JP5702698B2

JP5702698B2 - 車両の駆動システム

Info

Publication number: JP5702698B2
Application number: JP2011230587A
Authority: JP
Inventors: 正信高沢; 優史西村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP2013087903A

Description

本発明は、車両に搭載される駆動システムに関し、クラッチとしてワンウェイクラッチを有する車両の駆動システムに関する。

従来、車両において、燃料消費を抑えるため、ワンウェイクラッチを備える駆動システムが知られている（例えば、特許文献１）。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し、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。

特表２００５−５０２５４３号公報

しかし、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、足軸側の回転速度と変速比との関係上、車両が高速走行した場合に、全ての変速ユニットのワンウェイクラッチが動力非伝達状態となる区間（非伝達区間）が発生することがある（図１１の足軸回転速度（高）を参照）。このような非伝達区間中は、内燃機関の発生トルクは駆動系へ伝達されないため、内燃機関の回転速度は一時的に変化する。この状態で、ワンウェイクラッチが動力非伝達状態から動力伝達状態へと切り換わると、内燃機関の回転速度と駆動系の回転速度との間にズレが生じているため、急激なトルク変動、すなわち、トルクショックが発生する（図１６参照）。過大なトルクショックは、内燃機関の効率低下、騒音発生等の問題を生じるため、トルクショックを低減することが望まれている。

そこで、本発明は、ワンウェイクラッチを有する車両の駆動システムにおいて、トルクショックを低減することが可能な車両の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、クランク軸を有する内燃機関と、前記クランク軸に接続された入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速機と、を備える車両の駆動システムであって、前記変速機は、前記入力軸及び前記出力軸の軸方向に並置された複数の変速ユニットを備え、前記複数の変速ユニットのそれぞれは、前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって前記入力軸とともに回転する入力側支点と、前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、一端が前記入力側支点に接続されるとともに他端が前記出力側支点に接続されて揺動運動可能なコネクティングロッドと、を備え、足軸回転速度が、前記複数の変速ユニットの全てのワンウェイクラッチが非伝達状態となる非動力伝達区間と前記複数の変速ユニットのいずれかのワンウェイクラッチが伝達状態となる動力伝達区間とが交互に発生する大きさであるときに、前記内燃機関のエンジントルク及びフリクションが釣り合う点が前記非動力伝達区間に入るように、前記内燃機関及び前記変速機の位相が設定されていることを特徴とする。

このような車両の駆動システムによれば、内燃機関のエンジントルク及びフリクションが釣り合う点（均衡点）が、全てのワンウェイクラッチが非伝達状態となる非動力伝達区間（非ロック区間）に入るように、内燃機関及びトランスミッションの位相が設定されているので、非ロック区間から動力伝達区間（ロック区間）へと移行する際に発生するトルクショックを低減することができる。

前記車両の駆動システムは、前記変速機の変速比を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関のエンジントルクと前記内燃機関のフリクションとが釣り合う点が、前記非動力伝達区間から前記動力伝達区間へ切り換わるタイミングと重なるように、前記変速比を制御することが好ましい。

このような車両の駆動システムによれば、均衡点が非ロック区間からロック区間へと切り換わるタイミングと重なるように、変速比を制御するので、例えば車両発進時といったトルク変動の挙動が発生しやすい状況において、トルクショックを好適に低減することができる。

また、前記制御手段は、前記非動力伝達区間があるか否かを判定し、前記非動力伝達区間があると判定した場合に、前記内燃機関のエンジントルクと前記内燃機関のフリクションとが釣り合う点が、前記非動力伝達区間から前記動力伝達区間へ切り換わるタイミングと重なるように、前記変速機の変速比を制御することが好ましい。

このような車両の駆動システムによれば、非ロック区間がある場合にのみ変速比を制御し、トルクショックを好適に低減することができる。

本発明によれば、ワンウェイクラッチを有する車両の駆動システムにおいて、トルクショックを低減することができる。

本実施形態に係る駆動システムの構成図である。本実施形態に係る内燃機関及びトランスミッションの構成図である。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。入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の角速度ω２と足軸回転速度との関係を示すグラフである。本実施形態の入力軸を軸方向から見た図である。入力軸の回転角度θ１と内燃機関のエンジントルク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変速比制御を説明するフローチャートである。従来の駆動システムにおける内燃機関のクランク角度とエンジントルクとの関係を示すグラフである。

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。

≪車両の駆動システムの構成≫
図１に示す本実施形態に係る車両の駆動システム（以下、駆動システムと称する）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、複数（ここでは６つ）のワンウェイクラッチ６０から構成されるワンウェイクラッチ装置（図２参照）を有するトランスミッション３０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４つのシリンダ１３ａ〜１３ｄを有する直列４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。本実施形態において、４つのシリンダ１３ａ〜１３ｄに連結されたシャフトは、各シリンダ１３ａ〜１３ｄのエンジントルクの位相が１８０度ずつずれるように（図１１参照）、クランク軸１２に連結されている。
内燃機関１０では、混合ガスをシリンダ１１内に吸気する吸気行程、ピストン１３ａ〜１３ｄの上昇により混合ガスをシリンダ１１内で圧縮する圧縮行程、プラグ（図示せず）に通電して混合ガスを燃焼させる燃焼行程、シリンダ１１内の燃焼ガスを排気する排気行程、が各シリンダ１１内で繰り返される。エンジン１０においてプラグの通電や混合ガスの供給などの各種制御は、車両に搭載されたＥＣＵ８０によって制御されている。

＜トランスミッション＞
図１〜図３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４参照）、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３、図４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（コネクティングロッド）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３、図４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３参照）。

図３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４参照）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４参照）。

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３、図４参照）。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３参照）、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１０参照）、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３参照）。
さらに説明すると、図４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−揺動変換ロッド＞
揺動変換ロッド４０は、図４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３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３、図４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１０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（図１０のグラフの太線部分）。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１０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１０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５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５（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５（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５（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５（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９参照）。
また、「変速比ｉ＝ロック状態における入力軸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５（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９参照）。そして、変速比ｉは「中」となる。

次に、図５（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９参照）。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。

＜内燃機関及びワンウェイクラッチの位相＞
図１１は、入力軸の回転角度と外リングの角速度と足軸回転速度との関係を示すグラフである。図１１に示すように、足軸回転速度（車両の車輪に連結されたシャフトの回転速度であり、車両の進行速度である車体速度に相関する）が小さい場合（足軸回転速度（低））の場合には、常にワンウェイクラッチ６０（ここでは、６個のワンウェイクラッチ６０ａ〜６０ｆ）のいずれかがロック状態となる。一方、複数のワンウェイクラッチ６０の変速比ｉが小さく、足軸回転速度が大きい場合（足軸回転速度（高））には、全てのワンウェイクラッチ６０ａ〜６０ｆの角速度が足軸回転速度を下回る区間が定期的に発生する。この場合には、各ワンウェイクラッチ６０ａ〜６０ｆのいずれかがロック状態（動力状態）である動力伝達区間（ロック区間）Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ，Ｔｆのそれぞれの間に、全てのワンウェイクラッチ６０ａ〜６０ｆが動力を伝達しない非ロック状態である非動力伝達区間（非ロック区間）Ｔｘが介在することとなる。

本実施形態では、各偏心部５１ｂは、図１２に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに等間隔に角度をずらして配置されている。本実施形態では、六つの偏心部５１ｂが６０度ごとに角度をずらして配置されている。すなわち、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）に配置されているので、非ロック区間Ｔｘは、非ロック区間Ｔｘは、６０°に一度のタイミングで現れる。

図１３は、入力軸（クランク軸）の回転角度と内燃機関のトルクとの関係を示すグラフである。図１３に示すように、トランスミッション３０が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆのいずれかへ移行する際には、異なるトルクのクランク軸１２と第１駆動シャフト９５Ａとがトランスミッション３０を介して連結されるため、内燃機関１０のトルクが急激に変動する、いわゆるトルクショックが発生する。本実施形態に係る駆動システム１における内燃機関１０のクランク軸１２及びトランスミッション３０は、内燃機関１０のエンジントルク及びフリクションが釣り合う点（均衡点）ｘ１〜ｘ８が、非ロック区間Ｔｘに入るように設定されている。ここで、フリクションは、内燃機関１０の部品間で発生する摩擦である。かかる均衡点ｘ１〜ｘ８は、内燃機関１０のトルク変動が少ない点である。本実施形態に係る駆動システム１は、かかる均衡点ｘ１〜ｘ８の近傍において、ワンウェイクラッチ６０が非ロック状態からロック状態へと切り換わるので、トルクショックを低減することができる。

＜ＥＣＵ＞
次に、図１４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が搭載された車両の速度（車速）を検出する車速センサ９５Ｓと、内燃機関１０のエンジントルクを検出するエンジントルクセンサ１０Ｓ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。本実施形態において、車速センサ９５Ｓは、車速として、駆動輪である車輪９４Ａ，９４Ｂに回転力を付与する第１駆動シャフト９５Ａ（または、第２駆動シャフト９５Ｂ）の回転速度、すなわち足軸回転速度を検出する。

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、機能部として、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１と、レシオ制御部８２と、を備える。

ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１は、ワンウェイクラッチ６０に非ロック状態（動力非伝達状態）があるか否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、に基づいてトランスミッション３０の変速比ｉを算出し、算出された変速比ｉに基づいてワンウェイクラッチ６０の外リング６２の角速度ω２の変化曲線（図１１参照）における隣接する変化曲線同士の交点Ｘにおける角速度ω２を求め、車速センサ９５Ｓによって検出された足軸回転速度が交点Ｘにおける角速度ω２よりも大きい場合に非ロック状態があると判定し、足軸回転速度が交点Ｘにおける角速度ω２以下である場合に非ロック状態はないと判定する。なお、かかる変化曲線は、変速比ｉによって図９に示すように変化するものであり、本実施形態において、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１には、変速比ｉと交点Ｘにおける角速度ω２との関係が予め記憶されている。したがって、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１は、かかる関係を用いて非ロック状態があるか否かを判定することができる。

レシオ制御部８２は、トランスミッション３０の変速比ｉを制御する。詳細には、レシオ制御部８３には、ＤＣモータ５４の回転量と変速比ｉとの関係が予め記憶されており、レシオ制御部８２は、かかる関係を用いてＤＣモータ５４を回転させることによって、所望の変速比ｉを実現する。

また、レシオ制御部８２は、非ロック状態があると判定された場合に、均衡点ｘ１〜ｘ８が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆへと切り換わるタイミングに重なるように、トランスミッション３０変速比を制御することも可能である。

詳細には、レシオ制御部８２には、内燃機関１０のフリクションが予め記憶されており、レシオ制御部８２は、フリクションとエンジントルクとが釣り合う均衡点ｘ１〜ｘ８のタイミングを検知し、かかる均衡点ｘ１〜ｘ８が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆへと切り換わるタイミングと重なるように、変速比ｉを制御する。

また、レシオ制御部８２には、変速比ｉと、車速と、ロック区間Ｔａ〜Ｔｆ及び非ロック区間Ｔｘの区間長と、の関係が予め記憶されており、レシオ制御部８２は、かかる関係を用いて、所望の変速比ｉを算出する。ここで、車速（すなわち、足軸回転速度）が一定の場合には、変速比ｉが小さくなると、ロック区間Ｔａ〜Ｔｆが長くなるとともに非ロック区間Ｔｘが短くなり、一方、変速比ｉが大きくなると、ロック区間Ｔａ〜Ｔｆが短くなるとともに非ロック区間Ｔｘが長くなる。また、変速比ｉが一定の場合には、車速（すなわち、足軸回転速度）が大きくなると、ロック区間Ｔａ〜Ｔｆが短くなるとともに非ロック区間Ｔｘが長くなり、一方、車速が小さくなると、ロック区間Ｔａ〜Ｔｆが長くなるとともに非ロック区間Ｔｘが短くなる。

例えば、均衡点ｘ５が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａへと切り換わるタイミングに重なるようにするためには、レシオ制御部８２は、ＤＣモータ５４を制御することによって変速比ｉを小さくし、非ロック区間Ｔｘを短くすればよい。

≪ＥＣＵの実行する駆動システムの変速比制御≫
次に図１５を用いて、ＥＣＵ８０が実行する駆動システム１の変速比制御処理について説明する。

ステップＳ１において、ＥＣＵ８０のワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１は、クランク軸回転速度センサ１２Ｓによって検出された回転速度ω_１２と、出力軸回転速度センサ７１によって検出された回転速度ω_７１を取得し、取得された回転速度ω_１２，ω_７１及びＤＣモータ５４への指令値に基づいてトランスミッション３０の変速比ｉを算出（取得）する。

ステップＳ２において、ＥＣＵ８０のワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１は、ワンウェイクラッチ６０に非ロック状態（動力非伝達状態）があるか否かを判定する。

本実施形態において、ワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１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、に基づいてトランスミッション３０の変速比ｉを算出し、算出された変速比ｉに基づいてワンウェイクラッチ６０の外リング６２の変化曲線（図１１参照）における隣接する変化曲線同士の交点Ｘにおける角速度ω２を求め、車速センサ９５Ｓによって検出された足軸回転速度が交点Ｘにおける角速度ω２よりも大きい場合に非ロック状態があると判定し、足軸回転速度が交点Ｘにおける角速度ω２以下である場合に非ロック状態はないと判定する。

ワンウェイクラッチ６０に非ロック状態（動力非伝達状態）があると判定した場合（Ｓ２・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ３に進む。一方、ワンウェイクラッチ６０に非ロック状態がない（常に動力伝達状態である）と判定した場合（Ｓ２・Ｎｏ）、ＥＣＵ８０の処理は、ステップＳ１に戻り、ワンウェイクラッチ６０が非ロック状態（動力非伝達状態）となることがあるか否かの判定を繰り返す。

ステップＳ３において、ＥＣＵ８０のレシオ制御部８２は、車速センサ９５Ｓによって検出された車速と、エンジントルクセンサ１０Ｓによって検出されたエンジントルクと、を取得する。

ステップＳ４において、ＥＣＵ８０のレシオ制御部８２は、車速及びエンジントルクに基づいて、均衡点が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆへと切り換わるタイミングと重なる変速比ｉを算出する。

ステップＳ５において、ＥＣＵ８０のレシオ制御部８２は、算出された変速比ｉに基づいてＤＣモータ５４の駆動を制御し、複数のワンウェイクラッチ６０の変速比ｉを算出された変速比ｉに設定する。

本発明の実施形態に係る駆動システム１は、内燃機関１０のエンジントルク及びフリクションが釣り合う点が、全てのワンウェイクラッチ６０が非伝達状態となる非ロック区間Ｔｘに入るように、内燃機関１０及びトランスミッション３０の位相が設定されているので、非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆへと移行する際に発生するトルクショックを低減することができる。

また、本発明の実施形態に係る駆動システム１は、均衡点が非ロック区間Ｔｘからロック区間Ｔａ〜Ｔｆへと切り換わるタイミングと重なるように、変速比ｉを制御するので、例えば車両発進時といったトルク変動の挙動が発生しやすい状況において、トルクショックを好適に低減することができ、さらには、非ロック区間Ｔｘがある場合にのみ変速比ｉを制御し、トルクショックを好適に低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。例えば、前記した実施形態では、偏心部５１ｂと、ディスク５２及びピニオン５３を備えて第１回転半径可変機構５０Ａを構成したが、具体的構成はこれに限定されない、例えば、入力軸５１と同軸で同期回転する円板を設け、この円板の径方向に延びるスライド溝等によって、第１支点Ｏ３（図４参照）を径方向にスライド可能に構成し、アクチュエータによって第１支点Ｏ３を径方向にスライドさせ、回転半径ｒ１を可変する構成としてもよい。

前記した実施形態では、内燃機関１０がレシプロエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、ロータリエンジン、ガスタービンエンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。

前記した実施形態では、内燃機関１０がガソリンを燃焼させるガソリンエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、経由を燃焼させるディーゼルエンジン、水素を燃焼させる水素エンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。

前記した実施形態では、駆動システム１がハイブリッド車（四輪車、移動体）に搭載された例を例示したが、その他に例えば、自動二輪車、自動三輪車に搭載された構成でもよい。

また、車速センサが検出する車速は、車輪に連結されたシャフトの回転速度である足軸回転速度に限定されない。車速センサが車速として車両の進行速度である車体速度を検出するものである場合には、ＥＣＵ８０のワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１は、車体速度を予め記憶された車輪９４Ａ（９４Ｂ）の半径で割ることによって、足軸回転速度を算出することができる。

また、ＥＣＵ８０のワンウェイクラッチエンゲージ判定部８１がワンウェイクラッチ６０に非ロック状態（動力非伝達状態）があるか否かを判定する手法は、前記したものに限定されない。

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）
４０揺動変換ロッド（コネクティングロッド）
５４ＤＣモータ
６０ワンウェイクラッチ
７１出力軸
８０ＥＣＵ（制御手段）
１０Ｓエンジントルクセンサ（エンジントルク検出手段）
１２Ｓクランク軸回転速度センサ（クランク軸回転速度検出手段）
７１Ｓ出力軸回転速度センサ（出力軸回転速度検出手段）
９５Ｓ車速センサ（車速検出手段）
Ｏ３入力側支点
Ｏ４出力側支点

Claims

クランク軸を有する内燃機関と、
前記クランク軸に接続された入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速機と、
を備える車両の駆動システムであって、
前記変速機は、前記入力軸及び前記出力軸の軸方向に並置された複数の変速ユニットを備え、
前記複数の変速ユニットのそれぞれは、
前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって前記入力軸とともに回転する入力側支点と、
前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、
一端が前記入力側支点に接続されるとともに他端が前記出力側支点に接続されて揺動運動可能なコネクティングロッドと、
を備え、
足軸回転速度が、前記複数の変速ユニットの全てのワンウェイクラッチが非伝達状態となる非動力伝達区間と前記複数の変速ユニットのいずれかのワンウェイクラッチが伝達状態となる動力伝達区間とが交互に発生する大きさであるときに、前記内燃機関のエンジントルク及びフリクションが釣り合う点が前記非動力伝達区間に入るように、前記内燃機関及び前記変速機の位相が設定されている
ことを特徴とする車両の駆動システム。
前記変速機の変速比を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関のエンジントルクと前記内燃機関のフリクションとが釣り合う点が、前記非動力伝達区間から前記動力伝達区間へ切り換わるタイミングと重なるように、前記変速比を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動システム。
前記制御手段は、
前記非動力伝達区間があるか否かを判定し、
前記非動力伝達区間があると判定した場合に、前記内燃機関のエンジントルクと前記内燃機関のフリクションとが釣り合う点が、前記非動力伝達区間から前記動力伝達区間へ切り換わるタイミングと重なるように、前記変速機の変速比を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動システム。