JP3794295B2 - トロイダル型無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
トロイダル型無段変速機の変速制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3794295B2 JP3794295B2 JP2001224122A JP2001224122A JP3794295B2 JP 3794295 B2 JP3794295 B2 JP 3794295B2 JP 2001224122 A JP2001224122 A JP 2001224122A JP 2001224122 A JP2001224122 A JP 2001224122A JP 3794295 B2 JP3794295 B2 JP 3794295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- target
- tilt angle
- calculation unit
- coefficient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/664—Friction gearings
- F16H61/6648—Friction gearings controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
- F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機（以下、ＴＣＶＴ）の動特性に含まれる非線形特性を補償して、目標変速比から変速比への動特性が線形な特性となる従来例としては、特開２０００−１８３７３号公報が知られている。
【０００３】
この従来例では、傾転角度をφ、パワーローラ変位（トラニオンの軸方向変位）をｙ、出力ディスク回転数をωcoとして、ステップモータ変位ｕから変速比ＧへのＴＣＶＴの動特性を図２１のブロック図のように表現している。
【０００４】
このブロック図の内容を式に直すと、次の（１）式から（３）式のようになる。
【０００５】
【数１】
上記（３）式で示す傾転角度φと変速比Ｇとの関係は非線形である。
【０００６】
ここで、上記係数ｆは傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとに依存し、これらの関係は次の（４）式で表される。
【０００７】
【数２】
ここで、添字付きのｃはＴＣＶＴの構造から決まる定数であり、上記（２）式のa1、a2はプリセスカムとリンク比により決まる定数であり、ｇはスプール位置ｘをパワーローラ速度に変換するバルブゲインである。
【０００８】
プリセスカムはトラニオンの１つに取り付けられており、傾転角度φと、トラニオン軸方向のパワーローラ変位ｙとが機械的リンク機構で油圧制御弁のスプール位置ｘに負帰還される。
【０００９】
上記（４）式に示したｆは、傾転角度φや出力ディスク回転数ωcoに依存するので時変である。
【００１０】
そして、上記（１）式から（４）式を見れば明らかなように、ステップモータ変位ｕから変速比Ｇへの動特性は非線形である。
【００１１】
まず。上記（３）式を２階時間微分してから、上記（１）式と（２）式とを代入すると、変速比Ｇの２階微分導関数は次の（５）式で表される。
【００１２】
【数３】
ここで、
【００１３】
【数４】
とおいて、制御則を導いている。
【００１４】
上記（６）式と（７）式とが成り立てば、目標変速比Ｇ*から変速比Ｇへの伝達関数Ｗ（ｓ）は、次の（８）式で表される。
【００１５】
【数５】
ここで、ｓはラプラス演算子を表す。
【００１６】
このＷ（ｓ）が安定になるように定数ｋ2、ｋ1、ｋ0を求めることで、目標変速比Ｇ*から変速比Ｇへの応答が安定な線形システムとなる。
【００１７】
また、Ｗ（ｓ）が実数の極を持つようにｋ2、ｋ1、ｋ0を選ぶことで、目標変速比Ｇ*に対する変速比Ｇのステップ応答において、オーバーシュートを防止しようとするものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、上記（８）式で、上記（６）式と（７）式の仮定により、変速過渡時の速度成分を無視（＝０）して制御系を設計することになる。
【００１９】
つまり、上記ｆは（４）式に示すように時変であり、しかも傾転角度φに対し非線形である。このため、上記（６）式や（７）式の仮定が成り立たない場合、上記従来技術によると制御出力ｖに対する変速比Ｇの応答を線形にすることができない。
【００２０】
例えば、図２２に示すように、目標変速比をＧ0からＧ1へ変化させた場合のステップ応答は、図中波線で示した線形系Ｗ（ｓ）の応答と比較すると、Ｗ（ｓ）の応答に比べて、従来技術の制御を行ったときの変速比の応答は、変速の初期に速く、後半は遅くなる。
【００２１】
逆に、変速比が低ギア比Ｇ1から高ギア比Ｇ0へ変速する場合、線形応答に比べて、従来例の応答は後半に速くなる。
【００２２】
このように、同じ目標変速比の変化に対して、実際の変速比の応答が運転状態によって変わると、変速の違和感を感じることになる。これは上記（６）式と（７）式とを仮定して、変速過渡時の速度成分を無視したためであり、変速が速くなるほど、この仮定が成り立たない場合が多くなり、変速に違和感が出ることが多くなるという問題があった。
【００２３】
変速の過渡期において、（６）式及び（７）式のように零と仮定してしまうと、その速度成分がそのまま制御系の外乱になる。
【００２４】
この速度成分は、変速が速くなるほど大きくなるので、変速が遅いときには、速度成分を無視したことによる変速比のずれは小さいが、変速が速いときには、速度成分が無視できない大きさとなり、目標変速比と実変速比との間にずれを生じ、変速が速くなるほど、外乱が大きくなって、運転者に変速の違和感を与えてしまう。
【００２５】
さらに、これらｈ、ｆが非線形であるため、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態に応じてｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとｄｆ／ｄｔとが変化するため、同じ目標変速比への変化に対しても変速状態毎に変速比の応答が異なり、変速の違和感となるわけである。
【００２６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、制御ゲインを補正することにより、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入出力ディスクに挟持押圧されて摩擦係合により前記入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、トラニオンを駆動する油圧アクチュエータへの油圧を制御する変速制御弁と、前記トラニオンおよび前記変速制御弁に連結され、トラニオンの軸方向変位とパワーローラの傾転角度を変速制御弁にフィードバックするメカニカルフィードバック機構と、この変速制御弁を駆動する変速アクチュエータと、前記出力ディスクまたは車速を検出する出力ディスク回転数検出手段と、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記出力ディスク回転数検出手段の出力とアクセル操作量とから、制御量の目標値を算出する目標値生成手段と、パワーローラの傾転角度を推定または検出する傾転角度検出手段と、トラニオンの軸方向変位を推定または検出する変位検出手段と、前記傾転角度とパワーローラ変位と出力ディスク回転数と制御量目標値とを用いて、制御量が目標値へ追従するように制御を行う変速制御手段と、を備えたトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、トロイダル変速部の形状と出力ディスク回転数と傾転角度とに応じて決まり、パワーローラ変位と傾転角速度との関係を表す時変な係数ｆを算出する係数算出部と、この係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて、係数ｆの時間微分値を算出する係数微分値算出部と、
前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を係数ｆの時間微分値を用いて演算するゲイン補正部と、制御ゲインの補正量と係数ｆと制御量目標値とパワーローラ変位と傾転角度とを用いて、変速アクチュエータの指令値を演算する指令値演算部とを有する。
【００２８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記前記変速制御手段は、傾転角度φと制御量ｚとの関係を示す関数ｈ（φ）の傾転角度に関する１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出する偏微分導関数算出部を有し、
前記ゲイン補正部が、前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆの時間微分値と前記時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとに基づいて演算する。
【００２９】
また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記指令値演算部は、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと係数ｆとパワーローラ変位とから制御量ｚの時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値を入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と、制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標制御量の微分値を算出する目標制御量微分値算出部と、目標制御量微分値と制御量時間微分値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記偏微分導関数算出部と、前記係数微分値算出部との出力により、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを、係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔに基づいて補正する。
【００３０】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度とを入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、前記誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標傾転角速度を算出する目標傾転角速度算出部と、目標傾転角速度と傾転角速度とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記係数微分値算出部の出力に基づいて、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３１】
また、第５の発明は、前記第２の発明において、前記指令値演算部は、目標制御量と制御量とから、目標制御量に対する制御量の特性が予め設定した線形特性であるときの制御量２階時間微分目標値を算出する制御量２階微分目標値算出部と、この制御量２階時間微分目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、目標制御量に対する制御量の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部との出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する。
【００３２】
また、第６の発明は、前記第１の発明において、前記指令値演算部は、目標傾転角度と傾転角度とから、目標傾転角度に対する傾転角度の特性が予め設定した線形特性であるときの傾転角加速度を算出する傾転角加速度目標値算出部と、傾転角加速度目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、目標傾転角度に対する傾転角度の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３３】
また、第７の発明は、前記第２の発明において、前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量２階時間微分値を算出する制御量２階微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値と制御量２階時間微分値とを入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部とに基づいて、制御量２階微分値算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する。
【００３４】
また、第８の発明は、前記第１の発明において、前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから傾転角加速度を算出する傾転角加速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度と傾転角加速度を入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、傾転角加速度算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３５】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、傾転角度を推定または検出する傾転角度検出手段と、中立点からのパワーローラ変位を推定または検出する変位検出手段と、出力ディスク回転数または車速を検出する出力ディスク回転数検出手段と、制御量の目標値を算出する目標値生成手段と、制御量が目標値に追従するように制御を行う変速制御手段とを備えるトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、時変な係数ｆを算出する係数算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて係数ｆを算出し、目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆに基づいて演算するゲイン補正部と、を備える構成とした。
【００３６】
これにより、前記従来例で仮定している上記（７）式とが成り立たない場合（変速が速いとき等）、この仮定により無視していた速度成分を、ゲイン補正部が変速制御手段の制御ゲインを補正して制御に利用するので、目標値に対する制御量の目標線形特性とのずれが補償されて、制御量の応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制することができ、トロイダル型無段変速機の変速過渡特性を向上させることが可能となるのである。
【００３７】
また、第２の発明は、時変な係数ｆを算出する係数算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて係数ｆまたは１階偏微分導関数∂ｈ／∂φの時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出し、目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆまたは時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを用いて演算するゲイン補正部と、を備える構成とした。
【００３８】
これにより、前記従来例で仮定している上記（７）式が成り立たない場合（変速が速いとき等）、この仮定により無視していた速度成分を、ゲイン補正部が変速制御手段の制御ゲインを補正して制御に利用するので、目標値に対する制御量の目標線形特性とのずれが補償されて、制御量の応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制することができ、トロイダル型無段変速機の変速過渡特性を向上させることが可能となるのである。
【００３９】
また、第３の発明は、指令値演算部は、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと係数ｆとパワーローラ変位とから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値を入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標制御量微分値を算出する目標制御量微分値算出部と、目標制御量微分値と制御量時間微分値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数とから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記偏微分導関数算出部と、前記係数微分値算出部との出力に基づいて、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する構成とした。これにより、等価入力が、制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、目標制御量に対する制御量の応答をより確実に線形化できる。
【００４０】
また、第４の発明は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度とを入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標傾転角速度を算出する目標傾転角速度算出部と、目標傾転角速度と傾転角速度とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記係数微分値算出部を有し、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、等価入力が、前記制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、目標傾転角度に対する傾転角度の応答をより確実に線形化できると共に、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用することなく等価入力が、制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、制御装置の演算負荷を低減しながら目標制御量に対する制御量の応答をより確実に線形化できる。
【００４１】
また、第５の発明は、指令値演算部は、目標制御量と制御量とから、目標制御量に対する制御量の特性が予め設定した線形特性である時の制御量２階時間微分目標値を算出する制御量２階微分目標値算出部と、制御量２階時間微分目標値とパワーローラ変位と傾転角度とｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、目標制御量に対する制御量の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部の出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する構成とした。これにより、制御量２階時間微分目標値に対する制御量の特性を２次の積分特性とすることができると共に、この２次の積分特性に対して、さまざまな線形なコントローラを用いて線形な制御系を施すことができるため、設計の自由度を高めることが可能となる。
【００４２】
また、第６の発明は、指令値演算部は、目標傾転角度と傾転角度とから、目標傾転角度に対する傾転角度の特性が予め設定した線形特性である時の傾転角加速度を算出する傾転角加速度目標値算出部と、傾転角加速度目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、目標傾転角度に対する傾転角度の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部を有し、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、傾転角加速度目標値に対する傾転角度の特性を２次の積分特性とすることができると共に、この２次の積分特性に対して、さまざまな線形なコントローラを用いて線形な制御系を施すことができるため、設計の自由度を高めることができ、さらに、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用する必要が無くなって、制御装置で行う演算の負荷を低減させることができる。
【００４３】
また、第７の発明は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから制御量２階時間微分値を算出する制御量２階微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値と制御量２階時間微分値とを入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部の出力に基づいて制御量２階微分値算出過程におけるパワーローラ変位の係数を係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値とで補正する構成とした。これにより、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うときに、変速アクチュエータの駆動速度限界を考慮した指令値とすることができるので、目標制御量に対する制御量の特性を、より確実に線形化できる。
【００４４】
また、第８の発明は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから傾転角加速度を算出する傾転角加速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度と傾転角加速度を入力し、所望の線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部を有し、傾転角加速度算出過程におけるパワーローラ変位の係数を係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うときに、変速アクチュエータの駆動速度限界を考慮した指令値とすることができるので、目標傾転角度に対する傾転角度の特性を、より確実に線形化できると共に、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用する必要が無くなるので、制御装置で行う演算の負荷を低減させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４６】
図１は本発明に適用するトロイダル型無段変速機を示し、図２は、その要部断面、および変速制御系の概略構成を示したものである。
【００４７】
図１において、トロイダル型無段変速機（ＴＣＶＴ）１０は、図中上側に設けられる動力源としてのエンジン（図示せず）の回転が、トルクコンバータ１２を介してトロイダル型無段変速機１０に入力されるようになっている。
【００４８】
トルクコンバータ１２は一般に良く知られているように、ポンプインペラ１２ａ、タービンランナ１２ｂおよびステータ１２ｃを備え、特にトルクコンバータ１２ではロックアップクラッチ１２ｄが設けられている。
【００４９】
そして、トロイダル型無段変速機１０は、トルクコンバータ１２の出力回転軸１４と同軸上に配置されるトルク伝達軸１６が設けられ、トルク伝達軸１６に第一トロイダル変速部１８と第二トロイダル変速部２０とがタンデム配置されている。
【００５０】
トルク伝達軸１６は中空に形成されるとともに、ハウジング２２に対し軸方向の若干の移動が可能に取付けられている。上記第一及び第二トロイダル変速部１８、２０は、それぞれの対向面がトロイダル曲面に形成される一対の第一入力ディスク１８ａ、第一出力ディスク１８ｂおよび第二入力ディスク２０ａ、第二出力ディスク２０ｂと、それぞれの対向面間で摩擦接触するパワーローラ１８ｃ、１８ｄ、および２０ｃ、２０ｄとによって構成される。
【００５１】
第一トロイダル変速部１８は、上記トルク伝達軸１６の図中上方に配置されるとともに、第二トロイダル変速部２０は該トルク伝達軸１６の図中下方に配置され、かつ、それぞれの第一入力ディスク１８ａおよび第二入力ディスク２０ａは互いに外側に配置されるとともに、第一出力ディスク１８ｂおよび第二出力ディスク２０ｂは互いに内側に配置されている。そして、上記第一、第二入力ディスク１８ａ、２０ａはボールスプライン２４、２６を介して上記トルク伝達軸１６に、回転方向に係止されかつ軸方向の滑らかな移動が可能に取付けられている。
【００５２】
一方、上記第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂは、トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合された出力ギア２８にスプライン嵌合され、第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂに伝達された回転力は、出力ギア２８と歯合する入力ギア３０ａを介してカウンターシャフト３０に伝達され、更に、回転力出力経路を介して出力軸に伝達される。
【００５３】
ここで、上記第一入力ディスク１８ａの外側にはローディングカム装置３４が設けられ、ローディングカム装置３４には、回転力入力経路を介して伝達されるエンジン回転が入力され、この入力トルクに応じた押圧力がローディングカム装置３４によって発生される。
【００５４】
ローディングカム装置３４のローディングカム３４ａは、上記トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合するとともに、スラストベアリング３６を介してトルク伝達軸１６に係止される。
【００５５】
また、第二入力ディスク２０ａとトルク伝達軸１６の図中下方端部との間には皿バネ３８が設けられている。
【００５６】
したがって、ローディングカム装置３４で発生される押圧力は、第一入力ディスク１８ａに作用するとともに、上記トルク伝達軸１６および上記皿バネ３８を介して第二入力ディスク２０ａにも作用し、かつ、皿バネ３８によって発生される予圧力は、第二入力ディスク２０ａに作用するとともに、トルク伝達軸１６およびローディングカム装置３４を介して第一入力ディスク１８ａにも作用するようになっている。
【００５７】
ところで、ローディングカム装置３４とトルクコンバータ１２との間の回転力入力経路には、車両の前進時と後進時の回転方向を切り換える前後進切換装置４０が設けられる。
【００５８】
前後進切換装置４０は、ダブルプラネタリ方式の遊星歯車機構４２と、該遊星歯車機構４２のキャリア４２ａを上記出力回転軸Ｈに締結可能なフォワードクラッチ４４と、遊星歯車機構４２のリングギア４２ｂを上記ハウジング２２に締結可能なリバースブレーキ４６とによって構成される。
【００５９】
そして、前後進切換装置４０では、フォワードクラッチ４４を締結するとともに、リバースブレーキ４６を開放することにより、エンジン回転と同方向の回転が上記ローディングカム装置に入力され、かつ、フォワードクラッチ４４を開放してリバースブレーキ４６を締結することにより、逆方向の回転が入力されるようになっている。なお、上記遊星歯車機構４２で、４２ｃはサンギア、４２ｄ、４２ｅは互いに噛み合いされるプラネタリギアである。
【００６０】
ところで、第一トロイダル変速部１８および第二トロイダル変速部２０に設けられたパワーローラ１８ｃ、１８ｄおよび２０ｃ、２０ｄは、中心線（軸線）ｃに対して対称に配置され、それぞれのパワーローラは変速制御装置としての変速制御弁５６および油圧アクチュエータ５０を介して、車両の運転条件に応じて傾斜（傾転）され、これにより第一、第二入力ディスク１８ａ、２０ａの回転を無段階に変速して第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂへ伝達するようになっている。
【００６１】
図２は、ＴＣＶＴ１０の変速を制御する油圧系の機械的構成図である。
【００６２】
パワーローラ２０ｃはトラニオン２３で背面から支えられている。トラニオン２３は、油圧サーボシリンダ５０のサーボピストンと連結しており、油圧サーボシリンダ５０ａ内の油圧と５０ｂ内の油圧の差圧で変位する。
【００６３】
シリンダ５０ａ、５０ｂは、それぞれシフトコントロールバルブ５６のＨｉ側ポート５６ＨｉとＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに繋がっており、シフトコントロールバルブ５６はバルブ内のスプール５６Ｓが変位することにより、ライン圧の油をＨｉ側ポート５６ＨｉまたはＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに流し、他方のポートからドレーン５６Ｄへ油を流出させることで油圧サーボ内の差圧を変化させる。
【００６４】
スプール５６Ｓは、ステップモータ５２と後述するプリセスカム５５及びリンク構造を介して連結している。
【００６５】
プリセスカム５５は、４つのトラニオンのうち１体に取り付けられており、パワーローラの上下方向変位とパワーローラの傾転角度をリンクの変位に変換する。
【００６６】
スプール５６Ｓの変位は、ステップモータ変位とプリセスカム５５で伝えられる変位により決まる。
【００６７】
ＴＣＶＴ１０の変速は、トラニオン２３を平衡点から上下に変位させることにより行い、この変位によりパワーローラ２０ｃと両ディスク２０ａの回転方向ベクトルに差違が発生してパワーローフ２０ｃは傾転ずる。
【００６８】
変速の定常時には、パワーローラ２０ｃおよびトラニオン２３の軸方向変位ｙは平衡点（パワーローラの軸と入出力ディスクの軸線が一致する位置）に戻っており、スプール５６Ｓの変位も中立点でバルブが閉じた状態であるので、このときパワーローラの傾転角度は、プリセスカム比とリンク比で決まるステップモータ５２の変位に対応した位置となる。なお、この中立点は、トラニオンの軸方向で、パワーローラ２０ｃの回転軸と入出力ディスクの回転軸が交差する位置を示す。
【００６９】
プリセスカム５５は、パワーローラ２０ｃの傾転角度をスプール５６Ｓの変位に負帰還して傾転角度の目標値とのずれを補償しながら、パワーローラ２０ｃおよびトラニオン２３の平衡点からの変位もスプール５６Ｓの変位に負帰還して過渡状態においてダンピングの効果を与えて、変速のハンチングを抑える。
【００７０】
すなわち、変速の到達点はステップモータ５２の変位で決まり、一連の変速の過程を示すと、ステップモータ変位を変化させることでスプール５６Ｓが変位してバルブが開き、サーボピストンの差圧が変化してパワーローラが平衡点から変位することで傾転し、パワーローラの傾転角度がステップモータ変位に対応した点でスプール５６Ｓは中立点に戻り変速が終了する。
【００７１】
図３は制御装置を含んだＴＣＶＴ１０の概略構成図である。
【００７２】
マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置８０には、入力ディスク１８ａ、２０ａの何れか１つの回転数ωciを検出する入力回転数センサ８４からの出力、出力ディスク１８ｂ、２０ｂの何れか１つの回転数ωcoを検出する出力回転数センサ８３からの出力、パワーローラ１８ｃ、１８ｄ、２０ｃ、２０ｃの何れか１つの回転数ωprを検出するパワーローラ回転数センサ８３からの出力、傾転角度（＝トラニオンの回転角）φを検出する傾転角度センサ８５からの出力、中立点からのパワーローラ変位（＝トラニオン軸方向変位）ｙを検出する変位センサ８６からの出力、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳを検出するアクセル操作量センサ８１からの出力、ライン圧Ｐｌを検出する圧力センサ８７からの出力がそれぞれ入力され、ステップモータ５２へ指令値を出力する。
【００７３】
図４は、ＴＣＶＴ１０を含めた制御装置８０で演算する変速制御の一例を示すブロック図である。
【００７４】
ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、上記従来技術と同様で、上記（１）式と（２）式とで表され、ブロック図では、図２１として表される。
【００７５】
ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使って演算する。
【００７６】
図４において、係数算出部１０１は、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとから上記（４）式を用いて、パワーローラ変位ｙと傾転角速度との関係を表す時変な係数ｆを算出する。なお、この時変な係数ｆは、トロイダル変速部の形状（寸法など）と出力ディスク回転数と傾転角度とに応じて決まり、パワーローラ変位と傾転角速度との関係を表す時変な係数である。
【００７７】
ここで、傾転角度φは、傾転角度センサ８５の出力を直接使用するか、オブザーバ等を用いて推定するか、あるいは、次の（９）式を用いてＴＣＶＴ入出力軸回転数ωci、ωcoから求められるＴＣＶＴ変速比Ｇから、上記（３）式と図５とに示すＴＣＶＴ変速比Ｇと傾転角度φとの関係を使って求める。
【００７８】
【数６】
偏微分導関数算出部１０４では、偏微分導関数∂ｈ／∂φと、その時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを求める。ここで、制御量ｚをＴＣＶＴ変速比とすると、制御量ｚは上記（３）式より、次の（１０）式で表される。
【００７９】
【数７】
∂ｈ／∂φは、次の（１１）式となる。
【００８０】
【数８】
上記∂ｈ／∂φは、次の（１１）式を直接計算するか、予め（１１）式を基に作成した図示しないマップを用いて、傾転角度φから求める。そして、さらに、∂ｈ／∂φを時間微分すると、
【００８１】
【数９】
となる。よって、上記（１）式と（１２）式とから、次の（１３）式を得る。
【００８２】
【数１０】
この、（１３）式を用いて、ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出する。
【００８３】
ここで、偏微分導関数∂2ｈ／∂φ2は、（１１）式に示した∂ｈ／∂φを傾転角度φに関して偏微分することで、次の（１４）式となる。
【００８４】
【数１１】
∂2ｈ／∂φ2は、（１４）式を直接計算するか、予め（１４）式を基に作成した、図示しないマップを用いて傾転角度φより演算する。
【００８５】
係数微分値算出部１０５では、ｆと傾転角度φとパワーローラ変位ｙと出力ディスク回転数ωcoとから、ｆの時間微分値を次の（１５）式で算出する。なお、上記（４）式で示したように、ｆは傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとの関数であるので、次の（１５）式のように表される。
【００８６】
【数１２】
この（１５）式において、上記（１）式の関係を用いると、次の（１６）式を得る。
【００８７】
【数１３】
この（１６）式を用いてｆの時間微分値を算出する。ここで、偏微分導関数∂ｆ／∂φは、上記（４）式に示したｆから次の（１７）式となる。
【００８８】
【数１４】
∂ｆ／∂φは、この（１７）式を直接計算するか、予め（１７）式を基に作成した、図示しないマップを用いて傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoより演算する。次に、∂ｆ／∂ωcoは、上記（４）式より、次の（１８）式となる。
【００８９】
【数１５】
∂ｆ／∂ωcoは、この（１８）式を直接計算するか、予め（１８）式を基に作成した、図示しないマップを用いて傾転角度φより演算する。
【００９０】
ωcoの時間微分値は、出力ディスク回転数微分値であり、出力ディスク回転数ωcoを差分や擬似微分器で微分して求める。ただし、出力ディスクには車両の慣性があるので時間変化は小さい。出力ディスク回転数ωcoの微分値は他の傾転角度ｇなどの変化に比べ小さく、後述の（３０）式において、出力ディスク回転数微分値をゼロにしても影響が少ないことが、実験やシミュレーションで確認済である。
【００９１】
次に、制御量微分値算出部１０２では、パワーローラ変位ｙとｆと∂ｈ／∂φとから、制御量ｚの微分値を求める。制御量ｚは、傾転角度φの関数であるので、次の（１９）式で表される。
【００９２】
【数１６】
この（１９）式と上記（１）式とから、次の（２０）式を得る。
【００９３】
【数１７】
ｚの微分値は、この（２０）式を用いて算出する。
【００９４】
次に、目標値生成手段１０９では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと出力ディスク回転数ωcoとから、目標制御量ｚ*を求める。
【００９５】
まず、車速ＶＳＰを出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて算出する。ＶＳＰとωcoとｋvとの関係を次の（２１）式に示す。
【００９６】
【数１８】
ここで、ｋｖは車両のファイナルギア比やタイヤ半径等から決まる定数である。
【００９７】
次に、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【００９８】
そして、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから次の（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【００９９】
【数１９】
最後に、到達制御量ｔｚにローパスフィルタを掛けて、目標制御量ｚ*を求める。このローパスフィルタにおいて、目標制御量ｚ*と到達制御量ｔｚとの関係を次の（２３）式とする。
【０１００】
【数２０】
ここで、ｃtはローパスフィルタのカットオフ周波数である。
【０１０１】
次に、制御誤差算出部１０３では、制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*とを入力し、後述する制御誤差σを求める。制御誤差σと制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*との関係は、次の（２４）式のように設計する。
【０１０２】
【数２１】
ここで、制御量ｚであるＴＣＶＴ変速比Ｇは、ロータリーエンコーダ等を用いて計測する傾転角度φから上記（１０）式を使って演算するか、エンコーダや周期計測で検出する出力ディスク回転数ωcoとＴＣＶＴ入力軸回転数ωciから、上記（９）式で表される関係を用いて直接算出してもよい。制御誤差σをゼロとすると、制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*との関係は、次の（２５）式となる。
【０１０３】
【数２２】
このように制御誤差σがゼロの場合、制御量ｚは目標制御量ｚ*に対し、固有値ｃ0の１次遅れの応答となる。
【０１０４】
次に、制御誤差補償量算出部１１０では、制御誤差σから、制御誤差補償量ｕswを演算する。制御誤差σと制御誤差補償量ｕswとの関係は、次の（２６）式とする。
【０１０５】
【数２３】
ここで、ｋはスイッチングゲインであり、ｋを十分に大きくすると、制御誤差σは有限時間でゼロに収束する。
【０１０６】
目標制御量微分値算出部１０８では、目標制御量ｚ*を入力し、目標制御量微分値を算出する。目標制御量微分値は、目標制御量ｚ*を擬似微分器等を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用する。
【０１０７】
等価入力算出部１０６では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙと目標制御量微分値とｆとを入力し、制御誤差σが一定となるときのアクチュエータ指令値と等価である等価入力ｕeqを求める。
【０１０８】
まず、上記（２４）式を両辺微分して（２７）式を得る。
【０１０９】
【数２４】
制御誤差σが一定と仮定するので、制御誤差微分値をゼロとすると、上記（２７）式から次の（２８）式を得る。
【０１１０】
【数２５】
この制御量ｚの２階微分値は、上記（２０）式を両辺微分することで、次の（２９）式となる。
【０１１１】
【数２６】
よって、上記（２）式と（２０）式、（２８）式及び（２９）式をまとめて、ｕについて解くと、次の（３０）式を得る。
【０１１２】
【数２７】
このｕを等価入力ｕeqとする。
【０１１３】
上記（３０）式では、従来例でゼロと仮定していたｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いて、パワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。
【０１１４】
この補正は、図４のゲイン補正部１０７が行う。
【０１１５】
上記（３０）式による等価入力ｕeqは、外乱やパラメータ誤差がなければ、制御誤差微分値をゼロに保つことができるもので、換言すれば、初期状態でσ＝０ならば、等価入力ｕeqにより制御誤差σはゼロに保たれるので、制御量ｚと目標制御量ｚ*との関係は、上記（２５）式の状態に保たれる。
【０１１６】
次に、変位演算部１１１では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和をステップモータ変位指令値ｕとして出力する。
【０１１７】
ここで、もし外乱やパラメータ誤差があると、等価入力ｕeqのみでは制御誤差σはゼロに保たれない。このとき、制御誤差補償量ｕswが外乱やパラメータ誤差に対し十分大きいならば、制御誤差σはゼロに保たれる。
【０１１８】
したがって、制御誤差σがゼロに保たれることは、制御量ｚと目標制御量ｚ*との関係が上記（２５）式の状態に保たれるということであるので、目標制御量ｚ*から制御量ｚの動特性は（２５）式の線形な特性となるのである。
【０１１９】
次に、制御装置８０で行われる変速制御の一例を、図７と図８に示すフローチャートを用いて詳述する。この変速制御処理は、ある所定の制御周期、例えば２０msec毎に実行される。
【０１２０】
なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下のフローチャートの説明を行う。そして、最後に制御量ｚが異なる場合の変更点を述べる。
【０１２１】
まず、ステップＳ１では、各種センサの検出値を運転状態として読込む。ここで読み込む運転状態は、上記図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０１２２】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの間には、次の（３１）式と（３２）式で表される関係がある。
【０１２３】
【数２８】
ここで、ｃg0、ｃg1、ｃg2はトロイダルの形状、寸法で決まる定数である。
【０１２４】
このように、出力ディスク回転数ωcoとパワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと傾転角度φとのうちで２つがわかれば、残りの２つは上記（３１）式と（３２）式とで表される関係を用いて算出できる。
【０１２５】
ステップＳ２では、上記（２１）式に示したように出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。
【０１２６】
ステップＳ３では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達人力回転数ｔωiを求める。
【０１２７】
ステップＳ４では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０１２８】
ステップＳ５では、この到達制御量ｔｚに変速の味付けに応じて決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。
【０１２９】
ステップＳ６では、目標制御量微分値を目標制御量ｚ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用して求める。
【０１３０】
ステップＳ７では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと出力ディスク回転数ωcoとから上記（９）式で示した関係を用いて制御量ｚを求める。
【０１３１】
ステップＳ８では、出力ディスク回転角加速度を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に次の（３３）式で表す差分を用いることとする。
【０１３２】
【数２９】
ここで、Ｔは制御周期であり、Ｔ＝０．０２である。ωco（ｎ）はステップＳｌで求めた出力ディスク回転数であり、ωco（ｎ−１）は出力ディスク回転数の前回値である。
【０１３３】
ステップＳ９では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを（１１）式で、ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを（１３）式で演算し、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求める。
【０１３４】
ステップＳ１０では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位から、上記（１６）式を用いて算出する。
【０１３５】
ステップＳ１１では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙとから、上記（２０）式を用いて制御量ｚの微分値を演算する。
【０１３６】
ステップＳ１２で、制御量微分値と制御量ｚと目標制御量ｚ*とから、（２４）式を用いて制御誤差σを演算する。
【０１３７】
ステップＳ１３からＳ１７は、上記（２６）式をロジック化したものであり制御誤差補償量ｕswの算出を示す、
ステップＳ１３において、制御誤差σがゼロより小さいならば、ステップＳ１４に進み、そうでなければステップＳ１５に進む。
【０１３８】
ステップＳ１５において、制御誤差σがゼロより大きいならば、ステップＳ１６に進み、そうでなければステップＳｆ７に進む。ステップＳ１４では制御誤差補償量ｕswを次の（３４）式で設定する。
【０１３９】
【数３０】
ここで、ｋは例えば、ステップモータ５２の最大ステップモータ変位とする。
【０１４０】
ステップＳ１６では制御誤差補償量ｕswを（３５）式に設定する。
【０１４１】
【数３１】
ステップＳ１７では制御誤差補償量ｕswを（３６）式に設定する。
【０１４２】
【数３２】
ステップＳ１８では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてａ1、ａ2、ｇを求める。
【０１４３】
ステップＳ１９では、ステップモータ５２への等価入力ｕeqを、上記（３０）式を用いて求める。ただし、出力ディスク回転数ωcoの時間変化は小さいので、ＴＣＶＴ出力回転角加速度はゼロとしてもよい。
【０１４４】
ステップＳ２０では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和を、ステップモータ５２の指令値ｕとして出力する。
【０１４５】
以上の処理により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性が線形化されるのである。
【０１４６】
したがって、制御ゲインを補正して変速過渡時の違和感を抑制するに当たり、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態にかかわらず、同じ目標変速比への変化に対してはほぼ一定の変速の応答を得ることができ、変速過渡時の違和感の抑制を効果的にできるのである。
【０１４７】
次に、無段変速機構をギアードニュートラル方式の変速比無限大無段変速機（以下、ＩＶＴ）としたときの例を図１０に示す。
【０１４８】
ＩＶＴはＴＣＶＴ２と遊星歯車機構６と第１、第２の断続手段（クラッチ）９、７を主体に構成される。
【０１４９】
図１０は、ＩＶＴの機械的構成を示す概略図である。
【０１５０】
ＩＶＴは平行に配置されたＩＶＴ入力軸１ａとＩＶＴ出力軸５を有し、ＩＶＴ入力軸１ａ上にはＴＣＶＴ２が、ＩＶＴ出力軸上には遊星歯車機構６が備わる。
【０１５１】
遊星歯車のサンギア６２ａは第２断続手段７の片方とつながっており、ＴＣＶＴ２の出力が一定減速ギア４ａを介して入力される。
【０１５２】
遊星歯車のリングギア６２ｃは、ＩＶＴ出力軸５と第２断続手段の他方とに連結されている。
【０１５３】
遊星歯車機構６のキャリアは第１断続手段９の片方とつながっており、第１断続手段９の他方は、一定減速ギア３を介してＴＣＶＴ２の入力軸１ａに連結される。
【０１５４】
第１断続手段９を締結して第２断続手段７を解放している状態を動力循環モードと呼び、第２断続手段を締結して第１断続手段を解放している状態を直結モードと呼ぶ。
【０１５５】
第１断続手段９の締結力は第１の油圧サーボ９２へ第１ソレノイドバルブ９１から供給される油圧で決まり、第２断続手段の締結力は第２の油圧サーボ１０２へ第２ソレノイドバルブ１０１から供給される油圧で決まる。
【０１５６】
ＩＶＴは、ステップモータ変位ｕから傾転角度φまでの動特性は上記したＴＣＶＴと同じであり、上記（１）式から（２）式で表される。
【０１５７】
動力循環モードにおける、ＩＶＴ変速比ｉは次の（３７）式で表す。
【０１５８】
【数３３】
ここで、添字付きのｃはＩＶＴの構造から決まる定数である。また、直結モードにおいて、ＩＶＴは単にＴＣＶＴ２として動作するため、ＩＶＴ変速比は上記（３）式のＧと同じである。
【０１５９】
このようにＩＶＴでは、動力循環モードと直結モードで（３７）式と（３）式を切りかえる。
【０１６０】
以下に、制御量ｚが、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、偏微分導関数は記述しない。
【０１６１】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは、次の上記（３７）式で表される関係とする。
【０１６２】
【数３４】
直結モードでは上記（１０）式で表される関係と同じとする。
【０１６３】
図４に示す目標値生成手段１０９で、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωi伽を求める。そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωioとから次の（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０１６４】
【数３５】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比の逆数ｉiとする場合]
ＩＶＴ変速比の逆数ｉiを用いる場合では、制御量ｚは、動力循環モードにおいて、次の（４０）式で表される関係とする。
【０１６５】
【数３６】
一方、直結モードでは次の（４１）式で表される関係とする。
【０１６６】
【数３７】
図４において、目標値生成手段１０９では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωioとから次の（４２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０１６７】
【数３８】
以上により、ＩＶＴにおいても、ＴＣＶＴと同様に、制御ゲインを補正することにより、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０１６８】
上記第１実施形態をまとめると、次のようになる。
【０１６９】
傾転角度φを推定または検出する傾転角度検出手段と、中立点からのパワーローラ変位ｙを推定または検出する変位検出手段と、出力ディスク回転数ωco（または車速ＶＳＰ）を検出する出力ディスク回転数検出手段と、制御量ｚの目標値ｚ*を算出する目標値生成手段１０９と、制御量ｚが目標値ｚ*に追従するように制御を行う変速制御手段とを備えるＴＣＶＴの制御装置において、時変な係数ｆを算出する係数算出部１０１と、係数ｆとパワーローラ変位ｙと傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとを用いて係数ｆとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを算出し、目標値ｚ*に対して制御量ｚが線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いて演算するゲイン補正部と、を備える構成としたので、前記従来技術で仮定している上記（６）式と（７）式が成り立たない場合（変速が速い場合）、この仮定により無視していた成分（速度成分）を、図４のゲイン補正部１０７が制御ゲインを補正して制御を行うようにしたので、目標値ｚ*に対する制御量ｚの目標線形特性とのずれが補償されて、制御量ｚの応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制し、変速速度に関わらず変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０１７０】
特に、本発明は、図４のゲイン補正部１０７によって、制御ゲインをｄｆ／ｄｔとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正することが特徴であって、制御則が異なっても、ゲイン補正部１０７によって補正する制御ゲインは、パワーローラ変位ｙのフィードバックゲインであり、このフィードバックゲインをｋｙとすると、目標値ｚ*の取り方によって補正が変わり、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係は、次のように集約することができる。
【０１７１】
目標値が変速比などの場合は、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係が次の（１００）式で表される。
【０１７２】
【数３９】
この場合では、∂ｈ／∂φを含む項とｆの微分値／ｆｇの項とを補正すればよい。なお、ここで、ａ2は、プリセスカム５５とメカニカルフィードバック機構のリンク比に応じて決まる定数であり、ｇはバルブゲイン、ｃは所定の定数である。
【０１７３】
また、目標値が傾転角度の場合は、後述の第２実施形態のように、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係は次の（１００）式で表される。
【０１７４】
【数４０】
そして、上記（１０１）式において、係数ｆの微分値／ｆｇの項を補正すればよい。
【０１７５】
図１１は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態の制御量ｚを、次の（４３）式で示すように傾転角度φとした場合の、制御装置８０の制御ブロック図を示す。
【０１７６】
【数４１】
なお、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【０１７７】
図１１において、ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度の動特性は、前記従来技術と同様に（１）式と（２）式で表され、ブロック図では、図２１（ａ）と表される。ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使い求める。
【０１７８】
図１１の、係数算出部２０１と係数微分値算出部２０４とは、それぞれ前述した図４の係数算出部１０１と係数微分値算出部１０５と同じであるため説明は省略する。
【０１７９】
目標値生成手段２０８では、上記（２１）式を用いて、アクセル踏み込み量ＡＰＳと出力ディスク回転数ωcoとから、目標傾転角度φ*を求める。
【０１８０】
まず、車速ＶＳＰを、出力ディスク回転数ωcoから、上述の（２１）式に示す関係を用いて算出する。
【０１８１】
次に、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０１８２】
そして、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから上記（２２）式を用いて到達変速比ｔGを求め、上記（３）式と図５とに示すＴＣＶＴ変速比Ｇと傾転角度φとの関係を使って、到達変速比ｔGから到達傾転角度ｔφを求める。
【０１８３】
最後に、次の（４４）式に示す関係を用いて、到達傾転角度ｔφから目標傾転角度φ*を求める。
【０１８４】
【数４２】
ここで、ｃtはローパスフィルタのカットオフ周波数である。
【０１８５】
傾転角速度算出部２０２では、パワーローラ変位ｙとｆとを入力し、上記（１）式を用いて傾転角速度（傾転角度φの微分値）を求める。
【０１８６】
制御誤差算出部２０３は、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*とを入力し、後述する制御誤差σを求める。制御誤差σと、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*との関係は、前記第１実施形態と同様に、次の（４５）式のように設計する。
【０１８７】
【数４３】
制御誤差σをゼロとすると、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*との関係は、次の（４６）式となる。
【０１８８】
【数４４】
このように、制御誤差σがゼロの場合、傾転角度φは目標傾転角度φ*に対し、固有値ｃ0の１次遅れの応答となる。
【０１８９】
制御誤差補償量算出部２０９では、制御誤差σから制御誤差補償量ｕswを演算する。
【０１９０】
制御誤差σと制御誤差補償量ｕswとの関係は、前記第１実施形態と同じ（２６）式とする。
【０１９１】
等価入力算出部２０５では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとｆと目標傾転角速度φ*とを入力し、制御誤差σが一定となるときのアクチュエータ指令値と等価である等価入力ｕeqを求める。
【０１９２】
傾転角加速度は、上記（１）式を両辺微分することで、次の（４７）式となる。
【０１９３】
【数４５】
この（４７）式において、上記（２）式の関係を用いると、次の（４８）式を得る。
【０１９４】
【数４６】
制御誤差σが一定と仮定するので、制御誤差微分値をゼロとして求めた（２８）式において、（２０）式と（４８）式との関係を用いて、ｕについて解くと次の（４９）式を得る。
【０１９５】
【数４７】
このｕを等価入力ｕeqとする。（３０）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値を用いてパワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。この補正は、ゲイン補正部２０６が行うものとする。
【０１９６】
変位演算部２１０では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和をステップモータ変位指令値ｕとして出力する。
【０１９７】
次に、前記第１実施形態の図７と図８に示すフローチャートを用いて、制御量ｚを傾転角度φとした場合の制御について詳述する。
【０１９８】
まず、ステップＳ１からＳ３は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０１９９】
ステップＳ４では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから上記（２２）式を用いて到達変速比ｔGを求め、図５に示す傾転角度φとＴＣＶＴ変速比Ｇとの関係のマップを用いて、到達変速比ｔGから到達傾転角度ｔφを求める。
【０２００】
ステップＳ５では、この到達傾転角度ｔφに変速の味付けで決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（４４）式を用いて目標制御量φ*を求める。
【０２０１】
ステップＳ６では、目標傾転角速度を目標傾転角度φ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（４４）式の中間変数（目標傾転角度の微分値）を用いて求める。
【０２０２】
ステップＳ７では、制御量となる傾転角度φを、ロータリーエンコーダ等を用いて直接計測するか、エンコーダや周期計測で検出する出力ディスク回転数ωcoとＴＣＶＴ入力軸回転数ωciとから、上記（９）式で表される関係を用いてＴＣＶＴ変速比を算出し、図５に示す傾転角度φとＴＣＶＴ変速比Ｇとの関係のマップを用いて、ＴＣＶＴ変速比Ｇから求める。
【０２０３】
ステップＳ８は、前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０４】
ステップＳ９では、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを上記（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを上記（１８）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求める。
【０２０５】
ステップＳ１０は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０６】
ステップＳ１１では、ｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１）式を使い傾転角速度を演算する。
【０２０７】
ステップＳ１２からＳ１８は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０８】
ステップＳ１９では、ステップモータヘの第２指令値ｕswを上記（４９）式を用いて求める。ただし、出力ディスク回転数の時間変化は小さいので、ＴＣＶＴ出力回転角加速度はゼロとしてもよい。
【０２０９】
ステップＳ２０では、第１指令値ｕswと第２指令値ｕeqとの和をステップモータの指令値ｕとして出力する。
【０２１０】
以上の処理により、制御量を傾転角度とした場合においても、目標制御量から制御量までの動特性は線形化され、前記第１実施形態と同様に、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０２１１】
図１２は、第３の実施形態を示し、前記第１実施形態と同様のＴＣＶＴの制御装置８０で行われる制御のブロック図を示す。
【０２１２】
ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、前記従来技術と同様に（１）式と（２）式とで表され、この制御ブロック図は、図２１（ａ）で表される。ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使い求める。
【０２１３】
図１２において、係数算出部３０１と偏微分導関数算出部３０２と係数微分値算出部３０３と目標値生成手段３０７とは、それぞれ前記第１実施形態の図４に示した係数算出部１０１、偏微分導関数算出部１０４、係数微分値算出部１０５及び目標値生成部１０９と同一であるため説明は省略する。
【０２１４】
変位演算部３０４では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとｆと∂ｈ／∂φと後述する制御量２階微分目標値算出部３０６で求める制御量２階微分目標値ｖとから、ステップモータ変位指令値ｕを演算する。
【０２１５】
制御量ｚの２階微分導関数は、前記第１実施形態で示した上記（２９）式と同一となる。この（２９）式に上記（２）式で表される関係を代入すると、次の（５０）式を得る。
【０２１６】
【数４８】
制御量２階微分目標値ｖを仮想的に入力として、
【０２１７】
【数４９】
とすると、（５０）式と（５１）式から次の（５２）式を得る。
【０２１８】
【数５０】
上記（５１）式で表す線形系になるように、（５２）式をｕについて解くと、
【０２１９】
【数５１】
となる。
【０２２０】
この（５３）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いてパワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。この補正は、ゲイン補正部３０５が行うものとする。
【０２２１】
上記（５３）式は、図１３（ａ）式の非線形関数演算を表す式であり、これにより、目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の関係は図１３（ｂ）のブロック図で表されるように線形化される。
【０２２２】
図１２において、制御量２階微分目標値算出部１３６では、目標制御量ｚ*と制御量ｚから制御量２階微分目標値ｖを演算する。
【０２２３】
前述したように、目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の関係は、上記（５１）式および図１３（ｂ）式のブロック図で表される。
【０２２４】
これに対し、図１３（ｃ）式に示すように、線形なコントローラＫを用いて目標制御量ｚ*に対し制御量ｚが線形応答となる閉ループ系を設計する。
【０２２５】
例えば、線形なコントローラとしてＰＤ（比例、微分）制御器を用いる。ＰＤ制御器は、次の（５４）式で設計する。
【０２２６】
【数５２】
ここで制御量微分値は、上記（２０）式を用いて演算する。これにより、（５１）式と（５１）式とから次の（５５）式を得る。
【０２２７】
【数５３】
したがって、目標制御量ｚ*から制御量ｚへの動特性は、（５５）式で表される線形な特性となる。ＰＤ制御器の制御定数ｋP、ｋDは、（５５）式が安定で所望の特性となるように設計する。
【０２２８】
次に、制御装置８０で行われる変速制御の一例について、図１４のフローチャートを参照しながら以下に詳述する。この変速制御演算は、ある所定の制御周期例えば２０msecごとに実行される。なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下の説明を行う。そして、最後に制御量ｚが異なる場合の変更点を述べる。
【０２２９】
まず、ステップＳ３０では、各種センサの検出値を運転状態として読込む。ここで読み込む運転状態は、図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０２３０】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの関係は上記（３１）式と（３２）式で表される。このように、出力ディスク回転数ωco、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと傾転角度φのうちで２つがわかれば、残りの２つは上記（３１）式と（３２）式との関係を用いて算出できる。
【０２３１】
ステップＳ３１では、出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。ここでｋvは、車両のファイナルギア比やタイヤ半径等から決まる定数である。
【０２３２】
ステップＳ３２では、アクセル踏み込み重ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０２３３】
ステップＳ３３では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２３４】
ステップＳ３４では、この到達制御量ｔｚに変速の味付けで決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。
【０２３５】
ステップＳ３５では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと出力ディスク回転数ωcoとから上記（９）式で表される関係を用いて、制御量ｚを求める。
【０２３６】
ステップＳ３６では、出力ディスク回転角加速度（ωcoの微分値）を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に上記（３３）式で表される差分を用いることとする。
【０２３７】
ステップＳ３７では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを上記（１１）式で、∂2ｈ／∂φ2を（１４）式で、∂ｆ／∂φを（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式でそれぞれ演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求めてもよい。
【０２３８】
ステップＳ３８では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１６）式を用いて算出する。
【０２３９】
ステップＳ３９では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（２０）式を使って制御量速度（ｚの微分値）を演算する。
【０２４０】
ステップＳ４０では、目標制御量ｚ*と制御量ｚの偏差ｅを次の（５６）式で求める。
【０２４１】
【数５４】
ステップＳ４１では、目標制御量加速度ｖを、次の（５７）式で求める。
【０２４２】
【数５５】
この、ｋP、ｋDは、上記（５５）式の極が安定で、目標制御量ｚ*に対する制御量ｚの応答が所望の応答になるように選ぶ。
【０２４３】
ステップＳ４２では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてゲインａ1、ａ2、ｇを求める。
【０２４４】
ステップＳ４３では、ステップモータヘの指令値ｕを、上記（５３）式を用いて求める｀
以上の操作により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性は、上記（５０）式で示すように線形化され、変速過渡時の外乱を抑制できるのである。
【０２４５】
次に、制御量ｚを、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、偏微分導関数については詳述しない。なお、ＩＶＴの構成も前記第１実施形態と同様である。
【０２４６】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉとする場合]
制御重ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（３８）式で表される関係とする。直結モードでも（１０）式で表される関係と同じとする。
【０２４７】
図１２において、目標値生成手段３０７では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０２４８】
そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoから前記第１実施形態と同じ（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２４９】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比の逆数ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（４０）式で表される関係とする。直結モードでも前記第１実施形態と同じ（４１）式で表される関係とする。
【０２５０】
図１２において、目標値生成手段３０７では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。そして、到達入力回転数伽とＩＶＴ出力軸回転数ωcoから前記第１実施形態と同じ（４２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２５１】
以上により、ＩＶＴにおいても、ＴＣＶＴと同様に、制御ゲインを補正することにより、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０２５２】
図１５は、第４の実施形態を示し、前記第３実施形態の制御量ｚを第２実施形態実施例２と同じ（４３）式に示したように傾転角度φとしたものであり、その他の構成は前記第３実施形態と同様である。
【０２５３】
図１５は、ＴＣＶＴを含めた制御装置８０で行われる制御の一例を示すブロック図である。
【０２５４】
ＴＣＶＴのステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、従来技術と同様に（１）式と（２）式とで表される。
【０２５５】
図１５において、係数算出部４０１と係数微分値算出部４０２と目標値生成手段４０９は、それぞ前記第１実施形態の係数算出部１０１と係数微分値算出部１０５と目標値生成手段２０８と同じであるため説明は省略する。
【０２５６】
傾転角加速度（φの２回微分値）は前記第２実施形態で示した（４８）式となる。ここで、傾転角加速度と制御量２階微分目標値ｖとの関係を前記第３実施形態と同様に（５８）式とする。
【０２５７】
【数５６】
よって（４８）式と（５８）式から次の（５９）式を得る。
【０２５８】
【数５７】
この（５９）式をステップモータ変位指令値ｕについて解くと、次の（６０）式を得る。
【０２５９】
【数５８】
この（６０）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値を用いてパワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。この補正は、ゲイン補正部４０４が行うものとする。
【０２６０】
これにより、前記第３実施形態と同様に目標制御量加速度ｖと傾転角加速度の関係は前記図１３（ｂ）のブロック図で表されるように線形化される。
【０２６１】
次に、図１５の目標傾転角加速度算出部４０５では、目標傾転角度φ*と傾転角度φから目標傾転角加速度（φの２回微分値）を演算する。前述したように傾転角加速度と目標制御量加速度ｖとの関係は、前記第３実施形態３と同様に（５１）式および図１３（ｂ）式のブロック図で表される。
【０２６２】
これに対し、前記第３実施形態と同様に、図１３（ｃ）で示したような線形なコントローラを用いて目標傾転角度φ*に対し傾転角度φが線形応答となる閉ループ系を設計する。
【０２６３】
例えば、線形なコントローラＫとしてＰＤ制御器を用いる。ＰＤ制御器は前記第３実施形態と同様にして、次の（６１）式で設計する。
【０２６４】
【数５９】
ここで傾転角速度は、上記（１）式を用いて演算する。よって、（６１）式と（５８）式から次の（６２）式を得る。
【０２６５】
【数６０】
これにより、目標傾転角度φ*から傾転角度φへの動特性は、この（６２）式で表される線形な特性となる。ＰＤ制御器の制御定数ｋP、ｋDは、（６２）式が安定で所望の特性となるように設計する
上記制御を制御装置８０で行う場合のフローチャートの一例は、前記図１４と同様である。
【０２６６】
すなわち、ステップＳ３０からＳ３２は前記第３実施形態と同様に処理を行う。
【０２６７】
ステップＳ３３からＳ３４は、前記第２実施形態のステップＳ４からＳ５と同様に処理を行う。
【０２６８】
ステップＳ３４は、前記第３実施形態と同一である。
【０２６９】
ステップＳ３５は、前記第２実施形態のステップＳ７と同じである。
【０２７０】
ステップＳ３６は、前記第３実施形態と同じである。
【０２７１】
ステップＳ３７は、前記第２実施形態のステップＳ９と同じである。
【０２７２】
ステップＳ３８は、前記第１実施形態のステップＳ１０と同じである。
【０２７３】
ステップＳ３９は、前記第２実施形態のステップＳ１１と同じである。
【０２７４】
ステップＳ４０からＳ４３は実施形態３と同じである。
【０２７５】
以上の処理により、前記第３実施形態と同様にして、目標制御量から制御量までの動特性が線形化される。
【０２７６】
図１６、図１７は、第５の実施形態を示し、図１６はステップモータ速度指令値ｕppsに応じて制御量ｚが変化するＴＣＶＴの動特性を、ブロック図で表したものである。
【０２７７】
前記第１実施形態から実施形態４との違いは、ステップモータの動特性を制御に利用する点である。ステップモータ５２はステップモータステップ速度ｕppsを積分してステップ数ｕ0にする作用があり、ステップ数に比例したステップモータ変位ｕを出力する。
【０２７８】
ステップモータステップ速度ｕppsとステップモータステップ数ｕ0の関係は、次の（６３）式で表される。
【０２７９】
【数６１】
ステップモータステップ数ｕ0とステップモータ変位ｕの関係は、次の（６４）式で表される。
【０２８０】
【数６２】
ここで、ｂはステップモータ５２のカムリードで決まる定数である。
【０２８１】
ステップモータ変位ｕに応じて傾転角度φが変化する動特性は、前記従来技術の（１）式から（２）式と同じである。よって、ＴＣＶＴは（６３）式と（６４）式と（１）式と（２）式とを合わせて、次に示す（６５）式から（６７）式で示す動特性で表現できる。
【０２８２】
【数６３】
ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップに基づいて算出する。
【０２８３】
図１７のブロック図に、制御装置８０で行われる制御の一例を示す。
【０２８４】
係数算出部５０１と制御量微分値算出部５０２、偏微分導関数算出部５０３、係数微分値算出部５０４、目標値生成手段５０８は、それぞれ前記第１実施形態の係数算出部１０１、制御量微分値算出部１０２、偏微分導関数算出部１０、と係数微分値算出部１０５、目標値生成手段１０９と同じであるため説明は省略する。
【０２８５】
制御量２階微分値算出部５０５は、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0、出力ディスク回転数ωco、偏微分導関数算出５０３で求めた偏微分導関数を入力し、制御量２階微分値（ｚの２階微分値）を求める。制御量２階微分値を表す上記（２９）式に、上記（６５）式から（６７）式に示す関係を代入して、次の（６８）式を得る。
【０２８６】
【数６４】
制御量２階微分値は（６８）式で演算する。
【０２８７】
ここで、ステップモータステップ数ｕ0はオブザーバを用いて推定するか、ステップモータステップ速度指令値ｕppsを積分して推定するか、直接検出してもよい。
【０２８８】
上記（６８）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いてパワーローラ変位ｙの係数を補正している。この補正は、ゲイン補正部５０６が行うものである。
【０２８９】
制御誤差算出部５０７は、制御量ｚと制御量微分値と制御量２階微分値と目標制御量ｚ*とを入力し、制御誤差σを求める。
【０２９０】
制御誤差σと、制御量ｚと制御量微分値２と目標制御量ｚ*との関係は、次の（６９）式のように設計する。
【０２９１】
【数６５】
ここで、制御量ｚは、ロータリーエンコーダ等を用いて計測する傾転角度φから上記（１０）式を用いて演算するか、エンコーダや周期計測で検出する出力ディスク回転数ωcoとＴＣＶＴ入力軸回転数ωciから、（９）式で表される関係を用いて直接算出してもよい。
【０２９２】
ここで、制御誤差σをゼロとすると、制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*との関係は、次の（７０）式となる。
【０２９３】
【数６６】
このように制御誤差σがゼロの場合、制御量ｚは目標制御重ｚ*に対し、自然周波数ωｎ、減衰係数ζの２次遅れの応答となる。
【０２９４】
速度演算部５０９では、制御誤差σから指令値ｕppsを演算する。制御誤差σと指令値ｕppsの関係は、次の（７１）式とする。
【０２９５】
【数６７】
ここで、ｋはスイッチングゲインであり、ｋは十分に大きな値とし、例えばステップモータの最大駆動速度とする。
【０２９６】
このとき制御誤差σは有限時間でゼロとなる。制御誤差σがゼロに保たれるとき、目標制御量ｚ*から制御量ｚの動特性は、上記（７０）式で表される線形な特性となる。
【０２９７】
次に、制御装置８０で行われる上記制御の一例を、図１８と図１９に示すフローチャートを参照しながら詳述する。この制御は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓ毎に実行される。なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下のフローチャートの説明を行う。
【０２９８】
まず、図１８のステップＳ５０では、各種センサの検出値を運転状態として読込むここで読み込む運転状態は、図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０２９９】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの関係は上記（３１）式と（３２）式とで表される。
【０３００】
ステップＳ５１では、出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。ここで定数ｋvは、車両のファイナルギア比やタイヤ半径等から決まる定数である。
【０３０１】
ステップＳ５２では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３０２】
ステップＳ５３では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０３０３】
ステップＳ５４では、この到達制御量ｔｚにローパスフィルタを掛けて、（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。ステップＳ５５では、目標制御量微分値を目標制御量ｚ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用する。
【０３０４】
ステップＳ５６では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωiと出力ディスク回転数ωcoとから（９）式で表される関係を用いて制御量ｚを求める。
【０３０５】
ステップＳ５７では、出力ディスク回転角加速度（ωcoの微分値）を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に（３３）式で表す差分を用いることとする。
【０３０６】
ステップＳ５８では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを上記（Ｈ）式で、∂2ｈ／∂φ2を（１４）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式でそれぞれ演算し、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを上記（１７）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求めてもよい。
【０３０７】
ステップＳ５９では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１６）式を用いて算出する。
【０３０８】
ステップＳ６０では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙとから、上記（２０）式を使い制御量速度を演算する。
【０３０９】
次に図１９のステップＳ６１では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてａ1、ａ2、ｇを求める。
【０３１０】
ステップＳ６２では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0と出力ディスク回転数ωcoと偏微分導関数とから、上記（６８）式を用いて制御量２階微分値を演算する。
【０３１１】
ステップＳ６３で、制御量２階微分値と制御量微分値と制御量ｚと目標制御量ｚ*とから、上記（６９）式を用いて制御誤差σを演算する。
【０３１２】
ステップＳ６４からＳ６８は上記（７１）式をロジック化したものであり指令値ｕppsの算出である。
【０３１３】
ステップＳ６４において、制御誤差σがゼロより小さいならば、ステップＳ６５に進み、そうでなければステップＳ６６に進む。
【０３１４】
ステップＳ６６において、制御誤差σがゼロより大きいならば、ステップＳ６７に進み、そうでなければステップＳ６８に進む。
【０３１５】
ステップＳ６５ではステップモータ速度指令値ｕppsを、次の（７２）式に設定する。
【０３１６】
【数６８】
ここで、ｋSはステップモータの最大駆動速度とする。
【０３１７】
ステップＳ６７では指令値ｕppsを次の（７３）式に設定する。
【０３１８】
【数６９】
ステップＳ６８では指令値ｕppsを次の（７４）式に設定する。
【０３１９】
【数７０】
ステップＳ６９では、次の（７５）式でステップモータ速度指令値ｕppsを積分してステップモータステップ数ｕ0を演算する。
【０３２０】
ここで、Ｔは制御周期である。
【０３２１】
以上の制御により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性は線形化され、前記実施形態と同様に、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態にかかわらず、同じ目標変速比への変化に対してはほぼ一定の変速の応答を得ることができ、変速過渡時の違和感を抑制できるのである。
【０３２２】
以下に、制御量ｚが、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、この偏微分導関数は詳述しない。
【０３２３】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（３８）式で表される関係とする。
【０３２４】
直結モードでも上記（１０）式で表される関係と同じとする。
【０３２５】
図１７において、目標値生成手段５０８では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３２６】
そして、到達人力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoとから前記第１実施形態と同じ（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求めればよい。
【０３２７】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比の逆数ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（４０）式で表される関係とする。直結モードでも前記第１実施形態と同じ（４１）式で表される関係とする。
【０３２８】
図１７において、目標値生成手段５０８では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３２９】
そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoとから前記第１実施形態と同じ（４２）式を用いて到達制御量ｔｚを求めればよい。
【０３３０】
図２０は、第６の実施形態を示し、前記第５実施形態の制御量ｚを実施形態２と同じ（４３）式に示すように傾転角度φとしたものである。その他の構成は前記第５実施形態と同様である。
【０３３１】
ＴＣＶＴ１０の動特性は、前記第５実施形態と同様に上記（６５）式から（６７）式で表される。
【０３３２】
図２０のブロック図に、制御装置８０で行われる制御の一例を示す。
【０３３３】
図２０において、係数算出部６０１と傾転角速度算出部６０２、係数微分値算出部６０３、目標値生成手段６０７は、それぞれ前述した係数算出部１０１、傾転角速度算出部２０２、係数微分値算出部１０５、目標値生成手段２０８と同じであるため説明は省略する。
【０３３４】
傾転角加速度算出部６０４は、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0とｆとを入力し、傾転角加速度を求める。傾転角加速度φを表す上記（４７）式に、（６７）式に示す関係を代入して、次の（７６）式を得る。
【０３３５】
【数７１】
傾転角加速度は（７６）式で演算する。
【０３３６】
ここで、ステップモータステップ数ｕ0はオブザーバを用いて推定するか、ステップモータステップ速度指令値ｕppsを積分して推定する。上記（７６）式では、従来例でゼロと仮定しているｆの微分値を用いてパワーローラ変位ｙの係数を補正している。この補正は、ゲイン補正部６０５が行うものとする。
【０３３７】
制御誤差算出部６０６は、傾転角度φと傾転角速度と傾転角加速度と目標傾転角度φ*とを入力し、制御誤差σを求める。
【０３３８】
制御誤差σと、傾転角度φと傾転角速度と傾転角加速度と目標傾転角度φ*との関係は、前記第５実施形態と同様に、次の（７７）式で設計する。
【０３３９】
【数７２】
ここで、傾転角度φは、ロータリーエンコーダ等を用いて直接計測するか、エンコーダや周期計測で検出する出力ディスク回転数ωcoとＴＣＶＴ入力軸回転数ωciとから、上記（９）式で表される関係を用いてＴＣＶＴ変速比Ｇを算出し、図５に示す傾転角度φとＴＣＶＴ変速比Ｇとの関係のマップを用いて、ＴＣＶＴ変速比Ｇから求める。
【０３４０】
制御誤差σをゼロとすると、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*との関係は、次の（７８）式で表される関係となる。
【０３４１】
【数７３】
このように制御誤差σがゼロの場合、傾転角度φは目標傾転角度φ*に対し、自然周波数ωｎ、減衰係数ζの２次遅れの応答となる。
【０３４２】
速度演算部６０８では、制御誤差σから指令値ｔωiを演算する。
【０３４３】
制御誤差σと指令値ｕppsとの関係は、前記第５実施形態と同じ（７１）式とする。制御誤差σがゼロに保たれるとき、目標傾転角度φ*から傾転角度φへの動特性は、次の（７８）式で表されるように線形な特性となる。
【０３４４】
【数７４】
次に、制御装置８０で行われる変速制御の一例を、前述の図１８と図１９に示すフローチャートを使い説明する。この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０msec毎に実行される。
【０３４５】
ステップＳ５０からＳ５２は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３４６】
ステップＳ５３からＳ５６は、前記第２実施形態のステップＳ４からＳ７と同じであるので説明は省略する。
【０３４７】
ステップＳ５７は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３４８】
ステップＳ５８は、前記第２実施形態のステップＳ９と同じであるので説明は省略する。
【０３４９】
ステップＳ５９は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３５０】
ステップＳ６０は、前記第２実施形態のステップＳ１１と同じであるので説明は省略する。
【０３５１】
ステップＳ６１では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてａ1、ａ2、ｇを求める。
【０３５２】
ステップＳ６２では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0と出力ディスク回転数ωcoと偏微分導関数とから、上記（７６）式を使い制御量２階微分値を演算する。
【０３５３】
ステップＳ６３からＳ６９は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３５４】
以上の制御により、目標制御量から制御量までの動特性は線形化され、変速位置や変速幅に関わらず、均一の変速応答が得られ、変速過渡時に運転者へ違和感を与えることがなくなり、より滑らかな変速を行うことができる。
【０３５５】
なお、上記実施形態においては、傾転角度（＝トラニオンの回転角）φを傾転角度センサ８５によって直接検出する例を示したが、オブザーバなどを用いて推定しても良い。また、中立点からのパワーローラ変位（＝トラニオン軸方向変位）ｙを変位センサ８６で直接検出する例を示したが、オブザーバなどを用いて推定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変速機の概略構成図。
【図２】同じく変速機構の概略断面図。
【図３】制御装置を含んだ変速制御系の概略図。
【図４】制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図５】傾転角度と変速比の関係を示すマップ。
【図６】車速ＶＳＰと到達入力回転数（目標入力回転数）とアクセル操作量の関係を示すマップ。
【図７】制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャートで、その前半部。
【図８】同じくフローチャートの後半部。
【図９】ライン圧と各制御係数の関係を示すマップ。
【図１０】無段変速機の他の一例を示し、変速比無限大無段変速機の概略図。
【図１１】第２実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１２】第３実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１３】無段変速機の動特性を示すブロック図で、（ａ）は非線形特性を、（ｂ）は目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の線形関係を、（ｃ）は線形なコントローラＫの一例をそれぞれ示す。
【図１４】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャート。
【図１５】第４実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１６】第５の実施形態を示し、無段変速機の動特性を示すブロック図。
【図１７】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１８】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャートでその前半部。
【図１９】同じく、フローチャートの後半部。
【図２０】第６実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図２１】無段変速機の動特性を示すブロック図で、従来例を示す。
【図２２】変速応答を示すグラフで、無段変速機の変速比と時間の関係を示し、線形応答を図中波線で、従来例を実線で示す。
【符号の説明】
１０ トロイダル型無段変速機
５０ 油圧サーボ
５２ ステップモータ
５３ Ｉリンク
５４ Ｌリンク
５５ プリセスカム
５６ 変速制御弁
８０ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機（以下、ＴＣＶＴ）の動特性に含まれる非線形特性を補償して、目標変速比から変速比への動特性が線形な特性となる従来例としては、特開２０００−１８３７３号公報が知られている。
【０００３】
この従来例では、傾転角度をφ、パワーローラ変位（トラニオンの軸方向変位）をｙ、出力ディスク回転数をωcoとして、ステップモータ変位ｕから変速比ＧへのＴＣＶＴの動特性を図２１のブロック図のように表現している。
【０００４】
このブロック図の内容を式に直すと、次の（１）式から（３）式のようになる。
【０００５】
【数１】
【０００６】
ここで、上記係数ｆは傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとに依存し、これらの関係は次の（４）式で表される。
【０００７】
【数２】
【０００８】
プリセスカムはトラニオンの１つに取り付けられており、傾転角度φと、トラニオン軸方向のパワーローラ変位ｙとが機械的リンク機構で油圧制御弁のスプール位置ｘに負帰還される。
【０００９】
上記（４）式に示したｆは、傾転角度φや出力ディスク回転数ωcoに依存するので時変である。
【００１０】
そして、上記（１）式から（４）式を見れば明らかなように、ステップモータ変位ｕから変速比Ｇへの動特性は非線形である。
【００１１】
まず。上記（３）式を２階時間微分してから、上記（１）式と（２）式とを代入すると、変速比Ｇの２階微分導関数は次の（５）式で表される。
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】
上記（６）式と（７）式とが成り立てば、目標変速比Ｇ*から変速比Ｇへの伝達関数Ｗ（ｓ）は、次の（８）式で表される。
【００１５】
【数５】
【００１６】
このＷ（ｓ）が安定になるように定数ｋ2、ｋ1、ｋ0を求めることで、目標変速比Ｇ*から変速比Ｇへの応答が安定な線形システムとなる。
【００１７】
また、Ｗ（ｓ）が実数の極を持つようにｋ2、ｋ1、ｋ0を選ぶことで、目標変速比Ｇ*に対する変速比Ｇのステップ応答において、オーバーシュートを防止しようとするものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、上記（８）式で、上記（６）式と（７）式の仮定により、変速過渡時の速度成分を無視（＝０）して制御系を設計することになる。
【００１９】
つまり、上記ｆは（４）式に示すように時変であり、しかも傾転角度φに対し非線形である。このため、上記（６）式や（７）式の仮定が成り立たない場合、上記従来技術によると制御出力ｖに対する変速比Ｇの応答を線形にすることができない。
【００２０】
例えば、図２２に示すように、目標変速比をＧ0からＧ1へ変化させた場合のステップ応答は、図中波線で示した線形系Ｗ（ｓ）の応答と比較すると、Ｗ（ｓ）の応答に比べて、従来技術の制御を行ったときの変速比の応答は、変速の初期に速く、後半は遅くなる。
【００２１】
逆に、変速比が低ギア比Ｇ1から高ギア比Ｇ0へ変速する場合、線形応答に比べて、従来例の応答は後半に速くなる。
【００２２】
このように、同じ目標変速比の変化に対して、実際の変速比の応答が運転状態によって変わると、変速の違和感を感じることになる。これは上記（６）式と（７）式とを仮定して、変速過渡時の速度成分を無視したためであり、変速が速くなるほど、この仮定が成り立たない場合が多くなり、変速に違和感が出ることが多くなるという問題があった。
【００２３】
変速の過渡期において、（６）式及び（７）式のように零と仮定してしまうと、その速度成分がそのまま制御系の外乱になる。
【００２４】
この速度成分は、変速が速くなるほど大きくなるので、変速が遅いときには、速度成分を無視したことによる変速比のずれは小さいが、変速が速いときには、速度成分が無視できない大きさとなり、目標変速比と実変速比との間にずれを生じ、変速が速くなるほど、外乱が大きくなって、運転者に変速の違和感を与えてしまう。
【００２５】
さらに、これらｈ、ｆが非線形であるため、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態に応じてｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとｄｆ／ｄｔとが変化するため、同じ目標変速比への変化に対しても変速状態毎に変速比の応答が異なり、変速の違和感となるわけである。
【００２６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、制御ゲインを補正することにより、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入出力ディスクに挟持押圧されて摩擦係合により前記入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、トラニオンを駆動する油圧アクチュエータへの油圧を制御する変速制御弁と、前記トラニオンおよび前記変速制御弁に連結され、トラニオンの軸方向変位とパワーローラの傾転角度を変速制御弁にフィードバックするメカニカルフィードバック機構と、この変速制御弁を駆動する変速アクチュエータと、前記出力ディスクまたは車速を検出する出力ディスク回転数検出手段と、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記出力ディスク回転数検出手段の出力とアクセル操作量とから、制御量の目標値を算出する目標値生成手段と、パワーローラの傾転角度を推定または検出する傾転角度検出手段と、トラニオンの軸方向変位を推定または検出する変位検出手段と、前記傾転角度とパワーローラ変位と出力ディスク回転数と制御量目標値とを用いて、制御量が目標値へ追従するように制御を行う変速制御手段と、を備えたトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、トロイダル変速部の形状と出力ディスク回転数と傾転角度とに応じて決まり、パワーローラ変位と傾転角速度との関係を表す時変な係数ｆを算出する係数算出部と、この係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて、係数ｆの時間微分値を算出する係数微分値算出部と、
前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を係数ｆの時間微分値を用いて演算するゲイン補正部と、制御ゲインの補正量と係数ｆと制御量目標値とパワーローラ変位と傾転角度とを用いて、変速アクチュエータの指令値を演算する指令値演算部とを有する。
【００２８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記前記変速制御手段は、傾転角度φと制御量ｚとの関係を示す関数ｈ（φ）の傾転角度に関する１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出する偏微分導関数算出部を有し、
前記ゲイン補正部が、前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆの時間微分値と前記時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとに基づいて演算する。
【００２９】
また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記指令値演算部は、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと係数ｆとパワーローラ変位とから制御量ｚの時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値を入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と、制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標制御量の微分値を算出する目標制御量微分値算出部と、目標制御量微分値と制御量時間微分値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記偏微分導関数算出部と、前記係数微分値算出部との出力により、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを、係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔに基づいて補正する。
【００３０】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度とを入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、前記誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標傾転角速度を算出する目標傾転角速度算出部と、目標傾転角速度と傾転角速度とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記係数微分値算出部の出力に基づいて、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３１】
また、第５の発明は、前記第２の発明において、前記指令値演算部は、目標制御量と制御量とから、目標制御量に対する制御量の特性が予め設定した線形特性であるときの制御量２階時間微分目標値を算出する制御量２階微分目標値算出部と、この制御量２階時間微分目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、目標制御量に対する制御量の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部との出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する。
【００３２】
また、第６の発明は、前記第１の発明において、前記指令値演算部は、目標傾転角度と傾転角度とから、目標傾転角度に対する傾転角度の特性が予め設定した線形特性であるときの傾転角加速度を算出する傾転角加速度目標値算出部と、傾転角加速度目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、目標傾転角度に対する傾転角度の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３３】
また、第７の発明は、前記第２の発明において、前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量２階時間微分値を算出する制御量２階微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値と制御量２階時間微分値とを入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部とに基づいて、制御量２階微分値算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する。
【００３４】
また、第８の発明は、前記第１の発明において、前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから傾転角加速度を算出する傾転角加速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度と傾転角加速度を入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、傾転角加速度算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値で補正する。
【００３５】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、傾転角度を推定または検出する傾転角度検出手段と、中立点からのパワーローラ変位を推定または検出する変位検出手段と、出力ディスク回転数または車速を検出する出力ディスク回転数検出手段と、制御量の目標値を算出する目標値生成手段と、制御量が目標値に追従するように制御を行う変速制御手段とを備えるトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、時変な係数ｆを算出する係数算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて係数ｆを算出し、目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆに基づいて演算するゲイン補正部と、を備える構成とした。
【００３６】
これにより、前記従来例で仮定している上記（７）式とが成り立たない場合（変速が速いとき等）、この仮定により無視していた速度成分を、ゲイン補正部が変速制御手段の制御ゲインを補正して制御に利用するので、目標値に対する制御量の目標線形特性とのずれが補償されて、制御量の応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制することができ、トロイダル型無段変速機の変速過渡特性を向上させることが可能となるのである。
【００３７】
また、第２の発明は、時変な係数ｆを算出する係数算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて係数ｆまたは１階偏微分導関数∂ｈ／∂φの時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出し、目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆまたは時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを用いて演算するゲイン補正部と、を備える構成とした。
【００３８】
これにより、前記従来例で仮定している上記（７）式が成り立たない場合（変速が速いとき等）、この仮定により無視していた速度成分を、ゲイン補正部が変速制御手段の制御ゲインを補正して制御に利用するので、目標値に対する制御量の目標線形特性とのずれが補償されて、制御量の応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制することができ、トロイダル型無段変速機の変速過渡特性を向上させることが可能となるのである。
【００３９】
また、第３の発明は、指令値演算部は、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと係数ｆとパワーローラ変位とから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値を入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標制御量微分値を算出する目標制御量微分値算出部と、目標制御量微分値と制御量時間微分値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数とから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記偏微分導関数算出部と、前記係数微分値算出部との出力に基づいて、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する構成とした。これにより、等価入力が、制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、目標制御量に対する制御量の応答をより確実に線形化できる。
【００４０】
また、第４の発明は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度とを入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、目標傾転角速度を算出する目標傾転角速度算出部と、目標傾転角速度と傾転角速度とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、前記係数微分値算出部を有し、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、等価入力が、前記制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、目標傾転角度に対する傾転角度の応答をより確実に線形化できると共に、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用することなく等価入力が、制御誤差を一定に保つように制御を行い、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うので、制御装置の演算負荷を低減しながら目標制御量に対する制御量の応答をより確実に線形化できる。
【００４１】
また、第５の発明は、指令値演算部は、目標制御量と制御量とから、目標制御量に対する制御量の特性が予め設定した線形特性である時の制御量２階時間微分目標値を算出する制御量２階微分目標値算出部と、制御量２階時間微分目標値とパワーローラ変位と傾転角度とｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、目標制御量に対する制御量の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部の出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正する構成とした。これにより、制御量２階時間微分目標値に対する制御量の特性を２次の積分特性とすることができると共に、この２次の積分特性に対して、さまざまな線形なコントローラを用いて線形な制御系を施すことができるため、設計の自由度を高めることが可能となる。
【００４２】
また、第６の発明は、指令値演算部は、目標傾転角度と傾転角度とから、目標傾転角度に対する傾転角度の特性が予め設定した線形特性である時の傾転角加速度を算出する傾転角加速度目標値算出部と、傾転角加速度目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、目標傾転角度に対する傾転角度の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部を有し、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、傾転角加速度目標値に対する傾転角度の特性を２次の積分特性とすることができると共に、この２次の積分特性に対して、さまざまな線形なコントローラを用いて線形な制御系を施すことができるため、設計の自由度を高めることができ、さらに、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用する必要が無くなって、制御装置で行う演算の負荷を低減させることができる。
【００４３】
また、第７の発明は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから制御量２階時間微分値を算出する制御量２階微分値算出部と、目標制御量と制御量と制御量時間微分値と制御量２階時間微分値とを入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部の出力に基づいて制御量２階微分値算出過程におけるパワーローラ変位の係数を係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値とで補正する構成とした。これにより、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うときに、変速アクチュエータの駆動速度限界を考慮した指令値とすることができるので、目標制御量に対する制御量の特性を、より確実に線形化できる。
【００４４】
また、第８の発明は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから傾転角加速度を算出する傾転角加速度算出部と、目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度と傾転角加速度を入力し、所望の線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部を有し、傾転角加速度算出過程におけるパワーローラ変位の係数を係数ｆの時間微分値で補正する構成とした。これにより、制御誤差補償量が前記制御誤差をゼロにするように制御を行うときに、変速アクチュエータの駆動速度限界を考慮した指令値とすることができるので、目標傾転角度に対する傾転角度の特性を、より確実に線形化できると共に、傾転角度を目標値とすることで、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φを使用する必要が無くなるので、制御装置で行う演算の負荷を低減させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４６】
図１は本発明に適用するトロイダル型無段変速機を示し、図２は、その要部断面、および変速制御系の概略構成を示したものである。
【００４７】
図１において、トロイダル型無段変速機（ＴＣＶＴ）１０は、図中上側に設けられる動力源としてのエンジン（図示せず）の回転が、トルクコンバータ１２を介してトロイダル型無段変速機１０に入力されるようになっている。
【００４８】
トルクコンバータ１２は一般に良く知られているように、ポンプインペラ１２ａ、タービンランナ１２ｂおよびステータ１２ｃを備え、特にトルクコンバータ１２ではロックアップクラッチ１２ｄが設けられている。
【００４９】
そして、トロイダル型無段変速機１０は、トルクコンバータ１２の出力回転軸１４と同軸上に配置されるトルク伝達軸１６が設けられ、トルク伝達軸１６に第一トロイダル変速部１８と第二トロイダル変速部２０とがタンデム配置されている。
【００５０】
トルク伝達軸１６は中空に形成されるとともに、ハウジング２２に対し軸方向の若干の移動が可能に取付けられている。上記第一及び第二トロイダル変速部１８、２０は、それぞれの対向面がトロイダル曲面に形成される一対の第一入力ディスク１８ａ、第一出力ディスク１８ｂおよび第二入力ディスク２０ａ、第二出力ディスク２０ｂと、それぞれの対向面間で摩擦接触するパワーローラ１８ｃ、１８ｄ、および２０ｃ、２０ｄとによって構成される。
【００５１】
第一トロイダル変速部１８は、上記トルク伝達軸１６の図中上方に配置されるとともに、第二トロイダル変速部２０は該トルク伝達軸１６の図中下方に配置され、かつ、それぞれの第一入力ディスク１８ａおよび第二入力ディスク２０ａは互いに外側に配置されるとともに、第一出力ディスク１８ｂおよび第二出力ディスク２０ｂは互いに内側に配置されている。そして、上記第一、第二入力ディスク１８ａ、２０ａはボールスプライン２４、２６を介して上記トルク伝達軸１６に、回転方向に係止されかつ軸方向の滑らかな移動が可能に取付けられている。
【００５２】
一方、上記第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂは、トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合された出力ギア２８にスプライン嵌合され、第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂに伝達された回転力は、出力ギア２８と歯合する入力ギア３０ａを介してカウンターシャフト３０に伝達され、更に、回転力出力経路を介して出力軸に伝達される。
【００５３】
ここで、上記第一入力ディスク１８ａの外側にはローディングカム装置３４が設けられ、ローディングカム装置３４には、回転力入力経路を介して伝達されるエンジン回転が入力され、この入力トルクに応じた押圧力がローディングカム装置３４によって発生される。
【００５４】
ローディングカム装置３４のローディングカム３４ａは、上記トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合するとともに、スラストベアリング３６を介してトルク伝達軸１６に係止される。
【００５５】
また、第二入力ディスク２０ａとトルク伝達軸１６の図中下方端部との間には皿バネ３８が設けられている。
【００５６】
したがって、ローディングカム装置３４で発生される押圧力は、第一入力ディスク１８ａに作用するとともに、上記トルク伝達軸１６および上記皿バネ３８を介して第二入力ディスク２０ａにも作用し、かつ、皿バネ３８によって発生される予圧力は、第二入力ディスク２０ａに作用するとともに、トルク伝達軸１６およびローディングカム装置３４を介して第一入力ディスク１８ａにも作用するようになっている。
【００５７】
ところで、ローディングカム装置３４とトルクコンバータ１２との間の回転力入力経路には、車両の前進時と後進時の回転方向を切り換える前後進切換装置４０が設けられる。
【００５８】
前後進切換装置４０は、ダブルプラネタリ方式の遊星歯車機構４２と、該遊星歯車機構４２のキャリア４２ａを上記出力回転軸Ｈに締結可能なフォワードクラッチ４４と、遊星歯車機構４２のリングギア４２ｂを上記ハウジング２２に締結可能なリバースブレーキ４６とによって構成される。
【００５９】
そして、前後進切換装置４０では、フォワードクラッチ４４を締結するとともに、リバースブレーキ４６を開放することにより、エンジン回転と同方向の回転が上記ローディングカム装置に入力され、かつ、フォワードクラッチ４４を開放してリバースブレーキ４６を締結することにより、逆方向の回転が入力されるようになっている。なお、上記遊星歯車機構４２で、４２ｃはサンギア、４２ｄ、４２ｅは互いに噛み合いされるプラネタリギアである。
【００６０】
ところで、第一トロイダル変速部１８および第二トロイダル変速部２０に設けられたパワーローラ１８ｃ、１８ｄおよび２０ｃ、２０ｄは、中心線（軸線）ｃに対して対称に配置され、それぞれのパワーローラは変速制御装置としての変速制御弁５６および油圧アクチュエータ５０を介して、車両の運転条件に応じて傾斜（傾転）され、これにより第一、第二入力ディスク１８ａ、２０ａの回転を無段階に変速して第一、第二出力ディスク１８ｂ、２０ｂへ伝達するようになっている。
【００６１】
図２は、ＴＣＶＴ１０の変速を制御する油圧系の機械的構成図である。
【００６２】
パワーローラ２０ｃはトラニオン２３で背面から支えられている。トラニオン２３は、油圧サーボシリンダ５０のサーボピストンと連結しており、油圧サーボシリンダ５０ａ内の油圧と５０ｂ内の油圧の差圧で変位する。
【００６３】
シリンダ５０ａ、５０ｂは、それぞれシフトコントロールバルブ５６のＨｉ側ポート５６ＨｉとＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに繋がっており、シフトコントロールバルブ５６はバルブ内のスプール５６Ｓが変位することにより、ライン圧の油をＨｉ側ポート５６ＨｉまたはＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに流し、他方のポートからドレーン５６Ｄへ油を流出させることで油圧サーボ内の差圧を変化させる。
【００６４】
スプール５６Ｓは、ステップモータ５２と後述するプリセスカム５５及びリンク構造を介して連結している。
【００６５】
プリセスカム５５は、４つのトラニオンのうち１体に取り付けられており、パワーローラの上下方向変位とパワーローラの傾転角度をリンクの変位に変換する。
【００６６】
スプール５６Ｓの変位は、ステップモータ変位とプリセスカム５５で伝えられる変位により決まる。
【００６７】
ＴＣＶＴ１０の変速は、トラニオン２３を平衡点から上下に変位させることにより行い、この変位によりパワーローラ２０ｃと両ディスク２０ａの回転方向ベクトルに差違が発生してパワーローフ２０ｃは傾転ずる。
【００６８】
変速の定常時には、パワーローラ２０ｃおよびトラニオン２３の軸方向変位ｙは平衡点（パワーローラの軸と入出力ディスクの軸線が一致する位置）に戻っており、スプール５６Ｓの変位も中立点でバルブが閉じた状態であるので、このときパワーローラの傾転角度は、プリセスカム比とリンク比で決まるステップモータ５２の変位に対応した位置となる。なお、この中立点は、トラニオンの軸方向で、パワーローラ２０ｃの回転軸と入出力ディスクの回転軸が交差する位置を示す。
【００６９】
プリセスカム５５は、パワーローラ２０ｃの傾転角度をスプール５６Ｓの変位に負帰還して傾転角度の目標値とのずれを補償しながら、パワーローラ２０ｃおよびトラニオン２３の平衡点からの変位もスプール５６Ｓの変位に負帰還して過渡状態においてダンピングの効果を与えて、変速のハンチングを抑える。
【００７０】
すなわち、変速の到達点はステップモータ５２の変位で決まり、一連の変速の過程を示すと、ステップモータ変位を変化させることでスプール５６Ｓが変位してバルブが開き、サーボピストンの差圧が変化してパワーローラが平衡点から変位することで傾転し、パワーローラの傾転角度がステップモータ変位に対応した点でスプール５６Ｓは中立点に戻り変速が終了する。
【００７１】
図３は制御装置を含んだＴＣＶＴ１０の概略構成図である。
【００７２】
マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置８０には、入力ディスク１８ａ、２０ａの何れか１つの回転数ωciを検出する入力回転数センサ８４からの出力、出力ディスク１８ｂ、２０ｂの何れか１つの回転数ωcoを検出する出力回転数センサ８３からの出力、パワーローラ１８ｃ、１８ｄ、２０ｃ、２０ｃの何れか１つの回転数ωprを検出するパワーローラ回転数センサ８３からの出力、傾転角度（＝トラニオンの回転角）φを検出する傾転角度センサ８５からの出力、中立点からのパワーローラ変位（＝トラニオン軸方向変位）ｙを検出する変位センサ８６からの出力、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳを検出するアクセル操作量センサ８１からの出力、ライン圧Ｐｌを検出する圧力センサ８７からの出力がそれぞれ入力され、ステップモータ５２へ指令値を出力する。
【００７３】
図４は、ＴＣＶＴ１０を含めた制御装置８０で演算する変速制御の一例を示すブロック図である。
【００７４】
ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、上記従来技術と同様で、上記（１）式と（２）式とで表され、ブロック図では、図２１として表される。
【００７５】
ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使って演算する。
【００７６】
図４において、係数算出部１０１は、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとから上記（４）式を用いて、パワーローラ変位ｙと傾転角速度との関係を表す時変な係数ｆを算出する。なお、この時変な係数ｆは、トロイダル変速部の形状（寸法など）と出力ディスク回転数と傾転角度とに応じて決まり、パワーローラ変位と傾転角速度との関係を表す時変な係数である。
【００７７】
ここで、傾転角度φは、傾転角度センサ８５の出力を直接使用するか、オブザーバ等を用いて推定するか、あるいは、次の（９）式を用いてＴＣＶＴ入出力軸回転数ωci、ωcoから求められるＴＣＶＴ変速比Ｇから、上記（３）式と図５とに示すＴＣＶＴ変速比Ｇと傾転角度φとの関係を使って求める。
【００７８】
【数６】
【００７９】
【数７】
【００８０】
【数８】
【００８１】
【数９】
【００８２】
【数１０】
【００８３】
ここで、偏微分導関数∂2ｈ／∂φ2は、（１１）式に示した∂ｈ／∂φを傾転角度φに関して偏微分することで、次の（１４）式となる。
【００８４】
【数１１】
【００８５】
係数微分値算出部１０５では、ｆと傾転角度φとパワーローラ変位ｙと出力ディスク回転数ωcoとから、ｆの時間微分値を次の（１５）式で算出する。なお、上記（４）式で示したように、ｆは傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとの関数であるので、次の（１５）式のように表される。
【００８６】
【数１２】
【００８７】
【数１３】
【００８８】
【数１４】
【００８９】
【数１５】
【００９０】
ωcoの時間微分値は、出力ディスク回転数微分値であり、出力ディスク回転数ωcoを差分や擬似微分器で微分して求める。ただし、出力ディスクには車両の慣性があるので時間変化は小さい。出力ディスク回転数ωcoの微分値は他の傾転角度ｇなどの変化に比べ小さく、後述の（３０）式において、出力ディスク回転数微分値をゼロにしても影響が少ないことが、実験やシミュレーションで確認済である。
【００９１】
次に、制御量微分値算出部１０２では、パワーローラ変位ｙとｆと∂ｈ／∂φとから、制御量ｚの微分値を求める。制御量ｚは、傾転角度φの関数であるので、次の（１９）式で表される。
【００９２】
【数１６】
【００９３】
【数１７】
【００９４】
次に、目標値生成手段１０９では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと出力ディスク回転数ωcoとから、目標制御量ｚ*を求める。
【００９５】
まず、車速ＶＳＰを出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて算出する。ＶＳＰとωcoとｋvとの関係を次の（２１）式に示す。
【００９６】
【数１８】
【００９７】
次に、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【００９８】
そして、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから次の（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【００９９】
【数１９】
【０１００】
【数２０】
【０１０１】
次に、制御誤差算出部１０３では、制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*とを入力し、後述する制御誤差σを求める。制御誤差σと制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*との関係は、次の（２４）式のように設計する。
【０１０２】
【数２１】
【０１０３】
【数２２】
【０１０４】
次に、制御誤差補償量算出部１１０では、制御誤差σから、制御誤差補償量ｕswを演算する。制御誤差σと制御誤差補償量ｕswとの関係は、次の（２６）式とする。
【０１０５】
【数２３】
【０１０６】
目標制御量微分値算出部１０８では、目標制御量ｚ*を入力し、目標制御量微分値を算出する。目標制御量微分値は、目標制御量ｚ*を擬似微分器等を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用する。
【０１０７】
等価入力算出部１０６では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙと目標制御量微分値とｆとを入力し、制御誤差σが一定となるときのアクチュエータ指令値と等価である等価入力ｕeqを求める。
【０１０８】
まず、上記（２４）式を両辺微分して（２７）式を得る。
【０１０９】
【数２４】
【０１１０】
【数２５】
【０１１１】
【数２６】
【０１１２】
【数２７】
【０１１３】
上記（３０）式では、従来例でゼロと仮定していたｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いて、パワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。
【０１１４】
この補正は、図４のゲイン補正部１０７が行う。
【０１１５】
上記（３０）式による等価入力ｕeqは、外乱やパラメータ誤差がなければ、制御誤差微分値をゼロに保つことができるもので、換言すれば、初期状態でσ＝０ならば、等価入力ｕeqにより制御誤差σはゼロに保たれるので、制御量ｚと目標制御量ｚ*との関係は、上記（２５）式の状態に保たれる。
【０１１６】
次に、変位演算部１１１では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和をステップモータ変位指令値ｕとして出力する。
【０１１７】
ここで、もし外乱やパラメータ誤差があると、等価入力ｕeqのみでは制御誤差σはゼロに保たれない。このとき、制御誤差補償量ｕswが外乱やパラメータ誤差に対し十分大きいならば、制御誤差σはゼロに保たれる。
【０１１８】
したがって、制御誤差σがゼロに保たれることは、制御量ｚと目標制御量ｚ*との関係が上記（２５）式の状態に保たれるということであるので、目標制御量ｚ*から制御量ｚの動特性は（２５）式の線形な特性となるのである。
【０１１９】
次に、制御装置８０で行われる変速制御の一例を、図７と図８に示すフローチャートを用いて詳述する。この変速制御処理は、ある所定の制御周期、例えば２０msec毎に実行される。
【０１２０】
なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下のフローチャートの説明を行う。そして、最後に制御量ｚが異なる場合の変更点を述べる。
【０１２１】
まず、ステップＳ１では、各種センサの検出値を運転状態として読込む。ここで読み込む運転状態は、上記図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０１２２】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの間には、次の（３１）式と（３２）式で表される関係がある。
【０１２３】
【数２８】
【０１２４】
このように、出力ディスク回転数ωcoとパワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと傾転角度φとのうちで２つがわかれば、残りの２つは上記（３１）式と（３２）式とで表される関係を用いて算出できる。
【０１２５】
ステップＳ２では、上記（２１）式に示したように出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。
【０１２６】
ステップＳ３では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達人力回転数ｔωiを求める。
【０１２７】
ステップＳ４では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０１２８】
ステップＳ５では、この到達制御量ｔｚに変速の味付けに応じて決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。
【０１２９】
ステップＳ６では、目標制御量微分値を目標制御量ｚ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用して求める。
【０１３０】
ステップＳ７では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと出力ディスク回転数ωcoとから上記（９）式で示した関係を用いて制御量ｚを求める。
【０１３１】
ステップＳ８では、出力ディスク回転角加速度を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に次の（３３）式で表す差分を用いることとする。
【０１３２】
【数２９】
【０１３３】
ステップＳ９では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを（１１）式で、ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを（１３）式で演算し、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求める。
【０１３４】
ステップＳ１０では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位から、上記（１６）式を用いて算出する。
【０１３５】
ステップＳ１１では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙとから、上記（２０）式を用いて制御量ｚの微分値を演算する。
【０１３６】
ステップＳ１２で、制御量微分値と制御量ｚと目標制御量ｚ*とから、（２４）式を用いて制御誤差σを演算する。
【０１３７】
ステップＳ１３からＳ１７は、上記（２６）式をロジック化したものであり制御誤差補償量ｕswの算出を示す、
ステップＳ１３において、制御誤差σがゼロより小さいならば、ステップＳ１４に進み、そうでなければステップＳ１５に進む。
【０１３８】
ステップＳ１５において、制御誤差σがゼロより大きいならば、ステップＳ１６に進み、そうでなければステップＳｆ７に進む。ステップＳ１４では制御誤差補償量ｕswを次の（３４）式で設定する。
【０１３９】
【数３０】
【０１４０】
ステップＳ１６では制御誤差補償量ｕswを（３５）式に設定する。
【０１４１】
【数３１】
【０１４２】
【数３２】
【０１４３】
ステップＳ１９では、ステップモータ５２への等価入力ｕeqを、上記（３０）式を用いて求める。ただし、出力ディスク回転数ωcoの時間変化は小さいので、ＴＣＶＴ出力回転角加速度はゼロとしてもよい。
【０１４４】
ステップＳ２０では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和を、ステップモータ５２の指令値ｕとして出力する。
【０１４５】
以上の処理により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性が線形化されるのである。
【０１４６】
したがって、制御ゲインを補正して変速過渡時の違和感を抑制するに当たり、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態にかかわらず、同じ目標変速比への変化に対してはほぼ一定の変速の応答を得ることができ、変速過渡時の違和感の抑制を効果的にできるのである。
【０１４７】
次に、無段変速機構をギアードニュートラル方式の変速比無限大無段変速機（以下、ＩＶＴ）としたときの例を図１０に示す。
【０１４８】
ＩＶＴはＴＣＶＴ２と遊星歯車機構６と第１、第２の断続手段（クラッチ）９、７を主体に構成される。
【０１４９】
図１０は、ＩＶＴの機械的構成を示す概略図である。
【０１５０】
ＩＶＴは平行に配置されたＩＶＴ入力軸１ａとＩＶＴ出力軸５を有し、ＩＶＴ入力軸１ａ上にはＴＣＶＴ２が、ＩＶＴ出力軸上には遊星歯車機構６が備わる。
【０１５１】
遊星歯車のサンギア６２ａは第２断続手段７の片方とつながっており、ＴＣＶＴ２の出力が一定減速ギア４ａを介して入力される。
【０１５２】
遊星歯車のリングギア６２ｃは、ＩＶＴ出力軸５と第２断続手段の他方とに連結されている。
【０１５３】
遊星歯車機構６のキャリアは第１断続手段９の片方とつながっており、第１断続手段９の他方は、一定減速ギア３を介してＴＣＶＴ２の入力軸１ａに連結される。
【０１５４】
第１断続手段９を締結して第２断続手段７を解放している状態を動力循環モードと呼び、第２断続手段を締結して第１断続手段を解放している状態を直結モードと呼ぶ。
【０１５５】
第１断続手段９の締結力は第１の油圧サーボ９２へ第１ソレノイドバルブ９１から供給される油圧で決まり、第２断続手段の締結力は第２の油圧サーボ１０２へ第２ソレノイドバルブ１０１から供給される油圧で決まる。
【０１５６】
ＩＶＴは、ステップモータ変位ｕから傾転角度φまでの動特性は上記したＴＣＶＴと同じであり、上記（１）式から（２）式で表される。
【０１５７】
動力循環モードにおける、ＩＶＴ変速比ｉは次の（３７）式で表す。
【０１５８】
【数３３】
【０１５９】
このようにＩＶＴでは、動力循環モードと直結モードで（３７）式と（３）式を切りかえる。
【０１６０】
以下に、制御量ｚが、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、偏微分導関数は記述しない。
【０１６１】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは、次の上記（３７）式で表される関係とする。
【０１６２】
【数３４】
【０１６３】
図４に示す目標値生成手段１０９で、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωi伽を求める。そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωioとから次の（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０１６４】
【数３５】
ＩＶＴ変速比の逆数ｉiを用いる場合では、制御量ｚは、動力循環モードにおいて、次の（４０）式で表される関係とする。
【０１６５】
【数３６】
【０１６６】
【数３７】
【０１６７】
【数３８】
【０１６８】
上記第１実施形態をまとめると、次のようになる。
【０１６９】
傾転角度φを推定または検出する傾転角度検出手段と、中立点からのパワーローラ変位ｙを推定または検出する変位検出手段と、出力ディスク回転数ωco（または車速ＶＳＰ）を検出する出力ディスク回転数検出手段と、制御量ｚの目標値ｚ*を算出する目標値生成手段１０９と、制御量ｚが目標値ｚ*に追従するように制御を行う変速制御手段とを備えるＴＣＶＴの制御装置において、時変な係数ｆを算出する係数算出部１０１と、係数ｆとパワーローラ変位ｙと傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoとを用いて係数ｆとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを算出し、目標値ｚ*に対して制御量ｚが線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いて演算するゲイン補正部と、を備える構成としたので、前記従来技術で仮定している上記（６）式と（７）式が成り立たない場合（変速が速い場合）、この仮定により無視していた成分（速度成分）を、図４のゲイン補正部１０７が制御ゲインを補正して制御を行うようにしたので、目標値ｚ*に対する制御量ｚの目標線形特性とのずれが補償されて、制御量ｚの応答が運転状態によって変わることによる変速の違和感を抑制し、変速速度に関わらず変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０１７０】
特に、本発明は、図４のゲイン補正部１０７によって、制御ゲインをｄｆ／ｄｔとｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正することが特徴であって、制御則が異なっても、ゲイン補正部１０７によって補正する制御ゲインは、パワーローラ変位ｙのフィードバックゲインであり、このフィードバックゲインをｋｙとすると、目標値ｚ*の取り方によって補正が変わり、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係は、次のように集約することができる。
【０１７１】
目標値が変速比などの場合は、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係が次の（１００）式で表される。
【０１７２】
【数３９】
【０１７３】
また、目標値が傾転角度の場合は、後述の第２実施形態のように、フィードバックゲインｋｙと補正量の関係は次の（１００）式で表される。
【０１７４】
【数４０】
【０１７５】
図１１は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態の制御量ｚを、次の（４３）式で示すように傾転角度φとした場合の、制御装置８０の制御ブロック図を示す。
【０１７６】
【数４１】
【０１７７】
図１１において、ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度の動特性は、前記従来技術と同様に（１）式と（２）式で表され、ブロック図では、図２１（ａ）と表される。ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使い求める。
【０１７８】
図１１の、係数算出部２０１と係数微分値算出部２０４とは、それぞれ前述した図４の係数算出部１０１と係数微分値算出部１０５と同じであるため説明は省略する。
【０１７９】
目標値生成手段２０８では、上記（２１）式を用いて、アクセル踏み込み量ＡＰＳと出力ディスク回転数ωcoとから、目標傾転角度φ*を求める。
【０１８０】
まず、車速ＶＳＰを、出力ディスク回転数ωcoから、上述の（２１）式に示す関係を用いて算出する。
【０１８１】
次に、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０１８２】
そして、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから上記（２２）式を用いて到達変速比ｔGを求め、上記（３）式と図５とに示すＴＣＶＴ変速比Ｇと傾転角度φとの関係を使って、到達変速比ｔGから到達傾転角度ｔφを求める。
【０１８３】
最後に、次の（４４）式に示す関係を用いて、到達傾転角度ｔφから目標傾転角度φ*を求める。
【０１８４】
【数４２】
【０１８５】
傾転角速度算出部２０２では、パワーローラ変位ｙとｆとを入力し、上記（１）式を用いて傾転角速度（傾転角度φの微分値）を求める。
【０１８６】
制御誤差算出部２０３は、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*とを入力し、後述する制御誤差σを求める。制御誤差σと、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*との関係は、前記第１実施形態と同様に、次の（４５）式のように設計する。
【０１８７】
【数４３】
【０１８８】
【数４４】
【０１８９】
制御誤差補償量算出部２０９では、制御誤差σから制御誤差補償量ｕswを演算する。
【０１９０】
制御誤差σと制御誤差補償量ｕswとの関係は、前記第１実施形態と同じ（２６）式とする。
【０１９１】
等価入力算出部２０５では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとｆと目標傾転角速度φ*とを入力し、制御誤差σが一定となるときのアクチュエータ指令値と等価である等価入力ｕeqを求める。
【０１９２】
傾転角加速度は、上記（１）式を両辺微分することで、次の（４７）式となる。
【０１９３】
【数４５】
【０１９４】
【数４６】
【０１９５】
【数４７】
【０１９６】
変位演算部２１０では、制御誤差補償量ｕswと等価入力ｕeqとの和をステップモータ変位指令値ｕとして出力する。
【０１９７】
次に、前記第１実施形態の図７と図８に示すフローチャートを用いて、制御量ｚを傾転角度φとした場合の制御について詳述する。
【０１９８】
まず、ステップＳ１からＳ３は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０１９９】
ステップＳ４では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから上記（２２）式を用いて到達変速比ｔGを求め、図５に示す傾転角度φとＴＣＶＴ変速比Ｇとの関係のマップを用いて、到達変速比ｔGから到達傾転角度ｔφを求める。
【０２００】
ステップＳ５では、この到達傾転角度ｔφに変速の味付けで決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（４４）式を用いて目標制御量φ*を求める。
【０２０１】
ステップＳ６では、目標傾転角速度を目標傾転角度φ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（４４）式の中間変数（目標傾転角度の微分値）を用いて求める。
【０２０２】
ステップＳ７では、制御量となる傾転角度φを、ロータリーエンコーダ等を用いて直接計測するか、エンコーダや周期計測で検出する出力ディスク回転数ωcoとＴＣＶＴ入力軸回転数ωciとから、上記（９）式で表される関係を用いてＴＣＶＴ変速比を算出し、図５に示す傾転角度φとＴＣＶＴ変速比Ｇとの関係のマップを用いて、ＴＣＶＴ変速比Ｇから求める。
【０２０３】
ステップＳ８は、前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０４】
ステップＳ９では、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを上記（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを上記（１８）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求める。
【０２０５】
ステップＳ１０は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０６】
ステップＳ１１では、ｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１）式を使い傾転角速度を演算する。
【０２０７】
ステップＳ１２からＳ１８は前記第１実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０２０８】
ステップＳ１９では、ステップモータヘの第２指令値ｕswを上記（４９）式を用いて求める。ただし、出力ディスク回転数の時間変化は小さいので、ＴＣＶＴ出力回転角加速度はゼロとしてもよい。
【０２０９】
ステップＳ２０では、第１指令値ｕswと第２指令値ｕeqとの和をステップモータの指令値ｕとして出力する。
【０２１０】
以上の処理により、制御量を傾転角度とした場合においても、目標制御量から制御量までの動特性は線形化され、前記第１実施形態と同様に、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０２１１】
図１２は、第３の実施形態を示し、前記第１実施形態と同様のＴＣＶＴの制御装置８０で行われる制御のブロック図を示す。
【０２１２】
ＴＣＶＴ１０のステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、前記従来技術と同様に（１）式と（２）式とで表され、この制御ブロック図は、図２１（ａ）で表される。ここで、モデルパラメータａ1、ａ2、ｇは、ライン圧Ｐｌに依存して変化するので、予め同定実験等で得たマップを使い求める。
【０２１３】
図１２において、係数算出部３０１と偏微分導関数算出部３０２と係数微分値算出部３０３と目標値生成手段３０７とは、それぞれ前記第１実施形態の図４に示した係数算出部１０１、偏微分導関数算出部１０４、係数微分値算出部１０５及び目標値生成部１０９と同一であるため説明は省略する。
【０２１４】
変位演算部３０４では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとｆと∂ｈ／∂φと後述する制御量２階微分目標値算出部３０６で求める制御量２階微分目標値ｖとから、ステップモータ変位指令値ｕを演算する。
【０２１５】
制御量ｚの２階微分導関数は、前記第１実施形態で示した上記（２９）式と同一となる。この（２９）式に上記（２）式で表される関係を代入すると、次の（５０）式を得る。
【０２１６】
【数４８】
【０２１７】
【数４９】
【０２１８】
【数５０】
【０２１９】
【数５１】
【０２２０】
この（５３）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いてパワーローラ変位ｙのフィードバックゲインを補正している。この補正は、ゲイン補正部３０５が行うものとする。
【０２２１】
上記（５３）式は、図１３（ａ）式の非線形関数演算を表す式であり、これにより、目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の関係は図１３（ｂ）のブロック図で表されるように線形化される。
【０２２２】
図１２において、制御量２階微分目標値算出部１３６では、目標制御量ｚ*と制御量ｚから制御量２階微分目標値ｖを演算する。
【０２２３】
前述したように、目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の関係は、上記（５１）式および図１３（ｂ）式のブロック図で表される。
【０２２４】
これに対し、図１３（ｃ）式に示すように、線形なコントローラＫを用いて目標制御量ｚ*に対し制御量ｚが線形応答となる閉ループ系を設計する。
【０２２５】
例えば、線形なコントローラとしてＰＤ（比例、微分）制御器を用いる。ＰＤ制御器は、次の（５４）式で設計する。
【０２２６】
【数５２】
【０２２７】
【数５３】
【０２２８】
次に、制御装置８０で行われる変速制御の一例について、図１４のフローチャートを参照しながら以下に詳述する。この変速制御演算は、ある所定の制御周期例えば２０msecごとに実行される。なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下の説明を行う。そして、最後に制御量ｚが異なる場合の変更点を述べる。
【０２２９】
まず、ステップＳ３０では、各種センサの検出値を運転状態として読込む。ここで読み込む運転状態は、図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０２３０】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの関係は上記（３１）式と（３２）式で表される。このように、出力ディスク回転数ωco、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと傾転角度φのうちで２つがわかれば、残りの２つは上記（３１）式と（３２）式との関係を用いて算出できる。
【０２３１】
ステップＳ３１では、出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。ここでｋvは、車両のファイナルギア比やタイヤ半径等から決まる定数である。
【０２３２】
ステップＳ３２では、アクセル踏み込み重ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０２３３】
ステップＳ３３では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２３４】
ステップＳ３４では、この到達制御量ｔｚに変速の味付けで決まる時定数のローパスフィルタを掛けて、上記（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。
【０２３５】
ステップＳ３５では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωciと出力ディスク回転数ωcoとから上記（９）式で表される関係を用いて、制御量ｚを求める。
【０２３６】
ステップＳ３６では、出力ディスク回転角加速度（ωcoの微分値）を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に上記（３３）式で表される差分を用いることとする。
【０２３７】
ステップＳ３７では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを上記（１１）式で、∂2ｈ／∂φ2を（１４）式で、∂ｆ／∂φを（１７）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式でそれぞれ演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求めてもよい。
【０２３８】
ステップＳ３８では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１６）式を用いて算出する。
【０２３９】
ステップＳ３９では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（２０）式を使って制御量速度（ｚの微分値）を演算する。
【０２４０】
ステップＳ４０では、目標制御量ｚ*と制御量ｚの偏差ｅを次の（５６）式で求める。
【０２４１】
【数５４】
【０２４２】
【数５５】
【０２４３】
ステップＳ４２では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてゲインａ1、ａ2、ｇを求める。
【０２４４】
ステップＳ４３では、ステップモータヘの指令値ｕを、上記（５３）式を用いて求める｀
以上の操作により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性は、上記（５０）式で示すように線形化され、変速過渡時の外乱を抑制できるのである。
【０２４５】
次に、制御量ｚを、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、偏微分導関数については詳述しない。なお、ＩＶＴの構成も前記第１実施形態と同様である。
【０２４６】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉとする場合]
制御重ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（３８）式で表される関係とする。直結モードでも（１０）式で表される関係と同じとする。
【０２４７】
図１２において、目標値生成手段３０７では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０２４８】
そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoから前記第１実施形態と同じ（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２４９】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比の逆数ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（４０）式で表される関係とする。直結モードでも前記第１実施形態と同じ（４１）式で表される関係とする。
【０２５０】
図１２において、目標値生成手段３０７では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。そして、到達入力回転数伽とＩＶＴ出力軸回転数ωcoから前記第１実施形態と同じ（４２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０２５１】
以上により、ＩＶＴにおいても、ＴＣＶＴと同様に、制御ゲインを補正することにより、外乱を取り除いて変速比のずれを補償し、変速過渡時の違和感を抑制することが可能となるのである。
【０２５２】
図１５は、第４の実施形態を示し、前記第３実施形態の制御量ｚを第２実施形態実施例２と同じ（４３）式に示したように傾転角度φとしたものであり、その他の構成は前記第３実施形態と同様である。
【０２５３】
図１５は、ＴＣＶＴを含めた制御装置８０で行われる制御の一例を示すブロック図である。
【０２５４】
ＴＣＶＴのステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの動特性は、従来技術と同様に（１）式と（２）式とで表される。
【０２５５】
図１５において、係数算出部４０１と係数微分値算出部４０２と目標値生成手段４０９は、それぞ前記第１実施形態の係数算出部１０１と係数微分値算出部１０５と目標値生成手段２０８と同じであるため説明は省略する。
【０２５６】
傾転角加速度（φの２回微分値）は前記第２実施形態で示した（４８）式となる。ここで、傾転角加速度と制御量２階微分目標値ｖとの関係を前記第３実施形態と同様に（５８）式とする。
【０２５７】
【数５６】
【０２５８】
【数５７】
【０２５９】
【数５８】
【０２６０】
これにより、前記第３実施形態と同様に目標制御量加速度ｖと傾転角加速度の関係は前記図１３（ｂ）のブロック図で表されるように線形化される。
【０２６１】
次に、図１５の目標傾転角加速度算出部４０５では、目標傾転角度φ*と傾転角度φから目標傾転角加速度（φの２回微分値）を演算する。前述したように傾転角加速度と目標制御量加速度ｖとの関係は、前記第３実施形態３と同様に（５１）式および図１３（ｂ）式のブロック図で表される。
【０２６２】
これに対し、前記第３実施形態と同様に、図１３（ｃ）で示したような線形なコントローラを用いて目標傾転角度φ*に対し傾転角度φが線形応答となる閉ループ系を設計する。
【０２６３】
例えば、線形なコントローラＫとしてＰＤ制御器を用いる。ＰＤ制御器は前記第３実施形態と同様にして、次の（６１）式で設計する。
【０２６４】
【数５９】
【０２６５】
【数６０】
上記制御を制御装置８０で行う場合のフローチャートの一例は、前記図１４と同様である。
【０２６６】
すなわち、ステップＳ３０からＳ３２は前記第３実施形態と同様に処理を行う。
【０２６７】
ステップＳ３３からＳ３４は、前記第２実施形態のステップＳ４からＳ５と同様に処理を行う。
【０２６８】
ステップＳ３４は、前記第３実施形態と同一である。
【０２６９】
ステップＳ３５は、前記第２実施形態のステップＳ７と同じである。
【０２７０】
ステップＳ３６は、前記第３実施形態と同じである。
【０２７１】
ステップＳ３７は、前記第２実施形態のステップＳ９と同じである。
【０２７２】
ステップＳ３８は、前記第１実施形態のステップＳ１０と同じである。
【０２７３】
ステップＳ３９は、前記第２実施形態のステップＳ１１と同じである。
【０２７４】
ステップＳ４０からＳ４３は実施形態３と同じである。
【０２７５】
以上の処理により、前記第３実施形態と同様にして、目標制御量から制御量までの動特性が線形化される。
【０２７６】
図１６、図１７は、第５の実施形態を示し、図１６はステップモータ速度指令値ｕppsに応じて制御量ｚが変化するＴＣＶＴの動特性を、ブロック図で表したものである。
【０２７７】
前記第１実施形態から実施形態４との違いは、ステップモータの動特性を制御に利用する点である。ステップモータ５２はステップモータステップ速度ｕppsを積分してステップ数ｕ0にする作用があり、ステップ数に比例したステップモータ変位ｕを出力する。
【０２７８】
ステップモータステップ速度ｕppsとステップモータステップ数ｕ0の関係は、次の（６３）式で表される。
【０２７９】
【数６１】
【０２８０】
【数６２】
【０２８１】
ステップモータ変位ｕに応じて傾転角度φが変化する動特性は、前記従来技術の（１）式から（２）式と同じである。よって、ＴＣＶＴは（６３）式と（６４）式と（１）式と（２）式とを合わせて、次に示す（６５）式から（６７）式で示す動特性で表現できる。
【０２８２】
【数６３】
【０２８３】
図１７のブロック図に、制御装置８０で行われる制御の一例を示す。
【０２８４】
係数算出部５０１と制御量微分値算出部５０２、偏微分導関数算出部５０３、係数微分値算出部５０４、目標値生成手段５０８は、それぞれ前記第１実施形態の係数算出部１０１、制御量微分値算出部１０２、偏微分導関数算出部１０、と係数微分値算出部１０５、目標値生成手段１０９と同じであるため説明は省略する。
【０２８５】
制御量２階微分値算出部５０５は、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0、出力ディスク回転数ωco、偏微分導関数算出５０３で求めた偏微分導関数を入力し、制御量２階微分値（ｚの２階微分値）を求める。制御量２階微分値を表す上記（２９）式に、上記（６５）式から（６７）式に示す関係を代入して、次の（６８）式を得る。
【０２８６】
【数６４】
【０２８７】
ここで、ステップモータステップ数ｕ0はオブザーバを用いて推定するか、ステップモータステップ速度指令値ｕppsを積分して推定するか、直接検出してもよい。
【０２８８】
上記（６８）式では、前記従来例でゼロと仮定しているｆの微分値とｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとを用いてパワーローラ変位ｙの係数を補正している。この補正は、ゲイン補正部５０６が行うものである。
【０２８９】
制御誤差算出部５０７は、制御量ｚと制御量微分値と制御量２階微分値と目標制御量ｚ*とを入力し、制御誤差σを求める。
【０２９０】
制御誤差σと、制御量ｚと制御量微分値２と目標制御量ｚ*との関係は、次の（６９）式のように設計する。
【０２９１】
【数６５】
【０２９２】
ここで、制御誤差σをゼロとすると、制御量ｚと制御量微分値と目標制御量ｚ*との関係は、次の（７０）式となる。
【０２９３】
【数６６】
【０２９４】
速度演算部５０９では、制御誤差σから指令値ｕppsを演算する。制御誤差σと指令値ｕppsの関係は、次の（７１）式とする。
【０２９５】
【数６７】
【０２９６】
このとき制御誤差σは有限時間でゼロとなる。制御誤差σがゼロに保たれるとき、目標制御量ｚ*から制御量ｚの動特性は、上記（７０）式で表される線形な特性となる。
【０２９７】
次に、制御装置８０で行われる上記制御の一例を、図１８と図１９に示すフローチャートを参照しながら詳述する。この制御は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓ毎に実行される。なお、制御量ｚはＴＣＶＴ変速比Ｇとして以下のフローチャートの説明を行う。
【０２９８】
まず、図１８のステップＳ５０では、各種センサの検出値を運転状態として読込むここで読み込む運転状態は、図３で示した、傾転角度φ、中立点からのパワーローラ変位ｙ、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力ディスク回転数ωco、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωci、ライン圧Ｐｌである。
【０２９９】
ＴＣＶＴ出力回転数ωcoと、パワーローラ回転数ωpr、ＴＣＶＴ入力回転数ωciとの関係は上記（３１）式と（３２）式とで表される。
【０３００】
ステップＳ５１では、出力ディスク回転数ωcoに所定の定数ｋvを乗じて車速ＶＳＰを求める。ここで定数ｋvは、車両のファイナルギア比やタイヤ半径等から決まる定数である。
【０３０１】
ステップＳ５２では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示す変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３０２】
ステップＳ５３では、到達入力回転数ｔωiと出力ディスク回転数ωcoとから、上記（２２）式を用いて到達制御量ｔｚを求める。
【０３０３】
ステップＳ５４では、この到達制御量ｔｚにローパスフィルタを掛けて、（２３）式を用いて目標制御量ｚ*を求める。ステップＳ５５では、目標制御量微分値を目標制御量ｚ*の前回値との差分、若しくは擬似微分器を用いて微分して求めるか、上記（２３）式の中間変数を使用する。
【０３０４】
ステップＳ５６では、ＴＣＶＴ入力軸回転数ωiと出力ディスク回転数ωcoとから（９）式で表される関係を用いて制御量ｚを求める。
【０３０５】
ステップＳ５７では、出力ディスク回転角加速度（ωcoの微分値）を出力ディスク回転数ωcoの前回値との差分、若しくは擬似微分器やオブザーバを用いて算出する。ここでは簡単に（３３）式で表す差分を用いることとする。
【０３０６】
ステップＳ５８では、傾転角度φから、∂ｈ／∂φを上記（Ｈ）式で、∂2ｈ／∂φ2を（１４）式で、∂ｆ／∂ωcoを（１８）式でそれぞれ演算し、傾転角度φと出力ディスク回転数ωcoから、∂ｆ／∂φを上記（１７）式で演算する。あるいは、予め準備しておいたマップを用いて求めてもよい。
【０３０７】
ステップＳ５９では、出力ディスク回転数ωcoと傾転角度φとから、上記（４）式を用いてｆを演算し、ｆの微分値を、∂ｆ／∂ωcoと∂ｆ／∂φと出力ディスク回転数ωcoの微分値とｆとパワーローラ変位ｙから、上記（１６）式を用いて算出する。
【０３０８】
ステップＳ６０では、∂ｈ／∂φの値とｆとパワーローラ変位ｙとから、上記（２０）式を使い制御量速度を演算する。
【０３０９】
次に図１９のステップＳ６１では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてａ1、ａ2、ｇを求める。
【０３１０】
ステップＳ６２では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0と出力ディスク回転数ωcoと偏微分導関数とから、上記（６８）式を用いて制御量２階微分値を演算する。
【０３１１】
ステップＳ６３で、制御量２階微分値と制御量微分値と制御量ｚと目標制御量ｚ*とから、上記（６９）式を用いて制御誤差σを演算する。
【０３１２】
ステップＳ６４からＳ６８は上記（７１）式をロジック化したものであり指令値ｕppsの算出である。
【０３１３】
ステップＳ６４において、制御誤差σがゼロより小さいならば、ステップＳ６５に進み、そうでなければステップＳ６６に進む。
【０３１４】
ステップＳ６６において、制御誤差σがゼロより大きいならば、ステップＳ６７に進み、そうでなければステップＳ６８に進む。
【０３１５】
ステップＳ６５ではステップモータ速度指令値ｕppsを、次の（７２）式に設定する。
【０３１６】
【数６８】
【０３１７】
ステップＳ６７では指令値ｕppsを次の（７３）式に設定する。
【０３１８】
【数６９】
【０３１９】
【数７０】
【０３２０】
ここで、Ｔは制御周期である。
【０３２１】
以上の制御により、目標制御量ｚ*から制御量ｚまでの動特性は線形化され、前記実施形態と同様に、変速位置や変速幅（変速量）などの変速状態にかかわらず、同じ目標変速比への変化に対してはほぼ一定の変速の応答を得ることができ、変速過渡時の違和感を抑制できるのである。
【０３２２】
以下に、制御量ｚが、ＩＶＴ変速比ｉとするときと、ＩＶＴ変速比の逆数ｉiとするときの制御装置８０の演算の変更点を示す。もちろん、これに伴い制御量ｚの傾転角度φに関する偏微分導関数も異なるが、制御量ｚを傾転角度φに関して偏微分することで容易に求められるため、この偏微分導関数は詳述しない。
【０３２３】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比ｉとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（３８）式で表される関係とする。
【０３２４】
直結モードでも上記（１０）式で表される関係と同じとする。
【０３２５】
図１７において、目標値生成手段５０８では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３２６】
そして、到達人力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoとから前記第１実施形態と同じ（３９）式を用いて到達制御量ｔｚを求めればよい。
【０３２７】
[制御量ｚをＩＶＴ変速比の逆数ｉiとする場合]
制御量ｚは、動力循環モードでは前記第１実施形態と同じ（４０）式で表される関係とする。直結モードでも前記第１実施形態と同じ（４１）式で表される関係とする。
【０３２８】
図１７において、目標値生成手段５０８では、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図６に示した変速マップを用いて到達入力回転数ｔωiを求める。
【０３２９】
そして、到達入力回転数ｔωiとＩＶＴ出力軸回転数ωcoとから前記第１実施形態と同じ（４２）式を用いて到達制御量ｔｚを求めればよい。
【０３３０】
図２０は、第６の実施形態を示し、前記第５実施形態の制御量ｚを実施形態２と同じ（４３）式に示すように傾転角度φとしたものである。その他の構成は前記第５実施形態と同様である。
【０３３１】
ＴＣＶＴ１０の動特性は、前記第５実施形態と同様に上記（６５）式から（６７）式で表される。
【０３３２】
図２０のブロック図に、制御装置８０で行われる制御の一例を示す。
【０３３３】
図２０において、係数算出部６０１と傾転角速度算出部６０２、係数微分値算出部６０３、目標値生成手段６０７は、それぞれ前述した係数算出部１０１、傾転角速度算出部２０２、係数微分値算出部１０５、目標値生成手段２０８と同じであるため説明は省略する。
【０３３４】
傾転角加速度算出部６０４は、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0とｆとを入力し、傾転角加速度を求める。傾転角加速度φを表す上記（４７）式に、（６７）式に示す関係を代入して、次の（７６）式を得る。
【０３３５】
【数７１】
【０３３６】
ここで、ステップモータステップ数ｕ0はオブザーバを用いて推定するか、ステップモータステップ速度指令値ｕppsを積分して推定する。上記（７６）式では、従来例でゼロと仮定しているｆの微分値を用いてパワーローラ変位ｙの係数を補正している。この補正は、ゲイン補正部６０５が行うものとする。
【０３３７】
制御誤差算出部６０６は、傾転角度φと傾転角速度と傾転角加速度と目標傾転角度φ*とを入力し、制御誤差σを求める。
【０３３８】
制御誤差σと、傾転角度φと傾転角速度と傾転角加速度と目標傾転角度φ*との関係は、前記第５実施形態と同様に、次の（７７）式で設計する。
【０３３９】
【数７２】
【０３４０】
制御誤差σをゼロとすると、傾転角度φと傾転角速度と目標傾転角度φ*との関係は、次の（７８）式で表される関係となる。
【０３４１】
【数７３】
【０３４２】
速度演算部６０８では、制御誤差σから指令値ｔωiを演算する。
【０３４３】
制御誤差σと指令値ｕppsとの関係は、前記第５実施形態と同じ（７１）式とする。制御誤差σがゼロに保たれるとき、目標傾転角度φ*から傾転角度φへの動特性は、次の（７８）式で表されるように線形な特性となる。
【０３４４】
【数７４】
【０３４５】
ステップＳ５０からＳ５２は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３４６】
ステップＳ５３からＳ５６は、前記第２実施形態のステップＳ４からＳ７と同じであるので説明は省略する。
【０３４７】
ステップＳ５７は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３４８】
ステップＳ５８は、前記第２実施形態のステップＳ９と同じであるので説明は省略する。
【０３４９】
ステップＳ５９は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３５０】
ステップＳ６０は、前記第２実施形態のステップＳ１１と同じであるので説明は省略する。
【０３５１】
ステップＳ６１では、ライン圧Ｐｌから、図９に示すマップを用いてａ1、ａ2、ｇを求める。
【０３５２】
ステップＳ６２では、傾転角度φとパワーローラ変位ｙとステップモータステップ数ｕ0と出力ディスク回転数ωcoと偏微分導関数とから、上記（７６）式を使い制御量２階微分値を演算する。
【０３５３】
ステップＳ６３からＳ６９は前記第５実施形態と同じであるので説明は省略する。
【０３５４】
以上の制御により、目標制御量から制御量までの動特性は線形化され、変速位置や変速幅に関わらず、均一の変速応答が得られ、変速過渡時に運転者へ違和感を与えることがなくなり、より滑らかな変速を行うことができる。
【０３５５】
なお、上記実施形態においては、傾転角度（＝トラニオンの回転角）φを傾転角度センサ８５によって直接検出する例を示したが、オブザーバなどを用いて推定しても良い。また、中立点からのパワーローラ変位（＝トラニオン軸方向変位）ｙを変位センサ８６で直接検出する例を示したが、オブザーバなどを用いて推定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変速機の概略構成図。
【図２】同じく変速機構の概略断面図。
【図３】制御装置を含んだ変速制御系の概略図。
【図４】制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図５】傾転角度と変速比の関係を示すマップ。
【図６】車速ＶＳＰと到達入力回転数（目標入力回転数）とアクセル操作量の関係を示すマップ。
【図７】制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャートで、その前半部。
【図８】同じくフローチャートの後半部。
【図９】ライン圧と各制御係数の関係を示すマップ。
【図１０】無段変速機の他の一例を示し、変速比無限大無段変速機の概略図。
【図１１】第２実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１２】第３実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１３】無段変速機の動特性を示すブロック図で、（ａ）は非線形特性を、（ｂ）は目標制御量加速度ｖと制御量ｚの２階微分値の線形関係を、（ｃ）は線形なコントローラＫの一例をそれぞれ示す。
【図１４】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャート。
【図１５】第４実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１６】第５の実施形態を示し、無段変速機の動特性を示すブロック図。
【図１７】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図１８】同じく、制御装置で行われる変速制御の一例を示すフローチャートでその前半部。
【図１９】同じく、フローチャートの後半部。
【図２０】第６実施形態を示し、制御装置で行われる変速制御の一例を示すブロック図。
【図２１】無段変速機の動特性を示すブロック図で、従来例を示す。
【図２２】変速応答を示すグラフで、無段変速機の変速比と時間の関係を示し、線形応答を図中波線で、従来例を実線で示す。
【符号の説明】
１０ トロイダル型無段変速機
５０ 油圧サーボ
５２ ステップモータ
５３ Ｉリンク
５４ Ｌリンク
５５ プリセスカム
５６ 変速制御弁
８０ 制御装置
Claims (8)
- 入出力ディスクに挟持押圧されて摩擦係合により前記入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラと、
前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、
トラニオンを駆動する油圧アクチュエータへの油圧を制御する変速制御弁と、
前記トラニオンおよび前記変速制御弁に連結され、トラニオンの軸方向変位とパワーローラの傾転角度を変速制御弁にフィードバックするメカニカルフィードバック機構と、
この変速制御弁を駆動する変速アクチュエータと、
前記出力ディスクまたは車速を検出する出力ディスク回転数検出手段と、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
前記出力ディスク回転数検出手段の出力とアクセル操作量とから、制御量の目標値を算出する目標値生成手段と、
パワーローラの傾転角度を推定または検出する傾転角度検出手段と、
トラニオンの軸方向変位を推定または検出する変位検出手段と、
前記傾転角度とパワーローラ変位と出力ディスク回転数と制御量目標値とを用いて、制御量が目標値へ追従するように制御を行う変速制御手段と、
を備えたトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、
トロイダル変速部の形状と出力ディスク回転数と傾転角度とに応じて決まり、パワーローラ変位と傾転角速度との関係を表す時変な係数ｆを算出する係数算出部と、
この係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と出力ディスク回転数とを用いて、係数ｆの時間微分値を算出する係数微分値算出部と、
前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を係数ｆの時間微分値を用いて演算するゲイン補正部と、
制御ゲインの補正量と係数ｆと制御量目標値とパワーローラ変位と傾転角度とを用いて、変速アクチュエータの指令値を演算する指令値演算部とを有することを特徴とするトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記前記変速制御手段は、傾転角度φと制御量ｚとの関係を示す関数ｈ（φ）の傾転角度に関する１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔを算出する偏微分導関数算出部を有し、
前記ゲイン補正部が、前記目標値に対して制御量が線形応答する制御ゲインの補正量を、係数ｆの時間微分値と前記時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとに基づいて演算することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記指令値演算部は、１階偏微分導関数∂ｈ／∂φと係数ｆとパワーローラ変位とから制御量ｚの時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、
目標制御量と制御量と制御量時間微分値を入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と、制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、
この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、
目標制御量の微分値を算出する目標制御量微分値算出部と、
目標制御量微分値と制御量時間微分値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、
制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、前記偏微分導関数算出部と、前記係数微分値算出部との出力により、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを、係数ｆの時間微分値と１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔに基づいて補正することを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、
目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度とを入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、
前記誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ変位指令値である制御誤差補償量を算出する制御誤差補償量算出部と、
目標傾転角速度を算出する目標傾転角速度算出部と、
目標傾転角速度と傾転角速度とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、前記制御誤差が一定となるときの変速アクチュエータ指令値と等価である等価入力を算出する等価入力算出部と、
制御誤差補償量と等価入力との和を、変速アクチュエータ変位の指令値とする変位演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、前記係数微分値算出部の出力に基づいて、等価入力算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記指令値演算部は、
目標制御量と制御量とから、目標制御量に対する制御量の特性が予め設定した線形特性であるときの制御量２階時間微分目標値を算出する制御量２階微分目標値算出部と、
この制御量２階時間微分目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆと１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから、目標制御量に対する制御量の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部との出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正することを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記指令値演算部は、
目標傾転角度と傾転角度とから、目標傾転角度に対する傾転角度の特性が予め設定した線形特性であるときの傾転角加速度を算出する傾転角加速度目標値算出部と、
傾転角加速度目標値とパワーローラ変位と傾転角度と係数ｆとから、目標傾転角度に対する傾転角度の応答が目標線形特性となる変速アクチュエータ変位指令値を算出する変位演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、指令値算出過程におけるパワーローラ変位に関するフィードバックゲインを係数ｆの時間微分値で補正することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、
前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量時間微分値を算出する制御量微分値算出部と、
係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位と１階偏微分導関数∂ｈ／∂φとから制御量２階時間微分値を算出する制御量２階微分値算出部と、
目標制御量と制御量と制御量時間微分値と制御量２階時間微分値とを入力し、予め設定した線形特性で目標制御量に対して制御量が応答したときの応答と制御量の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、
この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、偏微分導関数算出部と係数微分値算出部とに基づいて、制御量２階微分値算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値と、１階偏微分導関数の時間微分値ｄ（∂ｈ／∂φ）／ｄｔとで補正することを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。 - 前記変速制御手段は、変速アクチュエータの変位を推定または検出する変速アクチュエータ変位検出手段を備え、
前記指令値演算部は、係数ｆとパワーローラ変位とから傾転角速度を算出する傾転角速度算出部と、
係数ｆとパワーローラ変位と傾転角度と変速アクチュエータ変位とから傾転角加速度を算出する傾転角加速度算出部と、
目標傾転角度と傾転角度と傾転角速度と傾転角加速度を入力し、予め設定した線形特性で目標傾転角度に対して傾転角度が応答したときの応答と傾転角度の応答とのずれである制御誤差を算出する制御誤差算出部と、
この制御誤差を入力し、制御誤差が小さくなる方向への変速アクチュエータ速度指令値を算出する速度演算部とを備え、
前記ゲイン補正部は、係数微分値算出部の出力に基づいて、傾転角加速度算出過程におけるパワーローラ変位の係数を、係数ｆの時間微分値で補正することを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の変速制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224122A JP3794295B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 |
| US10/197,499 US6604039B2 (en) | 2001-07-25 | 2002-07-18 | Control of toroidal continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224122A JP3794295B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003042278A JP2003042278A (ja) | 2003-02-13 |
| JP3794295B2 true JP3794295B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=19057342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001224122A Expired - Fee Related JP3794295B2 (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6604039B2 (ja) |
| JP (1) | JP3794295B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4301224B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2009-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車およびその制御方法 |
| GB0805213D0 (en) * | 2008-03-20 | 2008-04-30 | Torotrak Dev Ltd | An electric controller for a continuously variable transmission and a method of control of a continuously variable transmission |
| US9523426B2 (en) | 2013-02-21 | 2016-12-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Gear change control device |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718294A (en) * | 1985-02-28 | 1988-01-12 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Ratio control spool valve for a toroidal type infinitely variable traction roller transmission |
| US6209408B1 (en) * | 1997-07-16 | 2001-04-03 | Grand Haven Stamped Products | Electrical sensing system for a vehicle shifter |
| JP3572377B2 (ja) * | 1997-09-25 | 2004-09-29 | 日産自動車株式会社 | 車両用駆動力制御装置 |
| JP3460547B2 (ja) | 1997-11-13 | 2003-10-27 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| JP3407661B2 (ja) | 1998-07-01 | 2003-05-19 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| US6157884A (en) * | 1998-09-25 | 2000-12-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed ratio control device and control method for automatic transmission |
| EP1010920A3 (en) * | 1998-12-15 | 2001-09-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed ratio controller and control method of continuously variable transmission |
| JP3508690B2 (ja) * | 1999-06-02 | 2004-03-22 | 日産自動車株式会社 | 変速比無限大無段変速機の制御装置 |
| JP3508689B2 (ja) * | 1999-07-27 | 2004-03-22 | 日産自動車株式会社 | 変速比無限大無段変速機の制御装置 |
| JP4038310B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2008-01-23 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機のセレクト時ライン圧制御装置 |
| US6409625B1 (en) * | 1999-11-10 | 2002-06-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Controller of toroidal continuously variable transmission |
| JP2001328466A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 変速比無限大無段変速機の駆動力制御装置 |
| JP3458818B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2003-10-20 | 日産自動車株式会社 | 変速比無限大無段変速機の制御装置 |
| JP3458830B2 (ja) * | 2000-07-21 | 2003-10-20 | 日産自動車株式会社 | 変速比無限大無段変速機の制御装置 |
-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001224122A patent/JP3794295B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-07-18 US US10/197,499 patent/US6604039B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003042278A (ja) | 2003-02-13 |
| US20030069681A1 (en) | 2003-04-10 |
| US6604039B2 (en) | 2003-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3680739B2 (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP4214720B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4284905B2 (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP5564032B2 (ja) | 無段変速機のための電子コントローラ及び無段変速機の制御方法 | |
| JP2002317870A (ja) | 変速制御方法および変速制御装置 | |
| US5707313A (en) | Transmission control apparatus for friction-wheel CVT | |
| JPS6131755A (ja) | トロイダル形無段変速機の変速比制御装置 | |
| US9079574B2 (en) | Method for controlling a motor vehicle powertrain | |
| JP3794295B2 (ja) | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 | |
| CN105190117B (zh) | 变速控制装置 | |
| JP2000039061A (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP2004068936A (ja) | 無段変速機構の変速比制御装置 | |
| JP4013690B2 (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP3301365B2 (ja) | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 | |
| US6612964B2 (en) | Method of controlling the transmission ratio of a continuously variable toroidal transmission | |
| JP4085679B2 (ja) | 無段変速機構の変速比制御装置 | |
| JP3303487B2 (ja) | トロイダル型無段変速機の変速制御装置 | |
| JP2004011728A (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP2956419B2 (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP3736471B2 (ja) | トロイダル型無段変速機 | |
| JP4253891B2 (ja) | パワートレインの制御装置 | |
| JP3960165B2 (ja) | 無段変速機の変速制御装置 | |
| JP2004084835A (ja) | 無段変速機構の変速比制御装置 | |
| JPS61218441A (ja) | 無段変速機のモ−ド切換方法 | |
| JPH10176745A (ja) | トロイダル型無段変速機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060322 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060404 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |