JP2012121495A - クラッチの学習制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチに関する学習機会を適切に確保することができるクラッチの学習制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジンと、制御可能なクラッチと、クラッチを介してエンジンと接続されたモータと、を有するハイブリッドシステムを備え、ハイブリッドシステムの起動時にエンジンの始動要求がある（Ｓ１否定）場合、エンジンを運転させてクラッチを係合させたときのクラッチよりもモータ側の回転数の増加に基づいてクラッチの係合度合いに関して学習し（Ｓ５〜Ｓ８）、起動時にエンジンの始動要求がない（Ｓ１肯定）場合、モータに動力を出力させてクラッチを係合させたときのクラッチよりもモータ側の回転数の減少に基づいてクラッチの係合度合いに関して学習する（Ｓ２〜Ｓ４、Ｓ８）。
【選択図】図１

Description

本発明は、クラッチの学習制御装置に関する。

従来、クラッチの学習を行う技術が提案されている。特許文献１には、EV走行モード時に可動子（ピストン）を締結側に移動させ、またはHEV走行モード時に可動子（ピストン）を開放側に移動させて、伝達トルク容量TCL1と相関する変数（エンジン回転数Ne等）の変化を検出することに基づきスタンバイ位置を補正する待機位置補正手段を有する車両の制御装置の技術が開示されている。

特許文献２には、第１，第２クラッチのうちの対象外のクラッチを解放状態に維持し、モータを回転駆動するとともに対象クラッチを係合させていき、対象クラッチの係合動作時に回転変動を検出したら、この時の係合指令値を学習値として記憶手段に記憶しておき、記憶した学習値を所定量だけ非係合側に減少補正した基準指令値に基づき対象クラッチの非係合時の制御を行なうハイブリッド車のクラッチ制御装置の技術が開示されている。

特開２００９−００６７８１号公報 特開２００１−１１３９７１号公報

車両においてクラッチに関する学習制御を行う学習機会を十分に確保できることが望まれている。学習機会が不足すると、クラッチの制御における精度を向上させるために要する時間が増加してしまう可能性がある。

本発明の目的は、クラッチに関する学習機会を適切に確保することができるクラッチの学習制御装置を提供することである。

本発明のクラッチの学習制御装置は、エンジンと、制御可能なクラッチと、前記クラッチを介して前記エンジンと接続されたモータと、を有するハイブリッドシステムを備え、前記ハイブリッドシステムの起動時に前記エンジンの始動要求がある場合、前記エンジンを運転させて前記クラッチを係合させたときの前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の増加に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習し、前記起動時に前記エンジンの始動要求がない場合、前記モータに動力を出力させて前記クラッチを係合させたときの前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の減少に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習することを特徴とする。

上記クラッチの学習制御装置において、前記モータは、前記ハイブリッドシステムを搭載した車両における前記クラッチよりも駆動輪側に配置されており、前記モータおよび前記クラッチと前記駆動輪との動力の伝達経路を遮断した状態で前記学習を行うことが好ましい。

上記クラッチの学習制御装置において、前記クラッチは、前記エンジンの出力軸と前記車両の変速機の入力軸とを接続するものであって、前記モータは、前記変速機の入力軸に連結されており、前記変速機をニュートラルとした状態で前記学習を行うことが好ましい。

上記クラッチの学習制御装置において、前記起動時に前記エンジンの始動要求がない場合、前記モータを一定の回転数で回転させているときに前記クラッチを係合させ、前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の減少に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習することが好ましい。

上記クラッチの学習制御装置において、前記クラッチを係合させるときの前記クラッチの係合開始点を学習することが好ましい。

本発明に係るクラッチの学習制御装置は、エンジンと、制御可能なクラッチと、クラッチを介してエンジンと接続されたモータと、を有するハイブリッドシステムを備え、ハイブリッドシステムの起動時にエンジンの始動要求がある場合、エンジンを運転させてクラッチを係合させたときのクラッチよりもモータ側の回転数の増加に基づいてクラッチの係合度合いに関して学習する。一方、クラッチの学習制御装置は、ハイブリッドシステムの起動時にエンジンの始動要求がない場合、モータに動力を出力させてクラッチを係合させたときのクラッチよりもモータ側の回転数の減少に基づいてクラッチの係合度合いに関して学習する。本発明に係るクラッチの学習制御装置によれば、クラッチに関する学習機会を適切に確保することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係るクラッチの学習制御装置の動作を示すフローチャートである。 図２は、実施形態のクラッチの学習制御装置が搭載されたハイブリッド車両を示す図である。 図３は、クラッチの詳細を示す図である。 図４は、エンジンの始動要求がない場合の学習制御を説明する図である。 図５は、エンジンの始動要求がある場合の学習制御を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態に係るクラッチの学習制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

（実施形態）
図１から図５を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、クラッチの学習制御装置に関する。図１は、実施形態に係るクラッチの学習制御装置の動作を示すフローチャート、図２は、実施形態のクラッチの学習制御装置が搭載されたハイブリッド車両を示す図である。

本実施形態のハイブリッド車両１００は、モータジェネレータ３をトランスミッションの入力軸２Ａに接続できる機構、および自動クラッチ機構を有している。クラッチの学習制御装置１−１は、クラッチ５の係合開始点の学習を行う。クラッチの学習制御装置１−１は、ハイブリッドシステム１１０の起動時にエンジン１を始動する必要がない場合には、トランスミッションの入力軸２Ａにモータジェネレータ３を接続し、入力軸２Ａを一定回転に保った後にクラッチ板を接近させ、入力軸回転数の低下を検出する。入力軸回転数の低下を係合開始点として学習することで、エンジン１を始動させることなく学習を完了させる。

一方、クラッチの学習制御装置１−１は、ハイブリッドシステム１１０の起動時にエンジンを始動する場合には、停止もしくは連れ回りにより極低回転している入力軸２Ａの回転数が、クラッチ５の係合開始により増加する点を検出し、係合開始点として学習する。これにより、本実施形態のクラッチの学習制御装置１−１によれば、モータジェネレータ３またはエンジン１の都合のよい方を使用してクラッチ５に関する学習制御を行うことが可能となる。

本実施形態は、以下の構成を有する車両を前提とする。
（１）モータ（トランスミッション入力軸に接続）。
（２）トランスミッション入力軸回転を検出できる機構、もしくはモータ回転数を検出できる機構。
（３）クラッチ操作を自動的に行う機構とアクチュエータ。

図２において、符号１００は、本実施形態に係るクラッチの学習制御装置１−１が搭載されたハイブリッド車両を示す。クラッチの学習制御装置１−１は、エンジン１、変速機２、モータジェネレータ３およびクラッチ５を有するハイブリッドシステム１１０と、ハイブリッドシステム１１０を制御可能なＥＣＵ３０とを備える。

エンジン１は、ハイブリッド車両１００の動力源であり、燃料の燃焼エネルギーをクランクシャフト１１の回転運動に変換して出力する。

変速機２は、自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ；Automated Manual Transmission）である。変速機２は、アクチュエータによって変速操作（ギア段の切り替え）が自動的に行われる。変速機２は、入力軸２Ａ、出力軸２Ｂおよび相互にギア比が異なる複数のギア対２１，２２，２３，２４を有する。入力軸２Ａは、クラッチ５を介してエンジン１のクランクシャフト１１に接続されている。各ギア対２１，２２，２３，２４の一方は入力軸２Ａに配置されており、他方は出力軸２Ｂに配置されている。各ギア対２１，２２，２３，２４は、常時噛み合っており、シンクロメッシュ機構によって、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの間で動力を伝達する動力伝達状態と、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの間で動力を伝達しない非伝達状態とに切り替えられる。

変速機２のアクチュエータは、シンクロメッシュ機構を作動制御することにより、各ギア対２１，２２，２３，２４のいずれかを動力伝達状態とし、他のギア対を非伝達状態にすることができる。これにより、変速機２において動力伝達状態とされたギア対に応じた変速比で入力軸２Ａから出力軸２Ｂに回転を伝達することができる。また、変速機２のアクチュエータは、全てのギア対２１，２２，２３，２４を非伝達状態として変速機２をニュートラル状態とすることができる。

変速機２の入力軸２Ａには、モータジェネレータ（モータ）３が連結されている。モータジェネレータ３は、入力軸２Ａおよびクラッチ５を介してエンジン１と接続されている。モータジェネレータ３は、ステータ３ａおよびロータ３ｂを有する。モータジェネレータ３は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。モータジェネレータ３としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。ロータ３ｂは入力軸２Ａに対して一体回転可能に連結されている。バッテリ４は、充放電が可能な蓄電装置である。バッテリ４は、モータジェネレータ３と電気的に接続されており、モータジェネレータ３と電力を授受できる。

出力軸２Ｂには、出力軸２Ｂと一体に回転するドライブピニオンギア２６が設けられている。ドライブピニオンギア２６は、差動機構１２のリングギア１３と噛み合っている。エンジン１やモータジェネレータ３から入力軸２Ａを介して出力軸２Ｂに入力された動力は、差動機構１２およびドライブシャフト１４を介して駆動輪１６に伝達される。

クラッチ５は、摩擦係合式のクラッチ装置であり、入力される制御量によって係合度合いを制御可能なものである。図３は、クラッチ５の詳細を示す図である。本実施形態のクラッチ５は、乾式単板の摩擦クラッチである。クラッチ５は、フライホイール５１、クラッチディスク５２、プレッシャプレート５３、ダイヤフラムスプリング５４、クラッチカバー５５および制御部６０を有している。

フライホイール５１は、クランクシャフト１１に連結されており、クランクシャフト１１と一体回転する。フライホイール５１には、クラッチカバー５５が一体回転可能に取付けられている。クラッチディスク５２は、変速機２の入力軸２Ａに対してスプライン嵌合によって取付けられている。クラッチディスク５２は、入力軸２Ａに対して軸方向に相対移動可能で、かつ相対回転不能となっている。クラッチディスク５２は、軸方向においてフライホイール５１と対向している。

プレッシャプレート５３は、クラッチディスク５２を挟んでフライホイール５１と軸方向において対向している。プレッシャプレート５３は、円環形状であり、径方向の中心部に入力軸２Ａが挿入されている。ダイヤフラムスプリング５４は、クラッチディスク５２およびプレッシャプレート５３を挟んでフライホイール５１と軸方向において対向している。ダイヤフラムスプリング５４は、円環形状であり、半径方向の中間部においてクラッチカバー５５によって支持されている。

ダイヤフラムスプリング５４は、プレッシャプレート５３をフライホイール５１に向けて押圧することでクラッチ５を係合させることができる。ダイヤフラムスプリング５４は、その外周部がプレッシャプレート５３に当接してプレッシャプレート５３に付勢力を作用させることができるように、クラッチカバー５５によって支持されている。ダイヤフラムスプリング５４の付勢力により、クラッチディスク５２とプレッシャプレート５３、およびフライホイール５１とクラッチディスク５２がそれぞれ係合して摩擦力を発生する。この摩擦力により、クランクシャフト１１と入力軸２Ａとの間でクラッチ５を介して動力が伝達される。

制御部６０は、クラッチ５の係合度合いを制御するものである。制御部６０は、レリーズベアリング６１、レリーズフォーク６２、アクチュエータ６３を有する。レリーズベアリング６１は、入力軸２Ａに嵌合しており、入力軸２Ａに対して軸方向に相対移動可能である。レリーズベアリング６１は、ダイヤフラムスプリング５４における半径方向の内側端部に当接している。

アクチュエータ６３は、油室６３ａを有するシリンダ６３ｃと、ピストンロッド６３ｂとを有する。アクチュエータ６３は、油室６３ａの油圧によってピストンロッド６３ｂをシリンダ６３ｃの軸方向に進退させる。レリーズフォーク６２は、支点６２ａにおいて回動自在に支持されている。レリーズフォーク６２の一端はレリーズベアリング６１に連結されており、他端はピストンロッド６３ｂに連結されている。油室６３ａに油圧が供給されてピストンロッド６３ｂがシリンダ６３ｃから突出する方向に前進すると、レリーズフォーク６２はレリーズベアリング６１をフライホイール５１側（矢印Ｘ参照）に移動させる。これにより、レリーズベアリング６１は、ダイヤフラムスプリング５４の中央部を押圧する。この押圧力により、ダイヤフラムスプリング５４がプレッシャプレート５３を押圧する押圧力が低減する。

ダイヤフラムスプリング５４がプレッシャプレート５３を押圧する押圧力の大きさに応じて、クラッチ５において伝達可能な最大トルク、すなわちクラッチ５のトルク容量が変化する。以下の説明では、このクラッチ５において伝達可能な最大トルクを「クラッチトルク」と記載する。クラッチトルクは、油圧回路７０からアクチュエータ６３の油室６３ａに供給される油圧に応じて変化し、また、ピストンロッド６３ｂの進退量、すなわちクラッチストロークに応じて変化する。制御部６０は、クラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ６４を有する。クラッチストロークセンサ６４は、ピストンロッド６３ｂの軸方向の移動量を検出する。

アクチュエータ６３は、油圧回路７０によって調圧されて供給される制御油圧によってクラッチストロークを調節することにより、クラッチトルクを制御することができる。制御油圧は、クラッチ５に入力される制御量である。アクチュエータ６３は、制御油圧に応じてクラッチストロークを任意に制御することができる。これにより、アクチュエータ６３は、クラッチ５を、完全係合状態、半係合状態、解放状態の３つの状態に制御することができる。完全係合状態とは、フライホイール５１とクラッチディスク５２とが係合し、かつ等しい回転数で一体に回転する状態である。半係合状態とは、フライホイール５１とクラッチディスク５２とが係合し、かつ互いに異なる回転数で回転する状態である。解放状態とは、フライホイール５１とクラッチディスク５２とが離間して動力を伝達しない状態である。また、アクチュエータ６３は、クラッチ５の半係合状態における動力の伝達度合いを制御することが可能である。

クラッチストロークが最も小さい領域では、クラッチトルクは最も大きく、クラッチ５は完全係合状態となる。クラッチストロークが増加するにつれてクラッチトルクは減少し、入力されるトルクよりもクラッチトルクが小さくなるとクラッチ５は半係合状態となる。クラッチストロークが最も大きい領域では、クラッチトルクは０となり、クラッチ５が解放され、動力を伝達しない解放状態となる。

ＥＣＵ３０は、周知のコンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行制御を行う走行制御装置としての機能を有している。また、本実施形態のＥＣＵ３０は、クラッチ５の係合度合いに関する学習制御を行う学習部としての機能を有している。ＥＣＵ３０には、エンジン１、変速機２、モータジェネレータ３、クラッチ５および油圧回路７０が接続されており、エンジン１、変速機２、モータジェネレータ３、クラッチ５および油圧回路７０は、それぞれＥＣＵ３０によって制御される。

また、ＥＣＵ３０には、クラッチストロークセンサ６４、変速機２の入力軸２Ａの回転数を検出する入力軸回転数センサが接続されている。クラッチストロークセンサ６４によって検出されたクラッチストロークを示す信号、および入力軸回転数センサによって検出された入力軸回転数は、それぞれＥＣＵ３０に出力される。また、ＥＣＵ３０には、バッテリ４の充放電状態や電圧等を検出するセンサが接続されている。ＥＣＵ３０は、このセンサによる検出結果に基づいて、バッテリ４の充電状態ＳＯＣを取得することができる。

ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００においてＥＶ走行およびエンジン走行（ＥＨＶ走行）を選択的に実行させることができる。エンジン走行とは、少なくともエンジン１の動力によってハイブリッド車両１００を走行させる走行モードである。ＥＶ走行とは、エンジン１の動力によらずにモータジェネレータ３の動力によってハイブリッド車両１００を走行させる走行モードである。

ＥＣＵ３０は、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、駆動輪１６に伝達するべき要求トルクあるいは要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて、エンジン１、モータジェネレータ３、およびクラッチ５を制御する。エンジン走行においてエンジン１のトルクを駆動輪１６に伝達する際には、クラッチ５が係合状態とされる。エンジン走行では、モータジェネレータ３を発電機として機能させ、発生した電力をバッテリ４に充電することができる。つまり、バッテリ４は、エンジン１の出力する動力によってモータジェネレータ３が発電した電力で充電可能となっている。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の運動エネルギーによってモータジェネレータ３を発電させてバッテリ４を充電する回生制御を実行することができる。

エンジン走行では、さらに、モータジェネレータ３を電動機として駆動させ、その動力を駆動輪１６に伝達することができる。モータジェネレータ３は、ハイブリッド車両１００の加速時等にエンジン１のトルクが不足する場合に、これをアシストすることができる。この場合、エンジン１の動力およびモータジェネレータ３の動力は、入力軸２Ａにおいて合成されて駆動輪１６に伝達される。

また、モータジェネレータ３は、単独でもハイブリッド車両１００の走行用の動力源として機能することができる。すなわち、ハイブリッド車両１００は、エンジン１の動力によらずにモータジェネレータ３が出力する動力によって走行するＥＶ走行が可能である。ＥＶ走行において、モータジェネレータ３は、バッテリ４からの電力を消費して出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させる。ＥＣＵ３０は、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）や走行状態等に基づいて、エンジン走行あるいはＥＶ走行のいずれの走行モードでハイブリッド車両１００を走行させるかを決定する。例えば、軽負荷や低速での走行時にはＥＶ走行が選択され、中高負荷や中高速での走行時には、エンジン走行が選択される。ＥＶ走行では、ＥＣＵ３０は、変速機２の入力軸２Ａとエンジン１とで動力が伝達されないように、例えばクラッチ５を解放状態に制御する。

また、ＥＣＵ３０は、エンジン走行において、変速機２の変速制御を行うことができる。変速機２の目標ギア段は、運転者の変速操作に応じたギア段であっても、ハイブリッド車両１００の走行状態に応じてＥＣＵ３０によって選択されたギア段であってもよい。ＥＣＵ３０は、目標ギア段を実現するように、クラッチ５および変速機２のアクチュエータを制御する。変速機２において変速を行う場合、ＥＣＵ３０は、クラッチ５を解放させ、変速機２において変速前の目標ギア段に対応するギア段を非伝達状態とし、変速後の目標ギア段に対応するギア段を動力伝達状態とする。ＥＣＵ３０は、目標ギア段へのギア段の切替えがなされると、クラッチ５を係合状態とする。

ここで、ＥＣＵ３０が変速機２のギア段の切替えを行う場合や、エンジン走行とＥＶ走行との間で走行モードを移行させる場合など、クラッチ５を制御する場合に、クラッチ５の係合度合いと制御量との関係を精度よく把握できることが好ましい。ここで、係合度合いとは、クラッチ５の完全係合状態や半係合状態、解放状態などのフライホイール５１とクラッチディスク５２との係合の度合い、言い換えるとフライホイール５１とクラッチディスク５２とにおける動力の伝達率やクラッチ５のトルク容量等である。クラッチ５においては、経年変化やクラッチディスク５２の摩耗などにより、クラッチ５の係合度合いとアクチュエータ６３に供給される制御油圧との関係や、係合度合いとクラッチストロークとの関係が変化することがある。

本実施形態では、ＥＣＵ３０は、クラッチ５の係合度合いと制御油圧との関係や、クラッチ５の係合度合いとクラッチストロークとの関係についてハイブリッドシステム１１０の起動時に学習制御を行う。ハイブリッドシステム１１０は、例えば、車室内のパワースイッチの操作によって起動される。ＥＣＵ３０は、ハイブリッドシステム１１０が起動されると、クラッチ５の係合度合いに関する学習制御を行う。

ここで、クラッチ５の係合度合いに関する学習制御を行う場合、学習機会を多く確保できることが好ましい。例えば、限られた条件の下でしかクラッチ５の係合度合いに関する学習制御を実行することができない場合、学習制御が必要であっても実行することができずに、クラッチ５の制御を最適なものに補正するまでに多くの時間を要することがある。例えば、ハイブリッドシステム１１０の起動時（以下、単に「システム起動時」とも記載する。）において、クラッチ５に関する学習制御を行うためにモータジェネレータ３に動力を出力させることが必要な場合、学習制御を行うことができない場面が発生する。一例として、バッテリ４の充電状態ＳＯＣが低下している等の理由により、モータジェネレータ３が使用できない場合、システム起動時に学習制御を行うことができずに、学習頻度が低下してしまう可能性がある。

本実施形態のハイブリッド車両１００では、システム起動時にエンジン１の始動要求がなされているか否かに応じて、それぞれ異なる動力源を用いてクラッチ５の学習制御を行う。具体的には、システム起動時にエンジン１の始動要求がある場合、エンジン１の動力を用いてクラッチ５に関する学習制御を実行し、システム起動時にエンジン１の始動要求がない場合、モータジェネレータ３の動力を用いてクラッチ５に関する学習制御を実行する。これにより、モータジェネレータ３が使用できない状況でエンジン１の始動要求がなされた場合であっても、クラッチ５に関する学習制御を実行することができる。よって、本実施形態のクラッチの学習制御装置１−１によれば、システム起動時に毎回クラッチ５に関する学習制御を実行することが可能となり学習制御の頻度を増加させることができる。

図１、図４および図５を参照して、本実施形態の学習制御について説明する。図４は、エンジン１の始動要求がない場合のクラッチ５に関する学習制御について説明するための図、図５は、エンジン１の始動要求がある場合のクラッチ５に関する学習制御について説明するための図である。図１に示す制御フローは、ハイブリッドシステム１１０のシステム起動時に実行される。なお、本制御フローの開始時には、クラッチ５は解放状態とされ、変速機２はニュートラルとされている。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、エンジン始動要求が無いか否かが判定される。エンジン１の始動要求がなされる場合とは、例えば、以下のケースがある。
（１）エンジン１や排気を浄化する触媒の暖機が必要な場合。
（２）バッテリ４の充電状態ＳＯＣが低く、充電が必要な場合。
（３）ヒータ使用要求がある場合。

ステップＳ１の判定の結果、エンジン始動要求が無いと判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ５に進む。

ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、モータジェネレータ３によって入力軸２Ａを回転させる制御がなされる。ＥＣＵ３０は、モータジェネレータ３に動力を出力させて入力軸２Ａを回転させ（図４の符号Ｙ１）、かつ入力軸２Ａの回転数を一定に保つ。つまり、ＥＣＵ３０は、モータジェネレータ３を一定の回転数で回転させる。ＥＣＵ３０は、例えば、入力軸回転数センサによって検出された入力軸２Ａの回転数に基づくフィードバック制御によりモータジェネレータ３の出力を調節することで、入力軸２Ａの回転数を目標回転数に保つ。なお、エンジン１は運転されていないため、クランクシャフト１１は回転を停止している。ステップＳ２が実行されると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、クラッチ板を係合方向に動かす制御がなされる。つまり、ＥＣＵ３０は、モータジェネレータ３に動力を出力させた状態でクラッチ５を係合させる。ＥＣＵ３０は、解放状態であったクラッチ５を徐々に係合させていく（図４の符号Ｙ２）。ＥＣＵ３０は、油圧回路７０からアクチュエータ６３に供給する制御油圧を徐々に減少させ、クラッチストロークを徐々に減少させていく。クラッチストロークの減少に応じて、レリーズベアリング６１がフライホイール５１から離間する方向に移動する。これにより、ダイヤフラムスプリング５４がプレッシャプレート５３をフライホイール５１に向けて押圧駆動し、フライホイール５１とクラッチディスク５２との間隙が詰められる。ＥＣＵ３０は、例えば、ステップＳ３が実行される毎に、一定量ずつクラッチストロークを低下させる。ステップＳ３が実行されると、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、入力軸回転数が低下したか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、入力軸回転数センサの検出結果に基づいてステップＳ４の判定を行う。ＥＣＵ３０は、例えば、入力軸回転数そのものや、入力軸回転数の低下率、目標回転数に対する入力軸回転数の低下量や低下率に基づいてステップＳ４の判定を行う。ＥＣＵ３０は、入力軸回転数そのものに基づいてステップＳ４の判定を行う場合、入力軸回転数センサから取得した回転数と、予め定められた閾値との比較を行う。取得した入力軸回転数が、例えば閾値以下である場合に、ステップＳ４で肯定判定を行うことができる。

また、ＥＣＵ３０は、入力軸回転数の低下率に基づいてステップＳ４の判定を行う場合、例えば、単位時間あたりの入力軸回転数の低下率を算出する。この低下率は、入力軸回転数のサンプリング間隔に基づいて算出することができる。算出された入力軸回転数の低下率が、所定以上の大きな低下を示す場合に、ステップＳ４において肯定判定を行うことができる。

また、ＥＣＵ３０は、目標回転数に対する入力軸回転数の低下量や低下率に基づいてステップＳ４の判定を行う場合、入力軸２Ａの目標回転数と入力軸回転数センサから取得した入力軸回転数とに基づいて、低下量や低下率を算出する。目標回転数に対する入力軸回転数の低下量や低下率の大きさが所定以上の大きさである場合に、ステップＳ４において肯定判定を行うことができる。ステップＳ４の判定の結果、入力軸回転数が低下したと判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ３に移行する。

ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、エンジン１が始動される。エンジン１の始動は、例えば、モータジェネレータ３をスタータモータとして機能させて行われる。この場合、エンジン１を始動する際は、クラッチ５を係合状態とし、かつ変速機２をニュートラルとして、モータジェネレータ３に動力を出力させて入力軸２Ａを回転させる。これによりエンジン１を回転させ、ファイアリングを行ってエンジン１を始動させる。なお、モータジェネレータ３によってエンジン１を回転させることに代えて、エンジン１にスタータモータを設け、このスタータモータによってエンジン１を始動させるようにしてもよい。

ステップＳ５においてエンジン１が始動されると、ステップＳ６に進む。なお、ＥＣＵ３０は、モータジェネレータ３によってエンジン１を始動させた場合、エンジン１の始動が完了するとクラッチ５を解放状態とする。

ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、クラッチ板を係合方向に動かす制御がなされる。ＥＣＵ３０は、ステップＳ３と同様にして、解放状態であったクラッチ５を徐々に係合させていく。つまり、ＥＣＵ３０は、エンジン１を運転させて（図５の符号Ｙ３）クラッチ５を係合させる（図５の符号Ｙ４）。また、このとき、変速機２はニュートラルであり、かつモータジェネレータ３は駆動も発電も行っていない状態とされているため、入力軸２Ａは回転自在な状態である。ステップＳ６が実行されると、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、入力軸回転数が増加したか否かが判定される。クラッチ５が係合する前は、入力軸２Ａは回転を停止しているか、あるいは連れ回りにより極低回転で回転している。クラッチ５が係合を開始すると、エンジン１の動力がクラッチ５を介してクランクシャフト１１から入力軸２Ａに伝達され、入力軸２Ａの回転数が増加する。ＥＣＵ３０は、入力軸回転数センサの検出結果に基づいてステップＳ７の判定を行う。ＥＣＵ３０は、例えば、入力軸回転数そのものや、入力軸回転数の増加率、目標回転数に対する入力軸回転数の増加量や増加率に基づいてステップＳ７の判定を行う。

ＥＣＵ３０は、入力軸回転数そのものに基づいてステップＳ７の判定を行う場合、入力軸回転数センサから取得した回転数と、予め定められた閾値との比較を行う。取得した入力軸回転数が、例えば閾値以上である場合に、ステップＳ７で肯定判定を行うことができる。

また、ＥＣＵ３０は、入力軸回転数の増加率に基づいてステップＳ７の判定を行う場合、例えば、単位時間あたりの入力軸回転数の増加率を算出する。この増加率は、入力軸回転数のサンプリング間隔に基づいて算出することができる。算出された入力軸回転数の増加率が、所定以上の大きな増加を示す場合に、ステップＳ７において肯定判定を行うことができる。

また、ＥＣＵ３０は、目標回転数に対する入力軸回転数の増加量や増加率に基づいてステップＳ７の判定を行う場合、入力軸２Ａの目標回転数と入力軸回転数センサから取得した入力軸回転数とに基づいて、増加量や増加率を算出する。目標回転数に対する入力軸回転数の増加量や増加率の大きさが所定以上の大きさである場合に、ステップＳ７において肯定判定を行うことができる。ステップＳ７の判定の結果、入力軸回転数が増加したと判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）にはステップＳ６に移行する。

ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、現在のクラッチ板の位置が係合開始点として学習される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ４で入力軸回転数の低下が検出されたときのクラッチストローク、あるいはステップＳ７で入力軸回転数の増加が検出されたときのクラッチストロークを係合開始点のクラッチストロークとして学習する。なお、係合開始点とは、解放していたクラッチ５を係合させるときに、クラッチ５が係合し始めるクラッチストロークや制御油圧の値、言い換えると、クラッチ５が動力を伝達し始めるクラッチストロークや制御油圧の値である。ＥＣＵ３０は、学習結果に基づいて、例えばクラッチトルクとクラッチストロークとの対応関係を補正する。なお、ＥＣＵ３０は、クラッチディスク５２等の温度やその他のクラッチ特性に関係するパラメータと関連づけて上記の対応関係を学習するようにしてもよい。ステップＳ８が実行されると、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、ＥＣＵ３０が学習制御を完了する。ステップＳ９が実行されると、本制御フローは終了する。

以上説明したように、本実施形態のクラッチの学習制御装置１−１によれば、システム起動時にエンジン１の始動要求がある場合であっても、エンジン１の始動要求がない場合であっても、クラッチ５に関する学習制御を実行することができる。システム起動時には、エンジン１の始動要求がなされるか否かのいずれかである。従って、本実施形態によれば、システム起動時に毎回クラッチ５に関する学習制御を実行することが可能となる。

よって、本実施形態のクラッチの学習制御装置１−１によれば、クラッチ５の係合度合いに関する学習回数を十分に確保することができ、クラッチ５の制御精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、入力軸回転数の増加や低下に基づいてクラッチ５の係合開始点が検出されたが、これに代えて、モータジェネレータ３の回転数の増加や低下に基づいて係合開始点が検出されてもよい。モータジェネレータ３の回転数は、例えば、レゾルバによって検出することが可能である。また、これに限らず、ＥＣＵ３０は、クラッチ５よりもモータジェネレータ３側の回転数に基づいてクラッチ５の係合度合いに関して学習してもよい。ここで、クラッチ５よりもモータジェネレータ３側とは、動力の伝達経路におけるクラッチ５を基点としたモータジェネレータ３側を示すものである。具体的には、クラッチ５のクラッチディスク５２からモータジェネレータ３側の回転部材、すなわち、クラッチディスク５２、入力軸２Ａおよびロータ３ｂは、「クラッチ５よりもモータジェネレータ３側」に含まれる構成要素である。なお、入力軸回転数の変動と対応する他のパラメータに基づいてクラッチ５の係合開始点が検出されてもよい。

本実施形態では、クラッチ５の係合開始点が学習されたが、クラッチ５の係合度合いに関する学習内容はこれには限定されない。例えば、エンジン１を運転させ、かつ変速機２をニュートラルとした状態でクラッチ５を徐々に係合させるときに、クラッチ５が係合を開始した後の入力軸回転数の推移に基づいてクラッチ５の特性を学習するようにしてもよい。

なお、ハイブリッドシステム１１０は、図示したものには限定されず、エンジン１と、モータジェネレータ３と、エンジン１とモータジェネレータ３とを接続する制御可能なクラッチ５と、を有するものであればよい。例えば、本実施形態では、モータジェネレータ３のロータ３ｂが変速機２の入力軸２Ａに直接連結されているが、これには限定されず、ロータ３ｂはギア等を介して間接的に入力軸２Ａに接続されていてもよい。また、ロータ３ｂは、入力軸２Ａに限らず、クラッチ５よりも駆動輪１６側に配置され、クラッチ５よりも駆動輪１６側の動力伝達経路に接続されていればよい。

また、本実施形態では、クラッチ５に関する学習制御を行う際に、変速機２をニュートラルとすることでモータジェネレータ３およびクラッチ５と駆動輪１６との動力の伝達経路を遮断したが、これには限定されない。動力の伝達を遮断する他の機構によって、モータジェネレータ３およびクラッチ５と駆動輪１６との動力の伝達経路が遮断されてもよい。

上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

以上のように、本発明に係るクラッチの学習制御装置は、クラッチに関する学習機会を適切に確保するのに適している。

１−１ 車両用学習制御装置
１ エンジン
２ 変速機
２Ａ 入力軸
２Ｂ 出力軸
３ モータジェネレータ
５ クラッチ
１６ 駆動輪
３０ ＥＣＵ
１００ ハイブリッド車両
１１０ ハイブリッドシステム

Claims (5)

1. エンジンと、制御可能なクラッチと、前記クラッチを介して前記エンジンと接続されたモータと、を有するハイブリッドシステムを備え、
   前記ハイブリッドシステムの起動時に前記エンジンの始動要求がある場合、前記エンジンを運転させて前記クラッチを係合させたときの前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の増加に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習し、
   前記起動時に前記エンジンの始動要求がない場合、前記モータに動力を出力させて前記クラッチを係合させたときの前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の減少に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習する
   ことを特徴とするクラッチの学習制御装置。
2. 前記モータは、前記ハイブリッドシステムを搭載した車両における前記クラッチよりも駆動輪側に配置されており、
   前記モータおよび前記クラッチと前記駆動輪との動力の伝達経路を遮断した状態で前記学習を行う
   請求項１に記載のクラッチの学習制御装置。
3. 前記クラッチは、前記エンジンの出力軸と前記車両の変速機の入力軸とを接続するものであって、
   前記モータは、前記変速機の入力軸に連結されており、
   前記変速機をニュートラルとした状態で前記学習を行う
   請求項２に記載のクラッチの学習制御装置。
4. 前記起動時に前記エンジンの始動要求がない場合、前記モータを一定の回転数で回転させているときに前記クラッチを係合させ、前記クラッチよりも前記モータ側の回転数の減少に基づいて前記クラッチの係合度合いに関して学習する
   請求項１から３のいずれか１項に記載のクラッチの学習制御装置。
5. 前記クラッチを係合させるときの前記クラッチの係合開始点を学習する
   請求項１から４のいずれか１項に記載のクラッチの学習制御装置。

Images