(57)【要約】【課題】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。【解決手段】プライマリプーリを駆動するプライマリ軸には前後進切換機構に組み込まれる前進用クラッチが設けられており、セカンダリプーリに駆動されるセカンダリ軸には分断クラッチが設けられる。前進用クラッチはエンジンからの動力をプライマリプーリ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、分断クラッチはセカンダリプーリからの動力を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。ニュートラルレンジが選択されると、分断クラッチの解放条件が判定され（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）、全ての解放条件を満たしたときには分断クラッチが解放される（ステップＳ５）一方、解放条件の何れかを満たさなかったときには前進用クラッチが解放される（ステップＳ６）。【選択図】    図３
2005054821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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無段変速機。
【請求項２】
請求項１記載の無段変速機において、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無段変速機。
【請求項３】
請求項１または２記載の無段変速機において、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無段変速機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機において、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無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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