JP2016222151A

JP2016222151A - クラッチ特性学習装置

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Publication number: JP2016222151A
Application number: JP2015111544A
Authority: JP
Inventors: 文哉安東; Fumiya Ando; 新也原田; Shinya Harada
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-12-28
Also published as: CN106184186A; EP3101300A1; EP3101300B1

Abstract

【課題】ストロークの位置によらずにモータトルクを用いてクラッチの特性を学習できるクラッチ特性学習装置を提供する。【解決手段】クラッチ特性学習装置は、エンジン１と、エンジン１からのエンジントルクを変速機３のインプット軸３１に対して作動部材２１５のストローク量に応じたクラッチ伝達トルクで伝達するクラッチ２と、変速機３のインプット軸３１またはアウトプット軸３２にモータトルクを出力可能なモータジェネレータ６とを備えたハイブリッド車両のクラッチ特性学習装置であって、モータジェネレータ６によって、インプット軸３１側にモータトルクを出力させ、モータジェネレータ６により、インプット軸３１を一定回転数に制御した状態で、ストローク量を可変し、可変したときのストローク量とモータトルクの変化量との関係に基づいてクラッチ伝達トルクと前記作動部材のストローク量とのトルクマップを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、クラッチ特性を学習するためのクラッチ特性学習装置に関するものである。

従来、クラッチ特性を学習する技術が知られている。特許文献１の車両用学習装置では、クラッチ特性として、クラッチを作動させる作動部材のクラッチストローク（即ち、作動部材の移動量）と、クラッチによりトルクを伝達し始める点（タッチ点）との関係を学習する。このために特許文献１の車両用学習装置では、トランスミッションのアウトプット軸に設置されたモータジェネレータにて走行しているときに、エンジンを駆動させて、クラッチを完全断とする。そして、トランスミッションをニュートラル状態として、クラッチを徐々につないでいき、トランスミッションのインプット軸の回転数が０より大きくなってトルク伝達が開始される点をタッチ点として検出している。

また、特許文献２のクラッチ特性補正方法では、エンジン摩擦トルクから推定したクラッチ伝達トルク推定値と、制御用クラッチ特性マップからクラッチ伝達トルク推定時のクラッチ回転数の差（エンジンとモータジェネレータとの回転数の差）及びクラッチ制御油圧を利用して読み出したクラッチ伝達トルク予測値とを比較して、誤差をチェックする。このとき、モータジェネレータの回転数とエンジンの回転数との差に基づいて、あらかじめメモリに記憶された複数のクラッチ伝達トルク特性マップのうちの一つを制御用マップとして選択して使用し、回転数の差でのトルク値がそのクラッチ伝達トルクに最も近いクラッチ伝達トルク特性マップを選択する。

特開２０１２−８６５９６号公報特開２０１０−１０５６４９号公報

しかしながら、特許文献１の車両学習装置によれば、クラッチ特性として、タッチ点の学習は可能であるが、タッチ点からストロークが最大値になる係合側端点までのストロークとトルクとの関係は、学習及び補正をすることができない。

また、特許文献２のクラッチ特性補正方法では、予め複数のクラッチ伝達トルク特性マップを用意しておく必要があり、ＲＯＭやＲＡＭの容量を圧迫する。また、実際のクラッチ伝達トルクがあらかじめ登録された複数の特性マップの特性のうちのいずれか一つと必ずしも合致しない。

本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するとともに、ストロークの位置によらずにモータトルクを用いてクラッチの特性を学習できるクラッチ特性学習装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のクラッチ特性学習装置は、エンジンと、前記エンジンからのエンジントルクを変速機のインプット軸に対して作動部材のストローク量に応じたクラッチ伝達トルクで伝達するクラッチと、前記インプット軸または前記変速機のアウトプット軸にモータトルクを出力可能なモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両のクラッチ特性学習装置であって、前記モータジェネレータによって、前記インプット軸側に前記モータトルクを出力させ、前記モータジェネレータにより、前記インプット軸を一定回転数に制御した状態で、前記ストローク量を可変し、可変したときのストローク量と前記モータトルクの変化量との関係に基づいてクラッチ伝達トルクと前記作動部材のストローク量とのトルクマップを生成する制御部を備えた構成を有している。

この構成によれば、モータジェネレータが、インプット軸側にモータトルクを出力するとともに、一定回転数に制御されるので、エンジンが停止している場合には、作動部材のストローク量が変化してクラッチの伝達トルクが増加すると、インプット軸を一定回転数で回転させるために必要なモータトルクが増加する。このモータトルクの増加は、クラッチ伝達トルクの増加を反映したものである。よって、作動部材のストローク量を変化させたときのストローク量とモータトルクの変化量との関係に基づいて、クラッチの作動部材のストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示すトルクマップを得ることができる。また、クラッチ伝達トルクはモータトルクの変化量によって得られるので、ストローク位置に依らずに、任意のストローク量についてストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示すトルクマップを得ることができる。

上記のクラッチ特性学習装置において、前記制御部は、前記ストローク量に対応する前記モータトルクから、前記クラッチを完全断としたときの前記モータトルクを引いた値を、当該ストローク量に対応する前記伝達トルクとして、前記トルクマップを生成してよい。

クラッチを完全断としたときのモータトルクは、クラッチ伝達トルクを反映しておらず、インプット軸を一定の回転数で回転させるために必要なトルクである。よって、上記の構成によれば、各ストローク量について、モータトルクから、このインプット軸を一定の回転数で回転させるために必要なトルクを差し引くことで、クラッチ伝達トルクを得ることができる。

上記のクラッチ特性学習装置において、前記制御部は、前記モータジェネレータに供給する電流に基づいて前記モータトルクを推定してよい。

この構成によれば、トルクセンサを用いることなく、簡易な構成でモータトルクを取得できる。

上記のクラッチ特性学習装置において、前記制御部は、複数の所定のストローク量について前記モータトルクを取得するとともに、前記モータトルクを取得しなかったストローク量に対応する前記伝達トルクを補間により求めて、前記トルクマップを生成してよい。

この構成によれば、複数の離散的なストローク量についてモータトルクを取得した場合にも、任意のストローク量に対応する伝達トルクを規定したトルクマップを得ることができる。

上記のクラッチ特性学習装置において、前記制御部は、複数の所定のストローク量について前記モータトルクを取得するとともに、前記所定のストローク量の各々について、前記モータトルクが安定したときに、当該モータトルクを、前記トルクマップを生成するための前記モータトルクとして採用してよい。

この構成により、ストローク量を変化させたことにより、インプット軸を一定の回転数に維持するためのモータトルクが変化した場合にも、インプット軸を一定の回転数に維持するための、各ストローク量に対応するモータトルクを取得することができる。

上記のクラッチ特性学習装置において、前記制御部は、前記エンジンを始動するときに前記トルクマップを生成してよく、前記エンジントルクを前記インプット軸に徐々に出力するように前記ストローク量を変化させてよい。

この構成によれば、モータトルクを用いてエンジンをエンジン始動可能回転数まで回転させることができ、エンジンを始動するごとにトルクマップを生成できる。

本発明の一態様のハイブリッド車両は、エンジンと、前記エンジンからのエンジントルクを変速機のインプット軸に対して作動部材のストローク量に応じたクラッチ伝達トルクで伝達するクラッチと、前記インプット軸または前記変速機のアウトプット軸にモータトルクを出力可能なモータジェネレータと、上記のクラッチ特性学習装置とを備えた構成を有している。

この構成によれば、モータジェネレータが、インプット軸側にモータトルクを出力するとともに、一定回転数に制御されるので、エンジンが停止している場合には、ストローク量が変化してクラッチの伝達トルクが増加すると、インプット軸を一定回転数で回転させるために必要なモータトルクが増加する。このモータトルクの増加は、クラッチ伝達トルクの増加を反映したものである。よって、ストローク量を変化させたときのストローク量とモータトルクとの関係に基づいて、クラッチのストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示すトルクマップを得ることができる。また、クラッチ伝達トルクはモータトルクの変化量によって得られるので、ストローク位置に依らずに、任意のストローク量についてストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示すトルクマップを得ることができる。

上記のハイブリッド車両は、さらに、前記インプット軸と、アウトプット軸と、前記インプット軸と複数の回転比のうちのいずれかの回転比で回転連結されるトルク伝達状態及び前記インプット軸と回転連結されないトルク非伝達状態とを切り替える機構とを含むトランスミッションを備えていてよく、前記クラッチ特性学習装置は、前記トランスミッションがトルク非伝達状態にあるときに、前記モータジェネレータに対して回転数を一定とする制御を行うとともに、前記ストローク量を制御して、前記ストローク量と前記モータトルクを取得してよい。

この構成によれば、モータトルクによってハイブリッド車両が走行することがなく、ハイブリッド車両の走行に影響を及ぼさずにクラッチ特性の学習を行うことができる。

本発明によれば、クラッチの作動部材のストローク量を変化させたときのストローク量とモータトルクとの関係に基づいて、ストロークの位置によらずに、クラッチの作動部材のストローク量と伝達トルクとの関係を得ることができる。

本発明の実施の形態のハイブリッド車両のシステム構成を模式的に示す図本発明の実施の形態のエンジン始動時のクラッチ特性学習のフローチャート本発明の実施の形態のフローチャートを実行した場合のタイミングチャートの例本発明の実施の形態のモータトルク安定性判断のサブルーチンのフローチャート本発明の実施の形態のトルクマップの例を示すグラフ

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。

図１は、本発明の実施の形態のハイブリッド車両のシステム構成を模式的に示す図である。図１では、ハイブリッド車両の構成要素のうちのクラッチ特性学習装置に関連する構成要素のみを示している。ハイブリッド車両１００は、内燃機関としてのエンジン１と、クラッチ２と、変速機３と、差動装置（デフ）４と、タイヤ５と、モータジェネレータ６と、インバータ７と、バッテリ８と、制御部９とを備えている。

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アウトプット軸であるクランクシャフト１１の回転運動に変換して出力する。クランクシャフト１１は、クラッチ２を介して変速機３のインプット軸３１に接続される。

クラッチ２は、摩擦係合式の乾式クラッチであり、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３のインプット軸３１との間に配置される。クラッチ２は、入力される制御量によって係合度合を制御可能であり、この係合度合を調整することにより、エンジン１側から供給される動力（回転力または回転トルク）を伝達する接続状態と、非伝達とする切断状態、及び接続状態と切断状態の中間の状態で滑りながら接触している滑り状態の３状態をとる。

クラッチ２は、フライホイール２１１、クラッチディスク２１２、プレッシャプレート２１３、ダイヤフラムスプリング２１４、作動部材（例えば、レリーズベアリング、プランジャ部材）２１５、及び図示しないクラッチカバー等を有している。ダイヤフラムスプリング２１４の付勢力により、クラッチディスク２１２とプレッシャプレート２１３、及びフライホイール２１１とクラッチディスク２１２がそれぞれ接触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とインプット軸３１との間でクラッチ２を介して動力が伝達される接続状態となる。

制御部９は、クラッチ２の接触度合いを調整する。具体的には、制御部９は、液圧アクチュエータの液圧を高めることで作動部材２１５を図１の左方に移動させて、ダイヤフラムスプリング２１４を軸方向左方に撓ませる。これにより、ダイヤフラムスプリング２１４がプレッシャプレート２１３を押圧する押圧力が低減し、クラッチディスク２１２とプレッシャプレート２１３、及びフライホイール２１１とクラッチディスク２１３のそれぞれの接触が解放される。その結果、クラッチ２は、滑り状態を経て切断状態に移行する。

接続状態では、フライホイール２１１とクラッチディスク２１３とが接触し、かつ等しい回転数で一体に回転する。滑り状態では、フライホイール２１１とクラッチディスク２１２とが接触し、かつ互いに異なる回転数で回転する。切断状態では、フライホイール２１１とクラッチディスク２１３とが切断され動力が伝達されない。液圧アクチュエータによって駆動される作動部材２１５は、クラッチ２の滑り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。

ダイヤフラムスプリング２１４がプレッシャプレート２１３を押圧する押圧力の大きさに応じて、クラッチ２において伝達可能な最大トルク、すなわちクラッチ２のトルク容量が変化する。以下の説明では、このクラッチ２により伝達可能なトルクを「クラッチトルク」と記載し、液圧アクチュエータの液圧制御によるダイヤフラムスプリング２１４を移動させる作動部材２１５の軸方向での移動量をストローク量と定義する。クラッチ２では、ストローク量の調節によりクラッチトルクを制御できる。

変速機３のインプット軸３１は、クラッチ２のクラッチディスク２１２とスプライン嵌合している。変速機３は、断接可能な複数のギア対を有する。アウトプット軸３２とインプット軸３１とは、複数の回転比のうちのいずれかの回転比で互いに回転連結されるトルク伝達状態と、互いに回転連結されないトルク非伝達状態とを選択的にとる。変速機３のアウトプット軸３２は、差動装置４に回転連結されている。アウトプット軸３２のトルクは、差動装置４に伝達し、タイヤ５が回転する。

また、モータジェネレータ６の第１の軸６１は、第１の接続部６２を介して変速機３のアウトプット軸３２に回転連結されており、第２の軸６３は、第２の接続部６４を介して変速機３のインプット軸３１に回転連結されている。

エンジン１、クラッチ２、変速機３、モータジェネレータ６、第１の接続部６２、第２の接続部６４の各動作は制御部９によって制御される。特に、制御部９は、エンジン１の始動を指示し、クラッチ２の液圧アクチュエータの液圧を制御することで、ストローク量を調節し、また、変速機３による変速を制御し、第１の接続部６２及び第２の接続部６４の断接を制御する。

上記の構成において、エンジン１のトルクを用いてハイブリッド車両１００を走行させ場合は、クラッチ２を接続して、エンジン１のクランクシャフト１１から変速機３のインプット軸３１にエンジン１のトルク（以下、「エンジントルク」という。）を伝達する。変速機３は、インプット軸３１の回転を複数の所定のギア比のいずれかで変速して、アウトプット軸３２を回転させる。

一方、上記の構成において、モータジェネレータ６のトルク（以下、「モータトルク」という。）を用いてハイブリッド車両１００を走行させる場合は、第２の接続部６４を接続してモータジェネレータ６の出力を変速機３のインプット軸３１に入力して、インプット軸３１の回転を複数の所定のギア比のいずれかで変速して、アウトプット軸３２を回転させる。あるいは、第１の接続部６２を接続してモータジェネレータ６の出力を変速機３のアウトプット軸３２に直接出力することもできる。

モータジェネレータ６は、エンジン１を始動するためにも用いられる。この場合は、第２の接続部６４を接続してモータトルクをインプット軸３１に伝達し、モータジェネレータ６でインプット軸３１を回転させる。そして、クラッチ２を接続することで、エンジン１のクランクシャフト１１を回転させる。これにより、モータジェネレータ６をスタータモータとして利用してエンジン１を始動することができる。

本実施の形態では、上記のようにモータジェネレータ６をスタータモータとして用いてエンジン１を始動するときに、クラッチ特性を学習する。クラッチ特性学習の概要は次のとおりである。即ち、クラッチ２をエンジン１に接続する前に、モータジェネレータ６で変速機３のインプット軸３１の回転数をエンジン始動可能回転数相当にして、そこからエンジン１にクラッチ２を徐々に接続していく。このとき、制御部９によって、モータジェネレータ６に対して、回転数が一定となるように回転数制御を行う。

クラッチ２がエンジン１に接続されていくと、エンジン１を回すためにクラッチ２がエンジン１にトルクを伝達する。そうすると、モータジェネレータ６の回転数が下がろうとするので、回転数制御によって、モータトルクが増加していく。この増加したモータトルクは、クラッチ２が伝達しているトルクと等しくなる。そこで、クラッチ２を接続する過程におけるモータトルクの増加を観察することで、クラッチ２のストローク量（クラッチストローク）に対するクラッチ２の伝達トルク（クラッチ伝達トルク）を学習することが可能となる。

クラッチ伝達トルクの学習（クラッチ特性学習）の手順の概要は次のとおりである。
（１）変速機３のインプット軸３１の回転数がエンジン始動可能回転数になるように、モータジェネレータ６の回転数を制御し、このときのモータトルクＭ１を記憶する。
（２）クラッチストロークを制御し、学習したいストローク量にする。
（３）クラッチストロークが目標とするストローク量に達したときの実モータトルク（Ｍｘ）を記憶する。
（４）（２）及び（３）を繰り返し、その都度実モータトルク（Ｍｘ）を記憶する。
（５）エンジン１が回転し始めたら、クラッチストロークを最大にして（クラッチ２を完全に接続して）、学習を終了する。
（６）記憶した複数の実モータトルクＭｘから、クラッチ２のストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を規定したトルクマップを生成する。

以下、クラッチ伝達トルクの学習について具体的に説明する。図２は、エンジン始動時のクラッチ特性学習のフローチャートである。図３は、図２のフローチャートを実行した場合のタイミングチャートの例である。クラッチ特性学習は、制御部９によって実行される。このとき、制御部９は、クラッチ特性学習装置として機能する。なお、クラッチ特性学習装置が制御部９とは別に設けられていてもよい。

エンジン１が停止した状態で、エンジン１を始動すると、制御部９は、モータジェネレータ６の回転数をＸ１に維持する回転数制御を開始する（ステップＳ２１）。このＸ１は、インプット軸３１をエンジン始動可能回転数にするモータジェネレータ６の回転数である。図３の例では、時刻Ｔ１にこの指示がされて、モータジェネレータ６が回転数制御を開始している。

このとき、第２の接続部６４が接続され、第１の接続部６２は非接続状態とされ、モータトルクは変速機３のインプット軸３１に伝達される状態となっている。よって、図３に示すように、モータジェネレータ６の回転数が上昇していくと、それに伴って変速機３のインプット軸３１の回転数も上昇していく。なお、クラッチ２は非伝達状態となっているので、エンジン１のクランクシャフト１１の回転数は０のままである。また、変速機３では、インプット軸３１の回転がアウトプット軸３２に伝達されることはなく、アウトプット軸３２の回転数も０のままである。

次に、制御部９は、モータトルクが安定したか否かの判断（モータトルク安定性判断）を行う（ステップＳ２２）。図４は、モータトルク安定性判断のサブルーチンのフローチャートである。制御部９は、モータトルクを推定する。モータトルクは、制御部９がモータジェネレータ６に対して出力する電流の値から推定される。即ち、制御部９は、モータジェネレータ６に出力する電流の値を計測し、あるいはその値に応じて推定されたモータトルクの値を所定の周期で算出する。

制御部９は、モータトルクの今回の値と、モータトルクの前回の値との差分、即ちモータトルクの変化量ΔＴを算出する（ステップＳ５１）。そして、制御部９は、変化量ΔＴが所定の閾値Ａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。変化量ΔＴが閾値Ａ以下になっていない場合には（ステップＳ５２にてＮＯ）、カウンタＣｕをリセットして（Ｃｕ＝０として）（ステップＳ５３）、ステップＳ５１を繰り返す。変化量ΔＴが閾値Ａ以下になっている場合には（ステップＳ５２にてＹＥＳ）、カウントを開始する（Ｃｕ＝Ｃｕ＋１）（ステップＳ５４）。

制御部９は、カウントを開始すると、カウンタＣｕの値が閾値Ｂ以上であるかを判断する（ステップＳ５５）。カウンタＣｕの値が閾値Ｂに満たない場合は（ステップＳ５５にてＮＯ）、再度ステップＳ５１に戻って、変化量ΔＴを算出する。変化量ΔＴが連続してＢ回以上閾値Ａ以上となると（ステップＳ５５にてＹＥＳ）、制御部９は、モータトルクが安定していると判断する（ステップＳ５６）。

モータトルクが安定していると判断されると、図２のフローは、ステップＳ２２のモータトルク安定性判断のサブルーチンを抜けて、制御部９がこのときの実モータトルクをモータトルクＭ１として記憶する（ステップＳ２３）。図３の例では、時刻Ｔ２にモータトルクが安定して、このときのモータトルクがモータトルクＭ１として記憶されている。なお、図３に示すように、クラッチ２が完全断の状態でモータトルクが安定するということは、即ち、回転数制御されているモータジェネレータ６の回転数が目標値Ｘ１になって安定したことを意味している。

モータジェネレータ６の回転数が目標値Ｘ１で安定すると、制御部９は、クラッチ２のクラッチストロークをストローク量Ｃ１まで増加させる制御を開始して（ステップＳ２４）、モータトルク安定性判断を行う（ステップＳ２５）。モータトルク安定性判断のサブルーチンは図４で説明した通りである。モータトルクが安定していると判断されると、制御部９は、このときの実モータトルクをモータトルクＭ２として記憶する（ステップＳ２６）。図３の例では、時刻Ｔ３にモータトルクが安定したと判断されて、このときの実モータトルクがモータトルクＭ２として記憶されている。なお、図３に示すように、クラッチ２の目標ストローク量をＣ１とした状態でモータトルクが安定するということは、即ち、クラッチ２のストローク量がＣ１になって安定したことを意味する。

クラッチ２のストローク量がＣ１で安定すると、制御部９は、クラッチ２のクラッチストロークをストローク量Ｃ２まで増加させる制御を開始して（ステップＳ２７）、モータトルク安定性判断を行う（ステップＳ２８）。モータトルク安定性判断のサブルーチンは図４で説明した通りである。モータトルクが安定していると判断されると、制御部９は、このときの実モータトルクをモータトルクＭ３として記憶する（ステップＳ２９）。図３の例では、時刻Ｔ４にモータトルクが安定したと判断されて、このときの実モータトルクがモータトルクＭ３として記憶されている。なお、図３に示すように、クラッチ２の目標ストローク量をＣ２とした状態でモータトルクが安定するということは、即ち、クラッチ２のストローク量がＣ２になって安定したことを意味する。

クラッチ２のストローク量がＣ２で安定すると、制御部９は、クラッチ２のクラッチストロークをストローク量Ｃ３まで増加させる制御を開始して（ステップＳ３０）、モータトルク安定性判断を行う（ステップＳ３１）。モータトルク安定性判断のサブルーチンは図４で説明した通りである。モータトルクが安定していると判断されると、制御部９は、このときの実モータトルクをモータトルクＭ４として記憶する（ステップＳ３２）。なお、図３に示すように、クラッチ２の目標ストローク量をＣ３とした状態でモータトルクが安定するということは、即ち、クラッチ２のストローク量がＣ３になって安定したことを意味する。

クラッチ２のストローク量がＣ３で安定すると、制御部９は、クラッチ２のクラッチストロークをストローク量Ｃ４まで増加させる制御を開始して（ステップＳ３３）、エンジン１のクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）が閾値Ｎｅ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ３４）。この閾値Ｎｅ１は、エンジン１のクランクシャフト１１が回転を開始していることを判断できる値であればよく、エンジン１の始動可能回転数Ｘ１と比較して極めて小さい値に設定される。なお、ステップＳ３３では、エンジン回転数が閾値Ｎｅ１以上であるか否かを判断する代わりに、エンジン回転数が０より大きいか否かを判断してもよい。

ストローク量をＣ４とする制御を行っても、エンジン回転数がＮｅ１に達しない場合には（ステップＳ３４にてＮＯ）、モータトルク安定性判断を行って（ステップＳ３５）、モータトルクが安定すると、そのときの実モータトルクをモータトルクＭ４として記憶し（ステップＳ３６）、さらにクラッチストロークをＣ５にする制御を行う（ステップＳ３７）。その後、ステップＳ３４に戻って、エンジン回転数が閾値Ｎｅ１に達しているか否かを判断する。エンジン回転数が閾値Ｎｅ１に達するまで、このステップＳ３５〜Ｓ３７の処理を繰り返す。

図３の例では、時刻Ｔ５にエンジン１の回転数が閾値Ｎｅ１に達したと判断されるが、外気の温度が低い場合やクラッチディスク２１２が擦り減っている等の場合には、ストローク量が大きくなってもクラッチ伝達トルクが上昇せずにエンジン１の回転数がＮｅ１に達しないことがある。このため、ステップＳ３４で、ストローク量をＣ４にしたときにエンジン１の回転数が閾値Ｎｅ１になっているかを判断し、なっていない場合には、上記のように、さらにストローク量を増加するようにステップＳ３５〜Ｓ３７の処理を行うようにしている。

エンジン回転数が閾値Ｎｅ１に達する（エンジン１のクランクシャフト１１が回転し始める）と（ステップＳ３４でＹＥＳ）、制御部９は、クラッチストロークを最大のＣｍａｘに増加させる制御を開始する（ステップＳ３８）。そして、エンジン回転数がエンジン始動可能回転数Ｎｅ２に達したか否かを判断し（ステップＳ３９）。エンジン回転数がエンジン始動可能回転数Ｎｅ２に達するまでは（ステップＳ３９にてＮＯ）、クラッチストロークの目標値を最大値Ｃｍａｘとする制御を行い、エンジン回転数がエンジン始動可能回転数Ｎｅ２に達すると（ステップＳ３９にてＹＥＳ）、制御部９は、クラッチストロークを完全断のＣ０にする制御を行い、同時に、モータ回転数を０にするように制御部９を制御する（ステップＳ４０）。なお、エンジン始動可能回転数Ｎｅ２は、例えば、４００〜５００ｒｐｍのいずれかの値に設定してよい。

図３の例では、時刻Ｔ６にエンジン回転数がエンジン始動回転数Ｎｅ２に達する。そこからクラッチ２を切断して、時刻Ｔ７にクラッチが完全断となると、制御部９は、エンジン１を始動する。

そして、制御部９は、一連の制御によって得られた複数のモータトルクＭ１、Ｍ２、・・・を用いて、クラッチ２のストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示すトルクマップを作成する。

図５は、トルクマップの例を示すグラフである。各ストローク量におけるクラッチ伝達トルクＴｃは、各ストローク量における実モータトルクからモータトルクＭ１を引いた値として求めることができる。即ち、クラッチ伝達トルクＴｃ＝実モータトルク−Ｍ１である。図３の例では、クラッチ２のストローク量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３において、実モータトルクＭ２，Ｍ３，Ｍ４が得られたので、各ストローク量におけるクラッチ伝達トルクは、Ｍ２−Ｍ１，Ｍ３−Ｍ１，Ｍ４−Ｍ１として３点得られる。

これらをストローク量とクラッチ伝達トルクのグラフにプロットし、それらの点の間を線形補間等の補間方法で補間することで、ストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を規定したトルクマップが得られる。なお、学習できていない部分については、前回と同じ値を採用してもよい。

制御部９は、この作成したトルクマップで過去のトルクマップを更新し、ハイブリッド車両１００の走行において、要求クラッチトルクが指定されたときに、それに必要なストローク量を、更新されている最新のトルクマップを参照して求める。

以上のように、本実施の形態のクラッチ特性学習装置としての制御部９は、エンジンの始動時に、スタータモータとして利用するモータトルクを利用して、クラッチ特性の学習を行うので、走行中にクラッチ特性の学習を行う場合に生じ得るトルク抜けが生じる余地がない。また、エンジン１の始動ごとに学習を行うことができるので、クラッチ特性の学習、及びトルクマップの更新の機会が増加し、このように、トルクマップが頻繁に更新されるので、クラッチ２の経年劣化に対するドライバビリティの悪化を抑制できる。

また、本実施の形態の制御部９によれば、補間によって図５に示すような連続したトルクマップが得られるので、このトルクマップを参照することで、任意の要求クラッチトルクに対して、それに対応するストローク量を得ることができる。さらに、補間によって、クラッチ伝達トルクが立ち上がるタッチ点の値も得ることができる。

なお、上記の実施の形態では、モータジェネレータ６の第１の軸６１が第１の接続部６２を介して変速機３のアウトプット軸３２に回転連結可能であったが、これらの第１の軸６１及び第１の接続部６２はなくてもよい。

また、制御部９は、制御対象（エンジン１、クラッチ２、変速機３等）ごとに別々の制御部で構成してもよく、この場合には、各制御部は互いにＣＡＮ（Controller Area Network）で互いに通信可能に接続されてよい。

１００ハイブリッド車両
１エンジン
１１クランクシャフト
２クラッチ
３変速機
３１インプット軸
３２アウトプット軸
６モータジェネレータ
９制御部

Claims

エンジンと、
前記エンジンからのエンジントルクを変速機のインプット軸に対して作動部材のストローク量に応じたクラッチ伝達トルクで伝達するクラッチと、
前記インプット軸または前記変速機のアウトプット軸にモータトルクを出力可能なモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両のクラッチ特性学習装置であって、
前記モータジェネレータによって、前記インプット軸側に前記モータトルクを出力させ、前記モータジェネレータにより、前記インプット軸を一定回転数に制御した状態で、前記ストローク量を可変し、可変したときのストローク量と前記モータトルクの変化量との関係に基づいてクラッチ伝達トルクと前記作動部材のストローク量とのトルクマップを生成する制御部を備えたクラッチ特性学習装置。
前記制御部は、前記ストローク量に対応する前記モータトルクから、前記クラッチを完全断としたときの前記モータトルクを引いた値を、当該ストローク量に対応する前記伝達トルクとして、前記トルクマップを生成する請求項１に記載のクラッチ特性学習装置。
前記制御部は、前記モータジェネレータに供給する電流に基づいて前記モータトルクを推定する請求項１又は２に記載のクラッチ特性学習装置。
前記制御部は、複数の所定のストローク量について前記モータトルクを取得するとともに、前記モータトルクを取得しなかったストローク量に対応する前記伝達トルクを補間により求めて、前記トルクマップを生成する請求項１ないし３のいずれか一項に記載のクラッチ特性学習装置。
前記制御部は、複数の所定のストローク量について前記モータトルクを取得するとともに、前記所定のストローク量の各々について、前記モータトルクが安定したときに、当該モータトルクを、前記トルクマップを生成するための前記モータトルクとして採用する請求項１ないし４のいずれか一項に記載のクラッチ特性学習装置。
前記制御部は、前記エンジンを始動するときに前記トルクマップを生成し、前記エンジントルクを前記インプット軸に徐々に出力するように前記ストローク量を変化させる請求項１ないし５のいずれか一項に記載のクラッチ特性学習装置。