変速機の入力回転数）が高回転数であることを採用することができる。すなわち、エンジン回転数が高回転数であれば、切替機構を係合状態に切替動作させることにより発生する回転数の変化が大きくなったり、これが原因で慣性トルクが大きくなったりする可能性が高い。そこで、ステップＳ１１では、エンジン回転数センサー（図示せず）の出力値などに基づいてエンジン回転数を検出する回転数検出手段によって高回転数か否かが判断され、肯定的に判断された場合には、パターンＩが選択され（ステップＳ１２）、これとは反対に低回転数であることによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。
【００７４】
エンジン回転数に応じて選択される各変化パターンＩ，IIの例を図１０に示してある。すなわち、高回転数であることによりパターンＩが選択された場合には、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2が緩やかになる。したがって切替機構が係合状態に切り替わることにより、回転数差が解消されるとしても、その回転数差が小さくなっているので、回転数差が解消されることによる慣性トルクが小さく、その結果、発生するショックが小さいのでこれが体感される可能性が低く、また体感されるとしても特に違和感となることはない。一方、低回転数であることによりパターンIIが選択されると、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2がパターンＩより大きくなり、そのため切替機構が係合状態に切り替わることにより回転数差が解消されるとしても、エンジン回転数が低回転数であることにより、元々、回転数差が小さいので、慣性トルクやこれが要因となるショックが小さく、違和感となることはない。
【００７５】
さらにこの発明では、前記緩速条件として選択されている走行モードを採用することができる。具体的には、駆動トルクを相対的に小さくし、あるいは発進時に変速比を相対的に高速側の変速比に設定して駆動トルクを相対的に小さくするスノーモードが選択されていることを緩速条件とすることができる。すなわち、前述した図７に示すステップＳ１１では、モード選択スイッチ（図示せず）などのモード切替手段によってスノーモードが選択されているか否かが判断され、肯定的に判断された場合には、パターンＩが選択され（ステップＳ１２）、これとは反対に低回転数であることによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。
【００７６】
スノーモードの選択の有無に応じて選択される各変化パターンＩ，IIの例を図１１に示してある。すなわち、スノーモードが選択されていることによりパターンＩが選択された場合には、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2が緩やかになる。したがって切替機構が係合状態に切り替わることにより、回転数差が解消されるとしても、その回転数差が小さくなっているので、回転数差が解消されることによる慣性トルクが小さくなる。これとは反対に通常の走行モードが選択されていることにより、すなわちスノーモードが選択されていないことにより、ステップＳ１１で否定的に判断されてパターンIIが選択されると、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2がパターンＩより大きくなり、そのため切替機構が係合状態に切り替わることにより回転数差が解消されて生じる慣性トルクが相対的に大きくなる。したがって、スノーモードが選択されていて路面がスリップしやすい状態であれば、同期時に切替機構を係合させることによる駆動トルクの変化が小さく、その結果、タイヤスリップを抑制することができる。また、通常モードが選択されていれば、同期時に切替機構を係合させることに伴って相対的に大きい慣性トルクが生じ、それに伴って駆動トルクが変化しても、路面の摩擦係数が相対的に大きいことによりタイヤスリップが生じることはない。そして、路面摩擦係数が相対的に大きい状態での同期の遅れや変速の遅れを回避できる。
【００７７】
そして、この発明では、前記緩速条件として、有段変速機構３０で設定されている変速比（変速段）が低速段であることを採用することができる。具体的には、前述した変速機では、有段変速機構３０で第１速もしくは第２速が設定されていることを緩速条件とすることができる。すなわち、前述した図７に示すステップＳ１１では、有段変速機構３０で低速段が設定されているか否かが判断され、肯定的に判断された場合には、パターンＩが選択され（ステップＳ１２）、これとは反対に高速段が設定されていることによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。
【００７８】
有段変速機構３０で設定されている変速段に応じて選択される各変化パターンＩ，IIの例を図１２に示してある。すなわち、低速段が設定されていることによりパターンＩが選択された場合には、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2が緩やかになる。したがって切替機構が係合状態に切り替わる際に回転数差が解消されるとしても、その回転数差が小さくなっている。すなわち、同期時の回転数変化率が小さくなるので、設定されている変速段が低速段であってもエンジン５０の回転数が過渡的に増大するいわゆる吹き上がりを抑制することができる。そのため、回転数の変化に伴う慣性トルクが小さくなるので、ショックを抑制することができる。また、これとは反対に高速段が設定されていることにより、ステップＳ１１で否定的に判断されてパターンIIが選択されると、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2がパターンＩより大きくなる。設定されている変速段が高速段であれば、変速時のエンジン５０の吹き上がりが元来、相対的に小さく、したがってショックが悪化することがない。また、同期の遅れや変速の遅れを回避できる。
【００７９】
さらにまた、この発明では、前記緩速条件として、変速の際のエンジン５０の回転数の上昇勾配が大きいことを採用することができる。例えばアクセル開度が大きいことによりエンジン５０の回転数が急速に増大している場合には、これを前記緩速条件とすることができる。すなわち、前述した図７に示すステップＳ１１では、エンジン回転数の変化量から求められる上昇勾配（上昇率）が予め定めた所定の値以上か否かが判断され、肯定的に判断された場合には、パターンＩが選択され（ステップＳ１２）、これとは反対にエンジン回転数の上昇勾配が所定値より小さいことによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、パターンIIが選択される（ステップＳ１３）。
【００８０】
エンジン回転数の上昇勾配に応じて選択される各変化パターンＩ，IIの例を図１３に示してある。すなわち、エンジン回転数の上昇勾配が大きいことによりパターンＩが選択された場合には、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2が緩やかになり、切替機構が係合状態に切り替わる際に回転数差が解消されるとしても、その回転数差が小さくなっている。すなわち、エンジン回転数の上昇率が大きくても、同期時の回転数変化率が小さくなるので、回転数の変化に伴う慣性トルクが小さくなってショックを抑制することができる。また、これとは反対にエンジン回転数の上昇勾配が小さいことにより、ステップＳ１１で否定的に判断されてパターンIIが選択されると、同期直前での傾転角度の変化勾配δ2がパターンＩより大きくなる。しかしながら、エンジン回転数の上昇勾配が小さいことにより、同期時の回転数変化が小さく、したがってショックの悪化を防止できる。また、同期の遅れや変速の遅れを回避できる。
【００８１】
この発明では、上記のようにボール４の傾転角度の変化速度を変えてショックを防止もしくは抑制する替わりに、ボール４の傾転角度を同期が成立する角度以上に大きくした後、同期が成立する角度に戻すことにより、ショックを防止もしくは抑制するように構成することができる。図１４はその制御を第１速から第２速へのアップシフトの際に実行した場合の変速指示値、傾転角度指示値、回転数、ドグクラッチの動作状態の変化を示すタイムチャートである。第１速が設定されている状態では、第１ドグクラッチ３８が第１速用駆動ギヤ３６に係合し、かつ第２ドグクラッチ４１は解放状態（ＯＦＦ状態）になっている。また、各中間軸３４，３５および第１速用駆動ギヤ３６は同一の回転数で回転しており、これに対して第２速用駆動ギヤ３９は、出力軸４２の回転数に第２速用のギヤ対のギヤ比を掛けた回転数で回転しており、その回転数は第２中間軸３５より低回転数になっている。その状態で第２速へのアップシフトの判断が成立すると（ｔ11時点）、変速指示値が第２速に相当する値になるように変化する。それに伴ってボール４の傾転指示が行われ、第２出力ディスク２６側がアップシフト、第１出力ディスク２５側がダウンシフトとなるようにボール４が傾転させられる。したがって、第１中間軸３４およびこれに第１ドグクラッチ３８によって連結されている第１速用駆動ギヤ３６ならびに出力軸４２の回転数が次第に増大し、変速機の全体としての変速比が第２速に向けて変化する。これと同様に、出力軸４２に連結されている第２速用駆動ギヤ３９の回転数が次第に増大する。これに対して、第１出力ディスク２５に連結されている第２中間軸３５の回転数は次第に低下する。
【００８２】
このような変化の過程で、第２中間軸３５の回転数と第２速用駆動ギヤ３９の回転数とが一致する（ｔ12時点）。すなわち、一旦、同期が成立する。これは、第２中間軸３５の回転数や出力軸４２の回転数に基づいて判断することができる。ボール４の傾転は、その後も継続され、変速比が第１速と第２速との中間の変速比となると（ｔ13時点）、前述したように、ボール４を傾転させる方向が反転させられ、傾転角度が次第に小さくなる。その結果、第１中間軸３４およびこれに連結されている第１速用駆動ギヤ３６ならびに出力軸４２の回転数が低下する。また、これと合わせて第２速用駆動ギヤ３９の回転数が低下するが、これとは反対に第２中間軸３５の回転数が増大する。そのため、再度、第２中間軸３５の回転数（すなわち第２ドグクラッチ４１の回転数）と第２ドグクラッチ４１が係合する相手部材である第２速用駆動ギヤ３９の回転数とが一致する。すなわち、再度、同期が成立する（ｔ14時点）。
【００８３】
そして、この再度の同期の時点に第２ドグクラッチ４１が係合状態に切替動作させられて第２中間軸３５に第２速用駆動ギヤ３９が連結され、また第１ドグクラッチ３８が解放状態に切り替えられる。その後、ボール４の傾転角度が中立位置に向けて戻される。したがって、無段変速機構１においては、第１出力ディスク２５側でのアップシフトが更に進行し、第２出力ディスク２６側でダウンシフトが更に進行するので、第１中間軸３４の回転数が次第に低下し、また第２中間軸３５およびこれに連結されている第２速用駆動ギヤ３９ならびに出力軸４２の回転数が次第に増大する。そして、ボール４が中立位置に戻って無段変速機構１の変速比が「１」となり、それに伴って変速機の全体としての変速比が第２速の変速比になる（ｔ15時点）ことにより変速が終了する。
【００８４】
第２速と第３速との間の変速、および第３速と第４速との間の変速も、上述した第１速と第２速との間での変速に準じて実行される。なお、上述した第１速から第２速への変速の場合、出力軸４２に対してトルクを伝達する中間軸が第１中間軸３４から第２中間軸３５に切り替わるのに対して、第２速から第３速に切り替わる場合には、出力軸４２に対してトルクを伝達する中間軸が第２中間軸３５から第１中間軸３４に切り替わり、第１速から第２速への変速の場合、および第３速から第４速への変速の場合とは反対になるので、ボール４の傾転の方向や解放状態から係合状態に切り替えられるドグクラッチが、上述した第１速から第２速への変速の場合とは反対になる。
【００８５】
したがって、図１４に示すようにボール４の傾転角度を変化させるように構成すれば、同期が成立する状態を確実に検出できるので、同期の検出精度が向上し、それに伴って切替機構を係合状態に切り替えるタイミングのズレがなくなり、ショックを防止もしくは抑制することができる。また、ボール４の傾転角度の変化速度を緩急に変化させる必要がなく、その変化速度を一律に設定できるので、同期や変速の遅れを回避もしくは抑制できる。
【００８６】
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、図１に示すステップＳ２およびステップＳ３の制御を実行する機能的手段が、この発明における同期指令手段に相当し、ステップＳ４の制御を実行する機能的手段が、ステップＳ５の制御を実行する機能的手段が、この発明における変速実行手段に相当する。さらに、ステップＳ６の制御を実行する機能的手段が、この発明における復帰手段あるいは中立指示手段に相当し、ステップＳ１の制御を実行する機能的手段が、この発明における変速指示手段に相当する。そして、図７に示すステップＳ１２およびステップＳ１３の制御を実行する機能的手段が、この発明における傾転角度制御手段に相当する。
【００８７】
なお、この発明における有段変速機構は各変速段毎に設けたギヤ対を主体として構成した機構に限らず、複数組の遊星歯車機構とそれらの回転要素同士を選択的に連結し、また選択的に固定する係合機構とを主体として構成した機構であってもよい。また、無段変速機構における転動体を傾転させるための機構は、上述した流体圧式のものに限定されないのであって、ボールネジやカム機構などによって前後動作を生じさせる構成のものであってもよい。さらに、この発明における切替機構は、ドグクラッチに限られず、同期機能を備えた噛み合い式の機構や摩擦クラッチなど他の構成のものであってもよい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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