JP2023117098A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】クラッチが損傷しうる故障が発生した場合であっても、クラッチの損傷を抑制でき、かつ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くす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】ＥＣＭは、アクチュエータまたはＴＣＭが故障した場合（ステップＳ１でＹＥＳ、またはステップＳ２でＹＥＳ）、クラッチが損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、クラッチの損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定する（ステップＳ７、ステップＳ８）。ＥＣＭは、継続走行可能時間の経過後に（ステップＳ９でＹＥＳ）、アイドルトルク制限が実施されてクラッチに作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替える（ステップＳ１０）。制限走行状態は、エンジンのエンジン回転速度がアイドリング回転速度の近傍に制限された走行状態である。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。
特許文献１には、エンジン断接用クラッチが、エンジンと電動機との間を断／接する制御を実施しない時には最大伝達トルクよりも小さい所定の伝達トルクを伝達するように係合側に付勢されており、エンジン断接用クラッチの断／接制御に異常が発生すると、クラッチの差回転が許容差回転内に収まるように、ユーザ要求エンジントルクに基づいてエンジントルク指令値を決定する車両の制御装置が開示されている。これにより、特許文献１に記載の車両の制御装置は、クラッチの故障時において、クラッチの焼き付きを防止しつつ、決定したエンジントルク指令値による退避走行を可能にすることができる。
特開２０１５－５４６３３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の従来の車両の制御装置にあっては、クラッチの非作動状態時および故障時に皿バネによりクラッチが係合側に付勢されて所定のトルク伝達状態となるように構成されているが、クラッチの故障時にその時点の係合状態が維持されるようなクラッチシステムを備える場合については検討されていない。つまり、クラッチシステムが故障した時にクラッチを完全に解放してしまうノーマリーオープン式のクラッチシステムであったり、クラッチシステムが故障した時にクラッチを完全に締結（接続）してしまうノーマリークローズ式のクラッチシステムであったりする場合は、その予想される状態から対応方法を行えばよいが、クラッチシステムが故障した時に故障時の状態が維持されてしまうクラッチシステムであって、いわゆるノーマリーストップ式のクラッチシステムを備える場合については検討されていない。このため、特許文献１に記載の車両の制御装置は、ノーマリーストップ式のクラッチシステムを備える場合には、クラッチの故障時の係合状態が一定ではなく差回転の発生しやすさも一定ではないため、クラッチの焼き付き防止と十分な退避走行とを実現できないおそれがあった。
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、クラッチが損傷しうる故障が発生した場合であっても、クラッチの損傷を抑制でき、かつ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くす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する。
本発明は、上記目的を達成するため、エンジンと、前記エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機と、前記エンジンと前記変速機との間で動力を伝達する締結状態、又は、前記動力を伝達しない開放状態に切り替えられるクラッチと、前記クラッチの切り替え操作を行うアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するクラッチ制御部と、を備える車両の制御装置であって、前記アクチュエータまたは前記クラッチ制御部が故障した場合、前記クラッチが損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、前記クラッチの損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定し、前記継続走行可能時間の経過後に、前記クラッチに作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替える走行状態制御部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、クラッチが損傷しうる故障が発生した場合であっても、クラッチの損傷を抑制でき、かつ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くすることができる車両の制御装置を提供することができる。
図１は、本発明の一実施例に係る制御装置を備える車両の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置による、クラッチの故障時のフェールセーフ動作の流れを示すフローチャートである。 図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置においてフェールセーフ動作の実行時に参照される継続走行可能時間の設定傾向を示す図である。
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、エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機と、エンジンと変速機との間で動力を伝達する締結状態、又は、動力を伝達しない開放状態に切り替えられるクラッチと、クラッチの切り替え操作を行うアクチュエータと、アクチュエータを制御するクラッチ制御部と、を備える車両の制御装置であって、アクチュエータまたはクラッチ制御部が故障した場合、クラッチが損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、クラッチの損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定し、継続走行可能時間の経過後に、クラッチに作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替える走行状態制御部を備え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、クラッチが損傷しうる故障が発生した場合であっても、クラッチの損傷を抑制でき、かつ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くすることができる。
以下、本発明の一実施例に係る制御装置を搭載した車両について図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施例に係る車両１は、エンジン（図中、ＥＮＧと記す）２と、モータジェネレータ（図中、ＭＧと記す）３と、変速機（図中、Ｔ／Ｍと記す）４と、ディファレンシャル５と、駆動輪６と、クラッチ７と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１０と、変速機４およびクラッチ７を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２と、を含んで構成されている。
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、膨張行程およ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。
エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０が連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト等の動力伝達部材２１を介してエンジン２のクランク軸２Ａ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、クランク軸２Ａ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。
モータジェネレータ３は、インバータ３０（図中、ＩＮＶと記す）を介してバッテリ３１（図中、Ｂａｔｔと記す）から供給される電力によって駆動する電動機としての機能と、ディファレンシャル５から入力される逆駆動力によって回生発電を行なう発電機としての機能とを有する。
モータジェネレータ３は、変速機４と左右の駆動輪６との間の動力伝達経路に設けられ、左右の駆動輪６に対して動力を伝達可能に接続されている。詳細には、モータジェネレータ３は、変速機４とディファレンシャル５との間の動力伝達経路であって、変速機４の出力軸４Ｂとディファレンシャル５へ駆動力を伝達する駆動軸３Ａの間の動力伝達経路に対して駆動力をやりとり可能に接続されている。
インバータ３０は、ＥＣＭ１０の制御により、バッテリ３１から供給された直流電力を三相の交流電力に変換してモータジェネレータ３に供給したり、モータジェネレータ３によって生成された三相の交流電力を直流電力に変換してバッテリ３１を充電したりする。バッテリ３１は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池によって構成されている。
変速機４は、エンジン２から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速して出力軸４Ｂに出力する。変速機４は、一般に手動変速機で用いられる平行軸歯車式の変速機構を有している。変速機４の出力軸４Ｂは、ディファレンシャル５および左右のドライブ軸８を介して左右の駆動輪６に接続されている。モータジェネレータ３は、変速機４の出力軸４Ｂに接続されていて、駆動軸３Ａを介してディファレンシャル５に接続されている。つまり、モータジェネレータ３と変速機４は、それぞれが単独で駆動力を伝達可能に駆動輪６に接続されており、駆動輪６には、変速機４で変速されたエンジン２の駆動力とモータジェネレータ３の駆動力が伝達される。
変速機４で成立可能な変速段としては、例えば低速段である１速段から高速段である５速段までの前進走行用の変速段と、後進段とがある。走行用の変速段の段数は、車両１の諸元により異なり、上述の１速段から５速段に限られるものではない。
変速機４における変速段は、シフトセレクタ４０の操作位置（シフトレンジ）やアクセル開度等に応じて、ＴＣＭ１２の制御によって自動で切り替えられるようになっている。シフトセレクタ４０の操作位置は、シフトポジションセンサ４１により検出される。シフトポジションセンサ４１は、ＴＣＭ１２に接続されており、検出結果をＴＣＭ１２に送信するようになっている。アクセル開度は、アクセルペダル９０の踏み込み量を検知する、アクセル開度センサ９１によって検出される。アクセル開度センサ９１は、ＥＣＭ１０に接続されており、検出結果をＥＣＭ１０に送信するようになっている。
変速機４には、ギヤポジションセンサ４２が設けられている。ギヤポジションセンサ４２は、ＴＣＭ１２に接続されている。ギヤポジションセンサ４２は、変速機４において成立している変速段を検出し、検出信号をＴＣＭ１２に出力する。
車両１はクラッチ７を備えている。クラッチ７は、エンジン２と変速機４との間の動力伝達経路に設けられている。クラッチ７としては、例えば乾式単板の摩擦クラッチを用いることができる。エンジン２と変速機４とは、クラッチ７を介して接続されている。クラッチ７は、エンジン２と変速機４との間で動力を伝達する締結状態と、動力を伝達しない開放状態と、回転差のある状態でトルクが伝達される半係合状態と、のいずれかに切り替えられる。
車両１は、運転者により操作されるアクセルペダル９０を備えている。アクセルペダル９０の踏み込み量は、アクセル開度センサ９１によって検出される。アクセル開度センサ９１は、ＥＣＭ１０に接続されており、アクセルペダル９０の踏み込み量をアクセル開度として検出し、当該アクセル開度に応じた信号をＥＣＭ１０に送信するようになっている。
車両１は、運転者により操作されるブレーキペダル９２を備えている。ブレーキペダル９２の踏み込み量は、ブレーキペダルセンサ９３によって検出される。ブレーキペダルセンサ９３は、ＥＣＭ１０に接続されており、ブレーキペダル９２の踏み込み量に応じた信号をＥＣＭ１０に送信するようになっている。
車両１はアクチュエータ７０を備えている。アクチュエータ７０は、クラッチ７の切り替え操作を行う。また、アクチュエータ７０は、変速機４の変速段の切り替え操作を行う。アクチュエータ７０は、ＴＣＭ１２に接続され、ＴＣＭ１２によって制御される。このように、変速機４およびクラッチ７は、手動変速機の構造を基にして変速操作およびクラッチ操作を自動化したＡＭＴ（Automated Manual Transmission）から構成されている。
アクチュエータ７０は、図示しないクラッチ切り替え用モータおよび変速段切り替え用モータを有する電動式アクチュエータとして構成されている。また、アクチュエータ７０は、ノーマリーストップ式の構造を有している。
アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２の故障時において、ノーマリーストップ式のアクチュエータ７０は、故障が発生して通電が途絶えると、故障発生時のクラッチ７の係合状態を維持するという特性を有する。例えば、クラッチ７が締結状態にあるときに故障が発生して通電が途絶えた場合は、クラッチ７が締結状態に維持される。クラッチ７が開放状態にあるときに故障が発生して通電が途絶えた場合は、クラッチ７が開放状態に維持される。また、クラッチ７が半係合状態にあるときに故障が発生して通電が途絶えた場合は、クラッチ７が半係合状態に維持される。
なお、従来から広く用いられているノーマリークローズ式の油圧式アクチュエータでは、通電が途絶える故障時に油圧が抜けるようになっている。そして、この油圧式アクチュエータが設けられたクラッチは、油圧が抜けるとクラッチスプリング（ダイヤフラムスプリング等）の復元力によって締結状態に戻されることでノーマリークローズ式としている。ここで、アクチュエータ７０の故障としては、例えば、アクチュエータ７０の内部配線の断線等により、アクチュエータ７０が作動できない状態がある。また、ＴＣＭ１２の故障としては、例えば、アクチュエータ７０に制御指令を出力できない状態がある。
ＥＣＭ１０およびＴＣＭ１２は、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。
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ＥＣＭ１０として機能させるためのプログラムが格納されている。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、コンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＭ１０およびＴＣＭ１２として機能する。
ＥＣＭ１０には、車速センサ１１が接続されている。車速センサ１１は、車両１の車速を検出し、検出結果をＥＣＭ１０に送信するようになっている。
ＥＣＭ１０は、車両１の走行モードを切り替えるようになっている。本実施例における走行モードとしては、ＥＶモードとＨＥＶモードとが設定されている。
ＥＶモードは、クラッチ７を開放してモータジェネレータ３の動力により車両１を走行させる走行モードである。ＨＥＶモードは、クラッチ７を締結してエンジン２、又はエンジン２及びモータジェネレータ３の動力により車両１を走行させる走行モードである。
ＥＣＭ１０は、例えば、アクセル開度とエンジン回転速度に基づいてＥＶモードとＨＥＶモードとを切り替える。
ＥＣＭ１０は、例えば、ＥＶモードで走行時に、アクセル開度で決まるドライバ要求トルクがＨＥＶ移行閾値を超えた場合、エンジン２を再始動させてＨＥＶモードに移行する。
ＥＣＭ１０は、例えば、ＨＥＶモードで走行時に、アクセル開度とエンジン回転速度で決まるドライバ要求トルクがＥＶ移行閾値を下回った場合、エンジン２を停止させてＥＶモードに移行する。
ＴＣＭ１２には、シフトポジションセンサ４１、ギヤポジションセンサ４２およびＥＣＭ１０が接続されている。ＴＣＭ１２は、シフトポジションセンサ４１、ギヤポジションセンサ４２からの入力信号と、ＥＣＭ１０からの制御指令とに応じてアクチュエータ７０を駆動することで、クラッチ７および変速機４を制御する。
ここで、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２の故障時のクラッチ７の状態には、クラッチ７が半係合状態に維持された状態と、クラッチ７が締結状態に維持された状態と、クラッチ７が開放状態に維持された状態とがある。
クラッチ７が半係合状態に維持された状態において、クラッチ７に大きな差回転が発生してクラッチ７の係合面が摩擦熱により高温になった場合、クラッチ７の焼き付きが発生してクラッチ７が損傷するおそれがある。クラッチ７の焼き付きとは、クラッチ７の係合面とこの係合面に接するフライホイールが異常な高温で固着した状態である。固着してしまっているので、クラッチ７を開放することができなくなる。その他、クラッチ７に大きな差回転が発生してクラッチ７の係合面が摩擦熱により高温になった場合、係合面の特性が変化して摩擦係数が低下し、駆動力を適切に伝達できなくなる等の不具合が発生する。
クラッチ７が締結状態に維持された状態では、クラッチ７の差回転による摩擦熱が生じにくく、クラッチ７の焼き付きの恐れは小さい。クラッチ７が開放状態に維持された状態では、クラッチ７の摩擦熱は発生せず、クラッチ７の焼き付きの恐れはない。
このように、故障時のクラッチ７の係合状態は一定ではない。また、クラッチ７の損傷を引き起こす損傷リスクは、クラッチ７の差回転（滑り）の状態等によって異なる。クラッチ７の焼き付き等の損傷は、エンジントルクをアイドルトルクまで低下させてクラッチ７の差回転を抑制するようにすることによってある程度回避することができる。しかし、故障の発生時に直ちにエンジントルクを低下させたのでは、修理拠点等まで退避走行を行うことが困難になるおそれがある。
したがって、クラッチ７の焼き付きを抑制できることに加え、クラッチ７の焼き付きを生じることなく走行可能な時間を適切に確保できることが好ましい。
そこで、本実施例において、ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２が故障した場合、クラッチ７が損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、クラッチ７の損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定する。そして、ＥＣＭ１０は、継続走行可能時間の経過後に、クラッチ７に作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替える。ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２が故障した場合、その旨をドライバに報知するようにしてもよい。
制限走行状態は、エンジン２のエンジン回転速度がアイドリング回転速度の近傍に制限された走行状態である。詳しくは、制限走行状態は、エンジントルクを、アイドリング回転速度の近傍で発生するアイドルトルクに制限し、このアイドルトルクがクラッチ７に作用する走行状態である。
継続走行可能時間は、予め実験等により決められており、ＥＣＭ１０のＲＯＭに記憶されている。ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２の故障が発生した場合、この記憶されている継続走行可能時間から、損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。なお、この継続走行可能時間は、故障時のクラッチ７の係合状態に応じたクラッチ伝達トルク、エンジントルク、車速等の状態によって変化する変数であるため、故障発生後の走行中にＥＣＭ１０によって見直しが行われ、現在設定されている継続走行可能時間を補正して更新される。
クラッチ７の損傷リスクは、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとの大小関係や、車速と所定車速との大小関係等である。
例えば、故障時にエンジントルクがクラッチ伝達トルクよりも大きい場合、クラッチ７の差回転が大きくなって損傷リスクも大きいため、継続走行可能時間は短く設定される。これと逆に、故障時にエンジントルクがクラッチ伝達トルク以下の場合、クラッチ７の差回転が小さくなるので損傷リスクも小さいため、継続走行可能時間が長く設定される。
また、高速走行時の故障では、車速が所定車速より大きい場合となって、エンジントルクが相対的に大きいことから、クラッチ７の差回転が大きくなって大きな損傷リスクが想定されるため、継続走行可能時間は短く設定される。
これとは逆に、車速が所定車速以下の場合では、エンジントルクが相対的に小さいことから、クラッチ７の差回転が小さくなって損傷リスクが小さいため、継続走行可能時間は長く設定される。つまり、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとの比較を行わなくても、車速に基づくエンジントルクの推定のみからでも潜在的な損傷リスクを評価することができる。
なお、高速走行時に故障が発生した場合であっても、短く設定された継続走行可能時間が経過するまでは、アイドルトルクに制限されずに退避走行が可能となる。また、継続走行可能時間が経過した後は、変速ギヤが高速走行用ギヤ（例えば、５速ギヤ等）に維持された状態でアイドルトルクへの制限が行われる。なお、高速走行用ギヤによるアイドル回転数での走行となるので、トルク不足のために、エンジンストールが発生しうる。
ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０が故障した場合、エンジン２のエンジントルクに応じた損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。詳しくは、アクチュエータ７０が故障した場合であっても、ＴＣＭ１２によりそのときのクラッチ伝達トルクを取得することができるため、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとの比較結果に応じて継続走行可能時間を設定する。
ＥＣＭ１０は、ＴＣＭ１２が故障した場合、車速に応じた損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。詳しくは、ＴＣＭ１２が故障した場合、そのときのクラッチ伝達トルクをＴＣＭ１２によって取得することができず、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとの比較結果を利用することができない。しかし、車速が大きければエンジントルクも大きく、クラッチ７の差回転が発生しやすい状態になる。そこで、ＥＣＭ１０は、車速に対応するエンジントルクに応じた損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。なお、上記のように設定される継続走行可能時間は、クラッチ伝達トルク、エンジントルク、車速等の状態によって変化する変数であるため、故障発生後の走行中の所定時間毎にＥＣＭ１０によって見直しが行われ、設定されている値が補正されて更新される。
次に、図２を参照して、本実施例に係るＥＣＭ１０によるクラッチ７の故障時のフェールセーフ動作の流れについて説明する。図２に示す処理は、車両１の起動中、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
図２に示すように、ＥＣＭ１０は、ＴＣＭ１２が故障しているか否かを判断する（ステップＳ１）。ここでは、ＥＣＭ１０は、ＴＣＭ１２との通信途絶等の場合にＴＣＭ１２が故障していると判断する。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ１においてＴＣＭ１２が故障していないと判断した場合は、クラッチシステムが故障しているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここでは、ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０のクラッチ切り替え用モータの異常等を検出しているとき、クラッチシステムが故障していると判断する。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ２においてクラッチシステムが故障していないと判断した場合は、今回の動作を終了する。ＥＣＭ１０は、ステップＳ２においてクラッチシステムが故障していると判断した場合は、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとを算出する（ステップＳ３）。
次いで、ＥＣＭ１０は、エンジントルクがクラッチ伝達トルクより大きいか否かを判断する（ステップＳ４）。
一方、ＥＣＭ１０は、ステップＳ１においてＴＣＭ１２が故障していると判断した場合は、車速を算出する（ステップＳ５）。
次いで、ＥＣＭ１０は、車速が所定車速より大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ４でエンジントルクがクラッチ伝達トルクより大きいと判断した場合、またはステップＳ６で車速が所定車速より大きいと判断した場合は、継続走行可能時間を短く設定する（ステップＳ７）。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ４でエンジントルクがクラッチ伝達トルク以下であると判断した場合、またはステップＳ６で車速が所定車速以下であると判断した場合は、継続走行可能時間を長く設定する（ステップＳ８）。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ７またはステップＳ８の実行後、継続走行可能時間が経過したか否かを繰り返し判断する（ステップＳ９）。このステップＳ９は、継続走行可能時間が経過するまでのタイマーとして実行される。
ＥＣＭ１０は、ステップＳ９で継続走行可能時間が経過したと判断した場合（つまり、継続走行可能時間が経過した場合）、アイドルトルク制限を実施し（ステップＳ１０）、今回の動作を終了する。
ステップＳ１０におけるアイドルトルク制限とは、エンジントルクがアイドルトルクに制限されるように、エンジン回転速度をアイドリング回転数の近傍に制限し、クラッチ７に作用する負荷を小さくする処理である。つまり、ステップＳ１０では、ＥＣＭ１０は、制限走行状態への切り替えを行う。
次に、図３を参照して、継続走行可能時間の設定手法について更に説明する。
図３に示す継続走行可能時間設定テーブルは、エンジントルク、車速、クラッチ７のクラッチ係合度、差回転等の項目ごとに、その状態と、継続走行可能時間との関係を定めたものである。
図３に示すように、エンジントルクが大きい場合は、クラッチ７の滑りが生じやすく、クラッチ７の発熱による焼き付きが短時間で発生することが想定されるため、継続走行可能時間が短く設定される。エンジントルクが小さい場合は継続走行可能時間が比較的長く設定される。エンジントルクは、スロットル開度、アクセルペダルの踏み込み量、またはエンジン回転数から推測することができる。なお、継続走行可能時間は、故障した瞬間のエンジントルクから判断してもよいし、スロットル開度等の積算値から判断してもよい。車速が高い場合は継続走行可能時間が短く設定され、車速が低い場合は継続走行可能時間が長く設定される。
クラッチ係合度が小さい場合は継続走行可能時間が短く設定され、クラッチ係合度が大きい場合および中程度の場合は継続走行可能時間が長く設定される。クラッチ７の差回転が大きい場合は継続走行可能時間が短く設定され、差回転が小さい場合は継続走行可能時間が長く設定される。ここで差回転とは、クランク軸２Ａの回転速度と入力軸４Ａの回転速度の差であって、クラッチ７の入力軸と出力軸における相対回転速度のことである。
なお、ＥＶモードへの制御が行われるＥＶ制御時は、エンジン２の連れ周りを防止するためにクラッチ７は完全に開放された状態に制御されるようになっているので、クラッチ７の故障時も完全に開放された状態が維持される。このため、継続走行可能時間が長く設定され、継続走行可能時間の経過後であってエンジン走行が必要となった時にアイドルトルクへの制限が行われることにより、ドライバに修理を促すことができる。なお、ＥＶ制御時は、クラッチ７の損傷リスクはないため、アイドルトルクへの制限を行わないようにしてもよい。
継続走行可能時間の設定手法は、長い継続走行可能時間または短い継続走行可能時間の何れかに設定する手法に限らず、継続走行可能時間をより長くまたはより短く設定する手法を採用することができる。また、エンジントルク、車速、クラッチ係合度、差回転等の項目のうち、複数の項目の状態を参照して継続走行可能時間を多段階に設定する手法を用いることができる。
以上のように、本実施例に係る車両の制御装置は、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２が故障した場合、クラッチ７が損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、クラッチ７の損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定し、継続走行可能時間の経過後に、クラッチ７に作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替えるＥＣＭ１０を備える。
これにより、アクチュエータ７０またはＴＣＭ１２の故障によりクラッチ７の係合状態を変更できなくなった場合であっても、直ちに制限走行状態への切り替えが行われることはなく、継続走行可能時間の経過まではドライバの運転操作に従って車両を走行させることができる。このため、ドライバの意思を反映した走行を行いながら、修理拠点等まで移動することができる。
また、クラッチ７の損傷リスクを低下させるようにドライバが運転操作を行うことにより、継続走行可能時間を長くすることができ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くすることができる。
また、継続走行可能時間の経過後は、クラッチ７に作用する負荷が小さい制限走行状態に移行するので、クラッチ７の損傷を抑制できる。
この結果、クラッチ７が損傷しうる故障が発生した場合であっても、クラッチ７の損傷を抑制でき、かつ、制限走行状態に移行するまでの猶予時間を長くすることができる。
また、本実施例に係る車両の制御装置において、制限走行状態は、エンジン２のエンジン回転速度がアイドリング回転速度の近傍に制限された走行状態である。
これにより、制限走行状態において、エンジン２のアイドリング回転時の小さなアイドルトルクがクラッチ７に作用するようになるので、クラッチ７に作用する負荷を確実に小さくすることができ、クラッチ７の損傷を抑制できる。
また、本実施例に係る車両の制御装置において、ＥＣＭ１０は、ＴＣＭ１２が故障した場合、車速に応じた損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。
これにより、クラッチ７の係合状態を取得できないＴＣＭ１２の故障時であっても、車速に基づいてエンジントルクや変速機４の状態等を推測することで、継続走行可能時間を設定できる。このため、ドライバは、車速を低く抑えるように運転操作を行うことで継続走行可能時間を長くすることができる。
また、本実施例に係る車両の制御装置において、ＥＣＭ１０は、アクチュエータ７０が故障した場合、エンジン２のエンジントルクに応じた損傷リスクに基づいて継続走行可能時間を設定する。
これにより、故障時のクラッチ７の伝達トルクに対するエンジントルクの大小関係に基づいて継続走行可能時間が設定される。このため、ドライバは、エンジントルクが小さくなるように運転操作を行うことで継続走行可能時間を長くすることができる。
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およ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。
１ 車両
２ エンジン
４ 変速機
７ クラッチ
１０ ＥＣＭ（走行状態制御部）
１２ ＴＣＭ（クラッチ制御部）
７０ アクチュエータ

Claims (4)

  1. エンジンと、
    前記エンジンの回転を変速段に応じた変速比で変速して駆動輪に出力する変速機と、
    前記エンジンと前記変速機との間で動力を伝達する締結状態、又は、前記動力を伝達しない開放状態に切り替えられるクラッチと、
    前記クラッチの切り替え操作を行うアクチュエータと、
    前記アクチュエータを制御するクラッチ制御部と、を備える車両の制御装置であって、
    前記アクチュエータまたは前記クラッチ制御部が故障した場合、前記クラッチが損傷することなく走行を継続可能な継続走行可能時間を、前記クラッチの損傷を引き起こす損傷リスクに基づいて設定し、前記継続走行可能時間の経過後に、前記クラッチに作用する負荷が小さい所定の制限走行状態に切り替える走行状態制御部を備えることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記制限走行状態は、前記エンジンのエンジン回転速度がアイドリング回転速度の近傍に制限された走行状態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。
  3. 前記走行状態制御部は、前記クラッチ制御部が故障した場合、車速に応じた前記損傷リスクに基づいて前記継続走行可能時間を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記走行状態制御部は、前記アクチュエータが故障した場合、前記エンジンのエンジントルクに応じた前記損傷リスクに基づいて前記継続走行可能時間を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
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