(57)【要約】【課題】チェーンベルトのスリップの発生を容易に検出する。【解決手段】無段変速機１は、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブに対して回転軸方向に移動可能な入力側可動シーブを含むプライマリプーリと、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブ２１に対して回転軸方向に移動可能な出力側可動シーブ（可動シーブ２２）を含むセカンダリプーリ２０と、プライマリプーリおよびセカンダリプーリ２０に巻き掛けられるチェーンベルト３０と、入力側可動シーブおよび出力側可動シーブのいずれか一方または双方の回転軸方向の位置を検出する位置検出部４０と、プライマリプーリの回転数とセカンダリプーリ２０の回転数とに基づいて第１プーリ比を導出し、位置検出部４０の検出結果に基づいて第２プーリ比を導出し、第１プーリ比および第２プーリ比に基づいてチェーンベルト３０のスリップの有無を判定するスリップ判定部５１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向の移動が規制されている固定シーブに対して回転軸方向に移動可能な入力側可動シーブを含むプライマリプーリと、
回転軸方向の移動が規制されている固定シーブに対して回転軸方向に移動可能な出力側可動シーブを含むセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに巻き掛けられるチェーンベルトと、
前記入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの少なくともいずれか一方の回転軸方向の位置を検出する位置検出部と、
前記プライマリプーリの回転数と前記セカンダリプーリの回転数とに基づいて第１プーリ比を導出し、前記位置検出部の検出結果に基づいて第２プーリ比を導出し、前記第１プーリ比および前記第２プーリ比に基づいて前記チェーンベルトのスリップの有無を判定するスリップ判定部と、
を備える無段変速機。
【請求項２】
前記スリップ判定部は、前記第１プーリ比と前記第２プーリ比との差分が所定範囲から外れた場合、前記スリップが発生したと判定する請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記位置検出部は、
前記入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの少なくともいずれか一方に固定され、外周面が前記入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの周方向に周期的に起伏しており、前記起伏における相対的に突出する突出部の前記周方向の長さと相対的に窪む窪み部の前記周方向の長さとの比率が前記入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの回転軸方向に異なる回転パルスギヤと、
前記回転パルスギヤの外周面に近接して設けられ、前記回転パルスギヤの外周面の前記起伏を検出する回転パルスセンサと、
を備える請求項１または２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記スリップ判定部は、前記回転パルスセンサから前記起伏を示すパルス信号を取得し、前記パルス信号の周期に対する前記突出部の前記周方向の長さに相当する第１信号レベルの時間の割合、または、前記パルス信号の周期に対する前記窪み部の前記周方向の長さに相当する第２信号レベルの時間の割合に基づいて前記第２プーリ比を導出する請求項３に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記回転パルスセンサは、前記回転パルスギヤが設けられた前記入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの回転軸方向の位置を、前記回転パルスギヤとの回転軸方向の相対位置に応じて検出するとともに、前記回転パルスギヤが設けられた前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリの回転数を検出する請求項３または４に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プライマリプーリにおける可動シーブおよびセカンダリプーリにおける可動シーブのいずれかの可動シーブについて回転軸方向の位置を非接触で検出する位置検出装置を備えた無段変速機が開示されている。この位置検出装置は、可動シーブに設けられた被検出面と、被検出面に対向配置されるホール素子および磁石を含むセンサ本体とを含んで構成されている。被検出面とセンサ本体との距離は、可動シーブから遠ざかるほど長くなっている。この位置検出装置では、センサ本体と被検出面との距離に応じてホール素子の出力が変化することで、可動シーブの回転軸方向の位置が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２３２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにチェーンベルトが巻き掛けられて構成される無段変速機では、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのコーン面に対してチェーンベルトがスリップすることがある。チェーンベルトがスリップすると、チェーンベルトの摩耗が進行し、プライマリプーリからセカンダリプーリに動力が十分に伝達されなくなる。特許文献１の無段変速機では、このようなチェーンベルトのスリップを検出することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、チェーンベルトのスリップの発生を容易に検出することが可能な無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の無段変速機は、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブに対して回転軸方向に移動可能な入力側可動シーブを含むプライマリプーリと、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブに対して回転軸方向に移動可能な出力側可動シーブを含むセカンダリプーリと、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられるチェーンベルトと、入力側可動シーブおよび出力側可動シーブの少なくともいずれか一方の回転軸方向の位置を検出する位置検出部と、プライマリプーリの回転数とセカンダリプーリの回転数とに基づいて第１プーリ比を導出し、位置検出部の検出結果に基づいて第２プーリ比を導出し、第１プーリ比および第２プーリ比に基づいてチェーンベルトのスリップの有無を判定するスリップ判定部と、を備える。
【０００７】
また、スリップ判定部は、第１プーリ比と第２プーリ比との差分が所定範囲から外れた場合、スリップが発生したと判定してもよい。
【０００８】
また、位置検出部は、入力側可動シーブおよび出力側可動シーブの少なくともいずれか一方に固定され、外周面が入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの周方向に周期的に起伏しており、起伏における相対的に突出する突出部の周方向の長さと相対的に窪む窪み部の周方向の長さとの比率が入力側可動シーブおよび前記出力側可動シーブの回転軸方向に異なる回転パルスギヤと、回転パルスギヤの外周面に近接して設けられ、回転パルスギヤの外周面の起伏を検出する回転パルスセンサと、を備えてもよい。
【０００９】
また、スリップ判定部は、回転パルスセンサから起伏を示すパルス信号を取得し、パルス信号の周期に対する突出部の周方向の長さに相当する第１信号レベルの時間の割合、または、パルス信号の周期に対する窪み部の周方向の長さに相当する第２信号レベルの時間の割合に基づいて第２プーリ比を導出してもよい。
【００１０】
回転パルスセンサは、回転パルスギヤが設けられた入力側可動シーブおよび出力側可動シーブの回転軸方向の位置を、回転パルスギヤとの回転軸方向の相対位置に応じて検出するとともに、回転パルスギヤが設けられたプライマリプーリおよびセカンダリプーリの回転数を検出してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、チェーンベルトのスリップの発生を容易に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による無段変速機の構成を示す平面図である。
【図２】無段変速機の構成を示す概略図である。
【図３】回転パルスギヤの外周面を展開して示す展開図である。
【図４】図２および図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２および図３のＶ−Ｖ線断面図である
【図６】図２および図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】回転パルスセンサのパルス信号を説明する説明図である。
【図８】回転パルスセンサのパルス信号を説明する説明図である。
【図９】回転パルスセンサのパルス信号を説明する説明図である。
【図１０】スリップ判定部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態による無段変速機１の構成を示す平面図である。無段変速機１は、入力側となるプライマリプーリ１０と、出力側となるセカンダリプーリ２０と、チェーンベルト３０とを含んで構成される。無段変速機１は、例えば、自動車に適用され、エンジンの回転速度を無段変速して、エンジンのトルクを車輪に伝達する。プライマリプーリ１０には、不図示のエンジンに接続される入力軸が接続される。セカンダリプーリ２０には、不図示の車輪に接続される出力軸が接続される。
【００１５】
プライマリプーリ１０は、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブ１１と、固定シーブ１１に対して回転軸方向に移動可能な可動シーブ１２と、を備えている。固定シーブ１１および可動シーブ１２は、それぞれ円錐状のコーン面１１ａ、１２ａを備えており、これらコーン面１１ａ、１２ａを回転軸方向に対向させている。コーン面１１ａ、１２ａの対向間隔は、回転軸に近づくほど狭くなり、回転軸から離れるほど広くなっている。
【００１６】
同様に、セカンダリプーリ２０は、回転軸方向の移動が規制されている固定シーブ２１と、固定シーブ２１に対して回転軸方向に移動可能な可動シーブ２２と、を備えている。固定シーブ２１および可動シーブ２２は、それぞれ円錐状のコーン面２１ａ、２２ａを備えており、これらコーン面２１ａ、２２ａを回転軸方向に対向させている。コーン面２１ａ、２２ａの対向間隔は、回転軸に近づくほど狭くなり、回転軸から離れるほど広くなっている。
【００１７】
プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ２０とには、図１中一点鎖線で示すチェーンベルト３０が巻き掛けられている。プライマリプーリ１０では、コーン面１１ａとコーン面１２ａとによって形成される溝にチェーンベルト３０が巻き掛けられる。セカンダリプーリ２０では、コーン面２１ａとコーン面２２ａとによって形成される溝にチェーンベルト３０が巻き掛けられる。
【００１８】
チェーンベルト３０は、プライマリプーリ１０のコーン面１１ａ、１２ａによって挟持されている。プライマリプーリ１０が回転すると、コーン面１１ａ、１２ａとチェーンベルト３０との摩擦抵抗によってチェーンベルト３０が回転する。また、チェーンベルト３０は、セカンダリプーリ２０のコーン面２１ａ、２２ａにも挟持されている。チェーンベルト３０が回転すると、コーン面２１ａ、２２ａとチェーンベルト３０との摩擦抵抗によってコーン面２１ａ、２２ａ、すなわち、セカンダリプーリ２０が回転することとなる。なお、以下では、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ２０を総称して単にプーリと呼ぶことがある。
【００１９】
プライマリプーリ１０の可動シーブ１２は、不図示のオイルポンプから油圧制御弁を介して供給されるオイルの圧力により、回転軸方向の位置が変えられる。このように、プライマリプーリ１０は、固定シーブ１１と可動シーブ１２との対向間隔、すなわち、コーン面１１ａとコーン面１２ａとの対向間隔が可変となっている。コーン面１１ａとコーン面１２ａとの対向間隔が変わると、チェーンベルト３０が巻き掛けられる溝幅が変更されることとなる。その結果、プライマリプーリ１０におけるチェーンベルト３０の巻き掛けられる位置（半径）が変更されることとなる。
【００２０】
また、セカンダリプーリ２０の可動シーブ２２は、可動シーブ１２と同様に、オイルポンプから油圧制御弁を介して供給されるオイルの油圧により、回転軸方向の位置が変えられる。このように、セカンダリプーリ２０は、固定シーブ２１と可動シーブ２２との対向間隔、すなわち、コーン面２１ａとコーン面２２ａとの対向間隔が可変となっている。コーン面２１ａとコーン面２２ａとの対向間隔が変わると、チェーンベルト３０が巻き掛けられる溝幅が変更されることとなる。その結果、セカンダリプーリ２０におけるチェーンベルト３０の巻き掛けられる位置（半径）が変更されることとなる。
【００２１】
例えば、プライマリプーリ１０のコーン面１１ａとコーン面１２ａとの対向間隔が広くなると、コーン面１１ａ、１２ａのうち、チェーンベルト３０が巻き掛けられる位置は、回転軸に近づく方向に移動し、チェーンベルト３０の巻き掛け半径が小さくなる。このとき、セカンダリプーリ２０では、コーン面２１ａとコーン面２２ａとの対向間隔が狭くなり、コーン面２１ａ、２２ａのうち、チェーンベルト３０が巻き掛けられる位置は、回転軸から離れる方向に移動し、チェーンベルト３０の巻き掛け半径が大きくなる。
【００２２】
また、プライマリプーリ１０のコーン面１１ａとコーン面１２ａとの対向間隔が狭くなると、コーン面１１ａ、１２ａのうち、チェーンベルト３０が巻き掛けられる位置は、回転軸から離れる方向に移動し、チェーンベルト３０の巻き掛け半径が大きくなる。このとき、セカンダリプーリ２０では、コーン面２１ａとコーン面２２ａとの対向間隔が広くなり、コーン面２１ａ、２２ａのうち、チェーンベルト３０が巻き掛けられる位置は、回転軸に近づく方向に移動し、チェーンベルト３０の巻き掛け半径が小さくなる。このようにして、無段変速機１は、プライマリプーリ１０の回転軸とセカンダリプーリ２０の回転軸との間の伝達動力を無段変速する。
【００２３】
図２は、無段変速機１の構成を示す概略図である。図２では、セカンダリプーリ２０が断面で示されている。また、図２では、信号の流れを破線の矢印で示している。無段変速機１は、プライマリプーリ１０、セカンダリプーリ２０、チェーンベルト３０に加え、位置検出部４０、制御部５０、報知部６０を含んで構成される。
【００２４】
固定シーブ２１における可動シーブ２２側の側面には、固定シーブ２１の回転軸に沿って延在する第１延在部２４が設けられている。第１延在部２４は、可動シーブ２２に挿通されており、可動シーブ２２を支持する。可動シーブ２２の回転軸は、固定シーブ２１の回転軸に重なる。可動シーブ２２は、第１延在部２４に沿って回転軸方向に摺動可能となっている。
【００２５】
セカンダリプーリ２０の固定シーブ２１には、回転軸に沿ってオイル流路２３ａが設けられている。オイル流路２３ａには、不図示の油圧ポンプから供給されるオイルが流通する。オイル流路２３ａのオイルは、可動シーブ２２に対して固定シーブ２１とは反対側に形成された油圧室２３ｂに、不図示の貫通孔を介して供給される。可動シーブ２２は、オイル流路２３ａを通って油圧室２３ｂに供給されるオイルの油圧によって回転軸方向に移動する。
【００２６】
可動シーブ２２における固定シーブ２１とは反対側の側面には、台座部２５が設けられている。台座部２５は、円筒状に形成されており、一端が可動シーブ２２に固定されている。台座部２５の回転軸は、可動シーブ２２の回転軸に重なる。台座部２５は、コーン面２１ａとコーン面２２ａとによって形成される溝の開口部付近（可動シーブ２２の先端付近）に設けられている。
【００２７】
位置検出部４０は、回転パルスギヤ４１および回転パルスセンサ４２を含んで構成される。位置検出部４０は、可動シーブ２２の回転軸方向の位置を検出する。
【００２８】
回転パルスギヤ４１は、円筒状に形成されており、台座部２５の外周面に設けられている。回転パルスギヤ４１は、台座部２５を介して可動シーブ２２に固定されている。回転パルスギヤ４１の回転軸は、可動シーブ２２の回転軸に重なる。
【００２９】
図３は、回転パルスギヤ４１の外周面を展開して示す展開図である。図３では、横方向が可動シーブ２２の回転軸方向に対応している。具体的には、図３の右側が可動シーブ２２側である。また、図３では、縦方向が可動シーブ２２の周方向に対応している。
【００３０】
図４は、図２および図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は、図２および図３のＶ−Ｖ線断面図である。図６は、図２および図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００３１】
図３〜図６に示すように、回転パルスギヤ４１の外周面は、可動シーブ２２の周方向に周期的に起伏している。つまり、回転パルスギヤ４１の外周面には、相対的に突出する突出部４３と、相対的に窪む窪み部４４とが形成されている。図３では、説明の便宜のため、突出部４３をハッチングで示し、窪み部４４と区別している。図３〜図６に示すように、突出部４３および窪み部４４は、周方向に４５度間隔で形成されている。
【００３２】
また、回転パルスギヤ４１は、起伏の周方向の周期が、可動シーブ２２の回転軸方向で一定となっている。一方、回転パルスギヤ４１は、突出部４３の周方向の長さが、可動シーブ２２の回転軸方向で異なっている。また、回転パルスギヤ４１は、窪み部４４の周方向の長さが、可動シーブ２２の回転軸方向で異なっている。換言すると、回転パルスギヤ４１は、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとの比率が、可動シーブ２２の回転軸方向で異なっている。
【００３３】
例えば、図４に示すように、回転パルスギヤ４１における可動シーブ２２とは反対側では、突出部４３の周方向の長さが、窪み部４４の周方向の長さよりも長い。また、図５に示すように、回転パルスギヤ４１における回転軸方向の中央付近では、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとが同程度となっている。また、図６に示すように、回転パルスギヤ４１における可動シーブ２２側では、突出部４３の周方向の長さが、窪み部４４の周方向の長さよりも短い。
【００３４】
また、図３に示すように、突出部４３の周方向の長さは、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に短くなっている。つまり、突出部４３および窪み部４４の周方向の合計長さに対する突出部４３の周方向の長さの比は、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に小さくなっている。一方、窪み部４４の周方向の長さは、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に長くなっている。つまり、突出部４３および窪み部４４の周方向の合計長さに対する窪み部４４の長さの比は、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に大きくなっている。換言すると、窪み部４４の周方向の長さに対する突出部４３の周方向の長さの比は、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に小さくなっている。
【００３５】
図２に戻って、回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面に近接して設けられる。換言すると、回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面に対向配置される。回転パルスセンサ４２は、例えば、可動シーブ２２が最も固定シーブ２１側に位置するときに、回転パルスギヤ４１における可動シーブ２２とは反対側の端部に近接するように配置される。また、回転パルスセンサ４２の位置は、固定されている。このため、回転パルスギヤ４１の外周面のうち回転パルスセンサ４２が近接する位置は、可動シーブ２２の回転軸方向の移動に応じて相対的に変化する。
【００３６】
回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面の起伏を検出する。例えば、回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面に赤外線などの光を放射し、回転パルスギヤ４１の外周面において反射された光を受光する。回転パルスギヤ４１の外周面のうち突出部４３で反射された光の強度は、窪み部４４で反射された光の強度よりも強くなる。回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面の起伏（受光した光の強度）に応じたパルス信号を制御部５０に出力する。
【００３７】
図７〜図９は、回転パルスセンサ４２のパルス信号を説明する説明図である。図７は、回転パルスセンサ４２が図４で示す断面の位置にあるときのパルス信号に相当する。図８は、回転パルスセンサ４２が図５で示す断面の位置にあるときのパルス信号に相当する。図９は、回転パルスセンサ４２が図６で示す断面の位置にあるときのパルス信号に相当する。
【００３８】
図７〜図９に示すように、回転パルスセンサ４２は、突出部４３を検出したときには、出力するパルス信号の信号レベルが第１信号レベル（例えば、Ｈレベル）となる。また、回転パルスセンサ４２は、突出部４３を検出している期間中、第１信号レベルを維持する。つまり、第１信号レベルの時間は、突出部４３の周方向の長さに相当する。
【００３９】
また、回転パルスセンサ４２は、窪み部４４を検出したときには、出力するパルス信号の信号レベルが、第１信号レベルよりも低い第２信号レベル（Ｌレベル）となる。また、回転パルスセンサ４２は、窪み部４４を検出している期間中、第２信号レベルを維持する。つまり、第２信号レベルの時間は、窪み部４４の周方向の長さに相当する。
【００４０】
図７に示すように、回転パルスセンサ４２が図４で示す断面の位置にあるとき、突出部４３の周方向の長さが窪み部４４の周方向の長さよりも長いため、第１信号レベルの時間Ｔ１Ａが第２信号レベルの時間Ｔ２Ａよりも長いパルス信号が出力される。つまり、このときのパルス信号は、第２信号レベルの時間Ｔ２Ａに対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ａの比が、図８および図９に比べて大きい。換言すると、このときのパルス信号は、パルス信号の周期Ｔ０に対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ａの割合が、図８および図９に比べて大きい（パルス幅が広い）。
【００４１】
図８に示すように、回転パルスセンサ４２が図５で示す断面の位置にあるとき、突出部４３の周方向の長さが窪み部４４の周方向の長さと同程度であるため、第１信号レベルの時間Ｔ１Ｂと第２信号レベルの時間Ｔ２Ｂとが概ね同程度のパルス信号が出力される。つまり、このときのパルス信号は、第２信号レベルの時間Ｔ２Ｂに対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ｂの比が、図７に比べて小さく、図９に比べて大きい。換言すると、このときのパルス信号は、パルス信号の周期Ｔ０に対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ｂの割合が半分くらいである（パルス幅が周期Ｔ０の半分くらいである）。
【００４２】
図９に示すように、回転パルスセンサ４２が図６で示す断面の位置にあるとき、突出部４３の周方向の長さが窪み部４４の周方向の長さよりも短いため、第１信号レベルの時間Ｔ１Ｃが第２信号レベルの時間Ｔ２Ｃよりも短いパルス信号が出力される。つまり、このときのパルス信号は、第２信号レベルの時間Ｔ２Ｃに対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ｃの比が、図７および図８に比べて小さい。換言すると、このときのパルス信号は、パルス信号の周期Ｔ０に対する第１信号レベルの時間Ｔ１Ｃの割合が、図７および図８に比べて小さい（パルス幅が狭い）。
【００４３】
このように、回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面の起伏に応じたパルス幅のパルス信号を出力する。そして、パルス幅は、可動シーブ２２の回転軸方向の位置に応じて異なる。このため、回転パルスセンサ４２が出力するパルス信号は、可動シーブ２２の回転軸方向の位置を示す。
【００４４】
図２に戻って、固定シーブ２１における可動シーブ２２とは反対側の側面には、固定シーブ２１の回転軸に沿って延在する第２延在部２６が設けられている。第２延在部２６の外周面には、ギヤ部２７が設けられている。ギヤ部２７の回転軸は、固定シーブ２１の回転軸に重なる。ギヤ部２７の外周面には、周方向に所定周期の起伏が設けられている。
【００４５】
ギヤ部２７の外周面の近傍には、回転数センサ２８が設けられている。回転数センサ２８は、ギヤ部２７の外周面の起伏を検出する。例えば、回転数センサ２８は、ギヤ部２７の外周面に赤外線などの光を放射し、ギヤ部２７の外周面で反射された光を受光する。回転数センサ２８は、ギヤ部２７の外周面の起伏（受光した光の強度）に応じたパルス信号を制御部５０に出力する。
【００４６】
回転数センサ２８のパルス信号について、単位時間当たりのパルス数をカウントすれば、ギヤ部２７の回転数を取得することができる。このため、回転数センサ２８が出力するパルス信号は、固定シーブ２１、すなわち、セカンダリプーリ２０の回転数を示す。
【００４７】
制御部５０は、例えば、ＥＣＵ（Engine Control Unit）である。制御部５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成され、無段変速機１が適用される車両全体を統括制御する。制御部５０は、プログラムを実行することで、スリップ判定部５１として機能する。
【００４８】
スリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０の回転数およびセカンダリプーリ２０の回転数に基づいて導出される第１プーリ比と、位置検出部４０の検出結果に基づいて導出される第２プーリ比とに基づいて、チェーンベルト３０のスリップの有無を判定する。チェーンベルト３０のスリップとは、プライマリプーリ１０のコーン面１１ａ、１２ａ、セカンダリプーリ２０のコーン面２１ａ、２２ａに対して、チェーンベルト３０が回転方向に滑ってずれることをいう。スリップ判定部５１については、動作の説明において詳述する。
【００４９】
報知部６０は、例えば、発光ダイオードなどであり、車両の運転席などに設けられる。報知部６０は、スリップ判定部５１の判定結果を報知する。なお、報知部６０は、発光ダイオードに限らず、例えば、スピーカなどであってもよい。
【００５０】
図１０は、スリップ判定部５１の動作を示すフローチャートである。スリップ判定部５１は、例えば、所定の割り込みタイミングにおいて図１０に示す一連の処理を実行する。
【００５１】
まず、スリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０の回転数を取得する（Ｓ１００）。例えば、スリップ判定部５１は、エンジン回転数に基づいてプライマリプーリ１０の回転数を導出する。
【００５２】
次に、スリップ判定部５１は、セカンダリプーリ２０の回転数を取得する（Ｓ１１０）。例えば、スリップ判定部５１は、回転数センサ２８から出力されるパルス信号を受信する。スリップ判定部５１は、受信したパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントする。スリップ判定部５１は、カウントされたパルス数からセカンダリプーリ２０の回転数を導出する。
【００５３】
次に、スリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０の回転数とセカンダリプーリ２０の回転数とに基づいて第１プーリ比を導出する（Ｓ１２０）。第１プーリ比は、各プーリの回転数から導出されるプーリ比である。プーリ比は、プライマリプーリ１０の巻き掛け半径に対するセカンダリプーリ２０の巻き掛け半径の比である。このため、スリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０の回転数をセカンダリプーリ２０の回転数で除算して第１プーリ比を導出する。
【００５４】
次に、スリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２から可動シーブ２２の回転軸方向の位置を示すパルス信号を取得する（Ｓ１３０）。
【００５５】
次に、スリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２のパルス信号に基づいて第２プーリ比を導出する（Ｓ１４０）。第２プーリ比は、位置検出部４０の検出結果から導出されるプーリ比である。
【００５６】
例えば、スリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２のパルス信号におけるパルスの立ち上がりを検出してパルス信号の周期を導出する。スリップ判定部５１は、パルス信号の周期に対する第１信号レベルの時間の割合、すなわち、パルス信号のデューティー比を導出する。
【００５７】
ここで、制御部５０には、パルス信号のデューティー比と第２プーリ比とを関連付けたテーブルである第２プーリ比テーブルが記憶されている。この第２プーリ比テーブルは、コンピュータ解析（ＣＡＥ）や実験などによって予め作成される。スリップ判定部５１は、導出されたデューティー比と第２プーリ比テーブルとから第２プーリ比を導出する。
【００５８】
次に、スリップ判定部５１は、第１プーリ比と第２プーリ比との差分を導出する（Ｓ１５０）。次に、スリップ判定部５１は、導出された差分が所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。所定範囲は、第１プーリ比と第２プーリ比とのずれの許容範囲を示す判断基準に相当する。所定範囲は、コンピュータ解析（ＣＡＥ）や実験などによって予め設定される。
【００５９】
ここで、チェーンベルト３０にスリップが発生していないときには、第１プーリ比と第２プーリ比とが等しくなる。このため、差分が所定範囲内である場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、スリップ判定部５１は、スリップが発生していないと判定する（Ｓ１７０）。
【００６０】
ところで、スリップの発生の前後において変速比に変化が無ければ、セカンダリプーリ２０の可動シーブ２２の位置およびプライマリプーリ１０の可動シーブ１２の位置は、スリップの発生の前後において変化しない。このため、スリップの発生の前後において変速比に変化が無ければ、第２プーリ比は、スリップの発生の前後において同様の値となる。
【００６１】
また、スリップの発生の前後において入力軸の回転数に変化が無ければ、プライマリプーリ１０の回転数は、スリップの発生の前後において変化しない。
【００６２】
しかし、チェーンベルト３０にスリップが発生すると、スリップが発生したときのセカンダリプーリ２０の回転数が、スリップの発生前のセカンダリプーリ２０の回転数に比べ、低下する。このため、スリップが発生したときの第１プーリ比は、スリップが発生する前の第１プーリ比に比べ、大きくなる。例えば、プライマリプーリ１０の回転数が１０００ｒｐｍであり、スリップの発生前のセカンダリプーリ２０の回転数が１０００ｒｐｍであり、スリップが発生したときのセカンダリプーリ２０の回転数が９５０ｒｐｍであったとする。この場合、スリップの発生前の第１プーリ比は１であるが、スリップが発生したときの第１プーリ比は１．０５となる。その結果、スリップが発生したときには、第１プーリ比と第２プーリ比とが一致しなくなる。
【００６３】
そこで、第１プーリ比と第２プーリ比との差分が所定範囲内ではない場合（差分が所定範囲を超えた場合）（Ｓ１６０におけるＮＯ）、スリップ判定部５１は、スリップが発生したと判定する（Ｓ１８０）。そして、スリップ判定部５１は、スリップが発生した旨を示す報知を報知部６０に行わせる（Ｓ１９０）。例えば、スリップ判定部５１は、報知部６０である発光ダイオードを点灯または点滅させる。
【００６４】
以上のように、本実施形態の無段変速機１では、プライマリプーリ１０の回転数とセカンダリプーリ２０の回転数とに基づいて導出される第１プーリ比と、セカンダリプーリ２０の可動シーブ２２の回転軸方向の位置に基づいて導出される第２プーリ比との差分が所定範囲を超えた場合、チェーンベルト３０のスリップが発生したと判定される。
【００６５】
したがって、本実施形態の無段変速機１によれば、チェーンベルト３０のスリップの発生を容易に検出することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の無段変速機１では、外周面が周方向に周期的に起伏しており、起伏における突出部４３と窪み部４４との比率が回転軸方向に異なる回転パルスギヤ４１が設けられている。そして、本実施形態の無段変速機１では、回転パルスギヤ４１の外周面の起伏が回転パルスセンサ４２によって非接触で検出される。このため、本実施形態の無段変速機１によれば、簡易な構成で可動シーブ２２の回転軸方向の位置を検出することが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態の無段変速機１では、回転パルスセンサ４２のパルス信号の周期に対する第１信号レベルの時間の割合に基づいて第２プーリ比が導出される。このため、本実施形態の無段変速機１では、第２プーリ比を容易に導出することができ、結果として、チェーンベルト３０のスリップの発生を容易に検出することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態の無段変速機１では、スリップが発生したと判定された場合、その旨が報知される。このため、本実施形態の無段変速機１では、車両の運転者などにチェーンベルト３０のスリップが発生したことを認識させ、チェーンベルト３０の交換を促すことが可能となる。その結果、本実施形態の無段変速機１では、チェーンベルト３０が摩耗して動力が十分に伝達されず、車両が走行不能になることを、未然に防止することができる。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７０】
例えば、上記実施形態の回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１の外周面における反射光に基づいて回転パルスギヤ４１の外周面の起伏を検出していた。しかし、回転パルスギヤ４１は、反射光に基づいて起伏を検出する態様に限らない。例えば、回転パルスギヤ４１は、ホール素子と磁石とを含んで構成されてもよい。この態様では、ホール素子と回転パルスギヤ４１の外周面との距離に応じてホール素子の出力が変化するため、起伏を検出することができ、可動シーブ２２の回転軸方向の位置を検出することが可能である。
【００７１】
また、上記実施形態の回転パルスギヤ４１は、突出部４３および窪み部４４の周方向の合計長さに対する突出部４３の周方向の長さの比が、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に小さくなっていた。しかし、回転パルスギヤ４１は、突出部４３および窪み部４４の周方向の合計長さに対する突出部４３の周方向の長さの比が、可動シーブ２２側に進むにしたがって徐々に大きくなってもよい。つまり、回転パルスギヤ４１は、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとの比率が、可動シーブ２２の回転軸方向で異なっていればよい。
【００７２】
また、上記実施形態の回転パルスギヤ４１では、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとの比率が、可動シーブ２２の回転軸方向で滑らかに変化していた。しかし、回転パルスギヤ４１において、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとの比率が、可動シーブ２２の回転軸方向で段階的に変化してもよい。ただし、突出部４３の周方向の長さと窪み部４４の周方向の長さとの比率が、可動シーブ２２の回転軸方向で滑らかに変化している態様の方が、可動シーブ２２の回転軸方向の位置を精度よく検出することが可能であり、より好ましい。
【００７３】
また、上記実施形態の回転パルスギヤ４１では、突出部４３が周方向に４５度間隔で形成されていた。しかし、突出部４３の形成される間隔は４５度に限らない。
【００７４】
また、上記実施形態のスリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２のパルス信号の周期に対する第１信号レベルの時間の割合に基づいて第２プーリ比を導出していた。しかし、スリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２のパルス信号の周期に対する第２信号レベルの時間の割合に基づいて第２プーリ比を導出してもよい。この場合、スリップ判定部５１は、パルス信号の周期に対する第２信号レベルの時間の割合と第２プーリ比とを関連付けたテーブルを用いて第２プーリ比を導出してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、突出部４３の周方向の長さに相当する第１信号レベルが、Ｈレベルであり、窪み部４４の周方向の長さに相当する第２信号レベルが、Ｌレベルであった。しかし、回転パルスセンサ４２は、突出部４３の周方向の長さに相当する第１信号レベルをＬレベルとし、窪み部４４の周方向の長さに相当する第２信号レベルをＨレベルとしたパルス信号を出力してもよい。この場合、スリップ判定部５１は、パルス信号の周期に対するＨレベルとなる第２信号レベルの時間の割合、すなわち、パルス信号のデューティー比に基づいて第２プーリ比を導出してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態のスリップ判定部５１は、スリップが発生したと判定した場合（Ｓ１８０）、その旨を報知していた（Ｓ１９０）。しかし、スリップが発生したと判定した場合にその旨を報知する態様に限らない。例えば、スリップ判定部５１は、スリップが発生したと判定した場合、プライマリプーリ１０の可動シーブ１２およびセカンダリプーリ２０の可動シーブ２２に与える油圧を増加させることで、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ２０におけるチェーンベルト３０の挟持力を増加させてもよい。この態様によれば、チェーンベルト３０がスリップしたとしても、車両を安定して走行させることが可能となる。
【００７７】
また、上記実施形態のスリップ判定部５１は、パルス信号のデューティー比と第２プーリ比テーブルとから第２プーリ比を導出していた。つまり、上記実施形態では、パルス信号から直接に第２プーリ比が導出されていた。しかし、スリップ判定部５１は、パルス信号から可動シーブ２２の位置を導出し、その後、可動シーブ２２の位置から第２プーリ比を導出してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態のスリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０の回転数をエンジン回転数から導出していた。しかし、プライマリプーリ１０の回転数は、エンジン回転数から導出される態様に限らない。例えば、プライマリプーリ１０の固定シーブ１１にギヤ部を設け、そのギヤ部の外周面の起伏を検出する回転数センサのパルス信号をカウントすることで、プライマリプーリ１０の回転数を導出してもよい。また、上記実施形態において、プライマリプーリ１０の回転数およびセカンダリプーリ２０の回転数は、例示した態様以外の方法で導出されてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態の位置検出部４０は、セカンダリプーリ２０における可動シーブ２２の回転軸方向の位置を検出していた。しかし、位置検出部４０は、プライマリプーリ１０における可動シーブ１２の回転軸方向の位置を検出してもよい。この場合、回転パルスギヤ４１は、プライマリプーリ１０における可動シーブ１２に固定され、回転パルスセンサ４２は、可動シーブ１２に固定された回転パルスギヤ４１の外周面の起伏を検出することとなる。また、この場合、スリップ判定部５１は、プライマリプーリ１０に設けられた位置検出部４０の検出結果（回転パルスセンサ４２のパルス信号）に基づいて第２プーリ比を導出してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態において、回転パルスギヤ４１および回転パルスセンサ４２は、プライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ２０の双方に設けられてもよい。すなわち、位置検出部４０は、プライマリプーリ１０の可動シーブ１２およびセカンダリプーリ２０の可動シーブ２２の少なくともいずれか一方の回転軸方向の位置を検出してもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、ギヤ部２７および回転数センサ２８によってセカンダリプーリ２０の回転数が検出されていた。しかし、セカンダリプーリ２０の回転数は、セカンダリプーリ２０の可動シーブ２２の回転軸方向の位置を検出する回転パルスギヤ４１および回転パルスセンサ４２によって検出されてもよい。この場合、スリップ判定部５１は、回転パルスセンサ４２から出力されるパルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントし、カウントされたパルス数からセカンダリプーリ２０の回転数を導出する。この態様によれば、ギヤ部２７および回転数センサ２８を省略することができ、無段変速機１の構成を簡略化することができる。また、プライマリプーリ１０側に回転パルスギヤ４１および回転パルスセンサ４２（位置検出部４０）を設ける場合、プライマリプーリ１０の回転数は、プライマリプーリ１０の可動シーブ１２の回転軸方向の位置を検出する回転パルスギヤ４１および回転パルスセンサ４２によって検出されてもよい。つまり、回転パルスセンサ４２は、回転パルスギヤ４１が設けられた可動シーブ１２、２２の回転軸方向の位置を、回転パルスギヤ４１との回転軸方向の相対位置に応じて検出するとともに、回転パルスギヤ４１が設けられたプライマリプーリ１０およびセカンダリプーリ２０の回転数を検出してもよい。このように回転パルスセンサ４２（位置検出部４０）が、可動シーブ１２、２２の回転軸方向の位置の検出に加え、各プーリの回転数の検出を兼ねることで、無段変速機１の構成を簡略化することができる。
【００８２】
なお、上記実施形態において、プライマリプーリ１０の可動シーブ１２が本発明の入力側可動シーブに相当し、セカンダリプーリ２０の可動シーブ２２が本発明の出力側可動シーブに相当する。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、無段変速機に利用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１  無段変速機
１０  プライマリプーリ
１１、２１  固定シーブ
１２、２２  可動シーブ
２０  セカンダリプーリ
３０  チェーンベルト
４０  位置検出部
４１  回転パルスギヤ
４２  回転パルスセンサ
４３  突出部
４４  窪み部
５０  制御部
５１  スリップ判定部
【図１】
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【図２】
2019178734.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019178734.tif 000007
【図６】
2019178734.tif 000008
【図７】
2019178734.tif 000009
【図８】
2019178734.tif 000010
【図９】
2019178734.tif 000011
【図１０】
2019178734.tif 000012