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JP2003165361A - 車両の制御装置 - Google Patents

車両の制御装置

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Publication number
JP2003165361A
JP2003165361A JP2001365294A JP2001365294A JP2003165361A JP 2003165361 A JP2003165361 A JP 2003165361A JP 2001365294 A JP2001365294 A JP 2001365294A JP 2001365294 A JP2001365294 A JP 2001365294A JP 2003165361 A JP2003165361 A JP 2003165361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
clutch
torque
force
control device
Prior art date
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Granted
Application number
JP2001365294A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3744414B2 (ja
Inventor
Osamu Yoneda
修 米田
Michihiro Tabata
満弘 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2001365294A priority Critical patent/JP3744414B2/ja
Priority to KR1020020040813A priority patent/KR100554926B1/ko
Priority to US10/301,570 priority patent/US7178618B2/en
Priority to DE10255610A priority patent/DE10255610A1/de
Priority to FR0215163A priority patent/FR2832673B1/fr
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチのトルク伝達力を制御する際に、車
両の駆動力または制動力の少なくとも一方の変化量が増
加することを抑制できる車両の制御装置を提供する。 【解決手段】 駆動力源と駆動輪との間に設けられてい
るクラッチのトルク伝達力を、所定条件に基づき制御す
るとともに、このクラッチのトルク伝達力の制御にとも
ない変化する車速を、クラッチとは別に設けられている
挙動制御装置により調整する車両の制御装置において、
挙動制御装置の車速制御機能を判断する機能判断手段
（ステップＳ１）と、所定条件および機能判断手段（ス
テップＳ１）の判断結果に基づいて、クラッチのトルク
伝達力を制御するトルク伝達力制御手段（ステップＳ
２）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の駆動力ま
たは制動力の少なくとも一方を制御する車両の制御装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の駆動力源と駆動輪との間に配置す
る変速機として、同期噛み合い機構や摩擦係合装置など
の係合装置の係合・解放状態を制御することにより、変
速比を切り換える有段式の変速機が知られている。この
ような有段式の変速機と駆動力源との間に、摩擦式のク
ラッチまたは電磁式のクラッチを有する車両において
は、変速にともないクラッチのトルク伝達力を低下させ
る制御がおこなわれる。このように、変速にともないク
ラッチのトルク伝達力を低下させると、駆動力源から駆
動輪に伝達されるトルクが低下する。その結果、車両の
加速性能が低下して、乗員が違和感を持つ可能性があ
る。
【０００３】一方、車両が惰力走行し、かつ、車輪の運
動エネルギを駆動力源に伝達して、いわゆるエンジンブ
レーキ力を発生させている場合に、前記変速が実行さ
れ、かつクラッチのトルク伝達力が低下されると、変速
時のみ、一時的にエンジンブレーキ力が弱められて、車
両の乗員が違和感を持つ可能性がある。このような各種
の不具合を回避することのできる車両の制御装置が知ら
れており、その一例が特開２０００−３０８２０６号公
報に記載されている。
【０００４】この公報に記載されている車両は、エンジ
ンの動力が変速機および駆動軸を経由して駆動輪に伝達
されるように構成されている。また、駆動軸に対してモ
ータ・ジェネレータが接続されており、バッテリの電力
をモータ・ジェネレータに供給してモータ・ジェネレー
タを駆動し、モータ・ジェネレータのトルクが駆動軸を
経由して駆動輪に伝達されるように構成されている。変
速機は、同期噛み合い機構を有する有段式の変速機であ
り、同期噛み合い機構の切換により、その変速が達成さ
れる。
【０００５】そして、変速機の変速動作時、エンジンの
トルクが駆動輪に伝達されない場合は、モータ・ジェネ
レータのトルクを駆動輪に伝達することで、加速度の低
下を抑制することができる。これに対して、車両の惰力
走行時に変速機の変速をおこなう場合は、モータ・ジェ
ネレータの回生制動力を強めることで、車両に作用する
制動力が低下することを抑制できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の公報
に記載されているようなモータ・ジェネレータは、モー
タ・ジェネレータ自体の温度、バッテリの温度、バッテ
リの充電量、バッテリの電圧などの条件により、出力可
能なトルクもしくは回生トルクが変化するため、これら
の条件によっては、変速機の変速に際して必要な目標出
力トルク、または目標回生トルクを発生させることがで
きない。その結果、変速により制動力または駆動力が変
化して、車両の乗員が違和感を持つ可能性があった。
【０００７】この発明は、上記事情を背景としてなされ
たものであり、クラッチのトルク伝達力を制御する場合
に、挙動制御装置の機能が低下している場合でも、車両
の駆動力または制動力の少なくとも一方の変化量が増加
することを抑制できる車両の制御装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために請求項１の発明は、駆動力源と駆動
輪との間に設けられているクラッチのトルク伝達力を、
所定条件に基づき制御するとともに、このクラッチのト
ルク伝達力の制御にともない変化する車両の車速に関連
する物理量を、前記クラッチとは別に設けられている挙
動制御装置により調整する車両の制御装置において、前
記挙動制御装置の車速調整機能を判断する機能判断手段
と、前記所定条件および前記機能判断手段の判断結果に
基づいて、前記クラッチのトルク伝達力を制御するトル
ク伝達力制御手段とを備えていることを特徴とするもの
である。
【０００９】請求項１の発明によれば、クラッチのトル
ク伝達力を低下させる際に、挙動制御装置による車速調
整機能が低下している場合でも、車速の変化が制御され
る。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記所定条件には、前記クラッチと前記駆動輪との
間に設けられている変速機の変速制御が含まれているこ
とを特徴とするものである。
【００１１】請求項２の発明によれば、変速機の変速に
ともないクラッチのトルク伝達力が低下される場合に、
請求項１の発明と同様の作用が生じる。
【００１２】請求項３の発明は、請求項２の構成に加え
て、前記機能判断手段により判断される前記挙動制御装
置の車速調整機能に基づいて、前記変速機の変速制御の
基準となる車速を選択する変速車速選択手段を、更に備
えていることを特徴とするものである。
【００１３】請求項３の発明によれば、請求項２の作用
と同様の作用が生じるほかに、挙動制御装置の車速調整
機能が低下している場合でも、車速が高車速であれば駆
動力源回転数が増加して車両加速度を増大させれば、挙
動制御装置の車速調整機能の低下が、車両の挙動には影
響しにくい。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの構成に加えて、前記挙動制御装置は、モータ・
ジェネレータを有していることを特徴とするものであ
る。
【００１５】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれかの発明と同様の作用が生じるほかに、モー
タ・ジェネレータにより駆動力が調整される。
【００１６】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれかの発明と同様の効果を得られるほかに、モ
ータ・ジェネレータにより駆動力および制動力が調整さ
れる。
【００１７】請求項５の発明は、請求項ないし３のいず
れかの構成に加えて、前記挙動制御装置は、前記車両の
走行時における運動エネルギを蓄積し、かつ、蓄積され
ている運動エネルギを車輪に伝達することにより、前記
車速を調整するフライホイールを有することを特徴とす
るものである。
【００１８】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれかの発明と同様の作用が生じるほかに、車両
の走行時における運動エネルギがフライホイールに蓄積
され、その運動エネルギが車輪に伝達されて車速が調整
される。
【００１９】請求項６の発明は、請求項５の構成に加え
て、前記車輪からフライホイールに伝達される運動エネ
ルギを電気エネルギに変換して保持する機能と、保持さ
れている電気エネルギを運動エネルギに変換し、かつ、
この運動エネルギを前記フライホイールを経由させて前
記車輪に伝達する機能とを有するエネルギ変換装置が設
けられていることを特徴とするものである。
【００２０】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
と同様の作用が生じるほかに、フライホイールに蓄積さ
れる運動エネルギは、空気抵抗により徐々に減少する
が、フライホイールの運動エネルギが電気エネルギに変
換されていれば、フライホイールに蓄積されている運動
エネルギが低下していた場合でも、電気エネルギを運動
エネルギに変換することができる。各請求項に記載され
ている機能的手段は、電子制御装置などのコントローラ
により達成される。
【００２１】上記の各請求項において、“クラッチのト
ルク伝達力”には、クラッチにより伝達されるトルクと
いう意味と、クラッチにより伝達されるトルクを制御す
るアクチュエータから、クラッチに与えられる力（油
圧、電磁力など）という意味とが含まれる。なお、“ク
ラッチのトルク伝達力”は、“クラッチのトルク容量”
と言い換えることもできる。また、各請求項における
“車速制御機能”には、駆動力調整機能および制動力調
整機能が含まれる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【第１の実施例】この第１の実施例は、請求項１ないし
請求項４の発明に対応するものである。以下、図面を参
照しながら具体的に説明する。図２は車両の一例を示す
概念図である。図２に示す車両Ａ１は、前輪１および後
輪２を有している。まず、前輪１に対応するパワートレ
ーンの構成を説明する。車両Ａ１の前部にはエンジン３
が設けられている。エンジン３は、燃料の燃焼により動
力を出力する形式の装置であり、エンジン３としては、
内燃機関、より具体的には、ガソリンエンジンまたはデ
ィーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどを用いるこ
とができる。
【００２３】エンジン３のクランクシャフト４と、変速
機５の入力軸６との間には、クラッチ７が設けられてい
る。また、変速機５は、入力軸６の回転速度と出力軸
（図示せず）の回転速度との比、すなわち変速比を制御
する係合装置８を有している。この係合装置８として
は、例えば、同期噛み合い機構または摩擦係合装置など
を用いることができる。変速機５の出力軸にはデファレ
ンシャル３４が接続され、デファレンシャル３４の出力
側には、ドライブシャフト９を経由して前輪１が接続さ
れている。なお、クランクシャフト４にはオルタネータ
１０が接続されている。
【００２４】つぎに、後輪２に対応するパワートレーン
を説明する。車両Ａ１の後部にはモータ・ジェネレータ
１１およびデファレンシャル１２が設けられている。モ
ータ・ジェネレータ１１は、力行機能および回生機能の
両方を兼備している。モータ・ジェネレータ１１の出力
側にデファレンシャル１２が接続されており、デファレ
ンシャル１２にはアクスルシャフト１３を介して後輪２
が接続されている。
【００２５】このように、車両Ａ１は、前輪１および後
輪２の少なくとも一方に対して、トルクを伝達して駆動
力を発生させることのできる車両、いわゆる四輪駆動車
である。車両Ａ１の後部には、蓄電装置１４が設けられ
ている。蓄電装置１４としては、バッテリまたはキャパ
シタを用いることができる。この蓄電装置１４には、イ
ンバータ１５を介してモータ・ジェネレータ１１が接続
されている。また、前記オルタネータ１０も蓄電装置１
４に接続されている。
【００２６】さらに、車両Ａ１の全体を制御する電子制
御装置（ＥＣＵ）１６が設けられている。電子制御装置
１６は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、記憶装置（ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ）、入出力インタフェースを主体とするマイ
クロコンピュータにより構成されている。図３のよう
に、電子制御装置１６に対しては、加速要求検知センサ
１７の信号、制動要求検知センサ１７Ａの信号、モータ
・ジェネレータ１１の状態を検知するＭＧセンサ１８の
信号、エンジン回転数センサ１９の信号、蓄電装置１４
の状態を検知するセンサ２０の信号、エンジン３の排気
系統に設けられている触媒温度センサ２１の信号、車速
センサ（変速機５の出力軸の回転数センサ）２２の信
号、シフトポジションセンサ２３の信号、前輪１および
後輪２の回転数を検知する車輪回転数センサ３２の信
号、変速機５の入力軸６の回転数を検知する入力回転数
センサ６８の信号などが入力される。
【００２７】前記ＭＧセンサ１８により、モータ・ジェ
ネレータ１１の温度、モータ・ジェネレータ１１の回転
数および回転角度などが検知される。センサ２０により
蓄電装置１４の充電量（ＳＯＣ）、電圧、温度などが検
知される。シフトポジションセンサ２３により、変速機
５を制御するためシフト装置（図示せず）の操作により
選択されるシフトポジションが検知される。加速要求検
知センサ１７は、例えばアクセルペダル（図示せず）の
操作状態を検知するものである。制動要求検知センサ１
７Ａは、例えばブレーキペダル（図示せず）の操作状態
を検知するものである。
【００２８】これに対して、電子制御装置１６からは、
スロットルバルブ２５の開度を制御する信号、燃料噴射
装置２６を制御する信号、点火装置２８を制御する信
号、スタータモータ２７を制御する信号、オルタネータ
１０を制御する信号、クラッチ７のトルク伝達力を制御
するアクチュエータ２９を制御する信号、係合装置８の
動作を制御するアクチュエータ３０を制御する信号、バ
イパスバルブ３３を制御する信号、インバータ１５を制
御する信号などが出力される。アクチュエータ２９，３
０としては、油圧式または電磁式などが挙げられる。
【００２９】上記のスロットルバルブ２５は、吸入空気
量を制御するバルブである。バイパスバルブ３３は、排
気系統の触媒の上流側と下流側とを接続し、かつ、触媒
に対して並列に配置されたバイパス排気路を開閉するバ
ルブである。
【００３０】図２および図３に示す車両においては、電
子制御装置１６に入力されるセンサの信号および電子制
御装置１６に記憶されているデータに基づいて、エンジ
ン３の出力、変速機５の変速比、クラッチ７のトルク伝
達力、モータ・ジェネレータ１１の出力などが制御され
る。そして、エンジン３のトルクが変速機５を経由して
前輪１に伝達されて駆動力が発生する。また、車両Ａ１
の惰力走行時には、前輪１の運動エネルギが変速機５を
経由してエンジン３に伝達され、エンジンブレーキ力が
発生する。
【００３１】また、加速要求検知センサ１７の信号、車
速センサ２２の信号、電子制御装置１６に記憶されてい
る変速マップに基づいて、変速機５の変速比が制御され
る。変速機５の変速には、変速前の変速比よりも変速後
の変速比の方が小さくなるアップシフト、および変速前
の変速比よりも変速後の変速比の方が大きくなるアップ
シフトの両方が含まれる。アップシフトは、例えば、車
速の上昇過程（加速時）でおこなわれる。ダウンシフト
は、例えば、車速の低下過程（減速時）でおこなわれ
る。
【００３２】変速機５の変速比を変更する判断が成立す
ると、変速比を変更する判断が成立する前よりも、クラ
ッチ７のトルク伝達力が低下される。そして、係合装置
８の切換がおこなわれた後、クラッチ７のトルク伝達力
が増加される。このように、変速機５の変速制御に際し
て、クラッチ７のトルク伝達力が一時的に低下する。こ
のため、前輪１の駆動力が低下して、車両の加速度が低
下する。
【００３３】そこで、“変速機５の変速比の切り換えに
ともない加速度が低下すること”を抑制するため、以下
の制御をおこなうことができる。すなわち、エンジン３
から前輪１に伝達されるトルクの低下分に対応するトル
クを、モータ・ジェネレータ１１を電動機として駆動さ
せてトルクを発生させ、そのトルクを後輪２に伝達する
ことで、車両Ａ１の駆動力の低下を抑制する制御であ
る。つまり、エンジントルクの不足分を、モータ・ジェ
ネレータ１１のトルクによりアシストするのである。
【００３４】一方、車両Ａ１の惰力走行中は、前輪１の
運動エネルギがエンジン３に伝達されて、エンジンブレ
ーキ力が発生する。また、車両Ａ１の走行中に制動要求
が増加すると、制動装置３１の機能により、制動力が発
生する。この制動装置３１は、マスターシリンダ、ホイ
ールシリンダなどを有する公知のもの、いわゆるブレー
キ・バイ・ワイヤの構造を有している。この制動装置３
１は、車両Ａ１の駆動力源としては機能しない。
【００３５】また、制動要求検知センサ１７Ａの信号お
よび予め記憶されているデータに基づいて、目標制動要
求が判断されるとともに、制動装置３１による制動力
と、モータ・ジェネレータ１１による回生制動力との相
対関係が制御される。すなわち、車両Ａ１の惰力走行に
より発生する運動エネルギ（言い換えれば慣性エネル
ギ）を、後輪２からデファレンシャル１２を経由してモ
ータ・ジェネレータ１１に伝達し、モータ・ジェネレー
タ１１を発電機として機能させることにより回生制動力
を発生させ、目標制動要求に対する回生制動力の不足分
を、制動装置３１により補うことができる。
【００３６】ところで、変速機５の変速時に、上記のよ
うにモータ・ジェネレータ１１によりトルクのアシスト
をおこなう場合、アシストに必要な目標トルクを、モー
タ・ジェネレータ１１から出力することができないとす
れば、駆動力不足が発生する可能性がある。また、目標
制動力に対応してモータ・ジェネレータ１１の回生制動
力を制御する場合でも、蓄電装置１４の充電量が高い
と、制動装置３１で負担する制動力が増加する可能性が
ある。
【００３７】そこで、この実施例では、図１に示すよう
な制御をおこない、駆動力および制動力を調整すること
ができる。すなわち、モータ・ジェネレータ１１による
駆動力または制動力の調整機能が判断される（ステップ
Ｓ１）。このステップＳ１にいおては、目標トルクと、
モータ・ジェネレータ１１から出力可能なトルクとを比
較して、モータ・ジェネレータ１１による駆動力調整機
能を判断することができる。また、ステップＳ１におい
ては、目標回生制動力と、モータ・ジェネレータ１１で
実際に発生可能な回生制動力とを比較して、モータ・ジ
ェネレータ１１による制動力調整機能が判断される。
【００３８】そして、目標トルクをモータ・ジェネレー
タ１１から出力できないと推定された場合は、ステップ
Ｓ１で、“モータ・ジェネレータ１１による駆動力調整
機能が低下している”と判断される。さらに、目標回生
制動力を、モータ・ジェネレータ１１により発生できな
いと推定された場合は、モータ・ジェネレータ１１によ
る制動力調整機能が低下していると判断される。なお、
目標トルクおよび目標回生制動力の算出方法は、第３の
実施例で説明する。
【００３９】上記ステップＳ１についで、変速機５の変
速比を変更する判断が成立した場合は、ステップＳ１の
判断結果に基づく制御がおこなわれ（ステップＳ２）、
この制御ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１の制
御は、変速機５の変速比を切り換える判断が成立する
前、または変速比を切り換える制御が成立した後であっ
て、変速が開始される前のいずれでおこなってもよい。
【００４０】以下、ステップＳ１およびステップＳ２の
内容を、加速要求がある場合と、制動要がある場合とに
分けて具体的に説明する。［加速要求がある場合］
【００４１】まず、加速要求に対するエンジントルクの
不足分を、モータ・ジェネレータ１１のトルクによりア
シストする場合の制御を説明する。ステップＳ１ではモ
ータ・ジェネレータ１１による駆動力調整機能、言い換
えれば、モータ・ジェネレータ１１の可能出力が判断さ
れる。モータ・ジェネレータ１１の可能出力を判断する
条件としては、モータ・ジェネレータ１１の温度や、モ
ータ・ジェネレータ１１に電力を供給する蓄電装置１４
の可能出力（電流、電圧）が挙げられる。なお、蓄電装
置１４の可能出力は、蓄電装置１４の温度、充電状態
（ＳＯＣ）で変化するため、これらに基づいて判断す
る。
【００４２】このようにして、ステップＳ１でモータ・
ジェネレータ１１の可能出力を判断した後、ステップＳ
２では変速機５の変速車速が選択される。つまり、モー
タ・ジェネレータ１１は、蓄電装置１４の出力制限か
ら、その回転数の増加にともない、出力トルクの最大値
が低下するという特性を備えている。このため、ステッ
プＳ１でモータ・ジェネレータ１１の可能出力が低下し
ていると判断されるということは、この出力トルクの最
大値自体の低下を意味する。このような状況において、
低車速でクラッチ７のトルク伝達力が低下され、かつ、
変速機５の変速が実行されるとすれば、モータ・ジェネ
レータ１１で負担するべき必要トルクを確保することが
できず、変速時の駆動トルクが減り、ショックが発生す
る可能性がある。
【００４３】そこで、変速機５の変速比を小さくする基
準となる変速車速（アップシフト基準または変速点）
を、モータ・ジェネレータ１１の可能出力が所定値を越
えている場合の変速車速よりも、モータ・ジェネレータ
１１の可能出力が所定値未満である場合の変速車速より
も低車速に設定する。
【００４４】このような制御をステップＳ２で実行する
と、変速にともない駆動トルクが低下し、加速度が減少
する。そこで、変速の開始後にエンジントルクを増加す
る補正をおこない、クラッチ７を半係合状態（滑り状
態）に制御する。このような制御により駆動トルクが高
められる。つまり、車両Ａ１の加速度の低下を抑制し、
かつ、変速機５の変速を完了させることができる。すな
わち、早期変速にともなう加速性の低下をなるべく抑制
することができ、かつ、車両Ａ１の乗員の違和感を最小
限に止めることができる。
【００４５】つぎに、ステップＳ１において、蓄電装置
１４の充電量不足によりモータ・ジェネレータ１１の可
能出力が低下していると判断された場合に、ステップＳ
２でおこなうことのできる制御例を説明する。まず、エ
ンジン３の動力によりオルタネータ１０を発電機として
駆動させ、発生した電力をモータ・ジェネレータ１１に
供給する。この制御をおこなうことにより、モータ・ジ
ェネレータ１１の出力トルクの低下を抑制でき、変速時
における車両Ａ１の加速度の低下を抑制できる。なお、
モータ・ジェネレータ１１に供給する電力を、元々蓄電
装置１４にある電力と、オルタネータ１０の発電により
得られる電力とで分担する場合、オルタネータ１０の分
担量は、オルタネータ１０の界磁電流を増減して発電電
圧を可変にすることにより、調整できる。
【００４６】［制動要求がある場合］ところで、モータ
・ジェネレータ１１に供給する電力の不足分を、オルタ
ネータ１０の発電電力により補うと、エンジン３の燃費
が悪化する。そこで、制動要求がある場合、例えば、ブ
レーキペダルが踏まれて制動装置３１が動作して減速中
である場合、または加速要求がなくなって（アクセルオ
フ）、車両Ａ１が惰力走行中である場合は、後輪２から
モータ・ジェネレータ１１に伝達される運動エネルギに
より、回生制動をおこなうことができる。ここでは、エ
ンジンブレーキ力と、制動装置３１による制動力と、モ
ータ・ジェネレータ１１による回生制動力との和を、車
両Ａ１の乗員が違和感を持たない範囲に制御する必要が
ある。なお、エンジンブレーキ力と、制動装置３１によ
る制動力と、モータ・ジェネレータ１１による回生制動
力との和は、車両Ａ１の走行抵抗を除いて算出する。
【００４７】つぎに、制動要求があり、かつ、変速機５
の変速比を変更する判断が成立し、かつ、ステップＳ１
でモータ・ジェネレータ１１による制動力調整機能が低
下していると判断された場合に、ステップＳ２でおこな
うことのできる制御例を説明する。モータ・ジェネレー
タ１１の制動力調整機能が低下する場合としては、蓄電
装置１４の充電量が所定値以上である場合が挙げられ
る。なお、この制御例では、クラッチ７が係合される第
１のモードと、クラッチ７が解放される第２のモード
と、クラッチ７がスリップする第３のモードとを選択的
に切り換えることができる。クラッチ７の係合とは、ク
ラッチ７を構成する摩擦部材同士が一体回転する状態を
意味し、クラッチ７の解放とは、クラッチ７を構成する
摩擦部材同士が非接触であり、かつ、摩擦部材同士が相
対回転可能な状態を意味し、クラッチ７のスリップとは
摩擦部材同士が接触した状態で相対回転可能な状態を意
味している。
【００４８】クラッチ７が係合される場合 制動要求がある場合は、ブレーキペダルの踏み込み量に
基づいて目標制動力を演算し、目標制動力が発生するよ
うに、回生制動力を制御する。ここで、回生制動力によ
り目標制動力を達成できない場合は、制動装置３１を作
動させて、目標制動力を達成する。ここで、目標回生制
動力は、詳しくは、目標制動力、車速、変速機５の変速
比、前輪１の回転数、クラッチ７のストローク、エンジ
ン回転数、クラッチ７のトルク伝達力などに基づいて判
断される。
【００４９】エンジンブレーキ力を制御する場合、燃料
供給を停止する場合と、燃料供給を継続させる場合とが
ある。まず、燃料供給を停止する制御を実行すると、エ
ンジンブレーキ力が最大となる。モータ・ジェネレータ
１１により回生制動力を発生させる場合は、スロットル
バルブ２５を制御してエンジンブレーキ力を低減し、目
標制動力とエンジンブレーキ力との差を、モータ・ジェ
ネレータ１１により負担する。
【００５０】なお、燃料供給を停止すると、排気ガス中
の触媒温度が低下するため、排気系統に設けられている
触媒の排気浄化性能の低下が懸念される。そこで、燃料
供給を停止し、かつ、点火制御を停止した後に、触媒温
度が所定の閾値（温度）よりも低くなった場合に、バイ
パスバルブ３３を開弁して、エンジン３から排出される
冷えた排気ガスが触媒に流入しないように制御すること
により、触媒温度の低下を回避することができる。さら
に、燃料をカットしている場合のエンジン回転数が、自
立可能な回転数以上であれば、制動要求が低下して加速
要求が発生した場合に、燃料の供給および点火制御の開
始すれば、エンジン回転数を目標回転数に迅速に近づけ
ることができる。これに対して、燃料供給を継続し、か
つ、点火制御を継続してエンジンブレーキ力を低減し、
エンジンブレーキ力の低下分をモータ・ジェネレータ１
１の回生制動力で補ってもよい。
【００５１】クラッチ７が解放される場合 変速機５の変速にともないクラッチ７を解放する場合
は、エンジンブレーキ力が発生せず、ステップＳ１にお
いて、モータ・ジェネレータ１１により達成可能な回生
制動力が判断される。この場合に、エンジン３の点火制
御および燃料噴射制御を停止すると、前輪１から運動エ
ネルギがエンジン３に伝達されなくなるため、エンジン
回転数が低下し、かつ、停止する。
【００５２】この時、加速要求が発生した場合は、スタ
ータモータ２７を駆動してエンジン３をクランキング
し、燃料噴射および点火制御をおこなう必要がある。し
たがって、エンジン回転数が自立回転数以上である場合
に比べて、始動性が低下し、乗員が違和感を持つ可能性
がある。このため、エンジン出力が所定値まで上昇する
までの間、モータ・ジェネレータ１１を電動機として機
能させ、そのトルクを後輪２に伝達して、加速度の低下
を抑制するという、アシストをおこなってもよい。
【００５３】クラッチ７がスリップ（半係合）される
場合 変速機５の変速時にクラッチ７を半クラッチ状態に制御
する場合は、エンジンブレーキ力が発生する。そして、
エンジン回転数＜前輪１の回転数×変速機５の変速比×
デファレンシャル３４の変速比となるように、変速機５
の変速比を制御する。そして、エンジン回転数がアイド
ル回転数よりも若干高い回転数となるように、クラッチ
７のトルク伝達力を制御する。ここで、クラッチ７のト
ルク伝達力は、前輪１の動力が伝達されるエンジン３の
回転数が、低回転のアイドル回転数を維持できる程度の
トルク伝達力に制御される。このとき、クラッチ７を構
成する摩擦部材同士の回転数差が小さいほど、クラッチ
７における動力の伝達損失が小さくなるので、摩擦部材
同士の回転数差が最小となるように、変速機５の変速比
を制御する。
【００５４】上記動作中、モータ・ジェネレータ１１
は、減速時の目標制動力から、エンジン３をアイドル回
転数に維持するために必要なトルクを減じた制動力を回
生する。このようにして、エンジン３に燃料を供給する
ことなく、エンジン回転数を自立可能な回転数以上に維
持しておけば、加速要求が発生した場合でもに、点火制
御および燃料噴射制御により、エンジン出力を迅速に高
めることができる。しかし、車速が高いと、クラッチ７
の摩擦材同士の相対回転数差が大きくなる。
【００５５】このように、クラッチ７を係合する第１の
モードと、クラッチ７を解放する第２のモードと、クラ
ッチ７を半係合状態とする第３のモードとを選択可能で
あり、これらのモードを、車速、蓄電装置１４の充電状
態などに基づいて選択的に使い分ける。各モードの選択
例を説明する。
【００５６】例えば、蓄電装置１４の充電量が所定値以
下である場合は、第２のモードが選択される。この第２
のモードが選択された場合は、エンジンブレーキ力が発
生しない。このため、モータ・ジェネレータ１１の発電
による回生量が最も多くなる。一方、蓄電装置１４の充
電量が所定値以上であれば、第３のモードが選択され
る。
【００５７】さらに、第１のモードが選択されている際
に、エンジン回転数がアイドリング回転数よりも低くな
った場合について説明する。この場合は、クラッチ７を
解放し、第１の制御または第２の制御を選択することが
できる。第１の制御とは、燃料噴射および点火制御をお
こない、エンジン３をアイドリング回転させる制御であ
る。第２の制御とは、燃料噴射および点火制御を停止
し、エンジン３を停止させる制御である。
【００５８】さらに、蓄電装置１４の充電量が所定値を
越えており、追加充電可能な電力が少ない場合について
説明する。この場合は、第１のモードと第３のモードと
を選択的に切り換えて、第２のモードは選択しない。さ
らにまた、蓄電装置１４の充電量がほぼ満充電状態であ
り、受け入れ電力がわずかである場合は、第１のモード
が維持される。
【００５９】なお、図１に基づいて説明した制御例、す
なわち、加速要求に基づいて駆動力を調整する制御、お
よび制動要求に基づいて制動力を調整する制御は、図４
に示す構成の車両Ａ１に対しても適用可能である。この
車両Ａ１は前輪１または後輪２のいずれか一方に対し
て、エンジン３およびモータ・ジェネレータ１１が動力
伝達可能に連結された車両、いわゆる二輪駆動車であ
る。
【００６０】図４に示す車両Ａ１においては、モータ・
ジェネレータ１１の配置位置として、２つのレイアウト
を選択することができる。第１のレイアウトは、デファ
レンシャル１２（またはデファレンシャル３４）と、後
輪２（または前輪１）との間の動力伝達経路に、モータ
・ジェネレータ１１を動力伝達可能に配置するレイアウ
トである。第２のレイアウトは、変速機５の内部の任意
の出力軸（図示せず）に対して、モータ・ジェネレータ
１１を接続するレイアウトである。
【００６１】図４においては、いずれか一方のモータ・
ジェネレータ１１に対して、インバータ１５Ａを介して
蓄電装置１４Ａが接続されている。また、蓄電装置１４
Ａには、ＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介して補機装置６
７が接続されている。蓄電装置１４Ａの電力が、所定の
電圧に降圧されて補機装置６７に供給される。なお、蓄
電装置１４Ａからモータ・ジェネレータ１１に印可され
る電圧（例えば２８８Ｖ）よりも、蓄電装置１４Ａから
補機装置６７に印可される電圧（例えば１２Ｖ）の方が
低い。さらに、図４に示す車両Ａ１に対しても、図３に
示す制御系統を用いることができる。
【００６２】ここで、図２および図３に示す車両Ａ１に
適用される図１の機能的手段と、この発明の構成との対
応関係を説明すれば、ステップＳ１がこの発明の機能判
断手段に相当し、ステップＳ２がトルク伝達力制御手段
および変速車速選択手段に相当する。
【００６３】また図１ないし図４に基づいて説明した事
項と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、エン
ジン３が、この発明の駆動力源に相当し、前輪１がこの
発明の駆動輪に相当し、エンジンブレーキ力が、この発
明の制動力に相当し、モータ・ジェネレータ１１、イン
バータ１５、蓄電装置１４が、この発明の挙動制御装置
に相当し、アップシフト車速が、この発明の所定条件に
相当し、アップシフト（変速機５の変速比を小さくする
こと）が、この発明の変速制御に相当する。
【００６４】
【第２の実施例】この第２の実施例は、請求項１、請求
項２、請求項３、請求項５、請求項６の発明に対応する
ものである。以下、第２の実施例に対応する車両の一例
を、図５に基づいて説明する。図５において、図２の構
成と同じ構成については、図２の符号と同じ符号を付し
て、その説明を省略する。図５に示す車両Ａ１において
は、デファレンシャル１２のリングギヤ（図示せず）に
連結されたドライブピニオンシャフト４０が設けられて
いる。また、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）４１が設け
られている。
【００６５】ベルト式無段変速機４１は、第１のプーリ
４２および第２のプーリ４３と、第１のプーリ４２およ
び第２のプーリ４３に巻き掛けられたベルト４４とを有
している。第１のプーリ４２は第１のシャフト４５に取
り付けられており、第２のプーリ４３は第２のシャフト
４６に取り付けられている。第１のプーリ４２および第
２のプーリ４３には、ベルト４４が巻き掛けられる溝
（図示せず）がそれぞれ形成されており、各プーリの溝
幅を別個に制御することができる。さらに、第２のシャ
フト４６とドライブピニオンシャフト４０との間のトル
ク伝達力を制御するクラッチ４７が設けられている。
【００６６】また、フライホイール４８が設けられてお
り、フライホイール４８がシャフト４９に取り付けられ
ている。シャフト４９と第１のシャフト４５との間のト
ルク伝達力を制御するクラッチ５０が設けられている。
図５に示す車両Ａ１の制御系統を図６に基づいて説明す
る。図６において、図３の構成と同じ構成については、
図３と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６７】電子制御装置１６に対しては、ドライブピ
ニオンシャフト４０の回転数を検知するデファレンシャ
ル回転数センサ５１の信号、第２のシャフト４６の回転
数を検知する第２のシャフト回転数センサ５２の信号、
第１のシャフト４５の回転数を検知する第１のシャフト
回転数センサ５３の信号、クラッチ４７で伝達されるト
ルクを検知するトルクセンサ５４の信号などが入力され
る。電子制御装置１６からは、第１のプーリ４２および
第２のプーリ４３の溝幅を別個に制御するアクチュエー
タ５５を制御する信号、クラッチ４７のトルク伝達力を
制御するアクチュエータ５６を制御する信号、クラッチ
５０のトルク伝達力を制御するアクチュエータ５７を制
御する信号などが出力される。
【００６８】図５に示す車両Ａ１において、図２に示す
車両Ａ１と同じ構成については、図２の車両Ａ１と同様
の機能が発生する。また、図５に示す車両Ａ１において
も、加速要求に対するエンジントルクの不足分、または
制動要求に対するエンジンブレーキ力および制動装置３
１の制動力の不足分を、フライホイール４８の機能によ
り補う制御を実行することができる。以下、目標制動力
に対する実制動力をフライホイール４８の機能により調
整する制御と、目標加速力に対する実加速力をフライホ
イール４８の機能により調整する制御と、そのほかの制
御とを、順次説明する。
【００６９】［目標制動力を調整する制御］車両Ａ１の
走行中に制動要求があり、かつ、変速機５の変速比を変
更する要求がない場合は、クラッチ４７およびクラッチ
５０のトルク伝達力を所定値以上に高める。すると、後
輪２の運動エネルギが、デファレンシャル１２、クラッ
チ４７、ベルト式無段変速機４１を経由してフライホイ
ール４８に伝達される。ここで、クラッチ４７のトルク
伝達力は、車両Ａ１の制動力に対応するトルクをドライ
ブピニオンシャフト４０から第２のシャフト４６に伝達
する際に、クラッチ４７を構成する摩擦材同士がスリッ
プできる（相対回転できる）値に制御される。また、ク
ラッチ５０のトルク伝達力は、第１のシャフト４２の回
転数とシャフト４９の回転数とが一致する値に制御され
る。
【００７０】ここで、ドライブピニオンシャフト４０の
回転数Ｎｏと、第２のシャフト４６の回転数Ｎｉとの対
応関係が、 Ｎｏ＞Ｎｉ＋α となるように、ベルト式無段変速機４１の変速比を制御
する。なお、“α”は係数である。ベルト式無段変速機
４１の変速比とは、第１のプーリ４２の回転速度と、第
２のプーリ４３の回転速度との比を意味している。図５
においては、第１のプーリ４２および第２のプーリ４３
に対するベルト４４の巻き掛け半径を調整することによ
り、ベルト式無段変速機４１の変速比が制御される。
【００７１】上記の制御により、車両Ａ１の制動力に対
応するトルクが、クラッチ４７、ベルト式無段変速機４
１を経由してフライホイール４８に伝達される。つま
り、車両Ａ１の慣性エネルギが、フライホイール４８に
貯蔵される。ところで、ベルト式無段変速機４１の変速
比を一定に制御していると、 Ｎｏ＝Ｎｉ となった時点で、フライホイール４８の回転数の増加が
終了し、フライホイール４８に対するエネルギの貯蔵が
終了することになる。これを防止するために、フライホ
イール４８の回転数が増加した場合でも、 Ｎｏ＞Ｎｉ＋α が維持されるように、ベルト式無段変速機４１の変速比
を制御する。
【００７２】さらに、上記係数αを所定数以上に大きく
すると、ドライブピニオンシャフト４０の回転数と第２
のシャフト４６との回転数差が大きくなり、クラッチ４
７のスリップによる動力損失が増加する可能性がある。
そこで、この不都合を回避するため、係数αの大きさ
は、第２のシャフト４６の回転数の１０％ないし２０％
の範囲内に設定する。なお、ベルト式無段変速機４１の
変速比を切り換える応答速度の方が、フライホイール４
８の回転数の変化速度よりも速い場合は、係数αをなる
べく小さく設定することが望ましい。
【００７３】一方、フライホイール４８に伝達するトル
クの大きさは、クラッチ４７のトルク伝達力を調整して
制御することができる。クラッチ４７のトルク伝達力が
大きいほど、フライホイール４８に伝達されるトルクが
大きくなり、短時間でフライホイール４８にエネルギが
貯蔵される。このようにして、後輪２の運動エネルギを
フライホイール４８にエネルギを貯蔵する作用に基づ
き、後輪２に負のトルク、言い換えれば制動力が発生す
る。つまり、制動要求検知センサ１７Ａの信号、および
電子制御装置１６に記憶されているデータに基づく目標
制動要求に対する実制動力を、フライホイール４８の機
能により補い、車両Ａ１の減速状態を制御することがで
きる。
【００７４】このように、フライホイール４８の機能に
より、後輪２に制動力を付与して車両Ａ１が減速走行
し、かつ、運動エネルギをオルタネータ１０に伝達して
回生発電する場合、または、車両Ａ１が降坂走行すると
きの位置エネルギをオルタネータ１０に伝達して回生発
電する場合などにおいて、車両Ａ１の走行抵抗と、フラ
イホイール４８の機能により発生する制動力とをバラン
スさせ、前輪と後輪との制動力分担を制御でき、車両挙
動を安定させることができる。
【００７５】ところで、車両Ａ１が惰力走行してエンジ
ンブレーキ力が発生している場合に、クラッチ７のトル
ク伝達力を低下させ、かつ、変速機５の変速比を変更
し、その後、クラッチ７のトルク伝達力を増加する制御
がおこなわれる場合がある。このように、クラッチ７の
トルク伝達力を低下させている間は、エンジンブレーキ
力が弱められるため、車両Ａ１の乗員が違和感を持つ可
能性がある。
【００７６】そこで、クラッチ７のトルク伝達力を低下
させる際に、クラッチ４７のトルク伝達力を増加させ
て、フライホイール４８の機能により後輪２に制動力を
付与することにより、車両Ａ１全体に作用する制動力を
調整すれば、前記不都合を回避することができる。しか
し、フライホイール４８による制動力調整機能が低下し
ている場合は、変速機５の変速時にフライホイール４８
の機能により負担するべき制動力を達成できない可能性
がある。このような不都合を、図１に示す制御例により
解消することができる。
【００７７】まず、ステップＳ１において、フライホイ
ール４８による制動力調整機が判断される。例えば、フ
ライホイール４８の回転数が上限回転数に近い場合は、
それ以上フライホイール４８の回転数を上昇させること
ができず、フライホイール４８による制動力調整機能が
低下する。ついで、ステップＳ２では、ステップＳ１の
判断結果に基づいて、クラッチ７のトルク伝達力の低下
程度を変更する制御、または変速機５の変速車速を変更
する制御などがおこなわれる。このように、フライホイ
ール４８による制動力調整機能が低下している場合で
も、車両Ａ１に付与される制動力が急激に変化すること
を抑制でき、乗員が違和感を持つことを回避できる。
【００７８】［目標加速力を調整する場合］上記のよう
にして、車両Ａ１が走行し、かつ、エンジントルクが前
輪１に伝達され、かつ、変速機５の変速にともないクラ
ッチ７のトルク伝達力が低下された場合は、目標加速力
に対して実加速力が不足する可能性がある。このような
場合に、フライホイール４８にエネルギが貯蔵されてい
れば、フライホイール４８に貯蔵されているエネルギを
後輪２に伝達することにより、加速力を調整する制御を
おこなうことができる。
【００７９】すなわち、変速機５の変速にともないクラ
ッチ７のトルク伝達力を低下させる際に、クラッチ５
０，４７のトルク伝達力を所定値以上に高める。する
と、フライホイール４８に蓄積されているエネルギに対
応するトルクが、ベルト式無段変速機４１およびデファ
レンシャル１２を経由して後輪２に伝達される。ここ
で、Ｎｏ＋α＜Ｎｉとなるように、ベルト式無段変速機
４１の変速比が制御される。
【００８０】また、変速機５の変速時に、フライホイー
ル４８から後輪２に伝達するべき目標トルクが求められ
る。そして、目標トルクに基づいて、クラッチ４７の係
合圧が制御される。この場合、クラッチ４７の実伝達ト
ルクをトルクセンサ５４により検知し、その検知結果
と、クラッチ４７の目標伝達トルクとを比較し、その偏
差が少なくなるように、クラッチ４７の係合圧をフィー
ドバック制御することができる。なお、ベルト式無段変
速機４１の変速比の変化可能速度の方が、フライホイー
ル４８の回転数の変化速度よりも速い場合は、係数αを
なるべく小さく設定することが望ましい。
【００８１】ところで、目標加速力の不足分をフライホ
イール４８の機能によりアシストする場合に、図１の制
御例を適用することができる。すなわち、ステップＳ１
において、フライホイール４８の加速力調整機能が判断
される。例えば、フライホイール４８に貯蔵されている
エネルギと、フライホイール４８から後輪２に伝達する
べき目標トルクとに基づいて、加速力調整機能が判断さ
れる。そして、ステップＳ２では、ステップＳ１の判断
結果に基づいて、クラッチ７のトルク伝達力の制御、ま
たは変速機５の変速車速の選択がおこなわれる。
【００８２】ステップＳ１で加速力調整機能が低下して
いると判断された場合における変速機５の変速車速は、
ステップＳ１で加速力調整機能が低下していないと判断
された場合における変速機５の変速車速も低車速に設定
される。
【００８３】［そのほかの制御］目標制動力または目標
加速力を、フライホイール４８の機能により補う必要が
ない場合は、クラッチ４７を完全に解放させる。ところ
で、フライホイール４８にエネルギが蓄積されている状
態においては、クラッチ５０を係合していると、クラッ
チ４７を完全に解放したとしても、ベルト式無段変速機
４１でエネルギ損失が発生する。エネルギ損失には、第
１のプーリ４２および第２のプーリ４３の回転による風
損（空気抵抗による損失）、ベルト４４と第１のプーリ
４２および第２のプーリ４３との摩擦損失、第１のシャ
フト４５の軸受部分の摩擦損失、第２のシャフト４６の
軸受部分の摩擦損失、シャフト４９を支持する軸受部分
の摩擦損失のなどが含まれる。そこで、クラッチ４７を
完全に解放する場合は、クラッチ５０を完全に解放させ
て、フライホイール４８のエネルギ散逸を抑制すること
ができる。なお、図５の車両Ａ１において、クラッチ５
０を設けない構成を採用することもできる。
【００８４】ここで、図５に示す構成とこの発明の構成
との対応関係を説明すれば、フライホイール４８、クラ
ッチ５０、シャフト４９、第１のシャフト４５、第１の
プーリ４２、ベルト４４、第２のプーリ４３、第２のシ
ャフト４６、クラッチ４７が、この発明の挙動制御装置
に相当し、後輪２がこの発明の車輪に相当する。なお、
図５および図６のそのほかの構成と、この発明との対応
関係は、図２および図３の構成と、この発明の構成との
対応関係と同じである。
【００８５】［そのほかの構造例］ところで、上記のよ
うにして、クラッチ５０を完全に解放させた場合でも、
フライホイール４８の機械損（風損およびベアリング
損）を回避することはできない。そこで、図５の構成に
おいて、フライホイール４８の機械損のうちの風損を抑
制する構成例を図７に示す。図７においては、真空容器
５８内に、フライホイール４８およびシャフト４９が設
けられている。シャフト４９の一端は真空容器５８の外
部に配置されており、その一端と第１のシャフト４５と
の間にクラッチ５０が設けられている。また、シャフト
４９を回転可能に支持する軸受５９が設けられている。
軸受５９は、セラミック製のボールベアリングをグリー
スで潤滑する構造のもの、または潤滑液を滴下する構造
のものを用いることで、潤滑液の撹拌損失を大幅に抑制
することができる。さらに、真空容器５８内を減圧する
真空ポンプ６０が設けられている。また、真空容器５８
の軸穴の内周面と、シャフト４９との間をシールするラ
ビリンスシール、または磁性流体シールなどが設けられ
ている。
【００８６】一方、図７とは別の構造例を図１４に示
す。図１４において、図７と同じ構成については図７と
同じ符号を付してその説明を省略する。図１４において
は、第１のシャフト４５とクラッチ５０を介して接続・
遮断される第３のシャフト１０３が設けられている。第
３のシャフト１０３は、真空容器５８の外部に配置され
ている。そして、シャフト４９は真空容器４８の内部に
のみ配置され、シャフト４９と第３のシャフト１０３と
の間で動力伝達をおこなう磁気カップリング１００が設
けられている。磁気カップリング１００は、シャフト４
９側に設けられたプレート１０１と、第３のシャフト１
０３側に設けられたプレート１０２とを有している。こ
の磁気カップリング１００によれば、磁力により動力伝
達がおこなわれるため、真空容器５８として、磁力に影
響が及ばないような材質が選択される。
【００８７】このように、フライホイール４８を真空容
器５８の内部に配置すれば、エネルギを蓄積したフライ
ホイール４８が回転する場合において、フライホイール
４８の回転にともなう風損の増加を抑制することができ
る。また、図１４の実施例によれば、真空容器５８の真
空度を高め易いため、真空ポンプ６０の駆動に必要な電
力を大幅に低減させることができる。
【００８８】一方、図５ないし図７、および図１４のシ
ステムによれば、フライホイール５８のエネルギによ
り、目標加速力をアシストすることができるが、シャフ
ト４９の軸受５９部分の摩擦損失があり、フライホイー
ル４８に貯蔵されているエネルギが徐々に減少する。こ
のため、目標加速力をフライホイール４８のエネルギに
よりアシストする必要が発生した時に、フライホイール
４８にエネルギが貯蔵されていない可能性もある。
【００８９】このような不都合に対処することのできる
構造例が、図８および図９に示されている。すなわち、
シャフト４９の軸線方向において、フライホイール４８
とモータ・ジェネレータ６１とが並べられている。モー
タ・ジェネレータ６１は、固定巻き線６２および籠型ロ
ータ６３を有し、固定巻き線６２は真空容器５８に取り
付けれられ、籠型ロータ６３はフライホイール４８に取
り付けられている。固定巻き線６３には３相結線が形成
され、その結線がインバータ６５が接続されている。
【００９０】モータ・ジェネレータ６１は、いわゆる３
相籠型の誘導モータである。インバータ６５には蓄電装
置１４が電気的に接続され、電子制御装置１６とインバ
ータ６５とが、信号通信可能に接続されている。そし
て、インバータ６５によりＶＶＶＦやベクトル制御など
により、モータ・ジェネレータ６１のトルクが制御され
る。ＶＶＶＦ（Variable Voltage Variable Frequency
の略）とは可変電圧・可変周波数制御であり、モータ・
ジェネレータ６１のトルクがある関数（電圧、周波数な
どの関数）で決まることを利用した制御である。ベクト
ル制御とは、籠型ロータ６３の誘導電圧を発生する固定
子６２の磁束を、所定の状態（角度、大きさ）に維持し
て、ＤＣモータと同様の制御をおこなう制御である。な
お、モータ・ジェネレータ６１として、ＰＭ（永久磁石
形）モータ、ＳＹＲ（シンクロナンスリラクタンス）モ
ータ、ＳＲ（スイッチドリラクタンス）モータを用いる
こともできる。
【００９１】図８のそのほかの構成は図２および図５の
構成と同じであり、図９のその他の構成は図７と同じで
ある。また、図８および図９の制御系統は、前述した図
６において、電子制御装置１６からインバータ６５を制
御する信号が出力される他は、前述の説明の構成と同じ
である。
【００９２】図８に示す車両Ａ１において、図２、図
３、図５、図７の構成と同様の構成については、図２、
図３、図５、図７の作用効果を得られる。また、図８お
よび図９においては、クラッチ４７，５０のトルク伝達
力を所定値以上に高めることにより、車両Ａ１が惰力走
行している場合に、後輪２の運動エネルギをベルト式無
段変速機４１を経由させて、フライホイール４８に蓄積
することができる。さらに、フライホイール４８の回転
時に、モータ・ジェネレータ６１を発電機として機能さ
せ、発生した電力をインバータ６５を経由させて蓄電装
置１４に充電することもできる。
【００９３】ところで、フライホイール４８に蓄積され
ているエネルギが低下しており、目標加速力をフライホ
イール４８に貯蔵されているエネルギにより補うことが
できない場合について説明する。この場合は、蓄電装置
１４の電力を、インバータ６５を経由させてモータ・ジ
ェネレータ６１に供給することにより、モータ・ジェネ
レータ６１を電動機として機能させる。
【００９４】すると、モータ・ジェネレータ６１のトル
クがフライホイール４８に伝達されて、フライホイール
４８で分担するべき目標トルクの不足分を、モータ・ジ
ェネレータ６１のトルクにより補うことができる。つま
り、後輪２にトルクを伝達して加速力を調整する場合、
フライホイール４８に蓄積されているエネルギに対応す
るトルクと、モータ・ジェネレータ６１から出力される
トルクとを、共に後輪２に伝達することができる。した
がって、車両Ａ１の加速度の低下を一層確実に抑制でき
る。
【００９５】また、フライホイール４８の回転数が上限
回転数にあり、後輪２から伝達される運動エネルギを、
フライホイール４８にそれ以上貯蔵できない場合につい
て説明する。この場合は、モータ・ジェネレータ６１に
より回生発電をおこない、その電力を蓄電装置１４に蓄
電する。さらに、車両Ａ１が走行中に保有している運動
エネルギを電気エネルギに変換して蓄電装置１４に充電
すると、後輪２からフライホイール４８に伝達されたエ
ネルギを、軸受による摩擦損失、風損などにより熱エネ
ルギとして浪費せずに蓄電装置１４に充電し、車両Ａ１
が停止している場合でも、そのまま保持される。
【００９６】ここで、図８に示す構成とこの発明の構成
との対応関係を説明すれば、モータ・ジェネレータ６
１、インバータ６５、蓄電装置１４がこの発明のエネル
ギ変換装置に相当する。なお、図８のそのほかの構成
と、この発明の構成との対応関係は、図２および図５の
構成とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【００９７】
【第３の実施例】この第３の実施例は、図１のステップ
Ｓ１でおこなわれるモータ・ジェネレータ１１の目標ト
ルクおよび目標回生制動力の算出方法の一例を示すもの
である。この第３の実施例は、例えば、図４に示す車両
Ａ１に対して適用できる。
【００９８】以下、第３実施例における制御の概略を、
図１０のフローチャートに基づいて説明する。まず、ス
テップＳ１１において、車両Ａ１の状態が判断される。
このステップＳ１１では、エンジン３の発生トルク、
クラッチ７の伝達係数、エンジントルクにより確保
される車両Ａ１の駆動力、が算出される。上記の事項
は、エンジン回転数、吸入空気量に基づいて算出され
る。上記の事項は、クラッチ７のトルク伝達力（係合
圧）、クラッチ７を構成する摩擦材の摩擦係数などに基
づいて算出される。上記の事項は、上記の事項と、
上記の事項と、エンジン３と前輪１（または後輪２）
との間における減速比と、を乗算して算出される。エン
ジン３と前輪１（または後輪２）との間における減速比
には、変速機５の変速比、デファレンシャル１２（また
はデファレンシャル３４）の減速比が含まれる。
【００９９】前記ステップＳ１１についで、変速機５の
変速比を切り換える要求があるか否かが判断される（ス
テップＳ１２）。ステップＳ１２の判断は、車速、アク
セル開度、シフトポジションなどに基づいておこなわれ
る。なお、ステップＳ１２おこなわれる判断は、加速時
におけるアップシフトおよび減速時におけるダウンシフ
トのいずれであってもよい。
【０１００】このステップＳ１２で肯定的に判断された
場合は、“変速機５の変速比を、現在の変速比から他
の変速比に切り換える制御が完了する時点における車両
Ａ１の駆動力”が推定される（ステップＳ１３）。この
ステップＳ１３においては、車速、変速後の変速比、加
速要求程度（例えばアクセルペダルの踏み込み量）など
に基づいて、変速完了時のエンジントルクに対応する車
両Ａ１の駆動力が推定される。
【０１０１】このステップＳ１３についで、“車両Ａ
１の目標駆動力”が算出される（ステップＳ１４）。こ
のステップＳ１４では、具体的には、現在の車両Ａ１の
駆動力を、前記の車両駆動力に近づけるように、前輪
１（または後輪２）に伝達するべき目標トルクが算出さ
れる。なお、この目標トルクの算出パラメータに、“変
速機５の変速途中に発生する加速要求の変化”を含ませ
ることもできる。
【０１０２】ステップＳ１５では、上記ステップＳ１１
ないしステップＳ１４に基づき、モータ・ジェネレータ
１１の制御状態を算出し、この制御ルーチンを終了す
る。このステップＳ１５においては、“車両Ａ１の駆
動力のうち、モータ・ジェネレータ１１の出力により負
担するべき駆動力”と、“前記の事項に対応するモ
ータ・ジェネレータ１１のトルク”とが算出される。
の事項は、の事項からの事項を減算して求められ
る。の事項は、の事項を、モータ・ジェネレータ１
１から前輪１（または後輪２）に至る経路における減速
装置の減速比で除算して求められる。なお、ステップＳ
１２で否定的に判断された場合は、前記の事項との
事項との事項とが等しく設定され、かつ、前記の事
項およびの事項が“零”に設定され（ステップＳ１
６）、この制御ルーチンを終了する。
【０１０３】上記図１０の制御例は、加速時または減速
時のいずれにも適用できる。加速時にアップシフトする
条件が成立すると、スロットルバルブ２５の開度の増加
を制限することにより、エンジン出力が制限される。こ
れに対して、減速時にダウンシフトする場合の内容を補
足する。通常、減速時にアクセル開度が全閉になってお
り、かつ、エンジン回転数が所定回転数以上である場合
は、エンジン３に対する燃料の供給がおこなわれない。
したがって、前輪１の動力がエンジン３に伝達されてエ
ンジンブレーキ力が発生する。そして、クラッチ７が解
放され、かつ、ダウンシフトがおこなわれ、その後、ク
ラッチ７が係合される。
【０１０４】つまり、クラッチ７の解放にともない、一
旦、エンジンブレーキ力がなくなり、クラッチ７の係合
によりエンジンブレーキ力が再度発生する。このように
して車両Ａ１の減速度が変化する。特に、マニュアルダ
ウンシフト時には、減速度の変化が大きい。そこで、図
１０の制御例では、ダウンシフト時におけるエンジンブ
レーキ力の低下を、モータ・ジェネレータ１１の回生制
動力により補い、車両Ａ１の減速度の変化を抑制してい
る。
【０１０５】なお、低車速であり、かつ、エンジン回転
数がアイドリング回転数付近にある場合は、クラッチ７
が解放された状態に継続されるため、車速に応じてモー
タ・ジェネレータ１１の回生制動トルクの制限と、減衰
補正とが必要となる。減衰補正とは、エンジンブレーキ
力に相当する回生制動トルクを、時間の経過にともない
徐々に減少させる制御である。エンジン回転数がアイド
リング回転数付近とは、エンジン回転数がアイドリング
回転数よりも低い場合を意味しているが、エンジン３の
回転安定性を確保するため、アイドリング回転数よりも
少し高い場合もある。
【０１０６】図１１に、アクセル開度がほぼ一定の状態
で、アップシフトがおこなわれる場合のタイムチャート
の一例を示す。このタイムチャートにおいては、クラッ
チ７のストローク、エンジン回転数、目標変速比（言い
換えれば目標変速段）、モータ・ジェネレータ１１のト
ルク、エンジントルク、アクセル開度、エンジントルク
に対応する車両Ａ１の駆動力の経時変化が示されてい
る。クラッチストロークは、図１１の上方に変位するほ
ど、トルク伝達力が高いことを意味する。エンジン回転
数は、図１１の上方に変位するほど、高回転数であるこ
とを意味する。モータ・ジェネレータ１１のトルクは、
図１１の上方に変位するほど、高トルクであることを意
味する。エンジントルクは、図１１の上方に変位するほ
ど、高トルクであることを意味する。アクセル開度は、
図１１の上方に変位するほど、高開度であることを意味
する。車両駆動力は、図１１の上方に変位するほど、高
駆動力であることを意味している。
【０１０７】まず、時刻ｔ１においては、目標変速段が
第１速であり、クラッチ７が係合されている。また、車
速の上昇にともない、エンジン回転数は上昇している。
そして、時刻ｔ２で、車速、アクセル開度などにもとず
いて、目標変速段が第１速から第２速に変更されて、ア
ップシフトが開始される。また、クラッチ７のトルク伝
達力が低下されるとともに、エンジン回転数およびエン
ジントルクが低下し、かつ、エンジントルクに対応する
駆動力も低下する。これに対して、モータ・ジェネレー
タ１１のトルクは増加し、その後低下する。なお、エン
ジントルクは増加し始める。そして、時刻ｔ３でアップ
シフトが完了すると、車速の上昇にともないエンジン回
転数は再度上昇する。さらに、モータ・ジェネレータ１
１のトルクは低トルクに維持される。
【０１０８】ついで、時刻ｔ４で目標変速段が第２速か
ら第３速に変更されると、エンジントルクが低下され、
かつ、クラッチ７のトルク伝達力が低下され、かつ、ア
ップシフトが開始され、かつ、モータ・ジェネレータ１
１のトルクが増加される。また、アップシフトの進行に
ともないエンジン回転数が低下し、エンジントルクに対
応する駆動力も低下する。
【０１０９】その後、モータ・ジェネレータ１１のトル
クが低下され、かつ、クラッチ７のトルク伝達力が増加
され、かつ、エンジントルクが高められる。時刻ｔ５に
おいて、エンジン回転数が、第３速に対応する回転数に
同期してアップシフトが完了する。以後、エンジントル
クがほぼ一定に制御されて、エンジントルクに対応する
駆動力も一定になり、モータ・ジェネレータ１１のトル
クもほぼ一定に制御される。
【０１１０】図１２は、加速時にアップシフトがおこな
われる場合において、車両Ａ１の駆動力の変化を示すタ
イムチャートである。図１２において、第１速が選択さ
れている場合は、エンジントルクにより正の駆動力（言
い換えれば加速力）が確保されており、モータ・ジェネ
レータのトルクは発生していない。時刻ｔ１において、
第１速から第２速にアップシフトする判断が成立する
と、エンジントルクが低下する一方、モータ・ジェネレ
ータのトルクが増加される。すなわち、車両駆動力は、
エンジントルクおよびモータ・ジェネレータ１１のトル
クにより確保される。さらに時刻ｔ２でクラッチ７が完
全に解放されると、エンジントルクは前輪１には伝達さ
れない。したがって、モータ・ジェネレータ１１のトル
クにより、車両駆動力が確保される。
【０１１１】その後、時刻ｔ３において、モータ・ジェ
ネレータ１１のトルクが低下し始め、かつ、クラッチ７
のトルク伝達力が増加して、エンジントルクが前輪１に
伝達され始める。すなわち、車両の駆動力は、モータ・
ジェネレータ１１のトルクおよびエンジントルクにより
確保される。ついで、時刻ｔ４でモータ・ジェネレータ
１１のトルクが所定値以下（零）に制御され、エンジン
トルクのみにより、車両駆動力が確保される。なお、図
１２で説明した時刻と、図１１で説明した時刻との対応
関係はない。
【０１１２】図１３は、減速時にアクセル開度全閉でダ
ウンシフトがおこなわれる場合において、車両Ａ１の駆
動力の変化を示すタイムチャートである。図１３におい
て、第４速が選択されている場合は、エンジンブレーキ
力により、負の駆動力（言い換えれば減速力もしくは制
動力）が確保されており、モータ・ジェネレータの負の
トルク（言い換えれば、回生制動トルク）は発生してい
ない。
【０１１３】時刻ｔ１において、第４速から第３速にダ
ウンシフトする判断が成立すると、クラッチ７のトルク
伝達力が低下されて、エンジンブレーキ力が弱められる
一方、モータ・ジェネレータ１１の回生制動トルクが増
加される。すなわち、車両の制動力は、エンジンブレー
キ力およびモータ・ジェネレータ１１の回生制動力によ
り確保される。また、クラッチ７が完全に解放されてい
る状態では、エンジンブレーキ力は発生しない。したが
って、モータ・ジェネレータ１１の回生制動力により、
車両の制動力が確保される。
【０１１４】その後、時刻ｔ２において、モータ・ジェ
ネレータ１１の回生制動トルクが低下し始め、かつ、ク
ラッチ７のトルク伝達力が増加して、エンジンブレーキ
力が強められる。すなわち、車両の制動力は、モータ・
ジェネレータ１１の回生制動力およびエンジンブレーキ
力により確保される。ついで、時刻ｔ３でモータ・ジェ
ネレータ１１の回生制動トルクが所定値以下（零）に制
御され、エンジンブレーキ力のみにより、車両の制動力
が確保される。なお、図１３で説明した時刻と、図１１
および図１２で説明した時刻との対応関係はない。
【０１１５】なお、図１０ないし図１３で説明した制御
は、図２，図３，図５，図６，図８の車両にも適用可能
である。また、図１０で説明したステップＳ１１ないし
ステップＳ１５は、この発明の機能判断手段の一部を構
成する。また、図３、図６に記載した車両Ａ１において
は、車両Ａ１全体を単一の電子制御装置１６により制御
する構成となっているが、エンジン制御用電子制御装
置、変速機制御用電子制御装置、モータ・ジェネレータ
制御用電子制御装置をそれぞれ別個に設け、各電子制御
装置同士を、相互に信号通信可能に接続した制御回路を
採用することもできる。すなわち、電子制御装置は単数
であっても複数であってもよい。
【０１１６】さらに、各請求項に記載されている機能判
断手段およびトルク伝達力制御手段を、機能判断器およ
びトルク伝達力制御器と言い換えることもできる。さら
に、各請求項に記載されている機能判断手段およびトル
ク伝達力制御手段を、第１のコントローラおよび第２の
コントローラと言い換えることもできる。さらに、各請
求項の発明は、各請求項に記載されている機能的手段
を、制御ステップとして把握した車両の制御方法である
とも言える。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、所定条件に基づきクラッチのトルク伝達力を低
下する際に、挙動制御装置による車速調整機能が低下し
ている場合でも、車速の変化量の増加を制御できる。し
たがって、車速の変化を抑制でき、乗員が違和感を持つ
ことを回避できる。
【０１１８】請求項２の発明によれば、変速機の変速に
ともないクラッチのトルク伝達力が低下する場合に、請
求項１の発明と同様の効果を得られる。
【０１１９】請求項３の発明によれば、請求項２の作用
と同様の効果を得られるほかに、挙動制御装置の車速調
整機能が低下している場合でも、変速車速を低車速に設
定すれば、変速時に“加速度の抜けによる違和感を運転
者が持つこと”を防止できる。したがって、加速度の低
下を一層確実に防止できる。
【０１２０】請求項４の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれかの発明と同様の効果を得られるほかに、モ
ータ・ジェネレータにより車速が調整される。モータ・
ジェネレータは、力行機能および回生機能を備えている
ため、駆動力調整装置および制動力調整装置を別個に設
ける必要がなく、部品点数および製造工数の低減に寄与
できる。
【０１２１】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
３のいずれかの発明と同様の効果を得られるほかに、車
両の走行時における運動エネルギがフライホイールに蓄
積される。そして、加速要求が増加した場合は、蓄積さ
れている運動エネルギを車輪に伝達して車速を調整する
ことができる。したがって、車速を調整する場合に、車
両の外部からエネルギを供給する必要がなく、経済的で
ある。
【０１２２】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
と同様の効果を得られるほかに、フライホイールに蓄積
されている運動エネルギが低下していた場合でも、電気
エネルギを運動エネルギに変換して、その運動エネルギ
をフライホイールを経由させて車輪に伝達することがで
きる。したがって、車速を調整する機能が一層向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の車両の制御装置の一例を示すフロ
ーチャートである。
【図２】 図１のフローチャートを適用できる車両の一
例を示す概念図である。
【図３】 図２に示す車両の制御系統を示すブロック図
である。
【図４】 図１のフローチャートを適用できる車両の他
の例を示す概念図である。
【図５】 図１のフローチャートを適用できる車両の他
の例を示す概念図である。
【図６】 図５に示す車両の制御系統を示すブロック図
である。
【図７】 図５に示すフライホイールの他の構造例を示
す断面図である。
【図８】 図１のフローチャートを適用できる車両の他
の例を示す概念図である。
【図９】 図８に示すフライホイールおよびモータ・ジ
ェネレータの構成を示す断面図である。
【図１０】 車両の制御装置の一例を示すフローチャー
トである。
【図１１】 図１１のフローチャートに対応するタイム
チャートの一例である。
【図１２】 図１１のフローチャートに対応するタイム
チャートの一例である。
【図１３】 図１１のフローチャートに対応するタイム
チャートの一例である。
【図１４】 図５に示すフライホイールの他の構造例を
示す断面図である。
【符号の説明】
１…前輪、 ２…後輪、 ３…エンジン、 ５…変速
機、 ７…クラッチ、１１…モータ・ジェネレータ、
１４…蓄電装置、 １５，６５…インバータ、１６…電
子制御装置、 ４１…ベルト式無段変速機、 ４２…第
１のプーリ、４３…第２のプーリ、 ４４…ベルト、
４５…第１のシャフト、 ４６…第２のシャフト、 ４
７…クラッチ、 ４８…フライホイール、 ４９…シャ
フト、 ６１…モータ・ジェネレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 41/00 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｆ１６Ｆ 15/30 Ｚ Ｂ６０Ｋ 9/04 Ｂ６０Ｌ 11/14 9/00 Ｅ Ｆ１６Ｆ 15/30 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AA59 AB00 AB01 AC01 AC06 AC14 AC30 AD01 AD02 AD04 AD10 AD13 AD17 AD31 AD41 AD50 AD51 AE02 AE03 AE23 AE31 AF01 AF09 5H115 PA01 PG04 PI12 PI16 QE10 QE12 QI07 RE02 SE03 SE09 TB00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動力源と駆動輪との間に設けられてい
    るクラッチのトルク伝達力を、所定条件に基づき制御す
    るとともに、このクラッチのトルク伝達力の制御にとも
    ない変化する車両の速度に関連する物理量を、前記クラ
    ッチとは別に設けられている挙動制御装置により調整す
    る車両の制御装置において、 前記挙動制御装置の車速制御機能を判断する機能判断手
    段と、 前記所定条件および前記機能判断手段の判断結果に基づ
    いて、前記クラッチのトルク伝達力を制御するトルク伝
    達力制御手段とを備えていることを特徴とする車両の制
    御装置。
  2. 【請求項２】 前記所定条件には、前記クラッチと前記
    駆動輪との間に設けられている変速機の変速制御が含ま
    れていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御
    装置。
  3. 【請求項３】 前記機能判断手段により判断される前記
    挙動制御装置の車速調整機能に基づいて、前記変速機の
    変速制御の基準となる車速を選択する変速車速選択手段
    を、更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の
    車両の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記挙動制御装置は、モータ・ジェネレ
    ータを有していることを特徴とする請求項１ないし３の
    いずれかに記載の車両の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記挙動制御装置は、前記車両の走行時
    における運動エネルギを蓄積し、かつ、蓄積されている
    運動エネルギを車輪に伝達することにより、前記車速を
    調整するフライホイールを有することを特徴とする請求
    項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記車輪からフライホイールに伝達され
    る運動エネルギを電気エネルギに変換して保持する機能
    と、保持されている電気エネルギを運動エネルギに変換
    し、かつ、この運動エネルギを前記フライホイールを経
    由させて前記車輪に伝達する機能とを有するエネルギ変
    換装置が設けられていることを特徴とする請求項５に記
    載の車両の制御装置。
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