JP4211357B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を含む自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、通常その前段におけるエンジンが運転中にトルク変動を生ずることからこれを吸収して緩和するため、そしてトルク増大を目的として伝動系にトルクコンバータを設けるのが普通である。
【０００３】
例えば自動変速機における従来の伝動機構を説明すると、これは図１３に示すごときものであった（例えば、特許文献１参照）。
先ず伝動経路の概略を説明するに、エンジン（原動機）１０の回転はクランクシャフト１０ｓと直結するトルクコンバータ２０を経て主変速機３０に伝達される。
【０００４】
トルクコンバータ２０の回転は、変速機中間軸３１を経て前後進切り換え機構３２に伝達される。この前後進切り換え機構３２は、Ｄレンジでの前進走行時においては前進クラッチ３２ａを締結されてトルクコンバータ２０からのエンジン回転をそのまま伝達し、Ｒレンジでの後進走行時においては後進ブレーキ３２ｂを締結されてトルクコンバータ２０からのエンジン回転を減速、逆転下に伝達し、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂの双方を解放されてトルクコンバータ２０からのエンジン回転を後段に伝達しなくする。
【０００５】
前後進切り換え機構３２の後段には、２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット３３およびリヤ側トロイダル伝動ユニット３４）を、同軸背中合わせに設ける。
これらトロイダル伝動ユニット３３，３４はそれぞれ、入力ディスク３５と、これに同軸に対向配置した出力ディスク３６と、対応する入出力ディスク３５，３６間に介在させた一対ずつのパワーローラ３７とを具えた同様な構成とする。
【０００６】
両トロイダル伝動ユニット３３，３４は、それぞれの出力ディスク３６が背中合わせになるよう同軸に配置し、この配置に当たっては、それぞれの入力ディスク３５を主軸３８に回転係合させて前後進切り換え機構３２からの回転が共通に入力されるようになし、それぞれの出力ディスク３６を主軸３８上に回転自在に支持する。
また両出力ディスク３６は中空出力軸３９を介して相互に一体結合し、この中空出力軸３９上に出力歯車４０を固設する。
【０００７】
出力歯車４０は、カウンターシャフト４１の前端におけるカウンターギア４２に噛合させ、カウンターギア４２の後端を出力歯車組４３を経て、主軸３８の後方へ同軸配置した変速機出力軸４４に駆動結合させる。
【０００８】
前後進切り換え機構３２からの回転は両入力ディスク３５へ共通に伝達され、入力ディスク３５の回転は対応するパワーローラ３７を介して出力ディスク３６に達し、この回転が共通な出力歯車４０から、これに噛合するカウンターギア４２およびカウンターシャフト４１、並びに出力歯車組４３を順次経て変速機出力軸４４から取り出される。
【０００９】
変速に際しては、パワーローラ３７を自己の回転軸線が入出力ディスク３５，３６の回転軸線と交差する中立位置から同期して同位相でオフセットさせると、パワーローラ３７が回転時の分力によりパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周りに同期して同位相で傾転され、これにより入出力ディスク３５，３６に対するパワーローラ３７の接触軌跡円弧径が連続的に変化して所定の無段変速を行うことができる。
なお変速比が指令変速比になったところで、パワーローラ３７を上記オフセットが０の初期ストローク位置に戻すことで、パワーローラ３７の自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【００１０】
一方でトルクコンバータ２０は、入力要素としてのポンプインペラ２１、出力要素としてのタービンランナ２２、およびワンウェイクラッチ２３上に乗せた反力要素としてのステータ２４を具え、エンジン駆動されるポンプインペラ２１から遠心力を受けた作動流体がタービンランナ２２に衝突した後ステータ２４を経てポンプインペラ２１に戻る間、ステータ２４による反力下でタービンランナ２２をトルク増大しつつ、またトルク変動吸収下に流体駆動し、タービンランナ２２から変速機中間軸３１にエンジントルクを伝達する。
【００１１】
そしてトルクコンバータ２０は、上記のトルク増大機能およびトルク変動吸収機能が不要な低負荷、高回転時に入出力要素２１，２２間を直結して伝動効率を高めるためにロックアップクラッチ２５を具え、かかるトルクコンバータ２０のロックアップ状態でトルク変動を吸収し得るようにするため、ロックアップクラッチ２５の締結時における伝動経路中にダンパー２６を挿置する（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−２８６１０７号
【特許文献２】
特開平７−４４９７号
【００１３】
ところでトルクコンバータ２０は上記の通りロックアップ式にしたところで、ロックアップクラッチ２５が解放されている非ロックアップ状態（コンバータ状態）では、入力要素２１から出力要素２２への動力伝達を流体を介して行うため、これら入出力要素２１，２２間でスリップを発生して伝動効率が悪くなるという問題から逃れることができない。
【００１４】
かといって、トルクコンバータ２０に代え電磁クラッチを用いたのでは、トルクコンバータ２０において有用だったトルク増大機能が得られず、発進性能の低下を含めた動力性能の悪化を生ずる。
【００１５】
そこで、本出願人は既に、特願２００１−１４２６５３号において、自動変速機の前段におけるエンジンが運転中にトルク変動を生ずることからこれを吸収して緩和するため、そしてトルク増大を目的として、中立状態にし得る主変速機の前段に遊星歯車組からなる副変速機を配したものを提案済みである。
【００１６】
上記副変速機は、例えば、サンギアに入力軸を接続すると共にキャリアに主変速機を接続し、リングギアが入力軸からの入力回転と逆の方向に回転し得なくなる位置にワンウェイクラッチに設けると共にサンギアとキャリアとの間にサンギアとキャリアとの相互間を直結または切断可能な選択クラッチを設けたものであり、この選択クラッチを解放してサンギアとキャリアとの相互間を切断すると、ワンウェイクラッチが締結されて副変速機を１速（低速段）を選択して低速段選択状態となり、この選択クラッチを締結してサンギアとキャリアとの相互間を直結すると、ワンウェイクラッチが解放されることにより副変速機を２速（高速段）を選択して高速段選択状態となるため、副変速機がトルクコンバータと同様の機能を発揮することができる。
【００１７】
しかしながら、かかる構成の自動変速機の制御装置にあっては、アクセルペダルが踏み込まれて車両が走行するとき、副変速機にはエンジン側から動力が入力されるため、選択クラッチを解放するとワンウェイクラッチが締結されてリングギアを入力軸からの入力回転と逆向きに回転させないこととなって１速の変速比を実現できるものの、アクセルペダルを解放した状態で車両が走行するときは、副変速機には主変速機から動力が入力されるため、選択クラッチを解放しても、ワンウェイクラッチが解放されて入力軸からの入力回転と同方向に回転させることとなって１速の変速比を実現できなくなる。
【００１８】
このため、副変速機が低速段を選択した状態での車両の走行中に、再び加速しようとしてアクセルペダルを踏み込んで副変速機への動力が主変速機から入力されるものからエンジン側から入力されるものに切り換わってしまうと、ワンウェイクラッチも再び解放から締結に切り換わることになるため、この切り換わりに際して生じる締結ショックが変速機出力軸に伝達されるトルク（以下、出力軸トルクという）の変動となって運転者に違和感を与えるといった問題を生じる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした事実に鑑みてなされたものであり、副変速機が低速段を選択した状態での車両走行中に、副変速機への動力の入力が入力軸から主変速機に切り換わったのち、再び入力軸に切り換わることによって発生する出力軸トルクの変動を抑制し、快適な運転性が確保される自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、中立状態にし得る主変速機と、この主変速機の前段に配置され、入力軸からの入力回転を減速して出力する低速段と高速段を具える遊星歯車組からなる副変速機とを有し、この副変速機は、遊星歯車組のサンギア、キャリア及びリングギアのいずれか一つの要素を、入力軸からの入力回転と逆の方向に回転し得ないようにワンウェイクラッチを介して変速機ケースに固定すると共に、他の２つの要素を、その相互間を直結または切断可能な選択クラッチを介して接続するものであって、この選択クラッチを解放して低速段選択状態を達成する一方、選択クラッチを締結して高速段選択状態を達成する自動変速機の制御装置において、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものであるか、主変速機から入力されるものであるかを判断する入力方向判断手段と、運転者の加速要求を判断する加速要求判断手段と、副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わったとき、前記選択クラッチを締結し、その後さらに、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったとき、その切り換わったときの前記加速要求が小さいほど、選択クラッチの解放速度を小さくするように、当該選択クラッチを解放させる副変速機制御手段と、を具えることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２記載の発明は、上記請求項１に記載の制御装置において、前記遊星歯車組は、単純遊星歯車組であることを特徴とするものであり、
また、請求項３記載の発明は、上記請求項１に記載の制御装置において、前記遊星歯車組は、ダブルピニオン型遊星歯車組であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置において、前記選択クラッチは、そのクラッチ圧を減少させることで解放され該クラッチ圧を増加させることで締結されるものであり、前記副変速機制御手段は、前記クラッチ圧を減少させる途中に所定の棚圧を発生させるものであることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５記載の発明は、上記請求項４に記載の制御装置において、前記副変速機制御手段は、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったときの前記加速要求が小さいほど前記棚圧を維持する時間を大きくして前記解放速度を小さくするものであることを特徴するものである。
【００２８】
請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置において、前記加速要求判断手段は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、この手段で検出したアクセル開度が大きいほど運転者の加速要求が大きいと判断するものであることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項７記載の発明は、上記請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置において、前記副変速機制御手段は、車両の停止を検出する車両停止検出手段を有し、副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わって前記選択クラッチを締結した後に車両が停止した場合、前記選択クラッチを解放させるものであることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項８記載の発明は、上記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置において、前記入力方向判断手段は、車両の停止を検出する車両停止検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、車両が停止することなくアクセルペダルが踏み込まれているとき、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものであると判断し、アクセルペダルを解放したまま車両が停止しないとき、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものであると判断するものであることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項９記載の発明は、上記請求項８に記載の制御装置において、前記車両停止検出手段は、車速を検出する車速検出手段を有し、この手段で検出した車速がほぼゼロであるときに車両が停止しているとみなすものであることを特徴とするものである。また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置において、副変速機は、その伝動経路中に低速段用及び高速段用のダンパを備えることを特徴とするものである。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明においては、副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機への動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わったときに選択クラッチを締結し、その後、再び副変速機への動力が入力軸から入力されるものに切り換わるときに選択クラッチを所定の解放速度で解放させるから、ワンウェイクラッチが解放から締結に切り換わるに際して生じる締結ショックは、選択クラッチを解放するときの滑りによる摩擦力と、入力軸からの入力回転の上昇とによって吸収されるため、出力軸トルクの変動がほとんどなくワンウェイクラッチの締結によるショックを抑制することができる。
【００３３】
従って請求項１記載の発明によれば、副変速機が低速段を選択した状態での車両走行中に、副変速機への動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わったのち、再び入力軸から入力されるものに切り換わっても、出力軸トルクの変動によって運転者に違和感を与えることなく、快適な運転性を確保することができる。なお、請求項２及び３記載の発明は、副変速機としてなる遊星歯車組を単純遊星歯車組又はダブルピニオン型遊星歯車組に変更することにより動力の伝達経路が異なるだけで、上記請求項１記載の発明と同様な作用効果を得ることができる。
【００３４】
また、請求項１記載の発明においては、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったときの加速要求が小さいときに上記所定の解放速度を小さくして選択クラッチをゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチの締結ショックを選択クラッチの摩擦力で吸収できる量が増大するため、出力軸トルクの変動をより確実に抑制することができる。
【００３５】
請求項４記載の発明においては、前記選択クラッチのクラッチ圧を減少させる途中に所定の棚圧を発生させることで、選択クラッチの滑りによる摩擦力が充分に得られる状態でワンウェイクラッチが解放から締結に切り換わるため、複雑なクラッチ圧制御を伴わずに容易にワンウェイクラッチの締結ショックを軽減することができる。
【００３６】
請求項５記載の発明においては、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったときの加速要求が小さいほど前記棚圧を維持する時間を大きくすることにより前記解放速度を小さくして選択クラッチをゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチの締結ショックを確実に抑制することができる。
【００４０】
請求項６記載の発明は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、この手段で検出したアクセル開度が大きいほど運転者の加速要求が大きいと判断することから、運転者の加速要求を容易に判断することができる。
【００４１】
請求項７記載の発明は、車両の停止を検出する車両停止検出手段を有し、副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わって前記選択クラッチを締結した後に車両が停止した場合、前記選択クラッチを解放させることから、副変速機が高速段で車両が停止しても発進時には低速段に復帰しているため、車両の再発進を確実に実行することができる。
【００４２】
請求項８記載の発明は、入力方向判断手段が車両の停止を検出する車両停止検出手段とアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、車両が停止することなくアクセルペダルが踏み込まれているとき、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものであると判断し、アクセルペダルを解放したまま車両が停止しないとき、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものであると判断することから、車両が停止しているかどうかの判断と、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるかどうかの判断だけで、副変速機への動力の入力方向を容易に判断することができる。
【００４３】
請求項９記載の発明は、車両停止検出手段が車速を検出する車速検出手段を有し、この手段で検出した車速がほぼゼロであるときに車両が停止しているとみなすことから、車両の停止を容易に検出することができる。また、本発明によれば、請求項１０に記載の如く、副変速機の伝動経路中に低速段用及び高速段用のダンパを設けることもできる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、図１３に示すようなトロイダル型無段変速機におけるトルクコンバータ２０を本発明の一実施の形態になる副変速機５０に置換したもので、図１において、図１３におけると同様の部分は同一符号にて示すにとどめ、その重複説明を省略した。
【００４５】
本実施の形態になる副変速機５０は、図２に実態構成を示すが、ハウジング５１を具え、このハウジング５１をドライブプレート５２を介してエンジン１０のクランクシャフト（入力軸）１０ｓに結着すると共に、該ハウジング５１内に以下の部品を組み込んで副変速機５０を構成する。
つまり、トロイダル伝動ユニット３３，３４と共に主変速機３０を構成する前後進切り換え機構３２の入力軸（主変速機の入力軸）である中間軸３１をハウジング５１内に挿入し、該中間軸３１の挿入端部上に単純遊星歯車組５３を装着し、単純遊星歯車組５３のキャリア５３ｃを中間軸３１に駆動結合すると共に、選択クラッチ（以下、高速段選択クラッチという）５４のクラッチハブ５４ｈにも駆動結合する。
【００４６】
単純遊星歯車組５３のリングギア５３ｒは低速段選択ブレーキとしてのワンウェイクラッチ５５を介し固定軸５６上に乗せ、このワンウェイクラッチ５５は図１３におけるステータ２４のためのワンウェイクラッチ２３と同様な、若しくはこれを流用して、つまりワンウェイクラッチ５５のインナレースを中空固定軸５６（変速機ケース）に固定すると共にアウタレースをリングギア５３ｒに接続して、リングギア５３ｒをエンジン１０の回転と逆方向に回転し得ないようにするものとする。
【００４７】
高速段選択クラッチ５４は上記したクラッチハブ５４ｈのほかに、ハウジング５１内に回転自在に収納したクラッチドラム５４ｄを具え、このクラッチドラム５４ｄを高速段用ダンパー５７を介してハウジング５１に駆動結合する。
クラッチドラム５４ｄは更に、低速段用ダンパー５８を介して単純遊星歯車組５３のサンギア５３ｓに駆動結合する。
【００４８】
高速段選択クラッチ５４には更に、図２に示すごとくクラッチドラム５４ｄ内に軸線方向摺動可能に嵌合したクラッチピストン５４ｐを具え、このピストン５４ｐを油圧α（従来のロックアップ制御油圧およびロックアップ制御油路をそのまま流用し得る）で図２の左方へストロークさせる時、高速段選択クラッチ５４は図３に示す如く締結によりクラッチドラム５４ｄおよびクラッチハブ５４ｈ間を結合し、この時高速段用ダンパー５７からの回転が低速段用ダンパー５８を経由することなくキャリア５３ｃを経て中間軸３１にそのまま（高速段選択状態で）伝達される。
【００４９】
しかし、ピストン５４ｐへの油圧αがなくて高速段選択クラッチ５４が図１に示すごとく解放されている時は、高速段用ダンパー５７からの回転が低速段用ダンパー５８を経由して単純遊星歯車組５３のサンギア５３ｓに達する。
ここでサンギア５３ｓは、高速段選択クラッチ５４が解放されているため、またワンウェイクラッチ５５がリングギア５３ｒのエンジン１０と逆方向の回転を阻止しているため、キャリア５３ｃを減速下に同方向へ回転駆動し、動力は低速段選択状態で中間軸３１に伝達される。
【００５０】
なお高速段用ダンパー５７のダンパー特性は上記の高速段選択状態で要求される特性に設定し、低速段用ダンパー５８は上記の低速段選択状態で要求される特性に設定しておく。
【００５１】
なお、図２に示す前後進切り換え機構３２の実態構成を補足説明するに、前後進切り換え機構３２は前記した前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂの他に、単純遊星歯車組３２ｃを具える。
そして、前進クラッチ３２ａを油圧βにより締結する時は単純遊星歯車組３２ｃのサンギア３２ｄおよびリングギア３２ｅ間を結合させて中間軸３１からの回転をそのままサンギア３２ｄより後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４（図１参照）へ伝達し、Ｄレンジでの前進走行を可能にし、
後進ブレーキ３２ｂを油圧γにより締結する時は単純遊星歯車組３２ｃのキャリア３２ｆを固定して中間軸３１からの回転を減速、逆転下にサンギア３２ｄより後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４へ伝達し、Ｒレンジでの後進走行を可能にする。
しかして、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂの双方を解放させて中間軸３１からの回転が後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４へ伝達させない。
【００５２】
前後進切り換え機構３２の前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂを上記のように締結、解放する制御、トロイダル伝動ユニット３３，３４の前記した変速制御、および副変速機５０における高速段選択クラッチ５４の締結、解放制御はそれぞれ、図１に示すようにコントロールバルブボディー６１を介して変速機コントローラ６２によりこれらを実行し、
変速機コントローラ６２には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ６３からの信号と、
エンジン１０のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度Ｔセンサ６４からの信号と、
アクセルペダルの釈放時にＯＮとなってアイドル運転状態を検知するアイドルスイッチ６５からの信号と、
ブレーキペダルの踏み込み時にＯＮとなって制動状態を検知するブレーキスイッチ６６からの信号と、
車速ＶＳＰを検出する車速センサ６７からの信号と、
アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ６８からの信号とを入力する。
【００５３】
上記実施の形態になるトロイダル型無段変速機の作用を次に説明する。
先ず伝動作用を説明するに、ハウジング５１へのエンジン回転は高速段用ダンパー５７を経てクラッチドラム５４ｄに達している。
ここで高速段選択クラッチ５４が解放されていると、クラッチドラム５４ｄへの回転が低速段用ダンパー５８を経てサンギア５３ｓに至り、サンギア５３ｓへの回転が単純遊星歯車組５３の前記作用により低速段選択状態で減速下に中間軸３１へ伝達される。そして高速段選択クラッチ５４が図３のごとく油圧αにより締結されていると、クラッチドラム５４ｄへの回転が低速段用ダンパー５８を経由することなくキャリア５３ｃを経て中間軸３１にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【００５４】
なお、低速段で用いる伝動経路中に挿入した低速段用ダンパー５８は、低速段選択状態であるときのみ所定のダンパー機能を果たし、高速段選択状態である時は、この低速段用ダンパー５８をバイパスする高速段選択クラッチ５４を経て動力伝達を行うため、低速段用ダンパー５８はダンパー機能を果たすことがない。よって、低速段用ダンパー５８のダンパー特性を低速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【００５５】
一方で高速段選択状態である時は、全ての変速段で共用する伝動経路中に挿入した高速段用ダンパー５７のみがダンパー機能を果たすため、そのダンパー特性を低速段用ダンパー５８とは別個に、高速段選択状態で要求される特性に設定することができる。
【００５６】
副変速機５０により上記のごとくに高低速切り換えされて中間軸３１に達した回転は、前後進切り換え機構３２の前進クラッチ３２ａが図３のごとく油圧βにより締結されている間、前後進切り換え機構３２の前記した作用を介してそのまま後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４に至り、これらトロイダル伝動ユニット３３，３４による変速下に変速機出力軸４４より取り出される。
前後進切り換え機構３２の後進ブレーキ３２ｂが図２の油圧γにより締結されている間、中間軸３１への回転は前後進切り換え機構３２の前記した作用を介して逆転下に後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４に至り、これらトロイダル伝動ユニット３３，３４を経て変速機出力軸４４より取り出される。
前後進切り換え機構３２の前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂが共に解放されている間、中間軸３１への回転は後段のトロイダル伝動ユニット３３，３４に至ることがなく、トロイダル型無段変速機を中立状態にしておくことができる。
【００５７】
次に、上記トロイダル型無段変速機の発進制御および変速制御を説明する。
発進に際して変速機コントローラ６２は、副変速機５０を高速段選択クラッチ５４の解放により低速段（減速段）選択状態にしておき、前後進切り換え機構３２の前進クラッチ３２ａおよび後進ブレーキ３２ｂを共に解放させておいた中立状態から、Ｄレンジでの前発進なら発進用摩擦要素としての前進クラッチ３２ａの締結進行制御により、またＲレンジでの後発進なら発進用摩擦要素としての後進ブレーキ３２ｂの締結進行制御により発進を行わせる。
【００５８】
発進用摩擦要素の締結進行制御は図４に示すごとくにこれを行うが、以下、前発進時における前進クラッチ３２ａの締結進行制御について代表的に説明する。
Ｄレンジでも未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ６５がＯＮであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ６６もＯＮである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態なら前進クラッチ３２ａを完全に解放してトロイダル型無段変速機を依然として中立状態に保ち、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ３２ａを、図２に示すリターンスプリング３２ｇが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態、つまり締結開始直前状態にし（イニシャル制御）、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ３２ａを完全に締結し、副変速機５０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００５９】
Ｄレンジで未だアクセルペダルを踏み込んでおらず、従ってアイドルスイッチ６５がＯＮであるが、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ６６がＯＦＦである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態から前進クラッチ３２ａを、図２に示すリターンスプリング３２ｇが収縮し終えてクラッチのロスストロークが完了した状態（締結開始直前状態）にするイニシャル制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ３２ａを、上記の締結開始直前状態から締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ３２ａを完全に締結し、副変速機５０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００６０】
Ｄレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ６５がＯＦＦであり、且つ、ブレーキペダルを踏み込んだ制動状態のためにブレーキスイッチ６６がＯＮである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態でも前進クラッチ３２ａの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら、前進クラッチ３２ａの上記滑り締結制御を継続させて前進クラッチ３２ａの締結を更に進行させ、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら前進クラッチ３２ａを完全に締結し、副変速機５０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にする。
【００６１】
Ｄレンジでアクセルペダルの踏み込みを行い、従ってアイドルスイッチ６５がＯＦＦであり、且つ、ブレーキペダルを釈放した制動解除状態のためブレーキスイッチ６６もＯＦＦである場合、
車速ＶＳＰが５Km/h未満の停車状態から前進クラッチ３２ａの締結を徐々に進行させる滑り締結制御を行い、
車速ＶＳＰが５Km/h〜15Km/hなら前進クラッチ３２ａを完全に締結し、副変速機５０の低速段選択状態と相まってトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態にし、
車速ＶＳＰが15Km/h以上なら、前進クラッチ３２ａを引き続き完全締結状態にしてトロイダル型無段変速機を、Ｄレンジ、ロー側変速比での通常の動力伝達が可能な状態に保持する。
【００６２】
なおＮ，Ｐレンジでは、アクセルペダルの操作状態に関係なく、つまりアイドルスイッチ６５のＯＮ，ＯＦＦに関係なく、またブレーキペダルの操作状態に関係なく、つまりブレーキスイッチ６６のＯＮ，ＯＦＦに関係なく、発進用摩擦要素（今はＤレンジ故に、前進クラッチ３２ａ）を完全解放状態にし、他方の摩擦要素（今はＤレンジ故に、後進ブレーキ３２ｂ）の解放状態と相まってトロイダル型無段変速機を中立状態に保つ。
【００６３】
トロイダル型無段変速機を上記のごとく、Ｄレンジでの通常の動力伝達が可能な状態にした後の変速制御を説明するに、変速機コントローラ６２は図５に例示する予定の変速マップをもとに車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯから目標入力回転数Ｎｅ^* を検索し、センサ６３で検出したエンジン回転数Ｎｅがこの目標入力回転数Ｎｅ^* に一致するようトロイダル伝動ユニット３３，３４を変速制御する。
そして変速機コントローラ６２は、図５のマップをもとに車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯから、副変速機５０を低速段選択状態にすべき低速段選択域か副変速機５０を高速段選択状態にすべき高速段選択域かをチェックする。
【００６４】
低速段選択域なら副変速機５０を高速段選択クラッチ５４の解放により低速段選択状態にしておき、上記した発進制御を実行するが、ヒステリシス域を超えて高速段選択域に入ったと判定する時、副変速機５０を高速段選択クラッチ５４の図３に示す締結により高速段選択状態にし、同図に示す前進クラッチ３２ａの締結保持と相まって図４に沿った変速制御を可能にする。
【００６５】
つまり本実施形態は、中立状態にし得る主変速機３０の前段に、入力軸１０ｓからの入力回転を減速して出力する低速段と高速段を具える単純遊星歯車組５３からなる副変速機５０を配して、単純遊星歯車組５３のサンギア５３ｓにドライブプレート５２を介して入力軸１０ｓを接続すると共にキャリア５３ｃに主変速機３０の中間軸３１を接続し、リングギア５３ｒが前記入力回転と逆の方向に回転し得なくなる位置にワンウェイクラッチ５５を設けると共にサンギア５３ｓとキャリア５３ｃとの間にサンギア５３ｓとキャリア５３ｃとの相互間を直結または切断可能な高速段選択クラッチ５４を設け、この高速段選択クラッチ５４を解放してサンギア５３ｓとキャリア５３ｃとの相互間を切断する低速段選択状態を達成する一方、高速段選択クラッチ５４を締結してサンギア５３ｓとキャリア５３ｃとの相互間を直結する高速段選択状態を達成させるように構成したものである。
【００６６】
しかしながら、かかる構成のトロイダル型無段変速機の制御装置にあっては、発進または加速等のように、アクセルペダルが踏み込まれて車両が走行するとき、副変速機５０にはエンジン１０側から動力が入力されるため、高速段選択クラッチ５４を解放するとワンウェイクラッチ５５が締結されてリングギア５３ｒをエンジン１０からの入力回転と逆向きに回転させないこととなって１速の変速比を実現できるものの、再発進や再加速等のように、アクセルペダルを解放した状態で車両が走行するときは、副変速機５０には主変速機３０から動力が入力されるため、高速段選択クラッチ５４を解放しても、ワンウェイクラッチ５５が解放されてエンジン１０側からの入力回転と同方向に回転させることとなって１速の変速比を実現できなくなる。
【００６７】
このため、副変速機５０が低速段を選択した状態での車両の走行中に、再び加速しようとしてアクセルペダルを踏み込んで副変速機５０への動力が主変速機３０から入力されるものからエンジン１０側から入力されるものに切り換わってしまうと、ワンウェイクラッチ５５も再び解放から締結に切り換わることになるため、この切り換わりに際して生じる締結ショックが出力軸トルクの変動となって運転者に違和感を与えるといった問題を生じる。
【００６８】
そこで、本実施形態では、図６のフローチャートに基づき、高速段選択クラッチ５４を制御する。なお、本制御フローは、例えば１０msec毎に実行されるものとし、また副変速機５０の変速段は通常、運転状態（例えば車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯ）に基づいて１速または２速を選択されるものとする。
【００６９】
まずステップ１０１では、運転状態に基づき副変速機５０が選択すべき変速段が１速段であるかどうかを判断し、１速段であれば、ステップ１０２に移行し、１速段でなければ、後述するステップ１１３に移行する。
【００７０】
ステップ１０２では、後述する高速段選択クラッチ締結フラグＦｒｇがＦｒｇ＝０であるかどうかを判断し、Ｆｒｇ＝０であれば、ステップ１０３に移行し、Ｆｒｇ＝０でなければ、後述するステップ１０７にジャンプする。なお、既存のイグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮになった直後、即ち、初期状態ではＦｒｇ＝０とする。
【００７１】
ステップ１０３では、車速センサ６７で検出した車速ＶＳＰがＶＳＰ＝０ではないかどうかを判断し、ＶＳＰ＝０でなければ、車両が走行中であるとしてステップ１０４に移行し、ＶＳＰ＝０であれば、車両が停止しているとしてそのまま本フローチャートによる制御を終了し、運転状態に応じて副変速機５０を１速または１速から２速に変更する。なお、車速ＶＳＰとの比較は、ＶＳＰ＝０に限らず、ＶＳＰ≒０として所定の幅を持たせても良い。この場合、車速センサ６７で検出した車速ＶＳＰがほぼ０（ゼロ）であるときに車両が停止しているとみなすことから、車両の停止を容易に検出することができる。
【００７２】
ステップ１０４では、アクセル開度センサ６８で検出したアクセル開度ＡＰＯがＡＰＯ＝０であるかどうかを判断する。ステップ１０４にてＡＰＯ＝０であれば、運転者がアクセルペダルを解放したまま車両が停止しない、所謂、コースト走行状態であるため、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力さえるものであると判断してステップ１０５に移行する。また、ステップ１０４にてＡＰＯ＝０でなければ、車両が停止することなく運転者がアクセルペダルを踏み込んでいる、所謂、発進または加速走行状態であるため、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０から入力されるものあると判断してそのまま本フローチャートによる制御を終了し、運転状態に応じて副変速機５０を１速または１速から２速に変更する。
【００７３】
ステップ１０３，１０４によれば、車両が停止しているかどうかの判断と、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるかどうかの判断だけで、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０から入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わったとして、副変速機５０への動力の入力方向を容易に判断することができる。
【００７４】
ステップ１０５では、副変速機５０が１速段（低速段選択状態）にて、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０から入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わったとして、高速段選択クラッチ５４を強制的に締結して副変速機５０が２速段を達成するようにクラッチ圧αを制御する。
【００７５】
高速段選択クラッチ５４を締結するに際しては、その実施形態として、例えば図７または図８のタイムチャートにおける実線ａまたは実線ｂに示すようにクラッチ圧αを制御する方法がある。但し、高速段選択クラッチ５４は、クラッチ圧αを減少させることにより解放され該クラッチ圧αを増大させることで締結されるものとする。
【００７６】
まず第一の実施形態では、図７の実線ａに示す如く、アクセル開度がＡＰＯ＝０．０／８（０）、即ち、アクセルペダルを解除したコースト走行状態になって時点ｔ1から、クラッチ圧α1を傾きθ（＝θ1）で徐々に増大させる（領域Ｘ）。これは、高速段選択クラッチ５４を瞬時に締結してしまうと変速ショックを発生するため、この変速ショックを防止することを目的とする。
【００７７】
次に第二の実施形態では、図８の実線ｂに示す如く、アクセル開度がＡＰＯ＝０、即ち、コースト走行状態になって時点ｔ1から、クラッチ圧αを増大させる途中に所定の棚圧α1を発生させる（領域Ｘ）。この場合、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が充分に得られる状態（半クラッチ状態）で高速段クラッチ５４が解放から締結に切り換わるため、高速段選択クラッチ５４を締結する際に生じるショックを確実に軽減することができる。
【００７８】
ところで、第一の実施形態の場合、図８の一点鎖線に示す如く、アクセル開度ＡＰＯの戻し時間、即ち、アクセルペダルの解放して再度踏み込むまでの時間Ｔが短い（Ｔ＝Ｔ2）と、図８の破線に示す如く、クラッチ圧αがわずかな時間だけしか供給されずに、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が不十分になりこの摩擦力によって吸収できるエネルギー量が少なくなることがある。このため、再加速等によって副変速機５０に主変速機３０からの動力が短い時間Ｔ＝Ｔ2で入力されると、出力軸トルクの変動が領域Ａ1，Ａ2に示す如く大きくなり、ワンウェイクラッチ５５の締結ショックを抑制することができない。
【００７９】
そこで、第二の実施形態では、アクセル開度ＡＰＯの戻し時間Ｔが短い場合（Ｔ＝Ｔ2）を考慮し、クラッチ圧αの傾きθを大きく取り（θ＝θ 5＞θ1）、棚圧α1が発生するまでのクラッチ圧増加速度を油圧制御機構上の最大速（メカ限界置）とすることが望ましい。この場合、アクセル開度ＡＰＯの戻し時間Ｔが短い場合であっても、図８の実線に示す如く、棚圧α1をいち早く発生させて高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力を確保することで、主変速機３０から副変速機５０に動力が入力される時間Ｔが短い再加速時（Ｔ＝Ｔ2）などの場合であっても、出力軸トルクの変動が領域Ｂ1に示す如くほとんどなく、高速段クラッチ５４の締結ショックを抑制することができる。
【００８０】
また再加速時のワンウェイクラッチ５５における締結ショックの抑制を考慮した場合、アクセル開度ＡＰＯの戻し時間Ｔ中に高速段選択クラッチ５４を完全に締結させることが望ましい。
【００８１】
そこで、第二の実施形態では、さらに、棚圧α1を所定時間Δｔ1だけ保持し、その後も副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものである場合、実線ｂに示す如く、クラッチ圧αの傾きを大きく取り（θ＝θ2）、目標とするクラッチ圧（高速段選択クラッチ５４を完全に締結させるのに必要なクラッチ圧）α2まで上昇させる。これにより、変速機３０から副変速機５０に動力が入力される時間Ｔが長い再加速時（Ｔ＝Ｔ1）などの場合には、高速段選択クラッチ５４を完全に締結させて、ワンウェイクラッチ５５の締結ショックを抑制するのに必要になる摩擦力を十分に確保することができる。また主変速機３０から副変速機５０に動力が入力される時間が短く（Ｔ＝Ｔ2）、高速段選択クラッチ５４が途中で解放されてしまう場合であっても、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が充分に得られる状態でワンウェイクラッチ５５が解放から締結に切り換わるため、ワンウェイクラッチ５５の締結ショックを抑制することができる。
【００８２】
なお第二の実施形態において、棚圧α1を所定時間Δｔ1だけ保持する間に、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０側から入力されるものに切り換わった場合は、例えば図８の二点鎖線で示す如く、所定時間Δｔ1を経過後、後述するようにクラッチ圧αを徐々に減少させて高速段選択クラッチ５４を解放する。この場合も、出力軸トルクの変動は、領域Ｂ2に示す如くほとんどなく、ワンウェイクラッチ５５の締結ショックを抑制できる。
【００８３】
ステップ１０５にて高速段選択クラッチ５４を締結させた後は、ステップ１０６にて、副変速機５０を強制的に２速にする制御が行われたことを示す前述の高速段選択クラッチ締結フラグＦｒｇをＦｒｇ＝１にセットする。
【００８４】
ステップ１０７では、ステップ１０３と同様、再び車速ＶＳＰがＶＳＰ＝０ではないかどうかを判断し、ＶＳＰ＝０であれば、車両が停止しているとして後述するステップ１１０に移行する。
【００８５】
次にステップ１０７にて、ＶＳＰ＝０ではないと判断すれば、車両が走行中であるとしてステップ１０８に移行し、このステップ１０８では、アクセル開度ＡＰＯがＡＰＯ＝０ではないかどうかを判断する。ステップ１０８にてＡＰＯ＝０であれば、運転者がアクセルペダルを解放したまま車両が停止しない、所謂、コースト走行状態であるため、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものであると判断して高速段選択クラッチ５４を締結したまま本フローチャートによる制御を終了する。
【００８６】
次にステップ１０８にてＡＰＯ＝０ではないと判断すれば、車両が停止することなく運転者がアクセルペダルを踏み込んでいる、所謂、発進または加速走行状態であるため、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０から入力されるものあると判断してステップ１０９に移行する。
【００８７】
ステップ１０７，１０８によれば、車両が停止しているかどうかの判断と、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるかどうかの判断だけで、副変速機５０に入力される動力が再び主変速機３０から入力されるものからエンジン１０から入力されるものに切り換わったとして、副変速機５０への動力の入力方向を容易に判断することができる。
【００８８】
ステップ１０９では、副変速機５０に入力される動力が再び主変速機３０から入力されるものからエンジン１０から入力されるものに切り換わったとして、高速段選択クラッチ５４を所定の解放速度で解放して副変速機５０が１速段に復帰するようにクラッチ圧αを制御する。
【００８９】
高速段選択クラッチ５４を解放するに際しては、その実施形態として、例えば図７〜図９のタイムチャートに示すようにクラッチ圧αを制御する方法がある。
【００９０】
まず図７の実線ａに示す如く、アクセル開度がＡＰＯ＝０ではなくなる時点、即ち、アクセルペダルを踏み込んだ再加速状態になった時点ｔ2から、破線に示す如く、クラッチ圧αを一気に減少させて高速段選択クラッチ５４を解放させた場合を考慮すると、出力軸トルクの変動は図７の領域Ｃ1，Ｃ2に示す如く大きくなりワンウェイクラッチ５５の締結ショックを充分に抑制することができない。
【００９１】
そこで、第一の実施形態では、図７の実線ａに示す如く、アクセルペダルを踏み込んだ再加速状態になった時点ｔ2から、実線ａに示す如く、クラッチ圧αを傾きθ3で徐々に減少させて高速段選択クラッチ５４を所定の解放速度で解放させる（領域Ｙ）。この場合、ワンウェイクラッチ５５が解放から締結に切り換わるに際して生じる締結ショックは、高速段選択クラッチ５４を解放するときの滑りによる摩擦力と、入力軸１０ｓからの入力回転の上昇とによって吸収されるため、出力軸トルクの変動が領域Ｄ1に示す如くほとんどなく、ワンウェイクラッチ５５の締結によるショックを抑制することができる。
【００９２】
従って、副変速機５０が低速段を選択した状態での車両走行中に、副変速機５０への動力が入力軸１０ｓから入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わったのち、再び入力軸１０ｓから入力されるものに切り換わっても、出力軸トルクの変動によって運転者に違和感を与えることなく、快適な運転性を確保することができる。
【００９３】
また上記実施形態では、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものからエンジン１０側から入力されるものに切り換わったときの運転者の加速要求を判断し、この加速要求が小さいほどクラッチ圧αを少しずつ減少させて高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくすることが好ましい。
【００９４】
例えば、図７の実線ａを基準にすると、運転者の加速要求が実線ａでの加速要求よりも大きいときは、図７の一点鎖線ｄのように、クラッチ圧αの傾きθをθ＝θ4（＜θ3）と小さくして高速段選択クラッチ５４の解放速度を大きくする一方、運転者の加速要求が実線ａでの加速要求よりも小さいときは、図７の二点鎖線ｅのように、クラッチ圧αの傾きθをθ＝θ2（＞θ3）と大きくして高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくする。
【００９５】
かかる構成によれば、運転者の加速要求が小さいときに高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくして高速段選択クラッチ５４をゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチ５５による締結ショックを高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力で吸収できる量が増大するため、出力軸トルクの変動をより確実に抑制することができる。
【００９６】
またかかる構成においては、アクセル開度センサ６８で検出したアクセル開度ＡＰＯを用い、このアクセル開度ＡＰＯが大きいほど運転者の加速要求が小さいと判断すれば、運転者の加速要求を容易に判断することができる。
【００９７】
次に第三の実施形態では、図９の実線ａに示す如く、アクセル開度がＡＰＯ＞０、即ち、再加速状態になって時点ｔ2から、クラッチ圧αを減少させる途中に所定の棚圧α3を発生させる（領域Ｙ）。この場合、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が充分に得られる状態（半クラッチ状態）でワンウェイクラッチ５５が解放から締結に切り換わるため、高速段選択クラッチ５４を解放する際に生じるワンウェイクラッチ５５の締結ショックをさらに軽減することができる。
【００９８】
また上記実施形態では、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものからエンジン１０側から入力されるものに切り換わったときの運転者の加速要求を判断し、この加速要求が小さいほど棚圧α3を維持する時間Δｔ2を長くすることにより高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくすることが好ましい。
【００９９】
例えば、図９の実線ａを基準にすると、運転者の加速要求が実線ａでの加速要求よりも大きいときは、図９の一点鎖線ｄのように、棚圧α3を維持する時間Δｔ2をΔｔ2＝ｔd（＜ｔa）と短くして高速段選択クラッチ５４の解放速度を大きくする一方、運転者の加速要求が実線ａでの加速要求よりも小さいときは、図９の二点鎖線ｅのように、棚圧α3を維持する時間Δｔ2をΔｔ2＝ｔe（＞ｔa）と長くして高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくする。
【０１００】
かかる構成によれば、運転者の加速要求が小さいほど棚圧α3を維持する時間Δｔ2を長くすることにより高速段選択クラッチ５４の解放速度を小さくして高速段選択クラッチ５４をゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチ５５による締結ショックを高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力で吸収できる量が増大するため、出力軸トルクの変動をより確実に抑制することができる。
【０１０１】
これに対しステップ１１０では、副変速機５０に入力される動力がエンジン１０側から入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わって高速段選択クラッチ５４を締結した後に車両が停車したと判断して高速段選択クラッチ５４を強制的に解放する。かかる構成によれば、副変速機５０が２速で車両が停止しても発進時には１速段に復帰しているから、車両の再発進を確実に実行することができる。なお、このときの高速段選択クラッチ５４の解放は、車両が停止していることから締結ショックを考慮する必要がないため、ステップ１０９で説明したようにクラッチ圧αを徐々に減少させることなく、瞬時に減少させてよい。
【０１０２】
ステップ１１１では、副変速機５０が１速になっているかどうかを判断する。ステップ１１１にて、副変速機５０が１速になっていれば、ステップ１１２にて、副変速機５０を強制的に２速にする状態が終了したとして、高速段選択クラッチ締結フラグＦｒｇをＦｒｇ＝０にセットして本フローチャートによる制御を終了し、副変速機５０が１速になっていなければ、そのまま本フローチャートによる制御を終了する。
【０１０３】
ステップ１１３では、高速段選択クラッチ締結フラグＦｒｇがＦｒｇ＝０であるかどうかを判断する。このステップ１１３にて、Ｆｒｇ＝０でなければ、ステップ１１４に移行し、高速段選択クラッチ締結フラグＦｒｇをＦｒｇ＝０にセットして本フローチャートによる制御を終了する。またステップ１１３にて、Ｆｒｇ＝０であれば、副変速機５０が２速であるとして、そのまま本フローチャートによる制御を終了する。
【０１０４】
上述の如く本実施形態においては、図６〜図９を参照すると、副変速機５０が高速段選択クラッチ５４を解放する低速段選択状態にて、副変速機５０への動力が入力軸１０ｓから入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わったとき（ｔ＝ｔ1）に領域Ｘに示す如く高速段選択クラッチ５４を締結し、その後、再び副変速機５０への動力が入力軸１０ｓから入力されるものに切り換わるとき（ｔ＝ｔ2）に領域Ｙに示す如く高速段選択クラッチ５４を所定の解放速度で解放させるから、ワンウェイクラッチ５５が解放から締結に切り換わるに際して生じる締結ショックは、高速段選択クラッチ５４を解放するときの滑りによる摩擦力と、入力軸１０ｓ即ちエンジン１０からの入力回転の上昇とによって吸収されるため、出力軸トルクの変動がほとんどなくワンウェイクラッチ５５の締結によるショックを抑制することができる。
【０１０５】
従って本実施形態によれば、副変速機５０が低速段を選択した状態での車両走行中に、副変速機５０への動力がエンジン１０から入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わったのち、再びエンジン１０から入力されるものに切り換わっても、出力軸トルクの変動によって運転者に違和感を与えることなく、快適な運転性を確保することができる。
【０１０６】
また本実施形態においては、図７の領域Ｙに示す如く、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものから入力軸１０ｓから入力されるものに切り換わったときの加速要求が小さいときに上記所定の解放速度を小さくして高速段選択クラッチ５４をゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチ５５の締結ショックを高速段選択クラッチ５４の摩擦力で吸収できる量が増大するため、出力軸トルクの変動をより確実に抑制することができる。
【０１０７】
さらに本実施形態においては、図９の領域Ｙに示す如く、高速段選択クラッチ５４のクラッチ圧αを減少させる途中に所定の棚圧α3を発生させるから、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が充分に得られる状態でワンウェイクラッチ５５が解放から締結に切り換わるため、高速段選択クラッチ５４を解放する際に生じるワンウェイクラッチ５５の締結ショックをさらに軽減することができる。
【０１０８】
また本実施形態においては、図９の領域Ｙに示す如く、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものから入力軸１０ｓから入力されるものに切り換わったときの加速要求が小さいほど棚圧α3を維持する時間Δｔ2を大きくすることにより前記所定の解放速度を小さくして高速段選択クラッチ５４をゆっくりと解放するから、ワンウェイクラッチ５５による締結ショックを高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力で吸収できる量が増大するため、出力軸トルクの変動をより確実に抑制することができる。
【０１０９】
さらに本実施形態においては、図８の領域Ｘに示す如く、高速段選択クラッチ５４のクラッチ圧αを増加させる途中に所定の棚圧α1を発生させるから、高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力が充分に得られる状態で高速段クラッチ５４が解放から締結に切り換わるため、高速段選択クラッチ５４を締結する際に生じるショックを確実に軽減することができる。
【０１１０】
さらに本実施形態においては、図８の領域Ｘに示す如く、棚圧α1が発生するまでのクラッチ圧増加速度を最大速とすることから、アクセルペダルの解放して再度踏み込むまでの時間Ｔが短い場合（Ｔ＝Ｔ2）であっても、棚圧α1をいち早く発生させて高速段選択クラッチ５４の滑りによる摩擦力を確保することで、主変速機３０から副変速機５０に動力が入力される時間が短い再加速時などの場合であっても、高速段クラッチ５４の締結ショックを抑制することができる。
【０１１１】
また本実施形態においては、図８の領域Ｘに示す如く、棚圧α1を所定時間Δｔ1だけ保持し、その後も副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものである場合、クラッチ圧αを目標とするクラッチ圧α2まで上昇させ、高速段選択クラッチ５４を完全に締結させる。これにより、ワンウェイクラッチ５５が締結する際の締結ショックを抑制するのに必要となる摩擦力を予め十分に確保することができる。
【０１１２】
さらに本実施形態は、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ６８を有し、この手段で検出したアクセル開度ＡＰＯが大きいほど運転者の加速要求が大きいと判断することから、運転者の加速要求を容易に判断することができる。
【０１１３】
また本実施形態は、車両の停止を検出する車両停止検出手段を有し、図６のステップ１１０の如く、副変速機５０が高速段選択クラッチ５４を解放する低速段選択状態にて、副変速機５０に入力される動力が入力軸１０ｓから入力されるものから主変速機３０から入力されるものに切り換わって高速段選択クラッチ５４を締結した後に車両が停止した場合、高速段選択クラッチ５４を解放させることから、副変速機５０が高速段で車両が停止しても発進時には低速段に復帰しているから、車両の再発進を確実に実行することができる。
【０１１４】
さらに本実施形態は、車両の停止を検出する車両停止検出手段とアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ６８を有し、図６のステップ１０３，１０４およびステップ１０７，１０８に示す如く、車両が停止することなくアクセルペダルが踏み込まれているとき、副変速機５０に入力される動力が入力軸１０ｓから入力されるものであると判断し、アクセルペダルを解放したまま車両が停止しないとき、副変速機５０に入力される動力が主変速機３０から入力されるものであると判断することから、車両が停止しているかどうかの判断と、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるかどうかの判断だけで、副変速機５０への動力の入力方向を容易に判断することができる。
【０１１５】
本発明は、車両停止検出手段が車速ＶＳＰを検出する車速センサ６７を有し、図６のステップ１０３，１０７に示す如く、この手段６７で検出した車速ＶＳＰがほぼゼロであるときに車両が停止しているとみなすことから、車両の停止を容易に検出することができる。
【０１１６】
ところで副変速機５０は、同じ単純遊星歯車組５３を用いるにしても、図１０に示すような構成にすることができる。この実施の形態においては、上記した実施の形態におけると同様に、単純遊星歯車組５３のキャリア５３ｃを中間軸３１に接続するが、リングギア５３ｒを低速段と高速段とで兼用する兼用ダンパー５９を介してハウジング５１に接続し、サンギア５３ｓをワンウェイクラッチ５５を介して中空固定軸５６上に載置してエンジンと逆方向へ回転不能にする。
【０１１７】
そして高速段選択クラッチ５４は、単純遊星歯車組５３のキャリア５３ｃとリングギア５３ｒとの間を結合して単純遊星歯車組５３の３要素をインターロック状態にするものとする。なお高速段選択クラッチ５４は、単純遊星歯車組５３の３要素のうちどの２要素間を結合しても単純遊星歯車組５３をインターロック状態にすることができる。
【０１１８】
かかる構成においては、高速段選択クラッチ５４を解放していると、エンジン回転Ｎeが兼用ダンパー５９を経てリングギア５３ｒに至り、リングギア５３ｒの回転は、サンギア５３ｓがワンウェイクラッチ５５によりエンジン１０と逆方向の回転を阻止されているため、サンギア５３ｓを反力受けとしてキャリア５３ｃへ減速下に伝達され、副変速機５０は動力を中間軸３１へ低速段選択状態で伝達することができる。そして高速段選択クラッチ５４が締結されていると、兼用ダンパー５９を経由したエンジン回転がクラッチ５４およびキャリア５３ｃを経て中間軸３１にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【０１１９】
つまり、上記実施形態は、単純遊星歯車組５３のリングギア５３ｒにドライブプレート５２を介して入力軸１０ｓを接続すると共にキャリア５３ｃに主変速機３０の中間軸３１を接続し、サンギア５３ｓが前記入力回転と逆の方向に回転し得なくなる位置にワンウェイクラッチ５５を設けると共にリングギア５３ｒとキャリア５３ｃとの間にリングギア５３ｒとキャリア５３ｃとの相互間を直結または切断可能な高速段選択クラッチ５４を設け、この高速段選択クラッチ５４を解放してリングギア５３ｒとキャリア５３ｃとの相互間を切断する低速段選択状態を達成する一方、高速段選択クラッチ５４を締結してリングギア５３ｒとキャリア５３ｃとの相互間を直結する高速段選択状態を達成させるものである。
【０１２０】
さらに副変速機５０は、上記した単純遊星歯車組５３に代えてダブルピニオン型遊星歯車組を用いた図１１または図１２のような構成にすることもできる。
図１１に示す実施の形態においては、ダブルピニオン型遊星歯車組７２のリングギア７２ｒを主変速機３０の中間軸３１に接続し、サンギア７２ｓに兼用ダンパー５９を経てエンジン回転Ｎeを伝達するよう接続し、キャリア５２ｃをワンウェイクラッチ５５によりエンジン１０と逆の方向へ回転し得ないようにして中空固定軸５６上に載置する。そして、ダブルピニオン型遊星歯車組７２の３要素のうちの任意の２個、例えばキャリア７２ｃおよびサンギア７２ｓ間を高速段選択クラッチ５４により相互に結合してダブルピニオン型遊星歯車組７２をインターロック可能とする。
【０１２１】
本実施の形態においては、高速段選択クラッチ５４を解放すると、エンジン回転Ｎeが兼用ダンパー５９を経てサンギア７２ｓに伝達され、サンギア７２ｓの回転は、キャリア７２ｃがワンウェイクラッチ５５によりエンジン１０と逆方向の回転を阻止されているため、キャリア７２ｃを反力受けとしてリングギア７２ｒへ減速下に伝達され、副変速機５０は動力を中間軸３１へ低速段選択状態で伝達することができる。そして高速段選択クラッチ５４が締結されていると、兼用ダンパー５９を経由したエンジン回転Ｎeがインターロック状態の遊星歯車組７２を経て中間軸３１にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【０１２２】
つまり、上記実施形態は、ダブルピニオン型遊星歯車組７２のサンギア７２ｓにドライブプレート２２を介して入力軸１０ｓを接続すると共にリングギア７２ｒに主変速機３０の中間軸３１を接続し、キャリア７２ｃが前記入力回転と逆の方向に回転し得なくなる位置にワンウェイクラッチ５５を設けると共にサンギア７２ｓとリングギア７２ｒとの間にサンギア７２ｓとリングギア７２ｒとの相互間を直結または切断可能な高速段選択クラッチ５４を設け、この高速段選択クラッチ５４を解放してサンギア７２ｓとリングギア７２ｒとの相互間を切断する低速段選択状態を達成する一方、高速段選択クラッチ５４を締結してサンギア７２ｓとリングギア７２ｒとの相互間を直結する高速段選択状態を達成させるものである。
【０１２３】
図１２に示す実施の形態においては、図１１の場合と同様にダブルピニオン型遊星歯車組７２のリングギア７２ｒを主変速機３０の中間軸３１に接続し、キャリア７２ｃにエンジン回転Ｎeを伝達するよう接続する。そしてサンギア７２ｓを、ワンウェイクラッチ５５を介しエンジン１０と逆の方向へ回転不能にして中空固定軸５６上に載置する。
なお、ダブルピニオン型遊星歯車組７２の３要素のうちの任意の２個、例えばキャリア７２ｃおよびサンギア７２ｓ間を高速段選択クラッチ５４により相互に結合してダブルピニオン型遊星歯車組７２をインターロック可能とする。
【０１２４】
かかる構成においては、高速段選択クラッチ５４を解放すると、エンジン回転Ｎeが兼用ダンパー５９を経てキャリア７２ｃに伝達され、キャリア７２ｃの回転は、サンギア７２ｓがワンウェイクラッチ５５によりエンジン１０と逆方向の回転を阻止されているため、サンギア７２ｓを反力受けとしてリングギア７２ｒへ減速下に伝達され、副変速機５０は動力を中間軸３１へ低速段選択状態で伝達することができる。そして高速段選択クラッチ５４が締結されていると、兼用ダンパー５９を経由したエンジン回転Ｎeがインターロック状態の遊星歯車組７２を経て中間軸３１にそのまま高速段選択状態で伝達される。
【０１２５】
つまり、上記実施形態は、ダブルピニオン型遊星歯車組７２のキャリア７２ｃにドライブプレート５２を介して入力軸１０ｓを接続すると共にリングギア７２ｒに主変速機３０を接続し、サンギア７２ｓが前記入力回転と逆の方向に回転し得なくなる位置にワンウェイクラッチ５５を設けると共にキャリア７２ｃとリングギア７２ｒとの間にキャリア７２ｃとリングギア７２ｒとの相互間を直結または切断可能な高速段選択クラッチ５４を設け、この高速段選択クラッチ５４を解放してキャリア７２ｃとリングギア７２ｒとの相互間を切断する低速段選択状態を達成する一方、高速段選択クラッチ５４を締結してキャリア７２ｃとリングギア７２ｒとの相互間を直結する高速段選択状態を達成させるように構成したものである。
【０１２６】
なお副変速機５０に単純遊星歯車組５３またはダブルピニオン型遊星歯車組７２の何れを用いるにしても、上記各実施の形態におけるように、副変速機５０が低速段選択状態になる時に反力要素として機能すべき要素をエンジン１０と逆の方向へ回転不能にするに際しワンウェイクラッチ５５を用いてその目的を達成する場合、副変速機５０を低速段選択状態にする時の制御が簡単になると共に、従来よりあるトルクコンバータのロックアップ制御システムをそのまま流用して当該制御を行うことができて経済的である。
【０１２７】
上述したところは、本発明の好適な実施形態を示したに過ぎず、当業者によれば、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。例えば、エンジンは、伝動モータに置き換えることができ、無段変速機のトロイダル型に限らず、Ｖベルト式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる制御装置を具えたトロイダル型無段変速機の伝動経路を示す模式図である。
【図２】 同制御装置における副変速機の実態構成を、前後進切り換え機構と共に示す半部縦断側面図である。
【図３】 同副変速機を高速段選択状態で示すと共に同前後進切り換え機構を前進回転伝動状態で示す模式的側面図である。
【図４】 同実施の形態における発進制御に際し締結させるべき発進用摩擦要素の締結進行制御態様を示す説明図である。
【図５】 同実施の形態における制御装置の変速制御に当たって用いる変速パターンを例示する線図である。
【図６】 本実施形態の制御装置を例示するフローチャートである。
【図７】 同フローチャートによる作用を例示するタイムチャートである。
【図８】 同フローチャートによる他の作用を例示するタイムチャートである。
【図９】 同フローチャートによるさらに他の作用を例示するタイムチャートである。
【図１０】 本発明にかかる副変速機の他の実施の形態を示す模式的側面図である。
【図１１】 本発明にかかる副変速機の更に他の実施の形態を示す模式的側面図である。
【図１２】 本発明にかかる副変速機の更に他の実施の形態を示す模式的側面図である。
【図１３】 従来のトロイダル型無段変速機の伝動機構を示す模式図である。
【符号の説明】
10 エンジン
10ｓ 入力軸
30 主変速機
31 中間軸（主変速機の入力軸）
32 前後進切り換え機構
33 フロント側トロイダル伝動ユニット
34 リヤ側トロイダル伝動ユニット
35 入力ディスク
36 出力ディスク
37 パワーローラ
39 中空出力軸
40 出力歯車
41 カウンターシャフト
42 カウンターギア
43 出力歯車組
44 変速機出力軸
50 副変速機
51 ハウジング
52 ドライブプレート
53 単純遊星歯車組
53c キャリア
53r リングギア
53s サンギア
54 高速段選択クラッチ
54h クラッチハブ
54d クラッチドラム
54p クラッチピストン
55 ワンウェイクラッチ（低速段選択ブレーキ）
56 中空固定軸
57 高速段用ダンパー
58 低速段用ダンパー
59 兼用ダンパー
61 コントロールバルブボディー
62 変速機コントローラ
63 エンジン回転センサ
64 スロットル開度センサ
65 アイドルスイッチ
66 ブレーキスイッチ
67 車速センサ
68 アクセル開度センサ
72 ダブルピニオン型遊星歯車組
72c キャリア
72r リングギア
72s サンギア

Claims (10)

1. 中立状態にし得る主変速機と、この主変速機の前段に配置され、入力軸からの入力回転を減速して出力する低速段と高速段を具える遊星歯車組からなる副変速機とを有し、
   この副変速機は、遊星歯車組のサンギア、キャリア及びリングギアのいずれか一つの要素を、入力軸からの入力回転と逆の方向に回転し得ないようにワンウェイクラッチを介して変速機ケースに固定すると共に、他の２つの要素を、その相互間を直結または切断可能な選択クラッチを介して接続するものであって、
   この選択クラッチを解放して低速段選択状態を達成する一方、
   選択クラッチを締結して高速段選択状態を達成する自動変速機の制御装置において、
   副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものであるか、主変速機から入力されるものであるかを判断する入力方向判断手段と、
   運転者の加速要求を判断する加速要求判断手段と、
   副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わったとき、前記選択クラッチを締結し、その後さらに、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったとき、その切り換わったときの前記加速要求が小さいほど、選択クラッチの解放速度を小さくするように、当該選択クラッチを解放させる副変速機制御手段と、を具えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記副変速機は、単純遊星歯車組であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記遊星歯車組は、ダブルピニオン型遊星歯車組であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記選択クラッチは、そのクラッチ圧を減少させることで解放され該クラッチ圧を増加させることで締結されるものであり、前記副変速機制御手段は、前記クラッチ圧を減少させる途中に所定の棚圧を発生させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記副変速機制御手段は、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものから入力軸から入力されるものに切り換わったときの前記加速要求が小さいほど前記棚圧を維持する時間を大きくして前記解放速度を小さくするものであることを特徴する請求項４に記載の制御装置。
6. 前記加速要求判断手段は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、この手段で検出したアクセル開度が大きいほど運転者の加速要求が大きいと判断するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記副変速機制御手段は、車両の停止を検出する車両停止検出手段を有し、副変速機が選択クラッチを解放する低速段選択状態にて、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものから主変速機から入力されるものに切り換わって前記選択クラッチを締結した後に車両が停止した場合、前記選択クラッチを解放させるものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記入力方向判断手段は、車両の停止を検出する車両停止検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を有し、車両が停止することなくアクセルペダルが踏み込まれているとき、副変速機に入力される動力が入力軸から入力されるものであると判断し、アクセルペダルを解放したまま車両が停止しないとき、副変速機に入力される動力が主変速機から入力されるものであると判断するものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 前記車両停止検出手段は、車速を検出する車速検出手段を有し、この手段で検出した車速がほぼゼロであるときに車両が停止しているとみなすものであることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。
10. 副変速機は、その伝動経路中に低速段用及び高速段用のダンパを備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置。

Images