JP2016060254A

JP2016060254A - フライホイール回生システム及びその制御方法

Info

Publication number: JP2016060254A
Application number: JP2014186973A
Authority: JP
Inventors: 加藤　芳章; Yoshiaki Kato; 芳章加藤; 知正池田; Tomomasa Ikeda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-04-25

Abstract

【課題】車両の減速走行開始時にフライホイールクラッチのフライホイール側の回転速度が走行用変速機側の回転速度より高い場合であっても、フライホイールによる回生を可能にする。
【解決手段】フライホイール回生システムは、フライホイール２と、フライホイール２と走行用変速機３との間の動力伝達を断接するフライホイールクラッチＣＬｆｗと、エンジン１と走行用変速機３との間の動力伝達を断接するエンジンクラッチＣＬ１とを備え、車両減速時にフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結して、減速するときの車両１００の運動エネルギをフライホイール２で回生する。そして、制御装置８は、エンジンクラッチＣＬ１を解放状態にし、かつ、走行用変速機３を変速させることにより、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとを同期させてからフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結する。
【選択図】図１

Description

本発明はフライホイール回生システム及びその制御方法に関するものである。

特許文献１には、エンジンの出力を車輪に伝達する駆動軸により駆動され、駆動軸の回転を変速して減速エネルギ回収用のフライホイールに伝達する可変速伝達手段を備える構成が記載されている。さらに上記文献には、クラッチを介してフライホイールと結合するフライホイール駆動軸の回転速度を、可変速伝達手段によってフライホイールの回転速度に合致させてから、締結ショックが生じないようにクラッチを締結する制御が記載されている。上記文献に記載の構成及び制御によれば、車両の減速走行開始時にフライホイールの回転速度がフライホイール駆動軸の回転速度より高い場合であっても、フライホイール駆動軸の回転速度を引き上げることによって、車両減速時の運動エネルギをフライホイールに回収することができる。

特開昭６１−１９２９６３号公報

しかしながら、上記文献の構成は、駆動軸とフライホイールとの間で伝達される回転を変速するためにのみ用いられる可変速伝達手段を備えるので、コストや車載レイアウトの観点からは不利である。

そこで本発明では、可変速伝達手段のような新たな装置を用いることなく、車両の減速走行開始時にフライホイールの回転速度がフライホイール駆動軸の回転速度より高い場合であっても、車両減速時の運動エネルギをフライホイールに回収可能にすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、走行用変速機の入力軸側に係合可能なフライホイールと、前記フライホイールと前記走行用変速機との間に設けられ、前記フライホイールと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するフライホイールクラッチと、エンジンと前記走行用変速機の入力軸との間に設けられ、前記エンジンと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するエンジンクラッチと、を備え、車両が減速するときに前記フライホイールクラッチを締結し、減速するときの車両の運動エネルギで前記フライホイールを回転させることでエネルギ回生を行うフライホイール回生システムが提供される。フライホイール回生システムは、前記エンジンクラッチを解放状態にし、かつ、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側の回転速度が前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側の回転速度に近づくように前記走行用変速機を変速させることにより、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側と前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側との回転速度差を、前記フライホイールクラッチの締結時に締結ショックが発生しない範囲内まで減少させてから前記フライホイールクラッチを締結する同期制御を実行する制御装置を備える。

上記態様によれば、走行用変速機を変速させることにより、フライホイールクラッチの走行用変速機側の回転速度とフライホイールクラッチのフライホイール側の回転速度を同期させることで、フライホイールによるエネルギ回生を行う。つまり、上記文献のような可変速伝達手段を設けることなく、既存の走行用変速機を用いて同期制御を行うので、コストやレイアウト性に優れる。また、上記文献の制御では、エンジン停止をせずにフライホイールにエネルギを回収するので、エンジンを連れ回すことによるロスが発生するが、上記態様によれば、エネルギ回生時にエンジンを解放するので、上記のロスが発生しない。

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た車両の全体構成図である。図２は、回生開始時の制御ルーチンを示すフローチャートの一部である。図３は、回生開始時の制御ルーチンを示すフローチャートの他の一部である。図４は、ダウンシフト変速速度ｄＩｐ/ｄｔを説明するための図である。図５は、回転同期制御を実行した場合のタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

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た車両１００の全体構成を示している。

車両１００は、動力源としてのエンジン１と、回生用のフライホイール２と、エンジン１の出力回転を無段階に変速する走行用変速機としての無段変速機（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、制御装置としてのコントローラ８とを備えている。

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が設けられている。エンジンクラッチＣＬ１は、電動アクチュエータ３０を作動することにより締結解放動作するクラッチであり、電気的に締結トルク容量を制御する。なお、供給される油圧によって締結トルク容量を制御可能な油圧式クラッチでもよい。

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が設けられている。発進クラッチＣＬ２は、供給される油圧によって締結トルク容量を制御可能な油圧式クラッチである。

ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎには図示しないベルト、ギヤ等を介してオイルポンプ１０が接続されている。オイルポンプ１０は、ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎが回転すると油圧を発生させるギヤポンプ式又はベーンポンプ式のオイルポンプである。オイルポンプ１０で発生した油圧は油圧回路７へ送られ、油圧回路７からＣＶＴ３のプーリ、発進クラッチＣＬ２に供給される。

ＣＶＴ３の入力軸３ｉｎには、さらに、一対の減速ギヤ列１１、１２及びフライホイールクラッチＣＬｆｗを介してフライホイール２が係合可能となっている。フライホイール２は、金属製の円筒体又は円盤であり、回転時の風損を低減するために真空又は減圧された容器内に収容されている。

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が設けられている。フライホイールクラッチＣＬｆｗは、クラッチアクチュエータ１３によって締結状態（締結、半締結、解放）を切り換えることのできる電動クラッチであり、フライホイール２とＣＶＴ３の入力軸３ｉｎとの間の動力伝達を断接する。クラッチアクチュエータ１３に代えて電動オイルポンプを設け、フライホイールクラッチＣＬｆｗを、電動オイルポンプで発生した油圧によって締結トルク容量を制御可能な油圧式クラッチとしてもよい。フライホイールクラッチＣＬｆｗは、締結トルク容量が制御されることで、締結状態が変更される。

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。

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、要求減速度（運転者が要求する減速度、以下同じ）に応じた油圧がブレーキ１４に供給され、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ている。

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、コントローラ８には、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、運転者によるブレーキペダル１５の踏み込み量を検出するブレーキセンサ２７、勾配センサ２８等からの信号が入力される。

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、クラッチＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬｆｗの締結状態、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が減速する時は、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でフライホイール２を回転させ、車両１００が持つ運動エネルギをフライホイール２の運動エネルギに変換することで、車両１００の運動エネルギを回生する。なお、回生を開始する際の制御については、後述する。

回生中、コントローラ８は、要求減速度に応じた制動力（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の締結トルク容量を制御する。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できない場合や回生ブレーキのみでは要求減速度を実現できない場合は、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て要求減速度が実現されるようにする。

回生された運動エネルギは、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に保存することができる。そして、フライホイール２に運動エネルギが保存されている状態でフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結すれば、フライホイール２に保存されている運動エネルギを車両１００の発進や加速に利用することができる。以下において、フライホイール２に保存されている運動エネルギを用いて車両１００を発進させることをフライホイール発進という。

フライホイール２はフライホイール２自体で、放出する運動エネルギを制御することができないので、フライホイール発進を行う場合には、発進クラッチＣＬ２の締結トルク容量を制御することで、フライホイール２から駆動輪６に伝達されるトルクを制御し、所望される駆動力を駆動輪６で発生させている。

次に、回生を開始する際の制御について説明する。

本実施形態では、フライホイールクラッチＣＬｆｗのＣＶＴ３側の回転速度、つまりフライホイールクラッチＣＬｆｗに接続された減速ギヤ列１１の回転軸１１Ａの回転速度を、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎとする。ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎは、回転速度センサ２２の検出値と、減速ギヤ列１１の減速比とから算出可能である。また、フライホイールクラッチＣＬｆｗのフライホイール２側の回転速度、つまりフライホイールクラッチＣＬｆｗに接続された減速ギヤ列１２の回転軸１２Ａの回転速度をＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとする。ＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎは、回転速度センサ２３の検出値と、減速ギヤ列１２の減速比とから算出可能である。なお、減速ギヤ列１１、１２を備えない構成の場合には、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎは回転速度センサ２２で検出した回転速度、ＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎは回転速度センサ２３で検出した回転速度、とする。

フライホイール２による回生を行う場合には、フライホイール２の回転速度が高いほどフライホイール２に保存される運動エネルギが大きくなるので、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結した後は、フライホイール２の回転速度を高めるために、ＣＶＴ３の変速比をＬｏｗ側に変更する。

ところで、フライホイール２による回生を開始するためフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結する際に、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎより高いと、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結することでＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎが低下してしまう。つまり、フライホイール２に蓄性されていたエネルギが放出されてしまう。そして、放出されたエネルギがＣＶＴ入力軸３ｉｎに伝達されて、車両１００の減速が妨げられる。

そこで、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結する際のフライホイール２からのエネルギの放出を防止するための制御を実行する。

図２は、コントローラ８が実行する、フライホイール２による回生を開始する際の制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、車両１００が減速状態になったら実行されるものであり、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎより高い場合には、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎを引き上げることによってＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎと同期させてから、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するものである。以下、ステップに沿って説明する。

ステップＳ１００で、コントローラ８は、ブレーキペダルが踏み込まれた状態での減速（ブレーキＯＮ減速）か否かを判定する。コントローラ８は、ブレーＯＮ減速であると判定した場合にはステップＳ１１０の処理を実行し、そうでない場合は本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０で、コントローラ８はＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎとＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎとが等しいか否かを判定する。コントローラ８は、等しいと判定した場合はステップＳ２２０の処理を実行し、そうでない場合はステップＳ１２０の処理を実行する。

ステップＳ１２０で、コントローラ８はＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎより高いか否かを判定する。コントローラ８は、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎより高い場合にはステップＳ１３０の処理を実行し、そうでない場合には後述する図３のステップＳ３００の処理を実行する。

ステップＳ１３０で、コントローラ８は、現時点での車速Ｖｓ０と、ブレーキペダル踏み込み量から定まる減速要求Ｇとから、所定時間Δｔ後の車速Ｖｓ１を推定する。所定時間Δｔは、減速から加速への運転者のマインド変化が生じ得るまで時間とし、例えば２秒程度とする。

ステップＳ１４０で、コントローラ８は、所定時間Δｔ後にＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎと等しくするための変速比Ｉｐ１を式（１）により算出する。

Ｉｐ１＝Ｎｆｗｉｎ×２π×３．６×Ｒｔ/（Ｖｓ１×ｉｆ×６０）・・・（１）
Ｒｔ：タイヤ有効半径、ｉｆ：ファイナルギヤ比
上記のように変速比Ｉｐ１を算出したら、コントローラ８はステップＳ１５０で、変速比Ｉｐ１が最Ｌｏｗ変速比ＩｐＬＯＷより小さく、かつ、ダウンシフト変速速度ｄＩｐ/Δｔがダウンシフト限界変速速度Ｖｍａｘより小さい、という条件を満たすか否かを判定する。ここでのダウンシフト変速速度ｄＩｐ/Δｔは、所定時間Δｔ後にＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとが同期する場合の変速速度である。

コントローラ８は、上記の条件を満たす場合はステップＳ１６０の処理を実行し、満たさない場合は本ルーチンを終了する。すなわち、所定時間Δｔ後までにＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎまで引き上げることができない場合、または、所定時間Δｔ後までにＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎまで引き上げるために必要な変速速度がダウンシフト限界変速速度Ｖｍａｘより大きい場合には、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎの引き上げを行わない。

ステップＳ１６０で、コントローラ８は、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎを上昇させる際のダウンシフト変速速度ｄＩｐ/ｄｔを決定する。具体的には、図４に示すように、ｄＩｐ/Δｔより大きく、かつＶｍａｘより小さいダウンシフト変速比ｄＩｐ/ｄｔを決定する。

なお、図４は縦軸が変速比、横軸が時間であり、図中の変速比Ｉｐ０は現時刻における変速比である。すなわち、ステップＳ１６０で決定する変速比ｄＩｐ/ｄｔは、ダウンシフト限界変速速度Ｖｍａｘで変速する場合より遅く、かつ、変速比ｄＩｐ/Δｔで変速する場合より早く、変速比をＩｐ０からＩｐ１に変化させ得る変速速度である。

コントローラ８は、ステップＳ１７０でエンジンクラッチＣＬ１を解放し、ステップＳ１８０で、ＣＶＴ３を変速速度ｄＩｐ/ｄｔでダウンシフトする。エンジンクラッチＣＬ１を解放するのは、エンジン１とＣＶＴ３とを切り離すことによってＣＶＴ３の負荷を軽減し、ダウンシフトによるＣＶＴ入力軸回転速度の上昇を速めるためである。

ステップＳ１９０で、コントローラ８は、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎがＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎより高いか否かを判定し、高い場合にはステップＳ１７０の処理に戻り、そうでない場合にはステップＳ２００の処理を実行する。

ステップＳ２００で、コントローラ８は変速速度ｄＩｐ/ｄｔをゼロにして、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結を開始する。

ステップＳ２１０で、コントローラ８は、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとが等しいか否かを判定し、等しい場合には本ルーチンを終了し、等しくない場合にはステップＳ２００の処理に戻る。これにより、次回のルーチンではステップＳ１１０からステップＳ２２０へ流れることとなる。

一方、ステップＳ１１０の判定でＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとが等しいと判定された場合に実行するステップＳ２２０では、コントローラ８はエンジンクラッチＣＬ１を解放し、フライホイールクラッチＣＬｆｗを完全締結する。また、減速要求Ｇを満足するようにＣＶＴ２のダウンシフト変速速度を制御する。なお、本ステップの実行時にエンジンクラッチＣＬ１がすでに解放されていた場合には、解放状態を維持する。

ステップＳ２３０で、コントローラ８は、現在の変速比Ｉｐが最Ｌｏｗ変速比ＩｐＬＯＷより小さい、またはＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎがフライホイール入力軸換算回転速度の最大値Ｎｆｗｍａｘより小さい、という条件を満たすか否かを判定する。コントローラ８は、上記条件を満たす場合には本ルーチンを終了し、満たさない場合はステップＳ２４０にてフライホイールクラッチＣＬｆｗを解放してから本ルーチンを終了する。これは、上記の条件を満たさない場合にはこれ以上エネルギを回生できないからである。

また、ステップＳ１２０の判定でＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎ以下であると判定された場合に実行する図３のステップＳ３００では、コントローラ８は、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎからＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎを差し引いた値が、差回転ΔＮｍａｘより小さいか否かを判定する。ここでの差回転ΔＮｍａｘは、フライホイールクラッチＣＬｆｗの発熱限界で定まる差回転である。つまり、本ステップでは、現在の差回転でフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結すると、フライホイールクラッチＣＬｆｗの発熱限界を超えるか否かを判定する。

コントローラ８は、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎからＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎを差し引いた値が差回転ΔＮｍａｘより小さい場合にはステップＳ３１０の処理を実行し、そうでない場合にはステップＳ３２０の処理を実行する。

ステップＳ３１０で、コントローラ８はエンジンクラッチＣＬ１を解放し、減速要求Ｇを満足するようにフライホイールクラッチＣＬｆｗのトルク容量を制御する。なお、本ステップの実行時にエンジンクラッチＣＬ１がすでに解放されていた場合には、解放状態を維持する。

ステップＳ３２０で、コントローラ８は、通常のエンジン減速走行を行なうことを決定して本ルーチンを終了する。

上記のステップＳ１３０からＳ２１０が、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎに同期させるための回転同期制御である。

なお、ステップＳ１２０とステップＳ１３０との間に、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとの差が所定の差回転より大きいか否かを判定するステップを設け、所定の差回転以下の場合にはステップＳ１３０の処理を実行し、所定の差回転より大きい場合には本ルーチンを終了するようにしてもよい。所定の差回転は、運転者が加速操作に転ずる可能性がある時間が経過するまでに、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎに同期させることができない程度の大きさをとし、実験等により予め設定する。これにより、エネルギ回生につながらない無駄な回転同期制御の実行を防止できる。

図５は、上述した回転同期制御を実行した場合のタイミングチャートである。

一定車速で走行中のタイミングＴ１でアクセルペダル開度がゼロになると、ＣＶＴ３の変速比がＨｉｇｈ側へ変更される。エンジンクラッチＣＬ１は締結されたままなので、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎがエンジン回転速度とともに低下する。

そして、タイミングＴ２でブレーキペダルが踏み込まれると、ＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎの方がＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎよりも高いので、回転同期制御が実行される。つまり、図２のステップＳ１３０からステップＳ１６０の処理が実行された後、エンジンクラッチＣＬ１が解放され（Ｓ１７０）、ＣＶＴ３の変速比がＬｏｗ側へ変更される（Ｓ１８０）。これによりＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎが上昇する。

そして、タイミングＴ３でＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎがＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎを超えたと判定したら、変速速度をゼロにし、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結を開始する（Ｓ２００）。フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結が開始されてスリップ締結状態になると、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎは低下してＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎに近づく。

タイミングＴ４でＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとが一致したら、フライホイールクラッチＣＬｆｗを完全締結状態にし、ＣＶＴ３の変速比を、減速要求Ｇを満足するような変速速度で変化させる（Ｓ２２０）。これにより、タイミングＴ４より前はブレーキ１４のみによる減速であったのに対し、タイミングＴ４以降は、ブレーキ１４とＣＶＴ３の変速によるブレーキとの協調による減速となる。

次に、本実施形態による作用効果について説明する。

本実施形態のフライホイール回生システムでは、コントローラ８が、エンジンクラッチＣＬ１を解放状態にし、かつ、フライホイールクラッチＣＬｆｗのＣＶＴ３側の回転速度（ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎ）がフライホイールクラッチＣＬｆｗのフライホイール２側の回転速度（ＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎ）に近づくようにＣＶＴ３を変速させる。そして、コントローラ８はＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎとＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎとの差回転を、フライホイールクラッチＣＬｆｗの締結時に締結ショックが発生しない範囲内まで減少させてからフライホイールクラッチＣＬｆｗを締結する。

このため、本実施形態のフライホイール回生システムは、新たに同期制御専用の可変速伝達手段を設けることなく、既存の走行用のＣＶＴ３を用いて、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎまで引き上げることができるので、コストや車載レイアウト性の観点から有利である（請求項１による効果）。また、フライホイール２による回生を行う際に、エンジンクラッチＣＬ１を解放してエンジン１を切り離すので、エンジン１の連れ回すことによるロスが生じない（請求項１による効果）。

本実施形態では、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎより高い場合に、コントローラ８が同期制御を実行する。つまり、コントローラ８は、フライホイールクラッチＣＬｆｗを締結するとフライホイール２に蓄積したエネルギが放出されて減速の妨げになる状況で、同期制御を実行する。これにより、減速を妨げることなくエネルギ回生を行うことができる（請求項２による効果）。

なお、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎがＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎよりも低い場合には、減速走行の妨げになるエネルギの放出が生じないので、同期制御を必ずしも実行する必要はなく、フライホイールクラッチＣＬｆｗをスリップ締結させてエネルギ回生を開始すればよい。

本実施形態では、コントローラ８は、同期制御を所定の短時間内に完了させるために必要な変速速度が予め設定した限界変速速度以上となる場合には、同期制御の実行を禁止する。これにより、変速速度が過大になることによるＣＶＴ３のベルト滑りを防止しつつ、同期制御を実行することができる（請求項３による効果）。

本実施形態では、コントローラ８は、同期制御を所定の短時間に完了させるためには所定の短時間後のＣＶＴ３の変速比が最Ｌｏｗ変速比より大きくなってしまうときには、同期制御の実行を禁止する。つまり、実現不可能な変速比が要求される同期制御の実行を禁止する。これにより、制御の無駄を省くことができる（請求項４の効果）。

本実施形態では、所定の短時間を、ブレーキペダル踏み込み操作を伴う減速走行の開始タイミングから、アクセルペダル踏み込み操作を伴う加速走行への切り替わりが生じ得るタイミングまでの時間、つまり、運転者の減速から加速へのマインド変化が生じ得るまでの時間とする。これにより、エネルギ回生を行うための準備である同期制御を、マインド変化が生じる前に完了できないと考えられる状況下では、同期制御が禁止されるので、結果としてエネルギ回生につながらない無駄な同期制御を実行することを防止できる（請求項５の効果）。

本実施形態では、コントローラ８は、ＦＷ入力軸換算回転速度ＮｆｗｉｎとＣＶＴ入力軸回転速度Ｎｉｎとの差が予め設定した値よりも大きい場合には、同期制御の実行を禁止する。これにより、ＣＶＴ入力軸回転速度ＮｉｎをＦＷ入力軸換算回転速度Ｎｆｗｉｎに同期させるまでに時間を要し、同期が完了するまでに運転者の減速から加速へのマインド変化が生じる状況下での同期制御が禁止されるので、結果としてエネルギ回生につながらない無駄な同期制御を実行することを防止できる（請求項６による効果）。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１エンジン
２フライホイール
３無段変速機（ＣＶＴ）
６駆動輪
８コントローラ
ＣＬ１エンジンクラッチ
ＣＬｆｗフライホイールクラッチ

Claims

走行用変速機の入力軸側に係合可能なフライホイールと、
前記フライホイールと前記走行用変速機との間に設けられ、前記フライホイールと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するフライホイールクラッチと、
エンジンと前記走行用変速機の入力軸との間に設けられ、前記エンジンと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するエンジンクラッチと、
を備え、
車両が減速するときに前記フライホイールクラッチを締結し、減速するときの車両の運動エネルギで前記フライホイールを回転させることでエネルギ回生を行うフライホイール回生システムにおいて、
前記エンジンクラッチを解放状態にし、かつ、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側の回転速度が前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側の回転速度に近づくように前記走行用変速機を変速させることにより、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側と前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側との回転速度差を、前記フライホイールクラッチの締結時に締結ショックが発生しない範囲内まで減少させてから前記フライホイールクラッチを締結する同期制御を実行する制御装置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１に記載のフライホイール回生システムにおいて、
前記制御装置は、前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側の回転速度が前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側の回転速度より高い場合に、前記同期制御を実行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２に記載のフライホイール回生システムにおいて、
前記制御装置は、前記同期制御を所定の短時間内に完了させるために必要な変速速度が予め設定した限界変速速度以上となる場合には、前記同期制御の実行を禁止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２に記載のフライホイール回生システムにおいて、
前記制御装置は、前記同期制御を所定の短時間に完了させる場合には、前記所定の短時間後の前記走行用変速機の変速比が前記走行用変速機の最Ｌｏｗ変速比より大きくなる場合には、前記同期制御の実行を禁止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または４に記載にフライホイール回生システムにおいて、
前記所定の短時間は、ブレーキペダル踏み込み操作を伴う減速走行の開始タイミングから、アクセルペダル踏み込み操作を伴う加速走行への切り替わりが生じ得るタイミングまでの時間であ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に記載のフライホイール回生システムにおいて、
前記制御装置は、前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側の回転速度と前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側の回転速度との差が予め設定した値よりも大きい場合には、前記同期制御の実行を禁止することを特徴とするフライホイール回生システム。
走行用変速機の入力軸側に係合可能なフライホイールと、
前記フライホイールと前記走行用変速機との間に設けられ、前記フライホイールと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するフライホイールクラッチと、
エンジンと前記走行用変速機の入力軸との間に設けられ、前記エンジンと前記走行用変速機との間の動力伝達を断接するエンジンクラッチと、
を備え、
車両が減速するときに前記フライホイールクラッチを締結し、減速するときの車両の運動エネルギで前記フライホイールを回転させることでエネルギ回生を行うフライホイール回生システムを制御するフライホイール回生システムの制御方法において、
前記エンジンクラッチを解放状態にし、かつ、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側の回転速度が前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側の回転速度に近づくように前記走行用変速機を変速させることにより、前記フライホイールクラッチの前記走行用変速機側と前記フライホイールクラッチの前記フライホイール側との回転速度差を、前記フライホイールクラッチの締結時に締結ショックが発生しない範囲内まで減少させてから前記フライホイールクラッチを締結す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。