(57)【要約】【課題】フライホイール回生システムにおいて、フライホイールクラッチ締結時の回転速度差を抑制できる。【解決手段】車両１００の減速中に、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結してフライホイール２に運動エネルギーを回生し、フライホイール２のエネルギーを車両の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムであって、車両１００が定常状態であるときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態として、フライホイール２を回転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源から入力される回転を変速して駆動輪に出力する変速機と、
フライホイールと、
前記フライホイールと前記変速機の入力軸との間に設けられるフライホイールクラッチと、を備え、
前記車両の減速中に、前記フライホイールクラッチを締結して前記フライホイールに運動エネルギーを回生し、前記フライホイールのエネルギーを前記車両の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムであって、
前記車両が定常状態であるときに、前記フライホイールクラッチを動力伝達状態として、前記フライホイールを回転させるフライホイール制御手段を備える
ことを特徴とするフライホイール回生システム。
【請求項２】
請求項１に記載のフライホイール回生システムであって、
前記フライホイール制御手段は、車速が所定車速未満であり、アクセル開度の変化量が所定変化量未満であり、かつ、アクセル開度が所定開度未満であるときに、前記車両が定常状態であると判定する
ことを特徴とするフライホイール回生システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフライホイール回生システムであって、
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイールクラッチを動力伝達状態としたときに、前記動力源の燃料消費率が増大する場合は、前記フライホイールクラッチを解放状態とする
ことを特徴とするフライホイール回生システム。
【請求項４】
請求項１から３に記載のフライホイール回生システムであって、
前記フライホイール制御手段は、前記フライホイールの回転速度が所定回転速度以上のときに前記フライホイールクラッチを解放状態とし、前記フライホイールの回転速度が所定回転速度未満のときに前記フライホイールクラッチを動力伝達状態とする
ことを特徴とするフライホイール回生システム。
【請求項５】
車両の動力源から入力される回転を変速して駆動輪に出力する変速機と、
フライホイールと、
前記フライホイールと前記変速機の入力軸との間に設けられるフライホイールクラッチと、を備え、
前記車両の減速中に、前記フライホイールクラッチを締結して前記フライホイールに運動エネルギーを回生し、前記フライホイールのエネルギーを前記車両の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムであって、
前記フライホイールの回転速度が所定回転速度を維持するように前記フライホイールクラッチの動力伝達状態を制御するフライホイール回転速度制御手段を備える
ことを特徴とするフライホイール回生システム。
【請求項６】
車両の動力源から入力される回転を変速して駆動輪に出力する変速機と、前記フライホイールと前記変速機の入力軸との間に設けられるフライホイールクラッチと、を備え、前記車両の減速中に、前記フライホイールクラッチを締結して前記フライホイールに運動エネルギーを回生し、前記フライホイールのエネルギーを前記車両の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムの制御方法であって、
前記車両が定常状態であるときに、前記フライホイールクラッチを動力伝達状態として、前記フライホイールを回転させる
ことを特徴とするフライホイール回生システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運動エネルギーをフライホイールで回生するフライホイール回生技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費・電費を向上させるには、減速時に車両が持つ運動エネルギーを電気的又は機械的に回生し、回生した運動エネルギーを発進時や加速時に利用するのが有効である。
【０００３】
特許文献１は、変速機の入力軸にクラッチによって断続可能なフライホイールを設け、減速時に当該クラッチを締結して駆動輪から入力される回転でフライホイールを回転させ、車両の運動エネルギーをフライホイールの運動エネルギーに変換するフライホイール回生システムを開示している。
【０００４】
このようなフライホイール回生システムにおいては、クラッチを解放すれば回生した運動エネルギーをフライホイールに保存することができ、また、発進時や加速時にクラッチを締結すれば、フライホイールに保存された運動エネルギーを放出させ、車両の発進や加速に利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１２−５１６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような構成のフライホイール回生システムでは、フライホイールの回生を行うときにクラッチを締結するが、クラッチ締結時の回転速度差が大きい場合、短時間でクラッチを締結完了させると、クラッチに蓄積される発熱量のピーク値が高くなりクラッチの耐久性が低下する。これを抑制すべくクラッチの締結が完了するまでの時間を長くする。また、クラッチ締結時の回転速度差が大きいと、クラッチの締結に際して蓄積される発熱量が大きくなり耐久性が低下する。
【０００７】
特に、フライホイールのクラッチを解放した後は、フライホイールの回転軸のフリクションや空気抵抗等によって、フライホイールの回転速度が徐々に低下する。そのため、フライホイールへの回生が長期間行われない場合は、フライホイールの回転速度が低下し、クラッチ締結時の回転速度差が大きくなる。クラッチ締結時の回転速度差が大きい場合はクラッチの締結が完了するまでの時間が長くなり、クラッチの締結完了後において回生を行う時間が削減される。このために、運動エネルギーが十分に回生できなくなる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、フライホイールの回転の低下を抑制して、クラッチ締結時の回転速度差を抑制できるフライホイール回生システム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】
【０００９】
本発明のある態様によれば、車両の動力源から入力される回転を変速して駆動輪に出力する変速機と、フライホイールと、フライホイールと変速機の入力軸との間に設けられるフライホイールクラッチと、を備え、車両の減速中に、フライホイールクラッチを締結してフライホイールに運動エネルギーを回生し、フライホイールのエネルギーを車両の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムであって、車両が定常状態であるときに、フライホイールクラッチを動力伝達状態として、フライホイールを回転させるフライホイール制御手段、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によれば、車両が定常状態であるときに、フライホイールクラッチを動力伝達状態としてフライホイールを回転させるので、その後、車両が減速するとき運動エネルギーを回生する場合には、既にフライホイールが回転されていることでフライホイールクラッチを締結するときの回転速度差が小さくなり、フライホイールクラッチの締結が完了するまでの時間が短縮される。これにより、運動エネルギーの回生を行う時間を大きくすることができるので、フライホイールに回生できるエネルギーが大きくなり、エネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態のフライホイール回生システムを備える車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態のフライホイール回転制御のフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態の定常状態マップの一例の説明図である。
【図４】本発明の実施形態の燃料消費率マップの一例の説明図である。
【図５】本発明の実施形態の等燃料消費率線マップの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るフライホイール回生システムを備える車両１００の全体構成を示す。
【００１４】
車両１００は、動力源としてのエンジン１と、エネルギーを回生するフライホイール２と、エンジン１の出力回転を無段階に変速する無段変速機（以下、ＣＶＴ）３と、ＣＶＴ３の出力回転を減速する終減速装置４と、差動装置５と、左右の駆動輪６と、油圧回路７と、コントローラ８とを備える。
【００１５】
エンジン１とＣＶＴ３の入力軸３ｉｎとの間には、エンジンクラッチＣＬ１が設けられる。エンジンクラッチＣＬ１は、供給される油圧によって締結容量を制御可能な油圧式クラッチであり、エンジンクラッチＣＬ１を締結状態としたときに、エンジン１の駆動力がＣＶＴ３へと伝達される。
【００１６】
ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎには、入力軸３ｉｎの回転により駆動され油圧を発生するオイルポンプ１０が接続される。オイルポンプ１０は、例えばギヤポンプやベーンポンプにより構成される。オイルポンプ１０が発生した油圧は後述する油圧回路７を介して、ＣＶＴ３、エンジンクラッチＣＬ１、後述する発進クラッチＣＬ２等に供給される。
【００１７】
ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎには、さらに、一対の減速ギヤ列１１、１２を介してフライホイール２が接続される。フライホイール２は、回転可能な円筒体又は円盤形状の金属体が容器内に収装されて構成される。容器内は、金属体が回転するときの空気抵抗による影響（風損とも呼ぶ）を低減するために、真空状態又は減圧されている。
【００１８】
減速ギヤ列１１と減速ギヤ列１２との間にはフライホイールクラッチＣＬｆｗが設けられる。フライホイールクラッチＣＬｆｗは、供給される油圧によって締結容量を制御可能な油圧式クラッチである。フライホイールクラッチＣＬｆｗは、入力軸３ｉｎの回転にかかわらず油圧を供給可能な油圧元によって締結容量が制御される。具体的には、オイルポンプ１０とは異なり、電動モータにより駆動される油圧ポンプにより発生された油圧がフライホイールクラッチＣＬｆｗに供給される。フライホイールクラッチＣＬｆｗは、電動モータにより駆動される油圧ポンプではなく、電動のアクチュエータによって締結容量が制御されてもよい。
【００１９】
ＣＶＴ３と終減速装置４の間には、発進時に締結され、ＣＶＴ３を介して入力されるエンジン１又はフライホイール２からの回転を終減速装置４に伝達する発進クラッチＣＬ２が設けられる。発進クラッチＣＬ２は、供給される油圧によって締結容量を制御可能な油圧式クラッチである。この例では、ＣＶＴ３と終減速装置４との間には発進クラッチＣＬ２しか設けられていないが、ＣＶＴ３と終減速装置４の間に有段変速機を設ける構成であってもよく、この場合は、有段変速機の１速を実現するブレーキ又はクラッチが発進クラッチＣＬ２となる。発進クラッチＣＬ２はエンジン１とＣＶＴ３との間に備えられてもよい。また、入力軸３ｉｎにトルクコンバータを備えてもよい。
【００２０】
油圧回路７は、後述するコントローラ８からの信号を受けて動作するソレノイド弁等で構成され、ＣＶＴ３、エンジンクラッチＣＬ１、発進クラッチＣＬ２及びオイルポンプ１０と油路を介して接続される。油圧回路７は、オイルポンプ１０で発生した油圧を元圧として、ＣＶＴ３のプーリ、エンジンクラッチＣＬ１及び発進クラッチＣＬ２で必要とされる油圧を生成し、生成した油圧をＣＶＴ３のプーリ、エンジンクラッチＣＬ１及び発進クラッチＣＬ２に供給する。
【００２１】
ブレーキ１４は、ブレーキペダル１５とマスターシリンダ１６とが機構的に独立している電子制御式ブレーキである。運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、ブレーキアクチュエータ１７がマスターシリンダ１６のピストンを変位させ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込む力、すなわち要求減速度に応じた油圧がブレーキ１４に供給され、ブレーキ１４によって要求減速度に応じた制動力が発生する。なお、図示は省略するが、ブレーキ１４は従動輪にも設けられる。
【００２２】
コントローラ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等で構成される。コントローラ８には、エンジン１のトルクセンサ２８、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ２１、ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎの回転速度（入力軸回転速度Ｎｉｎ）を検出する回転速度センサ２２、フライホイール２の回転速度Ｎｆｗを検出する回転速度センサ２３、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２４、アクセルペダル２５の開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ２６、運転者がブレーキペダル１５の踏む力を検出するブレーキセンサ２７等からの信号が入力される。
【００２３】
コントローラ８は、入力される信号に基づき各種演算を行い、ＣＶＴ３の変速、各クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬｆｗの締結・解放、ブレーキアクチュエータ１７を制御する。特に、運転者がブレーキペダル１５を踏み込み、車両１００が減速するときは、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結し、駆動輪６から入力される回転を減速ギヤ列１１、１２により増速してフライホイール２を回転させ、車両１００が持つ運動エネルギーをフライホイール２の運動エネルギーに変換することで、車両１００の運動エネルギーを回生する。
【００２４】
このとき、後述するようにＣＶＴ３の変速比をＬｏｗ側にダウンシフトすることにより、駆動輪６の回転速度を増速してフライホイール２に入力することができ、フライホイール２の回転速度、すなわち、保存される運動エネルギーの大きさを高めることができる。
【００２５】
回生中、コントローラ８は、運転者の減速度要求に応じた制動力（回生ブレーキ）が得られるようフライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を制御する。フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結する前で回生ブレーキを発生させられない場合や回生ブレーキのみでは運転者の減速度要求を満たせない場合は、コントローラ８は、ブレーキアクチュエータ１７を動作させてブレーキ１４の制動力を増大させ、運転者の減速度要求に応じた制動力が得られるようにする。
【００２６】
回生された運動エネルギーは、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放することによってフライホイール２の回転として保存できる。フライホイール２に運動エネルギーが保存されている状態でフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結することで、フライホイール２に保存されている運動エネルギーが入力軸３ｉｎに伝達され、車両１００の発進又は加速のエネルギーとすることができる。
【００２７】
特に、フライホイール２の質量や減速ギヤ列１１、１２の減速比を適切に選定することにより、フライホイール２が十分に回転している状態で、重量物である車両１００を発進させるのに十分なエネルギーを保存することができる。
【００２８】
このように、車両１００が減速する時に、コントローラ８がフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結し、車両１００の運動エネルギーが回生される。
【００２９】
ここで、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗにおける入力側と出力側との回転速度差が大きい場合は、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結を開始してから回転速度差が解消して締結が完了するまでの時間が長くなる。これは、減速中であっていずれ停車状態となる車両１００において、フライホイール２が回生を行う時間が短くなることを意味する。
【００３０】
また、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結が完了するまでの時間が長くなると、フライホイールクラッチＣＬｆｗの発熱量が大きくなり、フライホイールクラッチＣＬｆｗの耐久性や寿命が低下するおそれがある。
【００３１】
このような理由から、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するとき、入力側と出力側との回転速度差が小さいことが望ましい。
【００３２】
一方で、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放した後、特にフライホイール２のエネルギーを放出した後は、フライホイール２の回転軸のフリクションやケースの中に僅かに残留する空気の風損等によって、フライホイール回転速度Ｎｆｗが次第に低下する。そのため、フライホイール２への回生が長期間行われなかった場合は、フライホイール回転速度Ｎｆｗが低下し、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときの回転速度差が大きくなる。
【００３３】
そこで、コントローラ８は、以下に説明するフライホイール制御を行い、回生を行うとき以外にもフライホイール２の回転を上昇させておくことで、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときの回転速度差を小さくするように構成した。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態のコントローラ８が実行するフライホイール制御を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートは、コントローラ８における他の処理と並列して、所定の周期（例えば１０ｍｓ毎）に実行される。
【００３５】
ステップＳ１１において、コントローラ８は、現在の車両１００の運転状態が定常状態であるか否かを判定する。定常状態とは、車両１００が略一定速度で走行し、加速や減速がない走行状態を言う。より具体的には、車速ＶＳＰが所定車速未満、アクセル開度ＡＰＯの変化量ΔＡＰＯが所定変化量未満、かつ、アクセル開度ＡＰＯが所定開度未満である場合に、コントローラ８は車両１００が定常状態であると判断する。
【００３６】
定常状態か否かは、図３に示す定常状態マップにより判定される。
【００３７】
図３は、本実施形態の定常状態マップの一例の説明図である。定常状態マップはコントローラ８に予め記憶されている。図３において、横軸にアクセル開度ＡＰＯ、縦軸にアクセル開度の変化量ΔＡＰＯが設定され、高車速（実線）、中車速（一点鎖線）及び低車速（点線）における定常状態の領域が示されている。
【００３８】
図３において、高車速では、実線で囲まれた領域、すなわち、アクセル開度ＡＰＯがＡ３及び変化量ΔＡＰＯがＤ２から、アクセル開度ＡＰＯがＡ４及び変化量ΔＡＰＯがＤ１までの領域が定常状態であることが示されている。
【００３９】
中車速では、一点鎖線で囲まれた領域、すなわち、アクセル開度ＡＰＯがＡ２及び変化量ΔＡＰＯがＤ３から、アクセル開度ＡＰＯがＡ４及び変化量ΔＡＰＯがＤ１までの領域が定常状態であることが示されている。
【００４０】
低車速では、点線で囲まれた領域、すなわち、アクセル開度ＡＰＯがＡ１及び変化量ΔＡＰＯがＤ４から、アクセル開度ＡＰＯがＡ４及び変化量ΔＡＰＯがＤ１までの領域が定常状態であることが示されている。
【００４１】
また、図３に示す高車速は、定常状態であるか判定する条件の一つである所定車速と等しく設定され、例えば所定車速は、一般道路を走行するときに高車速となる５０ｋｍ／ｈに設定される。高車速においては、定常状態であるかを判定する他の条件である所定変化量は、アクセル開度ＡＰＯに応じてＤ１からＤ２の間となり、所定開度はＡ４となる。
【００４２】
このように、ある車速ＶＳＰに対してアクセル開度ＡＰＯと変化量ΔＡＰＯとが図３に示すような領域である場合は、車両１００が略一定速度で走行し、加速や減速がない走行状態、すなわち、定常状態であると判定される。
【００４３】
定常状態と判定した場合は、ステップＳ１２に移行する。定常状態でないと判定した場合は、ステップＳ１８に移行する。この場合は、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗが締結されている場合は直ちに解放状態に制御し、本フローチャートの処理を一旦終了して、他の処理に戻る。なお、フライホイールクラッチＣＬｆｗが解放状態とは、フライホイールクラッチＣＬｆｗが動力を伝達しない非動力伝達状態であることを示す。
【００４４】
ステップＳ１２では、コントローラ８は、現在のエンジン１の出力Ｐｅｎｇを取得し、出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１以下であるか否かを判定する。エンジン１の出力Ｐｅｎｇは、エンジン１から送られるエンジントルク信号により取得する。または、コントローラ８が、アクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰ、現在の走行路の傾斜等を取得し、出力Ｐｅｎｇを算出してもよい。
【００４５】
出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１以下である場合はステップＳ１３に移行する。出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１より大きい場合はステップＳ１５に移行する。
【００４６】
ステップＳ１２における第１所定値Ｐ１は、定常状態でのエンジン１の出力Ｐｅｎｇと燃料消費率との関係において、出力Ｐｅｎｇに対して燃料消費率が大きい状態であるかを判定する閾値である。
【００４７】
第１所定値Ｐ１は、図４に示す燃料消費率マップに基づき決定される。
【００４８】
図４は、本実施形態の燃料消費率マップの一例を示す。燃料消費率マップはコントローラ８に予め記憶されている。図４に示す燃料消費率マップは、横軸にエンジン出力、縦軸に燃料消費率をそれぞれ設定したときのエンジン１の特性を示すマップである。一般的に、内燃機関であるエンジン１は、定常状態において、出力Ｐｅｎｇが小さいほど出力Ｐｅｎｇに対する燃料消費率が大きくなる特性を有する。
【００４９】
内燃機関であるエンジン１は、走行時に最もよく使われる負荷の領域が最も燃費がよくなるように設計されており、この領域から外れるに従って燃料消費率が大きくなる。定常走行においては、エンジン１の出力Ｐｅｎｇが低い場合は、出力Ｐｅｎｇのうちエンジン１自体を回転させる力が占める割合が大きくなり、燃料消費率が増大する。
【００５０】
このように、出力Ｐｅｎｇに対する燃料消費率が増大する傾きが急となる領域の閾値を第１所定値Ｐ１として設定する。すなわち、第１所定値Ｐ１以下の領域では、出力Ｐｅｎｇに対する燃料消費率が大きい領域である。そのため、定常状態においてこのような領域で運転を行うことは、燃料消費率が大きく、エネルギー効率が低いことを意味する。
【００５１】
ステップＳ１２において、出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１以下である場合は、ステップＳ１３に移行して、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結させる。その後、本フローチャートの処理を一旦終了し、他の処理に戻る。
【００５２】
フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結させて、エンジン１によりフライホイール２の回転を上昇させることで、フライホイール２がエンジン１の負荷となり、エンジン１の出力Ｐｅｎｇが増大する。この結果、運転状態を、図４における第１所定値Ｐ１よりも右側の領域、すなわちエンジン１の出力Ｐｅｎｇに対する燃料消費率が小さい領域へと遷移させることができる。
【００５３】
このように制御することにより、フライホイール２の負荷による出力Ｐｅｎｇが増大することによって燃料が消費されたとしても、エンジン１の運転状態を燃料消費率が小さい領域とすることで、結果として燃料消費率を改善できる。
【００５４】
一方、ステップＳ１２において、出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１より大きい場合は、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、コントローラ８は、エンジン１の出力Ｐｅｎｇが第２所定値Ｐ２以下であるか否かを判定する。
【００５５】
エンジン１の出力Ｐｅｎｇが第２所定値Ｐ２以下である場合はステップＳ１６に移行する。出力Ｐｅｎｇが第２所定値Ｐ２よりも大きい場合は、本フローチャートの処理を一旦終了し、他の処理に戻る。
【００５６】
第２所定値Ｐ２についても、第１所定値Ｐ１と同様に、図４に示す燃料消費率マップに基づき決定される。定常状態において、出力Ｐｅｎｇに対して燃料消費率がほぼ変化しなくなる領域の閾値を、第２所定値Ｐ２として設定する。第２所定値Ｐ２よりも出力Ｐｅｎｇが大きい領域では、出力Ｐｅｎｇに対する燃料消費率の変化は小さい。言い換えると、第２所定値Ｐ２よりも大きな領域では、燃料消費率の大きさが出力Ｐｅｎｇの大きさに比例する。
【００５７】
そのような場合には、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結してフライホイール２の回転の上昇行っても、エンジン１の負荷の増大により燃料消費率は減少しないので、フライホイール２の回転の上昇は行わない。
【００５８】
一方で、第２所定値Ｐ２以下の領域では、出力Ｐｅｎｇを増大させることで燃料消費率を減少させる余地がある。そこで、この場合は、コントローラ８は、次のステップＳ１６からＳ１８の制御によって、エンジン１の燃料消費率に応じてフライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を制御する。
【００５９】
まず、ステップＳ１６において、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させる。すなわち、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを直ちに締結状態とするのではなく、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させることでフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とし、締結容量を徐々に増加させることで、フライホイールクラッチＣＬｆｗが伝達可能な動力を徐々に増加させる。
【００６０】
次に、ステップＳ１７において、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させた結果、燃料消費率が増大したか否かを判定する。燃料消費率が増大していない場合はステップＳ１６に戻り、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量の増加を継続する。燃料消費率が増大したと判定した場合は、ステップＳ１８に移行する。
【００６１】
ステップＳ１７において、コントローラ８は、燃料消費率が増大したか否かを、図５に示す等燃料消費率線マップを参照して判定する。
【００６２】
図５は、本実施形態の等燃料消費率マップの一例を示す。等燃料消費率マップはコントローラ８に予め記憶されている。図５に示す等燃料消費率マップには、エンジン回転速度とエンジン１の出力との関係において、等燃料消費率線（実線）の等高線と、最良燃料消費率線（点線）と、等出力線（一点鎖線）とが示されている。
【００６３】
内燃機関であるエンジン１は、図５のような特性を有しており、最良燃料消費率線付近が最も燃料消費率が少ない運転状態となる。また、現在のエンジン１の出力に対応する等出力線と最良燃料消費率線とが交わる付近が、その出力での最も燃料消費率が少ない運転状態となり、最良燃料消費率線から離れるに従って燃料消費率は増大する。
【００６４】
コントローラ８は、現在のエンジン１の出力Ｐｅｎｇに基づき、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させた結果、エンジン１の負荷が増大して燃料消費率が増大したか否かを、この等燃料消費率マップから判定する。
【００６５】
コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させた結果、燃料消費率が増大したと判定した場合は、ステップＳ１８に移行して、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態としてから、本フローチャートの処理を一旦終了し、他の処理に戻る。一方。燃料消費率が増大していないと判定した場合は、ステップＳ１６に戻り、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量の増加を継続する。
【００６６】
ステップＳ１６からＳ１８の処理により、エンジン１の出力Ｐｅｎｇが第１所定値Ｐ１よりも大きく、第２所定値Ｐ２以下である場合には、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を増加させて、フライホイール２の回転を上昇させる。このとき、フライホイール２の回転の上昇によってエンジン１の燃料消費率が増大した場合は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とすることでエンジン１の負荷を減少させて、燃料消費率の増大を抑える。
【００６７】
このように、図２のフローチャートに示すフライホイール制御を行うことによって、車両１００が定常状態のときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結して、フライホイール２の回転を上昇させておくことができる。これにより、回生時にフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときの回転速度差を小さくすることができる。
【００６８】
なお、ステップＳ１６からＳ１８の処理では、燃料消費率の増大によりフライホイールクラッチＣＬｆｗの締結及び解放を制御したが、フライホイール２の回転速度に応じてフライホイールクラッチＣＬｆｗの締結及び解放を制御してもよい。
【００６９】
すなわち、ステップＳ１７において、フライホイール回転速度Ｎｆｗが所定回転速度以上であるか否かを判定し、所定回転速度以上となった場合にフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とし、所定回転未満である場合にはフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とするように制御してもよい。
【００７０】
このように、フライホイール回転速度Ｎｆｗが所定回転速度を維持するようにフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結及び解放することでフライホイールクラッチＣＬｆｗの動力伝達状態を制御することによって、フライホイール２の回転を上昇させておくことができると共に、フライホイール２を間歇的に回転させ、フライホイールクラッチＣＬｆｗが常に動力伝達状態となることがない。フライホイールクラッチＣＬｆｗを常に動力伝達状態とすると、運転者により加速が要求されたとき、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とするためのタイムラグが生じるだけでなく、解放状態とするまでの間はフライホイール２がイナーシャとなって、加速応答性を低下させることになる。しかしながら、本実施形態の構成により、例えばフライホイールクラッチＣＬｆｗが解放状態とされて非動力伝達状態における定常状態から運転者により加速が要求されたときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とするためのタイムラグ（図２のステップＳ１８）が生じることが少なくなり加速応答性が改善される。
【００７１】
所定回転速度は、例えばその時点での入力軸３ｉｎの回転速度に減速ギヤ１１、１２の減速比を掛け合わせたフライホイール回転速度Ｎｆｗに設定する。フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とするか解放状態とするかの回転速度にヒステリシスを設定してもよい。
【００７２】
以上のように、本実施形態では、車両１００の動力源であるエンジン１から入力される回転を変速して駆動輪６に出力する変速機としてのＣＶＴ３と、フライホイール２と、エンジン１とＣＶＴ３の入力軸３ｉｎとの間に設けられるエンジンクラッチＣＬ１と、フライホイール２とＣＶＴ３の入力軸３ｉｎとの間に設けられるフライホイールクラッチＣＬｆｗと、を備え、車両１００が減速するときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結してフライホイール２に運動エネルギーを回生し、フライホイール２に保存されたエネルギーを車両１００の発進又は加速に用いるフライホイール回生システムとして構成される。
【００７３】
このように構成されたフライホイール回生システムにおいて、コントローラ８は、車両１００が定常状態であるときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態として、フライホイール２を回転させるように構成した。
【００７４】
本実施形態では、このような構成によって、車両１００が走行中でかつ定常状態のときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態としてフライホイール２を回転させる。フライホイール２が回転していることで、車両１００が減速するとき運動エネルギーを回生する場合に、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときの回転速度差を小さくすることができ、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結が完了するまでの時間を短縮できて、運動エネルギーの回生を行う時間を大きくすることができる。
【００７５】
またさらに、車両１００が定常状態であるときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態にするので、エンジン１等から構成される動力源の燃料消費率が大きな定常走行のときに、フライホイール２の回転を上昇させることでエンジン１の負荷を増大させることで、エンジン１の燃料消費率を小さくすることができる。このように、車両１００が定常状態であるときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とすることで、車両１００のエネルギー効率を向上することができる。これらの効果は請求項１及び６に対応する。
【００７６】
また、コントローラ８は、車速ＶＳＰが所定車速未満であり、アクセル開度ＡＰＯの変化量ΔＡＰＯが所定変化量未満であり、かつ、アクセル開度ＡＰＯが所定開度未満であるときに、車両１００が定常状態であると判定するので、容易に車両１００が定常状態であるか否かを判定することができ、定常状態であるときに、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とすることで、車両１００のエネルギー効率を向上することができる。この効果は請求項２に対応する。
【００７７】
また、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態としたときに、エンジン１の燃料消費率が増大する場合は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態、すなわち非動力伝達状態とするので、燃料消費率が増大しないようにフライホイール２の回転速度を上昇させることができ、車両１００のエネルギー効率を向上することができる。この効果は請求項３に対応する。
【００７８】
また、コントローラ８は、フライホイール２の回転速度が所定回転速度以上のときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とし、フライホイール２の回転速度が所定回転速度未満のときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とするので、フライホイールクラッチＣＬｆｗが常に動力伝達状態となることがなく、例えばフライホイールクラッチＣＬｆｗが解放状態とされて、非動力伝達状態における運転者により加速が要求されたときにも、フライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とするためのタイムラグが生じることが少なくなり、加速応答性が改善される。この効果は請求項４に対応する。
【００７９】
また、コントローラ８は、フライホイール回転速度Ｎｆｗが所定回転速度を維持するようにフライホイールクラッチＣＬｆｗの動力伝達状態を制御する。これにより、車両１００が減速するとき運動エネルギーを回生する場合に、フライホイール２が所定回転速度に維持されることで、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するときの回転速度差を小さくすることができ、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結が完了するまでの時間を短縮できて、運動エネルギーの回生を行う時間を大きくすることができる。この効果は請求項５に対応する。
【００８０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８１】
上記実施形態では、車両１００が定常状態ではなくなったときに、直ちにフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とするように制御している（図２のステップＳ１１及びステップＳ１８）。一方で、定常状態ではなく、緩加速状態のときにもフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とすることも考えられる。
【００８２】
しかしながら、このように制御した場合は、緩加速状態にて運転者から加速が要求された場合に、負荷となるフライホイール２を切り離す必要があり、緩加速中にフライホイールクラッチＣＬｆｗの解法を行う。緩加速が要求されているときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とすると、フライホイール２の負荷の減少によりフライホイール２を回転させていたエンジン１の駆動力分が車両１００へと伝達されることになり、車両１００の加速度が急変して過剰な駆動力による加速となり、運転者に違和感を与える。
【００８３】
これを防ぐために、運転者から加速が要求された場合に、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結容量を徐々に減少させて緩やかに解放状態へと制御することも考えられるが、このような制御では、運転者の加速要求に対して車両１００が十分な加速度を得られなくなり、運転者に違和感を与える。
【００８４】
本実施形態では、車両１００が定常状態のときにフライホイールクラッチＣＬｆｗを動力伝達状態とし、車両１００が定常状態ではなくなった場合にフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放状態とすることにより、運転者から加速が要求された場合に、フライホイール２の負荷による影響を受けないので、運転者に違和感を与えることがない。
【００８５】
また、上記実施形態では、車両１００が定常状態であるときにフライホイールクラッチを動力伝達状態とする、又は、フライホイール２の回転速度が所定回転速度を維持するようにフライホイールクラッチＣＬｆｗの動力伝達状態を制御するように構成した。さらに、フライホイールクラッチＣＬｆｗの出力側（フライホイール２側）の回転速度が入力側（駆動輪６側）の回転速度よりも高い場合には、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結を禁止するように制御してもよい。これによりフライホイール２の回転速度が低下することを防止して、フライホイール２の回転速度を高い状態に維持することができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、車両１００は動力源としてエンジン１のみを備えているが、動力源としてエンジン１とモータとを備えていてもよいし、エンジン１に代えてモータのみを備えていてもよい。動力源をモータとした場合は、エンジン１の燃料消費率の代わりにモータの消費電力に基づいて、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結及び解放を制御してもよい。
【００８７】
また、車両１００は変速機としてＣＶＴ３を備えているが、変速機の種類はこれに限定されず、ＣＶＴ３に代えて有段変速機を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１      エンジン（動力源）
２      フライホイール
３      ＣＶＴ（変速機）
３ｉｎ  入力軸
６      駆動輪
７      油圧回路
８      コントローラ
１０    オイルポンプ
２１    回転速度センサ
２２    回転速度センサ
２３    回転速度センサ
２４    車速センサ
２６    アクセル開度センサ
２７    ブレーキセンサ
１００    車両
ＣＬ１    エンジンクラッチ（動力源クラッチ）
ＣＬ２    発進クラッチ
ＣＬｆｗ  フライホイールクラッチ
【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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