JP2009138819A - 変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速時間を短縮することの可能な変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】２つの動力伝達経路に設けられた流体圧ポンプモータと、動力伝達経路の変速比を設定する第１伝動機構および第２伝動機構と、各伝動機構を切り替える切替機構とを備えた変速機の変速制御装置において、変速要求の有無を判断する変速要求判断手段（ステップＳ４０）と、変速要求があった場合は、切替機構に掛かるトルクを低下させた後に切替機構を解放させ、その後に、切替機構に掛かるトルクを増大させて切替機構の回転数が変化した状態で切替機構を係合させる第１の変速制御、または、切替機構に掛かるトルクを低下させた後に切替機構を解放させ、その後に、切替機構を係合させる第２の変速制御のいずれか一方を選択する選択手段（ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５）と、選択された変速制御を実行する制御実行手段（ステップＳ４４，Ｓ４６）とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、動力の伝達状態を可変容量型の流体圧ポンプモータの押出容積に応じて変更できる少なくとも二つの動力伝達経路を備え、それらのポンプモータの押出容積を最大と最小、ならびにその中間の値に設定することにより、入力部材と出力部材との間の変速比を変更することのできる、変速機の変速制御装置に関するものである。

この種の変速機が特許文献１に記載されている。その構成を簡単に説明すると、動力源の動力が入力部材を経由して出力部材に伝達されるように構成されている。そして、入力部材から出力部材に至る２つの動力伝達経路が、並列に形成されている。各動力伝達経路には、遊星歯車機構がそれぞれ設けられており、その遊星歯車機構は入力要素及び反力要素及び出力要素を有している。その入力要素が、前記動力源に接続され、出力要素が出力部材に接続されている。また、２つの反力要素には、可変容量型の流体圧ポンプモータ（以下、「ポンプモータ」と記す）の駆動軸がそれぞれ連結されている。さらに、各ポンプモータの吐出口同士、および吸入口同士が互いに連結されて閉回路が形成されている。さらに、各遊星歯車機構の出力要素と一体の中間軸上には、固定変速比を設定するための駆動ギヤが配置され、それぞれの駆動ギヤに噛み合っている従動ギヤが、出力部材と同軸に配置されている。そして、これらの駆動ギヤと従動ギヤとからなる各ギヤ対を、トルクの伝達可能な状態とトルクを伝達しない状態とに切り替える切替機構として、同期連結機構（いわゆるシンクロナイザー）が設けられている。

したがって、いずれかのポンプモータをロック（停止）させて前記反力要素を固定すれば、動力源が出力した動力が、その反力要素を有する遊星歯車機構を介して一方の中間軸に伝達され、さらにその中間軸に対して、シンクロナイザーによって連結されているギヤ対を介して、出力軸に動力が伝達される。その場合における、入力部材と出力部材との間の変速比は、動力の伝達に関与している前記ギヤ対のギヤ比（固定変速比）に応じた変速比となる。

この場合、ポンプモータのロックは、他方のポンプモータの押出容積（押し出し容量）をゼロ（ｌ／ｓ）、すなわち最小にすることにより達成される。すなわち、各ポンプモータは閉回路によって連通されているので、他方のポンプモータの押出容積をゼロにすれば、閉回路で流体の行き来が生じなくなるので、一方のポンプモータの押出容積を最大にするなど、ゼロより大きい押出容積とすることにより、その一方のポンプモータがロックされ、駆動軸の回転が阻止される。

また、各ポンプモータの押出容積をゼロより大きくするとともに、一方のポンプモータに連結されたギヤ対を係合・解放するシンクロナイザーを制御することによって、そのギヤ対をトルク伝達可能な状態とし、かつ他方のポンプモータに連結されたギヤ対の動力伝達を制御するシンクロナイザーによって、他のギヤ対をトルク伝達可能な状態にすると、各ギヤ対のギヤ比に応じて決まる変速比の中間の値の変速比が、入力部材と出力部材との間の変速比として設定される。すなわち、一方のポンプモータが圧力流体を吐出し、その圧力流体が、他方のポンプモータに供給されてモータとして動作し、そのモータの動力が他方のギヤ対を介して出力部材に伝達される。その結果、出力部材には、このような流体を介して伝達された動力と、一方のポンプモータを介して機械的に伝達された動力とを合成した動力が現れる。そのうちの流体を介した動力は、各ポンプモータの押出容積を連続的に変化させることにより連続的に変化させることが可能であるから、結局、変速機の全体としての変速比を連続的に、すなわち無段階に変更することができる。なお、可変容量型のポンプを用いた変速機の例が、特許文献２に記載されている。

特開２００７−６４２６９号公報 特許第２７８８５６９号公報

上記の特許文献１に記載されている変速機では、ポンプモータの押出容積がゼロとなってロックされたときに、変速後の固定変速比を設定するギヤ対の動力伝達が遮断された状態から、そのギヤ対に設けられたシンクロナイザーを動作させて、変速前の固定変速比から、変速後の固定変速比に変更する構成である。具体的には、シンクロナイザーを構成するスリーブが動作されると、シンクロナイザーリングが相手部材に押し付けられて、摩擦力によりシンクロナイザーリングの回転数と相手部材の回転数が同期し、ついで、スリーブによる係合が完了する。したがって、スリーブの動作を開始してから、スリーブの係合が完了するまでの時間、つまり、シンクロナイザーの動作状態の切替に要する時間が相対的に長くなる問題があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、切替機構の動作状態を切り替えて、変速機の変速をおこなう場合に、変速時間を短縮して迅速な変速を可能にし、また、違和感のないスムーズな変速を可能にする変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源の動力が入力される入力部材から出力部材に至る間に並列に設けられかつそれぞれ互いに異なる複数の変速比を選択的に設定可能な少なくとも２つの動力伝達経路と、各動力伝達経路を介して伝達されるトルクを押出容積に応じて変化させるように前記各動力伝達経路に設けられかついずれか一方の押出容積がゼロの場合に他方が圧力流体の給排が阻止されてロックされるように前記圧力流体が通る流路を介して相互に接続された少なくとも２つの可変容量型の流体圧ポンプモータと、一方の可変容量型の流体圧ポンプモータがロックされた場合に前記動力源からの動力を前記出力部材に伝達する第１伝動機構と、他方の可変容量型の流体圧ポンプモータがロックされた場合に前記動力源からの動力を前記出力部材に伝達する第２伝動機構と、前記各伝動機構のそれぞれを、動力伝達可能な状態と動力が遮断される状態とに別個に切り替える切替機構とを備えた、可変容量型の流体圧ポンプモータを用いた変速機の変速制御装置において、いずれかの前記切替機構を係合状態から解放状態に切り替えた後に該切替機構を解放状態から係合状態に切り替える変速要求の有無を判断する変速要求判断手段と、前記変速要求があったことが前記変速要求判断手段で判断された場合に、前記係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に前記切替機構を解放状態に制御し、その後に、前記切替機構に掛かるトルクを増大させて前記切替機構の回転数が変化した状態で該切替機構を係合状態に制御する第１の変速制御、または、前記係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に前記切替機構を解放状態に制御し、その後に、該切替機構を係合状態に制御する第２の変速制御のうち、いずれか一方を選択する選択手段と、前記第１の変速制御または第２の変速制御のうち、前記選択手段により選択された変速制御を実行する制御実行手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記選択手段は、前記第１の変速制御を実行する場合に要する第１の変速時間と、前記第２の変速制御を実行する場合に要する第２の変速時間とを予測し、前記変速時間が短くなると予測される方の変速制御を選択する手段を含むことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１の変速制御には、切替機構に掛かるトルクを増大させてから再度低下させる制御が含まれており、前記選択手段は、前記第１の変速制御を実行することを仮定して、切替機構に掛かるトルクを増大させてから再度低下させるまでの時間と、切替機構に掛かるトルクを増大させ、かつ、切替機構を係合させる制御が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が上昇し、かつ、一旦低下した時点から、変速後の変速比に相当する回転数に同期するまでの時間とを加えて第１の変速時間を求める制御をおこない、かつ、前記第２の変速制御を実行することを仮定して、切替機構の係合が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更前の回転数から変化を開始した時点から、可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更後における回転数に到達するまでの第２の変速時間を求める制御をおこなうとともに、前記第１の変速時間の方が第２の変速時間未満である場合は、前記第１の変速制御を選択し、前記第２の変速時間の方が第１の変速時間以下である場合は、前記第２の変速制御を選択する手段を含むことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、各動力伝達経路での伝達トルクが、それぞれに設けられている可変容量型の流体圧ポンプモータ（以下、「ポンプモータ」と記す）の押出容積に応じて変化するので、一方の動力伝達経路で伝達されるトルクをゼロとし、かつ、他方の動力伝達経路のみで動力を伝達するようにすれば、該他方の動力伝達経路で決まる変速比により、変速機全体の変速比が決定される。これに対して、各ポンプモータの押出容積を共に最大にし、もしくは最大と最小との中間の値にすると、その押出容積に応じて、各伝動機構で変速比が設定される。これに加えて、各ポンプモータ同士が流体を相互に授受できるように連通されているので、いずれか一方のポンプモータをポンプとして機能させることにより、該一方のポンプモータが設けられている動力伝達経路を介して、機械的に出力部材にトルクが伝達される。また、他方のポンプモータがモータとして機能し、他方の動力伝達経路を介して出力部材にトルクが伝達される。すなわち、流体を介した動力伝達が並行して生じ、しかも流体を介して伝達されるトルクは連続的に変化させることができるので、変速機の全体としての変速比が無段階に変更される無段変速機となる。

そして、いずれかの切替機構を係合状態から解放状態に切り替えた後に該切替機構を解放状態から係合状態に切り替える変速要求の有無が判断される。ここで、変速要求があった場合は、係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に、切替機構を解放状態に制御する。その後、切替機構に掛かるトルクを増大させて、切替機構の回転数が変化した状態で該切替機構を係合状態に制御する第１の変速制御、または、係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に切替機構を解放状態に制御し、その後に、該切替機構を係合状態に制御する第２の変速制御のいずれか一方が選択される。そして、選択された変速制御が実行される。このように、第１の変速制御または第２の変速制御のいずれが実行された場合も、切替機構に掛かるトルクを低下させた後、係合されている切替機構を一旦解放する。つまり、切替機構を動力伝達に関与しない状態にしてから、切替機構を解放することができるため、切替機構の切替に要する時間、すなわち、変速に要する時間を相対的に短縮することができる。したがって、違和感のないスムーズな変速を実行することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第１の変速制御を実行する場合に要する第１の変速時間と、第２の変速制御を実行する場合に要する第２の変速時間とを予測し、変速時間が短くなると予測される方の変速制御を選択することができる。したがって、変速機の変速に要する時間を、一層短縮することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第１の変速制御を実行することを仮定して、切替機構に掛かるトルクを増大させてから再度低下させるまでの時間と、切替機構に掛かるトルクを増大させ、かつ、切替機構を係合させる制御が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が上昇し、かつ、一旦低下した時点から、変速後の変速比に相当する回転数に同期するまでの時間とを加えた第１の変速時間を予測する。また、第２の変速制御を実行することを仮定して、切替機構の係合が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更前の回転数から変化を開始した時点から、可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更後における回転数に到達するまでの第２の変速時間を予測する。そして、第１の変速時間と第２の変速時間とを比べて、第１の変速時間の方が第２の変速時間未満である場合は、第１の変速制御を選択する。これに対して、第２の変速時間の方が第１の変速時間以下である場合は、第２の変速制御を選択する。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする変速機について説明すると、この発明で対象とする変速機は、少なくとも二つの動力伝達経路を備えており、それら両方の動力伝達経路を介して、入力部材から出力部材にトルクを伝達できるように構成され、その結果、入力部材と出力部材との回転数の比である総合変速比を連続的に変化させることができる。より具体的には、各動力伝達経路は、ポンプおよびモータのそれぞれと機能する可変容量型の流体圧ポンプモータ（以下、「ポンプモータ」と記す）を備えており、このポンプモータの押出容積に応じたトルクを伝達するように構成されている。さらに、それぞれのポンプモータが圧力流体を相互に授受できるように、流路によりポンプモータ同士が接続されている。したがって、一方のポンプモータがポンプとして機能することにより、その押出容積に応じたトルクが動力源から出力部材に伝達され、同時に、一方のポンプモータから他方のポンプモータに圧力流体が供給されて、他方のポンプモータがモータとして機能する。すなわち、圧力流体を介した動力伝達が、並行して行われる。そのトルクが他方の動力伝達経路を介して出力部材に伝達される。その結果、出力部材に伝達されるトルクは、各動力伝達経路を介して伝達されるトルクの合計になり、しかも圧力流体を介して伝達されるトルクは、各押出容積に応じて変化するので、結局は、変速機の総合変速比が連続的に変化することになる。

各動力伝達経路は、それぞれ変速比（副変速比）の異なるギヤ対や巻き掛け伝動機構などの伝動機構を備えることができ、一方の動力伝達経路のみを介して出力部材にトルクを伝達する場合には、変速機の全体としての総合変速比は、その動力伝達経路における伝動機構の副変速比で決まる。このような副変速比を仮に固定変速比とすると、固定変速比を設定している状態では、圧力流体を介した動力の伝達が生じないので、動力の損失が生じにくく、効率のよい伝動状態となる。なお、いずれかの伝動機構のみをトルク伝達に関与させるようにするために、クラッチ機構などの切替機構を各伝動機構に含ませることが好ましく、あるいは動力源もしくは出力部材と伝動機構との間に切替機構を設けることが好ましい。

この発明で対象とする変速機は、圧力流体を介して動力を伝達するように構成されているので、上述したように機械的な動力伝達によって変速比を設定する機能を兼ね備えたハイドロスタティック・メカニカル・トランスミッション（ＨＭＴ）として構成されたものである。そのメカニカルトランスミッションの部分は、必要に応じて適宜の構成とすることができ、常時噛み合っているギヤ対を、クラッチ機構もしくは同期連結機構などの切替機構によって選択する構成の機構や、複数の遊星歯車機構もしくは複合遊星歯車機構によって複数の変速比を設定できる構成などを採用することができる。また、ポンプモータは、入力部材と出力部材との間に直列に介在させる構成以外に、反力手段としてポンプモータを用いる構成とすることもできる。

この発明における動力源は、出力部材に伝達する動力を発生する動力装置であり、動力源としては、内燃機関、電動モータ、フライホイールなどを用いることができる。内燃機関は、燃料を燃焼させて熱エネルギを生じさせ、その熱エネルギを運動エネルギに変換する装置である。電動モータは、電気エネルギを運動エネルギに変換する装置であり、発電機能を備えたモータ・ジェネレータを用いることもできる。フライホイールは、回転部材の慣性力を蓄積し、運動エネルギーとして放出可能な動力装置である。これらの動力源は、いずれも動力の発生原理が異なる。この発明において、入力部材および出力部材は、動力を伝達する要素であり、回転軸、ギヤ、プーリ、スプロケット、遊星機構のキャリヤなどを用いることができる。この発明における切替機構は、伝動機構の状態を動力伝達可能な係合状態と、動力が遮断される解放状態とに切り替える機構である。また、切替機構は、伝動機構を構成し、かつ、相対回転可能に設けられた２つの回転部材の回転数を同期させる機能を有している。この切替機構には、噛み合い力により動力伝達をおこなう噛み合いクラッチ、摩擦力により動力伝達をおこなう摩擦式クラッチ、電磁力により動力伝達をおこなう電磁クラッチが含まれる。また、摩擦式クラッチは、湿式クラッチまたは乾式クラッチのいずれでもよい。さらに、この発明における変速機は、車両の動力源（駆動力源）から車輪に至る動力伝達経路に配置することができる。

この発明において、「切替機構に掛かるトルク」とは、切替機構の伝達トルク、言い換えれば、切替機構を経由して伝達されるトルクを意味する。この発明において、「切替機構の回転数が変化した状態」とは、切替機構を構成する回転要素の回転数、または切替機構により動力伝達が可能となる回転要素の回転数が、変速比の変更前の回転数から、変速比の変更後の回転数に近づくように変化した（回転数が上昇したまたは回転数が下降した）状態を意味する。より具体的に説明すると、切替機構が、シンクロナイザーであり、そのシンクロナイザーが、スリーブ、シンクロナイザーリング等を有している場合、シンクロナイザーの入力側を構成する回転要素であるスリーブの回転数を意味する。この発明における入力部材及び出力部材は、動力源の動力を伝達する回転要素であり、この回転要素には、回転軸、歯車、コネクティングドラム、プーリ、スプロケットなどが含まれる。

つぎに、差動機構を動力分配機構として使用するとともに、伝動機構として複数のギヤ対を使用し、したがって、ポンプモータが反力機構となっている具体例を説明する。図２に示す例は、車両用の変速機ＴＭとして構成した例であり、流体を介さずにトルクを伝達して設定できるいわゆる固定変速比（副変速比）として、四つの前進段および一つの後進段を設定するように構成した例である。すなわち、動力源（Ｅ／Ｇ）１に入力部材２が連結されており、この入力部材２からこの発明における差動機構に相当する第１遊星歯車機構３および第２遊星歯車機構４にトルクを伝達するように構成されている。前記動力源１は、内燃機関または電気モータのいずれか一方、あるいは内燃機関及び電動モータを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な動力源であってよい。また、この動力源１と入力部材２との間に、トルク変動を吸収するダンパー、摩擦力または電磁力により動力伝達をおこなうクラッチ、流体の運動エネルギにより動力伝達をおこなう流体伝動装置など、適宜の伝動装置を介在させてもよい。

第１遊星歯車機構３が入力部材２と同一軸線上に配置され、第２遊星歯車機構４が第１遊星歯車機構３の半径方向で外側に離隔し、それぞれの中心軸線を平行にした状態で並列に配置されている。これらの遊星歯車機構３，４はこの発明の差動機構に相当し、シングルピニオン型やダブルピニオン型などの適宜の形式の遊星歯車機構を用いることができる。図２に示す例はシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成した例であり、外歯歯車であるサンギヤ３Ｓ，４Ｓと、そのサンギヤ３Ｓ，４Ｓと同心円状に配置された、内歯歯車であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒと、これらサンギヤ３Ｓ，４Ｓとリングギヤ３Ｒ，４Ｒとに噛み合っているピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持したキャリヤ３Ｃ，４Ｃとを備えている。そして、第１遊星歯車機構３におけるリングギヤ３Ｒに前記入力部材２が連結され、このリングギヤ３Ｒが入力要素となっている。

また、入力部材２にはカウンタドライブギヤ５が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ５にアイドルギヤ６が噛み合っているとともに、そのアイドルギヤ６にカウンタドリブンギヤ７が噛み合っている。このカウンタドリブンギヤ７は、前記第２遊星歯車機構４と同一軸線上に配置され、かつ第２遊星歯車機構４のリングギヤ４Ｒに、一体となって回転するように連結されている。したがって、第２遊星歯車機構４においては、そのリングギヤ４Ｒが入力要素となっている。各遊星歯車機構３，４の入力要素であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒは、カウンタギヤ対がアイドルギヤ６を備えた構成であるから、同方向に回転するようになっている。この具体例において、カウンタドライブギヤ５とカウンタドリブンギヤ７との間の変速比は一定（固定）である。

第１遊星歯車機構３におけるキャリヤ３Ｃは出力要素となっており、そのキャリヤ３Ｃに、回転軸としての第１中間軸８が、一体になって回転するように連結されている。この第１中間軸８は中空軸であって、その内部をモータ軸９が回転自在に挿入されている。このモータ軸９の一端部が、第１遊星歯車機構３における反力要素であるサンギヤ３Ｓに、一体となって回転するように連結されている。第２遊星歯車機構４も同様な構成であって、そのキャリヤ４Ｃが出力要素となっており、そのキャリヤ４Ｃに他の回転軸としての第２中間軸１０が、一体になって回転するように連結されている。この第２中間軸１０は中空軸であって、その内部をモータ軸１１が回転自在に挿入されている。このモータ軸１１の一端部が、第２遊星歯車機構４における反力要素であるサンギヤ４Ｓに、一体となって回転するように連結されている。

上記のモータ軸９の他方の端部が可変容量型ポンプモータ１２の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１２は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧力流体（圧油）を吐出し、また吐出ポートもしくは吸入ポートから圧力流体を供給することにより、モータとして機能するようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ１２を以下の説明では、第１ポンプモータ１２と記し、図には「ＰＭ１」と表示する。

この第１ポンプモータ１２には、その押出容積を制御するための容量変更機構が設けられている。この容量変更機構は、斜軸もしくは斜板の傾斜角度を変更し、あるいはラジアルピストンポンプにおけるロータの相対的な偏心量を変更する機能を備えた機構であり、例えばデューティー比に応じた油圧を吐出するソレノイドバルブ（以下、仮に第１ソレノイドバルブと記す）１２Ａを主体として構成されている。また、容量変更機構は、それ自体がフェールし、あるいは断線などの制御信号系統にフェールが生じるなど、第１ポンプモータ１２の押出容積を任意に制御できない状態が生じた場合に、第１ポンプモータ１２の押出容積が最大となるように構成されている。これは、例えば前記第１ソレノイドバルブ１２Ａを、断線などのいわゆるＯＦＦフェールした場合に制御油圧を出力しないノーマリークローズ（Ｎ／Ｃ）タイプの構成としておき、フェール時に制御力が生じないことにより、第１ポンプモータ１２における機械的な力で押出容積が最大になるように構成したものである。

また、モータ軸１１の他方の端部が、可変容量型ポンプモータ１３の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１３は、前記モータ軸９側の第１ポンプモータ１２と同様の構成のものであり、したがって斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプを採用することができる。なお、この可変容量型ポンプモータ１３を以下の説明では、第２ポンプモータ１３と記し、図には「ＰＭ２」と表示する。

この第２ポンプモータ１３には、その押出容積を制御するための容量変更機構が設けられている。この容量変更機構は、斜軸もしくは斜板の傾斜角度を変更し、あるいはラジアルピストンポンプにおけるロータの相対的な偏心量を変更する機能を備えた機構であり、例えばデューティー比に応じた油圧を吐出するソレノイドバルブ（以下、仮に第２ソレノイドバルブと記す）１３Ａを主体として構成されている。また、容量変更機構は、それ自体がフェールし、あるいは断線などの制御信号系統にフェールが生じるなど、第２ポンプモータ１３の押出容積を任意に制御できない状態が生じた場合に、第２ポンプモータ１３の押出容積が最大となるように構成されている。これは、例えば前記第２ソレノイドバルブ１３Ａを、断線などのいわゆるＯＦＦフェールした場合に制御油圧を出力しないノーマリークローズ（Ｎ／Ｃ）タイプの構成としておき、フェール時に制御力が生じないことにより、第２ポンプモータ１３における機械的な力で、押出容積が最大になるように構成したものである。各ポンプモータ１２，１３は、圧力流体である圧油を相互に受け渡すことができるように、油路１４，１５によって連通されている。すなわち、それぞれの吸入ポート１２Ｓ，１３Ｓ同士が油路１４によって連通され、また吐出ポート１２Ｄ，１３Ｄ同士が油路１５によって連通されている。したがって各油路１４，１５によって閉回路が形成されている。この閉回路での油圧制御のための機構については後述する。

上記の各中間軸８，１０と平行に、この発明の出力部材に相当する出力軸１６が配置されている。そして、この出力軸１６と各中間軸８，１０との間のそれぞれに、所定の変速比を設定する伝動機構が設けられている。この発明における伝動機構としては、固定された回転数比（変速比）で動力を伝達する機構に限らず、変速比が可変な機構を採用することができ、図２に示す例では、固定された変速比（以下、「固定変速比」と記す）で動力を伝達する複数のギヤ対１７，１８，１９，２０が採用されている。具体的に説明すると、前記第１中間軸８には、第１遊星歯車機構３側から順に、第４速駆動ギヤ１７Ａと第２速駆動ギヤ１８Ａとが配置されており、第４速駆動ギヤ１７Ａと第２速駆動ギヤ１８Ａとは第１中間軸８に対して回転自在に嵌合している。その第４速駆動ギヤ１７Ａに噛み合っている第４速従動ギヤ１７Ｂと、第２速駆動ギヤ１８Ａに噛み合っている第２速従動ギヤ１８Ｂとが、出力軸１６に一体回転するように取り付けられている。

さらに、上記の第４速従動ギヤ１７Ｂに噛み合っている第３速駆動ギヤ１９Ａと、第２速従動ギヤ１８Ｂに噛み合っている第１速駆動ギヤ２０Ａとが、第２中間軸１０に回転自在に嵌合させられている。したがって、第４速従動ギヤ１７Ｂが第３速従動ギヤを兼ねており、また第２速従動ギヤ１８Ｂが第１速従動ギヤを兼ねている。ここで、各ギヤ対１７，１８，１９，２０の回転数比もしくは変速比（それぞれの駆動ギヤの歯数に対する従動ギヤの歯数の比）について説明すると、その回転数比は、第１速用ギヤ対２０、第２速用ギヤ対１８、第３速用ギヤ対１９、第４速用ギヤ対１７の順に小さくなるように構成されている。

さらに、発進用ギヤ対２１が設けられている。この発進用ギヤ対２１は、第１速用ギヤ対２０と併せて出力軸１６に動力を伝達することにより、発進時の駆動力を必要十分に大きくするためのものであって、前記第１ポンプモータ１２側のモータ軸９に取り付けられた発進駆動ギヤ２１Ａと、出力軸１６に回転自在に取り付けられた発進従動ギヤ２１Ｂとを備えている。上述した各ギヤ対１７，１８，１９，２０，２１を、いずれかの中間軸８，１０と出力軸１６との間でトルク伝達可能な状態とするための切替機構が設けられている。この切替機構は、ギヤ対を動力伝達可能な状態と、動力伝達が遮断される状態とに切り替えるクラッチである。この切替機構として、従来知られているドグクラッチ機構や同期連結機構（シンクロナイザー）などの機構を採用することができ、図２にはシンクロナイザーを採用した例を示してある。

このシンクロナイザーは、基本的には、中間軸と共に回転するスリーブと、その中間軸と相対回転可能なギヤに設けられたスプラインと、前記スリーブに押されて中間軸の回転軸線に沿った方向に移動するシンクロナイザーリングとを有している。そして、スリーブをスプラインに向けて移動させる過程で、シンクロナイザーリングがギヤに摩擦接触することにより、中間軸とギヤとを同期（回転数を一致）させ、その状態でスリーブがスプラインに係合することにより、中間軸とギヤとが動力伝達可能に連結される。前記出力軸１６上で、発進従動ギヤ２１Ｂに隣接する位置に第１のシンクロナイザー（以下、第１シンクロと記す）２２が設けられている。この第１シンクロ２２は、そのスリーブを図２の左側に移動させることにより係合状態となって、発進従動ギヤ２１Ｂを出力軸１６に連結し、発進用ギヤ対２１がモータ軸９と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。また、スリーブを図２の右側に移動させることにより解放状態となって、発進従動ギヤ２１Ｂと出力軸１６との連結を解くように構成されている。

また、前記第２中間軸１０上で、第３速駆動ギヤ１９Ａと第１速駆動ギヤ２０Ａとの間に第２のシンクロナイザー（以下、第２シンクロと記す）２３が設けられている。この第２シンクロ２３は、そのスリーブを図２の左側に移動させることにより係合状態となって、第１速駆動ギヤ２０Ａを第２中間軸１０に連結し、第１速用ギヤ対２０が第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。このように、第１速用ギヤ対２０により、第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達することが可能な状態が、第１速が設定された状態である。また、反対にそのスリーブを図２の右側に移動させることにより他の係合状態となって、第３速駆動ギヤ１９Ａを第２中間軸１０に連結し、第３速用ギヤ対１９が第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。このように、第３速用ギヤ対１９により、第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達することが可能な状態が、第３速が設定された状態である。そして、スリーブを中央に位置させることにより解放状態となって、第３速駆動ギヤ１９Ａおよび第１速駆動ギヤ２０Ａと第２中間軸１０との連結を解くように構成されている。

さらに、前記第１中間軸８上で、第２速駆動ギヤ１８Ａと第４速駆動ギヤ１７Ａとの間に第３のシンクロナイザー（以下、第３シンクロと記す）２４が設けられている。この第３シンクロ２４は、そのスリーブを図２の左側に移動させることにより係合状態となって、第２速駆動ギヤ１８Ａを第１中間軸８に連結し、第２速用ギヤ対１８が第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。このように、第２速用ギヤ対１８により、第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達することが可能な状態が、第２速が設定された状態である。また、反対にそのスリーブを図２の右側に移動させることにより他の係合状態となって、第４速駆動ギヤ１７Ａを第１中間軸８に連結し、第４速用ギヤ対１７が第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。このように、第４速用ギヤ対１７により、第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達することが可能な状態が、第４速が設定された状態である。そして、スリーブを中央に位置させることにより解放状態となって、第２速駆動ギヤ１８Ａおよび第４速駆動ギヤ１７Ａと第１中間軸８との連結を解くように構成されている。

またさらに、第２ポンプモータ１３側のモータ軸１１上で、第２中間軸１０の軸端に隣接する位置に、後進用のシンクロナイザー（以下、Ｒシンクロと記す）２５が設けられている。そして、リバースポジションが選択された場合に、Ｒシンクロ２５は、スリーブを図２の右側に移動させることにより係合状態となる。すなわち、モータ軸１１と第２中間軸１０、すなわち第２遊星歯車機構４におけるサンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとを連結して、第２遊星歯車機構４の全体を一体回転させるように、Ｒシンクロ２５が構成されている。

上記の各シンクロ２２，２３，２４，２５は、手動操作によって切り替え動作するように構成することができるが、これに替えていわゆる自動制御するように構成することもできる。その場合は、例えば前述したスリーブを軸線方向に移動させる適宜のアクチュエータ（図示せず）を設け、そのアクチュエータを電気的に制御するように構成すればよい。上述したように、図２に示す変速機ＴＭは、動力源１から入力部材２に伝達されたトルクが、いずれかの中間軸８，１０もしくはモータ軸９，１１を介して出力軸１６に伝達されるように構成されている。そして、その出力軸１６には、歯車機構あるいはチェーンなどの巻き掛け伝動機構などの伝動手段２９を介してデファレンシャル３０が連結され、ここから左右の車軸３１に動力を出力するようになっている。この車軸３１には車輪（図示せず）が動力伝達可能に連結されている。さらに、変速機ＴＭを構成する要素の動作状態を検出するためのセンサが設けられている。具体的には、前述した入力部材２もしくはこれと一体のカウンタドライブギヤ５の回転数Ｎｉｎを検出する入力回転数センサ３２、前記車軸３１の回転数を検出する出力回転数センサ３３、出力軸１６の回転数を検出するセンサ（図示せず）、ポンプモータ１２，１３の回転数を別個に検出するセンサ（図示せず）などが設けられている。

つぎに、上記の各ポンプモータ１２，１３を制御するための流体圧回路（油圧回路）について説明する。各ポンプモータ１２，１３を連通させている前記閉回路１４，１５には流体（具体的にはオイル）を補給するためのチャージポンプ（ブーストポンプと称されることもある）３６が設けられている。このチャージポンプ３６は、上記の閉回路からの漏れなどによるオイルの不足を補うためのものであって、前述した動力源１や図示しないモータなどによって駆動されて、オイルパン３７からオイルを汲み上げて閉回路に供給するようになっている。

そのチャージポンプ３６の吐出口は、前記閉回路における油路１４と油路１５とにそれぞれチェック弁３８，３９を介して連通されている。なお、これらのチェック弁３８，３９は、チャージポンプ３６からの吐出方向に開き、これとは反対方向に閉じるように構成されている。さらに、チャージポンプ３６の吐出圧を調整するためのリリーフ弁（調圧弁）４０が、チャージポンプ３６の吐出口に連通されている。このリリーフ弁４０は、スプリングによる弾性力とソレノイドバルブ４０Ａの出力圧による押圧力との和より高い圧力（設定圧以上の圧力）が作用した場合に開いてオイルをオイルパン３７に排出するように構成されており、したがってチャージポンプ３６の吐出圧をパイロット圧に応じた圧力に設定するように構成されている。

さらに、第１ポンプモータ１２の吸入ポート１２Ｓと油路１５との間に、調圧弁（リリーフ弁）４１が設けられている。言い換えれば、第１ポンプモータ１２と並列に、各油路１４，１５を連通させるようにリリーフ弁４１が設けられている。このリリーフ弁４１は、第１ポンプモータ１２の吸入ポート１２Ｓ、または第２ポンプモータ１３の吸入ポート１３Ｓから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。すなわち、リリーフ弁４１は、ソレノイド４１Ａの出力圧によって調圧値を設定するように構成されており、いずれかの吸入ポート１２Ｓ，１３Ｓからの吐出圧が、その調圧値以上の場合には、リリーフ弁４１が開いて排圧することにより、吐出圧を調圧値未満に維持するようになっている。前記吸入ポート１２Ｓ，１３Ｓの吐出圧を制御するための調圧値が「通常制御用のリリーフ圧」である。

また、第２ポンプモータ１３の吐出ポート１３Ｄと油路１４との間に、調圧弁（リリーフ弁）４２が設けられている。言い換えれば、第２ポンプモータ１３と並列に、各油路１４，１５を連通させるようにリリーフ弁４２が設けられている。このリリーフ弁４２は、第２ポンプモータ１３の吐出ポート１３Ｄ、または第１ポンプモータ１２の吐出ポート１２Ｄから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。すなわち、リリーフ弁４２は、ソレノイド４２Ａの出力圧によって調圧値を設定するように構成されており、いずれかの吐出ポート１２Ｄ，１３Ｄからの吐出圧が、その調圧値以上である場合には、リリーフ弁４２が開いて排圧することにより、吐出圧を調圧値未満に維持するようになっている。前記吐出ポート１２Ｄ，１３Ｄの吐出圧を制御するための調圧値が「通常制御用のリリーフ圧」である。

上記の各ポンプモータ１２，１３の押出容積や各シンクロ２２，２３，２４，２５を電気的に制御できるように構成されており、そのための電子制御装置（ＥＣＵ）４３が設けられている。この電子制御装置４３は、マイクロコンピュータを主体にして構成されたものであって、加速要求（アクセル開度）、減速要求、車速、シフトポジション、動力源１の回転数、油圧回路の油温などの検出信号が入力される。電子制御装置４３では、入力された信号、および予め記憶している情報、およびプログラムに基づいて演算を行い、その演算結果に応じて指令信号を出力するように構成されている。例えば、車速およびアクセル開度に基づいて、車両の目標駆動力を求め、その目標駆動力に基づいて、動力源１の目標回転数および目標トルクを算出する制御をおこなう。また、動力源１の実際の回転数を、目標回転数に近づけるために、変速機ＴＭの目標変速比を算出する制御をおこなう。さらに、電子制御装置４３からは、ソレノイドバルブ４０Ａおよびソレノイド４１Ａ，４２Ａを制御する信号が出力される。

上記の変速機ＴＭは、動力源１の動力を出力軸１６に伝達する動力伝達経路として、第１ポンプモータ１２によって反力が与えられる第１遊星歯車機構３および第４速用ギヤ対１７もしくは第２速用ギヤ対１８を介して出力軸１６に動力を伝達する経路と、第２ポンプモータ１３によって反力が与えられる第２遊星歯車機構４および第３速用ギヤ対１９もしくは第１速用ギヤ対２０を介して出力軸１６に動力を伝達する経路との二つの経路を備えている。そして、それぞれの動力伝達経路を介して伝達されるトルクは、それぞれに設けられているポンプモータ１２，１３の押出容積に応じて変化するようになっている。そのトルクＴは次式で表される。
Ｔ＝（ｑ１＋ｑ２）・Ｐ／２π ・・・（１）
この数式１において、「ｑ１」は、第１ポンプモータ１２の押出容積、「ｑ２」は、第２ポンプモータ１３の押出容積、「Ｐ」は、油路１４と油路１５との圧力差である。

つぎに、上述した変速機ＴＭの作用を、図３の図表に基づいて説明する。この図３には、前記伝動機構で、第１速（１ｓｔ）または第２速（２ｎｄ）または第３速（３ｒｄ）または第４速（４ｔｈ）の各変速段が設定された場合、シフトポジションとしてニュートラルポジション（Ｎ）またはリバースポジション（Ｒｅｖ）が選択された場合、発進用ギヤ対２１が出力軸１６とトルク伝達可能に連結される場合（発進）について、各ポンプモータ（ＰＭ１，ＰＭ２）１２，１３、および各シンクロ２２，２３，２４，２５の動作状態が、まとめて示されている。なお、この図３において、「１ｓｔ〜２ｎｄ」は、変速機ＴＭの変速比（総合変速比）が、第１速に相当する固定変速比よりも小さく、かつ、第２速に相当する固定変速比よりも大きいことを意味する。この図３において、「２ｎｄ〜３ｒｄ」は、変速機ＴＭの変速比が、第２速に相当する変速比よりも小さく、かつ、第３速に相当する変速比よりも大きいことを意味する。この図３において、「３ｒｄ〜４ｔｈ」は、変速機ＴＭの変速比が、第３速に相当する変速比よりも小さく、かつ、第４速に相当する変速比よりも大きいことを意味する。

つまり、この図３には、変速機ＴＭの変速比が、固定変速比に相当する変速比である場合の他、固定変速比同士の間に相当する変速比である場合についても、各ポンプモータおよび各シンクロの動作状態が示されている。この図３における各ポンプモータ１２，１３についての「ＯＦＦ」は、ポンプ容量を最小もしくは実質的にゼロ［ｌ／Ｓ］とし、その出力軸が回転させられても油圧を発生することがなく、また油圧が供給されても出力軸が回転しない状態（フリー状態もしくは空転状態）を示し、「ＬＯＣＫ（ロック）」は、そのポンプモータのロータが停止している状態（回転数はゼロｒｐｍ）を示している。さらに「油圧発生」は、ポンプモータの容量を、実質的なゼロより大きくするとともに、圧油を吐出している状態を示し、したがって該当するポンプモータ１２，１３はポンプとして機能している。また、「油圧回収」は、第２ポンプモータ１３（もしくは第１ポンプモータ１２）が吐出した圧油が供給されてモータとして機能している状態を示し、したがって、該当する第１ポンプモータ１２（もしくは第２ポンプモータ１３）は軸トルクを発生し、対応するモータ軸９，１１および中間軸８，１０に駆動トルクを伝達している。

また、図３で各シンクロ２２，２３，２４，２５についての「右」、「左」は、それぞれのシンクロ２２，２３，２４，２５におけるスリーブの図２での位置を示すとともに、丸括弧「（）」はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧「＜＞」はアップシフトするための待機状態を示す。ダウンシフトとは、変速機ＴＭの変速比を大きくする変速であり、アップシフトとは、変速機ＴＭの変速比を小さくする変速である。さらに、図３で「○」は、該当するシンクロ２２，２３，２４，２５をＯＦＦ状態（中立位置）に設定することにより、引き摺りを低減している状態、「●」は、該当するシンクロ２２，２３，２４，２５をＯＦＦ状態（中立位置）に設定して中立状態となっていることを示す。各シンクロ２２，２３，２４，２５がＯＦＦ（解放）されると、各ギヤ対は動力伝達が遮断される。

さらに、シフトポジションとしてニュートラルポジション（Ｎ）が選択された場合は、各ポンプモータ１２，１３が「ＯＦＦ」状態とされ、また各シンクロ２２，２３，２４，２５のスリーブが中央位置に設定される。したがって、いずれのギヤ対１７，１８，１９，２０，２１も出力軸１６に連結されていないニュートラル状態となる。すなわち、各ポンプモータ１２，１３が、押出容積（ポンプ容量）が実質的にゼロとなるように制御される。その結果、ポンプモータ１２，１３は空転するので、各遊星歯車機構３，４のリングギヤ３Ｒ，４Ｒに動力源１からトルクが伝達されても、サンギヤ３Ｓ，４Ｓに反力が作用しない。そのため、出力要素であるキャリヤ３Ｃ，４Ｃに連結されている各中間軸８，１０にはトルクが伝達されない。

一方、シフトポジションがドライブポジションなどの走行ポジションに切り替えられると、第１シンクロ２２のスリーブが図２の左側に移動させられるとともに第２シンクロ２３のスリーブが、図２の左側に移動させられる。したがって、発進駆動ギヤ２１Ａが出力軸１６に連結されて第１ポンプモータ１２と出力軸１６とが連結され、また第１速駆動ギヤ２０Ａが第２中間軸１０に連結されて第２遊星歯車機構４の出力要素であるキャリヤ４Ｃと出力軸１６とが連結される。すなわち、固定変速比である第１速を設定する状態となる。また、これと併せて各ポンプモータ１２，１３の押出容積がゼロより大きい容積に制御される。したがって、第２ポンプモータ１３は前記第２遊星歯車機構４によって分配された動力源１の動力によって駆動されてポンプとして機能する。したがって、第２ポンプモータ１３は、油圧を発生させることに伴う反力トルクをモータ軸１１およびサンギヤ４Ｓに与える。これを図３には「油圧発生」と記載してある。そのため、第２遊星歯車機構４の差動作用によってキャリヤ４Ｃにトルクが伝達され、そのトルクが第１速用ギヤ対２０を介して出力軸１６に伝達される。

一方、第２ポンプモータ１３で発生した油圧がその吸入ポート１３Ｓから吐出されて第１ポンプモータ１２の吸入ポート１２Ｓに供給される。その結果、第１ポンプモータ１２がモータとして機能する。これを図３には「油圧回収」と記載してある。このようにして第１ポンプモータ１２に伝達される動力が発進用ギヤ対２１を介して出力軸１６に伝達される。したがって発進から第１速までの駆動状態では、第２遊星歯車機構４を介したいわゆる機械的な動力の伝達と、油圧を介した動力の伝達との両方が生じ、これらの動力を合成した動力が出力軸１６に現れる。また、この過程で変速機ＴＭの変速比は、第１速に相当する固定変速比より大きい値となり、その変速機ＴＭの変速比は連続的に、あるいは無段階に変化する。変速機ＴＭの変速比とは、入力部材２の回転数を、出力軸１６の回転数で除した値である。

こうして、動力源１の回転数および車速が変化して、変速機ＴＭの変速比が、第１速に対応する変速比になると、ソレノイドバルブ１２Ａの制御により、第１ポンプモータ１２の押出容積がゼロに設定されてＯＦＦ状態となる。また、ソレノイドバルブ１３Ａの制御により、第２ポンプモータ１３の押出容積が最大に設定される。その結果、実質上、第２ポンプモータ１３の回転がロックされる。すなわちモータ軸１１およびこれに連結されている第２ポンプモータ１３が固定される。その結果、第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓが固定され、また第１遊星歯車機構３は出力軸１６に対する動力の伝達に関与しなくなるので、動力源１が出力した動力は、第２遊星歯車機構４および第１速用ギヤ対２０を介して出力軸１６に伝達される。すなわち、変速機ＴＭの変速比は、第１速用ギヤ対２０のギヤ比で決まる固定変速比となる。なお、この場合、第１ポンプモータ１２およびこれに連結されているモータ軸９が空転するので、第１中間軸８にトルクは現れない。なお、第１速用ギヤ対２０で、固定変速比である第１速が設定されている際に、第１シンクロ２２のスリーブを解放状態（図３の〇印）とすれば、第１ポンプモータ１２を連れ回さないので、動力損失を防止できる。このように、第１速用ギヤ対２０で、固定変速比である第１速が設定されている際に、第１シンクロ２２のスリーブを解放している状態は、第１速から他の変速段にアップシフトするための待機状態である。なお、固定変速比が設定される第１速ないし第４速が、それぞれ「固定変速段」である。

前記伝動機構において、固定変速段である第１速から、他の固定変速段にアップシフトする場合、第３シンクロ２４のスリーブを図２の左側に移動させて第２速駆動ギヤ１８Ａを第１中間軸８に連結しておく。なお、Ｒシンクロ２５は中立状態にしておく。また、第３シンクロ２４のスリーブを第２速駆動ギヤ１８Ａに係合させる場合、第３シンクロ２４のスリーブの回転数と第２速駆動ギヤ１８Ａとの回転数を一致させる同期制御を行う。その同期制御は、前記シンクロ２２，２３，２４，２５のスリーブを相手部材に係合させる場合にも同様に行われる。

この状態で、第１ポンプモータ１２の押出容積を最大に向けて次第に増大させる。第１速から第２速へのアップシフト待機状態では、第１ポンプモータ１２は逆回転しているから、その押出容積を次第に増大させることによりポンプとして機能する。ここで、「逆回転」とは、エンジン１の回転方向とは逆方向に回転するという意味である。すなわち、油圧を発生し（図３に「油圧発生」と記してある）、同時にそれに伴う反力トルクがモータ軸９に現れる。その結果、第１遊星歯車機構３および第２速用ギヤ対１８を介した動力の伝達が次第に行われる。また、第１ポンプモータ１２で発生した油圧が第２ポンプモータ１３に供給されてこれがモータとして機能する（図３に「油圧回収」と記してある）ので、第２ポンプモータ１３および第２遊星歯車機構４ならびに第１速用ギヤ対２０を介した動力の伝達が生じる。そのため、第１速から第２速への変速の過程で、変速機ＴＭの変速比は、第１速の変速比と第２速の変速比との間に相当する値となり、かつ連続的に変化する変速比となる。すなわち、変速機ＴＭの変速比が連続的に変化する無段変速状態となる。これは、上述した発進から第１速の変速比に到るまでの間、および各固定変速比の間でも同様であり、したがって上述した変速機ＴＭは、無段変速機として機能させることができる。

上述のように、第１ポンプモータ１２の押出容積をほぼ最大にしてその回転が停止し、もしくは停止に近い状態になることにより、モータ軸９が実質的に固定される。また、併せて第２ポンプモータ１３がＯＦＦ状態に設定される。したがって、第１遊星歯車機構３では、そのサンギヤ３Ｓが固定されるので、リングギヤ３Ｒに入力された動力がキャリヤ３Ｃから中間軸８を経て第２速駆動ギヤ１８Ａに出力される。一方、第２ポンプモータ１３はＯＦＦ状態となっており、これと同軸上に配置されているＲシンクロ２５および第２シンクロ２３はＯＦＦ状態であってそのスリーブが中立位置にあるので、第２ポンプモータ１３や第２遊星歯車機構４は動力の伝達に関与しない。したがって、第２速用ギヤ対１８のギヤ比で決まる固定変速比である第２速が設定される。

以下、同様にして、第３速は第２シンクロ２３のスリーブを図２の右側に移動させて第３速駆動ギヤ１９Ａを第２中間軸１０に連結する係合状態とし、また第２ポンプモータ１３の押出容積を最大にすることにより、第１速の場合と同様に、モータ軸１１および第２ポンプモータ１３を固定し、さらに他のシンクロ２２，２４は解放状態にする。したがって、第３速用ギヤ対１９を介して出力軸１６に動力が伝達され、固定変速比である第３速が設定される。また、第４速は第３シンクロ２４のスリーブを図２の右側に移動させて第４速駆動ギヤ１７Ａを第１中間軸８に連結する係合状態とし、また第１ポンプモータ１２の押出容積を最大にすることにより、第２速の場合と同様に、モータ軸９および第１ポンプモータ１２を固定し、さらに他のシンクロ２３，２５は解放状態にする。したがって、第４速用ギヤ対１７を介して出力軸１６に動力が伝達され、固定変速比である第４速が設定される。

さらに、後進段について説明すると、シフト装置によってリバースポジションが選択された場合には、第１シンクロ２２のスリーブが図２の左側に移動させられ、またＲシンクロ２５のスリーブが図２の右側に移動させられ、さらに他のシンクロ２３，２４がＯＦＦ状態に設定される。したがって、Ｒシンクロ２５によって第２中間軸１０とモータ軸１１とが連結されることにより、第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとが連結されて第２遊星歯車機構４の全体が実質的に一体化される。また、発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９すなわち第１ポンプモータ１２のロータに連結される。

したがって、動力源１から第２遊星歯車機構４に伝達された動力が第２ポンプモータ１３に伝達されて、その第２ポンプモータ１３が駆動され、第２ポンプモータ１３によって油圧が発生する。なお、第２シンクロ２３がＯＦＦ状態であるから、第２遊星歯車機構４あるいは第２中間軸１０から出力軸１６に動力が伝達されることはない。一方、第１ポンプモータ１２の押出容積がゼロより大きい容積、例えば最大容積に制御される。その結果、第２ポンプモータ１３から供給された油圧によって第１ポンプモータ１２がモータとして機能し、モータ軸９にトルクを出力する。その場合、第１ポンプモータ１２にはその吐出ポート１２Ｄから油圧が供給されるので、第１ポンプモータ１２が逆回転する。そして、そのトルクが発進用ギヤ対２１を介して出力軸１６に伝達されるので、後進状態となる。すなわち、後進段では、油圧を介した動力の伝達が生じ、これを図３では、第１ポンプモータ１２について「油圧回収」と記し、第２ポンプモータ１３について「油圧発生」と記してある。

上記のように、この発明で対象とする変速機ＴＭでは、いずれかのギヤ対１７，〜２０をシンクロ２３，２４によってトルク伝達可能な状態とし、かつトルク伝達可能なギヤ対に連結される遊星歯車機構３，４に対する反力をいずれかのポンプモータ１２，１３をロックして最大とすれば、そのギヤ対のギヤ比に応じて、変速機ＴＭの変速比が固定変速比に設定される。これに対して、変速機ＴＭの変速比が、固定変速比同士の間の変速比である場合、伝達されるトルクが前述した式で表される関係にある。このため、一方のポンプモータの押出容積を最大にし、かつ他方のポンプモータの押出容積を最大と最小との中間の値に制御することにより設定することができる。あるいは、両方のポンプモータの押出容積を、共に最大と最小の中間の値に制御しても、変速機ＴＭの変速比を、固定変速比同士の間の変速比に設定することができる。

上記のように構成された変速機ＴＭでは、固定変速比を跨いで変速比を変更する際に、シンクロの切り替え動作を行う必要があり、そのシンクロの切り替え動作を開始してから、シンクロの切替動作が完了するまでの間は、変速機ＴＭの変速比が固定変速比に止まる現象が、不可避的に発生する。したがって、変速機ＴＭで、固定変速比を跨いで変速比を変更する場合は、固定変速比で変速比が停滞する分だけ、変速比の変化速度（変速速度）が遅くなってしまう。そのため、変速機ＴＭの変速比を迅速に変更することが要求される時、つまり急変速判断の成立時には、「変速機ＴＭの変速比が、ある変速比から固定変速比に到達するまでの間、変速比が無段階に変化する過程」と、「変速機ＴＭの変速比が固定変速比に相当する変速比が停滞する状態」とで変速速度が異なる。その結果、車両の乗員が違和感を持ったり、ショックとして体感される可能性がある。

そこで、この具体例の変速機ＴＭの制御装置では、固定変速段を跨いで変速比を変更する場合、すなわちシンクロの切り替え動作を伴う変速制御をおこなうにあたり、変速速度の低下を防止し、違和感のないスムーズな変速を可能にするために、２種類の変速制御、具体的には、第１の変速制御または第２の変速制御を実行することが可能である。図７は、第１の変速制御を説明するフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。ここでは、変速機ＴＭの変速比を、第２速に相当する固定変速比を跨いで変更する制御、具体的にはダウンシフトについて説明する。図３の図表で説明すると、「２ｎｄ〜３ｒｄ」の動作状態から「１ｓｔ〜２ｎｄ」の動作状態に変更される。すなわち、第２シンクロ２３が第３速ギヤ対１９に動力伝達可能に連結された状態から、第２シンクロ２３が第１速ギヤ対２０に動力伝達可能に連結された状態に切り替える制御例を説明する。

先ず、ステップＳ１は待機状態への制御ステップであり、この待機状態とは、「変速機ＴＭで所定の変速比を維持しており、次におこなわれる変速比の変更制御を待機している状態」である。このステップＳ１についで、変速機ＴＭで急変速をおこなう要求、具体的には、固定変速比を跨いで変更させる要求があるか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２の処理の前提となる変速機ＴＭの変速比の制御について説明する。前記のように、車速およびアクセル開度に基づいて、車両の目標駆動力が求められ、その目標駆動力に基づいて、動力源１の目標回転数および目標トルクが求められている。この動力源１の実回転数を目標回転数に近づけるために、変速機ＴＭの目標変速比が決定される。そして、変速機ＴＭの実際の変速比を、目標変速比に近づける場合に、図４の制御マップを用いることができる。図４の制御マップには、変速機ＴＭの変速比に対応させて、シンクロの動作状態の制御に用いる判断線、各シンクロの動作状態、各ポンプモータの容積が示されている。

この図４では、この判断線は、第２速または第３速に相当する固定変速比を跨ぐ変速比の制御について設定されている。図４に示す例では、第２速に相当する固定変速比を跨ぐアップシフトの際に、第２シンクロ２３を第１速ギヤ対２０に連結した状態から、第２シンクロ２３を第３速ギヤ対１９に連結する状態に切り替える「１→３判断線」が示されている。また、図４では、第２速に相当する固定変速比を跨ぐダウンシフトの際に、第２シンクロ２３を第３速ギヤ対１９に連結した状態から、第２シンクロ２３を第１速ギヤ対２０に連結した状態に切り替える「３→１判断線」が示されている。さらに、図４には、第３速に相当する固定変速比を跨ぐアップシフトの際に、第３シンクロ２４を第２速ギヤ対１８に連結した状態から、第３シンクロ２４を第４速ギヤ対１７に連結した状態に切り替える「２→４判断線」が示されている。さらに、図４には、第３速に相当する固定変速比を跨ぐダウンシフトの際に、第３シンクロ２４を第４速ギヤ対１７に連結した状態から、第３シンクロ２４を第２速ギヤ対１８に連結した状態に切り替える「４→２判断線」が示されている。なお、「１→３判断線」と「３→１判断線」との間、および、「２→４判断線」と「４→２判断線」との間には、各シンクロの動作を切り替える制御が頻繁に繰り返される現象、つまり、ハンチングを防止するためにヒステリシスが設けられている。

そして、ステップＳ２では、第２シンクロ２３の動作状態を切り替える要求の有無を判断する場合に、図４に示すマップを用いて、その時点における変速機ＴＭの実際の変速比（すなわち実変速比）と、電子制御装置４３で求められる目標変速比とを比較して判断する。そして、ステップＳ２の判断時点で、実変速比と目標変速比との差が予め定められた所定値未満である場合は、ステップＳ２で否定的に判断されて、ステップＳ１に戻る。これに対して、ステップＳ２の判断時点で、実変速比と目標変速比との差が予め定められた所定値以上である場合は、ステップＳ２で肯定的に判断されてステップＳ３に進む。このステップＳ３では、リリーフ弁４１のリリーフ圧をゼロ（Ｐａ）にする指令が出力される。この指令は、リリーフ弁４１を開いて油路１４の油圧を油路１５に排圧させ、油路１４の圧力をゼロ（Ｐａ）にする指令である。このステップＳ３の処理は、第２シンクロ２３の伝達トルクを低下させるための制御である。

このステップＳ３についで、リリーフ弁４１のリリーフ圧がゼロになったか否かが判断される（ステップＳ４）。リリーフ弁４１のリリーフ圧がゼロになったか否かの判定は、例えば、リリーフ圧をゼロにする指令が出力された時点からの待ち時間Ｔlateを設定しておき、その待ち時間Ｔlateが経過したことによってリリーフ圧がゼロになったと判定することができる。また、その場合の待ち時間Ｔlateは、例えば、予め設定された油温によるマップに基づいて設定することができる。

そして、リリーフ弁４１のリリーフ圧が未だゼロでないこと、すなわち、上記の待ち時間Ｔlateが未だ経過していない場合は、このステップＳ４で否定的に判断されて、ステップＳ３に戻る。これに対して、リリーフ弁４１のリリーフ圧がゼロになったこと、すなわち、上記の待ち時間Ｔlateが経過した場合は、ステップＳ４で肯定的に判断されて、ステップＳ５に進む。このステップＳ５では、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放させる指令が出力され、かつ、動力源１の回転数の制御を開始する指令が出力され、かつ、ポンプモータの容積を制御する指令が出力される。まず、第２シンクロ２３の動作状態の制御の技術的意味を説明する。前述のように、リリーフ弁４１のリリーフ圧がゼロに制御されて、第２ポンプモータ１３がＯＦＦの状態にあるため、第２ポンプモータ１３は、変速機ＴＭの入力部材２から出力軸１６の間における動力伝達に関与しない。言い換えると、第２ポンプモータ１３と第２シンクロ２３との間における伝達トルクがゼロに低減され、その間の動力伝達が遮断される。つまり、第２ポンプモータ１３は、エンジントルクの反力を受け持たない状態であり、その動作状態を切り替え可能である。したがって、第２ポンプモータ１３の押出容積の状態にかかわらず、リリーフ弁４１のリリーフ圧をゼロにすることにより、第２シンクロ２３の切り替え動作を実行可能な状態にすることができ、そのため、速やかに、言い換えると、第２ポンプモータ１３の押出容積がゼロになるのを待たずに、第２シンクロ２３の動作状態の切り替えを開始することができる。

つぎに、ステップＳ５でおこなわれる動力源１の回転数の制御を具体的に説明する。このステップＳ５では、動力源１の目標回転数Ｎｅを次式（２）により求め、動力源１の実際の回転数を目標回転数に近づける制御をおこなう。
Ｎｅ＝Ｒ１×Ｎｏｕｔ ・・・（２）
この数式２において、「Ｒ１」は、変速後における変速機ＴＭの目標変速比であり、「Ｎｏｕｔ」は出力軸１６の回転数である。

さらに、ステップＳ５でおこなわれる各ポンプモータ１２，１３の容積制御について説明する。このステップＳ５では、次式３に基づいて、第１ポンプモータ１２の押出容積ｑ１および第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ２が制御される。
γ＝｛（１＋ρ）×（κ１×ｑ１＋κ２×ｑ２）｝／（ｑ１＋ｑ２） ・・・（３）
この数式３において、「γ」は変速機ＴＭの変速比であり、「ρ」は、各遊星歯車機構３，４のサンギヤ３Ｓ，４Ｓとリングギヤ３Ｒ，４Ｒとの歯数比（すなわち、「サンギヤ３Ｓ，４Ｓの歯数／リングギヤ３Ｒ，４Ｒの歯数」）であり、「κ１」は、第１ポンプモータ１２の動力伝達経路におけるギヤ比であり、「κ２」は、第２ポンプモータ１３の動力伝達経路におけるギヤ比である。

この第１ポンプモータ１２および第２ポンプモータ１３の容積制御を、図４に基づいて説明する。現時点の実変速比Ｒ０から、第２速の固定変速比を跨いで目標変速比Ｒ１までダウンシフトする場合、第１ポンプモータ１２の押出容積ｑ１および第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ２で示されている。つまり、第１ポンプモータ１２の押出容積ｑ１は、現時点の容積ｑ１０から、ダウンシフト後の必要容積である容積ｑ１１を目標として制御される。また第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ２は、現時点の容積ｑ２０から、ダウンシフト後の必要容積である容積ｑ２１を目標として制御される。

このステップＳ５についで、第２シンクロ２３が第３速駆動ギヤ１９Ａから解放されたか否かが判断される（ステップＳ６）。このステップＳ６で否定的に判断された場合は、ステップＳ５に戻る。これに対して、ステップＳ６で肯定的に判断された場合は、リリーフ弁４１を制御してリリーフ圧を一旦上昇させ、その後に、リリーフ圧をゼロに低下させる制御をおこなう（ステップＳ７）。このステップＳ７においてリリーフ圧を一旦上昇させると、第２シンクロ２３の伝達トルクが一旦上昇する。また、ステップＳ７では、リリーフ圧を上昇させてから所定時間が経過した後、リリーフ圧をゼロにする制御をおこなうことが可能である。また、ステップＳ７において、リリーフ圧をゼロにする制御を、次式の算出結果に基づいておこなうことも可能である。
（目標変速比Ｒ１−実変速比Ｒ０）×Ｎｏｕｔ ・・・（４）

この算出結果と、リリーフ圧をゼロにする制御のタイミングとを決定したマップを、予め電子制御装置４３に記憶させておけばよい。すなわち、電子制御装置４３には、リリーフ圧を一旦高める制御を開始してから、リリーフ圧を再度ゼロに低下させるまでの「所定時間」が記憶されている。さらに、このステップＳ７では、第２ポンプモータ１３の実際の回転数と、ダウンシフト後の変速比における第２ポンプモータ１３の目標回転数との差が、所定値よりも小さくなった場合に、リリーフ圧をゼロに制御することも可能である。このように、リリーフ圧を上昇させると、第１ポンプモータ１２が油圧を発生し、その油圧が第２ポンプモータ１３で回収される。つまり、第１ポンプモータ１２から吐出された圧油の運動エネルギにより、第２ポンプモータ１３の回転状態が強制的に変化させられる。具体的には、逆回転している第２ポンプモータ１３の回転数が停止に近づくように低下させられる。さらに、第２ポンプモータ１３の回転方向が、逆回転から正回転に切り替わり、第２ポンプモータ１３は正回転での回転数が上昇する。ここで、「正回転」とは、動力源１の回転方向と同じ回転方向という意味である。このように、第２ポンプモータ１３の回転数が上昇することと並行して、第３シンクロ２３を構成するスリーブの回転数が、変速前の回転数から変速後の回転数に近づくように上昇する。

このステップＳ７についで、リリーフ圧がゼロになったか否かが判断される（ステップＳ８）。このステップＳ８で否定的に判断された場合は、ステップＳ７に戻る。これに対して、ステップＳ８で肯定的に判断された場合は、第２シンクロ２３を第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる指令を出力する（ステップＳ９）。このステップＳ９についで、第２シンクロ２３と第１速駆動ギヤ２０Ａとの係合が完了し、かつ、第２ポンプモータ１３の押出容積が目標容積となったか否かが判断される（ステップＳ１０）。第２シンクロ２３と第１駆動ギヤ２０Ａとの係合が完了したか否かは、モータ軸１１の軸線に沿った方向における第２シンクロ２３の位置、または出力軸１６の回転数、または第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａに係合させる指令を出力してからの経過時間などに基づいて判断することが可能である。また、第２ポンプモータ１３の目標容積は、図４のマップに基づいて求められており、第２ポンプモータ１３の実際の押出容積が、目標押出容積になったか否かは、モータ軸１１の回転数に基づいて間接的に判断することができる。

このステップＳ１０で否定的に判断された場合はステップＳ９に戻る。これに対して、ステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、リリーフ弁４１のリリーフ圧をゼロから、「通常制御用のリリーフ圧」に上昇させる指令を出力する（ステップＳ１１）。ここでは、リリーフ圧をステップ的に上昇させるのではなく、緩やかにスイープアップさせる。その場合におけるリリーフ圧の上昇勾配は、ショックが生じないように、実験またはシミュレーションをおこなって決定する。このステップＳ１１についで、リリーフ弁４１のリリーフ圧が、「通常制御用のリリーフ圧」まで上昇したか否かが判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で否定的に判断された場合はステップＳ１１に戻り、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１３に進む。このステップＳ１３では、動力源１の回転数の制御を終了させる指令を出力し、かつ、第２シンクロ２３の動作状態を切り替える制御が終了したことを、他の制御系統に通知する処理をおこなう。このステップＳ１３についで、そのステップＳ１３の処理が終了したか否かが判断され（ステップＳ１４）、ステップＳ１４で否定的に判断された場合はステップＳ１３に戻る。また、ステップＳ１３で終了する「動力源１の回転数の制御」とは、ステップＳ５で開始された「動力源１の回転数の制御」である。さらに、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、スタートに戻る。なお、図７の各ステップにおいて、「Ｎ」で示す矢印は、そのステップで否定的に判断された場合のルーチンを意味し、「Ｙ」で示す矢印は、そのステップで肯定的に判断された場合のルーチンを示す。

つぎに、第１の変速制御を含むタイムチャートの一例を、図５に基づいて説明する。ここで、第１の変速制御をおこなった場合におけるパラメータの経時変化は、図５に実線で示されている。まず、時刻ｔ１１において、変速機ＴＭの変速比を、実変速比Ｒ０から目標変速比Ｒ１に変更する信号が検知される。この時点では、電子制御装置４３では「急変速判断が成立」との処理はおこなわれない。これは、電子制御装置４３に入力される信号の誤差、ノイズ、外乱などの不都合を除去するためである。この時刻ｔ１１以前においては、リリーフ圧を「通常制御用のリリーフ圧」に制御する指令値が出力されている。この指令値は、ソレノイド４２Ａのデューティ比で表される。また、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放する指令はオフされており、かつ、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放する制御が完了したことを示す判定が不成立となっている。

さらに、第２シンクロ２３を第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる指令はオフされており、かつ、第２シンクロ２３が第１速駆動ギヤ２０に係合されたことを示す判定が不成立となっている。また、動力源１の回転数はほぼ一定であり、かつ、動力源１の回転数を制御する指令はオフされている。この「動力源１の回転を制御する指令」は、ステップＳ５でおこなわれる「動力源１の回転数の制御」のための指令である。さらに、第２ポンプモータ１３の目標とする押出容積の指令値（破線）は、容量ｑ２０とする指令値となっている。また、第１ポンプモータ１２の目標とする押出容積の指令値（実線）は、容量ｑ１０とする指令値となっている。さらに、第２ポンプモータ１３の回転方向は逆回転であり、かつ、第２ポンプモータ１３の回転数は第３速に対応する目標回転数となっている。この目標回転数は、第２ポンプモータ１３の実際の押出容積を、目標とする押出容積に制御するための回転数である。

ついで、時刻ｔ１１から所定の時間が経過した時刻ｔ１２において、「急変速判断が成立」との処理が電子制御装置４３でおこなわれ、リリーフ圧をゼロとする指令値が、電子制御装置４３から出力される。なお、時刻ｔ１２では、図５に示されたパラメータのうち、リリーフ圧以外のパラメータは、時刻ｔ１２以前と同じである。さらに、時刻ｔ１２から待ち時間Ｔlateが経過して時刻ｔ１３になると、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放される指令が出力される。このように、第２シンクロ２３が第３速駆動ギヤ１９Ａから解放させる制御が開始されると、動力源１の負荷が低下して動力源１の回転数が上昇を開始する。また、時刻ｔ１３で、ステップＳ５で説明した「動力源１の回転数の制御」を開始する指令が出力される。動力源１の回転数の上昇に伴い、第２ポンプモータ１３の押出容積を減少させる指令値が出力され、かつ、第１ポンプモータ１２の押出容積を増加させる指令値が出力される。時刻ｔ１３と時刻１４との間で、第２ポンプモータ１３の押出容積を一定とする指令値が出力される。これ以後、第２ポンプモータ１３の押出容積は一定に制御される。

その後、時刻ｔ１４で、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放する制御が完了したことの判定が成立すると、第２シンクロ２３を第３速駆動ギヤ１９Ａから解放させるように移動させる指令がなくなり、かつ、リリーフ圧をゼロから上昇させる制御がおこなわれる。すると、第１ポンプモータ１２から吐出された圧油が第２ポンプモータ１３に供給されて、第２ポンプモータ１３の回転数が、実線で示すようにゼロに近づく方向に変化する。そして、第２ポンプモータ１３の回転方向が逆回転から正回転に切り替わり、第２ポンプモータ１３は正回転した状態で回転数が上昇する。さらに、時刻ｔ１４以降は第１ポンプモータ１２の容積を略一定にする指令値が出力される。また、リリーフ圧を再度、ゼロに向けて低下させる制御がおこなわれ、時刻ｔ１４から所定時間が経過して時刻ｔ１５になり、リリーフ圧がゼロとなると、第２シンクロ２３を第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる指令が出力される。この時刻ｔ１５以降は、第２ポンプモータ１３の回転数が若干低下する。これは、第２シンクロ２３を構成するシンクロナイザーリングが、第１速駆動ギヤ２０Ａと一体回転する部材に接触したときの摩擦力（フリクション）による作用である。ついで、第２ポンプモータ１３の回転数が時刻ｔ１６以降に再び上昇し、時刻ｔ１７で、第２ポンプモータ１３の回転数が、ダウンシシフト後の目標回転数と一致する。

その後、時刻ｔ１８において、第２シンクロ２３が第１速駆動ギヤ２０Ａに完全に係合された判定が成立すると、第２シンクロ２３を第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させるように、第２シンクロ２３を移動させる指令がなくなる。さらに、時刻ｔ１９以降は、リリーフ圧を上昇させるように指令値が出力される。その後、時刻ｔ２０でリリーフ圧が「通常制御用のリリーフ圧」まで上昇すると、時刻ｔ１２以降に出力されていた「動力源１の回転数を制御する指令」は出力されなくなる。

つぎに、変速機ＴＭで実行可能な第２の変速制御を、図８のフローチャートに基づいて説明する。図８のフローチャートにおいて、図７のフローチャートと同じステップ番号では、同じ処理及び同じ判断がおこなわれる。この図８のフローチャートと図７のフローチャートとを比較すると、図８のフローチャートでは、ステップＳ６で肯定的に判断された場合は、図７に示されたステップＳ７，Ｓ８をおこなうことなく、ステップＳ９に進む点が異なる。

この第２の変速制御に対応するタイムチャートの一例を、前記図５に基づいて説明する。第２の変速制御がおこなわれた場合におけるパラメータの経時変化が、図５に破線で示されている。なお、第２の変速制御において、第１の変速制御と同じである場合は実線で示されている。第２の変速制御においては、時刻ｔ１４以降も破線で示すようにリリーフ圧をゼロにする指令値が出力される。また、第２の変速制御では、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の間で、破線で示すように、第２シンクロ２３を第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる指令が出力されている。第２の変速制御をおこなった場合、第２ポンプモータ１３の回転数をゼロに近づけようとする力は、第２シンクロ２３の摩擦力に依存する。このため、第２の変速制御における第２ポンプモータ１３の回転数の変化勾配は、破線で示すようになる。第１の変速制御における第２ポンプモータ１３の回転数の変化勾配よりも緩やかである。具体的には、時刻ｔ１５と時刻ｔ１６との間における時刻ｔ１５′から、変化勾配が急となっている。その後、第２の変速制御では、第２ポンプモータ１３の回転方向が正回転となっている。そして、第２の変速制御において、第２ポンプモータ１３の実際の回転数が、目標回転数と一致するのは時刻ｔ１８である。さらに、第２の変速制御では、破線で示すように、時刻ｔ１９以降に、第２シンクロ２３が第１速駆動ギヤ２０Ａに係合された判断が成立し、かつ、第２シンクロ２３を軸線に沿った方向に移動させる指令がなくなっている。さらに、第２の変速制御では、時刻ｔ１９以降に、破線で示すように、リリーフ圧をゼロから「通常用のリリーフ圧」に戻す指令が出力され、時刻ｔ２１でリリーフ圧が、「通常用のリリーフ圧」に制御されている。なお、図５のタイムチャートでは、第１の変速制御および第２の変速制御において、第１ポンプモータ１２の押出容積の指令値が共に実線で示され、第２のポンプモータ１３の押出容積の指令値が共に破線で示されている。

つぎに、第１の変速制御及び第２の変速制御を、図６の共線図に基づいて説明する。図６には、第１遊星歯車機構３および第２遊星歯車機構４を構成する回転要素について、その回転方向及び回転数が示されている。図６において、「正」は正回転を示し、「逆」は逆回転を示す。基本的には、動力源１は正回転に限定されるものとして説明する。変速前における各回転要素の回転状態が、図６に実線で示されている。このとき、サンギヤ４Ｓおよび第２ポンプモータ１３は逆回転しており、その他の回転要素は正回転している。

これに対して、変速途中における各回転要素の状態が、第１の変速制御は破線で示され、第２の変速制御は一点鎖線で示されている。ここで、第１の変速制御及び第２の変速制御は、共に図５の時刻ｔ１５における回転要素の回転数が示されている。この図６では、変速前と変速後とで、キャリヤ３Ｃの回転数が同じであるとして示されている。また、第１の変速制御および第２の変速制御共に、リングギヤ３Ｒおよびリングギヤ４Ｒの回転数は、変速後における回転数の方が変速前の回転数よりも高くなる。また、サンギヤ３Ｓは、第１の変速制御および第２の変速制御共に、変速前は正回転しているが、変速後は逆回転している。図６に示すように、第３速におけるキャリヤ４Ｃの回転数は、第３速の変速比（Ｇ３ｒｄ）×出力軸１６の回転数（Ｎｏ）で求められ、第３速におけるリングギヤ３Ｒ，４Ｒの回転数は、実変速比（Ｒｏ）×出力軸１６の回転数（Ｎｏ）で求められ、第１速におけるキャリヤ４Ｃの回転数は、第１速の変速比（Ｇ１ｓｔ）×出力軸１６の回転数（Ｎｏ）で求められ、第１速におけるリングギヤ３Ｒ，４Ｒの回転数は、目標変速比（Ｒ１）×出力軸１６の回転数（Ｎｏ）で求められる。この図６に示すように、第１の変速制御におけるキャリヤ４Ｃおよび第２ポンプモータ１３の回転数の方が、第２の変速制御における同回転数よりも高い。

このように、第１の変速制御を実行すると、第２シンクロ２３の解放が完了した時点（時刻ｔ１４）から、第２ポンプモータ１３の実際の回転数が、目標回転数と一致するまで（時刻ｔ１７）の時間を、第２の変速制御に比べて相対的に短縮することができる。したがって、変速機ＴＭの変速比の変更速度（変速速度）を高めることができる。また、第２シンクロ２３を動作させて、スリーブを第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる場合に、この第２シンクロ２３で吸入するエネルギは、時刻ｔ１６における目標回転数と、第２シンクロ２３の実回転数との差ΔＮＰ１に依存する。これに対して、第２の変速制御では、時刻ｔ１５の時点で第２シンクロ２３のシンクロナイザーを第１速駆動ギヤに接触させた時点から、第２シンクロ２３でエネルギを吸収することとなる。すなわち、時刻ｔ１５における目標回転数と、第２シンクロ２３の実回転数との差ΔＮＰ０に依存するエネルギを吸収する。伝達するトルクが同じであるとすれば、回転数差の大きい比較例の方が、第２シンクロ２３で吸収するエネルギも大きくなることは明らかである。なお、第２シンクロ２３で吸収するエネルギとは、摩擦抵抗により生じる熱エネルギである。したがって、第１の変速制御の方が第２の変速制御に比べて、第２シンクロ２３の耐久性が高くなる。

このように、この具体例では、制御内容が異なる２種類の変速制御を選択的に実行可能である。つぎに、変速要求が発生した場合に、第１の変速制御および第２の変速制御のいずれか一方を選択し、かつ、実行する例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、急変速判断が成立したか否かが判断される（ステップＳ４０）。このステップＳ４０の処理は、ステップＳ２の処理に相当する。そして、ステップＳ４０で否定的に判断された場合はリターンされ、ステップＳ４０で肯定的に判断された場合は、ステップＳ４１およびステップＳ４２の処理をおこなう。このステップＳ４１では、電子制御装置４３に入力される信号、および電子制御装置４３に記憶されているデータに基づいて、時間Ｔｓｙｃ０および時間Ｔｓｙｃ１ａおよび時間Ｔｓｙｃ１ｂを推定する処理をおこなう。

ここで、時間Ｔｓｙｃ０は、前記図５に基づいて説明した時刻ｔ１５′から時刻ｔ１８までの時間であり、時間Ｔｓｙｃ１ａは、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの時間であり、時間Ｔｓｙｃ１ｂは、時刻ｔ１６から時刻ｔ１７までの時間である。上記時間Ｔｓｙｃ０は、例えば次式により求めることが可能である。
Ｔｓｙｃ０＝Ｋ（ＮＰ１ａｆｔｒ−ＮＰ１ｂｆｒ）
上記の数式において、「Ｋ」は係数であり、電子制御装置４３に予め固定値として記憶しておいてもよいし、変数でもよい。係数Ｋを変数とする場合には、係数Ｋをマップにより求めることができる。そのマップとしては、ポンプモータ１２，１３により吸入及び吐出される圧油の油温と、シンクロナイザーリングの押し付け力との関係から係数Ｋを定めたマップを用いることができる。このマップでは、押し付け力が大きくなることに伴い、係数Ｋが小さくなる。

また、「ＮＰ１ａｆｔｒ」は、変速比の変更後における第１ポンプモータ１２の回転数であり、この回転数ＮＰ１ａｆｔｒは次式により求めることが可能である。
ＮＰ１ａｆｔｒ＝（（１＋ρ）×Ｇ１ｓｔ−ρ×Ｒ１）×Ｎｏ
上記の数式において「ρ」は、第２遊星歯車機構４の変速比であり、キャリヤ４Ｃの回転数をサンギヤ４Ｓの回転数で除して求められる。また、「ＮＰ１ｂｆｒ」は変速前の変速比における第１ポンプモータ１２の回転数であり、この回転数ＮＰ１ｂｆｒは、第１ポンプモータ１２の回転数を検出するセンサの信号から求めることが可能である。

さらに、時間Ｔｓｙｃ１ａは、図７のステップＳ７の処理で説明した「所定時間」に相当する。さらに、時間Ｔｓｙｃ１ｂは、例えば、図９のマップを用いて求めることが可能である。この図９は電子制御装置４３に記憶されているマップであり、このマップにおいては、横軸に、変速比の変更後における第１ポンプモータ１２の回転数が示されている。縦軸には、時間Ｔｓｙｃ１ｂが示されている。この図９のマップには、油温をパラメータとして、時間Ｔｓｙｃ１ｂと、変速比の変更後における第１ポンプモータ１２の回転数との関係が示されている。また、油温とは、第１ポンプモータ１２および第２ポンプモータ１３により吸入及び吐出される圧油の温度である。図９のマップでは、変速比の変更後における第１ポンプモータ１２の回転数が高くなることにともない、時間Ｔｓｙｃ１ｂが長くなる特性を有する。また、変速比の変更後における第１ポンプモータ１２の回転数が同じであっても、油温が低くなることにともない、時間Ｔｓｙｃ１ｂが長く設定される特性となっている。

上記のステップＳ４１についでおこなわれるステップＳ４２では、
時間Ｔｓｙｃ０＞時間Ｔｓｙｃ１ａ＋時間Ｔｓｙｃ１ｂ
であるか否かが判断される。このステップＳ４２で肯定的に判断された場合は、第１の変速制御を選択し（ステップＳ４３）、かつ、第１の変速制御を実行し（ステップＳ４４）、この制御ルーチンを終了する。このステップＳ４４で実行される処理は、図７のステップＳ３以降の処理に相当する。これに対して、ステップＳ４２で否定的に判断された場合は、第２の変速制御を選択し（ステップＳ４５）、かつ、第２の変速制御を実行し（ステップＳ４６）、この制御ルーチンを終了する。このステップＳ４６で実行される処理は、図８のステップＳ３以降の処理に相当する。このように、図１のフローチャートでは、変速機ＴＭの変速時間が同じであれば、第２の変速制御を選択して実行する一方、これ以外の場合は、変速時に切替機構の切替に要する時間が短くなる方の変速制御を選択して実行する。したがって、変速機ＴＭで、固定変速段に相当する変速比を跨いで変速比を変更する場合に、車両の走行状態に関わりなく、その変速時間（変速比を変更する制御を開始してから終了するまでの時間）を相対的に短くすることができ、変速制御を違和感無くスムーズにおこなうことができる。

ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ４０が、この発明における変速要求判断手段に相当し、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４５が、この発明における選択手段に相当し、ステップＳ４４，Ｓ４６が、この発明における制御実行手段に相当する。また、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、内燃機関または電動モータなどの動力源が、この発明の動力源に相当し、入力部材２が、この発明の入力部材に相当し、出力軸１６が、この発明の出力部材に相当し、中間軸８および出力軸１６により、第１の動力伝達経路が構成され、中間軸１０および出力軸１６により、第２の動力伝達経路が構成されている。また、第１速用ギヤ対２０および第２速用ギヤ対１８および第３速用ギヤ対１９および第４速用ギヤ対１７が、この発明の伝動機構に相当する。さらに、変速機ＴＭの変速比が、この発明の変速比に相当する。さらに、第１のシンクロナイザー２２および第２のシンクロナイザー２３および第３のシンクロナイザー２４が、この発明の切替機構に相当し、可変容量型の流体圧ポンプモータ１２，１３が、この発明の可変容量型の流体圧ポンプモータに相当する。また「可変容量型の流体圧ポンプモータの回転状態」には、回転数および回転方向が含まれる。

なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、対象とする変速機は、図１に示す構成以外のものであってもよく、要は、少なくとも二つの動力伝達経路で伝達するトルクを流体圧ポンプモータの押出容積に応じて変更でき、したがっていずれか一方の動力伝達経路のみを介してトルクを伝達して変速比を設定し、また両方の動力伝達経路を介してトルクを伝達することにより変速比を設定できる変速機であればよい。また、固定変速比を設定できるように構成する場合、固定変速比は４速より多くてもよく、あるいは反対に少なくてもよい。さらに、フェール時にいずれかのポンプモータの吐出圧を低下させる手段は、そのために設けた特定のバルブであってもよく、上記のリリーフ弁に限られない。またさらに、フェールによって押出容積を増大させる場合、最大まで増大させずに、予め定めた容積まで増大させるように構成してもよい。そして、この発明では、動力伝達経路は二つに限られず、要は、複数設けてあればよい。

なお、変速機ＴＭのダウンシフトが、第３速を跨ぐ変速である場合に、上記の制御を実行することも可能である。さらに、上記の説明では、変速機ＴＭの変速比を大きくするダウンシフトについて説明されているが、変速機ＴＭの変速比を変更する制御が、固定変速比に対応する変速比を跨ぐようなアップシフトをおこなう場合にも、この発明の制御を実行可能である。さらに、この発明では、固定変速比を設定する機構としては、ギヤ対に替えてベルトやチェーンなどの機構を用いてもよい。そして、この発明で差動作用のある歯車機構を用いる場合、シングルピニオン型遊星歯車機構に替えて例えばダブルピニオン型遊星歯車機構を用いることができる。さらに、遊星歯車機構に代えて、遊星ローラ機構を用いることも可能である。これは、ローラ同士の間に作動油を介在させて、そのせん断力により動力伝達をおこなうトラクション伝動装置である。この遊星ローラ機構においても、前記の入力要素および反力要素及び出力要素が、差動回転可能に設けられる。すなわち、遊星歯車機構および遊星ローラ機構は、いずれも、入力要素と出力要素との間の変速比を無段階に変更可能な無段変速機である。

この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の一例である車両のパワートレーンを模式的に示すスケルトン図である。 図２に示す変速機の動作状態をまとめて示す図表である。 図２に示された変速機において、変速比とポンプモータの容積とシンクロの状態との関係を示す図である。 図１の制御例に対応するタイムチャートの例である。 この発明でおこなわれる変速制御を説明する共線図である。 この発明でおこなわれる第１の変速制御を示すフローチャートである。 この発明でおこなわれる第２の変速制御を示すフローチャートである。 図１のフローチャートを実行する場合に用いるマップの一例である。

符号の説明

１…動力源、 ２…入力部材、 ８，１０…中間軸、 １２，１３…可変容量型の流体圧ポンプモータ（ポンプモータ）、 １４，１５…油路、 １６…出力軸、 １７…第４速用ギヤ対、 １８…第２速用ギヤ対、 １９…第３速用ギヤ対、 ２０…第１速用ギヤ対、 ２２…第１のシンクロナイザー（第１シンクロ）、 ２３…第２のシンクロナイザー（第２シンクロ）、 ２４…第３のシンクロナイザー（第３シンクロ）、 ４１，４２…リリーフ弁、 ＴＭ…変速機。

Claims (3)

1. 動力源の動力が入力される入力部材から出力部材に至る間に並列に設けられかつそれぞれ互いに異なる複数の変速比を選択的に設定可能な少なくとも２つの動力伝達経路と、各動力伝達経路を介して伝達されるトルクを押出容積に応じて変化させるように前記各動力伝達経路に設けられかついずれか一方の押出容積がゼロの場合に他方が圧力流体の給排が阻止されてロックされるように前記圧力流体が通る流路を介して相互に接続された少なくとも２つの可変容量型の流体圧ポンプモータと、一方の可変容量型の流体圧ポンプモータがロックされた場合に前記動力源からの動力を前記出力部材に伝達する第１伝動機構と、他方の可変容量型の流体圧ポンプモータがロックされた場合に前記動力源からの動力を前記出力部材に伝達する第２伝動機構と、前記各伝動機構のそれぞれを、動力伝達可能な状態と動力が遮断される状態とに別個に切り替える切替機構とを備えた、可変容量型の流体圧ポンプモータを用いた変速機の変速制御装置において、
   いずれかの前記切替機構を係合状態から解放状態に切り替えた後に該切替機構を解放状態から係合状態に切り替える変速要求の有無を判断する変速要求判断手段と、
   前記変速要求があったことが前記変速要求判断手段で判断された場合に、前記係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に前記切替機構を解放状態に制御し、その後に、前記切替機構に掛かるトルクを増大させて前記切替機構の回転数が変化した状態で該切替機構を係合状態に制御する第１の変速制御、または、前記係合状態から解放状態に切り替えるべき切替機構に掛かるトルクを低下させた後に前記切替機構を解放状態に制御し、その後に、該切替機構を係合状態に制御する第２の変速制御のうち、いずれか一方を選択する選択手段と、
   前記第１の変速制御または第２の変速制御のうち、前記選択手段により選択された変速制御を実行する制御実行手段と
   を備えていることを特徴とする可変容量型の流体圧ポンプモータを用いた変速機の変速制御装置。
2. 前記選択手段は、前記第１の変速制御を実行する場合に要する第１の変速時間と、前記第２の変速制御を実行する場合に要する第２の変速時間とを予測し、前記変速時間が短くなると予測される方の変速制御を選択する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型の流体圧ポンプモータを用いた変速機の変速制御装置。
3. 前記第１の変速制御には、切替機構に掛かるトルクを増大させてから再度低下させる制御が含まれており、
   前記選択手段は、
   前記第１の変速制御を実行することを仮定して、切替機構に掛かるトルクを増大させてから再度低下させるまでの時間と、切替機構に掛かるトルクを増大させ、かつ、切替機構を係合させる制御が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が上昇し、かつ、一旦低下した時点から、変速後の変速比に相当する回転数に同期するまでの時間とを加えて第１の変速時間を求める制御をおこない、
   かつ、
   前記第２の変速制御を実行することを仮定して、切替機構の係合が開始されて可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更前の回転数から変化を開始した時点から、可変容量型の流体圧ポンプモータの回転数が、変速比の変更後における回転数に到達するまでの第２の変速時間を求める制御をおこなうとともに、
   前記第１の変速時間の方が第２の変速時間未満である場合は、前記第１の変速制御を選択し、前記第２の変速時間の方が第１の変速時間以下である場合は、前記第２の変速制御を選択する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型の流体圧ポンプモータを用いた変速機の変速制御装置。

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