WO2013150999A1 - Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及び方法 - Google Patents

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pulley
belt
boundary position
oil
elements
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正博 楠田
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ジヤトコ株式会社
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66272—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members characterised by means for controlling the torque transmitting capability of the gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0487—Friction gearings
    • F16H57/0489—Friction gearings with endless flexible members, e.g. belt CVTs

Definitions

  • the present invention relates to a pulley thrust adjusting device and a pulley thrust adjusting method for a V-belt type continuously variable transmission suitable for use in an automobile.
  • the torque input to the primary pulley is the pulley surface of the primary pulley that presses the V-belt in the axial direction. Is transmitted from the primary pulley to the V-belt by friction between the V-belt and the V-belt. Further, the friction between the V-belt and the pulley surface of the secondary pulley (driven pulley, output-side variable pulley) that presses the V-belt in the axial direction It is transmitted from the belt to the secondary pulley and output.
  • the V-belt CVT is generally a so-called push-type V-belt CVT in which a large number of elements are held between two steel belts.
  • This push type when torque is transmitted from the primary pulley to the V-belt, it is transmitted from the pulley surface of the primary pulley to the elements of the V-belt, and the adjacent elements are pressed against each other to contact the secondary pulley. Torque is transmitted to the element that performs.
  • the thrust in the axial direction of each pulley that presses the V-belt requires a magnitude that does not cause slippage between the V-belt and the pulley when torque is transmitted between the V-belt and each pulley. . Therefore, generally, the thrust of the pulley is calculated by multiplying the minimum thrust at which the V-belt does not slip according to the input torque by the safety factor. However, since it is difficult to appropriately provide the safety factor used in this case, an alternative method has been developed.
  • the V belt 4 ′ is transferred from the primary pulley (driving pulley, input side variable pulley) 2 to the secondary pulley (driven pulley, output side variable pulley) 3.
  • a compressive force is generated between the elements 5 ′, and no gap is generated between the elements 5 ′ in this region.
  • a compression force is not generated between the elements 5 ′, so that a gap is generated between the elements 5 ′.
  • the region where the V-belt 4 ′ is sandwiched between the primary pulleys 2 is also classified into an active arc region where the elements 5 ′ are arranged without a gap and an idle arc region where the elements 5 ′ are arranged with a gap.
  • the distribution of the active arc region and the idle arc region changes according to the magnitude of the pulley thrust.
  • the gear ratio is larger than 1, the active arc region becomes smaller when the pulley thrust is large. The proportion of increases.
  • the pulley thrust is small, the ratio of the active arc region increases and the ratio of the idle arc region decreases.
  • Patent Documents 1 and 2 propose a pulley thrust adjustment method using the characteristics of such a push-type V-belt CVT. This technique detects the boundary between the active arc region and the idle arc region in the primary pulley or the secondary pulley, and based on the detected boundary position, the axial thrust required for the pulley that holds the V-belt (hereinafter referred to as the pulley). (Also called thrust).
  • the boundary between the active arc region and the idle arc region is detected from the presence or absence of a gap between elements. That is, when the gap between the elements is detected by two sensors arranged side by side in the circumferential direction of the pulley, the detection result of the sensor on the downstream side in the V-belt moving direction is no gap, and the detection result of the upstream sensor is gap It is determined that there is a boundary between the two sensors.
  • the boundary between the active arc region and the idle arc region is detected from the yawing angle of the element sandwiched between the pulleys. That is, when torque is input from the pulley to the V-belt, no load is applied to the elements in the idle arc region, and there is a gap between the elements, so the yawing angle of the elements is constant. On the other hand, in the active arc region, a load acts between the elements and there is no gap between the elements, so that the yawing angle of the element is reduced. Therefore, the yaw angle ⁇ of the element sandwiched between the pulleys is detected by the first gap sensor and the second gap sensor, and the boundary is detected from the detection result.
  • the pulley thrust can be made not to be excessive or insufficient. Issues remain in the boundary detection method.
  • ATF is scattered near the elements constituting the V-belt, and the scattered ATF hinders detection of the sensor, and the gap between the elements and the yawing angle of the element cannot be detected with high accuracy. . For this reason, it is difficult to detect the boundary between the active arc region and the idle arc region, and it is also difficult to appropriately adjust the pulley thrust based on the boundary position.
  • An object of the present invention is to detect a position of a boundary between an active arc region and an idle arc region even in a situation where oils are scattered, and to adjust a thrust of a pulley appropriately.
  • An object of the present invention is to provide a pulley thrust adjusting device and a pulley thrust adjusting method for a continuously variable transmission.
  • a pulley thrust adjusting device for a V-belt type continuously variable transmission includes a primary pulley, a secondary pulley, and a V-belt stretched over both pulleys, and the V-belts are arranged in series.
  • a V-belt continuously variable transmission comprising an element and a holding belt for holding the element
  • the pulley thrust of the V-belt continuously variable transmission that adjusts the pulley thrust of the target pulley of the primary pulley and the secondary pulley
  • An adjustment device Detecting means disposed on the outer periphery of the target pulley and detecting a scattering state of oil scattered by a centrifugal force from a gap between the elements; Based on the oil scattering state detected by the detecting means, an active arc region where the gap between the elements is small and oil scattering is relatively small, and an idle arc region where the gap between the elements is large and oil scattering is relatively large.
  • a boundary position estimating means for estimating the boundary position
  • Thrust adjusting means for adjusting the pulley thrust based on the boundary position estimated by the boundary position estimating means; Is provided.
  • the detection means is disposed in a space in which the opening width of the V-groove extends from the rotation center of the target pulley toward the outer side in the radial direction of the target pulley and the V belt does not reach. It is preferable.
  • a plurality of the detection means are provided along the circumferential direction of the target pulley, and the boundary position estimation means estimates the boundary position from the oil scattering state detected by the plurality of detection means. .
  • the element includes a head portion positioned on the outer peripheral side of the V-belt, a body portion positioned on the inner peripheral side, and a connecting portion that is disposed at a central portion in the element width direction and connects the head portion and the body portion.
  • a pair of slots formed between the head part and the body part on both sides of the connecting part, and the holding belt is provided in each of the slots, and the detection means has the element width It is preferable that the holding belt is disposed on the outer periphery at a position where the holding belt does not exist in the center of the direction.
  • a pair of protrusions are formed on one surface at the center in the element width direction of the head portion, and a groove portion into which the protrusions of adjacent elements can enter is formed on the other surface.
  • the protrusions are provided on both sides except for the central part in the element width direction, and the detecting means is disposed on the outer periphery of the central part in the element width direction where the protrusions do not exist. It is preferable.
  • the pulley thrust adjusting method of the V-belt type transmission according to the present invention includes a primary pulley, a secondary pulley, and a V-belt stretched over both pulleys, and the V-belt is arranged in series.
  • the active arc region in which the elements are arranged without a gap is compared with the idle arc region in which the elements are arranged with a gap. Since the amount of oil scattered from the gap between the elements to the outside in the radial direction of the pulley is large, the boundary position between the active arc region and the idle arc region is estimated based on the scattered state of the oil. As described above, since the estimation is performed using the scattering of the oil, the position of the boundary can be estimated even under the situation where the oils are scattered. The pulley thrust can be appropriately adjusted based on the estimated boundary position.
  • the detection means is disposed in a space where the opening width of the V-groove extends from the rotation center of the target pulley toward the outer side in the radial direction of the target pulley and where the V belt does not reach, It is possible to reliably detect the state of oil scattering outward without interference. Further, if a plurality of detection means are provided in the circumferential direction of the target pulley and the boundary position is estimated from the oil scattering state detected by the plurality of detection means, it is possible to accurately estimate even if the boundary position changes greatly. .
  • the detecting means is arranged at the outer periphery of the position of the connecting portion of the element where the holding belt is not present in the central portion in the element width direction, the oil is surely scattered without being disturbed by the holding belt. Can be detected.
  • a pair of projections formed on one surface of the central portion of the element head in the element width direction are provided on both sides except for the central portion in the element width direction, and the detection means is provided at the central portion in the element width direction. If it is arranged on the outer periphery of the position where no oil is present, it is possible to reliably detect the oil scattering state without being obstructed by the protrusions.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the pulley thrust adjustment apparatus concerning one Embodiment of this invention, and is the figure which added the control apparatus to the typical side view of the principal part of V belt type continuously variable transmission. It is a perspective view which shows the element of the V belt concerning one Embodiment of this invention. It is a partial side view which shows the V belt concerning one Embodiment of this invention. It is an end view which shows the arrangement
  • FIG. 1 to 7 illustrate a V-belt type continuously variable transmission and a pulley thrust force adjusting device according to the present embodiment, which will be described with reference to these drawings.
  • this continuously variable transmission shall be connected to the engine of a motor vehicle.
  • a V-belt type continuously variable transmission (V-belt type CVT) 1 includes a primary shaft (input shaft) 2A, a secondary shaft (output shaft) 3A arranged in parallel with the primary shaft 2A, a primary shaft A primary pulley (drive pulley, input-side variable pulley) 2 supported by the shaft 2A, a secondary pulley (driven pulley, output-side variable pulley) 3 supported by the secondary shaft 3A, and these pulleys 2 and 3 are wound around V belt (power transmission endless belt) 4.
  • V belt power transmission endless belt
  • the primary shaft 2A is connected to an engine (not shown) via a torque converter (not shown), and the secondary shaft 3A is connected to a drive wheel (not shown) via a speed reducer, a differential gear device, etc. (not shown).
  • the primary pulley 2 includes a fixed pulley fixed to the primary shaft 2A, and a movable pulley that faces the fixed pulley, is locked in the rotational direction with respect to the primary shaft 2A, and is movable in the axial direction.
  • the opposing surfaces of the fixed pulley and the movable pulley are formed in a conical shape in which the distance between the two gradually increases toward the radially outer side (outer peripheral edge side), and a V-shaped cross section is formed.
  • the movable pulley has its axial position controlled by a hydraulic actuator (hydraulic mechanism) 30.
  • the secondary pulley 3 is a fixed pulley fixed to the secondary shaft 3A, and a movable pulley that faces the fixed pulley, is locked in the rotational direction with respect to the secondary shaft 3A, and is movable in the axial direction.
  • the opposing surfaces of the fixed pulley and the movable pulley are formed in a conical shape in which the distance between the two gradually increases toward the radially outer side (outer peripheral edge side), and a V-shaped cross section is formed.
  • the movable pulley is controlled in the axial position by following the movable pulley of the primary pulley 2 by a hydraulic actuator (hydraulic mechanism) 30.
  • the V-belt 4 includes a large number of elements 5 arranged in series and a metal ring (holding belt) 6 that holds these elements 5, and the V-belt type CVT 1 is a push type. .
  • the outer surfaces (left and right end surfaces) at both ends of each element 5 form a tapered surface corresponding to the V groove surface of each pulley 2, 3, and contact the V groove surface of each pulley 2, 3.
  • the element 5 is arranged at the head portion 51 located on the outer peripheral side of the V-belt 4, the body portion 52 located on the inner peripheral side of the V-belt 4, and the center portion in the width direction of the element 5. And a pair of slots 54a and 54b formed between the head portion 51 and the body portion 52 on both sides of the constricted connection portion 53, respectively. And. At both ends of the body portion 52, outer surfaces having tapered surfaces corresponding to the V groove surfaces of the pulleys 2 and 3 are formed.
  • the element 5 is formed by punching a metal plate into a predetermined shape and heat-treating it.
  • the metal ring 6 is formed by superposing thin metal rings in multiple layers, and bends according to the radius of each pulley 2 and 3.
  • the metal ring 6 is inserted into the slots 54a and 54b of the element 5, respectively, and the two metal rings 6a and 6b are provided separately from each other.
  • the element 5 has a protrusion 55 for alignment on one surface of the head portion 51, and a groove for alignment on the other surface of the head portion 51. 56 is formed.
  • the protrusions 55 of the elements 5 connected by the metal ring 6 are fitted into the groove portions 56 of the adjacent elements 5 so that the adjacent elements 5 are held in an appropriate positional relationship.
  • ATF Automatic
  • the pulley thrust adjusting device is applied to such a push-type V-belt type CVT 1 and includes a plurality of oil scattering detection sensors (detecting means) 10 (indicated by reference numerals 10a to 10i to distinguish each sensor). ).
  • the plurality of oil scattering detection sensors 10 are disposed on an outer peripheral portion of a target pulley (here, the primary pulley 2 is a target pulley) to be adjusted among the primary pulley 2 and the secondary pulley 3, and the target pulley (Primary pulley) 2 Detects the scattering state of oil (the above-mentioned lubricating ATF) from the gap between the elements 5 of the V-belt 4 held by the primary pulley 2.
  • a pressure sensor that receives oil splash as pressure can be applied to the oil splash detection sensor 10, but any sensor that reacts when splashed oil is received may be used.
  • a pressure sensor you can obtain output values that correlate not only with the presence or absence of oil splash, but also with the speed and amount of oil splash, so you can obtain more detailed information about the state of the oil splash.
  • the plurality of oil scattering detection sensors 10a to 10i are arranged in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the primary pulley 2, specifically, from the rotation center of the primary pulley 2 toward the radially outer side of the primary pulley 2. 2 in the space where the opening width of the V-groove is extended and where the V-belt 4 does not reach even when the transmission gear ratio becomes the minimum transmission gear ratio (highest). .
  • this pulley thrust adjusting device is equipped with an electronic control unit [ECU, Electric Control Unit] 20 as control means.
  • the ECU 20 is an LSI device in which a microprocessor, ROM, RAM, and the like are integrated.
  • the ECU 20 estimates the boundary position between the active arc region in which the elements 5 are arranged without a gap and the idle arc region in which the elements 5 are arranged with a gap from the oil scattering state detected by the oil scattering detection sensor 10.
  • a boundary position estimation unit (boundary position estimation unit) 21 and a thrust adjustment unit (thrust adjustment unit) 22 that adjusts pulley thrust based on the boundary position estimated by the boundary position estimation unit 21 as functional elements. ing.
  • the boundary position estimation unit 21 estimates the boundary position (arc boundary position) between the active arc region and the idle arc region based on the oil scattering detection information of the plurality of oil scattering detection sensors 10a to 10i.
  • the thrust adjustment unit 22 accumulates conditions (for example, gear ratio, rotation speed of the target pulley, input torque, etc.) when the arc boundary position is optimized, so that the inherent characteristic of the belt type continuously variable transmission 1 is accumulated. The pulley thrust can also be learned and adjusted.
  • the oil splatter detection sensor 10 is arranged at a position where the metal rings 6 a and 6 b at the center in the width direction of the element 5 do not exist, that is, at the outer periphery of the position of the connecting portion 53 of the element 5. ing.
  • the oil splatter detection sensor 10 is arranged at the center in the width direction of the element 5 when the oil splatter detection sensor 10 is shifted from the center in the width direction of the element 5 to the side. This is to prevent the oil from being scattered by the metal rings 6a and 6b even if it occurs, and even if it is in the idle arc region, it may be mistaken for the active arc region.
  • the oil scattering detection sensor 10 is disposed close to the V belt 4 within a range in which the V belt 4 does not interfere even when the V belt 4 moves along the trajectory having the largest diameter.
  • the protrusion 55 of each element 5 is provided as a pair of protrusions 55 a and 55 b that are divided into both sides except for the central portion in the width direction of the element 5. Yes.
  • a recess portion 55c is formed in the center portion in the width direction of the element 5 between the protrusion portions 55a and 55b.
  • FIGS. 3 and 4 when the V belt 4 is curved on the primary pulley 2, a gap larger than the inner peripheral side is generated between the head portions 51 of the adjacent elements 5. The five projecting portions 55 a and 55 b are engaged with the groove portion 56 of the adjacent element 5.
  • the protrusion 55 has the recess 55c at the center in the width direction as described above, the protrusion 55 does not hinder oil scattering at the center in the width direction of the element 5. That is, the oil that is about to scatter in the outer peripheral direction through the gap between the adjacent elements 5 through the pair of metal rings 6a and 6b passes through the space formed as shown in FIG. The scattering detection sensor 10 is reached.
  • the boundary position estimator 21 first determines a boundary sensor (detection boundary) that detects the scattering of the oil exceeding the reference value.
  • the oil scattering detection sensor 10e or between the sensor 10e and the sensor 10f is determined as a detection boundary.
  • FIG. 5 illustrates this determination.
  • 1 to 7 on the horizontal axis correspond to the oil scattering detection sensors 10a to 10g, and the numbers with circles indicate the sensors that detect the scattering.
  • the direction in which oil scatters from the rotating primary pulley 2 is a combination of a component along the radial direction due to centrifugal force and a component along the tangential direction of rotation. Accordingly, the oil flies radially outward and forward in the rotational direction with respect to the starting position where the oil droplets have separated from the element 5, and reaches one of the oil scattering detection sensors 10a to 10i.
  • the correlation between the positions of the oil splatter detection sensors 10a to 10i to which the oil droplets that have flown arrive and the position at which the oil droplets have actually detached from the element 5 is related to the rotational speed (rotation speed, Here, it is determined by the primary shaft rotation speed Np).
  • the correlation between the two differs. Further, when the oil viscosity ⁇ is high, the timing at which the oil leaves the element 5 is delayed. Therefore, even when the oil viscosity ⁇ is detected, the position when the oil passes through the gap between the elements 5 and the oil scattering detection sensors 10a to 10i. The correlation with the position where the position reached has changed.
  • the boundary position estimation unit 21 previously detects detection boundaries (sensors 10a to 10i) corresponding to the oil viscosity ⁇ , the effective radius of the primary pulley 2 (pulley radius R), and the rotation speed of the primary pulley 2 (pulley rotation speed Np). ) And the arc boundary position (actual boundary on the V-belt 4) are provided as a map, and when the detection boundary is determined, the oil viscosity ⁇ , pulley radius R, and pulley rotation at this time The number Np is acquired, and the arc boundary position is estimated from the detection boundary using a map.
  • FIG. 6 is an example of a map that defines the relationship between the detection boundary and the arc boundary position according to the oil viscosity ⁇ , the pulley radius R, and the pulley rotation speed Np.
  • the arc boundary position ⁇ corresponding to the oil viscosity ⁇ , the pulley radius R, and the pulley rotation speed Np is associated with each detection boundary.
  • ⁇ 0 represents a reference arc boundary position (for example, a position on a plane connecting the primary shaft 2A and the secondary shaft 3A)
  • + represents the upstream side in the rotational direction
  • ⁇ represents the downstream side in the rotational direction.
  • the arc boundary position is located on the downstream side in the rotation direction with respect to the detection boundary position.
  • the larger the pulley radius R (the effective radius around which the V-belt 4 is wound around the primary pulley 2), the closer the arc boundary position is to the downstream side in the rotational direction.
  • the higher the oil viscosity ⁇ the higher the arc boundary position is on the upstream side in the rotational direction.
  • the oil viscosity ⁇ can be obtained from, for example, the type of oil and the temperature of oil detected by an oil temperature sensor (not shown), and the pulley radius R is obtained from, for example, the axial position or the gear ratio of the movable pulley of the primary pulley 2.
  • the pulley rotation speed Np can be obtained by, for example, a primary shaft rotation speed sensor attached to the primary shaft 2A.
  • the thrust adjustment unit 22 sets a target arc boundary position ⁇ t based on the gear ratio and the pulley rotation speed Np, and the arc boundary position ⁇ estimated by the boundary position estimation unit 21 becomes the target arc boundary position ⁇ t .
  • the line pressure of the hydraulic actuator 30 of the primary pulley 2 is controlled so as to approach.
  • the thrust adjustment unit 22 reduces the pulley pressure by reducing the line pressure by a predetermined amount (unit amount), thereby moving the estimated arc boundary position ⁇ to the upstream side and expanding the active arc region.
  • the thrust adjusting unit 22 increases the line pressure by a predetermined amount (unit amount) to increase the pulley thrust, thereby moving the estimated arc boundary position ⁇ to the downstream side and reducing the active arc region.
  • the pulley thrust adjusting device for a V-belt type continuously variable transmission is configured as described above, during operation of the V-belt type continuously variable transmission 1, for example, FIG. As shown, the pulley thrust can be adjusted.
  • the oil viscosity ⁇ , the pulley radius R, and the pulley rotation speed Np are acquired (step S10), and then the detection values of the oil scattering detection sensors 10a to 10i are acquired (step S20). ). Then, the oil scattering detection sensor 10 that detects the amount exceeding the reference value of the oil scattered from the idle arc region is determined as the detection boundary (step S30).
  • the arc boundary position ⁇ is estimated from the oil viscosity ⁇ , the pulley radius R, the pulley rotation speed Np, and the detection boundary, for example, using a map as shown in FIG. 6 (step S40).
  • a target arc boundary position ⁇ t is set based on the gear ratio and the pulley rotation speed Np (step S50), and the primary arc boundary position ⁇ is brought close to the target arc boundary position ⁇ t.
  • the line pressure of the hydraulic actuator 30 of the pulley 2 is controlled (step S60).
  • the oil boundary is used to estimate the arc boundary position between the active arc region and the idle arc region. It can be estimated accurately.
  • the pulley thrust can be appropriately adjusted based on the estimated boundary position.
  • a plurality of oil splatter detection sensors 10 are provided side by side in the moving direction of the V-belt 4, and the boundary position is estimated from the oil splatter state detected by the plurality of sensors 10a to 10i, so that the arc boundary position changes greatly. Can be estimated with high accuracy.
  • the oil splatter detection sensor 10 is arranged at the outer periphery of the position of the connecting portion 53 of the element 5 where the metal ring 6 does not exist in the center portion in the width direction of the element 5, the oil splatters outward. The state can be reliably detected without being obstructed by the metal ring 6. Further, the oil scattering detection sensor 10 is a space in which the opening width of the V groove of the primary pulley 2 extends from the rotation center of the primary pulley 2 to the radially outer side of the primary pulley 2, and the speed ratio is the minimum speed ratio. Since the V-belt 4 is disposed in a space that does not reach even when the height is (highest), it is possible to reliably detect the scattering state of the oil radially outward without interfering with the V-belt 4.
  • protrusions 55a and 55b formed on one surface of the central portion in the width direction of the element 5 of the head portion 51 of the element 5 are provided on both sides of the central portion except for the central portion in the width direction of the element 5, Since the oil splatter detection sensor 10 is arranged on the outer periphery of the center part in the width direction of the element 5 (that is, the position of the recess 55c where the protrusions 55a and 55b do not exist), the oil splattering state to the outside It can be reliably detected without being obstructed by the protrusions 55a and 55b.
  • a plurality of oil scattering detection sensors 10 are provided, but only one oil scattering detection sensor is provided at an appropriate position, and depending on whether the oil scattering detection sensor 10 detects oil scattering, That is, it is possible to simply adjust the pulley thrust depending on whether the arc boundary position is upstream or downstream in the rotational direction from the predetermined position.
  • the oil scattering detection sensor can detect the amount of scattering or the strength of scattering like a pressure sensor, the amount of scattering or the strength of scattering is taken into account, The arc boundary position can also be estimated.
  • the V-belt type continuously variable transmission is connected to the engine of the automobile.
  • the present invention is not limited to the automobile, and the V-belt type continuously variable transmission provided in various things. It can be applied to the machine.

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Abstract

　Ｖベルト式無段変速機は、プライマリプーリ（２）と、セカンダリプーリ（３）と、両プーリ（２，３）に掛け渡された金属製のＶベルト（４）と、を備える。プライマリプーリ（２）の外周部に、圧力センサからなる複数のオイル飛散検出センサ（１０）が周方向に並んで配置される。多数のエレメント（５）の間の隙間が小さいアクティブアーク領域では、エレメント（５）間の隙間が大きいアイドルアーク領域よりもオイル飛散が少ないので、各センサ（１０）の信号から両領域の境界位置が検出される。この境界位置に基づいて、プーリ推力が調整される。

Description

Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置及び方法
　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ベルトを軸方向に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ベルトを軸方向に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トルクが伝達される。
　ところで、Ｖベルトを押圧する各プーリの軸方向の推力は、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、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’間に隙間が生じない。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’間に隙間が生じる。
　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’が隙間なく配列されるアクティブアーク領域と、エレメント５’が隙間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Ｖベルトを挟持するプーリに要求される軸方向の推力（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、エレメント間の隙間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隙間を検出し、Ｖベルト移動方向下流側のセンサの検出結果が隙間なし、上流側のセンサの検出結果が隙間ありの場合に、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。
　上記のように、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隙間を検出し、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。エレメント間の隙間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される。
　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、エレメント間の隙間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。
　本発明の目的は、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にある。
特開２００７－２３９９３７号公報 特開２０１０－１９６７４６号公報
　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いて、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、前記エレメントの相互間の隙間から遠心力で飛散する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に基づき、前記エレメントの隙間が小さくオイル飛散が相対的に少ないアクティブアーク領域と、前記エレメントの隙間が大きくオイル飛散が相対的に多い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。
　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、前記対象プーリの周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、前記連結部の両側において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一対のスロットと、を備え、前記保持ベルトは、前記スロットにそれぞれ装備され、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、一面に一対の突起部が形成されており、他面には、隣接するエレメントの前記突起部が進入しうる溝部が形成されており、前記突起部は、前記エレメント幅方向の中心部を除いて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いて、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おいて、前記エレメントの相互間の隙間から遠心力で飛散するオイルの飛散状態を検出する検出ステップと、
　検出したオイル飛散状態に基づき、前記エレメントの隙間が小さくオイル飛散が相対的に少ないアクティブアーク領域と、前記エレメントの隙間が大きくオイル飛散が相対的に多い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、
　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、
　を含む。
　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、エレメントが隙間なく配列されるアクティブアーク領域では、エレメントが隙間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の半径方向外側へ飛散するオイルの量が多いため、このオイルの飛散状態に基づき、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半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、対象プーリの周方向に複数設け、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一対の突起部をエレメント幅方向の中心部を除いて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）が各プーリ２，３のＶ溝面に対応したテーパ面をなしており、各プーリ２，３のＶ溝面に接する。
　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の両側においてそれぞれヘッド部５１とボディ部５２との間に形成された一対のスロット５４ａ，５４ｂと、を備えている。ボディ部５２の両端に、プーリ２，３のＶ溝面に対応したテーパ面をなす外面がそれぞれ形成される。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、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。この複数のオイル飛散検出センサ１０は、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。
　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，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が隙間なく配列されるアクティブアーク領域とエレメント５が隙間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。
　推力調整部２２は、アーク境界位置が最適化されたときの条件（例えば、変速比、対象プーリの回転数、入力トルクなど）を蓄積することで、本ベルト式無段変速機１の固有のプーリ推力を学習して調整することもできる。
　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半径方向外側へ飛散する。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、遠心力によって半径方向外側へ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、金属リング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が最も大径の軌跡に沿って移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、各エレメント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、一対の突起部５５ａ，５５ｂとして両側に分割して突設されている。両突起部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および図４に示すように、プライマリプーリ２上においてＶベルト４が湾曲している状態では、隣接するエレメント５のヘッド部５１の間に内周側よりも大きな隙間が生じるものの、各エレメント５の突起部５５ａ，５５ｂは、隣接するエレメント５の溝部５６に係合している。しかし、突起部５５が上記のように幅方向中心部に窪み部５５ｃを有しているので、エレメント５の幅方向の中心部においては、オイルの飛散を突起部５５が阻害することがない。つまり、隣接するエレメント５間に生じた隙間から一対の金属リング６ａ，６ｂの間を通して外周方向に飛散しようとするオイルは、窪み部５５ｃにより図４のように形成される空間を通じて、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間からはオイルが半径方向外側へ飛散するのに対し、アクティブアーク領域ではこのような飛散はない（相対的に少ない）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、例えば、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。この例の場合、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、回転しているプライマリプーリ２からオイルが飛散する方向は、遠心力による半径方向に沿った成分と回転の接線方向に沿った成分とを合成したものとなる。従って、エレメント５からオイルの液滴が離脱した始点位置に対して、半径方向外側でかつ回転方向前方へオイルは飛翔し、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、飛翔したオイル液滴が到達するオイル飛散検出センサ１０ａ～１０ｉの位置と、エレメント５から実際にオイル液滴が離脱した位置と、の相関は、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）によって定まる。また、プライマリプーリ２の有効半径（換言すればエレメント５の半径方向位置）によっても、接線方向速度が変化するので、両者の相関は異なってくる。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、オイルがエレメント５の隙間を通過したときの位置とオイルがオイル飛散検出センサ１０ａ～１０ｉに到達した位置との相関が変化する。
　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（センサ１０ａ～１０ｉで検出される境界）とアーク境界位置（Ｖベルト４上での実際の境界）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を対応させている。図６において、θ0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、検出境界の位置に対して、アーク境界位置は回転方向下流側にある。また、プーリ半径Ｒ（Ｖベルト４がプライマリプーリ２に巻きついている有効半径）が大きいほど、アーク境界位置は回転方向下流側にある。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ある。
　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θt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θt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、推定アーク境界位置θが目標アーク境界位置θt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）と想定されるので、このときには、推力調整部２２は、ライン圧を所定量（単位量）だけ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、推定アーク境界位置θが目標アーク境界位置θt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）と想定されるので、このときには、推力調整部２２は、ライン圧を所定量（単位量）だけ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θt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θt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半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（つまり、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。

Claims (9)

  1. 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いて、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、前記エレメントの相互間の隙間から遠心力で飛散する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に基づき、前記エレメントの隙間が小さくオイル飛散が相対的に少ないアクティブアーク領域と、前記エレメントの隙間が大きくオイル飛散が相対的に多い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、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  2. 　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、請求項１に記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  3. 　前記検出手段は、前記対象プーリの周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、請求項１又は２に記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  4. 　前記エレメントは、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、前記連結部の両側において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一対のスロットと、を備え、
    　前記保持ベルトは、前記スロットにそれぞれ装備され、
    　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位置の外周に配置されている、請求項１～３のいずれかに記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  5. 　前記ヘッド部の前記エレメント幅方向の中央部には、一面に一対の突起部が形成されており、他面には、隣接するエレメントの前記突起部が進入しうる溝部が形成されており、
    　前記突起部は、前記エレメント幅方向の中心部を除いて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、請求項４に記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  6. 　前記検出手段は、飛散したオイルを受ける圧力センサからなる、請求項１～５のいずれかに記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  7. 　前記境界位置推定手段は、前記検出手段によって検出されたオイル飛散状況の境界位置を、対象プーリの回転数、プーリ有効半径、およびオイル粘度の中の少なくとも１つのパラメータに基づき修正して、Ｖベルト上の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、請求項１～６のいずれかに記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整装置。
  8. 　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いて、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おいて、前記エレメントの相互間の隙間から遠心力で飛散するオイルの飛散状態を検出する検出ステップと、
    　検出したオイル飛散状態に基づき、前記エレメントの隙間が小さくオイル飛散が相対的に少ないアクティブアーク領域と、前記エレメントの隙間が大きくオイル飛散が相対的に多い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、
    　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、
    　を含む、Ｖベルト式無段変速機のプーリ推力調整方法。
  9. 　前記境界位置推定ステップは、対象プーリの外周部において検出したオイル飛散状況の境界位置を、対象プーリの回転数、プーリ有効半径、およびオイル粘度の中の少なくとも１つのパラメータに基づき修正して、Ｖベルト上の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、請求項８に記載のＶベルト式無段変速機のプーリ推力調整方法。
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