【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載される無段変速機に関し、特に、無段変速機をニュートラル状態に切り換える際に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される無段変速機にはベルト式とトロイダル式とがある。ベルト式の無段変速機は、入力軸に設けられるプライマリプーリと、出力軸に設けられるセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される駆動ベルトとを備えており、駆動ベルトの巻き付け径を変化させることによって変速比を無段階に変化させながら入力軸の回転を出力軸に伝達することができる。また、トロイダル式の無段変速機は、入力軸に設けられる入力ディスクと、出力軸に設けられる出力ディスクと、対面する入力ディスクと出力ディスクとに接触するパワーローラとを備えており、各ディスクに対するパワーローラの接触半径を変化させることによって変速を行うことができる。
【０００３】
このような無段変速機の入力軸には、入力軸の回転方向を切り換えるための前後進切換機構が設けられている。前後進切換機構は、遊星歯車列、前進クラッチおよび後退ブレーキを備えており、クラッチまたはブレーキを締結することにより、遊星歯車列の動力伝達経路を切り換えて入力軸を正転または逆転させることができる。
【０００４】
また、急制動時に駆動ベルトを保護するため、出力軸上にクラッチを設けるようにしたベルト式の無段変速機が開発されている（たとえば、特許文献１参照）。この無段変速機は、出力軸上のクラッチを解放することにより、セカンダリプーリと駆動輪とを切り離すことができるため、駆動輪がロックするような急制動時においても、セカンダリプーリのロックを回避して駆動ベルトを保護することができる。
【０００５】
運転者によりニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択されたときには、無段変速機内が中立状態つまりニュートラル状態に切り換えられ、駆動輪に対する動力伝達が停止される。無段変速機内をニュートラル状態に切り換える際には、入力軸上の前後進切換機構に設けられるクラッチおよびブレーキを共に解放する必要がある。しかしながら、前後進切換機構に組み込まれるクラッチは一般的に油圧クラッチであるため、クラッチピストンを押圧作動させるための作動油室を開放した場合であっても、車両状況によってはクラッチピストンが作動して動力が伝達されてしまうおそれがある。
【０００６】
たとえば、エンジン始動直後などの低油温時には、作動油の粘度が高いために流動性が低下しており、作動油室内に作動油が残留することになる。この状態のもとでクラッチドラムの回転が速められた場合には、遠心油圧の影響によってクラッチピストンが押圧作動することになり、油圧クラッチを介して動力が伝達されるおそれがある。
【０００７】
そこで、遠心油圧によるクラッチの締結作動を回避するため、クラッチにバランスチャンバー機構を組み込み、遠心油圧に相当する作動油圧をクラッチピストンに加えることで、クラッチピストンの作動を回避するようにした無段変速機が開発されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２２０７２０号公報（第４頁、図２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前後進切換機構内のクラッチに作用する遠心油圧の影響を回避するため、このクラッチにバランスチャンバーを組み込むようにすると、クラッチの大型化や高コスト化を招くことになる。また、バランスチャンバー内に作動油の供給を制御する必要があるため、無段変速機の制御系の複雑化を招くことにもなる。
【００１０】
また、セレクトレバーがＮレンジに操作された際に、前後進切換機構内のクラッチを解放するとともに出力軸上のクラッチを解放することによって、無段変速機内での動力伝達を回避させようとすると、クラッチを再締結する際に多大な流量の作動油が要求されるため、大型のオイルポンプが必要となり、無段変速機の大型化や高コスト化を招くことになる。
【００１１】
本発明の目的は、無段変速機の大型化や高コスト化を回避するとともに、無段変速機内を確実に中立状態に切り換えることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の無段変速機は、エンジンに入力軸を介して駆動される入力回転体の回転を変速させて出力回転体に伝達するとともに、前記出力回転体の回転を出力軸を介して駆動輪に出力する無段変速機であって、前記入力軸と前記入力回転体との間に設けられ、エンジン動力を前記入力回転体に伝達する締結状態と切断する解放状態とに切り換えられる入力側クラッチと、前記出力回転体と前記出力軸との間に設けられ、変速されたエンジン動力を前記駆動輪に伝達する締結状態と切断する解放状態とに切り換えられる出力側クラッチと、ニュートラルレンジが選択されたときには、車両状態に基づき前記入力側クラッチと前記出力側クラッチとのいずれか一方を選択して解放するクラッチ制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の無段変速機は、前記車両状態は前記入力側クラッチに供給される作動油の温度により判定されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の無段変速機は、前記車両状態は前記入力側クラッチに設けられるクラッチドラムの回転速度により判定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の無段変速機は、前記入力側クラッチは入力軸側のクラッチドラムと入力回転体側のクラッチハブとを有し、前記出力側クラッチは出力回転体側のクラッチハブと出力軸側のクラッチドラムとを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、ニュートラルレンジが選択されたときには、車両状態に基づき入力側クラッチと出力側クラッチとのいずれか一方を選択して解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができるとともに、入力側クラッチの構造を簡素化することができる。
【００１７】
つまり、車両状態から入力側クラッチが遠心油圧の影響を受けると判定された場合には、出力側クラッチを解放することによってニュートラル状態に切り換えることができるため、入力側クラッチに遠心油圧に伴う推力を相殺するためのバランスチャンバー機構などを組み込む必要がなく、入力側クラッチの小型化や低コスト化を達成することができる。これにより、無段変速機の大型化や高コスト化を回避するとともに、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【００１８】
また、入力側クラッチに供給される作動油の温度に基づいて、入力側クラッチまたは出力側クラッチを解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【００１９】
さらに、入力側クラッチに設けられるクラッチドラムの回転速度に基づいて、入力側クラッチまたは出力側クラッチを解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は車両に搭載される本発明の一実施の形態である無段変速機１０を示す概略図である。図１に示すように、この無段変速機１０はベルト式無段変速機であり、エンジン１１に駆動されるプライマリ軸１２と、これに平行となるセカンダリ軸１３とを有している。プライマリ軸１２とセカンダリ軸１３との間には変速機構が設けられており、プライマリ軸１２の回転は変速されてセカンダリ軸１３に伝達される。そして、セカンダリ軸１３の回転は減速機構１４やディファレンシャル機構１５を経た後に、出力軸としての変速機出力軸１６ａ，１６ｂを介して左右の駆動輪１７ａ，１７ｂに伝達される。
【００２２】
プライマリ軸１２には入力回転体であるプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０はプライマリ軸１２に一体となった固定プーリ２０ａと、これに対向してプライマリ軸１２にボールスプラインなどによって軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ２０ｂとを有している。また、セカンダリ軸１３には出力回転体であるセカンダリプーリ２１が設けられており、このセカンダリプーリ２１はセカンダリ軸１３に一体となった固定プーリ２１ａと、これに対向してセカンダリ軸１３に可動プーリ２０ｂと同様に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ２１ｂとを有している。これらプライマリプーリ２０およびセカンダリプーリ２１のプーリ溝幅はそれぞれに可変となっている。
【００２３】
プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２１との間には金属製の駆動ベルト２２が掛け渡されており、両方のプーリ２０，２１の溝幅を変化させて駆動ベルト２２の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸１２の回転が無段階に変速されてセカンダリ軸１３に伝達される。駆動ベルト２２のプライマリプーリ２０に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ２１に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比はＲｓ／Ｒｐとなる。
【００２４】
プライマリプーリ２０の溝幅を変化させるために、プライマリ軸１２にはプランジャ２３が固定され、可動プーリ２０ｂにはプランジャ２３の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ２４が固定されており、プランジャ２３とプライマリシリンダ２４とにより作動油室２５が形成されている。一方、セカンダリプーリ２１の溝幅を変化させるために、セカンダリ軸１３にはプランジャ２６が固定され、可動プーリ２１ｂにはプランジャ２６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ２７が固定されており、プランジャとセカンダリシリンダ２７とにより作動油室２８が形成されている。それぞれのプーリ２０，２１の溝幅は、プライマリ側の作動油室２５に導入されるプライマリ圧Ｐｐと、セカンダリ側の作動油室２８に導入されるセカンダリ圧Ｐｓとを調整することにより設定される。
【００２５】
入力側に設けられるプライマリプーリ２０にエンジン動力を入力するため、クランク軸１１ａとプライマリ軸１２との間にはトルクコンバータ３０と前後進切換機構３１とが設けられている。トルクコンバータ３０はクランク軸１１ａに連結されるポンプシェル３０ａとこれに対面するタービンランナ３０ｂとを備えており、タービンランナ３０ｂには入力軸としてのトルクコンバータ軸３２が連結されている。また、トルクコンバータ３０内にはクランク軸１１ａとトルクコンバータ軸３２とを締結するためのロックアップクラッチ３３が組み込まれており、ロックアップクラッチ３３の一方側にはアプライ室３４が形成され、他方側にはリリース室３５が形成されている。
【００２６】
リリース室３５内の油圧を制御することにより、ロックアップクラッチ３３は締結状態と解放状態とに切り換えられる。リリース室３５内の作動油を排出することによりロックアップクラッチ３３が締結状態に切り換えられると、クランク軸１１ａとトルクコンバータ軸３２とが締結されるため、定速走行時などにおけるトルクコンバータ３０の駆動損失を回避することができる。一方、リリース室３５内に作動油を供給することによりロックアップクラッチ３３が解放状態に切り換えられると、トルクコンバータ３０を介して動力が伝達されるため、発進時などにおいて十分な駆動トルクを得ることができる。
【００２７】
また、前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列３６と、遊星歯車列３６のサンギヤ３７およびピニオンギヤ３８，３９を一体に回転させる入力側クラッチとしての前進用クラッチ４０と、遊星歯車列３６のリングギヤ４１をミッションケース４２に固定する後退用ブレーキ４３とを備えている。そして、運転者によるセレクトレバーの操作に応じて、前進用クラッチ４０と後退用ブレーキ４３とを締結状態と解放状態とに切り換えることにより、前後進切換機構３１内の動力伝達経路を切り換えることができる。
【００２８】
前進用クラッチ４０はクラッチドラム４０ａとクラッチハブ４０ｂとを備えており、クラッチドラム４０ａはトルクコンバータ軸３２の端部に固定され、クラッチハブ４０ｂはプライマリ軸１２の端部に固定されている。クラッチドラム４０ａとクラッチハブ４０ｂとの間には複数枚のクラッチディスク４０ｃが装着されており、クラッチドラム４０ａ内にはクラッチディスク４０ｃを押圧するクラッチピストン４０ｄが摺動自在に設けられている。クラッチドラム４０ａとクラッチピストン４０ｄとにより区画される作動油室４０ｅに作動油を供給制御することによって、前進用クラッチ４０は締結状態と解放状態とに切り換えられる。
【００２９】
また、遊星歯車列３６はプライマリ軸１２に固定されるサンギヤ３７と、これの径方向外方に回転自在に設けられるリングギヤ４１とを備えている。サンギヤ３７とリングギヤ４１との間には相互に噛み合う一対のプラネタリピニオンギヤ３８，３９（以下、ピニオンギヤという）が複数設けられており、ピニオンギヤ３８とサンギヤ３７とが噛み合い、ピニオンギヤ３９とリングギヤ４１とが噛み合っている。サンギヤ３７とリングギヤ４１とを連結するピニオンギヤ３８，３９はキャリア４４によって回転自在に支持されており、このキャリア４４はクラッチドラム４０ａを介してトルクコンバータ軸３２に固定されている。
【００３０】
さらに、リングギヤ４１とミッションケース４２との間には複数枚のブレーキディスク４３ａが装着されており、ミッションケース４２にはブレーキドラム４３ｂが固定されている。ブレーキドラム４３ｂにはブレーキディスク４３ａを押圧するブレーキピストン４３ｃが摺動自在に収容されており、ブレーキドラム４３ｂとブレーキピストン４３ｃとにより区画される作動油室４３ｄに作動油を供給制御することによって、後退用ブレーキ４３は締結状態と解放状態とに切り換えられる。
【００３１】
前進用クラッチ４０および後退用ブレーキ４３を共に解放すると、トルクコンバータ軸３２とプライマリ軸１２とは切り離され、前後進切換機構３１はプライマリ軸１２に動力を伝達しない中立状態つまりニュートラル状態に切り換えられる。また、後退用ブレーキ４３を解放した状態のもとで前進用クラッチ４０を締結すると、トルクコンバータ軸３２の回転がそのままプライマリ軸１２に伝達され、プライマリプーリ２０はトルクコンバータ軸３２の回転方向と同じ方向に回転駆動されることになる。さらに、前進用クラッチ４０を解放した状態のもとで後退用ブレーキ４３を締結すると、リングギヤ４１が固定されるため、トルクコンバータ軸３２の回転が逆転されてプライマリ軸１２に伝達され、プライマリプーリ２０はトルクコンバータ軸３２の回転方向に対して逆向きに回転駆動されることになる。
【００３２】
このように前後進切換機構３１を介してプライマリプーリ２０に入力されるエンジン動力は、プライマリプーリ２０からセカンダリプーリ２１に変速されて伝達される。そして、セカンダリ軸１３上に設けられる出力側クラッチとしての分断クラッチ４５を介して、変速機出力軸１６ａ，１６ｂから駆動輪１７ａ，１７ｂに変速されたエンジン動力が伝達される。
【００３３】
分断クラッチ４５は、セカンダリ軸１３の端部に固定されるクラッチハブ４５ａと、減速機構１４の減速歯車を支持する支持軸に固定されるクラッチドラム４５ｂとを備えている。クラッチハブ４５ａとクラッチドラム４５ｂとの間には複数枚のクラッチディスク４５ｃが装着されており、クラッチドラム４５ｂ内にはクラッチディスク４５ｃを押圧するクラッチピストン４５ｄが摺動自在に設けられている。クラッチドラム４５ｂとクラッチピストン４５ｄとによって区画される作動油室４５ｅに作動油を供給制御することにより、分断クラッチ４５は締結状態と解放状態とに切り換えられる。分断クラッチ４５を締結することによりセカンダリプーリ２１から駆動輪１７ａ，１７ｂに動力が伝達される一方、分断クラッチ４５を解放することによりセカンダリプーリ２１と駆動輪１７ａ，１７ｂとが分断されることになる。
【００３４】
このような分断クラッチ４５を設けるようにすると、たとえば、駆動輪１７ａ，１７ｂがロックするような急制動時においても、分断クラッチ４５を解放することによってセカンダリプーリ２１を回転させ続けることができ、セカンダリプーリ２１のロックを回避して駆動ベルト２２を保護することができる。つまり、分断クラッチ４５はセカンダリ軸１３に伝達される制動トルクを制限するトルクリミッタとして機能することになる。また、停車中に分断クラッチ４５を解放するようにすると、停車時にもプーリ２０，２１の変速比を変えることができ、変速制御上の利便性を向上させることができる。
【００３５】
図２は無段変速機１０の油圧制御系および電子制御系を示す概略図である。図２に示すように、プライマリプーリ２０、セカンダリプーリ２１、前進用クラッチ４０、後退用ブレーキ４３、分断クラッチ４５などの各油圧作動部に作動油を供給するため、無段変速機１０にはエンジン１１に駆動されるオイルポンプ５０が設けられるとともに、各油圧作動部に対する制御信号を出力するクラッチ制御手段としてのＣＶＴ制御ユニット５１が設けられている。なお、電動モータを用いてオイルポンプ５０を駆動することにより作動油を吐出させても良い。
【００３６】
オイルポンプ５０の吐出口に接続されるセカンダリ圧路５２は、セカンダリプーリ２１の作動油室２８に接続されるとともにセカンダリ圧調整弁５３の調圧ポート５３ａに接続されている。このセカンダリ圧調整弁５３によって調圧されるライン圧つまりセカンダリ圧Ｐｓは、駆動ベルト２２に対してトルク伝達に必要な張力を与える圧力に調整される。
【００３７】
また、セカンダリ圧路５２はプライマリ圧調整弁５４の入力ポート５４ａに接続されており、プライマリ圧調整弁５４の出力ポート５４ｂから延びるプライマリ圧路５５はプライマリプーリ２０の作動油室２５に接続されている。プライマリ圧調整弁５４によって、セカンダリ圧Ｐｓは目標変速比や車速などに応じたプライマリ圧Ｐｐに調圧され、プライマリ圧Ｐｐによりプライマリプーリ２０の溝幅が設定される。
【００３８】
ここで、プライマリ圧Ｐｐはセカンダリ圧Ｐｓを減圧した圧力であるが、作動油室２５の受圧面積は作動油室２８に比べて大きく設定されるため、プライマリ圧Ｐｐの供給制御によってプライマリプーリ２０の溝幅を変化させるとともに、駆動ベルト２２を介してセカンダリプーリ２１の溝幅を変化させることができる。なお、セカンダリ圧調整弁５３とプライマリ圧調整弁５４はそれぞれ電磁弁であり、ＣＶＴ制御ユニット５１からそれぞれのソレノイドコイル５３ｂ，５４ｃに供給される制御信号に従ってセカンダリ圧Ｐｓとプライマリ圧Ｐｐとを調圧する。
【００３９】
さらに、圧力調節弁や切換弁などを備える油圧制御部５６がセカンダリ圧路５２に接続されており、この油圧制御部５６と前進用クラッチ４０および後退用ブレーキ４３とが作動油路５７を介して接続され、油圧制御部５６と分断クラッチ４５とが作動油路５８を介して接続されている。作動油路５７上にはＣＶＴ制御ユニット５１からの制御信号によって駆動される電磁弁５９が設けられており、この電磁弁５９を介して前進用クラッチ４０および後退用ブレーキ４３に対する作動油の供給制御が行われる。また、作動油路５８上にもＣＶＴ制御ユニット５１からの制御信号によって駆動される電磁弁６０が設けられており、この電磁弁６０を介して分断クラッチ４５に対する作動油の供給制御が行われる。
【００４０】
なお、リリース室３５の油圧を調整してロックアップクラッチ３３を締結状態、解放状態、滑り状態に制御するためロックアップクラッチ３３用に設けられる図示しない電磁弁に対しても、ＣＶＴ制御ユニット５１からの制御信号が出力されるようになっている。
【００４１】
このように、各油圧作動部を制御するＣＶＴ制御ユニット５１は、図示しないマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭは制御プログラム、変速マップ、エンジントルクマップおよび演算式などを格納しており、ＲＡＭはＣＰＵで演算処理したデータを一時的に格納するようになっている。また、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサやスイッチから車両の走行状態を示す各種検出信号が入力される。
【００４２】
ＣＶＴ制御ユニット５１のＣＰＵに各種検出信号を入力する各種センサやスイッチとしては、プライマリプーリ２０の回転数を検出するプライマリ回転数センサ６１、セカンダリプーリ２１の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ６２、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６３、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ６４、車速を検出する車速センサ６５、作動油の温度を検出する油温センサ６６、セレクトレバーの操作により選択された走行レンジを検出するインヒビタスイッチ６７などがある。
【００４３】
続いて、ＣＶＴ制御ユニット５１による走行制御について説明する。まず、停車状態より運転者によるセレクトレバーの操作によってドライブレンジ（Ｄレンジ）が選択された場合には、インヒビタスイッチ６７からの検出信号に基づいて、ＣＶＴ制御ユニット５１は電磁弁５９に制御信号を出力する。電磁弁５９の切換駆動により前進用クラッチ４０に作動油が供給されて車両の前進走行が可能となる。なお、ＣＶＴ制御ユニット５１からの制御信号により、プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１は発進時における所定の変速比を満足するように制御され、分断クラッチ４５は締結状態に保持される。
【００４４】
ＣＶＴ制御ユニット５１は、車速やスロットル開度などをパラメータに変速マップを参照して目標変速比を算出し、現在の変速比を目標変速比に収束させるようにプライマリ圧調整弁５４に制御信号を出力する。また、エンジントルクと変速比とから、駆動ベルト２２を挟み込むための目標セカンダリ圧を算出し、セカンダリ圧調整弁５３に制御信号を出力する。これにより、無段変速機１０は変速比を無段階に変化させながら、車両を発進から高速走行まで滑らかに走行させることができる。
【００４５】
また、セレクトレバーの操作によってリバースレンジ（Ｒレンジ）が選択された場合には、インヒビタスイッチ６７からの検出信号に基づいて、ＣＶＴ制御ユニット５１は電磁弁５９に制御信号を出力する。電磁弁５９の切換駆動により後退用ブレーキ４３に作動油が供給されて車両の後退走行が可能となる。
【００４６】
続いて、運転者によるセレクトレバーの操作によってニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択された場合について説明する。無段変速機１０をニュートラル状態に切り換える際には、前後進切換機構３１の前進用クラッチ４０と後退用ブレーキ４３とを解放状態に切り換えることが一般的であるが、前進用クラッチ４０はエンジン１１によってクラッチドラム４０ａが駆動される構造であるため、作動油室４０ｅを開放した場合であっても、遠心油圧の影響により所定の車両状況下においてはクラッチピストン４０ｄが作動するおそれがある。
【００４７】
そこで、本発明の無段変速機１０は、各種センサやスイッチから車両状態を判断し、前進用クラッチ４０が遠心油圧の影響を受けないと判定したときには前進用クラッチ４０を解放する一方、遠心油圧の影響を受けると判定したときには分断クラッチ４５を解放することにより、無段変速機１０内をニュートラル状態に切り換える。
【００４８】
図３は無段変速機１０をニュートラル状態に切り換える際の手順を示すフローチャートである。図３に示すように、まずステップＳ１では、セレクトレバーの操作によってＮレンジが選択されたか否かが判定される。Ｎレンジが選択された場合には、続くステップＳ２からステップＳ４において、分断クラッチ４５の解放を許可するための各種条件が判定される。
【００４９】
まず、ステップＳ２においては、作動油の温度が０℃を下回るか否かが判定される。油温が０℃を下回る場合には、作動油の粘度が高い状態となっており、作動油室４０ｅから作動油を排出することが困難であると判定される。つまり、前進用クラッチ４０を解放状態に維持することが困難であるため、前進用クラッチ４０を解放させることなく、ステップＳ３に進み、引き続き分断クラッチ４５の解放条件が判定される。
【００５０】
ステップＳ３においては、エンジン回転数が４０００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）を上回るか否かが判定される。エンジン回転数が４０００ｒｐｍを上回る場合には、クラッチドラム４０ａの回転速度が上昇しておりクラッチドラム４０ａに強い遠心力が作用していると判定される。つまり、前進用クラッチ４０を解放状態に維持することが困難であるため、前進用クラッチ４０を解放させることなく、ステップＳ４に進み、引き続き分断クラッチ４５の解放条件が判定される。
なお、ＣＶＴ制御ユニット５１は、エンジン回転数とトルクコンバータ特性からクラッチドラム４０ａの回転速度を算出する。
【００５１】
ステップＳ４においては、車速が２０ｋｍ／ｈを下回るか否かが判定される。車速が２０ｋｍ／ｈを下回る場合には、車両が停止状態もしくは停止状態に近い走行状態にあり、Ｎレンジの選択がセレクトレバーの誤操作ではないと判定されるため、ステップＳ５に進み、分断クラッチ４５が解放されて無段変速機１０がニュートラル状態に切り換えられる。このように、ステップＳ２〜Ｓ４に示す各解放条件を全て満たした場合には、ステップＳ５に進み、分断クラッチ４５が解放されることになる。
【００５２】
一方、ステップＳ２，Ｓ３に示す解放条件のいずれかを満たさなかった場合は、前進用クラッチ４０の解放状態を維持できる車両状態であると判定されるため、ステップＳ６に進み、前進用クラッチ４０が解放されて無段変速機１０がニュートラル状態に切り換えられる。また、ステップＳ４に示す解放条件を満たさなかった場合にも、ステップＳ６に進み、前進用クラッチ４０が解放されることになる。
【００５３】
これまで説明したように、油温が低くエンジン回転数が高い場合には、分断クラッチ４５を解放するようにしたので、無段変速機１０を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。つまり、油温が低い場合には前進用クラッチ４０の作動油室４０ｅ内に作動油が残留するおそれがあり、エンジン回転数が高くクラッチドラム４０ａが高速で回転する場合には残留した作動油に強い遠心力が作用するため、前進用クラッチ４０に遠心油圧が作用するおそれがある。このような状況下においては、前進用クラッチ４０を解放することなく分断クラッチ４５を解放するようにしたので、無段変速機１０を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。しかも、分断クラッチ４５はセカンダリプーリ２１側にクラッチハブ４５ａを備える構造であり、分断クラッチ４５の解放後はクラッチドラム４５ｂが積極的に回転することはないため、遠心油圧の影響を受けることなく確実に無段変速機１０のニュートラル状態を維持することができる。
【００５４】
これにより、セレクトレバーがＮレンジに操作された場合には、無段変速機１０を確実にニュートラル状態に切り換えることができるため、Ｎレンジに設定された状態のもとで駆動輪１７ａ，１７ｂに対して動力伝達が行われることはなく、車両の安全性を高めることができる。
【００５５】
また、前進用クラッチ４０が遠心油圧の影響を受ける状況下においては、分断クラッチ４５を解放するようにしたので、前進用クラッチ４０の低コスト化を達成することができる。つまり、遠心油圧によってクラッチピストン４０ｄに加えられる推力を相殺するようにしたバランスチャンバー機構や、作動油室４０ｅの作動油を排出するようにしたドリフトオンボール機構などを前進用クラッチ４０に新たに組み込む必要がないため、前進用クラッチ４０の低コスト化を達成することができる。
【００５６】
さらに、前進用クラッチ４０が遠心油圧の影響を受けない状況下においては、前進用クラッチ４０を解放するようにしたので、エンジン１１にかかる負荷を低減することができる。つまり、ニュートラル状態においてプライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１を不要に駆動することがないため、エンジン１１の燃費性能を悪化させることもない。
【００５７】
さらに、Ｎレンジが選択されたときには、車両状態に基づいて前進用クラッチ４０または分断クラッチ４５のいずれか一方を解放するようにしたので、再びＤレンジが選択されてクラッチを締結する際に要求される作動油の流量を不要に増大させることもない。これにより、オイルポンプ５０の大型化や高コスト化を回避することができる。
【００５８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、入力側クラッチとして前進用クラッチ４０を設け、出力側クラッチとして分断クラッチ４５を設けるようにしているが、入力側クラッチとしては、プライマリプーリ２０に対して動力の伝達と切断とを切り換えるクラッチであれば他のクラッチであっても良く、出力側クラッチとしては、駆動輪１７ａ，１７ｂに対して動力の伝達と切断とを切り換えるクラッチであれば他のクラッチであっても良い。
【００５９】
また、エンジン回転数に基づいてクラッチドラム４０ａの回転状況を検出するようにしているが、クラッチドラム４０ａの回転数を直接検出する回転数センサを設け、このセンサからの検出信号に基づいて、クラッチドラム４０ａの回転状況を検出するとともに遠心油圧の大きさを判定するようにしても良い。
【００６０】
さらに、図３のステップＳ２において判定基準となる油温や、ステップＳ３において判定基準となるエンジン回転数は、０℃や４０００ｒｐｍに限られることはなく、作動油の種類やトルクコンバータの構造などに応じて変更しても良い。なお、ステップＳ４において判定基準となる車速についても、２０ｋｍ／ｈに限られることはなく、変更しても良いことはいうまでもない。
【００６１】
さらに、図示する前進用クラッチ４０や分断クラッチ４５は多板クラッチであるが、これに限られることはなく、単板クラッチであっても良い。さらに、図示する分断クラッチ４５は摩擦クラッチであるが、これに限られることはなく、分断クラッチ４５として噛み合いクラッチを適用しても良い。
【００６２】
なお、無段変速機１０としてはベルト式に限られることはなくトロイダル式の無段変速機に本発明を適用するようにしても良い。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、ニュートラルレンジが選択されたときには、車両状態に基づき入力側クラッチと出力側クラッチとのいずれか一方を選択して解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができるとともに、入力側クラッチの構造を簡素化することができる。
【００６４】
つまり、車両状態から入力側クラッチが遠心油圧の影響を受けると判定された場合には、出力側クラッチを解放することによってニュートラル状態に切り換えることができるため、入力側クラッチに遠心油圧に伴う推力を相殺するためのバランスチャンバー機構などを組み込む必要がなく、入力側クラッチの小型化や低コスト化を達成することができる。これにより、無段変速機の大型化や高コスト化を回避するとともに、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【００６５】
また、入力側クラッチに供給される作動油の温度に基づいて、入力側クラッチまたは出力側クラッチを解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【００６６】
さらに、入力側クラッチに設けられるクラッチドラムの回転速度に基づいて、入力側クラッチまたは出力側クラッチを解放するようにしたので、無段変速機内を確実にニュートラル状態に切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両に搭載される本発明の一実施の形態である無段変速機を示す概略図である。
【図２】無段変速機の油圧制御系および電子制御系を示す概略図である。
【図３】無段変速機をニュートラル状態に切り換える際の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 無段変速機
１１ エンジン
１６ａ，１６ｂ 変速機出力軸（出力軸）
１７ａ，１７ｂ 駆動輪
２０ プライマリプーリ（入力回転体）
２１ セカンダリプーリ（出力回転体）
３２ トルクコンバータ軸（入力軸）
４０ 前進用クラッチ（入力側クラッチ）
４０ａ クラッチドラム
４０ｂ クラッチハブ
４５ 分断クラッチ（出力側クラッチ）
４５ａ クラッチハブ
４５ｂ クラッチドラム
５１ ＣＶＴ制御ユニット（クラッチ制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuously variable transmission mounted on a vehicle, and more particularly to a technique that is effective when applied to switching a continuously variable transmission to a neutral state.
[0002]
[Prior art]
There are a belt type and a toroidal type of continuously variable transmission mounted on a vehicle. A belt-type continuously variable transmission includes a primary pulley provided on an input shaft, a secondary pulley provided on an output shaft, and a drive belt stretched over these pulleys, and changes the winding diameter of the drive belt. As a result, the rotation of the input shaft can be transmitted to the output shaft while changing the gear ratio steplessly. The toroidal continuously variable transmission includes an input disk provided on the input shaft, an output disk provided on the output shaft, and a power roller that contacts the input disk and the output disk facing each other. The speed can be changed by changing the contact radius of the power roller.
[0003]
The input shaft of such a continuously variable transmission is provided with a forward / reverse switching mechanism for switching the rotation direction of the input shaft. The forward / reverse switching mechanism includes a planetary gear train, a forward clutch, and a reverse brake. By engaging the clutch or brake, the power transmission path of the planetary gear train can be switched to rotate the input shaft forward or backward. .
[0004]
In addition, a belt-type continuously variable transmission has been developed in which a clutch is provided on the output shaft in order to protect the drive belt during sudden braking (see, for example, Patent Document 1). This continuously variable transmission can release the clutch on the output shaft to separate the secondary pulley from the drive wheels, thus avoiding the secondary pulley from being locked even during sudden braking when the drive wheels are locked. Thus, the drive belt can be protected.
[0005]
When the neutral range (N range) is selected by the driver, the continuously variable transmission is switched to a neutral state, that is, a neutral state, and power transmission to the drive wheels is stopped. When the inside of the continuously variable transmission is switched to the neutral state, it is necessary to release both the clutch and brake provided in the forward / reverse switching mechanism on the input shaft. However, since the clutch incorporated in the forward / reverse switching mechanism is generally a hydraulic clutch, even when the hydraulic oil chamber for pressing the clutch piston is opened, the clutch piston operates depending on the vehicle situation. There is a risk that power will be transmitted.
[0006]
For example, when the oil temperature is low, such as immediately after starting the engine, the fluidity is low because the viscosity of the hydraulic oil is high, and the hydraulic oil remains in the hydraulic oil chamber. When the rotation of the clutch drum is accelerated under this state, the clutch piston is pressed by the influence of the centrifugal hydraulic pressure, and there is a possibility that power is transmitted via the hydraulic clutch.
[0007]
Therefore, in order to avoid the clutch fastening operation due to the centrifugal hydraulic pressure, a continuously variable transmission that incorporates a balance chamber mechanism in the clutch and applies the hydraulic pressure equivalent to the centrifugal hydraulic pressure to the clutch piston to avoid the operation of the clutch piston. A machine has been developed.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-220720 A (page 4, FIG. 2)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to avoid the influence of the centrifugal hydraulic pressure acting on the clutch in the forward / reverse switching mechanism, if a balance chamber is incorporated in this clutch, the clutch will be increased in size and cost. Further, since it is necessary to control the supply of hydraulic oil into the balance chamber, the control system of the continuously variable transmission is complicated.
[0010]
Further, when the select lever is operated to the N range, the clutch in the forward / reverse switching mechanism is released and the clutch on the output shaft is released so as to avoid power transmission in the continuously variable transmission. Since a large amount of hydraulic fluid is required when the clutch is re-engaged, a large oil pump is required, leading to an increase in the size and cost of the continuously variable transmission.
[0011]
An object of the present invention is to avoid an increase in size and cost of a continuously variable transmission, and to reliably switch the continuously variable transmission to a neutral state.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The continuously variable transmission according to the present invention shifts the rotation of the input rotating body driven by the engine via the input shaft and transmits it to the output rotating body, and also rotates the rotation of the output rotating body via the output shaft. An input side clutch that is provided between the input shaft and the input rotator and is switched between an engaged state for transmitting engine power to the input rotator and a released state for disconnection. And an output-side clutch that is provided between the output rotating body and the output shaft and is switched between an engaged state for transmitting the shifted engine power to the drive wheels and a released state for disconnection, and a neutral range is selected. And a clutch control means for selecting and releasing one of the input side clutch and the output side clutch based on the vehicle state.
[0013]
The continuously variable transmission according to the present invention is characterized in that the vehicle state is determined by a temperature of hydraulic oil supplied to the input side clutch.
[0014]
The continuously variable transmission according to the present invention is characterized in that the vehicle state is determined by a rotational speed of a clutch drum provided in the input side clutch.
[0015]
In the continuously variable transmission according to the present invention, the input side clutch includes an input shaft side clutch drum and an input rotor side clutch hub, and the output side clutch includes an output rotor side clutch hub and an output shaft side clutch drum. It is characterized by having.
[0016]
According to the present invention, when the neutral range is selected, either the input side clutch or the output side clutch is selected and released based on the vehicle state, so that the inside of the continuously variable transmission is reliably in the neutral state. And the structure of the input side clutch can be simplified.
[0017]
That is, when it is determined from the vehicle state that the input side clutch is affected by the centrifugal hydraulic pressure, it is possible to switch to the neutral state by releasing the output side clutch. It is not necessary to incorporate a balance chamber mechanism or the like for canceling out, and the input side clutch can be reduced in size and cost. As a result, it is possible to avoid an increase in the size and cost of the continuously variable transmission, and to reliably switch the inside of the continuously variable transmission to the neutral state.
[0018]
Further, since the input side clutch or the output side clutch is released based on the temperature of the hydraulic oil supplied to the input side clutch, the inside of the continuously variable transmission can be reliably switched to the neutral state.
[0019]
Furthermore, since the input side clutch or the output side clutch is released based on the rotational speed of the clutch drum provided in the input side clutch, the inside of the continuously variable transmission can be switched to the neutral state without fail.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic view showing a continuously variable transmission 10 according to an embodiment of the present invention mounted on a vehicle. As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission 10 is a belt-type continuously variable transmission, and includes a primary shaft 12 driven by an engine 11 and a secondary shaft 13 parallel to the primary shaft 12. A transmission mechanism is provided between the primary shaft 12 and the secondary shaft 13, and the rotation of the primary shaft 12 is shifted and transmitted to the secondary shaft 13. The rotation of the secondary shaft 13 is transmitted to the left and right drive wheels 17a and 17b via the transmission output shafts 16a and 16b as output shafts after passing through the speed reduction mechanism 14 and the differential mechanism 15.
[0022]
The primary shaft 12 is provided with a primary pulley 20 which is an input rotating body. The primary pulley 20 is fixed to the primary shaft 12 by a fixed pulley 20a and opposed to the primary shaft 12 by a ball spline or the like. And a movable pulley 20b that is slidably mounted in the axial direction. The secondary shaft 13 is provided with a secondary pulley 21 that is an output rotating body. The secondary pulley 21 is fixed to the secondary shaft 13 and is fixed to the secondary shaft 13. Similar to 20b, it has a movable pulley 21b that is slidably mounted in the axial direction. The pulley groove widths of the primary pulley 20 and the secondary pulley 21 are variable.
[0023]
A metal driving belt 22 is stretched between the primary pulley 20 and the secondary pulley 21, and the groove width of both pulleys 20, 21 is changed to change the ratio of the winding diameter of the driving belt 22. Thus, the rotation of the primary shaft 12 is steplessly changed and transmitted to the secondary shaft 13. If the winding diameter of the drive belt 22 around the primary pulley 20 is Rp and the winding diameter around the secondary pulley 21 is Rs, the transmission ratio is Rs / Rp.
[0024]
In order to change the groove width of the primary pulley 20, a plunger 23 is fixed to the primary shaft 12, and a primary cylinder 24 slidably contacting the outer peripheral surface of the plunger 23 is fixed to the movable pulley 20b. A hydraulic oil chamber 25 is formed by the primary cylinder 24 and the primary cylinder 24. On the other hand, in order to change the groove width of the secondary pulley 21, a plunger 26 is fixed to the secondary shaft 13, and a secondary cylinder 27 slidably contacting the outer peripheral surface of the plunger 26 is fixed to the movable pulley 21b. The hydraulic oil chamber 28 is formed by the plunger and the secondary cylinder 27. The groove widths of the pulleys 20 and 21 are set by adjusting the primary pressure Pp introduced into the primary hydraulic fluid chamber 25 and the secondary pressure Ps introduced into the secondary hydraulic fluid chamber 28. .
[0025]
In order to input engine power to the primary pulley 20 provided on the input side, a torque converter 30 and a forward / reverse switching mechanism 31 are provided between the crankshaft 11 a and the primary shaft 12. The torque converter 30 includes a pump shell 30a connected to the crankshaft 11a and a turbine runner 30b facing the pump shell 30a. A torque converter shaft 32 as an input shaft is connected to the turbine runner 30b. A lockup clutch 33 for fastening the crankshaft 11a and the torque converter shaft 32 is incorporated in the torque converter 30. An apply chamber 34 is formed on one side of the lockup clutch 33, and the other side is formed. Is formed with a release chamber 35.
[0026]
By controlling the hydraulic pressure in the release chamber 35, the lockup clutch 33 is switched between the engaged state and the released state. When the lockup clutch 33 is switched to the engaged state by discharging the hydraulic oil in the release chamber 35, the crankshaft 11a and the torque converter shaft 32 are engaged, so that the torque converter 30 is driven during constant speed traveling or the like. Loss can be avoided. On the other hand, when the lockup clutch 33 is switched to the released state by supplying hydraulic oil into the release chamber 35, power is transmitted through the torque converter 30, so that sufficient driving torque is obtained at the time of starting. Can do.
[0027]
The forward / reverse switching mechanism 31 includes a double-pinion planetary gear train 36, a forward clutch 40 as an input-side clutch that rotates the sun gear 37 and the pinion gears 38, 39 of the planetary gear train 36, and a planetary gear train. A reverse brake 43 for fixing 36 ring gears 41 to the transmission case 42 is provided. The power transmission path in the forward / reverse switching mechanism 31 can be switched by switching the forward clutch 40 and the reverse brake 43 between the engaged state and the released state according to the operation of the select lever by the driver. .
[0028]
The forward clutch 40 includes a clutch drum 40a and a clutch hub 40b. The clutch drum 40a is fixed to the end of the torque converter shaft 32, and the clutch hub 40b is fixed to the end of the primary shaft 12. A plurality of clutch disks 40c are mounted between the clutch drum 40a and the clutch hub 40b, and a clutch piston 40d that presses the clutch disk 40c is slidably provided in the clutch drum 40a. By controlling the supply of hydraulic oil to the hydraulic oil chamber 40e defined by the clutch drum 40a and the clutch piston 40d, the forward clutch 40 is switched between the engaged state and the released state.
[0029]
The planetary gear train 36 includes a sun gear 37 that is fixed to the primary shaft 12 and a ring gear 41 that is rotatably provided radially outward. A plurality of planetary pinion gears 38 and 39 (hereinafter referred to as pinion gears) that mesh with each other are provided between the sun gear 37 and the ring gear 41. The pinion gear 38 and the sun gear 37 are engaged with each other, and the pinion gear 39 and the ring gear 41 are engaged with each other. ing. Pinion gears 38 and 39 for connecting the sun gear 37 and the ring gear 41 are rotatably supported by a carrier 44, and the carrier 44 is fixed to the torque converter shaft 32 through a clutch drum 40a.
[0030]
Further, a plurality of brake discs 43 a are mounted between the ring gear 41 and the transmission case 42, and a brake drum 43 b is fixed to the transmission case 42. A brake piston 43c that presses the brake disc 43a is slidably accommodated in the brake drum 43b, and supply of hydraulic oil to the hydraulic oil chamber 43d defined by the brake drum 43b and the brake piston 43c is controlled. The reverse brake 43 is switched between the engaged state and the released state.
[0031]
When both the forward clutch 40 and the reverse brake 43 are released, the torque converter shaft 32 and the primary shaft 12 are disconnected, and the forward / reverse switching mechanism 31 is switched to a neutral state in which power is not transmitted to the primary shaft 12, that is, a neutral state. When the forward clutch 40 is engaged with the reverse brake 43 released, the rotation of the torque converter shaft 32 is transmitted to the primary shaft 12 as it is, and the primary pulley 20 is the same as the rotation direction of the torque converter shaft 32. It will be rotationally driven in the direction. Further, when the reverse brake 43 is engaged with the forward clutch 40 released, the ring gear 41 is fixed, so that the rotation of the torque converter shaft 32 is reversed and transmitted to the primary shaft 12, and the primary pulley 20. Is rotated in the opposite direction to the rotational direction of the torque converter shaft 32.
[0032]
Thus, the engine power input to the primary pulley 20 through the forward / reverse switching mechanism 31 is shifted from the primary pulley 20 to the secondary pulley 21 and transmitted. Then, the engine power shifted from the transmission output shafts 16a and 16b to the drive wheels 17a and 17b is transmitted via a dividing clutch 45 as an output side clutch provided on the secondary shaft 13.
[0033]
The dividing clutch 45 includes a clutch hub 45 a that is fixed to the end of the secondary shaft 13, and a clutch drum 45 b that is fixed to a support shaft that supports the reduction gear of the reduction mechanism 14. A plurality of clutch disks 45c are mounted between the clutch hub 45a and the clutch drum 45b, and a clutch piston 45d that presses the clutch disk 45c is slidably provided in the clutch drum 45b. By controlling the supply of hydraulic oil to the hydraulic oil chamber 45e defined by the clutch drum 45b and the clutch piston 45d, the dividing clutch 45 is switched between the engaged state and the released state. When the dividing clutch 45 is engaged, power is transmitted from the secondary pulley 21 to the drive wheels 17a and 17b, while when the dividing clutch 45 is released, the secondary pulley 21 and the drive wheels 17a and 17b are separated. .
[0034]
If such a dividing clutch 45 is provided, for example, even during sudden braking in which the drive wheels 17a and 17b are locked, the secondary pulley 21 can be kept rotating by releasing the dividing clutch 45. The drive belt 22 can be protected by avoiding the lock of the pulley 21. That is, the dividing clutch 45 functions as a torque limiter that limits the braking torque transmitted to the secondary shaft 13. Further, if the separation clutch 45 is released while the vehicle is stopped, the gear ratio of the pulleys 20 and 21 can be changed even when the vehicle is stopped, and the convenience in shifting control can be improved.
[0035]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a hydraulic control system and an electronic control system of the continuously variable transmission 10. As shown in FIG. 2, the continuously variable transmission 10 includes an engine for supplying hydraulic oil to each hydraulic operating portion such as the primary pulley 20, the secondary pulley 21, the forward clutch 40, the reverse brake 43, and the dividing clutch 45. 11 is provided, and a CVT control unit 51 is provided as clutch control means for outputting a control signal for each hydraulic operation unit. The hydraulic oil may be discharged by driving the oil pump 50 using an electric motor.
[0036]
The secondary pressure path 52 connected to the discharge port of the oil pump 50 is connected to the hydraulic oil chamber 28 of the secondary pulley 21 and to the pressure adjusting port 53 a of the secondary pressure adjusting valve 53. The line pressure, that is, the secondary pressure Ps adjusted by the secondary pressure adjusting valve 53 is adjusted to a pressure that gives a tension necessary for torque transmission to the drive belt 22.
[0037]
The secondary pressure path 52 is connected to the input port 54 a of the primary pressure adjustment valve 54, and the primary pressure path 55 extending from the output port 54 b of the primary pressure adjustment valve 54 is connected to the hydraulic oil chamber 25 of the primary pulley 20. Yes. The secondary pressure Ps is adjusted to the primary pressure Pp according to the target gear ratio, the vehicle speed, and the like by the primary pressure adjusting valve 54, and the groove width of the primary pulley 20 is set by the primary pressure Pp.
[0038]
Here, the primary pressure Pp is a pressure obtained by reducing the secondary pressure Ps. However, since the pressure receiving area of the hydraulic oil chamber 25 is set larger than that of the hydraulic oil chamber 28, the primary pressure Pp is controlled by the supply control of the primary pressure Pp. While changing the groove width, the groove width of the secondary pulley 21 can be changed via the drive belt 22. The secondary pressure adjusting valve 53 and the primary pressure adjusting valve 54 are electromagnetic valves, respectively, and adjust the secondary pressure Ps and the primary pressure Pp according to control signals supplied from the CVT control unit 51 to the solenoid coils 53b and 54c. .
[0039]
Further, a hydraulic control unit 56 including a pressure control valve, a switching valve, and the like is connected to the secondary pressure path 52, and the hydraulic control unit 56, the forward clutch 40 and the reverse brake 43 are connected via the hydraulic oil path 57. The hydraulic control unit 56 and the dividing clutch 45 are connected via a hydraulic oil path 58. An electromagnetic valve 59 driven by a control signal from the CVT control unit 51 is provided on the hydraulic oil passage 57, and hydraulic oil supply control to the forward clutch 40 and the reverse brake 43 is provided via the electromagnetic valve 59. Is done. An electromagnetic valve 60 driven by a control signal from the CVT control unit 51 is also provided on the hydraulic oil path 58, and hydraulic oil supply control to the dividing clutch 45 is performed via the electromagnetic valve 60.
[0040]
It should be noted that the CVT control unit 51 also applies to a solenoid valve (not shown) provided for the lockup clutch 33 in order to control the lockup clutch 33 in the engaged state, released state, and slip state by adjusting the hydraulic pressure in the release chamber 35. The control signal is output.
[0041]
As described above, the CVT control unit 51 that controls each hydraulic operation unit includes a microprocessor (CPU) (not shown), and a ROM, a RAM, and an I / O port are connected to the CPU via a bus line. . The ROM stores a control program, a shift map, an engine torque map, an arithmetic expression, and the like, and the RAM temporarily stores data calculated by the CPU. In addition, various detection signals indicating the running state of the vehicle are input to the CPU via the I / O port from various sensors and switches.
[0042]
As various sensors and switches for inputting various detection signals to the CPU of the CVT control unit 51, a primary rotational speed sensor 61 for detecting the rotational speed of the primary pulley 20, a secondary rotational speed sensor 62 for detecting the rotational speed of the secondary pulley 21, Operation of an engine speed sensor 63 that detects the engine speed, a throttle opening sensor 64 that detects the opening of the throttle valve, a vehicle speed sensor 65 that detects the vehicle speed, an oil temperature sensor 66 that detects the temperature of the hydraulic oil, and an operation of the select lever There is an inhibitor switch 67 for detecting the travel range selected by.
[0043]
Next, traveling control by the CVT control unit 51 will be described. First, when the drive range (D range) is selected by the driver operating the select lever from the stop state, the CVT control unit 51 sends a control signal to the electromagnetic valve 59 based on the detection signal from the inhibitor switch 67. Output. The hydraulic oil is supplied to the forward clutch 40 by the switching drive of the electromagnetic valve 59 so that the vehicle can travel forward. The primary pulley 20 and the secondary pulley 21 are controlled by a control signal from the CVT control unit 51 so as to satisfy a predetermined gear ratio at the time of start, and the dividing clutch 45 is held in the engaged state.
[0044]
The CVT control unit 51 calculates a target gear ratio by referring to the speed map using parameters such as the vehicle speed and the throttle opening, and sends a control signal to the primary pressure adjustment valve 54 so as to converge the current speed ratio to the target speed ratio. Output. Further, a target secondary pressure for sandwiching the drive belt 22 is calculated from the engine torque and the gear ratio, and a control signal is output to the secondary pressure adjustment valve 53. As a result, the continuously variable transmission 10 can smoothly travel the vehicle from start to high speed while changing the gear ratio steplessly.
[0045]
When the reverse range (R range) is selected by operating the select lever, the CVT control unit 51 outputs a control signal to the electromagnetic valve 59 based on the detection signal from the inhibitor switch 67. The hydraulic oil is supplied to the reverse brake 43 by the switching drive of the electromagnetic valve 59 so that the vehicle can travel backward.
[0046]
Subsequently, a case where the neutral range (N range) is selected by the operation of the select lever by the driver will be described. When the continuously variable transmission 10 is switched to the neutral state, the forward clutch 40 and the reverse brake 43 of the forward / reverse switching mechanism 31 are generally switched to the released state. Therefore, even if the hydraulic oil chamber 40e is opened, the clutch piston 40d may be operated under a predetermined vehicle condition even when the hydraulic oil chamber 40e is opened.
[0047]
Therefore, the continuously variable transmission 10 according to the present invention determines the vehicle state from various sensors and switches, and releases the forward clutch 40 when it is determined that the forward clutch 40 is not affected by the centrifugal hydraulic pressure. When it is determined that it is affected by the above, the inside of the continuously variable transmission 10 is switched to the neutral state by releasing the dividing clutch 45.
[0048]
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure when the continuously variable transmission 10 is switched to the neutral state. As shown in FIG. 3, first, in step S1, it is determined whether or not the N range is selected by operating the select lever. When the N range is selected, various conditions for permitting the release of the dividing clutch 45 are determined in subsequent steps S2 to S4.
[0049]
First, in step S2, it is determined whether or not the temperature of the hydraulic oil is below 0 ° C. When the oil temperature is below 0 ° C., the viscosity of the hydraulic oil is high, and it is determined that it is difficult to discharge the hydraulic oil from the hydraulic oil chamber 40e. That is, since it is difficult to maintain the forward clutch 40 in the released state, the process proceeds to step S3 without releasing the forward clutch 40, and the release condition of the dividing clutch 45 is continuously determined.
[0050]
In step S3, it is determined whether or not the engine speed exceeds 4000 rpm (revolutions per minute). When the engine speed exceeds 4000 rpm, it is determined that the rotational speed of the clutch drum 40a has increased and a strong centrifugal force is acting on the clutch drum 40a. That is, since it is difficult to maintain the forward clutch 40 in the released state, the process proceeds to step S4 without releasing the forward clutch 40, and the release condition of the dividing clutch 45 is continuously determined.
The CVT control unit 51 calculates the rotational speed of the clutch drum 40a from the engine speed and torque converter characteristics.
[0051]
In step S4, it is determined whether or not the vehicle speed is below 20 km / h. When the vehicle speed is less than 20 km / h, the vehicle is in a stopped state or a running state close to the stopped state, and it is determined that the selection of the N range is not an erroneous operation of the select lever. Is released and the continuously variable transmission 10 is switched to the neutral state. As described above, when all the release conditions shown in steps S2 to S4 are satisfied, the process proceeds to step S5, and the dividing clutch 45 is released.
[0052]
On the other hand, if either of the release conditions shown in steps S2 and S3 is not satisfied, it is determined that the vehicle is in a vehicle state in which the released state of the forward clutch 40 can be maintained. It is released and the continuously variable transmission 10 is switched to the neutral state. Further, even when the release condition shown in step S4 is not satisfied, the process proceeds to step S6, and the forward clutch 40 is released.
[0053]
As described so far, when the oil temperature is low and the engine speed is high, the dividing clutch 45 is released, so that the continuously variable transmission 10 can be reliably switched to the neutral state. That is, when the oil temperature is low, there is a possibility that the hydraulic oil may remain in the hydraulic oil chamber 40e of the forward clutch 40. When the engine speed is high and the clutch drum 40a rotates at a high speed, the residual hydraulic oil Since strong centrifugal force acts, there is a possibility that centrifugal hydraulic pressure acts on the forward clutch 40. In such a situation, since the dividing clutch 45 is released without releasing the forward clutch 40, the continuously variable transmission 10 can be switched to the neutral state with certainty. In addition, the dividing clutch 45 has a structure including a clutch hub 45a on the secondary pulley 21 side, and the clutch drum 45b does not rotate positively after the dividing clutch 45 is released, so that it is surely not affected by the centrifugal hydraulic pressure. In addition, the neutral state of the continuously variable transmission 10 can be maintained.
[0054]
Thereby, when the select lever is operated to the N range, the continuously variable transmission 10 can be surely switched to the neutral state, so that the drive wheels 17a and 17b can be applied to the drive wheels 17a and 17b under the state set to the N range. On the other hand, power transmission is not performed, and the safety of the vehicle can be improved.
[0055]
In addition, in a situation where the forward clutch 40 is affected by the centrifugal hydraulic pressure, the dividing clutch 45 is released, so that the cost of the forward clutch 40 can be reduced. That is, a balance chamber mechanism that cancels out the thrust applied to the clutch piston 40d by centrifugal hydraulic pressure, a drift-on-ball mechanism that discharges the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 40e, and the like are newly incorporated in the forward clutch 40. Since it is not necessary, the cost of the forward clutch 40 can be reduced.
[0056]
Furthermore, since the forward clutch 40 is released under a situation where the forward clutch 40 is not affected by the centrifugal hydraulic pressure, the load on the engine 11 can be reduced. That is, since the primary pulley 20 and the secondary pulley 21 are not driven unnecessarily in the neutral state, the fuel efficiency performance of the engine 11 is not deteriorated.
[0057]
Further, when the N range is selected, since either the forward clutch 40 or the dividing clutch 45 is released based on the vehicle state, it is required when the D range is selected again and the clutch is engaged. It does not unnecessarily increase the flow rate of hydraulic oil. Thereby, the enlargement and cost increase of the oil pump 50 can be avoided.
[0058]
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the forward clutch 40 is provided as the input side clutch and the dividing clutch 45 is provided as the output side clutch. The input side clutch is a clutch that switches between transmission and disconnection of power to the primary pulley 20. Any other clutch may be used, and the output side clutch may be another clutch as long as it is a clutch that switches between transmission and disconnection of power to the drive wheels 17a and 17b.
[0059]
Further, the rotational state of the clutch drum 40a is detected based on the engine rotational speed, but a rotational speed sensor for directly detecting the rotational speed of the clutch drum 40a is provided, and the clutch is detected based on the detection signal from this sensor. You may make it determine the magnitude | size of centrifugal hydraulic pressure while detecting the rotation condition of the drum 40a.
[0060]
Furthermore, the oil temperature that is the criterion in step S2 of FIG. 3 and the engine speed that is the criterion in step S3 are not limited to 0 ° C. or 4000 rpm. It may be changed accordingly. Needless to say, the vehicle speed that is the determination criterion in step S4 is not limited to 20 km / h and may be changed.
[0061]
Furthermore, although the illustrated forward clutch 40 and the split clutch 45 are multi-plate clutches, they are not limited to this, and may be single-plate clutches. Further, the illustrated dividing clutch 45 is a friction clutch, but is not limited to this, and a meshing clutch may be applied as the dividing clutch 45.
[0062]
The continuously variable transmission 10 is not limited to a belt type, and the present invention may be applied to a toroidal type continuously variable transmission.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the neutral range is selected, either the input side clutch or the output side clutch is selected and released based on the vehicle state, so that the inside of the continuously variable transmission is reliably in the neutral state. And the structure of the input side clutch can be simplified.
[0064]
That is, when it is determined from the vehicle state that the input side clutch is affected by the centrifugal hydraulic pressure, it is possible to switch to the neutral state by releasing the output side clutch. It is not necessary to incorporate a balance chamber mechanism or the like for canceling out, and the input side clutch can be reduced in size and cost. As a result, it is possible to avoid an increase in the size and cost of the continuously variable transmission, and to reliably switch the inside of the continuously variable transmission to the neutral state.
[0065]
Further, since the input side clutch or the output side clutch is released based on the temperature of the hydraulic oil supplied to the input side clutch, the inside of the continuously variable transmission can be reliably switched to the neutral state.
[0066]
Furthermore, since the input side clutch or the output side clutch is released based on the rotational speed of the clutch drum provided in the input side clutch, the inside of the continuously variable transmission can be switched to the neutral state without fail.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention mounted on a vehicle.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a hydraulic control system and an electronic control system of a continuously variable transmission.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for switching the continuously variable transmission to a neutral state.
[Explanation of symbols]
10 continuously variable transmission
11 Engine
16a, 16b Transmission output shaft (output shaft)
17a, 17b Drive wheel
20 Primary pulley (input rotating body)
21 Secondary pulley (output rotating body)
32 Torque converter shaft (input shaft)
40 Forward clutch (input side clutch)
40a Clutch drum
40b Clutch hub
45 Partial clutch (output clutch)
45a Clutch hub
45b Clutch drum
51 CVT control unit (clutch control means)
