JP2017078466A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】後進用経路の選択状態と前進用経路の選択状態との切替時の応答性の向上を図ることができる変速機を提供する。【解決手段】入力軸（１３）からの駆動力を無段変速機構（２０）に伝達する第一入力経路（１４）と、入力軸（１３）からの駆動力の回転を無段変速機構（２０）を介さず逆転して駆動輪（Ｗ）に伝達する第三入力経路（１６）とを有する変速機（１）において、入力切替機構で動力伝達経路を第三入力経路（１６）から第一入力経路（１４）へ切り替える切替制御を行う際に、第三入力経路（１６）の選択中に第一摩擦クラッチ（６１）を係合する前に、予め第一摩擦クラッチ（６１）にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧（ＰＭ１）を供給する第一制御を行うことで、第一摩擦クラッチ（６１）の無効ストロークを詰めた状態で待機するようにした。【選択図】図５

Description

本発明は、車両に搭載されるベルト式などの無段変速機構を備えた変速機に関し、詳細には、駆動源からの駆動力を無段変速機構に伝達する入力経路と無段変速機構を介さず逆転して駆動輪に伝達する他の入力経路とを備えた変速機に関する。

従来、車両などに搭載される変速機として、ベルト式などの無段変速機構を備えた変速機（自動変速機）がある。この種の変速機が備えるベルト式無段変速機構は、一対のプーリに無端ベルトを巻き掛けた構成である。また、この種の無段変速機は、動力伝達経路における動力伝達の有無を切り替えるための動力伝達切替機構として、摩擦材同士を当接させることで係合する構成の摩擦クラッチを備えている。また、無段変速機構と最終出力機構との間に動力伝達切替機構として噛合式の締結機構（ドグクラッチ）を備えたものがある。このドグクラッチは、一方の回転要素上に設けた歯車と他方の回転要素上に設けた他の歯車との間で軸方向に移動可能なスリーブなどの部材を備え、当該スリーブなどの部材が軸方向に移動することで、一方の回転要素と他方の回転要素との係合の有無を切り替えるように構成した機構である。

国際公開２０１３／１７５５６８号公報

ところで、従来の変速機では、例えば、上記のような摩擦式のクラッチや噛合式の締結機構などを制御するための油圧回路は、レンジセレクタで選択されたシフトポジションに応じて、各摩擦係合機構（クラッチ）などへの油圧の供給先を切り替えるように構成したマニュアルバルブを備えている。そして、このマニュアルバルブによって、シフトポジションに応じた所定の機構にのみ油圧が供給される構造となっている。そのため、マニュアルバルブを有する油圧回路を備えた変速機では、車両の後進状態と前進状態とを切り替えるスイッチバックにおける後進用経路の選択状態と前進用経路の選択状態との切替（Ｒ→Ｄ又はＤ→Ｒ切替）時の応答性を向上させるには限界があった。

これに対して、マニュアルバルブを有していない油圧回路を備える変速機では、各クラッチなどの油圧機構に対して別個に油圧を供給する制御が可能となる。そのため、適切な制御を行うことで、車両の後進状態と前進状態とを切り替えるスイッチバックにおける後進用経路の選択状態と前進用経路の選択状態との切替時の応答性を向上させることができる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の後進状態と前進状態とを切り替えるスイッチバックにおける後進用経路の選択状態と前進用経路の選択状態との切替時の応答性の向上を図ることができる変速機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる変速機は、車両に搭載した駆動源（Ｅ）からの駆動力が入力される入力軸（１３）と、入力軸（１３）からの駆動力を無段変速機構（２０）に伝達する第一、第二入力経路（１４，１５）と、入力軸（１３）からの駆動力の回転を無段変速機構（２０）を介さず逆転して駆動輪（Ｗ）に伝達する第三入力経路（１６）と、第一乃至第三入力経路（１４〜１６）を選択的に切り替える入力切替機構と、を備える変速機（１）であって、入力切替機構は、入力軸（１３）と第一入力経路（１４）との間に設けた第一摩擦クラッチ（６１）と、入力軸（１３）と第二、第三入力経路（１５，１６）との間に設けた第二摩擦クラッチ（６２）と、第二入力経路（１５）と第三入力経路（１６）とを切り替えるドグクラッチ（７１）を有する前後進切替機構（７０）と、を備え、第一、第二摩擦クラッチ（６１，６２）は、油圧供給機構（１０２，１０３）により供給油圧が制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、入力切替機構で動力伝達経路を第三入力経路（１６）から第一入力経路（１４）へ切り替える第一切替制御を行う際に、前記第二摩擦クラッチ（６２）を非係合とし前記第一摩擦クラッチ（６１）を係合することで前記第一入力経路（１４）を選択した後に前記ドグクラッチ（７１）の切り替えを行い、前記第三入力経路（１６）が選択されているときに、該第三入力経路（１６）から前記第一入力経路（１４）への切り替えに備えて予め前記第一摩擦クラッチ（６１）にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧（ＰＭ１）を供給する第一制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる上記の変速機によれば、入力切替機構で第三入力経路から第一入力経路へ切り替える第一切替制御を行う際に、油圧回路は、第三入力経路が選択されているときに、該第三入力経路から第一入力経路への切り替えに備えて予め第一摩擦クラッチにその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧をかける制御を行うようにした。すなわち、車両の後進走行用経路である第三入力経路から前進走行用経路である第一入力経路への切替時のインギヤ応答性を向上させるために、予め第一摩擦クラッチの無効ストロークを詰めた状態で待機するようにした。これにより、入力切替機構で第三入力経路から第一入力経路へ切り替える制御を行う際に、第一経路への切り替えを迅速に行うことが可能となる。したがって、変速機で車両の走行状態を後進状態から前進状態へ切り替えるスイッチバック制御を行う際の高い応答性を確保できる。

また、本発明にかかる変速機は、車両に搭載した駆動源（Ｅ）からの駆動力が入力される入力軸（１３）と、入力軸（１３）からの駆動力を無段変速機構（２０）に伝達する第一、第二入力経路（１４，１５）と、入力軸（１３）からの駆動力の回転を無段変速機構（２０）を介さず逆転して駆動輪（Ｗ）に伝達する第三入力経路（１６）と、第一乃至第三入力経路（１４〜１６）を選択的に切り替える入力切替機構と、を備える変速機（１）であって、入力切替機構は、入力軸（１３）と第一入力経路（１４）との間に設けた第一摩擦クラッチ（６１）と、入力軸（１３）と第二、第三入力経路（１５，１６）との間に設けた第二摩擦クラッチ（６２）と、第二入力経路（１５）と第三入力経路（１６）とを切り替えるドグクラッチ（７１）を有する前後進切替機構（７０）と、を備え、第一、第二摩擦クラッチ（６１，６２）は、油圧供給機構（１０２，１０３）により供給油圧が制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、入力切替機構で動力伝達経路を第一入力経路（１４）から第三入力経路（１６）へ切り替える第二切替制御を行う際に、前記第一摩擦クラッチ（６１）を非係合としてから前記ドグクラッチ（７１）の切り替えを行い、その後、前記第二摩擦クラッチ（６２）を係合することで前記第三入力経路（１６）を選択し、前記第二切替制御における前記ドグクラッチ（７１）の切り替え中に、前記第二摩擦クラッチ（６２）にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧（ＰＭ２）を供給する第二制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる上記の変速機によれば、入力切替機構で第一入力経路から第三入力経路へ切り替える第二切替制御を行う際に、油圧回路は、当該第二切替制御におけるドグクラッチの切り替え中に、第二摩擦クラッチにその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧をかける制御を行うようにした。すなわち、車両の前進走行用経路である第一経路から後進走行用経路である第三入力経路への切替時のインギヤ応答性を向上させるために、予め第二摩擦クラッチの無効ストロークを詰めた状態で待機するようにした。これにより、入力切替機構で第一入力経路から第三入力経路へ切り替える制御を行う際に、第三入力経路への切り替えを迅速に行うことが可能となる。したがって、変速機で車両の走行状態を前進状態から後進状態へ切り替えるスイッチバック制御を行う際の高い応答性を確保できる。

また、上記の変速機では、無段変速機構（２０）で所定の変速比に変速された駆動力を出力する第一、第二出力経路（１７，１８）と、第一、第二出力経路（１７，１８）を選択的に切り替える出力切替機構と、をさらに備え、出力切替機構は、無段変速機構（２０）と第一、第二出力経路（１７，１８）それぞれとの間に設けた第三、第四摩擦クラッチ（６３，６４）を備え、第三、第四摩擦クラッチ（６３，６４）は、油圧供給機構（１０２，１０３）により油圧制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であってよい。そしてこの場合、上記の第一切替制御において、さらに出力切替機構により第三摩擦クラッチ（６３）を係合することで第一出力経路（１７）への切り替えが行われるようにしてよい。あるいは、上記の第二切替制御において、さらに出力切替機構により第三摩擦クラッチ（６３）の係合を解除することで第三入力経路（１６）への切り替えが行われるようにしてよい。

また、上記の変速機では、車両の車速（Ｖ）を検出する車速検出手段（１２０）を備え、車速検出手段（１２０）で検出した車速（Ｖ）が所定値以上のときは第一制御又は第二制御を禁止するとよい。

この構成によれば、車速が所定値以上のときは第一制御又は第二制御が実施されない。したがって、第一制御又は第二制御によって第一クラッチ又は第二クラッチに準備油圧を供給することで、万一、変速機にインターロック状態が生じた場合でも、車両の挙動に大きな影響が生じることを回避できる。したがって、車両の安全性を確保できる。

なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる変速機によれば、車両の後進状態と前進状態とを切り替えるスイッチバックにおける後進用経路の選択状態と前進用経路の選択状態との切替時の応答性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。 変速機のＬＯＷモードの動力伝達経路を示す図である。 変速機のＨＩモードの動力伝達経路を示す図である。 変速機のＲＶＳモードの動力伝達経路を示す図である。 ＲＶＳモード→ＬＯＷモードの切り替えを行う際の各値の変化について示すタイミングチャートである。 ＬＯＷモード→ＲＶＳモードの切り替えを行う際の各値の変化について示すタイミングチャートである。 変速機のＬＯＷモードでのニュートラル状態を示す図である。 変速機のＲＶＳモードでのニュートラル状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の第一実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。図１に示すように、車両に搭載される変速機１は、エンジン（駆動源）Ｅのクランクシャフト１１と入力軸１３との間にトルクコンバータ１２が設置されている。変速機１は、駆動源Ｅからトルクコンバータ１２を介して接続された入力軸１３と、入力軸１３からの駆動力が伝達される第一入力経路１４と第二入力経路１５とを備える。

第一入力経路１４と第二入力経路１５の下流側には、無段変速機構２０が配設される。無段変速機構２０は、第一入力経路１４の下流端に設けられた第二プーリ２２と、第二入力経路１５の下流端に設けられた第一プーリ２１と、第一プーリ２１と第二プーリ２２との間に巻き掛けられた無端ベルト２３とを備える。第一プーリ２１及び第二プーリ２２の溝幅は油圧によって相互に逆方向に増減し、第一入力経路１４又は第二入力経路１５から入力した駆動力の回転の変速比を連続的に変化させる。

第一入力経路１４上には、入力軸１３からの入力を減速させて駆動力を無段変速機構２０に伝達する第一伝達ギヤ列５１が配設される。第一伝達ギヤ列５１は、第一入力経路１４の入力軸１３側に配設される第一伝達駆動ギヤ５１Ａと、第一入力経路１４の無段変速機構２０側に配設される第一伝達従動ギヤ５１Ｂとを有する。第一伝達駆動ギヤ５１Ａと第一伝達従動ギヤ５１Ｂとのギヤ比は１よりも大きい。そのため、第一伝達ギヤ列５１は、入力軸１３からの駆動力を減速させて伝達する減速ギヤ列として機能する。

第二入力経路１５上には、入力軸１３からの入力を増速させて駆動力を無段変速機構２０に伝達する第二伝達ギヤ列５２が配設される。第二伝達ギヤ列５２は、第二入力経路１５の入力軸１３側に配設される第二伝達駆動ギヤ５２Ａと、第二入力経路１５の無段変速機構２０側に配設される第二伝達従動ギヤ５２Ｂとを有する。第二伝達駆動ギヤ５２Ａと第二伝達従動ギヤ５２Ｂとのギヤ比は１よりも小さい。そのため、第二伝達ギヤ列５２は、入力軸１３からの駆動力を増速させて無段変速機構２０に伝達する増速ギヤ列として機能する。

第二入力経路１５と最終出力機構３０との間の第三入力経路１６には、入力軸１３からの駆動力を回転方向を逆転させて最終出力機構３０に伝達する第三伝達ギヤ列５３が配設される。第三伝達ギヤ列５３は、第三入力経路１６の第二入力経路１５側に配設される第三伝達駆動ギヤ５３Ａと、最終出力機構３０側に配設される第三伝達従動ギヤ５３Ｃと、第三伝達駆動ギヤ５３Ａと第三伝達従動ギヤ５３Ｃとの間に配設される第三伝達アイドルギヤ５３Ｂを有する。第三伝達アイドルギヤ５３Ｂはアイドル軸５３Ｄ上に支持されている。第三伝達アイドルギヤ５３Ｂがあることによって、第三伝達ギヤ列５３は、駆動力の回転方向を逆転させて伝達するギヤ列として機能する。

無段変速機構２０の第一プーリ２１と最終出力機構３０との間の第一出力経路１７には、中間伝達ギヤ列５４が配設される。中間伝達ギヤ列５４は、第一出力経路１７の第一プーリ２１側に配設される中間伝達駆動ギヤ５４Ａと、最終出力機構３０側に配設される中間伝達従動ギヤ５４Ｃと、中間伝達駆動ギヤ５４Ａと中間伝達従動ギヤ５４Ｃとの間に配設される中間伝達アイドルギヤ５４Ｂとを有する。中間伝達アイドルギヤ５４Ｂはアイドル軸５４Ｄ上に支持されている。なお、本実施形態では、中間伝達駆動ギヤ５４Ａから中間伝達従動ギヤ５４Ｃへの駆動力を伝達する中間伝達部材として中間伝達アイドルギヤ５４Ｂを用いたが、必ずしもギヤを用いる必要はない。例えば、中間伝達駆動ギヤ５４Ａと中間伝達従動ギヤ５４Ｃとの間にチェーンを掛け渡すことで駆動力を伝達する構成でもよい。

入力軸１３と第二伝達ギヤ列５２及び第三伝達ギヤ列５３との間には、前後進切替機構（リバースセレクタ機構）７０が配設される。前後進切替機構７０は、第二入力経路１５と第三入力経路１６とを切り替えるドグクラッチ（噛合式クラッチ）７１を備え、このドグクラッチ７１によって入力軸１３からの駆動力を第二伝達ギヤ列５２に伝達するか第三伝達ギヤ列５３に伝達するかを選択的に切り替えるように構成されている。すなわち、ドグクラッチ７１は、第二伝達ギヤ列５２側の第一受歯７１ａと、第三伝達ギヤ列５３側の第二受歯７１ｂと、これら第一受歯７１ａと第二受歯７１ｂとの間で移動（ストローク）可能に設けた移動歯（スリーブ）７１ｃとを備えている。移動歯７１ｃが第一受歯７１ａ側に移動して該第一受歯７１ａと噛み合うことで、入力軸１３からの駆動力が第二伝達ギヤ列５２に伝達する状態（以下では、この状態を「Ｄ側の選択状態」という。）となる。一方、移動歯７１ｃが第二受歯７１ｂ側に移動して該第二受歯７１ｂと噛み合うことで、入力軸１３からの駆動力が第三伝達ギヤ列５３に伝達する状態（以下では、この状態を「Ｒ側の選択状態」という。）となる。すなわち、前後進切替機構７０は、移動歯７１ｃが第一受歯７１ａと第二受歯７１ｂのいずれかに選択的に噛み合うことで、入力軸１３の回転を増速させる第二伝達ギヤ列５２と、入力軸１３の回転を逆回転させる第三伝達ギヤ列５３とを切り替える構成である。

第一出力経路１７及び第二出力経路１８の下流側には、これら第一出力経路１７又は第二出力経路１８へ伝達された駆動力が出力される最終出力機構３０が配設される。最終出力機構３０は、第一出力経路１７及び第二出力経路１８から駆動輪Ｗへの動力伝達経路における上流側に配設される最終駆動ギヤ３１と、この最終駆動ギヤ３１に噛み合う最終従動ギヤ（ディファレンシャルギヤ）３２と、ディファレンシャルギヤ３２で配分された駆動力を駆動輪Ｗに伝達するための駆動軸３５とを備える。なお、本実施形態では、第二出力経路１８から最終出力機構３０への駆動力は、中間伝達ギヤ列５４を経由して第一出力経路１７に伝達された後に最終出力機構３０へ伝達されるように構成しているが、これに限るものではない。したがって例えば、他の例として、中間伝達ギヤ列５４を介さず、第二出力経路１８に最終駆動ギヤを配設して、第二出力経路１８の駆動力を最終出力機構３０へ伝達するように構成してもよい。

また、本実施形態の変速機１は、動力伝達切替機構として４つの摩擦クラッチを備えている。具体的には、入力軸１３から第一伝達ギヤ列５１への動力伝達の有無を切り替える第一摩擦クラッチ６１を第一入力経路１４における第一伝達ギヤ列５１の上流側に備える。また、入力軸１３から第二伝達ギヤ列５２への動力伝達の有無を切り替える第二摩擦クラッチ６２を第二入力経路１５における第二伝達ギヤ列５２及び前後進切替機構７０の上流側に備える。また、第一プーリ２１から最終出力機構３０への動力伝達の有無を切り替える第三摩擦クラッチ６３を第一出力経路１７上の第一プーリ２１と中間伝達ギヤ列５４との間に備える。また、第二プーリ２２から最終出力機構３０への動力伝達の有無を切り替える第四摩擦クラッチ６４を第二出力経路１８上の第二プーリ２２と最終出力機構３０との間に備える。

次に、変速機１に関する油圧供給機構及びセンサ群について説明する。車両運転席にはレンジセレクタ１０１が設けられ、運転者が例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのレンジのいずれかを選択することで、変速機１における動力伝達経路の切り替えが行われる。即ち、運転者のレンジセレクタ１０１の操作によるレンジ選択はコントローラ（制御手段）１０２を介して油圧供給機構１０３に伝えられ、車両を前進あるいは後進走行させる。なお、油圧供給機構１０３に作動油を供給するオイルポンプ１０８が設けられている。オイルポンプ１０８は、エンジンＥで駆動されてリザーバ（ストレーナ）１０６に貯留された作動油を汲み上げて油圧供給機構１０３に送る。モータ１０９で駆動する電動オイルポンプ１０５も設けられている。

油圧供給機構１０３は、無段変速機構２０の第一、第二プーリ２１，２２、第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４などに油圧を供給する。第一伝達ギヤ列５１、第二伝達ギヤ列５２、中間伝達ギヤ列５４にはそれぞれ回転数センサ１１１，１１２，１１４が設けられ、第一伝達ギヤ列５１、第二伝達ギヤ列５２、中間伝達ギヤ列５４の回転数、換言すれば第一入力経路１４、第二入力経路１５、第一出力経路１７の回転数に応じたパルス信号を出力する。また、ファイナルドライブギヤ３１の付近には車速センサ（回転数センサ）１２０が設けられて車両の走行速度を意味する車速Ｖを示すパルス信号を出力する。また、レンジセレクタ１０１の付近にはレンジセレクタスイッチ１３０が設けられ、運転者によって選択されたＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのレンジに応じた信号を出力する。

また、図示は省略するが、油圧供給機構１０３において、第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４に通じる油路にはそれぞれ油圧センサが配置され、第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４のピストン室（図示せず）に供給される油圧に応じた信号を出力する。また、第一摩擦クラッチ６１の付近には移動量（ストローク）を検出するストロークセンサ１５０が設けられ、第一摩擦クラッチ６１の移動量に応じた信号を出力する。ドグクラッチ７１の付近には移動歯７１ｃの移動量（ストローク）を検出するストロークセンサ１４０が設けられ、ドグクラッチ７１の移動量に応じた信号を出力する。上記した各センサの出力は、図示しないその他のセンサの出力も含め、コントローラ１０２に送られる。コントローラ１０２はセンサの出力に基づきプーリ供給油圧（側圧）を算出し、算出された側圧に応じて油圧供給機構１０３の種々の電磁弁を励磁・消磁することにより第一、第二プーリ２１，２２の油圧アクチュエータのピストン室への油圧の給排を制御して無段変速機構２０の動作を制御する。また、第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４のピストン室に供給される油圧を制御して、これら第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４の係合を制御する。また、前後進切替機構７０のドグクラッチ７１の係合切り替えを制御する。

次に、上記構成の変速機１の各変速モードの動力伝達経路について説明する。まず、変速機１で前進走行用のＬＯＷモード（低速モード）を設定する場合を説明する。図２は、ＬＯＷモードの動力伝達経路を示す図である。ＬＯＷモードでは、第一摩擦クラッチ６１が係合する一方、第二摩擦クラッチ６２が非係合となる。このため、駆動源Ｅから入力軸１３に伝達された駆動力は、第一摩擦クラッチ６１を介して第一伝達ギヤ列５１のみに伝達され、第二摩擦クラッチ６２の下流側にある第二伝達ギヤ列５２には伝達されない。また、ＬＯＷモードでは、第三摩擦クラッチ６３が係合し第四摩擦クラッチ６４が非係合となる。

この結果、図２に示すように、駆動源Ｅの駆動力は、入力軸１３→第一入力経路１４→第一伝達ギヤ列５１→第二プーリ２２→無端ベルト２３→第一プーリ２１→第一出力経路１７→第三摩擦クラッチ６３→中間伝達ギヤ列５４→最終駆動ギヤ３１→最終従動ギヤ３２→駆動軸３５の経路で駆動輪Ｗへ伝達される。

次に、変速機１において前進走行用のＨＩモード（高速モード）を設定する場合を説明する。図３は、ＨＩモードの動力伝達経路を示す図である。ＨＩモードでは、第一摩擦クラッチ６１が非係合となる一方、第二摩擦クラッチ６２が係合する。また、ドグクラッチ７１の移動歯７１ｃは第一受歯７１ａ側（Ｄ側）に噛み合う。このため、駆動源Ｅから入力軸１３に伝達された駆動力は、第二摩擦クラッチ６２及びドグクラッチ７１を介して第二伝達ギヤ列５２のみに伝達され、第一伝達ギヤ列５１及び第三伝達ギヤ列５３には伝達されない。また、このＨＩモードでは、第三摩擦クラッチ６３が非係合となる一方、第四摩擦クラッチ６４が係合する。

この結果、図３に示すように、駆動源Ｅの駆動力は、入力軸１３→第二入力経路１５→第二伝達ギヤ列５２→第一プーリ２１→無端ベルト２３→第二プーリ２２→第二出力経路１８→最終駆動ギヤ３１→最終従動ギヤ３２→駆動軸３５の経路で駆動輪Ｗへ伝達される。

次に、変速機１において後進走行用のＲＶＳモード（後進モード）を設定する場合を説明する。図４は、ＲＶＳモードの動力伝達経路を示す図である。ＲＶＳモードでは、第一摩擦クラッチ６１が非係合となる一方、第二摩擦クラッチ６２が係合する。また、ドグクラッチ７１の移動歯７１ｃは第二受歯７１ｂ側（Ｒ側）に噛み合う。このため、駆動源Ｅから入力軸１３に伝達された駆動力は、第二摩擦クラッチ６２及びドグクラッチ７１を介して第三伝達ギヤ列５３のみに伝達され、第一伝達ギヤ列５１及び第二伝達ギヤ列５２には伝達されない。

この結果、図４に示すように、駆動源Ｅの駆動力は、入力軸１３→第二入力経路１５→第三入力経路１６→第三伝達ギヤ列５３→第二出力経路１８→最終駆動ギヤ３１→最終従動ギヤ３２→駆動軸３５の経路で駆動輪Ｗへ伝達される。このように、本実施形態のＲＶＳモードによれば、無段変速機構２０を用いることがない。

ここで、車両の走行状態が後進走行状態から前進走行状態へ移行する際に、上記構成の変速機１でＲＶＳモードからＬＯＷモードへの切り替えを行う際の制御について説明する。変速機１でＲＶＳモードからＬＯＷモードへの切り替えを行うには、第一摩擦クラッチ６１を非係合状態から係合状態に切り替えると共に、第二摩擦クラッチ６２を係合状態から非係合状態に切り替え、かつ第三摩擦クラッチ６３を係合状態に切り替え、その後にドグクラッチ７１をＲ側からＤ側へ切り替える第一切替制御を行う。

図５は、このＲＶＳモードからＬＯＷモードへの切り替えを行う際の各値の変化について示すタイミングチャートである。同図及び後述する図６のタイミングチャートでは、シフトポジション（レンジセレクタ１０１で切り替えられたシフトポジション）、車速Ｖ、ドグクラッチ７１（リバースセレクタ機構７０）のストローク（移動歯７１ｃのストローク）、第一〜第四摩擦クラッチ６１〜６４の供給油圧（第一〜第四クラッチ圧Ｐ１〜Ｐ４）それぞれの経過時間Ｔに対する変化を示している。

ここでは、まず運転者によるレンジセレクタ１０１の操作で、時刻Ｔ１１にシフトポジションがＲ（リバース）からＤ（ドライブ）に切り替わるが、その前（時刻Ｔ１１以前のリバース駆動中）の段階で既に第一摩擦クラッチ６１に油圧が供給されており、第一クラッチ圧Ｐ１＝ＰＭ１となっている。この第一クラッチ圧Ｐ１＝ＰＭ１は、第一摩擦クラッチ６１が係合する油圧よりも小さい所定の準備油圧である。この第一クラッチ圧Ｐ１＝ＰＭ１によって第一摩擦クラッチ６１の無効ストローク詰めがなされている。

そして、時刻Ｔ１１にシフトポジションがＲ（リバース）からＤ（ドライブ）に切り替わったことで、第一摩擦クラッチ６１にさらに油圧が供給されて第一クラッチ圧Ｐ１がＰＭ１から上昇する。その一方で、それまで第二摩擦クラッチ６２に供給されていた油圧が停止することで、第二クラッチ圧Ｐ２が係合圧ＰＸ２から低下する。また、第三摩擦クラッチ６３にも油圧が供給されることで、それまで０であった第三クラッチ圧Ｐ３が上昇を開始する。

そして、時刻Ｔ１２に第一クラッチ圧Ｐ１が係合圧ＰＸ１に達することで、該第一クラッチ圧Ｐ１の上昇が停止する。これにより第一摩擦クラッチ６１の係合が完了する。その後、時刻Ｔ３に第三クラッチ圧Ｐ３＝ＰＭ３となる。この第三クラッチ圧Ｐ３＝ＰＭ３は、該第三摩擦クラッチ６３が係合する油圧よりも小さい所定の準備油圧である。この第三クラッチ圧Ｐ３＝ＰＭ３によって第三摩擦クラッチ６３の無効ストローク詰めがなされている。そして、時刻Ｔ１４以降、第三摩擦クラッチ６３にさらに油圧が供給されて第三クラッチ圧Ｐ３がＰＭ３から上昇する。そして、時刻Ｔ１５に第三クラッチ圧Ｐ３が係合圧ＰＸ３に達することで、該第三クラッチ圧Ｐ３の上昇が停止する。これにより第三摩擦クラッチ６３の係合が完了する。こうして、前進用駆動力伝達経路（ＬＯＷモード）が形成される。

その後、車速Ｖ（Ｒ車速）が次第に減少してゆく。車速Ｖが十分に減少した時刻Ｔ１６にドグクラッチ７１がＲ側からＤ側に切り替えられる。すなわちここでは、ドグクラッチ７１に入力する差回転が所定値よりも小さな値となったことをもってＲ側からＤ側に切り替えられる。その後、時刻Ｔ１７に車速Ｖが０となり、以降、車速Ｖ（Ｄ車速）が上昇してゆく。

次に、車両の前進状態から後進状態への移行において、上記構成の変速機１でＬＯＷモードからＲＶＳモードへの切り替えを行う際の制御について説明する。変速機１でＬＯＷモードからＲＶＳモードへの切り替えを行う際には、第一摩擦クラッチ６１を係合状態から非係合状態に切り替えると共に、第二摩擦クラッチ６２を非係合状態から係合状態に切り替え、かつ、第三摩擦クラッチ６３を係合状態から非係合状態に切り替え、それと同時にドグクラッチ７１をＤ側からＲ側へ切り替える第二切替制御を行う。

図６は、ＬＯＷモードからＲＶＳモードへの切り替えを行う際の各値の変化について示すタイミングチャートである。ここでは、まず運転者によるレンジセレクタ１０１の操作で時刻Ｔ２１にシフトポジションがＤ（ドライブ）からＲ（リバース）に切り替わる。このとき、ドグクラッチ７１のＤ側からＲ側への切り替えが開始される。また同時に、それまで第一摩擦クラッチ６１に供給されていた油圧が停止することで、第一クラッチ圧Ｐ１が係合圧ＰＸ１から低下すると共に、それまで第三摩擦クラッチ６３に供給されていた油圧が停止することで、第三クラッチ圧Ｐ３が係合圧ＰＸ３から低下する。その一方で、第二摩擦クラッチ６２に油圧が供給されることで、それまで０であった第二クラッチ圧Ｐ２が上昇を開始する。その後、時刻Ｔ２２にドグクラッチのＤ側からＲ側への切り替えが完了する。この時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２３までの間は、第二クラッチ圧Ｐ２はＰＭ０となる。このＰＭ０は、第二摩擦クラッチ６２が係合する油圧よりも小さい所定の準備油圧である。この第二クラッチ圧Ｐ２＝ＰＭ０によって第二摩擦クラッチ６２の無効ストローク詰めがなされている。なお、この時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２３までの所定時間ＴＭは、ストロークセンサでドグクラッチ７１のＤ側からＲ側への切り替え完了を検知してからタイマで計測した設定時間が経過するまでの時間である。その後、第二クラッチ圧Ｐ２が再び上昇し、時刻Ｔ２４から時刻Ｔ２５までの間、第二クラッチ圧Ｐ２＝ＰＭ２（ＰＭ２＞ＰＭ０）となる。この第二クラッチ圧Ｐ２＝ＰＭ２は、第二摩擦クラッチ６２が係合する油圧よりも小さい他の所定の準備油圧である。この第二クラッチ圧Ｐ２＝ＰＭ２によって第二摩擦クラッチ６２の更なる無効ストローク詰めがなされる。その後、第二クラッチ圧Ｐ２が再び上昇し、時刻Ｔ２６に第二クラッチ圧Ｐ２が係合圧ＰＸ２に達することで、該第二クラッチ圧Ｐ２の上昇が停止する。これにより第二摩擦クラッチ６２の係合が完了する。こうしてＲＶＳモードが形成される。

なお、ここではシフトポジションがＤ（ドライブ）からＲ（リバース）に切り替わった（ドグクラッチ７１のＤ側からＲ側への切り替えが開始された）時刻Ｔ２１以降に第二クラッチ圧Ｐ２として準備油圧（ＰＭ０又はＰＭ２）を供給する場合を示したが、これ以外にも、時刻Ｔ２１よりも前の段階から第二クラッチ圧Ｐ２として準備油圧（ＰＭ０又はＰＭ２）を供給するようにすることも可能である。

その後、車速Ｖ（Ｄ車速）が次第に減少してゆき、時刻Ｔ２７に車速Ｖが０となり、以降、車速Ｖ（Ｒ車速）が上昇してゆく。

以上説明したように、本実施形態の変速機１では、第一、第二摩擦クラッチ６１，６２とドグクラッチ７１とを有する入力切替機構で駆動力の伝達経路を第三入力経路１６から第一入力経路１４へ切り替える第一切替制御を行う際に、第二摩擦クラッチ６２を非係合とし第一摩擦クラッチ６１を係合することで第一入力経路１４を選択した後にドグクラッチ７１の切り替えを行い、第三入力経路１６が選択されているときに、該第三入力経路１６から第一入力経路１４への切り替えに備えて予め第一摩擦クラッチ６１にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧ＰＭ１を供給する第一制御を行うようにした。すなわち、車両の後進走行用経路である第三入力経路１６から前進走行用経路である第一入力経路１４への切替時のインギヤ応答性を向上させるために、第三入力経路１６の選択中に第一摩擦クラッチ６１の無効ストロークを詰めた状態で待機するようにした。これにより、第三入力経路１６から第一入力経路１４へ切り替える制御を行う際に、第一入力経路１４への切り替えを迅速に行うことが可能となる。したがって、変速機１で車両の走行状態を後進状態から前進状態へ切り替えるスイッチバック制御を行う際の高い応答性を確保できる。

また、本実施形態の変速機１では、入力切替機構で第一入力経路１４から第三入力経路１６へ切り替える第二切替制御を行う際に、第一摩擦クラッチ６１を非係合としてからドグクラッチ７１の切り替えを行い、その後、第二摩擦クラッチ６２を係合することで第三入力経路１６を選択し、この第二切替制御におけるドグクラッチ７１の切り替え中に、第二摩擦クラッチ６２にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧ＰＭ２を供給する第二制御を行うようにした。すなわち、車両の前進走行用経路である第一入力経路１４から後進走行用経路である第三入力経路１６への切替時のインギヤ応答性を向上させるために、ドグクラッチ７１の切替中に第二摩擦クラッチ６２の無効ストロークを詰めた状態で待機するようにした。これにより、入力切替機構で第一入力経路１４から第三入力経路１６へ切り替える制御を行う際に、第三入力経路１６への切り替えを迅速に行うことが可能となる。したがって、変速機１で車両の走行状態を前進状態から後進状態へ切り替えるスイッチバック制御を行う際の高い応答性を確保できる。

また、本実施形態の変速機１では、第一切替制御を行う際に、第二摩擦クラッチ６２を非係合とし第一摩擦クラッチ６１を係合することで第一入力経路１４を選択し、かつ第三摩擦クラッチ６３を係合することで第一出力経路１７を選択した後に、ドグクラッチ７１の切り替えを行うようにしている。

これによって、ドグクラッチ７１にトルクが入力しない状態でドグクラッチ７１の切り替えを行うことができるので、ドグクラッチ７１をスムーズに切替えることができ、ドグクラッチ７１の機構を効果的に保護できる。

また、本実施形態の変速機１では、車速センサ１２０で検出した車速Ｖが所定値以上のときは第一制御又は第二制御を禁止するようにしてもよい。これによれば、車速Ｖが所定値以上のときは第一制御又は第二制御が実施されない。したがって、第一制御又は第二制御によって第一摩擦クラッチ６１又は第二摩擦クラッチ６２に準備油圧を供給することで、万一、変速機１にインターロック状態が生じた場合でも、車両の挙動に大きな影響が生じることを回避できる。したがって、車両の安全性を確保できる。特に、車速センサ１２０で検出した車速Ｖが所定値以上のときは第一制御を禁止することで、車両の後進車速が所定値以上のときに後進状態から前進状態への切り替え（Ｒ→Ｄ切り替え）が行われないようにすることができる（Ｄインヒビット）。これにより、後進状態から前進状態への切り替えにおける安全性を確保することができる。

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態を説明する。なお、第二実施形態の説明及び対応する図面においては、第一実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第一実施形態と同じである。

図７は、変速機１のＬＯＷモードでのニュートラル状態を示す図である。変速機１では、先の図２に示すＬＯＷモードを設定している状態で、第三摩擦クラッチ６３を非係合とすることによって、エンジンＥからの駆動力が駆動輪Ｗ側に伝達されないニュートラル状態とすることができる。そして、このニュートラル状態から第三摩擦クラッチ６３を係合することで、エンジンＥの駆動力を駆動輪Ｗ側に伝達させて車両を発進させることができる。この際、第三摩擦クラッチ６３を係合する前に、予め第三摩擦クラッチ６３にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧（上記の準備油圧ＰＭ３に相当する油圧）を供給する制御を行うことができる。すなわち、ニュートラル中に第三摩擦クラッチ６３の無効ストロークを詰めた状態で待機するようにする。これにより、第三摩擦クラッチ６３の係合による車両の発進を迅速に行うことが可能となる。したがって、第三摩擦クラッチ６３を係合して車両を発進させる際の高い応答性を確保できる。

図８は、変速機１におけるＲＶＳモードでのニュートラル状態を示す図である。変速機１では、先の図４に示すＲＶＳモードを設定している状態で、第二摩擦クラッチ６２を非係合とすることによって、エンジンＥからの駆動力が駆動輪Ｗ側に伝達されないニュートラル状態とすることができる。そして、このニュートラル状態から第二摩擦クラッチ６２を係合することで、エンジンＥの駆動力を駆動輪Ｗ側に伝達して車両を発進（後進方向へ発進）させることができる。この際、第二摩擦クラッチ６２を係合する前に、予め第二摩擦クラッチ６２にその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧（上記の準備油圧ＰＭ２に相当する油圧）を供給する制御を行う。すなわち、ニュートラル中に第二摩擦クラッチ６２の無効ストロークを詰めた状態で待機するようする。これにより、第二摩擦クラッチ６２の係合による車両の発進を迅速に行うことが可能となる。したがって、第二摩擦クラッチ６２を係合して車両を発進させる際の高い応答性を確保できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 変速機
１１ クランクシャフト
１２ トルクコンバータ
１３ 入力軸
１４ 第一入力経路
１５ 第二入力経路
１６ 第三入力経路
１７ 第一出力経路
１８ 第二出力経路
２０ 無段変速機構
２１ 第一プーリ
２２ 第二プーリ
２３ 無端ベルト
３０ 最終出力機構
３１ 最終駆動ギヤ
３２ 最終従動ギヤ
３３ ディファレンシャルギヤ
３５ 駆動軸
５１ 第一伝達ギヤ列
５２ 第二伝達ギヤ列
５３ 第三伝達ギヤ列
５４ 中間伝達ギヤ列
６１ 第一摩擦クラッチ
６２ 第二摩擦クラッチ
６３ 第三摩擦クラッチ
６４ 第四摩擦クラッチ
７０ 前後進切替機構（リバースセレクタ機構）
７１ ドグクラッチ
７１ａ 第一受歯
７１ｂ 第二受歯
７１ｃ 移動歯
１０１ レンジセレクタ
１０２ コントローラ（制御手段）
１０３ 油圧供給機構
１１１，１１２，１１４ 回転数センサ
１２０ 車速センサ
１３０ レンジセレクタスイッチ
１４０ ストロークセンサ
１５０ ストロークセンサ

Claims (5)

1. 車両に搭載した駆動源からの駆動力が入力される入力軸と、
   前記入力軸からの駆動力を無段変速機構に伝達する第一、第二入力経路と、
   前記入力軸からの駆動力の回転を前記無段変速機構を介さず逆転して駆動輪に伝達する第三入力経路と、
   前記第一乃至第三入力経路を選択的に切り替える入力切替機構と、を備える変速機であって、
   前記入力切替機構は、
   前記入力軸と前記第一入力経路との間に設けた第一摩擦クラッチと、
   前記入力軸と前記第二、第三入力経路との間に設けた第二摩擦クラッチと、
   前記第二入力経路と前記第三入力経路とを切り替えるドグクラッチを有する前後進切替機構と、を備え、
   前記第一、第二摩擦クラッチは、油圧供給機構により供給油圧が制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、
   前記入力切替機構で動力伝達経路を前記第三入力経路から前記第一入力経路へ切り替える第一切替制御を行う際に、前記第二摩擦クラッチを非係合とし前記第一摩擦クラッチを係合することで前記第一入力経路を選択した後に前記ドグクラッチの切り替えを行い、
   前記第三入力経路が選択されているときに、該第三入力経路から前記第一入力経路への切り替えに備えて予め前記第一摩擦クラッチにその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧を供給する第一制御を行うことを特徴とする変速機。
2. 車両に搭載した駆動源からの駆動力が入力される入力軸と、
   前記入力軸からの駆動力を無段変速機構に伝達する第一、第二入力経路と、
   前記入力軸からの駆動力の回転を前記無段変速機構を介さず逆転して駆動輪に伝達する第三入力経路と、
   前記第一乃至第三入力経路を選択的に切り替える入力切替機構と、を備える変速機であって、
   前記入力切替機構は、
   前記入力軸と前記第一入力経路との間に設けた第一摩擦クラッチと、
   前記入力軸と前記第二、第三入力経路との間に設けた第二摩擦クラッチと、
   前記第二入力経路と前記第三入力経路とを切り替えるドグクラッチを有する前後進切替機構と、を備え、
   前記第一、第二摩擦クラッチは、油圧供給機構により供給油圧が制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、
   前記入力切替機構で動力伝達経路を前記第一入力経路から前記第三入力経路へ切り替える第二切替制御を行う際に、前記第一摩擦クラッチを非係合としてから前記ドグクラッチの切り替えを行い、その後、前記第二摩擦クラッチを係合することで前記第三入力経路を選択し、
   前記第二切替制御における前記ドグクラッチの切り替え中に、前記第二摩擦クラッチにその係合油圧よりも小さい所定の準備油圧を供給する第二制御を行うことを特徴とする変速機。
3. 前記無段変速機構で所定の変速比に変速された駆動力を出力する第一、第二出力経路と、
   前記第一、第二出力経路を選択的に切り替える出力切替機構と、をさらに備え、
   前記出力切替機構は、
   前記無段変速機構と前記第一、第二出力経路それぞれとの間に設けた第三、第四摩擦クラッチを備え、前記第三、第四摩擦クラッチは、前記油圧供給機構により油圧制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、
   前記第一切替制御において、さらに前記出力切替機構により前記第三摩擦クラッチを係合することで前記第一出力経路への切り替えが行われることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
4. 前記無段変速機構で所定の変速比に変速された駆動力を出力する第一、第二出力経路と、
   前記第一、第二出力経路を選択的に切り替える出力切替機構と、をさらに備え、
   前記出力切替機構は、
   前記無段変速機構と前記第一、第二出力経路それぞれとの間に設けた第三、第四摩擦クラッチを備え、前記第三、第四摩擦クラッチは、前記油圧供給機構により油圧制御されることでその係合／非係合が切り換わる構成であり、
   前記第二切替制御において、さらに前記出力切替機構により前記第三摩擦クラッチの係合を解除することで前記第三入力経路への切り替えが行われることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
5. 前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記車速検出手段で検出した車速が所定値以上のときは前記第一制御又は前記第二制御を禁止することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変速機。

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