JP5807590B2 - ハイブリッド車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両等に搭載される自動変速機の制御装置に係り、詳しくは、内燃エンジンと自動変速機構との間に配置された第１の摩擦係合要素の係脱状態と、自動変速機構内に配置された第２の摩擦係合要素の係脱状態とを制御するハイブリッド車両用自動変速機の制御装置に関する。

例えば、自動変速機は、内燃エンジンの出力を、トルクコンバータを介して複数の変速段を形成する自動変速機構に伝達する。また、伝達効率を良くするために、内燃エンジンと自動変速機構との間にロックアップクラッチを設け、走行状態によって内燃エンジンと自動変速機構とを直結する構成も知られている。

このようなロックアップクラッチを有する構造の場合、ロックアップクラッチが何らかの理由でロック（直結）されたままとなる可能性がある。このために、ロックアップクラッチの異常を検出する手段を設けた装置が提案されている。この装置の場合、ロックアップクラッチを解放するオフの信号が出されている状態で、内燃エンジンの出力軸とロックアップクラッチの出力軸が接続される自動変速機構の入力軸との回転数の差を検出している。そして、ロックアップクラッチがオフされているにも拘らず、これら出力軸と入力軸との回転数の差が小さい場合に、ロックアップクラッチが異常であることを検出する（特許文献１参照）。

また、走行中に内燃エンジンを停止してモータによりＥＶ走行する際に、自動変速機構の変速段が前進１〜３速段などの低速段である場合、内燃エンジンの始動に備えて発進クラッチを係合しておく装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−２８７１２３号公報 特開２０１０−２２３３９９号公報

しかしながら、上述の特許文献２に記載されたハイブリッド車両で、走行中にロックアップクラッチがオンの状態から内燃エンジンを停止してモータで走行するＥＶ走行を行った場合、内燃エンジンのトルク及び回転数が低下するため、内燃エンジンの出力軸と自動変速機構の入力軸との回転数の差が、ロックアップクラッチがオフであったとしても開かないことがある。このため、上述の特許文献１に記載された装置では、ロックアップクラッチの異常を検出できない場合がある。

ここで、上述の特許文献２に記載の車両のように、内燃エンジンを停止した状態から内燃エンジンによる走行への切り替えを円滑に行うため、内燃エンジンを停止していても、自動変速機構内のクラッチを係合状態としておく場合がある。このような場合に、ロックアップクラッチがロックされたまま車両が停止している状態で、バッテリの充電量の低下などによりスタータモータで内燃エンジンを始動させようとすると、スタータモータの出力がロックアップクラッチ及び自動変速機構内の係合状態のクラッチを介して車輪に伝達されてしまい、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。

そこで本発明は、ロックアップクラッチなどの自動変速機構へ駆動力を入力する摩擦係合要素が正常であるか否かを判定できない状態で、自動変速機構へ駆動力を入力する摩擦係合要素が係合されたままスタータモータなどの始動用回転電機で内燃エンジンを始動しようとしても、始動用回転電機の出力が車輪に伝達されないような構造を提供することを目的とするものである。

本発明は（例えば図１、２、４参照）、始動用回転電機（３Ａ）により始動する内燃エンジン（２）と前記内燃エンジンの回転を変速し得る自動変速機構（５）との間に配置される第１の摩擦係合要素（７）の係脱状態と、前記自動変速機構（５）内に配置され、且つ、前記内燃エンジン（２）停止時に電動油圧発生装置（３２）により発生する油圧に基づいて係合され、係合時に前記自動変速機構（５）に入力された動力を車輪（８０ｆｌ、８０ｆｒ）に伝達する第２の摩擦係合要素（Ｃ−１）の係脱状態と、を制御するハイブリッド車両用自動変速機の制御装置（１９）において、
前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であることを判定する判定手段（４２）と、
前記内燃エンジンの停止中であって、前記判定手段（４２）が前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であると判定していないときに、前記第１の摩擦係合要素（７）が係合された状態で前記内燃エンジンを始動する場合に前記始動用回転電機（３Ａ）の始動トルクにより滑るように、前記第２の摩擦係合要素（Ｃ−１）の係合圧を第１の係合圧に制御する制御手段（４３）と、を備え、
前記判定手段（４２）は、前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であると判定していない状態で、前記内燃エンジン（２）が始動した後に、前記内燃エンジン（２）の出力軸（８）と前記自動変速機構（５）の入力軸（１０）との回転数の差を検知することにより、前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であるか否かを判定する始動後判定を実行し、
前記制御手段（４３）は、前記判定手段（４２）が始動後判定で前記第１の摩擦係合要素（７）は正常でないと判定した場合に、前記第２の摩擦係合要素（Ｃ−１）を解放し、前記判定手段（４２）が始動後判定で前記第１の摩擦係合要素（７）は正常であると判定した場合に、前記第２の摩擦係合要素（Ｃ−１）の係合圧を前記第１の係合圧よりも大きい第２の係合圧に制御する、ことを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１、２、４参照）、前記判定手段（４２）は、前記内燃エンジン（２）が停止する前に、前記内燃エンジン（２）の出力軸（８）と前記自動変速機構（５）の入力軸（１０）との回転数の差を検知することにより、前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であることを判定する、ことを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１、２、４参照）、アクセル開度信号を検知するアクセル検知手段（４５）を有し、
前記制御手段（４３）は、前記アクセル検知手段（４５）がオン信号を検知した場合には、前記判定手段（４２）が前記第１の摩擦係合要素（７）が正常であると判定していなくても、前記第２の摩擦係合要素（Ｃ−１）の係合圧を前記第１の係合圧よりも大きい第３の係合圧に制御する、ことを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、判定手段が第１の摩擦係合要素が正常であると判定していないときには、制御手段は、第２の摩擦係合要素の係合圧を始動用回転電機の始動トルクにより滑る第１の係合圧に制御するため、第１の摩擦係合要素が正常であるか否かを判定できない状態で、第１の摩擦係合要素が係合されたまま始動用回転電機で内燃エンジンを始動しようとしても、始動用回転電機の出力が車輪に伝達されず、運転者に違和感を与えることを防止できる。また、内燃エンジンが始動した後に判定手段による第１の摩擦係合要素が正常であるか否かの判定を行い、正常でなければ、第２の摩擦係合要素の係合圧を小さくして、内燃エンジンへの負荷を低減でき、正常であれば、第２の摩擦係合要素の係合圧を大きくして、内燃エンジンでの走行への切り替えを円滑に行えるようにできる。

請求項２に係る本発明によると、判定手段による判定を内燃エンジンが停止する前に行うため、内燃エンジンの停止による内燃エンジンのトルク及び回転数の低下がないため、内燃エンジンの出力軸と自動変速機構の入力軸との回転数の差を検知することにより、第１の摩擦係合要素が正常であることの判定を行うことができる。

請求項３に係る本発明によると、運転者に車両を走行させる意思がある場合には、判定手段による判定に拘らず第２の摩擦係合要素の係合圧を大きくして、内燃エンジンによる走行を行えるようにすることができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の制御装置を適用し得るハイブリッド車両を示す概略図。 本実施形態の自動変速機を示すスケルトン図。 本実施形態の自動変速機の係合表。 本実施形態の自動変速機の制御装置を示すブロック図。 本実施形態で、事前にロックアップクラッチが正常であるか否かが判明している場合の、車速、エンジン回転、インプット回転、クラッチ圧の状態を示す、（Ａ）は正常でない場合の、（Ｂ）は正常である場合のタイムチャート。 ロックアップクラッチが正常でない状態でクラッチＣ−１が係合されたまま、エンジンが再始動した場合の、エンジン回転、インプット回転、クラッチ圧の状態を示すタイムチャート。 本実施形態で、ロックアップクラッチが正常であると判定していない場合の、車速、エンジン回転、インプット回転、クラッチ圧の状態を示す、ロックアップクラッチが、（Ａ）は正常でなかった場合の、（Ｂ）は正常であった場合のタイムチャート。 本実施形態で、ロックアップクラッチが正常であると判定していない場合で、アクセルがオンされた場合の、車速、エンジン回転、インプット回転、クラッチ圧の状態を示す、ロックアップクラッチが、（Ａ）は正常でなかった場合の、（Ｂ）は正常であった場合のタイムチャート。 本実施形態の自動変速機の制御装置の制御の１例を示すフローチャート。

以下、本発明に係る実施形態を図１乃至図９に沿って説明する。まず、図１に沿って、本実施形態の自動変速機を適用し得るハイブリッド車両の一例を説明する。

本実施形態に係るハイブリッド車両１００は、リヤモータ式ハイブリッド車両であり、前方側に内燃エンジン（Ｅ／Ｇ）２を搭載し、該内燃エンジン２と前側の左右の車輪８０ｆｌ，８０ｆｒとの間の伝達経路Ｌ（図２参照）上にハイブリッド車両用自動変速機（以下、単に「自動変速機」という）１が搭載された、いわゆるＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）タイプの車両のように構成されていると共に、後側の左右の車輪８０ｒｌ，８０ｒｒに駆動連結されるリヤモータ（Ｒｅａｒ Ｍｏｔｏｒ）（回転電機）２０を備えており、つまりエンジン走行時には前輪駆動、ＥＶ走行時には後輪駆動、ハイブリッド走行時には四輪駆動が可能となるように構成されている。

詳細には、内燃エンジン２には、始動用回転電機であるベルト式統合型スタータ・ジェネレータ（Ｂｅｌｔ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）３Ａが接続されており、該内燃エンジン２が始動自在に構成されている。ベルト式統合型スタータ・ジェネレータ（ＢＩＳＧ）３Ａは、インバータ（Ｉｎｖｅｒｔｅｒ）２３を介して高電圧バッテリ（Ｈｉ−Ｖ Ｂａｔｔｅｒｙ）２４から電力が供給されることで、内燃エンジン２を高出力で始動し得ると共に、内燃エンジン２の始動中（駆動中）は、高電圧バッテリ２４に対する充電も可能に構成されている。

一方のスタータ（Ｓｔａｒｔｅｒ）３Ｂは、一般的な低電圧バッテリ（Ｌｏ−Ｖ Ｂａｔｔｅｒｙ）２６（いわゆる１２Ｖ型電源）で駆動するようなスタータである。本ハイブリッド車両１００では、常温（例えば０度以上）ではベルト式統合型スタータ・ジェネレータ（ＢＩＳＧ）３Ａを用いてアイドル回転数よりも高い回転数まで内燃エンジン２の回転数を上昇した後に該内燃エンジン２の点火を行い、低温時（例えば０度未満）ではスタータ３Ｂを用いて内燃エンジン２の通常始動を行う。

上記内燃エンジン２には、詳しくは後述する自動変速機１が接続されている。自動変速機１は、大まかに、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４、後述の内燃エンジン２の回転を変速し得る自動変速機構（Ｔ／Ｍ）５、油圧制御装置（Ｖ／Ｂ）６などを有して構成されており、内燃エンジン２にはトルクコンバータ４が駆動連結されている。該トルクコンバータ４には自動変速機構（Ｔ／Ｍ）５が駆動連結されており、該自動変速機構５は、詳しくは後述するように、ディファレンシャル装置Ｄ（図２参照）を介して左右車軸８１ｌ，８１ｒに接続され、前側の左右の車輪８０ｆｌ，８０ｆｒに駆動連結されている。なお、トルクコンバータ４の後述するポンプインペラ４ａ（図２参照）には、機械式オイルポンプが駆動連結されている。

また、該自動変速機構５には、後述の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）を油圧制御するための油圧制御装置（Ｖ／Ｂ）６が付設されており、該油圧制御装置６は、自動変速機の制御装置である制御部（ＴＣＵ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１９からの電子指令に基づき、内蔵されたソレノイドバルブ等が電子制御される。また、油圧制御装置６には、詳しくは後述するように、内燃エンジン２とは独立して駆動される電動油圧発生装置である電動オイルポンプ３２が付設されており、該電動オイルポンプ３２から油圧制御装置６に対して油圧供給し得るように構成されている。

なお、電動オイルポンプ３２や制御部１９は、低電圧バッテリ２６の電力を用いて駆動される。該低電圧バッテリ２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（降圧回路）２５を介して高電圧バッテリ２４に接続されており、該高電圧バッテリ２４から電力が供給されるように構成されている。

一方、上記リヤモータ２０は、インバータ２３を介して高電圧バッテリ２４に接続されており、力行・回生自在に構成されている。該リヤモータ２０は、モータ切離しクラッチＣ−Ｍを介してギヤボックス（Ｇｅａｒ Ｂｏｘ）２１に駆動連結されている。ギヤボックス２１には、図示を省略した所定減速比の減速ギヤ機構及びディファレンシャル装置が内蔵されており、モータ切離しクラッチＣ−Ｍの係合時には、該リヤモータ２０の回転を、ギヤボックス２１の減速ギヤ機構で減速しつつ、かつディファレンシャル装置で左右車軸８２ｌ，８２ｒの差回転を吸収しつつ、後側の左右の車輪８０ｒｌ，８０ｒｒに伝達する。

続いて、自動変速機１の構成について図２に沿って説明する。本自動変速機１は、内燃エンジン２（図１参照）と前側の左右の車輪８０ｆｌ，８０ｆｒとの間の伝達経路Ｌを構成するように配置されており、内燃エンジン２（図１参照）のクランク軸に接続し得る自動変速機の入力軸８を有していると共に、該入力軸８の軸方向を中心として上述のトルクコンバータ４と自動変速機構５とを備えている。

トルクコンバータ４は、自動変速機１の入力軸８に接続されたポンプインペラ４ａと、作動流体を介して該ポンプインペラ４ａの回転が伝達されるタービンランナ４ｂと、タービンランナ４ｂからポンプインペラ４ａに戻るオイルを整流しつつトルク増大作用を生じさせるステータ４ｃとを有していると共に、該タービンランナ４ｂは、上記入力軸８と同軸上に配設された上記自動変速機構５の入力軸１０に接続されている。また、該トルクコンバータ４には、第１の摩擦係合要素であるロックアップクラッチ７が備えられており、該ロックアップクラッチ７が係合されると、上記自動変速機１の入力軸８の回転が自動変速機構５の入力軸１０に直接伝達される。即ち、ロックアップクラッチ７は、内燃エンジン２と自動変速機構５との間に配置され、係合状態で内燃エンジン２と自動変速機構５とを直結する。

なお、ステータ４ｃは、ワンウェイクラッチＦによって、ポンプインペラ４ａの回転よりタービンランナ４ｂの回転が下回る状態で回転が固定されて、オイルの流れの反力を受圧してトルク増大作用を生じさせ、タービンランナ４ｂの回転が上回る状態になると空転して、オイルの流れが負方向に作用しないように構成されている。

また、ポンプインペラ４ａは、その自動変速機構５側の端部が、図２では図示を省略した機械式オイルポンプ３１に駆動連結されており、つまり機械式オイルポンプ３１は、入力軸８を介して内燃エンジン２に連動されるように駆動連結されている。

上記自動変速機構５には、入力軸１０上において、プラネタリギヤＳＰと、プラネタリギヤユニットＰＵとが備えられている。上記プラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を有している、いわゆるシングルピニオンプラネタリギヤである。

また、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２、及びリングギヤＲ２を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。

上記プラネタリギヤＳＰのサンギヤＳ１は、ミッションケース９に一体的に固定されているボス部に接続されて回転が固定されている。また、上記リングギヤＲ１は、上記入力軸１０の回転と同回転（以下「入力回転」という。）になっている。更に上記キャリヤＣＲ１は、該固定されたサンギヤＳ１と該入力回転するリングギヤＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、第２の摩擦係合要素であるクラッチＣ−１及びクラッチＣ−３に接続されている。

上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２は、バンドブレーキからなるブレーキＢ−１に接続されてミッションケースに対して固定自在となっていると共に、上記クラッチＣ−３に接続され、該クラッチＣ−３を介して上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。また、上記サンギヤＳ３は、クラッチＣ−１に接続されており、上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、上記キャリヤＣＲ２は、入力軸１０の回転が入力されるクラッチＣ−２に接続され、該クラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ−１を介してミッションケースに対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤＲ２は、カウンタギヤ１１に接続されており、該カウンタギヤ１１は、カウンタシャフト１５、ディファレンシャル装置Ｄを介して車輪８０ｆｌ，８０ｆｒに接続されている。

以上のように構成されたハイブリッド車両１００は、内燃エンジン２の駆動力を用いたエンジン走行にあっては、図１に示すモータ切離しクラッチＣ−Ｍが解放されて、リヤモータ２０が車輪８０ｒｌ，８０ｒｒから切離された状態にされる。そして、自動変速機１において、車速やアクセル開度に応じて制御部１９により最適な変速段が判断されることで油圧制御装置６が電子制御され、その変速判断に基づき形成される前進１速段〜前進６速段及び後進段で内燃エンジン２の駆動力を変速して、車輪８０ｆｌ，８０ｆｒに該内燃エンジン２の駆動力を伝達する。なお、自動変速機１の前進１速段〜前進６速段及び後進段は、図３に示す作動表のように、各クラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１〜Ｂ−２、ワンウェイクラッチＦ−１が作動することにより達成される。

上記エンジン走行からハイブリッド走行に移行する際は、図１に示すモータ切離しクラッチＣ−Ｍが係合されて、リヤモータ２０が車輪８０ｒｌ，８０ｒｒに駆動連結される。これにより、上記エンジン走行に加え、アクセル開度（運転者の駆動力要求）に基づき、リヤモータ２０の駆動力が適宜にアシスト或いは回生され、つまり内燃エンジン２の駆動力とリヤモータ２０の駆動力とを用いてハイブリッド車両１００が走行される。

なお、上記内燃エンジン２の駆動力によるエンジン走行時の加速時などにあっては、モータ切離しクラッチＣ−Ｍを解放し、リヤモータ２０を車輪８０ｒｌ，８０ｒｒから切離して走行抵抗にならないようにしてもよい。また、エンジン走行時であっても、減速時にはモータ切離しクラッチＣ−Ｍを係合し、リヤモータ２０で回生ブレーキを実行する方が燃費向上に対して好ましい。

そして、ＥＶ走行にあっては、図１に示すモータ切離しクラッチＣ−Ｍが係合されて、リヤモータ２０が車輪８０ｒｌ，８０ｒｒに駆動連結され、かつ内燃エンジン２が停止されると共に自動変速機１における各クラッチＣ−２〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１〜Ｂ−２が解放されて、該自動変速機１が空転可能状態にされる。これにより、アクセル開度（運転者の駆動力要求）に基づき、リヤモータ２０の駆動力が適宜に力行或いは回生され、つまりリヤモータ２０の駆動力だけを用いてハイブリッド車両１００が走行される。

なお、このＥＶ走行中にあっては、自動変速機構５の車輪８０ｆｌ，８０ｆｒに駆動連結された部材（例えばディファレンシャル装置Ｄ，カウンタシャフト１５、カウンタギヤ１１、プラネタリギヤユニットＰＵの各ギヤなど）が連れ回されると共に、内燃エンジン２の停止によって機械式オイルポンプが停止される。従って、内燃エンジン停止時には電動オイルポンプ３２によって、自動変速機構５の潤滑部位への潤滑油の供給を行う必要がある。

また、ＥＶ走行中にあっては、ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として、自動変速機構内のクラッチＣ−１を係合状態にしておく。ＥＶ走行中にクラッチＣ−１を係合したとしても、自動変速機構５は、牽引状態であってエンジンブレーキ時と同様な状態であり、上記ワンウェイクラッチＦ−１が空転するため、空転可能状態に制御されていることになる。このようにクラッチＣ−１を係合状態にしておくための油圧も、電動オイルポンプ３２によって発生しておく必要がある。

また、本実施形態の場合、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを検出するために、内燃エンジン２の回転数（エンジン回転）と自動変速機構５の入力軸１０の回転数（インプット回転）とをそれぞれ検出するようにしている。このために、内燃エンジン２の出力軸の回転数を検知するエンジン回転数センサ４０と、自動変速機構５の入力軸１０の回転数を検知する入力軸回転数センサ４１とを備える。図示の例の場合、エンジン回転数センサ４０は、内燃エンジン２の出力軸に直結される自動変速機１の入力軸８に配置しているが、内燃エンジン２の出力軸に配置しても良い。また、入力軸回転数センサ４１は、入力軸１０に直結されて同じ速度で回転する部分に配置すれば良く、図示の例では、他の部材との干渉を考慮して、クラッチＣ−２近傍の外周側に配置している。

本実施形態の場合、自動変速機の制御装置である制御部１９は、図４に示すように、上述のエンジン回転数センサ４０と入力軸回転数センサ４１との信号に基づいて、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定する判定手段４２を有する。判定手段４２は、後述するロックアップ制御手段４４がロックアップクラッチ７の係合解除の信号を出した状態で、エンジン回転数センサ４０により検出したエンジン回転数と、入力軸回転数センサ４１により検出した自動変速機構の入力軸１０の回転数との差が、所定値よりも大きい場合に、ロックアップクラッチ７が正常である判定し、所定値以下の場合に、ロックアップクラッチ７が正常でないと判定する。

例えば、内燃エンジン２の始動時に自動変速機１の入力軸８にエンジントルクが入力されると、ロックアップクラッチ７の係合が解除されていれば、このトルクがトルクコンバータ４を介して自動変速機構５の入力軸１０に入力される。このとき、トルクがトルクコンバータ４を介して入力されるため、自動変速機１の入力軸８と自動変速機構５の入力軸１０との間で、回転数の差が生じる。一方、ロックアップクラッチ７の係合が解除されていなければ、エンジントルクがロックアップクラッチ７を介して自動変速機構５の入力軸１０に入力されることになる。このため、自動変速機１の入力軸８と自動変速機構５の入力軸１０との間で、回転数の差がほとんど生じない。したがって、この回転数の差からロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できる。

このような制御部１９は、判定手段４２の他に、クラッチＣ−１の係合圧を制御する制御手段であり、クラッチＣ−１の係脱状態を制御するクラッチ制御手段４３、ロックアップクラッチ７の係脱状態を制御するロックアップ制御手段４４、アクセルのオン信号を検知するアクセル検知手段４５などを有する。なお、制御部１９は、これら以外の各種制御手段を備え、油圧制御装置６及びロックアップクラッチ７を制御する。

油圧制御装置６には、各クラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１〜Ｂ−２の油圧サーボに対して供給する係合圧を制御する複数のリニアソレノイドバルブ等が備えられており、特に油圧制御装置６には、クラッチＣ−１の油圧サーボ４６に対して供給する係合圧Ｐ_Ｃ１を、例えばライン圧Ｐ_Ｌを元圧として調圧出力自在なリニアソレノイドバルブＳＬＣ１と、ロックアップクラッチ７の係合圧Ｐ_Ｌ−ＵＰ（トルクコンバータ４の内圧）を、例えばセカンダリ圧Ｐ_ＳＥＣを元圧として調圧出力自在なリニアソレノイドバルブＳＬＵと、が備えられている。そして、該リニアソレノイドバルブＳＬＣ１はクラッチ制御手段４３により、該リニアソレノイドバルブＳＬＵはロックアップ制御手段４４により、それぞれ制御され得るように構成されている。

クラッチ制御手段４３は、変速制御マップや運転者のシフト操作などに基づいて、クラッチＣ−１の係脱を行わせるように、リニアソレノイドバルブＳＬＣ１を制御する。また、上述したように、ＥＶ走行中にあっては、ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として、クラッチＣ−１を係合させるように、リニアソレノイドバルブＳＬＣ１を制御する。更に、後述するように、判定手段４２の判定に応じて、或いは、判定していない場合、更にはアクセル検知手段４５の検知結果のそれぞれに応じて、クラッチＣ−１の係合圧を制御するようにリニアソレノイドバルブＳＬＣ１を制御する。

ロックアップ制御手段４４は、ロックアップ制御マップなどに基づいて、ロックアップクラッチ７の係脱を行わせるように、リニアソレノイドバルブＳＬＵを制御する。ＥＶ走行中は、通常、ロックアップクラッチ７の係合は解除されている。

アクセル検知手段４５は、アクセルのオン・オフ（更にはアクセル開度）を検知するアクセルセンサ４７の信号を検知する。言い換えれば、アクセル検知手段４５は、運転者の車両を走行させる意思を検知する。

ここで、例えばリニアソレノイドバルブＳＬＵの異常などにより、ロックアップ制御手段４４がロックアップクラッチ７を解除する信号を出していても、ロックアップクラッチ７の係合が解除されていない、即ち、ロック状態のままとなる正常でない（異常）状態が生じる場合がある。そして、この状態でＥＶ走行をしていると、エンジントルクが無いため、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定するのに十分なエンジン回転数と自動変速機構の入力軸１０の回転数との差が生じないため、上述のようにロックアップクラッチ７が正常であるか否かの判定ができない。また、ＥＶ走行している場合には、上述したように、クラッチＣ−１を係合状態としている。

このように、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できないまま、ＥＶ走行状態で車両が停止し、ロックアップクラッチ７が異常であるとする。尚、この場合はエンジンが停止しており機械式オイルポンプ３１からの油圧がなく、また電動オイルポンプ３２からの油圧ではロックアップクラッチ７をオンに維持できないため、ロックアップクラッチの係合は解除されている。この状態で、クラッチＣ−１が係合したままであると、バッテリ充電量が低下して、ベルト式統合型スタータ・ジェネレータ（ＢＩＳＧ）３Ａにより内燃エンジン２を始動させようとした場合に、始動に際して機械式オイルポンプ３１が駆動されて油圧を発生させることでロックアップクラッチ７が係合（ロック状態）されてしまい、このＢＩＳＧ３Ａの始動トルクがロックアップクラッチ７及びクラッチＣ−１を介して車輪に伝達されてしまう。特に、ＢＩＳＧ３Ａの始動トルクは大きいため、運転者には、ブレーキを踏んで車両を停止させているにも拘らず車両が発進しようとする始動トルクが伝わってしまい、違和感が生じる可能性がある。

そこで、本実施形態では、制御部１９は、次のように、クラッチＣ−１の係合圧を制御するようにしている。即ち、判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であると判定していないときに、ロックアップクラッチ７が係合された状態で、クラッチＣ−１がＢＩＳＧ３Ａの少なくとも始動トルクにより滑るように、クラッチ制御手段４３がクラッチＣ−１の係合圧を第１の係合圧に制御する。

具体的には、クラッチＣ−１の係合圧を、ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として制御される圧力（通常はライン圧）よりも低くし、ロックアップクラッチ７が係合された状態で、クラッチＣ−１がＢＩＳＧ３Ａの始動トルクにより滑るようにする。なお、スタータ３Ｂでエンジンを始動する場合があるが、スタータ３Ｂの始動トルクは、ＢＩＳＧ３Ａの始動トルクよりも小さいため、クラッチＣ−１で伝達されても、運転者に与える違和感は少ない。勿論、第１の係合圧をスタータ３Ｂの始動トルクで滑るように制御しても良い。

但し、第１の係合圧は、クラッチＣ−１がエンジン始動後のクリープトルクを伝達するように制御されることが好ましい。このクリープトルクとは、ロックアップクラッチ７が解放されている状態で、内燃エンジン２のアイドリングトルクがトルクコンバータ４で増幅され、自動変速機構５に入力されたトルクである。即ち、第１の係合圧は、車両の停止状態で、ロックアップクラッチ７が正常である場合にトルクコンバータ４を介して伝達される内燃エンジン２のアイドリングトルク（クリープトルク）は保持するが、ロックアップクラッチ７がロックされていた場合に伝達されるスタータ３Ｂ或いはＢＩＳＧ３Ａの始動トルクでは滑るように制御される。

なお、本実施形態では、第１の係合圧を、エンジン最大クリープトルクを保持できるように制御している。例えば、冷温時などに内燃エンジン２のアイドリング回転数が上がって、通常よりもクリープトルクが大きくなる場合がある。このため、第１の係合圧として、その内燃エンジン２のアイドリング回転数が最大となる場合のクリープトルク（エンジン最大クリープトルク）を保持できるようにしている。

次に、判定手段４２は、ロックアップクラッチ７が正常であると判定していない状態で内燃エンジン２が始動した後に、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定する始動後判定を実行する。即ち、内燃エンジン２が始動した後は、エンジン回転数センサ４０と入力軸回転数センサ４１との検知結果により、判定手段４２による判定が可能となる。そして、判定手段４２が始動後判定でロックアップクラッチ７は正常でないと判定した場合には、クラッチ制御手段４３が、クラッチＣ−１を解放する。これにより、ロックアップクラッチ７が異常でロックされたままであっても、エンジン出力が車輪まで伝達されることを防止する。

これに対して、判定手段４２が始動後判定でロックアップクラッチ７は正常であると判定した場合には、クラッチ制御手段４３が、クラッチＣ−１の係合圧を上述の第１の係合圧よりも大きい第２の係合圧に制御する。具体的には、ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として制御される圧力に戻す。この場合には、ロックアップクラッチ７の係合が解除されているため、クラッチＣ−１が係合されていても、エンジン出力がトルクコンバータ４を介して車輪まで伝達されることになり、運転者が車両を走行させる場合に、円滑に、ハイブリッド走行が可能となる。

一方、アクセル検知手段４５が、アクセルがオンである、即ち、運転者が車両を発進させようとしていることを検知した場合には、クラッチ制御手段４３が、判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であると判定していなくても、クラッチＣ−１の係合圧を上述の第１の係合圧よりも大きい第３の係合圧に制御する。この第３の係合圧は、上述の第２の係合圧と同じとする。但し、ロックアップクラッチ７がロックされたままの状態であることを考慮して、第２の係合圧よりも低くし、ロックアップクラッチ７がロックされていた場合の発進時のショックを和らげるようにしても良い。

このような本実施形態の制御について、図５ないし図８を用いてより具体的に説明する。なお、図５ないし図８で、横軸が時間軸、車速は車両の速度（実線）、クラッチ圧はクラッチＣ−１の係合圧（破線）、エンジン回転は内燃エンジン２の回転数（一点鎖線）、インプット回転は自動変速機構５の入力軸１０の回転数（二点鎖線）である。

まず、本実施形態では、判定手段４２によるロックアップクラッチ７の正常であるか否かの判定は、内燃エンジン２が停止する前に行う。そして、図５に示すように、内燃エンジン２が停止する前に判定手段４２によりロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できた場合、ロックアップクラッチ７が異常であるとの判定結果であれば、図５（Ａ）に示すように、車両が停止する直前にクラッチＣ−１を解放する。これにより、その後、内燃エンジン２が再始動しても、エンジン出力が車輪に伝達することを防止する。

一方、ロックアップクラッチ７が正常であるとの判定結果であれば、図５（Ｂ）に示すように、クラッチＣ−１の係合圧を維持したまま、ＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として制御される圧力とする。

これに対して、内燃エンジン２が停止する前に判定手段４２によりロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できなかった場合、クラッチＣ−１の係合圧を維持したままとすると、図６に示すように、エンジン再始動によりエンジン回転が上昇して、ブレーキを踏んで車両を停止させているにも拘らず車両が発進しようとする始動トルクが伝わってしまい、違和感が生じる可能性がある。

したがって、本実施形態では、図７に示すように、判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できなかった場合、クラッチＣ−１の係合圧を上述した第１の係合圧に制御する。これにより、ロックアップクラッチ７が異常であっても、図７（Ａ）に示すように、エンジン再始動によりクラッチＣ−１が滑り、ＢＩＳＧ３Ａの始動トルクにより違和感が生じることを防止できる。そして、内燃エンジン２が始動して、判定手段４２による判定が可能となったら、再度、判定手段４２による始動後判定を行い、ロックアップクラッチ７が異常であると判定し、クラッチＣ−１を解放する。

一方、ロックアップクラッチ７が正常である場合、図７（Ｂ）に示すように、エンジンが再始動しても、ロックアップクラッチ７が解除されているため、クラッチＣ−１の係合状態に拘らず、車輪に急激にトルクが伝達されることはない。但し、この状態では、トルクコンバータ４を介してクリープトルクが自動変速機構５に入力される。第１の係合圧は、上述したようにクリープトルクは保持するため、運転者がブレーキを解除すれば、車両はこのクリープトルクで発進しようとする。図７（Ｂ）ではブレーキがかかっている状態なので、車速はゼロである。

そして、内燃エンジン２が始動して、判定手段４２による判定が可能となったら、再度、判定手段４２による始動後判定を行い、ロックアップクラッチ７が正常であると判定し、クラッチＣ−１の係合圧をＥＶ走行からハイブリッド走行への移行準備として制御される第２の係合圧に制御する。即ち、通常の係合圧に戻す。

更に、判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できなかった場合でも、運転者に発進の意思があれば、図８に示すように、クラッチＣ−１の係合圧を、一度、第１の係合圧に低下させた後、アクセルのオン信号の検知により、再度、第３の係合圧に上昇させる。これにより、ロックアップクラッチ７が異常である場合には、図８（Ａ）に示すように、エンジン始動時には、クラッチＣ−１が滑るが、アクセルがオンとなった場合に、クラッチＣ−１の係合圧が上昇し、車両が前進する。また、ロックアップクラッチ７が正常である場合には、図８（Ｂ）に示すように、エンジン始動時には、クラッチＣ−１の係合圧は低いが、アクセルがオンとなった場合に、クラッチＣ−１の係合圧が上昇し、車両が前進する。

このような本実施形態の制御の１例について、図４を参照しつつ、図９を用いて説明する。制御が開始されると、内燃エンジン２の運転時に判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であるか否かの判定を行い、異常であれば（Ｓ１）、フェールセーフでクラッチＣ−１を解放する（Ｓ２）。次に、判定手段４２が異常ではなく、正常であると判定すれば（Ｓ３）、ＥＶ走行時にクラッチＣ−１の係合を第１の係合圧に低下させる制御は行わない（Ｓ４）。

これに対して、判定手段４２が、Ｓ１で異常の判定ができず、且つ、Ｓ３で正常の判定もできなかった場合、まず、制御部１９は、例えばエンジン回転数センサ４０の信号から内燃エンジン２が停止しているか否か判断し（Ｓ５）、停止していれば、車速センサ４８（図４）から車速がゼロ、即ち、車両が停止状態であるか否かを判断する（Ｓ６）。そして、制御部１９は、車両が停止していれば、アクセル検知手段４５によりアクセルオフを検知し（Ｓ７）、アクセルオフであれば、クラッチ制御手段３４がクラッチＣ−１の係合圧を第１の係合圧に制御する（Ｓ８）。

次に、内燃エンジン２が再始動すると（Ｓ９）、制御部１９は、アクセル検知手段４５によりアクセルオンを検知すれば（Ｓ１０）、クラッチ制御手段３４がクラッチＣ−１の係合圧を第１の係合圧から通常の係合圧（第２の係合圧）に戻す（Ｓ１１）。一方、アクセルオフの状態で、エンジン始動後に判定手段４２がロックアップクラッチ７が正常であると判定すれば（Ｓ１２）、クラッチ制御手段３４がクラッチＣ−１の係合圧を第１の係合圧から通常の係合圧（第２の係合圧）に戻す（Ｓ１１）。

これに対して、アクセルオフの状態で、エンジン始動後に判定手段４２がロックアップクラッチ７が異常であると判定すれば（Ｓ１３）、フェールセーフでクラッチＣ−１を解放する（Ｓ１４）。一方、Ｓ１２で正常であるとの判定ができず、Ｓ１３で異常であるとの判定もできなかった場合、Ｓ１０に戻り、クラッチＣ−１の係合圧を第１の係合圧としたまま、Ｓ１０以降のステップを実行する。

このように構成される本実施形態の場合、ロックアップクラッチ７が正常であるか否かを判定できない状態であっても、クラッチＣ−１の係合圧をＢＩＳＧ３Ａの始動トルクで滑る第１の係合圧に制御するため、ロックアップクラッチ７が係合されたままＢＩＳＧ３Ａで内燃エンジン２を始動しようとしても、ＢＩＳＧ３Ａの出力が車輪に伝達されず、運転者に違和感を与えることを防止できる。一方、第１の係合圧は、クリープトルクは伝達するため、ロックアップクラッチ７が正常であった場合には、車輪にクリープトルクを伝達できる。

また、本実施形態では、判定手段４２による判定を内燃エンジン２が停止する前に行うため、内燃エンジン２の出力軸と自動変速機構５の入力軸との回転数の差を検知することにより、ロックアップクラッチ７が正常であることの判定を行える。

また、内燃エンジン２が始動した後に判定手段４２によるロックアップクラッチ７が正常であるか否かの判定を行い、正常でなければ（異常であれば）、クラッチＣ−１の係合圧を小さくして、内燃エンジン２への負荷を低減でき、正常であれば、クラッチＣ−１の係合圧を大きくして、ＥＶ走行から内燃エンジン２での走行への切り替えを円滑に行えるようにできる。

また、運転者に車両を走行させる意思がある場合、即ち、アクセル検知手段４５がアクセルオンを検知した場合には、判定手段４２による判定に拘らずクラッチＣ−１の係合圧を大きくして、内燃エンジン２による走行を行えるようにできる。言い換えれば、ロックアップクラッチ７がロックされたままで、エンジントルクがクラッチＣ−１を介して車輪に急激に伝達されるとしても、運転者に車両を走行させる意思があれば、それほど違和感を与えない。また、運転者に車両を走行させる意思がある場合にもクラッチＣ−１の係合圧を低下させると、例えば、ロックアップクラッチ７の修理のために整備工場まで自走できなくなる。したがって、本実施形態では、ロックアップクラッチ７が異常であっても、運転者に車両を走行させる意思があれば、クラッチＣ−１の係合圧を低下させる制御を実行しないようにしている。

なお、上述の実施形態では、前輪を内燃エンジン２により、後輪をリヤモータ２０により駆動するハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明したが、エンジンとモータ及び自動変速機構とを係脱するクラッチを有し、このクラッチの係脱によりＥＶ走行とハイブリッド走行とを切り換える構造にも、本発明を適用可能である。この場合、このクラッチが第１の摩擦係合要素となる。

また、本実施形態では、自動変速機１が前進６速段及び後進段を達成する多段式自動変速機であるものを説明したが、これに限らず、例えば前進７速段以上や前進５速段以下の多段変速機、或いはベルト式、トロイダル式、リングコーン式の無段変速する無段変速機であっても、本発明を適用し得る。

また、本実施形態では、ＥＶ走行中に自動変速機構５内のクラッチＣ−１を係合状態としておくもの、即ち、第２の摩擦係合要素をクラッチＣ−１としたが、走行状況や車種によっては、この第２の摩擦係合要素は、自動変速機構５内のその他のクラッチやブレーキとしても良い。例えば、車両を後進させるリバースのときには、第２の摩擦係合要素をクラッチＣ−３とし、このクラッチＣ−３の係合圧を、上述したクラッチＣ−１と同様に制御する。

１ ハイブリッド車両用自動変速機
２ 内燃エンジン
３Ａ ベルト式統合型スタータ・ジェネレータ（ＢＩＳＧ、始動用回転電機）
３Ｂ スタータ（始動用回転電機）
４ トルクコンバータ
５ 自動変速機構
７ ロックアップクラッチ（第１の摩擦係合要素）
１９ 制御部（自動変速機の制御装置）
２０ リヤモータ（回転電機）
３２ 電動オイルポンプ（電動油圧発生装置）
４０ エンジン回転数センサ
４１ 入力軸回転数センサ
４２ 判定手段
４３ クラッチ制御手段（制御手段）
４４ ロックアップ制御手段
４５ アクセル検知手段
４７ アクセルセンサ
８０ｆｌ，８０ｆｒ 車輪
１００ 車両
Ｃ−１ クラッチ（第２の摩擦係合要素）

Claims (3)

1. 始動用回転電機により始動する内燃エンジンと前記内燃エンジンの回転を変速し得る自動変速機構との間に配置される第１の摩擦係合要素の係脱状態と、前記自動変速機構内に配置され、且つ、前記内燃エンジン停止時に電動油圧発生装置により発生する油圧に基づいて係合され、係合時に前記自動変速機構に入力された動力を車輪に伝達する第２の摩擦係合要素の係脱状態と、を制御するハイブリッド車両用自動変速機の制御装置において、
   前記第１の摩擦係合要素が正常であることを判定する判定手段と、
   前記内燃エンジンの停止中であって、前記判定手段が前記第１の摩擦係合要素が正常であると判定していないときに、前記第１の摩擦係合要素が係合された状態で前記内燃エンジンを始動する場合に前記始動用回転電機の始動トルクにより滑るように、前記第２の摩擦係合要素の係合圧を第１の係合圧に制御する制御手段と、を備え、
   前記判定手段は、前記第１の摩擦係合要素が正常であると判定していない状態で、前記内燃エンジンが始動した後に、前記内燃エンジンの出力軸と前記自動変速機構の入力軸との回転数の差を検知することにより、前記第１の摩擦係合要素が正常であるか否かを判定する始動後判定を実行し、
   前記制御手段は、前記判定手段が始動後判定で前記第１の摩擦係合要素は正常でないと判定した場合に、前記第２の摩擦係合要素を解放し、前記判定手段が始動後判定で前記第１の摩擦係合要素は正常であると判定した場合に、前記第２の摩擦係合要素の係合圧を前記第１の係合圧よりも大きい第２の係合圧に制御する、
   ことを特徴とするハイブリッド車両用自動変速機の制御装置。
2. 前記判定手段は、前記内燃エンジンが停止する前に、前記内燃エンジンの出力軸と前記自動変速機構の入力軸との回転数の差を検知することにより、前記第１の摩擦係合要素が正常であることを判定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の制御装置。
3. アクセル開度信号を検知するアクセル検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記アクセル検知手段がオン信号を検知した場合には、前記判定手段が前記第１の摩擦係合要素が正常であると判定していなくても、前記第２の摩擦係合要素の係合圧を前記第１の係合圧よりも大きい第３の係合圧に制御する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用自動変速機の制御装置。

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