(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比を無段階に変速可能な無段変速機構と、
無段変速機構への入力回転と同期した入力回転信号周期に基づいて入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、
無段変速機構の出力回転に同期した出力回転信号周期に基づいて出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、
前記入力回転信号周期と前記出力回転信号周期とのうち長い周期を有する信号の更新タイミングに、短い周期を有する信号の更新タイミングを同期させる更新タイミング同期手段と、
前記同期した更新タイミングに基づき更新される前記入力回転数と前記出力回転数とから変速比を算出する変速比算出手段と、
前記入力回転数または前記出力回転数が増加したときに大きく、減少したときに小さくなるカットオフ周波数を有し、前記変速比を前記カットオフ周波数でフィルタリングし出力する周波数可変ローパスフィルタと、
前記周波数可変ローパスフィルタから出力された変速比に基づいて無段変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、
を備えたことを特徴とする無段変速機構の変速比制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機構の変速比制御装置において、
検出された前記入力回転数又は出力回転数の少なくとも一方の回転数が低車速領域を表す予め設定された設定回転数よりも小さいかどうかを判断する低車速領域判断手段を備え、
前記周波数可変ローパスフィルタは、前記低車速領域判断手段により低車速領域と判断したときは、前記周波数可変ローパスフィルタのカットオフ周波数を前記入力回転数又は出力回転数に応じて変更されたカットオフ周波数に更新することを特徴とする無段変速機構の変速比制御手段。
【発明の詳細な説明】
【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、特に低車速域における変速比を精度良く検出する変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無段変速機の変速制御装置としては、例えば特開２０００−２８３２８５号公報に記載の技術が知られている。この公報に記載の技術では、発進や停止時等の低車速域において変速比を検出する際、変速機への入力回転数又は出力回転数の回転周期が変速比を演算する制御周期よりも長いかどうかを判断する。そして、制御周期が長い場合等には変速比を演算せず、最大変速比に固定することで、変速比に基づく駆動力制御を高精度で行う技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、下記に示す問題があった。すなわち、無段変速機の通常制御時において、現在の変速比である実変速比を検出し、この実変速比が目標変速比に追従するよう、フィードバック制御により変速アクチュエータの駆動を制御している。しかしながら、上記従来技術にあっては、低車速時等に正確な変速比を検出できないため、フィードバック制御を行うことができないという問題があった。
【０００４】
また、従来技術のように低車速時において、フィードバック制御を行うことなく、変速比を最大値に固定する場合、変速比のズレを考慮しなければならない。
【０００５】
ここで、例えばトロイダル型無段変速機では傾転角度を規制する手段として、機械的な傾転ストッパが設けられている。実際の変速においては、この傾転ストッパに当接して傾転角度を規制することはなく、変速制御によって傾転ストッパと当接しないように設計されている。これは、下記の理由による。すなわち、各トラニオンは傾転同期を図るために機械的な同期機構を備えている。ここで、傾転ストッパの位置には製造上のバラツキがあり、これによりトラニオンがこの傾転ストッパに当接することで、入出力ディスクとパワーローラとの間に滑りを生じ、各トラニオン間の同期が崩れる虞があるからである。一方、車両の性能上、変速範囲はできるだけ広い方が望ましい。よって、傾転ストッパ位置と制御による傾転角度限界位置のクリアランスは極力小さくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、最大変速比に固定し、その変速比のズレを考慮すると、傾転角度限界位置のクリアランスを大きめに取っておく必要があるため、変速機の小型化を図る阻害要因となってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、低車速域であっても変速比を精度良く検出することで、変速アクチュエータのフィードバック制御を達成することが可能な無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は変速比を無段階に変速可能な無段変速機構と、無段変速機構への入力回転と同期した入力回転信号周期に基づいて入力回転数を検出する入力回転数検出手段と、無段変速機構の出力回転に同期した出力回転信号周期に基づいて出力回転数を検出する出力回転数検出手段と、前記入力回転信号周期と前記出力回転信号周期とのうち長い周期を有する信号の更新タイミングに、短い周期を有する信号の更新タイミングを同期させる更新タイミング同期手段と、前記同期した更新タイミングに基づき更新される前記入力回転数と前記出力回転数とから変速比を算出する変速比算出手段と、前記入力回転数または前記出力回転数が増加したときに大きく、減少したときに小さくなるカットオフ周波数を有し、前記変速比を前記カットオフ周波数でフィルタリングし出力する周波数可変ローパスフィルタと、前記周波数可変ローパスフィルタから出力された変速比に基づいて無段変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、を備えた無段変速機構の変速比制御装置とした。
【０００９】
【発明の効果】
本発明では、無段変速機の入出力回転数の回転周期が異なっている場合であっても、長い周期を有する更新タイミングに入出力信号の両方を更新することで安定した変速比を得ることができる。これにより、低車速時においても変速比のフィードバック制御を行うことが可能となり、車速によって制御内容を変更することなく正確な変速比制御を達成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機１０（以下ＴＣＶＴと記載する）のスケルトン図を示し、図２はＴＣＶＴ１０の断面、および変速制御系の構成を示すものである。
【００１１】
図１中左側に設けられる動力源としての図外のエンジン回転が、トルクコンバータ１２を介してＴＣＶＴ１０に入力される。このトルクコンバータ１２は、一般によく知られるように、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、特に本実施の形態１のトルクコンバータ１２ではロックアップクラッチ１２ｄが設けられている。また、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、該トルク伝達軸１６に第１トロイダル変速部１８と第２トロイダル変速部２０とがタンデム配置されている。
【００１２】
これら第１，第２トロイダル変速部１８，２０は、それぞれの対向面がトロイド曲面に形成される一対の第１入力ディスク１８ａ，第１出力ディスク１８ｂおよび第２入力ディスク２０ａ，第２出力ディスク２０ｂと、これら第１入出力ディスク１８ａ，１８ｂおよび第２入出力ディスク２０ａ，２０ｂのそれぞれの対向面間に摩擦接触されるパワーローラ１８ｃ，１８ｄおよび２０ｃ，２０ｄとによって構成される。
【００１３】
第１トロイダル変速部１８は、トルク伝達軸１６の図中左方に配置されると共に、第２トロイダル変速部２０は、トルク伝達軸１６の図中右方に配置され、かつ、それぞれの第１入力ディスク１８ａおよび第２入力ディスク２０ｂは互いに内側に配置されている。
【００１４】
一方、第１，第２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１，第２出力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達された回転力は、この出力ギア２８及びこれに噛合される入力ギア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図外の出力軸に伝達される。
【００１５】
第１入力ディスク１８ａの外側にはローディングカム装置３４が設けられている。このローディングカム装置３４には、前後進切換装置４０を介してトルクコンバータ１２の出力回転が入力され、この入力トルクに応じた押付力がローディングカム装置３４によって発生されるようになっている。尚、ローディングカム装置３４のローディングカム３４ａは、トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合されると共に、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。
【００１６】
また、第２入力ディスク２０ａとトルク伝達軸１６の図中右方端部との間に皿ばね３８が設けられている。従って、ローディングカム装置３４で発生される押圧力は、第１入力ディスク１８ａに作用すると共に、トルク伝達軸１６及び皿ばね３８を介して第２入力ディスク２０ａにも作用し、かつ、皿ばね３８によって発生される予圧力は、第２入力ディスク２０ａに作用すると共に、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１入力ディスク１８ａにも作用するようになっている。
【００１７】
前後進切換装置４０は、ダブルピニオン方式の遊星歯車機構４２と、この遊星歯車機構４２のキャリア４２ａを出力回転軸１４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ている。
【００１８】
前後進切換装置４０では、フォワードクラッチ４４を締結すると共に、リバースブレーキ４６を解放することにより、エンジン回転と同方向の回転がＴＣＶＴ１０に入力され、かつ、フォワードクラッチ４４を解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。
【００１９】
第１トロイダル変速部１８および第２トロイダル変速部２０に設けられたパワーローラ１８ｃ，１８ｄ及び２０ｃ，２０ｄは、中心軸Ｃに対称に配置されている。そして、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及び油圧アクチュエータ５０を介して、車両運転条件に応じて傾転され、これにより第１，第２入力ディスク１８ａ，２０ａの回転を無段階に変速して第１，第２出力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達する。
【００２０】
図２はＴＣＶＴ１０の変速制御を行う油圧系の機械的構成図である。パワーローラ２０ｃはトラニオン２３により背面から支持されている。トラニオン２３は油圧サーボ５０のサーボピストン５１と連結しており、油圧サーボ５０内のシリンダ５０ａ内の油と５０ｂ内の油の差圧により軸方向に変位する。
【００２１】
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に接続されている。この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、ライン圧をHi側ポート５６Hi又は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。スプール５６Ｓは、ステップモータ５２及び後述するプリセスカム５５とリンク構造で連結している。
【００２２】
プリセスカム５５は、４体のトラニオンのうちの１体に取り付けられており、パワーローラ２０ａ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。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（フィードバックされる）変位により決定される。
【００２３】
ＴＣＶＴ１０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、パワーローラ２０ｃと入出力ディスク２０ａ，２０ｂの回転方向ベクトルに差異が発生し、このベクトル差によって傾転することで変速する。変速の定常時には、パワーローラ２０ｃ及びトラニオン２３の変位は平衡点に戻り、スプール５６Ｓの変位も中立点でバルブが閉じた状態となっている。また、複数のトラニオン２３には、それぞれ傾転角を規制する傾転ストッパ２４が設けられている。これにより、パワーローラの過度の傾転を防止している。
【００２４】
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、傾転角度の目標値とのズレを補償する。また、同時にパワーローラ２０ｃ及びトラニオン２３の平衡点からの変位もスプール５６Ｓの変位に負帰還する。これにより、変速過渡状態においてダンピングの効果を与え、変速のハンチングを抑制している。ここで、変速の到達点はステップモータ５２の変位で決まるものであり、その一連の変速過程を以下に示す。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く。これによりサーボピストン５１の差圧が変化することでトラニオン２３が平衡点から軸方向に変位することでパワーローラが傾転する。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時点でスプール５６Ｓは中立点に戻り変速が終了する。
【００２５】
図３は、本実施の形態におけるＴＣＶＴ１０の変速比を目標値に制御する変速制御コントローラ６０を含む構成図である。ＴＣＶＴ１０は、ステップモータ駆動速度指令値ｖに応じて傾転角度φが変化するもので、この動特性をブロック図で表現したものである。
【００２６】
〔ステップモータ及びＴＣＶＴ〕
図３において、ステップモータ５２は、ステップモータ駆動速度ｖを積分してステップモータ駆動位置ｕにする作用があり、ステップ数に比例して変位する。図４には、スプールバルブの変位量ｘ，ステップモータ駆動位置ｕ(t)，トラニオンの軸方向変位ｙ(t)，パワーローラの傾転角度φ(t)の関係を示す。ここで、トラニオン２３には、傾転ストッパ２４が設けられている。この傾転ストッパ２４に当接するときの最大傾転角度φmaxに対応するステップモータ駆動位置の最大変位がＵmaxである。尚、傾転ストッパ２４についての詳細は例えば特開平６−０３４００７号公報等を参照されたい。
【００２７】
トロイダル型無段変速機の変速比は、変速機への入力ディスクの回転数ωｉと出力ディスクの回転数ω０の回転数比Ｇ（＝ωｉ／ω０）から算出する。この変速比Ｇと現在の傾転角度φの間には下記の関係が成立する。
【数式１】
0004085679.tif 000002
ここで、θ，ηはトロイダル型無段変速機の構造によって決定される定数である。
【００２８】
トロイダル型無段変速機の変速制御においては、パワーローラの傾転角度φを検出する必要があるため、検出された変速比から上記式１を用いて傾転角度を算出する。このとき、入出力ディスクの回転数は、例えば入出力ディスクと共に回転する歯車の凹凸を検出する回転数センサによって検出している。回転数センサの詳細については後述する。
【００２９】
ステップモータ駆動速度ｖとステップモータ駆動位置ｕには、
【数式２】
0004085679.tif 000003
の関係がある。なお、Ｔｓは制御周期であり、ステップモータ駆動位置ｕは所定時間のステップモータ駆動速度ｖの積分値である。
【００３０】
ステップモータ駆動位置ｕに応じて傾転角度φが変化する動特性は、次の式に表現できる。
【数式３】
0004085679.tif 000004
ここで、ａ２はトラニオン２３の軸方向変位によってリンク５３，５４を介してバルブ５６位置にフィードバックされるときの、プリセスカム５５とリンク比によって定まる定数である。ａ１はパワーローラ２０ｃの傾転によってプリセスカム５５が回転し、リンク５３，５４を介してバルブ５６位置にフィードバックされるときの、プリセスカム５５とリンク比によって定まる定数である。ｂはリンク比とステップモータ５２のねじリードによって定まる定数である。ｇはバルブゲインである。
【００３１】
また、ｆは下記の式により算出される。
【数式４】
0004085679.tif 000005
尚、θ，η，Ｒ０はＴＣＶＴ１０の構造によって決定される定数である。すなわち、パワーローラが単位時間当たりにどの程度傾転するかは、その時点での傾転角度φと出力ディスクの回転数ω０によって決定される。
【００３２】
ここで、（１）式に示す変速比Ｇと傾転角度φとの関係から、変速比Ｇによって傾転角度φは予測できる。そこで、残りのトラニオン軸方向変位ｙ及びステップモータ駆動位置ｕを推定するための低次元化モデルを下記に示す。
【数式５】
0004085679.tif 000006
〔変速制御コントローラ〕
次に変速制御コントローラ６０について説明する。変速制御コントローラ６０は、状態観測器６１と、補償器６２と、変速比算出部７０と、アクセル開度及び車速から目標変速比Ｇrefを算出する目標変速比算出部６４から構成されている。
【００３３】
（状態観測器）
状態観測器６１について説明する。上記（５）式のｗの推定値をｗｅとすると、下記の式により表される。
【数式６】
0004085679.tif 000007
ここで、ｙ^はトラニオン軸方向変位推定値、ｕ^はステップモータ駆動位置推定値である。ｈ１，ｈ２はオブザーバゲインである。
【００３４】
ここで、上記（６）式の状態観測器の入力である傾転角速度ｄφは直接検出することができないため、下記の式により状態変換を行う。
【数式７】
0004085679.tif 000008
ここで、ｑは準状態推定量である。この（７）式の両辺を微分して（６）式を代入してまとめると、下記の式を得る。
【数式８】
0004085679.tif 000009
ここで、ｆは時変な値であるため、オブザーバゲインｈ１，ｈ２を下記のように設定することで、ｆを取り除く。
【数式９】
0004085679.tif 000010
よって、オブザーバＡobsは下記の式となる。
【数式１０】
0004085679.tif 000011
すなわち、状態観測器は、式（６）を直接演算する代わりに、状態変換を行った（８）式を演算することで、準状態推定量ｑから状態推定量ｗを復元する。
【００３５】
（補償器）
次に、補償器６２について説明する。ステップモータ駆動速度ｖは下記の式により演算される。
【数式１１】
0004085679.tif 000012
Ｋはスイッチングゲインであり、この値を十分大きくとることで、定数σ０の影響はほとんど無視できる。
【００３６】
次にσは下記の式により与えられる。
【数式１２】
0004085679.tif 000013
ここで、ξは減衰係数、ωは自然周波数である。Ｇrefはアクセル踏み込み量と、車速から得られる目標変速比である。変速比Ｇの一階微分及び二階微分を下記に示す。
【数式１３】
0004085679.tif 000014
上記（１２）式に基づいて目標変速比Ｇrefに追従するようにステップモータ駆動速度ｖを出力する。この出力されたステップモータ駆動速度に基づいてステップモータ５２を駆動することにより変速を行う。
【００３７】
（変速比算出部）
次に、変速比算出部７０について説明する。図５は変速比Ｇ（ωｉ／ωｏ）を算出するための入力回転数センサ５７ａと出力回転数センサ５８ａのモデル図、図６は変速比算出部７０の構成を表すブロック図である。
【００３８】
図５に示すように、入力ディスク２０ａと一体に回転する入力側歯車５７の凹凸を入力回転数センサ５７ａで読み込むことで、入力側パルス信号を出力する。また、同様に出力ディスク２０ｂの回転を減速ギアを介して出力軸に伝達し、この出力軸と一体に回転する出力側歯車５８の凹凸を出力回転数センサ５８ａで読み込むことで、出力側パルス信号を出力する。尚、出力ディスク５８の回転数は減速ギア等の減速比から換算することで算出する。
【００３９】
図６の変速比算出部７０の構成を説明する。７１は入出力回転数センサ５７ａ，５８ａから出力された入出力側パルス信号から入出力回転数を算出する第１算出部である。７２は第１算出部７１から出力された回転数の同期及び平滑化を図るフィルタである。７３は同期及び平滑化された回転数から変速比を算出する第２算出部である。７４は算出された変速比を更に平滑化するローパスフィルタである。
【００４０】
以下、同期及び平滑化フィルタ７２を詳述する。
図７は同期及び平滑化フィルタ７２の制御を表すフローチャートである。
【００４１】
ステップ１０１では、入力側のパルス信号が出力されたかどうかを判断し、出力されていればステップ１０３へ進み、出力されていなければステップ１０２へ進む。ここでパルス信号の出力とは、歯車の凸部信号の出力開始時点、もしくは凹部信号の出力開始時点を表す。
【００４２】
ステップ１０２では、出力側パルス信号が出力されたかどうかを判断し、出力されていればステップ１０４へ進み、出力されていなければステップ１０５へ進む。
【００４３】
ステップ１０３では、Ｋin＝Ｋin＋１とする。
【００４４】
ステップ１０４では、Ｋout＝Ｋout＋１とする。
【００４５】
ステップ１０５では、Ｋin≠０かつＫout≠０であるかどうかを判断し、Ｋin，Ｋoutの両方が０でないときはステップ１０７に進み、共に０ならばステップ１０６に進む。ここで、Ｋin≠０かつＫout≠０であれば入出力側歯車のパルス信号の両方が少なくとも一度は更新されたことを表す。
【００４６】
ステップ１０６では、flag＝１にセットする。
【００４７】
ステップ１０７では、flag＝０にセットする。
【００４８】
ステップ１０８では、Ｋin及びＫoutを０に更新する。
【００４９】
ステップ１０９では、flag＝０かどうかを判断し、０であればステップ１１０へ進み、それ以外はステップ１１１に進む。
【００５０】
ステップ１１０では、入力回転数ω_input(k)を前回制御の入力回転数信号ω_input(k-1)とし、出力回転数ω_output(k)を前回制御の出力回転数ω_output(k-1)とし、変速比Ｇ(k)＝Ｇ(k-1)として出力する。
【００５１】
ステップ１１１では、入力回転数ω_input(k)と出力回転数ω_output(k)を算出する。
【００５２】
ステップ１１２では、入力回転数信号Ｇ(k)＝ω_input(k)/ω_output(k)とする。
【００５３】
ステップ１１３では、ｋ＝ｋ＋１とし、本制御を終了する。
【００５４】
入力側歯車５７と出力側歯車５８は同じ速度で回転しておらず、またそれぞれの歯車の歯数が異なる場合がある（例えば本実施例では入力側歯車５７の歯数は１２，出力側歯車５８の歯数は２１）ため、入出力パルス信号は同じタイミングで出力されない。
【００５５】
すなわち、ステップ１０１〜ステップ１０４において、入力側もしくは出力側のみパルス信号が出力された場合はＫin，Ｋoutのどちらか一方は必ず０である。このときは、ステップ１０７においてflagを０にセットする。そして、ステップ１０９〜ステップ１１０において入出力回転数に前回制御値を用いる。入出力パルス信号の両方が出力された場合は、ステップ１０５において、Ｋin，Ｋoutの両方が０でないと判断され、ステップ１０６においてflagを１にセットし、ステップ１０８においてＫin，Ｋoutを共に０に更新する。そして、ステップ１０９→ステップ１１１→ステップ１１２に進み、入力回転数ω_input(k)及び出力回転数ω_output(k)を更新する。
【００５７】
基本的には低車速時において出力側歯車の方がパルスの更新タイミングが遅いと考えられるが、入出力側歯車の歯数によっては入力側パルス信号の方がパルスの更新タイミングが長い場合もある。よって、ある制御周期内で入出力両方のパルス信号が更新されたときのみ入出力回転数の更新を行うことで、結果として更新タイミングの長い方に同期することができるものである。
【００５８】
上述の制御を図８に基づいて説明する。図８は入出力パルス信号及び角速度の推移を表すタイムチャートである。
【００５９】
実施の形態１の場合、信号周期が長くなる出力側の信号に入力側のパルス信号を同期させることとなる。図８(イ)に示すように、入力側パルス信号は(a),(b),(c)・・・のタイミングで更新されている。一方、出力側パルス信号は(α),(β),(γ)・・・のタイミングで更新されている。そこで、図８(ロ)に示すように、入力側のパルス信号を(a)で更新せず、出力側のパルス信号更新タイミングである(α)まで維持させ、(α)の時点における入力側パルス信号に更新する。同様に、入力側のパルス信号は、出力側のパルス信号の更新タイミング(β)まで維持され、(β)のときに更新する。このように、同期を図ることで、図８(ハ)に示すように、パルス信号の同期が図られた入出力回転数を得ることができる。
【００６０】
次に、上述の制御の実験結果を示す。図９は車速及び入出力回転数の関係を表すタイムチャートである。図９（ａ）の車速は低車速であり、具体的には４（km/h）以下である。図９（ｂ）は、このように車速が変化する際の入力回転数ωi及び出力回転数ωoの関係を示す図である。
【００６１】
図９に示す結果に基づいて、図１０に変速比Ｇを算出した場合のタイムチャートを示す。図１０（ａ）は入力回転数ωi及び出力回転数ωoから変速比Ｇをそのまま算出した値である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）の矢印で示した領域のように現実に取りうる変速比の範囲以外のピークをカットした値である。図１０（ｃ）は実施の形態１の同期及び平滑化フィルタ７２を用いた場合の入出力回転数から変速比Ｇを算出した値である。
【００６２】
図１０（ｂ）と図１０（ｃ）を比較すると、同期及び平滑化フィルタ７２を用いたことで、安定した変速比を得ることができることが分かる。
【００６３】
ここで、図１０（ｂ）のような振動を有する場合、従来技術ではこのような振動を除去するためにローパスフィルタのカットオフ周波数を小さくする必要があった。このとき、カットオフ周波数はフィルタの効果とフィルタの次元の間で調整する必要がある。低いカットオフ周波数のフィルタでは、効果的なフィルタリングをするためにフィルタの次元を高くしなければならないが、次元の高いフィルタは演算負荷が大きく、更にセンサにより検知した値とフィルタリング後の値の遅れが大きいという２つの問題がある。
【００６４】
しかしながら、本実施の形態１においては、同期及び平滑化フィルタ７２により入出力回転数信号が同期された値を用いて変速比を算出し、その値に対してローパスフィルタ７４によるフィルタリングを行うことで、次元の高いフィルタを用いる必要がないため演算負荷が小さい。また、フィルタリングによる応答遅れも小さいという効果を得ることができる。
【００６５】
ここで、ローパスフィルタ７４について説明する。本実施の形態１におけるローパスフィルタ７４は出力回転数ωｏに応じて３つのフィルタ（filter1,filter2,filter3）を有している。
【数式１４】
0004085679.tif 000015
ここで、フィルタはButterworthFilterを使用している。αn、βn（n＝1,2,3）は各フィルタに設定する時定数によって定まる定数である。ωo(max)は同期及び平滑化フィルタ７２によるフィルタリングを行う最大出力回転数であり、出力回転数ωoが０〜ωo(max)までを分割した値をそれぞれωo(min)，ωo(mid1)，ωo(mid2)としている。ここで、ωo(min)＜ωo(mid1)＜ωo(mid2)＜ωo(max)である。
【００６６】
図１１には、それぞれのfilter１〜３によってフィルタリングした結果を示す。図中実線は同期及び平滑化フィルタ７２通過後の値をフィルタリングしたものであり、点線は同期及び平滑化フィルタ７２を通さない値をフィルタリングしたものである。
【００６７】
ここで、filter3が最も時定数が大きく、応答遅れも比較的大きいため、最も滑らかな変速比を得ることができる。よって、低車速時であって回転数が非常に小さいときに有効である。一方、ある程度の車速が得られるような場合は、急激な変動も小さいと考えられるため、filter2，filter1のように時定数を小さくすることで、応答遅れを回避することができる。すなわち、それぞれの出力回転数に応じて上記filter1〜3を使用することで、最適なフィルタリングを行うことができる。
【００６８】
また、上述のfilterとして、低車速時にのみフィルタの時定数を更新するイベント駆動フィルタを使用しても良い。すなわち、flagが１のときはフィルタを
【数式１５】
0004085679.tif 000016
（ａ，ｂは定数、ｑはｋの値によって変更される変数）として演算し、更新する。一方、flagが０となると次のパルスまで更新されず、時定数は維持される。
【００６９】
この構成とすることで時定数が自動的に低車速時の値に適合し、パルス間隔が長いと時定数は大きく、パルス間隔が短いと時定数は小さくなる。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態の構成を用いることで、低車速時にあっても安定した変速比を算出することが可能となり、広範な車速領域において変速比のフィードバック制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態におけるトロイダル型無段変速機を表すスケルトン図である。
【図２】  実施の形態におけるトロイダル型無段変速機の断面、および変速制御系の構成を表す概略図である。
【図３】  実施の形態におけるトロイダル型無段変速機の変速比を目標値に制御する変速制御コントローラ６０を含む構成図である。
【図４】  スプールバルブの変位量ｘ，ステップモータ駆動位置ｕ(t)，トラニオンの軸方向変位ｙ(t)，パワーローラの傾転角度φ(t)の関係を示すモデル図である。
【図５】  実施の形態における入出力回転数センサの構成を表すモデル図である。
【図６】  実施の形態における変速比算出部の構成を表すブロック図である。
【図７】  実施の形態における変速比算出制御を表すフローチャートである。
【図８】  実施の形態における変速比算出制御を表すタイムチャートである。
【図９】  実施の形態における車両速度と入出力回転数の関係を表す図である。
【図１０】  実施の形態における変速制御算出制御の具体例を表す図である。
【図１１】  実施の形態における変速制御算出部のローパスフィルタによるフィルタリング結果を表す図である。
【符号の説明】
１０  トロイダル型無段変速機
１２  トルクコンバータ
１２ａ  ポンプインペラ
１２ｂ  タービンランナ
１２ｃ  ステータ
１２ｄ  ロックアップクラッチ
１４  出力回転軸
１６  トルク伝達軸
１８，２０  トロイダル変速部
２２  ハウジング
２３  トラニオン
２４  傾転ストッパ
２８  出力ギア
３０  カウンターシャフト
３０ａ  入力ギア
３４  ローディングカム装置
３６  スラストベアリング
４０  前後進切換装置
４２  遊星歯車機構
４４  フォワードクラッチ
４６  リバースブレーキ
５０  油圧サーボ
５１  サーボピストン
５２  ステップモータ
５３，５４  リンク
５５  プリセスカム
５６  シフトコントロールバルブ
５６Ｓ  スプール
５６Ｄ  ドレーン
６０  変速制御コントローラ
６１  状態観測器
６２  補償器
６３  変速比検出部
６４  目標変速比算出部
７０  変速比算出部
７１  第１算出部
７２  同期・平滑化フィルタ
７３  第２算出部
７４  第２算出部
７５  ローパスフィルタ（ButterworthFilter）
【図１】
0004085679.tif 000017
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004085679.tif 000023
【図８】
0004085679.tif 000024
【図９】
0004085679.tif 000025
【図１０】
0004085679.tif 000026
【図１１】
0004085679.tif 000027