JP5570661B2 - 駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される駆動システムに関し、特に、コースティング走行（惰性走行）を行う駆動システムに関する。

従来、車両のコースティング走行時において、クラッチを切断しエンジンをアイドリング運転させることにより、燃料消費を抑える惰行制御装置（駆動システム）が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−２０３５４４号公報

また、駆動システムにおいて、上記特許文献１のように断接クラッチを設ける代わりに、ワンウェイクラッチを用いるものが検討されている。
ワンウェイクラッチは、特別な制御や油圧回路等を必要とせずにエンジンの引きずりを防止できるという利点があり、システム簡略化、低コスト化が図れる。
すなわち、ワンウェイクラッチを動力伝達回路に配置することにより、エンジンの回転速度や、トランスミッションの変速比（レシオ）を変更することにより、ワンウェイクラッチの入力側回転速度が、ワンウェイクラッチの出力側回転速度よりも小さくなる状態とすることにより、動力の遮断が可能となる。

ここで、コースティング走行（クラッチが動力非伝達状態）から通常走行（クラッチが動力伝達状態）へと移行する際について説明する。
特許文献１に開示された断接クラッチを用いた惰行制御装置（駆動システム）においては、クラッチを接続することにより、強制的にエンジンの回転速度を上昇させることができる。
これにより、コースティング走行から通常走行（動力伝達走行）へスムーズに移行することができる。

これに対し、クラッチとしてワンウェイクラッチを有する駆動システムでは、コースティング走行から通常走行へと移行する際、ワンウェイクラッチの入力側回転速度が出力側回転速度以上とならなければ、動力伝達状態とならない。すなわち、足軸側の回転速度をエンジンに伝達してエンジンの回転速度を上昇させることができず、足軸トルクの立ち上がりまでにタイムラグが発生し、ワンウェイクラッチを有する駆動システムを搭載した車両の商品性が低下してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、ワンウェイクラッチを有する駆動システムであっても、足軸トルクの立ち上がり時間を低減可能な駆動システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、内燃機関の下流側に設けられた変速機と、該変速機と出力軸との間に設けられたワンウェイクラッチと、搭載される車両の車速に基づいて変速機の変速比を算出する算出手段と、前記内燃機関から前記出力軸への動力の伝達を非伝達状態とするコースティング制御を行うか否かを判定するコースティング判定手段と、前記内燃機関のエンジン回転速度と前記変速機の変速比を制御する制御手段と、備える駆動システムであって、前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行うと判定すると、前記制御手段は、前記内燃機関のエンジン回転速度を前記ワンウェイクラッチが非伝達状態となるように低下または停止させ、前記変速機の変速比を前記算出手段が算出した変速比よりも小さな変速比に変更し、前記コースティング制御を実行することを特徴とする駆動システムである。

このような駆動システムによれば、コースティング判定手段がコースティング制御を行うと判定すると、制御手段が内燃機関の回転速度をワンウェイクラッチが非伝達状態となるようにエンジン回転速度を低下または停止させ、内燃機関から出力軸への動力の伝達を非伝達状態とすることができる。また、制御手段が変速機の変速比を算出手段が算出した変速比よりも小さな変速比に変更することにより、コースティング制御から通常の制御に復帰する際、ワンウェイクラッチが伝達状態となるエンジン回転速度、即ち、内燃機関から出力軸への動力が伝達状態となるエンジン回転速度を下げることができる。これにより、ワンウェイクラッチを有する駆動システムであっても、足軸トルクの立ち上がり時間を低減することができ、ワンウェイクラッチを有する駆動システムを搭載した車両であっても、車両のドライバビリティが低下することはない。

また、前記駆動システムにおいて、前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行うと判定すると、前記制御手段は、前記内燃機関のエンジン回転速度を下げ始めてから、前記変速機の変速比を変更することが好ましい。

このような駆動システムによれば、先に内燃機関のエンジン回転速度を下げ始めることにより、ワンウェイクラッチを非伝達状態とする。これにより、早期に、内燃機関から出力軸への動力の伝達を非伝達状態とすることができる。

また、前記駆動システムにおいて、前記コースティング制御中は、前記制御手段が、前記ワンウェイクラッチが非伝達状態となる範囲内で前記変速機の変速比を変更することが好ましい。

このような駆動システムによれば、コースティング制御中にワンウェイクラッチが伝達状態となることを防止することができる。

また、前記駆動システムにおいて、前記コースティング制御中は、前記制御手段が、前記内燃機関のエンジン回転速度を前記車速に応じた回転速度に変更することが好ましい。

このような駆動システムによれば、コースティング制御中のエンジン回転速度と、コースティング制御から通常の制御に復帰する際のワンウェイクラッチが伝達状態となるエンジン回転速度、即ち、内燃機関から出力軸への動力が伝達状態となるエンジン回転速度との差を下げることができる。これにより、ワンウェイクラッチを有する駆動システムであっても、足軸トルクの立ち上がり時間を低減することができ、ワンウェイクラッチを有する駆動システムを搭載した車両であっても、車両のドライバビリティが低下することはない。

また、前記駆動システムにおいて、前記ワンウェイクラッチの伝達状態または非伝達状態を判定するエンゲージ判定手段を更に備え、前記コースティング制御中に前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行わないと判定し、かつ、前記エンゲージ判定手段が前記ワンウェイクラッチが伝達状態であると判定すると、前記制御手段は、前記変速機の変速比を前記算出手段が算出した変速比に変更することが好ましい。

このような駆動システムによれば、例えば、正味燃料消費率が小さくなる範囲で内燃機関を使用することができるので、燃費の向上を図ることができる。

また、前記駆動システムにおいて、前記内燃機関と変速機とを接続する駆動軸の回転運動によって回転する回転部と、前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部と、を有し、前記駆動軸の回転運動を揺動運動に変換する揺動変換手段と、揺動運動する前記揺動部の角速度が前記出力軸の回転速度以上である場合、前記揺動部の揺動運動の一方向の動力を前記出力軸に伝達する前記ワンウェイクラッチと、前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備えることが好ましい。

このような駆動システムによれば、揺動変換手段によって、駆動軸の回転運動を揺動運動に変換し、ワンウェイクラッチによって、揺動部の角速度が出力軸の回転速度以上である場合、揺動部の揺動運動の一方向の動力を出力軸に伝達できる。そして、回転半径可変機構によって、回転部の回転半径を可変することで、揺動部の角速度を可変できる。

本発明によれば、ワンウェイクラッチを有する駆動システムであっても、足軸トルクの立ち上がり時間を低減可能な駆動システムを提供することができる。

本実施形態に係る駆動システムの構成図である。 本実施形態に係るトランスミッション及びワンウェイクラッチの断面図である。 本実施形態に係るトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図である。 本実施形態に係るトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、（ａ）は回転半径ｒ１（偏心量）が最大、（ｂ）は回転半径ｒ１が中間、（ｃ）は回転半径ｒ１が０、の状態を示している。 （ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。 （ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「中間」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。 （ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「０」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。 入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の角速度ω２との関係を示すグラフである。 入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の摺動速度との関係を示すグラフである。 本実施形態に係る電子制御装置の機能ブロック図である。 本実施形態に係る駆動システムのコースティング走行を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る駆動システムと比較例に係る駆動システムとを比較するタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪駆動システムの構成≫
図１に示す本実施形態に係る駆動システム１は、図示しない車両（移動体）に搭載されており、車両の駆動力を発生するシステムである。
駆動システム１は、内燃機関１０と、トランスミッション３０と、複数（ここでは６つ）のワンウェイクラッチ６０を有するワンウェイクラッチ装置（図２参照）と、車両の前進時に一体となって正方向（一方向）で回転する出力軸７１と、システムを電子制御するＥＣＵ８０（Electronic Control Unit、電子制御装置）と、を備えている。
なお、「正方向」は車両の前進方向に対応する方向であり、「逆方向」は車両の後退方向に対応する方向である。

＜内燃機関＞
本実施形態において、内燃機関１０は、シリンダブロック（図示せず）に２つのシリンダ１３、１３を有する直列２気筒型で構成されたレシプロエンジンである。ただし、シリンダの数はこれに限定されず、適宜に変更自由である。
そして、内燃機関１０は、ＥＣＵ８０からの指令に従って、燃料（ガソリン）を燃焼させ、４サイクル（吸気、圧縮、燃焼、排気）で運転するようになっている。

＜トランスミッション＞
図１、図２に示すように、トランスミッション３０は、クランク軸１２の回転運動を揺動運動に変換し、その揺動運動をワンウェイクラッチ６０に伝達すると共に、その角速度ω２（揺動速度）・揺動角度θ２（揺動振幅）を可変し（図３参照）、変速比ｉ（レシオ）を、無限無段階で変速する機構である。
なお、「変速比ｉ＝入力軸５１の回転速度／出力軸７１の回転速度」であり、この場合の「出力軸７１の回転速度」は、「外リング６２の正方向の揺動（動力）のみで回転する場合における出力軸７１の回転速度」である。

このようなトランスミッション３０は、図２、図３に示すように、クランク軸１２の回転運動を揺動運動に変換する６本の揺動変換ロッド４０（揺動変換手段）と、クランク軸１２の回転運動が入力されることで回転する各揺動変換ロッド４０の回転リング４１（回転部）の回転半径ｒ１を無段階で可変することで、揺動部４２（揺動部）の角速度ω２（揺動速度）及び揺動角度θ２（揺動振幅）を可変する回転半径可変機構５０と、を備えている。

なお、回転半径ｒ１は、入力中心軸線Ｏ１とディスク５２の中心である第１支点Ｏ３との距離である。因みに、揺動部４２の揺動中心は、出力軸７１の出力中心軸線Ｏ２で固定であり、揺動半径ｒ２（第２支点Ｏ４と出力中心軸線Ｏ２の距離）も固定である。
また、揺動変換ロッド４０、偏心部５１ｂ、ディスク５２等の数は変更自由である。

＜トランスミッション−回転半径可変機構＞
図２、図３に示すように、回転半径可変機構５０は、クランク軸１２と連結されクランク軸１２の動力が入力される入力軸５１と、６枚のディスク５２と、入力軸５１とディスク５２とを相対回転させることで、回転半径ｒ１（偏心半径、偏心量）を可変するピニオン５３と、ピニオン５３を回動させるＤＣモータ５４と、減速機構５５と、を備えている。

入力軸５１は、ミッションケース５８を構成する壁部５８ａ、壁部５８ｂに、軸受５９ａ、軸受５９ｂを介して、回転自在に支持されている。なお、入力軸５１の入力中心軸線Ｏ１と、クランク軸１２の回転軸線とは一致している（図２参照）。

図２において、入力軸５１の右端側（一端側）は、クランク軸１２と連結されている。そして、入力軸５１はクランク軸１２と一体に角速度ω１（図３参照）で回転するようになっている。

また、入力軸５１は、その入力中心軸線Ｏ１上に、ピニオン５３が回転自在に挿入される中空部５１ａを有している。なお、中空部５１ａは部分的に径方向外に開口しており、ピニオン５３が内歯車５２ｂと噛合するようになっている（図３参照）。

さらに、入力軸５１は、入力中心軸線Ｏ１に対して一定の偏心距離で偏倚した軸方向視で略三日月形状の偏心部５１ｂを６つ有している（図２、図３参照）。６つの偏心部５１ｂは、本実施形態では、入力軸５１の軸方向において等間隔で配置されると共に（図２参照）、周方向において等間隔（６０°間隔）で配置されている。
これにより、後記する６つのワンウェイクラッチ６０の６つの外リング６２の揺動運動の位相が等間隔（６０°間隔）でずれることになり（図９参照）、その結果、位相がずれて揺動運動する６つの外リング６２から内リング６１に、６つの外リング６２の揺動運動の正方向における動力が連続的に伝達されることになる。

６枚のディスク５２は、６つの偏心部５１ｂにそれぞれ設けられている（図２参照）。
さらに説明すると、図３に示すように、各ディスク５２は円形を呈している。そして、ディスク５２の中心である第１支点Ｏ３から外れた位置には、円形の偏心孔５２ａが形成されており、偏心孔５２ａには偏心部５１ｂが回転可能に内嵌している。また、偏心孔５２ａの内周面には内歯車５２ｂが形成されており、内歯車５２ｂはピニオン５３と噛合している。

ピニオン５３は、（１）偏心部５１ｂとディスク５２とをロック（相対位置を保持）し、回転半径ｒ１を保持する機能と、（２）偏心部５１ｂとディスク５２とを相対回転させ、回転半径ｒ１を可変する機能と、を備えている。

ピニオン５３が、偏心部５１ｂ（入力軸５１、クランク軸１２）と同期して回転すると、つまり、ピニオン５３が、偏心部５１ｂ（入力軸５１、クランク軸１２）と同一の回転速度で回転すると、偏心部５１ｂとディスク５２との相対位置が保持され、つまり、偏心部５１ｂとディスク５２とが一体化して回転し、回転半径ｒ１が保持されるようになっている。

一方、ピニオン５３が、偏心部５１ｂと異なる回転速度（上回る回転速度／下回る回転速度）で回転すると、ピニオン５３に内歯車５２ｂで噛合するディスク５２が偏心部５１ｂの周りに相対回転し、その結果、回転半径ｒ１が可変するようになっている。

ＤＣモータ５４は、ＥＣＵ８０の指令に従って回転し、ピニオン５３を適宜な回転速度にて回動させるものである。ＤＣモータ５４の出力軸は、減速機構５５（遊星歯車機構）を介して、ピニオン５３に接続されており、ＤＣモータ５４の出力は、１２０：１程度に減速されて、ピニオン５３に入力されるようになっている。

＜トランスミッション−揺動ロッド＞
揺動変換ロッド４０は、図３に示すように、入力軸５１の回転運動が入力される回転リング４１と、回転リング４１と一体であり、その揺動運動をワンウェイクラッチ６０に出力する揺動部４２と、軸受４３と、を備えている。

回転リング４１は、軸受４３を介して、ディスク５２に外嵌するように設けられている。揺動部４２は、ピン４４を介して、ワンウェイクラッチ６０の外リング６２に回動自在に連結されている。

これにより、回転リング４１とディスク５２とは、相対的に回動自在となっている。したがって、回転リング４１は、入力中心軸線Ｏ１を中心として回転半径ｒ１で回転するディスク５２に同期して回転するものの、回転リング４１はディスク５２に対して相対的に回動するので、揺動変換ロッド４０全体は回転せず、揺動変換ロッド４０はその姿勢を略維持したままとなる。
そして、回転リング４１が一回転すると、回転半径ｒ１の大小に関わらず、揺動部４２が円弧状で一往復揺動運動し、外リング６２も円弧状で一往復揺動運動するようになっている。

＜ワンウェイクラッチ装置＞
ワンウェイクラッチ装置は、６つのワンウェイクラッチ６０を有しており、６つのワンウェイクラッチ６０は、６本の揺動変換ロッド４０の揺動部４２の正方向のみの動力を、右側の出力軸７１に伝達させるものである。

まず、図２に示すように、出力軸７１は、円筒状を呈しており、ミッションケース５８を構成する壁部５８ａ、壁部５８ｂに、軸受５９ｃ、軸受５９ｄを介して、出力中心軸線Ｏ２を中心として、回転自在に支持されている。

そして、図２、図３に示すように、各ワンウェイクラッチ６０は、出力軸７１の外周面に一体に固定され出力軸７１と一体で回転する内リング６１（クラッチインナ）と、内リング６１に外嵌するように設けられた外リング６２（クラッチアウタ）と、内リング６１と外リング６２との間で周方向に複数設けられたローラ６３と、各ローラ６３を付勢するコイルばね６４（付勢部材）と、を備えている。

外リング６２は、揺動変換ロッド４０の揺動部４２と回動自在に連結されており、外リング６２は揺動部４２の揺動運動に連動して、正方向（矢印Ａ１参照）／逆方向（矢印Ａ２参照）に揺動運動する。

ローラ６３は、内リング６１と外リング６２とを互いにロック状態／非ロック状態とするものであり、各コイルばね６４は、ローラ６３を前記ロック状態となる方向に付勢している。

そして、図９に示すように、外リング６２の正方向の揺動速度が、内リング６１（出力軸７１）の正方向の回転速度を超えた場合、ローラ６３によって外リング６２と出力軸７１とがロック状態（動力伝達状態）となる。これにより、揺動変換ロッド４０の揺動運動する揺動部４２の正方向の動力が、ワンウェイクラッチ６０を介して、出力軸７１に伝達し、出力軸７１が回転駆動するようになっている。

なお、図９では、外リング６２から内リング６１に動力が伝達する状態を太線で示している。また、図９に示すように、外リング６２の正方向の揺動速度が内リング６１の回転速度以下となっても、所定区間は、ローラ６３の弾性力により、外リング６２から内リング６１に動力が伝達するようになっている。

＜回転半径ｒ１の可変状況＞
ここで、図４を参照して回転半径ｒ１が可変する状況を説明し、次いで、図５〜図７を参照して、異なる回転半径ｒ１におけるディスク５２（回転リング４１）の回転運動と、揺動部４２の揺動運動を説明する。

図４（ａ）に示すように、第１支点Ｏ３（ディスク５２の中心）と入力中心軸線Ｏ１とが最も遠ざかると、回転半径ｒ１が「最大」となるように構成されている。
そして、ピニオン５３が偏心部５１ｂと異なる回転速度で回転し、偏心部５１ｂとディスク５２とが相対回転すると、図４（ｂ）に示すように、第１支点Ｏ３と入力中心軸線Ｏ１とが近づき、回転半径ｒ１が「中」となるように構成されている。
さらに、偏心部５１ｂとディスク５２とが相対回転すると、図４（ｃ）に示すように、第１支点Ｏ３と入力中心軸線Ｏ１とが重なり、回転半径ｒ１が「０」となるように構成されている。
このように、回転半径ｒ１は、「最大」と「０」との間で、無段階で制御可能となっている。

次に、図４（ａ）に示す回転半径ｒ１が「最大」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図５に示すように、偏心部５１ｂ、ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「最大」で保持したまま回転するようになっている。

この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「最大」となる（図８参照）。
また、「変速比ｉ＝入力軸５１の回転速度／出力軸７１の回転速度」であり、「外リング６２の揺動速度＝外リング６２の半径（固定値）×角速度ω２」であるから、変速比ｉは「小」となる。

次に、図４（ｂ）に示す回転半径ｒ１が「中」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図６に示すように、偏心部５１ｂ、ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「中」で保持したまま回転するようになっている。
この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「中」となる（図８参照）。そして、変速比ｉは「中」となる。

次に、図４（ｃ）に示す回転半径ｒ１が「０」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図７に示すように、偏心部５１ｂ、ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「０」で保持したまま回転するようになっている。つまり、偏心部５１ｂ、ディスク５２及びピニオン５３が、回転リング４１内で空転し、揺動変換ロッド４０が動作しないことになる。
この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「０」となる（図８参照）。そして、変速比ｉは「∞（無限大）」となる。

このようにして、回転半径ｒ１が保持された状態（偏心部５１ｂとピニオン５３とが同期回転する状態）では、回転半径ｒ１の大小に関わらず、入力軸５１の回転周期と、揺動部４２及び外リング６２の揺動周期とは、同期（回転半径ｒ１＝０の場合を除く）することになる。

すなわち、本実施形態では、揺動変換ロッド４０、回転半径可変機構５０及びワンウェイクラッチ６０によって、入力中心軸線Ｏ１、出力中心軸線Ｏ２、第１支点Ｏ３、第２支点Ｏ４の４つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されている。
そして、入力中心軸線Ｏ１を中心とする第１支点Ｏ３の回転運動によって、第２支点Ｏ４が出力中心軸線Ｏ２を揺動中心として揺動運動するようになっている。
また、回転半径可変機構５０により、回転半径ｒ１を可変することで、第２支点Ｏ４の角速度ω２及び揺動角度θ２が可変されるようになっている。

＜その他構成＞
次に、駆動システム１のその他の構成を説明する。

＜その他構成−クラッチ、デフ装置＞
駆動システム１は、クラッチ９１と、デフ装置９２（ディファレンシャル装置）と、を備えている。
さらに説明すると、出力軸７１は、ＥＣＵ８０により制御されるクラッチ９１を介して、デフ装置９２を構成するデフケース９３（被回転駆動部材）に連結されている。
クラッチ９１は、出力軸７１とデフケース９３との間において動力を伝達／遮断するものである。
デフ装置９２は、デフケース９３内にサイドギヤやピニオンギヤを備えている。そして、右側のサイドギヤは、右側の駆動輪９４Ａと一体である第１駆動シャフト９５Ａと連結されており、左側のサイドギヤは、左側の駆動輪９４Ｂと一体である第２駆動シャフト９５Ｂと連結されている。これにより、第１駆動シャフト９５Ａ（駆動輪９４Ａ）と第２駆動シャフト９５Ｂ（駆動輪９４Ｂ）とは、デフ装置９２を介して差動回転するようになっている。

なお、車両の前進時、通常、クラッチ９１は出力軸７１とデフケース９３とを連結するように制御される。これにより、車両の前進時、通常、出力軸７１は、正方向（車両が前進する方向）で回転するようになっている。

＜その他構成−第１、第２モータジェネレータ、バッテリ＞
駆動システム１は、第１モータジェネレータ１０１と、第２モータジェネレータ１０２と、バッテリ１０３と、を備えている。
バッテリ１０３は、例えば、リチウムイオン型で充放電可能に構成され、第１モータジェネレータ１０１と、第２モータジェネレータ１０２との間で、電力を授受し、前記したＤＣモータ５４に電力を供給するようになっている。

第１モータジェネレータ１０１の出力軸には第１ギヤ１０４が固定されており、第１ギヤ１０４はデフケース９３に固定された第２ギヤ１０５と噛合している。これにより、第１モータジェネレータ１０１とデフケース９３との間で動力が授受されるように構成され、第１モータジェネレータ１０１がモータ又はジェネレータ（発電機）として機能するようになっている。
すなわち、モータとして機能する場合、第１モータジェネレータ１０１はバッテリ１０３を電源とし、ジェネレータとして機能する場合、第１モータジェネレータ１０１の発電電力はバッテリ１０３に充電されるようになっている。

第２モータジェネレータ１０２の出力軸は内燃機関１０のクランク軸１２と連結されている。
なお、第２モータジェネレータ１０２をモータとして機能させる場合、つまり、バッテリ１０３を電源として駆動させモータとして機能させる場合は、例えば、クランク軸１２の回転をアシストする場合や、内燃機関１０のスタータとして機能させる場合である。
一方、第２モータジェネレータ１０２をジェネレータとして機能させる場合は、第２モータジェネレータ１０２の発電電力をバッテリ１０３に充電する場合である。

＜ＥＣＵ＞
次に、図１０を参照して駆動システム１のＥＣＵ８０の構成を説明する。
駆動システム１（図１参照）は、クランク軸１２（図１参照）の回転速度を検出するクランク軸回転速度センサ１２Ｓと、出力軸７１（図１参照）の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ７１Ｓと、第１駆動シャフト９５Ａ（または、第２駆動シャフト９５Ｂ）（図１参照）の回転速度を検出することにより駆動システム１の搭載された車両の車速を検出する車速センサ９５Ｓと、アクセル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサＡＳと、を備え、各センサの検出信号がＥＣＵ８０に入力されるようになっている。

そして、ＥＣＵ８０は、内燃機関１０を制御することにより、内燃機関１０が出力する回転速度、即ち、クランク軸１２の回転速度を制御することができるようになっている。
また、ＥＣＵ８０は、ＤＣモータ５４を制御することにより、トランスミッション３０の変速比ｉ（レシオ）を制御することができるようになっている。
また、ＥＣＵ８０は、クラッチ９１の接続／非接続、第１モータジェネレータ１０１および第２モータジェネレータ１０２の駆動／回生を制御することができるようになっている。

また、ＥＣＵ８０は、高効率運転算出部８１と、コースティング走行判定部８２と、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８３と、待機回転速度設定部８４と、待機変速比設定部８５と、復帰回転速度設定部８６と、復帰変速比設定部８７と、を有している。

高効率運転算出部８１は、内燃機関１０の正味燃料消費率（ＢＳＦＣ：Brake Specific Fuel Consumption）のマップに基づいて、要求されるエンジン出力に対して、正味燃料消費率が小さくなる内燃機関１０の回転速度ω_BSFCとなるようなトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCを算出することができるようになっている。

コースティング走行判定部８２は、車速センサ９５Ｓで検出した車速と、アクセル開度センサＡＳで検出したアクセル開度と、に基づいて、駆動システム１が搭載された車両（図示せず）が、コースティング走行（惰性走行）が可能であるか否かを判定することができるようになっている。

ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８３は、ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）であるか、または、非ロック状態（動力非伝達状態）であるか、を判定することができるようになっている。
具体的には、クランク軸回転速度センサ１２Ｓで検出したクランク軸１２の回転速度ω₁₂と、出力軸回転速度センサ７１Ｓで検出した出力軸７１の回転速度ω₇₁と、トランスミッション３０の変速比ｉと、に基づいて、ω₇₁＞ω₁₂×ｉの場合に非ロック状態と判定し、ω₇₁＝ω₁₂×ｉの場合にロック状態（エンゲージ）と判定する。

待機回転速度設定部８４は、コースティング走行時における内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を設定することができるようになっている。
待機変速比設定部８５は、コースティング走行時におけるトランスミッション３０の変速比を設定することができるようになっている。

復帰回転速度設定部８６は、コースティング走行から通常走行への復帰時における内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を設定することができるようになっている。
復帰変速比設定部８７は、コースティング走行から通常走行への復帰時におけるトランスミッション３０の変速比を設定することができるようになっている。

≪ＥＣＵの実行する駆動システムのコースティング走行処理≫
次に図１１を用いて、ＥＣＵ８０が実行する駆動システム１のコースティング走行処理について説明する。

ステップＳ１において、ＥＣＵ８０のコースティング走行判定部８２は、コースティング走行（惰性走行）が可能か否かを判定する。
例えば、コースティング走行判定部８２は、車速センサ９５Ｓで検出した車速が所定値以上であり、かつ、アクセル開度センサＡＳで検出したアクセル開度が所定値未満の場合、コースティング走行（惰性走行）が可能であると判定する。
コースティング走行が可能であると判定した場合（Ｓ１・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ２に進む。一方、コースティング走行が可能でないと判定した場合（Ｓ１・Ｎｏ）、ＥＣＵ８０は通常走行を実行する。

ステップＳ２において、ＥＣＵ８０の待機回転速度設定部８４は、コースティング走行時における内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度である待機回転速度を設定する。
ここで、高効率運転算出部８１は、車速センサ９５Ｓで検出した現在の車速に対する、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCと、トランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCと、を算出している。
待機回転速度設定部８４は、高効率運転算出部８１で算出された内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCより低い回転速度を待機回転速度として設定する。
なお、図１２を用いて後述するタイムチャートにおいて、待機回転速度は、所定のアイドリング運転の回転速度（固定値）とするものとして説明する。

ステップＳ３において、ＥＣＵ８０は、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度がステップＳ２で設定した待機回転速度となるように、内燃機関１０を制御する。

ステップＳ４において、ＥＣＵ８０の待機変速比設定部８５は、コースティング走行時におけるトランスミッション３０の変速比ｉである待機変速比を設定する。
ここで、高効率運転算出部８１は、車速センサ９５Ｓで検出した現在の車速に対する、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCと、トランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCと、を算出している。
待機変速比設定部８５は、高効率運転算出部８１で算出されたトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCより低い変速比（オーバードライブ側の変速比）であり、かつ、ワンウェイクラッチ６０が非ロック状態（動力非伝達状態）となるように、ロック状態（動力伝達状態）となる変速比ｉ_en（即ち、「クランク軸１２の待機回転速度×変速比ｉ_en＝現在の車速に基づく出力軸７１の回転速度」となる変速比）より大きな変速比を待機変速比として設定する。即ち、待機変速比は、変速比ｉ_enより大きく変速比ｉ_BSFC未満の範囲内で設定される。
なお、図１２を用いて後述するタイムチャートにおいて、待機変速比は、高効率運転算出部８１で算出されたトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCより所定値だけ小さい値とするものとして説明する。

ステップＳ５において、ＥＣＵ８０は、トランスミッション３０の変速比がステップＳ４で設定した待機変速比となるように、ＤＣモータ５４を制御する。

ステップＳ６において、ＥＣＵ８０のコースティング走行判定部８２は、コースティング走行（惰性走行）を終了するか否かを判定する。
例えば、コースティング走行判定部８２は、車速センサ９５Ｓで検出した車速が所定値未満の場合、または、アクセル開度センサＡＳで検出したアクセル開度が所定値以上の場合、コースティング走行（惰性走行）を終了すると判定する。
コースティング走行を終了すると判定した場合（Ｓ６・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ７に進む。一方、コースティング走行を終了しないと判定した場合（Ｓ６・Ｎｏ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ２に戻り、コースティング走行を終了すると判定するまで、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返す。

ステップＳ７において、ＥＣＵ８０の復帰回転速度設定部８６は、出力軸回転速度センサ７１Ｓで検出した現在の出力軸７１の回転速度と、トランスミッション３０の変速比と、に基づいて、ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）となる内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を復帰回転速度として設定する。

ステップＳ８において、ＥＣＵ８０は、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度がステップＳ７で設定した復帰回転速度となるように、内燃機関１０を制御する。

なお、ステップＳ７からステップＳ８において、ＥＣＵ８０の復帰変速比設定部８７は、コースティング走行を終了すると判定した際（Ｓ６・Ｙｅｓ）の変速比を復帰変速比として設定し、トランスミッション３０の変速比を維持する。

ステップＳ９において、ＥＣＵ８０のワンウェイクラッチエンゲージ判定部８３は、ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）であるか否かを判定する。
例えば、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８３は、クランク軸回転速度センサ１２Ｓで検出したクランク軸１２（図１参照）の回転速度ω₁₂と、出力軸回転速度センサ７１Ｓで検出した出力軸７１（図１参照）の回転速度ω₇₁と、トランスミッション３０（図１参照）の変速比ｉと、に基づいて、ω₇₁＞ω₁₂×ｉの場合に非ロック状態と判定し、ω₇₁＝ω₁₂×ｉの場合にロック状態（動力伝達状態）と判定する。
または、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８３は、クランク軸回転速度センサ１２Ｓで検出したクランク軸１２（図１参照）の回転速度ω₁₂が、ステップＳ７で設定した復帰回転速度以上となった場合にロック状態（動力伝達状態）と判定してもよい。

ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）であると判定した場合（Ｓ９・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ１０に進む。一方、ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）でないと判定した場合（Ｓ９・Ｎｏ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ７に戻り、ワンウェイクラッチ６０がロック状態（動力伝達状態）であると判定するまで、ステップＳ７からステップＳ９までを繰り返す。

ステップＳ１０において、ＥＣＵ８０は、通常走行を行う。
具体的には、ＥＣＵ８０は、高効率運転算出部８１が算出した正味燃料消費率が小さくなる内燃機関１０の回転速度ω_BSFCおよびトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCと、に基づいて、内燃機関１０およびＤＣモータ５４を制御する。そして、ＥＣＵ８０のコースティング走行処理を終了する。

＜本実施形態に係る駆動システムの作用・効果＞
ここで、図１２に示すタイムチャートを用いて、本実施形態に係る駆動システム１のコースティング制御と、比較例に係るコースティング制御とを比較して、本実施形態に係る駆動システム１の作用・効果について説明する。
なお、本実施形態と比較例とは、コースティング走行時の制御が異なる点を除けば、同様の構成を備えるため、比較例に係る駆動システムの説明は省略する。

図１２（ａ）は車速を示し、図１２（ｂ）はクランク軸１２の回転速度を示し、図１２（ｃ）はトランスミッション３０の変速比を示し、図１２（ｄ）はワンウェイクラッチ６０のエンゲージ（動力伝達状態をＯＮ、動力非伝達状態をＯＦＦとする）を示す。
そして、本実施形態に係る駆動システム１は実線で示し、比較例に係る駆動システムは破線で示すものとする。なお、図１２（ｂ）に示すω_varは、後述する変形例に係るクランク軸１２の回転速度の制御を示すものである。
また、図１２（ｂ）には、高効率運転算出部８１が算出する車速センサ９５Ｓで検出した現在の車速に対する内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCを二点鎖線で示すものとする。
また、図１２（ｃ）には、高効率運転算出部８１が算出する車速センサ９５Ｓで検出した現在の車速に対するトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCを二点鎖線で示すものとする。

まず、本実施形態に係る駆動システム１について説明する。
時刻Ｔ１において、コースティング走行を開始すると（Ｓ１・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０は、まず、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を減少させ（Ｓ２、Ｓ３）、ワンウェイクラッチ６０がＯＦＦ（動力非伝達状態）となる。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間は、ＥＣＵ８０は、クランク軸１２の回転速度が待機回転速度となるように減少させ、トランスミッション３０の変速比が待機変速比となるように減少させる（Ｓ２〜Ｓ５）。
時刻Ｔ２において、コースティング走行を終了すると判定すると（Ｓ６・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０は、クランク軸１２の回転速度が復帰回転速度となるように制御する（Ｓ７、Ｓ８）。
そして、時刻Ｔ３において、ワンウェイクラッチ６０がＯＮ（動力伝達状態）となる（Ｓ９・Ｙｅｓ）。

次に、比較例に係る駆動システムについて説明する。
時刻Ｔ１において、コースティング走行を開始すると、ＥＣＵ８０は、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を減少、および／または、トランスミッション３０の変速比を増大させ、ワンウェイクラッチ６０がＯＦＦ（動力非伝達状態）となる。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間は、ＥＣＵ８０は、クランク軸１２の回転速度が待機回転速度となるように減少させ、トランスミッション３０の変速比が∞となるように制御する。なお、変速比を∞とすることにより、クランク軸１２から出力軸７１への駆動力の伝達が遮断される。
時刻Ｔ２において、コースティング走行を終了すると判定すると、ＥＣＵ８０は、クランク軸１２の回転速度を増加するように制御するとともに、トランスミッション３０の変速比が減少するように制御する。
そして、時刻Ｔ４において、ワンウェイクラッチ６０がＯＮ（動力伝達状態）となる。

コースティング走行を終了すると判定してから、ワンウェイクラッチ６０がＯＮ（動力伝達状態）となり内燃機関１０（クランク軸１２）の動力が出力軸７１に伝達するまでの復帰時間は、比較例では時刻Ｔ２−Ｔ４間を要するのに対し、本実施形態では時刻Ｔ２−Ｔ３間と短縮される。

ワンウェイクラッチ６０を有する駆動システム１は、駆動輪９４Ａ，９４Ｂからクランク軸１２へと動力を伝達することができない。このため、クランク軸１２の回転速度を上昇させて、ワンウェイクラッチ６０がＯＮ（動力伝達状態）となるまでの復帰時間の短縮が望まれている。
比較例と対比して示すように、本実施形態に係る駆動システム１によれば、コースティング走行時に、トランスミッション３０の変速比を減少させておくことにより（オーバードライブ側にすることにより）、ワンウェイクラッチ６０がＯＮ（動力伝達状態）となるための内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を減少させることができるため、ワンウェイクラッチ３０を有する駆動システム１であっても、復帰時間を短縮することができ、商品性の向上した駆動システム１を提供することができる。

また、本実施形態に係る駆動システム１は、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度を減少させた後に（Ｓ２、Ｓ３）、トランスミッション３０の変速比を減少させる（Ｓ４、Ｓ５）ので、即ち、ワンウェイクラッチ６０がＯＦＦ（動力非伝達状態）となってから、トランスミッション３０の変速比を減少させるので、早期にコースティング走行に移行することができる。

≪変形例≫
なお、ステップＳ２において、待機回転速度設定部８４が設定する待機回転速度は、所定の回転速度（固定値）とする構成として説明したが、これに限られるものではない。

例えば、高効率運転算出部８１で、車速センサ９５Ｓで検出した車速に対する、内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCと、トランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCと、を算出し、高効率運転算出部８１で算出された内燃機関１０（クランク軸１２）の回転速度ω_BSFCより所定値だけ小さい値を待機回転速度と設定する構成としてもよい（図１２（ｂ）に示すω_var参照）。
このようにすることにより、コースティング走行時にワンウェイクラッチ６０がエンゲージすることを防止することができるとともに、コースティング終了時には、復帰時間（コースティング走行を終了すると判定してからワンウェイクラッチ６０がエンゲージするまでの時間）を短縮することができる。

また、コースティング走行時において、内燃機関１０を停止させる構成であってもよい。即ち、待機回転速度を０とする構成であってもよい。内燃機関１０を停止させることにより、燃料消費を改善することができる。

ステップＳ７からステップＳ８において、ＥＣＵ８０の復帰変速比設定部８７は、コースティング走行を終了すると判定した際（Ｓ６・Ｙｅｓ）の変速比を復帰変速比と設定し、トランスミッション３０の変速比を維持する構成として説明したが、これに限られるものではない。

例えば、復帰変速比設定部８７は、高効率運転算出部８１で算出されたトランスミッション３０の変速比ｉ_BSFCより所定値だけ小さい値を待機変速比として設定し、ＥＣＵ８０は、トランスミッション３０の変速比が復帰変速比設定部８７で設定した復帰変速比となるように、ＤＣモータ５４を制御する構成であってもよい。
このようにすることにより、復帰時間を短縮することができる。

１ 駆動システム
１０ 内燃機関
１２ クランク軸
３０ トランスミッション（変速機）
５０ 回転半径可変機構
５４ ＤＣモータ
６０ ワンウェイクラッチ
７１ 出力軸
８０ ＥＣＵ（制御手段）
８１ 高効率運転算出部（算出手段）
８２ コースティング走行判定部（コースティング判定手段）
８３ ワンウェイクラッチエンゲージ判定部（エンゲージ判定手段）
８４ 待機回転速度設定部（制御手段）
８５ 待機変速比設定部（制御手段）
８６ 復帰回転速度設定部（制御手段）
８７ 復帰変速比設定部（制御手段）
１２Ｓ クランク軸回転速度センサ
７１Ｓ 出力軸回転速度センサ
９５Ｓ 車速センサ
ＡＳ アクセル開度センサ

Claims (11)

1. 内燃機関の下流側に設けられた変速機と、
   該変速機と出力軸との間に設けられたワンウェイクラッチと、
   搭載される車両の車速に基づいて変速機の変速比を算出する算出手段と、
   前記内燃機関から前記出力軸への動力の伝達を非伝達状態とするコースティング制御を行うか否かを判定するコースティング判定手段と、
   前記内燃機関のエンジン回転速度と前記変速機の変速比を制御する制御手段と、
   を備える駆動システムであって、
   前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行うと判定すると、
   前記制御手段は、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を前記ワンウェイクラッチが非伝達状態となるように低下または停止させ、
   前記変速機の変速比を前記算出手段が算出した変速比よりも小さな変速比に変更し、前記コースティング制御を実行する
   ことを特徴とする駆動システム。
2. 前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行うと判定すると、
   前記制御手段は、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を下げ始めてから、前記変速機の変速比を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
3. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記ワンウェイクラッチが非伝達状態となる範囲内で前記変速機の変速比を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
4. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記ワンウェイクラッチが非伝達状態となる範囲内で前記変速機の変速比を変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動システム。
5. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を前記車速に応じた回転速度に変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
6. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を前記車速に応じた回転速度に変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動システム。
7. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を前記車速に応じた回転速度に変更する
   ことを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
8. 前記コースティング制御中は、
   前記制御手段が、
   前記内燃機関のエンジン回転速度を前記車速に応じた回転速度に変更する
   ことを特徴とする請求項４に記載の駆動システム。
9. 前記ワンウェイクラッチの伝達状態または非伝達状態を判定するエンゲージ判定手段を更に備え、
   前記コースティング制御中に前記コースティング判定手段が前記コースティング制御を行わないと判定し、かつ、前記エンゲージ判定手段が前記ワンウェイクラッチが伝達状態であると判定すると、
   前記制御手段は、
   前記変速機の変速比を前記算出手段が算出した変速比に変更する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の駆動システム。
10. 前記内燃機関と変速機とを接続する駆動軸の回転運動によって回転する回転部と、前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部と、を有し、前記駆動軸の回転運動を揺動運動に変換する揺動変換手段と、
    揺動運動する前記揺動部の角速度が前記出力軸の回転速度以上である場合、前記揺動部の揺動運動の一方向の動力を前記出力軸に伝達する前記ワンウェイクラッチと、
    前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の駆動システム。
11. 前記内燃機関と変速機とを接続する駆動軸の回転運動によって回転する回転部と、前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部と、を有し、前記駆動軸の回転運動を揺動運動に変換する揺動変換手段と、
    揺動運動する前記揺動部の角速度が前記出力軸の回転速度以上である場合、前記揺動部の揺動運動の一方向の動力を前記出力軸に伝達する前記ワンウェイクラッチと、
    前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備える
    ことを特徴とする請求項９に記載の駆動システム。

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