(57)【要約】【課題】無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機を、できるかぎり小型、コンパクト化し、軽量化する。【解決手段】ベルト式無段変速機構ＣＶＴおよびＬＯＷ回転伝達機構ＧＴを並列に備え、無段変速機構が、メインシャフト１７上に配設されたドライブプーリ３０と、カウンタシャフト１８上に配設されたドリブンプーリ３５と、両プーリ間に掛け渡された金属ベルト３４と、ドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリシリンダ３３と、ドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリピストン３８とから構成される。メインシャフト１７上において、ドライブプーリを中央にして左側にドライブプーリシリンダ３３が配設されるとともに、右側に前後進切換機構６０が配設される。また、カウンタシャフト１８上において、ドリブンプーリを中央にして左側にＬＯＷクラッチ４６が配設されるとともに、右側にドリブンプーリピストン３８が配設される。【選択図】　図１
2004144139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から入力軸に入力された入力回転駆動力を出力軸に伝達する無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に備えた変速機において、
前記無段変速機構が、前記入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、前記出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、前記ドライブプーリおよび前記ドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルトと、前記ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータと、前記ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータとからなり、
前記無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、前記有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段とを備え、
前記入力軸上において、前記ドライブプーリを中央にして軸方向一方側に前記ドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、
前記出力軸上において、前記ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側に前記ドリブンプーリアクチュエータが配設されて構成されたことを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記有段回転伝達機構が、前記入力軸上に配設されたドライブギヤと、前記出力軸上に配設されたドリブンギヤと、前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤとからなり、
前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤのいずれか一方が前記入力軸および前記出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに前記摩擦係合手段により前記いずれか一方の軸と係脱自在となっていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸と出力軸との間に無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成された変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構（ギヤ列からなる回転伝達機構）とを並列に有して構成された変速機は従来から知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。例えば、特許文献１に開示の変速機は、エンジンからの入力を受けるトルクコンバータと、このトルクコンバータに繋がる変速機入力軸から変速機出力軸までの間に並列に配設された減速歯車列（ギヤ式回転伝達機構すなわち有段回転伝達機構）およびベルト式無段変速機構とを有して構成される。この変速機においては、変速機入力軸上に、減速歯車列による動力伝達を行わせるための第１油圧クラッチとベルト式無段変速機構による動力伝達を行わせるための第２油圧クラッチとが配設され、変速機出力軸上には前後進切換用遊星歯車装置が配設されている。なお、特許文献２にも同様な構成の変速機が開示されている（図１および図２参照）。
【０００３】
このような構成の変速機において、減速歯車列の変速比はベルト式無段変速機構の最低変速比より低速段側となるように設定されており、車両の発進時には第１油圧クラッチを係合させて減速歯車列を介してエンジンの回転駆動力を車輪に伝達して、車両を発進させ、その後に第１油圧クラッチを解放して第２油圧クラッチを係合させてベルト式無段変速機による動力伝達に切り換え、無段階の変速制御を行って車両をスムーズに発進させ且つ走行させる制御を行わせるように構成されている。
【０００４】
また、特許文献２の図３には、減速歯車列が低速用歯車列および高速用歯車列を並列に設けて構成されており、低速用歯車列は無段変速機構の最低変速比より低速段側の変速比に設定され、高速用歯車列は無段変速機構の最高変速比より高速段側の変速比に設定されている。この変速機では、車両の発進時には低速用歯車列により動力伝達を行わせ、その後に無段変速機構による動力伝達機構に切り換えて変速制御を行い、無段変速機構の変速比が最高変速比に至った後に高速用歯車列による動力伝達を行わせるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−１４２２８号公報
【特許文献２】特開２００２−４８２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機は、例えば、入出力軸間にベルト式無段変速機構を設けるとともに、この無段変速機構の側方に有段回転伝達機構を構成するギヤ列を配設し、さらに、前後進切換機構や発進クラッチ（油圧クラッチ）を設ける必要がある。このため、変速機を構成するシャフトの数を多くして多軸化を図る必要が生じたり、変速機の軸方向寸法を大きくする必要が生じたりして、変速機が大型化、重量化するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機を、できるかぎり小型、コンパクト化し、軽量化することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係る変速機は、駆動源から入力軸（例えば、実施形態におけるメインシャフト１７）に入力された入力回転駆動力を出力軸（例えば、実施形態におけるカウンタシャフト１８）に伝達する無段変速機構（例えば、実施形態におけるベルト式無段変速機構ＣＶＴ）と有段回転伝達機構（例えば、実施形態におけるＬＯＷ回転伝達機構ＧＴ）とを並列に備えて構成され、無段変速機構が、入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、ドライブプーリおよびドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルト（例えば、実施形態における金属ベルト３４）と、ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータ（例えば、実施形態におけるドライブプーリシリンダ３３およびドライブプーリ油室３３ａ）と、ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータ（例えば、実施形態におけるドリブンプーリピストン３８およびドリブンプーリ油室３８ａ）とから構成される。さらに、無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段（例えば、実施形態におけるＬＯＷクラッチ４６）とを備え、入力軸上において、ドライブプーリを中央にして軸方向一方側にドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、出力軸上において、ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側にドリブンプーリアクチュエータが配設される。
【０００９】
このような構成の本発明に係る変速機によれば、無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されているため、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係（同一軸方向位置となる関係）に配設される。その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設される。この結果、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【００１０】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤ（例えば、実施形態におけるＬＯＷドライブギヤ４１）と、出力軸上に配設されたドリブンギヤ（例えば、実施形態におけるＬＯＷドリブンギヤ４５）と、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤ（例えば、実施形態におけるＬＯＷアイドルギヤ４２）と構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい実施形態に係る変速機を図１〜図５に示しており、図１に全体断面を示し、図２に動力伝達機構構成を示し、図３〜図５にそれぞれ図１における変速機メインシャフト１７の中心軸Ｓ１より上側の部分、この中心軸Ｓ１から変速機カウンタシャフト１８の中心軸Ｓ２までの間の部分およびこの中心軸Ｓ２より下側の部分を拡大して示している。
【００１２】
この変速機ＴＭは、コンバータケース１２、中央ケース１４、左ケース１５およびカバー１６からなるケーシング１１内に変速機構を配設して構成される。ケーシング１１内には、メインシャフト１７およびカウンタシャフト１８がそれぞれベアリングにより回転自在に支持され、互いに平行に延びて配設されている。コンバータケース１２内にはトルクコンバータ２０が配設されており、メインシャフト１７の右端部がトルクコンバータ２０内に突入している。コンバータケース１２はエンジンのハウジングの出力軸端部に結合されており、トルクコンバータ２０のポンプインペラ２２は駆動プレート２１を介してエンジン出力軸（クランク軸）１９に結合されている。
【００１３】
トルクコンバータ２０は上記ポンプインペラ２２に加えてタービンランナー２３およびステータ２４を有し、タービンランナー２３はメインシャフト１７の端部にスプライン結合され、ステータ２４はケーシング１１に固定されている。ポンプインペラ２２に結合されるとともにタービンランナー２３を囲んで配設されたサイドカバー２５の内面側にロックアップクラッチ２６が配設されている。ロックアップクラッチ２６は、タービンランナー２３のボス２３ａの外周面に摺動自在に支持された円盤状のピストン２７を備えており、ピストン２７の外周部にサイドカバー２５の壁面に当接して摩擦係合可能な摩擦ライニング２８が貼り付けられている。
【００１４】
ロックアップクラッチ２６においては、ポンプインペラ２２、タービンランナー２３およびステータ２４が配設されるコンバータ内部空間内の油圧がピストン２７を図における右方に押圧するように作用し、ピストン２７とサイドカバー２５とに過囲まれたロックアップ油室空間２７ａ内の油圧がピストン２７を左方に押圧するように作用する。メインシャフト１７に軸方向に延びて形成された軸孔２７ｂを介して供給されるロックアップ制御油圧がロックアップ油圧空間２７ａに供給される。これにより、コンバータ内部空間内の油圧とのバランスに応じてピストン２７の摩擦ライニング２８をサイドカバー２５の内周面に当接させる制御が行われ、ロックアップクラッチの係合制御が行なわれる。
【００１５】
一方、メインシャフト１７とカウンタシャフト１８とに跨って、ベルト式無段変速機構ＣＶＴと有段（一段）のＬＯＷ回転伝達機構ＧＴとが並列に並んで配設されている。
【００１６】
ベルト式無段変速機構ＣＶＴは、メインシャフト１７に支持されたドライブプーリ３０と、カウンタシャフト１８に支持されたドリブンプーリ３５と、ドライブプーリ３０およびドリブンプーリ３５間に巻き掛けられた金属ベルト３４とを備える。ドライブプーリ３０は、メインシャフト１７の上に相対回転自在に配設された固定側プーリ半体３１と、固定側プーリ半体３１に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体３２とを備え、ドリブンプーリ３５は、カウンタシャフト１８の上に結合して配設された固定側プーリ半体３６と、固定側プーリ半体３６に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体３７とを備える。
【００１７】
メインシャフト１７の上には、ドライブプーリ３０に隣接してシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構を用いた前後進切換機構６０が設けられている。この前後進切換機構６０は、メインシャフト１７に結合されたサンギヤ６１と、サンギヤ６１の外周を離間して囲むようにメインシャフト１７上に回転自在に配設されたリングギヤ６２と、メインシャフト１７に相対回転自在に支持されたキャリア６３と、キャリア６３に回転自在に支持されてサンギヤ６１およびリングギヤ６２に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ６４とを備える。また、リングギヤ６２はドライブプーリ３０と結合されており、このように結合されたリングギヤ６２およびドライブプーリ３０が、湿式多板型のフォワードクラッチ６５を介してサンギヤ６１（およびメインシャフト１７）と係脱可能となっている。また、キャリア６３は湿式多板型のリバースブレーキ６６によりケーシング１１と係脱されて固定保持可能となっている。
【００１８】
車両の前進走行時にフォワードクラッチ６５が係合され、メインシャフト１７と一体回転するサンギヤ６１とリングギヤ６２およびドライブプーリ３０とが連結され、メインシャフト１７とドライブプーリ３０とが一体回転する、すなわちメインシャフト１７の回転がそのままドライブプーリ３０に伝達される。
【００１９】
車両の後進走行時にはリバースブレーキ６６が係合され、キャリア６３がケーシング１１と結合されて固定保持される。このため、メインシャフト１７と結合されたサンギヤ６１の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ６２に伝達され、リングギヤ６２はメインシャフト１７より低速で且つ逆方向に回転され、この回転がリングギヤ６２と結合されたドライブプーリ３０に伝達される。
【００２０】
以上のようにしてドライブプーリ３０が前進側（メインシャフト１７と同一の回転方向側）もしくは後進側（メインシャフト１７と反対の回転方向側）に回転駆動され、この回転が金属ベルト３４を介してドリブンプーリ３１に伝達される。このようにしてベルト式無段変速機構ＣＶＴによる回転動力伝達が行われるときに、その変速比を無段階に変速する制御が行われる。この無段変速制御は、ドライブプーリ３０の可動側プーリ半体３２およびドリブンプーリ３５の可動側プーリ半体３７を軸方向に移動させることにより行われる。
【００２１】
このため、ドライブプーリ３０の可動側プーリ半体３２の側面に対向してドライブプーリシリンダ３３が取り付けられており、可動側プーリ半体３２の側部に形成されたドライブプーリピストン部３２ａがドライブプーリシリンダ３３と摺動自在に嵌合し、内部にドライブプーリ油室３３ａが形成されている。また、ドリブンプーリ３５の可動側プーリ半体３７の側面に対向してドリブンプーリピストン３８が取り付けられており、可動側プーリ半体３７の側部に形成されたドリブンプーリシリンダ部３７ａにドリブンプーリピストン３８が摺動自在に勘合し、内部にドリブンプーリ油室３８ａが形成されている。そして、後述する油圧制御バルブＨＶからドライブプーリ油室３３ａおよびドリブンプーリ油室３８ａ内にプーリ制御油圧を供給し、ドライブプーリ３０の可動側プーリ半体３２およびドリブンプーリ３５の可動側プーリ半体３７を軸方向に移動させて変速比を無段階に変速する制御が行われる。
【００２２】
ＬＯＷ回転伝達機構ＧＴは、メインシャフト１７の左端に結合配設されたＬＯＷドライブギヤ４１と、ケーシング１１に回転自在に支持されてＬＯＷドライブギヤ４１と噛合するＬＯＷアイドルギヤ４２と、カウンタシャフト１８の左端に回転自在に配設されてＬＯＷアイドルギヤ４２と噛合するＬＯＷドリブンギヤ４５とから構成される。ＬＯＷドリブンギヤ４５はワンウエイクラッチ４４および湿式多板型のＬＯＷクラッチ４６を直列に介してカウンタシャフト１８と連結される。このため、ＬＯＷクラッチ４６の係脱制御によりＬＯＷ回転伝達機構ＧＴを介した動力伝達制御が可能であり、且つ、ＬＯＷクラッチ４６を係合させた状態でもワンウエイクラッチ４４の作用により前進方向の駆動回転のみがＬＯＷドリブンギヤ４５からカウンタシャフト１８に伝達される。
【００２３】
以上の構成から分かるように、前後進切換機構６０および無段変速機構ＣＶＴによりメインシャフト１７からカウンタシャフト１８への動力伝達経路が形成されるとともに、ＬＯＷ回転伝達機構ＧＴによってもメインシャフト１７からカウンタシャフト１８への動力伝達経路が形成され、これら二つの動力伝達経路は並列に形成されている。なお、ＬＯＷ回転伝達機構ＧＴの変速比（ギヤレシオ）Ｒ（ＧＴ）は、無段変速機構ＣＶＴの最低速変速比Ｒ（ＬＯＷ）より低速の変速比に設定されている。
【００２４】
カウンタシャフト１８の右端部にはファイナルドライブギヤ４７が結合配置されており、このファイナルドライブギヤ４７はケーシング１１に回転自在に支持されたリダクションシャフト４８に結合配置された第１リダクションギヤ４９に噛合し、リダクションシャフト４８に結合配置された第２リダクションギヤ５０がディファレンシャル機構５１のディファレンシャルボックス５２に結合配置されたファィナルドリブンギヤ５３に噛合する。ディファレンシャル機構５１は周知のもので、ディファレンシャルボックス５２内に設けたピニオンシャフト５４により相対回転自在に支持したディファレンシャルピニオン５５，５５と、ディファレンシャルボックス５２に挿入された左右の車軸５６Ｌ，５６Ｒに固定されてディファレンシャルピニオン５５，５５に噛合するディファレンシャルサイドギヤ５７，５７とで構成される。この構成から分かるように、カウンタシャフト１８の回転は上記構成のギヤ列を介して左右の車軸５６Ｌ，５６Ｒに伝達されるが、この回転伝達機構をファイナル回転伝達機構ＦＧと称する。
【００２５】
上記変速機ＴＭの構成において、前後進切換機構６０と、ベルト式無段変速機構ＣＶＴと、ＬＯＷ回転伝達機構ＧＴとの配置関係に特徴を有しており、この配置関係を、図１〜図５を参照して説明する。ベルト式無段変速機構ＣＶＴはドライブプーリ３０とドリブンプーリ３５と間に金属ベルト３４を掛け渡して構成され、ドライブプーリ３０およびドリブンプーリ３５はメインシャフト１７およびカウンタシャフト１８上に軸方向に重なる位置関係（同一軸方向位置となる関係）を有して配設される。その上で、ドライブプーリ３０のプーリ幅を可変設定するためのドライブプーリシリンダ３３がドライブプーリ３０の左側に配設され、ドリブンプーリ３５のプーリ幅を可変設定するためのドリブンプーリピストン３８がドリブンプーリ３５の右側に配設されている。そして、メインシャフト１７上においてドライブプーリ３０の右側（すなわち、ドライブプーリ３０を中央にしてドライブプーリシリンダ３３の反対側）に前後進切換機構６０が配設され、カウンタシャフト１８上においてドリブンプーリ３５の左側（すなわち、ドリブンプーリ３５を中央にしてドリブンプーリピストン３８の半体側）にＬＯＷクラッチ４６が配設されている。
【００２６】
以上のような位置関係となるように、ドライブプーリ３０、ドリブンプーリ３５、前後進切換機構６０およびＬＯＷクラッチ４６を配設すれば、ケーシング１１の内部にこれらを効率よく配設することができ、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができる。さらに、このようにメインシャフト１７およびカウンタシャフト１８が必要となるだけであり、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【００２７】
【発進走行制御】
以上のように構成された変速機ＴＭの作動、すなわち、車両の発進、走行制御の実施例について、図６に示す制御装置を参照して説明する。
【００２８】
まず、図６の制御装置の構成について説明する。この制御装置は、上記変速機ＴＭにおけるＬＯＷクラッチ４６、フォワードクラッチ６５、リバースブレーキ６６、ドライブプーリ油室３３ａおよびドリブンプーリ油室３８ａへの制御油圧の調圧および供給制御を行う油圧制御バルブＨＶと、この油圧制御バルブＨＶの作動を制御するコントロールユニットＥＣＵとを備える。具体的には、油圧制御バルブＨＶを構成するソレノイドバルブの通電作動制御をコントロールユニットＥＣＵからの制御信号に基づいて行わせるようになっている。このような制御信号出力制御のため、コントロールユニットＥＣＵには、エンジン回転センサ７１からのエンジン回転信号Ｎｅ、メインシャフト回転センサ７２からのメインシャフト回転信号Ｎｍ、カウンタシャフト回転センサ７３からのカウンタシャフト回転信号Ｎｃ、ドライブプーリ回転センサ７４からのドライブプーリ回転信号ＮＤ、シフトポジションセンサ７７からのシフトポジション信号Ｓｐが送られる。カウンタシャフト回転信号Ｎｃは車速信号でも良い。シフトポジションセンサ７７は運転席においてドライバーが操作するシフトレバーの操作位置を検出するもので、例えば、シフトレバーがＲ（リバース），Ｎ（ニュートラル），Ｄ（ドライブ）レンジ位置に操作されると、これに対応してＲ，Ｎ，Ｄポジション信号がコントロールユニットＥＣＵに送られる。
【００２９】
【中立停止制御】
運転者がシフトレバーをＮレンジ位置に操作したときに行われる中立停止制御をまず説明する。このときには、ＬＯＷクラッチ４６、フォワードクラッチ６５、リバースブレーキ６６への制御油圧をほぼ零にしてこれらをすべて解放し、無段変速機構ＣＶＴの変速比が予め決められた所定の変速比（例えば、最も低速の変速比）となるようにドライブプーリ油室３３ａおよびドリブンプーリ油室３８ａへの制御油圧の供給制御が行われる。これにより、無段変速機構ＣＶＴは所定変速比の状態で前後進切換機構６０において動力伝達が遮断され、且つＬＯＷ回転伝達機構ＧＴはＬＯＷクラッチ４６において動力伝達が遮断され、変速機ＴＭは中立状態となる。
【００３０】
【前進発進制御】
次に、車両の前進発進制御についてまず説明する。この制御は、車両が停止し且つシフトレバーがＮ（ニュートラル）レンジ位置にあるときから、ドライバーがシフトレバーをＤ（ドライブ）レンジ位置に操作したときに行われる。Ｎレンジ位置からＤレンジ位置へのシフトレバー操作が行われるとこれがシフトポジションセンサ７７により検出され、Ｄポジション信号がコントロールユニットＥＣＵに送られる。この信号を受けたコントロールユニットＥＣＵは、まずフォワードクラッチ６５を緩やかに係合させるような比較的低圧の油圧（最大係合制御油圧より低圧の係合制御油圧）をフォワードクラッチ６５に供給するように油圧制御バルブＨＶの作動を制御する。
【００３１】
この結果、エンジンＥの回転駆動力がトルクコンバータ２０、前後進切換機構６０、無段変速機構ＣＶＴおよびファイナル回転伝達機構ＦＧを介して車輪に伝達される状態、すなわちインギヤ状態となる。ここで、ＬＯＷ回転伝達機構ＧＴの変速比（ギヤレシオ）Ｒ（ＧＴ）は、無段変速機構ＣＶＴの最低速変速比Ｒ（ＬＯＷ）より低速の変速比に設定されており、且つフォワードクラッチ６５は比較的低圧の油圧で緩やかに係合されるため、車輪には小さなトルクが緩やかに伝達され、インギヤに伴うショックの発生がない。なお、インギヤショックの発生防止のためには、無段変速機構ＣＶＴの変速比を最低速度変速比Ｒ（ＬＯＷ）より高速側の所定変速比にするのが好ましい。但し、この後の走行制御にスムーズに移行することを考えれば、インギヤショックの発生を抑制するに必要な範囲内の変速比で、できる限り低速側の所定の変速比に設定するのが好ましい。この所定変速比は、車両の特性（例えば、車両重量）や、使用条件（例えば、変速機油温）に合わせて最適な値が設定される。
【００３２】
このようにしてフォワードクラッチ６５を緩やかに係合させてインギヤ制御を開始した後、コントロールユニットＥＣＵは、速やかにフォワードクラッチ６５を解放させ、ＬＯＷクラッチ４６の係合制御に移行するように、油圧制御バルブＨＶの作動を制御する。すなわち、フォワードクラッチ６５はショックなくスムーズにインギヤを行わせるためのものでしかなく、実際の発進制御はＬＯＷクラッチ４６を係合させて行う。なお、このようにフォワードクラッチ６５を解放させてＬＯＷクラッチ４６の係合制御に移行するタイミングは、タイマーにより予め設定されている。もしくは、カウンタシャフト１８の回転変化を検出して、この移行タイミングを決めるようにしても良い。
【００３３】
以上のように、シフトレバーがＮ（ニュートラル）レンジ位置からＤ（ドライブ）レンジ位置に操作されたときには、まずフォワードクラッチ６５を緩やかに係合させて変速比が比較的高速側に設定された無段変速機構ＣＶＴを介してインギヤ状態に移行させ、この後、すみやかにＬＯＷクラッチ４６の係合制御に移行して発進制御を行わせる。このようにいわゆる「スクウォート制御」と称される制御を行うようになっており、ショックの無いインギヤ制御を行わせてスムーズな発進制御が可能である。
【００３４】
以上のようにしてＬＯＷクラッチ４６の係合制御に移行すると、エンジンＥの回転駆動力はＬＯＷ回転伝達機構ＧＴを介して最も低速側の変速比Ｒ（ＧＴ）で車輪に伝達される。なお、このときアクセルペダルが踏み込まれていないときにはエンジンはアイドリング状態で、いわゆるクリープトルクが車輪に伝達されるようにＬＯＷクラッチ４６の係合制御が行われる。この後、アクセルペダルが踏み込まれると、ＬＯＷクラッチ４６がさらに係合され、エンジン出力が最低速変速比Ｒ（ＧＴ）で車輪に伝達され、車両が発進する。
【００３５】
【車両の前進走行制御】
このようにして車両が発進した後、走行速度の上昇に合わせてＬＯＷクラッチ４６が係合のままフォワードクラッチ６５が係合され、無段変速機構ＣＶＴによる動力伝達に移行する。そして、無段変速機構ＣＶＴの変速比を、例えば、アクセル開度と車速に応じて無段階に変速させる制御を行って車両の走行制御がなされる。例えば、実ドライブプーリ回転数ＮＤＲａを目標ドライブプーリ回転数ＮＤＲｏに一致させるような変速制御が行われる。
【００３６】
【車両の後進発進および走行制御】
一方、車両を後進方向に発進させて走行させる制御は、リバースブレーキ６６の係合制御により行われる。上述したように、リバースブレーキ６６を係合させるとキャリア６３が固定保持され、メインシャフト１７と結合されたサンギヤ６１の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ６２に伝達され、リングギヤ６２と結合されたドライブプーリ３０に伝達される。そして、この回転駆動力が無段変速機構ＣＶＴからファイナル回転伝達機構ＦＧを介して車輪に伝達され、後進方向への発進および走行制御が行われる。ここで、無段変速機構ＣＶＴの最低変速比Ｒ（ＬＯＷ）はＬＯＷ回転伝達機構ＧＴの変速比Ｒ（ＧＴ）より高速側の変速比である。しかしながら、後進走行時にはメインシャフト１７の回転がプラネタリギヤ機構６０において減速されてドライブプーリ３０に伝達される。このため、後進時の全体としての変速比は、前進発進時でのＬＯＷ回転伝達機構ＧＴを介した変速比Ｒ（ＧＴ）とほぼ等しい変速比となり、後進発進時にも前進発進と同等の発進トルクを車輪に伝達する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無段変速機構と有段回転伝達機構と並列に備えて変速機が構成され、この無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されており、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係（同一軸方向位置となる関係）に配設され、その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設されており、これにより変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【００３８】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤと、出力軸上に配設されたドリブンギヤと、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤと構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る車両用変速機の内部動力伝達機構構造を示す全体断面図である。
【図２】上記車両用変速機の動力伝達経路構成を示すスケルトン図である。
【図３】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸より上側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図４】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸とカウンタシャフト中心軸との間の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図５】上記車両用変速機のカウンタシャフト中心軸より下側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図６】上記車両用変速機の制御装置構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＴＭ　変速機
ＣＶＴ　無段変速機構
ＧＴ　ＬＯＷ回転伝達機構
１７　メインシャフト
１８　カウンタシャフト
４１　ＬＯＷドライブギヤ
４２　ＬＯＷアイドルギヤ
４５　ＬＯＷドリブンギヤ
４６　ＬＯＷクラッチ
６０　前後進切換機構
６５　フォワードクラッチ
６６　リバースクラッチ
【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】
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【図６】
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