(57)【要約】【課題】出力上昇要求に十分に応え得るとともに、それを実現するにあたっては動作の遅延やユーザに対する違和感を与えることがないようにし、且つ、エンジンからのエミッションの劣化を極力もたらさない。【解決手段】ディーゼルエンジン（１５０）と、該ディーゼルエンジンにクラッチ（Ｃ）を介して接続又は断絶される変速装置（１６０）と、前記変速装置を介して前記ディーゼルエンジンからの動力が伝達される駆動軸（１５３）と、該駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させる半クラッチ制御を、前記クラッチについて実施する制御手段とを備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、
該ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、
前記変速装置を介して前記ディーゼルエンジンからの動力が伝達される駆動軸と、
該駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させる半クラッチ制御を、前記クラッチについて実施する制御手段と
を備えたことを特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記クラッチの温度が所定温度以下である場合に、前記半クラッチ制御を実施することを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記半クラッチ制御は、
前記クラッチが係合状態にあり、且つ、前記ディーゼルエンジンが予め設定した回転数よりも低い回転数で回転している場合に実施されること特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段を更に備えてなり、
前記制御手段は、
前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記燃料の供給量を増大する燃料増量制御を、前記燃料供給手段について実施する。
【請求項５】
前記ディーゼルエンジンから排出される排気を浄化する排気浄化手段を更に備えてなり、
前記制御手段は、
前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベル以上である場合に、前記燃料増量制御を実施し、前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベルを超えない場合に、前記半クラッチ制御を実施することを特徴とする請求項４に記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記変速装置に接続された電動機を更に備えてなり、
前記制御手段は、
前記電動機の温度、該電動機に接続された蓄電装置における電気残量及び前記蓄電装置の温度の少なくとも一つに応じて前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するアシスト制御を、前記電動機及び前記変速装置について実施することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の動力出力装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、
第一に、前記燃料増量制御及び前記アシスト制御の少なくとも一方の実施可能性について判断し、該少なくとも一方の実施が可能であると判断されるときには、当該少なくとも一方を実施し、
第二に、前記半クラッチ制御の実施可能性について判断し、該半クラッチ制御の実施が可能であると判断されるときには、当該半クラッチ制御を実施することを特徴とする請求項６に記載の動力出力装置。
【請求項８】
ディーゼルエンジンと、
該ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、
前記変速装置を介して前記ディーゼルエンジンからの動力が伝達される駆動軸と、
前記ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記ディーゼルエンジンから排出される排気を浄化する排気浄化手段と、
前記変速装置に接続された電動機と、
該駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、
前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベル以上である場合に、前記燃料の供給量を増大する燃料増量制御を、前記燃料供給手段について実施し、
前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベルを越えない場合に、前記電動機の温度、該電動機に接続された蓄電装置における電気残量及び前記蓄電装置の温度の少なくとも一つに応じて前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するアシスト制御を、前記電動機及び前記変速装置について実施する制御手段と
を備えたことを特徴とする動力出力装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記駆動軸に対する出力上昇供給があった場合には、
前記変速装置におけるシフトダウン制御を実施することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の動力出力装置。
【請求項１０】
クラッチを介して駆動軸に動力を伝達可能なディーゼルエンジンを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、
前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させる半クラッチ制御を、前記クラッチについて実施する工程を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１１】
クラッチ及び変速装置を介して駆動軸に動力を伝達可能なディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄化手段と、前記変速装置に接続された電動機とを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合で、
前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベル以上である第１の場合には、
前記燃料の供給量を増大するように前記燃料供給手段を制御する工程と、
前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベルを超えず且つ前記電動機に接続された蓄電装置における電気残量値が所定値以上である第２の場合には、
前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するように前記電動機及び前記変速装置を制御する工程と、
前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベルを超えず、前記電動機に接続された蓄電装置における電気残量値が所定値を越えず、且つ、前記クラッチの温度が所定値以下である第３の場合には、
前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させるように前記クラッチを制御する工程と、
前記第１の場合、前記第２の場合及び前記第３の場合のいずれにも当てはまらない場合には、
前記変速装置におけるシフトダウン制御を実施する工程と
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の動力出力装置と、
該動力出力装置が搭載される車両本体と、
該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪と
を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等を備える動力出力装置及びこれを搭載する車両の技術分野に属する。特に、本発明は、高過給のディーゼルエンジンを構成要素とする動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を搭載する車両の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高過給のディーゼルエンジンを搭載する動力出力装置が知られている。ここで「高過給」とは、排気ガスのエネルギを利用してタービンを回転させ、エンジンの燃焼室に圧縮された空気を供給することを意味する。このような機能、ないしこれを実現する装置は、一般にターボチャージャと呼ばれる。
【０００３】
また、このような動力出力装置では、前記ターボチャージャとは別に、吸気系にエンジン排気の一部を還流させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が設けられることがある。これによると、エンジン燃焼室に流入する吸気の合計量を減少させることなく吸気中における新気の量を低減することができるため、エンジン燃焼温度を通常より低下させて燃焼によるＮＯＸ  の生成量を低減することが可能となる。
【０００４】
ところで、ディーゼルエンジンにおいては、排気スモークの発生を極力防止することが好ましい。しかしながら、前記の動力出力装置においては、上述したＥＧＲ装置、或いはターボチャージャ等が存在することによって、排気スモークがより発生しやすいといえる状況がある。
【０００５】
例えば、ディーゼルエンジンは、通常の運転状態では空気過剰率の極めて高い燃焼（空気過剰率λ＝約３０程度）が行なわれているため、ＥＧＲの効果を最大限に利用するためには、ガソリンエンジンに比べて、より多量の排気ガスを吸気通路に還流させる必要がある。このため、ディーゼルエンジンの吸気通路には吸気絞り弁が設けられることがあるが、これによると、ＥＧＲ実施時、この吸気絞り弁を所定の開度まで閉弁するとともに、絞り弁下流側の吸気通路に排気ガスを還流することにより、大量の排気ガス還流を実現することが可能となる。しかしながら、例えば、エンジンが加速状態にあるとき、即ち燃料噴射量が増大しているときにおいて、排気ガス還流が大量に行われてしまうと、新気供給量に対する燃料噴射量が過大となってしまうため、排気スモークが発生することになるのである。また、前記のターボチャージャに関しては、エンジンが低回転状態にあるときには、一般に、空気過給量が少なくなることによって、やはり排気スモークの発生が起こりやすくなる。
【０００６】
これらの問題に対処するためには、ＥＧＲ量を適当に調整するか、或いは燃料噴射量を調整する等の措置を講ずる必要が生じることになる。ちなみに、特許文献１において、前記の前者の問題（ＥＧＲに関連する問題）を解消する技術が開示されている。すなわち、特許文献１では、エンジン負荷に応じて設定される目標吸入空気量に、実際の吸入空気量が近づくように還流排気の流量を制御するとともに、前記実際の吸入空気量に応じて燃料噴射量の最大値を定め燃料噴射を制御する技術が開示されている。これによれば、ＥＧＲ装置の作動遅れに原因して、一時期、吸入空気量と燃料噴射量とのアンバランスが生じることを防止することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開１１−３６９６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような動力出力装置には次のような問題点がある。すなわち、排気スモークの発生を防止するためには、前記のように、燃料噴射量を制御すること、つまり、ある時点においては、ある一定の量以下の燃料噴射しか許さないなどという制御を行うことが有効ではある。しかし、これによると、出力トルクも制限されることになるから、この場合例えばユーザから加速要求、ないしは出力上昇要求があったとき、すなわちアクセルが大きく踏み込まれたときに、それに十分に応ずることができないという問題点が生じることになるのである。
【０００９】
また、仮に、前記の要求に応ずるため、早めにシフトダウン制御を行い、エンジン回転数を上昇させることが有効な方法として考えられるが、そのようなシフトダウン制御を行うと、その加速時において当該動力出力装置を搭載する車両等の動作がワンテンポ遅れたり、変速制御を行う回数が増加することによって、ユーザに、それに伴う振動等の違和感を与えやすいという問題点が生じることになる。このような問題点は特に、高シフト位置で定常走行中に、ユーザが前記のような加速要求をなすとき、より深刻になる。というのも、この場合、エンジンは低速回転していることが通常だからで、そうすると、既述のように、燃焼室に対する空気過給量が少なく排気スモークが発生しやすい状況にあるからである（燃料噴射量の増大は、より一層許されない。）。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、出力上昇要求に十分に応え得るとともに、それを実現するにあたっては動作の遅延やユーザに対する違和感を与えることがないようにし、且つ、エンジンからのエミッションの悪化を極力もたらさない動力出力装置及びその制御方法を提供することを課題とする。また、本発明は、そのような動力出力装置を搭載する車両を提供することをも課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の動力出力装置は、上記課題を解決するため、ディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、前記変速装置を介して前記ディーゼルエンジンからの動力が伝達される駆動軸と、該駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させる半クラッチ制御を、前記クラッチについて実施する制御手段とを備えている。
【００１２】
本発明の第１の動力出力装置によれば、ディーゼルエンジンの出力は、クラッチ、変速装置及び駆動軸という順に伝達されていく。ここで「クラッチ」としては、例えば油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置が含まれ、「変速装置」としては、遊星歯車式や２軸噛合式などの有段変速機、或いは無断変速機（ＣＶＴ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等が含まれる。これにより、ディーゼルエンジンにより生み出された動力を外部に取り出すことが可能となる（駆動軸に続けて更に、適当な要素を連結してもよい。）。また、このような動力出力は、例えばディーゼルエンジンに対する燃料噴射量、空気吸入量等の調整を図ることで、適当に調整可能である。更に、このような動力出力の調整が行われる契機は、例えば本発明に係る動力出力装置にアクセルペダル等を更に備えられるのであれば、該ペダルがユーザにより踏下される時点などとすることができる。この場合、駆動軸に対する出力上昇要求は、ユーザの意図に委ねられることになる。なお、ディーゼルエンジンに関する前記の調整は、例えばワンチップ・マイクロコンピュータ（以下、単に「マイコン」という。）等により行われるようにしてもよい。そして、該マイコンは、本発明にいう「制御手段」に含まれ得る。
【００１３】
そして本発明では特に、駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、クラッチを所定量滑らせることで、前記駆動軸に、ディーゼルエンジンからの動力を伝達させるように、前記クラッチを制御する制御手段を備えている。すなわち、前記のアクセルペダルの踏下等に起因する出力上昇要求があった場合には、駆動軸から取り出される動力の増大を図る必要が生じるが、本発明ではこの際、制御手段は、「クラッチを所定量滑らせる」ように該クラッチを制御する。ここで「所定量滑らせる」とは、つまり該クラッチをいわゆる半クラッチの状態にすること、ないしはトルク容量を下げることを意味する。これにより、ディーゼルエンジンからは一定程度の負荷が除かれることで、回転数が上昇することとなり、その後トルク容量を上昇させれば、結果的に、その出力を増大させることが可能となる。したがって、駆動軸から取り出される動力の増大を図ることができる。
【００１４】
このような制御を実施することにより、例えば、本発明に係るディーゼルエンジンに関し、排気スモークの発生を防止するため、燃料噴射量の上限が定められている等という場合においては、その制限を破ることなく、前記の出力上昇要求に応えることが可能となる。より一般的にいえば、本発明によると、出力上昇要求に応えるため、燃料噴射量の増大という処理が行われないから、排気スモークを増大させるおそれは殆どなくなるのである。
【００１５】
以上のように、本発明によれば、ユーザの出力上昇要求に十分応えることが可能であるにもかかわらず、ディーゼルエンジンからのエミッションの悪化をもたらすことがない。また、本発明では、クラッチを用いることで出力上昇の要求に応えており、変速装置における変速操作を前提としていないから、ユーザの出力上昇要求時点からみて、駆動軸に実際に動力が伝達される時点との間に隔たり（すなわち、動作の遅延）を生じさせたり、ユーザに違和感を与えるなどといったこともない。
【００１６】
なお、本発明におけるディーゼルエンジンには、前記した各種の構成に加えて、ＥＧＲ装置、或いはターボチャージャ等を設けてよいことは言うまでもない。また、本発明にいう「半クラッチ」とは、クラッチが完全に係合された状態と、完全に断絶された状態との間における状態のうちの一つ若しくは幾つか又はそのすべてをいう。
【００１７】
また、本発明のディーゼルエンジンに、いわゆるフライホイールを更に備えれば、前記半クラッチ制御におけるエンジンの回転数の上昇に伴い、前記フライホイールの回転数も上昇するから、当該ディーゼルエンジン本来のトルク以上のトルクを駆動軸へ伝達することが可能となる。
【００１８】
本発明の第１の動力出力装置の一態様では、前記制御手段は、前記クラッチの温度が所定温度以下である場合に、前記半クラッチ制御を実施する。
【００１９】
この態様によれば、クラッチを半クラッチの状態にする制御を実施するにあたり、その前の段階において、当該クラッチの温度が計測又は推測され、該温度が所定温度以下である場合に、当該制御が実施されるようになっている。これによると、クラッチが既に比較的高温である場合に、該クラッチに更に無用な負荷を与えるおそれを低減することができるから、動力出力装置の安定した動作を図ることができる。
【００２０】
本発明の第１の動力出力装置の他の態様では、前記半クラッチ制御は、前記クラッチが係合状態であり、且つ、前記ディーゼルエンジンが予め設定した回転数よりも低い回転数で回転している場合に実施される。
【００２１】
この態様によれば、本発明に係る前記の作用効果を、より効果的に享受することが可能である。なお、本態様にいう「予め設定した回転数よりも低い回転数」とは、本発明の「ディーゼルエンジン」において許容される最大回転数からみて相当程度低い回転数をいい、具体的には例えば、当該動力出力装置が車両等に搭載されている場合には、該車両が巡航速度（即ち、得られる動力と燃料消費量との関係が最も効率的であるための速度）を維持した定常走行状態にある場合における当該ディーゼルエンジンの回転数を含む。したがってまた、「予め設定した回転数」とは、このような観点から適宜定められることになる。
【００２２】
本発明の第１の動力出力装置の他の態様では、前記ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段を更に備えてなり、前記制御手段は、前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記燃料の供給量を増大する燃料増量制御を、前記燃料供給手段について実施する。
【００２３】
この態様によれば、出力上昇要求に応えるため、前記した半クラッチ制御による場合と、燃料増量制御による場合とのいずれかを重畳的に又は選択的に実施することができる。例えば、燃料増量制御と半クラッチ制御とを選択的に実施するという形態としては、具体的には次のようなものを採用することができる。すなわち、当該動力出力装置をとりまく環境上、或いは後述する排気浄化手段の浄化能力の如何等によって、排気スモークの発生がとりわけ懸念される場合には半クラッチ制御を選択し、そうでない場合には燃料増量制御を選択するなどといったことが可能となる。なお、当該動力出力装置をとりまく環境上、排気スモークの発生がとりわけ懸念される場合とは、例えば、当該動力出力装置が、大気汚染に関する制約が特に厳しい都市中に存在している場合等が該当する。
【００２４】
この態様では、前記ディーゼルエンジンから排出される排気を浄化する排気浄化手段を更に備えてなり、前記制御手段は、前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベル以上である場合に、前記燃料増量制御を実施し、前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベルを超えない場合に、前記半クラッチ制御を実施するようにしてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、当該動力出力装置は、排気浄化手段を備えており、その浄化能力が所定レベル以上である場合に限り、前記の燃料増量制御を実施するようになっている。したがって、この燃料増量制御の実施によって、仮に、排気スモークが発生したとしても、それは排気浄化手段により浄化可能である。
【００２６】
なお、本構成にいう「浄化能力」とは、例えば排気浄化手段を通過する前後における排気ガス中のＮＯｘ等の割合（重量パーセント等）の減少度等をもって測ることができる。また、「所定レベル」とは、その割合の中の所定の値をあてることができる。
【００２７】
本発明の第１の動力出力装置の他の態様では、前記変速装置に接続された電動機を更に備えてなり、前記制御手段は、前記電動機の温度、該電動機に接続された蓄電装置における電気残量及び前記蓄電装置の温度の少なくとも一つに応じて前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するアシスト制御を、前記電動機及び前記変速装置について実施する。
【００２８】
この態様によれば、出力上昇要求に応えるため、前記した半クラッチ制御による場合と、アシスト制御による場合とのいずれかを重畳的に又は選択的に実施することができる。ただし、この場合、アシスト制御は、電動機の状態に応じて実施される。ここで電動機の状態とは、上述のように、該電動機の温度、或いは該電動機に接続されたバッテリ等からなる蓄電装置における電気残量、該蓄電装置の温度その他の状態のことをいう。すなわち、電動機の状態に応じてアシスト制御が実施されるとは、例えば、バッテリにおける電気残量が十分である場合にはアシスト制御を実施するが、そうでない場合にはアシスト制御を実施しないなどということを意味することになる。ちなみに、この場合によれば、バッテリに蓄えられた電気をむやみに消費することで、後々、動力出力装置の動作等に影響を及ぼすというおそれを低減することができる。ちなみに、本態様のアシスト制御によれば、排気スモークの発生等の懸念は当然ながら生じない。
【００２９】
なお、本態様では、半クラッチ制御及びアシスト制御に加えて、前記の燃料増量制御を実施する場合も含まれる。したがって、この場合においては、出力上昇要求に応えるため、半クラッチ制御、アシスト制御及び燃料増量制御のいずれかを重畳的に又は選択的に実施することができる。
【００３０】
この態様では、前記制御手段は、前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、第一に、前記燃料増量制御及び前記アシスト制御の少なくとも一方の実施可能性について判断し、該少なくとも一方の実施が可能であると判断されるときには、当該少なくとも一方を実施し、第二に、前記半クラッチ制御の実施可能性について判断し、該半クラッチ制御の実施が可能であると判断されるときには、当該半クラッチ制御を実施する。
【００３１】
このような構成によれば、出力上昇要求によりよく応えることが可能となるとともに、排気スモークの発生可能性等を低減することができる。すなわち、本構成では、まず、燃料増量制御、或いはアシスト制御という、駆動軸に対する動力出力をより直接的に実現する手段の実施可能性が判断される。ここで、燃料増量制御の実施可能性とは、具体的には例えば、既に述べたように、当該動力出力装置をとりまく環境上、或いは排気浄化手段の浄化能力の如何等に基づいて判断可能であり、アシスト制御の実施可能性とは、電動機の温度、バッテリ等の電気残量等に基づいて判断可能である。そして、これらの制御のいずれかが実施可能と判断されれば、当該制御が実施され得ることになる。これにより、本構成によれば、排気スモークの発生、或いはバッテリの電気過消費等の負の要因について懸念することなく、出力上昇要求に応えることが可能となる。
【００３２】
そして本構成では次に、半クラッチ制御の実施可能性が判断される。ここで半クラッチ制御の実施可能性とは、具体的には例えば、上述のように該クラッチの温度等に基づいて判断可能である。そして、半クラッチ制御が実施可能と判断されれば、当該制御が実施され得ることになる。この場合、動力伝達という点においては、前記の二つの制御からすると間接的にはなるものの、その目的は十分に達成しえるし、また、この制御によれば、既述のように排気スモークの発生の懸念が殆ど生じない。
【００３３】
このように、本構成によれば、前記の三つの制御に、いわば順番付けを行うことで、出力上昇要求によりよく応え且つ排気スモークの発生可能性の低減等を図ることができる。
【００３４】
なお、本構成においては、燃料増量制御及びアシスト制御の「少なくとも一方」の実施可能性について判断するとされているが、その意味は、前記の「順番付け」という用語を使うと次のように類型化できる。すなわち、第一に、燃料増量制御、次に半クラッチ制御という順番付け、第二に、アシスト制御、次に半クラッチ制御という順番付け、第三に、燃料増量制御、アシスト制御、次に半クラッチ制御という順番付け、第四に、アシスト制御、燃料増量制御、次に半クラッチ制御という順番付けである。いずれの形態も、本発明の範囲内にあることは言うまでもない。
【００３５】
本発明の第２の動力出力装置は、上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続又は断絶される変速装置と、前記変速装置を介して前記ディーゼルエンジンからの動力が伝達される駆動軸と、前記ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、前記ディーゼルエンジンから排出される排気を浄化する排気浄化手段と、前記変速装置に接続された電動機と、該駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベル以上である場合に、前記燃料の供給量を増大する燃料増量制御を、前記燃料供給手段について実施し、前記排気浄化手段における浄化能力が所定レベルを越えない場合に、前記電動機の温度、該電動機に接続された蓄電装置における電気残量及び前記蓄電装置の温度の少なくとも一つに応じて前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するアシスト制御を、前記電動機及び前記変速装置について実施する制御手段とを備えている。
【００３６】
本発明の第２の動力出力装置によれば、排気スモークの発生を極力抑制しながら、出力上昇要求に応えることができる。なお、燃料増量制御及びアシスト制御を実施することによって得られる、より具体的な作用効果等については、前記のとおりである。
【００３７】
本発明の第１又は第２の動力出力装置の他の態様では、前記制御手段は、前記駆動軸に対する出力上昇供給があった場合には、前記変速装置におけるシフトダウン制御を実施する。
【００３８】
この態様によれば、出力上昇要求に応えるため、前記した半クラッチ制御、燃料増量制御、或いはアシスト制御に加えて、シフトダウン制御が実施されうる。ここでシフトダウン制御とは、現時点において当該変速装置の状態が５速である場合には、これを３速に落とすなどということを意味する。これによると、エンジンの回転数が上昇し、不足分のトルクを補うことが可能となる。
【００３９】
また、本態様にかかるシフトダウン制御は、前記の半クラッチ制御、燃料増量制御及びアシスト制御のいずれの実施も不可能な場合において、出力上昇要求に応えるための最終的な手段として利用することが可能である。すなわち、例えば、クラッチの温度が所定値以上であり、排気浄化手段の浄化能力が所定レベルを超えず、且つ、電動機に接続されたバッテリの電気残量が十分でないなどという場合において、最後の手段として、シフトダウン制御を実施する、などということが可能となる。
【００４０】
このような形態によれば、いきなりシフトダウン制御を実施するのではなく、最終手段として当該制御が実施されるようになっているから、駆動軸に対する動力伝達がワンテンポ遅れたりすることを防止することができるし、或いは変速装置における変速回数を減らすことが可能となるから、ユーザに対して振動等の違和感を与えるなどといったことを防止することができる。
【００４１】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、クラッチを介して駆動軸に動力を伝達可能なディーゼルエンジンを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合には、前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させる半クラッチ制御を、前記クラッチについて実施する工程を含む。
【００４２】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法によれば、前記の本発明の動力出力装置を好適に運用することが可能である。
【００４３】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、クラッチ及び変速装置を介して駆動軸に動力を伝達可能なディーゼルエンジンと、該ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を供給する燃料供給手段と、該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄化手段と、前記変速装置に接続された電動機とを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、前記駆動軸に対する出力上昇要求があった場合で、前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベル以上である第１の場合には、前記燃料の供給量を増大するように前記燃料供給手段を制御する工程と、前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベルを超えず且つ前記電動機に接続された蓄電装置における電気残量値が所定値以上である第２の場合には、前記電動機からの動力を前記駆動軸に伝達するように前記電動機及び前記変速装置を制御する工程と、前記排気浄化手段の浄化能力が所定レベルを超えず、前記電動機に接続された蓄電装置における電気残量値が所定値を越えず、且つ、前記クラッチの温度が所定値以下である第３の場合には、前記クラッチを所定量滑らせることで前記駆動軸に前記動力を伝達させるように前記クラッチを制御する工程と、前記第１の場合、前記第２の場合及び前記第３の場合のいずれにも当てはまらない場合には、前記変速装置におけるシフトダウン制御を実施する工程とを含む。
【００４４】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法によれば、前記の本発明の動力出力装置が採り得る可能的態様のうち、半クラッチ制御、燃料増量制御、アシスト制御及びシフトダウン制御のいずれもが実施可能なものを、好適に運用することができる。
【００４５】
そして、本発明によれば、前述したところから明らかなように、ユーザの出力上昇要求に十分応えることが可能であるにもかかわらず、ディーゼルエンジンからのエミッションの悪化をもたらすことがない。また、シフトダウン制御が、出力上昇要求に応えるための最終手段として位置付けられていることから、駆動軸に対する動力伝達がワンテンポ遅れたりすることを防止することができるし、或いは変速装置における変速回数を減らすことが可能となるから、ユーザに対して違和感を与えるなどといったことを防止することができる。
【００４６】
本発明の車両は、上記課題を解決するために、上述した本発明の第１又は第２の動力出力装置（但し、その各種態様を含む）と、該動力出力装置が搭載される車両本体と、該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪とを備えている。
【００４７】
本発明の車両によれば、半クラッチ制御の実施が可能とされていることから、ユーザの出力上昇要求に十分応えることが可能であるにもかかわらず、ディーゼルエンジンからのエミッションの悪化をもたらすことがない。
【００４８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００５０】
（高過給ディーゼルエンジン）
図１は、本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン１５０及びその周辺機器等の構成例を示す図である。
【００５１】
エンジン１５０は、図１に示すように、いわゆる高過給ディーゼルエンジンである。まず、エンジン１５０には、図示されないシリンダブロック、シリンダブロックの内部に配置されたシリンダ、シリンダの内部を摺動可能に配置されたピストンがそれぞれ設けられている。
【００５２】
ピストンには、図１において示されないクランク軸が接続されており、該クランク軸にはフライホイールが接続されている（それぞれ、図２における符号「１５１」、「ＦＷ」参照。）。フライホイールの外周にはリングギアが設けられ、このリングギアには、図２に示すように、スタータモータＳＭに付設されたピニオンギアが噛み合わされている。エンジン１５０の通常の始動時においては、このスタータモータＳＭが回転することによって発生した動力が、ピニオンギア及びリングギアを介して、フライホイールＦＷ、クランク軸１５１に伝達されることで、エンジン１５０はクランキングさせられることになる。なお、エンジン１５０のクランク軸には、図１に示す変速装置１６０が接続されているが、この点については、後に図２を参照して詳しく説明する。
【００５３】
シリンダの内部であってピストンの頂面に臨む空間には燃焼室２０が形成されている。燃焼室２０には、燃料噴射弁２２の噴射口が露出している。エンジン１５０の運転中、燃料噴射弁２２には、図示しない燃料ポンプから燃料が圧送される。なお、本実施形態における、これら燃料噴射弁及び燃料ポンプ等は、本発明にいう「燃料供給手段」の一例に該当する。
【００５４】
燃焼室２０には、図示しない排気弁を介して排気マニホールド３０が連通している。排気マニホールド３０には、ターボチャージャ３９を介して排気管３１が接続されている。このうち排気管３１の途上には、例えばＰＭ（排気微粒子）フィルタ等からなる排気浄化装置３５が設けられている。なお、ＰＭフィルタとは、ステンレス鋼粉末を焼結したシームレス管状フィルタ（液体精密ろ過フィルタ）である。排気浄化装置３５には、温度センサ３５Ｔが付設されている。温度センサ３５は、排気浄化装置３５の温度情報を後述する制御装置１７０に送信する。
【００５５】
他方、燃焼室２０には、図示しない吸気弁を介して吸気マニホールド３２の各枝管が連通している。吸気マニホールド３２には、インタークーラ３９Ｃを介して吸気管３３が接続されている。このうち吸気マニホールド３２内には、スロットル弁３２Ｖが配設されている。
【００５６】
以上の排気系及び吸気系の双方に関連する装置として、エンジン１５０には、ターボチャージャ３９及び排気ガス再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置３８が設けられている。
【００５７】
まず、ターボチャージャ３９は、例えばタービン及びコンプレッサ（いずれも不図示）を備えてなり、タービンが排気マニホールド３０内を流れる排気ガスのエネルギにより回転させられることにより、コンプレッサは、このタービンの動力をシャフトを介して受け取るようになっている。これにより、吸気管３３内の空気を圧縮して燃焼室２０側に供給することが可能となる。すなわち、ターボチャージャ３９は、燃焼室２０に対する吸入空気量を制御する機能を備えている。ちなみに、吸気管３３の空気吸入方向において、ターボチャージャ３９とスロットル弁３２Ｖとの間には、インタークーラ３９Ｃが設けられているが、このインタークーラ３９Ｃは、ターボチャージャ３９により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却するためのものである。なお、ターボチャージャ３９としては、コンプレッサの回転数に対応する吐出量を制御することのできる、いわゆる可変容量式のターボチャージャを用いてよい。
【００５８】
他方、排気ガス再循環装置３８は、排気マニホールド３０と吸気マニホールド３２とを接続するパイプ３８と、パイプ３８の途中に設けられ、かつ、排気マニホールド３０から吸気マニホールド３２に戻されるガスの流量を制御するＥＧＲバルブ３８Ｖとを備えている。これにより、燃焼室２０から排気マニホールド３０に排出されたガスの一部を、吸気系統に戻すことが可能になる。これによると、燃焼室２０内の燃焼温度は下がり、窒素酸化物の生成と、吸入空気量の増加による排気微粒子の生成とを抑制することができる。
【００５９】
以上述べたようなエンジン１５０をはじめとする各種の機構的要素は、制御装置１７０により制御される。制御装置１７０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０の燃料噴射量や回転速度その他の制御を実行する。図示を適宜省略したが、これらの制御を可能とするために、制御装置１７０にはエンジン１５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。
【００６０】
具体的には、次のようである。例えば前記の要素のうちスロットル弁３２Ｖはスロットルモータに連結され、スロットルモータは制御装置１７０に接続されてその制御下にある。これにより、スロットルモータは、制御装置１７０から供給される制御信号に応じてスロットル弁３２Ｖの開度を変化させる。なお、スロットル弁３２Ｖの近傍に、図示しないスロットル開度センサを配設し、該センサの発するスロットル弁３２Ｖの開度に応じた電気信号を制御装置１７０に向けて出力するように構成してよい。また、燃料噴射弁２２及び燃料ポンプも、制御装置１７０に接続されてその制御下にある。これにより、燃料ポンプは、制御装置１７０から供給される制御信号に応じて燃料噴射弁２２側へ燃料を圧送する。また、燃料噴射弁２２は、制御装置１７０から供給される制御信号に応じて燃焼室２０内へ燃料を噴射する。
【００６１】
以上のほか、ターボチャージャ３９、排気ガス再循環装置３８等についても、制御装置１７０に接続されており、その制御を受けて、過給圧、再循環排気ガス量等を適宜調整可能となっている。
【００６２】
他方、制御装置１７０には、前記の各種の機構的要素の他、イグニッションスイッチ７６（以下、「ＩＧスイッチ７６」という。）が接続されている。制御装置１７０は、ＩＧスイッチ７６の出力信号に基づき、ＩＧスイッチ７６のオン／オフ状態を検出する。ＩＧスイッチ７６がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁２２による燃料噴射等が停止され、エンジン１５０の運転が停止される。さらに、制御装置１７０には、アクセルペダル７８の近傍に設けられたアクセル開度センサ８０が接続されている。アクセル開度センサ８０は、アクセルペダル７８の踏み込み量に応じた電気信号を、制御装置１７０に向けて出力する。
【００６３】
（変速装置）
図２は、図１に示した変速装置１６０の構成例を示す図である。この図２において、エンジン１５０はフライホイールＦＷを介してクランク軸１５１に連結されている。フライホイールＦＷには、ピニオンギアを介してスタータモータＳＭが接続されている。スタータモータＳＭは、主にエンジン１５０の始動時に利用されることになる。
【００６４】
前記のクランク軸１５１は、クラッチＣを介してインプット軸１５２に連結されている。インプット軸１５２には、該軸を中心として、１速から５速までの各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮ（以下、「１速入力歯車１ＩＮ」などという。）が設けられているとともに、後進段入力歯車ＲＩＮが設けられている。このうち、３速入力歯車３ＩＮ、４速入力歯車４ＩＮ及び５速入力歯車５ＩＮは、インプット軸１５２との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、３速入力歯車３ＩＮと４速入力歯車４ＩＮとの間にはスリーブＳ１が設けられており、５速入力歯車５ＩＮには、これに対応するようにスリーブＳ２が設けられている。スリーブＳ１は、図中左右いずれかの方向に移動することによって、３速又は４速入力歯車３ＩＮ又は４ＩＮとインプット軸１５２を連結することが可能である。スリーブＳ５も、スリーブＳ１と同様、図中右方向に移動することによって、５速入力歯車５ＩＮとインプット軸１５２を連結することが可能である。なお、各スリーブＳ１及びＳ２と、これらに連結可能な３速〜５速入力歯車３ＩＮ〜５ＩＮとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００６５】
他方、アウトプット軸１５３には、該軸を中心として、前記の各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮのそれぞれに対応した各速の出力歯車１ＯＵＴ〜５ＯＵＴ及びＲＯＵＴ（以下、「１速出力歯車１ＯＵＴ」などという。）が設けられている。このうち、１速出力歯車１ＯＵＴ、２速出力歯車２ＯＵＴ及び３速出力歯車３ＯＵＴは、アウトプット軸１５３との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、１速出力歯車１ＯＵＴと２速出力歯車２ＯＵＴとの間にはスリーブＳ３が設けられており、３速出力歯車３ＯＵＴに対応するようにスリーブＳ４が設けられている。スリーブＳ３及びＳ４はともに、前記のスリーブＳ１及びＳ２と略同様な機能を果たす。すなわち、スリーブＳ３は、アウトプット軸１５３と１速出力歯車１ＯＵＴ又は２速出力歯車２ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されており、スリーブＳ４は、アウトプット軸１５３と３速出力歯車３ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されている。ただし、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴ及び２速出力歯車２ＯＵＴとの間、図中真中の位置において、アウトプット軸１５３と後進段出力歯車ＲＯＵＴとを連結させる作用を果たし、後進段入力歯車ＲＩＮからアウトプット軸１５３への動力伝達を可能にする。なお、各スリーブＳ３及びＳ４と、これらに連結可能な１速〜３速出力歯車１ＯＵＴ〜３ＯＵＴ及び後進段出力歯車ＲＯＵＴとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００６６】
さらに、３速出力歯車３ＯＵＴには、ギアＭＧＧを介してモータジェネレータＭＧが接続されている。モータジェネレータＭＧにはバッテリＶが接続されている。これにより、バッテリＶから電力供給を受けたモータジェネレータＭＧは発動機として機能することにより、アウトプット軸１５３には、例えばギアＭＧＧ、３速出力歯車３ＯＵＴ、スリーブＳ４を介し動力が伝達されるようになっている（力行動作）。逆に、車輪ＴＦ１及びＴＦ２等から力を受けて、前記とは逆の順序を経てモータジェネレータＭＧが回転させられるときには、該モータジェネレータＭＧは発電機として機能することにより、バッテリＶの充電が行われることになる（回生動作）。
【００６７】
このような構成を備えるアウトプット軸１５３の一端には、ディファレンシャルギア（以下、「ＤＥＦ」と略す。）１５４が設けられており、ＤＥＦ１５４は、図１において図示されない車輪に接続されている。
【００６８】
以上のような構成を備える変速装置１６０は、典型的には、以下のように動作する。なお、変速装置１６０の動作は、図１に示した制御装置１７０によって行われることになる。
【００６９】
いま例えば、エンジン１５０を動力源として、１速から２速への変速時における当該変速装置１６０の動作について説明する。まず、１速走行段階においては、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴをアウトプット軸１５３に連結するように、図中右方向に移動している。他方、残るスリーブＳ３乃至Ｓ５は、いずれも中立の状態を保っており、２速乃至５速入力歯車２ＩＮ〜５ＩＮからアウトプット軸１５３へは動力が伝達されないようになっている。これにより、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５２、１速入力歯車１ＩＮ、１速出力歯車１ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してＤＥＦ１５４に伝達される。
【００７０】
続いて、この状態から、２速への変速を迎える際においては、いったんクラッチＣを断絶した上で、スリーブＳ３が１速出力歯車１ＯＵＴに接続されている状態から、２速出力歯車２ＯＵＴに接続されている状態に変更する。この後、クラッチＣを再び係合させると、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５２、２速入力歯車２ＩＮ、速出力歯車２ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してＤＥＦ１５４に伝達される。
【００７１】
残る３速走行以降においても、スリーブＳ１乃至Ｓ４を適当に移動させることにより、同様な変速作用が実現されることになる。なお、上述のような変速操作は、図１に示した制御装置１７０により司られる。この場合、制御装置１７０が現実に前記変速操作を行うにあたっては、それがユーザの指令に基づく場合（セミオート式）と、自動的に行う場合（フルオート式）との双方があるが、本実施形態においては、後者の場合を前提とする。
【００７２】
（車両）
以上のようなエンジン１５０、或いは変速装置１６０等を備える動力出力装置は、例えば図３に示すように、四輪自動車ＭＶの一部を構成する。図３において、四輪自動車ＭＶは、図１で示したエンジン１５０、変速装置１６０及びモータジェネレータＭＧ等に加えて、これらを搭載する車両本体ＭＶＳ、該車両本体ＭＶＳに取り付けられるとともにＤＥＦ１５４に接続された車輪ＴＦ１及びＴＦ２、更には車輪ＴＲ１及びＴＲ２等を備える。このうち車輪ＴＦ１及びＴＦ２は、前記のアウトプット軸１５３及びＤＥＦ１５４を介して出力される駆動力により駆動されるようになっている。
【００７３】
〔出力上昇要求があった場合の制御〕
以下では、本発明に係る制御手段を構成する制御装置１７０により、出力上昇要求があった場合にそれに十分に応えるとともに、エンジン１５０からの排気スモークの発生を防止するための制御について、前述までに参照した各図及び図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７４】
図４において、まず、初期段階では、当該動力出力装置は、ある一定の定常状態にある。ここに定常状態とは、例えば、当該動力出力装置が、４速走行状態にあるとか、或いは５速走行状態にあるとかいう場合をさす。この場合、エンジン１５０の回転数は一定で、しかも通常、この回転数は低い状態にあることが想定されることになる。また、クラッチＣは完全に係合状態にある場合が想定される。なお、前記で、回転数が「低い」状態であるか否かは、当該エンジン１５０の実際の回転数が、予め定めた回転数よりも小さいか否かでもって定めることができる。
【００７５】
そして、図４においては、このような初期段階において、当該動力出力装置に対して、出力上昇要求が送られてくる（ステップＳ１）。ここで「出力上昇要求」があったとは、具体的には、図１に示すアクセルペダル７８がユーザによって一定程度以上踏下されたことを意味し、アクセル開度センサ８０がその旨制御装置１７０に送信すること等を意味する。
【００７６】
ところで、このような出力上昇要求があると、通常は燃料噴射量の増大をもって対応することが考えられる。しかしながら、本実施形態に係るエンジン１５０は上述のように高過給ディーゼルエンジンであることから、排気スモークの発生が生じやすい状況にあるといえる。すなわち、燃料噴射量については、適宜、或いはその時点時点において、ある一定値以上の燃料噴射を禁止するという意味においての「閾値」を定めておくことが好ましい。このような措置を講じておけば、たとえ出力上昇要求があったとしても、無条件に、それに応ずるような燃料噴射が行われるということがなくなり、もって排気スモークの発生を未然に防止することができる。
【００７７】
しかしながら、このような措置を講ずることと引き換えに、当該動力出力装置では、前記の出力上昇要求に十分に応えられなくなるという問題点が生じることになる。つまり、出力可能なトルクに制限が設けられるようなかたちとなってしまうのである（以下、当該トルクを「制限トルク」と呼ぶ。）。
【００７８】
そこで、本実施形態においては、上述のような動力出力装置において出力上昇要求があった場合には、次のような制御を行う。
【００７９】
まず、前記のように制御装置１７０が出力上昇要求を受けると、該制御装置１７０は、当該出力上昇要求から割り出される要求トルクが、前記の制限トルクと比べて大きいか否かの対比判断を行い（ステップＳ２）、要求トルクが制限トルクを超えると判断するときには、要求された出力上昇の程度に応えるための制御を行い（ステップＳ２からステップＳ３以降へ）、そうでない場合には、通常の燃料噴射制御を続行する（ステップＳ２からステップＳ７へ）。この通常の燃料噴射制御は、前記制限トルクによる制約を受ける。
【００８０】
そして、本実施形態においては、前記の出力上昇要求に応えるための制御として、第一に、制御装置１７０が燃料増量が可能か否かの判断を行うようになっている（ステップＳ３）。この判断は、例えば図１に示した排気浄化装置３５の浄化能力が十分であるか否かに基づいて行うようにするとよい。すなわち、浄化能力が十分であると判断されるときには、燃料増加は可であり、そうでないと判断されるときには、燃料増加は不可と判断されるというようである。この場合更に、その浄化能力の如何は、前記排気浄化装置３５がＰＭフィルタから構成されている場合においては、そのフィルタの差圧や触媒温度を計測することにより判断することができる。ここに触媒温度は、触媒浄化装置３５に付設された温度センサ３５Ｔの計測結果から知ることができる。
【００８１】
そして、上述のように、浄化能力が十分であり、燃料増量が可能と判断されるときには、エンジン１５０に対する燃料供給量を増加する（ステップＳ３１）。これにより、エンジン１５０の出力は上昇し、前記のようなトルクの不足分を補うことが可能となる。そして、この場合、燃料供給量を増加することによって排気スモークが比較的大量に発生するとしても、排気浄化装置３５の浄化能力が十分であるから特に問題が生じない。つまり、当該排気スモークは、外部に至る前に十分に浄化され得るのである。
【００８２】
なお、燃料供給量の増加の程度は、図４のステップＳ２で確かめられた要求トルクの程度をはじめとして、その他の各種のパラメータに応じて、適宜定められ得る性質のものである。この場合において、排気スモーク発生防止のため、前記した燃料噴射量に関する「閾値」が定められているときには、前記の燃料供給量の増加の程度は、その閾値以下となるように定められることが望ましくはあるが、本実施形態においては、場合により、その閾値を越えるような燃料供給量を設定するようにしてもよい。ステップＳ３において、上述のように排気浄化装置３５の浄化能力が確かめられるのは、そのような趣旨を含むからである。
【００８３】
第二に、図４のステップＳ３において、燃料増量が不可と判断されたときには、制御装置１７０は、続いてモータアシストが可能であるか否かの判断を行う（ステップＳ４）。この判断は、バッテリＶの電気残量、その温度、或いはモータジェネレータＭＧの温度等に基づいて行うようにするとよい。すなわち、例えばバッテリＶの電気残量が十分であると判断されるときには、モータアシストは可であり、そうでないと判断されるときには、モータアシストは不可と判断されるというようである。この場合、バッテリＶの電気残量を知るためには、例えば該バッテリＶに付設されるセンサ等を利用することができる。
【００８４】
そして、モータジェネレータＭＧによるアシストが可能と判断されるときには、制御装置１７０は、モータジェネレータＭＧの動力を、アウトプット軸１５３を介して出力可能なように、変速装置１６０を制御する（ステップＳ４１）。すなわち、図２を参照して説明したように、例えば、スリーブＳ４を３速出力歯車３ＯＵＴ側に移動させることで、モータジェネレータＭＧ、ギアＭＧＧ、３速出力歯車３ＯＵＴ、スリーブＳ４及びアウトプット軸１５３という動力の伝達が可能とされるのである。これにより、エンジン１５０自体の出力は上昇しなくとも、モータジェネレータＭＧからアシストが行われることにより、前記のようなトルクの不足分を補うことが可能となる。
【００８５】
第三に、図４のステップＳ４において、モータアシストが不可と判断されたときには、制御装置１７０は続いて、以下に述べる半クラッチ制御を用いることによって、エンジン１５０の回転数を上昇させることが可能であるか否かを判する（ステップＳ５）。この判断は、クラッチＣの温度に基づいて行われることになる。すなわち、クラッチＣの温度がある所定の閾値よりも低いと判断されるときには、エンジン１５０の回転数の上昇が可であり、そうでないと判断されるときには、エンジン１５０の回転数の上昇は不可と判断される。
【００８６】
そして、本実施形態においては特に、前記の判断によりエンジン１５０の回転数上昇が可能と判断されるときには、該回転数上昇（図４のステップＳ５１）は次のような態様でもって行われることになる。すなわち、クラッチＣをいったん半クラッチ状態にし、該クラッチＣのトルク容量を下げることによって、エンジン１５０の回転数を上昇させるのである。このようにして実現されるエンジン１５０の回転数の上昇は、要求されたトルクに見合うだけの出力が可能な程度にまで行われる。次に、エンジン１５０の回転数が前記の条件を満たすようなところまで上昇されたら、クラッチＣの半クラッチ状態を解消しつつトルク容量を次第に増大させ、アウトプット軸１５３へのトルク出力を上昇させるようにする。これにより、エンジン１５０は、燃料噴射量の増大によらずに、前記のようなトルクの不足分を補うことが可能となる。
【００８７】
なお、ステップＳ５において、エンジン１５０の回転数の上昇が可能であるかどうかが、クラッチＣの温度に基づいて行われるのは、上に述べたような半クラッチ制御を実施するためである。すなわち、前記のような制御は、クラッチＣに対して相応分の負荷を与え、その温度を少なからず上昇させることになる。ここで、もし、クラッチＣの温度が既に所定の閾値以上であると判断されるときに、前記のような制御を行ってしまうと、その後のクラッチＣの本来の動作に支障を及ぼすおそれがある。そこで、図４のステップＳ５においては、クラッチＣの温度に基づいて、前記の半クラッチに係る制御を実施するようになっているのである。これにより、クラッチＣに無用な負荷がかけられるという事態が未然に防止されるから、比較的長期にわたってクラッチＣの安定した運用を実施することができる。
【００８８】
第四に、図４のステップＳ５において、エンジン１５０の回転数の上昇が不可と判断されたときには、シフトダウン制御を行うことになる（ステップＳ６）。ここで「シフトダウン制御」とは、図２に示した変速装置１６０において、アウトプット軸１５３への動力伝達を、現時点よりもより低速入力歯車及び出力歯車によって実現するような制御をいう。例えば、現時点において、５速走行状態にあるときには、それよりも低速である３速入力歯車３ＩＮ及び同出力歯車３ＯＵＴを利用して、エンジン１５０からの出力を得ようとする。これにより、アウトプット軸１５３へは、より高いトルクが出力されることになる。ただし、このシフトダウン制御は、図４における当該時点において必ずしも実施する必要はない（後述参照）。
【００８９】
以上のように、本実施形態においては、当該動力出力装置、或いはこれを搭載する四輪自動車ＭＶ等に対して出力上昇要求があったときには、従来、ほぼ無条件でシフトダウン制御が実施されていたことに代えて、燃料増量制御（図４のステップＳ３）、モータアシスト制御（図４のステップＳ４）及び半クラッチを伴うエンジン１５０の回転数上昇制御（図４のステップＳ５）の実施可能性を測りながら、それらのうちいずれかが可能であるなら、当該制御を実施するようになっている（ステップＳ３１、Ｓ４１又はＳ５１）。
【００９０】
したがって、本実施形態によれば、まず、出力上昇要求に対して、それに十分応え得るようにトルクの不足分を補うことができる。
【００９１】
また、本実施形態によれば、従来、殆ど無条件でシフトダウン制御を行う場合にみられていた、動作のワンテンポ遅れや、変速回数の増大に起因してユーザへ違和感が与えられるという不具合を相当程度解消することができる。
【００９２】
なお、上記実施形態においては、燃料増量制御、モータアシスト制御及びエンジン回転数上昇制御の順に、その実施可能性が測られていたが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。すなわち、これらの順番は、適宜入れ替えてもよい。
【００９３】
また、場合によっては、燃料増量制御及びモータアシスト制御の双方の実施可能性を測った結果、これらがともに可能であるという場合には、その二つの制御を併用するような形態（即ち、各制御を重畳的に実施する形態）としてもよい。この場合、前記の三つの制御のうち、いずれを組み合わせるかは基本的に自由である。さらに、本発明は、三つの制御すべてを併用するような形態も積極的には排除しない。
【００９４】
ただし、このような併用制御を実施する場合においては、ユーザが行ったアクセルワークに対して、加速感が変わりやすい。したがって、好ましくは、図４のように、各制御は、選択的に実施されるようにする方がよい。また、この点に鑑みて、前記の併用態様を実施する場合においては、急激なアクセルワークが行われた場合に限り、短時間のみ実施するというような形態としてもよい。これによれば、加速感が変わりやすくなったとしても、そもそも急激なアクセルワークがあることを前提とするから、ユーザに対してさほど大きな違和感を与えずに済む。
【００９５】
さらに、上記実施形態においては、半クラッチに係る制御（ステップＳ５１）を実施するか否かは、ステップＳ５において計測されるクラッチＣの温度如何に応じていたが、場合によっては、この処理を省略し、燃料増量制御及びモータアシスト制御のいずれもが実施不可と判断された場合には、無条件で、半クラッチに係る制御を実施し、エンジン１５０の回転数を上昇させるような制御を実施してもよい。
【００９６】
或いはまた、上記実施形態では、シフトダウン制御が、燃料増量制御、モータアシスト制御及びエンジン回転数上昇制御の三つの制御の実施可能性がないと判断された場合、該判断の後即座に実施される（図４のステップＳ６）ようなかたちになっていたが、本発明は、このような形態にも限定されない。例えば、前記三つの制御の実施可能性がないと判断された場合には、とりあえず通常の燃料噴射制御を行い（ステップＳ７参照）、この制御が所定時間継続されるようであるなら、シフトダウン制御の実施に移行するなどという形態としてもよい。
【００９７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力出力装置及びその制御方法並びに車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る動力出力装置によれば、半クラッチ制御を行うことにより、ユーザの出力上昇要求に十分応えることが可能であるにもかかわらず、ディーゼルエンジンからのエミッションの悪化をもたらすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン及びその周辺機器等の構成例を示す説明図である。
【図２】図１に示す変速装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る制御、即ち出力上昇要求があった場合にそれに十分に応えるとともに、エンジンからの排気スモークの発生を防止するための制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１５０…エンジン
１５３…アウトプット軸
１６０…変速装置
１７０…制御手段
Ｃ…クラッチ
２２…燃料噴射弁
３５…排気浄化装置
ＭＧ…モータジェネレータ
【図１】
2004245395.tif 000003
【図２】
2004245395.tif 000004
【図３】
2004245395.tif 000005
【図４】
2004245395.tif 000006