JP6655669B2 - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載したエンジンなど動力源からの動力（トルク）を伝達する動力伝達装置の制御装置に関する。

従来、車両に搭載されたエンジンなど動力源からの動力（トルク）を伝達する動力伝達装置として、例えば特許文献１に示すように、駆動プーリ及び従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡した無端状のベルトとを備える無段変速機構を備えた変速機がある。

上記のような構成の無段変速機構では、駆動プーリの側圧やベルトを介しての伝達トルクなどが設計上の許容最大値に近い値となると、駆動プーリを支持するシャフトに疲労限以上の応力（応力振幅を含む、以下同じ。）が発生するおそれがある。その状態で長期間に渡って使用を継続すると、万一の場合、サイクル疲労によってシャフトが破損するおそれがある。特に、動力源（エンジン）からのトルクが伝達されるインプットシャフト上のギヤと駆動プーリのプーリシャフト上のギヤとで減速ギヤ列が構成されたいわゆる１次減速型の無段変速機構では、減速ギヤ列を介してインプットシャフトからプーリシャフトに低トルクや負トルクがかかる際にプーリシャフトを曲げる力として、駆動プーリの側圧によるベルト張力とインプットシャフトからのトルクによるギヤ反力とがかかることで、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生するおそれが高くなる。したがって、プーリシャフトの破損を未然に防止するためには、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止するための対策が必要となる。

なお、車両が備える動力伝達部材としてのシャフトにかかる応力の問題に対処するための従来技術として、特許文献１に示す技術がある。この従来技術は、走行中の車両の車軸に作用する応力振幅値（疲れ限界より大きい値）を累積加算し、疲労損傷データと比較し、疲労度を評価し寿命を予測して保守点検のために疲労監視するものである。

このように、シャフトにかかる応力振幅値を累積加算し、疲労度を評価する手段は既知の技術であるが、単にシャフトの疲労度を検知するだけではなく、シャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止するための具体的な対策が必要であった。

特開平９−２４３５１８号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、動力伝達装置である無段変速機構などが備えるプーリを支持するプーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを効果的に防止できる動力伝達装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明にかかる動力伝達装置の制御装置は、車両の動力源（１）と、前記動力源（１）からのトルクが伝達されるプーリ（２１）と、前記プーリ（２１）を回転可能に支持するプーリシャフト（３１）と、前記プーリシャフト（３１）に発生する応力を制御する制御手段（５０）と、を備える動力伝達装置の制御装置において、前記制御手段（５０）は、前記プーリシャフト（３１）の回転ごとに該プーリシャフト（３１）に発生する応力（Ｄ）を累積回転回数（Ｎ１）に渡って積算した値（Ａ１）から、規定応力（Ｄ２）での回転回数に換算した換算回転回数（Ｎ２）を算出し、算出した前記換算回転回数（Ｎ２）が所定回転回数（Ｎａ）以上であるか又は前記所定回転回数（Ｎａ）を超える場合に、前記プーリシャフト（３１）に発生する応力が所定応力（Ｄｂ）以下又は未満となるように制御するプーリシャフト応力低減制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかる動力伝達装置の制御装置によれば、プーリシャフトの換算回転回数が所定回転回数以上であるか、または所定回転回数を超える場合に、プーリシャフトに発生する応力が所定応力以下又は未満となるように制御することで、プーリシャフトに発生する応力を車両の走行状態（走行履歴）に応じて適切に低減することができる。したがって、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止できるので、サイクル疲労によるシャフトの破損を未然に防止することができる。また、プーリシャフトに発生する応力が所定応力を超えないようにすることで、通常走行時の動力伝達の応答性を損なわずにプーリシャフトを効果的に保護することが可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記制御手段（５０）は、前記換算回転回数（Ｎ２）が前記所定回転回数（Ｎａ）以上のときに前記プーリシャフト応力低減制御を行うようにしてもよい。

この構成によれば、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止しながらも、プーリシャフトの応力累積状態に応じて可能な限りプーリシャフトにかかる応力を制限しない状態で動力を伝達することが可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記プーリ（２１）の側圧を制御するための作動油圧を供給する油圧供給機構（５１）を備え、前記制御手段（５０）は、前記プーリシャフト応力低減制御として、前記プーリ（２１）に供給する作動油圧を減圧する制御を行うようにしてもよい。

この構成によれば、駆動プーリにかかる作動油圧を減圧することで、無段変速機構のトルクと変速比に対する影響を少なく抑えての車両の走行が可能となる。したがって、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止しながらも、車両の運転者が求める良好な走行性能の確保が可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記プーリ（２１）に供給する前記作動油圧の目標値である第１油圧目標（Ｐ３）と、前記換算回転回数（Ｎ２）が前記所定回転回数（Ｎａ）以上であるか又は前記所定回転回数（Ｎａ）を超える領域において前記第１油圧目標（Ｐ３）よりも低い値である第２油圧目標（Ｐ１）と、が設定されており、前記制御手段（５０）は、算出した前記換算回転回数（Ｎ２）が前記所定回転回数（Ｎａ）以上であるか又は前記所定回転回数（Ｎａ）を超える場合に、前記第１油圧目標（Ｐ３）に代えて前記第２油圧目標（Ｐ１）に基づいて前記作動油圧を制御するようにしてもよい。

駆動プーリの作動油圧の目標値として、第１油圧目標よりも低い目標値である第２油圧目標を設定していることで、プーリシャフトにかかる応力を駆動プーリに供給する作動油圧のみで制御する場合には、車両の運転者が求める車両のトルクと変速比を維持しながらの車両の走行が可能となる。また、作動油圧の目標値を持ちかえることで、車両の走行状態に合わせた適切な駆動プーリの側圧の制御が可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、駆動プーリ（２１）及び従動プーリ（２２）と、前記駆動プーリ（２１）と前記従動プーリ（２２）との間に掛け渡した無端状のベルト（２３）と、を備える無段変速機構（１０）を備え、前記プーリ（２１）は、前記駆動プーリ（２１）又は前記従動プーリ（２２）であり、前記第２油圧目標（Ｐ１）に基づいて前記作動油圧を制御するときに、前記作動油圧が所定の時間内に所定の圧力以下に減圧しないように前記作動油圧の減圧率を制限してもよい。

この構成によれば、作動油圧を減圧することでプーリシャフトにかかる応力を制限して疲労限以上の応力が発生することを防止しながらも、作動油圧の急激な変化を抑制することで、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡したベルトのスリップを効果的に防止することができる。したがって、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することの防止とベルトのスリップの防止との両立が可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、駆動プーリ（２１）及び従動プーリ（２２）と、前記駆動プーリ（２１）と前記従動プーリ（２２）との間に掛け渡した無端状のベルト（２３）と、を備える無段変速機構（１０）を備え、前記プーリ（２１）は、前記駆動プーリ（２１）又は前記従動プーリ（２２）であり、前記ベルト（２３）に滑りが生じない限界の油圧である滑り限界油圧（Ｐ４）を有し、前記制御手段（５０）は、前記第２油圧目標（Ｐ１）に基づいて前記作動油圧を制御するときに、前記作動油圧が前記滑り限界油圧（Ｐ４）を下回らないように前記作動油圧の減圧量を制限してもよい。

この構成によれば、プーリシャフトにかかる応力を制限することにより疲労限以上の応力が発生することを防止しながらも、作動油圧が滑り限界油圧を下回らないようにその減圧量を制限することで、ベルトのスリップを未然に防止することができる。したがって、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することの防止とベルトのスリップの防止との両立が可能となる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記動力源（１）からのトルクが伝達されるインプットシャフト（２）と、前記インプットシャフト（２）上に設置した駆動ギヤ（４１）と前記プーリシャフト（３１）上に設置されて前記駆動ギヤ（４１）と噛合する従動ギヤ（４２）とからなる動力伝達ギヤ列（５０）と、を備えてもよい。

この構成によれば、インプットシャフト上に設置した駆動ギヤとプーリシャフト上に設置した従動ギヤとからなる動力伝達ギヤ列を備えることにより、当該動力伝達ギヤ列からプーリシャフトへ伝達される応力とベルトからプーリを介してプーリシャフトへ伝達される応力とが合わさる場合にも、本発明にかかるシャフト応力低減制御を行うことで、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを防止できる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記動力伝達ギヤ列（５０）は、前記駆動ギヤ（４１）から前記従動ギヤ（４２）へ動力の回転を減速して伝達する減速ギヤ列であってよい。

この構成によれば、動力伝達ギヤ列が減速ギヤ列であることで、インプットシャフトからプーリシャフトに低トルクや負トルクがかかる際にプーリシャフトを曲げる力として、駆動プーリの作動油圧によるベルト張力とインプットシャフトからのトルクによるギヤ反力とがかかることで、プーリシャフトに過大な応力が発生するおそれがあるところ、本発明にかかる応力低減制御を行うことで、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを効果的に防止できる。

また、この動力伝達装置の制御装置では、前記プーリシャフト（３１）にかかる応力は、応力振幅（Ｄ）であってよい。

この構成によれば、プーリシャフトにかかる応力として応力振幅を用いることで、シャフトやギヤのような負荷状態が変化する構造物にかかる応力をより精度良く判断できるので、プーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することをより効果的に防止できる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。

本発明にかかる動力伝達装置の制御装置によれば、無段変速機構などが備えるプーリを支持するプーリシャフトに疲労限以上の応力が発生することを効果的に防止できる。

本発明の一実施形態にかかる無段変速機構（動力伝達装置）及びその制御装置の構成を示す図である。 入力シャフトの累積回転回数と応力振幅との関係を示すグラフである。 入力シャフトの換算回転回数と応力振幅との関係を示すグラフである。 本実施形態のプーリシャフト応力低減制御における各値の変化を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる無段変速機構（動力伝達装置）及びその制御装置の構成を示す図である。同図に示すように、入力シャフト（本発明のプーリシャフト）３１と出力シャフト３２との間には、無段変速機構１０が配設される。無段変速機構１０は、入力シャフト３１上に設けられた駆動プーリ（ＤＲプーリ）２１と、出力シャフト３２上に設けられた従動プーリ（ＤＮプーリ）２２と、これら駆動プーリ２１と従動プーリ２２との間に巻き掛けられた無端状のベルト２３とを備える。駆動プーリ２１及び従動プーリ２２の溝幅は、油室６１，６２の油圧によって相互に逆方向に増減し、入力シャフト３１及び出力シャフト３２間の変速比を連続的に変化させる。

また、無段変速機構１０の入力シャフト３１とエンジン（動力源）１の出力軸であるエンジン軸（本発明のインプットシャフト）２との間には、エンジン軸２上に配設される駆動ギヤ４１と、無段変速機構１０の入力シャフト３１上に配設されて駆動ギヤ４１に噛合する従動ギヤ４２とからなる動力伝達ギヤ列４０が設けられている。駆動ギヤ４１と従動ギヤ４２のギヤ比は１よりも大きい。そのため、動力伝達ギヤ列４０は、エンジン軸２からの駆動力を減速して無段変速機構１０の入力シャフト３１へ伝達する減速ギヤ列として機能する。

図１に示すように、無段変速機１０の制御装置（本発明の制御手段）５０は、無段変速機構１０の駆動プーリ２１の油室６１と従動プーリ２２の油室６２それぞれに作動油圧を供給することで駆動プーリ２１と従動プーリ２２の側圧を制御する油圧供給装置５１と、油圧供給装置５１に油圧の指令を与えるためのコントローラ（ＥＣＵ）５２とを備えて構成されている。制御装置５０は、目標油圧に基づいて駆動プーリ２１と従動プーリ２２それぞれに与える作動油圧を制御する。

そして、本実施形態の制御装置５０は、無段変速機構１０の入力シャフト３１に発生する応力（応力振幅）によって当該入力シャフト３１に破損に至るおそれのある程度に疲労が蓄積することを未然に防止するための制御として、入力シャフト３１の回転ごとに該入力シャフト３１に発生する応力振幅を累積回転回数に渡って積算した値から、限界応力振幅（本発明の規定応力）での回転回数に換算した換算回転回数を算出し、この算出した換算回転回数が所定回転回数以上であるか又は所定回転回数を超える場合に、当該入力シャフト３１に発生する応力を下げる制御（以下、この制御を「プーリシャフト応力低減制御」という。）を行う。このシャフト応力低減制御について詳細に説明する。

図２は、入力シャフト３１の回転回数と入力シャフト３１に発生する応力振幅との関係を示すグラフで、後述する換算回転回数の算出手順を説明するための図である。同図のグラフは、横軸に入力シャフト３１の回転回数Ｎをとり、縦軸に入力シャフト３１に発生する応力振幅Ｄをとっている。ここではまず、入力シャフト３１の回転ごとの応力振幅Ｄを積算した値（応力振幅Ｄを累積回転回数Ｎ１に渡って積分した値）を算出する。この値は、グラフの領域Ａ１の面積となる。そして、この値を用いて、限界応力振幅Ｄ２（本発明の規定応力）での回転回数に換算した換算回転回数Ｎ２を算出する。これには、グラフの領域Ａ１の面積の値と、限界応力振幅Ｄ２と換算回転回数Ｎ２の積の値（グラフの領域Ａ２の面積の値）とが等しいことを用いる。

例えば、入力シャフト３１の応力振幅Ｄ＝２００ＭＰａで累積回転回数Ｎ１＝１００回転であり、限界応力振幅Ｄ２＝４００ＭＰａであれば、
２００（ＭＰａ）×１００（回転）＝４００（ＭＰａ）×５０（回転）
となるので、換算回転回数Ｎ２＝５０（回転）となる。

なお、この図２のグラフに示す入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄは、無段変速機構１０のレシオ（変速比）と、駆動プーリ２１の入力トルクと、駆動プーリ２１（油室６１）にかかる作動油圧（側圧）とによって算出することが可能である。

そして、制御装置５０は、プーリシャフト応力低減制御として、上記の換算回転回数Ｎ２が所定回転回数以上であるか、または所定回転回数を超える場合に、入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄが所定応力振幅以下又は未満となるように制御する。

図３は、無段変速機構１０の入力シャフト３１の回転回数と応力振幅との関係を示すグラフである。同図のグラフ（ＳＮ線図）では、横軸に入力シャフト３１の回転回数Ｎをとり、縦軸に応力振幅Ｄをとっている。このグラフに斜線で示す領域Ａは、入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄの値と入力シャフト３１の回転回数Ｎとの関係に対して入力シャフト３１が破損するおそれのある領域を示すラインである。したがって、入力シャフト３１の破損を未然に防止するためには、入力シャフト３１に発生する応力振幅Ｄの値と入力シャフト３１の回転回数Ｎとの関係を示すラインが常にこの領域Ａの外側（領域Ａよりも下側）にあることが必要である。なお、領域Ａ内においては、応力振幅Ｄの値が大きくなるほど、また回転回数Ｎの値が大きくなるほど、すなわち領域Ａ内の右上のラインになるほど、入力シャフト３１が破損するおそれの割合（確率）が高くなる傾向を有している。

そして、図３のグラフにおいて太線（実線）で示すラインが本実施形態のプーリシャフト応力低減制御を実施した場合の入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄの上限値の変化を示すラインである。同図のグラフに示すように、プーリシャフト応力低減制御では、初期状態では、入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄの上限値＝Ｄａであるが、回転回数Ｎ（換算回転回数Ｎ２）が所定値Ｎａを超えると、入力シャフト３１にかかる応力振幅ＤをＤａから徐々に減少させて、最終的には、回転回数Ｎ＝Ｎｂのときの応力振幅Ｄ＝Ｄｂ（＜Ｄａ）まで低減させる。このように、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ（本発明の所定回転回数）以上であるか又は回転回数Ｎａを超える場合に、入力シャフト３１に発生する応力振幅Ｄが所定応力以下又は未満となるように制御する。これにより、入力シャフト３１にかかる応力振幅が疲労によって入力シャフト３１が破損するおそれのある領域Ａに入らずに済み、入力シャフト３１に疲労限以上の応力振幅が発生することを防止できる。

図４は、本実施形態のプーリシャフト応力低減制御を実施しているときに駆動プーリ２１にかかる作動油圧など各値の変化を示すタイミングチャートである。同図のタイミングチャートでは、疲労限油圧Ｐ１、制限後油圧Ｐ２、制限前油圧Ｐ３、トルク伝達可能油圧Ｐ４、アクセルペダル開度ＡＰ、油圧制限中フラグＦＡ、油圧レート中フラグＦＢそれぞれの経過時間ｔに対する変化を示している。ここで、疲労限油圧Ｐ１は、入力シャフト３１に疲労限に相当する応力が発生する作動油圧であり、予め用意した駆動プーリ２１（油室６１）にかかる作動油圧の上限値と、ベルト２３を介して駆動プーリ２１にかかるトルクと、無段変速機構１０のレシオとの関係を示すマップから検索した値である。制限後油圧Ｐ２は、疲労限油圧Ｐ１の値に基づいて駆動プーリ２１にかかる作動油圧の値を制限した後の値であり、制限前油圧Ｐ３は、駆動プーリ２１にかかる作動油圧の値を制限する前の値である。また、トルク伝達可能油圧Ｐ４は、駆動プーリ２１に掛けられたベルト２３に滑りが生じない限界の作動油圧である。また、アクセルペダル開度ＡＰは、車両の運転者が行うアクセルペダル（図示せず）の操作によるアクセル（エンジン１のスロットル）の開度である。

プーリシャフト応力低減制御を実施しているときには、同図のグラフでは、時刻ｔ１より前には、疲労限油圧Ｐ１が制限前油圧Ｐ３を上回っている。この状態では、制限前油圧Ｐ３と制限後油圧Ｐ２とが等しい値である。そして、時刻ｔ１の直前にアクセルペダル開度ＡＰが０（ＯＦＦ状態）となることで、エンジン軸２から駆動プーリ２１の入力シャフト３１に低トルク又は負トルクがかかる。これにより、時刻ｔ１に疲労限油圧Ｐ１が制限前油圧Ｐ３を下回ると、それ以降、制限後油圧Ｐ２の値が制限前油圧Ｐ３を下回る値に制限される。同図のグラフでは、この制限状態は時刻ｔ３まで継続し、その間、油圧制限中フラグＦＡがオンとなる。一方、時刻ｔ３になると、疲労限油圧Ｐ１が制限前油圧Ｐ３を上回ることで制限後油圧Ｐ２の値の制限が解除され、それ以降、再び制限前油圧Ｐ３と制限後油圧Ｐ２とが等しい値となる。

すなわちここでは、駆動プーリ２１にかかる作動油圧の目標値として、制限前油圧Ｐ３（第１油圧目標）と、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上、または回転回数Ｎａを超える領域においてこの制限前油圧Ｐ３よりも低い値となる疲労限油圧Ｐ１（第２油圧目標）とが設定されている。そして、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上、または回転回数Ｎａを超える場合（図４に示すグラフの時刻ｔ１から時刻ｔ３の間）、制限前油圧Ｐ３（第１油圧目標）に代えて疲労限油圧Ｐ１（第２油圧目標）に基づいて作動油圧を制御するようにしている。

またこの制限状態では、制限後油圧Ｐ２の値は、基本的には疲労限油圧Ｐ１の値に追従するように制御されるが、制限の開始後の所定時間（ここでは時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）は、作動油圧の急激な変動（低下）を防止するために、疲労限油圧Ｐ１の変化率（減少率、すなわちグラフ上の傾きの大きさ）が所定以上である場合（つまり、疲労限油圧Ｐ１が所定の時間内に所定の圧力以下に減圧する場合）には、疲労限油圧Ｐ１の値よりも大きな値を取りながら疲労限油圧Ｐ１の値に徐々に近づいていくような値（レート値）に制御される。この制御は、時刻ｔ２まで継続し、その間、油圧レート中フラグＦＢがオンとなる。時刻ｔ２以降は、制限後油圧Ｐ２の値が疲労限油圧Ｐ１の値と一致する値として推移する。

またここでは、制限後油圧Ｐ２の値が制限前油圧Ｐ３を下回る値に制限された状態（油圧制限中フラグＦＡがオンの状態）で、制限後油圧Ｐ２の値はトルク伝達可能油圧Ｐ４を下回ることがないように制御される。すなわちここでは、上記のレート値に制御された制限後油圧Ｐ２の値はトルク伝達可能油圧Ｐ４を下回ることが無いように制御される。これにより、駆動プーリ２１に掛けられたベルト２３に滑りが生じることを未然に防止することができる。

なお、これ以外にも、図示及び詳細な説明は省略するが、制限後油圧Ｐ２の値が制限前油圧Ｐ３を下回る値に制限された状態（油圧制限中フラグＦＡがオンの状態）で、制限後油圧Ｐ２の値がトルク伝達可能油圧Ｐ４を下回ることがないように制御することよりも、制限後油圧Ｐ２の値が疲労限油圧Ｐ１の値を上回ることがないように制御することを優先してもよい。

以上説明したように、本実施形態のシャフト応力低減制御では、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が所定回転回数Ｎａ以上であるか、または所定回転回数Ｎａを超える場合に、入力シャフト３１に発生する応力振幅Ｄが限界応力振幅Ｄ２（規定応力振幅）以下となるように、または限界応力振幅Ｄ２を超えないように、入力シャフト３１に発生する応力振幅を下げる制御を行うことで、駆動プーリ２１の入力シャフト３１にかかる応力振幅を車両の走行状態（走行履歴）に応じて適切に下げることができる。したがって、駆動プーリ２１の入力シャフト３１に疲労限以上の応力振幅が発生することを防止できるので、サイクル疲労による入力シャフト３１の破損を効果的に防止することができる。また、入力シャフト３１にかかる応力振幅Ｄが上限値を超えないようにすることで、通常走行時の動力伝達の応答性を損なわずに入力シャフト３１を効果的に保護することが可能となる。

また、このプーリシャフト応力低減制御では、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上のときにのみ入力シャフト３１にかかる応力振幅を下げる制御を行うようにしてもよい。このように、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上のときにのみ入力シャフト３１に発生する応力振幅を下げる制御を行うようにすれば、入力シャフト３１に疲労限以上の応力振幅が発生することを防止しながらも、入力シャフト３１の応力累積状態に合わせて可能な限り入力シャフト３１にかかる応力振幅を制限しないで動力を伝達することが可能となる。

また、このプーリシャフト応力低減制御では、入力シャフト３１にかかる応力振幅を、無段変速機構１０の変速比と、駆動プーリ２１にかかる入力トルクと、駆動プーリ２１にかかる作動油圧とから算出し、当該入力シャフト３１にかかる応力振幅を下げる制御として、駆動プーリ２１にかかる作動油圧を減圧する制御を行うようにしている。

この構成によれば、無段変速機構１０の変速比と、駆動プーリ２１にかかる入力トルクと、駆動プーリ２１にかかる作動油圧の三つのうち、駆動プーリ２１にかかる作動油圧を減圧することで、車両走行時の無段変速機構１０による変速制御の応答性は幾分か低下するものの、車両の運転者が求める車両のトルクと変速比に対する影響を少なく抑えての車両の走行が可能となる。

また、このプーリシャフト応力低減制御では、駆動プーリ２１にかかる作動油圧の目標値である第１油圧目標である制限前油圧Ｐ３と、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上、または回転回数Ｎａを超える領域において第１油圧目標よりも低い第２油圧目標である疲労限油圧Ｐ１とが設定されており、制御装置５０は、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上、または回転回数Ｎａを超える場合に、第１油圧目標である制限前油圧Ｐ３に代えて第２油圧目標である疲労限油圧Ｐ１に基づいて駆動プーリ２１の作動油圧を制御するようにしている。

このように、駆動プーリ２１の作動油圧の目標値として、入力シャフト３１の換算回転回数Ｎ２が回転回数Ｎａ以上、または回転回数Ｎａを超える領域において第１油圧目標よりも低い第２油圧目標を設定していることで、入力シャフト３１にかかる応力を作動油圧のみで制御する場合には、車両走行時の無段変速機構１０による変速制御の応答性は幾分か低下するものの、車両の運転者が求める車両のトルクと変速比を維持しながらの車両の走行が可能となる。また、このように作動油圧の目標値を持ちかえることで、車両の走行状態に合わせた適切な作動油圧の供給が可能となる。

また、このプーリシャフト応力低減制御では、第２油圧目標である疲労限油圧Ｐ１に基づいて作動油圧を制御するときに、作動油圧が所定の時間内に所定の圧力以下に減圧しないようにその減圧率を制限するようにしている。

この構成によれば、作動油圧を減圧することで入力シャフト３１にかかる応力振幅を制限して入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することを防止しながらも、作動油圧の急激な変化（減少）を抑制することで、駆動プーリ２１と従動プーリ２２との間に掛け渡したベルト２３の滑り（スリップ）を効果的に防止することができる。したがって、入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することの防止とベルト２３のスリップの防止との両立が可能となる。

また、このシャフト応力低減制御では、駆動プーリ２１に掛けられたベルト２３に滑りが生じない滑り限界油圧であるトルク伝達可能油圧Ｐ４を有し、第２油圧目標に基づいて作動油圧を制御するときに、作動油圧がこのトルク伝達可能油圧Ｐ４を下回らないように、作動油圧の減圧量を制限するようにしている。

この制御によれば、入力シャフト３１にかかる応力を制限しながらも、作動油圧がトルク伝達可能油圧Ｐ４を下回らないようにその減圧量を制限することで、ベルト２３のスリップを未然に防止することができる。したがって、入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することの防止とベルト２３のスリップの防止との両立が可能となる。

また、本実施形態の動力伝達装置（無段変速機構１０）は、エンジン（動力源）１からの動力（トルク）が伝達されるエンジン軸（インプットシャフト）２と、エンジン軸２上に設置した駆動ギヤ４１と無段変速機構１０の入力シャフト３１上に設置されて駆動ギヤ４１と噛合する従動ギヤ４２とからなる動力伝達ギヤ列４０を備えている。

この構成によれば、エンジン軸２上に設置した駆動ギヤ４１と入力シャフト３１上に設置した従動ギヤ４２とからなる動力伝達ギヤ列４０を備えることにより、当該動力伝達ギヤ列４０から入力シャフト３１へ伝達される応力とベルト２３から駆動プーリ２１を介して入力シャフト３１へ伝達される応力とが合わさる場合にも、本実施形態のプーリシャフト応力低減制御を行うことで、入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することを防止できる。

また、上記の動力伝達ギヤ列４０は、駆動ギヤ４１から従動ギヤ４２へ動力の回転を減速して伝達する減速ギヤ列である。この構成によれば、動力伝達ギヤ列４０が減速ギヤ列であることで、エンジン軸２から駆動プーリ２１の入力シャフト３１に低トルクや負トルクがかかる際に入力シャフト３１を曲げる力として、駆動プーリの作動油圧によるベルト張力とエンジン軸２からのトルクによるギヤ反力とがかかることで、入力シャフト３１に過大な応力が発生するおそれが高くなるところ、本実施形態のシャフト応力低減制御を行うことで、入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することを防止できる。

また、本実施形態のシャフト応力低減制御では、入力シャフト３１にかかる応力として応力振幅の値を用いていることで、シャフトやギヤのような負荷状態が変化する構造物にかかる応力をより精度良く判断できるので、入力シャフト３１に疲労限以上の応力が発生することをより効果的に防止できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明のプーリが無段変速機構１０の駆動プーリ２１であり、本発明の制御装置が当該駆動プーリ２１の入力シャフト３１に発生する応力を制御する場合を示したが、これ以外にも、本発明のプーリが無段変速機構１０の従動プーリ２２であり、本発明の制御装置が当該従動プーリ２２の出力シャフト３２に発生する応力を制御するように構成することも可能である。

１ エンジン（動力源）
２ エンジン軸（インプットシャフト）
１０ 無段変速機構
２１ 駆動プーリ（プーリ）
２２ 従動プーリ
２３ ベルト
３１ 入力シャフト（プーリシャフト）
３２ 出力シャフト
４０ 動力伝達ギヤ列
４１ 駆動ギヤ
４２ 従動ギヤ
５０ 制御装置（制御手段）
５１ 油圧供給装置（油圧供給機構）
５２ コントローラ（ＥＣＵ）
６１，６２ 油室
Ｄ 応力振幅
Ｄ２ 限界応力振幅（規定応力）
Ｎ （入力シャフト）回転回数
Ｎ１ 累積回転回数
Ｎ２ 換算回転回数
Ｎａ 所定回転回数
Ｐ１ 疲労限油圧（第２油圧目標）
Ｐ２ 制限後油圧
Ｐ３ 制限前油圧（第１油圧目標）
Ｐ４ トルク伝達可能油圧（滑り限界油圧）

Claims (9)

1. 車両の動力源と、
   前記動力源からのトルクが伝達されるプーリと、
   前記プーリを回転可能に支持するプーリシャフトと、
   前記プーリシャフトに発生する応力を制御する制御手段と、を備える動力伝達装置の制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記プーリシャフトの回転ごとに該プーリシャフトに発生する応力を累積回転回数に渡って積算した値から、規定応力での回転回数に換算した換算回転回数を算出し、
   算出した前記換算回転回数が所定回転回数以上であるか又は前記所定回転回数を超える場合に、前記プーリシャフトに発生する応力が所定応力以下又は未満となるように制御するプーリシャフト応力低減制御を行う
   ことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記換算回転回数が前記所定回転回数以上のときに前記プーリシャフト応力低減制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
3. 前記プーリの側圧を制御するための作動油圧を供給する油圧供給機構を備え、
   前記制御手段は、
   前記プーリシャフト応力低減制御として、前記プーリに供給する作動油圧を減圧する制御を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。
4. 前記プーリに供給する前記作動油圧の目標値である第１油圧目標と、
   前記換算回転回数が前記所定回転回数以上であるか又は前記所定回転回数を超える領域において前記第１油圧目標よりも低い値である第２油圧目標と、が設定されており、
   前記制御手段は、
   算出した前記換算回転回数が前記所定回転回数以上であるか又は前記所定回転回数を超える場合に、前記第１油圧目標に代えて前記第２油圧目標に基づいて前記作動油圧を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置の制御装置。
5. 駆動プーリ及び従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡した無端状のベルトと、を備える無段変速機構を備え、
   前記プーリは、前記駆動プーリ又は前記従動プーリであり、
   前記第２油圧目標に基づいて前記作動油圧を制御するときに、
   前記作動油圧が所定の時間内に所定の圧力以下に減圧しないように前記作動油圧の減圧率を制限する
   ことを特徴とする請求項４に記載に動力伝達装置の制御装置。
6. 駆動プーリ及び従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとの間に掛け渡した無端状のベルトと、を備える無段変速機構を備え、
   前記プーリは、前記駆動プーリ又は前記従動プーリであり、
   前記ベルトに滑りが生じない限界の油圧である滑り限界油圧を有し、
   前記制御手段は、
   前記第２油圧目標に基づいて前記作動油圧を制御するときに、
   前記作動油圧が前記滑り限界油圧を下回らないように前記作動油圧の減圧量を制限する
   ことを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置の制御装置。
7. 前記動力源からのトルクが伝達されるインプットシャフトと、
   前記インプットシャフト上に設置した駆動ギヤと前記プーリシャフト上に設置されて前記駆動ギヤと噛合する従動ギヤとからなる動力伝達ギヤ列と、を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の動力伝達装置の制御装置。
8. 前記動力伝達ギヤ列は、前記駆動ギヤから前記従動ギヤへ動力の回転を減速して伝達する減速ギヤ列である
   ことを特徴とする請求項７に記載の動力伝達装置の制御装置。
9. 前記プーリシャフトにかかる応力は、応力振幅である
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の動力伝達装置の制御装置。