ハイブリッド車両のクラッチ制御装置
【課題】クラッチの切断保持が所定時間継続された場合には、クラッチ装置を一時的に係合させ、クラッチトルク制御精度を確保できるようにしたハイブリッド車両のクラッチ制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１１と、自動変速装置１３と、クラッチ装置１４とを備えるとともに、アクチュエータ６１によってストロークされる出力ロッド６４、及び出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバ６９に連通するアイドルポート７０を閉止して油圧を発生するマスタシリンダ６５を含むクラッチアクチュエータ４８と、マスタシリンダ６５と連通路６８を介して連通され、マスタシリンダ６５が発生する油圧に応じて作動され、クラッチ装置１４を切断および係合制御するスレーブシリンダ４７と、モータ１２による走行時にクラッチ装置１４の切断状態が所定時間継続された場合に、アイドルポート７０を開放する方向にマスタシリンダ６５を作動してクラッチ装置１４を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段とを有する。
【解決手段】エンジン１１と、自動変速装置１３と、クラッチ装置１４とを備えるとともに、アクチュエータ６１によってストロークされる出力ロッド６４、及び出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバ６９に連通するアイドルポート７０を閉止して油圧を発生するマスタシリンダ６５を含むクラッチアクチュエータ４８と、マスタシリンダ６５と連通路６８を介して連通され、マスタシリンダ６５が発生する油圧に応じて作動され、クラッチ装置１４を切断および係合制御するスレーブシリンダ４７と、モータ１２による走行時にクラッチ装置１４の切断状態が所定時間継続された場合に、アイドルポート７０を開放する方向にマスタシリンダ６５を作動してクラッチ装置１４を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータと自動化されたクラッチ装置を備え、作動油の熱膨張、熱収縮に係わらずクラッチアクチュエータ作動量とクラッチトルクとの関係を確保できるようにしたハイブリッド車両のクラッチ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンを駆動源とする車両において、例えば、特許文献１に記載されているように、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取り付け、運転者の意思、若しくは車両状態により一連の変速操作（クラッチの断接、ギヤシフト、及びセレクト）を自動的に行なう自動変速機（以下、ＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）という）が知られている。
【０００３】
この種のＡＭＴにおいては、クラッチを切断する場合には、モータを駆動源とするクラッチアクチュエータによってマスタシリンダを作動させ、これにより、アイドルポートを閉止して、摩擦クラッチのスレーブシリンダ（油圧ダイレクトシリンダ）を作動させ、ダイヤフラムスプリングを変形して、フライホイールに対するクラッチディスクの圧着荷重を低減するようになっている。すなわち、クラッチの切断状態においては、マスタシリンダのアイドルポートが閉止され、マスタシリンダとスレーブシリンダとを連通する連通路が密閉されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術を、エンジンとモータジェネレータ（バッテリに蓄えられた電力から駆動輪に伝達する駆動力を発生し、回生時には駆動輪によって駆動されて電力を回生するモータ）とを備えたハイブリッド車両に適用した場合、モータジェネレータのモータトルクのみによる走行時には、エンジンと自動変速機とを連結するクラッチ装置が切断保持されているので、そのクラッチ切断状態が一定時間継続されると、連通路に密閉された作動油が、雰囲気温度の変化によって熱膨張あるいは熱収縮する。これによって、マスタシリンダが作動されていないにも係わらず、スレーブシリンダが作動され、クラッチアクチュエータの作動量とクラッチトルクとの関係が変化することになる。
【０００６】
このように、クラッチアクチュエータの作動量とクラッチトルクとの関係が変化すると、ＡＭＴにおいては、変速時のクラッチ切断操作と係合操作とが意図したタイミングどおりに行なわれなくなる。例えば、クラッチ切断時間が意図した時間を越えて長くなると、クラッチ切断中にはエンジンからのトルクが車輪に伝達されず運転者が失速感を感じる虞れがある。また、クラッチ切断時間が長くなると、負荷を受けないエンジンが過大に吹き上がり、クラッチ係合動作時にエンジンの回転数と自動変速機の入力軸回転数の差が大きくなって過大な変速ショックが発生する虞れもある。
【０００７】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、クラッチの切断保持が所定時間継続された場合には、クラッチ装置を一時的に係合させ、クラッチトルク制御精度を確保できるようにしたハイブリッド車両のクラッチ制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する自動変速機と、前記駆動輪に回転連結されたモータと、前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチ装置と、アクチュエータによってストロークされる出力ロッド、及び該出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバに連通するアイドルポートを閉止して油圧を発生するマスタシリンダを含むクラッチアクチュエータと、前記マスタシリンダと連通路を介して連通され、前記マスタシリンダが発生する油圧に応じて作動され、前記クラッチ装置を切断および係合制御するスレーブシリンダと、前記モータによる走行時に前記クラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、前記アイドルポートを開放する方向に前記マスタシリンダを作動して前記クラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段とを有することである。
【０００９】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記クラッチ係合保持制御手段による前記クラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、前記クラッチ装置を切断保持状態に復帰させることである。
【００１０】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記モータによる走行時には、車両が停止した条件で、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持することである。
【００１１】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のために前記エンジンが回転されている場合には、前記自動変速機をニュートラル状態にシフト抜きした後に、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持することである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、モータによる走行時にクラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、アイドルポートを開放する方向にマスタシリンダを作動してクラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段を有するので、マスタシリンダとスレーブシリンダとを連通する連通路中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、クラッチアクチュエータの作動量に対してクラッチトルクが変化することがなく、クラッチトルク制御精度を確保することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、クラッチ係合保持制御手段によるクラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、クラッチ装置を切断保持状態に復帰させるようにしたので、クラッチ装置の一時的な係合保持によって車両に支障を及ぼすことがない。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、モータによる走行時には、車両が停止した条件で、クラッチ係合保持制御手段によってクラッチ装置を係合保持するようにしたので、クラッチ装置が係合保持されても、駆動輪側からエンジン側に動力が伝達されることがない。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のためにエンジンが回転されている場合には、自動変速機をニュートラル状態にシフト抜きした後に、クラッチ係合保持制御手段によってクラッチ装置を係合保持するようにしたので、クラッチ装置の係合保持によって、エンジンの回転が自動変速機に伝達された場合でも、駆動輪にエンジントルクが伝達されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速制御装置を含むハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１のエンジン、自動変速機、及びクラッチ装置の概略構成図である。
【図３】クラッチアクチュエータ作動量とクラッチトルクとの関係を示すクラッチトルクマップである。
【図４】本実施形態に係るクラッチ制御装置の制御状態を示すフローチャートである。
【図５】マスタシリンダとスレーブシリンダとの接続状態を示す図２の部分拡大図である。
【図６】図５の作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、ハイブリッド車両１０の構成を模式的に示したもので、ハイブリッド車両１０は、走行駆動源としてエンジン１１およびモータジェネレータ１２（本発明のモータに相当）を備え、いずれか一方または両者により駆動輪１６ａ、１６ｂを駆動できるように構成されている。また、ハイブリッド車両１０は、自動変速機１３やクラッチ装置１４などを備えている。
【００１８】
図２は、図１中のエンジン１１、自動変速機１３およびクラッチ装置１４の概略構成を示す図である。図１および図２において、構成装置間を結ぶ破線の矢印は制御の流れを示している。
【００１９】
エンジン１１は、図1に示されるように、駆動輪１６ａ、１６ｂの車軸１５ａ、１５ｂよりも前側に横置きに配設されている。エンジン１１、クラッチ装置１４および自動変速機１３の三者は、記載した順番で車幅方向に並べて配設され、エンジン１１のアウトプットシャフト１７から自動変速機１３の入力軸３１までの間は回転軸線を共有している。エンジン１１のアウトプットシャフト１７の近傍には、アウトプットシャフト１７の回転数を検出する非接触式のエンジン回転数センサ２７が設けられている。また、図２に模式的に示すように、エンジン１１には、空気吸入量を調整するスロットルバルブ２８、および空気吸入量に関連して燃料供給量を調整する図略のインジェクタが設けられている。さらに、スロットルバルブ２８のスロットル開度を調整するスロットル用アクチュエータ２９、およびスロットル開度を検出するスロットルセンサ３０が設けられている。
【００２０】
クラッチ装置１４は、乾式・単板式で油圧操作タイプの摩擦クラッチである。クラッチ装置１４は、フライホイール４１、クラッチディスク４２、クラッチフェージング４３、プレッシャプレート４４、ダイヤフラムスプリング４５、クラッチカバー４６、スレーブシリンダ（油圧ダイレクトシリンダ）４７、およびクラッチアクチュエータ４８などにより構成されている。図２に示されるように、フライホイール４１は、厚い円板状で慣性を維持する質量を有し、エンジン１１のアウトプットシャフト１７に同軸に固定されている。フライホイール４１のエンジン１１とは逆側の外周寄りから軸線方向に向けて、略筒状のクラッチカバー４６が立設されている。クラッチカバー４６の内側でフライホイール４１に隣接して略円板状のクラッチディスク４２が配設されている。クラッチディスク４２は、中心部で自動変速機１３の入力軸３１にスプライン結合されて一体的に回転し、その外周寄りの両面にはクラッチフェージング４３が固着されている。クラッチディスク４２に隣接して、略環状のプレッシャプレート４４が軸線方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート４４を駆動する部材として、ダイヤフラムスプリング４５および環状のスレーブシリンダ４７が設けられている。
【００２１】
さらに、クラッチ駆動機構として、スレーブシリンダ４７を操作するクラッチアクチュエータ４８が設けられている。クラッチアクチュエータ４８は、直流モータ６１（本発明のアクチュエータに相当）、ウォームギヤからなる減速機構６２、出力ホイール６３、出力ロッド６４、マスタシリンダ６５、アシストスプリング６６、およびストロークセンサ６７などにより構成されている。
【００２２】
クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ６１が回動駆動されると、減速機構６２を介して出力ホイール６３が回動され、出力ロッド６４が前方（図２の左方）または後方（図２の右方）に移動される。これにより、出力ロッド６４にピボットピンを介して連結されたピストンロッド６５ａが作動され、マスタシリンダ６５に油圧が発生する。
【００２３】
マスタシリンダ６５で発生した油圧は、連通路６８介してスレーブシリンダ４７に伝えられ、スレーブシリンダ４７を作動させ、ダイヤフラムスプリング４５を介してプレッシャプレート４４を軸線方向に駆動するようになっている。プレッシャプレート４４は、フライホイール４１との間にクラッチディスク４２を挟み込んで押圧し、フライホイール４１に対して摺動回転するクラッチディスク４２のクラッチフェージング４３の圧着荷重を変化させることができる。なお、アシストスプリング６６は出力ロッド６４の後方への復帰をアシストし、ストロークセンサ６７は出力ロッド６４のストローク量Ｍａを検出する。
【００２４】
クラッチアクチュエータ４８のマスタシリンダ６５には、リザーバ６９に接続されたアイドルポート７０が開口されている。アイドルポート７０は、クラッチ装置１４が係合状態に保持されているとき、すなわち、マスタシリンダ６５のピストンロッド６５ａが図２の右方端（後退端）に位置されているとき、マスタシリンダ６５に開口され、これによって、連通路６８がアイドルポート７０を介してリザーバ６９に連通されている。これに対し、マスタシリンダ６５のピストンロッド６５ａが図２の左方に前進された場合には、ピストンロッド６５ａによってアイドルポート７０が閉止される。アイドルポート７０の閉止により、マスタシリンダ６５の作動によって発生した油圧が連通路６８を介してスレーブシリンダ４７に伝達され、クラッチ装置１４が切断状態に保持される。
【００２５】
クラッチ装置１４は、エンジン１１のアウトプットシャフト１７と自動変速機１３の入力軸３１とを回転連結する係合状態と、切断状態とに切り替え操作することができる。アウトプットシャフト１７と入力軸３１との係合は、調整可能なクラッチトルクＴｃによって達成される。図３は、クラッチ装置１４のトルク伝達特性の一例を示す図である。図３において、横軸はクラッチアクチュエータ４８の作動量、すなわち、出力ロッド６４のストローク量Ｍａ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチ装置１４は、作動量Ｍａ＝０でクラッチトルクＴｃが最大の完全係合状態となる常時係合タイプのクラッチであり、作動量Ｍａが増加するにしたがって半接続状態における伝達可能なクラッチトルクＴｃが減少し、作動量Ｍａ＝Ｍｍａｘで切断状態になる特性を有している。
【００２６】
自動変速機１３は、ドライバのシフトレバー操作により複数のギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合させる手動変速機に、各アクチュエータを付加して変速操作を自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。図1に破線で示されるように、自動変速機１３は、平行配置された入力軸３１と出力軸３２との間に前進５段・後進１段のギヤトレーン３３を有する平行軸歯車噛合式の構造を有している。入力軸３１は、クラッチ装置１４を介して、エンジン１１から出力されるエンジントルクによって回転駆動されるようになっている。入力軸３１の近傍に、入力軸３１への入力回転数を検出する回転数センサ３７が設けられている。出力軸３２は、車幅方向の中央に配設された差動装置１８の入力側とギヤ結合され、差動装置１８を介して駆動輪１６ａ、１６ｂに回転連結されている。
【００２７】
また、図１及び図２に示されるように、自動変速機１３は、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合するギヤ切替機構として、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を有している。シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（例えば、特開２００４−１７６８９４号公報を参照）。
【００２８】
モータジェネレータ１２は、図１に示されるように、駆動輪１６ａ、１６ｂの車軸１５ａ、１５ｂよりも後側に配設されている。モータジェネレータ１２は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。モータジェネレータ１２の図略のアウトプットシャフトは、図略の減速機構を介して差動装置１８の入力側に回転連結されている。従って、モータジェネレータ１２のアウトプットシャフトは、自動変速機１３の出力軸３２と、駆動輪１６ａ、１６ｂの両方に回転連結されていることになる。
【００２９】
モータジェネレータ１２を駆動するために、インバータ５５およびバッテリ５６がハイブリッド車両１０の後側に搭載されている。インバータ５５はモータジェネレータ１２に接続されるとともに、バッテリ５６に接続されている。インバータ５５は、バッテリ５６から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ１２に供給する直流／交流変換機能、および、モータジェネレータ１２で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ５６を充電する交流／直流変換機能の両方を具備している。なお、バッテリ５６は、走行駆動専用に設けることができ、他の用途と兼用するようにしでもよい。
【００３０】
モータジェネレータ１２は、交流電力を供給されると電動機として機能し、エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して駆動輪１６ａ、１６ｂをアシスト駆動することができる。また、モータジェネレータ１２は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルク分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ５６を充電することができる。
【００３１】
ハイブリッド車両１０を制御するために、複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと略称する）が設けられている。すなわち、図１に示されるように、エンジンＥＣＵ２１、変速機ＥＣＵ２２、モータＥＣＵ２３、およびバッテリＥＣＵ２４が設けられている。さらに、ハイブリッド車両１０の全体を総括的に制御するハイブリッドＥＣＵ２５が設けられている。各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ２１〜２４は、ハイブリッドＥＣＵ２５にＣＡＮ接続されて相互に必要な情報を交換するとともに、ハイブリッドＥＣＵ２５によって管理および制御されている。各ＥＣＵ２１〜２５はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムや各種マップなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。
【００３２】
また、ハイブリッドＥＣＵ２５は、ハイブリッド車両１０の走行モードを選択するモード選択部を備えている。モード選択部は、図略のバッテリ状態検出センサによって検出されるバッテリ状態、図略の車速センサによって検出される車速、図略のアクセル操作検出センサによって検出されるアクセルペダルの操作量、図略のブレーキ操作検出センサによって検出されるブレーキペダルの操作量等に応じて、適切な走行モードの選択及び各走行モードにおける変速段の選択を行う。
【００３３】
実施の形態においては、ハイブリッド車両１０は、モータジェネレータ１２のモータトルクのみが駆動輪１６ａ，１６ｂに伝達されるエンジン停止でのモータ走行モード（以下、ＥＶモードという）と、エンジン１１のエンジントルクのみが駆動輪１６ａ，１６ｂに伝達されるエンジンモードと、モータジェネレータ１２のモータトルクとエンジン１１のエンジントルクとの両方がパラレルに駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達されるパラレルモードと、モータジェネレータ１２のモータトルクのみが駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達され、エンジン１１のエンジントルクによってエアコン用のコンプレッサ（図示せず）、オルタネータ等の補機類が駆動されるエンジン動作でのモータ走行モード（以下、シリーズモードという）を備えており、モード選択部によって１つの走行モードが選択される。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２１は、図略のイグニッションスイッチの操作に応じてスターター２６（図１参照）を駆動し、エンジン１１を始動する。また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン回転数センサ２７からアウトプットシャフト１７のエンジン回転数の信号を取得し、スロットルセンサ３０からスロットル開度の信号を取得する。そして、エンジンＥＣＵ２１は、アウトプットシャフト１７のエンジン回転数を監視しながら、スロットル用アクチュエータ２９に指令を発してスロットルバルブ２８を開閉し、また、図略のインジェクタを制御することにより、エンジントルクおよびエンジン回転数を制御する。なお、本実施の形態においては、エンジン回転数は、ドライバが踏み込むアクセルペダルの踏み込み操作量のみによって制御されるものではなく、ハイブリッドＥＣＵ２５からの指令により優先制御される構成となっている。
【００３５】
変速機ＥＣＵ２２は、クラッチ装置１４および自動変速機１３を関連付けて制御することにより、変速制御を実行する。変速機ＥＣＵ２２は、クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ６１を駆動して、伝達可能なクラッチトルクＴｃを制御し、さらに、ストロークセンサ６７から出力ロッド６４の操作量Ｍａの信号を取得して、その時点におけるクラッチトルクＴｃを把握する。また、変速機ＥＣＵ２２は、自動変速機１３の回転数センサ３７から入力回転数を取得し、さらに、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を駆動して、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合して変速段を切り替え制御する。
【００３６】
このように構成された本実施の形態に係るハイブリッド車両１０は、ハイブリッドＥＣＵ２５のモード選択部によって、例えばＥＶモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動され、モータジェネレータ１２のモータトルクによって駆動輪１６ａ、１６ｂが駆動される。エンジンモードが選択されると、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１１が起動されるとともに、クラッチ装置１４が係合状態に保持され、エンジン１１のエンジントルクがクラッチ装置１４を介して自動変速機１３に伝達され、ギヤトレーン３３を介して駆動輪１６ａ、１６ｂが駆動される。また、パラレルモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動されるとともに、エンジン１１が起動されて、モータジェネレータ１２およびエンジン１１の両トルクによって車両が走行される。一方、シリーズモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動されるとともに、エンジン１１がアイドル回転数にて回転されるが、駆動輪１６ａ、１６ｂにはモータジェネレータ１２のモータトルクのみが伝達され、エンジン１１のアイドル回転によって、エアコン用のコンプレッサ（図示せず）、オルタネータ等の補機類が駆動される。
【００３７】
ところで、上記したＥＶモードあるいはシリーズモードでハイブリッド車両１０が走行している状態においては、クラッチ装置１４が切断状態に保持され、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７とを連通する連通路６８が密閉状態（図６参照）に保持される。従って、この状態が長時間（例えば、１０分以上）継続されると、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７との関係が変化する。
【００３８】
すなわち、連通路６８の密閉状態が長時間持続されると、雰囲気温度変化、例えば、ハイブリッド車両１０の走行中に発生するクラッチディスク４２の滑りによる発熱によって連通路６８中の作動油の温度が上昇し、連通路６８中の作動油が熱膨張する。あるいはエンジン駆動からモータジェネレータ１２のみによる走行に切替わると、エンジン１１が冷えて連通路６８中の作動油の温度が低下するため、連通路６８中の作動油が熱収縮する。この結果、マスタシリンダ６５が作動されていないにも係らず、スレーブシリンダ４７が作動してしまい、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクが変化することになる。
【００３９】
そこで、本実施の形態においては、連通路６８の密閉状態が長時間継続された場合には、マスタシリンダ６５をリセットしてアイドルポート７０を開放し、連通路６８をリザーバ６９に連通することにより、作動油の熱膨張あるいは熱収縮によるクラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの関係を確保できるように構成されている。
【００４０】
以下、図４のフローチャートに基づいて、本実施の形態におけるクラッチ装置１４の制御動作を説明する。
【００４１】
まず、ステップ１００において、クラッチ装置１４が切断保持されているか否かが判断される。クラッチ装置１４が係合状態に保持されている場合（ＮＯの場合）には、図５に示すように、マスタシリンダ６５のアイドルポート７０が開口され、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対してクラッチトルクが変化することがないので、プログラムは終了される。
【００４２】
クラッチ装置１４が切断保持されている場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０２に移行し、モード選択部によって選択されている走行モードがエンジン停止中のモータ走行モード（ＥＶモード）であるか否かが判別される。エンジン停止中のモータ走行モードと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０４に移行し、同ステップ１０４において、車速が０（車速＝０）で、かつクラッチ装置１４の切断状態が所定時間ｔ１継続されたか否かが判断される。ステップ１０４において、車速が０で、かつ切断状態が所定時間ｔ１継続されたと判断されると、続くステップ１０６において、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を係合すべき旨の指令が発せられる。
【００４３】
これにより、直流モータ６１が駆動され、減速機６２を介して出力ホイール６３が図２の時計回りに回動される。かかる出力ホイール６３の回動により、マスタシリンダ６５が図２の右方向に作動され、これによって、図５に示すように、アイドルポート７０が開放され、連通路６８がリザーバ６９に連通される。この結果、スレーブシリンダ４７の油圧が低減されるため、ダイヤフラムスプリング４５によりプレッシャプレート４４が押圧され、フライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重が増加されて、クラッチ装置１４が係合保持される。
【００４４】
この際、マスタシリンダ６５の図２の右方向への作動により、マスタシリンダ６５のアイドルポート７０が開放され、連通路６８がリザーバ６９に連通されるので、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によるクラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの変化を防止でき、クラッチトルク制御精度を確保できるようになる。このように、切断状態にあったクラッチ装置１４を係合させることで、作動油の熱膨張あるいは熱収縮に係らず、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの関係を確保できるようになる。
【００４５】
一方、ステップ１０２において、エンジン停止中のモータ走行モードでないと判別された場合（ＮＯの場合）、すなわち、エンジン動作中のモータ走行モードと判別された場合には、ステップ１０８に移行し、同ステップ１０８において、車速が０でなく（車速≠０）、かつクラッチ装置１４の切断状態が所定時間ｔ２継続されたか否かが判断される。ステップ１０８において、車速が０でなく、かつ切断状態が所定時間ｔ２継続されたと判断されると、続くステップ１１０において、自動変速機１３をシフト抜きしてニュートラル状態とした後に、ステップ１１２において、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を係合すべき旨の指令が発せられる。
【００４６】
これにより、上述したと同様に、直流モータ６１が駆動され、減速機６２および出力ホイール６３を介してマスタシリンダ６５が作動され、アイドルポート７０を開放して、連通路６８をリザーバ６９に連通し、クラッチ装置１４を係合保持する。この際、シフト抜きされていることにより、クラッチ装置１４を係合保持しても、エンジン１１のエンジントルクがクラッチ装置１４および自動変速機１３を介して駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達されることがない。
【００４７】
上記したステップ１０６、１１２により、クラッチ装置１４の切断状態が所定時間継続された場合に、クラッチ装置１４を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段を構成している。
【００４８】
各ステップ１１４、１１６において、クラッチ装置１４の係合時間が所定時間継続されたことが判別されると、ステップ１１８、１２０において、タイマがタイムアップされ、次のステップ１２２、１２４で、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を切断すべき旨の指令が発せられる。
【００４９】
これにより、直流モータ６１が前記と逆方向に駆動され、マスタシリンダ６５が図２の左方向に作動されてアイドルポート７０を閉止し、連通路６８を介してクラッチ装置１４のスレーブシリンダ４７を作動する。これにより、スレーブシリンダ４７を介してダイヤフラムスプリング４５が作動され、フライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重が低下されることで、クラッチ装置１４が元の切断状態に復帰される。
【００５０】
なお、エンジン停止でのモータ走行モードにおいては、クラッチ装置１４が切断保持される（ステップ１２２）と、プログラムが終了され、一方、エンジン動作でのモータ走行モードにおいては、クラッチ装置１４が切断保持される（ステップ１２４）と、ステップ１２６において、自動変速機１３がニュートラル状態から元のシフト状態にシフト入りされた後、プログラムが終了される。
【００５１】
上記した実施の形態によれば、クラッチ装置１４の切断保持状態が所定時間継続された場合には、クラッチ装置１４を一度係合状態に保持し、所定時間経過後にクラッチ装置１４を元の切断状態に復帰するようにしたので、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７とを連通する連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮に係らず、クラッチアクチュエータ４８の作動量Ｍａに対するクラッチトルクＴｃの関係を常に図３に示す所期の関係に維持することができ、クラッチトルク制御精度を安定的に確保できるようになる。
【００５２】
しかも、シリーズモード時においては、自動変速機１３をニュートラルに抜いてからクラッチ装置１４をつなぐようにしたので、エンジン１１が駆動されている場合であっても、エンジン１１と駆動輪１６ａ、１６ｂとが連結状態となることがなく、また、ＥＶモード時においては、ハイブリッド車両１０が停車している条件で、クラッチ装置１４をつなぐようにしたので、仮に、自動変速機１３の変速ギヤが１速に入っている場合でも、問題になることはない。
【００５３】
なお、上記した実施の形態においては、自動変速機１３を平行軸歯車噛合式で構成した例で述べたが、遊星ギヤを用いたものであってもよい。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・ハイブリッド車両、１１・・・エンジン、１２・・・モータ、１３・・・自動変速機、１４・・・クラッチ装置、２５・・・ハイブリッドＥＣＵ、４７・・・スレーブシリンダ、４８・・・クラッチアクチュエータ、６１・・・アクチュエータ、６５・・・マスタシリンダ、６８・・・連通路、６９・・・リザーバ、７０・・・アイドルポート、ステップ１０６、１１２・・・クラッチ係合保持制御手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータと自動化されたクラッチ装置を備え、作動油の熱膨張、熱収縮に係わらずクラッチアクチュエータ作動量とクラッチトルクとの関係を確保できるようにしたハイブリッド車両のクラッチ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンを駆動源とする車両において、例えば、特許文献１に記載されているように、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取り付け、運転者の意思、若しくは車両状態により一連の変速操作（クラッチの断接、ギヤシフト、及びセレクト）を自動的に行なう自動変速機（以下、ＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）という）が知られている。
【０００３】
この種のＡＭＴにおいては、クラッチを切断する場合には、モータを駆動源とするクラッチアクチュエータによってマスタシリンダを作動させ、これにより、アイドルポートを閉止して、摩擦クラッチのスレーブシリンダ（油圧ダイレクトシリンダ）を作動させ、ダイヤフラムスプリングを変形して、フライホイールに対するクラッチディスクの圧着荷重を低減するようになっている。すなわち、クラッチの切断状態においては、マスタシリンダのアイドルポートが閉止され、マスタシリンダとスレーブシリンダとを連通する連通路が密閉されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術を、エンジンとモータジェネレータ（バッテリに蓄えられた電力から駆動輪に伝達する駆動力を発生し、回生時には駆動輪によって駆動されて電力を回生するモータ）とを備えたハイブリッド車両に適用した場合、モータジェネレータのモータトルクのみによる走行時には、エンジンと自動変速機とを連結するクラッチ装置が切断保持されているので、そのクラッチ切断状態が一定時間継続されると、連通路に密閉された作動油が、雰囲気温度の変化によって熱膨張あるいは熱収縮する。これによって、マスタシリンダが作動されていないにも係わらず、スレーブシリンダが作動され、クラッチアクチュエータの作動量とクラッチトルクとの関係が変化することになる。
【０００６】
このように、クラッチアクチュエータの作動量とクラッチトルクとの関係が変化すると、ＡＭＴにおいては、変速時のクラッチ切断操作と係合操作とが意図したタイミングどおりに行なわれなくなる。例えば、クラッチ切断時間が意図した時間を越えて長くなると、クラッチ切断中にはエンジンからのトルクが車輪に伝達されず運転者が失速感を感じる虞れがある。また、クラッチ切断時間が長くなると、負荷を受けないエンジンが過大に吹き上がり、クラッチ係合動作時にエンジンの回転数と自動変速機の入力軸回転数の差が大きくなって過大な変速ショックが発生する虞れもある。
【０００７】
本発明は上記した課題に鑑みてなされたもので、クラッチの切断保持が所定時間継続された場合には、クラッチ装置を一時的に係合させ、クラッチトルク制御精度を確保できるようにしたハイブリッド車両のクラッチ制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する自動変速機と、前記駆動輪に回転連結されたモータと、前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチ装置と、アクチュエータによってストロークされる出力ロッド、及び該出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバに連通するアイドルポートを閉止して油圧を発生するマスタシリンダを含むクラッチアクチュエータと、前記マスタシリンダと連通路を介して連通され、前記マスタシリンダが発生する油圧に応じて作動され、前記クラッチ装置を切断および係合制御するスレーブシリンダと、前記モータによる走行時に前記クラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、前記アイドルポートを開放する方向に前記マスタシリンダを作動して前記クラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段とを有することである。
【０００９】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記クラッチ係合保持制御手段による前記クラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、前記クラッチ装置を切断保持状態に復帰させることである。
【００１０】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記モータによる走行時には、車両が停止した条件で、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持することである。
【００１１】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のために前記エンジンが回転されている場合には、前記自動変速機をニュートラル状態にシフト抜きした後に、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持することである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、モータによる走行時にクラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、アイドルポートを開放する方向にマスタシリンダを作動してクラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段を有するので、マスタシリンダとスレーブシリンダとを連通する連通路中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、クラッチアクチュエータの作動量に対してクラッチトルクが変化することがなく、クラッチトルク制御精度を確保することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、クラッチ係合保持制御手段によるクラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、クラッチ装置を切断保持状態に復帰させるようにしたので、クラッチ装置の一時的な係合保持によって車両に支障を及ぼすことがない。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、モータによる走行時には、車両が停止した条件で、クラッチ係合保持制御手段によってクラッチ装置を係合保持するようにしたので、クラッチ装置が係合保持されても、駆動輪側からエンジン側に動力が伝達されることがない。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のためにエンジンが回転されている場合には、自動変速機をニュートラル状態にシフト抜きした後に、クラッチ係合保持制御手段によってクラッチ装置を係合保持するようにしたので、クラッチ装置の係合保持によって、エンジンの回転が自動変速機に伝達された場合でも、駆動輪にエンジントルクが伝達されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速制御装置を含むハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１のエンジン、自動変速機、及びクラッチ装置の概略構成図である。
【図３】クラッチアクチュエータ作動量とクラッチトルクとの関係を示すクラッチトルクマップである。
【図４】本実施形態に係るクラッチ制御装置の制御状態を示すフローチャートである。
【図５】マスタシリンダとスレーブシリンダとの接続状態を示す図２の部分拡大図である。
【図６】図５の作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、ハイブリッド車両１０の構成を模式的に示したもので、ハイブリッド車両１０は、走行駆動源としてエンジン１１およびモータジェネレータ１２（本発明のモータに相当）を備え、いずれか一方または両者により駆動輪１６ａ、１６ｂを駆動できるように構成されている。また、ハイブリッド車両１０は、自動変速機１３やクラッチ装置１４などを備えている。
【００１８】
図２は、図１中のエンジン１１、自動変速機１３およびクラッチ装置１４の概略構成を示す図である。図１および図２において、構成装置間を結ぶ破線の矢印は制御の流れを示している。
【００１９】
エンジン１１は、図1に示されるように、駆動輪１６ａ、１６ｂの車軸１５ａ、１５ｂよりも前側に横置きに配設されている。エンジン１１、クラッチ装置１４および自動変速機１３の三者は、記載した順番で車幅方向に並べて配設され、エンジン１１のアウトプットシャフト１７から自動変速機１３の入力軸３１までの間は回転軸線を共有している。エンジン１１のアウトプットシャフト１７の近傍には、アウトプットシャフト１７の回転数を検出する非接触式のエンジン回転数センサ２７が設けられている。また、図２に模式的に示すように、エンジン１１には、空気吸入量を調整するスロットルバルブ２８、および空気吸入量に関連して燃料供給量を調整する図略のインジェクタが設けられている。さらに、スロットルバルブ２８のスロットル開度を調整するスロットル用アクチュエータ２９、およびスロットル開度を検出するスロットルセンサ３０が設けられている。
【００２０】
クラッチ装置１４は、乾式・単板式で油圧操作タイプの摩擦クラッチである。クラッチ装置１４は、フライホイール４１、クラッチディスク４２、クラッチフェージング４３、プレッシャプレート４４、ダイヤフラムスプリング４５、クラッチカバー４６、スレーブシリンダ（油圧ダイレクトシリンダ）４７、およびクラッチアクチュエータ４８などにより構成されている。図２に示されるように、フライホイール４１は、厚い円板状で慣性を維持する質量を有し、エンジン１１のアウトプットシャフト１７に同軸に固定されている。フライホイール４１のエンジン１１とは逆側の外周寄りから軸線方向に向けて、略筒状のクラッチカバー４６が立設されている。クラッチカバー４６の内側でフライホイール４１に隣接して略円板状のクラッチディスク４２が配設されている。クラッチディスク４２は、中心部で自動変速機１３の入力軸３１にスプライン結合されて一体的に回転し、その外周寄りの両面にはクラッチフェージング４３が固着されている。クラッチディスク４２に隣接して、略環状のプレッシャプレート４４が軸線方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート４４を駆動する部材として、ダイヤフラムスプリング４５および環状のスレーブシリンダ４７が設けられている。
【００２１】
さらに、クラッチ駆動機構として、スレーブシリンダ４７を操作するクラッチアクチュエータ４８が設けられている。クラッチアクチュエータ４８は、直流モータ６１（本発明のアクチュエータに相当）、ウォームギヤからなる減速機構６２、出力ホイール６３、出力ロッド６４、マスタシリンダ６５、アシストスプリング６６、およびストロークセンサ６７などにより構成されている。
【００２２】
クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ６１が回動駆動されると、減速機構６２を介して出力ホイール６３が回動され、出力ロッド６４が前方（図２の左方）または後方（図２の右方）に移動される。これにより、出力ロッド６４にピボットピンを介して連結されたピストンロッド６５ａが作動され、マスタシリンダ６５に油圧が発生する。
【００２３】
マスタシリンダ６５で発生した油圧は、連通路６８介してスレーブシリンダ４７に伝えられ、スレーブシリンダ４７を作動させ、ダイヤフラムスプリング４５を介してプレッシャプレート４４を軸線方向に駆動するようになっている。プレッシャプレート４４は、フライホイール４１との間にクラッチディスク４２を挟み込んで押圧し、フライホイール４１に対して摺動回転するクラッチディスク４２のクラッチフェージング４３の圧着荷重を変化させることができる。なお、アシストスプリング６６は出力ロッド６４の後方への復帰をアシストし、ストロークセンサ６７は出力ロッド６４のストローク量Ｍａを検出する。
【００２４】
クラッチアクチュエータ４８のマスタシリンダ６５には、リザーバ６９に接続されたアイドルポート７０が開口されている。アイドルポート７０は、クラッチ装置１４が係合状態に保持されているとき、すなわち、マスタシリンダ６５のピストンロッド６５ａが図２の右方端（後退端）に位置されているとき、マスタシリンダ６５に開口され、これによって、連通路６８がアイドルポート７０を介してリザーバ６９に連通されている。これに対し、マスタシリンダ６５のピストンロッド６５ａが図２の左方に前進された場合には、ピストンロッド６５ａによってアイドルポート７０が閉止される。アイドルポート７０の閉止により、マスタシリンダ６５の作動によって発生した油圧が連通路６８を介してスレーブシリンダ４７に伝達され、クラッチ装置１４が切断状態に保持される。
【００２５】
クラッチ装置１４は、エンジン１１のアウトプットシャフト１７と自動変速機１３の入力軸３１とを回転連結する係合状態と、切断状態とに切り替え操作することができる。アウトプットシャフト１７と入力軸３１との係合は、調整可能なクラッチトルクＴｃによって達成される。図３は、クラッチ装置１４のトルク伝達特性の一例を示す図である。図３において、横軸はクラッチアクチュエータ４８の作動量、すなわち、出力ロッド６４のストローク量Ｍａ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチ装置１４は、作動量Ｍａ＝０でクラッチトルクＴｃが最大の完全係合状態となる常時係合タイプのクラッチであり、作動量Ｍａが増加するにしたがって半接続状態における伝達可能なクラッチトルクＴｃが減少し、作動量Ｍａ＝Ｍｍａｘで切断状態になる特性を有している。
【００２６】
自動変速機１３は、ドライバのシフトレバー操作により複数のギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合させる手動変速機に、各アクチュエータを付加して変速操作を自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。図1に破線で示されるように、自動変速機１３は、平行配置された入力軸３１と出力軸３２との間に前進５段・後進１段のギヤトレーン３３を有する平行軸歯車噛合式の構造を有している。入力軸３１は、クラッチ装置１４を介して、エンジン１１から出力されるエンジントルクによって回転駆動されるようになっている。入力軸３１の近傍に、入力軸３１への入力回転数を検出する回転数センサ３７が設けられている。出力軸３２は、車幅方向の中央に配設された差動装置１８の入力側とギヤ結合され、差動装置１８を介して駆動輪１６ａ、１６ｂに回転連結されている。
【００２７】
また、図１及び図２に示されるように、自動変速機１３は、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合するギヤ切替機構として、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を有している。シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（例えば、特開２００４−１７６８９４号公報を参照）。
【００２８】
モータジェネレータ１２は、図１に示されるように、駆動輪１６ａ、１６ｂの車軸１５ａ、１５ｂよりも後側に配設されている。モータジェネレータ１２は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。モータジェネレータ１２の図略のアウトプットシャフトは、図略の減速機構を介して差動装置１８の入力側に回転連結されている。従って、モータジェネレータ１２のアウトプットシャフトは、自動変速機１３の出力軸３２と、駆動輪１６ａ、１６ｂの両方に回転連結されていることになる。
【００２９】
モータジェネレータ１２を駆動するために、インバータ５５およびバッテリ５６がハイブリッド車両１０の後側に搭載されている。インバータ５５はモータジェネレータ１２に接続されるとともに、バッテリ５６に接続されている。インバータ５５は、バッテリ５６から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ１２に供給する直流／交流変換機能、および、モータジェネレータ１２で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ５６を充電する交流／直流変換機能の両方を具備している。なお、バッテリ５６は、走行駆動専用に設けることができ、他の用途と兼用するようにしでもよい。
【００３０】
モータジェネレータ１２は、交流電力を供給されると電動機として機能し、エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して駆動輪１６ａ、１６ｂをアシスト駆動することができる。また、モータジェネレータ１２は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルク分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ５６を充電することができる。
【００３１】
ハイブリッド車両１０を制御するために、複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと略称する）が設けられている。すなわち、図１に示されるように、エンジンＥＣＵ２１、変速機ＥＣＵ２２、モータＥＣＵ２３、およびバッテリＥＣＵ２４が設けられている。さらに、ハイブリッド車両１０の全体を総括的に制御するハイブリッドＥＣＵ２５が設けられている。各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ２１〜２４は、ハイブリッドＥＣＵ２５にＣＡＮ接続されて相互に必要な情報を交換するとともに、ハイブリッドＥＣＵ２５によって管理および制御されている。各ＥＣＵ２１〜２５はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムや各種マップなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。
【００３２】
また、ハイブリッドＥＣＵ２５は、ハイブリッド車両１０の走行モードを選択するモード選択部を備えている。モード選択部は、図略のバッテリ状態検出センサによって検出されるバッテリ状態、図略の車速センサによって検出される車速、図略のアクセル操作検出センサによって検出されるアクセルペダルの操作量、図略のブレーキ操作検出センサによって検出されるブレーキペダルの操作量等に応じて、適切な走行モードの選択及び各走行モードにおける変速段の選択を行う。
【００３３】
実施の形態においては、ハイブリッド車両１０は、モータジェネレータ１２のモータトルクのみが駆動輪１６ａ，１６ｂに伝達されるエンジン停止でのモータ走行モード（以下、ＥＶモードという）と、エンジン１１のエンジントルクのみが駆動輪１６ａ，１６ｂに伝達されるエンジンモードと、モータジェネレータ１２のモータトルクとエンジン１１のエンジントルクとの両方がパラレルに駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達されるパラレルモードと、モータジェネレータ１２のモータトルクのみが駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達され、エンジン１１のエンジントルクによってエアコン用のコンプレッサ（図示せず）、オルタネータ等の補機類が駆動されるエンジン動作でのモータ走行モード（以下、シリーズモードという）を備えており、モード選択部によって１つの走行モードが選択される。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２１は、図略のイグニッションスイッチの操作に応じてスターター２６（図１参照）を駆動し、エンジン１１を始動する。また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン回転数センサ２７からアウトプットシャフト１７のエンジン回転数の信号を取得し、スロットルセンサ３０からスロットル開度の信号を取得する。そして、エンジンＥＣＵ２１は、アウトプットシャフト１７のエンジン回転数を監視しながら、スロットル用アクチュエータ２９に指令を発してスロットルバルブ２８を開閉し、また、図略のインジェクタを制御することにより、エンジントルクおよびエンジン回転数を制御する。なお、本実施の形態においては、エンジン回転数は、ドライバが踏み込むアクセルペダルの踏み込み操作量のみによって制御されるものではなく、ハイブリッドＥＣＵ２５からの指令により優先制御される構成となっている。
【００３５】
変速機ＥＣＵ２２は、クラッチ装置１４および自動変速機１３を関連付けて制御することにより、変速制御を実行する。変速機ＥＣＵ２２は、クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ６１を駆動して、伝達可能なクラッチトルクＴｃを制御し、さらに、ストロークセンサ６７から出力ロッド６４の操作量Ｍａの信号を取得して、その時点におけるクラッチトルクＴｃを把握する。また、変速機ＥＣＵ２２は、自動変速機１３の回転数センサ３７から入力回転数を取得し、さらに、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を駆動して、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合して変速段を切り替え制御する。
【００３６】
このように構成された本実施の形態に係るハイブリッド車両１０は、ハイブリッドＥＣＵ２５のモード選択部によって、例えばＥＶモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動され、モータジェネレータ１２のモータトルクによって駆動輪１６ａ、１６ｂが駆動される。エンジンモードが選択されると、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１１が起動されるとともに、クラッチ装置１４が係合状態に保持され、エンジン１１のエンジントルクがクラッチ装置１４を介して自動変速機１３に伝達され、ギヤトレーン３３を介して駆動輪１６ａ、１６ｂが駆動される。また、パラレルモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動されるとともに、エンジン１１が起動されて、モータジェネレータ１２およびエンジン１１の両トルクによって車両が走行される。一方、シリーズモードが選択されると、モータジェネレータ１２が起動されるとともに、エンジン１１がアイドル回転数にて回転されるが、駆動輪１６ａ、１６ｂにはモータジェネレータ１２のモータトルクのみが伝達され、エンジン１１のアイドル回転によって、エアコン用のコンプレッサ（図示せず）、オルタネータ等の補機類が駆動される。
【００３７】
ところで、上記したＥＶモードあるいはシリーズモードでハイブリッド車両１０が走行している状態においては、クラッチ装置１４が切断状態に保持され、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７とを連通する連通路６８が密閉状態（図６参照）に保持される。従って、この状態が長時間（例えば、１０分以上）継続されると、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７との関係が変化する。
【００３８】
すなわち、連通路６８の密閉状態が長時間持続されると、雰囲気温度変化、例えば、ハイブリッド車両１０の走行中に発生するクラッチディスク４２の滑りによる発熱によって連通路６８中の作動油の温度が上昇し、連通路６８中の作動油が熱膨張する。あるいはエンジン駆動からモータジェネレータ１２のみによる走行に切替わると、エンジン１１が冷えて連通路６８中の作動油の温度が低下するため、連通路６８中の作動油が熱収縮する。この結果、マスタシリンダ６５が作動されていないにも係らず、スレーブシリンダ４７が作動してしまい、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクが変化することになる。
【００３９】
そこで、本実施の形態においては、連通路６８の密閉状態が長時間継続された場合には、マスタシリンダ６５をリセットしてアイドルポート７０を開放し、連通路６８をリザーバ６９に連通することにより、作動油の熱膨張あるいは熱収縮によるクラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの関係を確保できるように構成されている。
【００４０】
以下、図４のフローチャートに基づいて、本実施の形態におけるクラッチ装置１４の制御動作を説明する。
【００４１】
まず、ステップ１００において、クラッチ装置１４が切断保持されているか否かが判断される。クラッチ装置１４が係合状態に保持されている場合（ＮＯの場合）には、図５に示すように、マスタシリンダ６５のアイドルポート７０が開口され、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によって、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対してクラッチトルクが変化することがないので、プログラムは終了される。
【００４２】
クラッチ装置１４が切断保持されている場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０２に移行し、モード選択部によって選択されている走行モードがエンジン停止中のモータ走行モード（ＥＶモード）であるか否かが判別される。エンジン停止中のモータ走行モードと判別された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０４に移行し、同ステップ１０４において、車速が０（車速＝０）で、かつクラッチ装置１４の切断状態が所定時間ｔ１継続されたか否かが判断される。ステップ１０４において、車速が０で、かつ切断状態が所定時間ｔ１継続されたと判断されると、続くステップ１０６において、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を係合すべき旨の指令が発せられる。
【００４３】
これにより、直流モータ６１が駆動され、減速機６２を介して出力ホイール６３が図２の時計回りに回動される。かかる出力ホイール６３の回動により、マスタシリンダ６５が図２の右方向に作動され、これによって、図５に示すように、アイドルポート７０が開放され、連通路６８がリザーバ６９に連通される。この結果、スレーブシリンダ４７の油圧が低減されるため、ダイヤフラムスプリング４５によりプレッシャプレート４４が押圧され、フライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重が増加されて、クラッチ装置１４が係合保持される。
【００４４】
この際、マスタシリンダ６５の図２の右方向への作動により、マスタシリンダ６５のアイドルポート７０が開放され、連通路６８がリザーバ６９に連通されるので、連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮によるクラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの変化を防止でき、クラッチトルク制御精度を確保できるようになる。このように、切断状態にあったクラッチ装置１４を係合させることで、作動油の熱膨張あるいは熱収縮に係らず、クラッチアクチュエータ４８の作動量に対するクラッチトルクの関係を確保できるようになる。
【００４５】
一方、ステップ１０２において、エンジン停止中のモータ走行モードでないと判別された場合（ＮＯの場合）、すなわち、エンジン動作中のモータ走行モードと判別された場合には、ステップ１０８に移行し、同ステップ１０８において、車速が０でなく（車速≠０）、かつクラッチ装置１４の切断状態が所定時間ｔ２継続されたか否かが判断される。ステップ１０８において、車速が０でなく、かつ切断状態が所定時間ｔ２継続されたと判断されると、続くステップ１１０において、自動変速機１３をシフト抜きしてニュートラル状態とした後に、ステップ１１２において、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を係合すべき旨の指令が発せられる。
【００４６】
これにより、上述したと同様に、直流モータ６１が駆動され、減速機６２および出力ホイール６３を介してマスタシリンダ６５が作動され、アイドルポート７０を開放して、連通路６８をリザーバ６９に連通し、クラッチ装置１４を係合保持する。この際、シフト抜きされていることにより、クラッチ装置１４を係合保持しても、エンジン１１のエンジントルクがクラッチ装置１４および自動変速機１３を介して駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達されることがない。
【００４７】
上記したステップ１０６、１１２により、クラッチ装置１４の切断状態が所定時間継続された場合に、クラッチ装置１４を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段を構成している。
【００４８】
各ステップ１１４、１１６において、クラッチ装置１４の係合時間が所定時間継続されたことが判別されると、ステップ１１８、１２０において、タイマがタイムアップされ、次のステップ１２２、１２４で、クラッチアクチュエータ４８に対し、クラッチ装置１４を切断すべき旨の指令が発せられる。
【００４９】
これにより、直流モータ６１が前記と逆方向に駆動され、マスタシリンダ６５が図２の左方向に作動されてアイドルポート７０を閉止し、連通路６８を介してクラッチ装置１４のスレーブシリンダ４７を作動する。これにより、スレーブシリンダ４７を介してダイヤフラムスプリング４５が作動され、フライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重が低下されることで、クラッチ装置１４が元の切断状態に復帰される。
【００５０】
なお、エンジン停止でのモータ走行モードにおいては、クラッチ装置１４が切断保持される（ステップ１２２）と、プログラムが終了され、一方、エンジン動作でのモータ走行モードにおいては、クラッチ装置１４が切断保持される（ステップ１２４）と、ステップ１２６において、自動変速機１３がニュートラル状態から元のシフト状態にシフト入りされた後、プログラムが終了される。
【００５１】
上記した実施の形態によれば、クラッチ装置１４の切断保持状態が所定時間継続された場合には、クラッチ装置１４を一度係合状態に保持し、所定時間経過後にクラッチ装置１４を元の切断状態に復帰するようにしたので、マスタシリンダ６５とスレーブシリンダ４７とを連通する連通路６８中の作動油の熱膨張あるいは熱収縮に係らず、クラッチアクチュエータ４８の作動量Ｍａに対するクラッチトルクＴｃの関係を常に図３に示す所期の関係に維持することができ、クラッチトルク制御精度を安定的に確保できるようになる。
【００５２】
しかも、シリーズモード時においては、自動変速機１３をニュートラルに抜いてからクラッチ装置１４をつなぐようにしたので、エンジン１１が駆動されている場合であっても、エンジン１１と駆動輪１６ａ、１６ｂとが連結状態となることがなく、また、ＥＶモード時においては、ハイブリッド車両１０が停車している条件で、クラッチ装置１４をつなぐようにしたので、仮に、自動変速機１３の変速ギヤが１速に入っている場合でも、問題になることはない。
【００５３】
なお、上記した実施の形態においては、自動変速機１３を平行軸歯車噛合式で構成した例で述べたが、遊星ギヤを用いたものであってもよい。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・ハイブリッド車両、１１・・・エンジン、１２・・・モータ、１３・・・自動変速機、１４・・・クラッチ装置、２５・・・ハイブリッドＥＣＵ、４７・・・スレーブシリンダ、４８・・・クラッチアクチュエータ、６１・・・アクチュエータ、６５・・・マスタシリンダ、６８・・・連通路、６９・・・リザーバ、７０・・・アイドルポート、ステップ１０６、１１２・・・クラッチ係合保持制御手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する自動変速装置と、
前記駆動輪に回転連結されたモータと、
前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速装置の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチ装置と、
アクチュエータによってストロークされる出力ロッド、及び該出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバに連通するアイドルポートを閉止して油圧を発生するマスタシリンダを含むクラッチアクチュエータと、
前記マスタシリンダと連通路を介して連通され、前記マスタシリンダが発生する油圧に応じて作動され、前記クラッチ装置を切断および係合制御するスレーブシリンダと、
前記モータによる走行時に前記クラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、前記アイドルポートを開放する方向に前記マスタシリンダを作動して前記クラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段と、
を有するハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記クラッチ係合保持制御手段による前記クラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、前記クラッチ装置を切断保持状態に復帰させるようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記モータによる走行時には、車両が停止した条件で、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持するようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のために前記エンジンが回転されている場合には、前記自動変速装置をニュートラル状態にシフト抜きした後に、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持するようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に伝達する自動変速装置と、
前記駆動輪に回転連結されたモータと、
前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速装置の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチ装置と、
アクチュエータによってストロークされる出力ロッド、及び該出力ロッドのストロークに応じて作動され、リザーバに連通するアイドルポートを閉止して油圧を発生するマスタシリンダを含むクラッチアクチュエータと、
前記マスタシリンダと連通路を介して連通され、前記マスタシリンダが発生する油圧に応じて作動され、前記クラッチ装置を切断および係合制御するスレーブシリンダと、
前記モータによる走行時に前記クラッチ装置の切断状態が所定時間継続された場合に、前記アイドルポートを開放する方向に前記マスタシリンダを作動して前記クラッチ装置を一時的に係合保持するクラッチ係合保持制御手段と、
を有するハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記クラッチ係合保持制御手段による前記クラッチ装置の係合保持状態が所定時間経過した後に、前記クラッチ装置を切断保持状態に復帰させるようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記モータによる走行時には、車両が停止した条件で、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持するようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記モータによる走行時であって、かつ、補機類等の駆動のために前記エンジンが回転されている場合には、前記自動変速装置をニュートラル状態にシフト抜きした後に、前記クラッチ係合保持制御手段によって前記クラッチ装置を係合保持するようにしてなるハイブリッド車両のクラッチ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０１１６８（Ｐ２０１２−２０１１６８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６１６１（Ｐ２０１１−６６１６１）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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