JP6329341B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、動力源から駆動輪に至る動力伝達経路に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、動力源と駆動輪とを接続する動力伝達経路のトルク容量を制御するクラッチを設けた車両用制御装置が知られおり、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、エンジンと駆動輪との間に、電磁クラッチ(クラッチ)及び変速機が設けられている。電磁クラッチは、ソレノイドに対する電流値の制御により、トルク容量が制御される。

また、電磁クラッチの入力側回転数及び出力側回転数を検知しており、入力側回転数と出力側回転数との差が所定値以上になると、電磁クラッチの摩擦板が摩耗してトルク容量が低下する異常が発生している、との判断を行っている。そして、電磁クラッチが異常であると判断した場合は、電磁クラッチのソレノイドの電流値を、電磁クラッチが正常である場合よりも高くすることで、電磁クラッチのトルク容量を確保する制御を行っている。

特開2004−225723号公報

しかしながら、特許文献1に記載された車両用制御装置は、電磁クラッチが異常となった場合に、ソレノイドの電流値を、電磁クラッチが正常である場合の電流値よりも高くして、電磁クラッチのトルク容量を高めている。このため、動力源から駆動輪に至る動力伝達系に伝達されるトルクが急激に上昇し、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、クラッチが摩耗してトルク容量が低下した場合に、駆動力が変化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、前記変速機と前記駆動輪との間に設けられたクラッチと、を有する車両用制御装置であって、前記クラッチのトルク容量を制御するトルク容量制御部と、前記動力源のトルクを前記変速機を経由させて前記駆動輪に伝達するにあたり、前記トルク容量制御部が、前記クラッチが正常であれば前記クラッチの滑りを防止できるように前記クラッチのトルク容量を制御している際に、前記クラッチのトルク容量が低下するクラッチ異常を検知する検知部と、前記クラッチ異常が検知されると、前記動力源から前記クラッチに伝達される目標トルクを低下させた以降に前記トルク容量制御部により前記クラッチのトルク容量を上昇させる制御部と、を有する。

本発明によれば、クラッチが摩耗してトルク容量が低下すると、動力源からクラッチに伝達されるトルクを低下し、かつ、トルク容量制御部によりクラッチのトルク容量を上昇する制御が行われる。したがって、駆動輪に伝達されるトルクの変化を抑制し、ショックの発生を防止できる。

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。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。走行用モータ12としては、例えば、3相交流型の電動モータを用いることができる。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。また、エンジン11のクランク軸22には、駆動ベルト23を介してモータジェネレータ24が連結されている。モータジェネレータ24は所謂ISG(Integrated Starter Generator)であり、エンジン11が停止している場合、モータジェネレータ24を電動機として起動させてエンジン11をクランキングし、エンジン11で燃料供給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。

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。

トルク伝達軸89と、無段変速機13のプライマリ軸32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95が設けられている。

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、油圧室92の油圧が制御されてトルク容量が調整される。ヒューズクラッチ17は、摩擦板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がスリップして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、油圧室92,95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92,95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。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を有する。デューティソレノイドバルブ97は、通電と非通電との比率であるデューティ比を調整すると、油圧室92に伝達する油圧力が変化する。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、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92,95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、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、ハイブリッド用制御ユニット81が判断する。

ハイブリッド用制御ユニット81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。また、ハイブリッド用制御ユニット81は、エンジン11における吸入空気量、燃料噴射量等を制御して、エンジン11の出力、すなわち、エンジントルク及びエンジン回転数を制御する。

ハイブリッド用制御ユニット81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、ハイブリッド用制御ユニット81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、車両10で理想的なエネルギ消費が行われるように、エンジン11の出力及び走行用モータ12の出力、無段変速機13の変速比等を制御するマップ、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。

また、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、エンジン11に連結されたメカポンプ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、前記ハイブリッド用制御ユニット81の他に、電動ポンプ72、無段変速機13の変速比及びトルク容量、入力クラッチ30の油圧室95の油圧、ヒューズクラッチ17の油圧室92の油圧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ている。

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。車輪速センサ74の信号から、車速が求められる。

制御ユニット73とハイブリッド用制御ユニット81とはCAN(コントローラ・エリア・ネットワーク)82により接続されており、制御ユニット73とハイブリッド用制御ユニット81との間で、CAN82を介して信号の授受が行われる。

次に、車両制御装置70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。

また、車両10において、走行用モータ12のトルクを、無段変速機13を経由させて駆動輪21に伝達するにあたり、ヒューズクラッチ17の目標トルク容量は、基本的に、ヒューズクラッチ17が滑ることを防止できる値に設定される。モータ走行モードが選択されている場合、無段変速機13を経由してヒューズクラッチ17に入力されるトルクは、走行用モータ12のトルク及び無段変速機13の変速比等から求められる。

さらに、ヒューズクラッチ17のトルク容量は、上記条件に加えて、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値に設定される。このようなヒューズクラッチ17のトルク容量の制御は、バルブユニット42が油圧室92の油圧を制御することにより達成される。

本実施例のヒューズクラッチ17は、油圧室92の油圧が上昇すると、ヒューズクラッチ17のトルク容量が上昇し、ヒューズクラッチ17が係合される。これに対して、油圧室92の油圧が低下すると、ヒューズクラッチ17のトルク容量が低下し、ヒューズクラッチ17が解放される。

次に、ヒューズクラッチ17のトルク容量を制御するにあたり、本実施形態における特有の制御ロジックを、図3のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、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、入力クラッチ30が解放され、かつ、走行用モータ12のトルクが駆動輪21に伝達されて、駆動力が発生している場合を例として説明する。

まず、車両制御装置70は、ステップS10において、セカンダリ軸33の回転数と駆動輪出力軸18の回転数との差、つまり、回転数差NDが、所定値よりも大きいか否かを判断する。この所定値は、ヒューズクラッチ17が正常か異常かを判断するために用いられるしきい値であり、実験、シミュレーション等を行って予め制御ユニット73に記憶されている。

ヒューズクラッチ17が正常とは、油圧室92の油圧を、予め定められた所定の油圧に制御すれば、ヒューズクラッチ17のトルク容量を、予め定められた所定値以上にすることができる状態を意味する。これに対して、ヒューズクラッチ17の異常とは、油圧室92の油圧を、予め定められた所定の油圧に制御しても、ヒューズクラッチ17のトルク容量が、予め定められた所定値未満となる状態を意味する。

ヒューズクラッチ17の異常は、例えば、ヒューズクラッチ17に用いられている摩擦材が摩耗して、摩擦係数が小さくなっている場合が挙げられる。車両制御装置70は、ステップS10でNoと判断すると、ステップS11に進み、ヒューズクラッチ17が正常と判断し、
フラグCLT_ERR=0
とする。

これに対して、車両制御装置70は、ステップS10でYesと判断すると、ステップS12に進み、回転数差NDが所定値を超えている状態が、所定時間継続したか否かを判断する。ステップS12で用いる所定時間は、ヒューズクラッチ17が正常か異常かを判断するにあたり、誤判断を防止するために設定されている。車両制御装置70は、ステップS12でNoと判断するとステップS11に進む。

一方、車両制御装置70は、ステップS12でYesと判断すると、ステップS13で、ヒューズクラッチ17は異常と判断し、
フラグCLT_ERR=1
を立てる。

上記のステップS11またはステップS13のいずれを経由した場合も、ステップS14において、ヒューズクラッチ17の異常を検知するフラグが、
フラグCLT_ERR=1
であるか否かを判断する。

ステップS14でNoと判断されると、ステップS15に進み、車両10における目標トルクの上限値を通常制御値に設定する。前述のように、モータ走行モードが選択されてエンジン11が停止され、走行用モータ12のトルクを駆動輪21に伝達しているため、ステップS15で設定される目標トルクは、走行用モータ12の目標トルクである。

また、目標トルクの上限値は、無段変速機13を保護するために設定される値であり、具体的には、走行用モータ12から無段変速機13にトルクが伝達されて、駆動チェーン36が滑ることを防止するための値である。目標トルクの上限値は、例えば、駆動チェーン36と、プライマリプーリ14あるいは、セカンダリプーリ15との間の摩擦係数、セカンダリプーリ15の可動シーブに加わる推力を生成するセカンダリ室35の受圧面積、油圧等から求めることができる。そして、走行用モータ12の実トルクが、目標トルクの上限値以下であれば、駆動チェーン36の滑りを防止できるものとして、実験、シミュレーション等を行い、予めハイブリッド用制御ユニット81に記憶されている。

このステップS15では、走行用モータ12の目標トルク上限値TRQLIMを、通常制御用の値に設定する。通常制御用の値は、ヒューズクラッチ17が正常であることを前提として設定される値であり、走行用モータ12の実トルクが、目標トルク上限値TRQLIM以下であれば、無段変速機13の滑りを防止できる。

一方、車両制御装置70は、ステップS14でYesと判断されると、ステップS16に進み、走行用モータ12の目標トルク上限値を、
異常用のトルク上限値TRQLIM=0Nm
に設定する。

車両制御装置70は、ステップS15の制御またはステップS16の制御のいずれを実行した場合も、ステップS17に進み、走行用モータ12のトルクを、
目標トルク上限値TRQLIM
に基づいて制御する。つまり、ステップS15を経由してステップS17に進んだ場合は、走行用モータ12の実トルクを、
通常制御用のトルク上限値TRQLIM
に制御する。

また、ステップS16を経由してステップS17に進んだ場合は、走行用モータ12の実トルクを、
異常用のトルク上限値TRQLIM=0Nm
に制御する。

このステップS17においては、制御ユニット73から出力された信号が、CAN82を経由して、ハイブリッド用制御ユニット81へ送信される。そして、ハイブリッド用制御ユニット81は、走行用モータ12の実トルクを0Nmにする。

車両制御装置70は、ステップS17に次ぐステップS18において、ヒューズクラッチ17が異常であるか否かを判断する。ステップS18の判断手法は、ステップS14の判断手法と同じである。ステップS18でNoと判断すると、ステップS19に進み、ヒューズクラッチ17のトルク容量を通常制御用の値とし、図3の制御ルーチンを終了する。

通常制御用の値は、走行用モータ12から出力されたトルクを、無段変速機13を経由させて駆動輪21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、かつ、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値である。

これに対して、ステップS18でYesと判断すると、ステップS20に進み、フェールセーフとしてヒューズクラッチ17のトルク容量を、通常制御用の値よりも高くする制御を行い、図3の制御ルーチンを終了する。なお、ステップS20の制御により設定されるヒューズクラッチ17のトルク容量は、無段変速機13を経由して伝達されるトルクでヒューズクラッチ17が滑ることを防止でき、かつ、駆動輪21がスリップした場合に、無段変速機13で滑りが生じる前に、ヒューズクラッチ17が先に滑る値に設定される。

図3の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。ヒューズクラッチ17のトルク容量は、油圧室92の油圧により調整されるため、図4では、ヒューズクラッチ17の目標トルク容量に代えて、ヒューズクラッチの目標油圧が示されている。

先ず、時刻t1以前においては、走行用モータの実トルクは、目標駆動力、無段変速機13の変速比等から定まる値で一定に制御されている。また、時刻t1以前におけるロータ軸の回転数は一定であり、回転数差NDは0であり、さらに、
フラグCLT_ERR=0
である。また、時刻t1以前において、ヒューズクラッチの目標油圧は通常制御用の値に設定され、走行用モータの目標トルク上限値は一定に設定されており、車両10の加減速度は「0」で一定となっている。

時刻t1以降、無段変速機13から伝達されるトルクでヒューズクラッチに滑りが生じ、回転数差NDが0を超えて上昇している。また、時刻t1以降も、アクセルペダルの踏み込み量が一定であると、目標トルク上限値は一定に設定され、かつ、走行用モータの実トルクは一定であり、無段変速機の変速比も一定に制御される。しかしながら、時刻t1以降もヒューズクラッチが滑っているため、ロータ軸の回転数が上昇する。

さらに、時刻t1から所定時間が経過して時刻t2になり、ヒューズクラッチは異常と判断されている。ここで、所定時間は、ステップS12の判断に用いた値である。

そして、時刻t2から時刻t3の間、走行モータ用の目標トルク上限値が0Nmに設定され、かつ、走行用モータの実トルクが0Nmに向けて低下している。さらに、時刻t2から時刻t3の間、ヒューズクラッチの目標油圧を上昇させる制御が行われている。このため、時刻t2から時刻t3の間、ロータ軸の回転数が低下し、かつ、回転数差NDが減少する。そして、時刻t3では、回転数差NDが0となっている。なお、時刻t2から時刻t3の間で、走行用モータの実トルクは0Nmとなり、それ以後、ロータ軸は空転する。

時刻t3以降は、ヒューズクラッチの目標油圧が一定に設定され、かつ、走行用モータの目標トルク上限値が上昇している。この目標トルク上限値が上昇を開始した時点から、所定時間遅れて、走行用モータの実トルクが上昇し始める。また、時刻t4以降は、ヒューズクラッチの目標油圧が一定に設定され、かつ、走行用モータの目標トルク上限値が一定に設定されている。

さらに、走行用モータの目標トルク上限値が一定に設定された時点から、所定時間遅れて、走行用モータの実トルクが一定に制御されている。なお、時刻t3以降は、ロータ軸の回転数は一定であり、かつ、回転数差NDも0で一定である。

以上のように、車両制御装置70は、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に伝達している際に、ヒューズクラッチ17の異常の有無を検知する。すなわち、デューティソレノイドバルブ97は正常であるが、ヒューズクラッチ17を構成する摩擦材が摩耗してトルク容量が低下する異常の有無を検知する。

そして、車両制御装置70は、ヒューズクラッチ17が異常であると判断すると、走行用モータ12の目標トルク上限値及び実トルクを一旦0Nmとし、かつ、油圧室92の油圧を上昇させることで、ヒューズクラッチ17のトルク容量を確保する。このため、ヒューズクラッチ17の滑りを防止できる。さらに、そして、車両制御装置70は、ヒューズクラッチ17のトルク容量を上昇させた後、走行用モータ12の目標トルク上限値及び実トルクを上昇させる。

したがって、ヒューズクラッチ17の異常が発生した場合に、駆動輪21で発生する駆動力が低下することを抑制でき、ドライバビリティが向上する。すなわち、図4のタイムチャートにおいて、時刻t2以降においても、ヒューズクラッチ17の回転数差の発生を抑制した上で、車両10の走行を可能にすることができる。

また、ヒューズクラッチ17が異常と判断されて、ヒューズクラッチ17のトルク容量を上昇させる間、走行用モータ12の実トルクは、ヒューズクラッチ17が異常と判断される前よりも低く設定される。したがって、走行用モータ12から駆動輪21に至る動力伝達系に過大な負荷が加わること、または、動力伝達系で機械的損傷が発生することを抑制できる。さらに、車両10の乗員がショックを体感することを防止できる。

なお、上記の実施形態では、モータ走行モードが選択されている場合について説明しているが、本発明の制御はパラレルモードが選択されている場合にも実行可能である。

すなわち、入力クラッチ30が係合され、かつ、エンジン11のトルク及び走行用モータ12のトルクの両方が駆動輪21に伝達されている場合は、ステップS15において求められる目標トルクの上限値は、エンジン11のトルク及び走行用モータ12のトルクの両方を加算した値となる。また、ステップS16において設定される目標トルク上限値0Nmは、エンジン11のトルク及び走行用モータ12のトルクである。

また、ステップS17においては、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0Nmとする。なお、ステップS17においては、エンジン11のトルクを0Nmとすることなく入力クラッチ30を解放し、かつ、走行用モータ12のトルクを0Nmとする制御を行ってもよい。

さらに、図3のフローチャートには示されていないが、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に伝達している際に、ヒューズクラッチ17の異常が検知された場合は、エンジン11のトルクを低下させることなく、入力クラッチ30のトルク容量を低下させることで、ヒューズクラッチ17に伝達されるトルクを低下することも可能である。

なお、図4のタイムチャートでは、時刻t2以降、ヒューズクラッチが異常と判断されているが、走行用モータの実トルクが、ヒューズクラッチが故障と判断される前の値に復帰した時点、目標トルク上限値が、故障と判断される前の値に復帰した時点で、ヒューズクラッチは正常と判断してもよい。

図4のタイムチャートにおいて、目標トルクの上限値及び車両の前後加速度を破線で示す特性は、本実施形態に対する比較例である。この比較例では、時刻t2でヒューズクラッチが異常と判断された後も、目標トルクの上限値を一定に設定した状態で、ヒューズクラッチの目標油圧を増加させるため、車両の前後加速度が正と負との間を交互に行き来する。すなわち、車両の乗員はショックを体感する。

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、エンジン11及び走行用モータ12が、本発明の動力源に相当し、無段変速機13が、本発明の変速機に相当し、ヒューズクラッチ17が、本発明のクラッチに相当し、デューティソレノイドバルブ97が、本発明のトルク容量制御部に相当し、制御ユニット73が、本発明の検知部に相当し、車両制御装置70が、本発明の制御部に相当する。また、駆動チェーン36が、本発明の巻き掛け伝動部材に相当する。また、セカンダリ軸33の回転数が、本発明の入力回転数に相当し、駆動輪出力軸18の回転数が、出力回転数に相当する。

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、本発明のクラッチは、デューティソレノイドバルブから出力される油圧力でトルク容量が制御される油圧制御式クラッチの他、ソレノイドへの通電により形成される磁気吸引力で摩擦板が動作し、トルク容量が制御される電磁クラッチを含む。摩擦板に摩擦材が固定されている電磁クラッチの場合、ソレノイドがトルク容量制御部に相当する。このような電磁クラッチは、特開2012−245833号公報、特開2012−250602号公報等に記載されているように周知技術であるため、図示および説明を省略する。

また、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。

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。

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
70 車両制御装置
73 制御ユニット
97 デューティソレノイドバルブ

Claims (4)

  1. 動力源と駆動輪との間に設けられた変速機と、前記変速機と前記駆動輪との間に設けられたクラッチと、を有する車両用制御装置であって、
    前記クラッチのトルク容量を制御するトルク容量制御部と、
    前記動力源のトルクを前記変速機を経由させて前記駆動輪に伝達するにあたり、前記トルク容量制御部が、前記クラッチが正常であれば前記クラッチの滑りを防止できるように前記クラッチのトルク容量を制御している際に、前記クラッチのトルク容量が低下するクラッチ異常を検知する検知部と、
    前記クラッチ異常が検知されると、前記動力源から前記クラッチに伝達される目標トルクを低下させた以降に前記トルク容量制御部により前記クラッチのトルク容量を上昇させる制御部と、
    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、
    前記制御部は、前記クラッチ異常が検知されると、前記動力源から前記クラッチに伝達されるトルクを低下させ、かつ、前記トルク容量制御部により前記クラッチのトルク容量を上昇させた後、前記動力源から前記クラッチに伝達されるトルクを上昇させる、車両用制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両用制御装置において、
    前記検知部は、前記クラッチの入力回転数と出力回転数との差に基づいて、前記クラッチ異常を検知する、車両用制御装置。
  4. 請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用制御装置において、
    前記動力源は、電動モータであり、
    前記変速機は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛け伝動部材を巻き掛けた無段変速機であり、
    前記検知部は、前記電動モータのトルクが前記無段変速機を経由して前記クラッチに伝達されている際に、前記クラッチ異常を検知する、車両用制御装置。
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Family Cites Families (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729571B2 (ja) * 1987-08-10 1995-04-05 スズキ株式会社 連続可変変速機のライン圧制御方法
JPH06109119A (ja) * 1991-01-18 1994-04-19 Nissan Motor Co Ltd 変速機の油圧制御装置
JPH09250569A (ja) * 1996-03-18 1997-09-22 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用自動クラッチの制御装置
JP3458603B2 (ja) * 1996-06-18 2003-10-20 トヨタ自動車株式会社 ベルト式無段変速機付車両の制御装置
EP1069331B1 (en) * 1999-07-06 2002-05-08 Van Doorne's Transmissie B.V. Method for controlling a continuously variable transmission having a continuously slipping clutch
JP4599773B2 (ja) * 2001-07-24 2010-12-15 トヨタ自動車株式会社 無段変速機を備えた車両の制御装置
JP4085656B2 (ja) * 2002-03-06 2008-05-14 トヨタ自動車株式会社 無段変速機を含む駆動機構の制御装置
US6943676B2 (en) * 2002-10-01 2005-09-13 Eaton Corporation Clutch protection system
JP5048952B2 (ja) * 2006-02-06 2012-10-17 富士重工業株式会社 車両用制御装置

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