(57)【要約】【課題】過不足を抑えた押付荷重を設定すること。【解決手段】最大トラクション係数の推定値と余裕率とに基づいて実際の運転の際の目標トラクション係数を算出し、目標トラクション係数に基づいて入力ディスク１１Ａ，１１Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと当該パワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間における目標押付荷重を設定するトラクションドライブ式の無段変速機１０の制御装置１において、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ又は出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの内の少なくとも一方とパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の接点に介在するトラクション油の固体領域と流体領域の比に応じて前記余裕率を変化させること。【選択図】図４
2013151983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大トラクション係数の推定値と余裕率とに基づいて実際の運転の際の目標トラクション係数を算出し、該目標トラクション係数に基づいて第１動力伝達要素と第２動力伝達要素との間における目標押付荷重を設定するトラクションドライブ式の無段変速機の制御装置において、
前記第１動力伝達要素と前記第２動力伝達要素との間の接点に介在するトラクション油の固体領域と流体領域の比に応じて前記余裕率を変化させることを特徴としたトラクションドライブ式の無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記接点に介在するトラクション油にて前記流体領域が多くなるほど前記余裕率を大きく設定する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式の無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記固体領域と前記流体領域とが同一の広さのときの前記余裕率を基準余裕率とした場合、前記余裕率は、前記固体領域の方が前記流体領域よりも広ければ、前記基準余裕率よりも小さく設定する一方、前記流体領域の方が前記固体領域よりも広ければ、前記基準余裕率よりも大きく設定することを特徴とした請求項１又は２に記載のトラクションドライブ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第１及び第２の動力伝達要素を備え、その第１及び第２の動力伝達要素の間の動力伝達を互いの接点に介在させた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、共通の第１回転中心軸を有する一方の動力伝達要素としての第１及び第２の回転要素と、その第１回転中心軸に対して放射状に複数配置した第２回転中心軸を有する他方の動力伝達要素としての転動部材と、を備え、第１回転要素と第２回転要素とに挟持された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ものが知られている。
【０００３】
具体的には、例えば、第１回転要素としての入力ディスクと、第２回転要素としての出力ディスクと、転動部材としてのパワーローラと、を備えたトロイダル式の無段変速機が該当する。このトロイダル式の無段変速機においては、入力ディスク及び出力ディスクとパワーローラとの間に押付荷重を加え、これらの接点に介在させたトラクション油の油膜を介して入力ディスクと出力ディスクとの間の動力伝達を行う。その際、この無段変速機の制御装置は、接点におけるトラクション力をトラクション係数で除算して押付荷重の設定を行っている。そして、この押付荷重の設定を行う際、制御装置は、最大トラクション係数の推定値を余裕率で除算したトラクション係数の目標値を演算時のトラクション係数として用いている。何故ならば、その最大トラクション係数の推定値は、実測値に対して乖離しており、その乖離幅に一定の法則が無いからである。例えば、その乖離幅は、入力ディスクへの入力トルクが大きければ小さくなり、その入力トルクが小さければ大きくなるのであるが、その入力トルクに対する乖離の度合いが必ずしも規則性のあるものではない。ここで、下記の特許文献１には、入力ディスク又は出力ディスクとパワーローラとの間の接点における潤滑油温度を推定し、その潤滑油温度に基づいてトラクション係数の目標値を求める技術が開示されている。この特許文献１では、その潤滑油温度に基づいて接点の潤滑油における固体領域（フルード固化域）の摩擦係数と流体領域（フルード粘性域）の摩擦係数とを求め、固体領域の摩擦係数に接触楕円内の固体領域の割合を乗算した値と流体領域の摩擦係数に接触楕円内の流体領域の割合を乗算した値との和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を余裕率（１／安全係数）で除算してトラクション係数の目標値を求めている。
【０００４】
尚、下記の特許文献２には、トロイダル式の無段変速機の接点における応力分布、この接点における塑性領域や粘性領域のせん断特性について開示されている。
【０００５】
また、下記の特許文献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式の無段変速機について開示されている。このボールプラネタリ式の無段変速機においても、２つの回転要素の内の少なくとも一方から転動部材（遊星ボール）に対して押付荷重が付与される。更に、下記の特許文献４には、トルクの入力側と出力側とに各々配置された２つの円錐状の回転体（コーン）と、一方の回転体が挿入され、且つ、各回転体の夫々の傾斜面で外周面と内周面とが挟まれた環状体（リング）と、を備え、その環状体を軸線方向に移動させることで変速比を無段階に変化させるコーンリング式の無段変速機構を有するトラクションドライブ式の無段変速機について開示されている。このコーンリング式の無段変速機においても、回転体と環状体との間に押付荷重が付与されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０８４８２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０７７４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３１９２９号公報
【特許文献４】特開２０１１−２２５２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載のトロイダル式の無段変速機では、最大トラクション係数の推定値と実測値のずれを余裕率で補正している。しかしながら、この技術では、固体領域と流体領域とで摩擦係数の算出精度に差が生じると云う点について考慮されていないので、その固体領域と流体領域の比率の変化に伴って最大トラクション係数の推定値と実測値のずれを補正しきれなくなり、トラクション係数の目標値の精度が低下してしまう虞がある。従って、その様な精度低下の際には、入力ディスクと出力ディスクの内の少なくとも一方に加える押付荷重の設定値に過不足が生じると、入力ディスク及び出力ディスクとパワーローラとの間で押付荷重の不足によるスリップが発生し、また、過剰な押付荷重によって耐久性や動力伝達効率の低下、トルク容量の減少を引き起こす。また、上記特許文献３及び４に記載のボールプラネタリ式の無段変速機やコーンリング式の無段変速機においても、トロイダル式と同じように、押付荷重の設定値に過不足が生じる虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、過不足を抑えた押付荷重の設定が可能なトラクションドライブ式の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】
【０００９】
上記目的を達成する為、本発明は、最大トラクション係数の推定値と余裕率とに基づいて実際の運転の際の目標トラクション係数を算出し、該目標トラクション係数に基づいて第１動力伝達要素と第２動力伝達要素との間における目標押付荷重を設定するトラクションドライブ式の無段変速機の制御装置において、前記第１動力伝達要素と前記第２動力伝達要素との間の接点に介在するトラクション油の固体領域と流体領域の比に応じて前記余裕率を変化させることを特徴としている。
【００１０】
ここで、前記接点に介在するトラクション油にて前記流体領域が多くなるほど前記余裕率を大きく設定することが望ましい。
【００１１】
また、前記固体領域と前記流体領域とが同一の広さのときの前記余裕率を基準余裕率とした場合、前記余裕率は、前記固体領域の方が前記流体領域よりも広ければ、前記基準余裕率よりも小さく設定する一方、前記流体領域の方が前記固体領域よりも広ければ、前記基準余裕率よりも大きく設定することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るトラクションドライブ式の無段変速機の制御装置は、接点のトラクション油における固体領域と流体領域の比に応じた余裕率を設定するので、この余裕率を用いて設定される目標トラクション係数の精度を向上させることができる。従って、この制御装置は、その目標トラクション係数を用いた過不足の無い目標押付荷重の設定が可能になるので、各接点での押付荷重の不足によるスリップの発生を抑えることができると共に、過剰な押付荷重による耐久性や動力伝達効率の低下を抑えることができる。更に、この制御装置は、過剰な押付荷重によるトルク容量の減少についても回避可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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、接点におけるトラクション油の領域分類と圧力分布との関係を説明する図である。
【図４】図４は、固体領域と流体領域の面積比に対する余裕率のマップの一例を示す図である。
【図５】図５は、目標トラクション係数を設定する際の演算処理動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係るトラクションドライブ式の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。
【００１５】
［実施例］
本発明に係るトラクションドライブ式の無段変速機の制御装置の実施例を図１から図５に基づいて説明する。
【００１６】
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式の無段変速機について説明する。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第１及び第２の動力伝達要素を備え、その第１及び第２の動力伝達要素の間の動力伝達を互いの接点に介在させたトラクション油の油膜を介して行うものである。この無段変速機においては、第２動力伝達要素の回転軸を傾けることで入出力間の変速比を無段階に変化させるので、この第２動力伝達要素が動力伝達の為の動力伝達要素であると共に変速の為の変速要素となる。
【００１７】
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Ｒ１を有する第１及び第２の回転要素と、その第１回転中心軸Ｒ１に対して放射状に複数配置した第２回転中心軸Ｒ２を有する転動部材と、を備え、第１回転要素と第２回転要素とに挟持された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ものが知られている。この無段変速機では、第１回転要素と各転動部材との間、そして、第２回転要素と各転動部材との間において夫々に動力伝達が行われる。従って、この無段変速機においては、第１及び第２の回転要素が夫々第１動力伝達要素に該当し、各転動部材が夫々第２動力伝達要素に該当する。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。
【００１８】
本実施例においては、トロイダル式の無段変速機を例に挙げて説明する。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。
【００１９】
図１の符号１０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１０は、第１回転要素としての入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと、第２回転要素としての出力ディスク１２Ａ，１２Ｂと、転動部材としてのパワーローラ１３Ａ，１３Ｂ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１４と、を備える。
【００２０】
この無段変速機１０においては、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとシャフト１４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１３Ａ，１３Ｂ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。その同一の傾転平面は、パワーローラ１３Ａ，１３Ｂ毎に形成される。
【００２１】
入力ディスク１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂは、円板形状を成しており、シャフト１４と同心状に配置される。その際、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂは、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂの間に配置される。入力ディスク１１Ａと出力ディスク１２Ａとの夫々の対向する面には、キャビティＣ１を成す接触面１１ａ，１２ａが各々形成されている。これと同様に、入力ディスク１１Ｂと出力ディスク１２Ｂとの夫々の対向する面には、キャビティＣ２を成す接触面１１ｂ，１２ｂが各々形成されている。
【００２２】
入力ディスク１１Ａ，１１Ｂは、シャフト１４と一体になって周方向に回転すると共に、そのシャフト１４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１１Ａ，１１Ｂは、シャフト１４に対してスプライン嵌合している。これにより、この入力ディスク１１Ａ，１１Ｂは、シャフト１４と一体になって回転すると共に、シャフト１４に対する軸線方向への相対移動を行うことができる。これが為、この入力ディスク１１Ａ，１１Ｂは、動力源の出力トルクが伝達され、また、後述する推力発生部１５によって出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに向けて押動させられる。一方、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂは、軸受（図示略）を介してシャフト１４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１２Ａ，１２Ｂは、歯車群を介して駆動輪に連結されており、パワーローラ１３Ａ，１３Ｂを介して伝えられた動力源の出力トルクを駆動輪側に伝達する。
【００２３】
この無段変速機１０においては、キャビティＣ１内に複数個のパワーローラ１３Ａ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１３Ｂ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１０においては、各パワーローラ１３Ａが入力ディスク１１Ａと出力ディスク１２Ａとに挟持され、且つ、各パワーローラ１３Ｂが入力ディスク１１Ｂと出力ディスク１２Ｂとに挟持される。
【００２４】
夫々のパワーローラ１３Ａ，１３Ｂは、図２に示すトラニオン１６によって個別に支持されており、そのトラニオン１６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１３Ａ，１３Ｂは、そのトラニオン１６によって入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂ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１６は、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに対してパワーローラ１３Ａ，１３Ｂを径方向に移動させると共に、その入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに対してパワーローラ１３Ａ，１３Ｂを傾転させることができる。
【００２５】
この無段変速機１０においては、そのパワーローラ１３Ａ，１３Ｂ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１１Ａと出力ディスク１２Ａとの間の回転比及び入力ディスク１１Ｂと出力ディスク１２Ｂ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１０の変速装置（図示略）には、夫々のパワーローラ１３Ａ，１３Ｂを傾転させる傾転装置を用いる。例えば、この変速装置としては、油圧によりパワーローラ１３Ａ，１３Ｂ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１３Ａ，１３Ｂに傾転力を作用させ、これによりパワーローラ１３Ａ，１３Ｂを傾転させる油圧サーボ機構が知られている。この変速装置は、制御装置１によって制御される。その中立位置とは、パワーローラ１３Ａ，１３Ｂ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１３Ａ，１３Ｂ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。
【００２６】
ここで、第１回転中心軸Ｒ１からパワーローラ１３Ａ（１３Ｂ）と入力ディスク１１Ａ（１１Ｂ）との接点までの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１３Ａ（１３Ｂ）と出力ディスク１２Ａ（１２Ｂ）との接点までの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１１Ａ，１１Ｂと出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとが同一回転数で回転するので、この無段変速機１０の変速比γが１になる。これが為、この無段変速機１０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１０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１３Ａ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１３Ａ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１３Ｂ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１３Ｂを反時計回りに傾転させる。一方、この無段変速機１０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１３Ａ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１３Ａ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１３Ｂ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１３Ｂを時計回りに傾転させる。
【００２７】
パワーローラ１３Ａは、入力ディスク１１Ａと出力ディスク１２Ａとにトラクション油の油膜を介して接しており、その入力ディスク１１Ａと出力ディスク１２Ａから軸線方向の力（推力）が加えられている。これと同様に、パワーローラ１３Ｂは、入力ディスク１１Ｂと出力ディスク１２Ｂとにトラクション油の油膜を介して接しており、その入力ディスク１１Ｂと出力ディスク１２Ｂから軸線方向の力（推力）が加えられている。従って、その夫々の接点においては、パワーローラ１３Ａ，１３ＢやキャビティＣ１，Ｃ２の形状、入力ディスク１１Ａと出力ディスク１２Ａからの推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）。
【００２８】
この無段変速機１０には、その推力を発生させる推力発生部１５が設けられている。ここでは、夫々の入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに推力発生部１５を配設している。入力ディスク１１Ａ側の推力発生部１５は、入力ディスク１１Ａの背面側（パワーローラ１３Ａとの接点とは反対側）に設けた油圧室の油圧を制御装置１で増減制御することで、対向する出力ディスク１２Ａに向けた目標推力を発生させるものである。また、入力ディスク１１Ｂ側の推力発生部１５は、入力ディスク１１Ｂの背面側（パワーローラ１３Ｂとの接点とは反対側）に設けた油圧室の油圧を制御装置１で増減制御することで、対向する出力ディスク１２Ｂに向けた目標推力を発生させるものである。
【００２９】
その推力発生部１５の目標推力は、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂ及び出力ディスク１２Ａ，１２Ｂからパワーローラ１３Ａ，１３Ｂへの目標押付荷重Ｆｎ０と、この無段変速機１０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１３Ａ，１３Ｂ等の形状）等のことであり、無段変速機１０の諸元情報の１つである。そして、その目標押付荷重Ｆｎ０は、目標トラクション力Ｆｔ０と目標トラクション係数μ０とにより演算される（Ｆｎ０＝Ｆｔ０／μ０）。また、その目標トラクション係数μ０とは、推定された最大トラクション係数μｍａｘを余裕率ｒｍで除算することで設定されるトラクション係数μの目標値であり、実際に運転する際のトラクション係数μのことである（μ０＝μｍａｘ／ｒｍ）。従って、制御装置１は、推定された最大トラクション係数μｍａｘと余裕率ｒｍとに基づき目標トラクション係数μ０を求め、この目標トラクション係数μ０と目標トラクション力Ｆｔ０とから目標押付荷重Ｆｎ０を求める。その後、この制御装置１は、その目標押付荷重Ｆｎ０と無段変速機１０の幾何学条件に基づいて目標推力の算出を行い、その目標推力を出力させる推力発生部１５の油圧室の油圧を求める。尚、これらの演算の概要自体は、この種の無段変速機１０の技術分野において周知のものである。
【００３０】
ここで、最大トラクション係数μｍａｘは、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の転走軌道上の接点（入力側の接点）や出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の転走軌道上の接点（出力側の接点）の面圧やすべり率、その接点におけるトラクション油の油膜内温度等により決まる。これが為、従来は、そのトラクション油の油膜内温度等に基づいて最大トラクション係数μｍａｘの推定を行っている。しかしながら、その油膜内温度を高精度に推定することは難しく、最大トラクション係数μｍａｘの推定精度を向上させ難い。
【００３１】
そこで、本実施例においては、その接点における接触楕円を複数に区分し、その区分毎のトラクション油の最大せん断応力を積分して最大トラクション係数μｍａｘの推定を行う。この例示の制御装置１では、図３に示す様に、その接触楕円を格子状に区画して、その格子毎のトラクション油の最大せん断応力を積分する。また、その推定の際に対象となる接点は、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の接点又は出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の接点の内の少なくとも一方であればよい。
【００３２】
ここで、接触楕円を幾つに区分するのかについては、この接触楕円の面積、全ての格子における最大せん断応力の演算負荷、最大トラクション係数μｍａｘの推定精度、後述する全ての格子における固体領域等の分類に係る演算負荷、余裕率ｒｍの演算負荷、目標トラクション係数μ０の演算精度等に基づいて、演算の過負荷を抑えつつ目標トラクション係数μ０の精度を向上させることができる様に設定する。
【００３３】
余裕率ｒｍとは、最大トラクション係数μｍａｘの推定値を実測値に近づける為の補正値や補正係数に相当するものである。この余裕率ｒｍは、接触楕円におけるトラクション油の固体領域と流体領域の面積比（＝固体領域の面積／流体領域の面積）に基づいて設定する。ここでは、例えば、固体領域と流体領域とが同一面積の場合の夫々の面積を基準面積と定義し、更にこの場合の余裕率ｒｍを基準余裕率と定義する。
【００３４】
入力ディスク１１Ａ，１１Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の接点や出力ディスク１２Ａ，１２Ｂとパワーローラ１３Ａ，１３Ｂとの間の接点において、トラクション油は、その間のトラクション力Ｆｔ（換言するならば圧力）に応じて塑性の領域と粘性の領域に大別できる。その塑性の領域とは、固体の如き性質を持っており、温度の影響を粘性の領域よりも受け難い固体領域である。また、粘性の領域は、流体の如き性質を持っており、固体領域に対して温度の影響が出やすい流体領域である。固体領域は、図３に示す様に、流体領域よりも圧力の高い場所に存在する領域である。従って、流体領域は、接触楕円において固体領域よりも外側に存在する。
【００３５】
余裕率ｒｍは、その様な各領域の性質を考慮して設定する。先ず、固体領域では、流体領域と比較して、温度の影響を受け難く、油膜内温度の推定値の誤差が小さいので、最大トラクション係数μｍａｘの推定値と実測値の差が小さい。これが為、制御装置１には、図４に示す様に、固体領域が基準面積よりも広い場合、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも小さく設定させる。図４の例示では固体領域の方が流体領域よりも多くなるほど余裕率ｒｍを小さくしているが、固体領域の方が多い場合の余裕率ｒｍは、必ずしも面積比に対して比例関係を有するものである必要はない。これに対して、流体領域では、固体領域と比較して、温度の影響を受け易く、油膜内温度の推定値の誤差が大きくなるので、最大トラクション係数μｍａｘの推定値と実測値の差も大きくなる。これが為、制御装置１には、接点に介在するトラクション油にて流体領域が多くなるほど余裕率ｒｍを大きく設定させる。ここでは、流体領域が基準面積よりも広い場合、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも大きく設定させる。図４の例示では流体領域の方が固体領域よりも多くなるほど余裕率ｒｍを大きくしているが、流体領域の方が多い場合の余裕率ｒｍは、必ずしも面積比に対して比例関係を有するものである必要はない。
【００３６】
以下に、この制御装置１が目標トラクション係数μ０を設定する際の演算処理動作について図５のフローチャートに基づき説明する。
【００３７】
先ず、制御装置１は、無段変速機１０の制御に必要とされる情報を取得する（ステップＳＴ１）。このステップＳＴ１では、例えば、無段変速機１０への入力トルク、無段変速機１０の回転数、無段変速機１０の変速比γ、無段変速機１０の温度等が取得（検出、演算又は推定）される。その入力トルクとは、車両の動力源（図示略）が駆動している場合、入力ディスク１１Ａ，１１Ｂに入力される動力源からのトルクのことであり、その動力源が駆動していない例えば制動走行中や惰性走行中の場合、出力ディスク１２Ａ，１２Ｂに入力される駆動輪側からのトルクのことである。無段変速機１０の回転数とは、入力側の回転数やパワーローラ１３Ａ，１３Ｂの回転数のことである。その入力側の回転数とは、駆動時であれば入力ディスク１１Ａ，１１Ｂの回転数のことであり、被駆動時の走行中であれば出力ディスク１２Ａ，１２Ｂの回転数のことである。また、無段変速機１０の温度とは、上述した接点におけるトラクション油の油膜内温度やパワーローラ１３Ａ，１３Ｂの表面温度等のことである。
【００３８】
制御装置１は、接点の接触楕円を格子状に区画し、その格子毎にトラクション油が固体領域なのか流体領域なのかを区別する（ステップＳＴ２）。その際、制御装置１は、接触楕円の形状や大きさを例えばステップＳＴ１の取得情報から推定する。また、この制御装置１は、その接触楕円を予め設定されている所定の格子状（格子の大きさや数）に区画するものであってもよく、その接触楕円の面積に応じて格子の大きさや数を変化させるものであってもよい。また、領域の区分については、例えばステップＳＴ１の取得情報や接点における押付荷重の推定値等に基づいて判断する。その際、１つの格子に２つの領域が混在しているときには、専有面積の大きい方の領域に分類する。
【００３９】
制御装置１は、区分した格子毎にトラクション油の最大せん断応力を推定し（ステップＳＴ３）、夫々の最大せん断応力を積分して最大トラクション係数μｍａｘの推定を行う（ステップＳＴ４）。最大せん断応力は、ステップＳＴ１の取得情報や接点における押付荷重の推定値等から推定する。
【００４０】
また、制御装置１は、接触楕円におけるトラクション油の固体領域と流体領域の面積比（＝固体領域の面積／流体領域の面積）を演算する（ステップＳＴ５）。そして、この制御装置１は、その面積比を図４のマップに照らし合わせ、その面積比に該当する余裕率ｒｍを設定する（ステップＳＴ６）。しかる後、この制御装置１は、推定した最大トラクション係数μｍａｘと設定した余裕率ｒｍとに基づいて目標トラクション係数μ０を演算し（μ０＝μｍａｘ／ｒｍ）、これを目標押付荷重設定時の目標トラクション係数μ０として設定する（ステップＳＴ７）。
【００４１】
この様に、本実施例の制御装置１に依れば、接点のトラクション油における固体領域と流体領域の面積比（＝固体領域の面積／流体領域の面積）に応じた余裕率ｒｍを設定するので、この余裕率ｒｍを用いて設定される目標トラクション係数μ０の精度を向上させることができる。従って、この制御装置１は、その目標トラクション係数μ０を用いた過不足の無い目標押付荷重Ｆｎ０の設定が可能になるので、各接点での押付荷重の不足によるスリップの発生を抑えることができると共に、過剰な押付荷重による耐久性や動力伝達効率の低下を抑えることができる。更に、この制御装置１は、過剰な押付荷重によるトルク容量の減少についても回避可能である。
【００４２】
ところで、余裕率ｒｍは、固体領域と流体領域の面積比に替えて、例えば、固体領域と流体領域におけるせん断応力の積分値の比（＝固体領域におけるせん断応力の積分値／流体領域におけるせん断応力の積分値）や固体領域と流体領域における圧力分布の面積比（＝固体領域における圧力分布の面積／流体領域における圧力分布の面積）に基づいて設定してもよく、面積比の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
せん断応力の積分値の比で設定する場合について説明する。上記の面積比を用いる場合と同じように、接触楕円を格子状に区画し、トラクション油の固体領域と流体領域とに分類して、夫々のせん断応力を求める。そして、固体領域のせん断応力を積分すると共に、流体領域のせん断応力についても積分し、その夫々の積分値を比較する。ここで、固体領域のせん断応力は、流体領域のせん断応力に比べて大きい。これが為、固体領域と流体領域の面積比が１であっても、固体領域の方が流体領域よりもせん断応力の積分値が大きくなるので、接触楕円においては、固体領域のせん断応力の積分値が支配的になる。
【００４４】
ここでは、固体領域と流体領域におけるせん断応力の積分値の比が１の場合の余裕率ｒｍを基準余裕率と定義する。そして、固体領域のせん断応力の積分値の方が流体領域よりも大きく、その比が１よりも大きいときには、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも小さく設定する。一方、流体領域のせん断応力の積分値の方が固体領域よりも大きく、その比が１よりも小さいときには、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも大きく設定する。
【００４５】
圧力分布の面積比で設定する場合について説明する。固体領域と流体領域の区別は、圧力と油膜内温度によって大凡が決まる。しかしながら、その油膜内温度の推定は難しいので、固体領域と流体領域の区別は、圧力によって簡易的に行うことにする。これが為、この場合には、接触楕円を格子状に区画し、その夫々の圧力を求めることで、トラクション油の固体領域と流体領域とに分類する。そして、固体領域の圧力分布の面積と流体領域の圧力分布の面積とを求め、これらの面積比を演算する。ここでは、その圧力分布の面積比が１の場合の余裕率ｒｍを基準余裕率と定義する。そして、固体領域の圧力分布の面積の方が流体領域よりも広く、その面積比が１よりも大きいときには、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも小さく設定する。一方、流体領域の圧力分布の面積の方が固体領域よりも広く、その比が１よりも小さいときには、余裕率ｒｍを基準余裕率よりも大きく設定する。
【００４６】
以上示した例示においてはトロイダル式の無段変速機１０を例に挙げて説明したが、トラクションドライブ式の無段変速機としては、前述した様に、ボールプラネタリ式の無段変速機やコーンリング式の無段変速機も存在する。そして、そのボールプラネタリ式やコーンリング式の無段変速機においても、押付荷重の設定値に過不足が生じる虞がある。これが為、このボールプラネタリ式やコーンリング式の無段変速機においても、トロイダル式と同じように、夫々の接点のトラクション油における固体領域と流体領域の面積比等に応じて余裕率ｒｍを設定してもよく、そのトロイダル式と同様の効果を得ることができる。尚、ボールプラネタリ式の無段変速機においては、共通の第１回転中心軸Ｒ１を有し、第２回転中心軸Ｒ２で自転する各転動部材を挟持している第１及び第２の回転要素が夫々第１動力伝達要素に該当する。また、その各転動部材は、夫々第２動力伝達要素に該当する。一方、コーンリング式の無段変速機においては、例えば、２つの円錐状の回転体（コーン）が夫々第１動力伝達要素に該当し、これらに挟まれた環状体（リング）が第２動力伝達要素に該当する。
【符号の説明】
【００４７】
１  制御装置
１０  無段変速機
１１Ａ，１１Ｂ  入力ディスク
１２Ａ，１２Ｂ  出力ディスク
１３Ａ，１３Ｂ  パワーローラ
１５  推力発生部
Ｒ１  第１回転中心軸
Ｒ２  第２回転中心軸
【図１】
2013151983.tif 000003
【図２】
2013151983.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013151983.tif 000007