JPS62147155A - 張力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は連続可変変速機用張力センサに関する。

仲）従来技術 従来技術として知られている可変プーリ変速機組立体す
なわち連続可変変速機（以下ＣＶＴ）は直径可変のプー
リ、接続ベルトおよび制御ユニットを備えている。ＣＶ
Ｔを自動車に適用する場合、始動装置としてかつ方向を
変更するために流体動力学および（又は）クラッチ組立
体を一般に使用している。プーリが停止しているとき、
ベルトの駆動比を変更するにはプーリの面を横切ってベ
ルトをスライド９させることが必要であり、これにょシ
ヘルトおよびプーリの面が摩耗し、まだこのようなベル
トの移動を行なうだめには大きなカが必要である。ベル
ト移動力、変速比切換の割合およびベルト車の移動の割
合は測定されたパラメータおよび計算値の関数として制
御ユニットにより制御される。

可変プーリ変速機における重要な改良が本出願人により
米国特許第４．４３３．５９４号「可変プーリ変速機」
に記載されている。この特許において、第１のプーリは
振動ダンパが接続されている入力駆動軸に取り付けられ
、その振動ダンパはフライホイールに取り付けられてい
る。第２の可変プーリは第２の軸に取り付けられ、かつ
エンジンが動作している間プーリが連続的に回転するよ
うに可撓ベルトによって第１のプーリと接続されている
。

この装置は、エンジンが動作中プーリが連続的に回転す
るＣＩＶＴ機構を与え、この回転はエンジンが停止すな
わちアイドル位置にあってもベルト比の切換えを容易に
している。上記特許の制御装置によって達成される顕著
な改良をもってしても、ＣＶＴ制御装置を更に改良する
ためにかなりの努力がまだ成されている。

米国特許第４．４５８．３１８号はプーリの直径および
滑り可能な始動クラッチの動作を制御するためのＣＶＴ
装置用の制御装置を教示している。制御装置は制御装置
と直列に接続された普通のコンピュータを備えている。

コンピュータに与えられる情報信号はエンジン出力速度
、変速機（又はベルト）出力速度、スロットル位置、歯
車切換すなわちギヤシフト位置を含んでいる。この情報
を利用してコン上０ユータはエンジン速度、ＣＶＴ装置
の圧力およびクラッチの冷媒を所望の値に設定する。制
御装置はＣＶＴ変速比およびＣＶＴ流体装置のライン圧
力を調節して必要なベルト張力を保つためにかつクラッ
チて対する流体冷却のオン−オフ状態を調節するために
ＣＶＴ流体装置からの別の情報と共にこれらの設定され
た信号を使用する。米国特許第２．６４７．９６５号は
、ベルト車のストロークを制御することによりＣＶＴ型
変速機におけるベルトに一定の張力を保つために機械式
リンク機構を利用している装置を教示している。このリ
ンク機構は、一方のはルト車の開き他のベルト車の閉じ
機械的に連結されているようにベルトのフリーストラン
ドの中央に枢着された単一のレバーである。このように
、一方のベルト車のストロークは他のベルト車のストロ
ークに正確に同じである。これはこのような開きおよび
閉じがベルトに均一な張力を保つことを仮定する。しか
しながら、ベルトの寸法、形状によシ、ベルト車は同じ
割合でかつ一定の張力で開かずまた閉じもしない。

ＣＶＴ型変速機を制御するためのいくつかの別の装置は
軸の一つと関連付けられかつその軸のトルクに影響する
ように可変ベルト車の室の一方内の液圧を制御するトル
クセンサを利用している。ある場合には、ベルト車の開
で動作可能なベルト１で適当な最小の又は一定の張力を
保つことを意図している。米国特許３．６００．９６０
はベルト車の少なくとも二つのトルク感知又はトルク応
答運動を利用しているトルク感知制御装置を示し、その
制御は変速機の被駆動側に加えられる液体接触圧力に負
荷応答する。この接触圧力は、伝達要素すなわちベルト
が二対の円錐のプーリ板の間で滑るのを防止するだめに
被駆動側に作用されるべきである。

トルクセンサからの信号は流体の流れを制御しそれによ
って変速機の速度比を保持し或は変更するための手段を
与える。更に、第３欄第２５行において、全てのトルク
感知装置の個有の問題が示されている。すなわち接触圧
力は要求されたものよシも大きくなければならない。ト
ルク感知制御装置が米国特許第３．１１５．０４９号に
教示され、その米国特許ハベルトの負荷がこのような変
速機のトルク伝達条件に応じて与えられるＣＶＴ型変速
機を提供している。

トルクセンサは自動車産業全体にわたって変速機の制御
のだめに使用されている。このようなセンサは米国特許
第４．４５０．７２８号および４，４４８．２７５号で
提供されている。米国特許第４．４４８．２７５号にお
いて、トルクセンサは第１のロータと第２のロータとの
間の連結状態の変化を示す電気信号を発生し、そのロー
タは捩りばねによって連結される。

この状態の変化はロータの相対回転によって生起され、
その相対回転は自動車のパワーステアリング装置におけ
るトルクを示し或は検出する。米国特許第４．４５０．
７２８号は自動車の出力を決定するための自動車出力測
定装置を示している。この装置は正確な自動車速度を読
み取るだめに５個の車輪を使用し、かつ自動車の合計出
力決定するためにトルクおよび回転数（ＲＰＭ）センサ
が使用されている。自動車の出力は合計出力信号と速度
信号の両者の関数として与えられる。

米国特許第４．２７２．０３１号は、変速機のプーリの
一方に沿う一つの軸に取り付けられたトルクセンサを使
用しているＣＶＴ型変速機を教示している。トルクセン
サは前記プーリのいずれかの可動の−＜）レト車の一つ
の液圧を制御するための信号を与える。

トルクセンサが取り付けられている可動のベルト車は、
トルクセンサによって測定されるトルクの関数である力
でベルトすなわち伝達部材に抗して動かされる。

Ｃ■Ｔ変速変速機料御装置の更に別の例が米国特許ｉ　
４，２４６，８０７号で与えられ、その例において、エ
ンジン駆動軸上のトルク変換器はマイクロプロセッサに
入力を与える。マイクロプロセッサはＣＶＴのベルトの
変速比を決定するために可動ベルト車を制御し、その変
速比はこのようなベルト駆動装置の一方のプーリの片方
を押圧することによって与えられる。自動車変速機にお
いて、ベルト、駆動には次のような制限がある。すなわ
ち、最低の変速比が最大のトルクで調節される速度から
最大の出力で調節される速度に自動的に設定され、一方
最高の変速比においてエンジンを最大動力速度の状態か
ら最大トルク速度の状態に自動的に切シ変える。このよ
うに、ベルトは最大トルクと最高および最低速度比にお
ける最大速度との間で動作可能である。しかしながら、
これらの限界の間での変化を測定する設備はない。

典型的な従来技術の制御装置が米国特許第３．５９６，
５２８号に示され、そこにおいて、ベルト車上の流体圧
は液圧的に制御される。この特許は、ベルトへのにルト
車の接触圧力をあらゆる速度比においてベルトの滑りを
阻止するのに最適となるように保つことが望ましいこと
を認めてい□る。トルクの作用により機械的に調節可能
な圧力制御弁が、液圧をベルト車の負荷応答および速度
応答部分に制御するために使用されている。

軸の捩りの測定は技術的に知られている。装置および技
術は、１９８５年７月のＡＳＥＭ　Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ
　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｎ　Ｄｅｓｉｇｎか
らの「回転機械の捩シ振動の測定」という記事で論じら
れ、そこにおいて軸のトルク又は捩りを測定する別の手
段が述べられている。

これらの方法の中で電凪信号を与えるために歪ゲージお
よび変換器の使用が言及されている。動的状態対定常状
態についてのこれらの差を含む、歪ゲージおよび周波数
出力における振動に関連した問題がその雑誌全般にわた
って討議されている。

好ましい形式の変換器は軸からの捩シ応答を測定する別
の手段として論じられている。軸の反力を測定するだめ
に歪ゲージを使用することについては何ら教示しておら
ずまた説明しておらず、特にＣＶＴ変速機には関係ない
。

ベルトすなわち伝達部材の張力を制御するための固定の
液圧の力および切換り変化中のトルク出力を使用するこ
とはＣＶＴを正確に制御できないことが、明らかになっ
た。制御における損失又は変動は変速比が変化する間切
換効率を低下しかつにルト、プーリのベルト車又は両者
に損傷を与える可能性がある。ＣＶＴにおいて、ダウン
シフトは通常層も高い負荷条件と考えられかつ前述の従
来技術で知られているように少なくとも最小のベルト張
力を保つために可変ベルト車上の力を制御することが望
ましい。自動車に対して定常状態であっても、ベルトの
張力には、ドライブトレインおよび変速機内の機械的変
化すなわち広く言われている仕様書からの物理的逸脱に
よシ理論的に導かれた値から５〜１０係の間の変化があ
ることが知られている。ダウンシフトの中にベルトの張
力を保持することは滑りを防止するだめに重要な要素で
ある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題は、ＣＶＴ変速機の動作
範囲全体にわたってベルトの張力を監視する装置を得る
ことである。この監視された張力はＣＶＴの制御のため
に制御回路に送られる。゛に）問題点を解決するための
手段 本発明は、第１の軸に取り付けられた駆動力を受けるた
めの第１のプーリと、第２の軸に取り付けられた第２の
プーリと、第１のプーリと第２のプーリとを相互に連結
していて張力が加えられているトルク伝達装置と、利用
装置とを備えた連続可変変速機用の張力センサにおいて
、前記第１の軸および第２の軸の一方を通して伝えられ
た力に応答するように位置決めされた力応答装置と、前
記力応答装置を前記利用装置に連結するための装置とを
設けて構成されている。

本発明は、ベルト張力感知装置およびこのような感知装
置を使用している制御装置をＣＶＴ型変速機と共に有し
ている。ＣＶＴは、通常、第１の軸に取り付けられた第
１のプーリと、第２の軸に取り付けられた第２のプーリ
と、プーリを連結するベルトのようなトルク伝達装置と
を備えている。ベルト張力センサは、第１の軸および第
２の軸の一方を介して伝達される力に応答するように配
置されている。張力センサによって感知された力は利用
装置に信号を与え、その力はベルト張力に相関する。

張力センサからの信号の利用装置は、変速比を制御しか
つベルト張力を保つように少なくとも一つの可動なベル
ト車すなわちシーブを有する少なくとも一つのプーリを
有するＣＶＴ用の制御装置でよい。制御装置はセンサに
接続されたコントローラにベルト張力信号を与える張力
センサを備え得る。コントローラはベルト張力制御信号
に応答して可動なベルト車を調節してベルトの張力を監
視されたベルト張力の関数として制御するための信号を
与える。

（ホ）実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図において、ＣＶＴ型変速機に使用される可動ベル
ト車（以下シーブ）型のプーリが示されている。第１の
プーリ１１および第２のプーリ１５は固定シーブ１２と
、第１の軸１８および第２の軸１９にそれぞれ取り付け
られた可動シーブ１４を備え、ベルト１６のようなトル
ク伝達装置がプーリ１１と１５とを連結している。軸１
８．１９は可動シーブ端２２および長手方向軸線を限定
している。壁１３はシーブ１４と協働して可動シーブを
動かすだめの液圧流体室１７を限定している。張力セン
サ組立体２６は軸１８に取り付けられかつ固定シーブ１
２に接触しているチーＡ付きローラはアリング２８を備
えている。張力センサ組立体（以下単にセンサ）２６は
ロート゛セルとして示されている力応答装置３０を備え
、そのロート゛セルは、ロードセルと可動シーブ２２に
隣接しだ軸端部との間にスラスト軸受すなわち軸受部材
が配置されるようにして、可動シーブの軸端２２に近接
して取り付けられている。センサ２６は軸１８又は１９
および軸受３２を介して伝えられる力を直接又は間接に
感知するように位置決めされてもよい。

インターフェイス・マニュファクチャリング（Ｉｎｔｅ
ｒｆａｃｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によってつ
くられているようなロードセル３０は、導体装置３６に
より、制御装置、コントローラ又は出力信号装置でよい
利用装置３４に接続されている。ロードセル３０は電気
信号を導体３６を介してコントローラ３４に与え、その
電気信号はベルト装置１６の張力を示している。第１０
図において、ロードセル３０はベルト１６の゛張力を示
す信号を与えるように定められた出力信号装置３１に接
続されている。

第１図はＣＶＴ型変速機の典型的なプーリを示している
けれども、第１の軸１８又は第２の軸１９に直接又は間
接に接触するように取り付けられ得るセンサ２６として
の一例を示す。事実、米国特許第４，４５８，３．１８
号に説明されているようなＣＶＴ型変速機はベルトすな
わちトルク伝達装置と共に二つのこのよりなプーリ装置
を利用している。ベルトは技術的には知られておりかつ
金属又は合成物質のいずれでつくられていてもよい。ベ
ルト１６のサーボ機構から加えられる液圧又は負荷を最
小にすることはベルト１６および可動プーリのようなサ
ーボ機構によって要求される仕事を最小にし、それによ
って運転効率を良くする。ＣＶＴにおいてベルトの滑り
を最小にすることは、滑りがベルトとプーリ１１又は１
５のシーブ表面を摩耗し、損傷するので必要である。

張力センサ２６の別の実施例が第２図および第８図に示
されている。この実施例において、キャリヤすなわちハ
ウジング５０はフランジ５２および室５４を限定してい
る。保持部材５６は保持部材５６によって限定されたチ
ャンバ６０内に伸びる少なくとも二つのアーム部材５８
を備えている。第８図に示されているように、アーム５
８は環状リングの二つの円弧を限定しても良いが、これ
は説明のためで発明の範囲を限定するものではない。加
えて、第８図において保持部材すなわち装置５６から伸
びている二つのスナブ状（５ｎｕｂ−１ｉｋｅ　）部材
６１がチャンバ６０内で伸長するアーム５８の間に取り
付けられているラジアル軸受６３のための支持部材を与
えるように利用されている。クリテ・セミコンダクタ・
プロダクトｅインス（Ｋｕｌｉｔｅ　Ｓｅｍｅｃｏｎｄ
ｕ、ｃｔｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔ工ｎｃ、　）によってつ
くられた一体的な圧電抵抗性の（ｐｉｅｓｏｒｅｓｉｓ
ｔｉｖｅχ４アーム、歪感知ホイートストンブリッジの
ような感知装置すなわち力応答装置６２がアームの各々
上に配置されている。抵抗素子６４．６６、６８および
７０を有するホイートストンブリッジは第１１図に示さ
れかつ歪を測定するだめに各抵抗素子（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ
３、Ｒ，ｓ　）　に圧電抵抗性の素子を用いてつくられ
得る。第２図において、センサ２６はプーリ１１の固定
シーブ１２に接触するように軸受６３と共に軸１８に取
り付けられている。センサの感知装置６２は軸１８から
感知した信号を与えるように導体３６を介してコントロ
ーラ３４に接続され、その信号はベルト１６の張力に関
係していてその張力を示している。センサ２６は第１の
軸又は第２の軸のいずれに取り付けられてもよく或はベ
ルトの張力を監視する位置で変速機に取り付けられても
よい。

センサ２６はＣＶＴ型変速機用の制御回路又は制御装置
と協働して或はそれに関連させて使用される。制御装ｆ
ｔ３５用のコントローラ３４は第３図に示され、そのコ
ントローラばＣＶＴ変速機用の流体流れ制御装置１０８
に接続されている。第３図および第５図ないし第７図の
例で示されているように。

ＣＶＴは第１のブー！Ｊ１００．第２のプーリ１０２オ
よびプーリ１００と１０２とを連結するベルト１６のよ
うなトルク伝達装置とを備えている。可動シーブ型のブ
ー’ｊｌＯＯおよび１０２は、導管１１０を介して流体
流れ制御装置１０８に接続された流体供給源１０６から
の圧力で流体が供給される。制御装置１０８はそれぞれ
導管１１２および１１４を介して第１のプーリ１００お
よび第２のプーリ】０２に接続されている。張力センサ
２６は第１のプーリ１００又は第２のプーリ１０２のい
ずれかに接続されるように示されているが、トルク伝達
装置の張力を監視するのに適したあらゆる位置で変速機
組立体に取り付けられ得る。この制御回路において、次
の入力すなわちエンジン速度、ベルト出力速度、スロッ
トル位置５ギヤシフト位置および感知装置２６から信号
を受ける。これらの信号はラインすなわち導体１５０．
１４０，１５２，１５４および３６を介して感知装置（
図示せず）によって与えられる。加えて、コントローラ
３４は少なくとも一つの入力信号を受けかつそれぞれ導
体１２８および１３０を介して制御装置１０８に少なく
とも一つの制御信号を与えるように流体流れ制御装置１
０８に接続されている。同様の制御装置が米国特許第４
，４５８，３１８号に示されかつ第７図に示されている
。しかしながら、上記米国特許において、ライン圧力と
して示されているフィート８バツク信号はコントローラ
３４に与えられる。コントローラはマイクロプロセッサ
装置のようなコンピュータ７０１を備えてもよい。

第９ｅ図に示されているように、ダウンシフトにおける
中心線張力はステップ関数として減少するが、理論上の
および望まれる関数は破線で示されるように直線的に減
少する（アップシフトに対しては上昇する。理論上の中
心線張力と実際の中心線張力との間の差は、エネルギの
損失、シーブの摩耗およびベルトの摩耗に関係する「滑
り」を示す。これは、ベルト張力が液体ライン圧力上で
サーボ機構および速度比に示される従来技術と対象的で
ある。

第５図は中央処理（ｐｒｏｃｅｓｏｉｎｇ）ユニット７
０１）ＣＰＵおよび制御システム７００を示し、その制
御システムはコントローラ３４を含んでもよい。この制
御装置において、エンジン速度、ベルト出力速度、スロ
ットル位置およびギヤシフト位置の各信号は中央処理ユ
ニット７０１および（又は）制御システム７００に与え
られる。制御システム７００は設定されたエンジン速度
、設定された張力および中央処理ユニット７０１からの
他の信号が与えられる。張力センサ装置２６は制御シス
テム７００に信号を与え、その信号はこのような張力信
号がＣＰ　Ｕ　７０１に与えられ得るけれども演算或は
計算を必要としない直接読み取られた比例信号である。

制御装置７００は少なくとも変速比制御信号および張力
制御信号を与え、その張力制御信号はライン圧力制御信
号を与えることと同等である。この張力制御信号はセン
サ２６によってフィードバックされかつ読み取られかつ
評価するために制御装置７００に戻される。

第６図は第５図の制御装置に使用され得る回路を示して
いる。この回路において、エンジン速度信号および設定
されたエンジン速度信号はコンパレータステージ７０５
に与えられ、そのコンパレータステージは、ライン７０
２上の設定されたエンジン速度信号によって示される所
望のエンジン速度とライン１５５上の信号によって示さ
れる実際のエンジン速度との間の誤差又は差に関連する
誤差信号を出力ライン７０６に与える。誤差信号はＩＪ
−ト’−ラグ（ｌｅａｄ／ｌａｇ）補正ネットワーク７
０７を通過し、他のコンパレータ７１０の一つの出力接
り、　部’！　ｆ　ライン７０８を通された出力信号の
適尚な位相関係を確保する。このコンパレータ７１０の
他の入カバ変速比調節（ｒａｔｉｏ−ｃｏｎｄｉ　ｔｉ
ｏｎｉｎｇ）増幅弁（図示せず）からライン１４４を通
してスプール位置表示信号を受は得る。このように、こ
のコンパレータ７１０は最小の制御ループにあって、変
速比制御又は速度制御の安定性を増加するためにスプー
ル弁の位置に関する情報を利用する。張力制御ループに
おいて、コンパレータ７１１は、センサ２６からライン
３６を通してベルト張力信号を受け、ＣＰＵ７０１から
ライン７０３を通して設定された張力信号を受ける。コ
ンパレータ７１１からの誤差信号出力はライン７１２を
通して他のり一ド−ラグ補正ネットワーク７１３に送ら
れる。増幅後のこの補正ネットワークの出力はライン１
６０を通して送られ、流体装置のライン圧力を制御しか
つこのようにしてベルト張力を制御するための流体流れ
制御装置１０８を調節する。これは装置内で調節される
ベルト張力に対する主な制御ループの一部である。増幅
装置は標準回路であるので、第６図に示される三つの出
力信号に対する別の増幅器は説明されていない。

第７図の詳細な説明において、アナログ・デバイダ・ス
テージ７１５が変速比制御回路の入力側に示されるよう
に設けられている。実際の実施例におけるこのステージ
は、スイッチ７１７の一つの端子への導体７１６に変速
比表示出力信号を与えるように図示のビン接続を有する
ＢＢ４２９１Ｊ型回路であった。このスイッチの示され
た位置において、アナログ・デバイダは有効にバイパス
されかつエンジン速度信号は導体７１８、接触スイッチ
７１７および２４．９　Ｋ抵抗を通してコンパレータ７
０５の反転入力接続部に送られる。このステージは既に
記載された設定信号および速度信号を受ける。このステ
ージからの出力信号は導体７０６を通してリート９−ラ
グ補正ネットワーク７０７に送られ、そのネットワーク
はＯＰアンプに関連付けられた回路と共に○Ｐアンプ７
２０を備えている。このように、エンジン速度誤差信号
である位相補正出力信号はポテンショメータ７２１を横
切って降下される。このポテンショメータの設定は制御
システム７００の変速比制御部分に対するゲインを確立
する。ポテンショメータ７２１のワイパーからの合計信
号は１００にの抵抗を通して他のＯＰアンプ７２２の正
入力接続部に送られる。この同じ入力接続部は、信号が
説明されたネットワークを横切って分岐された後スプー
ル位置ライン１４４から他の入力信号を受ける。ＯＰア
ンプ７２２のこの同じ入力端子からの他の接続部は３０
１にの抵抗を通してＩＯＫポテンショメータ７２３のワ
イパーまで伸びる。この７Ｆテンシヨメータはグランド
と５ＯＫの抵抗を介して導体３６との間で接続され、そ
の導体はセンサ２６は実際の張力信号を受ける。ポテン
ショメータ７２３はＯＰアンプ７２３へのバイアスを調
整し、かつ変速比例弁の流れが張力（すなわちライン圧
力）から仕事をすると、変速比制御回路を張力に関連さ
せる。

○Ｐアンプ７２２の反転入力に接続されたＩＯＫ電位差
計すなわちポテンショメータ７２４はスプール位置の物
理的片寄りに対応する回路を調節する。適当な増幅装置
又は電圧−電流増幅器が、必要な信号レベルおよび極性
を確保するだめに出力導体１６２と流体流れ制御装置の
弁との間に接続され得る。

第７図の下部において、張力制御回路が示されている。

設定された張力信号はライン７０３を通して受けられ、
かつＩＯＫポテンショメータ７２５に表われる。ポテン
ショメータ７２５は、もし調整が必要ならば、コンピュ
ータ信号を制御システム７００で必要な所望の信号レベ
ルを合致させるだめの装置である。このポテンショメー
タのワイパはＩＯＫの抵抗を通してコンピュータ７１１
の正入力接続部に接続され、ライン３６上の実際のベル
ト張力信号は他の入力接続部に通される。ＯＰアンプ７
２６および７２７を含んでいる他のリート９−ラグ補償
ネットワークが設けられている。ＩＯＫポテンショメー
タ７２８はこの制御装置の張力制御ループにおけるゲイ
ンを調整するための装置を与える。補正ネットワークの
下で他のポテンショメータ７３０は、装置が次のように
設定されるのを許容する。すなわちコンピュータから受
けだ設定された張力信号の開きループ値（ｏｐｅｎ　１
０ｏｐ　ｖａｌｕｅ）がコンピュータ７１１とＯＰアン
プ７２６および７２７を有するリード−ラグ補償ネット
ワークとを有効にバイパスし、かつインバータステージ
７３１に直接加えられる。インバータの出力は適当に増
幅された後、流体制御装置１０８の圧力制御弁（図示せ
ず）の動作を調節するようにライン１６０を通される。

ＣＶＴ変速機用の制御回路およびセンサの動作は自動車
内のこのような装置によって討論される。

動作において、装置は通常の方法で通常の自動車の電気
装置（図示せず）から附勢される。附勢後、駆動モード
選択すなわちギヤシフトレノく−が前進後進位置に移さ
れ、この信号は第３図のライン１５４に表われる。エン
ジンは始動され、エンジン速度信号がライン１５０にか
つベルト出力速度信号がライン１４０に与えられる。ラ
イン１５０および１４０上のこれら二つの速度信号はコ
ン上０ニータフ０１のメモリーに預けられた関数に関連
して使用されて所望のエンジン運転速度を選択し、その
所望のエンジン運転速度はライン７０２を通して制御シ
ステム７００に送られる。ベルト出力速度信号は制御シ
ステムに送られるけれども、この信号はコンピュータ内
で計算のためにのみ使用されかつ制御システム内では試
験回路関数にのみ使用される。

運転手がスロットルを開くべくはダルを踏むことによっ
てトルクの要件を示すと、この信号は、ライン７０３上
の設定された張力信号を制御システムに与えるために、
ライン１５２を通してコンピュータ１５２に送られる。

ギヤシフト位置信号は、流体流れ制御装置１０８内の弁
を動作させるのにコンピュータ７０１に預けられたプロ
グラムと関連して有用である。異なるコンピュータ装置
が使用可能であわ、制御システム７００に要求された信
号を与えるだめに、プロセッサのテキサス・インスツル
ーメント（Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）ファ
ミリのものが良いことがわかった。本発明の目的のため
に、コンピュータは第５図に示される情報を受ける手段
として考えられ、この情報を預見られた関数と関連して
処理し、かつ制御システムに使用するためのライン７０
２，７０３および７０４上に示される信号を発生する。

運転者が自動車を加速したいと望んだとも、ライン１５
２に別のスロットル位置信号を生起させる。

自動車がストール点（ｓｔａｌｌ　ｐｏｉｎｔ）まで加
速するとき、もし変速機がアンダードライブにあると、
クラッチがロックアンプされるまで変速比は同じに保た
れる。この加速中、実際のエンジン信号はライン１５５
（第６図および第７図）を通して受けられ、それからコ
ンピュータ７０５に送られ、そのコンピュータはライン
７０２上の設定されたエンジン速度信号を受ける。実用
に対しては、変速比−エンジン速度スイッチ７１７のみ
が試験の目的で変速比位置に移されるので、ベルト出力
速度は制御システム７００では使用されない。もし望む
ならばアナログデバイダ７１５は回路から取り除かれか
つエンジン速度信号は２４．９　Ｋ抵抗を通してＯＰア
ンプ７０５に直接加えられる。ステージ７２２のスプー
ル位置信号の位相補償した後の合成誤差信号はライン１
６２にかつこれにより流体流れ制御装置に適当な電気信
号を与えるのに使用される。当業者は、第１のプーリの
有効直径を設定しそれによシ変速機の変速比を決定する
ために流体流れ制御装置１０８内の基準流量を別のレベ
ルに調節するように電気信号（変速比制御信号のような
）を使用することを、理解できる。同様に、Ｒルト張カ
センサからの同じ信号が、制御システムからライン１６
０を通して受けられる電気信号の関数として供給ライン
内の有効流量および圧力を調節するために与えられ得る
。第１図および第３図に示されるコントローラ３４は第
５図でブロック７００，７０１によって表わされる同じ
制御システムである。゛特許請求の範囲で使用されてい
る制御装置は、連続可変変速機を最適の方法で動作する
ための制御信号を与えるために、第５図の７０１のよう
な通常のプロセッサと、全体としてブロック７００でか
つ詳細には第７図で示されているような制御回路との組
合せであろう 特許請求の範囲において、制御装置３５は第３の四角形
１０８のように電気要素と流体要素とを含んでいる。当
業者は、電気信号を流体信号に変換するのに一つの弁が
使用できることは理解できる。

用語「接続された」は二つの要素の間を直流抵抗零で直
流（ＤＣ）接続することを示す。用語「連結された」は
、二つの要素の間での別のエレメントの可能な相互位置
決めが「連結された」又は「相互に連結された」と記載
して、二つの要素間に機能的関係があることを示す。

ライン圧力信号の代りに張力センサを使用することは中
央処理ユニット７０１内での計算を除去するｊうに：ｆ
ｆントローラ７００又はコントロールシステムへ直接信
号を与える。この張力の読取りおよびフィードバック信
号は、回路の応答の割合を増加しかつこの追加の計算を
行なうのに要求される中央処理ユニットのメモリー容量
を最小限にする。

更に、別の実施例は、テーパ付きローラ軸受の使用によ
って解決される軸方向力又は軸内の半径方向成分のいず
れから利用してベルト１６の張力を直接読み取る手段を
提供する。ベルトの張力と、ＣＶＴ変速機の最適な制御
を行なうようにベルトの切換が行なわれる速度との間に
直接相互関係がある。ベルトの変速比を保つために最小
の圧力および流量を保つことは必要である。しかしなが
ら、張力センサの使用は、適当なベルト張力で、最小圧
力でなく保ち、圧力以下の状態に逆って確保し、かつこ
れによりベルトの滑り、摩耗および７−ブの摩損を除去
するように切換の割合を低下させる。

ベルト張力上の変速比の切換が第９ｅ図に示されている
。示された影響は、一定の入力速度で、変速機が全オー
バトゝライブでかつ液圧流体圧力が一定に保たれて第９
ｄ図および第９ｅ図でｒＡＪで示されるダウンシフトに
対するものである。第９ｅ図のベルト張力のステップ関
数と直接相関関係がある変速比圧力が急激に減少すると
きのダウシストが第９ｅ図に示されている。第９ｅ図に
おいて、「Ｂ」はダウンシフトが完結されかつ定常状態
が得られるときのグラフ上の点を示す。同様に、第９ｄ
および９ｅの点ＣからＤに移動するときのアンプシフト
のパターンが示されている。点ＡからＢ又は点ＣからＤ
のいずれかの円滑な直、腺の関数である理論的に望まし
いグラフ上の通路が本発明によって与えられる。

本発明の特定の実施例についてのみ記載されているが、
本発明の範囲内で種々の変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は張力センサ装置の第１の実施例を示している単
一のシーブの断面図、第２図は張力センサの別の実施例
の断面図、第３図は張力センサを使用している制御装置
の一例の概略ブロック線図、第４図は速度比を変化させ
て入力シーブおよび出力シーブに対するばルト張力又は
シーブの分離の変化の間の相違を示すグラフ、第５図、
第６図は制御システムの電子部分のブロック線図、第７
図は制御システムの電子部分の回路図、第８図は第２図
の実施例の張力センサの正面図、第９ａ図は一定の入力
速度に対する実験結果を示す図、第９ｂ図は出力速度の
変化に対する実験結果を示す図、第９ｃ図は一定のライ
ン圧力に対する実、験結果を示す図、第９ｄ図は入力シ
ーブ（９ｄ）の変速比圧力の変化に対する実験結果を示
す図、第９ｅ図はダウンシフトおよびアップシフト条件
における中央（ベルト）張力の変化に対する実験結果を
示す図、第１０図は出力信号装置に連結された張力セン
サを示す図、第１１図は抵抗が単一化した構造と一体の
圧電抵抗素子であるホイートストーンブリッジを示す図
である。 １０：可動シーブ　　　１１：第１のプーリ１２：固定
シーブ　　　１５：第２のプーリ１８：第１の軸　　　
　１９：第２の軸２６：張カセンサ　　　３０：力応答
装置３２ニスラスト軸受　　３４：利用装膜（外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の軸（１８）に取り付けられた駆動力を受ける
   ための第１のプーリ（１１）と、第２の軸（１９）に取
   り付けられた第２のプーリ（１５）と、第１のプーリ（
   １１）と第２のプーリ（１５）とを相互に連結していて
   張力が加えられているトルク伝達装置（１６）と、利用
   装置（３４）とを備えた連続可変変速機用の張力センサ
   （２６）において、前記第１の軸（１８）および第２の
   軸（１９）の一方を通して伝えられた力に応答するよう
   に位置決めされた力応答装置（３０）と、前記力応答装
   置を前記利用装置に連結するための装置とを備えた連続
   可変変速機用の張力センサ。 ２、前記力応答装置（３０）と前記第１の軸（１８）お
   よび第２の軸（１９）の一方とに接触する軸受部材を備
   えている特許請求の範囲第１項に記載の連続可変変速機
   用の張力センサ。 ３、前記センサがテーパ付き軸受（２８）、ロードセル
   （３０）および前記ロードセル（３０）に対して位置決
   めされたスラスト軸受（３２）を有する特許請求の範囲
   第１項に記載の連続可変変速用の張力センサ。 ４、第１の軸（１８）に取り付けられた駆動力を受ける
   ための第１のプーリ（１１）と、第２の軸（１９）に取
   り付けられた第２のプーリ（１５）と、第１のプーリ（
   １１）と第２のプーリ（１５）とを相互に連結している
   トルク伝達装置と、前記トルク伝達装置（１６）の張力
   を示すように目盛が付けられた利用装置（３４）とを備
   え、前記プーリ（１１、１５）の各々が変速機の変速比
   の変更を行いかつトルク伝達装置に張力を作用させるよ
   うに固定シーブ（１２）と軸方向に可動のシーブ（１０
   ）を有する連続可変変速機用の張力センサにおいて、前
   記張力センサ（２６）が前記第１の軸（１８）および第
   ２の軸（１９）の一方に直接又は間接に接触するように
   取り付けられ、前記センサ（２６）が前記一つの軸（１
   ８、１９）上の力を感知するように取り付けられた力応
   答装置（３０）と、前記力応答装置（３０）を前記利用
   装置（３４）に連結するための装置（３６）とを備えて
   いる連続可変変速機用の張力センサ。 ５、前記力応答装置（３０）と前記第１の軸（１８）お
   よび第２の軸（１９）の一方との間を接触させる軸受部
   材を備えている特許請求の範囲第４項に記載の連続可変
   変速機用の張力センサ。 ６、前記第１および第２の軸（１８、１９）の一方が前
   記一方の軸（１８、１９）に取り付けられた可動シーブ
   に隣接して端部（２２）を有し、前記センサ（２６）が
   、更に、テーパ付き軸受（２８）、ロードセルおよび前
   記ロードセル（３０）と前記軸の端部との間に置かれた
   スラスト軸受（３２）を有している特許請求の範囲第４
   項に記載の連続可変変速機用の張力センサ。 ７、前記張力センサ（２６）が室（５４）を限定するハ
   ウジング（５０）、前記室（５４）内の保持装置（５６
   ）、前記室５４内に取り付けられかつ前記保持装置（５
   ６）によってそこに固定されたローラ軸受（６３）とを
   備え、前記力応答装置（３０）が保持装置（５６）に取
   り付けられ、その力応答装置（３０）が前記利用装置（
   ３４）に連結されている特許請求の範囲第４項に記載の
   連続可変変速機用の張力センサ。 ８、保持装置（５６）に取付けられた前記力応答装置（
   ３０）がホイートストーンブリッジ（６２）を有してい
   る特許請求の範囲第７項に記載の連続可変変速機用の張
   力センサ。 ９、前記力応答装置（３０）が一体化した圧電抵抗性の
   歪感知ホイートストンブリッジ（６２）である特許請求
   の範囲第８項に記載の連続可変変速機用の張力センサ。 １０、前記ローラ軸受（６３）が前記一つの軸（１８、
   １９）の回りに取り付けられたラジアル軸受である特許
   請求の範囲第７項に記載の連続可変変速機用の張力セン
   サ。 １１、前記張力センサ（２６）が前記一方の軸（１８、
   １９）に取り付けられたプーリ（１１、１５）の固定シ
   ーブ（１２）に接触するように前記一方の軸（１８、１
   ９）に接している特許請求の範囲第７項に記載の連続可
   変変速機用の張力センサ。 １２、前記保持装置５６が、側壁（５９）と、前記側壁
   （５９）から伸び、前記ローラ軸受（６３）を保持する
   ように形成されたセグメントを有し、かつ前記アーム（
   ５８）に取り付けられた前記力応答装置を有する少なく
   とも二つのアームとを備えている特許請求の範囲第７項
   に記載の連続可変変速機用の張力センサ。 １３、第１の軸（１８）に取り付けられた第１のプーリ
   と、第２の軸（１９）に取り付けられた第２のプーリ（
   １５）と、第１のプーリ（１１）と第２のプーリ（１５
   ）とを相互に連結しているベルト（１６）とを備え、前
   記プーリ（１１、１５）の少なくとも一つが変速機（１
   ０）の変速比を変えかつベルト（１６）の張力を保つた
   めの軸方向に可動のシーブ（１４）を有する連続可変変
   速機（１０）用の制御装置（３５）において、コントロ
   ーラ（３４）と、前記ベルト（１６）の張力の関数とし
   て変化する第１の制御信号を与えるように配置されたセ
   ンサ（２６）と、前記制御信号をコントローラ（３４）
   に通し、前記一つの可動シーブの位置の調節してベルト
   （１６）の張力レベルを制御するための装置（３６）と
   を備えた連続可変変速機用の制御装置。 １４、前記プーリ（１１、１５）の他方が、変速機の変
   速比の切換えを行ないかつベルト（１６）の張力レベル
   を保つための軸方向に可動なシーブ（１４）を有してい
   る特許請求の範囲第１３項に記載の連続可変変速機用の
   制御装置。 １５、前記コントローラ（３４）が、エンジン速度、ベ
   ルト出力速度、スロットル位置およびギヤシフト位置を
   含む受けた入力信号の関数として別の制御信号を与え、
   変速機が受けた入力信号によって表わされる条件に対し
   て最適の状態でその変速機を動作させるように制御させ
   るため、更に接続されている特許請求の範囲第１３項に
   記載の連続可変変速機用の制御装置。 １６、コントローラ（３４）が、前記入力信号を受けか
   つ設定されたエンジン速度信号および設定された張力信
   号を含む出力信号を与えるように接続されたコンピュー
   タ（７０１）と、前記設定されたエンジン速度信号、設
   定された張力信号および前記第１の制御信号を受けかつ
   前記第１の制御信号の関数として変速比制御信号および
   ベルト張力制御信号を与えるように接続された制御シス
   テム（７０）とを備えている特許請求の範囲第１５項に
   記載の連続可変変速機用の制御装置。 １７、変速機の変速比およびベルト張力を制御するため
   の流体流れ制御装置（１０８）を備え、そこにおいて、
   前記別の制御信号が前記流れ制御装置（１０８）に与え
   られる特許請求の範囲第１５項に記載の連続可変変速機
   用の制御装置。