JP5454699B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンや電動モータなどの動力源により走行することができ、この動力源および駆動車輪間に発進クラッチを具えた車両の駆動力制御装置、特に発進クラッチの伝達トルク容量制御により、路面勾配に応じた駆動力制御を適切に行うための装置に関するものである。

上記のような車両の駆動力制御装置としては、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。
この駆動力制御装置は、エンジン以外に電動モータからの動力によっても走行することができ、特にエンジンおよび電動モータ間に伝達トルク容量を変更可能な第1クラッチを介在させ、電動モータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を変更可能な第2クラッチを介在させたハイブリッド車両に用いられる、以下のようなものである。

登坂路や第2クラッチの温度に応じ、第1クラッチを解放した状態でエンジンを自立運転させ、電動モータのモータ回転数をエンジン回転数より低い回転数にしつつ、第2クラッチをスリップ制御させて駆動力を実現することにより、第2クラッチの発熱量を抑制するというものである。

特開２００９−１３２１９５号公報

しかし、上記した車両の駆動力制御装置にあっては、以下のような問題を生ずる。
つまり、上記第2クラッチの発熱抑制制御のために必要な出力軸回転数を出力回転センサが検出できないような極低速領域においては、発熱の抑制を重視させる必要があることから、第2クラッチのスリップ回転を判定できない領域まで入力回転数を低下させると共に、第2クラッチをフィードフォワード制御していた。

ところで第2クラッチは、そのトルク容量制御を司る油圧の指令値と、実際に発生する実圧との間にずれが生じたり、第2クラッチの摩擦材自身も摩擦特性の経時劣化を生ずることから、制御特性が終始同じであることはない。
そのため、第2クラッチの制御結果である実トルク容量は、制御指令である目標トルク容量に一致せず、両者のずれによるトルク容量偏差を生ずることがある。

上記した従来技術のごとく、第2クラッチの発熱抑制制御のために必要な出力軸回転数を出力回転センサが検出できないような極低速領域において第2クラッチの発熱抑制を重視し、第2クラッチのスリップ回転を判定できない領域まで入力回転数を低下させ、第2クラッチをフィードフォワード制御するのでは、
このフィードフォワード制御中に、第2クラッチが上記のようなトルク容量偏差を生じたとき、運転者が所望する目標駆動力を実現することができないこととなり、ハイブリッド車両の運転性が悪化するという問題を生ずる。

かといって、極低速領域で第2クラッチの発熱抑制制御のために必要な出力軸回転数を出力回転センサが検出できないにもかかわらず、不正な出力回転センサの検出値を用いた駆動力制御を継続したのでは、第2クラッチのスリップ回転演算値も不正であるため、第2クラッチの発熱抑制を狙い通りに実現し得ないばかりか、逆に発熱を促進する制御になる可能性も否定できない。
いずれにしても従来は、第2クラッチの発熱抑制と、車両の運転性とを両立させることが困難であった。

本発明は、上記のようなハイブリッド車両に限られるものでないが、上記第2クラッチのような発進クラッチの目標入力側回転数が、当該クラッチの発熱抑制と、車両の運転性との両立が可能になるよう切り替わるよう、動力源を制御することにより、上記の問題を解消し得るようにした車両の駆動力制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による車両の駆動力制御装置は、これを以下の構成とする。
先ず、前提となる車両を説明するに、これは、
動力源および駆動車輪間の伝動系に発進クラッチを具え、該発進クラッチの伝達トルク容量制御により駆動力を制御可能な車両である。

かかる車両に用いる本発明の駆動力制御装置は、以下のような目標駆動力演算手段と、路面勾配検出手段と、動力源制御手段とを具備した構成に特徴づけられる。

先ず目標駆動力演算手段は、運転状態から車両の目標駆動トルクを演算するものであり、また、路面勾配検出手段は、車両走行中の路面勾配を検出するものである。
そして動力源制御手段は、これら路面勾配検出手段および動力源制御手段からの信号を基に、発進クラッチの伝達トルク容量制御による駆動力制御中、上記目標駆動力演算手段で演算した目標駆動力が走行中の路面勾配を登坂可能な駆動力である場合は、上記発進クラッチの目標入力側回転数を、上記目標駆動力が走行中の勾配路を登坂可能な駆動力未満である場合における上記発進クラッチの目標入力側回転数よりも高い回転数であって、且つクラッチ出力側回転数との差値であるスリップ回転の検出が低車速走行中においても可能な領域の回転数に定め、このように定めた目標入力側回転数が実現されるよう上記動力源を駆動制御するものである。

上記した本発明による車両の駆動力制御装置によれば、
発進クラッチの伝達トルク容量制御による駆動力制御中、目標駆動力が路面勾配を登坂可能な駆動力である場合は、発進クラッチの目標入力側回転数を、上記目標駆動力が走行中の勾配路を登坂可能な駆動力未満である場合における上記発進クラッチの目標入力側回転数よりも高い回転数であって、且つクラッチ出力側回転数との差値であるスリップ回転の検出が低車速走行中においても可能な領域の回転数に定め、このように定めた目標入力側回転数が実現されるよう動力源を駆動制御するため、以下の作用効果を奏し得る。

つまり、運転者が駆動力による発進を希望しているため目標駆動力が路面勾配を登坂可能な駆動力である場合は、正確に検出可能な発進クラッチのスリップ回転に基づく正規の駆動力制御が可能となり、運転者の希望に沿った運転性重視の制御を行わせることができる。

他方で、運転者が駆動力による発進を希望していないため目標駆動力が路面勾配を登坂可能な駆動力でない場合は、上記のような運転性重視の駆動力制御が行われないことから、
発進クラッチのスリップ回転が大きくなることがなくて、そのクラッチ発熱量が多くなるのを防止し得ることとなり、運転者が希望していない運転性に代えて発進クラッチの発熱抑制を重視した制御を行わせることができる。

よって本発明による車両の駆動力制御装置にあっては、車両の発進/停止に応じ、発進クラッチの目標入力側回転数が切り替わるよう動力源を制御することにより、発進クラッチの前記した制御特性の変化やバラツキに関わらず、車両発進時に要求される運転性と、車両停止中に要求される発進クラッチの発熱抑制とを両立させることができる。

本発明の駆動力制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを例示する概略平面図である。 図1に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。 図2に示した制御システムにおける統合コントローラの機能別ブロック線図である。 図3に示した統合コントローラが実行する、本発明の一実施例になる駆動力制御を含む、パワートレーン制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 図1〜4に示すハイブリッド車両の走行モードごとにおけるパワートレーンの状態を示す説明図である。 図1〜4に示すハイブリッド車両の走行モードがMWSCモードである時における目標入力回転数の演算要領を示す機能別ブロック線図である。 図1〜4に示すハイブリッド車両における第2クラッチの目標トルク容量を演算する要領を示す機能別ブロック線図である。 図7における目標第2クラッチトルク容量演算処理に用いる目標第2クラッチトルク容量オフセット量を求める要領を示す機能別ブロック線図である。 図1〜8に示した実施例の動作状態を示し、目標駆動トルクが勾配負荷を超えている発進時の動作タイムチャートである。 図1〜8に示した実施例の動作状態を示し、目標駆動トルクが勾配負荷以下である停車中の動作タイムチャートである。

１ エンジン
２ 駆動車輪（後輪）
３ 自動変速機
４ モータ/ジェネレータ軸
５ モータ/ジェネレータ（動力源）
６ 第1クラッチ
７ 第2クラッチ（発進クラッチ）
８ ディファレンシャルギヤ装置
９ バッテリ
10 インバータ
11 エンジン回転センサ
12 モータ/ジェネレータ回転センサ
13 変速機入力回転センサ
14 変速機出力回転センサ
15 アクセル開度センサ
16 バッテリ蓄電状態センサ
17 クラッチストロークセンサ
18 路面勾配センサ（路面勾配検出手段）
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータ/ジェネレータコントローラ
31 目標駆動トルク演算部（目標駆動力演算手段）
32 車速演算部
33 目標走行モード演算部
34 MG制御モード選択部
35 目標入力回転数演算部
36 目標入力トルク演算部
37 目標エンジントルク／目標モータトルク演算部
38 目標第2クラッチトルク容量演算部
41 勾配負荷演算部
42 目標第2クラッチスリップ回転数演算部（動力源制御手段）
55 規範応答算出部
57 回転数フィードバック補償器
59 規範応答算出部
62 変速機フリクショントルク算出部
65 モータトルク偏差切り替え器
66 第2クラッチスリップ回転検出可能判定器
67 セレクトハイ選択器
68 トルクフィードバック(F/B)補償器

以下、この発明の実施例を添付の図面に基づいて説明する。

＜本発明を適用可能なハイブリッド車両＞
図1は、本発明の駆動力制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを例示し、
このハイブリッド車両は、フロントエンジン・リヤホイールドライブ車（後輪駆動車）をベース車両とし、これをハイブリッド化したもので、
1は、第1動力源としてのエンジンであり、2は駆動車輪（後輪）である。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様にエンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、
エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設け、
このモータ/ジェネレータ5は、第2動力源として具えるが、本発明における動力源に相当する。

モータ/ジェネレータ5は、電動モータ（電動機）として作用したり、ジェネレータ（発電機）として作用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的もしくは段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ5および駆動車輪（後輪）2間に、本発明における発進クラッチに相当する第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および駆動車輪（後輪）2間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的もしくは段階的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的もしくは段階的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

自動変速機3は、周知の任意なものでよく、複数の変速摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら変速摩擦要素の締結・解放の組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であってもよいのは言うまでもない。

ところで図1においては、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第2クラッチ7として専用のものを新設するのではなく、自動変速機3内に既存する変速摩擦要素を流用する。
この場合、第2クラッチ7が締結により上記の変速段選択機能（変速機能）を果たして自動変速機3を動力伝達状態にするのに加え、第1クラッチ6の解放・締結との共働により、後述するモード選択機能を果たし得ることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。

ただし、第2クラッチ7は専用のものを新設してもよく、この場合、第2クラッチ7は自動変速機3の入力軸3aとモータ/ジェネレータ軸4との間に設けたり、自動変速機3の出力軸3bと後輪駆動系との間に設ける。

上記した図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、
停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、
第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7の締結により自動変速機3を動力伝達状態にする。
なお第2クラッチ7は、自動変速機3内の変速摩擦要素のうち、現変速段で締結させるべき変速摩擦要素であって、選択中の変速段ごとに異なる。

この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによる電気走行（EV）モードで走行させることができる。

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV)モードが要求される場合、
第2クラッチ7の締結により自動変速機3を対応変速段選択状態（動力伝達状態）にしたまま、第1クラッチ6も締結させる。
この状態では、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によるハイブリッド走行（HEV）モードで走行させることができる。

かかるHEVモード走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、
この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、
この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。

図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図2に示すようなシステムにより制御する。
図2の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、
パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmおよび目標モータ/ジェネレータ回転数tNmと、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
車両への要求負荷を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号と、
第1クラッチ6のストロークStを検出するクラッチストロークセンサ17からの信号と、
路面勾配θを検出する路面勾配センサ18（例えばGセンサ）からの信号とを入力する。

なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転センサ12、入力回転センサ13、出力回転センサ14およびクラッチストロークセンサ17はそれぞれ、図1に示すように配置することができる。

統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、および変速機出力回転数No（車速VSP）から、
運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、
目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標モータ/ジェネレータ回転数tNm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算する。

目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ21に供給され、目標モータ/ジェネレータトルクtTmおよび目標モータ/ジェネレータ回転数tNmはモータ/ジェネレータコントローラ22に供給される。

エンジンコントローラ21は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御し、
モータ/ジェネレータコントローラ22はモータ/ジェネレータ5のトルクTmおよび回転数Nmが目標モータ/ジェネレータトルクtTmおよび目標モータ/ジェネレータ回転数tNmとなるよう、バッテリ9およびインバータ10を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。

統合コントローラ20は、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応したソレノイド電流を第1クラッチ6および第2クラッチ7の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、また、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第1クラッチ6および第2クラッチ7を個々に締結力制御する。

＜実施例の勾配負荷に応じた駆動力制御＞
統合コントローラ20は図3の機能別ブロック線図で示すようなもので、上記した運転モード（EVモード、HEVモード）の選択、そして目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標モータ/ジェネレータ回転数tNm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2の演算、並びに本発明が目的とする勾配負荷に応じた駆動力制御を図4の制御プログラムに沿って実行する。

図4においては、先ずステップＳ01においては、エンジンコントローラ21およびモータ/ジェネレータコントローラ22からのデータを受信し、次のステップＳ02において、各センサ11〜18の検出値を読み込む。
その後ステップＳ03（目標駆動トルク演算部31）において、車速演算部32で演算した車速VSPおよびアクセル開度APO（制動時は制動操作力）から、予定の目標駆動力マップを用い、運転者が運転操作により要求している目標駆動トルクを演算する。
従ってステップＳ03（目標駆動トルク演算部31）は、本発明における目標駆動力演算手段に相当する。

次のステップＳ04（目標走行モード演算部33）においては、上記の目標駆動トルクや、バッテリ蓄電率SOCや、アクセル開度APOや、車速VSPなどの車両運転状態を基に、予定の目標運転モード領域マップを用いて、目標とする走行モードを演算する。
走行モードとしては図5に示すごとく、前記した電気走行(EV)モードおよびハイブリッド走行(HEV)モードの他に、これらEVモードおよびHEVモード間における勾配負荷に応じた駆動力制御のための勾配負荷対応駆動力制御モード(MWSCモード)と、EVモードおよびHEVモード間での切り替え過渡期における過渡走行(WSC)モードとを設定する。

EVモードでは、エンジン1を停止させた状態に保ち、第1クラッチ6(CL1)を解放し、第2クラッチ7(CL2)の締結、またはスリップ締結により自動変速機3を対応変速段選択状態（動力伝達状態）にして、モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみを自動変速機3による変速下で後輪2に伝達する。

HEVモードでは、第2クラッチ7（CL2）の締結により自動変速機3を対応変速段選択状態（動力伝達状態）にしたまま、第1クラッチ6(CL1)も締結させ、起動状態にしたエンジン1からの出力回転およびトルク制御されているモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方を自動変速機3による変速下で後輪2に伝達する。

EV→HEVモード切り替えに当たっては、過渡走行(WSC)モードとして示すごとく、第2クラッチ7（CL2）のスリップ締結により自動変速機3を対応変速段選択状態（動力伝達状態）にしたまま、第1クラッチ6(CL1)の締結およびモータ/ジェネレータ5(MG)の回転数制御によりエンジン1を始動させて、HEVモードへの切り替えを完了する。

勾配負荷対応駆動力制御モード(MWSCモード)は後で詳述するが、発進意図のない停車中または発進時に選択し、
停車中は図5に示すように第2クラッチ7(CL2)の入力側回転数を低く制限してその差回転を小さくする発熱抑制重視の制御を実行し、
発進中は第2クラッチ7(CL2)の入力側回転数を、図5では示さなかったが、CL2差回転の検出が可能となるような値まで高くするのを許可して、発進操作対応の駆動力を正確に実現可能となす運転性重視のモードである。

ステップＳ05（MG制御モード選択部34）においては、ステップＳ04（目標走行モード演算部33）で決定した目標走行モードに応じ、図5に示すごとく、
EVモードを目標走行モードとしている場合は、モータ/ジェネレータ5（MG）のモータ制御モードとして回転数制御を選択し、
MWSCモードを目標走行モードとしている場合は、モータ/ジェネレータ5（MG）のモータ制御モードとして回転数制御を選択し、
WSCモードを目標走行モードとしている場合も、モータ/ジェネレータ5（MG）のモータ制御モードとして回転数制御を選択し、
HEVモードを目標走行モードとしている場合は、モータ/ジェネレータ5（MG）のモータ制御モードとしてトルク制御を選択する。

ステップＳ06（目標入力回転数演算部35）においては、ステップＳ04（目標走行モード演算部33）およびステップＳ05（MG制御モード選択部34）で決めた目標走行モードおよびモータ（MG）制御モードに応じ、目標入力回転数（目標モータ回転数tNm）を求める。
しかして、MWSCモード時以外における目標入力回転数（目標モータ回転数tNm）は、本発明に関係がなく通常通りに求め得ることから、ここではMWSCモード時の目標入力回転数（目標モータ回転数tNm）に関わる演算要領のみにつき、図6を参照しつつ以下に説明する。

勾配負荷演算部41においては、路面勾配θから、この路面勾配θに伴う車両への勾配負荷を演算する。
目標第2クラッチスリップ回転数演算部42においては、上記演算部41で求めた勾配負荷と、前記目標駆動トルク演算部31（ステップＳ03）で求めた目標駆動トルクとを大小比較し、その結果に応じて目標第2クラッチスリップ回転数を演算し、
加算器43で、前記した変速機出力回転数Noの入力軸換算値に上記の目標第2クラッチスリップ回転数を上乗せすることにより、MWSCモード時における第2クラッチ7(CL2)の目標入力回転数tNmを求める。

ここで目標第2クラッチスリップ回転数演算部42は、発進中を示すように目標駆動トルクが勾配負荷を超えている場合、第2クラッチ7(CL2)の目標入力回転数tNmを、出力側回転数Noとの差回転である第2クラッチスリップ回転の検出が可能となる領域以上の値に下限設定し得るような目標第2クラッチスリップ回転数を設定する。
また目標第2クラッチスリップ回転数演算部42は、発進意図のない停車中を示すように目標駆動トルクが勾配負荷以下である場合、第2クラッチ7(CL2)の目標入力回転数tNmを、出力側回転数Noとの差回転である第2クラッチスリップ回転の検出が不能となる領域以下の値に上限設定し得るような目標第2クラッチスリップ回転数を設定する。

つまり目標駆動トルクが勾配負荷以下である停車中、目標第2クラッチスリップ回転数演算部42は、目標第2クラッチ(CL2)入力回転数tNmの上限値を、モータ/ジェネレータ5(MG)へ、第2クラッチ7(CL2)のスリップ発熱が多くなる過剰電流が供給されることのない回転数に設定し得るような目標第2クラッチスリップ回転数を設定する。

目標第2クラッチスリップ回転数演算部42が上記のように求めた目標第2クラッチスリップ回転数は、後述するところから明らかなようにモータ/ジェネレータ5の制御に供され、従って目標第2クラッチスリップ回転数演算部42は、本発明における動力源制御手段に相当する。

ステップＳ07（目標入力トルク演算部36）においては、各種デバイスの保護を考慮しつつ、ステップＳ03（目標駆動トルク演算部31）で求めた目標駆動トルクを実現するための目標入力トルクを演算する。

ステップＳ08（目標エンジントルク／目標モータトルク演算部37）においては、ステップＳ07（目標入力トルク演算部36）で算出した上記の目標入力トルク、およびモータ/ジェネレータ5による発電要求を考慮しつつ、エンジン1およびモータ/ジェネレータ5へのトルク配分を決定し、この配分に基づき目標エンジントルクtTeおよび目標モータトルクtTmを算出する．
なおMWSCモードでは、前記した通り第1クラッチ6（CL1）が解放状態であるため、目標モータトルクtTmは、ステップＳ07（目標入力トルク演算部36）において算出した目標入力トルクと同じである。

ステップＳ09（目標第2クラッチトルク容量演算部38）においては、ステップＳ04（目標走行モード演算部33）でMWSCモードが選択されている場合、目標第2クラッチトルク容量tTc2を図7のように求めて目標駆動トルクとするが、回転数制御時のモータトルクを用いてこの目標第2クラッチトルク容量tTc2を補正する。
このため図7に示すごとく、演算部51で目標駆動トルクの絶対値を求め、加算器52でこの目標駆動トルクの絶対値に目標第2クラッチトルク容量tTc2の容量過多側オフセット量ΔtTc2を加算することにより、目標第2クラッチトルク容量フィードフォワード（F/F）制御値を求める。

目標第2クラッチトルク容量tTc2の容量過多側オフセット量ΔtTc2は、図8に示すように求める。
オフセット係数演算部71において、第2クラッチ7(CL2)の温度および勾配負荷からオフセット係数（0〜1）を求める。
切り替え器72は、MWSCモード走行でなければ、常時0のオフセット係数を入力されている接点からの信号を出力し、MWSCモード走行であれば、上記のオフセット係数（0〜1）を入力されている接点からの信号を出力する。

変化率制限部73においては、切り替え器72からのオフセット係数を設定変化率以上の速度で急変することのないよう変化率制限する。
乗算器74では、シフトレンジ毎のオフセットトルクに、上記の変化率制限されたオフセット係数を乗じて、目標第2クラッチトルク容量tTc2の容量過多側オフセット量ΔtTc2を求める。

ところで、MWSCモード以外では切り替え器72がオフセット係数0に保つため、オフセット量ΔtTc2も0である。
しかしMWSCモードであれば、切り替え器72が0と1との間におけるオフセット係数を出力してオフセット量ΔtTc2の演算に資するため、目標第2クラッチトルク容量tTc2を容量過多側へオフセットするためのオフセット量ΔtTc2を求めることができる。
かかる目標第2クラッチトルク容量tTc2の容量過多側オフセット量ΔtTc2は、第2クラッチ7(CL2)の制御特性に関わるバラツキや経時変化によっても、第2クラッチ7(CL2)が決して解放されることなく、勾配負荷に抗し得るトルク容量により車両の登坂路ずり下がりを防止するためのものである。

なお図7では、加算器52で目標駆動トルクの絶対値に目標第2クラッチトルク容量tTc2の容量過多側オフセット量ΔtTc2を加算することにより、目標第2クラッチトルク容量フィードフォワード（F/F）制御値を求めることとしたが、
走行モードに関係なく、目標駆動トルクをΔtTc2だけ容量過多側に設定しておき、加算器52を省略するようにしてもよい。

図7における加算器53では、目標第2クラッチトルク容量フィードフォワード（F/F）制御値に、EVモードで求めておいた第2クラッチトルク容量学習値を加算して目標第2クラッチトルク容量フィードバック（F/B）制御値を求め、この目標第2クラッチトルク容量フィードバック（F/B）制御値を加減算器54に入力する。
規範応答算出部55では、目標入力回転数を所定の規範応答で実現するのに必要な時々刻々の過渡目標入力回転数を求め、減算器56においては、かかる過渡目標入力回転数から実入力回転数を差し引いて、これら両者間の入力回転偏差を求める。

回転数フィードバック(F/B)補償器57においては、上記の入力回転偏差を無くして実入力回転数を上記の過渡目標入力回転数に一致させるのに必要な目標第2クラッチトルク容量tTc2の回転数F/B補償量を求め、この回転数F/B補償量を加減算器54に入力する。

減算器58においては、目標駆動トルクから推定エンジントルクを差し引いて目標モータトルクを求め、規範応答算出部59では、この目標モータトルクを所定の規範応答で実現するのに必要な時々刻々の過渡目標モータトルクを求めて減算器61へ入力する。

変速機フリクショントルク演算部62においては、実入力回転数および変速機作動油温からマップ検索などにより自動変速機3のフリクショントルクを求め、乗算器63でこの変速機フリクショントルクに安全率を掛けて変速機フリクショントルク余裕値を求める。
減算器64においては、モータトルクから変速機フリクショントルク余裕値を差し引いて実用可能モータトルクを演算し、この実用可能モータトルクを減算器61へ入力する。

減算器61においては、規範応答算出部59で求めた過渡目標モータトルクから、減算器64で求めた実用可能モータトルクを差し引いて、過渡目標モータトルクに対する実用可能モータトルクのモータトルク偏差（過不足）を演算する。
このモータトルク偏差は、自動変速機3がワンウェイクラッチを介して動力伝達を行う変速段へ投入されている間、ワンウェイクラッチが非係合（解放）状態であるとき0になる。

切り替え器65は、第2クラッチスリップ回転検出可能判定器66で実入力回転数が第2クラッチスリップ回転検出可能域判定用の所定値未満（第2クラッチのスリップ回転を検出不能）であると判定するとき実線位置になり、第2クラッチスリップ回転検出可能判定器66で実入力回転数が所定値以上（第2クラッチのスリップ回転を検出可能）であると判定するとき破線位置になるものである。

モータトルク偏差切り替え器65は、破線位置である時（第2クラッチのスリップ回転を検出可能である時）、減算器61からのモータトルク偏差を出力し、実線位置である時（第2クラッチのスリップ回転を検出不能である時）、セレクトハイ選択器67で選択した減算器61からのモータトルク偏差およびモータトルク偏差＝0のうちの大きい方を出力するものである。

トルクフィードバック(F/B)補償器68においては、切り替え器65の出力であるモータトルク偏差を無くして上記の過渡目標モータトルクを実現するのに必要な目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２のトルクＦ／Ｂ補償量を求め、このトルクＦ／Ｂ補償量を加減算器５４に入力する。

加減算器５４は、加算器５３で求めた目標第２クラッチトルク容量学習制御値から、回転数フィードバック補償器５７で求めた回転数Ｆ／Ｂ補償量を差し引き、次に、トルクフィードバック補償器６８で求めたトルクＦ／Ｂ補償量を足し込むことにより、最終的なフィードバック制御値である目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２を演算する。

図７，８につき上述したように求める目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２は、モータトルクによる補正を以下のごとくに行われることとなる。
つまり、自動変速機３がワンウェイクラッチを介した変速段に投入されている間において、
（１）第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ回転を検出可能な入力回転領域である場合は、切り替え器６５が破線位置となって、減算器６１からのモータトルク偏差を出力するため、
（１）−１ ワンウェイクラッチが係合（締結）状態であれば、
モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の補正として、減算器６４で求めたモータ／ジェネレータ（電動モータ）５の実用可能モータトルクが、算出部５９で求めたモータ／ジェネレータ（電動モータ）５の過渡目標モータトルク未満であれば、減算器６１で求めたこれら両者間のモータトルク偏差が正値となることにより増加補正、実用可能モータトルクが目標モータトルク以上であれば、当該モータトルク偏差が負値となることにより減少補正を実施して、増加補正または減少補正の何れをも実施することとなり、
（１）−２ ワンウェイクラッチが非係合（解放）状態であれば、
減算器６１からのモータトルク偏差が０になることで、モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の補正を禁止することとなる。

また、同じく自動変速機３がワンウェイクラッチを介した変速段に投入されている間において、
（２）第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ回転を検出不能な（ワンウェイクラッチの係合、解放を検出不能な）入力回転領域である場合は、切り替え器６５が実線位置となって、セレクトハイ選択器６７の選択結果、つまり減算器６１からのモータトルク偏差およびモータトルク偏差＝０のうちの大きい方を出力するため、モータトルクによりワンウェイクラッチの解放を検出し、モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量の補正として、上記のセレクトハイ選択により減少補正のみを実施することとなる。

他方、自動変速機３がワンウェイクラッチに関与しない変速段に投入されている間において、
（１）第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ回転を検出可能な入力回転領域である場合は、切り替え器６５が破線位置となって、減算器６１からのモータトルク偏差を出力するため、
モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の補正として、減算器６４で求めたモータ／ジェネレータ（電動モータ）５の実用可能モータトルクが、算出部５９で求めたモータ／ジェネレータ（電動モータ）５の過渡目標モータトルク未満であれば、減算器６１で求めたこれら両者間のモータトルク偏差が正値となることにより増加補正、実用可能モータトルクが目標モータトルク以上であれば、当該モータトルク偏差が負値となることにより減少補正を実施して、増加補正または減少補正の何れをも実施することとなり、
（２）第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ回転を検出不能な入力回転領域である場合は、切り替え器６５が実線位置となって、セレクトハイ選択器６７の選択結果、つまり減算器６１からのモータトルク偏差およびモータトルク偏差＝０のうちの大きい方を出力するため、
第２クラッチ（ＣＬ２）スリップ回転の極性が不明なため、当該スリップ回転の極性に関わらず、モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の補正として、上記のセレクトハイ選択により減少補正のみを実施することとなる。

更に付言すれば、モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の上記補正は、第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ回転を検出不能な入力回転領域で、第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２を減少側のみに補正するが、
加算器５２で目標駆動トルクの絶対値に目標第２クラッチトルク容量ｔＴｃ２の容量過多側オフセット量ΔｔＴｃ２を加算しているため、この容量過多分を減少側補正することとなり、第２クラッチ７（ＣＬ２）のスリップ状態やワンウェイクラッチの締結／開放を判定し得ない状況下でも第２クラッチ７（ＣＬ２）のバラツキを確実に補正することができる。

またモータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量ｔＴｃ２の上記補正では、モータトルクから、油温に応じた粘性抵抗を含む変速機フリクション分を差し引いて実用可能なモータトルクを求め、これを第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正に用いるため、
回転数制御中に目標回転数と実回転数が一致していて、且つ第2クラッチトルク容量が0であるのに、実際にはモータトルクが0にならない場合において、これを考慮した制御が可能になる。

なお、図面では本発明と関係ないため省略したが、第1クラッチ6（CL1）の目標第1クラッチトルク容量tTc1は、車両走行状態およびエンジン回転数などに応じて従来通りに演算する。

図4のステップＳ10においては、前記諸々の演算結果tTe,tTm,tNm,tTc1,tTc2をそれぞれ、図2,3に示すごとく各コントローラへ送信する。

＜実施例の効果＞
上記した実施例になる車両の駆動力制御装置によれば、
目標駆動トルクが勾配負荷を超えている場合は、つまり、運転者が駆動力による発進を希望していて目標駆動力が路面勾配を登坂可能な駆動力である場合は、第2クラッチ7(CL2)の目標入力側回転数である目標モータ回転数tNmを、出力側回転数Noとの差値であるスリップ回転の検出が可能となる値に下限設定して、この下限設定した目標モータ回転数tNmが達成されるようモータ/ジェネレータ5を制御し、また、
目標駆動トルクが勾配負荷以下である場合は、つまり、運転者が駆動力による発進を希望していなくて目標駆動力が路面勾配を登坂可能な駆動力でない場合は、第2クラッチ7(CL2)の目標入力側回転数である目標モータ回転数tNmの上限値を、モータ/ジェネレータ5へ過剰電流が供給されることのないモータ回転数（入力側回転数）に設定して、この上限設定した目標モータ回転数tNmが達成されるようモータ/ジェネレータ5を制御するため、以下の作用効果を奏し得る。

つまり、運転者が例えば図9の瞬時t1におけるブレーキOFFおよびアクセル開度APO>0により発進を希望したことで、目標駆動トルクが瞬時t2に勾配負荷を超えることとなった場合につき説明すると、
第2クラッチ7(CL2)の目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）を、出力側回転数Noとの差値であるスリップ回転の検出が可能となるスリップ検出可能限界値ω_LLIM以上の値に下限設定し、これが実現されるようモータ/ジェネレータ5を制御する。

かかる目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）の下限設定により、第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転を正確に検出可能となり、当該検出した正確なスリップ回転に基づく正規の勾配負荷対応駆動力制御が可能であって、運転者の希望に沿った運転性重視の制御を行わせることができる。

なお、上記目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）の下限設定の目的から明らかなように、この下限設定された目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）を達成するために行われるモータ/ジェネレータ5の回転上昇制御は、この回転上昇を行わないと、クラッチ出力回転数がセンサ検出不能な低さであるため、第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転検出が不能であるような低車速走行中に生起される。

他方で、運転者が図10に示すようにブレーキOFF 瞬時t1以後もアクセル開度APO＝0に発進を希望しない停車中のため目標駆動力が勾配負荷以下である場合、目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）の上限値を、モータ/ジェネレータ5へ過剰電流が供給されることのないモータ回転数（入力側回転数）、つまりスリップ検出可能限界値ω_LLIM未満のモータ回転数（入力側回転数）に設定する。

そのため、モータ/ジェネレータ5への過剰電流により第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転が大きくなって第2クラッチ発熱量が多くなるのを防止し得ることとなり、運転者が希望していない運転性に代えて第2クラッチ7(CL2)の発熱抑制を重視した制御を行わせることができる。

よって本実施例の勾配負荷対応駆動力制御装置にあっては、ハイブリッド車両の発進/停止に応じ、第2クラッチ7(CL2)の目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）を上記のごとく切り替えることにより、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキに関わらず、車両発進時に要求される運転性と、車両停止中に要求される第2クラッチ7(CL2)の発熱抑制とを、共に実現して両立させることができる。

また本実施例では、第2クラッチ7(CL2)の目標伝達トルク容量tTc2を目標駆動トルクとし、この目標伝達トルク容量tTc2を、回転数制御時のモータトルクに応じ補正するため、
MWSCモード時に、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキにも係わらず、運転者の希望する目標駆動トルクを実現することができる。

更に本実施例においては、第2クラッチ7(CL2)の目標伝達トルク容量tTc2の設定に際し、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキを考慮し、目標駆動トルクよりも容量過多側にオフセットさせたため、
ワンウェイクラッチの係合や解放、および第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転方向を判定できない極低速時でも、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキを考慮した補正を確実に行うことができる。

また本実施例においては、自動変速機3がワンウェイクラッチを介した変速段選択状態である間、
(1) 第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転が検出可能な回転領域である場合は、
(1)-1 ワンウェイクラッチの締結時なら、
モータトルクによる第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正として、増加補正または減少補正の何れをも実施し、
(1)-2 ワンウェイクラッチの解放時なら、
モータトルクによる第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正を禁止し、
(2) 第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転が検出不能な回転領域である場合は、
モータトルクによりワンウェイクラッチの解放を検出し、第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正として、減少補正のみを実施することから、
ワンウェイクラッチの係合特性が非線形特性であることに起因して、ワンウェイクラッチの係合、解放、および第2クラッチ7(CL2)のスリーブ回転方向を検出できない極低速でも、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキを考慮した補正を確実に行うことができる。

加えて本実施例においては、自動変速機3がワンウェイクラッチに関与しない変速段に投入されている間、
(1) 第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転を検出可能な入力回転領域である場合は、
モータトルクによる第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正として、増加補正または減少補正の何れをも実施し、
(2) 第2クラッチ7(CL2)のスリップ回転を検出不能な入力回転領域である場合は、
第2クラッチ(CL2)スリップ回転の極性が不明なため、当該スリップ回転の極性に関わらず、モータトルクによる第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正として、減少補正のみを実施するため、
第2クラッチ7(CL2)のスリーブ回転方向を検出できない極低速でも、第2クラッチ7(CL2)の制御特性変化やバラツキを考慮した補正を確実に行うことができることとなり、
第2クラッチ7(CL2)の目標入力側回転数（目標モータ回転数tNm）を前記のごとく下げて、第2クラッチ7(CL2)の発熱量を確実に低下させることができる。

更に本実施例においては、モータトルクによる第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正に際し、入力軸に関するフリクションおよび粘性抵抗を考慮して当該補正を行うようにしたため、
また当該入力軸に関するフリクションおよび粘性抵抗を変速機油温に応じてスケジューリングしたため、
第2クラッチ目標伝達トルク容量tTc2の補正精度を向上させることができる。

その他の実施例

なお上記した実施例では、車両がエンジン1（内燃機関など）およびモータ/ジェネレータ5を動力源とするハイブリッド車両である場合につき本発明を説明したが、
エンジンまたは回転電機のいずれか一方のみを動力源とする車両に対しても本発明は同様に適用可能であり、この場合も前記した作用・効果が同様に奏し得られること勿論である。

また上記実施例では、図6につき前述したごとく、路面勾配θから演算部41で勾配負荷を求め、演算部31で求めた目標駆動トルクがこの勾配負荷を超えているか否かにより、運転者が駆動力による発進を希望しているか否かを判定して、発進時用の運転性重視制御とするか、停車時用のクラッチ発熱対策重視制御にするかを判断することとしたが、
路面勾配θから勾配負荷を求める演算部41をなくし、路面勾配θ自身の大きさを基に、上記の判断を行うようにしてもよいのは言うまでもない。

Claims (8)

1. 動力源および駆動車輪間の伝動系に発進クラッチを具え、該発進クラッチの伝達トルク容量制御により駆動力を制御可能な車両において、
   運転状態から車両の目標駆動トルクを演算する目標駆動力演算手段と、
   車両走行中の路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
   これら手段からの信号を基に、前記発進クラッチの伝達トルク容量制御による駆動力制御中、前記目標駆動力演算手段で演算した目標駆動力が走行中の勾配路を登坂可能な駆動力である場合は、前記発進クラッチの目標入力側回転数を、前記目標駆動力が走行中の勾配路を登坂可能な駆動力未満である場合における前記発進クラッチの目標入力側回転数よりも高い回転数であって、且つクラッチ出力側回転数との差値であるスリップ回転の検出が低車速走行中においても可能な領域の回転数に定め、このように定めた目標入力側回転数が実現されるよう前記動力源を駆動制御する動力源制御手段とを具備して成ることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   前記発進クラッチの目標伝達トルク容量を目標駆動力とし、該発進クラッチの目標伝達トルク容量を、回転数制御時の動力源トルクに応じ補正することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
3. 請求項２に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   前記発進クラッチの目標伝達トルク容量は、発進クラッチのバラツキを考慮し、前記目標駆動トルクに対して容量過多側にオフセットさせることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
4. 前記車両が、前記動力源としてエンジンおよび電動モータを具え、これらエンジンおよび電動モータ間に伝達トルク容量を変更可能な第１クラッチを具え、電動モータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を変更可能な第２クラッチを具えたものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   前記動力源制御手段は、前記第１クラッチを解放させた状態での、前記第２クラッチの伝達トルク容量制御による駆動力制御中、前記目標駆動力演算手段で演算した目標駆動力が、前記路面勾配検出手段で検出した路面勾配を登坂可能な駆動力である場合は、前記第２クラッチの目標入力側回転数を、前記目標駆動力が前記路面勾配を登坂可能な駆動力未満である場合における前記第２クラッチの目標入力側回転数よりも高い回転数であって、且つクラッチ出力側回転数との差値であるスリップ回転の検出が低車速走行中においても可能な領域の回転数に定め、このように定めた目標入力側回転数が実現されるよう前記電動モータを駆動制御するものであることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
5. 前記電動モータおよび駆動車輪間に自動変速機が存在し、この自動変速機がワンウェイクラッチを介して動力伝達を行う変速比選択状態を選択可能なものである、請求項４に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   自動変速機が前記ワンウェイクラッチを介した変速比選択状態である間、
   （１）前記第２クラッチのスリップ回転が検出可能な回転領域である場合は、
   （１）−１ ワンウェイクラッチの締結時なら、
   モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量の補正として、前記電動モータの実用可能モータトルクが該電動モータの目標モータトルク未満であれば増加補正、実用可能モータトルクが目標モータトルク以上であれば減少補正を実施し、
   （１）−２ ワンウェイクラッチの解放時なら、
   モータトルクによる発進クラッチ目標伝達トルク容量の補正を禁止し、
   （２）前記第２クラッチのスリップ回転が検出不能な回転領域である場合は、
   モータトルクにより前記ワンウェイクラッチの解放を検出し、発進クラッチ目標伝達トルク容量の補正として、減少補正のみを実施するものであることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
6. 前記電動モータおよび駆動車輪間に自動変速機が存在する、請求項４に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   前記自動変速機がワンウェイクラッチに関与しない変速比選択状態である間、
   （１）前記第２クラッチのスリップ回転が検出可能な回転領域である場合は、
   モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量の補正として、前記電動モータの実用可能モータトルクが該電動モータの目標モータトルク未満であれば増加補正、実用可能モータトルクが目標モータトルク以上であれば減少補正を実施し、
   （２）前記第２クラッチのスリップ回転が検出不能な回転領域である場合は、
   該スリップ回転の極性に関わらず、モータトルクによる第２クラッチ目標伝達トルク容量の補正として、減少補正のみを実施するものであることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
7. 請求項２に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   モータトルクによる発進クラッチ目標伝達トルク容量の補正に際し、入力軸に関するフリクションおよび粘性抵抗を考慮することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
8. 請求項７に記載された、車両の駆動力制御装置において、
   前記入力軸に関するフリクションおよび粘性抵抗は、温度に応じてスケジューリングすることを特徴とする車両の駆動力制御装置。

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