(57)【要約】      （修正有）【課題】不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別することができる遊星歯車式自動変速機の構造成立性の判定手法を提供する。【解決手段】遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせるに際し、遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し機能（ステップＳ２１）と、該読み出したデータの接続関係に、遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を含めて追加する接続関係付加機能（ステップＳ２２〜ステップＳ２６）と、接続関係と接続解除関係が付加されたデータについて平面性判定を行う平面性判定機能（ステップＳ２７）と、をコンピュータ２に実現させるためのプログラム（平面性判定プログラム）を備えた。【選択図】図３
2011174520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせることを実現するプログラムであって、
遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し機能と、
該読み出したデータの接続関係に、さらに、
一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記入力軸との接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記出力軸との接続関係を追加し、
前記入力軸と前記出力軸との接続関係を追加し、
前記遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を追加する
接続関係付加機能と、
前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項２】
遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し機能と、
該読み出したデータの接続関係に、さらに、
一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記入力軸との接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記出力軸との接続関係を追加し、
前記入力軸と前記出力軸との接続関係を追加し、
前記遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を追加する
接続関係付加機能と、
前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３】
遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定するコンピュータであって、
遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し手段と、
該読み出したデータの接続関係に、さらに、
一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記入力軸との接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記出力軸との接続関係を追加し、
前記入力軸と前記出力軸との接続関係を追加し、
前記遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を追加する
接続関係付加手段と、
前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定手段と、
を有するコンピュータ。
【請求項４】
遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性を判定する情報処理装置の動作方法であって、
遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出しステップ、
該読み出したデータの接続関係に、さらに、
一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記入力軸との接続関係を追加し、
前記トランスミッションケースと前記出力軸との接続関係を追加し、
前記入力軸と前記出力軸との接続関係を追加し、
前記遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を追加する
接続関係付加ステップ、
前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定ステップ、
を実現する情報処理装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性を判定するプログラム、記録媒体、コンピュータ、および、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定する情報処理装置の動作方法に関する。
【従来技術】
【０００２】
例えば、下記の特許文献１に示される８速スケルトンのように、近年、自動車の低燃費化と高性能化を両立させるため、自動変速機（AT）の変速段数は増加する傾向にある。
遊星歯車機構を使った自動変速機では、遊星歯車と摩擦締結要素（クラッチ、ブレーキ）の数によって変速段数の上限が決まるため、変速段数が増えるに連れてそれらの数も多くなる。さらに、遊星歯車の各回転要素、摩擦締結要素、トランスミッションケース、入力軸、出力軸を繋ぎ合わせる組み合わせ（スケルトン）の数も膨大となる。そこで、そのスケルトンを数字の配列によって表現（スケルトンコード化）し、コンピュータを用いて網羅的に探索する手法が用いられるようになってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５００５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コンピュータを用いた探索では、数学的に可能な組み合わせが全て出力されるため、成立しない構造の組み合わせも含まれている。そのため、探索された膨大な組合せを、ひとつひとつ手作業で図を描き構造上成立するか否かを確かめる必要があり、その確認の工数が膨大となる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別し、手作業で成立性を判定する工数を低減することができるプログラム、記録媒体、コンピュータ、および、情報処理装置の動作方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせることを実現するプログラムであって、読み出し機能と、接続関係付加機能と、平面性判定機能と、をコンピュータにより実現させる手段とした。
前記読み出し機能は、遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す。
前記接続関係付加機能は、該読み出したデータの接続関係に、さらに、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、前記トランスミッションケースと前記入力軸との接続関係を追加し、前記トランスミッションケースと前記出力軸との接続関係を追加し、前記入力軸と前記出力軸との接続関係を追加し、前記遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係を追加する。
前記平面性判定機能は、前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う。
【発明の効果】
【０００７】
単に、遊星歯車の各回転要素およびトランスミッションケースおよび入力軸および出力軸のそれぞれの接続関係を規定するデータに対して、平面性判定を用いて遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造（以下、“スケルトン”という。）の成立性の判定を行った場合、構造上成立しないスケルトンも含まれていた。しかし、本発明のように接続関係をデータに付加することによって、構造上成立しないスケルトンを自動的に判別することができ、手作業で成立性を判定する工数を低減することができる。
さらに、「遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係」を付加しないデータに対してスケルトンの成立性の判定を行った場合は、一軸構造では成立せずに多軸構造で成立するスケルトンは、構造上成立しないと判定する。しかし、「遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係」を付加したデータに対してスケルトンの成立性の判定を行った場合は、多軸構造で成立するスケルトンを含め、構造上成立可能なスケルトンであると判定することが可能となる。これにより、構造上成立しないスケルトンが精度良く判別され、この結果、優良なスケルトンを見落とすこと無く網羅的に探索することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の遊星歯車式自動変速機の構造成立性判定に用いるコンピュータシステムを示す全体システム図である。
【図２】実施例１のコンピュータにて実行されるスケルトン探索処理を示す全体フローチャートである。
【図３】実施例１のコンピュータにて実行されるスケルトン探索処理のうち平面性判定による各スケルトンの成立性判定処理（ステップＳ１２）を示すフローチャートである。
【図４】遊星歯車式自動変速機の一例である７速自動変速機をスケルトンコードで表現したデータを示す図である。
【図５】遊星歯車式自動変速機の一例である７速自動変速機を表現したスケルトンコードを図示化した一軸構造のスケルトンである。
【図６】遊星歯車式自動変速機の他の例である８速自動変速機をスケルトンコードで表現したデータを示す図である。
【図７】遊星歯車式自動変速機の他の例である８速自動変速機を表現した図６のスケルトンコードを簡易的に表した図である。
【図８】遊星歯車式自動変速機の他の例である８速自動変速機を表現した図６のスケルトンコードを多軸構造により図示化したスケルトンである。
【図９】４組の遊星歯車機構と５つの摩擦締結要素を用い、２つの摩擦締結要素を締結することで少なくとも前進８速・後退１速を達成可能であると共にいくつかの制約を加えてスケルトンの探索を行った結果を示すスケルトン数比較グラフである。
【図１０】スケルトンの評価項目の一つである摩擦締結要素の空転フリクションについて、１Nm以下を満足するスケルトン数を比較した比較図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するプログラム、記録媒体、コンピュータ、および、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定する情報処理装置の動作方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の遊星歯車式自動変速機の構造成立性判定に用いるコンピュータシステムを示す全体システム図である。以下、図１に基づきシステム構成を説明する。
【００１１】
実施例１のコンピュータシステムは、図１に示すように、入力部１と、コンピュータ２と、記録媒体３と、表示部４と、を備えている。
【００１２】
前記入力部１は、遊星歯車の各回転要素、トランスミッションケース、入力軸、および出力軸のそれぞれの間における接続関係を規定するスケルトンコード化したデータ（＝スケルトンコードのデータ）を作成する。このデータ作成は、例えば、データ作成プログラムをインストールしたパソコンを用い、あらゆる組み合わせを網羅した膨大なスケルトンコードのデータを作成する。
【００１３】
前記コンピュータ２は、スケルトンコードのデータに基づいて、網羅的に探索処理し、全く使えないスケルトンと、構造的にも性能的にも使える可能性があるスケルトンを切り分ける演算処理装置であり、スケルトンコード記憶設定部２１と、平面性判定プログラム２２と、性能評価プログラム２３と、を備えている。
【００１４】
前記スケルトンコード記憶設定部２１は、入力部１から入力されたスケルトンコードのデータを記憶設定する。
【００１５】
前記平面性判定プログラム２２は、記録媒体３から読み取られたプログラムであり、読み込む読み出し機能２２ａと、接続関係付加機能２２ｂと、平面性判定機能２２ｃと、を有する。前記読み出し機能２２ａは、スケルトンコード記憶設定部２１から成立性を判定するのに必要なスケルトンコードのデータを読み込む機能をいう。前記接続関係付加機能２２ｂは、スケルトンコードのデータに、４つの接続関係と１つの接続解除関係のデータを付加する機能をいう。平面性判定機能２２ｃは、接続関係を付加したスケルトンコードのデータに対し平面性の有無判定を行う機能をいう。
【００１６】
前記性能評価プログラム２３は、平面性判定プログラム２２にて平面性有りと判定された各スケルトンについて、性能（架け替え変速の成立性、上限伝達トルクの成立性、回転要素上限回転数の成立性、空転フリクションの成立性、等）を評価し、予め設定した評価基準を超える優良なスケルトンだけに絞り込み選択するプログラムである。
【００１７】
前記記録媒体３は、スケルトンの成立性を判定する平面性判定プログラム２２の内容を記録し、コンピュータ２での読み取り可能な媒体である。
【００１８】
前記表示部４は、データに追記されたコンピュータ２による構造成立性の判定結果に基づき、スケルトンコードのデータ毎にＯＫ（平面性有り、かつ、性能評価が高いことで構造成立性有りと判定されたスケルトン）やＮＧ（平面性無し、または、性能評価が低いことで構造成立性無しと判定されたスケルトン）の表示を行う。これと共に、ＯＫ表示したスケルトンについて、描いたスケルトン図を表示する。
【００１９】
図２は、実施例１のコンピュータにて実行されるスケルトン探索処理を示す全体フローチャートである。以下、図２および図３の各ステップを説明する。
【００２０】
ステップＳ１１では、入力部１によりスケルトンコードを作成し、ステップＳ１２へ進む。
【００２１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのスケルトンコードの作成に続き、コンピュータ２の平面性判定プログラム２２において、各スケルトンの成立性を判定し（図３）、ステップＳ１３へ進む。
【００２２】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２での各スケルトンの成立性判定に続き、コンピュータ２の性能評価プログラム２３において、成立すると判定されたスケルトンについてその性能を評価し、ステップＳ１４へ進む。
【００２３】
ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのスケルトンの性能評価に続き、性能の評価が高いスケルトンについて、作業者がスケルトンコードに基づいてスケルトン図を描き、エンドへ進む。
【００２４】
図３は、実施例１のコンピュータにて実行されるスケルトン探索処理のうち平面性判定による各スケルトンの成立性判定処理（ステップＳ１２）を示すフローチャートである。以下、図３の各ステップを説明する。なお、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ２１は、読み出し機能（読み出しステップ）に対応する。ステップＳ２２〜ステップＳ２６は、接続関係付加機能（接続関係付加ステップ）に対応する。ステップＳ２７は、平面性判定機能（平面性判定ステップ）に対応する。
【００２５】
ステップＳ２１では、スケルトンコード記憶設定部２１から構造成立性を判定するスケルトンコードのデータを読み込み、ステップＳ２２へ進む。
ここで、入力部１により作成されたスケルトンコードには、常時接続やクラッチ経由接続の情報が含まれているが、構造成立性の判定において必要な情報は、各要素が繋がっている/各要素が繋がっていない、という接続関係のみである。なぜなら、互いに接続された要素間について、常時接続なのかクラッチ経由の接続なのかにかかわらず、この接続が交差するスケルトンは構造上ありえない。つまり、どの要素間が接続されているかに基づいて成立性の判定を行えばよい。成立すると判定されたスケルトンはスケルトンコードに基づいて各要素間にクラッチ等を配置することにより、スケルトン図が得られる。よって、平面性判定においては、常時接続なのかクラッチ経由で接続されているのか、という区別は必要でない。
したがって、ステップＳ２１にて構造成立性を判定するスケルトンコードのデータを読み込む際、スケルトンコードにおける各要素間で、どの要素間が接続されているのかのデータを読み込んでおり、常時接続なのかクラッチ経由で接続されているのかのデータは読み込んでいない。
【００２６】
ステップＳ２２では、ステップＳ２１でのスケルトンコードのデータ読み込みに続き、遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続を解除する接続解除関係をコード化し、この接続解除関係のコードを、読み込んだスケルトンコードのデータに追加し、ステップＳ２３へ進む。
【００２７】
ステップＳ２３では、ステップＳ２２での接続解除関係のコード追加に続き、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係をコード化し、この接続関係のコードを、スケルトンコードのデータに追加し、ステップＳ２４へ進む。
【００２８】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３での接続関係のコード追加に続き、トランスミッションケースと入力軸の接続関係をコード化し、この接続関係のコードを、スケルトンコードのデータに追加し、ステップＳ２５へ進む。
【００２９】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４での接続関係のコード追加に続き、トランスミッションケースと出力軸の接続関係をコード化し、この接続関係のコードを、スケルトンコードのデータに追加し、ステップＳ２６へ進む。
【００３０】
ステップＳ２６では、ステップＳ２５での接続関係のコード追加に続き、入力軸と出力軸の接続関係をコード化し、この接続関係のコードを、スケルトンコードのデータに追加し、ステップＳ２７へ進む。
【００３１】
ステップＳ２７では、ステップＳ２６での接続関係のコード追加に続き、各要素の接続関係が交差しないかどうかを、平面性判定法を用いて判定し、ステップＳ２８へ進む。
ここで、“平面性判定法”とは、複数の点の平面上の位置を適当に変えることによって、点と点を結ぶ線分が交差しないようにできるかどうかを判定する判定手法であり、道付加アルゴリズムや点付加アルゴリズム、等の周知のアルゴリズムを用いて平面性判定を行っている。詳しくは、平面性判定に関する論文の参考文献（例えば、「情報処理、Vol.24、No.4、“32.グラフの平面性判定法”、p521-p528、西関隆夫著、Apr.1983発行」）を参照のこと。
【００３２】
ステップＳ２８では、ステップＳ２７でのスケルトンの平面性判定法を用いた判定に続き、平面性判定法を用いた判定結果を、対応するスケルトンコードのデータに追記し、リターンへ進む。
【００３３】
次に、作用を説明する。
実施例１での遊星歯車式自動変速機の構造成立性の判定に係わる作用を、「実施例１での判定作用」、「比較例での判定方法」、「実施例１での判定方法」、「実施例１での判定結果の紹介」に分けて説明する。
【００３４】
［実施例１での判定作用］
実施例１において、スケルトンコードを作成したスケルトンの中から、構造成立性を有するスケルトンを探索するに際しては、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む。
ステップＳ１１では、入力部１において、スケルトンコードを作成し、ステップＳ１２では、コンピュータ２の平面性判定プログラム２２にしたがって各スケルトンの成立性が判定される。そして、ステップＳ１３では、コンピュータ２の性能評価プログラム２３にしたがって成立すると判定されたスケルトンについてその性能が評価され、ステップＳ１４では、作業者が、性能評価が高いスケルトンについて、スケルトンコードに基づいてスケルトン図を描く。
【００３５】
このうち、ステップＳ１２での平面性判定により各スケルトンの成立性を判定するに際しては、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２７→ステップＳ２８へと進む。
ステップＳ２２〜ステップＳ２６では、読み出したスケルトンコードのデータに接続関係あらわすデータを追加し、接続関係付加機能をスケルトンコードのデータに反映させる。そして、ステップＳ２７では、接続関係付加機能によるコードが加えられたスケルトンコードのデータに対して、各要素の接続関係が交差しないかどうかが、平面性判定法を用いて判定される。次のステップＳ２８では、ステップＳ２７での平面性判定法による判定結果が、対応するスケルトンコードのデータに追記される。
【００３６】
このように、実施例１では、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、平面性判定を行う際に読み出されたスケルトンコードのデータを基本データとし、この基本データに、
(1) 一組の遊星歯車の各歯車を接続させる。
(2) トランスミッションケースと入力軸を接続させる。
(3) トランスミッションケースと出力軸を接続させる。
(4) 入力軸と出力軸を接続させる。
(5) 遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続関係を解除する。
という接続関係をあらわすデータを付加し、付加したスケルトンコードのデータに対し平面性判定を行うことを特徴とする。
【００３７】
したがって、単に、遊星歯車の各回転要素およびトランスミッションケースおよび入力軸および出力軸のそれぞれの接続関係を規定するスケルトンコードのデータ（＝基本データ）に対して、平面性判定を用いてスケルトンの成立性の判定を行った場合、構造上成立しないスケルトンも含まれていた。しかし、実施例１のように、接続関係(1)〜(4)を付加することによって、構造上成立しないスケルトンを自動的に判別することができ、手作業で成立性を判定する工数を低減することができる。
【００３８】
さらに、上記(5)の接続解除関係を付加しないスケルトンコードのデータに対してスケルトンの成立性の判定を行った場合は、一軸構造では成立せずに多軸構造で成立するスケルトンは、構造上成立しないと判定する。しかし、上記(5)の接続解除関係を付加したスケルトンコードのデータに対してスケルトンの成立性の判定を行った場合は、多軸構造で成立するスケルトンを含め、構造上成立可能なスケルトンであると判定することが可能となる。これにより、構造上成立しないスケルトンが精度良く判別され、この結果、優良なスケルトンを見落とすこと無く網羅的に探索することができる。
【００３９】
すなわち、上記(5)の接続解除関係を追加することによって、各回転要素とトランスミッションケースとの接続関係を規定しないスケルトンについても、平面性判定が成立するスケルトンに含まれることになる。言い換えると、上記(5)の接続解除関係は、平面性判定が成立するスケルトンの選択範囲を拡大するスケルトン選択の緩和条件になる。このために、上記(5)の接続解除関係を付加したスケルトンコードのデータに対してスケルトンの成立性の判定を行うことで、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めた判定を行うことができる。
【００４０】
ここで、「一軸構造のスケルトン」とは、同心の軸のみで構成されて異心の軸を有さないスケルトンのことをいう。また、「多軸構造のスケルトン」とは、異心の軸を有するスケルトンのことをいう。
以下、実施例１での判定作用の理解をより深めるため、図３〜図１０に示す具体例に基づき、比較例での判定方法、実施例１での判定方法、実施例１での判定結果の紹介、について説明する。
【００４１】
［比較例での判定方法］
スケルトンを数字の配列によって表現したスケルトンコードのデータに対し、コンピュータを用いて網羅的に探索する手法では、スケルトンコードのデータとして、数学的に可能な組み合わせが全て出力されるため、成立しない構造のスケルトンも含まれている。そこで、成立しない構造のスケルトンを取り除くために、上記接続関係(1)〜(4)をスケルトンコードのデータに付加し、この付加データに対し、グラフの平面性判定を利用した構造成立性の判別方法を、比較例とする。
【００４２】
図４は、遊星歯車式自動変速機の一例である７速自動変速機をスケルトンコードで表現したデータを示す図である。図５は、遊星歯車式自動変速機の一例である７速自動変速機を表現したスケルトンコードを図示化した一軸構造のスケルトンである。
【００４３】
図４，５において、１，４，７，１０は遊星歯車のサンギヤを示す。２，５，８，１１はピニオンギヤを支持するキャリアを示す。３，６，９，１２はリングギヤを示す。Inは入力軸、Outは出力軸を示す。さらに、C1,C2,C3,C4,C5,C7は、摩擦締結要素（クラッチ、ブレーキ）を示す。１３はトランスミッションケースを示す。
【００４４】
スケルトンで接続が交差するかどうかの判定を行う場合は、グラフ理論の平面性判定が利用できる。ただし、一軸上で成立可能なスケルトンを判定するには以下の４条件を付加する必要がある。
(1) 一組の遊星歯車の各歯車を接続させる。
(2) トランスミッションケースと入力軸を接続させる。
(3) トランスミッションケースと出力軸を接続させる。
(4) 入力軸と出力軸を接続させる。
【００４５】
これらの条件は、実際に接続している訳ではないが、構造上その間を通る接続が存在できないことを表している。(1)の条件は、一組の遊星歯車の各歯車（例：図５のサンギヤとキャリア２、キャリア２とリングギヤ３）は互いに噛み合っているため、その間を通る構造体は存在できないことを定義している。(2),(3)の条件は、トランスミッションケース１３の外側を通って接続する構造体は存在できないことを定義している。(4)の条件は、自動変速機が軸を境に対称な回転体であるため、図５の軸より上側のリングギヤ９と軸より下側のリングギヤ６を繋ぐような上下で非対称となる構造体は存在できないことを定義している。これらの条件を満たしながら、各機械連結要素と摩擦締結要素を交差することなく接続可能であれば、干渉する部品が存在しないため成立可能な構造であると判定できる。
【００４６】
以上の判定方法を用いることで、一軸上で成立するスケルトンを効率的に判定することが可能である。しかし、図６に示すような多軸構造でのみ成立可能なスケルトンコードについては、図７に示すように、成立しないと判定してしまう、という問題があった。この図７は、図６のスケルトンコードを見やすく並べたものであり、図中の(1),(2),(3),(4)は、前述した条件によって繋いだことを表している。また、点線によって描かれたキャリア８からトランスミッションケース１３への接続は、他の線と交差することなく接続することができないことを表している。
【００４７】
［実施例１での判定方法］
上記のように、比較例での判定方法は、一軸上で成立可能なスケルトンだけを判定していたことになり、多軸構造でのみ成立可能なスケルトンコードについては、成立しないと判定してしまう。この課題に着目してなされたのが、実施例１で採用した遊星歯車式自動変速機の構造成立性の判定方法である。以下、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めて平面性判定により選択を行うことができる理由を、実施例１での判定方法を採用した図８に基づき説明する。
【００４８】
図８は、遊星歯車式自動変速機の他の例である８速自動変速機を表現した図６のスケルトンコードを多軸構造により図示化したスケルトンである。
この図８において、入力軸Inと出力軸Outを結ぶ第１軸（1st shaft）の上側だけに注目すると、サンギヤ４とキャリア１１の接続は、間にキャリア８からトランスミッションケース１３へと伸びる接続があるため、繋げることができない。しかし、図８の下側に注目すると、第２軸（2nd shaft）にあるギヤ対を介して接続することができている。このように多軸構造のスケルトンでは、一軸だけでは成立しなかったスケルトンを成立させることができる。
【００４９】
次に、多軸構造のスケルトンを含む成立可能なスケルトンを判定する方法を述べる。図８の入力軸Inと出力軸Outを結ぶ第１軸（1st shaft）より下側のキャリア８とトランスミッションケース１３、サンギヤ１０とトランスミッションケース１３の接続に注目すると、トランスミッションケース１３に接続されてはいる。しかし、キャリア８が繋がっているトランスミッションケース１３とサンギヤ１０が繋がっているトランスミッションケース１３の間にはギヤ対があり、ケース同士が接続されていない。また、それぞれのトランスミッションケース１３，１３は、他のどの要素とも接続しておらず、この接続は行き止まりとなっている。
【００５０】
したがって、このスケルトンが多軸構造も含めて成立可能かどうかを判定するには、前述した４条件に加えて、次の５条件目を追加してやれば良い。
(5) 遊星歯車の各回転要素とトランスミッションケースとの接続関係を解除する。
この条件は、本来ならばトランスミッションケース１３に繋げるべき接続を、行き止まりとなっていれば接続させる必要がないことから、便宜上、接続しないとしている。これにより、遊星歯車のある回転要素とトランスミッションケース１３が接続されているため、他の要素同士の接続ができなくても、多軸構造であれば、第１軸以外の他の軸（例えば、第２軸）を介して接続可能であることを定義している。この条件を加えて残りの各機械連結要素と摩擦締結要素を交差することなく接続可能であれば、他の軸を介することで干渉する部品をなくせるため、成立可能なスケルトンであると判定できる。また、図７において、キャリア８とトランスミッションケース１３への接続、サンギヤ１０とトランスミッションケース１３への接続を取り除くことで、この図７が交差することなく成立可能となることからも、上記の判定は正しく行われていることが分かる。
【００５１】
ただし、この判定結果には、一軸上で成立可能なスケルトンを含んでいるので、多軸構造でのみ成立可能なスケルトンを抽出したい場合は、(1)〜(4)による４条件での判定と、これに(5)の条件を加えた(1)〜(5)による５条件での判定と、との差をとれば良いことも明らかである。
【００５２】
［実施例１での判定結果の紹介］
最後に、実施例１での遊星歯車式自動変速機の構造成立性の判定結果（図９，図１０）を紹介する。
図９は、４組の遊星歯車機構と５つの摩擦締結要素を用い、２つの摩擦締結要素を締結することで少なくとも前進８速・後退１速を達成可能であると共にいくつかの制約を加えてスケルトンの探索を行った結果を示すスケルトン数比較グラフである。
【００５３】
まず、４遊星５摩擦要素での組み合わせによるスケルトン総数は、図９の右端のグラフに示すように、約８３兆通りである。このスケルトン総数に、前進８速・後退１速等の所定の制約に適合するスケルトン総数は、図９の右端から２番目のグラフに示すように、約４．５億通りであった。
【００５４】
これに対し、上記比較例による判定方法を用いた結果は、この約４．５億通りのスケルトンのうち、約９割が構造上成立しないと判定され、図９の左端のグラフに示すように、前進８速・後退１速等の制約に適合する制約後のスケルトン総数を100％としたとき、比較例判定によるスケルトン総数は、０．３億（約0.7％）でまでに絞り込まれる。
【００５５】
しかし、実施例１の判定方法を用いることで、図９の左端から２番目のグラフに示すように、前進８速・後退１速等の制約に適合する制約後のスケルトン総数を100％としたとき、約６割（61.2％）のスケルトン（スケルトン総数は、２．８億）が多軸構造であれば成立可能だと判定できた。つまり、実施例１の判定方法によれば、構造上成立可能であると判定されるスケルトンの総数として、比較例による判定方法の比率（約0.7％）に、約60.5％の比率を加えた比率まで増加させることができた。
【００５６】
図１０は、スケルトンの評価項目の一つである摩擦締結要素の空転フリクションについて、１Nm以下を満足するスケルトン数を比較した比較図である。
この図１０を見ると、一軸構造での成立性判定の場合、１Nm以下を満足するスケルトン数がゼロであるのに対し、多軸構造での成立性判定の場合、１Nm以下を満足するスケルトン数が２となった。すなわち、一軸構造には存在しなかったスケルトンが、多軸構造のスケルトンには存在していることが分かる。
【００５７】
このように、構造成立性の判定は、数学的に組み合わせ可能なスケルトンの総数の中から、構造成立性を備えたスケルトンの取捨選択を行う上で重要なプロセスであるため、ここで、必要以上にスケルトンを省いてしまうと、成立可能であるにもかかわらず、優良なスケルトンを見落としてしまう可能性が高い。しかし、実施例１での構造成立性判定手法を用いることで、構造成立性判定プロセスにおいては、優良なスケルトンを見落とすこと無く網羅的に探索することが可能となった。
【００５８】
次に、効果を説明する。
実施例１の遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するプログラム、記録媒体、コンピュータ、および、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定する情報処理装置の動作方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５９】
(1) 遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせることを実現するプログラムであって、遊星歯車の各回転要素１〜１２、トランスミッションケース１３、入力軸In、および出力軸Outのそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し機能（２２ａ、ステップＳ２１）と、該読み出したデータの接続関係に、さらに、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記入力軸Inとの接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記入力軸Inと前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記遊星歯車の各回転要素１〜１２とトランスミッションケース１３との接続を解除する接続解除関係を追加する接続関係付加機能（２２ｂ、ステップＳ２２〜ステップＳ２６）と、前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定機能（２２ｃ、ステップＳ２７）と、をコンピュータ２に実現させるためのプログラム（平面性判定プログラム２２）。
このため、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別し、手作業で成立性を判定する工数を低減することができるプログラム（平面性判定プログラム２２）を提供することができる。特に、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めた判定を行うことができ、優良なスケルトンを見落とすことが無くなる。
【００６０】
(2) 遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定をコンピュータに行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、遊星歯車の各回転要素１〜１２、トランスミッションケース１３、入力軸In、および出力軸Outのそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し機能（２２ａ、ステップＳ２１）と、該読み出したデータの接続関係に、さらに、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記入力軸Inとの接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記入力軸Inと前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記遊星歯車の各回転要素１〜１２とトランスミッションケース１３との接続を解除する接続解除関係を追加する接続関係付加機能（２２ｂ、ステップＳ２２〜ステップＳ２６）と、前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定機能（２２ｃ、ステップＳ２７）と、をコンピュータ２に実現させるためのプログラム（平面性判定プログラム）を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体３。
このため、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別し、手作業で成立性を判定する工数を低減することができる記録媒体３を提供することができる。特に、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めた判定を行うことができ、優良なスケルトンを見落とすことが無くなる。
【００６１】
(3) 遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性の判定するコンピュータであって、遊星歯車の各回転要素１〜１２、トランスミッションケース１３、入力軸In、および出力軸Outのそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出し手段（ステップＳ２１）と、該読み出したデータの接続関係に、さらに、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記入力軸Inとの接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記入力軸Inと前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記遊星歯車の各回転要素１〜１２とトランスミッションケース１３との接続を解除する接続解除関係を追加する接続関係付加手段（ステップＳ２２〜ステップＳ２６）と、前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定手段（ステップＳ２７）と、を有するコンピュータ２。
このため、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別し、手作業で成立性を判定する工数を低減することができるコンピュータ２を提供することができる。特に、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めた判定を行うことができ、優良なスケルトンを見落とすことが無くなる。
【００６２】
(4) 遊星歯車式自動変速機の各要素の繋ぎ合わせ構造の成立性を判定する情報処理装置の動作方法であって、遊星歯車の各回転要素１〜１２、トランスミッションケース１３、入力軸In、および出力軸Outのそれぞれの間における接続関係を規定するデータを読み出す読み出しステップ（ステップＳ２１）、該読み出したデータの接続関係に、さらに、一組の遊星歯車の各回転要素間の接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記入力軸Inとの接続関係を追加し、前記トランスミッションケース１３と前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記入力軸Inと前記出力軸Outとの接続関係を追加し、前記遊星歯車の各回転要素１〜１２とトランスミッションケース１３との接続を解除する接続解除関係を追加する接続関係付加ステップ（ステップＳ２２〜ステップＳ２６）、前記接続関係と前記接続解除関係が付加された前記データについて平面性判定を行う平面性判定ステップ（ステップＳ２７）、を実現する情報処理装置の動作方法。
このため、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するに際し、不成立な組合せを自動的かつ精度良く判別し、手作業で成立性を判定する工数を低減することができる情報処理装置の動作方法を提供することができる。特に、一軸上で成立可能なスケルトンに加え、多軸構造でのみ成立可能となるスケルトンも含めた判定を行うことができ、優良なスケルトンを見落とすことが無くなる。
【００６３】
以上、本発明の遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定するプログラム、記録媒体、コンピュータ、および、遊星歯車式自動変速機の構造成立性を判定する情報処理装置の動作方法を、実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６４】
実施例１では、スケルトンの成立性判定結果を元のスケルトンコードに追記するものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、各スケルトンの成立性判定結果をスケルトンコードとは別に保存するものや不成立のスケルトンコードを削除するもの等、成立するスケルトンを選別できるものであれば良い。
【００６５】
実施例１では、ステップＳ２２からステップＳ２６の順に処理を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、ステップＳ２２からステップＳ２６までの各処理は、その順番を入れ替えることが可能である。
【００６６】
実施例１では、４つの遊星歯車および５つの摩擦締結要素を有するスケルトンについて成立性の判定を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、遊星歯車および摩擦締結要素の個数によらず本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  入力部
２  コンピュータ
２１  スケルトンコード記憶設定部
２２  平面性判定プログラム
２２ａ  読み出し機能
２２ｂ  接続関係付加機能
２２ｃ  平面性判定機能
２３  性能評価プログラム
３  記録媒体
４  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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