(57)【要約】  トロイダル無段変速機の制御装置は、油圧アクチュエータに駆動信号を出力してローラ位置を制御する位置制御器を備える。油圧アクチュエータは、駆動信号が所定条件を満たすとローラ位置を所定位置で強制的に保持するバイアス機構を備える。トロイダル無段変速機の起動時、位置制御器は起動制御を実行するように構成される。起動制御において、位置制御器は、油圧アクチュエータに供給される作動油の温度が基準温度未満であれば油圧アクチュエータのスプールを往復移動させるよう駆動信号を出力し、その後に作動油温が基準温度以上になると所定条件を満たす駆動信号を出力するように構成される。
2017154033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーローラのローラ位置に応じて変速比が連続的に変更するトロイダル無段変速機の制御装置であって、
前記ローラ位置を変更する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに駆動信号を出力して前記ローラ位置を制御する位置制御器とを備え、
前記油圧アクチュエータは、前記駆動信号が所定条件を満たすと前記ローラ位置を所定位置で強制的に保持するバイアス機構を備え、
前記位置制御器は、前記トロイダル無段変速機の起動時に、起動制御を実行するように構成され、
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度が基準温度未満であれば、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力し、その後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記ローラ位置が前記所定位置に保持されるように前記所定条件を満たす駆動信号を出力するように構成される、トロイダル無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記駆動信号の出力値に基づき前記ローラ位置を推定する位置推定器を更に備え、
前記位置制御器は、前記トロイダル無段変速機の起動時に、前記ローラ位置の指令値と前記位置推定器で推定された前記ローラ位置の推定値との偏差に基づき前記駆動信号の出力値を求める通常制御を実行する前に、前記起動制御を実行するように構成され、
前記位置推定器は、前記起動制御が終了して前記通常制御が開始するときに、前記所定位置を前記推定値の初期値に設定するように構成される、請求項１に記載のトロイダル無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力した後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記スプールが前記所定位置に到達するために必要な待機時間が経過するまで前記所定条件を満たす駆動信号を出力し続けるように構成される、請求項１又は２に記載のトロイダル無段変速機の制御装置。
【請求項４】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力した後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記作動油温が前記基準温度よりも高温の第２基準温度以上になるまで前記所定条件を満たす駆動信号を出力し続けるように構成される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機の制御装置。
【請求項５】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度が前記基準温度未満であれば前記駆動信号としてパルス信号を出力し、前記作動油温が高いほど前記パルス信号の波高を小さく設定するように構成される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機の制御装置。
【請求項６】
前記所定条件は、前記駆動信号の前記出力値が零値又は負値であるとの条件であり、前記バイアス機構は、前記所定条件を満たすときに前記ローラ位置を下限点に強制的に戻す安全機構である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のトロイダル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、トロイダル無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル無段変速機では、パワーローラを変位させる油圧機構の作動のため等、多目的で油を用いる。油の流動性が十分でなければ油圧機構に応答遅れが生じる。そこで特許文献１では、低温起動時に、油圧機構のスプールを往復動させて油温上昇を促す起動制御を行い、油温が基準温度に達してから通常制御を開始する。通常制御では、閉ループ制御で油圧機構に動作指令を与えることで、変速比が指令値に近づくように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４９５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油温が基準温度に達して通常制御を開始する時点で、実際のローラ位置が、応答遅れ等に起因して、油圧機構に与えられていた動作指令に対応するべきローラ位置からずれている可能性がある。油圧アクチュエータ及びパワーローラの状態を正確に把握することが難しく、通常制御での変速比の制御精度に影響が出る可能性がある。【０００５】
そこで本発明は、変速比の制御精度の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るトロイダル無段変速機の制御装置は、パワーローラのローラ位置に応じて変速比が連続的に変更するトロイダル無段変速機の制御装置であって、前記ローラ位置を変更する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに駆動信号を出力して前記ローラ位置を制御する位置制御器とを備え、前記油圧アクチュエータは、前記駆動信号が所定条件を満たすと前記ローラ位置を所定位置で強制的に保持するバイアス機構を備え、前記位置制御器は、前記トロイダル無段変速機の起動時に、起動制御を実行するように構成され、前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度が基準温度未満であれば、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力し、その後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記ローラ位置が前記所定位置に保持されるように前記所定条件を満たす駆動信号を出力するように構成される。【０００７】
前記構成によれば、作動油温が基準温度に達して往復動を止めるときに、バイアス機構の作用でローラ位置を所定位置に保持する。油圧アクチュエータ及びパワーローラの状態が予め定められた状態で安定するのを待つことができるので、その後の制御が安定する。【０００８】
前記駆動信号の出力値に基づき前記ローラ位置を推定する位置推定器を更に備え、前記位置制御器は、前記トロイダル無段変速機の起動時に、前記ローラ位置の指令値と前記位置推定器で推定された前記ローラ位置の推定値との偏差に基づき前記駆動信号の出力値を求める通常制御を実行する前に、前記起動制御を実行するように構成され、前記位置推定器は、前記起動制御が終了して前記通常制御が開始するときに、前記所定位置を前記推定値の初期値に設定するように構成されてもよい。【０００９】
前記構成によれば、通常制御において位置推定器で推定されたローラ位置に基づいて変速比を閉ループ制御で制御する場合に、スプールの往復動を止めてからバイアス機構の作用でローラ位置を所定位置に保持し、その所定位置が推定値の初期値に設定されるので、通常制御開始直後の制御精度が向上する。【００１０】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力した後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記スプールが前記所定位置に到達するために必要な待機時間が経過するまで前記所定条件を満たす駆動信号を出力し続けるように構成されてもよい。【００１１】
前記構成によれば、ローラ位置が通常制御開始前に確実に所定位置に到達するので、通常制御開始直後の制御精度が向上する。【００１２】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータのスプールを往復動させるよう駆動信号を出力した後に作動油温が前記基準温度以上になると、前記作動油温が前記基準温度よりも高温の第２基準温度以上になるまで前記所定条件を満たす駆動信号を出力し続けるように構成されてもよい。【００１３】
前記構成によれば、通常制御開始前に油温を第２基準温度まで上昇させるので、通常制御開始直後の油の流動性がより良好となり、制御精度が向上する。【００１４】
前記位置制御器は、前記起動制御において、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度が前記基準温度未満であれば前記駆動信号としてパルス信号を出力し、前記作動油温が低いほど前記パルス信号の波高を大きく設定するように構成されてもよい。【００１５】
前記構成によれば、油温が低いときにはスプールの移動を大きくすることで昇温を促すことができる。油温が高いときにはスプールの移動を小さくして油圧機構及びパワーローラの状態安定化が図られる。【００１６】
前記所定条件は、前記駆動信号の前記出力値が零値又は負値であるとの条件であり、前記バイアス機構は、前記所定条件を満たすときに前記ローラ位置を下限点に強制的に戻す安全機構であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、変速比の制御精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る駆動機構一体型発電装置のスケルトン図である。
【図２】図１に示す駆動機構一体型発電装置の油圧回路図である。
【図３】図１に示すトロイダル無段変速機における傾転角及び変速比のローラ位置に対する関係を示すグラフである。
【図４】図２に示す制御弁の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは図２に示す油圧アクチュエータのバイアス機構を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図２に示す制御弁におけるスプール位置の駆動信号出力値に対する関係を示すグラフである。
【図６】第１実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図７】図６に示す制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図８】図７に示す制御が実行されたときの作動油温その他の経時変化の一例を示すタイムチャートである。
【図９】図８の拡大図である。
【図１０】第２実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図１１】図１０に示す制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図１２】図１１に示す制御が実行されたときの作動油温その他の経時変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１３】第３実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図１４】図１３に示す制御装置により実行される制御のフローチャートである。
【図１５】図１４に示す制御が実行されたときの作動油温その他の経時変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１６】第４実施形態に係る駆動機構一体型発電装置のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。同一又は対応する要素には全図を通じて同一の符号を付し、重複する詳細な説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１に示す駆動機構一体型発電装置（Integrated Drive Generator，以下「ＩＤＧ」）１は、航空機の交流電源として用いられる。ＩＤＧ１は、航空機のエンジンに取り付けられるケーシング２を備え、ケーシング２は、発電機３を定速駆動装置（Constant Speed Drive，以下「ＣＳＤ」）４と共に収容する。ＣＳＤ４は、エンジン回転軸（図示せず）の回転動力を発電機３に伝達する動力伝達経路を形成し、トロイダル無段変速機（以下「トロイダルＣＶＴ」）１０がその一部を構成する。エンジン回転軸の回転動力は、ＣＳＤ４の入力経路５を介してトロイダルＣＶＴ１０に入力され、トロイダルＣＶＴ１０で変速され、ＣＳＤ４の出力経路６を介して発電機軸７に出力される。発電機軸７が回転すると、発電機３は発電機軸７の回転速度に比例した周波数で交流電力を発生する。トロイダルＣＶＴ１０の変速比ＳＲは、エンジン回転軸の回転速度の変動に関わらず発電機軸７の回転速度を適値（航空機内の電装品が安定動作する周波数と対応する値）に保つように連続的に変更される。これにより、発電機３で発生される交流電力の周波数が適値に保たれ、航空機内の電装品が安定動作する。
【００２１】
トロイダルＣＶＴ１０では、ＣＶＴ入力軸１１及びＣＶＴ出力軸１２がＣＶＴ軸線Ａ１上で同軸状に配置される。入力ディスク１３がＣＶＴ入力軸１１上に一体回転可能に設けられ、出力ディスク１４がＣＶＴ出力軸１２上に一体回転可能に設けられる。入力ディスク１３及び出力ディスク１４は、互いに対向して円環状のキャビティ１５を１つ形成する。このトロイダルＣＶＴ１０は、ダブルキャビティ型であり、同構造の２組の入力ディスク１３Ａ，１３Ｂ及び出力ディスク１４Ａ，１４Ｂを備え、２つのキャビティ１５Ａ，１５ＢがＣＶＴ軸線Ａ１の延在方向に並ぶ。２つのパワーローラ１６が１つのキャビティ１５内に配置され、各パワーローラ１６が転動軸線Ａ３周りに回転可能にトラニオン１７に支持される。トラニオン１７は、パワーローラ１６と一対一で対応し、傾転軸線Ａ２の延在方向に変位可能且つ傾転軸線Ａ２周りに回転可能にケーシング２に支持される。
【００２２】
パワーローラ１６は、トラクションオイルの供給を受け、且つクランプ機構１８により発生されるクランプ力でディスク１３，１４に押し付けられる。クランプ機構１８は、カム式（ローディングカム機構と称される場合もある）でも油圧式でもよい。これにより、高粘度油膜が入力側接触部（パワーローラ１６と入力ディスク１３との接触部）と出力側接触部（パワーローラ１６と出力ディスク１４との接触部）とに形成される。ＣＶＴ入力軸１１は入力経路５から入力された回転動力で回転駆動される。ＣＶＴ入力軸１１が回転すると、入力ディスク１３が一体回転し、パワーローラ１６が入力側接触部で生じる油膜の剪断抵抗で転動軸線Ａ３周りに回転駆動される。パワーローラ１６が転動軸線Ａ３周りに回転すると、出力ディスク１４が出力側接触部で生じる油膜の剪断抵抗で回転駆動され、ＣＶＴ出力軸１２が一体回転する。ＣＶＴ出力軸１２の回転動力は出力経路６に出力される。
【００２３】
変速比ＳＲはローラ位置Ｘ（パワーローラ１６の傾転軸線Ａ２の延在方向における位置）に応じて連続的に変更される。本書では、変速比ＳＲが、トロイダルＣＶＴ１０の出力回転速度（ＣＶＴ出力軸１２の回転速度）Ｎ２の入力回転速度（ＣＶＴ入力軸１１の回転速度）Ｎ１に対する比として定義され、半径比と等しい（ＳＲ＝Ｎ２／Ｎ１＝ｒin／ｒout）。半径比は、入力側接触半径ｒin（ＣＶＴ軸線Ａ１から入力側接触部までの距離）の出力側接触半径ｒout（ＣＶＴ軸線Ａ１から出力側接触部までの距離）に対する比である。ローラ位置Ｘが変更されると、パワーローラ１６がサイドスリップを解消するまで傾転軸線Ａ２周りに回転し、傾転角φ（パワーローラ１６の傾転軸線Ａ２周りの回転角）が変更される。傾転角φが変化すると、入力側接触部及び出力側接触部が変位し、それにより入力側接触半径ｒin及び出力側接触半径ｒoutが連続的に変更される。したがって、半径比すなわち変速比ＳＲが連続的に変更される。
【００２４】
図２に示すように、ローラ位置Ｘは油圧アクチュエータ５０によって変更される。油圧アクチュエータ５０は複数の油圧シリンダ５１を含み、油圧シリンダ５１はパワーローラ１６及びトラニオン１７と一対一で対応する。図２はキャビティ１５を１つのみ示すが、図示しない残りのキャビティも同様の構成である。
【００２５】
油圧シリンダ５１は、ボディ５１ａ、ピストン５１ｂ及びロッド５１ｃを含む。油圧シリンダ５１は複動式であり、ボディ５１ａの内部はピストン５１ｂで増速室５２と減速室５３とに仕切られる。ロッド５１ｃは、傾転軸線Ａ２と同軸状に配置され、ピストン５１ｂをトラニオン１７に連結し、トラニオン１７及びこれに支持されたパワーローラ１６と共に傾転軸線Ａ２の延在方向に移動する。
【００２６】
増速室５２に油が供給され減速室５３から油が排出されると、ローラ位置Ｘが、傾転軸線Ａ２の延在方向における一側である増速側へ変更される。油がその逆に流れると、ローラ位置Ｘが、傾転軸線Ａ２の延在方向において増速側とは反対側である減速側へ変更される。
【００２７】
１つのキャビティ１５内に配置された２つのパワーローラ１６は、ローラ位置Ｘの変更時に半径比を互いに同値で保つため、傾転軸線Ａ２の延在方向において互いに逆向きに変位する必要がある。一方、配置の便宜のため、これら２つのパワーローラ１６に対応する２つの油圧シリンダ５１を、キャビティ１５を基準にして傾転軸線Ａ２の延在方向において同じ側に配置することがある。その場合、片方の油圧シリンダ５１では、増速室５２がロッド側油室となり減速室５３がヘッド側油室となるが、もう片方の油圧シリンダ５１ではこの対応関係が逆となる。
【００２８】
図３に示すように、ローラ位置Ｘが増速側へ変更されると、傾転角φが大きくなり変速比ＳＲが上昇する。ローラ位置Ｘが減速側へ変更されると、傾転角φが小さくなり変速比ＳＲが低下する。ローラ位置Ｘが上限点Ｘmaxに達すると、傾転角φが最大傾転角φmaxとなって変速比ＳＲが１を超える最大変速比ＳＲmaxとなる。ローラ位置Ｘが下限点Ｘminに達すると、傾転角φが最小傾転角φminとなって変速比ＳＲが１未満の最小変速比ＳＲminとなる。パワーローラ１６の傾転許容範囲は、過傾転防止のためトラニオン１７に設けられたストッパ（図示せず）により機械的に定められている。ローラ位置Ｘが中立点Ｘnであれば、傾転角φが中立角φn（図１６を参照）となって変速比ＳＲが１となる。中立角φnは傾転許容範囲の中央値と概略等しく、最小変速比ＳＲminは最大変速比ＳＲmaxの逆数と概略等しい（φn≒（φmax＋φmin）／２，ＳＲmin≒１／ＳＲmax）。
【００２９】
図２に戻り、油圧アクチュエータ５０はＩＤＧ１の油圧系２０を構成する。油圧系２０は、サンプ２１、低圧給油ユニット２２、トラクションオイル供給機構２３、潤滑油供給機構２４、冷却油供給機構２５、及び高圧給油ユニット２６を更に備える。サンプ２１は第１サンプ２１ａ及び第２サンプ２１ｂを含み、どちらもケーシング２内に配置される。第１サンプ２１ａは通常時（プラスＧ時）に油を溜め、第２サンプ２１ｂはマイナスＧ時に油を溜める。低圧給油ユニット２２は、ケーシング２の重力加速度が正負どちらであっても、サンプ２１内の油を脱気状態でトラクションオイル供給機構２３、潤滑油供給機構２４、冷却油供給機構２５及び高圧給油ユニット２６へ供給する。トラクションオイル供給機構２３は、低圧給油ユニット２２からの油をパワーローラ１６の表面にトラクションオイルとして供給する。潤滑油供給機構２４は、低圧給油ユニット２２からの油をＣＳＤ４のギヤ及びベアリングに潤滑油として供給する。冷却油供給機構２５は、低圧給油ユニット２２からの油を発電機３に冷却油として供給する。高圧給油ユニット２６は、低圧給油ユニット２２から脱気状態で供給された油を昇圧し、他の要油部位（例えば、パワーローラ１６の表面、ギヤ、ベアリング）よりも高圧油を必要とする油圧機構（例えば、油圧アクチュエータ５０）に昇圧された油を供給する。
【００３０】
低圧給油ユニット２２では、スカベンジポンプ３１、デアレータ３２、低圧ポンプ（潤滑ポンプ）３３、フィルタ３４及びオイルクーラ３５が、第１サンプ２１ａ内で開口する油路２２ａに第１サンプ２１ａからこの順で介装される。インバージョンポンプ３６が第２サンプ２１ｂ内で開口する油路２２ｂに介装され、油路２２ｂはデアレータ３２の上流で油路２２ａに接続される。油路２２ａは、オイルクーラ３５の下流で機構２３−２５及びユニット２６に接続される。高圧給油ユニット２６では、高圧ポンプ４１及びフィルタ４２が、油路２２ａから分岐して延びる供給ライン２６ａにこの順で介装され、供給ライン２６ａは油圧アクチュエータ５０に接続される。クランプ機構１８（図１参照）が油圧式であれば、供給ライン２６ａをクランプ機構１８に接続してもよい。ポンプ３１，３３，３６，４１は、ＣＳＤ４の出力経路６（図１参照）から取り出された回転動力（元をたどればエンジン回転軸の回転動力）により駆動される。
【００３１】
プラスＧ時（ＩＤＧ１及びトロイダルＣＶＴ１０の起動時を含む）には第１サンプ２１ａ内の油がスカベンジポンプ３１によりデアレータ３２に供給される。マイナスＧ時には第２サンプ２１ｂ内の油がインバージョンポンプ３６によりデアレータ３２に供給される。低圧ポンプ３３は、デアレータ３２で脱気された油を吸い込んで吐出する。低圧ポンプ３３の吐出油は、調圧弁３７で調圧され、フィルタ３４で浄化され、オイルクーラ３５で冷却され、調圧弁３８で調圧される。調圧弁３８で調圧された油は、油路２２ａから機構２３−２５及びユニット２６に供給される。高圧ポンプ４１は、低圧給油ユニット２２からの油を吸い込み、供給ライン２６ａに作動油を吐出する。高圧ポンプ４１の吐出油は、フィルタ４２で浄化され、調圧弁４３で調圧される。調圧弁４３を通った油は、低圧給油ユニット２２（詳しくは油路２２ａのうちオイルクーラ３５よりも下流、換言すれば高圧ポンプ４１の吸込み口）に戻される。調圧弁４３で調圧された油は、油路２２ａ内の圧力よりも高圧とされ、油圧アクチュエータ５０に供給される。
【００３２】
油圧アクチュエータ５０は制御弁５５を更に含む。油圧シリンダ５１がパワーローラ１６に一対一で対応するのに対し、制御弁５５は例えば単一である。
【００３３】
制御弁５５は４方向切換弁であり、供給ポートＰＳ、戻りポートＰＴ、増速用制御ポートＣＡ及び減速用制御ポートＣＢを有する。供給ライン２６ａが供給ポートＰＳに接続され、ドレン２６ｂが戻りポートＰＴに接続される。全ての増速室５２（図示しないキャビティに対応する油圧シリンダのものも含む）が増速油路２６ｃを介して増速用制御ポートＣＡに接続され、全ての減速室５３（増速室５２と同様）が減速油路２６ｄを介して減速用制御ポートＣＢに接続される。制御弁５５はスプール弁であり、ポートの接続状態がスプール５５ａ（図４参照）の位置に応じて切り換わる。制御弁５５は３位置切換弁であり、スプール５５ａは遮断領域（図２で中央位置）、増速領域（図２で左位置）又は減速領域（図２で右位置）に位置付けられる。
【００３４】
遮断領域では、制御ポートＣＡ，ＣＢが供給ポートＰＳ及び戻りポートＰＴから遮断される。このとき、２室５２，５３に対する油の給排が止まり、変速比が維持される。増速領域では、増速用制御ポートＣＡが供給ポートＰＳと接続されて減速用制御ポートＣＢが戻りポートＰＴと接続される。このとき、油が増速室５２に供給されて減速室５３から排出され、変速比が上昇する。減速領域では、増速用制御ポートＣＡが戻りポートＰＴと接続されて減速用制御ポートＣＢが供給ポートＰＳと接続される。このとき、油が減速室５３に供給されて増速室５２から排出され、変速比が低下する。スプール５５ａが増速領域に位置する際、供給ポートＰＳ及び戻りポートＰＴの開度は増速領域内でのスプール位置に応じて可変的に設定される。スプール５５ａが減速領域に位置する際も同様である（なお、図５Ａには、スプール５５ａが減速領域に位置して開度が全開未満に設定された状態を示している）。
【００３５】
制御弁５５は、スプール５５ａを駆動してスプール位置及び開度を制御する駆動部５６を有する。それにより、２室５２，５３に対して給排される油の流量及び圧力が調整される。制御弁５５は電動弁であり、駆動部５６は、制御器７０から駆動信号を入力し、駆動信号の出力値Ｉ（電流値）に応じてスプール位置及び開度を制御する。
【００３６】
図４に示すように、制御弁５５はノズルフラッパ型サーボ弁である。駆動部５６は、駆動信号を入力してトルクを発生するモータ部５７、モータ部５７により発生されるトルクに応じてスプール５５ａを変位させるノズルフラッパ部５８、及びスプール５５ａの変位に応じてモータ部５７及びノズルフラッパ部５８を動作させるフィードバック部５９を備える。
【００３７】
モータ部５７では、駆動信号がコイル５７ａに入力されると、上下の磁極５７ｂ，５７ｃとアーマチャ５７ｄとの間で働く磁気力に基づき、駆動信号の極性及び大きさに応じたトルクがアーマチャ５７ｄに発生する。これにより、アーマチャ５７ｄが上下の磁極５７ｂ，５７ｃに対して傾斜する。ノズルフラッパ部５８では、アーマチャ５７ｄと一体化されたフラッパ５８ａが、アーマチャ５７ｄの傾斜に連れて変位する。すると、フラッパ５８ａと左ノズル５８ｂとの間のオリフィス絞り量、及びフラッパ５８ａと右ノズル５８ｃとの間のオリフィス絞り量が変化し、ノズル背圧の均衡が破れる（フラッパ５８ａが近づく方のノズル背圧は上昇し、遠ざかる方のノズル背圧は下降する）。スプール５５ａの両端面は、左ノズル背圧及び右ノズル背圧をそれぞれ受圧しており、ノズル背圧の不均衡発生に伴ってスプール５５ａが変位を開始する。フィードバック部５９は、例えばスプール５５ａとアーマチャ５７ｄとに支持されたスプリング５９ａにより構成される。スプール５５ａが変位すると、磁気力に基づくトルクと正反対のトルクがスプリング５９ａに発生し、フラッパ５８ａ及びアーマチャ５７ｄはそのトルクで中立位置に戻される。それによりノズル背圧の均衡が得られてスプール５５ａが停止する。以上の原理により、駆動信号の極性及び大きさに応じたスプール位置及び開度が得られる。
【００３８】
図５Ａに示すように、油圧アクチュエータ５０は、駆動信号が所定条件を満たすとローラ位置Ｘを所定位置で強制的に保持するバイアス機構５０ａを備える。例えば、バイアス機構５０ａは、出力値Ｉが零値Ｉzであるという条件を満たせばローラ位置Ｘを下限点Ｘminに強制的に戻し、変速比ＳＲを安全側となる最小変速比ＳＲminで保持する安全機構であってもよい。制御器７０の電源が切れている場合にも、駆動部５６に入力される駆動電流が零値Ｉzとなるので、安全機構の作用が得られる。なお、出力値Ｉが負値であるという条件を満たしたときも、ローラ位置Ｘは下限点Ｘminに強制的に戻される。
【００３９】
安全機構は、アーマチャ５７ｄにその中立位置に対して一定の初期傾斜α０を機械的に与えることで実現される。出力値Ｉが零値Ｉzであれば、左右ノズル背圧間で初期傾斜α０に応じた差圧が生じる。それにより、スプール５５ａが、遮断領域内の中立位置ＳＰnではなく、減速領域内のバイアス位置ＳＰ０に位置付けられる。図５Ａにおける破線は、スプール５５ａが初期傾斜α０に応じた差圧で変位を開始する前の状態、及びスプリング５９ａがトルクをフィードバックする前の状態を示す。図５Ａにおける実線は、フラッパ５８ａ及びアーマチャ５７ｄがフィードバック部５９の作用で初期傾斜α０を解消するよう中立位置まで戻された状態、及びスプール５５ａがバイアス位置ＳＰ０まで変位してそこで停止している状態を示す。図５Ａでは、スプール位置ＳＰがバイアス位置ＳＰ０であるときに供給ポートＰＳ及び戻りポートＰＴの開度が全開未満に設定されているが、これは一例であり開度は全開でもよい。また、安全機構は、初期傾斜α０を調整する傾斜調整機構（不図示）を備えている。
【００４０】
出力値Ｉが零値Ｉzであり続けてスプール５５ａがバイアス位置ＳＰ０で留まり続ければ、ローラ位置Ｘ、傾転角φ及び変速比ＳＲは、下限点Ｘmin、最小傾転角φmin及び最小変速比ＳＲminに達し、そこで保持される。逆に、スプール５５ａを遮断領域内の中立位置ＳＰnに位置付けてローラ位置Ｘを維持するためには、初期傾斜α０の相殺に必要なトルクがアーマチャ５７ｄに生じるように駆動信号の出力値Ｉを設定し、その駆動信号をコイル５７ａに通電させ続ける必要がある。以下、中立位置ＳＰnを得るための出力値Ｉを「中立値Ｉn」という。説明の便宜上、中立値Ｉnの極性をプラスとするが逆でもよい。
【００４１】
図５Ｂに示すように、出力値Ｉが第１閾値Ｉth1よりも大きいと、スプール位置ＳＰを増速領域に位置付け、出力値Ｉの大きさに比例した開度を得ることができる。出力値Ｉが第２閾値Ｉth2よりも小さいと、零値Ｉzよりも大きくても（駆動信号がプラス極性であっても）、スプール位置ＳＰを減速領域に位置付け、出力値Ｉの大きさに比例した開度を得ることができる。第１閾値Ｉth1は、増速領域と遮断領域との臨界に対応する出力値Ｉであり、第２閾値Ｉth2は、減速領域と遮断領域との臨界に対応する出力値Ｉである。
【００４２】
図６は第１実施形態に係る制御装置１００のブロック図である。ここで、航空機のエンジンは駐機中に起動する。程なくしてＩＤＧ１も起動する。具体的には、エンジン回転軸の回転動力がＣＳＤ４に伝わり、トロイダルＣＶＴ１０が起動してトラクションドライブによる動力伝達を開始し、発電機３及びポンプ３１，３３，３６，４１が起動し、油圧アクチュエータ５０が作動可能となる。ＩＤＧ１が安定動作できるまで、航空機内の電装品はＩＤＧ１とは異なる別電源（例えば、機外発電機又は補助発電機）によって駆動される。ＩＤＧ１が安定動作できるようになれば、電装品の電源が当該別電源からＩＤＧ１に切り換わる。ＩＤＧ１はエンジン稼働中に航空機の主電源として用いられるので、ＩＤＧ１を搭載した航空機では電源の切換えを離陸前に行うのを通例とする。油温が低過ぎると、油の粘性が高過ぎて油圧アクチュエータ５０が想定どおりに作動できない。ＩＤＧ１が起動すれば、そのまま放ってもポンプ３１，３３，３６，４１の作動によって油が循環することで油温を上昇させて流動性を向上させることが可能ではあるが、油温の上昇が緩慢で電源の切換えに遅延が生じるおそれがある。この制御装置１００によれば、低温起動時でも油温を迅速に上昇させることができ、それによりＩＤＧ１を迅速に安定動作可能にして航空機の円滑な運用を支援する。
【００４３】
制御装置１００は、前述した油圧アクチュエータ５０及び制御器７０の他、複数のセンサを備える。センサには、例えば、トロイダルＣＶＴ１０の入力回転速度Ｎ１を検出する入力回転速度センサ６１、トロイダルＣＶＴ１０の出力回転速度Ｎ２を検出する出力回転速度センサ６２、油圧アクチュエータ５０に送られる油の温度（作動油温）Ｔを検出する油温センサ６３が含まれる。
【００４４】
制御器７０は、選択器７１及び位置制御器７２を備える。選択器７１は、ＩＤＧ１の状態又は状況、具体的には入力回転速度Ｎ１及び作動油温Ｔに応じてモードを選択する。モードは、例えば「起動制御」を実行する「起動モード」、及び「通常制御」を実行する「通常モード」を含む。起動モードは、例えば、起動制御のうち「低温起動制御」を実行する「低温起動モード」、及び起動制御のうち「非低温起動制御」を実行する「非低温起動モード」を含む。位置制御器７２は、油圧アクチュエータ５０に駆動信号を出力してローラ位置Ｘを制御する。位置制御器７２は、低温起動制御で駆動信号を出力する低温起動制御器７２ａ、非低温起動制御で駆動信号を出力する非低温起動制御器７２ｂ、及び通常制御で駆動信号を出力する通常制御器７２ｃを含む。
【００４５】
図７も参照して選択器７１の動作及び通常制御Ｓ９０について説明する。ＩＤＧ１の起動時、油温センサ６３で検出される作動油温Ｔが基準温度Ｔ１以上であるか否かが判断される（Ｓ１）。作動油温Ｔが基準温度Ｔ１未満であれば（Ｓ１：ＮＯ）、低温起動モードを選択して低温起動制御Ｓ１０を実行する。作動油温Ｔが基準温度Ｔ１以上であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）又は低温起動制御Ｓ１０が終了すれば、非低温起動モードを選択して非低温起動制御Ｓ２０を実行する。非低温起動制御Ｓ２０の実行中、入力回転速度センサ６１で検出される入力回転速度Ｎ１が最小値Ｎ１min以上であるか否かが判断される（Ｓ２）。入力回転速度Ｎ１が最小値Ｎ１min未満であれば（Ｓ２：ＮＯ）、非低温起動制御Ｓ２０を継続する。入力回転速度Ｎ１が所定の最小値Ｎ１min以上であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、通常モードを選択して通常制御Ｓ９０を実行する。通常制御Ｓ９０への移行後に電源が切り換えられる。
【００４６】
ステップＳ２では、制御器７０が、起動制御から通常制御に移行するための条件の成否を判定する。制御器７０は、ＩＤＧ１及びトロイダルＣＶＴ１０の起動時に、通常制御Ｓ９０を実行する前に起動制御Ｓ１０，Ｓ２０を実行するように構成されている。
【００４７】
最小値Ｎ１minは、例えば、発電機軸７の回転速度が適値となるために必要なトロイダルＣＶＴ１０の出力回転速度Ｎ２を最大変速比ＳＲmaxで除算した値でもよい。入力回転速度Ｎ１がこの最小値Ｎ１minを下回るときには、仮に変速比ＳＲが最大変速比ＳＲmaxに設定されても、発電機軸７の回転速度が適値まで増速し得ず、発電機３が安定動作し得ない。最小値Ｎ１minは、例えば、各ポンプ３１，３３，３６，４１の吐出圧が決められた圧力以上となるために必要なトロイダルＣＶＴの出力回転速度Ｎ２を最大変速比ＳＲmaxで除算した値でもよい。入力回転速度Ｎ１がこの最小値Ｎ１minを下回るときには、仮に変速比ＳＲが最大変速比ＳＲmaxに設定されても、吐出圧が決められた圧力まで達し得ず、そのため油圧アクチュエータ５０等の油圧機構が安定動作し得ない。結果として発電機３が安定動作し得ない。起動制御Ｓ１０，Ｓ２０では、制御器７０が、最小値Ｎ１min以上の入力回転速度Ｎ１が得られるまで、入力回転速度Ｎ１を監視してエンジン回転軸の回転速度が上昇するのを待機する。
【００４８】
通常制御Ｓ９０では、通常制御器７２ｃが、実ローラ位置と目標ローラ位置との偏差に応じて駆動信号の出力値Ｉを求める。通常制御Ｓ９０はいわゆる閉ループ制御であるが、制御装置１００は傾転角φ又はローラ位置Ｘを検出するセンサを備えていない。制御器７０は、通常制御Ｓ９０の実行時に機能する要素として、変速比測定器９１、目標変速比演算器９２、目標位置演算器９３、傾転角推定器９４及び位置推定器９５を備える。
【００４９】
変速比測定器９１は、出力回転速度センサ６２で検出された出力回転速度Ｎ２を入力回転速度センサ６１で検出された入力回転速度Ｎ１で除算することで、変速比ＳＲを測定する。目標変速比演算器９２は、出力回転速度Ｎ２の指令値Ｎ２refを入力回転速度センサ６１で検出された入力回転速度Ｎ１で除算することで、変速比ＳＲの指令値ＳＲrefを求める。出力回転速度Ｎ２の指令値Ｎ２refは、発電機軸７の回転速度を適値とするために必要な値であり、発電機３の目標周波数、発電機３の極数及び出力経路６の速比から予め決定可能な定値である。目標位置演算器９３は、変速比ＳＲの指令値ＳＲrefと測定値ＳＲmとの偏差ΔＳＲに基づき、ローラ位置Ｘの指令値Ｘrefを求める。傾転角推定器９４は、変速比ＳＲの測定値ＳＲmに基づき、傾転角φの推定値＾φを求める。
【００５０】
位置推定器９５は、油圧アクチュエータ５０の数式モデル及び傾転角φの数式モデルを元にして作成されたオブザーバである。位置推定器９５は、傾転角推定器９４で得られた傾転角φの推定値＾φと位置制御器７２（通常制御器７２ｃ）から出力された駆動信号の出力値Ｉとに基づいてローラ位置Ｘの推定値＾Ｘを求める。通常制御器７２ｃに与えられる偏差ΔＸは、目標位置演算器９３で得られたローラ位置Ｘの指令値Ｘrefと、位置推定器９５で得られたローラ位置Ｘの推定値＾Ｘとから求められる。
【００５１】
通常制御器７２ｃが偏差ΔＸに応じた出力値Ｉの駆動信号を出力することで、ローラ位置Ｘが指令値Ｘrefに近づけられる。これに付随して、変速比ＳＲが指令値ＳＲrefに近づけられ、出力回転速度Ｎ２が指令値Ｎ２refで保たれ、発電機３で発生される交流電力の周波数が目標周波数で保たれる。
【００５２】
以下、起動制御Ｓ１０，Ｓ２０について説明する。図７に示すように、低温起動制御Ｓ１０では、低温起動制御器７２ａがスプール５５ａを往復動させるように駆動信号を出力し（Ｓ１１）、作動油温Ｔが基準温度Ｔ１以上になったか否かを判断する（Ｓ１２）。作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達してなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、スプール５５ａを往復動させるように駆動信号を出力し続ける（Ｓ１１）。油温が基準温度Ｔ１に達すれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、スプール５５ａの往復動を止め、低温起動制御器７１ａは、バイアス機構５０ａの作用でローラ位置Ｘを変更させ所定位置（下限点Ｘmin）で保持するように駆動信号を出力する（Ｓ１４）。
【００５３】
本実施形態では、タイマ７３が起動して計時を開始し（Ｓ１３）、往復動を止めてからの経過時間ｔが所定の待機時間ｔｗに達したか否かを判断する（Ｓ１５）。待機時間ｔｗに達していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、駆動信号を出力し続ける（Ｓ１４）。待機時間ｔｗに達すると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、低温起動制御Ｓ１０が終了する。
【００５４】
図６に示すように、低温起動制御Ｓ１０はいわゆる開ループ制御であり、ローラ位置Ｘ、傾転角φ又は変速比ＳＲの検出値、測定値又は推定値をフィードバックすることなく駆動信号の出力値Ｉが決められる。低温起動制御器７２ａは、第１信号設定部８１及び第２信号設定部８２を含む。
【００５５】
ステップＳ１１では、低温起動制御器７２ａが、駆動信号として第１信号設定部８１で設定される波形でパルス信号を出力し、それによりスプール５５ａが往復動するように駆動される。第１信号設定部８１は、駆動信号の波形パラメータ（例えば、周期、波高、高値、低値、デューティ比）を設定する。本実施形態では、波形パラメータが予め決められた定値である。なお、図６、８及び９に示される方形波は一例であり、波形は三角波、正弦波又は鋸歯波でもよい。
【００５６】
ステップＳ１４の実行中、低温起動制御器７２ａが、第２信号設定部８２で設定されるバイアス機構作動値Ｉａの駆動信号を出力する。バイアス機構作動値Ｉａは、バイアス機構５０ａの作用でローラ位置Ｘを強制的に下限点Ｘminに変更させる条件を満たす。バイアス機構作動値Ｉａは典型的には零値Ｉzであり、その場合、スプール位置ＳＰがバイアス機構５０ａの作用でバイアス位置ＳＰ０に保持される。ただし、ローラ位置Ｘを所定位置で保持できればよく、バイアス機構作動値Ｉａは第２閾値Ｉth2未満の任意の値とすることもできる。
【００５７】
非低温起動制御Ｓ２０もいわゆる開ループ制御である。非低温起動制御器７２ｂは、油圧アクチュエータ５０に零値Ｉzの駆動信号を出力し続ける。これにより、バイアス機構５０ａが働いてスプール位置ＳＰがバイアス位置ＳＰ０に位置付けられる。非低温起動制御Ｓ２０では、ローラ位置Ｘを下限点Ｘmin、変速比ＳＲを最小変速比で保持し、それにより発電機３が不所望に過回転するのを未然防止できる状況を確保したうえで、入力回転速度Ｎ１が最小値Ｎ１minに達するのを待機する。
【００５８】
なお、低温起動制御Ｓ１０では、スプール５５ａを往復動させることで作動油温Ｔを基準温度Ｔ１まで上昇させ、作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達すると待機時間ｔｗが経過するのを待つ。そのため、低温起動制御Ｓ１０の終了時点で、入力回転速度Ｎ１が既に最小値Ｎ１min以上であることも想定される。そのような場合、低温起動制御Ｓ１０が終了すると、モードが低温起動モードから非低温起動モードをスキップして通常モードへ移行する。
【００５９】
起動モードが終了して通常モードを開始する際には、下限点Ｘminがローラ位置Ｘの推定値＾Ｘの初期値に設定される。偏差ΔＸはこのように初期設定された推定値＾Ｘに基づいて導出され、通常制御器７２ｃはその偏差ΔＸに基づいて出力値Ｉの初期値を導出する。
【００６０】
図８は図７に示す制御が実行された場合における油温その他の経時変化の一例を示し、図９は図８の拡大図である。図８では、ＩＤＧ１が起動した時点ｔ１で作動油温Ｔが基準温度Ｔ１を下回る場合を想定している。基準温度Ｔ１は例えば摂氏−１０〜０度である。
【００６１】
この場合、時点ｔ１で、選択器７１は低温起動モードを選択し、位置制御器７２は低温起動制御Ｓ１０を実行する。位置制御器７２は、第１信号設定部８１で設定される波形パラメータのパルス信号を出力する。パルス信号を入力することで、スプール５５ａは往復動されようとする。
【００６２】
パルス信号の波形は、例えば、高値Ｉhighが中立値Ｉnよりも大きい値、低値Ｉlowが中立値Ｉnよりも小さい値に設定される。これにより、高値Ｉhighが出力される間にスプール５５ａを増速領域に位置付け、低値Ｉlowが出力される間にスプール５５ａを減速領域に位置付けることができる。よって、２室５２，５３及び油路２６ｃ，２６ｄ内の油を流動させることができる。スプール５５ａは駆動信号に対して敏感な応答性を見せることができず、高値Ｉhighが出力される間に中立位置ＳＰnを僅かに超えるものの、そこで駆動信号は低値Ｉlowに切り換わる。高値Ｉhighの中立値Ｉnに対する差は、低値Ｉlowの中立値Ｉnに対する差よりも小さい。高値Ｉhighに対応した制御弁５５の開度は、低値Ｉlowに対応した制御弁５５の開度よりも小さい。よって、ローラ位置Ｘの減速側への移動速度を増速側への移動速度よりも高くすることができる。これにより、パルス信号を出力している間、ローラ位置Ｘを下限点Ｘminに寄せやすくなり、低温起動制御Ｓ１０で開ループ制御を行っていても発電機３の過回転を防止できる。
【００６３】
このようなパルス信号を出力してスプール５５ａを往復動させることで（更に言えば、スプール５５ａの往復動でポートの接続状態が切り換わることで）、油が制御弁５５の周囲で強制的に流動する。それにより、作動油温Ｔの上昇を促進できる。
【００６４】
作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に向けて上昇する過程で、油の流動性が改善されていく。そのため、１パルスが出力される間におけるローラ位置Ｘの移動速度及び移動量は次第に大きくなっていく。
【００６５】
作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達した時点ｔ２で、位置制御器７２は、バイアス機構作動値Ｉａ（図８及び９では、バイアス機構作動値Ｉａとして零値Ｉzを例示する）の駆動信号を出力する。時点ｔ２から待機時間ｔｗが経過するまで、出力値Ｉはバイアス機構作動値Ｉａ（零値Ｉz）で固定される。これにより、ローラ位置Ｘが下限点Ｘminへと変更されて下限点Ｘminで保持される。待機時間ｔｗは、ローラ位置Ｘが下限点Ｘminに移動するために十分な時間であり、予め試験などを通じて把握可能な時間である。また、この待機時間ｔｗが経過する間に、油圧アクチュエータ５０が静置される。具体的には、コイル５７ａが無通電状態となり、フィードバック部５９が初期傾斜α０を中立位置に戻すために必要なトルクを安定的に発生し、ノズル背圧の脈動が解消されて左右のノズル背圧の均衡が保たれ、スプール５５ａがバイアス位置ＳＰ０で静置され、ノズルフラッパ部５８及びアーマチャ５７ｄが中立位置で静置される。
【００６６】
作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達した時点ｔ２から待機時間ｔｗが経過した時点ｔ３で、入力回転速度Ｎ１が最小値Ｎ１min以上であるか否かが判断される。本例では、入力回転速度Ｎ１が時点ｔ３以前に既に最小値Ｎ１min以上となっているので、非低温起動制御Ｓ２０をスキップして通常制御Ｓ９０が開始する。通常制御Ｓ９０の開始時点ｔ３で、位置推定器９５は、ローラ位置Ｘの推定値＾Ｘの初期値として下限点Ｘminを設定する。
【００６７】
仮に作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達した時点ｔ２で通常制御に即座に移行した場合を想定する。この場合、油圧アクチュエータ５０はそれまで開ループ制御で作動していたため、通常制御への移行時点でその状態を正確に把握しづらい。また、基準温度Ｔ１まで昇温したことで流動性が改善し、油圧アクチュエータ５０の駆動信号に対する応答性が改善されている。状態が正確に把握できない状況で、応答性が良化した油圧アクチュエータ５０でローラ位置Ｘを調整するのは困難であり、変速比の制御精度の回復にかえって時間を要する。特に、ローラ位置Ｘ及び傾転角φを制御器７０で推定する場合、通常制御Ｓ９０の開始時に油圧アクチュエータ５０及びパワーローラ１６の状態を把握しづらく、この問題が顕在化する。
【００６８】
これに対し、本実施形態では、通常制御Ｓ９０の開始前に開ループ制御でローラ位置Ｘが激しく変更され、制御装置１００がローラ位置Ｘを直接的に検出するセンサを備えていなくとも、ローラ位置Ｘを下限点Ｘminで保持するために十分な待機時間ｔｗが経過している。このため、推定値＾Ｘの初期値を実際に即した正確な値とすることができる。また、通常制御Ｓ９０の開始までに、油圧アクチュエータ５０の静置に十分な待機時間ｔｗが経過している。このため、モータ部５７、ノズルフラッパ部５８及びフィードバック部５９が通常制御Ｓ９０の開始直後に安定動作できる。更に、通常制御Ｓ９０の開始時点ｔ３では、待機時間ｔｗの経過を待ったことで作動油温Ｔが基準温度Ｔ１を超えるまで自然に上昇している。このため、油の流動性は更に改善されており、駆動信号に対する制御弁５５の動作応答性、油圧アクチュエータ５０の動作応答性、ローラ位置Ｘの応答性はより良好なものとなっている。
【００６９】
このように、油の流動性が良化し、油圧アクチュエータ５０の状態が安定し、尚且つパワーローラ１６を所定位置で保持されていることが確実な状態で通常制御Ｓ９０を開始できる。このため、通常制御Ｓ９０の開始直後の変速比ＳＲの制御精度が高くなり、出力回転速度Ｎ２を迅速に指令値Ｎ２refに近付けることができる。
【００７０】
（第２実施形態）
図１０−１２を参照して、第２実施形態に係る制御装置２００について、第１実施形態との相違を中心に説明する。
【００７１】
図１０−１２に示すように、この制御装置２００では、低温起動制御Ｓ２１０において、低温起動制御器７２ａが第２信号設定部８２で設定されるバイアス機構作動値Ｉａの駆動信号を出力し続けている間、選択部２７１が、作動油温Ｔが基準温度Ｔ１よりも高温である第２基準温度Ｔ２に達したか否かを判断する（Ｓ２１５）。第２基準温度Ｔ２は例えば０〜３０℃である。作動油温Ｔが第２基準温度Ｔ２に達していなければ（Ｓ２１５：ＮＯ）、バイアス機構作動値Ｉａの駆動信号を出力し続ける（Ｓ１４）。作動油温Ｔが第２基準温度Ｔ２に達すると（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、低温起動制御Ｓ２１０を終了する（図１２の時点ｔ３を参照）。
【００７２】
本実施形態でも、第１実施形態と同様に、通常制御Ｓ９０の開始前にローラ位置Ｘがバイアス機構５０ａの作用で所定位置（下限点Ｘmin）に保持され、また、油圧アクチュエータ５０が静置されるので、通常制御Ｓ９０の開始直後の変速比ＳＲの制御精度が高くなる。作動油温Ｔが第２基準温度Ｔ２に達するまで通常制御Ｓ９０の開始を待機するので、油の流動性が良好になった状態で通常制御Ｓ９０を開始でき、変速比の制御精度が高くなる。
【００７３】
（第３実施形態）
図１３−１５を参照して、第３実施形態に係る制御装置３００について、第１実施形態との相違を中心に説明する。
【００７４】
図１３に示すように、この制御装置３００では、位置制御器３７２の低温起動制御器３７２ａの第１信号設定部３８１は、パルス信号の波形パラメータを可変的に設定する波形パラメータ設定部３８１ａと、波形パラメータ設定部３８１ａにより設定された波形パラメータに応じてパルス信号の波形を決定する波形決定部３８１ｂを有する。波形パラメータ設定部３８１ａは、例えば、油温センサ６３で検出される作動油温Ｔに応じてパルス信号の波高Ａを設定する波高設定部３８１ａ１、油温センサ６３で検出される作動油温Ｔに応じてパルス信号の周期（パルス幅）Ｃを設定する周期設定部３８１ａ２が含まれる。
【００７５】
波高設定部３８１ａ１は、作動油温Ｔが低いほど波高Ａが大きくなるように波高Ａを設定する。周期設定部３８１ａ２は、作動油温Ｔが低いほど周期Ｃが大きくなるように周期Ｃを設定する。
【００７６】
図１４及び１５に示すように、この制御装置３００では、低温起動制御Ｓ３１０が開始すると、作動油温Ｔが基準温度Ｔ１に達するまでの間、波形パラメータ設定部３８１ａが作動油温Ｔに応じて波形パラメータを設定し（Ｓ３１１）、波形決定部３８１ｂで決定された波形でパルス信号が駆動信号として出力される（Ｓ１２）。スプール５５ａの往復動に伴って作動油温Ｔは上昇していく。油温上昇に伴って波高が徐々に小さくなる。このとき、高値Ｉhigh及び低値Ｉlowが徐々に零値Ｉzに近づくようにして波高Ａが小さくなってもよい。また、図１５では詳細な図示を省略するが、油温上昇に伴って周期（パルス幅）Ｃが徐々に短くなる。
【００７７】
作動油温Ｔが低いときには、スプール５５ａをより大きく往復動させる駆動信号が出力されることで、油の流動性が低くても油の循環を促すことができ、迅速な油温上昇が促される。このようにスプール５５ａを大きく往復動させても油の流動性が低くスプール５５ａの応答性が悪いので、変速比ＳＲが増速側まで変化して出力回転速度Ｎ２が過回転するのを抑制できる。作動油温が高いときには、スプール５５ａの移動を小さくすることで、その後にローラ位置Ｘを所定位置（下限点Ｘmin）で保持して油圧アクチュエータ５０を静置するまでの時間を短くすることができる。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について第１実施形態との相違を中心に説明する。先ず図１に戻って第１実施形態に係るＩＤＧ１について付言する。
【００７９】
第１実施形態ではＩＤＧ１が直列型である。ＣＳＤ４の動力伝達経路は、トロイダルＣＶＴ１０を迂回する経路を含まない。ＣＳＤ４の入力経路５は、エンジン回転軸の回転動力が入力されるＩＤＧ入力軸１５１、及びＩＤＧ入力軸１５１の回転をトロイダルＣＶＴ１０に伝達する入力ギヤ１５２を含む。入力ギヤ１５２は、ＩＤＧ入力軸１５１に設けられた駆動ギヤ１５３、及び駆動ギヤ１５３と噛合されてＩＤＧ入力軸１５１に設けられた被動ギヤ１５４を含む。ＩＤＧ入力軸１５１はＣＶＴ軸線Ａ１と平行であり、入力ギヤ１５２は平行軸ギヤ対である。ＣＳＤ４の出力経路６は、トロイダルＣＶＴ１０から出力された回転を発電機軸７に伝達する出力ギヤ１６１を含む。発電機軸７はＣＶＴ軸線Ａ１と平行であり、出力ギヤ１６１は平行軸ギヤ列である。出力ギヤ１６１は、ＣＶＴ出力軸１２に設けられた駆動ギヤ１６２、発電機軸７に設けられた被動ギヤ１６３、及び駆動ギヤ１６２の回転を被動ギヤ１６３に伝達する１以上（例えば２つ）のアイドルギヤ１６４ａ，１６４ｂを含む。ギヤ１６２，１６４ａ，１６４ｂ，１６３がこの順で順次に噛合される。
【００８０】
第１実施形態ではトロイダルＣＶＴ１０が中央入力型である。入力ディスク１３Ａ，１３ＢはＣＶＴ入力軸１１上で背中合わせに配置される。入力経路５の下流端を構成する被動ギヤ１５４は、ＣＶＴ入力軸１１上に固定され、入力ディスク１３Ａ，１３Ｂ間に配置される。ＣＶＴ出力軸１２は、中空のＣＶＴ入力軸１１に挿通され、ＣＶＴ入力軸１１から突出する２つの突出部１２ａ，１２ｂを有する。第１出力ディスク１４Ａは第１突出部１２ａに設けられて第１入力ディスク１３Ａと対向し、それにより第１キャビティ１５Ａが形成される。第２出力ディスク１４Ｂは第２突出部１２ｂに設けられて第２入力ディスク１３Ｂと対向し、それにより第２キャビティ１５Ｂが形成される。出力経路６の上流端を構成する駆動ギヤ１６２は、第２突出部１２ｂに設けられ、第２突出部１２ｂと対応する第２出力ディスク１２Ｂを基準として第１入力ディスク１２Ａとは反対側に配置される。クランプ機構１８は出力ディスク１４Ａ，１４Ｂ及びＣＶＴ出力軸１２に設けられる。
【００８１】
図１６に示すように、第４実施形態ではトロイダルＣＶＴ４１０が中央入力型に代えて中央出力型である。出力ディスク４１４Ａ，４１４ＢがＣＶＴ出力軸４１２上で背中合わせに配置され、出力経路４０６の駆動ギヤ４６２が出力ディスク４１４Ａ，４１４Ｂ間に配置される。ＣＶＴ入力軸４１１が、中空のＣＶＴ出力軸４１２に挿通されて２つの突出部４１１ａ，４１１ｂを有する。第１入力ディスク４１３Ａが第１突出部４１１ａに設けられて第１出力ディスク４１４Ａと対向し、それにより第１キャビティ４１５Ａが形成される。第２入力ディスク４１３Ｂが第２突出部４１１ｂに設けられて第２出力ディスク４１４Ｂと対向し、それにより第２キャビティ４１５Ｂが形成される。入力経路４０５の被動ギヤ４５４は第１突出部４１１ａ上に設けられ、クランプ機構４１８が入力ディスク４１３Ａ，４１３Ｂ及び突出部４１１ａ，４１１ｂに設けられる。
【００８２】
第４実施形態ではＩＤＧ４０１が直列型に代えてパワースプリット型である。ＣＳＤ４０４の動力伝達経路は、入力経路４０５から分岐してトロイダルＣＶＴ４１０を迂回する分流経路４０８を含む。また、ＣＳＤ４０４は、トロイダルＣＶＴ４１０、分流経路４０８の下流端及び出力経路４０６の上流端と接続される遊星歯車機構４０９を備える。中央出力型のため、遊星歯車機構４０９は、駆動ギヤ４６２と共に出力ディスク４１４Ａ，４１４Ｂ間に配置される。
【００８３】
分流経路４０８は、分流軸４８１、分流軸４８１に設けられて入力経路４０５の駆動ギヤ４５３と噛合する上流ギヤ４８２、及び分流軸４８１に設けられた下流ギヤ４８３を含む。遊星歯車機構４０９は、サンギヤ４９１、リングギヤ４９２、キャリア４９３及びプラネットギヤ４９４を含み、ＣＶＴ軸線Ａ１と同軸状に配置される。サンギヤ４９１は、ＣＶＴ出力軸４１２上に設けられる。リングギヤ４９２は、外歯及び内歯を有し、分流経路４０８の下流ギヤ４８３がリングギヤ４９２の外歯と噛合される。プラネットギヤ４９４は、サンギヤ４９１及びリングギヤ４９２の内歯と噛合され、キャリア４９３に自転可能に支持されている。出力経路４０６の駆動ギヤ４６２はキャリア４９３に設けられ、ＣＶＴ出力軸４１２がキャリア４９３を貫通している。サンギヤ４９１、リングギヤ４９２及びキャリア４９３は固定されておらず互いに相対回転可能であり、プラネットギヤ４９４は自転及び公転可能である。
【００８４】
ＩＤＧ入力軸４５１の回転動力は入力ギヤ４５２を介してトロイダルＣＶＴ４１０に入力される一方、入力ギヤ４５２から分流経路４０８に分流される。トロイダルＣＶＴ４１０から出力される回転はサンギヤ４９１に入力され、分流経路４０８からの回転はリングギヤ４９２に入力される。これら２つの回転は、遊星歯車機構４０９で合流されてキャリア４９３に出力され、出力経路４０６を介して発電機軸７に伝達される。
【００８５】
第１−３実施形態の制御装置１００，２００，３００（図６、１１及び１３参照）は、図１に示すＩＤＧ１のみならず図１６に示すＩＤＧ４０１にも適用可能である。
【００８６】
（変形例）
これまで実施形態について説明したが、上記構成は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
【００８７】
例えば、低温起動制御が終了する条件について、第１実施形態では待機時間ｔｗが経過したという第１の条件を採用し（図７のＳ１５参照）、第２実施形態では作動油温Ｔが第２基準温度Ｔ２に達したという第２の条件を採用している（図１０のＳ２１５参照）。この終了の条件には、第１の条件と第２の条件との両方が採用されてもよい。その場合、低温起動制御は、第１及び第２の条件のいずれか一方が成立したときに終了してもよいし、第１及び第２の条件が両方とも成立したときに終了してもよい。第３実施形態では、この終了の条件に第１の条件が採用されているが（図１３のＳ１５参照）、これに代えて又は加えて第２の条件が採用されてもよい。
【００８８】
トロイダルＣＶＴが中央入力型であり且つＩＤＧがパワースプリット型でもよく、トロイダルＣＶＴが中央出力型であり且つＩＤＧが直列型でもよい。第１及び第４実施形態において、トロイダルＣＶＴ１０，４１０がどちらもダブルキャビティ型且つハーフトロイダル型であるが、制御装置はシングルキャビティ型にもフルトロイダル型にも適用可能である。
【００８９】
前述した実施形態に示したトロイダルＣＶＴは、航空機用発電装置への用途に限定されず、その他の用途の発電装置や、自動車または各種産業機械への用途で使用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０，４１０  トロイダル無段変速機（トロイダルＣＶＴ）
１６  パワーローラ
５０  油圧アクチュエータ
５０ａ  バイアス機構
５５ａ  スプール
７２，３７２  位置制御器
９５  位置推定器
１００，２００，３００  制御装置
Ｓ１０，Ｓ２１０，Ｓ３１０  低温起動制御
Ｓ２０  非低温起動制御
Ｓ９０  通常制御
Ａ  パルス信号の波高
Ｉ  駆動信号の出力値
ＳＲ  変速比
Ｔ  作動油温
Ｔ１  基準温度
Ｔ２  第２基準温度
ｔｗ  待機時間
Ｘ  ローラ位置
Ｘmin  下限点
Ｘref  ローラ位置の指令値
＾Ｘ  ローラ位置の推定値
ΔＸ  ローラ位置の偏差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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