(57)【要約】【課題】出力軸の回転数が極低回転の領域でも、当該出力軸の回転数に基づいて無段変速機構の速度比の制御を行うことが可能な無段変速機を提供する。【解決手段】トロイダル型の無段変速機構（５）の速度比を調整することで、エンジン（１０）の駆動力で入力軸（２）を一方向に回転させた状態のまま出力軸（３）の回転が停止状態（ＧＮ）を挟んで正転及び逆転に変換自在となる無段変速機（１）において、入力側ディスク回転数センサ（Ｓ１）で検出した入力側ディスク（５１）の回転数と出力側ディスク回転数センサ（Ｓ２）で検出した出力側ディスク（５２）の回転数とから出力軸（３）の回転数を算出し、当該算出した出力軸（３）の回転数に基づいて無段変速機構（５）の速度比を制御する。【選択図】図１
2015034628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力が入力される入力軸と、
入力要素と出力要素と動力伝達要素とを有し、前記入力軸から前記入力要素に入力された駆動力の回転を無段階に変速して前記出力要素から出力する無段変速機構と、
前記無段変速機構と出力軸との間に設けられたプラネタリ機構と、
前記無段変速機構と前記プラネタリ機構との間に設けられたクラッチと、を備え、
前記クラッチの締結状態で、前記駆動源からの駆動力が前記無段変速機構を介して前記プラネタリ機構の第１要素に入力されると共に前記無段変速機構を介さずに前記プラネタリ機構の第２要素に入力され、当該駆動力が前記プラネタリ機構の第３要素から前記出力軸に出力され、その状態で、前記無段変速機構の速度比を調整することで、前記駆動源の駆動力で前記入力軸を一方向に回転させた状態のまま前記出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換自在となる無段変速機において、
前記入力要素の回転数を検出する入力要素回転数検出手段と、
前記出力要素の回転数を検出する出力要素回転数検出手段と、
前記出力軸の回転数に基づいて前記無段変速機構の速度比を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記クラッチを締結しているときに前記入力要素回転数検出手段で検出した前記入力要素の回転数と前記出力要素回転数検出手段で検出した前記出力要素の回転数とから前記出力軸の回転数を算出する出力軸回転算出手段を備える
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記入力要素回転数検出手段及び前記出力要素回転数検出手段は、前記入力要素側及び前記出力要素側に設けた検出部の検出によるパルス数を計数するパルス検出装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記出力軸の回転数を検出する出力軸回転数検出手段を備え、
前記出力軸回転数検出手段は、前記出力軸側に設けた検出部の検出数を計数するパルス検出装置であり、
前記制御手段は、
前記出力軸の回転数が前記出力軸回転数検出手段で検出可能な回転数以上のときは、前記出力軸回転数検出手段で検出した前記出力軸の回転数に基づいて前記無段変速機構の速度比を制御する一方、
前記出力軸の回転数が前記出力軸回転数検出手段で検出可能な回転数未満ときは、前記出力軸回転数算出手段で算出した前記出力軸の回転数に基づいて前記無段変速機構の速度比を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記出力軸の回転数を検出する出力軸回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記出力軸回転数検出手段の異常を検知したときに、前記出力軸回転数算出手段で算出した前記出力軸の回転数に基づいて前記無段変速機構の速度比を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記無段変速機構は、前記入力要素である入力側ディスクと前記出力要素である出力側ディスクとの間で摩擦転動する前記動力伝達要素である転動体を備えるトロイダル型の無段変速機構である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、速度比を無段階で変更可能な無段変速機構を備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される変速機には、特許文献１に示すように、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で摩擦転動する転動体（ローラ）を備え、速度比を無段階で変更可能なトロイダル型の無段変速機構がある。
【０００３】
特許文献１に記載のトロイダル型の無段変速機構では、無段変速機構とプラネタリ機構との間に設けられたクラッチ（第３クラッチ）の締結状態で、駆動源からの駆動力が無段変速機構を介してプラネタリ機構の第１要素に入力されると共に無段変速機構を介さずにプラネタリ機構の第２要素に入力され、当該駆動力がプラネタリ機構の第３要素から出力軸に出力される。その状態で、無段変速機構の速度比を調整することで、駆動源の駆動力で入力軸を一方向に回転させた状態のまま出力軸の回転を停止状態（ギアドニュートラル：ＧＮ）を挟んで正転及び逆転に変換自在となる。ＧＮでは、車両は停車状態となる。
【０００４】
ところで、上記のＧＮ制御により車両が完全に停止する前後の極低車速の状態で、トロイダル型の無段変速機構の速度比（レシオ）を制御するには、所定車速（例えば、１ｋｍ／ｈ）以下の極低車速を所定の制御周期（例えば、２ｍｓｅｃ）ごとに検出する必要がある。しかしながら、通常の車速センサとして無段変速機の出力軸（カウンタシャフト）上に設けられている回転検出用のパルスセンサ（パルス検出装置）では、このような極低速車速回転を上記のような制御周期で検出することができない。そのため、このような極低速車速回転を検出するためには、例えば特許文献２に示すように、レゾルバなどの高価なセンサが必要となる。
【０００５】
そのため、従来は、高価なセンサの設置を省略する代わりに、ＧＮ制御により車両が完全に停止する直前又は直後の極低車速領域では、駆動源と無段変速機との間の動力伝達の有無を切り替えるクラッチの締結を解除することで、トロイダル型無段変速機構の速度比の制御を行わないようにしていた。しかしながら、万一、その領域でトロイダル型無段変速機構の速度比が意図する速度比からずれると、車両が意図する方向と逆方向に進行する現象（以下、「異走」という。）が発生するおそれがある。そのため、トロイダル型無段変速機構の速度比の制御を行っていない状態では、このような異走が生じた場合でも当該異走を早期に検出することがでないおそれや、異走を回避するための適切な制御を行うことができないおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９４２０４号公報
【特許文献２】特許第４１２２２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力軸の回転数が極低回転の領域でも、当該出力軸の回転数に基づいて無段変速機構の速度比の制御を行うことが可能な無段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る無段変速機は、駆動源（１０）からの駆動力が入力される入力軸（２）と、入力要素（５１）と出力要素（５２）と動力伝達要素（５３）とを有し、入力軸（２）から入力要素（５１）に入力された駆動力の回転を無段階に変速して出力要素（５２）から出力する無段変速機構（５）と、無段変速機構（５）と出力軸（３）との間に設けられたプラネタリ機構（７）と、無段変速機構（５）とプラネタリ機構（７）との間に設けられたクラッチ（９１）と、を備え、クラッチ（９１）の締結状態で、駆動源（１０）からの駆動力が無段変速機構（５）を介してプラネタリ機構（７）の第１要素（７１）に入力されると共に無段変速機構（５）を介さずにプラネタリ機構（７）の第２要素（７４）に入力され、当該駆動力がプラネタリ機構（７）の第３要素（７２）から出力軸（３）に出力され、その状態で、無段変速機構（５）の速度比を調整することで、駆動源（１０）の駆動力で入力軸（２）を一方向に回転させた状態のまま出力軸（３）の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換自在となる無段変速機（１）において、入力要素（５１）の回転数を検出する入力要素回転数検出手段（Ｓ１）と、出力要素（５２）の回転数を検出する出力要素回転数検出手段（Ｓ２）と、出力軸（３）の回転数に基づいて無段変速機構（５）の速度比を制御する制御手段（１４）と、を備え、制御手段（１４）は、クラッチ（９１）を締結しているときに入力要素回転数検出手段（Ｓ１）で検出した入力要素（５１）の回転数と出力要素回転数検出手段（Ｓ２）で検出した出力要素（５２）の回転数とから出力軸（３）の回転数を算出する出力軸回転算出手段（１４）を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる無段変速機によれば、クラッチを締結しているときに入力要素回転数検出手段で検出した入力要素の回転数と出力要素回転数検出手段で検出した出力要素の回転数とから出力軸の回転数を算出することで、出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸の回転が停止状態に近い極低速回転の状態となっているときでも、出力軸の回転数を算出することが可能となる。これにより、従来の出力軸の回転を検出するためのパルスセンサでは検出できなかった極低速回転の状態でも出力軸の回転数を把握できるので、無段変速機構の速度比の制御を行うことが可能な領域を拡大することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる無段変速機が車両に搭載した無段変速機の場合には、車両の運転者が認識できない程度の極低車速の状態でもその車速を算出することができるので、万一無段変速機構に異走が生じた場合でも、当該異走を早期に検知することが可能となる。したがって、万一異走が生じた場合には、駆動源から無段変速機構に繋がるクラッチの締結を解除する制御や、無段変速機構の速度比が異走を回避可能な速度比となるように制御用の油圧を強制的に切り替えるなど、異走を防止するための積極的な制御（アクション制御）を行うことが可能となる。
【００１１】
また、この構成によれば、出力軸の正回転だけでなく逆回転も算出により検知することができるので、出力軸の逆回転を検出する機能を有する出力軸用の回転数検出手段を設けていなくても、出力軸の逆回転を検知することができる。したがって、無段変速機の製造コストを低減することが可能となる。
【００１２】
また、上記の無段変速機では、入力要素回転数検出手段（Ｓ１）及び出力要素回転数検出手段（Ｓ２）は、入力要素（５１）側及び出力要素（５２）側に設けた検出部の検出によるパルス数を計数するパルス検出装置であってよい。
【００１３】
本発明にかかる無段変速機では、出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸の回転が停止状態に近い極低速回転の状態でも、入力要素および出力要素の回転数は比較的に高い回転数となっている。そのため、入力要素回転数検出手段及び出力要素回転数検出手段が上記のパルス検出装置であっても、入力要素及び出力要素の回転数を検出できるので、出力軸の回転数を精度良く算出することが可能となる。したがって、比較的に安価なパルス検出装置を備えることで無段変速機の低コスト化を図りながらも、無段変速機構の速度比を制御可能な領域の拡大を図ることができる。
【００１４】
また、上記の無段変速機では、出力軸（３）の回転数を検出する出力軸回転数検出手段（Ｓ３）を備え、出力軸回転数検出手段（Ｓ３）は、出力軸（３）側に設けた検出部の検出数を計数するパルス検出装置であり、制御手段（１４）は、出力軸（３）の回転数が出力軸回転数検出手段（Ｓ３）で検出可能な回転数以上のときは、出力軸回転数検出手段（Ｓ３）で検出した出力軸（３）の回転数に基づいて無段変速機構（５）の速度比を制御する一方、出力軸（３）の回転数が出力軸回転数検出手段（Ｓ３）で検出可能な回転数未満ときは、出力軸回転数算出手段（１４）で算出した出力軸（３）の回転数に基づいて無段変速機構（５）の速度比を制御するとよい。
【００１５】
出力軸の回転数を検出する出力軸回転数検出手段がパルス検出装置であると、出力軸の回転が停止する前後の極低回転領域では出力軸の回転数を検出することができない。したがって、その領域では、出力軸回転数検出手段による検出値に代えて、出力軸回転数算出手段で算出した算出値に基づいて無段変速機構の速度比を制御することで、出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸の回転が停止状態に近い極低速回転の状態となっている場合でも、出力軸の回転数に基づいて無段変速機構の速度比を制御することが可能となる。
【００１６】
また、上記の無段変速機では、出力軸（３）の回転数を検出する出力軸回転数検出手段（Ｓ３）を備え、制御手段（１４）は、出力軸回転数検出手段（Ｓ３）の異常を検知したときに、出力軸回転数算出手段（１４）で算出した出力軸（３）の回転数に基づいて無段変速機構（５）の速度比を制御するとよい。
【００１７】
この構成によれば、上記の出力軸回転数算出手段を出力軸回転検出手段が故障した場合の代替の手段とすることで、無段変速機にフェイルセーフ機能を持たせることが可能となる。
【００１８】
また、上記の無段変速機では、無段変速機構（５）は、入力要素である入力側ディスク（５１）と出力要素である出力側ディスク（５２）との間で摩擦転動する転動体（５３）を備えるトロイダル型の無段変速機構であってよい。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる無段変速機によれば、出力軸の回転数が極低回転の領域でも、当該出力軸の回転数に基づいて無段変速機構の速度比の制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる無段変速機構（トロイダル型無段変速機構）を有する無段変速機のスケルトン図である。
【図２】無段変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比との関係を示すグラフである。
【図３】ローモードとハイモードの動力伝達経路を示す無段変速機のスケルトン図である。
【図４】出力軸の回転数を検出するパルスセンサの特性を示すグラフである。
【図５】出力軸の回転数のパルスセンサによる検出値と入力側ディスク及び出力側ディスクの回転から算出した算出値とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる無段変速機のスケルトン図である。本実施形態の無段変速機１は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）１０を備える車両に搭載される変速機であって、エンジン１０の動力がフライホイール１１を介して伝達される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力軸（カウンタシャフト）３と、入力軸２及び出力軸３と平行に配置された中間軸４と、トロイダル型無段変速機構５と、アイドルギア列６と、差動機構としてのプラネタリ機構（遊星歯車機構）７とを備えて構成されている。
【００２２】
トロイダル型無段変速機構（以下、単に「無段変速機構」と記す。）５は、入力軸２と同心であって一体に回転する一対の入力側ディスク（入力要素）５１と、入力側ディスク５１の間であって入力軸２に対して同心且つ回転自在に配置された出力側ディスク（出力要素）５２と、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間に配置され、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間で動力を伝達させるパワーローラ（転動体：動力伝達要素）５３とを備える。
【００２３】
パワーローラ５３は、入力側ディスク５１の内面に形成されたトロイダル面（転動面）５１ｂと、出力側ディスク５２の内面に形成されたトロイダル面（転動面）５２ｂを転動するための回転軸５３ａを備えると共に、回転軸５３ａと直交し紙面垂直方向に延びる揺動軸５３ｂ（トラニオン）に対して揺動自在となっており、パワーローラ５３を揺動軸５３ｂの周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、トロイダル面５１ｂ，５２ｂに対する接触圧（摩擦力）を変化させながら該トロイダル面５１ｂ，５２ｂを転動する。これにより、無段変速機構５の速度比（レシオ）を無段階に変化できるように構成されている。
【００２４】
出力側ディスク５２の外周には、出力用の外歯５２ａが設けられている。この外歯５２ａには、中間軸４に一体回転するように固定された第１伝達ギア８１が噛合している。
【００２５】
無段変速機１には、第１クラッチ（ロークラッチ）９１と、第２クラッチ（ハイクラッチ）９２とが設けられている。中間軸４上には、第２クラッチ（ハイクラッチ）９２を介して中間軸４と係脱自在に連結された第２伝達ギア８２が設けられている。
【００２６】
プラネタリ機構７は、中間軸４上に同心上に配置されて、第１クラッチ９１を介して中間軸４と係脱自在に連結されたサンギア（第１要素）７１と、第２クラッチ９２を介して中間軸４と係脱自在に連結されたリングギア（第３要素）７２と、サンギア７１及びリングギア７２に噛合するピニオン７３を自転及び公転自在に軸支するキャリア（第２要素）７４との３つの要素を備える。
【００２７】
アイドルギア列６は、入力軸２に固定された第１中間ギア６１と、中間軸４と同心であってキャリア７４に連結された第２中間ギア６２と、第１中間ギア６１と第２中間ギア６２とに噛合し、図示省略した無段変速機１のケーシングに回転自在に軸支された第３中間ギア６３とで構成される。
【００２８】
第１クラッチ９１は、中間軸４とサンギア７１とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第２クラッチ９２は、中間軸４と第２伝達ギア８２及びリングギア７２とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２は、湿式多板クラッチで構成されている。なお、第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２は、湿式多板クラッチに限らず、他のクラッチを用いてもよい。
【００２９】
第２伝達ギア８２は、出力軸３に固定された第３伝達ギア８３と噛合している。出力軸３には、デファレンシャルギア１３と噛合する出力ギア３ａが固定されている。
【００３０】
また、車両には、無段変速機構５および無段変速機１の動作を制御するためのＥＣＵ（制御手段）１４が設けられている。ＥＣＵ１４は、図示しない油圧制御装置による油圧制御でパワーローラ５３の回転及び揺動を制御することで、無段変速機構５による速度比（レシオ）を無段階に制御すると共に、第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２を制御することで無段変速機１全体の速度比を制御する。
【００３１】
また、無段変速機１には、無段変速機構５の入力側ディスク５１の回転数を検出する入力側ディスク回転数センサＳ１と、第１伝達ギア８１の回転数を検出することで出力側ディスク５２の回転数を検出する出力側ディスク回転数センサＳ２と、第３伝達ギア８３の回転数を検出することで出力軸３の回転数を検出する出力軸回転数センサＳ３とが設けられている。入力側ディスク回転数センサＳ１、出力側ディスク回転数センサＳ２、出力軸回転数センサＳ３はいずれも、詳細な図示は省略するが、回転軸又はギアなど回転体側に設けた検出用の突起などからなる検出部を静止側に設けた非検出部で検出することで、回転体の回転に伴うパルス数を検出するパルス検出装置である。入力側ディスク回転数センサＳ１、出力側ディスク回転数センサＳ２、出力軸回転数センサＳ３で検出した回転数（パルス数）のデータは、ＥＣＵ１４に入力される。
【００３２】
図２は、本実施形態にかかる無段変速機１の速度比（レシオ）と無段変速機構５の速度比（レシオ）の関係を示すグラフである。本実施形態の無段変速機１は、速度比のモードとして、（前進）低速走行用及び後進用のローモード（低速モード）と、（前進）高速走行用のハイモード（高速モード）とを設定可能である。ローモードは、無段変速機構５の速度比が増加するにつれて無段変速機１の速度比が減少する関係となる状態である。また、ハイモードは、無段変速機構５の速度比が増加すると無段変速機１の速度比も増加する関係となる状態である。
【００３３】
図３は、無段変速機１のスケルトン図で、ローモードとハイモードの動力伝達経路を示す図である。ローモードとハイモードは、ロークラッチ９１及びハイクラッチ９２で切り換えられる。ローモードは、ハイクラッチ９２を開放状態とし、ロークラッチ９１を連結（締結）状態とすることにより確立されるモードで、エンジン１０からの駆動力が無段変速機構５及びプラネタリ機構７を介して出力軸３に伝達される。ハイモードは、ハイクラッチ９２を連結（締結）状態とし、ロークラッチ９１を開放状態とすることにより確立されるモードで、エンジン１０からの駆動力が無段変速機構５のみを介して（プラネタリ機構７を介さずに）出力軸３に伝達される。
【００３４】
上記のローモードでは、プラネタリ機構７のサンギア７１、リングギア７２、およびキャリア７４のピニオン７３の三者間のギア比は、サンギア７１およびキャリア７４が回転駆動されたときに、無段変速機１の速度比を所定の速度比に設定すると、サンギア７１およびキャリア７４の回転のバランスによって、リングギア７２およびこれに連結された出力軸３が中立の回転停止状態（ギアドニュートラル（ＧＮ）状態）になるように設定されている。
【００３５】
そして、ローモードでは、無段変速機１の速度比が上記のギアドニュートラル状態となる所定の速度比よりも小さい領域では、出力軸３が逆転方向に回転して車両が後進する一方、無段変速機１の速度比が当該所定の速度比よりも小さい状態では、出力軸３が正転方向に回転して車両が前進（低速走行で前進）する。すなわち、ローモードでは、ギアドニュートラル状態を境として、無段変速機１の速度比に応じて車両の後進状態と前進状態とが切り替わるようになっている。
【００３６】
すなわち、本実施形態の無段変速機１では、ロークラッチ９１の締結状態で、エンジン１０からの駆動力が無段変速機構５を介してプラネタリ機構７のサンギア（第１要素）７１に入力されると共に無段変速機構５を介さずにプラネタリ機構７のキャリア（第２要素）７４に入力され、プラネタリ機構７のリングギア（第３要素）７２からの駆動力が出力軸３に出力される。その状態で、無段変速機構５の速度比を制御することで、エンジン１０の駆動力で入力軸２を一方向に回転させた状態のまま出力軸３の回転を停止状態（ＧＮ）を挟んで正転及び逆転に変換自在となる。
【００３７】
図４は、出力軸３の回転を検出する出力軸回転数センサ（パルスセンサ）Ｓ３の特性を示すグラフである。同図のグラフでは、横軸に車速Ｖを取り、縦軸に検出した車速Ｖの更新周期Ｌを取っている。パルスセンサである出力軸回転数センサＳ３では、同図のグラフに示す車速Ｖ１（一例として、Ｖ１＝５ｋｍ／ｈ）未満の領域（０≦Ｖ＜Ｖ１）では、周期Ｌ１（一例として、Ｌ１＝１０ｍｓｅｃ）以内では車速Ｖのデータを更新することができない。また、車速ＶがＶ１以上Ｖ２（一例として、Ｖ２＝１５ｋｍ／ｈ）未満の領域（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）では、周期Ｌ２（一例として、Ｌ２＝５ｍｓｅｃ）以内では車速Ｖのデータを更新することができない。したがって、出力軸回転数センサＳ３の出力性能が例えば２Ｈｚであると、０．１ｋｍ／ｈ以下の車速は検出することができない。そのため、上記のＧＮ付近の極低速状態では、出力軸回転数センサＳ３で出力軸３の回転を正確に検出できないため、出力軸回転数センサＳ３の検出値では、無段変速機構５の速度比の制御を適切に行うことができない。
【００３８】
そこで、本実施形態の無段変速機１では、ＧＮ付近の極低速状態では、ＥＣＵ１４は、第１クラッチ９１を締結（完全締結）しているときに、入力側ディスク回転数センサＳ１で検出した入力側ディスク５１の回転数と出力側ディスク回転数センサＳ２で検出した出力側ディスク５２の回転数とから出力軸３の回転数を算出する。そして、算出した出力軸３の回転数Ｎ３に基いて、無段変速機構５の速度比を制御する。以下、この制御について詳細に説明する。
【００３９】
ローモードで、第１クラッチ９１が完全締結状態（滑っていない状態）のときの出力軸３の回転数Ｎ３は、入力側ディスク５１の回転数＝Ｎ１、出力側ディスク５２の回転数＝Ｎ２、リングギア７２の歯数＝Ｚｒ、サンギア７１の歯数＝Ｚｓ、ローモードにおける無段変速機１全体の速度比＝Ｖｔｍ、第１中間ギア６１の歯数＝ＺＧ１、第２中間ギア６２の歯数＝ＺＧ２、出力用の外歯５２ａの歯数＝ＺＡ、第１伝達ギア８１の歯数＝Ｚａ、第２伝達ギア８２の歯数＝ＺＢ、第３伝達ギア８３の歯数＝Ｚｂ、出力ギア３ａの歯数＝ＺＣ、デファレンシャルギア１３の歯数＝Ｚｃとすると、下記の（式１）で表すことができる。したがって、入力側ディスク５１の回転数Ｎ１と出力側ディスク５２の回転数Ｎ２とから出力軸３の回転数Ｎ３を算出することができる。
【００４０】
【数１】
2015034628.tif 000003
【００４１】
入力側ディスク５１と出力側ディスク５２は、ＧＮで車両が停車しているとき（出力軸３の回転が停止しているとき）でも所定回転数（一例として、８００ｒｐｍ）以上で回転している。したがって、車速Ｖの更新周期として所定周期（一例として、５ｍｓｅｃ）以下の更新周期を確保することができる。これにより、ＧＮ付近の極低速状態で算出した出力軸３の回転数に基づいて無段変速機構５の速度比を適切に制御することができる。
【００４２】
図５は、出力軸回転数センサＳ３による車速Ｖの検出値と上記の算出値とを示すグラフである。同図のグラフでは、横軸に時間Ｔを取り、縦軸に検出又は算出した車速Ｖを取っている。このグラフに示すように、パルスセンサである出力軸回転数センサＳ３による検出値は、低車速（一例として、０．５ｋｍ／ｈ≦Ｖ≦５ｋｍ／ｈ）の領域では、更新の周期が比較的に短いが、極低車速（一例として、Ｖ＜０．５ｋｍ／ｈ）の領域では、更新の周期が長くなる。これにより、出力軸３の回転数が所定の回転数未満の領域では、出力軸回転数センサＳ３では車速Ｖを適切に検出することができない。
【００４３】
そこで、出力軸３の回転数が出力軸回転数センサＳ３で検出可能な回転数以上のときは、出力軸回転数センサＳ３で検出した出力軸３の回転数に基づいて無段変速機構５の速度比を制御する一方、出力軸３の回転数が出力軸回転数センサＳ３で検出可能な回転数未満のときは、出力軸回転数センサＳ３で検出した出力軸３の回転数に代えて、上記の手順で算出した出力軸３の回転数に基づいて無段変速機構５の速度比を制御する。
【００４４】
この場合、出力軸３の回転数の切り替えを行う際、所定値を境界として出力軸回転数センサＳ３の検出値と算出値（推定値）とを急に切り替えると、速度比の制御に用いる車速のデータが当該境界で大きく変化するため、望ましくない。そのため、出力軸回転数センサＳ３による検出値と算出値（推定値）との切り替えは、検出値が所定範囲内（一例として、１００〜４００〔ｒｐｍ〕）の間に滑らかに（徐々に）行うようにする。
【００４５】
また、予め用意した油圧−トルクマップ（図示せず）を参照して、第１クラッチ（ロークラッチ）９１に供給する締結制御用の油圧に基いて、第１クラッチ９１の伝達トルクを算出する。そして、第１クラッチ９１の入力トルクが当該算出した伝達トルクを上回ったときは、第１クラッチ９１に滑り（スリップ）が生じている可能性があると判断する。その場合には、無段変速機構５の速度比の制御を行うための出力軸３の回転数を上記の算出値（推定値）から出力軸回転数センサＳ３による検出値に切り替える。
【００４６】
また、出力軸回転数センサＳ３の故障を検知したときは、無段変速機構５の速度比の制御を行うための出力軸３の回転数を出力軸回転数センサＳ３による検出値から上記の算出値（推定値）に切り替える。この場合、第１クラッチ９１又は第２クラッチ９２が完全に係合していれば上記の算出値（推定値）により無段変速機構５の速度比の制御を行うことが可能である。しかしながら、第１クラッチ９１又は第２クラッチ９２に滑り（スリップ）が生じていると判断する場合には、第１クラッチ９１又は第２クラッチ９２に供給する締結制御用の油圧クラッチ圧を高めて完全係合させる制御を行う。なお、出力軸回転数センサＳ３による検出値が０を出力しているときは、無段変速機構５の速度比の制御を行わず、車両の停止判定を行う。なお、出力軸回転数センサＳ３の故障は、例えば、出力軸回転数センサＳ３による検出値と、入力側ディスク回転数センサＳ１及び出力側ディスク回転数センサＳ２の検出値から算出した出力軸３の回転数の算出値（推定値）との比較により判断することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の無段変速機１では、第１クラッチ９１の締結状態で、エンジン１０からの駆動力が無段変速機構５を介してプラネタリ機構７のサンギア７１に入力されると共に無段変速機構５を介さずにプラネタリ機構７のキャリア７４に入力され、当該駆動力がプラネタリ機構７のリングギア７２から出力軸３に出力される。その状態で、無段変速機構５の速度比を調整することで、エンジン１０の駆動力で入力軸２を一方向に回転させた状態のまま出力軸３の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換自在となる。
【００４８】
そして、本実施形態の無段変速機１では、第１クラッチ９１を締結しているときに入力側ディスク回転数センサＳ１で検出した入力側ディスク５１の回転数と出力側ディスク回転数センサ５２で検出した出力側ディスク５２の回転数とから出力軸３の回転数を算出することで、出力軸３の回転が停止状態（ＧＮ状態）を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸３の回転が停止状態に近い極低速回転の状態となっているときでも、出力軸３の回転数を算出することが可能となる。これにより、出力軸３の回転数を検出するための出力軸回転数センサＳ３では検出できなかった極低速回転の状態でも出力軸３の回転数を把握できるので、無段変速機構５の速度比の制御を行うことが可能な領域を拡大することができる。
【００４９】
また、本実施形態の無段変速機１によれば、車両の運転者が認識できない程度の極低車速の状態でも車速を算出することができるので、万一、無段変速機構５に異走が生じた場合でも、当該異走を早期に検知することが可能となる。したがって、異走が生じた場合には、第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２の締結を解除する制御や、無段変速機構５の速度比が異走を回避可能な速度比となるように制御用の油圧を強制的に切り替える制御など、異走を防止するための積極的な制御（アクション制御）を行うことが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態の無段変速機１によれば、出力軸３の正回転だけでなく逆回転も算出により検知することができるので、出力軸回転数センサＳ３として出力軸３の逆回転を検出する機能を有するセンサを設けていなくても、出力軸３の逆回転を検知することができる。したがって、無段変速機１の製造コストを低減することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態の無段変速機１では、出力軸３の回転が停止状態（ＧＮ）を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸３の回転が停止状態に近い極低速回転の状態でも、入力側ディスク５１および出力側ディスク５２の回転数は比較的に高い回転数となっている。そのため、入力側ディスク回転数センサＳ１及び出力側ディスク回転数センサＳ２がパルス検出装置であっても、入力側ディスク５１及び出力側ディスク５２の回転数を検出できるので、出力軸３の回転数を精度良く算出することが可能となる。したがって、比較的に安価なパルス検出装置を備えることで無段変速機１の低コスト化を図りながらも、無段変速機構５の速度比を制御可能な領域の拡大を図ることができる。
【００５２】
出力軸３の回転数を検出する出力軸回転数センサＳ３がパルス検出装置であると、出力軸３の回転が停止する前後の極低回転領域では出力軸３の回転数を検出することができない。したがって、本実施形態の無段変速機１では、その領域では、出力軸回転数センサＳ３による検出値に代えて、上記手順で算出した算出値に基づいて無段変速機構５の速度比を制御するようにしている。これにより、出力軸３の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換される際に、出力軸３の回転が停止状態に近い極低速回転の状態となっている場合でも、出力軸３の回転数に基づいて無段変速機構５の速度比を制御することが可能となる。
【００５３】
また、出力軸回転数センサＳ３の異常（故障）を検知したときに、上記手順で算出した出力軸３の回転数に基づいて無段変速機構５の速度比を制御するようにしている。これにより、上記手順で算出した出力軸３の回転数を出力軸回転数センサＳ３による検出値の代替とすることで、無段変速機１に出力軸回転数センサＳ３が故障した場合のフェイルセーフ機能を持たせることが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明にかかる無段変速機の一例として、トロイダル型の無段変速機構を備える無段変速機を示したが、本発明にかかる無段変速機は、これ以外にも、速度比を無段階で変更可能な無段変速機構を備えた変速機であれば、駆動プーリと従動プーリとの間に架け渡した無端ベルトを備えるベルト式の無段変速機構など、他の種類の無段変速機構を備えた変速機であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１    無段変速機
２    入力軸
３    出力軸
３ａ    出力ギア
４    中間軸
５    トロイダル型無段変速機構
６    アイドルギア列
７    プラネタリ機構
１１    フライホイール
１２    発進クラッチ
１３    デファレンシャルギア
１４    ＥＣＵ（制御手段、出力軸回転数算出手段）
５１    入力側ディスク（入力要素）
５１ｂ    転動面（トロイダル面）
５２    出力側ディスク（出力要素）
５２ｂ    転動面（トロイダル面）
５３    パワーローラ（転動体：動力伝達要素）
５３ａ    回転軸
５３ｂ    揺動軸
９１    第１クラッチ（ロークラッチ）
９２    第２クラッチ（ハイクラッチ）
Ｓ１    入力側ディスク回転数センサ（入力要素回転数検出手段）
Ｓ２    出力側ディスク回転数センサ（出力要素回転数検出手段）
Ｓ３    出力軸回転数センサ（出力軸回転数検出手段）
【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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