专利名称：可变容量型泵马达式变速器的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器的控制装置，该变速器具备能够相互授受压 力流体的至少一对的可变容量型泵马达、将由各个可变容量型泵马达传 递的转矩向输出部件传递的至少两个传动机构、将各个传动机构在动力 可传递状态和动力不能传递状态之间切换的切换机构，能够设定由任意 一个传动机构的变速比决定的固定变速级、通过使在各可变容量型泵马 达彼此之间借助于压力流体传递的动力变化而产生的无级变速状态。
背景技术：
在曰本特开2006-266493号公报中记载有这种变速器。若筒单说明 其构成，则， 一对行星齿轮机构各自的反力构件与可变容量型的油泵马 达连结，通过将各油泵马达的排出口彼此以及吸入口彼此相互连结来形 成闭回路。另外，构成为，发动机等动力源输出的动力输入到各行星齿 轮机构的输入构件。并且，在与各行星齿轮机构的输出构件一体的中间 轴上，配置有用于设定所谓的固定级的驱动齿轮，将与各个驱动齿轮啮 合的从动齿轮配置在输出轴上。另外，设置有将由这些驱动齿轮和从动
换的同步连结机构(所谓的同步器)。
因此，如果通过锁定任意一个的油泵马达来固定上述反力构件，则 动力源输出的动力，借助于具有该反力构件的行星齿轮机构被向一方的 中间轴传递，并且，借助于通过同步器与该中间轴连结的齿轮对向输出 轴传递动力。这种情况下的变速比，为与参与动力传递的上述齿轮对的 齿数比对应的变速比。
通过使另一方的油泵马达的压出容积成为零来设定这种情况下的 油泵马达的锁定。即，因为各油泵马达通过闭回路连通，如果使另一方 的油泵马达的压出容积成为零，则由于不产生压力油的流动，因此通过 使一方的油泵马达的压出容积成为最大等、设为比零大的压出容积，使 该一方的油泵马达锁定，阻止其旋转。另外，如果使各油泵马达的压出容积比零大，并且通过一方的油泵 马达侧的同步器来使规定的齿轮对成为可传递转矩的状态，并且通过另 一方的油泵马达侧的同步器来使其他的齿轮对成为可传递转矩的状态， 则根据各齿轮对的齿数比决定的变速比的中间值的变速比被设定。即，
一方的油泵马达产生压力油，将其供应至另一方的油泵马达，其作为马 达而动作，该动力借助于另一方的齿轮对被向输出轴传递。其结果是， 在输出轴上表现将借助于这样的流体而传递的动力和借助于一方的油 泵马达以机械方式传递的动力合成后的动力。对于其中的借助于流体的 动力，能够通过连续地变化各油泵马达的压出容积来使其连续地变化， 因此，结果是，能够连续地、即无级地设定变速器的整体的变速比。
在上述日本特开2006-266493号公报记载的变速器中，在超过与 任意一个的齿轮对的齿数比相应的变速比而进行变速的情况下，通过使 同步器进行切换动作来改变参与动力传递的齿轮对。更具体来说，使一 方的中间轴侧的同步器维持在所谓的接合状态不变，而使另 一 方的中间 轴侧的同步器暂时移动至空挡位置，并且使其向其他的齿轮对侧移动来 切换至利用该齿轮传递动力的所谓的接合状态。在该切换的过程中暂时 设定固定级，在该状态下切换不参与转矩的传递的一方的同步器。即， 使与压出容积为零的油泵马达连接的同步器进行切换动作。
对于进行这样的变速操作时的固定级，为了设定该固定级，使与齿 轮对连结的一方的油泵马达的压出容积比零大，并且使另一方的油泵马 达的压出容积为零，由此，阻止上述一方的油泵马达中的压力油的供给 排出，来进行设定。然而，当在输出了用于设定该固定级的指令信号的 状态下使同步器等切换机构进行了切换动作的情况下，实际上，有时切 换机构在固定级尚未可靠地成立的状态下进行切换动作。例如，可以认 为，在从输出设定固定级的指令信号开始到实际上固定级被设定为止的 延迟时间的期间，切换机构进行动作，并暂时成为空挡，或者由于压力 油的泄漏等原因， 一方的油泵马达未被可靠地锁定。
在这种情况下，由于来自动力源的转矩作用于应该使其进行切换动 作的切换机构侧的油泵马达，因此在该切换机构已成为空挡状态之时， 由于未作用相对于该转矩的反力，所以有可能发生所谓的转矩中断(或 者动力中断)。可以认为，与此相伴，动力源突然卸载其转速急剧地增大，并带来不协调感。以往，未开发出如下的技术，即，检测或者判定 这样的变速时的一方的油泵马达的锁定状态或者与其相伴的固定级的 成立，或者将该检测或者判定作为变速控制的一环而进行的技术，因此， 在使用上述的油泵或者泵马达的变速器中，难于迅速地进行没有不协调 感的变速。
发明内容
本发明是着眼于上述的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种控 制装置，对于使用了可变容量型泵马达的无级变速器，可以准确地判定通
方的泵马达的基于另一方的泵马达的锁定状态，进而能够进行不发生动力 源突然卸载的变速。
为了实现上述的目的，本发明是一种可变容量型泵马达式变速器的控 制装置，在该可变容量型泵马达式变速器中，将第一可变容量型泵马达和
第二可变容量型泵马i^目互连通，以使在任意一方的压出容积为零的情况 下阻止压力流体的供给排出来锁定另一方，并且，具备第一传动机构， 其在第一可变容量型泵马达已被锁定的情况下，将来自动力源的动力向输 出部件传递；第二传动机构，其在第二可变容量型泵马达已被锁定的情况 下，将来自动力源的动力向上述输出部件传递；第一切换机构，其使上述 第一传动机构成为动力可传递状态；第二切换机构，其使上述第二传动机 构成为动力可传递状态，该控制装置其特征在于，具备判定单元，其判 定任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况；变速控 制单元，其在上述判定单元判定为上述任意一方的可变容量型泵马达的压 出容积为零的情况下，执行使任意一个上述切换机构动作的控制，使任意
一方的传动机构从动力可传递状态成为动力不能传递状态，上述可变容量 型泵马达以经由该任意一方的传动机构向上述输出部件传递来自上述动 力源的动力的方式进行动作，上述切换机构向上述输出部件传递来自上述 动力源的动力。
另外，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备为了使上述可变容量型泵马达的压出容积变 化而进行动作的作动机构，上述判定单元包含基于上述作动机构的动作量 或者动作位置来判定上述任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于，
在上述发明的基础上，上述作动机构至少包含下述装置中任意一方用于 使上述可变容量型泵马达的压出容积变化的致动器；和向该致动器发送动 作指4Ht号的控制机构。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备为了使上述可变容量型泵马达的压出容积变 化而利用流体压力进行动作的流体压力致动器，上述判定单元包含基于该 流体压力致动器的流体压力来判定上述任意一方的上述可变容量型泵马 达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，具备使上述各可变容量型泵马W目互连通的闭回 路，并且该闭回路包含，当在从上述动力源向上述输出部件传递动力的驱 动状态下上述任意一方的可变容量型泵马达已被锁定的情况下流体压力 变高的部位，上述判定单元包含基于上述部位的流体压力来判定上述任意 一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备检测上述任意一方的可变容量型泵马达的输 出轴转矩的转矩检测机构，上述判定单元包含基于上述转矩检测机构检测 出的上述输出轴转矩比预先决定的基准值小的情况来判定上述任意一方 的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，上述判定单元包含基于变速比来判定上述任意一方 的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备基于上述动力源的输出转矩、向上述变速器 输入的输入转矩和对正在传递动力的任意一个的可变容量型泵马达作用 的转矩中的任意之一来修正上述变速比的修正单元，上述判定单元包含基 于已由上述修正单元修正的变速比来判定上述任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备求出上述已被修正的变速比和上述变速器的 机构决定的理论变速比的偏差的学习单元，上述修正单元包含将由上述学 习单元求出的上述偏差也考虑在内来进行上述变速比的修正的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，上述判定单元包含基于上述任意一方的可变容量型 泵马达的转速或者上述输出部件的转速来判定上述任意一方的上述可变 容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备基于上述动力源的输出转矩、向上述变速器 输入的输入转矩和对正在传递动力的任意一个的可变容量型泵马达作用 的转矩中任意一个来修正上述转速的修正单元，上述判定单元包含基于已 由上述修正单元修正的转速来判定上述任意一方的上述可变容量型泵马 达的压出容积已成为零的情况的单元。
并且，本发明的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于， 在上述发明的基础上，还具备求出上述已被修正的转速和上述变速器的机 构决定的理论转速的偏差的学习单元，上述修正单元包含将由上述学习单 元求出的上述偏差也考虑在内来进行上述转速的修正的单元。
根据本发明，第一可变容量型泵马达和第二可变容量型泵马达相互 连通，通过使一方的压出容积为零来锁定另一方。已被锁定的另一方的 可变容量型泵马达，参与来自动力源的动力的传递，压出容积为零的可 变容量型泵马达不参与动力的传递。即，利用切换机构使与已被锁定的 可变容量型泵马达连结的齿轮对成为动力可传递的状态，由此设定与该 齿轮对的齿数比对应的变速比。这是所谓的固定级，在该状态下，为了 使上述一方的可变容量型泵马达侧的切换机构进行切换动作，判定该压 出容积已成为零的情况或者已设定固定级的情况，根据该判定成立，执 行使切换机构动作的变速。因此，可以回避发生相对于来自动力源的转 矩的反力消失的所谓的转矩中断的情况，能够不发生动力源的转速急剧 增大的突然卸载而进行变速。另外，根据本发明，通过作动机构使可变容量型泵马达的压出容积 变化，因此能够根据该作动机构的动作量或者其动作位置知道压出容 积，因此可以基于该作动机构的动作量或者动作位置来判定该可变容量 型泵马达的压出容积为零的情况，能够获得与本发明相同的效果。另外， 能够迅速地变速。
该作动机构可以采用以使可变容量型泵马达的压出容积变化的方 式进行动作的致动器或者向该致动器发送流体压力和电信号等的动作 指令信号的控制机构。
并且，根据本发明，通过其所具备的流体压力致动器，可变容量型 泵马达的压出容积发生变化，因此能够基于该流体压力致动器中的流体 压力的状态，判定其压出容积为零的情况或者任意一个可变容量型泵马 达已被锁定的情况，另外能够迅速地变速。
并且，根据本发明，各可变容量型泵马达彼此通过闭回路连通，在 任意一个可变容量型泵马达已被锁定的情况下，该闭回路中的规定的部 位的压力变高。因此，通过检测该部位的压力，可以判定任意一个可变 容量型泵马达已被锁定的情况、或压出容积为零的情况或者已设定固定 级的情况，能够获得与本发明相同的效果，另外能够迅速地变速。
并且，根据本发明，被锁定而参与转矩的传递的可变容量型泵马达 的输出轴转矩增大，相反地，如果压出容积已成为零则该可变容量型泵 马达的输出轴转矩变小，因此能够基于该输出轴转矩来判定压出容积为 零的情况、或其他的可变容量型泵马达已被锁定的情况、或者已设定固 定级的情况，能够获得与本发明相同的效果，另外能够迅速地变速。
速比相应的值，因此，根据本发明，可以基于变速比来判定已设定固定 级的情况、即规定的可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况，因 此能够获得与本发明相同的效果，另外能够迅速地变速。
因为该变速比由流体压力设定，所以在发生泄漏的情况下，可变容 量型泵马达的压出容积或者锁定状态和变速比，与流体压力的泄漏程度 相应而产生不同。因此，根据本发明，利用该泄漏与转矩相关联的情况，根据转矩修正变速比，所以能够基于变速比准确地判定，规定的可变容 量型泵马达的压出容积已成为零的情况、或已设定固定级的情况、或者 规定的可变容量型泵马达已被锁定的情况，另外能够迅速地变速。
并且，根据本发明，学习修正后的变速比和根据变速器的构成在理 论上决定的变速比的偏差，加上该学习值，对变速比进行修正，因此能 够更准确地判定可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况或者已 被锁定的情况、或已设定固定级的情况，另外能够迅速地变速。
并且，根据本发明，规定的可变容量型泵马达的转速或者输出部件 的转速的任意一个反映了变速器的动作状态，因此通过检测其中任意一 个转速，能够准确地判定规定的可变容量型泵马达的压出容积已成为零 的情况或者已设定固定级的情况、或规定的可变容量型泵马达已被锁定 的情况，另外能够迅速地变速。
此外，也可以基于对规定的可变容量型泵马达作用的转矩来修正其 转速，通过这样做，能够进行更准确的判定。
另外，能够构成为通过学习来进行上述转速的修正，通过这样做， 能够进行更准确的判定。
图l是示意地表示本发明中作为对象的变速器的一例的示意图。
图2是集中表示在图l所示的变速器中设定各变速比之时的各泵马 达和各同步器的动作状态的图表。
图3是表示该变速比和压出容积的关系的线图。
图4是关于已设定固定级的情况下和发生了转矩中断的情况下的行 星齿轮机构的共线图。
图5是示意地表示设置了行程开关的例子的局部图。
图6是用于说明利用了该行程开关的检测信号的固定级判定的控制 例的流程图。图7是示意地表示代替行程开关而设置了行程传感器的例的局部图。
图8是将压出容积成为零的时间点的预测和基于该预测来进行换挡 切换的情况下的各时刻和压出容积的变化一起进行表示的线图。
图9是用于说明压出容积成为零的时间点的预测和基于该预测进行 换挡切换的控制例的流程图。
图IO是示意地表示在电磁阀上设置了行程传感器的例的局部图。
图11是示意地表示在作为本发明的作动机构的致动器上设置了压 力开关或者压力传感器的例的局部图。
图12是表示变速比和压出容积的关系以及变速比和闭回路内的压 力的关系的线图。
图13是用于说明基于实际变速比或者实际转速来进行固定级的判 定的控制例的流程图。
图14是用于说明在固定级锁定侧的泵马达在压力油泄漏的状态下 旋转的情况下的输出转速的变化的关于行星齿轮机构的共线图。
图15是用于说明通过修正变速比来判定固定级的控制例的流程图。
图16是示意地表示在该控制例中使用的映射(MAP)的一例的图。
图17是示意地表示用于判定固定级的变速比的判定基准的范围的图。
图18是示意地表示设定了输出转速的修正值的映射的一例的图。 图19示意地表示决定压力油的泄漏量的映射的一例的图。 图20是示意地表示关于用于判定固定级的输出轴转速的范围的图。
具体实施例方式
下面，根据具体例子来说明本发明。首先，对在本发明中作为对的变速器进行说明，在本发明中作为对象的变速器构成为，至少具备两 个动力传递路径，并且能够借助于这些双方的动力传递路径从动力源向 输出部件传递转矩，其结果是，构成能够连续地变化动力源和输出部件 的转速之比、即变速比的变速器。因此，也可以将上述日本特开
2006-266493号公报中记载的变速器作为对象。
更具体来说，构成为，上述各动力传递路径具备作为泵和马达的每 个而发挥功能的可变容量型泵马达，传递与该压出容积相应的转矩，并 且，各个可变容量型泵马达以能够相互授受压力流体的方式连通。因此， 一方的可变容量型泵马达作为泵而发挥功能，从而与其压出容积相应的 转矩被从动力源传递至输出部件，同时，通过从一方的可变容量型泵马 达向另一方的可变容量型泵马达供给压力流体，另一方的可变容量型泵 马达作为马达发挥功能。即，并行进行借助于压力流体的动力传递。该 转矩借助于另一方的动力传递路径被传递至输出部件。其结果是，传递 至输出部件的转矩，成为借助于各动力传递路径而传递的转矩的合计， 而且，借助于压力流体被传递的转矩，与各压出容积相应而变化，因此， 结果是变速比连续地变化。
各动力传递路径，可以分别具备变速比不同的齿轮对和巻动传动机 构等的传动机构，在仅仅借助于一方的动力传递路径向输出部件传递转 矩的情况下，作为变速器整体的变速比由该动力传递路径中的传动机构 的变速比来决定。如果将这种变速比称为固定变速比(或者固定级)， 则，在已设定了固定变速比的状态下，不产生借助于压力流体的动力的 传递，因此，难于发生动力的损耗而成为高效的传动状态。此外，为了 仅仅使任意一个的传动机构参与转矩传递，优选各传动机构包含离合器 机构等切换机构，或者优选在动力源或者输出部件和传动机构之间设置 切换机构。
本发明中作为对象的变速器，构成为借助于压力流体来传递动力， 因此，也可以是作为液压传动装置(HST)而构成的变速器，优选作为 兼备如上所述那样利用机械上的动力传递来设定变速比的功能的液压 机械传动装置(HMT)而构成的变速器。可以根据需要将该机械传动 的部分设成适当的构成，可以采用如下的构成，即，可以利用通过离合 器机构或者同步连结机构选择常时啮合的齿轮对的构成的机构、和多个行星齿轮机构或者复合行星齿轮机构，来设定多个变速比的构成等。另 外，除了将可变容量型泵马达在动力源和输出部件之间串联设置的构成 以外，也可以采用作为反力单元而使用可变容量型泵马达的构成。
图1中记载有本发明中作为对象的变速器的一例。其是作为车辆用 的变速器而构成的例子，是构成为作为不借助于流体而传递转矩并且可 以设定的所谓固定变速比(固定级)而设定四个前进级及一个后退级的
例子。即构成为，输入部件2与动力源(E/G) l连结，从该输入部件2 向差动机构传递转矩。作为该差动机构可以采用以往已知的各种构成， 在图1所示的例子中采用第一行星齿轮机构3以及第二行星齿轮机构4。
该动力源1,可以是内燃机和电动马达或者组合它们的构成等、车 辆中使用的一般的动力源。另外，也可以在该动力源l和输入部件2之 间设置减振器、离合器、转矩变换器等适当的传动单元。
第一行星齿轮机构3与输入部件2配置在同一轴线上，第二行星齿 轮机构4在第一行星齿轮机构3的径向向外侧远离，以各自的中心轴线 平行的状态并列配置。作为这些行星齿轮机构3、 4可以釆用单行星轮 式和双行星轮式等适当形式的行星齿轮机构。图l表示的例子是由单行 星轮式行星齿轮机构构成的例子，并且具备外齿齿轮亦即太阳轮3S、 4S;与该太阳轮3S、 4S同心圓状地配置的内齿齿轮亦即齿圏3R、 4R; 自由旋转且自由公转地将与这些太阳轮3S、 4S和齿圏3R、 4R啮合的 行星齿轮保持的行星架3C、 4C。而且，上述输入部件2与第一行星齿 轮机构3中的齿圏3R连结，此齿圏3R是输入构件。
另外，输入部件2上安装有副轴驱动齿轮(Counter Drive Gear) 5 ， 惰轮6与该副轴驱动齿轮5啮合，并且副轴从动齿轮7与该惰轮6啮合。 该副轴从动齿轮7，被配置在与上述第二行星齿轮机构4相同的轴线上， 并且以一体旋转的方式与第二行星齿轮机构4的齿圏4R连结。因此， 在第二行星齿轮机构4中，该齿圏4R成为输入构件。由于副轴齿轮对 是具备惰轮6的构成，所以作为各行星齿轮机构3、 4的输入构件的齿 圏3R、 4R，以同方向旋转。
第一行星齿轮机构3中的行星架3C成为输出构件，相当于第一轴 或者第二轴的第一中间轴8以一体旋转的方式与该行星架3C连结。该第一中间轴8是中空轴，马达轴9旋转自由地插入其内部，该马达轴9 的一端部以一体旋转的方式与第一行星齿轮机构3中的反力构件亦即太 阳轮3S连结。
第二行星齿轮机构4也是同样的构成，其行星架4C成为输出构件， 作为第二轴或者第一轴的第二中间轴10以一体旋转的方式与该行星架 4C连结。该第二中间轴IO是中空轴，马达轴ll旋转自由地插入其内 部，该马达轴11的一端部以一体旋转的方式与第二行星齿轮机构4中 的反力构件亦即太阳轮4S连结。
上述马达轴9的另一方的端部与可变容量型泵马达12的输出轴(转 子轴)连结。该可变容量型泵马达12的一个例子是，斜轴泵、斜板泵 或者径向活塞泵等能够改变排出容量的液压泵，通过对其输出轴施加转
矩使其旋转，来作为泵发挥功能并排出压力流体(压力油)，另外，通 过从排出口或者吸入口供给压力流体，来作为马达发挥功能。此外，在
以下说明中将该可变容量型泵马达12记作第一泵马达12,图中表示为 PM1。
另外，马达轴11的另一方的端部与可变容量型泵马达13的输出轴 (转子轴)连结。该可变容量型泵马达13的一个例子是斜轴泵、斜板 泵或者径向活塞泵等能够改变排出容量的液压泵，通过对其输出轴施加 转矩使其旋转，来作为泵发挥功能并排出压力流体(压力油)，另外， 通过从排出口或者吸入口供给压力流体，来作为马达发挥功能。此外， 在以下说明中将该可变容量型泵马达13记作第二泵马达13，图中表示 为PM2。
各泵马达12、 13通过油路14、 15连通，以使可以相互授受压力流 体亦即压力油。即，各个吸入口 12S、 13S彼此通过油路14连通，另夕卜， 排出口12D、 13D彼此通过油路15连通。从而，通过各油路14、 15形 成闭回路。此外，各泵马达12、 13的吸入口12S、 13S是各泵马达12、 13与上述动力源1同方向正转之时吸入油等流体的端口，另外，排出口 12D、 13D是在正转时排出油等流体的端口。在后面叙述该闭回路中的 用于油压控制的机构。
与上述各中间轴8、 IO平行地配置有相当于本发明的输出部件的输出轴16。而且，在该输出轴16和各中间轴8、 IO之间分别设置有用于 设定规定的变速比的传动机构。作为本发明中的传动机构，不限于以固 定的变速比传递动力的机构，可以采用变速比可变的机构，在图l所示 的例子中采用以固定的变速比传递动力的多个齿轮对17、 18、 19、 20。
具体地说明，在上述笫一中间轴8上，从第一行星齿轮机构3侧开 始，依次配置有第4速驱动齿轮17A、第2速驱动齿轮18A，第4速驱 动齿轮17A、第2速驱动齿轮18A与第一中间轴8旋转自由地嵌合。与 该第4速驱动齿轮17A啮合的第4速从动齿轮17B、与第2速驱动齿轮 18A啮合的第2速从动齿轮18B，以一体旋转的方式安装于输出轴16。
并且，与上述第4速从动齿轮17B啮合的第3速驱动齿轮19A、与 第2速从动齿轮18B啮合的第1速驱动齿轮20A,与第二中间轴10旋 转自由地嵌合。因此，第4速从动齿轮17B兼作第3速从动齿轮，另外 第2速从动齿轮18B兼作第1速从动齿轮。这里，说明各齿轮对17、 18、19、20的变速比(从动齿轮的齿数相对于各个驱动齿轮的齿数的比)， 则构成为，其变速比按照第1速用齿轮对20、第2速用齿轮对18、第3 速用齿轮对19、第4速用齿轮对17的顺序变小。
并且，设置有起动用齿轮对21。该起动用齿轮对21用于通过与第 1速用齿轮对20 —起向输出轴16传递动力来使起动时的驱动力成为需 要的充分大的驱动力，具备以一体旋转的方式安装于上述第一泵马达12 侧的马达轴9的起动驱动齿轮21A、旋转自由地安装于输出轴16的起 动从动齿轮21B。
设置有用于使上述的各齿轮对17、 18、 19、 20、 21成为可在任意 一个的中间轴8、 10和输出轴16之间传递转矩的状态的切换机构。总 之，该切换机构是选择性地传递转矩的机构，可以采用以往已知的爪形 离合器机构、同步连结机构(同步装置)、摩擦离合器等摩擦接合机构 等机构，图l表示了采用同步装置的例子。
同步装置(Synchronizer)基本上构成为，使与旋转轴一起旋转的 套筒在轴线方向移动，并使其与以与该旋转轴相对旋转的方式安装的旋 转部件的花键卡合，在该过程中，同步装置同步环逐渐与旋转部件摩擦 接触，由此，使旋转轴和旋转部件同步并将旋转轴和旋转部件连结。在上述输出轴16上，在与起动从动齿轮21B邻接的位置设置有第一同步 装置(以下，记作第一同步器)22。该第一同步器22构成为，通过使 其套筒向图1的左侧移动，从而将起动从动齿轮21B与输出轴16连结， 起动用齿轮对21在马达轴9和输出轴16之间传递转矩。
另外，在上述第二中间轴10上，在第3速驱动齿轮19A和第1速 驱动齿轮20A之间设置有第二同步装置(以下，记作第二同步器)23。 该第二同步器23构成为，通过使其套筒向图1的左侧移动，从而将第1 速驱动齿轮20A与第二中间轴10连结，第l速用齿轮对20在第二中间 轴10和输出轴16之间传递转矩。另外，构成为，通过使其套筒相反地 向图1的右侧移动，从而将第3速驱动齿轮19A与第二中间轴10连结， 第3速用齿轮对19在第二中间轴10和输出轴16之间传递转矩。
并且，在上述第一中间轴8上，在第2速驱动齿轮18A和第4速驱 动齿轮17A之间设置有笫3同步装置(以下，记作第三同步器)24。该 第三同步器24构成为，通过使其套筒向图1的左侧移动，从而将第2 速驱动齿轮18A与第一中间轴8连结，第2速用齿轮对18在第一中间 轴8和输出轴16之间传递转矩。另外，构成为，通过使其套筒相反地 向图1的右侧移动，从而将第4速驱动齿轮17A与第一中间轴8连结， 第4速用齿轮对17在第一中间轴8和输出轴16的之间传递转矩。
并且，还在第二泵马达13侧的马达轴11上，在与第二中间轴10 的轴端邻接的位置，设置有后退用的同步装置(以下，记作R同步器) 25。该R同步器25构成为，通过使其套筒向图1的右侧移动，从而将 马达轴11与第二中间轴10、即第二行星齿轮机构4中的太阳轮4S和行 星架4C连结，使第二行星齿轮机构4整体一体旋转。
上述的各同步器22、 23、 24、 25可以构成为通过手动操作来进行 切换动作，但是，代替此，也可以构成为进行所谓的自动控制。在这种 情况下，例如只要构成为设置用于使上述的套筒向轴线方向移动的适当 的致动器(未图示)，对该致动器进行电气控制即可。
如上所述，图l所示的变速器构成为，动力源l输出的转矩，借助 于任意一个的中间轴8、 10或者马达轴9、 11被传递至输出轴16。而且， 差动器30借助于齿轮机构或者链条等巻动传动机构等传动单元29而与该输出轴16连结，从此处向左右的车轴31输出动力。
并且，设置有用于检测变速器的动作状态的传感器。具体说来，设 置有检测上述的输入部件2或者与其一体的副轴驱动齿轮5的转速Nin 的输入转速传感器32，检测上述车轴31的转速Nout的输出转速传感 器33、检测第一泵马达12的转速NPM1的转速传感器34、检测第二泵 马达13的转速NPM2的转速传感器35等。
接着，对用于控制上述的各泵马达12、 13的流体压力回路(油压 回路)进行说明。在将各泵马达12、 13连通的上述闭回路上设置有用 于补给流体(具体说来是油)的加油泵(也被称作增压泵)36。该加油 泵36是用于补充由于上述闭回路的泄漏等引起的油的不足的装置，并 且由上述的动力源1，或未图示的马达等来驱动，从油盘37将油汲上来 并向闭回路供给。
因此，加油泵36的排出口分别通过止回阀38、 39与上述闭回路中 的油路14和油路15连通。此外，这些止回阀38、 39构成为，在加油 泵36的排出方向上打开，在与此相反的方向上关闭。并且，用于调整 加油泵36的排出压力的减压阀40与加油泵36的排出口连通。该减压 阀40构成为，在作用了比弹簧的弹力和先导压力(pilot pressure)或 者螺线管的按压力之和高的压力的情况下打开，将油向油盘37排出， 因此，构成为将加油泵36的排出压力设定为与先导压力相应的压力。
并且，在第一泵马达12的吸入口 12S和油路15之间设置有减压阀 41。换言之，与第一泵马达12并联地设置有减压阀41，以使各油路14、 15连通。该减压阀41是可控制减压压力的阀门，构成为，在从第一泵 马达12的吸入口 12S或者第二泵马达13的吸入口 13S排出压力油的情 况下，将该排出压力维持在预先设定的压力。另外，在第二泵马达13 的排出口 13D和油路14之间设置有减压阀42。换言之，与第二泵马达 13并联地设置有减压阀42，以使各油路14、 15连通。该减压阀42是 可控制减压压力的阀门，构成为，在从第一泵马达12的排出口 12D或 者第二泵马达13的排出口 13D排出压力油的情况下，将该排出压力维 持在预先设定的压力。
为了进行控制，设置有电子控制装置(ECU )43，该控制装置(ECU)43构成为可以对上述的各泵马达12、 13的压出容积、各同步器22、 23、 24、 25以及各减压阀41、 42的减压压力进行电气控制。该电子控制装 置43是以微型计算机为主体而构成的装置，构成为，输入规定的旋转 部件的转速和其他的检测信号，基于这些输入的信号和预先存储的信息 以及程序进行运算，并根据其运算结果输出指令信号。
接着，针对上述的变速器的作用进行说明。图2是集中表示设定各 变速级之时的各泵马达(PM1， PM2) 12、 13以及各同步器22、 23、 24、25的动作状态的图表，关于该图2中的各泵马达12、13的"OFF"表 示使泵容量(压出容积)实际上为零，即使使其输出轴旋转也不产生压 力油，另外，即使供给油压，输出轴也不旋转的状态(自由)，"LOCK" 表示已阻止其转子的旋转的状态。并且，"油压产生"表示使泵容量(压 出容积)比实质上的零大并且排出压力油的状态，从而该泵马达12、 13 作为泵发挥功能。另外，"油压回收"表示供给由一方的泵马达13(或者 12 )排出的压力油来作为马达发挥功能的状态，从而该泵马达13 (或者 12)产生轴转矩，向对应的马达轴9、 11以及中间轴8、 IO传递驱动转 矩。
而且，关于各同步器22、 23、 24、 25的"右"、"左"，表示各个同 步器22、 23、 24、 25中的套筒在图1中的位置，并且，圆括号表示用 于降挡的待机状态，方形括号表示用于升挡的待机状态，而且"o"表示 将该同步器22、 23、 24、 25设定为OFF状态(中立位置)来降低拖动 力矩的状态，"參"表示将该同步器22、 23、 24、 25设定为OFF状态(中 立位置)并成为中立状态的情况。
当通过在未图示的换挡装置中选择空挡位置等来设定空挡(N)状 态之时，各泵马达12， 13被设成"OFF"状态，另外，各同步器22、 23、 24、 25的套筒被设定于中央位置。因此，任意的齿轮对17、 18、 19、 20、 21均处于未与输出轴16连结的空挡状态。即，各泵马达12、 13 被控制为泵容量(压出容积)实质上为零，其结果是，形成所谓的空转 状态，因此，即使从动力源1向各行星齿轮机构3、 4的齿圏3R、 4R 传递转矩，也不对太阳轮3S、 4S作用反力，因此不向与作为输出构件 的行星架3C、 4C连结的各中间轴8、 IO传递转矩。
如果将挡位切换为驱动位置等行驶位置，则第一同步器22的套筒向图1的左侧移动，并且第二同步器23的套筒向图1的左侧移动。从 而，起动从动齿轮21B与输出轴16连结，并将第一泵马达12和输出轴 16连结，另外，第1速驱动齿轮20A与第二中间轴10连结,并将第二行 星齿轮机构4的输出构件亦即行星架4C和输出轴16连结。即，成为设 定作为固定变速比的第l速的状态。另外，与此同时，将各泵马达12、 13的压出容积控制为比零大的容积。
因此，第二泵马达13由通过上述第二行星齿轮机构4分配的动力 源1的动力驱动而作为泵发挥功能，对马达轴11以及太阳轮4S施加与 产生油压相伴的反力转矩。在图2中将此记载为"油压产生"。因此，通 过第二行星齿轮机构4的差动作用向行星架4C传递转矩，该转矩借助 于第1速用齿轮对20被传递至输出轴16。另一方面，第二泵马达13 产生的油压从其吸入口 13S排出并向第一泵马达12的高压端口 12A供 给，因此，第一泵马达12作为马达发挥功能，进行正转。在图2中将 此记载为"油压回收"。这样，传递至第一泵马达12的动力借助于起动 用齿轮对21被传递至输出轴16。从而，在从起动到第l速为止的驱动 状态下，发生借助于第二行星齿轮机构4的所谓的机械上的动力的传递 和借助于油压的动力的传递的双方，在输出轴16中表现将这些动力合 成后的动力。另外，该过程中的变速比是比作为固定变速比的第l速大 的值，该变速比连续地或者无级地变化。
如果这样动力源1的转速和车速发生变化并形成第1速的变速比， 则，第一泵马达12被控制为OFF状态，其压出容积被"&定为零。其结 果是，闭回路被第一泵马达12关闭，因此在第二泵马达13中无法进行 压力油的吸入和排出，第二泵马达13被锁定。即，旋转被阻止。其结 果是，第二行星齿轮机构4的太阳轮4S被固定，另外，第一行星齿轮 机构3无法参与针对输出轴16的动力的传递，因此动力源1输出的动 力借助于第二行星齿轮机构4和第1速用齿轮对20被传递至输出轴16。 即，由第l速用齿轮对20的齿数比决定的固定变速比被设定。
在向作为固定变速比的第2速升挡时，使第三同步器24的套筒向 图1的左侧移动而预先将第2速驱动齿轮18A与第一中间轴8连结。此 外，在使第三同步器24的套筒与第2速驱动齿轮18A卡合时，也可以 进行如下的同步控制将上述加油泵36的油压向第一泵马达12供给而使其旋转，由此，使第三同步器24的套筒的转速和第2速驱动齿轮18A 的转速一致。
在此状态下，使R同步器25成为中立状态，并且使第一泵马达12 的压出容积向最大逐渐增大。在向第2速的升挡待机状态下，第一泵马 达12反转，如果其压出容积逐渐增大，则由于作为泵发挥功能而产生 油压(图2中记作"油压产生")，同时，在马达轴9中表现与此相伴的 反力转矩。其结果是，逐渐进行借助于第一行星齿轮机构3以及第2速 用齿轮对18的动力的传递。另外，第一泵马达12中产生的油压被提供 给第二泵马达13，其作为马达发挥功能(图2中记作"油压回收")，因 此，发生借助于第二泵马达13和第二行星齿轮机构4以及第1速用齿 轮对20的动力的传递。因此，从第l速向第2速变速的过程中的变速 比，成为第l速的变速比和第2速的变速比之间的值，并且其是连续变 化的变速比。即，成为变速比连续变化的无级变速状态。对于此，在从 上述的起动开始到达到第l速的变速比之间以及各固定变速比之间也相 同，因此，上述的动力传递装置可以作为无级变速器发挥功能。
若成为第二泵马达13的压出容积几乎为零，并且第一泵马达12的 压出容积几乎变成最大，并且其旋转停止或者接近停止的状态，则第二 泵马达13被设定为OFF状态。从而，第一泵马达12被锁定，第一行 星齿轮机构3的太阳轮3S被固定，因此输入到齿圏3R的动力，从行星 架3C经过中间轴8而被输出到第2速驱动齿轮18A。另一方面，第二 泵马达13成为OFF状态，与其配置在同轴上的R同步器25和第二同 步器23为OFF状态，其套筒处于中立位置，因此第二泵马达13、和第 二行星齿轮机构4不参与动力的传递。从而，由第2速用齿轮对18的 齿数比决定的作为固定变速比的第2速被设定。
以下，同样地，对于第3速，使第二同步器23的套筒向图1的右 侧移动，而使第3速驱动齿轮19A与第二中间轴10连结，并且，使其 他的同步器22、 24成为OFF状态。从而，借助于第3速用齿轮对19 向输出轴16传递动力，作为固定变速比的第3速被设定。另外，对于 第4速，使第三同步器24的套筒向图1的右侧移动，而使第4速驱动 齿轮17A与第一中间轴8连结，另外，使其他的同步器23、25成为OFF 状态。从而，借助于第4速用齿轮对17向输出轴16传递动力，作为固定变速比的第4速被设定。
并且，对后退级进行说明，在由未图示的换挡装置等选择了倒挡范 围的情况下，使第一同步器22的套筒向图1的左侧移动，另外，使R 同步器25的套筒向图1的右侧移动，并且，将其他的同步器23、 24设 定为OFF状态。从而，通过R同步器25将第二中间轴10和马达轴11 连结，由此，将第二行星齿轮机构4的太阳轮4S和行星架4C连结，使 第二行星齿轮机构4整体，实际上成为一体。另外，起动从动齿轮21B 与输出轴16连结。
从而，从动力源l传递至第二行星齿轮机构4的动力，保持不变被 传递至第二泵马达13来将其驱动，由第二泵马达13产生油压。此外， 第二同步器23为OFF状态，因此不会从第二行星齿轮机构4或者第二 中间轴10向输出轴16传递动力。另一方面，将第一泵马达12的压出 容积控制为比零大的容积、例如最大容积，其结果是，由于从第二泵马 达13供给的油压，第一泵马达12作为马达发挥功能，向马达轴9输出 转矩。在这种情况下，从其排出口 12D向第一泵马达12供给油压，因 此，第一泵马达12反转。而且，其转矩借助于起动用齿轮对21被传递 给输出轴16，因此成为后退状态。即，在后退级下，发生借助于油压的 动力的传递，在图2中，对于第一泵马达12,将此记作"油压回收"，对 于第二泵马达13记作"油压产生"。
图3中表示上述的变速器中的变速比和各泵马达12、 13的压出容 积的关系的一例。此处表示的例子，表示从作为固定级的第l速(1st) 到第2、 3速程度的所谓的中间级之间的压出容积和变速比的关系，是 在已使一方的压出容积发生了变化之时，将另 一方的压出容积维持在最 大的例子。即，利用第二同步器23将第l速用齿轮对20设定为能够向 输出轴16传递转矩的状态，在该状态下，使第一泵马达12的压出容积 成为零，并且使第二泵马达13的压出容积成为最大，由此，锁定第二 泵马达13来设定第1速。在该状态下通过使第三同步器24动作，使第 2速用齿轮对18成为能够传递转矩的状态。
通过这样使两个齿轮对20、 18成为能够传递转矩的状态，并逐渐 使第一泵马达12的压出容积增大，来设定第l速和第2速的中间的变 速比。而且，在双方的泵马达12、 13的压出容积成为最大后，将第一泵马达12的压出容积维持在最大，并且逐渐减少第二泵马达13的压出 容积，从而，变速比向第2速的变速比进一步变小。其结果是，如果第 二泵马达13的压出容积成为零，则第一泵马达12被锁定，成为作为固 定级的第2速。在该状态下，通过使第二同步器23的套筒向图1的右 侧移动来使第3速用齿轮对19成为能够传递转矩的状态。在进行了这 样的切换后，第二泵马达13的压出容积逐渐增大，从而变速比从第2 速朝向第3速逐渐变小。即，发生升挡。
简单地说明这样的同步器的切换之时的第一行星齿轮机构3的举 动，图4是关于第一行星齿轮机构3的共线图，表示第一泵马达12被 锁定而已将太阳轮3S固定的状态、即固定级下的状态。即，对于齿圏 3R，来自动力源1的转矩Tin向使其转速增大的方向作用于齿圏3R， 另外，对于行星架3C，基于车辆的行驶阻力的转矩Tout向使其转速降 低的方向作用于行星架3C，并且，对于太阳轮3S，使其不会反转(与
这些转矩平衡而获得规定的驱动转矩。
该状态，是通过第二泵马达13的压出容积成为零而将第一泵马达 12锁定来实现的，但是，如果第二泵马达13具有比零大的压出容积， 则产生图4中虚线表示的状态。即，如果第二泵马达13具有比零大的 压出容积，则闭回路中的压力油的流通成为可能，借助于压力油从第一 泵马达12向第二泵马达13传递动力。在第二泵马达13的马达轴11上 表现与此相伴的转矩，但是，如果第二同步器23从设定第l速的状态 向设定第3速的状态进行了切换动作，则在该过程中第二同步器23成 为空挡状态，因此，在该状态下没有作用反力。即，成为转矩中断的状 态。因此，第一泵马达12，由于反力消失而向反转方向旋转，与此相伴 发动机转速(齿圏3R的转速)急剧增大。这就是动力源1的突然卸载。
为了不产生变速时的这种状态，在本发明中进行以下的控制。图5 表示在该控制中使用的机构的一例，对各泵马达12、 13设置了用于使 其压出容积变化的致动器50。该致动器50是以直线方式进行前后移动 的直动型的装置，或者进行旋转的旋转型的装置，并且构成为利用油压 或电力进行动作。因此，该致动器50相当于本发明中的作动机构。而 且，若各泵马达12、 13是斜轴型或者斜板型的，则通过致动器50改变其倾斜角度，若是径向活塞泵型的，则通过致动器50改变转子的相对 的偏心量等，从而4吏压出容积变化。
在上述致动器50中设置有检测其动作位置并输出信号的传感器。 该传感器由行程开关51构成，该行程开关51在为了使泵马达12、 13 的压出容积成为零致动器50进行了动作的情况下，由于致动器50而进 行导通动作。该行程开关51例如与上述电子控制装置43连接，上述电 子控制装置43根据行程开关51输出的导通信号判定压出容积为零的情 况。
图6是表示使用了上述行程开关51的变速控制的一例的流程图， 此处表示的例子是切换第二泵马达13侧的第二同步器23的变速的例 子。在第二同步器23的套筒向图l的左侧移动而使第l速用齿轮对20 成为能够传递转矩的状态，并且第三同步器24向图1的左侧移动而使 第2速用齿轮对18成为能够传递转矩的状态的情况下，如果向比作为 固定级的第2速高的高车速侧的变速比进行升挡的判断成立，则向各泵 马达12、 13输出用于设定各个压出容积的指令信号(步骤Sl)。通过 使第2速用齿轮对18传递转矩，其他的齿轮对不参与转矩的传递来设 定第2速，因此向与第2速用齿轮对18连结的第一泵马达12，输出用 于使其压出容积成为最大的指令信号。与此相对，对于与应该进行切换 动作的第二同步器23连结的第二泵马达13,输出用于使其压出容积成 为零的指令信号。此外，根据这些指令信号进行动作的装置是图5所示 的致动器50。
接下来，判断是否已设定了固定级(步骤S2)。在此说明的变速的 例子中，第2速是固定级，因此，判断第一泵马达12是否已被锁定， 换言之，换挡切换待机侧的泵马达、即第二泵马达13的压出容积是否 已成为零。如上述图5所示，对各泵马达12、 13设置了用于使其压出 容积变化的致动器50，在为了使压出容积成为零致动器50进行了动作 的情况下，行程开关51输出导通信号，因此，根据已输出该导通信号 的情况可以判定固定级的成立。
因此，当在步骤S2中检测出行程开关51的关断信号的情况下，返 回步骤S1继续从前的控制。与此相对，如果在步骤S2中检测出导通信 号，则由于已设定了固定级的判定成立，因此输出换挡切换指令(步骤S3)。该换挡切换指令是如下的指令信号，即，使第二同步器23的套筒 从第l速用齿轮对20侧向第3速用齿轮对19侧移动，从而将第3速用 齿轮对19切换为能够向输出轴16传递转矩的状态的指令信号，是用于 驱动致动器的信号，该致动器是用于使套筒移动的未图示的装置。
从而，通过如图6所示那样进行控制，可以在已锁定第一泵马达12 的状态、即来自发动机l的转矩未作用于第二泵马达13的状态下，切 换第二同步器23。因此，在使第二同步器23进行切换动作的过程中， 即使其成为空挡状态，也能够防止或者回避上述所谓的转矩中断和与此 相伴的发动机l的突然卸载。另外，在输出用于使压出容积成为零或者 最低的指令信号后，不需要设定用于使压出容积成为零或者最低的充分 的待机时间，或者在经过该待机时间后进行同步器的切换动作等，+艮据 上述行程开关51的导通信号可以立刻进行同步器的切换，因此能够缩 短变速所需的时间，提高变速响应度。并且，应该增加的部件是作为接 通/关断开关的上述行程开关51的程度，所以能够廉价地实施。
此外，在切换第三同步器24的变速的情况下，也可以与上述的例 同样地执行。在这种情况下，变成锁定第二泵马达13，因此变成，利用 行程开关51检测设置于第一泵马达12的致动器50的行程位置，利用 其导通信号使第三同步器24进行切换动作。另外，固定级和所谓的中 间变速比下的动作、和转矩的传递的状态，如上所述。
可以代替上述的行程开关51而使用行程传感器52。图7中表示该 例子。该行程传感器52，是通过检测自上述致动器50的预先设定的初 期位置的行程量，或者由于致动器50而动作的部件或者部分的自预期 位置的移动量，并输出该检测信号的装置，并且与上述电子控制装置43 连接。而且，电子控制装置43基于从该行程传感器52输入的信号，判 定设置有该行程传感器52的泵马达12、 13的压出容积成为零的情况。 另外，行程传感器52构成为，由于可以检测每时每刻的移动量或者基 于此的位置，因此电子控制装置43根据该数据预测压出容积成为零或 者最低的时间。
图8中用线图表示该预测以及基于预测的换挡切换的状况。图8的 横轴表示时间，纵轴表示由于致动器50而变化的压出容积。致动器50 的动作速度、即压出容积的变化速度，只要不进行特别的控制几乎固定，因此，在降低压出容积时，如图8中实线所示的那样，压出容积直线减 少。因为可以作为压出容积的单位时间的减少量通过运算求出其减少斜 率，所以，可以在压出容积的降低控制的过程(T0时间点)中求出压 出容积成为零或者最低的时间Tf。
另一方面，对于同步器22、 ~25的动作的延迟时间Ts，可以通过 试验或仿真预先求出，并将其制成映射。因此，如果在相对早的时间点 进行上述的预测，并将从该预测时间点T0到压出容积成为零或者最低 的时间点Tf为止的时间，设成比上述延迟时间Ts长，则可以在比压出 容积成为零或者最低的时间点Tf早上述延迟时间Ts的时间点(Tf - Ts ) 输出同步器的切换指令信号，使同步器成为空挡的时间点与压出容积成 为零或者最低的时间点几乎一致。即，可以使换挡切换控制的开始提前， 因此，可以缩短改变参与转矩的传递的齿轮对的变速所需要的实际的时 间，从而提高其控制响应度。
如果以升挡为作为固定级的第2速以上的变速比的情况作为例子说 明这样的变速控制，图9中表示该控制的例子，在通过使第二同步器23 的套筒向图1的左侧移动来使第1速用齿轮对20成为能够传递转矩的 状态，并且使第三同步器24向图l的左侧移动来使笫2速用齿轮对18 成为能够传递转矩的状态的情况下，如果向比作为固定级的第2速高的 高车速侧的变速比升挡的判断成立，则，向各泵马达12、 13输出用于 设定各个压出容积的指令信号(步骤Sll)。这与上述的图6所示的控制 例的步骤Sl相同。
另一方面，如上所述，预测第二泵马达13的压出容积成为零或者 最低的时间，读入该预测时间Tf (步骤S12)。另外，参照预先准备的 映射(MAP)读入应该进行切换动作的第二同步器23的切换的动作延 迟时间(所谓的等待时间)Ts (步骤S13)。而且，基于该读入的时间决 定换挡切换指令开始时间(Tf - Ts )(步骤S14 )。
并且，读入在上述的步骤Sll中输出指令信号情况下的自控制开始 时间点开始的经过时间T (步骤S15)。比较该经过时间T和在上述的 步骤S14中决定的换挡切换指令开始时间(Tf-Ts)(步骤S16)。总之， 该步骤S16的判断步骤是，进行是否已成为应该开始换挡切换指令的时 间的判断的步骤，在是否定判断的情况下，继续从前的控制。与此相反，在是肯定判断的情况下，输出换挡切换指令信号(步骤S17)。
因此，几乎与第二泵马达13的压出容积成为零或者最低同时，第二同步器23实际上开始切换，在其成为空挡的时间点，第二泵马达13的压出容积成为零或者最低而锁定第一泵马达12,因此，不会发生发动机1的突然卸载。另外，使第二泵马达13的压出容积降低的控制和使第二同步器23进行切换动作的控制，在时间上一部分重叠，因此可以缩短变速所需要的时间。
此外，基于动作位置或动作量的压出容积的判定，不限于基于上述的致动器50的动作位置或者动作量的判定，只要动作位置或者动作量与压出容积存在一对一的关系，也可以基于致动器50以外的部件的动
作位置或动作量来判定。例如如图10所示那样，也可以构成为，在对上述致动器50供给排出油压的电磁阀53中安装行程传感器52，检测该电磁阀53的线圏的动作位置或者动作量。该电磁阀53相当于本发明的控制机构。
另外，如果致动器50是直动型的油压气缸，则在使压出容积成为最大而进行了动作的状态下，油压室的压力较低，在使压出容积成为零或者最低而进行了动作的状态下较高。即，致动器50的油压室的压力与压出容积为零或者最低、最高一对一对应。因此，如图ll所示那样，设置用于检测致动器50中的规定的油压室的压力的油压开关或者油压传感器54,将其输出信号输入上述电子控制装置43,由此可以根据其检测出的压力判定压出容积已成为零或者最低的情况，或者将成为零或者最低的情况。
并且，与压出容积已成为零或者最低的情况对应的压力，在上述的闭回路中也存在，因此可以构成为利用这个进行压出容积的判定。例如，在已将笫一泵马达12锁定在第2速的情况下，对第一泵马达12向使其反转的方向作用了转矩，因此连通其吸入口 12S和第二泵马达13的吸入口 13S的油路14的压力变高。例如，利用图1中用符号"55，，表示的油压传感器或者油压开关检测该压力，将该检测信号向电子控制装置43输入，由此，可以判定压出容积已成为零或者最低的情况(或者将要成为)。更具体来说，作为固定级的第l速和第2速之间的变速比与各泵马达12、 13的压出容积的关系，作为一例子如图12的(a)所示。即，在将一方维持在最大的压出容积的状态下，将另 一方设定在最大和最低(或者零)之间。将各压出容积进行了这样的设定的情况下的闭回路内的压力，如图12的(b)所示。即，在一方的压出容积为最大并且另一方的压出容积为零或者最低的状态下，闭回路内的压力成为最大。对于此，因为成为固定级下的压力，因此可以利用上述油压开关或者油压传感器55所检测的压力判定固定级、即压出容积已成为零或者最低的情况。
在固定级下产生的特征性的状况，不限于上述的动作位置和动作量或者压力。例如上述马达轴9、 ll的转矩，在是固定级和中间变速比时不同。即，在固定级下， 一方的泵马达12 (或者13)参与发动机1输出的转矩的传递，并且另一方的泵马达13 (或者12)不参与转矩的传递而空转。因此，在第2速和第4速下，作用于第一泵马达12和其马达轴9的转矩大，并且作用于第二泵马达13和其马达轴11的转矩几乎为零。与其相反，在第1速和第3速下，作用于第二泵马达13和其马达轴11的转矩大，并且作用于第一泵马达12和其马达轴9的转矩几乎为零。而且，可以才艮据发动机转矩和变速比求出该转矩。
因此，在本发明中，如图1所示，也可以构成为，设置检测各马达轴9、 11的转矩的转矩传感器56、 57,将该检测信号向电子控制装置43输入，对检测出的转矩和发动机转矩或利用变速比等决定的转矩进行对比，由此，判定是否已设定固定级。本发明的判定单元，包括这样根据转矩来判定固定级的单元。
另外，通过利用任意一个泵马达12、 13来固定任意一个行星齿轮机构3、 4的反力构件，并且使任意一个齿轮对18、 ~20成为能够传递转矩的状态来设定固定级，因此，输出轴16等的规定的旋转部件的转速和变速比与如下的状态对应 一方的泵马达12 (或者13)的压出容积为零或者最低，并且另一方的泵马达13 (或者12)已被锁定的状态。因此，可以检测上述的转速和变速比，并根据其是否与由变速器的构造决定的所谓的理论值一致，来判定固定级或者一方的泵马达12、 13的压出容积已成为零或者最低的情况。图13是用于说明该控制的一例的流程图，例如，在向第2速以上升挡时，对各泵马达12、 13输出用于设定各个压出容积的指令信号(步骤S21)。这与上述的图6所示的控制例的步骤S1和图l所示的控制例的步骤S11相同。接下来，检测实际变速比或者实际转速(步骤S22)。对于此，例如可以利用图1所示的输入转速传感器32和输出转速传感器33进行。
将这样检测出的实际变速比或者输出轴16等的实际转速与理论值进行比较(步骤S23)。该理论值是变速器的机构决定的值，变速比的理论值是综合了行星齿轮机构3、 4和齿轮对18、 ~20、传动单元29等的参与动力传递的机构的变速比的值，另外，关于转速的理论值是由发动机转速等的输入转速Nin和理论变速比决定的值。在由于这些实际值(检测值)和理论值不一致而在步骤S23中做出否定的判断的情况下，继续从前的控制。与此相对，在由于实际值(检测值)和理论值一致而在步骤S23中做出肯定的判断的情况下，输出换挡切换指4K步骤S24 )，然后返回。
因此，即使在构成为执行图13所示的控制的情况下，由于在压出容积成为零或者最低前同步器也不进行切换，所以，可以防止或者抑制发动机l的突然卸载和由此带来的不协调感。另外，与上述的各具体例子相同，可以迅速执行变速、提高响应度。
而且，上述图1所示的构成的变速器的变速比y通过下述的公式求出。
y=Nin/Nout= [(l + p) (qlKm + q2Kn) Kf] / ( ql + q2 )
这里，p是行星齿轮机构3、 4的齿数比(太阳轮的齿数和齿圏的齿数之比)，ql是第一泵马达12的压出容积，q2是第二泵马达13的压出容积，Km是在第一泵马达12侧参与转矩的传递的第2速用或者第4速用的齿轮18、 17的齿数比，Kn是在第二泵马达13侧参与转矩的传递的第l速用或者第3速用的齿轮20、 19的齿数比，Kf是上述传动单元29等的末级齿轮的齿数比。此外，上述的公式是各行星齿轮机构3、 4釆用相同构成的情况下的公式。因此，可以通过将任意一方的压出容积ql (或者q2)设为零，并且将另一方的压出容积q2 (或者ql)设为最大来计算出固定级下的理论上的变速比。
然而，如果对已锁定的泵马达12、 13施加负载，则油压与其相应变高，因此，发生油压的泄漏或者泄漏增大等。图14是表示发生这样的事态的情况下的共线图。在此所示的例子，表示在锁定第一泵马达12并已设定第2速的情况下，因油压的泄漏而使第一泵马达12发生了旋转的情况，实线表示无负载未发生泄漏的情况，虚线表示因负载的增大而发生了泄漏的情况。若如图14所示产生了油压的泄漏，则应该锁定的泵马达12、 13发生旋转，与此相伴，输出转速降低。由于该输出转速的降低引起的与理论值的误差、检测或者计算出的实际变速比和其理论值的误差，是以负载的增大和与此相伴的油压的泄漏为外因的误差，即使在一方的泵马达12、 13的压出容积已成为零的情况下也有可能产生。
因此，在本发明中，可以按照如下方式构成控制装置通过对如上所述那样的外因的误差进行修正，判定压出容积已成为零或者另一方的泵马达12、 13已被锁定的情况。作为该控制的一例，在图15中表示向第2速以上的变速比升挡时的例子。首先，在使笫二同步器23的套筒向图l的左侧移动而使第l速用齿轮对20为能够传递转矩的状态下，并且在使第三同步器24向图1的左侧移动而使第2速用齿轮对18为能够传递转矩的状态下，若向比作为固定级的第2速高的高车速侧的变速比升挡的判断成立，则向各泵马达12、 13输出用于设定各个压出容积的指令信号(步骤S31 )。其是与上述的步骤Sl和步骤Sll或者步骤S21相同的控制，输出指令信号，以使第一泵马达12的压出容积成为最大，并且使第二泵马达13的压出容积成为零或者最小。
另一方面，求出当前的实际的变速比y1，并且，根据油温K和输入转矩Tin以及输入转速Nin求出关于变速比的修正值步骤S32 )。可以作为输入转速传感器32所检测出的输入转速Nin，和输出转速传感器33所检测出的输出转速Nout的比来计算出当前的实际的变速比Yl。另外，可以利用设置于油盘37等的传感器(未图示)来检测油温K。并且，可以根据发动机l的节气门开度或燃料喷射量等来推定输入转矩Tin。而且，可以根据预先准备的映射求出修正值y2。
对于如上所述固定级的变速比向低速级侧偏离，油压的泄漏成为其一个主要因素，其泄漏量随着作用的转矩增大而变多。另外，压力油
随着温度变高其粘度变低而容易泄漏。并且，输入转速Nin越高，则泄漏量越多。因此，可以预先将输入转矩Tin和油温K以及输入转速Nin作为参数，来将修正值Y2作成映射。图16示意地表述该映射的一例，输入转矩Tin越大，油温K(K1、 K2、…Kn)越高，并且输入转速Nin(Nl、 N2、…Nn)越高，则变速比的偏差量、即上述修正值^越大。在上述的步骤S32中，根据在该时间点检测出的油温K来选择映射，并且使用该映射，根据输入转矩Tin以及输入转速Nin计算出修正值y2。
而且，利用修正值修正实际的变速比yl，判定该值是否在包含变速比的理论值的规定的范围内(步骤S33)。此外，变速比的修正是修正向低速侧的变速比的偏移，因此在将修正值设为正值的情况
下，通过从实际的变速比Yl中减去修正值y2来进行修正，另外，在设修正值为负值的情况下，通过对实际的变速比yl加上^"正值来进行修正。图15中记载了后者的例子。
另外，成为已被修正的变速比(Yl + y2)的判断基准的规定的范围，是通过实验或仿真等预先决定的变速比的范围，将其示意地表示于图17。在此所示的例子，是以变速比的理论值Y为中心向低速侧和高速侧移动规定值 的范围，该规定值Ay，是作为由于通常假设的油压的泄漏等外部原因而产生的变速比的偏差的最大值而设定的值，或者是考虑理论值和修正值的偏差而决定的值。另外，在滑行状态下，变速比向升挡侧偏移，因此，以理论值为中心在上升、下降的两侧设定范围。
当在步骤S33中做出肯定的判断的情况下，即使检测出或者计算出的变速比从固定级的理论值偏离，也可以将其认为是因油压的泄漏等外因引起的，可以判断为另一方的泵马达(第二泵马达13)的压出容积已成为零，因此，开始使同步器进行切换动作的同步器切换控制(步骤S34)。与此相对，当在步骤S33中做出否定的判断的情况下，由于另一方的泵马达的压出容积未成为零从而可以i人为一方的泵马达正在旋转，因此，不执行换挡切换控制而返回。
因此，只要构成为执行上述的控制，则可以立即判定已设定了固定级的情况，因此，可以缩短换挡切换时间、提高变速响应度。另外，由于可以使用转速传感器等已知的器件执行，因此，可以抑制或者回避成本的增大。并且，可以对在泵马达的压出容积成为零前、同步器成为空挡或与此相伴而发生发动机l的突然卸载的情况防患于未然，而且，即使输出用于使压出容积成为零的指令，也可以根据变速比知道压出容积未成为零的情况，因此，能够检测出用于改变压出容积的致动器和用于其控制的电磁阀等的控制器件的故障。
此外，上述变速比和输出转速(输出轴16的转速或者车轴31的转速)相互关联，因此，也可以构成为代替变速比而基于输出转速进行已设定固定级的判定。在这种情况下，只要将图15所示的变速比置换为输出转速和其理论值即可。另外，图18示意地表示了关于这种情况下使用的输出转速的修正值的映射。
并且，本发明的控制装置可以构成为，根据映射求出压力油的泄漏量，求出根据泵马达的转速修正后的变速比或者输出转速，且该泵马达的转速是基于该泄漏量而得到的，根据该修正后的变速比或者输出转速判定固定级。即，若将该应该锁定的泵马达的压出容积设为q，则压力油的泄漏量Q和基于压力油的泄漏的应该锁定的泵马达的转速Np，
成为下述的关系Np=Q/q
另一方面，应该锁定的泵马达的转速和输出转速成为图14所示的关系，因此，可以对输出转速或者基于此的变速比，利用压力油的泄漏量Q进行修正。如图19所示，可以将该泄漏量Q作成以输入转矩Tin和油温K以及输入转速Nin作为参数的映射预先准备。
因此，在本发明中，基于根据该映射计算出的泄漏量，修正检测出或者计算出的输出转速，判断该修正后的输出转速是否在包含该理论值(没有负载的情况的转速)的规定的范围内。可以与上述的关于变速比的范围相同地设定该范围，图20示意地表示了该一例。另外，通过考虑理论值和检测值等的偏差来对范围进行设定。而且，如果修正后的输出转速在该范围内，则已设定固定级或者一方的泵马达的压出容积已为零的判断成立，开始换挡切换控制。此外，即使代替输出转速而采用变速比也可以同样地进行控制。因此，即使构成为基于压力油的泄漏量修正变速比和输出转速，也与上述的各具体例同样地，不会发生发动机1的突然卸载，而且可以迅速地通过使同步器进行切换动作来进行换挡切换。
但是，即使进行上述的修正，有时也会产生与理论值之间的偏差。
在图17中用符号y，表示该偏差。这是除去压力油的泄漏等外部原因还存在的误差，所以，可以认为是由于变速器或油压控制器件的经时变化或者油的劣化等时间上的原因所致。因此，可以构成为，将该偏差y，作为学习值预先存储，在下次的修正之时将该偏差f考虑进去进行修正。进行这样的控制的功能单元相当于本发明中的学习单元和修正单元，具体来说，可以根据电子控制装置43中的程序执行。此外，该学习修正，也可以对变速比或者转速的任意一个进行。
根据这样的构成，能够通过校正经时变化引起的误差或者偏差来判定固定级，可以执行更准确的判定以及与此相伴的换挡切换控制。
此外，在上述的各具体例子中，主要以向第2速以上升挡为例进行了说明，但是，也可以同样地执行从其他的固定级的变速，因此，本发明不限于上述的各具体例子。另外，在本发明中成为对象的变速器，不限于图l所示的构成，切换机构也可以是同步器以外的摩擦式的装置，另外，固定级也可以是四级以上或者四级以下。并且，如上所述，可变容量型流压泵马达，也可以采用差动型的装置，在这种情况下，可以采用没有使用上述的行星齿轮机构3、 4的构成。而且，本发明中的动力源无需是发动机，也可以是电动马达或者是组合内燃机和电机的混合驱动装置。
在此，筒单地说明上述的具体例子和本发明的关系，上述步骤s2、s16、 s13、 s33的各功能单元相当于本发明的判定单元，步骤s3、 s17、s24、 s34的各功能单元相当于本发明的变速控制单元。另外，步骤s32、s33的各功能单元相当于本发明的修正单元。
权利要求
1.一种可变容量型泵马达式变速器的控制装置，在该可变容量型泵马达式变速器中，将第一可变容量型泵马达和第二可变容量型泵马达相互连通，以使在任意一方的压出容积为零的情况下阻止压力流体的供给排出来锁定另一方，并且，具备规定的变速比的第一传动机构，其在第一可变容量型泵马达已被锁定的情况下，将来自动力源的动力向输出部件传递；其他的变速比的第二传动机构，其在第二可变容量型泵马达已被锁定的情况下，将来自动力源的动力向上述输出部件传递；第一切换机构，其使上述第一传动机构成为动力可传递状态；第二切换机构，其使上述第二传动机构成为动力可传递状态，该控制装置其特征在于，具备判定单元，其判定任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况；变速控制单元，其在上述判定单元判定为上述任意一方的可变容量型泵马达的压出容积为零的情况下，执行使任意一个上述切换机构动作的控制，使任意一方的传动机构从动力可传递状态成为动力不能传递状态，上述可变容量型泵马达以经由该任意一方的传动机构向上述输出部件传递来自上述动力源的动力的方式进行动作，上述切换机构向上述输出部件传递来自上述动力源的动力。
2. 根据权利要求l所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，还具备为了使上述可变容量型泵马达的压出容积变化而进行动作的 作动机构，上述判定单元包含基于上述作动机构的动作量或者动作位置来判定 上述任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单 元。
3. 根据权利要求2所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，上述作动机构至少包含下述装置中任意一方用于使上述可变容量型 泵马达的压出容积变化的致动器；和向该致动器发送动作指令信号的控制 机构。
4. 根据权利要求l所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其特征在于，还具备为了使上述可变容量型泵马达的压出容积变化而利用流体压 力进行动作的流体压力致动器，上述判定单元包含基于该流体压力致动器的流体压力来判定上述任 意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
5. 根据权利要求l所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，具备使上述各可变容量型泵马W目互连通的闭回路，并且该闭回路包 含，当在从上述动力源向上述输出部件传递动力的驱动状态下上述任意一 方的可变容量型泵马达已被锁定的情况下流体压力变高的部位，上述判定单元包含基于上述部位的流体压力来判定上述任意一方的 上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
6. 根据权利要求l所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，还具备检测上述任意一方的可变容量型泵马达的输出轴转矩的转矩 检领'J机构，上述判定单元包含基于上述转矩检测机构检测出的上述输出轴转矩 比预先决定的基准值小的情况来判定上述任意一方的上述可变容量型泵 马达的压出容积已成为零的情况的单元。
7. 根据权利要求l所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，上述判定单元包含基于变速比来判定上述任意一方的上述可变容量 型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
8. 根据权利要求7所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，还具备基于上述动力源的输出转矩、向上述变速器输入的输入转矩和 对正在传递动力的任意一个的可变容量型泵马达作用的转矩中的任意之 一来修正上述变速比的修正单元，上述判定单元包含基于已由上述修正单元修正的变速比来判定上述 任意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
9. 根据权利要求8所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置，其 特征在于，还具备求出上述已被修正的变速比和上述变速器的机构决定的理论 变速比的偏差的学习单元，上述修正单元包含将由上述学习单元求出的上述偏差也考虑在内来 进行上述变速比的修正的单元。
10. 根据权利要求1所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置， 其特征在于，上述判定单元包含基于上述任意一方的可变容量型泵马达的转速或 者上述输出部件的转速来判定上述任意一方的上述可变容量型泵马达的 压出容积已成为零的情况的单元。
11. 根据权利要求10所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置， 其特征在于，还具备基于上述动力源的输出转矩、向上述变速器输入的输入转矩和 对正在传递动力的任意一个的可变容量型泵马达作用的转矩中任意一个 来修正上述转速的修正单元，上述判定单元包含基于已由上述修正单元修正的转速来判定上述任 意一方的上述可变容量型泵马达的压出容积已成为零的情况的单元。
12. 根据权利要求11所述的可变容量型泵马达式变速器的控制装置， 其特征在于，还具备求出上述已被修正的转速和上述变速器的机构决定的理论转 速的偏差的学习单元，上述修正单元包含将由上述学习单元求出的上述偏差也考虑在内来 进行上述转速的修正的单元。
全文摘要
本发明提供一种可变容量型泵马达式变速器的控制装置，对于使用了可变容量型泵马达的变速器，通过判定锁定一方的泵马达而设定的固定级，而使不发生动力源的突然卸载的变速成为可能。具备判定单元(步骤S2)，判定任意一方的泵马达的压出容积成为零的情况；变速控制单元(步骤S3)，在以下的情况下执行使任意一个同步器动作的控制，以使向输出轴传递来自动力源的动力的任意一方的传动机构从动力可传递状态成为动力不能传递状态，此情况即，由上述判定单元判定为，以借助于该任意一方的传动机构向输出轴传递来自动力源的动力的方式进行动作的任意一方的泵马达的压出容积为零的情况。
文档编号F16H61/4183GK101563555SQ20078004658
公开日2009年10月21日 申请日期2007年12月17日 优先权日2006年12月20日
发明者山本真史, 村上新, 椎名贵弘, 舟桥真 申请人:丰田自动车株式会社