JP5310612B2 - ハイブリッド車両用クラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両用クラッチ装置に関するものである。

ハイブリッド車両（ＨＶ：Hybrid Vehicle）は、作動原理が異なる二つ以上の動力源として内燃機関とモータとを備えるものがある。そして、ハイブリッド車両は、状況によって２つの駆動源のうちのどちらか一方、または両方を用いて走行する。このようなハイブリッド車両は、クラッチ装置を備える。前記クラッチ装置は、例えば、第１回転部材と、第２回転部材と、油圧室と、ピストンとを有する。クラッチ装置は、油圧室に作動油が導かれ、ピストンがストロークすることにより、第１回転部材と第２回転部材とを係合させる。これにより、クラッチ装置は、内燃機関が発生する機関回転力をドライブシャフト側の回転部材へ伝達できる。

また、前記クラッチ装置は、油圧室からの作動油の排出を可能とし、第１回転部材と第２回転部材との係合を解除する。これにより、クラッチ装置は、前記機関回転力のドライブシャフトへの伝達を遮断できる。以下、前記回転力をドライブシャフトへ伝えることをクラッチ装置の係合といい、前記回転力のドライブシャフトへの伝達を遮断することをクラッチ装置の開放という。

ハイブリッド車両は、モータが駆動している際にクラッチ装置が係合することで、内燃機関が発生する機関回転力がモータが発生するモータ回転力と共にドライブシャフトへ伝達される。このようなハイブリッド車両として、例えば、特許文献１には、内燃機関の始動を開始するための判定がなされると、油圧室に作動油を一気に供給するクイックフィルと呼ばれる制御がなされるものが開示されている。以下、前記判定のことを内燃機関始動開始判定という。これにより、特許文献１に開示されている技術は、クラッチ装置の開放から係合への切り替え速度の向上を図っている。

特開２００２−３４９３０９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、内燃機関始動開始判定がなされてから、クラッチ装置の制御が開始される。よって、特許文献１に開示されている技術は、油圧室に作動油が溜まり、ピストンがストロークを開始し、ピストンのストロークが完了してからクラッチ装置が係合する。これにより、特許文献１に開示されている技術は、内燃機関始動開始判定がなされてからクラッチ装置が係合するまでに時間を要する。以下、前記時間を応答時間という。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータによる内燃機関の始動時のクラッチ装置の応答時間を低減することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両用クラッチ装置は、車両に搭載される内燃機関と連結され、前記内燃機が発生する機関回転力が伝達される第１回転部材と、モータを介して車輪と連結され、前記モータが発生するモータ回転力が伝達される第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との少なくとも一方に回転軸方向の推力を与えることで、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の隙間を調節し、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを係合する係合機構と、を備え、前記係合機構は、前記推力を調節することで前記隙間の大きさを調節可能であり、前記モータ回転力によって前記内燃機関を始動させる前において、アクセルペダルの開度と前記車両の速度との少なくとも一方の増加方向への変化に基づいて、前記隙間の大きさを減少させることを特徴とする。

本発明の好ましい態様としては、前記係合機構は、前記アクセルペダルの開度が、前記内燃機関を始動させるための所定開度に近づくほど、前記隙間を小さくすることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記係合機構は、前記車両の速度が、前記内燃機関を始動させるための所定回転速度に近づくほど、前記隙間を小さくすることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記係合機構は、前記第１回転部材または前記第２回転部材に前記推力を伝達できるように移動可能に設けられるピストンと、供給される作動油によって前記ピストンに前記推力を与えて、前記ピストンを一方向に移動させる油圧室と、前記一方向とは反対の方向の離反力を前記ピストンに与える弾性部材と、を含み、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが係合されていない時の前記推力の最大値は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが接触した時の前記離反力以下であることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが係合されていない時の前記推力の最大値は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが接触した時の前記離反力と等しいことが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記係合機構は、前記モータ回転力のみが前記車輪に伝えられて前記車両が走行している時に、前記モータの出力軸の回転速度を前回取得した時よりも、当該回転速度が減少したと判定すると、前記推力を現在の値よりも所定量分小さくすることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記係合機構は、前記モータの前記出力軸の回転速度に基づいて引きずりトルクを算出し、算出した前記引きずりトルクに基づいて前記所定量を設定することが望ましい。

本発明は、モータによる内燃機関の始動時のクラッチ装置の応答時間を低減できる。

図１は、ハイブリッド車両の構成を模式的に示す説明図である。 図２は、クランクシャフトの回転軸を含む面におけるクラッチ装置及びクラッチ装置の周辺の構成要素を示す断面図である。 図３は、制御装置が有する機能を示すブロック図である。 図４は、クラッチ装置の開放時に制御装置が実行する一連の手順を示すフローチャートである。 図５は、内燃機関始動準備開始線及び内燃機関始動開始線を示すマップである。 図６は、引きずりトルクを低減するために制御装置が実行する一連の手順を示すフローチャートである。

以下に、本発明に係るハイブリッド車両用クラッチ装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

（実施形態）
図１は、ハイブリッド車両の構成を模式的に示す説明図である。図１に示す本実施形態のハイブリッド車両１０は、内燃機関１１と、クラッチ装置２０と、モータ１２と、トルクコンバータ１３と、前後進切換機構１４と、変速装置１５と、減速装置１６と、差動装置１７と、ドライブシャフト１８と、車輪１９とを含む。内燃機関１１は、燃料を燃焼させてクランクシャフト１１ａを回転させるものである。なお、内燃機関１１は、レシプロ式のものでもよいし、ロータリー式のものでもよい。モータ１２は、電気が供給されることでロータ１２ａを回転させるものである。なお、ロータ１２ａは、回転力を出力するのみではなく、例えば内燃機関１１が発生する機関回転力が入力される場合もある。

クラッチ装置２０は、クランクシャフト１１ａとロータ１２ａとを連結可能にするものである。クラッチ装置２０は、クランクシャフト１１ａとロータ１２ａとの間で回転力を伝達する場合（クラッチ装置の係合）と、クランクシャフト１１ａとロータ１２ａと間での回転力の伝達を遮断する場合（クラッチ装置の開放）とがある。トルクコンバータ１３は、クランクシャフト１１ａから伝えられた回転力（トルク）や、ロータ１２ａから伝えられた回転力（トルク）を増幅して前後進切換機構１４に伝える。前後進切換機構１４は、トルクコンバータ１３から入力された回転力の回転方向を切り替えできる。変速装置１５は、前後進切換機構１４から入力された回転の回転速度を調節する。減速装置１６は、変速装置１５から入力された回転を減速する。差動装置１７は、ハイブリッド車両１０が旋回中に、各車輪１９の回転速度差を低減する。ドライブシャフト１８は、差動装置１７から入力された回転力を車輪１９へ伝える。

上記構成により、例えば、モータ１２が発生するモータ回転力は、トルクコンバータ１３と、前後進切換機構１４と、変速装置１５と、減速装置１６と、差動装置１７と、ドライブシャフト１８とを順に介して車輪１９に伝えられる。また、ハイブリッド車両１０は、クラッチ装置２０が係合すると、モータ１２が発生するモータ回転力がクラッチ装置２０を介してクランクシャフト１１ａに入力される。これにより、内燃機関１１のクランクシャフト１１ａが回転して内燃機関１１が始動する。内燃機関１１が始動すると、内燃機関１１が発生する機関回転力は、クラッチ装置２０と、トルクコンバータ１３と、前後進切換機構１４と、変速装置１５と、減速装置１６と、差動装置１７と、ドライブシャフト１８とを順に介して車輪１９に伝えられる。なお、ハイブリッド車両１０は、内燃機関１１が発生する機関回転力のみによって走行する場合、ロータ１２ａが空転して内燃機関１１が発生する機関回転力をトルクコンバータ１３へ伝える。以上により、ハイブリッド車両１０は、車輪１９が回転して走行可能となる。

図２は、クランクシャフトの回転軸を含む面におけるクラッチ装置及びクラッチ装置の周辺の構成要素を示す断面図である。クラッチ装置２０は、図２に示す第１回転部材としての摩擦材２１と、第２回転部材としてのプレート２２と、係合機構と、図１に示す制御装置３０とを含む。係合機構は、スナップリング２３と、ピストン２４と、油圧室２５と、リターンスプリング２６とを含む。摩擦材２１及びプレート２２は、それぞれ回転軸Ｚｒを中心に回転できる。本実施形態では、摩擦材２１及びプレート２２は、回転軸Ｚｒ方向に交互に、それぞれ複数設けられる。摩擦材２１及びプレート２２は、それぞれ回転軸Ｚｒ方向に移動できるように設けられる。

クランクシャフト１１ａからの機関回転力は、図２に右肩上がりの斜線で示す回転部材群２８を介して摩擦材２１に伝えられる。すなわち、摩擦材２１は、内燃機関１１に連結される。また、摩擦材２１が回転軸Ｚｒを中心に回転すると、摩擦材２１の回転力は回転部材群２８を介してクランクシャフト１１ａに伝えられる。ロータ１２ａからのモータ回転力は、図２に右肩下がりの斜線で示す回転部材群２９を介してプレート２２に伝えられる。また、プレート２２が回転軸Ｚｒを中心に回転すると、プレート２２の回転力は回転部材群２９を介してロータ１２ａに伝えられる。すなわち、プレート２２は、モータ１２を介して車輪と連結される。

スナップリング２３は、回転軸Ｚｒ方向に移動しないように、回転部材群２９のドラム２９ａに設けられる。スナップリング２３は、プレート２２と接触して、プレート２２及び摩擦材２１の回転軸Ｚｒ方向の移動を規制する。ピストン２４は、スナップリング２３との間に複数の摩擦材２１及び複数のプレート２２を回転軸Ｚｒ方向で挟むように設けられる。ピストン２４は、回転軸Ｚｒ方向に移動できるように設けられて、プレート２２を回転軸Ｚｒ方向に押し付ける。以下、ピストン２４がプレート２２に与える回転軸Ｚｒ方向に押し付ける力を推力という。

油圧室２５は、ピストン２４とドラム２９ａとで囲まれた空間である。油圧室２５は、オイルパン２５ｃからオイルポンプ２５ｂによって吸引された作動油が油路２５ａを介して導かれる。油圧室２５に作動油が充填され、さらに油圧室２５に作動油が導かれると、作動油はその圧力でピストン２４をスナップリング２３側に押し付ける。すなわち、油圧室２５は、ピストン２４を介して摩擦材２１及びプレート２２に推力を与える。リターンスプリング２６は、推力とは反対方向の力をピストン２４に与える。推力とは反対方向の力とは、ピストン２４がスナップリング２３から離れる方向の力である。以下、リターンスプリング２６がピストン２４に与える力を離反力という。

油圧室２５がピストン２４に与える推力が、リターンスプリング２６がピストン２４に与える離反力よりも大きくなると、摩擦材２１及びプレート２２は、推力によって回転軸Ｚｒ方向に移動する。これにより、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２との間の隙間が小さくなる。そして、離反力よりも大きい推力が摩擦材２１及びプレート２２に与えられると、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２とが互いに接触する。この状態で、油圧室２５が離反力と等しい推力を摩擦材２１及びプレート２２に与えると、摩擦材２１及びプレート２２は、互いに接触した状態が維持される。さらに、離反力よりも大きい推力が摩擦材２１及びプレート２２に与えられると、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２との間に摩擦力が生じる。この摩擦力により、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２とが係合する。

制御装置３０は、図１に示すように、少なくともクラッチ装置２０の作動を制御する。本実施形態の制御装置３０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に含まれる。ＥＣＵは、クラッチ装置２０の他に、図１に示す内燃機関１１や、モータ１２や、トルクコンバータ１３や、変速装置１５などのハイブリッド車両１０に含まれる各装置の作動を制御する。なお、制御装置３０は、ＥＣＵとは別個に設けられてもよい。制御装置３０は、具体的には、オイルポンプ２５ｂから吐出されて油圧室２５に導かれる作動油の圧力や流量を調節する。すなわち、制御装置３０は、図２に示す油圧室２５に導く作動油の液量や、油圧室２５に導く作動油の流速を調節する。

また、制御装置３０は、図１に示すように、モータ回転速度センサＳ１と、車速センサＳ２と、アクセル開度センサＳ３とからそれぞれ信号を取得する。モータ回転速度センサＳ１は、図２に示すロータ１２ａの回転速度を検出し、ロータ１２ａの回転速度に対応した信号を出力する。車速センサＳ２は、ドライブシャフト１８（車輪１９）の回転速度を検出し、ドライブシャフト１８（車輪１９）の回転速度に対応した信号を出力する。すなわち、車速センサＳ２は、ハイブリッド車両１０の速度に対応した信号を出力する。以下、ハイブリッド車両１０の速度を車速という。アクセル開度センサＳ３は、アクセルペダルの開度を検出し、アクセルペダルの開度に対応した信号を出力する。アクセルペダルは、内燃機関１１の出力をユーザが調節するためのものである。制御装置３０は、モータ回転速度センサＳ１と、車速センサＳ２と、アクセル開度センサＳ３とから各信号を取得することで、ロータ１２ａの回転速度と、車速と、アクセルペダルの開度とを取得する。

図３は、制御装置が有する機能を示すブロック図である。制御装置３０は、入出力部３１と、記憶部３２と、処理部３３とを含む。入出力部３１は、オイルポンプ２５ｂ（具体的にはオイルポンプ２５ｂから吐出される作動油の圧力を調節する油圧回路）と、モータ回転速度センサＳ１と、車速センサＳ２と、アクセル開度センサＳ３と電気的に接続される。記憶部３２は、処理部３３が一連の手順を実行するために必要な情報を記憶する。前記情報は、例えば、一連の手順が記されたコンピュータプログラムや、処理部３３が前記コンピュータプログラムを実行する際に用いる所定の閾値や、マップである。

処理部３３は、情報取得部３４と、演算部３５と、作動制御部３６とを含む。情報取得部３４は、入出力部３１を介してモータ回転速度センサＳ１と、車速センサＳ２と、アクセル開度センサＳ３とから各信号を取得する。すなわち、情報取得部３４は、ロータ１２ａの回転速度Ｒと、車速Ｖと、アクセル開度Ｐとを取得する。また、情報取得部３４は、記憶部３２から情報を取得する。演算部３５は、コピュータプログラムに含まれる手順に従って演算をしたり、複数の手順の中から次に実行する手順を選択したりする。作動制御部３６は、オイルポンプ２５ｂの制御用の信号を生成して、入出力部３１を介してオイルポンプ２５ｂに前記信号を送信する。

図４は、クラッチ装置の開放時に制御装置が実行する一連の手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ１０１で、演算部３５は、クラッチ装置２０が開放中であるか否かを判定する。具体的には、まず、情報取得部３４が記憶部３２から、クラッチ装置２０が現在開放中であるか否かを示す情報（フラグ）を取得する。演算部３５は、その情報（フラグ）に基づいてクラッチ装置２０が開放中であるか否かを判定する。クラッチ装置２０が開放中ではないと演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０１、Ｎｏ）、制御装置３０は、一連の手順の実行を終了する。

クラッチ装置２０が開放中であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０１、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、ステップＳＴ１０２へ進む。ステップＳＴ１０２で、情報取得部３４は、アクセル開度Ｐ及び車速Ｖを取得する。次に、ステップＳＴ１０３で、演算部３５は、下限閾値Ｐ１及び上限閾値Ｐ２を算出する。以下に、下限閾値Ｐ１及び上限閾値Ｐ２について説明する。

図５は、内燃機関始動準備開始線及び内燃機関始動開始線を示すマップである。図５に示す内燃機関始動準備開始線ＥＳ１及び内燃機関始動開始線ＥＳ２は、アクセル開度Ｐ及び車速Ｖにより決定されるものである。内燃機関始動開始線ＥＳ２は、内燃機関始動準備開始線ＥＳ１よりも、アクセル開度Ｐ及び車速Ｖが大きい。内燃機関始動準備開始線ＥＳ１は、図１に示す内燃機関１１を始動させる前のハイブリッド車両１０の状態を示す線である。アクセル開度Ｐまたは車速Ｖが内燃機関始動準備開始線ＥＳ１以上になると、制御装置３０は、クラッチ装置２０を係合させる準備を開始する。内燃機関始動開始線ＥＳ２は、内燃機関１１を始動させる時のハイブリッド車両１０の状態を示す線である。アクセル開度Ｐまたは車速Ｖが内燃機関始動開始線ＥＳ２以上になると、制御装置３０は、クラッチ装置２０を係合させる。

ステップＳＴ１０３では、まず、情報取得部３４は、図５に示すマップを取得する。すなわち、内燃機関始動準備開始線ＥＳ１及び内燃機関始動開始線ＥＳ２を取得する。そして、演算部３５は、例えば、ステップＳＴ１０２で取得した車速Ｖに基づいて、現在の車速での内燃機関始動準備開始線ＥＳ１上のアクセル開度と、現在の車速での内燃機関始動開始線ＥＳ２上のアクセル開度とを算出する。演算部３５は、現在の車速での内燃機関始動準備開始線ＥＳ１上のアクセル開度を下限閾値Ｐ１とする。また、演算部３５は、現在の車速での内燃機関始動開始線ＥＳ２上のアクセル開度を上限閾値Ｐ２とする。

次に、ステップＳＴ１０４で、演算部３５は、アクセル開度Ｐが下限閾値Ｐ１以上であるか否かを判定する。アクセル開度Ｐが下限閾値Ｐ１未満であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０４、Ｎｏ）、制御装置３０は、一連の手順の実行を終了する。アクセル開度Ｐが下限閾値Ｐ１以上であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０４、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、ステップＳＴ１０５へ進む。

ステップＳＴ１０５で、演算部３５は、アクセル開度Ｐが上限閾値Ｐ２未満であるか否かを判定する。アクセル開度Ｐが上限閾値Ｐ２以上であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ）、制御装置３０は、ステップＳＴ１０６へ進む。ステップＳＴ１０６で、作動制御部３６は、オイルポンプ２５ｂを作動させてクラッチ装置２０を係合させる。ステップＳＴ１０６の実行が完了すると、制御装置３０は、一連の手順の実行を終了する。アクセル開度Ｐが上限閾値Ｐ２未満であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、ステップＳＴ１０７へ進む。

ステップＳＴ１０７で、作動制御部３６は、推力Ｎを調節する。作動制御部３６は、アクセルペダルの開度Ｐと車速Ｖとの少なくとも一方の増加方向への変化に基づいて、摩擦材２１とプレート２２との間の隙間の大きさを減少させるように推力Ｎを調節する。具体的には、ステップＳＴ１０２で取得したアクセル開度Ｐが内燃機関始動開始線ＥＳ２で規定される所定開度に近づくほど、また、ステップＳＴ１０２で取得した車速Ｖが内燃機関始動開始線ＥＳ２で規定される所定車速度に（車輪１９の回転速度が所定回転速度に）近づくほど、推力Ｎを大きくする。作動制御部３６は、例えば、推力Ｎを現在値から一定量増加させ、ステップＳＴ１０７を繰り返し実行することで推力Ｎを徐々に最終的な設定推力Ｎ１に近づける（後述するステップＳＴ１０８で演算部３５が否定判定し続ける限り制御装置３０はステップＳＴ１０７を繰り返し実行する）。または、演算部３５が現在の推力Ｎと設定推力Ｎ１との差分を算出し、作動制御部３６は、その推力分（差分）推力Ｎを増加させる。以下に、設定推力Ｎ１について説明する。

図２に示すリターンスプリング２６は、自身（リターンスプリング２６）の変位量、すなわちピストン２４の変位量によって離反力が変化する。ピストン２４が移動して、摩擦材２１とプレート２２とが接触している場合にリターンスプリング２６がピストン２４に与える離反力を設定離反力とする。但し、この場合、油圧室２５は、摩擦材２１とプレート２２とを係合させておらず、摩擦材２１とプレート２２との間の隙間を０としているものとする。設定推力Ｎ１は、クラッチ装置２０の開放中に油圧室２５が摩擦材２１及びプレート２２に与える推力の最大値であって、前記設定離反力と等しい値である。

次に、ステップＳＴ１０８で、演算部３５は、現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１と等しいか否かを判定する。現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１と等しいと演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０８、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、一連の手順の実行を終了する。現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１と異なると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ１０８、Ｎｏ）、制御装置３０は、ステップＳＴ１０７へ戻る。制御装置３０は、ステップＳＴ１０７とステップＳＴ１０８を繰り返すことで、現在の推力Ｎを設定推力Ｎ１に近づける。すなわち、制御装置３０は、摩擦材２１とプレート２２との隙間を０に近づける。

ここで、本実施形態の制御装置３０は、ステップＳＴ１０３で、アクセル開度Ｐの下限閾値Ｐ１及び上限閾値Ｐ２を算出したが、車速Ｖの下限閾値及び上限閾値を算出してもよい。この場合、ステップＳＴ１０３で、情報取得部３４は、図５に示すマップを取得する。すなわち、内燃機関始動準備開始線ＥＳ１及び内燃機関始動開始線ＥＳ２を取得する。そして、演算部３５は、例えば、ステップＳＴ１０２で取得したアクセル開度Ｐに基づいて、現在のアクセル開度Ｐでの内燃機関始動準備開始線ＥＳ１上の車速と、現在のアクセル開度での内燃機関始動開始線ＥＳ２上の車速とを算出する。演算部３５は、現在の車速での内燃機関始動準備開始線ＥＳ１上の車速を下限閾値とする。また、演算部３５は、現在のアクセル開度での内燃機関始動開始線ＥＳ２上の車速を上限閾値とする。そして、ステップＳＴ１０４で、演算部３５は、現在の車速Ｖが下限閾値以上であるか否かを判定する。また、ステップＳＴ１０５で、演算部３５は、現在の車速Ｖが上限閾値未満であるか否かを判定する。この場合であっても、クラッチ装置２０は、以下に説明する効果を奏する。

上記の一連の手順を制御装置３０が実行することにより、クラッチ装置２０は、図１に示す内燃機関１１の始動前に、図２に示す油圧室２５にあらかじめ作動油を導かせて油圧室２５を作動油で満たすことができる。よって、クラッチ装置２０は、内燃機関１１の始動時に、迅速に係合できる。さらに、クラッチ装置２０は、内燃機関１１の始動前に、摩擦材２１とプレート２２との間の隙間が低減（本実施形態では０に設定）されている。よって、クラッチ装置２０は、内燃機関１１の始動時に、さらに迅速に係合できる。すなわち、クラッチ装置２０は、自身（クラッチ装置２０）の応答時間を低減できる。

また、設定推力Ｎ１は、摩擦材２１とプレート２２とが係合せず、かつ、摩擦材２１とプレート２２とが接触する時のリターンスプリング２６の離反力に設定されている。すなわち、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２とが係合されていない時の推力の最大値が、摩擦材２１とプレート２２とが接触した時の離反力と等しくなる。これにより、現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１以下であれば、クラッチ装置２０は係合しない。したがって、クラッチ装置２０は、誤って係合するおそれを低減できる。

クラッチ装置２０は、設定推力Ｎ１を設定離反力未満の値に設定されてもよい。すなわち、クラッチ装置２０は、摩擦材２１とプレート２２とが係合されていない時の推力の最大値が、摩擦材２１とプレート２２とが接触した時の離反力以下になる。この場合、摩擦材２１とプレート２２とは接触しない。これにより、クラッチ装置２０は、応答時間が若干増加するものの、誤って係合するおそれをより好適に抑制できる。

このように、制御装置３０は、クラッチ装置２０が誤って係合するおそれを低減できる。しかしながら、より正確にクラッチ装置２０の作動を制御するためには、制御装置３０は、現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１を超える場合、すなわち、クラッチ装置２０が誤って係合するおそれを想定しておくと好ましい。クラッチ装置２０が誤って係合すると、クラッチ装置２０は、引きずりトルクが増加する。引きずりトルクとは、クラッチ装置２０を開放する制御中に、摩擦材２１とプレート２２との間で伝達されるトルクのことである。以下に、現在の推力Ｎが設定推力Ｎ１を超える場合に制御装置３０が実行する一連の手順を説明する。なお、下記の一連の手順は、例えば、図４に示すステップＳＴ１０７で実行される。

図６は、引きずりトルクを低減するために制御装置が実行する一連の手順を示すフローチャートである。ステップＳＴ２０１で、情報取得部３４は、ロータ回転速度Ｒ１を取得する。次に、ステップＳＴ２０２で、演算部３５は、再度、ロータ回転速度Ｒ２を取得する。次に、ステップＳＴ２０３で、演算部３５は、ロータ回転速度Ｒ２からロータ回転速度Ｒ１を減算して、回転速度変化量ΔＲを算出する。次に、ステップＳＴ２０４で、演算部３５は、回転速度変化量ΔＲが負の値であるか否かを判定する。回転速度変化量ΔＲが０または正の値であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ２０４、Ｎｏ）、制御装置３０は、一連の手順の実行を終了する。回転速度変化量ΔＲが負の値であると演算部３５が判定すると（ステップＳＴ２０４、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、ステップＳＴ２０５へ進む。

ステップＳＴ２０５で、演算部３５は、回転速度変化量ΔＲを微分した値と、ロータ１２ａのイナーシャと乗算して引きずりトルクＴｏを算出する。次に、ステップＳＴ２０６で、演算部３５は、引きずりトルクＴｏを推力に換算する。次に、ステップＳＴ２０７で、作動制御部３６は、ステップＳＴ２０６で求めた推力分、油圧室２５が摩擦材２１及びプレート２２に与える推力Ｎを減少させる。なお、制御装置３０は、回転速度変化量ΔＲが所定値以上であると演算部３５が判定した場合に、作動制御部３６が現在の推力Ｎを所定値（一定値）分小さくしてもよい。この場合、制御装置３０は、回転速度変化量ΔＲが所定値未満であると演算部３５が判定するまで、現在の推力Ｎを所定値（一定値）分小さくすることを繰り返す。これにより、制御装置３０は、引きずりトルクＴｏが十分に低減されるまで推力Ｎを調節できる。

図６に示す一連の手順を実行することにより、クラッチ装置２０は、仮に誤って係合した場合であっても、推力Ｎを現在の値よりも減少させて、誤った係合を解除できる。これにより、クラッチ装置２０は、引きずりトルクＴｏを低減できる。

以上のように、本発明に係るハイブリッド車両用クラッチ装置は、クラッチ装置の応答時間を低減する技術に有用である。

１０ ハイブリッド車両
１１ 内燃機関
１１ａ クランクシャフト
１２ モータ
１２ａ ロータ
１３ トルクコンバータ
１４ 前後進切換機構
１５ 変速装置
１６ 減速装置
１７ 差動装置
１８ ドライブシャフト
１９ 車輪
２０ クラッチ装置
２１ 摩擦材（第１回転部材）
２２ プレート（第２回転部材）
２３ スナップリング（係合機構）
２４ ピストン（係合機構）
２５ 油圧室（係合機構）
２５ａ 油路
２５ｂ オイルポンプ
２５ｃ オイルパン
２６ リターンスプリング（係合機構）
２８、２９ 回転部材群
２９ａ ドラム
３０ 制御装置
３１ 入出力部
３２ 記憶部
３３ 処理部
３４ 情報取得部
３５ 演算部
３６ 作動制御部
ＥＳ１ 内燃機関始動準備開始線
ＥＳ２ 内燃機関始動開始線
Ｓ１ モータ回転速度センサ
Ｓ２ 車速センサ
Ｓ３ アクセル開度センサ
Ｚｒ 回転軸

Claims (7)

1. 車両に搭載される内燃機関と連結され、前記内燃機関が発生する機関回転力が伝達される第１回転部材と、
   モータを介して車輪と連結され、前記モータが発生するモータ回転力が伝達される第２回転部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との少なくとも一方に回転軸方向の推力を与えることで、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の隙間を調節し、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを係合する係合機構と、
   を備え、
   前記係合機構は、
   前記推力を調節することで前記隙間の大きさを調節可能であり、
   前記モータ回転力によって前記内燃機関を始動させる前において、アクセルペダルの開度と前記車両の速度との少なくとも一方の増加方向への変化に基づいて、前記隙間の大きさを減少させることを特徴とするハイブリッド車両用クラッチ装置。
2. 前記係合機構は、前記アクセルペダルの開度が、前記内燃機関を始動させるための所定開度に近づくほど、前記隙間を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。
3. 前記係合機構は、前記車両の速度が、前記内燃機関を始動させるための所定回転速度に近づくほど、前記隙間を小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。
4. 前記係合機構は、
   前記第１回転部材または前記第２回転部材に前記推力を伝達できるように移動可能に設けられるピストンと、
   供給される作動油によって前記ピストンに前記推力を与えて、前記ピストンを一方向に移動させる油圧室と、
   前記一方向とは反対の方向の離反力を前記ピストンに与える弾性部材と、
   を含み、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材とが係合されていない時の前記推力の最大値は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが接触した時の前記離反力以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。
5. 前記第１回転部材と前記第２回転部材とが係合されていない時の前記推力の最大値は、前記第１回転部材と前記第２回転部材とが接触した時の前記離反力と等しいことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。
6. 前記係合機構は、前記モータ回転力のみが前記車輪に伝えられて前記車両が走行している時に、前記モータの出力軸の回転速度を前回取得した時よりも、当該回転速度が減少したと判定すると、前記推力を現在の値よりも所定量分小さくすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。
7. 前記係合機構は、前記モータの前記出力軸の回転速度に基づいて引きずりトルクを算出し、算出した前記引きずりトルクに基づいて前記所定量を設定することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両用クラッチ装置。

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