JP2004301251A - フルトロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速ローラの回転速度を直接実測しなくてもディスクローラ間のスリップの有無を判定できるようにして、潤滑油存在部にセンサを設ける等の装置の複雑化を招来することなく、ディスクローラ間を適正な接触状態に維持する。
【解決手段】相対向する凹湾曲状の軌道面３ｂ、１２ｂを有する入力ディスク３及び出力ディスク１２と、この両ディスク３，１２の軌道面間に配置されかつその軌道面３ｂ、１２ｂ上を転動しながら当該両ディスク３，１２間のトルク伝達を行う複数の変速ローラ１４と、両ディスク３，１２の軸心方向に対して傾動可能でかつ変速ローラ１４の回転方向に垂直な方向に押し引き可能となるように当該変速ローラ１４を支持する支持部材１５と、を備えているフルトロイダル型無段変速機において、両ディスク３，１２の回転速度比で定義される第一変速比ωｏ／ωｉと、その両ディスク３，１２の軸心方向に対する変速ローラ１４の傾動角度φから定まる第二変速比Ｒｉ／Ｒｏとの差に基づいてディスクローラ間のスリップの有無を判定する制御装置２３を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の変速装置として用いられるフルトロイダル型無段変速機に関し、特に、その入出力ディスクと変速ローラの接触部に発生するスリップを防止ないし抑制する制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車用の変速装置として、従来のオートマティックトランスミッションに代わるトロイダル型無段変速機が注目されており、かかる無段変速機は、入出力ディスクと変速ローラとの接触点を結んだ線が当該変速ローラの傾動中心を通過しないハーフトロイダル型と、その線が当該変速ローラの傾動中心を通過するフルトロイダル型とに大別される。
【０００３】
このうち、フルトロイダル型無段変速機の主要部であるバリエータは、凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク及び出力ディスクを、軌道面同士が互いに対向するように配置し、両ディスク間に複数の変速ローラを配置して成るものである。各ディスクの軸方向には油圧による端末負荷が付与され、これにより、変速ローラは各ディスクの軌道面に油膜を介して圧接する。入力ディスクはエンジンで駆動される入力軸に連結され、この入力軸の回転によって、入力ディスクから変速ローラを介して出力ディスクにトルクが伝達される。また、変速動作は、必要なトルクに応じて、変速ローラを支持するキャリッジ（支持部材）を変速シリンダで押し引きして変速ローラの傾動角度を調整することにより、無段階で行われる。
【０００４】
かかるフルトロイダル型無段変速機において、両ディスクと変速ローラは油膜を介して非常に高い圧力で互いに接している。このため、油膜を形成するトラクションオイルの粘度が高くなって大きなトラクションを伝達できるが、このさい油膜に作用するせん断力により油膜部（接触面に介在するオイル）の油温も上昇する。この油温が上昇すると油の粘度が下がる結果、トラクションが低下したり、油膜が薄くなって各ディスクと変速ローラとが直接接触し、グロススリップを起こして損傷する恐れがある。
そこで、この種のフルトロイダル型無段変速機において、各ディスクの回転速度と変速ローラの回転速度を検出し、これらの回転速度から求めたディスクローラ間のスリップ率又は速度差が許容値を超えないように、両ディスクと変速ローラの接触条件を緩和させるフィードバック制御を行うことにより、ディスクローラ間のスリップを防止する制御方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
ＷＯ０１／５７４１７ Ａ１（６〜９頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のフルトロイダル型無段変速機では、変速ローラの周方向に等間隔おきに形成した貫通孔や凹部（ターゲット）の数を磁気センサでカウントすることにより、ディスクローラ間のスリップ率又は速度差を求めるのに必要な変速ローラの回転速度を実測するようにしている。
しかしながら、この種の無段変速機に使用する変速ローラは、高温の潤滑油が存在する環境下で使用されるため、かかる変速ローラに対して上記貫通孔や凹部のようなターゲットを形成してその動きをセンサで検出する場合には、当該センサの設置が非常に困難になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、変速ローラの回転速度を直接実測しなくてもディスクローラ間のスリップの有無を判定できるようにして、潤滑油存在部にセンサを設ける等の装置の複雑化を招来することなく、ディスクローラ間を適正な接触状態に維持することができるフルトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、相対向する凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスクの軌道面間に配置されかつその軌道面上を転動しながら当該両ディスク間のトルク伝達を行う複数の変速ローラと、前記両ディスクの軸心方向に対して傾動可能でかつ前記変速ローラの回転方向に垂直な方向に押し引き可能となるように当該変速ローラを支持する支持部材と、を備えているフルトロイダル型無段変速機において、前記両ディスクの回転速度比で定義される第一変速比と、その両ディスクの軸心方向に対する前記変速ローラの傾動角度から定まる第二変速比との差に基づいてディスクローラ間のスリップの有無を判定する制御装置が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
後述する実施形態でも述べる通り、この種のフルトロイダル型無段変速機において、ディスクローラ間にスリップが発生していない場合には、両ディスクの回転速度比で定義される第一変速比は、変速ローラの中心が移動していない定常状態においては、変速ローラの傾動角度から定まる第二変速比と一致し、逆に、ディスクローラ間のスリップが大きくなるほど、その第一変速比と第二変速比の差が広がる。このため、これら第一変速比と第二変速比の差を逐次把握しておけば、ディスクローラ間のスリップの有無を判定することができる。
そして、かかるスリップの有無を判定するのに必要となる上記の各変速比のうち、第一変速比については、両ディスクの回転速度の実測値から求めることができ、第二変速比を定めるためのデータとなる変速ローラの傾動角度については、少なくとも支持部材の押し引き方向の移動距離の実測値から求めることができるので、結局、本発明によれば、変速ローラの回転速度を直接実測しなくても、ディスクローラ間のスリップの有無を判定することができる。
【００１０】
本発明の無段変速機においては、前記制御装置は、より具体的には、次の式で定義されるスリップ指標Δｄを演算し、このスリップ指標Δｄが予め求めておいた許容値を超えるか否かでディスクローラ間のスリップの有無を判定する。
Δｄ＝ωｏ／ωｉ＋Ｒｉ／Ｒｏ−２Ｒｔ×ｄθ／ｄｔ／ωｉ／Ｒｏ
ただし、
ωｉ：入力ディスクの回転速度
ωｏ：出力ディスクの回転速度
Ｒｉ：入力ディスクの接触半径
Ｒｏ：出力ディスクの接触半径
ｄθ／ｄｔ：ディスク軸心回りの変速ローラの中心位置速度
【００１１】
この場合、支持部材の押し引き方向の移動距離と同支持部材の軸心回りの回転角度とから変速ローラの傾動角度を算出し、この傾動角度に基づいて第二変速比を求めるようにすれば、ディスク軸心回りの変速ローラの回転変動がない定常状態になっているか否かに関係なく、その傾動角度が正確に算出されるので、より正確なスリップ防止制御を行うことができる。
他方、変速ローラが定常状態であるという条件の下では、支持部材の押し引き方向の移動距離のみから変速ローラの傾動角度を算出し、この傾動角度に基づいて第二変速比を求めることができる。この場合には、支持部材の軸心回りの回転角度を実測するセンサを設ける必要がなくなるので、当該無段変速機の製造コストを低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図４は、本発明に係るフルトロイダル型無段変速機の主要部を構成するバリエータ１の概略断面図である。
同図に示すように、このバリエータ１は、乗用車等の車両のエンジンＥにより回転駆動される入力軸２を備えており、その両端近傍にはそれぞれ入力ディスク３が支持されている。各入力ディスク３の一側面には、凹湾曲状の軌道面３ｂが形成されており、その内周には複数条の溝を切ったスプライン穴３ａが形成されている。
【００１３】
各入力ディスク３は、入力軸２に形成されたスプライン軸部２ａをスプライン穴３ａに挿通することにより、入力軸２と一体回転可能に組み付けられている。右側の入力ディスク３は、入力軸２に一体に設けられた係止つば部２ｂによって図示の状態から右方への移動が規制されている。また、左側の入力ディスク３の軌道面３ｂと反対側の背面には、当該背面全体を覆うケーシング４と、ケーシング４の内周に内接したバックアップ板５と、入力軸２に固定されかつ入力ディスク３及びバックアップ板５が軸方向の左方に移動することを規制する係止リング６及び止め輪７と、係止リング６の外周に装着されかつバックアップ板５に予圧を付与するワッシャ８が設けられている。
【００１４】
バックアップ板５の外周にはＯリング５ａが装着されており、ケーシング４の内面と、入力ディスク３の背面と、バックアップ板５とによって囲まれた入力軸２の周りの空間に油室９ａが形成されている。この油室９ａは、入力軸２の軸線方向に延びる第一油路２ｃと、その右端部から径方向に延びる第二油路２ｄとに連通しており、第一油路２ｃには外部から油圧が供給される。このようにして、ケーシング４及びバックアップ板５を押圧シリンダ９とし、入力ディスク３をピストンとする油圧シリンダ装置が構成されている。
【００１５】
入力軸２の軸方向中央部には、バリエータ１の出力部１０が入力軸２に対して相対回転自在に支持されている。この出力部１０は、出力部材１１と、この出力部材１１にそれぞれ一体回転可能に支持された一対の出力ディスク１２とを備えている。各出力ディスク１２の、入力ディスク３の軌道面３ｂに対向する一側面には、凹湾曲状の軌道面１２ｂが形成されている。また、出力部材１１の外周には、動力伝達用のチェーン１３と噛み合うスプロケットギア１１ａが形成されている。
【００１６】
入力ディスク３の軌道面３ｂとこれに対向する出力ディスク１２の軌道面１２ｂとの間はトロイド状隙間として構成されており、このトロイド状隙間には、各軌道面３ｂ，１２ｂと圧接して回転する円盤状の変速ローラ１４が円周等配に３個（図４では、１個のみ図示）設けられている。従って、変速ローラ１４は左右一対のトロイド状隙間に計６個配置されている。この各ローラ１４は、キャリッジ（支持部材）１５によって回転軸１４ａ周りに回転自在に支持されているとともに、当該キャリッジ１５によって各軌道面３ｂ，１２ｂに対する相対的な接触位置を調整できるようになっている。
【００１７】
本実施形態のバリエータ１において、第一油路２ｃを介して油室９ａに端末負荷としての油圧が付与されると、左側の入力ディスク３が右方に付勢され、変速ローラ１４を介して左側の出力ディスク１２が右方に付勢される。これにより、右側の出力ディスク１２から出力部材１１を介して、左側の出力ディスク１２が右方に付勢される。さらに、右側の出力ディスク１２から変速ローラ１４を介して右側の入力ディスク３が押圧されるが、この入力ディスク３は係止つば部２ｂにより止められているため、端末負荷がバリエータ１全体に付与され、左右の各変速ローラ１４が両ディスク３，１２間に所定の圧力で挟持された状態となる。そして、この状態で入力軸２に動力が付与されると、入力ディスク３から出力ディスク１２に対して合計６個の変速ローラ１４を介してトルクが伝達されることになる。
【００１８】
図１は、上記バリエータ１の油圧制御システムの回路構成図である。
なお、この図１では、説明の簡略化のために一個の変速ローラ１４に関する回路構成を示しているが、実際には、各ローラ１４ごとに変速シリンダ１６が設けられている。
同図に示すように、変速ローラ１４には、所定のキャスター角βをもって傾斜したキャリッジ１５が連結されている。このキャリッジ１５には変速シリンダ１６が接続されていて、このシリンダ１６の各油室１６ａ，１６ｂにそれぞれ供給される油圧Ｐ１，Ｐ２の差圧Ｐｒ（＝Ｐ１−Ｐ２）により、前進又は後退方向に駆動力（以下、リアクション力という。）が付与される。
【００１９】
すなわち、バリエータ１の油圧回路には、第一ポンプ１７と第一圧力制御弁１８により構成される油圧発生経路と、第二ポンプ２０と第二圧力制御弁２１により構成される油圧発生経路が設けられており、第一圧力制御弁１８によって制御された油圧は変速シリンダ１６の第一油室１６ａと押圧シリンダ９に供給され、第二圧力制御弁２１によって制御された油圧は変速シリンダ１６の第二油室１６ｂに供給される。
しかして、上記各圧力制御弁１８，２１は、車両の電子制御ユニットである制御装置（以下、ＥＣＵという。）２３の指令によって作動し、変速シリンダ１６の第一及び第二油室１６ａ，１６ｂの圧力を調整して、キャリッジ１５に前進又は後退方向のリアクション力を付与するものである。第一油室１６ａに付与される油圧と第二油室１６ｂに付与される油圧は、それぞれ第一及び第二圧力計２４，２５によってリアルタイムに検出され、それらの検出値Ｐ１，Ｐ２はいずれもＥＣＵ２３に送られている。
【００２０】
また、本実施形態のバリエータ１の油圧回路では、前記第一及び第二ポンプ１７，２０とは別系統で、潤滑オイル専用の第三ポンプ３４とリリーフ弁３５により構成される油圧発生経路が設けられており、この第三ポンプ３４の吐出側は、オイルクーラ等よりなる冷却装置（通常はオフ）２６及び流量調整弁２７を経て、各ディスク３，１２の近傍に配置されたノズル２８に接続されている。このため、上記ノズル２８から、各ディスク３，１２の軌道面３ｂ，１２ｂとローラ１４の転動面の接触部近傍に対して、作動油が潤滑オイルとして噴射されるようになっている。 なお、冷却装置２６からノズル２８に至るまでの配管経路には温度センサ２９が接続されており、この温度センサ２９は潤滑オイルの温度を検出して、その出力信号をＥＣＵ２３に送る。
【００２１】
ＥＣＵ２３には、入力ディスク３の回転速度ωｉを検出するための速度センサ３０と、出力ディスク１２の回転速度ωｏを検出するための速度センサ３１が接続され、これらの速度センサ３０，３１の出力信号は、所定のサンプリング時間でリアルタイムにＥＣＵ２３に取り込まれている。また、ＥＣＵ２３には、変速シリンダ１６のピストン位置ｘｐ（キャリッジ１５の押し引き方向の移動距離）を検出するための変位センサ３２と、キャリッジ１５の軸心回りの回転角度γ（図３（ｂ）参照）を検出するためのロータリエンコーダ等よりなる回転角センサ３３が接続され、これらのセンサ３２，３３の出力信号も、所定のサンプリング時間でリアルタイムにＥＣＵ２３に取り込まれている。
【００２２】
更に、図示していないが、ＥＣＵ２３には、車速センサ、車体の傾斜角センサ、アクセルペダルやブレーキペダルに対応して設けられた圧力センサ、エンジン回転数センサから、それぞれ、車速、車体の傾斜角、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み圧力、エンジン回転数等の情報が常時入力されている。
上記構成に係るバリエータ１では、キャリッジ１５を所定のキャスター角βで傾斜させた状態で各ディスク３，１２間に変速ローラ１４を介装しているので、車両の運転中において、キャリッジ１５のリアクション力（Ｆ＝（Ｐ１−Ｐ２）×シリンダ断面積）と出力ディスク１２を駆動するのに必要な出力トルクＴｏとの間に力の不均衡が生じると、変速ローラ１４及びキャリッジ１５は、キャリッジ１５の軸線周りに回転軸１４ａを傾斜させることによりその不均衡を解消しようとする。
【００２３】
これにより、変速ローラ１４の位置が図４の二点鎖線に示すように変化し、両ディスク３，１２間の速度比が連続的に変化する。従って、例えば、リアクション力Ｆに抗してキャリッジ１５が押し返されるような大きな抵抗力が出力ディスク１２に発生すると、変速ローラ１４は回転軸１４ａの傾斜角度を変化させてより大きな出力トルクを発生させ、このようにしてバリエータ１の変速比が結果的に「シフトダウン」されることになる。
【００２４】
すなわち、本実施形態のバリエータ１では、変速ローラ１４を支持するキャリッジ１５のリアクション力Ｆの変化のみに対応して瞬時に必要な出力トルクＴｏが得られるトルク制御が行われており、その結果として変速比が変化しているものである。このようなトルク及び変速比の変化は、単純に、リアクション力Ｆの増減又は外部抵抗（走行抵抗）の変動に対する応答のみで実行され、極めて迅速で効率的であることが確認されている。なお、図４における左右各３個ずつのローラ１４は、左右対称になるように同期して回転軸１４ａを傾斜させ、それらの傾斜角度は６個のローラすべてについて一致している。
【００２５】
次に、図２のフローチャートを参照して、前記ＥＣＵ２３によって行われるディスクローラ間のスリップを防止するための制御方式について説明する。
まず、ＥＣＵ２３は、フラグＦをゼロに設定して各データをイニシャライズしたあと（ステップＳ１）、この制御に必要なデータとして、前記入力ディスク３の回転速度ωｉ、出力ディスクの回転速度ωｏ、変速シリンダ１６のピストン位置ｘｐ、及び、キャリッジ１５の回転角度γを、それぞれデータ入力する（ステップＳ２）。
【００２６】
ところで、上記ピストン位置ｘｐは、両ディスク３，１２の軸心回りにおける変速ローラ１４の中心位置θ（図３（ｃ）参照）を用いて、次の式（１）のように近似して表される。
（１） ｘｐ＝Ｒｔ×ｓｉｎθ×ｃｏｓβ
従って、この式（１）にピストン位置ｘｐを代入することにより、変速ローラ１４の中心位置θを算出することができる。なお、この式（１）において、Ｒｔは、変速ローラ１４の両ディスク３，１２のトロイド半径である（図３（ａ）参照）。
【００２７】
また、両ディスク３，１２の軸心方向に対する変速ローラ１４の傾動角度φは、前記キャリッジ１５のキャスター角β、同キャリッジ１５の回転角度γ及び変速ローラ１４の中心位置θとから、次の式（２）により算出することができる。
（２） φ＝Ａｒｃｔａｎ（ｃｏｓβｓｉｎγ／（ｓｉｎβｓｉｎγｓｉｎθ＋ｃｏｓγｃｏｓθ））
更に、入力ディスク３の接触半径Ｒｉと出力ディスクの接触半径Ｒｏ（図３（ａ）参照）とは、トロイド半径Ｒｔ、ローラ半径Ｒｒ及び上記傾動角度φを用いて、それぞれ、次の式（３）及び（４）のように表すことができる。
（３） Ｒｉ＝Ｒｔ−Ｒｒ×ｓｉｎφ
（４） Ｒｏ＝Ｒｔ＋Ｒｒ×ｓｉｎφ
【００２８】
一方、仮に、ディスクローラ間に滑りが生じていないと仮定した場合、変速ローラ１４に関して、その中心位置における回転変位の釣り合いを考えると、次の式（５）が成立する。ただし、この式（５）において、ｄθ／ｄｔは、ディスク軸心回りの変速ローラ１４の中心位置速度を意味する。
（５） （ωｉＲｉ＋ωｏＲｏ）／２＝Ｒｔ×ｄθ／ｄｔ
そこで、上記式（５）の両辺をωｉとＲｏで乗算して無次元化し、その右辺を左辺に移項することにより、両ディスク３，１２と変速ローラ１４の接触部における滑りの指標（スリップ指標）Δｄとして次の式（６）が得られる。
（６） Δｄ＝ωｏ／ωｉ＋Ｒｉ／Ｒｏ−２Ｒｔ×ｄθ／ｄｔ／ωｉ／Ｒｏ
【００２９】
かかるスリップ指標Δｄを構成する式（６）の右辺第一項〜第三項のうち、第一項は、両ディスク３，１２の回転速度比で定義される第一変速比ωｏ／ωｉであり、第二項は、変速ローラ１４のディスク３，１２に対する接触半径比で定義される第二変速比Ｒｉ／Ｒｏであり、第三項は、ディスク軸心回りの変速ローラ１４の時間的変動ｄθ／ｄｔに伴う変動項を表す。なお、両ディスク３，１２は逆向きに回転することから第一変速比ωｏ／ωｉは必ず負の数になるので、上記式（６）の右辺第一項及び第二項は両変速比ωｏ／ωｉ，Ｒｉ／Ｒｏ間の差を表している。
【００３０】
そして、かかる式（６）で定義されるスリップ指標Δｄにおいて、変速ローラ１４の接触部に滑りがない場合には当該指標Δｄはゼロとなり、接触部における滑りが大きいほど当該指標Δｄは大きくなる。
すなわち、ディスクローラ間にスリップが発生していない場合には、両ディスク３，１２の回転速度比で定義される第一変速比ωｏ／ωｉは、変速ローラ１４の中心が移動していない定常状態（ｄθ／ｄｔ＝０の状態）においては、変速ローラ１４の傾動角度φから定まる第二変速比Ｒｉ／Ｒｏと一致し、これとは逆に、ディスクローラ間のスリップが大きくなるほど、その第一変速比ωｏ／ωｉと第二変速比Ｒｉ／Ｒｏの差が広がることになる。従って、これら第一変速比ωｏ／ωｉと第二変速比Ｒｉ／Ｒｏの差を逐次把握しておけば、ディスクローラ間のスリップの有無を判定することができる。
【００３１】
一方、前記式（６）の右辺各項のうち、第一変速比ωｏ／ωｉは、両ディスク３，１２の回転速度センサ３０，３１の実測値ωｉ，ωｏから求めることができ、第二変速比Ｒｉ／Ｒｏは、ピストン位置ｘｐを前記式（１）に代入して得られた変速ローラ１４の中心位置θと、キャリッジ１５の回転角センサ３３の実測値γとを前記式（２）に代入して変速ローラ１４の傾動角度φを演算し、更に、この傾動角度φを前記式（３）及び（４）に代入して得られた各半径Ｒｉ，Ｒｏより求めることができる。また、ディスク軸心回りの変速ローラ１４の中心位置速度ｄθ／ｄｔは、前記（１）式によって所定のサンプリング時間で得られている中心位置θを、そのサンプリング時間ごとに微分することによって得られる。
【００３２】
そこで、ＥＣＵ２３は、両ディスク３，１２の回転速度比で定義される第一変速比ωｏ／ωｉと、両ディスク３，１２の軸心方向に対する変速ローラ１４の傾動角度φから定まる第二変速比Ｒｉ／Ｒｏと、ディスク軸心回りの変速ローラ１４の中心位置速度ｄθ／ｄｔを演算したあと（ステップＳ３）、それら変速比と速度から構成される前記式（６）で定義されるスリップ指標Δｄを演算する（ステップＳ４）。
【００３３】
そして、ＥＣＵ２３には、実機による実験又はシミュレーションによって求められた、ディスクローラ間でスリップが発生しない程度のスリップ指標Δｄの許容値ｄｍａｘが予め格納されており、ＥＣＵ２３は、スリップ指標Δｄが予め求めておいたその許容値ｄｍａｘを超えるか否かでディスクローラ間のスリップの有無を判定する（ステップＳ５）。すなわち、ＥＣＵ２３は、求められたスリップ指標Δｄが許容値ｄｍａｘ以上である場合には、フラグＦを１にして（ステップＳ６）、ディスクローラ間の接触条件を緩和する信号を出力する（ステップＳ７）。
【００３４】
ここで、ディスクローラ間の接触条件とは、入出力ディスク３，１２と変速ローラ１４との接触荷重、接触面圧、相対速度、表面粗さ、接触面間の油膜厚さ、油膜パラメータ及び油温等のことであり、接触部の損傷や寿命、トラクション、伝達効率、振動等に影響を及ぼす条件のことを意味する。従って、これらの接触条件を緩和するとは、ディスクローラ間の接触部の損傷を防止するために、或いは、接触部のトラクションの低下を防止するために接触荷重を低減したり、相対速度を低減したり、潤滑油温度を低下させたり、潤滑油の供給量を増加したりすることを意味する。
【００３５】
他方、ＥＣＵ２３は、求められたスリップ指標Δｄが許容値ｄｍａｘ未満である場合には、フラグが１であるか否か、すなわち、接触条件緩和信号を出力中であるか否かを確認する（ステップＳ８）。そして、出力中であれば、ＥＣＵ２３は、そのフラグＦをゼロに戻してから（ステップＳ９）、接触条件緩和信号を解除する信号を出力したあと（ステップＳ１０）、前記ステップＳ２に戻って引き続きスリップ指標Δｄを監視する。また、出力中でない場合には、ＥＣＵ２３は、ステップＳ８からそのままステップＳ２に戻り、引き続きスリップ指標Δｄを監視する。
【００３６】
このように、本実施形態に係る無段変速機によれば、両ディスク３，１２の回転速度ωｉ，ωｏ、ピストン移動量ｘｐ及びキャリッジの回転角度γから演算可能なスリップ指標Δｄを逐次求め、この指標Δｄが予め求めておいた許容値ｄｍａｘを超えるか否かでディスクローラ間のスリップの有無を判定するようにしているので、変速ローラ１４の回転速度を直接実測することなく、ディスクローラ間のスリップ（特に、グロススリップ）の有無を判定することができる。
【００３７】
なお、上記した実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明に含まれる。
例えば、上記実施形態において、変速ローラ１４の中心がディスク軸心回りに回転しない定常状態（ｄθ／ｄｔ＝０）であるという条件の下では、キャリッジ１５の押し引き方向の移動距離であるピストン位置ｘｐのみから変速ローラ１４の傾動角度φを算出し、この傾動角度φに基づいて第二変速比Ｒｉ／Ｒｏを求めることにしてもよい。
【００３８】
すなわち、ディスク軸心回りの変速ローラ１４の中心移動がない定常状態の場合（ｄθ／ｄｔ＝０）には、次の式（７）が成立する。
（７） ｓｉｎθ＝ｔａｎβｔａｎφ
そして、この場合には、上記式（７）により、変速ローラ１４の傾動角度φを同ローラ１４の中心位置θのみで表すことができ、更に、この中心位置θは前記式（１）によってピストン位置ｘｐから求めることができる。
このため、結局、第二変速比Ｒｉ／Ｒｏは、ピストン位置ｘｐを前記式（１）に代入して変速ローラ１４の中心位置θを求め、この中心位置θを前記式（７）に代入して変速ローラ１４の傾動角度φを求め、更に、この傾動角度φを前記式（３）及び（４）に代入して得られた各半径Ｒｉ，Ｒｏより求めることができる。
【００３９】
従って、このように変速ローラ１４が定常状態（ｄθ／ｄｔ＝０）にあるという条件を付加した場合には、キャリッジ１５の軸心回りの回転角度γを実測するセンサ３３を設けなくても、前記スリップ指標Δｄによるスリップ防止制御を行うことができるので、フルトロイダル型無段変速機の製造コストを低減することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変速ローラの回転速度を直接実測しなくてもディスクローラ間のスリップの有無を判定することができるので、潤滑油存在部にセンサを設ける等の装置の複雑化を招来することなく、ディスクローラ間を適正な接触状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無段変速機の主要部を構成するバリエータの油圧制御システムの回路構成図である。
【図２】ＥＣＵで行われるスリップ防止制御のフローチャートである。
【図３】各パラメータの概略説明図である。
【図４】バリエータの概略断面図である。
【符号の説明】
１ バリエータ
３ 入力ディスク
３ｂ 軌道面
１２ 出力ディスク
１２ｂ 軌道面
１４ 変速ローラ
１５ キャリッジ（支持部材）
２３ 制御装置（ＥＣＵ）

Claims (4)

1. 相対向する凹湾曲状の軌道面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、この両ディスクの軌道面間に配置されかつその軌道面上を転動しながら当該両ディスク間のトルク伝達を行う複数の変速ローラと、前記両ディスクの軸心方向に対して傾動可能でかつ前記変速ローラの回転方向に垂直な方向に押し引き可能となるように当該変速ローラを支持する支持部材と、を備えているフルトロイダル型無段変速機において、
   前記両ディスクの回転速度比で定義される第一変速比と、その両ディスクの軸心方向に対する前記変速ローラの傾動角度から定まる第二変速比との差に基づいてディスクローラ間のスリップの有無を判定する制御装置が設けられていることを特徴とするフルトロイダル型無断変速機。
2. 制御装置は、次の式で定義されるスリップ指標Δｄを演算し、このスリップ指標Δｄが予め求めておいた許容値を超えるか否かでディスクローラ間のスリップの有無を判定するものである請求項１に記載のフルトロイダル型無段変速機。
   Δｄ＝ωｏ／ωｉ＋Ｒｉ／Ｒｏ−２Ｒｔ×ｄθ／ｄｔ／ωｉ／Ｒｏ
   ただし、
   ωｉ：入力ディスクの回転速度
   ωｏ：出力ディスクの回転速度
   Ｒｉ：入力ディスクの接触半径
   Ｒｏ：出力ディスクの接触半径
   ｄθ／ｄｔ：ディスク軸心回りの変速ローラの中心位置速度
3. 制御装置は、支持部材の押し引き方向の移動距離と同支持部材の軸心回りの回転角度とから変速ローラの傾動角度を算出し、この傾動角度に基づいて第二変速比を求めるものである請求項１又は２に記載のフルトロイダル型無段変速機。
4. 制御装置は、支持部材の押し引き方向の移動距離のみから変速ローラの傾動角度を算出し、この傾動角度に基づいて第二変速比を求めるものである請求項１又は２に記載のフルトロイダル型無段変速機。

Images