JP3344848B2 - 発進装置 - Google Patents

発進装置

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JP3344848B2
JP3344848B2 JP27158694A JP27158694A JP3344848B2 JP 3344848 B2 JP3344848 B2 JP 3344848B2 JP 27158694 A JP27158694 A JP 27158694A JP 27158694 A JP27158694 A JP 27158694A JP 3344848 B2 JP3344848 B2 JP 3344848B2
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rotation speed
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engine
gear
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一雅 塚本
武 犬塚
雅士 服部
卓司 谷口
春樹 竹本
幸蔵 山口
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Equos Research Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
Equos Research Co Ltd
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    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発進装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、車両に搭載されるエンジン(例え
ば、内燃機関)においては、エンジン回転数が所定の回
転数以下であると、トルクを発生させることができない
ので、車両の発進時にはエンジンを所定の回転数で回転
させながら車両の駆動輪にトルクを伝達するようになっ
ている。ところが、車両の停止状態において、該駆動輪
の回転数は0であり、エンジンと駆動輪との間に回転数
差が生じる。
【0003】そこで、エンジンと駆動輪との間に摩擦ク
ラッチ、流体式クラッチ等の発進装置を介在させ、前記
回転数差の発生を許容しながらトルクを伝達するように
している。そして、前記流体式クラッチとしてトルクコ
ンバータを使用した場合を例にとって説明すると、運転
者によってニュートラルレンジが選択されてエンジンと
駆動輪との間の連結が断たれ、車両が停止させられてい
る間も、エンジンはアイドリング回転数で回転させられ
る。
【0004】したがって、車両の発進時においてDレン
ジ等の前進レンジが選択され、前進用のクラッチが係合
させられ、エンジンと駆動輪との間がトルクコンバータ
を介して連結されると、トルクコンバータの入力側はア
イドリング回転数で回転させられるのに対して、トルク
コンバータの出力側は車両の慣性によってほぼ停止させ
られた状態になる。
【0005】そして、運転者がアクセルペダルを踏み込
むと、エンジン回転数は徐々に高くなるが、トルクコン
バータは、入出力回転数差に対応した滑りを作動油に生
じさせながらトルクを駆動輪に伝達し、車両を発進させ
るようになっている。また、車両の発進が完了して、ト
ルクコンバータの入出力回転数差がなくても、エンジン
回転数が所定の回転数を維持することができる速度に車
速(駆動輪の回転数)が達すると、ロックアップクラッ
チ等によってトルクコンバータの入力側と出力側との間
を直結し、回転数差をなくすようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の発進装置においては、車両の発進時に、トルクコン
バータの場合は作動油の滑りによって、摩擦クラッチの
場合は摩擦面の滑りによって、前記入出力回転数差を発
生させながらトルクを伝達するようになっているので、
入出力回転数差の発生に伴う余剰の運動エネルギーが熱
エネルギーに変換され放出されてしまう。したがって、
エンジンが発生させた運動エネルギーを有効に利用する
ことができない。
【0007】本発明は、前記従来の発進装置の問題点を
解決して、エンジンが発生させたトルクを、入出力回転
数差を発生させながら駆動輪に伝達して円滑な発進を行
うことができ、また、エンジンが発生させたトルクを、
入出力回転数差を発生させることなく駆動輪に伝達する
ことができ、かつ、入出力回転数差の発生に伴う余剰の
運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄積するこ
とができる発進装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の発
進装置においては、エンジンの出力軸に連結された第1
の歯車要素、車両の駆動輪に連結された第2の歯車要
素、及び第3の歯車要素を少なくとも備え、該第3の歯
車要素に制動トルクを加えることによって、第1の歯車
要素から入力された回転を減速して第2の歯車要素に出
力する減速装置と、該減速装置を直結状態にするための
係合要素と、前記第3の歯車要素に連結された電気式回
転装置と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手
段と、前記減速装置の少なくとも一つの歯車要素の回転
数を検出して回転数信号を出力する回転数検出手段と、
制御装置とを有する。そして、該制御装置は、前記第1
の歯車要素の目標回転数を前記エンジン負荷に基づいて
設定し、前記電気式回転装置を駆動して制動トルクを発
生させることによって、前記回転数信号から得られた前
記第1の歯車要素の回転数を目標回転数にする電気式回
転装置制御手段を備える。
【0009】本発明の他の発進装置においては、前記制
御装置は、回転数信号から得られた他の歯車要素の回転
数と係脱用設定値とを比較し、比較結果に基づいて前記
係合要素を係脱する係合要素係脱手段を備える。
【0010】本発明の更に他の発進装置においては、前
記係脱用設定値はエンジン負荷に対応させて設定され、
しかも、エンジン負荷が大きいほど高くされる。本発明
の更に他の発進装置においては、車両の駆動状態と非駆
動状態とを選択するための操作手段と、車速を検出する
車速検出手段とを有する。そして、前記電気式回転装置
制御手段は、前記操作手段によって車両の駆動状態が選
択され、前記エンジン負荷検出手段によって検出された
エンジン負荷がほぼ零であり、かつ車速検出手段によっ
て検出された車速が設定値以下であるときに、前記電気
式回転装置を駆動して制動トルクを立ち上げる制動トル
ク立上げ手段を備える。
【0011】本発明の更に他の発進装置においては、ブ
レーキペダルの踏込みを検出するブレーキ検出手段と、
車速を検出する車速検出手段とを有する。そして、前記
電気式回転装置制御手段は、前記ブレーキ検出手段によ
ってブレーキペダルの踏込みが検出され、前記エンジン
負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷がほぼ零
であり、かつ、前記車速検出手段によって検出された車
速が設定値以下であるときに、前記電気式回転装置によ
る制動トルクを零にする。
【0012】本発明の更に他の発進装置においては、前
記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負
荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数信号から得られた
他の歯車要素の回転数が解放用設定値以下であるとき
に、前記係合要素係脱手段は前記係合要素を解放し、前
記電気式回転装置制御手段は前記回転数信号から得られ
た前記第3の歯車要素の回転数を高発電効率領域に維持
する。
【0013】本発明の更に他の発進装置においては、前
記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負
荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数信号から得られた
他の歯車要素の回転数が解放用設定値以下であるとき
に、前記係合要素係脱手段は前記係合要素を解放し、前
記電気式回転装置制御手段は前記回転数信号から得られ
た前記第1の歯車要素の回転数を設定値以上に維持す
る。
【0014】本発明の更に他の発進装置においては、蓄
電装置の充電状態を監視する残量検出装置を有する。そ
して、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエ
ンジン負荷がほぼ零であり、前記回転数信号から得られ
た他の歯車要素の回転数が第1の解放用設定値以下であ
り、かつ、前記残量検出装置によって監視された充電状
態が悪いときに、前記係合要素係脱手段は前記係合要素
を解放し、前記電気式回転装置制御手段は前記回転数信
号から得られた前記第3の歯車要素の回転数を高発電効
率領域に維持する。
【0015】また、前記エンジン負荷検出手段によって
検出されたエンジン負荷がほぼ零であり、前記回転数信
号から得られた他の歯車要素の回転数が第2の解放用設
定値以下であり、かつ、前記残量検出装置によって監視
された充電状態が良いときに、前記係合要素係脱手段は
前記係合要素を解放し、前記電気式回転装置制御手段は
前記回転数信号から得られた前記第1の歯車要素の回転
数を設定値以上に維持する。
【0016】本発明の更に他の発進装置においては、前
記回転数検出手段によって検出された二つの歯車要素の
回転数に基づいて、回転数差及び回転数比の一方を演算
する演算手段を有する。そして、前記係合要素係脱手段
は、前記回転数信号から得られた他の歯車要素の回転数
が係合用設定値以上であり、かつ、前記演算手段によっ
て演算された回転数差及び回転数比の一方があらかじめ
設定された偏差定数より小さいときに前記係合要素を係
合させる。
【0017】本発明の更に他の発進装置においては、前
記偏差定数は、エンジン負荷に対応させて設定され、し
かも、エンジン負荷が大きいほど大きくされる。本発明
の更に他の発進装置においては、蓄電装置の充電状態を
監視する残量検出装置を有する。そして、前記電気式回
転装置は発電機モータである。また、前記偏差定数は、
前記残量検出装置によって監視された充電状態が良いと
きは小さい値に、悪いときは大きい値に設定される。本
発明の更に他の発進装置においては、前記係合要素係脱
手段は、前記回転数信号から得られた他の歯車要素の回
転数が係合用設定値以上であり、かつ、前記回転数信号
から得られた第3の歯車要素の回転数の絶対値がほぼ零
であるときに係合要素を係合させる。
【0018】本発明の更に他の発進装置においては、前
記係合要素係脱手段は、前記回転数信号から得られた他
の歯車要素の回転数が係合用設定値以上であり、かつ、
前記回転数信号から得られた前記第3の歯車要素の回転
数の絶対値がエンジン負荷に対応させて設定された設定
値より小さいときに係合要素を係合させる。本発明の更
に他の発進装置においては、前記電気式回転装置によっ
て発生させられる回生電力を検出する回生電力検出手段
を有する。
【0019】そして、前記係合要素係脱手段は、前記回
転数信号から得られた他の歯車要素の回転数が係合用設
定値以上であり、かつ、前記回生電力検出手段によって
検出された回生電力が設定値より小さいときに前記係合
要素を係合させる。本発明の更に他の発進装置において
は、前記電気式回転装置は発電機である。本発明の更に
他の発進装置においては、前記電気式回転装置は発電機
モータである。
【0020】本発明の更に他の発進装置においては、前
記電気式回転装置は発電機モータである。そして、前記
電気式回転装置制御手段は、前記係合要素係脱手段によ
る前記係合要素の係合が完了したときに、発電機モータ
による制動トルクを設定された割合で小さくする。本発
明の更に他の発進装置においては、前記電気式回転装置
は発電機モータである。そして、前記電気式回転装置制
御手段は、前記係合要素係脱手段による前記係合要素の
係合開始から係合完了まで、前記発電機モータの制動ト
ルクを小さくする。
【0021】本発明の更に他の発進装置においては、前
記電気式回転装置は発電機モータである。そして、該発
電機モータの回転を前記エンジンの出力軸に伝達する一
方向クラッチを有する。本発明の更に他の発進装置にお
いては、前記電気式回転装置は発電機モータである。そ
して、係合要素は、発電機モータの回転を前記エンジン
の出力軸に伝達するノーマルクローズタイプのクラッチ
である。本発明の更に他の発進装置においては、前記電
気式回転装置は発電機モータである。そして、前記係合
要素係脱手段は、前記発電機モータの回生によって得ら
れた電力と駆動によって消費された電力との差が設定値
より小さく、かつ、前記回転数信号から得られた他の歯
車要素の回転数が係合用設定値より大きいときに前記係
合要素を係合させる。
【0022】
【0023】本発明の更に他の発進装置においては、前
記エンジン負荷はスロットル開度である。
【0024】
【作用及び効果】本発明によれば、前記のように、発進
装置においては、エンジンの出力軸に連結された第1の
歯車要素、車両の駆動輪に連結された第2の歯車要素、
及び第3の歯車要素を少なくとも備え、該第3の歯車要
素に制動トルクを加えることによって、第1の歯車要素
から入力された回転を減速して第2の歯車要素に出力す
る減速装置と、該減速装置を直結状態にするための係合
要素と、前記第3の歯車要素に連結された電気式回転装
置と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段
と、前記減速装置の少なくとも一つの歯車要素の回転数
を検出して回転数信号を出力する回転数検出手段と、制
御装置とを有する。
【0025】そして、該制御装置は、前記第1の歯車要
素の目標回転数を前記エンジン負荷に基づいて設定し、
前記電気式回転装置を駆動して制動トルクを発生させる
ことによって、前記回転数信号から得られた前記第1の
歯車要素の回転数を目標回転数にする電気式回転装置制
御手段を備える。
【0026】この場合、前記構成の発進装置において、
車両が停止状態にあるときは、通常、ニュートラルレン
ジが選択され、前記エンジンは、スロットル開度がアイ
ドリングスロットル開度に設定され、アイドリング回転
数で回転させられる。このとき、前記エンジンの回転は
エンジンの出力軸を介して前記減速装置に伝達され、第
1の歯車要素をアイドリング回転数で回転させる。
【0027】次に、運転者が車両を発進させるためにD
レンジを選択してエンジン負荷を大きくすると、前記電
気式回転装置制御手段は、前記第1の歯車要素の目標回
転数を前記エンジン負荷に基づいて設定し、前記第1の
歯車要素の回転数が目標回転数になるように電気式回転
装置を駆動し、制動トルクを発生させる。このとき、目
標回転数の回転が第1の歯車要素に伝達されるが、車両
の慣性が第2の歯車要素に伝達され、第2の歯車要素の
回転数は0になるので、電気回転装置は負方向に回転さ
せられる。したがって、電気式回転装置は発電機として
作用し、回生電流を発生させながら制動トルクを発生さ
せる。
【0028】そして、該制動トルクの発生に伴い、エン
ジントルクと制動トルクとの和のトルクが駆動輪に伝達
されるので、車両は加速を開始し、前記第2の歯車要素
の回転数も次第に高くなる。その後、第2の歯車要素の
回転数が係脱用設定値以上になると、前記係合要素が係
合させられる。
【0029】このようにして、減速装置が機械的に連結
された状態になると、エンジンの出力軸の回転がそのま
ま、又は所定のギヤ比で変換されて駆動輪に伝達され
る。したがって、車両を発進させるたびに、エンジンが
発生させた運動エネルギーのうち余剰の運動エネルギー
は、制動トルクによって制動された第3の歯車要素を負
方向に回転させるのに用いられ、電気回転装置によって
電気エネルギーに変換される。そして、前記電気回転装
置における回生状態において発生させられた電流を蓄電
装置に蓄電することができる。蓄電された電力は、車両
の電装品のために消費したり、エンジンの補機のために
消費したり、前記電気回転装置を発電機モータとしたと
きの駆動を補助するために消費したりすることができ
る。その結果、燃費を良くすることができる。
【0030】さらに、減速装置と駆動輪との間に変速装
置を備えた発進装置の場合、変速装置の変速時には、イ
ナーシャトルクによる変速ショックが発生してしまう
が、変速過渡状態において、一時的に発進装置を回生状
態にすることによって変速装置に入力されるトルクを小
さくし、変速ショックが発生するのを防止することがで
きる。また、減速装置及び係合要素に副変速機の機能を
持たせることができる。すなわち、オープンレシオの変
速装置を主変速機として使用し、ギヤ比幅を小さめに設
定した減速装置及び係合要素を副変速機として使用する
と、クロスレシオの多段自動変速機が構成される。この
場合、主変速機の各変速段において、係合要素の係合状
態と解放状態とが切り替えられる。
【0031】本発明の他の発進装置においては、前記制
御装置は、回転数信号から得られた他の歯車要素の回転
数と係脱用設定値とを比較し、比較結果に基づいて前記
係合要素を係脱する係合要素係脱手段を備える。この場
合、例えば、第2の歯車要素の回転数が係脱用設定値以
上になると、前記係合要素が係合させられるので、エン
ストが起こるのを防止することができるだけでなく、エ
ンジンが発生させた運動エネルギーを電気エネルギーに
変換することなく駆動輪に直接伝達することができるの
で、燃費を良くすることができる。
【0032】本発明の更に他の発進装置においては、前
記係脱用設定値はエンジン負荷に対応させて設定され、
しかも、エンジン負荷が大きいほど高くされる。この場
合、加速要求が高い場合等、エンジン負荷が大きくなる
と、係合要素は遅く係合され、早く解放される。本発明
の更に他の発進装置においては、車両の駆動状態と非駆
動状態とを選択するための操作手段と、車速を検出する
車速検出手段とを有する。
【0033】そして、前記電気式回転装置制御手段は、
前記操作手段によって車両の駆動状態が選択され、前記
エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷
がほぼ零であり、かつ車速検出手段によって検出された
車速が設定値以下であるときに、前記電気式回転装置を
駆動して制動トルクを立ち上げる制動トルク立上げ手段
を備える。
【0034】この場合、電気式回転装置の制動トルクを
徐々に大きくすることによって、駆動輪に対して出力さ
れるトルクをスイープアップしてクリープトルクにする
ことができる。したがって、従来のトルクコンバータと
同様のクリープ力を発生させることができる。
【0035】本発明の更に他の発進装置においては、ブ
レーキペダルの踏込みを検出するブレーキ検出手段と、
車速を検出する車速検出手段とを有する。そして、前記
電気式回転装置制御手段は、前記ブレーキ検出手段によ
ってブレーキペダルの踏込みが検出され、前記エンジン
負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷がほぼ零
であり、かつ、前記車速検出手段によって検出された車
速が設定値以下であるときに、前記電気式回転装置によ
る制動トルクを零にする。
【0036】したがって、運転者がブレーキペダルを踏
み込んだ状態において、ニュートラル状態を形成するこ
とができる。本発明の更に他の発進装置においては、前
記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負
荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数信号から得られた
他の歯車要素の回転数が解放用設定値以下であるとき
に、前記係合要素係脱手段は前記係合要素を解放し、前
記電気式回転装置制御手段は前記回転数信号から得られ
た前記第3の歯車要素の回転数を高発電効率領域に維持
する。
【0037】したがって、コースト時において、前記係
合要素を解放して電気式回転装置を高発電効率領域で駆
動することによって、該電気式回転装置による回生電力
量を多くすることができる。本発明の更に他の発進装置
においては、前記エンジン負荷検出手段によって検出さ
れたエンジン負荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数信
号から得られた他の歯車要素の回転数が解放用設定値以
下であるときに、前記係合要素係脱手段は前記係合要素
を解放し、前記電気式回転装置制御手段は前記回転数信
号から得られた前記第1の歯車要素の回転数を設定値以
上に維持する。
【0038】したがって、コースト時において、前記係
合要素を解放してエンジン回転数を高くし、フューエル
カットを継続させることによって燃費を良くすることが
できる。本発明の更に他の発進装置においては、蓄電装
置の充電状態を監視する残量検出装置を有する。
【0039】そして、前記エンジン負荷検出手段によっ
て検出されたエンジン負荷がほぼ零であり、前記回転数
信号から得られた他の歯車要素の回転数が第1の解放用
設定値以下であり、かつ、前記残量検出装置によって監
視された充電状態が悪いときに、前記係合要素係脱手段
は前記係合要素を解放し、前記電気式回転装置制御手段
は前記回転数信号から得られた前記第3の歯車要素の回
転数を高発電効率領域に維持する。
【0040】また、前記エンジン負荷検出手段によって
検出されたエンジン負荷がほぼ零であり、前記回転数信
号から得られた他の歯車要素の回転数が第2の解放用設
定値以下であり、かつ、前記残量検出装置によって監視
された充電状態が良いときに、前記係合要素係脱手段は
前記係合要素を解放し、前記電気式回転装置制御手段は
前記回転数信号から得られた前記第1の歯車要素の回転
数を設定値以上に維持する。
【0041】したがって、コースト時において蓄電装置
の充電状態が良いときには、前記係合要素を解放してエ
ンジン回転数を高くし、フューエルカットを継続させる
ことによって燃費を良くすることができる。また、蓄電
装置の充電状態が悪いときには、前記係合要素を解放し
て電気式回転装置を高発電効率領域で駆動することによ
って、電気式回転装置による回生電力量を多くすること
ができる。
【0042】本発明の更に他の発進装置においては、前
記回転数検出手段によって検出された二つの歯車要素の
回転数に基づいて、回転数差及び回転数比の一方を演算
する演算手段を有する。そして、前記係合要素係脱手段
は、前記回転数信号から得られた他の歯車要素の回転数
が係合用設定値以上であり、かつ、前記演算手段によっ
て演算された回転数差及び回転数比の一方があらかじめ
設定された偏差定数より小さいときに前記係合要素を係
合させる。
【0043】この場合、第1の歯車要素の回転数、第2
の歯車要素の回転数及び第3の歯車要素の回転数のうち
の二つの回転数がほぼ一致したときに係合要素を係合さ
せることができるので、係合ショックを小さくすること
ができる。本発明の更に他の発進装置においては、前記
偏差定数は、エンジン負荷に対応させて設定され、しか
も、エンジン負荷が大きいほど大きくされる。その結
果、エンジン負荷が大きい場合、係合要素を係合してい
てもエンストを起こすことはない。したがって、直結ク
ラッチは早く係合され、遅く解放される。
【0044】本発明の更に他の発進装置においては、蓄
電装置の充電状態を監視する残量検出装置を有する。そ
して、前記電気式回転装置は発電機モータである。ま
た、前記偏差定数は、前記残量検出装置によって監視さ
れた充電状態が良いときは小さい値に、悪いときは大き
い値に設定される。したがって、蓄電装置の充電状態が
良いときは、偏差定数が小さくなったときに係合要素が
係合されるので、係合ショックを抑制することができ
る。また、蓄電装置の充電状態が悪いときは電気式回転
装置による消費電力量を少なくすることができる。
【0045】本発明の更に他の発進装置においては、前
記係合要素係脱手段は、前記回転数信号から得られた他
の歯車要素の回転数が係合用設定値以上であり、かつ、
前記回転数信号から得られた第3の歯車要素の回転数の
絶対値がほぼ零であるときに係合要素を係合させる。し
たがって、電気式回転装置として発電機を使用すること
ができる。この場合、回生状態が形成されるだけで駆動
状態は形成されないので、出力制御装置を簡素化するこ
とができる。
【0046】本発明の更に他の発進装置においては、前
記係合要素係脱手段は、前記回転数信号から得られた他
の歯車要素の回転数が係合用設定値以上であり、かつ、
前記回転数信号から得られた前記第3の歯車要素の回転
数の絶対値がエンジン負荷に対応させて設定された設定
値より小さいときに係合要素を係合させる。この場合、
永久磁石を使用しない他励式発電機を電気式回転装置と
して使用することができる。
【0047】本発明の更に他の発進装置においては、前
記電気式回転装置によって発生させられる回生電力を検
出する回生電力検出手段を有する。そして、前記係合要
素係脱手段は、前記回転数信号から得られた他の歯車要
素の回転数が係合用設定値以上であり、かつ、前記回生
電力検出手段によって検出された回生電力が設定値より
小さいときに前記係合要素を係合させる。
【0048】この場合、目標回転数を維持したまま車速
が高くなるにつれ、第3の歯車要素の回転数が高くな
り、回生電力がほぼ零になると、前記係合要素が係合さ
せられる。本発明の更に他の発進装置においては、前記
電気式回転装置は発電機である。この場合、発電機によ
って回生状態が形成されるだけで駆動状態は形成されな
いので、出力制御装置を簡素化することができる。
【0049】本発明の更に他の発進装置においては、前
記電気式回転装置は発電機モータである。この場合、該
発電機モータによって回生状態と駆動状態とを形成する
ことができる。本発明の更に他の発進装置においては、
前記電気式回転装置は発電機モータである。そして、前
記電気式回転装置制御手段は、前記係合要素係脱手段に
よる前記係合要素の係合を完了したときに、発電機モー
タによる制動トルクを設定された割合で小さくする。
【0050】この場合、トルク変動によって発生するシ
ョックを小さくすることができる。本発明の更に他の発
進装置においては、前記電気式回転装置は発電機モータ
である。そして、前記電気式回転装置制御手段は、前記
係合要素係脱手段による前記係合要素の係合開始から係
合完了まで、前記発電機モータの制動トルクを小さくす
る。この場合、係合要素の係合に伴うイナーシャトルク
の発生を抑制し、係合ショックを小さくすることができ
る。
【0051】本発明の更に他の発進装置においては、前
記電気式回転装置は発電機モータである。そして、該発
電機モータの回転を前記エンジンの出力軸に伝達する一
方向クラッチを有する。この場合、発電機モータをスタ
ータモータと兼用し、エンジンの停止状態において発電
機モータを駆動することによって、エンジンを始動する
ことができる。本発明の更に他の発進装置においては、
前記電気式回転装置は発電機モータである。そして、係
合要素は、発電機モータの回転を前記エンジンの出力軸
に伝達するノーマルクローズタイプのクラッチである。
【0052】したがって、エンジンが停止状態にあり、
油圧回路において油圧が発生させられていない場合で
も、係合要素を係合させ、発電機モータとエンジンとを
連結することができる。その結果、前記発電機モータを
スタータモータと兼用し、エンジンの停止状態において
発電機モータを駆動することによって、エンジンを始動
することができる。
【0053】なお、エンジンが駆動されると、油圧回路
において油圧が発生させられ、油圧シリンダに油圧が供
給され、係合要素が解放される。本発明の更に他の発進
装置においては、前記電気式回転装置は発電機モータで
ある。そして、前記係合要素係脱手段は、前記発電機モ
ータの回生によって得られた電力と駆動によって消費さ
れた電力との差が設定値より小さく、かつ、前記回転数
信号から得られた前記第3の歯車要素の回転数が係脱用
設定値より大きいときに前記係合要素を係合させる。
【0054】この場合、発電機モータの回生によって得
ることができた電力だけ発電機モータの駆動によって消
費されるので、蓄電装置の容量を小さくすることができ
る。
【0055】
【0056】
【0057】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例に
おける発進装置の機能図である。図に示すように、本発
明の発進装置においては、エンジン11の出力軸に連結
された第1の歯車要素81、車両の駆動輪25に連結さ
れた第2の歯車要素82、及び第3の歯車要素83を少
なくとも備え、該第3の歯車要素83に制動トルクを加
えることによって第1の歯車要素81から入力された回
転を減速して第2の歯車要素82に出力する減速装置1
6と、第1の歯車要素81、第2の歯車要素82及び第
3の歯車要素83のいずれかに連結され、選択的に係合
させられてエンジン11の出力軸と車両の駆動輪25と
を機械的に連結する係合要素87と、前記第3の歯車要
素83に連結された電気式回転装置Mと、蓄電装置とし
てのメインバッテリ47と、エンジン負荷としてのスロ
ットル開度を検出するエンジン負荷検出手段としてのス
ロットルセンサ29と、前記減速装置16の少なくとも
一つの歯車要素の回転数を検出して回転数信号を出力す
る回転数検出手段86と、制御装置90とを有する。
【0058】この場合、回転数検出手段86は、各歯車
要素の回転数を直接検出するものであっても、二つの歯
車要素の回転数に基づいて演算するものであってもよ
い。該制御装置90は、前記第1の歯車要素81の目標
回転数を前記スロットル開度に基づいて設定し、前記電
気式回転装置Mを駆動して制動トルクを発生させること
によって、前記回転数信号から得られた前記第1の歯車
要素81の回転数を目標回転数にする電気式回転装置制
御手段93と、前記回転数信号から得られた他の歯車要
素の回転数と係脱用設定値とを比較し、比較結果に基づ
いて前記係合要素87を係脱する係合要素係脱手段95
とを有する。
【0059】図2は本発明の第1の実施例における発進
装置の概略図である。図において、11はエンジン(E
/G)、12は該エンジン11によって発生させられた
回転が伝達されるエンジン出力軸、M1は電気式回転装
置としての発電機モータである。該発電機モータM1は
発電機及びモータとして作用し、発電機として作用する
際には回生電流を発生させ、制動トルクを前記エンジン
出力軸12に反力として与え、モータとして作用する際
にはトルクを発生させて出力軸19に出力する。
【0060】また、15は前記発電機モータM1の磁極
位置を検出するレゾルバ、16は前記エンジン出力軸1
2に接続された減速装置、18は前記レゾルバ15、発
電機モータM1及び減速装置16から成る発進機構、1
9は該発進機構18によって発生させられた回転を変速
装置21に伝達する出力軸である。本実施例において、
前記変速装置21は自動変速機構(A/T)によって構
成されるが、手動変速機構によって構成することもでき
る。
【0061】前記減速装置16は、図示しない減速歯車
機構、例えば、プラネタリギヤユニットを有し、該プラ
ネタリギヤユニットの各要素間を選択的に係脱すること
ができるように図示しないクラッチを備える。該クラッ
チは油圧回路23の図示しない油圧サーボによって係脱
される。また、前記油圧回路23は前記油圧サーボに油
を選択的に供給するためにソレノイドバルブSCを有す
る。
【0062】本実施例においては、前記変速装置21は
自動変速機構によって構成されるので、前記油圧回路2
3は変速装置21の各変速段を達成するためのソレノイ
ドバルブS1、S2を有する。そして、前記変速装置2
1によって各変速段が達成されると、該各変速段に対応
した回転が駆動軸24を介して駆動輪25に伝達され
る。
【0063】また、28はアクセルペダルであり、該ア
クセルペダル28を踏み込むことによって、エンジン負
荷としてのスロットル開度を変更することができる。該
スロットル開度は、アクセルペダル28と連動するエン
ジン負荷検出手段としてのスロットルセンサ29によっ
て検出される。そして、30はエンジン出力軸12と対
向させて配設され、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数センサ、31は出力軸19と対向させて配設さ
れ、発進機構18の出力回転数を検出する出力回転数セ
ンサ、33は図示しない操作手段としてのシフトレバー
と連動し、該シフトレバーによって選択されたレンジ及
び変速段を検出するシフトポジションスイッチ(N.
S.S/W)、34は前記駆動軸24と対向させて配設
され、車両の車速に対応する値(以下「車速対応値」と
いう。)を検出する車速検出手段としての車速センサで
ある。実際には、該車速センサ34によって駆動軸24
の回転数が検出され、演算によって車速対応値に変換さ
れる。
【0064】なお、本実施例においては、エンジン回転
数センサ30をエンジン出力軸12と対向させて配設
し、該エンジン出力軸12の回転数を検出するようにな
っているが、エンジン出力軸12の回転数に代えて点火
装置の信号を使用することもできる。また、出力回転数
センサ31を出力軸19と対向させて配設し、該出力軸
19の回転数を検出するようになっているが、出力軸1
9の回転数に代えて変速装置21の入力軸の回転数を検
出することもできる。
【0065】そして、36は自動変速機制御装置であ
る。該自動変速機制御装置36においては、前記スロッ
トルセンサ29によって検出されたスロットル開度、車
速センサ34によって検出された車速、並びにシフトポ
ジションスイッチ33によって検出されたレンジ及び変
速段に基づいて、発進出力及び変速出力が発生させら
れ、前記発進出力に対応するクラッチ信号がソレノイド
バルブSCのソレノイドに対して、前記変速出力に対応
するソレノイド信号がソレノイドバルブS1、S2のソ
レノイドに対してそれぞれ出力される。
【0066】前記油圧回路23は各ソレノイドが受けた
クラッチ信号及びソレノイド信号に基づいて、前記各油
圧サーボに油圧を供給し、各変速段を達成するととも
に、発進機構18の直結状態を形成する。また、39は
運転者がイグニッションキーを操作したときに、スター
タ信号を発生させるイグニッションスイッチ、41は運
転者がブレーキペダル42を踏み込んだときに、ブレー
キストローク又はブレーキ液圧を検出し、運転者の要求
する制動力を検出するブレーキ検出手段としてのブレー
キセンサ、44は前記自動変速機制御装置36によって
発生させられたニュートラル信号を受け、エンジン11
における燃料噴射量を低減させる燃料噴射量制御装置
(EFIECU)である。
【0067】そして、46は発電機モータM1を駆動し
て車両の発進に必要なトルクを発生させる出力制御装
置、47は発電機モータM1を駆動するための電流を供
給するとともに、回生によって得られた電流が供給さ
れ、電力を貯える蓄電装置としてのメインバッテリ、4
8は電圧、電流積分値等に基づいてメインバッテリ47
のバッテリ残量を検出し、充電状態を監視する残量検出
装置である。
【0068】また、SG1は前記自動変速機制御装置3
6から出力制御装置46に対して出力される運転信号で
あり、該運転信号SG1は、発電機モータM1に供給さ
れる電流を調整するスイッチング素子のオン・オフ信
号、チョッパーのデューティ信号等から成る。そして、
SG2は出力制御装置46から自動変速機制御装置36
に対して出力される運転信号であり、該運転信号SG2
は、自動変速機制御装置36においてフィードバック制
御を行うための電流モニタ信号として使用される。
【0069】次に、前記構成の発進装置の動作について
説明する。図3は本発明の第1の実施例における発進装
置の概念図、図4は本発明の第1の実施例における速度
線図、図5は本発明の第1の実施例における発進装置の
タイムチャートである。図において、11はエンジン、
12はエンジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減
速装置、18は発進機構、19は該発進機構18の出力
軸、21は変速装置、50は発進機構ケースである。
【0070】前記減速装置16はプラネタリギヤユニッ
トから成り、該プラネタリギヤユニットはサンギヤS、
ピニオンP、リングギヤR及び前記ピニオンPを回転自
在に支持するキャリヤCから成り、前記サンギヤSがエ
ンジン出力軸12に固定され、キャリヤCが出力軸19
に固定される。また、前記発電機モータM1はロータ5
1及びステータ52から成り、前記ロータ51がリング
ギヤRに固定され、ステータ52が発進機構ケース50
に固定される。なお、前記サンギヤS、キャリヤC及び
リングギヤRは前記プラネタリギヤユニットの各歯車要
素を構成する。
【0071】そして、前記リングギヤRとエンジン出力
軸12との間に係合要素としての直結クラッチCLが配
設され、該直結クラッチCLを係合させることによって
前記リングギヤRとサンギヤSとをロックさせ、減速装
置16を直結状態にすることができる。なお、本実施例
においては、前記リングギヤRとサンギヤSとをロック
させるようにしているが、リングギヤRとキャリヤCと
をロックさせたり、キャリヤCとサンギヤSとをロック
させたりすることもできる。
【0072】前記構成の発進装置において、車両の停止
状態においては、通常、ニュートラルレンジが選択さ
れ、前記エンジン11は、スロットル開度θがアイドリ
ングスロットル開度θidl に設定され、アイドリング回
転数Nidl で回転させられる。このとき、前記エンジン
11の回転はエンジン出力軸12を介して発進機構18
に伝達され、サンギヤSをアイドリング回転数Nidl
回転させる。
【0073】次に、車両を発進させるために、図示しな
いシフトレバーを操作してDレンジを選択すると、変速
装置21の図示しない前進用のクラッチ(以下「前進ク
ラッチ」という。)が係合させられる。このとき、アイ
ドリング回転数Nidl の回転がサンギヤSに伝達される
が、前記前進クラッチが係合させられることによって車
両の慣性が出力軸19に伝達され、キャリヤC及び出力
軸19の回転数、すなわち、出力回転数No は0にな
る。したがって、図4の速度線図における速度線はL1
のようになり、発電機モータM1は負方向に回転させら
れ、制動トルクTm1を発生させながら回生状態になる。
【0074】続いて、運転者がアクセルペダル28(図
2)を踏み込んでスロットル開度θを大きくしてアイド
リングスロットル開度θidl からスロットル開度θm
すると、該スロットル開度θm に対応した目標エンジン
回転数Ne *が設定され、自動変速機制御装置36にお
いては、発電機モータM1によって発生させられた制動
トルクTm1が発生させられ、目標エンジン回転数Ne
を維持することができるようにフィードバック制御が行
われる。このとき、該フィードバック制御に伴い、出力
軸19にトルクが伝達されるので、前記出力回転数No
も次第に高くなる。
【0075】そして、タイミングt1において発電機モ
ータ回転数Nm1が0になると、発電機モータM1は回生
状態から駆動状態に移る。このとき、速度線はL2のよ
うになる。その後、加速が継続されるにつれて、目標エ
ンジン回転数Ne *が維持されたまま前記発電機モータ
回転数Nm1が一層高くされる。そして、タイミングt2
において、出力回転数No が係脱用設定値のうちの係合
用設定値Nel以上になると、前記自動変速機制御装置3
6からソレノイドバルブSCのソレノイドに対して出力
されるクラッチ信号がオンにされ、前記直結クラッチC
Lが係合させられる。この場合、出力回転数No は次式
で演算することができる。ただし、ギヤ比をiとする。
【0076】 No =(Ne −Nm1)/i+Nm1 (Nm1<0) そして、前記係合用設定値Nelは、直結クラッチCLを
係合することによって、発電機モータ回転数Nm1で回転
しているリングギヤRに目標エンジン回転数N e *の回
転が伝達されたとき、エンストが生じることがない最低
回転数Neminより所定値だけ高く設定される。
【0077】このようにして、減速装置16が直結状態
になると、エンジン出力軸12の回転がそのまま出力軸
19に伝達される。その結果、エンジン回転数Ne 、出
力回転数No 及び発電機モータ回転数Nm1は互いに等し
くなり、速度線はL3のようになる。なお、発電機モー
タM1は非駆動状態に移る。この場合、制動トルクT m1
は、トルク変動によって発生するショックを小さくする
ために、徐々に小さくされる。
【0078】したがって、車両を発進させるたびに、エ
ンジン11が発生させた運動エネルギーのうち余剰の運
動エネルギーは、制動トルクによって制動された発電機
モータM1を負方向に回転させるのに用いられ、発電機
モータM1によって電気エネルギーに変換される。そし
て、前記発電機モータM1における回生状態において発
生させられた電流をメインバッテリ47に蓄電すること
ができる。蓄電された電力は、車両の電装品のために消
費したり、エンジン11の補機のために消費したり、前
記発電機モータM1の駆動を補助するために消費したり
することができる。その結果、燃費を良くすることがで
きる。
【0079】また、出力回転数No が係合用設定値Nel
以上になると、前記直結クラッチCLが係合させられる
ので、エンストが起こるのを防止することができるだけ
でなく、エンジン11が発生させた運動エネルギーを電
気エネルギーに変換することになく駆動輪25に直接伝
達することができるので、燃費を良くすることができ
る。
【0080】さらに、変速装置21の変速時には、イナ
ーシャトルクによる変速ショックが発生してしまうが、
変速過渡状態において、一時的に発進装置を回生状態に
することによって変速装置21に入力されるトルクを小
さくし、変速ショックが発生するのを防止することがで
きる。また、発進機構18に副変速機の機能を持たせる
ことができる。すなわち、オープンレシオの変速装置2
1を主変速機として使用し、ギヤ比幅を小さめに設定し
た発進機構18を副変速機として使用すると、クロスレ
シオの多段自動変速機が構成される。
【0081】この場合、主変速機の各変速段において、
発進機構18の直結クラッチCLの係合状態と解放状態
とが切り換えられる。次に、前記構成の発進装置の動作
をフローチャートに基づいて説明する。図6は本発明の
第1の実施例における発進装置の動作を示す第1のメイ
ンフローチャート、図7は本発明の第1の実施例におけ
る発進装置の動作を示す第2のメインフローチャート、
図8は本発明の第1の実施例における目標エンジン回転
数マップを示す図である。 ステップS1 制御を開始するに当たり、すべての設定
をリセットする。 ステップS2 回転数検出手段86(図1)は、エンジ
ン回転数センサ30(図2)、出力回転数センサ31、
車速センサ34等の各センサから送られてくる信号に基
づいて、エンジン回転数Ne (図5)、出力回転数
o 、発電機モータ回転数Nm1、車速対応値V等を演算
する。この場合、エンジン回転数Ne 、出力回転数No
及び発電機モータ回転数Nm1は、各センサから送られて
くる信号に基づいて直接得ることができるだけでなく、
他の二つの回転数に基づいて演算することもできる。 ステップS3 シフトポジションスイッチ処理を行う。
すなわち、シフトポジションスイッチ33によってレン
ジ及び変速段を検出するとともに、シフトポジションス
イッチ33自体のフェール判定を行う。 ステップS4 スロットルセンサ29から送られた信号
に基づいてスロットル開度θを計算する。 ステップS5 ブレーキセンサ41から送られたブレー
キ信号に基づいて、ブレーキストローク又はブレーキ液
圧を検出し、運転者の要求するブレーキの制動力を計算
する。 ステップS6 発電機モータM1の電圧、回転数及び回
転方向から発電機モータM1の現在の状態を判断する。 ステップS7 メインバッテリ47の充電状態、すなわ
ち、バッテリ残量を検出する。 ステップS8 ステップS3において検出されたレンジ
が、Pレンジ又はNレンジであるかどうかを判断する。
Pレンジ又はNレンジである場合はステップS9に、P
レンジ又はNレンジでない場合はステップS10に進
む。 ステップS9 直結クラッチCL(図3)を解放し、発
電機モータM1の制動トルクTm1を0にする。 ステップS10 直結クラッチCLを係脱するためのク
ラッチ信号がオンであるか又は後述するフラグLFSC
がAであるかどうかを判断する。オンであるか又はフラ
グLFSCがAである場合はステップS11に、オンで
ないか又はフラグLFSCがAでない場合はステップS
12に進む。 ステップS11 係合要素係脱手段95は直結クラッチ
解放制御処理を実行する。 ステップS12 N→D制御処理が実行された直後であ
る(又は実行中である)かどうかを判断する。実行され
た(又は実行中である)場合はステップS13に、実行
されていない場合はステップS14に進む。 ステップS13 N→D制御処理を実行する。 ステップS14 スロットル開度θがアイドリングスロ
ットル開度θidl に設定されているかどうかを判断す
る。アイドリングスロットル開度θidl に設定されてい
る場合はステップS15に、アイドリングスロットル開
度θidl に設定されいない場合はステップS17に進
む。 ステップS15 ニュートラル制御処理を実行する。 ステップS16 目標エンジン回転数Ne *をリセット
して、フィードバック制御を中止する。 ステップS17 アクセルペダル28(図2)が踏み込
まれているので、スロットル開度θに対応した目標エン
ジン回転数Ne *を図8の目標エンジン回転数マップか
ら読み出し、セットする。この場合、スロットル開度θ
が大きくなるのに伴って目標エンジン回転数Ne *が大
きくされ、スロットル開度θが所定の値以上になると、
目標エンジン回転数Ne *は一定にされる。このように
して、トルクコンバータのストール回転数に近似させた
特性を得ることができる。 ステップS18 係合要素係脱手段95は直結クラッチ
係合制御処理を実行する。 ステップS19 スロットル開度θがアイドリングスロ
ットル開度θidl に設定されている場合は、回生制御処
理を実行し、目標エンジン回転数Ne *を再び設定す
る。 ステップS20 モータ制御出力を行う。すなわち、電
気式回転装置制御手段93は、先に設定された目標エン
ジン回転数Ne *が維持されるように運転信号SG2を
監視しながら制動トルクTm1(又は発電機モータ回転数
m1)のフィードバック制御を行い、制御指令値を運転
信号SG1として出力制御装置46のインバータに対し
て出力する。 ステップS21 ソレノイドバルブSCのソレノイドに
対してクラッチ信号を出力する。
【0082】次に、図6のステップS11における直結
クラッチ解放制御処理サブルーチンについて説明する。
図9は本発明の第1の実施例における直結クラッチ係脱
タイミングマップを示す図、図10は本発明の第1の実
施例における直結クラッチ解放制御処理サブルーチンの
フローチャート、図11は本発明の第1の実施例におけ
る直結クラッチ解放制御処理のタイムチャートである。 ステップS11−1 直結クラッチCLの係脱状態を示
すフラグLFSCが0であるかどうかを判断する。0で
ある場合はステップS11−2に、0でない場合はステ
ップS11−8に進む。なお、直結クラッチCLが係合
過渡状態にない場合、フラグLFSCは0になり、直結
クラッチCLが解放過渡状態にある場合、フラグLFS
CはAになる。 ステップS11−2 ステップS7のバッテリ残量判断
に基づいて、フューエルカットを優先するか、又は回生
制御を優先するかの判断を行う。 ステップS11−3 フューエルカットを優先するか、
又は回生制御を優先するかの判断結果に基づいて、直結
クラッチCLの係脱用設定値のうちの解放用設定値Nel
´を図9の直結クラッチ係脱タイミングマップから読み
出し、セットする。前記解放用設定値Nel´としては回
生制御を優先する場合には第1の解放用設定値Nel´
が、フューエルカットを優先する場合には第2の解放用
設定値Nel´が使用され、第1の解放用設定値Nel´は
第2の解放用設定値Nel´より低く設定される。図11
においては、第2の解放用設定値Nel´に基づいてクラ
ッチ信号がオン・オフされる。
【0083】また、図9に示すように、加速要求が高い
場合等、スロットル開度θが大きくなると、解放用設定
値Nel´及び係合用設定値Nelは大きくされる。したが
って、直結クラッチCLを早く解放し、遅く係合させる
ことができる。 ステップS11−4 出力回転数No が解放用設定値N
el´より小さいかどうかを判断する。出力回転数No
解放用設定値Nel´より小さい場合はステップS11−
5に進み、出力回転数No が解放用設定値Nel´以上で
ある場合はリターンする。 ステップS11−5 クラッチ信号をオフにする。 ステップS11−6 クラッチ信号がオフにされても、
直結クラッチCLが直ちには解放されないので、フラグ
LFSCをAにして解放過渡状態を監視する。 ステップS11−7 エンジン回転数Ne の目標エンジ
ン回転数Ne *への移行を円滑にするため、発電機モー
タM1(図2)のイニシャルトルクTmiをセットする。
回生制御を優先する場合の解放用設定値Nel´は、スロ
ットル開度θをアイドリングスロットル開度θidl に設
定することによって得られる。 ステップS11−8 フラグLFSCがAであるかどう
かを判断する。Aである場合はステップS11−9に進
み、Aでない場合はリターンする。 ステップS11−9 エンジン回転数Ne と出力回転数
o との差の絶対値が設定値K3 より大きいかどうかを
判断する。エンジン回転数Ne と出力回転数Noとの差
の絶対値が設定値K3 より大きい場合はステップS11
−10に進み、エンジン回転数Ne と出力回転数No
の差の絶対値が設定値K3 以下である場合はリターンす
る。 ステップS11−10 直結クラッチCLが実際に解放
されたと判断し、フラグLFSCを0にする。 ステップS11−11 直結クラッチCLの解放過渡状
態が終了したので、発電機モータM1のイニシャルトル
クTmiをリセットする。その結果、制動トルクT m1は目
標エンジン回転数Ne *を維持するためのフィードバッ
ク制御によって決定される。
【0084】次に、図7のN−D制御処理のサブルーチ
ンについて説明する。図12は本発明の第1の実施例に
おけるN−D制御処理サブルーチンのフローチャート、
図13は本発明の第1の実施例におけるニュートラル制
御サブルーチンのフローチャート、図14は本発明の第
1の実施例におけるクリープトルク立上時のタイムチャ
ート、図15は本発明の第1の実施例における急発進ト
ルク立上時のタイムチャート、図16は本発明の第1の
実施例における待ち時間マップを示す図である。 ステップS13−1 N→D制御処理を実行した直後、
又はN→D制御処理の実行中にフラグLFNDを1にす
る。該フラグLFNDは、N→D制御処理を実行した直
後又はN→D制御処理の実行中であることを示す場合に
1になり、N→D制御処理を実行していない場合に0に
なる。 ステップS13−2 タイミングt3において、N→D
出力が出力されると、スロットル開度θに基づいて、前
進クラッチが係合するまでの待ち時間td(図16)を
待ち時間マップから読み出し、セットする。前記待ち時
間tdはN→D出力が出力された後、前進クラッチが係
合させられるまでの時間であり、前記待ち時間tdはス
ロットル開度θが大きくなるのに伴って短くされる。 ステップS13−3 タイミングt3からの経過時間t
が待ち時間td以上であるかどうかを判断する。経過時
間tが待ち時間td以上である場合はステップS13−
4に、経過時間tが待ち時間tdより短い場合はステッ
プS13−8に進む。 ステップS13−4 車両の発進状態を判断するため
に、スロットル開度θがアイドリングスロットル開度θ
idl に設定されているかどうかを判断する。アイドリン
グスロットル開度θidl に設定されている場合はステッ
プS13−5に、アイドル状態θidl に設定されていな
い場合はステップS13−9に進む。 ステップS13−5 スロットル開度θがアイドリング
スロットル開度θidl である場合、通常の発進状態であ
ると判断し、図示しないトルク立上げ手段は、遷移時間
tsが経過する間にクリープトルクTc を立ち上げる。
すなわち、発電機モータM1(図2)の制動トルクTm1
を徐々に大きくすることによって、発進機構18から出
力されるトルクTをスイープアップしてクリープトルク
c にする。このように、N→D出力が出力された後
に、発電機モータM1に通電されるので、N→D切換え
に伴い係合ショックが発生するのを防止することができ
る。また、発電機モータM1に通電されるので、従来の
トルクコンバータと同様のクリープ力を発生させること
ができる。 ステップS13−6 クリープトルクTc の立上げが終
了したかどうかを判断する。クリープトルクTc の立上
げが終了した場合はステップS13−7に、終了してい
ない場合はステップS13−8に進む。 ステップS13−7 フラグLFNDを0にする。 ステップS13−8 スロットル開度θがアイドリング
スロットル開度θidl であるので、目標エンジン回転数
e *をリセットする。 ステップS13−9 スロットル開度θがアイドリング
スロットル開度θidl ではないので、スロットル開度θ
に対応する目標エンジン回転数Ne *をセットする。 ステップS13−10 スロットル開度θがDレンジに
おいて急激に大きくされたときは、急発進状態であると
判断し、急発進トルクT*を立ち上げる。この場合、ス
ロットル開度θが大きいので待ち時間tdが短くされ、
遷移時間tsが経過する間に、トルクTをクリープトル
クTc より高い急発進トルクT*にスイープアップす
る。該急発進トルクT*は目標エンジン回転数Ne *に
対応する仮想のトルクTであり、実際は、エンジン回転
数Ne が目標エンジン回転数Ne *にされる。 ステップS13−11 急発進トルクT*の立上げが終
了して、エンジン回転数Ne が目標エンジン回転数Ne
*になったかどうかを判断する。エンジン回転数Ne
目標エンジン回転数Ne *になった場合はステップS1
3−12に進み、、エンジン回転数Ne が目標エンジン
回転数Ne *になっていない場合はリターンする。 ステップS13−12 フラグLFNDを0にする。
【0085】次に、ニュートラル制御処理について説明
する。 ステップS15−1 出力回転数No を変速装置21
(図2)のギヤ比iで除算して車速対応値Vを演算し、
該車速対応値Vが設定値Vx 以下であるかどうかを判断
する。減速装置16の出力側に変速装置21がない場合
は、ギヤ比iは1にされる。なお、車速センサ34によ
って検出された車速に基づいて既に演算された車速対応
値Vを使用することもできる。
【0086】車速対応値Vが設定値Vx 以下である場合
はステップS15−2に進み、車速対応値Vが設定値V
x より大きい場合はリターンする。 ステップS15−2 ブレーキペダル42が踏み込ま
れ、ブレーキセンサ41から送られたブレーキ信号がオ
ンであるかどうかを判断する。ブレーキ信号がオンであ
る場合はステップS15−3に、オフである場合はステ
ップS15−6に進む。この場合、スロットル開度θが
アイドリングスロットル開度θidl であり、ブレーキ信
号がオンである場合にニュートラル制御状態が形成され
る。 ステップS15−3 ブレーキペダル42が踏み込ま
れ、ブレーキ信号がオンになった時点を起点としてビジ
ーシフト防止用の図示しないタイマによる計時を開始
し、経過時間tが設定時間tb以上であるかどうかを判
断する。経過時間tが設定時間tb以上である場合はス
テップS15−4に、経過時間tが設定時間tbより短
い場合はリターンする。 ステップS15−4 ニュートラル制御処理が実行され
ていることを示すフラグLFNCを1にする。 ステップS15−5 ニュートラル制御処理が実行され
ている間、制動トルクT m1を0にする。 ステップS15−6 フラグLFNCが1であるかどう
かを判断する。フラグLFNCが1である場合はステッ
プS15−7に進み、フラグLFNCが1でない場合は
リターンする。 ステップS15−7 通常の発進状態のクリープトルク
c を立ち上げる。 ステップS15−8 遷移時間tsが経過してクリープ
トルクTc の立上げが終了したかどうかを判断する。ク
リープトルクTc の立上げが終了した場合はステップS
15−9に、クリープトルクTc の立上げが終了してい
ない場合はリターンする。 ステップS15−9 フラグLFNCを0にする。
【0087】次に、図7の直結クラッチ係合制御処理サ
ブルーチンについて説明する。図17は本発明の第1の
実施例における直結クラッチ係合制御処理サブルーチン
のフローチャート、図18は本発明の第1の実施例にお
ける直結クラッチ係合制御処理のタイムチャートであ
る。 ステップS18−1 フラグLFSCが0であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが0である場合はステッ
プS18−2に、フラグLFSCが0でない場合はステ
ップS18−6に進む。 ステップS18−2 直結クラッチCL(図3)の係合
用設定値Nelを図9の直結クラッチ係脱タイミングマッ
プから読み出し、セットする。 ステップS18−3 出力回転数No と係合用設定値N
elとを比較し、出力回転数No が係合用設定値Nelより
大きいかどうかを判断する。出力回転数No が係合用設
定値Nelより大きい場合はステップS18−4に進み、
出力回転数No が係合用設定値Nel以下である場合はリ
ターンする。 ステップS18−4 タイミングt5においてクラッチ
信号をオンにする。 ステップS18−5 フラグLFSCを1にする。 ステップS18−6 フラグLFSCが1であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが1である場合はステッ
プS18−7に、フラグLFSCが1でない場合はステ
ップS18−10に進む。 ステップS18−7 目標エンジン回転数Ne *とエン
ジン回転数Ne との偏差が設定値K1 より大きいかどう
かを判断する。前記偏差が設定値K1 より大きい場合は
ステップS18−8に進み、前記偏差が設定値K1 以下
である場合はリターンする。 ステップS18−8 タイミングt6においてフラグL
FSCを2にする。 ステップS18−9 目標エンジン回転数Ne *をリセ
ットし、フィードバック制御を中止する。 ステップS18−10 フラグLFSCが2であるかど
うかを判断する。フラグLFSCが2である場合はステ
ップS18−11に、フラグLFSCが2でない場合は
ステップS18−14に進む。 ステップS18−11 エンジン回転数Ne と出力回転
数No との偏差が設定値K2 より小さいかどうかを判断
する。前記偏差が設定値K2 より小さい場合はステップ
S18−13に、前記偏差が設定値K2 以上である場合
はステップS18−12に進む。 ステップS18−12 タイミングt6において、スロ
ットル開度θに対応させてトルクリダクション制御を開
始し、制動トルクTm1を所定量だけ小さくする。このよ
うにして、直結クラッチCLの係合に伴うイナーシャト
ルクの発生を抑制し、係合ショックを小さくする。そし
て、タイミングt7においてエンジン回転数Ne と出力
回転数No との偏差が設定値G1 より小さくなると、前
記トルクリダクション制御を終了する。この場合、設定
時間内で制動トルクTm1を元の値にスイープアップす
る。 ステップS18−13 タイミングt8においてフラグ
LFSCを3にする。 ステップS18−14 フラグLFSCが3であるかど
うかを判断する。フラグLFSCが3である場合はステ
ップS18−15に、フラグLFSCが3でない場合は
ステップS18−17に進む。 ステップS18−15 終了制御処理を実行し、設定時
間内に制動トルクTm1をスイープダウンして0にする。 ステップS18−16 終了制御処理が実行中であるか
どうかを判断する。実行中で、制動トルクTm1が0にな
っていない場合はリターンし、実行中ではなく、制動ト
ルクTm1が0になった場合はステップS18−17に進
む。 ステップS18−17 終了制御処理の全過程が終了し
た場合、フラグLFSCをリセットして0にする。
【0088】次に、図7のステップS19における回生
制御処理サブルーチンについて説明する。図19は本発
明の第1の実施例における回生制御処理サブルーチンの
フローチャート、図20は本発明の第1の実施例におけ
る回生制御を優先するときの速度線図、図21は本発明
の第1の実施例におけるフューエルカットを優先すると
きの速度線図、図22は本発明の第1の実施例における
発電機モータの発電効率マップである。 ステップS19−1 スロットル開度θがアイドリング
スロットル開度θidl に設定されているかどうかを判断
する。アイドリングスロットル開度θidl に設定されて
いる場合はステップS19−2に、アイドリングスロッ
トル開度θidl に設定されいない場合はリターンする。 ステップS19−2 出力回転数No を変速装置21
(図2)のギヤ比iで除算して車速対応値Vを演算し、
該車速対応値Vが設定値Vx 以下であるかどうかを判断
する。減速装置16の出力側に変速装置21がない場合
には、ギヤ比は1にされる。なお、車速センサ34によ
って検出された車速に基づいて既に演算された車速対応
値Vを使用することもできる。
【0089】車速対応値Vが設定値Vx 以下である場合
はリターンし、車速対応値Vが設定値Vx より大きい場
合はステップS19−3に進む。 ステップS19−3 コーストダウン時であることが分
かるので、クラッチ信号がオンであるかどうかを判断す
る。クラッチ信号がオンである場合はステップS19−
4に、オンでない場合はステップS19−5に進む。 ステップS19−4 回生制御を行い、ブレーキの制動
力に対応させて制動トルクTm1を決定する。 ステップS19−5、S19−6 コーストダウン時で
あって直結クラッチCLが解放されているときに、発電
機モータM1を独立させて制御可能にし、この状態にお
いてフューエルカットを優先するかどうかを判断する。
この場合、ステップS7のバッテリ残量判断によってフ
ューエルカットを優先するかどうかを判断する。バッテ
リ残量が多い場合は、回生する必要がないので、フュー
エルカットを優先してステップS19−7に、バッテリ
残量が少ない場合は、回生する必要があるのでステップ
S19−8に進む。 ステップS19−7 エンジン回転数Ne がフューエル
カット復帰点(1400〔rpm〕)より大きくなるよ
うに、あらかじめ設定されたフューエルカット用目標エ
ンジン回転数Ne *(FC)をセットする。そして、図
21の速度線図に示すように、発電機モータ回転数Nm1
を低くし、エンジン回転数Ne を高くすることができ
る。
【0090】例えば、コーストダウン時においてエンジ
ン回転数Ne が1400〔rpm〕の近傍(図22の点
A´)になると、直結クラッチCLが解放され、発電機
モータ回転数Nm1を低くして(図22の点B)エンジン
回転数Ne を高くする。エンジン回転数Ne が高くなる
ので、フューエルカットを継続し、燃費を良くすること
ができる。 ステップS19−8 フューエルカットを優先しないで
回生制御を優先する場合、ブレーキの制動力に対応させ
て発電機モータM1の発電トルクTm1g を決定する。
【0091】ここで、図20において、発電機モータ回
転数Nm1が最小限界値Nm1a と最大限界値Nm1b との間
の高発電効率領域に収まる場合にモータ発電効率が高く
なるとする。そこで、クラッチ信号をオンにして直結ク
ラッチCLを係合させた状態で回生しているときに、速
度線L4で示すように、発電機モータ回転数Nm1が低下
して最小限界値Nm1a になると、クラッチ信号がオフに
され、直結クラッチCLが解放される。その結果、発電
機モータ回転数Nm1を高くして最小限界値Nm1 a と最大
限界値Nm1b との間の高発電効率領域に収めることがで
き、発電機モータM1による回生電力量を多くすること
ができる。 ステップS19−9 該発電トルクTm1g に基づいて、
エンジントルクデータを読み出し、回生用目標エンジン
回転数Ne *(RG)を演算する。図22の発電効率マ
ップの点Aにおいては、発電効率を高くすることができ
る。 ステップS19−10 演算された回生用目標エンジン
回転数Ne *(RG)をセットする。
【0092】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図23は本発明の第2の実施例における発進装置
の概念図、図24は本発明の第2の実施例における速度
線図である。図において、11はエンジン、12はエン
ジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減速装置、1
8は発進機構、19は該発進機構18の出力軸、21は
変速装置、50は発進機構ケースである。
【0093】前記減速装置16はダブルプラネタリギヤ
ユニットから成り、該ダブルプラネタリギヤユニットは
サンギヤS、ピニオンP1 、P2 、リングギヤR及び前
記ピニオンP1 、P2 を回転自在に支持するキャリヤC
から成り、前記サンギヤSがエンジン出力軸12に固定
され、キャリヤCが発電機モータ回転軸55に固定され
る。また、前記発電機モータM1はロータ51及びステ
ータ52から成り、前記ロータ51が発電機モータ回転
軸55に固定され、前記ステータ52が発進機構ケース
50に固定される。さらに、リングギヤRが出力軸19
に固定される。
【0094】そして、前記発電機モータ回転軸55とエ
ンジン出力軸12との間に直結クラッチCLが配設さ
れ、該直結クラッチCLを係合させることによって前記
キャリヤCとサンギヤSとをロックさせ、減速装置16
を直結状態にすることができる。なお、本実施例におい
ては、前記キャリヤCとサンギヤSとをロックさせるよ
うにしているが、リングギヤRとキャリヤCとをロック
させたり、リングギヤRとサンギヤSとをロックさせた
りすることもできる。この場合、ダブルプラネタリギヤ
ユニットが使用されるので、減速装置16の減速比を2
の近傍の値に設定することが容易になる。
【0095】前記構成の発進装置において、車両を発進
させるために、図示しないシフトレバーを操作してDレ
ンジを選択すると、アイドリング回転数Nidl (図5)
の回転がサンギヤSに伝達されるが、前記前進クラッチ
が係合させられることによって車両の慣性が出力軸19
に伝達され、前記出力回転数No は0になる。したがっ
て、図24の速度線図における速度線はL6のようにな
り、発電機モータM1は負方向に回転させられ、回生状
態になる。
【0096】続いて、運転者がアクセルペダル28(図
2)を踏み込んでスロットル開度θを大きくしてアイド
リングスロットル開度θidl からスロットル開度θm
すると、該スロットル開度θm に対応した目標エンジン
回転数Ne *が設定され、運転者がアクセルペダル28
を更に踏み込んでスロットル開度θを大きくすると、該
スロットル開度θm に対応した目標エンジン回転数Ne
*が設定され、自動変速機制御装置36においては、発
電機モータM1によって発生させられた制動トルクTm1
が発生させられ、目標エンジン回転数Ne *を維持する
ことができるようにフィードバック制御が行われる。こ
のとき、該フィードバック制御に伴い、出力軸19にト
ルクが伝達されるので、前記出力軸回転数No も次第に
高くなる。そして、発電機モータ回転数Nm1が0になる
と、発電機モータM1は回生状態から駆動状態に移る。
このとき、速度線はL7のようになる。
【0097】その後、加速が継続されるにつれて、目標
エンジン回転数Ne *が維持されたまま前記発電機モー
タ回転数Nm1が一層高くされる。そして、前記直結クラ
ッチCLが係合させられ、減速装置16が直結状態にな
ると、エンジン出力軸12の回転がそのまま出力軸19
に伝達される。その結果、エンジン回転数Ne 、出力回
転数No 及び発電機モータ回転数Nm1は互いに等しくな
り、速度線はL8のようになる。
【0098】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図25は本発明の第3の実施例における発進装置
の概念図、図26は本発明の第3の実施例における速度
線図である。図において、11はエンジン、12はエン
ジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減速装置、1
8は発進機構、19は該発進機構18の出力軸、21は
変速装置、50は発進機構ケースである。
【0099】前記減速装置16はプラネタリギヤユニッ
トから成り、該プラネタリギヤユニットはサンギヤS、
ピニオンP、リングギヤR及び前記ピニオンPを回転自
在に支持するキャリヤCから成り、前記サンギヤSが発
電機モータ回転軸55に固定され、キャリヤCが出力軸
19に固定され、前記リングギヤRがエンジン出力軸1
2に固定される。また、前記発電機モータM1はロータ
51及びステータ52から成り、前記ロータ51が発電
機モータ回転軸55に固定され、前記ステータ52が発
進機構ケース50に固定される。
【0100】そして、前記発電機モータ回転軸55とエ
ンジン出力軸12との間に直結クラッチCLが配設さ
れ、該直結クラッチCLを係合させることによって前記
リングギヤRとサンギヤSとをロックさせ、減速装置1
6を直結状態にすることができる。なお、本実施例にお
いては、前記リングギヤRとサンギヤSとをロックさせ
るようにしているが、リングギヤRとキャリヤCとをロ
ックさせたり、キャリヤCとサンギヤSとをロックさせ
たりすることもできる。
【0101】前記構成の発進装置において、車両を発進
させるために、図示しないシフトレバーを操作してDレ
ンジを選択すると、アイドリング回転数Nidl (図5)
の回転がサンギヤSに伝達されるが、前記前進クラッチ
が係合させられることによって車両の慣性が出力軸19
に伝達され、前記出力回転数No は0になる。したがっ
て、図26の速度線図における速度線はL9のようにな
り、発電機モータM1は負方向に回転させられ、回生状
態になる。
【0102】続いて、運転者がアクセルペダル28(図
2)を踏み込んでスロットル開度θを大きくしてアイド
リングスロットル開度θidl からスロットル開度θm
すると、該スロットル開度θm に対応した目標エンジン
回転数Ne *が設定され、運転者がアクセルペダル28
を更に踏み込んでスロットル開度θを大きくすると、該
スロットル開度θm に対応した目標エンジン回転数Ne
*が設定され、自動変速機制御装置36においては、発
電機モータM1によって発生させられた制動トルクTm1
が発生させられ、目標エンジン回転数Ne *を維持する
ことができるようにフィードバック制御が行われる。こ
のとき、該フィードバック制御に伴い、出力軸19にト
ルクが伝達されるので、前記出力軸回転数No も次第に
高くなる。そして、発電機モータ回転数Nm1が0になる
と、発電機モータM1は回生状態から駆動状態に移る。
このとき、速度線はL10のようになる。
【0103】その後、加速が継続されるにつれて、目標
エンジン回転数Ne *が維持されたまま前記発電機モー
タ回転数Nm1が一層高くされる。そして、前記直結クラ
ッチCLが係合させられ、減速装置16が直結状態にな
ると、エンジン出力軸12の回転がそのまま出力軸19
に伝達される。その結果、エンジン回転数Ne 、出力回
転数No 及び発電機モータ回転数Nm1は互いに等しくな
り、速度線はL11のようになる。
【0104】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。図27は本発明の第4の実施例における発進装置
の概念図、図28は本発明の第4の実施例における速度
線図である。図において、11はエンジン、12はエン
ジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減速装置、1
8は発進機構、19は該発進機構18の出力軸、21は
変速装置、50は発進機構ケースである。
【0105】前記減速装置16は一対の第1のプラネタ
リギヤユニット及び第2のプラネタリギヤユニットから
成り、前記第1のプラネタリギヤユニットはサンギヤS
1 、ピニオンP1 、リングギヤR1 及び前記ピニオンP
1 を回転自在に支持するキャリヤC1 から成り、前記第
2のプラネタリギヤユニットはサンギヤS2 、ピニオン
2 、リングギヤR2 及び前記ピニオンP2 を回転自在
に支持するキャリヤC 2 から成り、前記サンギヤS1
サンギヤ軸56に固定され、キャリヤC1 が出力軸19
に固定され、リングギヤR1 がエンジン出力軸12に固
定される。また、サンギヤS2 がサンギヤ軸56に固定
され、キャリヤC2 が発電機モータ回転軸55に固定さ
れ、リングギヤR2 が出力軸19に固定される。
【0106】また、前記発電機モータM1はロータ51
及びステータ52から成り、前記ロータ51が発電機モ
ータ回転軸55に固定され、前記ステータ52が発進機
構ケース50に固定される。そして、前記サンギヤ軸5
6と発進機構ケース50との間にブレーキB1が配設さ
れ、該ブレーキB1を係合させることによって前記サン
ギヤS1 、S2 を固定し、減速装置16を所定のギヤ比
iの直結状態にすることができる。この場合、減速装置
16の直結状態において所定のギヤ比iを得ることがで
きるので、発進時において車両のトルクTを大きくする
ことができる。また、ブレーキB1を係合させるときの
係合ショックを抑制することができる。
【0107】前記構成の発進装置において、車両を発進
させるために、図示しないシフトレバーを操作してDレ
ンジを選択すると、アイドリング回転数Nidl (図5)
の回転がサンギヤSに伝達されるが、前記前進クラッチ
が係合させられることによって車両の慣性が出力軸19
に伝達され、前記出力回転数No は0になる。したがっ
て、図28の速度線図における速度線はL12のように
なり、発電機モータM1は負方向に回転させられ、回生
状態になる。
【0108】続いて、運転者がアクセルペダル28(図
2)を踏み込んでスロットル開度θを大きくしてアイド
リングスロットル開度θidl からスロットル開度θm
すると、該スロットル開度θm に対応した目標エンジン
回転数Ne *が設定され、運転者がアクセルペダル28
を更に踏み込んでスロットル開度θを大きくすると、該
スロットル開度θm に対応した目標エンジン回転数Ne
*が設定され、自動変速機制御装置36においては、発
電機モータM1によって発生させられた制動トルクTm1
が発生させられ、目標エンジン回転数Ne *を維持する
ことができるようにフィードバック制御が行われる。こ
のとき、該フィードバック制御に伴い、出力軸19にト
ルクが伝達されるので、前記出力軸回転数No も次第に
高くなる。そして、発電機モータ回転数Nm1が0になる
と、発電機モータM1は回生状態から駆動状態に移る。
このとき、速度線はL13のようになる。
【0109】その後、加速が継続されるにつれて、目標
エンジン回転数Ne *が維持されたまま前記発電機モー
タ回転数Nm1が一層高くされる。そして、前記ブレーキ
B1が係合させられ、減速装置16が直結状態になる
と、エンジン出力軸12の回転がギヤ比iによって変速
されて出力軸19に伝達される。その結果、速度線はL
14のようになる。
【0110】なお、回生時の発電機モータ回転数Nm1
エンジン回転数Ne の0.7倍である。次に、本発明の
第5の実施例について説明する。図29は本発明の第5
の実施例における発進装置の概念図、図30は本発明の
第5の実施例における速度線図である。
【0111】図において、11はエンジン、12はエン
ジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減速装置、1
8は発進機構、19は該発進機構18の出力軸、21は
変速装置、50は発進機構ケースである。前記減速装置
16はプラネタリギヤユニットから成り、該プラネタリ
ギヤユニットはサンギヤS、ピニオンP、リングギヤR
及び前記ピニオンPを回転自在に支持するキャリヤCか
ら成り、前記サンギヤSがエンジン出力軸12に固定さ
れ、前記キャリヤCが出力軸19に固定される。また、
前記発電機モータM1はロータ51及びステータ52か
ら成り、前記ロータ51がリングギヤRに固定され、前
記ステータ52が発進機構ケース50に固定される。
【0112】そして、前記リングギヤRとエンジン出力
軸12との間に、ノーマルクローズタイプの直結クラッ
チCLが配設され、該直結クラッチCLを係合させるこ
とによって前記リングギヤRとサンギヤSとをロックさ
せ、減速装置16を直結状態にすることができる。な
お、本実施例においては、前記リングギヤRとサンギヤ
Sとをロックさせるようにしているが、リングギヤRと
キャリヤCとをロックさせたり、キャリヤCとサンギヤ
Sとをロックさせたりすることもできる。
【0113】また、58は直結クラッチCLに連結され
たダイヤフラムスプリング、59は該ダイヤフラムスプ
リング58に連結されたレリーズベアリングである。該
レリーズベアリング59は図示しないレリーズフォーク
を介して油圧シリンダに連結される。前記ダイヤフラム
スプリング58は、直結クラッチCLを係合させるよう
に付勢されていて、前記油圧シリンダに油圧が供給され
ていないと直結クラッチCLが係合させられる。
【0114】したがって、エンジン11が停止状態にあ
り、油圧回路23(図2)において油圧が発生させられ
ていない場合でも、直結クラッチCLを係合させ、発電
機モータM1とエンジン11とを連結することができ
る。したがって、前記発電機モータM1をスタータモー
タと兼用し、エンジン11の停止状態において発電機モ
ータM1を駆動することによって、エンジン11を始動
させることができる。
【0115】なお、エンジン11が駆動されると、油圧
回路23において油圧が発生させられ、前記油圧シリン
ダに油圧が供給され、直結クラッチCLが解放される。
この場合、図30の速度線図は図4の速度線図と同じで
ある。次に、本発明の第6の実施例について説明する。
図31は本発明の第6の実施例における発進装置の概念
図、図32は本発明の第6の実施例における速度線図で
ある。
【0116】図において、11はエンジン、12はエン
ジン出力軸、M1は発電機モータ、16は減速装置、1
8は発進機構、19は該発進機構18の出力軸、21は
変速装置、50は発進機構ケースである。前記減速装置
16はプラネタリギヤユニットから成り、該プラネタリ
ギヤユニットはサンギヤS、ピニオンP、リングギヤR
及び前記ピニオンPを回転自在に支持するキャリヤCか
ら成り、前記サンギヤSがエンジン出力軸12に固定さ
れ、前記キャリヤCが出力軸19に固定される。また、
前記発電機モータM1はロータ51及びステータ52か
ら成り、前記ロータ51がリングギヤRに固定され、前
記ステータ52が発進機構ケース50に固定される。
【0117】そして、前記リングギヤRとエンジン出力
軸12との間に直結クラッチCLが配設され、該直結ク
ラッチCLを係合させることによって前記リングギヤR
とサンギヤSとをロックさせ、減速装置16を直結状態
にすることができる。なお、本実施例においては、前記
リングギヤRとサンギヤSとをロックさせるようにして
いるが、リングギヤRとキャリヤCとをロックさせた
り、キャリヤCとサンギヤSとをロックさせたりするこ
ともできる。
【0118】また、前記リングギヤRとサンギヤSとの
間に、エンジン11を回転させる方向にだけロックする
一方向クラッチF1が配設される。したがって、前記発
電機モータM1をスタータモータと兼用し、エンジン1
1の停止状態において発電機モータM1を駆動すること
によって、エンジン11を始動させることができる。こ
の場合、図32の速度線図は図4の速度線図と同じであ
る。なお、発電機モータ回転数Nm1(図5)をエンジン
回転数Ne より高くすることはできない。
【0119】次に、本発明の第7の実施例について説明
する。図33は本発明の第7の実施例における発進装置
のタイムチャートである。なお、この場合、発進機構1
8については図3を参照して説明する。車両の停止状態
においては、通常、ニュートラルレンジが選択され、前
記エンジン11(図2)は、スロットル開度θがアイド
リングスロットル開度θidl に設定され、アイドリング
回転数Nidl で回転させられる。このとき、前記エンジ
ン11の回転はエンジン出力軸12を介して発進機構1
8に伝達され、サンギヤSをアイドリング回転数Nidl
で回転させる。
【0120】次に、車両を発進させるために、図示しな
いシフトレバーを操作してDレンジを選択すると、変速
装置21の前進クラッチが係合させられる。このとき、
アイドリング回転数Nidl の回転がサンギヤSに伝達さ
れるが、前記前進クラッチが係合させられることによっ
て車両の慣性が出力軸19に伝達され、出力回転数No
は0になる。したがって、発電機モータM1は負方向に
回転させられ、回生状態になる。
【0121】続いて、運転者がアクセルペダル28(図
31)を踏み込んでスロットル開度θを大きくしてアイ
ドリングスロットル開度θidl からスロットル開度θm
にすると、該スロットル開度θm に対応した目標エンジ
ン回転数Ne *が設定され、自動変速機制御装置36に
おいては、発電機モータM1によって発生させられた制
動トルクTm1が発生させられ、目標エンジン回転数Ne
*を維持することができるようにフィードバック制御が
行われる。このとき、該フィードバック制御に伴い、出
力軸19にトルクが伝達されるので、前記出力回転数N
o も次第に高くなる。
【0122】そして、タイミングt11において発電機
モータ回転数Nm1が0になると、発電機モータM1は回
生状態から駆動状態に移る。その後、加速が継続される
につれて、目標エンジン回転数Ne *が維持されたまま
発電機モータM1の発電機モータ回転数Nm1が一層高く
される。そして、タイミングt12において、直結クラ
ッチCLの係合後のエンジン回転数Ne が最低回転数N
eminより高く、エンジン回転数Ne と出力回転数No
がほぼ一致すると、前記自動変速機制御装置36からソ
レノイドバルブSCのソレノイドに対して出力されるク
ラッチ信号がオンにされ、前記直結クラッチCLが係合
させられる。この場合、エンジン回転数Ne と出力回転
数No との差の絶対値があらかじめ設定された係合偏差
定数βより小さくなると、エンジン回転数Ne と出力回
転数No とがほぼ一致したと判断される。
【0123】なお、出力回転数No は次式で演算するこ
とができる。 No =(Ne −Nm1)/i+Nm1 (Nm1<0) このようにして、減速装置16が直結状態になると、エ
ンジン出力軸12の回転がそのまま出力軸19に伝達さ
れる。その結果、エンジン回転数Ne 、出力回転数No
及び発電機モータ回転数Nm1は互いに等しくなる。
【0124】この場合、エンジン回転数Ne と出力回転
数No とがほぼ一致したときに直結クラッチCLを係合
させることができるので、係合ショックを小さくするこ
とができる。次に、直結クラッチ解放制御処理サブルー
チンについて説明する。図34は本発明の第7の実施例
における直結クラッチ解放制御処理サブルーチンのフロ
ーチャート、図35は本発明の第7の実施例における直
結クラッチ解放制御処理のタイムチャート、図36は本
発明の第7の実施例における偏差定数マップを示す図で
ある。 ステップS11−1 直結クラッチCL(図3)の係脱
状態を示すフラグLFSCが0であるかどうかを判断す
る。フラグLFSCが0である場合はステップS11−
201に、フラグLFSCが0でない場合はステップS
11−8(図10)に進む。なお、直結クラッチCLが
係合過渡状態にない場合、フラグLFSCは0になり、
直結クラッチCLが解放過渡状態にある場合、フラグL
FSCはAになる。 ステップS11−201 目標エンジン回転数Ne *を
セットする。 ステップS11−202 直結クラッチCLの解放偏差
定数β´を図36の偏差定数マップから読み出し、セッ
トする。図36に示すように、スロットル開度θが大き
くなると、エンジントルクが十分大きくなるので、直結
クラッチCLを係合していてもエンストが起こることは
ない。そこで、スロットル開度θが大きい場合は解放偏
差定数β´及び係合偏差定数βが大きくされる。したが
って、直結クラッチCLを早く係合させ、遅く解放する
ことができる。
【0125】さらに、前記解放偏差定数β´及び係合偏
差定数βは、前記残量検出装置48(図2)によって監
視されたメインバッテリ47の充電状態が良いときは小
さい値に、悪いときは大きい値に設定される。したがっ
て、前記メインバッテリ47の充電状態が良いときは目
標エンジン回転数Ne *と出力回転数No との差が小さ
くなってから直結クラッチCLが係合されるので、係合
ショックを小さくすることができる。一方、メインバッ
テリ47の充電状態が悪いときは発電機モータM1によ
る消費電力量を少なくすることができる。
【0126】また、エンジン11によって発生させられ
るエンジントルクが大きい場合、発電機モータM1をエ
ンジン11に追随させようとすると、発電機モータM1
が大きくなるだけでなく、メインバッテリ47の容量を
エンジントルクに対応させて大きくする必要がある。そ
の場合、解放偏差定数β´及び係合偏差定数βを大きく
することによって、発電機モータM1を小型化すること
ができるとともに、メインバッテリ47の容量を小さく
することができる。 ステップS11−203 目標エンジン回転数Ne *と
出力回転数No との差が解放偏差定数β´より大きいか
どうかを判断する。目標エンジン回転数Ne *と出力回
転数No との差が解放偏差定数β´より大きい場合はス
テップS11−5に、目標エンジン回転数Ne *と出力
回転数No との差が解放偏差定数β´以下である場合は
ステップS11−204に進む。 ステップS11−204 目標エンジン回転数Ne *を
リセットする。 ステップS11−5 クラッチ信号をオフにする。 ステップS11−6 クラッチ信号がオフにされても、
直結クラッチCLが直ちには解放されないので、フラグ
LFSCをAにして解放過渡状態を監視する。 ステップS11−7 エンジン回転数Ne の目標エンジ
ン回転数Ne *への移行を円滑にするため、発電機モー
タM1のイニシャルトルクTmiをセットする。
【0127】次に、直結クラッチ係合制御処理サブルー
チンについて説明する。図37は本発明の第7の実施例
における直結クラッチ係合制御処理サブルーチンのフロ
ーチャートである。 ステップS18−1 フラグLFSCが0であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが0である場合はステッ
プS18−201に、フラグLFSCが0でない場合は
ステップS18−6(図17)に進む。 ステップS18−201 出力回転数No が最低回転数
eminより高いかどうかを判断する。該出力回転数No
が最低回転数Neminより高い場合はステップS18−2
02に進み、出力回転数No が最低回転数Nemin以下で
ある場合はリターンする。 ステップS18−202 直結クラッチCL(図5)の
係合偏差定数βを図36の偏差定数マップから読み出
し、セットする。 ステップS18−203 図示しない演算手段は、エン
ジン回転数Ne と出力回転数No との差の絶対値と係合
偏差定数βとを比較し、エンジン回転数Ne と出力回転
数No との差の絶対値が係合偏差定数βより小さいかど
うかを判断する。前記エンジン回転数Ne と出力回転数
o との差の絶対値が係合偏差定数βより小さい場合は
ステップS18−4に進み、エンジン回転数Ne と出力
回転数Noとの差の絶対値が係合偏差定数β以上である
場合はリターンする。なお、本実施例においてはエンジ
ン回転数Ne と出力回転数No との差の絶対値と係合偏
差定数βとを比較しているが、出力回転数No と発電機
モータ回転数Nm1との差の絶対値と係合偏差定数βとを
比較したり、発電機モータ回転数Nm1とエンジン回転数
e との差の絶対値と係合偏差定数βとを比較したりす
ることもできる。また、差に代えて比を使用することも
できる。 ステップS18−4 クラッチ信号をオンにする。 ステップS18−5 フラグLFSCを1にする。
【0128】次に、本発明の第8の実施例について説明
する。図38は本発明の第8の実施例における発進装置
のタイムチャートである。なお、この場合、発進機構1
8については図3を参照して説明する。車両の停止状態
においては、通常、ニュートラルレンジが選択され、前
記エンジン11(図2)は、スロットル開度θがアイド
リングスロットル開度θidl に設定され、アイドリング
回転数Nidl で回転させられる。このとき、前記エンジ
ン11の回転はエンジン出力軸12を介して発進機構1
8に伝達され、サンギヤSをアイドリング回転数Nidl
で回転させる。
【0129】次に、車両を発進させるために、図示しな
いシフトレバーを操作してDレンジを選択すると、変速
装置21の前進クラッチが係合させられる。このとき、
アイドリング回転数Nidl の回転がサンギヤSに伝達さ
れるが、前記前進クラッチが係合させられることによっ
て車両の慣性が出力軸19に伝達され、出力回転数No
は0になる。したがって、発電機モータM1は負方向に
回転させられ、回生状態になる。
【0130】続いて、運転者がアクセルペダル28を踏
み込んでスロットル開度θを大きくしてアイドリングス
ロットル開度θidl からスロットル開度θm にすると、
該スロットル開度θm に対応した目標エンジン回転数N
e *が設定され、自動変速機制御装置36においては、
発電機モータM1によって発生させられた制動トルクT
m1が発生させられ、目標エンジン回転数Ne *を維持す
ることができるようにフィードバック制御が行われる。
このとき、該フィードバック制御に伴い、出力軸19に
トルクが伝達されるので、前記出力回転数No も次第に
高くなる。
【0131】そして、タイミングt21において発電機
モータ回転数Nm1が0になると、発電機モータM1は回
生状態から駆動状態に移る。その後、加速が継続される
につれて目標エンジン回転数Ne *が維持されたまま、
発電機モータM1の発電機モータ回転数Nm1が一層高く
される。そして、タイミングt22において、直結クラ
ッチCLの係合後のエンジン回転数Ne が最低回転数N
eminより高く、回生によって得られた電力W+ と発電機
モータM1の駆動によって消費された電力W- とがほぼ
等しくなると、前記自動変速機制御装置36からソレノ
イドバルブSCのソレノイドに対して出力されるクラッ
チ信号がオンにされ、前記直結クラッチCLが係合させ
られる。
【0132】このようにして、減速装置16が直結状態
になると、エンジン出力軸12の回転がそのまま出力軸
19に伝達される。その結果、エンジン回転数Ne 、出
力回転数No 及び発電機モータ回転数Nm1は互いに等し
くなる。この場合、発電機モータM1の回生によって得
られた電力W+ だけ、発電機モータM1の駆動によって
消費することになるので、メインバッテリ47の容量を
小さくすることができる。
【0133】次に、直結クラッチ係合制御処理サブルー
チンについて説明する。図39は本発明の第8の実施例
における直結クラッチ係合制御処理サブルーチンのフロ
ーチャートである。 ステップS18−1 フラグLFSCが0であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが0である場合はステッ
プS18−301に、フラグLFSCが0でない場合は
ステップS18−6(図17)に進む。 ステップS18−301 出力回転数No が最低回転数
eminより高いかどうかを判断する。出力回転数No
最低回転数Neminより高い場合はステップS18−30
2に進み、出力回転数No が最低回転数Nemin以下であ
る場合はリターンする。 ステップS18−302 回生によって得られた電力W
+ と発電機モータM1の駆動によって消費された電力W
- との差と設定値αとを比較し、差が設定値αより小さ
い場合はステップS18−4に進み、差が設定値α以上
である場合はリターンする。 ステップS18−4 クラッチ信号をオンにする。 ステップS18−5 フラグLFSCを1にする。
【0134】次に、本発明の第9の実施例について説明
する。図40は本発明の第9の実施例における発進装置
の概略図である。図において、11はエンジン(E/
G)、12は該エンジン11によって発生させられた回
転が伝達されるエンジン出力軸、M2は電気式回転装置
としての発電機である。該発電機M2は制動トルクTm2
を発生させ、該制動トルクTm2を前記エンジン出力軸1
2に反力として与える。
【0135】また、15は前記発電機M2の磁極位置を
検出するレゾルバ、16は前記エンジン出力軸12に接
続された減速装置、18は前記発電機M2及び減速装置
16から成る発進機構、19は該発進機構18によって
発生させられた回転を変速装置21に伝達する出力軸で
ある。本実施例において、該変速装置21は自動変速機
構(A/T)によって構成されるが、手動変速機構によ
って構成することもできる。
【0136】前記減速装置16は、図示しない減速歯車
機構、例えば、プラネタリギヤユニットを有し、該プラ
ネタリギヤユニットの各要素間を選択的に係脱すること
ができるように図示しないクラッチを備える。該クラッ
チは油圧回路23の図示しない油圧サーボによって係脱
される。また、前記油圧回路23は前記油圧サーボに油
を選択的に供給するためにソレノイドバルブSCを有す
る。
【0137】本実施例においては、前記変速装置21は
自動変速機構によって構成されるので、前記油圧回路2
3は変速装置21の各変速段を達成するためのソレノイ
ドバルブS1、S2を有する。前記変速装置21によっ
て各変速段が達成されると、各変速段に対応した回転が
駆動軸24を介して駆動輪25に伝達される。
【0138】また、28はアクセルペダルであり、該ア
クセルペダル28を踏み込むことによって、エンジン負
荷としてのスロットル開度θを変更することができる。
前記スロットル開度θはアクセルペダル28と連動する
スロットルセンサ29によって検出される。そして、3
0はエンジン出力軸12と対向させて配設され、エンジ
ン回転数を検出するエンジン回転数センサ、31は出力
軸19と対向させて配設され、発進機構18の出力回転
数No を検出する出力回転数センサ、33は図示しない
シフトレバーと連動し、該シフトレバーによって選択さ
れたレンジ及び変速段を検出するシフトポジションスイ
ッチ(N.S.S/W)、34は前記駆動軸24と対向
させて配設され、車速対応値Vを検出する車速センサで
ある。
【0139】なお、本実施例においては、エンジン回転
数センサ30をエンジン出力軸12と対向させて配設
し、該エンジン出力軸12の回転数を検出するようにな
っているが、エンジン出力軸12の回転数に代えて点火
装置の信号を使用することもできる。また、出力回転数
センサ31を出力軸19と対向させて配設し、該出力軸
19の回転数を検出するようになっているが、変速装置
21の入力軸の回転数を検出することもできる。
【0140】そして、36は自動変速機制御装置であ
る。該自動変速機制御装置36においては、スロットル
センサ29によって検出されたスロットル開度、車速セ
ンサ34によって検出された車速、並びにシフトポジシ
ョンスイッチ33によって検出されたレンジ及び変速段
に基づいて、発進出力及び変速出力が発生させられ、発
進出力に対応するクラッチ信号がソレノイドバルブSC
のソレノイドに対して、変速出力に対応するソレノイド
信号がソレノイドバルブS1、S2のソレノイドに対し
てそれぞれ出力される。
【0141】前記油圧回路23は各ソレノイドが受けた
クラッチ信号及びソレノイド信号に基づいて、前記各油
圧サーボに油圧を供給し、各変速段を達成するととも
に、発進機構18の直結状態を形成する。また、39は
運転者がイグニッションキーを操作したときに、スター
タ信号を発生させるイグニッションスイッチ、41は運
転者がブレーキペダル42を踏み込んだときに、ブレー
キストローク又はブレーキ液圧を検出し、運転者の要求
する制動力を検出するブレーキセンサ、44は前記自動
変速機制御装置36によって発生させられたニュートラ
ル信号を受け、エンジン11における燃料噴射量を低減
させる燃料噴射量制御装置(EFIECU)である。
【0142】そして、46は発電機M2を駆動して車両
の発進に必要な制動トルクTm2を発生させる出力制御装
置、47は発電機M2を駆動するための電流を供給する
とともに、回生によって得られた電流が供給され、電力
を貯える蓄電装置としてのメインバッテリ、48は電
圧、電流積分値等に基づいてメインバッテリ47の充電
状態を監視する残量検出装置、49は前記発電機M2に
よって発生させられた3相交流電流を整流して直流にす
る整流装置である。
【0143】また、SG1は自動変速機制御装置36か
ら出力制御装置46に対して出力される運転信号であ
り、該運転信号SG1は、発電機M2に供給される電流
を調整するスイッチング素子のオン・オフ信号、チョッ
パのデューティ信号等から成る。そして、SG1は自動
変速機制御装置36から出力制御装置46に対して出力
される運転信号であり、SG2は整流装置49から自動
変速機制御装置36に対して出力される運転信号であ
り、該運転信号SG1は、自動変速機制御装置36にお
いてフィードバック制御を行うための電流モニタ信号と
して使用される。
【0144】次に、前記構成の発進装置の動作について
説明する。図41は本発明の第9の実施例における発進
装置のタイムチャートである。なお、この場合、発進機
構18については図3を参照して説明する。車両の停止
状態においては、通常、ニュートラルレンジが選択さ
れ、前記エンジン11は、スロットル開度θがアイドリ
ングスロットル開度θidl に設定され、アイドリング回
転数Nidl で回転させられる。このとき、前記エンジン
11の回転はエンジン出力軸12を介して発進機構18
に伝達され、サンギヤSをアイドリング回転数Nidl
回転させる。
【0145】次に、車両を発進させるために、図示しな
いシフトレバーを操作してDレンジを選択すると、変速
装置21の図示しない前進クラッチが係合させられる。
このとき、アイドリング回転数Nidl の回転がサンギヤ
Sに伝達されるが、前記前進クラッチが係合させられる
ことによって車両の慣性が出力軸19に伝達され、出力
回転数No は0になる。したがって、発電機M2(図4
0)は負方向に回転させられ、制動トルクTm1を発生さ
せながら回生状態になる。
【0146】続いて、運転者がアクセルペダル28を踏
み込んでスロットル開度θを大きくしてアイドリングス
ロットル開度θidl からスロットル開度θm にすると、
該スロットル開度θm に対応した目標エンジン回転数N
e *が設定され、自動変速機制御装置36においては、
発電機M2によって発生させられた制動トルクTm2に対
応させて、目標エンジン回転数Ne *を維持することが
できるようにフィードバック制御が行われる。このと
き、該フィードバック制御に伴い、出力軸19にトルク
が伝達されるので、前記出力回転数No も次第に高くな
る。
【0147】そして、タイミングt31において発電機
回転数Nm2がほぼ0になると、前記自動変速機制御装置
36からソレノイドバルブSCのソレノイドに対して出
力されるクラッチ信号がオンにされ、前記直結クラッチ
CLが係合させられる。この場合、発電機回転数Nm2
絶対値がγより小さくなると、発電機回転数N m2がほぼ
0になったと判断する。なお、発電機回転数Nm2は次式
によって演算することができる。
【0148】 Nm2=Ne −(Ne −No )i/(i−1) (Nm2
<0) また、発電機回転数Nm2を直接検出することもできる。
このように、減速装置16が直結状態になると、エンジ
ン出力軸12の回転がそのまま出力軸19に伝達され
る。その結果、エンジン回転数Ne 、出力回転数No
び発電機回転数Nm2は互いに等しくなる。
【0149】また、本実施例においては、回生状態が形
成されるだけで駆動状態が形成されないので、出力制御
装置46(図40)を簡素化することができる。次に、
直結クラッチ係合制御処理サブルーチンについて説明す
る。図42は本発明の第9の実施例における直結クラッ
チ係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。 ステップS18−1 フラグLFSCが0であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが0である場合はステッ
プS18−401に、フラグLFSCが0でない場合は
ステップS18−6(図17)に進む。 ステップS18−401 出力回転数No が最低回転数
eminより高いかどうかを判断する。出力回転数No
最低回転数Neminより高い場合はステップS18−40
2に進み、出力回転数No が最低回転数Nemin以下であ
る場合はリターンする。 ステップS18−402 発電機回転数Nm2の絶対値が
γより小さいかどうかを判断する。発電機回転数Nm2
絶対値がγより小さい場合はステップS18−4に進
み、発電機回転数Nm2の絶対値がγ以上である場合はリ
ターンする。 ステップS18−4 クラッチ信号をオンにする。 ステップS18−5 フラグLFSCを1にする。
【0150】次に、本発明の第10の実施例について説
明する。図43は本発明の第10の実施例における発進
装置のタイムチャート、図44は本発明の第10の実施
例における直結クラッチ係合制御処理サブルーチンのフ
ローチャートである。この場合、発電機M2(図40)
が負方向に回転させられている間の回生電流I+ を監視
し、該回生電流I+ が設定値δより小さくなったときに
直結クラッチCLを係合するようになっている。なお、
永久磁石を使用しない他励式発電機を発電機M2として
使用した場合、スロットル開度θが大きいとき、又はエ
ンジントルクが大きいとき、前記設定値δは大きくされ
る。 ステップS18−1 フラグLFSCが0であるかどう
かを判断する。フラグLFSCが0である場合はステッ
プS18−501に、フラグLFSCが0でない場合は
ステップS18−6(図17)に進む。 ステップS18−501 出力回転数No が最低回転数
eminより高いかどうかを判断する。出力回転数No
最低回転数Neminより高い場合はステップS18−50
2に進み、出力回転数No が最低回転数Nemin以下であ
る場合はリターンする。 ステップS18−502 回生電流I+ が設定値δより
小さいかどうかを判断する。回生電流I+ が設定値δよ
り小さいはステップS18−4に進み、回生電流I+
設定値δ以上である場合はリターンする。 ステップS18−4 クラッチ信号をオンにする。 ステップS18−5 フラグLFSCを1にする。
【0151】次に、本発明の第11の実施例について説
明する。図45は本発明の第11の実施例における発進
装置のタイムチャートである。この場合、発進出力が出
力されると、図示しない係合判定開始タイマが計時を開
始し、設定時間が経過すると、スリップ制御又はデュー
ティ制御によって直結クラッチCL(図3)を半係合状
態にする。その結果、エンジン回転数Ne は目標エンジ
ン回転数Ne *から徐々に低下する。
【0152】その後、エンジン回転数Ne が係合用設定
値Nelより小さくならないようにフィードバック制御を
行い、出力回転数No がエンジン回転数Ne より高くな
ると、直結クラッチCLは完全に係合される。このよう
に、直結クラッチCLを半係合状態にしてエンジン回転
数Ne をフィードバック制御するだけでよいので、出力
制御装置46を簡素化することができる。
【0153】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における発進装置の機能
図である。
【図2】本発明の第1の実施例における発進装置の概略
図である。
【図3】本発明の第1の実施例における発進装置の概念
図である。
【図4】本発明の第1の実施例における速度線図であ
る。
【図5】本発明の第1の実施例における発進装置のタイ
ムチャートである。
【図6】本発明の第1の実施例における発進装置の動作
を示す第1のメインフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施例における発進装置の動作
を示す第2のメインフローチャートである。
【図8】本発明の第1の実施例における目標エンジン回
転数マップを示す図である。
【図9】本発明の第1の実施例における直結クラッチ係
脱タイミングマップを示す図である。
【図10】本発明の第1の実施例における直結クラッチ
解放制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図11】本発明の第1の実施例における直結クラッチ
解放制御処理のタイムチャートである。
【図12】本発明の第1の実施例におけるN−D制御処
理サブルーチンのフローチャートである。
【図13】本発明の第1の実施例におけるニュートラル
制御サブルーチンのフローチャートである。
【図14】本発明の第1の実施例におけるクリープトル
ク立上時のタイムチャートである。
【図15】本発明の第1の実施例における急発進トルク
立上時のタイムチャートである。
【図16】本発明の第1の実施例における待ち時間マッ
プを示す図である。
【図17】本発明の第1の実施例における直結クラッチ
係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図18】本発明の第1の実施例における直結クラッチ
係合制御処理のタイムチャートである。
【図19】本発明の第1の実施例における回生制御処理
サブルーチンのフローチャートである。
【図20】本発明の第1の実施例における回生制御を優
先するときの速度線図である。
【図21】本発明の第1の実施例におけるフューエルカ
ットを優先するときの速度線図である。
【図22】本発明の第1の実施例における発電機モータ
の発電効率マップである。
【図23】本発明の第2の実施例における発進装置の概
念図である。
【図24】本発明の第2の実施例における速度線図であ
る。
【図25】本発明の第3の実施例における発進装置の概
念図である。
【図26】本発明の第3の実施例における速度線図であ
る。
【図27】本発明の第4の実施例における発進装置の概
念図である。
【図28】本発明の第4の実施例における速度線図であ
る。
【図29】本発明の第5の実施例における発進装置の概
念図である。
【図30】本発明の第5の実施例における速度線図であ
る。
【図31】本発明の第6の実施例における発進装置の概
念図である。
【図32】本発明の第6の実施例における速度線図であ
る。
【図33】本発明の第7の実施例における発進装置のタ
イムチャートである。
【図34】本発明の第7の実施例における直結クラッチ
解放制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図35】本発明の第7の実施例における直結クラッチ
解放制御処理のタイムチャートである。
【図36】本発明の第7の実施例における偏差定数マッ
プを示す図である。
【図37】本発明の第7の実施例における直結クラッチ
係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図38】本発明の第8の実施例における発進装置のタ
イムチャートである。
【図39】本発明の第8の実施例における直結クラッチ
係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図40】本発明の第9の実施例における発進装置の概
略図である。
【図41】本発明の第9の実施例における発進装置のタ
イムチャートである。
【図42】本発明の第9の実施例における直結クラッチ
係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図43】本発明の第10の実施例における発進装置の
タイムチャートである。
【図44】本発明の第10の実施例における直結クラッ
チ係合制御処理サブルーチンのフローチャートである。
【図45】本発明の第11の実施例における発進装置の
タイムチャートである。
【符号の説明】
11 エンジン 16 減速装置 25 駆動輪 29 スロットルセンサ 47 メインバッテリ 81 第1の歯車要素 82 第2の歯車要素 83 第3の歯車要素 86 回転数検出手段 87 係合要素 90 制御装置 93 電気式回転装置制御手段 95 係合要素係脱手段 M 電気式回転装置 M1 発電機モータ M2 発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 雅士 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 谷口 卓司 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 竹本 春樹 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 山口 幸蔵 東京都千代田区外神田2丁目19番12号 株式会社エクォス・リサーチ内 (56)参考文献 特開 平3−273933(JP,A) 特開 平3−260465(JP,A) 特開 昭61−206867(JP,A) 特開 平5−319110(JP,A) 米国特許5285111(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 3/72 B60K 6/02 - 6/06 B60K 17/04 B60L 11/02 - 11/14

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの出力軸に連結された第1の歯
    車要素、車両の駆動輪に連結された第2の歯車要素、及
    び第3の歯車要素を少なくとも備え、該第3の歯車要素
    に制動トルクを加えることによって、第1の歯車要素か
    ら入力された回転を減速して第2の歯車要素に出力する
    減速装置と、該減速装置を直結状態にするための係合要
    素と、前記第3の歯車要素に連結された電気式回転装置
    と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、
    前記減速装置の少なくとも一つの歯車要素の回転数を検
    出して回転数信号を出力する回転数検出手段と、制御装
    置とを有するとともに、該制御装置は、前記第1の歯車
    要素の目標回転数を前記エンジン負荷に基づいて設定
    し、前記電気式回転装置を駆動して制動トルクを発生さ
    せることによって、前記回転数信号から得られた前記第
    1の歯車要素の回転数を目標回転数にする電気式回転装
    置制御手段を備えることを特徴とする発進装置。
  2. 【請求項2】 前記制御装置は、回転数信号から得られ
    た他の歯車要素の回転数と係脱用設定値とを比較し、比
    較結果に基づいて前記係合要素を係脱する係合要素係脱
    手段を備える請求項1に記載の発進装置。
  3. 【請求項3】 前記係脱用設定値はエンジン負荷に対応
    させて設定され、しかも、エンジン負荷が大きいほど高
    くされる請求項2に記載の発進装置。
  4. 【請求項4】 車両の駆動状態と非駆動状態とを選択す
    るための操作手段と、車速を検出する車速検出手段とを
    有するとともに、前記電気式回転装置制御手段は、前記
    操作手段によって車両の駆動状態が選択され、前記エン
    ジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷がほ
    ぼ零であり、かつ、車速検出手段によって検出された車
    速が設定値以下であるときに、前記電気式回転装置を駆
    動して制動トルクを立ち上げる制動トルク立上げ手段を
    備える請求項1に記載の発進装置。
  5. 【請求項5】 ブレーキペダルの踏込みを検出するブレ
    ーキ検出手段と、車速を検出する車速検出手段とを有す
    るとともに、前記電気式回転装置制御手段は、前記ブレ
    ーキ検出手段によってブレーキペダルの踏込みが検出さ
    れ、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエン
    ジン負荷がほぼ零であり、かつ、前記車速検出手段によ
    って検出された車速が設定値以下であるときに、前記電
    気式回転装置による制動トルクを零にする請求項1に記
    載の発進装置。
  6. 【請求項6】 前記エンジン負荷検出手段によって検出
    されたエンジン負荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数
    信号から得られた他の歯車要素の回転数が解放用設定値
    以下であるときに、前記係合要素係脱手段は前記係合要
    素を解放し、前記電気式回転装置制御手段は前記回転数
    信号から得られた前記第3の歯車要素の回転数を高発電
    効率領域に維持する請求項2に記載の発進装置。
  7. 【請求項7】 前記エンジン負荷検出手段によって検出
    されたエンジン負荷がほぼ零であり、かつ、前記回転数
    信号から得られた他の歯車要素の回転数が前記解放用設
    定値以下であるときに、前記係合要素係脱手段は前記係
    合要素を解放し、前記電気式回転装置制御手段は前記回
    転数信号から得られた前記第1の歯車要素の回転数を設
    定値以上に維持する請求項2に記載の発進装置。
  8. 【請求項8】 蓄電装置の充電状態を監視する残量検出
    装置を有するとともに、前記エンジン負荷検出手段によ
    って検出されたエンジン負荷がほぼ零であり、前記回転
    数信号から得られた他の歯車要素の回転数が第1の解放
    用設定値以下であり、かつ、前記残量検出装置によって
    監視された充電状態が悪いときに、前記係合要素係脱手
    段は前記係合要素を解放し、前記電気式回転装置制御手
    段は前記回転数信号から得られた前記第3の歯車要素の
    回転数を高発電効率領域に維持するとともに、前記エン
    ジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷がほ
    ぼ零であり、前記回転数信号から得られた他の歯車要素
    の回転数が第2の解放用設定値以下であり、かつ、前記
    残量検出装置によって監視された充電状態が良いとき
    に、前記係合要素係脱手段は前記係合要素を解放し、前
    記電気式回転装置制御手段は前記回転数信号から得られ
    た前記第1の歯車要素の回転数を設定値以上に維持する
    請求項2に記載の発進装置。
  9. 【請求項9】 前記回転数検出手段によって検出された
    二つの歯車要素の回転数に基づいて、回転数差及び回転
    数比の一方を演算する演算手段を有するとともに、前記
    係合要素係脱手段は、前記回転数信号から得られた他の
    歯車要素の回転数が係合用設定値以上であり、かつ、前
    記演算手段によって演算された回転数差及び回転数比の
    一方があらかじめ設定された偏差定数より小さいときに
    前記係合要素を係合させる請求項2に記載の発進装置。
  10. 【請求項10】 前記偏差定数は、エンジン負荷に対応
    させて設定され、しかも、エンジン負荷が大きいほど大
    きくされる請求項9に記載の発進装置
  11. 【請求項11】 電装置の充電状態を監視する残量検
    出装置を有するとともに、前記電気式回転装置は発電機
    モータであり、前記偏差定数は、前記残量検出装置によ
    って監視された充電状態が良いときは小さい値に、悪い
    ときは大きい値に設定される請求項9に記載の発進装
    置。
  12. 【請求項12】 前記係合要素係脱手段は、前記回転数
    信号から得られた他の歯車要素の回転数が係合用設定値
    以上であり、かつ、前記回転数信号から得られた第3の
    歯車要素の回転数の絶対値がほぼ零であるときに係合要
    素を係合させる請求項2に記載の発進装置。
  13. 【請求項13】 前記係合要素係脱手段は、前記回転数
    信号から得られた他の歯車要素の回転数が係合用設定値
    以上であり、かつ、前記回転数信号から得られた前記第
    3の歯車要素の回転数の絶対値がエンジン負荷に対応さ
    せて設定された設定値より小さいときに係合要素を係合
    させる請求項2に記載の発進装置。
  14. 【請求項14】 前記電気式回転装置によって発生させ
    られる回生電力を検出する回生電力検出手段を有すると
    ともに、前記係合要素係脱手段は、前記回転数信号から
    得られた他の歯車要素の回転数が係合用設定値以上であ
    り、かつ、前記回生電力検出手段によって検出された回
    生電力が設定値より小さいときに前記係合要素を係合さ
    せる請求項2に記載の発進装置。
  15. 【請求項15】 前記電気式回転装置は発電機である請
    求項1に記載の発進装置。
  16. 【請求項16】 前記電気式回転装置は発電機モータで
    ある請求項1に記載の発進装置。
  17. 【請求項17】 前記電気式回転装置は発電機モータ
    あり、前記電気式回転装置制御手段は、前記係合要素係
    脱手段による前記係合要素の係合が完了したときに、発
    電機モータによる制動トルクを設定された割合で小さく
    する請求項2に記載の発進装置。
  18. 【請求項18】 前記電気式回転装置は発電機モータ
    あり、前記電気式回転装置制御手段は、前記係合要素係
    脱手段による前記係合要素の係合開始から係合完了ま
    で、前記発電機モータの制動トルクを小さくする請求項
    2に記載の発進装置。
  19. 【請求項19】 前記電気式回転装置は発電機モータ
    あり、発電機モータの回転を前記エンジンの出力軸に
    伝達する一方向クラッチを有する請求項1に記載の発進
    装置。
  20. 【請求項20】 前記電気式回転装置は発電機モータ
    あり、前記係合要素は、発電機モータの回転を前記エン
    ジンの出力軸に伝達するノーマルクローズタイプのクラ
    ッチである請求項1に記載の発進装置。
  21. 【請求項21】 前記電気式回転装置は発電機モータ
    あり、前記係合要素係脱手段は、前記発電機モータの回
    生によって得られた電力と駆動によって消費された電力
    との差が設定値より小さく、かつ、前記回転数信号から
    得られた他の歯車要素の回転数が係合用設定値より大き
    いときに前記係合要素を係合させる請求項2に記載の発
    進装置
  22. 【請求項22】 記エンジン負荷はスロットル開度で
    ある請求項1又は2に記載の発進装置。
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