(57)【要約】      （修正有）【課題】四節リンク型の無断変速機において偏心量を精度良く推定することができる制御装置を提供する。【解決手段】推定手段３３は、エンジンＥＮＧの始動時を基準時として、基準時から累積した入力軸２の回転回数である累積入力軸回転回数と、基準時から累積した電動機１４の回転回数である累積電動機回転回数とから、累積ピニオンシャフト回転回数を決定する。そして、累積入力軸回転回数と累積ピニオンシャフト回転回数とから第２角度を求め、偏心機構の偏心量を推定する。【選択図】図７
2012251608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、
該入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、
前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、
該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、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該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前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記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、
前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、
前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、
前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、
該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、
該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、
前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機の制御装置であって、
所定の基準時から累積した前記入力軸の累積回転回数と、前記基準時から累積した前記ピニオンシャフトの累積回転回数との差分に基づいて前記偏心機構の偏心量を推定する推定手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
電動機と、前記ピニオンシャフトに回転を伝達する差動機構とを備え、
前記ピニオンシャフトの回転回数は、前記差動機構のギア比、前記入力軸の回転回数及び前記電動機の回転回数に応じた回転回数であることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置において、前記推定手段によって推定された偏心量、前記入力軸の回転速度、及び前記電動機の回転速度に基づいて、前記入力軸への入力トルク又は前記出力軸への出力トルクを推定することを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四節リンクの代表的な構造である「てこ・クランク機構」を用いた無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた複数の偏心機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、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型の無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、各偏心機構は、入力軸に偏心して設けられた固定ディスクと、この固定ディスクに偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、一方向クラッチが設けられている。一方向クラッチは、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。
【０００４】
入力軸には、ピニオンシャフトが挿入されるとともに、固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、この切欠孔からピニオンシャフトが露出している。揺動ディスクには入力軸及び固定ディスク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揺動ディスクの内周面には内歯が形成されている。
【０００５】
内歯は、入力軸の切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。入力軸とピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、偏心機構の偏心量が維持される。入力軸とピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、偏心機構の偏心量が変更されて、変速比が変化する。
【０００６】
入力軸を回転させることにより偏心機構を回転させると、コネクティングロッドの大径環状部が回転運動して、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。揺動リンクは、一方向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。
【０００７】
各偏心機構の固定ディスクの偏心方向は、それぞれ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、各偏心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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような無段変速機では、上記のように偏心機構の偏心量の変更により変速比が変化するので、無段変速機の制御を適切なものにするために、偏心量を精度良く推定することが求められている。しかしながら、特許文献１では、偏心機構の偏心量を精度良く推定する技術について考慮されていない。
【００１０】
本発明は、四節リンク型の無断変速機において、偏心量を精度良く推定することができる制御装置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】
【００１１】
本発明は、車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、該入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、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該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前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記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、前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機の制御装置であって、所定の基準時から累積した前記入力軸の累積回転回数と、前記基準時から累積した前記ピニオンシャフトの累積回転回数との差分に基づいて前記偏心機構の偏心量を推定する推定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、推定手段が、入力軸の累積回転回数とピニオンシャフトの累積回転回数との差分に基づいて、偏心機構の偏心量を精度良く推定するので、偏心量を計測するための特別な装置等を用いることなく、回転回数の差分に基づいて偏心量が推定される。
【００１３】
本発明において、電動機と、前記ピニオンシャフトに回転を伝達する差動機構とを備え、前記ピニオンシャフトの回転回数は、前記差動機構のギア比、前記入力軸の回転回数及び前記電動機の回転回数に応じた回転回数でよい。一般に、電動機には、作動を制御するために回転角センサが設けられているので、ピニオンシャフトの回転回数を検知するために別途回転角センサ等を設けることなく、ピニオンシャフトの回転回数を検知することができる。
【００１４】
本発明において、前記推定手段によって推定された偏心量、前記入力軸の回転速度、及び前記電動機の回転速度に基づいて、前記入力軸への入力トルク又は前記出力軸への出力トルクを推定することが好ましい。これにより、出力トルクを推定できるので、車両の走行状態やアクセルペダルの操作等による車両への要求に応じて、高精度のトルク制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の無段変速機を示す断面図。
【図２】本実施形態の偏心機構、コネクティングロッド、揺動リンクを軸方向から示す説明図。
【図３】本実施形態の偏心機構の偏心量の変化を説明する説明図。
【図４】本実施形態の偏心機構の偏心量の変化と、揺動リンクの揺動運動の揺動角θ２の関係を示す説明図であり、（ａ）は偏心量が最大、（ｂ）は偏心量が中、（ｃ）は偏心量が小であるときの揺動リンクの揺動運動の揺動角をそれぞれ示している。
【図５】本実施形態の偏心機構の偏心量の変化に対する、揺動リンクの角速度ω２の変化を示すグラフ。
【図６】本実施形態の無段変速機において、それぞれ６０度ずつ位相を異ならせた６つの四節リンク機構により、出力軸が回転される状態を示すグラフ。
【図７】本実施形態の無段変速機の制御装置を含む車両のブロック図。
【図８】偏心量に対する固定ディスク、揺動ディスク及びピニオンシャフトの位置関係を表す図。
【図９】偏心量と変速比と入力トルクの関係を示す図。
【図１０】本実施形態の無段変速機の推定手段が実行する偏心量推定処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の無段変速機の制御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」にできる変速機、所謂インフィニティ・バリアブル・トランスミッション（Infinity Variable Transmission（ＩＶＴ））の一種である。
【００１７】
図１及び図２を参照して、本実施形態の無段変速機１は、車両用駆動源としてのエンジンＥＮＧ（図７）からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｐ１を中心に回転する中空の入力軸２と、入力軸２に平行に配置され、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフト等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、入力軸２に設けられた６つの偏心機構４とを備える。
【００１８】
各偏心機構４は、固定ディスク５と、揺動ディスク６とで構成される。固定ディスク５は、円盤状であり、入力中心軸線Ｐ１から偏心して入力軸２と一体的に回転するように入力軸２に２個１組でそれぞれ設けられている。各１組の固定ディスク５は、それぞれ位相を６０度異ならせて、６組の固定ディスク５で入力軸２の周方向を一回りするように配置されている。また、各１組の固定ディスク５には、固定ディスク５を受け入れる受入孔６ａを備える円盤状の揺動ディスク６が偏心させて回転自在に外嵌されている。
【００１９】
揺動ディスク６は、固定ディスク５の中心点をＰ２、揺動ディスク６の中心点をＰ３として、入力中心軸線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、固定ディスク５に対して偏心している。
【００２０】
揺動ディスク６の受入孔６ａには、１組の固定ディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられている。入力軸２には、１組の固定ディスク５の間に位置させて、固定ディスク５の偏心方向に対向する個所に内周面と外周面とを連通させる切欠孔２ａが形成されている。
【００２１】
中空の入力軸２内には、入力軸２と同心に配置され、揺動ディスク６と対応する個所に外歯７ａを備えるピニオンシャフト７が、入力軸２と相対回転自在となるように配置されている。ピニオンシャフト７の外歯７ａは、入力軸２の切欠孔２ａを介して、揺動ディスク６の内歯６ｂと噛合する。
【００２２】
ピニオンシャフト７には、差動機構８が接続されている。差動機構８は、遊星歯車機構で構成されており、サンギア９と、入力軸２に連結された第１リングギア１０と、ピニオンシャフト７に連結された第２リングギア１１と、サンギア９及び第１リングギア１０と噛合する大径部１２ａと、第２リングギア１１と噛合する小径部１２ｂとから成る段付きピニオン１２を自転及び公転自在に軸支するキャリア１３とを備える。
【００２３】
サンギア９には、ピニオンシャフト７を回転駆動するための電動機１４の回転軸１４ａが連結されている。電動機１４の回転軸１４ａの回転速度（以下、「電動機回転速度」という）を入力軸２の回転速度（以下、「入力軸回転速度」という）と同一にすると、サンギア９と第１リングギア１０とが同一速度で回転することとなり、サンギア９、第１リングギア１０、第２リングギア１１及びキャリア１３の４つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２リングギア１１と連結するピニオンシャフト７が入力軸２と同一速度で回転する。
【００２４】
電動機回転速度を入力軸回転速度よりも遅くすると、サンギア９の回転速度、すなわち電動機回転速度をＮｍ、第１リングギア１０の回転速度、すなわち入力軸回転速度をＮｉ、サンギア９と第１リングギア１０のギア比（第１リングギア１０の歯数／サンギア９の歯数）をｊとして、キャリア１３の回転速度が「（ｊ・Ｎｉ＋Ｎｍ）／（ｊ＋１）」となる。
【００２５】
そして、サンギア９と第２リングギア１１のギア比｛（第２リングギア１１の歯数／サンギア９の歯数）×（段付きピニオン１２の大径部１２ａの歯数／小径部１２ｂの歯数）｝をｋとすると、第２リングギア１１の回転速度、すなわちピニオンシャフト７の回転速度（以下、「ピニオンシャフト回転速度」という）Ｎｐが
【００２６】
【数１】
2012251608.tif 000003
【００２７】
となる。
【００２８】
固定ディスク５が固定された入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとが同一である場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５と共に一体に回転する。入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとに差がある場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５の中心点Ｐ２を中心に固定ディスク５の周縁を回転する。
【００２９】
図２に示すように、揺動ディスク６は、固定ディスク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、揺動ディスク６の中心点Ｐ３を入力中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、すなわち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。
【００３０】
揺動ディスク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、ローラベアリング１６を介して回転自在に外嵌されている。出力軸３には、一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ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。
【００３１】
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の内径に対応する貫通孔１８ｃが穿設されている。貫通孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、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。
【００３２】
図３に偏心機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７と揺動ディスク６との位置関係を示す。図３（ａ）は偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、固定ディスク５の中心点Ｐ２と、揺動ディスク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７と揺動ディスク６とが位置する。このときの変速比ｉは最小となる。
【００３３】
図３（ｂ）は偏心量Ｒ１を図３（ａ）よりも小さい「中」とした状態を示しており、図３（ｃ）は偏心量Ｒ１を図３（ｂ）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３（ｂ）では図３（ａ）の変速比ｉよりも大きい「中」となり、図３（ｃ）では図３（ｂ）の変速比ｉよりも大きい「大」となる。図３（ｄ）は偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、揺動ディスク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。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態の偏心機構４、コネクティングロッド１５、揺動リンク１８は四節リンク機構２０を構成する。すなわち、本実施形態の無段変速機１は合計６個の四節リンク機構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７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する。
【００３５】
コネクティングロッド１５の小径環状部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に連結されているので、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に、揺動リンク１８が空回りする。各偏心機構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は各偏心機構４で順に回転させられる。
【００３６】
図４（ａ）は偏心量Ｒ１が図３（ａ）の「最大」である場合（変速比ｉが最小である場合）、図４（ｂ）は偏心量Ｒ１が図３（ｂ）の「中」である場合（変速比ｉが中である場合）、図４（ｃ）は偏心量Ｒ１が図３（ｃ）の「小」である場合（変速比ｉが大である場合）の、偏心機構４の回転運動に対する揺動リンク１８の揺動範囲θ２を示している。図４から明らかなように、偏心量Ｒ１が小さくなるにつれ、揺動リンク１８の揺動範囲θ２が狭くなる。尚、偏心量Ｒ１が「０」であるときは、揺動リンク１８は揺動しなくなる。
【００３７】
図５に、無段変速機１の偏心機構４の回転角度θを横軸、揺動リンク１８の角速度ω２を縦軸として、偏心機構４の偏心量Ｒ１の変化に伴う角速度ω２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ω２が大きくなることが分かる。
【００３８】
図６は、６０度ずつ位相を異ならせた６つの偏心機構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）の偏心機構４の回転角度θに対する、各揺動リンク１８の角速度ω２を示している。図６から、６つの四節リンク機構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。
【００３９】
本実施形態では、一方向クラッチ１７の構成要素（例えば、インナーリング、アウターリング、ローラー等）は、弾性変形によって発生する弾性力が調整されている。この弾性力の調整は、一方向クラッチ１７の構成要素の形状や材料等によって決定され、予め試験等によって適切なものが選択される。これによって、一方向クラッチ１７は、トルクを伝達しない空回りしている状態から、トルクを伝達する状態に移行したときに、トルクを伝達開始する際に発生するショックを吸収している。
【００４０】
これによって、揺動リンク１８の角速度が出力軸３の回転速度を超えたとき、すなわちトルクを伝達しない空回りしている状態からトルクを伝達する状態に移行したときに、一方向クラッチ１７を構成する要素の弾性力により、一方向クラッチ１７に入力されたトルクに応じて所定の角度のねじれが発生する。このとき一方向クラッチ１７は、このねじれ分のトルクが蓄えられた状態となる。
【００４１】
そして、一方向クラッチ１７は、揺動リンク１８の角速度が出力軸３の回転速度を下回ったとき、すなわちトルクを伝達する状態からトルクを伝達しない空回りしている状態に移行したときに、トルクを伝達可能な状態において一方向クラッチ１７に蓄えられたねじれ分のトルクを揺動リンク１８から出力軸３に伝達した後に、トルクを伝達しない状態になる。
【００４２】
このように、一方向クラッチ１７を構成する要素に弾性力を持たせ、その弾性力を調整することで、揺動リンク１８の角速度が出力軸３の回転速度を下回ったときであっても、一方向クラッチ１７に蓄えられたトルクを揺動リンク１８から出力軸３に伝達でき、延いては、一方向クラッチ１７がトルクを伝達している時間を長くすることができる。これによって、６０度ずつ位相を異ならせた６つの偏心機構４を回転させたときに、各偏心機構４が伝達している時間が長くなり、より高い値で平滑化したトルクを揺動リンク１８から出力軸３に伝達できる。
【００４３】
次に、本実施形態の無段変速機１を制御する制御装置３１について説明する。図７に示すように、制御装置３１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３２と、推定手段３３と、入力軸回転角センサ３４と、電動機回転角センサ３５と、出力軸回転角センサ３６とで構成される。
【００４４】
ＣＰＵ３２は、入力軸回転角センサ３４，電動機回転角センサ３５，及び出力軸回転角センサ３６等から入力された各種電気信号と、ＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶装置（メモリ）に記憶された各種テーブル及び演算結果等とに基づいて、制御プログラムが各種演算処理を実行する。この各種演算処理は、例えば、車両に搭載されたアクセルペダルの操作に応じたエンジンＥＮＧの出力トルクを調整する制御処理、又は推定手段３３によって実行される偏心機構４の偏心量Ｒ１を推定する推定処理等である。また、ＣＰＵ３２は、演算結果等に基づいて駆動信号（電気信号）を外部に出力する。
【００４５】
推定手段３３は、ＣＰＵ３２が実行する制御プログラムであり、後述の偏心機構４の偏心量Ｒ１を推定する処理を実行する。
【００４６】
入力軸回転角センサ３４は、入力軸２の回転駆動によって、所定の回転角の変位毎にパルスを生成することで回転角を検知する回転角センサである。入力軸回転角センサ３４は、入力軸２が１回転する毎にＫｉ個のパルス（入力軸回転基準パルス数）を発生する。推定手段３３は、入力軸回転角センサ３４により検知された回転角に基づいて入力軸回転速度Ｎｉを検知（算出）する。
【００４７】
電動機回転角センサ３５は、入力軸回転角センサ３４と同様の回転角センサである。電動機回転角センサ３５は、電動機１４の回転軸１４ａが１回転する毎にＫｍ個のパルス（電動機回転基準パルス数）を発生する。推定手段３３は、電動機回転角センサ３５により検知された回転角に基づいて電動機回転速度Ｎｍを検知（算出）する。出力軸回転角センサ３６は、入力軸回転角センサ３４及び電動機回転角センサ３５と同様の回転角センサであり、推定手段３３は出力軸回転角センサ３６の検知結果から出力軸３の回転速度を検知（算出）する。
【００４８】
上述した通り、ピニオンシャフト回転速度Ｎｐは、サンギア９と第１リングギア１０のギア比ｊ，サンギア９と第２リングギア１１のギア比ｋ，電動機回転速度Ｎｍ，及び入力軸回転速度Ｎｉによって、前記式１で表される。推定手段３３は、この式に従って演算することでピニオンシャフト回転速度Ｎｐを算出（検知）する。
【００４９】
また、回転回数は回転速度を時間領域で積分することで得られる。従って、上記のように、ピニオンシャフト回転速度Ｎｐがｊ，ｋ，Ｎｍ，Ｎｉで表されることが、本発明における「ピニオンシャフトの回転回数は、差動機構のギア比と、入力軸の回転回数及び電動機の回転回数とに応じた回転回数である」ことに相当する。
【００５０】
また、推定手段３３は、エンジンＥＮＧの始動時を所定の基準時として、入力軸回転角センサ３４から出力されたパルスを累積して記憶している。以下、この累積したパルスの値を、累積入力軸回転回数Ｍｉという。同様に、推定手段３３は、エンジンＥＮＧの始動時を所定の基準時として、電動機回転角センサ３５から出力されたパルスを累積して記憶している。以下、この累積したパルスの値を、累積電動機回転回数Ｍｍという。
【００５１】
次に、図８を参照して、本実施形態の推定手段３３による、以上のように構成された無段変速機１の偏心機構４の偏心量Ｒ１を推定する方法について説明する。
【００５２】
ここで、ピニオンシャフト７の半径をＨａとし、揺動ディスク６の受入孔６ａの半径をＨｂとする。すなわち、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａ及び中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂは、Ｈｂ−Ｈａである。
【００５３】
以下、入力中心軸線Ｐ１と固定ディスクの中心点Ｐ２を結ぶ線Ｐ１−Ｐ２を第１線Ｐ１−Ｐ２とし、Ｐ１を始点とし、Ｐ２を終点とするベクトルをＶａとする。ベクトルＶａの大きさ（以下、｜Ｖａ｜と表す）は、第１線Ｐ１−Ｐ２の長さと同じである。
【００５４】
また、固定ディスク５の中心点Ｐ２と揺動ディスク６の中心点Ｐ３を結ぶ線Ｐ２−Ｐ３を第２線Ｐ２−Ｐ３とし、Ｐ２を始点とし、Ｐ３を終点とするベクトルをＶｂとする。ベクトルＶｂの大きさ（以下、｜Ｖｂ｜と表す）は、第２線Ｐ２−Ｐ３の長さと同じである。
【００５５】
また、入力中心軸線Ｐ１と揺動ディスク６の中心点Ｐ３を結ぶ線Ｐ１−Ｐ３を第３線Ｐ１−Ｐ３とし、Ｐ１を始点とし、Ｐ３を終点とするベクトルをＶｒとする。ベクトルＶｒの大きさ（以下、｜Ｖｒ｜と表す）は、第３線Ｐ１−Ｐ３の長さと同じである。また、ベクトルＶｒは、ベクトルＶａとベクトルＶｂの和である。
【００５６】
更に、これらの中心軸線及び中心点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の３つの点を頂点とした三角形Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３において、Ｐ２の内角、すなわち、第１線Ｐ１−Ｐ２と第２線Ｐ２−Ｐ３との間の角度を第１角度θｄとする。
【００５７】
また、三角形Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３において、Ｐ１の外角、すなわち、第３線Ｐ１−Ｐ３と第１線Ｐ１−Ｐ２の延長線との間の角度を第２角度θｐとする。
【００５８】
ここで、ピニオンシャフト７の歯数をｘとし、受入孔６ａの歯数をｙとし、ピニオンシャフト７と受入孔６ａとの歯車比ｚを「ｚ＝ｘ／ｙ」とする。この場合、ピニオンシャフト７がθｐの角度分回転すると固定ディスク５はθｄの角度分回転する。すなわち、θｄ＝θｐ・ｘ／ｙ＝ｚ・θｐである。なお、互いに噛み合う歯同士の大きさを同じとしているので、Ｈａ：Ｈｂ＝ｘ：ｙとなる。
【００５９】
この場合、偏心量Ｒ１は、ベクトルＶｒの大きさ｜Ｖｒ｜で表される。すなわち、偏心量Ｒ１は、ベクトルＶａとベクトルＶｂの和の大きさ｜Ｖａ＋Ｖｂ｜で表される。原点を中心点Ｐ１とし、ベクトルＶａを（０，Ｈｂ−Ｈａ）としたとき、ベクトルＶｂは（−（Ｈｂ−Ｈａ）・ｓｉｎθｄ，−（Ｈｂ−Ｈａ）・ｃｏｓθｄ）である。従って、Ｖａ＋Ｖｂは、
【００６０】
【数２】
2012251608.tif 000004
【００６１】
である。
【００６２】
以上より、偏心量Ｒ１、すなわち｜Ｖａ＋Ｖｂ｜は、次式３で表される。
【００６３】
【数３】
2012251608.tif 000005
【００６４】
ピニオンシャフト７の半径Ｈａ、受入孔６ａの半径Ｈｂ、及びピニオンシャフト７から見た受入孔６ａの歯車比ｚは構造によって決定される固定値であるので、式３の中の変数は、第２角度θｐのみとなる。第２角度θｐは、入力軸２及びピニオンシャフト７が共に回転している場合においては、これらの相対回転の差によって表される角度を意味する。すなわち、入力軸２及びピニオンシャフト７が同一速度で回転している場合においては、第２角度θｐは固定されたままであり、同一速度でない場合には、第２角度θｐが変化する。
【００６５】
すなわち、第２角度θｐは、入力軸２が所定の基準時から累積した累積入力軸回転回数Ｍｉと、ピニオンシャフト７の累積回転回数（以下、「累積ピニオンシャフト回転回数」という）Ｍｐとの差、及びピニオンシャフト７から見た受入孔６ａの歯車比ｚから一意に決定できる。
【００６６】
ここで、累積ピニオンシャフト回転回数Ｍｐは、累積電動機回転回数Ｍｍすなわちサンギア９の回転回数、及び累積入力軸回転回数Ｍｉすなわち第１リンクギア１０の回転回数が決定されるので、これらの２つを直線で結ぶことで第２リングギア１１の相対的な回転回数を直線で表すことができる。
【００６７】
このように、推定手段３３は、決定された第２角度θｐから式３に基づいて偏心量Ｒ１を算出（推定）する。このような偏心量Ｒ１を推定する制御プログラムを、偏心量推定関数ｈ（Ｍｉ，Ｍｍ）として記憶装置に記憶している。
【００６８】
ここで、累積入力軸回転回数Ｍｉが、本発明における「所定の基準時から累積した入力軸の回転回数」に相当する。また、累積ピニオンシャフト回転回数Ｍｐが、本発明における「所定の基準時から累積したピニオンシャフトの回転回数」に相当する。
【００６９】
また、本実施形態の推定手段３３によって式３に基づいて偏心量Ｒ１を決定（推定）する処理が、本発明の「所定の基準時から累積した入力軸の回転回数と、所定の基準時から累積したピニオンシャフトの回転回数との差分に基づいて偏心機構の偏心量を推定する処理」に相当する。
【００７０】
上述したように、本実施形態で用いられた一方向クラッチ１７は、一方向クラッチ１７に入力されたトルクに応じて所定の角度のねじれを発生させ、トルクを蓄えられるように、弾性力が調整されている。
【００７１】
従って、一方向クラッチ１７に入力されたトルクに応じて所定の角度のねじれが変化するので、出力トルクＴｏが変化する。すなわち、偏心量Ｒ１に対する変速比ｉが一定にならない。
【００７２】
このため、図９に示されるような、偏心量Ｒ１、変速比ｉ及び入力トルクＴｉの関係に対応するテーブルを予め用意しておき、偏心量Ｒ１及び変速比ｉに基づいて入力トルクＴｉを推定できるようにしている。出力トルクＴｏについても入力トルクＴｉと同様に、偏心量Ｒ１、変速比ｉ及び出力トルクＴｏの関係に対応するテーブルを予め用意しておき、推定手段３３によって推定された偏心量Ｒ１及び変速比ｉに基づいて出力トルクＴｏを推定できるようにしている。これらのテーブルは、予め実験等によって決定され、記憶装置に記憶されている。
【００７３】
ＣＰＵ３２は、変速比ｉを、入力軸回転角センサ３４によって検出された入力軸回転速度Ｎｉと、出力軸回転角センサ３６によって検出された出力軸３の回転速度との比から決定できる。
【００７４】
このようにしてＣＰＵ３２が、入力トルクＴｉ及び出力トルクＴｏを、偏心量Ｒ１と、入力軸回転速度Ｎｉ及び出力軸３の回転速度から得られる変速比ｉから、図９に示されるような関係に対応するテーブルで決定することが、本発明における「推定手段によって推定された偏心量、入力軸の回転速度、及び電動機の回転速度に基づいて入力軸への入力トルク又は出力軸への出力トルクを推定する」ことに相当する。
【００７５】
次に、推定手段３３によって実行される偏心量Ｒ１を推定する処理である偏心量推定処理について説明する。
【００７６】
図１０は、制御装置３１が実行する偏心量推定処理の手順を示すフローチャートである。本フローチャートで示される制御プログラムは、エンジンＥＮＧが始動された直後に実行が開始される。
【００７７】
最初のステップＳＴ１は、初期化処理を実行する。後述するステップＳＴ１３に示されるように、本実施形態の無段変速機１は、終了時に偏心量Ｒ１が０になるように電動機１４を作動する。このため、本ステップＳＴ１の処理としては、制御プログラムが内部で保持する偏心量Ｒ１を示す変数の値を０に設定する等の処理が実行される。
【００７８】
次に、ステップＳＴ２に進み、累積入力軸回転回数Ｍｉ、累積入力軸パルスＰｉ、累積電動機回転回数Ｍｍ、及び累積電動機パルスＰｍを０に設定する。ここで、累積入力軸パルスＰｉとは、所定の基準時としてのエンジンＥＮＧの始動後以降に、入力軸回転角センサ３４が発生したパルス数を累積した値であり、累積電動機パルスＰｍとは、エンジンＥＮＧの始動後以降に、電動機回転角センサ３５が発生したパルス数を累積した値である。
【００７９】
次に、ステップＳＴ３に進み、入力軸２が回転しているか否かを判定する。入力軸回転角センサ３４からパルスが出力されているときに入力軸２が回転していると判定する。入力軸２が回転している場合（ステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ４に進む。
【００８０】
ステップＳＴ４では、累積入力軸パルスＰｉの値を１増加している。続いてステップＳＴ５に進み、累積入力軸回転回数Ｍｉに、累積入力軸パルスＰｉから入力軸回転基準パルス数Ｋｉを除算した値を設定する。本ステップＳＴ５の処理によって、エンジンＥＮＧの始動時以降の、累積入力軸回転回数Ｍｉが得られる。
【００８１】
ステップＳＴ５の処理が終了するか、又は、ステップＳＴ３で入力軸２が回転していない場合（ステップＳＴ３の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ６に進む。
【００８２】
ステップＳＴ６では、電動機１４の回転軸１４ａが回転しているか否かを判定する。電動機回転角センサ３５からパルスが出力されているときに電動機１４の回転軸１４ａが回転していると判定する。電動機１４の回転軸１４ａが回転している場合（ステップＳＴ６の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ７に進む。
【００８３】
ステップＳＴ７では、電動機回転速度Ｎｍが０より大きいか否かを判定している。電動機回転速度Ｎｍが０より大きい場合（ステップＳＴ７の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ８に進み、累積電動機パルスＰｍの値を１増加している。
【００８４】
ステップＳＴ７で電動機回転速度Ｎｍが０以下である場合（ステップＳＴ７の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ９に進み、累積電動機パルスＰｍの値を１減少している。電動機回転速度Ｎｍが０未満であるときは、無段変速機１の急な変速比の変更時等により、電動機１４の回転軸１４ａが逆転している状態である。このため、ステップＳＴ７及びＳＴ９の処理によって、電動機１４の回転軸１４ａが逆転したときに、累積電動機パルスＰｍ及び累積電動機回転回数Ｍｍの値を減少させている。
【００８５】
ステップＳＴ８又はＳＴ９の処理が終了すると、ステップＳＴ１０に進み、累積電動機回転回数Ｍｍに、累積電動機パルスＰｍから電動機回転基準パルス数Ｋｍを除算した値を設定する。本ステップＳＴ１０の処理によって、エンジンＥＮＧの始動時以降の、累積電動機回転回数Ｍｍが得られる。
【００８６】
ステップＳＴ６で電動機１４の回転軸１４ａが回転していない場合（ステップＳＴ６の判定結果がＮＯの場合）、又はステップＳＴ１０の処理が終了した場合には、ステップＳＴ１１に進む。
【００８７】
ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ５で決定された累積入力軸回転回数Ｍｉ、及びステップＳＴ１０で決定された累積電動機回転回数Ｍｍに基づいて、上述した偏心量推定関数ｈ（Ｍｉ，Ｍｍ）によって偏心量Ｒ１を設定する。
【００８８】
続いてステップＳＴ１２に進み、エンジンＥＮＧが終了したか否かを判定する。エンジンＥＮＧが終了していない場合（ステップＳＴ１２の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ３に戻る。エンジンＥＮＧが終了している場合（ステップＳＴ１２の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１３に進む。
【００８９】
ステップＳＴ１３では、終了処理として、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０になるように、推定手段３３が電動機１４の回転を制御する。
【００９０】
ステップＳＴ１３の処理が終了すると、本制御処理を終了する。
【００９１】
エンジンＥＮＧの始動後に実行されるステップＳＴ２の処理によって、各累積値Ｐｉ，Ｍｉ，Ｐｍ，Ｍｍを０に設定、すなわち累積値Ｐｉ，Ｍｉ，Ｐｍ，Ｍｍを初期化している。本実施形態では、ステップＳＴ２が実行されるタイミングはエンジンＥＮＧの始動時とほぼ同じであるため、実質的には、エンジンＥＮＧの始動時として扱っている。このため、エンジンＥＮＧの始動時が、本発明における「所定の基準時」に相当する。
【００９２】
ステップＳＴ１２の処理によって偏心機構４の偏心量Ｒ１を設定する処理が、本発明における、「所定の基準時から累積した入力軸の回転回数と、所定の基準時から累積したピニオンシャフトの回転回数との差分に基づいて偏心機構の偏心量を推定する処理」に相当する。
【００９３】
以上のように、本実施形態では、推定手段３３によって、累積入力軸回転回数Ｍｉと累積電動機回転回数Ｍｍとから偏心量推定関数ｈ（Ｍｉ，Ｍｍ）によって偏心機構４の偏心量Ｒ１を推定できる。
【００９４】
偏心量推定関数ｈ（Ｍｉ，Ｍｍ）は、内部的に、累積電動機回転回数Ｍｍと累積入力軸回転回数Ｍｉとから累積ピニオンシャフト回転回数Ｍｐを決定している。従って、推定手段３３は、累積入力軸回転回数Ｍｉと累積ピニオンシャフト回転回数Ｍｐとの差分に基づいて偏心機構４の偏心量Ｒ１を推定できる。
【００９５】
これにより、偏心量Ｒ１を計測するための特別な装置等を用いることなく、推定手段３３が、累積入力軸回転回数Ｍｉと累積ピニオンシャフト回転回数Ｍｐとの差分に基づいて偏心量Ｒ１を精度良く推定できる。
【００９６】
なお、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。
【符号の説明】
【００９７】
１…無段変速機、２…入力軸、２ａ…切欠孔、３…出力軸、４…偏心機構、５…固定ディスク、６…揺動ディスク、６ａ…受入孔、６ｂ…内歯、７…ピニオンシャフト、７ａ…外歯、８…差動機構（遊星歯車機構）、９…サンギア、１０…第１リングギア、１１…第２リングギア、１２…段付きピニオン、１２ａ…大径部、１２ｂ…小径部、１３…キャリア、１４…駆動源（電動機）、１４ａ…回転軸、１５…コネクティングロッド、１５ａ…大径環状部、１５ｂ…小径環状部、１５ｃ…潤滑油孔、１６…ローラベアリング、１７…一方向クラッチ（一方向回転阻止機構）、１８…揺動リンク、１８ａ…揺動端部、１８ｂ…突片、１８ｃ…貫通孔、１９…連結ピン、２０…四節リンク機構、ＥＮＧ…エンジン（駆動源）、Ｐ１…入力中心軸線、Ｐ２…固定ディスクの中心点、Ｐ３…揺動ディスクの中心点、Ｒａ…Ｐ１とＰ２の距離、Ｒｂ…Ｐ２とＰ３の距離、Ｒ１…偏心量（Ｐ１とＰ３の距離）、θ２…揺動範囲、Ｍｉ…累積入力軸回転回数、Ｎｉ…入力軸回転速度、Ｍｍ…累積電動機回転回数、Ｎｍ…電動機回転速度、Ｍｐ…累積ピニオンシャフト回転回数、Ｎｐ…ピニオンシャフト回転速度、ｈ（Ｍｉ，Ｍｍ）…偏心量推定関数。
【図１】
2012251608.tif 000006
【図２】
2012251608.tif 000007
【図３】
2012251608.tif 000008
【図４】
2012251608.tif 000009
【図５】
2012251608.tif 000010
【図６】
2012251608.tif 000011
【図７】
2012251608.tif 000012
【図８】
2012251608.tif 000013
【図９】
2012251608.tif 000014
【図１０】
2012251608.tif 000015