JP2009210110A - Clutch control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate the temperature of an electromagnetic coil in an electromagnetic actuator, without arranging a temperature sensor, and without hindering engaging/releasing operation of a clutch. <P>SOLUTION: A clutch control device controls engagement and a release of an electromagnetic clutch having mutually engaging engagement parts by the electromagnetic actuator having a coil. The electromagnetic actuator is driven by carrying an electric current to the coil, and engages and releases by moving the engaging part of the electromagnetic clutch. An engagement control means controls engagement and a release of the electromagnetic clutch by controlling the electromagnetic actuator by making a feedback process. A coil temperature estimating means estimates the temperature of the coil while controlling the electromagnetic actuator while processing a feedforward control. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁アクチュエータを駆動させることにより電磁クラッチの係合制御を行うクラッチ制御装置に関する。   The present invention relates to a clutch control device that controls engagement of an electromagnetic clutch by driving an electromagnetic actuator.

電磁アクチュエータを駆動することによりクラッチの係合及び解放を制御する電磁クラッチが知られている。電磁クラッチにおいては、一定以上のトルクが継続的に作用すると、電磁クラッチが加熱状態となるという問題がある。このため、電磁クラッチの温度を検出又は推定することが要求される。   2. Description of the Related Art An electromagnetic clutch that controls engagement and release of a clutch by driving an electromagnetic actuator is known. In the electromagnetic clutch, there is a problem that the electromagnetic clutch is in a heated state when a certain torque or more is continuously applied. For this reason, it is required to detect or estimate the temperature of the electromagnetic clutch.

クラッチの温度推定に関し、特許文献1には、クラッチの回転数速度差とクラッチ伝達トルクにより電子制御クラッチに加わる入力エネルギーを算出し、入力エネルギーの大きさに応じてクラッチ温度の変動を予測し、クラッチ推定温度を算出する手法が記載されている。   Regarding the estimation of the temperature of the clutch, Patent Document 1 calculates the input energy applied to the electronically controlled clutch from the clutch rotational speed difference and the clutch transmission torque, and predicts the fluctuation of the clutch temperature according to the magnitude of the input energy. A method for calculating the estimated clutch temperature is described.

なお、特許文献2には、クラッチの係合時に大電流を印加し、クラッチの保持時には小電流に切り換えるクラッチの制御方法が記載されている。   Patent Document 2 describes a clutch control method in which a large current is applied when the clutch is engaged and a small current is switched when the clutch is held.

特開2002−168270号公報JP 2002-168270 A 特開平5−157129号公報JP-A-5-157129

特許文献1に記載のクラッチ温度推定装置では、クラッチ部の温度を推定することはできるが、電磁アクチュエータ内部の電磁コイル部の温度を検出、推定することはできない。一方、電磁コイル部の温度検出のために専用の温度センサを設けることは、コストの上昇を招く。なお、特許文献2のクラッチ制御装置では、特に温度上昇に関する考慮は見られない。   In the clutch temperature estimation device described in Patent Document 1, the temperature of the clutch portion can be estimated, but the temperature of the electromagnetic coil portion inside the electromagnetic actuator cannot be detected and estimated. On the other hand, providing a dedicated temperature sensor for detecting the temperature of the electromagnetic coil part causes an increase in cost. In the clutch control device disclosed in Patent Document 2, no consideration is particularly given to the temperature rise.

本発明は、温度センサを設けることなく、かつ、クラッチの係合・解放動作に支障を与えることなく、電磁アクチュエータ内の電磁コイルの温度を推定することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to estimate the temperature of an electromagnetic coil in an electromagnetic actuator without providing a temperature sensor and without affecting the engagement / release operation of a clutch.

本発明の1つの観点では、コイルを有する電磁アクチュエータを制御することにより電磁クラッチの係合を制御するクラッチ制御装置は、前記電磁アクチュエータをフィードバック制御することにより前記電磁クラッチの係合制御を行う係合制御手段と、コイルの温度を推定する場合は、フィードバック制御をフィードフォワード制御に切り換えて前記コイルの温度を推定するコイル温度推定手段と、を備える。   In one aspect of the present invention, a clutch control device that controls engagement of an electromagnetic clutch by controlling an electromagnetic actuator having a coil performs engagement control of the electromagnetic clutch by performing feedback control of the electromagnetic actuator. When the temperature of the coil is estimated, the control unit includes a coil temperature estimation unit that switches the feedback control to the feedforward control and estimates the coil temperature.

上記のクラッチ制御装置は、コイルを有する電磁アクチュエータにより、相互に係合する係合部を備える電磁クラッチの係合及び解放を制御する。電磁アクチュエータは、コイルに通電することにより駆動され、電磁クラッチの係合部を移動させて係合及び解放を行う。係合制御手段は、電磁アクチュエータをフィードバック制御することにより、電磁クラッチの係合及び解放の制御を行う。また、コイル温度推定手段は、電磁アクチュエータをフィードフォワード制御する間に、コイルの温度を推定する。   The clutch control device controls the engagement and disengagement of the electromagnetic clutch including the engaging portions that are engaged with each other by an electromagnetic actuator having a coil. The electromagnetic actuator is driven by energizing the coil, and engages and releases by moving the engaging portion of the electromagnetic clutch. The engagement control means controls the engagement and release of the electromagnetic clutch by feedback controlling the electromagnetic actuator. The coil temperature estimation means estimates the coil temperature during feedforward control of the electromagnetic actuator.

上記のクラッチ制御装置の一態様では、前記コイル温度推定手段は、前記コイルへの通電電流値を計測する電流値計測手段と、フィードフォワード制御中に前記コイルに印加する印加電圧値を算出する電圧値算出手段と、前記通電電流値及び前記印加電圧値に基づいて前記コイルの抵抗値を算出し、当該抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定する推定手段と、を備える。   In one aspect of the clutch control device, the coil temperature estimating means includes a current value measuring means for measuring a current value applied to the coil, and a voltage for calculating an applied voltage value applied to the coil during feedforward control. Value calculating means, and an estimating means for calculating a resistance value of the coil based on the energizing current value and the applied voltage value, and estimating a temperature of the coil based on the resistance value.

この態様では、例えば電流センサなどにより構成される電流値計測手段によりコイルへの通電電流値が計測される。また、フィードフォワード制御中のコイルへの印加電圧値が算出される。コイルの通電電流値と、印加電圧値とに基づいて当該コイルの抵抗値が算出される。コイルの抵抗値は、コイルの温度の関数となるので、算出された抵抗値に基づいて、コイルの温度が推定される。   In this aspect, for example, a current value measuring means configured by a current sensor or the like measures the current value applied to the coil. Further, a voltage value applied to the coil during the feedforward control is calculated. The resistance value of the coil is calculated based on the energization current value of the coil and the applied voltage value. Since the coil resistance value is a function of the coil temperature, the coil temperature is estimated based on the calculated resistance value.

上記のクラッチ制御装置の他の一態様では、前記コイル温度推定手段が前記電磁アクチュエータをフィードフォワード制御している間に、前記電磁クラッチを回転させて当該電磁クラッチの係合状態を確認する係合確認手段を備える。これにより、コイルの温度を推定するのと並行して、電磁クラッチの係合を確認することができる。   In another aspect of the clutch control device described above, the coil temperature estimation unit rotates the electromagnetic clutch and confirms the engagement state of the electromagnetic clutch while performing feedforward control of the electromagnetic actuator. A confirmation means is provided. Thereby, the engagement of the electromagnetic clutch can be confirmed in parallel with the estimation of the temperature of the coil.

上記のクラッチ制御装置の他の一態様では、前記係合制御手段は、前記コイル温度推定手段による温度推定後は、前記電磁クラッチの係合状態を維持するのに必要な保持電流値を目標電流値として前記フィードバック制御を実行する。これにより、クラッチの係合が完了した後は、係合状態を維持するのに必要な保持電流値により係合が維持されるので、クラッチの係合を維持するための消費エネルギーを節約することができる。   In another aspect of the clutch control device described above, the engagement control unit obtains a holding current value necessary for maintaining the engagement state of the electromagnetic clutch after the temperature estimation by the coil temperature estimation unit as a target current. The feedback control is executed as a value. As a result, after the engagement of the clutch is completed, the engagement is maintained by the holding current value necessary for maintaining the engagement state, so that energy consumption for maintaining the engagement of the clutch can be saved. Can do.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[ハイブリット車両の動力伝達機構の構成]
図1に本発明のクラッチ制御装置を適用したハイブリッド車両の動力伝達機構の概略構成を示す。図1の例は、機械分配式2モータ型と称されるハイブリッド車両であり、エンジン1、第1のモータジェネレータMG1、第2のモータジェネレータMG2、動力分配機構20を備える。動力源に相当するエンジン1と、動力源及び回転数制御機構に相当する第1のモータジェネレータMG1とが動力分配機構20に連結されている。動力分配機構20の出力軸3には、MG2変速部6を介して、駆動トルク又はブレーキ力のアシストを行うための副動力源である第2のモータジェネレータMG2が連結されている。さらに、出力軸3は最終減速機8を介して左右の駆動輪9に連結されている。第1のモータジェネレータMG1と第2のモータジェネレータMG2とは、バッテリー、インバータ、又は適宜のコントローラ(図示せず)を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第1のモータジェネレータMG1で生じた電力で第2のモータジェネレータMG2を駆動するように構成されている。
[Configuration of power transmission mechanism of hybrid vehicle]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a power transmission mechanism of a hybrid vehicle to which the clutch control device of the present invention is applied. The example of FIG. 1 is a hybrid vehicle called a mechanical distribution type two-motor type, and includes an engine 1, a first motor generator MG 1, a second motor generator MG 2, and a power distribution mechanism 20. An engine 1 corresponding to a power source and a first motor generator MG1 corresponding to a power source and rotation speed control mechanism are connected to a power distribution mechanism 20. The output shaft 3 of the power distribution mechanism 20 is connected to a second motor generator MG2 that is an auxiliary power source for assisting driving torque or braking force via the MG2 transmission 6. Further, the output shaft 3 is connected to the left and right drive wheels 9 via a final reduction gear 8. The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are electrically connected via a battery, an inverter, or an appropriate controller (not shown) or directly, and the first motor generator MG1 The second motor generator MG2 is driven by the generated electric power.

エンジン1は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。第1のモータジェネレータMG1はエンジン1からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴う反力トルクが作用する。第1のモータジェネレータMG1の回転数を制御することにより、エンジン1の回転数が連続的に変化する。このような変速モードを「無段変速モード」という。無段変速モードは、後述する動力分配機構20の差動作用により実現される。   The engine 1 is a heat engine that generates power by burning fuel, and examples thereof include a gasoline engine and a diesel engine. The first motor generator MG1 generates power mainly by receiving torque from the engine 1 and rotating, and reaction force torque accompanying power generation acts. By controlling the rotational speed of first motor generator MG1, the rotational speed of engine 1 changes continuously. Such a shift mode is referred to as a “continuously variable mode”. The continuously variable transmission mode is realized by a differential action of a power distribution mechanism 20 described later.

第2のモータジェネレータMG2は、駆動トルク又はブレーキ力を補助(アシスト)する装置である。駆動トルクをアシストする場合、第2のモータジェネレータMG2は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第2のモータジェネレータMG2は、駆動輪9から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。   The second motor generator MG2 is a device that assists the driving torque or the braking force. When assisting the drive torque, the second motor generator MG2 receives power supply and functions as an electric motor. On the other hand, when assisting the braking force, the second motor generator MG2 functions as a generator that is rotated by the torque transmitted from the drive wheels 9 to generate electric power.

図2は、図1に示す第1及び第2のモータジェネレータMG1及びMG2、噛合い式の電磁クラッチ70、並びに動力分配機構20の構成例を示す。   FIG. 2 shows a configuration example of the first and second motor generators MG1 and MG2, the meshing electromagnetic clutch 70, and the power distribution mechanism 20 shown in FIG.

動力分配機構20は、エンジン1の出力トルクを第1のモータジェネレータMG1と出力軸3とに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる4つの回転要素のうち、第1の回転要素にエンジン1が連結され、第2の回転要素に第1のモータジェネレータMG1が連結され、第3の回転要素に出力軸3が連結され、第4の回転要素に電磁クラッチ70が接続される。電磁クラッチ70を解放した状態では、第1のモータジェネレータMG1の回転数を連続的に変化させることによりエンジン1の回転数が連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、電磁クラッチ70を係合して第4の回転要素を固定すると、動力分配機構20により決定される変速比がオーバードライブ状態(即ち、エンジン回転数が出力回転数より小さくなる状態)に固定され、固定段変速モードが実現される。本発明の電磁クラッチ制御装置は、この電磁クラッチ70の制御を行う。   The power distribution mechanism 20 is a mechanism that distributes the output torque of the engine 1 to the first motor generator MG1 and the output shaft 3, and is configured to generate a differential action. Specifically, the engine 1 is connected to the first rotating element among the four rotating elements that are provided with a plurality of sets of differential mechanisms and have a differential action, and the first motor generator MG1 is connected to the second rotating element. Are connected, the output shaft 3 is connected to the third rotating element, and the electromagnetic clutch 70 is connected to the fourth rotating element. In a state where the electromagnetic clutch 70 is released, the rotation speed of the engine 1 is continuously changed by continuously changing the rotation speed of the first motor generator MG1, and the continuously variable transmission mode is realized. On the other hand, when the electromagnetic clutch 70 is engaged and the fourth rotation element is fixed, the gear ratio determined by the power distribution mechanism 20 is fixed to the overdrive state (that is, the engine speed is smaller than the output speed). Thus, the fixed speed mode is realized. The electromagnetic clutch control device of the present invention controls the electromagnetic clutch 70.

本実施形態では、図2に示すように、動力分配機構20は、2つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第1の遊星歯車機構はリングギヤ21、キャリア22、サンギヤ23を備え、第2の遊星歯車機構はリングギヤ25、キャリア26、サンギヤ27を備える。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the power distribution mechanism 20 is configured by combining two planetary gear mechanisms. The first planetary gear mechanism includes a ring gear 21, a carrier 22, and a sun gear 23, and the second planetary gear mechanism includes a ring gear 25, a carrier 26, and a sun gear 27.

エンジン1の出力軸2は第1の遊星歯車機構のキャリア22に連結され、そのキャリア22は第2の遊星歯車機構のリングギヤ25に連結されている。これらが第1の回転要素を構成する。第1のモータジェネレータMG1のロータ11は第1の遊星歯車機構のサンギヤ23に連結され、これらが第2の回転要素を構成している。   The output shaft 2 of the engine 1 is connected to the carrier 22 of the first planetary gear mechanism, and the carrier 22 is connected to the ring gear 25 of the second planetary gear mechanism. These constitute the first rotating element. The rotor 11 of the first motor generator MG1 is connected to the sun gear 23 of the first planetary gear mechanism, and these constitute a second rotating element.

第1の遊星歯車機構のリングギヤ21と第2の遊星歯車機構のキャリア26は相互に連結されているとともに出力軸3に連結されている。これらが第3の回転要素を構成している。また、第2の遊星歯車機構のサンギヤ27は第4の回転要素に対応し、電磁クラッチ70の一対のドグ歯71及び72のうち、ドグ歯72に連結している。   The ring gear 21 of the first planetary gear mechanism and the carrier 26 of the second planetary gear mechanism are connected to each other and to the output shaft 3. These constitute the third rotating element. The sun gear 27 of the second planetary gear mechanism corresponds to the fourth rotating element, and is connected to the dog tooth 72 of the pair of dog teeth 71 and 72 of the electromagnetic clutch 70.

図3は電磁クラッチ70の構成を模式的に示す。この例では、電磁クラッチ70は、電磁アクチュエータ60と、互いに噛合わされる一対のドグ歯71及び72とを備える。ドグ歯71は固定部を構成し、ドグ歯72は回転部を構成する。各ドグ歯71及び72はそれぞれ複数の歯75を備える。   FIG. 3 schematically shows the configuration of the electromagnetic clutch 70. In this example, the electromagnetic clutch 70 includes an electromagnetic actuator 60 and a pair of dog teeth 71 and 72 meshed with each other. The dog teeth 71 constitute a fixed part, and the dog teeth 72 constitute a rotating part. Each dog tooth 71 and 72 includes a plurality of teeth 75.

電磁アクチュエータ60は、後述する電磁アクチュエータ駆動回路から出力される信号に基づいて駆動制御され、回転部側のドグ歯71を矢印122方向に移動させて、固定部側のドグ歯72と噛合わせて係合させると共に、回転部側のドグ歯71を矢印122と逆方向に移動させて固定部側のドグ歯72との係合を解放する。   The electromagnetic actuator 60 is driven and controlled based on a signal output from an electromagnetic actuator drive circuit, which will be described later, and moves the dog teeth 71 on the rotating portion side in the direction of the arrow 122 to mesh with the dog teeth 72 on the fixed portion side. At the same time, the dog teeth 71 on the rotating portion side are moved in the direction opposite to the arrow 122 to release the engagement with the dog teeth 72 on the fixed portion side.

図4に電磁クラッチ70の構成例を示す。電磁アクチュエータ60は、シャフト61と、滑り軸受け62と、金属素材等にて形成された一対のプランジャ63、64と、ヨーク65と、コイル66と、復帰バネ67と、ケース68と、を有する。   FIG. 4 shows a configuration example of the electromagnetic clutch 70. The electromagnetic actuator 60 includes a shaft 61, a sliding bearing 62, a pair of plungers 63 and 64 made of a metal material, a yoke 65, a coil 66, a return spring 67, and a case 68.

シャフト61の外周面の少なくとも一部には、一方のプランジャ63を他方のプランジャ64に係合させる方向及びその逆方向(矢印Y1方向)に移動させるための滑り軸受け62が設けられている。一方のプランジャ63は、滑り軸受け62に取り付けられている。他方のプランジャ64は、一方のプランジャ63と係合する形状を有し、一方のプランジャ63と対向した状態でケース68の内側に取り付けられている。ヨーク65は、例えば磁性体であり、一対のプランジャ63、64の外側に配置されている。ヨーク65の一部は、一対のプランジャ63の一部と当接している。コイル66は、ヨーク65と、一対のプランジャ63、64との間に配置され、コイル66には電磁アクチュエータ駆動回路を通じて電力が供給される。復帰バネ67は、一方のプランジャ63の一部とケース68の内側との間に位置するシャフト61に取り付けられ、一方のプランジャ63を他方のプランジャ64から引き離す方向に作用させる押しバネである。ケース68は、車体などに固定されており、シャフト61、滑り軸受け62、一対のプランジャ63、64、ヨーク65、コイル66、復帰バネ67を夫々収容している。   At least a part of the outer peripheral surface of the shaft 61 is provided with a sliding bearing 62 for moving one plunger 63 in a direction in which the other plunger 64 is engaged with the other plunger 64 and in the opposite direction (arrow Y1 direction). One plunger 63 is attached to the sliding bearing 62. The other plunger 64 has a shape that engages with one plunger 63, and is attached to the inside of the case 68 so as to face the one plunger 63. The yoke 65 is a magnetic body, for example, and is disposed outside the pair of plungers 63 and 64. A part of the yoke 65 is in contact with a part of the pair of plungers 63. The coil 66 is disposed between the yoke 65 and the pair of plungers 63 and 64, and power is supplied to the coil 66 through an electromagnetic actuator drive circuit. The return spring 67 is a push spring that is attached to a shaft 61 positioned between a part of one plunger 63 and the inside of the case 68 and acts in a direction in which one plunger 63 is pulled away from the other plunger 64. The case 68 is fixed to a vehicle body or the like, and houses a shaft 61, a sliding bearing 62, a pair of plungers 63 and 64, a yoke 65, a coil 66, and a return spring 67, respectively.

上述のように、電磁クラッチ70を解放(オフ)状態とすると無段変速モードとなる。具体的には、第1の回転要素であるキャリア22にエンジン1の出力トルクが作用し、第2の回転要素であるサンギヤ23に第1のモータジェネレータ23による反力トルクが作用するので、第3の回転要素である出力軸3及び第4の回転要素であるサンギヤ27にはエンジン1と同方向に回転するトルクが作用する。この場合、第1のモータジェネレータMG1の回転数変化に応じてエンジン1の回転数が変化し、無段変速モードでの運転が行われる。   As described above, when the electromagnetic clutch 70 is released (off), the continuously variable transmission mode is set. Specifically, the output torque of the engine 1 acts on the carrier 22 that is the first rotating element, and the reaction force torque by the first motor generator 23 acts on the sun gear 23 that is the second rotating element. A torque that rotates in the same direction as the engine 1 acts on the output shaft 3 that is the third rotation element and the sun gear 27 that is the fourth rotation element. In this case, the rotational speed of engine 1 changes according to the rotational speed change of first motor generator MG1, and the operation in the continuously variable transmission mode is performed.

一方、電磁クラッチ70を係合(オン)状態とすると固定段変速モードとなる。具体的には、第4の回転要素であるサンギヤ27の回転を止めると、エンジン1の回転に対して電磁クラッチ70により反力トルクを与えることになるので、第1のモータジェネレータMG1はいわゆる空転状態となる。その結果、動力分配機構20の構成によって定まる変速比に固定され、固定段変速モードでの運転が行われる。   On the other hand, when the electromagnetic clutch 70 is in the engaged (on) state, the fixed speed mode is set. Specifically, when the rotation of the sun gear 27, which is the fourth rotation element, is stopped, a reaction torque is applied to the rotation of the engine 1 by the electromagnetic clutch 70. Therefore, the first motor generator MG1 is a so-called idle rotation. It becomes a state. As a result, the speed ratio determined by the configuration of the power distribution mechanism 20 is fixed, and the operation in the fixed speed mode is performed.

[電磁アクチュエータ駆動回路]
図5に、電磁アクチュエータ60を駆動する駆動回路100の構成例を示す。本例の駆動回路100は、PWM(パルス幅変調)により電磁アクチュエータ60を駆動する。駆動回路100は、電磁クラッチ70の係合及び解放の制御の際(以下、まとめて「係合制御時」とも呼ぶ。)には電流フィードバック制御(以下、「FB制御」と呼ぶ。)により電磁アクチュエータ60を制御する。また駆動回路100は、電磁アクチュエータ60内部のコイル66の温度推定の際(以下、「温度推定時」とも呼ぶ。)には電流フィードフォワード制御(以下、「FF制御」と呼ぶ。)により電磁アクチュエータ60を制御する。
[Electromagnetic actuator drive circuit]
FIG. 5 shows a configuration example of the drive circuit 100 that drives the electromagnetic actuator 60. The drive circuit 100 of this example drives the electromagnetic actuator 60 by PWM (pulse width modulation). The drive circuit 100 performs electromagnetic control by current feedback control (hereinafter referred to as “FB control”) during the control of engagement and disengagement of the electromagnetic clutch 70 (hereinafter collectively referred to as “engagement control”). The actuator 60 is controlled. In addition, the drive circuit 100 performs an electromagnetic actuator by current feedforward control (hereinafter referred to as “FF control”) when estimating the temperature of the coil 66 inside the electromagnetic actuator 60 (hereinafter also referred to as “temperature estimation”). 60 is controlled.

具体的に、電磁アクチュエータ60の係合制御時には、ECU30はFB制御用PWM信号を出力する。このFB制御用PWM信号は、FB制御の目標電流値に相当する。平均化回路31はFB制御用PWM信号を平均化し、目標電流値に対応する電圧を差動増幅器33へ出力する。差動増幅器33には、後述する差動増幅器41から、コイル66に対する現在の通電電流値に相当する電圧が入力される。差動増幅器33は、ECU30から与えられたFB制御用PWM信号(即ち、目標電流値)に対応する電圧と、現在の通電電流値に対応する電圧との差分を比較器34へ供給する。比較器34は、差動増幅器33の出力と、三角波発生回路32が生成した三角波とに基づいてコイル66への通電電流値を示すPWM信号を生成し、切換スイッチ35へ供給する。   Specifically, during the engagement control of the electromagnetic actuator 60, the ECU 30 outputs an FB control PWM signal. This FB control PWM signal corresponds to a target current value for FB control. The averaging circuit 31 averages the FB control PWM signal and outputs a voltage corresponding to the target current value to the differential amplifier 33. The differential amplifier 33 is supplied with a voltage corresponding to the current value of the current applied to the coil 66 from the differential amplifier 41 described later. The differential amplifier 33 supplies the comparator 34 with the difference between the voltage corresponding to the FB control PWM signal (that is, the target current value) given from the ECU 30 and the voltage corresponding to the current energization current value. The comparator 34 generates a PWM signal indicating an energization current value to the coil 66 based on the output of the differential amplifier 33 and the triangular wave generated by the triangular wave generation circuit 32 and supplies the PWM signal to the changeover switch 35.

図示のように、電源(Vcc)とグランド(GND)との間には、スイッチング素子(トランジスタ素子)36、コイル(電磁コイル)66、抵抗40が直列接続されている。また、切換スイッチ35の出力は、スイッチング素子36のベースに入力されている。   As shown in the figure, a switching element (transistor element) 36, a coil (electromagnetic coil) 66, and a resistor 40 are connected in series between a power supply (Vcc) and a ground (GND). The output of the changeover switch 35 is input to the base of the switching element 36.

電磁アクチュエータ60の係合制御中は、切換スイッチ35は、ECU30から供給される切換指令に基づいて比較器34の出力をスイッチング素子36へ供給する。これにより、スイッチング素子36は、比較器34が出力するPWM信号がハイレベルの期間だけオンとなり、電磁アクチュエータ60のコイル66に通電する。   During the engagement control of the electromagnetic actuator 60, the changeover switch 35 supplies the output of the comparator 34 to the switching element 36 based on a change command supplied from the ECU 30. As a result, the switching element 36 is turned on only during a period in which the PWM signal output from the comparator 34 is at a high level, and energizes the coil 66 of the electromagnetic actuator 60.

コイル66の一端には電流センサ38が設けられている。電流センサ38は、コイル66に対する通電電流値を検出し、増幅器39を介してECU30へ供給する。こうして、ECU30はコイル66の通電電流値を取得する。また、コイル66は抵抗40を介して接地されており、抵抗40と並列に差動増幅器41が設けられている。差動増幅器41は、抵抗40の両端の電位差をECU30へ供給するとともに、差動増幅器33へ供給する。   A current sensor 38 is provided at one end of the coil 66. The current sensor 38 detects an energization current value for the coil 66 and supplies it to the ECU 30 via the amplifier 39. In this way, the ECU 30 acquires the energization current value of the coil 66. The coil 66 is grounded via a resistor 40, and a differential amplifier 41 is provided in parallel with the resistor 40. The differential amplifier 41 supplies the potential difference between both ends of the resistor 40 to the ECU 30 and also supplies it to the differential amplifier 33.

一方、電磁アクチュエータ60内のコイル66の温度推定時には、ECU30は、FF制御中の目標電流値としてFF制御用PWM信号を切換スイッチ35へ供給する。FF制御中の目標電流値は一定量に設定される。切換スイッチ35は、ECU30からの切換指令により、FF制御用PWM信号をスイッチング素子36に供給し、スイッチング素子36をオン/オフする。FF制御中も、ECU30は電流センサ38の出力をコイル66への通電電流値として取得する。   On the other hand, when estimating the temperature of the coil 66 in the electromagnetic actuator 60, the ECU 30 supplies the FF control PWM signal to the changeover switch 35 as the target current value during the FF control. The target current value during FF control is set to a constant amount. The changeover switch 35 supplies the FF control PWM signal to the switching element 36 in response to a changeover command from the ECU 30 to turn on / off the switching element 36. Even during the FF control, the ECU 30 acquires the output of the current sensor 38 as the value of the energization current to the coil 66.

また、FF制御中にコイルの温度を推定するために、ECU30はFF制御用PWN信号のデューティ比に基づいて、コイル66に印加される印加電圧値を算出する。そして、ECU30は、その印加電圧値と、電流センサ38から得られるコイル66の通電電流値とに基づいて、コイル66の抵抗値を算出する。こうして得られるコイル66の抵抗値はコイル66の温度の関数となるので、ECU30は、算出されたコイル66の抵抗値に基づいてコイル66の温度を推定する。具体的には、コイル66の抵抗値と温度との関係を示すマップを予め用意しておき、ECU30は、そのマップを参照して、コイル66の抵抗値からコイル66の温度を推定する。   Further, in order to estimate the coil temperature during the FF control, the ECU 30 calculates an applied voltage value applied to the coil 66 based on the duty ratio of the FF control PWN signal. Then, the ECU 30 calculates the resistance value of the coil 66 based on the applied voltage value and the energization current value of the coil 66 obtained from the current sensor 38. Since the resistance value of the coil 66 thus obtained is a function of the temperature of the coil 66, the ECU 30 estimates the temperature of the coil 66 based on the calculated resistance value of the coil 66. Specifically, a map showing the relationship between the resistance value of coil 66 and the temperature is prepared in advance, and ECU 30 refers to the map and estimates the temperature of coil 66 from the resistance value of coil 66.

このように、電磁アクチュエータ60をFF制御している間にコイル66の温度推定を行う理由は以下の通りである。上述のように、コイル66の温度は、コイル66の抵抗値の関数と考えることができ、コイル66の抵抗値を求めることができれば、コイル66の温度を推定することができる。コイル66の抵抗値を求めるためには、コイル66の印加電圧値と通電電流値とが必要となる。ここで、電磁アクチュエータ60をFB制御しているときでもFF制御しているときでも、ECU30は電流センサ38によりコイル66の通電電流値を得ることができる。しかし、電磁アクチュエータ60をFB制御しているときには、コイル66の印加電圧値はFB制御により変動するので、印加電圧を検出するためのセンサなどが必要となる。これに対し、電磁アクチュエータ60をFF制御しているときには、ECU30は制御の目標電流値に相当するFF制御用PWM信号のデューティ比に基づいてコイル66の印加電圧値を算出することができるので、印加電圧値の測定のためにセンサなどを設ける必要がない。そこで、本実施形態では、電磁アクチュエータ60をFF制御している間にコイル66の温度を推定することとしている。   Thus, the reason why the temperature of the coil 66 is estimated while the electromagnetic actuator 60 is FF-controlled is as follows. As described above, the temperature of the coil 66 can be considered as a function of the resistance value of the coil 66. If the resistance value of the coil 66 can be obtained, the temperature of the coil 66 can be estimated. In order to obtain the resistance value of the coil 66, an applied voltage value and an energization current value of the coil 66 are required. Here, whether the electromagnetic actuator 60 is FB-controlled or FF-controlled, the ECU 30 can obtain the energization current value of the coil 66 by the current sensor 38. However, when the electromagnetic actuator 60 is FB-controlled, the applied voltage value of the coil 66 fluctuates due to the FB control, so that a sensor for detecting the applied voltage is required. On the other hand, when the electromagnetic actuator 60 is FF-controlled, the ECU 30 can calculate the applied voltage value of the coil 66 based on the duty ratio of the FF control PWM signal corresponding to the control target current value. There is no need to provide a sensor or the like for measuring the applied voltage value. Therefore, in this embodiment, the temperature of the coil 66 is estimated while the electromagnetic actuator 60 is FF-controlled.

次に、電磁アクチュエータ60の制御例を説明する。図6は、駆動回路100による電磁アクチュエータ60の制御例を示すタイミングチャートである。図6において、横軸は時間であり、縦軸には電磁アクチュエータ60の出力状態、スイッチング素子36の出力波形、電磁アクチュエータ60の制御モード、及び、コイル66の通電電流波形を示す。   Next, a control example of the electromagnetic actuator 60 will be described. FIG. 6 is a timing chart showing an example of control of the electromagnetic actuator 60 by the drive circuit 100. In FIG. 6, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output state of the electromagnetic actuator 60, the output waveform of the switching element 36, the control mode of the electromagnetic actuator 60, and the energization current waveform of the coil 66.

図6において、時刻t0〜t7の期間に渡り電磁アクチュエータ60の出力状態はオン状態であり、電磁アクチュエータ60が動作して電磁クラッチ70は係合状態にある。一方、時刻t7以降、電磁アクチュエータ出力状態はオフ状態であり、電磁クラッチ70は解放状態にある。   In FIG. 6, the output state of the electromagnetic actuator 60 is in the on state over the period of time t0 to t7, and the electromagnetic actuator 60 operates and the electromagnetic clutch 70 is in the engaged state. On the other hand, after time t7, the electromagnetic actuator output state is in the off state, and the electromagnetic clutch 70 is in the released state.

スイッチング素子出力波形は、スイッチング素子36をオン/オフするPWM信号波形を示しており、このPWM信号波形のデューティ比によりコイル66への印加電圧値が規定される。本例では、電磁クラッチ70を係合させるために電磁アクチュエータ60を駆動する状態(以下、「作動状態」と呼ぶ。)では、デューティ比は80%に設定されている。よって、作動状態では、所定の電源電圧Vccの80%の電圧がコイル66に印加される。一方、一旦係合した電磁クラッチ70を係合したまま維持する状態(以下、「保持状態」と呼ぶ。)では、デューティ比は20%に設定されている。よって、作動状態では、電源電圧Vccの20%の電圧がコイル66に印加される。   The switching element output waveform indicates a PWM signal waveform for turning on / off the switching element 36, and a voltage value applied to the coil 66 is defined by a duty ratio of the PWM signal waveform. In this example, in a state in which the electromagnetic actuator 60 is driven to engage the electromagnetic clutch 70 (hereinafter referred to as “operation state”), the duty ratio is set to 80%. Therefore, in the operating state, 80% of the predetermined power supply voltage Vcc is applied to the coil 66. On the other hand, in the state in which the electromagnetic clutch 70 once engaged is kept engaged (hereinafter referred to as “holding state”), the duty ratio is set to 20%. Therefore, in the operating state, 20% of the power supply voltage Vcc is applied to the coil 66.

電磁アクチュエータ制御モードは、駆動回路100により電磁アクチュエータ60がFB制御されているか、FF制御されているかを示している。通常は、電流の追従性を重視し、電磁アクチュエータ60はFB制御される。図6の例では、時刻t0から電磁アクチュエータ60は、作動状態の目標電流値I1(以下、「作動電流値」と呼ぶ。)を目標としてFB制御される。これにより、コイル66の通電電流値は作動電流値I1に向かって増加する。そして、コイル66の通電電流値が所定電流値範囲内に安定した状態が規定時間TP1以上継続したときに(時刻t1)、ECU30はFB制御をFF制御に切り換え、コイル66の温度推定を行う。なお、「所定電流値範囲」とは、保持状態の電流値I2(以下、「保持電流値」と呼ぶ。)よりも所定量以上大きい電流値の範囲を言う。   The electromagnetic actuator control mode indicates whether the electromagnetic actuator 60 is FB controlled or FF controlled by the drive circuit 100. Normally, the electromagnetic actuator 60 is FB-controlled with an emphasis on current followability. In the example of FIG. 6, the electromagnetic actuator 60 is FB-controlled from the time t0 with the target current value I1 in the operating state (hereinafter referred to as “operating current value”) as a target. Thereby, the energization current value of the coil 66 increases toward the operating current value I1. When the state where the energization current value of the coil 66 is stable within the predetermined current value range continues for the specified time TP1 or more (time t1), the ECU 30 switches the FB control to the FF control and estimates the temperature of the coil 66. The “predetermined current value range” refers to a current value range that is greater than the current value I2 (hereinafter referred to as “holding current value”) in the holding state by a predetermined amount or more.

前述のように、FF制御中は、ECU30は、目標電流値に相当するPWM信号のデューティ比に基づいて、コイル66への印加電圧値を算出する。また、ECU30は、電流センサ38によりコイル66の通電電流値を検出する。具体的には、ECU30は、図6のコイル通電電流波形中の破線Pで示す安定期間SPの電流値を通電電流値として検出する。そして、ECU30は、コイル66の印加電圧値と通電電流値とに基づいてコイル66の抵抗値を算出し、算出した抵抗値に基づいて、マップなどを参照してコイル66の温度を推定する。   As described above, during the FF control, the ECU 30 calculates an applied voltage value to the coil 66 based on the duty ratio of the PWM signal corresponding to the target current value. In addition, the ECU 30 detects the energization current value of the coil 66 by the current sensor 38. Specifically, the ECU 30 detects the current value of the stable period SP indicated by the broken line P in the coil energization current waveform of FIG. 6 as the energization current value. Then, the ECU 30 calculates the resistance value of the coil 66 based on the applied voltage value and the energization current value of the coil 66, and estimates the temperature of the coil 66 with reference to a map or the like based on the calculated resistance value.

なお、図6において、時刻t1〜t2の間のコイル通電電流波形の変化(低下)分ΔXは、コイル66の温度上昇によるものである。即ち、FF制御中にコイルの印加電圧が所定の電圧値に維持された状態でコイル66の温度が上昇すると、コイル66の抵抗値が増加し、コイル66の通電電流は低下する。   In FIG. 6, the change (decrease) ΔX in the coil energization current waveform between times t <b> 1 and t <b> 2 is due to the temperature increase of the coil 66. That is, when the temperature of the coil 66 rises while the applied voltage of the coil is maintained at a predetermined voltage value during the FF control, the resistance value of the coil 66 increases and the energization current of the coil 66 decreases.

こうして、コイル66の温度推定処理が終了すると、ECU30は電磁アクチュエータ60の制御モードをFB制御に戻し、かつ、目標電流値を保持電流値I2に設定する(時刻t2〜t4)。これにより、コイル通電電流波形は、保持電流値I2まで徐々に低下し(時刻t3)、その後は保持電流値I2を維持する。これにより、電磁クラッチ70の係合状態が維持される。   Thus, when the temperature estimation process of the coil 66 is completed, the ECU 30 returns the control mode of the electromagnetic actuator 60 to the FB control, and sets the target current value to the holding current value I2 (time t2 to t4). As a result, the coil energization current waveform gradually decreases to the holding current value I2 (time t3), and thereafter maintains the holding current value I2. Thereby, the engagement state of the electromagnetic clutch 70 is maintained.

こうして、電磁クラッチ70が保持状態に維持された後、規定時間TP2が経過すると、ECU30は再度コイル66の温度推定を行う。具体的には、規定時間TP2が経過した時刻t4において、ECU30はFB制御の目標電流値を保持電流値I2から作動電流値I1へと変更する。これにより、コイル66の通電電流値は増加する。そして、コイル66の通電電流値が作動電流値近傍になると(時刻t5)、ECU30は電磁アクチュエータ制御モードをFB制御からFF制御に切り換え(時刻t5)、時刻t1〜t2の期間と同様にコイル66の温度推定を行う。そして、コイル66の温度推定が終了すると、ECU30は再び電磁アクチュエータ制御モードをFB制御に変更し、かつ、その目標電流値を保持電流値I2に設定する(時刻t6)。   Thus, after the electromagnetic clutch 70 is maintained in the hold state, when the specified time TP2 has elapsed, the ECU 30 estimates the temperature of the coil 66 again. Specifically, at time t4 when the specified time TP2 has elapsed, the ECU 30 changes the target current value for FB control from the holding current value I2 to the operating current value I1. Thereby, the energization current value of the coil 66 increases. When the energizing current value of the coil 66 becomes close to the operating current value (time t5), the ECU 30 switches the electromagnetic actuator control mode from FB control to FF control (time t5), and the coil 66 is similar to the period from time t1 to t2. Temperature estimation. When the temperature estimation of the coil 66 is completed, the ECU 30 again changes the electromagnetic actuator control mode to FB control, and sets the target current value to the holding current value I2 (time t6).

以上のように、本実施形態では、ECU30は目標電流値を作動電流値とする電流FB制御により電磁クラッチ70を係合させた後、コイル66の通電電流値が所定電流値範囲内で安定したときに(時刻t1)、電磁アクチュエータ制御モードをFF制御に切り換え、コイル66の温度推定を行う。この際、FF制御に切り換えることにより、その時のコイル66の印加電圧値を、目標電流値に対応するFF制御用PWM信号のデューティ比に基づいて算出することができ、印加電圧値を検出するセンサなどを設けることなくコイル66の温度推定を行うことができる。また、温度推定の終了後は、FB制御の目標電流値を保持電流値まで下げることにより、消費エネルギーを節約することができる。   As described above, in this embodiment, after the ECU 30 engages the electromagnetic clutch 70 by the current FB control using the target current value as the operating current value, the energized current value of the coil 66 is stabilized within the predetermined current value range. Sometimes (time t1), the electromagnetic actuator control mode is switched to FF control, and the temperature of the coil 66 is estimated. At this time, by switching to FF control, the applied voltage value of the coil 66 at that time can be calculated based on the duty ratio of the FF control PWM signal corresponding to the target current value, and a sensor for detecting the applied voltage value Etc., the temperature of the coil 66 can be estimated. Further, after the temperature estimation is completed, energy consumption can be saved by lowering the target current value of the FB control to the holding current value.

また、コイル66の温度推定は、図6の時刻t1〜t2のように電磁クラッチ70の係合直後に実行することに加えて、時刻t5〜t6のように電磁クラッチ70の係合状態が一定時間以上続く場合にも定期的に実行される。この場合には、電磁クラッチ70が係合した状態のまま、目標電流値を保持電流値から上昇させ(例えば作動電流値まで)、その後、電磁アクチュエータ制御モードをFF制御に切り換えて同様の温度推定処理を実行する。これにより、電磁クラッチ70の係合状態が長く続く場合には、定期的にコイル66の温度をチェックすることができる。   Further, the temperature estimation of the coil 66 is performed immediately after the electromagnetic clutch 70 is engaged as shown at times t1 to t2 in FIG. 6, and the engagement state of the electromagnetic clutch 70 is constant as shown at times t5 to t6. It is also executed periodically if it lasts longer than the time. In this case, with the electromagnetic clutch 70 engaged, the target current value is increased from the holding current value (for example, up to the operating current value), and then the electromagnetic actuator control mode is switched to FF control to perform similar temperature estimation. Execute the process. Thereby, when the engagement state of the electromagnetic clutch 70 continues for a long time, the temperature of the coil 66 can be periodically checked.

また、上記の温度推定制御期間において、さらに電磁クラッチ70の係合確認制御を実行してもよい。具体的には、ECU30は、温度推定制御期間において、コイル66の温度推定を行うのと並行して、電磁クラッチ70を構成するドグ歯72を回転させる方向にトルクを与え(回転の正方向及び逆方向へトルクを交互に与える)、電磁クラッチ70の係合状態を確認する。電磁クラッチ70が正しく係合していれば回転方向にトルクを変化させたときのドグ歯72の回転角は所定値以下となるが、電磁クラッチ70が外れている場合はドグ歯72の回転角は所定値より大きくなる。これにより電磁クラッチ70の係合確認が可能となる。   Further, the engagement confirmation control of the electromagnetic clutch 70 may be further executed during the temperature estimation control period. Specifically, in the temperature estimation control period, the ECU 30 applies torque in the direction in which the dog teeth 72 constituting the electromagnetic clutch 70 are rotated in parallel with the temperature estimation of the coil 66 (the positive direction of rotation and the rotation direction). Torque is alternately applied in the reverse direction), and the engagement state of the electromagnetic clutch 70 is confirmed. If the electromagnetic clutch 70 is correctly engaged, the rotation angle of the dog teeth 72 when the torque is changed in the rotation direction is equal to or less than a predetermined value, but if the electromagnetic clutch 70 is disengaged, the rotation angle of the dog teeth 72. Becomes larger than a predetermined value. As a result, the engagement of the electromagnetic clutch 70 can be confirmed.

このような電磁クラッチ70の係合確認は、電磁クラッチ70の回転方向にトルクを付与するものであり、電磁クラッチ70の軸方向(図3の矢印122の方向)にトルクを付与するものではないので、コイル66の温度推定処理に影響を与えることはなく、温度推定と同時に実行することができる。また、この係合確認処理を電磁クラッチ70の保持状態で実行すると、回転方向にトルクを付与した際に電磁クラッチ70が外れる恐れがある。これに対し、温度推定制御期間に実行することとすれば、電磁クラッチ70は作動状態にあるので、係合確認のためのトルク付与により電磁クラッチ70の係合が外れる恐れはない。   Such engagement confirmation of the electromagnetic clutch 70 applies torque in the rotational direction of the electromagnetic clutch 70, and does not apply torque in the axial direction of the electromagnetic clutch 70 (the direction of the arrow 122 in FIG. 3). Therefore, the temperature estimation process of the coil 66 is not affected and can be executed simultaneously with the temperature estimation. Further, if this engagement confirmation process is executed while the electromagnetic clutch 70 is held, the electromagnetic clutch 70 may be disengaged when torque is applied in the rotational direction. On the other hand, if it is executed during the temperature estimation control period, since the electromagnetic clutch 70 is in an operating state, there is no fear that the electromagnetic clutch 70 is disengaged by applying torque for confirmation of engagement.

図7は、電磁クラッチ係合制御のフローチャートである。この制御は、主としてECU30により実行される。   FIG. 7 is a flowchart of electromagnetic clutch engagement control. This control is mainly executed by the ECU 30.

まず、ECU30は、電磁クラッチ70が解放状態であるか否かを判定する(ステップS101)。解放状態でない場合、即ち、電磁クラッチ70が係合状態である場合(ステップS101;No)、ステップS101が繰り返される。一方、電磁クラッチ70が解放状態である場合(ステップS101;Yes)、ECU30は電磁アクチュエータ60が正常であるか否かを判定する(ステップS102)。電磁アクチュエータ60が正常でない場合(ステップS102;No)、電磁クラッチ70を係合させることはできないので、処理はステップS101へ戻る。一方、電磁アクチュエータ60が正常である場合(ステップS102;Yes)、ECU30は、電磁クラッチ70の係合指示フラグがオンであるか否かを判定する(ステップS103)。ここで、電磁クラッチ70の係合指示フラグがオンである場合とは、電磁クラッチ70を係合することにより、固定段モードでの走行が要求されている場合である。   First, the ECU 30 determines whether or not the electromagnetic clutch 70 is in a released state (step S101). When it is not in the released state, that is, when the electromagnetic clutch 70 is in the engaged state (step S101; No), step S101 is repeated. On the other hand, when the electromagnetic clutch 70 is in a released state (step S101; Yes), the ECU 30 determines whether or not the electromagnetic actuator 60 is normal (step S102). If the electromagnetic actuator 60 is not normal (step S102; No), the electromagnetic clutch 70 cannot be engaged, and the process returns to step S101. On the other hand, when the electromagnetic actuator 60 is normal (step S102; Yes), the ECU 30 determines whether or not the engagement instruction flag of the electromagnetic clutch 70 is on (step S103). Here, the case where the engagement instruction flag of the electromagnetic clutch 70 is ON is a case where traveling in the fixed stage mode is requested by engaging the electromagnetic clutch 70.

電磁クラッチ70の係合指示フラグがオンでない場合(ステップS103;No)、処理はステップS101へ戻る。一方、電磁クラッチ70の係合指示フラグがオンである場合(ステップS103;Yes)、ECU30は電磁アクチュエータ制御モードをFB制御に設定し、電磁クラッチ70を作動状態とするために目標電流値を作動電流値とする(ステップS104)。   If the engagement instruction flag of the electromagnetic clutch 70 is not on (step S103; No), the process returns to step S101. On the other hand, when the engagement instruction flag of the electromagnetic clutch 70 is on (step S103; Yes), the ECU 30 sets the electromagnetic actuator control mode to FB control, and operates the target current value in order to put the electromagnetic clutch 70 in the operating state. The current value is set (step S104).

次に、ECU30は、コイル66の通電電流値が所定電流値範囲内にあるか否かを判定する(ステップS105)。前述のように、「所定電流値範囲」とは、電磁クラッチ70の保持電流より規定電流以上の余裕がある電流値の範囲を言う。これは、保持電流より規定電流以上の余裕がある場合のみ、コイル66の温度推定を行うためである。   Next, the ECU 30 determines whether or not the energization current value of the coil 66 is within a predetermined current value range (step S105). As described above, the “predetermined current value range” refers to a current value range that has a margin greater than the specified current from the holding current of the electromagnetic clutch 70. This is because the temperature of the coil 66 is estimated only when there is a margin greater than the specified current from the holding current.

コイル66の通電電流値が所定電流値範囲外である場合(ステップS105;No)、処理はステップS104へ戻る。一方、コイル66の通電電流値が所定電流値範囲内である場合(ステップS105;Yes)、ECU30はその状態が規定時間TP1以上経過したか否かを判定する(ステップS106)。規定時間TP1未満である場合、処理はステップS104へ戻る。一方、規定時間TP1以上経過した場合(ステップS106;Yes)、ECU30は電磁アクチュエータ制御モードをFF制御に切り換え、前述の方法でコイル66の温度推定を行う(ステップS107)。即ち、コイルの温度を推定する場合は、FB制御をFF制御に切り換えてコイルの温度を推定する。さらに、ECU30は、電磁クラッチ70の係合確認を行う(ステップS108)。係合確認結果が正常でない場合(ステップS108;No)、処理はステップS104へ戻る。   When the energization current value of the coil 66 is outside the predetermined current value range (step S105; No), the process returns to step S104. On the other hand, when the energization current value of the coil 66 is within the predetermined current value range (step S105; Yes), the ECU 30 determines whether or not the state has exceeded the specified time TP1 (step S106). If it is less than the prescribed time TP1, the process returns to step S104. On the other hand, when the specified time TP1 or more has elapsed (step S106; Yes), the ECU 30 switches the electromagnetic actuator control mode to FF control, and estimates the temperature of the coil 66 by the method described above (step S107). That is, when estimating the coil temperature, the FB control is switched to the FF control to estimate the coil temperature. Further, the ECU 30 confirms the engagement of the electromagnetic clutch 70 (step S108). If the engagement confirmation result is not normal (step S108; No), the process returns to step S104.

一方、係合確認結果がOKである場合(ステップS108;Yes)、ECU30は電磁アクチュエータが正常であるか否かを判定する(ステップS109)。具体的には、ECU30は、ステップS107で行われた温度推定により得られたコイル66の温度が正常な温度範囲にあるか否かを判定する。電磁アクチュエータ60が正常でない場合(ステップS109;No)、電磁クラッチ70の係合を維持させることはできないので、ECU30は電磁クラッチ70を解放し(ステップS110)、処理はステップS101へ戻る。   On the other hand, when the engagement confirmation result is OK (step S108; Yes), the ECU 30 determines whether or not the electromagnetic actuator is normal (step S109). Specifically, the ECU 30 determines whether or not the temperature of the coil 66 obtained by the temperature estimation performed in step S107 is in a normal temperature range. If the electromagnetic actuator 60 is not normal (step S109; No), the engagement of the electromagnetic clutch 70 cannot be maintained, so the ECU 30 releases the electromagnetic clutch 70 (step S110), and the process returns to step S101.

一方、電磁アクチュエータ60が正常である場合(ステップS109;Yes)、ECU30は電磁アクチュエータ制御モードをFB制御に変更し(ステップS111)、目標電流値として保持電流値を設定する(ステップS112)。   On the other hand, when the electromagnetic actuator 60 is normal (step S109; Yes), the ECU 30 changes the electromagnetic actuator control mode to FB control (step S111), and sets the holding current value as the target current value (step S112).

次に、ECU30は、ステップS111で電磁アクチュエータ制御モードをFB制御に変更してから規定時間TP2が経過したか否かを判定する(ステップS113)。規定時間TP2が経過していない場合(ステップS113;No)、処理はステップS112へ戻り、電磁クラッチ70の保持状態を継続する。一方、規定時間TP2が経過している場合(ステップS113;Yes)、ECU30は目標電流値を作動電流値に変更し(ステップS114)、電磁アクチュエータ制御モードをFF制御に切り換えるとともに、コイル66の温度推定を行う(ステップS115)。なお、規定時間TP2が経過している場合とは、電磁クラッチ70の係合状態が一定時間以上継続している場合に相当する。温度推定が終了すると、ECU30は、電磁アクチュエータ制御モードをFB制御に変更し、目標電流値を保持電流値とする指示を行う(ステップS116)。これにより、電磁アクチュエータ60は保持状態が維持される。   Next, the ECU 30 determines whether or not the specified time TP2 has elapsed since the electromagnetic actuator control mode was changed to FB control in step S111 (step S113). If the specified time TP2 has not elapsed (step S113; No), the process returns to step S112, and the holding state of the electromagnetic clutch 70 is continued. On the other hand, when the specified time TP2 has elapsed (step S113; Yes), the ECU 30 changes the target current value to the operating current value (step S114), switches the electromagnetic actuator control mode to FF control, and changes the temperature of the coil 66. Estimation is performed (step S115). The case where the specified time TP2 has elapsed corresponds to the case where the engagement state of the electromagnetic clutch 70 continues for a certain time or more. When the temperature estimation ends, the ECU 30 changes the electromagnetic actuator control mode to the FB control, and gives an instruction to set the target current value as the holding current value (step S116). Thereby, the holding state of the electromagnetic actuator 60 is maintained.

以上のように、本発明では、電磁クラッチの係合制御中にコイルの抵抗値に基づいてコイルの温度推定を行うので、コイルの温度を検出するための温度センサを設ける必要がない。また、コイルの抵抗値を算出するためにコイルの印加電圧値を取得する必要があるが、FF制御の目標値に基づいて印加電圧値を算出するので、コイルの印加電圧値を検出するセンサなどを設ける必要がない。また、電磁クラッチが係合した後の作動状態において一時的にFF制御を行ってコイルの温度推定を行うので、電磁クラッチの係合状態に影響を与えることなくコイルの温度推定を実行することができる。また、電磁クラッチの係合確認制御を行う場合には、コイルの温度測定と同時に行うことができる。   As described above, in the present invention, the temperature of the coil is estimated based on the resistance value of the coil during the engagement control of the electromagnetic clutch, so that it is not necessary to provide a temperature sensor for detecting the temperature of the coil. In addition, it is necessary to acquire the applied voltage value of the coil in order to calculate the resistance value of the coil, but the applied voltage value is calculated based on the target value of the FF control, so that a sensor that detects the applied voltage value of the coil, etc. There is no need to provide. In addition, since the coil temperature is estimated by temporarily performing FF control in the operating state after the electromagnetic clutch is engaged, the coil temperature can be estimated without affecting the engagement state of the electromagnetic clutch. it can. Further, when performing the electromagnetic clutch engagement confirmation control, it can be performed simultaneously with the coil temperature measurement.

本実施形態に係るハイブリッド車両の動力伝達機構の概略構成を示す。The schematic structure of the power transmission mechanism of the hybrid vehicle which concerns on this embodiment is shown. モータジェネレータ、クラッチ機構及び動力分配機構の構成を示す。The structure of a motor generator, a clutch mechanism, and a power distribution mechanism is shown. 電磁クラッチの概略構成を示す。1 shows a schematic configuration of an electromagnetic clutch. 電磁クラッチの構成例の断面図である。It is sectional drawing of the structural example of an electromagnetic clutch. 電磁アクチュエータ駆動回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electromagnetic actuator drive circuit. 電磁クラッチの係合制御例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the engagement control example of an electromagnetic clutch. 電磁クラッチ係合制御のフローチャートである。It is a flowchart of electromagnetic clutch engagement control.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
20 動力分配機構
30 ECU
36 スイッチング素子
38 電流センサ
60 電磁アクチュエータ
66 コイル
70 電磁クラッチ
71、72 ドグ歯
100 電磁アクチュエータ駆動回路
1 Engine 20 Power distribution mechanism 30 ECU
36 switching element 38 current sensor 60 electromagnetic actuator 66 coil 70 electromagnetic clutch 71, 72 dog tooth 100 electromagnetic actuator drive circuit

Claims (4)

コイルを有する電磁アクチュエータを制御することにより電磁クラッチの係合を制御するクラッチ制御装置であって、
前記電磁アクチュエータをフィードバック制御することにより前記電磁クラッチの係合制御を行う係合制御手段と、
コイルの温度を推定する場合は、フィードバック制御をフィードフォワード制御に切り換えて前記コイルの温度を推定するコイル温度推定手段と、を備えることを特徴とするクラッチ制御装置。
A clutch control device that controls engagement of an electromagnetic clutch by controlling an electromagnetic actuator having a coil,
Engagement control means for controlling the engagement of the electromagnetic clutch by feedback controlling the electromagnetic actuator;
A clutch control device comprising: coil temperature estimation means for estimating the coil temperature by switching feedback control to feedforward control when estimating the coil temperature.
前記コイル温度推定手段は、
前記コイルへの通電電流値を計測する電流値計測手段と、
フィードフォワード制御中に前記コイルに印加する印加電圧値を算出する電圧値算出手段と、
前記通電電流値及び前記印加電圧値に基づいて前記コイルの抵抗値を算出し、当該抵抗値に基づいて前記コイルの温度を推定する推定手段と、を備える請求項1に記載のクラッチ制御装置。
The coil temperature estimation means includes
Current value measuring means for measuring a current value applied to the coil;
Voltage value calculating means for calculating an applied voltage value applied to the coil during feedforward control;
The clutch control device according to claim 1, further comprising: an estimation unit that calculates a resistance value of the coil based on the energization current value and the applied voltage value and estimates a temperature of the coil based on the resistance value.
前記コイル温度推定手段が前記電磁アクチュエータをフィードフォワード制御している間に、前記電磁クラッチを回転させて当該電磁クラッチの係合状態を確認する係合確認手段を備える請求項1又は2に記載のクラッチ制御装置。   3. The engagement confirmation unit according to claim 1, further comprising an engagement confirmation unit configured to rotate the electromagnetic clutch and confirm an engagement state of the electromagnetic clutch while the coil temperature estimation unit performs feedforward control of the electromagnetic actuator. Clutch control device. 前記係合制御手段は、前記コイル温度推定手段による温度推定後は、前記電磁クラッチの係合状態を維持するのに必要な保持電流値を目標電流値として前記フィードバック制御を実行する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のクラッチ制御装置。   The said engagement control means performs the said feedback control by making into a target electric current the holding current value required in order to maintain the engagement state of the said electromagnetic clutch after the temperature estimation by the said coil temperature estimation means. 4. The clutch control device according to any one of 3.
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