KR20180093049A

KR20180093049A - 클러치 오체결 대응 제어 장치

Info

Publication number: KR20180093049A
Application number: KR1020187019919A
Authority: KR
Inventors: 노리히라 아마노; 유우지 이토오; 마사히로 하마노
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-01-29
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-20
Also published as: EP3409979A4; US10598277B2; CN108431463B; CN108431463A; WO2017131134A1; JP6614588B2; EP3409979A1; EP3409979B1; JPWO2017131134A1; KR102060910B1; US20190040949A1

Abstract

클러치를 통해 전동 모터에 연결된 무단 변속기가 전동 모터로 구동되는 오일 펌프의 유압에서 작동하는 차량에 있어서, 빠르게 클러치의 오체결을 판정한다. 차량 구동원의 전동 모터(2)와, 전동 모터(2)에 연결된 오일 펌프(50)와, 오일 펌프(50)로부터의 유압을 사용하는 유압식 무단 변속기(3)와, 전동 모터(2)와 무단 변속기(3) 사이에 개재 장착된 클러치(7)와, 클러치(7)를 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합 또는 해방의 상태로 제어하는 클러치 제어 수단(30)과, 전동 모터(2)를 목표 회전 속도로 회전하도록 제어하는 차량 제어 수단(10)을 갖는다. 클러치(7)가 잘못해서 완전 걸림 결합하는 오체결 상태라는 것이 판정되면, 차량 구동원의 출력 토크를 저하시키는 토크 조정 제어를 실시하는 오체결 대응 제어 수단(34)을 갖는다.

Description

클러치 오체결 대응 제어 장치

본 발명은, 전동 모터와 유압식 무단 변속기 사이에 개재 장착된 클러치의 오체결(해방 불능한 상태, 잘못된 완전 걸림 결합)을 판정하여 이것에 대처하는, 클러치 오체결 대응 제어 장치에 관한 것이다.

직렬적으로 배치된 엔진과 모터와 유압식 무단 변속기와, 엔진과 모터의 연결을 절단 및 접속하는 제1 클러치와, 모터와 유압식 무단 변속기의 연결을 절단 및 접속하는 제2 클러치를 구비하는 하이브리드 차량이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 기술에서는, 제2 클러치는 완전 걸림 결합(체결) 및 해방 이외에도 슬립 걸림 결합이 가능하게 되어 있다.

또한, 상기 구성에 더하여, 모터의 회전축에 펌프를 연결하고, 모터의 출력에 의해 펌프를 구동하여 무단 변속기에 유압을 공급하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조). 이 기술에서는, 차량의 감속 중에 무단 변속기에 유량(油量) 수지의 부족이 발생하면, 제1 클러치 및 제2 클러치를 절단하여 유량 수지 부족을 저감시키고, 급감속 중에 있어서의 무단 변속기의 Low 복귀 성능을 확보한다고 되어 있다.

일본 특허 공개 제2008-74226호 공보 일본 특허 공개 제2012-206663호 공보

그런데, 모터와 유압식 무단 변속기 사이의 제2 클러치가 슬립 걸림 결합 가능하며 모터의 출력에 의해 펌프를 구동하는 것에 있어서는, 차속의 저하 중에 무단 변속기에 유량 수지의 부족이 발생한 경우, 제2 클러치를 해방하는 것 이외에도, 제2 클러치를 슬립 걸림 결합시킴으로써 모터의 회전 속도를 확보하여 펌프의 유량을 확보하는 것이 가능하다.

그러나, 제2 클러치 또는 제2 클러치의 제어 계통에 어떤 이상이 발생하여, 원래 슬립 걸림 결합시켜야 할 제2 클러치가 잘못해서 완전 걸림 결합(오체결)되어버리면, 차속의 저하와 함께 모터의 회전 속도가 저하되기 때문에, 펌프가 토출하는 유량이나 유압도 저하되어, 변속기를 포함하는 유압 작동 계통에 있어서 유량 수지가 악화된다.

유량 수지가 악화되면, 벨트식 무단 변속기의 경우, 벨트 미끄럼이 발생하고, 벨트 미끄럼이 발생하면, 이 미끄럼 만큼 모터의 회전이 자유로워져서 모터의 회전 속도가 상승한다. 모터의 회전 속도가 상승하면 펌프가 토출하는 유량이나 유압이 상승하기 때문에, 유량 부족이 해소되어 원압이 확보되게 되고, 벨트 그립이 회복되며, 다시 모터의 회전 속도가 하강하여 펌프의 유량이 부족해져 벨트 슬립이 발생한다.

이와 같이 하여 벨트의 슬립과 그립이 반복되면, 무단 변속기에 대미지를 끼쳐버려서, 벨트나 풀리 등의 무단 변속기의 기기에 대미지를 끼쳐버리므로 가능한 한 피해야 한다. 그를 위해서는, 클러치가 오체결되어 있음을 판정하고, 이에 대처하는 것이 필요해진다.

이 경우의 대처에는, 무단 변속기에 대미지를 끼치지 않거나 또는 무단 변속기의 대미지를 경감시킬 수 있게 하면서, 차량의 주행성을 확보할 수 있게 할 것이 요구된다.

본 발명은 이와 같은 과제에 착안하여 창안된 것이며, 클러치를 통해 차량 구동용 전동 모터에 연결됨과 함께 이 전동 모터로 구동되는 오일 펌프의 유압에서 작동하는 무단 변속기를 구비한 차량에 있어서, 클러치의 오체결에 기인하여 무단 변속기에 가해지는 부하를 경감시킬 수 있게 하여, 무단 변속기에 끼치는 대미지를 경감시키면서, 차량의 주행성을 확보할 수 있게 한, 클러치 오체결 대응 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 클러치 오체결 대응 제어 장치는, 차량의 구동원인 전동 모터와, 상기 전동 모터에 구동 연결된 기계식 오일 펌프와, 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와 이들 풀리에 걸려 감긴 무단형 동력 전달 부재를 갖고 상기 오일 펌프로부터의 유압을 사용하여 작동하는 유압식 배리에이터를 구비한 무단 변속기와, 상기 전동 모터와 상기 무단 변속기 사이에 개재 장착된 마찰 걸림 결합식 클러치와, 상기 클러치를 상기 차량의 주행 상태에 따라서 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합 및 해방 중 어느 상태로 제어하는 클러치 제어 수단과, 상기 전동 모터로의 출력 요구와 상기 클러치의 상태에 기초하여 상기 전동 모터를 목표 회전 속도로 회전하도록 제어하는 차량 제어 수단을 갖는 차량에 있어서, 상기 클러치가 잘못해서 완전 걸림 결합하는 오체결에 대응하는 제어를 행하는 클러치 오체결 대응 제어 장치이며, 소정의 판정 조건이 성립되면 상기 클러치가 오체결 상태라고 판정하는 클러치 오체결 판정 장치와, 상기 세컨더리 풀리의 유압인 세컨더리 유압을 검출하는 세컨더리 유압 검출 수단과, 상기 클러치 오체결 판정 장치에 의해, 상기 클러치가 오체결 상태라는 것이 판정되면, 상기 구동원의 출력 토크를, 상기 세컨더리 유압 검출 수단에서 검출되는 상기 세컨더리 유압에 따라서 조정하는 토크 조정 제어를 실시하는 오체결 대응 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

(2) 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를, 동력 전달에 필요한 상기 구동원의 회전 속도를 유지하는 토크 조정 요구 하한값으로 제한하여 실시하는 것이 바람직하다.

(3) 상기 토크 조정 제어에서는, 상기 세컨더리 유압이 상승한 경우에는 상기 구동원의 출력 토크를 유지하고, 상기 세컨더리 유압이 저하된 경우에는 상기 구동원의 출력 토크를 상기 세컨더리 유압에 따라서 저하시키는 것이 바람직하다.

(4) 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를 실시하고 있을 때, 상기 구동원에 대하여 출력 토크의 증가 요구가 있으면, 상기 구동원의 출력 토크의 증가 시에 상기 출력 토크의 증가 속도를 제한하는 것이 바람직하다.

(5) 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를 종료할 때에는, 상기 구동원의 출력 토크를 소정의 증가 속도로 점점 증가 복귀시키는 것이 바람직하다.

(6) 상기 클러치 오체결 판정 장치는, 상기 무단 변속기의 선택 레인지를 검출하는 레인지 검출 수단과, 상기 차량의 차속을 검출하는 차속 검출 수단과, 상기 전동 모터의 회전 속도를 검출하는 모터 회전 검출 수단과, 상기 클러치의 입출력 회전 속도차를 검출하는 회전 속도차 검출 수단과, 상기 차량 제어 수단에 의해 선택된 상기 클러치 제어 모드 정보와, 상기 레인지 검출 수단, 상기 차속 검출 수단으로부터의 검출 정보에 기초하여, 상기 클러치 제어 모드가 완전 걸림 결합이 아닐 것, 상기 선택 레인지가 주행 레인지일 것, 및 상기 차속이 소정값 이상일 것을 포함하는 각 조건이 모두 성립되면, 허가 조건이 성립되었다고 판정하는 허가 조건 판정 수단과, 상기 허가 조건 판정 수단에 의해 상기 허가 조건이 성립되었다고 판정되면, 상기 클러치에 입출력 회전 속도차가 없을 것이라고 하는 제1 가판정 조건을 포함하는 이상 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 회전 속도차 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하는 이상 가판정 수단과, 상기 이상 가판정 수단에 의해 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정되면, 상기 전동 모터의 회전 속도가 상기 하한 회전 속도보다도 낮을 것이라고 하는 이상 확정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 모터 회전 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하고, 이상 확정 조건이 성립되면 상기 클러치가 오체결 상태라고 확정하는 이상 확정 수단을 갖는 것이 바람직하다.

(7) 상기 이상 가판정 조건은, 상기 전동 모터의 회전 속도가 상기 목표 회전 속도보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되었을 것이라고 하는 제2 가판정 조건을 더 포함하고,

상기 이상 가판정 수단은, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 회전 속도차 검출 수단 및 상기 모터 회전 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하고, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 모두 성립되면 상기 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정하는 것이 바람직하다.

(8) 상기 이상 가판정 수단은, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 모두 성립된 상태가 설정 시간 이상 계속되면 상기 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 클러치가 잘못해서 완전 걸림 결합하는 오체결 상태라는 것이 판정되면, 보호 제어 수단이, 전동 모터의 출력 토크를 조정하는 토크 조정 제어를 실시하므로, 클러치의 오체결에 기인하여 무단 변속기의 무단형 동력 전달 부재의 풀리에 대한 슬립, 그립의 반복에 의한 부하를 경감시킬 수 있고, 이 부하에 의해 무단 변속기에 끼치는 대미지를 억제하여 무단 변속기를 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정 장치 및 클러치 오체결 대응 제어 장치를 설명하는 차량의 파워 트레인 및 그 제어 계통을 나타내는 모식적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 차량의 유압 공급 계통에 관한 도면이며, (a)는 유압 공급 계통도, (b)는 오일 펌프의 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정 장치 및 클러치 오체결 대응 제어 장치의 제어 계통을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정을 설명하는 타임 차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정의 판정 영역을 나타내는 그래프이며, 제2 클러치의 입력측 회전수(모터 회전수)와 출력측 회전수(차속)로 영역을 규정하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 대응 제어를 설명하는 타임 차트이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 대응 제어에 있어서의 액셀러레이터 온에 대한 제어의 상황을 설명하는 타임 차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 대응 제어에 있어서의 액셀러레이터 온에 대한 제어를 설명하는 타임 차트이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정의 수순을 설명하는 흐름도이며, (a)는 메인루틴을 나타내고, (b)는 서브루틴 플로우를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 대응 제어의 수순을 설명하는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하에 기재하는 실시 형태는 어디까지나 예시에 지나지 않고, 이하의 실시 형태에서 명시하지 않는 다양한 변형이나 기술의 적용을 배제할 의도는 없다. 이하의 실시 형태의 각 구성은, 그것들의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변형하여 실시할 수 있음과 함께, 필요에 따라서 취사 선택하는 것이나 적절히 조합하는 것이 가능하다.

또한, 이하의 설명에서는, 회전 속도에 대하여 회전수라고 표기하지만, 이들은 모두 단위 시간당 회전수이므로, 회전 속도와 동등하다.

또한, 이하의 설명에서는, 검출값과 목표값을 명확하게 구별할 때에는, 각 값을 나타내는 문자에, 검출값이면 「_r」을, 목표값이면 「_t」를 첨부한다.

[1. 파워 트레인의 구성]

도 1은 본 실시 형태에 따른 차량용 무단 변속기가 장비된 전동 차량의 파워 트레인 및 그 제어 계통을 나타내는 모식적 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 차량은 엔진(내연 기관)(1)과, 모터 제너레이터(발전 기능을 구비한 전동 모터, 이하 약칭하여 MG라고도 함)(2)와, 전후진 전환 기구(4)와 배리에이터(무단 변속 기구)(5)를 갖는 자동 변속기로서의 무단 변속기(이하, CVT라고도 함)(3)와, 제1 클러치(이하, 약칭하여 CL1이라고도 함)(6)와, 제2 클러치(이하, 약칭하여 CL2라고도 함)(7)와, 차동 기어(8)와, 구동륜(9, 9)을 구비한, 하이브리드 차량으로서 구성되어 있다.

즉, 이 하이브리드 차량은, 엔진(1)과 MG(2) 사이에 제1 클러치(6)를 구비하고 있고, 주행 모드로서, 제1 클러치(6)의 체결에 의한 HEV 모드와, 제1 클러치(6)의 해방에 의한 EV 모드를 갖고 있다. HEV 모드에는, 엔진(1)만을 동력원으로 하여 주행하는 엔진 단독 주행 모드와, 엔진(1)의 토크에 더하여 MG(2)의 토크를 부가하는 병용 주행 모드를 갖고 있다.

또한, 제2 클러치(7)는 MG(2)와 CVT(3) 내의 배리에이터(5) 사이에 설치되어 있다.

엔진(1)의 출력축과 MG(2)의 회전축(2A)의 입력측은, 토크 용량 가변의 제1 클러치(6)를 통해 연결되어 있다. 또한, MG(2)의 회전축(2A)의 출력측과 무단 변속기(3)의 입력축이 전후진 전환 기구(4)(제2 클러치(7))를 통해 연결되어 있다. CVT(3)의 출력축은 차동 기어(8)를 통해 구동륜(9, 9)과 연결되어 있다.

HEV 모드에 있어서는, 제1 클러치(6)가 걸림 결합되고, CVT(3)에서는, 제1 클러치(6)를 통해 입력되는 엔진(1)의 동력과, MG(2)로부터 입력되는 동력을 합성하여 클러치(7)를 통해 입력되며, 이것을 변속하여 구동륜(9, 9)으로 출력한다. 또한, EV 모드에 있어서는, 제1 클러치(6)가 해방되고, 무단 변속기(3)에서는, 클러치(7)를 통해 모터 제너레이터(2)로부터 입력되는 동력을 변속하여 구동륜(9, 9)으로 출력한다.

또한, MG(2)의 회전축(2A)에는, 기계식 오일 펌프(이하, 오일 펌프 또는 메카니컬 OP라고도 함)(50)의 회전축이 연결되어 있다. 오일 펌프(50)는 MG(2)의 회전에 따라서 회전하고, 회전 속도에 따른 유량, 유압에서 오일을 토출할 수 있다. 또한, 유압은 레귤레이터 밸브에 의해 소정압으로 조정된다.

오일 펌프(50)로부터의 작동유(유압)는, 도 2의 (a)의 유압 공급 계통도에 나타내는 바와 같이, 제1 클러치(6), 제2 클러치(7) 및 후술하는 배리에이터(5)의 프라이머리 풀리(51), 세컨더리 풀리(52)의 각 유실에 공급된다.

또한, 도 2의 (b)는 MG(2)에 의해 구동되는 기계식 오일 펌프(메카니컬 OP)(50)의 회전수(횡축)와 유압(종축)을 상관시킨 펌프 특성을 나타내는 그래프이다. 도시한 바와 같이, 기계식 오일 펌프는 회전 속도가 낮아지면 회전 속도 저하에 따라서 토출하는 유압도 저하되는 특성을 갖고 있다. 따라서, MG(2)의 회전 속도가 저하되면 오일 펌프(50)의 회전 속도가 저하되고, 이것에 따라서 유압이 저하된다. 유압의 저하가 진행되면 유량 수지가 악화되어, 유압 부족에 의해 벨트 슬립이 발생한다. 그리고, 벨트 슬립이 발생하면, MG(2)의 부하가 경감되어 MG(2)가 회전 상승하며 오일 펌프(50)의 회전이 상승하고, 토출하는 유압도 상승하여 벨트 슬립이 억제되며 그립이 높아진다. 이 결과, 다시 오일 펌프(50)의 회전 저하를 초래하고, 상기 상태를 반복하게 된다.

[2. 파워 트레인의 제어계 구성]

이어서, 이러한 파워 트레인의 제어계를 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 차량에는, 제어 계통으로서, 파워 트레인 전체를 제어하는 차량 제어 수단으로서의 통합 제어 장치(HCM, Hybrid Control Module)(10)와, HCM(10)의 제어 하에서 CVT(5)를 제어하는 자동 변속기 제어 장치(ATCU, Automatic transmission Control Unit)(30)가 구비되어 있다. 또한, HCM(10), ATCU(30)는, 모두 중앙 연산 장치(CPU), 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 입출력 인터페이스(I/O 인터페이스) 등을 구비한 마이크로컴퓨터로 구성된다.

HCM(10)은, 차량의 다양한 제어를 행하는 기능을 가지고, 특히 엔진(1)을 제어하는 기능(엔진 제어부)(11)과, 모터 제너레이터(2)를 제어하는 기능(모터 제어부)(12)을 가지고, 엔진(1)과 모터 제너레이터(2)를 통합 제어한다. 또한, HCM(10)은, ATCU(30)에 예를 들어 CVT(3)의 목표 변속비 RATIO_t나 목표 프라이머리 회전수 Npri_t 등의 변속에 관한 명령 정보를 출력한다.

HCM(10)은, 시프트 레버(도시 생략)의 시프트 포지션을 검지하여 시프트 포지션에 따른 시프트 레인지 신호를 출력하는 인히비터 스위치(IHSW)(91), 액셀러레이터 페달의 조작량(액셀러레이터 개방도) APO를 검출하는 액셀러레이터 포지션 센서(APS)(92), 후술하는 배리에이터(5)의 프라이머리 풀리(51)의 실제 회전수(실제 프라이머리 회전수) Npri_r을 검출하는 프라이머리 풀리 회전 센서(93), 후술하는 배리에이터(5)의 세컨더리 풀리(52)의 실제 회전수(실제 세컨더리 회전수) Nsec_r을 검출하는 세컨더리 풀리 회전 센서(94), 스로틀 밸브의 개방도(스로틀 개방도) TVO를 검출하는 스로틀 개방도 센서(95), 브레이크 페달(도시 생략)의 조작의 유무(온/오프)를 검출하는 브레이크 스위치(96), 세컨더리 풀리(52)의 유실의 실유압(세컨더리 유압) Psec_r을 검출하는 세컨더리 유압 센서(97), 작동유의 유온을 검출하는 유온 센서(98) 등이 접속되고, 이들 센서류로부터 검출 정보가 입력된다. 또한, ATCU(30)에도, 이들 검출 정보가 적절히 입력된다.

HCM(10)에서는, 목표 프라이머리 회전수 Npri_t를, 예를 들어 액셀러레이터 개방도 APO, 차속 Vsp 및 브레이크 신호 등의 정보에 기초하여 설정한다. 또한, 차속 Vsp는 세컨더리 풀리 회전수 Nsec로부터 산출할 수 있다. 또한, HCM(10)에서는, 운전자가 시프트 레버 등을 조작함으로써 다운시프트 또는 업시프트를 요구하면, 차속 Vsp에 따라서 목표 프라이머리 회전수 Npri_t를 증대 또는 감소하게 설정한다.

제1 클러치(6)는, 엔진(1)을 모터 제너레이터(2)에 연결 또는 모터 제너레이터(2)로부터 분리하는 것이며, 예를 들어 습식 다판 마찰 클러치가 적용된다. 제1 클러치(6)는, 도시하지 않은 유압 유닛에 의해 생성되는 제1 클러치 유압에 의해 걸림 결합, 해방이 제어된다. 또한, 유압 유닛은, HCM(10)으로부터의 주행 모드에 따른 제어 명령에 기초하여 ATCU(30)에 의해 제어된다.

HCM(10)은, 차속 Vsp, 가감 속도, 운전자의 액셀러레이터 페달 조작, 차량 구동용 배터리(20)의 충전 상태 등에 기초하여, 엔진(1)의 차량 구동력이 필요한지 여부를 판정하고, 주행 모드를 선정하여, 제1 클러치(6) 및 엔진(1)의 상태를 설정한다. 엔진(1)의 차량 구동력이 필요하다면, 제1 클러치(6)를 걸림 결합시켜 HEV 모드로 하고, 엔진(1)의 차량 구동력이 필요하지 않으면, 엔진(1)을 정지시킴과 함께 제1 클러치(6)를 해방시켜 EV 모드로 한다.

제2 클러치(7)는 유성 기어(4A)에 의한 전후진 전환 기구(4)에 설치된 전진 클러치(7a)와 후퇴 브레이크(7b)가 적용되어 있다. 즉, 전진 주행 시에는, 전진 클러치(7a)가 제2 클러치(7)로 되고, 후퇴 주행 시에는, 후퇴 브레이크(7b)가 제2 클러치(7)로 된다. 이들 전진 클러치(7a), 후퇴 브레이크(7b)는, 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합(슬립 상태), 해방이 가능하게 되는 습식 다판 마찰 클러치가 적용된다. 전진 클러치(7a), 후퇴 브레이크(7b)도, 도시하지 않은 유압 유닛에 의해 생성되는 제2 클러치 유압에 의해 제어된다. 이 경우의 제2 클러치(7)의 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합, 해방과 같은 클러치 제어 모드의 선택은, HCM(10)의 도시하지 않은 클러치 제어부(클러치 제어 수단)에 의해 주행 모드 등에 따라서 실시된다.

그리고, 특히 급발진이나 저차속으로부터의 재가속 등의 고부하에서의 발진이나 가속을 할 경우를 상정하여, 제2 클러치(7)를 슬립 걸림 결합시키는 제3 주행 모드[이하, WSC(Wet Start Clutch) 모드라고 함]를 구비하고, WSC 모드가 선택되면, HCM(10)이 MG(2)를 모터 회전수 제어로 하고, 제2 클러치(7)를 요구 구동력 상당의 전달 토크 용량으로써 슬립 걸림 결합 제어한다.

또한, HCM(10)은, 상기한 통상의 변속 제어와 동일하게, 목표 프라이머리 회전수 Npri_t를 설정하고, 실제 프라이머리 풀리 회전수 Npri_r이 목표 프라이머리 회전수 Npri_t가 되게, MG(2)와 제2 클러치(7)의 슬립 걸림 결합 상태를 이하와 같이 제어한다. 먼저, 액셀러레이터 개방도 APO, 차속 Vsp, 시프트 레인지 정보로부터, 제2 클러치(7)의 목표 차회전 ΔN_CL2_t를 설정하고, 목표 프라이머리 회전수 Npri_t와 목표 차회전 ΔN_CL2_t로부터 MG(2)의 목표 회전 Nm_t를 구하여, MG(2)를 회전수 제어한다. 동시에, 실제 프라이머리 풀리 회전수 Npri_r과 MG(2)의 실제 회전수 Nm_r로부터 제2 클러치(7)의 실제 차회전 ΔN_CL2_r을 구하여, 실제 차회전 ΔN_CL2_r이 목표 차회전 ΔN_CL2_t가 되게, 제2 클러치(7)에 공급하는 유압을 제어한다.

또한, HCM(10)은, WSC 모드 이외의 주행 모드에서는, 목표 프라이머리 회전수 Npri_t에 따라서 제어되고, 특히 엔진(1)과 MG(2)를 병용하는 병용 주행 모드에서의 각 구동원의 토크 분담은, 액셀러레이터 개방도 APO, 차속 Vsp 외에도, 배터리(20)의 충전 상태, 유온, 브레이크의 조작 상태 등에 따라서 제어된다.

[3. CVT 및 그 제어계의 구성]

CVT(3)는 상기 전후진 전환 기구(4)와 배리에이터(5)를 구비하고, 배리에이터(5)는 프라이머리 풀리(51)와, 세컨더리 풀리(52)와, 이들 풀리(51, 52)에 걸려 감긴 벨트 또는 체인과 같은 무단형 동력 전달 부재(이하, 벨트라고 칭함)(53)를 구비하고 있다.

ATCU(30)는 변속 제어부(30A)와 이상 감시부(30B)를 기능 요소로서 갖고 있다.

변속 제어부(30A)는 상기 제1 클러치(6)의 유압과, 전후진 전환 기구(4)의 전진 클러치(7a), 후퇴 브레이크(7b)의 유압과, 배리에이터(5)의 프라이머리 풀리(51)의 유압(프라이머리 풀리압) 및 세컨더리 풀리(52)의 유압(세컨더리 풀리압)을, 각각 설정하고, 유압 유닛의 전자기 밸브의 솔레노이드(프라이머리 풀리압에 대해서는 프라이머리 솔레노이드, 세컨더리 풀리압에 대해서는 세컨더리 솔레노이드)의 제어에 의해, 설정한 각 유압을 생성하여 공급한다.

변속 제어부(30A)는 제2 클러치(7)(전진 클러치(7a), 후퇴 브레이크(7b))에 대하여 제어하는 클러치 제어부(클러치 제어 수단)를 구비하고, 이 변속 제어부(30A)의 클러치 제어부는, HCM(10)의 클러치 제어부에 의해, 주행 모드 등에 따라서 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합, 해방과 같은 클러치 제어 모드 중 어느 것이 선택되면, 이것에 따라서 제2 클러치(7)의 걸림 결합 상태를 제어한다. 그리고, 완전 걸림 결합 상태(체결 상태)와 완전 해방 상태(개방 상태)를 전환하는 천이 시에는, 슬립 걸림 결합을 사용하여, 복수의 마찰판을 미끄러지게 하면서 완전 걸림 결합 상태와 완전 해방 상태를 원활하게 전환한다. 또한, WSC 모드가 선택되면, HCM(10)이 MG(2)를 모터 회전수 제어로 하고, HCM(10)의 명령에 의해 변속 제어부(30A)가 제2 클러치(7)를 상술한 목표 차회전 ΔN_CL2_t가 되게 슬립 걸림 결합 제어한다.

또한, 변속 제어부(30A)는, 프라이머리 풀리압 및 세컨더리 풀리압에 대해서는, 배리에이터(5)의 목표 변속비 RATIO_t를 설정하고, 벨트(53)에 미끄럼이 발생하지 않으며 또한 목표 변속비를 달성하도록 프라이머리 풀리압 및 세컨더리 풀리압을 제어한다. 이 때의 목표 변속비 RATIO_t는, HCM(10)으로부터의 목표 프라이머리 회전수 Npri_t를 달성할 수 있도록 설정된다.

이상 감시부(30B)는, 제2 클러치(7) 자체에 또는 제2 클러치(7)의 제어에 어떤 이상이 발생하여, 원래 슬립 걸림 결합시켜야 할 제2 클러치(7)가 잘못해서 완전 걸림 결합(오체결)되어버린 상태를 검출하기 때문에, 제2 클러치(7)의 입출력간의 차회전 상태, MG(2)의 실제 회전수 Nm_r(실제의 회전 속도)의 목표 회전수 Nm_t(MG2의 목표 회전 속도)에 대한 저속측으로의 괴리 상태, MG(2)의 실제 회전수 Nm_r의 저하 상태를, 각각 감시하여 오체결 이상을 판정한다.

이상 감시부(30B)에서는, 이 이상 판정을 행할 때, 미리 설정된 허가 조건이 성립되었는지 여부를 판정하고, 허가 조건이 성립되면 이상 판정을 행한다. 또한, 이상 판정에서는, 이상 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 판정하고, 이 이상 가판정 조건이 성립되면, 이상 확정 조건이 성립되었는지 여부를 판정하는, 2단계에서의 이상 판정을 행한다.

또한, 이상 감시부(30B)는, 오체결 이상을 판정하면, 이것에 대응하는 제어를 행한다.

이 때문에, 이상 감시부(30B)에는 도 1, 도 3에 도시한 바와 같이, 기능 요소로서 허가 조건 판정부(허가 조건 판정 수단)(31), 이상 가판정부(이상 가판정 수단)(32), 이상 확정부(이상 확정 수단)(33), 오체결 대응 제어부(오체결 대응 제어 수단)(34)가 각각 설치되어 있다.

[오체결 이상의 판정]

여기서, 허가 조건 판정부(31)가 판정을 행하는 허가 조건을 설명한다.

이 허가 조건은, 제2 클러치(7)가 오체결을 하고 있어 유량 수지가 악화되는 상황이 발생하는 전제 조건에 상당하고, 허가 조건에는 이하의 (a) 내지 (e)의 각 조건이 설정되어 있다. 이들 (a) 내지 (e)의 각 조건이 모두 성립되면 허가 조건이 성립된다.

(a) 주행 레인지가 선택되어 있을 것

(b) 제2 클러치(7)의 클러치 제어 모드가 완전 걸림 결합으로부터 슬립 걸림 결합 또는 해방으로 전환되어 일정 시간이 경과되어 있을 것

(c) 현재도 클러치 제어 모드가 완전 걸림 결합이 아닐 것

(d) 차속이 소정 차속 미만일 것

(e) 작동유의 유온이 소정 온도보다도 높을 것

단, IHSW(91)의 이상, MG(2)의 회전 이상, 프라이머리 풀리 회전 센서(93)의 이상, 세컨더리 풀리 회전 센서(94)의 이상, 유온 센서(98)의 이상, 제2 클러치(7)의 유압 제어용 솔레노이드의 전기 이상, 데이터 통신 이상 등, 오체결 이상 판정에 관한 기기의 이상이 1개라도 발생하면 오체결 이상 판정 처리를 금지한다.

조건 (a)는 IHSW(91)로부터 출력되는 시프트 레인지 신호에 기초하여 판정할 수 있고, 시프트 레인지 신호가 P, N 레인지 이외(예를 들어 D 레인지, R 레인지)이면 조건이 성립된다.

조건 (b), (c)는 HCM(10)의 지시 정보로부터 얻을 수 있다. 조건 (b)의 「일정 시간이 경과되어 있을 것」은, 클러치 제어 모드가 완전 걸림 결합으로부터 슬립 걸림 결합 또는 해방으로 전환되고 나서 제2 클러치(7)가 실제로 슬립 걸림 결합 또는 해방으로 이행하는 데에 응답 지연이 있어서 이것을 고려한 것이다. 조건 (b), (c)는 이상이 없으면 제2 클러치(7)가 슬립 걸림 결합 또는 해방 상태에 있음을 의미한다.

조건 (d)는 차량이 WSC 모드를 실시하는 저차속 주행 상태인 것을 의미한다.

조건 (e)는 차량의 시동 직후 등에 작동유의 유온이 낮은 상황을 제외하는 것이다.

이상 가판정부(32)는, 허가 조건이 성립되면, 이상 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 판정한다. 이 이상 가판정 조건에는, 이하의 제1 가판정 조건[조건 (1)] 및 제2 가판정 조건[조건 (2)]이 설정되고, 이들 2개의 가판정 조건이 모두 성립된 상태가 설정 시간 이상 계속되면 이상 가판정 조건이 성립된다. 또한, 설정 시간은 센서의 판독 정밀도의 영향을 배제하는 미소 시간이다.

(1) 제2 클러치(7)의 입력측(모터 회전수 Nm_r)과 출력측(프라이머리 풀리 회전수 Npri_r)에 차회전(입출력 회전 속도차)이 없을 것

(2) MG2의 실제 회전수 Nm_r이 목표 회전수 Nm_t보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되어 있을 것

이상 확정부(33)는 이상 가판정 조건이 성립된 상황 하에서, 이상 확정 조건이 성립되었는지 여부를 판정한다.

이 이상 확정 조건에는 이하의 조건 (3), (4)가 설정되어 있다.

(3) MG2의 실제 회전수 Nm_r이 미리 설정된 하한 회전수(EV 아이들 회전수)보다도 낮을 것

(4) 제2 클러치(7)의 입력측(모터 회전수 Nm_r)과 출력측(프라이머리 풀리 회전수 Npri_r)에 차회전(입출력 회전 속도차)이 없을 것

여기서, 조건 (1) 내지 (4)에 대해서, 도 4, 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4에 예시한 바와 같이, HEV 주행 모드에서, 제2 클러치(7)를 완전 걸림 결합(체결)한 상태에서, 액셀러레이터 오프로 주행하고 있으며, 차속이 저하되기 시작하고(시점 t1), 이에 수반하여 MG(2)의 회전수가 저하되어가면, 시점 t2에서 HCM(10)은 제2 클러치(7)의 클러치 제어 모드(CL2 모드)를, 완전 걸림 결합으로부터 슬립 걸림 결합(WSC)으로 전환하여 MG(2)의 회전 저하를 회피하는 제어를 행한다. 또한, 도 4에서는, CL2 모드 지시의 상태를 실선으로 나타내고, CL2 모드 지시에 따른 실제의 CL2의 상태(정상 시)를 쇄선으로 나타내고 있다.

HCM(10)은 제2 클러치(7)를 슬립 걸림 결합 모드로 전환하면, 이것과 함께 MG(2)의 회전을 제어한다. 이 제어에서는, 목표 아이들 회전수에 따른 모터 목표 회전수 Nm_t를 부여하여 MG(2)를 회전 제어한다. 또한, 목표 아이들 회전수(HEV 아이들 회전수)는, EV 주행 시의 최저 회전수인 EV 아이들 회전수(하한 회전 속도) 이상의 값이 설정된다.

제2 클러치(7)가 적정하게 슬립 걸림 결합 상태에 있으면, 프라이머리 풀리(51)의 회전수 Npri_r은 차속에 추종하는 데 비해, MG(2)의 회전수 Nm_r은 쇄선으로 나타내는 바와 같이 모터 목표 회전수 Nm_t에 추종한다. 따라서, 제2 클러치(7)의 입력측(모터 회전수 Nm_r)과 출력측(프라이머리 풀리 회전수 Npri_r)에 차회전(입출력 회전 속도차)이 발생한다.

여기서, 제2 클러치(7)가 체결 상태라면, MG(2)의 회전수는 실선으로 나타낸 바와 같이 프라이머리 풀리(51)의 회전수에 추종하고, 제2 클러치(7)에 차회전(입출력 회전 속도차)은 발생하지 않는다. 따라서, 조건 (1)이 성립된다. 또한, 실제의 모터 회전수 Nm_r은 모터 목표 회전수 Nm_t로부터 저속측으로 괴리된다. 차속이 저하되어가면 이 괴리는 점차 커지고, 조건 (2)가 성립된다. 그리고, 차속의 저하에 의해 MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 하한 회전수(EV 아이들 회전수)보다도 낮아져서, 시점 t3에서 조건 (3)이 성립된다. 또한, 조건 (1)이 성립된 상태에 있으므로 조건 (4)도 성립되었다.

따라서, 조건 (2)의 「소정차」를 적절하게 설정하면, 우선, 조건 (1), (2)가 모두 성립되어 이상 가판정 조건이 성립되고, 이 상태가 계속되면, 조건 (3), (4)의 이상 확정 조건이 성립되게 된다. 조건 (1), (2)가 성립되었으므로, 이 조건 (3)은 타이머 카운트에 의해 이 상태가 계속되는 것을 확인할 필요가 없고, 조건 (3)이 성립된 시점, 즉, MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 하한 회전수(EV 아이들 회전수)보다도 낮아진 시점에서 제2 클러치(7)의 오체결 이상을 확정할 수 있다.

도 5는 클러치 오체결 판정의 판정 영역을 나타내는 그래프이지만, 제2 클러치(7)의 오체결 이상이 있으면, MG(2)의 회전은 프라이머리 풀리(51)의 회전에 추종하고, 차속 Vsp의 저하와 함께 저하된다. MG(2)의 회전수가 이상 가판정 영역에 있는 상황에서, 조건 (1), (2)의 이상 가판정 조건이 판정되고, MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 하한 회전수(EV 아이들 회전수)보다도 낮아진 시점에서 빠르게 제2 클러치(7)의 오체결 이상을 확정할 수 있다.

이에 비해, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란에서 설명한 바와 같이, MG(2)의 회전수가 설정된 하한값보다도 저하되며 또한 제2 클러치(7)의 입출력간에 차회전이 없는 상태가 일정 시간 계속되면 오체결 이상으로 판정하는 방법에서는, 도 5에 대비 진단 영역으로서 나타내는 바와 같이, 벨트 슬립이 염려되는 영역에 깊이 진입하고 나서 오체결 이상으로 판정하게 되어, 배리에이터(5)에 대미지를 끼쳐버릴 우려가 높아진다.

오체결 대응 제어부(34)에서는, 이상 확정부(33)에서 오체결의 이상 확정의 판정이 되면, 구동원의 출력 토크(CVT(3)로의 입력 토크에 대응)를, 세컨더리 유압 센서(97)에서 검출되는 세컨더리 유압 Psec_r에 따라서 조정하는 토크 조정 제어(여기서는, 토크를 저하시키는 토크 다운 제어)를 실시한다. 본 실시 형태의 경우, 구동원은 엔진(1) 및 MG(2)이며, 주행 모드에 따라서, 예를 들어 HEV 모드라면 엔진(1) 및 MG(2)가, EV 모드라면 MG(2)가 구동원이 된다. 여기에서는, MG(2)가 구동원이 되는 것으로 한다.

[오체결 대응 제어의 토크 다운 제어]

또한, 본 실시 형태에서는, 이상 확정부(33)에서 이상 확정의 판정이 되면 토크 다운 제어를 실시하지만, 이 토크 다운 제어 자체에도, 허가 조건이 설정되어 있다.

이 토크 다운 제어의 허가 조건은, 이하의 (a'), (b')의 각 조건이 설정되어 있다. 이들 (a'), (b')의 각 조건이 모두 성립되면 허가 조건이 성립된다.

(a') 주행 레인지가 선택되어 있을 것

(b') 모터 목표 회전수 Nm_t>소정값(여기서는, EV 아이들 회전수)의 상태가 소정 시간 계속되었을 것(소정 시간은 MG(2)의 응답 시간)

단, IHSW(91)의 이상, MG(2)의 회전 이상, 프라이머리 풀리 회전 센서(93)의 이상, 세컨더리 풀리 회전 센서(94)의 이상, 스로틀 개방도 센서(95)의 이상, 세컨더리 유압 센서(97)의 이상, 제2 클러치(7)의 유압 제어용 솔레노이드의 전기 이상, 데이터 통신 이상 등, 오체결 이상 판정에 관한 기기의 이상이 1개라도 발생하면 토크 다운 제어를 금지한다.

그리고, 허가 조건 성립의 것으로, 이하의 토크 다운 조건 (1')가 성립되면 토크 다운 제어를 개시한다.

(1') 모터 회전수 Nm_r<소정값(여기서는, EV 아이들 회전수)의 상태가 소정 카운트 기간 계속되었을 것(소정 카운트 기간은 센서의 판독 정밀도의 영향을 배제하는 미소 시간)

또한, 토크 다운 제어를 개시 후, 토크 다운 조건 (1')가 성립되지 않게 되거나, 허가 조건 (a')가 성립되지 않게 되거나, MG(2)에 대하여 출력 토크의 증가 요구가 있거나 하여, 이 상태가 소정 카운트 기간 계속(소정 카운트 기간은 센서의 판독 정밀도의 영향을 배제하는 미소 시간)되면, 토크 다운 제어를 해제한다.

제2 클러치(7)를 슬립 걸림 결합시키는 WSC 모드에서는, 상기와 같이 모터 목표 회전수 Nm_t를 설정하고, MG(2)를 회전수 제어하지만, 제2 클러치(7)가 오체결 이상이 되면 MG(2)를 적정하게 회전수 제어할 수는 없다. 그래서, 세컨더리 유압 Psec_r에 따라서 MG(2)의 출력 토크를 저하시키는 토크 다운 제어를 실시한다.

도 6은 토크 다운 제어를 예시하는 타임 차트이다. 도 6에 실선(SEC압에 따른 토크 다운)으로 나타내는 바와 같이 시점 t3에서 제2 클러치(7)의 오체결 이상이 확정되면, 세컨더리 유압 Psec_r에 맞추어 토크 다운을 실시한다.

즉, 세컨더리 유압 Psec_r이 저하되면, 벨트 슬립을 초래하기 쉬워지므로, 구동원인 MG(2)의 출력 토크를 세컨더리 유압 Psec_r에 대응시켜 저하시키고, CVT(3)로의 입력 토크를 억제함으로써 벨트 슬립을 억제한다(시점 t3 내지 시점 t4).

한편, 세컨더리 유압 Psec_r이 회복되어 상승하면, 벨트 슬립을 초래하기 어려워지므로, 구동원인 MG(2)의 출력 토크를 세컨더리 유압 Psec_r에 대응시켜 회복 상승시키고, MG(2)의 회전수 Nm을 상승시켜 오일 펌프의 토출 유량이나 유압을 확보하며, 그 후 세컨더리 유압 Psec_r이 내려가면, 다시 구동원인 MG(2)의 출력 토크를 세컨더리 유압 Psec_r에 대응시켜 저하시키고, 벨트 슬립을 회피한다(시점 t4 내지 시점 t5).

단, 토크 다운에 의해, MG(2)의 회전수 Nm이 크게 저하된 경우에는, 오일 펌프의 토출 유량이나 유압이 저하되어 유량 수지가 저하된다는 악순환에 빠지고, 동력 전달이 곤란해지면 차량의 주행성을 확보하기 어려워진다. 그래서, 토크 다운 제어에서는, 동력 전달에 필요한 구동원(MG2)의 회전 속도를 유지하도록, 토크 다운에 하한값(토크 다운 조정 하한값으로서의 토크 다운 요구 하한값)을 두고 있다. 세컨더리 유압 Psec_r이 저하되어가도, 출력 토크의 저하는 이 하한값까지로 한다. 차량의 주행성을 확보하기 어려워지는 상황은, 전후진 전환 기구(4)의 기어비(전진과 후퇴가 다름)에서 상이하므로, 이 기어비에 따라서 하한값을 설정한다.

그러나, 상술한 이상 확정 상태에서는, MG(2)의 회전수가, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이 낮은 상태에서 상하 변동되고, 벨트(53)가 슬립과 그립을 반복하고 있는 상태이며, 세컨더리 유압 Psec_r도 도 6에 나타내는 바와 같이 상하 이동한다. 이 상하 변동은 세컨더리 유압 Psec_r에 따른 토크 다운 요구의 연산에도 영향을 미친다.

그래서, 도 6에 일점 쇄선(보호용 토크 다운)으로 나타내는 바와 같이, 세컨더리 유압 Psec_r이 회복되어 상승해도, 구간 S1, S2와 같이, 구동원의 출력 토크의 회복 상승은 행하지 않고, 출력 토크를 유지하게 하여, 보호측(벨트 슬립을 회피하는 측)에서 제어해도 된다. 물론, 세컨더리 유압 Psec_r이 보호 레벨보다도 저하되면 출력 토크를 세컨더리 유압 Psec_r에 대응시켜 저하시킨다. 이와 같이 하면, 벨트(53)의 슬립 상태가 슬립측과 그립측으로 변동되고 있는 상태에서도, 그 변동폭이 억제되어 세컨더리 유압 Psec_r의 상하 이동도 억제되며, 토크 다운 요구의 연산을 적정하게 할 수 있다.

이러한 토크 다운 제어는, 예를 들어 액셀러레이터 오프로부터 액셀러레이터 온이 되는 등, MG(2)에 대하여 출력 토크의 증가 요구가 있으면, 토크 다운 제어를 해제하고, MG(2)의 출력 토크를 복귀(즉, 증가)시키는데, 이 때 MG(2)의 출력 토크의 증가를, 증가 속도를 미리 설정된 증가 속도(램프 A)로 제한하여 실시하게 하고 있다.

도 7은, 액셀러레이터 오프에서의 토크 다운 제어 시에, 시점 t6에서 액셀러레이터 온이 되어, MG(2)의 출력 토크를 액셀러레이터 개방도에 따른 증가 속도로 복귀(증가)시켰을 때의 세컨더리 유압 Psec, 모터 회전수 Nm, 프라이머리 회전수 Npri, 세컨더리 회전수 Nsec의 변동예를 나타내는 타임 차트이다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 액셀러레이터 온의 시점 t6에서 액셀러레이터 개방도 증가에 따른 증가 속도로 MG(2)의 출력 토크가 증가하면, 무단 변속기로의 입력 토크가 이것과 함께 증가하고, 동시에, 도 7에 화살표 A1로 나타내는 바와 같이, MG(2)가 회전 상승하고, 프라이머리 풀리(51)가 회전 상승한다. 이에 비해, 차속 Vsp도 상승하고, 세컨더리 풀리(52)도 차속 Vsp에 추종하여 회전 상승하지만, MG(2)의 회전 상승에 비해 차속 Vsp의 상승은 늦으므로, 벨트에 큰 슬립이 발생하게 된다. 벨트의 슬립이 발생하면, CVT(3)에 입력되는 토크가 저하되어 슬립을 억제하게 되지만, 이번에는 벨트가 급격하게 그립 상태로 되어, 상승이 지연된 차속 Vsp(즉, 저회전인 채의 세컨더리 풀리(52)의 회전)에 이끌려, 프라이머리 풀리(51) 및 MG(2)의 회전이 도 7에 화살표 A2로 나타낸 바와 같이 급격하게 저하된다. 이 때문에, CVT(3)에 큰 대미지를 끼쳐버린다.

이에 비해, MG(2)의 출력 토크의 증가를, 도 8에 실선으로 나타낸 바와 같이, 증가 속도를 제한하여 실시하면, 세컨더리 유압 Psec, 모터 회전수 Nm, 프라이머리 회전수 Npri가, 모두 완만하게 변동하게 되고, 벨트에 큰 슬립이나 그 후의 급격한 그립이 발생하지 않게 되어, CVT(3)에 끼치는 대미지를 경감시킬 수 있다. 또한, 도 8에는, 액셀러레이터 개방도 증가에 따른 증가 속도로 MG(2)의 출력 토크를 증가시킨 경우의 특성(도 7의 특성)을 파선으로 부기하고 있다.

또한, 토크 다운 제어를 해제하는 상황에는, 토크 다운 조건 (1')가 성립되지 않게 되거나, 허가 조건 (a')가 성립되지 않게 되거나 하는 경우가 있는데, 이 경우에도, 증가 속도를 미리 설정된 증가 속도로 제한하여 MG(2)의 출력 토크의 복귀(증가)를 실시한다. 또한, 이 조건 (1'), (a')의 불성립에 의한 토크 다운 제어의 해제 시에, 액셀러레이터가 온되어 있는지 여부로, 제한할 증가 속도를 변경해도 된다. 예를 들어, 액셀러레이터가 온되어 있으면, 램프 B로 제한하여 MG(2)의 출력 토크를 증가시키고, 액셀러레이터가 온되어 있지 않으면, 램프 C(램프 B보다도 완만함)로 제한하여 MG(2)의 출력 토크를 증가시킨다.

[작용 및 효과]

본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러치 오체결 판정 장치 및 클러치 오체결 대응 제어 장치는, 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 예를 들어 도 9, 도 10의 흐름도에 나타내는 바와 같이, 클러치 오체결의 판정 및 오체결 대응 제어를 실시할 수 있다. 또한, 도 9, 도 10의 흐름도는, 차량의 키 스위치가 들어가면, 이상 확정이 판정될 때까지 또는 키 스위치가 꺼질 때까지, 소정의 제어 주기로 실시된다.

클러치 오체결의 판정은, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 우선, 조건 (a) 내지 (e)의 허가 조건의 판정 처리를 실시한다(스텝 S10). 또한, 허가 조건의 판정은 금지 조건에 상당하는 상황이 아닌 것을 확인한 후에 행한다. 그리고, 허가 조건이 성립되었는지 여부를 판정하고(스텝 S20), 허가 조건이 성립되지 않으면 리턴하고, 허가 조건이 성립되면, 조건 (1), (2)의 체결 이상의 이상 가판정 조건의 판정 처리를 실시한다(스텝 S30). 이 이상 가판정 조건의 판정 처리에 대해서는 후술한다.

이어서, 이상 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 판정하고(스텝 S40), 이상 가판정 조건이 성립되지 않으면 리턴하고, 이상 가판정 조건이 성립되면, 조건 (4)의 이상 확정 조건은 성립되었으며, 조건 (3)의 이상 확정 조건의 판정 처리를 실시한다(스텝 S50). 이 이상 확정 조건의 판정 처리에서는, 실제 모터 회전수 Nm_r이 하한 회전수인 EV 아이들 회전수보다도 낮은지 여부를 판정한다. 그리고, 실제 모터 회전수 Nm_r이 EV 아이들 회전수보다도 낮은지(이상 확정 조건이 성립되었는지) 여부를 판정하고(스텝 S60), 이상 확정 조건이 성립되지 않으면 리턴하고, 이상 확정 조건이 성립되면, 이상 확정이라고 보고(스텝 S70), HCM(10)에 이상 신호를 출력하고(스텝 S80), HCM(10)에 이상 시 대응 제어로서 토크 다운 제어를 지지하여, 림프 홈을 실시시킨다(스텝 S90).

스텝 S30의 이상 가판정 조건의 판정 처리는, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이 행할 수 있다. 또한, 도 9의 (b) 중의 TM은 타이머값이며, 타이머값 TM은 조건 (1) 및 (2)가 모두 성립된 시간을 카운트한다.

이상 가판정 조건의 판정에서는, 우선, 조건 (1)의 제2 클러치(7)의 입출력간에 차회전(입출력 회전 속도차)이 없는지 여부가 판정된다(스텝 S31). 제2 클러치(7)의 입출력간에 차회전이 있으면, 타이머값 TM을 0으로 리셋(스텝 S37)하여 리턴하고, 제2 클러치(7)의 입출력간에 차회전이 없으면, 조건 (2)의 MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 목표 회전수 Nm_t보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S32). MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 목표 회전수 Nm_t보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되어 있지 않으면 타이머값 TM을 0으로 리셋(스텝 S37)하여 리턴하고, MG(2)의 실제 회전수 Nm_r이 목표 회전수 Nm_t보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되어 있으면 타이머값 TM을 카운트 업한다(스텝 S33).

그리고, 타이머값 TM이 소정값 TM1(소정 카운트 기간)에 도달하였는지 여부를 판정하고(스텝 S34), 타이머값 TM이 소정값 TM1에 도달하지 않으면 리턴하고, 타이머값 TM이 소정값 TM1에 도달하면, 조건 (1), (2)가 소정 카운트 기간 계속되어 성립되었다고 보고, 이상 가판정, 즉, 체결 이상이 있다고 가판정한다(스텝 S35).

오체결 대응 제어는, 도 10에 도시한 바와 같이 행할 수 있다. 도 10에 있어서, F는 제어 플래그이며, 플래그 F는 토크 다운 제어 중에는 1이 되고, 그 이외에는 0이 된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 우선, 조건 (a'), (b')의 허가 조건의 판정 처리를 실시한다(스텝 T10). 또한, 허가 조건의 판정은 금지 조건에 상당하는 상황이 아님을 확인한 후에 행한다.

그리고, 허가 조건이 성립되었는지 여부를 판정하고(스텝 T20), 허가 조건이 성립되지 않으면, 플래그 F가 1인지 여부, 즉, 현재 토크 다운 제어 중인지 여부를 판정한다(스텝 T150). 플래그 F가 1이 아니면 리턴하고, 플래그 F가 1이면 현재 실시하고 있는 토크 다운 제어를 즉시 해제한다(스텝 T160). 이 즉시 해제란, MG(2)의 출력 토크의 증가를, 증가 속도를 제한하지 않고 실시하는 것이다. 또한, 플래그 F를 0으로 하고(스텝 T170), 리턴한다.

한편, 허가 조건이 성립되면, 조건 (1')의 토크 다운 판정 처리, 즉, MG(2)의 모터 회전수 Nm_r이 소정값(EV 아이들 회전수) 미만인 상태가 소정 카운트 기간 계속되었음을 판정한다(스텝 T30).

토크 다운 판정 처리의 결과, 토크 다운되었는지 여부를 판정하고(스텝 T40), 토크 다운되었다고 판정되면, 플래그 F를 1로 하고(스텝 T50), 액셀러레이터 오프인지 여부를 판정한다(스텝 T60). 액셀러레이터 오프라면, 토크 다운 요구값이 하한값 미만인지 여부를 판정하고(스텝 T70), 토크 다운 요구값이 하한값 미만이면, 하한값에서 토크 다운을 실시하고(스텝 T80), 토크 다운 요구값이 하한값 미만이 아니면, 토크 다운 요구값에서 토크 다운을 실시한다(스텝 T90).

한편, 스텝 T60에서 액셀러레이터 온이라고 판정되면, 토크 다운 제어를 해제하고, MG(2)의 출력 토크의 증가를, 증가 속도를 미리 설정된 증가 속도(램프 A)로 제한하여 실시한다(스텝 T100).

또한, 스텝 T40에서 토크 다운되지 않았다고 판정되면, 플래그 F가 1인지 여부, 즉, 현재 토크 다운 제어 중인지 여부를 판정하고(스텝 T110), 플래그 F가 1이 아니면, 즉, 현재 토크 다운 제어 중이 아니면 리턴하고, 플래그 F가 1, 즉, 현재 토크 다운 제어 중이면, 플래그 F를 0으로 하고(스텝 T112), 액셀러레이터 온인지 여부를 판정한다(스텝 T120).

액셀러레이터 온이라고 판정되면, 토크 다운 제어를 해제하고, MG(2)의 출력 토크의 증가를, 증가 속도를 미리 설정된 증가 속도(램프 B)로 제한하여 실시한다(스텝 T130). 액셀러레이터 오프라고 판정되면, 토크 다운 제어를 해제하고, MG(2)의 출력 토크의 증가를, 증가 속도를 미리 설정된 증가 속도(램프 B보다도 완만한 램프 C)로 제한하여 실시한다(스텝 T140).

따라서, 본 실시 형태의 클러치 오체결 판정 장치에 의하면, 오체결 이상 발생 직후부터 판정 가능한 이상 가판정 조건 (1), (2)로부터 이상을 가판정하고, 이에 의해 이상의 가판정이 되면, 오체결 이상 발생으로부터 판정 개시 가능해질 때까지 타임 래그는 있지만, 이상 가판정 조건 (1)과 동일한 이상 확정 조건 (4)가 성립된 상황 하에서, 대응이 필요한 이상을 확실하게 판정할 수 있는 이상 확정 조건 (3)으로부터 오체결 이상을 확정한다. 특히, 이상 확정 조건 (3)에 의한 이상 확정을 위한 시간(설정 시간)은, 검출값의 신뢰성을 확보하기 위한 시간만으로 할 수 있으므로, 이상 발생으로부터 이상 확정까지의 시간을 단축시킬 수 있다.

즉, 조건 (3)만에 의해, 오체결 이상을 확정하기 위해서는, 일정 이상의 확인 시간이 필요해져 시간이 걸린다.

본 장치에서는, 이러한 확인 시간이 불필요하게 되므로, 조건 (3)의 상태가 발생하면 빠르게 이상을 확정할 수 있다.

그리고, 오체결 이상이 발생하면, 빠르게 클러치 오체결 대응 제어 장치에 의해 대응 제어, 즉, 토크 다운 제어에 의해, 배리에이터(5)의 보호를 도모하면서 차량의 주행성 확보(림프 홈 기능 확보)를 실현할 수 있다.

[5. 기타]

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시 형태를 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변형되어 적용하는 것이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 이상 가판정 조건의 조건 (1), (2)가 모두 성립되면 이상 가판정 조건이 성립된 것으로 보고, 이상 가판정을 보다 확실하게 행하게 하고 있지만, 예를 들어 조건 (1)이 성립되면 이상 가판정 조건이 성립되었다고 설정할 수도 있다.

상기 실시 형태에서는, 클러치 오체결 대응 제어 장치에 의한 클러치 오체결 대응 제어를, 본 실시 형태의 클러치 오체결 판정 장치의 판정과 링크시켜서 행하지만, 본 발명의 클러치 오체결 대응 제어 장치에 의한 제어 자체는, 클러치의 오체결 판정의 방법을 본 실시 형태의 클러치 오체결 판정 장치로 한정하는 것이 아니라, 기타 방법으로 클러치 오체결을 판정하여 클러치 오체결 대응 제어를 실시하게 해도 된다. 이 경우, 클러치 오체결 대응 제어에 관한 허가 조건, 금지 조건, 토크 다운 조건, 토크 다운 제어를 해제하는 조건은, 상기의 것을 적용한다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 차량으로서 하이브리드 차량을 예시했지만, 본 발명은 전동 모터를 구동원으로 하는 차량이면 되고, 전동 모터만을 구동원으로 하는 전기 자동차에 적용해도 된다.

Claims

차량의 구동원인 전동 모터와, 상기 전동 모터에 구동 연결된 기계식 오일 펌프와, 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리와 이들 풀리에 걸려 감긴 무단형 동력 전달 부재를 갖고 상기 오일 펌프로부터의 유압을 사용하여 작동하는 유압식 배리에이터를 구비한 무단 변속기와, 상기 전동 모터와 상기 무단 변속기 사이에 개재 장착된 마찰 걸림 결합식 클러치와, 상기 클러치를 상기 차량의 주행 상태에 따라서 완전 걸림 결합, 슬립 걸림 결합 및 해방 중 어느 상태로 제어하는 클러치 제어 수단과, 상기 전동 모터로의 출력 요구와 상기 클러치의 상태에 기초하여 상기 전동 모터를 목표 회전 속도로 회전하도록 제어하는 차량 제어 수단을 갖는 차량에 있어서, 상기 클러치가 잘못해서 완전 걸림 결합하는 오체결에 대응하는 제어를 행하는 클러치 오체결 대응 제어 장치이며,
소정의 판정 조건이 성립되면 상기 클러치가 오체결 상태라고 판정하는 클러치 오체결 판정 장치와,
상기 세컨더리 풀리의 유압인 세컨더리 유압을 검출하는 세컨더리 유압 검출 수단과,
상기 클러치 오체결 판정 장치에 의해, 상기 클러치가 오체결 상태라는 것이 판정되면, 상기 구동원의 출력 토크를, 상기 세컨더리 유압 검출 수단에서 검출되는 상기 세컨더리 유압에 따라서 조정하는 토크 조정 제어를 실시하는 오체결 대응 제어 수단을 갖는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를, 동력 전달에 필요한 상기 구동원의 회전 속도를 유지하는 토크 조정 요구 하한값으로 제한하여 실시하는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토크 조정 제어에서는, 상기 세컨더리 유압이 상승한 경우에는 상기 구동원의 출력 토크를 유지하고, 상기 세컨더리 유압이 저하된 경우에는 상기 구동원의 출력 토크를 상기 세컨더리 유압에 따라서 저하시키는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를 실시하고 있을 때, 상기 구동원에 대하여 출력 토크의 증가 요구가 있으면, 상기 구동원의 출력 토크의 증가 시에 상기 출력 토크의 증가 속도를 제한하는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오체결 대응 제어 수단은, 상기 토크 조정 제어를 종료할 때에는, 상기 구동원의 출력 토크를 소정의 증가 속도로 점점 증가 복귀시키는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클러치 오체결 판정 장치는,
상기 무단 변속기의 선택 레인지를 검출하는 레인지 검출 수단과,
상기 차량의 차속을 검출하는 차속 검출 수단과,
상기 전동 모터의 회전 속도를 검출하는 모터 회전 검출 수단과,
상기 클러치의 입출력 회전 속도차를 검출하는 회전 속도차 검출 수단과,
상기 차량 제어 수단에 의해 선택된 상기 클러치 제어 모드 정보와, 상기 레인지 검출 수단, 상기 차속 검출 수단으로부터의 검출 정보에 기초하여, 상기 클러치 제어 모드가 완전 걸림 결합이 아닐 것, 상기 선택 레인지가 주행 레인지일 것, 및 상기 차속이 소정값 이상일 것을 포함하는 각 조건이 모두 성립되면, 허가 조건이 성립되었다고 판정하는 허가 조건 판정 수단과,
상기 허가 조건 판정 수단에 의해 상기 허가 조건이 성립되었다고 판정되면, 상기 클러치에 입출력 회전 속도차가 없을 것이라고 하는 제1 가판정 조건을 포함하는 이상 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 회전 속도차 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하는 이상 가판정 수단과,
상기 이상 가판정 수단에 의해 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정되면, 상기 전동 모터의 회전 속도가 상기 하한 회전 속도보다도 낮을 것이라고 하는 이상 확정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 모터 회전 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하고, 이상 확정 조건이 성립되면 상기 클러치가 오체결 상태라고 확정하는 이상 확정 수단을 갖는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 이상 가판정 조건은, 상기 전동 모터의 회전 속도가 상기 목표 회전 속도보다도 저속측으로 소정차 이상 괴리되었을 것이라고 하는 제2 가판정 조건을 더 포함하고,
상기 이상 가판정 수단은, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 성립되었는지 여부를 상기 회전 속도차 검출 수단 및 상기 모터 회전 검출 수단의 검출 정보에 기초하여 판정하고, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 모두 성립되면 상기 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정하는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.
제7항에 있어서, 상기 이상 가판정 수단은, 상기 제1 가판정 조건 및 상기 제2 가판정 조건이 모두 성립된 상태가 설정 시간 이상 계속되면 상기 이상 가판정 조건이 성립되었다고 판정하는,
클러치 오체결 대응 제어 장치.