JP2011025858A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２締結要素の負荷が大きくなる発電制御の作動頻度を抑え、第２締結要素の耐久性の向上を図る。
【解決手段】駆動系に、エンジンEngと、第１クラッチCL1と、バッテリ４が接続されたモータ/ジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、駆動輪（左右後輪RL,RR）と、を備え、所定の条件が成立したとき、エンジンEngを所定回転数で作動させたまま第１クラッチCL1を解放し、モータ/ジェネレータMGを前記所定回転数よりも低い回転数として第２クラッチCL2をスリップ締結状態または締結状態とする「ENG自立待機CL1解放モード」を選択するモード選択部を備えた。「ENG自立待機CL1解放モード」の選択状態のとき、要求駆動力の大きさに応じて、第１クラッチCL1を締結し、エンジン動力によりモータ/ジェネレータMGで発電を行う「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動系にエンジンと第１締結要素とモータ/ジェネレータと第２締結要素と駆動輪を備えたハイブリッド車両に適用され、締結要素の熱保護制御を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。

駆動系にエンジンと第１締結要素（第１クラッチCL1）とモータ/ジェネレータと第２締結要素（第２クラッチCL2）と駆動輪を備えたハイブリッド車両において、第２クラッチCL2を過熱から保護する制御として、例えば、第２クラッチCL2の温度が所定値以上のとき、エンジン作動のまま第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結してモータ走行するものが知られている（特許文献１の図６に記載された「ＣＬ１，ＣＬ２過熱限界モード」を参照）。

特開２００８−７０９４号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2を締結しているＣＬ１，ＣＬ２過熱限界モードの選択状態では、バッテリ蓄電量（バッテリSOC）が低下し続ける。このため、バッテリSOCの頻度分布が低SOC側に寄ることとなり、第２クラッチCL2の負荷が大きくなる走行モードである発電モード（第２クラッチCL2をスリップ状態とし、エンジン動力によりモータ/ジェネレータで発電を行うモード）の頻度が増大し、結果として、第２クラッチCL2の耐久性悪化を招く、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、第２締結要素の負荷が大きくなる発電制御の作動頻度を抑え、第２締結要素の耐久性の向上を図ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、駆動系に、エンジンと、充放電を行うバッテリが接続されたモータ/ジェネレータと、前記エンジンと前記モータ/ジェネレータとの間に設けられた第１締結要素と、前記モータ/ジェネレータと駆動輪との間に設けられた第２締結要素と、を備え、所定の条件が成立したとき、前記エンジンを所定回転数で作動させたまま前記第１締結要素を解放し、前記モータ/ジェネレータを前記所定回転数よりも低い回転数として前記第２締結要素をスリップ締結状態または締結状態とする締結要素保護制御手段を備えている。
このハイブリッド車両において、要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段と、前記締結要素保護制御手段が作動しているとき、前記要求駆動力の大きさに応じて、前記第１締結要素を締結し、エンジン動力により前記モータ/ジェネレータで発電を行う発電制御手段と、を有する。

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、締結要素保護制御が作動しているとき、発電制御手段において、要求駆動力の大きさで発電制御への移行を判定するようにしている。このため、第２締結要素の発熱負荷が小さい走行状態（例えば、要求駆動力が小さいとき）を狙って発電機会を増やすことができる。そして、発電機会を増やしバッテリ蓄電量の分布を適正化（高蓄電量側へのシフト）することにより、第２締結要素の負荷が大となる発電制御の作動頻度を減らすことになる。
この結果、第２締結要素の負荷が大きくなる発電制御の作動頻度を抑え、第２締結要素の耐久性の向上を図ることができる。

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（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラ１０で行われる演算処理を示す制御ブロック図である。 実施例１の統合コントローラ１０の目標駆動力演算部100に設定されているトルクマップをあらわす図であり、(a)は車速VSPとアクセル開度APOによる目標駆動力マップの一例を示し、(b)はブレーキ踏力による目標駆動力（クリープ駆動力）マップの一例を示す。 実施例１の統合コントローラ１０のモード選択部200に設定されているEV-HEV選択マップの一例を示す図である。 実施例１の統合コントローラ１０の目標発電出力演算部300に設定されている走行中発電要求出力マップの一例を示す図である。 実施例１の統合コントローラ１０のモード選択部200にて実行される熱負荷対応モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の熱負荷対応モード遷移制御処理において熱保護モードと発電モードを選択するために用いられるモード遷移マップの一例（バッテリSOCと要求駆動力による二次元座標軸上に表すと共に第２クラッチ温度をパラメータとして変化するモード切替線を書き込んだマップ）を示す図である。 比較例のモード遷移制御では熱保護モードのみが選択される走行シーンにおいて実施例１の熱負荷対応モード遷移制御における走行モード選択を説明するための車速・アクセル開度・ブレーキ踏力・要求駆動力・エンジン回転・モータ回転・バッテリSOC・走行モードの各特性を示すタイムチャートである。 比較例のモード遷移制御において横軸にバッテリSOCをとり縦軸に要求駆動力をとったときのシステム動作範囲とバッテリSOCの頻度分布を示す動作説明図である。 実施例１の熱負荷対応モード遷移制御において横軸にバッテリSOCをとり縦軸に要求駆動力をとったときのシステム動作範囲とバッテリSOCの頻度分布を示す動作説明図である。

以下、本発明のハイブリッド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。

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（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。

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と、フライホイールFWと、第１クラッチCL1（第１締結要素）と、モータ/ジェネレータMGと、メカオイルポンプM-O/Pと、第２クラッチCL2（第２締結要素）と、自動変速機ATと、変速機入力軸IN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。

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やフューエルカット制御等が行われる。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。

前記第１クラッチCL1は、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き第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、締結・半締結状態・解放が制御される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、スリップ締結から完全解放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。

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（「力行」）、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（「回生」）。

前記メカオイルポンプM-O/Pは、モータ/ジェネレータMGのモータ軸MSに設けられ、モータ/ジェネレータMGにより駆動される。このメカオイルポンプM-O/Pは、自動変速機ATに付設される油圧コントロールバルブユニットCVUと、これに内蔵している第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に対する油圧源とされる。なお、メカオイルポンプM-O/Pからの吐出圧が見込めないときや不足するときのため、電動モータにより駆動される電動オイルポンプを設けるようにしても良い。

前記第２クラッチCL2は、モータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間のうち、モータ軸MSと変速機入力軸INの間に介装されたクラッチである。この第２クラッチCL2は、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づき第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、締結・スリップ締結・解放が制御される。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ノーマルオープンの湿式多板クラッチ等が用いられる。

前記自動変速機ATは、第２クラッチCL2の下流位置に配置され、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替える有段変速機や、無段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に変更するベルト式やトロイダル式の無段変速機が用いられる。なお、実施例１では、第２クラッチCL2として、自動変速機ATとは独立の専用クラッチとして新たに追加した例を示したが、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦要素のうち、所定の条件に適合する摩擦要素（クラッチやブレーキ）を選択して第２クラッチCL2としても良い。

前記自動変速機ATの変速機出力軸には、プロペラシャフトPSが連結されている。そして、このプロペラシャフトPSは、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。

このＦＲハイブリッド車両は、基本的な走行モードとして、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、駆動トルクコントロール走行モード（以下、「WSCモード」という。なお、WSCは、「Wet Start Clutch」の略である。）と、を有する。

前記「EVモード」は、第１クラッチCL1を解放状態とし、モータ/ジェネレータMGを駆動源として走行するモードであり、モータ走行モード・回生走行モードを有し、何れかのモードにより走行する。この「EVモード」は、要求駆動力が低く、かつ、バッテリSOCが確保されている走行領域で選択される。

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Engとモータ/ジェネレータMGを駆動源として走行するモードであり、モータアシスト走行モード・発電走行モード・エンジン走行モードを有し、何れかのモードにより走行する。この「HEVモード」は、要求駆動力が高い走行領域、あるいは、バッテリSOCが不足するようなときに選択される。

前記「WSCモード」は、モータ/ジェネレータMGの回転数制御とクラッチ油圧制御により、第２クラッチCL2をスリップ締結状態に維持し、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走行するモードである。この「WSCモード」は、「HEVモード」を選択しての発進時や減速停止時等のように、エンジン回転数がアイドル回転数を下回るような走行領域において選択される。

次に、ＦＲ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、各コントローラ１，２，５，７，９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。

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。

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は、モータトルクを目標トルクとし、回転数を駆動系の回転に追従させるトルク制御を基本制御とするが、第２クラッチCL2のスリップ制御中は、モータ回転数を目標回転数とし、トルクを駆動系負荷に追従させる回転数制御を行う。また、このモータコントローラ２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情報を、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する（バッテリ充電容量検出手段）。

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・半締結・解放を制御する指令を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。

前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８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や変速比を検索し、検索された変速段や変速比を得る制御指令を油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。
この変速制御に加えて、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へのクラッチ油圧を制御する指令を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。
また、エンジン始動制御等において、統合コントローラ１０から変速制御指令が出力された場合、通常の変速制御に優先し、変速制御指令にしたがった変速制御を行う。

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、ブレーキ踏力センサ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。

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、第１クラッチCL1の温度を検出する第１クラッチ温度センサ２２，第２クラッチCL2の温度を検出する第２クラッチ温度センサ２３（第２締結要素温度検出手段）、走行路面の勾配を検出する路面勾配センサ２４、他のセンサ・スイッチ類２５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。

図２は、実施例１の統合コントローラ１０で行われる演算処理を示す制御ブロック図である。図３〜図５は、統合コントローラ１０の目標駆動力演算部100、モード選択部200、目標発電出力演算部300にそれぞれ設定されているマップの一例を示す図である。以下、図２〜図５を用いて、統合コントローラ１０で行われる演算処理を説明する。

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（要求駆動力検出手段）と、モード選択部200（締結要素保護制御手段）と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。

前記目標駆動力演算部100は、図３(a)に示す車速VSPとアクセル開度APOによる目標駆動力マップと、図３(b)に示すブレーキ踏力による目標駆動力マップを用いて、目標駆動力（＝要求駆動力）を算出する。

前記モード選択部200は、図４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から、目標走行モード（HEVモード、EVモード、WSCモード）を演算する。
このEV-HEV選択マップには、EV領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「HEVモード」へと切り替えるEV⇒HEV切替線と、HEV領域に存在する運転点（APO,VSP）が横切ると「EVモード」へと切り替えるHEV⇒EV切替線と、「HEVモード」の選択時に運転点（APO,VSP）がWSC領域に入ると「WSCモード」へと切り替えるHEV⇒WSC切替線と、が設定されている。前記HEV⇒EV切替線と前記HEV⇒EV切替線は、EV領域とHEV領域を分ける線としてヒステリシス量を持たせて設定されている。前記HEV⇒WSC切替線は、自動変速機ATが１速段や最低変速比のときに、エンジンEngがアイドル回転数を維持する第１設定車速VSP1に沿って設定されている。但し、「EVモード」の選択中、バッテリSOCが所定値以下になると、強制的に「HEVモード」を目標走行モードとする。

このモード選択の通常制御以外に、「ENG自立待機CL1解放モード（熱保護モード）」と、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード（発電モード）」と、を有する。
前記「ENG自立待機CL1解放モード」は、「HEVモード」の選択時、エンジンEngを所定回転数で作動させたまま第１クラッチCL1を解放し、モータ/ジェネレータMGを所定回転数よりも低い回転数として第２クラッチCL2をスリップ締結状態または締結状態とするモードである。このモードは、例えば、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2が過熱状態であるというクラッチ過熱条件が成立したときに選択される。それ以外に、勾配路等により車両負荷が大であるという車両負荷条件が成立したときに選択される。
前記「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」は、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2をスリップ締結し、エンジン動力によりモータ/ジェネレータMGで発電を行うモードである。このモードは、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択状態のとき、目標駆動力（要求駆動力）の大きさに応じて移行される。

前記目標発電出力演算部300は、図５に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在のエンジン動作点（回転数、トルク）から最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。

前記動作点指令部400は、アクセル開度APOと目標駆動力と目標走行モードと車速VSPと要求発電出力とから、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標CL2トルク容量と目標変速比（目標ATシフト）とCL1ソレノイド電流指令を演算する。

前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標変速比（目標ATシフト）とから、これらを達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御するATソレノイド電流指令を演算する。

図６は、実施例１の統合コントローラ１０のモード選択部200にて実行される熱負荷対応モード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（発電制御手段）。以下、図６の各ステップについて説明する。尚、この処理は、所定の制御周期にて繰り返し実行される。

ステップS101では、「HEVモード」と「EVモード」と「WSCモード」の何れかを選択すると共に、「HEVモード」の選択時であって熱負荷条件が成立したときに「ENG自立待機CL1解放モード」を選択するハイブリッドモード選択処理を行い、ステップS102へ進む。
ここで、「HEVモード」と「EVモード」と「WSCモード」の何れかの選択処理は、EV-HEV選択マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標走行モード（「HEVモード」、「EVモード」、「WSCモード」）を選択する。
「ENG自立待機CL1解放モード」を選択する熱負荷対応選択処理は、「HEVモード」の選択時、例えば、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2が過熱状態であるというクラッチ過熱条件が成立したとき、あるいは、勾配路等により車両負荷が大であるという車両負荷条件が成立したとき、「ENG自立待機CL1解放モード」を選択する
ステップS102では、ステップS101でのハイブリッドモード選択処理に続き、そのときに選択されているモードが「ENG自立待機CL1解放モード」であるか否かを判断し、YES（「ENG自立待機CL1解放モード」選択時）の場合はステップS103へ進み、NO（「ENG自立待機CL1解放モード」以外のモード選択時）の場合はステップS105へ進む。

ステップS103では、ステップS102での「ENG自立待機CL1解放モード」選択時であるとの判断に続き、要求駆動力（＝目標駆動力）が、所定値Ｘ以下であるか否かを判断し、YES（要求駆動力≦Ｘ）の場合はステップS104へ進み、NO（要求駆動力＞Ｘ）の場合はステップS105へ進む。
ここで、所定値Ｘは、図７に示すモード遷移マップにおいて、バッテリSOCと要求駆動力による二次元座標軸上に表すと共に第２クラッチ温度をパラメータとして変化する線として書き込まれたモード切替線により決められる。つまり、バッテリSOCと要求駆動力により特定される動作点が、「ENG自立待機CL1解放モード」の領域からモード切替線を横切って「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の領域に入ったときに要求駆動力≦Ｘと判断される。

ステップS104では、ステップS103での要求駆動力≦Ｘであるとの判断に続き、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」にモード遷移し、エンドへ進む。

ステップS105では、ステップS102での「ENG自立待機CL1解放モード」以外のモード選択時であるとの判断、あるいは、ステップS103での要求駆動力＞Ｘであるとの判断に続き、ステップS101によるモード選択にしたがって、選択されているモードを維持したり、新たに選択されたモードにモード遷移したりする通常制御を行い、エンドへ進む。

次に、作用を説明する。
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御装置における作用を、「熱負荷対応モード遷移制御作用」、「発電モードへのモード遷移を許可する要求駆動力条件の設定作用」、「比較例と実施例１のモード遷移制御対比作用」、「比較例と実施例１のモード遷移制御によるバッテリSOCの頻度分布対比作用」に分けて説明する。

［熱負荷対応モード遷移制御作用］
第１クラッチCL1や第２クラッチCL2の温度が低かったりクラッチ負荷が小さかったりして熱負荷条件が成立しないときは、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S105→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS105では、ステップS101によるモード選択にしたがって、選択されているモードを維持したり、新たに選択されたモードにモード遷移したりする通常制御が行われる。

そして、「HEVモード」の選択状態で、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2が過熱状態となりクラッチ過熱条件が成立したり、登坂路走行で車両負荷が大という車両負荷条件が成立したりすると、ステップS101のモード選択処理において、「ENG自立待機CL1解放モード」が選択される。この「ENG自立待機CL1解放モード」の選択時であって、要求駆動力が所定値Ｘを超えている間は、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S105→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS105では、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択を維持する通常制御が行われる。

熱保護モードと呼ばれる「ENG自立待機CL1解放モード」の選択により、エンジンEngを所定回転数で作動させたまま第１クラッチCL1を解放し、モータ/ジェネレータMGを所定回転数よりも低い回転数として第２クラッチCL2をスリップ締結状態または締結状態とし、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2の温度上昇が抑えられる。そして、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択を維持することで、クラッチ放熱量がクラッチ発熱量を上回り、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2の温度を徐々に低下させる。

そして、「ENG自立待機CL1解放モード」が選択されているとき、要求駆動力が所定値Ｘ以下になると、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→エンドへと進む流れが繰り返される。つまり、ステップS104では、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へのモード遷移が行われる。

この「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」では、第１クラッチCL1を締結し、第２クラッチCL2をスリップ締結し、エンジン動力によりモータ/ジェネレータMGで発電が行われる。すなわち、バッテリSOCが発電を必要とするレベルまで低下しない状態であっても、要求駆動力が所定値Ｘ以下であり、スリップ締結される第２クラッチCL2の発熱負荷が小さい走行状態のときには、発熱負荷が小さい走行状態を狙って発電機会が増やされることになる。

このように、熱保護モードである「ENG自立待機CL1解放モード」の選択時、要求駆動力の大きさにより、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」への移行を判定するようにしている。
したがって、第２クラッチCL2の発熱負荷が小さい走行状態を狙って発電機会を増やすことができる。また、発電機会を増やしバッテリSOCの分布を適正化（高バッテリSOC側へのシフト化）することにより、第２クラッチCL2の負荷大となる走行モード（発電モード）の頻度を減らすことになり、結果として第２クラッチCL2の負荷を低減することができる。

さらに、実施例１では、要求駆動力が所定値Ｘ以下となった場合、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へモード遷移するようにしている。
このように、モード遷移条件として、要求駆動力が小さい領域という条件設定を加えたことにより、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へのモード遷移に際し、車両走行を維持するために第２クラッチCL2をスリップ締結状態としても、第２クラッチCL2への負荷を抑えつつ、バッテリSOC状態を適正化（高バッテリSOC側へのシフト化）することができる。
ちなみに、第２クラッチCL2の負荷は、クラッチ伝達トルクとクラッチプレート相対速度（ドライブプレートとドリブンプレートの相対速度）に比例したものとなり、クラッチプレート相対速度（スリップ状態）が一定の場合、要求駆動力により決まるクラッチ伝達トルクが低いほどクラッチ負荷が小さく抑えられる。

［発電モードへのモード遷移を許可する要求駆動力条件の設定作用］
上記のように、要求駆動力が所定値Ｘ以下となった場合、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へモード遷移する。このとき、所定値Ｘは、図７に示すモード遷移マップにより決定する。

このモード遷移マップは、バッテリ充電容量であるバッテリSOCが上限値（例えば、50%程度の値）を超える領域に存在するとき要求（目標）駆動力の大きさにかかわらず「ENG自立待機CL1解放モード」を選択する。また、バッテリSOCが下限値（例えば、30%程度の値）未満の領域に存在するとき要求駆動力の大きさにかかわらず「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」を選択する。そして、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択状態でバッテリSOCが上限値以下で下限値以上の領域（例えば、30%〜50%の領域）に存在するとき、要求駆動力が所定値Ｘ以下になると「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行するモード切替線を有する。
したがって、バッテリSOCの頻度分布のピーク頻度を、バッテリSOCの下限値とバッテリSOCの上限値の中間領域に規定することができるというように、バッテリSOCの頻度分布の適正化を狙いに応じてコントロールすることができる。すなわち、ピーク頻度を得たい狙いのバッテリSOCを決め、この狙いのバッテリSOCの前後値を下限値と上限値として予め設定することで、所望のバッテリSOCの頻度分布を取得することができる。

さらに、モード遷移マップのモード切替線は、バッテリSOCの上下限領域において、バッテリSOCに応じて変化させていて、図７に示すように、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、バッテリSOCが30%のときに最も高く、バッテリSOCが50%のときに最も低いというように、バッテリSOCが低いほど高い値に設定している。
このように、バッテリSOCに応じて「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へ移行する要求駆動力を変更することで、バッテリSOCの状態に応じて発電のために許容する第２クラッチCL2の発熱負荷をコントロールすることができる。そして、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、バッテリSOCが低いほど高い値に設定し、バッテリSOCが低いほど発電しやすくすることで、バッテリSOCの状態を効果的に適正化することができる。

加えて、モード遷移マップのモード切替線は、バッテリSOCの上下限領域において、第２クラッチ温度に応じて変化させていて、図７に示すように、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、第２クラッチ温度が低いときに最も高く、第２クラッチ温度が高いときに最も低いというように、第２クラッチ温度が低いほど高い値に設定している。
このように、第２クラッチ温度に応じて「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へ移行する要求駆動力を変更することで、発電によって上昇する第２クラッチ温度をコントロールすることができる。そして、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、第２クラッチ温度が低いほど高い値に設定し、第２クラッチ温度が低いほど発電しやすくすることで、第２クラッチCL2への負荷を抑えた発電を効果的に行うことができる。

［比較例と実施例１のモード遷移制御対比作用］
比較例と実施例１のモード遷移制御対比作用を、図８のタイムチャートを用いて比較例との対比により説明する。ここで、比較例は、クラッチ熱負荷に応じて「ENG自立待機CL1解放モード」を選択し、「ENG自立待機CL1解放モード」を選択中、バッテリSOC条件のみにより「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する例とする。

図８のタイムチャートは、例えば、クラッチ熱負荷が大きいことで「ENG自立待機CL1解放モード」が選択されているときであって、低速走行と停止を繰り返すような市街地走行時や渋滞路走行時等の走行シーンでの各特性を示す。

まず、「ENG自立待機CL1解放モード」が選択されている比較例は、時刻t1〜時刻t7までの間は、バッテリSOCが「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行するレベルまでの低下がないため、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択が維持される。

これに対し、実施例１について、時刻t0から時刻t1までは、車両が停止状態であり、ブレーキが踏まれていて要求駆動力が低いため、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」が選択される。そして、車両を発進させる時刻t1では、要求駆動力が高くなるため、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」から「ENG自立待機CL1解放モード」へとモード遷移し、増速している時刻t1から時刻t2まで、さらには、減速している時刻t2から時刻t3までは、要求駆動力が発電を許可するレベルより高いため、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択が維持される。

そして、車両を停止する時刻t3では、要求駆動力が小さくなり、第２クラッチCL2がスリップしても負荷が小さいため、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へとモード遷移し、次に発進する時刻t4までは「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択が維持される。

そして、車両を再発進させる時刻t4では、要求駆動力が高くなるため、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」から「ENG自立待機CL1解放モード」へとモード遷移し、増速している時刻t4から時刻t5まで、さらには、減速している時刻t5から時刻t6までは、要求駆動力が発電を許可するレベルより高いため、「ENG自立待機CL1解放モード」の選択が維持される。

そして、車両を停止する時刻t6では、要求駆動力が小さくなり、第２クラッチCL2がスリップしても負荷が小さいため、「ENG自立待機CL1解放モード」から「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」へとモード遷移し、その後、時刻t7を含めて「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択が維持される。

上記のように、比較例の場合、時刻t0〜時刻t7までバッテリSOCが低下し続ける走行シーンにおいて、実施例１のモード遷移制御では、発熱負荷が小さい走行状態、つまり、要求駆動力が小さい走行状態を狙って、時刻t0〜時刻t1、時刻t3〜時刻t4、時刻t6〜時刻t7というように、発電機会を増やすことで、実施例１のバッテリSOC特性に示すように、効果的にバッテリSOCを回復できることがわかる。

［比較例と実施例１のモード遷移制御によるバッテリSOCの頻度分布対比作用］
比較例と実施例１のモード遷移制御によるバッテリSOCの頻度分布対比作用を、図９及び図１０に基づき説明する。

比較例は、クラッチ熱負荷に応じて「ENG自立待機CL1解放モード」を選択し、「ENG自立待機CL1解放モード」を選択中、バッテリSOCの境界条件（例えば、バッテリSOCが30%以下）のみにより「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行する例とする。この比較例では、バッテリSOCの境界条件の前後にてバッテリSOCが増減するため、図９に示すように、バッテリSOCがバッテリSOCの境界条件である約30%のときに頻度分布がピーク頻度となる。そして、システム動作範囲は、ピーク頻度（約30%）の前後範囲となり、システム動作範囲と発電モードの重なり領域が広く確保され、第２クラッチCL2の負荷が大となる頻度が多くなる。

これに対し、実施例１では、バッテリSOCの下限値である30%から上限値である50%までの間は、要求駆動力に応じて「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」に移行するようにしている。
したがって、実施例１では、バッテリSOCが下限値（30%）と上限値（50%）の中間域のときに頻度分布がピーク頻度となる。そして、システム動作範囲は、ピーク頻度の前後範囲（30%〜50%を少し拡大した範囲）となり、第２クラッチCL2の負荷が大となる頻度が少なくなる。バッテリSOCの境界条件である30%の前後範囲となり、システム動作範囲と発電モードの重なり領域が狭くなると共に、第２クラッチCL2の負荷が小さい要求駆動力の小さい領域でのみ発電を許可するため、第２クラッチCL2の負荷が大となる頻度が極めて少なくなる。

上記のように、実施例１のモード遷移制御を採用することにより、例えば、図１０に示すように、ピーク頻度がSOC約30%からSOC約40%へシフトするというように、バッテリSOCの頻度分布が適正化（高いバッテリSOC側にシフト化）され、第２クラッチCL2の負荷が大となるバッテリSOC範囲（発電モードが選択されるバッテリSOC範囲）の動作頻度が少なくなることが分かる。

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。

(1) 駆動系に、エンジンEngと、充放電を行うバッテリ４が接続されたモータ/ジェネレータMGと、前記エンジンEngと前記モータ/ジェネレータMGとの間に設けられた第１締結要素（第１クラッチCL1）と、前記モータ/ジェネレータMGと駆動輪（左右後輪RL,RR）との間に設けられた第２締結要素（第２クラッチCL2）と、を備え、所定の条件が成立したとき、前記エンジンEngを所定回転数で作動させたまま前記第１締結要素（第１クラッチCL1）を解放し、前記モータ/ジェネレータMGを前記所定回転数よりも低い回転数として前記第２締結要素（第２クラッチCL2）をスリップ締結状態または締結状態（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）とする締結要素保護制御手段（モード選択部200）を備えたハイブリッド車両（ＦＲハイブリッド車両）の制御装置において、要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段（目標駆動力演算部100）と、前記締結要素保護制御手段（モード選択部200）が作動しているとき（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）、前記要求駆動力の大きさに応じて、前記第１締結要素（第１クラッチCL1）を締結し、エンジン動力により前記モータ/ジェネレータMGで発電（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）を行う発電制御手段（図６）と、を有する。
このため、第２締結要素（第２クラッチCL2）の負荷が大きくなる発電制御（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」）の作動頻度を抑え、第２締結要素（第２クラッチCL2）の耐久性の向上を図ることができる。

(2) 前記発電制御手段（図６）は、締結要素保護制御が作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）しているとき（ステップS102でYES）、前記要求駆動力が所定値Ｘ以下になると（ステップS103でYES）、前記第１締結要素（第１クラッチCL1）を締結し、エンジン動力により前記モータ/ジェネレータMGで発電（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）を行う（ステップS104）。
このため、第２締結要素（第２クラッチCL2）の負荷を小さく抑えつつ、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の状態を高バッテリ充電容量側に適正化することができる。

(3) 前記充放電を行うバッテリ４の充電容量（バッテリSOC）を検出するバッテリ充電容量検出手段（モータコントローラ２）を設け、前記発電制御手段（図６）は、締結要素保護制御が作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）しているとき、発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、バッテリ充電容量（バッテリSOC）に応じて変化させる。
このため、発電制御の作動に移行する要求駆動力がバッテリ充電容量（バッテリSOC）により変更されることになり、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の状態に応じて発電のために許容する第２締結要素（第２クラッチCL2）の発熱負荷をコントロールすることができる。

(4) 前記発電制御手段（図６）は、締結要素保護制御が作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）しているとき、発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が低いほど高い値に設定した（図７）。
このため、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が低いほど発電しやすくなり、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の状態を効果的に適正化することができる。

(5) 前記発電制御手段（図６）は、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が上限値を超える領域に存在するとき要求駆動力の大きさにかかわらず締結要素保護制御の作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）を維持し、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が下限値未満の領域に存在するとき要求駆動力の大きさにかかわらず発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）を維持し、締結要素保護制御の作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）状態でバッテリ充電容量（バッテリSOC）が上限値以下で下限値以上の領域に存在するとき、要求駆動力が所定値Ｘ以下になると締結要素保護制御の作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）から発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）に移行する制御移行マップ（図７のモード遷移マップ）を有する。
このため、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の頻度分布のピーク頻度を、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の下限値とバッテリ充電容量（バッテリSOC）の上限値の中間領域に規定することができるというように、バッテリ充電容量（バッテリSOC）の頻度分布の適正化を狙いに応じてコントロールすることができる。

(6) 前記第２締結要素（第２クラッチCL2）の温度を検出する第２締結要素温度検出手段（第２クラッチ温度センサ２３）を設け、前記発電制御手段（図６）は、締結要素保護制御が作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）しているとき、発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、第２締結要素温度（第２クラッチ温度）に応じて変化させる。
このため、発電制御の作動に移行する要求駆動力が第２締結要素温度（第２クラッチ温度）により変更されることになり、発電によって上昇する第２締結要素温度（第２クラッチ温度）をコントロールすることができる。

(7) 前記発電制御手段（図６）は、締結要素保護制御が作動（「ENG自立待機CL1解放モード」の選択）しているとき、発電制御の作動（「CL1締結CL2スリップor解放発電モード」の選択）に移行する要求駆動力の所定値Ｘを、第２締結要素温度（第２クラッチ温度）が低いほど高い値に設定した（図７）。
このため、第２締結要素温度（第２クラッチ温度）が低いほど発電しやすくなり、第２締結要素（第２クラッチCL2）の負荷を抑えた発電を効果的に行うことができる。

以上、本発明のハイブリッド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。

実施例１では、「ENG自立待機CL1解放モード（熱保護モード）」と、「CL1締結CL2スリップor解放発電モード（発電モード）」と、を有し、熱保護モードの選択時に要求駆動力に応じて発電モードの選択に移行するモード遷移制御により説明する例を示した。しかし、「熱保護モード」や「発電モード」を明確に持たない制御系の構成であっても、締結要素保護制御が作動しているとき、要求駆動力の大きさに応じて、第１締結要素を締結し、エンジン動力によりモータ/ジェネレータで発電を行うものであれば、モード選択処理を行わないものであっても本発明に含まれる。

実施例１では、熱保護モードである「ENG自立待機CL1解放モード」を、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2が過熱状態であるというクラッチ過熱条件が成立したとき、あるいは、勾配路等により車両負荷が大であるという車両負荷条件が成立したときに選択する例を示した。しかし、熱保護モードである「ENG自立待機CL1解放モード」は、これ以外のクラッチ過熱予測条件や車両高負荷予測条件やクラッチ過熱＆高負荷条件、等が成立したときに選択するようにしても良い。

実施例１では、第２締結要素である第２クラッチCL2を、モータ/ジェネレータMGと自動変速機ATの間に介装する例を示した。しかし、自動変速機ATに内蔵した摩擦締結要素の中から第２クラッチCL2を選択する例としても良いし、さらに、自動変速機ATと駆動輪との間に第２クラッチCL2を介装する例としても良い。

実施例１では、自動変速機付きの１モータ２クラッチのＦＲハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、自動変速機の搭載されていないハイブリッド車両にも適用できる。さらに、自動変速機として有段階の変速段を持つ自動変速機以外に、ベルト式の自動変速機のように、変速比を無段階に変更する自動変速機を搭載したハイブリッド車両にも適用できる。要するに、駆動系に、エンジンと第１締結要素とモータ/ジェネレータと第２締結要素と駆動輪を有するハイブリッド車両であれば、実施例１以外の型式を持つハイブリッド車両にも適用することができる。

Eng エンジン
CL1 第１クラッチ（第１締結要素）
MG モータ/ジェネレータ
MS モータ軸
CL2 第２クラッチ（第２締結要素）
AT 自動変速機
IN 変速機入力軸
M-O/P メカオイルポンプ
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（バッテリ充電容量検出手段）
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
100 目標駆動力演算部（要求駆動力検出手段）
200 モード選択部（締結要素保護制御手段）
300 目標発電出力演算部
400 動作点指令部
500 変速制御部
２２ 第１クラッチ温度センサ
２３ 第２クラッチ温度センサ（第２締結要素温度検出手段）
２４ 路面勾配センサ

Claims (7)

1. 駆動系に、エンジンと、充放電を行うバッテリが接続されたモータ/ジェネレータと、前記エンジンと前記モータ/ジェネレータとの間に設けられた第１締結要素と、前記モータ/ジェネレータと駆動輪との間に設けられた第２締結要素と、を備え、
   所定の条件が成立したとき、前記エンジンを所定回転数で作動させたまま前記第１締結要素を解放し、前記モータ/ジェネレータを前記所定回転数よりも低い回転数として前記第２締結要素をスリップ締結状態または締結状態とする締結要素保護制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段と、
   前記締結要素保護制御手段が作動しているとき、前記要求駆動力の大きさに応じて、前記第１締結要素を締結し、エンジン動力により前記モータ/ジェネレータで発電を行う発電制御手段と、
   を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御手段は、締結要素保護制御が作動しているとき、前記要求駆動力が所定値以下になると、前記第１締結要素を締結し、エンジン動力により前記モータ/ジェネレータで発電を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記充放電を行うバッテリの充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段を設け、
   前記発電制御手段は、締結要素保護制御が作動しているとき、発電制御の作動に移行する要求駆動力の所定値を、バッテリ充電容量に応じて変化させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御手段は、締結要素保護制御が作動しているとき、発電制御の作動に移行する要求駆動力の所定値を、バッテリ充電容量が低いほど高い値に設定したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御手段は、バッテリ充電容量が上限値を超える領域に存在するとき要求駆動力の大きさにかかわらず締結要素保護制御の作動を維持し、バッテリ充電容量が下限値未満の領域に存在するとき要求駆動力の大きさにかかわらず発電制御の作動を維持し、締結要素保護制御の作動状態でバッテリ充電容量が上限値以下で下限値以上の領域に存在するとき、要求駆動力が所定値以下になると締結要素保護制御の作動から発電制御の作動に移行する制御移行マップを有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記第２締結要素の温度を検出する第２締結要素温度検出手段を設け、
   前記発電制御手段は、締結要素保護制御が作動しているとき、発電制御の作動に移行する要求駆動力の所定値を、第２締結要素温度に応じて変化させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項６に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御手段は、締結要素保護制御が作動しているとき、発電制御の作動に移行する要求駆動力の所定値を、第２締結要素温度が低いほど高い値に設定したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。