クラッチ故障診断装置及びクラッチ故障診断方法
【課題】実際のクラッチの固着を検出可能にすることを課題としている。
【解決手段】モータ３からなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能なクラッチ４を介して接続する。また、駆動源から伝達されるトルクを伝達可能なクラッチ油圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする。そして、クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させる。そのときの上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
【解決手段】モータ３からなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能なクラッチ４を介して接続する。また、駆動源から伝達されるトルクを伝達可能なクラッチ油圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする。そして、クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させる。そのときの上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ若しくはエンジンのトルクが、摩擦クラッチを介して駆動輪に伝達可能な車両用駆動装置に設けたクラッチの固着故障を診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチの固着を検出する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載する技術がある。
この特許文献１に記載の技術では、エンジンの出力軸に対し、ロックアップクラッチを介して流体継手が接続する。そして、ロックアップクラッチの固着を、ロックアップ油圧制御バルブ電気回路のショート検出回路を使用することで推定診断する。
【特許文献１】特願２００３−５７１６３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、電気回路の故障によるクラッチ接状態を検出するものであり、実際にクラッチが固着しているか判定していない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、実際のクラッチの固着を検出可能にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、モータ若しくはエンジンからなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを介して接続する。また、駆動源若しくは駆動輪から伝達される伝達要求トルク指令のトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする車両用駆動装置を前提とする。そして、クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させる。そのときの上記クラッチの実施の滑りに基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、トルク伝達時に、実際のクラッチの固着を検出可能にとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明にかかる実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る車輪駆動装置を示す概略構成図である。
その構成について説明すると、エンジン１の回転軸（クランクシャフト）に第１クラッチ２を介して駆動モータ３の回転軸（回転子３ａ）の一端部側が連結している。その駆動モータ３の回転軸３ａの他端部側に、第２クラッチ４を介して変速機５の入力軸が連結している。変速機５の出力軸は、駆動輪６に連結する。駆動輪６は例えば前輪である。
【０００７】
上記第１及び第２クラッチ２，４は、油圧クラッチである。すなわち、第１及び第２クラッチ２，４の接続（圧着）及び開放を、油圧によって制御する。
オイルポンプ７は、その第１及び第２クラッチ２，４及び上記変速機５に油圧を供給する。そのオイルポンプ７の駆動軸７ａは、上記駆動モータ３の回転軸３ａに接続する。そして、駆動モータ３の出力トルクによって、オイルポンプ７が作動する。そして、作動し回転駆動したオイルポンプ７は、第１及び第２クラッチ２，４の基圧を生成する。
【０００８】
すなわち、オイルポンプ７と、第１及び第２クラッチ２，４及び上記変速機５とは油圧路８によって連結し、その油圧路８の途中にそれぞれ油圧弁９を設ける。そして、その各油圧弁９を調整することで、オイルポンプ７からの油圧をクラッチにそれぞれ供給可能となっている。すなわち、各クラッチのクラッチ油圧（クラッチ締結圧）を調整することが可能となっている。
【０００９】
油圧弁９は、クラッチコントローラ１１及び変速機５コントローラ１０からのからの指令によって作動する。変速機５コントローラ１０は、変速機５を制御する。
また、上記駆動モータ３の回転軸３ａの回転を検出するモータ用回転検出センサ１２を備える。モータ用回転検出センサ１２は、例えばレゾルバから構成し、検出した回転信号をモータコントローラ１３及び制駆動用コントローラ１４に出力する。モータ用回転検出センサ１２で検出する回転数は、第２クラッチ４の入力軸の回転数となる。
【００１０】
また、変速機５の入力軸の回転数を検出する変速機用回転数センサ２０を備える。変速機用回転数センサ２０は、検出した回転信号を制駆動用コントローラ１４に出力する。変速機用回転数センサ２０で検出する回転数は、第２クラッチ４の出力軸の回転数となる。
クラッチコントローラ１１は、クラッチ締結指令を入力すると、モータ３に締結トルク指令を出力すると共に、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整して対応する伝達トルク指令値のトルクを伝達可能な油圧までクラッチ油圧を高める。なお、クラッチは、エンブレ発生時にも締結する。
【００１１】
ここで、クラッチ油圧とトルク容量とは図２に示す関係にある。従って、要求される伝達トルクから、クラッチ油圧−伝達トルクの特性を示す図２に基づき、当該伝達トルクを伝達可能なクラッチ油圧を求めればよい。すなわち、クラッチに滑りを発生させない場合には、要求される伝達トルク図２中Ａ領域となるように、クラッチ油圧を求める。例えば、Ａ領域とＢ領域の境界となる油圧若しくはそれよりも所定量だけ大きなクラッチ油圧とする。
【００１２】
通常の車両走行中にあっては、伝達トルク指令値は、制駆動用コントローラ１４における走行制御部から取得する。
また、クラッチ開放指令を入力すると、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整してクラッチ油圧を下げる。
また、クラッチ開放指令中にクラッチ待機指令を入力すると、モータ３に待機トルク指令を出力すると共に、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整してクラッチ油圧を待機圧まで高める。
【００１３】
上記モータ３には、バッテリ１６からの電力をインバータ１５を介して供給可能となっている。
モータコントローラ１３は、インバータ１５及びモータ３の界磁を調整することでモータ３をトルク指令値に応じたトルクに制御する。なお、駆動モータ３は直流モータ３であっても良い。
そのモータコントローラ１３は、図３に示すように、通常走行処理部１３Ａ、システム始動処理部１３Ｂ、クラッチ待機処理部１３Ｃ、及びエンジン始動処理部１３Ｄを備える。
通常走行処理部１３Ａは、制駆動用コントローラ１４からの駆動指令値となるようにモータ３の駆動トルクを制御する。
【００１４】
システム始動処理部１３Ｂは、システム起動用の作動指令を入力すると、クラッチ２，４が作動するだけのトルクを発生するように制御する。
また、クラッチ待機処理部１３Ｃは、待機指令を入力すると、第２クラッチ４に待機圧が発生可能なようにモータ３回転数Ｎｍ及びモータトルクを制御する。
エンジン始動処理部１３Ｄは、エンジン１を始動するモータトルクとなるようにモータ３を制御する。
エンジンコントローラ１７は、制駆動用コントローラ１４からの駆動指令値となるように、スロットル開度などを調整する。
【００１５】
また、上記制駆動用コントローラ１４は、図４に示すように、始動処理部１４Ａ、走行制御部１４Ｂ、トルク指令値出力部、クラッチ故障判定部１４Ｄ、及び制動制御部１４Ｅを備える。
制動制御部１４Ｅは、ブレーキペダルのストローク量を検出するセンサ２３の検出に基づき制動要求値を演算し、演算した制動要求値をエンブレ分と制動装置分とに配分してそれぞれ出力する。
ここで、図１中、符号３１は制動コントローラを、符号３２は制動ユニットを、符号３４は従動輪をそれぞれ示す。
【００１６】
始動処理部１４Ａは、イグニッションがオンとなったことを検知してシステムの起動を検知すると、モータコントローラ１３にシステム起動用の作動指令を出力する。モータ３が作動することで、オイルポンプ７は油圧を発生し、発生した油圧を変速機５及びクラッチ２，４に供給する。続いて、第２クラッチ４において所定以上の油圧が発生可能な状態となった状態で、シフトレンジがＮレンジ若しくはＰレンジである場合には、発進の際の応答性を高めるために、クラッチ待機モード処理をクラッチコントローラ１１に出力する。
【００１７】
制駆動用コントローラ１４の走行制御部１４Ｂは、各種センサからの信号に基づき、モータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を算出する。例えば、アクセルペダルのストローク量を検出するアクセル踏角検出センサ２１からの信号によって判定する加速指示量と、車速センサ２２からの車速に基づき駆動指令値を算出する。この駆動指令値は、トルク指令出力部１４Ｃ及びクラッチ制御部に出力する。
トルク指令出力部１４Ｃは、モータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を出力する。但し、クラッチ故障判定部１４Ｄからの上昇指令がある場合には、その分、駆動指令値を増大してモータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を出力する。
【００１８】
例えば、所定車速以下の低速状態では、アクセル開度に応じて、モータコントローラ１３に対し駆動指令値を出力して、モータ駆動によって走行する。一方、所定車速以上では、アクセル開度に応じて、エンジンコントローラ１７に駆動指令値を出力して、エンジン駆動によって走行する。
すなわち、シフトレバーがＤレンジなど駆動可能位置のレンジを検出すると、アクセル踏角検出センサ２１からの信号に基づき、車両の発進指示を検出する。発進指示を検出すると、モータコントローラ１３に作動指令を出力する。また、クラッチコントローラ１１に対し第２クラッチ４の締結指令を出力する。
【００１９】
一方、車速に基づき、モータ駆動からエンジン駆動に遷移すると判定すると、第２クラッチ４に半クラッチ状態（滑りを伴ってトルク伝動する状態）とする指令を出力すると共に、第１クラッチ２に締結指令を出力する。そして、モータコントローラ１３に、エンジン始動トルクを出力する指令を出力する。エンジン１が始動したことを検知すると、エンジンコントローラ１７に駆動指令を出力する。続けて、第２クラッチ４に締結指令を出力する。これによって、エンジン駆動による走行状態となる。
クラッチ故障判定部１４Ｄは、第２クラッチ４の故障を診断する。クラッチ故障判定部１４Ｄは、図５に示すように、故障診断本体部１４Ｄａ、診断許可条件判定部１４Ｄｂ、及び故障判定処理部１４Ｄｃを備える。本実施形態では、第２クラッチ４を故障診断対象とする場合である。
【００２０】
故障診断本体部１４Ｄａの処理について、図６を参照しつつ説明する。
故障診断本体部１４Ｄａは、例えばモータ駆動による走行中の場合に作動する。
まずステップＳ１０にて初期処理を行う。初期処理として、フラグｆＣＬＯＮＦＡＩＬ、及びフラグｆＤＳＴＲＴを「０」に初期化する。
次に、ステップＳ２０にて、診断許可条件判定部１４Ｄｂを起動し、診断許可条件判定部１４Ｄｂの処理が終了するとステップＳ３０に移行する。
【００２１】
ステップＳ３０では、フラグｆＤＳＴＲＴが「１」か否かを判定する。フラグｆＤＳＴＲＴが「１」、すなわち故障診断開始と判定するとステップＳ４０に移行する。一方、フラグｆＤＳＴＲＴが「０」、すなわち故障診断を開始しないと判定するとステップＳ２０に戻る。
ステップＳ４０では、故障判定処理部１４Ｄｃを起動し、故障判定処理部１４Ｄｃの起動が終了するとステップＳ５０に移行する。
【００２２】
ステップＳ５０では、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」か否かを判定する。すなわち、クラッチ固着と判定した場合にはステップＳ８０に移行する。一方、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」でない場合にはステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０１」か判定する。すなわち、クラッチが固着していないと判定した場合にはステップＳ９０に移行する。そうでない場合にはステップＳ７０に移行する。
【００２３】
ステップＳ７０では、診断未実施としてフラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「００」を代入した後にステップＳ２０に戻る。
ステップＳ８０では、ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「１」すなわち、フラグをクラッチ故障状態に設定して処理を終了する。
ステップＳ９０では、ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「０」すなわち、フラグをクラッチ正常状態に設定して処理を終了する。
ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「１」の場合には、例えばランプ等によって故障であることを運転者に報知する。
【００２４】
次に、診断許可条件判定部１４Ｄｂの処理を、図７を参照して説明する。
診断許可条件判定部１４Ｄｂは作動すると、ステップＳ１１０にて、変速機５のレンジが駆動レンジか否かを判定する。すなわち、レンジが「Ｐ」「Ｎ」以外か否かを判定する。駆動レンジと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。一方、駆動レンジでないと判定した場合にはステップＳ１７０に移行する。
【００２５】
ステップＳ１２０では、クラッチ締結指令中か否かを判定する。クラッチ締結指令中と判定した場合にはステップＳ１３０に移行する。一方、クラッチ締結指令中で無い場合にはステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１３０では、第２クラッチ４を介して伝達する要求トルクがゼロより大きいか否かを判定する。要求トルクがゼロより大きい場合にはステップＳ１４０に移行する。そうでない場合にはステップＳ１７０に移行する。
【００２６】
ステップＳ１４０では、第２クラッチ４の締結圧（クラッチ油圧）を取得する。続けて、ステップＳ１５０にて、現在のクラッチ圧が、要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっているか判定する。要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっている場合には、ステップＳ１６０に移行する。一方、要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっていない場合には、ステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１６０では、フラグｆＤＳＴＲＴに「１」を代入して復帰する。
ステップＳ１７０では、フラグｆＤＳＴＲＴに「０」を代入して復帰する。
フラグｆＤＳＴＲＴは、クラッチの故障診断を許可するか否かを判定するフラグである。
【００２７】
次に、故障判定処理部１４Ｄｃの処理について、図８を参照しつつ説明する。
故障判定処理部１４Ｄｃは、起動すると、先ずステップＳ２１０にて、運転者から加速要求の指示があるか否かを判定する。例えば、アクセルペダルが踏まれている場合に、運転者から加速要求の指示があると判定する。
加速要求時の場合にはステップＳ２７０に移行する。一方、加速要求時で無い場合には、ステップＳ２２０に移行する。
【００２８】
ステップＳ２２０では、ブレーキ作動中か否かを判定する。例えば、ブレーキペダルが踏まれている場合に、ブレーキ作動中と判定する。ブレーキ作動中と判定した場合には、クラッチ油圧を抜いても大丈夫と判定してステップＳ３１０に移行する。一方、ブレーキ作動中でないと判定した場合には、トルク及び油圧変動不可と判定してステップＳ３８０に移行する。ここで、ブレーキ作動中の場合に、ブレーキ装置に制動の余力がある場合を、上記ステップＳ２２０の条件を満足する条件としても良い。
【００２９】
ステップＳ２７０では、モータトルク上昇指令分Ｔmotを算出する。モータトルク上昇指令分Ｔmotは、現在のモータトルク要求値に基づき設定する。例えば、現在のトルク要求値の５％を上昇指令分Ｔmotとする。又は、現在のクラッチ油圧と前回若しくは今回のトルク要求値とから、クラッチが滑るトルク値を求めることで算出する。
ステップＳ２８０では、モータトルク指令値にモータトルク上昇指令分Ｔmotを付加して上昇する処理指令をトルク指令値出力部１４Ｃに出力してステップＳ２９０に移行する。
【００３０】
ステップＳ２９０では、表１に基づき、上昇したモータトルク指令値に対応するクラッチ締結圧を算出する。
続いてステップＳ３００では、クラッチが滑る状態になったか否かを判定する。クラッチが滑る状態となったと判定した場合にはステップＳ３４０に移行する。一方、クラッチが滑る状態になっていないと判定した場合にはステップＳ２７０に戻る。
【００３１】
例えば、上昇したモータトルク指令値に対応するクラッチ締結圧と、実際のクラッチ締結圧の偏差が所定以上となった場合に、クラッチが滑る状態と判定する。図２の特性図では、Ｂ領域の関係に設定すればクラッチが滑る状態となる。
また、ステップＳ３１０では、クラッチ油圧減圧分を算出して、ステップＳ３２０に移行する。クラッチ油圧減圧分は、例えば、現在のクラッチ油圧の５％に設定する。若しくは、現在のクラッチ油圧と前回若しくは今回のトルク要求値とから、クラッチが滑るクラッチ油圧を求めることで算出する。
【００３２】
ステップＳ３２０では、クラッチ油圧減圧分だけ現在のクラッチ油圧を減少する処理指令をクラッチ制御部１１に出力してステップＳ３３０に移行する。
ステップＳ３３０では、クラッチが滑る状態になったか否かを判定する。クラッチが滑る状態となったと判定した場合にはステップＳ３４０に移行する。一方、クラッチが滑る状態になっていないと判定した場合にはステップＳ３１０に復帰する。
【００３３】
例えば、クラッチ締結圧の減少分が所定以上となったら、クラッチが滑る状態と判定する。図２の特性図では、Ｂ領域の関係に設定すればクラッチが滑る状態となる。
ステップＳ３４０では、クラッチの入力軸と出力軸の回転差ΔＮｍｏｔを取得して、ステップＳ３５０に移行する。
ステップＳ３５０では、ΔＮｍｏｔが所定値ΔＮfailより大きくなったか否かを判定する。ΔＮｍｏｔ＞ΔＮfailの場合にはステップＳ３６０に移行する。一方、ΔＮｍｏｔ≦ΔＮfailの場合にはステップＳ３７０に移行する。
【００３４】
ステップＳ３６０では、クラッチ正常として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０１」を設定して、復帰する。
ステップＳ３７０では、クラッチ異常として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」を設定して、復帰する。
ステップＳ３８０では、診断未実施として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「００」を設定して、復帰する。
【００３５】
（動作）
本実施形態は、モータ３で駆動輪６を駆動中に、第２クラッチ４の故障診断を検出する場合の例である。
アクセルペダルが踏み込まれて加速要求があって、モータ３を、所定のトルク要求指令値のトルクとなるように制御しているとする。
このとき、クラッチには、クラッチ締結指令が出力されていて、上記トルク要求指令値のトルクを伝達可能なクラッチ油圧によってクラッチは接続状態となっている。
この状態で故障診断する場合には、モータ３への実際のトルク要求値を、車両に要求される上記トルク要求指令値に対してモータトルク上昇指令分Ｔmotを付加してトルクを過剰は状態とする。
【００３６】
これによって、実際にクラッチによって伝達するトルクを、現在のクラッチ締結圧であるクラッチ油圧で締結可能なトルクよりも大きな値とする。この結果、クラッチが滑る状態となる。
このクラッチが滑る状態の時に、第２クラッチ４の入力軸側の回転数と、出力軸側の回転数とを取得して回転数差を求める。所定以上の回転数差が発生していれば、クラッチが固着してないと判定することが出来る。ここで、クラッチに固着が発生している場合には、回転数差は生じないはずである。
【００３７】
また、制動処理時に故障診断する場合には、現在の伝達すべきトルク指令値に応じて設定したクラッチ締結圧であるクラッチ油圧を所定減圧分だけ故意に小さくする。
これによって現在のクラッチ締結圧を、実際クラッチによって伝達するトルクよりも小さい値とする。この結果、クラッチが滑る状態となる。
このクラッチが滑る状態の時に、第２クラッチ４の入力軸側の回転数と、出力軸側の回転数とを取得して回転数差を求める。所定以上の回転数差が発生していれば、クラッチが固着してないと判定することが出来る。
【００３８】
ここで、クラッチが滑る状態になった場合には、トルクを出力するモータ３の負荷がその分小さくなる。従って、モータ３の回転数が増加する。
従って、実施のモータ３のトルクを過剰とするかクラッチ油圧を故意に減圧して、クラッチが滑る状態にした後に、モータ３の回転数が回転数指令値よりも所定以上増加したら、クラッチに正常と判定しても良い。この場合には、モータ３の回転数が回転数指令値よりも所定以上増加しなかったら、クラッチ異常と判定する。
【００３９】
以上のように、クラッチのＯＮ固着(締結固着)を検出出来るため、運転者の意図しない駆動力伝達で走行してしまうという暴走状態を避ける事ができる。
また、通常、車両に搭載してあるセンサの出力信号で診断可能である。つまり、新しいセンサを追加する事無く診断可能である。
なお、本実施形態の診断は、故意に滑る状況を作り出す動的な診断である。
【００４０】
また、動力伝達中に、運転者が気づかない程度の微小なトルク変動状態をモータ３に発生させる事で、クラッチ上流側と下流側の軸回転の差を作り出し、クラッチの締結固着を差回転監視で診断できる。または、動力伝達中に、運転者が気づかない程度にクラッチ締結油圧を下げる事で、クラッチ上流側と下流側の軸回転の差を作り出し、クラッチの締結固着を差回転監視で診断できる。
【００４１】
また、クラッチ締結から故意に滑り状態を作り出す事で、完全締結時の圧着トルクと滑り開始のトルクにより使用クラッチ摩擦係数μ(ミュー)の測定を行うようにしても良い。この場合には、個々の車輌上で前回μ値と現在測定μ値を比較していく事が可能となり、クラッチフェーシング劣化予測が可能となる。
ここで、モータ３が駆動源を構成する。第２クラッチ４がクラッチを構成する。クラッチ油圧がクラッチ締結圧を構成する。ステップＳ２７０〜Ｓ３００，Ｓ３１０〜Ｓ３３０が摺動状態発生手段を構成する。ステップＳ３４０，Ｓ３５０が故障判定手段を構成する。
【００４２】
（本実施形態の効果）
（１）駆動輪へのトルク伝達経路の途中にクラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを配置する。その摩擦クラッチの入力軸に対しモータ３若しくはエンジン１からなる駆動源が接続する。クラッチ締結指令があると、上記駆動源若しくは駆動輪からのトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生する車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置である。摺動状態発生手段は、上記クラッチ締結指令があるときに、上記クラッチが滑る状態にする。故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
クラッチを介したトルク伝達時に、実際のクラッチの固着を検出可能になる。
既存の搭載されている通常のセンサの出力信号で診断可能である。つまり、新しいセンサを追加する事無く診断可能である。
【００４３】
（２）摺動状態発生手段は、駆動源からクラッチを介して駆動輪にトルクを伝達しているときに、上記クラッチ締結圧を増大することなく上記駆動源からの出力トルクを増大する。これによって、上記クラッチが滑る状態に出来る。この結果、トルク伝達中にクラッチの故障診断を行うことが出来る。
すなわち、クラッチ診断のためにクラッチが滑る状態とすることが出来る。
（３）加速指示要求があるときに、故障診断を行う。
すなわち、運転者からの加速要求があるときに、故意に駆動源の実施の出力トルクを、車両で要求される要求トルクよりも増大して故障診断する。このため、運転者への違和感発生を抑えつつ、クラッチの故障診断することが可能となる。
【００４４】
（４）摺動状態発生手段は、現在のクラッチ締結圧を小さくすることで上記クラッチが滑る状態にする。
（５）制動指示要求があるときに、故障診断を行う。
運転者の減速要求があるときにクラッチ締結圧を小さくするので、駆動輪のトルクが小さくなっても、運転者に与える違和感を緩和出来る。すなわち、運転者への違和感発生を抑えつつ、クラッチの故障診断することが可能となる。
【００４５】
（６）エンジン１から駆動輪までのトルク伝達経路の途中にモータ３を介装すると共に、当該トルク伝達経路の前後にそれぞれ摩擦クラッチを配置した車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置である。上記２つの摩擦クラッチのうちのいずれか一方のクラッチの故障診断を行う。
特に、モータ３よりも下流側のクラッチの故障診断を行うことが好ましい。下流側のクラッチが正常であれば、通常の通常走行時に駆動輪へのトルク伝達を解除可能であるからである。
このため、エンジン１とモータ３が直結した構成であっても、運転者の意図しない駆動力伝達で走行してしまうという暴走状態を避ける事が可能となる。
【００４６】
（７）故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に代えて、上記駆動源の回転数の変動に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。滑る状態になったときに、駆動源の回転数が所定以上増加したらクラッチが正常と判定すれば良い。
これによって、回転数は、駆動源側の回転数だけを検出すれば良い。すなわち、クラッチ故障診断で使用するセンサを抑えることが可能となる。
なお、モータ３を駆動源とし、モータ３回生制動時であっても、クラッチが正常であれば、滑る状態になったときに、モータ３の回転数は増加する方向に変動する。従って、この場合でも、駆動源の回転数が所定以上増加したらクラッチが正常と判定すれば良い。
【００４７】
（変形例）
（１）上記実施形態では、クラッチ診断対象を第２クラッチ４の場合を例示した。第１クラッチ２をクラッチ診断の対象としても良い。
この場合には、第１クラッチ２にトルクを伝達するのは、エンジン始動時には、モータ３がトルクを伝達する駆動源となり、エンジン１によって駆動輪を駆動する走行状態の場合には、エンジン１が駆動源となる。
（２）また上記実施形態では、走行中で且つモータ３で駆動輪を駆動しているときに、第２クラッチ４の故障診断を行う場合を例示した。によって駆動輪を駆動する走行状態の場合に、第２クラッチ４の故障診断を行っても良い。この場合には、エンジン１が駆動源となる。
【００４８】
（３）また、制動時にモータ３を回生駆動する構成の場合には、駆動輪からのトルクによってモータ３が回転して回生する。このときに、上記第２クラッチ４の故障診断を行っても良い。
（４）上記説明では、クラッチとして油圧クラッチを例示したが、クラッチは電動クラッチなどであっても良い。クラッチの締結圧を調整可能なクラッチであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る車両構成を示す概要図である。
【図２】クラッチ油圧と伝達トルクの特性を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係るクラッチ制御部の構成を示す図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る制駆動コントローラの構成を示す図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係るクラッチ故障判定部の構成を示す図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る故障診断本体部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る診断許可条件判定部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく実施形態に係る故障判定処理部の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ エンジン
２ 第１クラッチ
３ モータ
４ 第２クラッチ
５ 変速機
６ 駆動輪
９ 油圧弁
１１ クラッチコントローラ
１２ モータ用回転検出センサ
１３ モータコントローラ
１４ 制駆動用コントローラ
１４Ａ 始動処理部
１４Ｂ 走行制御部
１４Ｃ トルク指令出力部
１４Ｄ クラッチ故障判定部
１４Ｄａ 故障診断本体部
１４Ｄｂ 診断許可条件判定部
１４Ｄｃ 故障判定処理部
１４Ｅ 制動制御部
１７ エンジンコントローラ
２０ 変速機用回転数センサ
２１ アクセル踏角検出センサ
２２ 車速センサ
２３ ブレーキペダル
Ｔmot 上昇指令分
ΔＮｍｏｔ 回転差
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ若しくはエンジンのトルクが、摩擦クラッチを介して駆動輪に伝達可能な車両用駆動装置に設けたクラッチの固着故障を診断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチの固着を検出する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載する技術がある。
この特許文献１に記載の技術では、エンジンの出力軸に対し、ロックアップクラッチを介して流体継手が接続する。そして、ロックアップクラッチの固着を、ロックアップ油圧制御バルブ電気回路のショート検出回路を使用することで推定診断する。
【特許文献１】特願２００３−５７１６３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、電気回路の故障によるクラッチ接状態を検出するものであり、実際にクラッチが固着しているか判定していない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、実際のクラッチの固着を検出可能にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、モータ若しくはエンジンからなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを介して接続する。また、駆動源若しくは駆動輪から伝達される伝達要求トルク指令のトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする車両用駆動装置を前提とする。そして、クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させる。そのときの上記クラッチの実施の滑りに基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、トルク伝達時に、実際のクラッチの固着を検出可能にとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明にかかる実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係る車輪駆動装置を示す概略構成図である。
その構成について説明すると、エンジン１の回転軸（クランクシャフト）に第１クラッチ２を介して駆動モータ３の回転軸（回転子３ａ）の一端部側が連結している。その駆動モータ３の回転軸３ａの他端部側に、第２クラッチ４を介して変速機５の入力軸が連結している。変速機５の出力軸は、駆動輪６に連結する。駆動輪６は例えば前輪である。
【０００７】
上記第１及び第２クラッチ２，４は、油圧クラッチである。すなわち、第１及び第２クラッチ２，４の接続（圧着）及び開放を、油圧によって制御する。
オイルポンプ７は、その第１及び第２クラッチ２，４及び上記変速機５に油圧を供給する。そのオイルポンプ７の駆動軸７ａは、上記駆動モータ３の回転軸３ａに接続する。そして、駆動モータ３の出力トルクによって、オイルポンプ７が作動する。そして、作動し回転駆動したオイルポンプ７は、第１及び第２クラッチ２，４の基圧を生成する。
【０００８】
すなわち、オイルポンプ７と、第１及び第２クラッチ２，４及び上記変速機５とは油圧路８によって連結し、その油圧路８の途中にそれぞれ油圧弁９を設ける。そして、その各油圧弁９を調整することで、オイルポンプ７からの油圧をクラッチにそれぞれ供給可能となっている。すなわち、各クラッチのクラッチ油圧（クラッチ締結圧）を調整することが可能となっている。
【０００９】
油圧弁９は、クラッチコントローラ１１及び変速機５コントローラ１０からのからの指令によって作動する。変速機５コントローラ１０は、変速機５を制御する。
また、上記駆動モータ３の回転軸３ａの回転を検出するモータ用回転検出センサ１２を備える。モータ用回転検出センサ１２は、例えばレゾルバから構成し、検出した回転信号をモータコントローラ１３及び制駆動用コントローラ１４に出力する。モータ用回転検出センサ１２で検出する回転数は、第２クラッチ４の入力軸の回転数となる。
【００１０】
また、変速機５の入力軸の回転数を検出する変速機用回転数センサ２０を備える。変速機用回転数センサ２０は、検出した回転信号を制駆動用コントローラ１４に出力する。変速機用回転数センサ２０で検出する回転数は、第２クラッチ４の出力軸の回転数となる。
クラッチコントローラ１１は、クラッチ締結指令を入力すると、モータ３に締結トルク指令を出力すると共に、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整して対応する伝達トルク指令値のトルクを伝達可能な油圧までクラッチ油圧を高める。なお、クラッチは、エンブレ発生時にも締結する。
【００１１】
ここで、クラッチ油圧とトルク容量とは図２に示す関係にある。従って、要求される伝達トルクから、クラッチ油圧−伝達トルクの特性を示す図２に基づき、当該伝達トルクを伝達可能なクラッチ油圧を求めればよい。すなわち、クラッチに滑りを発生させない場合には、要求される伝達トルク図２中Ａ領域となるように、クラッチ油圧を求める。例えば、Ａ領域とＢ領域の境界となる油圧若しくはそれよりも所定量だけ大きなクラッチ油圧とする。
【００１２】
通常の車両走行中にあっては、伝達トルク指令値は、制駆動用コントローラ１４における走行制御部から取得する。
また、クラッチ開放指令を入力すると、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整してクラッチ油圧を下げる。
また、クラッチ開放指令中にクラッチ待機指令を入力すると、モータ３に待機トルク指令を出力すると共に、対応するクラッチの油圧弁９の開度を調整してクラッチ油圧を待機圧まで高める。
【００１３】
上記モータ３には、バッテリ１６からの電力をインバータ１５を介して供給可能となっている。
モータコントローラ１３は、インバータ１５及びモータ３の界磁を調整することでモータ３をトルク指令値に応じたトルクに制御する。なお、駆動モータ３は直流モータ３であっても良い。
そのモータコントローラ１３は、図３に示すように、通常走行処理部１３Ａ、システム始動処理部１３Ｂ、クラッチ待機処理部１３Ｃ、及びエンジン始動処理部１３Ｄを備える。
通常走行処理部１３Ａは、制駆動用コントローラ１４からの駆動指令値となるようにモータ３の駆動トルクを制御する。
【００１４】
システム始動処理部１３Ｂは、システム起動用の作動指令を入力すると、クラッチ２，４が作動するだけのトルクを発生するように制御する。
また、クラッチ待機処理部１３Ｃは、待機指令を入力すると、第２クラッチ４に待機圧が発生可能なようにモータ３回転数Ｎｍ及びモータトルクを制御する。
エンジン始動処理部１３Ｄは、エンジン１を始動するモータトルクとなるようにモータ３を制御する。
エンジンコントローラ１７は、制駆動用コントローラ１４からの駆動指令値となるように、スロットル開度などを調整する。
【００１５】
また、上記制駆動用コントローラ１４は、図４に示すように、始動処理部１４Ａ、走行制御部１４Ｂ、トルク指令値出力部、クラッチ故障判定部１４Ｄ、及び制動制御部１４Ｅを備える。
制動制御部１４Ｅは、ブレーキペダルのストローク量を検出するセンサ２３の検出に基づき制動要求値を演算し、演算した制動要求値をエンブレ分と制動装置分とに配分してそれぞれ出力する。
ここで、図１中、符号３１は制動コントローラを、符号３２は制動ユニットを、符号３４は従動輪をそれぞれ示す。
【００１６】
始動処理部１４Ａは、イグニッションがオンとなったことを検知してシステムの起動を検知すると、モータコントローラ１３にシステム起動用の作動指令を出力する。モータ３が作動することで、オイルポンプ７は油圧を発生し、発生した油圧を変速機５及びクラッチ２，４に供給する。続いて、第２クラッチ４において所定以上の油圧が発生可能な状態となった状態で、シフトレンジがＮレンジ若しくはＰレンジである場合には、発進の際の応答性を高めるために、クラッチ待機モード処理をクラッチコントローラ１１に出力する。
【００１７】
制駆動用コントローラ１４の走行制御部１４Ｂは、各種センサからの信号に基づき、モータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を算出する。例えば、アクセルペダルのストローク量を検出するアクセル踏角検出センサ２１からの信号によって判定する加速指示量と、車速センサ２２からの車速に基づき駆動指令値を算出する。この駆動指令値は、トルク指令出力部１４Ｃ及びクラッチ制御部に出力する。
トルク指令出力部１４Ｃは、モータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を出力する。但し、クラッチ故障判定部１４Ｄからの上昇指令がある場合には、その分、駆動指令値を増大してモータコントローラ１３及びエンジンコントローラ１７への走行用の駆動指令値を出力する。
【００１８】
例えば、所定車速以下の低速状態では、アクセル開度に応じて、モータコントローラ１３に対し駆動指令値を出力して、モータ駆動によって走行する。一方、所定車速以上では、アクセル開度に応じて、エンジンコントローラ１７に駆動指令値を出力して、エンジン駆動によって走行する。
すなわち、シフトレバーがＤレンジなど駆動可能位置のレンジを検出すると、アクセル踏角検出センサ２１からの信号に基づき、車両の発進指示を検出する。発進指示を検出すると、モータコントローラ１３に作動指令を出力する。また、クラッチコントローラ１１に対し第２クラッチ４の締結指令を出力する。
【００１９】
一方、車速に基づき、モータ駆動からエンジン駆動に遷移すると判定すると、第２クラッチ４に半クラッチ状態（滑りを伴ってトルク伝動する状態）とする指令を出力すると共に、第１クラッチ２に締結指令を出力する。そして、モータコントローラ１３に、エンジン始動トルクを出力する指令を出力する。エンジン１が始動したことを検知すると、エンジンコントローラ１７に駆動指令を出力する。続けて、第２クラッチ４に締結指令を出力する。これによって、エンジン駆動による走行状態となる。
クラッチ故障判定部１４Ｄは、第２クラッチ４の故障を診断する。クラッチ故障判定部１４Ｄは、図５に示すように、故障診断本体部１４Ｄａ、診断許可条件判定部１４Ｄｂ、及び故障判定処理部１４Ｄｃを備える。本実施形態では、第２クラッチ４を故障診断対象とする場合である。
【００２０】
故障診断本体部１４Ｄａの処理について、図６を参照しつつ説明する。
故障診断本体部１４Ｄａは、例えばモータ駆動による走行中の場合に作動する。
まずステップＳ１０にて初期処理を行う。初期処理として、フラグｆＣＬＯＮＦＡＩＬ、及びフラグｆＤＳＴＲＴを「０」に初期化する。
次に、ステップＳ２０にて、診断許可条件判定部１４Ｄｂを起動し、診断許可条件判定部１４Ｄｂの処理が終了するとステップＳ３０に移行する。
【００２１】
ステップＳ３０では、フラグｆＤＳＴＲＴが「１」か否かを判定する。フラグｆＤＳＴＲＴが「１」、すなわち故障診断開始と判定するとステップＳ４０に移行する。一方、フラグｆＤＳＴＲＴが「０」、すなわち故障診断を開始しないと判定するとステップＳ２０に戻る。
ステップＳ４０では、故障判定処理部１４Ｄｃを起動し、故障判定処理部１４Ｄｃの起動が終了するとステップＳ５０に移行する。
【００２２】
ステップＳ５０では、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」か否かを判定する。すなわち、クラッチ固着と判定した場合にはステップＳ８０に移行する。一方、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」でない場合にはステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０１」か判定する。すなわち、クラッチが固着していないと判定した場合にはステップＳ９０に移行する。そうでない場合にはステップＳ７０に移行する。
【００２３】
ステップＳ７０では、診断未実施としてフラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「００」を代入した後にステップＳ２０に戻る。
ステップＳ８０では、ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「１」すなわち、フラグをクラッチ故障状態に設定して処理を終了する。
ステップＳ９０では、ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「０」すなわち、フラグをクラッチ正常状態に設定して処理を終了する。
ｆＣＬＯＮＦＡＩＬ＝「１」の場合には、例えばランプ等によって故障であることを運転者に報知する。
【００２４】
次に、診断許可条件判定部１４Ｄｂの処理を、図７を参照して説明する。
診断許可条件判定部１４Ｄｂは作動すると、ステップＳ１１０にて、変速機５のレンジが駆動レンジか否かを判定する。すなわち、レンジが「Ｐ」「Ｎ」以外か否かを判定する。駆動レンジと判定した場合には、ステップＳ１２０に移行する。一方、駆動レンジでないと判定した場合にはステップＳ１７０に移行する。
【００２５】
ステップＳ１２０では、クラッチ締結指令中か否かを判定する。クラッチ締結指令中と判定した場合にはステップＳ１３０に移行する。一方、クラッチ締結指令中で無い場合にはステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１３０では、第２クラッチ４を介して伝達する要求トルクがゼロより大きいか否かを判定する。要求トルクがゼロより大きい場合にはステップＳ１４０に移行する。そうでない場合にはステップＳ１７０に移行する。
【００２６】
ステップＳ１４０では、第２クラッチ４の締結圧（クラッチ油圧）を取得する。続けて、ステップＳ１５０にて、現在のクラッチ圧が、要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっているか判定する。要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっている場合には、ステップＳ１６０に移行する。一方、要求トルクを伝達可能なクラッチ圧になっていない場合には、ステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１６０では、フラグｆＤＳＴＲＴに「１」を代入して復帰する。
ステップＳ１７０では、フラグｆＤＳＴＲＴに「０」を代入して復帰する。
フラグｆＤＳＴＲＴは、クラッチの故障診断を許可するか否かを判定するフラグである。
【００２７】
次に、故障判定処理部１４Ｄｃの処理について、図８を参照しつつ説明する。
故障判定処理部１４Ｄｃは、起動すると、先ずステップＳ２１０にて、運転者から加速要求の指示があるか否かを判定する。例えば、アクセルペダルが踏まれている場合に、運転者から加速要求の指示があると判定する。
加速要求時の場合にはステップＳ２７０に移行する。一方、加速要求時で無い場合には、ステップＳ２２０に移行する。
【００２８】
ステップＳ２２０では、ブレーキ作動中か否かを判定する。例えば、ブレーキペダルが踏まれている場合に、ブレーキ作動中と判定する。ブレーキ作動中と判定した場合には、クラッチ油圧を抜いても大丈夫と判定してステップＳ３１０に移行する。一方、ブレーキ作動中でないと判定した場合には、トルク及び油圧変動不可と判定してステップＳ３８０に移行する。ここで、ブレーキ作動中の場合に、ブレーキ装置に制動の余力がある場合を、上記ステップＳ２２０の条件を満足する条件としても良い。
【００２９】
ステップＳ２７０では、モータトルク上昇指令分Ｔmotを算出する。モータトルク上昇指令分Ｔmotは、現在のモータトルク要求値に基づき設定する。例えば、現在のトルク要求値の５％を上昇指令分Ｔmotとする。又は、現在のクラッチ油圧と前回若しくは今回のトルク要求値とから、クラッチが滑るトルク値を求めることで算出する。
ステップＳ２８０では、モータトルク指令値にモータトルク上昇指令分Ｔmotを付加して上昇する処理指令をトルク指令値出力部１４Ｃに出力してステップＳ２９０に移行する。
【００３０】
ステップＳ２９０では、表１に基づき、上昇したモータトルク指令値に対応するクラッチ締結圧を算出する。
続いてステップＳ３００では、クラッチが滑る状態になったか否かを判定する。クラッチが滑る状態となったと判定した場合にはステップＳ３４０に移行する。一方、クラッチが滑る状態になっていないと判定した場合にはステップＳ２７０に戻る。
【００３１】
例えば、上昇したモータトルク指令値に対応するクラッチ締結圧と、実際のクラッチ締結圧の偏差が所定以上となった場合に、クラッチが滑る状態と判定する。図２の特性図では、Ｂ領域の関係に設定すればクラッチが滑る状態となる。
また、ステップＳ３１０では、クラッチ油圧減圧分を算出して、ステップＳ３２０に移行する。クラッチ油圧減圧分は、例えば、現在のクラッチ油圧の５％に設定する。若しくは、現在のクラッチ油圧と前回若しくは今回のトルク要求値とから、クラッチが滑るクラッチ油圧を求めることで算出する。
【００３２】
ステップＳ３２０では、クラッチ油圧減圧分だけ現在のクラッチ油圧を減少する処理指令をクラッチ制御部１１に出力してステップＳ３３０に移行する。
ステップＳ３３０では、クラッチが滑る状態になったか否かを判定する。クラッチが滑る状態となったと判定した場合にはステップＳ３４０に移行する。一方、クラッチが滑る状態になっていないと判定した場合にはステップＳ３１０に復帰する。
【００３３】
例えば、クラッチ締結圧の減少分が所定以上となったら、クラッチが滑る状態と判定する。図２の特性図では、Ｂ領域の関係に設定すればクラッチが滑る状態となる。
ステップＳ３４０では、クラッチの入力軸と出力軸の回転差ΔＮｍｏｔを取得して、ステップＳ３５０に移行する。
ステップＳ３５０では、ΔＮｍｏｔが所定値ΔＮfailより大きくなったか否かを判定する。ΔＮｍｏｔ＞ΔＮfailの場合にはステップＳ３６０に移行する。一方、ΔＮｍｏｔ≦ΔＮfailの場合にはステップＳ３７０に移行する。
【００３４】
ステップＳ３６０では、クラッチ正常として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０１」を設定して、復帰する。
ステップＳ３７０では、クラッチ異常として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「０２」を設定して、復帰する。
ステップＳ３８０では、診断未実施として、フラグｖＣＬＯＮＳＴＡＴ＝「００」を設定して、復帰する。
【００３５】
（動作）
本実施形態は、モータ３で駆動輪６を駆動中に、第２クラッチ４の故障診断を検出する場合の例である。
アクセルペダルが踏み込まれて加速要求があって、モータ３を、所定のトルク要求指令値のトルクとなるように制御しているとする。
このとき、クラッチには、クラッチ締結指令が出力されていて、上記トルク要求指令値のトルクを伝達可能なクラッチ油圧によってクラッチは接続状態となっている。
この状態で故障診断する場合には、モータ３への実際のトルク要求値を、車両に要求される上記トルク要求指令値に対してモータトルク上昇指令分Ｔmotを付加してトルクを過剰は状態とする。
【００３６】
これによって、実際にクラッチによって伝達するトルクを、現在のクラッチ締結圧であるクラッチ油圧で締結可能なトルクよりも大きな値とする。この結果、クラッチが滑る状態となる。
このクラッチが滑る状態の時に、第２クラッチ４の入力軸側の回転数と、出力軸側の回転数とを取得して回転数差を求める。所定以上の回転数差が発生していれば、クラッチが固着してないと判定することが出来る。ここで、クラッチに固着が発生している場合には、回転数差は生じないはずである。
【００３７】
また、制動処理時に故障診断する場合には、現在の伝達すべきトルク指令値に応じて設定したクラッチ締結圧であるクラッチ油圧を所定減圧分だけ故意に小さくする。
これによって現在のクラッチ締結圧を、実際クラッチによって伝達するトルクよりも小さい値とする。この結果、クラッチが滑る状態となる。
このクラッチが滑る状態の時に、第２クラッチ４の入力軸側の回転数と、出力軸側の回転数とを取得して回転数差を求める。所定以上の回転数差が発生していれば、クラッチが固着してないと判定することが出来る。
【００３８】
ここで、クラッチが滑る状態になった場合には、トルクを出力するモータ３の負荷がその分小さくなる。従って、モータ３の回転数が増加する。
従って、実施のモータ３のトルクを過剰とするかクラッチ油圧を故意に減圧して、クラッチが滑る状態にした後に、モータ３の回転数が回転数指令値よりも所定以上増加したら、クラッチに正常と判定しても良い。この場合には、モータ３の回転数が回転数指令値よりも所定以上増加しなかったら、クラッチ異常と判定する。
【００３９】
以上のように、クラッチのＯＮ固着(締結固着)を検出出来るため、運転者の意図しない駆動力伝達で走行してしまうという暴走状態を避ける事ができる。
また、通常、車両に搭載してあるセンサの出力信号で診断可能である。つまり、新しいセンサを追加する事無く診断可能である。
なお、本実施形態の診断は、故意に滑る状況を作り出す動的な診断である。
【００４０】
また、動力伝達中に、運転者が気づかない程度の微小なトルク変動状態をモータ３に発生させる事で、クラッチ上流側と下流側の軸回転の差を作り出し、クラッチの締結固着を差回転監視で診断できる。または、動力伝達中に、運転者が気づかない程度にクラッチ締結油圧を下げる事で、クラッチ上流側と下流側の軸回転の差を作り出し、クラッチの締結固着を差回転監視で診断できる。
【００４１】
また、クラッチ締結から故意に滑り状態を作り出す事で、完全締結時の圧着トルクと滑り開始のトルクにより使用クラッチ摩擦係数μ(ミュー)の測定を行うようにしても良い。この場合には、個々の車輌上で前回μ値と現在測定μ値を比較していく事が可能となり、クラッチフェーシング劣化予測が可能となる。
ここで、モータ３が駆動源を構成する。第２クラッチ４がクラッチを構成する。クラッチ油圧がクラッチ締結圧を構成する。ステップＳ２７０〜Ｓ３００，Ｓ３１０〜Ｓ３３０が摺動状態発生手段を構成する。ステップＳ３４０，Ｓ３５０が故障判定手段を構成する。
【００４２】
（本実施形態の効果）
（１）駆動輪へのトルク伝達経路の途中にクラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを配置する。その摩擦クラッチの入力軸に対しモータ３若しくはエンジン１からなる駆動源が接続する。クラッチ締結指令があると、上記駆動源若しくは駆動輪からのトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生する車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置である。摺動状態発生手段は、上記クラッチ締結指令があるときに、上記クラッチが滑る状態にする。故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。
クラッチを介したトルク伝達時に、実際のクラッチの固着を検出可能になる。
既存の搭載されている通常のセンサの出力信号で診断可能である。つまり、新しいセンサを追加する事無く診断可能である。
【００４３】
（２）摺動状態発生手段は、駆動源からクラッチを介して駆動輪にトルクを伝達しているときに、上記クラッチ締結圧を増大することなく上記駆動源からの出力トルクを増大する。これによって、上記クラッチが滑る状態に出来る。この結果、トルク伝達中にクラッチの故障診断を行うことが出来る。
すなわち、クラッチ診断のためにクラッチが滑る状態とすることが出来る。
（３）加速指示要求があるときに、故障診断を行う。
すなわち、運転者からの加速要求があるときに、故意に駆動源の実施の出力トルクを、車両で要求される要求トルクよりも増大して故障診断する。このため、運転者への違和感発生を抑えつつ、クラッチの故障診断することが可能となる。
【００４４】
（４）摺動状態発生手段は、現在のクラッチ締結圧を小さくすることで上記クラッチが滑る状態にする。
（５）制動指示要求があるときに、故障診断を行う。
運転者の減速要求があるときにクラッチ締結圧を小さくするので、駆動輪のトルクが小さくなっても、運転者に与える違和感を緩和出来る。すなわち、運転者への違和感発生を抑えつつ、クラッチの故障診断することが可能となる。
【００４５】
（６）エンジン１から駆動輪までのトルク伝達経路の途中にモータ３を介装すると共に、当該トルク伝達経路の前後にそれぞれ摩擦クラッチを配置した車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置である。上記２つの摩擦クラッチのうちのいずれか一方のクラッチの故障診断を行う。
特に、モータ３よりも下流側のクラッチの故障診断を行うことが好ましい。下流側のクラッチが正常であれば、通常の通常走行時に駆動輪へのトルク伝達を解除可能であるからである。
このため、エンジン１とモータ３が直結した構成であっても、運転者の意図しない駆動力伝達で走行してしまうという暴走状態を避ける事が可能となる。
【００４６】
（７）故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に代えて、上記駆動源の回転数の変動に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する。滑る状態になったときに、駆動源の回転数が所定以上増加したらクラッチが正常と判定すれば良い。
これによって、回転数は、駆動源側の回転数だけを検出すれば良い。すなわち、クラッチ故障診断で使用するセンサを抑えることが可能となる。
なお、モータ３を駆動源とし、モータ３回生制動時であっても、クラッチが正常であれば、滑る状態になったときに、モータ３の回転数は増加する方向に変動する。従って、この場合でも、駆動源の回転数が所定以上増加したらクラッチが正常と判定すれば良い。
【００４７】
（変形例）
（１）上記実施形態では、クラッチ診断対象を第２クラッチ４の場合を例示した。第１クラッチ２をクラッチ診断の対象としても良い。
この場合には、第１クラッチ２にトルクを伝達するのは、エンジン始動時には、モータ３がトルクを伝達する駆動源となり、エンジン１によって駆動輪を駆動する走行状態の場合には、エンジン１が駆動源となる。
（２）また上記実施形態では、走行中で且つモータ３で駆動輪を駆動しているときに、第２クラッチ４の故障診断を行う場合を例示した。によって駆動輪を駆動する走行状態の場合に、第２クラッチ４の故障診断を行っても良い。この場合には、エンジン１が駆動源となる。
【００４８】
（３）また、制動時にモータ３を回生駆動する構成の場合には、駆動輪からのトルクによってモータ３が回転して回生する。このときに、上記第２クラッチ４の故障診断を行っても良い。
（４）上記説明では、クラッチとして油圧クラッチを例示したが、クラッチは電動クラッチなどであっても良い。クラッチの締結圧を調整可能なクラッチであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る車両構成を示す概要図である。
【図２】クラッチ油圧と伝達トルクの特性を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係るクラッチ制御部の構成を示す図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る制駆動コントローラの構成を示す図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係るクラッチ故障判定部の構成を示す図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る故障診断本体部の処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る診断許可条件判定部の処理を示す図である。
【図８】本発明に基づく実施形態に係る故障判定処理部の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ エンジン
２ 第１クラッチ
３ モータ
４ 第２クラッチ
５ 変速機
６ 駆動輪
９ 油圧弁
１１ クラッチコントローラ
１２ モータ用回転検出センサ
１３ モータコントローラ
１４ 制駆動用コントローラ
１４Ａ 始動処理部
１４Ｂ 走行制御部
１４Ｃ トルク指令出力部
１４Ｄ クラッチ故障判定部
１４Ｄａ 故障診断本体部
１４Ｄｂ 診断許可条件判定部
１４Ｄｃ 故障判定処理部
１４Ｅ 制動制御部
１７ エンジンコントローラ
２０ 変速機用回転数センサ
２１ アクセル踏角検出センサ
２２ 車速センサ
２３ ブレーキペダル
Ｔmot 上昇指令分
ΔＮｍｏｔ 回転差
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪へのトルク伝達経路の途中にクラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを配置すると共に、その摩擦クラッチの入力軸に対しモータ若しくはエンジンからなる駆動源が接続し、クラッチ締結指令があると、上記駆動源若しくは駆動輪からのトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生する車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置であって、
上記クラッチ締結指令があるときに、上記クラッチが滑る状態にする摺動状態発生手段と、
上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とするクラッチ故障診断装置。
【請求項２】
摺動状態発生手段は、駆動源からクラッチを介して駆動輪にトルクを伝達しているときに、上記クラッチ締結圧を増大することなく上記駆動源からの出力トルクを増大することで、上記クラッチが滑る状態にすることを特徴とする請求項１に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項３】
加速指示要求があるときに、故障診断を行うことを特徴とする請求項２に記載したクラッチ故障新診断装置。
【請求項４】
摺動状態発生手段は、現在のクラッチ締結圧を小さくすることで上記クラッチが滑る状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項５】
制動指示要求があるときに、故障診断を行うことを特徴する請求項４に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項６】
エンジンから駆動輪までのトルク伝達経路の途中にモータを介装すると共に、当該トルク伝達経路の前後にそれぞれ摩擦クラッチを配置した車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置であって、
上記２つの摩擦クラッチのうち、少なくともモータの下流側に配置したクラッチの故障診断を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項７】
上記故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に代えて、上記駆動源の回転数の変動に基づきクラッチの固着故障の有無を判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載にしたクラッチ故障診断装置。
【請求項８】
モータ若しくはエンジンからなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを介して接続し、駆動源若しくは駆動輪から伝達される伝達要求トルク指令のトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする車両用駆動装置において、
クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させ、そのときの上記クラッチの実施の滑りに基づきクラッチの固着故障の有無を判定することを特徴とするクラッチ故障診断方法。
【請求項１】
駆動輪へのトルク伝達経路の途中にクラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを配置すると共に、その摩擦クラッチの入力軸に対しモータ若しくはエンジンからなる駆動源が接続し、クラッチ締結指令があると、上記駆動源若しくは駆動輪からのトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生する車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置であって、
上記クラッチ締結指令があるときに、上記クラッチが滑る状態にする摺動状態発生手段と、
上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に基づきクラッチの固着故障の有無を判定する故障判定手段と、
を備えることを特徴とするクラッチ故障診断装置。
【請求項２】
摺動状態発生手段は、駆動源からクラッチを介して駆動輪にトルクを伝達しているときに、上記クラッチ締結圧を増大することなく上記駆動源からの出力トルクを増大することで、上記クラッチが滑る状態にすることを特徴とする請求項１に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項３】
加速指示要求があるときに、故障診断を行うことを特徴とする請求項２に記載したクラッチ故障新診断装置。
【請求項４】
摺動状態発生手段は、現在のクラッチ締結圧を小さくすることで上記クラッチが滑る状態にすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項５】
制動指示要求があるときに、故障診断を行うことを特徴する請求項４に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項６】
エンジンから駆動輪までのトルク伝達経路の途中にモータを介装すると共に、当該トルク伝達経路の前後にそれぞれ摩擦クラッチを配置した車両用駆動装置に設けたクラッチ故障診断装置であって、
上記２つの摩擦クラッチのうち、少なくともモータの下流側に配置したクラッチの故障診断を行うことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載したクラッチ故障診断装置。
【請求項７】
上記故障判定手段は、上記摺動状態発生手段によって上記クラッチが滑る状態になったと判定すると、上記クラッチの入力軸と出力軸の回転数差に代えて、上記駆動源の回転数の変動に基づきクラッチの固着故障の有無を判定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載にしたクラッチ故障診断装置。
【請求項８】
モータ若しくはエンジンからなる駆動源と駆動輪とを、クラッチ圧を調整可能な摩擦クラッチを介して接続し、駆動源若しくは駆動輪から伝達される伝達要求トルク指令のトルクを伝達可能なクラッチ締結圧を上記クラッチで発生させてトルク伝達可能とする車両用駆動装置において、
クラッチが締結しているときに、実際の伝達トルク若しくはクラッチ締結圧の少なくとも一方を変動させることで当該クラッチが滑る状態を発生させ、そのときの上記クラッチの実施の滑りに基づきクラッチの固着故障の有無を判定することを特徴とするクラッチ故障診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１５１１９３（Ｐ２０１０−１５１１９３Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８５２６（Ｐ２００８−３２８５２６）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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