JP4719430B2 - トロイダル式ｃｖｔの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更するトロイダル式ＣＶＴ（無段変速機）の制御装置に関する。

従来におけるトロイダル式ＣＶＴの制御装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１においては、入力ディスク回転数及び出力ディスク回転数から変速比を算出する一方で、得られるべき変速比をローラ傾転角から算出する。そして、これら２種類の変速比に所定値以上の差が生じた場合に、入出力ディスクとローラとの間にマクロスリップが発生したと判定し、警報を発している。これによって、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを検知し、運転者にマクロスリップの発生を知らせている。

特開平９−１１２６８３号公報

ディスクとローラとの間にマクロスリップが発生する場合は、ディスクとローラとの接触部における滑り率がトラクション係数最大時の滑り率より大きくなってトラクション係数が最大値より低下した場合である。したがって、マクロスリップを防止するとともに動力伝達効率を向上させるためには、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出できることが望ましい。

特許文献１においては、入力ディスク回転数及び出力ディスク回転数から算出される変速比とローラ傾転角から算出される変速比との差が所定値以上である場合に、入出力ディスクとローラとの間にマクロスリップが発生したと判定している。ただし、これら２種類の変速比の差が所定値以上になったときの滑り率は、ローラ傾転角等のトロイダル式ＣＶＴの運転状態に応じて変化することになる。したがって、トロイダル式ＣＶＴの運転状態の変化に対して滑り率が異なる条件でマクロスリップを検出することになり、マクロスリップの判定精度が低下してしまう。

このように、特許文献１においては、マクロスリップを検出するときの滑り率がトロイダル式ＣＶＴの運転状態の変化に対してばらつく。したがって、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することが困難であり、マクロスリップを精度よく予測することが困難であるという問題点がある。

本発明は、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができるトロイダル式ＣＶＴの制御装置を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを防止するとともに動力伝達効率を向上させることができるトロイダル式ＣＶＴの制御装置を提供することを目的の１つとする。

本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を入力ディスク接触点回転半径と出力ディスク接触点回転半径とに基づいて算出する平均滑り率算出手段と、該算出された平均滑り率が第１所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段と、を有し、前記平均滑り率算出手段は、入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力と、変速比またはローラ傾転角とに基づいてローラ半頂角を算出し、この算出したローラ半頂角と入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出することを要旨とする。また、本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置では、前記平均滑り率算出手段は、ローラ傾転角をθ、入力ディスク回転数をωｉ、出力ディスク回転数をωｏ、ローラ半頂角をΘ、入力ディスクの回転中心からローラの揺動中心までの距離からキャビティ半径を減算した距離をキャビティ半径で割った値をｋ０とすると、後述の（１）式で表される式を用いて前記平均滑り率Ｓｍを算出することを要旨とする。

この本発明においては、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率が第１所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、平均滑り率と第１所定値との比較によって入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション状態を判定することで、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、出力ディスク回転数、変速比、ローラ傾転角、及びローラ転動面温度の少なくとも１つに基づいて前記第１所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

また、本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を入力ディスク接触点回転半径と出力ディスク接触点回転半径とに基づいて算出する平均滑り率算出手段と、該算出された平均滑り率の時間変化率が第２所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段と、を有することを要旨とする。

この本発明においては、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率の時間変化率が第２所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、平均滑り率の時間変化率の増大を捉えることにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第２所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記平均滑り率算出手段は、入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出するものとすることもできる。こうすれば、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を精度よく算出することができる。この態様の本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記平均滑り率算出手段は、さらに入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力に基づいて前記平均滑り率を算出するものとすることもできる。こうすれば、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率をさらに精度よく算出することができる。本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記平均滑り率算出手段は、入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力と、変速比またはローラ傾転角とに基づいてローラ半頂角を算出し、この算出したローラ半頂角と入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出するものとすることもできる。本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記平均滑り率算出手段は、ローラ傾転角をθ、入力ディスク回転数をωｉ、出力ディスク回転数をωｏ、ローラ半頂角をΘ、入力ディスクの回転中心からローラの揺動中心までの距離からキャビティ半径を減算した距離をキャビティ半径で割った値をｋ０とすると、後述の（１）式で表される式を用いて前記平均滑り率Ｓｍを算出するものとすることもできる。

また、本発明の参考例に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行う複数のローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、複数のローラのうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差が第３所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを要旨とする。

この本発明の参考例においては、複数のローラのうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差が第３所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、異なるローラにおける傾転角の差の増大を捉えることにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明の参考例に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、出力ディスク回転数、変速比、ローラ傾転角、及びローラ転動面温度の少なくとも１つに基づいて前記第３所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

また、本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、ローラ傾転角の時間変化率が第３所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを要旨とする。

この本発明においては、ローラ傾転角の時間変化率が第３所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、ローラ傾転角の時間変化率の増大を捉えることにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第３所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

また、本発明の参考例に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行う複数のローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、複数のローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度のうち、いずれか２つのローラに関する接触部近傍の温度差が第５所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを要旨とする。

この本発明の参考例においては、複数のローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度のうち、いずれか２つのローラに関する接触部近傍の温度差が第５所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、異なるローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度差の増大を捉えることにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明の参考例に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、出力ディスク回転数、変速比、ローラ傾転角、及びローラ転動面温度の少なくとも１つに基づいて前記第５所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

また、本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、ローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度の時間変化率が第４所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを要旨とする。

この本発明においては、ローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度の時間変化率が第４所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定している。このように、接触部近傍温度の時間変化率の増大を捉えることにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

この本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第４所定値を設定するものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができる。

また、本発明の参考例におけるトラクション係数が最大値近傍にあると判定するトラクション状態判定手段については、以上に説明した手段を複数組み合わせることもできる。すなわち、本発明の参考例に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置は、入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行う複数のローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあるか否かを判定し、その判定結果を出力するトラクション状態判定手段を有し、該トラクション状態判定手段は、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率が第１所定値以上になったか否かと、入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率の時間変化率が第２所定値以上になったか否かと、複数のローラのうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差が第３所定値以上になったか否かと、ローラ傾転角の時間変化率が第４所定値以上になったか否かと、複数のローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度のうち、いずれか２つのローラに関する接触部近傍の温度差が第５所定値以上になったか否かと、ローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度の時間変化率が第６所定値以上になったか否かと、の少なくとも２つ以上を判定することで、前記トラクション係数が最大値近傍にあるか否かを判定することを要旨とする。

この本発明の参考例においては、複数の判定方法を用いて入出力ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍にあるか否かを判定することにより、ディスクとローラとの間におけるトラクション係数が最大値近傍になる状態をさらに精度よく検出することができ、マクロスリップをさらに精度よく予測することができる。

本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記マクロスリップの発生を防止するために、前記押圧装置による押圧力を増大させるものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを防止するとともに動力伝達効率を向上させることができる。

本発明に係るトロイダル式ＣＶＴの制御装置において、前記マクロスリップの発生を防止するために、入力ディスクに伝達されるトルクを減少させるものとすることもできる。こうすれば、ディスクとローラとの間におけるマクロスリップを防止するとともに動力伝達効率を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

図１には、実施形態に係るトロイダル式ＣＶＴの全体構成が示されている。すなわち、エンジンの回転に基づいて回転される入力軸１０には、２組の入力ディスク３０ａ、３０ｂが結合されている。この入力ディスク３０ａ、３０ｂは、中央に開口が形成され、外側から中央側に向け徐々に突出する形状を有しており、斜面はその軸方向の断面がほぼ円弧状になっている。また、入力ディスク３０ａは、図における左側に位置し、入力ディスク３０ｂは図における右側に位置し、両者とも突出する中央が内側に対向するように位置している。入力ディスク３０ａ、３０ｂのそれぞれには、ほぼ同一形状の出力ディスク４０ａ、４０ｂがそれぞれ対向するように配置されている。すなわち、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａが対向配置され、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとが対向配置されている。従って、軸方向の断面では、入力ディスク３０ａと出力ディスク４０ａの斜面が一対の半円を形成し、入力ディスク３０ｂと出力ディスク４０ｂとがもう一対の半円を形成している。

入出力ディスク３０ａ、４０ａの間にはローラ３５ａ−１、３５ａ−２が挟持され、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂの間にはローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２が挟持されている。すなわち、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２は一方側が入力ディスク３０ａ、３０ｂに接触し、他方側が出力ディスク４０ａ、４０ｂに接触し、入力ディスク３０ａ、３０ｂの回転トルクを出力ディスク４０ａ、４０ｂに伝達する。また、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２は、それぞれトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２によって支持されローラ３５ｂ−１、３５ｂ−２は、それぞれトラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２によって支持されている。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２は、図における紙面に直角な方向に軸を有し、その軸方向に移動可能でかつその軸を中心として回動可能となっている。また、このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２の軸の半径方向位置が固定されており、ローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２が入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂから離れないようになっている。

入力軸１０は、油圧押圧（エンドロード）機構２０に接続される。このエンドロード機構２０は、内部に油圧を受け、入力ディスク３０ａ、３０ｂをそれぞれ出力ディスク４０ａ、４０ｂ側に押圧することで、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、入出力ディスク３０ｂ、４０ｂ間に挟圧力を生じさせ、これによってローラ３５ａ−１、３５ａ−２、３５ｂ−１、３５ｂ−２をそれぞれ所定の圧力で入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂ間に挟み込む。これによって、入出力ディスク３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂとローラ間のスリップを防ぎ、トラクション状態を維持する。なお、軸２５は入力軸１０と同一の回転をするものであり、この軸２５によって入力ディスク３０ａ、３０ｂが回転される。また、入力ディスク３０ａ、３０ｂは、軸２５にスラストベアリングを介し連結されており、軸２５の軸方向に移動可能になっている。

出力ディスク４０ａ、４０ｂは、軸２５にベアリングを介し回転可能に支持されている。この出力ディスク４０ａ、４０ｂの間には、出力ギア４５が連結されており、出力ディスク４０ａ、４０ｂと一緒に回転する。出力ギア４５には、カウンターギア６０がかみ合わされており、このカウンターギア６０に出力軸７０が連結されている。従って、出力ディスク４０ａ、４０ｂの回転に伴い、出力軸７０が回転する。

さらに、このトロイダル式ＣＶＴには、油圧ピストン室が設けられており、この油圧ピストン室からの油圧によって、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオン軸方向の変位（トラニオンストローク：ローラオフセット量）が制御される。このトラニオン３６ａ−１、３６ａ−２、３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）の制御によって、変速比の変更が行われる。なお、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２のストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ａ−１、３６ａ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われ、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２のトラニオンストローク（ローラオフセット量）は、トラニオン３６ｂ−１、３６ｂ−２の中心を結ぶ線が入出力ディスク３０、４０の中心を通るように相補的に行われる。

ここで、この変速比の変更について、図２に基づいて説明する。なお、この図２は、入力ディスク３０を出力ディスク４０の方から見た図であり、入力ディスク３０とローラ３５をそれぞれ１つだけ示している。図２（ａ）は、ローラ３５が変位していない（トラニオンストローク＝０）場合を示しており、ローラ３５の回転軸は、入力ディスク３０の中心を通る。そして、変速する場合には、トラニオン３６をその軸方向にオフセットさせる。例えば、図２（ｂ）に示すように、入力ディスク３０が回転してくる方向（図における上側）にオフセットさせる。これによって、ローラ３５には、移動した場所における入力ディスク３０の円周方向の力がかかり、ローラ３５は入力ディスク３０の周辺側に移動する力（傾転の力）がかかる。そして、ローラ３５のオフセット量（トラニオンストローク）が０に戻ったときには、ローラ３５の入力ディスク３０と接触する位置が半径方向外側に変位している。これによって、ローラ３５の出力ディスク４０との接触位置は半径方向内側に変位し、変速比が変化する（アップシフトする）。なお、図における下方向（入力ディスクが遠ざかる側）にトラニオン３６をオフセットさせることで、トラニオン３６は反対方向に傾転し、ダウンシフトが行われる。

図３には、コントローラ８０における変速制御及びディスク押圧力制御のための構成が示されている。図３に示すように、コントローラ８０は、変速制御指令値算出部８２と、挟圧制御指令値算出部８４と、平均滑り率算出部８６と、トラクション状態判定部８８と、を有している。また、図示しないセンサにより検出された入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、ローラ傾転角θ、及びトラニオンストローク（ローラオフセット量）ｘがコントローラ８０に供給される。

変速制御指令値算出部８２には、ローラ傾転角θ、目標傾転角θｒ、及びトラニオンストロークｘが入力される。そして、変速制御指令値算出部８２は、ローラ傾転角θ、目標傾転角θｒ、及びトラニオンストロークｘに基づいて変速制御指令値を算出して流量制御弁５２へ出力する。ここでの変速制御指令値は、目標傾転角θｒとローラ傾転角θの偏差と、目標ストローク（０に設定している）とストロークｘの偏差と、に基づくフィードバック制御指令値として算出される。この変速制御指令値によって流量制御弁５２の駆動制御が行われることで、トロイダル式ＣＶＴ１１０におけるトラニオン３６の駆動制御が行われ、変速比γの制御が行われる。なお、目標傾転角θｒは、例えばアクセル開度及び車速に基づいて設定される。

挟圧制御指令値算出部８４には、入力ディスク３０への入力トルクＴｉｎ及び変速比γに基づいて設定された必要挟圧力Ｆｃｉと、後述するトラクション状態判定部８８によるトラクション状態の判定結果と、が入力される。そして、挟圧制御指令値算出部８４は、必要挟圧力Ｆｃｉ及びトラクション状態判定結果に基づいて挟圧制御指令値を算出して圧力制御弁５４へ出力する。この挟圧制御指令値によって圧力制御弁５４の駆動制御が行われることで、トロイダル式ＣＶＴ１１０におけるエンドロード機構２０内の圧力制御が行われ、入出力ディスク押圧力Ｆａの制御が行われる。この制御によって、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるマクロスリップが防止される。なお、入力トルクＴｉｎについては、センサにより直接検出してもよいし、既知の手法により推定してもよい。

平均滑り率算出部８６には、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、及びローラ傾転角θが入力される。そして、平均滑り率算出部８６は、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、及びローラ傾転角θに基づいて、入力ディスク３０とローラ３５との接触部及び出力ディスク４０とローラ３５との接触部における平均滑り率Ｓｍを算出してトラクション状態判定部８８へ出力する。ここで、動力伝達方向の平均滑り率Ｓｍについては、以下の（１）式により算出することができる。

ただし、ｒｉ：入力ディスク接触点回転半径（図４参照）、ｒｏ：出力ディスク接触点回転半径（図４参照）、Θ：ローラ半頂角（図４参照）、Ｒｏ：キャビティ半径（ローラの傾転中心から接触点までの距離、図４参照）、ｋ０：アスペクト比（＝Ｅｏ／Ｒｏ）、Ｅｏ：入力ディスクの回転中心から入力ディスクの最下点までの距離（入力ディスクの回転中心からローラの揺動中心までの距離からキャビティ半径Ｒｏを減算した距離、図４参照）、である。

さらに、動力伝達方向の平均滑り率Ｓｍについては、ローラ回転数ωｒを用いた以下の（２）式により算出してもよい。

ただし、ｒｒはローラ接触点回転半径である。ローラ回転数ωｒについては、センサにより直接検出してもよいし、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、及びローラ傾転角θに基づいて取得してもよい。

図１のトロイダル式ＣＶＴの場合は、ローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のいずれかの傾転角をローラ傾転角θとして用いて平均滑り率Ｓｍを算出してもよいし、ローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２の傾転角の平均値をローラ傾転角θとして用いて平均滑り率Ｓｍを算出してもよい。また、ローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２の各々に関して平均滑り率Ｓｍを算出し、それらの平均値を算出してもよい。

また、（１）、（２）式におけるローラ半頂角Θについては、理想的には一定であるが、実際には入出力ディスク３０，４０やトラニオン３６の変形により入出力ディスク３０，４０とローラ３５との接触点が理想状態からずれて設計値から変化する。ここで、入力トルクＴｉｎ（入出力ディスク押圧力Ｆａ）及び変速比γ（ローラ傾転角θ）を変化させた場合のローラ半頂角Θを調べた実験結果を図５に示す。図５に示すように、入力トルクＴｉｎ（入出力ディスク押圧力Ｆａ）及び変速比γ（ローラ傾転角θ）の変化に対してローラ半頂角Θも変化している。したがって、平均滑り率Ｓｍをより精度よく算出するためには、入力トルクＴｉｎ（または入出力ディスク押圧力Ｆａ）及び変速比γ（またはローラ傾転角θ）に基づいて算出されたローラ半頂角Θを（１）式または（２）式に代入することで、平均滑り率Ｓｍを算出することがより好ましい。

トラクション状態判定部８８には、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との接触部における平均滑り率Ｓｍが入力される。そして、トラクション状態判定部８８は、平均滑り率Ｓｍと所定値Ｘ１（Ｘ１＞０）とを比較することで、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション状態を判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

ここで、トラクション係数μは、図６のトラクション特性で表されるように、平均滑り率Ｓｍの増加に伴い所定の傾きで上昇し、最大トラクション係数μｍａｘに至る直前から山なりになり、μｍａｘで極大となってその後徐々に減少する。したがって、動力伝達方向の平均滑り率Ｓｍと所定値Ｘ１とを比較することで、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション状態を判定することができる。

より具体的には、トラクション状態判定部８８は、平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１以上になったか否か（第１判定条件）を判定する。平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１より小さい場合（第１判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μ（入力ディスク３０側及び出力ディスク４０側の平均値）が最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。その場合は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるマクロスリップの発生が予測されないため、挟圧制御指令値算出部８４は、入力トルクＴｉｎ及び変速比γに基づいて設定される必要挟圧力Ｆｃｉに対応した挟圧制御指令値を圧力制御弁５４へ出力する。

一方、平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１以上になった場合（第１判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。その場合は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるマクロスリップの発生が予測されるため、挟圧制御指令値算出部８４は、入力トルクＴｉｎ及び変速比γに基づいて設定される必要挟圧力Ｆｃｉより所定量ΔＦ分大きい挟圧力Ｆｃｉ＋ΔＦに対応した挟圧制御指令値を圧力制御弁５４へ出力する。これによって、入出力ディスク押圧力Ｆａが増大するため、マクロスリップの発生が防止される。このように、本実施形態においては、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション状態の判定結果に基づいて、入出力ディスク押圧力Ｆａが制御される。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ１については、例えば実験的に設定することができる。ただし、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときの平均滑り率Ｓｍは、図６に示すように、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ１を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ１の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ１の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。

また、平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１以上になった場合、すなわち、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定された場合に、入力ディスク３０と連結された原動機（図示せず）の出力トルクを所定量減少させてもよい。これによって、入力ディスク３０に伝達されるトルクＴｉｎが減少するため、マクロスリップの発生が防止される。このように、本実施形態においては、トラクション状態の判定結果に基づいて入力ディスク３０と連結された原動機の出力トルクを制御してもよい。

本実施形態のコントローラ８０を用いてトラクション状態の判定を行った実験結果を図７に示す。図７は、変速比γ、入力ディスク回転数ωｉ、及び入出力ディスク押圧力Ｆａをほぼ一定（γ＝１．０、ωｉ＝１０００ｒｐｍ）に保った条件で入力トルクＴｉｎを増大させた場合におけるローラ傾転角θ（ローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２の各々の値）、入出力ディスク回転数ωｉ，ωｏ、入出力トルクＴｉｎ，Ｔｏｕｔ、トラクション係数μ（推定値）、及び平均滑り率Ｓｍの時系列波形を示す。図７の実験結果においては、入力トルクＴｉｎの増大とともにトラクション係数μ及び平均滑り率Ｓｍが増大し、９０秒以降に、平均滑り率Ｓｍが急増して平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１に達するとともに、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になっている。したがって、前述の第１判定条件を判定することで、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。なお、図７の実験結果においては、ローラ３５ａ−１の傾転角を用いて（１）式により平均滑り率Ｓｍを算出しており、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定された場合に入力トルクＴｉｎを実験開始時（０秒）の値まで減少させている。

以上説明したように、本実施形態においては、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との接触部における平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１以上になった場合に、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍にあると判定している。この判定によって、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

そして、平均滑り率Ｓｍが所定値Ｘ１以上になった場合、すなわち、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍にあると判定された場合に、入出力ディスク押圧力Ｆａを増大させる制御、及び入力ディスク３０に伝達されるトルクＴｉｎを減少させる制御の少なくとも一方を行うことで、マクロスリップを防止するとともに動力伝達効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態においては、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ１を設定することで、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態をより精度よく検出することができる。

また、本実施形態においては、入力トルクＴｉｎ（または入出力ディスク押圧力Ｆａ）及び変速比γ（またはローラ傾転角θ）に基づいて算出されたローラ半頂角Θを用いて平均滑り率Ｓｍを算出することで、平均滑り率Ｓｍをより精度よく算出することができる。

次に、本実施形態の他の態様について説明する。

図７に示す実験結果においては、９０秒以降に、平均滑り率Ｓｍが急変するとともに、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になっている。したがって、平均滑り率Ｓｍの時間変化率（絶対値）の増大を捉えることによっても、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。

その場合、トラクション状態判定部８８は、平均滑り率の時間変化率ｄＳｍ／ｄｔ（絶対値）が所定値Ｘ２（Ｘ２＞０）以上になったか否か（第２判定条件）を判定する。平均滑り率の時間変化率ｄＳｍ／ｄｔが所定値Ｘ２より小さい場合（第２判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

一方、平均滑り率の時間変化率ｄＳｍ／ｄｔが所定値Ｘ２以上になった場合（第２判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ２については、例えば実験的に設定することができる。ただし、トラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときの平均滑り率の時間変化率ｄＳｍ／ｄｔは、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、及び出力ディスク回転数ωｏに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ２を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ２の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ２の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。

また、図８に示す構成においては、図３に示す構成と比較して平均滑り率算出部８６が省略されている。そして、トラクション状態判定部８８には、ローラ３５ａ−１の傾転角θａ１、ローラ３５ａ−２の傾転角θａ２、ローラ３５ｂ−１の傾転角θｂ１、及びローラ３５ｂ−２の傾転角θｂ２（いずれも図示しないセンサにより検出）が入力される。

図８に示す構成におけるトラクション状態判定部８８は、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差δθ（絶対値）が所定値Ｘ３（Ｘ３＞０）以上になったか否か（第３判定条件）を判定する。複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、任意の２つのローラにおける傾転角の差δθが所定値Ｘ３より小さい場合（第３判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

一方、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差δθが所定値Ｘ３以上になった場合（第３判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ３については、例えば実験的に設定することができる。ただし、トラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときのローラ傾転角の差δθは、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ３を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ３の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ３の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。なお、他の構成については、図３に示す構成と同様であるため説明を省略する。

ここで、変速比γ、入力ディスク回転数ωｉ、及び入出力ディスク押圧力Ｆａをほぼ一定（γ＝１．０、ωｉ＝１０００ｒｐｍ）に保った条件で入力トルクＴｉｎを増大させた場合におけるローラ傾転角θａ１，θａ２，θｂ１，θｂ２、入出力ディスク回転数ωｉ，ωｏ、入出力トルクＴｉｎ，Ｔｏｕｔ、トラクション係数μ（推定値）、及び平均滑り率Ｓｍの時系列波形を図９に示す。図９の実験結果においては、入力トルクＴｉｎの増大とともにトラクション係数μが増大し、９５秒以降に、ローラ傾転角θｂ２が急変して他のローラ傾転角θａ１，θａ２，θｂ１との差が所定値Ｘ３に達するとともに、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になっている。したがって、前述の第３判定条件を判定することで、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。なお、図９の実験結果においても、ローラ３５ａ−１の傾転角を用いて（１）式により平均滑り率Ｓｍを算出しており、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定された場合に入力トルクＴｉｎを実験開始時（０秒）の値まで減少させている。

また、図７の実験結果においても、９０秒以降に、ローラ傾転角θａ２，θｂ１が急変して他のローラ傾転角θａ１，θｂ２との差が所定値Ｘ３に達するとともに、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になっている。

以上説明したように、図８に示す態様においては、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、いずれか２つのローラにおける傾転角の差δθが所定値Ｘ３以上になった場合に、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍にあると判定している。この判定によって、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

そして、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ３を設定することで、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態をより精度よく検出することができる。

また、ローラ傾転角と変速比とは非線形の関係にあるため、特許文献１のように、入出力ディスク回転数から算出される変速比とローラ傾転角から算出される変速比との差を用いてマクロスリップ判定を行う場合は、ローラ傾転角が急変する方向に応じてこれら２種類の変速比の差が大きく異なることになる。したがって、マクロスリップの判定精度が低下してしまう。これに対して本実施形態においては、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうちのいずれかにおける傾転角の急変を捉えているため、マクロスリップを精度よく予測することができる。

さらに、図９に示す実験結果においては、９５秒以降に、ローラ傾転角θｂ２が急変するとともに、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になっている。したがって、ローラ傾転角θａ１，θａ２，θｂ１，θｂ２の時間変化率（絶対値）の増大を捉えることによっても、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。

その場合、トラクション状態判定部８８は、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、いずれか１つ以上のローラ傾転角の時間変化率ｄθ／ｄｔ（絶対値）が所定値Ｘ４（Ｘ４＞０）以上になったか否か（第４判定条件）を判定する。すべてのローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２について傾転角の時間変化率ｄθ／ｄｔが所定値Ｘ４より小さい場合（第４判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

一方、複数のローラ３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２のうち、いずれか１つ以上のローラ傾転角の時間変化率ｄθ／ｄｔが所定値Ｘ４以上になった場合（第４判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ４については、例えば実験的に設定することができる。ただし、トラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときのローラ傾転角の時間変化率ｄθ／ｄｔは、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、及び出力ディスク回転数ωｏに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ４を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ４の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ４の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。

次に、図１０に示す構成においては、トラクション状態判定部８８には、入出力ディスク３０ａ，４０ａとローラ３５ａ−１の接触部近傍温度（ローラ３５ａ−１の転動面温度）ｔｒａ１、入出力ディスク３０ａ，４０ａとローラ３５ａ−２の接触部近傍温度（ローラ３５ａ−２の転動面温度）ｔｒａ２、入出力ディスク３０ｂ，４０ｂとローラ３５ｂ−１の接触部近傍温度（ローラ３５ｂ−１の転動面温度）ｔｒｂ１、及び入出力ディスク３０ｂ，４０ｂとローラ３５ｂ−２の接触部近傍温度（ローラ３５ｂ−２の転動面温度）ｔｒｂ２が入力される。ここで、ローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２については、図１１に示すように、ローラ転動面３５−３に設けられた温度センサ５６（図示しない配線はローラ回転軸へ引き出す）により検出することができる。

図１０に示す構成におけるトラクション状態判定部８８は、複数のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、いずれか２つのローラ転動面温度の差δｔｒ（絶対値）が所定値Ｘ５（Ｘ５＞０）以上になったか否か（第５判定条件）を判定する。複数のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、任意の２つのローラ転動面温度の差δｔｒが所定値Ｘ５より小さい場合（第５判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

一方、複数のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、いずれか２つのローラ転動面温度の差δｔｒが所定値Ｘ５以上になった場合（第５判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ５については、例えば実験的に設定することができる。ただし、トラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときのローラ転動面温度の差δｔｒは、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ５を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ５の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ５の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。なお、他の構成については、図８に示す構成と同様であるため説明を省略する。

ここで、変速比γ、入力ディスク回転数ωｉ、及び入出力ディスク押圧力Ｆａをほぼ一定（γ＝１．０、ωｉ＝１０００ｒｐｍ）に保った条件で入力トルクＴｉｎを増大させた場合におけるローラ傾転角θａ１，θａ２，θｂ１，θｂ２、及びローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２の時系列波形を図１２に示す。図１２の実験結果においては、ローラ傾転角θｂ２が急変して他のローラ傾転角θａ１，θａ２，θｂ１との差が所定値Ｘ３に達するとともに、ローラ転動面温度ｔｒｂ２も急変して他のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１との差が所定値Ｘ５に達している。したがって、前述の第５判定条件を判定することで、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。なお、図１２の実験結果においても、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定された場合に、入力トルクＴｉｎを実験開始時（０秒）の値まで減少させている。

以上説明したように、図１０に示す態様においては、複数のローラ転動面温度（入出力ディスクとの接触部近傍温度）ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、いずれか２つのローラ転動面温度の差δｔｒが所定値Ｘ５以上になった場合に、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍にあると判定している。この判定によって、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間におけるトラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができ、マクロスリップを精度よく予測することができる。

そして、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏ、変速比γ、ローラ傾転角θ、及びローラ転動面温度ｔｒの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ５を設定することで、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態をより精度よく検出することができる。

さらに、図１２に示す実験結果においては、ローラ傾転角θｂ２が急変するとともに、ローラ転動面温度ｔｒｂ２も急変している。したがって、ローラ転動面温度（入出力ディスクとの接触部近傍温度）ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２の時間変化率（絶対値）の増大を捉えることによっても、トラクション状態が最大トラクション係数μｍａｘ近傍になる状態を精度よく検出することができる。

その場合、トラクション状態判定部８８は、複数のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、いずれか１つ以上のローラ転動面温度の時間変化率ｄｔｒ／ｄｔ（絶対値）が所定値Ｘ６（Ｘ６＞０）以上になったか否か（第６判定条件）を判定する。すべてのローラ転動面温度の時間変化率ｄｔｒ／ｄｔが所定値Ｘ６より小さい場合（第６判定条件が不成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にないと判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

一方、複数のローラ転動面温度ｔｒａ１，ｔｒａ２，ｔｒｂ１，ｔｒｂ２のうち、いずれか１つ以上のローラ転動面温度の時間変化率ｄｔｒ／ｄｔが所定値Ｘ６以上になった場合（第６判定条件が成立の場合）は、トラクション状態判定部８８は、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力する。

なお、トラクション状態の判定に用いる所定値Ｘ６については、例えば実験的に設定することができる。ただし、トラクション係数μが最大値μｍａｘとなるときのローラ転動面温度の時間変化率ｄｔｒ／ｄｔは、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、及び出力ディスク回転数ωｏに依存する。したがって、トラクション状態の判定をより精度よく行うためには、トラクション状態判定部８８は、入力トルクＴｉｎ、入力ディスク回転数ωｉ、出力ディスク回転数ωｏの少なくとも１つに基づいて所定値Ｘ６を設定することがより好ましい。前記のパラメータの中からいずれを選択して所定値Ｘ６の設定に用いてもよいが、所定値Ｘ６の設定に用いるパラメータの数を増大させるほどトラクション状態の判定をより精度よく行うことができる。

さらに、本実施形態におけるトラクション状態判定部８８は、前述の第１〜６判定条件の少なくとも２つ以上を判定することで、入出力ディスク３０，４０とローラ３５との間における動力伝達方向のトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあるか否かを判定し、その判定結果を挟圧制御指令値算出部８４へ出力することもできる。例えば、トラクション状態判定部８８は、第１〜６判定条件の少なくとも２つ以上を判定し、判定した条件のいずれか１つ以上が成立した場合に、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあると判定することができる。このように、複数の判定条件を判定することで、トラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になる状態をさらに精度よく検出することができ、マクロスリップをさらに精度よく予測することができる。なお、前述の第１〜６判定条件の中からいずれを選択してトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍にあるか否かを判定してもよいが、トラクション状態の判定に用いる判定条件の数を増大させるほどトラクション係数μが最大値μｍａｘ近傍になる状態をより精度よく検出することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

実施形態のトロイダル式ＣＶＴの構成を示す図である。 変速メカニズムを示す図である。 コントローラにおける変速制御及びディスク押圧力制御のための構成を示す図である。 ローラの傾転角などを示す図である。 入力トルク及び変速比を変化させた場合のローラ半頂角を調べた実験結果を示す図である。 平均滑り率とトラクション係数の関係を示す図である。 実施形態のコントローラを用いてトラクション状態の判定を行った実験結果を示す図である。 コントローラにおける変速制御及びディスク押圧力制御のための他の構成を示す図である。 実施形態の他のコントローラを用いてトラクション状態の判定を行った実験結果を示す図である。 コントローラにおける変速制御及びディスク押圧力制御のための他の構成を示す図である。 ローラ転動面温度の検出方法を説明する図である。 実施形態の他のコントローラを用いてトラクション状態の判定を行った実験結果を示す図である。

符号の説明

１０ 入力軸、２０ エンドロード機構、３０（３０ａ，３０ｂ） 入力ディスク、３５（３５ａ−１，３５ａ−２，３５ｂ−１，３５ｂ−２） ローラ、３６（３６ａ−１，３６ａ−２，３６ｂ−１，３６ｂ−２） トラニオン、４０（４０ａ，４０ｂ） 出力ディスク、４５ 出力ギア、５２ 流量制御弁、５４ 圧力制御弁、５６ 温度センサ、６０ カウンターギア、７０ 出力軸、８０ コントローラ、８２ 変速制御指令値算出部、８４ 挟圧制御指令値算出部、８６ 平均滑り率算出部、８８ トラクション状態判定部。

Claims (14)

1. 入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、
   入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を入力ディスク接触点回転半径と出力ディスク接触点回転半径とに基づいて算出する平均滑り率算出手段と、
   該算出された平均滑り率が第１所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段と、
   を有し、
   前記平均滑り率算出手段は、
   入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力と、変速比またはローラ傾転角とに基づいてローラ半頂角を算出し、
   この算出したローラ半頂角と入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
2. 入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、
   入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を入力ディスク接触点回転半径と出力ディスク接触点回転半径とに基づいて算出する平均滑り率算出手段と、
   該算出された平均滑り率が第１所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段と、
   を有し、
   前記平均滑り率算出手段は、
   ローラ傾転角をθ、入力ディスク回転数をωｉ、出力ディスク回転数をωｏ、ローラ半頂角をΘ、入力ディスクの回転中心からローラの揺動中心までの距離からキャビティ半径を減算した距離をキャビティ半径で割った値をｋ０とすると、
   

   

   で表される式を用いて前記平均滑り率Ｓｍを算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
3. 入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、
   入力ディスクとローラとの接触部及び出力ディスクとローラとの接触部における平均滑り率を入力ディスク接触点回転半径と出力ディスク接触点回転半径とに基づいて算出する平均滑り率算出手段と、
   該算出された平均滑り率の時間変化率が第２所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段と、
   を有することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
4. 請求項３に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
   入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第２所定値を設定することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
5. 請求項３または４に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
   前記平均滑り率算出手段は、入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
6. 請求項５に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
   前記平均滑り率算出手段は、さらに入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力に基づいて前記平均滑り率を算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
7. 請求項３〜６のいずれか１に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
   前記平均滑り率算出手段は、
   入力ディスクトルクまたは入出力ディスク押圧力と、変速比またはローラ傾転角とに基づいてローラ半頂角を算出し、
   この算出したローラ半頂角と入力ディスク回転数と出力ディスク回転数とローラ傾転角とに基づいて前記平均滑り率を算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
8. 請求項３〜７のいずれか１に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
   前記平均滑り率算出手段は、
   ローラ傾転角をθ、入力ディスク回転数をωｉ、出力ディスク回転数をωｏ、ローラ半頂角をΘ、入力ディスクの回転中心からローラの揺動中心までの距離からキャビティ半径を減算した距離をキャビティ半径で割った値をｋ０とすると、
   

   

   で表される式を用いて前記平均滑り率Ｓｍを算出することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
9. 入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、
   ローラ傾転角の時間変化率が第３所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
10. 請求項９に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
    入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第３所定値を設定することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
11. 入出力ディスクとその中間で摩擦係合により入出力ディスク間の動力伝達を行うローラとを有するトロイダル伝動部材と、入出力ディスクを近づける方向に押圧してローラを挟圧する押圧装置と、ローラの傾転角を変更することで変速比を変更する変速制御部と、を有するトロイダル式ＣＶＴにて用いられる制御装置であって、
    ローラに関する入出力ディスクとの接触部近傍の温度の時間変化率が第４所定値以上になった場合に、入出力ディスクとローラとの間におけるマクロスリップの発生を防止するための制御指令値を出力する制御手段を有することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
12. 請求項１１に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
    入力ディスクトルク、入力ディスク回転数、及び出力ディスク回転数の少なくとも１つに基づいて前記第４所定値を設定することを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
    前記マクロスリップの発生を防止するために、前記押圧装置による押圧力を増大させることを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１に記載のトロイダル式ＣＶＴの制御装置であって、
    前記マクロスリップの発生を防止するために、入力ディスクに伝達されるトルクを減少させることを特徴とするトロイダル式ＣＶＴの制御装置。

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