JP2017096429A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】主変速機構に連結する副変速機構が選択的に切り替わる変速機において、切替レシオを跨いで現変速レシオから目標変速レシオへ変速するのに要する変速時間を大幅に短縮することが可能な変速機を提供する。
【解決手段】キックダウン開始時の現変速レシオＲ１に係るエンジン回転数Ｎ１１と、切替レシオＲ０上の現車速Ｖ１に対応するエンジン回転数Ｎ０１との差回転である第１偏差量ΔＮ１が所定の第１閾値ΔＮ１ｔｈより大きい場合は、ドライブ側クラッチの繋ぎ替えを開始して変速を開始するようにする。上記クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスはイナーシャ相から介してトルク相へ変化するように、締結状態にある第２クラッチでは油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第１クラッチでは油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、主変速機構と複数の副変速機構とから構成された変速機に関し、より詳細には主変速機構における入出力経路（駆動／従動関係）並びに主変速機構に組み合わされる副変速機構が選択的に切り替わるように構成された変速機に関するものである。

主変速機構が第１プーリ及び第２プーリから成るベルト式無段変速機によって構成されると共に駆動力が入力される入力軸がプーリ回転軸間に平行に配置された平行軸式変速機であって、プーリの入力側（ドライブ側）及び出力側（ドリブン側）に、ギヤ対から成る副変速機構がそれぞれ配置された無段変速機（例えば、特許文献１を参照。）が知られている。

ドライブ側の２つの副変速機構は、両振り式の同期係合装置を挟んで入力軸に対し相対回転可能に配置され、選択的に入力軸に一体化されるように構成されている。他方、ドリブン側の２つの副変速機構は、片振り式の同期係合装置を介して第１プーリ回転軸または第２プーリ回転軸に対し相対回転可能に配置され、選択的に第１プーリ回転軸または第２プーリ回転軸に一体化されるように構成されている。従って、ドライブ側の両振り式の同期係合装置を繋ぎ替えると共に、ドリブン側の片振り式の同期係合装置を繋ぎ替えることにより、主変速機構における入出力系統（駆動／従動関係）が選択的に切り替わると共に、主変速機構に組み合わされる副変速機構が選択的に切り替わる。

上記無段変速機では全体の変速比（オーバーオールレシオ）は、主変速機構の変速比（プーリレシオ）と副変速機構における変速比（ギヤレシオ）とが掛け合わされた値となる。従って、主変速機構の駆動／従動関係が選択的に切り替わると共に副変速機構が選択的に切り替わることにより、特許文献１の図１０に示されるように、駆動／従動関係が固定された従来の無段変速機に比べ、レシオのロー端（ＬＯＷ端）及びオーバードライブ端（ＯＤ端）が共に拡大され、これにより全体の変速比が従来の無段変速機に比べ拡大されることになる。また、上記無段変速機は、副変速機構として減速ギヤが選択されるときの低速モード（ＬＯＷモード）と、副変速機構として増速ギヤが選択されるときの高速モード（ＨＩＧＨモード）という２つの変速モードを有し、低速度域でのスムーズな発進・加速、ならびに高速度域におけるエンジン回転数をより低く抑えた低燃費状態でのクルーズ走行を可能としている。

また、上記無段変速機ではＬＯＷモードとＨＩＧＨモードとの境界に相当するレシオ（切替レシオ）近傍では、締結される同期係合装置のクラッチ要素間の差回転がゼロ又はゼロ近傍に収束するように設定されている。従って、同期係合装置の締結時の締結ショックを低減するために、ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへ或いはＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの切り替えは切替レシオ上で行われる。

国際公開第２０１３／１７５５６８号

例えば車両がＨＩＧＨモードで走行中に運転者がアクセルペダルを大きく或いは急激に踏み込んだ場合、変速機を制御する電子制御ユニットは一定条件下で現変速レシオをより大きい変速レシオ（目標変速レシオ）に移行する、いわゆるキックダウンモードを実施する。

図１１は、従来の無段変速機に係るキックダウンモードでの変速プロセスを示すグラフである。なお、グラフの詳細については図４を参照しながら後述するため、ここでは省略することとする。

図１１に示されるように、電子制御ユニットは先ずＨＩＧＨモード上でプーリレシオを連続的に変える、いわゆる通常のプーリ変速によって変速レシオをキックダウン開始時の変速点Ｒ１１から切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０１まで変速させる。次に、ドライブ側及びドリブン側の同期係合装置をそれぞれ繋ぎ替えることによって切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０１から変速点０６まで、いわゆる飛び変速する。次に、電子制御ユニットは通常のプーリ変速によって切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０４から目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１まで変速する。

しかし、上記無段変速機のように、切替レシオ上でドライブ側及びドリブン側の同期係合装置をそれぞれ繋ぎ変える場合、変速点Ｒ１１から切替レシオ上の変速点０３までは通常のプーリ変速による変速プロセスが必要となる。その結果、切替レシオを跨いでキックダウン開始時の現変速レシオＲ１から目標変速レシオＲ２へ変速するのに時間を要するという問題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、主変速機構に組み合わされる副変速機構が選択的に切り替わる変速機において、切替レシオを跨いで現変速レシオから目標変速レシオへ変速するのに要する変速時間を大幅に短縮することが可能な変速機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る変速機では、駆動源（２）から伝達される駆動力の大部分が通過する主変速機構（２０）と、該主変速機構（２０）の入力側または出力側にそれぞれ配置され、前記駆動力が選択的に通過する複数の副変速機構（５１、５２、５４、５５）と、前記入力側に配置された前記副変速機構（５１、５２）を介し前記駆動源（２）から前記主変速機構（２０）へ前記駆動力を伝達する複数の入力経路（ＩＰ１、ＩＰ２）と、該入力経路（ＩＰ１、ＩＰ２）と前記駆動源（２）とをそれぞれ繋ぐ複数の入力側クラッチ機構（６１、６２）と、前記出力側に配置された前記副変速機構（５４、５５）を介し前記主変速機構（２０）から差動機構（５）へ前記駆動力を伝達する複数の出力経路（ＯＰ１、ＯＰ２）と、該出力経路（ＯＰ１、ＯＰ２）と前記主変速機構（２０）とをそれぞれ繋ぐ複数の出力側クラッチ機構（６３，６４）と、前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）を駆動する油圧回路（４）と、前記油圧回路（４）を制御する制御装置（１０）とを備えた変速機（３）であって、前記制御装置（１０）は、低速度域に係る変速レシオを規定する低速モード（ＬＯＷモード）及び高速度域に係る変速レシオを規定する高速モード（ＨＩＧＨモード）、並びに該低速モードと該高速モードが相互に切り替わる変速レシオを規定する切替レシオ（Ｒ０）をそれぞれ有し、前記切替レシオ（Ｒ０）から所定以上離れた現変速レシオ（Ｒ１）から該切替レシオ（Ｒ０）を跨いで目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速する際、前記現変速レシオ（Ｒ１）上の変速開始点（Ｒ１１）において前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを開始するように構成されていることを特徴とする。

上記構成では、切替レシオ（Ｒ０）から所定以上離れた現変速レシオ（Ｒ１）から該切替レシオ（Ｒ０）を跨いで目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速する際、現変速レシオ（Ｒ１）において入力側クラッチ機構（６１、６２）間および出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを開始して目標変速レシオ（Ｒ２）へ変速するように制御装置（１０）が構成されている。上記クラッチ機構の繋ぎ替えは、同時に入力側の副変速機構（５１、５２）の切替え又は出力側の副変速機構（５４、５５）の切替えを伴う。これにより、少なくとも、主変速機構（２０）のみを駆動して現変速レシオ（Ｒ１）から切替レシオ（Ｒ０）まで変速する通常のプーリ変速プロセスが不要となる。場合によっては、切替レシオ（Ｒ０）から目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速する通常のプーリ変速プロセスも不要となる。これにより、切替レシオ（Ｒ０）を跨いで現変速レシオ（Ｒ１）から目標変速レシオ（Ｒ２）へ変速するのに要する変速時間を大幅に短縮することが可能となる。すなわち、切替レシオを跨いで現変速レシオ（Ｒ１）から目標変速レシオ（Ｒ２）へ変速する変速応答性が向上するようになる。

本発明の第２の特徴は、前記制御装置（１０）は、前記現変速レシオ（Ｒ１）に係る前記駆動源の現回転数（Ｎ１１）と、該現回転数（Ｎ１１）に係る現車速（Ｖ１）に対応する前記切替レシオ（Ｒ０）上の回転数（Ｎ０１）との差回転（ΔＮ１）を第１閾値（ΔＮ１ｔｈ）に基づいて判定し、該差回転（ΔＮ１）が該第１閾値(ΔＮ１ｔｈ）よりも大きい場合は、前記変速開始点（Ｒ１１）において前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを開始するように構成されていることである。

上記構成では、上記差回転（ΔＮ１）が予め設定した第１閾値（ΔＮ１ｔｈ）よりも大きい場合に限り、上記クラッチ機構の繋ぎ替えを開始して現変速レシオ（Ｒ１）から目標変速レシオ（Ｒ２）へ変速するように制御装置（１０）が構成されている。その結果、通常の変速プロセスよりも却って時間を要する不要な上記クラッチ機構の繋ぎ替えが行われることを防止し、これにより変速応答性が低下することを好適に防止する。

本発明の第３の特徴は、前記制御装置（１０）は、前記目標レシオ（Ｒ２）に係る前記駆動源の目標回転数（Ｎ２１）と、該目標回転数（Ｎ２１）に係る目標車速（Ｖ２）に対応する前記切替レシオ（Ｒ０）上の回転数（Ｎ０２）との差回転（ΔＮ２）を第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）に基づいて判定し、該差回転（ΔＮ２）が該第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも小さい場合は、前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを前記切替レシオ（Ｒ０）上で完了し、その後前記主変速機構（２０）を駆動して前記目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速するように構成されていることである。

上記構成では、上記差回転（ΔＮ２）が予め設定した第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも小さい場合は、上記クラッチ機構の繋ぎ替えを切替レシオ（Ｒ０）上で完了し、その後切替レシオ（Ｒ０）から目標変速レシオ（Ｒ２）までは主変速機構（２０）を駆動して変速するように制御装置（１０）が構成されている。その結果、通常の変速プロセスよりも却って時間を要する不要な上記クラッチ機構の繋ぎ替えが行われることを防止し、これにより変速応答性が低下することを好適に防止する。

本発明の第４の特徴は、前記制御装置（１０）は、前記目標レシオ（Ｒ２）に係る前記駆動源の目標回転数（Ｎ２１）と、該目標回転数（Ｎ２１）に係る目標車速（Ｖ２）に対応する前記切替レシオ（Ｒ０）上の回転数（Ｎ０２）との差回転（ΔＮ２）を第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）に基づいて判定し、該差回転（ΔＮ２）が該第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも大きい場合は、前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを前記目標変速レシオ（Ｒ２）で完了し該目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速するように構成されていることである。

上記構成では、上記差回転（ΔＮ２）が予め設定した第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも大きい場合は、上記クラッチ機構の繋ぎ替えを目標変速レシオ（Ｒ２）で完了するように制御装置（１０）が構成されている。つまり、上記クラッチ機構の繋ぎ替えが完了するのと同時に、全変速レシオが目標変速レシオ（Ｒ２）にダイレクトに切り替わる。これにより、現変速レシオ（Ｒ１）から切替レシオ（Ｒ０）を跨いで目標変速レシオ（Ｒ２）まで変速する際の変速応答性が向上する。

本発明の第５の特徴は、前記制御装置（１０）は、最初に実施される前記入力側クラッチ機構（６１、６２）または前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように前記油圧回路（４）を制御するように構成されていることである。

上記構成では、最初に実行される入力側クラッチ機構または出力側クラッチ機構の繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように構成されている。すなわち、変速が開始する変速点（Ｒ１１）では、現変速レシオ（Ｒ１）と切替レシオ（Ｒ０）との差回転が第１閾値（ΔＮ１ｔｈ）以上離れているため、解放状態にあるクラッチ機構ではクラッチ要素間の差回転が大きい状態にある。変速プロセスがトルク容量の大きいトルク相から開始する場合、変速ショックが大きくなる。従って、上記構成では、変速ショックを軽減しながら素早く繋ぎ替えるようにするため、クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相から開始してトルク相へ変化するようにクラッチ機構に供給される油圧を制御している。すなわち、締結状態にあるクラッチ機構では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にあるクラッチ機構では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるようにしている。これによりクラッチ要素間の差回転が大きい場合であっても変速ショックを軽減しながらクラッチ繋ぎ替えを素早く行うことが可能となる。

本発明の第６の特徴は、前記制御装置（１０）は、前記目標変速レシオ（Ｒ２）に係る前記差回転（ΔＮ２）が前記第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも小さい場合、最後に実施される前記入力側クラッチ機構（６１、６２）または前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えに係る変速プロセスがトルク相からイナーシャ相へ変化するように前記油圧回路（４）を制御するように構成されていることである。

上記構成では、差回転（ΔＮ２）が第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも小さい場合、入力側クラッチ機構または出力側クラッチ機構のうち最後に実行されるクラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがトルク相からイナーシャ相へ変化するように構成されている。すなわち、変速が完了する変速点（Ｒ２１）では、目標変速レシオ（Ｒ２）と切替レシオ（Ｒ０）との差回転が近接した状態にある。解放状態にあるクラッチ機構ではクラッチ要素間の差回転が小さい状態にある。従って、上記構成では、繋ぎ替えに係る変速プロセスがトルク相から開始してイナーシャ相へ変化するようにクラッチ機構に供給される油圧を制御している。すなわち、締結状態にあるクラッチ機構では油圧を徐々に下げてクラッチ間を徐々に滑り状態にする一方、解放状態にあるクラッチ機構では油圧を急激に上げてクラッチ容量を上げながら締結状態になるようにしている。これによりクラッチ繋ぎ替えを素早く行うことが可能となる。

本発明の第７の特徴は、前記制御装置（１０）は、前記目標変速レシオ（Ｒ２）に係る前記差回転（ΔＮ２）が前記第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも大きい場合、最後に実施される前記入力側クラッチ機構（６１、６２）または前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように前記油圧回路（４）を制御するように構成されていることである。

上記構成では、差回転（ΔＮ２）が第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）よりも大きい場合、入力側クラッチ機構または出力側クラッチ機構のうち最後に実行されるクラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように構成されている。すなわち、変速が完了する変速点（Ｒ２１）では、目標変速レシオ（Ｒ２）と切替レシオ（Ｒ０）との差回転が第２閾値（ΔＮ２ｔｈ）以上離れているため、解放状態にあるクラッチ機構ではクラッチ要素間の差回転が大きい状態にある。変速プロセスがトルク容量の大きいトルク相から開始する場合、変速ショックが大きくなる。従って、上記構成では、変速ショックを軽減しながら素早く繋ぎ替えるため、クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相から開始してトルク相へ変化するようにクラッチ機構に供給される油圧を制御している。すなわち、締結状態にあるクラッチ機構では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にあるクラッチ機構では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるようにしている。これによりクラッチ要素間の差回転が大きい場合であっても変速ショックを軽減しながらクラッチ繋ぎ替えを素早く行うことが可能となる。

本発明の第８の特徴は、前記制御装置（１０）は、車速（Ｖ１）、アクセルペダル開度（ＡＰ）、単位時間当たりのアクセルペダル開度変化量（ΔＡＰ）、並びに全変速レシオに基づいて前記入力側クラッチ機構（６１、６２）および前記出力側クラッチ機構（６３、６４）の繋ぎ替えを開始して前記目標変速レシオ（Ｒ２）へ変速するように構成されていることである。

上記構成では、車速（Ｖ１）、アクセルペダル開度（ＡＰ）、単位時間当たりのアクセルペダル開度変化量（ΔＡＰ）等に基づいて上記クラッチ機構の繋ぎ替えを開始するか否かを制御装置（１０）は判断する。これにより、走行モードに応じ変速時間が短くなる最適な変速プロセスを実施することが可能となる。

本発明の変速機によれば、切替レシオを跨いで現変速レシオから目標変速レシオまで変速するのに要する変速時間を大幅に短縮することが可能となる。これにより、切替レシオを跨いで現変速レシオから目標変速レシオまで変速する際の変速応答性が向上するようになる。

本発明の一実施形態に係る変速機を備えた車両の構成例を示す概略図である。 図１に示す変速機のスケルトン図である。 エンジンから差動機構に到る動力伝達経路を示す説明図である。 本実施形態の変速機に係るキックダウンモードでの第１飛び変速モードに係る変速プロセスを示すグラフである。 本実施形態の電子制御ユニットによる飛び変速制御を示すフロー図である。 図５のステップＳ１に係る飛び変速適性判断を示すフロー図である。 第１飛び変速モードに係るアクセルペダル開度、プーリレシオ、オーバーオールレシオ、第１及び第２プーリ側圧、並びにドリブン側及びドライブ側クラッチ圧の各時系列変化を示すタイムチャートである。 ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへの飛び変速に係るリニアソレノイド弁の油圧供給対象の切替えを示す説明図である。 本実施形態の変速機に係るキックダウンモードでの第２飛び変速モードに係る変速プロセスを示すグラフである。 第２飛び変速モードに係るアクセルペダル開度、プーリレシオ、オーバーオールレシオ、第１及び第２プーリ側圧、並びにドリブン側及びドライブ側クラッチ圧の各時系列変化を示すタイムチャートである。 従来の無段変速機に係るキックダウンモードでの変速プロセスを示すグラフである。

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。図１は、本発明の一実施形態に係る変速機３を備えた車両１の構成例を示す概略図である。

本実施形態の車両１は、駆動力を発生するエンジン２と、エンジン２から伝達される駆動力の回転数を所望の回転数に変速する変速機３と、変速機３の油圧作動機器（後述するプーリ機構２０、前後進切換機構７０、第１から第４クラッチ６１,６２,６３,６４及びトルクコンバータ１２）を駆動する油圧を供給する油圧回路４と、変速機３から伝達される駆動力を左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに分配する差動機構５と、差動機構５によって分配された各駆動力を左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲにそれぞれ伝達する左右のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒと、左右のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒによって伝達された駆動力を車両１の推進力に変換する左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲとを備える。

エンジン２は、内燃機関の他、電動機或いはこれらが組み合わされたハイブリッドエンジンである。

油圧回路４は、オイルストレーナ（図示せず）から作動油（オイル）を吸引して下流へ圧送する油圧ポンプ（図示せず）と、信号油圧とスプリング力との力の釣り合いによって所定の油圧に調圧するレギュレータ弁（図示せず）と、通電量に応じた油圧を供給するリニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬ,ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬ（図８）と、リニアソレノイド弁の制御対象（供給先）を切り替えるオン／オフソレノイド弁（図示せず）等から構成される。

また、車両１は、エンジン２及び変速機３をそれぞれ制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０を備える。電子制御ユニット１０は、複数の制御対象物に対し１つのユニットとして構成されるだけでなく、単一の制御対象物に対し１つのユニットとして構成されていても良い。例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵ、変速機３を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなどのように、単一の制御対象物に対し１つのユニットとして構成されていても良い。なお、本実施形態の電子制御ユニット１０は、エンジン２及び変速機３を制御する１つのユニットとして構成されている。

また、電子制御ユニット１０には、制御パラメータとして、例えばアクセルペダルセンサ３１から出力されるアクセルペダル開度、エンジントルクセンサ３２から出力されるエンジントルク、エンジン回転センサ３３から出力されるエンジン回転数、主入力軸回転センサ３４から出力される主入力軸回転数、副入力軸回転センサ３５から出力される副入力軸回転数、第１出力軸回転センサ３６から出力される第１出力軸回転数、第２出力軸回転センサ３７から出力される第２出力軸回転数、足軸トルクセンサ３８から出力されるドライブシャフトトルク、車速センサ３９から出力される車速、の各種計測信号等がリアルタイム又は必要に応じ入力されるようになっている。

次に、本実施形態の車両１が備える変速機３の構成を説明する。図２は、図１に示す変速機３のスケルトン図である。また、図３はエンジン２から差動機構５に到る動力伝達経路を示す説明図である。

図３に示されるように、変速機３は主変速機構としてプーリ機構２０と、副変速機構としてギヤ対５１,５２,５４,５５とを備えた平行軸式変速機である。エンジン２から伝達される駆動力は、プーリ機構２０の第１プーリ２１とエンジン２とを連結する第１入力経路ＩＰ１を介して、或いは第２プーリ２２とエンジン２とを連結する第２入力経路ＩＰ２を介して選択的にプーリ機構２０へ入力される。これら入力経路の切替えは、第１クラッチ６１及び第２クラッチ６２のクラッチ締結状態を繋ぎ替えることにより行われる。なお、ここで言う「クラッチ締結状態を繋ぎ替える」とは、締結状態にあるクラッチを解放状態にする一方、解放状態にあるクラッチを締結状態にすることを意味している。

他方、プーリ機構２０を通過した駆動力は、プーリ機構２０の第２プーリ２２と差動機構５とを連結する第１出力経路ＯＰ１を介して、或いは第１プーリ２１と差動機構５とを連結する第２出力経路ＯＰ２を介して選択的に差動機構５に出力される。これら出力経路の切替えは、第３クラッチ６３及び第４クラッチ６４のクラッチ締結状態を繋ぎ替えることにより行われる。また、以降では、プーリ機構２０の入力側（上流側）をドライブ側（ＤＲ側）と呼び、出力側（下流側）をドリブン側（ＤＮ側）と呼ぶことにする。

また、例えばドライブ側クラッチ６１,６２のクラッチ締結状態が繋ぎ替わると、入力経路ＩＰ１,ＩＰ２が切り替わるのと同時に駆動力が通過する副変速機構５１,５２も同時に切り替わる。従って、以降ではドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替え、入力経路ＩＰ１,ＩＰ２の切替え、及びドライブ側副変速機構５１,５２の切替えは互いに同じ意味として用いることにする。同様に、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替え、出力経路ＯＰ１,ＯＰ２の切替え、及びドリブン側副変速機構５４,５５の切替えは互いに同じ意味として用いることにする。

このように、変速機３はプーリ機構２０の上流側と下流側に副変速機構をそれぞれ備える共に、各副変速機構に対し個別にクラッチを備える。そしてドライブ側副変速機構５１,５２の切替え及びドリブン側副変速機構５４,５５の切替えは、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替え、並びにドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えによってそれぞれ行われることになる。以下、図２を参照しながら変速機３の各構成について更に説明する。

変速機３は、エンジン２のクランクシャフト１６と入力軸１３との間にトルクコンバータ１２を備えている。従って、本実施形態に係る変速機３を備えた車両１では、発進時の半クラッチ制御はトルクコンバータ１２によって行われる。変速機３は、エンジン２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に対して平行に配置され内周軸１４Ａ及び外周軸１４Ｂから成る同芯二重軸の第１出力軸１４と、同じく入力軸１３に対して平行に配置された第２出力軸１５とを備える。

入力軸１３は、エンジン２から伝達される駆動力が入力される主入力軸１３Ａと、主入力軸１３Ａと回転中心が同じで第２クラッチ６２を介して連結される副入力軸１３Ｃとから構成される。

第１出力軸１４と第２出力軸１５との間には、プーリ機構（主変速機構）２０が配設される。プーリ機構２０は、第１出力軸１４に設けられた第１プーリ２１と、第２出力軸１５に設けられた第２プーリ２２と、第１プーリ２１と第２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１プーリ２１及び第２プーリ２２の溝幅は油圧（プーリ側圧）によって相互に逆方向に増減され、これにより第１出力軸１４及び第２出力軸１５間の変速比を連続的に変化させる。第１プーリ２１は、第１出力軸１４の外周軸１４Ｂに固定された第１固定プーリ２１Ａと、第１固定プーリ２１Ａに対して接近・離間可能な第１可動プーリ２１Ｂとで構成される。また、第２プーリ２２は、第２出力軸１５に固定された第２固定プーリ２２Ａと、第２固定プーリ２２Ａに対して接近・離間可能な第２可動プーリ２２Ｂとで構成される。

主入力軸１３Ａと第１固定プーリ２１Ｂとの間には、副入力軸１３Ｃに相対回転可能に配設される第１駆動ギヤ５１Ａと、第１出力軸１４の外周軸１４Ｂに一体に配設される第１従動ギヤ５１Ｂとから成る上述した第１副変速機構５１が設けられている。第１駆動ギヤ５１Ａと第１従動ギヤ５１Ｂのギヤ比は１よりも大きい。そのため、第１副変速機構５１は、主入力軸１３Ａからの駆動力を減速させて第１固定プーリ２１Ｂに伝達する減速ギヤ列として機能する。

また、上述した第１入力経路ＩＰ１は、主入力軸１３Ａ、第１副変速機構５１及び第１出力軸１４の外周軸１４Ｂとによって構成されている。

主入力軸１３Ａと第２固定プーリ２２Ｂとの間には、副入力軸１３Ｃに相対回転可能に配設される第２駆動ギヤ５２Ａと、第２出力軸１５に配設される第２従動ギヤ５２Ｂとから成る上述した第２副変速機構５２が設けられている。第２駆動ギヤ５２Ａと第２従動ギヤ５２Ｂのギヤ比は１よりも小さい。そのため、第２副変速機構５２は、主入力軸１３Ａからの駆動力を増速させて第２固定プーリ２２Ｂに伝達する増速ギヤ列として機能する。

また、上述した第２入力経路ＩＰ２は、主入力軸１３Ａ、副入力軸１３Ｃ、第２副変速機構５２及び第２出力軸１５とによって構成されている。

主入力軸１３Ａと第１出力軸１４との間には、副入力軸１３Ｃに相対回転可能に配設される第３駆動ギヤ５３Ａと、後述する第４クラッチ６４に配設される第３従動ギヤ５３Ｃと、第３駆動ギヤ５３Ａと第３従動ギヤ５３Ｃとの間に配設される第３アイドルギヤ５３Ｂとから成る第３副変速機構５３が設けられている。第３アイドルギヤ５３Ｂはアイドル軸１７上に相対回転自在に支持されている。第３アイドルギヤ５３Ｂがあることによって、上記の３つのギヤ５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃからなるギヤ列は、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。

以降では、主入力軸１３Ａ、副入力軸１３Ｃ及び第３副変速機構５３とから成る動力伝達経路を第３入力経路ＩＰ３と呼ぶことにする。

第２可動プーリ２２Ａと差動機構５との間には、第２出力軸１５に配設される中間駆動ギヤ５４Ａと、第１出力軸１４の内周軸１４Ａに配設される中間従動ギヤ５４Ｃと、中間駆動ギヤ５４Ａと中間従動ギヤ５４Ｃとの間に配設される中間アイドルギヤ５４Ｂと、最終駆動ギヤ２６と、差動機構５の外周に形成され最終駆動ギヤに噛み合う最終従動ギヤ２７とから成る上述した第４副変速機構５４が設けられている。中間アイドルギヤ５４Ｂはアイドル軸１８上に相対回転自在に支持されている。ここで、図２において、中間アイドルギヤ５４Ｂと中間従動ギヤ５４Ｃは隣接していないが、実際には、中間アイドルギヤ５４Ｂと中間従動ギヤ５４Ｃとは互いに隣接し、これらは互いに噛合（係合）している。

また、上述した第１出力経路ＯＰ１は、第２出力軸１５と第４副変速機構５４とによって構成されている。

第１出力軸１４の内周軸１４Ａの下流側には、最終駆動ギヤ２６と、この最終駆動ギヤ２６に噛み合う最終従動ギヤ２７とから成る上述した第５副変速機構５５が設けられている。また、上述した第２出力経路ＯＰ２は、第１出力軸１４の内周軸１４Ａと第５副変速機構５５とによって構成されている。

入力軸１３の副入力軸１３Ｃと同軸には、前後進切換機構７０が配設される。前後進切換機構７０は、副入力軸１３Ｃからの駆動力を第２副変速機構５２（第２入力経路ＩＰ２）に伝達するか第３副変速機構５３（第３入力経路ＩＰ３）に伝達するかを選択的に切り換えるように構成されている。上述した通り、副入力軸１３Ｃには第２駆動ギヤ５２Ａ及び第３駆動ギヤ５３Ａが相対回転可能に支持されており、前後進切換機構７０のスリーブ７１を中立位置から図中左に動かすと、第２駆動ギヤ５２Ａと副入力軸１３Ｃとが結合し、駆動力が第２入力経路ＩＰ２に伝達される。一方、前後進切換機構７０のスリーブ７１を中立位置から図中右に動かすと、第３駆動ギヤ５３Ａと副入力軸１３Ｃとが結合し、駆動力が第３入力経路ＩＰ３に伝達される。

また、上述した通り、本実施形態の変速機３は、上述したクラッチ繋ぎ替えに係る４つのクラッチ（多板摩擦クラッチ）を備えている。具体的には、エンジン２から第１入力経路ＩＰ１への動力伝達の有無を切り替える第１クラッチ６１と、エンジン２から第２入力経路ＩＰ２への動力伝達の有無を切り替える第２クラッチ６２と、第２プーリ２２から第１出力経路ＯＰ１への動力伝達の有無を切り替える第３クラッチ６３と、第１プーリ２１から第２出力経路ＯＰ２への動力伝達の有無を切り替える第４クラッチ６４である。

従って、第１クラッチ６１及び第２クラッチ６２のクラッチ締結状態を繋ぎ替えることにより、エンジン２から伝達される駆動力が入力する入力経路が第１入力経路ＩＰ１から第２入力経路ＩＰ２へ、或いは第２入力経路ＩＰ２から第１入力経路ＩＰ１へ切り替わる。

他方、第３クラッチ６３及び第４クラッチ６４のクラッチ締結状態を繋ぎ替えることにより、プーリ機構２０から駆動力が出力される出力経路が第１出力経路ＯＰ１から第２出力経路ＯＰ２へ、或いは第２出力経路ＯＰ２から第１出力経路ＯＰ１へ切り替わる。

なお、上記ドライブ側クラッチ及びドリブン側クラッチの各繋ぎ替えは、油圧回路４から供給される油圧（作動油）によって行われ、油圧回路４は電子制御ユニット１０によって制御されるようになっている。

図４は、本実施形態の変速機３に係るキックダウンモードでの第１飛び変速モードに係る変速プロセスを示すグラフである。なお、グラフの縦軸は入力側の回転数に相当するエンジン回転数（ｒｐｍ）を示し、横軸は出力側の回転数に相当する車速（ｋｍ／ｈ）を示している。従って、グラフの傾きは、プーリ機構２０での変速レシオ（以下、「プーリレシオ」という。）と副変速機構での変速レシオ（以下、「ギヤレシオ」という。）とが掛け合わされた全変速レシオ（オーバーオールレシオ）に相当するものである。

実線Ｒmaxは、全変速レシオが最大となるＬＯＷ端レシオでのエンジン回転数と車速との相関を示している。他方、実線Ｒminは、全変速レシオが最小となるＯＤ端レシオでのエンジン回転数と車速との相関を示している。

また、実線Ｒmaxと実線Ｒminとの間に位置する点線Ｒ０は、上記第１から第４クラッチ６１,６２,６３,６４での各差回転がゼロ又はその近傍に収束するオーバーオールレシオ（以下、「切替レシオ」という。）でのエンジン回転数と車速との相関を示している。従って、切替レシオＲ０から離れるに従い、上記第１から第４クラッチ６１,６２,６３,６４での各差回転は増大する。

また、実線Ｒ０’は、第１入力経路ＩＰ１と第２出力経路ＯＰ２とがプーリ機構２０の無端ベルト２３を介さずに直結するオーバーオールレシオ（以下、「直結レシオＲ０’」という。）でのエンジン回転数と車速との相関を示している。なお、図７及び図８を参照しながら後述するが、直結レシオＲ０’はドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了する時のオーバーオールレシオでもある。

変速点Ｒ１１は、キックダウンモード（以下、「キックダウン」という。）開始時における現エンジン回転数Ｎ１１に対応するオーバーオールレシオＲ１（現変速レシオＲ１）上の変速点を表している。

目標変速点Ｒ２１は、キックダウン完了時における目標エンジン回転数Ｎ２１に対応するオーバーオールレシオＲ２（目標変速レシオＲ２）上の変速点を表している。

また、切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０１は、キックダウン開始時における現車速Ｖ１に対応する切替レシオＲ０上の変速点を表している。

変速点Ｒ０’１はドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了する時の直結レシオＲ０’上の変速点を表している。また、変速点Ｒ０３はドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが完了する時の切替レシオＲ０上の変速点を表している。

また、変速点Ｒ０２はキックダウン完了時における目標車速Ｖ２に対応する切替レシオＲ０上の変速点である。

実線Ｒmaxと切替レシオＲ０とによって挟まれた部分は、車両１の低速度域でのオーバーオールレシオを規定する低速モード（ＬＯＷモード）におけるエンジン回転数と車速との相関を示している。他方、切替レシオＲ０と実線Ｒminとによって挟まれた部分は、高速度域での全変速レシオを規定する高速モード（ＨＩＧＨモード）におけるエンジン回転数と車速との相関を示している。

なお、低速モードでは、ドライブ側クラッチとして第１クラッチ６１が締結されると共にドリブン側クラッチとして第３クラッチ６３が締結される。そのため、ドライブ側副変速機構として第１副変速機構５１が選択され、ドリブン側副変速機構として第４副変速機構５４が選択される。そして、プーリ機構２０において第１プーリ２１が駆動プーリとなると共に、第２プーリ２２が従動プーリとなり、トルクフローは第１プーリ２１から第２プーリ２２へ流れる。

高速モードでは、ドライブ側クラッチとして第２クラッチ６２が締結されると共にドリブン側クラッチとして第４クラッチ６４が締結される。そのため、ドライブ側副変速機構として第２副変速機構５２が選択され、ドリブン側副変速機構として第５副変速機構５５が選択される。そして、高速モードでは、プーリ機構２０において第１プーリ２１が従動プーリとなると共に、第２プーリ２２が駆動プーリとなり、トルクフローは第２プーリ２２から第１プーリ２１へ流れる。

なお、以降では、現変速レシオＲ１の変速点Ｒ１１においてドライブ側クラッチ６１,６２間およびドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えを開始して目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１へ変速することを「飛び変速」と呼ぶことにする。

また、詳細については図５を参照しながら後述するが、電子制御ユニット１０が飛び変速を実施する条件は、切替レシオＲ０上の現車速Ｖ１に対応するエンジン回転数Ｎ０１と、キックダウン開始時の現変速レシオＲ１に係るエンジン回転数Ｎ１１との差回転である第１偏差量ΔＮ１（＝Ｎ０１−Ｎ１１）が第１閾値ΔＮ１ｔｈより大きいことである。

また、図４にて示される飛び変速は、太線にて示されるように、現変速レシオＲ１の変速点Ｒ１１から切替レシオＲ上０の変速点Ｒ０３まで行われる。すなわち、変速点Ｒ１１から変速点Ｒ０’１まではドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが行われ、そして変速点Ｒ０’１から変速点Ｒ０３まではドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが行われる。すなわち、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えは切替レシオＲ０上で完了する。他方、上記クラッチ繋ぎ替えが完了した後、変速点Ｒ０３から目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１までは、太点線にて示されるように、プーリ機構２０によるプーリ変速が行われる。

電子制御ユニット１０が飛び変速を切替レシオＲ０上で完了する条件は、目標変速レシオＲ２上の目標エンジン回転数をＮ２１と切替レシオＲ０上の目標車速Ｖ２に対応するエンジン回転数Ｎ０２との差回転である第２偏差量ΔＮ２（＝Ｎ２１−Ｎ０２）が第２閾値ΔＮ２ｔｈより小さいことである。なお、上記第２偏差量ΔＮ２が第２閾値ΔＮ２ｔｈより大きい場合は、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えは、目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１で完了し、飛び変速は現変速レシオＲ１の変速点Ｒ１１から目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１まで行われる。

以降では、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが切替レシオＲ０上で完了する飛び変速のことを「第１飛び変速モード」と呼ぶと共に、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１で完了する飛び変速のことを「第２飛び変速モード」と呼びことにする。従って、図４にて示される飛び変速は第１飛び変速モードである。以下、電子制御ユニット１０による飛び変速制御について説明する。

図５は、本実施形態の電子制御ユニット１０による飛び変速制御を示すフロー図である。なお、ここでは車両１がＨＩＧＨモードでクルーズ走行中にキックダウンモードが開始される場合を想定している。

先ず、ステップＳ１では飛び変速適性判断を実施する。詳細については図６を参照しながら後述するが、変速モード、車速、アクセルペダル開度等に基づいて、飛び変速を判断するための前提条件をチェックする。前提条件が全てクリアされる場合にのみ、次ステップにおいて飛び変速を実施するか否か判断する。

ステップＳ２では、飛び変速を実施するか否かを判断する。図４に示されるキックダウン開始時の現変速レシオＲ１に係るエンジン回転数Ｎ１１と、切替レシオＲ０上の現車速Ｖ１に対応するエンジン回転数Ｎ０１との差回転である第１偏差量ΔＮ１（＝Ｎ０１−Ｎ１１）が所定の第１閾値ΔＮ１ｔｈより大きい場合（ＹＥＳ）は、飛び変速を実施するとしてステップＳ３へ進む。一方、上記第１偏差量ΔＮ１が第１閾値ΔＮ１ｔｈより小さい場合あるいはステップＳ１で飛び変速フラグが”０”の場合（ＮＯ）は、飛び変速を実施しないものとして処理を終了する。

ステップＳ３では、第１飛び変速モードを実施するか否かを判断する。図４に示される目標変速レシオＲ２に対応するエンジン回転数Ｎ２１と、切替レシオＲ０上の目標車速Ｖ２に対応するエンジン回転数Ｎ０２との差回転である第２偏差量ΔＮ２（＝Ｎ２１−Ｎ０２）が所定の第２閾値ΔＮ２ｔｈより小さい場合（ＹＥＳ）は、第１飛び変速モードを実施するとしてステップＳ４へ進む。一方、上記第２偏差量ΔＮ２が第２閾値ΔＮ２ｔｈより大きい場合（ＮＯ）は、第２飛び変速モードを実施するとしてステップＳ８へ進む。

ステップＳ４では、ドライブ側クラッチ６１,６２間でクラッチ繋ぎ替えを行う。詳細については図７を参照しながら後述するが、締結（ＯＮ）状態にある第２クラッチ６２を解放（ＯＦＦ）状態にすると共に、解放状態にある第１クラッチ６１を締結状態にする。なお、上記クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相から開始してトルク相と変化するように、締結状態にある第２クラッチ６２では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第１クラッチ６１では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるようにする。

ステップＳ５では、リニアソレノイド弁の油圧供給対象（制御対象）を切り替える。詳細については図８を参照しながら後述するが、オン／オフソレノイド弁によって、ドライブ側クラッチ６１に対する油圧の供給元をリニアソレノイド弁からクラッチリデューシング弁（ＣＲ弁）へ、ドリブン側クラッチ６３,６４に対する油圧の供給元をクラッチリデューシング弁（ＣＲ弁）からリニアソレノイド弁へ相互に切り替える。

ステップＳ６では、ドリブン側クラッチ６３,６４間でクラッチ繋ぎ替えを行う。詳細については図７を参照しながら後述するが、締結（ＯＮ）状態にある第４クラッチ６４を解放（ＯＦＦ）状態にすると共に、解放状態にある第３クラッチ６３を締結状態にする。なお、上記クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがトルク相から開始してイナーシャ相と変化するように、締結状態にある第４クラッチ６４では油圧を徐々に下げてクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第３クラッチ６３では油圧を急激に上げてクラッチ要素間のトルク容量を上げながら締結状態になるようにする。

ステップＳ７ではプーリ機構２０によって目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１まで変速する。

ステップＳ８ではドライブ側クラッチ６１,６２間でクラッチ繋ぎ替えを行う。処理内容はステップＳ４と同じである。

ステップＳ９ではリニアソレノイド弁の油圧供給対象（制御対象）を切り替える。処理内容はステップＳ５と同じである。

ステップＳ１０ではドリブン側クラッチ６３,６４間でクラッチ繋ぎ替えを行う。詳細については図７を参照しながら後述するが、ステップＳ６と異なり、上記クラッチ繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相から開始してトルク相と変化するようにする。すなわち、締結状態にある第４クラッチ６４では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第３クラッチ６３では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるようにする。

図６は、図５のステップＳ１に係る飛び変速適性判断を示すフロー図である。
ステップＳＳ１では、現変速レシオがＨＩＧＨモード状態であるか否かを判定する。現変速レシオがＨＩＧＨモード状態である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＳ２へ進む。それ以外の場合（ＮＯ）は、ステップＳＳ６へ進む。

ステップＳＳ２では、車速が閾値以上であるか否かを判定する。車速が閾値以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＳ３へ進む。それ以外の場合（ＮＯ）は、ステップＳＳ６へ進む。

ステップＳＳ３では、アクセルペダル開度が閾値以上であるか否かを判定する。アクセルペダル開度が閾値以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＳ４へ進む。それ以外の場合（ＮＯ）は、ステップＳＳ６へ進む。

ステップＳＳ４では、単位時間当たりのアクセルペダル開度が閾値以上であるか否かを判定する。単位時間当たりのアクセルペダル開度が閾値以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＳ５へ進む。それ以外の場合（ＮＯ）は、ステップＳＳ６へ進む。

ステップＳＳ５では、飛び変速を実施するための前提条件は全て満足するため、飛び変速判断フラグを１に設定する。この場合、次ステップＳ２において飛び変速を実施するか否かが判断される。

ステップＳＳ６では、飛び変速を実施するための前提条件は満足していないため、飛び変速判断フラグを０に設定する。この場合、次ステップＳ２において飛び変速を実施しないものと判断される。

図７は、第１飛び変速モードに係るアクセルペダル開度、プーリレシオ、オーバーオールレシオ、第１及び第２プーリ側圧、並びにドリブン側及びドライブ側クラッチ圧の各時系列変化を示すタイムチャートである。

ここで時刻ｔ１にアクセルペダル開度に応じた信号がアクセルペダルセンサ３１から入力され、電子制御ユニット１０は、図４に示される現変速レシオＲ１の変速点Ｒ１１から切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０３まで飛び変速する第１飛び変速モードを実施する。

先ず、電子制御ユニット１０はドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えを実施する。クラッチ繋ぎ替えは各クラッチのクラッチ圧（油圧）を変えることによって行われる。

時刻ｔ１からｔ２において、解放される第２クラッチ６２のクラッチ圧（以下、「ＯＦＦクラッチ圧」ともいう。）は、急激に下がり、その後一定値を保持するように変化する。一方、締結される第１クラッチ６１のクラッチ圧（以下、「ＯＮクラッチ圧」ともいう。）は、いわゆる無効ストロークにより過度的に上昇するが、その後徐々に上がるように変化する。すなわち、締結状態にある第２クラッチ６２では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第１クラッチ６１では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるように電子制御ユニット１０は各油圧を制御する。従って、この区間における上記繋ぎ替えに係る変速プロセスは双方のクラッチ間が滑り状態に置かれるイナーシャ相となる。

そして時刻ｔ２に、ＯＮクラッチ圧は急激に上がり、第１クラッチ６１は滑り状態から締結状態に変化する。一方、ＯＦＦクラッチ圧は徐々に下がり始める。その結果、上記繋ぎ替えに係る変速プロセスは、双方が滑り状態であるイナーシャ相から、一方が締結状態で他方は滑り状態であるトルク相に変化する。

ＯＮクラッチ圧は時刻ｔ３まで一定値を保持し、第１クラッチ６１は締結状態を保持する。一方、ＯＦＦクラッチ圧は徐々に下がりながら時刻ｔ３でゼロになる。これによりドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了する。

電子制御ユニット１０はドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えを実施する際、同時にプーリレシオも変化させる。プーリレシオはプーリ側圧を変えることにより行われる。

プーリ側圧は、駆動側の第２プーリ２２の側圧が基準となる。第１プーリ２１の側圧は第２プーリ２２の側圧に維持推力ΔＰを加えた側圧となる。第２プーリ２２の側圧は、直結するドライブ側クラッチ６２のＯＦＦクラッチ圧を基に算出される。すなわち、第２プーリ２２の側圧は第２クラッチ６２のクラッチ圧の挙動と相似になるように、側圧が急激に下がり、その後一定状態を保持し、その後徐々に下がりながらゼロに変化するように電子制御ユニット１０はプーリ側圧の油圧を制御する。

プーリレシオは、第１プーリ２１の回転数／第２プーリ２２の回転数によって定義される。ところで、ＬＯＷモードでは第１プーリ２１が駆動プーリ（入力側）となり、第２プーリ２２が従動プーリ（出力側）となる。他方、ＨＩＧＨモードでは第１プーリ２１は従動プーリ（出力側）となり、第２プーリ２２は駆動プーリ（入力側）となる。つまり、プーリレシオはＬＯＷモードでは入力側の回転数／出力側の回転数によって定義されるのに対し、ＨＩＧＨモードでは出力側の回転数／入力側の回転数によって定義される。オーバーオールレシオはＬＯＷモードでのプーリレシオと同じ、入力側の回転数／出力側の回転数によって定義される。その結果、ＨＩＧＨモードでのプーリレシオはオーバーオールレシオとは逆の挙動を示す。

プーリレシオは、時刻ｔ１に現変速レシオＲ１に対応するプーリレシオＰＲ１から低下し始め、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了する時刻ｔ３に直結レシオＲ０’に対応するプーリレシオＰＲ０’に達する。

そして、プーリレシオは、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが開始する時刻ｔ３から徐々に増加し、上記クラッチ繋ぎ替えが完了する時刻ｔ５に切替レシオＲ０に対応するプーリレシオＰＲ０に達する。そしてプーリレシオがプーリレシオＰＲ０から増加し始め、時刻ｔ６に目標変速レシオＲ２に対応するプーリレシオＰＲ２に達する。

なお、詳細については図８を参照しながら後述するが、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了する時刻ｔ３から実際にドリブン側の第３クラッチ６３が駆動される時刻までの間、第１入力経路ＩＰ１と第２出力経路ＯＰ２が直結状態となる。ここでは、この直結状態での変速プロセスを直結モードと呼ぶことにする。直結モードでは、エンジン２から伝達される駆動力はプーリ機構２０の無端ベルト２３を介さずに第１入力経路ＩＰ１から第２出力経路ＯＰ２へ伝達される。

他方、オーバーオールレシオ（ＯＡレシオ）は、ＨＩＧＨモードではプーリレシオと逆の挙動を示し、それ以外のモードではプーリレシオと同じ挙動を示す。

図８は、ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへの飛び変速に係るリニアソレノイド弁の油圧供給対象の切替えを示す説明図である。なお、太線はトルクフローを示し、点線はオイルフローを示している。

本実施形態では、図７に示されるドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替え又はドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えにおける各クラッチ圧の制御（トルク容量制御）は、２つのリニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬ,ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬと、１つのオン／オフソレノイド弁（図示せず）を使用して行われる。つまり、４つのクラッチに対し４つのリニアソレノイド弁を個別に割り当てるのではなく、２つのリニアソレノイド弁の各油圧供給対象をオン／オフソレノイド弁によって切り替えるように電子制御ユニット１０はオン／オフソレノイド弁を制御している。この場合、各リニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬ,ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬの元圧はクラッチリデューシング弁ＣＲから供給されるＣＲ圧となる。以下、詳細に説明する。

図８（ａ）に示される通り、ＨＩＧＨモードではドライブ側の第１クラッチ６１は第１リニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬに連通し、ドライブ側の第２クラッチ６２は第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬに連通している。また、ドリブン側の第４クラッチ６４はＣＲ弁に連通している。この場合、ドライブ側の第２クラッチ６２は第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬから供給される一定の油圧によって締結されている。また、ドリブン側の第４クラッチは一定値のＣＲ圧によって締結されている。ＨＩＧＨモードではドライブ側の第１クラッチ６１及びドリブン側の第３クラッチ６３に対し油圧は供給されない。

この場合、エンジン２から伝達される駆動力は第２入力経路ＩＰ２、第２プーリ２２、第１プーリ２１、及び第２出力経路ＯＰ２という経路で差動機構５へ伝達される。

図８（ｂ）に示される通り、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えでは、図７に示されるクラッチ圧（ＤＲ側ＣＬ圧）に対応する各油圧が、第１リニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬ及び第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬから第１クラッチ６１及び第２クラッチ６２へそれぞれ供給される。他方、第４クラッチ６４へはＣＲ弁から一定のＣＲ圧が供給される。

この場合、エンジン２から伝達される駆動力は、第２入力経路ＩＰ２及び第２プーリ２２を通過するトルクフローと、第１入力経路ＩＰ１を通過するトルクフローとが第１プーリ２１で合流し、第２出力経路ＯＰ２を介して差動機構５へ伝達される

図８（ｃ）に示される通り、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了した直後の直結モードにおいて、第１リニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬの油圧供給対象（制御対象）が、ドライブ側の第１クラッチ６１からドリブン側の第４クラッチ６４へ切り替わる。また、第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬの油圧供給対象（制御対象）が、ドライブ側の第２クラッチ６２からドリブン側の第３クラッチ６３へ切り替わる。更に、ＣＲ弁の油圧供給対象がドリブン側の第４クラッチ６４からドライブ側の第１クラッチ６１へ切り替わる。リニアソレノイド弁及びＣＲ弁の切替えは、オン／オフソレノイド弁によって行われる。

この場合、ドリブン側の第４クラッチ６４は第１リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬから供給される一定の油圧によって締結されている。また、ドライブ側の第１クラッチは一定値のＣＲ圧によって締結されている。このように直結モードではドライブ側の第２クラッチ６２及びドリブン側の第３クラッチ６３に対し油圧は供給されない。

また、エンジン２から伝達される駆動力は、第１入力経路ＩＰ１、第１プーリ２１、及び第２出力経路ＯＰ２を介して差動機構５へ伝達される。

図８（ｄ）に示される通り、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えでは、図７に示されるクラッチ圧（ＤＮ側ＣＬ圧）に対応する各油圧が、第１リニアソレノイド弁ＣＬ１−Ｌ／ＳＯＬ及び第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬから第４クラッチ６４及び第３クラッチ６３へそれぞれ供給される。他方、第１クラッチ６１へはＣＲ弁から一定のＣＲ圧が供給される。

この場合、エンジン２から伝達される駆動力は、第１入力経路ＩＰ１から第１プーリ２１に入力され、そこで一部は第２出力経路ＯＰ２を介して差動機構５へ伝達され、残りは第２プーリ２２及び第１出力経路ＯＰ１を介して差動機構５へ伝達される

図８（ｅ）に示される通り、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが完了すると、ドライブ側の第３クラッチ６３は第２リニアソレノイド弁ＣＬ２−Ｌ／ＳＯＬから供給される一定の油圧によって締結されている。また、ドライブ側の第１クラッチ６１は一定値のＣＲ圧によって締結されている。このようにＬＯＷモードではドライブ側の第２クラッチ６２及びドリブン側の第４クラッチ６４に対し油圧は供給されない。

この場合、エンジン２から伝達される駆動力は第１入力経路ＩＰ１、第１プーリ２１、第２プーリ２２、及び第１出力経路ＯＰ１という経路で差動機構５へ伝達される。

なお、ＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの飛び変速に係るリニアソレノイド弁の油圧供給対象の切替えについては、例えば上記プロセスと逆のプロセスを経ることにより切替えることが出来る。

以上が、第１飛び変速モードに係る変速プロセスである。次に、第２飛び変速モードに係る変速プロセスについて説明する。

図９は、本実施形態の変速機３に係るキックダウンモードでの第２飛び変速モードに係る変速プロセスを示すグラフである。
この第２飛び変速モードでは、現変速レシオＲ１の変速点Ｒ１１から目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１まで変速するに際し、駆動／従動関係（入出力経路または副変速機）が固定された状態でプーリレシオを変化させる通常のプーリ変速を用いずに、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替え及びドリブン側クラッチ６３,６４のクラッチ繋ぎ変えのみによって現変速レシオＲ１上の変速点Ｒ１１から目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１まで飛び変速する。すなわち、ドリブン側クラッチ６３,６４のクラッチ繋ぎ変えが完了するのと同時に、変速点が目標変速レシオＲ２上の目標変速点Ｒ２１に達することになる。

上述した通り、電子制御ユニット１０が第２飛び変速モードを実施する条件は、目標変速レシオＲ２上の目標エンジン回転数をＮ２１と、目標車速Ｖ２に対応する切替レシオＲ０上のエンジン回転数Ｎ０２との差回転である第２偏差量ΔＮ２（＝Ｎ２１−Ｎ０２）が第２閾値ΔＮ２ｔｈより大きいことである。つまり、キックダウン完了時の目標変速点Ｒ２１が切替レシオＲ０から第２閾値ΔＮ２ｔｈより大きく離れていることである。

図１０は、第１飛び変速モードに係るアクセルペダル開度、プーリレシオ、オーバーオールレシオ、第１及び第２プーリ側圧、並びにドリブン側及びドライブ側クラッチ圧の各時系列変化を示すタイムチャートである。なお、ここでは第１飛び変速モードに比較して異なる点についてのみ説明する

第２飛び変速モードでは目標作動点Ｒ２１が切替レシオＲ０から離れた点に位置しているため、ドリブン側の各クラッチ６３,６４における差回転が大きい。そのため、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えでは、上記繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相から開始してトルク相へ変化するように、電子制御ユニット１０は各クラッチ圧（油圧）を制御するようにする。

すなわち、時刻ｔ３からｔ４において、解放される第４クラッチ６４のクラッチ圧（以下、「ＯＦＦクラッチ圧」ともいう。）は、急激に下がり、その後一定値を保持するように変化する。一方、締結される第３クラッチ６３のクラッチ圧（以下、「ＯＮクラッチ圧」ともいう。）は、いわゆる無効ストロークにより過度的に上昇するが、その後徐々に上がるように変化する。すなわち、締結状態にある第４クラッチ６４では油圧を急激に下げて素早くクラッチ間を滑り状態にする一方、解放状態にある第３クラッチ６３では油圧を徐々に上げてクラッチ要素間を滑らせながら徐々に締結状態になるように電子制御ユニット１０は各油圧を制御する。

そして時刻ｔ４に、ＯＮクラッチ圧は急激に上がり、第３クラッチ６３は滑り状態から締結状態に変化する。一方、第４クラッチ６４のＯＦＦクラッチ圧は徐々に下がり始める。その結果、上記繋ぎ替えに係る変速プロセスは、双方が滑り状態であるイナーシャ相から、一方が締結状態で他方は滑り状態であるトルク相に変化する。

ＯＮクラッチ圧は時刻ｔ５まで一定値を保持し、第３クラッチ６３は締結状態を保持する。一方、第４クラッチ６４のＯＦＦクラッチ圧は徐々に下がりながら時刻ｔ５でゼロになる。これによりドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが完了する。

プーリレシオについて見ると、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えの間、キックダウン開始時のプーリレシオＰＲ１から、直結レシオＲ０’に対応するプーリレシオＰＲ０’まで徐々に低下する。ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが完了した直後に、エンジン２から伝達される駆動力がプーリ機構２０を通過しない直結状態が一時的に形成される。そしてドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが開始すると同時に直結状態は終了する。そして、駆動力が再びプーリ機構２０を通過する。その結果、プーリレシオが緩やかに増加する。そして、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが完了すると同時にプーリレシオが目標プーリレシオＰＲ２に達する。

このように、第２飛び変速モードでは、ドライブ側クラッチ６１,６２の繋ぎ替えが開始するのと同時に変速が開始し、ドリブン側クラッチ６３,６４の繋ぎ替えが完了するのと同時に変速が終了する。

また、キックダウン完了時の目標プーリレシオＰＲ２については、キックダウン完了時の目標エンジン回転数Ｎ２１及び目標車速Ｖ２から算出される目標変速レシオＲ２をＬＯＷモードでのギヤレシオで除することにより算出される。

以上の通り、本実施形態の変速機３によれば、第１飛び変速モードではプーリ機構２０のみを駆動して現変速レシオＲ１上の変速点Ｒ１１から切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０１まで変速する通常のプーリ変速プロセスが不要となる。また、第２飛び変速モードでは、変速点Ｒ１１から変速点Ｒ０１まで変速する通常のプーリ変速プロセスに加えて、切替レシオＲ０上の変速点Ｒ０２から目標変速レシオＲ２上の変速点Ｒ２１まで変速する通常のプーリ変速プロセスも不要となる。従って、切替レシオＲ０を跨いで現変速レシオＲ１から目標変速レシオＲ２まで変速するのに必要な変速時間を大幅に短縮することが可能となる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態の一例を説明してきたが、本発明の実施形態は上記実施例だけに限定されるものでない。すなわち、本発明に係る技術的特徴の要旨を変更しない範囲において種々の技術的変更・修正を加えることが可能である。

例えば、主変速機構についてはベルト式のプーリ機構２０以外に、トロイダル式無段変速機構に対しても適用可能である。また、本発明に係る飛び変速プロセスについて、ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードだけでなくＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの飛び変速についても適用可能である。また、クラッチ繋ぎ替えの順番についてはドリブン側を先にドライブ側を後に実施するようにしても良い。

１ 変速機
２ エンジン
４ 油圧回路
５ 差動機構
１０ 電子制御ユニット
１３ 入力軸
１３Ａ 主入力軸
１３Ｃ 副入力軸
１４ 第１出力軸
１４Ａ 内周軸
１４Ｂ 外周軸
１５ 第２出力軸
１６ クランクシャフト
２０ プーリ機構
２１ 第１プーリ
２２ 第２プーリ
２３ 無端ベルト
２５ 最終出力機構
５１ 第１副変速機構
５２ 第２副変速機構
５３ 第３副変速機構
５４ 第４副変速機構
５５ 第５副変速機構
６１ 第１クラッチ
６２ 第２クラッチ
６３ 第３クラッチ
６４ 第４クラッチ

Claims (8)

1. 駆動源から伝達される駆動力の大部分が通過する主変速機構と、
   該主変速機構の入力側または出力側にそれぞれ配置され、前記駆動力が選択的に通過する複数の副変速機構と、
   前記入力側に配置された前記副変速機構を介し前記駆動源から前記主変速機構へ前記駆動力を伝達する複数の入力経路と、
   該入力経路と前記駆動源とをそれぞれ繋ぐ複数の入力側クラッチ機構と、
   前記出力側に配置された前記副変速機構を介し前記主変速機構から差動機構へ前記駆動力を伝達する複数の出力経路と、
   該出力経路と前記主変速機構とをそれぞれ繋ぐ複数の出力側クラッチ機構と、
   前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構を駆動する油圧回路と、
   前記油圧回路を制御する制御装置と、を備えた変速機であって、
   前記制御装置は、低速度域に係る変速レシオを規定する低速モード及び高速度域に係る変速レシオを規定する高速モード、並びに該低速モードと該高速モードが相互に切り替わる変速レシオを規定する切替レシオをそれぞれ有し、
   前記切替レシオから所定以上離れた現変速レシオから該切替レシオを跨いで目標変速レシオまで変速する際、前記現変速レシオ上の変速開始点において前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えを開始するように構成されていることを特徴とする変速機。
2. 前記制御装置は、前記現変速レシオに係る前記駆動源の現回転数と、該現回転数に係る現車速に対応する前記切替レシオ上の回転数との差回転を第１閾値に基づいて判定し、該差回転が該第１閾値よりも大きい場合は、前記変速開始点において前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えを開始するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
3. 前記制御装置は、前記目標レシオに係る前記駆動源の目標回転数と、該目標回転数に係る目標車速に対応する前記切替レシオ上の回転数との差回転を第２閾値に基づいて判定し、該差回転が該第２閾値よりも小さい場合は、前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えを前記切替レシオ上で完了し、その後前記主変速機構を駆動して前記目標変速レシオまで変速するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機。
4. 前記制御装置は、前記目標レシオに係る前記駆動源の目標回転数と、該目標回転数に係る目標車速に対応する前記切替レシオ上の回転数との差回転を第２閾値に基づいて判定し、該差回転が該第２閾値よりも大きい場合は、前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えを前記目標変速レシオで完了し該目標変速レシオまで変速するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機。
5. 前記制御装置は、最初に実施される前記入力側クラッチ機構または前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように前記油圧回路を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の変速機。
6. 前記制御装置は、前記目標変速レシオに係る前記差回転が前記第２閾値よりも小さい場合、最後に実施される前記入力側クラッチ機構または前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えに係る変速プロセスがトルク相からイナーシャ相へ変化するように前記油圧回路を制御するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の変速機。
7. 前記制御装置は、前記目標変速レシオに係る前記差回転が前記第２閾値よりも大きい場合、最後に実施される前記入力側クラッチ機構または前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えに係る変速プロセスがイナーシャ相からトルク相へ変化するように前記油圧回路を制御するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の変速機。
8. 前記制御装置は、車速、アクセルペダル開度、単位時間当たりのアクセルペダル開度変化量、並びに全変速レシオに基づいて前記入力側クラッチ機構および前記出力側クラッチ機構の繋ぎ替えを開始して前記目標変速レシオへ変速するように構成されていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の変速機。

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