JP2006250236A - Abnormality detection device for chain type V pulley continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェーン式V型プーリ無段変速機における動力伝達用チェーンの異常を検出する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for detecting an abnormality of a power transmission chain in a chain type V-type pulley continuously variable transmission.
自動車のV型プーリ式無段変速機(CVT)では、駆動プーリと従動プーリとの間に無端状動力伝達部材(金属ベルトやチェーン)が掛け渡されており、この無端状動力伝達部材の、各プーリへの巻き付け径を変化させることによって変速制御が行われる。無端状動力伝達部材として金属Vベルトを用いた場合には、これが摩耗すると、滑りを生じて変速制御が不能になることもある。そこで、各プーリの回転数を検出して、そこから変速比を求め、変速比が異常値となった回数が所定値に達すると警報を発する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、無端状動力伝達部材として金属Vベルトを使用し、これを構成する金属ブロックに歪ゲージを貼り込んで、チェーンに作用する力を検知しようとする装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
In a V-type pulley type continuously variable transmission (CVT) of an automobile, an endless power transmission member (metal belt or chain) is stretched between a drive pulley and a driven pulley. Shift control is performed by changing the winding diameter of each pulley. When a metal V-belt is used as the endless power transmission member, if it is worn, slippage may occur and shift control may be disabled. Therefore, a device has been proposed in which the number of rotations of each pulley is detected, the gear ratio is obtained therefrom, and an alarm is issued when the number of times the gear ratio becomes an abnormal value reaches a predetermined value (see, for example, Patent Document 1). .)
There has also been proposed a device that uses a metal V-belt as an endless power transmission member and affixes a strain gauge to a metal block constituting the endless power transmission member so as to detect a force acting on the chain (for example, a patent document). 2).
一方、無端状動力伝達部材として、多数のリンクをピンで相互に連結してなるチェーンを用いた場合、リンクやピンの損耗による破断は直ちにチェーンの破断となるため、リンク等の破断予知が重要となる。しかしながら、チェーンの場合には、上記従来技術のように滑りや、これに作用する力を監視していても、チェーン内部の疲労による劣化を的確に検知することはできず、従って、破断予知はできない。
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は動力伝達用チェーンの破断予知が可能な、チェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置を提供することを目的とする。
On the other hand, when a chain consisting of many links connected to each other with pins is used as an endless power transmission member, breakage due to wear of links and pins immediately breaks the chain. It becomes. However, in the case of a chain, even if the slip and the force acting on it are monitored as in the above prior art, deterioration due to fatigue inside the chain cannot be accurately detected. Can not.
In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide an abnormality detection device for a chain-type V-type pulley continuously variable transmission capable of predicting breakage of a power transmission chain.
本発明のチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置は、動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式V型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するAE(Acoustic Emission)センサと、前記検出信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器とを備えたものである。
上記のように構成されたチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置では、動力伝達用チェーンの劣化が進むと、その劣化部分がプーリを通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリを介してAEセンサに伝わる。AEセンサは、この弾性波を検出して検出信号を出力する。判別器は検出信号に基づいて弾性波が異常レベルに達しているか否かの判別を行う。
The chain type V-pulley continuously variable transmission abnormality detection device of the present invention is attached to a pulley of a chain-type V-type pulley continuously variable transmission on which a power transmission chain is stretched, detects an elastic wave, and detects its detection signal. AE (Acoustic Emission) sensor that outputs a signal, and a discriminator that determines whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on the detection signal.
In the abnormality detection device for a chain-type V-type pulley continuously variable transmission configured as described above, when the power transmission chain deteriorates, the deteriorated portion passes through the pulley and is larger than in a normal state. An elastic wave is generated and transmitted to the AE sensor via the pulley. The AE sensor detects this elastic wave and outputs a detection signal. The discriminator discriminates whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on the detection signal.
また、本発明のチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置は、動力伝達用チェーンが掛け渡されるチェーン式V型プーリ無段変速機のプーリに取り付けられ、弾性波を検出してその検出信号を出力するAEセンサと、前記AEセンサが取り付けられているプーリに取り付けられ、前記AEセンサの検出信号を無線送信する送信部と、車体側固定部に取り付けられ、前記送信部から無線送信された信号を受信する受信部と、前記受信部が受信した信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器とを備えたものである。
上記のように構成されたチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置では、動力伝達用チェーンの劣化が進むと、その劣化部分がプーリを通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリを介してAEセンサに伝わる。AEセンサは、この弾性波を検出して検出信号を出力する。AEセンサの検出出力は送信部から無線送信され、受信部がこれを受信する。判別器は受信部が受信した信号に基づいて弾性波が異常レベルに達しているか否かの判別を行う。
The abnormality detection device for a chain-type V-type pulley continuously variable transmission according to the present invention is attached to a pulley of a chain-type V-type pulley continuously variable transmission, on which a power transmission chain is stretched, An AE sensor that outputs a detection signal; a transmission unit that is attached to a pulley to which the AE sensor is attached; and that wirelessly transmits the detection signal of the AE sensor; and a wireless unit that is attached to a vehicle body side fixing unit and wirelessly transmits from the transmission unit And a discriminator for discriminating whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on the signal received by the receiving unit.
In the abnormality detection device for a chain-type V-type pulley continuously variable transmission configured as described above, when the power transmission chain deteriorates, the deteriorated portion passes through the pulley and is larger than in a normal state. An elastic wave is generated and transmitted to the AE sensor via the pulley. The AE sensor detects this elastic wave and outputs a detection signal. The detection output of the AE sensor is wirelessly transmitted from the transmission unit, and the reception unit receives this. The discriminator discriminates whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on the signal received by the receiving unit.
また、上記異常検出装置において、送信部及び受信部は互いに近接対向して配置され、電磁誘導による送受信を行うものであることが好ましい。
この場合、電磁誘導による送受信は、電波のように周辺の金属に吸収されたり、潤滑油の影響を受けないので、信号送受信の信頼性が高い。
In the abnormality detection apparatus, it is preferable that the transmission unit and the reception unit are arranged in close proximity to each other and perform transmission and reception by electromagnetic induction.
In this case, transmission / reception by electromagnetic induction is not absorbed by surrounding metal like radio waves or affected by lubricating oil, so that signal transmission / reception is highly reliable.
本発明のチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置によれば、動力伝達用チェーンの劣化部分がプーリを通過するとき生じる弾性波をAEセンサによって捉え、その検出出力に基づく判別を行うことにより、動力伝達用チェーンの破断予知を可能とすることができる。 According to the abnormality detection apparatus for a chain type V-type pulley continuously variable transmission of the present invention, an elastic wave generated when a deteriorated portion of a power transmission chain passes through a pulley is captured by an AE sensor, and a determination is made based on the detected output. Thus, it is possible to predict the breakage of the power transmission chain.
図1は、チェーン式V型プーリ無段変速機の主要部を示す断面図である。図において、駆動プーリ1は、軸方向(図の左右方向)に移動しない固定側プーリ半体1sと、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体1mとによって構成されている。固定側プーリ半体1sは、車体側の支持部2及び3により回転自在に支持されている。可動側プーリ半体1mは、固定側プーリ半体1sに支持され、かつ、これに対して軸方向へ移動可能に支持されている。可動側プーリ半体1mの背面側には、シリンダカバー4との間に油室5が形成されており、この油室5に対する油圧制御により可動側プーリ半体1mが軸方向に移動する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main part of a chain-type V-type pulley continuously variable transmission. In the figure, the drive pulley 1 is composed of a fixed-side pulley half 1s that does not move in the axial direction (left-right direction in the figure) and a movable-side pulley half 1m that can move in the axial direction. The fixed pulley half 1s is rotatably supported by the
一方、従動プーリ6も同様に、軸方向に移動しない固定側プーリ半体6sと、軸方向に移動可能な可動側プーリ半体6mとによって構成されている。固定側プーリ半体6sは、車体側の支持部2及び3により回転自在に支持されている。可動側プーリ半体6mは、固定側プーリ半体6sに支持され、かつ、これに対して軸方向へ移動可能に支持されている。可動側プーリ半体6mの背面側には、シリンダカバー7との間に油室8が形成されており、この油室8に対する油圧制御により可動側プーリ半体6mは軸方向に移動する。
On the other hand, the driven
一方、動力伝達用チェーン9は、複数のリンクプレート9bを、ロードピン9aを介して無端状に、かつ、屈曲自在に連結したものである。動力伝達用チェーン9は、上記駆動プーリ1と従動プーリ6との間に掛け渡され、ロードピン9aの両端面が各プーリ1,6の円錐面に接触する。この接触による摩擦力によって、動力伝達が可能となる。また、油室5,8に対する油圧制御により各プーリ1,6に対する動力伝達用チェーン9の巻き付け径が無段階に変化し、これにより、変速比が無段階に変化する。
On the other hand, the power transmission chain 9 is formed by connecting a plurality of link plates 9b endlessly and flexibly via a load pin 9a. The power transmission chain 9 is stretched between the drive pulley 1 and the driven
次に、上記のように構成されたチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置について説明する。まず、駆動プーリ1のプーリ半体1sにおける背面の一箇所には、AEセンサ10が一部埋め込みの状態で取り付けられている。また、従動プーリ6についても同様に、プーリ半体6sにおける背面の一箇所に、AEセンサ10が一部埋め込みの状態で取り付けられている。プーリ半体1s,6sには、リング状の送信部11a(送信コイル)が取り付けられており、これらはそれぞれ、当該プーリ半体1s,6s上のAEセンサ10と電気的に接続されている。また、車体側固定部である支持部2及び3には、送信部11aに近接対向して、リング状の受信部11b(受信コイル)が取り付けられている。送信部11a及び受信部11bは、電磁誘導によって信号を無線送信及び受信する送受信部11を構成している。従って、各AEセンサ10は弾性波を検出し、その検出信号は電磁誘導により無線送信及び受信される。電磁誘導による無線送信は、電波のように周辺の金属に吸収されたり、潤滑油の影響(例えば誘電率)を受けないので、信号送受信の信頼性が高い。
Next, an abnormality detection device for the chain type V-type pulley continuously variable transmission configured as described above will be described. First, the
なお、AEセンサ10の取付形態は上記のような一部埋め込みに限らず、完全埋め込みでもよいし、完全露出でもよい。但し、動力伝達用チェーン9の邪魔にならないように、各プーリ1,6の背面側又は内部に設置されなければならない。なお、駆動プーリ1及び従動プーリ6の各々において、AEセンサ10の周方向の位置は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
Note that the mounting form of the
図2は、異常検出装置の機能構成を示すブロック図である。プーリ側、すなわち、回転体側にはAEセンサ10及び送信部11aが設けられている。一方、車体側には、上記受信部11bの他、その出力を増幅する増幅器12、増幅器の出力に基づいて破断の恐れがある状態か否かを判別する判別器13、その恐れがあると判別された場合に警報を発する警報器14、及び、警報器14の出力信号を取り込む車載CPU15が設けられている。上記AEセンサ10、送信部11a、受信部11b、増幅器12及び判別器13は、2組設けられている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the abnormality detection apparatus. An
図3は、動力伝達用チェーンが実際に破断する前(破断するまでの寿命の70%時点)のAEセンサ10の出力電圧に基づいて増幅器12から出力される電圧波形を示すグラフである。この電圧波形は、AEセンサ10に伝わる弾性波の波形に相当するので、以下、縦軸は弾性波の振幅であるとして説明する。動力伝達用チェーン9の劣化が進むと、その劣化部分が各プーリ1,6を通過するとき、正常な状態のときよりも大きな弾性波を生じ、これがプーリ1又は6に伝わる。AEセンサ10は、プーリ1又は6を介してこの弾性波を検出し、その検出信号が送信部11aから受信部11bへ無線送信される。受信部11bの出力は増幅器12で増幅された後、判別器13に入力される。判別器13には、例えば図3に示す所定の閾値Vth(例えば回転ノイズの2〜4倍)が設定されている。判別器13は、増幅器12の出力する弾性波の振幅を閾値Vthと比較する。
FIG. 3 is a graph showing a voltage waveform output from the
動力伝達用チェーン9の劣化がない(又は少ない)場合には、弾性波の振幅が閾値Vthに達することはなく、従って、判別器13は正常と判別し、警報器14による警報は出力されない。一方、動力伝達用チェーン9の劣化が進み、破断時期が近づくと、弾性波の振幅が徐々に増大し、閾値Vthに達する。これにより、判別器13は異常と判別し、警報器14は警報出力を行う。また、車載CPU15は、これを記憶する。
以上のようなAEセンサ10の出力に基づく判別により、動力伝達用チェーン9の破断予知を可能とすることができる。ドライバーは、警報出力が出た時点で、できるだけ早期に修理工場等に車を持ち込み、動力伝達用チェーン9の取替修理を行うことにより、動力伝達用チェーン9の破断を未然に防止することができる。
When there is no deterioration (or little) in the power transmission chain 9, the amplitude of the elastic wave does not reach the threshold value Vth . Therefore, the
By determining based on the output of the
なお、上記実施形態では弾性波の振幅が閾値Vthに達したことにより、異常と判別するようにしたが、振幅を時間積分して振動のエネルギーを算出したり、振動の周波数解析も行うことにより、多変量解析を行い、その結果に基づいて異常か否かの判別を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態ではAEセンサの出力を無線送信したが、周知のスリップリング等を用いて、有線で信号を増幅器12や判別器13に出力することも可能ではある。
In the above-described embodiment, an abnormality is detected when the amplitude of the elastic wave reaches the threshold value Vth . However, the amplitude is time-integrated to calculate vibration energy, and vibration frequency analysis is also performed. Thus, multivariate analysis may be performed, and whether or not there is an abnormality may be determined based on the result.
In the above embodiment, the output of the AE sensor is wirelessly transmitted. However, it is also possible to output a signal to the
1 駆動プーリ
3 支持部(車体側固定部)
6 従動プーリ
9 動力伝達用チェーン
10 AEセンサ
11a 送信部
11b 受信部
13 判別器
1
6 Driven pulley 9
Claims (3)
前記検出信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器と
を備えたことを特徴とするチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置。 An AE sensor that is attached to a pulley of a chain-type V-type pulley continuously variable transmission on which a power transmission chain is stretched, detects an elastic wave, and outputs a detection signal;
An abnormality detection apparatus for a chain-type V-type pulley continuously variable transmission, comprising: a discriminator that determines whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on the detection signal.
前記AEセンサが取り付けられているプーリに取り付けられ、前記AEセンサの検出信号を無線送信する送信部と、
車体側固定部に取り付けられ、前記送信部から無線送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した信号に基づいて、前記弾性波が異常レベルに達しているか否かを判別する判別器と
を備えたことを特徴とするチェーン式V型プーリ無段変速機の異常検出装置。 An AE sensor that is attached to a pulley of a chain-type V-type pulley continuously variable transmission on which a power transmission chain is stretched, detects an elastic wave, and outputs a detection signal;
A transmitter that is attached to a pulley to which the AE sensor is attached, and that wirelessly transmits a detection signal of the AE sensor;
A receiving unit that is attached to the vehicle body side fixing unit and receives a signal wirelessly transmitted from the transmitting unit;
And a discriminator for discriminating whether or not the elastic wave has reached an abnormal level based on a signal received by the receiver. .
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2005
- 2005-03-10 JP JP2005067253A patent/JP2006250236A/en not_active Withdrawn
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