JP2007327532A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の変速比を設定している状態で、変速待機状態を設定するためのクラッチ機構の同期制御を両振り可能な可変容量型ポンプモータを利用して容易に行うことのできる変速機を提供する。
【解決手段】動力源１から動力が伝達される第１軸８および第２軸１０と、これらの軸８，１０と出力軸１６との間で動力を伝達する複数のギヤ対１７，〜２０と、複数のクラッチ機構２３，２４とを備えた変速機において、押出容積を正回転側と逆回転側とに設定できかつその押出容積が可変なポンプモータ１２，１３が、その押出容積に応じたトルクが前記いずれかの軸に現れるように設けられ、解放状態のクラッチ機構を係合させる場合にいずれかの軸に連結されているポンプモータの押出容積をその時点の回転方向とは反対方向に回転させるように設定して前記いずれかの軸の回転を制動する押出容積制御手段が設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、クラッチ機構を係合させることにより、出力部材に動力を伝達する伝動機構を選択するとともに、他のクラッチ機構を係合させることにより、動力の伝達されていない他の回転軸を他の伝動機構に連結して変速待機状態を設定できる変速機に関するものである。

この種の変速機はツインクラッチ式有段変速機として知られており、その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された変速機は、第１クラッチを介してエンジンに連結される第１入力軸と、第２クラッチを介してエンジンに連結される第２入力軸と、出力軸と、第１入力軸にギヤ対を介して連結されている副軸と、第１入力軸と副軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とする複数のギヤ対と、第２入力軸と出力軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とされる複数のギヤ対とを有している。そして、この変速機は、いずれかの入力軸から所定のギヤ対を介して出力軸にトルクを伝達する変速段と、いずれかの入力軸から所定のギヤ対および副軸を介して出力軸にトルクを伝達する変速段とを設定するように構成され、その結果、後進段を含めて７段以上の変速段を設定するように構成されている。

特開２００３−１２０７６４号公報

上記の特許文献１に記載されている変速機では、設定可能な変速段数が多いことにより、エンジンを燃費のよい状態で運転でき、また副軸を効果的に利用するように構成されているので、変速機が全体として小型軽量化され、その結果、車両の燃費を向上させることができる。

しかしながら、上記従来の変速機では、解放されているクラッチ側の軸をシンクロナイザーなどの同期連結機構によって所定のギヤ対に連結しておくことにより、変速待機状態を設定し、この状態から一方のクラッチを解放させ、かつ他方のクラッチを係合させることにより変速が実行される。したがって、変速待機状態を設定するために同期連結機構を係合させる場合、前記軸と所定のギヤ対との回転数の差を、同期連結機構での回転方向の滑りによって吸収し、両者の回転数を一致させ、その状態で実質的な係合が行われる。そのため、同期連結機構で大きいエネルギーを吸収する必要があるので、耐久性に優れ、またトルク容量の大きい同期連結機構を用いることになり、そのため変速機自体の構成が大型化したり、部品コストが高くなるなどの可能性があった。

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、ギヤ対などの伝動機構を選択するクラッチ機構に掛かる負荷を低減して、そのクラッチ機構の構成を簡素化でき、あるいは全体としての構成を簡素化でき、また低コスト化できる変速機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、動力源から動力が伝達される第１軸および第２軸と、出力部材と、第１軸と出力部材との間および第２軸と出力部材との間で動力を伝達する複数の伝動機構と、その伝動機構を前記各軸もしくは出力部材に対して選択的に連結する複数のクラッチ機構とを備えた変速機において、押出容積を正回転側と逆回転側とに設定できかつその押出容積が可変な流体圧ポンプモータが、その押出容積に応じたトルクが前記いずれかの軸に現れるように設けられ、解放状態のクラッチ機構を係合させる場合に、該クラッチ機構が設けられているいずれかの軸に連結されている流体圧ポンプモータの押出容積をその時点の回転方向とは反対方向に回転させるように設定して前記いずれかの軸の回転を制動する押出容積制御手段が設けられ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の発明において、前記押出容積制御手段は、前記いずれかの軸の回転が停止した後、前記解放状態のクラッチ機構における互いに係合する二つの部材の回転数を一致させるよう前記押出容積を制御する手段を含むことを特徴とする変速機である。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記いずれかの軸の回転が停止した後、前記解放状態のクラッチ機構における互いに係合する二つの部材の回転数を一致させるよう前記押出容積を制御する際に、前記動力源から入力されるトルクを増大させる入力トルク制御手段を更に備えていることを特徴とする変速機である。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記正回転側に設定可能な押出容積と逆回転側に設定可能な押出容積とのいずれか一方が他方に対して小さくなっていることを特徴とする変速機である。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記動力源から動力が伝達される入力要素と、前記流体圧ポンプモータに連結された反力要素と、出力要素との三つの回転要素で差動作用を行う少なくとも二組の差動機構を更に備え、一方の差動機構における出力要素が前記第１軸に連結され、かつ他方の差動機構の出力要素が前記第２軸に連結されていることを特徴とする変速機である。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記入力トルク制御手段は、互いに係合する二つの部材の回転数を一致させる前記クラッチ機構に出力要素が連結されているいずれかの差動機構に対する入力トルクを増大させる手段を含むことを特徴とする変速機である。

請求項１あるいは２の発明によれば、いずれかのクラッチ機構を係合させていずれかの軸と出力部材とを、いずれかの伝動機構を介して連結し、かついずれかの流体圧ポンプモータの押出容積を制御して前記いずれかの軸にトルクを生じさせることにより、所定の変速比が設定される。この状態で、他の軸にトルクが現れないように他の流体圧ポンプモータの押出容積を設定し、その状態で他のクラッチ機構を係合させれば、変速待機状態を設定することができ、他の流体圧ポンプモータの押出容積を制御することにより、変速比を次第に変化させることができる。そして、前記他のクラッチ機構を係合させる場合、前記他の流体圧ポンプモータの押出容積を、前記他の軸の回転方向とは反対の方向にトルクが生じるように設定することにより、その回転を制動でき、また前記他の軸に連結されている解放状態のクラッチ機構における各部材の回転数を同期させることができる。したがって、流体圧ポンプモータにおける流体の供給・排出の方向を切り換えることなく、クラッチ機構の回転同期を行うことができ、流体の制御回路が簡素化される。また、クラッチ機構は同期状態で係合させられるので、そのクラッチ機構に掛かる負荷を低減できるので、クラッチ機構を簡素化でき、さらには迅速に係合させて変速応答性を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、前記他の流体圧ポンプモータの押出容積がいわゆる反転方向に制御されることに伴って圧力流体の流動が生じ、そのために前記いずれかの軸にトルクを生じさせている流体圧ポンプモータに回転が生じることがある。その場合、入力トルクが増大されるので、前記いずれかの軸に現れるトルクもしくはその回転数が低下することが抑制され、ひいては出力部材の回転数の低下を防止もしくは抑制することができる。

請求項４の発明によれば、正回転側もしくは逆回転側の押出容積が小さくてよいので、流体圧ポンプモータの押出容積の全制御幅が小さくてよく、そのため流体圧ポンプモータを小型化することが可能になる。

請求項５の発明によれば、差動機構の反力要素に流体圧ポンプモータによって反力を与えることにより、その出力要素に連結されている軸にトルクを生じさせることができ、またその回転方向を制御することができる。

そして、請求項６の発明によれば、変速比を設定するように機能している遊星歯車機構に対する入力トルクを、上述したいわゆる同期制御の際に増大させるので、同期制御に伴う出力部材の回転数やトルクの低下を防止もしくは抑制することができる。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１に示す例は、車両用の変速機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。

その動力源１は、内燃機関や電気モータあるいはこれら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との間にダンパーやクラッチ、トルクコンバータなどの適宜の伝動手段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としては、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採用することができる。図１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。

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にこの発明における第１軸もしくは第２軸に相当する第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おり、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にこの発明の第２軸もしくは第１軸に相当する第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おり、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の他方の端部が両振り可能な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、また吐出口もしくは吸入口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。また、両振り可能とは、押出容積を「正」および「負」に変更できることであり、ポンプとして機能している場合に、押出容積を「正」から「負」に、もしくはその反対に変更することにより、圧力流体の吸入・吐出方向が反転し、またモータとして機能する場合には、その回転方向が反転する。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。

このようなポンプモータの一例を図２に模式的に記載してある。図２に示す例は可変容量型ラジアルピストンポンプモータの例であって、断面形状が環状をなすカムリングＣRの内部にロータＲOが回転自在でかつカムリングＣRに対して相対的に偏心できるように挿入されている。そのロータＲOには、図示しない複数本（図２の例では８本）のシリンダが放射状に形成されており、それぞれのシリンダにピストン（もしくはプランジャ）ＰSが往復動自在に挿入されている。これらのピストンＰSは、ロータＲOの外周側に突出するように押圧されており、したがってその先端部がカムリングＣRの内周面に当接させられている。

さらに、図２における上半分の領域に高圧ポート（仮にＡポートとする）ＰAが形成され、また下半分の領域に低圧ポート（仮にＢポートとする）ＰBが形成されており、ロータＲOに形成された各シリンダは、ロータＲOが回転することにより、これらの各ポートＰA，ＰBに対して順次、連通・遮断されるようになっている。

なお、高圧ポートＰAおよび低圧ポートＰBとは仮の名称であり、いずれのポートからも油圧が供給され、また排出されることがある。例えば図２の（ａ）に示すいわゆる正振りの場合、高圧ポートＰAに油圧を供給することによりロータＲOが正回転し、その場合、低圧ポートＰBから油圧が排出される。また反対に、図２の（ｃ）に示すように、いわゆる逆振りの場合には、高圧ポートＰAに油圧を供給することによりロータＲOが逆回転し、その場合、低圧ポートＰBから油圧が排出される。さらに、正振り状態でロータＲOを外力で回転させる場合、回転方向が正回転方向であれば、高圧ポートＰAから油圧を吸入し、低圧ポートＰBから加圧した圧油を吐出する。逆回転および逆振りの場合には、油圧の給排の方向がこれとは反対になる。なお、図２の（ｂ）に示す押出容積（吐出量）がゼロの状態では、外力によってロータＲOが回転させられても油圧を吸入および吐出することがなく、また油圧が供給されてもこれを排出しないのでロータＲOが回転しない。

また一方、モータ軸１１の他方の端部が、両振り可能な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、したがって一例として図２に示す構成のラジアルピストン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。

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、それぞれの高圧ポート１２Ａ，１３Ａ同士が油路１４によって連通され、また低圧ポート１２Ｂ，１３Ｂ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１に示す例では、固定された変速比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、その変速比は、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クラッチ機構が設けられている。このクラッチ機構は、要は、選択的にトルクを伝達する機構であって、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１にはシンクロナイザーを採用した例を示してある。

シンクロナイザーは、基本的には、回転軸と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させて、その回転軸に対して相対回転するように取り付けられた回転部材のスプラインに係合させ、その過程でシンクロナイザーリングが回転部材に次第に摩擦接触することにより回転軸と回転部材とを同期させることにより、回転軸と回転部材とを連結するように構成されている。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１の左側に移動させることにより、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、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１の左側に移動させることにより、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。また、反対にそのスリーブを図１の右側に移動させることにより、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。

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１の左側に移動させることにより、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。また、反対にそのスリーブを図１の右側に移動させることにより、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。

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。このＲシンクロ２５は、そのスリーブを図１の右側に移動させることにより、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１に示す変速機は、動力源１が出力したトルクが、各いずれかの中間軸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。

さらに、変速機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Ｎoutを検出する出力回転数センサ３３、第１ポンプモータ１２の回転数ＮPM1を検出する回転数センサ３４、第２ポンプモータ１３の回転数ＮPM2を検出する回転数センサ３５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。

したがって、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パイロット圧もしくはソレノイドによる押圧力との和より高い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の高圧ポート１２Ａと油路１５との間に、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の高圧ポート１２Ａ、または第２ポンプモータ１３の高圧ポート１３Ａ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。また、第２ポンプモータ１３の低圧ポート１３Ｂと油路１４との間に、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の低圧ポート１３Ｂ、または第１ポンプモータ１２の低圧ポート１２Ｂ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。

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、所定の回転部材の回転数や他の検出信号が入力され、それらの入力された信号および予め記憶している情報ならびに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。

つぎに、上述した動力伝達装置の作用について説明する。図３は、各変速段を設定する際の各ポンプモータ（ＰＭ１，ＰＭ２）１２，１３、および各シンクロ２２，２３，２４，２５の動作状態をまとめて示す図表であって、この図２における各ポンプモータ１２，１３についての「ＯＦＦ」は、ポンプ容量を実質的にゼロとし、その出力軸が回転させられても圧油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）を示し、「ＬＯＣＫ」はそのロータの回転を止めている状態を示している。さらに「油圧発生」は、ポンプ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、一方のポンプモータ１３（もしくは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ポンプモータ１３（もしくは１２）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。

そして、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１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し、そして「○」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。

図示しないシフト装置でニュートラルポジションが選択されるなどのことによってニュートラル（Ｎ）状態を設定する際には、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、ポンプ容量が実質的にゼロとなるように制御され、その結果、いわゆる空回り状態となるので、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ので、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。

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１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１の左側に移動させられる。したがって、発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９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。なお、押出容積の設定方向は、第２ポンプモータ１３については、入力部材２の回転方向に対して逆回転することにより高圧ポート１３Ａから油圧を吐出する方向であり、第１ポンプモータ１２については、その高圧ポート１２Ａから油圧が供給されることにより、入力部材２に対して正回転（同方向に回転）する方向である。

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し、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高圧ポート１３Ａから吐出されて第１ポンプモータ１２の高圧ポート１２Ａに供給されるので、第１ポンプモータ１２がモータとして機能し、正回転する。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、この過程での変速比は、固定変速比である第１速より大きい値となり、その変速比は連続的に、あるいは無段階に変化する。

こうして動力源１の回転数や車速が変化して第１速の変速比になると、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2が最大に設定され、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。また、併せて第１シンクロ２２がＯＦＦ状態に設定される。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、第１速用ギヤ対２０のギヤ比で決まる固定変速比が設定される。

固定変速比である第２速へアップシフトする場合、第３シンクロ２４のスリーブを図１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、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、Ｒシンクロ２５を中立状態にするとともに、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は逆回転しており、その押出容積を次第に増大させると、ポンプとして機能するので油圧を発生し（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の変速比は、第１速の変速比と第２速の変速比との間の値となり、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動力伝達装置は、無段変速機として機能させることができる。

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１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ＯＦＦ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１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ＯＦＦ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、図示しないシフト装置などによってリバースレンジが選択された場合には、第１シンクロ２２のスリーブ２２が図１の右側に移動させられ、またＲシンクロ２５のスリーブが図１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そのまま第２ポンプモータ１３に伝達されてこれが駆動され、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、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にはその低圧ポート１２Ｂ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。

上述したように上記の変速機では、いずれか一方の中間軸８，１０と出力軸１６との間で動力を伝達している状態で、他方の中間軸１０，８と出力軸１６との間のいずれかのギヤ対を、いずれかのシンクロによって動力伝達可能な状態に連結し、その状態から、反力を発生するポンプモータを次第に切り替えて固定変速比の中間の変速比を設定するとともに、次第に他の固定変速比に変速する。このような変速の過程で、所定の固定変速比を設定している状態で、他のギヤ対がトルクを伝達できるいわゆる待機状態にするためにいずれかのシンクロをいわゆる係合状態に切り替える場合、シンクロのスリーブの回転数と係合相手の部材との回転数を可及的に一致させる同期制御が行われる。この発明では、前述したポンプモータ１２，１３がいわゆる両振り可能であることにより、その機能を有効に利用して同期制御を行うようになっている。

その制御の一例を説明すると、図４は固定変速比である前進第２速が設定されている状態で、固定変速比である前進第３速へのアップシフト待機状態を設定する場合の同期制御を説明するためのフローチャートである。先ず、アップシフト待機状態を設定するアップシフトセレクト指令が発せられると、検出された各回転数Ｎin，Ｎout，ＮPM1，ＮPM2に基づいて、特に入力回転数Ｎinと出力回転数Ｎoutとに基づいて、変速比が演算される（ステップＳ１）。その演算された変速比に基づいて第２速の成立を確認する判定が行われる（ステップＳ２）。その確認判定の結果によって第２速が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３）。

第２速が成立していないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ１に戻って変速比が演算される。これとは反対にステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち第２速が成立している場合には、第２シンクロ２３がＯＦＦ状態に切り替えられる（ステップＳ４）。すなわちそのスリーブが、第１速駆動ギヤ２０Ａ側の位置からニュートラル位置に移動させられる。

第２シンクロ２３のスリーブが第１速駆動ギヤ２０Ａに係合し、かつ第３シンクロ２４のスリーブが第２速駆動ギヤ１８Ａに係合して第２速が設定されている状態における各遊星歯車機構３，４についての共線図を図５に示してある。図５の右側が第１遊星歯車機構３についての共線図であり、左側が第２遊星歯車機構４についての共線図である。前述したように、第２速は第１ポンプモータ１２の押出容積（吐出量）を最大にしてこれをロックすることにより設定されるから、サンギヤ３Ｓが固定され、その状態でリングギヤ３Ｒに動力が入力されるので、キャリヤ３Ｃが車両反力に抗して、第２速の変速比に応じた回転数で正回転している。これに対して、第２遊星歯車機構４では、キャリヤ４Ｃが第１速ギヤ対を介して出力軸１６に連結されていて第１遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃより高速で正回転している。その状態でリングギヤ４Ｒに動力源１から動力が伝達されているので、サンギヤ４Ｓおよびこれに連結されている第２ポンプモータ１３がキャリヤ４Ｃより高速で正回転している。

他方、第３速駆動ギヤ１９Ａと第４速従動ギヤ１７Ｂとからなる第３速用ギヤ対のギヤ比は、第２速用ギヤ対１８のギヤ比より小さいから、第２速の状態では、第２シンクロ２３のスリーブが係合するべき第３速駆動ギヤ１９Ａは、第２中間軸１０すなわち第２シンクロ２３のスリーブより低速で回転している。そのため、第２シンクロ２３をＯＦＦ状態に切り替えると同時に、先ず、第２ポンプモータ１３の回転を止める制御が実行され、その後、第２シンクロ２３が回転同期するように第２ポンプモータ１３の回転数が制御される。

具体的に説明すると、第２シンクロ２３がＯＦＦ状態に制御されるとほぼ同時に、第２ポンプモータ１３に制動力が掛かるようにその吐出量が制御される（ステップＳ５）。上述したように第２ポンプモータ１３は押出容積（吐出量）がほぼゼロのフリー状態になっていて正回転しているから、その押出容積を増大させても圧油を吐出できない方向もしくは吐出しにくい方向に押出容積を設定する。図１に示す油圧回路の場合には、正回転することにより高圧ポート１３Ａから油圧を吐出する方向に押出容積を設定する。こうすることにより第２ポンプモータ１３にはその回転を止める方向の負荷（油圧）が作用し、その回転数が急速に低下する。

ステップＳ６では回転数センサ３５の検出値に基づいて停止の判定もしくは検出を行う。そして、ステップＳ７では第２ポンプモータ１３の回転が停止したか否かが判断される。第２ポンプモータ１３の回転が止まっていないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合には、ステップＳ５に戻って第２ポンプモータ１３の押出容積の制御が継続される。これとは反対に第２ポンプモータ１３の回転が止まってステップＳ７で肯定的に判断された場合には、第２シンクロ２３の同期制御と入力トルクの制御とが行われる。

第２シンクロ２３の同期制御は、そのスリーブの回転数とこれが係合する第３速駆動ギヤ１９Ａの回転数を一致させるための制御であり、先ず、油圧の供給・排出方向を変えずに回転方向を従前の回転方向に対して反転させるように押出容積が設定される（ステップＳ８）。図１に示す例では、高圧ポート１３Ａから油圧を供給し、その状態で逆回転する方向に押出容積ｑ2が設定される。また、その押出容積ｑ2の絶対値は、第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓおよびこれに連動するキャリヤ４Ｃならびに第２中間軸１０の回転数の変化が急激にならないように、またその回転数が同期回転数に対してオーバーシュートしないようにするために、漸減される。

第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2をこのように制御することにより、第２中間軸１０の回転数すなわち第２シンクロ２３のスリーブの回転数が次第に低下する。この過程における第２ポンプモータ１３の逆回転数が回転数センサ３５によって検出されており、この検出値に基づいて第２シンクロ２３での差回転数が演算される（ステップＳ９）。そして、その演算値に基づいて第２シンクロ２３が回転同期したか否かが判断される（ステップＳ１０）。例えば、演算された差回転数が所定の判断基準値以下になったか否か、より具体的には差回転数がゼロになったか否かが判断される。

回転同期していないことによりステップＳ１０で否定的に判断された場合には、ステップＳ８に戻って回転同期のための押出容積ｑ2の制御が継続される。これに対して第２シンクロ２３が回転同期することによりステップＳ１０で肯定的に判断されると、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2がゼロに制御され（ステップＳ１１）、また第２シンクロ２３のスリーブがニュートラル位置Ｎから第３速駆動ギヤ１９Ａ側の位置「３」に移動させられ、第３速駆動ギヤ１９Ａを第２中間軸１０に連結する（ステップＳ１２）。

したがって、第２シンクロ２３のスリーブが第３駆動ギヤ１９Ａに係合する場合、両者の回転数がほぼ一致しているので、第２シンクロ２３に回転方向での過大な滑りが生じることがない。すなわち、第２シンクロ２３に対する負荷が軽減されるので、第２シンクロ２３を簡単な構造で、また低コストのものとすることができる。あるいは第２シンクロ２３に替えて、同期機能のない噛み合い式のクラッチ機構を採用することが可能になる。

第２ポンプモータ１３は上記のようにして回転が止まってから、第２シンクロ２３が回転同期するまでの間は、モータとして機能する。すなわち、回転が止まった後は、その高圧ポート１３Ａから油圧が供給され、その場合に押出容積ｑ2がいわゆる逆振りされていることにより、逆回転する。そのための油圧は、前記油路１４を介して供給されるので、この油路１４に連通している第１ポンプモータ１２の高圧ポート１２Ａ側の油圧が一時的に低下する。その挙動を各遊星歯車機構３，４の共線図として図６に示してある。

図６の右側の共線図が第１遊星歯車機構３についての共線図であり、そのサンギヤ３Ｓが連結されている第１ポンプモータ１２の高圧ポート１２Ａから圧油が流出することにより第１ポンプモータ１２が逆回転し、それに伴ってサンギヤ３Ｓが逆回転する。そして、この圧油が第２ポンプモータ１３に油路１４を介して供給され、第２ポンプモータ１３が上述したように逆回転する。したがって、第１遊星歯車機構３においては、そのサンギヤ３Ｓの逆回転によってキャリヤ３Ｃの回転数すなわち第２速を設定している第２速駆動ギヤ１８Ａの回転数が低下する。このような第２速駆動ギヤ１８Ａの回転数の低下やそれに伴う車両としての減速感もしくは引き込み感を防止するために、上記の同期制御と併せてエンジントルク制御が実行される。

具体的には、エンジントルク制御開始指令が出力され（ステップＳ１３）、それに伴って前記入力回転数Ｎinから必要トルクが演算される（ステップＳ１４）。回転数とトルクとの積が動力であるから、その演算は周知の手法によって行うことができる。こうして求められた必要トルクを達成するように動力源１の出力トルクもしくは入力部材２に加えられる入力トルクが変更される（ステップＳ１５）。この制御は、動力源１がガソリンエンジンの場合には、例えばスロットル開度を増大させることにより実行でき、またディーゼルエンジンの場合には燃料噴射量を増大させることにより実行でき、さらに電気モータを動力源１とする電気自動車もしくはハイブリッド車の場合には、電気モータに供給する電流を増大させることにより実行できる。

上述した同期制御における第２ポンプモータ１３の回転数および押出容積の変化、ならびに動力源１としてエンジンの回転数の変化を図７にタイムチャートで示してある。第２シンクロ２３をＯＦＦ状態にしたｔ0時点の後、第２ポンプモータ１３の回転を止めるようにその押出容積ｑ2が制御される（ｔ1時点）。これは、いわゆる逆振りによる制御であり、その押出容積ｑ2は予め定めた所定値に制御され、あるいは最大値に制御される。

第２ポンプモータ１３の回転が止まると（ｔ2時点）、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2が次第に小さくさせられる。その場合、第２速駆動ギヤ１８Ａの回転数の低下を防止するために、エンジントルクが増大させられてその回転数が増大する。そして、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2の低下に応じた勾配で逆回転している第２ポンプモータ１３の回転数が増大し、第２シンクロ２３が同期回転数に達するのとほぼ同時に第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2がゼロになる（ｔ3時点）。また、各ポンプモータ１２，１３における油圧の給排が生じなくなるので、エンジントルクの制御が終了し、エンジン回転数が元の回転数に戻る。こうして回転同期したことが確認されたｔ4時点に、第２シンクロ２３のスリーブが第３速駆動ギヤ１９Ａ側に移動させられてこれに係合する。

上記の制御例はアップシフト待機状態を設定する場合の同期制御の例であるが、この発明ではダウンシフト待機状態を設定する場合の同期制御を同様に実施することができる。その例を図８にフローチャートで示してある。ここに示す例は、前述した制御例とは反対に、第２速の状態で、第２シンクロ２３のスリーブを第３速駆動ギヤ１９Ａから解放し、ニュートラル位置から第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させる場合の制御例である。したがって、ダウンシフトセレクト指令が出力された後に、変速比の演算（ステップＳ２１）、第２速の確認判定（ステップＳ２２）、第２速が成立しているか否かの判断（ステップＳ２３）が、前述した制御例におけるステップＳ１ないしステップＳ３と同様に行われる。

第２速が成立していてステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、第２シンクロ２３のスリーブがニュートラル位置に移動させられて第３速駆動ギヤ１９Ａから解放される。すなわち、ＯＦＦ状態に制御される。第２速が成立していることを確認するのは、第２シンクロ２３のスリーブにトルクが掛かっていないことを確認するためである。これは、前述したアップシフト待機状態へのシフトの際の同期制御でも同様である。

第２シンクロ２３をＯＦＦ状態に制御した後、第２ポンプモータ１３を制動するための押出容積ｑ2の制御（ステップＳ２５）、第２ポンプモータ１３の回転停止の判定（ステップＳ２６）、その判定値に基づく回転停止の判断（ステップＳ２７）が、前述した制御例におけるステップＳ５ないしステップＳ７と同様に実行される。なお、第２シンクロ２３をＯＦＦ状態に制御した時点では、第２ポンプモータ１３が逆回転しているので、その押出容積ｑ2はいわゆる正振り方向に制御される。図１に示す例では、第２ポンプモータ１３の低圧ポート１３Ｂから油圧を吐出する方向に押出容積ｑ2を制御する。この過程における各遊星歯車機構３，４の挙動を図９に共線図で示してある。

ついで、第２シンクロ２３が回転同期するように第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2を変化させる制御とエンジントルク制御とが実行される。すなわち、停止した第２ポンプモータ１３の回転数を増大させて（ステップＳ２８）、これに連結されている第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓの回転数およびキャリヤ４Ｃならびに第２中間軸１０の回転数を増大させる。これは、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2を正振りの状態に設定もしくは維持することにより実行できる。このように第２ポンプモータ１３の回転数を制御する過程における各遊星歯車機構３，４の挙動を図１０に共線図で示してある。

そして、第２シンクロ２３における差回転数の演算（ステップＳ２９）およびその演算値に基づく回転同期の判断（ステップＳ３０）が、前述した図４に示す制御例と同様に実行される。その回転同期の判断が成立した場合、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2がゼロに設定される（ステップＳ３１）。その状態で第２シンクロ２３のスリーブが第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させられる（ステップＳ３２）。したがって、この場合も、第２シンクロ２３のスリーブとこれが係合する相手部材である第１速駆動ギヤ２０Ａとがほぼ等しい回転数で回転し、両者の間に回転数差がないから、第２シンクロ２３に大きい負荷が掛かることがなく、また急速に係合させてもショックが生じることはない。

一方、エンジントルク制御は、図４に示す制御例と同様に実行される。すなわち、エンジントルク制御開始指令が出力されると（ステップＳ３３）、必要トルクが演算され（ステップＳ３４）、その演算されたトルクを達成するようにエンジントルクが変更される（ステップＳ３５）。このエンジントルク制御を行った場合の第１遊星歯車機構３の挙動を図１０の右側の共線図に示してあり、第１ポンプモータ１２が逆回転してその高圧ポート１２Ａから油路１４に油圧を吐出するようにポンプとして機能し、その油圧が第２ポンプモータ１３に供給されてこれが正回転する。このように第１ポンプモータ１２が逆回転することに伴って第１遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓが逆回転するので、入力トルクもしくは動力源１のトルクが増大させられてリングギヤ３Ｒの回転数が増大し、その結果、出力要素であるキャリヤ３Ｃおよび連結されている第２速駆動ギヤ１８Ａの回転数が維持される。すなわち、ショックや減速感が回避される。

図８に示す制御を行った場合の第２ポンプモータ１３の回転数および押出容積ｑ2の変化を図１１にタイムチャートとして示してある。第２シンクロ２３がｔ10時点にＯＦＦ状態に制御され、その後に第２ポンプモータ１３を制動するようにその押出容積ｑ2が制御される（ｔ11時点）。具体的には正振り方向に押出容積ｑ2が増大させられる。その場合、最大値まで増大させてもよく、あるいは予め定めた容積まで増大させてもよい。

こうすることにより第２ポンプモータ１３の回転数が次第に低下し、ついには停止する（ｔ12時点）。これとほぼ同時に第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2が漸減され、それに伴って第２ポンプモータ１３の回転数が所定の勾配で正回転方向に次第に増大する。そして、第２シンクロ２３が回転同期する回転数に達すると（ｔ13時点）、第２ポンプモータ１３の押出容積ｑ2がほぼゼロに設定される。そして、回転同期の確認が行われた後に第２シンクロ２３のスリーブが第１速駆動ギヤ２０Ａに係合させられる（ｔ14時点）。

ここで上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図４に示すステップＳ５およびステップＳ８を実行する機能的手段、および図８に示すステップＳ２５およびステップＳ２８を実行する機能的手段が、この発明における押出容積制御手段に相当する。

なお、この発明におけるいわゆる両振り型の流体圧ポンプモータは、正回転方向および逆回転方向の押出容積の幅もしくは範囲が異なり、一方が他方に対して小さく構成されているものであってもよい。このように構成した場合、押出容積の制御幅もしくは制御範囲が相対的に小さくなるので、そのための機構やアクチュエータを小さくして、構成をコンパクト化し、また低廉化することが可能になる。また、この発明は上述した各具体例に限定されないのであって、第２シンクロ２３の切り換えの際の同期制御に限らず、前記第３シンクロ２４を第２速側あるいは第４速側に切り換える場合の同期制御を行う場合にも同様に適用することができる。その場合、押出容積の制御は第１ポンプモータ１２について上述した例と同様に実行することになる。

さらにこの発明では、上述した構成以外に、ポンプモータのロータとケーシングとの一方に、動力源からの動力を入力し、かつ他方からモータ軸などに動力を出力するように構成することにより、ポンプモータ自体に差動作用を行わせるように構成してもよい。このように構成した場合、前述した遊星歯車機構を省略することが可能になる。また、この発明では、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。さらに、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、あるいは更に他の構成の差動歯車機構によって構成することもできる。またさらに、動力源は一方の差動機構に直接連結する替わりに、前述したカウンタギヤ対のアイドルギヤに連結してもよい。

この発明に係る変速機の一例を模式的に示すスケルトン図である。 両振り可能な可変容量型ラジアルピストンポンプモータの一例を模式的に示す図である。 各変速段を設定する際の各ポンプモータおよび各シンクロの動作状態をまとめて示す図表である。 この発明による同期制御およびエンジントルク制御の一例を説明するためのフローチャートである。 同期制御のために第２ポンプモータを制動する際の各遊星歯車機構の挙動を示す共線図である。 クラッチ機構が回転同期するまで第２ポンプモータの押出容積を制御し、併せてエンジントルクを制御した場合の各遊星歯車機構の挙動を示す共線図である。 図４に示す制御を行った場合の第２ポンプモータの押出容積および回転数ならびにエンジン回転数の変化を模式的に示すタイムチャートである。 この発明による同期制御およびエンジントルク制御の他の例を説明するためのフローチャートである。 その同期制御のために第２ポンプモータを制動する際の各遊星歯車機構の挙動を示す共線図である。 クラッチ機構が回転同期するまで第２ポンプモータの押出容積を制御し、併せてエンジントルクを制御した場合の各遊星歯車機構の挙動を示す共線図である。 図８に示す制御を行った場合の第２ポンプモータの押出容積および回転数の変化を模式的に示すタイムチャートである。

符号の説明

１…動力源（Ｅ／Ｇ）、 ２…入力部材、 ３…第１遊星歯車機構、 ４…第２遊星歯車機構、 ３Ｓ，４Ｓ…サンギヤ、 ３Ｒ，４Ｒ…リングギヤ、 ３Ｃ，４Ｃ…キャリヤ、 ８…第１中間軸、 ９…モータ軸、 １０…第２中間軸、 １１…モータ軸、 １２…可変容量型ポンプモータ（第１ポンプモータ）、 ＣR…カムリング、 ＲO…ロータ、 ＰS…ピストン（もしくはプランジャ）、 ＰA…高圧ポート（Ａポート）、 ＰB…低圧ポート（Ｂポート）、 １３…可変容量型ポンプモータ（第２ポンプモータ）、 １４，１５…油路、 １２Ａ，１３Ａ…高圧ポート、 １２Ｂ，１３Ｂ…低圧ポート、 １６…出力軸、 １７，１８，１９，２０…ギヤ対、 １７Ａ…第４速駆動ギヤ、 １８Ａ…第２速駆動ギヤ、 １７Ｂ…第４速従動ギヤ、 １８Ｂ…第２速従動ギヤ、 １９Ａ…第３速駆動ギヤ、 ２０Ａ…第１速駆動ギヤ、 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）、 ４３…電子制御装置（ＥＣＵ）。

Claims (6)

1. 動力源から動力が伝達される第１軸および第２軸と、出力部材と、第１軸と出力部材との間および第２軸と出力部材との間で動力を伝達する複数の伝動機構と、その伝動機構を前記各軸もしくは出力部材に対して選択的に連結する複数のクラッチ機構とを備えた変速機において、
   押出容積を正回転側と逆回転側とに設定できかつその押出容積が可変な流体圧ポンプモータが、その押出容積に応じたトルクが前記いずれかの軸に現れるように設けられ、
   解放状態のクラッチ機構を係合させる場合に、該クラッチ機構が設けられているいずれかの軸に連結されている流体圧ポンプモータの押出容積をその時点の回転方向とは反対方向に回転させるように設定して前記いずれかの軸の回転を制動する押出容積制御手段が設けられていることを特徴とする変速機。
2. 前記押出容積制御手段は、前記いずれかの軸の回転が停止した後、前記解放状態のクラッチ機構における互いに係合する二つの部材の回転数を一致させるよう前記押出容積を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の変速機。
3. 前記いずれかの軸の回転が停止した後、前記解放状態のクラッチ機構における互いに係合する二つの部材の回転数を一致させるよう前記押出容積を制御する際に、前記動力源から入力されるトルクを増大させる入力トルク制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
4. 前記正回転側に設定可能な押出容積と逆回転側に設定可能な押出容積とのいずれか一方が他方に対して小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の変速機。
5. 前記動力源から動力が伝達される入力要素と、前記流体圧ポンプモータに連結された反力要素と、出力要素との三つの回転要素で差動作用を行う少なくとも二組の差動機構を更に備え、一方の差動機構における出力要素が前記第１軸に連結され、かつ他方の差動機構の出力要素が前記第２軸に連結されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の変速機。
6. 前記入力トルク制御手段は、互いに係合する二つの部材の回転数を一致させる前記クラッチ機構に出力要素が連結されているいずれかの差動機構に対する入力トルクを増大させる手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の変速機。

Images