JP2016148419A - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】チェーンベルトにおけるピンがプーリに衝突することを要因とした異音を低減することができるベルト式無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】一対のプーリと、そのプーリに巻き掛けられたチェーンベルトと、そのチェーンベルトの張力を制御することができるアクチュエータとを備えたベルト式無段変速機の制御装置において、チェーンベルトに作用する動力が予め定められた所定値未満の場合に、チェーンベルトの張力を、チェーンベルトによりトルクを伝達する際に、動力伝達面で滑りが生じることを抑制するように定められる張力よりも低減する(ステップS3)ように構成されている。【選択図】図1
Description
この発明は、一対のプーリと、それらプーリに巻き掛けられたチェーンベルトとにより構成されたベルト式無段変速機の制御装置に関するものである。
特許文献1には、ベルトとプーリとの間で生じる一定の周波数の異音を抑制するように構成されたベルト式無段変速機の異音低減装置が記載されている。具体的には、ベルト式無段変速機に入力されるトルクや、変速機、あるいは車速などに基づいて異音が発生する走行状態を予め定め、そのような走行状態である場合に、ベルトを挟み付ける挟圧力を、通常設定される挟圧力よりも高くするように構成されている。
なお、特許文献2には、各プーリに架け渡された弦部が振動することを抑制するためのスタビライザを備えたベルト式無段変速機が記載されている。このスタビライザは、筒状に形成され、かつその内部にベルトの弦部が挿入されるように構成されており、弦部が振動した場合に、ベルトとスタビライザとが接触して振動を低減するように構成されている。さらに、弦部に張力を付与するように、スタビライザの重心と、スタビライザを揺動可能に保持する支持部との位置を、ベルトの進行方向でずらしている。
ところで、チェーンベルトは、複数の板状のリンクをピンにより環状に連結して構成されている。そのチェーンベルトを、プーリによって挟み付けてトルクを伝達するように構成されたベルト式無段変速機では、トルク伝達時に、ピンがプーリに断続的に挟み込まれる。そのようにピンがプーリに挟み込まれる際には、ピンとプーリとが衝突するので、その衝突を要因として異音が生じる可能性がある。
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、チェーンベルトにおけるピンがプーリに衝突することを要因とした異音を低減することができるベルト式無段変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、回転軸と一体化された固定シーブと、前記回転軸と一体に回転するとともに該回転軸の軸線方向に移動することができるように該回転軸に嵌合した可動シーブとをそれぞれ有する一対のプーリと、複数の板状のリンクおよび前記リンクに形成された連結孔に嵌め込まれて前記リンク同士を環状に連結するとともに両端面が前記各シーブに接触して動力伝達面となるピンを有するチェーンベルトと、前記チェーンベルトの張力を制御することができるアクチュエータとを備えたベルト式無段変速機の制御装置において、前記チェーンベルトに作用する動力が予め定められた所定値未満の場合に、前記チェーンベルトの張力を、前記チェーンベルトによりトルクを伝達する際に、前記動力伝達面で滑りが生じることを抑制するように定められる張力よりも低減するように構成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、チェーンベルトに作用する動力が予め定められた所定値未満の場合に、チェーンベルトの張力を、チェーンベルトによりトルクを伝達する際に、動力伝達面で滑りが生じることを抑制するように定められる張力よりも低減する。したがって、ピンが、各プーリに接触する際における荷重を小さくすることができる。その結果、ピンが各プーリに衝突することを要因とした異音を低減することができる。
この発明で対象とすることができるベルト式無段変速機は、固定シーブと可動シーブとをそれぞれ有する一対のプーリと、各シーブに接触する動力伝達面を有するチェーンベルトとを備えている。そのように構成されたベルト式無段変速機の構成の一例を図2に示している。図2に示すベルト式無段変速機(以下、CVTと記す)1は、従来知られたものとほぼ同一に構成されており、エンジンなどの動力源からトルクが伝達される入力軸2と、その入力軸2に連結されたプライマリプーリ3と、駆動輪などの出力部材にトルクを伝達する出力軸4と、その出力軸4に連結されたセカンダリプーリ5と、それらのプーリ3,5に巻き掛けられた無端状のチェーンベルト6とによって構成されている。なお、入力軸2と出力軸4とは平行に配置されている。
プライマリプーリ3は、円錐形状の第1固定シーブ7と第1可動シーブ8とによって構成され、その第1固定シーブ7が、入力軸2に一体に形成されている。また、第1可動シーブ8は、入力軸2と一体に回転するとともに、軸線方向に移動することができるようにスプラインなどにより入力軸2に係合している。具体的には、第1可動シーブ8の内周部分には、背面側(図中における左側)に延出した中空状の第1ボス部9が一体に形成されており、その第1ボス部9の内周面と、入力軸2の外周面とがスプライン係合している。そして、それら各シーブ7,8における円錐面10,11が、入力軸2の軸線方向で対向して配置されており、それら円錐面10,11により第1V溝12が形成されている。
また、第1可動シーブ8の外周部には、背面側に突出した第1円筒部13が形成されており、その第1円筒部13の内周面に液密状に接触する第1シリンダ14が、入力軸2に嵌合している。この第1シリンダ14は、環状に形成された部材であって、その中空部が入力軸2に嵌合している。また、第1シリンダ14は、すり鉢状に形成され、その外周部分が、外側を向くように屈曲し、その端面が第1円筒部13の内周面に対向している。そして、第1シリンダ14と第1円筒部13とを液密状に封止するための第1シール部材15が、上記端面と第1円筒部13の内周面との間に設けられている。なお、上記第1シリンダ14は、入力軸2の端部から嵌合させ、入力軸2に形成された段差部に接触させることにより、軸線方向に位置決めされている。
上述したように第1シリンダ14と第1円筒部13とを形成することにより、それらの部材に囲われた空間(以下、第1油圧室と記す)16が液密状に維持されるので、図2に示す例では、第1油圧室16にオイルを供給することにより、第1可動シーブ8を第1固定シーブ7側に押圧するように構成されている。すなわち、油圧によって第1可動シーブ8に押圧力を作用させる油圧アクチュエータとして機能するように構成されている。この第1油圧室16に供給する油量を制御することにより、CVT1の変速比が制御されるように構成されている。
図2に示すセカンダリプーリ5も、上記プライマリプーリ3と同様に構成されている。その構成を簡単に説明する。図2に示すセカンダリプーリ5は、出力軸4の一方の端部(図中における左側の端部)に円錐形状の第2固定シーブ17が一体に形成されている。また、円錐形状の第2可動シーブ18の背面側に第2ボス部19が延出して形成されており、その第2ボス部19と出力軸4とがスプライン係合している。すなわち、第2可動シーブ18は、出力軸4と一体に回転するとともに、軸線方向に移動することができるように係合している。そして、第2固定シーブ17における円錐面20と、第2可動シーブ18における円錐面21とが、軸線方向で対向して配置されており、それら各円錐面20,21により第2V溝22が形成されている。
また、第2可動シーブ18の外周部には、背面側に突出した第2円筒部23が形成されており、その第2円筒部23の内周面に液密状に接触する第2シリンダ24が、出力軸4に嵌合している。この第2シリンダ24は、環状に形成された部材であって、その中空部が出力軸4に嵌合している。また、第2シリンダ24は、すり鉢状に形成され、その外周部分が、外側を向くように屈曲し、その端面と第2円筒部23の内周面とが対向している。そして、上記端面と第2円筒部23とを液密状に封止するために、その端面と第2円筒部23との間に第2シール部材25が設けられている。さらに、第2可動シーブ18を第2固定シーブ17側に押圧するリターンスプリング26が、第2可動シーブ18と第2シリンダ24との間に設けられている。なお、第2シリンダ24は、第2可動シーブ18が第2固定シーブ17から最も離隔した際に、第2ボス部19の先端面と接触しないように配置され、また、上記第2シリンダ24は、出力軸4の端部から嵌合させ、出力軸4に形成された段差部に接触させることにより、軸線方向に位置決めがされている。
上述したように第2シリンダ24と第2円筒部23とを形成することにより、それらの部材に囲われた空間(以下、第2油圧室と記す)27が液密状に維持されるので、図2に示す例では、その第2油圧室27にオイルを供給することにより、第2可動シーブ18を第2固定シーブ17側に押圧するように構成されている。すなわち、油圧によって第2可動シーブ18に押圧力を作用させる油圧アクチュエータとして機能するように構成されている。この第2油圧室27に供給される油圧を制御することにより、チェーンベルト6の張力およびCVT1の伝達トルク容量が制御されるように構成されている。
そして、出力軸4の他方側の端部には、出力ギヤ28がスプライン係合しており、その出力ギヤ28を介して図示しない駆動輪にトルクが伝達されるように構成されている。
ここで、各プーリ3,5に巻き掛けられたチェーンベルト6の構成の一例を説明する。図3は、その構成を説明するための図であり、横方向にチェーンベルト6の長手方向を示し、縦方向にチェーンベルト6の厚み方向を示している。図3に示すチェーンベルト6は、従来知られているチェーンベルト6と同様に構成されたものであって、複数のリンク29をピン30で連結して構成されている。このリンク29は、長丸状に形成された板部材であって、その両端部にピン30が挿入される第1貫通孔31が形成されている。なお、中央部に第2貫通孔32が形成されており、その第2貫通孔32にピン30が進入することを抑制するために、第2貫通孔32の幅が、ピン30の外径よりも狭く形成されている。また、第1貫通孔29には、二つのピン30,30が挿入されている。これらのピン30は、断面形状が楕円状に形成されている。さらに、チェーンベルト6の厚み方向における所定の位置から、互いに対向した面が離隔するように形成されている。
上記のように構成されたリンク29を隣り合うリンク29に対して、上記第1貫通孔31の距離分ずらしてチェーンベルト6の幅方向に積層し、その後に、上記ピン30の両端部が、リンク29からチェーンベルトの幅方向に突出するように挿入して組み付けられる。したがって、チェーンベルト6が各プーリ3,5に巻き掛けられてトルクを伝達する際には、ピン30の両端部が、各プーリ3,5に接触する。すなわち、ピン30の先端面が、動力伝達面となっている。なお、隣り合った二つのピン30,30は、相対的に回動することができ、かつリンク29とピン30とは相対回転することができるように構成されている。
上述したように構成されたCVT1は、トルク伝達時に、ピン30が断続的にV溝12,22に挟み込まれる。言い換えると、ピン30と各プーリ3,5とが断続的に接触する。そのため、そのようにピン30が各プーリ3,5に衝突することを要因とした異音が生じる可能性がある。この発明に係る制御装置は、そのような異音を低減するように構成されている。具体的には、車両が惰性走行している場合や、ブレーキによって制動力を作用させて減速している場合など、チェーンベルト6に作用する動力が比較的低いときに、上記のような異音が生じることを抑制するように構成されている。
その制御の一例を図1に示している。図1に示す制御では、まず、チェーンベルト6に作用する負荷(動力)が予め定められた閾値α未満か否かが判断される(ステップS1)。このステップS1は、チェーンベルト6の張力を低減することができるか否かを判断するためのステップである。したがって、チェーンベルト6に作用する負荷は、チェーンベルト6の速度を増大させる方向に作用するトルクや、その速度を低減させる方向に作用するトルクなど、トルクの向きに拘わらずトルクの大きさで判断することが好ましい。そのため、図1に示す例では、チェーンベルト6に作用する負荷が、負の値である第1閾値「−α」よりも大きく、かつ正の値である第2閾値「+α」未満であるか否かを判断することとしている。なお、チェーンベルト6に作用する負荷は、アクセル開度や車速など種々のセンサにより検出された信号に基づいて算出することができる。
チェーンベルト6に作用する負荷が、予め定められた閾値α以上であってステップS1で否定的に判断された場合には、チェーンベルト6を挟み付けてトルクを伝達する必要があることを意味する。したがって、この制御例では、チェーンベルト6の張力が、CVT1にトルクが入力された際に滑りが生じることを抑制するように定められる張力(以下、通常制御における張力と記す)となるように、第2油圧室27の油圧、すなわち、チェーンベルト6の挟圧力を制御するとともに、従来と同様に伝達するトルクに応じた量の潤滑オイルをトルク伝達面に供給する(ステップS2)。
それとは反対にチェーンベルト6に作用する負荷が、予め定められた閾値α未満であって、ステップS1で肯定的に判断された場合は、チェーンベルト6を挟み付けてトルクを伝達する必要がなく、したがって、この制御例では、チェーンベルト6の張力を、通常制御における張力よりも低下させ、「0」に近くなるように第2油圧室27の油圧が低下させられる(ステップS3)。一方、そのように第2油圧室27の油圧が低下させられても、車両が走行している場合や、エンジンが駆動している場合には、各プーリ3,5が回転しており、各プーリ3,5とピン30との接触面に滑りが生じる可能性がある。そのため、ステップS3では、さらに、上記のように各プーリ3,5とピン30との接触面に滑りが生じることによる各プーリ3,5およびピン30の耐久性が低下することを抑制するために、ステップS2で供給される潤滑オイルよりも多量のオイルをトルク伝達面に供給する。
上述したようにチェーンベルト6に作用する負荷が比較的小さいときに、チェーンベルト6の張力を、通常制御における張力よりも低下させ、「0」に近くなるように低下させることにより、ピン30がプーリ3,5に衝突する荷重を低下させることができる。その結果、そのような衝突を要因とした異音が生じることを抑制することができる。また、チェーンベルト6の張力を低下させることにより、ピン30とプーリ3,5とに滑りが生じた場合であっても、潤滑オイルを多く供給することにより、ピン30やプーリ3,5の耐久性が低下することを抑制することができる。さらに、第2油圧室27の油圧を低下させることにより、油圧源であるオイルポンプの負荷を小さくすること、すなわち動力損失を低減することができるので、燃費を良好にすることができる。また、上記のような異音を低減させるための他の部材を設けることがないので、その分、車重が増大することを抑制することができ、その結果、燃費が悪化することを抑制することができる。
1…ベルト式無段変速機(CVT)、 2…入力軸、 3…プライマリプーリ、 4…出力軸、 5…セカンダリプーリ、 6…チェーンベルト、 7,17…固定シーブ、 8,18…可動シーブ、 16,27…油圧室、 29…リンク、 30…ピン。
Claims (1)
- 回転軸と一体化された固定シーブと、前記回転軸と一体に回転するとともに該回転軸の軸線方向に移動することができるように該回転軸に嵌合した可動シーブとをそれぞれ有する一対のプーリと、
複数の板状のリンクおよび前記リンクに形成された連結孔に嵌め込まれて前記リンク同士を環状に連結するとともに両端面が前記各シーブに接触して動力伝達面となるピンを有するチェーンベルトと、
前記チェーンベルトの張力を制御することができるアクチュエータと
を備えたベルト式無段変速機の制御装置において、
前記チェーンベルトに作用する動力が予め定められた所定値未満の場合に、前記チェーンベルトの張力を、前記チェーンベルトによりトルクを伝達する際に、前記動力伝達面で滑りが生じることを抑制するように定められる張力よりも低減するように構成されている
ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
Priority Applications (1)
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JP2015026148A JP2016148419A (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
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JP2015026148A JP2016148419A (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
Publications (1)
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JP2015026148A Pending JP2016148419A (ja) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019116935A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | ジヤトコ株式会社 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
-
2015
- 2015-02-13 JP JP2015026148A patent/JP2016148419A/ja active Pending
Cited By (2)
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JP2019116935A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | ジヤトコ株式会社 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
JP7058909B2 (ja) | 2017-12-27 | 2022-04-25 | ジヤトコ株式会社 | ベルト式無段変速機の制御装置 |
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