(57)【要約】【課題】モードの切替時のショックを低減できる変速装置を提供すること。【解決手段】制御ユニット１２０は、低速モードから高速モードに切替えを行う際に、まず、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、高速ドグクラッチＣＨが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作を行う。変速比制御動作の後、制御ユニット１２０は、高速ドグクラッチＣＨを係合するクラッチ係合動作を行う。その後、制御ユニット１２０は、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、低速モードでの同期変速比から高速モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作を行う。制御ユニット１２０は、レシオスイープ動作の開始と同時に低速ドグクラッチＣＬに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源と動力取出部材との間に第１動力伝達経路および第２動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構と、
前記動力伝達機構に設けられ、前記第１動力伝達経路と前記第２動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構と、
前記第１動力伝達経路に設けられた第１クラッチと、
前記第２動力伝達経路に設けられた第２クラッチと、
前記第１クラッチのみを係合して前記第１動力伝達経路により前記動力源と前記動力取出部材との間で動力を伝達する第１モードと、前記第２クラッチのみを係合して前記第２動力伝達経路により前記動力源と前記動力取出部材との間で動力を伝達する第２モードとに切り替えを行う制御ユニットと、を備えた変速装置において、
前記制御ユニットは、
前記第１モードから前記第２モードに切替えを行う際に、
前記無段変速機構の幾何学的変速比を、前記第２クラッチが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作と、
前記第２クラッチを係合するクラッチ係合動作と、
前記無段変速機構の幾何学的変速比を、前記第１モードでの同期変速比から前記第２モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作と、
前記レシオスイープ動作の開始と同時に前記第１クラッチに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作と、を実施することを特徴とすることを特徴とする変速装置。
【請求項２】
前記第１のクラッチおよび前記第２のクラッチがドグクラッチからなることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記ドグクラッチは、歯基から歯先に向かって幅広となる逆テーパ状に形成されたドグを有することを特徴とする請求項２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記無段変速機構が、
軸方向に対向する一対のディスクと、前記一対のディスクにオイル被膜を介して接触するローラとを有し、前記ローラの傾斜角度を変更することで変速比を変更するトラクションドライブであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の変速装置。
【請求項５】
前記無段変速機構との間で動力循環を行う遊星歯車機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速装置。
【請求項６】
前記動力源の動力を分割して前記無段変速機構に伝達する動力分割機構を備え、
前記第１動力伝達経路または前記第２動力伝達経路の一方は、前記動力分割機構を経由した動力を前記動力取出部材に伝達し、
前記第１動力伝達経路または前記第２動力伝達経路の他方は、前記動力分割機構を経由しない動力を前記動力取出部材部材に伝達することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの動力伝達経路をクラッチにより切り替える動力伝達機構と、２つの動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構と、を備える変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の変速装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、無段変速機構に加えて、低速モードと高速モードを切替可能な有段変速機構を備えている。この変速装置は、低速モードから高速モードに切り替える際は、高速モード用のクラッチを係合し、低速モード用のクラッチを解放するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４５９９９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の変速装置は、モード切替用のクラッチに摩擦多板クラッチを用いた場合、同期変速比から最も離れた変速比において、摩擦多板クラッチの引き摺り損失と、摩擦係合要素の差回転とが著しく大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
また、従来の変速装置は、モード切替用のクラッチにドグクラッチ等の機械的係合要素を用いた場合、無段変速機構における変速比制御誤差、伝達トルクに起因する滑り、部材の弾性変形、またはバックラッシュによってレシオずれが発生する。このため、従来の変速装置は、レシオずれによる負荷を、クラッチで吸収することができず、動力伝達部材の負荷が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
このため、従来の変速装置は、モード切替に伴ってショックが発生してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、モード切替時のショックを低減できる変速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】
【０００８】
本発明は、動力源と動力取出部材との間に第１動力伝達経路および第２動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構と、前記動力伝達機構に設けられ、前記第１動力伝達経路と前記第２動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構と、前記第１動力伝達経路に設けられた第１クラッチと、前記第２動力伝達経路に設けられた第２クラッチと、前記第１クラッチのみを係合して前記第１動力伝達経路により前記動力源と前記動力取出部材との間で動力を伝達する第１モードと、前記第２クラッチのみを係合して前記第２動力伝達経路により前記動力源と前記動力取出部材との間で動力を伝達する第２モードとに切り替えを行う制御ユニットと、を備えた変速装置において、前記制御ユニットは、前記第１モードから前記第２モードに切替えを行う際に、前記無段変速機構の幾何学的変速比を、前記第２クラッチが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作と、前記第２クラッチを係合するクラッチ係合動作と、前記無段変速機構の幾何学的変速比を、前記第１モードでの同期変速比から前記第２モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作と、前記レシオスイープ動作の開始と同時に前記第１クラッチに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作と、を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記の本発明によれば、モード切替時のショックを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る変速装置を搭載した車両の構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る変速装置の制御ユニットの構成図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例に係る変速装置の低速モードから高速モードへの切替時の、無段変速機のレシオスイープ制御を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例に係る変速装置の低速モードから高速モードへの切替時の、無段変速機のレシオスイープ制御の詳細を説明する図である。
【図５−１】図５−１は、本発明の第１実施例に係る変速装置の、低速モードから高速モードへの切替開始時に高速モードのドグクラッチを係合する状態を示す図である。
【図５−２】図５−２は、本発明の第１実施例に係る変速装置の、低速モードから高速モードへの切替中にレシオスイープを開始する時のドグクラッチの状態を示す図である。
【図５−３】図５−３は、本発明の第１実施例に係る変速装置の、低速モードから高速モードへの切替中にレシオスイープが完了した時のドグクラッチの状態を示す図である。
【図５−４】図５−４は、本発明の第１実施例に係る変速装置の、低速モードから高速モードへの切替完了時のドグクラッチの示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施例に係る変速装置を搭載した車両の構成図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施例に係る変速装置の制御ユニットの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施の形態に係る変速装置は、動力源と動力取出部材との間に第１動力伝達経路および第２動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構と、動力伝達機構に設けられ、第１動力伝達経路と第２動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構と、第１動力伝達経路に設けられた第１クラッチと、第２動力伝達経路に設けられた第２クラッチと、第１クラッチのみを係合して第１動力伝達経路により動力源と動力取出部材との間で動力を伝達する第１モードと、第２クラッチのみを係合して第２動力伝達経路により動力源と動力取出部材との間で動力を伝達する第２モードとに切り替えを行う制御ユニットと、を備えた変速装置において、制御ユニットは、第１モードから第２モードに切替えを行う際に、無段変速機構の幾何学的変速比を、第２クラッチが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作と、第２クラッチを係合するクラッチ係合動作と、無段変速機構の幾何学的変速比を、第１モードでの同期変速比から第２モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作と、レシオスイープ動作の開始と同時に第１クラッチに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作と、を実施することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る変速装置は、モード切替時のショックを低減できる。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明に係る変速装置の第１実施例について、図面を用いて説明する。図１〜図５−４は、本発明の第１実施例の変速装置を説明する図である。この第１実施例は、ＦＦ（Front engine Front drive）車に搭載される変速装置に本発明を適用した例を示す。
【００１３】
まず、構成を説明する。図１において、自動車等の車両１００には、駆動源としてのエンジン１０５と、変速装置１０１と、左右の駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒが搭載されている。車両１００は、ＦＦ（Front engine Front drive）車として構成されており、エンジン１０５、変速装置１０１、および左右の駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒが車両前部に配置されている。これにより、車両１００は、車両前部に配置されたエンジン１０５によって、車両前部に配置された駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒを駆動して走行する。
【００１４】
変速装置１０１は、無段変速機構１０と、一端側（図１の右端側）がエンジン１０５に連結されてエンジン１０５により回転駆動されるとともに他端側（図１の左端側）が後述する遊星歯車機構２０のキャリア２３と無段変速機構１０の入力部材１１とに連結された入力軸３を備えている。また、変速装置１０１は、一端側（図１の右端側）が後述する遊星歯車機構２０のサンギヤ２１に連結されるとともに他端側（図１の左端側）が無段変速機構１０の出力部材１２とに連結された出力軸４を備えている。
【００１５】
エンジン１０５のクランク軸１と変速装置１０１の入力軸３との間には、発進デバイス２が設けられている。発進デバイス２は、乾式クラッチまたはトルクコンバータからなり、エンジン１０５と変速装置１０１との間の動力伝達を断続する。エンジン１０５の出力は、クランク軸１から発進デバイス２を介して入力軸３に伝達される。
【００１６】
無段変速機構１０は、入力ディスク１１、出力ディスク１２およびローラ１３を備えるトラクションドライブ無段変速機構として構成されており、入力軸と出力軸が同軸に配置されている。入力ディスク１１は、出力ディスク１２よりもエンジン１０５から遠い側に配置されており、出力ディスク１２と対向している。入力軸３の他端側は、出力ディスク１２を貫通して入力ディスク１１に固定されている。ローラ１３は、入力ディスク１１と出力ディスク１２とにオイル被膜を介して接触しており、入力ディスク１１と出力ディスク１２との間で転動し、オイル被膜を介してトルクを伝達する。ローラ１３の回転軸１３Ａは、レバー１３Ｂにより支持されており、このレバー１３Ｂに連結されたレバー駆動装置１２７によってその傾斜角度が変更される。なお、入力ディスク１１と出力ディスク１２とは同方向に回転する。
【００１７】
このように構成された無段変速機構１０は、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度を変化させることで、入力ディスク１１の回転数を、入力ディスク１１の回転に対して出力ディスク１２の回転が減速する減速状態から、入力ディスク１１の回転に対して出力ディスク１２の回転が増速する増速状態に無段階に変速する。
【００１８】
また、変速装置１０１は、遊星歯車機構２０と、低速カウンタ軸３０と、高速カウンタ軸４０と、ディファレンシャル装置５０と、を備えている。
【００１９】
遊星歯車機構２０は、サンギヤ２１と、内周にリング内周ギヤ２４が形成されたリングギヤ２６と、リングギヤ２６と連結された第２出力ギヤ２５と、サンギヤ２１とリング内周ギヤ２４に噛合うピニオンギヤ２２と、ピニオンギヤ２２を回転可能に支持するキャリア２３とを有している。
【００２０】
入力軸３の他端側はキャリア２３に連結されている。出力軸４の一端側はサンギヤ２１と連結されている。出力軸４は、入力軸３と同軸上に配置されるとともに、第１出力ギヤ５を備えている。本実施例では、出力軸４は、入力軸３と同軸上に、入力軸３の外周側に配置されている。
【００２１】
無段変速機構１０は、入力軸３と出力軸４との間に配置されている。遊星歯車機構２０は、入力軸３と出力軸４との間に、入力軸３および出力軸４と同軸上に配置されている。
【００２２】
低速カウンタ軸３０は、低速従動ギヤ３１と、後退速アイドラギヤ３２と、低速出力ギヤ３３と、低速切替機構ＳＬとを有している。低速従動ギヤ３１は、低速カウンタ軸３０に遊転自在に設けられるとともに、第１出力ギヤ５と噛み合っている。後退速アイドラギヤ３２は、低速カウンタ軸３０に遊転自在に設けられるとともに、低速従動ギヤ３１と連結している。
【００２３】
低速出力ギヤ３３は、低速カウンタ軸３０と一体回転するように設けられている。低速切替機構ＳＬは、低速従動ギヤ３１と低速カウンタ軸３０とを締結可能な低速ドグクラッチＣＬを備えており、この低速ドグクラッチＣＬを締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
【００２４】
高速カウンタ軸４０は、高速従動ギヤ４１と、後退速従動ギヤ４２と、高速出力ギヤ４３と、高速切替機構ＳＨとを有している。高速従動ギヤ４１は、高速カウンタ軸４０に遊転自在に設けられるとともに、第２出力ギヤ２５と噛み合っている。
【００２５】
また、後退速従動ギヤ４２は、高速カウンタ軸４０に遊転自在に設けられるとともに、後退速アイドラギヤ３２と噛み合っている。高速出力ギヤ４３は、高速カウンタ軸４０と一体回転するように設けられている。
【００２６】
また、高速切替機構ＳＨは、高速従動ギヤ４１を高速カウンタ軸４０に対して締結可能な高速ドグクラッチＣＨを備えており、この高速ドグクラッチＣＨを締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。また、高速切替機構ＳＨは、後退速従動ギヤ４２を高速カウンタ軸４０に対して締結可能な後退速ドグクラッチＣＲを備えており、この後退速ドグクラッチＣＲを締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
【００２７】
低速ドグクラッチＣＬは、歯基から歯先に向かって幅広となる逆テーパ状に形成されたドグＣＬＡ、ＣＬＢを有する。高速ドグクラッチＣＨは、歯基から歯先に向かって幅広となる逆テーパ状に形成されたドグＣＨＡ、ＣＨＢを有する。ドグＣＬＡ、ＣＬＢが逆テーパ状に形成されたことで、低速ドグクラッチＣＬの動力伝達が大きい場合、噛合っているドグＣＬＡ、ＣＬＢには、ドグＣＬＡ、ＣＬＢの噛み合いを維持しようとする力が作用する。同様に、ドグＣＨＡ、ＣＨＢが逆テーパ状に形成されたことで、高速ドグクラッチＣＨの動力伝達が大きい場合、噛合っているドグＣＨＡ、ＣＨＢには、ドグＣＨＡ、ＣＨＢの噛み合いを維持しようとする力が作用する。
【００２８】
なお、高速切替機構ＳＨは、高速ドグクラッチＣＨと後退速ドグクラッチＣＲを一体でシフト操作するようになっており、中立位置において高速ドグクラッチＣＨと後退速ドグクラッチＣＲの両方を解放状態にする。
【００２９】
一方、低速切替機構ＳＬの低速ドグクラッチＣＬと、高速切替機構ＳＨの高速ドグクラッチＣＨは、後述するドグクラッチ駆動装置１２８、１２９により独立してシフト操作される。
【００３０】
ディファレンシャル装置５０は、ファイナル従動ギヤ５１と、このファイナル従動ギヤ５１を収納するディファレンシャルケース５２とを備えており、ファイナル従動ギヤ５１は、低速出力ギヤ３３および高速出力ギヤ４３に噛み合っている。ファイナル従動ギヤ５１は、本発明における動力取出部材を構成する。
【００３１】
ディファレンシャル装置５０は、ファイナル従動ギヤ５１によって低速出力ギヤ３３もしくは高速出力ギヤ４３からディファレンシャルケース５２に伝達された動力を、左右のドライブシャフト６０Ｌ、６０Ｒを通じて、左右の駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに差動回転可能に伝達する。
【００３２】
変速装置１０１は、低速切替機構ＳＬ、高速切替機構ＳＨを作動させることで、低速出力ギヤ３３または高速出力ギヤ４３の何れかからファイナル従動ギヤ５１に動力を取り出す。
【００３３】
具体的には、低速切替機構ＳＬの低速ドグクラッチＣＬを締結状態にし、高速切替機構ＳＨの高速ドグクラッチＣＨを解放状態にし、高速切替機構ＳＨの後退速ドグクラッチＣＲを解放状態にすることで、低速出力ギヤ３３からファイナル従動ギヤ５１に車両前進方向の動力を取り出す。
【００３４】
また、低速切替機構ＳＬの低速ドグクラッチＣＬを解放状態にし、高速切替機構ＳＨの高速ドグクラッチＣＨを締結状態にし、高速切替機構ＳＨの後退速ドグクラッチＣＲを解放状態にすることで、高速出力ギヤ４３からファイナル従動ギヤ５１に車両前進方の動力を取り出す。
【００３５】
また、低速切替機構ＳＬの低速ドグクラッチＣＬを解放状態にし、高速切替機構ＳＨの高速ドグクラッチＣＨを解放状態にし、高速切替機構ＳＨの後退速ドグクラッチＣＲを締結状態にすることで、高速出力ギヤ４３からファイナル従動ギヤ５１に車両後退方向の動力を取り出す。
【００３６】
以下、低速出力ギヤ３３からファイナル従動ギヤ５１に車両前進方向の動力を取り出す低速の運転モードを低速モードという。また、高速出力ギヤ４３からファイナル従動ギヤ５１に車両前進方向の動力を取り出す高速の運転モードを高速モードという。低速モードでは、低速ドグクラッチＣＬのみが係合されて低速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力が伝達される。高速モードでは、高速ドグクラッチＣＨのみが係合されて高速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力が伝達される。
【００３７】
上述のように構成された変速装置１０１は、制御ユニット１２０に電気的に接続されており、この制御ユニット１２０によって制御される。
【００３８】
図２において、制御ユニット１２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備える図示しないマイクロコンピュータを含んで構成されている。
【００３９】
制御ユニット１２０において、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【００４０】
制御ユニット１２０の入力側には、無段変速機構１０に設けられた入力回転数センサ１２３、出力回転数センサ１２４、レバー変位センサ１２６が接続されている。
【００４１】
また、制御ユニット１２０の入力側には、エンジン１０５に設けられたエンジン回転数センサ１２１、スロットル開度センサ１２５と、車両１００に設けられた車速センサ１２２が接続されている。
【００４２】
入力回転数センサ１２３は、入力軸３の回転数を入力回転数として検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。出力回転数センサ１２４は、出力軸４の回転数を出力回転数として検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。レバー変位センサ１２６は、無段変速機構１０のレバー１３Ｂのレバー角度を検出することでローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度を間接的に検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。レバー変位センサ１２６の検出信号は、制御ユニット１２０において無段変速機構１０の変速比を算出するために用いられる。
【００４３】
エンジン回転数センサ１２１は、エンジン１０５のエンジン回転数、すなわちクランク軸１の回転数を検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。
【００４４】
車速センサ１２２は、車両１００の車速を検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。車速センサ１２２は、例えば、駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒの回転数を検出し、この回転数に基づいて車速を検出する。
【００４５】
スロットル開度センサ１２５は、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を検出し、検出信号を制御ユニット１２０に出力する。
【００４６】
一方、制御ユニット１２０の出力側には、レバー駆動装置１２７、ドグクラッチ駆動装置１２８、１２９が電気的に接続されている。
【００４７】
レバー駆動装置１２７は、制御ユニット１２０により電気的に制御される図示しないソレノイドバルブと油圧経路を備えており、ソレノイドバルブにより油圧経路を切替えることで、無段変速機構１０のレバー１３Ｂを駆動して変速比を変更する。なお、レバー駆動装置１２７は、モータを動力源とする電動式の駆動装置であってもよい。
【００４８】
ドグクラッチ駆動装置１２８は、低速切替機構ＳＬの低速ドグクラッチＣＬを駆動することで、低速ドグクラッチＣＬを係合状態または解放状態に切り替える。ドグクラッチ駆動装置１２８は、図５−１に示すように、低速ドグクラッチＣＬの被駆動側のドグＣＬＢを駆動側のドグＣＬＡに対して、係合方向に進動または解放方向に退動させる。
【００４９】
ドグクラッチ駆動装置１２９は、高速切替機構ＳＨの高速ドグクラッチＣＨを駆動することで、高速ドグクラッチＣＨを係合状態または解放状態に切り替える。ドグクラッチ駆動装置１２９は、図５−１に示すように、高速ドグクラッチＣＨの被駆動側のドグＣＨＢを駆動側のドグＣＨＡに対して進動また退動させることで、高速ドグクラッチＣＨを係合状態または解放状態に切り替える。また、ドグクラッチ駆動装置１２９は、高速切替機構ＳＨの後退速ドグクラッチＣＲを駆動することで、後退速ドグクラッチＣＲを係合状態または解放状態に切り替える。
【００５０】
ドグクラッチ駆動装置１２８、１２９は、油圧式または電気式の駆動装置であり、進動方向または退動方向の圧力を被駆動側のドグＣＬＢ、ＣＨＢに作用させることでこのドグＣＬＢ、ＣＨＢをそれぞれ駆動する。
【００５１】
制御ユニット１２０は、エンジン回転数、車速、入力回転数、出力回転数、スロットル開度、レバー角度に基づいて、レバー駆動装置１２７、ドグクラッチ駆動装置１２８、１２９を制御することで、変速装置１０１の変速比を変更し、低速モードと高速モードの切替を行う。
【００５２】
本実施例では、高速切替機構ＳＨは、高速ドグクラッチＣＨと後退速ドグクラッチＣＲとが一体となって移動することでシフト操作されるが、高速ドグクラッチＣＨと後退速ドグクラッチＣＲとが別体で独立して移動してシフト操作されるようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施例では、変速装置１０１は、低速従動ギヤ３１を介して動力を伝達する低速モード時の動力伝達経路と、高速従動ギヤ４１を介して動力を伝達する高速モード時の動力伝達経路とに切替えられる。動力伝達経路の切替時に、低速切替機構ＳＬおよび高速切替機構ＳＨは、低速従動ギヤ３１および高速従動ギヤ４１の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ３１または高速従動ギヤ４１の一方が締結状態となるように作動する。
【００５４】
次に、作用を説明する。変速装置１０１において、発進デバイス２を介してエンジン１０５から入力軸３に伝達された動力は、入力軸３と同軸上に配置された遊星歯車機構２０のキャリア２３に伝達され、キャリア２３を回転させる。
【００５５】
また、入力軸３に伝達された動力は、入力軸３と同軸に配置された無段変速機構１０の入力ディスク１１に伝達され、この入力ディスク１１を回転させる。
【００５６】
すなわち、入力軸３に伝達された動力は、遊星歯車機構２０のキャリア２３側と、無段変速機構１０の入力ディスク１１側との両方に伝達される。以下、入力軸３からキャリア２３側へ動力が伝達される経路をキャリア側動力伝達経路という。また、以下、入力軸３から無段変速機構１０の入力ディスク１１側へ動力が伝達される経路を入力ディスク側動力伝達経路という。
【００５７】
無段変速機構１０は、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度を変化させることによって、入力ディスク１１の回転数を、入力ディスク１１の回転に対して出力ディスク１２の回転が減速する減速状態から、入力ディスク１１の回転に対して出力ディスク１２の回転が増速する増速状態に無段階に変速する。
【００５８】
変速装置１０１は、制御ユニット１２０によって、車両１００の状況に応じて、低速モードと高速モードとを切替えて運転される。具体的には、変速装置１０１は、低速カウンタ軸３０、高速カウンタ軸４０、これらの軸に設けられた各ギヤ、低速切替機構ＳＬ、高速切替機構ＳＨを作動させて、低速モードまたは高速モードの何れかで副変速を行う。
（低速モード）
低速モードでは、低速切替機構ＳＬの作動により、低速従動ギヤ３１が低速カウンタ軸３０に締結される。一方、高速従動ギヤ４１は高速カウンタ軸４０に対して遊転状態である。
【００５９】
この状態では、キャリア側動力伝達経路において、キャリア２３が回転してピニオンギヤ２２が公転しても、リングギヤ２６と連結された第２出力ギヤ２５と噛み合う高速従動ギヤ４１は遊転するのみであるため、リングギヤ２６に動力は伝達しない。
【００６０】
一方、入力ディスク側動力伝達経路において、無段変速機構１０は、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度に応じて、入力ディスク１１の回転を変速して出力ディスク１２に伝達する。そして、出力ディスク１２と連結する出力軸４によって、第１出力ギヤ５が回転するとともに、サンギヤ２１が回転する。しかし、サンギヤ２１へ伝達した動力は、前述のように高速従動ギヤ４１は遊転するのみであるため、リングギヤ２６に伝達しない。
【００６１】
よって、入力ディスク側動力伝達経路を通って無段変速機構１０によって変速された動力は、出力軸４に配置された第１出力ギヤ５にのみ伝達する。
【００６２】
この低速モードでは、第１出力ギヤ５と噛み合う低速従動ギヤ３１から動力を取り出すことができる。低速モードでは、無段変速機構１０の変速比がそのまま、変速装置１０１の変速比となる。低速モードでは、無段変速機構１０を最大減速状態から最大増速状態にすることで、変速装置１０１としての出力を、減速から増速に変化させることができる。低速モードにおける動力伝達経路を低速動力伝達経路といい、この低速動力伝達経路において、入力軸３の動力は、無段変速機構１０、出力軸４、第１出力ギヤ５、低速従動ギヤ３１、低速カウンタ軸３０、低速出力ギヤ３３を経てファイナル従動ギヤ５１に伝達される。この低速モードでは、無段変速機構１０において、矢印ＦＬで示すように入力ディスク１１からローラ１３を介して出力ディスク１２にトルクが伝達される。
（高速モード）
高速モードでは、高速切替機構ＳＨの作動によって、高速従動ギヤ４１が高速カウンタ軸４０に締結される。一方、低速従動ギヤ３１は、低速カウンタ軸３０に対して遊転状態である。
【００６３】
この状態では、キャリア側動力伝達経路において、キャリア２３が回転してピニオンギヤ２２が公転すると、リングギヤ２６に動力が伝達する。
【００６４】
一方、入力ディスク側動力伝達経路において、入力ディスク１１が回転すると、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度に応じて出力ディスク１２は変速される。そして、出力ディスク１２と連結する出力軸４によって、第１出力ギヤ５が回転するとともに、サンギヤ２１が回転する。さらに、サンギヤ２１へ伝達した動力は、遊星歯車機構２０に動力循環されて、キャリア２３の回転と合成された動力となり、リングギヤ２６に伝達する。一方、第１出力ギヤ５へ伝達した動力は、前述のように低速従動ギヤ３１は遊転するのみであるため、低速カウンタ軸３０に伝達しない。
【００６５】
よって、入力ディスク側動力伝達経路を通って無段変速機構１０によって変速された動力は、サンギヤ２１にのみ伝達し、遊星歯車機構２０に循環および合成される。この高速モードでは、リングギヤ２６と連結された第２出力ギヤ２５と噛み合う高速従動ギヤ４１から動力を取り出すことができる。
【００６６】
また、高速モードでは、無段変速機構１０の変速比に応じて、遊星歯車機構２０における動力循環量が変化し、無段変速機構１０の変速比と遊星歯車機構２０での変速比とが組み合わされて、変速装置１０１の変速比となる。
【００６７】
また、高速モードでは、無段変速機構１０を最大増速状態から最大減速状態にすることで、変速装置１０１の出力を、減速から増速へ変化させることができる。高速モードにおける動力伝達経路を高速動力伝達経路といい、この高速動力伝達経路において、入力軸３の動力は、無段変速機構１０、出力軸４、遊星歯車機構２０、第２出力ギヤ２５、高速従動ギヤ４１、高速カウンタ軸４０、高速出力ギヤ４３を経てファイナル従動ギヤ５１に伝達される。
このように、変速装置１０１は、エンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間に、低速動力伝達経路と高速動力伝達経路とを並列に有する動力伝達機構１０１Ａを備えている。低速動力伝達経路は、本発明における第１動力伝達経路または第２動力伝達経路に対応する。高速動力伝達経路は、本発明における第１動力伝達経路または第２動力伝達経路に対応する。
ここで、遊星歯車機構２０において、サンギヤ２１の歯数／リングギヤ２６の歯数をλとした場合、このλと、キャリア２３のトルクＴｃと、リングギヤ２６のトルクＴｒとの間には、Ｔｃ＝−（１＋λ）Ｔｒの関係式が成り立つ。この関係式においてλの値は正であるため、ＴｃとＴｒは逆の符号になる。リングギヤ２６が高速従動ギヤ４１にトルクを伝達するときのＴｒの符号を正と定義する場合、Ｔｃの符号は負となる。
また、エンジントルクをＴｅとした場合、無段変速機構１０における入力ディスク１１のトルクＴ１は、Ｔ１＝Ｔｃ−Ｔｅの関係式から求めることができる。この関係式においてＴｃの符号は負であるため、Ｔ１は負の値となる。
したがって、高速モードでは、無段変速機構１０において、矢印ＦＨで示すように出力ディスク１２からローラ１３を介して入力ディスク１１にトルクが伝達される。このように、変速装置１０１は、無段変速機構１０におけるトルクの伝達方向が高速モードと低速モードとで逆転するマルチモードＣＶＴとして構成されている。
（後退走行）
後退走行時は、高速切替機構ＳＨの後退速ドグクラッチＣＲを締結することで、後退速従動ギヤ４２が高速カウンタ軸４０に締結される。また、低速出力ギヤ３３が低速カウンタ軸３０に対して遊転状態であるとともに、高速出力ギヤ４３が高速カウンタ軸４０に対して遊転状態である。
【００６８】
この状態では、キャリア側動力伝達経路において、キャリア２３が回転してピニオンギヤ２２が公転しても、リングギヤ２６と連結された第２出力ギヤ２５と噛み合う高速従動ギヤ４１は遊転するのみであるため、リングギヤ２６に動力は伝達しない。
【００６９】
一方、入力ディスク側動力伝達経路において、無段変速機構１０は、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度に応じて、入力ディスク１１の回転を変速して出力ディスク１２に伝達する。そして、出力ディスク１２と連結する出力軸４によって、第１出力ギヤ５が回転するとともに、サンギヤ２１が回転する。しかし、サンギヤ２１へ伝達した動力は、前述のように高速従動ギヤ４１は遊転するのみであるため、リングギヤ２６に伝達しない。
【００７０】
このため、無段変速機構１０によって変速された動力は、低速モードの場合と同様に、出力軸４に配置された第１出力ギヤ５にのみ伝達される。
【００７１】
後退走行時は、第１出力ギヤ５と低速従動ギヤ３１との噛み合い、および低速従動ギヤ３１と連結している後退速アイドラギヤ３２と後退速従動ギヤ４２との噛み合いによって、第１出力ギヤ５の出力が後退速アイドラギヤ３２によって逆方向への回転に変換される。その後、後退速アイドラギヤ３２の出力は、後退速従動ギヤ４２から高速カウンタ軸４０に伝達され、車両１００が後退走行する。
【００７２】
このように、後退走行時は、低速従動ギヤ３１が設けられた低速カウンタ軸３０を、いわゆるリバースアイドラ軸として機能させることができ、リバースアイドラ軸を不要にできる。
（低速モードと高速モードとの切替動作）
車両１００が停止状態から発進するとき、変速装置１０１は、低速モードが選択されて、無段変速機構１０は最大減速状態となる。そして、車両１００の発進後は、無段変速機構１０が最大減速状態から最大増速状態まで変化することで車速が増加する。車速の増加後は、変速装置１０１は、制御ユニット１２０によって、車両１００の状況に応じて、低速モードから高速モードに切替えられる。
【００７３】
高速モードでは、遊星歯車機構２０によって、リングギヤ２６の回転数は、低速モードの最大増速状態のとき低回転数となり、低速モードの最大減速状態のとき高回転数となるように変速される。このため、無段変速機構１０が最大増速状態から最大減速状態まで変化することで、車速を増加させることができる。
【００７４】
変速装置１０１は、低速モードと高速モードとで、低速カウンタ軸３０と高速カウンタ軸４０の回転数を同じにできる。このため、低速モードと高速モードとの切替時に、低速ドグクラッチＣＬと高速ドグクラッチＣＨの両方を締結した後、低速ドグクラッチＣＬまたは高速ドグクラッチＣＨの一方を解放する。これにより、変速ショックやトルク抜けのない高品質な変速を行うことができる。
【００７５】
また、低速ドグクラッチＣＬと高速ドグクラッチＣＨの両方を締結する際に、これから締結する側のクラッチを、同期した状態で締結させる。これにより、変速ショックやトルク抜けのない高品質な変速を行うことができる。
【００７６】
次に、低速モードと高速モードとの切替時の動作について、低速モードから高速モードに切り替える例で詳しく説明する。
【００７７】
図３は、エンジン１０５が一定回転で車速が一定加速度の条件において、時刻ｔ１で低速モードから高速モードへの切替を行うときの変速比の推移を示している。図３に実線で示すように、時刻ｔ１以前は、無段変速機構１０の変速比を変更しながら、低速モードでの出力により車速が増加している。その後、時刻ｔ１で高速モードへの切替が行われる。時刻ｔ１の後は、無段変速機構１０の変速比を変更しながら、高速モードでの出力により車速が増加している。無段変速機構１０は減速を行っているため、無段変速機構１０の変速比は減速比となる。
ここで、無段変速機構１０は、前述したように、入力ディスク１１と出力ディスク１２とに対してローラ１３がオイル被膜を介してトルクを伝達するトラクションドライブである。
このため、無段変速機構１０は、入力ディスク１１および出力ディスク１２とローラ１３との間で伝達トルク応じて微小滑りが発生するという特性を有する。この微小滑りに起因して無段変速機構１０においてレシオずれが発生する。無段変速機構１０の変速比は、レシオずれを含むか否かにより実変速比と幾何学的変速比とに区分される。
【００７８】
実変速比とは、伝達トルクによるレシオずれを含む無段変速機構１０の実際の変速比である。実変速比は、入力ディスク１１と出力ディスク１２の回転数から求まる値である。実変速比は、制御ユニット１２０により演算される。無段変速機構１０の実変速比は、図３に破線で示すように、時刻ｔ１まで漸次小さくなった後、時刻ｔ１後は漸次大きくなる。
【００７９】
一方、無段変速機構１０の幾何学的変速比は、伝達トルクによるレシオずれを含まない無段変速機構１０の変速比である。幾何学的変速比は、レバー１３Ｂのレバー角度から求まる値である。幾何学的変速比は、制御ユニット１２０により演算される。
低速モードでは、入力ディスク１１から出力ディスク１２にトルクが伝達されるため、幾何学的変速比が実変速比より大きくなる。また、高速モードでは、出力ディスク１２から入力ディスク１１にトルクが伝達されるため、幾何学的変速比が実変速比より小さくなる。
また、低速モードと高速モードとの切替の前後で、無段変速機構１０における動力伝達方向が逆転するため、微小滑りの方向およびレシオずれの方向が逆転する。
また、モード切替中は、低速モードでの実変速比と高速モードでの実変速比が同期変速比になるように、幾何学的変速比が制御される。モード切替中は、幾何学的変速比が制御されることで、微小滑りの方向および大きさと、レシオずれの方向および大きさが間接的に制御される。
【００８０】
制御ユニット１２０は、低速モードと高速モードとに切替えを行う。前述したように、低速モードでは、低速ドグクラッチＣＬのみを係合して低速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力が伝達される。また、高速モードでは、高速ドグクラッチＣＨのみを係合して高速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力が伝達される。
【００８１】
図３、図４に示すように、本実施例では、制御ユニット１２０は、低速モードから高速モードに切替えを行う際に、時刻ｔ１で、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、高速ドグクラッチＣＨが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作を行う。
この変速比制御動作では、制御ユニット１２０により無段変速機構１０の幾何学的変速比が同期変速比に制御されることで、無段変速機構１０における微小滑りが間接的に制御され、高速ドグクラッチＣＨの伝達トルクをゼロに近い大きさにできる。
変速比制御動作の後、制御ユニット１２０は、高速ドグクラッチＣＨを係合するクラッチ係合動作を行う。
【００８２】
これにより、図５−１に示すように、高速ドグクラッチＣＨが同期して高速ドグクラッチＣＨの伝達トルクがゼロに近い状態で、高速ドグクラッチＣＨの被駆動側のドグＣＨＢが駆動側のドグＣＨＡにスムーズに係合する。
【００８３】
その後、制御ユニット１２０は、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、低速モードでの同期変速比から高速モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作を行う。これにより、図５−２、図５−３に示すように、低速ドグクラッチＣＬによる動力伝達から高速ドグクラッチＣＨによる動力伝達への移行が行われる。
このレシオスイープ動作では、幾何学的変速比が制御されることで無段変速機構１０における微小滑りが間接的に制御される。そして、微小滑りが間接的に制御されることで、低速ドグクラッチＣＬから高速ドグクラッチＣＨへの動力伝達の移行が間接的に制御される。
これにより、低速ドグクラッチＣＬから高速ドグクラッチＣＨへの動力伝達の移行をスムーズに行うことができる。
【００８４】
そして、制御ユニット１２０は、レシオスイープ動作の開始と同時に低速ドグクラッチＣＬに解放方向（抜き方向）への操作圧力を付与するクラッチ解放動作を行う。
【００８５】
これにより、図５−３に示すように、低速ドグクラッチＣＬの被駆動側のドグＣＬＢには、駆動側のドグＣＬＡから離れる方向への操作圧力が付与される。そして、図４の時刻ｔ２で操作圧力が動力伝達力を上回った際に、図５−４に示すように、被駆動側のドグＣＬＢが駆動側のドグＣＬＡから抜けるため、低速ドグクラッチＣＬが自動的に解放位置に移動する。
すなわち、レシオスイープ動作により幾何学的変速比が制御されることで、無段変速機構１０における微小滑りが間接的に制御され、低速ドグクラッチＣＬの伝達トルクをゼロに近い大きさにできる。
このため、低速ドグクラッチＣＬの伝達トルクがゼロに近い大きさまで低下した状態で、クラッチ解放動作により低速ドグクラッチＣＬをスムーズに解放できる。
【００８６】
高速モードから低速モードへの切替時は、上記と同様に変速比制御動作、クラッチ係合動作、レシオスイープ動作、クラッチ解放動作が実施される。
【００８７】
このように本実施例の変速装置１０１によれば、エンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間に低速動力伝達経路および高速動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構１０１Ａを備えている。
【００８８】
動力伝達機構１０１Ａには、低速動力伝達経路と高速動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構１０が設けられている。
【００８９】
また、低速動力伝達経路には低速ドグクラッチＣＬが設けられ、高速動力伝達経路には高速ドグクラッチＣＨが設けられている。
【００９０】
制御ユニット１２０は、低速ドグクラッチＣＬのみを係合して低速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達する低速モードと、高速ドグクラッチＣＨのみを係合して高速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達する高速モードとに切り替えを行う。
【００９１】
本実施例では、制御ユニット１２０は、低速モードから高速モードに切替えを行う際に、まず、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、高速ドグクラッチＣＨが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作を行う。変速比制御動作の後、制御ユニット１２０は、高速ドグクラッチＣＨを係合するクラッチ係合動作を行う。
【００９２】
これにより、低速モードから高速モードへ切替える際に、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、高速ドグクラッチＣＨが係合可能な同期変速比に制御することで、高速ドグクラッチＣＨを同期した状態で係合できる。このため、高速ドグクラッチＣＨの係合時のショックを低減することができる。
【００９３】
その後、制御ユニット１２０は、無段変速機構１０の幾何学的変速比を、低速モードでの同期変速比から高速モードで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作を行う。
【００９４】
これにより、低速ドグクラッチＣＬと高速ドグクラッチＣＨの両方が係合している状態で、低速ドグクラッチＣＬによる動力伝達から高速ドグクラッチＣＨによる動力伝達への移行をスムーズに行うことができる。低速ドグクラッチＣＬによる動力伝達から高速ドグクラッチＣＨによる動力伝達への移行することで、低速ドグクラッチＣＬの動力伝達力が低下していく。
【００９５】
そして、制御ユニット１２０は、レシオスイープ動作の開始と同時に低速ドグクラッチＣＬに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作を行う。
【００９６】
これにより、低速ドグクラッチＣＬの被駆動側のドグＣＬＢには、駆動側のドグＣＬＡから離れる方向への操作圧力が付与される。そして、この操作圧力が動力伝達力を上回った際に被駆動側のドグＣＬＢが駆動側のドグＣＬＡから抜けるため、低速ドグクラッチＣＬを自動的に解放位置にスムーズに移動することができる。このため、低速ドグクラッチＣＬの解放時のショックを大幅に低減できる。
【００９７】
また、本実施例の変速装置１０１によれば、低速ドグクラッチＣＬおよび高速ドグクラッチＣＨがドグクラッチからなる。これにより、モード切替時のショックを低減しつつ、ドグクラッチからなる低速ドグクラッチＣＬのドグＣＬＡ、ＣＬＢの噛み合い、および高速ドグクラッチＣＨのドグＣＨＡ、ＣＨＢの噛み合いにより、動力伝達損失のない効率的な動力伝達を行うことができる。
【００９８】
また、本実施例の変速装置１０１によれば、低速ドグクラッチＣＬ、高速ドグクラッチＣＨは、歯基から歯先に向かって幅広となる逆テーパ状に形成されたドグＣＬＡ、ＣＬＢ、ＣＨＡ、ＣＨＢを有する。
【００９９】
これにより、低速ドグクラッチＣＬの被駆動側のドグＣＬＢの解放方向への操作圧力を適切に設定しておくことで、低速ドグクラッチＣＬの動力伝達力の減少に応じた適切なタイミングで被駆動側のドグＣＬＢを解放位置に自動的に移動させることができる。
【０１００】
また、本実施例の変速装置１０１によれば、無段変速機構１０が、軸方向に対向する一対の入力ディスク１１および出力ディスク１２と、この入力ディスク１１と出力ディスク１２とにオイル被膜を介して接触するローラ１３とを有し、ローラ１３の回転軸１３Ａの傾斜角度を変更することで変速比を変更するトラクションドライブである。
【０１０１】
これにより、トラクションドライブである無段変速機構１０が微小滑りを発生するという特性を利用し、無段変速機構１０で発生する微小滑りによってモード切替時のショックをさらに低減できる。
【０１０２】
また、本実施例の変速装置１０１は、無段変速機構１０との間で動力循環を行う遊星歯車機構２０を備える。
【０１０３】
これにより、動力潤滑に起因してモード切替時に低速ドグクラッチＣＬ、高速ドグクラッチＣＨへの荷重が増大する場合であっても、モード切替時のショックを低減できる。
【実施例２】
【０１０４】
以下、本発明に係る変速装置の第２実施例について、図面を用いて説明する。図６、図７は、本発明の第２実施例の変速装置を説明する図である。この第２実施例は、ＦＦ（Front engine Front drive）車に搭載される変速装置に本発明を適用した例を示す。第１実施例と同様の部材は、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
まず、構成を説明する。図６において、自動車等の車両１００Ａには、駆動源としてのエンジン１０５と、発進デバイス２と、変速装置１０２と、ディファレンシャル装置５０と、左右のドライブシャフト１０７Ｌ、１０７Ｒと、左右の駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒとが搭載されている。
【０１０６】
変速装置１０２は、入力軸２０３を備えており、この入力軸２０３は、エンジン１０５から動力が入力される。
【０１０７】
変速装置１０２は、遊星歯車機構２１０を備えており、この遊星歯車機構２１０は、インターナルギヤ２１２が内周面に形成されたケーシング２１１と、インターナルギヤ２１２と噛合うピニオンギヤ２１３とを有する。また、遊星歯車機構２１０は、ピニオンギヤ２１３と噛合うサンギヤ２１４と、ピニオンギヤ２１３を回転自在に支持し、入力軸２０３に対して同軸で一体回転するように連結されたキャリア２１５とを有する。
【０１０８】
変速装置１０２は、ケーシング２１１と同軸で一体回転するように配置されたモードＡ駆動軸２０４Ａと、サンギヤ２１４と同軸で一体回転するように配置されたモードＢ駆動軸２０４Ｂと、を備えている。
【０１０９】
モードＡ駆動軸２０４Ａは、中空形状に形成されており、内部に入力軸２０３が挿通している。モードＡ駆動軸２０４Ａは、入力軸２０３と同軸で配置されており、ケーシング２１１のエンジン１０５側に連結されている。モードＢ駆動軸２０４Ｂは、サンギヤ２１４の、エンジン１０５とは反対側に連結されている。
【０１１０】
変速装置１０２は、無段変速機構２２０を備えている。無段変速機構２２０は、ケーシング２１１に対して同軸で一体回転するように連結された第１ディスク２２１と、第１ディスク２２１に対向し、サンギヤ２１４に対して同軸で一体回転するように連結された第２ディスク２２２とを有する。また、無段変速機構２２０は、第１ディスク２２１と第２ディスク２２２との間で動力を伝達する球状のローラ２２３を有する。第２ディスク２２２は、モードＢ駆動軸２０４Ｂに連結されており、このモードＢ駆動軸２０４Ｂを介してサンギヤ２１４と一体回転する。ローラ２２３は、後述するレバー駆動装置３２７によってその回転軸２２３Ａの傾斜角度が変更される。なお、第１ディスク２２１と第２ディスク２２２とは同方向に回転する。
【０１１１】
このように構成された無段変速機構２２０は、ローラ２２３の回転軸２２３Ａの傾斜角度を変化させることによって、入力側ディスクの回転数に対する出力側ディスクの回転数の比、すなわち変速比を変化させる。そして、無段変速機構２２０は、変速比を変化させることで、第１ディスク２２１の回転に対して第２ディスク２２２の回転が減速する状態から、第１ディスク２２１の回転に対して第２ディスク２２２の回転が増速する状態に無段階に変速する。すなわち、無段変速機構２２０は、トロイダル型無段変速機構として構成されている。
【０１１２】
変速装置１０２は、モードＡ駆動ギヤ２３１を備えており、このモードＡ駆動ギヤ２３１は、モードＡ駆動軸２０４Ａに一体回転するように配置されている。
【０１１３】
変速装置１０２は、モードＢ駆動ギヤ２３２を備えており、このモードＢ駆動ギヤ２３２は、モードＢ駆動軸２０４Ｂに一体回転するように配置されている。
【０１１４】
変速装置１０２は、入力軸２０３と平行に配置された、モードＡカウンタ軸２４０ＡおよびモードＢカウンタ軸２４０Ｂを備えている。
【０１１５】
変速装置１０２は、モードＡ出力ギヤ２４９Ａを備えている。モードＡ出力ギヤ２４９Ａは、駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに動力を伝達するファイナル従動ギヤ５１と噛合っている。モードＡ出力ギヤ２４９Ａは、モードＡカウンタ軸２４０Ａに一体回転するように設けられている。
【０１１６】
変速装置１０２は、モードＢ出力ギヤ２４９Ｂを備えている。モードＢ出力ギヤ２４９Ｂは、駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに動力を伝達するファイナル従動ギヤ５１と噛合っている。モードＢ出力ギヤ２４９Ｂは、モードＢカウンタ軸２４０Ｂに一体回転するように設けられている。
【０１１７】
変速装置１０２は、モードＡ駆動ギヤ２３１と噛合うモードＡ従動ギヤ２４１を備えている。モードＡ従動ギヤ２４１は、モードＡカウンタ軸２４０Ａに遊転自在に設けられている。
また、変速装置１０２は、後退速アイドラギヤ２４１Ａを備えている。後退速アイドラギヤ２４１Ａは、モードＡカウンタ軸２４０Ａに遊転自在に設けられるとともに、モードＡ従動ギヤ２４１と連結している。
【０１１８】
変速装置１０２は、モードＢ駆動ギヤ２３２と噛合うモードＢ従動ギヤ２４２を備えている。モードＢ従動ギヤ２４２は、モードＢカウンタ軸２４０Ｂに遊転自在に設けられている。
【０１１９】
変速装置１０２は、後退速アイドラギヤ２４１Ａと噛合う後退速従動ギヤ２４６を備えており、この後退速従動ギヤ２４６は、モードＢカウンタ軸２４０Ｂに遊転自在に設けられている。
【０１２０】
変速装置１０２は、モードＡ切替機構ＳＡを備えており、このモードＡ切替機構ＳＡは、モードＡ従動ギヤ２４１をモードＡカウンタ軸２４０Ａに締結する締結状態と、モードＡ従動ギヤ２４１をモードＡカウンタ軸２４０Ａに締結しない解放状態と、に切替える。モードＡ切替機構ＳＡは、モードＡカウンタ軸２４０Ａに設けられている。
【０１２１】
変速装置１０２は、モードＢ切替機構ＳＢを備えており、このモードＢ切替機構ＳＢは、モードＢ従動ギヤ２４２をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに締結する締結状態と、モードＢ従動ギヤ２４２をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに締結しない解放状態と、に切替える。モードＢ切替機構ＳＢは、モードＢカウンタ軸２４０Ｂに設けられている。
【０１２２】
また、モードＢ切替機構ＳＢは、後退速従動ギヤ２４６をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに締結する締結状態と、後退速従動ギヤ２４６をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに締結しない解放状態と、に切替える。
【０１２３】
変速装置１０２は、モードＡ切替機構ＳＡ、モードＢ切替機構ＳＢを作動させることで、モードＡ従動ギヤ２４１、モードＢ従動ギヤ２４２、後退速従動ギヤ２４６の何れかからファイナル従動ギヤ５１に動力を取り出す。
【０１２４】
具体的には、モードＡ切替機構ＳＡのモードＡドグクラッチＣＡを係合し、モードＢ切替機構ＳＢを中立状態にすることで、モードＡ従動ギヤ２４１からモードＡ出力ギヤ２４９Ａを介してファイナル従動ギヤ５１に、モードＡでの車両前進方向の動力を取り出す。
【０１２５】
また、モードＡドグクラッチＣＡを解放しモードＢドグクラッチＣＢを係合することで、モードＢ従動ギヤ２４２からモードＢ出力ギヤ２４９Ｂを介してファイナル従動ギヤ５１に、モードＢでの車両前進方向の動力を取り出す。
【０１２６】
また、モードＡドグクラッチＣＡを解放し後退速ドグクラッチＣＲを係合することで、モードＡ従動ギヤ２４１から、後退速従動ギヤ２４６、モードＢ出力ギヤ２４９Ｂを介してファイナル従動ギヤ５１に、車両後退方向の動力を取り出す。
【０１２７】
このように構成された変速装置１０２において、エンジン１０５から発進デバイス２を介して入力軸２０３に伝達された動力は、入力軸２０３と同軸上に配置された遊星歯車機構２１０のキャリア２１５に伝達され、キャリア２１５を回転させる。
【０１２８】
キャリア２１５が回転すると、キャリア２１５に支持されたピニオンギヤ２１３からインターナルギヤ２１２とサンギヤ２１４に動力が分割して伝達される。インターナルギヤ２１２に伝達された動力は、ケーシング２１１を介して無段変速機構２２０の第１ディスク２２１に伝達される。サンギヤ２１４に伝達された動力は、モードＢ駆動軸２０４Ｂを介して無段変速機構２２０の第２ディスク２２２に伝達される。すなわち、遊星歯車機構２１０において、インターナルギヤ２１２側とサンギヤ２１４側とに動力が分割される（パワースプリットが行われる）。遊星歯車機構２１０は、本発明における動力分割機構を構成する。
【０１２９】
この動力分割（パワースプリット）が行われることで、第１ディスク２２１およびケーシング２１１と一体回転するモードＡ駆動軸２０４Ａを経て駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに伝達されるモードＡ動力伝達経路と、第２ディスク２２２と一体回転するモードＢ駆動軸２０４Ｂを経て駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに伝達されるモードＢ動力伝達経路とが形成される。
【０１３０】
このように、変速装置１０２は、エンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間にモードＡ動力伝達経路およびモードＢ動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構１０２Ａを備えている。モードＡ動力伝達経路は、本発明における第１動力伝達経路または第２動力伝達経路に対応する。モードＢ動力伝達経路は、本発明における第１動力伝達経路または第２動力伝達経路に対応する。
【０１３１】
モードＡ動力伝達経路を用いて変速を行う場合、サンギヤ２１４から第２ディスク２２２に伝達された動力は、第１ディスク２２１およびケーシング２１１を介してモードＡ駆動軸２０４Ａに合流する。また、モードＢ動力伝達経路を用いて変速を行う場合、インターナルギヤ２１２からケーシング２１１および第１ディスク２２１に伝達された動力は、第２ディスク２２２を介してモードＢ駆動軸２０４Ｂに合流する。
【０１３２】
このように、変速装置１０２は、モードＡ動力伝達経路を用いて変速を行う変速装置（モードＡ変速装置）と、モードＢ動力伝達経路を用いて変速を行う変速装置（モードＢ変速装置）と、を有するように構成されている。
【０１３３】
この動力分割（パワースプリット）型の変速装置１０２では、入力軸２０３の回転数が一定で無段変速機構２２０の変速比が変化した場合、サンギヤ２１４の回転数が増加するとインターナルギヤ２１２の回転数が減少し、サンギヤ２１４の回転数が減少するとインターナルギヤ２１２の回転数が増加する。
【０１３４】
また、変速装置１０２は、モードＡとモードＢの２つの走行モードを備えている。モードＡでは、モードＡ駆動ギヤ２３１とモードＡ従動ギヤ２４１の噛み合いにより変速を行い、モードＢでは、モードＢ駆動ギヤ２３２とモードＢ従動ギヤ２４２の噛み合いにより変速を行う。
【０１３５】
これらの、走行モードは、モードＡの変速比がモードＢの変速比よりも最も大きくなるように、各駆動ギヤと各従動ギヤのギヤ比が設定されている。言い換えると、モードＡが低速モードに対応し、モードＢが高速モードに対応する。したがって、これらの走行モードは、ギヤ対を切替えて段階的に変速比を変更する自動変速装置（ステップＡＴ）における変速段に相当する。
【０１３６】
また、この変速装置１０２では、車両前進時は、走行モードをモードＡとモードＢの間で切替えるとともに、各走行モードで無段変速機構２２０の変速比を変更することで、変速装置１０２の全体としての変速比を変更する。
【０１３７】
本実施例では、モードＡは、モードＡ駆動軸２０４Ａから駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに動力を伝達するモードＡ動力伝達経路を用いて形成される。また、モードＢは、モードＢ駆動軸２０４Ｂから駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒに動力を伝達するモードＢ動力伝達経路を用いて形成される。
【０１３８】
ここで、モードＡとモードＢとにおける各駆動ギヤと従動ギヤのギヤ比について説明する。前述したように、変速装置１０２では、入力軸２０３の回転数が一定で無段変速機構２２０の変速比が変化した場合、サンギヤ２１４の回転数が増加するとインターナルギヤ２１２の回転数が減少し、サンギヤ２１４の回転数が減少するとインターナルギヤ２１２の回転数が増加する。以下の説明では、インターナルギヤ２１２とサンギヤ２１４の速度比がｒ２とｒ１の間で変化するものとする。
【０１３９】
本実施例では、速度比がｒ２のときにモードＡ従動ギヤ２４１とモードＢ従動ギヤ２４２の回転数が一致（同期）するように、モードＢのギヤ比（モードＢ駆動ギヤ２３２とモードＢ従動ギヤ２４２のギヤ比）が設定されている。
【０１４０】
また、本実施例では、遊星歯車機構２１０がシングルピニオン型の遊星歯車機構であるため、モードＡを、モードＡ動力伝達経路を用いて形成することで、大きな動力伝達を要する車両の発進時において、無段変速機構２２０の動力伝達効率を最大にでき、かつ、変速装置１０２への入力負荷を最少にできる。
【０１４１】
上述のように構成された変速装置１０２は、制御ユニット３２０に電気的に接続されており、この制御ユニット３２０によって制御される。
【０１４２】
図７において、制御ユニット３２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備える図示しないマイクロコンピュータを含んで構成されている。
【０１４３】
制御ユニット３２０において、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
【０１４４】
制御ユニット３２０の入力側には、無段変速機構２２０に設けられた入力回転数センサ３２３、出力回転数センサ３２４、レバー変位センサ３２６が接続されている。
【０１４５】
また、制御ユニット３２０の入力側には、エンジン１０５に設けられたエンジン回転数センサ３２１、スロットル開度センサ３２５と、車両１００に設けられた車速センサ３２２が接続されている。
【０１４６】
入力回転数センサ３２３は、入力軸３の回転数を入力回転数として検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。出力回転数センサ３２４は、出力軸４の回転数を出力回転数として検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。レバー変位センサ３２６は、無段変速機構２２０のレバー２２３Ｂのレバー角度を検出することでローラ２２３の回転軸２２３Ａの傾斜角度を間接的に検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。レバー変位センサ３２６の検出信号は、制御ユニット３２０において無段変速機構２２０の変速比を算出するために用いられる。
【０１４７】
エンジン回転数センサ３２１は、エンジン１０５のエンジン回転数、すなわちクランク軸１の回転数を検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。
【０１４８】
車速センサ３２２は、車両１００Ａの車速を検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。車速センサ３２２は、例えば、駆動輪１０６Ｌ、１０６Ｒの回転数を検出し、この回転数に基づいて車速を検出する。
【０１４９】
スロットル開度センサ３２５は、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を検出し、検出信号を制御ユニット３２０に出力する。
【０１５０】
一方、制御ユニット３２０の出力側には、レバー駆動装置３２７、ドグクラッチ駆動装置３２８、３２９が電気的に接続されている。
【０１５１】
レバー駆動装置３２７は、制御ユニット３２０により電気的に制御される図示しないソレノイドバルブと油圧経路を備えており、ソレノイドバルブにより油圧経路を切替えることで、無段変速機構２２０のレバー２２３Ｂを駆動して変速比を変更する。なお、レバー駆動装置３２７は、モータを動力源とする電動式の駆動装置であってもよい。
【０１５２】
ドグクラッチ駆動装置３２８は、モードＡ切替機構ＳＡのモードＡドグクラッチＣＡを駆動することで、モードＡドグクラッチＣＡを係合状態または解放状態に切り替える。ドグクラッチ駆動装置３２８は、モードＡドグクラッチＣＡの被駆動側のドグＣＡＢを駆動側のドグＣＡＡに対して、係合方向に進動または解放方向に退動させる。
【０１５３】
ドグクラッチ駆動装置３２９は、モードＢ切替機構ＳＢのモードＢドグクラッチＣＢを駆動することで、モードＢドグクラッチＣＢを係合状態または解放状態に切り替える。ドグクラッチ駆動装置３２９は、モードＢドグクラッチＣＢの被駆動側のドグＣＢＢを駆動側のドグＣＢＡに対して進動また退動させることで、モードＢドグクラッチＣＢを係合状態または解放状態に切り替える。また、モードＢドグクラッチ駆動装置３２９は、モードＢ切替機構ＳＢの後退速ドグクラッチＣＲを駆動することで、後退速ドグクラッチＣＲを係合状態または解放状態に切り替える。
【０１５４】
ドグクラッチ駆動装置３２８、３２９は、油圧式または電気式の駆動装置であり、進動方向または退動方向の圧力を被駆動側のドグＣＡＢ、ＣＢＢに作用させることでこのドグＣＡＢ、ＣＢＢをそれぞれ駆動する。
【０１５５】
制御ユニット３２０は、エンジン回転数、車速、入力回転数、出力回転数、スロットル開度、レバー角度に基づいて、レバー駆動装置３２７、ドグクラッチ駆動装置３２８、３２９を制御することで、変速装置１０２の変速比を変更し、モードＡとモードＢの切替を行う。
【０１５６】
本実施例では、モードＢ切替機構ＳＢは、モードＢドグクラッチＣＢと後退速ドグクラッチＣＲとが一体となって移動することでシフト操作されるが、モードＢドグクラッチＣＢと後退速ドグクラッチＣＲとが別体で独立して移動してシフト操作されるようにしてもよい。
【０１５７】
また、本実施例では、モードＡとモードＢとの間で動力伝達経路を切り替えるとき、モードＡ切替機構ＳＡおよびモードＢ切替機構ＳＢは、モードＡドグクラッチＣＡおよびモードＢドグクラッチＣＢの両方が締結状態となる期間を経て、モードＡドグクラッチＣＡおよびモードＢドグクラッチＣＢの一方が締結状態となるように作動する。
【０１５８】
次に、変速装置１０２の動作について、車両の前進走行時と後退走行時に分けて説明する。
【０１５９】
（前進走行時の動作）
車両が前進する前進走行時において、車両が停止状態から発進するときは、変速装置１０２はモードＡが選択されて、無段変速機構２２０が最大減速状態となる。
【０１６０】
車両の発進後は、モードＡにおいて無段変速機構２２０が最大減速状態から最大増速状態まで変化することで、車速が増加する。
【０１６１】
無段変速機構２２０が最大増速状態まで変化した後、モードＢに切替えられる。その後、モードＢにおいて無段変速機構２２０が最大増速状態から最大減速状態まで変化することで、車速が更に増加する。
【０１６２】
ここで、モードＡからモードＢに切替を行う場合を例にして、走行モードを切替えるときの動作の概要について説明する。なお、この動作の詳細については後述する。
【０１６３】
走行モードをモードＡからモードＢに切替える際は、遊星歯車機構２１０の速度比がｒ２となって、モードＢ切替機構ＳＢのモードＢドグクラッチＣＢが同期している状態で、制御ユニット３２０がモードＢドグクラッチＣＢを係合する。このモード切替は、モードＢドグクラッチＣＢが同期した状態で行われるため、モードＢドグクラッチＣＢの係合時のショックを低減できる。
【０１６４】
その後、制御ユニット３２０が、モードＡ切替機構ＳＡのモードＡドグクラッチＣＡを解放する。このモード切替は、動力伝達力がモードＡドグクラッチＣＡからモードＢドグクラッチＣＢに移行してモードＡドグクラッチＣＡの動力伝達力が低下することで自動的に行われる、モードＡドグクラッチＣＡの解放時のショックを低減できる。
【０１６５】
また、モードＡ切替機構ＳＡとモードＢ切替機構ＳＢとが独立して制御される切替機構であるため、モードＢドグクラッチＣＢを適切なタイミングで係合してから、モードＡドグクラッチＣＡを適切なタイミングで解放できるため、走行モードの切替時に動力伝達が途切れるのを防止できる。
【０１６６】
（後退走行時の動作）
車両が後退する後退走行時は、モードＢ切替機構ＳＢにより後退速ドグクラッチＣＲが係合されることで、後退速従動ギヤ２４６がモードＢカウンタ軸２４０Ｂに締結される。また、後退速アイドラギヤ２４１ＡはモードＡカウンタ軸２４０Ａに対して遊転状態にされ、モードＢ従動ギヤ２４２はモードＢカウンタ軸２４０Ｂに対して遊転状態にされる。
【０１６７】
この状態では、モードＡ駆動軸２０４Ａの動力は、モードＡ駆動ギヤ２３１から後退速アイドラギヤ２４１Ａを経て後退速従動ギヤ２４６に伝達される。すなわち、変速装置１０２がモードＡ変速装置として動作する。
【０１６８】
なお、動力分割（パワースプリット）型の変速装置１０２では、全ての走行モードにおいて、動力がサンギヤ２１４側とインターナルギヤ２１２側に分割されるため、遊星歯車機構２１０を通過する動力または無段変速機構２２０を通過する動力は、エンジン１０５から入力軸２０３に入力された動力より小さくなる。このため、両方の走行モードにおいて、変速装置１０２の全体の動力伝達効率は、遊星歯車機構２１０の動力伝達効率と無段変速機構２２０の動力伝達効率の中間となり、高い動力伝達効率にすることができる。
【０１６９】
このように、本実施例の変速装置１０２は、インターナルギヤ２１２側のモードＡ変速装置と、サンギヤ２１４側のモードＢ変速装置を構成している。そして、これらのモードを切替えることにより、１つの遊星歯車機構２１０のみでモードＡとモードＢの２タイプの変速装置を使い分けることができる。また、モードＡとモードＢとにそれぞれ複数の変速段を設けることでパワースプリットモードを多段化できる。
【０１７０】
そして、モードＡとモードＢをさらに多段化することにより、変速装置１０２の変速比幅を広げることができ、全速度域で燃費を向上でき、変速品質を向上できる。
【０１７１】
また、遊星歯車機構２１０と無段変速機構２２０で動力を分担するため、遊星歯車機構２１０と無段変速機構２２０のそれぞれの大きさを小型化でき、耐久性を向上できる。この結果、装置の小型化を図りつつ、燃費と変速品質を向上できる。
【０１７２】
また、後退速従動ギヤ２４６をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに配置したことで、後退速従動ギヤ２４６の設けられていないモードＡカウンタ軸２４０Ａを軸方向に短縮できるため、変速装置１０２を小型化できる。
【０１７３】
また、後退速従動ギヤ２４６をモードＢカウンタ軸２４０Ｂに配置したことで、後退速従動ギヤ２４６の設けられていないモードＡカウンタ軸２４０Ａの慣性重量を低減できるため、モードの切替速度、すなわち変速速度を速くすることができる。
【０１７４】
また、モードＡカウンタ軸２４０ＡとモードＢカウンタ軸２４０Ｂとに、モードＡ従動ギヤ２４１、モードＢ従動ギヤ２４２を分散して配置している。これにより、モードＡカウンタ軸２４０ＡおよびモードＢカウンタ軸２４０Ｂを軸方向に短縮できるため、変速装置１０２を小型化できる。
【０１７５】
また、本実施例の変速装置１０２によれば、モードＢカウンタ軸２４０Ｂに後退速従動ギヤ２４６を設けたことで、後退速軸を廃止できるため、変速装置１０２を小型化できる。
【０１７６】
次に、モードＡからモードＢに切替を行う場合の動作の詳細について説明する。この動作は、第１実施例での低速モードから高速モードへの切替と同様に行われる。
【０１７７】
制御ユニット３２０は、モードＡドグクラッチＣＡのみを係合してモードＡ動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達するモードＡと、モードＢドグクラッチＣＢのみを係合してモードＢ動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達するモードＢとに切り替えを行う。
【０１７８】
本実施例では、制御ユニット３２０は、モードＡからモードＢに切替えを行う際に、無段変速機構２２０の幾何学的変速比を、モードＢドグクラッチＣＢが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作を行う。変速比制御動作の後、制御ユニット３２０は、モードＢドグクラッチＣＢを係合するクラッチ係合動作を行う。
【０１７９】
これにより、モードＢドグクラッチＣＢを同期した状態で、モードＢドグクラッチＣＢの被駆動側のドグＣＢＢが駆動側のドグＣＢＡに係合する。
【０１８０】
その後、制御ユニット３２０は、無段変速機構２２０の幾何学的変速比を、モードＡでの同期変速比からモードＢで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作を行う。これにより、モードＡドグクラッチＣＡによる動力伝達からモードＢドグクラッチＣＢによる動力伝達への移行が行われる。
【０１８１】
そして、制御ユニット３２０は、レシオスイープ動作の開始と同時にモードＡドグクラッチＣＡに解放方向（抜き方向）への操作圧力を付与するクラッチ解放動作を行う。
【０１８２】
これにより、モードＡドグクラッチＣＡの被駆動側のドグＣＡＢには、駆動側のドグＣＡＡから離れる方向への操作圧力が付与される。そして、操作圧力が動力伝達力を上回った際に、被駆動側のドグＣＡＢが駆動側のドグＣＡＡから抜けるため、モードＡドグクラッチＣＡが自動的に解放位置に移動する。
【０１８３】
モードＢからモードＡへの切替時は、上記と同様に変速比制御動作、クラッチ係合動作、レシオスイープ動作、クラッチ解放動作が実施される。
【０１８４】
このように本実施例の変速装置１０２によれば、エンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間にモードＡ動力伝達経路およびモードＢ高速動力伝達経路を並列に有する動力伝達機構１０２Ａを備えている。
【０１８５】
動力伝達機構１０２Ａには、モードＡ動力伝達経路とモードＢ動力伝達経路の少なくとも一方で無段階に変速を行う無段変速機構２２０が設けられている。
【０１８６】
また、モードＡ動力伝達経路にはモードＡドグクラッチＣＡが設けられ、モードＢ動力伝達経路にはモードＢドグクラッチＣＢが設けられている。
【０１８７】
制御ユニット３２０は、モードＡドグクラッチＣＡのみを係合して低速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達するモードＡと、モードＢドグクラッチＣＢのみを係合して高速動力伝達経路によりエンジン１０５とファイナル従動ギヤ５１との間で動力を伝達するモードＢとに切り替えを行う。
【０１８８】
本実施例では、制御ユニット３２０は、モードＡからモードＢに切替えを行う際に、まず、無段変速機構２２０の幾何学的変速比を、モードＢドグクラッチＣＢが係合可能な同期変速比に制御する変速比制御動作を行う。変速比制御動作の後、制御ユニット３２０は、モードＢドグクラッチＣＢを係合するクラッチ係合動作を行う。
【０１８９】
これにより、モードＡからモードＢへ切替える際に、無段変速機構２２０の幾何学的変速比を、モードＢドグクラッチＣＢが係合可能な同期変速比に制御することで、モードＢドグクラッチＣＢを同期した状態で係合できる。このため、モードＢドグクラッチＣＢの係合時のショックを低減することができる。
【０１９０】
その後、制御ユニット３２０は、無段変速機構２２０の幾何学的変速比を、モードＡでの同期変速比からモードＢで予測される予測同期変速比に漸次変化させるレシオスイープ動作を行う。
【０１９１】
これにより、モードＡドグクラッチＣＡとモードＢドグクラッチＣＢの両方が係合している状態で、モードＡドグクラッチＣＡによる動力伝達からモードＢドグクラッチＣＢによる動力伝達への移行をスムーズに行うことができる。モードＡドグクラッチＣＡによる動力伝達からモードＢドグクラッチＣＢによる動力伝達への移行することで、モードＡドグクラッチＣＡの動力伝達力が低下していく。
【０１９２】
そして、制御ユニット３２０は、レシオスイープ動作の開始と同時にモードＡドグクラッチＣＡに解放方向への操作圧力を付与するクラッチ解放動作を行う。
【０１９３】
これにより、モードＡドグクラッチＣＡの被駆動側のドグＣＡＢには、駆動側のドグＣＡＡから離れる方向への操作圧力が付与される。そして、この操作圧力が動力伝達力を上回った際に被駆動側のドグＣＡＢが駆動側のドグＣＡＡから抜けるため、モードＡドグクラッチＣＡを自動的に解放位置にスムーズに移動することができる。このため、モードＡドグクラッチＣＡの解放時のショックを大幅に低減できる。
【０１９４】
また、本実施例の変速装置１０２は、モードＡドグクラッチＣＡおよびモードＢドグクラッチＣＢがドグクラッチからなる。これにより、モード切替時のショックを低減しつつ、ドグクラッチからなるモードＡドグクラッチＣＡのドグＣＡＡ、ＣＬＢの噛み合い、およびモードＢドグクラッチＣＢのドグＣＢＡ、ＣＢＢの噛み合いにより、動力伝達損失のない効率的な動力伝達を行うことができる。
【０１９５】
また、本実施例の変速装置１０２において、モードＡドグクラッチＣＡ、モードＢドグクラッチＣＢは、歯基から歯先に向かって幅広となる逆テーパ状に形成されたドグＣＡＡ、ＣＡＢ、ＣＢＡ、ＣＢＢを有する。
【０１９６】
これにより、モードＡドグクラッチＣＡの被駆動側のドグＣＡＢの解放方向への操作圧力を操作圧力を適切に設定しておくことで、モードＡドグクラッチＣＡの動力伝達力の減少に応じた適切なタイミングで被駆動側のドグＣＡＢを解放位置に自動的に移動させることができる。
【０１９７】
また、本実施例の変速装置１０２は、無段変速機構２２０が、軸方向に対向する一対の第１ディスク２２１および第２ディスク２２２と、この第１ディスク２２１と第２ディスク２２２とに接触するローラ２２３とを有し、ローラ２２３の回転軸２２３Ａの傾斜角度を変更することで変速比を変更する。
【０１９８】
これにより、無段変速機構２２０で発生する滑りによってモード切替時のショックをさらに低減できる。
【０１９９】
また、本実施例の変速装置１０２は、エンジン１０５の動力を分割して無段変速機構２２０に伝達する遊星歯車機構２１０を備える。モードＡ動力伝達経路またはモードＢ動力伝達経路の一方は、遊星歯車機構２１０を経由した動力をファイナル従動ギヤ５１に伝達する。モードＡ動力伝達経路またはモードＢ動力伝達経路の他方は、遊星歯車機構２１０を経由しない動力をファイナル従動ギヤ５１に伝達する。
【０２００】
これにより、モード切替時のモードＡドグクラッチＣＡ、モードＢドグクラッチＣＢへの荷重を動力分割によって逃がすことができ、モード切替時のショックをさらに低減できる。
【０２０１】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０２０２】
１０，２２０...無段変速機構、１１...入力ディスク（一対のディスク）、１２...出力ディスク（一対のディスク）、１３...ローラ、２０...遊星歯車機構、５１...ファイナル従動ギヤ（動力取出部材）、１０１，１０２...変速装置、１０１Ａ，１０２Ａ...動力伝達機構、１０５...エンジン（動力源）、１２０，３２０...制御ユニット、２１０...遊星歯車機構（動力分割機構）、２２１...第１ディスク（一対のディスク）、２２２...第２ディスク（一対のディスク）、２２３...ローラ、ＣＡ...モードＡドグクラッチ（第１クラッチ、第２クラッチ）、ＣＡＡ，ＣＡＢ，ＣＢＡ，ＣＢＢ，ＣＨＡ，ＣＨＢ，ＣＬＡ，ＣＬＢ...ドグ、ＣＢ...モードＢドグクラッチ（第１クラッチ、第２クラッチ）、ＣＨ...高速ドグクラッチ（第１クラッチ、第２クラッチ）、ＣＬ...低速ドグクラッチ（第１クラッチ、第２クラッチ）
【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５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図６】
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【図７】
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