(57)【要約】【課題】入力トルク減少時の最大トラクション係数の推定精度を向上させること。【解決手段】トラクションドライブ方式の無段変速機１において、入力トルクが減少したときに、入力トルクの減少量に応じたパワーローラ４Ａ，４Ｂにおける転動面の温度差Ｔ０と、入力ディスク２Ａ，２Ｂとパワーローラ４Ａ，４Ｂとの接触部Ｐへの潤滑油の単位時間当りの総供給量に対する温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの温度変化時間ｔ１に基づき決まる時定数τと、に基づいて、転動面における温度上昇分ΔＴｒを推定し、この温度上昇分ΔＴｒを用いて推定された接触部温度Ｔｃに基づいて、温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの接触部Ｐにおける過渡期の最大トラクション係数μｍａｘを推定すること。【選択図】図１
2014070731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転中心軸を有するトルク入力部たる第１動力伝達要素と、
第１回転中心軸を有するトルク出力部たる第２動力伝達要素と、
第２回転中心軸を有し、前記第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置され且つ前記第１及び第２の動力伝達要素に軸線方向で挟持された転動部材と、
前記第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を前記各転動部材に押し付ける為の軸力を発生させる軸力発生部と、
前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速部と、
前記第１動力伝達要素と前記転動部材との間及び前記第２動力伝達要素と前記転動部材との間の内の少なくとも一方の接触部における接触部温度を推定する接触部温度推定部と、
前記接触部温度に基づいて前記接触部における最大トラクション係数を推定し、該最大トラクション係数に基づいて運転トラクション係数を演算するトラクション係数演算部と、
前記運転トラクション係数に基づいて前記軸力発生部の目標軸力を演算する軸力演算部と、
を備え、
前記接触部温度推定部は、入力トルクが減少したときに、該入力トルクの減少量に応じた前記第１動力伝達要素と前記第２動力伝達要素と前記転動部材との内の少なくとも１つにおける転動面の温度差と、前記接触部への潤滑油の単位時間当りの総供給量に対する前記温度差分の温度低下が生じるまでの温度変化時間に基づき決まる時定数と、に基づいて、前記転動面における温度上昇分を推定し、
前記トラクション係数演算部は、入力トルクが減少したときに、前記転動面における温度上昇分を用いて推定された前記接触部温度に基づいて、前記温度差分の温度低下が生じるまでの前記接触部における過渡期の最大トラクション係数を推定することを特徴としたトラクションドライブ方式の無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記接触部温度推定部は、前記接触部に供給される潤滑油の温度と前記接触部における潤滑油の油膜内温度の上昇分と前記転動面における温度上昇分とを加算することで、前記接触部温度の推定を行うことを特徴とした請求項１記載のトラクションドライブ方式の無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに押し付け合いながら別々の回転軸を中心に回転する少なくとも２つの動力伝達要素を備え、その各動力伝達要素の間の動力伝達を互いの接触部に介在させた潤滑油（トラクション油）の油膜を介して行うトラクションドライブ方式の無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の無段変速機の１つとしては、対向させて配置した一方の動力伝達要素としての入力ディスク及び出力ディスクと、放射状に複数配置した他方の動力伝達要素としてのパワーローラと、を備えた下記の特許文献１及び２に記載のトロイダル式の無段変速機が知られている。この無段変速機においては、軸線方向の押圧力で入力ディスクと出力ディスクとを各パワーローラに押し付けることによって、その間にトラクション力（接線力）を作用させる。特許文献１の無段変速機においては、その間の潤滑油温度（接触部温度）と入力ディスクへの入力トルクと現在使用中のトラクション係数等に基づいて最大トラクション係数を推定し、この最大トラクション係数に対する一定の余裕度でトラクション係数を設定する。また、特許文献２の無段変速機においては、入出力ディスクにおけるパワーローラの軌道面上の温度を温度センサで測定し、その転動面温度を用いて接触部温度の推定を行っている。尚、特許文献３には、ボールプラネタリ式の無段変速機構を有するトラクションドライブ方式の無段変速機について開示されている。この無段変速機は、一方の動力伝達要素としての入力ディスク及び出力ディスク（入力リング又は出力リング）と、他方の動力伝達要素としての複数の遊星ボールと、各遊星ボールを外周面上に配置するサンローラと、各遊星ボールを傾転自在に支持するキャリアと、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０８４８２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６６３１号公報
【特許文献３】特表２０１２−５０６００１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、動力伝達要素間の接触部温度は、接触部に供給される潤滑油の温度に対して、この接触部を成す動力伝達要素の転動面の温度上昇分と、この接触部における潤滑油の油膜内温度の上昇分と、で補正することによって推定される。接触部に供給される潤滑油の温度は、無段変速機内に溜まっている潤滑油の温度で代用可能であり、温度センサで検出することができる。転動面の温度は、温度センサで接触部近くの軌道面上を測ることによって得られる。また、転動面の温度は、無段変速機への入力トルク（負荷）や動力伝達要素の熱容量等に依存するものである。これが為、転動面の温度上昇分は、入力トルクから推定することができる。その際、入力トルクの変化に対して時間的に遅れて転動面の温度が変化するので、転動面の温度上昇分は、その遅れを考慮に入れて推定を行う必要がある。接触部における潤滑油の油膜内温度は、入力トルクに応じて瞬間的に変化する瞬間温度であると云え、入力トルクが増加すれば上昇し、入力トルクが減少すれば低下する。この油膜内温度は、例えば特許文献１の技術で推定することができる。
【０００５】
ここで、転動面の温度は、前述した様に、入力トルクの変化に対して時間的に遅れて変化する。これが為、入力トルクが増加したときには、温度上昇の時間遅れ分を考慮して、現在の転動面の温度上昇分や所定時間経過後の転動面の温度上昇分を推定する。しかしながら、入力トルクが減少したときには、それまでの熱が転動面に残るので、現在又は所定時間経過後の転動面の温度上昇分が実際よりも低く推定されてしまう可能性がある。従って、その際には、実際よりも低温の接触部温度の推定値に基づいて最大トラクション係数が推定されるので、これにより設定されたトラクション係数で押圧力が決められると、接触部で過大なスリップを発生させてしまう虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、入力トルクが減少したときの最大トラクション係数の推定精度を向上させる無段変速機の制御装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明は、第１回転中心軸を有するトルク入力部たる第１動力伝達要素と、第１回転中心軸を有するトルク出力部たる第２動力伝達要素と、第２回転中心軸を有し、前記第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置され且つ前記第１及び第２の動力伝達要素に軸線方向で挟持された転動部材と、前記第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を前記各転動部材に押し付ける為の軸力を発生させる軸力発生部と、前記各転動部材を傾転させることで入出力間の変速比を変える変速部と、前記第１動力伝達要素と前記転動部材との間及び前記第２動力伝達要素と前記転動部材との間の内の少なくとも一方の接触部における接触部温度を推定する接触部温度推定部と、前記接触部温度に基づいて前記接触部における最大トラクション係数を推定し、該最大トラクション係数に基づいて運転トラクション係数を演算するトラクション係数演算部と、前記運転トラクション係数に基づいて前記軸力発生部の目標軸力を演算する軸力演算部と、を備える。そして、前記接触部温度推定部は、入力トルクが減少したときに、該入力トルクの減少量に応じた前記第１動力伝達要素と前記第２動力伝達要素と前記転動部材との内の少なくとも１つにおける転動面の温度差と、前記接触部への潤滑油の単位時間当りの総供給量に対する前記温度差分の温度低下が生じるまでの温度変化時間に基づき決まる時定数と、に基づいて、前記転動面における温度上昇分を推定し、前記トラクション係数演算部は、入力トルクが減少したときに、前記転動面における温度上昇分を用いて推定された前記接触部温度に基づいて、前記温度差分の温度低下が生じるまでの前記接触部における過渡期の最大トラクション係数を推定することを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記接触部温度推定部は、前記接触部に供給される潤滑油の温度と前記接触部における潤滑油の油膜内温度の上昇分と前記転動面における温度上昇分とを加算することで、前記接触部温度の推定を行うことが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る無段変速機の制御装置は、入力トルクが減少したときに、温度差分の温度低下が生じるまでの過渡期における転動面の温度上昇分を高精度に推定することができる。これが為、この制御装置は、その過渡期の接触部温度、延いては最大トラクション係数の推定精度を向上させることができる。従って、この制御装置は、精度良く運転トラクション係数が演算され、過大でも過小でもない適切な大きさの軸力を軸力発生部に出力させることができる。故に、この制御装置は、入力トルクが減少したときに、接触部での過大なスリップの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、トロイダル式の無段変速機と制御装置とを示す図である。
【図２】図２は、トラニオンについて説明する図である。
【図３】図３は、入力トルクと転動面の温度との関係を説明する図である。
【図４】図４は、減速側の変速比での潤滑総量と温度変化時間との対応関係を表した図である。
【図５】図５は、増速側の変速比での潤滑総量と温度変化時間との対応関係を表した図である。
【図６】図６は、変速比が等速のときの潤滑総量と温度変化時間との対応関係を表した図である。
【図７】図７は、潤滑総量と時定数との対応関係を表した図である。
【図８】図８は、経過時間に対する転動面温度上昇分の変化を説明する図である。
【図９】図９は、供給油温と入力トルクと接触部温度と最大トラクション係数との対応関係を示したタイムチャートである。
【図１０】図１０は、変形例１のトロイダル式の無段変速機と制御装置とを示す図である。
【図１１】図１１は、変形例２のボールプラネタリ式の無段変速機と制御装置とを示す図である。
【図１２】図１２は、キャリアの一方の固定円盤部について説明する図である。
【図１３】図１３は、キャリアにおける他方の固定円盤部と回転円盤部について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る無段変速機の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
［実施例］
本発明に係る無段変速機の制御装置の実施例を図１から図１３に基づいて説明する。
【００１３】
先ず、本実施例の制御装置の適用対象となるトラクションドライブ方式の無段変速機について説明する。
【００１４】
この無段変速機は、車両の動力伝達経路上に配設される。この無段変速機は、互いに押し付け合いながら別々の回転軸を中心に回転する少なくとも２つの動力伝達要素を備え、その各動力伝達要素の間の動力伝達を互いの接触部に介在させた潤滑油（トラクション油）の油膜を介して行うものである。この種の無段変速機の一例としては、共通の第１回転中心軸を有する第１及び第２の動力伝達要素（一方の動力伝達要素）と、第２回転中心軸を有し、第１回転中心軸を中心にして放射状に複数配置され且つ第１及び第２の動力伝達要素に挟持された転動部材（他方の動力伝達要素）と、を備えたものが知られている。この無段変速機では、第１動力伝達要素がトルク入力部となり、第２動力伝達要素がトルク出力部となる。夫々の転動部材を傾転させることによって入出力間の変速比を無段階に変化させる。具体的には、トロイダル式の無段変速機やボールプラネタリ式の無段変速機が該当する。この無段変速機においては、特に言及しない限り、その第１回転中心軸Ｒ１に沿う方向を軸線方向と云い、その第１回転中心軸Ｒ１周りの方向を周方向と云う。また、その第１回転中心軸Ｒ１に直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側と、外方に向けた側を径方向外側と云う。
【００１５】
本実施例においては、トロイダル式の無段変速機を説明する。そのトロイダル式の無段変速機としては、フルトロイダル式又はハーフトロイダル式の何れの無段変速機構を有するものであってもよい。
【００１６】
図１の符号１は、このトロイダル式の無段変速機の一例であって、その主要部を示したものである。この無段変速機１は、第１動力伝達要素としての入力ディスク２Ａ，２Ｂと、第２動力伝達要素としての出力ディスク３Ａ，３Ｂと、転動部材としてのパワーローラ４Ａ，４Ｂと、動力源（図示略）の出力トルクが伝達される入力軸としてのシャフト５と、を備える。
【００１７】
この無段変速機１においては、入力ディスク２Ａ，２Ｂと出力ディスク３Ａ，３Ｂとシャフト５とが共通の第１回転中心軸Ｒ１を有すると共に、夫々のパワーローラ４Ａ，４Ｂが個々に第２回転中心軸Ｒ２を有している。その第１回転中心軸Ｒ１と１つの第２回転中心軸Ｒ２は、同一の傾転平面上に配置される。その傾転平面は、パワーローラ４Ａ，４Ｂ毎に形成される。
【００１８】
入力ディスク２Ａ，２Ｂと出力ディスク３Ａ，３Ｂは、円板形状を成しており、シャフト５と同心状に配置される。その際、出力ディスク３Ａ，３Ｂは、入力ディスク２Ａ，２Ｂの間に配置される。入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａとの夫々の対向する面には、キャビティＣ１を成す接触面２ａ，３ａが各々形成されている。これと同様に、入力ディスク２Ｂと出力ディスク３Ｂとの夫々の対向する面には、キャビティＣ２を成す接触面２ｂ，３ｂが各々形成されている。
【００１９】
入力ディスク２Ａ，２Ｂは、シャフト５と一体になった周方向への回転が可能であると共に、そのシャフト５に対する軸線方向への相対移動が可能である。例えば、この入力ディスク２Ａ，２Ｂは、シャフト５に対してスプライン嵌合させる。これにより、この入力ディスク２Ａ，２Ｂには、シャフト５を介して動力源の出力トルクが入力される。また、この入力ディスク２Ａ，２Ｂは、後述する軸力発生部６の軸力によって、対向している出力ディスク３Ａ，３Ｂに向けて押動させることができる。一方、出力ディスク３Ａ，３Ｂは、軸受（図示略）を介してシャフト５に対する周方向への相対回転が可能である。この出力ディスク３Ａ，３Ｂには、入力ディスク２Ａ，２Ｂへの入力トルクがパワーローラ４Ａ，４Ｂを介して所定の変速比で伝達される。この出力ディスク３Ａ，３Ｂは、歯車群を介して駆動輪に連結されており、伝達されたトルクを駆動輪側へと出力する。
【００２０】
この無段変速機１においては、キャビティＣ１内に複数個のパワーローラ４Ａが第１回転中心軸Ｒ１を中心として放射状に配置されている。これと同様に、キャビティＣ２内には、複数個のパワーローラ４Ｂが第１回転中心軸Ｒ１を中心として放射状に配置されている。そして、この無段変速機１においては、各パワーローラ４Ａが入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａとに挟持され、且つ、各パワーローラ４Ｂが入力ディスク２Ｂと出力ディスク３Ｂとに挟持される。
【００２１】
夫々のパワーローラ４Ａ，４Ｂは、図２に示すトラニオン７によって個別に支持されており、そのトラニオン７に対する第２回転中心軸Ｒ２を中心とした相対回転が行える。つまり、夫々のパワーローラ４Ａ，４Ｂは、そのトラニオン７によって入力ディスク２Ａ，２Ｂ及び出力ディスク３Ａ，３Ｂに対する相対回転が行えるよう支持されている。そのトラニオン７は、入力ディスク２Ａ，２Ｂ及び出力ディスク３Ａ，３Ｂに対してパワーローラ４Ａ，４Ｂを径方向に移動させると共に、その入力ディスク２Ａ，２Ｂ及び出力ディスク３Ａ，３Ｂに対してパワーローラ４Ａ，４Ｂを傾転させることができる。
【００２２】
この無段変速機１においては、そのパワーローラ４Ａ，４Ｂの傾転角を上記の傾転平面上で変化させることで、入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａとの間の回転比及び入力ディスク２Ｂと出力ディスク３Ｂとの間の回転比を変化させ、これにより変速比γを変える。従って、この無段変速機１の変速部（図示略）には、夫々のパワーローラ４Ａ，４Ｂを傾転させる傾転装置を用いる。例えば、この変速部としては、油圧によりパワーローラ４Ａ，４Ｂを中立位置から変速位置へとストロークさせることで、パワーローラ４Ａ，４Ｂに傾転力を作用させ、これによりパワーローラ４Ａ，４Ｂを傾転させる油圧サーボ機構が知られている。この変速部は、制御装置ＥＣＵによって制御される。その中立位置とは、パワーローラ４Ａ，４Ｂの第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１に対して交わっている状態のことを云う。一方、変速位置とは、その中立位置からパワーローラ４Ａ，４Ｂをオフセットさせた位置のことであり、第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１に対して交わらない状態のことを云う。
【００２３】
ここで、第１回転中心軸Ｒ１からパワーローラ４Ａ（４Ｂ）と入力ディスク２Ａ（２Ｂ）との接触部（以下、「入力側の接触部」とも云う。）Ｐまでの最短距離のことを入力接点距離と云い、第１回転中心軸Ｒ１からパワーローラ４Ａ（４Ｂ）と出力ディスク３Ａ（３Ｂ）との接触部（以下、「出力側の接触部」とも云う。）Ｐまでの最短距離のことを出力接点距離と云う。この例示では、その入力接点距離と出力接点距離とが同じ距離になっている状態のときに、入力ディスク２Ａ，２Ｂと出力ディスク３Ａ，３Ｂとが同一回転数で回転するので、この無段変速機１の変速比γが１になる。これが為、この無段変速機１においては、この状態のことを傾転角が０度の状態と云う。そして、この無段変速機１においては、その変速比γが１となる位置から図１の紙面上側のパワーローラ４Ａを反時計回りに傾転させると共に、図１の紙面下側のパワーローラ４Ａを時計回りに傾転させることで、変速比γが減速側へと変わる（γ＞１）。この減速側への変速時には、図１の紙面上側のパワーローラ４Ｂを時計回りに傾転させると共に、図１の紙面下側のパワーローラ４Ｂを反時計回りに傾転させる。一方、この無段変速機１においては、その変速比γが１となる位置から図１の紙面上側のパワーローラ４Ａを時計回りに傾転させると共に、図１の紙面下側のパワーローラ４Ａを反時計回りに傾転させることで、変速比γが増速側へと変わる（γ＜１）。この増速側への変速時には、図１の紙面上側のパワーローラ４Ｂを反時計回りに傾転させると共に、図１の紙面下側のパワーローラ４Ｂを時計回りに傾転させる。
【００２４】
パワーローラ４Ａは、入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａとに潤滑油の油膜を介して接しており、その入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａから軸線方向の力（軸力）が加えられている。これと同様に、パワーローラ４Ｂは、入力ディスク２Ｂと出力ディスク３Ｂとに潤滑油の油膜を介して接しており、その入力ディスク２Ｂと出力ディスク３Ｂから軸線方向の力（軸力）が加えられている。従って、その夫々の接触部Ｐにおいては、パワーローラ４Ａ，４ＢやキャビティＣ１，Ｃ２の形状、入力ディスク２Ａと出力ディスク３Ａからの軸力に応じた法線方向の押付荷重（法線力）Ｆｎが加わっている。その押付荷重Ｆｎは、トラクション力Ｆｔとトラクション係数μとにより演算される（Ｆｎ＝Ｆｔ／μ）。
【００２５】
この無段変速機１には、その軸力を入力ディスク２Ａ，２Ｂに加える軸力発生部６が設けられている。ここでは、夫々の入力ディスク２Ａ，２Ｂに軸力発生部６を各々配設している。入力ディスク２Ａ側の軸力発生部６は、入力ディスク２Ａの背面側（接触部Ｐを有する接触面２ａに対して反対側）に設けた油圧室の油圧を制御装置ＥＣＵで増減制御することで、対向する出力ディスク３Ａに向けた目標軸力を発生させるものである。また、入力ディスク２Ｂ側の軸力発生部６は、入力ディスク２Ｂの背面側（接触部Ｐを有する接触面２ｂに対して反対側）に設けた油圧室の油圧を制御装置ＥＣＵで増減制御することで、対向する出力ディスク３Ｂに向けた目標軸力を発生させるものである。
【００２６】
その軸力発生部６の目標軸力は、入力ディスク２Ａ，２Ｂ（出力ディスク３Ａ，３Ｂ）からパワーローラ４Ａ，４Ｂへの目標押付荷重Ｆｎ０と、この無段変速機１の幾何学条件と、に応じて決まる。その幾何学条件とは、押付荷重Ｆｎの荷重方向を決める形状（キャビティＣ１，Ｃ２やパワーローラ４Ａ，４Ｂ等の形状）等のことであり、無段変速機１の諸元情報の１つである。制御装置ＥＣＵの軸力演算部は、目標トラクション力Ｆｔ０と運転トラクション係数μｄとに基づいて目標押付荷重Ｆｎ０を演算する（Ｆｎ０＝Ｆｔ０／μｄ）。この無段変速機１においては、この様にして軸力発生部６の目標軸力が設定される。
【００２７】
その運転トラクション係数μｄは、無段変速機１の幾何学条件に応じて決まる数値である。しかしながら、この運転トラクション係数μｄは、最大トラクション係数μｍａｘを超えることができない。これが為、幾何学条件から決まる運転トラクション係数μｄが最大トラクション係数μｍａｘを超えている場合、制御装置ＥＣＵのトラクション係数演算部は、運転トラクション係数μｄが最大トラクション係数μｍａｘを超えないように補正する。ここで、最大トラクション係数μｍａｘや運転トラクション係数μｄの演算は、入力側と出力側の何れにおいても同様の手順で実施される。従って、この例示では、入力側の接触部Ｐを例に挙げて以下に説明する。尚、この無段変速機１においては、入力側と出力側の夫々の接触部Ｐで運転トラクション係数μｄが略同じ大きさになる。
【００２８】
トラクション係数演算部は、入力側の接触部Ｐの最大トラクション係数μｍａｘの推定を行い、この最大トラクション係数μｍａｘと幾何学条件から決められた入力側の接触部Ｐの運転トラクション係数μｄとを比較する。例えば、トラクション係数演算部は、その運転トラクション係数μｄが最大トラクション係数μｍａｘよりも小さい場合、その運転トラクション係数μｄを入力側の運転トラクション係数μｄと定める。一方、トラクション係数演算部は、その幾何学条件から決められた運転トラクション係数μｄが最大トラクション係数μｍａｘ以上になっている場合、その最大トラクション係数μｍａｘに対して或る一定の余裕度を持たせた値へと運転トラクション係数μｄの補正を行う（μｍａｘ＞μｄ）。その余裕度は、パワーローラ４Ａ，４Ｂの入力ディスク２Ａ，２Ｂ（出力側の場合は出力ディスク３Ａ，３Ｂ）に対する滑りの発生を防ぐ為の補正値（＞０）又は補正係数（＜０）で表すことができる。トラクション係数演算部は、その補正値を最大トラクション係数μｍａｘから減算する又は補正係数を最大トラクション係数μｍａｘに乗算することで入力側の運転トラクション係数μｄを求める。このトラクション係数演算部は、この様にして入力側と出力側の夫々の接触部Ｐにおける運転トラクション係数μｄを演算する。そして、軸力演算部は、その入力側と出力側の運転トラクション係数μｄの内の数値の大きい方と目標トラクション力Ｆｔ０とに基づいて、目標押付荷重Ｆｎ０を演算し、軸力発生部６の目標軸力を求める。
【００２９】
ここで、その最大トラクション係数μｍａｘが実際よりも低く推定された場合には、必要な値に対して運転トラクション係数μｄが低く設定されてしまうので、目標押付荷重Ｆｎ０（つまり軸力発生部６の目標軸力）が過大な値に設定され、入力ディスク２Ａ，２Ｂ、出力ディスク３Ａ，３Ｂ及びパワーローラ４Ａ，４Ｂの耐久性を低下させてしまう虞がある。運転トラクション係数μｄにおける必要な値とは、目標軸力を過大にも過小にもしない為の値である。一方、最大トラクション係数μｍａｘが実際よりも高く推定された場合には、必要な値に対して運転トラクション係数μｄが高く設定されてしまうので、目標押付荷重Ｆｎ０（つまり軸力発生部６の目標軸力）が過小な値に設定され、接触部Ｐで過大なスリップが発生してしまう可能性がある。従って、この無段変速機１においては、その最大トラクション係数μｍａｘの推定精度を高める必要がある。
【００３０】
最大トラクション係数μｍａｘは、接触部Ｐの温度（以下、「接触部温度」と云う。）Ｔｃ、つまり接触部Ｐにおける潤滑油の油膜内温度に基づいて推定する。これが為、制御装置ＥＣＵには、その接触部温度Ｔｃの推定を行う接触部温度推定部が設けられている。接触部温度Ｔｃについては、接触部Ｐに供給される潤滑油の温度（以下、「供給油温」と云う。）Ｔｌと、接触部Ｐにおける潤滑油の油膜内温度の上昇分（以下、「油膜内温度上昇分」と云う。）ΔＴｌと、接触部Ｐにおける動力伝達要素（入力ディスク２Ａ，２Ｂ、出力ディスク３Ａ，３Ｂ及びパワーローラ４Ａ，４Ｂ）の転動面の温度上昇分（以下、「転動面温度上昇分」と云う。）ΔＴｒと、を用いて算出する（Ｔｃ＝Ｔｌ＋ΔＴｌ＋ΔＴｒ）。
【００３１】
供給油温Ｔｌは、例えば無段変速機１内に溜まっている潤滑油の温度で代用する。その無段変速機１内の潤滑油の温度は、温度センサ等の潤滑油温度検出部８で検出する。尚、例えば無段変速機１内の潤滑油の貯留部（オイルリザーバ等）から接触部Ｐまでの距離が長く、その検出される温度と供給油温Ｔｌとの間にずれが生じる場合、接触部温度推定部には、そのずれを補正させることが望ましい。
【００３２】
油膜内温度上昇分ΔＴｌとは、入力ディスク２Ａ，２Ｂへの入力トルクに応じて瞬間的に変化する瞬間温度であり、入力トルクが増加すれば、これに伴い直ぐに上昇し、入力トルクが減少すれば、これに伴い直ぐに低下する。この油膜内温度上昇分ΔＴｌは、この技術分野において周知の方法を用いて推定すればよい。例えば、油膜内温度上昇分ΔＴｌは、前述した特許文献１に示されている様に、入力トルク等をパラメータとするマップに基づいて求めればよい。
【００３３】
接触部Ｐにおける動力伝達要素の転動面の温度Ｔｒは、入力トルクや動力伝達要素の熱容量等に依存するものであり、その入力トルクに応じて変化する。これが為、転動面温度上昇分ΔＴｒは、入力トルクに基づき推定することができる。しかしながら、転動面の温度Ｔｒは、入力トルクの変化に対して時間的に遅れて変化する。例えば、入力トルクが増加した場合、転動面の温度Ｔｒは、その増加後の入力トルクに応じた温度へと時間の経過と共に徐々に上昇していく。従って、接触部温度推定部には、入力トルクが増加した場合、その温度上昇の時間遅れ分を考慮して、現在の転動面温度上昇分ΔＴｒや所定時間経過後の転動面温度上昇分ΔＴｒを推定させる。例えば、接触部温度推定部は、入力トルクの増加量に応じた経過時間当りの転動面温度上昇分ΔＴｒのマップを用いて、現在又は所定時間経過後の転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する。その転動面温度上昇分ΔＴｒは、入力ディスク２Ａ，２Ｂ、出力ディスク３Ａ，３Ｂ及びパワーローラ４Ａ，４Ｂの内の少なくとも１つの転動面のものを推定する。この例示では、パワーローラ４Ａ，４Ｂにおける転動面の転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する。
【００３４】
一方、入力トルクが減少した場合には、その減少後の入力トルクに応じた温度へと時間の経過と共に転動面の温度Ｔｒが徐々に低下していき、転動面温度上昇分ΔＴｒが徐々に小さくなっていく。しかしながら、これまでの熱が接触部Ｐを成す動力伝達要素の転動面に残っているので、その転動面においては、入力トルクが増加した場合とは異なり、定常状態での温度変化にならない。つまり、入力トルクが減少した場合、転動面の温度Ｔｒは、定常状態まで低下せずに、転動面の残熱の影響を受けながら定常状態のときよりも緩やかに低下していく。そして、入力トルクに基づく転動面温度上昇分ΔＴｒの推定においては、その転動面の残熱の把握が難しい。従って、この場合に入力トルクに基づいて転動面温度上昇分ΔＴｒを推定すると、その転動面温度上昇分ΔＴｒは、実際よりも大きく低下したものとして推定されてしまう。故に、この無段変速機１においては、入力トルクが減少した場合、接触部温度Ｔｃが実際よりも低く推定されてしまう可能性があり、そのずれのある推定値に基づいて最大トラクション係数μｍａｘが推定され、これにより設定された運転トラクション係数μｄで軸力発生部６の目標軸力が決められると、接触部Ｐで過大なスリップを発生させてしまう虞がある。
【００３５】
そこで、本実施例においては、入力トルクが減少した場合、下記の式１を用いて入力トルクの減少に伴う転動面温度上昇分ΔＴｒの推定を行う。
【００３６】
【数１】
2014070731.tif 000003
【００３７】
この式１において、「Ｔ０」は、図３に示す様に、入力トルクの変化に伴う変化前後の転動面の温度差、つまり入力トルクが変化する直前の温度Ｔ２と入力トルクが変化した後で当該変化後の入力トルクに応じて変化した温度Ｔ１との差である（Ｔ０＝Ｔ２−Ｔ１）。その入力トルクの変化後の温度Ｔ１は、入力トルクの変化前の温度Ｔ２と入力トルクの変化量とに対応するものとして予め実験やシミュレーションで知ることができる。これが為、この入力トルクの変化に応じた温度差Ｔ０は、予めマップとして用意しておけばよい。尚、ここでは、便宜上、入力トルクが増加する前と入力トルクが増加した後の転動面の温度Ｔｒが同じ温度Ｔ１になっているものとする。そして、ここでは、その温度Ｔ１を基準にして転動面温度上昇分ΔＴｒを定めることにする。
【００３８】
式１の「ｔ」は、入力トルクが変化し始めたときを起点とする時間（以下、「経過時間」と云う。）である。例えば、「ｔ１」は、入力トルクの変化によって温度差Ｔ０が生じるまでの温度変化時間である。式１は、経過時間ｔが温度変化時間ｔ１になるまでの間の転動面温度上昇分ΔＴｒを演算する式である。例えば、入力トルクが変化し始めたとき（ｔ＝０）は、式１により転動面温度上昇分ΔＴｒが「Ｔ０」となる。尚、式１の「ｅ」は、自然対数である。
【００３９】
式１の「τ」は、時定数であり、式１の変形式である下記の式２で表すことができる。
【００４０】
【数２】
2014070731.tif 000004
【００４１】
ここで、この時定数τは、下記の図４〜６に示す変速比γ毎の実験データから導き出す。この実験データとは、接触部Ｐへの潤滑油の単位時間（ここでは１分）当りの総供給量（以下、「潤滑総量」と云う。）Ｑと、入力トルクの減少に伴い温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの温度変化時間ｔ１と、の対応関係を表したものである。図４は、変速比γが減速側になっているときのデータである。図５は、変速比γが増速側になっているときのデータである。図６は、変速比γが等速（γ＝１）になっているときのデータである。これらのデータからは、変速比γに拘わらず、潤滑総量Ｑが多いほど温度変化時間ｔ１が短くなっていることが判る。また、潤滑総量Ｑに対する温度変化時間ｔ１は、変速比γがどの様な状態になっていようとも大きな違いが無かった。従って、ここでは、その略全てのデータが含まれる時定数τの演算式（図７の実線）を導き出すことができる（図７，式３）。
【００４２】
【数３】
2014070731.tif 000005
【００４３】
この式３の「ａ」と「ｂ」は、無段変速機１の諸元（例えば入力ディスク２Ａ等の各種構成部品の形状や素材など）に応じて決まる係数であり、無段変速機１の種類毎に異なる値になる。また、潤滑総量Ｑは、無段変速機１の設計値として予め決まっている。従って、時定数τは、無段変速機１の固有の値として予め把握しておくことができる。
【００４４】
接触部温度推定部は、入力トルクが減少した場合、この入力トルクの減少量に応じた転動面の温度差（温度低下量）Ｔ０を上記マップから求め、この温度差Ｔ０と経過時間ｔとを式１に代入することで、温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの過渡期（経過時間ｔ）における転動面温度上昇分ΔＴｒを求める。尚、実際には、時定数τが実際の数字として予め式１に代入されている。この転動面温度上昇分ΔＴｒは、図８の様に時間の経過と共に徐々に小さくなっていく。
【００４５】
ところで、この無段変速機１が例えば運転時にオイルポンプ（図示略）の吐出量を増減させるものであるならば、潤滑総量Ｑは、その吐出量の増減に合わせて変化することもある。この場合には、その吐出量に応じた潤滑総量Ｑのマップを予め用意しておき、転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する度に潤滑総量Ｑを算出させればよい。この場合、接触部温度推定部は、入力トルクが減少した際に、この入力トルクの変化に応じた温度差（温度低下量）Ｔ０を上記マップから求め、この温度差Ｔ０と経過時間ｔと潤滑総量Ｑとを下記の式４に代入することで、温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの過渡期（経過時間ｔ）における転動面温度上昇分ΔＴｒを求める。その式４は、式３を式１に代入したものである。
【００４６】
【数４】
2014070731.tif 000006
【００４７】
接触部温度推定部は、上記の様に求めた供給油温Ｔｌと油膜内温度上昇分ΔＴｌと転動面温度上昇分ΔＴｒとに基づいて、温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの過渡期における接触部温度Ｔｃを推定する。そして、トラクション係数演算部は、その接触部温度Ｔｃに基づいて従来と同じ様に最大トラクション係数μｍａｘの推定を行い、その最大トラクション係数μｍａｘに基づいて運転トラクション係数μｄを求める。その最大トラクション係数μｍａｘや運転トラクション係数μｄは、温度差Ｔ０分の温度低下が生じるまでの過渡期におけるものとなる。軸力演算部は、その運転トラクション係数μｄに基づいて軸力発生部６の目標軸力の演算を行う。制御装置ＥＣＵは、その目標軸力を発生させるように軸力発生部６を制御する。
【００４８】
図９は、供給油温Ｔｌと入力トルクと接触部温度Ｔｃと最大トラクション係数μｍａｘとの対応関係を示したタイムチャートである。ここでは、供給油温Ｔｌを不変とする。制御装置ＥＣＵは、入力トルクが減少すると、上記の様に接触部温度Ｔｃと最大トラクション係数μｍａｘを推定する。これにより、その接触部温度Ｔｃは、転動面の残熱の影響が考慮されたものとなり、時間の経過と共に緩やかに低下していくものとして推定される。これが為、最大トラクション係数μｍａｘは、時間の経過と共に緩やかに大きくなっていくものとして推定される。一方、破線で示す様に、従来は、転動面の残熱の影響が考慮されないので、入力トルクの減少と共に接触部温度Ｔｃが一気に下がり、これにより最大トラクション係数μｍａｘも一気に大きくなる過大なものとして推定される。
【００４９】
以上示した様に、本実施例の制御装置ＥＣＵは、入力トルクが減少した際に、その入力トルクに基づいて転動面温度上昇分ΔＴｒを従来よりも精度良く推定することができる。従って、この制御装置ＥＣＵは、入力トルクが減少した際に、従来と比べて、最大トラクション係数μｍａｘの推定精度が高く、過大な運転トラクション係数μｄが演算されないので、過大でも過小でもない最適な大きさの軸力発生部６の目標軸力を求めることができる。故に、この制御装置ＥＣＵは、入力トルクが減少した際に、その目標軸力を発生させることで、入力ディスク２Ａ，２Ｂとパワーローラ４Ａ，４Ｂとの間及び出力ディスク３Ａ，３Ｂとパワーローラ４Ａ，４Ｂとの間での過大なスリップの発生を抑えることができる。
【００５０】
更に、本実施例の制御装置ＥＣＵは、転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する際に、転動面の温度をセンサ等で計測していない。例えば、従来の様に転動面の温度をセンサ等で計測する構成の場合には、転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する際に、転動面とセンサとの接触による発熱分、センサの転動面からの外れ、センサの転動面における計測位置のずれ、センサの磨耗、潤滑油によるセンサの浮き上がり等によって、転動面温度上昇分ΔＴｒの推定精度が低くなる虞がある。これが為、この場合には、過大な目標軸力による耐久性の低下や過小な目標軸力による接触部Ｐでの過大なスリップの発生の可能性がある。しかしながら、本実施例の制御装置ＥＣＵは、転動面の温度をセンサ等で計測していないので、これらの不都合の発生を防ぐことができる。また、本実施例の制御装置ＥＣＵは、その様なセンサが不要なので、原価の低下を図ることもできる。
【００５１】
［変形例１］
本変形例は、前述した実施例の無段変速機１において、転動面の温度を計測する温度センサ等の転動面温度検出部９を設けたものである。この無段変速機１においては、従来と同じ様に、その転動面温度検出部９の検出信号に基づいて転動面温度上昇分ΔＴｒを推定する。しかしながら、この構成では、前述した様に、転動面とセンサとの接触による発熱やセンサの転動面からの外れ等が起こる可能性がある。本変形例の制御装置ＥＣＵは、例えば、センサの転動面からの外れ、センサの転動面における計測位置のずれ、センサの磨耗、潤滑油によるセンサの浮き上がり等の異常を検出したときに、実施例における入力トルクに基づいた転動面温度上昇分ΔＴｒの推定へと切り替える。その異常との判定は、例えば、浮き上がりや断線等で転動面温度検出部９の検出信号を受信できないとき、温度差Ｔ０が所定値を超えて大きくなったとき、温度差Ｔ０が生じるまでの温度変化時間ｔ１が所定時間よりも長くなったときに行う。本変形例の制御装置ＥＣＵに依れば、転動面温度検出部９等に異常が発生したとしても、精度良く転動面温度上昇分ΔＴｒを推定することができるので、過大な目標軸力による耐久性の低下や過小な目標軸力による接触部Ｐでの過大なスリップの発生を抑制することができる。
【００５２】
ここで、本変形例の制御装置ＥＣＵは、転動面温度検出部９の検出信号に基づいた転動面温度上昇分ΔＴｒの推定と、実施例における入力トルクに基づいた転動面温度上昇分ΔＴｒの推定と、を同時に実行してもよい。この様に演算処理を行うことで、この制御装置ＥＣＵは、例えば、夫々の推定値に大きなずれが生じていた場合、転動面温度検出部９等に異常が発生したと判定することができる。
【００５３】
［変形例２］
前述した実施例や変形例１における転動面温度検出部９の推定は、そのトロイダル式の無段変速機１に限らず、ボールプラネタリ式の無段変速機構を有するトラクションドライブ方式の無段変速機に適用することもできる。つまり、この種の無段変速機であっても、制御装置ＥＣＵは、前述したトロイダル式の無段変速機１と同じ様に、トラクション係数演算部による運転トラクション係数μｄや最大トラクション係数μｍａｘの演算を行う。そして、これにより、この無段変速機においても、その実施例や変形例１と同様の作用効果を得ることができる。以下、この無段変速機の構成について詳述する。
【００５４】
図１１の符号１００は、その無段変速機について示している。この無段変速機１００の無段変速機構は、共通の第１回転中心軸Ｒ１を有する４つの動力伝達要素と、第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に配置された複数の転動部材と、４つの動力伝達要素の回転中心に配置した変速機軸と、を備える。転動部材は、第１回転中心軸Ｒ１とは異なる第２回転中心軸Ｒ２を有するものであり、自身の第２回転中心軸Ｒ２と第１回転中心軸Ｒ１とを含む傾転平面上での傾転動作が可能である。
【００５５】
この無段変速機構は、４つの動力伝達要素の内の３つ（第１から第３の動力伝達要素）で各転動部材を挟持すると共に、残りの動力伝達要素（第４動力伝達要素）で各転動部材を自転自在で且つ傾転自在に保持する。各転動部材は、第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に配置される。そして、各転動部材は、軸線方向において対向させて配置された第１及び第２の動力伝達要素に挟持され、且つ、第３動力伝達要素の外周面上に配置される。
【００５６】
この無段変速機構は、第１から第４の動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達を行うことができる。例えば、この無段変速機構は、第１から第３の動力伝達要素と各転動部材との間にトラクション力（接線力）を発生させることで、その第１から第３の動力伝達要素の間での各転動部材を介したトルク（動力）の伝達を行うことができる。そのトラクション力は、第１及び第２の動力伝達要素の内の少なくとも一方を各転動部材に押し付けることによって発生させる。更に、この無段変速機構では、第４動力伝達要素の回転を許容することで、第４動力伝達要素と各転動部材との間におけるトルクの伝達も可能である。
【００５７】
また、この無段変速機構においては、夫々の転動部材の第２回転中心軸Ｒ２を傾転平面上で第１回転中心軸Ｒ１に対して傾倒させ、各転動部材を傾転させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比、つまり変速比γを変える。
【００５８】
この無段変速機構は、第１から第４の動力伝達要素の全てが変速機軸に対して相対回転可能な回転要素として用いられるものもあれば、第１から第４の動力伝達要素の内の何れか１つを変速機軸に対して相対回転できぬ固定要素として用いるものもある。前者の構成の場合には、第１から第４の動力伝達要素の内の何れか１つがトルク入力部となり、これとは別の１つがトルク出力部となる。一方、後者の構成の場合には、固定要素以外の３つの動力伝達要素の間で各転動部材を介したトルクの伝達が行われるので、その３つの動力伝達要素の内の何れか１つがトルクの入力部となり、これとは別の１つがトルクの出力部となる。これが為、この無段変速機構においては、入力部となる動力伝達要素と出力部となる動力伝達要素との間の回転速度（回転数）の比が変速比γとなる。例えば、この無段変速機１００は、車両の動力伝達経路上に配設される。この無段変速機１００においては、入力部としての動力伝達要素にトルクが入力された場合の各動力伝達要素の回転動作を正駆動と云い、出力部としての動力伝達要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力された場合の各動力伝達要素の回転動作を逆駆動と云う。例えば、この無段変速機１００は、先の車両の例示に従えば、加速等の様に動力源側からトルクが入力部たる動力伝達要素に入力されて当該動力伝達要素を回転させているときが正駆動となり、減速等の様に駆動輪側から出力部たる回転中の動力伝達要素に正駆動時とは逆方向のトルクが入力されているときが逆駆動となる。
【００５９】
ここで、この無段変速機１００においては、第１及び第２の動力伝達要素がトラクション遊星機構で云うところのリングギヤ等の機能を為すものとなる。この第１及び第２の動力伝達要素は、前述したトロイダル式における一方の動力伝達要素に相当する。また、第３動力伝達要素と第４動力伝達要素は、各々トラクション遊星機構におけるサンローラとキャリアとして機能する。また、転動部材は、トラクション遊星機構におけるボール型ピニオンとして機能する。この転動部材は、前述したトロイダル式における他方の動力伝達要素に相当する。従って、この無段変速機１００は、第１及び第２の動力伝達要素としての第１及び第２の回転部材１０，２０と、第３動力伝達要素としてのサンローラ３０と、第４動力伝達要素としてのキャリア４０と、転動部材としての遊星ボール５０と、変速機軸としてのシャフト６０と、を備える。そのシャフト６０は、図示しない筐体や車体等における無段変速機１００の固定部に固定したものであり、その固定部に対して相対回転させぬよう構成した円柱状又は円筒状の固定軸とする。この無段変速機１００においては、傾転平面上で第１回転中心軸Ｒ１と第２回転中心軸Ｒ２とが平行になっている状態（図１１の状態）を基準位置としている。尚、ここでは、キャリア４０を固定要素として利用する場合を例示する。但し、後述する回転円盤部材４２の回転だけは可能にしている。
【００６０】
第１及び第２の回転部材１０，２０は、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）であり、軸線方向で対向させて各遊星ボール５０を挟み込むように配設する。この例示においては、双方とも円環部材とする。
【００６１】
この無段変速機１００においては、第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０とが互いに点接触（厳密には楕円形状の面接触）している接触部Ｐ１，Ｐ２を有する。各遊星ボール５０は、後で詳述するが転動面としての外周曲面を有しており、その外周曲面において第１及び第２の回転部材１０，２０に挟持される。つまり、各遊星ボール５０は、その外周曲面に接触部Ｐ１，Ｐ２を有する。一方、第１及び第２の回転部材１０，２０は、各遊星ボール５０を径方向外側から挟持するものであり、その内周面１０ａ，２０ａに接触部Ｐ１，Ｐ２を各々有する。その内周面１０ａ，２０ａにおいては、各遊星ボール５０に対して実際に接触している接触部Ｐ１，Ｐ２と、第１及び第２の回転部材１０，２０の回転に伴い接触部Ｐ１，Ｐ２となる部分（以下、「接触予備部」と云う。）と、が周方向に連なっている。即ち、その接触予備部は、第１及び第２の回転部材１０，２０が回転することで、遊星ボール５０に接触したり遊星ボール５０から離れたりを繰り返す部分である。第１及び第２の回転部材１０，２０の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部における形状は、例えば、遊星ボール５０の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、その外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等を成している。そして、この第１及び第２の回転部材１０，２０の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部における形状は、第１及び第２の回転部材１０，２０から遊星ボール５０に向けて軸線方向の力（押圧力）が加わった際に、その遊星ボール５０に対して径方向内側で且つ斜め方向の力（法線力）が加わるように形成されている。本変形例の制御装置ＥＣＵは、その接触部Ｐ１，Ｐ２の内の少なくとも一方の接触部温度Ｔｃを推定する。ここでは、入力側の接触部Ｐ１で推定を実施する。
【００６２】
ここでは、上記基準位置の状態で第２回転中心軸Ｒ２から夫々の接触部Ｐ１，Ｐ２や接触予備部までの距離が同じ長さになるように、第１及び第２の回転部材１０，２０の内周面１０ａ，２０ａと各遊星ボール５０の外周曲面を形成する。更に、ここでは、第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０との夫々の接触角θが同じ角度になるように、第１及び第２の回転部材１０，２０の内周面１０ａ，２０ａと各遊星ボール５０の外周曲面を形成する。その接触角θとは、基準平面に対する接触部Ｐ１，Ｐ２又は接触予備部と遊星ボール５０の中心（自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当）とを結ぶ線の成す角度のことである。基準平面とは、夫々の遊星ボール５０の中心を有する径方向に広がる平面のことである。
【００６３】
この例示においては、第１回転部材１０を正駆動時におけるトルクの入力部として用い、第２回転部材２０を正駆動時におけるトルクの出力部として用いる。従って、その第１回転部材１０には入力軸（第１回転軸）１１が連結され、第２回転部材２０には出力軸（第２回転軸）２１が連結される。その入力軸１１と出力軸２１は、シャフト６０に対して周方向に相対回転することができる。また、この入力軸１１と出力軸２１は、その相互間においても軸受Ｂ１やスラスト軸受ＴＢを介して周方向の相対回転を行うことができる。
【００６４】
その入力軸１１と第１回転部材１０との間には、軸力を発生させる軸力発生部７１が設けられている。その軸力とは、第１回転部材１０を各遊星ボール５０に押し付ける為の軸線方向の押圧力である。ここでは、その軸力発生部７１としてトルクカムを利用する。従って、この軸力発生部７１は、入力軸１１側の係合部又は係合部材と第１回転部材１０側の係合部又は係合部材とが係合することで、入力軸１１と第１回転部材１０との間で軸力を発生させると共に回転トルクを伝達させ、これらを一体にして回転させる。一方、この無段変速機１００には、出力軸２１と第２回転部材２０との間にも軸力発生部７２が配設されている。その軸力発生部７２は、第２回転部材２０を各遊星ボール５０に押し付ける為の軸線方向の押圧力（軸力）を発生させるものであり、軸力発生部７１と同様のトルクカムを用いる。この軸力発生部７２は、環状部材２２を介して出力軸２１に接続されている。尚、この無段変速機１００においては、その軸力発生部７１，７２の内の少なくとも一方が配設されていればよい。
【００６５】
この無段変速機１００は、その軸力によって、第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、第２回転部材２０と各遊星ボール５０との間及びサンローラ３０と各遊星ボール５０との間において、運転中にトラクション力を発生させることができる。
【００６６】
サンローラ３０は、シャフト６０と同心に配置され、このシャフト６０に対する周方向への相対回転を行う。このサンローラ３０の外周面には、複数個の遊星ボール５０が放射状に略等間隔で配置される。従って、このサンローラ３０においては、その外周面が遊星ボール５０の自転の際の転動面となる。このサンローラ３０は、自らの回転動作によって夫々の遊星ボール５０を転動（自転）させることもできれば、夫々の遊星ボール５０の転動動作（自転動作）に伴って回転することもできる。
【００６７】
本変形例のサンローラ３０は、夫々の遊星ボール５０との接触部を軸線方向において２箇所（第１接触部Ｐ３、第２接触部Ｐ４）に分散させたものである。第１接触部Ｐ３は、上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に設ける。一方、第２接触部Ｐ４は、その基準平面を中心とする軸線方向の他方に設ける。そして、その第１及び第２の接触部Ｐ３，Ｐ４は、各遊星ボール５０の中心（自転中心及び傾転中心であって、球体であれば重心に相当）からの距離が同一で、且つ、第１回転中心軸Ｒ１からの距離も同一となる位置に設ける。その第１及び第２の接触部Ｐ３，Ｐ４においては、サンローラ３０と各遊星ボール５０とが互いに点接触（厳密には面接触）している。
【００６８】
このサンローラ３０は、シャフト６０に対する周方向の相対回転が可能な２つの回転体（第１回転体３１、第２回転体３２）に分割し、第１回転体３１に第１接触部Ｐ３を設けると共に、第２回転体３２に第２接触部Ｐ４を設ける。
【００６９】
このサンローラ３０においては、第１回転体３１が上記の基準平面を中心とする軸線方向の一方に配置され、第２回転体３２がその基準平面を中心とする軸線方向の他方に配置される。第１及び第２の回転体３１，３２は、シャフト６０に対する周方向の相対回転が行えるように、夫々にアンギュラ軸受ＡＢとラジアル軸受ＲＢとを介してシャフト６０に取り付ける。
【００７０】
第１接触部Ｐ３においては、第１回転体３１から遊星ボール５０に対して、第２回転体３２側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。一方、第２接触部Ｐ４においては、第２回転体３２から遊星ボール５０に対して、第１回転体３１側の軸線方向で且つ径方向外側に向けた斜め方向の押圧力を作用させる。これが為、このサンローラ３０は、第２回転体３２に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第１回転体３１が有し、且つ、第１回転体３１に近づくにつれて外径が均等に小さくなる円錐部を第２回転体３２が有している。第１接触部Ｐ３と第２接触部Ｐ４は、夫々の円錐部の外周面上に設ける。また、第１回転体３１や第２回転体３２は、その円錐部を弧状錐体部に置き換えてもよい。その弧状錐体部は、他方の回転体に近づくにつれて外径が放物線状に小さくなる形状のものである。第１接触部Ｐ３と第２接触部Ｐ４は、夫々の弧状錐体部の外周面上に設ける。その円錐部や弧状錐体部は、第１回転体３１や第２回転体３２の外周面の全て又は一部に形成する。
【００７１】
遊星ボール５０は、支持軸５１を中心にしてサンローラ３０の外周面上を転がる転動部材である。この遊星ボール５０は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。
【００７２】
この遊星ボール５０の転動面としての外周面には、第１及び第２の回転部材１０，２０に対して実際に接触している接触部Ｐ１，Ｐ２と、遊星ボール５０の自転に伴い接触部Ｐ１，Ｐ２となる部分（接触予備部）と、が第２回転中心軸Ｒ２を中心とする周方向に各々連なっている。第１回転部材１０との間の接触予備部は、遊星ボール５０が自転することで、第１回転部材１０に接触したり第１回転部材１０から離れたりを繰り返す部分である。この第１回転部材１０との間の接触部Ｐ１と接触予備部は、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ１との最短距離を半径（接触半径）とする円環を成す。また、第２回転部材２０との間の接触予備部は、遊星ボール５０が自転することで、第２回転部材２０に接触したり第２回転部材２０から離れたりを繰り返す部分である。この第２回転部材２０との間の接触部Ｐ２と接触予備部は、第２回転中心軸Ｒ２と接触部Ｐ２との最短距離を半径（接触半径）とする円環を成す。
【００７３】
その接触部Ｐ１，Ｐ２と接触予備部は、変速比γに応じて移動する。例えば、変速比γを後述する様に増速側へと変化させたときは、その変速比γが変化するに連れて、第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を小さくする方向へと移動すると共に、第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を大きくする方向へと移動する。一方、変速比γを後述する様に減速側へと変化させたときは、その変速比γが変化するに連れて、第１回転部材１０との接触部Ｐ１及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を大きくする方向へと移動すると共に、第２回転部材２０との接触部Ｐ２及び接触予備部による円環が第２回転中心軸Ｒ２の軸線方向における当該円環の半径を小さくする方向へと移動する。
【００７４】
支持軸５１は、遊星ボール５０の中心を通って貫通させたものであり、遊星ボール５０を回転自在に支持する。例えば、遊星ボール５０は、支持軸５１の外周面との間に配設したニードル軸受等の軸受によって、第２回転中心軸Ｒ２を中心とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）が行える。その支持軸５１の両端は、遊星ボール５０から突出させておく。
【００７５】
その支持軸５１の基準となる位置は、前述した図１１に示す基準位置であり、第２回転中心軸Ｒ２が第１回転中心軸Ｒ１と平行になる位置である。この支持軸５１は、傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール５０と共に揺動（傾転）させることができる。その傾転は、その傾転平面内で遊星ボール５０の中心を支点にして行われる。
【００７６】
キャリア４０は、夫々の遊星ボール５０の傾転動作を妨げないように支持軸５１の夫々の突出部を支持する。このキャリア４０は、例えば、中心軸を第１回転中心軸Ｒ１に一致させ且つ軸線方向にて互いに対向させて配置した第１から第３の円盤部４１，４２，４３を有するものである。このキャリア４０においては、第１円盤部４１と第２円盤部４２とを軸線方向にて間隔を空けて配置し、その内の一方に近づけて第３円盤部４３を配置する。そして、このキャリア４０においては、その第１から第３の円盤部４１，４２，４３の内の２つの円盤部の間にサンローラ３０や遊星ボール５０を配置する。この例示では、第３円盤部４３を第１円盤部４１と第２円盤部４２との間で且つ当該第２円盤部４２に近接させて配置し、その第１円盤部４１と第３円盤部４３との間にサンローラ３０や遊星ボール５０を配置している。尚、このキャリア４０では、第３円盤部４３を必ずしも設ける必要はない。
【００７７】
このキャリア４０においては、第１及び第２の円盤部４１，４２の内の一方をシャフト６０に対する周方向への相対回転が行えるように構成し、その内の他方をシャフト６０に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。また、第３円盤部４３は、シャフト６０に対する周方向への相対回転が行えないように構成する。この例示では、第１及び第３の円盤部４１，４３をシャフト６０に対する相対回転が不能なものとし、第２円盤部４２をシャフト６０に対する相対回転が可能なものとする。第１円盤部４１は、その内径側をシャフト６０の外径側に例えば螺子部材等で固定する。第２円盤部４２は、軸受（図示略）を介して内径側をシャフト６０の外径側に取り付ける。第３円盤部４３は、例えば複数本の支持軸（図示略）で第１円盤部４１に連結する。その第１円盤部４１と第３円盤部４３は、籠状を成しており、その支持軸間の隙間から遊星ボール５０の一部分を突出させている。尚、第１及び第２の回転部材１０，２０は、その遊星ボール５０の突出部分に接触している。以下、第１円盤部４１を第１固定円盤部４１と云い、第２円盤部４２を回転円盤部４２と云い、第３円盤部４３を第２固定円盤部４３と云う。
【００７８】
ここで、この無段変速機１００においては、夫々の遊星ボール５０の傾転角が基準位置、即ち０度のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。つまり、このときには、第２回転部材２０に対する第１回転部材１０の回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、変速比γが１になっている。一方、夫々の遊星ボール５０を基準位置から傾転させた際には、支持軸５１の中心軸（第２回転中心軸Ｒ２）と接触部Ｐ１との最短距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸と接触部Ｐ２との最短距離が変化する。これが為、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第２回転部材２０は、遊星ボール５０を一方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも低回転になり（減速）、他方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも高回転になる（増速）。従って、この無段変速機１００においては、その傾転角を変えることによって、第２回転部材２０に対する第１回転部材１０の回転比（変速比γ）を無段階に変化させることができる。尚、ここでの増速時（γ＜１）には、図１１における上側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時（γ＞１）には、図１１における上側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させ且つ下側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させる。以下、増速時の変速比γを増速側変速比と云い、減速時の変速比γを減速側変速比と云う。
【００７９】
この無段変速機１００には、その変速比γを変える変速部が設けられている。変速比γは遊星ボール５０の傾転角の変化に伴い変わるので、その変速部としては、夫々の遊星ボール５０を傾転させる傾転装置を用いる。ここでは、キャリア４０に傾転装置（変速部）としての機能を持たせる。
【００８０】
先ず、第１及び第２の固定円盤部４１，４３には、径方向ガイド部４４，４５が遊星ボール５０毎に設けられている。その径方向ガイド部４４，４５とは、遊星ボール５０から突出させた支持軸５１の端部に傾転力が加わった際に、その端部を径方向へと案内するガイド部のことである。径方向ガイド部４４は、例えば長手方向を径方向とするガイド溝やガイド孔である（図１２）。一方、径方向ガイド部４５は、長手方向を径方向とするガイド孔であり（図１３）、支持軸５１を貫通させる。つまり、第１及び第２の固定円盤部４１，４３においては、軸線方向から観ると、各径方向ガイド部４４，４５が第１回転中心軸Ｒ１を中心とする放射状を成している。その夫々の径方向ガイド部４４，４５は、軸線方向において互いに対向させた位置に形成されており、変速比γの大きさに拘わらず第２回転中心軸Ｒ２が略傾転平面上に位置するよう支持軸５１を保持する。「略」としたのは、支持軸５１の円滑な傾転動作の為に、支持軸５１と径方向ガイド部４４，４５の幅方向との間に僅かな隙間を設けているからである。尚、図１２は、遊星ボール５０側から第１固定円盤部４１を軸線方向に観た図である。図１３は、遊星ボール５０側から回転円盤部４２と第２固定円盤部４３を軸線方向に観た図である。
【００８１】
回転円盤部４２は、上述した様に、シャフト６０に対する周方向の相対回転が可能である。その相対回転には、図示しない電動機等のアクチュエータ（駆動部）を用いる。この駆動部の駆動力は、図１３に示すウォームギヤ８１を介して回転円盤部４２の外周部分に伝えられる。
【００８２】
一方、回転円盤部４２には、傾転力付与部４６が遊星ボール５０毎に設けられている。その傾転力付与部４６は、回転円盤部４２の回転に伴い、遊星ボール５０から突出させた支持軸５１の一方の端部に傾転力を作用させるものである。例えば、この傾転力付与部４６は、長手方向が径方向に対して所定の傾斜角で傾斜している直線状の溝や孔である（図１３）。軸線方向から観ると、この傾転力付与部４６は、その一部分が径方向ガイド部４５の一部分と重なっている。その一部分同士が重なっている交差部分は、回転円盤部４２の回転と共に径方向に移動する。支持軸５１の一方の端部は、その交差部分において支持されている。従って、回転円盤部４２を回転させた際には、この支持軸５１の一方の端部に対して傾転力付与部４６の側壁面から傾転力が作用し、その端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向へと案内される。この無段変速機１００においては、この案内動作が遊星ボール５０の傾転動作となる。
【００８３】
具体的に、このキャリア４０においては、第１固定円盤部４１と回転円盤部４２とを相対回転させることで、その相対回転に応じた傾転力が支持軸５１の一方の端部に作用する。例えば、回転円盤部４２を図１３の紙面時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部４６における径方向外側の側壁に沿って当該側壁が支持軸５１の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸５１の一方の端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向内側へと移動するので、変速比γが回転前よりも増速側へと変速する。一方、回転円盤部４２を図１３の紙面反時計回り方向に回転させたときは、傾転力付与部４６における径方向内側の側壁に沿って当該側壁が支持軸５１の一方の端部を押動する。このときには、その押し動かす力が傾転力となり、支持軸５１の一方の端部が径方向ガイド部４４，４５によって径方向外側へと移動するので、変速比γが回転前よりも減速側へと変速する。尚、遊星ボール５０は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とサンローラ３０とで挟持されているので、球体であれば、その傾転力が付与された際に重心位置を中心にして傾転する。
【００８４】
この無段変速機１００においては、各部（冷却対象や潤滑対象）の冷却やトラクション力の発生に潤滑油（所謂トラクション油）を用いる。例えば、その潤滑油は、オイルポンプ（図示略）からシャフト６０の軸心油路６１に供給され、径方向油路６２を介して無段変速機１００の各部（冷却対象や潤滑対象）に供給される。
【００８５】
この無段変速機１００においては、第１回転部材１０に入力軸１１を介してトルクが入力されると、その入力トルクや第２回転部材２０の出力トルクに応じた軸力が軸力発生部７１，７２によって発生する。第１及び第２の回転部材１０，２０と各遊星ボール５０との接触部Ｐ１，Ｐ２においては、その軸力によって法線力Ｆｎが作用し、この法線力Ｆｎと運転トラクション係数μｄとに応じた夫々のトラクション力Ｆｔが発生する（Ｆｔ＝μｄ＊Ｆｎ）。この無段変速機１００においては、そのトラクション力Ｆｔによって入出力間の動力伝達が行われる。
【符号の説明】
【００８６】
１，１００  無段変速機
２Ａ，２Ｂ  入力ディスク（一方の動力伝達要素）
３Ａ，３Ｂ  出力ディスク（一方の動力伝達要素）
４Ａ，４Ｂ  パワーローラ（他方の動力伝達要素）
６，７１，７２  軸力発生部
８  潤滑油温度検出部
９  転動面温度検出部
１０  第１回転部材（一方の動力伝達要素）
２０  第２回転部材（一方の動力伝達要素）
３０  サンローラ（動力伝達要素）
４０  キャリア（動力伝達要素、固定要素）
４４，４５  径方向ガイド部
４６  傾転力付与部
５０  遊星ボール（転動部材、他方の動力伝達要素）
ＥＣＵ  制御装置
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  接触部
Ｒ１  第１回転中心軸
Ｒ２  第２回転中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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