(57)【要約】【課題】トルクシフトを適正に抑制することができる無段変速機を提供する。【解決手段】入力ディスクと出力ディスクとに接触して設けられるパワーローラ４と、パワーローラ４を回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、油圧制御手段により作動油の油圧を制御して、該パワーローラ４を中立位置から変速位置に移動させることで変速比を変更可能な変速比変更手段５と、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御を行うフィードバック制御手段６１と、入力ディスクに入力される駆動力である入力トルクと油圧制御手段による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御手段６２とを有し、フィードバック制御手段６１とフィードフォワード制御手段６２とによって実変速比が目標変速比になるように変速比変更手段５を制御する制御手段６０とを備える。【選択図】図５
2009063021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力が入力される入力ディスクと、
前記駆動力が出力される出力ディスクと、
前記入力ディスクと前記出力ディスクとに接触して設けられるパワーローラと、
前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、油圧制御手段により作動油の油圧を制御して、該パワーローラを前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する中立位置から変速位置に移動させることで、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更可能な変速比変更手段と、
目標の変速比である目標変速比と実際の変速比である実変速比とに基づいたフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、前記入力ディスクに入力される駆動力である入力トルクと前記油圧制御手段による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御手段とを有し、前記フィードバック制御手段と前記フィードフォワード制御手段とによって前記実変速比が前記目標変速比になるように前記変速比変更手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする、
無段変速機。
【請求項２】
前記変速比変更手段は、前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持する支持手段と、油圧室に供給される前記作動油の油圧により前記支持手段に設けられたフランジ部に押圧力を作用させる油圧ピストン手段と、前記油圧室内の前記作動油の油圧を制御する前記油圧制御手段とを有し、
前記フィードフォワード制御手段は、前記入力ディスクに入力される駆動力である入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、前記入力トルク検出手段が検出した前記入力トルクと前記油圧制御手段への制御指令値入力から前記油圧ピストン手段の押圧力出力までの前記伝達特性とに基づいて前記変速比変更手段を制御するフィードフォワード制御指令手段とを有することを特徴とする、
請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記油圧制御手段は、前記制御指令値入力に基づいた駆動電流により駆動する駆動手段がスプール弁子の位置を変位させることでポートから流出入する前記作動油の流量を制御する流量制御弁と、前記ポートと前記油圧室とを接続する作動油通路とを有し、
前記フィードフォワード制御指令手段は、前記駆動電流と前記スプール弁子の変位との関係式、前記スプール弁子の変位と前記ポートを介した前記作動油の流出入流量との関係式、前記ポートを介した前記作動油の流出入流量と前記油圧室への前記作動油の流出入流量との関係式及び前記油圧室への前記作動油の流出入流量と前記油圧ピストン手段の押圧力との関係式に基づいて前記伝達特性を設定することを特徴とする、
請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を検出する傾転角検出手段を備え、
前記変速比変更手段は、前記パワーローラを前記中立位置から前記変速位置に移動させて前記傾転角を変更することで前記変速比を変更可能であり、
前記フィードフォワード制御指令手段は、前記入力トルク検出手段により検出される前記入力トルクと前記傾転角検出手段によって検出される前記傾転角に基づいて前記入力ディスク及び前記出力ディスクから前記パワーローラに作用する接線力を算出し、該接線力に応じた前記油圧ピストン手段の押圧力と前記伝達特性の逆特性とに基づいて前記油圧制御手段を制御するためのフィードフォワード制御指令値を算出することを特徴とする、
請求項２又は請求項３に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記パワーローラの移動量を検出可能な移動量検出手段を備え、
前記フィードバック制御手段は、前記傾転角検出手段が検出した傾転角に基づいてフィードバック制御を行う傾転角フィードバック制御指令手段と、前記移動量検出手段が検出した移動量に基づいてフィードバック制御を行う移動量フィードバック制御指令手段とを有することを特徴とする、
請求項４に記載の無段変速機。
【請求項６】
前記入力トルク検出手段は、前記駆動源と前記入力ディスクとの間に設けられるトルクコンバータのポンプの回転速度を検出するポンプ回転速度検出手段と、前記トルクコンバータのタービンの回転速度を検出するタービン回転速度検出手段と、前記ポンプ回転速度検出手段により検出される前記ポンプの回転速度と前記タービン回転速度検出手段により検出される前記タービンの回転速度と前記トルクコンバータのトルク特性とに基づいて前記入力トルクを演算する入力トルク演算手段とを有することを特徴とする、
請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の無段変速機。
【請求項７】
前記入力トルク検出手段は、前記駆動源である内燃機関の回転速度を検出する内燃機関回転速度検出手段と、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、前記内燃機関回転速度検出手段により検出される前記内燃機関の回転速度と前記負荷検出手段により検出される前記内燃機関の負荷と前記内燃機関のトルク特性とに基づいて内燃機関出力トルクを演算する内燃機関トルク演算手段と、前記内燃機関トルク演算手段が演算した前記内燃機関出力トルクに基づいて前記入力トルクを演算する入力トルク演算手段を有することを特徴とする、
請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関し、特に、入力ディスクと出力ディスクとの間に配置されたパワーローラの移動により変速比の変更が行われる、いわゆるトロイダル式の無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両には、駆動源である内燃機関や電動機からの駆動力、すなわち出力トルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で路面に伝達するために、駆動源の出力側に変速機が設けられている。この変速機には、変速比を無段階（連続的）に制御する無段変速機と、変速比を段階的（不連続）に制御する有段変速機とがある。ここで、このような無段変速機、いわゆるＣＶＴ（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）には、入力ディスクと出力ディスクとの間に挟み込んだパワーローラを介して各ディスクの間でトルクを伝達すると共に、パワーローラを傾転させて変速比を変化させる、いわゆる、トロイダル式の無段変速機がある。
【０００３】
このトロイダル式無段変速機は、トロイダル面を有する入力ディスクと出力ディスクとの間に、外周面をトロイダル面に対応する曲面としたパワーローラなどの回転部材を挟み込み、これら入力ディスク、出力ディスク及びパワーローラとの間に形成されるトラクションオイルの油膜のせん断力を利用してトルクを伝達するものである。そして、このパワーローラは、トラニオンにより回転自在に支持されており、このトラニオンは、揺動軸を中心として揺動可能であると共に、例えば、トラニオンに設けられたピストンに対して油圧室に供給される作動油の油圧により押圧力（油圧ピストン力）を作用させることで、この揺動軸に沿った方向に移動可能に構成されている。したがって、トラニオンに支持されるパワーローラがこのトラニオンと共に入力ディスク及び出力ディスクに対する中立位置から変速位置に移動することで、パワーローラとディスクとの間にサイドスリップが発生し、このパワーローラが入力ディスク及び出力ディスクに対して揺動軸を中心として揺動、すなわち、傾転し、この結果、入力ディスクと出力ディスクとの回転数比である変速比が変更される。そして、入力ディスクと出力ディスクとの回転数比である変速比は、パワーローラが入力ディスク及び出力ディスクに対して傾転する角度、すなわち、傾転角に基づいて決まり、この傾転角は、当該パワーローラの中立位置から変速位置側への移動量としてのストローク量（オフセット量）に基づいて決まる。そして、トロイダル式無段変速機の変速制御では、目標の変速比である目標変速比と実際の変速比である実変速比とに基づいて実変速比が目標変速比になるようにフィードバック制御を行っている。
【０００４】
また、トロイダル式無段変速機は、パワーローラ及びこれを支持するトラニオンが中立位置にある場合、入力トルクに応じて入力ディスク、出力ディスクとパワーローラとの接触点に作用する接線力に抗する大きさの油圧ピストン力をトラニオンのピストン部に作用させ、パワーローラに作用する接線力と油圧ピストン力とをつりあわせることで、パワーローラ及びこれを支持するトラニオンの位置を中立位置に固定し、変速比を固定している。ここで、このようなトロイダル式の無段変速機では、例えば、パワーローラを支持するトラニオンの変形やその他の外乱などにより、パワーローラ及びこれを支持するトラニオンが中立位置から移動することで意図しない変速であるトルクシフトが発生するおそれがある。このトルクシフトは、トロイダル式の無段変速機における変速制御の誤差要因ともなりうることから適正に抑制する必要がある。そして、上述のようなフィードバック制御では、制御アクチュエータに応答遅れが生じるため、当該フィードバック制御に加えてフィードフォワード制御を行う場合がある。
【０００５】
このような従来のトロイダル式の無段変速機として、例えば、特許文献１に記載されているトロイダル型無段変速機の変速制御装置では、アクチュエータの操作により無段変速を生起され、該アクチュエータの操作量を少なくとも、目標変速状態に対応する基準操作量と、いわゆる、トルクシフトを補償するための予め定めたトルクシフト補償操作量との和で決定すると共に、目標変速状態に対する実変速状態の偏差に応じ学習制御した、該偏差を減少させるための修正操作量だけ補正するようにしている。そして、修正操作量の学習制御を、変速機に加速トルクが入力され、且つ変速比が設定値よりも低速側の変速比である時にのみ行うよう構成すると共に、該学習制御の結果を、設定値よりも高速側変速比のための修正操作量にも適用して、全ての修正操作量を同様に更新するよう構成することで、トルクシフトによる変速制御への影響をなくすための変速アクチュエータ修正量の学習制御が不正確になることを防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−４２４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されているトロイダル型無段変速機の変速制御装置では、例えば、運転者がアクセルを踏み込むことにより急激に変速機への入力トルクが増加すると、上述の入力ディスク、出力ディスクとパワーローラとの接触点に作用する接線力もこれに伴って急激に増加する。すると、パワーローラに作用する接線力とトラニオンのピストン部に作用する油圧ピストン力とのバランスが崩れ、パワーローラ及びこれを支持するトラニオンが中立位置から移動することでトルクシフトが発生するおそれがある。
【０００８】
そこで本発明は、トルクシフトを適正に抑制することができる無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明に無段変速機は、駆動源からの駆動力が入力される入力ディスクと、前記駆動力が出力される出力ディスクと、前記入力ディスクと前記出力ディスクとに接触して設けられるパワーローラと、前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、油圧制御手段により作動油の油圧を制御して、該パワーローラを前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する中立位置から変速位置に移動させることで、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの回転数比である変速比を変更可能な変速比変更手段と、目標の変速比である目標変速比と実際の変速比である実変速比とに基づいたフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、前記入力ディスクに入力される駆動力である入力トルクと前記油圧制御手段による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御手段とを有し、前記フィードバック制御手段と前記フィードフォワード制御手段とによって前記実変速比が前記目標変速比になるように前記変速比変更手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明による無段変速機では、前記変速比変更手段は、前記パワーローラを回転自在、かつ、傾転自在に支持する支持手段と、油圧室に供給される前記作動油の油圧により前記支持手段に設けられたフランジ部に押圧力を作用させる油圧ピストン手段と、前記油圧室内の前記作動油の油圧を制御する前記油圧制御手段とを有し、前記フィードフォワード制御手段は、前記入力ディスクに入力される駆動力である入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、前記入力トルク検出手段が検出した前記入力トルクと前記油圧制御手段への制御指令値入力から前記油圧ピストン手段の押圧力出力までの前記伝達特性とに基づいて前記変速比変更手段を制御するフィードフォワード制御指令手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明による無段変速機では、前記油圧制御手段は、前記制御指令値入力に基づいた駆動電流により駆動する駆動手段がスプール弁子の位置を変位させることでポートから流出入する前記作動油の流量を制御する流量制御弁と、前記ポートと前記油圧室とを接続する作動油通路とを有し、前記フィードフォワード制御指令手段は、前記駆動電流と前記スプール弁子の変位との関係式、前記スプール弁子の変位と前記ポートを介した前記作動油の流出入流量との関係式、前記ポートを介した前記作動油の流出入流量と前記油圧室への前記作動油の流出入流量との関係式及び前記油圧室への前記作動油の流出入流量と前記油圧ピストン手段の押圧力との関係式に基づいて前記伝達特性を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明による無段変速機では、前記入力ディスク及び前記出力ディスクに対する前記パワーローラの傾転角を検出する傾転角検出手段を備え、前記変速比変更手段は、前記パワーローラを前記中立位置から前記変速位置に移動させて前記傾転角を変更することで前記変速比を変更可能であり、前記フィードフォワード制御指令手段は、前記入力トルク検出手段により検出される前記入力トルクと前記傾転角検出手段によって検出される前記傾転角に基づいて前記入力ディスク及び前記出力ディスクから前記パワーローラに作用する接線力を算出し、該接線力に応じた前記油圧ピストン手段の押圧力と前記伝達特性の逆特性とに基づいて前記油圧制御手段を制御するためのフィードフォワード制御指令値を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明による無段変速機では、前記パワーローラの移動量を検出可能な移動量検出手段を備え、前記フィードバック制御手段は、前記傾転角検出手段が検出した傾転角に基づいてフィードバック制御を行う傾転角フィードバック制御指令手段と、前記移動量検出手段が検出した移動量に基づいてフィードバック制御を行う移動量フィードバック制御指令手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明による無段変速機では、前記入力トルク検出手段は、前記駆動源と前記入力ディスクとの間に設けられるトルクコンバータのポンプの回転速度を検出するポンプ回転速度検出手段と、前記トルクコンバータのタービンの回転速度を検出するタービン回転速度検出手段と、前記ポンプ回転速度検出手段により検出される前記ポンプの回転速度と前記タービン回転速度検出手段により検出される前記タービンの回転速度と前記トルクコンバータのトルク特性とに基づいて前記入力トルクを演算する入力トルク演算手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明による無段変速機では、前記入力トルク検出手段は、前記駆動源である内燃機関の回転速度を検出する内燃機関回転速度検出手段と、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、前記内燃機関回転速度検出手段により検出される前記内燃機関の回転速度と前記負荷検出手段により検出される前記内燃機関の負荷と前記内燃機関のトルク特性とに基づいて内燃機関出力トルクを演算する内燃機関トルク演算手段と、前記内燃機関トルク演算手段が演算した前記内燃機関出力トルクに基づいて前記入力トルクを演算する入力トルク演算手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無段変速機によれば、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御を行うと共に、入力トルクと油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行うことで、実変速比が目標変速比になるように変速比変更手段を制御するので、急激な入力トルク変化によるトルクシフトを適正に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の概略断面図、図２は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の要部の構成図、図３は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する中立位置を説明する模式図、図４は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する変速位置を説明する模式図、図５は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機のＥＣＵの要部構成の一例を示す概略構成図、図６は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機に接続されるトルクコンバータのトルクコンバータ特性の一例を示す線図、図７は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部が設定する油圧制御系の伝達特性を説明する概略図、図８は、本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。
【００１９】
なお、図２は、トロイダル式無段変速機を構成する各パワーローラのうち任意のパワーローラと、このパワーローラに接触する入力ディスクを示す図である。また、図３、図４は、入力ディスクを出力ディスク側から見た図であり、入力ディスクとパワーローラをそれぞれ１つだけ模式的に図示している。ここで、以下で説明する実施例では、本発明の無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源としてエンジントルクを発生する内燃機関（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなど）を用いるが、これに限定されるものではなく、モータトルクを発生するモータなどの電動機を駆動源として用いてもよい。また、駆動源として内燃機関及び電動機を併用してもよい。
【００２０】
図１に示すように、本実施例に係る無段変速機としてのトロイダル式無段変速機１は、車両に搭載される駆動源としてのエンジンからの駆動力、すなわち出力トルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で車輪に伝達するためのものであり、変速比を無段階（連続的）に制御することができる、いわゆるＣＶＴ（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）である。このトロイダル式無段変速機１は、入力ディスク２と出力ディスク３との間に挟み込んだパワーローラ４を介して各入力ディスク２と出力ディスク３の間でトルクを伝達すると共に、パワーローラ４を傾転させて変速比を変化させる、いわゆる、トロイダル式の無段変速機である。すなわち、このトロイダル式無段変速機１は、トロイダル面２ａ、３ａを有する入力ディスク２と出力ディスク３との間に、外周面をトロイダル面２ａ、３ａに対応する曲面としたパワーローラ４などの回転部材を挟み込み、これら入力ディスク２、出力ディスク３及びパワーローラ４との間に形成されるトラクションオイルの油膜のせん断力を利用してトルクを伝達するものである。
【００２１】
具体的には、このトロイダル式無段変速機１は、図１、図２に示すように、入力ディスク２と、出力ディスク３と、パワーローラ４と、変速比変更手段としての変速比変更部５とを備える。変速比変更部５は、支持手段としてのトラニオン６と、移動手段としての移動部７を有する。さらに、移動部７は、油圧ピストン手段としての油圧ピストン部８と、油圧制御手段としての油圧制御装置９とを有する。また、このトロイダル式無段変速機１は、トロイダル式無段変速機１の各部を制御する制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０を備える。このトロイダル式無段変速機１では、入力ディスク２と出力ディスク３とに接触して設けられるパワーローラ４が移動部７により入力ディスク２及び出力ディスク３に対して中立位置から変速位置に移動することで、入力ディスク２と出力ディスク３との回転数比である変速比が変更される。
【００２２】
入力ディスク２は、エンジン側からの駆動力（トルク）が、例えば、発進機構であり流体伝達装置であるトルクコンバータ１６（図５参照）や遊星歯車機構により構成される前後進切換機構（不図示）などを介して伝達（入力）されるものである。入力ディスク２は、エンジンの回転に基づいて回転される入力軸１０に２つが結合されており、この入力軸１０により回転自在に設けられている。したがって、各入力ディスク２は、入力軸１０の回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能である。そして、各々の入力ディスク２は、中央に開口が形成され、外側から中央側に向け徐々に突出する形状をなす。各入力ディスク２の突出部分の斜面は、回転軸線Ｘ１方向に沿った断面がほぼ円弧形状となるように形成され各入力ディスク２のトロイダル面２ａをなす。２つの入力ディスク２は、トロイダル面２ａが互いに対向するように設けられる。
【００２３】
ここで、トルクコンバータ１６は、図５に示すように、駆動源であるエンジンからの駆動力をトロイダル式無段変速機１に伝達するものである。トルクコンバータ１６は、ポンプ（ポンプインペラ）１６ｐ、タービン（タービンランナ）１６ｔ、ステータ１６ｓ、ロックアップクラッチ１６ｌを備える。ポンプ１６ｐは、フロントカバー１６ｆ等を介してエンジンのクランクシャフト１７に連結されており、クランクシャフト１７、フロントカバー１６ｆと共に回転可能に設けられている。タービン１６ｔは、上記ポンプ１６ｐと対向するように配置されている。このタービン１６ｔは、上述の入力軸１０に連結されており、入力軸１０と共にクランクシャフト１７と同一の軸線を中心に回転可能に設けられている。ステータ１６ｓは、そのポンプ１６ｐとタービン１６ｔとの間に配置されている。ロックアップクラッチ１６ｌは、このタービン１６ｔとフロントカバー１６ｆとの間に設けられており、タービン１６ｔに連結されている。
【００２４】
したがって、このトルクコンバータ１６は、エンジンの駆動力（エンジントルク）がクランクシャフト１７からフロントカバー１６ｆを介してポンプ１６ｐに伝達される。そして、ロックアップクラッチ１６ｌが解放されている場合には、このポンプ１６ｐに伝達された駆動力は、ポンプ１６ｐとタービン１６ｔとの間に介在する作動流体である作動油を介してタービン１６ｔ、入力軸１０に伝達される。このとき、トルクコンバータ１６は、ステータ１６ｓにより、ポンプ１６ｐとタービン１６ｔとの間を循環する作動油の流れを変化させ所定のトルク特性を得ることができる。そして、トルクコンバータ１６は、タービン１６ｔに連結されているロックアップクラッチ１６ｌがフロントカバー１６ｆに係合されている場合、フロントカバー１６ｆを介してポンプ１６ｐに伝達されたエンジンからの駆動力は、作動油を介さずに直接的に入力軸１０に伝達される。ここで、ロックアップクラッチ１６ｌの係合及び係合の解除、すなわち、ＯＮ、ＯＦＦを行うＯＮ／ＯＦＦ制御は、後述する油圧制御装置９から供給される作動油によって行われる。油圧制御装置９は、後述するＥＣＵ６０と接続されている。したがって、ロックアップクラッチ１６ｌのＯＮ／ＯＦＦ制御は、ＥＣＵ６０により行われる。
【００２５】
再び図１、図２に戻って、出力ディスク３は、各入力ディスク２に伝達（入力）された駆動力を車輪側に伝達（出力）するものであり、各入力ディスク２に対応して１つずつ、合計２つ設けられる。各入力ディスク２と各出力ディスク３とは、回転軸線Ｘ１に同軸上に入力軸１０に対して相対的に回転自在に設けられる。したがって、各出力ディスク３は、回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能である。そして、各出力ディスク３は、各入力ディスク２とほぼ同一な形状をなし、すなわち、各々の出力ディスク３は、中央に開口が形成され、外側から中央側に向け徐々に突出する形状をなす。各出力ディスク３の突出部分の斜面は、回転軸線Ｘ１方向に沿った断面がほぼ円弧形状となるように形成され各出力ディスク３のトロイダル面３ａをなす。そして、各出力ディスク３は、回転軸線Ｘ１に沿った方向に対して２つの入力ディスク２の間に設けられると共に、各トロイダル面３ａが各入力ディスク２のトロイダル面２ａにそれぞれ対向するように設けられる。すなわち、回転軸線Ｘ１に沿った断面内において、一方の入力ディスク２のトロイダル面２ａと一方の出力ディスク３のトロイダル面３ａとが半円キャビティを形成し、他方の入力ディスク２のトロイダル面２ａと他方の出力ディスク３のトロイダル面３ａとが別の半円キャビティを形成している。
【００２６】
また、各出力ディスク３は、ベアリングを介し軸１１に回転可能に支持されている。この２つの出力ディスク３の間には、出力ギア１２が連結されており、この出力ギア１２は、２つの出力ディスク３と共に一体で回転可能である。出力ギア１２には、カウンターギア１３がかみ合わされており、このカウンターギア１３に出力軸１４が連結されている。したがって、各出力ディスク３の回転に伴い、出力軸１４が回転する。なお、上述の軸１１は、入力軸１０と同一の回転をするものであり、この軸１１によって入力ディスク２が回転される。また、入力ディスク２は、軸１１にスラストベアリングを介し連結されており、軸１１の軸方向に移動可能になっている。
【００２７】
パワーローラ４は、入力ディスク２と出力ディスク３と間にこの入力ディスク２と出力ディスク３とに接触して設けられ、入力ディスク２からの駆動力を出力ディスク３に伝達するものである。すなわち、パワーローラ４は、外周面がトロイダル面２ａ、３ａに対応した曲面状の接触面４ａとして形成される。そして、パワーローラ４は、入力ディスク２と出力ディスク３との間に挟持され、接触面４ａがトロイダル面２ａ、３ａに接触可能であり、各パワーローラ４は、それぞれ後述するトラニオン６によってこの接触面４ａがトロイダル面２ａ、３ａに接触しながら、回転軸線Ｘ２を回転中心として回転自在に支持されている。パワーローラ４は、トロイダル式無段変速機１に供給されるトラクションオイルにより入力ディスク２と出力ディスク３のトロイダル面２ａ、３ａとパワーローラ４の接触面４ａとの間に形成される油膜のせん断力を用いて駆動力（トルク）を伝達する。本実施例では、パワーローラ４は、一対の入力ディスク２及び出力ディスク３（１つのキャビティ）に対して２つずつ、合計４つ設けられる。
【００２８】
ここで、入力軸１０は、油圧押圧（エンドロード）機構１５に接続される。この油圧押圧機構１５は、内部に油圧を受け、各入力ディスク２に対してそれぞれ出力ディスク３側に押圧力を作用させることで、各入力ディスク２と各出力ディスク３との間に狭圧力を生じさせ、これによって各パワーローラ４をそれぞれ所定の圧力で入力ディスク２と出力ディスク３との間に挟み込むものである。これによって、入力ディスク２、出力ディスク３とパワーローラ４との間のスリップを防ぎ、トラクション状態を維持することができる。
【００２９】
変速比変更部５は、上述したように、トラニオン６と、移動部７を有し、移動部７によって、入力ディスク２及び出力ディスク３の回転軸線Ｘ１に対して、トラニオン６と共にパワーローラ４を移動し、パワーローラ４をこの入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転させることで変速比を変更するものである。ここで、変速比とは、入力ディスク２と出力ディスク３との回転数比であり、典型的には、［変速比＝出力側接触半径（パワーローラ４と出力ディスク３とが接触する接触半径（接触点と回転軸線Ｘ１との距離））／入力側接触半径（入力ディスク２とパワーローラ４とが接触する接触半径）］で表すことができる。
【００３０】
具体的には、各トラニオン６は、パワーローラ４をそれぞれ回転自在に支持すると共に、このパワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対して移動させ入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転自在に支持するものである。トラニオン６は、ローラ支持部６ａと揺動軸６ｂとを有する。ローラ支持部６ａは、パワーローラ４が配置される空間部６ｃが形成され、トラニオン６は、この空間部６ｃにてパワーローラ４を回転自在に支持している。また、ローラ支持部６ａは、揺動軸６ｂと一体で移動可能に設けられる。揺動軸６ｂは、柱状に形成され回転軸線Ｘ３を回転中心として回転可能に設けられる。したがって、トラニオン６は、ローラ支持部６ａが揺動軸６ｂと共に回転軸線Ｘ３を回転中心として回転自在にケーシング（不図示）に支持されている。また、トラニオン６は、回転軸線Ｘ３に沿った方向に移動自在にケーシング（不図示）に支持され、後述する移動部７によって、回転軸線Ｘ３に沿った方向に移動可能に構成される。
【００３１】
ここで、トラニオン６は、パワーローラ４の回転軸線Ｘ２が揺動軸６ｂの回転軸線Ｘ３と垂直な平面と平行になるようにパワーローラ４を支持している。また、トラニオン６は、揺動軸６ｂの回転軸線Ｘ３が入力ディスク２及び出力ディスク３の回転軸線Ｘ１と垂直な平面と平行になるように配置される。すなわち、トラニオン６は、回転軸線Ｘ１と垂直な平面内で回転軸線Ｘ３に沿って移動することで、パワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３の回転軸線Ｘ１に対して回転軸線Ｘ３に沿って移動させることができる。また、トラニオン６は、回転軸線Ｘ３を回転中心として回転揺動することで、パワーローラ４を回転軸線Ｘ３と垂直な平面内でこの回転軸線Ｘ３を中心として入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転自在とすることできる。なお、言い換えれば、トラニオン６は、パワーローラ４に後述する傾転力が作用することでこのパワーローラ４を傾転可能に支持していることになる。
【００３２】
移動部７は、トラニオン６と共にパワーローラ４を回転軸線Ｘ３に沿った方向に移動させるものであり、上述したように、油圧ピストン部８と、油圧制御装置９とを有する。
【００３３】
油圧ピストン部８は、フランジ部８ａと油圧室８ｂとを含んで構成され、油圧室８ｂに導入される作動油の油圧をフランジ部８ａにより受圧することで、トラニオン６を回転軸線Ｘ３に沿った２方向に移動させるものである。すなわち、油圧ピストン部８は、油圧室８ｂに供給される作動油の油圧によりトラニオン６に設けられたフランジ部８ａに押圧力としての油圧ピストン力を作用させる。
【００３４】
フランジ部８ａは、トラニオン６の揺動軸６ｂの端部に揺動軸６ｂの径方向に突出するように固定的に設けられており、トラニオン６の揺動軸６ｂと共に回転軸線Ｘ３に沿った方向に移動可能である。また、フランジ部８ａは、作動油が導入される油圧室８ｂ内に収容されると共に、この油圧室８ｂ内を回転軸線Ｘ３に沿った方向に２つの油圧室、すなわち、第１油圧室ＯＰ１と第２油圧室ＯＰ２とに区画する。フランジ部８ａの径方向外側の端部には、シール部材（不図示）が設けられており、したがって、このフランジ部８ａによって区画される油圧室８ｂの第１油圧室ＯＰ１と第２油圧室ＯＰ２とは、それぞれこのシール部材により互いに作動油が漏れないようにシールされている。
【００３５】
なお、一対の入力ディスク２及び出力ディスク３ごとにパワーローラ４、トラニオン６が２つずつ設けられることから、この第１油圧室ＯＰ１及び第２油圧室ＯＰ２は、一対の入力ディスク２及び出力ディスク３ごとにそれぞれ２つずつ設けられることになる。このとき、この一対のトラニオン６では、第１油圧室ＯＰ１及び第２油圧室ＯＰ２の位置関係がトラニオン６ごとに入れ替わっている。つまり、一方のトラニオン６の第１油圧室ＯＰ１とした油圧室が他方のトラニオン６の第２油圧室ＯＰ２となり、一方のトラニオン６の第２油圧室ＯＰ２とした油圧室が他方のトラニオン６の第１油圧室ＯＰ１となる。したがって、図２に示すトロイダル式無段変速機１では、一対の入力ディスク２及び出力ディスク３ごとに設けられる２つのパワーローラ４は、第１油圧室ＯＰ１又は第２油圧室ＯＰ２内の油圧により、回転軸線Ｘ３に沿って互いに逆方向に移動することになる。なお、トロイダル式無段変速機１は、一対の入力ディスク２及び出力ディスク３ごとに設けられる２つのパワーローラ４の回転軸線Ｘ３に沿った逆方向の移動を同期させるための機構として、ロアリンクやアッパリンクなどにより構成されるリンク機構（不図示）を備えていてもよい。
【００３６】
油圧制御装置９は、トランスミッションの各部に作動油を供給するものであり、油圧室８ｂ内の作動油の油圧を制御するものである。油圧制御装置９は、オイルタンク９１と、オイルポンプ９２と、流量制御弁としての第１流量制御弁９３と、第２流量制御弁９４と、作動油通路としての第１通路９５と、第２通路９６と、供給通路９７と、排出通路９８とを含んで構成される。
【００３７】
オイルタンク９１は、トランスミッションの各部に供給する作動油を貯留している。オイルポンプ９２は、例えば、エンジンの運転（クランクシャフトの回転）に連動して作動し、オイルタンク９１に貯留されている作動油を吸引、加圧し、吐出するものである。この加圧された作動油は、プレッシャーレギュレータバルブ（不図示）を介して、第１流量制御弁９３及び第２流量制御弁９４や他の流量制御弁などに供給される。なお、このプレッシャーレギュレータバルブは、プレッシャーレギュレータバルブよりも下流側における油圧が所定油圧以上、すなわち、油圧制御装置９の元圧として用いられるライン圧以上になった際に、下流側にある作動油をオイルタンク９１に戻して所定のライン圧に調圧するものである。
【００３８】
第１流量制御弁９３は、第１油圧室ＯＰ１に作動油を供給し、第２油圧室ＯＰ２から作動油を排出するものである一方、第２流量制御弁９４は、第２油圧室ＯＰ２に作動油を供給し、第１油圧室ＯＰ１から作動油を排出するものである。第１流量制御弁９３は、油路構成本体部９３ａと、スプール弁子９３ｂと、作動油供給ポート９３ｃと、作動油排出ポート９３ｄと、第１油圧室連通ポート９３ｅと、第２油圧室連通ポート９３ｆと、第１弾性部材９３ｇと、第１ソレノイド９３ｈとにより構成される。一方、第２流量制御弁９４は、油路構成本体部９４ａと、スプール弁子９４ｂと、作動油供給ポート９４ｃと、作動油排出ポート９４ｄと、第２油圧室連通ポート９４ｅと、第１油圧室連通ポート９４ｆと、第２弾性部材９４ｇと、第２ソレノイド９４ｈとにより構成される。この第１流量制御弁９３と、第２流量制御弁９４は、ＥＣＵ６０から入力される制御指令値入力に基づいた駆動電流により駆動する駆動手段としての第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈがスプール弁子９３ｂ、９４ｂの位置を変位させることで、作動油供給ポート９３ｃ、９４ｃ、作動油排出ポート９３ｄ、９４ｄと、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅから流出入する作動油の流量を制御するものである。
【００３９】
具体的には、油路構成本体部９３ａ、９４ａは、油路を構成するものであり、それぞれ、構成された油路と連通する作動油供給ポート９３ｃ、９４ｃ、作動油排出ポート９３ｄ、９４ｄと、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆと、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅが形成される。油路構成本体部９３ａ、９４ａに構成される油路は、それぞれスプール弁子９３ｂ、９４ｂが挿入されている。スプール弁子９３ｂ、９４ｂは、各ポートの連通状態を切り替えるものである。
【００４０】
作動油供給ポート９３ｃ、９４ｃは、供給通路９７を介してオイルポンプ９２と接続されており、この作動油供給ポート９３ｃ、９４ｃにはオイルポンプ９２によりライン圧に加圧された作動油が供給される。作動油排出ポート９３ｄ、９４ｄは、排出通路９８を介してオイルタンク９１と接続されている。第１流量制御弁９３の第１油圧室連通ポート９３ｅは、第１通路９５を介して第１油圧室ＯＰ１と接続されると共に、第２流量制御弁９４の第１油圧室連通ポート９４ｆと接続される。また、第１流量制御弁９３の第２油圧室連通ポート９３ｆは、第２通路９６を介して第２油圧室ＯＰ２と接続されると共に、第２流量制御弁９４の第２油圧室連通ポート９４ｅと接続される。
【００４１】
そして、第１弾性部材９３ｇ、第２弾性部材９４ｇは、それぞれ、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの一端側に設けられる一方、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈは、それぞれ、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの他端側に設けられる。第１弾性部材９３ｇ、第２弾性部材９４ｇは、スプール弁子９３ｂ、９４ｂを第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈ側（ＯＦＦ側）に移動させる付勢力を作用させる一方、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈは、供給される駆動電流に応じて発生する電磁力により、当該付勢力に抵抗してスプール弁子９３ｂ、９４ｂを第１弾性部材９３ｇ、第２弾性部材９４ｇ側（ＯＮ側）に移動させる押圧力を作用させる。
【００４２】
また、この第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈは、制御手段としてのＥＣＵ６０と電気的に接続されており、このＥＣＵ６０により駆動制御されている。したがって、スプール弁子９３ｂ、９４ｂには、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される駆動電流に応じた押圧力が作用する。
【００４３】
例えば、ＥＣＵ６０は、第１流量制御弁９３がＯＦＦ状態（図２に示すＯＦＦの部分）では、第１ソレノイド９３ｈに供給する駆動電流を０Ａとする。したがって、スプール弁子９３ｂには、第１ソレノイド９３ｈによる押圧力が作用しないため第１弾性部材９３ｇによる付勢力のみが作用し、スプール弁子９３ｂは、第１ソレノイド９３ｈ側のＯＦＦ位置に位置する。このとき、作動油供給ポート９３ｃと第１油圧室連通ポート９３ｅとの連通が遮断され、作動油排出ポート９３ｄと第２油圧室連通ポート９３ｆとの連通が遮断される。つまり、第１流量制御弁９３がＯＦＦ状態では、オイルポンプ９２により加圧された作動油は第１油圧室ＯＰ１に供給されず、第２油圧室ＯＰ２内の作動油は、排出されない。
【００４４】
一方、ＥＣＵ６０は、第１流量制御弁９３がＯＮ状態（図２に示すＯＮの部分）では、第１ソレノイド９３ｈに駆動電流を供給する。このとき、ＥＣＵ６０は、トロイダル式無段変速機１の変速比や変速速度などに基づいて駆動電流を設定する。したがって、スプール弁子９３ｂには、第１ソレノイド９３ｈによる押圧力と第１弾性部材９３ｇによる付勢力とが作用する。第１ソレノイド９３ｈによる押圧力が第１弾性部材９３ｇによる付勢力よりも大きくなると、スプール弁子９３ｂは、第１弾性部材９３ｇ側に移動し、ＯＦＦ位置以外のＯＮ位置（最大ＯＮ位置は図２のＯＮの部分）に位置する。このとき、作動油供給ポート９３ｃと第１油圧室連通ポート９３ｅとが連通され、作動油排出ポート９３ｄと第２油圧室連通ポート９３ｆとが連通される。つまり、第１流量制御弁９３がＯＮ状態では、オイルポンプ９２により加圧された作動油は第１油圧室ＯＰ１に供給され、第２油圧室ＯＰ２内の作動油は排出される。これにより、第１油圧室ＯＰ１の油圧がフランジ部８ａに作用し［第１油圧室ＯＰ１の油圧＞第２油圧室ＯＰ２の油圧］となることで、油圧ピストン部８のフランジ部８ａが回転軸線Ｘ３に沿った第１方向Ａ１に押圧され、トラニオン６と共にパワーローラ４が回転軸線Ｘ３に沿った第１方向Ａ１に移動する。このとき、スプール弁子９３ｂのＯＮ側への移動量に応じて、パワーローラ４の第１方向Ａへの移動が調整される。
【００４５】
同様に、第２流量制御弁９４のＯＦＦ状態（図２に示すＯＦＦの部分）では、ＥＣＵ６０は、第２ソレノイド９４ｈに供給する駆動電流を０Ａとする。このとき、作動油供給ポート９４ｃと第２油圧室連通ポート９４ｅとの連通が遮断され、作動油排出ポート９４ｄと第１油圧室連通ポート９４ｆとの連通が遮断され、オイルポンプ９２により加圧された作動油は第２油圧室ＯＰ２に供給されず、第１油圧室ＯＰ１内の作動油は、排出されない。第２流量制御弁９４のＯＮ状態（図２に示すＯＦＦの部分）では、ＥＣＵ６０は、第２ソレノイド９４ｈに駆動電流を供給する。このとき、作動油供給ポート９４ｃと第２油圧室連通ポート９４ｅとが連通され、作動油排出ポート９４ｄと第１油圧室連通ポート９４ｆとが連通され、オイルポンプ９２により加圧された作動油は第２油圧室ＯＰ２に供給され、第１油圧室ＯＰ１内の作動油は排出される。これにより、第２油圧室ＯＰ２の油圧がフランジ部８ａに作用し［第１油圧室ＯＰ１の油圧＜第２油圧室ＯＰ２の油圧］となることで、油圧ピストン部８のフランジ部８ａが回転軸線Ｘ３に沿った第２方向Ａ２に押圧され、トラニオン６と共にパワーローラ４が回転軸線Ｘ３に沿った第２方向Ａ２に移動する。
【００４６】
したがって、この移動部７は、ＥＣＵ６０により油圧制御装置９が駆動され油圧ピストン部８の各油圧室８ｂ内の油圧が制御されることで、トラニオン６と共にパワーローラ４を回転軸線Ｘ３に沿った２方向、すなわち、第１方向Ａ１と第２方向Ａ２とに移動させることができる。そして、変速比変更部５は、この移動部７によって、トラニオン６と共にパワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対する中立位置（図３参照）から変速比に応じた変速位置（図４参照）に移動させ、このパワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転させることで変速比を変更することができる。
【００４７】
ここで、図３に示すように、パワーローラ４の入力ディスク２及び出力ディスク３に対する中立位置は、変速比が固定される位置であり、パワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転させる傾転力がこのパワーローラ４に作用不能な位置である。すなわち、パワーローラ４が中立位置にあり、変速比が固定されている状態では、パワーローラ４の回転軸線Ｘ２は、回転軸線Ｘ１を含む平面で、かつ、回転軸線Ｘ３と垂直な平面内に設定される。言い換えれば、パワーローラ４の中立位置（変速比固定時）では、パワーローラ４の回転軸線Ｘ３に沿った方向の位置は、このパワーローラ４の回転軸線Ｘ２が回転軸線Ｘ１を通る（直交する）位置に設定される。このとき、パワーローラ４と入力ディスク２との接触点において、パワーローラ４の回転方向（転がる方向）と入力ディスク２の回転方向とが一致しており、この結果、パワーローラ４に傾転力が作用させず、したがって、パワーローラ４は、この中立位置にとどまりながら入力ディスク２とともに回転をつづけ、この間の変速比は固定されている。このとき、入力ディスク２からパワーローラ４に作用する力は駆動力（トルク）だけであるので、移動部７の油圧ピストン部８と油圧制御装置９とは、油圧によりこの駆動力に抗するだけの力をトラニオン６に作用させている。
【００４８】
一方、図４に示すように、パワーローラ４の変速位置は、変速比が変更される位置であり、パワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転させる傾転力がこのパワーローラ４に作用する位置である。すなわち、パワーローラ４が変速位置にあり、変速比が変更される状態では、パワーローラ４の回転軸線Ｘ２は、回転軸線Ｘ１を含む平面で、かつ、回転軸線Ｘ３と垂直な平面内から回転軸線Ｘ３に沿った第１方向Ａ１あるいは第２方向Ａ２に移動した位置に設定される。言い換えれば、パワーローラ４の変速位置（変速時）では、パワーローラ４の回転軸線Ｘ３に沿った方向の位置は、このパワーローラ４の回転軸線Ｘ２が回転軸線Ｘ１を通る位置、すなわち、中立位置からオフセットされた位置に設定される。このとき、パワーローラ４と入力ディスク２との接触点において、パワーローラ４の回転方向と入力ディスク２の回転方向とがずれ、これにより、パワーローラ４に傾転力が作用する。この結果、パワーローラ４に作用する傾転力によりパワーローラ４と入力ディスク２及び出力ディスク３との間にサイドスリップが発生し、パワーローラ４は、入力ディスク２及び出力ディスク３に対して傾転し、パワーローラ４と入力ディスク２との入力側接触半径と、パワーローラ４と出力ディスク３との出力側接触半径とが変更され、したがって、変速比が変更される。
【００４９】
例えば、本図４に示すように、入力ディスク２が図４中の矢印Ｂ方向（反時計回り）に回転している状態において、パワーローラ４を回転軸線Ｘ３に沿った第２方向Ａ２（パワーローラ４と入力ディスク２と接触点における入力ディスク２の移動方向とは反対方向、すなわち、入力ディスク２の回転方向に逆らう方向）にオフセットする。すると、パワーローラ４と入力ディスク２との接触点において、パワーローラ４に入力ディスク２の円周方向の力が作用し、パワーローラ４を入力ディスク２の周辺側に移動させる方向（パワーローラ４を入力ディスク２の回転軸線Ｘ１から離間させる方向）の傾転力が作用する。この結果、パワーローラ４は、入力ディスク２との接触点が入力ディスク２の径方向外方側に移動すると共に出力ディスク３との接触点が出力ディスク３の径方向内方側に移動するように傾転し、変速比が減少側に変更され、アップシフトする。そして、パワーローラ４が再び中立位置に戻ることで変更された変速比が固定される。
【００５０】
逆に、ダウンシフトする場合は、パワーローラ４を回転軸線Ｘ３に沿った第１方向Ａ１（パワーローラ４と入力ディスク２と接触点における入力ディスク２の移動方向、すなわち、入力ディスク２の回転方向に沿う方向）にオフセットする。すると、パワーローラ４と入力ディスク２との接触点において、パワーローラ４に入力ディスク２の円周方向の力が作用し、パワーローラ４を入力ディスク２の中心側に移動させる方向（パワーローラ４を入力ディスク２の回転軸線Ｘ１に近接させる方向）の傾転力が作用する。この結果、パワーローラ４は、入力ディスク２との接触点が入力ディスク２の径方向内方側に移動すると共に出力ディスク３との接触点が出力ディスク３の径方向外方側に移動するように傾転し、変速比が増加側に変更され、ダウンシフトする。そして、パワーローラ４が再び中立位置に戻ることで変更された変速比が固定される。
【００５１】
ここで、このパワーローラ４の位置は、中立位置からのストローク量と入力ディスク２及び出力ディスク３に対する傾転角により決定される。パワーローラ４のストローク量は、パワーローラ４の回転軸線Ｘ２が入力ディスク２及び出力ディスク３の回転軸線Ｘ１を通る中立位置を基準位置として、この中立位置から第１方向Ａ１あるいは第２方向Ａ２への移動量（中立位置からのオフセット量）である。パワーローラ４の傾転角は、パワーローラ４の回転中心である回転軸線Ｘ２が入力ディスク２及び出力ディスク３の回転中心である回転軸線Ｘ１と直交する位置を基準位置として、この基準位置から入力ディスク２及び出力ディスク３に対する傾斜角度（鋭角側の傾斜角度）であり、言い換えれば、回転軸線Ｘ３周りの回転角度である。そして、このトロイダル式無段変速機１の変速比は、パワーローラ４の入力ディスク２及び出力ディスク３に対する傾転角によって定まり、この傾転角は、パワーローラ４の中立位置からのストローク量により定まる。
【００５２】
ここで、ＥＣＵ６０は、トロイダル式無段変速機１の運転状態に応じてトロイダル式無段変速機１の各部の駆動を制御しトロイダル式無段変速機１の実際の変速比である実変速比を制御するものである。すなわち、ＥＣＵ６０は、例えば、種々のセンサが検出するエンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、入力ディスク回転数、出力軸回転数、シフトポジションなどの運転状態や傾転角、ストローク量などに基づいて、目標の変速比である目標変速比を決定すると共に変速比変更部５を駆動してパワーローラ４を中立位置から変速位置側に所定のストローク量まで移動させて、所定の傾転角まで傾転させることで変速比の変更を実行する。さらに言えば、ＥＣＵ６０は、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給する駆動電流を制御指令値に基づいて制御することで、第１流量制御弁９３又は第２流量制御弁９４のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御し、これにより、油圧ピストン部８の第１油圧室ＯＰ１、第２油圧室ＯＰ２の油圧を制御して、トラニオン６と共にパワーローラ４を中立位置から変速位置側に所定のストローク量まで移動させて所定の傾転角まで傾転させることで、実変速比が目標変速比となるように制御する。
【００５３】
具体的には、図２示すように、ＥＣＵ６０は、上述したように、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに電気的に接続されており、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈをデューティ制御している。さらに、ＥＣＵ６０は、傾転角検出手段としての傾転角センサ５０と、移動量検出手段としてのストロークセンサ５１とが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ６０は、さらに、内燃機関回転速度検出手段としてのエンジン回転数センサ５２と、入力回転数センサ５３と、出力回転数センサ５４と、アクセル開度センサ５５と、車速センサ５６と、負荷検出手段としてのスロットル開度センサ５７と、シフトポジションセンサ５８と、ポンプ回転速度検出手段としてのポンプ回転数センサ６６ａと、タービン回転速度検出手段としてのタービン回転数センサ６６ｂなどの種々のセンサが電気的に接続されている。
【００５４】
傾転角センサ５０は、パワーローラ４の入力ディスク２及び出力ディスク３に対する傾転角を検出し、検出した傾転角をＥＣＵ６０に送信する。ここで、傾転角センサ５０が検出する傾転角は、パワーローラ４と共に回転軸線Ｘ３周りに回転するトラニオン６の回転軸線Ｘ３周りの回転角度として検出している。ストロークセンサ５１は、パワーローラ４の中立位置からのストローク量を検出し、検出したストローク量をＥＣＵ６０に送信する。ここで、ストロークセンサ５１が検出するパワーローラ４のストローク量は、このパワーローラ４と共に回転軸線Ｘ３に沿った方向に移動するトラニオン６のストローク量として検出している。
【００５５】
また、エンジン回転数センサ５２は、駆動源であるエンジンの回転速度としてエンジン回転数を検出し、検出したエンジン回転数をＥＣＵ６０に送信する。ここで、エンジン回転数センサ５２は、例えば、エンジンのクランク角度を検出するクランク角センサを用いることができ、ＥＣＵ６０は、検出されたクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジンの回転速度としてエンジン回転数（ｒｐｍ）を算出する。なおここで、エンジン回転数は、言い換えれば、クランクシャフト１７の回転速度に対応し、このクランクシャフト１７の回転速度が高くなれば、クランクシャフト１７の回転数、エンジン回転数も高くなる。
【００５６】
入力回転数センサ５３は、入力ディスク２の回転数である入力回転数及び回転方向を検出し、検出した入力回転数及び回転方向をＥＣＵ６０に送信する。出力回転数センサ５４は、出力ディスク３の回転数である出力回転数及び回転方向を検出し、検出した出力回転数及び回転方向をＥＣＵ６０に送信する。なお、入力回転数センサ５３、出力回転数センサ５４は、それぞれ、入力ディスク２、出力ディスク３の回転数（回転速度）に比例した回転数（回転速度）で回転する部材の回転数に基づいて検出してもよい。
【００５７】
アクセル開度センサ５５は、このトロイダル式無段変速機１が搭載される車両のアクセル開度を検出し、検出したアクセル開度をＥＣＵ６０に送信する。車速センサ５６は、このトロイダル式無段変速機１が搭載される車両の車速を検出し、検出した車速をＥＣＵ６０に送信する。スロットル開度センサ５７は、このトロイダル式無段変速機１が搭載される車両のスロットル開度を検出し、検出したスロットル開度をＥＣＵ６０に送信する。ここで、ＥＣＵ６０は、検出されたスロットル開度に基づいてエンジンのエンジン負荷を算出することができる。シフトポジションセンサ５８は、このトロイダル式無段変速機１が搭載される車両のシフトポジションを検出し、検出したシフトポジションをＥＣＵ６０に送信する。
【００５８】
ポンプ回転数センサ６６ａは、トルクコンバータ１６（図５参照）のポンプ１６ｐ（図５参照）の回転速度としてポンプ回転数を検出し、検出したポンプ回転数をＥＣＵ６０に送信する。タービン回転数センサ６６ｂは、トルクコンバータ１６（図５参照）のタービン１６ｔ（図５参照）の回転速度としてタービン回転数を検出し、検出したタービン回転数をＥＣＵ６０に送信する。
【００５９】
上記のようなトロイダル式無段変速機１は、入力ディスク２に駆動力（トルク）が入力されると、その入力ディスク２にトラクションオイルを介して接触しているパワーローラ４に駆動力が伝達され、さらにそのパワーローラ４から出力ディスク３にトラクションオイルを介して駆動力が伝達される。この間、トラクションオイルは加圧されることによりガラス転移化し、それに伴う大きいせん断力によって駆動力を伝達するので、各入力ディスク２、出力ディスク３は、入力トルクに応じた圧力がパワーローラ４との間に生じるように、油圧押圧機構１５により押圧される。また、パワーローラ４の周速と各入力ディスク２、出力ディスク３のトルク伝達点（パワーローラ４がトラクションオイルを介して接触している接触点）の周速とが実質的に同じであるから、入力ディスク２とパワーローラ４との接触点の回転軸線Ｘ１からの半径と、パワーローラ４と出力ディスク３との接触点の回転軸線Ｘ１からの半径とに応じて、各入力ディスク２、出力ディスク３の回転数（回転速度）が異なることとなり、その回転数（回転速度）の比率が変速比となる。
【００６０】
そして、ＥＣＵ６０は、変速比を設定した目標変速比に変更する場合、すなわち、変速比の変速の場合は、入力ディスク２の回転方向に基づいて、第１ソレノイド９３ｈあるいは第２ソレノイド９４ｈに駆動電流を供給し、第１流量制御弁９３あるいは第２流量制御弁９４をＯＮ状態とすることで、パワーローラ４が目標変速比に応じた傾転角になるまで、トラニオン６を中立位置から第１方向Ａ１あるいは第２方向Ａ２に移動させる。例えば、入力ディスク２が図２中の矢印Ｂ方向（反時計回り）に回転している状態において、第１流量制御弁９３をＯＮ状態、第２流量制御弁９４をＯＦＦ状態として、第１油圧室ＯＰ１の油圧によりパワーローラ４を中立位置から回転軸線Ｘ３に沿った第１方向Ａ１に移動させると、上述したように変速比が増加しダウンシフトが行われる。一方、入力ディスク２が図２中の矢印Ｂ方向（反時計回り）に回転している状態において、第１流量制御弁９３をＯＦＦ状態、第２流量制御弁９４をＯＮ状態として、第２油圧室ＯＰ２の油圧によりパワーローラ４を中立位置から回転軸線Ｘ３に沿った第２方向Ａ２に移動させると、上述したように変速比が減少しアップシフトが行われる。また、設定された変速比を固定する場合は、第１ソレノイド９３ｈあるいは第２ソレノイド９４ｈに駆動電流を供給し、第１流量制御弁９３あるいは第２流量制御弁９４をＯＮ状態とすることでパワーローラ４が中立位置となるまで、トラニオン６を第１方向Ａ１あるいは第２方向Ａ２に移動させる。
【００６１】
ここで、このＥＣＵ６０は、傾転角センサ５０によって検出されるパワーローラ４の傾転角とストロークセンサ５１によって検出されるストローク量に基づいて、実変速比（実際の変速比）が目標変速比（変速後の目標の変速比）となるようにカスケード式のフィードバック制御を行っている。すなわち、このＥＣＵ６０は、アクセル開度及び車速に基づいて目標変速比に対応した目標の傾転角である目標傾転角を決定し、この目標傾転角と傾転角センサ５０によって検出した実際の傾転角である実傾転角との偏差に基づいて、目標変速比、目標傾転角に対応した目標のストローク量である目標ストローク量を決定し、ストロークセンサ５１が検出したストローク量がこの目標ストローク量となるように移動部７の第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御している。このようなトロイダル式無段変速機１の変速制御では、基本的には、傾転角センサ５０によって検出される傾転角（言い換えれば、変速比）のみをフィードバック制御すればよいが、ストローク量が傾転角の微分に相当することから、ストロークセンサ５１によって検出されるストローク量のフィードバック制御もあわせて行うことで、傾転制御における振動を抑制するダンピング効果を得ることができる。
【００６２】
ところで、このようなトロイダル式無段変速機１は、パワーローラ４及びこれを支持するトラニオン６が中立位置にある場合、上述したように、入力トルクに応じて入力ディスク２、出力ディスク３とパワーローラ４との接触点に作用する接線力Ｆ１（図３参照）に抗する大きさの油圧ピストン力Ｆ２（図３参照）をフランジ部８ａに作用させ、パワーローラ４に作用する接線力Ｆ１と油圧ピストン力Ｆ２とをつりあわせることで、パワーローラ４及びこれを支持するトラニオン６の位置を中立位置に固定し、変速比を固定している。ここで、このようなトロイダル式無段変速機１では、例えば、パワーローラ４を支持するトラニオン６の変形やその他の外乱などにより、パワーローラ４及びこれを支持するトラニオン６が中立位置から移動することで意図しない変速であるトルクシフトが発生するおそれがある。このトルクシフトは、トロイダル式無段変速機１における変速制御の誤差要因ともなりうることから適正に抑制する必要がある。特に、例えば、運転者がアクセルを踏み込むことにより急激にトロイダル式無段変速機１への入力トルクが増加すると、上述の入力ディスク２、出力ディスク３とパワーローラ４との接触点に作用する接線力Ｆ１もこれに伴って急激に増加する。すると、パワーローラ４に作用する接線力Ｆ１とフランジ部８ａに作用する油圧ピストン力Ｆ２とのバランスが崩れ、パワーローラ４及びこれを支持するトラニオン６が中立位置から移動することでトルクシフトが発生するおそれがある。
【００６３】
そこで、本実施例のトロイダル式無段変速機１は、制御手段としてのＥＣＵ６０によって、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御と共に、トロイダル式無段変速機１への入力トルクと油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行って実変速比が目標変速比になるように変速比変更部５を制御することで、急激な入力トルク変化によるトルクシフトの抑制を図っている。
【００６４】
具体的には、本実施例のＥＣＵ６０は、図２、図５に示すように、フィードバック制御を行うフィードバック制御手段としてのフィードバック制御部６１と、フィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御手段としてのフィードフォワード制御部６２と、流量制御弁制御指令値算出部６３とを有する。そして、ＥＣＵ６０は、流量制御弁制御指令値算出部６３がフィードバック制御部６１にて算出されるフィードバック制御指令値と、フィードフォワード制御部６２にて算出されるフィードフォワード制御指令値とに基づいて、第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するための実際の制御指令値を算出することで、フィードバック制御部６１とフィードフォワード制御部６２とによって実変速比が目標変速比になるように変速比変更部５を制御する。
【００６５】
フィードバック制御部６１は、上述したように、傾転角センサ５０によって検出されるパワーローラ４の傾転角とストロークセンサ５１によって検出されるストローク量に基づいて、実変速比が目標変速比になるようにフィードバック制御を行うものであり、傾転角フィードバック制御指令手段としての傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４と移動量フィードバック制御指令手段としてのストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５とを備える。
【００６６】
ＥＣＵ６０は、まず、アクセル開度センサ５５が検出するアクセル開度と車速センサ５６が検出する車速などから目標の変速比である目標変速比を決定する。ここで、例えば、アクセル開度などで表される要求駆動量と車速とに基づいて要求駆動力が算出され、その要求駆動力と車速とから目標出力が求められ、その目標出力を最小の燃費で達成するエンジンの回転数が求められ、トロイダル式無段変速機１の入力回転数がそのエンジンの回転数に相当する回転数となるように目標変速比が求められる。そして、パワーローラ４と入力ディスク２及び出力ディスク３との接触点がわかれば、変速比と傾転角との関係は幾何学形状だけで定まるため、目標変速比から目標傾転角を求めることができる。
【００６７】
傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４は、この目標変速比と実際の変速比である実変速比との偏差として、上述のように目標変速比から目標傾転角を算出し、この算出した目標傾転角と傾転角センサ５０によって検出されるパワーローラ４の実際の傾転角である実傾転角（実変速比に応じた実傾転角）との偏差を算出する。そして、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４は、目標傾転角と実傾転角との偏差に基づいて変速比変更部５の第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するための傾転角フィードバック制御指令値（例えばデューティ比）を算出する。なお、この傾転角フィードバック制御指令値は、実変速比を目標変速比に変更するための目標のストローク量である目標ストローク量、言い換えれば、実傾転角を目標傾転角に追従させることで実変速比を目標変速比に追従させるための目標ストローク量に相当する制御指令値となる。
【００６８】
ストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５は、ストロークセンサ５１によって検出されるパワーローラ４及びトラニオン６の実際のストローク量である実ストローク量に基づいて変速比変更部５の第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するためのストローク量フィードバック制御指令値（例えばデューティ比）を算出する。
【００６９】
そして、流量制御弁制御指令値算出部６３は、目標ストローク量に相当する制御指令値として、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４が算出する傾転角フィードバック制御指令値と、実ストローク量に相当する制御指令値として、ストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５が算出するストローク量フィードバック制御指令値との偏差を算出することで、フィードバック制御部６１によるフィードバック制御指令値（例えばデューティ比）を算出する。
【００７０】
フィードフォワード制御部６２は、上述したように、トロイダル式無段変速機１への入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいて、フィードフォワード制御を行うものであり、入力トルク検出手段としての入力トルク検出部６６とフィードフォワード制御指令手段としての油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７とを備える。
【００７１】
入力トルク検出部６６は、入力トルク演算手段としての入力トルク演算部６６ｃと、上述したポンプ回転数センサ６６ａ、タービン回転数センサ６６ｂとにより構成される。上述したように、ポンプ回転数センサ６６ａは、トルクコンバータ１６のポンプ１６ｐのポンプ回転数を検出し、タービン回転数センサ６６ｂは、トルクコンバータ１６のタービン１６ｔのタービン回転数を検出する。そして、入力トルク演算部６６ｃは、ポンプ回転数センサ６６ａにより検出されるポンプ回転数、タービン回転数センサ６６ｂにより検出されるタービン回転数及びトルクコンバータ１６のトルクコンバータ特性に基づいてトルクコンバータ１６から出力されるタービントルクを算出する。本実施例のトルクコンバータ１６のトルクコンバータ特性は、図６に一例を示すように、横軸の速度比（ｅ＝タービン回転数Ｎｔ／ポンプ回転数Ｎｐ）に対する縦軸の容量係数（Ｃ＝ポンプトルクＴｔ／（ポンプ回転数Ｎｐ）２）、トルク比（ｔ＝タービントルクＴｔ／ポンプトルクＴｐ）により表すことができる。このトルクコンバータ特性は、ＥＣＵ６０の記憶部等に記憶しておけばよい。したがって、入力トルク演算部６６ｃは、タービン回転数Ｎｔとポンプ回転数Ｎｐとから速度比ｅを算出し、算出した速度比ｅに応じた容量係数Ｃとポンプ回転数ＮｐとからポンプトルクＴｐを算出し、算出したポンプトルクＴｐと速度比ｅに応じたトルク比ｔとからタービントルクＴｔを算出する。そして、トルクコンバータ１６から入力ディスク２までのトルク損失は極めて微小であり無視することができることから、このトルクコンバータ１６から出力されるタービントルクＴｔをトロイダル式無段変速機１の入力ディスク２に入力される入力トルクに相当する値として用いることができる。
【００７２】
油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、入力トルク検出部６６が検出した入力トルクと、図７に点線で示すように、油圧制御装置９への制御指令値入力に基づいた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力出力までの伝達特性とに基づいて変速比変更部５を制御するためのフィードフォワード制御指令値（例えばデューティ比）を算出する。
【００７３】
具体的には、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、制御指令値入力に基づいて第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される駆動電流とスプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位との関係式、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位と第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量との関係式、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量との関係式及び油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧ピストン力との関係式に基づいて、油圧制御装置９による油圧制御系のダイナミクス（遅れ）を表す伝達特性、すなわち、入力としての第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するための制御指令値に対する出力としての油圧ピストン部８における油圧ピストン力の伝達特性（動特性）を設定する。
【００７４】
第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される駆動電流とスプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位との関係式は、例えば、スプール弁子運動方程式を用いることができる。スプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位と第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量との関係式は、例えば、オリフィス（ポート）流量式及びすきま流れの式を用いることができる。第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量との関係式は、例えば、通路配管における圧力損失に関する式を用いることができる。油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧ピストン力との関係式は、例えば、油圧ピストン部８における油の連続の式を用いることができる。すなわち、制御指令値に応じた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性は、油圧制御装置９による油圧制御系の運動方程式、作動油流量式、圧力方程式で表すことができる。上記スプール弁子運動方程式は２次遅れ系、油の連続の式は１次遅れ系により表すことができるため、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流（駆動電流を発生させる定電流回路への駆動電圧に置換してもよい）から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性は３次遅れ系によって表すことができる。
【００７５】
なお、スプール弁子運動方程式は、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの質量が十分に小さく、このスプール弁子９３ｂ、９４ｂの応答周波数が必要な油圧ピストン力の応答周波数より十分大きければスプール弁子９３ｂ、９４ｂによる遅れを無視してもよい。この場合は、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性は、１次遅れ系によって表すことができる。
【００７６】
そして、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、入力トルク検出部６６により検出される入力トルクと傾転角センサ５０によって検出される傾転角に基づいて、入力ディスク２及び出力ディスク３からパワーローラ４に作用する接線力Ｆ１を算出する。さらに具体的には、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、傾転角センサ５０によって検出される傾転角から入力ディスク２とパワーローラ４との接触点と回転軸線Ｘ１（図１参照）との距離、すなわち、入力側接触半径を算出し、入力トルク検出部６６により検出される入力トルクをこの入力側接触半径で除することで、入力ディスク２とパワーローラ４との接触点に作用する入力側接線力Ｆ１ｉｎ（入力側接線力Ｆ１ｉｎ＝入力トルク／入力側接触半径）を算出する。油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、出力ディスク３とパワーローラ４との接触点に作用する出力側接線力Ｆ１ｏｕｔも同様に算出してもよいが、入力側接線力Ｆ１ｉｎ≒出力側接線力Ｆ１ｏｕｔとみなすことができるので、入力ディスク２及び出力ディスク３からパワーローラ４に作用する接線力Ｆ１を接線力Ｆ１＝入力側接線力Ｆ１ｉｎ＋出力側接線力Ｆ１ｏｕｔ≒入力側接線力Ｆ１ｉｎ×２によって算出することができる。
【００７７】
パワーローラ４及びこれを支持するトラニオン６の位置を中立位置に固定し、変速比を固定するためには、パワーローラ４に作用するこの接線力Ｆ１と油圧ピストン部８のフランジ部８ａに作用する油圧ピストン力Ｆ２とをつりあわせる必要があることから、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、油圧ピストン力Ｆ２＝接線力Ｆ１と設定するする。そして、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、図７に実線で示すように、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性の逆特性を用いて、上記のように設定した油圧ピストン力Ｆ２からこの油圧ピストン力Ｆ２に応じた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流ｄｕｔｙＦＦを算出する。
【００７８】
つまり、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧ピストン力との関係式（油圧ピストン部８における油の連続の式）と設定された油圧ピストン力Ｆ２とに基づいて油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量を算出し、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量との関係式（通路配管における圧力損失に関する式）と、算出された油圧ピストン部８の油圧室８ｂへの作動油の流出入流量とに基づいて第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量を算出する。そして、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位と第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量との関係式（オリフィス（ポート）流量式及びすきま流れの式）と、算出された第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量とに基づいて、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位を算出し、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される駆動電流とスプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位との関係式（スプール弁子運動方程式）とスプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位とに基づいて第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流ｄｕｔｙＦＦを算出する。そして、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、この駆動電流ｄｕｔｙＦＦに応じて変速比変更部５の第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するためのフィードフォワード制御指令値（例えばデューティ比）を算出する。
【００７９】
そして、流量制御弁制御指令値算出部６３は、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４が算出する傾転角フィードバック制御指令値とストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５が算出するストローク量フィードバック制御指令値との偏差であるフィードバック制御指令値に、この油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７が算出したフィードフォワード制御指令値を加算することで、実際に第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４に入力する実制御指令値を算出する。そして、この実制御指令値に応じた駆動電流が第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給され、これにより、第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４のＯＮ・ＯＦＦ状態が制御され、この結果、油圧ピストン部８の第１油圧室ＯＰ１、第２油圧室ＯＰ２内の油圧が制御され、パワーローラ４の実ストローク量が目標ストローク量となり実変速比が目標変速比となるようにトラニオン６が移動される。これにより、例えば、運転者がアクセルを踏み込むことにより急激にトロイダル式無段変速機１への入力トルクが増加し、入力ディスク２、出力ディスク３とパワーローラ４との接触点に作用する接線力Ｆ１もこれに伴って急激に増加しても、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７により、入力トルク検出部６６が検出した入力トルクと油圧制御系の伝達特性の逆特性とに基づいて算出されたフィードフォワード制御指令値をフィードバック制御指令値に加算することで、入力トルクの増加に伴った接線力Ｆ１の増加に対応した適正な油圧ピストン力Ｆ２を入力トルク増加直後に直ちに油圧ピストン部８のフランジ部８ａに作用させることができる。この結果、入力トルク急増時のトルクシフトを適正に抑制することができる。
【００８０】
図５は、ＥＣＵ６０の要部構成の一例を示す概略構成図である。このＥＣＵ６０が備えるフィードバック制御部６１は、減算器６４ａ、積算器６４ｂ、６５ａを有する。上述のようにアクセル開度、車速に基づき目標変速比が決定され、これに対応する目標傾転角ΦＴが決定される。この目標傾転角ΦＴは、減算器６４ａに入力される。減算器６４ａは、傾転角センサ５０により実際に検出された実傾転角Φが入力されており、目標変速比と現時点での実変速比との偏差として、目標傾転角ΦＴと現時点での実傾転角Φとの偏差ΔΦを算出し出力する。この減算器６４ａの出力である目標傾転角ΦＴと実傾転角Φとの偏差ΔΦは、積算器６４ｂに入力される。この積算器６４ｂは、目標傾転角ΦＴと実傾転角Φとの偏差ΔΦに所定のゲインＫφを乗算し、Ｋφ×ΔΦを算出して出力する。このＫφ×ΔΦが傾転角に基づいて実傾転角Φを目標傾転角ΦＴに追従させるための傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φとなる。すなわち、この減算器６４ａと、積算器６４ｂとは、目標傾転角と実傾転角とに基づいて傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φを算出する傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４をなす。この積算器６４ｂの出力である傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φ＝Ｋφ×ΔΦは、加減算器６３ａに入力される。
【００８１】
積算器６５ａは、ストロークセンサ５１により実際に検出された実ストローク量Ｘが入力され、この実ストローク量Ｘに所定のゲインＫｘを乗算し、Ｋｘ×Ｘを算出して出力する。このＫｘ×Ｘがストローク量に基づいたストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘとなる。すなわち、この積算器６５ａは、実ストローク量に基づいてストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘを算出するストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５をなす。この積算器６５ａの出力であるストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘ＝Ｋｘ×Ｘは、上述の加減算器６３ａに入力される。
【００８２】
なお、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４の積算器６４ｂのゲインＫφ及びストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５の積算器６５ａのゲインＫｘは、トロイダル式無段変速機１の運転条件に応じて変更してもよい。例えば、入力ディスク２、出力ディスク３の押圧力（あるいは入力トルク）、入力回転数、及び傾転角（あるいは変速比）のいずれか１つ以上に基づいて、ゲインＫφ、Ｋｘを変更してもよい。
【００８３】
一方、このＥＣＵ６０が備えるフィードフォワード制御部６２は、入力トルク検出部６６、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７を有する。入力トルク検出部６６は、ポンプ回転数センサ６６ａにより検出されたトルクコンバータ１６のポンプ回転数Ｎｐ、タービン回転数センサ６６ｂより検出されたトルクコンバータ１６のタービン回転数Ｎｔが入力トルク演算部６６ｃに入力される。入力トルク演算部６６ｃは、入力されたポンプ回転数Ｎｐ、タービン回転数Ｎｔ及びトルクコンバータ特性（図６に示す速度比ｅに対する容量係数Ｃ、トルク比ｔ）に基づいて、上述したようにタービントルクＴｔを算出しこのタービントルクＴｔを入力ディスク２に入力される入力トルクとして出力する。入力トルク演算部６６ｃの出力である入力ディスク２への入力トルクに相当するタービントルクＴｔは、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７に入力される。
【００８４】
油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、入力トルク演算部６６ｃから入力されたタービントルクＴｔ（入力ディスク２への入力トルクに相当）に応じた油圧ピストン力Ｆ２を設定し、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性の逆特性（図７の実線参照）を用いて、設定した油圧ピストン力Ｆ２からこの油圧ピストン力Ｆ２に応じた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流を算出し、この駆動電流に応じたフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦを算出し出力する。油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７の出力であるフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦは、上述の加減算器６３ａに入力される。
【００８５】
加減算器６３ａは、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４により算出された傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φとストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５により算出されたストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘとの偏差を算出し、この偏差に油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７により算出されたフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦを加算することで、実制御指令値ｄｕｔｙを算出し出力する。すなわち、この加減算器６３ａは、傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φとストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘとに基づくフィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢにフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦを加算して実制御指令値ｄｕｔｙを算出する流量制御弁制御指令値算出部６３をなす。加減算器６３ａの出力である実制御指令値ｄｕｔｙは、第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４の第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに入力され、この実制御指令値ｄｕｔｙに応じた駆動電流が第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される。
【００８６】
そして、この実制御指令値ｄｕｔｙに基づいて第１流量制御弁９３及び第２流量制御弁９４の駆動制御が行われることで、トロイダル式無段変速機１のトラニオン６の駆動制御が行われ変速比の制御が行われる。すなわち、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈに供給される駆動電流量が制御され、トラニオン６の実ストローク量が目標傾転角（目標変速比）に応じた目標ストローク量となるように制御され、実傾転角が目標傾転角となるように変更され、実変速比を目標変速比に追従させるフィードバック制御及びトルクシフトを抑制するフィードフォワード制御が行われる。
【００８７】
図８は、本実施例に係るトロイダル式無段変速機１の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。本実施例のトロイダル式無段変速機１は、上述したようにＥＣＵ６０によって、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御と共に、トロイダル式無段変速機１への入力トルクと油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を付加した変速制御とし、急激な入力トルク変化によるトルクシフトの抑制を図っている。一方、従来のトロイダル式無段変速機は、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御のみによる変速制御としている。
【００８８】
ここでは、本実施例に係るトロイダル式無段変速機１の変速制御系と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御系とを急発進時のトルクシフト抑制効果の有無によって検証している。この図８から明らかなように、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御にトロイダル式無段変速機１への入力トルクと油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を付加した本実施例に係るトロイダル式無段変速機１の変速制御では、スロットル開度が増加した急発進時の目標傾転角（図８中の点線）と実傾転角（図８中の実線）との偏差が、フィードバック制御のみによる従来のトロイダル式無段変速機の変速制御と比較して１／４程度に抑制され、目標傾転角に対する実傾転角の追従性が改善され、トルクシフトを抑制することができている。そして、本実施例に係るトロイダル式無段変速機１の変速制御では、従来のトロイダル式無段変速機の変速制御と比較してトラニオン６のストローク量が早期に０に収束していることがわかる。また、本実施例の変速制御によって、傾転角がオーバーシュートしたり、ストローク量が大きく振動することもないことが理解できる。したがって、本実施例の変速制御によって、トルクシフトを適正に抑制すると共に応答性及び安定性を向上させることができる。
【００８９】
以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、エンジンからの駆動力が入力される入力ディスク２と、駆動力が出力される出力ディスク３と、入力ディスク２と出力ディスク３とに接触して設けられるパワーローラ４と、パワーローラ４を回転自在、かつ、傾転自在に支持すると共に、油圧制御装置９により作動油の油圧を制御して、このパワーローラ４を入力ディスク２及び出力ディスク３に対する中立位置から変速位置に移動させることで、入力ディスク２と出力ディスク３との回転数比である変速比を変更可能な変速比変更部５と、目標の変速比である目標変速比と実際の変速比である実変速比とに基づいたフィードバック制御を行うフィードバック制御部６１と、入力ディスク２に入力される駆動力である入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部６２とを有し、フィードバック制御部６１とフィードフォワード制御部６２とによって実変速比が目標変速比になるように変速比変更部５を制御するＥＣＵ６０とを備える。
【００９０】
したがって、ＥＣＵ６０によって、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御と共に、入力ディスク２への入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行って実変速比が目標変速比になるように変速比変更部５を制御することで、フィードバック制御部６１により実変速比と目標変速比とに基づいて実変速比が目標変速比になるようにフィードバック制御を行うことができると共に、フィードフォワード制御部６２により入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を付加することで、急激な入力トルク変化によるトルクシフトを適正に抑制することができる。
【００９１】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、変速比変更部５は、パワーローラ４を回転自在、かつ、傾転自在に支持するトラニオン６と、油圧室８ｂに供給される作動油の油圧によりトラニオン６に設けられたフランジ部８ａに油圧ピストン力を作用させる油圧ピストン部８と、油圧室８ｂ内の作動油の油圧を制御する油圧制御装置９とを有し、フィードフォワード制御部６２は、入力ディスク２に入力される駆動力である入力トルクを検出する入力トルク検出部６６と、入力トルク検出部６６が検出した入力トルクと油圧制御装置９への制御指令値入力から油圧ピストン部８の油圧ピストン力出力までの伝達特性とに基づいて変速比変更部５を制御する油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７とを有する。したがって、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７によって、入力トルク検出部６６が検出した入力トルクと油圧制御装置９への制御指令値入力から油圧ピストン部８の油圧ピストン力出力までの伝達特性とに基づいて変速比変更部５を制御することから、油圧制御装置９への制御指令値入力から油圧ピストン部８の油圧ピストン力出力までの油圧制御系における応答遅れを抑制することができる。この結果、油圧制御系における応答遅れをこの油圧制御系の伝達特性に基づいて補償することで、入力トルクの増加に伴った接線力Ｆ１の増加に対応した適正な油圧ピストン力Ｆ２を入力トルク増加直後に直ちに油圧ピストン部８のフランジ部８ａに作用させることができる。
【００９２】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、油圧制御装置９は、制御指令値入力に基づいた駆動電流により駆動する第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈがスプール弁子９３ｂ、９４ｂの位置を変位させることで第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅから流出入する作動油の流量を制御する第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４と、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅと油圧室８ｂ（第１油圧室ＯＰ１、第２油圧室ＯＰ２）とを接続する第１通路９５、第２通路９６とを有し、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、駆動電流とスプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位との関係式、スプール弁子９３ｂ、９４ｂの変位と第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量との関係式、第１油圧室連通ポート９３ｅ、９４ｆ、第２油圧室連通ポート９３ｆ、９４ｅを介した作動油の流出入流量と油圧室８ｂへの作動油の流出入流量との関係式及び油圧室８ｂへの作動油の流出入流量と油圧ピストン部８の押油圧ピストン力との関係式に基づいて伝達特性を設定する。したがって、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、制御指令値に応じた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性を油圧制御装置９による油圧制御系の運動方程式、作動油流量式、圧力方程式により設定することができる。
【００９３】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、入力ディスク２及び出力ディスク３に対するパワーローラ４の傾転角を検出する傾転角センサ５０を備え、変速比変更部５は、パワーローラ４を中立位置から変速位置に移動させて傾転角を変更することで変速比を変更可能であり、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、入力トルク検出部６６により検出される入力トルクと傾転角センサ５０によって検出される傾転角に基づいて入力ディスク２及び出力ディスク３からパワーローラ４に作用する接線力を算出し、この接線力に応じた油圧ピストン部８の油圧ピストン力と前記伝達特性の逆特性とに基づいて油圧制御装置９の第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するためのフィードフォワード制御指令値を算出する。したがって、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、傾転角センサ５０によって検出される傾転角から入力ディスク２とパワーローラ４との接触点における入力側接触半径を算出し、この入力側接触半径と入力トルク検出部６６により検出される入力トルクとに基づいて入力ディスク２及び出力ディスク３からパワーローラ４に作用する接線力を算出することができる。そして、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、算出した接線力に応じた油圧ピストン力を設定し、第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力までの伝達特性の逆特性を用いて、設定した油圧ピストン力からこの油圧ピストン力に応じた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流ｄｕｔｙＦＦを算出し、第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御するためのフィードフォワード制御指令値を算出することができる。
【００９４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、パワーローラ４のストローク量を検出可能なストロークセンサ５１を備え、フィードバック制御部６１は、傾転角センサ５０が検出した傾転角に基づいてフィードバック制御を行う傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４と、ストロークセンサ５１が検出したストローク量に基づいてフィードバック制御を行うストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５とを有する。したがって、傾転角ＦＢ制御指令値算出部６４とストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５ととにより第１流量制御弁９３、第２流量制御弁９４を制御することから、実傾転角と実ストローク量とに基づいたカスケード式のフィードバック制御により実変速比を目標変速比に追従させることができる。この結果、傾転角センサ５０によって検出される傾転角のフィードバック制御に加えて、ストロークセンサ５１によって検出されるストローク量のフィードバック制御もあわせて行うことで、傾転制御における振動を抑制するダンピング効果を得ることができる。
【００９５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機１によれば、入力トルク検出部６６は、エンジンと入力ディスク２との間に設けられるトルクコンバータ１６のポンプ１６ｐの回転数を検出するポンプ回転数センサ６６ａと、トルクコンバータ１６のタービン１６ｔの回転数を検出するタービン回転数センサ６６ｂと、ポンプ回転数センサ６６ａにより検出されるポンプ回転数とタービン回転数センサ６６ｂにより検出されるタービン回転数とトルクコンバータ１６のトルクコンバータ特性（トルク特性）とに基づいて入力トルクを演算する入力トルク演算部６６ｃとを有する。したがって、入力トルク演算部６６ｃによって、ポンプ回転数、タービン回転数及びトルクコンバータ特性に基づいて、タービントルクを算出することができ、このタービントルクを入力ディスク２に入力される入力トルクとして検出することができる。
【実施例２】
【００９６】
図９は、本発明の実施例２に係るトロイダル式無段変速機のＥＣＵの要部構成の一例を示す概略構成図である。実施例２に係る無段変速機は、実施例１に係る無段変速機と略同様の構成であるが、入力トルク検出手段の構成が実施例１に係る無段変速機とは異なる。その他、上述した実施例と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、主要部分の構成については図１、図２を参照する。
【００９７】
図９は、実施例２に係る無段変速機としてのトロイダル式無段変速機２０１が備える制御手段としてのＥＣＵ２６０の要部構成の一例を示す概略構成図である。本実施例のＥＣＵ２６０は、フィードバック制御手段としてのフィードバック制御部６１とフィードフォワード制御手段としてのフィードフォワード制御部２６２を有する。フィードフォワード制御部２６２は、入力トルク検出手段としての入力トルク検出部２６６とフィードフォワード制御指令手段としての油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７とを備える。
【００９８】
本実施例の入力トルク検出部２６６は、内燃機関回転速度検出手段としてのエンジン回転数センサ５２と、負荷検出手段としてのスロットル開度センサ５７と、内燃機関トルク演算手段としてのエンジントルク演算部２６６ａと、入力トルク演算手段としての入力トルク演算部２６６ｂを備える。エンジン回転数センサ５２は、駆動源であるエンジンのエンジン回転数を検出する。スロットル開度センサ５７は、エンジンのエンジン負荷に応じたスロットル開度を検出する。
【００９９】
エンジントルク演算部２６６ａは、エンジン回転数センサ５２により検出されるエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度センサ５７により検出されるスロットル開度ＴＶｏが入力される。そして、エンジントルク演算部２６６ａは、入力されたエンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度ＴＶｏ及びエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶｏとにエンジントルクを対応付けたエンジントルク特性を表すマップ（不図示）に基づいてエンジンが発生させる駆動力である内燃機関出力トルクとしてのエンジントルクＴｅを演算し出力する。エンジントルク演算部２６６ａの出力であるエンジントルクＴｅは、入力トルク演算部２６６ｂに入力される。
【０１００】
入力トルク演算部２６６ｂは、エンジントルク演算部２６６ａから入力されたエンジントルクＴｅに基づいて、下記に示すエンジン部の運動方程式（１）を用いてトルクコンバータ１６（図５参照）のポンプトルクＴｐを算出する。ここで、数式（１）において、「Ｉｅ」は、エンジン部（クランクシャフト、フライホイール、トルクコンバータポンプ等）の回転慣性モーメントを示す。
Ｉｅ・（ｄ・Ｎｅ／ｄｔ）＝Ｔｅ−Ｔｐ    ・・・  （１）
【０１０１】
入力トルク演算部２６６ｂは、上記数式（１）を用いて算出したポンプトルクＴｐに基づいてトルクコンバータ１６（図５参照）のタービントルクＴｔを演算する。すなわち、入力トルク演算部２６６ｂは、トルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１６ｌ（図５参照）がＯＮ状態（係合状態）である場合は、ポンプトルクＴｐ＝タービントルクＴｔとし、ロックアップクラッチ１６ｌ（図５参照）がＯＦＦ状態（係合解除状態）である場合は、ポンプトルクＴｐにトルクコンバータ１６の速度比ｅに基づいて定まるトルク比ｔを乗じてタービントルクＴｔを演算する。入力トルク演算部２６６ｂは、このタービントルクＴｔをトロイダル式無段変速機２０１の入力ディスク２に入力される入力トルクに相当する値として出力する。入力トルク演算部２６６ｂの出力であるタービントルクＴｔは、油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７に入力される。
【０１０２】
油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７は、入力トルク検出部２６６が検出した入力トルクと、油圧制御装置９への制御指令値入力に基づいた第１ソレノイド９３ｈ、第２ソレノイド９４ｈへの駆動電流から油圧ピストン部８における油圧ピストン力出力までの伝達特性とに基づいて変速比変更部５を制御するためのフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦを算出し出力する。油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部６７の出力であるフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦは、流量制御弁制御指令値算出部６３の加減算器６３ａに入力される。流量制御弁制御指令値算出部６３の加減算器６３ａは、傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φとストローク量フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿Ｘとの偏差を算出し、この偏差にフィードフォワード制御指令値ｄｕｔｙＦＦを加算することで、実制御指令値ｄｕｔｙを算出し出力する。
【０１０３】
以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機２０１によれば、ＥＣＵ２６０によって、目標変速比と実変速比とに基づいたフィードバック制御と共に、入力ディスク２への入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を行って実変速比が目標変速比になるように変速比変更部５を制御することで、フィードバック制御部６１により実変速比と目標変速比とに基づいて実変速比が目標変速比になるようにフィードバック制御を行うことができると共に、フィードフォワード制御部２６２により入力トルクと油圧制御装置９による油圧制御系の伝達特性とに基づいたフィードフォワード制御を付加することで、急激な入力トルク変化によるトルクシフトを適正に抑制することができる。
【０１０４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るトロイダル式無段変速機２０１によれば、入力トルク検出部２６６は、駆動源であるエンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５２と、エンジン負荷に応じたスロットル開度を検出するスロットル開度センサ５７と、エンジン回転数センサ５２により検出されるエンジン回転数とスロットル開度センサ５７により検出されるスロットル開度とエンジントルク特性とに基づいてエンジントルクを演算するエンジントルク演算部２６６ａと、エンジントルク演算部２６６ａが演算したエンジントルクに基づいて入力トルクを演算する入力トルク演算部２６６ｂを有する。したがって、入力トルク演算部２６６ｂによって、エンジントルクに基づいてタービントルクを算出することができ、このタービントルクを入力ディスク２に入力される入力トルクとして検出することができる。
【０１０５】
なお、上述した本発明の実施例に係る無段変速機は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、移動手段を構成する油圧制御装置９は、流量制御弁を２つ備えるものとして説明したが、これに限らず、１つでもよいし３つ以上でもよい。
【０１０６】
また、以上の説明では、フィードフォワード制御指令手段は、油圧制御手段への制御指令値入力から油圧ピストン手段の押圧力出力までの伝達特性の逆特性に基づいてフィードフォワード制御を行っているが、厳密な逆特性が不明な場合に有効な方法として、シミュレーションあるいは実験により前記伝達特性を同定する方法や前記伝達特性に相当する疑似微分を用いてフィードフォワード制御を行うようにしてもよい。
【０１０７】
以上の説明では、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段は、スロットル開度センサ５７であるものとして説明したが、これに限らず、アクセル開度センサ５５が検出するアクセル開度に基づいてエンジンの負荷を算出してもよいし、エンジン回転数センサ５２が検出するエンジン回転数等に基づいてエンジンの負荷を算出するようにしてもよい。また、入力トルク検出手段は、以上で説明した方法に限らず種々の方法で入力ディスク２への入力トルクを検出、演算することができるものであり、例えば、トルクセンサを用いて入力ディスク２に入力される駆動力である入力トルク検出してもよい。
【０１０８】
また、以上の説明では、パワーローラ４、トラニオン６の実ストローク量は、ストロークセンサ５１により検出するものとして説明したが、これに限らず、傾転角センサ５０が検出した実傾転角の変化量、入力回転数センサ５３が検出した入力回転数の変化量又は実変速比の変化量に基づいて算出してもよい。
【０１０９】
以上の説明では、フィードバック制御手段及び流量制御弁制御指令値算出部６３は、傾転角フィードバック制御指令値（目標ストローク量に相当する制御指令値）とストローク量フィードバック制御指令値（実ストローク量に相当する制御指令値）との偏差から変速比変更手段をフィードバック制御するためのフィードバック制御指令値を算出するものとして説明したが、例えば、実変速比（実傾転角）と目標変速比（目標傾転角）との偏差に基づいて目標ストローク量を算出し、この目標ストローク量と実ストローク量の偏差に基づいて変速比変更手段をフィードバック制御するためのフィードバック制御指令値を算出するようにしてもよい。
【０１１０】
また、例えば、パワーローラ４と入力ディスク２及び出力ディスク３との接触点がわかれば、実変速比と実傾転角との関係は幾何学形状だけで定まるため、実変速比を実傾転角に置き換えることができ、また、実傾転角を実変速比に置き換えることもできる。すなわち、傾転角フィードバック制御指令手段は、傾転角検出手段が検出した実際の実傾転角に基づいて実変速比を算出し、算出した実変速比と目標変速比との偏差を算出し、この実変速比と目標変速比との偏差に基づいて傾転角フィードバック制御指令値を算出するようにしてもよい。
【０１１１】
また、実変速比は、傾転角検出手段が検出した実際の実傾転角に基づいて算出する以外にも、例えば、入力回転数センサ５３が検出した入力回転数と出力回転数センサ５４が検出した出力回転数から算出することもできる。すなわち、フィードバック制御手段は、入力回転数と出力回転数とから算出した実変速比と目標変速比とに基づいてフィードバック制御を行うようにしてもよい。
【０１１２】
なお、図１０は、他の構成のトロイダル式無段変速機３０１が備えるＥＣＵ３６０の要部構成の一例を示す概略構成図である。このＥＣＵ３６０は、フィードバック制御部６１とフィードフォワード制御部３６２を有する。このフィードフォワード制御部３６２は、スロットル開度センサ５７と、目標ストローク量設定部３６２ａと、減算器３６２ｂとによって構成されている。スロットル開度センサ５７は、スロットル開度を検出し出力する。スロットル開度センサ５７の出力であるスロットル開度は、目標ストローク量設定部３６２ａに入力される。目標ストローク量設定部３６２ａは、入力されたスロットル開度に基づいて発生しうるトルクシフト量を推定し、推定されたトルクシフト量に応じたパワーローラ４及びトラニオン６の推定ストローク量偏差を推定する。そして、目標ストローク量設定部３６２ａは、トルクシフト量に応じて推定した推定ストローク量偏差を打ち消すように目標ストローク量を設定し出力する。目標ストローク量設定部３６２ａの出力である目標ストローク量は、減算器３６２ｂに入力される。この減算器３６２ｂは、ストロークセンサにより検出される実ストローク量が入力されており、この目標ストローク量と実ストローク量との偏差を算出し出力する。減算器３６２ｂの出力である目標ストローク量と実ストローク量との偏差は、ストローク量ＦＢ制御指令値算出部６５の積算器６５ａに入力される。積算器６５ａは、目標ストローク量と実ストローク量との偏差に所定のゲインＫｘを乗算し、これをストローク量に基づいたストローク量フィードバック制御指令値にフィードフォワード制御部３６２によるフィードフォワード制御を付加した制御指令値ｄｕｔｙＦＢＦＦ＿Ｘとして出力する。積算器６５ａの出力である制御指令値ｄｕｔｙＦＢＦＦ＿Ｘは、流量制御弁制御指令値算出部６３の加減算器６３ａに入力される。加減算器６３ａは、傾転角フィードバック制御指令値ｄｕｔｙＦＢ＿φとこの制御指令値ｄｕｔｙＦＢＦＦ＿Ｘとの偏差を算出し、これを実制御指令値ｄｕｔｙを算出し出力する。
【０１１３】
図１１は、上記で説明した他の構成のトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。この図１１から明らかなように、フィードバック制御にフィードフォワード制御を付加した上記の他の構成のトロイダル式無段変速機の変速制御でも、スロットル開度が増加した急発進時の目標傾転角（図１１中の点線）と実傾転角（図１１中の実線）との偏差が、フィードバック制御のみによる従来のトロイダル式無段変速機の変速制御と比較して１／４程度に抑制され、目標傾転角に対する実傾転角の追従性が改善され、トルクシフトを抑制することができていることがわかる。
【０１１４】
また、さらに別の構成のトロイダル式無段変速機として、図１２の他の構成のトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図に表すように、発進時にはパワーローラ４及びトラニオン６のストローク量を予めトルクシフトを抑制する方向、例えば、図１２に示す場合には、増速変速側にずらしておくことでも発進時の急激な入力トルク変化によるトルクシフトを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように、本発明に係る無段変速機は、トルクシフトを適正に抑制するものであり、パワーローラを有する種々のハーフトロイダル式の無段変速機に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の要部の構成図である。
【図３】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する中立位置を説明する模式図である。
【図４】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機が備えるパワーローラの入力ディスクに対する変速位置を説明する模式図である。
【図５】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機のＥＣＵの要部構成の一例を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機に接続されるトルクコンバータのトルクコンバータ特性の一例を示す線図である。
【図７】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部が設定する油圧制御系の伝達特性を説明する概略図である。
【図８】本発明の実施例１に係るトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係るトロイダル式無段変速機のＥＣＵの要部構成の一例を示す概略構成図である
【図１０】他の構成のトロイダル式無段変速機が備えるＥＣＵの要部構成の一例を示す概略構成図である。
【図１１】他の構成のトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。
【図１２】他の構成のトロイダル式無段変速機の変速制御と従来のトロイダル式無段変速機の変速制御とを比較する実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１、２０１    トロイダル式無段変速機（無段変速機）
２    入力ディスク
３    出力ディスク
４    パワーローラ
５    変速比変更部（変速比変更手段）
６    トラニオン
７    移動部
８    油圧ピストン部（油圧ピストン手段）
８ａ    フランジ部
８ｂ    油圧室
９    油圧制御装置（油圧制御手段）
１６    トルクコンバータ
１６ｐ    ポンプ
１６ｔ    タービン
５０    傾転角センサ（傾転角検出手段）
５１    ストロークセンサ（移動量検出手段）
５２    エンジン回転数センサ（内燃機関回転速度検出手段）
５７    スロットル開度センサ（負荷検出手段）
６０、２６０    ＥＣＵ（制御手段）
６１    フィードバック制御部（フィードバック制御手段）
６２、２６２    フィードフォワード制御部（フィードフォワード制御手段）
６３    流量制御弁制御指令値算出部
６４    傾転角ＦＢ制御指令値算出部（傾転角フィードバック制御指令手段）
６５    ストローク量ＦＢ制御指令値算出部（移動量フィードバック制御指令手段）
６６、２６６    入力トルク検出部（入力トルク検出手段）
６６ａ  ポンプ回転数センサ（ポンプ回転速度検出手段）
６６ｂ  タービン回転数センサ（タービン回転速度検出手段）
６６ｃ、２６６ｂ  入力トルク演算部（入力トルク演算手段）
６７    油圧ピストン力補正ＦＦ制御指令値算出部（フィードフォワード制御指令手段）
９３    第１流量制御弁（流量制御弁）
９３ｂ、９４ｂ    スプール弁子
９３ｅ、９４ｆ    第１油圧室連通ポート（ポート）
９３ｆ、９４ｅ    第２油圧室連通ポート（ポート）
９３ｈ    第１ソレノイド（駆動手段）
９４    第２流量制御弁（流量制御弁）
９４ｈ    第２ソレノイド（駆動手段）
９５    第１通路（作動油通路）
９６    第２通路（作動油通路）
２６６ａ    エンジントルク演算部（内燃機関トルク演算手段）
ＯＰ１    第１油圧室
ＯＰ２    第２油圧室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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