WO2015001859A1

WO2015001859A1 - 動力伝達装置

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Publication number: WO2015001859A1
Application number: PCT/JP2014/063218
Authority: WO
Inventors: 庸浩小林
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-01-08
Also published as: JPWO2015001859A1; CN105209797A; CN105209797B

Abstract

　変速するときに、従来よりも迅速に目標点に到達できる動力伝達装置を提供する。動力伝達装置は、入力部と、出力軸と、てこクランク機構と、一方向回転阻止機構と、制御部とを備える。てこクランク機構は、回転半径を調節自在な回転半径調節機構を備える。制御部は、固定領域内で変速させる固定領域内変速と、空転領域内で目標点に近づけて変速させる空転領域内変速との何れかの変速を決定する変速方法決定部を備える。変速方法決定部は、縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が回転半径調節機構に加わっていると判定した場合には、固定領域内変速を選択する。

Description

動力伝達装置

　本発明は、入力部の回転中心軸線上に設けられた回転半径調節機構で回転半径を調節することにより変速自在な四節リンク機構型の無段変速機を備える動力伝達装置に関する。

　従来、車両に設けられた内燃機関等の主駆動源からの駆動力が伝達されて回転する入力部と、入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、回転中心軸線上に設けられた複数の回転半径調節機構と、出力軸に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に回転半径調節機構に回転自在に外嵌される入力側環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク機構型の無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１のものでは、各回転半径調節機構は、回転中心軸線上に偏心して設けられたカム部と、このカム部に偏心して回転自在に設けられた回転部と、ピニオンシャフトとからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、一方向回転阻止機構としてのワンウェイクラッチが設けられている。ワンウェイクラッチは、揺動リンクが出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動リンクを空転させる。

　各カム部は、回転中心軸線の軸方向に貫通する貫通孔と、回転中心軸線に対する偏心方向とは逆の方向に位置するように設けられ、カム部の外周面と貫通孔とを連通させる切欠孔とを備える。また、カム部には、切欠孔を軸方向で挟むように一対の拡張部が設けられている。隣接するカム部同士はボルトで固定され、これにより、カム部連結体が構成される。カム部連結体の軸方向一端は、入力部に連結され、カム部連結体と入力部とでカムシャフトが構成されている。

　カム部連結体は、各カム部の貫通孔が連なることにより、中空となっており、その内部にはピニオンシャフトが挿入される。挿入されたピニオンシャフトは各カム部の切欠孔から露出している。回転部にはカムシャフトを受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する回転部の内周面には内歯が形成されている。

　内歯は、カムシャフトの切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。カムシャフトとピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、回転半径調節機構の回転半径が維持される。カムシャフトとピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、回転半径調節機構の回転半径が変更されて、無段変速機の変速比が変化する。

　入力部を回転させることにより回転半径調節機構を回転させると、コネクティングロッドの入力部側が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動リンクの揺動端部が揺動する。即ち、回転半径調節機構、コネクティングロッド、及び揺動リンクで、てこクランク機構が構成される。揺動リンクは、ワンウェイクラッチを介して出力軸に設けられているため、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力（トルク）を伝達する。

　各回転半径調節機構のカムディスクの偏心方向は、夫々位相を異ならせて入力軸周りを一周するように設定されている。従って、各回転半径調節機構に外嵌されたコネクティングロッドによって、揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。

　また、特許文献１のものでは、速い車両速度と高い駆動力が要求される場合、迅速に変速を完了させるべく、回転半径調節機構の回転半径及び主駆動源の駆動力を、出力軸に駆動力が伝達されずに揺動リンクが出力軸に対して空転する領域（以下、空転領域という）内となるように制御し、この空転領域内で、変速比を目標変速比に近づけるように制御している。

特開２０１３－４７４９２号公報

　本発明は、変速するときに、従来よりもより迅速に目標点に到達できる四節リンク機構型の無段変速機を備える動力伝達装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は、主駆動源の駆動力の伝達により回転する入力部と、該入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、該出力軸に軸支される揺動リンクを有し、前記入力部の回転を前記揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、前記出力軸に対して前記揺動リンクが一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動リンクを固定する固定状態と、前記出力軸に対して前記揺動リンクが他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを空転させる空転状態との何れかに切換可能な一方向回転阻止機構とを備え、前記てこクランク機構は、回転半径を調節自在な回転半径調節機構を備え、該回転半径調節機構の回転半径を調節することにより変速比を変更自在な動力伝達装置であって、前記回転半径調節機構の回転半径を制御する制御部を備え、該制御部は、回転半径と駆動力から、前記一方向回転阻止機構が固定状態となる固定領域と、空転状態となる空転領域とを求める領域判定部と、所定の車両情報に基き目標回転半径を設定する目標半径設定部と、所定の車両情報に基き目標駆動力を設定する目標駆動力設定部と、前記回転半径調節機構に加わる力が回転半径を縮める縮径方向の力であるか否かを判定する縮径力判定部と、回転半径と駆動力とを座標軸とした座標系において、現在の回転半径と駆動力とに基いて設定される点を現在点と定義し、前記目標回転半径と前記目標駆動力とに基いて設定される点を目標点と定義して、前記目標回転半径が現在の回転半径よりも小さいときであって、且つ前記現在点から前記目標点まで変速するときに、前記固定領域内で変速させる固定領域内変速と、前記空転領域内で前記目標点に近づけて変速させる空転領域内変速との何れかの変速を決定する変速方法決定部とを備え、該変速方法決定部は、前記縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が前記回転半径調節機構に加わっていると判定した場合には、前記固定領域内変速を選択することを特徴とする。

　本発明によれば、縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が回転半径調節機構に加わっていると判定された場合には、固定領域内変速を選択して、現在点から目標点まで変速するときに、固定領域内で変速させる。これにより、回転半径を縮める縮径方向の力を活用して回転半径調節機構の回転半径を縮径させることができ、変速するときに、従来よりも更に迅速に目標点に到達できる。

　また、本発明においては、制御部は、現在の回転半径と目標回転半径との差を求め、回転半径の差が所定値以下であるか否かを判定する回転半径差判定部と、現在の駆動力が所定値以上であるか否かを判定する現駆動力判定部とを備え、変速方法決定部は、現在点が固定領域内である場合に、回転半径差判定部で、回転半径の差が所定値以下であると判定された場合、又は現駆動力判定部で、現在の駆動力が所定値以上であると判定された場合には、固定領域内変速を選択するように、動力伝達装置を構成することができる。

　ここで、回転半径が近い場合には、固定領域内から空転領域内へ移行させた後で再度固定領域内に移行するとなると、逆に変速に時間を要する場合がある。この場合、上述の如く、現在の回転半径と目標回転半径との差が所定値以下であり、回転半径が近い場合には、縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が回転半径調節機構に加わっていないと判定された場合であっても、固定領域内変速を選択することにより、スムーズに変速を完了させることができる。

　また、現駆動力が所定値以上である場合には、車両が比較的大きな駆動力で走行している場合であり、空転領域内変速を選択すると一時的に駆動力の伝達がなくなって、運転者が違和感を感じる虞がある。この場合、現駆動力が所定値以上である場合には、固定領域内変速を選択することにより、運転者に違和感を与えることを防止することができる。

　また、本発明においては、変速方法決定部は、縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が回転半径調節機構に加わっていないと判定し、且つ回転半径差判定部で回転半径の差が所定値を超えると判定し、且つ現駆動力判定部で現在の駆動力が所定値未満であると判定された場合には、空転領域内変速を選択するように、動力伝達装置を構成することができる。

　かかる構成によれば、回転半径を縮める縮径方向の力が回転半径調節機構に加わっておらず、且つ回転半径の差が所定値を超えており、且つ現駆動力判定部で現在の駆動力が所定値未満である場合には、空転領域内変速を選択することにより迅速に変速を完了させることができる。

本発明の動力伝達装置の実施形態を一部断面で示す説明図。本実施形態のてこクランク機構を示す説明図。本実施形態の回転半径の変化を示す説明図。Ａは回転半径が最大、Ｂは回転半径が中、Ｃは回転半径が小、Ｄは回転半径が０の状態を夫々示す。本実施形態の回転半径の変化に対する揺動リンクの揺動範囲の変化を示す説明図。Ａは回転半径が最大、Ｂは回転半径が中、Ｃは回転半径が小の状態の揺動範囲を夫々示す。本実施形態の動力伝達装置を示すブロック図。本実施形態の変速する状態を示す説明図。本実施形態の固定領域と空転領域との境界線の変化を示す説明図。本実施形態の制御部の処理を示すフローチャート。

　図を参照して、本発明の四節リンク機構型の無段変速機を備える動力伝達装置の実施形態を説明する。本実施形態の無段変速機は、変速比ｈ（ｈ＝入力部の回転速度／出力軸の回転速度）を無限大（∞）にして出力軸の回転速度を「０」にできる変速機、所謂ＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）の一種である。

　図１を参照して、四節リンク機構型の無段変速機１は、内燃機関であるエンジンや電動機等の主駆動源５０（図５参照）からの回転駆動力を受けることで回転中心軸線Ｐ１を中心に回転する入力部２と、回転中心軸線Ｐ１に平行に配置され、図示省略したデファレンシャルギヤを介して車両の駆動輪（図示省略）に回転動力を伝達させる出力軸３と、回転中心軸線Ｐ１上に設けられた６つの回転半径調節機構４とを備える。なお、デファレンシャルギヤの代わりにプロペラシャフトを設けてもよい。

　図１及び図２を参照して、各回転半径調節機構４は、カム部としてのカムディスク５と、回転部としての回転ディスク６とを備える。カムディスク５は、円盤状であり、回転中心軸線Ｐ１から偏心されると共に、１つの回転半径調節機構４に対して２個１組となるように、各回転半径調節機構４に設けられている。また、カムディスク５には、回転中心軸線Ｐ１の方向に貫通する貫通孔５ａが設けられている。また、カムディスク５には、回転中心軸線Ｐ１に対して偏心する方向とは逆の方向に開口し、カムディスク５の外周面と貫通孔５ａを構成する内周面とを連通させる切欠孔５ｂが設けられている。

　各１組のカムディスク５は、夫々位相を６０度異ならせて、６組のカムディスク５で回転中心軸線Ｐ１の周方向を一回りするように配置されている。

　カムディスク５は、隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５と一体的に形成されて一体型カム部５ｃが構成されている。この一体型カム部５ｃは、一体成型で形成してもよく、または、２つのカム部を溶接して一体化してもよい。各回転半径調節機構４の２個１組のカムディスク５同士はボルト（図示省略）で固定されている。回転中心軸線Ｐ１上の最も主駆動源５０側に位置するカムディスク５は入力部２と一体的に形成されている。このようにして、入力部２とカムディスク５とでカムシャフト５１が構成されることとなる。

　カムシャフト５１は、カムディスク５の貫通孔５ａが連なることによって構成される挿通孔６０を備える。これにより、カムシャフト５１は、主駆動源５０とは反対側の一方端が開口し他方端が閉塞した中空軸形状に構成される。主駆動源５０側の他方端に位置するカムディスク５は、入力部２と一体的に形成されている。このカムディスク５と入力部２とを一体的に形成する方法としては、一体成型を用いてもよく、また、カムディスク５と入力部２とを溶接して一体化してもよい。

　また、各１組のカムディスク５には、カムディスク５を受け入れる受入孔６ａを備える円盤状の回転ディスク６が偏心された状態で回転自在に外嵌されている。

　図２に示すように、回転ディスク６は、カムディスク５の中心点をＰ２、回転ディスク６の中心点をＰ３として、回転中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａと、中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂとが同一となるように、カムディスク５に対して偏心している。

　回転ディスク６の受入孔６ａには、１組のカムディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられている。

　カムシャフト５１の挿通孔６０には、回転中心軸線Ｐ１と同心に、且つ、回転ディスク６の内歯６ｂと対応する個所に位置させて、ピニオン７０がカムシャフト５１と相対回転自在となるように配置されている。ピニオン７０は、ピニオンシャフト７２と一体に形成されている。なお、ピニオン７０は、ピニオンシャフト７２と別体に構成して、ピニオン７０をピニオンシャフト７２にスプライン結合で連結させてもよい。本実施形態においては、単にピニオン７０というときは、ピニオンシャフト７２を含むものとして定義する。

　ピニオン７０は、カムディスク５の切欠孔５ｂを介して、回転ディスク６の内歯６ｂと噛合する。ピニオンシャフト７２には、隣接するピニオン７０の間に位置させて軸受７４が設けられている。この軸受７４を介して、ピニオンシャフト７２は、カムシャフト５１を支えている。ピニオンシャフト７２には、差動機構８が接続されている。ピニオン７０には、差動機構８を介して調節用駆動源１４の駆動力が伝達される。

　回転ディスク６は、カムディスク５に対して距離Ｒａと距離Ｒｂとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク６の中心点Ｐ３を回転中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、即ち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。

　回転ディスク６の周縁には、一方の端部に大径の大径環状部１５ａを備え、他方の端部に大径環状部１５ａの径よりも小径の小径環状部１５ｂを備えるコネクティングロッド１５の大径環状部１５ａが、軸方向に２個並べて２個一組のボールベアリングからなるコンロッド軸受１６を介して回転自在に外嵌されている。なお、コンロッド軸受１６は、ローラベアリングで構成してもよい。出力軸３には、ワンウェイクラッチ１７を介して、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５に対応させて６個設けられている。

　ワンウェイクラッチ１７は、揺動リンク１８と出力軸３との間に設けられ、揺動リンク１８が出力軸３に対して一方側に相対的に回転しようとするときに揺動リンク１８を出力軸３に固定し（固定状態）、他方側に相対的に回転しようとするときに出力軸３に対して揺動リンク１８を空転させる（空転状態）。

　揺動リンク１８は、環状に形成されており、その上方には、コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂに連結される揺動端部１８ａが設けられている。揺動端部１８ａには、小径環状部１５ｂを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片１８ｂが設けられている。一対の突片１８ｂには、小径環状部１５ｂの内径に対応する差込孔１８ｃが穿設されている。差込孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、揺動軸としての連結ピン１９が挿入されている。これにより、コネクティングロッド１５と揺動リンク１８とが連結される。本実施形態においては、小径環状部１５ｂの内周面で画成される孔が本発明の挿通孔に相当する。

　本実施形態においては、揺動リンク１８の揺動端部１８ａが、ケース８０の下方に溜まった潤滑油の油溜に油没するように、揺動端部１８ａを出力軸３の下方に配置されている。これにより、揺動端部１８ａを油溜で潤滑できると共に、揺動リンク１８の揺動運動により、油溜の潤滑油を掻き揚げて、無段変速機１の他の部品を潤滑させることができる。

　なお、実施形態の説明において、変速比は、入力部の回転速度／出力軸の回転速度と定義する。

　図３は、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７２と回転ディスク６との位置関係を示す。図３Ａは偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、回転中心軸線Ｐ１と、カムディスク５の中心点Ｐ２と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト７２と回転ディスク６とが位置する。このときの変速比ｈは最小となる。

　図３Ｂは偏心量Ｒ１を図３Ａよりも小さい「中」とした状態を示しており、図３Ｃは偏心量Ｒ１を図３Ｂよりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比ｈは、図３Ｂでは図３Ａの変速比ｈよりも大きい「中」となり、図３Ｃでは図３Ｂの変速比ｈよりも大きい「大」となる。図３Ｄは偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、回転中心軸線Ｐ１と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが同心に位置する。このときの変速比ｈは無限大（∞）となる。実施形態の無段変速機１は、回転半径調節機構４で偏心量Ｒ１を変えることにより、回転半径調節機構４の回転半径を調節自在としている。

　図４は、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１を変化させた場合の揺動リンク１８の揺動範囲の変化を示している。図４Ａは、偏心量Ｒ１が最大のときの揺動リンク１８の揺動範囲を示し、図４Ｂは、偏心量Ｒ１が中のときの揺動リンク１８の揺動範囲を示し、図４Ｃは、偏心量Ｒ１が小のときの揺動リンク１８の揺動範囲を示している。図４から偏心量Ｒ１が小さくなるにつれて揺動範囲が狭くなることが分かる。そして、偏心量Ｒ１が「０」になると、揺動リンク１８は揺動しなくなる。

　本実施形態においては、回転半径調節機構４と、コネクティングロッド１５と、揺動リンク１８とで、てこクランク機構２０（四節リンク機構）が構成される。そして、てこクランク機構２０によって、入力部２の回転運動が揺動リンク１８の揺動運動に変換される。本実施形態の無段変速機１は合計６個のてこクランク機構２０を備えている。偏心量Ｒ１が「０」でないときに、入力部２を回転させると共に、ピニオンシャフト７２を入力部２と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド１５が６０度ずつ位相を変えながら、偏心量Ｒ１に基づき入力部２と出力軸３との間で出力軸３側に押したり、入力部２側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。

　コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂは、出力軸３にワンウェイクラッチ１７を介して設けられた揺動リンク１８に連結されているため、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク１８が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に揺動リンク１８が回転するときだけ、出力軸３が回転し、揺動リンク１８が他方に回転するときには、出力軸３に揺動リンク１８の揺動運動の力が伝達されず、揺動リンク１８が空回りする。各回転半径調節機構４は、６０度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸３は各回転半径調節機構４で順に回転させられる。

　また、図５に模式的に示すように、本実施形態の動力伝達装置は、調節用駆動源１４を制御する制御部４０を備えている。制御部４０は、ＣＰＵやメモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより、調節用駆動源１４を制御して、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１を調節する機能を果たす。

　また、本実施形態の制御部４０は、領域判定部１００と、目標半径設定部１１０と、目標駆動力設定部１２０と、縮径力判定部１３０と、変速方法決定部１４０と、回転半径差判定部１５０と、現駆動力判定部１６０とを備える。目標半径設定部１１０は、制御部４０が受信する所定の車両情報に基き目標回転半径を設定する。目標駆動力設定部１２０は、アクセルペダルの踏み込み量等の所定の車両情報に基き目標駆動力を設定する。

　また、制御部４０は、入力側回転速度検出部４１から主駆動源５０の回転速度の情報を受信する。また、制御部４０は、出力側回転速度検出部４２から出力軸３又は駆動輪６５の回転速度の情報を受信する。また、制御部４０は、アクセルペダルの踏み込み量により開閉するスロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出部４３からの開度情報を受信する。また、制御部４０は、車両の走行速度を検出する車速検出部（図示省略）からの車速情報を受信する。また、制御部４０は、回転半径検出部（図示省略）からの回転半径（偏心量）の情報を受信する。

　制御部４０は、アクセルペダルを踏み込まれることにより、変速比を増加させて駆動力を増加させる必要がある状態（所謂キックダウン）のときには、図８のフローチャートに示す処理を実行する。なお、図６及び図７に示す、回転半径と駆動力とを座標軸とした座標系において、現在の回転半径と駆動力とに基いて設定される点を現在点Ｐｓ１、Ｐｓ２と定義し、目標偏心量（目標回転半径）と目標駆動力とに基いて設定される点を目標点Ｐｔと定義する。

　図８を参照して、制御部４０は、まず、ＳＴＥＰ１でアクセルペダルの開度情報、車速情報、回転半径情報（偏心量情報）を受信し、目標偏心量（目標回転半径）を決定する。

　そして、ＳＴＥＰ２に進み、制御部４０は、固定領域と空転領域とを決定する。図７は、固定領域と空転領域との境界線を示すグラフであり、横軸は偏心量、縦軸は回転速度である。車両の走行速度が大きくなるほど、境界線が図７の右上方向に移動して、空転領域が拡大することが分かる。制御部４０は、予め実験やシュミレーション等により、車速、偏心量、回転速度に関連付けて固定領域と空転領域とを記憶させた記憶部（図示省略）を有する。そして、制御部４０は、受信した車速情報に基き、固定領域と空転領域とを決定する。

　そして、ＳＴＥＰ３に進み、現在の偏心量及び現在の入力駆動力に基いて設定される現在点が固定領域内であるか否かを判定する。固定領域である場合には、現在点が図６のＰｓ１の位置ということになり、ＳＴＥＰ４に進んで、制御部４０は、偏心量を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっている状態（アシスト状態）であるか否かを判定する。

　ＳＴＥＰ４で偏心量を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっていない場合には、ＳＴＥＰ５に進み、現在の偏心量と目標偏心量との差が所定値以上であるか否かを判定する。所定値以上である場合には、ＳＴＥＰ６に進み、現在の駆動力が所定値以下であるか否かを判定する。

　現在の駆動力が所定値以下である場合には、ＳＴＥＰ７に進み、現在点Ｐｓ１から偏心量を所定の偏心量まで下げて空転領域内に移行した後、回転速度を増加させて目標点Ｐｔまで到達させる空転領域内変速の処理を実行する。これにより、駆動輪や車両の慣性力や走行抵抗の影響を受けることのない空転領域内でスムーズに目標点Ｐｔの近くまで偏心量を減少させることができる。

　ＳＴＥＰ４で偏心量を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっている場合には、ＳＴＥＰ８に分岐し、現在点Ｐｓ１から偏心量を下げながら回転速度を上げつつ固定領域内で目標点Ｐｔまでの変速を行う固定領域内変速の処理を実行する。これにより、回転半径調節機構４に加わる偏心量を減少させる方向の力を有効活用して偏心量を目標点Ｐｔまで低下させることができ、空転領域内に移行させなくてもスムーズな変速を行うことができる。

　ＳＴＥＰ５で現在の偏心量と目標偏心量との差が所定値未満である場合には、ＳＴＥＰ８に分岐し、固定領域内変速の処理を実行する。ＳＴＥＰ５の所定値とは、空転領域内に移行させるよりもそのまま固定領域内で変速させる方が速いと想定される値であり、予め実験等によって求められる値である。

　ＳＴＥＰ６で、現在の駆動力が所定値を超える場合には、ＳＴＥＰ８に分岐し、固定領域内変速の処理を実行する。ＳＴＥＰ６の所定値とは、空転領域に移行することにより発生する駆動力抜けが運転者に不快感を与えることが懸念される値に設定されており、この所定値も予め実験等により求められる。

　ＳＴＥＰ３で固定領域ではなく空転領域である場合には、図６において、現在点はＰｓ２に位置する。そして、ＳＴＥＰ９に分岐し、制御部４０は、偏心量を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっているか否かを判定する。偏心量を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっている場合には、ＳＴＥＰ１０に進み、主駆動源５０の回転速度を増加させて空転領域にある現在点Ｐｓ２から固定領域に移動させる。

　そして、ＳＴＥＰ１１で固定領域に移行したことを確認した後、ＳＴＥＰ８に進み、偏心量Ｒ１を下げながら主駆動源５０の回転速度を上げつつ固定領域内で目標点Ｐｔまでの変速を行う固定領域内変速の処理を実行する。これにより、回転半径調節機構４に加わる偏心量を減少させる方向の力を有効活用して偏心量を目標点Ｐｔまで効率よく低下させることができ、空転領域内に移行させなくてもスムーズな変速を行うことができる。

　ＳＴＥＰ９で、偏心量Ｒ１を減少させる方向の力が回転半径調節機構４に加わっていない場合には、ＳＴＥＰ７に分岐し、現在点Ｐｓ２から、偏心量Ｒ１を所定の偏心量まで空転領域内で移行させた後、回転速度を増加させて目標点Ｐｔまで到達させる空転領域内変速の処理を実行する。

　本実施形態の図８のＳＴＥＰ３が領域判定部１００の処理であり、ＳＴＥＰ１が目標半径設定部１１０及び目標駆動力設定部１２０の処理であり、ＳＴＥＰ４及びＳＴＥＰ９が縮径力判定部１３０である。また、図８のフローチャートが変速方法決定部１４０である。

　図６は、本実施形態の動力伝達装置における主駆動源５０の回転速度（回転数、単位は例えば［ｒｐｍ］）と回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１（回転半径、単位は例えば［ｍｍ］）とを座標軸とした直交座標系を示している。実線の曲線は、空転領域と固定領域の境界線Ｌを示している。図６においては、境界線Ｌを境にして左下方向が空転領域となり、図面右上方向が固定領域となる。また、図７に示すように、境界線Ｌは、車両の走行速度が大きくなるほど空転領域が拡大するように、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃと遷移していく。

　また、図６に示す直交座標系において、現在の主駆動源５０の回転速度と現在の偏心量Ｒ１とから求まる点を現在点と定義し、目標回転速度と目標偏心量Ｒ１とから求まる点を目標点と定義する。そして、図６において、Ｐｓ１は、現在点が固定領域内である場合の点を示し、このＰｓ１の点を固定内現在点と説明上定義する。また、Ｐｓ２は、現在点が空転領域内である場合の点を示し、このＰｓ２の点を空転内現在点と説明上定義する。Ｐｔは目標点である。

　そして、図６において、Ｃ１は、固定内現在点Ｐｓ１から空転領域内を通過することなく固定領域内で目標点Ｐｔまで変速させる制御経路である。また、Ｃ１’は、固定内現在点Ｐｓ１から空転領域内を通過して、目標偏心量の近くまで偏心量Ｒ１を制御し、そこから目標点まで到達するように偏心量Ｒ１及び主駆動源５０の回転速度を制御する場合の制御経路である。

　また、図６において、Ｃ２は、空転内現在点Ｐｓ２から回転半径を維持しつつ、主駆動源５０の回転速度を上昇させて、固定領域内に移行させた後、固定領域内で目標点まで到達するように偏心量Ｒ１及び主駆動源５０の回転速度を制御する場合の制御経路である。また、Ｃ２’は、空転内現在点Ｐｓ２から空転領域内で目標偏心量の近くまで偏心量Ｒ１を制御し、そこから目標点まで到達するように偏心量Ｒ１及び主駆動源５０の回転速度を制御する場合の制御経路である。

　なお、本実施形態においては、入力部２とカムディスク５とでカムシャフト５１を構成し、カムシャフト５１が、カムディスク５の貫通孔５ａが連なることによって構成される挿通孔６０を備えるものを説明した。しかしながら、本発明のカムシャフトはこれに限らず、例えば、入力部を一端が開口し他端が閉塞する形状の挿通孔を有する中空軸状に構成し、円盤状のカムディスクに入力部を挿通できるように貫通孔を第１実施形態のものよりも大きく形成して、カムディスクを中空軸状に構成された入力部の外周面にスプライン結合させてもよい。

　この場合、中空軸からなる入力部には、カムディスクの切欠孔に対応させて切欠孔が設けられる。そして、入力部内に挿入されるピニオンは、入力部の切欠孔及びカムディスクの切欠孔を介して、回転ディスクの内歯と噛合する。

　また、本実施形態においては、一方向回転阻止機構として、ワンウェイクラッチ１７を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク１８から出力軸３にトルクを伝達可能な揺動リンク１８の出力軸３に対する回転方向を切換自在に構成されるツーウェイクラッチで構成してもよい。

１　無段変速機
２　入力部
３　出力軸
４　回転半径調節機構
５　カムディスク（カム部）
５ａ　貫通孔
５ｂ　切欠孔
５ｃ　一体型カム部
６　回転ディスク（回転部）
６ａ　受入孔（内周部）
６ｂ　内歯
８　差動機構（遊星歯車機構）
１２　段付きピニオン
１４　調節用駆動源（電動機）
１５　コネクティングロッド
１５ａ　大径環状部
１５ｂ　小径環状部
１６　コンロッド軸受
１７　ワンウェイクラッチ
１８　揺動リンク
１８ａ　揺動端部
１８ｂ　突片
１８ｃ　差込孔
１９　連結ピン
２０　てこクランク機構（四節リンク機構）
４０　制御部
４１　入力側回転速度検出部
４２　出力側回転速度検出部
４３　スロットル弁開度検出部
５１　カムシャフト
６０　挿通孔
６５　駆動輪
７０　ピニオン
７２　ピニオンシャフト
７４　軸受
８０　ケース
１００　領域判定部
１１０　目標半径設定部
１２０　目標駆動力設定部
１３０　縮径力判定部
１４０　変速方法決定部
１５０　回転半径差判定部
１６０　現駆動力判定部
Ｐ１　回転中心軸線
Ｐ２　カムディスクの中心点
Ｐ３　回転ディスクの中心点
Ｒａ　Ｐ１とＰ２の距離
Ｒｂ　Ｐ２とＰ３の距離
Ｒ１　偏心量（回転半径、Ｐ１とＰ３の距離）

Claims

　主駆動源の駆動力の伝達により回転する入力部と、
　該入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、
　該出力軸に軸支される揺動リンクを有し、前記入力部の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、
　前記出力軸に対して前記揺動リンクが一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動リンクを固定する固定状態と、前記出力軸に対して前記揺動リンクが他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを空転させる空転状態との何れかに切換可能な一方向回転阻止機構とを備え、
　前記てこクランク機構は、回転半径を調節自在な回転半径調節機構を備え、
　該回転半径調節機構の回転半径を調節することにより変速比を変更自在な動力伝達装置であって、
　前記回転半径調節機構の回転半径を制御する制御部を備え、
　該制御部は、
　回転半径と駆動力から、前記一方向回転阻止機構が固定状態となる固定領域と、空転状態となる空転領域とを求める領域判定部と、
　所定の車両情報に基き目標回転半径を設定する目標半径設定部と、
　所定の車両情報に基き目標駆動力を設定する目標駆動力設定部と、
　前記回転半径調節機構に加わる力が回転半径を縮める縮径方向の力であるか否かを判定する縮径力判定部と、
　回転半径と駆動力とを座標軸とした座標系において、現在の回転半径と駆動力とに基いて設定される点を現在点と定義し、前記目標回転半径と前記目標駆動力とに基いて設定される点を目標点と定義して、
　前記目標回転半径が現在の回転半径よりも小さいときであって、且つ前記現在点から前記目標点まで変速するときに、前記固定領域内で変速させる固定領域内変速と、前記空転領域内を通過させ前記目標点に近づけて変速させる空転領域内変速との何れかの変速を決定する変速方法決定部とを備え、
　該変速方法決定部は、前記縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が前記回転半径調節機構に加わっていると判定した場合には、前記固定領域内変速を選択することを特徴とする動力伝達装置。
　請求項１記載の動力伝達装置であって、
　前記制御部は、
　現在の回転半径と目標回転半径との差を求め、回転半径の差が所定値以下であるか否かを判定する回転半径差判定部と、
　現在の駆動力が所定値以上であるか否かを判定する現駆動力判定部とを備え、
　前記変速方法決定部は、前記現在点が前記固定領域内である場合に、前記回転半径差判定部で、回転半径の差が所定値以下であると判定された場合、又は前記現駆動力判定部で、現在の駆動力が所定値以上であると判定された場合には、前記固定領域内変速を選択することを特徴とする動力伝達装置。
　請求項２に記載の動力伝達装置であって、
　前記制御部は、
　現在の回転半径と目標回転半径との差を求め、回転半径の差が所定値以下であるか否かを判定する回転半径差判定部と、
　現在の駆動力が所定値以上であるか否かを判定する現駆動力判定部とを備え、
　前記変速方法決定部は、前記縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が前記回転半径調節機構に加わっていないと判定し、且つ前記回転半径差判定部で回転半径の差が所定値を超えると判定し、且つ前記現駆動力判定部で現在の駆動力が所定値未満であると判定された場合には、前記空転領域内変速を選択することを特徴とする動力伝達装置。
　請求項１に記載の動力伝達装置であって、
　前記制御部は、
　現在の回転半径と目標回転半径との差を求め、回転半径の差が所定値以下であるか否かを判定する回転半径差判定部と、
　現在の駆動力が所定値以上であるか否かを判定する現駆動力判定部とを備え、
　前記変速方法決定部は、前記縮径力判定部で回転半径を縮める縮径方向の力が前記回転半径調節機構に加わっていないと判定し、且つ前記回転半径差判定部で回転半径の差が所定値を超えると判定し、且つ前記現駆動力判定部で現在の駆動力が所定値未満であると判定された場合には、前記空転領域内変速を選択することを特徴とする動力伝達装置。