(57)【要約】【課題】ショックの発生がなくドライバーの意図する走行を実現しながら、摩擦クラッチの発熱耐久性を確保することができる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に第２クラッチCL2を介装し、車両停止を含む低車速域にて第２クラッチCL2をスリップ締結状態とし、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するＦＲハイブリッド車両である。第２クラッチCL2の発熱負荷を検出するクラッチ温度センサ２３と路面勾配センサ２４を設け、スリップ締結走行制御手段（図５）は、第２クラッチCL2の発熱負荷検出値が大きな発熱負荷を示す値であるほど、第２クラッチCL2の入力回転数と出力回転数の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御を行う。【選択図】図５
2010144851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と駆動輪の間に摩擦クラッチを介装し、車両停止を含む低車速域にて前記摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するスリップ締結走行制御手段を有する車両の制御装置において、
前記摩擦クラッチの発熱負荷を検出するクラッチ発熱負荷検出手段を設け、
前記スリップ締結走行制御手段は、前記摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな発熱負荷を示す値であるほど、前記摩擦クラッチの入力回転数と出力回転数の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の制御装置において、
前記クラッチ発熱負荷検出手段は、前記摩擦クラッチのクラッチ温度を検出するクラッチ温度センサであり、
前記スリップ締結走行制御手段は、前記摩擦クラッチのクラッチ温度検出値が大きな値であるほど、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された車両の制御装置において、
前記クラッチ発熱負荷検出手段は、走行路面勾配を検出する路面勾配センサであり、
前記スリップ締結走行制御手段は、前記走行路面勾配検出値が大きな勾配抵抗を示す値であるほど、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載された車両の制御装置において、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、を設け、
前記スリップ締結走行制御手段は、アクセル開度と車速により前記摩擦クラッチの目標入力回転数を算出し、前記摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな値であるほど１以下の小さな値による目標入力回転数ゲインを算出し、前記目標入力回転数ゲインと前記目標入力回転数を乗算することでゲイン乗算目標入力回転数を取得し、このゲイン乗算目標入力回転数を実現するクラッチトルク制御指令を出力することで、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両の制御装置において、
前記駆動源は、エンジンを有する駆動源であり、
前記スリップ締結走行制御手段は、ゲイン乗算目標入力回転数とエンジン最低回転数のうち、セレクトハイによる値を最終目標入力回転数とし、この最終目標入力回転数を実現するクラッチトルク制御指令を出力することで、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行うことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン車両やハイブリッド車両や電気自動車等に適用され、駆動源と駆動輪の間に介装した摩擦クラッチをスリップ締結状態として走行するモードを有する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用クラッチ制御装置は、エンジンとモータ/ジェネレータの間に介装され、エンジンとモータ/ジェネレータとを断接する第１締結要素と、モータ/ジェネレータと駆動輪との間に介装されモータ/ジェネレータと駆動輪とを断接する第２締結要素と、第１締結要素を開放し、第２締結要素を締結しモータの駆動力のみで走行する第１走行モードと、第１締結要素及び第２締結要素を締結し、エンジンとモータ/ジェネレータの両方の駆動力で走行する第２走行モードと、第１締結要素を締結し第２締結要素をスリップ締結し、エンジンとモータ/ジェネレータの両方の駆動力で走行する第３走行モードとを走行状態に応じて切り換えていた。そして、第２締結要素の温度を検知する温度検知手段にて、車両停止状態からの発進時であって、第２締結要素の温度が所定値以上のときは、第１走行モードに切り換えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開2007-314097号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用クラッチ制御装置は、第１締結要素を締結し第２締結要素をスリップ締結し、エンジンとモータ/ジェネレータの両方の駆動力による第３走行モードで走行するように指令が出ているにもかかわらず、第２締結要素の温度が所定値以上のときは、第１締結要素を開放し第２締結要素を締結し、モータの駆動力のみで第１走行モードにより走行するように切り換えるようにしたため、クラッチ開放/締結に伴うショックが発生するし、駆動力抜け等により意図した走行が実現できない可能性がある、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ショックの発生がなくドライバーの意図する走行を実現しながら、摩擦クラッチの発熱耐久性を確保することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両の制御装置では、駆動源と駆動輪の間に摩擦クラッチを介装し、車両停止を含む低車速域にて前記摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するスリップ締結走行制御手段を有する。
この車両の制御装置において、前記摩擦クラッチの発熱負荷を検出するクラッチ発熱負荷検出手段を設け、
前記スリップ締結走行制御手段は、前記摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな発熱負荷を示す値であるほど、前記摩擦クラッチの入力回転数と出力回転数の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御を行う。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の車両の制御装置にあっては、車両停止を含む低車速域での発進時や走行時には、摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するスリップ締結走行制御が行われる。そして、このスリップ締結走行制御において、摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな発熱負荷を示す値であるほど、摩擦クラッチの入力回転数と出力回転数の差回転であるスリップ量が小さく抑えられる。
すなわち、摩擦クラッチの発熱を回避するために、クラッチ開放や締結といった動作を行うことなく、スリップ締結走行制御がそのまま維持されるため、クラッチの開放/締結によるショックの発生がなく、ドライバーの意図する走行が実現される。さらに、大きな発熱負荷を示す値であるほど、摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑えることで、摩擦クラッチの発熱量を低減させることができる。
この結果、ショックの発生がなくドライバーの意図する走行を実現しながら、摩擦クラッチの発熱耐久性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（車両の一例）を示す全体システム図である。
【０００９】
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEng（駆動源）と、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMG（駆動源）と、第２クラッチCL2（摩擦クラッチ）と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
【００１０】
前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。
【００１１】
前記第１クラッチCL1は、前記エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・開放が制御される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４により締結・開放が制御される乾式単板クラッチが用いられる。
【００１２】
前記モータ/ジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この動作状態を「力行」と呼ぶ）、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータ/ジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。
【００１３】
前記第２クラッチCL2は、前記モータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。この第２クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。
【００１４】
前記自動変速機ATは、例えば、前進７速/後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。
【００１５】
実施例１のハイブリッド駆動系は、電気自動車走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、CL2スリップ締結走行モード（以下、「WSCモード」という。）等の走行モードを有する。
【００１６】
前記「EVモード」は、第１クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第１クラッチCL1を締結状態とし、エンジン走行モード・モータアシスト走行モード・走行発電モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、例えば、「EVモード」からの発進時、または、「HEVモード」からの発進時、または、「HEVモード」での登坂路走行時等の車両停止を含む低車速域にて、第２クラッチCL2をスリップ締結状態とし、第２クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進・走行するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start Clutch」の略である。
【００１７】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００１８】
前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。
【００１９】
前記モータコントローラ２は、モータ/ジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ/ジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータ/ジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２０】
前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。
【００２１】
前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６（アクセル開度検出手段）と、車速センサ１７（車速検出手段）と、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標CL2トルク指令を入力した場合、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。
【００２２】
前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２３】
前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１、他のセンサ・スイッチ類２２、第２クラッチCL2の温度を検出するクラッチ温度センサ２３（クラッチ発熱負荷検出手段）、走行路面勾配を検出する路面勾配センサ２４（クラッチ発熱負荷検出手段）等のからの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標CL1トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。
【００２４】
図２は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。図３は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。図４は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充電制御を行う際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。以下、図２〜図４に基づき、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を説明する。
【００２５】
前記統合コントローラ１０は、図２に示すように、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400とを有する。
【００２６】
前記目標駆動力演算部100では、目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
【００２７】
前記モード選択部200では、図３に示すEV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、「EVモード」または「HEVモード」を目標走行モードとして選択する。但し、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEVモード」を目標走行モードとする。また、「EVモード」または「HEVモード」からの発進時、車速VSPが第１設定車速VSP1になるまで「WSCモード」を目標走行モードとして選択する。
【００２８】
前記目標充放電演算部300では、図４に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
【００２９】
前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標走行モードと、車速VSPと、目標充放電電力tP等の入力情報に基づき、動作点到達目標として、目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクを演算する。そして、目標エンジントルク指令と目標MGトルク指令と目標MG回転数指令と目標CL1トルク指令と目標CL2トルク指令を、ＣＡＮ通信線１１を介して各コントローラ１，２，５，７に出力する。
【００３０】
図５は、実施例１の統合コントローラ１０にて実行される第１クラッチCL1の締結状態で「WSCモード」を選択しての発進・走行時のスリップ締結走行制御処理の流れを示すフローチャートである（スリップ締結走行制御手段）。以下、図５のフローチャートの各ステップについて説明する。
【００３１】
ステップS101では、現時点で選択されている走行モードが、「WSCモード」（＝スリップ締結走行モード）であるか否かを判断し、YES（「WSCモード」選択時）の場合はステップS102へ進み、NO（「WSCモード」以外の走行モード選択時）の場合はステップS101での判断を繰り返す。
【００３２】
ステップS102では、ステップS101での「WSCモード」選択時であるとの判断に続き、車速センサ１７からの車速VSP、アクセル開度センサ１６からのアクセル開度APO、クラッチ温度センサ２３からの第２クラッチ温度、路面勾配センサ２４からの路面勾配、エンジン最低回転数を読み込み、ステップS103へ進む。
【００３３】
ステップS103では、ステップS102での必要情報の読み込みに続き、車速VSPとアクセル開度APOにより、自動変速機ATへの目標入力回転数を算出し、ステップS104へ進む。
ここで、「目標入力回転数」は、図６の目標入力回転数マップに示すように、車速VSPの上昇にしたがって目標入力回転数が上昇し、かつ、アクセル開度APOが大きいほど目標入力回転数が高くなり、アクセル開度APOが小さいほど目標入力回転数は低くなる値に算出される。なお、図６には、車速VSP（＝変速機出力回転数）と自動変速機ATでのギア比から、出力回転数を入力回転数に換算した差回転ゼロ特性を書き込んでいるが、車速VSPの上昇により差回転ゼロ特性に交差すると、差回転ゼロ特性に沿った目標入力回転数に算出される。つまり、車速VSPがゼロのときに差回転が最も大きくなり、車速VSPが高くなるにしたがって差回転がゼロに収束する目標入力回転数に設定される。
【００３４】
ステップS104では、ステップS103での目標入力回転数の算出に続き、第２クラッチ温度と路面勾配により、目標入力回転数ゲインを算出し、ステップS105へ進む。
ここで、「目標入力回転数ゲイン」は、図７の目標入力回転数ゲイン特性に示すように、第２クラッチ温度が高い値であるほど、１以下の小さな値とされる。また、第２クラッチ温度が同じ値である場合、路面勾配センサ２４からの走行路面勾配検出値が大きな勾配抵抗を示す値であるほど、１以下の小さな値とされる。
【００３５】
ステップS105では、ステップS104での目標入力回転数ゲインの算出に続き、ステップS103で算出した目標入力回転数に、ステップS104で算出した目標入力回転数ゲインを乗算することで、ゲイン乗算目標入力回転数の算出を行ない、ステップS106へ進む。
この「ゲイン乗算目標入力回転数」は、目標入力回転数ゲインが１であるとき、ステップS103で算出した目標入力回転数と同じ値になるが、目標入力回転数ゲインが１未満のときはゼロに近づくほど、ステップS103で算出した目標入力回転数より小さい値になる。すなわち、第２クラッチCL2の入力回転と出力回転の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御が行われることになる。
【００３６】
ステップS106では、ステップS105でのゲイン乗算目標入力回転数の算出に続き、算出したゲイン乗算目標入力回転数と、エンジン最低回転数とのセレクトハイにより最終目標入力回転数を設定し、ステップS107へ進む。
【００３７】
ステップS107では、ステップS106での最終目標入力回転数の設定に続き、最終目標入力回転数を実現するクラッチトルクを算出し、第２クラッチCL2に算出したクラッチトルクを得る目標CL2トルク指令を出力し、ステップS108へ進む。
なお、第２クラッチCL2の入力回転数を、最終目標入力回転数に一致させて追従する制御は、モータ/ジェネレータMGによる回転数制御にて行われる。
【００３８】
ステップS108では、ステップS107での目標CL2トルク指令の出力に続き、選択されている走行モードが「WSCモード」であるか否かを判断し、YES（「WSCモード」の選択時）の場合はステップS102へ戻り、NO（「WSCモード」以外の走行モード選択時）の場合はリターンへ進む。
【００３９】
次に、作用を説明する。
実施例１の車両の制御装置における作用を、「「WSCモード」選択時のスリップ締結走行制御処理作用」、「クラッチ発熱負荷が低いときのスリップ締結走行制御作用」、「クラッチ発熱負荷が高いときのスリップ締結走行制御作用」に分けて説明する。
【００４０】
［「WSCモード」選択時のスリップ締結走行制御処理作用］
以下、図５に示すフローチャートに基づいて、「WSCモード」選択時のスリップ締結走行制御処理作用を説明する。
【００４１】
発進時や低速による登坂路走行時等であって、走行モードとして、第１クラッチCL1の締結状態で「WSCモード」が選択されているときは、図６のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS105→ステップS106→ステップS107→ステップS108へと進む。そして、「WSCモード」の選択が維持されている限り、ステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS105→ステップS106→ステップS107→ステップS108へと進む流れが繰り返される。
【００４２】
すなわち、ステップS102で必要情報が読み込まれると、次のステップS103では、車速VSPとアクセル開度APOにより、自動変速機ATへの目標入力回転数が算出される。次のステップS104では、第２クラッチ温度と路面勾配により、目標入力回転数ゲインが算出される。次のステップS105では、ステップS103で算出した目標入力回転数に、ステップS104で算出した目標入力回転数ゲインを乗算することで、ゲイン乗算目標入力回転数が算出される。次のステップS106では、算出したゲイン乗算目標入力回転数と、エンジン最低回転数とのセレクトハイにより最終目標入力回転数が設定される。そして、次のステップS107では、最終目標入力回転数を実現するクラッチトルクが算出され、第２クラッチCL2に対し算出したクラッチトルクを得る目標CL2トルク指令が出力される。
【００４３】
したがって、第１クラッチCL1の締結状態で「WSCモード」の選択時には、演算処理周期毎に、車速VSP、アクセル開度APO、第２クラッチ温度、路面勾配、エンジン最低回転数を読み込み、これらの入力情報の変化に応じた自動変速機ATの最終目標入力回転数が設定される。そして、モータ/ジェネレータMGの回転数制御により、自動変速機ATの実入力回転数を最終目標入力回転数に追従させて要求される第２クラッチCL2の差回転を確保するスリップ制御が行われると共に、最終目標入力回転数を実現するクラッチトルクとする第２クラッチCL2のトルク容量制御が行われる。そして、自動変速機ATへの最終目標入力回転数が、第２クラッチCL2の差回転を無くす回転数になると、第２クラッチCL2は、スリップ締結から完全締結へと移行し、走行モードとして、「WSCモード」から「HEVモード」へとモード遷移する。
【００４４】
［クラッチ発熱負荷が低いときのスリップ締結走行制御作用］
「HEVモード」で平坦路からの初期発進時等であり、クラッチ発熱負荷が低いときのスリップ締結走行制御作用について説明する。
【００４５】
まず、第２クラッチ温度が低い値であり、かつ、走行路面勾配検出値が小さな勾配抵抗を示す値であるため、図７の目標入力回転数ゲイン特性に示すように、「目標入力回転数ゲイン」は、１の値に設定される。
【００４６】
そして、踏み込み発進時で、アクセル開度APOが大きいと、図６の目標入力回転数マップのうち、高い目標入力回転数特性が選択されるため、「目標入力回転数」は、停車状態から車速VSPの上昇にしたがって上昇する値に設定される。
【００４７】
したがって、最終目標入力回転数としては、アクセル開度APOと車速VSPにより算出された「目標入力回転数」がそのまま用いられることになり、発進開始時の車速VSPがゼロのときに第２クラッチCL2の差回転が最も大きくなり、発進後、車速VSPが高くなるにしたがって差回転が徐々に低下し、所定車速になり走行状態に移行すると、差回転がゼロに収束し、第２クラッチCL2が完全締結状態となり、走行モードが、「WSCモード」から「HEVモード」へ遷移する。
【００４８】
このため、例えば、実施例１のようなトルクコンバータを持たないＦＲハイブリッド車両の場合、既存の自動変速機ATに内蔵する第２クラッチCL2をスリップ締結させ、スリップ締結状態を維持することで、変動トルクをクラッチスリップにより吸収しながら、第２クラッチCL2のトルク容量制御により、円滑に駆動トルクを立ち上がらせ、トルクコンバータ付き車両と同様に、スムーズに発進させることができる。
【００４９】
［クラッチ発熱負荷が高いときのスリップ締結走行制御作用］
図８は、実施例１のＦＲハイブリッド車両において目標入力回転数ゲインの調整によるクラッチ発熱量の低減効果を説明するための車速に対する入力回転数の関係を示す特性図である。以下、図８に基づいて、クラッチ発熱負荷が高いときのスリップ締結走行制御作用を説明する。
【００５０】
実施例１のように、トルクコンバータを持たず、既存の自動変速機ATに内蔵された第２クラッチCL2をスリップさせて発進・走行する「WSCモード」を有するＦＲハイブリッド車両では、信号機が多数設置された市街地等で発進停止が繰り返される時、あるいは、登坂勾配路でのとろとろ走行時等において、第２クラッチCL2が連続的なスリップ状態とされる。このような走行状況では、第２クラッチCL2の発熱による摩擦材のμ-V特性が劣化し、車両振動（ジャダー）が発生するという課題がある。
【００５１】
ここで、μ-V特性とは、摩擦係数μの滑り速度Vに対する変化特性をいい、正の勾配が保たれていれば車両振動の発生がみられないが、摩擦材のμ-V特性が劣化することにより負の勾配（滑り速度Vが上がるほど摩擦係数μが小さくなる）になると、車両振動（ジャダー）が発生してしまう場合がある。しかも、この車両振動は、徐々に振幅が大きくなる自励振動であるため、第２クラッチCL2の発熱による摩擦材のμ-V特性の劣化を避ける必要がある。
【００５２】
これに対し、「WSCモード」を有する車両において、湿式多板クラッチの発熱問題をクラッチの耐久性で保障しようとすると、湿式多板クラッチの冷却のためのオイル潤滑流量を増やすか、ドリブンプレートの熱容量を増加させなければならない。したがって、ユニットに大幅な改修を加える必要がありコストの増加やユニットレイアウトが成立しなくなる。
【００５３】
一方、クラッチ発熱を回避するために、湿式多板クラッチの完全開放、完全締結といった動作で温度上昇を回避しようとすると、クラッチ伝達トルクがそのまま駆動力として出力される。したがって、駆動力急増に伴う車両の飛び出しや、駆動力急減に伴う駆動力抜けや、エンジン負荷の急増に伴うエンジンストール等が発生することがある。
【００５４】
実施例１は、第２クラッチCL2の温度と、路面勾配を検知することで、「WSCモード」を選択しての走行中、第２クラッチCL2の差回転（＝スリップ量）をコントロールし、第２クラッチCL2の発熱による摩擦材のμ-V特性の劣化を回避するものである。
【００５５】
すなわち、第２クラッチ温度が高い値であるほど、図７の目標入力回転数ゲイン特性に示すように、目標入力回転数ゲインは、１以下の小さな値とされる。また、第２クラッチ温度が同じ値である場合、路面勾配センサ２４からの走行路面勾配検出値が大きな勾配抵抗を示す値であるほど、図７の目標入力回転数ゲイン特性に示すように、目標入力回転数ゲインは、１以下の小さな値とされる。
【００５６】
そして、ゲイン乗算目標入力回転数は、目標入力回転数ゲインが１未満のときはゼロに近づくほど、アクセル開度APOと車速VSPにより算出された目標入力回転数より小さい値になる。すなわち、第２クラッチCL2の入力回転と出力回転の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御が行われることになる。
【００５７】
図８に実施例１のスリップ締結制御を行った場合のクラッチ発熱量への影響を示す。繰り返しスリップ締結等により、現実の第２クラッチ温度が上昇するにしたがってゲイン乗算目標入力回転数は低下し、最終的にはゲイン乗算目標入力回転数がエンジン最低回転数（＝最低アイドル回転数）となる。また、登坂勾配路での長時間スリップ締結等により、第２クラッチ温度の上昇が予測されるにしたがってゲイン乗算目標入力回転数は低下し、最終的にはゲイン乗算目標入力回転数がエンジン最低回転数（＝最低アイドル回転数）となる。
【００５８】
したがって、実施例１のスリップ締結走行制御を行うことにより、図８のゲイン乗算前の入力回転数特性とゲイン乗算後の入力回転数特性に囲まれるハッチング部分の面積分、クラッチ発熱量が減少し、第２クラッチCL2の温度上昇を抑えることができる。
【００５９】
さらに、登坂勾配路でのとろとろ走行時には、登坂勾配路であることで、クラッチ温度上昇の予測により長時間スリップ締結に対するクラッチ温度上昇が抑えられるし、長時間スリップ締結により現実に第２クラッチ温度が上昇すると、勾配抵抗と第２クラッチ温度の両方の要因に基づく目標入力回転数ゲインの低減により、有効にクラッチ温度上昇が抑えられることになる。
【００６０】
この結果、第２クラッチCL2の摩擦材の表面温度の上昇を抑えることができるので、クラッチ摩擦材のμ-V特性劣化を回避することができ、μ-V特性劣化を原因とする車両振動を防止できる。また、第２クラッチCL2の耐久性確保のため、クラッチ潤滑流量のアップやドリブンプレートの枚数増により第２クラッチCL2の強化をする必要が無くなり、改修コストアップやユニット全長アップを回避することができる。
【００６１】
実施例１では、ゲイン乗算目標入力回転数とエンジン最低回転数のセレクトハイとした値を最終目標入力回転数に設定するようにしている。
したがって、ゲイン乗算後のエンジン目標回転数が、エンジンアイドル回転数以下とはならず、エンジンストールになることを防止することができる。
【００６２】
次に、効果を説明する。
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６３】
(1) 駆動源（エンジンEng、モータ/ジェネレータMG）と駆動輪（左右後輪RL,RR）の間に摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）を介装し、車両停止を含む低車速域にて前記摩擦クラッチをスリップ締結状態とし、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら走行するスリップ締結走行制御手段を有する車両（ＦＲハイブリッド車両）の制御装置において、前記摩擦クラッチの発熱負荷を検出するクラッチ発熱負荷検出手段（クラッチ温度センサ２３，路面勾配センサ２４）を設け、前記スリップ締結走行制御手段（図５）は、前記摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな発熱負荷を示す値であるほど、前記摩擦クラッチの入力回転数と出力回転数の差回転であるスリップ量を小さく抑える制御を行う。このため、ショックの発生がなくドライバーの意図する走行を実現しながら、摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）の発熱耐久性を確保することができる。
【００６４】
(2) 前記クラッチ発熱負荷検出手段は、前記摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）のクラッチ温度を検出するクラッチ温度センサ２３であり、前記スリップ締結走行制御手段（図５）は、前記摩擦クラッチのクラッチ温度検出値が大きな値であるほど、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行う。このため、クラッチ温度が高いときに応答良くクラッチ温度の上昇を抑えることができる。この結果、短時間のうちに発進・停止を頻繁に繰り返す市街地走行時等において有効である。
【００６５】
(3) 前記クラッチ発熱負荷検出手段は、走行路面勾配を検出する路面勾配センサ２４であり、前記スリップ締結走行制御手段（図５）は、前記走行路面勾配検出値が大きな勾配抵抗を示す値であるほど、前記摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）のスリップ量を小さく抑える制御を行う。このため、クラッチ温度上昇の予測により、長時間スリップ締結があってもクラッチ温度上昇勾配を緩やかな勾配に抑えることができる。この結果、登坂勾配路でのとろとろ走行時等において有効である。
【００６６】
(4) アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段（アクセル開度センサ１６）と、車速を検出する車速検出手段（車速センサ１７）と、を設け、前記スリップ締結走行制御手段（図５）は、アクセル開度APOと車速VSPにより前記摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）の目標入力回転数を算出し（ステップS103）、前記摩擦クラッチの発熱負荷検出値が大きな値であるほど１以下の小さな値による目標入力回転数ゲインを算出し（ステップS104）、前記目標入力回転数ゲインと前記目標入力回転数を乗算することでゲイン乗算目標入力回転数を取得し（ステップS105）、このゲイン乗算目標入力回転数を実現するクラッチトルク制御指令を出力することで、前記摩擦クラッチのスリップ量を小さく抑える制御を行う。このため、アクセル開度APOと車速VSPによる目標入力回転数全体特性が、目標入力回転数ゲインの大きさでシフト移動により変化し、ゲイン変動があったとき、滑らかに変化するゲイン乗算目標入力回転数により差回転の増減をコントロールすることができる。
【００６７】
(5) 前記駆動源は、エンジンEngを有する駆動源であり、前記スリップ締結走行制御手段（図５）は、ゲイン乗算目標入力回転数とエンジン最低回転数のうち、セレクトハイによる値を最終目標入力回転数とし、この最終目標入力回転数を実現するクラッチトルク制御指令を出力することで、前記摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）のスリップ量を小さく抑える制御を行う。このため、摩擦クラッチ（第２クラッチCL2）の差回転をコントロールするスリップ締結走行制御の実行により、エンジンストールになることを防止することができる。
【００６８】
以上、本発明の車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６９】
実施例１では、ＦＲハイブリッド車両の構成として、エンジンEng、第１クラッチCL1、モータ/ジェネレータMG、第２クラッチCL2（自動変速機ATに内蔵）を備えた構成を示した。しかし、図１に示す構成に限定されるものではなく、自動変速機ATの代わりに無段変速機を用いてもよい。また、第２クラッチCL2（摩擦クラッチ）として変速機の入力軸と出力軸のいずれかに新たなクラッチを設けてもよい。
【００７０】
実施例１では、クラッチ発熱負荷検出手段として、クラッチ温度センサと路面勾配センサの例を示した。しかし、クラッチ発熱負荷検出手段として、クラッチ発熱負荷に影響を与える要因を検出する手段であれば、クラッチ温度センサと路面勾配センサ以外に、滑り量と滑り時間の積算による発熱量推定手段等の他の検出手段を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
実施例１では、エンジンとモータ/ジェネレータの間に第１クラッチを介装し、モータ/ジェネレータと駆動輪の間に第２クラッチを介装したＦＲハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、駆動源にエンジンとモータを備えた他の様々なタイプのハイブリッド車両や、駆動源にエンジンのみを備えたエンジン車両や、駆動源にモータのみを備えた電気自動車や燃料電池車にも適用することができる。要するに、駆動源と駆動輪の間に摩擦クラッチを介装し、スリップ締結走行モードを有する車両へ適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例１の車両の制御装置が適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両（車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０にて実行される演算処理を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。
【図４】実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両の統合コントローラ１０でバッテリ充放電処理を行う際に用いられる目標充放電量マップを示す図である。
【図５】実施例１の統合コントローラ１０にて実行される第１クラッチCL1の締結状態で「WSCモード」を選択しての発進・走行時のスリップ締結走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の統合コントローラ１０にて実行されるスリップ締結走行制御処理にて用いられるアクセル開度APOと車速VSPをパラメータとする目標入力回転数マップを示す図である。
【図７】実施例１の統合コントローラ１０にて実行されるスリップ締結走行制御処理にて用いられる第２クラッチ温度と勾配抵抗をパラメータとする目標入力回転数ゲインマップを示す図である。
【図８】実施例１のＦＲハイブリッド車両において目標入力回転数ゲインの調整によるクラッチ発熱量の低減効果を説明するための車速に対する入力回転数の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００７３】
Eng  エンジン（駆動源）
MG  モータ/ジェネレータ（駆動源）
CL1  第１クラッチ
CL2  第２クラッチ（摩擦クラッチ）
RL  左後輪（駆動輪）
RR  右後輪（駆動輪）
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  第１クラッチコントローラ
６  第１クラッチ油圧ユニット
７  ＡＴコントローラ
８  第２クラッチ油圧ユニット
９  ブレーキコントローラ
１０  統合コントローラ
１６  アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
１７  車速センサ（車速検出手段）
２３  クラッチ温度センサ（クラッチ発熱負荷検出手段）
２４  路面勾配センサ（クラッチ発熱負荷検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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