專利名稱：車輛用變速機的變速控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制搭載于車輛的變速機的變速比的裝置，特別地涉及控制由無級變 速機構(gòu)和有級變速機構(gòu)所構(gòu)成的變速機的變速比的裝置。
背景技術：
作為這種變速機，已知有將有級變速部相對于可以使變速比連續(xù)性地變化的機構(gòu) 串聯(lián)連結(jié)而構(gòu)成的裝置，該有級變速部具備多個齒輪對和把這些齒輪對在輸入軸和輸出軸 之間選擇性地切換到能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的切換機構(gòu)。這一例已在日本特開2007-177925 號公報和日本特開2003-113934號公報中記載。這些日本特開2007-177925號公報或日本 特開2003-113934號公報中所述的變速機構(gòu)成為，在二根中間軸和一根輸出軸之間設置用 于設定各變速級的齒輪對，并且，在各中間軸之間設置內(nèi)置了馬達的差動機構(gòu)。也就是說， 若變更傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪對執(zhí)行了變速，則變速比階躍性地變化，所以在執(zhí)行這樣的變速時， 通過馬達使變速后傳遞轉(zhuǎn)矩的齒輪對的轉(zhuǎn)速變化，并使將通過切換機構(gòu)被相互連結(jié)的旋轉(zhuǎn) 部件彼此的轉(zhuǎn)速成為大致相同的同步成立。這是為了使變速比平滑地變化。另外，作為另外的例，已知有如下構(gòu)成的混合動力驅(qū)動裝置設置有，把多組行星 齒輪機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件彼此連結(jié)，同時變更其連結(jié)關系，并且選擇性地固定這些旋轉(zhuǎn)部件，由 此，在能夠設定多個變速級的齒輪機構(gòu)的輸入側(cè)，把發(fā)動機的動力分割到馬達和齒輪機構(gòu) 側(cè)的行星齒輪機構(gòu)式的動力分割機構(gòu)。該例已在日本特開2004-150627號公報中記載。根 據(jù)這種混合動力驅(qū)動裝置，通過控制馬達的轉(zhuǎn)速，能夠適當?shù)刈兏X輪變速機構(gòu)的輸入轉(zhuǎn) 速，所以可以通過馬達進行利用齒輪變速機構(gòu)執(zhí)行變速時的所謂的同步控制。另一方面，日本特開平06-257655號公報中記載了可以使變速比連續(xù)性地變化的 機構(gòu)的一例。該日本特開平06-257655號公報中所述的機構(gòu)具備，將球體與V滑輪的外周 面接觸而配置，并且使錐形面與該球體接觸而夾住球體的第1及第2的旋轉(zhuǎn)體。而且，構(gòu)成 為，把V滑輪作為驅(qū)動部件，并且使一方的旋轉(zhuǎn)體怠速旋轉(zhuǎn)，而且把另一方的旋轉(zhuǎn)體作為輸 出部件，把V滑輪和各旋轉(zhuǎn)體向軸線方向移動而使與球體接觸的部位的半徑變化，從而使 變速比變化。在上述的日本特開2007-177925號公報及日本特開2003-113934號公報以及日 本特開2004-150627號公報等中記載的變速機中，即使階躍性地產(chǎn)生齒輪變速機構(gòu)中的變 速，也可以通過對馬達進行控制，來設定這些變速級之間的變速比，進行變速時的所謂的旋 轉(zhuǎn)同步，所以能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的變速，同時能夠?qū)崿F(xiàn)實際上的無級變速。但是，因為利用馬達 進行用于旋轉(zhuǎn)同步的轉(zhuǎn)速控制，所以除了發(fā)動機以外還必需馬達，因此有可能使作為裝置 的整體的構(gòu)成大型化，或使能量效率下降。另外，在日本特開平06-257655號公報中記載的機構(gòu)中，可以使輸入部件和輸出 部件之間的轉(zhuǎn)速比連續(xù)性地變化，但是，為此，必須使V滑輪和各旋轉(zhuǎn)體向軸線方向移動， 用于變速的控制因此是特殊的，所以存在能夠應用的裝置被限定的不理想情況。另外，因為 構(gòu)成為使任意一個旋轉(zhuǎn)體怠速旋轉(zhuǎn)，所以無法作為所謂的三部件變速機而構(gòu)成。發(fā)明內(nèi) 容本發(fā)明是著眼于上述的技術課題而完成的，其目的在于，提供伴隨所謂的旋轉(zhuǎn)同 步，平滑地執(zhí)行有級變速機構(gòu)中的變速，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，而且構(gòu)成緊湊的裝置。本發(fā)明是一種車輛用變速機的變速控制裝置，該車輛用變速機是把變速比連續(xù)性 地變化的無級變速機構(gòu)和變速比階躍性地變化的有級變速機構(gòu)串聯(lián)連結(jié)而成的變速機，其 特征在于，上述無級變速機構(gòu)具備以中心軸線為中心進行旋轉(zhuǎn)的第1旋轉(zhuǎn)體；外周面形成 為平滑的曲面并且以能夠使旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜的方式與上述第1旋轉(zhuǎn)體的外周面能夠傳 遞轉(zhuǎn)矩地接觸的滾動體；在上述滾動體的隔著旋轉(zhuǎn)中心軸線而與上述第1旋轉(zhuǎn)部件相反的 一側(cè)，能夠傳遞轉(zhuǎn)矩地與上述滾動體的外周面接觸，并且能夠相對于上述第1旋轉(zhuǎn)部件相 對旋轉(zhuǎn)的第2旋轉(zhuǎn)部件及第3旋轉(zhuǎn)部件，上述有級變速機構(gòu)具備與上述第2旋轉(zhuǎn)部件連結(jié) 的第1中間軸；與上述第3旋轉(zhuǎn)部件連結(jié)的第2中間軸；選擇性地以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式與 上述第1中間軸及第2中間軸連結(jié)的輸出部件；設置在上述第1中間軸和上述輸出部件之 間并且把上述第1中間軸和輸出部件的轉(zhuǎn)速比設定為規(guī)定的比率的第1傳動機構(gòu)；把該第 1傳動機構(gòu)選擇性地在能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)和不傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)之間進行切換的第1切換 機構(gòu)；設置在上述第2中間軸和上述輸出部件之間并且把上述第2中間軸和輸出部件的轉(zhuǎn) 速比設定為與由上述第1傳動機構(gòu)設定的比率不同的比率的第2傳動機構(gòu)；把該第2傳動 機構(gòu)選擇性地在能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)和不傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)之間進行切換的第2切換機構(gòu)， 還具備同步指令單元，在把上述第1切換機構(gòu)和第2切換機構(gòu)中的任意一方的切換機構(gòu)從 釋放狀態(tài)切換到接合狀態(tài)而執(zhí)行變速時，以該一方的切換機構(gòu)的轉(zhuǎn)速和該一方的切換機構(gòu) 所接合的被接合部件的轉(zhuǎn)速一致的方式使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜；和變速執(zhí)行單 元，在上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下的情況下，使上述任意一方的切換機構(gòu) 進行切換動作而成為接合狀態(tài)。本發(fā)明的變速控制裝置還可以具備恢復單元，在上述任意一方的切換機構(gòu)進行 切換動作而成為接合狀態(tài)后，把上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線恢復到上述第2旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn) 速和上述第3旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速成為相等的狀態(tài)。另外，本發(fā)明的變速控制裝置還可以具備變速指示單元，指示在上述變速機中設 定的變速比；和中立指示單元，在該變速指示單元所指示的變速比是能夠基于上述第1傳 動機構(gòu)或第2傳動機構(gòu)設定的變速比的情況下，把上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線設定為上述 第2旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和上述第3旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速成為相等的狀態(tài)。另一方面，本發(fā)明的變速控制裝置還可以具備傾轉(zhuǎn)角度控制單元，直到上述各轉(zhuǎn) 速的差成為預先決定的規(guī)定值以下為止，使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線的傾斜角度增大， 并且在上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下后，使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線的傾 斜角度減小。本發(fā)明的變速控制裝置，除了這些構(gòu)成以外，還可以具備同步速度控制單元，使 以使得上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下的方式使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線 傾斜而產(chǎn)生的變速比的變化率，在剛剛開始傾斜后和上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的 規(guī)定值以下之前不同。該同步速度控制單元可以包含使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率與剛剛開始傾斜之后的速度相比相對小的單元。 還具備在使同步速度如上述那樣快慢變化的情況下檢測上述變速機的油溫的油 溫檢測單元，并且上述同步速度控制單元包含在上述油溫檢測單元所檢測出的油溫相對 較低的情況下，與所檢測出的油溫相對較高的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先 決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。另外，還具備在使同步速度如上述那樣快慢變化的情況下檢測與上述變速機連結(jié) 的驅(qū)動力源的輸出轉(zhuǎn)矩的負載檢測單元，并且上述同步速度控制單元可以包含在上述負 載檢測單元所檢測出的上述輸出轉(zhuǎn)矩是相對較低的轉(zhuǎn)矩的情況下，與所檢測出的上述輸出 轉(zhuǎn)矩是相對較高的轉(zhuǎn)矩的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之 前的變速比的上述變化率小的單元。此外，還具備在使同步速度如上述那樣快慢變化的情況下檢測與上述變速機連結(jié) 的驅(qū)動力源的輸出轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測單元，并且上述同步速度控制單元可以包含在由上述 轉(zhuǎn)速檢測單元所檢測出的上述轉(zhuǎn)速是相對較高的轉(zhuǎn)速的情況下，與所檢測出的上述轉(zhuǎn)速是 相對較低的轉(zhuǎn)速的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變 速比的上述變化率小的單元。另外，還具備在使同步速度如上述那樣快慢變化的情況下選擇使上述車輛的驅(qū)動 轉(zhuǎn)矩相對減小的行駛模式的模式切換單元，并且上述同步速度控制單元可以包含在選擇 了使上述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小的行駛模式的情況下，與未選擇使上述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小的行 駛模式的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上 述變化率小的單元。而且，本發(fā)明的變速控制裝置中的上述同步速度控制單元可以包含在由上述有 級變速機構(gòu)設定的變速比相對較大的情況下，與由上述有級變速機構(gòu)設定的變速比相對較 小的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變 化率小的單元。而且，還具備在使同步速度如上述那樣快慢變化的情況下檢測與上述變速機連結(jié) 的驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速的變化速度的轉(zhuǎn)速變化速度檢測單元，并且上述同步速度控制單元可以 包含在由上述轉(zhuǎn)速變化速度檢測單元所檢測出的上述驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速的增大速度相對較 快的情況下，與所檢測出的上述驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速的增大速度相對較慢的情況相比，使上述 各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。而且，在本發(fā)明中，上述同步指令單元可以包含在使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線 超過上述轉(zhuǎn)速一致的傾斜角度而傾斜后，以使得上述轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下 的方式使傾斜角度恢復的單元；上述變速執(zhí)行單元可以包含在上述傾斜角度恢復從而上 述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下的情況下，使上述任意一方的切換機構(gòu)進行切換 動作而成為接合狀態(tài)的單元。在本發(fā)明的變速控制裝置中，通過使無級變速機構(gòu)的滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜 也就是說使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)，從而，從該旋轉(zhuǎn)中心軸線到各旋轉(zhuǎn)體所接觸的部位的距離即旋轉(zhuǎn) 半徑發(fā)生變化，所以第1中間軸所連結(jié)的第2旋轉(zhuǎn)體和第2中間軸所連結(jié)的第3旋轉(zhuǎn)體之 間的轉(zhuǎn)速的比率即變速比發(fā)生變化。更具體地說，第2旋轉(zhuǎn)體和第3旋轉(zhuǎn)體的任意一方的 轉(zhuǎn)速增大，并且另一方的轉(zhuǎn)速下降，相對于第1旋轉(zhuǎn)體的增速和減速同時產(chǎn)生。另一方面，在有級變速機構(gòu)中，使任意一個切換機構(gòu)接合，來設定經(jīng)由任意一個傳動機構(gòu)向輸出部件 傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，由此，設定與該傳動機構(gòu)相應的變速比。結(jié)果是，作為變速機的整體的變 速比成為與無級變速機構(gòu)中的變速比和有級變速機構(gòu)中的變速比相應的值。 在從任意一方的中間軸向輸出部件傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，在另一方的中間軸和輸出 部件之間不傳遞轉(zhuǎn)矩，但在另一方的中間軸和輸出部件之間所設置的傳動機構(gòu)由于與該另 一方的中間軸或者輸出部件連結(jié)而旋轉(zhuǎn)。以使得切換應該傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動機構(gòu)的方式使切 換機構(gòu)動作，由此來執(zhí)行在該有級變速機構(gòu)中的變速。即，以使得把不傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動機構(gòu) 與中間軸或者輸出部件連結(jié)的方式，使釋放狀態(tài)的切換機構(gòu)向接合狀態(tài)進行動作。在這種 情況下，若使無級變速機構(gòu)中的滾動體傾轉(zhuǎn)了，則如上述那樣同時產(chǎn)生增速和減速，所以通 過把該傾轉(zhuǎn)方向及傾轉(zhuǎn)角度設為與在有級變速機構(gòu)中應該執(zhí)行的變速相應的傾轉(zhuǎn)方向及 傾轉(zhuǎn)角度，從而應該接合的切換機構(gòu)和該切換機構(gòu)所接合的對方部件的轉(zhuǎn)速逐漸地成為相 等。而且，若這些轉(zhuǎn)速一致等、這些轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下，則切換機構(gòu)被切 換到接合狀態(tài)。因此，不會有由于切換機構(gòu)被切換到接合狀態(tài)而使轉(zhuǎn)速急驟地或者較大地 變化的情況，所以不產(chǎn)生沖擊等，而能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的變速。此外，之前接合的切換機構(gòu)被切 換到釋放狀態(tài)，變速結(jié)束。因此，即使有級變速機構(gòu)中的變速成為階躍性的變速，作為變速 機整體的變速，也成為在變速的前后不產(chǎn)生變速比的級差的無級變速。而且，通過使上述 滾動體傾轉(zhuǎn)而形成同步狀態(tài)來實現(xiàn)這樣的無級變速，所以為了該變速不需要特別的動力裝 置，同時也沒有動力的消耗。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以將作為裝置整體的構(gòu)成緊湊化。另外，根據(jù)具備上述的恢復單元的構(gòu)成，可以把作為變速機的整體的變速比設為 在有級變速機構(gòu)中所設定的變速比，并且可以使無級變速機構(gòu)在為接下來的變速準備的狀 態(tài)中進行待機。此外，根據(jù)具備上述的中立指示單元的構(gòu)成，對于用于在接下來的變速時進行所 謂的同步控制的滾動體的傾轉(zhuǎn)量，在正側(cè)及負側(cè)都可以采取較大的值，所以在接下來的變 速時的滾動體的傾轉(zhuǎn)控制變得容易。本發(fā)明可以具備上述的傾轉(zhuǎn)角度控制單元，在設為這樣的構(gòu)成的情況下，在上述 各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下而切換機構(gòu)進行了切換動作后，恢復到無級變速機 構(gòu)的變速比成為“1”的所謂的中立狀態(tài)，因此，在進行所謂的同步控制時，只要以成為在有 級變速機構(gòu)中所設定的變速比彼此的中間的變速比的方式使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)即可，滾動體的傾 轉(zhuǎn)控制或者同步控制變得容易。本發(fā)明中，可以構(gòu)成為，在進行基于無級變速機構(gòu)的所謂的同步控制時，使上述各 轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的變化率相對減小。如果是這樣的 構(gòu)成，則在把切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)時，即使在該切換機構(gòu)和對方部件之間存在轉(zhuǎn)速差， 該轉(zhuǎn)速差也變得較小，所以可以防止或者降低伴隨于切換機構(gòu)的切換的沖擊。而且，將在同步即將成立之前使之下降的變速比的變化率，設為與油溫和驅(qū)動力 源的輸出轉(zhuǎn)矩即變速機的輸入轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速即變速機的輸入轉(zhuǎn)速、該轉(zhuǎn)速的變化 率、所選擇的行駛模式和在有級變速機構(gòu)中所設定的變速比等相應的變化率，所以同步時 的變速比變化率根據(jù)這些動作狀態(tài)而被最佳化，可以更有效地防止或抑制沖擊。此外，本發(fā)明，可以構(gòu)成為，在使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)進行所謂的同步控制的情況下，直到 超過同步狀態(tài)為止，暫時使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)，此后，使?jié)L動體的傾轉(zhuǎn)角度恢復到同步狀態(tài)。如果是這樣的構(gòu)成，則在同步控制中不用特別地進行使變速比變化率緩和的控制，而可以使切 換機構(gòu)和其對方部件的轉(zhuǎn)速迅速地一致或者近似，其結(jié)果是，不會使沖擊惡化，而能夠?qū)⑼?步控制或伴隨同步控制的變速控制迅速進行，或者可以避免或抑制變速的延遲。


圖1是用于說明由本發(fā)明的變速控制裝置所執(zhí)行的同步控制的一例的流程圖。圖2是表示基于本發(fā)明的同步控制時的變速指示值和傾轉(zhuǎn)角度指示值之間的關 系的曲線圖。圖3是表示從第1速向第2速升擋時的同步控制中的變速指示值、傾轉(zhuǎn)角度指示 值、轉(zhuǎn)速、爪形離合器的動作狀態(tài)的變化的時間圖。圖4是表示基于傾轉(zhuǎn)角度指示基值的傾轉(zhuǎn)角度指示值的一例的曲線圖。圖5是表示用于進行圖4所示的控制的控制方框的一例的方框圖。圖6是表示在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率變緩的控制中的傾轉(zhuǎn)角度指示 值的變化的一例的曲線圖。圖7是用于說明使在即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度變化斜率不同的控制的流程圖。圖8是表示根據(jù)油溫而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率不同的情況下的傾 轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖9是表示根據(jù)發(fā)動機負載而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率不同的情況 下的傾轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖10是表示根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率不同的情況 下的傾轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖11是表示根據(jù)行駛模式而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率不同的情況下 的傾轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖12是表示根據(jù)有級變速機構(gòu)中的變速比而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜 率不同的情況下的傾轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖13是表示根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升斜率而在即將同步之前使傾轉(zhuǎn)角度變化斜率 不同的情況下的傾轉(zhuǎn)角度指示值的變化模式的曲線圖。圖14是表示進行了在使傾轉(zhuǎn)角度變化到暫時超過同步狀態(tài)后恢復到同步狀態(tài)的 控制的的情況下的變速指示值、傾轉(zhuǎn)角度指示值、轉(zhuǎn)速和爪形離合器的動作狀態(tài)的變化的 時間圖。圖15是省略一部分而示意性地表示用于本發(fā)明的無級變速機構(gòu)的一例的截面 圖。圖16是示意性地表示使圖15所示的無級變速機構(gòu)的滾動體傾轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整機 構(gòu)的一例的截面圖。圖17的(a)及(b)分別是示意性地表示圖16所示的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整機構(gòu)的動作狀態(tài) 的截面圖。圖18是圖15所示的無級變速機構(gòu)的機構(gòu)說明圖。圖19是表示用于本發(fā)明的無級變速機構(gòu)的滾動體的傾轉(zhuǎn)角度和C0S(a+i3)及 οο8(α-β)值的關系的曲線圖。
圖20是表示圖15所示的無級變速機構(gòu)的滾動體的傾轉(zhuǎn)角度和各圓盤的轉(zhuǎn)速的關 系的曲線圖。 圖21是示意性地表示設置在本發(fā)明中使用的無級變速機構(gòu)和輸出部件之間的變 速機的一例的圖。圖22是表示向本發(fā)明的變速控制裝置中使用的電子控制裝置輸入的信號及從電 子控制裝置輸出的信號的方框圖。
具體實施例方式接著，基于具體例來說明本發(fā)明。本發(fā)明中的車輛用變速機以把無級變速機構(gòu)和 有級變速機構(gòu)串聯(lián)連結(jié)而構(gòu)成，圖15表示該無級變速機構(gòu)(DUO-CVT)I的一例。該無級變 速機構(gòu)1，構(gòu)成為，在三個旋轉(zhuǎn)部件(旋轉(zhuǎn)體)之間進行轉(zhuǎn)矩的傳遞，并且使作為第1旋轉(zhuǎn) 體的輸入部件和作為第2旋轉(zhuǎn)體的第1輸出部件之間的變速比，及輸入部件和作為第3旋 轉(zhuǎn)體的第2輸出部件之間的變速比連續(xù)性地(無階段)變化。在圖15中，符號2表示輸入 軸，在其外周側(cè)安裝有與輸入軸2 —體旋轉(zhuǎn)的輥3。這些輸入軸2和輥3相當于本發(fā)明中的 第1旋轉(zhuǎn)體。該輥3是圓筒狀的部件，其外周面成為轉(zhuǎn)矩傳遞面。以與該轉(zhuǎn)矩傳遞面接觸 的狀態(tài)配置有多個滾動體4。此外，如圖21所示那樣，原動機50以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式與 輸入軸2連接。該原動機50是車輛的驅(qū)動力源，作為原動機50，例如，可以使用發(fā)動機、電 動馬達之中的至少一方。在該實施例中，對作為原動機50使用了發(fā)動機的情況進行說明， 以下，為了方便，把原動機50記作發(fā)動機50。該滾動體4，如后述那樣，成為轉(zhuǎn)矩傳遞中的傳遞體，并且用于使無級變速機構(gòu)1 的變速比變化，以伴隨輸入軸2及輥3的旋轉(zhuǎn)能夠圓滑地旋轉(zhuǎn)的方式其外周面形成為平滑 的曲面。具體地說，該滾動體4由鋼球等球體或如橄欖球那樣的截面成為橢圓形狀或者長 圓形狀的部件等構(gòu)成。此外，在以下的說明中，說明滾動體4由鋼球等球(球體)構(gòu)成的例， 從而，有時把滾動體4記作球4。這些多個球4等間隔地被配置在輥3的外周側(cè)，并且分別與輥3以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩 的方式接觸。如圖16及圖17所示那樣，各球4，具備貫通其中心的支撐軸5，以以該支撐軸 5為中心，S卩，以旋轉(zhuǎn)中心軸線Xl為中心自轉(zhuǎn)的方式被保持。作為用于以不使該球4公轉(zhuǎn) 而是自轉(zhuǎn)的方式保持該球4的機構(gòu)，如圖16所示那樣，在無級變速機構(gòu)1的殼體設置了一 體化的支持部(或者托架)53。該支持部53以延伸到球4附近的狀態(tài)形成，由該支持部53 保持支撐軸5。具體地說，構(gòu)成為，在貫通了球4的支撐軸5的兩端部，安裝了前端部延伸 到推力中間輪22的表面附近的球固定子23，通過該球固定子23沿著形成于支持部53的 槽進行動作，支撐軸5的旋轉(zhuǎn)中心軸線Xl在圖16所示的平面內(nèi)擺動。在這種情況下，支持 部53也可以以自由旋轉(zhuǎn)的方式保持支撐軸5，或者也可以構(gòu)成為，以不旋轉(zhuǎn)的方式保持支 撐軸5，球4相對于該支撐軸5旋轉(zhuǎn)。上述的支持部53在無級變速機構(gòu)1的殼體中固定而 被設置，該支持部53以不能旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。支持上述滾動體4的支撐軸5的旋轉(zhuǎn)中心軸線XI，如圖18所示那樣，位于包含輸 入軸2及輥3的旋轉(zhuǎn)中心軸線X2的平面內(nèi)，并且在該狀態(tài)下以旋轉(zhuǎn)中心軸線Xl相對于旋 轉(zhuǎn)中心軸線X2傾斜的方式被保持。也就是說，在圖15中，以支撐軸5 (即旋轉(zhuǎn)中心軸線) 左右擺動的方式構(gòu)成。這樣圖16及圖17表示了用于這樣使球4或該支撐軸5傾斜的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整機構(gòu)6的一例。 在圖16及圖17所示的例中，在輸入軸2的內(nèi)部形成了中空部7，具有與該中空部 7同樣內(nèi)徑的貫通孔8的中空圓筒狀的滑動桿9被插在輸入軸2的軸線方向的中間部。該 中空部7和貫通孔8聯(lián)合而形成一個汽缸10，在該汽缸10的內(nèi)部，以維持液密狀態(tài)并在軸 線方向上前后移動的方式配置了活塞11。在該活塞11的軸線方向的一方的端部側(cè)，配置了 在軸線方向上推壓活塞U的復位彈簧12。另外，沿著該軸線方向在輸入軸2的內(nèi)部形成的油路13與汽缸10中的上述復位 彈簧12相反側(cè)的部分連通。該油路13的另一方的端部在輸入軸2的外周面之中的與殼體 14嵌合的部分開口。而且，在該殼體14中，形成了與油壓發(fā)生裝置15連通的油路16，這些 油路13、16在輸入軸2和殼體14的嵌合處連通。此外，油壓發(fā)生裝置15包含用于控制針 對油路16的壓力油的供給及排出的控制機器(未圖示)。因此，構(gòu)成為，由油壓發(fā)生裝置 15進行向汽缸10供給向圖16及圖17的左方推壓上述活塞11而使之移動的油壓的控制和 排出該油壓的控制。在上述滑動桿9中，沿著軸線方向形成了貫通其內(nèi)外的規(guī)定長度的縫隙17。該縫 隙17的長度比上述的活塞11的長度短，從而即使是在活塞11在軸線方向上前后移動的情 況下，該縫隙17也能由活塞11封閉。在該活塞11中，安裝了貫通滑動桿9的縫隙17并向 滑動桿9的外周側(cè)突出的銷18。另外，在滑動桿9的外周面，嵌合了能夠在軸線方向上移動 并且在旋轉(zhuǎn)方向上一體化的圓筒狀的輥固定子19。而且，在活塞11上安裝的上述銷18的 前端通過插入輥固定子19而與之連結(jié)。因此，活塞11和輥固定子19，以通過銷18 —體化 的方式被連結(jié)。上述的輥3，如上述那樣，嵌合在與活塞11 一起在軸線方向上前后移動的輥固定 子19的外周面，并且通過鍵20在旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)一體化且通過卡環(huán)21在軸線方向?qū)崿F(xiàn)一體 化。輥3為了即使在軸線方向上移動也維持與球4之間的接觸，而在軸線方向上具有規(guī)定 的長度。而且，在該輥3的軸線方向的兩端部安裝了外表面形成圓錐狀的推力中間輪22。 而且，在貫通球4的支撐軸5的兩端部安裝了前端部延伸到推力中間輪22的表面附近的球 固定子23，在該球固定子23的前端部安裝了與推力中間輪22的表面進行接觸的導輥24。 上述支撐軸5及由其支撐的球4，不在沿著輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線X2的方向上移動，而是 以支撐軸5傾轉(zhuǎn)的方式被保持。因此，圖16及圖17所示的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整機構(gòu)6，構(gòu)成為，若推 力中間輪22及安裝了推力中間輪22的輥3在軸線方向上移動了，則導輥24沿著推力中間 輪22的表面在圖16及圖17的上下方向上移動，支撐軸5及由其所支撐的球4傾轉(zhuǎn)。上述圖17(a)及圖17(b)表示了傾轉(zhuǎn)角調(diào)整機構(gòu)6的動作狀態(tài)，若從油壓發(fā)生裝 置15向汽缸10供給了壓力油，則由于該壓力變得比復位彈簧12的彈力大，所以活塞11在 壓縮復位彈簧12的同時向圖17的左方移動。通過銷18輥固定子19與該活塞11連結(jié)，所 以輥3及其左右兩側(cè)的推力中間輪22向圖17的左方移動。因此，已接觸推力中間輪22的 傾斜的表面的導輥24沿著推力中間輪22的表面滾動，通過球固定子23與導輥24連結(jié)的 支撐軸5如圖17(a)所示那樣向右下方傾斜。與此相反，若從汽缸10排出了壓力油，則由于使其壓力變得比復位彈簧12的彈力 小，則活塞11被復位彈簧12推壓，而向圖17的右方移動。通過銷18輥固定子19與該活 塞11連結(jié)，所以輥3及其左右兩側(cè)的推力中間輪22向圖17的右方移動。因此，已接觸推力中間輪22的傾斜的表面的導輥24沿著推力中間輪22的表面滾動，通過球固定子23與 導輥24連結(jié)的支撐軸5如圖17(b)所示那樣向左下方傾斜。這樣，通過控制汽缸10內(nèi)的 壓力油的量，可以調(diào)整活塞11的位置即球4及支撐之的支撐軸5的傾轉(zhuǎn)角度。而且，可以 通過計算出在無級變速機構(gòu)1中設為目標的變速比并利用基于該目標變速比和實際變速 比的偏差的反饋控制來進行該傾轉(zhuǎn)角度的控制。 使上述球4及其支撐軸5傾轉(zhuǎn)是為了使無級變速機構(gòu)1的變速比變化，借助于該 球4來傳遞轉(zhuǎn)矩的兩個輸出部件以與球4的外周面接觸的狀態(tài)被配置。在圖15及圖18所 示的例中，作為2個輸出部件，設置了第1輸出圓盤25及第2輸出圓盤26。這些圓盤25、 26，是以以上述輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線X2為中心旋轉(zhuǎn)的方式而配置的形成薄的盤形或 者薄的碗形的旋轉(zhuǎn)部件，使其開口端的內(nèi)周邊緣以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)與球4的外周面接 觸。此外，球4和各圓盤25、26之間的接觸及球4和上述輥3之間的接觸，可以是各自的原 材料直接接觸的金屬接觸，或者也可以是借助于牽引油的油膜的接觸。優(yōu)選第1輸出圓盤25及第2輸出圓盤26 —起形成為同樣形狀或者對稱形狀，這 些圓盤25、26被配置在隔著球4左右對稱的位置上。因此，各圓盤25、26與球4的外周面 中的左右對稱的位置接觸。若更具體地說明，則圖18是機構(gòu)說明圖，各圓盤25、26的開口 端部與隔著直線L在左右兩側(cè)相互對稱的位置接觸，該直線L是連接球4的中心0和球4 與上述輥3接觸的點P而成的直線。各個接觸位置P1、P2的圓周速度與距離球4的旋轉(zhuǎn)中 心軸線Xl的距離rl、r2成比例，所以，在球4不傾轉(zhuǎn)而支撐軸5與輸入軸2平行的狀態(tài)下， 各接觸位置PI、P2的圓周速度即各圓盤25、26的旋轉(zhuǎn)速度相等，若球4傾轉(zhuǎn)而支撐軸5相 對于輸入軸2傾斜了，則任意一方的圓盤25 (26)的旋轉(zhuǎn)速度變得相對地快，并且另一方的 圓盤26(25)的旋轉(zhuǎn)速度變得相對地慢。此外，也能夠構(gòu)成為，在支撐軸5傾斜了的狀態(tài)下 各圓盤25、26的旋轉(zhuǎn)速度相等，在這種情況下，針對球4的各圓盤25、26的接觸位置成為從 以上述直線L為中心的對稱位置多少離開的位置。球4和各圓盤25、26之間的轉(zhuǎn)矩傳遞，通過摩擦來進行，或者通過借助于牽引油的 摩擦來進行，所以能夠傳遞的轉(zhuǎn)矩成為與球4和各圓盤25、26之間的接觸壓力成比例的轉(zhuǎn) 矩。因此，以成為希望的傳遞轉(zhuǎn)矩容量的方式，各圓盤25、26被向球4推壓，以規(guī)定的壓力 與球4接觸。雖然沒有特別地圖示用于此的推壓機構(gòu)，但是由盤形彈簧等彈性機構(gòu)或利用 油壓在軸線方向上推壓圓盤25、26的油壓機構(gòu)等構(gòu)成。接著對上述的無級變速機構(gòu)1的作用進行說明。例如，若作為換擋擋位選擇了 D (驅(qū)動范圍)范圍，從發(fā)動機50向輸入軸2傳遞了轉(zhuǎn)矩，輥3與輸入軸2 —起進行旋轉(zhuǎn)， 則轉(zhuǎn)矩被傳遞到與其外周面接觸的球4而使球4旋轉(zhuǎn)。其旋轉(zhuǎn)方向是與輥3的旋轉(zhuǎn)方向相 反的方向。第1輸出圓盤25及第2輸出圓盤26以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式與球4的外周面接 觸，所以轉(zhuǎn)矩從球4傳遞到各圓盤25、26而使各圓盤25、26旋轉(zhuǎn)。這些圓盤25、26的旋轉(zhuǎn) 方向與球4的旋轉(zhuǎn)方向相同，從而各圓盤25、26向與輸入軸2相反的方向進行旋轉(zhuǎn)。也就 是說，球4作為中間輪或者行星輥而發(fā)揮功能，輸入軸2的轉(zhuǎn)矩借助于球4被向各圓盤25、 26傳遞。在這種情況下，球4相對于輥3的轉(zhuǎn)速和各圓盤25、26的轉(zhuǎn)速(或者旋轉(zhuǎn)速度)， 根據(jù)各個與球4之間的接觸位置的旋轉(zhuǎn)半徑(距離球4的旋轉(zhuǎn)中心軸線或支撐軸5的中心 軸線的距離)來決定，這些旋轉(zhuǎn)半徑如以下說明的那樣，根據(jù)球4(或者該支撐軸5)的傾轉(zhuǎn) 角度α不同而變化。因此，通過使球4的傾轉(zhuǎn)角度α變化，可以使第1輸出圓盤25及第2輸出圓盤26的轉(zhuǎn)速相對于輸入軸2的轉(zhuǎn)速的比率即變速比發(fā)生變化。 若參照圖18對此具體地說明，則在各圓盤25、26與球4的外周面中的以上述的直 線L為中心左右對稱的位置接觸的情況下，從處于未傾斜的狀態(tài)(中立位置或者中立狀態(tài)) 的支撐軸5的中心線到該接觸位置PI、P2的距離(即旋轉(zhuǎn)半徑)變得比球4的半徑r小。 如果把該比例(接觸位置系數(shù))設為k的話，則β = cos_1k在此，β是上述各接觸位置Ρ1、Ρ2的從上述直線L開始的張開角度。從支撐軸5 未傾斜時的中心軸線到各接觸位置Ρ1、Ρ2的距離成為(kXr)。另外，若把輥3的半徑設為 rs、把各圓盤25、26的與球4接觸的部分的半徑(從輸入軸2的中心軸線開始的半徑旋轉(zhuǎn) 半徑)設為rd，則rd = rs+r (Ι+k) ο在將球4的傾轉(zhuǎn)角度(即支撐軸5的相對于輸入軸2的傾斜角度)設為α的情 況下的第1輸出圓盤25的針對球4的接觸位置Pl的旋轉(zhuǎn)半徑rl、第2輸出圓盤26的針對 球4的接觸位置P2的旋轉(zhuǎn)半徑r2、球4的針對輥3的接觸點P的旋轉(zhuǎn)半徑r3分別以下述 的式表示。此外，所謂旋轉(zhuǎn)半徑，就是距離支撐軸5的中心軸線(球4的旋轉(zhuǎn)中心軸線)的距離。rl = rXsin[ π /2-(α +β )] = rXcos(a +β )r2 = rXsin[ π /2+(a -β )] = rXcos(a -β )r3 = rXcos a從而，在把輸入軸2(輥3)的轉(zhuǎn)速設為nr的情況下的第1輸出圓盤25的轉(zhuǎn)速nl 和第2輸出圓盤26的轉(zhuǎn)速n2成為nl = nrXrs/r3Xrl/rdn2 = nrX rs/r3 X r2/rd。此外，這些轉(zhuǎn)速的比是n2/nl = cos(a-β )/cos(a+β )。如果用曲線圖表示把上述的β值設為一定值(例如30° )而使球4的傾轉(zhuǎn)角度 α變化的情況下的COs(a-i3)及cos(a+i3)的值的變化，則如圖19所示那樣。也就是 說，若傾轉(zhuǎn)角度α向正方向或負方向發(fā)生了變化，則coS(a-i3)及C0S(a+i3)的一方增 大，并且另一方減小。也就是說，減速和增速同時發(fā)生。而且，其變化是連續(xù)的。若求出隨著傾轉(zhuǎn)角度α的變化的各圓盤25、26的轉(zhuǎn)速的變化并以曲線圖表示，則 如圖20所示那樣。圖20中的符號Dl表示第1輸出圓盤25的轉(zhuǎn)速，符號D2表示第2輸出 圓盤26的轉(zhuǎn)速。根據(jù)該圖20可知，若傾轉(zhuǎn)角度α向正方向增大了(在圖18中支撐軸5 向右下方傾斜)，則隨著傾轉(zhuǎn)角度α增大，第1輸出圓盤25的轉(zhuǎn)速下降并且第2輸出圓盤 26的轉(zhuǎn)速增大。與此相反，若傾轉(zhuǎn)角度α向負方向增大了(在圖18中支撐軸5向左下方 傾斜)，則隨著傾轉(zhuǎn)角度α向負方向增大，第1輸出圓盤25的轉(zhuǎn)速增大并且第2輸出圓盤 26的轉(zhuǎn)速下降。這樣，根據(jù)上述無級變速機構(gòu)1，可以在輸入軸2和兩個輸出圓盤25、26共計三個 旋轉(zhuǎn)部件之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞。另外，可以使在輸入軸2和一方的輸出圓盤25(26)之間的變 速比以及在輸入軸2和另一方的輸出圓盤26(25)之間的變速比同時并且無階段地變化，而且可以使增速和減速同時發(fā)生。而且，可以使之作為相對于輸入軸2的轉(zhuǎn)速使各圓盤25、26 的轉(zhuǎn)速減小的減速機而發(fā)揮功能。 利用圖21來說明在上述的無級變速機構(gòu)1和作為輸出部件的輸出軸42之間設置 的有級變速機構(gòu)30的一例。輸出軸42是利用從發(fā)動機50傳遞來的轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動的部件，在 由發(fā)動機50輸出的轉(zhuǎn)矩的傳遞方向上，在與無級變速機構(gòu)1相比靠近有級變速機構(gòu)30的 一側(cè)被配置。圖21所示的有級變速機構(gòu)30是以能夠設定前進4級的變速級的方式構(gòu)成的 例，輸入軸2借助于輸入用傳動機構(gòu)31與發(fā)動機50連結(jié)。該輸入傳動機構(gòu)31由起步離合 器或轉(zhuǎn)矩變換器等構(gòu)成，為了即使是搭載了有級變速機構(gòu)30的車輛已停止的狀態(tài)，也能夠 使發(fā)動機50持續(xù)旋轉(zhuǎn)，而設置了輸入傳動機構(gòu)31。在圖21所示的例中，上述的第1輸出圓 盤25及第2輸出圓盤26，作為在外周面具備齒輪的副軸驅(qū)動齒輪而被構(gòu)成。設置了與該第 2輸出圓盤26嚙合的第1副軸從動齒輪32和與第1輸出圓盤25嚙合的第2副軸從動齒 輪33。此外，第1副軸從動齒輪32被安裝在第1中間軸34上，同時第2副軸從動齒輪33 被安裝在第2中間軸35上。因此，各中間軸34、35相互平行地被配置，同時與上述輸入軸 2平行。在第1中間軸34上以自由旋轉(zhuǎn)的方式安裝了第1速用驅(qū)動齒輪36和第3速用驅(qū) 動齒輪37。另外，在這些第1速用驅(qū)動齒輪36和第3速用驅(qū)動齒輪37之間設置了與本發(fā) 明中的切換機構(gòu)相當?shù)牡?爪形離合器38。該第1爪形離合器38，用于選擇性地將第1速 用驅(qū)動齒輪36和第3速用驅(qū)動齒輪37與第1中間軸34連結(jié)，具備選擇性地與這些驅(qū)動齒 輪36、37嚙合并且與第1中間軸34花鍵嵌合的卡爪。使該卡爪向第1中間軸34的軸線方 向移動的機構(gòu)，可以是通過手動操作使卡爪移動的機構(gòu)和通過電氣控制利用油壓或者電磁 力進行動作的機構(gòu)中的任意一種。此外，對于第1切換機構(gòu)，也可以代替爪形離合器38，而 置換為同步裝置和多板離合器等。另外，在第2中間軸35上以自由旋轉(zhuǎn)的方式安裝了第2速用驅(qū)動齒輪39和第4 速用驅(qū)動齒輪40。另外，在這些第2速用驅(qū)動齒輪39和第4速用驅(qū)動齒輪40之間設置了 與本發(fā)明中的切換機構(gòu)相當?shù)牡?爪形離合器41。該第2爪形離合器41，用于選擇性地將 第2速用驅(qū)動齒輪39和第4速用驅(qū)動齒輪40與第2中間軸35連結(jié)，具備選擇性地與這些 驅(qū)動齒輪39、40嚙合并且與第2中間軸35花鍵嵌合的卡爪。使該卡爪向第2中間軸35的 軸線方向移動的機構(gòu)，可以是通過手動操作而使卡爪移動的機構(gòu)和通過電氣控制利用油壓 或者電磁力進行動作的機構(gòu)中的任意一種。此外，對于第2切換機構(gòu)，也可以代替爪形離合 器41，而置換為同步裝置和多板離合器等。與上述的第1中間軸34及第2中間軸35平行并以自由旋轉(zhuǎn)的方式配置了輸出軸 42，在該輸出軸42上安裝了第1速用從動齒輪43、第2速用從動齒輪44、第3速用從動齒 輪45、第4速用從動齒輪46。該第1速用從動齒輪43與上述的第1速用驅(qū)動齒輪36嚙合， 第2速用從動齒輪44與上述的第2速用驅(qū)動齒輪39嚙合。另外，第3速用從動齒輪45與 上述的第3速用驅(qū)動齒輪37嚙合，第4速用從動齒輪46與上述的第4速用驅(qū)動齒輪40嚙 合。此外，輸出軸42，例如借助于齒輪對47與差速器48連結(jié)。在此，對于上述的第1速用 的齒輪對乃至第4速用的齒輪對中的齒輪比(各個從動齒輪的齒數(shù)相對于驅(qū)動齒輪的齒數(shù) 的比)，在第1速用的齒輪對中最大，按照第2速用的齒輪對、第3速用的齒輪對的順序逐步 地變小，第4速用的齒輪對的齒輪比成為最小。這些各變速級用的齒輪對與本發(fā)明中的傳動機構(gòu)相當。 圖21所示的有級變速機構(gòu)30，可以作為對上述的爪形離合器38、41進行電氣切換 控制的自動變速機而構(gòu)成，在這種情況下，為了控制這些爪形離合器38、41，設置了圖22所 示的電子控制裝置52。向該電子控制裝置52輸入如下的信號油門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變 速機輸入轉(zhuǎn)速(輸入軸2的轉(zhuǎn)速)、輸入軸#1轉(zhuǎn)速(第1中間軸34的轉(zhuǎn)速)、輸入軸#2轉(zhuǎn) 速(第2中間軸35的轉(zhuǎn)速)、換擋信號(換擋范圍的信號)、起步離合器位置(輸入傳動機 構(gòu)31的接合/釋放狀態(tài))、變速離合器位置(爪形離合器38、41的位置)、Ball傾角(球 4的傾轉(zhuǎn)角度)、車輪速度、發(fā)動機水溫、制動器燈信號、制動器壓力、車體傾角(車體的前后 方向的傾斜角度)、模式選擇信號(雪地模式和正常模式之間的切換開關的信號)等。上述的變速機的變速比成為與在無級變速機構(gòu)1中所設定的變速比和在有級變 速機構(gòu)30中所設定的變速比相應的值，可以設定前進4級的變速比。例如若在將無級變速 機構(gòu)1的變速比設定為規(guī)定值(例如“1”)的狀態(tài)下，使圖21所示的第1爪形離合器38向 圖21的左側(cè)移動而使之與第1速用驅(qū)動齒輪36接合了，則借助于第1中間軸34及第1速 用的齒輪對從無級變速機構(gòu)1向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩，從而第1速被設定。另外，若使第2 爪形離合器41向圖21的左側(cè)移動而使之與第2速用驅(qū)動齒輪39接合了并且將第1爪形 離合器38返回到中立位置而解除了與第1速用驅(qū)動齒輪36之間的接合，則借助于第2中 間軸35及第2速用的齒輪對從無級變速機構(gòu)1向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩，從而第2速被設定。 此外，若使第1爪形離合器38向圖21的右側(cè)移動而使之與第3速用驅(qū)動齒輪37接合并且 將第2爪形離合器41返回到中立位置而解除了與第2速用驅(qū)動齒輪39之間的接合，則借 助于第1中間軸34及第3速用的齒輪對從無級變速機構(gòu)1向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩，從而第3 速被設定。而且，若使第2爪形離合器41向圖21的右側(cè)移動而使之與第4速用驅(qū)動齒輪 40接合了并且將第1爪形離合器38返回到中立位置而解除了與第3速用驅(qū)動齒輪37之間 的接合了，則借助于第2中間軸35及第4速用的齒輪對從無級變速機構(gòu)1向輸出軸42傳 遞轉(zhuǎn)矩，從而第4速被設定。在這樣為了設定成為目標的變速級而使爪形離合器38、41接合的情況下，在這些 爪形離合器38、41和作為對方部件的各變速級用的驅(qū)動齒輪之間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差。因此，本 發(fā)明的變速控制裝置，構(gòu)成為，進行消除該轉(zhuǎn)速差的同步控制。該同步控制，構(gòu)成為，通過無 級變速機構(gòu)1進行，具體地說，根據(jù)應該設定的變速比使上述球4傾轉(zhuǎn)。也就是說，若使球 4傾轉(zhuǎn)了，則產(chǎn)生針對任意一方的中間軸34 (35)的增速作用和針對另一方的中間軸35 (34) 的減速作用，所以例如在進行升擋的情況下，以使得以當前變速比來傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸的 轉(zhuǎn)速增大并且以應該設定的目標變速比來傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸的轉(zhuǎn)速減小的方式，使球4傾 轉(zhuǎn)。圖1以流程圖表示了該控制例。首先，讀入變速指示值(步驟Si)。該變速指示值 是基于由油門開度等為代表的要求驅(qū)動量和車速等車輛的行駛狀態(tài)而決定的變速比，在是 上述的變速機時，在以由有級變速機構(gòu)30設定4級的變速級的方式而構(gòu)成的情況下，各個 變速級成為變速指示值?；谠撟兯僦甘局祦砬蟪銮?的傾轉(zhuǎn)角度(步驟S2)。如參照圖 18 圖20說明的那樣，在無級變速機構(gòu)1中產(chǎn)生的變速，根據(jù)球4的傾轉(zhuǎn)方向不同而不同， 同時變速比根據(jù)其傾轉(zhuǎn)角度不同而不同，所以基于變速指示值求出這些傾轉(zhuǎn)方向及傾轉(zhuǎn)角 度。
若參照圖2說明其一例，則圖2表示了從第1速向第2速升擋的情況下的例，在借 助于上述的第1速用的齒輪對向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的第1速狀態(tài)下，無級變速機構(gòu)1的變 速比被設定為“1”。也就是說，將球4的傾轉(zhuǎn)角度維持在中立位置，以使得各圓盤25、26的 轉(zhuǎn)速成為相同。在該狀態(tài)下，各中間軸34、35以相同速度旋轉(zhuǎn)，與此相對，第2速用驅(qū)動齒 輪39以將輸出軸42的轉(zhuǎn)速乘以第2速用的齒輪對的齒輪比而得到的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在第2中 間軸35上的第2爪形離合器41和作為其接合對方的第2速用驅(qū)動齒輪39之間產(chǎn)生了轉(zhuǎn) 速差。也就是說，第2中間軸35以相對高的速度旋轉(zhuǎn)。為了使這些轉(zhuǎn)速一致并使其同步， 只要使第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速增大并且使第2爪形離合器41的轉(zhuǎn)速下降即可，因此， 球4的傾轉(zhuǎn)方向是，與第1中間軸34連結(jié)的第2輸出圓盤26的轉(zhuǎn)速增大并且與第2中間 軸35連結(jié)的第1輸出圓盤25的轉(zhuǎn)速下降的方向。在圖示的例中，使支撐軸5向右下方傾 轉(zhuǎn)。另外，其傾轉(zhuǎn)角度是，在利用第1速用的齒輪對傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，作為變速機整體的 變速比(綜合變速比)成為基于第1速用的齒輪對的變速比和基于第2速用的齒輪對的變 速比之間的變速比(例如1.5速的變速比)的角度。此外，對于這樣的所謂的同步傾轉(zhuǎn)角 度，可以按每個變速級或者每個變速模式作為映射預先準備好。在上述的步驟S2中，經(jīng)過 這樣運算，或基于映射來求出傾轉(zhuǎn)角度。在接著的步驟S3中，以成為所計算出的傾轉(zhuǎn)角度的方式進行傾轉(zhuǎn)指示。而且，判 斷同步是否成立(步驟S4)。該所謂的同步判斷是判斷是否即使使爪形離合器等切換機構(gòu) 進行切換動作也不產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)速變化，因此，能夠通過直接檢測出由切換機構(gòu)連結(jié)的或者 該連結(jié)被解除的旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速來進行判斷，另外，除此以外，能夠基于與這些轉(zhuǎn)速有關系 的其他的旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速來判斷。例如，可以通過比較將輸出軸42的轉(zhuǎn)速乘以變速后的變 速比而得到的值和變速后向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸的轉(zhuǎn)速來進行。更具體地說，可以 根據(jù)將輸出軸42的轉(zhuǎn)速乘以第2速用的齒輪對中的齒輪比而得到的值是否成為了第2中 間軸35的轉(zhuǎn)速來判斷。當由于同步未成立而在步驟S4中做出否定判斷的情況下，繼續(xù)步 驟S3的控制。與此相反，當同步成立且在步驟S4中做出肯定判斷的情況下，輸出用于將用 于設定變速后的變速比的爪形離合器切換到接合狀態(tài)的切換指示(步驟S5)。同時，輸出釋 放這以前已接合的爪形離合器的切換指示。而且，輸出將球4的傾轉(zhuǎn)角度恢復到中立位置 的恢復指令(步驟S6)。圖3作為時間圖表示了在從第1速向第2速升擋時執(zhí)行上述的同步控制的情況下 的變速指示值、傾轉(zhuǎn)角度指示值、轉(zhuǎn)速、爪形離合器的動作狀態(tài)的變化。在已設定了第1速 的狀態(tài)下，第1爪形離合器38與第1速用驅(qū)動齒輪36接合并且第2爪形離合器41成為釋 放狀態(tài)(OFF狀態(tài))。另外，各中間軸34、35及第1速用驅(qū)動齒輪36以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，與 此相對，第2速用驅(qū)動齒輪39以將輸出軸42的轉(zhuǎn)速乘以第2速用的齒輪對的齒輪比而得 到的轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)速成為比第2中間軸35低的轉(zhuǎn)速。若在該狀態(tài)下向第2速升擋的判 斷成立(tl時間點)，則變速指示值以成為與第2速相當?shù)闹档姆绞竭M行變化。與此相伴， 進行球4的傾轉(zhuǎn)指示，以第2輸出圓盤26側(cè)升擋而第1輸出圓盤25側(cè)降擋的方式使球4傾 轉(zhuǎn)。因此，第1中間軸34及通過第1爪形離合器38與之連結(jié)的第1速用驅(qū)動齒輪36以及 輸出軸42的轉(zhuǎn)速逐漸增大，作為變速機整體的變速比向著第2速進行變化。與此同樣地， 與輸出軸42連結(jié)的第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速逐漸增大。相對于此，與第1輸出圓盤25 連結(jié)的第2中間軸35的轉(zhuǎn)速逐漸下降。
而且，若變速比成為第1速和第2速中間的所謂的1. 5速左右(t2時間點)，則第 2中間軸35的轉(zhuǎn)速即第2爪形離合器41的轉(zhuǎn)速和作為其接合的對方部件的第2速用驅(qū)動 齒輪39的轉(zhuǎn)速大致一致。也就是說，這些轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下，則同步成 立。因此，在該時間點，將第2爪形離合器41切換到接合狀態(tài)。另外，將第1爪形離合器38 切換到釋放狀態(tài)。此后，球4的傾轉(zhuǎn)角度向著中立位置返回。因此，在無級變速機構(gòu)1中， 在第1輸出圓盤25側(cè)產(chǎn)生升擋，在第2輸出圓盤26側(cè)產(chǎn)生降擋，所以第1中間軸34的轉(zhuǎn) 速逐漸下降，另外，第2中間軸35及與之連結(jié)的第2速用驅(qū)動齒輪39以及輸出軸42的轉(zhuǎn) 速逐漸增大。而且，球4返回到中立位置而無級變速機構(gòu)1的變速比成為“1”，與此相伴，由 于作為變速機整體的變速比成為第2速的變速比(t3時間點)，從而變速結(jié)束。第2速和第3速之間的變速及第3速和第4速之間的變速也按上述的第1速和第 2速之間的變速的方式來執(zhí)行。此外，在上述的從第1速向第2速變速的情況下，將向輸出 軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸從第1中間軸34切換到第2中間軸35，而在從第2速切換到第3 速的情況下，向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸從第2中間軸35切換到第1中間軸34，與從 第1速向第2速變速的情況及從第3速向第4速變速的情況相反，所以球4的傾轉(zhuǎn)的方向 和從釋放狀態(tài)切換到接合狀態(tài)的爪形離合器，與上述的從第1速向第2速變速的情況相反。然而，根據(jù)變速指示值輸出上述的同步控制時的球4的傾轉(zhuǎn)角度，但在這種情況 下，優(yōu)選構(gòu)成為，預先決定與變速指示值相應的傾斜角度指示基值，基于該基值，輸出與變 速指示值相應的傾轉(zhuǎn)角度指示值。若具體地說明，則例如圖4所示那樣，預先將同步控制開 始時的傾斜角度指示基值設為“0”，將同步成立的時間點的傾斜角度指示基值設為“0.5”， 將變速結(jié)束時的傾斜角度指示基值設為“1”。另外，預先準備用于計算與該傾斜角度指示基 值相對應的傾斜角度指示值的函數(shù)。此外，該函數(shù)被設置為在同步前和同步后傾斜角度的 變化方向反轉(zhuǎn)的函數(shù)。以方框圖表示這樣的控制系統(tǒng)則如圖5所示的那樣，輸入變速指示值的基值運算 器Bi，構(gòu)成為，例如以成為上述的圖4所示的關系的方式來運算預先決定的傾斜角度指示 基值Ybb。另外，傾斜角度指示值運算器B2，構(gòu)成為，基于傾斜角度指示基值Ybb和預先 準備的函數(shù)，求出傾斜角度指示值Yb( = F(Ybb))。在這樣構(gòu)成的情況下，當變速指示值 為“1”時將傾斜角度指示值Yb設定為“0”，當變速指示值為“1. 2”時根據(jù)該增大量“0. 2” 將傾斜角度指示值Yb設定為“0. 2”，當變速指示值為“1. 5”時為了成為同步狀態(tài)將傾斜角 度指示值Yb設定為“0. 5”，當變速指示值是“1. 8”時根據(jù)距離“0. 5”的減小量“0. 3”將 傾斜角度指示值Yb設定為“0.2”，當變速指示值為“2”時將傾斜角度指示值Yb設定為 “0”。因此，能夠使傾斜角度指示值與變速指示值相對應，通過簡單的運算來求出，其結(jié)果 是，不需要準備復雜的映射等，可以在使用電子控制裝置的情況下使其存儲容量下降，進而 可以實現(xiàn)低成本化。當如上述那樣指示球4的傾斜角度時，也可以以使該傾斜角度一樣地變化的方式 來進行，但與此不同，對于達到同步的過程，也可以使傾斜角度的增大率即實現(xiàn)同步的過程 中的變速比的變化率進行大小變化。也就是說，優(yōu)選在使爪形離合器38、41接合時，與對方 部件之間的轉(zhuǎn)速差為零，但是難以使轉(zhuǎn)速差完全地為零，另外，如果盡可能地在接近零時切 換到接合狀態(tài)，則變速延遲有可能變得明顯。因此，在實現(xiàn)使球4傾轉(zhuǎn)的同步狀態(tài)時，最初，加快其傾轉(zhuǎn)速度，在即將同步之前減慢傾轉(zhuǎn)速度 ，如此來進行控制。將該例示于圖6，剛剛開始同步控制之后的傾斜角度指示 值的變化斜率S 1，與直到同步狀態(tài)為止使傾斜角度指示值一樣地變化的情況下的斜率相 比，大。也就是說，球4的傾轉(zhuǎn)速度快。與此相對，在傾斜角度指示值接近實現(xiàn)同步的值之 后的傾斜角度指示值的變化斜率S 2，與在此之前的變化斜率δ 1及直到同步狀態(tài)為止使 傾斜角度指示值一樣地變化的情況下的斜率相比，小。進行使傾轉(zhuǎn)速度這樣變化的控制的 功能單元與本發(fā)明中的同步速度控制單元相當。因此，在如圖6所示那樣控制了傾斜角度指示值的情況下，在進行同步成立的判 定，并使爪形離合器等切換機構(gòu)向接合狀態(tài)進行了切換動作時，即使該應該相互接合的部 件的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生差，其轉(zhuǎn)速差也足夠小，所以可以防止伴隨爪形離合器等切換機構(gòu)切換到接 合狀態(tài)而產(chǎn)生的沖擊，或者可以充分地降低該沖擊。此外，產(chǎn)生伴隨著使爪形離合器等切換機構(gòu)向接合狀態(tài)進行切換動作的沖擊的可 能性和該沖擊的影響，根據(jù)車輛的狀態(tài)和行駛環(huán)境等不同而各不相同。因此，優(yōu)選，使在即 將同步之前將上述傾斜角度指示值的變化斜率即同步控制過程中的變速比的變化率緩和 的程度，根據(jù)車輛中的各種要因不同而不同。將該例示于以下。圖7所示的例是如下構(gòu)成的例根據(jù)在即將同步之前使上述傾斜角度指示值的變 化斜率即同步控制過程中的變速比的變化率更緩和的條件(緩速條件)是否成立，選擇達 到同步的過程中的傾斜角度指示值的變化模式。也就是說，首先，判斷緩速條件是否已成立 (步驟Sll)。以下將列舉該緩速條件的例。在根據(jù)緩速條件已成立而在步驟Sll中做出肯 定判斷的情況下，作為傾斜角度指示值的變化模式選擇模式I (步驟S12)。該模式I是如下 的模式在剛剛開始同步控制之后的變化斜率相對地更大，從而在即將同步之前的變化斜 率相對地更小。另一方面，在根據(jù)緩速條件未成立而在步驟Sll中做出否定判斷的情況下， 選擇模式π (步驟S13)。該模式II是如下的模式相對于剛剛開始同步控制之后的變化斜 率，使即將同步之前的變化斜率緩和，然而剛剛開始同步控制之后的變化斜率與基于模式I 的斜率相比小，從而在即將同步之前的變化斜率與基于模式I的斜率相比大。在上述的步驟Sll中所判斷的緩速條件的一例是，變速機中的油溫較低。也就是 說，可以構(gòu)成為，當油溫傳感器(未圖示)等油溫檢測單元所檢測出的溫度是在預先決定的 基準溫度以下的情況下，緩速條件成立。將這種情況下的低溫時的變化模式I及高溫時的 變化模式II示于圖8。如果這樣來構(gòu)成，則，即使由于油溫較低而使摩擦較大等情況成為主 要原因，導致使球4傾轉(zhuǎn)的控制或其動作不穩(wěn)定，切換機構(gòu)成為接合狀態(tài)的時間點的轉(zhuǎn)速 差也充分地小，所以可以防止或降低伴隨切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)的沖擊。另外，作為在上述的步驟Sll中所判斷的緩速條件，可以采用發(fā)動機負載(發(fā)動機 輸出轉(zhuǎn)矩)是輕負載。也就是說，如果發(fā)動機負載是輕負載，則，車輛的加速度較小，因此， 由于切換機構(gòu)接合而產(chǎn)生的基于慣性轉(zhuǎn)矩等的加速度容易感覺到。因此，在步驟Sll中，利 用基于節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)矩傳感器(未圖示)的輸出值等來檢測負載的負載檢測單元判斷是 否是輕負載，在做出肯定判斷的情況下，選擇模式I (步驟S12)，與此相反在由于是高負載 而在步驟Sll中做出否定判斷的情況下，選擇模式II (步驟S13)。根據(jù)發(fā)動機負載所選擇的各變化模式Ι、ΙΙ的例示于圖9。也就是說，當由于是輕 負載而選擇了模式I的情況下，即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率S 2變得緩和。從而， 即使由于切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)，而消除了轉(zhuǎn)速差，也由于該轉(zhuǎn)速差已變小，所以基于轉(zhuǎn)速差被消除而引起的慣性轉(zhuǎn)矩較小，其結(jié)果是，所產(chǎn)生的沖擊較小，所以感覺到該沖擊的可 能性較低，另外，即使感覺到也不會特別地有不協(xié)調(diào)感。另一方面，若由于是高負載而選擇 了模式II，則即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率δ 2比模式I大，為此，即使由于切換機 構(gòu)切換到接合狀態(tài)而產(chǎn)生了沖擊，由于車輛的加速度較大，所以也很難感覺到該沖擊，不會 有不協(xié)調(diào)感。此外，作為在上述的步驟Sll中所判斷的緩速條件，可以采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速(變速 機的輸入轉(zhuǎn)速)是高轉(zhuǎn)速。也就是說，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速是高轉(zhuǎn)速，則通過使切換機構(gòu)向接 合狀態(tài)進行切換動作而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速的變化變大，或都因為這個原因慣性轉(zhuǎn)矩變大的可能性 較高。因此，在步驟Sll中，利用基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(未圖示)的輸出值等來檢測發(fā) 動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測單元判斷是否為高轉(zhuǎn)速，在做出肯定判斷的情況下，選擇模式I (步驟
512)，與此相反，由于是低轉(zhuǎn)速而在步驟Sll中做出否定判斷的情況下，選擇模式II(步驟
513)。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速所選擇的各變化模式I、II的例示于圖10。也就是說，在由于是 高轉(zhuǎn)速而選擇了模式I的情況下，即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率S2變得緩和。從 而即使由于切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)而消除了轉(zhuǎn)速差，也由于該轉(zhuǎn)速差已變小，所以基于 轉(zhuǎn)速差被消除而引起的慣性轉(zhuǎn)矩較小，其結(jié)果是，所產(chǎn)生的沖擊較小，所以感覺到此沖擊的 可能性較低，另外，即使體感到了也不會特別地有不協(xié)調(diào)感。另一方面，若由于是低轉(zhuǎn)速而 選擇了模式II，則即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率δ 2比模式I大，為此，即使由于切 換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)而消除了轉(zhuǎn)速差，也由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速是低轉(zhuǎn)速，本來轉(zhuǎn)速差就小，所 以慣性轉(zhuǎn)矩和起因于此的沖擊較小，不會有不協(xié)調(diào)感。此外，在本發(fā)明中，作為上述緩速條件可以采用所選擇的行駛模式。具體地說，可 以將選擇了雪地模式作為緩速條件，在該雪地模式中，使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小，或者，在起步 時將變速比設定為相對高速側(cè)的變速比，從而相對地減小驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。也就是說，在上述的圖 7所示的步驟Sll中，判斷是否由模式選擇開關(未圖示)等模式切換單元選擇了雪地模 式，在做出肯定判斷的情況下，選擇模式I (步驟S12)，與此相反，當由于是低轉(zhuǎn)速而在步驟 Sll中做出否定判斷的情況下，選擇模式II (步驟S13)。根據(jù)有無選擇雪地模式所選擇的各變化模式I、II的例示于圖11。也就是說，在 由于選擇了雪地模式而選擇了模式I的情況下，即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率δ 2 變得緩和。從而，即使由于切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)而消除了轉(zhuǎn)速差，也由于該轉(zhuǎn)速差已變 小，所以基于轉(zhuǎn)速差被消除而引起的慣性轉(zhuǎn)矩變小。與此相反，若由于選擇了通常的行駛模 式，也就是說由于未選擇雪地模式，而在步驟Sll中做出否定判斷并選擇了模式II，則即將 同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率δ 2比模式I大，為此，由于切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)而消 除了轉(zhuǎn)速差所產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩相對地變大。因此，如果選擇了雪地模式而路面是容易打滑 的狀態(tài)，則在同步時基于使切換機構(gòu)接合而產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的變化較小，其結(jié)果是，可以抑 制輪胎打滑。另外，如果選擇了通常模式，則在同步時隨著使切換機構(gòu)接合，相對地產(chǎn)生較 大的慣性轉(zhuǎn)矩，即使與此相伴驅(qū)動轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，由于路面的摩擦系數(shù)相對較大，也不會產(chǎn) 生輪胎打滑的現(xiàn)象。而且，能夠避免在路面摩擦系數(shù)相對較大的狀態(tài)下的同步延遲和變速 延遲。而且，本發(fā)明中，作為上述緩速條件，可以采用在有級變速機構(gòu)30中所設定的變速比(變速級)是低速級。具體地說，如果是上述的變速機，可以將在有級變速機構(gòu)30中 設定了第1速或第2速作為緩速條件。也就是說，在上述的圖7所示的步驟Sll中，判斷是 否在有級變速機構(gòu)30中設定了低速級，在做出肯定判斷的情況下，選擇模式I (步驟S12)， 與此相反，由于設定了高速級而在步驟Sll中做出否定判斷的情況下，選擇模式II (步驟 S13)。根據(jù)在有級變速機構(gòu)30中所設定的變速級而選擇的各變化模式I、II的例示于圖 12。也就是說，在由于設定了低速級而選擇了模式I的情況下，即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的 變化斜率S 2變得緩和。從而即使在切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)時消除轉(zhuǎn)速差，該轉(zhuǎn)速差也 已變小。也就是說，因為同步時的轉(zhuǎn)速變化率變小，所以即使所設定的變速級是低速級，也 可以抑制發(fā)動機50的轉(zhuǎn)速過渡性地增大的所謂的突然加速。因此，伴隨轉(zhuǎn)速變化的慣性轉(zhuǎn) 矩變小，所以可以抑制沖擊。另外，與此相反，若由于設定了高速級而在步驟Sll中做出否 定判斷從而選擇了模式II，則即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的變化斜率δ 2比模式I大。如果 所設定的變速級是高速級，則變速時的發(fā)動機50的突然加速本來就相對較小，從而不會使 沖擊惡化。另外，能夠避免同步的延遲和變速的延遲。此外，在本發(fā)明中，作為上述緩速條件，可以采用變速時的發(fā)動機50的轉(zhuǎn)速的上 升斜率較大。例如，在由于油門開度較大而發(fā)動機50的轉(zhuǎn)速急速地增大的情況下，可以將 此作為上述緩速條件。也就是說，在上述的圖7所示的步驟Sll中，判斷根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的 變化量所求出的上升斜率(上升率)是否在預先決定的規(guī)定值以上，在做出肯定判斷的的 情況下，選擇模式I (步驟S12)，與此相反，當由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升斜率比規(guī)定值小而在 步驟Sll中做出否定判斷的情況下，選擇模式II (步驟S13)。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升斜率而選擇的各變化模式Ι、ΙΙ的例示于圖13。也就是說， 當由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升斜率較大而選擇了模式I的情況下，即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的 變化斜率δ 2變得緩和，即使在切換機構(gòu)切換到接合狀態(tài)時消除轉(zhuǎn)速差，該轉(zhuǎn)速差也已變 小。也就是說，即使發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升率較大，也由于同步時的轉(zhuǎn)速變化率變小，所以伴隨 轉(zhuǎn)速變化的慣性轉(zhuǎn)矩變小，從而可以抑制沖擊。另外，與此相反，若由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升 斜率較小而在步驟Sll中做出否定判斷從而選擇了模式II，則即將同步之前的傾轉(zhuǎn)角度的 變化斜率δ 2比模式I大。但是，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升斜率較小，則同步時的轉(zhuǎn)速變化較 小，從而能夠防止沖擊的惡化。另外，能夠避免同步的延遲和變速的延遲。本發(fā)明，可以代替如上述那樣改變球4的傾轉(zhuǎn)角度的變化速度以防止或抑制沖 擊，而構(gòu)成為，在將球4的傾轉(zhuǎn)角度增大到同步成立的角度以上之后，返回到同步成立的角 度，由此防止或抑制沖擊。圖14是表示在進行從第1速向第2速的升擋時執(zhí)行該控制的情 況下的變速指示值、傾轉(zhuǎn)角度指示值、轉(zhuǎn)速、爪形離合器的動作狀態(tài)的變化的時間圖。在已 設定了第1速的狀態(tài)下，第1爪形離合器38與第1速用驅(qū)動齒輪36接合，并且第2爪形離 合器41成為釋放狀態(tài)(OFF狀態(tài))。另外，各中間軸34、35及第1速用驅(qū)動齒輪36以同樣 的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，與此相對，第2速用驅(qū)動齒輪39以將輸出軸42的轉(zhuǎn)速乘以第2速用的齒輪對 的齒輪比而得到的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)速成為比第2中間軸35低的轉(zhuǎn)速。若在該狀態(tài)下向第2 速升擋的判斷成立了(til時間點)，則變速指示值以成為與第2速相當?shù)闹档姆绞阶兓?與此相伴，進行球4的傾轉(zhuǎn)指示，以第2輸出圓盤26側(cè)成為升擋且第1輸出圓盤25側(cè)成為 降擋的方式使球4傾轉(zhuǎn)。因此，第1中間軸34及利用第1爪形離合器38與之連結(jié)的第1速用驅(qū)動齒輪36以及輸出軸42的轉(zhuǎn)速逐漸增大，作為變速機整體的變速比向第2速變化。 與此相同，與輸出軸42連結(jié)的第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速逐漸增大。相對于此，與第1輸 出圓盤25連結(jié)的第2中間軸35的轉(zhuǎn)速逐漸下降。在這樣的變化過程中，第2中間軸35的轉(zhuǎn)速和第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速一致 (tl2時間點)。也就是說，暫時同步成立。這可以基于第2中間軸35的轉(zhuǎn)速和輸出軸42的 轉(zhuǎn)速來判斷。球4的傾轉(zhuǎn)在此后也繼續(xù)，若變速比成為了第1速和第2速的中間的變速比 (tl3時間點)，則如上述那樣，使球4傾轉(zhuǎn)的方向反轉(zhuǎn)，傾轉(zhuǎn)角度逐漸變小。其結(jié)果是，第1 中間軸34及與此相連結(jié)的第1速用驅(qū)動齒輪36以及輸出軸42的轉(zhuǎn)速下降。另外，與此配 合，第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速下降，但與此相反地，第2中間軸35的轉(zhuǎn)速增大。因此，第 2中間軸35的轉(zhuǎn)速(即第2爪形離合器41的轉(zhuǎn)速)和作為第2爪形離合器41接合的對方 部件的第2速用驅(qū)動齒輪39的轉(zhuǎn)速再次一致。也就是說，同步再次成立(tl4時間點)。而且，在該再次同步的時間點使第2爪形離合器41向接合狀態(tài)進行切換動作，第 2速用驅(qū)動齒輪39與第2中間軸35連結(jié)，同時將第1爪形離合器38切換到釋放狀態(tài)。此 后，使球4的傾轉(zhuǎn)角度向中立位置返回。因此，在無級變速機構(gòu)1中，還進行第1輸出圓盤 25側(cè)的升擋，還進行第2輸出圓盤26側(cè)的降擋，所以第1中間軸34的轉(zhuǎn)速逐漸下降，另外 第2中間軸35及與之連結(jié)的第2速用驅(qū)動齒輪39以及輸出軸42的轉(zhuǎn)速逐漸增大。而且， 球4返回到中立位置，無級變速機構(gòu)1的變速比成為“1”，與此相伴，由于作為變速機整體的 變速比成為第2速的變速比(tl5時間點)，變速結(jié)束。在第2速和第3速之間的變速以及在第3速和第4速之間的變速也按照上述的第 1速和第2速之間的變速執(zhí)行。此外，相對于上述的從第1速向第2速變速的情況下向輸出 軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸從第1中間軸34切換到第2中間軸35，在從第2速切換到第3速 的情況下，向輸出軸42傳遞轉(zhuǎn)矩的中間軸從第2中間軸35切換到第1中間軸34，與從第1 速向第2速變速的情況及從第3速向第4速變速的情況相反，所以球4的傾轉(zhuǎn)的方向和從 釋放狀態(tài)切換到接合狀態(tài)的爪形離合器與上述的從第1速向第2速變速的情況相反。從而，如果構(gòu)成為，如圖14所示那樣，使球4的傾轉(zhuǎn)角度變化，則可以可靠地檢測 出同步成立的狀態(tài)，所以提高了同步的檢出精度，與此相伴，消除了將切換機構(gòu)切換到接合 狀態(tài)的時刻的偏差，從而可以防止或抑制沖擊。另外，不需要使球4的傾轉(zhuǎn)角度的變化速度 快慢變化，而能夠一樣地設定其變化速度，所以能夠避免或抑制同步和變速的延遲。在此，若簡單地說明上述的具體例和本發(fā)明的關系，則執(zhí)行圖1所示的步驟S2及 步驟S3的控制的功能單元與本發(fā)明中的同步指令單元相當，執(zhí)行步驟S4的控制的功能單 元，執(zhí)行步驟S5的控制的功能單元與本發(fā)明中的變速執(zhí)行單元相當。此外，執(zhí)行步驟S6的 控制的功能單元與本發(fā)明中的恢復單元或中立指示單元相當，執(zhí)行步驟Sl的控制的功能 單元與本發(fā)明中的變速指示單元相當。而且，執(zhí)行圖7所示的步驟S12及步驟S13的控制 的功能單元與本發(fā)明中的傾轉(zhuǎn)角度控制單元相當。此外，本發(fā)明中的有級變速機構(gòu)不限定于把按每個變速級設置的齒輪對作為主體 而構(gòu)成的機構(gòu)，也可以是把多組行星齒輪機構(gòu)和對它們的旋轉(zhuǎn)部件彼此選擇性地進行連結(jié) 和選擇性地進行固定的接合機構(gòu)作為主體而構(gòu)成的機構(gòu)。另外，用于使無級變速機構(gòu)中的 滾動體傾轉(zhuǎn)的機構(gòu)不限定于上述的流體壓力式的機構(gòu)，也可以是利用滾珠絲桿和凸輪機構(gòu) 等產(chǎn)生前后動作的構(gòu)成。此外，本發(fā)明中的切換機構(gòu)，不限定于爪形離合器，也可以是具備同步功能的嚙合式的機構(gòu)和摩擦離合器等其他的構(gòu)成。
權利要求
1.一種車輛用變速機的變速控制裝置，該車輛用變速機是把變速比連續(xù)性地變化的無級變速機構(gòu)和變速比階躍性地變化的 有級變速機構(gòu)串聯(lián)連結(jié)而成的變速機，其特征在于，上述無級變速機構(gòu)具備以中心軸線為中心進行旋轉(zhuǎn)的第1旋轉(zhuǎn)體；外周面形成為平 滑的曲面并且以能夠使旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜的方式與上述第1旋轉(zhuǎn)體的外周面能夠傳遞轉(zhuǎn) 矩地接觸的滾動體；在上述滾動體的隔著旋轉(zhuǎn)中心軸線而與上述第1旋轉(zhuǎn)部件相反的一 側(cè)，能夠傳遞轉(zhuǎn)矩地與上述滾動體的外周面接觸，并且能夠相對于上述第1旋轉(zhuǎn)部件相對 旋轉(zhuǎn)的第2旋轉(zhuǎn)部件及第3旋轉(zhuǎn)部件，上述有級變速機構(gòu)具備與上述第2旋轉(zhuǎn)部件連結(jié)的第1中間軸；與上述第3旋轉(zhuǎn)部件 連結(jié)的第2中間軸；選擇性地以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式與上述第1中間軸及第2中間軸連結(jié) 的輸出部件；設置在上述第1中間軸和上述輸出部件之間并且把上述第1中間軸和輸出部 件的轉(zhuǎn)速比設定為規(guī)定的比率的第1傳動機構(gòu)；把該第1傳動機構(gòu)選擇性地在能夠傳遞轉(zhuǎn) 矩的狀態(tài)和不傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)之間進行切換的第1切換機構(gòu)；設置在上述第2中間軸和上 述輸出部件之間并且把上述第2中間軸和輸出部件的轉(zhuǎn)速比設定為與由上述第1傳動機構(gòu) 設定的比率不同的比率的第2傳動機構(gòu)；和把該第2傳動機構(gòu)選擇性地在能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的 狀態(tài)和不傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)之間進行切換的第2切換機構(gòu)，還具備同步指令單元，在把上述第1切換機構(gòu)和第2切換機構(gòu)中的任意一方的切換機 構(gòu)從釋放狀態(tài)切換到接合狀態(tài)而執(zhí)行變速時，以該一方的切換機構(gòu)的轉(zhuǎn)速和該一方的切換 機構(gòu)所接合的被接合部件的轉(zhuǎn)速一致的方式使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜；和變速執(zhí)行單元，在上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下的情況下，使上述任意 一方的切換機構(gòu)進行切換動作而成為接合狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備恢復單元，該恢復單元在上述任意一方的切換機構(gòu)進行切換動作而成為接合狀 態(tài)后，把上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線恢復到上述第2旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速和上述第3旋轉(zhuǎn)部件 的轉(zhuǎn)速成為相等的狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備變速指示單元，指示在上述變速機中設定的變速比；和中立指示單元，在該變速指示單元所指示的變速比是能夠由上述第1傳動機構(gòu)或第2 傳動機構(gòu)設定的變速比的情況下，把上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線設定為上述第2旋轉(zhuǎn)部件 的轉(zhuǎn)速和上述第3旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速成為相等的狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備傾轉(zhuǎn)角度控制單元，該傾轉(zhuǎn)角度控制單元直到上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的 規(guī)定值以下為止，使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線的傾斜角度增大，并且在上述各轉(zhuǎn)速的差 成為預先決定的規(guī)定值以下后，使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線的傾斜角度減小。
5.根據(jù)權利要求1 4的任意一項所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備同步速度控制單元，該同步速度控制單元使以使得上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決 定的規(guī)定值以下的方式使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜而產(chǎn)生的變速比的變化率，在剛 剛開始傾斜后和上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前不同。
6.根據(jù)權利要求5所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，上述同步速度控制單元包含使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前 的變速比的上述變化率與剛剛開始傾斜之后的速度相比相對小的單元。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備檢測上述變速機的油溫的油溫檢測單元，上述同步速度控制單元包含在上述油溫檢測單元所檢測出的油溫相對較低的情況 下，與所檢測出的油溫相對較高的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定 值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。
8.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備檢測與上述變速機連結(jié)的驅(qū)動力源的輸出轉(zhuǎn)矩的負載檢測單元，上述同步速度控制單元包含在上述負載檢測單元所檢測出的上述輸出轉(zhuǎn)矩是相對較 低的轉(zhuǎn)矩的情況下，與所檢測出的上述輸出轉(zhuǎn)矩是相對較高的轉(zhuǎn)矩的情況相比，使上述各 轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。
9.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備檢測與上述變速機連結(jié)的驅(qū)動力源的輸出轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測單元，上述同步速度控制單元包含在由上述轉(zhuǎn)速檢測單元所檢測出的上述轉(zhuǎn)速是相對較高 的轉(zhuǎn)速的情況下，與所檢測出的上述轉(zhuǎn)速是相對較低的轉(zhuǎn)速的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的 差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。
10.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備選擇使上述車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小的行駛模式的模式切換單元，上述同步速度控制單元包含在選擇了使上述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小的行駛模式的情況 下，與未選擇使上述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對減小的行駛模式的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成 為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。
11.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，上述同步速度控制單元包含在由上述有級變速機構(gòu)設定的變速比相對較大的情況 下，與由上述有級變速機構(gòu)設定的變速比相對較小的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成 為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上述變化率小的單元。
12.根據(jù)權利要求5或6所述的車輛用變速機的變速控制裝置，其中，還具備檢測與上述變速機連結(jié)的驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速的變化速度的轉(zhuǎn)速變化速度檢測單元，上述同步速度控制單元包含在由上述轉(zhuǎn)速變化速度檢測單元所檢測出的上述驅(qū)動力 源的轉(zhuǎn)速的增大速度相對較快的情況下，與所檢測出的上述驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速的增大速度相 對較慢的情況相比，使上述各轉(zhuǎn)速的差即將成為預先決定的規(guī)定值以下之前的變速比的上 述變化率小的單元。
13.根據(jù)權利要求1 4的任意一項所述的車輛用變速機的變速控制裝置，上述同步指令單元包含在使上述滾動體的旋轉(zhuǎn)中心軸線超過上述轉(zhuǎn)速一致的傾斜角 度而傾斜后，以使得上述轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī)定值以下的方式使傾斜角度恢復的單 元；上述變速執(zhí)行單元包含在上述傾斜角度恢復從而上述各轉(zhuǎn)速的差成為預先決定的規(guī) 定值以下的情況下，使上述任意一方的切換機構(gòu)進行切換動作而成為接合狀態(tài)的單元。
全文摘要
提供利用無級變速機構(gòu)的控制以無級變速的方式使有級變速機構(gòu)中的變速產(chǎn)生的控制裝置。通過使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)，將對第1輸出圓盤和第2輸出圓盤同時產(chǎn)生減速和增速的作用的無級變速機構(gòu)和變速比階躍性變化的有級變速機構(gòu)串聯(lián)連結(jié)，各輸出圓盤與有級變速機構(gòu)中的兩根中間軸分別連結(jié)，在進行有級變速機構(gòu)中的變速時，使?jié)L動體傾轉(zhuǎn)，通過使一方的中間軸的轉(zhuǎn)速增大同時使另一方的中間軸的轉(zhuǎn)速減小，從而使應該利用切換機構(gòu)接合的對方部件的轉(zhuǎn)速和切換機構(gòu)的轉(zhuǎn)速同步(步驟S3、S4、S5)。
文檔編號F16H37/02GK102112783SQ20098013092
公開日2011年6月29日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權日2009年4月23日
發(fā)明者小川裕之, 村上新 申請人:豐田自動車株式會社