JP2001140735A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エコラン後の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。 【解決手段】 蓄エネ用フライホイール７０とトルクコ
ンバータ１２との間に入力クラッチ１７を配設し、蓄エ
ネ用フライホイール７０によるエンジン１０の始動時に
は入力クラッチ１７を解放し、蓄エネ用フライホイール
７０の回転エネルギーをエンジン１０のクランキングに
集中的に用いる一方、エンジン始動後に入力クラッチ１
７を係合して車両に発進トルクを作用させる。また、低
μ路では入力クラッチ１７をスリップ制御することによ
り、乾燥路等の通常時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）を防止する。

Description

【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１
２は、エンジン１０のクランク軸１６に入力クラッチ１
７を介して連結されたポンプ翼車１８と、自動変速機１
４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Ｒ
０、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Ｋ
２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Ｓ
２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Ｆ
２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ＯＦ
Ｆ）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４
６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（２ｎ
ｄ）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（１
ｓｔ）〜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（３ｒ
ｄ）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（１ｓ
ｔ）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１
７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１
０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７
６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８
０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Ｔ_AT（自動変速機１
４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１１
４、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７
２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Ｓ１
０、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１
０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Ｔ_AT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１
０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ＮＦmi
n 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、Ｎ
Ｅ≧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Ｎ
Ｅ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１
１２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Ｎ
ＥＴＧＴ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Ｎ
Ｅ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 １
０６：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）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。