(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151976
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 20/50 20160101AFI20241018BHJP
B60K 6/442 20071001ALI20241018BHJP
B60K 6/547 20071001ALI20241018BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20241018BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
B60W20/50
B60K6/442 ZHV
B60K6/547
B60W10/06 900
B60W10/08 900
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065835
(22)【出願日】2023-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】赤川 真也
【テーマコード（参考）】
3D202
【Ｆターム（参考）】
3D202BB01
3D202BB11
3D202CC87
3D202DD01
3D202DD05
3D202DD07
3D202DD18
3D202DD24
3D202DD39
3D202DD40
3D202DD42
3D202FF06
3D202FF12
(57)【要約】
【課題】ドライバビリティを損なうことなく、クラッチの発熱を抑制でき、クラッチの耐久性を向上させることができる車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】ＨＣＵは、クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、クラッチ発熱量低減制御を開始する（ステップＳ２）。ＨＣＵは、クラッチ発熱量低減制御において、ドライバのドライバ要求トルクの値を、駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定する。ＨＣＵは、エンジンからクラッチを介して変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するようにエンジントルクを低下させ（ステップＳ７）、かつ、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させる（ステップＳ６）。
【選択図】図２
【解決手段】ＨＣＵは、クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、クラッチ発熱量低減制御を開始する（ステップＳ２）。ＨＣＵは、クラッチ発熱量低減制御において、ドライバのドライバ要求トルクの値を、駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定する。ＨＣＵは、エンジンからクラッチを介して変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するようにエンジントルクを低下させ（ステップＳ７）、かつ、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させる（ステップＳ６）。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと、前記エンジンから伝達された回転を変速して駆動輪に出力する変速機構と、前記エンジンと前記変速機構との間に設けられたクラッチと、前記変速機構と前記駆動輪との間に動力を出力するモータと、を備え、前記エンジンのエンジントルクと前記モータのモータトルクとの少なくとも何れか一方によって走行する車両において、
前記エンジン、前記モータおよび前記クラッチを制御する制御部を備える車両の制御装置であって、
前記制御部は、前記クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合、
ドライバのドライバ要求トルクの値を、前記駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定し、
前記エンジンから前記クラッチを介して前記変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するように前記エンジントルクを低下させ、かつ、前記クラッチ伝達トルクの低下分を補って前記車軸要求トルクを満たすように前記モータトルクを増加させることを特徴とする車両の制御装置。
前記エンジン、前記モータおよび前記クラッチを制御する制御部を備える車両の制御装置であって、
前記制御部は、前記クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合、
ドライバのドライバ要求トルクの値を、前記駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定し、
前記エンジンから前記クラッチを介して前記変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するように前記エンジントルクを低下させ、かつ、前記クラッチ伝達トルクの低下分を補って前記車軸要求トルクを満たすように前記モータトルクを増加させることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記車軸要求トルクを満たすように前記モータトルクを増加させることができない場合、前記ドライバ要求トルクに対する前記モータトルクの不足分が前記クラッチ伝達トルクにより補われるように前記エンジントルクを増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記クラッチを係合しても前記エンジンがエンジンストールしない車速まで加速可能なトルクの値を、前記車軸要求トルクとして設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項4】
前記車軸要求トルクは、アクセル操作およびブレーキ操作がされていない状況におけるクリープトルクであることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、シリーズ・パラレルハイブリッド車において、クラッチの滑りまたは過熱などの異常を検出した場合に、クラッチによる機械的駆動力伝達の負担を軽減するため、クラッチを切断状態にしてモータにより車輪を機械的に駆動または制動するシリーズモードの制御を実行するようにした技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－３３２００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、十分に大きな駆動力を出力可能な大型のモータを備えている場合に限って実現できるが、エンジンの補助を目的とした小出力のモータを備える車両においては、モータトルクによってドライバ要求トルクを満たすことができず、ドライバビリティを損なってしまうという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、ドライバビリティを損なうことなく、クラッチの過熱を抑制でき、クラッチの耐久性を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため本発明は、エンジンと、前記エンジンから伝達された回転を変速して駆動輪に出力する変速機構と、前記エンジンと前記変速機構との間に設けられたクラッチと、前記変速機構と前記駆動輪との間に動力を出力するモータと、を備え、前記エンジンのエンジントルクと前記モータのモータトルクとの少なくとも何れか一方によって走行する車両において、前記エンジン、前記モータおよび前記クラッチを制御する制御部を備える車両の制御装置であって、前記制御部は、前記クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合、ドライバのドライバ要求トルクの値を、前記駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定し、前記エンジンから前記クラッチを介して前記変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するように前記エンジントルクを低下させ、かつ、前記クラッチ伝達トルクの低下分を補って前記車軸要求トルクを満たすように前記モータトルクを増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
このように、本発明によれば、ドライバビリティを損なうことなく、クラッチの過熱を抑制でき、クラッチの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンと、エンジンから伝達された回転を変速して駆動輪に出力する変速機構と、エンジンと変速機構との間に設けられたクラッチと、変速機構と駆動輪との間に動力を出力するモータと、を備え、エンジンのエンジントルクとモータのモータトルクとの少なくとも何れか一方によって走行する車両において、エンジン、モータおよびクラッチを制御する制御部を備える車両の制御装置であって、制御部は、クラッチが半係合状態かつ高温状態の場合、ドライバのドライバ要求トルクの値を、駆動輪に要求される車軸要求トルクとして設定し、エンジンからクラッチを介して変速機構に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するようにエンジントルクを低下させ、かつ、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、ドライバビリティを損なうことなく、クラッチの発熱を抑制でき、クラッチの耐久性を向上させることができる。
【実施例0010】
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るエンジン制御装置を搭載したハイブリッド車両について詳細に説明する。
【0011】
図１に示すように、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両１は、エンジン２と、自動変速機３と、モータジェネレータ４と、駆動輪５と、ハイブリッド車両１を総合的に制御する制御部としてのＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、自動変速機３を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２と、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３と、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、ＢＭＳ（Battery Management System）１６とを含んで構成される。
【0012】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なうように構成されている。
【0013】
エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を回転駆動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。
【0014】
本実施例では、ＩＳＧ２０は、ＩＳＧＣＭ１３の制御により、電動機として機能することで、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。
【0015】
スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。
【0016】
自動変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。自動変速機３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、乾式クラッチによって構成されるクラッチ２６と、ディファレンシャル機構２７と、図示しないアクチュエータとを備えている。クラッチ２６は、エンジン２と変速機構２５との間に設けられている。変速機構２５は、クラッチ２６を介してエンジン２から伝達された回転を変速してディファレンシャル機構２７に出力する。
【0017】
自動変速機３は、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されており、ＴＣＭ１２により制御されるアクチュエータにより変速機構２５におけるギヤ段の切換えとクラッチ２６の係合（接続）及び解放（切断）が行なわれるようになっている。本実施例では、自動変速機３のクラッチ２６は、アクチュエータが作動してないとき、またはアクチュエータが故障により作動できないときに、その時の状態（係合度）を維持するノーマリーストップタイプのクラッチからなる。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５あるいはモータジェネレータ４から入力される動力をドライブシャフト２３に伝達するようになっている。
【0018】
モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン２８等の駆動力伝達部材を介して連結されている。モータジェネレータ４は、変速機構２５と駆動輪５との間に動力を出力する。具体的には、モータジェネレータ４は、変速機構２５とディファレンシャル機構２７との間に動力を出力する。モータジェネレータ４は、電動機および発電機として機能する。
【0019】
このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成しており、エンジン２及びモータジェネレータ４の少なくとも一方が出力する動力により走行するようになっている。
【0020】
ハイブリッド車両１は、ＨＥＶ走行と、ＥＶ走行とが可能である。ＨＥＶ走行は、エンジン２を稼働（運転）し、少なくともエンジン２のエンジントルクを用いて走行する走行状態である。ＨＥＶ走行には、エンジントルクのみ、またはエンジントルクとモータジェネレータ４のモータトルクとの両方により走行する状態がある。ＥＶ走行は、エンジン２を停止してモータトルクによって走行する走行状態である。
【0021】
モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行なうようになっている。なお、モータジェネレータ４は、変速機構２５から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。つまり、モータジェネレータ４は、変速機構２５を介さずに駆動輪５に動力を伝達可能に連結されている。
【0022】
ハイブリッド車両１は、第１蓄電装置３０と、蓄電部としての第２蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。
【0023】
第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。
【0024】
第１蓄電装置３０は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第１蓄電装置３０の残容量や温度、充放電電流などの状態は、ＨＣＵ１０によって管理される。
【0025】
第２蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリであり、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させる。第２蓄電装置３３は、例えば、リチウムイオン電池からなる。第２蓄電装置３３の蓄電量や温度、充放電電流などの状態は、ＢＭＳ１６によって管理される。
【0026】
ハイブリッド車両１には、電気負荷としての一般負荷３７が設けられている。一般負荷３７は、スタータ２１及びＩＳＧ２０以外の電気負荷である。
【0027】
一般負荷３７は、安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、及び、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。
【0028】
第１蓄電装置３０は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７とに電力を供給可能に接続されている。
【0029】
このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。
【0030】
高電圧パワーパック３４は、第２蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、ＢＭＳ１６とを有している。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。
【0031】
インバータ４５は、ＩＮＶＣＭ１４の制御により、高電圧ケーブル３５にかかる交流電力と、第２蓄電装置３３にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行させるときには、第２蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ４５により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。
【0032】
ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ４５により直流電力に変換させて第２蓄電装置３３に充電する。
【0033】
ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【0034】
これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
【0035】
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。
【0036】
ハイブリッド車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が設けられている。
【0037】
ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４及びＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行なう。
【0038】
ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２及びＩＳＧＣＭ１３にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２及びＩＳＧＣＭ１３は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行なう。
【0039】
ＨＣＵ１０の入力ポートには、車速センサ５１、アクセル開度センサ５２、シフトポジションセンサ５３等の各種センサ類が接続されている。
【0040】
車速センサ５１は、ドライブシャフト２３の回転速度などからハイブリッド車両１の速度を検出する。アクセル開度センサ５２は、図示しないアクセルペダルの操作量をアクセル開度として検出する。
【0041】
シフトポジションセンサ５３は、運転者による図示しないシフトレバーの操作により選択されたシフト位置を検出する。シフト位置は、例えば、前進走行レンジ（Ｄレンジ）、後進走行レンジ（Ｒレンジ）、停車レンジ（Ｎレンジ）、駐車レンジ（Ｐレンジ）のいずれかが選択される。ここで、Ｄレンジ、Ｒレンジを走行レンジとし、Ｎレンジ、Ｐレンジを非走行レンジとする。さらに、シフトポジションセンサ５３は、変速機構２５のギヤ段の達成状態を検出する。
【0042】
ＨＣＵ１０は、運転者により選択されたシフト位置に応じて、ＴＣＭ１２により自動変速機３の変速機構２５のギヤ段を制御する。詳しくは、ＨＣＵ１０は、図示しない変速用のアクチュエータを稼働させ、シフト位置がＤレンジである場合、車速やドライバ要求トルク等に応じた前進用の何れかのギヤ段へ変速機構２５のギヤ段を切替え、シフト位置がＲレンジである場合、変速機構２５を後進用のギヤ段へ切替える。また、ＨＣＵ１０は、シフト位置がＮレンジである場合、変速機構２５をニュートラルに切替え、シフト位置がＰレンジである場合、変速機構２５をパーキング状態に切替える。ここで、変速機構２５におけるニュートラルとは、変速機構２５の図示しない全ての変速用スリーブが非係合状態となって変速機構２５の入力軸と出力軸の間の動力伝達が遮断された状態である。変速機構２５がニュートラルのときは、連れ回る入力軸の回転が抑えられて変速機構２５における摩擦が減少し、動力伝達ロスが抑制される。
【0043】
本実施例において、ＥＣＭ１１は、ＥＶ制御中にエンジン２を停止させるだけでなく、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ＥＣＭ１１は、所定の一時停止条件の成立時にエンジン２を停止させ、所定の再始動条件の成立時にＩＳＧＣＭ１３を介してＩＳＧ２０を駆動してエンジン２を再始動させるようになっている。このため、エンジン２の不要なアイドリングが行なわれなくなり、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。
【0044】
アイドリングストップ制御におけるエンジン２の一時停止条件としては、例えば、少なくとも、アクセル踏込量が所定量未満であること、エンジン２を再始動させるための第１蓄電装置３０の電力が所定量以上であること、シフト位置としてＤレンジまたは非走行レンジが選択されていること、が成立していることである。
【0045】
ＨＣＵ１０は、車軸要求トルクをエンジントルクとモータトルクとにより満たすように、エンジン２およびモータジェネレータ４を制御する。車軸要求トルクとは、駆動輪５に要求されるトルク、つまり、駆動輪５が変速機構２５から受け取って出力すべきトルクである。言い換えれば、ＨＣＵ１０は、エンジントルクとモータトルクとの和が車軸要求トルクと等しくなるようにトルクの配分を設定し、設定したエンジントルクをエンジン２に発生させ、設定したモータトルクをモータジェネレータ４に発生させる。また、ＨＣＵ１０は、通常時は、ドライバのアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に基づくドライバ要求トルクの値を、車軸要求トルクとして設定する。
【0046】
ここで、エンジン２と変速機構２５との間にクラッチ２６を備えるハイブリッド車両１においては、シフト位置がＤレンジで車両の速度が停車状態から微速走行状態の間でありアクセル操作およびブレーキ操作の両方がされていない場合、クラッチ２６を半係合状態（いわゆる半クラッチ状態）にすることで、トルクコンバータを備える車両におけるクリープトルクに相当するトルク（本実施例でもクリープトルクという）を発生し、クリープトルクによる微速走行（以下、クリープ走行ともいう）を実現している。
【0047】
クリープ走行時は、エンジン２のエンジントルクは、半係合状態のクラッチ２６を介して駆動輪５に伝達される。詳しくは、エンジン２が発生したエンジントルクのうち、半係合状態のクラッチ２６の係合度に応じた値のトルクであるクラッチ伝達トルクが、クラッチ２６から変速機構２５に伝達される。したがって、クラッチ２６の半係合時は、クラッチ２６を介してエンジン２から変速機構２５に伝達されドライブシャフト２３に至るクラッチ伝達トルクと、ドライブシャフト２３に至るモータトルクとの和が車軸要求トルクと等しくなるように、エンジン２、クラッチ２６およびモータジェネレータ４が制御される。なお、アクセル操作およびブレーキ操作の両方がされていない場合におけるドライバ要求トルクとしてのクリープトルク（車軸要求トルク）の値は、ハイブリッド車両１を微速走行可能なトルクに設定される。
【0048】
クリープ走行時は、半係合状態のクラッチ２６が滑りによる摩擦で発熱し、長時間に及ぶとクラッチ２６が高温状態になることがあり得る。クラッチ２６が過熱状態になると、クラッチ２６の耐久性が低下してしまう。クラッチ２６の高温状態を解消するためには、クラッチ２６を解放してモータトルクのみによりハイブリッド車両１を走行させることが考えられるが、この場合、モータトルクだけでは要求トルクを満足できずにドライバビリティを維持できないことがあり得る。したがって、クリープ走行によりクラッチ２６が高温状態となった場合も、モータトルクだけでなくエンジントルクも用いることが好ましい。
【0049】
そこで、本実施例では、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が半係合状態かつ高温状態の場合、ドライバのドライバ要求トルクの値を、駆動輪５に要求される車軸要求トルクとして設定する。そして、ＨＣＵ１０は、エンジン２からクラッチ２６を介して変速機構２５に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するようにエンジントルクを低下させ、かつ、クラッチ伝達トルクからの車軸トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクによる車軸トルクを増加させる。
【0050】
ここで、クラッチ伝達トルクは、エンジントルクを低下させた場合だけでなく、クラッチ２６の係合度を低くした場合にも低下するが、本実施例では、クラッチ２６の係合度を維持し、エンジントルクを低下させることによりクラッチ伝達トルクを低下させ、その結果としてクラッチ２６の発熱を抑制して高温状態を解消するようになっている。なお、エンジントルクを低下させることと併用してクラッチ２６の係合度を低くすることによりクラッチ伝達トルクを低下させるようにしてもよい。
【0051】
また、モータトルクの最大値は第２蓄電装置３３（高電圧バッテリ）の充電状態等により制限される。この場合もモータトルクだけでは要求トルクを満足できずにドライバビリティを維持できないことになるので、クラッチ２６が高温状態となった場合にモータトルクだけでなくエンジントルクも用いるが、本実施例では、ＨＣＵ１０は、車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させることができない場合、ドライバ要求トルクに対するモータトルクの不足分がクラッチ伝達トルクにより補われるようにエンジントルクを増加させる。
【0052】
また、本実施例では、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６を係合してもエンジン２がエンジンストールしない車速まで加速可能なトルクの値を、車軸要求トルクとして設定してもよい。つまり、車軸要求トルクの値を、アクセル操作およびブレーキ操作がされていない状況におけるクリープトルクとしてのドライバ要求トルクに代わって、エンジン２がエンジンストールを回避しつつクラッチ２６を係合可能な車速まで加速可能なトルクの値に設定することができる。なお、エンジン２がエンジンストールしない車速とは、エンジン２がエンジンストールしない最低の回転速度で回転し、その回転速度が入力された変速機構２５が最大減速比のギヤ段で出力するときのドライブシャフト２３の回転速度による車両の走行速度である。
【0053】
本実施例に係る車両の制御装置による動作について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する動作は、予め設定された時間間隔で繰り返し実行される。
【0054】
ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が高温状態か否かを判断する（ステップＳ１）。ここでは、ＨＣＵ１０は、実測したクラッチ温度、またはクラッチ２６のスリップ状態から推測したクラッチ温度を所定の温度閾値と比較し、閾値以上の場合にクラッチ２６が高温状態であると判断する。なお、温度閾値との比較によらず、クラッチ２６のスリップ状態に直接基づいてクラッチ２６が高温状態か否かをＨＣＵ１０が判断するようにしてもよい。
【0055】
ＨＣＵ１０は、ステップＳ１でクラッチ２６が高温状態ではないと判断した場合、今回の動作を終了する。
【0056】
ＨＣＵ１０は、ステップＳ１でクラッチ２６が高温状態であると判断した場合、クラッチ発熱量低減制御を開始する（ステップＳ２）。このクラッチ発熱量低減制御は、以下のステップＳ３からステップＳ７の処理からなり、クラッチ温度を低下させるために実行される。なお、ステップＳ３からステップＳ６の処理は、モータ要求トルクを算出する処理であり、ステップＳ７の処理は、エンジン要求トルクを算出する処理である。
【0057】
ＨＣＵ１０は、ステップＳ３において、クラッチ発熱用エンジン上限トルクを算出する。ここでは、ＨＣＵ１０は、クラッチ発熱用エンジン上限トルクを、クラッチ２６の発熱量の目標値であるクラッチ目標発熱量と、クラッチ２６のスリップ量とから算出する。クラッチ２６のスリップ量は、エンジン回転数とクラッチ回転数との差回転である。
【0058】
次いで、ＨＣＵ１０は、クラッチ発熱用エンジン要求トルクを算出する（ステップＳ４）。ここでは、ＨＣＵ１０は、ドライバ要求トルクのうちエンジン２のエンジントルクにより満たすべき値であるエンジンドライバ要求トルクと、ステップＳ３で算出したクラッチ発熱用エンジン上限トルクと、の何れか小さい値を、クラッチ発熱用エンジン要求トルクとして算出する。
【0059】
次いで、ＨＣＵ１０は、クラッチ発熱用モータ期待トルクを算出する（ステップＳ５）。ここでは、ＨＣＵ１０は、ドライバ要求トルクから、ステップＳ４で算出したクラッチ発熱用エンジン要求トルクを減算した値を、クラッチ発熱用モータ期待トルクとして算出する。
【0060】
次いで、ＨＣＵ１０は、モータ要求トルクを算出する（ステップＳ６）。ここでは、ＨＣＵ１０は、ステップＳ５で算出したクラッチ発熱用モータ期待トルクと、バッテリ充電状態等に応じて出力可能なモータトルクの最大値であるモータ出力可能トルクと、の何れか小さい値を、モータ要求トルクとして算出する。このステップＳ６で算出されたモータ要求トルクの値は、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすように増加された値となる。ここで、クラッチ伝達トルクの低下分を補うことには、クラッチ伝達トルクの低下分を相殺することが含まれる。
【0061】
次いで、ＨＣＵ１０は、エンジン要求トルクを算出する（ステップＳ７）。ここでは、ＨＣＵ１０は、ドライバがハイブリッド車両１に要求する車両ドライバ要求トルクから、ステップＳ６で算出したモータ要求トルクを減算した値を、エンジン要求トルクとして算出する。このステップＳ７で算出されたエンジン要求トルクの値は、エンジン２からクラッチ２６を介して変速機構２５に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するように低下された値となる。
【0062】
次いで、ＨＣＵ１０は、クラッチ温度が低下したか否かを判断する（ステップＳ８）。ここでは、ＨＣＵ１０は、実測したクラッチ温度、またはクラッチ２６のスリップ状態から推測したクラッチ温度に基づいて、クラッチ温度が低下したか否かを判断する。このステップＳ８で用いる閾値は、ステップＳ１で用いる温度閾値と同じでもよいし、異なっていてもよい。
【0063】
ＨＣＵ１０は、ステップＳ８でクラッチ温度が低下していないと判断した場合、ステップＳ３に戻る。これにより、クラッチ発熱量低減制御を構成するステップＳ３からステップＳ７が再び実行される。
【0064】
ＨＣＵ１０は、ステップＳ８でクラッチ温度が低下していると判断した場合、クラッチ発熱量低減制御を終了し（ステップＳ９）、今回の動作を終了する。
【0065】
本実施例に係るハイブリッド車両１の車両状態の推移について、図３を参照して説明する。図３は、ドライバのアクセル操作およびブレーキ操作のない状態で半係合状態のクラッチ２６の伝達トルク（クリープトルク）によりハイブリッド車両１が走行するときの車両状態の推移を表している。図３において、横軸は時間を表し、縦軸は、クラッチ２６の温度状態、車軸要求トルク、エンジン回転数、クラッチ回転数を表している。車軸要求トルクに関しては、トルクの分配を示しており、破線で示す境界線の下側の領域はクラッチ伝達トルクが負担する車軸トルクを示し、境界線の上側の領域はモータトルクが負担する車軸トルクを示している。
【0066】
時刻ｔ０において、ブレーキペダルが踏まれており、アクセルペダルは踏み込まれていない。このため、車軸要求トルクは０であり、アイドリングストップ制御によりエンジン回転数は０である。また、クラッチ２６が解放されているため、クラッチ回転数は０である。
【0067】
その後、時刻ｔ１において、ブレーキペダルが解放されたことで、車軸要求トルクはクリープトルクに相当するトルクまで上昇を始める。また、アイドリングストップ制御によりエンジン２が再始動してエンジン回転数が上昇し、クラッチ２６が半係合にされることでトルクの伝達が始まりクラッチ回転数（変速機構２５の入力軸の回転数）が上昇する。また、モータもトルクを車軸に伝え始める。
【0068】
その後、時刻ｔ２において、車軸要求トルクが一定となり、エンジン回転数が一定となる。クラッチ伝達トルクとモータトルクにて車軸要求トルクが達成され、その後、徐々にモータトルクが負担する車軸トルクが減少しクラッチ伝達トルクが増える。時刻ｔ３において、モータトルクが使用されなくなり、全てクラッチ伝達トルクになってクラッチ回転数が一定となる。この状態では、半係合状態のクラッチ２６の滑りによってクラッチ伝達トルクが生成されている。また、クラッチ伝達トルクのみによって車軸要求トルクが満たされている。
【0069】
その後、時刻ｔ４において、半係合状態のクラッチ２６が発熱により高温状態となったため、エンジントルクの低下によりクラッチ伝達トルクが低下され始める。また、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクが増加され始める。
【0070】
その後、時刻ｔ５において、クラッチ発熱用のクラッチ伝達トルクとモータトルクに達し、低下後のクラッチ伝達トルクが維持されるとともに増加後のモータトルクが維持され車軸要求トルクが満たされている。
【0071】
【0072】
時刻ｔ１１において、ドライバによりアクセル操作が行われクラッチ伝達トルクが増加を始める。時刻ｔ１２において、半係合状態のクラッチ２６が発熱により高温状態となっているため、ＨＣＵ１０によりエンジントルクが低下されておりクラッチ伝達トルクが制限値に達する。そして、それ以降ではクラッチ伝達トルクで足りない分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクが増加され始める。その後、時刻ｔ１３において、ドライバのアクセル操作量が一定になったことで、車軸要求トルク、モータトルクおよびクラッチ伝達トルクが一定になる。
【0073】
時刻ｔ１４において、ドライバによりアクセルの更なる踏み込み操作がなされ、車軸要求トルクの増加に応じて、モータトルクが増加され始める。しかし、時刻ｔ１５において、現在の状況下で発生できるモータトルクの上限値に達してしまう。
【0074】
このため、時刻ｔ１５において、現在行っているクラッチ２６の発熱を抑制する制限状況を解除してクラッチ伝達トルクを増加させる。
【0075】
時刻ｔ１６にて、ドライバの操作によって車軸要求トルクが低下し始める。この時、モータトルクよりも先にクラッチ伝達トルクを低下させる。
【0076】
時刻ｔ１７にて、制限されたクラッチ伝達トルクとモータトルクで車軸要求トルクを満たすことができるようになり、それ以降はクラッチ伝達トルクよりも先にモータトルクが低下させられていく。時刻ｔ１８にて、制限されたクラッチ伝達トルクのみで車軸要求トルクを満たすことができるようになる。
【0077】
このように、ドライバによりアクセル操作が行われている場合、ドライバ要求トルクおよび車軸要求トルクは、図３で示したようなクリープトルクより大きくなることがある。この場合、モータジェネレータ４は、モータトルクを増加させクラッチ伝達トルクで足りない分を補って車軸要求トルクを満たすように制御される。しかし、バッテリ充電状態等の制限により、車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させることができない状況が発生する。
【0078】
そこで、ＨＣＵ１０は、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させる際にモータトルクが上限値（出力可能な最大値）に達した場合、不足するトルクを補うように制限を解除してエンジントルクを増加させ、クラッチ伝達トルクを増加させる。
【0079】
以上のように、本実施例において、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６が半係合状態かつ高温状態の場合、ドライバのドライバ要求トルクの値を、駆動輪５に要求される車軸要求トルクとして設定する。そして、ＨＣＵ１０は、エンジン２からクラッチ２６を介して変速機構２５に伝達されるクラッチ伝達トルクが低下するようにエンジントルクを低下させ、かつ、クラッチ伝達トルクの低下分を補って車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させる。
【0080】
これにより、クリープトルクによる微速走行時等において、半係合状態のクラッチ２６が滑りにより高温状態になった場合、クラッチ伝達トルクを低下させることでクラッチ２６の発熱を抑制できるので、クラッチ２６の温度を低下させてクラッチ２６の負荷を軽減することができ、クラッチ２６の耐久性を向上させることができる。また、低下したクラッチ伝達トルクを補ってドライバ要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させることで、ドライバビリティを確保することができる。
【0081】
この結果、ドライバビリティを損なうことなく、クラッチ２６の発熱を抑制でき、クラッチ２６の耐久性を向上させることができる。
【0082】
また、本実施例において、ＨＣＵ１０は、車軸要求トルクを満たすようにモータトルクを増加させることができない場合、ドライバ要求トルクに対するモータトルクの不足分がクラッチ伝達トルクにより補われるようにエンジントルクを増加させる。
【0083】
これにより、エンジントルクの増加後も、車軸要求トルクの一部がモータトルクによって満たされるので、クラッチ伝達トルクを当初より減少させることができる。このため、クラッチ２６の負荷を軽減しつつ、ドライバ要求トルクを満たすことができ、ドライバビリティを確保することができる。
【0084】
また、本実施例において、ＨＣＵ１０は、クラッチ２６を係合してもエンジン２がエンジンストールしない車速まで加速可能なトルクの値を、車軸要求トルクとして設定する。
【0085】
これにより、クラッチ２６を係合してもエンジン２がエンジンストールしない車速までモータトルクによって車両を加速させることができるので、車両の加速後は、エンジンストールおよびクラッチ２６の滑りが発生しない状態でクラッチ２６を係合することが可能となり、エンジンストールを回避しつつ、クラッチ２６の負荷を軽減することができる。
【0086】
また、本実施例において、車軸要求トルクは、アクセル操作およびブレーキ操作がされていない状況におけるクリープトルクとすることができる。
【0087】
これにより、クリープトルクによる微速走行時にクラッチ２６が高温状態になった場合に、クラッチ２６の発熱を抑制でき、クラッチ２６の耐久性を向上させることができる。
【0088】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0089】
１ ハイブリッド車両（車両）
２ エンジン
４ モータジェネレータ（モータ）
１０ ＨＣＵ（制御部）
２５ 変速機構
２６ クラッチ
２ エンジン
４ モータジェネレータ（モータ）
１０ ＨＣＵ（制御部）
２５ 変速機構
２６ クラッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】