CN103363096A - 用于带式无级变速器的异常判定装置 - Google Patents

Abstract

一种用于带式无级变速器的异常判定装置，包含：带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；节流阀开度传感器，所述节流阀开度传感器被配置成检测节流阀的开度，所述节流阀调整所述发动机的进气量；以及判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于所述节流阀的所述开度的变化量来判定所述带式无级变速器是否异常。

Description

用于带式无级变速器的异常判定装置

技术领域

本发明涉及用于带式无级变速器的异常判定装置。

背景技术

带式无级变速器包含环状V形皮带和一对皮带轮，V形皮带被缠绕在一对皮带轮周围。一个皮带轮是被连接到发动机的曲轴的主动轮，而另一个皮带轮是被连接到车轮的从动轮。带式无级变速器通过改变皮带与皮带轮的接触直径来连续地改变变速齿轮比。

每个皮带轮包含一对圆锥面、以及驱动机构。一对圆锥面彼此面对，具有布置在它们之间的V形槽。驱动机构使得一对面彼此接近和分开，以改变V形槽的宽度。一个面被固定到皮带轮的转动轴。另一个面在转动轴的转动线方向上是可移动的。通过减少或者增加V形槽的宽度，来改变皮带与皮带轮的接触直径，一对面跨过该V形槽彼此面对。

V形皮带被缠绕在皮带轮的V形槽的周围。

当皮带被损坏时，带式无级变速器不能传送动力。常规的皮带损坏检测装置即使在操作期间也可以检测皮带的损坏。常规的皮带损坏检测装置基于主动轮侧上的输入轴和从动轮侧上的输出轴之间的转速比和使得一对面彼此接近的驱动力之间的关系，来检测V形皮带是否损坏（例如，参见专利文献1（日本专利特开第2003-42251号））。

同时，在带式无级变速器中，基于V形槽的宽度和V形皮带的皮带宽度之间的关系，来改变变速齿轮比。因此，如果异常地增加或者减少V形槽的宽度，或者V形皮带被磨损成具有较小的宽度，则皮带接触直径和变速齿轮比之间的关系被改变。

因为V形槽的宽度被减少得不够（槽宽仍然是大的）或者V形皮带被磨损成具有较小的宽度，所以逐渐地减少处于相同的皮带接触直径的变速齿轮比，并且通常改变皮带接触直径和变速齿轮比之间的关系。变速齿轮比的减少使得燃料消耗或者气体排放劣化，因为变得必需以较高的速度转动发动机，以便获得给定的车速。

因为带式无级变速器通过V形皮带和皮带轮之间的摩擦来传送动力，所以如果油等等被附着到那里，从而改变V形皮带和皮带轮之间的摩擦系数，则降低了动力传送效率。

然而，常规的皮带损坏检测装置检测V形皮带的损坏（更具体地，由于箍的损坏而引起的刚性变化），并且不能检测整个带式无级变速器的异常，诸如V形槽宽度的异常增加或者减少、V形皮带的磨损、以及V形皮带和皮带轮之间的摩擦系数的变化。常规的皮带损坏检测装置还需要测量使得一对面彼此接近的驱动力，并且因而在部件的数目、组装效率以及成本上具有缺点。

发明内容

考虑到上述情况构思了本发明，并且其目的在于提供用于带式无级变速器的异常判定装置，该异常判定装置可以利用简单结构来判定整个带式无级变速器中的异常。

在一个方面，通过提供用于带式无级变速器的异常判定装置，可以实现根据本发明的以上和其他目的，该异常判定装置包含：带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；节流阀开度传感器，所述节流阀开度传感器被配置成检测节流阀的开度，所述节流阀调整所述发动机的进气量；以及判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于所述节流阀的所述开度的变化量来判定所述带式无级变速器是否异常。

在这个方面中，较佳的可以是，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述节流阀的所述开度的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当所述发动机的所述转速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

在本发明的另一个方面中，提供有用于带式无级变速器的异常判定装置，该异常判定装置包含：带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；压力传感器，所述压力传感器被配置成检测所述发动机的进气压力；以及判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于由所述压力传感器检测到的所述进气压力的变化量来判定所述带式无级变速器是否异常。

在这个方面中，较佳的可以是，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述进气压力的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当所述发动机的所述转速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

在本发明的进一步的方面中，还提供有用于带式无级变速器的异常判定装置，该异常判定装置包含：带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；节流阀开度传感器，所述节流阀开度传感器被配置成检测节流阀的开度，所述节流阀调整所述发动机的进气量；压力传感器，所述压力传感器被配置成检测所述发动机的进气压力；以及判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于所述节流阀的所述开度的变化量、以及所述发动机的所述转速相对于由所述压力传感器检测到的所述进气压力的变化量，来判定所述带式无级变速器是否异常。

在这个方面中，较佳的可以是，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述节流阀的所述开度的每个级别设定的预定异常判定范围之内、并且所述发动机的所述转速包含在预先为所述进气压力的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且在其它情况下，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

在本发明的更进一步的方面中，还提供有用于带式无级变速器的异常判定装置，该异常判定装置包含：带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；车轴转速传感器，所述车轴转速传感器被配置成检测所述车轴的转速；比较车速计算部，所述比较车速计算部被配置成根据所述发动机的所述转速和所述车轴的所述转速的比，来计算预定发动机转速的车速并以此作为比较的基准；以及判定部，所述判定部被配置成根据所述比较车速计算部计算的所述车速，来判定所述带式无级变速器是否异常。

在这个方面中，较佳的可以是，当由所述比较车速计算部计算的所述车速包含在预先设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当由所述比较车速计算部计算的所述车速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

在以上方面中，进一步较佳的可以是另外包含，警报部，当所述带式无级变速器的异常判断持续进行并超过预先设定的预定故障判定时间时，所述警报部发出警报。

根据上述结构的本发明的各种实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置，可以利用简单结构来有效地判定整个带式无级变速器中的异常。此外，将从参考附图做出的以下描述中使得性能和进一步的特点特征和／或优点更清楚。

附图说明

图1是图解包含根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置的视图；

图2是表示由根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图；

图3是表示由根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的图表的概念视图；

图4是图解包含根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置的视图；

图5是表示由根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图；

图6是表示由根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的图表的概念视图；

图7是图解包含根据本发明的第三实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置的视图；

图8是表示由根据本发明的第三实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图；

图9是图解包含根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置的视图；

图10是表示由根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图；以及

图11是表示由根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的图表的概念视图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述根据本发明的实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置。

[第一实施例]

将参考图1到3描述根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置。

异常判定装置1判定带式无级变速器2中的异常，并且指示用户对带式无级变速器2进行保养或者修理。

如图1所示，根据实施例的带式无级变速器2包含被设置在发动机3的曲轴5上的主动轮6、被连接到车轴7的从动轮8、以及被缠绕在主动轮6和从动轮8周围的V形皮带9。

发动机3的曲轴5是带式无级变速器2的驱动轴。车轴7是从动轮轴，该车轴7经由其上设置从动轮8的从动轴11、被固定到从动轴11的齿轮12、要与齿轮12啮合的齿轮13、具有齿轮13的中间轴15、被固定到中间轴15的齿轮16、以及要与齿轮16啮合的齿轮17，从带式无级变速器2获得驱动力。

主动轮6包含可在曲轴5的轴向上移动的可移动面18、被固定到曲轴5的固定面19、以及使得可移动面18和固定面19彼此接近和分开的驱动机构21。

可移动面18和固定面19彼此面对，在它们之间具有V形槽。可移动面18被布置得更靠近发动机3，并且固定面19被布置得远离发动机3，即在曲轴5的远端侧上。可移动面18在曲轴5的轴向上移动，以便增加或者减少V形槽的宽度，从而改变主动轮6的有效直径或者与V形皮带9的接触直径。

驱动机构21包含可移动驱动盘22和重量滚柱（weightroller）23。可移动驱动盘22被布置在可移动面18的背面侧，即，比可移动面18更靠近发动机3的位置，以便与可移动面18整体地转动。重量滚柱23被保持在可移动面18和可移动驱动盘22之间。

可移动驱动盘22和可移动面18之间的间隔朝向其外周被逐渐地减少。

同时，从动轮8包含可在从动轴11的轴向上移动的可移动面25、被固定到从动轴11的固定面26、以及在接近固定面26的方向上按压可移动面25的弹簧27。

可移动面25和固定面26彼此面对，在它们之间具有V形槽。固定面26被布置得更靠近车轮28，并且可移动面25被布置得远离车轮28。即，从动轮8和主动轮6在可移动面18和固定面19之间以及在可移动面25和固定面26之间具有相反的布置关系。可移动面25在从动轴11的轴向上移动，以便增加或者减少V形槽的宽度，从而改变从动轮8的有效直径或者与V形皮带9的接触直径。

在带式无级变速器2中，当以高速转动曲轴5时，在重量滚柱23上产生离心力。重量滚柱23通过离心力使得可移动面18和固定面19彼此接近，以便增加有效直径以及与缠绕在主动轮6周围的V形皮带9的接触直径。从而V形皮带9被拉向主动轮6，以便抵靠弹簧27咬入从动轮8的V形槽。从而减少从动轮8的有效直径和接触直径。

通过带式无级变速器2的一系列操作，增加了带式无级变速器2的变速齿轮比。

在带式无级变速器2中，当以低速转动曲轴5时，施加到重量滚柱23的离心力被降低。

当重量滚柱23上的离心力被降低时，弹簧27使得可移动面25和固定面26彼此接近，以便增加有效直径以及与缠绕在从动轮8周围的V形皮带9的接触直径。从而V形皮带9被拉向从动轮8，以便咬入主动轮6的V形槽。从而减少了主动轮6的有效直径和接触直径。通过带式无级变速器2的一系列操作，降低了带式无级变速器2的变速齿轮比。

在图1中，显示皮带轮6和8在轴5和11之间的部分中具有高的变速齿轮比，以及在轴5和11之外的部分中具有低的变速齿轮比。

异常判定装置1包含发动机转速传感器31、节流阀开度传感器33、判定部35和警报部36。发动机转速传感器31检测发动机3的转速NE。节流阀开度传感器33检测节流阀32的开度Th，节流阀32调整发动机3的进气量。判定部35基于发动机3的转速NE相对于节流阀32的开度Th的变化程度或者变化量来判定带式无级变速器2是否异常。

当带式无级变速器2在比预先设定的预定故障判定时段Tf长的一段时间内被连续地判定为异常时，警报部36发出警报或者警告。

发动机转速传感器31检测曲轴5的转速或者未显示的凸轮轴的转速作为发动机3的转速NE，凸轮轴驱动未显示的阀机构。

节流阀32是被布置在发动机3的进气系统中的气流控制阀。节流阀32通常是蝶形阀。

节流阀开度传感器33基于节流阀32的未显示的阀元件的转动量来检测节流阀32的开度。

警报部36通过用户容易注意到的方法，诸如视觉途径、听觉途径、以及触觉接近，来通知需要带式无级变速器2的诸如检查、保养和修理的操作。更具体地，警报部36使用诸如LED的照明装置、扬声器、激发振动的摆锤等等。

将更具体地描述由异常判定装置1进行的异常判定控制。

图2是表示由根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图。

如图2的流程图中所描述的，当发动机3的转速NE包含在预先为节流阀32的开度Th的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，根据实施例的异常判定装置1的判定部35判定带式无级变速器2为异常。

当发动机3的转速NE没有包含在异常判定范围之内时，判定部35判定带式无级变速器2为正常。即，判定部35具有二维异常判定范围Fa（随后使用图3描述的），在该二维异常判定范围Fa中，当节流阀32的开度Th（0%≤Th≤100%）和发动机3的转速NE被显示在平面上时，带式无级变速器2被判定为异常。

更具体地，判定部35首先判定由节流阀开度传感器33检测的节流阀32的开度Th是否在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内（步骤S1）。

当开度Th在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内时，判定部35进入步骤S2。

另一方面，当开度Th不在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内时，判定部35重复步骤S1。

随后，判定部35判定由发动机转速传感器31检测的曲轴5的转速，即发动机3的转速NE，是否在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内（步骤S2）。

当转速NE在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35进入步骤S3。

另一方面，当转速NE不在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35回到步骤S1，并且重复异常判定控制。

异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）以及异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）限定了异常判定范围Fa，异常判定范围Fa通过将开度Th和转速NE绘制在彼此垂直的两个轴上，来以平面的方式进行展开。

当开度Th和发动机转速NE被绘制在以开度Th和转速NE作为各个轴的正交坐标系中时，具有矩形形状或者其他适当形状的区域可以被设定用于异常判定范围Fa，其他适当形状诸如是异常发动机转速范围对于开度Th的每个级别被改变或者异常开度范围对于转速NE的每个级别被改变的阶梯形状或者多边形形状、椭圆形形状、以及圆形形状。

即，在步骤S1和步骤S2中，判定部35搜索节流阀32的开度Th以及发动机3的转速NE是否在异常判定范围Fa之内。

随后，判定部35测量异常判定时段Δt（步骤S3），并且将该异常判定时段Δt添加到总异常判定时段T。即，判定部35计算总异常判定时段T（当前值）=总异常判定时段T（先前值）+异常判定时段Δt，并且存储新的总异常判定时段T（步骤S4）。

用于执行异常判定控制的周期可以被采用作为异常判定时段Δt。总异常判定时段T被存储在诸如EEPROM的存储器中，以便即使当车辆停车时，也被存储。

随后，判定部35判定总异常判定时段T是否超出故障判定时段Tf（步骤S5）。

在这个判定中，当总异常判定时段T超出故障判定时段Tf时，判定部35命令警报部36发出警报（步骤S6），然后终止处理。

另一方面，当总异常判定时段T没有超出故障判定时段Tf时，判定部35回到步骤S1，并且重复异常判定控制。

图3显示表示由根据本发明的第一实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的图表。

如图3所示，带式无级变速器2每次被重新制造或者受到诸如V形皮带9的部件被适当更换的大修时，根据实施例的带式无级变速器2具有由实线指示的开度Th和发动机转速NE之间的关系。然而，当带式无级变速器2劣化时，开度Th和发动机转速NE之间的关系变成由虚线指示的关系。

更具体地，与新的或者几乎是新的带式无级变速器2相比，在劣化的带式无级变速器2中，发动机转速NE几乎完全地上升，而节流阀32的开度仍然是低的。

因而，每当开度Th在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内并且转速NE在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，异常判定装置1判定带式无级变速器2为异常。即，当开度Th和转速NE在异常判定范围Fa之内时。

简而言之，异常判定装置1通过搜索节流阀32的开度Th和发动机转速NE是否包含在二维异常判定范围Fa中，来判定带式无级变速器2是否异常。

因为带式无级变速器2的V形皮带9和重量滚柱23随着使用而被磨损，所以V形皮带9和重量滚柱23需要被定期更换。然而，用户可能没有注意到V形皮带9或者重量滚柱23的磨损，或者带式无级变速器2中的异常，直到致命的故障症状变得显而易见，例如，直到燃料消耗显著地降低或者车辆由于V形皮带9的断开而停止行驶。

因而，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1基于节流阀32的开度Th和发动机3的转速NE之间的关系来判定带式无级变速器2中的异常。当异常状态的累积持续时间超出故障判定时段Tf时，异常判定装置1促使用户对带式无级变速器2进行检查、保养或者修理。

为了判定带式无级变速器2中的异常，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1没有类推诸如V形皮带9和重量滚柱23的各个部件的情况，而是监视整个带式无级变速器2的功能和性能是否被维持。因此，该第一实施例的异常判定装置1可以检测整个带式无级变速器2中的异常，诸如V形槽宽度的异常增加或者减少、V形皮带9的磨损、以及V形皮带9和皮带轮6和8之间的摩擦系数的变化。

此外，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1通过使用最初被用于发动机3的操作控制的检测项目，诸如节流阀32的开度Th和发动机3的转速NE，来判定带式无级变速器2中的异常。因此，不影响作为现有布置的发动机3、带式无级变速器2以及未显示的控制装置的部件数目、组装效率以及成本。

[第二实施例]

以下将参考图4到6描述根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置。

图4显示包含根据第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置。

在第二实施例中，与第一实施例中的那些元件相对应的元件被分配有相同的参考数字，以便省略重复的描述。

如图4所示，根据本实施例的异常判定装置1A包含发动机转速传感器31、压力传感器38和判定部35A。发动机转速传感器31检测发动机3的转速NE。压力传感器38检测发动机3的进气压力PM。判定部35A基于发动机3的转速NE相对于由压力传感器38检测的进气压力PM的变化程度或者变化量，来判定带式无级变速器2是否异常。

将更具体地描述由异常判定装置1A进行的异常判定控制。

图5是表示由根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图。

如图5所示，在发动机3的转速NE包含在预先为发动机3的进气压力PM的每个级别设定的预定异常判定范围之内的时候，异常判定装置1A的判定部35A判定带式无级变速器2为异常。

另一方面，在发动机3的转速NE没有包含在异常判定范围之内的时候，判定部35A判定带式无级变速器2为正常。即，判定部35A具有二维异常判定范围Fa（随后使用图6描述的），在该二维异常判定范围Fa中，当发动机3的进气压力PM（最大进气压力（负压）≤进气压力PM≤大气压力）和发动机3的转速NE被显示在平面上时，带式无级变速器2被判定为异常。

更具体地，判定部35A首先判定由压力传感器38检测的发动机3的进气压力PM是否在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内（步骤S11）。

当进气压力PM在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内时，判定部35A进入步骤S12。

另一方面，当进气压力PM不在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内时，判定部35A重复步骤S11。

随后，判定部35A判定由发动机转速传感器31检测的曲轴5的转速，即发动机3的转速NE，是否在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内（步骤S12）。

在这个操作中，当转速NE在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35A进入步骤S13。

另一方面，当转速NE不在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35A回到步骤S11，并且重复异常判定控制。

异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）以及异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）限定了异常判定范围Fb，该异常判定范围Fb通过将进气压力PM和转速NE绘制在彼此垂直的两个轴上，来以平面的方式进行展开。

当进气压力PM和发动机转速NE被绘制在以进气压力PM和转速NE作为各个轴的正交坐标系中时，具有矩形形状或者其他适当形状的区域可以被设定用于异常判定范围Fb，其他适当形状诸如是异常发动机转速范围对于进气压力PM的每个级别被改变或者异常进气压力范围对于转速NE的每个级别被改变的阶梯形形状或者多边形形状、椭圆形形状、以及圆形形状。

即，在步骤S11和步骤S12中，判定部35A搜索进气压力PM和发动机3的转速NE是否在异常判定范围Fb之内。

随后，判定部35A测量异常判定时段Δt（步骤S13），并且将该异常判定时段Δt添加到总异常判定时段T。即，判定部35A计算总异常判定时段T（当前值）=总异常判定时段T（先前值）+异常判定时段Δt，并且存储新的总异常判定时段T（步骤S14）。

用于执行异常判定控制的周期可以被采用作为异常判定时段Δt。总异常判定时段T被存储在诸如EEPROM的存储器中，以便即使当车辆停车时，也被存储。

随后，判定部35A判定总异常判定时段T是否超出故障判定时段Tf（步骤S15）。

此时，当总异常判定时段T超出故障判定时段Tf时，判定部35A命令警报部36发出警报（步骤S16），并且终止处理。

另一方面，当总异常判定时段T没有超出故障判定时段Tf时，判定部35A回到步骤S11，并且重复异常判定控制。

图6是表示由根据本发明的第二实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的图表。

如图6所示，每次带式无级变速器2被重新制造或者受到诸如V形皮带9的部件被适当更换的大修时，第二实施例的带式无级变速器2具有由实线指示的进气压力PM和发动机转速NE之间的关系。然而，当带式无级变速器2劣化时，进气压力PM和发动机转速NE之间的关系变成由虚线指示的关系。

更具体地，与新的或者几乎是新的带式无级变速器2相比，在劣化的带式无级变速器2中，进气压力PM相对于发动机转速NE的上升在早期阶段上升。

因而，当进气压力PM在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内并且转速NE在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，即，当进气压力PM和转速NE在异常判定范围Fb之内时，异常判定装置1A判定带式无级变速器2为异常。

简而言之，异常判定装置1A通过搜索进气压力PM和发动机3的转速NE是否包含在二维异常判定范围Fb中，来判定带式无级变速器2是否异常。

因为带式无级变速器2的V形皮带9和重量滚柱23随着使用而被磨损，所以V形皮带9和重量滚柱23需要被定期更换。然而，用户可能没有注意到V形皮带9或者重量滚柱23的磨损或者带式无级变速器2中的异常，直到致命的故障症状变得显而易见，例如，直到燃料消耗显著地降低或者车辆由于V形皮带9的断开而停止行驶。

因而，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1A基于进气压力PM和发动机3的转速NE之间的关系来判定带式无级变速器2中的异常。当异常状态的累积持续时间超出故障判定时段Tf时，异常判定装置1A促使用户对带式无级变速器2进行检查、保养或者修理。

为了判定带式无级变速器2中的异常，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1A没有类推诸如V形皮带9和重量滚柱23的各个部件的情况，而是监视整个带式无级变速器2的功能和性能是否被维持。因此，异常判定装置1A可以检测整个带式无级变速器2中的异常，诸如V形槽宽度的异常增加或者减少、V形皮带9的磨损、以及V形皮带9和皮带轮6和8之间的摩擦系数的变化。

此外，根据本第二实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1A通过使用最初被用于发动机3的操作控制的检测项目，诸如进气压力PM和发动机3的转速NE，来判定带式无级变速器2中的异常。因此，不影响作为现有布置的发动机3、带式无级变速器2以及未显示的控制装置的部件数目、组装效率以及成本。

[第三实施例]

以下将参考图7和8描述根据本发明的第三实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置。

图7显示包含根据本发明的第三实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置。

在本第三实施例中，与第一和第二实施例中的那些元件相对应的元件被分配有相同的参考数字，以便省略重复的描述。

如图7所示，根据本实施例的异常判定装置1B包含发动机转速传感器31、节流阀开度传感器33、压力传感器38和判定部35B。发动机转速传感器31检测发动机3的转速NE。节流阀开度传感器33检测节流阀32的开度Th，节流阀32调整发动机3的进气量。压力传感器38检测发动机3的进气压力PM。判定部35B基于发动机3的转速NE相对于节流阀32的开度Th的变化量以及发动机3的转速NE相对于由压力传感器38检测的进气压力PM的变化量，来判定带式无级变速器2是否异常。

在下面，将更具体地描述由异常判定装置1B进行的异常判定控制。

图8是表示由根据本发明的第三实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制的流程图。

如图8所示，当发动机3的转速NE包含在预先为发动机3的进气压力PM的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，本实施例的异常判定装置1B的判定部35B判定带式无级变速器2为异常。当发动机3的转速NE没有包含在异常判定范围之内时，判定部35B判定带式无级变速器2为正常。

当发动机3的转速NE包含在预先为节流阀32的开度Th的每个级别设定的预定异常判定范围之内、并且发动机3的转速NE包含在预先为进气压力PM的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，判定部35B也判定带式无级变速器2为异常。在其它情况下，判定部35B判定带式无级变速器2为正常。

即，判定部35B具有二维异常判定范围Fa和二维异常判定范围Fb，在二维异常判定范围Fa中，当节流阀32的开度Th（0%≤Th≤100%）和发动机3的转速NE被显示在平面上时，带式无级变速器2被判定为异常，在二维异常判定范围Fb中，当发动机3的进气压力PM（最大进气压力（负压）≤进气压力PM≤大气压力）和发动机3的转速NE被显示在平面时，带式无级变速器2被判定为异常。

更具体地，判定部35B判定由节流阀开度传感器33检测的节流阀32的开度Th是否在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内（步骤S21）。

当开度Th在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内时，判定部35B进入步骤S22。

另一方面，当开度Th不在异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）之内时，判定部35B重复步骤S21。

随后，判定部35B判定由发动机转速传感器31检测的曲轴5的转速，即发动机3的转速NE，是否在第一异常发动机转速范围（第一低的异常发动机转速NEfLow1<转速NE<第一高的异常发动机转速NEfHigh1）之内（步骤S22）。

当转速NE在第一异常发动机转速范围（第一低的异常发动机转速NEfLow1<转速NE<第一高的异常发动机转速NEfHigh1）之内时，判定部35B进入步骤S23。

另一方面，当转速NE不在第一异常发动机转速范围（第一低的异常发动机转速NEfLow1<转速NE<第一高的异常发动机转速NEfHigh1）之内时，判定部35B回到步骤S21，并且重复异常判定控制。

随后，判定部35B判定由压力传感器38检测的发动机3的进气压力PM是否在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内（步骤S23）。

当进气压力PM在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内时，判定部35B进入步骤S24。

另一方面，当进气压力PM不在异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）之内时，判定部35B重复步骤S21。

随后，判定部35B判定由发动机转速传感器31检测的曲轴5的转速，即发动机3的转速NE，是否在第二异常发动机转速范围（第二低的异常发动机转速NEfLow2<转速NE<第二高的异常发动机转速NEfHigh2）之内（步骤S24）。

当转速NE在第二异常发动机转速范围（第二低的异常发动机转速NEfLow2<转速NE<第二高的异常发动机转速NEfHigh2）之内时，判定部35B进入步骤S25。

另一方面，当转速NE不在第二异常发动机转速范围（第二低的异常发动机转速NEfLow2<转速NE<第二高的异常发动机转速NEfHigh2）之内时，判定部35B回到步骤S21，并且重复异常判定控制。

异常开度范围（低的异常开度ThfLow<开度Th<高的异常开度ThfHigh）以及第一异常发动机转速范围（第一低的异常发动机转速NEfLow1转速NE<第一高的异常发动机转速NEfHigh1）对应于第一实施例中的异常判定范围Fa。

此外，异常进气压力范围（低的异常进气压力PMfLow<进气压力PM<高的异常进气压力PMfHigh）以及第二异常发动机转速范围（第二低的异常发动机转速NEfLow2<转速NE<第二高的异常发动机转速NEfHigh2）对应于第二实施例中的异常判定范围Fb。

即，在步骤S21到S24中，判定部35B搜索节流阀32的开度Th、进气压力PM以及发动机3的转速NE是否在异常判定范围Fa和Fb之内。

随后，判定部35B测量异常判定时段Δt（步骤S25），并且将该异常判定时段Δt添加到总异常判定时段T。即，判定部35B计算总异常判定时段T（当前值）=总异常判定时段T（先前值）+异常判定时段Δt，并且存储新的总异常判定时段T（步骤S26）。用于执行异常判定控制的周期可以被采用作为异常判定时段Δt。总异常判定时段T被存储在诸如EEPROM的存储器中，以便即使当车辆停车时，也被存储。

随后，判定部35B判定总异常判定时段T是否超出故障判定时段Tf（步骤S27）。

在这个判定中，当总异常判定时段T超出故障判定时段Tf时，判定部35B命令警报部36发出警报（步骤S28），并且终止处理。

另一方面，当总异常判定时段T没有超出故障判定时段Tf时，判定部35B回到步骤S21，并且重复异常判定控制。

为了判定带式无级变速器2中的异常，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1B没有类推诸如V形皮带9和重量滚柱23的各个部件的情况，而是监视整个带式无级变速器2的功能和性能是否被维持。因此，异常判定装置1B可以检测整个带式无级变速器2中的异常，诸如V形槽宽度的异常增加或者减少、V形皮带9的磨损、以及V形皮带9和皮带轮6和8之间的摩擦系数的变化。

因为根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1B通过结合节流阀32的开度Th、进气压力PM和发动机3的转速NE来判定多个阶段中的异常，所以可以获得更可靠的判定结果。

此外，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1B通过使用最初被用于发动机3的操作控制的检测项目，诸如节流阀32的开度Th、进气压力PM和发动机3的转速NE，来判定带式无级变速器2中的异常。因此，不影响作为现有布置的发动机3、带式无级变速器2以及未显示的控制装置的部件数目、组装效率以及成本。

[第四实施例]

在下面将参考图9到11描述根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置。

图9显示包含根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置的发动机的系统配置。

在本实施例中，与第一实施例中的那些元件相对应的元件被分配有相同的参考数字，以便省略重复的描述。

如图9所示，根据本第四实施例的异常判定装置1C包含发动机转速传感器31、车轴转速传感器41、比较车速计算部42和判定部35C。

发动机转速传感器31检测发动机3的转速NE。车轴转速传感器41检测车轴7的转速。比较车速计算部42基于发动机3的转速NE和车轴7的转速的比，来计算预定发动机转速NEb的车速并以此作为比较的基准。判定部35C基于由比较车速计算部42计算的车速，来判定带式无级变速器2是否异常。

比较车速计算部42计算处于作为比较基准的作为预定发动机转速Neb的例如10,000rpm的车速。

更具体地，当由发动机转速传感器31检测的发动机3的转速是NE、从由车轴转速传感器41检测的车轴7的转速中获得的车速是V、作为比较基准的预定发动机转速是Neb、并且在作为比较基准的预定发动机转速Neb处的车速是Vb时，比较车速计算部42基于简单的比例关系计算车速Vb=（车速V／转速NE）×发动机转速NEb。通过设定发动机转速NEb=1rpm，比较车速计算部42可以计算车速Vb=车速V／转速NE。

将更具体地描述由异常判定装置1C进行的异常判定控制。

图10是表示由根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制处理的流程图。

如图10所示，当由比较车速计算部42计算的车速Vb包含在预先设定的预定异常判定范围之内时，根据本实施例的异常判定装置1C的判定部35C判定带式无级变速器2为异常。另一方面，当由比较车速计算部42计算的车速没有包含在异常判定范围之内时，判定部35C判定带式无级变速器2为正常。

更具体地，判定部35C首先判定从由车轴转速传感器41检测的车轴7的转速中获得的车速V是否在异常车速范围（低的异常车速VfLow<车速V<高的异常车速VfHigh）之内（步骤S31）。

在这个判定中，当车速V在异常车速范围（低的异常车速VfLow<车速V<高的异常车速VfHigh）之内时，判定部35C进入步骤S32。

另一方面，当车速V不在异常车速范围（低的异常车速VfLow<车速V<高的异常车速VfHigh）之内时，判定部35C重复步骤S31。

随后，判定部35C判定由发动机转速传感器31检测的曲轴5的转速，即发动机3的转速NE，是否在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内（步骤S32）。

当转速NE在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35C进入步骤S33。

另一方面，当转速NE不在异常发动机转速范围（低的异常发动机转速NEfLow<转速NE<高的异常发动机转速NEfHigh）之内时，判定部35C回到步骤S31，并且重复异常判定控制。

随后，比较车速计算部42计算在作为比较基准的作为预定发动机转速NEb的例如10,000rpm的车速Vb（步骤S33）。

更具体地，当由发动机转速传感器31检测的发动机3的转速是NE、从由车轴转速传感器41检测的车轴7的转速中获得的车速是V、作为比较基准的预定发动机转速是NEb、并且在作为比较基准的预定发动机转速NEb处的车速是Vb时，比较车速计算部42基于简单的比例关系计算车速Vb=（车速V／转速NE）×发动机转速NEb，或者车速Vb=车速V／转速NE。

随后，判定部35C判定在由比较车速计算部42计算的预定发动机转速NEb的车速Vb是否在异常判定范围（车速Vb<异常判定范围Fv）之内（步骤S34）。

在这个判定中，当车速Vb在异常判定范围（车速Vb<异常判定范围Fv）之内时，判定部35C进入步骤S35。

另一方面，当车速Vb不在异常判定范围（车速Vb<异常判定范围Fv）之内时，判定部35C回到步骤S31，并且重复异常判定控制。

随后，判定部35C测量异常判定时段Δt（步骤S35），并且将该异常判定时段Δt添加到总异常判定时段T。即，判定部35C计算总异常判定时段T（当前值）=总异常判定时段T（先前值）+异常判定时段Δt，并且存储新的总异常判定时段T（步骤S36）。

用于执行异常判定控制的周期可以被采用作为异常判定时段Δt。总异常判定时段T被存储在诸如EEPROM的存储器中，以便即使当车辆停车时，也被存储。

随后，判定部35C判定总异常判定时段T是否超出故障判定时段Tf（步骤S37）。

在这个判定中，当总异常判定时段T超出故障判定时段Tf时，判定部35C命令警报部36发出警报（步骤S38），并且终止处理。

另一方面，当总异常判定时段T没有超出故障判定时段Tf时，判定部35C回到步骤S31，并且重复异常判定控制。

图11是表示由根据本发明的第四实施例的用于带式无级变速器的异常判定装置进行的异常判定控制处理的图表。

如图11所示，当带式无级变速器2被重新制造或者受到诸如V形皮带9的部件被适当地更换的大修时，带式无级变速器2在车速V和发动机转速NE之间具有由实线指示的关系。然而，当带式无级变速器2劣化时，车速V和发动机转速NE之间的关系变成由虚线指示的关系。

更具体地，在劣化的带式无级变速器2中，相对于发动机转速NE的车速V低于新的或者几乎是新的带式无级变速器2的车速。

异常判定装置1C计算在作为比较基准的作为预定发动机转速的例如10,000rpm的车速Vb。当车速Vb在异常判定范围（车速Vb<异常判定范围Fv）之内时，异常判定装置1C判定带式无级变速器2为异常。根据作为比较基准的预定发动机转速NEb，车速Vb被限定在车速V和转速NE的切线（由双点划线指示的切线）上，车速V和转速NE在由虚线指示的特性线上。

即，如在根据第一实施例的异常判定装置1中的，异常判定装置1C不搜索节流阀32的开度Th和发动机3的转速NE是否包含在二维异常判定范围Fa中。

当异常判定范围被判定为处于10,000rpm的正常车速的20%以下（例如，当正常车速是60km／小时时，48km／小时以下）时，异常判定装置1C通过简单的比例计算来计算车速Vb，并且比较车速Vb是否包含在异常判定范围之内（车速Vb是否是48km／小时以下）。从而，异常判定装置1C判定带式无级变速器2是否异常。

因为带式无级变速器2的V形皮带9和重量滚柱23随着使用而被磨损，所以V形皮带9和重量滚柱23需要被定期更换。

然而，用户可能没有注意到V形皮带9或者重量滚柱23的磨损或者带式无级变速器2中的异常，直到致命的故障症状变得显而易见，例如，直到燃料消耗显著地降低或者车辆由于V形皮带9的断开而停止行驶。

因而，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1C基于发动机3的转速NE和车速V之间的关系来判定带式无级变速器2中的异常。当异常状态的累积持续时间超出故障判定时段Tf时，异常判定装置1C促使用户对带式无级变速器2进行检查、保养或者修理。

为了判定带式无级变速器2中的异常，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1C没有类推诸如V形皮带9和重量滚柱23的各个部件的情况，而是监视整个带式无级变速器2的功能和性能是否被维持。

因此，异常判定装置1C可以检测整个带式无级变速器2中的异常，诸如V形槽宽度的异常增加或者减少、V形皮带9的磨损、以及V形皮带9和皮带轮6和8之间的摩擦系数的变化。

此外，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1C通过使用最初被用于发动机3的操作控制的检测项目，诸如发动机3的转速NE和车速V，来判定带式无级变速器2中的异常。因此，不影响作为现有布置的发动机3、带式无级变速器2以及未显示的控制装置的部件数目、组装效率以及成本。

此外，根据本实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1C基于在作为比较基准的预定发动机转速NEb的车速Vb来判定带式无级变速器2中的异常。因此，比较车速计算部42和判定部35C不需要高的处理能力，并且可以以较低的成本被提供。

因此，根据本发明的实施例的用于带式无级变速器2的异常判定装置1、1A、1B和1C可以利用简单的结构来判定整个带式无级变速器中的异常。

应当注意，本发明不局限于描述的实施例，并且在没有背离附加的权利要求书的范围的情况下，可以做出其他的变化或者修改。

Claims (9)

1.一种用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，包括：

带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；

发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；

节流阀开度传感器，所述节流阀开度传感器被配置成检测节流阀的开度，所述节流阀调整所述发动机的进气量；以及

判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于所述节流阀的所述开度的变化量，来判定所述带式无级变速器是否异常。

2.如权利要求1所述的用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述节流阀的所述开度的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当所述发动机的所述转速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

3.一种用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，包括：

带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；

发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；

压力传感器，所述压力传感器被配置成检测所述发动机的进气压力；以及

判定部，所述判定部被配置成根据所述发动机的所述转速相对于由所述压力传感器检测到的所述进气压力的变化量，来判定所述带式无级变速器是否异常。

4.如权利要求3所述的用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述进气压力的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当所述发动机的所述转速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

5.一种用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，包括：

带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；

发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；

节流阀开度传感器，所述节流阀开度传感器被配置成检测节流阀的开度，所述节流阀调整所述发动机的进气量；

压力传感器，所述压力传感器被配置成检测所述发动机的进气压力；以及

判定部，所述判定部被配置成基于所述发动机的所述转速相对于所述节流阀的所述开度的变化量、以及所述发动机的所述转速相对于由所述压力传感器检测到的所述进气压力的变化量，来判定所述带式无级变速器是否异常。

6.如权利要求5所述的用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，当所述发动机的所述转速包含在预先为所述节流阀的所述开度的每个级别设定的预定异常判定范围之内、并且所述发动机的所述转速包含在预先为所述进气压力的每个级别设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且在其它情况下，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

7.一种用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，包括：

带式无级变速器，所述带式无级变速器包括设置在发动机的曲轴上的主动轮、连接到车轴的从动轮、以及缠绕在所述主动轮和所述从动轮周围的皮带；

发动机转速传感器，所述发动机转速传感器被配置成检测所述发动机的转速；

车轴转速传感器，所述车轴转速传感器被配置成检测所述车轴的转速；

比较车速计算部，所述比较车速计算部被配置成根据所述发动机的所述转速和所述车轴的所述转速的比，来计算预定发动机转速的车速并以此作为比较的基准；以及

判定部，所述判定部被配置成根据所述比较车速计算部计算的所述车速，来判定所述带式无级变速器是否异常。

8.如权利要求7所述的用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，当由所述比较车速计算部计算的所述车速包含在预先设定的预定异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为异常，并且当由所述比较车速计算部计算的所述车速没有包含在所述异常判定范围之内时，所述判定部判定所述带式无级变速器为正常。

9.如权利要求1到8中任一项所述的用于带式无级变速器的异常判定装置，其特征在于，进一步包括警报部，当所述带式无级变速器的异常判断持续进行并超过预先设定的预定故障判定时间时，所述警报部发出警报。

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