(57)【要約】【課題】変速機入力軸に配設されたモータと、クラッチを介して変速機入力軸に接続されるエンジンとを備えたハイブリッド電気自動車において、簡易な構成でクラッチの断接判定を短時間で確実に行なうことができ、走行中のドライバに違和感を与えないクラッチ断接判定装置を提供する。【解決手段】  クラッチ２の入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段１１と、クラッチ２の出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段２１と、クラッチ２を制御するクラッチ制御手段６０ａと、モータ３の作動を制御するモータ制御手段６０ｂと、クラッチ制御手段６０ａにクラッチ２を接続状態から遮断状態への切り替えを要求すると共に、モータ制御手段６０ｂを通じモータ３の回転速度を変化させ、出力側回転速度に対する入力側回転速度の追従状態に基づき、クラッチ２が遮断状態であるかを判定するクラッチ状態判定手段６０ｃと、を備える。【選択図】図１
2012116409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装されたクラッチと、入力軸に前記モータが配設され、前記エンジン及び前記モータの少なくとも何れかの入力回転を変速して駆動輪に伝達する変速機と、を備えたハイブリッド電気自動車における、前記クラッチの断接を判定する装置であって、
前記クラッチの入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段と、
前記クラッチの出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段と、
前記クラッチを断接制御するクラッチ制御手段と、
前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、
前記クラッチ制御手段に前記クラッチを接続状態から遮断状態への切り替えを要求すると共に、前記モータ制御手段を通じて前記モータの回転速度を変化させて、前記出力側回転速度検出手段により検出された出力側回転速度に対する前記入力側回転速度検出手段により検出された入力側回転速度の追従状態に基づいて、前記クラッチが遮断状態であるか接続状態であるかを判定するクラッチ状態判定手段と、を備えている
ことを特徴とする、ハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置。
【請求項２】
前記クラッチ状態判定手段は、
前記モータの回転速度を変化させてから、前記モータの前記出力側回転速度と前記入力側回転速度との回転速差が予め設定された所定回転数差以上になったら、前記モータ制御手段によって前記モータを０トルク状態に制御して、この制御中に前記回転速差が前記所定回転数差以上の状態が所定時間経過したら前記クラッチが遮断状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置。
【請求項３】
前記クラッチ状態判定手段は、
前記モータの回転速度を変化させてから所定時間経過した時点で、前記入力側回転速度が前記出力側回転速度に追従しなければ、前記クラッチが遮断状態であると判定し、前記所定時間経過した時点で、前記入力側回転速度が前記出力側回転速度に追従したら、前記クラッチが接続状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置。
【請求項４】
前記クラッチ制御手段は、
前記変速機が非走行状態に設定されていると前記クラッチを接続状態とし、前記変速機が非走行状態から走行状態に切り替えられる際には前記クラッチを遮断し、
前記クラッチ状態判定手段は、前記変速機に対して非走行状態から走行状態への切り替えが要求された場合に前記判定を開始する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の変速機として、バスやトラック等の中，大型の自動車においては、駆動トルクの伝達量が大きいため、トルクコンバータではその駆動トルクを十分に伝達することが困難であり、通常、摩擦クラッチ（以下、クラッチと言う）を用いて走行駆動源と変速機との間を断接する。変速機の作動時には、変速機機構の同期等を行なうため、クラッチが遮断され、変速機へのトルク伝達は遮断される。
【０００３】
また、近年、自動車の走行駆動源として、内燃機関（以下、エンジンとも言う）と電動発電機（以下、モータとも言う）とを搭載したハイブリッド自動車が実用化されている。このようなハイブリッド電気自動車には、エンジンと変速機との間にクラッチを設け、モータを変速機の入力軸部分に設けて、モータは変速機の入力軸に常時接続しているが、エンジンはクラッチが接続されたときだけ変速機の入力軸に接続する構成のものがある。
【０００４】
この場合、エンジンを使用しての走行中に変速機の変速段を切り替える場合には、接続されていたクラッチを一旦遮断し、変速段の切り替えが完了したら再びクラッチを接続する。これに加えて、モータ単体走行する場合にはエンジンのトルク伝達を遮断するためにクラッチは遮断され、エンジンとモータとの併用走行の場合にはこれらのトルクを伝達するために、クラッチが接続される。
【０００５】
いずれの場合も、クラッチが遮断されたか接続されたかに応じて制御を実施するので、このようなクラッチの断接時には、クラッチの実際の断接状態を確認した上で制御を実施しないと、制御に支障があるだけでなく、車両の挙動等にも影響してしまう。したがって、変速機の作動や駆動源の取捨選択にあたり、クラッチの断接状態を判定することが必要となる。
【０００６】
クラッチの実際の断接状態の確認は、クラッチストロークセンサ又はクラッチ圧力センサを用いて行なうことができるが、このようなセンサ類を車両に新たに装備するにはコスト増を招くため、このようなセンサ類を要することなく、クラッチの断接状態を短時間かつ確実に判定したい。
そこで、例えば特許文献１には、上記のセンサ類を用いずに簡易な構成でハイブリッド電気自動車のクラッチの固着判定（断接判定）をする技術が提案されている。
【０００７】
この特許文献１に開示された技術は、第１クラッチが介装されたエンジン及びモータからなる駆動源と、この駆動源と第２クラッチを介して接続された変速機とをそなえ、駆動源と変速機との間の第２クラッチの断接判定を行なうものが例示されている。この技術では、第１クラッチを遮断しモータからエンジンを切り離してモータのみを用いて走行している際の加速要求時に、要求トルクに所定上昇トルクを付加したモータトルクをモータに出力させ、要求トルク及び所定上昇トルクを加算したトルクでは滑りが生じるクラッチ締結圧にクラッチを制御する。そして、この場合のクラッチ入力軸と出力軸との回転数差を求め、この回転数差が、所定回転数差以上であればクラッチは遮断されていると判定し、所定回転数差以下であればクラッチは固着（接続）されていると判定する。
【０００８】
また、特許文献１には、上記の第２クラッチの固着判定（断接判定）の技術を、第１クラッチにも適用できることが記載されている。この場合、モータトルクの制御に替えて、エンジン出力を制御することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１５１１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１の技術では、通常走行中に駆動源（モータ或いはエンジン）のトルクとクラッチ締結圧とを変化させ、半クラッチ状態を作り出してクラッチの固着判定を行なう。しかし、通常走行中は、例えば加速要求や制動要求により、駆動源の負荷が変動するため、駆動源のトルク制御による回転の上昇の仕方が変化するため、回転数差によるクラッチの断接判定は難しい。
【００１１】
特に、エンジンとモータとの間の第１クラッチの断接判定の場合、エンジンのトルク制御を行なうことになるが、エンジンはモータと比べると応答性が悪いため、エンジンのトルク制御を利用した回転数差によるクラッチの断接判定は一層難しい。
また、走行中にドライバの意図しないモータ回転数やエンジン回転数が発生することになるので、ドライバに違和感を与えるおそれがある。
【００１２】
また、クラッチ接続状態を一旦半クラッチ状態にしてクラッチの断接判定をするため、判定までに時間がかかるという課題もある。
また、故意にクラッチが滑る状況を作り出す動的なクラッチ断接判定であるため、非走行状態（例えば、Ｎレンジという）から走行状態（例えば、Ｄレンジという）へ移行して発進する場合等の停車時には、クラッチの断接判定をすることができない。
【００１３】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、ドライバに違和感を与えずに、非走行状態から走行状態への移行時であってもクラッチの断接判定を短時間で確実に行なうことができるようにした、ハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定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】
【００１４】
（１）上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置は、エンジンと、モータと、前記エンジンと前記モータとの間に介装されたクラッチと、入力軸に前記モータが配設され、前記エンジン及び前記モータの少なくとも何れかの入力回転を変速して駆動輪に伝達する変速機と、を備えたハイブリッド電気自動車における、前記クラッチの断接を判定する装置であって、前記クラッチの入力側の回転速度を検出する入力側回転速度検出手段と、前記クラッチの出力側の回転速度を検出する出力側回転速度検出手段と、前記クラッチを断接制御するクラッチ制御手段と、前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、前記クラッチ制御手段に前記クラッチを接続状態から遮断状態への切り替えを要求すると共に、前記モータ制御手段を通じて前記モータの回転速度を変化させて、前記出力側回転速度検出手段により検出された出力側回転速度に対する前記入力側回転速度検出手段により検出された入力側回転速度の追従状態に基づいて、前記クラッチが遮断状態であるか接続状態であるかを判定するクラッチ状態判定手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１５】
（２）また、前記クラッチ状態判定手段は、前記モータの回転速度を変化させてから、前記モータの前記出力側回転速度と前記入力側回転速度との回転速差が予め設定された所定回転数差以上になったら、前記モータ制御手段によって前記モータを０トルク状態に制御して、この制御中に前記回転速差が前記所定回転数差以上の状態が所定時間経過したら前記クラッチが遮断状態であると判定することが好ましい。
（３）また、前記クラッチ状態判定手段は、前記モータの回転速度を変化させてから所定時間経過した時点で、前記入力側回転速度が前記出力側回転速度に追従しなければ、前記クラッチが遮断状態であると判定し、前記所定時間経過した時点で、前記入力側回転速度が前記出力側回転速度に追従したら、前記クラッチが接続状態であると判定することが好ましい。
（４）前記クラッチ制御手段は、前記変速機が非走行状態に設定されていると前記クラッチを接続状態とし、前記変速機が非走行状態から走行状態に切り替えられる際には前記クラッチを遮断し、前記クラッチ状態判定手段は、前記変速機に対して非走行状態から走行状態への切り替えが要求された場合に前記判定を開始することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置によれば、クラッチ状態判定手段は、モータ制御手段を通じてモータの回転速度を変化させ、クラッチの出力側回転速度に対するクラッチの入力側回転速度の追従状態に基づいて、クラッチが遮断状態であるか接続状態であるかを判定するため、クラッチの断接判定を短時間で確実に行なうことができる。また、クラッチストロークセンサやクラッチ圧力センサといったクラッチ特性のセンサ類が不要であり、簡易でコスト増を抑制できる構成で、クラッチの遮断判定をすることができる。さらに、停車発進時であっても、クラッチ断接判定をすることができる。
【００１７】
モータを０トルク状態に制御した状態で所定時間経過後にクラッチの断接を判定するため、確実に判定をすることができる。
クラッチ状態判定手段が、モータの回転速度を変化させてから所定時間経過した時点で、入力側回転速度が出力側回転速度に追従しなければ、クラッチが遮断状態であると判定し、所定時間経過した時点で、入力側回転速度が出力側回転速度に追従したら、クラッチが接続状態と判定することにより、クラッチの断接判定をより確実に行なうことができる。
【００１８】
クラッチ制御手段が、変速機が非走行状態に設定されているとクラッチを接続状態とし、変速機が非走行状態から走行状態に切り替えられる際にはクラッチを遮断する場合、クラッチ状態判定手段が、変速機に対して非走行状態から走行状態への切り替えが要求された場合に、クラッチの断接状態判定を開始することにより、非走行状態でのクラッチ接続状態から走行状態のクラッチ遮断状態への切り替えを利用して、クラッチの断接状態を判定することができる。
【００１９】
モータやエンジンの回転数変化，車速の変化を伴う発進時に、非走行状態でのクラッチ接続状態から走行状態のクラッチ遮断状態への切り替えを利用してクラッチの断接判定を行なうため、ドライバへ違和感を与えることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド電気自動車の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるクラッチ断接判定時のエンジン回転数Ｎｅ及びモータ回転数Ｎｍを示す図であり、（ａ）はエンジン回転数Ｎｅがモータ回転数Ｎｍに追従しない場合を示し、（ｂ）はエンジン回転数Ｎｅがモータ回転数Ｎｍに追従する場合を示す。
【図３】本発明の一実施形態にかかるクラッチ断接判定の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
〔一実施形態〕
図１〜図３は、本発明の一実施形態にかかるハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定装置を説明するもので、図１はその全体構成を示す図、図２（ａ），（ｂ）はクラッチ断接判定時のエンジン回転数Ｎｅ及びモータ回転数Ｎｍを示す図、図３はクラッチ断接判定の制御を示すフローチャートである。
【００２２】
〔動力系の構成〕
まず、本実施形態にかかるクラッチ断接判定装置が適用されるハイブリッド電気自動車の動力系の構成を説明する。なお、回転速度については、単位時間（例えば、１分）当たりの回転数として扱うので、ここでは、回転速度を回転数という。
本実施形態にかかるハイブリッド電気自動車は、例えば、トラック又はバスといった商用車であり、中でも、乗用車に比べて車体の大きい大型車，中型車であり、ディーゼルエンジンを搭載している。
【００２３】
図１に示すように、車両の前部には、駆動系として、エンジン（内燃機関）１，クラッチ２，モータ（電動発電機）３及び変速機（トランスミッション）４を備えている。
クラッチ２は、エンジン１とモータ３との間に介装され、クラッチ２を遮断すれば、エンジン１は車両の駆動系から切り離されて動力伝達はなされず、クラッチ２を接続すれば、エンジン１は車両の駆動系に加わり動力伝達がなされる。
【００２４】
つまり、クラッチ２の入力側の回転数はエンジン１の回転数と同じであり、クラッチ２の出力側の回転数はモータ３の回転数と同じである。
モータ３は、その直下流側の変速機４と常時接続されており、インバータ４１によって作動を制御される。インバータ４１は、力行時には、バッテリ（例えば、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池の単電池（セル）が複数個直列接続された電池群）４０からモータ３に電力を供給して出力トルクを発生させる電動機として機能させ、回生制動時には、車両の運動エネルギを用いて電力を発電（回生発電）する発電機としてモータ３を機能させ、回生発電による電力をバッテリ４０の充電に用いるよう構成される。
【００２５】
変速機４は、その入力軸がモータ３の回転軸に接続されており、この変速機４の出力軸は、プロペラシャフト５，ディファレンシャル６，ドライブシャフト７等を備えた動力伝達系を介して、駆動輪（ここでは、左右の後輪）８に接続されている。本実施形態の変速機４は、機械式自動変速機であり、図示しないギヤシフトユニットを通じて走行状態に応じた変速段ギヤへの切り替えが行なわれる。また、図示しないシフトレバーを装備しており、このシフトレバーのポジション（シフトレバーポジション）に応じて変速機４の制御範囲が選定される。
【００２６】
したがって、車両の走行時には、変速機４の入力軸に入力された駆動トルクを、選択された変速段に応じた変速比で変速して動力伝達系に出力する。この場合、クラッチ２を接続すれば、このクラッチ２を介して伝達されたエンジン１およびモータ３の両出力トルクが変速機４に入力され、クラッチ２を遮断すれば、モータ３のみの出力トルクが変速機４に入力される。
【００２７】
もちろん、クラッチ２を接続して、モータ３を無負荷状態とすれば、エンジン１のみの出力トルクが変速機４に入力される。
また、回生制動時には、車両の運動エネルギによる回転トルクが駆動輪８から動力伝達系７，６，５を経て変速機４に入力され、駆動輪８からの入力回転が変速機４の変速段に応じた変速比で変速されて、発電機として機能するモータ３を回転駆動し、車両の制動と共に回生発電を実施することができる。この場合、クラッチ２を遮断すれば、車両の運動エネルギが発電機としてのモータ３の駆動のみに利用され、効率よくエネルギ回収を行なうことができる。また、クラッチ２を接続すれば、インバータ４１によるモータ３の制御による回生ブレーキとエンジンブレーキとの併用や、エンジンブレーキのみの作動を行なうことができる。
【００２８】
〔制御系の構成〕
エンジン１，クラッチ２，モータ３，変速機４，バッテリ４０及びインバータ４１の制御又は管理は、コンピュータを用いた電子制御によって行なわれるようになっている。
エンジン１を制御するためにエンジンＥＣＵ３１が、モータ３を操作するインバータ４１を制御するためにインバータＥＣＵ３２が、バッテリ４０を管理するためにバッテリＥＣＵ３３が、それぞれ設けられ、これらのエンジンＥＣＵ３１，インバータＥＣＵ３２，バッテリＥＣＵ３３，クラッチ２及び変速機４を制御するために、車両ＥＣＵ６０が設けられている。
【００２９】
これらの各ＥＣＵ６０，３１，３２，３３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路等からなるコンピュータであって、適宜の機器類が付設又は接続されている。
車両ＥＣＵ６０は、車両の走行状態（例えば、車速），車両への駆動又は制動指令の状態（例えば、アクセル操作量やブレーキ操作量）や、バッテリ４０の充電量等に基づいて、エンジンＥＣＵ３１，インバータＥＣＵ３２，バッテリＥＣＵ３３，クラッチ２及び変速機４を制御する。特に、クラッチ２の制御は、後述するクラッチ制御手段６０ａが行ない、モータ３の制御は、インバータＥＣＵ３２を介して後述するモータ制御手段６０ｂが行ない、変速機４の制御は、後述する変速機制御手段６０ｄが行なう。
【００３０】
また、エンジン１の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１１と、モータ３の回転数Ｎｍを検出するモータ回転数センサ２１とは、両センサ１１，２１により検出されたエンジン回転数Ｎｅ及びモータ回転数Ｎｍが車両ＥＣＵ６０に入力されるように接続される。
また、ドライバによる図示しないシフトレバーの操作によるシフトポジションを検出するシフトポジションスイッチ７１が備えられ、このシフトポジションスイッチ７１により検出されたシフトポジション情報が車両ＥＣＵ６０に入力されるように接続される。シフトポジションスイッチ７１は、例えば、ドライバが、非走行状態であるＮレンジやＰレンジから走行状態であるＤレンジへの切り替えを要求するに際してはシフトレバーが操作されて、シフトポジションスイッチ７１がその旨を検出する。
【００３１】
バッテリＥＣＵ３３には、バッテリ４０の充放電電流を検出するバッテリ電流センサ５１と、バッテリ４０の充放電電圧を検出するバッテリ電圧センサ５２と、バッテリ４０の充放電回数を検出するバッテリ充放電カウンタ５４とが接続されており、バッテリ４０の充電量は、このバッテリＥＣＵ３３によって、バッテリ４０の充放電時の電流，電圧に基づいて算出される。
【００３２】
これらの各センサ５１，５２やカウンタ５４は、バッテリ４０の各セルに接続され、この各セルの電流，電圧，充放電回数を検出してもよいし、幾つかのセルに対して一つのセンサが接続され、この幾つかのセルの電流，電圧，温度，充放電回数を検出してもよいし、これらの各セルに対してまたは幾つかのセルに対して１つのセンサを接続することを適宜組み合わせて各センサを配設してもよい。
【００３３】
また、インバータＥＣＵ３２は、インバータ４１を制御することにより、インバータ４１に接続されたモータ３及びバッテリ４０の電力の授受を管理する。例えば、モータ３の回生発電による発電電力をバッテリ４０の充電にあてたり、バッテリ４０からモータ３へ給電させてモータ３を駆動したりする。
車両ＥＣＵ６０は、駆動時には、アクセル操作量に基づいて、車両に必要な駆動トルクを設定すると共に、エンジン１とモータ３との何れを使用するか或いは両方を使用するかを設定し、エンジン１とモータ３との両方を使う場合には駆動トルクの配分を行なう。エンジンＥＣＵ３１やインバータＥＣＵ３２は、車両ＥＣＵ６０により設定された駆動トルクを出力するようにエンジン１又はモータ３の作動を制御する。車両ＥＣＵ６０は、この駆動トルクを設定するとともに、この駆動トルク及び車速等に基づいて、変速機４の変速段の設定も行なう。
【００３４】
車両ＥＣＵ６０には、前記モータ制御手段６０ｂと、変速機４の図示しないギヤユニットを制御する変速機制御手段６０ｄがコンピュータソフトウェアとして設けられている。この変速機制御手段６０ｄは、図示しないギヤユニットのギヤ抜き，ギヤ入れ及びこれらの同期，係合等を制御する。なお、モータ制御手段６０ｂは、これらのギヤ抜き，ギヤ入れを行なう際の変速機４に直結されたモータ３の回転数を、車速に相当する回転数に制御する。例えば、発進時であればモータ制御手段６０ｂはモータ回転数を０にし、変速機制御手段６０ｄはギヤ抜き，ギヤ入れ等を行なう。
【００３５】
また、制動時には、基本的には、クラッチ２を遮断して駆動輪８の回転エネルギをモータ３のみに送って回生発電を行なう。この回生発電による電力は、バッテリ４０の充電に用いられる。
車両ＥＣＵ６０には、前記のモータ制御手段６０ｂ，変速機制御手段６０ｄに加えてクラッチ制御手段６０ａと、クラッチ状態判定手段６０ｃとが、何れもコンピュータソフトウェアによる機能要素として設けられている。以下、これらを説明する。
【００３６】
〔クラッチ断接判定の制御〕
クラッチ制御手段６０ａは、クラッチ２の遮断及び接続を制御する。例えば、変速機４が何れの変速段とも噛合していないＮレンジが選択された状態（非走行状態）においては、クラッチ２を接続状態に制御する。これにより、エンジン１とモータ３とが接続され、両者は等しい回転数で作動し、モータ３をエンジン１の出力トルクによって発電する発電機として機能させ充電することもできる。
【００３７】
発進時には、変速機４がＮレンジからＤレンジ（走行状態）へと切り替えられ、クラッチ制御手段６０ａはクラッチ２を遮断状態にし、変速機制御手段６０ｄは何れかの変速段（大型車の場合、例えば２速段）に接続してモータ３の出力トルクによって発進する。
モータ制御手段６０ｂは、モータ３の作動を回転数に基づく制御（回転数制御）又はトルクに基づく制御（トルク制御）によって制御することができる。また、トルク制御の一つとして、後述のクラッチ断接判定時には、モータ３の出力トルクを自身の機械抵抗等をキャンセルするだけの大きさとする０トルク制御も行なう。この０トルク制御時には、他の回転要素が付加されない限りその際の回転数を維持する。
【００３８】
クラッチ状態判定手段６０ｃは、クラッチが遮断状態又は接続状態であるかを判定する。
ここでは、クラッチ状態判定手段６０ｃは、発進時において、シフトポジションスイッチ７１によりＮレンジからＤレンジへのドライバの選択要求が検出されると、このタイミングを利用して、発進処理と連動してクラッチ状態判定を開始する。
【００３９】
つまり、発進時に変速機４のレンジがＮレンジからＤレンジへと切り替えられると、発進処理として、クラッチ制御手段６０ａにより、クラッチ２を接続状態から遮断状態へと切り替えてエンジン１を切り離した上で、変速機制御手段６０ｄが発進変速段（例えば、２速）のギヤを接続してモータ３の出力トルクにより発進する。
なお、発進開始時には、変速機４はＮレンジであるとともにクラッチ２は接続状態に制御されており、エンジン回転数センサ１１により検出されるエンジン１の回転数Ｎｅはアイドリング回転数であり、モータ回転数センサ２１により検出されるモータ３の回転数Ｎｍもエンジン１のアイドリング回転数Ｎｅと同じである。
【００４０】
クラッチ状態判定手段６０ｃは、クラッチ状態判定を開始する場合、クラッチ制御手段６０ａによりクラッチ２を接続状態から遮断状態への切り替え指令がされ、モータ制御手段６０ｂによりモータ３の回転数Ｎｍがアイドル回転数とは異なる目標回転数（例えばアイドル回転数よりも高回転）Ｎｍｔとなるように制御（回転数制御）され、これによって変化するモータ３の回転数Ｎｍに対するエンジン１の回転数Ｎｅの追従状態に基づいて、クラッチ２の断接状態を判定する。
【００４１】
詳細には、図２（ａ）に示すように、変化するモータ回転数Ｎｍにエンジン回転数Ｎｅが追従しなければ、モータ回転数Ｎｍは目標回転数付近となるのに対して、エンジン回転数Ｎｅはアイドル回転数付近にあり、モータ回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとは所定回転数差ΔＮ０以上の差ΔＮが生じる。したがって、差ΔＮが所定回転数差ΔＮ０以上になれば、クラッチ２は切り離されたと推定できるが、本装置では、クラッチ２が滑りながら接続している（半クラッチ）場合を想定して、モータ制御手段６０ｂによりモータ３の前述の０トルク制御を行なう。
【００４２】
この０トルク制御は、半クラッチの場合に、エンジン回転数Ｎｅの追従が遅れる場合を考慮したものである。つまり、クラッチ２が半クラッチで接続している場合、モータ回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとの差ΔＮが過渡的に大きく（例えば、一定値ΔＮ０以上）なることが考えられるが、このとき、０トルク制御を実施すると、エンジン１がモータの負荷となってモータ回転数Ｎｍが低下しエンジン回転数Ｎｅが上昇し、モータ回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとの差ΔＮも一定値ΔＮ０未満に減少する。
【００４３】
一方、クラッチ２が完全に切り離された遮断状態ならば、０トルク制御を実施しても、モータ回転数Ｎｍは維持され、エンジン回転数センサ１１により検出されるエンジン回転数Ｎｅはアイドリング回転数が維持されて、モータ回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとの差ΔＮも維持される。
そして、差ΔＮが一定値ΔＮ０以上の状態であれば、図示しないタイマのタイマ値Ｔをセットして作動させ、タイマカウントを開始する。差ΔＮが一定値ΔＮ０以上状態でタイマ値Ｔが所定時間Ｔ０以上になると、クラッチ状態判定手段６０ｃは、クラッチ２が遮断状態であると判定する。なお、上記の目標回転数Ｎｍｔや、クラッチ２が遮断状態であることを判定する閾値である所定回転数差ΔＮ０は、予め実験的，経験的に設定され、所定回転数差ΔＮ０はモータ３の回転数変化分（目標回転数Ｎｍｔとアイドル回転数との差）よりも小さく設定されている。また、上記の所定時間Ｔ０は、クラッチ２が遮断状態であることを判定する閾値として予め実験的，経験的に設定される。
【００４４】
なお、一般的にモータを備えないクラッチフルードを使用した湿式クラッチを装備する車両では、クラッチの遮断状態を確実に判定するために高温時よりもクラッチが追従しやすい低温時のクラッチフルード特性に基づいて設定された時間Ｔａ後に、クラッチが遮断状態であると判定される。この時間Ｔａは、クラッチが接続されたままギヤ入れが実施されないように、ある程度の余裕を持って一律に設定される。一方、本発明における所定時間Ｔ０は、クラッチが追従しにくい高温時のクラッチフルード特性に基づいて設定される。
【００４５】
一方、モータ３の回転数を目標回転数Ｎｍｔに制御する回転数制御した結果、図２（ｂ）に示すように、変化するモータ３の回転数Ｎｍにエンジン１の回転数Ｎｅが追従すると、クラッチ断接判定手段６０ｃは、モータ制御手段６０ｂに上記回転数制御を続行させる。
すなわち、クラッチ断接状態判定手段６０ｃは、図２（ｂ）に示すように、変化させたモータ３の回転数にエンジン１の回転数が追従すれば、クラッチ２はまだ接続状態であると判定する。
【００４６】
なお、本実施形態では、クラッチ断接状態判定手段６０ｃが、クラッチ２の断接判定をするにあたって、半クラッチ状態を想定してモータを０トルク制御して所定時間経過後に遮断状態であると判定するが、モータ０トルク制御を行なわず、所定時間の経過を待たずにクラッチ２が遮断状態であると判定してもよい。
例えば、モータ３の回転数を目標回転数Ｎｍｔ′に制御する回転数制御を開始してから、この回転数制御を予め設定された所定時間Ｔ０′だけ続行して、所定時間Ｔ０′後に、モータ３の回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとの差ΔＮが所定回転数差ΔＮ０′となったら、遮断状態であると判定してもよい。
【００４７】
或いは、モータ３の目標回転数Ｎｍｔ″をアイドル回転数から十分に離れた値とすれば、変化させたモータ３の回転数Ｎｍとエンジン回転数Ｎｅとの差ΔＮが所定回転数差ΔＮ０″（＞ΔＮ０）となった段階で、変化させたモータ３の回転数Ｎｍにエンジン１の回転数が追従しないとして、即座に遮断状態であると判定してもよい。
【００４８】
〔作用・効果〕
本発明の一実施形態にかかるハイブリッド電気自動車のクラッチ断接判定制御装置は上述のように構成されるため、クラッチ状態判定手段６０ｃにより、例えば、図３に示すような制御が行なわれる。この制御フローは、例えば数１０ｍｓ毎に、周期的に行なわれる。
【００４９】
図３において、フラグＦは、クラッチ断接判定フラグであり、ＮレンジからＤレンジへの切り替えが要求されるとＦ＝１とされクラッチ断接判定を実施し、クラッチ断接判定の終了時にＦ＝０にリセットされる。
まず、フラグＦがたっている（Ｆ＝１）か否かを判定する（ステップＳ１０）。フラグＦが１であれば、後述のステップＳ４０の処理を行なう。
【００５０】
フラグＦが０であれば、シフトポジションスイッチ７１により、ＮレンジからＤレンジへの切り換えが要求されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。ＮレンジからＤレンジへの切り替えが要求されていないと判定されると、制御フローを終了する（リターン）。
ＮレンジからＤレンジへの切り替えが要求されていると判定されると、フラグＦを１にする（ステップＳ３０）。
【００５１】
フラグＦが１であると、モータ回転数制御を行なう（ステップＳ４０）。このモータ回転数制御は、モータ回転数Ｎｍをエンジン１のアイドル回転数とは異なる目標回転数Ｎｍｔ（例えばアイドル回転数よりも高回転数）となるように制御する。
モータ回転数制御がされると、モータ回転数センサ２１により検出されたモータ回転数Ｎｍが、エンジン回転数センサ１１により検出されたエンジン回転数Ｎｅよりも所定回転数ΔＮ０以上離れているか否かを判定する（ステップＳ５０）。
【００５２】
エンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上であれば、モータ制御手段６０ｂがモータ３に前述の０トルク制御を行なう（ステップＳ６０）。
そして、タイムカウントを開始するタイム値Ｔを設定してタイマを作動させる（ステップＳ７０）。
次に、エンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上である状態が、所定時間Ｔ０継続したかを判定する（ステップＳ８０）。この継続状態の判定は、タイム値ＴがＴ０以上となるとエンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上であるかを判定することで行なう。
【００５３】
エンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上である状態が所定時間Ｔ０継続すると、クラッチ２は遮断状態であると判定する（ステップＳ９０）。
そして、フラグＦを０にし、タイマを停止し、０にリセットし（ステップＳ１００）、制御フローを終了する（リターン）。
一方、エンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０よりも小さいと判定されると（ステップＳ５０のＮＯ）、又は、所定時間Ｔ０経過時の回転数差ΔＮが所定回転数よりも小さいと判定される（ステップＳ８０）と、クラッチ２はまだ接続状態と判定される（ステップＳ２００）。
【００５４】
そして、タイマを停止し、０にリセットし（ステップＳ２１０）、制御フローを終了する（リターン）。
ここで、前述のように、ステップＳ６０〜Ｓ８０は省略してもよい。すなわち、エンジン１及びモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上であれば（ステップＳ５０のＹＥＳ）、クラッチ遮断と判定（ステップＳ９０）してもよい。
【００５５】
なお、発進時にクラッチ遮断と判定されて制御フローを終了すると、モータ制御手段６０ｂはモータ回転数を０に制御し、変速機制御手段６０ｄはギヤ入れ等を行なって変速機４の発進段を係合させる。
したがって、クラッチ状態判定手段６０ｃは、モータ制御手段６０ｂを通じてモータ３の回転数Ｎｍを変化させ、クラッチ３の出力側回転数Ｎｍに対するクラッチ２の入力側回転数Ｎｅの追従状態に基づいて、クラッチ２が遮断状態であるか接続状態であるかを判定するため、クラッチ２の断接判定を短時間で確実に行なうことができる。また、クラッチストロークセンサやクラッチ圧力センサを装備していないハイブリッド電気自動車においても、簡易な構成で、クラッチ２の遮断判定をすることができる。停車発進時であっても、クラッチ断接判定をすることができる。
【００５６】
クラッチ状態判定手段６０ｃは、モータ３の回転数Ｎｍを変化させてから所定時間Ｔ０経過した時点で、エンジン回転数Ｎｅがモータ回転数Ｎｍに追従しなければ、クラッチ２が遮断状態であると判定し、所定時間経過した時点で、エンジン回転数Ｎｅがモータ回転数Ｎｍに追従したら、クラッチ２が接続状態と判定するため、クラッチ２の断接判定をより確実に行なうことができる。
【００５７】
クラッチ制御手段６０ａは、変速機４がＮレンジに設定されているとクラッチ２を接続状態とし、変速機４がＮレンジからＤレンジに切り替えられる際にはクラッチ２を遮断し、クラッチ状態判定手段６０ｃは、ＮレンジからＤレンジへの切り替えが要求された場合に、クラッチ２の断接状態判定を開始するため、Ｎレンジではクラッチ２が接続される駆動系において、ＮレンジからＤレンジへの切り替え時に、クラッチ２の断接状態を判定することができる。車速が０とならない走行中の変速時にはクラッチ断接判定は行なわれず、ドライバの意図しないエンジン１及びモータ３のトルク変動や回転数変化が発生せず、ドライバへ違和感を与えることを防止することができる。また、発進時等にＮレンジからＤレンジへの要求がされた場合に、クラッチ２が遮断状態であることが、短時間で確実に判定できるため、速やかに変速機４のギヤ入れ等の動作を開始することができ、ドライバビリティを向上することができる。
【００５８】
モータ制御手段６０ｂによりモータ３が０トルク制御されて、所定時間Ｔ０経過後に、エンジン１とモータ３の回転数差ΔＮが所定回転数ΔＮ０以上であるかを判定するため、クラッチフルードの温度，粘性又は劣化等により、モータ回転数Ｎｍを変化した時点では、エンジン回転数Ｎｅが追従しておらず、その後所定時間Ｔ０経過時よりも前の時点において、エンジン回転数Ｎｅがモータ回転数Ｎｍに追従した場合であっても、確実にクラッチ２の断接判定ができる。
【００５９】
所定時間Ｔ０は、高温時のクラッチフルード特性に基づいて設定されるため、低温時のクラッチフルード特性も考慮でき、かつ高温時には速やかにクラッチの遮断を判定することができる。
【００６０】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００６１】
上述の実施形態では、モータ３の回転数をエンジン１のアイドリング回転数よりも大きくする制御をして、クラッチの遮断判定を行なったが、エアコン等のアクセサリ使用時にエンジンのアイドリング回転数が上昇している（アイドルアップ）状態では、エンジン１のアイドルアップ回転数よりもエンジンストップしない程度にモータ回転数Ｎｍを小さくして、クラッチの断接判定を行なってもよい。
【００６２】
これによれば、モータの回転数制御で消費される電力をより抑制して、クラッチの断接判定を行なうことができる。
また、車両に搭載されるエンジンもディーゼルエンジンに限定されない。
【符号の説明】
【００６３】
１      エンジン
２      クラッチ
３      モータ
４      変速機
５      プロペラシャフト
６      ディファレンシャル
７      ドライブシャフト
１１    エンジン回転数センサ（入力側回転速度検出手段）
２１    モータ回転数センサ（出力側回転速度検出手段）
３１    インバータ
３２    バッテリ
５１    バッテリ電流センサ
５２    バッテリ電圧センサ
５４    バッテリ充放電カウンタ
５８    アクセルポジションセンサ
６０    車両ＥＣＵ
６０ａ  クラッチ制御手段
６０ｂ  モータ制御手段
６０ｃ  クラッチ状態判定手段
６０ｄ  変速機制御手段
６１    エンジンＥＣＵ
６２    インバータＥＣＵ
６３    バッテリＥＣＵ
７１    シフトポジションスイッチ
【図１】
2012116409.tif 000003
【図２】
2012116409.tif 000004
【図３】
2012116409.tif 000005