JP5648012B2

JP5648012B2 - Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及び方法

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Publication number: JP5648012B2
Application number: JP2012083663A
Authority: JP
Inventors: 正博楠田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-04-02
Also published as: JP2013213533A; WO2013150999A1

Description

本発明は、自動車に用いて好適の、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及びプーリ推力調整方法に関するものである。

Ｖベルト式無段変速機（以下、単に、ＣＶＴとも言う）においては、プライマリプーリ（駆動プーリ，入力側可変プーリ）に入力されたトルクは、Ｖベルトを押圧するプライマリプーリのプーリ面とＶベルトとの摩擦によりプライマリプーリからＶベルトへと伝達され、さらに、ＶベルトとＶベルトを押圧するセカンダリプーリ（従動プーリ，出力側可変プーリ）のプーリ面との摩擦によりＶベルトからセカンダリプーリへと伝達され出力される。

Ｖベルト式ＣＶＴは、多数のエレメントを左右２本のスチールベルトで挟んで保持して構成した、所謂プッシュ式のＶベルト式ＣＶＴが一般的である。このプッシュ式のものは、トルクがプライマリプーリからＶベルトへと伝達される際に、プライマリプーリのプーリ面からＶベルトのエレメントに伝達され、隣接するエレメント同士が押し合うことによりセカンダリプーリに接触するエレメントまで伝達される。

ところで、Ｖベルトを押圧する各プーリの推力は、Ｖベルトと各プーリとの間でトルクを伝達する際に、Ｖベルトとプーリとの間で滑りが生じない大きさを必要とする。そこで、一般的には、入力トルクに応じたＶベルトが滑らない最低限の推力に安全率を掛けて設定し、これに変速比を得るために必要な差推力を加えてプーリの推力を算出している。しかし、この場合に用いる安全率を適正に与えることは困難であるため、これに替わる手法が開発されている。

例えば、図８に示すように、プッシュ式のＶベルト式ＣＶＴ１´では、Ｖベルト４´がプライマリプーリ（駆動プーリ，入力側可変プーリ）２からセカンダリプーリ（従動プーリ，出力側可変プーリ）３へ進む領域ではエレメント５´間には互いに押し合う圧縮力が発生し、この領域ではエレメント５´間に間隙が生じない。しかし、Ｖベルト４´がセカンダリプーリ３からプライマリプーリ２へ戻る領域では、エレメント５´間に圧縮力が発生しないためエレメント５´間に間隙が生じる。

Ｖベルト４´がプライマリプーリ２に挟持される領域も、エレメント５´が間隙なく配列されるアクティブアーク領域と、エレメント５´が間隙を持って配列されるアイドルアーク領域とに区別される。このアクティブアーク領域とアイドルアーク領域とは、プーリ推力の大きさに応じて分布が変化し、変速比が１よりも大きい場合、プーリ推力が大きいとアクティブアーク領域の割合が小さくなり、アイドルアーク領域の割合が大きくなる。逆に、プーリ推力が小さいとアクティブアーク領域の割合が大きくなりアイドルアーク領域の割合が小さくなる。

特許文献１，２には、このようなプッシュ式のＶベルト式ＣＶＴの特性を利用したプーリ推力の調整手法が提案されている。この手法は、プライマリプーリ或いはセカンダリプーリにおけるアクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界を検出し、検出した境界の位置に基づいてプーリがＶベルトを挟持するプーリに要求される推力（以下、プーリ推力とも言う）を調整するものである。

特許文献１の技術では、エレメント間の間隙の有無からアクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界を検出する。つまり、プーリの周方向に並べて設置した２個のセンサによってエレメント間の間隙を検出し、Ｖベルト移動方向下流側のセンサの検出結果が間隙なし、上流側のセンサの検出結果が間隙ありの場合に、この２つのセンサ間に境界があると判定する。

これに対して、特許文献２の技術では、プーリに挟持されているエレメントのヨーイング角度からアクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界を検出する。
つまり、プーリからＶベルトにトルクが入力されている場合、アイドルアーク領域ではエレメントに荷重が作用せず、エレメント間に隙間があるため、エレメントのヨーイング角度が一定となる。一方、アクティブアーク領域ではエレメント間に荷重が作用し、エレメント間に隙間が無くなるため、エレメントのヨーイング角度が減少する。そこで、第一ギャップセンサ及び第二ギャップセンサによりプーリに挟持されているエレメントのヨーイング角度θを検出し、検出結果から境界を検出する。

特開２００７−２３９９３７号公報特開２０１０−１９６７４６号公報

上述のように、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界の位置に基づいてプーリがＶベルトを挟持するプーリ推力を調整すれば、プーリ推力を過不足ない状態にすることができるが、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界の検出手法に課題が残っている。

つまり、特許文献１の技術ではエレメント間の間隙を検出し、特許文献２の技術ではエレメントのヨーイング角度を検出している。エレメント間の間隔やエレメントのヨーイング角は非常に小さいため、境界位置を検出するには、特許文献２に例示されているギャップセンサに限らず、センサには、エレメントに干渉しないように非接触でしかも精度良く検出できることが必要になる。

しかしながら、Ｖベルト式ＣＶＴでは、プーリとＶベルトとの間の摺接部に潤滑油を供給することが必要であり、プーリとＶベルトとの間にも潤滑油が供給される。この潤滑油は、通常、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）を利用して、プーリの軸部からプーリのＶ溝表面を伝ってプーリとＶベルトとの間に供給する。

したがって、Ｖベルトを構成するエレメントの付近にもＡＴＦが飛散することになり、この飛散するＡＴＦがセンサの検出の妨げになって、エレメント間の間隙やエレメントのヨーイング角度の検出を精度良く行なえない。このため、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界を検出することが困難であり、境界位置に基づいてプーリ推力を適切に調整することも難しい。

本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、オイル類が飛散する状況下でもアクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界の位置を検出できるようにして、プーリの推力を適切に調整することができるようにした、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及びプーリ推力調整方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリに掛け渡されたＶベルトとを備え、前記Ｖベルトは、直列に配置された多数のエレメントと前記エレメントを保持する保持ベルトとからなるＶベルト式無段変速機における、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの対象プーリのプーリ推力を調整するＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置であって、前記対象プーリの外周部に配設され、前記対象プーリのＶ溝にに挟持される前記Ｖベルトの前記エレメントの相互間の隙間からのオイルの飛散状態を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたオイル飛散状態から、前記エレメントの間隙が小さい状態に配列されるアクティブアーク領域と、前記エレメントの間隙が前記アクティブアーク領域の間隙よりも大きい状態に配列されるアイドルアーク領域との境界位置を推定する境界位置推定手段と、前記境界位置推定手段により推定された前記境界位置に基づいて、前記プーリ推力を調整する推力調整手段と、を備えることを特徴としている。

前記検出手段は、前記対象プーリの回転中心から前記対象プーリの径方向外側へ向かって、前記Ｖ溝の開口幅を延在させた空間で、且つ、前記Ｖベルトが到達しない空間に配設されていることが好ましい。

前記検出手段は、回転する前記Ｖベルトの回転方向に沿って複数設けられ、前記境界位置推定手段は、複数の前記検出手段によりそれぞれ検出されたオイル飛散状態から、前記境界位置を推定することが好ましい。

前記エレメントは、前記Ｖベルトの一部として設けられたときに前記Ｖベルトの外周側に位置するヘッド部と、内周側に位置するボディ部と、エレメント幅方向の中央部に配置され前記ヘッド部と前記ボディ部とを連結する連結部と、前記連結部の一側及び他側の前記ヘッド部と前記ボディ部との間にそれぞれ形成されたスロットとを備え、前記保持ベルトは、前記一側及び他側のそれぞれの前記スロットに装備され、前記検出手段は、前記エレメント幅方向の中央部の前記保持ベルトが存在しない前記エレメントの前記連結部の位置の外周に配置されていることが好ましい。

この場合、前記ヘッド部の前記エレメント幅方向の中央部には、一面に突起部が形成され他面に前記突起部が進入しうる溝部が形成され、前記突起部は、前記エレメント幅方向の中心部を除いて前記中心部を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、前記検出手段は、前記エレメント幅方向の前記中心部の前記突起部が存在しない位置の外周に配置されていることが好ましい。

また、本発明のＶベルト式変速機のプーリ推力調整方法は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリに掛け渡されたＶベルトとを備え、前記Ｖベルトは、直列に配置された多数のエレメントと前記エレメントを保持する保持ベルトとからなるＶベルト式無段変速機における、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの対象プーリのプーリ推力を調整するＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整方法であって、前記対象プーリの外周部に配設され、前記対象プーリに挟持される前記Ｖベルトの前記エレメントの相互間の隙間からのオイルの飛散状態を検出する検出ステップと、前記検出ステップにより検出されたオイル飛散状態から、前記エレメントの間隙が小さい状態に配列されるアクティブアーク領域と、前記エレメントの間隙が前記アクティブアーク領域よりも大きい状態に配列されるアイドルアーク領域との境界位置を推定する境界位置推定ステップと、前記境界位置推定ステップにより推定された前記境界位置に基づいて、前記プーリ推力を調整する推力調整ステップと、を備えることを特徴としている。

本発明のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及びプーリ推力調整方法によれば、エレメントが間隙なく配列されるアクティブアーク領域では、エレメントが間隙を持って配列されるアイドルアーク領域に比べ、エレメントの相互間の隙間からプーリ径方向外側へ飛散するオイルの量が多いため、このオイルのプーリ径方向外側への飛散状態を検出することにより、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界位置を推定する。このように、オイルの飛散を利用して推定するので、オイル類が飛散する状況下でも境界の位置を推定することができる。この推定した境界の位置に基づいて、プーリ推力を適正に調整することができる。

検出手段を、対象プーリの回転中心から対象プーリの径方向外側へ向かって、Ｖ溝の開口幅を延在させた空間で、且つ、Ｖベルトが到達しない空間に配設すれば、Ｖベルトと干渉することなくオイルのプーリ径方向外側への飛散状態を確実に検出することができる。
また、検出手段を、Ｖベルトの回転方向に並んで複数設け、複数の検出手段によりそれぞれ検出されたオイル飛散状態から境界位置を推定すれば、境界位置が大きく変化しても精度良く推定することができる。

また、検出手段を、エレメント幅方向の中央部であって保持ベルトが存在しないエレメントの連結部の位置の外周に配置すれば、オイルの外方への飛散状態を保持ベルトに妨げられることなく確実に検出することができる。

エレメントのヘッド部のエレメント幅方向の中央部の一面に形成する突起部をエレメント幅方向の中心部を除いて中心部を挟んだ両側にそれぞれ設け、検出手段を、エレメント幅方向の中心部であって突起部が存在しない位置の外周に配置すれば、オイルの外方への飛散状態を突起部に妨げられることなく確実に検出することができる。

本発明の一実施形態にかかるプーリ推力調整装置を示す構成図であり、Ｖベルト式無段変速機の要部の模式的側面図に制御装置を付記した図である。本発明の一実施形態にかかるＶベルトのエレメントを示す斜視図である。本発明の一実施形態にかかるＶベルトを示す部分的な側面図である。本発明の一実施形態にかかるＶベルトのエレメントの配列状態を示す端面図である。本発明の一実施形態にかかるオイル飛散検出センサ（検出手段）の検出結果の判定手法を説明する図である。本発明の一実施形態にかかるアーク位置の推定に用いるマップの一例を示す図である。本発明の一実施形態にかかるプーリ推力調整方法を説明するフローチャートである。本発明の背景技術にかかるプーリ推力調整手法を説明するＶベルト式無段変速機の要部の模式的側面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図７は本実施形態にかかるＶベルト式無段変速機及びそのプーリ推力調整装置を説明するもので、これらの図を参照して説明する。なお、本無段変速機は自動車のエンジン（原動機）に接続されるものとする。

図１に示すように、Ｖベルト式無段変速機（Ｖベルト式ＣＶＴ）１は、プライマリ軸（入力軸）２Ａと、プライマリ軸２Ａと平行に配置されたセカンダリ軸（出力軸）３Ａ、プライマリ軸２Ａに支持されたプライマリプーリ（駆動プーリ，入力側可変プーリ）２と、セカンダリ軸３Ａに支持されたセカンダリプーリ（従動プーリ，出力側可変プーリ）３と、これらのプーリ２，３に巻き掛けられたＶベルト（動力伝達用無端ベルト）４と、を備えている。

プライマリ軸２Ａは、図示しないトルクコンバータ等を介して図示しないエンジンに連結され、セカンダリ軸３Ａは、図示しない減速機や差動歯車装置等を介して図示しない駆動輪に連結されている。

プライマリプーリ２は、プライマリ軸２Ａに固定された固定プーリと、この固定プーリに対向し、プライマリ軸２Ａに対して回転方向に係止され且つ軸方向へ移動可能に設けられた可動プーリとを備えている。固定プーリと可動プーリの対向面は径方向外側（外周縁部側）に向かうに従って両者の間隔が徐々に広がる円錐状に形成され、断面がＶ字状のＶ溝を形成している。可動プーリは油圧アクチュエータ（油圧機構）３０によって軸方向位置を制御される。

同様に、セカンダリプーリ３は、セカンダリ軸３Ａに固定された固定プーリと、この固定プーリに対向し、セカンダリ軸３Ａに対して回転方向に係止され且つ軸方向へ移動可能に設けられた可動プーリとを備えている。また、固定プーリと可動プーリの対向面は径方向外側（外周縁部側）に向かうに従って両者の間隔が徐々に広がる円錐状に形成され、断面がＶ字状のＶ溝を形成している。可動プーリは油圧アクチュエータ（油圧機構）３０によってプライマリプーリ２の可動プーリに追従して軸方向位置を制御される。

また、Ｖベルト４は、直列に配置された多数のエレメント５と、これらのエレメント５を保持する金属リング（保持ベルト）６とから構成され、Ｖベルト式ＣＶＴ１はプッシュ式のものになっている。各エレメント５の両側端の外面（左右端面）が径方向外側（外周縁部側）に向かうに従って両者の間隔が徐々に広がり断面がＶ字状に形成され、各プーリ２，３のＶ溝面に摺接する。

エレメント５は、図２に示すように、Ｖベルト４の外周側に位置するヘッド部５１と、Ｖベルト４の内周側に位置するボディ部５２と、エレメント５の幅方向の中央部に配置されヘッド部５１とボディ部５２とを連結する括れ状の連結部５３と、括れ状の連結部５３の一側及び他側のヘッド部５１とボディ部５２との間にそれぞれ形成されたスロット５４ａ，５４ｂとを備えている。ボディ部５２の両端に、断面がＶ字状の外面が形成される。なお、エレメント５は金属板を所定形状に打ち抜きこれを熱処理して形成される。

金属リング６は、薄い金属リングが多層に重合されて形成され、各プーリ２，３の半径に応じて屈曲する。この金属リング６は、エレメント５のスロット５４ａ，５４ｂ内にそれぞれ挿嵌されており、２本の金属リング６ａ，６ｂが互いに離隔して装備される。

また、エレメント５には、図２〜図４に示すように、そのヘッド部５１の一方の面に位置合わせ用の突起部５５が形成され、ヘッド部５１の他方の面に位置合わせ用の溝部５６が形成される。金属リング６により連結された各エレメント５の突起部５５が隣接するエレメント５の溝部５６に嵌入することにより、隣接するエレメント５同士が適正な位置関係に保持されるようになっている。

そして、各プーリ２，３とＶベルト４との間の摺接部に潤滑油を供給することが必要であり、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）が潤滑油として、各プーリ２，３の軸部から各プーリ２，３のＶ溝表面を伝ってプーリ２，３とＶベルト４との間に供給されるようになっている。

本実施形態にかかるプーリ推力調整装置は、このようなプッシュ式のＶベルト式ＣＶＴ１に適用され、プライマリプーリ２及びセカンダリプーリ３のうちの調整対象となる対象プーリ（ここでは、プライマリプーリ２を対象プーリとする）の外周部に配設され、この対象プーリ（プライマリプーリ）２に挟持されるＶベルト４のエレメント５の相互間の隙間からのオイル（上記の潤滑用のＡＴＦ）の飛散状態を検出する複数のオイル飛散検出センサ（検出手段）１０（各センサを区別する場合は符号１０ａ〜１０ｉで示す）を備えている。

このオイル飛散検出センサ１０には、例えばオイルの飛散を圧力として受ける圧力センサを適用することができるが、飛散されたオイルを受けると反応するセンサであれば適用しうる。圧力センサを適用すれば、オイルの飛散の有無だけでなく、オイルの飛散時の速度や量に相関した出力値を得られるので、オイルの飛散状態をその飛散量の状況までより詳細に得ることができる。ここでは、複数のオイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｉが、プライマリプーリ２の外周部において周方向に、具体的には、プライマリプーリ２の回転中心からプライマリプーリ２の径方向外側へ向かって、プライマリプーリ２のＶ溝の開口幅を延在させた空間で、且つ、変速比が最小変速比（最ハイ）となってもＶベルト４が到達しない空間に、例えば等間隔に並べて配設されている。

また、本プーリ推力調整装置は、制御手段として電子制御装置〔ECU，Engine (electric) Control Unit〕２０が装備されている。このＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスである。このＥＣＵ２０には、オイル飛散検出センサ１０により検出されたオイル飛散状態から、エレメント５が間隙なく配列されるアクティブアーク領域と、エレメント５が間隙を持って配列されるアイドルアーク領域との境界位置を推定する境界位置推定部（境界位置推定手段）２１と、境界位置推定部２１により推定された境界位置に基づいて、プーリ推力を調整する推力調整部（推力調整手段）２２と、を機能要素として備えている。

境界位置推定部２１は、複数のオイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｉのオイル飛散検出情報に基づいて、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域との境界位置（アーク境界位置）を推定する。

つまり、アイドルアーク領域では、隣接するエレメント５間に隙間が生じるので、プライマリプーリ２の軸部からそのＶ溝表面を伝ってプライマリプーリ２とＶベルト４との間に供給されたオイル（ＡＴＦ）が、この隙間から遠心力によって周外方向に飛散する。一方、アクティブアーク領域では、隣接するエレメント５間に隙間はほぼ生じない（アイドルアーク領域の隙間に比べ非常に小さい）ので、プライマリプーリ２の軸部からそのＶ溝表面を伝ってプライマリプーリ２とＶベルト４との間に供給されたオイル（ＡＴＦ）は互いに接触するエレメント５によって阻止され、アイドルアーク領域に比べ、遠心力によって周外方向に飛散するオイルの量が少ない。

なお、オイル飛散検出センサ１０は、図４に示すように、エレメント５の幅方向の中央部の金属リング６ａ，６ｂが存在しない位置、つまり、エレメント５の連結部５３の位置の外周に配置されている。オイル飛散検出センサ１０をエレメント５の幅方向の中央部に配置するのは、オイル飛散検出センサ１０をエレメント５の幅方向中央から側方にずらすと、アイドルアーク領域で隣接するエレメント５間に隙間が生じても、金属ベルト６ａ，６ｂによりオイルの飛散が阻止され、アイドルアーク領域であってもアクティブアーク領域であると誤認するおそれがあり、これを回避するためである。また、オイル飛散検出センサ１０は、Ｖベルト４が最も大径で回動しても干渉しない範囲で、Ｖベルト４に接近して配置されている。

また、このエレメント５の突起部５５は、図２，図４に示すように、エレメント５の幅方向の中心部を除いて、中心部を挟んだ両側にそれぞれ分割して突設され、両側突起部５５ａ，５５ｂの間のエレメント５の幅方向中心部には、窪み部５５ｃが形成される。図３に示すように、プライマリプーリ２においてエレメント５間が互いに押し合う状態であっても、図４に示すように、金属リング６の外側の突起部５５及び溝部５６の径方向位置では、隣接するエレメント５との間に隙間が生じるが、エレメント５の幅方向の中心部でも、突起部５５ａ，５５ｂがなく窪み部５５ｃが形成されるため、隣接するエレメント５との間に空間が生じるようになっている。隣接するエレメント５間に生じた隙間から外周方向に飛散するオイルは、この空間を通じて支障なくオイル飛散検出センサ１０に到達する。

そして、例えば、図１に矢印で示すように、アイドルアーク領域のエレメント５間からはオイルが周外方向に飛散し、アクティブアーク領域ではこのような飛散はない状況となる。この結果、アイドルアーク領域から飛散したオイルについて、回転方向上流側のオイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｅまでが予め設定した基準値を超えた量を検出し、回転方向下流側のオイル飛散検出センサ１０ｆ〜１０ｇでは基準値以下の量しか検出しないことになる。境界位置推定部２１は、まず、この基準値を超えた量のオイルの飛散を検出した境界のセンサ（検出境界）を判定する。この場合、オイル飛散検出センサ１０ｅ、若しくはセンサ１０ｅとセンサ１０ｆとの間を検出境界と判定する。図５にこの判定を例示する。図５において横軸の１〜７は各オイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｇに対応し、丸付きの数字は飛散を検出したセンサを示す。

ところで、プライマリプーリ２のアークからのオイルの飛散方向は、エレメント５からオイルが離れた位置に対して周外方向で回転方向前方に向かい、いずれかのオイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｉに到達する。このとき、飛散したオイルが到達するオイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｉは、エレメント５からオイルが離れた位置に相関し、エレメント５からオイルが離れる位置は、プライマリプーリ２の回転数（回転速度、ここでは、プライマリ軸回転数Ｎｐ）に相関する。また、プライマリプーリ２の有効半径によっても、エレメント５からオイルが離れる位置は、異なってくる。さらに、オイルの粘度ηが高ければオイルがエレメント５から離れるタイミングが遅くなるので、オイルの粘度ηによってもオイルの飛散状況が変化する。

そこで、境界位置推定部２１では、予め、オイル粘度ηとプライマリプーリ２の有効半径（プーリ半径）Ｒとプライマリプーリ２の回転数（プーリ回転数）Ｎｐとに応じた検出境界とアーク境界位置との関係をマップとして設けておき、検出境界を判定すると、このときのオイル粘度ηとプーリ半径Ｒとプーリ回転数Ｎｐとを取得して、マップを用いて、検出境界からアーク境界位置を推定するようになっている。

例えば、図６は、オイル粘度ηとプーリ半径Ｒとプーリ回転数Ｎｐとに応じた検出境界とアーク境界位置との関係を規定したマップの一例である。この例では、図示するように、各検出境界について、オイル粘度η，プーリ半径Ｒ，及びプーリ回転数Ｎｐに応じたアーク境界位置θを対応させており、θ_０は基準のアーク境界位置（例えば、プライマリ軸２Ａとセカンダリ軸３Ａとを結ぶ平面上の位置）を示し、＋は回転方向上流側を、−は回転方向下流側を示す。

図６に示すように、プーリ回転数Ｎｐが大きくなるほど、アーク境界位置は回転方向下流側に変移する。また、プーリ半径Ｒ（Ｖベルト４がプライマリプーリ２に巻きついている半径）が大きいほど、アーク境界位置は回転方向下流側に変移する。更に、図示していないが、オイル粘度ηが高いほど、アーク境界位置は回転方向上流側に変移する。

なお、オイル粘度ηは例えばオイルの種類と図示しない油温センサにより検出したオイルの温度とから求めることができ、プーリ半径Ｒは例えばプライマリプーリ２の可動プーリの軸方向位置或いは変速比から求めることができ、プーリ回転数Ｎｐは例えばプライマリ軸２Ａに付設されたプライマリ軸回転数センサにより求めることができる。

推力調整部２２は、変速比やプーリ回転数Ｎｐに基づいて、目標とするアーク境界位置θ_ｔを設定し、境界位置推定部２１が推定したアーク境界位置θがこの目標アーク境界位置θ_ｔに近づくように、プライマリプーリ２の油圧アクチュエータ３０のライン圧を制御する。

つまり、推力調整部２２は、推定アーク境界位置θが目標アーク境界位置θ_ｔよりも下流側であれば、アクティブアーク領域が目標の大きさよりも小さく、プーリ推力が高過ぎる（即ち、ライン圧が高過ぎる）と想定され、このときには、ライン圧を所定量（単位量）だけ減少させてライン圧を低下させてプーリ推力を低下させることにより、推定アーク境界位置θを上流側に移動させ、アクティブアーク領域を拡張させる。

また、推力調整部２２は、推定アーク境界位置θが目標アーク境界位置θ_ｔよりも上流側であれば、アクティブアーク領域が目標の大きさよりも大きく、プーリ推力が低過ぎる（ライン圧が低過ぎる）と想定され、このときには、ライン圧を所定量（単位量）だけ増加させてライン圧を上昇させてプーリ推力を上昇させることにより、推定アーク境界位置θを下流側に移動させ、アクティブアーク領域を縮小させる。

本発明の一実施形態にかかるＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置は、上述のように構成されているので、Ｖベルト式無段変速機１の作動中に、例えば、図７に示すように、プーリ推力を調整することができる。

つまり、図７に示すように、オイル粘度η，プーリ半径Ｒ，及びプーリ回転数Ｎｐを取得し（ステップＳ１０）、次に、各オイル飛散検出センサ１０ａ〜１０ｉの検出値を取得する（ステップＳ２０）。そして、アイドルアーク領域から飛散したオイルについて基準値を超えた量を検出したオイル飛散検出センサ１０の最も回転方向下流側のものを検出境界と判定する（ステップＳ３０）。

そして、オイル粘度ηとプーリ半径Ｒとプーリ回転数Ｎｐと検出境界とから、例えば図６に示すようなマップを用いてアーク境界位置θを推定する（ステップＳ４０）。これと共に、変速比やプーリ回転数Ｎｐに基づいて、目標とするアーク境界位置θ_ｔを設定し（ステップＳ５０）、推定したアーク境界位置θがこの目標アーク境界位置θ_ｔに近づくように、プライマリプーリ２の油圧アクチュエータ３０のライン圧を制御する（ステップＳ６０）。

このようにして、本装置及び方法によれば、オイルの飛散を利用して、アクティブアーク領域とアイドルアーク領域とのアーク境界位置を推定するので、オイル類が飛散する状況下で境界の位置を正確に推定することができる。この推定した境界の位置に基づいて、プーリ推力を適正に調整することができる。
また、オイル飛散検出センサ１０を、Ｖベルト４の移動方向に並んで複数設け、複数のセンサ１０ａ〜１０ｉによりそれぞれ検出されたオイル飛散状態から境界位置を推定するので、アーク境界位置が大きく変化しても精度良く推定することができる。

また、オイル飛散検出センサ１０を、エレメント５の幅方向の中央部であって金属リング６が存在しないエレメント５の連結部５３の位置の外周に配置しているので、オイルの外方への飛散状態を金属リング６に妨げられることなく確実に検出することができる。さらに、オイル飛散検出センサ１０を、プライマリプーリ２の回転中心からプライマリプーリ２の径方向外側へ向かって、プライマリプーリ２のＶ溝の開口幅を延在させた空間で且つ変速比が最小変速比（最ハイ）となってもＶベルト４が到達しない空間に配置しているので、Ｖベルト４と干渉することなくオイルのプーリ径方向外側への飛散状態を確実に検出することができる。

さらに、エレメント５のヘッド部５１のエレメント５の幅方向の中央部の一面に形成する突起部５５ａ，５５ｂをエレメント５の幅方向の中心部を除いてこの中心部を挟んだ両側にそれぞれ設け、オイル飛散検出センサ１０を、エレメント５の幅方向の中心部の突起部５５ａ，５５ｂが存在しない窪み部５５ｃの位置の外周に配置しているので、オイルの外方への飛散状態を突起部５５ａ，５５ｂに妨げられることなく確実に検出することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を適宜変更して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、オイル飛散検出センサ１０を複数設けたが、オイル飛散検出センサを適当な位置に１つだけ設け、オイル飛散検出センサ１０がオイル飛散を検出したか否かに応じて、つまり、アーク境界位置が所定位置よりも回転方向上流側か下流側かに応じて単純にプーリ推力を調整することもできる。

１つだけのオイル飛散検出センサであっても、オイル飛散検出センサを圧力センサのように飛散量或いは飛散の強さまで検出できるものとすれば、飛散量或いは飛散の強さをも加味して、アーク境界位置を推定することもできる。

また、上記実施形態では、Ｖベルト式無段変速機を自動車のエンジンに接続されるものとしたが、本発明は、自動車用に限らず、さまざまなものに装備されるＶベルト式無段変速機に適用しうるものである。

１Ｖベルト式無段変速機（Ｖベルト式ＣＶＴ）
２プライマリプーリ（駆動プーリ，入力側可変プーリ）
２Ａプライマリ軸（入力軸）
３セカンダリプーリ（従動プーリ，出力側可変プーリ）
３Ａセカンダリ軸（出力軸）
４Ｖベルト（動力伝達用無端ベルト）
５エレメント
５１ヘッド部
５２ボディ部
５３連結部
５４ａ，５４ｂスロット
５５突起部
５５ａ，５５ｂ突起部本体
５５ｃ窪み部
５６溝部
６，６ａ，６ｂ金属リング（保持ベルト）
１０，１０ａ〜１０ｉオイル飛散検出センサ（検出手段）
２０制御手段として電子制御装置〔ECU，Engine (electric) Control Unit〕
２１境界位置推定部（境界位置推定手段）
２２推力調整部（推力調整手段）
３０油圧アクチュエータ（油圧機構）

Claims

プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリに掛け渡されたＶベルトとを備え、前記Ｖベルトは、直列に配置された多数のエレメントと前記エレメントを保持する保持ベルトとからなるＶベルト式無段変速機における、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの対象プーリのプーリ推力を調整するＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置であって、
前記対象プーリの外周部に配設され、前記対象プーリのＶ溝に挟持される前記Ｖベルトの前記エレメントの相互間の隙間からのオイルの飛散状態を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたオイル飛散状態から、前記エレメントの間隙が小さい状態に配列されるアクティブアーク領域と、前記エレメントの間隙が前記アクティブアーク領域の間隙よりも大きい状態に配列されるアイドルアーク領域との境界位置を推定する境界位置推定手段と、
前記境界位置推定手段により推定された前記境界位置に基づいて、前記プーリ推力を調整する推力調整手段と、を備える
ことを特徴とする、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
前記検出手段は、前記対象プーリの回転中心から前記対象プーリの径方向外側へ向かって、前記Ｖ溝の開口幅を延在させた空間で、且つ、前記Ｖベルトが到達しない空間に配設されている
ことを特徴とする、請求項１記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
前記検出手段は、回転する前記Ｖベルトの回転方向に沿って複数設けられ、
前記境界位置推定手段は、複数の前記検出手段によりそれぞれ検出されたオイル飛散状態から、前記境界位置を推定する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
前記エレメントは、前記Ｖベルトの一部として設けられたときに前記Ｖベルトの外周側に位置するヘッド部と、内周側に位置するボディ部と、エレメント幅方向の中央部に配置され前記ヘッド部と前記ボディ部とを連結する連結部と、前記連結部の一側及び他側の前記ヘッド部と前記ボディ部との間にそれぞれ形成されたスロットとを備え、
前記保持ベルトは、前記一側及び他側のそれぞれの前記スロットに装備され、
前記検出手段は、前記エレメント幅方向の中央部の前記保持ベルトが存在しない前記エレメントの前記連結部の位置の外周に配置されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
前記ヘッド部の前記エレメント幅方向の中央部には、一面に突起部が形成され他面に前記突起部が進入しうる溝部が形成され、
前記突起部は、前記エレメント幅方向の中心部を除いて前記中心部を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、
前記検出手段は、前記エレメント幅方向の前記中心部の前記突起部が存在しない位置の外周に配置されている
ことを特徴とする、請求項４記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリに掛け渡されたＶベルトとを備え、前記Ｖベルトは、直列に配置された多数のエレメントと前記エレメントを保持する保持ベルトとからなるＶベルト式無段変速機における、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの対象プーリのプーリ推力を調整するＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整方法であって、
前記対象プーリの外周部に配設され、前記対象プーリに挟持される前記Ｖベルトの前記エレメントの相互間の隙間からのオイルの飛散状態を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたオイル飛散状態から、前記エレメントの間隙が小さい状態に配列されるアクティブアーク領域と、前記エレメントの間隙が前記アクティブアーク領域よりも大きい状態に配列されるアイドルアーク領域との境界位置を推定する境界位置推定ステップと、
前記境界位置推定ステップにより推定された前記境界位置に基づいて、前記プーリ推力を調整する推力調整ステップと、を備える
ことを特徴とする、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整方法。