(57)【要約】【課題】低速モードと高速モードとの間のモード切換を迅速、且つ、円滑に行なえる構造を実現する。【解決手段】制御器に、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節されるトロイダル型無段変速機の変速比が、モード切換を行なうのに最適な値（Ａ点、例えば増速比で０．４６）に達する以前に、即ち、Ｂ点（例えば増速比で０．６０）で、それまで接続を断たれていた高速用クラッチの接続を開始する（高速クラッチ用電磁切換弁の通電をＯＮする）機能を持たせる。この結果、上記課題を解決できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とをクラッチ装置を介して組み合わせて成り、このクラッチ装置は、減速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて同じく小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて上記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、これら各クラッチの断接状態を切り換える制御器とから成り、この制御器は、これら各クラッチの断接を制御する事により、変速状態を上記低速モードと上記高速モードとのうちの何れかのモードにするものであり、上記制御器に、上記低速モードと上記高速モードとの間のモード切換時に、上記低速用クラッチと上記高速用クラッチとのうちのそれまで接続を断たれていた一方のクラッチを接続してから、同じくそれまで接続されていた他方のクラッチの接続を断つ機能を持たせる事により、これら両クラッチが同時に接続されている時間を設定した無段変速装置に於いて、上記制御器は、予め求めた、上記一方のクラッチの接続が開始されてから接続し切るまでに必要と推定される応答遅れ時間に基づいて、モード切換時に、上記一方のクラッチの接続を、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達する以前に開始する機能を備えたものである事を特徴とする無段変速装置。
【請求項２】
一方のクラッチの接続が開始されても、トロイダル型無段変速機の変速比を、モード切換を行なうのに最適な値に向けて調節し続ける、請求項１に記載した無段変速装置。
【請求項３】
現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、一方のクラッチの応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、この一方のクラッチの接続を開始する、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項４】
低速用クラッチが接続されると共に、高速用クラッチの接続が断たれた低速モードでは、現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、一方のクラッチである高速用クラッチの応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、この高速用クラッチの接続を開始する、請求項３に記載した無段変速装置。
【請求項５】
高速用クラッチが接続されると共に、低速用クラッチの接続が断たれた高速モードでは、現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、一方のクラッチである低速用クラッチの応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、この低速用クラッチの接続を開始する、請求項３に記載した無段変速装置。
【請求項６】
応答遅れ時間は、一方のクラッチを接続させる為の信号が制御器から発せられてから、この一方のクラッチに導入される油圧が動力伝達を行なうのに十分な値に上昇するまでに必要と推定される時間であり、この応答遅れ時間を、この応答遅れ時間の長さに影響を及ぼす状態量に基づいて、その時点での状態量に応じた値に調節する、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項７】
一方のクラッチの接続を開始する時間を、その時点でのアクセル開度に応じて補正する、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項８】
制御器に、両クラッチが同時に接続されている事を、トロイダル型無段変速機を通過するトルクの変化に基づいて判定する機能を持たせ、モード切換時に、この機能に基づき上記両ラッチが同時に接続されていると判定された事を条件に、それまで接続されていた他方のクラッチの接続を断つ、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【請求項９】
トロイダル型無段変速機を通過するトルクが０になったか否かに基づいて、両クラッチが接続されたか否かの判定を行なう、請求項８に記載した無段変速装置。
【請求項１０】
トロイダル型無段変速機を通過するトルクが０に向けて所定量変化したか否かに基づいて、両クラッチが接続されたか否かの判定を行なう、請求項８に記載した無段変速装置。
【請求項１１】
トロイダル型無段変速機を通過するトルクが０に向けて所定速度で変化したか否かに基づいて、両クラッチが接続されたか否かの判定を行なう、請求項８に記載した無段変速装置。
【請求項１２】
入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた、請求項１〜１１のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車両（自動車）用自動変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の改良に関し、低速モードと高速モードとの間のモード切換を、迅速、且つ、円滑に行なえる構造を、低コストで実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば特許文献１、２、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。又、変速比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献３〜７に記載される等により、従来から広く知られている。このうちの特許文献３には、トロイダル型無段変速機のみで動力を伝達するモード（低速モード）と、差動機構である遊星歯車式変速機により主動力を伝達し、上記トロイダル型無段変速機により変速比の調節を行なう、所謂パワースプリット状態を実現するモード（高速モード）とを備えた無段変速装置が記載されている。又、上記特許文献４〜７には、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられる、所謂ギヤードニュートラル状態を実現できるモード（低速モード）を備えた無段変速装置が記載されている。
【０００３】
図９〜１０は、特許文献６〜７に記載された、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた無段変速装置を示している。このうちの図９は無段変速装置のブロック図を、図１０は、この無段変速装置を制御する油圧回路を、それぞれ示している。エンジン１の出力は、ダンパ２を介して、入力軸３に入力される。この入力軸３に伝達された動力は、直接又はトロイダル型無段変速機４を介して、歯車式の差動機構である遊星歯車式変速機５に伝達される。そして、この遊星歯車式変速機５の構成部材の差動成分が、クラッチ装置６、即ち、図１０の低速用、高速用各クラッチ７、８を介して、出力軸９に取り出される。又、上記トロイダル型無段変速機４は、入力側、出力側各ディスク１０、１１と、複数個のパワーローラ１２と、それぞれが支持部材である複数個のトラニオン（図示省略）と、アクチュエータ１３（図１０）と、押圧装置１４と、変速比制御ユニット１５とを備える。このうちの入力側、出力側各ディスク１０、１１は、互いに同心に、且つ相対回転自在に配置されている。
【０００４】
又、上記各パワーローラ１２は、互いに対向する上記入力側、出力側各ディスク１０、１１の内側面同士の間に挟持されて、これら入力側、出力側各ディスク１０、１１同士の間で動力（トルク）を伝達する。又、上記各トラニオンは、上記各パワーローラ１２を回転自在に支持している。又、上記アクチュエータ１３は、油圧式のもので、上記各パワーローラ１２を支持した上記各トラニオンを、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を変える。又、上記押圧装置１４は、油圧式のもので、上記入力側ディスク１０と上記出力側ディスク１１とを互いに近付く方向に押圧する。又、上記変速比制御ユニット１５は、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を所望値にする為に、上記アクチュエータ１３の変位方向及び変位量を制御する。
【０００５】
図示の例の場合、上記変速比制御ユニット１５は、制御器１６と、この制御器１６からの制御信号に基づいて切り換えられる、ステッピングモータ１７と、ライン圧制御用電磁開閉弁１８と、電磁弁１９と、シフト用電磁弁２０と、これら各部材１７〜２０により作動状態を切り換えられる制御弁装置２１とにより構成している。尚、この制御弁装置２１は、変速比制御弁２２と、補正シリンダ２３と、補正用制御弁２４ａ、２４ｂと、高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６（図１０）とを合わせたものである。このうちの変速比制御弁２２は、上記アクチュエータ１３への油圧の給排を制御するものである。又、上記補正シリンダ２３は、前記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）に応じて、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を補正すべく、上記変速比制御弁２２の切換状態を調節するものである。又、上記補正用制御弁２４ａ、２４ｂは、上記補正シリンダ２３への圧油の給排を制御するものであり、上記電磁弁１９の切り換えに応じて切り換えられる。更に、上記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６は、前記低速用、高速用各クラッチ７、８への圧油の導入状態を切り換えるものである。
【０００６】
又、前記ダンパ２部分から取り出した動力により駆動されるオイルポンプ２７（図１０の２７ａ、２７ｂ）から吐出した圧油は、上記制御弁装置２１並びに上記押圧装置１４に送り込まれる。即ち、油溜２８（図１０）から吸引されて上記オイルポンプ２７ａ、２７ｂにより吐出された圧油は、押圧力調整弁２９及び低圧側調整弁３０（図１０）により所定圧に調整される。このうちの押圧力調整弁２９は、前記アクチュエータ１３にピストンを挟んで設けた１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間に存在する油圧の差（差圧）に応じた油圧、並びに、前記制御器１６からの指令により制御される前記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づく油圧の導入に基づき、開弁圧を調節される。そして、この様な開弁圧の調節に基づき、上記押圧装置１４が発生する押圧力を、運転状況に応じた最適な値に規制する。
【０００７】
又、この様に押圧力調圧弁２９により調整された圧油は、前記変速比制御弁２２を介して上記アクチュエータ１３に送り込まれる他、手動油圧切換弁３１並びに減圧弁３２、前記高速クラッチ用、低速クラッチ用各切換弁２５、２６を介して、前記低速用クラッチ７又は高速用クラッチ８の油圧室内に送り込まれる。これら低速用、高速用各クラッチ７、８のうちの低速用クラッチ７は、減速比を大きくする｛変速比無限大（ギヤードニュートラル状態＝ＧＮ状態）を含む｝低速モードを実現する際に接続されると共に、減速比を小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる。これに対して、上記高速用クラッチ８は、上記低速モードを実現する際に接続を断たれると共に高速モードを実現する際に接続される。又、これら低速用、高速用各クラッチ７、８への圧油の給排状態は、前記シフト用電磁弁２０の切換に応じて切り換えられる。
【０００８】
図１１は、トロイダル型無段変速機４の変速比（増速比）と無段変速装置全体としての速度比（増速比）との関係の１例を示している。例えば、上記低速用クラッチ７が接続され、上記高速用クラッチ８の接続が断たれた低速モードでは、実線αに示す様に、トロイダル型無段変速機４の変速比を、ＧＮ状態を実現できる値（ＧＮ値）から減速する程、無段変速装置全体としての速度比を停止状態（速度比０の状態）から前進方向（＋：正転方向）に増速させられる。又、同じくＧＮ値から増速する程、同じく停止状態から後退方向（−：逆転方向）に増速させられる。一方、上記高速用クラッチ８が接続され、上記低速用クラッチ７の接続が断たれた高速モードでは、実線βに示す様に、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を増速する程、上記無段変速装置全体としての速度比を（前進方向に）増速させられる。
【０００９】
上述の様な無段変速装置を組み込んだ車両では、アクセルペダルの操作（アクセル開度）や車両の走行速度（車速）から得られる、その時点での車両の走行状態（運転状況）に基づいて、制御器１６により、上記無段変速装置の最適な速度比（目標速度比）を求める。そして、この目標速度比を実現すべく、上記制御器１６の制御信号に基づきステッピングモータ１７を駆動し、変速比制御弁２２を切り換える事により、トロイダル型無段変速機４の変速比を、上記目標速度比に対応する目標変速比に調節する。又、これと共に、必要に応じて（無段変速装置の目標速度比に応じて）シフト用電磁弁２０を切り換える事により、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態を切り換えて、必要な走行モード（低速モード或いは高速モード）を選択する。これらにより、上記無段変速装置の速度比を、その時点での車両の走行状態に応じた最適な値（目標速度比）に調節する。
【００１０】
ところで、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とをクラッチ装置を介して組み合わせて成り、低速モードと高速モードとを有する無段変速装置の場合、上述した様なギヤードニュートラル状態を実現できるものにしても、前記特許文献３に記載されたパワースプリット状態を実現できるものにしても、低速モードと高速モードとの間のモード切換は、次の様に行なわれる。即ち、このモード切換は、その時点での走行状態（に対応する目標速度比）に応じて調節される無段変速装置の速度比が、上記低速モードと高速モードとの両方のモードで実現できる値｛図１１で低速モードを表す実線αと高速モードを表す実線βとの交点イに対応する値（増速比で０．３程度）｝に調節された状態で行なわれる。この場合に、トロイダル型無段変速機４から見れば、上記モード切換は、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節されるこのトロイダル型無段変速機４の変速比が、上記交点イに対応する値であるモード切換ポイント｛回転同期点、増速比で０．４程度（最大減速状態）｝に調節された状態で行われる。
【００１１】
例えば、低速モードで走行中であれば、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて上記トロイダル型無段変速機４の変速比が減速し（無段変速装置の速度比が増速し）、モード切換ポイント（例えば増速比で０．４）に達すると、前記制御器１６の制御信号に基づいて前記シフト用電磁弁２０が切り換えられる。そして、それまで接続を断たれていた高速用クラッチ７が接続されると共に、それまで接続されていた低速用クラッチ８の接続が断たれ、低速モードから高速モードに切り換わる。一方、高速モードで走行中であれば、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて上記トロイダル型無段変速機４の変速比が減速し（無段変速装置の速度比が減速し）、上記モード切換ポイントに達すると、上記制御器１６の制御信号に基づいて前記シフト用電磁弁２０が切り換えられる。そして、それまで接続を断たれていた上記低速用クラッチ８が接続されると共に、それまで接続されていた上記高速用クラッチ７の接続が断たれ、高速モードから低速モードに切り換わる。
【００１２】
上述の様な低速モードと高速モードとの間のモード切換を行なう場合、このモード切換を滑らかに行なう事が、乗り心地性能（乗り心地の良さ）等を確保する面で重要になる。この様なモード切換を滑らかに行なう技術として、例えば特許文献８、９には、トロイダル型無段変速機（やベルト式無段変速機）を組み込んだ無段変速装置で、このトロイダル型無段変速機の変速比を所定値に維持（固定）した状態（変速を禁止した状態）でモード切換（通過トルクの反転）を行なう事により、このモード切換時のショックを低減する技術が記載されている。又、特許文献１０には、トロイダル型無段変速機を通過して遊星歯車式変速機に入力される動力の回転速度と、このトロイダル型無段変速機を通過せずにこの遊星歯車式変速機に入力される動力の回転速度とが一致した状態で、モード切換を行なう事により、このモード切換時のクラッチの接続を滑らかに行なう技術が記載されている。又、特許文献１１には、モード切換時に、それまで接続されていたクラッチとそれまで接続を断たれていたクラッチとの両方のクラッチを同時に接続させてから、それまで接続されていたクラッチの接続を断つ事により、これら各クラッチの断接を円滑に行なう技術が記載されている。
【００１３】
又、特許文献１２には、パワースプリット状態を実現できる無段変速装置で、低速モードから高速モードに切り換える際の低速用クラッチの接続を断つタイミングと、高速モードから低速モードに切り換える際の高速用クラッチの接続を断つタイミングとを異ならせる技術が記載されている。又、特許文献１３には、モード切換中にトロイダル型無段変速機の変速比を補正（調節）する事により、トルクシフトに基づく変速ショックを低減する技術が記載されている。又、特許文献１４には、モード切換時のトルクシフトを見込んでモード切換（クラッチの断接）を行なうタイミングを調節する事により、このトルクシフトに基づく変速ショックを低減する技術が記載されている。
【００１４】
ところで、前述した様にモード切換は、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節されるトロイダル型無段変速機の変速比が、モード切換ポイント（回転同期点）に調節された状態で行なう事が好ましい。この為に、例えば上記特許文献１０に記載された技術によれば、上記トロイダル型無段変速機の変速比が上記モード切換ポイントに調節された事を、それまで接続を断たれていたクラッチ（低速用クラッチ或いは高速用クラッチ）の締結部材と被締結部材との回転速度が略一致した事により判定する。そして、これら締結部材と被締結部材との回転速度が略一致した事により、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換ポイントに調節されたと判定し、それまで接続を断たれていたクラッチの接続を開始すると共に、それまで接続されていたクラッチの接続を断つ。
【００１５】
但し、この様にトロイダル型無段変速機の変速比がモード切換ポイントに達した事を条件に、それまで接続を断たれていたクラッチの接続を開始する場合、モード切換に要する時間が長くなる。即ち、モード切換時にクラッチ装置を構成する低速用、高速用各クラッチは、その切換時の状態、例えば油温やこれら各クラッチを構成する摩擦材の温度特性等に応じて、更には不可避的な機械的応答遅れに基づいて、接続を開始してから接続し切るまでに或る程度の時間を要する（油圧応答遅れを生じる）。一方、モード切換時には、それまで接続を断たれていたクラッチが接続し切る以前に、モード切換後のモードに応じた変速制御を開始する事はできない。この為、上述の様にそれまで接続を断たれていたクラッチの接続を、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換ポイントに達した事を条件に開始した場合、少なくともその接続を開始してから接続し切るまでの間、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換ポイントのまま維持される事になる。
【００１６】
この様なトロイダル型無段変速機の変速比が維持される時間、言い換えれば、このトロイダル型無段変速機の変速が行なわれない時間は、長ければ長い程、モード切換後のモードに応じた変速制御を開始するまでの時間が長くなり、モード切換に実質的に要する時間が長くなる（モード切換後のモードに応じた変速制御開始が遅れる）。そして、このモード切換に要する時間が長くなると、例えばアクセルペダルを大きく踏み込んで（アクセル開度を大きくして）車両を急発進（急加速）させる場合や、走行中にキックダウンに基づき車両を急加速させる場合に、運転者の意図する加速を十分に得られなくなる（加速性能が低下する）可能性があり、好ましくない。
【００１７】
【特許文献１】特許第２７３４５８３号公報
【特許文献２】特開平５−３９８５０号公報
【特許文献３】特開平１０−１９６７５９号公報
【特許文献４】特開２００３−３０７２６６号公報
【特許文献５】特開２０００−２２０７１９号公報
【特許文献６】特開２００４−２２５８８８号公報
【特許文献７】特開２００４−２１１８３６号公報
【特許文献８】特開２００２−１３９１４０号公報
【特許文献９】特開２００２−２７６７８９号公報
【特許文献１０】特開平１１−１０８１４７号公報
【特許文献１１】特開平９−２１０１９１号公報
【特許文献１２】特開２００３−２０７０４２号公報
【特許文献１３】特開２００３−１９４２０７号公報
【特許文献１４】特開２００４−１１６５７６号公報
【非特許文献１】青山元男著、「別冊ベストカー  赤バッジシリーズ２４５／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３
【非特許文献２】田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、低速モードと高速モードとの間のモード切換を、迅速、且つ、円滑に行なえる構造を、装置を複雑にする事なく、低コストで実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の無段変速装置は、従来から知られている無段変速装置と同様に、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、クラッチ装置を介して組み合わせて成る。
このうちのクラッチ装置は、減速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて同じく小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて上記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、これら各クラッチの断接状態を切り換える制御器とから成る。
又、この制御器は、上記各クラッチの断接を制御する事により、変速状態を上記低速モードと上記高速モードとのうちの何れかのモードにするものである。
そして、上記制御器に、上記低速モードと上記高速モードとの間のモード切換時に、上記低速用クラッチと上記高速用クラッチとのうちのそれまで接続されていなかった一方のクラッチを接続してから、同じくそれまで接続されていた他方のクラッチの接続を断つ機能を持たせる事により、これら両クラッチが同時に接続されている時間を設定している。
【００２０】
特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記制御器に、次の機能を持たせている。即ち、予め求めた、上記一方のクラッチの接続が開始されてから接続し切るまでに必要と推定される応答遅れ時間に基づいて、モード切換時に、上記一方のクラッチの接続を、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達する以前に開始する機能を持たせている。言い換えれば、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節される上記トロイダル型無段変速機の変速比が、上記モード切換を行なうのに最適な値に達する以前に、上記一方のクラッチの接続を開始する機能を、上記制御器に持たせている。
又、この機能に基づき上記一方のクラッチの接続を開始した場合に、請求項２に記載した様に、この一方のクラッチの接続が開始されても、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、その開始時点での値のまま維持する事なく、上記モード切換を行なうのに最適な値に向けて調節し続ける。即ち、上記一方のクラッチの接続が開始されても、上記トロイダル型無段変速機の変速比は、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節する。従って、この走行状態が上記モード切換に結び付くものであれば、上述の様に上記トロイダル型無段変速機の変速比が、上記モード切換を行なうのに最適な値に向けて変化する。
【００２１】
又、上記モード切換を行なうのに最適な値とは、例えば設計的に定まる、モード切換ポイント｛回転同期点、例えば最大減速状態（例えば増速比で０．４６）｝とする事ができる。又、必要に応じて、このモード切換ポイントからずらす｛モード切換ポイント近傍の値（例えば増速比で０．４６前後の値）とする｝事もできる。例えば、上記一方のクラッチが接続されてから上記他方のクラッチの接続が断たれるまでに、上記トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク）の変動に基づき上記変速比が変化（トルクシフト）する量を考慮した値（モード切換ポイントよりもトルクシフトに相当する分小さい値、又は、大きい値）とする事ができる。上記モード切換ポイントよりも小さくするか、又は、大きくするかは、その時点での通過トルクの方向や、モード切換の方向（低速モード→高速モード、或いは、高速モード→低速モード）等に応じて異なる。又、上記モード切換ポイントからずらす量（例えば増速比で０．４６±ａとした場合の、補正値ａの大きさ）は、その時点での走行状態や上記通過トルクの大きさ等に応じて変化させる（調節する）事ができる。要は、上記トルクシフト等に拘らず、モード切換の前後で変速ショックを最も小さくできる値、言い換えれば、切換後のモードに応じた変速比制御を開始する際に最も変速ショックを小さくできる値が、上記モード切換を行なうのに最適な値となる。
【００２２】
又、上述の様な無段変速装置を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、上記一方のクラッチの応答遅れ時間以下になった（到達時間≦応答遅れ時間）と判定された事を条件に、この一方のクラッチの接続を開始する。
より具体的には、請求項４に記載した様に、前記低速用クラッチが接続されると共に、前記高速用クラッチの接続が断たれた低速モードでは、現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、上記一方のクラッチである上記高速用クラッチの応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、この高速用クラッチの接続を開始する。
或いは、請求項５に記載した様に、上記高速用クラッチが接続されると共に、上記低速用クラッチの接続が断たれた高速モードでは、現在のトロイダル型無段変速機の変速比と変速速度とから得られる、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、上記一方のクラッチである上記低速用クラッチの応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、この低速用クラッチの接続を開始する。
【００２３】
又、上述の様な無段変速装置を実施する場合により好ましくは、請求項６に記載した様に、上記応答遅れ時間は、上記一方のクラッチ（低速用クラッチ又は高速用クラッチ）を接続させる為の信号が制御器から発せられ（出力され）てから、この一方のクラッチに導入される油圧が動力伝達を行なうのに十分な値に上昇するまでに必要と推定される時間とする。言い換えれば、例えば上記一方のクラッチへの圧油の給排状態を切り換える為の電磁切換弁（ソレノイドバルブ）が、上記信号に基づいて作動し始めてから、この一方のクラッチの油圧室内に動力を伝達するのに十分な油圧が導入されるまでに必要と推定される時間とする。尚、この様な応答遅れ時間は、予め実験、シミュレーション等により求めておき、上記制御器のメモリに記憶させておく事ができる。又、これと共に、この応答遅れ時間を、この応答遅れ時間の長さに影響を及ぼす状態量、例えば高速用、低速用各クラッチの油圧室に導入される圧油の油温に基づいて、その時点での油温（状態量）に応じた（適切な）値に調節する事もできる。
【００２４】
具体的には、例えば上記油温が高く、油の粘性が低い場合には、通油路中を圧油が流動する事に対する抵抗が小さくなり、上記一方のクラッチの接続が開始されてから接続し切るまでの時間が短くなる。この為、上記油温が高くなる程、上記応答遅れ時間を短くする。一方、上記油温が低く、油の粘性が高い場合には、通油路中を圧油が流動する事に対する抵抗が大きくなり、上記一方のクラッチの接続が開始されてから接続し切るまでの時間が長くなる。この為、上記油温が低くなる程、上記応答遅れ時間を長くする。何れにしても、この様な油温とこの油温に対応する適切な応答遅れ時間との関係は、予め実験、シミュレーション等により求め、上記制御器のメモリに予めマップや計算式として記憶させておく。そして、この様なマップ等を用いて、その時点での状態量（油温）に応じた適切な応答遅れ時間を求め、この求めた応答遅れ時間に応じて上記一方のクラッチの接続を開始する時間（タイミング）を調節する。尚、例えば運転中にこの応答遅れ時間と状態量（油温）とを常に測定しておき、その時点の最適な値になる様に学習させる（測定値に応じてマップ等を変更する）事もできる
【００２５】
又、請求項７に記載した様に、上記一方のクラッチの接続を開始する時間（タイミング）を、その時点でのアクセル開度に応じて補正する。即ち、上記応答遅れ時間、或いは、到達時間を、その時点でのアクセル開度に応じて補正する事により、これら到達時間と応答遅れ時間との関係から得られる、上記一方のクラッチの接続を開始する時間（タイミング）を、上記アクセル開度に応じた最適な値に調節（補正）する。
具体的には、例えば低速モードで上記アクセル開度が大きければ、上記到達時間が短くなる。この為、上記アクセル開度が大きい程、上記高速用クラッチの接続を開始するタイミングを早くすべく、上記到達時間を短くする（或いは応答遅れ時間を長くする）補正を行なう。一方、同じくアクセル開度が小さければ、上記到達時間は長くなる。この為、上記アクセル開度が小さい程、上記高速用クラッチの接続を開始するタイミングを遅くすべく、上記到達時間を長くする（或いは応答遅れ時間を短くする）補正を行なう。尚、この様なアクセル開度と、このアクセル開度に対応する適切な到達時間或いは応答遅れ時間（の補正量）、延いては高速用クラッチの接続を開始する適切なタイミング（の補正量）との関係も、上記制御器のメモリに予めマップや計算式として記憶させておき、その時点でのアクセル開度に応じた適切な到達時間（タイミング）に調節（補正）する他、必要に応じて学習する様にもできる。
【００２６】
又、上述の様な無段変速装置を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、上記制御器に、（低速用、高速用）両クラッチが同時に接続されている事を、前記トロイダル型無段変速機を通過するトルクの変化に基づいて判定する機能を持たせる。そして、モード切換時に、この機能に基づき上記両ラッチが同時に接続されていると判定された事を条件に、それまで接続されていた上記他方のクラッチの接続を断つ。
この場合により好ましくは、上記両クラッチが同時に接続されたか否かを、トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク）が０になったか否か（請求項９）、この通過トルクが０に向けて所定量変化したか否か（請求項１０）、この通過トルクが０に向けて所定速度（以上）で変化したか否か（請求項１１）のうちの、何れか又は複数の変化に基づいて判定する。
又、本発明を実施する場合に更に好ましくは、請求項１２に記載した様に、入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えたものとする。
【発明の効果】
【００２７】
前述の様に、本発明の無段変速装置の場合は、モード切換時に、それまで接続を断たれていた一方のクラッチの応答遅れ時間（接続が開始されてから接続し切るまでに必要と推定される時間）に応じて、この一方のクラッチの接続を、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値｛例えばモード切換ポイント（回転同期点）乃至はモード切換ポイント近傍の適切な値｝に達する以前に開始する。この為、上記一方のクラッチが接続し切る直前に、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、上記モード切換を行なうのに最適な値に調節できる。この結果、この様にトロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達してから、モード切換後のモードに応じた変速比制御を開始するまでの時間を短くでき、モード切換時に上記トロイダル型無段変速機の変速が行なわれない時間を短くできる。言い換えれば、上記一方のクラッチの接続を開始してから他方のクラッチの接続が断たれるまでの時間（の長短）に拘らず、上記トロイダル型無段変速機の変速が行なわれない時間である、実質的なモード切換に要する時間を短くできる。この為、例えばアクセルペダルを大きく踏み込んで（アクセル開度を大きくして）車両を急発進（急加速）させる場合や、走行中にキックダウンに基づき車両を急加速させる場合でも、運転者の意図する加速が得られなくなる（加速性能が低下する）事を防止できる。
【００２８】
又、請求項２に記載した様に、上記一方のクラッチの接続が開始されても上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節し続ける事により、この一方のクラッチが接続し切った（両方のクラッチが同時に接続された）状態で、上記トロイダル型無段変速機の変速比をモード切換を行なうのに最適な値に調節する事ができる。特に、請求項３〜５に記載した様に、トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間が、一方のクラッチの接続を開始してから完了するまでに必要と推定される応答遅れ時間以下になったと判定された事を条件に、上記一方のクラッチの接続を開始すれば、この一方のクラッチが接続し切る直前に、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、上記モード切換を行なうのに最適な値に調節する事ができる。この為、モード切換時に変速ショックが生じる事を防止して、円滑なモード切換を行なえる。
【００２９】
又、請求項６に記載した様に、応答遅れ時間を、その時点での油温（状態量）に応じて調節すれば、モード切換に要する時間をこの油温、延いてはその時点での車両状態に応じた適切なものにできる。即ち、この油温（状態量）に拘らず（例えば油温が高くても低くても）、上記一方のクラッチの接続を開始するタイミングを適切にでき、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達する前に、上記一方のクラッチが接続し切ってしまう事や、同じくモード切換を行なうのに最適な値に達してから上記一方のクラッチが接続し切るまでに必要以上の時間が掛かる事を防止できる。又、請求項７に記載した様に、上記一方のクラッチの接続を開始する時間（タイミング）を、その時点でのアクセル開度に応じて補正する場合にも、モード切換に要する時間をこのアクセル開度、延いてはその時点での走行状態に応じた適切なものにできる。即ち、このアクセル開度に拘らず（アクセル開度が大きくても小さくても）、上記一方のクラッチの接続を開始するタイミングを適切にでき、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達する前に、上記一方のクラッチが接続し切ってしまう事や、同じくモード切換を行なうのに最適な値に達してから上記一方のクラッチが接続し切るまでに必要以上の時間が掛かる事を防止できる。
【００３０】
又、請求項８〜１１に記載した様に、両クラッチが同時に接続されている事を、トロイダル型無段変速機を通過するトルクの変化に基づいて判定すれば、例えばこれら両クラッチが接続されていないにも拘らず（一方のクラッチが接続し切るのに先立って）、それまで接続されていた他方のクラッチの接続が断たれる事を防止できる。言い換えれば、何れのクラッチも完全に接続されない（動力伝達が行なえなくなる）状態が生じる事を防止して、この様な状態で例えばエンジンの回転速度が急上昇する（吹き上がる）事を防止できる。又、この様な状態とは逆に、上記両クラッチが接続されているにも拘らず、上記他方のクラッチの接続が断たれずに、これら両クラッチが接続されている時間が必要以上に長くなる事も防止できる。
【００３１】
尚、上記トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク）の変化は、従来からこの通過トルクを検出する為に設置されている油圧センサにより求められる。即ち、パワーローラを支持する支持部材（トラニオン）を枢軸の軸方向に変位させる油圧式のアクチュエータの１対の油圧室にそれぞれ設けた、上記油圧センサにより、これら１対の油圧室同士の間の差圧の変化として、上記通過トルクを求める事ができる。この為、上記低速用、高速用両クラッチが同時に接続されたか否かの判定をする為に、例えばこれら低速用、高速用各クラッチの油圧室内の圧力を検出する為の油圧センサ等を別途新たに設ける必要がなく、装置が複雑になる事やコストが嵩む事を防止できる。
【００３２】
又、請求項１２に記載した様な、入力軸を一方向に回転させたまま出力軸を停止させる、ギヤードニュートラル状態を実現できるモードを備えた構造を採用した場合には、低速モードと高速モードとの間のモード切換が低速で行なわれる。従って、発進と停止とを繰り返す度に、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換ポイントに達し易くなり、モード切換を、迅速、且つ、円滑に行なう必要性が高くなる為、本発明の効果をより顕著に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１〜６は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、モード切換時に、それまで接続を断たれていた一方のクラッチ（低速用クラッチ７又は高速用クラッチ８）の接続を開始するタイミングを工夫する事により、低速モードと高速モードとの間のモード切換に実質的に要する時間（トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間）が長くなる事を防止して、このモード切換を、迅速、且つ、円滑に行なう点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図９〜１０に示した従来構造と同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、本例の場合は、無段変速装置全体としての速度比（増速比）とトロイダル型無段変速機の変速比（増速比）との関係を、図１２に示す様に設定している。この様な設定は、例えば遊星歯車式変速機５等の減速比や伝達歯車の歯数比を規制する事により行なう。
【００３４】
本例の場合も、制御器１６の制御信号に基づいて上記低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態を切り換える事により、減速比を大きくする（ギヤードニュートラル状態を含む）低速モードと、減速比を小さくする高速モードとを実現する。この為に、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態を、上記制御器１６の制御信号に基づいて通電状態を制御される、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４により、切換自在としている。即ち、これら低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４は、ソレノイドへの通電に基づいてスプールをそれぞれ変位させるもので、このスプールの変位に基づき、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の油圧室内への圧油の導入状態を切り換える事により、これら低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態を切り換える。
【００３５】
例えば、上記低速用クラッチ７を接続すると共に上記高速用クラッチ８の接続を断つ場合（低速モードを実現する場合）には、上記低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４を非通電状態にし、これら各電磁切換弁３３、３４のスプールを、ばねの弾力に基づいて図２の右方（各スプールを表す回路のうちの左半部の状態）に変位させる。この結果、上記低速用クラッチ７の油圧室に圧油が導入され、この低速用クラッチ７が接続されると共に、上記高速用クラッチ８の油圧室が油溜２８に通じ、この高速用クラッチ８の接続が断たれる。
【００３６】
一方、上記低速用クラッチ７の接続を断つと共に上記高速クラッチ８を接続する場合（高速モードを実現する場合）には、上記低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４を通電状態にし、これら各電磁切換弁３３、３４のスプールを、ばねの弾力に抗して、図２の左方（各スプールを表す回路のうちの右半部の状態）に変位させる。この結果、上記低速用クラッチ７の油圧室が油溜２８に通じ、この低速用クラッチ７の接続が断たれると共に、上記高速用クラッチ８の油圧室に圧油が導入され、この高速用クラッチ８が接続される。
【００３７】
又、本例の場合、低速モードと高速モードとの間のモード切換を、例えば図３に示す様に行なう。尚、この図３は、加速中の（アクセルペダルを踏み込んだ状態での）、低速モードから高速モードへのモード切換時の各部の作動状態を、模式的に表している。本例の場合、この様な図３に示す様なモード切換を行なう為に、前記制御器１６に、以下の機能を持たせている。尚、上記図３は、低速モードから高速モードへのモード切換を示しているが、高速モードから低速モードへのモード切換に関しても、低速と高速とが異なる以外、略同様である為、以下の説明は、主に低速モードから高速モードへのモード切換に就いて説明する。
【００３８】
先ず、上記制御器１６は、１つ目の機能として、低速モードと高速モードとの間のモード切換時に、上記低速用クラッチ７と上記高速用クラッチ８とのうちのそれまで接続されていなかった一方のクラッチを接続してから、同じくそれまで接続されていた他方のクラッチの接続を断つ機能を備えている。即ち、低速モードから高速モードにモード切換する場合には、上記図３に示す様に、上記高速用クラッチ８を接続してから、上記低速用クラッチ７の接続を断つ様にしている。又、これとは逆に、高速モードから低速モードにモード切換する場合には、図示は省略するが、上記低速用クラッチ７を接続してから、上記高速用クラッチ８の接続を断つ様にしている。
【００３９】
更に、本例の場合、２つ目の機能として、その時点での走行状態（に対応する目標変速比）に応じて調節されるトロイダル型無段変速機４の変速比が、モード切換を行なうのに最適な値（図３のＡ点、例えば増速比で０．４６）に達する以前に、即ち、図３のＢ点（例えば増速比で０．６０）で、それまで接続を断たれていた一方のクラッチ（図３では高速用クラッチ８）の接続を開始する（高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電をＯＮする）機能を、上記制御器１６に持たせている。そして、この様な機能により、モード切換に要する時間（トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間）の短縮を図っている。この様な本例の特徴となる機能の説明に先立って、前述の背景技術の欄でも説明した様に、モード切換に要する時間が長くなる場合（不都合が生じる場合）に就いて、図７を用いて説明する。この図７も、上記図３と同様に、加速中の（アクセルペダルを踏み込んだ状態での）、低速モードから高速モードへのモード切換時の各部の作動状態を、模式的に示している。
【００４０】
この図７に示したモード切換の場合は、トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換ポイント（図７のＡ点、例えば増速比で０．４６）に達した事を条件に、それまで接続を断たれていた高速用クラッチ８の接続を開始する（高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電をＯＮにする）。又、この高速用クラッチ８の接続を開始してから所定時間経過後（例えばその時点での油温に応じた適切な時間経過後）に、それまで接続されていた低速用クラッチ７の接続を断つ事により、これら低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続される時間を確保している。前述の背景技術の欄でも説明した様に、上記高速用クラッチ８の接続を開始してから接続するまでの間は、その切換時の状態、例えば油温やこのクラッチ８を構成する摩擦材の温度特性等に応じて、更には不可避的な機械的応答遅れに基づいて、接続を開始してから接続し切るまでに或る程度の時間を要する（油圧応答遅れを生じる）。この為、上記図７に示す様なモード切換を行なった場合には、上記高速用クラッチ８の接続を開始してから接続し切るまでの間、即ち、図７のＡ点からＣ点までの間、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換ポイントのまま維持される事になる。この様な場合、上記トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間が長くなり、実質的にモード切換に要する時間が長くなる。尚、図８は、上述の様な図７示したモード切換を実車で行なった場合の、各部の状態変化を示している。
【００４１】
これに対して本例の場合は、図３に示す様に、上記高速用クラッチ８の接続を、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なうのに最適な値（図３のＡ点）に達する以前に開始する様にしている。より具体的には、予め求めた、上記高速用クラッチ８の応答遅れ時間、即ち、この高速用クラッチ８の接続が開始されてから接続し切るまでに必要と推定される応答遅れ時間に基づいて、上記高速用クラッチ８の接続を、図３のＢ点で開始（高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電をＯＮ）する。そして、この様に高速用クラッチ８の接続が開始されても、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、その開始時点での値のまま維持する事なく（その時点での走行状態に対応する目標変速比に応じて）、上記モード切換を行なうのに最適な値に向けて調節し続ける。この為、上述の図７と比較して明らかな様に、上記トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間（図３、７のＡ点からＣ点までの時間）を短くでき、実質的にモード切換に要する時間を短くできる。
【００４２】
この様な本例の場合、それまで接続を断たれていた上記高速用クラッチ８の接続を開始する時間（タイミング）を、次の様にして求める。即ち、運転中｛少なくともトロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なうのに最適な値（例えばモード切換ポイント）近傍で運転中｝は、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比と変速速度とから、この変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値に達するまでに必要と推定される到達時間を常に求めておく。尚、上記変速比は、入力側、出力側両回転センサ３７、３８により検出される入力側、出力側各ディスク１０、１１の回転速度の比から、或いは、予め求めたステッピングモータ１７のステップ位置と変速比との相関関係から求める事ができる。又、同じく変速速度は、上記変速比の単位時間当たりの変化量として、この変速比の変化を監視する事で求められる。そして、この様な現在の変速比と変速速度とから得られる上記到達時間と、上記高速用クラッチ８の応答遅れ時間とを常に比較し、この到達時間がこの応答遅れ時間以下になった（到達時間≦応答遅れ時間）と判定され事を条件に（例えば判定された瞬間に）、上記高速用クラッチ８の接続を開始（高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電をＯＮ）する様にしている。
【００４３】
尚、本例の場合、上記応答遅れ時間は、上記高速用クラッチ８を接続させるべく上記高速クラッチ用電磁切換弁３４が作動（通電ＯＮ）してから、上記高速用クラッチ８に導入される油圧が動力伝達を行なうのに十分な値に上昇するまでに必要と推定される時間としている。又、この応答遅れ時間を、この応答遅れ時間の長さに影響を及ぼす状態量、即ち、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の油圧室に導入される圧油の油温に基づいて、その時点での油温（状態量）に応じた（適切な）値に調節する様にしている。即ち、前述した様に、上記油温が高い程、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の接続が開始されてから接続し切るまでの応答遅れ時間が短くなり、同じく低い程、同じく応答遅れ時間が長くなる。そこで、本例の場合は、油温とこの油温に対応する適切な応答遅れ時間との関係を、予め実験、シミュレーション等により求め、前記制御器１６のメモリに、例えば下記の表１、２に示す様なマップとして記憶させておく。又、運転時に上記油温と上記応答遅れ時間とを常に測定しておき、必要に応じてこれら油温と応答遅れ時間との関係を学習させても良い。
【００４４】
【表１】
2007315507.tif 000003
【表２】
2007315507.tif 000004
尚、これら各表１、２のうちの表１は、低速モードから高速モードに切り換える（高速用クラッチ８を接続する）際に使用する、油温と応答遅れ時間との関係（マップ）を、同じく表２は、高速モードから低速モードに切り換える（低速用クラッチ７を接続する）際に使用する、油温と応答遅れ時間との関係（マップ）を、それぞれ示している。
【００４５】
本例の場合、この様なマップと、油圧センサ３９により検出される油温とに基づいて、その時点の油温に対応する適切な応答遅れ時間を求め、この求めた応答遅れ時間に応じて、上記高速用クラッチ８の接続を開始する時間（タイミング）を調節する。即ち、その時点での油温に対応する上記応答遅れ時間と、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比と変速速度とから得られる前記到達時間とを比較し、この到達時間が上記応答遅れ時間以下になった（到達時間≦応答遅れ時間）と判定された事を条件に（例えば判定された瞬間に）、上記高速用クラッチ８の接続を開始（高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電をＯＮ）する。尚、上記応答遅れ時間或いは上記到達時間は、その時点でのアクセル開度に応じて補正する事により、これら到達時間と応答遅れ時間との関係から得られる、上記高速用クラッチ８の接続を開始する時間（タイミング）を、上記アクセル開度に応じた最適な値に調節（補正）する事もできる。
【００４６】
更に本例の場合、３つ目の機能として、上述の様に高速用クラッチ８の接続が開始された後、この高速用クラッチ８と前記低速用クラッチ７とが同時に接続されている事を、トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）の変化に基づいて判定する機能を、前記制御器１６に持たせている。即ち、モード切換時に、それまで接続を断たれていた一方のクラッチが接続され、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続された状態になると、上記通過トルクは、それまでの他方のクラッチのみが接続されていた状態での値から、０に向けて変化する。この為、この様な通過トルクの変化を検出すれば、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続されたか否かを判定できる。そこで、本例の場合は、上記通過トルクを、この通過トルクに対応する値である、パワーローラ１２を支持する支持部材（トラニオン）を枢軸の軸方向に変位させる油圧式のアクチュエータ１３に設けた１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間の差圧から求める。この為に、これら各油圧室３５ａ、３５ｂにそれぞれ油圧センサ３６（図２の３６ａ、３６ｂ）を設け、これら各油圧センサ３６ａ、３６ｂの検出信号を、上記制御器１６に入力している。
【００４７】
そして、上記１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間の差圧に応じて、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続された事を判定すると共に、この判定を条件に、それまで接続されていた低速用クラッチ７の接続を断つ様にしている。即ち、前述した様に、トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換ポイントに達するまでに必要と推定される到達時間が、上記高速用クラッチ７が接続を開始してから接続し切るまでに必要とされる応答遅れ時間以下になった（到達時間≦応答遅れ時間）と判定されると、この高速用クラッチ８の接続を開始すべく、前記高速クラッチ用電磁切換弁３２が切り換わる（通電状態がＯＮになる）。そして、この切り換えに基づいて上記高速用クラッチ８の油圧室の油圧が上昇し、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続されると、上記通過トルクに対応する値である上記差圧が、それまでの値（例えば−５００ｋPa）から０に向けて変化する。
【００４８】
そこで、この差圧の変化に基づき、上記制御器１６により、上記両クラッチ７、８が同時に接続された事を判定する。例えば、この差圧（通過トルク）が０になったか否かにより、これら両クラッチ７、８が同時に接続されたか否かを判定する。又は、この差圧（通過トルク）が０に向けて所定量変化したか否かにより、或いは、この差圧（通過トルク）が０に向けて所定速度（以上）で変化したか否かにより、判定する事もできる。何れにしても、上記差圧の変化に基づき上記両クラッチ７、８が同時に接続されたと判定された事を条件に、それまで接続されていた低速用クラッチ７の接続を断つべく、前記低速クラッチ用電磁切換弁３３を切り換える（通電状態をＯＦＦにする）。
【００４９】
上述の様な低速用、高速用各クラッチ７、８の断接制御を行なう為の、前記制御器１６が備える機能に就いて、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。尚、このフローチャートに示した作業は、イグニッションスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間、又は、少なくともトロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なう値（例えばモード切換ポイント）近傍で運転されている間、繰り返し（自動的に）行なわれる。
先ず、上記制御器１６は、ステップ１で、上記トロイダル型無段変速機４の変速比が現時点での値からモード切換を行なうのに最適な値｛例えばモード切換ポイント（回転同期点）、増速比で０．４６｝に達するまでに必要と推定される、到達時間T_MODE_CHGを求める。この到達時間T_MODE_CHGは、例えば下記の（１）式から求める。
【００５０】
T_MODE_CHG＝（ｅcvu_Real−０．４６）／SFT_SPD   ―――（１）
ｅcvu_Real：現在のトロイダル型無段変速機４の変速比
０．４６：モード切換ポイント（回転同期点）
SFT_SPD ：現在の変速速度（単位時間当たりの変速量、例えば０．０１／１ｍｓ）
尚、現在の変速比ｅcvu_Realは、前述した様に、入力側、出力側両回転センサ３７、３８により検出される入力側、出力側各ディスク１０、１１の回転速度の比から、或いは、予め求めたステッピングモータ１７のステップ位置と変速比との相関関係から求める事ができる。又、現在の変速速度SFT_SPD は、上記現在の変速比ｅcvu_Realの単位時間（例えば（ミリ秒）当たりの変化量として求める事ができる。
【００５１】
この様なステップ１で、上記到達時間T_MODE_CHGを求めたならば、ステップ２に進む。このステップ２では、それまで接続を断たれていた一方のクラッチ（低速用クラッチ７或いは高速用クラッチ８）の接続が開始されたとしたならば、この接続が開始されてから接続し切るまでに必要と推定される、その時点での状態量（油温）に応じた応答遅れ時間T_MODE_OILを求める。この応答遅れ時間T_MODE_OILは、次の様に求める。先ず、前記油温センサ３９に基づいて検出される現在の油温と、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４の現在の作動状態（通電状態）から判定される現在の走行モードと、前記表１或いは表２から、その時点での油温と現在の走行モードと対応する応答遅れ時間T_OKURE を求める。そして、この様に求めた応答遅れ時間T_OKURE に、その時点でのアクセル開度に応じた補正を施す事により、上記応答遅れ時間T_MODE_OILを求める。具体的には、例えば下記の（２）式を用いて、この応答遅れ時間T_MODE_OILを求める（応答遅れ時間T_OKURE を補正する）。
T_MODE_OIL＝T_OKURE ＋（アクセル開度［％］／１００）    ―――（２）
【００５２】
この様なステップ２で、上記応答遅れ時間T_MODE_OILを求めたならば、続くステップ３に進み、モード切換開始の判定を行なう。即ち、現在接続を断たれている一方のクラッチ（低速用クラッチ７或いは高速用クラッチ８）の接続を開始するか否かの判定を行なう。この判定は、上記到達時間T_MODE_CHGと応答遅れ時間T_MODE_OILとを比較し、この到達時間T_MODE_CHGが応答遅れ時間T_MODE_OIL以下になった（T_MODE_CHG≦T_MODE_OIL）か否かにより判定する。この様なステップ３で、上記到達時間T_MODE_CHGが上記応答遅れ時間T_MODE_OIL以下になった（T_MODE_CHG≦T_MODE_OIL）と判定された場合には、モード切換を開始する。即ち、現在の応答遅れ時間T_MODE_OILと到達時間T_MODE_CHGとから、上述の様に判定された場合には、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比が、例えば前述の図３のＡ点に相当するモード切換ポイントに達する前の、同図のＢ点に相当する値にまで達していると判定できる。そこで、ステップ４に進み、モード切換作業を行なう。
【００５３】
このステップ４のモード切換作業は、図５に示すフローチャートに沿って行なう。即ち、先ず、この図５のステップ１で、現在の走行モードの判定（現在低速モードか否かの判定）を行なう。この判定は、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４の現在の作動状態（通電状態）に基づいて判定する。このステップ１で、現在の走行モードが低速モードである（現在低速クラッチ用電磁切換弁３３の通電状態がＯＦＦであり、現在低速用クラッチ７に圧油が導入されている）と判定された場合には、ステップ２に進み、高速用クラッチ８を接続させるべく、上記高速クラッチ用電磁切換弁３４を切り換える（通電状態をＯＮにする）。尚、本例の場合は、この様に高速クラッチ用電磁切換弁３４を切り換えても、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、その開始時点での値のまま維持する事なく（その時点での走行状態に対応する目標変速比に応じて）、上記モード切換を行なうのに最適な値に向けて調節し続ける。次いで、ステップ３に示す様に、上記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）を求めるべく、この通過トルクに対応する値である、前記アクチュエータ１３を構成する１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間の差圧の変化を検出する。
【００５４】
即ち、続くステップ４に示す様に、上記差圧が０になった（差圧＝０）か否かを判定する。より具体的には、上記差圧が、チューニング等により決定されるヒステリシスαの範囲内（差圧≦｜０±α｜）になったか否かを判定する。尚、このヒステリシスαは、予め実験等により求めた最適値に設定しておく。この様なステップ４で、上記差圧が０（０±αの範囲内）になっていなければ、（未だ両クラッチ７、８が同時に接続されていないので）終了すると共に、図４の終了、開始並びにステップ１〜４、図５の開始（モード切換作業開始）並びにステップ１〜３を介して、再びこの図５のステップ４に戻る。そして、上記差圧が０（０±αの範囲内）になるまで、この作業を繰り返す。尚、この様に図５のステップ４に戻る途中のステップで、今までの判定と異なる判定がされた場合には、その判定に応じたステップに進む。一方、このステップ４で、上記差圧が０（０±αの範囲内）になり、前記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続されていると判定された場合には、続くステップ５に示す様に、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換ポイント（回転同期点、例えば前述の図３のＡ点に相当する値、増速比で０．４６以下）に達したか否かを判定する。
【００５５】
この様なステップ５で、上記変速比がモード切換ポイントに達していなければ、（未だ高速モードに応じた変速制御を開始できないので）終了すると共に、図４の終了、開始並びにステップ１〜４、図５の開始（モード切換作業開始）並びにステップ１〜４を介して、再びこの図５のステップ５に戻る。そして、上記変速比がモード切換ポイントに達するまで、この作業を繰り返す。尚、この様に図５のステップ５に戻る途中のステップで、今までの判定と異なる判定がされた場合には、その判定に応じたステップに進む。一方、このステップ５で、上記変速比がモード切換ポイントに達したと判定された場合には、ステップ６に進み、前記低速用クラッチ７の接続を断つべく、前記低速クラッチ用電磁切換弁３３を切り換える（通電状態をＯＮにする）。そして、この低速クラッチ用電磁切換弁３３の切換開始と共に、高速モードに応じた変速制御を開始する（高速モードで、トロイダル型無段変速機４の変速比を、その時点での走行状態に応じた目標変速比に調節する）。そして、図５の終了、図４の終了を介して、この図４の開始に戻る。
【００５６】
一方、上記図５のステップ１で、現在の走行モードが高速モードである（現在高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電状態がＯＮである、現在高速用クラッチ８に圧油が導入されている）と判定された場合には、ステップ７に進み、低速用クラッチ７を接続させるべく、上記低速クラッチ用電磁切換弁３３を切り換える（通電状態をＯＦＦにする）。この様に低速クラッチ用電磁切換弁３３を切り換えても、上記トロイダル型無段変速機４の変速比は、その開始時点での値のまま維持する事なく（その時点での走行状態に対応する目標変速比に応じて）、上記モード切換を行なうのに最適な値に向けて調節し続ける。次いで、前述のステップ３と同様、ステップ８に示す様に、上記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）を求める。即ち、前述のステップ４と同様に、ステップ９で、前記両油圧室３３ａ、３３ｂ同士の間の差圧が０（０±αの範囲内）か否かを判定する。そして、上記ステップ９で、上記差圧が０（０±αの範囲内）になり、前記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続されていると判定された場合には、続くステップ１０に示す様に、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換ポイント（回転同期点、例えば前述の図３のＡ点に相当する値、増速比で０．４６以下）に達したか否かを判定する。この様なステップ１０で、上記変速比がモード切換ポイントに達したと判定された場合には、ステップ１１に進み、前記高速用クラッチ８の接続を断つべく、前記高速クラッチ用電磁切換弁３４を切り換える（通電状態をＯＦＦにする）。そして、この高速クラッチ用電磁切換弁３４の切換開始と共に、低速用モードに応じた変速制御を開始する（低速モードで、トロイダル型無段変速機４の変速比を、その時点での走行状態に応じた目標変速比に調節する）。そして、図５の終了、図４の終了を介して、この図４の開始に戻る。
【００５７】
一方、この図４のステップ３で、到達時間T_MODE_CHGが応答遅れ時間T_MODE_OILよりも長い（T_MODE_CHG＞T_MODE_OIL）と判定された場合には、現在のモードを維持する為のモード切換停止作業を行なう。即ち、現在の応答遅れ時間T_MODE_OILと到達時間T_MODE_CHGとから、現在のトロイダル型無段変速機４の変速比が、例えば前述の図３のＢ点に相当する値にまで達していないと判定できるので、図４のステップ５に進み、現在のモードを維持する為のモード切換停止作業を行なう。このステップ５のモード切換停止作業は、図６に示すフローチャートに沿って行なう。即ち、先ず、この図６のステップ１で、現在の走行モードの判定（現在低速モードか否かの判定）を行なう。この判定は、前記図５のステップ１と同様に、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁３３、３４の現在の作動状態（通電状態）に基づいて判定する。このステップ１で、現在の走行モードが低速モードである（現在低速クラッチ用電磁切換弁３３の通電状態がＯＦＦであり、現在低速用クラッチ７に圧油が導入されている）と判定された場合には、ステップ２に進む。このステップ２では、前記高速用クラッチ８の接続を断ち続けるべく、或いは、この高速用クラッチ８の接続作業が既に開始されている状態の場合にはこの高速用クラッチ８の接続を断つべく、前記高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電状態をＯＦＦしたままとする（ＯＦＦにする）。そして、図６の終了、図４の終了を介して、この図４の開始に戻る。
【００５８】
一方、上記図６のステップ１で、現在の走行モードが高速モードである（現在高速クラッチ用電磁切換弁３４の通電状態がＯＮであり、現在高速用クラッチ８に圧油が導入されている）と判定された場合には、ステップ３に進む。このステップ３では、前記低速用クラッチ７の接続を断ち続けるべく、或いは、この低速用クラッチ７の接続作業が既に開始されている状態の場合にはこの低速用クラッチ７の接続を断つべく、前記低速クラッチ用電磁切換弁３３の通電状態をＯＮしたままとする（ＯＮにする）。そして、図６の終了、図４の終了を介して、この図４の開始に戻る。
【００５９】
上述の様に本例の場合は、モード切換時に、それまで接続を断たれていた一方のクラッチ（例えば高速用クラッチ８）の応答遅れ時間に応じて、この一方のクラッチの接続を、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なうのに最適な値｛例えば増速比で０．４６｝に達する以前に開始する。この為、上記一方のクラッチが接続し切る直前に、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、モード切換を行なうのに最適な値に調節できる。この結果、この様にトロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達してから、モード切換後のモード（例えば高速モード）に応じた変速比制御を開始するまでの時間を短くでき、モード切換に要する時間（トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間、図３のＡ点からＣ点までの時間）を短くできる。この為、例えばアクセルペダルを大きく踏み込んで（アクセル開度を大きくして）車両を急発進（急加速）させる場合や、走行中にキックダウンに基づき車両を急加速させる場合でも、運転者の意図する加速が得られなくなる（加速性能が低下する）事を防止できる。
【００６０】
尚、本例の場合は、応答遅れ時間T_MODE_OILと到達時間T_MODE_CH との関係から一方のクラッチ（例えば高速用クラッチ８）の接続を開始する時間（タイミング）を判定している。これに対して、図示等は省略するが、一方のクラッチ（例えば高速用クラッチ８）の接続をその時点のトロイダル型無段変速機４の変速比に応じて開始する事もできる。即ち、低速用、高速用各クラッチ７、８に導入する油圧を自在に調節できるクラッチ用切換弁を用いると共に、上記変速比の変化に対応して接続すべき一方のクラッチの油圧を上昇させ、上記トロイダル型無段変速機４の変速比がモード切換を行なうのに最適な値（例えばモード切換ポイント）に達した状態で、上記クラッチの油圧室に導入される油圧が、動力を伝達するのに十分な値となる様にする事もできる。この様な場合も、上記トロイダル型無段変速機の変速比がモード切換を行なうのに最適な値に達した時点で、上記一方のクラッチが接続し切る為、モード切換に要する時間（トロイダル型無段変速機４の変速が行なわれない時間）を短くできる（素早くモード切換後のモードに応じた変速比制御を開始できる）。又、この様な構成を採用する場合は、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が接続された事を判定する作業を省略する事もできる。
【００６１】
一方、本例の場合は、低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続されている事を、トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（対応する差圧）の変化に基づいて判定する。この為、これら両クラッチ７、８が接続されていないにも拘らず｛一方のクラッチ７（８）が接続し切るのに先立って｝、それまで接続されていた他方のクラッチ８（７）の接続が断たれる事を防止できる。言い換えれば、何れのクラッチ７、８も完全に接続されない（動力伝達が行なえなくなる）状態が生じる事を防止して、例えばエンジン１の回転速度が急上昇する（吹き上がる）事を防止できる。又、これとは逆に、上記両クラッチ７、８が接続されているにも拘らず、上記他方のクラッチ８（７）の接続が断たれずに、これら両クラッチ７、８が接続されている時間が必要以上に長くなる事も防止できる。
【００６２】
尚、上記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）の変化は、従来からこの通過トルクを検出する為に設置されている油圧センサ３６ａ、３６ｂにより求められる。即ち、パワーローラ１２を支持する支持部材（トラニオン）を枢軸の軸方向に変位させる油圧式のアクチュエータ１３の１対の油圧室３５ａ、３５ｂにそれぞれ設けた、上記油圧センサ３６ａ、３６ａにより、これら１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間の差圧の変化として、上記通過トルクを求める事ができる。この為、上記両クラッチ７、８が同時に接続されたか否かの判定をする為に、例えばこれら各クラッチ７、８の油圧室内の圧力を検出する為の油圧センサ等を別途新たに設ける必要がなく、装置が複雑になる事やコストが嵩む事を防止できる。
【００６３】
又、本例の場合は、制御器１６により制御される低速クラッチ用、高速用クラッチ用各電磁切換弁３３、３４の切換に基づき、低速用クラッチ７及び高速用クラッチ８の断接状態を、それぞれ独立して切換自在としている。この様に低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態を独立して切り換える構造としては、上記低速クラッチ用、高速用クラッチ用各電磁切換弁３３、３４により上記低速用、高速用各クラッチ７、８の各油圧室に送り込む油圧を制御する他、電磁比例弁や、モータ等のアクチュエータにより制御する事もできる。又、上記低速用、高速用各クラッチの断接を直接モータ等のアクチュエータや切換弁により制御する事もできる。要は、上記低速用、高速用各クラッチ７、８の断接状態をそれぞれ独立して切り換える事ができれば、何れの構造も採用可能である。又、前述の様に本例の場合は、低速モードを実現する際に低速クラッチ用、高速クラッチ用電磁切換弁３３、３４を非通電状態にする。この為、何らかの故障でこれら各電磁弁３３、３４に通電を行なえなくなった場合でも、低速モードでの走行を確保でき、フェールセーフ化（故障時の安全性能の向上）を図れる。
【００６４】
又、本例の場合は、低速用、高速用両クラッチ７、８が接続されている事を、トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）の変化に基づいて判定する。そして、この通過トルクを、従来から設置されている油圧センサ３６ａ、３６ｂ、即ち、アクチュエータ１３を構成する１対の油圧室３５ａ、３５ｂにそれぞれ設けた上記油圧センサ３６ａ、３６ｂにより、これら１対の油圧室３５ａ、３５ｂ同士の間の差圧として検出する。但し、図示は省略するが、例えば押圧装置としてローディングカム式のものを使用する場合には、この押圧装置を構成するカム面を形成した部材（例えばカム板や入力側ディスク）同士の位相差に基づいて、上記通過トルクの変化を検出する事もできる。又、上記アクチュエータ１３を構成するピストン等の変位量（例えば変速指令を出していない状態でのこのピストンの変位量）を検出する事により、上記通過トルクの変化を検出する事もできる。但し、この様な場合は、別途回転センサや変位センサ（ストロークセンサ）を設ける必要がある。この為、コスト低減の面からは、安価なセンサを使用するか、或いは、上述の様に差圧から通過トルクを検出する事が好ましい。
【００６５】
又、上記低速用、高速用両クラッチ７、８が同時に接続された事は、これら各クラッチ７、８を構成する各ピストンの変位から検出する事もできる。又、これら各クラッチ７、８への圧油の送り込み状態を切り換える切換弁のスプールの変位からも、これら両クラッチ７、８が同時に接続された事を検出できる。但し、この様な場合も、別途変位センサを設ける必要がある。この為、コスト低減の面からは、上述の様に差圧の変化に基づいて上記通過トルクの変化を検出し、上記両クラッチが接続された事を判定する事が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上の説明は、本発明を、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせると共に、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられる、所謂ギヤードニュートラル状態を実現できるモード（低速モード）を備えた無段変速装置に適用した場合に就いて説明した。但し、本発明は、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせると共に、トロイダル型無段変速機のみで動力を伝達するモード（低速モード）と、差動ユニットである遊星歯車式変速機により主動力を伝達し、上記トロイダル型無段変速機により変速比の調節を行なう、所謂パワースプリット状態を実現するモード（高速モード）とを備えた無段変速装置に適用する事もできる。又、自動車用の自動変速機としてだけでなく、各種産業用の変速機としても利用できる。又、トロイダル型無段変速機の構造に関しては、ハーフトロイダル型、フルトロイダル型の何れでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、無段変速装置のブロック図。
【図２】この無段変速装置に組み込む油圧回路図。
【図３】トロイダル型無段変速機の変速比と、低速クラッチ用、高速クラッチ用各電磁切換弁の切り換え状態と、低速用、高速用各クラッチの断接状態と、アクチュエータを構成する１対の油圧室同士の差圧との関係を示す線図。
【図４】本例の特徴となる動作を示すフローチャート。
【図５】モード切換作業のフローチャート。
【図６】モード切換停止作業のフローチャート。
【図７】モード切換時間が長くなる場合を示す図３と同様の図
【図８】図７に示す制御を実車で行なった場合の各部の変化状態を示す線図。
【図９】従来の無段変速装置のブロック図。
【図１０】この無段変速装置に組み込む油圧回路図。
【図１１】無段変速装置全体としての速度比とトロイダル型無段変速機の変速比との相関関係の１例を示す線図。
【図１２】同別例を示す線図。
【符号の説明】
【００６８】
１    エンジン
２    ダンパ
３    入力軸
４    トロイダル型無段変速機
５    遊星歯車式変速機
６    クラッチ装置
７    低速用クラッチ
８    高速用クラッチ
９    出力軸
１０    入力側ディスク
１１    出力側ディスク
１２    パワーローラ
１３    アクチュエータ
１４    押圧装置
１５    変速比制御ユニット
１６    制御器
１７    ステッピングモータ
１８    ライン圧制御用電磁開閉弁
１９    電磁弁
２０    シフト用電磁弁
２１    制御弁装置
２２    変速比制御弁
２３    補正シリンダ
２４ａ、２４ｂ  補正用制御弁
２５    高速クラッチ用切換弁
２６    低速クラッチ用切換弁
２７、２７ａ、２７ｂ  オイルポンプ
２８    油溜
２９    押圧力調整弁
３０    低圧側調整弁
３１    手動油圧切換弁
３２    減圧弁
３３    低速クラッチ用電磁切換弁
３４    高速クラッチ用電磁切換弁
３５ａ、３５ｂ  油圧室
３６、３６ａ、３６ｂ  油圧センサ
３７    入力側回転センサ
３８    出力側回転センサ
３９    油温センサ
【図１】
2007315507.tif 000005
【図２】
2007315507.tif 000006
【図３】
2007315507.tif 000007
【図４】
2007315507.tif 000008
【図５】
2007315507.tif 000009
【図６】
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【図７】
2007315507.tif 000011
【図８】
2007315507.tif 000012
【図９】
2007315507.tif 000013
【図１０】
2007315507.tif 000014
【図１１】
2007315507.tif 000015
【図１２】
2007315507.tif 000016