(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の燃焼で動力を発生するエンジンと、
車両停止時に前記エンジンを停止させるエンジン停止手段と、
車両走行時に回転させられることにより回転エネルギーを蓄積する蓄エネ用フライホイールと、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の所定の動力伝達軸に対して前記蓄エネ用フライホイールを接続、遮断するフライホイールクラッチと、
車両走行時に前記フライホイールクラッチを係合して前記蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積するとともに、車両停止時に該フライホイールクラッチを解放して該蓄エネ用フライホイールの自由回転を許容する蓄エネ制御手段と、
車両の再発進時に前記フライホイールクラッチを係合することにより、前記蓄エネ用フライホイールの回転エネルギーで前記エンジンをクランキングして始動するとともに車両を発進させるフライホイールクラッチ係合手段と、
を有する車両の始動発進制御装置において、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に、前記蓄エネ用フライホイールが接続される前記動力伝達軸と直列に配設され、動力伝達を接続、遮断する断続手段と、
前記蓄エネ用フライホイールによる前記エンジンの始動および前記車両の発進時に、前記断続手段を制御することにより、該蓄エネ用フライホイールから該エンジンおよび前記駆動輪に対する動力の伝達状態を制御する断続制御手段と、
を有することを特徴とする蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置。
【請求項２】
前記断続手段は、前記蓄エネ用フライホイールが接続される前記動力伝達軸と駆動輪との間に配設されており、
前記断続制御手段は、前記エンジンが始動するまでは前記断続手段により前記駆動輪側への動力伝達を遮断し、該エンジンが始動した後に該断続手段を接続することにより該エンジンおよび前記蓄エネ用フライホイールから該駆動輪側へ動力を伝達して車両を発進させるものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置。
【請求項３】
前記断続手段は、動力の伝達トルクを連続的に制御できる摩擦係合装置で、
前記断続制御手段は、前記断続手段の伝達トルクを制御することにより発進性能に影響する走行条件に応じて前記蓄エネ用フライホイールから前記駆動輪に伝達される発進トルクを増減するようになっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両走行時に回転させられることにより回転エネルギーを蓄積する蓄エネ用フライホイールを用いて車両の再発進時にエンジンを始動するとともに車両を発進させる始動発進制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 燃料の燃焼で動力を発生するエンジンと、(b) 車両走行時に回転させられることにより回転エネルギーを蓄積する蓄エネ用フライホイールと、(c) その蓄エネ用フライホイールを動力伝達軸に対して接続、遮断するフライホイールクラッチと、(d) 車両走行時に前記フライホイールクラッチを係合して前記蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積するとともに、車両停止時にそのフライホイールクラッチを解放して蓄エネ用フライホイールの自由回転を許容することにより、その蓄エネ用フライホイールのエネルギー蓄積状態を保持する蓄エネ制御手段と、を有し、(e) 車両停止時に前記エンジンを停止させるとともに、再発進時に前記フライホイールクラッチを係合させて前記蓄エネ用フライホイールによりエンジンをクランキングして始動する技術が、エコランシステムなどで提案されている。特開昭５８−９８６５９号公報に記載の装置はその一例である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のエコランシステムにおいては、フライホイールクラッチが係合させられると、蓄エネ用フライホイールからエンジンだけでなく駆動輪側へも動力が伝達されるため、エンジンの始動および発進トルクの制御を適切に両立させることが困難であった。例えば、低μ路などでは、急に大きな駆動力が車輪に伝達されることにより、車輪がスリップ（スピン）する可能性がある。低μ路を基準にして蓄エネ用フライホイールのエネルギー蓄積量を設定することも考えられるが、乾燥路など通常時の発進加速性能が損なわれるとともに、蓄エネ用フライホイールが持っている回転エネルギーは車両停止時間などによって変化するため、発進時のエネルギー蓄積量を高い精度で制御することは困難である。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、再発進時に蓄エネ用フライホイールの回転エネルギーでエンジンを始動するとともに駆動力を発生させる車両において、エンジンの始動および発進トルクを適切に制御できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 燃料の燃焼で動力を発生するエンジンと、(b) 車両停止時に前記エンジンを停止させるエンジン停止手段と、(c) 車両走行時に回転させられることにより回転エネルギーを蓄積する蓄エネ用フライホイールと、(d) 前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の所定の動力伝達軸に対して前記蓄エネ用フライホイールを接続、遮断するフライホイールクラッチと、(e) 車両走行時に前記フライホイールクラッチを係合して前記蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積するとともに、車両停止時にそのフライホイールクラッチを解放して蓄エネ用フライホイールの自由回転を許容する蓄エネ制御手段と、(f) 車両の再発進時に前記フライホイールクラッチを係合することにより、前記蓄エネ用フライホイールの回転エネルギーで前記エンジンをクランキングして始動するとともに車両を発進させるフライホイールクラッチ係合手段と、を有する車両の始動発進制御装置において、(g) 前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に、前記蓄エネ用フライホイールが接続される前記動力伝達軸と直列に配設され、動力伝達を接続、遮断する断続手段と、(h) 前記蓄エネ用フライホイールによる前記エンジンの始動および前記車両の発進時に、前記断続手段を制御することにより、その蓄エネ用フライホイールからそのエンジンおよび前記駆動輪に対する動力の伝達状態を制御する断続制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、第１発明の蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置において、(a) 前記断続手段は、前記蓄エネ用フライホイールが接続される前記動力伝達軸と駆動輪との間に配設されており、(b) 前記断続制御手段は、前記エンジンが始動するまでは前記断続手段により前記駆動輪側への動力伝達を遮断し、そのエンジンが始動した後にその断続手段を接続することによりエンジンおよび前記蓄エネ用フライホイールから駆動輪側へ動力を伝達して車両を発進させるものである、ことを特徴とする。
【０００７】
第３発明は、第１発明または第２発明の蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置において、(a) 前記断続手段は、動力の伝達トルクを連続的に制御できる摩擦係合装置で、(b) 前記断続制御手段は、前記断続手段の伝達トルクを制御することにより発進性能に影響する走行条件に応じて前記蓄エネ用フライホイールから前記駆動輪に伝達される発進トルクを増減するようになっている、ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
このような蓄エネ用フライホイールを有する車両の始動発進制御装置においては、蓄エネ用フライホイールが接続される動力伝達軸と直列に断続手段が配設され、蓄エネ用フライホイールによるエンジンの始動および車両の発進時に、断続手段によって蓄エネ用フライホイールからエンジンおよび駆動輪に対する動力の伝達状態が制御されるため、エンジンの始動および発進トルクを適切に制御できるようになる。すなわち、断続手段が動力伝達軸と駆動輪との間に配設される場合は、駆動輪側への伝達トルクが断続手段によって増大、減少（接続、遮断を含む）させられると、反対のエンジン側への動力伝達が減少、増大させられるのであり、断続手段がエンジンと動力伝達軸との間に配設される場合は、エンジン側への伝達トルクが断続手段によって増大、減少（接続、遮断を含む）させられると、反対の駆動輪側への動力伝達が減少、増大させられるのである。
【０００９】
第２発明では、断続手段が動力伝達軸と駆動輪との間に配設されており、エンジンが始動するまでは断続手段により駆動輪側への動力伝達が遮断されるとともに、エンジンが始動した後に断続手段が接続されることにより駆動輪側へ動力が伝達されて車両が発進させられるため、蓄エネ用フライホイールの回転エネルギーによりエンジンを良好に始動できる。
【００１０】
第３発明では、断続手段として動力の伝達トルクを連続的に制御できる摩擦係合装置が用いられているとともに、その断続手段の伝達トルク制御で走行条件に応じて蓄エネ用フライホイールから駆動輪に伝達される発進トルクが増減させられるため、例えば走行条件として路面が滑り易いか否かによって発進トルクを増減することにより、乾燥路等の通常の発進加速性能を損なうことなく低μ路でのスリップ（スピン）を防止できるなど、発進性能が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、断続手段の配設位置は、第２発明のように蓄エネ用フライホイールが接続される動力伝達軸と駆動輪との間が望ましいが、エンジンと動力伝達軸との間に配設することもできる。動力伝達経路にトルクコンバータ等の流体継手を有する車両においては、蓄エネ用フライホイールおよび断続手段を共にエンジンと流体継手との間に配設することが望ましい。
【００１２】
フライホイールクラッチとしては電磁式の摩擦クラッチが好適に用いられ、断続手段としては、油圧式摩擦係合装置が好適に用いられる。断続手段は、例えば動力伝達経路に設けられたクラッチにて構成されるが、遊星歯車装置等の反力受け要素をケースに連結したり解放したりするブレーキであっても良い。フライホイールクラッチについても同様で、蓄エネ用フライホイールが動力伝達軸に対して自由回転する状態と、両者を機械的に連結して所定の関係で相対回転（一体回転を含む）させる状態とを切り換えることができるものであれば良い。
【００１３】
車両走行時にフライホイールクラッチを係合させて蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積する蓄エネ制御手段は、例えばコースト走行時等に車両の運動エネルギーで蓄エネ用フライホイールを回転させることが望ましいが、自動変速機の変速ギヤ段が車輪側から蓄エネ用フライホイール側へ動力伝達を行わない場合など、エンジンにより蓄エネ用フライホイールを回転して回転エネルギーを蓄積させることも可能である。
【００１４】
断続制御手段は、第２発明のように動力伝達を接続、遮断するだけでも良いが、第３発明のように走行条件に応じて駆動輪に伝達される発進トルクを増減することが望ましい。走行条件としては、路面の滑り易さがあり、例えば外部からの情報や車輪のスリップ状態、外気温などに基づいて低μ路か否かを判断したり、スノーモードが選択されているか否かによって滑り易さを判断したりすれば良い。路面の滑り易さの他、道路の勾配、乗車人数等の車両状態を考慮して、所定の発進加速性能が得られるように発進トルクを制御するようにしても良い。発進トルクの増減は、例えば乾燥路と低μ路との２段階で発進トルクを切り換えるだけでも良いが、３段階以上で切り換えたり連続的に変化させたりすることもできる。
【００１５】
第２発明の実施に際しては、例えばエンジンが自力回転できるようになったか否かをエンジン回転速度等に基づいて判断するエンジン始動判断手段が設けられ、第３発明の実施に際しては、例えば路面が滑り易いか否かを判定する路面状態判定手段が設けられる。第３発明の実施に際しては更に、路面状態等の走行条件をパラメータとして予め定められたデータマップなどにより発進トルクを設定する発進トルク設定手段を設け、発進トルクを極め細かく制御することもできる。
【００１６】
第２発明では、エンジンを始動した後に断続手段を接続して車両を発進させるようになっているが、他の発明の実施に際しては、断続手段をスリップ係合させるなどして蓄エネ用フライホイールの回転エネルギーをエンジンおよび駆動輪側へ分配し、エンジンの始動と同時に所定の駆動トルクで車両を発進させるようにすることも可能である。
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成図で、図２は中心線より下半分を省略した骨子図である。これ等の図において、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１０の出力は、流体継手としてのトルクコンバータ１２を介して自動変速機１４に入力され、図示しない差動歯車装置および車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１６に入力クラッチ１７を介して連結されたポンプ翼車１８と、自動変速機１４の入力軸２０に連結されたタービン翼車２２と、それらポンプ翼車１８およびタービン翼車２２の間を直結するロックアップクラッチ２４と、一方向クラッチ２６によって一方向の回転が阻止されているステータ２８とを備えている。エンジン１０は走行用駆動源である。
【００１８】
自動変速機１４は、ハイおよびローの２段の切り換えを行う第１変速機３０と、後進ギヤ段および前進４段の切り換えが可能な第２変速機３２とを備えている。第１変速機３０は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、およびキャリアＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３４と、サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に並列に設けられたクラッチＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およびハウジング４１間に設けられたブレーキＢ０とを備えており、キャリアＫ０が前記入力軸２０に連結され、リングギヤＲ０が中間軸４４に連結されている。
【００１９】
第２変速機３２は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、およびキャリアＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置３６と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置３８と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、およびキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４０とを備えている。
【００２０】
上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は出力軸４２に連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４４との間にクラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２と中間軸４４との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング４１に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２とハウジング４１との間には、一方向クラッチＦ１およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が入力軸２０と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２１】
キャリアＫ１とハウジング４１との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング４１との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられるように構成されている。
【００２２】
このような自動変速機１４は、例えば図３に示す作動表に従って後進１段および変速比が順次異なる前進５段のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図３において「○」は係合状態を示し、空欄は解放状態を示し、「●」はエンジンブレーキを発生させるときの係合状態を示し、「△」は係合するが動力伝達に関係無いことを表している。クラッチＣ０〜Ｃ２やブレーキＢ０〜Ｂ４（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣやブレーキＢという）は、それぞれ油圧シリンダに作動油が供給されることにより、その油圧に基づいて摩擦材が摩擦係合させられる多板式、単板式、バンド式等の摩擦係合装置で、変速用の複数のＡＴソレノイドバルブ９８（図６参照）等によって係合、解放状態が切り換えられるようになっている。
【００２３】
図５のシフトパターンに従って操作されるシフトレバー４６（図４参照）がエンジンブレーキポジションである「３」ポジション、「２」ポジション、「Ｌ」ポジションのいずれかに操作されている時には、その最高速ギヤ段でエンジンブレーキが発生させられる。例えば、第１速ギヤ段（１ｓｔ）のみで走行する「Ｌ」ポジションでは、ブレーキＢ４が係合させられることよってアクセルペダルの非操作状態（アクセルＯＦＦ）であるような非駆動（パワーＯＦＦ）走行においてエンジンブレーキが発生させられるが、シフトレバー４６が「Ｄ」ポジションに操作されている第１速ギヤ段（１ｓｔ）での走行時では、そのブレーキＢ４が解放させられることから、アクセルペダルの非操作状態であるような非駆動走行において一方向クラッチＦ２の滑りおよびリングギヤＲ３の空転が許容されるので、自動変速機１４内において動力伝達経路が解放され、車両がエンジンブレーキが作用しない惰行走行とされる。第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速が行われる「２」ポジションでは、第２速ギヤ段（２ｎｄ）の走行時において、クラッチＣ０が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションの第２速ギヤ段（２ｎｄ）ではクラッチＣ０が解放させられることにより一方向クラッチＦ０のすべりが許容されて惰行走行とされる。また、第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速が行われる「３」ポジションでは、第３速ギヤ段（３ｒｄ）の走行時において、ブレーキＢ１が係合させられることによりエンジンブレーキが可能とされ、「Ｄ」ポジションではブレーキＢ１が解放させられることにより一方向クラッチＦ１のすべりが許容されて惰行走行とされる。
【００２４】
上記シフトレバー４６は、図５に示すように車両の前後方向に位置するＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）および４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションへ操作されるとともに、Ｄポジションと４ポジションの間が車両の左右方向に操作されるようにその支持機構が構成されている。そして、Ｄポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第５速ギヤ段（５ｔｈ）で変速制御を行うＤレンジが設定され、４ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第４速ギヤ段（４ｔｈ）で変速制御を行う４レンジが設定され、３ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）〜第３速ギヤ段（３ｒｄ）で変速制御を行う３レンジが設定され、２ポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）および第２速ギヤ段（２ｎｄ）で変速制御を行う２レンジが設定され、Ｌポジションへ操作されると第１速ギヤ段（１ｓｔ）に固定するＬレンジが設定される。また、シフトレバー４６の近傍にはスポーツモードスイッチ４８が設けられ、ステアリングホイール等に設けられた図示しないアップレンジスイッチやダウンレンジスイッチを操作することにより、運転者が任意に走行レンジ（Ｌレンジ〜４レンジ）を切り換えることができるようになっている。
【００２５】
上記シフトレバー４６には、図４に示すように油圧制御部５０に設けられたマニュアルバルブ６０がケーブルやリンク機構等を介して機械的に連結されており、機械式オイルポンプ５２または電動オイルポンプ５４からプライマリレギュレータバルブ５６を介して供給される作動油が、シフトレバー４６の操作ポジション（シフトポジション）に応じて前記クラッチＣやブレーキＢへ出力されるようになっている。機械式オイルポンプ５２は、トルクコンバータ１２のポンプ翼車１８と一体的にエンジン１０によって回転駆動されるもので、電動オイルポンプ５４は、エンジン１０の作動とは無関係に図６に示すコントローラ（ＥＣＵ）６２によって作動させられる。油圧制御部５０にはまた、入力クラッチコントロールソレノイドバルブ５８が設けられており、プライマリレギュレータバルブ５６から供給される作動油の油圧を調圧制御することにより、前記入力クラッチ１７を係合、解放、スリップ係合させるようになっている。入力クラッチ１７は、前記クラッチＣやブレーキＢと同様な油圧式の摩擦係合装置である。
【００２６】
図１に戻って、前記エンジン１０は、電動モータおよびピニオン等を有するスタータ６４によってクランキングされるようになっているとともに、クランク軸１６にはベルトやチェーン等の駆動装置６６を介してモータジェネレータ６８が接続されている。モータジェネレータ６８は、ブレーキ操作時等に回生制動により発電して図示しないバッテリを充電するとともに、エアコン等の補機を駆動するもので、必要に応じてエンジン１０との間にクラッチが設けられる。また、エンジン１０と入力クラッチ１７との間には、図２に示されているように蓄エネ用フライホイール７０が配設され、フライホイールクラッチ７２を介してクランク軸１６に対して連結、遮断されるようになっている。この蓄エネ用フライホイール７０は、車両走行時に回転させられることにより回転エネルギーを蓄積する質量体で、エンジン１０をクランキングして始動するとともに車両を発進させることができる程度の回転エネルギーを蓄積できる質量を備えている。フライホイールクラッチ７２は電磁式の摩擦クラッチで、クランク軸１６は動力伝達軸に相当し、入力クラッチ１７は断続手段に相当する。
【００２７】
図６は、本実施例の車両用駆動装置の制御系統を示す図で、コントローラ６２には図６の左側に示すスイッチやセンサ等から各種の信号が入力されるとともに、マイクロコンピュータによりＲＯＭ等に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行って右側に示す各種の装置等に制御信号などを出力することにより、例えばエンジン１０の出力制御や自動変速機１４の変速制御などを行う。図６の左側に示すフライホイール回転速度センサ７４は、蓄エネ用フライホイール７０の回転速度ＮＦを検出するセンサで、エンジン回転速度センサ７６はエンジン１０の回転速度ＮＥを検出するセンサで、車速センサ７８は出力軸４２の回転速度Ｎout （車速Ｖに対応）を検出するセンサで、入力軸回転速度センサ８０は入力軸２０の回転速度Ｎin（厳密にはクラッチＣ０の回転速度）を検出するセンサである。また、エンジン水温センサ８２はエンジン水温Ｔw を検出するセンサで、ＡＴ油温センサ８４はＡＴ油温ＴAT（自動変速機１４の作動油の温度）を検出するセンサで、シフトポジションスイッチ８６はシフトレバー４６のシフトポジション（操作ポジション）を検出するスイッチで、フットブレーキスイッチ８８はフットブレーキ操作の有無を検出するスイッチで、アクセル開度センサ９０はアクセルペダルの操作量（アクセル開度）θthを検出するセンサで、スノーモードスイッチ９１は圧雪路やアイスバーンなど車輪がスリップし易い場合に運転者によって任意にＯＮ操作されるスイッチで、ブレーキ力センサ９２は運転者のブレーキ要求量であるフットブレーキの操作力（ペダル踏力）ＢＫを検出するセンサでブレーキ要求量検出手段に相当する。なお、エンジン１０のスロットル弁はアクセルペダルに機械的に連結されて開閉制御されるようになっており、アクセル開度センサ９０の代わりにスロットル弁開度センサを用いることもできる。
【００２８】
また、図６の右側に示す点火装置９４はエンジン１０の点火制御を行うもので、噴射装置９６はエンジン１０の燃料噴射量を制御するもので、ＡＴソレノイドバルブ９８は自動変速機１４のクラッチＣやブレーキＢの係合、解放により変速制御を行うもので、ＡＢＳアクチュエータ１００は車輪がロックしないようにホイールブレーキのブレーキ油圧を制御するものである。
【００２９】
上記コントローラ６２は、図７に示すように機能的に蓄エネ制御手段１０２、エコラン条件判定手段１０４、エコラン手段１０６、フライホイール始動判断手段１０８、エンジン始動判断手段１１０、路面状態判定手段１１２、フライホイールクラッチ係合手段１１４、入力クラッチ制御手段１１６を備えており、図８、図９のフローチャートに従って信号処理を行うことにより、車両走行時に前記蓄エネ用フライホイール７０に回転エネルギーを蓄積するとともに、車両停止時にエンジン１０を停止するエコランの後の再発進時にその蓄エネ用フライホイール７０に蓄積された回転エネルギーでエンジン１０をクランキングして始動するとともに車両を発進させるようになっている。
【００３０】
図８は、車両走行時に蓄エネ用フライホイール７０に回転エネルギーを蓄積する際の作動を説明するフローチャートで、前記蓄エネ制御手段１０２によって実行されるものであり、所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００３１】
図８のステップＳ１では、本制御に必要な各種の信号の読込み処理等を行い、ステップＳ２では、車速センサ７８によって検出される車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎout)に基づいて走行中か否かを判断する。走行中でなければ、ステップＳ３でフライホイールクラッチ７２を解放するが、走行中の場合は、ステップＳ４で蓄エネ用フライホイール７０のエネルギー蓄積量が所定量に達したか否かを、例えばフライホイール回転速度ＮＦが予め定められた判定値ＮＦ* 以上か否かによって判断する。判定値ＮＦ* は、車両が停止した後の経過時間が例えば５分程度であれば、蓄エネ用フライホイール７０によりエンジン１０をクランキングして始動するとともに車両を発進させることができる程度の回転エネルギーに対応する回転速度で、蓄エネ用フライホイール７０の質量や軸受部のフリクション、エンジン１０の回転抵抗等に応じて予め実験などにより一定値が設定される。そして、エネルギー蓄積量が所定量に達しておれば、それ以上の回転エネルギーは必要ないため、ステップＳ３でフライホイールクラッチ７２を解放して蓄エネ用フライホイール７０の自由回転を許容し、車両停止時でも蓄エネ用フライホイール７０のエネルギー蓄積状態を保持できるようにする一方、所定量に達していない場合はステップＳ５以下を実行し、所定の条件下でフライホイールクラッチ７２を係合させて回転エネルギーを蓄積する。
【００３２】
ステップＳ５では、車両の運動エネルギーにより蓄エネ用フライホイール７０を回転させて回転エネルギーを蓄積するのに適した回生モードか否か、具体的には例えばアクセルペダルが踏込み操作されていないアクセルＯＦＦのコースト状態（エンジンブレーキ状態）か否かを判断する。回生モードでなければ、ステップＳ３でフライホイールクラッチ７２を解放するが、回生モードの場合は、ステップＳ６で自動変速機１４が変速中か否かを、例えばＡＴソレノイドバルブ９８に対する指令信号の出力状態や実際の変速比（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）などに基づいて判断する。そして、変速中はイナーシャができるだけ少ない方が変速制御が容易であるため、ステップＳ７でフライホイールクラッチ７２を解放するが、変速中でなければステップＳ８でフライホイールクラッチ７２を係合させ、車両の運動エネルギーで蓄エネ用フライホイール７０を回転させることにより回転エネルギーを蓄積する。
【００３３】
フライホイールクラッチ７２を急係合させると、蓄エネ用フライホイール７０のイナーシャにより大きな駆動力変動が生じるため、上記ステップＳ８では例えば蓄エネ用フライホイール７０の回転速度ＮＦが所定の増加率で増加するように、フライホイールクラッチ７２の係合制御を行う。また、次のステップＳ９では、蓄エネ用フライホイール７０の回転速度ＮＦの増加に伴う車速Ｖの減速度の増加を相殺するように、ホイールブレーキのブレーキ力をＡＢＳアクチュエータ１００等のブレーキ力制御手段によって補正（低下）する。車速Ｖの減速度を補正する上で、蓄エネ用フライホイール７０による回転エネルギーの蓄積は、ブレーキＯＮすなわちフットブレーキが踏込み操作されている場合に行われることが望ましいが、ブレーキＯＦＦでも蓄積することが可能で、その場合は回転速度ＮＦがブレーキＯＮ時より小さな増加率で増加するようにフライホイールクラッチ７２の係合制御を行うことが望ましい。
【００３４】
ステップＳ１０では、蓄エネ用フライホイール７０のエネルギー蓄積量が所定量に達したか否かを、前記ステップＳ４と同様にして判断し、所定量に達していなければ前記ステップＳ５以下を繰り返し実行するが、所定量に達した場合にはステップＳ１１でフライホイールクラッチ７２を解放して蓄エネ用フライホイール７０を自由回転させる。なお、ステップＳ９に続いてステップＳ４以下を実行するようにして、ステップＳ１０、Ｓ１１を省略しても実質的に同じである。
【００３５】
一方、図９は、車両停止時にエンジン１０を停止するエコラン制御において、所定のエンジン再始動条件下で前記蓄エネ用フライホイール７０に蓄積された回転エネルギーによりエンジン１０をクランキングして始動するとともに車両に所定の発進トルクを作用させる際の作動を説明するフローチャートで、所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。図１０は、このエンジン再始動時における各部の作動状態の変化を示すタイムチャートの一例である。
【００３６】
図９のステップＲ１では、本制御に必要な各種の信号の読込み処理等を行い、ステップＲ２ではエコラン中か否かを、例えば車速Ｖ＝０で且つエンジン１０が停止状態であるか否か等によって判断する。そして、エコラン中の場合は、ステップＲ３で復帰条件が成立するか否かを判断し、復帰条件が成立した場合はステップＲ４以下を実行してエンジン１０を始動する。復帰条件はエンジン再始動条件に相当し、例えばフットブレーキがＯＮ、アクセルＯＦＦ、エンジン水温Ｔw が所定値以上、ＡＴ油温ＴATが所定値以上等の種々のエコラン条件のうち一つでも成立しなくなること、などである。このステップＲ３の判断は、前記エコラン条件判定手段１０４によって行われ、エコラン条件を満足する場合、すなわち復帰条件が成立しない場合は前記エコラン手段１０６によりエンジン１０の停止状態が維持される。エコラン手段１０６はエンジン停止手段に相当する。図１０の時間ｔ1 は、復帰条件が成立してステップＲ３の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。
【００３７】
ステップＲ４は前記フライホイール始動判断手段１０８によって実行されるもので、蓄エネ用フライホイール７０によるエンジン１０の始動が可能か否かを、例えばフライホイール回転速度ＮＦが所定値ＮＦmin 以上か否か等によって判断する。所定値ＮＦmin は、エンジン１０の始動のためのクランキングに必要な最小限の回転エネルギーに対応する回転速度で、前記判定値ＮＦ* よりも小さい一定値である。そして、蓄エネ用フライホイール７０によるエンジン１０の始動が可能な場合には、ステップＲ５で入力クラッチ１７を解放する一方、ステップＲ６でフライホイールクラッチ７２を係合し、蓄エネ用フライホイール７０が蓄積している回転エネルギーでエンジン１０をクランキングするとともに、ステップＲ７で点火や燃料噴射等のエンジン始動処理を行う。図１０では、衝撃力を少なくするためフライホイールクラッチ７２の係合をスイープ（漸増）させている。また、この段階で電動オイルポンプ５４を作動させて、自動変速機１４のクラッチＣやブレーキＢを係合させることにより、シフトレバー４６の操作ポジションに応じて所定のギヤ段を成立させる。ステップＲ５は前記入力クラッチ制御手段１１６によって実行され、ステップＲ６は前記フライホイールクラッチ係合手段１１４によって実行される。
【００３８】
ステップＲ８は、エンジン回転速度ＮＥが予め定められた始動判定値ＮＥｓに達したか否かを判断し、ＮＥ＜ＮＥｓの間はステップＲ９を実行するが、ＮＥ≧ＮＥｓになったらステップＲ１０以下を実行する。始動判定値ＮＥｓは、燃料噴射等の始動制御でエンジン１０が自力回転できるようになる回転速度で、例えばアイドル回転速度ＮＥＴＧＴと略同じか多少小さい値が設定される。ステップＲ９では、エンジン始動処理時間Ｔ、すなわちステップＲ４の判断が最初にＹＥＳになった時間ｔ1 からの経過時間、が予め定められた所定の異常判定値Ｔｆを越えたか否かを判断し、Ｔ＜Ｔｆの間はステップＲ４以下を繰り返すが、Ｔ≧Ｔｆになった時には、前記エンジン回転速度ＮＥ（検出値）が始動判定値ＮＥｓより小さい場合でも、ステップＲ１０以下を実行する。異常判定値Ｔｆは、実際のエンジン回転速度ＮＥが始動判定値ＮＥｓに達するのに十分な時間で、蓄エネ用フライホイール７０のエネルギー蓄積量（フライホイール回転速度ＮＦ）に応じて、例えば図１１に示すようにエネルギー蓄積量が多い程小さい値が設定される。したがって、通常はステップＲ９の判断がＹＥＳになる前にステップＲ８の判断がＹＥＳになってステップＲ１０以下が実行される。これ等のステップＲ８およびＲ９は、前記エンジン始動判断手段１１０によって実行されるものである。図９の時間ｔ2 は、エンジン回転速度ＮＥが始動判定値ＮＥｓに達した時間である。
【００３９】
ステップＲ１０は前記路面状態判定手段１１２によって実行されるもので、例えば外部からの情報や車輪のスリップ状態、外気温などに基づいて路面が滑り易い低μ路か否かを判断する。前記スノーモードスイッチ９１がＯＮ操作されている場合も、低μ路の判定が行われるようになっている。そして、低μ路と判定した場合は、ステップＲ１２で入力クラッチ１７をスリップ係合させる一方、低μ路でない場合は、ステップＲ１１で入力クラッチ１７を完全係合させる。これにより、蓄エネ用フライホイール７０に蓄積された回転エネルギーやエンジン１０の出力が、クランク軸１６から入力クラッチ１７を経てトルクコンバータ１２に伝達され、更に自動変速機１４から駆動輪に伝達されて所定の発進トルク（駆動力）が作用させられる。入力クラッチ１７の係合トルク（クラッチトルク）の制御は、入力クラッチコントロールバルブ５８による油圧制御で行われ、ステップＲ１２のスリップ制御は、例えば予め定められた一定の係合トルク、或いはスリップ状態となるように行われるが、路面の滑り易さを段階的に判定できるようにして、係合トルクやスリップ率を複数段階で制御するようにしても良い。また、このスリップ制御は、例えば予め定められた一定時間だけ行われ、その後徐々にスリップ率を低下させて入力クラッチ１７を完全係合させる。ステップＲ１１およびＲ１２は、前記ステップＲ５と共に前記入力クラッチ制御手段１１６によって実行される。入力クラッチ制御手段１１６は断続制御手段に相当する。図１０の時間ｔ3 は、ステップＲ１１の入力クラッチ１７の係合制御が開始された時間で、この場合は急激な駆動力変動を防止するために入力クラッチ１７の係合トルク（油圧）を漸増させるようになっている。
【００４０】
エンジン１０の作動で機械式オイルポンプ５２の吐出圧（或いは回転速度など）が所定値以上になったら、電動オイルポンプ５４の作動を停止させる。また、上記入力クラッチ１７の係合制御で所定の発進トルクが出力されるようになったら、フライホイールクラッチ７２を解放し、蓄エネ用フライホイール７０がエンジン負荷になることを防止する。図１０の時間ｔ5 は、フライホイールクラッチ７２が解放された時間である。
【００４１】
一方、前記ステップＲ４の判断がＮＯの場合、すなわち蓄エネ用フライホイール７０のエネルギー蓄積量が少なくてエンジン１０を始動できない場合は、ステップＲ１３で入力クラッチ１７を解放するとともに、ステップＲ１４でスタータ６４によりエンジン１０をクランキングしながらステップＲ１５で燃料噴射等のエンジン始動処理を行った後、ステップＲ１６で入力クラッチ１７を完全係合させる。ステップＲ１５に続いて、前記ステップＲ８以下を実行するようにしても良い。図１０のスタータ（単独始動時）のグラフは、このようにスタータ６４によりエンジン１０を始動した場合で、例えばエンジン回転速度ＮＥがアイドル回転速度ＮＥＴＧＴに達した時間ｔ2 でスタータ６４の作動を停止させる。
【００４２】
なお、図１０において破線で示すスタータ（フライホイール始動失敗時）および入力クラッチのグラフは、図９のフローチャートとは別に実行されるもので、蓄エネ用フライホイール７０によるエンジン１０の始動に失敗した場合に、スタータ６４を併用してエンジン１０をクランキングして始動した場合である。また、図１０はアクセルＯＦＦの場合で、エンジン回転速度ＮＥはアイドル回転速度ＮＥＴＧＴまで上昇させられるが、アクセルペダルが踏み込み操作された場合は、そのアクセル操作量θthに応じて上昇させられる。
【００４３】
このように、本実施例では蓄エネ用フライホイール７０が接続されるクランク軸１６とトルクコンバータ１２との間に入力クラッチ１７が配設され、蓄エネ用フライホイール７０によるエンジン１０の始動および車両の発進時には、先ずステップＲ５で入力クラッチ１７を解放し、蓄エネ用フライホイール７０の回転エネルギーがエンジン１０のクランキングに集中的に用いられ、エンジン始動後にステップＲ１１またはＲ１２で入力クラッチ１７を係合して車両に発進トルクを作用させるため、蓄エネ用フライホイール７０によってエンジン１０が良好に且つ速やかに始動させられるようになる。
【００４４】
また、上記入力クラッチ１７は、動力の伝達トルクを連続的に制御できる油圧式摩擦係合装置で、低μ路ではステップＲ１２で入力クラッチ１７がスリップ制御される一方、低μ路でない場合はステップＲ１１で入力クラッチ１７が完全係合させられるため、乾燥路等の通常の発進加速性能を損なうことなく低μ路での車輪のスリップ（スピン）が防止され、発進加速性能が向上する。
【００４５】
なお、上記実施例ではエンジン１０と入力クラッチ１７との間に蓄エネ用フライホイール７０が配設されていたが、図１２に示すように入力クラッチ１７とトルクコンバータ１２との間に蓄エネ用フライホイール７０を配設することもできる。その場合は、蓄エネ用フライホイール７０によるエンジン１０のクランキング時に入力クラッチ１７を係合させるようにすれば良いとともに、その入力クラッチ１７の係合トルク制御で、蓄エネ用フライホイール７０からエンジン１０および駆動輪側、具体的にはトルクコンバータ１２に対する動力の伝達状態を制御することができる。但し、駆動輪側へのトルク伝達を遮断することはできないため、前記実施例のように蓄エネ用フライホイール７０の回転エネルギーをエンジン１０のクランキングに集中する場合は、自動変速機１４のクラッチＣ１、Ｃ２を解放することが考えられる。その場合は、クラッチＣ１、Ｃ２を含んで断続手段が構成される。
【００４６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用駆動装置の骨子図である。
【図３】図１の自動変速機の複数のギヤ段とそれを成立させるための油圧式摩擦係合装置の作動状態との関係を説明する図である。
【図４】図１の油圧制御部が備えている油圧回路の一部を示す図である。
【図５】図１の車両用駆動装置のシフトレバーの操作ポジションを説明する図である。
【図６】図１の車両用駆動装置が備えている制御系統を説明するブロック線図である。
【図７】図６のコントローラ（ＥＣＵ）が備えている各種の機能のうち、車両走行時に蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積する一方、エコラン後の再発進時にその蓄エネ用フライホイールによってエンジンをクランキングして始動するとともに車両を発進させる部分を説明するブロック線図である。
【図８】図７の各機能のうち、車両走行時に蓄エネ用フライホイールに回転エネルギーを蓄積する部分の作動を説明するフローチャートである。
【図９】図７の各機能のうち、エコラン後の再発進時に蓄エネ用フライホイールによってエンジンをクランキングして始動するとともに車両を発進させる部分の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】図９のフローチャートに従ってエンジンが再始動させられる際の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。
【図１１】図９のステップＲ９の判断で用いられる異常判定値Ｔｆを求めるデータマップの一例を示す図である。
【図１２】本発明が好適に適用される車両用駆動装置の別の例を示す骨子図で、図２に対応する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン    １６：クランク軸（動力伝達軸）    １７：入力クラッチ（断続手段）    ６２：コントローラ    ７０：蓄エネ用フライホイール    ７２：フライホイールクラッチ    １０２：蓄エネ制御手段    １０６：エコラン手段（エンジン停止手段）    １１４：フライホイールクラッチ係合手段    １１６：入力クラッチ制御手段（断続制御手段）
【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】
0004182609.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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