(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の可変径プーリと第２の可変径プーリとの間に入力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された入力側の無段変速機構と、
第３の可変径プーリと前記第２の可変径プーリに対し一体回転するように結合された第４の可変径プーリとの間に出力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された出力側の無段変速機構と、
前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された中間クラッチと、を備える無段変速装置であって、
前記第３の可変径プーリの出力経路上に配置された出力伝動軸と、
前記出力伝動軸に装着された主伝動ギヤと、
前記第４の可変径プーリの出力経路上に配置されるとともに前記主伝動ギヤに回転伝動する副伝動ギヤと、
前記第３の可変径プーリおよび前記主伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された一方の後段クラッチと、
前記第４の可変径プーリおよび前記副伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された他方の後段クラッチと、をさらに備え、
前記中間クラッチの前記接続状態下で前記第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素および前記出力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリおよび前記第４の可変径プーリへと並列に伝達しつつ変速するとともに、前記一方の後段クラッチを前記遮断状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記接続状態にして、前記第４の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記副伝動ギヤを介し前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力し、
前記中間クラッチの前記遮断状態下で前記第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、前記第１の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに前記第４の可変径プーリから前記出力側の無端伝動要素を介して前記第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速するとともに、前記一方の後段クラッチを前記接続状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記遮断状態にして、前記第３の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力することを特徴とする無段変速装置。
【請求項２】
前記中間クラッチを前記遮断状態と前記接続状態とに切替え制御する切換え制御手段をさらに備え、
前記切換え制御手段は、前記第１ないし第４の可変径プーリのそれぞれの有効径が前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を同一変速比にするように制御されていることを条件に、前記中間クラッチの前記遮断状態から前記接続状態への切換えを許可することを特徴とする請求項１に記載の無段変速装置。
【請求項３】
車両の原動機と駆動車輪との間に設けられる無段変速装置であって、
第１の可変径プーリと第２の可変径プーリとの間に入力側の無端伝動要素を掛け渡して構成され、前記原動機からの回転動力を前記第１の可変径プーリに入力する入力側の無段変速機構と、
第３の可変径プーリと前記第２の可変径プーリに対し一体回転するように結合された第４の可変径プーリとの間に出力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された出力側の無段変速機構と、
前記原動機および前記第１の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された発進クラッチと、
前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された中間クラッチと、
前記駆動車輪に動力伝達可能な出力伝動軸と、
前記出力伝動軸に装着された主伝動ギヤと、
前記第４の可変径プーリの出力経路上に配置されるとともに前記主伝動ギヤに回転伝動する副伝動ギヤと、
前記第３の可変径プーリおよび前記主伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された一方の後段クラッチと、
前記第４の可変径プーリおよび前記副伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された他方の後段クラッチと、を備え、
前記中間クラッチの前記接続状態下では、前記一方の後段クラッチを前記遮断状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記接続状態にし、前記第１ないし第４の可変径プーリのそれぞれの有効径を前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を同一変速比にするように制御するとともに、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素および前記出力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリおよび前記第４の可変径プーリへと並列に動力伝達させる一方、前記第４の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記副伝動ギヤを介し前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力し、
前記中間クラッチの前記遮断状態下では、前記一方の後段クラッチを前記接続状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記遮断状態にし、前記第１の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに前記第４の可変径プーリから前記出力側の無端伝動要素を介して前記第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速して、前記第３の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力することを特徴とする無段変速装置。
【請求項４】
前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を前記車両の車速およびアクセル開度に基づいて制御する変速制御手段と、
前記中間クラッチを前記遮断状態と前記接続状態とに切替え制御する切換え制御手段と、をさらに備え、
前記切換え制御手段は、前記車両の前記車速および前記アクセル開度をパラメータとするマップに基づいて前記中間クラッチを前記接続状態と前記遮断状態とに切換え制御することを特徴とする請求項３に記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速装置に関し、特に、複数の無段変速機構を備え、各無段変速機構間の動力伝達経路を切換えつつ変速を行う無段変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される無段変速機（Continuously Variable Transmission：ＣＶＴ）においては、伝動ベルトやチェーン等の無端伝動要素が巻き掛けられた有効径が可変の一対の油圧シーブ（プーリ）を備えた無段変速機が知られている。この種の従来の無段変速機としては、ロー状態のときにはプライマリプーリの溝幅Ｗｐが広く、セカンダリプーリの溝幅Ｗｓが狭くなり、変速比が大きくなるとともに、オーバドライブ状態のときにはプライマリプーリの溝幅Ｗｐが狭く、セカンダリプーリの溝幅Ｗｓが広くなり、変速比が小さくなるように制御される（段落０００４、図２、図３参照）ものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の無段変速機には複数の無段変速機構を用いたものもあった（特許文献２、３参照）。このうち、特許文献２に記載の無段変速機は、２つの無段変速機構を用いてこれを独立に制御し、独立に別々の車輪を動かすようにしてデファレンシャル機構を省略可能としたものである（第３頁左上欄１５行目〜２０行目参照）。
【０００４】
また、特許文献３に記載のものは、入力軸１０の回転を、その一端に回動可能に軸支した出力軸２４に対し、入力側プーリ、中間軸、出力軸を介して伝達するものである（第６頁左欄６行目〜右欄３６行目、図１、図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２０７６６２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２５７３３０号公報
【特許文献３】特開２０００−８８０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両に用いる変速機、特に、大型車両用の変速機は、発進時等に大トルクの伝達が行われるため、この大トルクの伝達に耐え得る強度が要求される。一方、車両全般において燃費向上が要求されるところ、大量の燃料を消費する大型車両にあっては特にその要求が強い。大型車両の燃費向上には高速走行時の燃費向上が有効であるが、その実現には変速比レンジ（レシオレンジ、変速比幅）が広いことが要求される。
【０００７】
このような要求に対し、上述した従来の無段変速機のうち、特許文献２に記載のものは、２組の自動変速機構のそれぞれの出力軸を別々の車輪に連結してこれら車輪を個別に駆動するものであって、一方の無段変速機構に入力した回転動力を他方の無段変速機構へと並列に伝達して一対の車輪の駆動軸へと出力するものではなかった。このため、従来の無段変速機は、２組の無段変速機構による負荷の分散には限界があり、無端伝動要素の強度上の制約から負荷が大きい大型車両等の自動変速機への適用が困難であるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献３に記載のものは、例えば、入力側プーリの溝幅を狭め、変速側プーリ板の溝幅を広げることで、入力側プーリの回転は一度増速されて中間プーリに伝達し、さらに増速されて変速側プーリに伝達される。すなわち、この従来の無段変速機は、実質的には入力側プーリ、中間プーリおよび変速側プーリの３つのプーリを経由した変速機構で実現されていた。このため、従来は、変速比のレンジ拡張には限界があり、燃費も充分に低減できないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の課題を解決すべくなされたものであり、複数の無段変速機構を用いて負荷に対する強度を高めつつ変速比レンジも拡張でき、大型車両等にも適用可能でかつ燃費向上も図れる無段変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る無段変速機は、上記目的達成のため、第１の可変径プーリと第２の可変径プーリとの間に入力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された入力側の無段変速機構と、第３の可変径プーリと前記第２の可変径プーリに対し一体回転するように結合された第４の可変径プーリとの間に出力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された出力側の無段変速機構と、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された中間クラッチと、を備え、前記中間クラッチの前記接続状態下で前記第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素および前記出力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリおよび前記第４の可変径プーリへと並列に伝達しつつ変速して、前記第４の可変径プーリから出力し、前記中間クラッチの前記遮断状態下で前記第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、前記第１の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに前記第４の可変径プーリから前記出力側の無端伝動要素を介して前記第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速して、前記第３の可変径プーリから出力することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係る無段変速機は、前記第３の可変径プーリの出力経路上に配置された出力伝動軸と、前記出力伝動軸に装着された主伝動ギヤと、前記第４の可変径プーリの出力経路上に配置されるとともに前記主伝動ギヤに回転伝動する副伝動ギヤと、前記第３の可変径プーリおよび前記主伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された一方の後段クラッチと、前記第４の可変径プーリおよび前記副伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された他方の後段クラッチと、をさらに備え、前記中間クラッチの前記接続状態下で、前記一方の後段クラッチを前記遮断状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記接続状態にして、前記第４の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記副伝動ギヤを介し前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力し、前記中間クラッチの前記遮断状態下では、前記一方の後段クラッチを前記接続状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記遮断状態にして、前記第３の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力する構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る無段変速機は、前記中間クラッチを前記遮断状態と前記接続状態とに切替え制御する切換え制御手段をさらに備え、前記切換え制御手段は、前記第１ないし第４の可変径プーリのそれぞれの有効径が前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を同一変速比にするように制御されていることを条件に、前記中間クラッチの前記遮断状態から前記接続状態への切換えを許可する構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る無段変速機は、上記目的達成のため、車両の原動機と駆動車輪との間に設けられる無段変速装置であって、第１の可変径プーリと第２の可変径プーリとの間に入力側の無端伝動要素を掛け渡して構成され、前記原動機からの回転動力を前記第１の可変径プーリに入力する入力側の無段変速機構と、第３の可変径プーリと前記第２の可変径プーリに対し一体回転するように結合された第４の可変径プーリとの間に出力側の無端伝動要素を掛け渡して構成された出力側の無段変速機構と、前記原動機および前記第１の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された発進クラッチと、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された中間クラッチと、前記駆動車輪に動力伝達可能な出力伝動軸と、前記出力伝動軸に装着された主伝動ギヤと、前記第４の可変径プーリの出力経路上に配置されるとともに前記主伝動ギヤに回転伝動する副伝動ギヤと、前記第３の可変径プーリおよび前記主伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された一方の後段クラッチと、前記第４の可変径プーリおよび前記副伝動ギヤの間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された他方の後段クラッチと、を備え、前記中間クラッチの前記接続状態下では、前記一方の後段クラッチを前記遮断状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記接続状態にし、前記第１ないし第４の可変径プーリのそれぞれの有効径を前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を同一変速比にするように制御するとともに、前記第１の可変径プーリおよび前記第３の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素および前記出力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリおよび前記第４の可変径プーリへと並列に動力伝達させる一方、前記第４の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記副伝動ギヤを介し前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力し、前記中間クラッチの前記遮断状態下では、前記一方の後段クラッチを前記接続状態にしつつ前記他方の後段クラッチを前記遮断状態にし、前記第１の可変径プーリから前記入力側の無端伝動要素を介して前記第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに前記第４の可変径プーリから前記出力側の無端伝動要素を介して前記第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速して、前記第３の可変径プーリから前記主伝動ギヤおよび前記出力伝動軸に変速後の回転動力を出力することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明に係る無段変速機は、前記入力側の無段変速機構および前記出力側の無段変速機構を前記車両の車速およびアクセル開度に基づいて制御する変速制御手段と、前記中間クラッチを前記遮断状態と前記接続状態とに切替え制御する切換え制御手段と、をさらに備え、前記切換え制御手段は、前記車両の前記車速および前記アクセル開度をパラメータとするマップに基づいて前記中間クラッチを前記接続状態と前記遮断状態とに切換え制御する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の無段変速機構を用いて負荷に対する強度を高めつつ変速比レンジも拡張でき、大型車両等にも適用可能でかつ燃費向上も図れる無段変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置を有する車両の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置における変速制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置の変速制御に用いる変速制御マップにおける設定分布を示すグラフであり、縦軸はアクセル開度を、横軸は車速を表している。
【図４】本発明の一実施の形態に係る変速制御装置における変速制御プログラムの変速制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置の動力並列伝達時の動作を示す概略構成図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る無段変速装置の動力直列伝達時の動作を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、エンジン１１に発進クラッチ１２を介して接続される無段変速装置１３を有し、この無段変速装置１３の出力側は、プロペラシャフト１５に連結されている。
【００１９】
この構造により、原動機であるエンジン１１の回転は、発進クラッチ１２、無段変速装置１３を介してプロペラシャフト１５に伝達されるように構成される。そして、プロペラシャフト１５にはディファレンシャル１６を介して一対のアクスルシャフト１７が接続される。ここで、プロペラシャフト１５は、エンジン１１の出力をディファレンシャル１６に伝える軸であり、ディファレンシャル１６は、プロペラシャフト１５からの動力を両アクスルシャフト１７に分けて伝える差動装置である。そして各アクスルシャフト１７は、ディファレンシャル１６によって分けられた動力を駆動車輪１０ａ，１０ｂに伝える軸である。
【００２０】
本実施の形態において、無段変速装置１３は、入力側のベルト式無段変速機（以下、入力側ＣＶＴという）３０ａと出力側のベルト式無段変速機（以下、出力側ＣＶＴという）３０ｂを備えている。入力側ＣＶＴ３０ａは、プライマリプーリ（入力側プーリ）３１とセカンダリプーリ（出力側プーリ）３２との間にＶ字型断面の無端ベルト３６ａを掛け渡して構成される。プライマリプーリ３１は、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体３１ａと、軸方向に移動不能な固定側プーリ半体３１ｂとを備える。プライマリプーリ３１の可動側プーリ半体３１ａは、例えば油圧シリンダ（入力側シリンダ）３１ｃに導入される油圧（入力側シリンダ圧）により、軸方向に移動可能に構成される。
【００２１】
可動側プーリ半体３１ａと固定側プーリ半体３１ｂは同軸に設けられて、回転中心から径方向外側に向かうにしたがって、互いの間隔が拡大するように構成される。これにより、可動側プーリ半体３１ａが軸方向に移動すると、可動側プーリ半体３１ａと固定側プーリ半体３１ｂの間隔が変化し、無端ベルト３６ａの幅に相当する位置が径方向にずれて、無端ベルト３６ａがプライマリプーリ３１に巻き掛かる部分の回転半径が変化するように構成される。
【００２２】
一方、セカンダリプーリ３２は、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体３２ａと、軸方向に移動不能な固定側プーリ半体３２ｂとを備える。セカンダリプーリ３２の可動側プーリ半体３２ａは、例えば油圧シリンダ（出力側シリンダ）３２ｃに導入される油圧（出力側シリンダ圧）により、軸方向に移動可能に構成される。
【００２３】
可動側プーリ半体３２ａと固定側プーリ半体３２ｂは同軸に設けられて、回転中心から径方向外側に向かうにしたがって、互いの間隔が拡大するように構成される。これにより、可動側プーリ半体３２ａが軸方向に移動すると、可動側プーリ半体３２ａと固定側プーリ半体３２ｂの間隔が変化し、無端ベルト３６ａの幅に相当する位置が径方向にずれて、その無端ベルト３６ａがセカンダリプーリ３２に巻き掛かる部分の回転半径が変化するように構成される。
【００２４】
同様に、出力側ＣＶＴ３０ｂは、プライマリプーリ（入力側プーリ）３３とセカンダリプーリ（出力側プーリ）３４との間にＶ字型断面の無端ベルト３６ｂを掛け渡して構成される。プライマリプーリ３３は、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体３３ａと、軸方向に移動不能な固定側プーリ半体３３ｂとを備える。プライマリプーリ３３の可動側プーリ半体３３ａは、例えば油圧シリンダ（入力側シリンダ）３３ｃに導入される油圧（入力側シリンダ圧）により、軸方向に移動可能に構成される。
【００２５】
可動側プーリ半体３３ａと固定側プーリ半体３３ｂは同軸に設けられて、回転中心から径方向外側に向かうにしたがって、互いの間隔が拡大するように構成される。これにより、可動側プーリ半体３３ａが軸方向に移動すると、可動側プーリ半体３３ａと固定側プーリ半体３３ｂの間隔が変化し、無端ベルト３６ｂの幅に相当する位置が径方向にずれて、無端ベルト３６ｂがプライマリプーリ３３に巻き掛かる部分の回転半径が変化するように構成される。
【００２６】
一方、セカンダリプーリ３４は、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体３４ａと、軸方向に移動不能な固定側プーリ半体３４ｂとを備える。セカンダリプーリ３４の可動側プーリ半体３４ａは、例えば油圧シリンダ（出力側シリンダ）３４ｃに導入される油圧（出力側シリンダ圧）により、軸方向に移動可能に構成される。
【００２７】
可動側プーリ半体３４ａと固定側プーリ半体３４ｂは同軸に設けられて、回転中心から径方向外側に向かうにしたがって、互いの間隔が拡大するように構成される。これにより、可動側プーリ半体３４ａが軸方向に移動すると、可動側プーリ半体３４ａと固定側プーリ半体３４ｂの間隔が変化し、無端ベルト３６ｂの幅に相当する位置が径方向にずれて、その無端ベルト３６ｂがセカンダリプーリ３４に巻き掛かる部分の回転半径が変化するように構成される。
【００２８】
無段変速装置１３において、出力側ＣＶＴ３０ｂは、セカンダリプーリ３４が結合軸３７により入力側ＣＶＴ３０ａのセカンダリプーリ３２に結合される。これにより、セカンダリプーリ３４はセカンダリプーリ３２に対して一体回転可能となっている。また、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１と出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３との間には、両者の間を接続状態と遮断状態とに切換え可能な中間クラッチ４１が介装されている。
【００２９】
上述した入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂを備える無段変速装置１３は、発進クラッチ１２が接続状態に制御されている状態で、エンジン１１の出力軸１１ａから入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１の入力軸１３ａへと回転動力が入力される。入力側ＣＶＴ３０ａは、その入力軸１３ａから導入された回転動力によるプライマリプーリ３１の回転を、その出力軸へ伝達する。また、入力側ＣＶＴ３０ａは、プライマリプーリ３１へ導入された上記回転動力を、無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２から、その出力軸である結合軸３７へ伝達するものである。そして、無端ベルト３６ａのプライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２に巻き掛かる部分の回転半径が変化するような構造により、その変速比を無段階で変化させるものである。
【００３０】
また、無段変速装置１３において、出力側ＣＶＴ３０ｂは、中間クラッチ４１が接続状態に切換えられている状態で、プライマリプーリ３３へ導入された上記回転動力を無端ベルト３６ｂを介してセカンダリプーリ３４から出力するものである。そして、無端ベルト３６ｂのプライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４に巻き掛かる部分の回転半径が変化するような構造により、その変速比を無段階で変化させるものである。
【００３１】
上記構成を有する無段変速装置１３は、中間クラッチ４１の接続状態下で入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１にエンジン１１からの回転動力が入力されるときには、該回転動力を、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１および出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３から入力側の無端ベルト３６ａおよび出力側の無端ベルト３６ｂを介して入力側ＣＶＴ３０ａのセカンダリプーリ３２および出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４へと並列に伝達しつつ変速して、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４から出力するようになっている。
【００３２】
これに対し、中間クラッチ４１の遮断状態下で入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１にエンジン１１からの回転動力が入力されるときには、該回転動力を、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１から入力側の無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２に伝達しつつ変速し、さらに出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４から出力側の無端ベルト３６ａを介してプライマリプーリ３３へと直列に伝達しつつ変速して、該プライマリプーリ３３から出力するようになっている。以下、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１から無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２に伝達しつつ行う上記変速を前段変速と呼び、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４から無端ベルト３６ａを介してプライマリプーリ３３へと直列に伝達しつつ行う変速を後段変速と呼ぶものとする。
【００３３】
このように、本実施の形態の無段変速装置１３においては、入力側の無段変速機構であるＣＶＴ３０ａは、第１の可変径プーリであるプライマリプーリ３１と第２の可変径プーリであるセカンダリプーリ３２との間に入力側の無端伝動要素である無端ベルト３６ａを掛け渡して構成されている。出力側の無段変速機構であるＣＶＴ３０ｂは、第３の可変径プーリであるプライマリプーリ３３と、入力側の無段変速機構の第２の可変径プーリであるセカンダリプーリ３２に対し一体回転するように結合された第４の可変径プーリであるセカンダリプーリ３４との間に出力側の無端伝動要素である無端ベルト３６ｂを掛け渡して構成されている。
【００３４】
そして、この無段変速装置１３においては、中間クラッチ４１の接続状態下で第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、第１の可変径プーリおよび第３の可変径プーリから入力側の無端伝動要素および出力側の無端伝動要素を介して第２の可変径プーリおよび第４の可変径プーリへと並列に伝達しつつ変速して、第４の可変径プーリから出力し、中間クラッチ４１の遮断状態下で第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、第１の可変径プーリから入力側の無端伝動要素を介して第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに第４の可変径プーリから出力側の無端伝動要素を介して第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速して、第３の可変径プーリから出力するようになっている。
【００３５】
図１に示す車両１０は、無段変速装置１３の後段に、出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３の出力経路上に配置された出力伝動軸５１と、出力伝動軸５１に装着された主伝動ギヤ５３と、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４の出力経路上に配置されるとともに主伝動ギヤ５３に直接又は間接的に回転伝動する、例えばアイドラを介して回転伝動する副伝動ギヤ５４とが設けられている。出力伝動軸５１は、駆動車輪１０ａ，１０ｂを駆動するプロペラシャフト１５に対して一体回転可能に結合されている。また、無段変速装置１３の後段は、出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３および主伝動ギヤ５３の間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された後段クラッチ４２と、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４および副伝動ギヤ５４の間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された後段クラッチ４３とを備えている。
【００３６】
無段変速装置１３の後段に上記機構を有する車両１０は、無段変速装置１３の中間クラッチ４１の接続状態下で、一方の後段クラッチ４２を遮断状態にしつつ他方の後段クラッチ４３を接続状態にして、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４から主伝動ギヤ５３および副伝動ギヤ５４を介し出力伝動軸５１に変速後の回転動力を出力するようになっている。また、車両１０は、上記中間クラッチ４１の遮断状態下では、一方の後段クラッチ４２を接続状態にしつつ他方の後段クラッチ４３を遮断状態にして、出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３から主伝動ギヤ５３および出力伝動軸５１に変速後の回転動力を出力するようになっている。
【００３７】
車両１０において、発進クラッチ１２、中間クラッチ４１、後段クラッチ４２、後段クラッチ４３を接断させる油圧シリンダ１２ａ，４１ａ，４２ａ，４３ａ（図２参照）は、図１には図示していないこれら各クラッチのハウジング内にそれぞれ設けられる。また、車両１０は、電動モータ６１、オイルポンプ６２、油圧制御装置６３、変速制御ＥＣＵ７０およびエンジンＥＣＵ８０を備えている。この車両１０では、電動モータ６１あるいはエンジン１１によりオイルポンプ６２を駆動することにより上記油圧シリンダ１２ａ，４１ａ，４２ａ，４３ａ、および上述した無段変速装置１３の各油圧シリンダ３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３４ｃに導入する油圧を発生させ、その発生した油圧を油圧制御装置６３がシリンダ毎に制御する。
【００３８】
図２に示すように、本実施の形態において、油圧制御装置６３、変速制御ＥＣＵ７０およびエンジンＥＣＵ８０は、無段変速装置１３の変速制御装置１００を構成している。変速制御装置１００には、さらに、変速制御ＥＣＵ７０と油圧制御装置６３間の制御情報の送受を行う入出力回路７５、油圧制御装置６３と油圧配管６３ａ，６３ｂによりそれぞれ接続される油圧シリンダ３１ｃ〜３４ｃ，１２ａ，４１ａ〜４３ａ、車速を検知する車速センサ９１、図示しないアクセルの踏込み量に応じてエンジンＥＣＵ８０により制御されるアクセル開度を検知するアクセル開度センサ９２が含まれる。
【００３９】
変速制御ＥＣＵ７０は、図２に典型例で例示するように、入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｏ）７１、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央制御部）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３、ＲＯＭ（Read Only Memory）７４を含むコンピュータ構成のものである。変速制御ＥＣＵ７０は、ＣＡＮ通信路を介してエンジンＥＣＵ８０と、車速センサ９１およびアクセル開度センサ９２と接続されている。
【００４０】
変速制御ＥＣＵ７０において、ＲＯＭ７４には、無段変速装置１３の変速制御を行う変速制御プログラムと、その変速制御に用いる変速制御マップが格納されている。変速制御マップは、車両１０の車速とアクセル開度をパラメータとして入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間の動力伝達経路と変速態様を関連付けたデータである。
【００４１】
変速制御ＥＣＵ７０において、ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７４に格納された変速制御プログラムおよび変速制御マップデータをＲＡＭ７３の作業領域に移し、変速制御プログラムを起動して変速制御マップデータに基づく無段変速装置１３の動力伝達経路の切換えと変速の制御を行う。具体的に、ＣＰＵ７２は、車速センサ９１の検知出力とアクセル開度センサ９２の検知出力を入出力インターフェース回路７１を介してＣＡＮ通信路から取込み、上記両検知出力からそれぞれ算出した車両１０の車速とアクセル開度に応じて変速制御マップ上の設定となるように入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂの動力伝達経路の切換えと変速の制御を行う。
【００４２】
上記切換えの制御について、ＣＰＵ７２は、油圧制御装置６３から油圧シリンダ４１ａ，４２ａ，４３ａに供給する油圧を制御してそれぞれ対応する中間クラッチ４１、後段クラッチ４２、後段クラッチ４３を接続状態または切断状態に制御（接断制御）する。また、上記変速の制御について、ＣＰＵ７２は、油圧制御装置６３から油圧シリンダ３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３４ｃに供給する油圧を制御してそれぞれ対応する入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１，セカンダリプーリ３２、出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３，セカンダリプーリ３４の各可動側プーリ半体３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａをそれぞれ軸方向に移動させ、これにより、対応する固定側プーリ半体３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとの間隔を調整する。
【００４３】
このように、変速制御ＥＣＵ７０は、本実施の形態に係る無段変速装置１３の中間クラッチ４１，後段クラッチ４２，４３を遮断状態と接続状態とに切換える切換え制御手段を構成する。また、変速制御ＥＣＵ７０は、無段変速装置１３における入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂの動力伝達経路の切換えと変速を車両１０の車速およびアクセル開度に基づいて制御する変速制御手段を構成する。
【００４４】
本実施の形態において、変速制御装置１００における変速制御ＥＣＵ７０のＲＯＭ７４に格納される変速制御マップは、車速とアクセル開度をパラメータとする入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂの動力伝達態様および変速態様の関連付け（組合せ）に関して、例えば、図３に示すような設定分布を有する。
【００４５】
図３において、四角形で示す設定値Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２およびＰ５は、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂとで回転動力を並列に伝達する動作点（運転条件）を示し、三角形で示す設定値Ｐ３，Ｐ４は、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂとで回転動力を直列に伝達する動作点を示している。なお、図３の例では、代表的な動作点の分布を例示したものであり、実際には、多数の動作点が存在していることはいうまでもない。
【００４６】
図３に示すように、設定値Ｐ０〜Ｐ２に着目すると、本実施の形態では、車速が０から規定値以下の低速の場合、例えば車速がＶ１からＶ２近傍の車速領域においては入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間で回転動力を並列に伝達する設定となっている。設定値Ｐ３とＰ４に着目すると、その後、車速が規定値以上かつアクセル開度が規定値以下となった場合、例えばＶ３近傍からＶ５近傍までの高速領域においては、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間で回転動力を直列に伝達する設定となっている。さらに、設定値Ｐ５に着目すると、車速がＶ３近傍を超える高速領域であっても、アクセル開度が規定値以上の場合には入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間の動力伝達を直列に伝達する状態から並列に伝達する状態に戻す設定となっている。設定値Ｐ５は、高速領域で例えばアクセルを急にかつ強く踏むなどによってトルク不足が発生する状況等を考慮して設定されたものである。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る変速制御装置１００における無段変速装置１３の変速制御について図４に示すフローチャートを参照して説明する。この変速制御は、変速制御ＥＣＵ７０がＲＯＭ７４から上記変速制御マップとともにＲＡＭ７３の作業領域に移した上記変速制御プログラム（図３参照）に従って実施する。
【００４８】
図４における無段変速装置１３の変速制御が開始されると、変速制御ＥＣＵ７０（ＣＰＵ７２）は、車速センサ９１の検知出力をＣＡＮ通信路から入出力インタフェース回路７１を通じて取り込むとともに（ステップＳ１）、同じくＣＡＮ通信路から入出力インタフェース回路７１を通じてアクセル開度センサ９２の検知出力を取り込む（ステップＳ２）。
【００４９】
次に、変速制御ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ１で取り込んだ車速センサ９１の検知出力から車速を算出するとともに、上記ステップＳ２で取り込んだアクセル開度センサ９２の検知出力からアクセル開度を算出する。さらに、変速制御ＥＣＵ７０は、算出した車速およびアクセル開度をキーに変速制御マップ上の当該車速およびアクセル開度に対応する設定値を参照する（ステップＳ３）。
【００５０】
引き続き、変速制御ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ３で参照して上記設定値に基づいて入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間の動力伝達経路の切換え条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理においては、上記ステップＳ３で上記両検出値から算出した車速とアクセル開度を上記ステップＳ３で参照した変速制御マップ上の設定値と照合し、算出した車速が予め設定された規定値を超えるか否か、算出したアクセル開度が予め設定した規定値を超えるか否か等の判断結果に基づいて上記切換え条件が成立したか否かが判定される。
【００５１】
上記判定処理において、動力伝達経路の切換え条件が成立していないと判定された場合（ステップＳ４でＮＯ）、変速制御ＥＣＵ７０は、上記ステップＳ３で参照した設定値に基づいて入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂの変速の制御を行い（ステップＳ５）、その後、ステップＳ１以降の処理を続行する。
【００５２】
これに対し、上記動力伝達経路の切換え条件が成立したと判定された場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、変速制御ＥＣＵ７０は、動力伝達経路の切換え方向が並列から直列か、直列から並列かを判定する（ステップＳ６）。
【００５３】
ここで、動力伝達経路の切換え方向が並列から直列であると判定された場合（ステップＳ６で並列→直列）、変速制御ＥＣＵ７０は、油圧制御装置６３から油圧シリンダ４１ａ，４２ａ，４３ａに供給する油圧を制御し、中間クラッチ４１を接続状態から遮断状態に切換えるとともに、後段クラッチ４２を遮断状態から接続状態に切換え、かつ、後段クラッチ４３を接続状態から遮断状態に切換える（ステップＳ８）。この動力伝達経路の切換え制御により、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂは、例えば、図６に示すように、入力軸１３ａからの回転動力を直列に伝達して出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３の出力軸から出力伝動軸５１へと出力する状態に切換えられることとなる。その後、変速制御ＥＣＵ７０は、ステップＳ１以降の処理を続行する。
【００５４】
これに対し、動力伝達経路の切換え方向が直列から並列であると判定された場合（ステップＳ６で直列→並列）、変速制御ＥＣＵ７０は、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂが回転動力を直列に伝達可能な状態を保ったうえで互いの変速比を同一変速比に制御する（ステップＳ７）。ここで、変速制御ＥＣＵ７０は、油圧制御装置６３から油圧シリンダ３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３４ｃに供給する油圧を制御し、各可動側プーリ半体３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａと対応する各固定側プーリ半体３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとの間隔をそれぞれ調整することにより入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂを同一変速比に制御する。
【００５５】
上記ステップＳ７での変速制御により入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂが同一変速比に制御された後、変速制御ＥＣＵ７０は、油圧制御装置６３から油圧シリンダ４１ａ，４２ａ，４３ａに供給する油圧を制御し、中間クラッチ４１を遮断状態から接続状態に切換えるとともに、後段クラッチ４２を接続状態から遮断状態に切換え、かつ、後段クラッチ４３を遮断状態から接続状態に切換える（ステップＳ８）。この切換え制御により、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂは、例えば、図５に示すように、入力軸１３ａからの回転動力を並列に伝達して出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４の出力軸から副伝動ギヤ５４へと出力する状態に切換えられることとなる。その後、変速制御ＥＣＵ７０は、ステップＳ１以降の処理を続行する。
【００５６】
次に、変速制御ＥＣＵ７０の制御に基づく無段変速装置１３の動作について図５および図６を参照して説明する。
【００５７】
まず、図５を参照し、発進から低速走行時の動作について説明する。この速度領域は、例えば、図３における車速Ｖ０〜Ｖ２近傍の速度領域に相当する。車両１０において、エンジン１１が始動し、車両１０が停止しているとき、無段変速装置１３は、変速制御ＥＣＵ７０によって、車速およびアクセル開度に対応する変速制御マップの設定値（図３参照）に基づき、図５（ａ）に示すように、中間クラッチ４１が接続状態にされるとともに、後段クラッチ４２と後段クラッチ４３がそれぞれ遮断状態と接続状態に制御される。また、このとき、変速制御ＥＣＵ７０は、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂを、例えば、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２間の変速比と、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４間の変速比が常に同一になるように制御する。
【００５８】
車両１０が停止している状態から運転者のクラッチ接続操作によって発進クラッチ１２が接続状態に制御されると、エンジン１１の出力軸１１ａの回転動力は、発進クラッチ１２を介して入力側ＣＶＴ３０ａにおけるプライマリプーリ３１の入力軸１３ａへと導入される。
【００５９】
入力側ＣＶＴ３０ａの入力軸１３ａからプライマリプーリ３１に回転動力が入力されると、その回転動力によりプライマリプーリ３１が回転する。ここで、中間クラッチ４１が接続状態にあるため、プライマリプーリ３１の回転動力はその回転軸を通して出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３に伝達される。伝達された回転動力にプライマリプーリ３３が回転すると、その回転動力が出力側の無端ベルト３６ｂを介してセカンダリプーリ３４に伝達される。これにより、セカンダリプーリ３４は、この時のプライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４間の変速比で回転する。
【００６０】
また、入力軸１３ａから入力された回転動力は、該回転動力に基づくプライマリプーリ３１の回転によって入力側の無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２に伝達される。これにより、セカンダリプーリ３２は、この時のプライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２間の変速比で回転する。セカンダリプーリ３２の回転動力は、該セカンダリプーリ３２の回転軸と一体となって回転する結合軸３７へと伝達される。結合軸３７に伝達された回転動力は、プライマリプーリ３３から出力側の無端ベルト３６ｂを介して回転動力が伝達されている出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４へとさらに伝達される。このとき、後段クラッチ４２が遮断状態にあり、かつ、後段クラッチ４３が接続状態にあるため、入力軸１３ａから入力された回転動力は、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４の出力軸から後段クラッチ４３を介して副伝動ギヤ５４へと出力される。
【００６１】
このように、無段変速装置１３は、中間クラッチ４１の接続状態下で入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１に回転動力が入力されるときには、該回転動力を、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１および出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３から入力側の無端ベルト３６ａおよび出力側の無端ベルト３６ｂを介して入力側ＣＶＴ３０ａのセカンダリプーリ３２および出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４へと並列に伝達しつつ変速して、セカンダリプーリ３４から出力される。
【００６２】
このとき、無段変速装置１３の後段と駆動車輪１０ａ，１０ｂの間では、後段クラッチ４２が遮断状態に制御され、後段クラッチ４３が接続状態に制御されている。これにより、無段変速装置１３において出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４の出力軸から出力された回転動力は、後段クラッチ４３、副伝動ギヤ５４、主伝動ギヤ５３を介して出力伝動軸５１に伝達される。これにより、出力伝動軸５１からは、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂによる変速後の回転動力が出力される。さらにこの回転動力は、プロペラシャフト１５に伝達され、該回転動力に基づくプロペラシャフト１５の回転がディファレンシャル１６、一対のアクスルシャフト１７を介して伝達され、駆動車輪１０ａ，１０ｂを回転駆動する。これにより、車両１０は発進（走行）可能となる。
【００６３】
発進後、車両１０は、運転者によるアクセルの踏み込み量に応じて車速が増していく。この間、変速制御ＥＣＵ７０は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、回転動力を並列に伝達可能に連結されている入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂの変速を、車速とアクセル開度に基づき変速制御マップを参照して制御する。
【００６４】
具体的に、変速制御ＥＣＵ７０は、発進直後は、例えば図５（ａ）に示すように、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２間の変速比と、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４間の変速比が最大側になるように変速制御を行う。その際、変速制御ＥＣＵ７０は、図５（ａ）に示すように、入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂについて、それぞれ、プライマリプーリ３１および３３の各プーリ半体３１ａ，３１ｂおよび３３ａ，３３ｂ間の間隔を広くして回転半径を小さくする一方でセカンダリプーリ３２および３４の各プーリ半体３２ａ，３２ｂおよび３４ａ，３４ｂ間の間隔を狭くして回転半径を大きくするように制御する。
【００６５】
その後、変速制御ＥＣＵ７０は、車速が増すに従ってプライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２間の変速比、およびプライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４間の変速比が徐々に小さくするようにしていく増速の制御を行う。その際、変速制御ＥＣＵ７０は、例えば図５（ｂ）に示すように、入力側ＣＶＴ３０ａおよび出力側ＣＶＴ３０ｂについて、それぞれ、プライマリプーリ３１および３３の各プーリ半体３１ａ，３１ｂおよび３３ａ，３３ｂ間の間隔を狭くして回転半径を大きくする一方でセカンダリプーリ３２および３４の各プーリ半体３２ａ，３２ｂおよび３４ａ，３４ｂ間の間隔を広くして回転半径を小さくするように制御する。図５（ｂ）の例において、プライマリプーリ３１およびセカンダリプーリ３２間、およびプライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４間は、最小変速比側の値となるように変速制御されている。
【００６６】
図５に示すように、変速制御ＥＣＵ７０は、発進時や低速・中速の高負荷時等の低変速段時、中間クラッチ４１を接続状態とするとともに、後段クラッチ４２を遮断状態、かつ後段クラッチ４３を接続状態とすることにより入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂを回転動力を並列に伝達可能な状態に切換えたうえで、これら入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂの変速を図５（ａ）に示す最大変速比と図５（ｂ）に示す最小変速比の間の適宜の変速比で制御可能である。
【００６７】
入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂを回転動力を並列に伝達可能な状態に切換えた状態（図５参照）おいては、変速時に各ＣＶＴ３０ａ，３０ｂを構成する各プーリ３１，３２，３３，３４にかかる負荷を低減し、無段変速装置１３全体のトルク容量を増加させることができる。
【００６８】
次に、図６を参照し、無段変速装置１３の高速走行時の動作について説明する。この速度領域は、例えば、図３における車速Ｖ２を超える速度領域に相当する。
【００６９】
図６（ａ）は、図５（ｂ）の変速状態に近い状態を図示しているが、例えば入力側ＣＶＴ３０ａ、出力側ＣＶＴ３０ｂが図５（ｂ）の状態から図６（ａ）の状態に動力伝達経路が切り換えられる際にトータルの変速比の変化が小さくなる所定の切換え条件を満足するときの無段変速装置１３の変速態様を示している。具体的には、図５（ｂ）に示す最小変速比側の変速態様から少し最大変速比側寄りの変速態様を示している。
【００７０】
このとき、変速制御ＥＣＵ７０は、車速およびアクセル開度が図３に示す設定分布中、例えば設定値Ｐ３に対応する値になったことを認識して動力伝達経路の切換え条件が成立したと判定する（図４のステップＳ４参照）。
【００７１】
上述した動力伝達経路の切換え条件が成立したとの判定結果に基づき、変速制御ＥＣＵ７０は、無段変速装置１３の入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間の動力伝達経路の切換え制御を行う（図４のステップＳ６〜Ｓ８参照）。このとき、変速制御ＥＣＵ７０は、切換え方向が並列から直列の方向であることを認識し、図６（ａ）に示すように、後段クラッチ４２を接続状態、かつ後段クラッチ４３を遮断状態に制御する。
【００７２】
この状態で、入力側ＣＶＴ３０ａは、入力軸１３ａから入力された回転動力によりプライマリプーリ３１が回転駆動される。ここで、中間クラッチ４１が遮断状態にあるため、プライマリプーリ３１の回転による回転動力は、出力側ＣＶＴ３０ｂのプライマリプーリ３３に伝達されることはない。一方、入力軸１３ａから入力された回転動力は、その回転動力に基づくプライマリプーリ３１の回転によって入力側の無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２に伝達される。これにより、セカンダリプーリ３２は、この時のプライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２間の変速比で回転駆動され、入力側ＣＶＴ３０ａ、つまり無段変速装置１３の前段変速機構による変速（前段変速）が行われる。
【００７３】
セカンダリプーリ３２の回転動力は、該セカンダリプーリ３２の回転軸と一体となって回転する結合軸３７へと伝達される。結合軸３７に伝達された回転動力は、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４に伝達され、次いで該セカンダリプーリ３４から無端ベルト３６ｂを介してプライマリプーリ３３へと伝達される。これにより、プライマリプーリ３３は、この時のセカンダリプーリ３４とプライマリプーリ３３の変速比で回転駆動され、出力側ＣＶＴ３０ｂ、つまり無段変速装置１３の後段変速機構による変速（後段変速）が行われる。
【００７４】
また、このとき、後段クラッチ４２が接続状態であり、かつ、後段クラッチ４３が遮断状態である。このため、入力軸１３ａから入力された回転動力は、入力側ＣＶＴ３０ａのプライマリプーリ３１、入力側の無端ベルト３６ａ、セカンダリプーリ３２、連結軸３７、出力側ＣＶＴ３０ｂのセカンダリプーリ３４、出力側の無端ベルト３６ｂ、プライマリプーリ３３の順に伝達され、プライマリプーリ３３の出力軸から後段クラッチ４２を介して出力伝動軸５１へと出力される。
【００７５】
このように、無段変速装置１３は、中間クラッチ４１の遮断状態下でプライマリプーリ３１に回転動力が入力されるときには、該回転動力を、プライマリプーリ３１から入力側の無端ベルト３６ａを介してセカンダリプーリ３２に伝達しつつ前段変速する。さらにセカンダリプーリ３２から結合軸３７を介してセカンダリプーリ３４に回転を伝達し、このセカンダリプーリ３４から出力側の無端ベルト３６ｂを介してプライマリプーリ３３へと直列に伝達しつつ後段変速して、当該プライマリプーリ３３から出力伝動軸５１へと出力される。図６（ａ）に示す変速態様においては、比較的低エンジン回転で高速走行が可能となり、車両１０の燃費を低減させることができる。
【００７６】
図６（ａ）に示すように入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間で回転動力を直列で伝達可能に切換えた後、変速制御ＥＣＵ７０は、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂの変速比を個別に制御し、アクセル開度が増すにつれてさらに増速側へと変速させる。具体例として、変速制御ＥＣＵ７０は、例えば図６（ｂ）に示すように、入力側ＣＶＴ３０ａについてはプライマリプーリ３１の各プーリ半体３１ａ，３１ｂ間の間隔を狭くし、セカンダリプーリ３２の各プーリ半体３２ａ，３２ｂ間の間隔を広くしていく。これと同時に、出力側ＣＶＴ３０ｂについてはセカンダリプーリ３４の各プーリ半体３２ａ，３２ｂ間の間隔を狭くし、プライマリプーリ３３の各プーリ半体３３ａ，３３ｂ間の間隔を広くするように制御する。図６（ｂ）に示す変速態様においては、図６（ｂ）の変速態様と比較して、低エンジン回転でさらなる高速走行が可能となり、車両１０の燃費をさらに低減させることができる。
【００７７】
なお、動力直列伝達状態での車両１０の走行中（図６参照）、変速制御ＥＣＵ７０は、動力伝達経路切換え条件が成立し、切換え方向が直列から並列であると判定した場合、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂとを同一の変速比としたうえで両者間の動力伝達経路を再び直列から並列へと切換える制御を行う。この制御の一例として、変速制御ＥＣＵ７０は、車両１０が例えば図３の車速Ｖ５から緩やかに減速していく途中で図３における設定値Ｐ２に対応する組合せを有する車速およびアクセル開度を検出した場合には、図６（ｂ）の動力直列伝達状態および変速状態から図６（ａ）の変速態様を経て図５（ｂ）における動力並列伝達状態へと切換える制御を行う。
【００７８】
また、上述した動力伝達経路を直列から並列へと切換える制御の対象としては、車両１０が例えば図３の車速Ｖ３を超える速度で走行中、急制動がかけられた場合や、アクセルが大きく踏み込まれることによるキックダウン領域の加速要求が発生する場合がある。具体的には、車両１０が上記速度で高速走行しているとき、図３における設定値Ｐ５に対応する車速およびアクセル開度が検出される場合が挙げられる。
【００７９】
この場合、変速制御ＥＣＵ７０は、設定値Ｐ５に対応する車速およびアクセル開度を検出すると、例えば、図６（ｂ）の動力直列伝達状態および変速状態から、入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂを同一変速比にする制御を経て、図５（ａ）の動力並列伝達状態および変速状態へと短時間で移行するよう制御可能である。
【００８０】
このように、本実施の形態に係る無段変速装置１３は、入力側ＣＶＴ３０ａ、および出力側ＣＶＴ３０ｂが、それぞれ、プライマリプーリ３１である第１の可変径プーリとセカンダリプーリ３２である第２の可変径プーリとの間に入力側の無端ベルト３６ａである無端伝動要素を掛け渡して構成された入力側の無段変速機構、およびプライマリプーリ３３である第３の可変径プーリと上記第２の可変径プーリに対し一体回転するように結合されたセカンダリプーリ３４である第４の可変径プーリとの間に出力側の無端ベルト３６ｂである無端伝動要素を掛け渡して構成された出力側の無段変速機構を構成する。
【００８１】
そして、本実施の形態に係る無段変速装置１３は、中間クラッチ４１の接続状態下で第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、第１の可変径プーリおよび第３の可変径プーリから入力側の無端伝動要素および出力側の無端伝動要素を介して第２の可変径プーリおよび第４の可変径プーリへと並列に伝達しつつ変速して、第４の可変径プーリから出力し、中間クラッチ４１の遮断状態下で第１の可変径プーリに回転動力が入力されるときには、該回転動力を、第１の可変径プーリから入力側の無端伝動要素を介して第２の可変径プーリに伝達しつつ前段変速し、さらに第４の可変径プーリから出力側の無端伝動要素を介して第３の可変径プーリへと直列に伝達しつつ後段変速して、第３の可変径プーリから出力する。
【００８２】
この構成により、本実施の形態に係る無段変速装置１３は、入力側と出力側の２組の無段変速機構を備え、入力側の無段変速機構に入力された回転動力を出力側の無段変速機構へと並列に伝達して変速するように切換えることで効率よく負荷分散ができ、単体の無段変速機構を用いる場合に比べて、第１ないし第４の可変径プーリの負荷を低減しつつ変速機構のトルク容量を増加させることができる。これにより、本実施の形態に係る無段変速装置１３は、単体の無段変速機構では強度上耐えられない大きな負荷がかかる自動変速機構への適用も可能となる。
【００８３】
また、上記構成により、本実施の形態では、入力側の無段変速機構による前段変速と出力側の無段変速機構による後段変速を直列につなぐことで、単体の無段変速機構を用いる場合に比べて各無段変速機構の第１ないし第４の可変径プーリの半径の増大を抑えつつも変速比レンジを大幅に拡張できる。
【００８４】
また、本実施の形態に係る無段変速装置１３においては、第３の可変径プーリの出力経路上に配置された出力伝動軸５１と、出力伝動軸５１に装着された主伝動ギヤ５３と、第４の可変径プーリの出力経路上に配置されるとともに主伝動ギヤ５３に回転伝動する副伝動ギヤ５４と、第３の可変径プーリおよび主伝動ギヤ５３の間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された一方の後段クラッチ４２、第４の可変径プーリおよび副伝動ギヤ５４の間に接続状態と遮断状態とに切換え可能に介装された他方の後段クラッチ４３と、をさらに備える。
【００８５】
そして、本実施の形態に係る無段変速装置１３においては、中間クラッチ４１の接続状態下で、一方の後段クラッチ４２を遮断状態にしつつ他方の後段クラッチ４３を接続状態にして、第４の可変径プーリから主伝動ギヤ５３および副伝動ギヤ５４を介し出力伝動軸５１に変速後の回転動力を出力し、中間クラッチ４１の遮断状態下では、一方の後段クラッチ４２を接続状態にしつつ他方の後段クラッチ４３を遮断状態にして、第３の可変径プーリから主伝動ギヤ５３および出力伝動軸５１に変速後の回転動力を出力する。
【００８６】
この構成により、本実施の形態に係る無段変速装置１３では、入力側の無段変速機構に入力された回転動力を、出力側の無段変速機構へと並列に伝達する状態と直列に伝達する状態とに応じて適切に後段へと伝達することができる。
【００８７】
また、本実施の形態に係る無段変速装置１３において、変速制御ＥＣＵ７０は、中間クラッチ４１を遮断状態と接続状態とに切替え制御する切換え制御手段を構成する。この切換え制御手段は、第１ないし第４の可変径プーリのそれぞれの有効径が入力側の無段変速機構および出力側の無段変速機構を同一変速比にするように制御されていることを条件に、中間クラッチ４１の遮断状態から接続状態への切換えを許可する。
【００８８】
この構成により、本実施の形態に係る無段変速装置１３では、入力側の無段変速機構に入力された回転動力を出力側の無段変速機構へと直列に伝達しているときに両者の変速比が異なる状態のまま出力側の無段変速機構へと並列に伝達する状態へ切換えられることを回避することができ、入力側の無段変速機構に入力された回転動力を出力側の無段変速機構へと直列に伝達して変速する状態から並列に伝達して変速する状態への切換えを円滑に行うことができる。以上のように、本実施の形態においては、複数の無段変速機構を用いて負荷に対する強度を高めつつ変速比レンジも拡張でき、大きな負荷がかかる場合にも適用可能な無段変速装置１３を提供することができる。
【００８９】
また、本実施の形態に係る無段変速装置１３は、大きな負荷に耐え得る強度を有するため、大型車両等の自動変速機構への適用も可能になる。無段変速装置１３を搭載した大型車両においては、変速制御ＥＣＵ７０が、車両１０の車速およびアクセル開度をパラメータとするマップに基づいて入力側ＣＶＴ３０ａと出力側ＣＶＴ３０ｂ間で回転動力を並列に伝達して出力する状態と直列に伝達して出力する状態とを切換えることで、変速比レンジを大幅に拡張でき、燃費の向上も図れる。
【００９０】
上述の一実施の形態では、２組の無段変速機構を並列で使用する状態と直列で使用する状態で切換える構成について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の変形や応用が可能である。例えば、本発明は、無端伝動要素にかかる負荷や実装可能サイズ等を考慮に入れた設計によっては３組以上の無段変速機構を用いた構成としてもよい。
【００９１】
また、上述の一実施の形態では、発進クラッチ１２、中間クラッチ４１、後段クラッチ４２，４３、ならびに各可変径プーリ（３１，３２，３３，３４）を油圧で駆動するものとした例を挙げたが、電動式のものを採用した構成としてもよい。
【００９２】
以上説明したように、本発明は、複数の無段変速機構を用いて負荷に対する強度を高めつつ変速比レンジも拡張できるものである。かかる本発明は、大型車両用の変速装置等、大トルクの伝達を必要とする大型の無段変速装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  車両
１０ａ，１０ｂ  駆動車輪
１１  エンジン（原動機）
１２  発進クラッチ
１３  無段変速装置
３０ａ  入力側ＣＶＴ（入力側の無段変速機構）
３０ｂ  出力側ＣＶＴ（出力側の無段変速機構）
３１  プライマリプーリ（第１の可変径プーリ）
３２  セカンダリプーリ（第２の可変径プーリ）
３３  プライマリプーリ（第３の可変径プーリ）
３４  セカンダリプーリ（第４の可変径プーリ）
３６ａ  無端ベルト（入力側の無端伝動要素）
３６ｂ  無端ベルト（出力側の無端伝動要素）
３７  結合軸
４１  中間クラッチ
４２  後段クラッチ（一方の後段クラッチ）
４３  後段クラッチ（他方の後段クラッチ）
５１  出力伝動軸
５３  主伝動ギヤ
５４  副伝動ギヤ
６３  油圧制御装置
７０  変速制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）（変速制御手段、切換え手段）
７１  入出力インターフェース回路
７２  ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央制御部）
７３  ＲＡＭ（Random Access Memory）
７４  ＲＯＭ（Read Only Memory）
７５  入出力回路
８０  エンジンＥＣＵ
９１  車速センサ
９２  アクセル開度センサ
１００  変速制御装置
【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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