無段変速機のニュートラル制御装置
【課題】伝動ベルトの滑りを抑制しつつ燃費向上を図ることのできる無段変速機のニュートラル制御装置を提供する。
【解決手段】変速機ＥＣＵは、変速機構部１９の出力側可変プーリ３７が伝動ベルト３８に滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルト３８を挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧を調整する。また、車両１０の停車時に、トルクコンバータ１２に入力される回転と同トルクコンバータ１２から出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧を調整することで前進クラッチ３３を半解放状態にするニュートラル制御を行なう。このニュートラル制御中、ベルト挟圧力調整油圧が伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求める。
【解決手段】変速機ＥＣＵは、変速機構部１９の出力側可変プーリ３７が伝動ベルト３８に滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルト３８を挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧を調整する。また、車両１０の停車時に、トルクコンバータ１２に入力される回転と同トルクコンバータ１２から出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧を調整することで前進クラッチ３３を半解放状態にするニュートラル制御を行なう。このニュートラル制御中、ベルト挟圧力調整油圧が伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機を搭載した車両の停車時に、燃費向上等を意図して、トルクコンバータの速度比が目標速度比となるようにクラッチ調整油圧を制御することで、無段変速機内部のクラッチを半解放状態にするようにした無段変速機のニュートラル制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在されて、その動力源の回転の変速を連続的に（無段階）に行う無段変速機の一つにベルト式無段変速機がある。このタイプの無段変速機は、可変プーリを有する変速機構部とクラッチとを備える。可変プーリは、伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）により伝動ベルトに対するベルト挟圧力を可変とする。クラッチは、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧（クラッチ圧）により係合及び解放して、トルクコンバータ及び変速機構部間を断接する。
【０００３】
上記ベルト式無段変速機では、可変プーリが伝動ベルトを、同伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧が調整される。この際、ベルト挟圧力調整油圧が、予め設定された下限ガード値よりも低くならないように調整されることで、伝動ベルトの滑りが確実に抑制される。この下限カード値としては、大きな駆動力が加わる状況である車両走行時を基準に設定されたものが用いられる。
【０００４】
一方、ベルト式無段変速機の制御態様の１つとして、車両の停車時であって、シフトポジションが走行ポジションであるときに行なわれるニュートラル制御がある（特許文献１参照）。ニュートラル制御は、クラッチを半解放状態にすることにより、動力源の負荷を軽減し、停車時の燃費向上を図ることを目的として行なわれる。このニュートラル制御に際しては、トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧が調整される。このニュートラル制御時にも、ベルト挟圧力調整油圧が、上述した車両走行時を基準に設定された下限ガード値よりも低くならないように調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記ニュートラル制御時には、伝動ベルトが滑らないベルト挟圧力調整油圧の最小値が、上記車両走行時を基準に設定された下限カード値に対し、低圧側へ大きく乖離する。下限ガード値によってガードされた実際のベルト挟圧力調整油圧は、上記最小値よりも大幅に高くなる。従って、実際のベルト挟圧力調整油圧は、ニュートラル制御時には、伝動ベルトの滑りを抑制する観点からは充分すぎるほど高くなる。
【０００７】
このことは、クラッチ調整油圧が高くなって、ベルト式無段変速機の入力トルクが高くなっても、伝動ベルトに滑りが生じにくいことを意味する。そのため、上記トルクコンバータの目標速度比を求める際に、ベルト挟圧力調整油圧を考慮する必要がない。
【０００８】
ここで、ベルト挟圧力調整油圧が高いことはたしかに伝動ベルトが滑るのを抑制するうえでは有効であるが、反面、ベルト挟圧力調整油圧を高めるためにポンプの仕事量が増える。それに伴い、ポンプの駆動のために消費される動力源の出力が増大し、燃費の点で不利である。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、伝動ベルトの滑りを抑制しつつ燃費向上を図ることのできる無段変速機のニュートラル制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在される変速機として、伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧によりベルト挟圧力を可変とする可変プーリを有する変速機構部と、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧により係合及び解放して、前記トルクコンバータ及び前記変速機構部間を断接するクラッチとを備え、前記可変プーリが前記伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、前記第１油圧調整手段の制御を通じて前記ベルト挟圧力調整油圧が調整されるベルト式無段変速機に適用されるものであり、前記車両の停車時に、前記トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、前記第２油圧調整手段の制御を通じて前記クラッチ調整油圧を調整することで前記クラッチを半解放状態にするニュートラル制御手段を備える無段変速機のニュートラル制御装置であって、前記ニュートラル制御手段は、前記ベルト挟圧力調整油圧が前記伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求めることを要旨とする。
【００１１】
上記の構成によれば、ベルト式無段変速機では、可変プーリが伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧が調整される。
【００１２】
また、車両の停車時には、ニュートラル制御手段により、トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧が調整されることで、クラッチが半解放状態にされる。
【００１３】
さらに、ニュートラル制御手段では、ベルト挟圧力調整油圧が伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量が求められ、同必要ベルトトルク容量に基づいて目標速度比が求められる。
【００１４】
従って、ベルト挟圧力調整油圧は、上記最小値又はそれに相当する値に調整されることにより、車両走行時を基準として設定した下限ガード値を用いた場合よりも低くなる。これに伴い、ポンプの余分な仕事量が減り、ポンプの駆動のために消費される動力源の出力が少なくなって、燃費が向上する。
【００１５】
また、目標速度比として、変速機構部の入力トルクが上記必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定されることで、過度に大きな入力トルクが変速機構部に加わることがなく、伝動ベルトの滑りが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の無段変速機のニュートラル制御装置を具体化した一実施形態について、車両の駆動系の構成を示す略図。
【図２】同実施形態における油圧制御回路を示すブロック図。
【図３】同実施形態において、ニュートラル制御に用いられるトルクコンバータの目標速度比を算出する手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、車両１０の駆動系の概略構成を示している。この車両１０に動力源として搭載されたエンジン１１の回転は、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１２、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１４及び減速歯車１５を介して差動歯車装置１６に伝達され、左右の駆動輪１７へ分配される。
【００１８】
トルクコンバータ１２は、エンジン１１の出力軸２１に連結されたポンプ翼車２２と、タービン軸（出力軸）２３を介してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１４に連結されたタービン翼車２４とを備えており、流体を介してポンプ翼車２２とタービン翼車２４との間の回転伝達を行う。表現を変えると、トルクコンバータ１２はエンジン１１の発生トルクを流体により伝達する。ポンプ翼車２２には機械式のオイルポンプ２５が連結されている。このオイルポンプ２５は、ポンプ翼車２２の回転（エンジン回転）に基づき駆動され、ベルト式無段変速機１４を油圧駆動するためのオイルを吐出する。なお、オイルポンプ２５のオイル吐出圧についてはエンジン１１の出力軸２１のトルク（エンジントルクＴＥ）が大となるほど高くなる。
【００１９】
ベルト式無段変速機１４は、これに作用する油圧を、油圧制御回路２６（図２参照）を通じて制御することによって油圧駆動される。ベルト式無段変速機１４は、前後進切替え装置１８及び変速機構部１９を備えている。前後進切替え装置１８は、油圧駆動により変速機構部１９の入力回転を正転と逆転との間で反転させたり、同変速機構部１９への回転入力を遮断したりする。また、変速機構部１９は、油圧駆動により、後述する変速比を変更したりベルト挟圧力を調整したりする。
【００２０】
前後進切替え装置１８は、上記タービン軸２３に一体回転可能に連結されたサンギヤ２７と、サンギヤ２７と同心上で回転可能に支持されたリングギヤ２８と、サンギヤ２７及びリングギヤ２８に噛み合ってその間で回転する複数のプラネタリギヤ２９とを備えている。各プラネタリギヤ２９は、変速機構部１９の入力軸３１と連結されるキャリア３２によって互いに繋がっており、サンギヤ２７の外周及びリングギヤ２８の内周に沿って一体回転する。
【００２１】
また、前後進切替え装置１８には、タービン軸２３とキャリア３２（入力軸３１）との間を断接すべく係合及び解放される前進クラッチ３３と、リングギヤ２８の回転を許可又は禁止すべく係合及び解放される後進ブレーキ３４とが設けられている。これらの前進クラッチ３３及び後進ブレーキ３４は、運転者によるシフトレバー（図示略）の操作に基づき駆動されて係合及び解放される。
【００２２】
例えば、シフトレバーの操作によりシフトポジションが前進走行ポジションにされると、前進クラッチ３３が係合されてタービン軸２３とキャリア３２とが直結されるとともに、後進ブレーキ３４が解放されてリングギヤ２８の回転が許可される。そのため、サンギヤ２７の回転に伴い各プラネタリギヤ２９（キャリア３２）がサンギヤ２７と同方向に回転し、変速機構部１９の入力軸３１が正回転方向に回転する。
【００２３】
また、シフトレバーの操作によりシフトポジションが後進走行ポジションにされると、前進クラッチ３３が解放されてタービン軸２３とキャリア３２との直結が解除されるとともに、後進ブレーキ３４が係合されてリングギヤ２８の回転が禁止される。そのため、サンギヤ２７の回転に伴い各プラネタリギヤ２９（キャリア３２）がサンギヤ２７とは逆方向に回転し、変速機構部１９の入力軸３１が逆回転方向に回転する。
【００２４】
さらに、シフトレバーの操作によりシフトポジションがニュートラルポジションにされて、前進クラッチ３３及び後進ブレーキ３４がともに解放されると、サンギヤ２７の回転が各プラネタリギヤ２９を介してリングギヤ２８の回転として伝達される。そのため、キャリア３２が回転することはなくなり、変速機構部１９の入力軸３１がエンジン回転の伝達によって回転することはない。この状態は、一般にニュートラル状態と呼ばれる。
【００２５】
変速機構部１９は、その入力軸３１に設けられた入力側可変プーリ３５と、出力軸３６に設けられた出力側可変プーリ３７と、両可変プーリ３５，３７に巻き掛けられた伝動ベルト３８とを備えている。伝動ベルト３８は、各可変プーリ３５，３７との間の摩擦力を介して動力伝達を行なう。入力側可変プーリ３５は、その回転中心から伝動ベルト３８までの距離を変更して変速機構部１９の変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を連続的に変更すべく、入力軸３１の軸方向に変位させられる。また、出力側可変プーリ３７は、両可変プーリ３５，３７に対する伝動ベルト３８の滑りが生じないようベルト挟圧力を調整すべく出力軸３６の軸方向に変位させられる。
【００２６】
また、車両１０には、図２に示すように、各種センサ等による検出信号を含む各種信号に基づいて、上記油圧制御回路２６を制御するために、変速機用電子制御装置（以下、変速機ＥＣＵという）４１が設けられている。各種信号としては、例えば、シフトレバーの操作位置（シフトポジション）、エンジン回転速度ＮＥ、トルクコンバータ１２の出力軸であるタービン軸２３の回転速度、変速機構部１９の入力軸３１の回転速度、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）、ブレーキペダルの踏込み量、車速等が挙げられる。
【００２７】
変速機ＥＣＵ４１は、マイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。
【００２８】
ここで、変速機ＥＣＵ４１の制御対象となる油圧制御回路２６について説明すると、同油圧制御回路２６の油路４２は、前進クラッチ３３に対し、これを係合及び解放させるためのオイルを供給する。また、油路４２は、出力側可変プーリ３７に対し、ベルト挟圧力を調整するためのオイルを供給する。また、油路４２は、上記前進クラッチ３３及び出力側可変プーリ３７以外の各種部位にオイルを供給する。上記オイルとしては、オイルポンプ２５から吐出されるものが用いられる。
【００２９】
油圧制御回路２６には、オイルポンプ２５のオイル吐出圧をベルト式無段変速機１４の油圧駆動等に用いられる油圧であるライン圧ＰＬに調整するプライマリレギュレータバルブ４３と、ライン圧ＰＬを基にして、出力側可変プーリ３７に作用してベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４とが設けられている。これらプライマリレギュレータバルブ４３及びプーリコントロールバルブ４４は、共通のリニアソレノイドバルブＳＬＳから出力される信号圧（油圧）により駆動制御される。プライマリレギュレータバルブ４３において余剰のオイルはドレンされる。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＳの駆動制御は変速機ＥＣＵ４１によって行われる。変速機ＥＣＵ４１は、出力側可変プーリ３７によるベルト挟圧力が伝動ベルト３８と可変プーリ３５，３７との間に滑りが生じることのない値となるよう、出力側可変プーリ３７に作用する油圧（ベルト挟圧力調整油圧）を調整すべくリニアソレノイドバルブＳＬＳを駆動制御する。本実施形態では、上述したプーリコントロールバルブ４４及びリニアソレノイドバルブＳＬＳによって第１油圧調整手段が構成されている。
【００３０】
また、油圧制御回路２６には、上記ライン圧ＰＬを、前進クラッチ３３を駆動等するための油圧であるクラッチ調整油圧（クラッチ圧）ＰＣに調整するクラッチコントロールバルブ４５が設けられている。このクラッチコントロールバルブ４５は、上記リニアソレノイドバルブＳＬＳとは別に設けられたリニアソレノイドバルブＳＬＴから出力される信号圧（油圧）により駆動制御される。このリニアソレノイドバルブＳＬＴの駆動制御もまた変速機ＥＣＵ４１によって行われる。本実形態では、クラッチコントロールバルブ４５及びリニアソレノイドバルブＳＬＴによって第２油圧調整手段が構成されている。
【００３１】
上記変速機ＥＣＵ４１によって実行される制御の１つとして、車両１０の停車時であって、シフトレバーの操作位置（シフトポジション）が走行ポジションであるときに行なわれるニュートラル制御（Ｎ制御）がある。ニュートラル制御は、前進クラッチ３３を半解放状態にすることにより、エンジン１１の負荷を軽減し、停車時の燃料消費を抑えて燃費向上を図ることを目的として行なわれる。このニュートラル制御では、トルクコンバータ１２の速度比が目標速度比ＴＲとなるように、前進クラッチ３３の係合状態に係る圧力（クラッチ調整油圧）を調整すべくリニアソレノイドバルブＳＬＴが駆動制御される。トルクコンバータ１２の速度比は、トルクコンバータ１２に入力される回転と、同トルクコンバータ１２から出力される回転との速度比であり、エンジン回転速度ＮＥとタービン軸２３の回転速度との比である。
【００３２】
トルクコンバータ１２の変速比が目標速度比ＴＲ付近の値にされることで、前進クラッチ３３が完全接続状態から半解放状態となる。半解放状態は、前進クラッチ３３において上流側（エンジン１１側）と下流側（反エンジン１１側）との間に滑りが発生した状態であり、エンジン１１の発生する駆動力が前進クラッチ３３においてほぼ完全に伝達される前記完全接続状態への復帰がレスポンスよく行われ得る接続状態のことである。この半解放状態においては、前進クラッチ３３において若干の動力伝達が行われる。すなわち、半解放状態においてはエンジン１１の負荷が完全接続状態よりも小さくなり、燃費向上が可能になる。
【００３３】
次に、このニュートラル制御に用いられる目標速度比ＴＲを算出する処理の内容について、図３のフローチャートに示す目標速度比算出ルーチンを参照して説明する。
変速機ＥＣＵ４１は、まずステップ１１０において、ニュートラル制御が実行中であるかどうかを判定する。この判定は、例えば、ニュートラル制御の実行条件の成立の有無に基づき行なわれる。ニュートラル制御の実行条件としては、例えば、シフトポジションが走行ポジションにあり、アクセル開度がゼロであり、ブレーキが踏み込まれた状態にあり、かつ車速が所定値以下（例えばゼロ）であることが挙げられる。なお、上記の４つの条件は最低限必要なものであり、これら以外の条件が含まれてもよい。
【００３４】
上記ステップ１１０の判定条件が満たされていると、ステップ１２０においてニュートラル制御が安定しているかどうか、すなわち、前進クラッチ３３の実際の速度比が、ニュートラル制御の開始に際し設定された最初の目標速度比ＴＲ（例えば、アイドル回転速度に対応した値）付近にあるかどうかを判定する。ここで、エンジン回転速度ＮＥは車両１０の停止に伴い低下し、その後にアイドル回転速度に収束する。また、車両１０が停止した直後であって、ニュートラル制御が開始される前にはトルクコンバータ１２のタービン軸２３が回転を停止し、その回転速度が、エンジン１１のアイドル回転速度に対し低速側に大きく乖離する。その後、ニュートラル制御が開始されると、上記速度比が目標速度比ＴＲとなるようにクラッチ調整油圧ＰＣが調整されることにより、前進クラッチ３３が半解放状態にされて、トルクコンバータ１２のタービン軸２３の回転速度が上昇し、エンジン１１のアイドル回転速度に近づき、両回転速度の差が小さくなる。この状態が、ニュートラル制御の安定している状態である。
【００３５】
ステップ１２０の判定条件が満たされていると、ステップ１３０において、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求める。
【００３６】
ここで、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くしていくと、出力側可変プーリ３７のベルト挟圧力が低下する。ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが、ある値よりも低くなると、伝動ベルト３８が出力側可変プーリ３７に対し滑り始める。出力側可変プーリ３７において、伝動ベルト３８に滑りが生じない最小のベルト挟圧力を発生させるベルト挟圧力調整油圧ＰＳが、ここでの伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値となる。また、最小値に相当する値とは、最小値よりも高く、かつ同最小値に近い値である。
【００３７】
上記ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値としては、別途実行されるルーチンにおいて、ベルト式無段変速機１４の変速状態を示す指標である変速比と、前進クラッチ３３がニュートラル制御時の標準的な状態となっているときに、エンジン１１側からベルト式無段変速機１４の入力軸３１に入力される入力トルクとに基づいて算出されたものが用いられる。この算出に際しては、例えば、入力トルクと、変速比と、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値との関係を、実験等によって求めて定めたマップが参照される。このマップから、そのときの入力トルクと変速比とに対応するベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値が求められる。
【００３８】
なお、上記入力トルクとしては、例えば、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷から定まるエンジンの出力トルクと、トルクコンバータ１２の性能（緒元）とに基づき算出したものが用いられる。
【００３９】
また、変速機構部１９の入力トルクを大きくしていった場合、同入力トルクが低いときには伝動ベルト３８が滑らないが、ある値を超えると伝動ベルト３８は出力側可変プーリ３７に対し滑り始める。伝動ベルト３８に滑りが生じない入力トルクの最大値が必要ベルトトルク容量である。
【００４０】
従って、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値と、必要ベルトトルク容量とは、表現態様が異なるだけで一対一に対応している。そこで、所定の変換式を用いる等して、上記ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値又はそれに相当する値を、上記必要ベルトトルク容量に変換する。
【００４１】
次に、ステップ１４０において、トルクコンバータ１２に入力される回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）と、上記必要ベルトトルク容量とに基づき、同トルクコンバータ１２の目標速度比ＴＲを算出する。
【００４２】
この目標速度比ＴＲの算出に際しては、例えば、エンジン回転速度ＮＥ及び必要ベルトトルク容量を算出パラメータとする目標速度比算出用マップを参照する。この目標速度比算出用マップには、エンジン回転速度ＮＥとトルクコンバータ１２の諸元とから、変速機構部１９に入力されるトルクが必要ベルトトルク容量となるような目標速度比ＴＲが設定されている。そして、この目標速度比算出用マップから、そのときのエンジン回転速度ＮＥと、上記ステップ１３０で求めた必要ベルトトルク容量とに対応する目標速度比ＴＲを割り出す。
【００４３】
ここで、シフトポジションがニュートラルポジションとされた場合には、前進クラッチ３３が動力伝達のほとんど行われない状態（半解放状態よりも動力伝達量の少ない状態）となることから、トルクコンバータ１２の速度比ＮＲは、制御上採り得る最大値（理想的には１．０）に近い値となる。ただし、オイルによるひきずり等の影響を考慮すると、上記最大値は１．０よりも若干小さな値となる。そして、上記ステップ１４０で求めた目標速度比ＴＲが適正な値であれば、この最大値を超えることはないはずである。
【００４４】
そこで、この点を考慮し、上記目標速度比ＴＲのガード処理を行なう。詳しくは、ステップ１５０において、上記ステップ１４０で求めた目標速度比ＴＲが、シフトポジションがニュートラルポジションとされた場合の速度比ＮＲから所定値αを減じたもの以下であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ１６０において、速度比ＮＲから所定値αを減じたものを、最終的な目標速度比ＴＲとして設定する。所定値αは、前進クラッチ３３が上記状態であるときにオイルによるひきずり等が速度比ＮＲに及ぼす影響分であり、ここでは一定の値である。これに対し、上記判定条件が満たされていないと、ステップ１７０において、上記ステップ１４０での目標速度比ＴＲを最終的な目標速度比ＴＲとして設定する。従って、速度比ＮＲから所定値αを減じたものよりも大きな値が最終的な目標速度比ＴＲとして設定されることはない。目標速度比ＴＲは、最も大きな値が設定された場合でも、速度比ＮＲから所定値αを減じたものと同一となる。
【００４５】
そして、上記ステップ１６０，１７０の処理を経た後に、この目標速度比算出ルーチンを終了する。なお、上述したステップ１１０の判定条件が満たされていない場合（ニュートラル制御の実行中でない場合）、及びステップ１２０の判定条件が満たされていない場合（ニュートラル制御の実行中ではあるが、同制御が安定していない場合）には、上記ステップ１３０〜１７０の処理を経ることなく、目標速度比算出ルーチンを終了する。
【００４６】
このようにして求められた目標速度比ＴＲは、ニュートラル制御において、前進クラッチ３３に作用する油圧（クラッチ調整油圧ＰＣ）を調整するためのリニアソレノイドバルブＳＬＴを駆動制御する際に用いられる。トルクコンバータ１２の速度比が、上記目標速度比ＴＲとなるように、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御を通じてクラッチ調整油圧ＰＣが調整される。
【００４７】
従って、目標速度比ＴＲとして、変速機構部１９の入力トルクが必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定されることで、伝動ベルト３８に滑りを発生させるような過度に大きな入力トルクが同変速機構部１９に入力されることがない。
【００４８】
また、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳは、上記最小値又はそれに相当する値に調整されることにより、車両走行時を基準として設定した下限ガード値を用いた場合よりも低くなる。
なお、本実施形態では、上記変速機ＥＣＵ４１と、同変速機ＥＣＵ４１によって実行される下記処理とがニュートラル制御手段に相当する。変速機ＥＣＵ４１による該当処理は、目標速度比算出ルーチンにおいて目標速度比ＴＲを算出する処理（ステップ１３０，１４０）と、実際の速度比が、上記算出した目標速度比ＴＲとなるように、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御を通じてクラッチ調整油圧ＰＣを調整することで前進クラッチ３３を半解放状態にする処理である。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ニュートラル制御に際し、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め（ステップ１３０）、この必要ベルトトルク容量に基づいてトルクコンバータ１２の目標速度比ＴＲを求める（ステップ１４０）ようにしている。
【００５０】
そのため、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを上記最小値又は相当値に調整することにより、車両１０の走行時を基準として設定した下限ガード値をニュートラル制御時にも用いた場合よりも、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くすることができる。ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くすることでオイルポンプ２５の余分な仕事量を減らし、それに伴いオイルポンプ２５の駆動のために消費されるエンジン１１の出力を少なくして燃費の向上を図ることができる。
【００５１】
また、目標速度比ＴＲとして、変速機構部１９の入力トルクが必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定することで、クラッチ調整油圧ＰＣが過度に高く調整されて過度に大きな入力トルクが変速機構部１９に加わることがないようにして、伝動ベルト３８が滑るのを抑制することができる。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、伝動ベルト３８の滑りを抑制しつつ燃費向上を図ることができるようになる。
（２）仮に、共通のリニアソレノイドバルブから、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４と、クラッチ調整油圧ＰＣを調整するクラッチコントロールバルブ４５とに信号圧を供給する構成を採用すると、コントロールバルブ４４，４５の一方を基準として信号圧を設定することとなる。この場合には、コントロールバルブ４４，４５の他方にとっては、信号圧が最適なものとならない場合がある。
【００５３】
この点、本実施形態では、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４に信号圧を供給するリニアソレノイドバルブとして、クラッチ調整油圧ＰＣを調整するクラッチコントロールバルブ４５に信号圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬＴとは異なるもの（リニアソレノイドバルブＳＬＳ）を用いている。そのため、これらのリニアソレノイドバルブＳＬＳ，ＳＬＴを別々に制御することで、各コントロールバルブ４４，４５に適切な信号圧を供給することができ、上記（１）のように、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳ及びクラッチ調整油圧ＰＣを適切な値に調整することができる。
【００５４】
（３）目標速度比ＴＲのガード処理を行なうようにしている（ステップ１５０〜１７０）。そのため、ステップ１４０において、万が一適正値よりも大きな目標速度比ＴＲが算出されても、その目標速度比ＴＲがニュートラル制御に用いられるのを防止することができる。
【００５５】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・図３のステップ１４０で用いられる目標速度比算出用マップの作成に際し、目標速度比ＴＲの採り得る上限値（＝ＮＲ−α）を設定し、目標速度比ＴＲとしてこの上限値を越える値については、同上限値を目標速度比ＴＲとして設定してもよい。このようにすれば、ステップ１５０〜１７０におけるガード処理を省略することができる。
【００５６】
・図３のステップ１５０〜１７０で用いられる所定値αは、トルクコンバータ１２の個体差、機種差等によって異なるおそれがある。そのため、この所定値αを記憶しておき、随時更新（学習）させる。そして、学習後の所定値αを、ステップ１５０〜１７０の処理に用いるようにしてもよい。このようにすれば、個体差、機種差等による影響を小さくし、目標速度比ＴＲとしてより精度の高い値を得ることができるようになる。
【００５７】
・また、目標速度比ＴＲの最大値が速度比ＮＲ（＝１．０）となる標準の目標速度比算出用マップを予め作成しておく。そして、上記のように所定値αを学習し、目標速度比算出用マップ上の目標速度比ＴＲとして、上記上限値（＝ＮＲ−α）よりも大きな値については、この上限値（＝ＮＲ−α）に書き換えるようにしてもよい。
【００５８】
・本発明は、エンジン１１に代えて電動モータを動力源として備える車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…車両、１１…エンジン（動力源）、１２…トルクコンバータ、１４…ベルト式無段変速機、１７…駆動輪、１９…変速機構部、２５…オイルポンプ（ポンプ）、３３…前進クラッチ（クラッチ）、３７…出力側可変プーリ（可変プーリ）、３８…伝動ベルト、４１…変速機ＥＣＵ（ニュートラル制御手段）、４４…プーリコントロールバルブ（第１油圧調整手段）、４５…クラッチコントロールバルブ（第２油圧調整手段）、ＰＣ…クラッチ調整油圧、ＰＳ…ベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）、ＳＬＳ…リニアソレノイドバルブ（第１油圧調整手段）、ＳＬＴ…リニアソレノイドバルブ（第２油圧調整手段）、ＴＲ…目標速度比。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機を搭載した車両の停車時に、燃費向上等を意図して、トルクコンバータの速度比が目標速度比となるようにクラッチ調整油圧を制御することで、無段変速機内部のクラッチを半解放状態にするようにした無段変速機のニュートラル制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在されて、その動力源の回転の変速を連続的に（無段階）に行う無段変速機の一つにベルト式無段変速機がある。このタイプの無段変速機は、可変プーリを有する変速機構部とクラッチとを備える。可変プーリは、伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）により伝動ベルトに対するベルト挟圧力を可変とする。クラッチは、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧（クラッチ圧）により係合及び解放して、トルクコンバータ及び変速機構部間を断接する。
【０００３】
上記ベルト式無段変速機では、可変プーリが伝動ベルトを、同伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧が調整される。この際、ベルト挟圧力調整油圧が、予め設定された下限ガード値よりも低くならないように調整されることで、伝動ベルトの滑りが確実に抑制される。この下限カード値としては、大きな駆動力が加わる状況である車両走行時を基準に設定されたものが用いられる。
【０００４】
一方、ベルト式無段変速機の制御態様の１つとして、車両の停車時であって、シフトポジションが走行ポジションであるときに行なわれるニュートラル制御がある（特許文献１参照）。ニュートラル制御は、クラッチを半解放状態にすることにより、動力源の負荷を軽減し、停車時の燃費向上を図ることを目的として行なわれる。このニュートラル制御に際しては、トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧が調整される。このニュートラル制御時にも、ベルト挟圧力調整油圧が、上述した車両走行時を基準に設定された下限ガード値よりも低くならないように調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記ニュートラル制御時には、伝動ベルトが滑らないベルト挟圧力調整油圧の最小値が、上記車両走行時を基準に設定された下限カード値に対し、低圧側へ大きく乖離する。下限ガード値によってガードされた実際のベルト挟圧力調整油圧は、上記最小値よりも大幅に高くなる。従って、実際のベルト挟圧力調整油圧は、ニュートラル制御時には、伝動ベルトの滑りを抑制する観点からは充分すぎるほど高くなる。
【０００７】
このことは、クラッチ調整油圧が高くなって、ベルト式無段変速機の入力トルクが高くなっても、伝動ベルトに滑りが生じにくいことを意味する。そのため、上記トルクコンバータの目標速度比を求める際に、ベルト挟圧力調整油圧を考慮する必要がない。
【０００８】
ここで、ベルト挟圧力調整油圧が高いことはたしかに伝動ベルトが滑るのを抑制するうえでは有効であるが、反面、ベルト挟圧力調整油圧を高めるためにポンプの仕事量が増える。それに伴い、ポンプの駆動のために消費される動力源の出力が増大し、燃費の点で不利である。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、伝動ベルトの滑りを抑制しつつ燃費向上を図ることのできる無段変速機のニュートラル制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在される変速機として、伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧によりベルト挟圧力を可変とする可変プーリを有する変速機構部と、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧により係合及び解放して、前記トルクコンバータ及び前記変速機構部間を断接するクラッチとを備え、前記可変プーリが前記伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、前記第１油圧調整手段の制御を通じて前記ベルト挟圧力調整油圧が調整されるベルト式無段変速機に適用されるものであり、前記車両の停車時に、前記トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、前記第２油圧調整手段の制御を通じて前記クラッチ調整油圧を調整することで前記クラッチを半解放状態にするニュートラル制御手段を備える無段変速機のニュートラル制御装置であって、前記ニュートラル制御手段は、前記ベルト挟圧力調整油圧が前記伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求めることを要旨とする。
【００１１】
上記の構成によれば、ベルト式無段変速機では、可変プーリが伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、第１油圧調整手段の制御を通じてベルト挟圧力調整油圧が調整される。
【００１２】
また、車両の停車時には、ニュートラル制御手段により、トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、第２油圧調整手段の制御を通じてクラッチ調整油圧が調整されることで、クラッチが半解放状態にされる。
【００１３】
さらに、ニュートラル制御手段では、ベルト挟圧力調整油圧が伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量が求められ、同必要ベルトトルク容量に基づいて目標速度比が求められる。
【００１４】
従って、ベルト挟圧力調整油圧は、上記最小値又はそれに相当する値に調整されることにより、車両走行時を基準として設定した下限ガード値を用いた場合よりも低くなる。これに伴い、ポンプの余分な仕事量が減り、ポンプの駆動のために消費される動力源の出力が少なくなって、燃費が向上する。
【００１５】
また、目標速度比として、変速機構部の入力トルクが上記必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定されることで、過度に大きな入力トルクが変速機構部に加わることがなく、伝動ベルトの滑りが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の無段変速機のニュートラル制御装置を具体化した一実施形態について、車両の駆動系の構成を示す略図。
【図２】同実施形態における油圧制御回路を示すブロック図。
【図３】同実施形態において、ニュートラル制御に用いられるトルクコンバータの目標速度比を算出する手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、車両１０の駆動系の概略構成を示している。この車両１０に動力源として搭載されたエンジン１１の回転は、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１２、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１４及び減速歯車１５を介して差動歯車装置１６に伝達され、左右の駆動輪１７へ分配される。
【００１８】
トルクコンバータ１２は、エンジン１１の出力軸２１に連結されたポンプ翼車２２と、タービン軸（出力軸）２３を介してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１４に連結されたタービン翼車２４とを備えており、流体を介してポンプ翼車２２とタービン翼車２４との間の回転伝達を行う。表現を変えると、トルクコンバータ１２はエンジン１１の発生トルクを流体により伝達する。ポンプ翼車２２には機械式のオイルポンプ２５が連結されている。このオイルポンプ２５は、ポンプ翼車２２の回転（エンジン回転）に基づき駆動され、ベルト式無段変速機１４を油圧駆動するためのオイルを吐出する。なお、オイルポンプ２５のオイル吐出圧についてはエンジン１１の出力軸２１のトルク（エンジントルクＴＥ）が大となるほど高くなる。
【００１９】
ベルト式無段変速機１４は、これに作用する油圧を、油圧制御回路２６（図２参照）を通じて制御することによって油圧駆動される。ベルト式無段変速機１４は、前後進切替え装置１８及び変速機構部１９を備えている。前後進切替え装置１８は、油圧駆動により変速機構部１９の入力回転を正転と逆転との間で反転させたり、同変速機構部１９への回転入力を遮断したりする。また、変速機構部１９は、油圧駆動により、後述する変速比を変更したりベルト挟圧力を調整したりする。
【００２０】
前後進切替え装置１８は、上記タービン軸２３に一体回転可能に連結されたサンギヤ２７と、サンギヤ２７と同心上で回転可能に支持されたリングギヤ２８と、サンギヤ２７及びリングギヤ２８に噛み合ってその間で回転する複数のプラネタリギヤ２９とを備えている。各プラネタリギヤ２９は、変速機構部１９の入力軸３１と連結されるキャリア３２によって互いに繋がっており、サンギヤ２７の外周及びリングギヤ２８の内周に沿って一体回転する。
【００２１】
また、前後進切替え装置１８には、タービン軸２３とキャリア３２（入力軸３１）との間を断接すべく係合及び解放される前進クラッチ３３と、リングギヤ２８の回転を許可又は禁止すべく係合及び解放される後進ブレーキ３４とが設けられている。これらの前進クラッチ３３及び後進ブレーキ３４は、運転者によるシフトレバー（図示略）の操作に基づき駆動されて係合及び解放される。
【００２２】
例えば、シフトレバーの操作によりシフトポジションが前進走行ポジションにされると、前進クラッチ３３が係合されてタービン軸２３とキャリア３２とが直結されるとともに、後進ブレーキ３４が解放されてリングギヤ２８の回転が許可される。そのため、サンギヤ２７の回転に伴い各プラネタリギヤ２９（キャリア３２）がサンギヤ２７と同方向に回転し、変速機構部１９の入力軸３１が正回転方向に回転する。
【００２３】
また、シフトレバーの操作によりシフトポジションが後進走行ポジションにされると、前進クラッチ３３が解放されてタービン軸２３とキャリア３２との直結が解除されるとともに、後進ブレーキ３４が係合されてリングギヤ２８の回転が禁止される。そのため、サンギヤ２７の回転に伴い各プラネタリギヤ２９（キャリア３２）がサンギヤ２７とは逆方向に回転し、変速機構部１９の入力軸３１が逆回転方向に回転する。
【００２４】
さらに、シフトレバーの操作によりシフトポジションがニュートラルポジションにされて、前進クラッチ３３及び後進ブレーキ３４がともに解放されると、サンギヤ２７の回転が各プラネタリギヤ２９を介してリングギヤ２８の回転として伝達される。そのため、キャリア３２が回転することはなくなり、変速機構部１９の入力軸３１がエンジン回転の伝達によって回転することはない。この状態は、一般にニュートラル状態と呼ばれる。
【００２５】
変速機構部１９は、その入力軸３１に設けられた入力側可変プーリ３５と、出力軸３６に設けられた出力側可変プーリ３７と、両可変プーリ３５，３７に巻き掛けられた伝動ベルト３８とを備えている。伝動ベルト３８は、各可変プーリ３５，３７との間の摩擦力を介して動力伝達を行なう。入力側可変プーリ３５は、その回転中心から伝動ベルト３８までの距離を変更して変速機構部１９の変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を連続的に変更すべく、入力軸３１の軸方向に変位させられる。また、出力側可変プーリ３７は、両可変プーリ３５，３７に対する伝動ベルト３８の滑りが生じないようベルト挟圧力を調整すべく出力軸３６の軸方向に変位させられる。
【００２６】
また、車両１０には、図２に示すように、各種センサ等による検出信号を含む各種信号に基づいて、上記油圧制御回路２６を制御するために、変速機用電子制御装置（以下、変速機ＥＣＵという）４１が設けられている。各種信号としては、例えば、シフトレバーの操作位置（シフトポジション）、エンジン回転速度ＮＥ、トルクコンバータ１２の出力軸であるタービン軸２３の回転速度、変速機構部１９の入力軸３１の回転速度、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）、ブレーキペダルの踏込み量、車速等が挙げられる。
【００２７】
変速機ＥＣＵ４１は、マイクロコンピュータを中心として構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。
【００２８】
ここで、変速機ＥＣＵ４１の制御対象となる油圧制御回路２６について説明すると、同油圧制御回路２６の油路４２は、前進クラッチ３３に対し、これを係合及び解放させるためのオイルを供給する。また、油路４２は、出力側可変プーリ３７に対し、ベルト挟圧力を調整するためのオイルを供給する。また、油路４２は、上記前進クラッチ３３及び出力側可変プーリ３７以外の各種部位にオイルを供給する。上記オイルとしては、オイルポンプ２５から吐出されるものが用いられる。
【００２９】
油圧制御回路２６には、オイルポンプ２５のオイル吐出圧をベルト式無段変速機１４の油圧駆動等に用いられる油圧であるライン圧ＰＬに調整するプライマリレギュレータバルブ４３と、ライン圧ＰＬを基にして、出力側可変プーリ３７に作用してベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４とが設けられている。これらプライマリレギュレータバルブ４３及びプーリコントロールバルブ４４は、共通のリニアソレノイドバルブＳＬＳから出力される信号圧（油圧）により駆動制御される。プライマリレギュレータバルブ４３において余剰のオイルはドレンされる。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＳの駆動制御は変速機ＥＣＵ４１によって行われる。変速機ＥＣＵ４１は、出力側可変プーリ３７によるベルト挟圧力が伝動ベルト３８と可変プーリ３５，３７との間に滑りが生じることのない値となるよう、出力側可変プーリ３７に作用する油圧（ベルト挟圧力調整油圧）を調整すべくリニアソレノイドバルブＳＬＳを駆動制御する。本実施形態では、上述したプーリコントロールバルブ４４及びリニアソレノイドバルブＳＬＳによって第１油圧調整手段が構成されている。
【００３０】
また、油圧制御回路２６には、上記ライン圧ＰＬを、前進クラッチ３３を駆動等するための油圧であるクラッチ調整油圧（クラッチ圧）ＰＣに調整するクラッチコントロールバルブ４５が設けられている。このクラッチコントロールバルブ４５は、上記リニアソレノイドバルブＳＬＳとは別に設けられたリニアソレノイドバルブＳＬＴから出力される信号圧（油圧）により駆動制御される。このリニアソレノイドバルブＳＬＴの駆動制御もまた変速機ＥＣＵ４１によって行われる。本実形態では、クラッチコントロールバルブ４５及びリニアソレノイドバルブＳＬＴによって第２油圧調整手段が構成されている。
【００３１】
上記変速機ＥＣＵ４１によって実行される制御の１つとして、車両１０の停車時であって、シフトレバーの操作位置（シフトポジション）が走行ポジションであるときに行なわれるニュートラル制御（Ｎ制御）がある。ニュートラル制御は、前進クラッチ３３を半解放状態にすることにより、エンジン１１の負荷を軽減し、停車時の燃料消費を抑えて燃費向上を図ることを目的として行なわれる。このニュートラル制御では、トルクコンバータ１２の速度比が目標速度比ＴＲとなるように、前進クラッチ３３の係合状態に係る圧力（クラッチ調整油圧）を調整すべくリニアソレノイドバルブＳＬＴが駆動制御される。トルクコンバータ１２の速度比は、トルクコンバータ１２に入力される回転と、同トルクコンバータ１２から出力される回転との速度比であり、エンジン回転速度ＮＥとタービン軸２３の回転速度との比である。
【００３２】
トルクコンバータ１２の変速比が目標速度比ＴＲ付近の値にされることで、前進クラッチ３３が完全接続状態から半解放状態となる。半解放状態は、前進クラッチ３３において上流側（エンジン１１側）と下流側（反エンジン１１側）との間に滑りが発生した状態であり、エンジン１１の発生する駆動力が前進クラッチ３３においてほぼ完全に伝達される前記完全接続状態への復帰がレスポンスよく行われ得る接続状態のことである。この半解放状態においては、前進クラッチ３３において若干の動力伝達が行われる。すなわち、半解放状態においてはエンジン１１の負荷が完全接続状態よりも小さくなり、燃費向上が可能になる。
【００３３】
次に、このニュートラル制御に用いられる目標速度比ＴＲを算出する処理の内容について、図３のフローチャートに示す目標速度比算出ルーチンを参照して説明する。
変速機ＥＣＵ４１は、まずステップ１１０において、ニュートラル制御が実行中であるかどうかを判定する。この判定は、例えば、ニュートラル制御の実行条件の成立の有無に基づき行なわれる。ニュートラル制御の実行条件としては、例えば、シフトポジションが走行ポジションにあり、アクセル開度がゼロであり、ブレーキが踏み込まれた状態にあり、かつ車速が所定値以下（例えばゼロ）であることが挙げられる。なお、上記の４つの条件は最低限必要なものであり、これら以外の条件が含まれてもよい。
【００３４】
上記ステップ１１０の判定条件が満たされていると、ステップ１２０においてニュートラル制御が安定しているかどうか、すなわち、前進クラッチ３３の実際の速度比が、ニュートラル制御の開始に際し設定された最初の目標速度比ＴＲ（例えば、アイドル回転速度に対応した値）付近にあるかどうかを判定する。ここで、エンジン回転速度ＮＥは車両１０の停止に伴い低下し、その後にアイドル回転速度に収束する。また、車両１０が停止した直後であって、ニュートラル制御が開始される前にはトルクコンバータ１２のタービン軸２３が回転を停止し、その回転速度が、エンジン１１のアイドル回転速度に対し低速側に大きく乖離する。その後、ニュートラル制御が開始されると、上記速度比が目標速度比ＴＲとなるようにクラッチ調整油圧ＰＣが調整されることにより、前進クラッチ３３が半解放状態にされて、トルクコンバータ１２のタービン軸２３の回転速度が上昇し、エンジン１１のアイドル回転速度に近づき、両回転速度の差が小さくなる。この状態が、ニュートラル制御の安定している状態である。
【００３５】
ステップ１２０の判定条件が満たされていると、ステップ１３０において、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求める。
【００３６】
ここで、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くしていくと、出力側可変プーリ３７のベルト挟圧力が低下する。ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが、ある値よりも低くなると、伝動ベルト３８が出力側可変プーリ３７に対し滑り始める。出力側可変プーリ３７において、伝動ベルト３８に滑りが生じない最小のベルト挟圧力を発生させるベルト挟圧力調整油圧ＰＳが、ここでの伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値となる。また、最小値に相当する値とは、最小値よりも高く、かつ同最小値に近い値である。
【００３７】
上記ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値としては、別途実行されるルーチンにおいて、ベルト式無段変速機１４の変速状態を示す指標である変速比と、前進クラッチ３３がニュートラル制御時の標準的な状態となっているときに、エンジン１１側からベルト式無段変速機１４の入力軸３１に入力される入力トルクとに基づいて算出されたものが用いられる。この算出に際しては、例えば、入力トルクと、変速比と、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値との関係を、実験等によって求めて定めたマップが参照される。このマップから、そのときの入力トルクと変速比とに対応するベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値が求められる。
【００３８】
なお、上記入力トルクとしては、例えば、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷から定まるエンジンの出力トルクと、トルクコンバータ１２の性能（緒元）とに基づき算出したものが用いられる。
【００３９】
また、変速機構部１９の入力トルクを大きくしていった場合、同入力トルクが低いときには伝動ベルト３８が滑らないが、ある値を超えると伝動ベルト３８は出力側可変プーリ３７に対し滑り始める。伝動ベルト３８に滑りが生じない入力トルクの最大値が必要ベルトトルク容量である。
【００４０】
従って、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値と、必要ベルトトルク容量とは、表現態様が異なるだけで一対一に対応している。そこで、所定の変換式を用いる等して、上記ベルト挟圧力調整油圧ＰＳの最小値又はそれに相当する値を、上記必要ベルトトルク容量に変換する。
【００４１】
次に、ステップ１４０において、トルクコンバータ１２に入力される回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）と、上記必要ベルトトルク容量とに基づき、同トルクコンバータ１２の目標速度比ＴＲを算出する。
【００４２】
この目標速度比ＴＲの算出に際しては、例えば、エンジン回転速度ＮＥ及び必要ベルトトルク容量を算出パラメータとする目標速度比算出用マップを参照する。この目標速度比算出用マップには、エンジン回転速度ＮＥとトルクコンバータ１２の諸元とから、変速機構部１９に入力されるトルクが必要ベルトトルク容量となるような目標速度比ＴＲが設定されている。そして、この目標速度比算出用マップから、そのときのエンジン回転速度ＮＥと、上記ステップ１３０で求めた必要ベルトトルク容量とに対応する目標速度比ＴＲを割り出す。
【００４３】
ここで、シフトポジションがニュートラルポジションとされた場合には、前進クラッチ３３が動力伝達のほとんど行われない状態（半解放状態よりも動力伝達量の少ない状態）となることから、トルクコンバータ１２の速度比ＮＲは、制御上採り得る最大値（理想的には１．０）に近い値となる。ただし、オイルによるひきずり等の影響を考慮すると、上記最大値は１．０よりも若干小さな値となる。そして、上記ステップ１４０で求めた目標速度比ＴＲが適正な値であれば、この最大値を超えることはないはずである。
【００４４】
そこで、この点を考慮し、上記目標速度比ＴＲのガード処理を行なう。詳しくは、ステップ１５０において、上記ステップ１４０で求めた目標速度比ＴＲが、シフトポジションがニュートラルポジションとされた場合の速度比ＮＲから所定値αを減じたもの以下であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ１６０において、速度比ＮＲから所定値αを減じたものを、最終的な目標速度比ＴＲとして設定する。所定値αは、前進クラッチ３３が上記状態であるときにオイルによるひきずり等が速度比ＮＲに及ぼす影響分であり、ここでは一定の値である。これに対し、上記判定条件が満たされていないと、ステップ１７０において、上記ステップ１４０での目標速度比ＴＲを最終的な目標速度比ＴＲとして設定する。従って、速度比ＮＲから所定値αを減じたものよりも大きな値が最終的な目標速度比ＴＲとして設定されることはない。目標速度比ＴＲは、最も大きな値が設定された場合でも、速度比ＮＲから所定値αを減じたものと同一となる。
【００４５】
そして、上記ステップ１６０，１７０の処理を経た後に、この目標速度比算出ルーチンを終了する。なお、上述したステップ１１０の判定条件が満たされていない場合（ニュートラル制御の実行中でない場合）、及びステップ１２０の判定条件が満たされていない場合（ニュートラル制御の実行中ではあるが、同制御が安定していない場合）には、上記ステップ１３０〜１７０の処理を経ることなく、目標速度比算出ルーチンを終了する。
【００４６】
このようにして求められた目標速度比ＴＲは、ニュートラル制御において、前進クラッチ３３に作用する油圧（クラッチ調整油圧ＰＣ）を調整するためのリニアソレノイドバルブＳＬＴを駆動制御する際に用いられる。トルクコンバータ１２の速度比が、上記目標速度比ＴＲとなるように、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御を通じてクラッチ調整油圧ＰＣが調整される。
【００４７】
従って、目標速度比ＴＲとして、変速機構部１９の入力トルクが必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定されることで、伝動ベルト３８に滑りを発生させるような過度に大きな入力トルクが同変速機構部１９に入力されることがない。
【００４８】
また、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳは、上記最小値又はそれに相当する値に調整されることにより、車両走行時を基準として設定した下限ガード値を用いた場合よりも低くなる。
なお、本実施形態では、上記変速機ＥＣＵ４１と、同変速機ＥＣＵ４１によって実行される下記処理とがニュートラル制御手段に相当する。変速機ＥＣＵ４１による該当処理は、目標速度比算出ルーチンにおいて目標速度比ＴＲを算出する処理（ステップ１３０，１４０）と、実際の速度比が、上記算出した目標速度比ＴＲとなるように、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御を通じてクラッチ調整油圧ＰＣを調整することで前進クラッチ３３を半解放状態にする処理である。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ニュートラル制御に際し、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳが伝動ベルト３８に滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め（ステップ１３０）、この必要ベルトトルク容量に基づいてトルクコンバータ１２の目標速度比ＴＲを求める（ステップ１４０）ようにしている。
【００５０】
そのため、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを上記最小値又は相当値に調整することにより、車両１０の走行時を基準として設定した下限ガード値をニュートラル制御時にも用いた場合よりも、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くすることができる。ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを低くすることでオイルポンプ２５の余分な仕事量を減らし、それに伴いオイルポンプ２５の駆動のために消費されるエンジン１１の出力を少なくして燃費の向上を図ることができる。
【００５１】
また、目標速度比ＴＲとして、変速機構部１９の入力トルクが必要ベルトトルク容量を越えないような値に設定することで、クラッチ調整油圧ＰＣが過度に高く調整されて過度に大きな入力トルクが変速機構部１９に加わることがないようにして、伝動ベルト３８が滑るのを抑制することができる。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、伝動ベルト３８の滑りを抑制しつつ燃費向上を図ることができるようになる。
（２）仮に、共通のリニアソレノイドバルブから、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４と、クラッチ調整油圧ＰＣを調整するクラッチコントロールバルブ４５とに信号圧を供給する構成を採用すると、コントロールバルブ４４，４５の一方を基準として信号圧を設定することとなる。この場合には、コントロールバルブ４４，４５の他方にとっては、信号圧が最適なものとならない場合がある。
【００５３】
この点、本実施形態では、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳを調整するプーリコントロールバルブ４４に信号圧を供給するリニアソレノイドバルブとして、クラッチ調整油圧ＰＣを調整するクラッチコントロールバルブ４５に信号圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬＴとは異なるもの（リニアソレノイドバルブＳＬＳ）を用いている。そのため、これらのリニアソレノイドバルブＳＬＳ，ＳＬＴを別々に制御することで、各コントロールバルブ４４，４５に適切な信号圧を供給することができ、上記（１）のように、ベルト挟圧力調整油圧ＰＳ及びクラッチ調整油圧ＰＣを適切な値に調整することができる。
【００５４】
（３）目標速度比ＴＲのガード処理を行なうようにしている（ステップ１５０〜１７０）。そのため、ステップ１４０において、万が一適正値よりも大きな目標速度比ＴＲが算出されても、その目標速度比ＴＲがニュートラル制御に用いられるのを防止することができる。
【００５５】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・図３のステップ１４０で用いられる目標速度比算出用マップの作成に際し、目標速度比ＴＲの採り得る上限値（＝ＮＲ−α）を設定し、目標速度比ＴＲとしてこの上限値を越える値については、同上限値を目標速度比ＴＲとして設定してもよい。このようにすれば、ステップ１５０〜１７０におけるガード処理を省略することができる。
【００５６】
・図３のステップ１５０〜１７０で用いられる所定値αは、トルクコンバータ１２の個体差、機種差等によって異なるおそれがある。そのため、この所定値αを記憶しておき、随時更新（学習）させる。そして、学習後の所定値αを、ステップ１５０〜１７０の処理に用いるようにしてもよい。このようにすれば、個体差、機種差等による影響を小さくし、目標速度比ＴＲとしてより精度の高い値を得ることができるようになる。
【００５７】
・また、目標速度比ＴＲの最大値が速度比ＮＲ（＝１．０）となる標準の目標速度比算出用マップを予め作成しておく。そして、上記のように所定値αを学習し、目標速度比算出用マップ上の目標速度比ＴＲとして、上記上限値（＝ＮＲ−α）よりも大きな値については、この上限値（＝ＮＲ−α）に書き換えるようにしてもよい。
【００５８】
・本発明は、エンジン１１に代えて電動モータを動力源として備える車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…車両、１１…エンジン（動力源）、１２…トルクコンバータ、１４…ベルト式無段変速機、１７…駆動輪、１９…変速機構部、２５…オイルポンプ（ポンプ）、３３…前進クラッチ（クラッチ）、３７…出力側可変プーリ（可変プーリ）、３８…伝動ベルト、４１…変速機ＥＣＵ（ニュートラル制御手段）、４４…プーリコントロールバルブ（第１油圧調整手段）、４５…クラッチコントロールバルブ（第２油圧調整手段）、ＰＣ…クラッチ調整油圧、ＰＳ…ベルト挟圧力調整油圧（セカンダリ圧）、ＳＬＳ…リニアソレノイドバルブ（第１油圧調整手段）、ＳＬＴ…リニアソレノイドバルブ（第２油圧調整手段）、ＴＲ…目標速度比。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在される変速機として、
伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧によりベルト挟圧力を可変とする可変プーリを有する変速機構部と、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧により係合及び解放して、前記トルクコンバータ及び前記変速機構部間を断接するクラッチとを備え、前記可変プーリが前記伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、前記第１油圧調整手段の制御を通じて前記ベルト挟圧力調整油圧が調整されるベルト式無段変速機に適用されるものであり、
前記車両の停車時に、前記トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、前記第２油圧調整手段の制御を通じて前記クラッチ調整油圧を調整することで前記クラッチを半解放状態にするニュートラル制御手段を備える無段変速機のニュートラル制御装置であって、
前記ニュートラル制御手段は、前記ベルト挟圧力調整油圧が前記伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求めることを特徴とする無段変速機のニュートラル制御装置。
【請求項１】
動力源の発生トルクを流体により伝達するトルクコンバータと車両の駆動輪との間に介在される変速機として、
伝動ベルトが巻き掛けられるとともに、ポンプから供給され、かつ第１油圧調整手段にて調整されたベルト挟圧力調整油圧によりベルト挟圧力を可変とする可変プーリを有する変速機構部と、前記ポンプから供給され、かつ第２油圧調整手段にて調整されたクラッチ調整油圧により係合及び解放して、前記トルクコンバータ及び前記変速機構部間を断接するクラッチとを備え、前記可変プーリが前記伝動ベルトに滑りを生じさせないベルト挟圧力で同伝動ベルトを挟み込むように、前記第１油圧調整手段の制御を通じて前記ベルト挟圧力調整油圧が調整されるベルト式無段変速機に適用されるものであり、
前記車両の停車時に、前記トルクコンバータに入力される回転と同トルクコンバータから出力される回転との速度比が目標速度比となるように、前記第２油圧調整手段の制御を通じて前記クラッチ調整油圧を調整することで前記クラッチを半解放状態にするニュートラル制御手段を備える無段変速機のニュートラル制御装置であって、
前記ニュートラル制御手段は、前記ベルト挟圧力調整油圧が前記伝動ベルトに滑りを生じさせない最小値又はそれに相当する値になるような必要ベルトトルク容量を求め、同必要ベルトトルク容量に基づいて前記目標速度比を求めることを特徴とする無段変速機のニュートラル制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２７６０８４（Ｐ２０１０−２７６０８４Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２７９３６（Ｐ２００９−１２７９３６）
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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