WO2015098316A1 - 動力伝達装置 - Google Patents

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WO2015098316A1
WO2015098316A1 PCT/JP2014/079713 JP2014079713W WO2015098316A1 WO 2015098316 A1 WO2015098316 A1 WO 2015098316A1 JP 2014079713 W JP2014079713 W JP 2014079713W WO 2015098316 A1 WO2015098316 A1 WO 2015098316A1
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WO
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vehicle
speed
turning radius
driving force
transmission device
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Application number
PCT/JP2014/079713
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English (en)
French (fr)
Inventor
庸浩 小林
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
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Priority to JP2015554657A priority patent/JP6067884B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H29/00Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/02Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts
    • F16H29/04Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between one of the shafts and an oscillating or reciprocating intermediate member, not rotating with either of the shafts in which the transmission ratio is changed by adjustment of a crank, an eccentric, a wobble-plate, or a cam, on one of the shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H29/00Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/22Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action with automatic speed change
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/18Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/44Inputs being a function of speed dependent on machine speed of the machine, e.g. the vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device including a lever crank mechanism.
  • an input unit to which driving force from a traveling drive source such as an engine provided in a vehicle is transmitted, an output shaft arranged in parallel with the rotation center axis of the input unit, a plurality of lever crank mechanisms
  • a power transmission device including a four-bar linkage mechanism type continuously variable transmission including a driving source for power and a control unit that controls the operation of a lever crank mechanism (for example, see Patent Document 1).
  • the lever crank mechanism of Patent Document 1 includes a turning radius adjusting mechanism provided at an input portion, a swinging link pivotally supported on an output shaft, and a rotating radius adjusting mechanism at one end thereof.
  • the connecting rod has an input-side annular portion that is externally fitted and the other end portion is connected to the swing end portion of the swing link.
  • a one-way clutch is provided as a one-way rotation prevention mechanism that can be switched to a fixed state in which the swing link is fixed to the output shaft when attempting to rotate relatively.
  • the driving force of the vehicle is controlled according to the traveling speed of the vehicle.
  • a signal representing the traveling speed of the vehicle used at this time for example, as described in Patent Document 2, a pulse signal representing a traveling speed of the vehicle (a so-called vehicle speed signal) is used based on the output of the rotational speed sensor. It is possible.
  • Patent Document 2 in order to prevent erroneous detection of the rotational speed sensor or the like, when less than a predetermined number of pulses are included within a predetermined time (for example, when the vehicle is traveling at a very low speed) ), It is determined that the vehicle is stopped.
  • the traveling speed is low and the traveling speed cannot be detected properly, the actual traveling speed of the vehicle and the detected traveling speed are different, so the driving force of the vehicle depends on the traveling speed of the vehicle. There is a possibility that it cannot be controlled to an appropriate driving force.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides a power transmission device capable of appropriately controlling the driving force of a vehicle even when the traveling speed of the vehicle is low and the traveling speed cannot be properly detected. For the purpose.
  • the present invention includes an input portion to which a driving force of a driving source for driving a vehicle is transmitted, an output shaft disposed in parallel with a rotation center axis of the input portion, and a swing link pivotally supported by the output shaft.
  • a control unit that determines a target driving force that is output from the output shaft based on vehicle speed information that is information on the traveling speed of the vehicle.
  • a rotating radius adjusting mechanism capable of adjusting a rotating radius when rotating, and a connecting rod for connecting the rotating radius adjusting mechanism and the swing link, and the controller controls the driving force of the adjusting drive source.
  • the power transmission device is capable of changing the transmission gear ratio by adjusting the rotation radius of the rotation radius adjustment mechanism, and the control unit determines that the traveling speed of the vehicle is 0 based on the vehicle speed information.
  • the accelerator pedal operation amount information received by the control unit The target driving force is determined based on the low-speed control for controlling the turning radius of the turning radius adjustment mechanism so that the determined target driving force is output from the output shaft, and the control unit .
  • the low speed control when the running speed of the vehicle from the vehicle speed information becomes normal running state greater than zero is characterized by terminating the low speed control.
  • the inventor of the present invention when the traveling speed of the vehicle is lower than a predetermined speed, the drive output from the power transmission device even if the output rotation speed of the traveling drive source is changed. It was found that the driving force output from the power transmission device changes by changing the radius of rotation with little change in force.
  • the control unit performs the low speed control for controlling the turning radius of the turning radius adjusting mechanism so that the driving force output from the output shaft becomes the target driving force. Execute. Thereby, even when the traveling speed of the vehicle is low and the traveling speed cannot be properly detected, the driving force of the vehicle can be appropriately controlled.
  • the signal representing the vehicle speed information is a signal in which pulses included in a predetermined time increase as the travel speed of the vehicle increases, and the travel speed of the vehicle is 0 when judged from the vehicle speed information.
  • the signal representing the vehicle speed information is a signal in which pulses included in a predetermined time are less than a predetermined number.
  • the control unit is configured to increase an initial target turning radius that is an initial target value of the turning radius and a turning radius increase rate that is a rate of increasing the turning radius according to an operation amount of an accelerator pedal of the vehicle.
  • the turning radius is increased so that the turning radius becomes the initial target turning radius, and after the turning radius becomes the initial target turning radius, the turning radius is increased. According to the rate, the turning radius can be increased.
  • the control unit when it is determined that the amount of operation of the accelerator pedal is greater than a predetermined amount and the vehicle is traveling uphill based on predetermined vehicle information of the vehicle, the control unit The greater the slope of the hill, the lower the turning radius increase rate.
  • the control unit can apply a large load to the one-way rotation prevention mechanism as in the case where the operation amount of the accelerator pedal is larger than the predetermined amount and the vehicle is traveling uphill.
  • the increase rate of the turning radius is decreased.
  • the state in which it is determined that the vehicle is traveling based on predetermined vehicle information of the vehicle is a state in which the brake device of the vehicle is not operated and the accelerator pedal of the vehicle is operated It can be assumed that
  • FIG. 4C shows the swing angles of the swing motion of the swing link when the rotation radius is medium and the rotation radius is small.
  • the graph which shows the change of angular velocity (omega) of a rocking
  • FIG. 9A is a diagram showing a relationship among the engine rotation speed, the amount of eccentricity, and the vehicle driving force when the vehicle speed is the lowest speed V1 in the power transmission device of the present embodiment.
  • FIG. 9B is a diagram showing the relationship among the engine speed, the amount of eccentricity, and the required input torque when the vehicle speed is the lowest speed V1.
  • FIG. 9C is a diagram showing a relationship among the engine rotation speed, the amount of eccentricity, and the vehicle driving force when the vehicle speed is the low speed V2.
  • FIG. 9D is a diagram showing the relationship among the engine speed, the amount of eccentricity, and the required input torque when the vehicle speed is low V2.
  • FIG. 9E is a diagram showing a relationship among the engine rotation speed, the amount of eccentricity, and the vehicle driving force when the vehicle speed is a medium speed V3.
  • FIG. 9F is a diagram showing a relationship among the engine speed, the amount of eccentricity, and the required input torque when the vehicle speed is a medium speed V3.
  • FIG. 9G is a diagram showing a relationship among the engine rotational speed, the amount of eccentricity, and the vehicle driving force when the vehicle speed is a high speed V4.
  • FIG. 9H is a diagram showing a relationship among the engine rotation speed, the amount of eccentricity, and the required input torque when the vehicle speed is the high speed V4.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a relationship among a vehicle speed, an engine rotation speed, and an accelerator opening degree in the power transmission device according to the present embodiment.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating a relationship among the vehicle speed, the amount of eccentricity, and the accelerator opening.
  • the flowchart which shows the process of the control apparatus of the power transmission device of this embodiment.
  • the timing chart which shows the time change of the various information of the power transmission device of this embodiment.
  • continuously variable transmission 1 is mounted on vehicle C (see FIG. 7), and a driving force is transmitted from driving source 50 for traveling such as an engine such as an internal combustion engine or an electric motor.
  • driving source 50 for traveling such as an engine such as an internal combustion engine or an electric motor.
  • driving source 50 for traveling
  • an input shaft end 2a that rotates about the rotation center axis P1 and an output that is arranged in parallel to the rotation center axis P1 and transmits rotational power to drive wheels (not shown) of the vehicle via a differential gear (not shown).
  • a shaft 3 and six rotation radius adjustment mechanisms 4 provided on the rotation center axis P1 are provided.
  • a propeller shaft may be provided instead of the differential gear.
  • each turning radius adjusting mechanism 4 includes a cam disk 5 as a cam part and a rotating disk 6 as a rotating part.
  • the cam disks 5 have a disk shape, are eccentric from the rotation center axis P ⁇ b> 1, and are provided in each rotation radius adjustment mechanism 4 so as to form one set with respect to one rotation radius adjustment mechanism 4.
  • the cam disk 5 is provided with a through hole 5a penetrating in the direction of the rotation center axis P1. Further, the cam disk 5 is opened in a direction opposite to the direction decentered with respect to the rotation center axis P1, and a notch hole 5b for communicating the outer peripheral surface of the cam disk 5 with the inner peripheral surface constituting the through hole 5a. Is provided.
  • Each set of cam disks 5 is arranged so as to make a round in the circumferential direction of the rotation center axis P1 with six sets of cam disks 5 with a phase difference of 60 degrees.
  • the cam disk 5 is formed integrally with the cam disk 5 of the adjacent turning radius adjusting mechanism 4 to constitute an integrated cam portion 5c.
  • the integrated cam portion 5c may be formed by integral molding, or may be integrated by welding two cam portions.
  • a pair of cam disks 5 of each turning radius adjusting mechanism 4 are fixed by bolts (not shown).
  • the cam disk 5 located closest to the traveling drive source 50 on the rotation center axis P1 is formed integrally with the input shaft end 2a. In this way, the input shaft end 2a and the plurality of cam disks 5 constitute the input shaft 2 including the cam disk 5 (corresponding to the “input section” of the present invention).
  • the input shaft 2 includes an insertion hole 60 formed by connecting the through holes 5a of the cam disk 5.
  • the input shaft 2 is configured in a hollow shaft shape in which one end opposite to the traveling drive source 50 is open and the other end is closed.
  • the cam disk 5 located at the other end on the traveling drive source 50 side is formed integrally with the input shaft end 2a.
  • integral molding may be used, or the cam disk 5 and the input shaft end 2a may be integrated by welding. .
  • each set of cam disks 5 has a disc-shaped rotating disk 6 provided with a receiving hole 6a for receiving the cam disk 5, and is rotatably fitted in an eccentric state.
  • the rotating disk 6 has a cam disk 5 center point P2 and a rotating disk 6 center point P3, a distance Ra between the rotation center axis P1 and the center point P2, and the center point P2 and the center point. It is eccentric with respect to the cam disk 5 so that the distance Rb of P3 is the same.
  • an internal tooth 6 b is provided between the pair of cam disks 5.
  • the pinion 70 is positioned so as to be concentric with the rotation center axis P ⁇ b> 1 and corresponding to the inner teeth 6 b of the rotary disk 6, and the pinion 70 rotates relative to the input shaft 2 having the cam disk 5. It is arranged to be free.
  • the pinion 70 is formed integrally with the pinion shaft 72.
  • the pinion 70 may be configured separately from the pinion shaft 72, and the pinion 70 may be connected to the pinion shaft 72 by spline coupling.
  • the term “pinion 70” is defined as including the pinion shaft 72.
  • the pinion 70 meshes with the internal teeth 6b of the rotating disk 6 through the notch hole 5b of the cam disk 5.
  • the pinion shaft 72 is provided with a pinion bearing 74 positioned between the adjacent pinions 70.
  • the pinion shaft 72 supports the input shaft 2 via the pinion bearing 74.
  • a differential mechanism 8 composed of a planetary gear mechanism or the like is connected to the pinion shaft 72. The driving force of the adjusting drive source 14 is transmitted to the pinion 70 via the differential mechanism 8.
  • the center point P3 of the rotating disk 6 is positioned on the same axis as the rotation center axis P1.
  • the distance between the rotation center axis P1 and the center point P3, that is, the eccentricity R1 can be set to “0”.
  • the peripheral edge of the rotary disk 6 is provided with a large-diameter input-side annular portion 15a at one end (on the input shaft 2 side), and at the other end (output shaft 3 side) at the end of the input-side annular portion 15a.
  • An input side annular portion 15a of a connecting rod 15 having a small-diameter output side annular portion 15b is externally fitted rotatably via a connecting rod bearing 16 comprising two ball bearings arranged side by side in the axial direction.
  • the output shaft 3 is provided with six swing links 18 corresponding to the connecting rods 15 via the one-way clutch 17.
  • the swing link 18 also has a function as an outer ring of the one-way clutch 17.
  • the one-way clutch 17 is provided between the swing link 18 and the output shaft 3, and outputs the swing link 18 when the swing link 18 tries to rotate relatively to one side with respect to the output shaft 3. It is fixed to the shaft 3 (fixed state), and the rocking link 18 is idled with respect to the output shaft 3 when idling relative to the other side (idle state).
  • the swing link 18 is formed in an annular shape, and a swing end portion 18a connected to the output-side annular portion 15b of the connecting rod 15 is provided below the swing link 18.
  • the swing end portion 18a is provided with a pair of protruding pieces 18b protruding so as to sandwich the output-side annular portion 15b in the axial direction.
  • the pair of projecting pieces 18b are provided with insertion holes 18c corresponding to the inner diameter of the output-side annular portion 15b.
  • a connecting pin 19 as a swing shaft is inserted into the insertion hole 18c and the output side annular portion 15b. Thereby, the connecting rod 15 and the swing link 18 are connected.
  • the gear ratio is defined as the rotational speed of the input shaft / the rotational speed of the output shaft.
  • FIG. 3 shows the positional relationship between the pinion shaft 72 and the rotating disk 6 in a state where the eccentric amount R1 (rotating radius) of the rotating radius adjusting mechanism 4 is changed.
  • FIG. 3A shows a state where the eccentric amount R1 is “maximum”, and the pinion shaft is such that the rotation center axis P1, the center point P2 of the cam disk 5, and the center point P3 of the rotation disk 6 are aligned. 72 and the rotary disk 6 are located. At this time, the gear ratio i is minimized.
  • FIG. 3B shows a state where the eccentric amount R1 is “medium” smaller than FIG. 3A
  • FIG. 3C shows a state where the eccentric amount R1 is “small” smaller than FIG. 3B
  • the gear ratio i is “medium” which is larger than the gear ratio i in FIG. 3A in FIG. 3B and “large” which is larger than the gear ratio i in FIG. 3B in FIG. 3C
  • FIG. 3D shows a state where the amount of eccentricity R1 is “0”, and the rotation center axis P1 and the center point P3 of the rotating disk 6 are located concentrically.
  • the gear ratio i at this time is infinite ( ⁇ ).
  • the rotation radius of the rotation radius adjustment mechanism 4 can be adjusted by changing the eccentric amount R ⁇ b> 1 by the rotation radius adjustment mechanism 4.
  • FIG. 4 shows a change in the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 of the turning radius adjusting mechanism 4 is changed.
  • 4A shows the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is the maximum
  • FIG. 4B shows the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is medium
  • FIG. The swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is small is shown. It can be seen from FIG. 4 that the swing range becomes narrower as the eccentric amount R1 becomes smaller. When the eccentric amount R1 becomes “0”, the swing link 18 does not swing.
  • the turning radius adjusting mechanism 4, the connecting rod 15, and the swing link 18 constitute a lever crank mechanism 20 (four-bar linkage mechanism). Then, the lever crank mechanism 20 converts the rotational motion of the input shaft 2 into the swing motion of the swing link 18.
  • the power transmission device 1 ⁇ / b> A of the present embodiment includes a total of six lever crank mechanisms 20.
  • each connecting rod 15 changes its phase by 60 degrees, and the eccentric amount R1. Accordingly, the swing link 18 swings between the input shaft 2 and the output shaft 3 by alternately pushing the swing end 18a toward the output shaft 3 or pulling it toward the input shaft 2 side.
  • the swing link 18 Since the output side annular portion 15b of the connecting rod 15 is connected to a swing link 18 provided on the output shaft 3 via a one-way clutch 17, the swing link 18 is pushed and pulled by the connecting rod 15 to swing.
  • the output shaft 3 rotates only when the swing link 18 rotates in either the pushing direction side or the pulling direction side, and when the swing link 18 rotates in the other direction, the output shaft 3, the force of the swing motion of the swing link 18 is not transmitted, and the swing link 18 rotates idle. Since each turning radius adjusting mechanism 4 is arranged with a phase changed every 60 degrees, the output shaft 3 is rotated in turn by each turning radius adjusting mechanism 4.
  • FIG. 5 shows the angular velocity ⁇ _i of the swing link 18 accompanying the change in the eccentric amount R1 of the rotational radius adjusting mechanism 4 with the rotational angle ⁇ of the rotational radius adjusting mechanism 4 of the continuously variable transmission 1 as the horizontal axis and the angular velocity ⁇ as the vertical axis. The relationship of changes is shown.
  • the angular velocity ⁇ _i of the swing link 18 increases as the eccentric amount R1 increases (the transmission ratio i decreases).
  • FIG. 6 shows the rotation radius adjustment mechanism 4 when the six rotation radius adjustment mechanisms 4 having different phases by 60 degrees are rotated (when the input shaft 2 and the pinion shaft 7 are rotated at the same speed).
  • the angular velocity ⁇ _i of each swing link 18 with respect to the rotation angle ⁇ 1 is shown.
  • the output shaft 3 is smoothly rotated by the six lever crank mechanisms 20.
  • the continuously variable transmission 1 includes a control device 40 (corresponding to a “control unit” of the present invention).
  • the control device 40 is an electronic unit that includes a CPU, a memory, and the like.
  • the control device 40 controls the operation of the travel drive source 50 and the adjustment drive source 14 by causing the CPU to execute a travel drive source 50 and a control program for the continuously variable transmission 1 held in the memory.
  • the control device 40 realizes a function of controlling the eccentric amount R1 of the turning radius adjusting mechanism 4 by controlling the operation of the adjusting drive source 14.
  • the vehicle C on which the continuously variable transmission 1 is mounted has a braking device 61 that brakes the vehicle C and a driving force (hereinafter referred to as “vehicle driving force”) output from the continuously variable transmission 1.
  • a slope detector 42 that detects the degree of slope (gradient) of the road surface with respect to the horizontal plane.
  • the control device 40 includes a signal indicating the operating state of the braking device 61, a signal indicating the operating state of the accelerator pedal 62, a vehicle speed signal generated by the vehicle speed signal generating unit 41, and a signal indicating the gradient detected by the gradient detecting unit 42. Entered.
  • the control device 40 detects whether or not the braking device 61 is operating based on a signal indicating the operating state of the braking device 61.
  • the control device 40 detects the accelerator opening AP based on a signal representing the operating state of the accelerator pedal 62.
  • the control device 40 detects the degree of inclination (gradient) with respect to the horizontal plane of the road surface on which the vehicle C is traveling based on the output signal of the gradient detector 42.
  • the vehicle speed signal generation unit 41 determines a predetermined time ⁇ T (see FIG. 5) as the vehicle speed V increases based on an output of a rotation speed sensor (not shown) provided on a rotation shaft (not shown) of a driven wheel of the vehicle C. 14 (see the section of the vehicle speed signal), and a signal that generates more pulses. Then, the control device 40 detects the vehicle speed V according to the number of pulses included in the predetermined time ⁇ T. In addition, the control device 40 takes into account that if the input vehicle speed signal has less than a predetermined number of pulses included in the predetermined time ⁇ T, the measurement accuracy may not be sufficient or there may be a measurement error. , “Vehicle speed V is 0” is determined.
  • the equal driving force line means that the vehicle driving force To defined by the combination of the predetermined vehicle speed V and the predetermined eccentricity R1 when the output driving force of the traveling drive source 50 is constant is the same. Is a line obtained by connecting the points (intersections of the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 8).
  • FIG. 8 illustrates the equal driving force lines L ⁇ 1, L ⁇ 2, and L ⁇ 3 when the vehicle driving force To is ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the relationship between the magnitudes of these vehicle driving forces To is “ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3”.
  • the equal driving force line is located on the upper left side of FIG. 8 as the vehicle driving force To increases.
  • FIG. 9A, FIG. 9C, FIG. 9E, and FIG. 9G show the output rotational speed (hereinafter referred to as “engine rotational speed”) Ne (horizontal axis), vehicle driving force To (vertical axis), and eccentricity of the driving source 50 for traveling. It is a relationship figure showing the relationship with quantity R1.
  • FIG. 9A, FIG. 9C, FIG. 9E, and FIG. 9G show the characteristics shown in FIG. 8 for each vehicle speed by changing the horizontal and vertical axes.
  • FIG. 9B, FIG. 9D, FIG. 9F, and FIG. 9H are relationship diagrams showing the relationship among the engine rotational speed Ne (horizontal axis), the required input torque Ti (vertical axis), and the eccentric amount R1.
  • the required input torque Ti means that the vehicle driving force To becomes the target value (hereinafter referred to as “target vehicle driving force”, which corresponds to the “target driving force” of the present invention) To_cmd. 2 is the minimum driving force to be input. If the required input torque Ti is small, the output driving force of the traveling drive source 50 can be lowered, so that the fuel consumption of the traveling drive source 50 can be reduced.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the relationships when the vehicle speed V is the lowest speed V1
  • FIGS. 9C and 9D are diagrams showing the relationships when the vehicle speed V is the low speed V2
  • FIGS. 9E and 9F show the vehicle speeds.
  • FIG. 9G and FIG. 9H are each relationship diagram when the vehicle speed V is the high speed V4.
  • V1 ⁇ V2 ⁇ V ⁇ ⁇ V3 ⁇ V4 are diagrams showing the relationships when the vehicle speed V is the lowest speed V1
  • FIGS. 9C and 9D are diagrams showing the relationships when the vehicle speed V is the low speed V2
  • FIGS. 9E and 9F show the vehicle speeds.
  • FIG. 9G and FIG. 9H are each relationship diagram when the vehicle speed V is the high speed V4.
  • FIGS. 9A to 9H illustrate seven eccentric amounts r1 to r7 as the eccentric amount R1.
  • rx 1 to 7
  • the larger the number in “x” the larger the eccentricity (for example, “ r3 ⁇ r4 ”).
  • FIGS. 9G and 9H Only five of them are shown in FIGS. 9G and 9H.
  • the vehicle driving force To is controlled to be the target vehicle driving force To_cmd
  • the vehicle driving force To is lower than the predetermined vehicle speed V ⁇ (V1, V2)
  • the amount of eccentricity is not changed, but the engine rotational speed Ne is not changed.
  • R1 the vehicle driving force To can be adjusted to be the target vehicle driving force To_cmd.
  • the vehicle driving force To is controlled to be equal to the target vehicle driving force To_cmd
  • V3 V4 when it is higher than the predetermined vehicle speed V ⁇ (V3, V4), at least one of the engine rotational speed Ne and the eccentric amount R1 is changed. By doing so, the vehicle driving force To can be adjusted to be the target vehicle driving force To_cmd.
  • the control device 40 may have insufficient measurement accuracy or a measurement error. Therefore, it is determined that “the vehicle speed V is 0”.
  • a predetermined number of pulses are included in the predetermined time. That is, when the vehicle speed V is less than the threshold vehicle speed Vth, the control device 40 detects that the vehicle speed V is zero.
  • the actual vehicle speed V is referred to as an actual vehicle speed V_act
  • the vehicle speed V detected by the control device 40 is sometimes referred to as a detected vehicle speed V_det (in the case where the actual vehicle speed V_act is greater than 0 and less than the threshold vehicle speed Vth) Vehicle speed V_det is 0).
  • the control device 40 determines that the vehicle C is traveling based on the predetermined vehicle information of the vehicle C, although the detected vehicle speed V_det is 0 (that is, it is determined that the vehicle speed V is 0).
  • the target vehicle driving force To_cmd is determined based on the information on the operation amount of the accelerator pedal 62 received by the control device 40 (that is, the accelerator pedal opening AP).
  • “predetermined vehicle information of the vehicle C” is, for example, “operation information of the braking device 61”, “accelerator opening AP”, and the like.
  • a state in which “the braking device 61 is not operating” and “the accelerator opening AP is greater than 0” is defined as “a state in which it is determined that the vehicle C is traveling”. .
  • the control device 40 can appropriately determine whether or not the vehicle C is traveling using these pieces of vehicle information.
  • control device 40 executes low speed control for controlling the eccentricity R1 so that the determined target vehicle driving force To_cmd is output from the output shaft 3 in the low speed running state.
  • the control device 40 when executing the low speed control, the control device 40 first determines an initial target value R1_0_cmd of the eccentric amount R1 (hereinafter referred to as “initial target eccentric amount”) according to the accelerator opening AP. To do. At this time, the control device 40 determines that the eccentric amount R1 increases as the accelerator opening AP increases.
  • the relationship between the accelerator opening AP and the eccentric amount R1 is defined by a table or a map or the like obtained in advance through experiments or the like.
  • the control device 40 controls the turning radius adjusting mechanism 4 so that the eccentric amount R1 becomes the initial target eccentric amount R1_0_cmd. After the eccentric amount R1 becomes the initial target eccentric amount R1_0_cmd, the control device 40 determines the eccentric amount R1 according to the eccentric amount increase rate R1_rate (the amount of increase in the eccentric amount per unit time) determined according to the accelerator opening AP. To increase the vehicle driving force To.
  • R1_rate the amount of increase in the eccentric amount per unit time
  • the control device 40 determines that the eccentric amount increase rate R1_rate increases as the accelerator opening AP increases.
  • the relationship between the accelerator pedal opening AP and the eccentricity increase rate R1_rate is defined by a table or a map or the like obtained in advance through experiments or the like.
  • the control device 40 determines the engine speed according to the vehicle speed V and the accelerator pedal opening AP. Ne (see the case of Vth or higher in FIG. 10A) and eccentricity R1 (see the case of Vth or higher in FIG. 10B) are controlled, and when the vehicle speed V is smaller than the threshold vehicle speed Vth, the engine rotational speed Ne is set to a predetermined value. Is fixed at a low-speed rotation speed Ne0 (for example, idling rotation speed) (see the case of less than Vth in FIG. 10A), and the eccentricity R1 is controlled according to the target vehicle driving force To_cmd (less than Vth in FIG. 10B). See if).
  • FIG. 11 is a diagram showing a time (horizontal axis) change of the eccentricity R1 (vertical axis).
  • three accelerators AP1 to AP3 are illustrated as the accelerator opening AP.
  • the relationship between the magnitudes of these accelerator pedal openings AP is “AP1 ⁇ AP2 ⁇ AP3”.
  • the control device 40 sets the eccentric amount R1 to R1_0_cmd_1 (initial target eccentric amount R1_0_cmd) (time t0), and then increases the eccentric amount R1 at the eccentric amount increase rate R1_rate corresponding to AP1.
  • the control device 40 sets the eccentric amount R1 to R1_0_cmd_2 (initial target eccentric amount R1_0_cmd) (time point t0), and then the eccentric amount R1 at the eccentric amount increase rate R1_rate corresponding to AP2. Increase.
  • the control device 40 sets the eccentric amount R1 to R1_0_cmd_3 (initial target eccentric amount R1_0_cmd) (time point t0), and then the eccentric amount R1 with the eccentric amount increase rate R1_rate corresponding to AP3. Increase.
  • the relationship between the magnitudes of the eccentricity increase rates R1_rate is “r1_0_cmd_1 ⁇ r1_0_cmd_2 ⁇ r1_0_cmd_3”.
  • the control device 40 decreases the eccentric amount increase rate R1_rate in order to reduce the load acting on the one-way clutch 17.
  • control device 40 determines the eccentric amount increase rate R1_rate according to the accelerator opening AP and the gradient detected by the gradient detector 42 (that is, the gradient of the uphill on which the vehicle C travels). .
  • FIG. 12 is a diagram exemplifying a change in the eccentric amount increase rate R1_rate (vertical axis) with respect to the gradient (horizontal axis) with respect to three accelerator openings AP1 to AP3.
  • the eccentric amount increase rate R1_rate is increased as the gradient increases so that a large vehicle driving force To can be output quickly in order to travel uphill.
  • the change amount of the eccentricity increase rate R1_rate with respect to the gradient is set small. This prevents the eccentric amount R1 from increasing excessively with respect to the accelerator opening AP (and thus the driving force output from the driving power source 50), and when the vehicle C is traveling uphill, It is possible to prevent a large load from acting too much on the one-way clutch 17.
  • the accelerator opening AP when the accelerator opening AP is AP3, the driving force output from the driving source 50 for traveling is larger than when AP1 or AP2. In this case, if the eccentric amount R1 is increased too much, a large load may act on the one-way clutch 17 too much. Therefore, when the accelerator opening AP is AP3, the control device 40 decreases the eccentric amount increase rate R1_rate when the uphill gradient is large compared to when the gradient is small. As a result, when the vehicle C is traveling uphill, a large load is applied to the one-way clutch 17 and the durability of the one-way clutch 17 can be prevented from being lowered.
  • the setting method of the eccentricity increase rate R1_rate shown in FIG. 12 is viewed from another viewpoint.
  • the accelerator opening AP defines a predetermined value between AP2 and AP3 as a threshold
  • the accelerator opening AP is larger than a threshold value (corresponding to “predetermined amount” of the present invention)
  • vehicle C travels uphill based on the gradient (corresponding to “predetermined vehicle information” of the present invention) detected by the gradient detector 42.
  • the eccentric amount increase rate R1_rate is decreased as the slope of the uphill is larger.
  • the threshold value at this time can be set based on the durability of the one-way clutch 17.
  • the control device 40 While executing the low speed control, the control device 40 has the detected vehicle speed V_det equal to or higher than the threshold vehicle speed Vth (in this case, the actual vehicle speed V_act is also equal to or higher than the threshold vehicle speed Vth) (the control device 40 sets the vehicle speed V to 0). When the vehicle is in a normal running state, the low speed control is terminated and the normal control is executed. When executing the normal control, the control device 40 determines the target vehicle driving force To_cmd according to the vehicle speed V and the accelerator pedal opening AP, for example. The control device 40 controls at least one of the eccentricity R1 and the engine rotation speed Ne so that the driving force output from the output shaft 3 becomes the determined target vehicle driving force To_cmd.
  • FIG. 13 is a flowchart showing a control process executed by the control device 40.
  • the control device 40 executes the flowchart shown in FIG. 13 at predetermined intervals.
  • the control device 40 first determines whether or not the detected vehicle speed V_det is 0 in step ST1.
  • step ST1 When it is determined in step ST1 that the detected vehicle speed V_det is not 0 (in the case of NO), the control device 40 is in a state where the actual vehicle speed V_act is equal to or higher than the threshold vehicle speed Vth and the vehicle speed V is sufficiently detected. Therefore, it progresses to step ST2. In step ST2, the control device 40 performs the normal control described above, and ends the process of this flowchart.
  • step ST1 determines in step ST1 that the detected vehicle speed V_det is 0 (in the case of YES)
  • the control device 40 proceeds to step ST3, where the braking device 61 is turned off (that is, the brake device 61 is not operating (the braking device 61 is It is determined whether the so-called brake pedal to be operated is not depressed))).
  • step ST4 executes stop-time control.
  • the stop-time control is, for example, control for maintaining the eccentricity R1 at 0 (gear neutral).
  • step ST3 determines whether or not the braking device 61 is off (in the case of YES)
  • the control device 40 proceeds to step ST5 and determines whether or not the accelerator pedal opening AP is larger than zero.
  • step ST5 determines whether or not the accelerator opening AP is larger than zero.
  • the control device 40 proceeds to step ST4.
  • step ST6 When it is determined in step ST5 that the accelerator opening AP is larger than 0 (in the case of YES), the control device 40 executes the low speed control (steps ST6 to ST9). As described above, the control device 40 determines the target vehicle driving force To_cmd according to the accelerator opening AP (step ST6), determines the initial target eccentricity R1_0_cmd according to the accelerator opening AP (step ST7), An eccentricity increase rate R1_rate is determined according to the accelerator opening AP and the gradient (step ST8). Then, control device 40 controls eccentricity R1 according to each parameter determined in steps ST6 to ST8 (step ST9).
  • the driving force of the vehicle C can be appropriately controlled even when the vehicle speed V is low and the vehicle speed V cannot be detected properly.
  • the vehicle driving force To corresponding to the accelerator pedal opening AP is output from the continuously variable transmission 1, the discomfort given to the driver is reduced even in a low-speed traveling state where the accurate vehicle speed V cannot be detected. be able to.
  • the load acting on the one-way clutch 17 can be reduced.
  • the control device 40 ends the process of this flowchart when the process of step ST9 ends.
  • control device 40 can appropriately determine whether or not the vehicle C is traveling by using the predetermined vehicle information by performing the determinations of steps ST3 and ST5 as described above.
  • the accelerator pedal opening AP After changing from the state (ON) where the braking device 61 is operating at time t1 to the state where it is not operating (OFF), at time t2, the accelerator pedal opening AP is changed from 0 (off) to not 0 (on). It has changed.
  • the accelerator opening AP is represented by a binary value of “0 (off)” or “greater than 0 (on)”.
  • the braking device 61 is off, the accelerator pedal opening AP is not 0, and the pulses included in the vehicle speed signal are in a low-speed traveling state in which the number of pulses is less than a predetermined number within a predetermined time ⁇ t.
  • the vehicle is in a stopped state in which the stop time control is executed.
  • the control device 40 fixes the engine rotational speed Ne to the low-speed rotational speed Ne0 according to the accelerator opening AP, and the eccentric amount R1 to the accelerator opening. Increase to the initial target eccentricity R1_0_cmd determined according to AP. Thereby, the vehicle driving force To increases so as to become the target vehicle driving force To_cmd.
  • the actual vehicle speed V_act of the vehicle C increases at time t3 after time t2. However, during the period from the time point t3 to the time point t4, the actual vehicle speed V_act is very low, the number of pulses included in the vehicle speed signal in the predetermined time ⁇ T is less than the predetermined value, and the detected vehicle speed V_det remains zero. .
  • the number of pulses included in the vehicle speed signal at the predetermined time ⁇ T becomes a predetermined value or more, and the detected vehicle speed V_det is not zero.
  • the predetermined value of the number is exemplified as “4”, but this value is not limited to this and is set as appropriate.
  • the control device 40 stops the low speed control and starts executing the normal time control.
  • control device 40 determines whether or not the vehicle speed V is 0 by using the number of pulses included in the vehicle speed signal within the predetermined time ⁇ T. What is necessary is just to determine suitably according to this signal based on the signal showing the other vehicle speed.
  • the operation information of the braking device 61 and the information on the accelerator pedal opening AP are used as the predetermined vehicle information.
  • the predetermined vehicle information is not limited to this, and if it is determined from the vehicle speed information, the vehicle speed V is determined to be 0, but if it is information that can determine that the vehicle C is traveling, Other information may be used.
  • the eccentricity increase rate R1_rate is determined according to the accelerator opening AP and the gradient.
  • the present invention is not limited to this.
  • the eccentricity increase rate R1_rate is determined according to the accelerator opening AP regardless of the gradient.
  • the amount increase rate R1_rate may be determined.
  • the one-way clutch 17 is used as the one-way rotation prevention mechanism.
  • the one-way rotation prevention mechanism of the present invention is not limited to this, and torque is applied from the swing link 18 to the output shaft 3.
  • the rotation radius adjustment mechanism 4 of this invention is the following. Not limited to this.
  • the turning radius adjustment mechanism is a disc-shaped rotating disk having a through hole formed eccentrically from the center, a ring gear provided on the inner peripheral surface of the through hole, and fixed to the input shaft and meshed with the ring gear.
  • SYMBOLS 1A Power transmission device, C ... Vehicle, 2 ... Input shaft (input part), 3 ... Output shaft, 4 ... Turning radius adjustment mechanism, 14 ... Adjustment drive source, 15 ... Connecting rod, 17 ... One-way clutch (one Direction rotation prevention mechanism), 18 ... swing link, 20 ... lever crank mechanism, 40 ... control device (control unit), 50 ... driving source for travel, 61 ... braking device, 62 ... accelerator pedal, i ... gear ratio, Ne ... engine rotation speed (output rotation speed of the driving source for traveling), V ...
  • vehicle speed vehicle traveling speed
  • AP Accelerator opening (accelerator pedal operation amount)
  • To_cmd Target vehicle driving force (target driving force)
  • R1_0_cmd Initial target eccentricity (initial target rotational radius)
  • R1_rate Eccentricity increase rate (rotational radius increase rate) , ⁇ T ... predetermined time.

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Abstract

 車両の走行速度が低く走行速度を適切に検知できないときであっても、車両の駆動力を適切に制御できる動力伝達装置を提供する。 動力伝達装置1Aの制御装置40は、車速情報から判断すると車速Vが0であると判断されるが、車両Cの所定の車両情報に基づき車両Cが走行していると判断される状態である低速走行状態の場合には、車速情報から車速Vが0を超える通常走行状態となるまでの間、アクセル開度APに基づき目標車両駆動力To_cmdを決定し、該決定された目標車両駆動力To_cmdが出力軸3から出力されるように、回転半径調節機構4の偏心量R1を制御する低速時制御を実行する。

Description

動力伝達装置
 本発明は、てこクランク機構を備える動力伝達装置に関する。
 従来、車両に設けられたエンジン等の走行用駆動源からの駆動力が伝達される入力部と、入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、複数のてこクランク機構と、走行用駆動源及びてこクランク機構の作動を制御する制御部とを備え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が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1のてこクランク機構は、入力部に設けられた回転半径調節機構と、出力軸に揺動自在に軸支される揺動リンクと、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で構成される。
 揺動リンクと出力軸との間には、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対して揺動リンクが空転する空転状態と、出力軸に対して他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が固定される固定状態とに切替可能な一方向回転阻止機構としての一方向クラッチが設けられている。
 このような動力伝達装置においては、車両の走行速度に応じて車両の駆動力を制御している。このときに用いる車両の走行速度を表す信号としては、例えば、特許文献2に記載されたように、回転速度センサの出力に基づいて、車両の走行速度を表すパルス信号(所謂車速信号)を用いることが考えられる。
特開2013-47492号公報 特開2009-92211号公報
 しかしながら、特許文献2においては、回転速度センサの誤検知等を防止するために、所定時間内に所定数未満のパルスしか含まれていないとき(例えば、車両が非常に低速で走行しているとき)には、車両が停止していると判定される。
 特許文献1に記載された動力伝達装置において、特許文献2の技術を用いると、所定時間内に所定数未満のパルスしか含まれていないときには、非常に低速ながら車両が走行しているにも拘らず、車両が停止している(すなわち、走行速度が0である)と判定されてしまう。
 このように、車両の走行速度が低く走行速度を適切に検知できないときには、実際の車両の走行速度と検知した走行速度とが異なることになるので、車両の駆動力を車両の走行速度に応じた適切な駆動力に制御することができないおそれがあった。
 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、車両の走行速度が低く走行速度を適切に検知できないときであっても、車両の駆動力を適切に制御できる動力伝達装置を提供することを目的とする。
 本発明は、車両の走行用駆動源の駆動力が伝達される入力部と、前記入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、前記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に変換するてこクランク機構と、前記揺動リンクが前記出力軸に対して一方側に相対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が空転する空転状態、及び前記揺動リンクが前記出力軸に対して他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動リンクが固定される固定状態を切替可能な一方向回転阻止機構と、前記車両の走行速度の情報である車速情報に基づいて、前記出力軸から出力される目標駆動力を決定する制御部とを備え、前記てこクランク機構は、調節用駆動源、前記回転中心軸線を中心として回転するときの回転半径を調節自在な回転半径調節機構、及び該回転半径調節機構と前記揺動リンクとを連結するコネクティングロッドを有し、前記制御部で前記調節用駆動源の駆動力を制御して前記回転半径調節機構の前記回転半径を調節することにより、変速比を変更可能な動力伝達装置であって、前記制御部は、前記車速情報から判断すると前記車両の走行速度が0であると判断されるが、前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が走行していると判断される状態である低速走行状態の場合には、前記制御部が受信するアクセルペダルの操作量情報に基づき前記目標駆動力を決定し、該決定された目標駆動力が前記出力軸から出力されるように、前記回転半径調節機構の前記回転半径を制御する低速時制御を実行し、前記制御部は、前記低速時制御を実行中に、前記車速情報から前記車両の走行速度が0を超える通常走行状態となった場合には、前記低速時制御を終了することを特徴とする。
 本願発明者は、上述した動力伝達装置の構成において、車両の走行速度が所定の速度より低い場合には、走行用駆動源の出力回転速度を変化させたとしても動力伝達装置から出力される駆動力が殆ど変化せず、回転半径を変化させることで、動力伝達装置から出力される駆動力が変化するという点を見出した。
 そこで、本発明においては、低速走行状態の場合には、制御部は、出力軸から出力される駆動力が目標駆動力になるように、回転半径調節機構の回転半径を制御する低速時制御を実行する。これにより、車両の走行速度が低く走行速度を適切に検知できないときであっても、車両の駆動力を適切に制御できる。
 本発明において、前記車速情報を表す信号は、前記車両の走行速度が大きくなるに従って、所定時間内に含まれるパルスが多くなる信号であり、前記車速情報から判断すると前記車両の走行速度が0であると判断される場合は、前記車速情報を表す信号が、所定時間内に含まれるパルスが所定数未満の信号である場合であると設定することができる。
 本発明において、前記制御部は、前記車両のアクセルペダルの操作量に応じて、前記回転半径の最初の目標値である初期目標回転半径、及び前記回転半径を増加させる割合である回転半径増加率を決定し、前記低速時制御で、まず、前記回転半径が前記初期目標回転半径となるように前記回転半径を増加させ、前記回転半径が前記初期目標回転半径になった後に、前記回転半径増加率に従って、前記回転半径を増加させることができる。
 この構成によれば、アクセルペダルの操作量に応じて駆動力を動力伝達装置から出力するために、車両の正確な走行速度を検出できない低速走行状態の場合であっても、運転者に与える違和感を低減させることができる。
 本発明において、前記制御部は、前記アクセルペダルの操作量が所定量より大きく、前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が上り坂を走行していると判断される場合には、該上り坂の勾配が大きいほど前記回転半径増加率を減少させることができる。
 車両が上り坂を走行しているときにおいては、平坦路を走行しているときに比べて大きな駆動力を動力伝達装置から出力する必要がある。更に、車両が走行する上り坂の勾配が大きくなるほど、大きな駆動力を動力伝達装置から出力する必要がある。そして、動力伝達装置から大きな駆動力が出力されるためには、走行用駆動源からも大きな駆動力が出力される必要がある。
 しかしながら、車両が上り坂を走行する場合等の、出力軸の回転が停止した状態又は出力軸の回転速度が低い状態であるときに、走行用駆動源から大きな駆動力が出力されると、揺動リンクが大きな駆動力で揺動しているにも拘らず、出力軸が充分に回転せず、一方向回転阻止機構に大きな負荷が作用する可能性がある。
 このとき、回転半径が小さいほど、揺動リンクの回転速度が小さくなり、揺動リンクと出力軸との間の相対的な回転速度差が低減する。これにより、一方向回転阻止機構に作用する負荷を軽減できる。
 そこで、上記構成によれば、制御部は、アクセルペダルの操作量が所定量より大きく、車両が上り坂を走行している場合のように、一方向回転阻止機構に大きな負荷が作用し過ぎる可能性があるとき、すなわち、上り坂の勾配が大きいときほど、回転半径増加率を減少させる。これにより、車両が上り坂を走行する場合に、一方向回転阻止機構に作用する負荷を軽減できる。
 本発明において、前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が走行していると判断される状態は、前記車両の制動装置が操作されておらず、前記車両のアクセルペダルが操作されている状態であるとすることができる。
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。 本実施形態の動力伝達装置のてこクランク機構を示す説明図。 本実施形態の動力伝達装置の回転半径調節機構の回転半径の変化を説明する図。図3Aは回転半径が最大、図3Bは回転半径が中、図3Cは回転半径が小、図3Dは回転半径が0の状態を夫々示す。 本実施形態の動力伝達装置の回転半径調節機構の回転半径の変化と、揺動リンクの揺動運動の揺動角θ2の関係を示す図であり、図4Aは回転半径が最大、図4Bは回転半径が中、図4Cは回転半径が小であるときの揺動リンクの揺動運動の揺動角を夫々示す。 本実施形態の動力伝達装置の回転半径調節機構の回転半径の変化に対する、揺動リンクの角速度ωの変化を示すグラフ。 本実施形態の動力伝達において、夫々60度ずつ位相を異ならせた6つのてこクランク機構により出力軸が回転される状態を示すグラフ。 本実施形態の動力伝達装置の制御部の構成を示す機能ブロック図。 本実施形態の動力伝達装置における車速と偏心量とに応じた等駆動力線を示す図。 図9Aは、本実施形態の動力伝達装置における車速が最低速V1のときのエンジン回転速度と偏心量と車両駆動力との関係を示す図。図9Bは、車速が最低速V1のときのエンジン回転速度と偏心量と必要入力トルクとの関係を示す図。図9Cは、車速が低速V2のときのエンジン回転速度と偏心量と車両駆動力との関係を示す図。図9Dは、車速が低速V2のときのエンジン回転速度と偏心量と必要入力トルクとの関係を示す図。図9Eは、車速が中速V3のときのエンジン回転速度と偏心量と車両駆動力との関係を示す図。図9Fは、車速が中速V3のときのエンジン回転速度と偏心量と必要入力トルクとの関係を示す図。図9Gは、車速が高速V4のときのエンジン回転速度と偏心量と車両駆動力との関係を示す図。図9Hは、車速が高速V4のときのエンジン回転速度と偏心量と必要入力トルクとの関係を示す図。 図10Aは、本実施形態の動力伝達装置における車速とエンジン回転速度とアクセル開度との関係を示す図。図10Bは、車速と偏心量とアクセル開度との関係を示す図。 本実施形態の動力伝達装置のアクセル開度に応じた偏心量の時間変化を示す図。 本実施形態の動力伝達装置の勾配とアクセル開度と偏心量増加率との関係を示す図。 本実施形態の動力伝達装置の制御装置の処理を示すフローチャート。 本実施形態の動力伝達装置の各種情報の時間変化を示すタイミングチャート。
 (1.動力伝達装置の構成)
 以下、本発明の動力伝達装置の実施形態を説明する。本実施形態の動力伝達装置1A(図7参照)は、変速比i(i=入力軸の回転速度/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」にできる無段変速機、所謂IVT(Infinity Variable Transmission)を備える。
 図1を参照して、無段変速機1は、車両C(図7参照)に搭載されており、内燃機関などのエンジンや電動機等の走行用駆動源50からの駆動力が伝達されることで回転中心軸線P1を中心に回転する入力軸端部2a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上の最も走行用駆動源50側に位置するカムディスク5は入力軸端部2aと一体的に形成されている。このようにして、入力軸端部2aと複数のカムディスク5とで、カムディスク5を備える入力軸2(本発明の「入力部」に相当する)が構成されることとなる。
 入力軸2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、入力軸2は、走行用駆動源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。走行用駆動源50側の他方端に位置するカムディスク5は、入力軸端部2aと一体的に形成されている。このカムディスク5と入力軸端部2a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と入力軸端部2a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がカムディスク5を有する入力軸2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の間に位置させてピニオン軸受74が設けられている。このピニオン軸受74を介して、ピニオンシャフト72は、入力軸2を支えている。ピニオンシャフト72には、遊星歯車機構などで構成される差動機構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(入力軸2側)の端部に大径の入力側環状部15aを備え、他方(出力軸3側)の端部に入力側環状部15aの径よりも小径の出力側環状部15bを備えるコネクティングロッド15の入力側環状部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。出力軸3には、一方向クラッチ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。本実施形態においては、揺動リンク18が一方向クラッチ17の外輪としての機能を兼ね備えている。
 一方向クラッチ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、その下方には、コネクティングロッド15の出力側環状部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、出力側環状部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、出力側環状部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及び出力側環状部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。
 なお、本実施形態の説明において、変速比は、入力軸の回転速度/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(回転半径)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i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iは、図3Bでは図3Aの変速比iよりも大きい「中」となり、図3Cでは図3Bの変速比i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iは無限大(∞)となる。本実施形態の動力伝達装置1A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、入力軸2の回転運動が揺動リンク18の揺動運動に変換される。本実施形態の動力伝達装置1A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、入力軸2を回転させると共に、ピニオンシャフト72を入力軸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に基づき入力軸2と出力軸3との間で揺動端部18aを出力軸3側に押したり、入力軸2側に引いたりを交互に繰り返して、揺動リンク18が揺動する。
 コネクティングロッド15の出力側環状部15bは、出力軸3に一方向クラッチ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。
 図5は、無段変速機1の回転半径調節機構4の回転角度θを横軸、角速度ωを縦軸として、回転半径調節機構4の偏心量R1の変化に伴う揺動リンク18の角速度ω_iの変化の関係を示す。図5から明らかなように、偏心量R1が大きい(変速比iが小さい)ほど揺動リンク18の角速度ω_iが大きくなることが分かる。
 図6は、60度ずつ位相を異ならせた6つの回転半径調節機構4を回転させたとき(入力軸2とピニオンシャフト7とを同一速度で回転させたとき)における、回転半径調節機構4の回転角度θ1に対する、各揺動リンク18の角速度ω_iを示している。図6から、6つのてこクランク機構20により出力軸3がスムーズに回転されることが分かる。
 また、図7に示されるように、無段変速機1は、制御装置40(本発明の「制御部」に相当する)を備える。制御装置40は、CPU及びメモリ等により構成された電子ユニットである。
 制御装置40は、メモリに保持された走行用駆動源50及び無段変速機1の制御用プログラムをCPUで実行することによって、走行用駆動源50及び調節用駆動源14の作動を制御する。また、制御装置40は、調節用駆動源14の作動を制御することで、回転半径調節機構4の偏心量R1を制御する機能を実現している。
 また、無段変速機1が搭載された車両Cは、車両Cを制動させる制動装置61と、無段変速機1から出力される駆動力(以下、「車両駆動力」という)を車両Cの運転者が調節するためのアクセルペダル62と、車両Cの走行速度(以下、「車速」という)Vに応じた信号である車速信号を生成する車速信号生成部41と、車両Cが走行している路面の水平面に対する傾きの度合(勾配)を検知する勾配検知部42とを備える。
 制御装置40には、制動装置61の作動状態を表す信号、アクセルペダル62の作動状態を表す信号、車速信号生成部41が生成した車速信号、及び勾配検知部42が検知した勾配を表す信号が入力される。
 制御装置40は、制動装置61の作動状態を表す信号に基づいて制動装置61が作動しているか否かを検知する。制御装置40は、アクセルペダル62の作動状態を表す信号に基づいてアクセル開度APを検知する。制御装置40は、勾配検知部42の出力信号に基づいて、車両Cが走行している路面の水平面に対する傾きの度合(勾配)を検知する。
 車速信号生成部41は、車両Cの従動輪の回転軸(図示省略)等に設けられた回転速度センサ(図示省略)の出力等に基づいて、車速Vが大きくなるに従って、所定時間ΔT(図14の車速信号の箇所参照)内に含まれるパルスが多くなるような信号として生成する。そして、制御装置40は、所定時間ΔT内に含まれるパルスの個数に応じて車速Vを検知する。また、制御装置40は、入力された車速信号に、所定時間ΔT内に含まれるパルスが所定数未満の場合においては、測定精度が充分でないこと又は測定誤差の可能性が有ることを考慮して、「車速Vが0である」と判断する。
 (2.動力伝達装置の制御の概要)
 (2-1.車速、偏心量、及び車両駆動力の関係)
 次に、図8を参照して、車速V(横軸)と偏心量R1(縦軸)に応じて決定される等駆動力線について説明する。ここで、等駆動力線とは、走行用駆動源50の出力駆動力を一定とした場合における、所定の車速Vと所定の偏心量R1との組み合わせによって規定される車両駆動力Toが、同一となる点(図8における横方向と縦方向との交点)を結んで得られる線である。図8には、車両駆動力Toがτ1,τ2,τ3の各々のときに対する各等駆動力線Lτ1,Lτ2,Lτ3が例示されている。ここで、これらの車両駆動力Toの大きさの関係は、「τ1<τ2<τ3」である。図8に例示されるように、車両駆動力Toが大きくなるほど、等駆動力線が図8の左上側に位置することになる。
 ここで、各等駆動力線Lτ1,Lτ2,Lτ3において、例えば、車速Vが所定車速Vαより低い場合には、車速Vが変化しても偏心量R1は殆ど変化しない。一方、車速Vが一定の場合においては、偏心量R1の変化に伴って、車両駆動力Toが変化する。
 (2-2.エンジン回転速度、偏心量、車両駆動力、及び必要入力トルクの関係)
 図9A,図9C,図9E,図9Gは、走行用駆動源50の出力回転速度(以下、「エンジン回転速度」という)Ne(横軸)と、車両駆動力To(縦軸)と、偏心量R1との関係
を表す関係図である。図9A,図9C,図9E,図9Gは、図8に示された特性を、横軸及び縦軸を変更して各車速毎に表した図である。
 また、図9B,図9D,図9F,図9Hが、エンジン回転速度Ne(横軸)と、必要入力トルクTi(縦軸)と、偏心量R1との関係を表す関係図である。
 ここで、必要入力トルクTiとは、車両駆動力Toが、その目標値(以下、「目標車両駆動力」という。本発明の「目標駆動力」に相当する)To_cmdとなるために、入力軸2に入力されるべき最低限の駆動力である。必要入力トルクTiが小さいと、走行用駆動源50の出力駆動力を低くできるので、走行用駆動源50の燃料消費量を低減できる。
 また、図9A及び図9Bは車速Vが最低速V1のときの各関係図であり、図9C及び図9Dは車速Vが低速V2のときの各関係図であり、図9E及び図9Fは車速Vが中速V3のときの各関係図であり、図9G及び図9Hは車速Vが高速V4のときの各関係図である。ここで、「V1<V2<Vα<V3<V4」である。
 また、図9A~図9Hには、偏心量R1として、r1~r7までの7つの偏心量を例示している。ここで、偏心量の大きさとしては、r1~r7をrx(x=1~7)と表したときにおいて、「x」に入る数字が大きい方ほど偏心量が大きいことを示す(例えば、「r3<r4」である)。また、図示の関係上、これらの7つの偏心量のうち、図9A~図9Dにおいてはr1~r4までの4つのみを図示しており、図9E,図9Fにおいてはr2~r5までの4つのみを図示しており、図9G,図9Hにおいてはr3~r7までの5つのみを図示している。
 車速Vが所定車速Vαよりも低いV1,V2のとき(図9A,図9C参照)においては、車速Vが所定車速Vαよりも高いV3,V4のとき(図9E,図9G参照)に比べて、エンジン回転速度Neが変化したときの車両駆動力Toの増加が小さい。特に、車速がV1のときにおいては、エンジン回転速度Neが変化した場合であっても車両駆動力Toが殆ど変化しない。一方、車速Vが所定車速Vαよりも低い(V1,V2)か高い(V3,V4)かに拘らず、偏心量R1が変化したときには、車両駆動力Toが大きく変化する。
 このように、車両駆動力Toが目標車両駆動力To_cmdとなるように制御する場合において、所定車速Vαよりも低いとき(V1, V2)には、エンジン回転速度Neを変化させるのではなく偏心量R1を変化させることで、目標車両駆動力To_cmdとなるように車両駆動力Toを調節することができる。一方、車両駆動力Toが目標車両駆動力To_cmdとなるように制御する場合において、所定車速Vαよりも高いとき(V3, V4)には、エンジン回転速度Ne及び偏心量R1の少なくともいずれかを変化させることで、目標車両駆動力To_cmdとなるように車両駆動力Toを調節することができる。
 また、車速Vが所定車速Vαよりも低いV1,V2のとき(図9B,図9D参照)においては、車速Vが所定車速Vαよりも高いV3,V4のとき(図9F,図9H参照)に比べて、偏心量R1を変化させたときの必要入力トルクTiの増加量が小さい。従って、車両駆動力Toを目標車両駆動力To_cmdにするために偏心量R1を変化させる場合において、車速Vが所定車速Vαよりも低いとき(V1,V2)には、車速Vが所定車速Vαよりも高いとき(V3,V4)に比べて、走行用駆動源50の出力駆動力を低くでき、ひいては、走行用駆動源50の燃料消費量を低減できる。
 (2-3.低速時制御)
 以上の特性より、車両駆動力Toを目標車両駆動力To_cmdにするときにおいて、車速Vが所定車速Vα以上の場合には、車速V及びアクセル開度APに応じてエンジン回転速度Ne及び偏心量R1を制御し、車速Vが所定車速Vαよりも小さい場合には、エンジン回転速度Neを所定の低速時回転速度Ne0(例えば、アイドリング回転速度)に固定して、偏心量R1を目標車両駆動力To_cmdに応じて制御することが考えられる。
 ここで、制御装置40は、前述したように、入力された車速信号に、所定時間内に含まれるパルスが所定数未満の場合においては、測定精度が充分でないこと又は測定誤差の可能性が有ることを考慮して、「車速Vが0である」と判断する。
 本実施形態では、所定車速Vαよりも多少高い車速(以下、「閾値車速」という)Vthにおいて、所定時間内に含まれるパルスが所定数となっている。すなわち、車速Vが閾値車速Vth未満の場合には、制御装置40は、車速Vが0であると検知している。
 以下、実際の車速Vを実車速V_actといい、制御装置40が検知している車速Vを検知車速V_detということがある(実車速V_actが0よりも大きく閾値車速Vth未満の場合には、検知車速V_detが0である)。
 そこで、制御装置40は、検知車速V_detが0であるが(すなわち、車速Vが0であると判断されるが)、車両Cの所定の車両情報に基づき車両Cが走行していると判断される状態である低速走行状態の場合には、制御装置40が受信するアクセルペダル62の操作量の情報(すなわち、アクセル開度AP)に基づき目標車両駆動力To_cmdを決定する。ここで、「車両Cの所定の車両情報」とは、例えば、「制動装置61の作動情報」及び「アクセル開度AP」等である。本実施形態では、「制動装置61が作動しておらず」且つ「アクセル開度APが0よりも大きい」状態が、「車両Cが走行していると判断される状態」と規定されている。制御装置40は、これらの車両情報を用いて、車両Cが走行しているか否かを適切に判定することができる。
 そして、制御装置40は、低速走行状態の場合には、決定された目標車両駆動力To_cmdが出力軸3から出力されるように、偏心量R1を制御する低速時制御を実行する。
 これにより、車速Vが低く車速Vを適切に検知できないときであっても、車両Cの駆動力を適切に制御できる。
 より詳細には、制御装置40は、低速時制御を実行するときに、まず、アクセル開度APに応じて偏心量R1の初期の目標値(以下、「初期目標偏心量」という)R1_0_cmdを決定する。このとき、制御装置40は、アクセル開度APが大きいほど偏心量R1が大きくなるように決定する。アクセル開度APと偏心量R1との関係は、予め実験等によって得られたテーブル又はマップ等によって規定される。
 そして、制御装置40は、偏心量R1が初期目標偏心量R1_0_cmdとなるように、回転半径調節機構4を制御する。制御装置40は、偏心量R1が初期目標偏心量R1_0_cmdとなった後は、アクセル開度APに応じて決定される偏心量増加率R1_rate(単位時間あたりの偏心量の増加量)に従って偏心量R1を増加させて、車両駆動力Toを増加させる。
 このとき、制御装置40は、アクセル開度APが大きいほど偏心量増加率R1_rateが大きくなるように決定する。アクセル開度APと偏心量増加率R1_rateとの関係は、予め実験等によって得られたテーブル又はマップ等によって規定される。
 以上のように、制御装置40は、車両駆動力Toを目標車両駆動力To_cmdにするときにおいて、車速Vが閾値車速Vth以上の場合には、車速V及びアクセル開度APに応じてエンジン回転速度Ne(図10AのVth以上の場合を参照)及び偏心量R1(図10BのVth以上の場合を参照)を制御し、車速Vが閾値車速Vthよりも小さい場合には、エンジン回転速度Neを所定の低速時回転速度Ne0(例えば、アイドリング回転速度)に固定して(図10AのVth未満の場合を参照)、偏心量R1を目標車両駆動力To_cmdに応じて制御する(図10BのVth未満の場合を参照)。
 ここで、図11は、偏心量R1(縦軸)の時間(横軸)変化を示す図である。図11では、アクセル開度APとしてAP1~AP3の3つを例示している。これらのアクセル開度APの大きさの関係は、「AP1<AP2<AP3」である。
 制御装置40は、アクセル開度APがAP1のときには、偏心量R1をR1_0_cmd_1(初期目標偏心量R1_0_cmd)にして(時点t0)、その後、AP1に応じた偏心量増加率R1_rateで偏心量R1を増加させる。また、制御装置40は、アクセル開度APがAP2のときには、偏心量R1をR1_0_cmd_2(初期目標偏心量R1_0_cmd)にして(時点t0)、その後、AP2に応じた偏心量増加率R1_rateで偏心量R1を増加させる。また、制御装置40は、アクセル開度APがAP3のときには、偏心量R1をR1_0_cmd_3(初期目標偏心量R1_0_cmd)にして(時点t0)、その後、AP3に応じた偏心量増加率R1_rateで偏心量R1を増加させる。ここで、これらの偏心量増加率R1_rateの大きさの関係は、「r1_0_cmd_1<r1_0_cmd_2<r1_0_cmd_3」である。
 (2-3-1.勾配に応じた偏心量増加率の設定)
 但し、車両Cが上り坂を走行しているときにおいては、平坦路を走行しているときに比べて大きな車両駆動力Toが必要となる。更に、車両Cが走行する上り坂の勾配が大きいときには、大きな車両駆動力Toが必要となる。
 大きな車両駆動力Toが出力されるためには、走行用駆動源50からも大きな駆動力が出力される必要がある。しかしながら、出力軸3の回転が停止した状態か又は出力軸3の回転速度が非常に低い状態であるときに(例えば、車両Cが上り坂で、発進するとき又は発進直後等の低い車速V(例えば、閾値車速Vth以下)のときにおいて、このような状態になりやすい)、走行用駆動源50から大きな駆動力が出力されると、揺動リンク18が大きな駆動力で揺動しようとするにも拘らず、出力軸3が充分に回転せず、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用する可能性がある。
 このとき、偏心量R1が相対的に小さいと、相対的に大きい場合に比べて、揺動リンク18の回転速度が小さくなり、揺動リンク18と出力軸3との間の相対的な回転速度差が低減する。これにより、一方向クラッチ17に作用する負荷を軽減できる。
 そこで、制御装置40は、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用し過ぎる可能性があるときには、一方向クラッチ17に作用する負荷を軽減するために、偏心量増加率R1_rateを減少させている。
 詳細には、制御装置40は、アクセル開度APと勾配検知部42によって検知された勾配(すなわち、車両Cが走行する上り坂の勾配)とに応じて偏心量増加率R1_rateを決定している。
 ここで、図12は、AP1~AP3の3つのアクセル開度APに対して、勾配(横軸)に対する偏心量増加率R1_rate(縦軸)の変化について例示した図である。
 アクセル開度APがAP1又はAP2のときにおいては、走行用駆動源50から出力される駆動力が小さいので、偏心量R1を増加させたとしても一方向クラッチ17に作用する負荷が比較的小さい状態を維持できる。従って、上り坂を走行するために、大きな車両駆動力Toを速く出力できるように、勾配が大きくなるほど偏心量増加率R1_rateを増加させている。
 なお、アクセル開度APがAP2のときの方がAP1のときに比べて走行用駆動源50から出力される駆動力が大きいので、一方向クラッチ17に作用する負荷が比較的小さい状態を維持するために、勾配に対する偏心量増加率R1_rateの変化量を小さく設定している。これにより、アクセル開度AP(ひいては、走行用駆動源50から出力される駆動力)に対して偏心量R1が増加し過ぎることを防止し、車両Cが上り坂を走行しているときに、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用し過ぎることを防止できる。
 一方、アクセル開度APがAP3のときにおいては、AP1又はAP2のときに比べて走行用駆動源50から出力される駆動力が大きい。この場合に、偏心量R1を大きくし過ぎると、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用し過ぎる可能性がある。従って、制御装置40は、アクセル開度APがAP3のときであり、上り坂の勾配が大きいときには、勾配が小さいときに比べて偏心量増加率R1_rateを減少させている。これにより、車両Cが上り坂を走行しているときに、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用し過ぎて、一方向クラッチ17の耐久性低下を防止できる。
 なお、図12に示された偏心量増加率R1_rateの設定方法は、別の見方をすると、アクセル開度APがAP2とAP3との間にある所定の値を閾値に規定したとき、アクセル開度APが閾値(本発明の「所定量」に相当する)より大きく、勾配検知部42によって検知された勾配(本発明の「所定の車両情報」に相当する)に基づき車両Cが上り坂を走行していると判断される場合において、上り坂の勾配が大きいほど偏心量増加率R1_rateを減少させていることでもある。このときの閾値は、一方向クラッチ17の耐久性に基づいて設定することができる。
 アクセル開度APが、このように設定された閾値を超えているときに、偏心量増加率R1_rateを減少させることで、車両Cが上り坂を走行しているときに、一方向クラッチ17に大きな負荷が作用し過ぎることを防止できる。
 (2-4.通常時制御)
 制御装置40は、低速時制御を実行中に、検知車速V_detが閾値車速Vth以上(この場合には、実車速V_actも閾値車速Vth以上である)となる(制御装置40が車速Vが0を超えていると検知する)通常走行状態となった場合には、低速時制御を終了して、通常時制御を実行する。制御装置40は、通常時制御を実行するときには、例えば、車速Vとアクセル開度APとに応じて目標車両駆動力To_cmdを決定する。そして、制御装置40は、出力軸3から出力される駆動力が該決定した目標車両駆動力To_cmdとなるように、偏心量R1及びエンジン回転速度Neの少なくともいずれかを制御する。
 (3.動力伝達装置の制御の詳細)
 図13を参照して、制御装置40が実行する制御処理の詳細について説明する。図13は、制御装置40が実行する制御処理を示すフローチャートである。制御装置40は、図13に示されるフローチャートを所定周期毎に実行する。
 制御装置40は、まずステップST1で、検知車速V_detが0か否かを判定する。
 制御装置40は、ステップST1で検知車速V_detが0ではないと判定した場合(NOの場合)には、実車速V_actが閾値車速Vth以上であり、車速Vを充分に検知できている状態であるので、ステップST2に進む。制御装置40は、ステップST2で、上述した通常時制御を実行し、本フローチャートの処理を終了する。
 制御装置40は、ステップST1で検知車速V_detが0であると判定した場合(YESの場合)には、ステップST3に進み、制動装置61がオフ(すなわち、作動していない状態(制動装置61を作動させる所謂ブレーキペダルが踏まれていない状態))か否かを判定する。
 制御装置40は、ステップST3で制動装置61が作動していると判定した場合(NOの場合)には、ステップST4に進み、停車時制御を実行する。ここで、停車時制御とは、例えば、偏心量R1を0(ギヤニュートラル)に維持する制御である。制御装置40は、ステップST4の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了する。
 制御装置40は、ステップST3で、制動装置61がオフであると判定した場合(YESの場合)には、ステップST5に進み、アクセル開度APが0よりも大きいか否かを判定する。制御装置40は、ステップST5で、アクセル開度APが0よりも大きくないと判定した場合(NOの場合)には、上記ステップST4に進む。
 制御装置40は、ステップST5で、アクセル開度APが0よりも大きいと判定した場合(YESの場合)には、低速時制御を実行する(ステップST6~ST9)。制御装置40は、上述したように、アクセル開度APに応じて目標車両駆動力To_cmdを決定し(ステップST6)、アクセル開度APに応じて初期目標偏心量R1_0_cmdを決定し(ステップST7)、アクセル開度AP及び勾配に応じて偏心量増加率R1_rateを決定する(ステップST8)。そして、制御装置40は、ステップST6~ST8で決定された各パラメータに応じて偏心量R1を制御する(ステップST9)。
 このように、低速時制御を実行することで、車速Vが低く車速Vを適切に検知できないときであっても、車両Cの駆動力を適切に制御できる。また、アクセル開度APに応じた車両駆動力Toを無段変速機1から出力するために、正確な車速Vを検出できない低速走行状態の場合であっても、運転者に与える違和感を低減させることができる。更に、車両Cが上り坂を走行する場合において、一方向クラッチ17に作用する負荷を軽減できる。
 制御装置40は、ステップST9の処理が終了すると本フローチャートの処理を終了する。
 ここで、制御装置40は、上記のようにステップST3及びST5の判定を行うことで、所定の車両情報を用いて、車両Cが走行しているか否かを適切に判定することができる。
 次に、図14を参照して、以上のような制御装置40が図13に示された制御処理を実行することによる、各車両情報の時間変化について説明する。
 時点t1で制動装置61が作動している状態(オン)から作動していない状態(オフ)に変化した後、時点t2でアクセル開度APが0(オフ)から0ではない状態(オン)に変化している。なお、図14では、便宜上アクセル開度APを「0(オフ)」か「0よりも大きい(オン)」かの2値で表している。
 ここで、時点t2からは、制動装置61がオフでアクセル開度APが0ではなく、且つ車速信号に含まれたパルスが所定時間Δt内に所定数未満の低速走行状態である。また、時点t2よりも前においては、停車時制御が実行される停車状態である。
 時点t2でアクセル開度APがオンになったことにより、制御装置40は、該アクセル開度APに応じてエンジン回転速度Neを低速時回転速度Ne0に固定すると共に、偏心量R1をアクセル開度APに応じて決定された初期目標偏心量R1_0_cmdまで増加させる。これにより、車両駆動力Toが目標車両駆動力To_cmdになるように増加する。
 車両駆動力Toが増加することで、時点t2より後の時点t3において車両Cの実車速V_actが増加する。しかしながら、時点t3~時点t4までの期間は、実車速V_actは非常に低速であり、車速信号に含まれるパルスの所定時間ΔTにおける個数が所定値よりも少なく、検
知車速V_detは0のままである。
 時点t3以降、車両Cが加速することで時点t4になると、車速信号に含まれるパルスの所定時間ΔTにおける個数が所定値以上となり、検知車速V_detは0ではなくなる。なお、図14の図示例では、個数の所定値を「4」として例示しているが、この値は、これに限らず、適宜設定される。
 このため、制御装置40は、時点t4において、低速時制御を停止して通常時制御の実行を開始する。
 (4.変形例)
 本実施形態では、車速Vが0であるか否かの判断を、制御装置40が、車速信号に所定時間ΔT内に含まれるパルスの個数を用いて判断しているが、これに限らず、他の車速を表す信号に基づいて、該信号に応じて適宜判断すればよい。
 また、本実施形態では、所定の車両情報として、制動装置61の作動情報及びアクセル開度APの情報を用いている。しかしながら、所定の車両情報としては、これに限らず、車速情報から判断すると車速Vが0であると判断されるが、車両Cが走行していると判断することが可能な情報であれば、他の情報を用いてもよい。
 また、本実施形態では、偏心量増加率R1_rateを、アクセル開度APと勾配とに応じて決定しているが、これに限らず、例えば、勾配に拘らずにアクセル開度APに応じて偏心量増加率R1_rateを決定してもよい。
 また、本実施形態においては、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ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二方向クラッチ(ツーウェイクラッチ)で構成してもよい。
 また、本実施形態においては、回転半径調節機構4として、入力軸2と一体に回転するカムディスク5と、回転ディスク6とを備えるものを説明したが、本発明の回転半径調節機構4は、これに限らない。例えば、回転半径調節機構を、中心から偏心して穿設された貫通孔を有する円盤状の回転ディスクと、貫通孔の内周面に設けられたリングギアと、入力軸に固定されリングギアに噛合する第1ピニオンと、調節用駆動源からの駆動力が伝達されるキャリアと、キャリアで自転及び公転自在に夫々軸支されると共にリングギアに夫々噛合する2つの第2ピニオンとで構成してもよい。
 1A…動力伝達装置、C…車両、2…入力軸(入力部)、3…出力軸、4…回転半径調節機構、14…調節用駆動源、15…コネクティングロッド、17…一方向クラッチ(一方向回転阻止機構)、18…揺動リンク、20…てこクランク機構、40…制御装置(制御部)、50…走行用駆動源、61…制動装置、62…アクセルペダル、i…変速比、Ne…エンジン回転速度(走行用駆動源の出力回転速度)、V…車速(車両の走行速度)、
AP…アクセル開度(アクセルペダルの操作量)、To_cmd…目標車両駆動力(目標駆動力)、R1_0_cmd…初期目標偏心量(初期目標回転半径)、R1_rate…偏心量増加率(回転半径
増加率)、ΔT…所定時間。

Claims (5)

  1.  車両の走行用駆動源の駆動力が伝達される入力部と、
     前記入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、
     前記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に変換するてこクランク機構と、
     前記揺動リンクが前記出力軸に対して一方側に相対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が空転する空転状態、及び前記揺動リンクが前記出力軸に対して他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動リンクが固定される固定状態を切替可能な一方向回転阻止機構と、
     前記車両の走行速度の情報である車速情報に基づいて、前記出力軸から出力される目標駆動力を決定する制御部とを備え、
     前記てこクランク機構は、調節用駆動源、前記回転中心軸線を中心として回転するときの回転半径を調節自在な回転半径調節機構、及び該回転半径調節機構と前記揺動リンクとを連結するコネクティングロッドを有し、
     前記制御部で前記調節用駆動源の駆動力を制御して前記回転半径調節機構の前記回転半径を調節することにより、変速比を変更可能な動力伝達装置であって、
     前記制御部は、前記車速情報から判断すると前記車両の走行速度が0であると判断されるが、前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が走行していると判断される状態である低速走行状態の場合には、前記制御部が受信するアクセルペダルの操作量情報に基づき前記目標駆動力を決定し、該決定された目標駆動力が前記出力軸から出力されるように、前記回転半径調節機構の前記回転半径を制御する低速時制御を実行し、
     前記制御部は、前記低速時制御を実行中に、前記車速情報から前記車両の走行速度が0を超える通常走行状態となった場合には、前記低速時制御を終了することを特徴とする動力伝達装置。
  2.  請求項1に記載の動力伝達装置において、
     前記車速情報を表す信号は、前記車両の走行速度が大きくなるに従って、所定時間内に含まれるパルスが多くなる信号であり、
     前記車速情報から判断すると前記車両の走行速度が0であると判断される場合は、前記車速情報を表す信号が、所定時間内に含まれるパルスが所定数未満の信号である場合であることを特徴とする動力伝達装置。
  3.  請求項1に記載の動力伝達装置において、
     前記制御部は、前記車両のアクセルペダルの操作量に応じて、前記回転半径の最初の目標値である初期目標回転半径、及び前記回転半径を増加させる割合である回転半径増加率を決定し、前記低速時制御で、まず、前記回転半径が前記初期目標回転半径となるように前記回転半径を増加させ、前記回転半径が前記初期目標回転半径になった後に、前記回転半径増加率に従って、前記回転半径を増加させることを特徴とする動力伝達装置。
  4.  請求項3に記載の動力伝達装置において、
     前記制御部は、前記アクセルペダルの操作量が所定量より大きく、前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が上り坂を走行していると判断される場合には、該上り坂の勾配が大きいほど前記回転半径増加率を減少させることを特徴とする動力伝達装置。
  5.  請求項1に記載の動力伝達装置において、
     前記車両の所定の車両情報に基づき前記車両が走行していると判断される状態は、前記車両の制動装置が操作されておらず、前記車両のアクセルペダルが操作されている状態であることを特徴とする動力伝達装置。
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