本發(fā)明涉及具有無級變速機構(gòu)和前進后退切換裝置的自動變速器，詳細地說，涉及如下自動變速器，該自動變速器具有經(jīng)由前進后退切換裝置設(shè)置的第一動力傳遞路徑和經(jīng)由無級變速機構(gòu)與第一動力傳遞路徑并行設(shè)置的第二動力傳遞路徑。

背景技術(shù)：

以往，作為適用于例如車輛的自動變速器，使用了帶式無級變速機構(gòu)的自動變速器比較普及，該帶式無級變速機構(gòu)具有一對帶輪和卷繞在上述帶輪上的金屬帶(或鏈條)，通過變更帶輪的有效直徑來無級地變速。另外，除了帶式無級變速機構(gòu)以外，還具有使用環(huán)形無級變速機構(gòu)或圓錐形無級變速機構(gòu)等的自動變速器。

而且，在上述的自動變速器中，如下自動變速器被開發(fā)，該自動變速器具有經(jīng)由前進后退切換裝置將輸入軸與輸出軸連接的第一動力傳遞路徑和經(jīng)由無級變速機構(gòu)將輸入軸與輸出軸連接的第二動力傳遞路徑兩條并聯(lián)的動力傳遞路徑(參照專利文獻1)。在該自動變速器中，前進后退切換裝置具有前進用的第一離合器和后退用的制動器，在第一動力傳遞路徑中設(shè)置有爪形離合器，在第二動力傳遞路徑中設(shè)置有第二離合器。

另外，爪形離合器由同步嚙合機構(gòu)構(gòu)成，該同步嚙合機構(gòu)具有：第一旋轉(zhuǎn)軸，在第一動力傳遞路徑上相對于爪形離合器配置在前進后退切換裝置側(cè)，并與前進后退切換裝置聯(lián)動；第二旋轉(zhuǎn)軸，在第一動力傳遞路徑上相對于爪形離合器配置在輸出軸側(cè)，并與輸出軸聯(lián)動；同步器/套筒(下面，稱為套筒)，與上述的第一旋轉(zhuǎn)軸及第二旋轉(zhuǎn)軸同軸且在軸向上能夠移動地設(shè)置，并與第一旋轉(zhuǎn)軸及第二旋轉(zhuǎn)軸的各嚙合部能夠嚙合。上述的第一旋轉(zhuǎn)軸及第二旋轉(zhuǎn)軸的至少一部分由在軸向上重疊的雙重軸形成。

在該自動變速器中，在車輛向前進方向起步時或以小于規(guī)定速度的速度前進行駛時，變?yōu)榉菬o級模式，該非無級模式為將第一離合器及爪形離合器變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將第二離合器變?yōu)榉蛛x狀態(tài)且不進行無級變速而以前進低速擋行駛，從而將來自驅(qū)動源的驅(qū)動扭矩通過第一動力傳遞路徑從輸入軸向輸出軸傳遞。另外，在車輛以規(guī)定速度以上的速度前進行駛時，將第二離合器變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將第一離合器及爪形離合器變?yōu)榉蛛x狀態(tài)而變?yōu)闊o級模式，從而將來自驅(qū)動源的驅(qū)動扭矩通過第二動力傳遞路徑從輸入軸向輸出軸傳遞。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開公報WO2013/176208號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在專利文獻1記載的自動變速器中，在車輛以規(guī)定速度以上的速度前進行駛時，將第二離合器變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將第一離合器及爪形離合器變?yōu)榉蛛x狀態(tài)而變?yōu)闊o級模式，從而將來自驅(qū)動源的驅(qū)動扭矩通過第二動力傳遞路徑從輸入軸向輸出軸傳遞。因此，在與傳遞動力的第二動力傳遞路徑聯(lián)動的第二旋轉(zhuǎn)軸和與被第一離合器及爪形離合器斷開而不傳遞動力的前進后退切換裝置聯(lián)動的第一旋轉(zhuǎn)軸之間會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差，由此，特別在以高速行駛時，旋轉(zhuǎn)差(相對轉(zhuǎn)速)會變大。其中，若在第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有將上述第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)的例如滾針軸承等軸承，在旋轉(zhuǎn)差大時，則在軸承上會產(chǎn)生大的摩擦力，因此，軸承的壽命可能會變短。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種自動變速器，該自動變速器具有與前進后退切換裝置聯(lián)動的第一旋轉(zhuǎn)軸和與輸出軸聯(lián)動的第二旋轉(zhuǎn)軸，上述的第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在經(jīng)由前進后退切換裝置設(shè)置的動力傳遞路徑中，在車輛以高速前進行駛時，能夠降低第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸的相對轉(zhuǎn)速。

解決問題的手段

本發(fā)明的自動變速器(10)(例如，參照圖1)具有：

輸入軸(2)，與車輛(1)的驅(qū)動源驅(qū)動連接，

驅(qū)動軸(60)，與車輪驅(qū)動連接，

前進后退切換裝置(3)，具有前進用接合構(gòu)件(C1)和后退用用接合構(gòu)件(B1)，該前進用接合構(gòu)件(C1)在接合時形成傳遞所述車輛(1)的前進方向的旋轉(zhuǎn)的路徑，該后退用用接合構(gòu)件(B1)在接合時形成傳遞所述車輛(1)的后退方向的旋轉(zhuǎn)的路徑，

變速機構(gòu)(4)，能夠變更變速比，

第一接合構(gòu)件(58)，安裝在第一動力傳遞路徑(a1)上，該第一動力傳遞路徑(a1)將所述輸入軸(2)和所述驅(qū)動軸(60)經(jīng)由所述前進后退切換裝置(3)連接，

第二接合構(gòu)件(C2)，安裝在第二動力傳遞路徑(a2)上，該第二動力傳遞路徑(a2)將所述輸入軸(2)和所述驅(qū)動軸(60)經(jīng)由所述變速機構(gòu)(4)連接，

在所述車輛(1)以小于所述規(guī)定速度的速度前進行駛時，所述自動變速器(10)變?yōu)榈谝荒Ｊ?，該第一模?10)為將所述前進用接合構(gòu)件(C1)和所述第一接合構(gòu)件(58)變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)且利用所述第一動力傳遞路徑(a1)將所述輸入軸(2)和所述驅(qū)動軸(60)連接來傳遞旋轉(zhuǎn)的模式，在所述車輛(1)以所述規(guī)定速度以上的速度前進行駛時，所述自動變速器(10)變?yōu)榈诙Ｊ剑摰诙Ｊ綖閷⑺龅诙雍蠘?gòu)件(C2)變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)且利用所述第二動力傳遞路徑(a2)將所述輸入軸(2)和所述驅(qū)動軸(60)連接來傳遞旋轉(zhuǎn)的模式，

所述自動變速器的特征在于，

具有：

第一旋轉(zhuǎn)軸(50)，在所述第一動力傳遞路徑(a1)上相對于第一接合構(gòu)件(58)配置在所述前進后退切換裝置(3)側(cè)，并與所述前進后退切換裝置(3)聯(lián)動，

第二旋轉(zhuǎn)軸(53)，在所述第一動力傳遞路徑(a1)上相對于第一接合構(gòu)件(58)配置在所述輸入軸(2)及所述驅(qū)動軸(60)中的某一軸側(cè)，并與所述某一軸聯(lián)動，并且，該第二旋轉(zhuǎn)軸(53)與所述第一旋轉(zhuǎn)軸(50)配置為在軸向上重疊的雙重軸，

軸承(54)，安裝在所述第一旋轉(zhuǎn)軸(50)與所述第二旋轉(zhuǎn)軸(53)之間且在軸向上與所述第一旋轉(zhuǎn)軸(50)及所述第二旋轉(zhuǎn)軸(53)重疊，并且該軸承(54)將所述第一旋轉(zhuǎn)軸(50)及所述第二旋轉(zhuǎn)軸(53)支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)，

當所述車輛(1)在將所述第二接合構(gòu)件(C2)變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將所述第一接合構(gòu)件(58)變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的所述第二模式下前進行駛時，執(zhí)行將所述前進用接合構(gòu)件(C1)變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式。

此外，上述括號內(nèi)的附圖標記用于與附圖進行對照，是為了便于容易地理解，不會對權(quán)利要求書的結(jié)構(gòu)造成任何影響。

發(fā)明效果

根據(jù)本自動變速器，車輛在將第二接合構(gòu)件變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將第一接合構(gòu)件變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的第二模式下前進行駛時，執(zhí)行將前進用接合構(gòu)件變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式，因此，從輸入軸輸入的驅(qū)動扭矩在第二動力傳遞路徑中經(jīng)由第二接合構(gòu)件向驅(qū)動軸傳遞，并且旋轉(zhuǎn)地傳遞至與第二動力傳遞路徑聯(lián)動的第二旋轉(zhuǎn)軸。同時，從輸入軸輸入的驅(qū)動扭矩在第一動力傳遞路徑中經(jīng)由前進用接合構(gòu)件旋轉(zhuǎn)地傳遞至第一旋轉(zhuǎn)軸。此時，第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相同。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸向相同方向旋轉(zhuǎn)，與處于前進用接合構(gòu)件分離的分離模式的情況相比，第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸的相對轉(zhuǎn)速變小。由此，在車輛以高速前進行駛時，能夠降低第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸的相對轉(zhuǎn)速，因此，能夠降低將第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)的軸承所產(chǎn)生的摩擦力，從而能夠延遲軸承的磨損速度，能夠延長軸承的壽命。此外，接合模式的接合除了第二接合構(gòu)件不打滑地接合的完全接合狀態(tài)以外，還包括一邊產(chǎn)生打滑一邊接合的所謂半接合狀態(tài)。即，即使第二接合構(gòu)件為半接合狀態(tài)，也能夠向第一旋轉(zhuǎn)軸傳遞旋轉(zhuǎn)，因此，能夠降低第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸的相對轉(zhuǎn)速。

附圖說明

圖1是表示實施方式的自動變速器的框圖。

圖2是表示實施方式的自動變速器的動作的圖，(a)是接合表，(b)是流程圖。

具體實施方式

下面，參照圖1和圖2來說明本發(fā)明的實施方式。此外，在本說明書中，驅(qū)動連接是指相互的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以能夠傳遞驅(qū)動力的方式連接的狀態(tài)，其包括這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以一體旋轉(zhuǎn)的方式連接的狀態(tài)或這些旋轉(zhuǎn)構(gòu)件經(jīng)由離合器等以能夠傳遞驅(qū)動力的方式連接的狀態(tài)。

參照圖1來說明具有本實施方式的自動變速器10的車輛1的概略結(jié)構(gòu)。車輛1具有自動變速器10、控制裝置(ECU)11、油壓控制裝置12。

自動變速器10具有：未圖示的液力變矩器、具有輸入軸2的前進后退切換裝置3、無級變速機構(gòu)(變速機構(gòu))4、減速齒輪機構(gòu)5、具有驅(qū)動軸60的輸出齒輪部6、中間軸部7、差速器裝置8、容納上述構(gòu)件的變速箱體9。另外，在自動變速器10中形成有經(jīng)由前進后退切換裝置3將前進后退切換裝置3的輸入軸2與輸出齒輪部6的驅(qū)動軸60連接的第一動力傳遞路徑a1和經(jīng)由無級變速機構(gòu)4將輸入軸2與驅(qū)動軸60連接的第二動力傳遞路徑a2。另外，自動變速器10具有第一軸AX1至第五軸AX5的相互平行的軸。

第一軸AX1與未圖示的內(nèi)燃機(驅(qū)動源)的曲軸同軸。在該第一軸AX1上配置有與曲軸連接的自動變速器10的輸入軸、液力變矩器、前進后退切換裝置3、無級變速機構(gòu)4的輸入軸2、前進后退切換裝置3的行星齒輪DP、第一離合器(前進用接合構(gòu)件)C1、第一制動器(后退用用接合構(gòu)件)B1、無級變速機構(gòu)4的主動輪41。

在第二軸AX2上配置有減速齒輪機構(gòu)5。在第三軸AX3上配置有無級變速機構(gòu)4的從動輪42、第二離合器C2、輸出齒輪部6。在第四軸AX4上配置有中間軸部7。在第五軸AX5上配置有差速器裝置8、左右驅(qū)動軸81L、81R。

與曲軸連接的自動變速器10的輸入軸經(jīng)由液力變矩器與前進后退切換裝置3和無級變速機構(gòu)4的輸入軸2連接。前進后退切換裝置3具有行星齒輪DP、第一制動器B1、第一離合器C1。輸入軸2通過行星齒輪DP的內(nèi)周側(cè)與無級變速機構(gòu)4的主動輪41連接，并且與行星齒輪DP的行星架CR連接。行星齒輪DP由所謂的雙小齒輪式行星齒輪構(gòu)成，該雙小齒輪式行星齒輪具有太陽輪S、齒圈R、將與太陽輪S嚙合的小齒輪P1和與齒圈R嚙合的小齒輪P2支承為能夠自由旋轉(zhuǎn)的行星架CR。其中的齒圈R構(gòu)成為，通過第一制動器B1能夠使旋轉(zhuǎn)相對于變速箱體9自由卡止。另外，太陽輪S與中空軸30直接連接，行星架CR經(jīng)由第一離合器C1與中空軸30連接，中空軸30與正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31連接。此外，中空軸30也與第一離合器C1的離合器鼓32連接，上述正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31、中空軸30、離合器鼓32一體地構(gòu)成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。

第一離合器C1在接合時形成傳遞車輛1的前進方向的旋轉(zhuǎn)的路徑，第一制動器B1在接合時形成傳遞車輛1的后退方向的旋轉(zhuǎn)的路徑。

正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31與減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51嚙合。減速齒輪機構(gòu)5具有安裝在第一動力傳遞路徑a1上的同步嚙合機構(gòu)(第一接合構(gòu)件)58。減速齒輪機構(gòu)5在第二軸AX2上具有第一旋轉(zhuǎn)軸50，在該第一旋轉(zhuǎn)軸50的一側(cè)，大徑的輸入齒輪51與小徑的主動齒輪(第一齒輪)52一體固定地連接。即，第一旋轉(zhuǎn)軸50在第一動力傳遞路徑a1上相對于同步嚙合機構(gòu)58配置在前進后退切換裝置3側(cè)，并與前進后退切換裝置3聯(lián)動。

在第一旋轉(zhuǎn)軸50的另一側(cè)的外周側(cè)，由中空軸構(gòu)成的第二旋轉(zhuǎn)軸53被由例如由滾針軸承構(gòu)成的軸承54支承為能夠相對自由旋轉(zhuǎn)。即，第二旋轉(zhuǎn)軸53在第一動力傳遞路徑a1上相對于同步嚙合機構(gòu)58配置在驅(qū)動軸60側(cè)，并與驅(qū)動軸60聯(lián)動，并且與第一旋轉(zhuǎn)軸50配置為在軸向上重疊的雙重軸。與主動齒輪52直徑相同的從動齒輪(第二齒輪)55和比主動齒輪52的直徑稍大的輸出齒輪56與第二旋轉(zhuǎn)軸53一體固定地連接。

軸承54具有圓筒狀的內(nèi)圈、配置于內(nèi)圈的外周側(cè)的圓筒狀的外圈、介于上述內(nèi)圈和外圈之間的多個滾針，內(nèi)圈和外圈能夠相對地旋轉(zhuǎn)。另外，內(nèi)圈被第一旋轉(zhuǎn)軸50的外周面支承，并且外圈被第二旋轉(zhuǎn)軸53的內(nèi)周面支承。此外，通過內(nèi)圈和外圈中的至少一個兼用于第一旋轉(zhuǎn)軸50或第二旋轉(zhuǎn)軸53，能夠減少部件件數(shù)。

在主動齒輪52與從動齒輪55的外周側(cè)，在內(nèi)周面形成有齒面的套筒57在軸向上能夠移動地配置，該套筒57通過借助省略圖示的由油壓驅(qū)動的輪輻在軸向上被移動驅(qū)動，在只與主動齒輪52嚙合的位置和橫跨主動齒輪52及從動齒輪55而與雙方嚙合的位置之間滑動驅(qū)動。由此，主動齒輪52和從動齒輪55能夠自由地切換為分離狀態(tài)或驅(qū)動連接狀態(tài)。并且，輸出齒輪56與輸出齒輪部6的輸入齒輪61嚙合。在從動齒輪55的主動齒輪52側(cè)配置有未圖示的同步器。即，通過上述的同步器、套筒57、主動齒輪52、從動齒輪55構(gòu)成同步嚙合機構(gòu)58，能夠使第一旋轉(zhuǎn)軸50和第二旋轉(zhuǎn)軸53接合或分離。

無級變速機構(gòu)4能夠連續(xù)地變更變速比，在本實施方式中，應用帶式無級自動變速機構(gòu)。但并不限定于此，作為無級變速機構(gòu)4，也可以應用例如環(huán)形無級變速機構(gòu)或圓錐形無級變速機構(gòu)等。無級變速機構(gòu)4具有與輸入軸2連接的主動輪41、從動輪42、卷繞在該主動輪41和該從動輪42上的環(huán)狀帶43。主動輪41具有以在軸向上不能移動的方式固定于輸入軸2的固定輪41a和被輸入軸2支承為在軸向上能夠移動的可動輪41b，上述固定輪41a和可動輪41b具有分別相對的形成為圓錐狀的壁面，通過由上述固定輪41a與可動輪41b形成的截面V字狀的槽部夾持帶43。

同樣地，從動輪42具有以在軸向上不能移動的方式固定于中心軸44的固定輪42a和被中心軸44支承為在軸向上能夠移動的可動輪42b，上述固定輪42a和可動輪42b具有分別相對的形成為圓錐狀的壁面，通過由上述固定輪42a與可動輪42b形成的截面斷面V字狀的槽部夾持帶43。上述主動輪41的固定輪41a和從動輪42的固定輪42a相對于帶43配置在軸向上的相反一側(cè)。

另外，在主動輪41的可動輪41b的背面?zhèn)扰渲糜杏蛪核欧?5，在從動輪42的可動輪42b的背面?zhèn)扰渲糜杏蛪核欧?6。并且，上述油壓伺服器45、46構(gòu)成為，通過供給工作油壓產(chǎn)生與負載扭矩對應的帶夾緊力，并且產(chǎn)生用于變更或固定變速比的夾緊力。

從動輪42的可動輪42b的輸出軸47經(jīng)由第二離合器C2與輸出齒輪部6的驅(qū)動軸60連接。即，第二離合器C2安裝在第二動力傳遞路徑a2上。輸出齒輪部6具有驅(qū)動軸60、與該驅(qū)動軸60的一端側(cè)固定地連接的輸入齒輪61、與該驅(qū)動軸60的另一端側(cè)固定地連接的反轉(zhuǎn)齒輪62，反轉(zhuǎn)齒輪62與中間軸部7的從動齒輪71嚙合。

中間軸部7具有中間軸70、與該中間軸70固定地連接的從動齒輪71、與中間軸70固定地連接的主動齒輪72，主動齒輪72與差速器裝置8的差速器齒圈80嚙合。

差速器裝置8構(gòu)成為，一邊吸收左右驅(qū)動軸81L、81R的旋轉(zhuǎn)差，一邊將差速器齒圈80的旋轉(zhuǎn)向左右驅(qū)動軸81L、81R傳遞，左右驅(qū)動軸81L、81R分別與未圖示的左右車輪連接。此外，由于差速器齒圈80與主動齒輪72嚙合且從動齒輪71與反轉(zhuǎn)齒輪62嚙合，因此，輸出齒輪部6的驅(qū)動軸60、中間軸部7的中間軸70、差速器裝置8經(jīng)由左右驅(qū)動軸81L、81R與車輪驅(qū)動連接，并且始終與車輪聯(lián)動。

ECU11具有例如CPU、存儲處理程序的ROM、臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入輸出口、通信口，該ECU11使向油壓控制裝置12的控制信號等各種信號從輸出口輸出。用于檢測輸入軸2的輸入軸轉(zhuǎn)速Nin的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器和用于檢測驅(qū)動軸60的輸出軸轉(zhuǎn)速Nout的輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器等經(jīng)由輸入口與ECU11連接。

車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式(第二模式)下前進行駛時，ECU11執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式。另外，車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式下前進行駛時，在第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N小于第一閾值N₁的情況下，ECU11執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的分離模式(參照圖2(b)中的步驟S2～S3)。而且，車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式下前進行駛時，在第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N大于比第一閾值N₁大的第二閾值N₂大的情況下，ECU11執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式(參照圖2(b)中的步驟S5～S6)。其中，第二閾值N₂設(shè)定得比第一閾值N₁大。由此，與只利用一個閾值來判斷分離模式的執(zhí)行和接合模式的執(zhí)行的情況相比，能夠降低亂調(diào)的頻率。

油壓控制裝置12通過初級調(diào)節(jié)器閥及次級調(diào)節(jié)器閥，基于節(jié)氣門開度將油泵所產(chǎn)生的油壓調(diào)壓為主壓和次級壓。另外，油壓控制裝置12具有多個電磁閥等，其通過ECU11的指令使用油壓來進行無級變速機構(gòu)4的變速和第一離合器C1、第二離合器C2、第三離合器、第一制動器B1的接合或分離等控制。

接著，說明自動變速器10的動作。例如，在裝載有自動變速器10的車輛1向前進方向起步的情況或者以小于規(guī)定速度的速度前進行駛的情況下，變?yōu)榉菬o級模式(第一模式)(參照圖2(a))，在第一制動器B1和第二離合器C2分離的狀態(tài)下，切換為套筒57橫跨主動齒輪52及從動齒輪55而與上述主動齒輪52及從動齒輪55嚙合，從而同步嚙合機構(gòu)58接合，第一離合器C1接合。于是，由于太陽輪S和行星架CR因行星齒輪DP中第一離合器C1的接合變?yōu)橐惑w旋轉(zhuǎn)而成為直接連接狀態(tài)，因此，經(jīng)由液力變矩器或鎖止離合器輸入至輸入軸2的來自內(nèi)燃機的輸入旋轉(zhuǎn)直接向中空軸30傳遞，并作為正轉(zhuǎn)從正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31向減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51傳遞。

傳遞至減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51的輸入旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn))通過正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31與輸入齒輪51的直徑差(齒數(shù)差)被減速，并且作為逆轉(zhuǎn)從主動齒輪52經(jīng)由套筒57及從動齒輪55向輸出齒輪56傳遞，并作為正轉(zhuǎn)向輸出齒輪部6的輸入齒輪61傳遞。而且，傳遞至輸出齒輪部6的輸入齒輪61的正轉(zhuǎn)的減速旋轉(zhuǎn)一邊通過反轉(zhuǎn)齒輪62與從動齒輪71的直徑差(齒數(shù)差)被減速，一邊作為逆轉(zhuǎn)從反轉(zhuǎn)齒輪62向中間軸部7的從動齒輪71傳遞。并且，傳遞至中間軸部7的從動齒輪71的逆轉(zhuǎn)的減速旋轉(zhuǎn)進一步被減速而逆轉(zhuǎn)，并從主動齒輪72向差速器裝置8的差速器齒圈80傳遞，由此，作為前進低速擋模式的固定變速比的正轉(zhuǎn)經(jīng)由左右驅(qū)動軸81L、81R向車輪輸出。

另一方面，例如，在裝載有自動變速器10的車輛向后退方向起步的情況或以小于規(guī)定速度的速度后退行駛的情況下，變?yōu)楹笸藫跄Ｊ剑紫?，在第一離合器C1和第二離合器C2分離的狀態(tài)下，切換為套筒57橫跨主動齒輪52及從動齒輪55而與上述主動齒輪52及從動齒輪55嚙合，從而同步嚙合機構(gòu)58接合，第一制動器B1卡止。于是，經(jīng)由液力變矩器或鎖止離合器輸入至輸入軸2的來自內(nèi)燃機的輸入旋轉(zhuǎn)輸入至行星架CR，由于行星齒輪DP中第一制動器B1的接合，因此，行星架CR的輸入旋轉(zhuǎn)通過固定的齒圈R被反轉(zhuǎn)而作為逆轉(zhuǎn)從太陽輪S輸出，由此，該逆轉(zhuǎn)向中空軸30傳遞，并作為逆轉(zhuǎn)從正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31向減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51傳遞。

與齒輪起步模式相同，傳遞至減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51的逆轉(zhuǎn)通過正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31與輸入齒輪51的直徑差(齒數(shù)差)被減速，并且以正轉(zhuǎn)從主動齒輪52經(jīng)由套筒57及從動齒輪55向輸出齒輪56傳遞，并作為逆轉(zhuǎn)從輸出齒輪56向輸出齒輪部6的輸入齒輪61傳遞。而且，傳遞至輸出齒輪部6的輸入齒輪61的逆轉(zhuǎn)，一邊通過反轉(zhuǎn)齒輪62與從動齒輪71的直徑差(齒數(shù)差)被減速，一邊作為正轉(zhuǎn)從反轉(zhuǎn)齒輪62向中間軸部7的從動齒輪71傳遞。并且，傳遞至中間軸部7的從動齒輪71的正轉(zhuǎn)進一步被減速而反轉(zhuǎn)，并從主動齒輪72向差速器裝置8的差速器齒圈80傳遞，由此，作為后退模式的固定變速比的逆轉(zhuǎn)經(jīng)由左右驅(qū)動軸81L、81R向車輪輸出。

另外，例如，在前進行駛中變?yōu)橐?guī)定速度以上的情況下，變?yōu)榈谝粺o級模式(參照圖2(a))，第一離合器C1在分離模式下被分離，并且第二離合器C2接合。此時，由于套筒57與從動齒輪55的嚙合被過度地維持，因此，同步嚙合機構(gòu)58接合，但是，通過進一步加速變?yōu)榈诙o級模式(參照圖2(a))，套筒57與從動齒輪55的嚙合被解除且同步嚙合機構(gòu)58分離。由此，經(jīng)由液力變矩器或鎖止離合器輸入至輸入軸2的來自內(nèi)燃機的輸入旋轉(zhuǎn)一邊被無級變速，一邊作為無級變速旋轉(zhuǎn)從主動輪41經(jīng)由帶43向從動輪42傳遞，而且，經(jīng)由第二離合器C2從輸出齒輪部6的驅(qū)動軸60向反轉(zhuǎn)齒輪62傳遞。從反轉(zhuǎn)齒輪62向中間軸部7的從動齒輪71傳遞且被傳遞至中間軸部7的從動齒輪71的無級變速旋轉(zhuǎn)一邊通過主動齒輪72被減速，一邊向差速器裝置8的差速器齒圈80傳遞，由此，作為無級變速模式的可變變速比的正轉(zhuǎn)經(jīng)由左右驅(qū)動軸81L、81R向車輪輸出。

另外，在車輛1進一步被加速的情況下，變?yōu)榈谌裏o級模式(參照圖2

(a))，第一離合器C1接合。由此，除了上述的第二無級模式中的無級變速的動作以外，第一離合器C1以接合模式接合，由此，由于太陽輪S和行星架CR因在行星齒輪DP中第一離合器C1的接合變?yōu)橐惑w旋轉(zhuǎn)而變?yōu)橹苯舆B接狀態(tài)，因此，輸入至輸入軸2的來自內(nèi)燃機的輸入旋轉(zhuǎn)直接向中空軸30傳遞，并作為正轉(zhuǎn)從正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31向減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51傳遞。傳遞至減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51的輸入旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn))通過正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31與輸入齒輪51的直徑差(齒數(shù)差)被減速，并且使第一旋轉(zhuǎn)軸50以正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。

此時，從輸出齒輪部6的驅(qū)動軸60傳遞至輸入齒輪61的逆轉(zhuǎn)的無級變速旋轉(zhuǎn)以正轉(zhuǎn)向減速齒輪機構(gòu)5的輸出齒輪56傳遞。因此，第一旋轉(zhuǎn)軸50和第二旋轉(zhuǎn)軸53均向相同方向旋轉(zhuǎn)。由此，與在將第一離合器C1變?yōu)榉蛛x狀態(tài)下第一旋轉(zhuǎn)軸50大致不旋轉(zhuǎn)的情況相比，第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N降低，因此，能夠抑制軸承54的磨損。

其中，說明ECU11基于檢測出的輸入軸轉(zhuǎn)速Nin及輸出軸轉(zhuǎn)速Nout計算第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速(下面，簡稱為相對轉(zhuǎn)速)N的順序。

首先，在第二離合器C2接合并且同步嚙合機構(gòu)58分離的第二無級模式下，在處于第一離合器C1分離的分離模式的情況下，來自輸入軸2的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第二動力傳遞路徑a2向驅(qū)動軸60傳遞。同時，在從輸入軸2至第一旋轉(zhuǎn)軸50的第一動力傳遞路徑a1中，不傳遞旋轉(zhuǎn)。其中，將輸入軸2的輸入軸轉(zhuǎn)速設(shè)為Nin，將由輸入軸轉(zhuǎn)速Nin及輸出軸轉(zhuǎn)速Nout所運算出的無級變速機構(gòu)4的變速比設(shè)為γ，將輸出齒輪部6的輸入齒輪61與減速齒輪機構(gòu)5的輸出齒輪56的已知的齒輪比設(shè)為I₂。在該情況下，第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N通過下式進行計算。

N＝(1/γ)×I₂×Nin

另外，在第二離合器C2接合并且同步嚙合機構(gòu)58分離的第三無級模式下，在處于第一離合器C1接合的接合模式的情況下，來自輸入軸2的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由第二動力傳遞路徑a2向驅(qū)動軸60傳遞。同時，由于也與從輸入軸2至第一旋轉(zhuǎn)軸50的第一動力傳遞路徑a1連接，因此，第一旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)。此外，就此時的各軸的旋轉(zhuǎn)方向而言，由于輸入軸2為正轉(zhuǎn)方向，因此，第一旋轉(zhuǎn)軸50為逆轉(zhuǎn)方向，另外，由于輸入軸2及驅(qū)動軸60為正轉(zhuǎn)方向，因此，第二旋轉(zhuǎn)軸53為逆轉(zhuǎn)方向，由此，第一旋轉(zhuǎn)軸50及第二旋轉(zhuǎn)軸53向相同方向旋轉(zhuǎn)。其中，將前進后退切換裝置3的正轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)輸出齒輪31與減速齒輪機構(gòu)5的輸入齒輪51的已知的齒輪比設(shè)為I₁。在該情況下，第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N通過下式進行計算。

N＝((1/γ)×I₂)-(1/I₁))×Nin

接著，參照圖2(b)的流程圖說明車輛1在無級模式下行駛時的自動變速器10的動作。

ECU11判斷目前的行駛模式是否為第二無級模式或第三無級模式中的某一模式(步驟S1)。在ECU11判斷為目前的行駛模式不是第二無級模式和第三無級模式中的某一模式的情況下，結(jié)束處理。

在ECU11判斷為目前的行駛模式是第二無級模式或第三無級模式中的某一模式的情況下，ECU11判斷相對轉(zhuǎn)速N是否在第一閾值N₁以下(步驟S2)。在ECU11判斷為相對轉(zhuǎn)速N在第一閾值N₁以下的情況下，由于旋轉(zhuǎn)差小且軸承54的摩擦力小，因此，使第一離合器C1分離而變?yōu)榉蛛x模式(步驟S3)。由此，行駛模式變?yōu)榈诙o級模式(步驟S4)，結(jié)束處理。因行駛模式變?yōu)榈诙o級模式，輸入軸2的旋轉(zhuǎn)在第一動力傳遞路徑a1中被第一離合器C1切斷，從而經(jīng)由第二動力傳遞路徑a2向驅(qū)動軸60傳遞。因此，從中空軸30至第一旋轉(zhuǎn)軸50大致不旋轉(zhuǎn)，由此，與從中空軸30至第一旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)的情況相比，能夠使旋轉(zhuǎn)阻力變小，從而能夠提高燃料經(jīng)濟性。

另一方面，在步驟S2中，在ECU11判斷為相對轉(zhuǎn)速N不在第一閾值N₁以下的情況下，ECU11判斷相對轉(zhuǎn)速N是否在第二閾值N₂以上(步驟S5)。在ECU11判斷為相對轉(zhuǎn)速N不在第二閾值N₂以上的情況下，結(jié)束處理。在ECU11判斷為相對轉(zhuǎn)速N在第二閾值N₂以上的情況下，由于旋轉(zhuǎn)差大且軸承54的摩擦力大，因此，使第一離合器C1接合而變?yōu)榻雍夏Ｊ?步驟S6)。由此，行駛模式為第三無級模式(步驟S7)，結(jié)束處理。因行駛模式變?yōu)榈谌裏o級模式，輸入軸2的旋轉(zhuǎn)在第一動力傳遞路徑a1中通過第一離合器C1連接，直至第一旋轉(zhuǎn)軸50為止旋轉(zhuǎn)。因此，能夠使相對轉(zhuǎn)速N降低。

綜上所述，根據(jù)本實施方式的自動變速器10，車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式下前進行駛時，由于執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式，因此，從輸入軸2輸入的驅(qū)動扭矩在第二動力傳遞路徑a2中經(jīng)由第二離合器C2向驅(qū)動軸60傳遞，并且旋轉(zhuǎn)地傳遞至與第二動力傳遞路徑a2聯(lián)動的第二旋轉(zhuǎn)軸53。同時，從輸入軸2輸入的驅(qū)動扭矩在第一動力傳遞路徑a1中經(jīng)由第一離合器C1旋轉(zhuǎn)地傳遞至第一旋轉(zhuǎn)軸50。此時，第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的旋轉(zhuǎn)方向相同。

因此，由于第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53向相同方向旋轉(zhuǎn)，因此，與處于第一離合器C1分離的分離模式的情況相比，第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N變小。由此，在車輛1以高速前進行駛時，能夠降低相對轉(zhuǎn)速N，因此，能夠降低將第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)的軸承54所產(chǎn)生的摩擦力，從而能夠延遲軸承54的磨損速度，能夠延長壽命。

另外，在本實施方式的自動變速器10中，車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式下前進行駛時，在第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N小于第一閾值N₁的情況下，執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的分離模式(參照圖2(b)中的步驟S2～S3)。

由此，輸入軸2的旋轉(zhuǎn)在第一動力傳遞路徑a1中被第一離合器C1切斷，從而經(jīng)由第二動力傳遞路徑a2向驅(qū)動軸60傳遞，由此，從中空軸30至第一旋轉(zhuǎn)軸50大致不旋轉(zhuǎn)，因此，與從中空軸30至第一旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)的情況相比，能夠使旋轉(zhuǎn)阻力變小，從而能夠提高燃料經(jīng)濟性。

另外，在本實施方式的自動變速器10中，車輛1在將第二離合器C2變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)并且將同步嚙合機構(gòu)58變?yōu)榉蛛x狀態(tài)的無級模式下前進行駛時，在第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53的相對轉(zhuǎn)速N大于比第一閾值N₁大的第二閾值N₂的情況下，執(zhí)行將第一離合器C1變?yōu)榻雍蠣顟B(tài)的接合模式(參照圖2(b)中的步驟S5～S6)。由此，第二閾值N₂設(shè)定得比第一閾值N₁大，因此，與只利用一個閾值來判斷分離模式的執(zhí)行和接合模式的執(zhí)行的情況相比，能夠降低亂調(diào)的頻率。

另外，在本實施方式的自動變速器10中，變速機構(gòu)是能夠連續(xù)地變更變速比的無級變速機構(gòu)4，第一模式是非無級模式，第二模式是無級模式。由此，在具有無級變速機構(gòu)4的自動變速器10中，在車輛1以高速前進行駛時，能夠降低將第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)的軸承54所產(chǎn)生的摩擦力，從而能夠延遲軸承54的磨損速度，能夠延長壽命。另外，在本實施方式的自動變速器10中，第一接合構(gòu)件是能夠使與第一旋轉(zhuǎn)軸50一體旋轉(zhuǎn)的主動齒輪52和與第二旋轉(zhuǎn)軸53一體旋轉(zhuǎn)的從動齒輪55嚙合的同步嚙合機構(gòu)58。由此，在車輛1以高速前進行駛時，能夠降低相對轉(zhuǎn)速N，因此，能夠降低將第一旋轉(zhuǎn)軸50與第二旋轉(zhuǎn)軸53支承為能夠相對旋轉(zhuǎn)的軸承54所產(chǎn)生的摩擦力，從而能夠延遲軸承54的磨損速度，能夠延長壽命。

此外，在上述的本實施方式中，說明了由同步嚙合機構(gòu)58構(gòu)成第一接合構(gòu)件且由第二離合器C2構(gòu)成第二接合構(gòu)件的情況，但并不限定于此。例如，也可以由爪形離合器或制動器等構(gòu)成各接合構(gòu)件。

另外，在上述的本實施方式中，說明了設(shè)定第一閾值N₁來作為從第三無級模式切換為第二無級模式時的相對轉(zhuǎn)速N的閾值，設(shè)定比第一閾值N₁大的第二閾值N₂來作為從第二無級模式切換至第三無級模式時的相對轉(zhuǎn)速N的閾值，但并不限定于此。例如，也可以只設(shè)定一個閾值，只利用該閾值來判斷第二無級模式與第三無級模式雙方的切換。

另外，在上述的本實施方式中，說明了將同步嚙合機構(gòu)58配置在前進后退切換裝置3與驅(qū)動軸60之間的情況，但并不限定于此，也可以將同步嚙合機構(gòu)58配置在前進后退切換裝置3與輸入軸2之間。同樣地，在上述的本實施方式中，說明了將第二離合器C2配置在無級變速機構(gòu)4與驅(qū)動軸60之間，但并不限定于此，也可以將第二離合器C2配置在無級變速機構(gòu)4與輸入軸2之間。即，第二旋轉(zhuǎn)軸53在第一動力傳遞路徑a1上相對于同步嚙合機構(gòu)58配置在輸入軸2及驅(qū)動軸60中的某一軸側(cè)，并與某一側(cè)的軸聯(lián)動，并且，該第二旋轉(zhuǎn)軸53與第一旋轉(zhuǎn)軸50配置為在軸向上重疊的雙重軸。

另外，在上述的本實施方式中，說明了前進后退切換裝置3應用使用了行星齒輪DP的結(jié)構(gòu)的情況，但并不限定于此，也可以應用其他結(jié)構(gòu)。

另外，在上述的本實施方式中，說明了變速機構(gòu)應用無級變速機構(gòu)4的情況，但并不限定于此，也可以應用多級變速機構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本自動變速器涉及具有無級變速機構(gòu)與前進后退切換裝置的自動變速器，詳細地說，優(yōu)選使用如下自動變速器，該自動變速器具有經(jīng)由前進后退切換裝置設(shè)置的第一動力傳遞路徑和經(jīng)由無級變速機構(gòu)與第一動力傳遞路徑并行設(shè)置的第二動力傳遞路徑。

附圖標記的說明：

1 車輛

2 輸入軸

3 前進后退切換裝置

4 無級變速機構(gòu)(變速機構(gòu))

10 自動變速器

50 第一旋轉(zhuǎn)軸

52 主動齒輪(第一齒輪)

53 第二旋轉(zhuǎn)軸

54 軸承

55 從動齒輪(第二齒輪)

58 同步嚙合機構(gòu)(第一接合構(gòu)件)

60 驅(qū)動軸

a1 第一動力傳遞路徑

a2 第二動力傳遞路徑

B1 第一制動器(后退用用接合構(gòu)件)

C1 第一離合器(前進用接合構(gòu)件)

C2 第二離合器(第二接合構(gòu)件)