(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側プーリと、出力側プーリと、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトとを有する無段変速機のベルト微小滑りを検出するベルト効率最大点検出装置であって、
前記入力側プーリの回転速度である入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、
前記出力側プーリの回転速度である出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、
前記入力回転速度検出手段で回生時に検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で回生時に検出された出力回転速度とに基づいて、前記無段変速機に接続されたドライブシャフトの予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、回生時における前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するベルトμ勾配検出手段と、
を含むベルト効率最大点検出装置。
【請求項２】
前記ベルトμ勾配検出手段は、前記ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との和が予め定めた閾値以下である場合、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出する請求項１に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項３】
前記ベルトμ勾配検出手段は、ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分とに基づいて相関係数を算出し、前記相関係数に基づいて前記位相関係が逆相であると判定された場合、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出する請求項１に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項４】
前記ベルトμ勾配検出手段は、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度とに基づいて減速比を算出し、前記算出した減速比に基づいて、ドライブシャフト捩じり振動周波数を着目周波数として算出し、前記着目周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項５】
前記ベルトμ勾配検出手段は、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度に対してフーリエ変換を行った結果と前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度に対してフーリエ変換を行った結果とに基づいて、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項６】
前記ベルトμ勾配検出手段によって前記ベルトのベルトμ負勾配が検出された場合に、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係が同相となるように、前記ベルトの狭圧力を増圧するように制御する狭圧力制御手段を更に含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項７】
前記狭圧力制御手段は、前記ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との和が予め定めた閾値以上となるまで、前記ベルトの狭圧力を増圧する請求項６に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項８】
前記狭圧力制御手段は、ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分とに基づいて算出される相関係数から、前記位相関係が同相であると判定されるまで、前記ベルトの狭圧力を増圧する請求項７に記載のベルト効率最大点検出装置。
【請求項９】
入力側プーリと、出力側プーリと、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトとを有する無段変速機のベルト微小滑りを検出するベルト効率最大点検出装置を制御するためのプログラムであって、
コンピュータを、前記入力側プーリの回転速度である入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段、
前記出力側プーリの回転速度である出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段、及び
前記入力回転速度検出手段で回生時に検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度とに基づいて、前記無段変速機に接続されたドライブシャフトの予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、回生時における前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するベルトμ勾配検出手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト効率最大点検出装置に係り、特に、無段変速機（ＣＶＴ）のベルト効率最大点を検出するためのベルト効率最大点検出装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ベルト−プーリ間のベルト滑り速度に対する摩擦係数μが飽和する点に着目し、滑り速度に対するベルト摩擦係数μ（以下ベルトμと記載する）の接線勾配（ベルトμ勾配）を検出し、そのμ勾配が０近傍となった時にベルト効率最大点を検出する技術が知られている。
【０００３】
また、エンジン（ＥＧ）駆動トルクについて、入力軸要素が有する任意の変動成分に基づいてトルク比を算出することにより、μ勾配を検出する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、駆動源の駆動力が入力される入力軸要素と、駆動力が変速して出力される出力軸要素と、入力軸要素が有する任意の変動成分の出力軸要素への伝達特性に基づきμ勾配の最大点を検出する装置が記載されている。特許文献１の装置における検出は変動成分の振幅差あるいは入出力回転速度変動の位相差に基づいて行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１０４９５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術では、ＥＧ駆動トルク入力を対象としており、タイヤ側から駆動されるＥＧ負荷（回生）トルク時のμ勾配の最大点の検出ができないという問題があった。
【０００７】
また特許文献１の技術では、ＥＧ駆動トルクおよび入力軸要素が有する任意の変動成分という上記記述より、ＥＧ爆発変動周波数を対象としていると推察される。ＥＧ爆発変動周波数は、例えば４気筒ＥＧ、Ｎｅ＝１０００ｒｐｍで３３Ｈｚとなる。この場合、同従来法を実現するためには、信号サンプリング周波数はナイキスト周波数で６６Ｈｚ、十分な精度で波形再現性を考慮すると１０倍の３３０Ｈｚが必要となり、高サンプリング周期が要求される。この場合、サンプリング周期は３ｍｓとなり、１／３３０秒程度でサンプリングする必要が生じる。また、ＥＧ高回転時には、さらに高サンプリング周期が要求されることとなり現状の市販車では実現困難な問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、ベルトμ負勾配を精度よく検出することができるベルト効率最大点検出装置、及びプログラム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置は、入力側プーリと、出力側プーリと、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトとを有する無段変速機のベルトμ負勾配を検出するベルト効率最大点検出装置であって、前記入力側プーリの回転速度である入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、前記出力側プーリの回転速度である出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で検出された出力回転速度とに基づいて、予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するベルトμ勾配検出手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段は、前記ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との和が予め定めた閾値以下である場合、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するようにしてもよい。
【００１１】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段は、ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分とに基づいて相関係数を算出し、前記相関係数に基づいて前記位相関係が逆相であると判定された場合、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するようにしてもよい。
【００１２】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段は、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度とに基づいて減速比を算出し、前記算出した減速比に基づいて、ドライブシャフト捩じり振動周波数を着目周波数として算出し、前記着目周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するようにしてもよい。
【００１３】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段は、前記入力回転速度検出手段で回生時に検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で回生時に検出された前記出力回転速度とに基づいて、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、回生時における前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するようにしてもよい。
【００１４】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段は、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度に対してフーリエ変換を行った結果と前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度に対してフーリエ変換を行った結果とに基づいて、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するようにしてもよい。
【００１５】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記ベルトμ勾配検出手段によって前記ベルトのベルトμ負勾配が検出された場合に、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係が同相となるように、前記ベルトの狭圧力を増圧するように制御する狭圧力制御手段を更に含むようにしてもよい。
【００１６】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記狭圧力制御手段は、前記ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との和が予め定めた閾値以上となるまで、前記ベルトの狭圧力を増圧するようにしてもよい。
【００１７】
また、第１の発明に係るベルト効率最大点検出装置において、前記狭圧力制御手段は、ドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分とに基づいて算出される相関係数から、前記位相関係が同相であると判定されるまで、前記ベルトの狭圧力を増圧するようにしてもよい。
【００１８】
また、第２の発明に係るプログラムは、入力側プーリと、出力側プーリと、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトとを有する無段変速機のベルトμ負勾配を検出するベルト効率最大点検出装置を制御するためのプログラムであって、コンピュータを、前記入力側プーリの回転速度である入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段、前記出力側プーリの回転速度である出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段、及び前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度とに基づいて、予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、前記入力回転速度の振動成分と前記出力回転速度の振動成分との位相関係から、前記ベルトのベルトμ負勾配を検出するベルトμ勾配検出手段、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のベルト効率最大点検出装置によれば、入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と、出力回転速度検出手段で検出された出力回転速度とに基づいて、予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、入力回転速度の振動成分と出力回転速度の振動成分との位相関係から、ベルトのベルトμ負勾配を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ベルトμ特性の一例を表す図である。
【図２】ドライブライン系の負荷の流れの一例を表す図である。
【図３】ベルトμがμ最大域からμ負勾配域へと移行する場合の一例を表す図である。
【図４】μ負勾配域となる場合の一例を示す図である。
【図５】ベルトμがμ負勾配域からμ最大域へと移行する場合の一例を表す図である。
【図６】μ最大点（ベルト効率最大点）が維持される場合の一例を示す図である。
【図７】ベルトμ正勾配域では、回転速度の位相関係が同相となることの一例を表す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置におけるベルトμ負勾配検出処理を示すフローチャートである。
【図１０】回転速度変動と閾値の関係の一例を表す図である。
【図１１】狭圧力の漸近低減と増圧の一例を表す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置におけるベルト滑り検出処理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】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置は、入力軸側のプライマリプーリ（以下「プライマリ」と省略する。）、出力軸側のセカンダリプーリ（以下「セカンダリ」と省略する。）、及びプライマリとセカンダリの間に掛けられたベルトを備えた無段変速機（ＣＶＴ）において、このベルトのμ負勾配を予測するものである。なお、各プーリは、固定シーブと、この固定シーブに向けてシーブ圧に応じて付勢されている可動シーブで構成されている。
【００２３】
＜本発明の実施の形態に係る原理＞
【００２４】
最初に本発明の実施の形態に係る原理について説明し、次に第１及び第２の実施形態について説明する。
【００２５】
１．ベルトμ勾配の特性
【００２６】
まず、図１を参照して、ＣＶＴベルトの滑り率に対するベルトμ勾配の特性を説明する。通常、図１の領域Ａ（ベルトμ正勾配域）で使用されるが、伝達効率最大化のためには領域Ｂの使用が必要である。そのためにはベルト挟圧力を低減し、領域Ｂに収まるよう挟圧力を制御する必要がある。ただし、μ負勾配域（領域Ｃ）に到達した場合には挟圧力を増圧し、μ負勾配域での使用を回避しなければならない。そこで、本発明の実施の形態ではμ負勾配域に到達したかどうかを判定し、μ負勾配域に到達したと判定された時に挟圧力を増圧してベルト効率最大点を維持するものである。
【００２７】
２．ＥＧ回生トルク印加状態
【００２８】
次に、ＥＧ回生トルク印加状態について説明する。図２は、ドライブライン系の負荷の流れを表したものである。ＥＧ回生トルク印加状態では、ドライブライン系に基づき、ベルトμ負勾配時のプライマリ、セカンダリ回転速度変動の位相関係が、ドライブシャフトの捩じれ状態に応じて逆転する現象が生じる。
【００２９】
回生時のプライマリ側の回転に関する運動方程式を次の（１）式に示す。
【００３０】
【数１】
0006686672.tif 000002
【００３１】
ここで、ＪＩＮは入力側慣性(Ｊｅ＋Ｊｍ＋Ｊｐ)を表す。ＴｅはＥＧトルクであり、−Ｔｅでプライマリに係る負荷トルクを表す。μはベルト摩擦係数、Ｆは挟圧力、Ｒｐはプライマリ掛かり径であり、μ×Ｆ×Ｒｐでプライマリに係る駆動トルクを表す。
【００３２】
次に、回生時のセカンダリ側の回転に関する運動方程式を次の（２）式に示す。
【００３３】
【数２】
0006686672.tif 000003
【００３４】
ここで、Ｊｏｕｔは出力側慣性（Ｊｓ＋Ｊｄｆ／ｄｆ２）を表す。μはベルト摩擦係数、Ｆは挟圧力、Ｒｓはセカンダリ掛かり径であり、−μ×Ｆ×Ｒｐでセカンダリに係る負荷トルクを表す。また、θｒ−θｓ／ｄｆはドライブシャフト捩じれ角であり、ｄｆはデフギヤ比を表す。ｋはドライブシャフト捩じりばねに係る定数である。ｋ・（θｒ−θｓ／ｄｆ）ｄｆでセカンダリに掛かる駆動トルクを表す。
【００３５】
上記（１）、（２）式中のベルト摩擦係数μ（以下ベルトμと記載する）、挟圧力Ｆはμ最大点側プーリとする。
【００３６】
ここで、ベルト伝達効率最大化のため挟圧力の漸近低減時、セカンダリ側の駆動トルクが何らかの理由により瞬時的に増加し、ベルトμ負勾配域になった状況を想定する。
【００３７】
以後、ベルトμ負勾配域に入るとドライブシャフトばねの捩じりが生じ、捩じりの戻りにより入出力回転速度が変動することを説明する。なお、回生時のタイヤは転がり抵抗によりタイヤ回転速度が減少するが、タイヤ回転慣性が大きいことによりドライブシャフト捩じり振動の数周期（後述するμ負勾配判定対象期間Ｔ）ではタイヤ回転速度は一定値とみなす。
【００３８】
以下にベルトμ勾配の変化に応じたプライマリ、セカンダリの運動方程式を説明する。
【００３９】
（ａ）μ最大域→μ負勾配域へと移行する場合
【００４０】
図３に示すように、ベルトμがμ最大域からμ負勾配域へと移行する場合について説明する。まず、上記（２）式において、μ最大域における設定挟圧力に対し、セカンダリ側の駆動トルクが上回ると以下（３）式に示すセカンダリ回転角速度ωｓが上昇する。滑り率が増大しベルトμが低下する。このとき、ベルトμがμ負勾配域へ移行する。また、μ最大点におけるθｓ/df＜θｒの状態からセカンダリ回転角速度ωｓの上昇によりθＳ／ｄｆ≒θｒへ移行する。次に、上記（１）式において、ベルトμの低下により、よりプライマリ駆動トルクが減少し、以下（４）式に示すプライマリ回転角速度ωｐが減少する。
【００４１】
【数３】
0006686672.tif 000004
【００４２】
このときドライブシャフト捩じれ角が、θｓ／ｄｆ＜θｒからθｓ／ｄｆ≒θｒへと移行し、捩じれ角がない状態へと移行していく。
【００４３】
（ｂ）μ負勾配域となる場合
【００４４】
図４に示すように、μ負勾配域となる場合について説明する。μ負勾配域の状態では、上記（２）式において、θｓ／ｄｆ≒θｒとドライブシャフト捩じれ角がなくなっており（θｒ−θｓ／ｄｆ≒０）、セカンダリ側の駆動トルクがなくなる状態となる。
【００４５】
（ｃ）μ負勾配域→μ最大域へと移行する場合
【００４６】
図５に示すように、ベルトμがμ負勾配域からμ最大域へと移行する場合について説明する。まず、上記（２）式において、セカンダリ駆動トルクが低減したことでセカンダリ回転角速度ωsが減少する。ベルト滑り率が減少し、ベルトμ最大点へ復帰する。このときベルトμが上昇する。すると、セカンダリ回転角速度ωsの低下により、再びドライブシャフト捩じれ角がθｓ／ｄｆ＜θｒへと移行する。次に、上記（１）式において、ベルトμ上昇によりプライマリ駆動トルクが上昇し、プライマリ回転角速度ωｐ増加する。
【００４７】
このときドライブシャフト捩じれ角が、θｓ／ｄｆ≒θｒからθｓ／ｄｆ＜θｒへと移行し、捩じれ角が生じている状態へと移行していく。
【００４８】
（ｄ）μ最大点が維持される場合
【００４９】
図６に示すように、μ最大点が維持される場合について説明する。μ最大点が維持されるには、ベルトの挟圧力を制御する必要がある。すなわち、プライマリ回転速度変動、及びセカンダリ回転速度変動の位相関係を評価し、同相となるまでベルトの挟圧力を増圧することによりμ最大点（ベルト効率最大点）での運転が可能となる。上記（ａ）〜（ｃ）によれば、μ負勾配域ではプライマリ回転速度、及びセカンダリ回転速度が振動し、逆相関係となる。そこで、入出力回転速度変動の位相関係を調べることにより、μ負勾配域かどうかの検出が可能となる。もし、挟圧力が増圧されず設定値のままの場合には、上記（ａ）の状態に戻り入出力回転速度変動の位相関係は逆相状態が維持される。
【００５０】
なお、本原理の説明ではＥＧ回生状態について述べたが、ＥＧ駆動時も同様の理由により入出力回転速度変動の位相関係が逆転し、μ負勾配域の検出が可能となる。
【００５１】
また、ベルトμ正勾配域では、回転速度の位相関係が同相となることを、以下に述べる。図７のベルトμがａ）の状態において、上記（２）式のセカンダリ駆動トルクが上昇すると、セカンダリ回転角速度ωｓが上昇する。セカンダリ回転角速度ωｓの上昇によりベルト滑り率が増加するため、ベルトμが上昇しｂ）に移行する。ベルトμ上昇により上記（１）式のプライマリ駆動トルクが上昇するため、プライマリ回転角速度ωｐが上昇する。したがって、この場合、上述した入出力回転速度の位相反転は起きない。
【００５２】
以下、本発明の第１及び第２の実施の形態の構成について説明する。本発明の第１及び第２の実施の形態では、上記図２におけるＣＶＴ１０のＣＶＴベルト１３（以下、ベルト１３と記載する）のベルト効率を最大化するために、実用的な信号サンプリング周期で、回生時のみならず駆動時も適用できるよう、ドライブシャフト捩じり振動周波数域における入出力回転速度の位相差に着目したμ負勾配検出を行う。μ負勾配検出時は位相関係が同相となるまで挟圧力を増圧する。なお、本実施の形態では、回生時に検出された入力回転速度、及び出力回転速度に着目した場合について説明する。
【００５３】
＜本発明の第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の構成＞
【００５４】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置１００の構成を示すブロック図である。
【００５５】
ベルト効率最大点検出装置１００は、回転速度検出回路２１と、回転速度変動抽出回路２２と、閾値判定回路２３と、閾値変更回路２４と、減速比算出回路２５と、信号入力回路２６と、ドライブシャフト振動周期算出回路２７と、効率最大化部２８と、狭圧力制御回路２９と、を備えている。
【００５６】
回転速度検出回路２１は、上記図２のプライマリプーリ１１の回転速度である入力回転速度Ｎｉｎ、及び上記図２のセカンダリプーリ１２の回転速度である出力回転速度Ｎｏｕｔを検出する回路である。回転速度検出回路２１のＮｉｎを検出する回路が入力回転速度検出手段の一例である。回転速度検出回路２１のＮｏｕｔを検出する回路が出力回転速度検出手段の一例である。
【００５７】
回転速度変動抽出回路２２は、回転速度検出回路２１で検出された入力回転速度Ｎｉｎ、及び出力回転速度ＮｏｕｔのＤＣ成分を除去し、入力回転速度の回転速度変動ΔＮｉｎ、及び出力回転速度の回転速度変動ΔＮｏｕｔを抽出する回路である。
【００５８】
回転速度変動抽出回路２２では、入出力回転速度の各々の回転速度変動を抽出するため、数Ｈｚ〜数十Ｈｚまでのバンドパスフィルタ処理を施す。バンドパスフィルタ通過域の中心周波数は、ドライブシャフト捩じり振動周波数ｆｄｓとしてもよい。μ最大点（ベルトグリップ限界）でのドライブシャフト捩じり振動周波数ｆｄｓは、次の（５）式で算出される。
【００５９】
【数４】
0006686672.tif 000005
【００６０】
ただし減速比γはγ＝ωｐ／ωｓである。
【００６１】
閾値判定回路２３は、回転速度変動抽出回路２２で抽出された入力回転速度変動ΔＮｉｎの振幅、又は出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅が拡大しているか否かを、予め定めた閾値又は後述する閾値変更回路２４により変更された閾値に基づいて判定する回路である。
【００６２】
閾値変更回路２４は、閾値判定回路２３によって入力回転速度変動ΔＮｉｎ又は出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅が拡大していると判定された後、判定のばたつき回避のため閾値を低減させる変更を行う回路である。
【００６３】
減速比算出回路２５は、回転速度検出回路２１で検出された入力回転速度Ｎｉｎ、及び出力回転速度Ｎｏｕｔの各々の一定時間の計測値に基づき、Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔの平均値を減速比γとして算出する回路である。
【００６４】
信号入力回路２６は、閾値判定回路２３の判定により入力回転速度変動ΔＮｉｎの振幅、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅のいずれかが閾値を超えた場合、μ負勾配判定を行うため効率最大化部２８へ入出力回転速度変動ΔＮｉｎ、ΔＮｏｕｔを表す信号を入力させる回路である。
【００６５】
ドライブシャフト振動周期算出回路２７は、減速比算出回路２５で算出された減速比γに基づいて、上記（５）式に従って、ドライブシャフト捩じり振動周期を算出し、回転速度変動抽出回路２２へ出力する回路である。
【００６６】
効率最大化部２８は、時系列記憶回路３０と、回転速度変動算出回路３１と、相関係数算出回路３２と、μ負勾配判定回路３３と、μ最大点復帰判定回路３４と、を備えている。
【００６７】
時系列記憶回路３０は、計測周期ごとの入力回転速度変動ΔＮｉｎの値、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値を記憶する回路である。
【００６８】
効率最大化部２８がベルトμ勾配検出手段の一例である。効率最大化部２８では、回転速度検出回路２１で検出された入力回転速度Ｎｉｎと、回転速度検出回路２１で検出された前記出力回転速度Ｎｏｕｔとに基づいて、予め求められたドライブシャフト捩じり振動周波数に対応する周波数における、入力回転速度変動ΔＮｉｎと出力回転速度変動ΔＮｏｕｔとの位相関係から、ベルト１３のベルトμ負勾配を検出する。
【００６９】
回転速度変動算出回路３１は、時系列記憶回路３０に記憶した計測周期ごとの入力回転速度変動ΔＮｉｎ、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの和の振幅を計測周期ごとに算出する回路である。
【００７０】
相関係数算出回路３２は、時系列記憶回路３０に記憶した計測周期ごとの入力回転速度変動ΔＮｉｎの値と出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値とに基づいて以下(６)式に基づき相関係数Ｒを算出する回路である。
【００７１】
【数５】
0006686672.tif 000006
【００７２】
ただし、￣ΔＮｉｎは、計測周期ごとの入力回転速度変動ΔＮｉｎの平均値であり、￣ΔＮｏｕｔは、計測周期ごとの出力回転速度変動ΔＮｉｎの平均値である。
【００７３】
μ負勾配判定回路３３は、判定アルゴリズムに基づきμ負勾配を判定し、μ最大点復帰判定回路３４に対して増圧指令を行う回路である。
【００７４】
μ負勾配判定回路３３の判定アルゴリズムは、ドライブシャフト捩じり振動周期Ｔの１倍以上の期間において、入出力回転速度変動の位相関係が逆相であるか否かを判定する。逆相であると判定された場合には、狭圧力制御回路２９に対してベルト１３の狭圧力を増圧する指令を出す。位相関係が逆相であるか否かは、次のいずれかの手法で判定すればよく、本実施の形態では第２の手法を用いる。
【００７５】
第１の手法では、入力回転速度変動ΔＮｉｎと出力回転速度変動ΔＮｏｕｔとの和の振幅が予め定めた閾値以下である場合に、位相関係が逆相であると判定する。
【００７６】
第２の手法では、相関係数算出回路３２で算出された相関係数に基づいて位相関係が逆相であると判定された場合に、位相関係が逆相であると判定する。逆相であるかは、相関係数ＲがＲ≒−１であるか否か（例えば、Ｒが「−０．８≧Ｒ≧−１」を満たすか否か）により判定すればよい。
【００７７】
μ最大点復帰判定回路３４は、判定アルゴリズムに基づきμ最大点復帰を判定する回路である。復帰判定時は、閾値変更回路２４で変更した閾値を初期値に戻すとともに増圧指令を停止する。
【００７８】
μ最大点復帰判定回路３４の判定アルゴリズムは、ドライブシャフト捩じり振動周期Ｔの１倍以上の期間において、入出力回転速度変動の位相関係が同相であるか否かを判定する。同相であると判定された場合には、狭圧力制御回路２９に対してベルト１３の狭圧力を増圧することを停止する指令を出す。位相関係が逆相であるか否かは、次のいずれかの手法で判定すればよく、本実施の形態では第２の手法を用いる。
【００７９】
第１の手法では、入力回転速度変動ΔＮｉｎと出力回転速度変動ΔＮｏｕｔとの和の振幅が予め定めた閾値以上である場合に、位相関係が同相であると判定する。
【００８０】
第２の手法では、相関係数算出回路３２で算出された相関係数に基づいて位相関係が同相であると判定された場合に、位相関係が同相であると判定する。同相であるかは、相関係数ＲがＲ≒−１でないか否か（例えば、Ｒが「−０．８＜Ｒ」を満たすか否か）により判定すればよい。
【００８１】
狭圧力制御回路２９は、まず、ベルト１３の狭圧力を漸近低減し、μ最大点復帰判定回路３４からの指令に応じて、ベルト１３の狭圧力を増圧する。
【００８２】
＜第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の作用＞
【００８３】
次に、第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置１００の作用について説明する。ＣＶＴ１０のベルト滑り検出を開始すると、ベルト効率最大点検出装置１００は、図９に示すベルト滑り検出処理フローによってベルト伝達効率を最大化する。
【００８４】
まず、ステップＳ１００では、閾値変更回路２４は、入出力回転速度変動の振幅に関する閾値を初期化する。
【００８５】
次に、ステップＳ１０２では、狭圧力制御回路２９は、ベルト１３の狭圧力を漸近低減するように制御する。
【００８６】
ステップＳ１０４では、プライマリプーリ１１の回転速度である入力回転速度Ｎｉｎ、及びセカンダリプーリ１２の回転速度である出力回転速度Ｎｏｕｔを回転速度検出回路２１により検出する。
【００８７】
ステップＳ１０６では、減速比算出回路２５は、ステップＳ１０４で検出した入力回転速度Ｎｉｎ、及び出力回転速度Ｎｏｕｔの各々の一定時間の計測値に基づき、Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔの平均値を減速比γとして算出する。
【００８８】
ステップＳ１０８では、ドライブシャフト振動周期算出回路２７は、上記ステップ１０６で算出した減速比γに基づいて、上記（５）式に従って、ドライブシャフト捩じり振動周波数を算出し、回転速度変動抽出回路２２のバンドパスフィルタ通過域を設定する。
【００８９】
ステップＳ１１０では、回転速度変動抽出回路２２は、回転速度検出回路２１により検出された入力回転速度Ｎｉｎ、及び出力回転速度Ｎｏｕｔに対してバンドパス処理を行い、入力回転速度変動ΔＮｉｎ、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔを抽出する。
【００９０】
ステップＳ１１２では、閾値判定回路２３は、ステップＳ１１０で抽出した入力回転速度変動ΔＮｉｎの振幅、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅の少なくとも一方が、入出力回転速度変動の振幅に関する閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であればステップＳ１１４へ移行し、閾値未満であればステップＳ１００に戻って処理を繰り返す。
【００９１】
ステップＳ１１４では、閾値変更回路２４は、入出力回転速度変動の振幅に関する閾値を低減させる。
【００９２】
ステップＳ１１６では、時系列記憶回路３０に、入力回転速度変動ΔＮｉｎの値、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値が計測周期ごとに記憶される。
【００９３】
ステップＳ１１８では、相関係数算出回路３２は、ステップＳ１１６で計測周期ごとに記憶した入力回転速度変動ΔＮｉｎの値、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値に基づいて、上記（６）式に従って、相関係数を算出する。
【００９４】
ステップＳ１２０では、μ負勾配判定回路３３は、ステップＳ１１８で算出された相関係数に基づいて、入出力回転速度変動の位相関係が逆相であるか否かを判定し、逆相であると判定された場合には、ステップＳ１２２へ移行し、逆相でないと判定された場合には、ステップＳ１００に戻って処理を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ１２２では、μ負勾配判定回路３３は、ステップＳ１２０で判定された位相関係が逆相であるとして、ベルト１３の狭圧力を増圧するように狭圧力制御回路２９に指令を出す。そして、ステップＳ１２４では、時系列記憶回路３０に、入力回転速度変動ΔＮｉｎの値、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値が計測周期ごとに記憶される。
【００９６】
ステップＳ１２６では、相関係数算出回路３２は、ステップＳ１２４で計測周期ごとに記憶した入力回転速度変動ΔＮｉｎの値、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの値に基づいて、上記（６）式に従って、相関係数を算出する。
【００９７】
ステップＳ１２８では、μ最大点復帰判定回路３４は、ステップＳ１２６で算出された相関係数に基づいて、入出力回転速度変動の位相関係が同相であるか否かを判定し、同相であると判定された場合には、ステップＳ１３０へ移行し、同相でないと判定された場合には、ステップＳ１２４に戻って処理を繰り返す。
【００９８】
ステップＳ１３０では、μ負勾配判定回路３３は、ステップＳ１２８で判定された位相関係が同相であるとして、ベルト１３の狭圧力の増圧を停止するように狭圧力制御回路２９に指令を出すと共に、入出力回転速度変動の振幅に関する閾値を初期値に戻す。
【００９９】
図１０に、回転速度変動と閾値の関係を表すイメージを示す。図１０では、回転速度変動が閾値以上となると判定を開始している。位相関係が逆相となるとμ負勾配であると判定してμ負勾配判定を開始すると共に、閾値を低減させている。そして、位相関係が同相になるとμ負勾配判定を終了すると共に、閾値を初期値に戻している。
【０１００】
図１１に、狭圧力の漸近低減と増圧のイメージを示す。図１１では、μ負勾配であると判定されるまで漸近低減し、μ負勾配であると判定されてから増圧を開始し、増圧を停止している。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置によれば、回転速度検出回路２１で検出された入力回転速度と、出力回転速度とに基づいて、効率最大化部２８において、算出されたバンドパス通過域周波数における、入力回転速度変動と出力回転速度変動との位相関係から、ベルト１３のベルトμ負勾配を精度よく検出することができる。
【０１０２】
＜本発明の第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の構成＞
【０１０３】
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置２００の構成を示すブロック図である。なお、第１の実施の形態の構成と同様となる箇所については同一符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
ベルト効率最大点検出装置２００は、回転速度検出回路２１と、回転速度変動抽出回路２２と、閾値判定回路２３と、閾値変更回路２４と、減速比算出回路２５と、ドライブシャフト振動周期算出回路２７と、効率最大化部２２８と、狭圧力制御回路２９と、を備えている。
【０１０５】
第２の実施の形態のドライブシャフト振動周期算出回路２７では、第１の実施の形態と同様に、ドライブシャフト振動周期算出回路２７で算出された減速比γに基づいて、上記（５）式に従って、ドライブシャフト捩じり振動周期を算出し、μ負勾配判定における着目周波数とする。
【０１０６】
効率最大化部２２８は、信号入力回路２２６と、時系列記憶回路２３０と、ＦＦＴ処理回路２３１と、位相算出回路２３２と、μ負勾配判定回路２３３と、μ最大点復帰判定回路２３４と、を備えている。
【０１０７】
信号入力回路２２６は、閾値判定回路２３の判定により入力回転速度変動ΔＮｉｎの振幅、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅の少なくとも一方が閾値を超えた場合、μ負勾配判定を行うため効率最大化部２２８へ入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔを表す信号を入力させる回路である。
【０１０８】
時系列記憶回路２３０は、計測周期ごとの入力回転速度Ｎｉｎの値、及び出力回転速度Ｎｏｕｔの値を記憶する回路である。
【０１０９】
ＦＦＴ処理回路２３１は、時系列記憶回路３０に記憶した計測周期ごとの入力回転速度Ｎｉｎの値と出力回転速度Ｎｏｕｔの値とに基づいて、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行う回路である。ＦＦＴ処理により各周波数における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分を得る。
【０１１０】
位相算出回路２３２は、ＦＦＴ処理回路２３１の処理により得られた各周波数における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分の実部の値、虚部の値に基づいて、入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数のスペクトルゲイン、及び入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数の位相を計算する。
【０１１１】
μ負勾配判定回路２３３は、判定アルゴリズムに基づきμ負勾配を判定し、μ最大点復帰判定回路２３４に対して増圧指令を行う回路である。判定アルゴリズムは、ドライブシャフト振動周期算出回路２７で算出されたドライブシャフト捩じり振動周波数を着目周波数として、ＦＦＴ処理回路２３１で得られた各周波数のゲインに基づいて、着目周波数近傍におけるゲインピークを探索し、ＦＦＴ処理回路２３１で得られた各周波数の位相に基づいて、ゲインピークにおける位相差が｜１８０°｜近傍にある場合に、μ負勾配であると判定する。｜１８０°｜近傍とは、例えば１７０°から１９０°の間等と定めればよい。
【０１１２】
μ最大点復帰判定回路２３４は、μ最大点復帰を判定する回路である。復帰判定時は、閾値変更回路２４で変更した閾値を初期値に戻すとともに増圧指令を停止する。ドライブシャフト捩じり振動周期Ｔの１倍以上の期間において、ＦＦＴ処理回路２３１で得られた各周波数のゲインに基づいて、着目周波数近傍におけるゲインピークを探索し、ＦＦＴ処理回路２３１で得られた各周波数の位相に基づいて、ゲインピークにおける位相差が｜０°｜近傍であるかを判定する。｜０°｜近傍とは、例えば−１０°から１０°の間等と定めればよい。位相が｜０°｜近傍である場合には、μ最大点復帰しているとして狭圧力制御回路２９に対してベルト１３の狭圧力を増圧することを停止する指令を出す。
【０１１３】
また、μ最大点復帰判定回路２３４は、入力回転速度変動ΔＮｉｎの振幅、及び出力回転速度変動ΔＮｏｕｔの振幅が予め定めた閾値以上である場合に、μ最大点復帰していると判定するようにしてもよい。
【０１１４】
なお、第２の実施の形態の他の構成については第１の実施の形態と同様となるため説明を省略する。
【０１１５】
＜第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置の作用＞
【０１１６】
次に、第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置２００の作用について説明する。ＣＶＴ１０のベルト滑り検出を開始すると、ベルト効率最大点検出装置２００は、図１３に示すベルト滑り検出処理フローによってベルト伝達効率を最大化する。なお、第１の実施の形態と同様の作用となる箇所は同一符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
まず、ステップＳ２００では、時系列記憶回路２３０に、入力回転速度Ｎｉｎの値、及び出力回転速度Ｎｏｕｔの値が計測周期ごとに記憶される。
【０１１８】
次に、ステップＳ２０２では、ＦＦＴ処理回路２３１は、記憶した計測周期ごとの入力回転速度Ｎｉｎの値と出力回転速度Ｎｏｕｔの値とに基づいて、ＦＦＴ処理を行い、各周波数における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分を得る。
【０１１９】
ステップＳ２０４では、位相算出回路２３２は、ステップＳ２０２で得られた各周波数のうち、算出されたドライブシャフト捩じれ周波数近傍における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分の実部の値、虚部の値に基づいて、入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数のスペクトルゲイン及び位相を計算する。
【０１２０】
ステップＳ２０６では、μ負勾配判定回路２３３は、ドライブシャフト振動周期算出回路２７で予め算出されたドライブシャフト捩じり振動周波数を着目周波数とし、ステップＳ２０２で得られた入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数のゲインに基づいて、着目周波数近傍におけるゲインピークを探索し、ステップＳ２０２で得られた入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数の位相に基づいて、ゲインピークにおける位相差が｜１８０°｜近傍にあるか否かを判定することにより、μ負勾配であるかを判定する。位相差が｜１８０°｜近傍にあると判定された場合には、μ負勾配であると判定し、ステップＳ１２２へ移行する。位相差が｜１８０°｜近傍にないと判定された場合には、ステップＳ１００に戻って処理を繰り返す。
【０１２１】
ステップＳ２０８では、時系列記憶回路２３０に、入力回転速度Ｎｉｎの値、及び出力回転速度Ｎｏｕｔの値が計測周期ごとに記憶される。
【０１２２】
ステップＳ２１０では、ＦＦＴ処理回路２３１は、記憶した計測周期ごとの入力回転速度Ｎｉｎの値と出力回転速度Ｎｏｕｔの値とに基づいて、ＦＦＴ処理を行い、各周波数における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分を得る。
【０１２３】
ステップＳ２１２では、位相算出回路２３２は、ステップＳ２１０で得られた各周波数のうち、算出されたドライブシャフト捩じれ周波数近傍における入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの周波数成分の実部の値、虚部の値に基づいて、入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数のスペクトルゲイン及び位相を計算する。
【０１２４】
ステップＳ２１４では、μ最大点復帰判定回路２３４は、ドライブシャフト振動周期算出回路２７で予め算出されたドライブシャフト捩じり振動周波数を着目周波数とし、ステップＳ２０２で得られた入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数のゲインに基づいて、着目周波数近傍におけるゲインピークを探索し、ステップＳ２１２で得られた入出力回転速度Ｎｉｎ、Ｎｏｕｔの各周波数の位相に基づいて、ゲインピークにおける位相差が｜０°｜近傍にあるか否かを判定することにより、μ負勾配であるかを判定する。位相差が｜０°｜近傍にあると判定された場合には、ステップＳ１３０へ移行する。位相差が｜０°｜近傍にないと判定された場合には、ステップＳ２０８に戻って処理を繰り返す。
【０１２５】
なお、第２の実施の形態の他の作用については第１の実施の形態と同様となるため説明を省略する。
【０１２６】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るベルト効率最大点検出装置によれば、回転速度検出回路２１で検出された入力回転速度と、出力回転速度とに基づいて、減速比を算出し、減速比に基づいてドライブシャフト捩じり周波数を着目周波数として算出し、ＦＦＴ処理回路２３１によるＦＦＴ処理により得られた各周波数のうち、着目周波数近傍の入力回転速度変動と出力回転速度変動との位相関係から、ベルト１３のベルトμ負勾配を精度よく検出することができる。
【０１２７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【０１２８】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態のベルト効率最大点検出装置では、回転速度検出回路、回転速度変動抽出回路、閾値判定回路、閾値変更回路、減速比算出回路、信号入力回路、ドライブシャフト振動周期算出回路、効率最大化部における各回路、及び狭圧力制御回路からなる各回路によってベルト伝達効率を最大化することを実現していたが、これに限定されるものではなく、コンピュータを、上記各回路に対応する各処理部として機能させるためのプログラムによってベルト伝達効率を最大化することを実現してもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
２１   回転速度検出回路
２２   回転速度変動抽出回路
２３   閾値判定回路
２４   閾値変更回路
２５   減速比算出回路
２６、２２６  信号入力回路
２７   ドライブシャフト振動周期算出回路
２８、２２８  効率最大化部
２９   狭圧力制御回路
３０、２３０  時系列記憶回路
３１   回転速度変動算出回路
３２   相関係数算出回路
３３、２３３  μ負勾配判定回路
３４、２３４  μ最大点復帰判定回路
１００、２００       ベルト効率最大点検出装置
２３１ ＦＦＴ処理回路
２３２ 位相算出回路
【図１】
0006686672.tif 000007
【図２】
0006686672.tif 000008
【図３】
0006686672.tif 000009
【図４】
0006686672.tif 000010
【図５】
0006686672.tif 000011
【図６】
0006686672.tif 000012
【図７】
0006686672.tif 000013
【図８】
0006686672.tif 000014
【図９】
0006686672.tif 000015
【図１０】
0006686672.tif 000016
【図１１】
0006686672.tif 000017
【図１２】
0006686672.tif 000018
【図１３】
0006686672.tif 000019