JPS62292950A - Ｖベルト式無段変速機のベルトスリツプ検出方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明はＶベルト式無段変速機のベルトスリップ検出方
法に関するものである。

従来技術とその問題点 一般にＶベルト式無段変速機において、Ｖベルトとプー
リとの間には幾分かのスリップは避けられないが、その
スリップ速度が一定値を越えると伝達効率に著しく影響
するだけでなく、Ｖベルトが破断する前兆である可能性
もあるため、運転を続行するか否かを判断する上でも重
大である。

Ｖベルトのスリップ速度を検出する方法としては種々の
方法が考えられるが、少なくとも駆動側プーリと従動側
プーリの回転数と、Ｖベルトのプーリに対する巻き掛け
径とをセンサなどで検出する必要がある。この場合、プ
ーリの回転数は既存の変速機に設けられている回転検出
器で簡単に検出できるが、ベルト巻き掛け径はベルトの
位置が時々刻々変化するため、直接的に検出器で検出す
るのは困難である。一方、プーリの■溝幅の変化によっ
てベルト巻き掛け径を間接的に検出する方法も考えられ
るが、これではＶベルトの画面の摩耗や寸法バラツキな
どのために誤差が大きい。

発明の目的 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、少ない検出器で的確なベルトスリップ速度の検出
が行え、しかも装置を安価に構成できるＶベルト式無段
変速機のベルトスリップ検出方法を提供することにある
。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、駆動側プーリと
従動側プーリの回転数Ｎ１　、Ｎ２とＶベルトの速度■
とを検出器にて検出し、該回転数Ｎ７．Ｎ２とベルト速
度■とからヘルトスリソプがないと仮定したときの駆動
側プーリと従動側プーリの仮のベルト巻き掛け径り、’
　、Ｄ２”を計算し、上記板のベルト巻き掛け径Ｄ＋　
’　、Ｄ２”及び回転数Ｎ１、Ｎ２から仮のベルト速度
Ｖ′を計算し、上記板のベルト速度Ｖ゛　と真のベルト
速度■との差で与えられる計算上のベルトスリップ速度
と予め実験的に求められた真のベルトスリップ速度との
関係データを検索し、真のベルトスリップ速度を推定す
るものである。

実施例の説明 第１図は本発明を実施するためのＶベルト式無段変速機
の概略構成を示し、駆動側プーリ１と、従動側プーリ２
と、両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト３とで構成さ
れている。上記各プーリ１．２の■溝幅はトルクカム装
置や遠心作動装置などの機械的手段、又は油圧サーボ装
置などによって制御される。

駆動側プーリ１及び従動側プーリ２の外周ＲＩ（にはそ
れぞれ回転検出器４，５が配置されており、各プーリ１
，２の回転数を検出している。また、駆動側プーリ１と
従動側プーリ４の中間位置には、第２図に示すようにＶ
ベルト３の速度を検出する非接触型の速度検出器６が配
置されている。この速度検出器６はＶベルト３が金属製
Ｖベルトの場合には電磁ピノクアフブを使用でき、樹脂
基又はゴム製Ｖベルトの場合には光電スイッチを使用で
きる。特に、Ｖベルト３としてブロック式Ｖベルトを使
用した場合には、第３図に示すように張力体３ａに支持
されたブロック３ｂが１個ずつ分離しているので、単位
時間当りのブロック３ｂの通過個数を検出すればＶベル
ト３に特別な手段を講じなくても容易に速度検出ができ
る。なお、上記各検出器の信号は図示しないベルトスリ
ップ検出装置に随時入力されている。

ここで、ベルト速度を検出する上記速度検出器６の設置
位置について説明する。まず、第２図のように駆動側プ
ーリｌの軸心を中心としてｘ、　　ｙ座標を取り、駆動
側プーリ１と従動側プーリ２の軸間距離をＣ，駆動側プ
ーリ１のベルト巻き掛け径をＤｌ、従動側プーリ２のベ
ルト巻き掛け径をＤ２とすると、ベルトの１′！ｌＬ″
ｉｔｆ、は点Ａ　（ｘ、ｙ）を必ず通る。

ここで、点Ａのｙ座標はり１、Ｄ２の変化、つまりプー
リ比に変化につれて変化するが、実際のＶベルト式無段
変速機に適用した場合、例えばベルト長を７４０ｍｍ　
、軸間距離Ｃ＝１８０ｍｍとしたとき、ｙ座標の変化は
最大プーリ比（・２．５１）と最小プーリ比（・０．５
４）　との間で約０．１６ｍｍ程度であり、はぼ一定点
ということができる。そこで、中間プーリ比（＝１．０
）における点への位置を求めると次のようになる。

すなわち、Ｖベルトの全長をＳとすると、中間プーリ比
では であるから、 Ｄｌ　”Ｄ２　＝　　　　（Ｓ−２ｃ）π となり、これを上記点Ａのｙ座標に代入し、かつり、＝
Ｄ２として整理すると、結局点への座標は次のようにな
る。

２　　　２π したがって、点（ａ、ｂ）の近傍に速度検出器６を配置
すれば１、検出器とへシト間の距離がプーリ比が変化し
ても殆ど変動せず、精度の良い速度検出が可能である。

なお、速度検出器６の設置位置は第２図実線の位置の伯
、磯線の位置も含めて合計４箇所考え得る。

つぎに、上記各検出器４，５．６の検出信号を用いてＶ
ベルト３のスリップ速度を検出する方法を説明する。な
お、説明の都合上、第４図のように駆動側プーリ１の回
転数をＮ７、ベルト巻き掛け径をＤＩ、従動側プーリ２
の回転数をＮ２、ベルト巻き掛け径をＤ２、真のベルト
速度をＶとする。

まず、駆動側プーリ１のベルト巻き掛け部分の周速度を
Ｖ　Ｈ（ｍ／５ｅｃ）、従動側プーリ２のベルト巻き掛
け部分の周速度をＶ　２　　（ｍ／５ｅｃ）とするとま
た、駆動側ブー９１のベルト巻き掛け部分でのベルトス
リップ速度をΔＶ　＋　　−（ｍ／５ｅｃ）、従動側プ
ーリ２のベルト巻き掛け部分でのベルトスリップ速度を
ΔＶ　２　　（ｍ／５ｅｃ）とすると、ΔＶ、＝Ｖ、−
Ｖ　　　　　　　　　　　　　・・・（３）ΔＶ２　＝
Ｖ−Ｖ２　　　　　　　　　　　　　・・・（４）上記
各式が理論式であるが、（１）式及び（２）式中のり１
、Ｄ２を運転中に計測するのは殆ど不可能であるため、
下記のようにスリップ速度を推定する。

まず、プーリ１，２とＶベルト３との間のスリップが零
と仮定して、入出力回転数の比から駆動側プーリ１及び
従動側プーリ２の仮の巻き掛け径ＤＩ　’　＋　　Ｄ１
′、Ｄ２′を算出する。

まずＶ、＝Ｖ２であるから Ｖベルトの全長Ｓは一定であるため、 ＋２ＣＸｃｏｓθ　　　　　　　　　・＋６１また、角
度θは、 上記（５）〜（７）式を未知数θ、Ｄ＋　’　、Ｄ２′
に関して連立して解くと、Ｄ、’、Ｄ２’　が決定され
る。Ｄ、’、Ｄ２’　の厳密解は例えば数値代入法にて
求められる。

つぎに、上記仮の巻き掛け径り、’、Ｄ２’　から、仮
のベルト巻き掛け部分の周速度ｖ、’、ｖ１′、Ｄ２′
を次式にて算出する。

６０　Ｘ　１０００ 上記周速度■１゛又は■２゛はベルトスリ・７プがない
と仮定した場合のベルト速度であり、このベルト速度と
実際のベルト速度Ｖとの差によって、計算上のへルトス
リノプ速度ΔＶ′が求まる。

Δｖ’　　＝ｖ−ｖ、’　　　　　　　・・・（９）一
方、記憶装置にはプーリ比ｉ、各プーリでのスリップ速
度Δ■５．Δ■２、入力回転数Ｎ、などをパラメータに
して、予め実験的に求められた只のベルトスリップ速度
のデータが蓄積されており、各条件に応じて真のベルト
スリップ速度と（９）式で求められた計算上のベルトス
リップ速度Δ■°　とを検索することによって、真のベ
ルトスリップ速度を推定する。

第５図は駆動側プーリ１と従動側プーリ２とにおけるベ
ルトスリップ速度が同一で、かつ人力回転数を３０００
ｒｐｍに維持した条件の下、プーリ比ｉをパラメータに
して計算上のへルトスリノプ速度Δ■”　と真のベルト
スリップ速度との関係の一例を図示したものである。例
えば計算上のベルトスリップ速度ΔＶ’　　−０，１ｍ
／ｓｅｃでプーリ比ｉ　＝１．９６の時には、真のベル
トスリップ速度は０．４２ｍ／ｓｅｃとなる。

第６図は上記のベルトスリップ検出方法を用いてＶベル
ト式無段変速機が異常であるか否かを判別する制御方法
の一例を示す。

まず、制御がスタートすると、検出器４．５゜６で検出
された駆動側プーリ１及び従動側プーリ２の回転数Ｎ１
．Ｎ２とベルト速度Ｖとを入力しく１０）、（５）〜（
７）式から仮のベルト巻き掛け径Ｄ１゛、Ｄ２゛　とを
計算する（１））。つぎに、上記仮のべルト巻き掛け径
り、’　、Ｄ２”　から（８）式より仮のベルト速度■
１゛又はＶ１′、Ｄ２′を計算しく１２）、さらに（９
）式から計算上のへルトスリソプ速度Δ■″を計算する
（１３）。一方、記憶装置（！４）には予め実験的に各
種条件下でのデータが蓄積されており、この記憶装置内
のデータと上記計算上のベルトスリップ速度ΔＶ′　と
を比較検索しく１５）、真のへルトスリップ速度を推定
する（１６）。上記のようにして推定された真のベルト
スリップ速度が許容レベル内であるか否かを判別しく１
７）、もし許容レベル内であればそのままリターンさせ
、許容レベルを越えている時には異常処理を行い（１８
）、リターンさせる。

上記制御における異常処理としては、例えば警報手段に
よって運転者にベルト異常を報知したり、または駆動側
プーリ１及び従動側プーリ２の推力制御にフィードバッ
クさせて最適な推力設定を行うように制御する方法が考
えられる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば入出力回
転数とベルト速度とから計算上のベルトスリップ速度を
計算し、このスリップ速度と予め実験的に求められた真
のベルトスリップ速度とを比較検索し、真のへルトスリ
ップ速度を推定するようにしたので、ベルトの巻き掛け
径を検出しなくてもベルトスリップを検出でき、検出が
容易となるとともに、Ｖベルトの摩耗や寸法バラツキの
影響を受けず、正確なベルトスリップ検出が可能である
。また、検出されたベルトスリップによってＶベルト式
無段変速機の適正推力の設定やベルト異常の発見に利用
できるので、安全で効率的なベルト駆動を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するためのＶベルト式無段変
速機の概略構成図、第２図はＶベルト式無段変速機の側
面図、第３図はブロック式Ｖベルトの部分斜視図、第４
図はベルト巻き掛け状態を示す概略図、第５図は計算上
のへルトスリソブ速度と真のベルトスリップ速度との関
係を示すグラフ、第６図は本発明方法の一例のフローチ
ャート図である。 ■・・・駆動側プーリ、２・・・従動側プーリ、３・・
・Ｖベルト、４，５・・・回転検出器、６・・・速度検
出器。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第１図 第５図 第６Ｉ２１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動側プーリと従動側プーリの回転数Ｎ＿２、Ｎ
   ＿２とＶベルトの速度Ｖとを検出器にて検出し、該回転
   数Ｎ＿１、Ｎ＿２とベルト速度Ｖとからベルトスリップ
   がないと仮定したときの駆動側プーリと従動側プーリの
   仮のベルト巻き掛け径Ｄ＿１′、Ｄ＿２′を計算し、上
   記仮のベルト巻き掛け径Ｄ＿１′、Ｄ＿２′及び回転数
   Ｎ＿１、Ｎ＿２から仮のベルト速度Ｖ′を計算し、上記
   仮のベルト速度Ｖ′と真のベルト速度Ｖとの差で与えら
   れる計算上のベルトスリップ速度と予め実験的に求めら
   れた真のベルトスリップ速度との関係データを検索し、
   真のベルトスリップ速度を推定することを特徴とするＶ
   ベルト式無段変速機のベルトスリップ検出方法。