エネルギ緩衝駆動の制御方法
【課題】
熱機関がフライホイールと無段変速機の入力軸へ連動した駆動系において、熱機関が間歇的にフライホイールを再加速回転させてゆく条件を求める。
【解決手段】
熱機関の回転エネルギをフライホイールへ間歇的に蓄積しながら車両走行を行う状態と、その蓄積したエネルギのみによって車両走行を行う状態とを交互に行うエネルギ緩衝駆動装置を使用し、フライホイールの回転エネルギのみによって車両走行を行っていることによって、フライホイールの回転速度が減速してゆく過程において、再度、熱機関がフライホイールへ回転エネルギを補給し始める時点の判定は、１）無段変速機における入力軸の回転速度Ｎ１と出力軸の回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が常に最大許容速度比ｅｃより小である条件と、２）熱機関が再びエネルギを供給し始める時点において、熱機関の出力動力が動力伝達系への要求動力よりも大になっている条件の両条件から求める。
熱機関がフライホイールと無段変速機の入力軸へ連動した駆動系において、熱機関が間歇的にフライホイールを再加速回転させてゆく条件を求める。
【解決手段】
熱機関の回転エネルギをフライホイールへ間歇的に蓄積しながら車両走行を行う状態と、その蓄積したエネルギのみによって車両走行を行う状態とを交互に行うエネルギ緩衝駆動装置を使用し、フライホイールの回転エネルギのみによって車両走行を行っていることによって、フライホイールの回転速度が減速してゆく過程において、再度、熱機関がフライホイールへ回転エネルギを補給し始める時点の判定は、１）無段変速機における入力軸の回転速度Ｎ１と出力軸の回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が常に最大許容速度比ｅｃより小である条件と、２）熱機関が再びエネルギを供給し始める時点において、熱機関の出力動力が動力伝達系への要求動力よりも大になっている条件の両条件から求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の入力軸へフライホイールを連動した駆動系において、熱機関が入力軸とフライホイールへ出力動力を補給しながら熱機関から必要なエネルギ分を無段変速機の出力軸へ取り出す作用と、フライホイールへ補給した回転エネルギのみから必要なエネルギ分を無段変速機の出力軸へ取り出す作用とを交互に行って車両を走行させるエネルギ緩衝駆動の制御方法に関する。
そのうち特に、本発明は、フライホイールの回転エネルギのみによって車両を駆動していることによって、フライホイールの回転速度が減速してゆく過程において、再度、熱機関がフライホイールへ回転エネルギを補給し始める時点の判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエネルギ緩衝駆動の方式として特開２００６−２９０３３０号（特許文献１）がある。
特許文献１における作用は、エンジンを燃費率の良い領域において間歇的に作動させ、エンジンからのその間歇的出力動力を機械的にフライホイールへ回転エネルギとして短時間蓄積しながら車両走行する作用と、フライホイールへ蓄積した回転エネルギのみからその車両走行を行う作用とを交互に行うものである。
【０００３】
そのように車両走行を行う方法は、無段変速機の出力軸への要求動力を指示し、その要求動力の指示に従ってエンジンあるいはフライホイールから動力を取り出す。
その場合、エンジンの作動を停止し、フライホイールの回転エネルギのみから動力を取り出している状態においては、その動力取り出しによってフライホイールにおける回転エネルギが減少してゆき、フライホイールの回転速度は減速して行く。
【０００４】
そのようにフライホイールが減速してゆくと、何時の時点かにおいてフライホイールへエンジンからの動力を再補給しなければならない。
すなわち、特許文献１は、フライホイールが減速してゆき、再度、フライホイールへエンジンからの動力を補給すべき時点の「フライホイール下限回転速度」を判定する制御について説明している。
【０００５】
そのフライホイール下限回転速度の判定は下記のようになっている。
フライホイールのみから無段変速機を介して出力軸へ動力を取り出してゆくことによって、フライホイールが減速してゆき、フライホイールが上記フライホイール下限回転速度に達した時、再びエンジンがフライホイールへ動力を補給し始める時点におけるエンジンの回転速度は、そのフライホイール下限回転速度と同期する回転速度になっていなければならない。
【０００６】
更に、エンジンからフライホイールへ動力を補給開始する時点において、エンジンから無段変速機を介して出力軸に生じるエンジンからの動力の値が、上記指示している要求動力の値よりも僅かに大きな値となるように制御している。
それは、エンジンから無段変速機を介して出力軸に出現するエンジンの動力から上記出力軸への要求動力を差し引いた動力がフライホイールを増速する動力となるからである。
【０００７】
逆に言うと、エンジンからフライホイールへ動力を補給開始する時点において、もし、エンジンから無段変速機を介して出力軸に出現するエンジンの動力が上記出力軸への要求動力より不足しているならば、その不足している動力分はフライホイールの回転エネルギを使用してしまうことになり、フライホイールは更に減速してしまうことになる。
【０００８】
そのような上記制御を行う場合、上記フライホイール下限回転速度は要求動力の低下にほぼ比例して低下する関係になっている。
すなわち、アクセルペダル踏込み量に比例した上記要求動力が小さい状態においてフライホイールが上記下限回転速度に達した時、エンジンがフライホイールへ動力を補給し始めるエンジンの回転速度は、エンジンの経済燃費特性線上の低速回転側になる。
【特許文献１】特開２００６−２９０３３０号公報
【非特許文献１】石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、アクセルペダルからの要求動力を低めの状態に設定している状態において、フライホイールが上記下限回転速度に達した時、エンジンが最良の燃費率となる領域を作動する状態を維持させながら、エンジンが低回転状態においてフライホイールへ動力を補給し始めることは、無段変速機の速度比を非常に大きくしてしまい、その最大速度比は３．０程度迄に達する場合がある。
なお、ここで言う速度比ｅは、無段変速機における入力軸回転速度Ｎ１と出力軸回転速度Ｎ２との比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
【００１０】
実用上、動力伝達効率等の問題から単一の無段変速機における最大速度比ｅは最大１．５程度である。
従って、上記特許文献１のようにエンジンの作動を常に燃費率最良の状態に作動させる制御を行うときは、無段変速機の前あるいは後へ更に補助変速機を直列に付加して使用可能な変速範囲を広げる必要が生ずる。
そのように無段変速機と補助変速機を直列にした駆動系は、駆動系全体の重量も大になり且つその駆動系の占める空間容積も大になり、更にその変速制御を複雑にしてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、フライホイールから駆動輪へ到る駆動系に介設する無段変速機が単一のものであって、その駆動系に何らの補助変速機を付加する必要もなく、且つその駆動系がエンジンの目的とする制御線上を理想的に作動させることが出来るエネルギ緩衝駆動の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法に使用するエネルギ緩衝駆動装置は下記のようになっている。
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４００、４０１、４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動している。
【００１３】
前記熱機関（１）は、該熱機関における回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動する。
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっている。
制御装置（７，７００）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておく。
【００１４】
そのようなエネルギ緩衝駆動装置における制御は下記のようになっている。
前記制御装置（７，７００）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転加速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御する。
【００１５】
又、前記制御装置は、前記ａ）および前記ｂ）の制御において、
前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉから、Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して、前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算する。
更に、前記無段変速機の変速によるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させる。
且つ、その発生させた実のトルクＴ１は前記無段変速機における前記変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する。
【００１６】
そのような前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求める。
【００１７】
更に、前記制御装置は、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力が現時点における前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行う。
【００１８】
且つ、前記制御装置は、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始する。
【発明の効果】
【００１９】
車両がフライホイール３の回転エネルギのみによって走行することによって、フライホイール３の回転エネルギが消耗してゆき、その結果、フライホイール３と共に入力軸４ａの回転速度が減速してゆく場合において、本発明における制御は、
１）上記第１の判定による無段変速機４００の速度比ｅを常に最大許容速度比ｅｃ以下とする条件と、
２）上記第２の判定による熱機関１からフライホイール３と入力軸４ａへの動力補給開始時に、フライホイール３が増速可能になる条件、
の両者を満足させる状態に、熱機関１からフライホイール３と入力軸４ａへ動力補給している。
【００２０】
その結果、本発明におけるエネルギ緩衝駆動の制御方法は、上記動力補給時において上記２）の条件を満足させながら、無段変速機４００の速度比ｅを常に動力伝達効率の優れた最大許容速度比ｅｃ以下において使用することを可能にしている。
そのことは、無段変速機４００に補助変速機を必要とせず、駆動系全体を簡略にし、且つ駆動系における制御の複雑化を防ぎ、駆動系の重量化も防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法に使用するエネルギ緩衝駆動装置は下記のようになっている。
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動している。
前記無段変速機（４０２）は、差動歯車（４１）における３軸のうち、一軸が前記入力軸（４ａ）に連動し、他の一軸がジェネレーターモーター（４０）に連動し、残る他の一軸が前記出力軸（６）に連動し、前記ジェネレーターモーター（４０）において発生した電力の全てが原則としてモータージェネレーター（５）に送電される関係にあり、前記モータージェネレーター（５）は前記出力軸（６）に連動している。
【００２２】
前記熱機関（１）は回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動する。
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっている。
制御装置（７）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておく。
【００２３】
そのようなエネルギ緩衝駆動装置における制御は下記のようになっている。
前記制御装置（７）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転加速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御する。
【００２４】
又、前記制御装置は、前記ａ）および前記ｂ）の制御において、
前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉから、Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して、前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算する。
更に、前記ジェネレーターモーター（４０）におけるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させる。
且つ、その発生させた実のトルクＴ１は、前記トルク制御によって生ずる前記無段変速機の変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する。
【００２５】
そのような前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求める。
【００２６】
更に、前記制御装置は、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力が現時点の前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行う。
【００２７】
且つ、前記制御装置は、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始する。
又、前記最大許容速度比ｅｃは、前記差動歯車における前記反力軸を拘束した場合における前記速度比である。
【実施例】
【００２８】
「エネルギ緩衝駆動装置（図１）の機構」：
図１は、本発明のエネルギ緩衝駆動の制御に使用するエネルギ緩衝駆動装置の一例である。
図１において、熱機関の一例として使用のガソリンエンジン１（以降、単にエンジン１と呼ぶ）は、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Aを介して駆動軸２ｂに「連動」している。
なお、上記「連動」は、動力が歯車、駆動軸、ベルトあるいはクランク等を介して動力伝達してゆく経路を形成していることを意味している。従って、その最も単純な「連動」は単一の駆動軸を介して動力の流れが直結している動力伝達経路となる。
【００２９】
駆動軸２ｂは歯車３ａ，３ｂ，３ｃおよび３ｄからなる増速機３Ａを介してフライホイール３に連動している。又、駆動軸２ｂは変速機４００Ａ、入力軸４ａ、無段変速機４００、出力軸６および終減速機６Ａを介して車両の駆動輪６Ｂ、６Ｂに連動している。
なお、歯車３ｂおよび３ｃは同一駆動軸に直結して一体回転する構造である。
７００は、制御線７００ａあるいは７００ｂ等を介して無段変速機４００の速度比、エンジン１、クラッチ２等の制御を行い、且つ各回転している駆動軸等の回転速度や回転角速度を検出する制御装置である。
又、制御線７００ａおよび７００ｂは、電力線や複数の信号線を含めて単一の線によって表現している。
【００３０】
なお、図１において、変速機２Ａは割愛して駆動軸２ａと駆動軸２ｂが直結した駆動軸となっていても良い。又、変速機４００Ａも割愛して駆動軸２ｂと入力軸４ａが直結した駆動軸となっていても良い。更に、増速機３Ａも割愛してフライホイール３が駆動軸２ｂに直結していてもよい。変速機２Ａおよび４００Ａと増速機３Ａは一般論として設けているものである。
以上が図１におけるエネルギ緩衝駆動装置の機構である。
【００３１】
「エンジン１の特性」：
図１におけるエンジン１の一般的特性について図２を使用して説明する。
図２における横軸はエンジン１の回転速度Ｎｅ〔r p m〕であり、その縦軸はエンジン１の出力トルクＴｅ 〔Ｎ・m 〕である。
図２における経済燃費特性線Ｆｅｃは、エンジン１が出力動力一定に作動する任意の出力動力〔ｋＷ〕ごとに単位時間当たりにおけるエンジン１の燃料消費質量〔ｇｒ〕が最良になる特性であって、実測によって求めることが出来る。又、その経済燃費特性線Ｆｅｃの一般的特性は、例えば特開２００１−２９８８０５号の図４のように公知である。
【００３２】
図２において、θmは、エンジン１のスロットル開度が最大となってエンジン１への燃料供給量が最大となっている状態のエンジン１における最大出力トルク特性を示し、最大スロットル開度θｍ以下における各スロットル開度θ一定の特性はθｃ，θｌおよびθｘの順に小さくなっている。
【００３３】
図２において、２点破線表示の特性Ｐｅｍ,Ｐｅｃ,ＰｅｌおよびＰｅｘのそれぞれはエンジン１の出力動力一定の特性を示し、その出力動力の大きさは最大出力動力Ｐｅｍから順次、Ｐｅｃ、ＰｅｌおよびＰｅｘの側に向かって出力動力が小さくなる。
又、点線表示の燃費率（単位出力動力、単位時間当たりの使用燃料質量）〔ｇｒ／ｋW・ｈ〕一定の特性ｆｅｏ,ｆｅｌ,ｆｅｘは、一般的にｆｅｏから外側に遠ざかるに従って燃費率が悪くなる特性を示している。
【００３４】
このようなガソリンエンジンにおける図２の特性は、回転速度、出力トルクおよび燃料供給量との関係において、ディーゼルエンジンも同様の特性となっている。
従って、図１におけるエンジン１はディーゼルエンジンであってもよい。但し、上記ガソリンエンジン１の場合における燃料供給量の調整がスロットル開度θの調整によっていることに対して、ディーゼルエンジンの場合は、直接、エンジンシリンダへの燃料供給量の調整によっている。
以上がエンジン１の一般的な特性である。
【００３５】
以下、図１におけるエネルギ緩衝駆動装置の作用を説明する。
「車両始動態勢の設定」：
車両が始動発進する前の状態において、制御装置７００は無段変速機４００の速度比ｅを零に設定し、且つ入力軸４ａの負荷を零にしておく。なお、上記速度比ｅは入力軸４ａの回転速度Ｎ１と出力軸６の回転速度Ｎ２との比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
入力軸４ａの負荷を零にしておく方法は、例えば無段変速機４００内に電磁クラッチ等を設けて車両の停止時にそのクラッチを切り離し、入力軸４ aの動力が出力軸６へ伝達しないようにしておく等、種々の公知の方法が有る。又、その一例は後述する図５および図６において説明する。
【００３６】
上記速度比ｅ＝０の状態において、車両の発進をするために始動スイッチ（あるいはスイッチキー）をオンにすると、車両の前後進を設定するシフトレバーによるポジション設定やサイドブレーキの解除を行う間に、制御装置７００はエンジン１をアイドリング状態に駆動し、且つその間にクラッチ２を係合させてゆく。
そのようにクラッチ２を係合させてゆきながら、制御装置７００はエンジン１のスロットル開度θを制御してゆく。
【００３７】
クラッチ２を係合させてゆく初期段階において、エンジン１は上記アイドリング状態にあり、クラッチ２を係合させてゆくと共に、制御装置７００はエンジン１のスロットル開度θを増大させてゆく。
そのスロットル開度θの増大は、図２においてスロットル開度θとその時点におけるエンジン１の回転速度N eが常に経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを大きくしてゆく。
【００３８】
このようにエンジン１が、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａ、変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を加速駆動している場合において、駆動軸２ｂが増速機３Aを介してフライホイール３のみを加速駆動する成分の駆動軸２ｂにおけるトルクをＴｆｉとし、増速機３Aにおける増速比をｉ１とし、歯車３ｄがフライホイール３を回転加速させるトルクをT fとすると、
Ｔｆｉ＝ｉ１×T f （１）
の関係が存在する。
【００３９】
又、歯車３ｄのトルクT fによってフライホイール３が回転加速する関係は、
T f = I f ×(d ωｆ／ｄｔ） （２）
である。なお、I fはフライホイール３の慣性モーメントであり、(d ωｆ／ｄｔ）はフライホイール３の回転角加速度である。
（１）および（２）式より、
Ｔｆｉ=Ｉｆ×ｉ１×（ｄωｆ／ｄｔ） （３）
となる。
【００４０】
すなわち、車両の始動発進時における入力軸４ａの負荷を零にしている状態において、エンジン１が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Ａを介して駆動軸２ｂを駆動すると、駆動軸２ｂには（３）式のトルクT f iが生じフライホイール３が回転加速してゆく。
又、上記場合において、図１から理解出来るように、駆動軸２ｂに生じたトルクＴｆｉとエンジン１に生じるトルクＴｅは、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Ａを介した一定のトルク比関係にある。言い換えれば、駆動軸２ｂにトルクＴｆｉが生じればエンジン１にはそのトルクT f iに比例したトルクT eが生ずることになる。
【００４１】
そのようにスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１がフライホイール３を回転加速させてゆく場合、現時点におけるエンジン１の回転速度Ｎｅが図２におけるＮｅ＝Ｎｅｃであったならば、制御装置７００はその時点におけるスロットル開度θをθ＝θｃに一致する状態に制御してゆくことになり、且つその時点においてエンジン１に生じているトルクは図２におけるＴｅｃの値になっている。
【００４２】
このように、エンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動してゆき、フライホイール３の回転速度が所定の回転速度に達した時点において、エンジン１は例えば経済燃費特性線Ｆｅｃ上のＰｕ点に達し、その時点において制御装置７００はエンジン１への燃料供給を一旦停止し、クラッチ２を切り離す。
なお、上記フライホイール３が所定の回転速度に達したことは、駆動軸２ａから変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび変速機４００Ａを介して入力軸４ａに到るまでの駆動系のいずれかの回転部分の回転速度を検出することによって確認出来る。
【００４３】
又、上述のように車両始動態勢を設定するためにフライホイール３を所定の回転速度に設定する方法としては、駆動軸２ｂにモータージェネレーターを付設しておき、クラッチ２を切り離した状態において、そのモータージェネレーターが駆動軸２ｂ、歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを介してフライホイール３を所定の回転速度まで増速するようにしてもよい。
以上が車両始動態勢設定の作用説明である。
【００４４】
〔アクセルペダル踏み込みによる車両駆動指示の説明〕：
車両運転の際は、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込みによって車両走行に必要な供給動力を調整している。
その場合、本発明においては、後述するように、ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する場合と、ｂ）エンジン１がフライホイール３を回転加速させながら入力軸４ａを駆動して車両を駆動する場合の両作用がある。
その両作用の場合において、アクセルペダルの踏み込み量と車両走行に必要な供給動力との関係は下記のようになっている。
【００４５】
本実施例において、アクセルペダル踏込み量は入力軸４ａへ動力Ｐ１〔ｋＷ〕の発生を要求する指令値（以下、要求動力Ｐ１ｉと呼ぶ）となっている。
又、その指令値が０から所定の指令値までの範囲において、その指令値が該所定の値であるとき、その指令値における入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉは図２のＰｅｍの値に相当している。
【００４６】
なお、Ｐｅｍは、エンジン１の経済燃費特性線Ｆｅｃ上における最大動力の値である。
ここで、アクセルペダル踏み込みが入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを指令し、且つその要求動力Ｐ１ｉが該所定の指令値であるときＰ１ｉ＝Ｐｅｍに相当していることは、その要求動力Ｐ１ｉ＝Ｐｅｍが無段変速機４００、出力軸６および終減速機６Ａを介して駆動輪６Ｂ、６Ｂへ持続して出力し続けることが出来る最大動力の場合であることを意味している。
【００４７】
それは、車両が走行するために必要な動力源はエンジン１であり、上述のようにエンジン１が出力可能な動力Ｐｅは０＜Ｐｅ≦Ｐｅｍであり、且つ該要求動力P 1ｉは、動力源であるエンジン１が出力し続けることが出来る動力の範囲に入っていなければならないからである。
【００４８】
但し、アクセルペダル踏込み量を上記所定の指令値以上に設定することも可能である。それは、図１の駆動軸２ｂへモータージェネレーターを付設し，図示していない蓄電装置からそのモータージェネレーターへ電力を供給し、そのモータージェネレーターがモーター作用を行うことによって、エンジン１の動力に加え該蓄電装置から電気動力を補給出来るからである。
【００４９】
このように、入力軸４ａに要求動力Ｐ１ｉを指示すると、制御装置７００は入力軸４ａにおける回転角速度ω１を検出する。
ここで入力軸４ａに生ずる実の動力Ｐ１は、入力軸４ａに生ずる実のトルクＴ１と回転角速度ω１との積であるから、
Ｔ１＝Ｐ１／ω１ （４）
の関係になり、アクセルペダル踏み込みによる入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉは、結果的に、アクセルペダル踏み込みが入力軸４ａへトルクＴ１ｉを指示していることになる。
【００５０】
それは、上記（４）式の説明において、入力軸４ａに生ずる実の動力Ｐ１に替わって入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを代入し、入力軸４ａに生ずる実のトルクＴ１に替わって入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを代入すると、
Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１ （４ａ）
の関係にあるからである。
以上がアクセルペダル踏み込みによる車両駆動指示の説明である。
【００５１】
〔 ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行〕：
車両始動態勢の設定が完了し、フライホイール３の回転速度が上記のように所定の回転速度に達しエンジン１の作動が停止した状態において車両を発進させる場合は、フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する作用になる。
その場合、制御装置７００は、上記のように（４ａ）式に従って入力軸４ａに設定すべき指示トルクＴ１ｉを演算し、続いて無段変速機４００の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を制御して入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせてゆく。
なお、無段変速機４００における速度比ｅの制御は、無段変速機の種類によって異なるが、無段変速機が駆動側のプーリーと従動側のプーリーにベルト掛け伝動した公知の方式においては、駆動側のプーリーと従動側のプーリーの駆動半径比を制御して行う方式がある。又、後述の図５および図６における方式は、発電電力量の制御によって速度比ｅの制御を行っている。
【００５２】
その速度比ｅの変速制御は、車両の大きな質量を駆動している出力軸６に対して慣性モーメントの小さい側の入力軸４ａの回転速度Ｎ１を経過時間と共に減少させることによって、入力軸４ａに負の回転角加速度ｄω１／ｄｔを生じさせる。その結果、その負の回転角加速度ｄω１／ｄｔは変速機４００A、歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを介してフライホイール３を減速させてゆく。
【００５３】
そのようにフライホイール3を減速させてゆくことは、フライホイール３にも負の回転角加速度ｄωｆ／ｄｔを生じさせることになる。このことは（２）式に従ってフライホイール３が歯車３ｄを駆動するトルクＴｆを発生させることになる。
フライホイール３に発生したそのトルクＴｆは増速機３Aおよび変速機４００Aを介して入力軸４ａにトルクＴ１を発生させる。
【００５４】
その場合において、フライホイール３に生じているトルクＴｆとそのことによって入力軸４ａに生ずるトルクＴ１との関係は、
Ｔ１＝（ｉ１／ｉ２）×Ｔｆ （５）
となっている。
又、
ωｆ＝（ｉ１／ｉ２）×ω１ （６）
の関係にある。
【００５５】
但し、ｉ２は変速機４００Aにおける増速あるいは減速の比（Ｎ１／Ｎｉ）であり、Ｎｉは駆動軸２ｂにおける回転速度である。
更に、（２）（５）および（６）式より、
（ｄω１／ｄｔ）＝Ｔ１／〔（ｉ１／ｉ２）
×（ｉ１／ｉ２）×Ｉｆ〕 （７）
を得る。
【００５６】
すなわち、制御装置７００は、アクセルペダル踏み込みによって指示した要求動力Ｐ１ｉを（４ａ）式に代入して指示トルクＴ１ｉを求め、且つその指示トルクＴ１ｉを（７）式におけるＴ１にＴ１＝Ｔ１ｉとして代入し、入力軸４ａの回転角加速度ｄω１／ｄｔを演算する。
更に、制御装置７００は、（７）式から求めたその回転角加速度ｄω１／ｄｔになるように、無段変速機４００における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の変速速度dｅ／ｄｔを制御すれば、入力軸４ａに実のトルクＴ１が生ずることになる。
【００５７】
このように入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせたことは、上述のように入力軸４ａにＰ１＝Ｔ１×ω１の動力を発生させることになる。
すなわち、無段変速機４００の速度比ｅの変速制御によって入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせることは、“無段変速機４００の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させたことになる”。
【００５８】
ここで、無段変速機４００の動力伝達効率をηとし、出力軸６における回転角速度をω２とし、出力軸６におけるトルクをＴ２とすると、Ｔ１×ω１×η＝Ｔ２×ω２であるから、
Ｔ２＝（１／ｅ）×η×Ｔ１ （８）
の関係が存在する。なお、速度比ｅ＝ω２／ω１である。
又、（８）式における速度比ｅは、制御装置７００が速度比ｅを制御することによって入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせている現時点の速度比ｅである。
すなわち、上記速度比ｅの制御によって（８）式の関係から生じた出力軸６のトルクＴ２が終減速機６Ａを介して駆動輪６B、６Bを駆動することになる。
【００５９】
上記のようにフライホイール３における回転エネルギのみによって駆動輪６B、６Bを駆動してゆくとフライホイール３の回転エネルギが消費され、フライホイール３の回転速度が減少してゆく。
又、フライホイール３と入力軸４ａは一定の変速比をもった連動関係にあるから、フライホイール３が減速してゆくと入力軸４ａも減速してゆく。
このように入力軸４ａが減速してゆくその車両走行作用は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が後述する下限回転速度Ｎ１ｃに達するまで続く。
以上がフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を走行させる作用の説明である。
【００６０】
「入力軸４ａにおける下限回転速度の判定（第１の判定）」：
フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を発進させ、アクセルペダルを踏込んでゆくと、一方において車速が増速して出力軸６の回転速度Ｎ２が上昇してゆき、他方において入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記のように減速してゆく。
【００６１】
このように一方においてＮ２が増大し他方においてＮ１が減少してゆくことは、無段変速機４００における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が増大してゆくことになる。
ここで、現実問題として動力伝達効率等の見地から、無段変速機４００においては使用可能な最大許容速度比ｅｃが存在する。
従って、無段変速機４００の変速制御は常に速度比ｅがｅ≦ｅｃの範囲に入るように制御することが望ましい。なお、後述するように、最大許容速度比ｅｃの値は、無段変速機の具体的な種類によって異なる。
【００６２】
上記使用可能な速度比ｅの範囲ｅ＝Ｎ２／Ｎ１≦ｅｃを変形すると、
Ｎ１≧ Ｎ２／ｅｃ （９）
となる。
すなわち、入力軸４ａの回転速度Ｎ１は常に（９）式を満たす関係に制御する必要がある。なお、（９）式における回転速度Ｎ２は、その制御時点において出力軸６の回転速度を検出すればよい。
【００６３】
このようにフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動することによって、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、（９）式における入力軸４ａの下限回転速度をＮ１＝Ｎ１ｃｅとすると、（９）式より、
Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃ （９ａ）
の関係になる。
制御装置７００は、上記のように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、時々刻々、（９ａ）式を使用して入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１が下限回転速度Ｎ１ｃｅに達したか否かの第１の判定を行っている。
【００６４】
すなわち、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がＮ１＝Ｎ１ｃｅに達した時点において、エンジン１からの回転動力をフライホイール３へ補給してゆけば、常に（９）式の条件が満たされることになる。それは、フライホイール3へエンジン１の回転動力を補給すれば、フライホイール３に連動した入力軸４ａの回転速度Ｎ１も増速するからである。
以上が、入力軸４ａにおける下限回転速度の判定のうち、第１の判定の説明である。
【００６５】
「入力軸４ａの回転速度が減少してゆく時々刻々においてのエンジン１の動力と要求動力Ｐ１ｉとの大小比較（第２の判定）」：
上記第１の判定のみでは、未だ、フライホイール３と入力軸４ａへエンジン１からの動力Ｐｅを補給開始すべきか否かの決定は出来ない。
上記第１の判定の結果、エンジン１が入力軸４ａとフライホイール３へ動力を補給し始めた場合、仮に、その動力補給開始時点においてエンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉが、
Ｐ１ｉ＞ Ｐｅ
の関係にあるときは、フライホイール３が増速せずに更に減速を続けてしまうことになる。
【００６６】
それは、エンジン１が入力軸４ａへ動力を供給し始める時点において、Ｐ１＞Ｐｅであると、入力軸４ａにおいては、Ｐ１−Ｐｅ＝ΔＰなる不足動力が生じてしまう。
そのように不足動力ΔＰが生ずると、その不足動力ΔＰ分がフライホイール３の回転エネルギを消費してゆくことになる。
そのようなフライホイール３における回転エネルギの消費はフライホイール３の減速を来たし且つフライホイール３と連動している入力軸４ａの回転速度Ｎ１をも減速させてしまう。
【００６７】
従って、フライホイール３の減速と連動して入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、現時点において仮にエンジン１を駆動してフライホイール３と入力軸４ａにエンジン１の動力を補給開始したとき、その時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉが
Ｐ１ｉ≦Ｐｅ
の関係に有るか否かの第２の判定も必要になる。
すなわち、制御装置７００は時々刻々において上記第１の判定と共に第２の判定を行う。
【００６８】
第２の判定は、時々刻々に行うその判定時点ごとに、クラッチ２を係合して、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａを駆動開始するものと仮想して判定を行う。
従って、その仮想状態におけるエンジン１が入力軸４ａを駆動している状態においては、エンジン１における回転速度Ｎｅと入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１とは一定の連動関係にあり、且つ入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の出力動力ＰｅとはＰ１ｉ≦Ｐｅの関係になければならない。
ここで、第２の判定に使用するエンジン１の経済燃費特性線Ｆｅｃの特性について説明しておく。
【００６９】
図２の経済燃費特性線Ｆｅｃ上において、エンジン１の出力動力Ｐｅと単位時間、単位出力動力当りの燃料消費質量（以下、燃費率と呼ぶ）ｆ〔ｇｒ／ｋＷ・ｈ〕は一般的に図３のようになっている。
図３における燃費率ｆは、Ｐｅｌ≦Ｐｅ≦Ｐｅｍにおいて優れた値を示し、Ｐｅ＜Ｐｅｌにおいて燃費率が急速に悪くなる特性を示している。
そのような理由から、本実施例においては、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ出力動力Ｐｅを補給している状態において、エンジン１の作動範囲は図２における経済燃費特性線Ｆｅｃ上のＰｅｌ≦Ｐｅ≦Ｐｅｍとなるようにしている。
【００７０】
図４は、そのようにエンジン１が入力軸４ａを駆動開始する状態、すなわちエンジン１における回転速度Ｎｅと入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１とが一定連動関係にある状態において、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係を示している。
図４において、横軸は入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを示し、縦軸はエンジン１の回転速度Ｎｅを示している。
又、図４において、Ｐｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍの範囲における実線表示の特性部分は、横軸をＰ１ｉ＝Ｐｅと置いて、エンジン１が図２の経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動している状態におけるエンジン１の出力動力Ｐｅ（横軸）と回転速度Ｎｅ（縦軸）との関係になっている。すなわち、図４のＰｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍにおいて、エンジン１の出力動力Ｐｅが任意のＰｅｃであるとき、エンジン１の回転速度がＮｅｃになる関係にあって、エンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動することを示し、図４における点ＰｌおよびＰｍは図２における点ＰｌおよびＰｍに相当している。
【００７１】
又、図４における０≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｌの範囲は、一点破線によって示すように、エンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｌ一定となる関係になっている。
このことは、要求動力Ｐ１ｉが図４におけるＰｅｌよりも小である場合、下記手順１）においてエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＝Ｐｅｌ一定とし、その状態におけるエンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｌ一定になると言うことである。
上記関係の図４における入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係は制御装置７００に記憶させておく。
【００７２】
そのような経済燃費特性線Ｆｅｃから求めた特性（図４）を使用して、第２の判定における手順は、
「Ｐｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍの場合」
手順１） 制御装置７００に記憶させている要求動力Ｐ１ｉと回転速度Ｎｅとの関係（図４）から、エンジン１における出力動力Ｐｅが現時点における上記要求動力Ｐ１ｉと等しくなる状態のエンジン１における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、
手順２） 「その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」における入力軸４ａの回転速度Ｎ１＝Ｎ１ｃａを求め、その回転速度Ｎ１ｃａを第２の判定における下限回転速度Ｎ１ｃａとする。
【００７３】
「０≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｌの場合」
上記手順１）において、要求動力Ｐ１ｉが図４におけるＰｅｌよりも小である場合は、上記のように、エンジン１の出力動力ＰｅをＰｅ＝Ｐｅｌ一定とし、その状態におけるエンジン１の回転速度ＮｅはＮｅ＝Ｎｅｌ一定とする。
このことは、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力Ｐｅを補給開始するとき、エンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの関係は、常にＰ１ｉ＜Ｐｅとなって、上述のように第２の判定条件を満足していることになる。又、そのことは、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力Ｐｅを補給開始するとき、常に、経済燃費特性線Ｆｅｃにおける燃費率の優れた部分のみを使用することを満足させている。
【００７４】
又、上記手順２）において「その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」とは、図１の場合、クラッチ２を係合してエンジン１が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａ、変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび変速機４００Ａを介して入力軸４ａを駆動すると仮定した場合である。
すなわち、その仮定した場合、図１において、駆動軸（エンジン出力軸）１ａの回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度Ｎ１との関係は、
Ｎｅ＝Ｎ１／（ｉｅ×ｉ２） （１０）
となって一定の回転速度関係になっている。
なお、ｉｅは駆動軸２ａの回転速度によって駆動軸２ｂの回転速度を除した値の変速比であり、ｉ２は駆動軸２ｂの回転速度によって入力軸４ａの回転速度を除した値の変速比である。
【００７５】
従って、上記手順２）のように「回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」における入力軸４ａの回転速度Ｎ１をＮ１＝Ｎ１ｃａとすると、その状態におけるエンジン１の回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度N1との関係は、（１０）式において、Ｎｅ＝ＮｅｃおよびＮ１＝Ｎ１ｃａと置き、
Ｎｅｃ＝Ｎ１ｃａ／（ｉｅ×ｉ２） （１０ａ）
の関係になる。
【００７６】
上記１）および２）の手順を逆に言えば、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆき、その回転速度Ｎ１が上記Ｎ１ｃａに達した時点において、エンジン１を再始動し、クラッチ２を係合してエンジン１と入力軸４ａを連動関係に設定した場合、その時点において、エンジン１の回転速度は（１０ａ）式におけるＮｅｃの値になっており、且つエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＝Ｐ１ｉとなっていることになる。
但しその場合において、要求動力Ｐ１ｉがＰ１ｉ＜Ｐｅｌ（図４）の状態にあるときは、上記のようにＰｅ＞Ｐ１ｉとなっている。
【００７７】
なお、ここで、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記第２の判定によるＮ１ｃａに達した結果、エンジン１を再始動させ、クラッチ２を係合してエンジン１と入力軸４ａを連動関係に設定した場合であって要求動力Ｐ１ｉがＰ１ｉ≧Ｐｅｌ（図４）である場合、その時点において、エンジン１の出力動力Ｐｅは上記のようにＰｅ＝Ｐ１ｉになっている。
その結果、その場合、エンジン１の出力動力Ｐｅは全て入力軸４ａにおける要求動力Ｐ１ｉとして使用され、その時点においてエンジン１は、フライホイール３を加速回転させる動力の余裕を有していない。
【００７８】
しかし、出力動力Ｐｅ＝Ｐ１ｉの状態においてエンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力供給開始した直後においても、引き続き、制御装置７００は、図２における経済燃費特性線Ｆｅｃ上に沿いスロットル開度θを増大させて、エンジン１の出力動力Ｐｅを高めてゆき、
Ｐｅ≧Ｐ１ｉ （１１）
の関係にさせてゆく。
すなわち、エンジン１がＰｅ＝Ｐ１ｉの状態においてフライホイール３と入力軸４ａへ動力供給を開始した直後からは、（１１）式の関係が生じて、エンジン１の出力動力Ｐｅが要求動力Ｐ１ｉより大となる余裕動力ΔＰを生じ、その余裕動力ΔＰがフライホイール３を加速回転させてゆく。
【００７９】
上記のような理由から、上記手順１）においては、“エンジン１における出力動力Ｐｅが現時点における要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態（Ｐｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉ）のエンジン１における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求める” こととしても良い。
そのように手順１において、Ｐｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとした場合は、エンジン１の出力動力をフライホイール３と入力軸４ａに補給開始した時点から、エンジン１による入力軸４ａの駆動には上記余裕動力ΔＰが生ずることになる。
すなわち、上記手順１）においてエンジン１の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求める手順においては、エンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの関係がＰ１ｉ≦Ｐｅ≦Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとなる幅の中で、要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係を設定すればよい。
【００８０】
なお、第２の判定において、上記のようにＰｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉに設定することが望ましい場合がある。
それは、運転者がアクセルペダルの踏込み量をある時間、非常に小さくしている状態において「急速にアクセルペダルを最大近くに踏込むことを頻繁に行う場合」である。
すなわち、アクセルペダルの踏込み量が非常に小さいときは要求動力Ｐ１ｉも非常に小さくなって、その場合における入力軸４ａの上記下限回転速度Ｎ１ｃａも小さな値になっている。それに対して急速にアクセルペダルを踏込むと要求動力Ｐ１ｉが急増大して下限回転速度Ｎ１ｃａも急増大する。
【００８１】
このような要求動力Ｐ１ｉが非常に小さくなっている時間が有る程度、続くと、入力軸４ａの回転速度がその小さなＰ１ｉに対応した低い値の下限回転速度Ｎ１ｃａ近くまで減速する状態になり得る。
そのような状態において、急激に要求動力Ｐ１ｉを増大させると、該下限回転速度Ｎ１ｃａの値も大きな値になるから、現状において低下している入力軸の回転速度Ｎ１とその増大したＮ１ｃａとの関係がＮ１＜＜Ｎ１ｃａの状態になって、即、クラッチ２を係合して、エンジン１の動力Ｐｅを入力軸４ａに供給しなければならなくなる。
【００８２】
しかし、既に、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が非常に低い回転速度になっている状態においてクラッチ２を係合すると、入力軸４ａの回転速度と一定関係にあるエンジン１の回転速度Ｎｅも低く設定されることになる。
言い換えれば、そのクラッチ２を係合した状態におけるエンジン１の回転速度は、要求動力Ｐ１ｉの小さかった時点の下限回転速度Ｎ１ｃａに近い入力軸４ａの回転速度に対応した低い回転速度となり、その時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅは要求動力Ｐ１ｉの小さかった時点の低い動力となってしまう。
すなわち、急増大させた要求動力Ｐ１ｉとクラッチ２の係合時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅとの関係は、Ｐ１ｉ＞Ｐｅになってしまう。
【００８３】
このような場合は、既述したように、Ｐ１ｉ−Ｐｅ＝ΔＰの不足動力分を二次電池から動力補給して解決出来る。しかし、あまり頻繁にアクセルペダルの踏込み量の小、大を繰り返すことによって、上記二次電池からの動力補給をすることは、効率面から望ましくない。
従って、そのように運転者が頻繁にアクセルペダルの踏込み量の小、大を繰り返す場合は、制御装置７００が、その頻繁さを検出することによって、第２の判定条件としてのＰｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとするΔＰの値を大きめに設定する判定条件の切り替えを行っても良い。
以上、入力軸４ａの回転速度が減少してゆく時々刻々におけるエンジン１の動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの大小比較を行う第２の判定の説明である。
【００８４】
〔真の下限回転速度Ｎ１ｃの説明〕
ここで、クラッチ２を係合してエンジン１の出力動力を入力軸４ａとフライホイール３へ補給する時点の入力軸４ａにおける下限回転速度を上記一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅにするか、あるいは上記他方の下限回転速度Ｎ１ｃａにするかの問題がある。
【００８５】
そこで、この問題を検討してみる。
フライホイール３の回転エネルギのみを使用して車両を駆動している状態においては、上記のように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速し続けている。
その減速し続けている入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始する時点におけるエンジン１の動力Ｐｅ＝Ｐｅｃの値は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がより高い時点においてその補給開始を行う程、大きな値になる。
【００８６】
それは、エンジン１を再始動させて入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅを補給してゆくとき、その作動を復習すると、その作動は下記１）〜３）の順序となっている。
１） エンジン１を点火し、エンジン１の作動を経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致させながらアクセル開度θを増大させてゆく。その結果、エンジン１の回転速度Ｎｅも増大する。その場合、図４のＰｅｌ≦Ｐ１ｉ（＝Ｐｅ）≦Ｐｅｍに示すように、エンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅの増大と共に増大してゆく。
すなわち、経済燃費特性線Ｆｅｃ上の作動において、エンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅが高い程、大きな出力動力になる関係になっている。
２）その増大してゆくＮｅと現時点における入力軸４ａの下限回転速度との関係が（１０）式の関係に一致した時点、すなわちクラッチ２の同期時点においてクラッチ２を係合する。
３）そのクラッチ２の係合開始時点から、入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅが補給される。
【００８７】
上記１）においてエンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅが高い程、大きな出力動力になる関係にあり、上記２）におけるようにクラッチ２の係合後はＮｅとＮ１が比例した連動関係にある。すなわち、Ｎ１が高い値であればＮｅも高い関係にある。
従って、上記３）においてエンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始する時点におけるＰｅの値は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がより高い時点においてその補給開始をする程、大きな値になる関係にある。
【００８８】
すなわち、上記第２の判定条件Ｐｅ≧Ｐ１ｉに着目した場合、エンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始すべき時点の入力軸４ａにおける回転速度（真の下限回転速度Ｎ１ｃ）は、上記一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅと上記他方の下限回転速度Ｎ１ｃａのいずれか「大きい」側の下限回転速度を採用すれば、そのクラッチ２の同期時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅは、上記理由からＰｅ≧Ｐ１ｉとなって第２の判定条件を安全側に満たすことになる。
【００８９】
又、上記第１の判定条件ｅ≦ｅｃに着目した場合も、上記第１の判定結果によるＮ１ｃｅあるいは第２の判定結果によるＮ１ｃａのうち、いずれか「大きい」側の下限回転速度を採用すれば、無段変速機４００における速度比ｅがｅ≦ｅｃとなって第１の判定条件を満たすことになる。
それは、無段変速機４００の速度比ｅがｅ＝Ｎ２／Ｎ１の関係から入力軸４ａの回転速度Ｎ１が大きい程、速度比ｅが小さくなって、ｅ≦ｅｃの条件を安全側に満たすからである。
このように、制御装置７００は、以上のように求めた第１の判定結果である下限回転速度Ｎ１ｃｅと第２の判定結果である下限回転速度Ｎ１ｃａとの大小を比較し、その比較によって大となった側の判定結果を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする。
【００９０】
上記のように、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したとき、エンジン１の出力動力を上述のようにフライホイール３と入力軸４ａに補給してゆけばよい。
以上が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”の説明であり、又、ここまでの説明がフライホイール３の回転エネルギのみによって車両が走行する場合の説明である。
【００９１】
「 ｂ）エンジン１の出力動力を補給している場合における車両の駆動」：
以上のように、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆくことによってその回転速度Ｎ１が“下限の回転速度Ｎ１ｃ”に達すると、制御装置７００は、上記のようにエンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させて、エンジン１の回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
そのようにエンジン１が回転速度を増大させてゆくとき、エンジン１はエンジン自身における慣性モーメントを加速させるトルクを発生させながら回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
その場合において、制御装置７００は、エンジン１における回転速度Ｎｅの増大につれ、経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを増大させてゆく。
【００９２】
そのようにしてエンジン１の回転速度Ｎｅが増大してゆくと、やがてエンジン１の回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度Ｎ１が（１０）式の関係になる。すなわち、その時点が上述のクラッチ２の同期した時点である。
クラッチ２の同期時点に到ると、制御装置７００は、クラッチ２を係合し更にスロットル開度θを増大させてゆく。
【００９３】
そのようにクラッチ２が係合すると、エンジン１には入力軸４ａへの動力供給とフライホイール３を加速回転させる負荷が生ずる。
又、そのようにクラッチ２を係合させた後においても、制御装置７００は、上記と同様、経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを増大させて、エンジン１の出力動力を増大させ且つエンジン１における回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
すなわち、クラッチ２の上記同期時点においてエンジン１の出力動力がＰｅｃであった状態から、そのクラッチ２の係合後、更にエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＞Ｐｅｃになってゆく。
【００９４】
上記のようにエンジン１の出力動力Ｐｅが増大してゆく状態において、エンジン１は入力軸４ａとフライホイール３へ動力Ｐｅを補給してゆく。
そのように増大してゆくエンジン１の出力動力Ｐｅと入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとの関係はＰｅ＞Ｐ１ｉとなっており、Ｐｅ−Ｐ１ｉ＝ΔＰの余裕動力がフライホイール３を回転加速してゆく。
その余裕動力ΔＰによってフライホイール３に生ずるトルクＴｆは（２）式の関係にあるから、余裕動力ΔＰとフライホイール３に生ずる動力（Ｔｆ×ωｆ）との関係は、
ΔＰ＝Ｉｆ×（ｄωｆ／ｄｔ）×ωｆ （１２）
となる。
【００９５】
ここで、フライホイール３における回転角速度ωｆと入力軸４ａにおける回転角速度ω１とは、
ωｆ＝（ｉ１／ｉ２）×ω１ （１３）
の関係にあるから、（１２）式は、
ΔＰ＝Ｉｆ×（ｉ１／ｉ２）×（ｉ１／ｉ２）×ω１×（ｄω１／ｄｔ）
となる。又、上式を変形して、
（ｄω１／ｄｔ）＝ΔＰ／〔Ｉｆ×（ｉ１／ｉ２）
×（ｉ１／ｉ２）×ω１〕 （１４）
を得る。
【００９６】
制御装置７００は、
１）（１４）式を使用して、入力軸４ａに対する回転角加速度（ｄω１／ｄｔ）を求め、
２）その求めた（ｄω１／ｄｔ）と一致する状態に無段変速機４００の速度比ｅを制御する。但し、そのｄω１／ｄｔは入力軸４ａの回転角速度ω１が増速する側に速度比ｅを制御する。
その（ｄω１／ｄｔ）の増速は、（１３）式の関係から、変速機４００Ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を加速することになる。
【００９７】
すなわち、制御装置７００が、無段変速機７００における速度比ｅの制御によって、（１４）式の関係が成立する状態に入力軸４ａの回転角加速度（ｄω１／ｄｔ）を制御すれば、、入力軸４ａに要求動力P1ｉに相当する実の動力Ｐ１が生じ、且つその場合における余裕動力ΔＰ＝Ｐｅ−Ｐ１ｉがフライホイール３を加速回転させることになる。
【００９８】
そのようにして入力軸４ａに実の動力Ｐ１が生じたことは、入力軸４ａにおいてトルクＴ１＝Ｐ１／ω１が生じていることになる。
そのことは（８）式の関係によって出力軸６にトルクＴ２が生じることになり、そのトルクＴ２は終減速機６Ａを介して駆動輪６Ｂ、６Ｂを駆動することになる。
【００９９】
なお、上記のように、無段変速機４００の変速制御によって（１４）式の関係を設定して、入力軸４ａにおいてトルクＴ１＝Ｐ１／ω１を生じさせることは、“無段変速機４００の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生”させていることになる。
【０１００】
以上のように、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力補給を行っている間において、制御装置７００は、エンジン１におけるスロットル開度θを増大させてエンジン１の回転速度Ｎｅを経済燃費特性線Ｆｅｃ上において増速させてゆく。
やがて、その増速してゆくエンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｕに達した時点において、エンジン１の作動を停止し、且つクラッチ２を切り離す。
以上がエンジン１の出力動力を補給している場合における車両の駆動である。
又、上記エンジン１の作動停止以降は、再びフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する作用を繰り返す。
【０１０１】
このように図１の車両の駆動は、上述のフライホイール３の回転エネルギのみによる駆動とエンジン１が動力補給をする駆動の繰り返しを行うことになる。
なお、上記実施例において、エンジン１によって上記動力補給を行う際のエンジン１の最大回転速度はエンジン１の最大動力Ｐｅｍ時における回転速度Ｎｅｍとせず、それより低回転のＮｅｕとしている。
【０１０２】
それは、運転者がアクセルペダル踏込み量すなわち要求動力Ｐ１ｉを小さくしているときに、エンジン１の最大回転速度を過度に大きく設定すると、恰も運転者の意志に反して車両の駆動力が過大になってしまったような錯覚を与えることになるからである。
そのような理由によって、本実施例においては、エンジン１による上記動力補給の際におけるエンジン１の最大回転速度がアクセルペダル踏込み量に比例するように設定している。
しかし、エンジン１による上記動力補給の際におけるエンジン１の最大回転速度は、エンジン１の最大動力Ｐｅｍ時における回転速度Ｎｅｍとしても、車両の駆動上、何ら問題はない。
【０１０３】
『図１における無段変速機４００の具体的実施例その１』：
「図５における機構の説明」
図５は、図1における無段変速機４００の具体的実施例であって、図１と同一符号の部材は同一部材を示している。
ここで、図５における無段変速機４０１の機構は特許文献１において公知である。
又、７は制御装置であり、制御線７ａ、７ｂ、７ｃあるいは７ｄは複数の電力線および制御線を単一線によって表現しており、Ａｃｃはアクセルペダルの踏込み信号線であり、７Ａは蓄電装置である。
なお、図５においては、図１における変速機２Ａおよび４００Ａを割愛して、駆動軸２ａが入力軸４ａと直結している。
【０１０４】
無段変速機４０１において、ジェネレーターモーター４におけるアウターローター４Ａが入力軸４ａに連動し、ジェネレーターモーター４におけるインナーローター４Ｂが出口軸４ｂを介して出力軸６へ連動している。モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６に連動している。
なお、図５において、インナーローター４Ｂの側が入力軸４ａに連動し、アウターローター４Ａの側が出口軸４ｂに連動する機構であってもよい。
又、ジェネレーターモーター４において発電した電力は、蓄電装置７Ａに電力を充電する場合を除き、原則として制御装置７を介し全てモータージェネレーター５に供給するものとなっている。
以上が図５における機構の説明である。
【０１０５】
「図５における作用説明」
図５における無段変速機４０１の変速作用も特許文献１において公知である。
すなわち、出力軸６の負荷に対して入力軸４ａを駆動すると、入力軸４ａと出力軸６との間に相対回転が生じてジェネレーターモーター４が発電作用を行う。
その発電作用によって、一方において、アウターローター４Ａに生じた発電トルクに対してインナーローター４Ｂにはその発電トルクによって連れ回される反力トルクが生じ、その反力トルクは機械的に出口軸４ｂを介して出力軸６を駆動する。
【０１０６】
又、他方において同時に、ジェネレーターモーター４において発電した電力は、原則として全て制御装置７を介してモータージェネレーター５に供給してモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
その場合において、入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１と出力軸６における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の制御は、ジェネレーターモーター４における発電量を制御することによって可能となっている。
【０１０７】
上記のように変速を行う無段変速機４０１は速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が０≦ｅ≦ｅｃにおいて動力伝達効率が優れており、ｅ＞ｅｃにおいて動力伝達効率が急速に劣化する。このことは、非特許文献１、石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版のｐ２２６における（７．４１）式および（７．４２）式に示しているように公知である。
なお、図５における上記ｅｃは、入力軸４ａと出力軸６との相対回転を零にした場合の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１、すなわちｅｃ＝１．０である。
図５の実施例において使用する速度比ｅの範囲は、動力伝達効率の優れた０≦ｅ≦ｅｃ＝１．０を使用することを目的とし、且つ上記ｅｃ＝１．０は、図５の機構を使用した場合の本発明における“最大許容速度比ｅｃ”となる。
【０１０８】
図５における車両の始動発進態勢設定の作用は、図１における場合と同様に行うことが出来る。但し、図５における車両の始動発進態勢設定時において、エンジン１の出力動力が出力軸６の側へ伝達しないようにする方法としてジェネレーターモーター４を無負荷状態にする。
その状態において、制御装置７は、エンジン１を点火し且つ図１におけると同様にエンジン１のスロットル開度θを増大させることによって、エンジン１の出力動力がクラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上述した所定の回転速度まで高め、車両の発進態勢を設定する。
【０１０９】
なお、上記車両の始動発進態勢設定は、エンジン１の出力動力を使用せずに、モータージェネレーター５を電気的に拘束することによって出力軸６を拘束しておき、蓄電装置７Ａの電力を使用してジェネレーターモーター４にモーター作用をさせ、そのモーター作用による入力軸４ａの動力が増速機３Ａを介してフライホイール３を上記所定の回転速度に設定することも出来る。
又、その車両発進態勢の設定は、モータージェネレーター５による電気自動車走行（ＥＶ走行）による車両発進を行いながら、エンジン１がフライホイール３を所定の回転速度まで駆動増速させる方法もあり得る。
【０１１０】
上記車両の始動発進態勢設定が終了して、車両を駆動走行させる場合、
ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を走行させる作用と、
ｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力を供給しながら車両を走行させる作用との上記ａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことも、図１における場合と同様である。
【０１１１】
但し上記ａ）およびｂ）における作用において、図１における場合は、上記ａ）の場合（７）式の関係および上記ｂ）の場合（１４）式を満たすように無段変速機４００の速度比ｅを制御して入力軸４ａのトルクＴ１を設定している。
それに対して、図５における場合は、上記ａ）の場合も上記ｂ）の場合も共にジェネレーターモーター４におけるトルク制御によって入力軸４ａのトルクＴ１を設定することが出来る。
【０１１２】
入力軸４ａにおけるそのトルクＴ１の設定は、図１における場合と同様に、制御装置７が、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ（＝Ｔ１ｉ×ω１）とその時点における入力軸４ａの回転角速度ω１から指示入力トルクＴ１ｉを演算し、そのＴ１ｉに一致する状態にジェネレーターモーター４をトルク制御することによって行われる。
ここで、ジェネレーターモーター４が例えば直流発電機である場合、電流制御によってその直流電動機のトルク制御が出来ることは公知である。
【０１１３】
又、図１における上記ａ）の作用において、車両走行のためにフライホイール３のエネルギのみを消費することによって、フライホイール３および入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、図１における第１の判定による下限回転速度Ｎ１ｃｅの演算と第２の判定による下限回転速度Ｎ１ｃａとを演算する作用も図１における場合と同じである。
更に、上記ａ）の作用において、その演算結果であるＮ１ｃｅとＮ１ｃａのうち、大なる値を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする演算も図１における場合と同じである。
【０１１４】
そのように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したと判定されたとき、制御装置７は、図１における場合と同じに、エンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１の回転速度を増大させてゆき、駆動軸１ａと駆動軸２ａが同期した時点においてクラッチ２を係合する。この作用も図１における場合と同じである。
なお、クラッチ２は公知の一方向クラッチであっても良い。それは、一方向クラッチの性格から、駆動軸１ａの回転速度が駆動軸２ａの回転速度を超えようとすると、駆動軸１ａが駆動軸２ａと一体になって回転する性格があるからである。逆に、一方向クラッチは、駆動軸２ａの側から駆動軸１ａを同一回転方向へ駆動出来ない性質を有している。
【０１１５】
そのようにクラッチ２を係合させて後、エンジン１は経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動しながら増速してゆく。すなわち、エンジン１のその増速は駆動軸１ａ、クラッチ２および駆動軸２ａを介して、一方において増速機３Ａを介してフライホイール３を増速し、他方において入力軸４ａを駆動する。この作用も図１における場合と同じである。
【０１１６】
上記のように、ジェネレーターモーター４によって入力軸４ａのトルクをＴ１に制御することは、ジェネレーターモーター４における発電電力を制御することである。
すなわち、入力軸４ａのトルクＴ１を設定するために、ジェネレーターモーター４における発電量の制御を行い、その発電した電力によってモータージェネレーター５が出力軸６を駆動制御することは、入力軸４ａと出力軸６との速度比ｅを制御していることにもなる。
このことは、“無段変速機４０１の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させている”ことになる。
【０１１７】
又、入力軸４ａのトルクＴ１を制御することによって出力軸６を駆動することは、図１における場合と同様に（８）式の関係によっている。
なお、ジェネレーターモーター４への電力の授受は、スリップリングを介して行う方法等がある。
以上が図１における無段変速機４００の具体的実施例その１（図５）の説明である。
【０１１８】
『図１における無段変速機４００の具体的実施例その２』
「図６の機構説明」
図６において、無段変速機４０２は図１における無段変速機４００に相当し、図１および図５と同じ符号は同一符号同一部材を示している。
図６において、図５におけると同様、図１における変速機２Ａおよび４００Ａを省略している。
図６における無段変速機４０２は特許文献１に示した公知の入力動力分割方式の無段変速機である。
【０１１９】
無段変速機４０２は、差動歯車４１における３軸のうち、一軸が入力軸４ａと連動し、他の一軸が反力軸４１ｆに連動し、残る一軸が出口軸４ｂに連動している。
図６に示している差動歯車４１はその中身をブラックボックスとした一般的表現によっているが、その中身の具体例は図７に示す機構がある。図７において図６と符号が同一の部材は同一部材を示している。
【０１２０】
図７において、差動歯車４１は、リング歯車４１d、複数の遊星歯車４１bおよび太陽歯車４１aからなっており、遊星歯車４１bはキャリヤ４１cに軸支している。
入力軸４aがキャリヤ４１cに連動し、遊星歯車４１bは太陽歯車４１aおよびリング歯車４１dと歯車係合し、太陽歯車４１aは反力軸４１fを介してジェネレーターモーター４０におけるローター４０Bに連動しており、４０Aはジェネレーターモーター４０における固定子である。
【０１２１】
差動歯車４１の各歯車の組み合わせは一例であって、一般的には、太陽歯車４１ａ、キャリヤ４１ｃあるいはリング歯車４１ｄの３部材のうちいずれかの部材を入力軸４ａに連動し、そのうちの残るいずれかの部材が出口軸４ｂに連動し、そのうちの残る最後の部材が反力軸４１ｆに連動するものである。
したがって、一般的には、図６における差動歯車４１の１点破線によって示した中身がブラック・ボックスであって、上記３部材のうち１点破線から外部に出ている各部材を反力軸４１ｆ、入力軸４ａおよび出口軸４ｂとして図６のように表現している。
【０１２２】
又、図６における差動歯車４１とジェネレーターモーター４０の両者は、図５におけるジェネレーターモーター４に相当するジェネレーターモーターになっている。
それは、図６において、ジェネレーターモーター４０の回転速度Ｎｒ、入力軸４ａの回転速度Ｎ１および出力軸６の回転速度Ｎ２（＝出口軸４ｂの回転速度）との関係は、特許文献１における（１）式に示すように、
ｅｒ＝（ｅ−ｅｃ）／（１−ｅｃ）
なる一定の関係にあるからである。
【０１２３】
上記式において、ｅｒ＝Ｎｒ／Ｎ１およびｅ＝Ｎ２／Ｎ１であり、ｅｃは反力軸４１ｆを拘束（Ｎｒ＝０）した状態における速度比ｅであって、ｅｃは差動歯車４１の機構によって定まる一定の値である。
すなわち、上式は、反力軸４１ｆの回転速度Ｎｒ（＝ジェネレーターモーター４０の回転速度）が速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の変化によって一義的に定まることを意味しており、そのことは、ジェネレーターモーター４０の回転速度Ｎｒが入力軸４ａの回転速度Ｎ１と出力軸６の回転速度Ｎ２との相対回転によって定まることを意味している。
【０１２４】
結局、図５と図６を比較すると、図５におけるジェネレーターモーター４は、上述のように、入力軸４ａと出口軸４ｂとの相対回転によって発電作用を行っており、図６における差動歯車４１とジェネレーターモーター４０からなるジェネレーターモーターも、入力軸４ａと出口軸４ｂとの相対回転によって発電作用を行っていることになる。
以上が図６および図７における機構の説明である。
【０１２５】
〔 図６における作用の説明〕：
「図６における変速作用の説明」
図６における無段変速機４０２の変速作用は特許文献１において公知である。
すなわち、ジェネレーターモーター４０における発電量を制御することによって、入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１と出力軸６における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を変化させる。
その場合において、出力軸６の負荷に対して入力軸４ａを駆動すると、入力軸４ａの動力は差動歯車４１および反力軸４１ｆを介してジェネレーターモーター４０を駆動して、ジェネレーターモーター４０が発電を行う。
【０１２６】
そのことによって、一方において、ジェネレーターモーター４０に生じた発電トルクは機械的に反力軸４１ｆ、差動歯車４１および出口軸４ｂを介して出力軸６を駆動する。
又、他方において同時に、ジェネレーターモーター４０において発電した電力は、原則として全て制御装置７を介してモータージェネレーター５に供給してモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
【０１２７】
無段変速機４０２における上記変速において、その変速に使用する速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の範囲は０≦ｅ≦ｅｃにおいて動力伝達効率が優れており、ｅ＞ｅｃにおいて動力伝達効率が急速に劣化する。このことは、非特許文献１、石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版のｐ２２０〜２２１における（７．３５）式および（７．３６）式から公知である。
なお、上記ｅｃは、反力軸４１ｆの回転を拘束した場合における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
【０１２８】
すなわち、本実施例の図６の機構において使用する速度比ｅの範囲は動力伝達効率の優れた０≦ｅ≦ｅｃの範囲を使用することを目的とし、且つ無段変速機４０２における上記ｅｃは、本発明において図６の機構を使用した場合の“最大許容速度比ｅｃ”となる。
又、図６における差動歯車４１の具体的機構は、一般的に図７の機構が望ましく、図７における実用上の上記ｅｃの値は１．４近傍の値となる。
以上が図６における変速作用の説明である。
【０１２９】
「車両における始動発進態勢の作用説明」
図６における車両の始動発進態勢の作用は、図１における場合と同様に行うことが出来る。但し、図６における車両の始動発進態勢設定時において、エンジン１の出力動力が出力軸６の側へ伝達しないようにする方法としてジェネレーターモーター４０を無負荷状態にする。それは、入力軸４ａが駆動されている場合、ジェネレーターモーター４０が無負荷になっていると、差動歯車の性質から反力軸４１ｆが空回りして、入力軸４ａの動力は出力軸６へ伝達しないからである。
【０１３０】
そのようにジェネレーターモーター４０を無負荷状態のまま、車両の始動発進態勢設定時において、制御装置７は、エンジン１を点火し且つ図１におけると同様にエンジン１のスロットル開度θを増大させる。そのことによって、エンジン１の出力動力が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上述した所定の回転速度まで高める。
【０１３１】
なお、上記車両の始動発進態勢設定は、図５における場合と同様、エンジン１の出力動力を使用せずに、モータージェネレーター５を電気的に拘束して出力軸６を拘束し、蓄電装置７Ａの電力を使用してジェネレーターモーター４０にモーター作用をさせ、そのモーター作用が反力軸４１ｆ、差動歯車４１、入力軸４ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上記所定の回転速度に設定することも出来る。
又、上記図５において言及したように、図６の車両始動発進態勢の設定は、モータージェネレーター５によるＥＶ走行によって車両発進を行いながら、エンジン１がフライホイール３を所定の回転速度まで増速させる方法もあり得る。
以上が図６における車両の始動発進態勢の作用説明である。
【０１３２】
「図６における車両のフライホイール３の回転エネルギのみによる走行」：
車両の発進態勢が完了し、車両を走行させる場合、図１における場合と同様、最初にフライホイール３の回転エネルギのみによって走行する。
その場合、アクセルペダル踏み込みによって指示される指令値は、図１における場合と同様に、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕となっている。
そのように入力軸４ａへ要求動力Ｐ１ｉを指示すると、制御装置７は、図５における場合と同様に、入力軸４ａの回転角速度ω１を検出し且つＰ１ｉ＝Ｔ１ｉ×ω１の関係から入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを演算する。
【０１３３】
ここで、図６において、入力軸４ａのトルクＴ１、出力軸６のトルクＴ２および反力軸４１ｆのトルクＴｒとの関係は、特許文献１において公知である。
すなわち、特許文献１における（１２）式および（１３）式において、
Ｔ２＝（Ｔ１ｄ／ｅｃ）×［｛ηmo−(ηmr×ηe）｝＋{(ec／e)×ηmr×ηe}〕
Trd = (ec−1)×T2×ηmr／［｛ηmo−(ηmr×ηe）｝＋{(ec／e)×ηmr×ηe}〕
の関係式を公開している。
【０１３４】
上記２式において、Ｔ１ｄおよびＴｒｄは本願明細書の図６における入力軸４ａのトルクＴ１および反力軸４１ｆのトルクＴｒのことであり、且つηｍｏは入力軸４ａから差動歯車４１を介して出口軸４ｂに到る機械的動力伝達効率であり、ηｍｒは入力軸４ａから差動歯車４１を介して反力軸４１ｆに到る機械的動力伝達効率である。
【０１３５】
又、上記２式において、ηｅは、反力軸４１ｆにおける動力がジェネレーターモーター４０において発電作用を行い、その発電した電力がモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５が駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動するまでの動力伝達効率である。
更に、上記２式中におけるＴ２、ｅｃおよびｅは、図６について既述したトルクＴ２、最大許容速度比ｅｃおよび速度比ｅと同一である。
【０１３６】
特許文献１における上記２式から、入力軸４ａへの上記指示トルクＴ１ｉとその指示トルクＴ１ｉから生ずる反力軸４１ｆへの指示トルクＴｒｉとの関係は、
Ｔｒｉ＝{（ｅｃ−１）／ｅｃ}×ηｍｒ×Ｔ１ｉ （１６）
となる。
すなわち、図６の実施例において、アクセルペダル踏み込みによって、入力軸４ａへ要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕を指示すると、制御装置７は、上記のように指示トルクＴ１ｉを演算し、更にその指示トルクＴ１ｉを使用して、（１６）式の関係によって反力軸４１ｆにおける指示トルクＴｒｉを演算する。
【０１３７】
その結果、制御装置７は、ジェネレーターモーター４０にその演算した指示トルクＴｒｉに相当するトルクを反力軸４１ｆに発生させる。それは、ジェネレーターモーター４０に発電作用を行わせ、その発電作用が反力軸４１ｆに負荷トルクＴｒを発生させるレベルのトルク制御となる。なお、トルクＴｒのトルク制御は、上述のようにジェネレーターモーター４０における電流制御によって行う。
このように制御装置７が反力軸４１ｆへトルクＴｒを発生させたことは、（１６）式の関係から入力軸４ａへトルクＴ１を生じさせることになる。
【０１３８】
そのように入力軸４ａにトルクＴ１が生じると、図１における場合と同様に、（８）式の関係あるいは上記特許文献１における（１２）式から出力軸６へトルクＴ２を発生させ、車両の駆動が可能になる。
なお、上記車両の運転中において、運転者はアクセルペダル踏込み量を変化させている。
【０１３９】
そのように運転者が常にアクセルペダル踏込み量を変化させていることは、入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉが変化していることである。そのことは（１６）式の関係から制御装置７が、アクセルペダル踏込み量の変化に応じて反力軸４１ｆのトルクＴｒ、すなわちジェネレーターモーター４０の発電量を変化させていることになる。
【０１４０】
ジェネレーターモーター４０の発電量を変化させていることは、上記説明から理解出来るように、モータージェネレーター５が出力軸６の回転速度Ｎ２を制御して速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を制御していることになる。
すなわち、そのことは、“無段変速機４０２の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生”させていることになる。
【０１４１】
上記のように、入力軸４ａに実のトルクＴ１を発生させていることは、入力軸４ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３にトルクＴｆの負荷トルクを発生させていることになる。
その負荷トルクＴｆは（２）式の関係において、フライホイール３の角回転加速度ｄωｆ／ｄｔを負にして、フライホイール３の回転速度Ｎｆを減速させてゆく。又、そのことはフライホイール３に連動した入力軸４ａの回転速度Ｎ１をも減速させてゆく。
このことは、フライホイール３の回転エネルギを消費して入力軸４ａへトルクＴ１を生じさせていることでもある。
【０１４２】
上記のように、車両走行のためにフライホイール３のみのエネルギを消費することによって、フライホイール３および入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、図１における第１の判定による下限回転速度Ｎ１ｃｅの演算と第２の判定による下限回転速度Ｎ１ｃａとの両者を演算する作用も図１における場合と同じである。
更に、その演算結果であるＮ１ｃｅとＮ１ｃａのうち、大なる値を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする演算も図１における場合と同じである。
以上が図６における車両のフライホイール３の回転エネルギのみによる走行の説明である。
【０１４３】
「図６におけるエンジン１の駆動時における車両走行」：
入力軸４ａの回転速度Ｎ１が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したと判定されたとき、制御装置７は、図１における場合と同じに、エンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１の回転速度を増大させてゆき、駆動軸１ａと駆動軸２ａが回転同期した時点においてクラッチ２を係合する。この作用も図１における場合と同じである。
【０１４４】
そのようにクラッチ２を係合させて後、エンジン１は経済燃費特性線Ｆｅｃ（図２）上を作動しながら増速してゆく。すなわち、エンジン１のその増速は駆動軸１ａ、クラッチ２および駆動軸２ａを介して、一方において増速機３Ａを介してフライホイール３を増速し、他方において入力軸４ａを駆動する。又、この作用も図１における場合と同じである。
その場合において、運転者がアクセルペダルの踏み込みによって入力軸４ａに要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕を指示すると、制御装置７は、現時点における入力軸４ａにおける回転角速度ω１を検出し、且つＰ１ｉ＝Ｔ１ｉ×ω１の関係から入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを演算する。この作用も図１および図５における場合と同じである。
【０１４５】
制御装置７は、その指示トルクＴ１ｉを（１６）式に代入して反力軸４１ｆへの指示トルクＴｒｉを演算する。続いて、制御装置７は、発電作用を行っているジェネレーターモーター４０の発電レベルが反力軸４１ｆにおいてトルクＴｒ＝Ｔｒｉの負荷を生ずる状態に制御する。
すなわち、ジェネレーターモーター４０の発電制御が反力軸４１ｆへ実の負荷トルクＴｒを生じさせることは、（１６）式の関係から入力軸４ａへアクセルペダルからの指示どおりの“実のトルクＴ１”を生じさせることになる。
【０１４６】
又、上記のように、ジェネレーターモーター４０によって入力軸４ａの実トルクをＴ１に制御することは、ジェネレーターモーター４０における発電電力を制御することであり、ジェネレーターモーター４０によって発電した電力の全てはモータージェネレーター５に与えられ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
【０１４７】
すなわち、入力軸４ａの実トルクＴ１を設定するためにジェネレーターモーター４０において発電量の制御を行い、そのことによってモータージェネレーター５が出力軸６を駆動制御することは、入力軸４ａと出力軸６との速度比ｅを制御していることになる。
このことは、“無段変速機４０２の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させている”ことになる。
【０１４８】
又、この場合における制御装置７によるジェネレーターモーター４０のトルク制御は、図５の車両がフライホイール３の回転エネルギのみによって走行している場合の制御と同じである。
更に、入力軸４ａの実トルクＴ１を制御することは、図１における場合と同様に（８）式の関係あるいは上記特許文献１における（１２）式によって出力軸６を駆動していることになる。
以上が図６におけるエンジン１の駆動時における車両走行の説明である。
なお、上記図５および図６におけるモータージェネレーター５は出力軸６を介して駆動輪６Ｂに連動している。すなわち、モータージェネレーター５も出力軸６も共に駆動輪６Ｂを駆動している。従って、車両における前輪と後輪のいずれか一方の車輪を出力軸６が駆動し、残る他方の側の車輪をモータージェネレーター５が駆動しても良いことになる。
【０１４９】
上述したａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって入力軸４ａを駆動する作用と、ｂ）エンジン１がフライホイール３の加速回転と入力軸４ａを駆動する作用は、ａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことによって、車両の走行を行うことになる。
又、このａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことも既述の図１および図５における場合と同じである。
以上が図６における全作用の説明である。
【０１５０】
「無段変速機４００を純電気的駆動によって行う考え方」
以上の図５および図６における無段変速機４０１および４０２の実施例においては、一方において入力軸４ａにおける動力の一部が機械的に出口軸４ｂを介して出力軸６へ伝達し、他方において入力軸４ａの動力の残部がジェネレーターモーター４あるいは４０において電力となって分岐し、その分岐した電力がモータージェネレーター５において再び機械動力となって出力軸６へ合流する、いわゆる動力分割型の無段変速機となっている。
【０１５１】
それに対して、図１における無段変速機４００は、入力軸４ａにおける動力を全て電力に変換して純電気的に駆動輪６Ｂを駆動する形式の無段変速機であってもよい。
すなわち、その純電気的駆動は、入力軸４ａの機械動力が“全て”ジェネレーターモーターにおいて電力に変換され、その変換した電力の全てがモータージェネレーターにモーター作用をさせ、そのモーター作用が駆動輪６Ｂ，６Ｂを駆動するものである。
【０１５２】
その純電気駆動は、図５と同様に、ジェネレーターモーターが入力軸４ａをトルク制御出来るから、アクセルペダルの踏み込みによる要求動力Ｐ１ｉを入力軸４ａにおける指示トルクＴ１ｉに変換し、ジェネレーターモーターにおけるトルク制御によって入力軸４ａに実のトルクＴ１＝Ｔ１ｉを生じさせることが出来ることになる。
【０１５３】
従って、上記純電気駆動の無段変速機も、無段変速機の形式が変わったのみであって、図５および図６におけると同様に、ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって入力軸４ａを駆動する作用と、ｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力を補給する作用の両作用を交互に行うことが可能であり、且つ上記ａ）の作用において行う既述のＮ１ｃｅを求める第１の判定とＮ１ｃａを求める第２の判定も可能である。
以上が無段変速機４００を純電気的駆動によって行う考え方である。
【０１５４】
更に、本発明における本論とは関係ないが、以上の実施例において、車両の始動発進態勢は必ずしも必要ではない。
すなわち、通常の車両が発進する場合と同様に、始動スイッチをオンにしてエンジン１を作動させ、アクセルペダルを踏み込んで車両を発進させることも出来る。
それは、車両が発進する前の状態において無段変速機４００，４０１あるいは４０２の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を零に設定しておき、始動スイッチオンによるエンジン１の始動からスロットル開度θを増大させながらクラッチ２を係合させてゆくと、エンジン１の動力Ｐｅはクラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を増速させてゆく。
【０１５５】
そのように、エンジン１の動力Ｐｅがフライホイール３を増速してゆく過程において、無段変速機４００、４０１あるいは４０２による上述のトルク制御によって、入力軸４ａに上記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を設定してゆけば良い。
又、その場合において、そのトルク制御は、上述したように無段変速機４００、４０１あるいは４０２において速度比ｅの制御になるから、その速度比増大によって（８）式の関係から車両が発進してゆく。
【０１５６】
但しその場合、そのようにフライホイール３が上述の所定の回転速度に向けて上昇し始めている段階において、アクセルペダルを急速に大きく踏込んで行く場合には、一方において、上述した要求動力Ｐ１ｉが急速に大きくなり、他方において、エンジン１はフライホイール３を加速する負荷が生じているから、エンジン１の出力動力は急速には大きくなれない。
そのため、アクセルペダルを急踏み込みした直後の短時間において、エンジン１の出力動力Ｐｅとその大きくなった要求動力Ｐ１ｉとの関係がＰｅ＜Ｐ１ｉとなる。
その結果、そのような急発進の加速時において、フライホイール３を増速する動力分のみならず入力軸４ａを駆動する動力も不足して、車両の加速能力が低下する問題が生ずる。
【０１５７】
しかし、そのような場合、図１における場合は、上述したように、駆動軸２ａへモータージェネレーターを設け、蓄電装置からの電力によってそのモータージェネレーターが上記不足動力分を補ってやればよい。
又、そのような場合における図５および図６の場合は、蓄電装置７Ａから補助電力をモータージェネレーター５へ追加補給することによって、上記不足動力を補うことが出来る。
上記のように、エンジン１がフライホイール３を加速回転させながら入力軸４ａを駆動して車両を始動発進させてゆく過程において、フライホイール３が既述した所定の回転速度に達したとき、エンジン１の作動を停止し、それに続いて、フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行に入ればよい。
【０１５８】
又、以上の図１、図５および図６の実施例において、クラッチ２は必ずしも必要ではない。
それは、エンジン１がフライホイール３を駆動しているときは、勿論、クラッチ２を必要とせず、駆動軸１ａと駆動軸２ａは直結のままでよい。
更に、エンジン１へ燃料供給を停止し且つフライホイール３の回転エネルギのみから出力軸６への動力取り出しを行っている場合、駆動軸１ａと駆動軸２ａは直結のままであっても、エンジン１は駆動軸２ａの側から駆動されるだけであって、上述の制御は可能である。
【０１５９】
但し、エンジン１へ燃料供給を停止してフライホイール３の回転エネルギのみから出力軸６へ動力取り出しを行っている場合、クラッチ２を省略して駆動軸１ａと駆動軸２ａを直結にさせていると、駆動軸２ａ側からエンジン１を連れ回すことになるので、その連れ回しによるエンジン１のトルク損失は生ずる。
【０１６０】
又、以上の実施例において、アクセルペダル踏み込みによる車両への要求動力Ｐ１ｉの指示は入力軸４ａへ行っている。しかし、要求動力の指示は出力軸６に対して行ってもよい。
それは、入力軸４ａにおける実の動力Ｐ１と出力軸６における実の動力Ｐ２との関係が、無段変速機４００の動力伝達効率をηとして、
Ｐ１×η＝Ｐ２ （１７）
の関係にあるからである。
【０１６１】
すなわち、上記要求動力の指示が出力軸６への要求動力Ｐ２ｉであった場合、（１７）式の関係を使用して要求動力Ｐ２ｉから入力軸４ａにおける要求動力Ｐ１ｉを演算出来、且つその演算した要求動力Ｐ１ｉを使用して上述の制御が可能になる。すなわち、上記アクセルペダルの踏込み量は、“入力軸４ａから出力軸６までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係”であればよい。
但し、（１７）式の演算には、無段変速機４００の作動条件によって変化する動力伝達効率ηの値を理論的あるいは実験的に求め、且つその動力伝達効率ηを上記演算に使用すれば良い。
【０１６２】
更に、（１７）式におけるηは一定値として扱っても良い。例えば、η＝１．０とすると、（１７）式はＰ１＝Ｐ２となる。
その場合、確かに、出力軸６へ要求動力Ｐ２ｉを指示すると、作動状態によって変化する実の動力伝達効率に対してη＝１．０一定と設定してしまうことは、（１７）式の関係から出力軸６における動力Ｐ２と入力軸４ａにおける動力Ｐ１との関係に誤差が生じることにはなる。
【０１６３】
しかし、（１７）式においてη＝１．０としてＰ２ｉから誤差を含んだＰ１ｉを求め、その求めたＰ１ｉを使用して、そのＰ１ｉが車両の走行エネルギとなっても何ら問題はない。
それは、運転者がアクセルペダルを踏込んで車両の走行速度を設定することは、その車両の走行動力を具体的な一定値に設定するのではなく、アクセルペダルをある大きさに踏込んで走行速度が期待値より小さければ、運転者は更にアクセルペダルを踏込んで走行速度を調整し、逆に走行速度が速すぎたときはアクセルペダルの踏込みを緩めるのである。
従って、（１７）式を変形してＰ１＝Ｐ２として扱っても、実用上、何ら問題がないことになる。
【０１６４】
このように、要求動力を出力軸６に対して要求したほうが都合の良い場合がある。それは、特に図５および図６において、電池７Ａに充電されている電力のみのエネルギによってモータージェネレータ５を駆動し、そのモータージェネレータ５のみが出力軸６を駆動するような、いわゆるＥＶ走行を選択する場合である。
すなわち、そのようなＥＶ走行の場合、制御装置７は、入力軸４ａにおける動力Ｐ１を制御するのではなく、出力軸６の動力Ｐ２を制御することになり、アクセルペダルの踏込み量が出力軸６へ要求動力Ｐ２ｉを指示することが制御装置７にとって便利になる。
【０１６５】
なお、そのようなＥＶ走行の場合は、既述したａ）フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行とｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａを駆動しながら車両走行とを交互に行う制御ではなく、制御装置７が電池７Ａの電力のみのエネルギによって車両走行する制御を行うことになる。
【０１６６】
又、上記実施例において、経済燃費特性線Ｆｅｃ（図２）は、エンジン１の回転速度上昇と共にエンジン１の出力動力が上昇する関係にある他の“制御線”であっても良い。
それは例えば、エンジン１において、スロットル開度θと回転速度Ｎｅとの関係がＮＯｘやＣＯ等発生の最小となる関係の制御線であっても良い。
すなわち、エンジン１を作動させる場合、上述の制御においてエンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動したことに代わって、エンジン１が上記新たな制御線上を作動するようにすれば良いことになる。
又、その制御線は複数の制御線であっても良い。それは、それら複数の制御線のうち、車両の走行状態ごとに、その走行状態に適した制御線を選択すればよい。
【０１６７】
又、以上の実施例において、エンジン１はガソリンエンジンを例に説明したが、エンジン１はディーゼルエンジンやガスタービン等の熱機関に全て適用出来る。
それは、熱機関のその広い作動回転範囲において必ず燃費の良くなる経済燃費特性線やＮＯｘ等が最小となる“制御線”が存在するから、上述の説明のように、熱機関がフライホイール３と入力軸４aへ回転エネルギを供給する際、制御装置は、熱機関がその“制御線”上の好ましい範囲で作動するように制御出来るからである。
更に、エンジン１としてガソリンエンジン以外の熱機関を使用する場合の熱機関における出力動力の制御は、ガソリンエンジン１におけるスロットル開度θの制御に相当して、熱機関への燃料供給量の制御になる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法は、上述の説明における自動車への適用のみならず、作業機械、農業機械、鉄道の動力車あるいは船舶等の負荷動力が変動して作動する動力伝達系に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明におけるエネルギ緩衝駆動の制御を行うエネルギ緩衝駆動装置をスケルトン図によって示したものである。
【図２】図１におけるエンジン１の一般的な特性図である。
【図３】図２における経済燃費特性線Ｆｅｃにおいて、エンジン１における出力動力Ｐｅ〔ｋＷ〕と単位出力動力・単位時間当たりの燃料使用質量ｆ〔ｇｒ／ｋＷ・ｈ〕の関係を示したものである。
【図４】図２における経済燃費特性線Ｆｅｃから求められる、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ（＝エンジン１における出力動力Ｐｅ）〔ｋＷ〕とエンジン１の回転速度Ｎｅ〔ｒｐｍ〕の関係を示したものである。
【図５】図１における無段変速機４００を具体化したエネルギ緩衝駆動装置の一例をスケルトン図によって示したものである。
【図６】図１における無段変速機４００を具体化したエネルギ緩衝駆動装置の他の実施例をスケルトン図によって示したものである。
【図７】図６における差動歯車４１の詳細説明をするため、その具体化した一例をスケルトン図によって示したものである。
【符号の説明】
【０１７０】
1 エンジン、 ２ クラッチ、 ３ フライホイール、 ３Ａ 増速機、 ４a 入力軸、４b 出口軸、 ４、４０ ジェネレーターモーター、 ４１ 差動歯車、 ４１f 反力軸、 ５ モータージェネレーター、 ６ 出力軸、 ７、７００ 制御装置（ジェネレーターモーター４、４０およびモータージェネレーター５のドライバーを含む）、 ７A 蓄電装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の入力軸へフライホイールを連動した駆動系において、熱機関が入力軸とフライホイールへ出力動力を補給しながら熱機関から必要なエネルギ分を無段変速機の出力軸へ取り出す作用と、フライホイールへ補給した回転エネルギのみから必要なエネルギ分を無段変速機の出力軸へ取り出す作用とを交互に行って車両を走行させるエネルギ緩衝駆動の制御方法に関する。
そのうち特に、本発明は、フライホイールの回転エネルギのみによって車両を駆動していることによって、フライホイールの回転速度が減速してゆく過程において、再度、熱機関がフライホイールへ回転エネルギを補給し始める時点の判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエネルギ緩衝駆動の方式として特開２００６−２９０３３０号（特許文献１）がある。
特許文献１における作用は、エンジンを燃費率の良い領域において間歇的に作動させ、エンジンからのその間歇的出力動力を機械的にフライホイールへ回転エネルギとして短時間蓄積しながら車両走行する作用と、フライホイールへ蓄積した回転エネルギのみからその車両走行を行う作用とを交互に行うものである。
【０００３】
そのように車両走行を行う方法は、無段変速機の出力軸への要求動力を指示し、その要求動力の指示に従ってエンジンあるいはフライホイールから動力を取り出す。
その場合、エンジンの作動を停止し、フライホイールの回転エネルギのみから動力を取り出している状態においては、その動力取り出しによってフライホイールにおける回転エネルギが減少してゆき、フライホイールの回転速度は減速して行く。
【０００４】
そのようにフライホイールが減速してゆくと、何時の時点かにおいてフライホイールへエンジンからの動力を再補給しなければならない。
すなわち、特許文献１は、フライホイールが減速してゆき、再度、フライホイールへエンジンからの動力を補給すべき時点の「フライホイール下限回転速度」を判定する制御について説明している。
【０００５】
そのフライホイール下限回転速度の判定は下記のようになっている。
フライホイールのみから無段変速機を介して出力軸へ動力を取り出してゆくことによって、フライホイールが減速してゆき、フライホイールが上記フライホイール下限回転速度に達した時、再びエンジンがフライホイールへ動力を補給し始める時点におけるエンジンの回転速度は、そのフライホイール下限回転速度と同期する回転速度になっていなければならない。
【０００６】
更に、エンジンからフライホイールへ動力を補給開始する時点において、エンジンから無段変速機を介して出力軸に生じるエンジンからの動力の値が、上記指示している要求動力の値よりも僅かに大きな値となるように制御している。
それは、エンジンから無段変速機を介して出力軸に出現するエンジンの動力から上記出力軸への要求動力を差し引いた動力がフライホイールを増速する動力となるからである。
【０００７】
逆に言うと、エンジンからフライホイールへ動力を補給開始する時点において、もし、エンジンから無段変速機を介して出力軸に出現するエンジンの動力が上記出力軸への要求動力より不足しているならば、その不足している動力分はフライホイールの回転エネルギを使用してしまうことになり、フライホイールは更に減速してしまうことになる。
【０００８】
そのような上記制御を行う場合、上記フライホイール下限回転速度は要求動力の低下にほぼ比例して低下する関係になっている。
すなわち、アクセルペダル踏込み量に比例した上記要求動力が小さい状態においてフライホイールが上記下限回転速度に達した時、エンジンがフライホイールへ動力を補給し始めるエンジンの回転速度は、エンジンの経済燃費特性線上の低速回転側になる。
【特許文献１】特開２００６−２９０３３０号公報
【非特許文献１】石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、アクセルペダルからの要求動力を低めの状態に設定している状態において、フライホイールが上記下限回転速度に達した時、エンジンが最良の燃費率となる領域を作動する状態を維持させながら、エンジンが低回転状態においてフライホイールへ動力を補給し始めることは、無段変速機の速度比を非常に大きくしてしまい、その最大速度比は３．０程度迄に達する場合がある。
なお、ここで言う速度比ｅは、無段変速機における入力軸回転速度Ｎ１と出力軸回転速度Ｎ２との比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
【００１０】
実用上、動力伝達効率等の問題から単一の無段変速機における最大速度比ｅは最大１．５程度である。
従って、上記特許文献１のようにエンジンの作動を常に燃費率最良の状態に作動させる制御を行うときは、無段変速機の前あるいは後へ更に補助変速機を直列に付加して使用可能な変速範囲を広げる必要が生ずる。
そのように無段変速機と補助変速機を直列にした駆動系は、駆動系全体の重量も大になり且つその駆動系の占める空間容積も大になり、更にその変速制御を複雑にしてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、フライホイールから駆動輪へ到る駆動系に介設する無段変速機が単一のものであって、その駆動系に何らの補助変速機を付加する必要もなく、且つその駆動系がエンジンの目的とする制御線上を理想的に作動させることが出来るエネルギ緩衝駆動の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法に使用するエネルギ緩衝駆動装置は下記のようになっている。
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４００、４０１、４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動している。
【００１３】
前記熱機関（１）は、該熱機関における回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動する。
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっている。
制御装置（７，７００）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておく。
【００１４】
そのようなエネルギ緩衝駆動装置における制御は下記のようになっている。
前記制御装置（７，７００）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転加速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御する。
【００１５】
又、前記制御装置は、前記ａ）および前記ｂ）の制御において、
前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉから、Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して、前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算する。
更に、前記無段変速機の変速によるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させる。
且つ、その発生させた実のトルクＴ１は前記無段変速機における前記変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する。
【００１６】
そのような前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求める。
【００１７】
更に、前記制御装置は、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力が現時点における前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行う。
【００１８】
且つ、前記制御装置は、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始する。
【発明の効果】
【００１９】
車両がフライホイール３の回転エネルギのみによって走行することによって、フライホイール３の回転エネルギが消耗してゆき、その結果、フライホイール３と共に入力軸４ａの回転速度が減速してゆく場合において、本発明における制御は、
１）上記第１の判定による無段変速機４００の速度比ｅを常に最大許容速度比ｅｃ以下とする条件と、
２）上記第２の判定による熱機関１からフライホイール３と入力軸４ａへの動力補給開始時に、フライホイール３が増速可能になる条件、
の両者を満足させる状態に、熱機関１からフライホイール３と入力軸４ａへ動力補給している。
【００２０】
その結果、本発明におけるエネルギ緩衝駆動の制御方法は、上記動力補給時において上記２）の条件を満足させながら、無段変速機４００の速度比ｅを常に動力伝達効率の優れた最大許容速度比ｅｃ以下において使用することを可能にしている。
そのことは、無段変速機４００に補助変速機を必要とせず、駆動系全体を簡略にし、且つ駆動系における制御の複雑化を防ぎ、駆動系の重量化も防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法に使用するエネルギ緩衝駆動装置は下記のようになっている。
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動している。
前記無段変速機（４０２）は、差動歯車（４１）における３軸のうち、一軸が前記入力軸（４ａ）に連動し、他の一軸がジェネレーターモーター（４０）に連動し、残る他の一軸が前記出力軸（６）に連動し、前記ジェネレーターモーター（４０）において発生した電力の全てが原則としてモータージェネレーター（５）に送電される関係にあり、前記モータージェネレーター（５）は前記出力軸（６）に連動している。
【００２２】
前記熱機関（１）は回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動する。
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっている。
制御装置（７）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておく。
【００２３】
そのようなエネルギ緩衝駆動装置における制御は下記のようになっている。
前記制御装置（７）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転加速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御する。
【００２４】
又、前記制御装置は、前記ａ）および前記ｂ）の制御において、
前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉから、Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して、前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算する。
更に、前記ジェネレーターモーター（４０）におけるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させる。
且つ、その発生させた実のトルクＴ１は、前記トルク制御によって生ずる前記無段変速機の変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する。
【００２５】
そのような前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求める。
【００２６】
更に、前記制御装置は、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力が現時点の前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行う。
【００２７】
且つ、前記制御装置は、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始する。
又、前記最大許容速度比ｅｃは、前記差動歯車における前記反力軸を拘束した場合における前記速度比である。
【実施例】
【００２８】
「エネルギ緩衝駆動装置（図１）の機構」：
図１は、本発明のエネルギ緩衝駆動の制御に使用するエネルギ緩衝駆動装置の一例である。
図１において、熱機関の一例として使用のガソリンエンジン１（以降、単にエンジン１と呼ぶ）は、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Aを介して駆動軸２ｂに「連動」している。
なお、上記「連動」は、動力が歯車、駆動軸、ベルトあるいはクランク等を介して動力伝達してゆく経路を形成していることを意味している。従って、その最も単純な「連動」は単一の駆動軸を介して動力の流れが直結している動力伝達経路となる。
【００２９】
駆動軸２ｂは歯車３ａ，３ｂ，３ｃおよび３ｄからなる増速機３Ａを介してフライホイール３に連動している。又、駆動軸２ｂは変速機４００Ａ、入力軸４ａ、無段変速機４００、出力軸６および終減速機６Ａを介して車両の駆動輪６Ｂ、６Ｂに連動している。
なお、歯車３ｂおよび３ｃは同一駆動軸に直結して一体回転する構造である。
７００は、制御線７００ａあるいは７００ｂ等を介して無段変速機４００の速度比、エンジン１、クラッチ２等の制御を行い、且つ各回転している駆動軸等の回転速度や回転角速度を検出する制御装置である。
又、制御線７００ａおよび７００ｂは、電力線や複数の信号線を含めて単一の線によって表現している。
【００３０】
なお、図１において、変速機２Ａは割愛して駆動軸２ａと駆動軸２ｂが直結した駆動軸となっていても良い。又、変速機４００Ａも割愛して駆動軸２ｂと入力軸４ａが直結した駆動軸となっていても良い。更に、増速機３Ａも割愛してフライホイール３が駆動軸２ｂに直結していてもよい。変速機２Ａおよび４００Ａと増速機３Ａは一般論として設けているものである。
以上が図１におけるエネルギ緩衝駆動装置の機構である。
【００３１】
「エンジン１の特性」：
図１におけるエンジン１の一般的特性について図２を使用して説明する。
図２における横軸はエンジン１の回転速度Ｎｅ〔r p m〕であり、その縦軸はエンジン１の出力トルクＴｅ 〔Ｎ・m 〕である。
図２における経済燃費特性線Ｆｅｃは、エンジン１が出力動力一定に作動する任意の出力動力〔ｋＷ〕ごとに単位時間当たりにおけるエンジン１の燃料消費質量〔ｇｒ〕が最良になる特性であって、実測によって求めることが出来る。又、その経済燃費特性線Ｆｅｃの一般的特性は、例えば特開２００１−２９８８０５号の図４のように公知である。
【００３２】
図２において、θmは、エンジン１のスロットル開度が最大となってエンジン１への燃料供給量が最大となっている状態のエンジン１における最大出力トルク特性を示し、最大スロットル開度θｍ以下における各スロットル開度θ一定の特性はθｃ，θｌおよびθｘの順に小さくなっている。
【００３３】
図２において、２点破線表示の特性Ｐｅｍ,Ｐｅｃ,ＰｅｌおよびＰｅｘのそれぞれはエンジン１の出力動力一定の特性を示し、その出力動力の大きさは最大出力動力Ｐｅｍから順次、Ｐｅｃ、ＰｅｌおよびＰｅｘの側に向かって出力動力が小さくなる。
又、点線表示の燃費率（単位出力動力、単位時間当たりの使用燃料質量）〔ｇｒ／ｋW・ｈ〕一定の特性ｆｅｏ,ｆｅｌ,ｆｅｘは、一般的にｆｅｏから外側に遠ざかるに従って燃費率が悪くなる特性を示している。
【００３４】
このようなガソリンエンジンにおける図２の特性は、回転速度、出力トルクおよび燃料供給量との関係において、ディーゼルエンジンも同様の特性となっている。
従って、図１におけるエンジン１はディーゼルエンジンであってもよい。但し、上記ガソリンエンジン１の場合における燃料供給量の調整がスロットル開度θの調整によっていることに対して、ディーゼルエンジンの場合は、直接、エンジンシリンダへの燃料供給量の調整によっている。
以上がエンジン１の一般的な特性である。
【００３５】
以下、図１におけるエネルギ緩衝駆動装置の作用を説明する。
「車両始動態勢の設定」：
車両が始動発進する前の状態において、制御装置７００は無段変速機４００の速度比ｅを零に設定し、且つ入力軸４ａの負荷を零にしておく。なお、上記速度比ｅは入力軸４ａの回転速度Ｎ１と出力軸６の回転速度Ｎ２との比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
入力軸４ａの負荷を零にしておく方法は、例えば無段変速機４００内に電磁クラッチ等を設けて車両の停止時にそのクラッチを切り離し、入力軸４ aの動力が出力軸６へ伝達しないようにしておく等、種々の公知の方法が有る。又、その一例は後述する図５および図６において説明する。
【００３６】
上記速度比ｅ＝０の状態において、車両の発進をするために始動スイッチ（あるいはスイッチキー）をオンにすると、車両の前後進を設定するシフトレバーによるポジション設定やサイドブレーキの解除を行う間に、制御装置７００はエンジン１をアイドリング状態に駆動し、且つその間にクラッチ２を係合させてゆく。
そのようにクラッチ２を係合させてゆきながら、制御装置７００はエンジン１のスロットル開度θを制御してゆく。
【００３７】
クラッチ２を係合させてゆく初期段階において、エンジン１は上記アイドリング状態にあり、クラッチ２を係合させてゆくと共に、制御装置７００はエンジン１のスロットル開度θを増大させてゆく。
そのスロットル開度θの増大は、図２においてスロットル開度θとその時点におけるエンジン１の回転速度N eが常に経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを大きくしてゆく。
【００３８】
このようにエンジン１が、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａ、変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を加速駆動している場合において、駆動軸２ｂが増速機３Aを介してフライホイール３のみを加速駆動する成分の駆動軸２ｂにおけるトルクをＴｆｉとし、増速機３Aにおける増速比をｉ１とし、歯車３ｄがフライホイール３を回転加速させるトルクをT fとすると、
Ｔｆｉ＝ｉ１×T f （１）
の関係が存在する。
【００３９】
又、歯車３ｄのトルクT fによってフライホイール３が回転加速する関係は、
T f = I f ×(d ωｆ／ｄｔ） （２）
である。なお、I fはフライホイール３の慣性モーメントであり、(d ωｆ／ｄｔ）はフライホイール３の回転角加速度である。
（１）および（２）式より、
Ｔｆｉ=Ｉｆ×ｉ１×（ｄωｆ／ｄｔ） （３）
となる。
【００４０】
すなわち、車両の始動発進時における入力軸４ａの負荷を零にしている状態において、エンジン１が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Ａを介して駆動軸２ｂを駆動すると、駆動軸２ｂには（３）式のトルクT f iが生じフライホイール３が回転加速してゆく。
又、上記場合において、図１から理解出来るように、駆動軸２ｂに生じたトルクＴｆｉとエンジン１に生じるトルクＴｅは、駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび変速機２Ａを介した一定のトルク比関係にある。言い換えれば、駆動軸２ｂにトルクＴｆｉが生じればエンジン１にはそのトルクT f iに比例したトルクT eが生ずることになる。
【００４１】
そのようにスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１がフライホイール３を回転加速させてゆく場合、現時点におけるエンジン１の回転速度Ｎｅが図２におけるＮｅ＝Ｎｅｃであったならば、制御装置７００はその時点におけるスロットル開度θをθ＝θｃに一致する状態に制御してゆくことになり、且つその時点においてエンジン１に生じているトルクは図２におけるＴｅｃの値になっている。
【００４２】
このように、エンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動してゆき、フライホイール３の回転速度が所定の回転速度に達した時点において、エンジン１は例えば経済燃費特性線Ｆｅｃ上のＰｕ点に達し、その時点において制御装置７００はエンジン１への燃料供給を一旦停止し、クラッチ２を切り離す。
なお、上記フライホイール３が所定の回転速度に達したことは、駆動軸２ａから変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび変速機４００Ａを介して入力軸４ａに到るまでの駆動系のいずれかの回転部分の回転速度を検出することによって確認出来る。
【００４３】
又、上述のように車両始動態勢を設定するためにフライホイール３を所定の回転速度に設定する方法としては、駆動軸２ｂにモータージェネレーターを付設しておき、クラッチ２を切り離した状態において、そのモータージェネレーターが駆動軸２ｂ、歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを介してフライホイール３を所定の回転速度まで増速するようにしてもよい。
以上が車両始動態勢設定の作用説明である。
【００４４】
〔アクセルペダル踏み込みによる車両駆動指示の説明〕：
車両運転の際は、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込みによって車両走行に必要な供給動力を調整している。
その場合、本発明においては、後述するように、ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する場合と、ｂ）エンジン１がフライホイール３を回転加速させながら入力軸４ａを駆動して車両を駆動する場合の両作用がある。
その両作用の場合において、アクセルペダルの踏み込み量と車両走行に必要な供給動力との関係は下記のようになっている。
【００４５】
本実施例において、アクセルペダル踏込み量は入力軸４ａへ動力Ｐ１〔ｋＷ〕の発生を要求する指令値（以下、要求動力Ｐ１ｉと呼ぶ）となっている。
又、その指令値が０から所定の指令値までの範囲において、その指令値が該所定の値であるとき、その指令値における入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉは図２のＰｅｍの値に相当している。
【００４６】
なお、Ｐｅｍは、エンジン１の経済燃費特性線Ｆｅｃ上における最大動力の値である。
ここで、アクセルペダル踏み込みが入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを指令し、且つその要求動力Ｐ１ｉが該所定の指令値であるときＰ１ｉ＝Ｐｅｍに相当していることは、その要求動力Ｐ１ｉ＝Ｐｅｍが無段変速機４００、出力軸６および終減速機６Ａを介して駆動輪６Ｂ、６Ｂへ持続して出力し続けることが出来る最大動力の場合であることを意味している。
【００４７】
それは、車両が走行するために必要な動力源はエンジン１であり、上述のようにエンジン１が出力可能な動力Ｐｅは０＜Ｐｅ≦Ｐｅｍであり、且つ該要求動力P 1ｉは、動力源であるエンジン１が出力し続けることが出来る動力の範囲に入っていなければならないからである。
【００４８】
但し、アクセルペダル踏込み量を上記所定の指令値以上に設定することも可能である。それは、図１の駆動軸２ｂへモータージェネレーターを付設し，図示していない蓄電装置からそのモータージェネレーターへ電力を供給し、そのモータージェネレーターがモーター作用を行うことによって、エンジン１の動力に加え該蓄電装置から電気動力を補給出来るからである。
【００４９】
このように、入力軸４ａに要求動力Ｐ１ｉを指示すると、制御装置７００は入力軸４ａにおける回転角速度ω１を検出する。
ここで入力軸４ａに生ずる実の動力Ｐ１は、入力軸４ａに生ずる実のトルクＴ１と回転角速度ω１との積であるから、
Ｔ１＝Ｐ１／ω１ （４）
の関係になり、アクセルペダル踏み込みによる入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉは、結果的に、アクセルペダル踏み込みが入力軸４ａへトルクＴ１ｉを指示していることになる。
【００５０】
それは、上記（４）式の説明において、入力軸４ａに生ずる実の動力Ｐ１に替わって入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを代入し、入力軸４ａに生ずる実のトルクＴ１に替わって入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを代入すると、
Ｔ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１ （４ａ）
の関係にあるからである。
以上がアクセルペダル踏み込みによる車両駆動指示の説明である。
【００５１】
〔 ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行〕：
車両始動態勢の設定が完了し、フライホイール３の回転速度が上記のように所定の回転速度に達しエンジン１の作動が停止した状態において車両を発進させる場合は、フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する作用になる。
その場合、制御装置７００は、上記のように（４ａ）式に従って入力軸４ａに設定すべき指示トルクＴ１ｉを演算し、続いて無段変速機４００の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を制御して入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせてゆく。
なお、無段変速機４００における速度比ｅの制御は、無段変速機の種類によって異なるが、無段変速機が駆動側のプーリーと従動側のプーリーにベルト掛け伝動した公知の方式においては、駆動側のプーリーと従動側のプーリーの駆動半径比を制御して行う方式がある。又、後述の図５および図６における方式は、発電電力量の制御によって速度比ｅの制御を行っている。
【００５２】
その速度比ｅの変速制御は、車両の大きな質量を駆動している出力軸６に対して慣性モーメントの小さい側の入力軸４ａの回転速度Ｎ１を経過時間と共に減少させることによって、入力軸４ａに負の回転角加速度ｄω１／ｄｔを生じさせる。その結果、その負の回転角加速度ｄω１／ｄｔは変速機４００A、歯車３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを介してフライホイール３を減速させてゆく。
【００５３】
そのようにフライホイール3を減速させてゆくことは、フライホイール３にも負の回転角加速度ｄωｆ／ｄｔを生じさせることになる。このことは（２）式に従ってフライホイール３が歯車３ｄを駆動するトルクＴｆを発生させることになる。
フライホイール３に発生したそのトルクＴｆは増速機３Aおよび変速機４００Aを介して入力軸４ａにトルクＴ１を発生させる。
【００５４】
その場合において、フライホイール３に生じているトルクＴｆとそのことによって入力軸４ａに生ずるトルクＴ１との関係は、
Ｔ１＝（ｉ１／ｉ２）×Ｔｆ （５）
となっている。
又、
ωｆ＝（ｉ１／ｉ２）×ω１ （６）
の関係にある。
【００５５】
但し、ｉ２は変速機４００Aにおける増速あるいは減速の比（Ｎ１／Ｎｉ）であり、Ｎｉは駆動軸２ｂにおける回転速度である。
更に、（２）（５）および（６）式より、
（ｄω１／ｄｔ）＝Ｔ１／〔（ｉ１／ｉ２）
×（ｉ１／ｉ２）×Ｉｆ〕 （７）
を得る。
【００５６】
すなわち、制御装置７００は、アクセルペダル踏み込みによって指示した要求動力Ｐ１ｉを（４ａ）式に代入して指示トルクＴ１ｉを求め、且つその指示トルクＴ１ｉを（７）式におけるＴ１にＴ１＝Ｔ１ｉとして代入し、入力軸４ａの回転角加速度ｄω１／ｄｔを演算する。
更に、制御装置７００は、（７）式から求めたその回転角加速度ｄω１／ｄｔになるように、無段変速機４００における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の変速速度dｅ／ｄｔを制御すれば、入力軸４ａに実のトルクＴ１が生ずることになる。
【００５７】
このように入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせたことは、上述のように入力軸４ａにＰ１＝Ｔ１×ω１の動力を発生させることになる。
すなわち、無段変速機４００の速度比ｅの変速制御によって入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせることは、“無段変速機４００の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させたことになる”。
【００５８】
ここで、無段変速機４００の動力伝達効率をηとし、出力軸６における回転角速度をω２とし、出力軸６におけるトルクをＴ２とすると、Ｔ１×ω１×η＝Ｔ２×ω２であるから、
Ｔ２＝（１／ｅ）×η×Ｔ１ （８）
の関係が存在する。なお、速度比ｅ＝ω２／ω１である。
又、（８）式における速度比ｅは、制御装置７００が速度比ｅを制御することによって入力軸４ａに実のトルクＴ１を生じさせている現時点の速度比ｅである。
すなわち、上記速度比ｅの制御によって（８）式の関係から生じた出力軸６のトルクＴ２が終減速機６Ａを介して駆動輪６B、６Bを駆動することになる。
【００５９】
上記のようにフライホイール３における回転エネルギのみによって駆動輪６B、６Bを駆動してゆくとフライホイール３の回転エネルギが消費され、フライホイール３の回転速度が減少してゆく。
又、フライホイール３と入力軸４ａは一定の変速比をもった連動関係にあるから、フライホイール３が減速してゆくと入力軸４ａも減速してゆく。
このように入力軸４ａが減速してゆくその車両走行作用は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が後述する下限回転速度Ｎ１ｃに達するまで続く。
以上がフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を走行させる作用の説明である。
【００６０】
「入力軸４ａにおける下限回転速度の判定（第１の判定）」：
フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を発進させ、アクセルペダルを踏込んでゆくと、一方において車速が増速して出力軸６の回転速度Ｎ２が上昇してゆき、他方において入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記のように減速してゆく。
【００６１】
このように一方においてＮ２が増大し他方においてＮ１が減少してゆくことは、無段変速機４００における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が増大してゆくことになる。
ここで、現実問題として動力伝達効率等の見地から、無段変速機４００においては使用可能な最大許容速度比ｅｃが存在する。
従って、無段変速機４００の変速制御は常に速度比ｅがｅ≦ｅｃの範囲に入るように制御することが望ましい。なお、後述するように、最大許容速度比ｅｃの値は、無段変速機の具体的な種類によって異なる。
【００６２】
上記使用可能な速度比ｅの範囲ｅ＝Ｎ２／Ｎ１≦ｅｃを変形すると、
Ｎ１≧ Ｎ２／ｅｃ （９）
となる。
すなわち、入力軸４ａの回転速度Ｎ１は常に（９）式を満たす関係に制御する必要がある。なお、（９）式における回転速度Ｎ２は、その制御時点において出力軸６の回転速度を検出すればよい。
【００６３】
このようにフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動することによって、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、（９）式における入力軸４ａの下限回転速度をＮ１＝Ｎ１ｃｅとすると、（９）式より、
Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃ （９ａ）
の関係になる。
制御装置７００は、上記のように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、時々刻々、（９ａ）式を使用して入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１が下限回転速度Ｎ１ｃｅに達したか否かの第１の判定を行っている。
【００６４】
すなわち、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がＮ１＝Ｎ１ｃｅに達した時点において、エンジン１からの回転動力をフライホイール３へ補給してゆけば、常に（９）式の条件が満たされることになる。それは、フライホイール3へエンジン１の回転動力を補給すれば、フライホイール３に連動した入力軸４ａの回転速度Ｎ１も増速するからである。
以上が、入力軸４ａにおける下限回転速度の判定のうち、第１の判定の説明である。
【００６５】
「入力軸４ａの回転速度が減少してゆく時々刻々においてのエンジン１の動力と要求動力Ｐ１ｉとの大小比較（第２の判定）」：
上記第１の判定のみでは、未だ、フライホイール３と入力軸４ａへエンジン１からの動力Ｐｅを補給開始すべきか否かの決定は出来ない。
上記第１の判定の結果、エンジン１が入力軸４ａとフライホイール３へ動力を補給し始めた場合、仮に、その動力補給開始時点においてエンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉが、
Ｐ１ｉ＞ Ｐｅ
の関係にあるときは、フライホイール３が増速せずに更に減速を続けてしまうことになる。
【００６６】
それは、エンジン１が入力軸４ａへ動力を供給し始める時点において、Ｐ１＞Ｐｅであると、入力軸４ａにおいては、Ｐ１−Ｐｅ＝ΔＰなる不足動力が生じてしまう。
そのように不足動力ΔＰが生ずると、その不足動力ΔＰ分がフライホイール３の回転エネルギを消費してゆくことになる。
そのようなフライホイール３における回転エネルギの消費はフライホイール３の減速を来たし且つフライホイール３と連動している入力軸４ａの回転速度Ｎ１をも減速させてしまう。
【００６７】
従って、フライホイール３の減速と連動して入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、現時点において仮にエンジン１を駆動してフライホイール３と入力軸４ａにエンジン１の動力を補給開始したとき、その時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉが
Ｐ１ｉ≦Ｐｅ
の関係に有るか否かの第２の判定も必要になる。
すなわち、制御装置７００は時々刻々において上記第１の判定と共に第２の判定を行う。
【００６８】
第２の判定は、時々刻々に行うその判定時点ごとに、クラッチ２を係合して、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａを駆動開始するものと仮想して判定を行う。
従って、その仮想状態におけるエンジン１が入力軸４ａを駆動している状態においては、エンジン１における回転速度Ｎｅと入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１とは一定の連動関係にあり、且つ入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の出力動力ＰｅとはＰ１ｉ≦Ｐｅの関係になければならない。
ここで、第２の判定に使用するエンジン１の経済燃費特性線Ｆｅｃの特性について説明しておく。
【００６９】
図２の経済燃費特性線Ｆｅｃ上において、エンジン１の出力動力Ｐｅと単位時間、単位出力動力当りの燃料消費質量（以下、燃費率と呼ぶ）ｆ〔ｇｒ／ｋＷ・ｈ〕は一般的に図３のようになっている。
図３における燃費率ｆは、Ｐｅｌ≦Ｐｅ≦Ｐｅｍにおいて優れた値を示し、Ｐｅ＜Ｐｅｌにおいて燃費率が急速に悪くなる特性を示している。
そのような理由から、本実施例においては、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ出力動力Ｐｅを補給している状態において、エンジン１の作動範囲は図２における経済燃費特性線Ｆｅｃ上のＰｅｌ≦Ｐｅ≦Ｐｅｍとなるようにしている。
【００７０】
図４は、そのようにエンジン１が入力軸４ａを駆動開始する状態、すなわちエンジン１における回転速度Ｎｅと入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１とが一定連動関係にある状態において、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係を示している。
図４において、横軸は入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉを示し、縦軸はエンジン１の回転速度Ｎｅを示している。
又、図４において、Ｐｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍの範囲における実線表示の特性部分は、横軸をＰ１ｉ＝Ｐｅと置いて、エンジン１が図２の経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動している状態におけるエンジン１の出力動力Ｐｅ（横軸）と回転速度Ｎｅ（縦軸）との関係になっている。すなわち、図４のＰｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍにおいて、エンジン１の出力動力Ｐｅが任意のＰｅｃであるとき、エンジン１の回転速度がＮｅｃになる関係にあって、エンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動することを示し、図４における点ＰｌおよびＰｍは図２における点ＰｌおよびＰｍに相当している。
【００７１】
又、図４における０≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｌの範囲は、一点破線によって示すように、エンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｌ一定となる関係になっている。
このことは、要求動力Ｐ１ｉが図４におけるＰｅｌよりも小である場合、下記手順１）においてエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＝Ｐｅｌ一定とし、その状態におけるエンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｌ一定になると言うことである。
上記関係の図４における入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係は制御装置７００に記憶させておく。
【００７２】
そのような経済燃費特性線Ｆｅｃから求めた特性（図４）を使用して、第２の判定における手順は、
「Ｐｅｌ≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｍの場合」
手順１） 制御装置７００に記憶させている要求動力Ｐ１ｉと回転速度Ｎｅとの関係（図４）から、エンジン１における出力動力Ｐｅが現時点における上記要求動力Ｐ１ｉと等しくなる状態のエンジン１における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、
手順２） 「その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」における入力軸４ａの回転速度Ｎ１＝Ｎ１ｃａを求め、その回転速度Ｎ１ｃａを第２の判定における下限回転速度Ｎ１ｃａとする。
【００７３】
「０≦Ｐ１ｉ≦Ｐｅｌの場合」
上記手順１）において、要求動力Ｐ１ｉが図４におけるＰｅｌよりも小である場合は、上記のように、エンジン１の出力動力ＰｅをＰｅ＝Ｐｅｌ一定とし、その状態におけるエンジン１の回転速度ＮｅはＮｅ＝Ｎｅｌ一定とする。
このことは、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力Ｐｅを補給開始するとき、エンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの関係は、常にＰ１ｉ＜Ｐｅとなって、上述のように第２の判定条件を満足していることになる。又、そのことは、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力Ｐｅを補給開始するとき、常に、経済燃費特性線Ｆｅｃにおける燃費率の優れた部分のみを使用することを満足させている。
【００７４】
又、上記手順２）において「その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」とは、図１の場合、クラッチ２を係合してエンジン１が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａ、変速機２Ａ、駆動軸２ｂおよび変速機４００Ａを介して入力軸４ａを駆動すると仮定した場合である。
すなわち、その仮定した場合、図１において、駆動軸（エンジン出力軸）１ａの回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度Ｎ１との関係は、
Ｎｅ＝Ｎ１／（ｉｅ×ｉ２） （１０）
となって一定の回転速度関係になっている。
なお、ｉｅは駆動軸２ａの回転速度によって駆動軸２ｂの回転速度を除した値の変速比であり、ｉ２は駆動軸２ｂの回転速度によって入力軸４ａの回転速度を除した値の変速比である。
【００７５】
従って、上記手順２）のように「回転速度Ｎｅｃの状態にあるエンジン１が入力軸４ａを駆動していると仮定した場合」における入力軸４ａの回転速度Ｎ１をＮ１＝Ｎ１ｃａとすると、その状態におけるエンジン１の回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度N1との関係は、（１０）式において、Ｎｅ＝ＮｅｃおよびＮ１＝Ｎ１ｃａと置き、
Ｎｅｃ＝Ｎ１ｃａ／（ｉｅ×ｉ２） （１０ａ）
の関係になる。
【００７６】
上記１）および２）の手順を逆に言えば、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆき、その回転速度Ｎ１が上記Ｎ１ｃａに達した時点において、エンジン１を再始動し、クラッチ２を係合してエンジン１と入力軸４ａを連動関係に設定した場合、その時点において、エンジン１の回転速度は（１０ａ）式におけるＮｅｃの値になっており、且つエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＝Ｐ１ｉとなっていることになる。
但しその場合において、要求動力Ｐ１ｉがＰ１ｉ＜Ｐｅｌ（図４）の状態にあるときは、上記のようにＰｅ＞Ｐ１ｉとなっている。
【００７７】
なお、ここで、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記第２の判定によるＮ１ｃａに達した結果、エンジン１を再始動させ、クラッチ２を係合してエンジン１と入力軸４ａを連動関係に設定した場合であって要求動力Ｐ１ｉがＰ１ｉ≧Ｐｅｌ（図４）である場合、その時点において、エンジン１の出力動力Ｐｅは上記のようにＰｅ＝Ｐ１ｉになっている。
その結果、その場合、エンジン１の出力動力Ｐｅは全て入力軸４ａにおける要求動力Ｐ１ｉとして使用され、その時点においてエンジン１は、フライホイール３を加速回転させる動力の余裕を有していない。
【００７８】
しかし、出力動力Ｐｅ＝Ｐ１ｉの状態においてエンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力供給開始した直後においても、引き続き、制御装置７００は、図２における経済燃費特性線Ｆｅｃ上に沿いスロットル開度θを増大させて、エンジン１の出力動力Ｐｅを高めてゆき、
Ｐｅ≧Ｐ１ｉ （１１）
の関係にさせてゆく。
すなわち、エンジン１がＰｅ＝Ｐ１ｉの状態においてフライホイール３と入力軸４ａへ動力供給を開始した直後からは、（１１）式の関係が生じて、エンジン１の出力動力Ｐｅが要求動力Ｐ１ｉより大となる余裕動力ΔＰを生じ、その余裕動力ΔＰがフライホイール３を加速回転させてゆく。
【００７９】
上記のような理由から、上記手順１）においては、“エンジン１における出力動力Ｐｅが現時点における要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態（Ｐｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉ）のエンジン１における回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求める” こととしても良い。
そのように手順１において、Ｐｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとした場合は、エンジン１の出力動力をフライホイール３と入力軸４ａに補給開始した時点から、エンジン１による入力軸４ａの駆動には上記余裕動力ΔＰが生ずることになる。
すなわち、上記手順１）においてエンジン１の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求める手順においては、エンジン１の出力動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの関係がＰ１ｉ≦Ｐｅ≦Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとなる幅の中で、要求動力Ｐ１ｉとエンジン１の回転速度Ｎｅとの関係を設定すればよい。
【００８０】
なお、第２の判定において、上記のようにＰｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉに設定することが望ましい場合がある。
それは、運転者がアクセルペダルの踏込み量をある時間、非常に小さくしている状態において「急速にアクセルペダルを最大近くに踏込むことを頻繁に行う場合」である。
すなわち、アクセルペダルの踏込み量が非常に小さいときは要求動力Ｐ１ｉも非常に小さくなって、その場合における入力軸４ａの上記下限回転速度Ｎ１ｃａも小さな値になっている。それに対して急速にアクセルペダルを踏込むと要求動力Ｐ１ｉが急増大して下限回転速度Ｎ１ｃａも急増大する。
【００８１】
このような要求動力Ｐ１ｉが非常に小さくなっている時間が有る程度、続くと、入力軸４ａの回転速度がその小さなＰ１ｉに対応した低い値の下限回転速度Ｎ１ｃａ近くまで減速する状態になり得る。
そのような状態において、急激に要求動力Ｐ１ｉを増大させると、該下限回転速度Ｎ１ｃａの値も大きな値になるから、現状において低下している入力軸の回転速度Ｎ１とその増大したＮ１ｃａとの関係がＮ１＜＜Ｎ１ｃａの状態になって、即、クラッチ２を係合して、エンジン１の動力Ｐｅを入力軸４ａに供給しなければならなくなる。
【００８２】
しかし、既に、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が非常に低い回転速度になっている状態においてクラッチ２を係合すると、入力軸４ａの回転速度と一定関係にあるエンジン１の回転速度Ｎｅも低く設定されることになる。
言い換えれば、そのクラッチ２を係合した状態におけるエンジン１の回転速度は、要求動力Ｐ１ｉの小さかった時点の下限回転速度Ｎ１ｃａに近い入力軸４ａの回転速度に対応した低い回転速度となり、その時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅは要求動力Ｐ１ｉの小さかった時点の低い動力となってしまう。
すなわち、急増大させた要求動力Ｐ１ｉとクラッチ２の係合時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅとの関係は、Ｐ１ｉ＞Ｐｅになってしまう。
【００８３】
このような場合は、既述したように、Ｐ１ｉ−Ｐｅ＝ΔＰの不足動力分を二次電池から動力補給して解決出来る。しかし、あまり頻繁にアクセルペダルの踏込み量の小、大を繰り返すことによって、上記二次電池からの動力補給をすることは、効率面から望ましくない。
従って、そのように運転者が頻繁にアクセルペダルの踏込み量の小、大を繰り返す場合は、制御装置７００が、その頻繁さを検出することによって、第２の判定条件としてのＰｅ＝Ｐ１ｉ+ΔＰ１ｉとするΔＰの値を大きめに設定する判定条件の切り替えを行っても良い。
以上、入力軸４ａの回転速度が減少してゆく時々刻々におけるエンジン１の動力Ｐｅと要求動力Ｐ１ｉとの大小比較を行う第２の判定の説明である。
【００８４】
〔真の下限回転速度Ｎ１ｃの説明〕
ここで、クラッチ２を係合してエンジン１の出力動力を入力軸４ａとフライホイール３へ補給する時点の入力軸４ａにおける下限回転速度を上記一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅにするか、あるいは上記他方の下限回転速度Ｎ１ｃａにするかの問題がある。
【００８５】
そこで、この問題を検討してみる。
フライホイール３の回転エネルギのみを使用して車両を駆動している状態においては、上記のように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速し続けている。
その減速し続けている入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始する時点におけるエンジン１の動力Ｐｅ＝Ｐｅｃの値は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がより高い時点においてその補給開始を行う程、大きな値になる。
【００８６】
それは、エンジン１を再始動させて入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅを補給してゆくとき、その作動を復習すると、その作動は下記１）〜３）の順序となっている。
１） エンジン１を点火し、エンジン１の作動を経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致させながらアクセル開度θを増大させてゆく。その結果、エンジン１の回転速度Ｎｅも増大する。その場合、図４のＰｅｌ≦Ｐ１ｉ（＝Ｐｅ）≦Ｐｅｍに示すように、エンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅの増大と共に増大してゆく。
すなわち、経済燃費特性線Ｆｅｃ上の作動において、エンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅが高い程、大きな出力動力になる関係になっている。
２）その増大してゆくＮｅと現時点における入力軸４ａの下限回転速度との関係が（１０）式の関係に一致した時点、すなわちクラッチ２の同期時点においてクラッチ２を係合する。
３）そのクラッチ２の係合開始時点から、入力軸４ａとフライホイール３へエンジン１の出力動力Ｐｅが補給される。
【００８７】
上記１）においてエンジン１の出力動力Ｐｅはエンジン１の回転速度Ｎｅが高い程、大きな出力動力になる関係にあり、上記２）におけるようにクラッチ２の係合後はＮｅとＮ１が比例した連動関係にある。すなわち、Ｎ１が高い値であればＮｅも高い関係にある。
従って、上記３）においてエンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始する時点におけるＰｅの値は、入力軸４ａの回転速度Ｎ１がより高い時点においてその補給開始をする程、大きな値になる関係にある。
【００８８】
すなわち、上記第２の判定条件Ｐｅ≧Ｐ１ｉに着目した場合、エンジン１の出力動力Ｐｅを補給開始すべき時点の入力軸４ａにおける回転速度（真の下限回転速度Ｎ１ｃ）は、上記一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅと上記他方の下限回転速度Ｎ１ｃａのいずれか「大きい」側の下限回転速度を採用すれば、そのクラッチ２の同期時点におけるエンジン１の出力動力Ｐｅは、上記理由からＰｅ≧Ｐ１ｉとなって第２の判定条件を安全側に満たすことになる。
【００８９】
又、上記第１の判定条件ｅ≦ｅｃに着目した場合も、上記第１の判定結果によるＮ１ｃｅあるいは第２の判定結果によるＮ１ｃａのうち、いずれか「大きい」側の下限回転速度を採用すれば、無段変速機４００における速度比ｅがｅ≦ｅｃとなって第１の判定条件を満たすことになる。
それは、無段変速機４００の速度比ｅがｅ＝Ｎ２／Ｎ１の関係から入力軸４ａの回転速度Ｎ１が大きい程、速度比ｅが小さくなって、ｅ≦ｅｃの条件を安全側に満たすからである。
このように、制御装置７００は、以上のように求めた第１の判定結果である下限回転速度Ｎ１ｃｅと第２の判定結果である下限回転速度Ｎ１ｃａとの大小を比較し、その比較によって大となった側の判定結果を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする。
【００９０】
上記のように、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく過程において、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が上記“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したとき、エンジン１の出力動力を上述のようにフライホイール３と入力軸４ａに補給してゆけばよい。
以上が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”の説明であり、又、ここまでの説明がフライホイール３の回転エネルギのみによって車両が走行する場合の説明である。
【００９１】
「 ｂ）エンジン１の出力動力を補給している場合における車両の駆動」：
以上のように、入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆくことによってその回転速度Ｎ１が“下限の回転速度Ｎ１ｃ”に達すると、制御装置７００は、上記のようにエンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させて、エンジン１の回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
そのようにエンジン１が回転速度を増大させてゆくとき、エンジン１はエンジン自身における慣性モーメントを加速させるトルクを発生させながら回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
その場合において、制御装置７００は、エンジン１における回転速度Ｎｅの増大につれ、経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを増大させてゆく。
【００９２】
そのようにしてエンジン１の回転速度Ｎｅが増大してゆくと、やがてエンジン１の回転速度Ｎｅと入力軸４ａの回転速度Ｎ１が（１０）式の関係になる。すなわち、その時点が上述のクラッチ２の同期した時点である。
クラッチ２の同期時点に到ると、制御装置７００は、クラッチ２を係合し更にスロットル開度θを増大させてゆく。
【００９３】
そのようにクラッチ２が係合すると、エンジン１には入力軸４ａへの動力供給とフライホイール３を加速回転させる負荷が生ずる。
又、そのようにクラッチ２を係合させた後においても、制御装置７００は、上記と同様、経済燃費特性線Ｆｅｃ上に一致する状態にスロットル開度θを増大させて、エンジン１の出力動力を増大させ且つエンジン１における回転速度Ｎｅを増大させてゆく。
すなわち、クラッチ２の上記同期時点においてエンジン１の出力動力がＰｅｃであった状態から、そのクラッチ２の係合後、更にエンジン１の出力動力ＰｅはＰｅ＞Ｐｅｃになってゆく。
【００９４】
上記のようにエンジン１の出力動力Ｐｅが増大してゆく状態において、エンジン１は入力軸４ａとフライホイール３へ動力Ｐｅを補給してゆく。
そのように増大してゆくエンジン１の出力動力Ｐｅと入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉとの関係はＰｅ＞Ｐ１ｉとなっており、Ｐｅ−Ｐ１ｉ＝ΔＰの余裕動力がフライホイール３を回転加速してゆく。
その余裕動力ΔＰによってフライホイール３に生ずるトルクＴｆは（２）式の関係にあるから、余裕動力ΔＰとフライホイール３に生ずる動力（Ｔｆ×ωｆ）との関係は、
ΔＰ＝Ｉｆ×（ｄωｆ／ｄｔ）×ωｆ （１２）
となる。
【００９５】
ここで、フライホイール３における回転角速度ωｆと入力軸４ａにおける回転角速度ω１とは、
ωｆ＝（ｉ１／ｉ２）×ω１ （１３）
の関係にあるから、（１２）式は、
ΔＰ＝Ｉｆ×（ｉ１／ｉ２）×（ｉ１／ｉ２）×ω１×（ｄω１／ｄｔ）
となる。又、上式を変形して、
（ｄω１／ｄｔ）＝ΔＰ／〔Ｉｆ×（ｉ１／ｉ２）
×（ｉ１／ｉ２）×ω１〕 （１４）
を得る。
【００９６】
制御装置７００は、
１）（１４）式を使用して、入力軸４ａに対する回転角加速度（ｄω１／ｄｔ）を求め、
２）その求めた（ｄω１／ｄｔ）と一致する状態に無段変速機４００の速度比ｅを制御する。但し、そのｄω１／ｄｔは入力軸４ａの回転角速度ω１が増速する側に速度比ｅを制御する。
その（ｄω１／ｄｔ）の増速は、（１３）式の関係から、変速機４００Ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を加速することになる。
【００９７】
すなわち、制御装置７００が、無段変速機７００における速度比ｅの制御によって、（１４）式の関係が成立する状態に入力軸４ａの回転角加速度（ｄω１／ｄｔ）を制御すれば、、入力軸４ａに要求動力P1ｉに相当する実の動力Ｐ１が生じ、且つその場合における余裕動力ΔＰ＝Ｐｅ−Ｐ１ｉがフライホイール３を加速回転させることになる。
【００９８】
そのようにして入力軸４ａに実の動力Ｐ１が生じたことは、入力軸４ａにおいてトルクＴ１＝Ｐ１／ω１が生じていることになる。
そのことは（８）式の関係によって出力軸６にトルクＴ２が生じることになり、そのトルクＴ２は終減速機６Ａを介して駆動輪６Ｂ、６Ｂを駆動することになる。
【００９９】
なお、上記のように、無段変速機４００の変速制御によって（１４）式の関係を設定して、入力軸４ａにおいてトルクＴ１＝Ｐ１／ω１を生じさせることは、“無段変速機４００の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生”させていることになる。
【０１００】
以上のように、エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力補給を行っている間において、制御装置７００は、エンジン１におけるスロットル開度θを増大させてエンジン１の回転速度Ｎｅを経済燃費特性線Ｆｅｃ上において増速させてゆく。
やがて、その増速してゆくエンジン１の回転速度ＮｅがＮｅ＝Ｎｅｕに達した時点において、エンジン１の作動を停止し、且つクラッチ２を切り離す。
以上がエンジン１の出力動力を補給している場合における車両の駆動である。
又、上記エンジン１の作動停止以降は、再びフライホイール３の回転エネルギのみによって車両を駆動する作用を繰り返す。
【０１０１】
このように図１の車両の駆動は、上述のフライホイール３の回転エネルギのみによる駆動とエンジン１が動力補給をする駆動の繰り返しを行うことになる。
なお、上記実施例において、エンジン１によって上記動力補給を行う際のエンジン１の最大回転速度はエンジン１の最大動力Ｐｅｍ時における回転速度Ｎｅｍとせず、それより低回転のＮｅｕとしている。
【０１０２】
それは、運転者がアクセルペダル踏込み量すなわち要求動力Ｐ１ｉを小さくしているときに、エンジン１の最大回転速度を過度に大きく設定すると、恰も運転者の意志に反して車両の駆動力が過大になってしまったような錯覚を与えることになるからである。
そのような理由によって、本実施例においては、エンジン１による上記動力補給の際におけるエンジン１の最大回転速度がアクセルペダル踏込み量に比例するように設定している。
しかし、エンジン１による上記動力補給の際におけるエンジン１の最大回転速度は、エンジン１の最大動力Ｐｅｍ時における回転速度Ｎｅｍとしても、車両の駆動上、何ら問題はない。
【０１０３】
『図１における無段変速機４００の具体的実施例その１』：
「図５における機構の説明」
図５は、図1における無段変速機４００の具体的実施例であって、図１と同一符号の部材は同一部材を示している。
ここで、図５における無段変速機４０１の機構は特許文献１において公知である。
又、７は制御装置であり、制御線７ａ、７ｂ、７ｃあるいは７ｄは複数の電力線および制御線を単一線によって表現しており、Ａｃｃはアクセルペダルの踏込み信号線であり、７Ａは蓄電装置である。
なお、図５においては、図１における変速機２Ａおよび４００Ａを割愛して、駆動軸２ａが入力軸４ａと直結している。
【０１０４】
無段変速機４０１において、ジェネレーターモーター４におけるアウターローター４Ａが入力軸４ａに連動し、ジェネレーターモーター４におけるインナーローター４Ｂが出口軸４ｂを介して出力軸６へ連動している。モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６に連動している。
なお、図５において、インナーローター４Ｂの側が入力軸４ａに連動し、アウターローター４Ａの側が出口軸４ｂに連動する機構であってもよい。
又、ジェネレーターモーター４において発電した電力は、蓄電装置７Ａに電力を充電する場合を除き、原則として制御装置７を介し全てモータージェネレーター５に供給するものとなっている。
以上が図５における機構の説明である。
【０１０５】
「図５における作用説明」
図５における無段変速機４０１の変速作用も特許文献１において公知である。
すなわち、出力軸６の負荷に対して入力軸４ａを駆動すると、入力軸４ａと出力軸６との間に相対回転が生じてジェネレーターモーター４が発電作用を行う。
その発電作用によって、一方において、アウターローター４Ａに生じた発電トルクに対してインナーローター４Ｂにはその発電トルクによって連れ回される反力トルクが生じ、その反力トルクは機械的に出口軸４ｂを介して出力軸６を駆動する。
【０１０６】
又、他方において同時に、ジェネレーターモーター４において発電した電力は、原則として全て制御装置７を介してモータージェネレーター５に供給してモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
その場合において、入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１と出力軸６における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の制御は、ジェネレーターモーター４における発電量を制御することによって可能となっている。
【０１０７】
上記のように変速を行う無段変速機４０１は速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１が０≦ｅ≦ｅｃにおいて動力伝達効率が優れており、ｅ＞ｅｃにおいて動力伝達効率が急速に劣化する。このことは、非特許文献１、石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版のｐ２２６における（７．４１）式および（７．４２）式に示しているように公知である。
なお、図５における上記ｅｃは、入力軸４ａと出力軸６との相対回転を零にした場合の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１、すなわちｅｃ＝１．０である。
図５の実施例において使用する速度比ｅの範囲は、動力伝達効率の優れた０≦ｅ≦ｅｃ＝１．０を使用することを目的とし、且つ上記ｅｃ＝１．０は、図５の機構を使用した場合の本発明における“最大許容速度比ｅｃ”となる。
【０１０８】
図５における車両の始動発進態勢設定の作用は、図１における場合と同様に行うことが出来る。但し、図５における車両の始動発進態勢設定時において、エンジン１の出力動力が出力軸６の側へ伝達しないようにする方法としてジェネレーターモーター４を無負荷状態にする。
その状態において、制御装置７は、エンジン１を点火し且つ図１におけると同様にエンジン１のスロットル開度θを増大させることによって、エンジン１の出力動力がクラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上述した所定の回転速度まで高め、車両の発進態勢を設定する。
【０１０９】
なお、上記車両の始動発進態勢設定は、エンジン１の出力動力を使用せずに、モータージェネレーター５を電気的に拘束することによって出力軸６を拘束しておき、蓄電装置７Ａの電力を使用してジェネレーターモーター４にモーター作用をさせ、そのモーター作用による入力軸４ａの動力が増速機３Ａを介してフライホイール３を上記所定の回転速度に設定することも出来る。
又、その車両発進態勢の設定は、モータージェネレーター５による電気自動車走行（ＥＶ走行）による車両発進を行いながら、エンジン１がフライホイール３を所定の回転速度まで駆動増速させる方法もあり得る。
【０１１０】
上記車両の始動発進態勢設定が終了して、車両を駆動走行させる場合、
ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって車両を走行させる作用と、
ｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力を供給しながら車両を走行させる作用との上記ａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことも、図１における場合と同様である。
【０１１１】
但し上記ａ）およびｂ）における作用において、図１における場合は、上記ａ）の場合（７）式の関係および上記ｂ）の場合（１４）式を満たすように無段変速機４００の速度比ｅを制御して入力軸４ａのトルクＴ１を設定している。
それに対して、図５における場合は、上記ａ）の場合も上記ｂ）の場合も共にジェネレーターモーター４におけるトルク制御によって入力軸４ａのトルクＴ１を設定することが出来る。
【０１１２】
入力軸４ａにおけるそのトルクＴ１の設定は、図１における場合と同様に、制御装置７が、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ（＝Ｔ１ｉ×ω１）とその時点における入力軸４ａの回転角速度ω１から指示入力トルクＴ１ｉを演算し、そのＴ１ｉに一致する状態にジェネレーターモーター４をトルク制御することによって行われる。
ここで、ジェネレーターモーター４が例えば直流発電機である場合、電流制御によってその直流電動機のトルク制御が出来ることは公知である。
【０１１３】
又、図１における上記ａ）の作用において、車両走行のためにフライホイール３のエネルギのみを消費することによって、フライホイール３および入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、図１における第１の判定による下限回転速度Ｎ１ｃｅの演算と第２の判定による下限回転速度Ｎ１ｃａとを演算する作用も図１における場合と同じである。
更に、上記ａ）の作用において、その演算結果であるＮ１ｃｅとＮ１ｃａのうち、大なる値を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする演算も図１における場合と同じである。
【０１１４】
そのように入力軸４ａの回転速度Ｎ１が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したと判定されたとき、制御装置７は、図１における場合と同じに、エンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１の回転速度を増大させてゆき、駆動軸１ａと駆動軸２ａが同期した時点においてクラッチ２を係合する。この作用も図１における場合と同じである。
なお、クラッチ２は公知の一方向クラッチであっても良い。それは、一方向クラッチの性格から、駆動軸１ａの回転速度が駆動軸２ａの回転速度を超えようとすると、駆動軸１ａが駆動軸２ａと一体になって回転する性格があるからである。逆に、一方向クラッチは、駆動軸２ａの側から駆動軸１ａを同一回転方向へ駆動出来ない性質を有している。
【０１１５】
そのようにクラッチ２を係合させて後、エンジン１は経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動しながら増速してゆく。すなわち、エンジン１のその増速は駆動軸１ａ、クラッチ２および駆動軸２ａを介して、一方において増速機３Ａを介してフライホイール３を増速し、他方において入力軸４ａを駆動する。この作用も図１における場合と同じである。
【０１１６】
上記のように、ジェネレーターモーター４によって入力軸４ａのトルクをＴ１に制御することは、ジェネレーターモーター４における発電電力を制御することである。
すなわち、入力軸４ａのトルクＴ１を設定するために、ジェネレーターモーター４における発電量の制御を行い、その発電した電力によってモータージェネレーター５が出力軸６を駆動制御することは、入力軸４ａと出力軸６との速度比ｅを制御していることにもなる。
このことは、“無段変速機４０１の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させている”ことになる。
【０１１７】
又、入力軸４ａのトルクＴ１を制御することによって出力軸６を駆動することは、図１における場合と同様に（８）式の関係によっている。
なお、ジェネレーターモーター４への電力の授受は、スリップリングを介して行う方法等がある。
以上が図１における無段変速機４００の具体的実施例その１（図５）の説明である。
【０１１８】
『図１における無段変速機４００の具体的実施例その２』
「図６の機構説明」
図６において、無段変速機４０２は図１における無段変速機４００に相当し、図１および図５と同じ符号は同一符号同一部材を示している。
図６において、図５におけると同様、図１における変速機２Ａおよび４００Ａを省略している。
図６における無段変速機４０２は特許文献１に示した公知の入力動力分割方式の無段変速機である。
【０１１９】
無段変速機４０２は、差動歯車４１における３軸のうち、一軸が入力軸４ａと連動し、他の一軸が反力軸４１ｆに連動し、残る一軸が出口軸４ｂに連動している。
図６に示している差動歯車４１はその中身をブラックボックスとした一般的表現によっているが、その中身の具体例は図７に示す機構がある。図７において図６と符号が同一の部材は同一部材を示している。
【０１２０】
図７において、差動歯車４１は、リング歯車４１d、複数の遊星歯車４１bおよび太陽歯車４１aからなっており、遊星歯車４１bはキャリヤ４１cに軸支している。
入力軸４aがキャリヤ４１cに連動し、遊星歯車４１bは太陽歯車４１aおよびリング歯車４１dと歯車係合し、太陽歯車４１aは反力軸４１fを介してジェネレーターモーター４０におけるローター４０Bに連動しており、４０Aはジェネレーターモーター４０における固定子である。
【０１２１】
差動歯車４１の各歯車の組み合わせは一例であって、一般的には、太陽歯車４１ａ、キャリヤ４１ｃあるいはリング歯車４１ｄの３部材のうちいずれかの部材を入力軸４ａに連動し、そのうちの残るいずれかの部材が出口軸４ｂに連動し、そのうちの残る最後の部材が反力軸４１ｆに連動するものである。
したがって、一般的には、図６における差動歯車４１の１点破線によって示した中身がブラック・ボックスであって、上記３部材のうち１点破線から外部に出ている各部材を反力軸４１ｆ、入力軸４ａおよび出口軸４ｂとして図６のように表現している。
【０１２２】
又、図６における差動歯車４１とジェネレーターモーター４０の両者は、図５におけるジェネレーターモーター４に相当するジェネレーターモーターになっている。
それは、図６において、ジェネレーターモーター４０の回転速度Ｎｒ、入力軸４ａの回転速度Ｎ１および出力軸６の回転速度Ｎ２（＝出口軸４ｂの回転速度）との関係は、特許文献１における（１）式に示すように、
ｅｒ＝（ｅ−ｅｃ）／（１−ｅｃ）
なる一定の関係にあるからである。
【０１２３】
上記式において、ｅｒ＝Ｎｒ／Ｎ１およびｅ＝Ｎ２／Ｎ１であり、ｅｃは反力軸４１ｆを拘束（Ｎｒ＝０）した状態における速度比ｅであって、ｅｃは差動歯車４１の機構によって定まる一定の値である。
すなわち、上式は、反力軸４１ｆの回転速度Ｎｒ（＝ジェネレーターモーター４０の回転速度）が速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の変化によって一義的に定まることを意味しており、そのことは、ジェネレーターモーター４０の回転速度Ｎｒが入力軸４ａの回転速度Ｎ１と出力軸６の回転速度Ｎ２との相対回転によって定まることを意味している。
【０１２４】
結局、図５と図６を比較すると、図５におけるジェネレーターモーター４は、上述のように、入力軸４ａと出口軸４ｂとの相対回転によって発電作用を行っており、図６における差動歯車４１とジェネレーターモーター４０からなるジェネレーターモーターも、入力軸４ａと出口軸４ｂとの相対回転によって発電作用を行っていることになる。
以上が図６および図７における機構の説明である。
【０１２５】
〔 図６における作用の説明〕：
「図６における変速作用の説明」
図６における無段変速機４０２の変速作用は特許文献１において公知である。
すなわち、ジェネレーターモーター４０における発電量を制御することによって、入力軸４ａにおける回転速度Ｎ１と出力軸６における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を変化させる。
その場合において、出力軸６の負荷に対して入力軸４ａを駆動すると、入力軸４ａの動力は差動歯車４１および反力軸４１ｆを介してジェネレーターモーター４０を駆動して、ジェネレーターモーター４０が発電を行う。
【０１２６】
そのことによって、一方において、ジェネレーターモーター４０に生じた発電トルクは機械的に反力軸４１ｆ、差動歯車４１および出口軸４ｂを介して出力軸６を駆動する。
又、他方において同時に、ジェネレーターモーター４０において発電した電力は、原則として全て制御装置７を介してモータージェネレーター５に供給してモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
【０１２７】
無段変速機４０２における上記変速において、その変速に使用する速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の範囲は０≦ｅ≦ｅｃにおいて動力伝達効率が優れており、ｅ＞ｅｃにおいて動力伝達効率が急速に劣化する。このことは、非特許文献１、石原智男編、油圧工学、朝倉書店、昭和４３年版のｐ２２０〜２２１における（７．３５）式および（７．３６）式から公知である。
なお、上記ｅｃは、反力軸４１ｆの回転を拘束した場合における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１である。
【０１２８】
すなわち、本実施例の図６の機構において使用する速度比ｅの範囲は動力伝達効率の優れた０≦ｅ≦ｅｃの範囲を使用することを目的とし、且つ無段変速機４０２における上記ｅｃは、本発明において図６の機構を使用した場合の“最大許容速度比ｅｃ”となる。
又、図６における差動歯車４１の具体的機構は、一般的に図７の機構が望ましく、図７における実用上の上記ｅｃの値は１．４近傍の値となる。
以上が図６における変速作用の説明である。
【０１２９】
「車両における始動発進態勢の作用説明」
図６における車両の始動発進態勢の作用は、図１における場合と同様に行うことが出来る。但し、図６における車両の始動発進態勢設定時において、エンジン１の出力動力が出力軸６の側へ伝達しないようにする方法としてジェネレーターモーター４０を無負荷状態にする。それは、入力軸４ａが駆動されている場合、ジェネレーターモーター４０が無負荷になっていると、差動歯車の性質から反力軸４１ｆが空回りして、入力軸４ａの動力は出力軸６へ伝達しないからである。
【０１３０】
そのようにジェネレーターモーター４０を無負荷状態のまま、車両の始動発進態勢設定時において、制御装置７は、エンジン１を点火し且つ図１におけると同様にエンジン１のスロットル開度θを増大させる。そのことによって、エンジン１の出力動力が駆動軸１ａ、クラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上述した所定の回転速度まで高める。
【０１３１】
なお、上記車両の始動発進態勢設定は、図５における場合と同様、エンジン１の出力動力を使用せずに、モータージェネレーター５を電気的に拘束して出力軸６を拘束し、蓄電装置７Ａの電力を使用してジェネレーターモーター４０にモーター作用をさせ、そのモーター作用が反力軸４１ｆ、差動歯車４１、入力軸４ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を上記所定の回転速度に設定することも出来る。
又、上記図５において言及したように、図６の車両始動発進態勢の設定は、モータージェネレーター５によるＥＶ走行によって車両発進を行いながら、エンジン１がフライホイール３を所定の回転速度まで増速させる方法もあり得る。
以上が図６における車両の始動発進態勢の作用説明である。
【０１３２】
「図６における車両のフライホイール３の回転エネルギのみによる走行」：
車両の発進態勢が完了し、車両を走行させる場合、図１における場合と同様、最初にフライホイール３の回転エネルギのみによって走行する。
その場合、アクセルペダル踏み込みによって指示される指令値は、図１における場合と同様に、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕となっている。
そのように入力軸４ａへ要求動力Ｐ１ｉを指示すると、制御装置７は、図５における場合と同様に、入力軸４ａの回転角速度ω１を検出し且つＰ１ｉ＝Ｔ１ｉ×ω１の関係から入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを演算する。
【０１３３】
ここで、図６において、入力軸４ａのトルクＴ１、出力軸６のトルクＴ２および反力軸４１ｆのトルクＴｒとの関係は、特許文献１において公知である。
すなわち、特許文献１における（１２）式および（１３）式において、
Ｔ２＝（Ｔ１ｄ／ｅｃ）×［｛ηmo−(ηmr×ηe）｝＋{(ec／e)×ηmr×ηe}〕
Trd = (ec−1)×T2×ηmr／［｛ηmo−(ηmr×ηe）｝＋{(ec／e)×ηmr×ηe}〕
の関係式を公開している。
【０１３４】
上記２式において、Ｔ１ｄおよびＴｒｄは本願明細書の図６における入力軸４ａのトルクＴ１および反力軸４１ｆのトルクＴｒのことであり、且つηｍｏは入力軸４ａから差動歯車４１を介して出口軸４ｂに到る機械的動力伝達効率であり、ηｍｒは入力軸４ａから差動歯車４１を介して反力軸４１ｆに到る機械的動力伝達効率である。
【０１３５】
又、上記２式において、ηｅは、反力軸４１ｆにおける動力がジェネレーターモーター４０において発電作用を行い、その発電した電力がモータージェネレーター５にモーター作用をさせ、モータージェネレーター５が駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動するまでの動力伝達効率である。
更に、上記２式中におけるＴ２、ｅｃおよびｅは、図６について既述したトルクＴ２、最大許容速度比ｅｃおよび速度比ｅと同一である。
【０１３６】
特許文献１における上記２式から、入力軸４ａへの上記指示トルクＴ１ｉとその指示トルクＴ１ｉから生ずる反力軸４１ｆへの指示トルクＴｒｉとの関係は、
Ｔｒｉ＝{（ｅｃ−１）／ｅｃ}×ηｍｒ×Ｔ１ｉ （１６）
となる。
すなわち、図６の実施例において、アクセルペダル踏み込みによって、入力軸４ａへ要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕を指示すると、制御装置７は、上記のように指示トルクＴ１ｉを演算し、更にその指示トルクＴ１ｉを使用して、（１６）式の関係によって反力軸４１ｆにおける指示トルクＴｒｉを演算する。
【０１３７】
その結果、制御装置７は、ジェネレーターモーター４０にその演算した指示トルクＴｒｉに相当するトルクを反力軸４１ｆに発生させる。それは、ジェネレーターモーター４０に発電作用を行わせ、その発電作用が反力軸４１ｆに負荷トルクＴｒを発生させるレベルのトルク制御となる。なお、トルクＴｒのトルク制御は、上述のようにジェネレーターモーター４０における電流制御によって行う。
このように制御装置７が反力軸４１ｆへトルクＴｒを発生させたことは、（１６）式の関係から入力軸４ａへトルクＴ１を生じさせることになる。
【０１３８】
そのように入力軸４ａにトルクＴ１が生じると、図１における場合と同様に、（８）式の関係あるいは上記特許文献１における（１２）式から出力軸６へトルクＴ２を発生させ、車両の駆動が可能になる。
なお、上記車両の運転中において、運転者はアクセルペダル踏込み量を変化させている。
【０１３９】
そのように運転者が常にアクセルペダル踏込み量を変化させていることは、入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉが変化していることである。そのことは（１６）式の関係から制御装置７が、アクセルペダル踏込み量の変化に応じて反力軸４１ｆのトルクＴｒ、すなわちジェネレーターモーター４０の発電量を変化させていることになる。
【０１４０】
ジェネレーターモーター４０の発電量を変化させていることは、上記説明から理解出来るように、モータージェネレーター５が出力軸６の回転速度Ｎ２を制御して速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を制御していることになる。
すなわち、そのことは、“無段変速機４０２の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生”させていることになる。
【０１４１】
上記のように、入力軸４ａに実のトルクＴ１を発生させていることは、入力軸４ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３にトルクＴｆの負荷トルクを発生させていることになる。
その負荷トルクＴｆは（２）式の関係において、フライホイール３の角回転加速度ｄωｆ／ｄｔを負にして、フライホイール３の回転速度Ｎｆを減速させてゆく。又、そのことはフライホイール３に連動した入力軸４ａの回転速度Ｎ１をも減速させてゆく。
このことは、フライホイール３の回転エネルギを消費して入力軸４ａへトルクＴ１を生じさせていることでもある。
【０１４２】
上記のように、車両走行のためにフライホイール３のみのエネルギを消費することによって、フライホイール３および入力軸４ａの回転速度Ｎ１が減速してゆく場合、図１における第１の判定による下限回転速度Ｎ１ｃｅの演算と第２の判定による下限回転速度Ｎ１ｃａとの両者を演算する作用も図１における場合と同じである。
更に、その演算結果であるＮ１ｃｅとＮ１ｃａのうち、大なる値を入力軸４ａにおける“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”とする演算も図１における場合と同じである。
以上が図６における車両のフライホイール３の回転エネルギのみによる走行の説明である。
【０１４３】
「図６におけるエンジン１の駆動時における車両走行」：
入力軸４ａの回転速度Ｎ１が“真の下限回転速度Ｎ１ｃ”に達したと判定されたとき、制御装置７は、図１における場合と同じに、エンジン１を点火し且つスロットル開度θを増大させてゆくことによって、エンジン１の回転速度を増大させてゆき、駆動軸１ａと駆動軸２ａが回転同期した時点においてクラッチ２を係合する。この作用も図１における場合と同じである。
【０１４４】
そのようにクラッチ２を係合させて後、エンジン１は経済燃費特性線Ｆｅｃ（図２）上を作動しながら増速してゆく。すなわち、エンジン１のその増速は駆動軸１ａ、クラッチ２および駆動軸２ａを介して、一方において増速機３Ａを介してフライホイール３を増速し、他方において入力軸４ａを駆動する。又、この作用も図１における場合と同じである。
その場合において、運転者がアクセルペダルの踏み込みによって入力軸４ａに要求動力Ｐ１ｉ〔ｋＷ〕を指示すると、制御装置７は、現時点における入力軸４ａにおける回転角速度ω１を検出し、且つＰ１ｉ＝Ｔ１ｉ×ω１の関係から入力軸４ａへの指示トルクＴ１ｉを演算する。この作用も図１および図５における場合と同じである。
【０１４５】
制御装置７は、その指示トルクＴ１ｉを（１６）式に代入して反力軸４１ｆへの指示トルクＴｒｉを演算する。続いて、制御装置７は、発電作用を行っているジェネレーターモーター４０の発電レベルが反力軸４１ｆにおいてトルクＴｒ＝Ｔｒｉの負荷を生ずる状態に制御する。
すなわち、ジェネレーターモーター４０の発電制御が反力軸４１ｆへ実の負荷トルクＴｒを生じさせることは、（１６）式の関係から入力軸４ａへアクセルペダルからの指示どおりの“実のトルクＴ１”を生じさせることになる。
【０１４６】
又、上記のように、ジェネレーターモーター４０によって入力軸４ａの実トルクをＴ１に制御することは、ジェネレーターモーター４０における発電電力を制御することであり、ジェネレーターモーター４０によって発電した電力の全てはモータージェネレーター５に与えられ、モータージェネレーター５は駆動軸５ａ、歯車５ｂおよび５ｃを介して出力軸６を駆動する。
【０１４７】
すなわち、入力軸４ａの実トルクＴ１を設定するためにジェネレーターモーター４０において発電量の制御を行い、そのことによってモータージェネレーター５が出力軸６を駆動制御することは、入力軸４ａと出力軸６との速度比ｅを制御していることになる。
このことは、“無段変速機４０２の変速によるトルク制御によって入力軸４ａに指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させている”ことになる。
【０１４８】
又、この場合における制御装置７によるジェネレーターモーター４０のトルク制御は、図５の車両がフライホイール３の回転エネルギのみによって走行している場合の制御と同じである。
更に、入力軸４ａの実トルクＴ１を制御することは、図１における場合と同様に（８）式の関係あるいは上記特許文献１における（１２）式によって出力軸６を駆動していることになる。
以上が図６におけるエンジン１の駆動時における車両走行の説明である。
なお、上記図５および図６におけるモータージェネレーター５は出力軸６を介して駆動輪６Ｂに連動している。すなわち、モータージェネレーター５も出力軸６も共に駆動輪６Ｂを駆動している。従って、車両における前輪と後輪のいずれか一方の車輪を出力軸６が駆動し、残る他方の側の車輪をモータージェネレーター５が駆動しても良いことになる。
【０１４９】
上述したａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって入力軸４ａを駆動する作用と、ｂ）エンジン１がフライホイール３の加速回転と入力軸４ａを駆動する作用は、ａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことによって、車両の走行を行うことになる。
又、このａ）あるいはｂ）の作用を交互に行うことも既述の図１および図５における場合と同じである。
以上が図６における全作用の説明である。
【０１５０】
「無段変速機４００を純電気的駆動によって行う考え方」
以上の図５および図６における無段変速機４０１および４０２の実施例においては、一方において入力軸４ａにおける動力の一部が機械的に出口軸４ｂを介して出力軸６へ伝達し、他方において入力軸４ａの動力の残部がジェネレーターモーター４あるいは４０において電力となって分岐し、その分岐した電力がモータージェネレーター５において再び機械動力となって出力軸６へ合流する、いわゆる動力分割型の無段変速機となっている。
【０１５１】
それに対して、図１における無段変速機４００は、入力軸４ａにおける動力を全て電力に変換して純電気的に駆動輪６Ｂを駆動する形式の無段変速機であってもよい。
すなわち、その純電気的駆動は、入力軸４ａの機械動力が“全て”ジェネレーターモーターにおいて電力に変換され、その変換した電力の全てがモータージェネレーターにモーター作用をさせ、そのモーター作用が駆動輪６Ｂ，６Ｂを駆動するものである。
【０１５２】
その純電気駆動は、図５と同様に、ジェネレーターモーターが入力軸４ａをトルク制御出来るから、アクセルペダルの踏み込みによる要求動力Ｐ１ｉを入力軸４ａにおける指示トルクＴ１ｉに変換し、ジェネレーターモーターにおけるトルク制御によって入力軸４ａに実のトルクＴ１＝Ｔ１ｉを生じさせることが出来ることになる。
【０１５３】
従って、上記純電気駆動の無段変速機も、無段変速機の形式が変わったのみであって、図５および図６におけると同様に、ａ）フライホイール３の回転エネルギのみによって入力軸４ａを駆動する作用と、ｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａへ動力を補給する作用の両作用を交互に行うことが可能であり、且つ上記ａ）の作用において行う既述のＮ１ｃｅを求める第１の判定とＮ１ｃａを求める第２の判定も可能である。
以上が無段変速機４００を純電気的駆動によって行う考え方である。
【０１５４】
更に、本発明における本論とは関係ないが、以上の実施例において、車両の始動発進態勢は必ずしも必要ではない。
すなわち、通常の車両が発進する場合と同様に、始動スイッチをオンにしてエンジン１を作動させ、アクセルペダルを踏み込んで車両を発進させることも出来る。
それは、車両が発進する前の状態において無段変速機４００，４０１あるいは４０２の速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１を零に設定しておき、始動スイッチオンによるエンジン１の始動からスロットル開度θを増大させながらクラッチ２を係合させてゆくと、エンジン１の動力Ｐｅはクラッチ２、駆動軸２ａおよび増速機３Ａを介してフライホイール３を増速させてゆく。
【０１５５】
そのように、エンジン１の動力Ｐｅがフライホイール３を増速してゆく過程において、無段変速機４００、４０１あるいは４０２による上述のトルク制御によって、入力軸４ａに上記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を設定してゆけば良い。
又、その場合において、そのトルク制御は、上述したように無段変速機４００、４０１あるいは４０２において速度比ｅの制御になるから、その速度比増大によって（８）式の関係から車両が発進してゆく。
【０１５６】
但しその場合、そのようにフライホイール３が上述の所定の回転速度に向けて上昇し始めている段階において、アクセルペダルを急速に大きく踏込んで行く場合には、一方において、上述した要求動力Ｐ１ｉが急速に大きくなり、他方において、エンジン１はフライホイール３を加速する負荷が生じているから、エンジン１の出力動力は急速には大きくなれない。
そのため、アクセルペダルを急踏み込みした直後の短時間において、エンジン１の出力動力Ｐｅとその大きくなった要求動力Ｐ１ｉとの関係がＰｅ＜Ｐ１ｉとなる。
その結果、そのような急発進の加速時において、フライホイール３を増速する動力分のみならず入力軸４ａを駆動する動力も不足して、車両の加速能力が低下する問題が生ずる。
【０１５７】
しかし、そのような場合、図１における場合は、上述したように、駆動軸２ａへモータージェネレーターを設け、蓄電装置からの電力によってそのモータージェネレーターが上記不足動力分を補ってやればよい。
又、そのような場合における図５および図６の場合は、蓄電装置７Ａから補助電力をモータージェネレーター５へ追加補給することによって、上記不足動力を補うことが出来る。
上記のように、エンジン１がフライホイール３を加速回転させながら入力軸４ａを駆動して車両を始動発進させてゆく過程において、フライホイール３が既述した所定の回転速度に達したとき、エンジン１の作動を停止し、それに続いて、フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行に入ればよい。
【０１５８】
又、以上の図１、図５および図６の実施例において、クラッチ２は必ずしも必要ではない。
それは、エンジン１がフライホイール３を駆動しているときは、勿論、クラッチ２を必要とせず、駆動軸１ａと駆動軸２ａは直結のままでよい。
更に、エンジン１へ燃料供給を停止し且つフライホイール３の回転エネルギのみから出力軸６への動力取り出しを行っている場合、駆動軸１ａと駆動軸２ａは直結のままであっても、エンジン１は駆動軸２ａの側から駆動されるだけであって、上述の制御は可能である。
【０１５９】
但し、エンジン１へ燃料供給を停止してフライホイール３の回転エネルギのみから出力軸６へ動力取り出しを行っている場合、クラッチ２を省略して駆動軸１ａと駆動軸２ａを直結にさせていると、駆動軸２ａ側からエンジン１を連れ回すことになるので、その連れ回しによるエンジン１のトルク損失は生ずる。
【０１６０】
又、以上の実施例において、アクセルペダル踏み込みによる車両への要求動力Ｐ１ｉの指示は入力軸４ａへ行っている。しかし、要求動力の指示は出力軸６に対して行ってもよい。
それは、入力軸４ａにおける実の動力Ｐ１と出力軸６における実の動力Ｐ２との関係が、無段変速機４００の動力伝達効率をηとして、
Ｐ１×η＝Ｐ２ （１７）
の関係にあるからである。
【０１６１】
すなわち、上記要求動力の指示が出力軸６への要求動力Ｐ２ｉであった場合、（１７）式の関係を使用して要求動力Ｐ２ｉから入力軸４ａにおける要求動力Ｐ１ｉを演算出来、且つその演算した要求動力Ｐ１ｉを使用して上述の制御が可能になる。すなわち、上記アクセルペダルの踏込み量は、“入力軸４ａから出力軸６までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係”であればよい。
但し、（１７）式の演算には、無段変速機４００の作動条件によって変化する動力伝達効率ηの値を理論的あるいは実験的に求め、且つその動力伝達効率ηを上記演算に使用すれば良い。
【０１６２】
更に、（１７）式におけるηは一定値として扱っても良い。例えば、η＝１．０とすると、（１７）式はＰ１＝Ｐ２となる。
その場合、確かに、出力軸６へ要求動力Ｐ２ｉを指示すると、作動状態によって変化する実の動力伝達効率に対してη＝１．０一定と設定してしまうことは、（１７）式の関係から出力軸６における動力Ｐ２と入力軸４ａにおける動力Ｐ１との関係に誤差が生じることにはなる。
【０１６３】
しかし、（１７）式においてη＝１．０としてＰ２ｉから誤差を含んだＰ１ｉを求め、その求めたＰ１ｉを使用して、そのＰ１ｉが車両の走行エネルギとなっても何ら問題はない。
それは、運転者がアクセルペダルを踏込んで車両の走行速度を設定することは、その車両の走行動力を具体的な一定値に設定するのではなく、アクセルペダルをある大きさに踏込んで走行速度が期待値より小さければ、運転者は更にアクセルペダルを踏込んで走行速度を調整し、逆に走行速度が速すぎたときはアクセルペダルの踏込みを緩めるのである。
従って、（１７）式を変形してＰ１＝Ｐ２として扱っても、実用上、何ら問題がないことになる。
【０１６４】
このように、要求動力を出力軸６に対して要求したほうが都合の良い場合がある。それは、特に図５および図６において、電池７Ａに充電されている電力のみのエネルギによってモータージェネレータ５を駆動し、そのモータージェネレータ５のみが出力軸６を駆動するような、いわゆるＥＶ走行を選択する場合である。
すなわち、そのようなＥＶ走行の場合、制御装置７は、入力軸４ａにおける動力Ｐ１を制御するのではなく、出力軸６の動力Ｐ２を制御することになり、アクセルペダルの踏込み量が出力軸６へ要求動力Ｐ２ｉを指示することが制御装置７にとって便利になる。
【０１６５】
なお、そのようなＥＶ走行の場合は、既述したａ）フライホイール３の回転エネルギのみによる車両走行とｂ）エンジン１がフライホイール３と入力軸４ａを駆動しながら車両走行とを交互に行う制御ではなく、制御装置７が電池７Ａの電力のみのエネルギによって車両走行する制御を行うことになる。
【０１６６】
又、上記実施例において、経済燃費特性線Ｆｅｃ（図２）は、エンジン１の回転速度上昇と共にエンジン１の出力動力が上昇する関係にある他の“制御線”であっても良い。
それは例えば、エンジン１において、スロットル開度θと回転速度Ｎｅとの関係がＮＯｘやＣＯ等発生の最小となる関係の制御線であっても良い。
すなわち、エンジン１を作動させる場合、上述の制御においてエンジン１が経済燃費特性線Ｆｅｃ上を作動したことに代わって、エンジン１が上記新たな制御線上を作動するようにすれば良いことになる。
又、その制御線は複数の制御線であっても良い。それは、それら複数の制御線のうち、車両の走行状態ごとに、その走行状態に適した制御線を選択すればよい。
【０１６７】
又、以上の実施例において、エンジン１はガソリンエンジンを例に説明したが、エンジン１はディーゼルエンジンやガスタービン等の熱機関に全て適用出来る。
それは、熱機関のその広い作動回転範囲において必ず燃費の良くなる経済燃費特性線やＮＯｘ等が最小となる“制御線”が存在するから、上述の説明のように、熱機関がフライホイール３と入力軸４aへ回転エネルギを供給する際、制御装置は、熱機関がその“制御線”上の好ましい範囲で作動するように制御出来るからである。
更に、エンジン１としてガソリンエンジン以外の熱機関を使用する場合の熱機関における出力動力の制御は、ガソリンエンジン１におけるスロットル開度θの制御に相当して、熱機関への燃料供給量の制御になる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明のエネルギ緩衝駆動の制御方法は、上述の説明における自動車への適用のみならず、作業機械、農業機械、鉄道の動力車あるいは船舶等の負荷動力が変動して作動する動力伝達系に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】本発明におけるエネルギ緩衝駆動の制御を行うエネルギ緩衝駆動装置をスケルトン図によって示したものである。
【図２】図１におけるエンジン１の一般的な特性図である。
【図３】図２における経済燃費特性線Ｆｅｃにおいて、エンジン１における出力動力Ｐｅ〔ｋＷ〕と単位出力動力・単位時間当たりの燃料使用質量ｆ〔ｇｒ／ｋＷ・ｈ〕の関係を示したものである。
【図４】図２における経済燃費特性線Ｆｅｃから求められる、入力軸４ａへの要求動力Ｐ１ｉ（＝エンジン１における出力動力Ｐｅ）〔ｋＷ〕とエンジン１の回転速度Ｎｅ〔ｒｐｍ〕の関係を示したものである。
【図５】図１における無段変速機４００を具体化したエネルギ緩衝駆動装置の一例をスケルトン図によって示したものである。
【図６】図１における無段変速機４００を具体化したエネルギ緩衝駆動装置の他の実施例をスケルトン図によって示したものである。
【図７】図６における差動歯車４１の詳細説明をするため、その具体化した一例をスケルトン図によって示したものである。
【符号の説明】
【０１７０】
1 エンジン、 ２ クラッチ、 ３ フライホイール、 ３Ａ 増速機、 ４a 入力軸、４b 出口軸、 ４、４０ ジェネレーターモーター、 ４１ 差動歯車、 ４１f 反力軸、 ５ モータージェネレーター、 ６ 出力軸、 ７、７００ 制御装置（ジェネレーターモーター４、４０およびモータージェネレーター５のドライバーを含む）、 ７A 蓄電装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４００、４０１、４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動し、
前記熱機関（１）は、前記熱機関における回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動し、
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっており、
制御装置（７，７００）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておき、
前記制御装置（７，７００）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転増速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御し、
前記ａ）および前記ｂ）の制御において、前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉからＴ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算し、前記無段変速機の変速によるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させ、その発生させた実のトルクＴ１は前記無段変速機における前記変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する制御を行い、
前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求め、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力Ｐｅが現時点における前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行い、
且つ、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始するエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項２】
請求項１において、無段変速機（４０１、４０２）は、入力軸（４ａ）と出力軸（６）との相対回転によって発電するジェネレーターモーター（４、４０）と、前記出力軸（６）に連動したモータージェネレーター（５）とによって構成し、前記ジェネレーターモーター（４、４０）において発電した電力は原則として全て前記モータージェネレーター（５）に供給する機構となっているエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項３】
請求項１において、無段変速機（４０２）は、差動歯車（４１）における3軸のうち、１軸が入力軸（４ａ）に連動し、他の１軸が出力軸（６）に連動し、残る最後の軸が反力軸（４１ｆ）を介してジェネレーターモーター（４０）に連動し、モータージェネレーター（５）が出力軸（６）に連動し、前記ジェネレーターモーター（４０）において発電した電力は原則として全て前記モータージェネレーター（５）に供給する機構となっており、
最大許容速度比ｅｃは、前記反力軸（４１ｆ）を拘束した状態における前記入力軸の回転速度Ｎ１と前記出力軸における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１であるエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２あるいは請求項３において、制御線（Ｆｅｃ）は、熱機関（１）が出力動力一定に作動する任意の出力動力ごとに単位時間当たりの前記熱機関における燃料消費質量が最良になる特性であって、前記熱機関（１）への燃料供給量増大に応じて前記熱機関の回転速度（Ｎｅ）と出力動力（Ｐｅ）が増大する経済燃費特性線（Ｆｅｃ）であるエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項１】
熱機関（１）はフライホイール（３）と入力軸（４ａ）に連動し、前記入力軸は無段変速機（４００、４０１、４０２）および出力軸（６）を介して車両の駆動輪（６Ｂ）へ連動し、
前記熱機関（１）は、前記熱機関における回転速度の上昇と共に出力動力が上昇する関係の制御線（Ｆｅｃ）を有し、且つ前記熱機関は供給燃料の制御によって前記制御線上を作動し、
前記車両の駆動は、アクセルペダルの踏み込みによるその踏込み量が前記入力軸（４ａ）から前記出力軸（６）までの動力伝達系への要求動力Ｐ１ｉを指示する関係になっており、
制御装置（７，７００）には、前記熱機関における前記制御線（Ｆｅｃ）上においての出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係を記憶させておき、
前記制御装置（７，７００）は、
ａ）前記フライホイール（３）の回転エネルギのみが前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用と、
ｂ）前記熱機関（１）が前記制御線（Ｆｅｃ）上を作動して前記フライホイール（３）の回転増速を行いながら前記入力軸（４ａ）への動力供給源となる作用、
との前記ａ）あるいは前記ｂ）の作用を交互に制御し、
前記ａ）および前記ｂ）の制御において、前記入力軸（４ａ）における現時点の回転角速度ω１と前記要求動力Ｐ１ｉからＴ１ｉ＝Ｐ１ｉ／ω１の関係を使用して前記入力軸における指示トルクＴ１ｉを演算し、前記無段変速機の変速によるトルク制御によって前記入力軸に前記指示トルクＴ１ｉに相当する実のトルクＴ１を発生させ、その発生させた実のトルクＴ１は前記無段変速機における前記変速によって前記出力軸（６）のトルクＴ２にトルク変換し、その変換したトルクＴ２が前記駆動輪（６Ｂ）を駆動する制御を行い、
前記制御装置が前記ａ）の作用を行う制御によって、前記入力軸の回転速度N１が減少し続けている状態の制御において、
前記制御装置は、
第１の判定として、現時点における前記出力軸における回転速度をN2とし、前記無段変速機における速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１の最大許容速度比をｅｃとし、Ｎ１ｃｅ＝Ｎ２／ｅｃの関係から一方の下限回転速度Ｎ１ｃｅを求め、
第２の判定として、前記制御線（Ｆｅｃ）上における前記熱機関の出力動力Ｐｅと回転速度Ｎｅとの関係から、前記熱機関における出力動力Ｐｅが現時点における前記要求動力Ｐ１ｉの値ないしは現時点における前記要求動力Ｐ１ｉに所定の動力ΔＰ１ｉを付加した値と等しくなる状態の前記熱機関の回転速度Ｎｅ＝Ｎｅｃを求め、且つ、その求めた回転速度Ｎｅｃの状態にある前記熱機関が前記入力軸を駆動していると仮定した場合における前記入力軸における回転速度Ｎ１ｃａを求め、そのＮ１ｃａを前記入力軸における他方の下限回転速度Ｎ１ｃａとする演算を行い、
且つ、前記Ｎ１ｃｅと前記Ｎ１ｃａのうち、大なる値を真の下限回転速度Ｎ１ｃとし、
前記回転速度N１が減少し続けて、その回転速度Ｎ１が前記真の下限回転速度Ｎ１ｃに達した時、前記熱機関を再始動させて、前記熱機関（１）の動力を前記フライホイールと前記入力軸へ補給開始するエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項２】
請求項１において、無段変速機（４０１、４０２）は、入力軸（４ａ）と出力軸（６）との相対回転によって発電するジェネレーターモーター（４、４０）と、前記出力軸（６）に連動したモータージェネレーター（５）とによって構成し、前記ジェネレーターモーター（４、４０）において発電した電力は原則として全て前記モータージェネレーター（５）に供給する機構となっているエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項３】
請求項１において、無段変速機（４０２）は、差動歯車（４１）における3軸のうち、１軸が入力軸（４ａ）に連動し、他の１軸が出力軸（６）に連動し、残る最後の軸が反力軸（４１ｆ）を介してジェネレーターモーター（４０）に連動し、モータージェネレーター（５）が出力軸（６）に連動し、前記ジェネレーターモーター（４０）において発電した電力は原則として全て前記モータージェネレーター（５）に供給する機構となっており、
最大許容速度比ｅｃは、前記反力軸（４１ｆ）を拘束した状態における前記入力軸の回転速度Ｎ１と前記出力軸における回転速度Ｎ２との速度比ｅ＝Ｎ２／Ｎ１であるエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２あるいは請求項３において、制御線（Ｆｅｃ）は、熱機関（１）が出力動力一定に作動する任意の出力動力ごとに単位時間当たりの前記熱機関における燃料消費質量が最良になる特性であって、前記熱機関（１）への燃料供給量増大に応じて前記熱機関の回転速度（Ｎｅ）と出力動力（Ｐｅ）が増大する経済燃費特性線（Ｆｅｃ）であるエネルギ緩衝駆動の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５６９５７（Ｐ２０１１−１５６９５７Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９０４（Ｐ２０１０−１９９０４）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００１６１４９３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（０００１６１４９３）
【Ｆターム（参考）】
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