JP6187497B2 - 車両の制御装置、および、車両 - Google Patents

Description

この発明は、駆動系を備える車両の制御装置、および、車両に関する。

一般に、車両が走行している状態において制動すると、駆動系の回転慣性体を減速させることに起因するねじりトルクＴが駆動系に掛かる。とりわけ、自動変速機などの主変速機に加えて副変速機を有し変速段がローとされている場合およびエンジンに加えて慣性モーメントの大きいモータジェネレータ（以下、ＭＧ（Motor Generator）という）を有するハイブリッドシステムの場合、駆動系に掛かるねじりトルクＴが過大となる。このため、このような過大なねじりトルクに対応した部品強度を確保するため、部品を大型化する必要がある。ハイブリッドシステムとしては、たとえば、ＭＧを１つのみ有する１ＭＧハイブリッドシステムがある（たとえば、特開２０１４−１８４９２３号公報（以下、特許文献１という）参照）。

概念的には、駆動系に掛かるねじりトルクＴは、Ｔ＝Ｉｅｑ×（ω１−ω０）／Δｔ（Ｉｅｑ：等価慣性モーメント、ω：回転体の角速度、Δｔ：単位時間）で示される。エンジンからトランスミッションの等価慣性モーメントは、Ｉｅｑ＝Ｉｅ×λ×λ（Ｉｅ：エンジンからトランスミッションインプットまでの慣性モーメント、λ：変速機トータルギヤ比）で示される。この式からも、ハイブリッドシステムの場合および副変速機がローの変速段の場合などは、等価慣性モーメントが大きくなるので、制動時に駆動系に掛かるねじりトルクＴが大きくなることが示される。

このような問題に対応するために、従来、４輪駆動車において、駆動輪が空転をしていると判定した時に変速機の変速段を高い方に変えるものがあった。これにより、急ブレーキ時に駆動輪からパワートレーン（たとえば、トランスミッション、トルクコンバータ、クラッチ）に掛かるトルクを抑えることができる（たとえば、特開２００９−２１００００号公報（以下、特許文献２という）参照）。ここで、パワートレーンは、駆動源（たとえば、エンジン、ＭＧなど）と駆動輪との間でトルクを伝達する伝達機構である。駆動系は、駆動源およびパワートレーンを含む。

特開２０１４−１８４９２３号公報 特開２００９−２１００００号公報

自動変速機における変速制御においては、クラッチの掴み替えなどが行なわれる。このため、特許文献２の技術によれば、変速制御が完了するまでにある程度の時間を要するので、駆動系に掛かるトルクを抑えるときの応答性が問題となる。また、駆動系を構成する所定の要素（たとえば、エンジン）に掛かるトルクを完全に断つことができない。

この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、駆動系を構成する所定の要素に掛かるトルクを遮断すること、および、駆動系に掛かるトルクを応答性良く抑えることが可能である車両の制御装置および車両を提供することである。

この発明による車両の制御装置は、駆動系を備える車両の制御装置である。駆動系は、駆動源および駆動源と駆動輪との間でトルクを伝達する伝達機構を含む。伝達機構は、駆動系を構成する要素の間でトルクを伝達する係合状態と伝達しない解放状態とに切替える少なくとも１つのクラッチを含む。

制御装置は、制御部と検出部とを含む。検出部は、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態を検出する。制御部は、検出部によって過大なトルクが掛かり得る負荷状態であると検出された場合、少なくとも１つの前記クラッチを解放状態に切替える。

この発明に従えば、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態である場合は、クラッチが解放状態に切替えられることによって所定の要素へのトルクが伝達されなくなる。駆動系から所定の要素が切り離されるので、所定の要素の分の慣性モーメントが無くなり、駆動系に掛かるトルクを抑えることができる。この場合に、クラッチを解放状態に切替えるだけであるので、応答性を良くすることができる。

その結果、車両において、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、駆動系を構成する所定の要素に掛かるトルクを遮断すること、および、駆動系に掛かるトルクを応答性良く抑えることが可能となる。

好ましくは、クラッチは、複数ある。負荷状態は、複数ある。制御部は、複数の負荷状態のいずれであるかに応じて段階的に複数のクラッチのうちの少なくとも２つを解放状態に切替える。

この発明に従えば、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、複数の負荷状態のいずれであるかに応じて、複数の所定の要素のうちの少なくとも２つに掛かるトルクを段階的に遮断することができるとともに、駆動系に掛かるトルクを段階的に抑えることができる。

その結果、負荷が低いと解放状態に切替えるクラッチが少ないため、トルクを遮断する応答性を良くすることができる。また、負荷が増すと解放状態に切替えるクラッチが多くなるので、より多くの所定の要素が駆動系から切り離され、駆動系に掛かるトルクをより抑えることができる。

さらに好ましくは、駆動源は、エンジンを含む。伝達機構は、エンジンの出力側に設けられるトルクコンバータと、トルクコンバータの出力側に設けられる主変速機と、主変速機の出力側に設けられ主変速機からの出力をさらに減速可能な副変速機とを含む。複数のクラッチは、トルクコンバータに含まれるロックアップクラッチ、および、エンジンとトルクコンバータとの間に設けられる第１のクラッチを含む。

検出部は、負荷状態として、車両が制動されている状態と、副変速機が主変速機からの出力を減速する状態と、悪路の走行中である状態とを検出する。制御部は、検出部によって、車両が制動されている状態、かつ、副変速機が主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中でない状態であると検出された場合、第１のクラッチを解放状態に切替える。

制御部は、検出部によって、車両が制動されている状態、かつ、副変速機が主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中である状態であると検出された場合、第１のクラッチおよびロックアップクラッチを解放状態に切替える。

この発明に従えば、車両が制動されている状態、かつ、副変速機が主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中でない状態である場合、エンジンへのトルクの伝達を遮断することができる。車両が制動されている状態、かつ、副変速機が主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中である状態である場合、加えて、ロックアップクラッチで伝達されるトルクを遮断することができる。このように、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、エンジンあるいはロックアップクラッチよりもエンジン側の要素に掛かるトルクを段階的に遮断することができる。それぞれの要素が段階的に切り離されることにより、駆動系に掛かるトルクを段階的に抑えることができる。

その結果、第１クラッチのみを解放状態に切替える場合は、エンジンへのトルクを遮断する応答性をより良くすることができる。また、第１クラッチに加えて、ロックアップクラッチを解放状態に切替える場合は、エンジンおよびロックアップクラッチよりもエンジン側の要素に掛かるトルクをより抑えることができる。

さらに好ましくは、駆動源は、エンジンとトルクコンバータとの間に設けられるモータジェネレータをさらに含む。複数のクラッチは、エンジンおよびトルクコンバータを接続する軸とモータジェネレータとの間に設けられる第２のクラッチをさらに含む。

検出部は、負荷状態として、制動の強さが所定量以上である状態であることを検出する。制御部は、検出部によって、制動の強さが所定量以上である状態であると検出された場合、さらに、第２のクラッチを解放状態に切替える。

この発明に従えば、負荷状態が制動の強さが所定量以上の状態である場合、さらに、モータジェネレータへのトルクの伝達を遮断することができる。このように、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、モータジェネレータに掛かるトルクを遮断することができる。これにより、駆動系に掛かるトルクをさらに抑えることができる。

この発明の他の局面の車両は、上述の制御装置を備える。この発明に従えば、車両において、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、駆動系を構成する所定の要素に掛かるトルクを遮断すること、および、駆動系に掛かるトルクを応答性良く抑えることが可能となる。

この発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが適用される車両の構成の概略を示すブロック図である。 この実施の形態における車両の走行状態と各クラッチの係合状態との関係を示す図である。 この実施の形態におけるＥＣＵにより実行される駆動系保護処理の流れを示すフローチャートである。 この実施の形態における駆動系を保護するための構成の概略を示す機能ブロック図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０が適用される車両１の構成の概略を示すブロック図である。

図１を参照して、この実施の形態に係る車両１は、駆動源としてエンジン１０およびＭＧ２０を備えた、いわゆるハイブリッド車両である。車両１は、エンジン１０と、ＭＧ２０と、トルクコンバータ３１と、自動変速機３０と、トランスファ４０と、２つの前輪５１と、２つの後輪５２と、油圧回路６０と、ＥＣＵ８０とを含む。車両１は、２つの前輪５１および２つの後輪５２が駆動輪である、いわゆる４輪駆動車である。

エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、車両１を駆動するための駆動力を発生する。エンジン１０の出力軸は、Ｋ０クラッチ１１を介してトルクコンバータ３１に連結される。Ｋ０クラッチ１１は、油圧回路６０からの油圧により係合されると、トルクを伝達可能となり、解放されると、トルクを伝達不能となる。

ＭＧ２０は、交流回転電機であり、たとえば、三相交流同期電動発電機である。ＭＧ２０は、車両１を駆動するための駆動力を発生するモータとしての機能と、エンジン１０からのトルクおよび車輪の側から掛かるトルクを用いて発電する機能と、発生した駆動力によってエンジン１０を始動させるスタータとしての機能とを有する。ＭＧ２０は、Ｋ２クラッチ２１を介してＫ０クラッチ１１とトルクコンバータ３１との間の軸に連結される。Ｋ２クラッチ２１は、油圧回路６０からの油圧により係合されると、トルクを伝達可能となり、解放されると、トルクを伝達不能となる。

トルクコンバータ３１は、流体の働きにより入力軸と出力軸との間でトルクを伝達する。トルクコンバータ３１は、さらに、ロックアップクラッチ（以下「ＬＵＣ」，「ＬＵクラッチ」ともいう）３２を含む。トルクコンバータ３１の入力軸および出力軸は、油圧回路６０からの油圧によりＬＵＣ３２が係合されると、回転が同期した状態となり、解放されると、回転が同期していない状態、つまり、流体の働きによりトルクが伝達される状態となる。

自動変速機３０は、複数の変速段を自動的に変更する有段式自動変速機である。自動変速機３０は、油圧回路６０からの油圧により複数の変速段を形成するためのギア、ブレーキおよびクラッチを含む。自動変速機３０は、トルクコンバータ３１の出力軸に連結される。自動変速機３０は、無段変速機等のその他の形式の自動変速機であってもよい。自動変速機３０に替えて、手動変速機であってもよい。

トランスファ４０は、入力軸が自動変速機３０の出力軸に連結され、出力軸が２つの前輪５１および２つの後輪５２に連結される。トランスファ４０は、自動変速機３０と前輪５１および後輪５２との間でトルクを伝達する。トランスファ４０は、副変速機４１を含む。副変速機４１は、自動変速機３０から入力された回転速度を複数の変速段で変速する。この実施の形態では、副変速機４１の変速段は、ハイとローとの２段である。副変速機４１は、変速段がハイの場合、入力軸の回転速度を変速せずに出力軸に伝達する一方、ローの場合、入力軸の回転速度を減速して出力軸に伝達する。これにより、変速段がローの場合は、ハイの場合と比較して、より強いトルクが前輪５１および後輪５２に伝達される。このように、車両１においては、前輪５１および後輪５２の４輪に動力が伝達されること、および、副変速機によって駆動輪に伝達されるトルクを増加させることで、悪路の走行性能を向上させている。

油圧回路６０は、オイルポンプおよび複数の調整弁を含む。油圧回路６０は、ＥＣＵ８０からの制御信号に基づいて、オイルポンプから供給される作動油の油圧を調整弁を用いて調整して、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１、ＬＵＣ３２、自動変速機３０およびトランスファ４０などに調整された油圧を供給する。

Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１、ＬＵＣ３２および自動変速機３０内のブレーキやクラッチにおいては、油圧回路６０から供給される作動油の油圧によりクラッチピストンが移動させられる。各クラッチにおいて動力の受け渡しを行なう２つの回転体（摩擦材が設けられたドライブプレートおよびドリブンプレート）がクラッチピストンによって押圧されることで、２つの回転体の間で摩擦が発生して互いの相対回転がなくなるように力が働くことにより係合する（すなわち、２つの回転体の回転が同期する）。なお、Ｋ０クラッチ１１は、たとえば、湿式多板摩擦クラッチである。また、Ｋ２クラッチ２１は、たとえば、ドグクラッチである。また、ＬＵＣ３２は、たとえば、湿式摩擦クラッチである。

ＥＣＵ８０は、車両１の運転状態に応じて、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１、ＬＵＣ３２および自動変速機３０内のブレーキやクラッチを係合または解放するように油圧回路６０を制御する。

車両１は、センサとして、ユーザによるアクセルペダルの操作量を検出するためのアクセル開度センサ８１、ブレーキに供給される油圧を検出するためのブレーキ油圧センサ８２、車両１の動きを検出するためのジャイロセンサ８３、車両１の車速を検出するための車速センサ８４、および、副変速機４１の変速段がローの状態であることを検出するためのＬ４検出スイッチ８５を備える。これらのセンサは、検出結果をＥＣＵ８０に送信する。

ＥＣＵ８０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを含んで構成される。ＥＣＵ８０は、ユーザが車両１を始動させる操作（図示しないイグニッション（以下「ＩＧ」ともいう）スイッチをオフ状態からオン状態に切り替える操作、以下「ＩＧオン操作」ともいう）を行なった場合に起動する。ＥＣＵ８０は、ＩＧオン操作によって起動すると、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

ＥＣＵ８０は、モータ走行、ハイブリッド走行、エンジン走行のいずれかによって車両１を走行させる。バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）が十分高い場合には、前進時には、低車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以下）ではモータ走行が行なわれ、高車速（たとえば、３０ｋｍ／ｈ以上）ではハイブリッド走行またはエンジン走行が行なわれる。

モータ走行では、ＥＣＵ８０は、Ｋ２クラッチ２１を係合し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸に連結し）かつＫ０クラッチ１１を解放して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸から切離して）、ＭＧ２０の動力で自動変速機３０の入力軸を回転させる。

ハイブリッド走行では、ＥＣＵ８０は、Ｋ２クラッチ２１を係合し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸に連結し）かつＫ０クラッチ１１を係合して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸に連結して）、エンジン１０およびＭＧ２０の少なくとも一方の動力で自動変速機３０の入力軸を回転させる。

エンジン走行では、ＥＣＵ８０は、Ｋ２クラッチ２１を解放し（ＭＧ２０を自動変速機３０の入力軸から切離し）かつＫ０クラッチ１１を係合して（エンジン１０を自動変速機３０の入力軸に連結して）、エンジン１０の動力で自動変速機３０の入力軸を回転させる。

［駆動系に過大なトルクが掛かる場合の保護制御］
車両１において、制動時には、駆動源およびパワートレーンを含む駆動系にねじりトルクが掛かる。本実施の形態のように、駆動源としてエンジン１０に加えてＭＧ２０を備えるようなハイブリッドシステムの場合、および、駆動輪（前輪５１、後輪５２）への出力をさらに減速することが可能な副変速機４１を備える場合は、掛かるねじりトルクはさらに過大となる。

このような過大なねじりトルクに耐えるため、エンジン１０、ＭＧ２０、トルクコンバータ３１、自動変速機３０、トランスファ４０、および、これらの各要素を接続するための軸などの駆動系の強度を増すために各要素を大型化することが考えられる。しかし、各要素を大型化した場合、車両１が重くなることで燃費が悪くなったり、製造コストが上がったりする。

そこで、この実施の形態では、ＥＣＵ８０が、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態である場合には、駆動系の保護制御として、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２などのクラッチをトルクを伝達しない解放状態に切替える。

このようにすれば、過大なトルクが掛かり得る負荷状態である場合は、クラッチが解放状態に切替えられることによって所定の要素へのトルクが伝達されなくなる。駆動系から所定の要素が切り離されるので、所定の要素の分の慣性モーメントが無くなり、駆動系に掛かるトルクを抑えることができる。この場合に、クラッチを解放状態に切替えるだけであるので、応答性を良くすることができる。

このような保護制御を実現するために、具体的には以下の処理が実行される。図２は、この実施の形態における車両の走行状態と各クラッチの係合状態との関係を示す図である。図３は、この実施の形態におけるＥＣＵ８０により実行される駆動系保護処理の流れを示すフローチャートである。

図２および図３を参照して、図３で示される駆動系保護処理は、車両１を制御するためのメイン処理から呼出されて、ごく短い周期で繰返し実行される。まず、ＥＣＵ８０は、ブレーキ油圧センサ８２からの信号で示される油圧が所定圧以上であるか否かを判断することで、ブレーキが操作されているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。この処理は、ＥＣＵ８０が車両１が制動されている状態または制動されていない状態を検出することに相当する。

ブレーキが操作されていない（ステップＳ１０１でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２の制御を通常制御に移行させる（ステップＳ１０２）。通常制御は、駆動系の保護制御が行なわれない通常時の制御であり、運転状態に応じて選択されたモータ走行、ハイブリッド走行およびエンジン走行のいずれかに応じた各クラッチの制御である。

ブレーキが操作されている（ステップＳ１０１でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％であるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。この処理は、ＥＣＵ８０が車両１が加速していない状態または加速している状態を検出することに相当する。

アクセル開度が０％である（ステップＳ１１１でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。この処理は、ＥＣＵ８０が車両１の車速が所定速度以上である状態または未満である状態を検出することに相当する。

車速がＶ１以上である（ステップＳ１１２でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｌ４検出スイッチ８５からの信号に基づいて、副変速機４１の変速段がローであるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。この処理は、ＥＣＵ８０が副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態または減速しない状態を検出することに相当する。

アクセル開度が０％でない（ステップＳ１１１でＮＯ）、車速がＶ１未満である（ステップＳ１１２でＮＯ）、または、副変速機４１の変速段がローでない（ステップＳ１１３でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、実行する処理をメイン処理に戻す。

副変速機４１の変速段がローである（ステップＳ１１３でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、悪路か否かを示す指標が所定値以上か否かを判断することによって、車両１が走行している路面が波状路などの悪路であるか否かを判断する（ステップＳ１２１）。この処理は、ＥＣＵ８０が車両１が悪路の走行中である状態または悪路の走行中でない状態を検出することに相当する。波状路は、所定のピッチおよび振幅の波状となるように形成されたテストコースなどの路面である。悪路か否かを示す指標は、ジャイロセンサ８３で示される車両１の前後方向、左右方向、上下方向の３軸の各軸周りの角速度から算出される車両１の動きにより示される。つまり、悪路を示す指標が所定値以上である場合は、車両１の動きの変化が比較的大きいとし、悪路であると判断する。

悪路でない（ステップＳ１２１でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づいて油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）以上であるか否かを判断することによって、急ブレーキの状態であるか否かを判断する（ステップＳ１２２）。この処理は、ＥＣＵ８０が制動の強さが所定量以上である状態または所定量未満である状態を検出することに相当する。

急ブレーキの状態でない（ステップＳ１２２でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｋ０クラッチ１１を解放する（ステップＳ１２３）。その後、ＥＣＵ８０は、実行する処理をメイン処理に戻す。

急ブレーキの状態である（ステップＳ１２２でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｋ０クラッチ１１およびＫ２クラッチ２１を解放する（ステップＳ１２４）。その後、ＥＣＵ８０は、実行する処理をメイン処理に戻す。

悪路である（ステップＳ１２１でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１２２と同様、急ブレーキの状態であるか否かを判断する（ステップＳ１２５）。

急ブレーキの状態でない（ステップＳ１２５でＮＯ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｋ０クラッチ１１およびＬＵＣ３２を解放する（ステップＳ１２６）。その後、ＥＣＵ８０は、実行する処理をメイン処理に戻す。

急ブレーキの状態である（ステップＳ１２５でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＣＵ８０は、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２を解放する（ステップＳ１２７）。その後、ＥＣＵ８０は、実行する処理をメイン処理に戻す。

このような処理が実行されることにより、図２で示される関係が実現される。つまり、アクセル開度が０％であって、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上であっても、副変速機４１の変速段がハイであれば、路面状態およびブレーキの状態にかかわらず、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２の通常制御が実行される。

アクセル開度が０％であり、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上であり、副変速機４１の変速段がローである場合は、次のように制御する。悪路でない場合でかつ普通ブレーキであれば、Ｋ０クラッチ１１を解放する。悪路でない場合でかつ急ブレーキであれば、Ｋ０クラッチ１１に加えてＫ２クラッチ２１も解放する。

悪路である場合は、悪路でない場合に加えて、さらに、ＬＵＣ３２も解放する。つまり、悪路である場合でかつ普通ブレーキであれば、Ｋ０クラッチ１１に加えてＬＵＣ３２も解放する。悪路である場合でかつ急ブレーキであれば、Ｋ０クラッチ１１およびＫ２クラッチ２１に加えてＬＵＣ３２も解放する。

このように、Ｋ２クラッチ２１を極力、解放しないように制御することによって、ハイブリッドカーのメリットであるＭＧによる回生領域を広く確保できる。また、クラッチの制御だけで駆動系に過大なトルクが掛かる場合の保護制御を実現できるため、自動変速機の変速段を高い方に切替える場合と比較して、応答時間を短くすることができる。

なお、図３に示す保護制御は、減速時の駆動系の保護制御であるので、ブレーキが操作されているときに実行され、アクセル開度が０でないとき（アクセルが操作されているとき）には実行されない。車速が十分低いとき（たとえば、Ｖ１未満）には、制動が多少強くても、問題が生じるような過大なトルクが駆動系に掛からないので、当該保護制御は実行しない。副変速機４１の変速段がハイであるときはローであるときほど過大なトルクが駆動系に掛からないので、当該保護制御は実行しない。

［実施の形態のまとめ］
以上、説明した実施の形態を以下にまとめる。

（１） ＥＣＵ８０は、駆動系を備える車両１の制御装置である。駆動系は、駆動源（たとえば、エンジン１０，ＭＧ２０）および駆動源と駆動輪（たとえば、前輪５１，後輪５２）との間でトルクを伝達する伝達機構を含む。伝達機構は、駆動系を構成する要素の間でトルクを伝達する係合状態と伝達しない解放状態とに切替可能に構成された少なくとも１つのクラッチ（たとえば、Ｋ０クラッチ１１，Ｋ２クラッチ２１，ＬＵＣ３２）を含む。

ＥＣＵ８０は、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態を検出し、過大なトルクが掛かり得る負荷状態であると検出された場合（たとえば、図３のステップＳ１１１〜ステップＳ１１３，ステップＳ１２１，ステップＳ１２２，ステップＳ１２５でＹＥＳの場合）、所定のクラッチを解放する（たとえば、ステップＳ１２３，ステップＳ１２４，ステップＳ１２６，ステップＳ１２７）。

これによれば、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態である場合は、Ｋ０クラッチ１１が解放されるとエンジン１０へトルクが伝達されなくなり、Ｋ２クラッチ２１が解放されるとＭＧ２０へトルクが伝達されなくなり、ＬＵＣ３２が解放されると、エンジン１０、ＭＧ２０、および、これらとトルクコンバータ３１とを接続する軸へトルクが直接的に伝達されなくなる（ただし、トルクコンバータ３１の流体を介して間接的に伝達される）。

このように、エンジン１０、ＭＧ２０、および、これらとトルクコンバータ３１とを接続する軸などの所定の要素が駆動系から切り離されるので、切り離された要素の分の慣性モーメントが無くなり、駆動系に掛かるトルクを抑えることができる。この場合に、クラッチを解放状態に切替えるだけであるので、応答性を良くすることができる。

その結果、車両１において、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、駆動系を構成する所定の要素に掛かるトルクを遮断すること、および、駆動系に掛かるトルクを応答性良く抑えることができる。

（２） クラッチは、複数（たとえば、Ｋ０クラッチ１１，Ｋ２クラッチ２１，ＬＵＣ３２）ある。負荷状態は、複数（たとえば、図３のステップＳ１１１〜ステップＳ１１３，ステップＳ１２１，ステップＳ１２２，ステップＳ１２５で示される各負荷状態の組合せ）ある。ＥＣＵ８０は、図２および図３で示したように、複数の負荷状態のいずれであるかに応じて段階的に複数のクラッチのうちの少なくとも２つを解放する（たとえば、ステップＳ１２３，ステップＳ１２４，ステップＳ１２６，ステップＳ１２７）。

これによれば、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、複数の負荷状態のいずれであるかに応じて、複数の所定の要素のうちの少なくとも２つに掛かるトルクを段階的に遮断することができるとともに、駆動系に掛かるトルクを段階的に抑えることができる。

その結果、負荷が低いと解放状態に切替えるクラッチが少ないため、トルクを遮断する応答性を良くすることができる。また、負荷が増すと解放状態に切替えるクラッチが多くなるので、より多くの所定の要素が駆動系から切り離され、駆動系に掛かるトルクをより抑えることができる。

（３） 駆動源は、エンジン１０を含む。伝達機構は、エンジン１０の出力側に設けられるトルクコンバータ３１と、トルクコンバータ３１の出力側に設けられる自動変速機３０と、自動変速機３０の出力側に設けられ自動変速機３０からの出力をさらに減速可能な副変速機４１とを含む。複数のクラッチは、トルクコンバータ３１に含まれるＬＵＣ３２、および、エンジン１０とトルクコンバータ３１との間に設けられるＫ０クラッチ１１を含む。

ＥＣＵ８０は、負荷状態として、車両１が制動されている状態（たとえば、ステップＳ１０１でＹＥＳの状態）と、副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態（たとえば、変速段がローの状態、ステップＳ１１３でＹＥＳの状態）と、悪路の走行中である状態（たとえば、ステップＳ１２１でＹＥＳの状態）とを検出する。

ＥＣＵ８０は、車両１が制動されている状態（たとえば、ステップＳ１０１でＹＥＳの状態）、かつ、副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態（たとえば、ステップＳ１１３でＹＥＳの状態）、かつ、悪路の走行中でない状態（たとえば、ステップＳ１２１でＮＯの状態）であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１を解放する（ステップＳ１２３）。

ＥＣＵ８０は、車両１が制動されている状態（たとえば、ステップＳ１０１でＹＥＳの状態）、かつ、副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態（たとえば、ステップＳ１１３でＹＥＳの状態）、かつ、悪路の走行中である状態（たとえば、ステップＳ１２１でＹＥＳの状態）であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１およびＬＵＣ３２を解放する（ステップＳ１２６）。

これによれば、車両１が制動されている状態、かつ、副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中でない状態である場合、エンジン１０へのトルクの伝達を遮断することができる。車両１が制動されている状態、かつ、副変速機４１が自動変速機３０からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中である状態である場合、さらに、ＬＵＣ３２で伝達されるトルクを遮断することができる。このように、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、エンジン１０あるいはＬＵＣ３２よりもエンジン１０の側の要素に掛かるトルクを段階的に遮断することができる。それぞれの要素が段階的に切り離されることにより、駆動系に掛かるトルクを段階的に抑えることができる。

その結果、Ｋ０クラッチ１１のみを解放状態に切替える場合は、エンジン１０へのトルクを遮断する応答性をより良くすることができる。また、Ｋ０クラッチ１１に加えて、ＬＵＣ３２を解放状態に切替える場合は、エンジン１０およびＬＵＣ３２よりもエンジン１０の側の要素に掛かるトルクをより抑えることができる。

（４） 駆動源は、エンジン１０とトルクコンバータ３１との間に設けられるＭＧ２０をさらに含む。複数のクラッチは、エンジン１０およびトルクコンバータ３１を接続する軸とＭＧ２０との間に設けられるＫ２クラッチ２１をさらに含む。

ＥＣＵ８０は、負荷状態として、制動の強さ（たとえば、ブレーキ油圧センサ８２からの信号で示される油圧の増加）が所定量（たとえば、Ｐ１）以上であることを検出する（たとえば、ステップＳ１２２，ステップＳ１２５）。ＥＣＵ８０は、制動の強さが所定量以上である状態と検出された場合（たとえば、ステップＳ１２２，ステップＳ１２５でＹＥＳの場合）、制動の強さが所定量未満である場合（たとえば、ステップＳ１２２，ステップＳ１２５でＮＯの場合）に加えて、さらに、Ｋ２クラッチ２１を解放する（ステップＳ１２４，ステップＳ１２７）。

これによれば、負荷状態が制動の強さが所定量以上の状態である場合、さらに、ＭＧ２０へのトルクの伝達を遮断することができる。このように、駆動系に過大なトルクが掛かる可能性がある場合に、ＭＧ２０に掛かるトルクを遮断することができる。これにより、駆動系に掛かるトルクをさらに抑えることができる。

［変形例］
次に上述した実施の形態の変形例を説明する。

（１） 前述した実施の形態においては、制御装置がＥＣＵ８０であり、ＥＣＵ８０が図３で示す処理を実行するためのコンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って処理を実行することによって、駆動系の保護制御を実行するようにした。しかし、これに限定されず、制御装置が駆動系の保護制御を実行するためのハードウェア回路で構成されるようにしてもよい。

図４は、この実施の形態における駆動系を保護するための構成の概略を示す機能ブロック図である。図４を参照して、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１、ＬＵＣ３２、副変速機４１、アクセル開度センサ８１、ブレーキ油圧センサ８２、ジャイロセンサ８３、車速センサ８４およびＬ４検出スイッチ８５については、図１で説明したので重複する説明は繰返さない。

制御装置は、通常制御部８００、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３および第４制御部８０４を含む。通常制御部８００、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３および第４制御部８０４は、アクセル開度センサ８１、ブレーキ油圧センサ８２、ジャイロセンサ８３、車速センサ８４およびＬ４検出スイッチ８５からの信号に基づいてＫ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２の係合および解放を制御するリレー回路（ハードウェア回路）である。

第１制御部８０１は、負荷状態として、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態と、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態と、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態と、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値未満である状態と、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）未満である状態とを検出する。

第１制御部８０１は、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態、かつ、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態、かつ、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態、かつ、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値未満である状態、かつ、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）未満である状態であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１を解放する。

第２制御部８０２は、負荷状態として、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態と、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態と、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態と、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値以上である状態と、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）未満である状態とを検出する。

第２制御部８０２は、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態、かつ、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態、かつ、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態、かつ、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値以上である状態、かつ、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）未満である状態であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１およびＬＵＣ３２を解放する。

第３制御部８０３は、負荷状態として、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態と、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態と、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態と、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値未満である状態と、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）以上である状態とを検出する。

第３制御部８０３は、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態、かつ、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態、かつ、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態、かつ、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値未満である状態、かつ、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）以上である状態であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１およびＫ２クラッチ２１を解放する。つまり、第３制御部８０３は、第１制御部８０１による制御に加えて、さらにＫ２クラッチ２１を解放する。

第４制御部８０４は、負荷状態として、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態と、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態と、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態と、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値以上である状態と、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）以上である状態とを検出する。

第４制御部８０４は、アクセル開度センサ８１からの信号で示されるアクセル開度が０％である状態、かつ、車速センサ８４からの信号で示される車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上である状態、かつ、Ｌ４検出スイッチ８４からの信号で示される副変速機４１の変速段がローである状態、かつ、ジャイロセンサ８３からの信号に基づく悪路を示す指標が所定値以上である状態、かつ、ブレーキ油圧センサ８２からの信号に基づく油圧の増加がＰ１（ＭＰａ／ｓｅｃ）以上である状態であると検出された場合、Ｋ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２を解放する。つまり、第４制御部８０４は、第２制御部８０２による制御に加えて、さらにＫ２クラッチ２１を解放する。

通常制御部８００は、駆動系を保護する制御をしない通常時、つまり、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３および第４制御部８０４によってＫ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２のうちの少なくとも１つのクラッチが解放されない場合、アクセル開度センサ８１、ブレーキ油圧センサ８２、ジャイロセンサ８３、車速センサ８４、Ｌ４検出スイッチ８５および図示しないその他のセンサからの信号に基づいて所定の条件でＫ０クラッチ１１、Ｋ２クラッチ２１およびＬＵＣ３２を係合したり解放したりする。

第１制御部８０１による制御は、ＥＣＵ８０による図３のステップＳ１０１，Ｓ１１１〜Ｓ１１３，Ｓ１２１〜Ｓ１２３の処理を実行する制御に相当する。第２制御部８０２による制御は、ＥＣＵ８０による図３のステップＳ１０１，Ｓ１１１〜Ｓ１１３，Ｓ１２１，Ｓ１２５，Ｓ１２６の処理を実行する制御に相当する。第３制御部８０３による制御は、ＥＣＵ８０による図３のステップＳ１０１，Ｓ１１１〜Ｓ１１３，Ｓ１２１，Ｓ１２２，Ｓ１２４の処理を実行する制御に相当する。第４制御部８０４による制御は、ＥＣＵ８０による図３のステップＳ１０１，Ｓ１１１〜Ｓ１１３，Ｓ１２１，Ｓ１２５，Ｓ１２７の処理を実行する制御に相当する。

なお、通常制御部８００、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３および第４制御部８０４のリレー回路が、プログラマブルロジックコントローラで実現されるようにしてもよい。

（２） 前述した図２および図３で示した保護制御は、実施の形態で示した、いわゆる１ＭＧハイブリッドシステムに限定されず、駆動系を構成する要素の間にクラッチを備える構成であれば、他の構成にも適用可能である。たとえば、１つのＭＧを備える構成でなく、２つ以上のＭＧを備える構成であってもよい。ハイブリッドシステムでなく駆動源としてエンジンのみを備える構成であってもよい。駆動源としてエンジンを備えずモータのみを備える構成（たとえば、燃料電池車、電気自動車など）であってもよい。自動変速機３０ではなく手動変速機を備える構成であってもよい。４輪駆動などの全輪駆動ではなく、前輪駆動または後輪駆動の２輪駆動のような他の駆動方式であってもよい。

（３） 前述した実施の形態においては、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態が、図３のステップＳ１１１〜ステップＳ１１３，ステップＳ１２１，ステップＳ１２２，ステップＳ１２５で示される状態であることとした。しかし、これに限定されず、他の負荷状態であってもよい。たとえば、路面の摩擦係数が高い場合には路面から車輪に掛かる力が大きい。このため、車輪のホイールスピンを検出することなどの方法によって路面の摩擦係数を推測し、摩擦係数が所定値以上である状態を負荷状態の１つとしてもよい。また、車両１の進行方向の減速度を検出し、減速度が所定値より大きい状態を負荷状態の１つとしてもよい。

（４） 前述した実施の形態においては、図２および図３で示したように、アクセル開度が０％で、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上で、副変速機の変速段がローである場合、路面が非波状路であり（悪路でなく）、急ブレーキである場合に、Ｋ０クラッチ１１に加えてＫ２クラッチ２１を解放するようにし、路面が波状路であり（悪路であり）、急ブレーキでない場合に、Ｋ０クラッチ１１に加えてＬＵＣ３２を解放するようにした。

しかし、これに限定されず、逆であってもよい。つまり、アクセル開度が０％で、車速がＶ１（ｋｍ／ｈ）以上で、副変速機の変速段がローである場合、路面が非波状路であり（悪路でなく）、急ブレーキである場合に、Ｋ０クラッチ１１に加えてＬＵＣ３２を解放するようにし、路面が波状路であり（悪路であり）、急ブレーキでない場合に、Ｋ０クラッチ１１に加えてＫ２クラッチ２１を解放するようにしてもよい。

（５） 前述した実施の形態においては、図２および図３で示した負荷状態で、それぞれのクラッチを解放するようにした。しかし、これに限定されず、駆動輪の側から駆動系に過大なトルクが掛かり得る複数の負荷状態のうちのいずれであるかに応じて段階的にクラッチを解放するのであれば、他の負荷状態でクラッチを解放するようにしてもよい。たとえば、複数の負荷状態のうちのａ個未満を満たす場合、いずれのクラッチも解放せず、ａ個以上ｂ個未満を満たす場合、所定の１つのクラッチを解放し、ｂ個以上ｃ個未満を満たす場合、所定の２つのクラッチを解放し、ｃ個以上を満たす場合、所定の３つのクラッチを解放するようにしてもよい。

（６） 図３のステップＳ１２１で示した悪路か否かを判断するためのセンサが、ジャイロセンサ８３であることとした。しかし、これに限定されず、悪路か否かを判断するために用いることができれば、他のセンサであってもよい。たとえば、加速度センサであってもよいし、振動センサであってもよい。また、悪路か否かを判断する手法は、図３のステップＳ１２１で示した手法に限定されず、どのような手法であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、１１ Ｋ０クラッチ、２０ ＭＧ、２１ Ｋ２クラッチ、３０ 自動変速機、３１ トルクコンバータ、３２ ＬＵＣ、４０ トランスファ、４１ 副変速機、５１ 前輪、５２ 後輪、６０ 油圧回路、８０ ＥＣＵ、８１ アクセル開度センサ、８２ ブレーキ油圧センサ、８３ ジャイロセンサ、８４ 車速センサ、８５ Ｌ４検出スイッチ。

Claims (3)

1. 駆動系を備える車両の制御装置であって、
   前記駆動系は、駆動源および前記駆動源と駆動輪との間でトルクを伝達する伝達機構を含み、
   前記伝達機構は、前記駆動系を構成する要素の間でトルクを伝達する係合状態と伝達しない解放状態とに切替える少なくとも２つのクラッチを含み、
   前記制御装置は、
   前記駆動輪の側から前記駆動系に過大なトルクが掛かり得る負荷状態を検出する検出部と、
   前記検出部によって過大なトルクが掛かり得る負荷状態であると検出された場合、少なくとも１つの前記クラッチを解放状態に切替える制御部を含み、
   前記駆動源は、エンジンを含み、
   前記伝達機構は、前記エンジンの出力側に設けられるトルクコンバータと、前記トルクコンバータの出力側に設けられる主変速機と、前記主変速機の出力側に設けられ前記主変速機からの出力をさらに減速可能な副変速機とを含み、
   複数の前記クラッチは、前記トルクコンバータに含まれるロックアップクラッチ、および、前記エンジンと前記トルクコンバータとの間に設けられる第１のクラッチを含み、
   前記検出部は、前記負荷状態として、前記車両が制動されている状態と、前記副変速機が前記主変速機からの出力を減速する状態と、悪路の走行中である状態とを検出し、
   前記制御部は、
   前記検出部によって、前記車両が制動されている状態、かつ、前記副変速機が前記主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中でない状態であると検出された場合、前記第１のクラッチを解放状態に切替え、
   前記検出部によって、前記車両が制動されている状態、かつ、前記副変速機が前記主変速機からの出力を減速する状態、かつ、悪路の走行中である状態であると検出された場合、前記第１のクラッチおよび前記ロックアップクラッチを解放状態に切替える、車両の制御装置。
2. 前記駆動源は、前記エンジンと前記トルクコンバータとの間に設けられるモータジェネレータをさらに含み、
   複数の前記クラッチは、前記エンジンおよび前記トルクコンバータを接続する軸と前記モータジェネレータとの間に設けられる第２のクラッチをさらに含み、
   前記検出部は、前記負荷状態として、制動の強さが所定量以上である状態であることを検出し、
   前記制御部は、前記検出部によって、制動の強さが所定量以上である状態であると検出された場合、さらに、前記第２のクラッチを解放状態に切替える、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の制御装置を備える、車両。

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