JP4967527B2 - 動力伝達機構の振動抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達機構の振動抑制装置に関し、特に、少なくとも２つのプーリに巻き掛けられた金属ベルトに発生する振動を抑制する技術に関する。

車両には、動力伝達機構として、たとえば、トランスミッションの変速比を車両の走行状況に応じて調整する自動変速機が搭載される。このような自動変速機の１つに、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が搭載されることがある。

このＣＶＴは、エンジン出力を効率的に引き出すことが可能であり、燃費および走行性能の向上に優れる。実用化されたＣＶＴの１つとして、無端金属ベルトと一対のプーリとを用いて、油圧によってプーリの有効径を変化させることで連続的に無段の変速を実現するものがある。

この無端金属ベルトは、たとえば、多数のエレメントが組み合わされて構成される。無端金属ベルトは、入力軸に取付けられた入力側プーリおよび出力軸に取付けられた出力側プーリに巻き掛けられて使用される。入力側プーリおよび出力側プーリは、溝幅を無段階に変えられる１対のシーブをそれぞれ備え、溝幅を変えることで、無端金属ベルトの入力側プーリおよび出力側プーリに対する巻付け半径が変わり、これにより入力軸と出力軸との間の回転数比、すなわち変速比を連続的に無段階に変化させることができる。

一方、従来、オルタネータ、ウォータポンプあるいはエアコンコンプレッサといったエンジンの補機およびエンジンが、プーリとベルトとから構成される動力伝達機構を介して連結される構成が周知である。

このように動力伝達の手段としてベルトが用いられる場合においては、作動時に発生する振動が問題となる場合がある。ベルトに振動が発生すると、ベルトから異音が発生したり、ベルトの耐久性が悪化するなどの問題がある。

このような問題に鑑みて、特許文献１（特開２００３−２４００７２号公報）は、エンジンの補機駆動システムにおけるベルトの張力を自動的に調整するオートテンショナに対し、テンショナのアームやベルトスパンの振動を制動して異音の発生やベルトの寿命低下を防止するオートテンショナの制御装置を開示する。

このオートテンショナの制御装置は、固定部に移動可能に支持された移動体と、移動体に回転自在に支持され、ベルトが巻き掛けられるテンションプーリと、移動体をテンションプーリがベルトを押圧するように移動付勢する付勢手段とを備え、ベルト伝動システムにおけるベルトの張力を自動的に調整するようにしたオートテンショナの制御装置である。この制御装置は、磁気粘性流体の粘性抵抗により移動体の振動を制動する制振手段と、制振手段の磁気粘性流体に磁力を付与する磁気付与手段と、オートテンショナの移動体が振動したことを検出するテンショナ振動検出手段と、テンショナ振動検出手段により移動体の所定量以上の振動が検出されたときに、制振手段の磁気粘性流体に磁力が付与されて移動体の振動が制動されるように磁気付与手段を制御する磁力制御手段とを備えている。

この公報に開示されたオートテンショナの制御装置によると、制振手段の磁気粘性流体に付与された磁力により磁気粘性流体の粘性抵抗又は剪断抵抗を増大させて移動体又はベルトスパンの振動を制動でき、共振によるベルトや移動体の振動を抑えて、ベルトのスリップや叩き音等の異音の防止化、ベルトの高寿命化を図ることができる。
特開２００３−２４００７２号公報

しかしながら、上述した公報に記載されたオートテンショナのようにテンションプーリのプーリ軸の位置を変化させて、ベルトの張力を増大させる場合、テンションプーリとベルトとの接触抵抗が大きくなるという問題がある。そのため、接触抵抗の増加分だけ損失が発生して、結局的には、燃費の悪化あるいは動力性能の低下する場合がある。

また、特に、ベルト式無段変速機においては、プーリの溝幅を制御することにより、ベルトの巻き掛け半径を変化させるため、ベルトの移動軌跡が変速状態に応じて異なる。そのため、上述した公報に開示されたオートテンショナを適用することはできない。したがって、ベルト式無段変速機においては、上述した公報に開示されたオートテンショナによりベルト振動に起因した異音の発生および耐久性の悪化という問題を解決することができない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、動力性能を低下させることなく、ベルト振動による異音の発生および耐久性の悪化を抑制する動力伝達機構の振動抑制装置を提供することである。

第１の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置は、車両に搭載され、少なくとも２つのプーリと、プーリに巻き掛けられる磁性体の金属ベルトとを備えた動力伝達機構の振動抑制装置である。プーリは、入力側の第１のプーリと出力側の第２のプーリとを含む。この振動抑制装置は、プーリの回転時に、金属ベルトにおいて第１のプーリから第２のプーリへの進行方向に沿って圧縮される側であって、プーリに接触していない金属ベルトの弦部に発生する振動に関連した物理量を検知するための検知手段と、弦部に対向して設けられ、磁力を発生するための磁力発生手段と、磁力発生手段により発生する磁力を制御するための制御手段とを含む。制御手段は、検知された物理量に基づいて弦部に振動が発生したことを判定するための判定手段と、振動の発生が判定されると、磁力発生手段により磁力を発生させるための手段とを含む。

第１の発明によると、制御手段は、弦部における振動の発生が判定されると、磁力発生手段により磁力を発生させる。磁力発生手段は、弦部に対向して設けられており、金属ベルトの弦部の振動の振幅方向（具体的には、磁力発生手段に吸引される方向）に磁力が作用することとなる。そのため、弦部における磁力発生手段から離れる側の振幅が金属ベルトに作用した磁力により減少する。これにより、金属ベルトの弦部における振動の振幅を低減することができる。そのため、金属ベルトの振動による異音の発生および耐久性の悪化を抑制することができる。また、金属ベルトに対して直接的に接触することなく振動を低減することができるため、接触抵抗による損失が発生することもない。したがって、動力性能を低下させることなく、ベルト振動による異音の発生および耐久性の悪化を抑制する動力伝達機構の振動抑制装置を提供することができる。

第２の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、第１のプーリおよび第２のプーリのうちの少なくともいずれか一方の回転速度を検知するための手段を含む。

第２の発明によると、動力伝達機構が作動するときに、第１のプーリあるいは第２のプーリに回転変動が生じるとともに、金属ベルトの弦部において振動が発生する。そこで、第１のプーリおよび第２のプーリのうちの少なくともいずれか一方の回転速度を検知することにより、回転変動に基づく振動の発生を精度よく判定することができる。

第３の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第２の発明の構成に加えて、判定手段は、検知された回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値以上であると、弦部に振動が発生したことを判定するための手段を含む。

第３の発明によると、動力伝達機構が作動するときに、第１のプーリあるいは第２のプーリに回転変動が生じるとともに、金属ベルトの弦部において振動が発生する。そこで、第１のプーリおよび第２のプーリのうちの少なくともいずれか一方の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値以上の回転変動を検出することにより、弦部が振動している状態を精度よく判定することができる。

第４の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、磁力発生手段は、電力の供給を受けて磁力を発生するための手段を含む。制御手段は、振動の発生が判定されると、磁力発生手段に予め定められた電力量の電力を供給して、磁力発生手段により磁力を発生させるための手段を含む。

第４の発明によると、制御手段は、予め定められた電力量の電力を磁力発生手段に供給して、磁力発生手段により磁力を発生させる。そのため、磁力発生手段に対向する金属ベルトの弦部に磁力が作用する。すなわち、金属ベルトは、磁力発生手段に吸引されるため、弦部における磁力発生手段から離れる側の振幅が金属ベルトに作用した磁力により減少する。これにより、金属ベルトの弦部における振動の振幅を低減することができる。

第５の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、磁力発生手段は、電力の供給を受けて磁力を発生するための手段を含む。制御手段は、振動の発生が判定されると、磁力発生手段に、動力伝達機構の状態および振動の振幅のうちの少なくともいずれか一方に対応させた電力量の電力を供給して、磁力発生手段により磁力を発生させるための手段を含む。

第５の発明によると、制御手段は、動力伝達機構の状態（たとえば、入力軸あるいは出力軸の回転、変速比、エンジントルク、プーリ油圧）および振動の振幅のうちの少なくともいずれか一方に対応させた電力量の電力を磁力発生手段に供給して、磁力発生手段により磁力を発生させる。そのため、磁力発生手段に対向する金属ベルトの弦部に磁力が作用する。すなわち、金属ベルトは、磁力発生手段に吸引されるため、弦部における磁力発生手段から離れる側の振幅が金属ベルトに作用した磁力により減少する。このとき、磁力発生手段により、振動の振幅または振動の振幅に関連する動力伝達機構の状態に対応した磁力が発生する。これにより、たとえば、振動の振幅が大きいあるいは振動の振幅が大きいと判断できる動力伝達機構の状態になると、電力量が増加するようにするなどして、金属ベルトの弦部における振動の振幅をより精度よく低減することができる。

第６の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、磁力発生手段は、両プーリの回転時に、弦部における振動の振幅が最大である位置に対応して設けられる。

第６の発明によると、金属ベルトの弦部において振動の振幅が最大である位置（たとえば、弦部の中央部）に対応して磁力発生手段を設けることにより、金属ベルトの弦部において最も振動による動きの大きい部分に磁力を作用させることができる。そのため、ベルト振動を効果的に抑制することができる。

第７の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、動力伝達機構は、溝幅が可変な一対のプーリを備えたベルト式無段変速機である。

第７の発明によると、溝幅が一対のプーリを備えたベルト式無段変速機に本発明を適用することにより、変速状態に応じて金属ベルトの移動軌跡が異なっても、金属ベルトに磁力を作用させることにより、ベルト振動に起因した異音の発生および耐久性の悪化を抑制することができる。また、このとき、金属ベルトに直接的に接触することなく、振動を抑制することができるため、動力性能が低下することもない。

第８の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第７の発明の構成に加えて、磁力発生手段は、ベルト式無段変速機の変速動作に伴って移動する金属ベルトとの接触を回避する位置に設けられる。

第８の発明によると、ベルト式無段変速機の変速動作に伴って移動する金属ベルトとの接触を回避する位置に磁力発生手段を設けることにより、ベルト式無段変速機の変速動作に影響を及ぼすことなく金属ベルトに磁力を作用させることができる。

第９の発明に係る動力伝達機構の振動抑制装置においては、第７または８の発明の構成に加えて、磁力発生手段は、ベルト式無段変速機の変速動作に起因する弦部との距離の変化が最も小さい位置に設けられる。

第９の発明によると、変速動作に起因する弦部との距離の変化が最も小さい位置に磁力発生手段を設けることにより、磁力発生手段をより弦部に近づけることができる。そのため、より確実に金属ベルトに対して磁力を作用させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る動力伝達機構の振動抑制装置が搭載された車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態において、動力伝達機構は、ベルト式無段変速機として説明するが、ベルトとして磁性体の金属ベルトが用いられた動力伝達機構であれば、特にこれ限定されるものではない。たとえば、エンジンを動力源として、ウォータポンプ、エアコンコンプレッサおよびオルタネータ等の補機を駆動させる動力伝達機構に設けられるようにしてもよい。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、ベルト式無段変速機構（以下、単に変速機構と記載する）３００と、デファレンシャルギヤ８００と、ＥＣＵ１０００と、油圧制御部１１００とから構成される。ベルト式無段変速機は、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、変速機構３００と、油圧制御部１１００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と変速機構３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４００により検知される。

変速機構３００は、前後進切換え装置２９０を介してトルクコンバータ２００に接続される。変速機構３００は、入力側のプライマリプーリ５００と、出力側のセカンダリプーリ６００と、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属製のベルト７００とから構成される。

本実施の形態において、金属ベルト７００は、磁性体の金属平板から予め定められた形状に形成されたエレメント（図示せず）が、輪状に形成されたリングに沿って複数枚積層されて構成される無端ベルトである。各エレメントには、両側にプーリのシーブと接する傾斜面が形成される。

プライマリプーリ５００は、プライマリシャフトに固定された固定シーブおよびプライマリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。セカンダリプーリ６００は、セカンダリシャフトに固定されている固定シーブおよびセカンダリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。変速機構３００の、プライマリプーリの回転数ＮＩＮは、プライマリプーリ回転数センサ４１０により、セカンダリプーリの回転数ＮＯＵＴは、セカンダリプーリ回転数センサ４２０により、検知される。なお、以下の説明においては、回転数を回転速度とも記載する。

これら回転数センサは、プライマリプーリやセカンダリプーリの回転軸やこれに繋がるドライブシャフトに取付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、変速機構３００の、入力軸であるプライマリプーリや出力軸であるセカンダリプーリの僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。

前後進切換え装置２９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ、リバース（後進用）ブレーキおよび入力クラッチ３１０を有している。プラネタリギヤは、そのサンギヤが入力軸に連結されており、第１および第２のピニオンを支持するキャリヤがプライマリ側固定シーブに連結されており、そしてリングギヤが後進用摩擦係合要素となるリバースブレーキに連結されており、またキャリヤとリングギヤとの間に入力クラッチ３１０が介在している。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、パーキング（Ｐ）ポジション、Ｒポジション、Ｎポジション以外の車両が前進するときに必ず係合状態で使用される。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００および油圧制御部１１００について説明する。

ＥＣＵ１０００には、タービン回転数センサ４００からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、プライマリプーリ回転数センサ４１０からプライマリプーリ回転数ＮＩＮを表わす信号が、セカンダリプーリ回転数センサ４２０からセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴを表わす信号が、それぞれ入力される。

油圧制御部１１００は、変速速度制御部１１１０と、ベルト挟圧力制御部１１２０と、ロックアップ係合圧制御部１１３０と、クラッチ圧制御部１１４０と、マニュアルバルブ１１５０とを含む。ＥＣＵ１０００から、油圧制御部１１００の変速制御用デューティソレノイド（１）１２００と、変速制御用デューティソレノイド（２）１２１０と、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイド１２２０と、ロックアップソレノイド１２３０と、ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド１２４０に制御信号が出力される。

以上のような構成を有する本実施の形態におけるベルト式無段変速機には、振動抑制装置が設けられる。

図２に示すように、本実施の形態に係る振動抑制装置は、ＥＣＵ１０００と、プライマリプーリ回転数センサ４１０と、セカンダリプーリ回転数センサ４２０と、磁力発生装置４４０とから構成される。

磁力発生装置４４０は、金属ベルト７００の弦部に対向する位置に設けられる。ここで、「弦部」とは、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００との間であって、プライマリプーリ５００およびセカンダリプーリ６００のいずれにも非接触の部分である。

本実施の形態において、磁力発生装置４４０は、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属ベルト７００の二つの弦部７０２，７０４のうち、車両の前進時にプライマリプーリ５００からセカンダリプーリ６００への方向に圧縮される側の弦部７０２に対向する位置に設けられる。

また、金属ベルト７００は、ベルト式無段変速機の変速動作に伴って移動軌跡が変化する。そのため、磁力発生装置４４０は、変速動作に伴って移動する金属ベルト７００との接触を回避する位置に設けられる。

さらに、本実施の形態において、磁力発生装置４４０は、実験的に振動が大きくなる条件に合致した位置に取付けられる。すなわち、磁力発生装置４４０は、変速動作に伴って移動する金属ベルト７００の振動の振幅が最大である位置に対応して設けられる。「振動の振幅が最大である位置」とは、弦部７０２の中央部に対向する位置である。なお、弦部７０２の中央部とは、プライマリプーリ５００と金属ベルト７００とが非接触となる位置と、セカンダリプーリ６００と金属ベルト７００とが非接触となる位置との中間点をいう。本実施の形態において、磁力発生装置４４０は、弦部７０２の中央部近傍に設けられる。

磁力発生装置４４０は、図示しない電源から電力の供給を受けて磁力を発生する。磁力発生装置４４０は、電源から、ＥＣＵ１０００から受信した電力制御信号に対応する電力の供給を受けて磁力を発生させる。なお、磁力発生装置４４０は、ＥＣＵ１０００から直接電力の供給を受けるようにしてもよい。磁力発生装置４４０は、たとえば、磁性材料の芯のまわりにコイルが巻回されて形成される電磁石である。

本発明は、ＥＣＵ１０００が、弦部７０２に発生する振動に関連した物理量に基づいて、弦部７０２に振動が発生したか否かを判定し、振動の発生が判定されると、磁力発生装置４４０により磁力を発生させる点に特徴を有する。

具体的には、ＥＣＵ１０００は、プライマリプーリ５００およびセカンダリプーリ６００の回転状態に基づいて、プライマリプーリ５００およびセカンダリプーリ６００に発生する回転変動を検出する。回転変動は、たとえば、プライマリプーリ５００の回転速度およびセカンダリプーリ６００の回転速度に基づいて検出される。

すなわち、本実施の形態において、ＥＣＵ１０００は、プライマリプーリ５００の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値（１）以上であると、プライマリプーリ５００に回転変動が発生したことを判定する。また、ＥＣＵ１０００は、セカンダリプーリ６００の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値（２）以上であると、セカンダリプーリ６００に回転変動が発生したことを判定する。なお、予め定められた値（１）および（２）は、互いに異なる値であってもよいし、同じ値であってもよいものとする。

また、ＥＣＵ１０００は、金属ベルト７００の弦部７０２に振動が発生したことを判定すると、磁力発生装置４４０により磁力を発生させる。

以下、本実施の形態に係る動力伝達機構の振動抑制装置を構成するＥＣＵ１０００について説明する。

図３に示すように、ＥＣＵ１０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）１０１０と、演算処理部１０２０と、記憶部１０３０と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）１０４０とを含む。

入力Ｉ／Ｆ１０１０は、プライマリプーリ回転数センサ４１０から送信されるプライマリプーリ回転速度信号と、セカンダリプーリ回転数センサ４２０から送信されるセカンダリプーリ回転速度信号とを受信して、演算処理部１０２０に送信する。

演算処理部１０２０は、振動判定部１０２２と、電力制御部１０２４とを含む。振動判定部は１０２２は、入力Ｉ／Ｆ１０１０を介して受信したプライマリプーリ５００の回転速度と、セカンダリプーリ６００の回転速度とに基づいて、金属ベルト７００の弦部７０２に振動が発生したか否かを判定する。

なお、本実施の形態においては、プライマリプーリ５００の回転速度と、セカンダリプーリ６００の回転速度とに基づく回転変動を検出して、弦部７０２に振動が発生したか否かを判定するが、特に限定されるものではなく、プライマリプーリ５００の回転速度およびセカンダリプーリ６００の回転速度のうちの少なくともいずれか一方の回転速度に基づいて回転変動を検出して、弦部７０２に振動が発生したか否かを判定するようにしてもよい。

振動判定部１０２２は、プライマリプーリ５００の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値（１）以上であって、かつ、セカンダリプーリ６００の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値（２）以上であると、弦部７０２に振動が発生したことを判定する。なお、振動判定部１０２２は、弦部７０２の振動が発生したことを判定すると、たとえば、振動判定フラグをオンするようにしてもよい。

電力制御部１０２４は、弦部７０２に振動が発生したことが判定されると、電力制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ１０４０を介して、磁力発生装置４４０に送信する。電力制御部１０２４は、たとえば、振動判定フラグがオンされると、電力制御信号を生成するようにしてもよい。また、振動判定フラグがオフであると、電力制御信号を生成しないようにしてもよいし、磁力発生装置４４０への電力の供給を停止する制御信号を生成するようにしてもよい。

本実施の形態において、電力制御部１０２４は、弦部７０２に振動が発生したことが判定されると、発生した振動の振幅に対応した電力量の電力が磁力発生装置４４０に供給されるように、電力制御信号を生成する。

具体的には、記憶部１０３０に、発生した振動の振幅と電力量との関係を示すマップを予め記憶しておき、電力制御部１０２４が、回転変動の度合いから推定される振動の振幅とマップとから磁力発生装置４４０に供給すべき電力量を算出する。あるいは、記憶部１０３０に、回転変動の度合いと電力量との関係を示すマップを予め記憶しておき、検出された回転変動の度合いとマップとから磁力発生装置４４０に供給すべき電力量を算出するようにしてもよい。なお、回転変動の度合いとして、プライマリプーリ５００の時間変化量の絶対値を用いてもよいし、セカンダリプーリ６００の時間変化量の絶対値を用いてもよい。上述したようなマップは、たとえば、実験等により適合される。

記憶部１０３０は、たとえば、メモリ等により構成される。記憶部１０３０には、演算処理部１０２０で実行されるプログラムあるいは、前述のマップなどの各種情報が予め記憶されたり、演算処理部１０２０における演算結果が一時的に記憶されたりする。

なお、振動判定部１０２２および電力制御部１０２４は、本実施の形態においては、プログラムにより実現され、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。

以下、図４を参照して、本実施の形態に係るベルト式無段変速機の制御装置であるＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１０００は、プライマリプーリ５００およびセカンダリプーリ６００の回転変動を検出する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、プライマリプーリ回転数センサ４１０により検知された回転速度の時間変化量の絶対値（１）を算出する。さらに、ＥＣＵ１０００は、セカンダリプーリ回転数センサ４２０により検知された回転速度の時間変化量の絶対値（２）を算出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、ベルト振動が発生しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、算出された絶対値（１）が予め定められた値（１）以上であって、かつ、算出された絶対値（２）が予め定められた値（２）以上であると、ベルト振動が発生していると判定する。ベルト振動が発生していると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、磁力発生装置４４０に対して電力制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、算出された絶対値（１）あるいは絶対値（２）に対応した電力量をマップ等から算出して、算出された電力量に対応する電力制御信号を生成して、磁力発生装置４４０に送信する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、磁力発生装置４４０に対する電力供給が停止されるように制御する。

以上のような構造、フローチャートに基づく、本実施の形態に係るベルト式無段変速機の制御装置の動作について図５を用いて説明する。

車両の停止時においては、ベルト式無段変速機の変速状態は、最減速状態とされる。運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより、スロットルバルブ（図示せず）の開度が増加して、エンジン１００の出力が向上する。このとき、エンジン１００の出力軸からベルト式無段変速機の入力軸、すなわち、トルクコンバータ２００の入力軸にエンジントルクが伝達される。

ベルト式無段変速機の入力軸に伝達されたトルクは、トルクコンバータ２００および前後進切換え装置２９０を介してプライマリプーリ５００に伝達される。プライマリプーリ５００に伝達されたトルクは、金属ベルト７００を介してセカンダリプーリ６００に伝達される。

このとき、変速状態が最減速状態あるいは最減速状態から増速側に変化していくと、比較的高いトルクがプライマリプーリ５００からセカンダリプーリ６００に伝達され、回転数に変動が生じる場合がある。このとき、回転速度の時間変化量が変化する。また、回転変動が生じるとともに、金属ベルト７００の弦部７０２においては、金属ベルト７００の弦部７０２を構成するエレメントの移動方向に対して直交する方向を振幅方向とする振動が発生する。

プライマリプーリ５００の回転速度の時間変化量の絶対値（１）が予め定められた値（１）以上であって、かつ、セカンダリプーリ６００の回転速度の時間変化量の絶対値（２）が予め定められた値（２）以上であると、ベルト振動が発生したことが判定される（Ｓ１０２にてＹＥＳ）。そのため、磁力発生装置４４０において、磁力が発生する（Ｓ１０４）。

磁力発生装置４４０において、磁力が発生すると、金属ベルト７００の弦部７０２には、磁力発生装置４４０に吸引される力が作用する。このとき、金属ベルト７００の張力の変化とともに、弦部７０２に作用した磁力により、磁力発生装置４４０から離れる側の振幅が減少する。その結果、振動が低減される。

そして、プライマリプーリ５００の回転速度の時間変化量の絶対値（１）が予め定められた値（１）よりも小さいまたはセカンダリプーリ６００の回転速度の時間変化量の絶対値（２）が予め定められた値（２）よりも小さいと、ベルト振動が発生していないと判定される（Ｓ１０２にてＮＯ）。したがって、磁力発生装置４４０において、磁力は発生しない（Ｓ１０６）。

以上のようにして、本実施の形態に係るベルト式無段変速機の制御装置によると、ＥＣＵは、弦部における振動の発生が判定されると、磁力発生装置により磁力を発生させる。磁力発生装置は、弦部に対向して設けられており、金属ベルトの弦部の振動の振幅方向（具体的には、磁力発生装置に吸引される方向）に磁力が作用することとなる。そのため、弦部における磁力発生装置から離れる側の振幅が金属ベルトに作用した磁力により減少する。これにより、金属ベルトの弦部における振動の振幅を低減することができる。そのため、金属ベルトの振動による異音の発生および耐久性の悪化を抑制することができる。また、金属ベルトに対して直接的に接触することなく振動を低減することができるため、接触抵抗による損失が発生することもない。したがって、動力性能を低下させることなく、ベルト振動による異音の発生および耐久性の悪化を抑制する動力伝達機構の振動抑制装置を提供することができる。

また、ベルト式無段変速機が作動するときに、プライマリプーリあるいはセカンダリプーリに回転変動が生じるとともに、金属ベルトの弦部において振動が発生する。そこで、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのうちの少なくともいずれか一方の回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値以上の回転変動を検出することにより、弦部が振動している状態を精度よく判定することができる。

そして、磁力発生装置を、ベルト式無段変速機の変速動作に伴って移動する金属ベルトとの接触を回避する位置に設けることにより、ベルト式無段変速機の変速動作に影響を及ぼすことなく金属ベルトに磁力を作用させることができる。

好ましくは、変速動作に起因する弦部との距離の変化が最も小さい位置に磁力発生装置を設けることが望ましい。このようにすると、磁力発生装置をより弦部に近づけることができる。そのため、より確実に金属ベルトに対して磁力を作用させることができる。

なお、本実施の形態において、ベルト振動が発生したことが判定されると、発生した振動の振幅に対応した電力量が磁力発生装置に供給される、いわゆるフィードバック制御によりベルト振動を低減するようにしたが、特にこのような電力制御に限定されるものではない。

たとえば、ベルト振動が発生したことが判定されると、予め定められた電力量が磁力発生装置に供給されるようにしてもよい。あるいは、ベルト振動発生時における動力伝達機構の状態に対応した電力量が磁力発生装置に供給されるようにしてもよい。あるいは、ベルト振動発生時における動力伝達機構の状態に対応した電力量が、発生した振動の振幅（すなわち、回転変動の度合い）に応じて補正されて、磁力発生装置に供給されるようにしてもよい。ここで、動力伝達機構の状態とは、たとえば、ベルト式無段変速機においては、入力軸回転数、変速比、入力軸に入力されるエンジントルク、プーリの制御油圧等の状態である。このような動力伝達機構の状態において、たとえば、振動が発生しない条件を予め把握しておくことにより、条件の成立に応じて磁力の発生をしないなどのフィードフォワード制御が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態におけるベルト式無段変速機の構成を説明するための図である。 本実施の形態に係るベルト式無段変速機においてベルトの振動を抑制する構成を説明するための図である。 本実施の形態におけるＥＣＵの構成を示す図である。 本実施の形態におけるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るベルト式無段変速機の制御装置の動作を説明するための図である。

符号の説明

１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプ羽根車、２３０ タービン羽根車、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、２９０ 前後進切換え装置、３００ ベルト式無段変速機構、３１０ 入力クラッチ、４００ タービン回転数センサ、４１０ プライマリプーリ回転数センサ、４２０ セカンダリプーリ回転数センサ、４４０ 磁力発生装置、５００ プライマリプーリ、６００ セカンダリプーリ、７００ 金属ベルト、７０２，７０４ 弦部、８００ デファレンシャルギヤ、１０００ ＥＣＵ、１０１０ 入力Ｉ／Ｆ、１０２０ 演算処理部、１０２２ 振動判定部、１０２４ 電力制御部、１０３０ 記憶部、１０４０ 出力Ｉ／Ｆ、１１００ 油圧制御部、１１１０ 変速速度制御部、１１２０ ベルト挟圧力制御部、１１３０ ロックアップ係合圧制御部、１１４０ クラッチ圧力制御部、１１５０ マニュアルバルブ、１２００，１２１０ 変速制御用デューティソレノイド、１２２０ ベルト挟圧力制御用リニアソレノイド、１２３０ ロックアップソレノイド、１２４０ ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド。

Claims (9)

1. 車両に搭載され、少なくとも２つのプーリと、前記プーリに巻き掛けられる磁性体の金属ベルトとを備えた動力伝達機構の振動抑制装置であって、前記プーリは、入力側の第１のプーリと出力側の第２のプーリとを含み、
   前記プーリの回転時に、前記金属ベルトにおいて前記第１のプーリから前記第２のプーリへの進行方向に沿って圧縮される側であって、前記プーリに接触していない前記金属ベルトの弦部に発生する振動に関連した物理量を検知するための検知手段と、
   前記金属ベルトの外周側から内周側に向けて前記弦部に対向して設けられ、磁力を発生するための磁力発生手段と、
   前記磁力発生手段により発生する磁力を制御するための制御手段とを含み、
   前記制御手段は、
   前記検知された物理量に基づいて前記弦部に振動が発生したことを判定するための判定手段と、
   前記振動の発生が判定されると、前記弦部を前記磁力発生手段側に吸引するように前記磁力発生手段により磁力を発生させるための手段とを含む、動力伝達機構の振動抑制装置。
2. 前記検知手段は、前記第１のプーリおよび前記第２のプーリのうちの少なくともいずれか一方の回転速度を検知するための手段を含む、請求項１に記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
3. 前記判定手段は、前記検知された回転速度の時間変化量の絶対値が予め定められた値以上であると、前記弦部に振動が発生したことを判定するための手段を含む、請求項２に記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
4. 前記磁力発生手段は、電力の供給を受けて磁力を発生するための手段を含み、
   前記制御手段は、前記振動の発生が判定されると、前記磁力発生手段に予め定められた電力量の電力を供給して、前記磁力発生手段により磁力を発生させるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
5. 前記磁力発生手段は、電力の供給を受けて磁力を発生するための手段を含み、
   前記制御手段は、前記振動の発生が判定されると、前記磁力発生手段に、前記動力伝達機構の状態および前記振動の振幅のうちの少なくともいずれか一方に対応させた電力量の電力を供給して、前記磁力発生手段により磁力を発生させるための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
6. 前記磁力発生手段は、前記両プーリの回転時に、前記弦部における振動の振幅が最大である位置に対応して設けられる、請求項１〜５のいずれかに記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
7. 前記動力伝達機構は、溝幅が可変な一対のプーリを備えたベルト式無段変速機である、請求項１〜６のいずれかに記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
8. 前記磁力発生手段は、前記ベルト式無段変速機の変速動作に伴って移動する前記金属ベルトとの接触を回避する位置に設けられる、請求項７に記載の動力伝達機構の振動抑制装置。
9. 前記磁力発生手段は、前記ベルト式無段変速機の変速動作に起因する前記弦部との距離の変化が最も小さい位置に設けられる、請求項７または８に記載の動力伝達機構の振動抑制装置。

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