エンジン及び発電電動機の制御装置

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【発明の名称】	エンジン及び発電電動機の制御装置
【発明者】	【氏名】浜井九五【氏名】谷内理
【要約】	【課題】エンジンを備えた車両において、発電電動ユニットを用いて、運転者に違和感を与えることなく燃費向上のためのエンジン及び発電電動機の制御を行うことで、さらに燃費の向上を図ること。【解決手段】エンジンの出力軸と、変速装置の入力軸と、の間に介在され、発電機及び電動機として機能する発電電動機ｂを備えた発電電動ユニットａと、この発電電動ユニットａと電力を相互にやりとりし、この電力を制御する電力供給電源ｇと、前記発電電動ユニットａと前記エンジンと前記電力供給電源ｇに対して制御信号を出力するエネルギマネジメント制御コントロールユニットｅとを備えていることとした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】エンジンの出力軸と変速装置の入力軸との間に介在され、前記エンジンの出力軸及び前記変速装置の入力軸との間でトルク伝達を行う回転要素に対してトルクを授受可能に設けられ、発電機及び電動機として機能する発電電動機を備えた発電電動ユニットと、この発電電動ユニットと電力を相互にやりとりし、この電力を制御する電力供給電源と、前記発電電動ユニットと前記エンジンと前記電力供給電源に対して制御信号を出力するエネルギマネジメント制御コントロールユニットと、を備えていることを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項２】請求項１に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、減速時にブレーキの油圧を少なくとも減圧する回生バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンと前記発電電動機の間に設けられたエンジン側クラッチと、前記発電電動機と前記変速装置の間にロックアップ状態を形成可能に設けられたロックアップクラッチ付きトルクコンバータと、を備えたことを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項４】請求項３に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットが、車両の停車中、もしくは減速時に所定の条件を満たしたときは、前記エンジン側クラッチにより前記エンジンと前記発電電動ユニットとの接続を解除し、前記エンジンを停止する制御を行うことを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項５】請求項３または４に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、エネルギマネジメント制御コントロールユニットが、減速時に所定の条件を満たしたときは、前記エンジン側クラッチにより前記エンジンと前記発電電動ユニットとの接続を解除し、前記エンジンを停止することなくアイドル状態を維持する制御を行うことを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項６】請求項３ないし５に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンに可変動弁機構が設けられ、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットは、回生作動時において、前記トルクコンバータがロックアップ状態である場合には、前記可変動弁機構により弁停止させ、前記エンジンのシリンダ内の空気を密閉することで気体の流入流出に伴う移動エネルギの損失を防止してその損失分のエネルギを回生するよう構成されていることを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項７】請求項１ないし６に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記電力供給電源が、従来の車両のバッテリ電圧よりも高いバッテリを持ち、前記発電電動機を電動機として作動させるための電力供給、及び車両の搭載電装部品及びアクチュエータの電力供給を図るための複数電圧を供給可能であることを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。
【請求項８】請求項１ないし７に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンが停止しているときに、必要な油圧を供給するための電動オイルポンプを備えていることを特徴とするエンジン及び発電電動機の制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと変速機との間に介在され、発電機及び電動機として機能する発電電動機を有した発電電動ユニットを備えた車両における、燃費向上ためのエンジン及び発電電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車において環境および有限資源に対する考慮から燃費の向上が望まれている。この燃費向上を図る技術の１つとして、エンジンの駆動力伝達系に発電電動機を設け、例えば、走行エネルギを電力として取り出す回生を行ったり、電動機の出力トルクによりエンジントルクをアシストするなどする技術が提案されている。
【０００３】このような従来技術として、例えば、特開平７－１２３５０９号公報記載の技術や、特開平１０－２２５０５８号公報記載の技術が知られている。前者の従来技術は、エンジンの出力軸とトルクを授受可能に発電電動機が設けられており、バッテリ残量に余裕がある場合には、発電電動機をモータとして機能させてエンジンの駆動力をアシストし、また、制動時には、発電電動機を発電機として機能させてバッテリ容量を超えない範囲で走行エネルギを電力として回生するものである。これにより、従来のパワートレーンを用いながら燃費の向上を図ることができる。
【０００４】後者の従来技術は、いわゆるハイブリッドカーと呼ばれる技術であって、これはエンジンとクラッチモータとアシストモータとを備え、これらの駆動を制御することにより、走行エネルギの発生、走行中の発電、制動時の回生を効率よく行うことができる。
【０００５】また、燃費の向上を目的とした制御としては、特開平８－１８３３６８号公報に記載のものが知られている。これは、車両の運転状態に応じてエンジンを自動的に停止または始動させるべく制御する制御手段を有するエンジンの自動始動停止装置を備えており、走行状態及び運転者の意志を判別し、クラッチの解放及び燃料供給の停止によってエンジンを自動的に停止させるとともに、エンジンの停止後、走行状態の変化が生じた際にはエンジンを自動的に始動させる機能を制御手段に設けている。これにより、無駄な燃料噴射を抑え、燃費の向上を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の従来技術にあっては、以下に述べるような解決すべき課題を有していた。すなわち、特開平７－１２３５０９号公報記載の従来技術にあっては、既存のパワートレーンに対する変更は少ないものの、変速装置として手動変速機が用いられており、減速時に回生を行おうとした場合、エンジンブレーキ分の制動力に回生分の制動力が加わって制動力が大きくなり違和感を感じてしまう。また、変速装置として現在主流となっているトルクコンバータを有した自動変速機を適用した場合、減速時にあっては、変速装置の入力軸に接続されるタービンランナと、エンジンの出力軸に接続されるコンバータカバーとの間で駆動輪側からの入力トルクの伝達が悪く、回生を効率的に行うことができない。また、この従来技術にあっては、エンジンの始動を行うスタータと、車両が使用する電力を発電するオルタネータが別途必要であり、車両重量の増加を招く。さらに、このオルタネータは常時エンジンの負荷となっており、常にオルタネータ駆動負荷分の燃料が余分に必要となるため、燃費を向上する上で不利である。上記のような従来技術の問題に対して、特開平１０－２２５０５８号公報記載の従来技術は、エンジンとクラッチモータとアシストモータの運転を制御することにより、モータ駆動による走行およびエンジンアシスト・回生・発電を効率よく行うことができる。しかしながら、この従来技術は、既存のエンジンと変速装置とを有したパワートレーンとは全く異なる構成であって、既存のパワートレーンを利用したり、既存の生産ラインを利用するすることができないため、非常に高価になってしまうという問題を有している。
【０００７】また、エンジンの自動始動停止装置を備えた特開平８－１８３３６８号公報に記載の従来技術にあっては、この公報図１７に示すように、加速意志無しで一定速走行時にエンジンを停止し、加速意志が発生したときには、エンジンを始動することで対応しているものの、スロットル開度が一定にも関わらず、エンジンを停止して惰性で走行するため、車速が微妙に低下しており、一定速走行時において、運転者に違和感を与えるという問題を有している。
【０００８】さらに、近年のハイテク化により車両に搭載される電装部品が急激に増加しているとともに、燃費の向上を図るために従来エンジンのクランク軸にベルト等を介して動力を得ていたエアコンやパワーステアリング等においても、電動アクチュエータによって作動させる提案がなされており、バッテリの負荷が大きくなる傾向にあり、これに対応するためにバッテリ電圧を従来の１２Ｖから４２Ｖ程度の高電圧に高めることが予期されている。このためオルタネータの容量を大きくする必要があるが、発電電動機と別途オルタネータの容量を大きくすることは非合理的であり、かつ、大容量のオルタネータを常時エンジンで作動させると、燃費の悪化を招くという問題があった。
【０００９】本発明は上述の従来の問題点に着目してなされたもので、既存のパワートレーンを利用可能であるとともに既存の生産ラインを利用可能であり、かつ、スタータとオルタネータを廃止させることが可能とすることによりコストダウンを達成し、かつ、エンジンと発電電動機を総合的に制御することにより、燃費の向上を図ることが出来る、新規な発電電動ユニットを提供することを目的とする。また、第２の目的として、運転者に違和感を与えることなく燃費の向上を図ることが出来るエンジン及び発電電動機の制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するため、請求項１に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置では、図１のクレーム対応図に示すように、エンジンの出力軸と変速装置の入力軸との間に介在され、前記エンジンの出力軸及び前記変速装置の入力軸との間でトルク伝達を行う回転要素に対してトルクを授受可能に設けられ、発電機及び電動機として機能する発電電動機ｂを備えた発電電動ユニットａと、この発電電動ユニットａと電力を相互にやりとりし、この電力を制御する電力供給電源ｇと、前記発電電動ユニットａと前記エンジンと前記電力供給電源ｇに対して制御信号を出力するエネルギマネジメント制御コントロールユニットｅと、を備えていることとした。したがって、発電電動機ｂを電動機として使用すれば、スタータもしくはトルクアシストをする動力源として使用することが可能となる。また、発電機として作動させればエンジンの駆動力、または、減速時等における駆動輪側からの入力トルクにより発電することが可能となり、オルタネータを廃止することができる。これにより、発電電動機ｂとエンジンを総合的に制御することが可能となり、走行状態に応じてもっとも効率のよい状態を前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅで演算し、前記エンジンと前記発電電動ユニットａと前記電力供給電源ｇに対して制御信号を出力することで、燃費を高めることができる。
【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、減速時にブレーキの油圧を少なくとも減圧する回生バルブｈを設けたこととした。したがって、減速時に前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅにおいて、運転者の要求制動力及び回生可能な制動エネルギを演算し、その回生可能なエネルギに相当するブレーキの油圧を回生バルブｈからリークさせ、その分を発電電動機ｂにより回生することができる。
【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンと前記発電電動機の間に設けられたエンジン側クラッチｄと、前記発電電動機ｂと前記変速装置の間にロックアップ状態を形成可能に設けられたロックアップクラッチ付きトルクコンバータｃと、を設けたこととした。したがって、エンジン側クラッチｄを接続すれば、発電電動機ｂをスタータとして作動させることが可能となる。また、減速時において、エンジン側クラッチｄの接続を解除し、ロックアップクラッチｃ２を接続してトルクコンバータｃをロックアップ状態とすることで、エンジンブレーキ分のエネルギを発電電動機ｂにより回生することができる。また、エンジンを停止し、発電電動機ｂを電動機として使用すればクリープ状態（これをモータクリープと称する。）を形成できる。モータクリープを実行している際、運転者の加速意志によりエンジンを再始動する際、エンジン側クラッチｄを接続し、発電電動機ｂによりエンジンを始動したとしても、そのときのトルク変動がトルクコンバータｃにより吸収されることにより、変速装置の前後進切り換え部分等で、いったんニュートラル状態にする必要がなく、制御を簡略化することができる。
【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅが、車両の停車中、もしくは減速時に所定の条件を満たしたときは、前記エンジン側クラッチｄにより前記エンジンと前記発電電動ユニットａとの接続を解除し、前記エンジンを停止する制御を行うこととした。したがって、エンジンへの燃料噴射量を抑えることが可能となり、燃費を向上することができる。
【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅが、減速時に所定の条件を満たしたときは、前記エンジン側クラッチｄにより前記エンジンと前記発電電動ユニットａとの接続を解除し、前記エンジンを停止することなくアイドル状態を維持する制御を行うこととした。したがって、燃料噴射量を抑えると同時に、走行中エンジンブレーキ分の制動エネルギを回生するために、エンジンと発電電動ユニットａの接続を解除し、再度エンジンにより加速する制御を行う際、エンジンをスタータ等により始動することなく燃料噴射量を増加させるだけで対応でき、運転者の要求に対する応答性を高めることができる。
【００１５】請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンに可変動弁機構が設けられ、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅは、回生作動時において、前記トルクコンバータｃがロックアップ状態である場合には、前記可変動弁機構により弁停止させ、前記エンジンのシリンダ内の空気を密閉することで気体の流入流出に伴う移動エネルギの損失を防止してその損失分のエネルギを回生するよう構成されていることとした。したがって、エンジンと変速装置とが直結されている場合でも、可変動弁機構によりエンジンのエネルギ損失を抑えた分だけエンジン側の抵抗を落として、この抵抗を落とした分だけ回生することにより、違和感なく回生を行うことができる。すなわち、従来、エンジンと変速装置とが直結された状態では、回生作動を行うと、通常のエンジンブレーキ相当の制動力に加えて回生分の制動力が発生するため、制動力が増して違和感を感じる。しかしながら、この請求項４の発明では、エンジンと変速装置とが直結された状態において、エンジンのエネルギ損失を抑えてエンジンブレーキ分の制動力を低下せさ、この低下分を回生するからトータルの制動力はエンジンブレーキ分となって違和感が生じない。
【００１６】請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記電力供給電源ｇが、従来の車両のバッテリ電圧よりも高い電圧のバッテリｆを持ち、前記発電電動機を電動機として作動させるための電力供給、及び車両の搭載電装部品及びアクチュエータの電力供給を図るための複数電圧を供給可能であることとした。したがって、従来の車両に搭載されていた１２Ｖ電装系への電力供給と同時に、新たにパワーステアリングやエアコン等を動作させるための高電圧により作動するアクチュエータに対しても、電力を供給することが可能となる。これにより、エンジンの発生する駆動力を車両の駆動のためにのみ使用することが可能となり、従来の車両への搭載性を確保しながら燃費向上を図ることができる。
【００１７】請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７に記載のエンジン及び発電電動機の制御装置において、前記エンジンが停止しているときに、必要な油圧を供給するための電動オイルポンプを備えていることとした。
【００１８】したがって、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットｅにおいてもっとも効率の良い状態を演算する際、油圧作動によるアクチュエータの作動がエンジンの状態に左右されることがないため、制御の自由度を高めることが可能となり、これにより燃費を向上することができる。
【００１９】
【実施の形態】以下本願発明における各実施の形態をより詳しく説明する。
（実施の形態）図２は、本発明の実施の形態の機械駆動系、電力系、制御系、油圧経路、及び負圧経路を示す全体構成図である。
【００２０】まず構成を説明すると、発電電動ユニット１０２は、エンジン２３の出力軸１３と変速装置１０５の入力軸１０５ａとの間に介在されている。
【００２１】前記エンジン２３は例えばガソリンにより運転され、このエンジン２３から出力される回転力がエンジン出力軸１３を介してエンジン２３の側面に固定された発電電動ユニット１０２に出力される。また、変速装置１０５は、周知の無段変速装置であり、プラネタリギヤから構成された前後進切換部１０３とベルト・プーリ式の変速機構部１０４とから構成されている。
【００２２】発電電動ユニット１０２には、電動機及び発電機として機能する発電電動機（後述のフローチャートではＳＴＲ／ＡＬＴと表記する。）１０２ｂと、トルクコンバータ１０２ａが設けられ、トルクコンバータ１０２ａには、ロックアップ用のロックアップクラッチ１０２ｃが設けられている。
【００２３】この車両には４２Ｖのバッテリ１が備えられ、発電電動機１０２ｂとの間で電源インバータ・コンバータ７を介して電力のやりとりを行う。この電源インバータ・コンバータ７により、車両に装備された１２Ｖ電装系への電力供給と、バッテリ１を経由した４２Ｖ電装系への電力供給が制御されている。
【００２４】運転者が車両を制動するときには、ブレーキペダル５を踏み、その踏力は、マスタシリンダ４へと伝達される。このマスタシリンダ４に設けられ、エンジン２３の吸気系等において発生した負圧を利用した増圧装置により増圧された油圧が回生バルブ２へ伝達される。このとき、エンジン２３が停止した状態でも運転者が違和感なく制動力を得るために負圧供給路８に真空ポンプ６が設けられており、エンジン停止時においても負圧が発生し、これにより常に安定したブレーキ操作をする事ができる。前記回生バルブ２はエネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１からの信号により制御され、ブレーキ制動による減速時に所定の条件を満たしていれば、前記発電電動機１０２ｂによって制動エネルギを回生し、その回生分に見合った制動力分の油圧を前記回生バルブ２によりリークすることで、運転者に違和感を与えることなく効率よくエネルギを回生することができる。
【００２５】図３には、本発明の実施の形態におけるエネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１を示す。このエネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１は、イグニッションスイッチＳ１に接続され、車速センサＳ２、ブレーキセンサＳ３、アクセル開度センサＳ４、ＡＴポジションセンサＳ５、電圧計Ｓ６、エンジン回転数センサＳ７、の各センサ信号が入力され、このセンサ信号を元に、各種演算を行い、エンジン側クラッチ１０２ｄ、発電電動機制御コントロールユニットＣ２、電磁弁４３、エンジンコントロールユニットＣ３、ＡＴコントロールユニットＣ４に制御信号を出力する。なお、エンジンコントロールユニットＣ３は、エンジン２３の駆動をコントロールするものであり、本実施の形態では、前記コントロールユニットＣ１からの信号を元に、後述する可変動弁機構部Ａ１、燃料噴射装置Ａ２、点火装置Ａ３等に制御信号を出力する。
【００２６】図４には、エネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１のブロック図を示す。
【００２７】次に、実施の形態のコントロールユニットＣ１による制御の内容についてフローチャート及びタイムチャートに基づいて説明する。図５には、本発明の実施の形態における停車状態からのエンジン始動処理４００のフローチャートを示す。ステップ４０１で車速が０ｋｍ／ｈであるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ４０２に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０２でイグニッションがＯＮであるかどうかをを判断し、ＹＥＳであればステップ４０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０３でブレーキがＯＮであるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ４０４に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０４でアクセルがＯＦＦであるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ４０５に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０５でＡＴポジションがＰレンジにあるかどうかを確認し、Ｐレンジであればステップ４０６に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０６でエンジン側クラッチ１０２ｄを締結する。ステップ４０７で発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。ステップ４０８でエンジン始動完了を確認する。ステップ４０９で発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。すなわち、このエンジン始動制御にあっては、車速が０ｋｍ／ｈで、イグニッションがＯＮ、ブレーキがＯＮ、アクセルはＯＦＦ、ＡＴのポジションがパーキング位置にあることを確認し、図２０のタイムチャートに示すように、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続して発電電動機１０２ｂを電動機として駆動させる。この駆動によりエンジン２３の出力軸が回転してエンジン２３が始動する。エンジン始動完了を確認した後、発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。
【００２８】なお、ここで始動後の作動についても説明すると、エンジン２３がアイドリング状態となると、エンジン２３の出力軸から出力される駆動力は、発電電動ユニット１０２に設けられたトルクコンバータ１０２ａに伝達され、駆動軸に駆動力として伝達される。
【００２９】このとき、エンジン始動時はスタータとして作用したモータ部分は、エンジンからの駆動力により回転駆動されることでジェネレータとして機能することができる。また、駆動軸の駆動力により前後進切換機構部１０３に駆動力が伝達される。この時、前後進切り換え機構部１０３のクラッチ１０３ａは解放されているため、この駆動力が変速機構部１０４に伝達されることはない。
【００３０】図６にはエンジンクリープ処理５００のフローチャートを示す。ステップ５０１でＡＴポジションがＤレンジにあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ５０２に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ５０２でブレーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ５０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ５０３でアクセルがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ５０４に進み、ＮＯであれば通常のアクセル加速処理を行う。ステップ５０４で通常のエンジンクリープ動作を行う。このエンジンクリープとは、エンジン２３を駆動させてトルクコンバータ１０２ａによるクリープ力により、僅かに駆動力を出力するものである。なお、Ｄレンジではクラッチ１０３ａが締結される。
【００３１】前進する場合には、運転者はブレーキを踏み、セレクトレバーをＤレンジに入れる。この時、前後進切換機構部１０３のクラッチ１０３ａが接続される。運転者はブレーキを踏んでいるので、駆動軸は固定され、エンジン出力軸から伝達された駆動力は、トルクコンバータ１０２ａ内にクリープ力として蓄積される。よって、運転者がブレーキを放すと、このクリープ力により僅かに推進される。
【００３２】図７には発電電動機１０２ｂを用いたモータクリープ処理６００のフローチャートを示す。ステップ６０１で車速が３．５ｋｍ／ｈ以下であり、かつ、バッテリ電圧の充電状態を表す量、例えばバッテリ出力電圧等（以下ＳＯＣと表記する。）が設定値よりも大きい値であるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ６０２へ進み、ＮＯであればステップ５００へ進み、エンジンクリープ処理を行う。ステップ６０２でエンジン側クラッチ１０２ｄの締結を解除する。ステップ６０３でエンジン２３を停止する。ステップ６０４でＡＴポジションがＤレンジにあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ６０５に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ６０５でブレーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ６０６に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ６０６でアクセルがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ６０７へ進み、ＮＯであればステップ７００へ進み、モータクリープからの加速処理を行う。ステップ６０７で発電電動機１０２ｂによる発電を停止する。ステップ６０８で発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。ステップ６０９でＳＯＣが設定値より大きいかどうか、すなわちバッテリ電圧が充分に高いか否かを判断し、ＹＥＳであればこの処理を終了し、ＮＯであればステップ８００へ進み、モータクリープからエンジンクリープへの切り換え処理を行う。ここで再度ＳＯＣ＞設定値の判断を行うのは、バックグラウンドジョブが行われて、そこに定周期割り込み処理やイベント割り込み処理が繰り返されているためであり、クリープ処理を行っている時にも、他の処理に移行し、再度クリープ処理に戻ってくるという状況も想定されるからである。つまり、各処理はそれぞれ独立して各自状況確認ができるようにすることで、モータクリープで走っていても、モータクリープ処理以外の処理が順々に処理されている状態を考慮したものである。
【００３３】モータクリープとは、発電電動機１０２ｂを駆動させて、トルクコンバータ１０２ａに駆動力を出力し、トルクコンバータ１０２ａによるクリープ力を出力するもので、すなわち、車速が３．５ｋｍ／ｈ以下でＳＯＣが設定値以上であれば、エンジン２３を停止してモータクリープ処理を行い、この条件を満たさなければエンジンクリープ処理を行う。モータクリープ処理は、ＳＯＣが設定値以上であることに加えて、ＡＴポジションがＤレンジで、ブレーキがＯＦＦ、アクセルがＯＦＦであれば、発電電動機１０２ｂによる発電を停止して、電動機として作動させてクリープ作動を行う。なお、このモータクリープ実行途中でＳＯＣが設定値以下になったときにはエンジンクリープへの切り換え処理を行う。
【００３４】図８に、モータクリープからの加速処理７００のフローチャートを示す。ステップ７０１でアクセル開度から緩加速か急加速かを判定し、急加速であればステップ７０２へ進み、緩加速であればステップ１２００へ進んで後述のエンジン再始動処理を行う。ステップ７０２で発電電動機１０２ｂの電動機としての回転数を上昇させる。ステップ７０３で電動機としてのドライブ回転数が１４００ｒｐｍ以上であるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ７０４に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ７０４でエンジン側クラッチ１０２ｄを締結する。ステップ７０５でエンジン回転数からエンジン始動を確認する。ステップ７０６で発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。
【００３５】すなわち、このクリープからの加速時には、アクセル開度から緩加速か急加速かを判定し、エンジン再始動処理を行う。急加速と判定された場合、発電電動機１０２ｂのモータとしての駆動回転数を上昇させて、車速を上昇させ、さらに、この回転数が１４００ｒｐｍ以上になると、エンジン側クラッチ１０２ｄを締結させ、これによりエンジンを始動する。エンジン回転数からエンジン始動を確認後、発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。急加速要求時には、エンジン２３を始動させずに、まず、発電電動機１０２ｂの回転数を上昇させ、応答性の確保を図っている。図３６にはモータクリープからの加速処理のタイムチャートが示してある。
【００３６】図９には、モータクリープからエンジンクリープへの切り換え処理８００のフローチャートを示す。ステップ８０１で前後進切り換え機構部１０３のクラッチ１０３ａを解除する。ステップ８０２でエンジン側クラッチ１０２ｄを接続する。ステップ８０３で発電電動機１０２ｂを電動機として作動する。ステップ８０４でエンジン回転数からエンジン始動が完了されたかどうかを確認する。ステップ８０５で発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。ステップ８０６で前後進切り換え機構部１０３のクラッチ１０３ａを接続する。モータクリープ作動時は、エンジン側クラッチ１０２ｄは開放状態として発電電動機１０２ｂを電動機として作動させているため、まず、エンジン側クラッチ１０２ｄを締結し、これにより電動機の駆動力をエンジン２３に入力してエンジンを始動させ、エンジン始動を確認後、発電電動機１０２ｂの電動機としての動作を停止し、発電機として機能する。なお、図３５には、モータクリープからエンジンクリープに移行する際のタイムチャートが示してある。クリープ時におけるＳＯＣの設定値最下点にくるとモータクリープ処理を停止し、エンジンを始動し、エンジンクリープ処理を行うとともに、発電電動機１０２ｂが発電機として作動している様子を示してある。これによりスムーズな切り換え処理が行われる。
【００３７】図１０には、定常走行処理９００のフローチャートを示す。ステップ９０１でＡＴポジションがＤレンジにあるかどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ９０２に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ９０２ではブレーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ９０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ９０３ではアクセル開度が定常状態であるかどうかを判断し、定常であればステップ９０４へ進み、加速であればステップ１０００へ進んで加速処理を行う。ステップ９０４ではエンジン回転数が１０００～３０００ｒｐｍ（尚、回転数範囲はエンジンの熱効率の良いところを選択すればよい。）の間にあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ９０５へ進み、ＮＯであればステップ９０６に進む。ステップ９０５では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断し、ＹＥＳであれば、ステップ９０７へ進み、ＮＯであればステップ９０６へ進む。ステップ９０６では、発電電動機１０２ｂの発電を停止する。ステップ９０７では、発電電動機１０２ｂの発電を作動する。ステップ９０８では、電子制御スロットルによる発電分減速補正を行う。
【００３８】定常走行時、すなわちアクセル開度が定常状態であると判定した場合には、エンジン回転数が１０００～３０００ｒｐｍの範囲で、ＳＯＣが設定値内であれば、発電電動機１０２ｂをオルタネータとして発電作動させ、この発電作動により損失したトルクを電子制御スロットルにより減速補正することで運転者に違和感を与えることなく発電動作を行う。図２４に、エンジン回転数が１０００～３０００ｒｐｍであるときの、定常走行処理のタイムチャートを示す。なお、ここで図２３にエンジン回転数が１０００～３０００ｒｐｍ以外の定常走行時のタイムチャートを示す。このときは、発電電動機１０２ｂの作動を停止しているため、ＳＯＣが設定値内であれば、通常のエンジン走行と同じであり、電装系が電力を消費するため、ＳＯＣの値のみが低下していく。これにより、エンジン２３は従来ベルト等を介して駆動力を供給しなければならなかったポンプやオルタネータに駆動力を供給する必要がなく、車輪に対する駆動力のみを供給すればよいので、燃費を向上することができる。
【００３９】図２５には、車速が約４０ｋｍ／ｈで定常走行を行う際のヒステリシスを用いたタイムチャートが示してある。図中ヒス土５ｋｍ／ｈと記載してあるのは、車速上昇時においては、４５ｋｍ／ｈまでは４０ｋｍ／ｈ以下とみなし、車速減少時においては、３５ｋｍ／ｈまでは４０ｋｍ／ｈ以上とみなすものである。同様に、エンジン回転数においてもヒス土５００ｒｐｍとあるのは回転数が上昇時においては、３５００ｒｐｍまでは３０００ｒｐｍ以下とみなし、回転数減少時においては、５００ｒｐｍまでは１０００ｒｐｍ以上とみなすものである。これにより、車両が車速４０ｋｍ／ｈ程度で走行中、車速の微妙な変化によって頻繁に制御が切り替わり、運転者に違和感を与えることをさける制御が行われている。
【００４０】図１１には、定常走行からの加速処理時のフローチャートを示す。ステップ１００１では、発電電動機１０２ｂの発電を停止する。
【００４１】定常走行時にアクセル開度から加速要求と判断された場合、直ちに発電電動機１０２ｂによる発電動作を停止し、通常のエンジンによる加速動作に移る。これによりエンジン出力等が小さい場合においても、運転者の要求を損なうことなく加速動作を行うことができる。図２２には、車両の加速状態におけるタイムチャートが示してある。
【００４２】図１２には、可変動弁機構（以下、ＶＥＬと表記する）６０がエンジン２３に備えられている場合の定常走行処理のフローチャートを示す。ここでまず、ＶＥＬ６０の構成を図３７により説明する。図において５１は吸気弁であって（実際には吸気弁の上端部を示している）、この吸気弁５１は図外のスプリングからバルブリフタ５０に入力される付勢力により閉弁方向に付勢されている。また、図において５２はカムシャフトで、このカムシャフト５２が回転すると、カムシャフト５２に一体に設けられたカム４９が回転する。このカム４９が回転すると、これに伴って揺動アーム４７の図中左側端部が上下し、揺動アーム４７は、図中右側端部がこれとは逆に上下するように制御軸４５を中心に振り子運動を繰り返す。そして、これに伴って揺動カム４８の上端部が上下する。したがって、揺動カム４８が下方に変位した時に、バルブリフタ５０が下方に押されて吸気弁５１が開弁する。なお、図中５３は揺動カム４８を反時計回り方向に揺動付勢する捻りスプリングである。
【００４３】前記制御軸４５は、図中Ｐ２で示す点を軸心として回動可能に支持され、この回動を図４に示したＶＥＬアクチュエータ（電磁アクチュエータ）Ａ１により行うように構成されている。すなわち、ＶＥＬアクチュエータＡ１により制御軸４５を回動させて圧肉部が移動すると揺動アーム４７による揺動カム４８の押し下げ量が変更されることによって、動弁機構の開閉時期とバルブリフト量を変更している。これにより、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性、並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気バルブの開閉時期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するものである。本実施の形態では、いわゆるアトキンソンサイクルとすることにより燃焼効率の向上を図っている。
【００４４】さらに、本実施の形態にあっては、上記のＶＥＬアクチュエータＡ１の駆動に基づいて吸気弁５１が全く開弁しない状態、すなわち弁停止状態を形成可能に構成されている。このように弁停止させた場合、エンジン２３のシリンダ内の空気が密閉されて気体の流入流出に伴う移動エネルギの損失（尚、これをポンプ損失という。）が無くなる。
【００４５】以下に、図１２のフローチャートについて説明する。ステップ１１０１ではＡＴポジションがＤレンジにあるかどうかを確認する。
【００４６】ステップ１１０２ではブレーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１１０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１１０３ではアクセル開度が定常状態であるかどうかを判断し、定常であればステップ１１０４へ進み、加速であればステップ１０００へ進んで加速処理を行う。ステップ１１０４ではエンジン回転数が１０００～３０００ｒｐｍの間にあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１１０５へ進み、ＮＯであればステップ１１０６へ進む。ステップ１１０５では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１１０７へ進み、ＮＯであればステップ１１０６へ進む。ステップ１１０６では、発電電動機１０２ｂの発電を停止する。ステップ１１０７では、発電電動機１０２ｂの発電を作動する。ステップ１１０８では、ＶＥＬによる吸排気弁位相制御によりアトキンソンサイクルにする。
【００４７】この定常走行処理にあっては基本的な制御フローは前述の図１０における制御と同じであるが、本制御では、電子制御スロットルによる回生分減速補正を行うのではなく、ＶＥＬ６０により、吸排気弁位相をアトキンソンサイクルにすることによって、燃焼効率の向上を図り、その燃焼効率向上分を発電するようにしている点で異なる。
【００４８】図１３には、エンジン再始動処理１２００のフローチャートを示す。ステップ１２０１では、車速を判断し、０ｋｍ／ｈであればステップ１２０２へ進み、０ｋｍ／ｈ＜車速＜３．５ｋｍ／ｈであればステップ１２０３へ進み、３．５ｋｍ／ｈ＜車速＜４０ｋｍ／ｈであればステップ１３１５へ進んで減速中再加速処理１３１５を行う。
【００４９】ステップ１２０２では、ブレーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１２０４に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１２０３では、アクセルがＯＮかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１２０４に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１２０４では、アクセル開度から緩加速か急加速かどうかを判断し、緩加速であればステップ１２０５へ進み、急加速であればステップ７００へ進んでモータクリープからの加速処理７００を行う。ステップ１２０５では、前後進切換機構部１０３においてＮレンジに切り替える信号を出力する。ステップ１２０６では、エンジン側クラッチ１０２ｄを締結する。ちなみに、この時はエンジン２３が停止しているが、外部の電動オイルポンプ８０により必要な油圧は常に供給されている。ステップ１２０７では、発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。ステップ１２０８では、エンジン回転数からエンジン始動を確認する。ステップ１２０９では、発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止させる。ステップ１２１０では、前後進切換機構部１０３においてＤレンジに切り替える信号を出力する。
【００５０】すなわち、エンジン再始動処理を行う場合、すなわち、走行中にエンジン２３を停止してからエンジン２３を再始動する場合は、次の３つの状況がある。１つは車速３．５～４０ｋｍ／ｈで減速状態の場合で、ＡＴポジションがＤレンジで、エンジン２３が停止している状態であり、これは減速再加速処理のステップ１３１５に移行する。
【００５１】２つめは、車速０～３．５ｋｍ／ｈの場合でＡＴポジションがＤレンジで、エンジン２３が停止している状態であり、これはモータクリープ処理を実行している状態である。この時は、アクセルがＯＮの時は、アクセル開度から緩加速か急加速かを判定し、急加速であれば図８に示したモータクリープからの加速処理７００に移行する。
【００５２】緩加速であれば、前後進切換機構部１０３に対してＤレンジからＮレンジに切り替える信号を出力し、一旦駆動軸と変速装置１０４との接続を解除する。次にエンジン側クラッチ１０２ｄを接続し、発電電動機１０２ｂをスタータとして作動（電動機として作動）させ、エンジン２３を始動し、エンジン回転数からエンジン始動を確認した後、発電電動機１０２ｂのスタータとしての機能を停止させ、前後進切換機構部１０３に対してＮレンジからＤレンジへ切り替える信号を出力し、駆動軸と変速装置１０４とを接続し、通常のエンジン走行状態に移行する。図２１にこの制御フローのタイムチャートを示す。ここで、エンジン始動時に前後進切換機構部１０３においてＤ→Ｎ→Ｄと切り替えるのは、エンジン始動のためのトルク等の変動が駆動輪に伝達されることにより、運転者に違和感を与えることがないよう配慮したためである。
【００５３】図３８には、前後進切換機構部１０３においてＤ→Ｎ→Ｄ切り替えを行うシフトバルブ４２部分の構成を示す。このシフトバルブ４２は図外のシフトレバーに接続されており、このシフトレバーの操作に基づき、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，２，１の各ポジションに切り換わる。シフトバルブ４２が、Ｄレンジに位置している時には図中Ｄに示す油路にライン圧が供給され、また、Ｒレンジに位置している時には図中Ｒで示す油路に油路が供給されて、この油圧信号を受けて、前後進切換機構部１０３が前後進を切り換えるように構成されている。また、Ｎレンジの際にはどの油路にもライン圧が供給されない。
【００５４】また、Ｄの油路の途中には電磁弁４３が設けられ、電磁弁４３の非駆動時にはＤの油路にライン圧が供給されるが、電磁弁４３の駆動時にはこのＤの油路が塞がれて前後進切換機構部１０３に対してはＮレンジの信号が出力されている状態となる。そこで、ステップ１２０５および１２１０の処理により変速レンジをＤ→Ｎ→Ｄに変更する場合、Ｄ→Ｎの切り換えは電磁弁４３を駆動させ、Ｎ→Ｄの切り換えは電磁弁４３の駆動を停止させることで行う。電磁弁４３を設けたことにより、応答性の高いＤ→Ｎ→Ｄ切り換えが可能となる。
【００５５】３つめは、モータクリープ状態に移行した状態で、ブレーキをＯＮし、車速０ｋｍ／ｈになった直後、ブレーキをＯＦＦした状態であり、ＡＴポジションがＤレンジで、エンジン２３が停止している状態が考えられる。この時は、前記モータクリープからの再始動処理時と同様の処理が行われる。
【００５６】図１４には、減速時にエンジン側クラッチ１０２ｄの接続が解除され、エンジン２３が停止状態になるように制御される場合の、減速状態から加速状態に切り替わる際の減速再加速処理のフローチャートを示す。ステップ１３０１では、アクセルがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１３０２に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１３０２では、エンジン２３への燃料噴射をカットする。ステップ１３０３では、車速が４０ｋｍ／ｈ以下かどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１３１１へ進み、ＮＯであればステップ１３０４へ進む。ステップ１３０４では、ＶＥＬ６０による弁停止を行う。ステップ１３０５では、発電電動機１０２ｂによる回生作動を行う。ステップ１３０６では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断しＹＥＳであればステップ１３０７へ進み、ＮＯであればステップ１３１４へ進む。ステップ１３０７では、アクセルがＯＮかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１３０８に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１３０８では、発電電動機１０２ｂによる回生動作を停止する。ステップ１３０９では、エンジン２３の燃料噴射を再開する。ステップ１３１０では、通常のエンジン２３によるアクセル加速を行う。
【００５７】ステップ１３１１では、エンジン側クラッチ１０２ｄの接続を解除する。ステップ１３１２では、発電電動機１０２ｂによる回生作動を行う。ステップ１３１３では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断しＹＥＳであればステップ１３１５へ進み、ＮＯであればステップ１３１４へ進む。ステップ１３１４では、発電電動機１０２ｂによる回生作動を停止する。
【００５８】ステップ１３１５では、アクセル開度から急加速か緩加速かを判断し、緩加速であればステップ１３２２へ進み、急加速であればステップ１３１６へ進む。ステップ１３１６では、発電電動機１０２ｂによる回生作動を停止する。ステップ１３１７では、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続する。ステップ１３１８では発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。ステップ１３１９では、エンジン回転数からエンジン始動を確認する。ステップ１３２０では発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止する。ステップ１３２１では、通常のエンジン２３によるアクセル加速を行う。ステップ１３２２では、発電電動機１０２ｂによる回生作動を停止する。ステップ１３２３では、前後進切換機構部１０３においてＮレンジに切り換える信号を出力する。ステップ１３２４では、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続する。ステップ１３２５では、発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。ステップ１３２６では、エンジン回転数からエンジン２３の始動を確認する。ステップ１３２７では、発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止させる。ステップ１３２８では、前後進切換機構部１０３においてＤレンジに切り換える信号を出力する。ステップ１３２９では、通常のエンジン２３によるアクセル加速を行う。
【００５９】すなわち、減速状態においてアクセルがＯＦＦの時は、燃料噴射をカットし、車速が４０ｋｍ／ｈ以上の状態であれば、ＶＥＬ６０による弁停止、つまり吸気弁５１を塞ぐこととし、エンジン２３のシリンダ内を密閉状態に保つ。それにより、いわゆるエンジンブレーキ状態となって出力軸→クランク軸と動力が伝達され、ピストンが駆動された際、シリンダ内の空気の出入りがなくなるため、気体の移動によるエネルギ損失分がなくなって、エンジンブレーキ分の制動力が低下する。その分を発電電動機１０２ｂにより回生することにより、違和感なく回生を行うことができる。図２７に、この４０ｋｍ／ｈ以上における減速時のタイムチャートを示す。
【００６０】ＳＯＣが設定値内でなければ、発電電動機１０２ｂによる回生動作は停止する。ＳＯＣが設定値内で、アクセルがＯＮであるときは、つまり加速状態に移行すると、回生動作を停止し、エンジン燃料噴射を再開し、通常のエンジン駆動時と同様アクセルで加速する。図３１に上記制御フローにおけるタイムチャートを示す。
【００６１】また、減速状態において、車速が４０ｋｍ／ｈ以下の時は、エンジン側クラッチ１０２ｄの締結を解除して、発電電動機１０２ｂにより回生作動を行う。この時、エンジン２３と発電電動機１０２ｂの連結が失われているため、エンジンブレーキ分の回生が可能である。図２８には、この４０ｋｍ／ｈ以下の減速状態のタイムチャートを示す。この減速状態から加速状態に移行する際、アクセル開度から急加速か緩加速かを判定し、急加速と判定した場合、発電電動機１０２ｂの回生動作を停止させ、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続する。この段階で発電電動機１０２ｂを電動機として作動し、エンジン２３のスタータとしての機能を果たす。エンジン回転数からエンジン始動を確認後、発電電動機１２０ｂの電動機（スタータ）としての機能を停止させ、通常のエンジン駆動時と同様アクセルで加速する。この制御は、基本的に図８で示したモータクリープから加速処理の急加速時と同じものである。
【００６２】緩加速と判定した場合、発電電動機１０２ｂによる回生動作を停止し、前後進切換機構部１０３においてＮレンジに切り換え、駆動軸１７との接続を解除した状態で、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続し、発電電動機１０２ｂをスタータとして作動し、エンジン始動を確認後、発電電動機１０２ｂのスタータとしての作動を停止し、前後進切換機構部１０３においてＤレンジに切り換え、駆動軸との接続を行い、通常のエンジンによるアクセル加速を行う。このＤ→Ｎ→Ｄ切り換えは、前述の図１３のステップ１２０５～ステップ１２１０の制御フローと基本的に同じである。図３２に上記ステップ１３２２～ステップ１３２９の制御フローのタイムチャートを示す。
【００６３】図１５には、エンジン側クラッチ１０２ｄの締結が解除され、エンジンがアイドリング状態になる場合の、減速から加速状態に移行する際の減速再加速処理のフローチャートを示す。ただし、車速が４０ｋｍ／ｈ以上の制御に関しては、エンジンが停止していないため、図１４に示した制御と同じ制御を行う。したがって、制御の異なるステップについてのみ説明する。
【００６４】ステップ１４０１では、エンジン２３へのリカバリー噴射（アイドル回転数を維持する程度の燃料を噴射すること）でアイドル回転数を維持する。ステップ１４０２では、発電電動機１０２ｂを発電機として回生作動する。ステップ１４０３では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断するかを判断し、ＹＥＳであればステップ１４０５に進み、ＮＯであればステップ１４０４に進む。ステップ１４０４では、発電電動機１０２ｂの回生作動を停止する。ステップ１４０５では、アクセル開度からアクセルを踏んでいるかどうかだけを判断し、ＹＥＳであればステップ１４０６へ進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ１４０６では、発電電動機１０２ｂの回生作動を停止する。ステップ１４０７では、エンジン側クラッチを接続する。ステップ１４０８では、アクセル開度に応じた燃料を増量して噴射する。ステップ１４０９では、通常のアクセルによる加速を行う。
【００６５】すなわち、減速時、車速が４０ｋｍ／ｈ以下で、エンジン側クラッチの接続を解除したときに、エンジン２３を停止することなく、リカバリー噴射をすることで、アイドル回転を維持しておく。次に、発電電動機１０２ｂを回生作動させ、ＳＯＣが設定値内であるかを確認する。次に、加速意志により、アクセルを踏み込んだことを確認すると、発電電動機１０２ｂの回生作動を停止して、エンジン側クラッチ１０２ｄを接続し、アクセル開度に応じた燃料を増量し、アクセルで加速する。このように、エンジン側クラッチ１０２ｄの接続を解除したにもかかわらず、アイドル回転を維持するのは、加速意志に対する応答性を高めるためであり、エンジン２３がある程度の回転数を維持していれば、Ｄ→Ｎ→Ｄ制御等を行うことなく、スムーズにエンジン２３と、駆動軸を接続することが可能になる。
【００６６】図１６には、ブレーキ協調回生制御を行い、かつ、ブレーキ回生装置がない場合において、減速時にエンジン側クラッチ１０２ｄの接続が解除された際、エンジンを停止する場合の減速再加速処理についてのフローチャートを示す。ステップ１３１２及びステップ１３０５の処理１及び処理２が異なるが、基本的制御内容は図１４に示した制御内容と同じであるため、その点についてのみ説明する。なお、後述するブレーキ回生装置を備えた場合につての説明についても、ステップ１３１２及びステップ１３０５の処理１及び処理２のみが異なるため、相違点をまとめた図１６（ｂ）の表を参照されたい。
【００６７】ステップ１３１２の処理１において、エンジンブレーキ分を回生するとともに、要求制動力に上乗せする電動ブレーキによる回生を行う。ステップ１３０５の処理２において、ＶＥＬによる弁停止によりポンプ損失分を回生するとともに、要求制動力に上乗せする電動ブレーキによる回生を行う。
【００６８】すなわち、図１４のステップ１３０５及び１３１２で、エンジンブレーキ分又は、弁停止によるポンプ損失分を回生していたのに加え、図１６のステップ１３０５及び１３１２では、要求制動力に上乗せする形での回生量をえることで、より回生量を確保している。これは、あくまで運転者に違和感を与えない程度において行うものであり、これにより、運転性が損なわれることはない。
【００６９】次に、図１６において、ブレーキ回生装置が備えられた場合の減速再加速処理について説明する。
【００７０】ステップ１３１２の処理１において、エンジンブレーキ分の回生のみを行うか、もしくはエンジンブレーキ分回生及びブレーキ制動回生を行う。
【００７１】ステップ１３０５の処理２において、ＶＥＬによる弁停止によりポンプ損失分の回生のみを行うか、もしくはポンプ損失分及びブレーキ制動回生を行う。
【００７２】すなわち、ブレーキ回生装置が備えられている場合、つまり回生バルブ２が備えられている場合は、要求制動力を演算し、ブレーキ圧を回生バルブ２よりリークし、その分を発電電動機１０２ｂによる電動ブレーキとして回生作動する。図２には本実施の形態においては、ＡＢＳ装置（アンチロックブレーキシステム）を備えており、図３９にＡＢＳ装置の構成図を示す。図３９は実施の形態のブレーキ装置の要部を示す構成図であって、図中４はマスタシリンダである。このマスタシリンダ４は、運転者がブレーキペダルを操作することにより液圧を発生するよう構成されている。
【００７３】図３９において、ＷＣはホイルシリンダを示している。なお、（）内の符号、ＦＬは左前輪のホイルシリンダ、ＦＲは右前輪のホイルシリンダ、Ｒは後輪のホイルシリンダを示している。なお、後輪のホイルシリンダＷＣは、左右の車輪にそれぞれ設けられているが、本実施の形態では、両者は同圧に制御するため、図面では１つしか示していない。これらホイルシリンダＷＣは、ブレーキ回路２１，２２を介してマスタシリンダＭＣ４に接続されているもので、左右前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ），ＷＣ（ＦＲ）に接続されたブレーキ回路２１と、左右後輪のホイルシリンダＷＣ（Ｒ）に接続されたブレーキ回路２２との２系統が設けられている。また、以下の説明において前記ホイルシリンダＷＣ（ＦＬ）（ＦＲ）（Ｒ）について、特定のものを指さない場合には、ＷＣとだけ表記する。
【００７４】前輪側のブレーキ回路２１は、分岐点２１ｄにおいて各前輪のホイルシリンダ（ＦＬ），（ＦＲ）に向けて分岐回路２１Ｌと分岐回路２１Ｒとに分岐され、各分岐回路２１Ｌ，２１Ｒの途中には、流入弁２５が設けられ、また、ブレーキ回路２２の途中にも流入弁２５が設けられている。これら流入弁２５は、非作動時にスプリング力により回路２１Ｌ，２１Ｒ，２２を連通状態とし、作動時（通電時）にこれらを遮断する常開の２ポート２ポジションの電磁切替弁により構成されている。また、各流入弁２５には、これを迂回するバイパス路２１ｈが設けられ、このバイパス路２１ｈに、下流（ホイルシリンダＷＣ側）から上流（マスタシリンダＭＣ側）への戻りのみを許す一方弁２１ｇが設けられている。
【００７５】また、各流入弁２５の下流には、ブレーキ回路２１，２２と液圧を畜圧可能に構成されたリザーバ２７とを連通させるドレーン回路３０が接続されている。そして、これらドレーン回路３０に流出弁２６が設けられている。これら流出弁２６は、非作動時にドレーン回路３０を遮断し、作動時にドレーン回路３０を連通させる常閉の２ポート２ポジションの電磁切替弁により構成されている。
【００７６】前記ドレーン回路３０は、還流回路３１を介して、各ブレーキ回路２１，２２の流入弁２５よりも上流位置に接続されている。そして、前記還流回路３１の途中にリザーバ２７に貯留されているブレーキ液をブレーキ回路２１，２２に戻すポンプ２４，２４が設けられている。これらポンプ２４は、それぞれプランジャ２４ｐが摺動するのに伴って容積室の容積が変化することで吸入・吐出を行うプランジャ型のものであり、モータＭの駆動で作動する。なお、各ポンプ２４には、それぞれ一方弁構造の吸入弁２４ａ，吐出弁２４ｂが設けられているとともに、吐出側に脈動吸収用のダンパ２４ｄが設けられている。
【００７７】なお、以上説明した構成のうち、図３９において一点鎖線ＢＵで囲んでいる構成は、ブレーキユニットとして１つにまとめて収容されている。
【００７８】本実施の形態においては、このＡＢＳ装置に回生バルブ２が設けられており、ＡＢＳが作動していないことを確認したときに、この回生バルブ２により油圧をリークする。また、駆動輪からの入力トルクにより回生動作を行うため、望ましくは、駆動輪のホイルシリンダのみの油圧を減圧し、その分を発電電動機１０２ｂで回生することで、前後輪のブレーキバランスを維持するものである。図２９には４０ｋｍ／ｈ以上における、図３０には４０ｋｍ／ｈ以下におけるブレーキ制動による減速状態のタイムチャートを示す。なお、このブレーキ制動のタイムチャートについては、図２７及び図２８に示す慣性制動状態のタイムチャートと基本的に同じであり、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦのみ異なる。
【００７９】図１７には、ブレーキ協調回生制御を行い、かつ、ブレーキ回生装置がない場合において、減速時にエンジン側クラッチ１０２ｄの接続が解除された際、エンジンを停止せず、アイドル状態を維持する場合の減速再加速処理についてのフローチャートを示す。ステップ１４０２及びステップ１３０５の処理１及び処理２が異なるが、基本的制御内容は図１５に示した制御内容と同じであるため、この異なる点についてのみ説明する。なお、後述するブレーキ回生装置を備えた場合につての説明についても、ステップ１４０２及びステップ１３０５の処理１及び処理２のみが異なるため、相違点をまとめた図１７（ｂ）の表を参照されたい。
【００８０】ステップ１４０２の処理１において、エンジンブレーキ分を回生するとともに、要求制動力に上乗せする電動ブレーキによる回生を行う。ステップ１３０５の処理２において、ＶＥＬによる弁停止によりポンプ損失分を回生するとともに、要求制動力に上乗せする形で発電電動機１０２ｂにより電動ブレーキをかけることで回生を行う。
【００８１】すなわち、図１５のステップ１３０５及び１４０２で、エンジンブレーキ分又は、弁停止によるポンプ損失分を回生していたのに加え、図１７のステップ１３０５及び１４０２では、要求制動力に上乗せする形での回生量をえることで、より回生量を確保している。これは、あくまで運転者に違和感を与えない程度において行うものであり、これにより、運転性が損なわれることはない。
【００８２】次に、図１７において、ブレーキ回生装置が備えられた場合の減速再加速処理について説明する。
【００８３】ステップ１４０２の処理１において、エンジンブレーキ分の回生のみを行うか、もしくはエンジンブレーキ分回生及びブレーキ制動回生を行う。
【００８４】ステップ１３０５の処理２において、ＶＥＬによる弁停止によりポンプ損失分の回生のみを行うか、もしくはポンプ損失分及びブレーキ制動回生を行う。
【００８５】すなわち、ブレーキ回生装置が備えられている場合は、要求制動力を演算し、ブレーキ圧を回生バルブ２よりリークし、その分を発電電動機１０２ｂによる電動ブレーキとして回生作動する。この作動においても、図１６で示したものと同様に、ＡＢＳ装置に回生バルブ２が設けられており、ＡＢＳが作動していないことを確認したときに、この回生バルブ２により油圧をリークする。また、駆動輪からの入力トルクにより回生動作を行うため、望ましくは、駆動輪のホイルシリンダのみの油圧を減圧し、その分を発電電動機１０２ｂで回生することで、前後輪のブレーキバランスを維持するものである。
【００８６】図１８には、車両の電力消費量（以下Ｅｃと表記する。）を計算するフローチャートを示す。
【００８７】ステップ１８０１では、電動パワーステアリング消費量Ｅ１と、電動エアコン消費量Ｅ２と、その他電装系電気負荷消費量Ｅ３の合計を算出し、電力消費量Ｅｃを求める。
【００８８】つまり、車両の必要とする電力消費量Ｅｃを計算することで、発電電動機１０２ｂを発電機として使用するか、もしくは電動機として使用するかの判断基準の１つとする。これにより、従来エンジンのクランク軸等にベルト等を介して動力を得ていたパワーステアリングや、エアコン等の動力を電力としても、常に必要な電力を発電、供給することができる。
【００８９】図１９には、エンジン２３のアイドリングを停止する、アイドル停止処理のフローチャートを示す。
【００９０】ステップ１９０１では、イグニッションスイッチがＯＮかどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ１９０２へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０２では、エンジン停止を手動で強制的に行うためのエンジン停止解除マニュアルスイッチをＯＦＦしたかどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ１９０３へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０３では、車速が４０ｋｍ／ｈ以下かどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ１９０４へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０４では、ＡＢＳが不作動かどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ１９０５へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０５では、ＳＯＣより充電可能かどうかを確認し、ＹＥＳであればステップ１９０６へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０６では、車速がエンジンブレーキ分の回生制動を行う車速域内（５～４０ｋｍ／ｈ）にあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１９０７へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０７では、車速が０ｋｍ／ｈ、つまり一旦停止してからある一定時間が経過しているかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ１９０８へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０８では、モータ駆動クリープ可能なバッテリ残量を計算式（ＳＯＣ現在値－Ｅｃ＞０）を満たしているかどうかによって判断し、ＹＥＳであればステップ１９０９へ進み、ＮＯであればステップ１９１０へ進む。ステップ１９０９では、アイドル停止要件が成立したとしてアイドルを停止する。ステップ１９１０では、アイドル停止解除要件が成立したとしてアイドル停止を解除する。
【００９１】つまり、安全性、運転性、バッテリ残量等の面からアイドリングを停止してもよいと判断されたときは、アイドリングを停止し、より燃費を向上させることができる。
【００９２】図２６には後進時におけるタイムチャートを示す。ブレーキがＯＦＦで、アクセルがＯＦＦであれば、基本的には通常のモータクリープ状態と同じである。次に、アクセルがＯＮになり、つまり加速要求がなされると、エンジン側クラッチ１０２ｄが接続され、発電電動機１０２ｂの回転数を上昇する事でスタータとして作動させ、回転数が１４００ｒｐｍに達するとエンジン２３を始動が確認され、エンジンによる通常の加速処理を行う。次に、アクセルがＯＦＦとなり、ブレーキがＯＮになると、発電電動機１０２ｂの電動機としての作動を停止し、エンジンブレーキにより減速する。このとき発電電動機１０２ｂを発電機としては作動させないためＳＯＣの値は基本的に変化しない。
【００９３】以上説明したように、本発明の実施の形態をとることによって、車両全体の制御を行うことが可能となり、走行状態に応じてもっとも効率のよい状態をエネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１で演算し、制御信号を出力することで燃費を高めることができる。また、回生バルブ２を設けたことにより、減速時において、運転者がブレーキを踏んだときに、要求制動力を演算し、この制動エネルギの回生可能なエネルギ分を前記発電電動ユニット１０２により回生し、この回生分の制動エネルギを発生する油圧を前記回生バルブ２によりリークすることで、運転者に違和感を与えることなくエネルギを回生することができる。
【００９４】また、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ１０２ａを設けたことにより、エンジン出力の小さい車両においても十分な発進トルクを得ることができる。これにより、適用可能な車種の範囲を広げることができる。また、減速時において変速装置１０５の入力軸からトルクが入力された際、ロックアップクラッチ１０２ｃを接続することで、発電電動機１０２ｂにトルクが入力され、これにより制動エネルギを前記発電電動機１０２ｂにより回生することができる。また、エンジン側クラッチ１０２ｄを設けたことにより、エンジン２３の出力軸と発電電動ユニット１０２との接続を解除することが可能となり、これにより減速時において発電電動機１０２ｂによりエンジンブレーキ分を回生することができる。
【００９５】また、エネルギマネジメント制御コントロールユニットＣ１において、車両の停車中、もしくは減速時に所定の条件を満たしたときは、前記エンジン側クラッチ１０２ｄによりエンジン２３と発電電動ユニット１０２との接続を解除し、エンジン２３を停止する制御を行うことで、無駄な燃料消費を抑え、燃費を向上することができる。また、減速時に所定の条件を満たしたときは、エンジン側クラッチ１０２ｄによりエンジン２３と発電電動ユニット１０２との接続を解除し、エンジン２３を停止することなくアイドル状態を維持することとしたため、減速状態から加速状態に移行する際、再度エンジン２３を始動する必要がなく、応答性のよい制御をすることができる。
【００９６】また、外部に電動オイルポンプ８０を設けたことにより、エンジン側クラッチ１０２ｄ及びロックアップクラッチ１０２ｃが油圧作動であったとしても、任意のタイミングで接続又は解除が可能となり、エネルギマネジメント制御等を実行する際、効率よく作動させることができる。また、変速機構部１０４がベルト・プーリー式無段変速機の場合、プライマリプーリーとセカンダリプーリーに必要な油圧を常に供給可能なため、燃費向上のためエンジン２３を停止しても、何ら問題なく走行することが可能となる。
【００９７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本願全請求項に記載の発明においては、従来の車両に大幅な変更を加えることなく簡単な構成でエネルギを効率よく回生する事が可能となり、コストを上げることなく燃費を向上することができる。また、発電電動機を電動機として使用すれば、スタータ、もしくはトルクアシストをする動力源として使用することが可能となり、スタータを廃止することができる。また、発電機として作動させればエンジンの駆動力、または、減速時等における駆動輪側からの入力トルクにより発電することが可能となり、オルタネータを廃止することができる。これにより、従来の車両に搭載されていたスタータ及びオルタネータを１つの発電電動機によって機能させることが可能となり、かつ、従来の車両よりも発電容量の大きな発電機として構成できる。よって、車両の軽量化及びコンパクト化を図りつつ、発電容量の大きなオルタネータを提供することが可能となる。
【００９８】また、エネルギマネジメント制御コントロールユニットにより、発電電動機とエンジンを総合的に制御することが可能となり、走行状態に応じてもっとも効率のよい状態を前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットで演算し、前記エンジンと前記発電電動ユニットと前記電力供給電源に対して制御信号を出力することで、燃費を高めることができる。
【００９９】請求項２に記載の発明では、減速時に前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットにおいて、運転者の要求制動力及び回生可能な制動エネルギを演算し、その回生可能なエネルギに相当するブレーキの油圧を回生バルブからリークさせ、その分を発電電動機により回生することができる。請求項３に記載の発明では、エンジン側クラッチを接続すれば、発電電動機をスタータとして作動させることが可能となる。また、減速時において、エンジン側クラッチの接続を解除し、ロックアップクラッチを接続してトルクコンバータをロックアップ状態とすることで、エンジンブレーキ分のエネルギを発電電動機により回生することができる。また、エンジンを停止し、発電電動機を電動機として使用してモータクリープを実行している際、運転者の加速意志によりエンジンを再始動する際、エンジン側クラッチを接続し、発電電動機によりエンジンを始動したとしても、そのときのトルク変動がトルクコンバータにより吸収されることにより、変速装置の前後進切り換え部分等で、いったんニュートラル状態にする必要がなく、制御を簡略化することができる。請求項４に記載の発明では、エンジンへの燃料噴射を抑えることが可能となり、燃費を向上することができる。請求項５に記載の発明では、燃料噴射料を抑えると同時に、走行中エンジンブレーキ分を回生するために、エンジンと発電電動ユニットの接続を解除し、再度エンジンにより加速する制御を行う際、エンジンを始動することなく燃料噴射量を増加させるだけで対応でき、運転者の要求に対する応答性を高めることができる。請求項６に記載の発明では、エンジンと変速装置とが直結されている場合でも、可変動弁機構によりエンジンのエネルギ損失を抑えた分だけエンジン側の抵抗を落として、この抵抗を落とした分だけ回生することにより、違和感なく回生を行うことができる。すなわち、従来、エンジンと変速装置とが直結された状態では、回生作動を行うと、通常のエンジンブレーキ相当の制動力に加えて回生分の制動力が発生するため、制動力が増して違和感を感じる。しかしながら、この請求項４の発明では、エンジンと変速装置とが直結された状態において、エンジンのエネルギ損失を抑えてエンジンブレーキ分の制動力を低下せさ、この低下分を回生するからトータルの制動力はエンジンブレーキ分となって違和感が生じない。請求項７に記載の発明では、従来の車両に搭載されていた１２Ｖ電装系への電力供給と同時に、新たにパワーステアリングやエアコン等を動作させるための高電圧により作動するアクチュエータに対しても、電力を供給することが可能となる。これにより、従来の車両への搭載性を確保しながら燃費向上を図ることができる。請求項８に記載の発明では、前記エネルギマネジメント制御コントロールユニットにおいてもっとも効率の良い状態を演算する際、油圧作動によるアクチュエータの作動がエンジンの状態に左右されることがないため、制御の自由度を高めることが可能となり、これにより燃費を向上することができる。

【出願人】	【識別番号】０００１６７４０６【氏名又は名称】株式会社ユニシアジェックス
【出願日】	平成１１年４月３０日（１９９９．４．３０）
【代理人】	【識別番号】１００１０５１５３【弁理士】【氏名又は名称】朝倉悟（外１名）
【公開番号】	特開２０００－３２４６０８（Ｐ２０００－３２４６０８Ａ）
【公開日】	平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【出願番号】	特願平１１－１２３９９２