JP5024278B2 - ハイブリッド車両の制御装置。 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来のハイブリッド車両の制御装置では、第２クラッチが所定温度以上となった場合には、第１クラッチを開放し、第２クラッチを完全締結してエンジンのアイドル回転を維持した状態でモータのみにより走行を行っている。上記説明に関係する技術の一例は、特許文献１に記載されている。
特開２００８−７０９４号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、登坂路でドライバがアクセルペダルを調整し車両停止状態を維持する、いわゆるストール停車状態において、第２クラッチが過熱した場合、モータの駆動力のみによる走行モードとなるため、モータの出力トルクのみでは車両停止状態を維持できず、車両のずり下がりが発生する可能性がある。

本発明の目的は、ストール停車状態における第２クラッチの保護と車両のずり下がり抑制とを共に図ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ストール停車状態で第２クラッチの温度が所定温度以上である場合、第１クラッチと第２クラッチを共に締結すると共に、エンジンがストールするようエンジントルク制限を行う。

よって、本発明にあっては、第２クラッチの締結により第２クラッチの温度上昇を抑制できる。また、エンジンと駆動輪とを直結状態としてエンジンを停止させ、車両に発生する加速度変動とエンジン停止音によりドライバにアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを促すことができる。この結果、ストール停車状態における第２クラッチの保護と車両のずり下がり抑制とを共に図ることができる。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

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のハイブリッド車両の制御装置を適用し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。なお、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。なお、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）。なお、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。なお、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。なお、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。

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。なお、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。

また、WSC走行モードにおいて、路面勾配が所定値以上における登坂路等で、ドライバがアクセルペダルを調整し車両停止状態または微速発進状態を維持する状態、いわゆるストール停車状態が継続すると、第２クラッチCL2のスリップ量が過多の状態が継続し、第２クラッチCL2が過熱するおそれがある。エンジン回転数をアイドル回転数よりも小さくすると、エンジンストールが発生するからである。

そこで、実施例１では、エンジンEを作動させたまま、第１クラッチCL1を解放し、モータジェネレータMG1を作動させつつ第２クラッチCL2をスリップ制御させ、モータジェネレータMGを動力源として走行するモータスリップ走行モード（以下、「MWSC走行モード」と略称する）を備える。

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、さらなるモードとして、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。なお、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。なお、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。なお、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。なお、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とドライバ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。なお、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から求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（摩擦ブレーキによる制動力）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。

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（温度検出手段）１０ａと、車両の前後加速度および横加速度を検出する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。

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。

さらに、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、MWSC対応モードマップに切り換える。一方、MWSC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MWSC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MWSC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」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。なお、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MGの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。

MWSC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。また、WSC走行モード領域内にMWSC走行モード領域が設定されている点で通常モードマップとは異なる。MWSC走行モード領域は、下限車速VSP1よりも低い所定車速VSP2と所定アクセル開度APO1よりも高い所定アクセル開度APO2とで囲まれた領域に設定されている。なお、MWSC走行モードについては後述する。

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。
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。なお、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］
次に、WSC走行モードについて説明する。
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、要求駆動力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を要求駆動力に応じた伝達トルク容量としてスリップ制御し、エンジンEとモータジェネレータMGのうち少なくとも一方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、さらに下限値が高くなる。また、要求駆動力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のみで要求駆動力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のみでは要求駆動力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、ドライバ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。
ところが、上述のようにエンジン回転数を設定した場合、ドライバのアクセルペダル操作量（要求駆動力）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要求駆動力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、さらに、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、要求駆動力が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の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。要求駆動力に応じた動作点が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要求駆動力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MWSC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。

［MWSC走行モード］
推定勾配が所定勾配（g1もしくはg2）より大きいときに、例えば、ブレーキペダル操作を行うことなく車両を停止状態もしくは微速発進状態に維持しようとすると、平坦路に比べて大きな駆動力が要求される。自車両の荷重負荷に対向する必要があるからである。

第２クラッチCL2のスリップによる発熱を回避する観点から、バッテリSOCに余裕があるときはEV走行モードを選択することも考えられる。このとき、EV走行モード領域からWSC走行モード領域に遷移したときにはエンジン始動を行う必要があり、モータジェネレータMGはエンジン始動用トルクを確保した状態で駆動トルクを出力するため、駆動トルク上限値が不要に狭められる。

また、EV走行モードにおいてモータジェネレータMGにトルクだけを出力し、モータジェネレータMGの回転を停止もしくは極低速回転すると、インバータのスイッチング素子にロック電流が流れ（電流が１つの素子に流れ続ける現象）、耐久性の低下を招くおそれがある。

また、１速でエンジンEのアイドル回転数に相当する下限車速VSP1よりも低い領域（VSP2以下の領域）において、エンジンE自体は、アイドル回転数より低下させることができない。このとき、WSC走行モードを選択すると、第２クラッチCL2のスリップ量が大きくなり、第２クラッチCL2の耐久性に影響を与えるおそれがある。

特に、勾配路では、平坦路に比べて大きな駆動力が要求されていることから、第２クラッチCL2に要求される伝達トルク容量は高くなり、高トルクで高スリップ量の状態が継続されることは、第２クラッチCL2の耐久性の低下を招きやすい。また、車速の上昇もゆっくりとなることから、HEV走行モードへの遷移までに時間がかかり、さらに発熱するおそれがある。

そこで、エンジンEを作動させたまま、第１クラッチCL1を解放し、第２クラッチCL2の伝達トルク容量をドライバの要求駆動力に制御しつつ、モータジェネレータMGの回転数が第２クラッチCL2の出力回転数よりも所定回転数高い目標回転数にフィードバック制御するMWSC走行モードを設定した。

言い換えると、モータジェネレータMGの回転状態をエンジンのアイドル回転数よりも低い回転数としつつ第２クラッチCL2をスリップ制御するものである。同時に、エンジンEはアイドル回転数を目標回転数とするフィードバック制御に切り換える。WSC走行モードでは、モータジェネレータMGの回転数フィードバック制御によりエンジン回転数が維持されていた。これに対し、第１クラッチCL1が解放されると、モータジェネレータMGによってエンジン回転数をアイドル回転数に制御できなくなる。よって、エンジンE自体によりエンジン回転数フィードバック制御を行う。

［保護制御］
次に、実施例１の保護制御について説明する。
WSC走行モードおよびMWSC走行モードでストール停車状態が継続すると、第２クラッチCL2のスリップ量が過多の状態が継続し、第２クラッチCL2が過熱するおそれがある。
そこで、実施例１では、ストール停車状態を検出した場合、温度センサ１０ａにより検出された第２クラッチCL2の温度が過熱を表す所定温度以上であるとき、第１クラッチCL1および第２クラッチCL2を完全締結させてエンジンをストールさせ、第２クラッチCL2の保護を図る保護制御を実施する。

この保護制御を実施する構成として、統合コントローラ１０の動作点指令部400は、ストール停車状態判定部（ストール停車状態判定手段）401と、クラッチ保護制御部（クラッチ保護制御手段）402と、駆動力制限部403とを備える。

ストール停車状態判定部401は、路面勾配を推定する路面勾配推定演算部201により推定された路面勾配と、車速センサ１７により検出された車速と、アクセル開度センサ１６により検出されたアクセル開度に基づいて、ストール停車状態であるか否かを判定する。ここで、ストール停車状態は、登坂路でドライバがアクセルを踏んでいる場合、車速がほぼゼロであるときストール停車状態であると判定し、それ以外のときストール停車状態ではないと判定する。

クラッチ保護制御部402は、ストール停車状態判定部401によりストール停車状態であると判定された場合、温度センサ１０ａにより検出された第２クラッチCL2の温度が所定温度以上であるときには、第１クラッチCL1および第２クラッチCL2を完全締結させる指令を出力する。このとき、車両の駆動力増加に伴う急発進を防止するために、第２クラッチCL2の第２クラッチ伝達トルク容量TCL2を、上限トルク容量まで所定の変化率で徐々に上昇させる。

また、クラッチ保護制御部402は、保護制御時、モータジェネレータMGを目標回転数に応じて回転数制御すると共にエンジンEを目標エンジントルクに応じてトルク制御する。
保護制御におけるモータジェネレータMGの目標モータ回転数は、目標時間後にモータ回転数が所定回転数となるようなモータ回転数の下降勾配を決め、この下降勾配が得られるような回転数を設定する。ここで、目標時間は、当該保護制御により車両を前進させる距離と時間とに応じて適宜設定する。また、所定回転数は、エンジンEの低回転共振帯（エンジンと車両フロアとが共振して車両の音振性能が悪化する回転数領域）の上限値よりもオフセット回転数だけ高い回転数とする。
なお、モータ回転数が所定回転数に到達した場合、保護制御を終了するまでの間、目標回転数をゼロとする。

保護制御におけるエンジンEの目標エンジントルクは、エンジン回転数が上記所定回転数となるまでの間、エンジントルク＋モータトルクが第２クラッチ伝達トルク容量TCL2以下となるようなエンジントルクとする。
なお、エンジン回転数が所定回転数に到達した場合、保護制御を終了するまでの間、エンジンEのフューエルカットを行う。

［切り替え処理］
図１１は、通常制御と保護制御とを切り替える切り替え処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。ここで、通常制御とは、通常のWSC走行モードまたはMWSC走行モードにおいて、車速VSP、アクセル開度APO、バッテリSOC等に基づく、エンジンE、モータジェネレータMG、第１クラッチCL1、第２クラッチCL2の制御をいう。なお、この処理は、WSC走行モードまたはMWSC走行モードにおいてストール停車状態を検出したとき、所定の制御周期（例えば、10ms）で繰り返し実行する。

ステップS1では、バッテリSOCが所定値（例えば、35%）以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。
ステップS2では、第２クラッチCL2の温度が過熱を表す所定温度よりも低いか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。
ステップS3では、通常制御を実施し、リターンへ移行する。

ステップS4では、両クラッチCL1,CL2を完全締結させる保護制御を実施し、リターンへ移行する。
ステップS5では、保護制御終了条件が成立しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行する。ここで、保護制御終了条件は、以下の３条件を全て満たした場合に成立するものとする。
1.ブレーキON
2.第２クラッチCL2の温度が所定温度未満
3.バッテリSOCが所定値以上

ここで、保護制御から通常制御に復帰する際、第２クラッチCL2は完全締結状態であるため、PレンジまたはNレンジ相当の状態、すなわち、第２クラッチCL2を開放した後、通常制御に復帰することとする。

次に、作用を説明する。
図１２は、実施例１の第２クラッチ保護作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、ストール停車状態であると判定し、WSC走行モードによる通常制御から保護制御へ移行する。
時点t1〜t2の区間では、時点t1からディレイ時間が経過していないため、WSC走行モードにおける通常制御を継続する。ここで、ディレイ時間は、アクセル開度APOが高いほど長く設定する。第２クラッチCL2の過熱を判定してからエンジンストールさせるまでの時間を、アクセル開度APOにかかわらず一定とするためである。

時点t2では、時点t1からディレイ時間が経過したため、時点t2〜t3の区間では、第２クラッチCL2の第２クラッチ伝達トルク容量TCL2を、アクセル開度APO、すなわちドライバ要求トルクに応じた値から、第２クラッチCL2が完全締結状態となる第２クラッチCL2の上限トルク容量まで所定の立ち上げ勾配で徐々に増加させる。このとき、クラッチトルクを立ち上げることで車両の加速度は増加し、車両は僅かに前進するが、駆動力の立ち上げ勾配を滑らかにしているため、急発進を防止できる。

時点t2から僅かに遅れて、モータジェネレータMGのモータ回転数が時点t2から所定時間経過後に所定回転数（エンジンEの低回転共振帯の上限値（400rpm）よりもオフセット回転数だけ高い回転数）となるよう、目標回転数を徐々に低下させる回転数制御を行う。これにより、時点t2〜t4の時間、すなわち車両を前進させる時間と距離を任意に調整できる。

上記モータジェネレータMGの回転数制御と同時に、エンジンEの目標エンジントルクを、エンジントルクとモータトルクとの和がクラッチトルク以下となるようなエンジントルクとするトルク制御を行う。これにより、時点t2〜t4の区間では、エンジン回転数（＝モータ回転数）はエンジントルク制限により低下し、モータトルクは、目標回転数制御により制限されるため、第２クラッチCL2の過熱を抑制できる。

時点t3では、第２クラッチ伝達トルク容量TCL2が第２クラッチCL2の上限トルク容量に到達し、時点t3から遅れて、ドライバは車両の加速度が増加することで、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを開始する。
時点t4では、エンジンEがストールする。また、エンジン回転数が所定回転数（低回転共振帯の上限値＋オフセット回転数）に達したため、モータ回転数制御の目標回転数をゼロにすると共に、エンジンEのフューエルカットを行う。

時点t4〜t5の区間では、エンジンストールにより車両の加速度が減少し、車両は僅かに後退するが、駆動輪RL,RRは停止したエンジンEと直結状態であるため、エンジンEのフリクション（エンジンブレーキ）を利用して車両のずり下がりを抑えることができる。また、時点t2〜t4の区間において車両を所定距離前進させているため、保護制御開始時点の位置よりも低い位置に車両が後退することはない。
時点t5では、ドライバがブレーキペダルの踏み込みを開始するため、車両は停止状態となり、時点t6では、ブレーキペダルの踏み込み量が一定となる。

以上のように、時点t2〜t3の区間では、第２クラッチ伝達トルク容量TCL2を上限トルク容量まで高め、第２クラッチCL2を完全締結させるため、第２クラッチCL2の過熱を抑制し、保護を図ることができる。

また、時点t2〜t4の区間では、車両を一端所定距離だけ前進させ、その後エンジンストールにより後退させることで、エンジンストール前後の加速度変化とエンジン停止音により、ドライバに対しアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを促すことができ、車両のずり下がりを抑制できる。

次に、効果を説明する。
以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。

エンジンEと、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との間に介装し、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と、モータジェネレータMGと駆動輪RL,RRとの間に介装し、モータジェネレータMGと駆動輪RL,RRとを断接する第２クラッチCL2と、第２クラッチCL2の温度を検出する温度センサ１０ａと、登坂路でドライバがアクセルペダルを調整し車両停止状態を維持するストール停車状態を判定するストール停車状態判定部401と、ストール停車状態と判定された場合、第２クラッチCL2の温度が所定温度以上であるときには、第１クラッチCL1および第２クラッチCL2を共に締結するクラッチ保護制御部402と、を備える。

すなわち、第２クラッチCL2が過熱した場合には、第２クラッチCL2を完全締結することにより、さらなる温度上昇を抑制でき、第２クラッチCL2の保護を図ることができる。
また、第１クラッチCL1および第２クラッチCL2を完全締結することにより、エンジンストールを発生させ、その前後に生じる車両挙動変化およびエンジン停止音により、ドライバにアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを促すことができ、車両のずり下がりを抑制できる。

さらに、第１クラッチCL1および第２クラッチCL2を完全締結することにより、駆動輪RL,RRとエンジンEとを直結状態とし、エンジンのフリクション（エンジンブレーキ）によりエンジンストール後の車両のずり下がりを抑えることができる。

（他の実施例）
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例では、第２クラッチとして自動変速機に内蔵されたクラッチを利用する例を示したが、モータジェネレータと変速機との間に第２クラッチを介装する構成、または、変速機と駆動輪との間に第２クラッチを介装する構成も採用できる。

また、実施例では、バッテリの保護を目的とし、バッテリSOCが所定値を下回る場合にも保護制御を開始する例を示したが、第２クラッチの過熱判定のみを保護制御の開始および終了条件としてもよい。
ドライバによるアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えが遅れた場合には、自動ブレーキにより車両に制動力を作用させ、車両のずり下がりを抑制してもよい。

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。 通常制御と保護制御とを切り替える切り替え処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の第２クラッチ保護作用を示すタイムチャートである。

符号の説明

E エンジン
FW フライホイール
CL1 第１クラッチ
MG モータジェネレータ（モータ）
CL2 第２クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪（駆動輪）
RR 右後輪（駆動輪）
FL 左前輪
FR 右前輪
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
１０ａ 温度センサ（温度検出手段）
１０ｂ 加速度センサ
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
401 ストール停車状態判定部（ストール停車状態判定手段）
402 クラッチ保護制御部（クラッチ保護制御手段）
500 変速制御部

Claims (1)

1. エンジンと、
   モータと、
   前記エンジンと前記モータとの間に介装し、前記エンジンと前記モータとを断接する第１クラッチと、
   前記モータと駆動輪との間に介装し、前記モータと前記駆動輪とを断接する第２クラッチと、
   前記第２クラッチの温度を検出する温度検出手段と、
   登坂路でドライバがアクセルペダルを調整し車両停車状態を維持するストール停車状態を判定するストール停車状態判定手段と、
   前記ストール停車状態と判定された場合、前記第２クラッチの温度が所定温度以上であるときには、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを共に締結すると共に、前記エンジンがストールするようエンジントルク制限を行うクラッチ保護制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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