JP5724291B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源と駆動輪との間の締結要素をスリップ制御する車両の制御装置に関する。

車両の制御装置として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、エンジンとモータの両方の駆動力を用い、モータと駆動輪との間のクラッチをスリップさせつつ発進するエンジン使用スリップモードを行う技術が開示されている。そして、勾配路でアクセル開度を調節して車両停止している、いわゆるアクセルヒルホールド状態と判断されたときは、クラッチを開放し、ブレーキ液圧を付与することでロールバックを回避しつつ、クラッチを保護している。

特開２００９−１６２２９１号公報

しかしながら、制動トルクの立ち上げに方ついて考慮していないため、例えば緩やかな勾配で制動トルクを一気に立ち上げると、車両にショックが発生するおそれがあり、一方、急勾配で制動トルクを緩やかに立ち上げると、ロールバックするおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、運転性を向上可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

アクセルヒルホールド状態と判定されたときは、車輪に機械的制動トルクを付与すると共に、機械的制動トルクが検知された路面勾配に応じて設定された所定値以上となったときに、駆動源と駆動輪の間のクラッチの締結トルクの出力を減少させる締結要素保護制御を実行する。このとき、機械的制動トルクの増加勾配を、路面勾配が大きい程大きな増加勾配に設定することとした。

よって、路面勾配が大きいときは、制動トルクが大きな増加勾配で立ち上がるため、ロールバックを回避しつつクラッチのスリップ状態を抑制することができる。また、路面勾配が小さいときは、制動トルクが小さな増加勾配で立ち上がるため、制動トルク発生に伴うショックを抑制することができる。

実施例１の後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラにおける演算処理プログラムを示す制御ブロック図である。 図２の目標駆動力演算部にて目標駆動力演算に用いられる目標駆動力マップの一例を示す図である。 図２のモード選択部にてモードマップと推定勾配との関係を表す図である。 図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられる通常モードマップを示す図である。 図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられるMWSC対応モードマップを示す図である。 図２の目標充放電演算部にて目標充放電電力の演算に用いられる目標充放電量マップの一例を示す図である。 WSC走行モードにおけるエンジン動作点設定処理を表す概略図である。 WSC走行モードにおけるエンジン目標回転数を表すマップである。 車速を所定状態で上昇させる際のエンジン回転数の変化を表すタイムチャートである。 実施例１の第２クラッチ保護制御処理を表すフローチャートである。 実施例１の第２クラッチ保護制御介入制御処理を表すフローチャートである。 実施例１のトルク変化勾配設定マップである。 勾配路においてアクセルヒルホールドするときのタイムチャートである。

まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図１は実施例１のエンジン始動制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。尚、FLは左前輪、FRは右前輪である。

エンジンＥは、例えばガソリンエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。尚、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。

第１クラッチCL1は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。

モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。尚、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。

第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・開放が制御される。

自動変速機ATは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。尚、詳細については後述する。

そして、自動変速機ATの出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトPS、ディファレンシャルギヤDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。尚、前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。

ブレーキユニット900は、液圧ポンプと、複数の電磁弁を備え、要求制動トルクに相当する液圧をポンプ増圧により確保し、各輪の電磁弁の開閉制御によりホイルシリンダ圧を制御する所謂ブレーキバイワイヤ制御を可能に構成されている。各輪FR，FL，RR，RLには、ブレーキロータ901とキャリパ902が備えられ、ブレーキユニット900から供給されるブレーキ液圧により摩擦制動トルクを発生させる。尚、液圧源としてアキュムレータ等を備えたタイプでもよいし、液圧ブレーキに代えて電動キャリパを備えた構成でもよい。

このハイブリッド駆動系には、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて３つの走行モードを有する。第１走行モードは、第１クラッチCL1の開放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。第３走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC走行モード」と略称する。）である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成可能なモードである。尚、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときは、第１クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGのトルクを用いてエンジン始動を行う。

上記「HEV走行モード」には、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。

「エンジン走行モード」は、エンジンＥのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンＥを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。

定速運転時や加速運転時には、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ４の充電のために使用する。また、更なるモードとして、車両停止時には、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる発電モードを有する。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。尚、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、互いの情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne：エンジン回転数,Te：エンジントルク）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。更に詳細なエンジン制御内容については後述する。尚、エンジン回転数Ne等の情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm：モータジェネレータ回転数,Tm：モータジェネレータトルク）を制御する指令をインバータ３へ出力する。尚、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態を表すバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。尚、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８と運転者の操作するシフトレバーの位置に応じた信号を出力するインヒビタスイッチからのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。尚、アクセルペダル開度APOと車速VSPとインヒビタスイッチの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められるドライバ要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、その不足分を機械制動トルク（摩擦ブレーキによる制動トルク）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。尚、ドライバ要求制動トルクに応じたブレーキ液圧に限らず、他の制御要求により任意にブレーキ液圧を発生可能なのは言うまでもない。

統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチ伝達トルク容量TCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３と、ブレーキ油圧センサ２４と、第２クラッチCL2の温度を検知する温度センサ１０ａと、前後加速度を検出するGセンサ１０ｂからの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報を入力する。

また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンＥの動作制御と、モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。

また、統合コントローラ１０は、後述する推定された路面勾配に基づいて車輪に作用する勾配負荷トルク相当値を演算する勾配負荷トルク相当値演算部600と、所定の条件が成立したときにドライバのブレーキペダル操作量に係わらずブレーキ液圧を発生させる第２クラッチ保護制御部700を有する。

勾配負荷トルク相当値とは、路面勾配によって車両に作用する重力が車両を後退させようとする際、車輪に働く負荷トルクに相当する値である。車輪に機械的制動トルクを発生させるブレーキは、ブレーキロータ901に対しキャリパ902によってブレーキパッドを押圧することで制動トルクを発生させる。よって、車両が重力により後退しようとしているときには、制動トルクの方向は車両前進方向となる。この車両前進方向と一致する制動トルクを勾配負荷トルクと定義する。この勾配負荷トルクは、路面勾配と車両のイナーシャによって決定できるため、統合コントローラ１０内に予め設定された車両重量等に基づいて勾配負荷トルク相当値を演算する。尚、勾配負荷トルクをそのまま相当値としてもよいし、所定値等を加減算して相当値としてもよい。

第２クラッチ保護制御部700では、勾配路において車両が停止した際、この車両が後退するいわゆるロールバックを回避可能な制動トルク最小値（前述の勾配負荷トルク以上の制動トルク）を演算し、所定の条件（路面勾配が所定値以上で車両停止時）が成立したときは、ブレーキコントローラ９に対し、制動トルク最小値を制御下限値として出力する。

実施例１では、駆動輪である後輪にのみブレーキ液圧を作用させるものとする。ただし、前後輪配分等を加味して4輪にブレーキ液圧を供給する構成としてもよいし、前輪にのみブレーキ液圧を供給する構成としてもよい。

一方、上記所定の条件が不成立となったときは、徐々に制動トルクが小さくなる指令を出力する。また、第２クラッチ保護制御部700は、所定の条件が成立したときは、ATコントローラ７に対し、第２クラッチCL2への伝達トルク容量制御出力を禁止する要求を出力する。

以下に、図２に示すブロック図を用いて、実施例１の統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。

目標駆動力演算部100では、図３に示す目標駆動力マップを用いて、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoO（ドライバ要求トルク）を演算する。

モード選択部200は、Gセンサ１０ｂの検出値に基づいて路面勾配を推定する路面勾配推定演算部201を有する。路面勾配推定演算部201は、車輪速センサ１９の車輪速加速度平均値等から実加速度を演算し、この演算結果とGセンサ検出値との偏差から路面勾配を推定する。

更に、モード選択部200は、推定された路面勾配に基づいて、後述する二つのモードマップのうち、いずれかを選択するモードマップ選択部202を有する。図４はモードマップ選択部202の選択ロジックを表す概略図である。モードマップ選択部202は、通常モードマップが選択されている状態から推定勾配が所定値g2以上になると、勾配路対応モードマップに切り換える。一方、勾配路対応モードマップが選択されている状態から推定勾配が所定値g1（＜g2）未満になると、通常モードマップに切り換える。すなわち、推定勾配に対してヒステリシスを設け、マップ切り換え時の制御ハンチングを防止する。

次に、モードマップについて説明する。モードマップとしては、推定勾配が所定値未満のときに選択される通常モードマップと、推定勾配が所定値以上のときに選択される勾配路対応モードマップとを有する。図５は通常モードマップ、図６は勾配路対応モードマップを表す。

通常モードマップ内には、EV走行モードと、WSC走行モードと、HEV走行モードとを有し、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。但し、EV走行モードが選択されていたとしても、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEV走行モード」もしくは「WSC走行モード」を目標モードとする。

図５の通常モードマップにおいて、HEV→WSC切換線は、所定アクセル開度APO1未満の領域では、自動変速機ATが１速段のときに、エンジンＥのアイドル回転数よりも小さな回転数となる下限車速VSP1よりも低い領域に設定されている。また、所定アクセル開度APO1以上の領域では、大きな駆動力を要求されることから、下限車速VSP1よりも高い車速VSP1'領域までWSC走行モードが設定されている。尚、バッテリSOCが低く、EV走行モードを達成できないときには、発進時等であってもWSC走行モードを選択するように構成されている。

アクセルペダル開度APOが大きいとき、その要求をアイドル回転数付近のエンジン回転数に対応したエンジントルクとモータジェネレータトルクで達成するのは困難な場合がある。ここで、エンジントルクは、エンジン回転数が上昇すればより多くのトルクを出力できる。このことから、エンジン回転数を引き上げてより大きなトルクを出力させれば、例え下限車速VSP1よりも高い車速までWSC走行モードを実行しても、短時間でWSC走行モードからHEV走行モードに遷移させることができる。この場合が図５に示す下限車速VSP1'まで広げられたWSC領域である。

勾配路対応モードマップ内には、EV走行モード領域が設定されていない点で通常モードマップとは異なる。また、WSC走行モード領域として、アクセルペダル開度APOに応じて領域を変更せず、下限車速VSP1のみで領域が規定されている点で通常モードマップとは異なる。

目標充放電演算部300では、図７に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。また、目標充放電量マップには、EV走行モードを許可もしくは禁止するためのEVON線（MWSCON線）がSOC＝50％に設定され、EVOFF線（MWSCOFF線）がSOC＝35％に設定されている。

SOC≧50％のときは、図５の通常モードマップにおいてEV走行モード領域が出現する。モードマップ内に一度EV領域が出現すると、SOCが35％を下回るまでは、この領域は出現し続ける。

SOC＜35％のときは、図５の通常モードマップにおいてEV走行モード領域が消滅する。モードマップ内からEV走行モード領域が消滅すると、SOCが50％に到達するまでは、この領域は消滅し続ける。

動作点指令部400では、アクセルペダル開度APOと、目標駆動力tFoO（ドライバ要求トルク）と、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチ伝達トルク容量TCL2*と自動変速機ATの目標変速段と第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。また、動作点指令部400には、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときにエンジンＥを始動するエンジン始動制御部が設けられている。

変速制御部500では、シフトマップに示すシフトスケジュールに沿って、目標第２クラッチ伝達トルク容量TCL2*と目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。尚、シフトマップは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものである。

〔WSC走行モードについて〕
次に、WSC走行モードの詳細について説明する。WSC走行モードとは、エンジンＥが作動した状態を維持している点に特徴があり、ドライバ要求トルク変化に対する応答性が高い。具体的には、第１クラッチCL1を完全締結し、第２クラッチCL2をドライバ要求トルクに応じた伝達トルク容量TCL2としてスリップ制御し、エンジンＥ及び／又はモータジェネレータMGの駆動力を用いて走行する。

実施例１のハイブリッド車両では、トルクコンバータのように回転数差を吸収する要素が存在しないため、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2を完全締結すると、エンジンＥの回転数に応じて車速が決まってしまう。エンジンＥには自立回転を維持するためのアイドル回転数による下限値が存在し、このアイドル回転数は、エンジンの暖機運転等によりアイドルアップを行っていると、更に下限値が高くなる。また、ドライバ要求トルクが高い状態では素早くHEV走行モードに遷移できない場合がある。

一方、EV走行モードでは、第１クラッチCL1を解放するため、上記エンジン回転数による下限値に伴う制限はない。しかしながら、バッテリSOCに基づく制限によってEV走行モードによる走行が困難な場合や、モータジェネレータMGのみでドライバ要求トルクを達成できない領域では、エンジンＥによって安定したトルクを発生する以外に手段がない。

そこで、上記下限値に相当する車速よりも低車速領域であって、かつ、EV走行モードによる走行が困難な場合やモータジェネレータMGのみではドライバ要求トルクを達成できない領域では、エンジン回転数を所定の下限回転数に維持し、第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジントルクを用いて走行するWSC走行モードを選択する。

図８はWSC走行モードにおけるエンジン動作点設定処理を表す概略図、図９はWSC走行モードにおけるエンジン目標回転数を表すマップである。WSC走行モードにおいて、運転者がアクセルペダルを操作すると、図９に基づいてアクセルペダル開度に応じた目標エンジン回転数特性が選択され、この特性に沿って車速に応じた目標エンジン回転数が設定される。そして、図８に示すエンジン動作点設定処理によって目標エンジン回転数に対応した目標エンジントルクが演算される。

ここで、エンジンＥの動作点をエンジン回転数とエンジントルクにより規定される点と定義する。図８に示すように、エンジン動作点は、エンジンＥの出力効率が高い動作点を結んだ線（以下、α線）上で運転することが望まれる。

しかし、上述のようにエンジン回転数を設定した場合、運転者のアクセルペダル操作量（ドライバ要求トルク）によってはα線から離れた動作点を選択することとなる。そこで、エンジン動作点をα線に近づけるために、目標エンジントルクは、α線を考慮した値にフィードフォワード制御される。

一方、モータジェネレータMGは、設定されたエンジン回転数を目標回転数とする回転数フィードバック制御が実行される。今、エンジンＥとモータジェネレータMGは直結状態とされていることから、モータジェネレータMGが目標回転数を維持するように制御されることで、エンジンＥの回転数も自動的にフィードバック制御されることとなる。

このとき、モータジェネレータMGが出力するトルクは、α線を考慮して決定された目標エンジントルクとドライバ要求トルクとの偏差を埋めるように自動的に制御される。モータジェネレータMGでは、上記偏差を埋めるように基礎的なトルク制御量（回生・力行）が与えられ、更に、目標エンジン回転数と一致するようにフィードバック制御される。

あるエンジン回転数において、ドライバ要求トルクがα線上の駆動力よりも小さい場合、エンジン出力トルクを大きくした方がエンジン出力効率は上昇する。このとき、出力を上げた分のエネルギをモータジェネレータMGにより回収することで、第２クラッチCL2に入力されるトルク自体はドライバ要求トルクとしつつ、効率の良い発電が可能となる。ただし、バッテリSOCの状態によって発電可能なトルク上限値が決定されるため、バッテリSOCからの要求発電出力（SOC要求発電電力）と、現在の動作点におけるトルクとα線上のトルクとの偏差（α線発電電力）との大小関係を考慮する必要がある。

図８（ａ）は、α線発電電力がSOC要求発電電力よりも大きい場合の概略図である。SOC要求発電電力以上にはエンジン出力トルクを上昇させることができないため、α線上に動作点を移動させることはできない。ただし、より効率の高い点へ移動させることで燃費効率を改善する。

図８（ｂ）は、α線発電電力がSOC要求発電電力よりも小さい場合の概略図である。SOC要求発電電力の範囲内であれば、エンジン動作点をα線上に移動させることができるため、この場合は、最も燃費効率の高い動作点を維持しつつ発電することができる。

図８（ｃ）は、エンジン動作点がα線よりも高い場合の概略図である。ドライバ要求トルクに応じた動作点がα線よりも高いときは、バッテリSOCに余裕があることを条件として、エンジントルクを低下させ、不足分をモータジェネレータMGの力行により補う。これにより、燃費効率を高くしつつドライバ要求トルクを達成することができる。

次に、WSC走行モード領域を、推定勾配に応じて変更している点について説明する。図１０は車速を所定状態で上昇させる際のエンジン回転数マップである。平坦路において、アクセルペダル開度がAPO1よりも大きな値の場合、WSC走行モード領域は下限車速VSP1よりも高い車速領域まで実行される。このとき、車速の上昇に伴って図９に示すマップのように徐々に目標エンジン回転数は上昇する。そして、VSP1'に相当する車速に到達すると、第２クラッチCL2のスリップ状態は解消され、HEV走行モードに遷移する。

推定勾配が所定勾配（g1もしくはg2）より大きい勾配路において、上記と同じ車速上昇状態を維持しようとすると、それだけ大きなアクセルペダル開度となる。このとき、第２クラッチCL2の伝達トルク容量TCL2は平坦路に比べて大きくなる。この状態で、仮に図９に示すマップのようにWSC走行モード領域を拡大してしまうと、第２クラッチCL2は強い締結力でのスリップ状態を継続することとなり、発熱量が過剰となるおそれがある。そこで、推定勾配が大きい勾配路のときに選択される図６の勾配路対応モードマップでは、WSC走行モード領域を不要に広げることなく、車速VSP1に相当する領域までとする。これにより、WSC走行モードにおける過剰な発熱を回避する。

このようなWSC走行モードにおいて、勾配路に差し掛かり、ドライバがブレーキペダルを操作することなく、アクセルペダル操作のみで車両停止状態を維持するいわゆるアクセルヒルホールドを実施した場合について検討する。この場合、ブレーキペダルが操作されていないため、機械的制動力を発するブレーキユニット900は作動せず、第２クラッチCL2のスリップ制御が継続することで、車両停止状態を維持することとなる。すると、第２クラッチCL2の耐久性が低下してしまうという問題があった。

そこで、実施例１では、勾配路対応モードマップ選択時において、アクセルヒルホールドが行われていると判定されたときは、ブレーキユニット900によりブレーキ液圧による制動力を発生させて車両を停止させ、第２クラッチCL2の締結容量を低下させる第２クラッチ保護制御を実行することとした。

ここで、アクセルヒルホールドのときに第２クラッチ保護制御を実施する場合、運転者がブレーキペダルを踏み込んでいないことから、車両が停止していると判定されても、まだ、車両が微妙に動いているような場合に、ブレーキ液圧を一気に増大させると、ショックを発生するおそれがある。一方、急勾配の路面では、極力早くブレーキ液圧を供給しなければ、第２クラッチCL2でのスリップ状態による耐久性の悪化を招くおそれやロールバックを生じるおそれもある。

そこで、実施例１では、第２クラッチ保護制御を実施するにあたり、路面勾配に応じたブレーキ液圧の増加勾配を設定することで、ショックを回避すると共に、ロールバックを回避することとした。以下、詳細に説明する。

〔勾配路対応モードマップ選択時における第２クラッチ保護制御処理〕
次に、勾配路対応モードマップ選択時における第２クラッチ保護制御処理について図１１のフローチャートに基づいて説明する。図１１は実施例１の第２クラッチ保護制御処理を表すフローチャートである。

ステップS1では、路面勾配推定演算部201により推定された路面勾配が所定値（g1もしくはg2）以上か否かを判断し、所定値以上のときはステップS2へ進み、それ以外のときはステップS8に進む。

ステップS2では、車速が略０か否かを判断し、略０と判断されたときはステップS3へ進み、それ以外のときはステップS8に進む。ここで、略０とは、例えば、車速が１km/h〜２km/h程度の極低車速領域にあるか否かを判断するものである。

ステップS3では、ブレーキペダルがOFFか否かを判断し、ブレーキペダルが踏まれているときはステップS8に進み、踏まれていないときはステップS4へ進む。尚、ブレーキペダルが踏まれているか否かは、例えばブレーキストロークセンサ２０のセンサ値が無効ストロークを表す所定値以上、もしくは別途ブレーキスイッチ等が設けられているときには、ブレーキスイッチのON・OFFによって判断すればよい。

ステップS31では、ドライバのアクセルペダル操作量に応じたドライバ要求トルクが所定範囲内か否かを判断し、所定範囲内のときはステップS4に進み、所定範囲外のときはステップS8に進む。ここで、所定範囲とは、勾配負荷トルクから所定値減算した介入判定時下限トルク以上であって、勾配負荷トルクに所定値加算した介入判定時上限トルク以下の範囲を言う。路面勾配が大きいときは、勾配負荷トルクも大きくなるため、その勾配負荷トルクに基づいて上限トルクと下限トルクとが設定されている。このようにある程度の範囲を設定することで、第２クラッチCL2の伝達トルク容量のばらつきや、車両重量のばらつきがあったとしても、安定して第２クラッチ保護制御を実行することができる。

ステップS4では、第２クラッチ保護制御の要求フラグがOFFか否かを判断し、ONのときは本制御フローを終了する。

ステップS5では、第２クラッチ保護制御の要求フラグをONにセットする。第２クラッチ保護制御とは、ドライバがアクセルコントロールで勾配負荷トルクと釣りあうトルクを、WSC走行モードにおける第２クラッチスリップ制御によって達成しているときに、第２クラッチCL2によるトルクに代えて、勾配負荷トルク相当値以上の制動トルクに応じたブレーキ液圧を発生させる制御である。具体的には、第２クラッチCL2を開放（すなわち、第２クラッチ伝達トルク容量をゼロとする）し、ブレーキコントローラ９において演算された勾配負荷トルク相当値以上の制動トルクに応じたブレーキ液圧を発生させる。これにより、ドライバがアクセルコントロールにより勾配路面を停止していたとしても、第２クラッチCL2がスリップ状態を継続することがなく、第２クラッチCL2を保護することができる。
ステップS6では、要求フラグをOFFにリセットする。

〔第２クラッチ保護制御介入制御処理〕
次に、第２クラッチ保護制御の介入制御処理について説明する。図１２は実施例１の第２クラッチ保護制御介入制御処理を表すフローチャートである。
ステップS10では、要求フラグがOFFからONに切り換わったか否かを判断し、切り換わっていない場合は本制御フローを終了し、切り換わったときはステップS11に進む。
ステップS11では、検知勾配に応じた制動トルク増加勾配を設定すると共に、駆動トルク減少勾配を設定する。ここで、制動トルク増加勾配とは、ブレーキ液圧の立ち上がり勾配を表し、駆動トルク減少勾配とは、第２クラッチCL2の伝達トルク容量の減少勾配を表す。図１３は実施例１のトルク変化勾配設定マップである。図１３に示すように、路面勾配が大きい程、制動トルクの増加勾配を大きくし、制動トルクの増加勾配（もしくは、路面勾配）が大きい程、駆動トルクの増加勾配を大きくする。これにより、低勾配路では、制動トルクが緩やかに増加すると共に駆動トルクが緩やかに減少し、高勾配路では、制動トルクが早く増加すると共に駆動トルクが早く減少する。

ステップS12では、ステップS11で設定された制動トルク増加勾配に基づいてブレーキ液圧増加処理を実行する。これにより、ブレーキ液圧が設定された増加勾配によって徐々に増大し、最終的に勾配負荷トルク相当値以上の制動トルクを発生するまで上昇する。

ステップS13では、制動トルクが駆動トルク減少許可制動トルクに到達したか否かを判断し、到達したと判断したときはステップS14に進み、到達していないときは本ステップを繰り返す。すなわち、制動トルクが立ち上がっていない状態で駆動トルクを減少させるとロールバックを招くおそれがあるからである。尚、この駆動トルク減少許可制動トルクは路面勾配に応じて設定される値であり、高勾配路では大きな値に設定され、低勾配路では小さな値に設定される。

ステップS14では、ステップS11で設定された駆動トルク増加勾配に基づいて駆動トルク容量減少処理を実行する。これにより、第２クラッチCL2の伝達トルク容量が設定された減少勾配によって徐々に減少し、最終的にはゼロに設定される。

〔勾配路停止時タイムチャート〕
図１４は、勾配路においてアクセルヒルホールドするときのタイムチャートである。このタイムチャートは、推定勾配が所定値（g1もしくはg2）より大きく勾配路対応モードマップが選択された状態において、WSC走行モードによる停車中に、運転者がアクセルペダルを勾配負荷トルク相当値に維持している状態を表す。尚、停車時は、図８（ｂ）に示すように、エンジンＥを駆動しつつモータジェネレータMGを発電状態としている。図中の駆動トルク及び制動トルクは、実線が高勾配路、点線が低勾配路での様子を表す。

初期状態において、車両が勾配路に差し掛かると、勾配負荷トルクが作用する。これにより車両は停止するが、ドライバはブレーキペダルOFFのまま、アクセルペダルを勾配負荷トルク相当値に維持してアクセルヒルホールド状態としている。よって、第２クラッチCL2のクラッチ伝達トルク容量は勾配負荷トルク相当値よりも高めの値に設定された状態でスリップ制御される。

時刻ｔ１において、ドライバ要求トルクが所定範囲内と判断されて要求フラグがONとされ、第２クラッチ保護制御処理が実行される。具体的には、まずブレーキコントローラ９から勾配負荷トルク相当値以上の制動トルクに応じたブレーキ液圧の発生が開始される。このとき、高勾配路では大きな増加勾配が設定され、低勾配路では小さな増加勾配が設定される。

そして、高勾配路の場合は時刻ｔ２において、低勾配路の場合は時刻ｔ２１において、制動トルクが駆動トルク減少許可制動トルクに到達し、第２クラッチCL2の伝達トルク容量の低下が開始される。この場合も、高勾配路では大きな減少勾配が設定され、低勾配路では小さな減少勾配が設定される。この掛け換え制御によって、車両は駆動トルクによる車両停止状態から、制動トルクによる車両停止状態に移行する。よって、第２クラッチCL2のスリップ状態の継続が回避されるため、第２クラッチCL2の耐久性が向上すると共に、ドライバとしては駆動トルクによって車両停止している状態と何ら変わらないことから、違和感を与えることもない。更に、エンジンＥの出力上昇を禁止した場合には、車両がロールバックすることなく、第２クラッチCL2の発熱を回避しつつ、無駄なエネルギ消費も抑制することができる。

また、高勾配路では、制動トルクが素早く立ち上がると共に、駆動トルクが素早く減少するため、第２クラッチCL2におけるスリップ状態を抑制することができる。一方、低勾配路では、制動トルクが緩やかに立ち上がると共に、駆動トルクが緩やかに減少するため、車両が僅かに動いていたまま第２クラッチ保護制御処理を開始したとしても、ショックを回避することができる。また、制動トルクが駆動トルク減少許可制動トルクに上昇した後に駆動トルクを低下させるため、ロールバックを回避することができる。

以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両にあっては、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）エンジンＥ及びモータジェネレータMG（以下、動力源）と駆動輪との間に介装され動力源と駆動輪とを断接する第２クラッチCL2（締結要素）と、アクセルペダル開度に基づいてドライバ要求トルクを演算する目標駆動力演算部100（要求トルク演算手段）と、演算された要求トルクに基づいて第２クラッチCL2の締結トルクを制御するATコントローラ７（締結トルク制御手段）と、ブレーキペダル操作に係わらず車輪に機械的制動トルクを付与可能なブレーキユニット900（ブレーキ制御手段）と、路面勾配を検知する路面勾配推定演算部201（路面勾配検知手段）と、運転者が勾配路においてブレーキペダル操作をすることなく、アクセルペダル操作によって車両停止を維持しようとしているアクセルヒルホールド状態か否かを判断するステップS1〜31（アクセルヒルホールド判定手段）と、アクセルヒルホールド状態と判定されたとき、ブレーキユニット900を用いて車輪に機械的制動トルクを付与すると共に、ATコントローラ７における締結トルクの出力を低下させる第２クラッチ保護制御（締結要素保護制御手段）と、機械的制動トルクの増加勾配を、検知された路面勾配が大きい程大きな増加勾配に設定するステップS11（トルク変化勾配設定手段）と、を備えた。
よって、路面勾配が大きいときは、制動トルクが大きな増加勾配で立ち上がるため、第２クラッチCL2のスリップ状態を抑制することができる。また、路面勾配が小さいときは、制動トルクが小さな増加勾配で立ち上がるため、制動トルク発生に伴うショックを抑制することができる。

（２）ステップS11は、機械的制動トルクの増加勾配が大きくなるほど、第２クラッチの締結トルクの減少勾配を大きくする。よって、増加勾配が大きいときは、素早く第２クラッチCL2を開放できるため、第２クラッチCL2のスリップ状態を抑制することができる。

（３）ステップS13は、制動トルクが検知された路面勾配に応じて設定された駆動トルク減少許可制動トルク（所定値）以上となったときに、第２クラッチCL2の締結トルクの減少を開始する。よって、ロールバックを回避することができる。

（４）動力源であるエンジンＥと、動力源であるモータジェネレータMGと、エンジンＥとモータジェネレータMGとを断接する第１クラッチCL1（第１締結要素）と、モータジェネレータMGと駆動輪との間に介装されモータジェネレータMGと駆動輪とを断接する第２クラッチCL2（第２締結要素）と、エンジンＥを作動させた状態で第１クラッチLC1を締結し、第２クラッチCL2をスリップ締結するWSC走行モード（エンジン使用スリップ走行制御手段）とを備え、第２クラッチ保護制御は、第２クラッチCL2を開放することとした。
WSC走行モードでは、バッテリSOCの条件に関わらず必ず達成できる走行モードであり、十分な駆動トルクを確保できるものの、アクセルヒルホールドを継続した場合には、第２クラッチCL2の耐久性が低下するおそれがある。しかしながら、第２クラッチ保護制御によって第２クラッチCL2の発熱量を抑制することが可能となり、安定した発進性能を確保しつつ耐久性を向上することができる。

以上、本発明を実施例１に基づいて説明したが、具体的な構成は他の構成であってもよい。例えば、実施例１では、ハイブリッド車両に適用したが、発進クラッチとヒルホールド機構を備えた車両であれば、同様に適用可能である。

また、実施例１では、ブレーキユニット900は機械的制動トルクの大きさを任意に設定可能な手段としたが、例えば、ドライバのブレーキペダル操作によって発生したホイルシリンダ圧を増圧弁の閉弁によりホイルシリンダ内に封入するタイプを用いても良い。ただし、確実にロールバックを回避するには、ドライバのブレーキペダル操作によって発生したホイルシリンダ圧が勾配負荷トルク以上である必要がある。

また、実施例１では、FR型のハイブリッド車両について説明したが、FF型のハイブリッド車両であっても構わない。

また、実施例１では、第２クラッチ保護制御部700により第２クラッチCL2が解放されている間は、エンジンＥもしくはモータジェネレータMGの出力トルクの上昇を回避する構成としたが、ドライバの違和感を軽減するために若干エンジン回転数等を上昇させることとしてもよい。この場合であっても、第２クラッチCL2は解放されているため、耐久性の低下を回避することができることに変わりはない。

また、実施例１では、勾配路発進制御として、モードマップを切り替えることとしたが、勾配に応じた所定値をドライバ要求トルクに上乗せした値に基づいて第２クラッチCL2の伝達トルク容量TCL2を設定するように制御してもよい。

また、バッテリSOCに余裕がある場合には、第１クラッチCL1を開放し、エンジン作動状態のまま、第２クラッチCL2をスリップ制御するMWSC走行モード時において、第２クラッチCL2保護制御を実施することとしてもよい。

Ｅ エンジン
CL1 第１クラッチ
MG モータジェネレータ
CL2 第２クラッチ
AT 自動変速機
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 第２クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ
２４ ブレーキ油圧センサ
100 目標駆動力演算部
200 モード選択部
300 目標充放電演算部
400 動作点指令部
500 変速制御部

Claims (3)

1. 動力源と駆動輪との間に介装され前記動力源と前記駆動輪とを断接する締結要素と、
   アクセルペダル開度に基づいて要求トルクを演算する要求トルク演算手段と、
   前記演算された要求トルクに基づいて前記締結要素の締結トルクを制御する締結トルク制御手段と、
   ブレーキペダル操作に係わらず車輪に機械的制動トルクを付与可能なブレーキ制御手段と、
   路面勾配を検知する路面勾配検知手段と、
   運転者が勾配路においてブレーキペダルを操作することなく、アクセルペダル操作によって車両停止を維持しようとしているアクセルヒルホールド状態か否かを判断するアクセルヒルホールド判定手段と、
   前記アクセルヒルホールド判定手段によりアクセルヒルホールド状態と判定されたときは、前記ブレーキ制御手段を用いて車輪に機械的制動トルクを付与すると共に、前記機械的制動トルクが前記検知された路面勾配に応じて設定された所定値以上となったときに、前記締結トルク制御手段における締結トルクの出力を減少させる締結要素保護制御を実行する締結要素保護制御手段と、
   前記機械的制動トルクの増加勾配を、前記検知された路面勾配が大きい程大きな増加勾配に設定するトルク変化勾配設定手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記トルク変化勾配設定手段は、前記機械的制動トルクの増加勾配が大きくなるほど、前記締結トルクの減少勾配を大きくすることを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記動力源であるエンジンと、
   前記動力源であるモータと、
   前記エンジンと前記モータとの間に介装され前記エンジンと前記モータとを断接する第１締結要素と、
   前記モータと駆動輪との間に介装され前記モータと前記駆動輪とを断接する第２締結要素と、
   前記エンジンを作動させた状態で前記第１締結要素を締結し、前記第２締結要素をスリップ締結するエンジン使用スリップ走行制御手段と
   を備え、
   前記締結要素は、前記第２締結要素であることを特徴とする車両の制御装置。

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