JP2014228121A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機の上流に配置されている入力クラッチのデューティソレノイドバルブが故障した場合に、駆動力が変化することを抑制する。【解決手段】エンジン１１と駆動輪２１との間に設けた無段変速機１３と、エンジン１１と無段変速機１３との間に設けた入力クラッチ３０と、入力クラッチのトルク容量を制御するデューティソレノイドバルブ９７と、無段変速機１３と駆動輪２１との間に設けたヒューズクラッチ１７と、を有する車両用制御装置であって、入力クラッチ３０は、デューティソレノイドバルブ９７が故障するとトルク容量が増加し、デューティソレノイドバルブ９７が故障したかどうかを検知する制御ユニット７３と、デューティソレノイドバルブ９７が故障すると、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を低下させる制御ユニット７３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の入力側及び出力側に、それぞれクラッチが設けられている車両用制御装置に関する。

従来、変速機の入力側及び出力側に、それぞれクラッチを設けた車両用制御装置が知られており、その一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された車両用制御装置は、エンジン（動力源）から駆動輪に至る無段変速機が設けられており、エンジンと無段変速機との間に前後進切換機構が設けられている。前後進切換機構は、シングルピニオン型の遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとを接続または解放するクラッチ（第１クラッチ）と、遊星歯車機構のピニオンギヤを支持したキャリヤに選択的に制動力を与えるブレーキとを有する。サンギヤはエンジンに連結されており、リングギヤは無段変速機の入力軸に連結されている。また、無段変速機と駆動輪との間に発進クラッチ（第２クラッチ）が設けられている。

そして、シフトレバーの位置がドライブレンジにあると、クラッチが係合され、かつ、ブレーキが解放されて、サンギヤと無段変速機の入力軸とが一体回転する。これに対して、シフトレバーの位置がリバースレンジにあると、ブレーキが係合され、かつ、クラッチが解放される。したがって、キャリヤが反力要素となり、サンギヤの回転方向に対してリングギヤが逆向きに回転する。なお、特許文献１に記載された車両用制御装置は、発進クラッチの係合力を制御する制御弁の故障を判定する。

特開２００１−２０８１７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている車両用制御装置には、無段変速機の上流側に配置されている第１クラッチの故障についての記載がないため、第２クラッチが係合されている状態で、無段変速機の上流に配置された第１クラッチが故障すると、エンジンが回転慣性質量体となって駆動力が変化し、ショックとして体感される問題があった。

本発明の目的は、変速機の上流に配置されている第１クラッチのトルク容量が増加する故障が発生した場合に、駆動力が急変することを抑制できる、車両用制御装置を提供することにある。

本発明は、動力源と駆動輪との間に設けられた変速機と、前記動力源と前記変速機との間に設けられた第１クラッチと、前記第１クラッチのトルク容量を制御するアクチュエータと、前記変速機と前記駆動輪との間に設けられた第２クラッチと、を有する車両用制御装置であって、前記第１クラッチは、前記アクチュエータが故障するとトルク容量が増加する構造であり、前記アクチュエータが故障したかどうかを検知する故障検知部と、前記アクチュエータが故障したことが検知されると、前記第２クラッチのトルク容量を低下させるクラッチ制御部と、を有する。

本発明によれば、アクチュエータが故障すると、第２クラッチのトルク容量を低下する。したがって、車両の駆動輪における駆動力の急変を抑制できる。

本発明を適用した車両の構成例を示す模式図である。 本発明の一実施の形態である車両用制御装置の構成を示す模式図である。 図２の制御ユニットによって実行される制御ロジックの一例を示すフローチャートである。 図３のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明を適用した車両１０の構成例を示す模式図、図２は、本発明の制御装置の構成を示す模式図である。車両１０のパワートレーンは、第１動力源としてのエンジン１１と、第２動力源としての走行用モータ１２とを有している。エンジン１１は、燃料を燃焼させてその熱エネルギを運動エネルギに変換する動力源である。走行用モータ１２は、電気エネルギを運動エネルギに変換する動力源である。エンジン１１は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、液化石油ガスエンジン等うちのいずれでもよい。

すなわち、車両１０は、動力の発生原理が異なる２種類の動力源を備えたハイブリッド車である。また、パワートレーンは、バリエータとしての無段変速機１３を有しており、無段変速機１３は、プライマリプーリ１４およびセカンダリプーリ１５を備えている。プライマリプーリ１４の長手方向の端には、トルクコンバータ１６を介してエンジン１１が連結されている。

トルクコンバータ１６は、クランク軸２２に連結されたポンプインペラ８８と、トルク伝達軸８９に連結されたタービンランナ９０と、ステータとを有している。トルクコンバータ１６は、作動油の運動エネルギにより動力伝達を行う流体伝動装置であり、ステータの作用によりトルクを増幅することが可能である。

一方、プライマリプーリ１４の長手方向の他端には、走行用モータ１２が連結されている。走行用モータ１２のステータ７８には、インバータ７９を介して蓄電装置が接続されている。走行用モータ１２は、発電機および電動機として機能する所謂モータジェネレータである。このため、蓄電装置の電力を走行用モータ１２に供給して電動機として起動させる制御と、プライマリ軸３２の動力で走行用モータ１２を発電機として起動させ、発生した電力を蓄電装置に蓄電する制御とを実行可能である。

また、セカンダリプーリ１５には、ヒューズクラッチ１７を介して駆動輪出力軸１８が連結されている。この駆動輪出力軸１８には、ディファレンシャル機構１９およびアクスル軸２０を介して駆動輪２１が連結されている。また、エンジン１１のクランク軸２２には、駆動チェーン３６を介してＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２４が連結されている。エンジン１１が停止している場合に、ＩＳＧ２４のトルクによりクランク軸２２をクランキングさせ、かつ、エンジン１１で燃料噴射制御及び点火制御を行い、エンジン１１を自律回転させることができる。すなわち、１ＳＧ２４は、エンジン１１を始動させる機能を有する始動用発電電動機である。

トルク伝達軸８９と、無段変速機１３のプライマリ軸２３との間の動力伝達経路には、解放状態と係合状態とに切り換えられる入力クラッチ３０が設けられている。入力クラッチ３０は、多板クラッチまたは単板クラッチのいずれでもよい。また、入力クラッチ３０は、湿式クラッチまたは乾式クラッチのいずれでもよい。また、入力クラッチ３０のトルク容量を制御する油圧室９２が設けられている。入力クラッチ３０は、油圧室９２の油圧が制御されてトルク容量が調整され、係合状態と解放状態とに切り換えられる。入力クラッチ３０は、油圧室９２の油圧が上昇すると係合され、油圧室９２の油圧が低下すると解放される。

エンジン１１及び走行用モータ１２から、駆動輪２１に至る動力伝達経路に設けられた無段変速機１３は、走行用モータ１２のロータ軸３１に連結されるプライマリ軸３２と、プライマリ軸３２と平行なセカンダリ軸３３とを有している。プライマリ軸３２にはプライマリプーリ１４が設けられており、プライマリプーリ１４の背面側にはプライマリ室３４が区画されている。プライマリプーリ１４は、プライマリ軸３２の長手方向に移動可能な可動シーブと、プライマリ軸３２の長手方向には移動不可能な固定シーブとを有する。プライマリ室３４の油圧は、プライマリプーリ１４の可動シーブの背面に作用する。

また、セカンダリ軸３３にはセカンダリプーリ１５が設けられており、セカンダリプーリ１５は、セカンダリ軸３３の長手方向に移動可能な可動シーブと、セカンダリ軸３３の長手方向には移動不可能な固定シーブとを有する。セカンダリプーリ１５の背面側にはセカンダリ室３５が区画されている。セカンダリ室３５の油圧は、セカンダリプーリ１５の可動シーブの背面に作用する。さらに、セカンダリ室３５内にはリターンスプリングが設けられており、リターンスプリングは、セカンダリプーリ１５の可動シーブを固定シーブに近づける向きの力を生じる。

さらに、プライマリプーリ１４およびセカンダリプーリ１５には駆動チェーン３６が巻き掛けられている。このため、リターンスプリングの力によってセカンダリプーリ１５は駆動チェーン３６に挟圧力を加えている。

そして、プライマリ室３４における作動油量を制御すると、駆動チェーン３６の張力と、プライマリプーリ１４の可動シーブに加わる推力との関係に基づきプライマリプーリ１４の可動シーブが長手方向に移動し、プライマリプーリ１４における駆動チェーン３６の巻き掛け径が変化する。例えば、プライマリ室３４の作動油量が増加すると、プライマリプーリ１４における駆動チェーン３６の巻き掛け径が大きくなり、無段変速機１３でアップシフトが行われる。

これに対して、プライマリ室３４の作動油量が減少すると、プライマリプーリ１４における駆動チェーン３６の巻き掛け径が小さくなり、無段変速機１３でダウンシフトが行われる。このようにして、プライマリ軸３２の回転速度と、セカンダリ軸３３の回転速度との比、つまり、変速比を無段階に変更することができる。

また、セカンダリ室３５の油圧を制御すると、セカンダリプーリ１５から駆動チェーン３６に加えられる挟圧力が変化し、無段変速機１３のトルク容量を制御することができる。

前述したように、無段変速機１３と駆動輪２１との間には、ヒューズクラッチ１７が設けられている。ヒューズクラッチ１７は、セカンダリ軸３３と駆動輪出力軸１８との間におけるトルク容量を制御する機構である。ヒューズクラッチ１７は、多板クラッチまたは単板クラッチのいずれでもよい。また、ヒューズクラッチ１７は、湿式クラッチまたは乾式クラッチのいずれでもよい。そして、ヒューズクラッチ１７は、油圧制御によりトルク容量が制御される。ヒューズクラッチ１７は、金属製のディスクの表面に摩擦材を貼り付けてある。

このヒューズクラッチ１７は、外乱が発生した場合、例えば、駆動輪２１がスリップした場合に、ヒューズクラッチ１７に入力されるトルクが設定トルクを超えると、自動的にスリップ状態となる摩擦クラッチである。ヒューズクラッチ１７は、無段変速機１３に過大なトルクが入力されて駆動チェーン３６が滑ることを防止する、トルクリミッタとして機能する。

前述した無段変速機１３やトルクコンバータ１６等のオイル必要部に対して、作動油を供給するため、トロコイドポンプ等のメカポンプ４１が設けられている。また、オイル必要部に供給する作動油の流量または圧力を制御するため、バルブユニット４２が設けられている。バルブユニット４２は、プライマリ室３４の作動油量を制御する流量制御弁、セカンダリ室３５、油圧室９１，９２の油圧を別々に制御する圧力制御弁、これらのバルブ同士及びオイルパンを接続する油圧回路等を有する。

圧力制御弁は、通電と非通電との比率であるデューティ比を制御することにより、出力油圧を制御することのできるデューティソレノイドバルブである。また、流量制御弁は、開閉を切り換えることにより、作動油量を制御するオン・オフソレノイドバルブである。

そして、バルブユニット４２は、油圧室９２の油圧を制御するデューティソレノイドバルブ９７の故障を検知する故障検知センサ９７ａを有しており、故障検知センサ９７ａの信号が制御ユニット７３に入力される。故障検知センサ９７ａは、例えば、デューティソレノイドバルブ９７に電力を供給する回路の電圧により、デューティソレノイドバルブ９７に電力を供給する電線の断線、漏電等の故障を検知する。漏電が生じると、蓄電装置の電力は、デューティソレノイドバルブ９７に供給されずに、地落する。そして、本実施形態の入力クラッチ３０は、デューティソレノイドバルブ９７に電力が供給されない状態になると、係合されて、トルク容量が増加する構造である。

そして、メカポンプ４１が駆動して、メカポンプ４１から吐出された作動油は、バルブユニット４２を経て、無段変速機１３、トルクコンバータ１６、ヒューズクラッチ１７、入力クラッチ３０等に供給される。具体的には、プライマリ室３４の作動油の流量、セカンダリ室３５の作動油の油圧、油圧室９１，９２の油圧が、それぞれ別々に制御される。

メカポンプ４１は、アウタロータ４３と、アウタロータ４３に組み込まれるインナロータ４４とを備えている。インナロータ４４の一端には、ロータ軸４５および従動スプロケット４６が取り付けられている。ロータ軸４５に平行となるプライマリ軸３２には、一方向クラッチ４７を介して駆動スプロケット４８が取り付けられている。

駆動スプロケット４８および従動スプロケット４６にはチェーン４９が巻き掛けられており、プライマリ軸３２とインナロータ４４とはチェーン機構５０を介して連結されている。このように、メカポンプ４１は、チェーン機構５０によって構成される第１駆動系５１を介して、動力伝達経路５２の一部を構成するプライマリ軸３２に連結されている。なお、動力伝達経路５２は、無段変速機１３、ヒューズクラッチ１７、駆動輪出力軸１８、ディファレンシャル機構１９およびアクスル軸２０等を含む。

メカポンプ４１のインナロータ４４の他端には、ロータ軸６１および従動スプロケット６２が取り付けられている。トルクコンバータ１６のポンプシェルに固定されるとともにロータ軸６１に平行となる中空軸６４には、一方向クラッチ６５を介して駆動スプロケット６６が取り付けられている。駆動スプロケット６６および従動スプロケット６２にはチェーン６７が巻き掛けられており、中空軸６４とインナロータ４４とはチェーン機構６８を介して連結されている。このように、メカポンプ４１は、チェーン機構６８およびトルクコンバータ１６によって構成される第２駆動系６９を介して、エンジン１１のクランク軸２２に連結されている。

第１駆動系５１を構成する一方向クラッチ４７は、正転方向に回転するプライマリ軸３２からインナロータ４４に動力を伝達する一方、これとは逆向きの動力伝達を遮断している。同様に、第２駆動系６９を構成する一方向クラッチ６５は、正転方向に回転する中空軸６４からインナロータ４４に動力を伝達する一方、これとは逆向きの動力伝達を遮断する。

すなわち、プライマリ軸３２が中空軸６４よりも速く回転する場合には、走行用モータ１２側のプライマリ軸３２によってメカポンプ４１が駆動される一方、中空軸６４がプライマリ軸３２よりも速く回転する場合には、エンジン１１側の中空軸６４によってメカポンプ４１が駆動される。

なお、プライマリ軸３２の正転方向とは、前進走行時におけるプライマリ軸３２の回転方向である。また、中空軸６４の正転方向とは、エンジン作動時におけるクランク軸２２の回転方向である。

前述したように、メカポンプ４１のインナロータ４４には、プライマリ軸３２と中空軸６４とが連結されている。これにより、エンジン１１が駆動されるパラレル走行モードにおいては、エンジン１１によって常にメカポンプ４１を駆動することができ、メカポンプ４１から吐出された作動油を、無段変速機１３及びトルクコンバータ１６、入力クラッチ３０のトルク容量を制御する油圧室９１、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を制御する油圧室９２等に供給することが可能である。

車両制御装置７０は、車両１０の走行モードとしてモータ走行モードまたはパラレル走行モードを選択できる。モータ走行モードが選択されると、入力クラッチ３０が解放され、エンジン１１とプライマリ軸３２との間の動力伝達経路が遮断される。また、モータ走行モードが選択されると、エンジン１１が停止されるとともに、アクセルペダルが踏み込まれていると、走行用モータ１２を電動機として起動させ、走行用モータ１２のトルクを駆動輪２１に伝達する。

なお、モータ走行モードが選択され、かつ、車両１０の走行中にアクセルペダルが戻されると、車両１０の惰力走行による運動エネルギが、駆動輪出力軸１８、無段変速機１３を経由してプライマリ軸３２に伝達されるため、走行用モータ１２を発電機として起動させ、駆動輪２１に回生制動力を与えることもできる。

一方、車両１０の走行モードとしてパラレル走行モードが選択されると、入力クラッチ３０が係合され、かつ、エンジン１１のトルクを、無段変速機１３を経由して駆動輪２１に伝達することができる。なお、パラレル走行モードが選択されると、エンジン１１のトルク及び走行用モータ１２のトルクの両方を、駆動輪２１に伝達することもできる。エンジン１１のトルクだけを駆動輪２１に伝達するか、エンジン１１のトルク及び走行用モータ１２のトルクの両方を駆動輪２１に伝達するかは、車速、アクセル開度等から求められる目標駆動力、エンジン１１の燃費、走行用モータ１２に接続された蓄電装置の充電量等の条件に基づいて、制御ユニット７３が判断する。

なお、車両制御装置７０は、運転者がモード切替スイッチを操作することにより、モータ走行モードとパラレルモードとを切り換える構成、または、運転者がモード切替スイッチを操作することなく、車両１０の状況に応じて自動的に切り替えられる構成のいずれでもよい。このため、制御ユニット７３は、走行用モータ１２に接続された蓄電装置の充電量、目標駆動力から求められる目標出力、エンジン１１の燃費等に基づいて、エンジン１１及び走行用モータ１２を制御するマップ、データ等を記憶している。

そして、モータ走行モードが選択されてエンジン１１が停止され、かつ、走行用モータ１２が駆動されると、プライマリ軸３２の動力によってメカポンプ４１を駆動することが可能となる。このように、メカポンプ４１は、無段変速機１３の入力側に設けられたプライマリ軸３２の動力によって駆動される。

ところで、モータ走行モードが選択され、かつ、車両１０が停止する時には、プライマリ軸３２と共にメカポンプ４１が停止することになる。しかしながら、この車両１０の停止時においても、無段変速機１３、油圧室９１，９２等のオイル必要部に対して作動油を供給する必要がある。

そこで、車両制御装置７０は、モータ走行モードが選択され、かつ、車両１０が停止している時、または、車両１０の減速中等のように、メカポンプ４１の作動油の吐出量が少ない場合は、バルブユニット４２の油圧回路の基本油圧、つまり、ライン圧を確保するため、電動モータ７１によって駆動される電動ポンプ７２を備えている。

図２に示すように、車両制御装置７０は、電動ポンプ７２、無段変速機１３の変速比及びトルク容量、エンジン１１、走行用モータ１２、ＩＳＧ２４等を制御する制御ユニット７３を有する。制御ユニット７３は、制御信号等を演算するＣＰＵ、制御プログラム、演算式およびマップデータ等を格納するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ等によって構成される。

制御ユニット７３には、駆動輪２１の回転速度を検出する車輪速センサ７４の信号、走行用モータ１２が備えるロータ７５の回転速度を検出するモータ回転センサ７６の信号、運転者によるブレーキペダルの踏み込み状況を検出するブレーキスイッチ７７の信号、プライマリ軸３２の回転数を検出するプライマリ軸センサ９３の信号、セカンダリ軸３３の回転数を検出するセカンダリ軸センサ９４の信号、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサの信号、トルク伝達軸８９の回転数を検知するタービン回転数センサ９５の信号、駆動輪出力軸１８の回転数を検出する回転数センサ９６の信号等が入力される。

制御ユニット７３は、インバータ７９を介して走行用モータ１２の回転速度、回生トルク、力行トルク等を制御する。回生トルクは、走行用モータ１２を発電機として起動させる場合のトルクであり、力行トルクは、走行用モータ１２を電動機として起動させる場合のトルクである。

上記構成の車両１０において、モータ走行モードが選択されてエンジン１１が停止し、かつ、入力クラッチ３０が解放されている状態で、車両１０が走行し、次いで、車速が緩やかに低下して所定値未満になると、プライマリ軸３２の回転数の低下に伴いメカポンプ４１の吐出圧力が低下する。このため、メカポンプ４１の吐出油圧では、油圧回路の実ライン圧が、オイル必要部の条件に応じた目標ライン圧未満となる可能性がある。制御ユニット７３は、このような場合に電動ポンプ７２を駆動する。

電動ポンプ７２を駆動すると、メカポンプ４１及び電動ポンプ７２の両方から吐出された作動油がバルブユニット４２に供給される。したがって、バルブユニット４２の油圧回路におけるライン圧を確保することが可能となる。より具体的には、バルブユニット４２における実ライン圧を、オイル必要部の条件に応じた目標ライン圧に制御することができる。

次に、制御ユニット７３により行われる制御ロジックの一例を、図３のフローチャートに基づいて説明する。図３のフローチャートで示される制御ロジックは、アクセルペダルが踏み込まれてモータ走行モードが選択され、かつ、エンジン１１が停止され、かつ、入力クラッチ３０が解放され、さらに、走行用モータ１２のトルクが駆動輪２１に伝達されている場合に実行される。

まず、制御ユニット７３は、ステップＳ１０において、入力クラッチ３０が故障しているか否かを判断する。制御ユニット７３は、入力クラッチ３０が故障しているか否かを、故障検知センサ９７ａの信号に基づいて間接的に判断する。

制御ユニット７３は、入力クラッチ３０が正常でありステップＳ１０でＮｏと判断すると、ステップＳ１２において、セカンダリ軸３３と駆動輪出力軸１８との回転数差等のパラメータを用いて、ヒューズクラッチ１７の学習値OUTTRQLRN を算出する。この学習値OUTTRQLRN の技術的意味は後述する。また、図３のフローチャートに記載された「出力クラッチ」はヒューズクラッチ１７を意味する。

制御ユニット７３は、ステップＳ１１に次ぐステップＳ１２で目標クラッチ圧OUTTRQを求め、図３の制御ルーチンを終了する。目標クラッチ圧OUTTRQは、油圧室９１の油圧の目標値であり、目標クラッチ圧OUTTRQは、例えば、数式（１）により求めることができる。

OUTTRQ=基準圧+学習値OUTTRQLRN ・・・数式（１）
数式（１）において、基準圧は、無段変速機１３に入力されるトルク、及び無段変速機１３の変速比等から定まる値である。この基準圧は、無段変速機１３から出力されたトルクを駆動輪出力軸１８に伝達するにあたり、ヒューズクラッチ１７が滑ることを防止できる値である。また、基準圧は、車両１０で外乱、例えば、駆動輪２１のスリップ等が生じて駆動輪出力軸１８に過大なトルクが入力された場合に、無段変速機１３で駆動チェーン３６の滑りが生じる前に、ヒューズクラッチ１７を滑らせる値である。

次に、学習値OUTTRQLRN の技術的意味を説明する。ヒューズクラッチ１７の摩擦材の摩擦係数が、予め定められた値以上であれば、油圧室９１の油圧を基準圧とすると、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を、目標トルク容量に制御することができる。すなわち、無段変速機１３から出力されたトルクを駆動輪出力軸１８に伝達するにあたり、ヒューズクラッチ１７が滑ることを防止できる。また、駆動輪２１のスリップ等が生じて駆動輪出力軸１８に過大なトルクが入力された場合に、無段変速機１３で駆動チェーン３６の滑りが生じる前に、ヒューズクラッチ１７を滑らせることができる。

しかし、ヒューズクラッチ１７の摩擦材が経年変化により摩耗して、摩擦材の摩擦係数が予め定められた値よりも小さくなると、油圧室９１の油圧を基準圧に制御しても、ヒューズクラッチ１７のトルク容量は、目標トルク容量未満になる。すると、無段変速機１３から出力されたトルクを駆動輪出力軸１８に伝達する際にヒューズクラッチ１７が滑る可能性がある。

制御ユニット７３は、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を増加して、上記不都合を未然に回避するために、基準圧に加える圧力の増加分として、学習値OUTTRQLRN を求めている。

このように、制御ユニット７３は、ステップＳ１２において、基準圧と学習値OUTTRQLRN とを加算して目標クラッチ圧OUTTRQを求めている。したがって、ヒューズクラッチ１７の摩擦材の摩擦係数が小さくなっても、無段変速機１３からヒューズクラッチ１７に伝達されるトルクで、ヒューズクラッチ１７が滑ることを、未然に防止できる。

一方、制御ユニット７３は、ステップＳ１０でＹｅｓと判断すると、ステップＳ１３において、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を制御する学習値OUTTRQLRN をリセットする、つまり「０（零）Mpa 」とする制御を行い、ステップＳ１２に進む。

このように、ステップＳ１３を経由してステップＳ１２に進んだ場合、目標クラッチ圧OUTTRQは、事実上、一時的に基準圧となる。すなわち、ヒューズクラッチ１７のトルク容量は、動力を伝達できる最低の値となる。このため、入力クラッチ３０が故障して係合されて、エンジン１１を含む動力伝達系が回転慣性質量体となり、セカンダリ軸３３に伝達されるトルクが変動しても、そのトルク変動が駆動輪２１に伝達されることを防止できる。なお、ステップＳ１３を経由してステップＳ１２に進み、そのステップＳ１２で求められる目標クラッチ圧OUTTRQは、時間の経過に伴い上昇させ、最終的には入力クラッチ３０が正常である場合の値まで戻される。

次に、図３のフローチャートに示された制御ロジックに対応するタイムチャートの一例を、図４に基づいて説明する。まず、時刻ｔ１以前においては、入力クラッチの状態は「ＯＫ」、つまり、正常と判断されている。また、入力クラッチの係合圧は「０Ｎｍ」に制御されている。

さらに、入力クラッチが解放されているため、プライマリ軸の回転数とタービン回転数とに所定の回転数差がある。また、車両は、走行用モータのトルクにより一定車速で走行しており、車両の前後加速度Ｇは「０」である。さらに、ヒューズクラッチの目標クラッチ圧は、基準圧に学習値を加算した値となっている。さらにまた、セカンダリ軸と駆動輪出力軸との回転数差は「０」である。

そして、時刻ｔ１で、入力クラッチ圧が上昇し、入力クラッチの状態がＮＧ、つまり、故障と判断されている。入力クラッチ圧は、油圧室９２の油圧である。また、時刻ｔ１以降、タービン回転数が上昇し始めている。さらに、時刻ｔ１で学習値がリセットされるため、ヒューズクラッチの目標クラッチ圧は基準圧となる。このため、時刻ｔ１以降、セカンダリ軸の回転数が低下して、セカンダリ軸と駆動輪出力軸との回転数差が増加している。

そして、時刻ｔ２以降は、入力クラッチの油圧がほぼ一定となり、入力クラッチが係合状態となる。このため、プライマリ軸の回転数とタービン回転数とが一致する。なお、時刻ｔ１以降は、ヒューズクラッチの目標クラッチ圧が基本圧に設定されてから、時間の経過に伴い、基本圧+学習値の値としてされ、徐々に増加するようにして求められているため、ヒューズクラッチのトルク容量が徐々に増加する。したがって、時刻ｔ２以降は、セカンダリ軸と駆動輪出力軸との回転数差が減少する。

さらに、時刻ｔ３以降は、セカンダリ軸３３と駆動輪出力軸１８との回転数差が「０」となり、時刻ｔ４において、ヒューズクラッチの目標クラッチ圧が、時刻ｔ１以前の目標クラッチ圧と同じになっている。

このように、制御ユニット７３は、モータ走行モードが選択されて、エンジン１１が停止し、かつ、入力クラッチ３０が解放され、かつ、走行用モータ１２のトルクを駆動輪２１に伝達している状態で、入力クラッチ３０のトルク容量が増加する故障が生じると、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を、一旦低下させる制御を実行する。

このため、解放されるべき入力クラッチ３０が故障して係合されて、エンジン１１を含む動力伝達系がプライマリ軸３２の慣性質量体となった場合でも、駆動輪２１に伝達されるトルクの変動を抑制できる。したがって、駆動輪２１で発生する駆動力が変化することを抑制でき、運転者が体感するショックを軽減できる。

また、入力クラッチ３０が係合される故障が発生した際に、ヒューズクラッチ１７を完全に解放させることなく、目標クラッチ圧を基準圧まで低下さることに留めている。その後、ヒューズクラッチ１７の目標クラッチ圧を、図４のタイムチャートのように斜めに上昇させる制御を実行する。したがって、運転者が違和感を持つことなく、ヒューズクラッチ１７のトルク容量を、時刻ｔ１以前の値に復帰することができる。

図４のタイムチャートに示された破線は、本実施形態の制御に対応する比較例を示す。この比較例では、入力クラッチが係合する故障が発生した時刻ｔ１以降も、ヒューズクラッチの目標クラッチ圧を、時刻ｔ１以前と同様に一定に制御している。このため、セカンダリ軸の回転数と駆動輪出力軸の回転数との差は、時刻ｔ１以降も「０」であり、かつ、車両の前後加速度Ｇが変化する。

つまり、車両の前後方向の加速度は、「０」を境として正及び負を交互に行き来する。これは、エンジンに接続された動力伝達軸が、回転方向の中心線の回りで所定方向に捻じれ、その復元力で元の形状に復帰し、次いで逆方向に捻じれる作用を、一定時間の間に繰り返すからである。

本実施形態で説明した構成と、本発明の構成との対応関係を説明すると、入力クラッチ３０が、本発明の第１クラッチであり、ヒューズクラッチ１７が、本発明の第２クラッチであり、プライマリ軸３２が、本発明のトルク伝達要素であり、駆動チェーン３６が、本発明の巻き掛け伝動部材に相当し、デューティソレノイドバルブ９７が、本発明のアクチュエータに相当する。また、制御ユニット７３が、本発明の故障検知部及びクラッチ制御部である。また、基準圧が、本発明の基準値に相当する。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、無段変速機としてチェーンドライブ式の無段変速機を示しているが、本発明における無段変速機は、ベルトドライブ式やトラクションドライブ式の無段変速機を含む。ベルトドライブ式の無段変速機では、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛けられるベルトが、本発明の巻き掛け伝動部材に相当する。トラクションドライブ式の無段変速機は、入力ディスク及び出力ディスクと、入力ディスクと出力ディスクとの間に介在されるパワーローラとを有する。本発明の無段変速機は、入力要素と出力要素との間におけるトルク容量を低下させずに、変速比を無段階に変更することができる。

さらに、本発明の駆動輪は、前輪または後輪の少なくとも一方であればよい。さらに、本発明で対象とする車両は、走行用モータに代えてフライホイールシステムを動力源とする車両を含む。さらに、本発明で対象とする車両は、走行用モータに代えて油圧モータを動力源とする車両を含む。さらに、本発明のトルク伝達要素は、回転軸、ギヤ等を含む。

さらに、本発明の第１クラッチ及び第２クラッチは、油圧でトルク容量が制御される油圧制御式クラッチの他、電磁力でトルク容量が制御される電磁クラッチを含む。この場合、基準値及び学習値は、共に電磁力で表される。

１０ 車両
１１ エンジン
１２ 走行用モータ
１３ 無段変速機
１７ ヒューズクラッチ
２１ 駆動輪
３０ 入力クラッチ
７３ 制御ユニット
９７ デューティソレノイドバルブ

Claims (3)

1. 動力源と駆動輪との間に設けられた変速機と、前記動力源と前記変速機との間に設けられた第１クラッチと、前記第１クラッチのトルク容量を制御するアクチュエータと、前記変速機と前記駆動輪との間に設けられた第２クラッチと、を有する車両用制御装置であって、
   前記第１クラッチは、前記アクチュエータが故障するとトルク容量が増加する構造であり、
   前記アクチュエータが故障したかどうかを検知する故障検知部と、
   前記アクチュエータが故障したことが検知されると、前記第２クラッチのトルク容量を低下させるクラッチ制御部と、
   を有する、車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置において、
   前記動力源は、エンジンであり、
   前記変速機は、巻き掛け伝動部材を備えた無段変速機であり、
   前記第１クラッチから前記無段変速機に至る動力伝達経路に連結された電動モータが設けられており、
   前記故障検知部は、正常な前記アクチュエータにより前記第１クラッチのトルク容量を低下させる制御を行い、かつ、前記電動モータのトルクが前記無段変速機に伝達されている際に、前記アクチュエータが故障したかどうかを検知する、車両用制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用制御装置において、
   前記クラッチ制御部は、前記アクチュエータが正常である際に、
   前記無段変速機から伝達されるトルクで前記第２クラッチが滑ることを防止でき、かつ、前記駆動輪から伝達されるトルクで前記無段変速機で滑りが生じる前に前記第２クラッチを滑らせるための基準値と、
   前記第２クラッチの摩擦係数が低下して、前記無段変速機から伝達されるトルクで前記第２クラッチが滑ることを防止する学習値と、
   を求め、前記基準値と前記学習値とを加算して前記第２クラッチの目標トルク容量を制御する一方、
   前記クラッチ制御部は、前記アクチュエータの故障が検知されると、前記学習値を零として前記第２クラッチのトルク容量を低下させる、車両用制御装置。

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