JP2010025279A - Controller of electromagnetic clutch - Google Patents
Controller of electromagnetic clutch Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010025279A JP2010025279A JP2008189441A JP2008189441A JP2010025279A JP 2010025279 A JP2010025279 A JP 2010025279A JP 2008189441 A JP2008189441 A JP 2008189441A JP 2008189441 A JP2008189441 A JP 2008189441A JP 2010025279 A JP2010025279 A JP 2010025279A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plunger
- force
- electromagnetic clutch
- drive current
- electromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば、ハイブリット車両に搭載され、且つ電磁アクチュエータを通じてクラッチの係合及び非係合を制御可能な電磁クラッチの制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of an electromagnetic clutch control device that is mounted on, for example, a hybrid vehicle and can control engagement and disengagement of a clutch through an electromagnetic actuator.
この種の電磁クラッチの制御装置の一例として、特許文献1は、動力伝達機構の結合及び非結合を相互に切り換える切換え動作を実行する際に、電磁クラッチの界磁コイルによる励磁の方向を正逆交互に換えながら、且つ励磁の強さを徐々に減少させるように電磁クラッチを制御可能な制御装置を開示している。また、特許文献2は、内燃機関の吸排気バルブを電磁力によって変位させる動弁装置において、バルブの着座速度をフィードバック制御し、衝突音を低減する技術を開示している。
As an example of this type of electromagnetic clutch control device, Patent Document 1 discloses that the direction of excitation by the field coil of the electromagnetic clutch is reversed when performing a switching operation for switching between coupling and non-coupling of the power transmission mechanism. A control device capable of controlling an electromagnetic clutch so as to gradually reduce the strength of excitation while alternately changing is disclosed.
しかしながら、この種の電磁クラッチでは、電磁アクチュエータを作動させるための電磁力は、磁気ギャップが小さくなるにつれて急激に大きくなる。より具体的には、電磁力が加えられることによって移動するプランジャによってクラッチ機構が非係合状態から係合状態に切り換えられる際に、プランジャに加わる電磁力は急激に増大するため、プランジャがストッパに当接する際に当該プランジャ及びストッパ間に発生する衝撃音が大きくなる。特に、クラッチ機構を非係合状態から係合状態に切り換える際に要する動作時間を短くすることを目的として、電磁アクチュエータに供給する駆動電流を大きくすると、一対のクラッチが相互に係合する間際にプランジャ及びストッパ間相互の相対速度が大きくなり、衝突音の増大がより一層顕著に生じてしまう技術的問題点がある。 However, in this type of electromagnetic clutch, the electromagnetic force for operating the electromagnetic actuator increases rapidly as the magnetic gap decreases. More specifically, when the clutch mechanism is switched from the non-engaged state to the engaged state by the plunger that moves when the electromagnetic force is applied, the electromagnetic force applied to the plunger increases rapidly, so that the plunger acts as a stopper. The impact sound generated between the plunger and the stopper when abutting is increased. In particular, when the drive current supplied to the electromagnetic actuator is increased for the purpose of shortening the operation time required for switching the clutch mechanism from the non-engaged state to the engaged state, There is a technical problem that the relative speed between the plunger and the stopper increases, and the collision noise increases more remarkably.
ここで、特許文献1に開示された技術によれば、電磁クラッチの界磁コイルの励磁の強さを段階的に、或いは連続的に増加させることによって電磁クラッチが非係合状態から係合状態に切り換えられる際に生じるクラッチの衝突音を低減することが可能であるが、電磁アクチュエータを駆動する駆動回路の回路構成が複雑になってしまう。加えて、電磁クラッチが非係合状態から係合状態に近づくほど励磁の強さが大きくなるため、衝突音を低減することは困難になる。 Here, according to the technique disclosed in Patent Document 1, the electromagnetic clutch is increased from the non-engaged state to the engaged state by increasing the excitation strength of the field coil of the electromagnetic clutch stepwise or continuously. Although it is possible to reduce the collision sound of the clutch that is generated when the operation is switched, the circuit configuration of the drive circuit that drives the electromagnetic actuator becomes complicated. In addition, since the intensity of excitation increases as the electromagnetic clutch approaches the engaged state from the non-engaged state, it is difficult to reduce the collision noise.
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、クラッチ機構が非係合状態から係合状態に切り換えられる際に、電磁アクチュエータを駆動する駆動回路の構成を複雑化させることなく、プランジャ及びストッパ間に生じる衝突音を低減するように電磁クラッチを制御可能な電磁クラッチの制御装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems and the like. For example, when the clutch mechanism is switched from the non-engaged state to the engaged state, the configuration of the drive circuit that drives the electromagnetic actuator is complicated. An object of the present invention is to provide an electromagnetic clutch control device capable of controlling an electromagnetic clutch so as to reduce a collision sound generated between a plunger and a stopper.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置は上記課題を解決するために、(i)ストッパ、及び(ii)前記ストッパに当接可能なプランジャ、並びに(iii)前記プランジャから前記ストッパに向かう一の向きに沿って前記プランジャに作用する電磁的な付勢力を発生する付勢力発生手段を有する電磁アクチュエータと、前記プランジャが前記付勢力に応じて前記一の向きに沿って移動する際に、前記一の向きと逆の向きである他の向きに沿って前記プランジャに作用する弾性力を発生させる弾性体と、前記プランジャが前記一の向きに沿って移動するストローク量に応じて、互いに係合状態及び非係合状態を切り換え可能な一対のクラッチとを備えた電磁クラッチを制御するための電磁クラッチの制御装置であって、前記一対のクラッチを前記非係合状態から前記係合状態に切り換える際に、前記付勢力が前記プランジャに作用することによって前記プランジャが前記一の向きに沿って加速された後、前記弾性力が前記ストローク量に応じて前記付勢力を上回ることによって前記プランジャが前記一の向きに沿って減速されるように、前記電磁アクチュエータの初期駆動電流として第1駆動電流を設定する第1設定手段と、前記プランジャが減速された後、前記プランジャが前記ストッパに当接する際に発生する衝撃を低減するように、前記電磁アクチュエータの新たな駆動電流である第2駆動電流を設定する第2設定手段とを備える。 In order to solve the above problems, an electromagnetic clutch control device according to the present invention includes (i) a stopper, (ii) a plunger capable of contacting the stopper, and (iii) a direction from the plunger toward the stopper. And an electromagnetic actuator having an urging force generating means for generating an electromagnetic urging force acting on the plunger along the direction, and the plunger moves along the one direction according to the urging force. An elastic body that generates an elastic force acting on the plunger along another direction that is opposite to the direction, and an engagement state and a mutual amount according to a stroke amount that the plunger moves along the one direction. An electromagnetic clutch control device for controlling an electromagnetic clutch comprising a pair of clutches capable of switching a non-engagement state, wherein the pair of clutches When switching from the non-engaged state to the engaged state, the urging force acts on the plunger to accelerate the plunger along the one direction, and then the elastic force depends on the stroke amount. First setting means for setting a first drive current as an initial drive current of the electromagnetic actuator, and the plunger is decelerated so that the plunger is decelerated along the one direction by exceeding the urging force. And a second setting means for setting a second drive current, which is a new drive current of the electromagnetic actuator, so as to reduce an impact generated when the plunger comes into contact with the stopper.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置によれば、電磁クラッチの動作時において、プランジャは、電磁的な付勢力が作用することによって一の向きに沿って移動し、そのストローク量に応じて一対のクラッチが非係合状態から係合状態に切り換えられる。 According to the electromagnetic clutch control device of the present invention, during the operation of the electromagnetic clutch, the plunger moves along one direction by applying an electromagnetic biasing force, and a pair of the plungers according to the stroke amount. The clutch is switched from the non-engaged state to the engaged state.
第1設定手段は、前記電磁アクチュエータの初期駆動電流として第1駆動電流を設定する。第1駆動電流は、前記一対のクラッチを前記非係合状態から前記係合状態に切り換える際に、前記付勢力が前記プランジャに作用することによって前記プランジャが前記一の向きに沿って加速された後、前記弾性力が前記ストローク量に応じて前記付勢力を上回ることによって前記プランジャが前記一の向きに沿って減速されるように設定される。より具体的には、プランジャは、当該電磁クラッチの制御装置が搭載された車両を操作するドライバの操作等に応じて電磁クラッチに対する係合指令がなされた際に、第1駆動電流に応じて付勢力発生手段から付与された付勢力によって一の向きに沿って加速されるため、一対のクラッチの一方を他方に係合させることによって一対のクラッチを非係合状態から係合状態に切り換える際に要する時間を短縮することが可能である。 The first setting means sets a first drive current as an initial drive current of the electromagnetic actuator. When the pair of clutches are switched from the non-engaged state to the engaged state, the first drive current is accelerated along the one direction by the biasing force acting on the plunger. Thereafter, the plunger is set to be decelerated along the one direction when the elastic force exceeds the urging force according to the stroke amount. More specifically, the plunger is attached according to the first drive current when an engagement command for the electromagnetic clutch is issued in response to an operation of a driver operating a vehicle on which the electromagnetic clutch control device is mounted. When the pair of clutches are switched from the non-engaged state to the engaged state by engaging one of the pair of clutches with the other because the urging force applied from the force generating means accelerates in one direction. It is possible to shorten the time required.
ここで、第1駆動電流に応じて発生する付勢力がプランジャに作用したままで当該プランジャがストッパに近づくと、プランジャ及びストッパ間の距離によって規定される磁気ギャップが減少し、当該減少に応じて付勢力が急激に増大する。このように急激に増大した付勢力がプランジャに作用した状態でプランジャがストッパに当接すると、プランジャ及びストッパ間に生じる衝突音が大きくなってしまう。 Here, when the urging force generated according to the first drive current is applied to the plunger and the plunger approaches the stopper, the magnetic gap defined by the distance between the plunger and the stopper decreases, and in response to the decrease. The biasing force increases rapidly. When the plunger abuts against the stopper in a state where the suddenly increased urging force is applied to the plunger in this way, a collision sound generated between the plunger and the stopper is increased.
そこで、本発明に係る電磁クラッチの制御装置によれば、第2設定手段が、前記プランジャが減速された後、前記プランジャが前記ストッパに当接する際に発生する衝撃を低減するように、前記電磁アクチュエータの新たな駆動電流である第2駆動電流を設定する。 Therefore, according to the electromagnetic clutch control device of the present invention, the second setting means reduces the impact generated when the plunger comes into contact with the stopper after the plunger is decelerated. A second drive current that is a new drive current of the actuator is set.
第2駆動電流は、プランジャのストローク量の増大に伴ってプランジャ及びストッパ間の距離、言い換えれば磁気ギャップが小さくなることによって急激に付勢力が増大しないように、より具体的には、前記プランジャが前記ストッパに当接する際に発生する衝撃を低減するように設定される。第2駆動電流は、プランジャが減速され始めてから設定されるため、第1駆動電流が電磁アクチュエータに供給されたままで一対のクラッチを非係合状態から係合状態に切り換える場合に比べて、一対のクラッチの切り換え動作に要する時間は増大するが、既にプランジャが一の向きに沿って加速されたストローク量の範囲では、一対のクラッチを係合させる際に要する動作時間は、プランジャが加速されたことによって短縮されている。 More specifically, the second drive current is such that, as the stroke amount of the plunger increases, the distance between the plunger and the stopper, in other words, the biasing force does not increase suddenly as the magnetic gap becomes smaller. It is set so as to reduce the impact generated when it comes into contact with the stopper. Since the second drive current is set after the plunger starts decelerating, the pair of clutches is switched from the non-engaged state to the engaged state while the first drive current is supplied to the electromagnetic actuator. Although the time required for the clutch switching operation increases, the operating time required for engaging the pair of clutches within the range of strokes where the plunger has already been accelerated in one direction is that the plunger has been accelerated. Has been shortened by.
したがって、本発明の係る電磁クラッチの制御装置によれば、一対のクラッチの非係合状態から係合状態に切り換える際に要する動作時間が極力短くなるように電磁アクチュエータの駆動電流を設定しつつ、プランジャ及びストッパの衝突音を低減することが可能である。 Therefore, according to the electromagnetic clutch control device of the present invention, while setting the drive current of the electromagnetic actuator so that the operation time required when switching from the non-engaged state of the pair of clutches to the engaged state is as short as possible, It is possible to reduce the collision noise of the plunger and the stopper.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置の一の態様では、前記プランジャが前記一の向きに沿って移動する際の速度であるストローク速度を検出する検出手段を更に備え、前記第2設定手段は、前記ストローク速度が所定の速度より小さい場合に、前記第2駆動電流を設定してもよい。 In one aspect of the electromagnetic clutch control device according to the present invention, the electromagnetic clutch control device further includes detection means for detecting a stroke speed that is a speed when the plunger moves along the one direction, and the second setting means includes: The second drive current may be set when the stroke speed is smaller than a predetermined speed.
この態様によれば、「所定の速度」とは、プランジャが減速された状態でプランジャの慣性力が弾性力を上回ることによってプランジャがストッパに衝突してしまう速度の限界値をいう。したがって、「ストローク速度が所定の速度より小さい場合」とは、プランジャがストッパに近づくことによって磁気ギャップが小さくなり、プランジャに作用する付勢力が急激に増大するストローク量の範囲までプランジャがストッパに近づくことがない条件が成立している場合をいう。 According to this aspect, the “predetermined speed” refers to a limit value of a speed at which the plunger collides with the stopper when the inertial force of the plunger exceeds the elastic force in a state where the plunger is decelerated. Therefore, “when the stroke speed is smaller than the predetermined speed” means that the magnetic gap becomes smaller as the plunger approaches the stopper, and the plunger approaches the stopper to the range of the stroke amount in which the urging force acting on the plunger increases rapidly. This is the case when a condition that does not occur is satisfied.
よって、この態様によれば、弾性力によってプランジャが減速され始めるストローク量からプランジャがストッパに当接するストローク量までの範囲において、プランジャに作用する弾性力によって他の向きに沿ってプランジャが押し返されることがないように、第2駆動電流を設定することが可能になる。 Therefore, according to this aspect, in the range from the stroke amount at which the plunger starts to be decelerated by the elastic force to the stroke amount at which the plunger contacts the stopper, the plunger is pushed back along the other direction by the elastic force acting on the plunger. The second drive current can be set so as not to occur.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置の他の態様では、前記付勢力発生手段は、電磁コイル及びヨークを含んで構成されており、前記第2設定手段は、前記プランジャのストローク速度の変化に応じて前記電磁コイルに発生する起電力の変化率の符号が反転した際に、前記第2駆動電流を設定してもよい。 In another aspect of the electromagnetic clutch control device according to the present invention, the urging force generation means includes an electromagnetic coil and a yoke, and the second setting means responds to a change in stroke speed of the plunger. The second drive current may be set when the sign of the rate of change of the electromotive force generated in the electromagnetic coil is reversed.
この態様によれば、前記プランジャのストローク速度が変化すると、電磁コイル内の磁速密度が変化し、電磁誘導によって電磁コイルに発生する起電力も変化する。より具体的には、例えば、プランジャが加速されている場合と、プランジャが減速されている場合の夫々においては、電磁コイルに発生する起電力の変化率の符号が相互に異なる。ここで、符号とは、ストローク量に対して変化する起電力の変化量、即ち傾きの符号を意味する。このような起電力の変化率の符号は、電磁コイルに流れる電流の変化に対応している。したがって、この態様によれば、プランジャのストローク速度をセンサ等で直接検出しなくても、電磁コイルを流れる電流を検出することによって、プランジャが減速されたことを判定することが可能になる。 According to this aspect, when the stroke speed of the plunger changes, the magnetic velocity density in the electromagnetic coil changes, and the electromotive force generated in the electromagnetic coil by electromagnetic induction also changes. More specifically, for example, the sign of the rate of change of the electromotive force generated in the electromagnetic coil is different between when the plunger is accelerated and when the plunger is decelerated. Here, the sign means a change amount of the electromotive force that changes with respect to the stroke amount, that is, a sign of the inclination. Such a sign of the rate of change in electromotive force corresponds to a change in current flowing in the electromagnetic coil. Therefore, according to this aspect, it is possible to determine that the plunger has been decelerated by detecting the current flowing through the electromagnetic coil without directly detecting the stroke speed of the plunger with a sensor or the like.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置の他の態様では、第2設定手段は、前記プランジャに前記付勢力を作用させ始めてから所定の時間が経過した後、前記第2駆動電流を設定してもよい。 In another aspect of the electromagnetic clutch control device according to the present invention, the second setting means may set the second drive current after a predetermined time has elapsed after starting to apply the biasing force to the plunger. Good.
この態様によれば、「所定の時間」とは、一対のクラッチを非係合状態から係合状態に切り換える際、第1駆動電流を任意の電流値に設定した場合に、当該設定された電流値に応じてプランジャに付勢力が作用し始めてから、一の向きに沿ったプランジャの移動が弾性力によって妨げられることによって、プランジャがストッパまで到達することなく、プランジャが停止してしまうまでの時間をいう。この態様によれば、所定の時間が経過した時点において、新たに第2駆動電流を電磁アクチュエータに供給することによって、プランジャが停止した状態から当該プランジャをストッパに向かって、即ち一の向きに沿って移動させることができ、センサ等によってストローク速度を検出しなくても、第2駆動電流を設定するタイミングを特定することが可能である。 According to this aspect, the “predetermined time” refers to the set current when the first drive current is set to an arbitrary current value when the pair of clutches is switched from the non-engaged state to the engaged state. The time from when the urging force starts to act on the plunger according to the value until the plunger stops without reaching the stopper due to the movement of the plunger along one direction being hindered by the elastic force Say. According to this aspect, when a predetermined time has elapsed, a second drive current is newly supplied to the electromagnetic actuator, whereby the plunger is moved from the stopped state toward the stopper, that is, along one direction. Even when the stroke speed is not detected by a sensor or the like, the timing for setting the second drive current can be specified.
本発明に係る電磁クラッチの制御装置の他の態様では、前記プランジャは、前記一の方向に沿ってスライド可能なスリープ機構に固定されており、前記弾性体は、前記スリープ機構に対して各々並列に配置された第1弾性体及び第2弾性体を含んで構成されており、前記弾性力は、前記第1弾性体及び前記第2弾性体の夫々から前記スリープ機構を介して前記プランジャに各々作用可能な第1弾性力及び第2弾性力から構成されており、前記第2弾性体の弾性率は、前記第1弾性体の弾性率より大きく、前記第1弾性力に前記第2弾性力が加わった時点で、前記第1弾性力及び前記第2弾性力の合力が前記付勢力を上回ってもよい。 In another aspect of the electromagnetic clutch control device according to the present invention, the plunger is fixed to a sleep mechanism that is slidable along the one direction, and the elastic bodies are parallel to the sleep mechanism, respectively. The first elastic body and the second elastic body are arranged on the plunger, and the elastic force is applied to the plunger from each of the first elastic body and the second elastic body via the sleep mechanism. The elastic force of the second elastic body is greater than the elastic modulus of the first elastic body, and the second elastic force is greater than the elastic modulus of the first elastic body. When the is applied, the resultant force of the first elastic force and the second elastic force may exceed the biasing force.
この態様によれば、第1弾性体等の一の弾性体のみによって他の向きに沿ってプランジャに弾性力を加える場合に比べて、弾性体の弾性率のばらつき、或いは電磁クラッチを車両に組み付ける際に生じる弾性体に加わる与圧のばらつき等を一因とするプランジャのストローク速度のばらつきを抑制することできる。 According to this aspect, as compared with the case where the elastic force is applied to the plunger along the other direction by only one elastic body such as the first elastic body, the variation in the elastic modulus of the elastic body or the electromagnetic clutch is assembled to the vehicle. The variation in the stroke speed of the plunger due to the variation in the pressurizing force applied to the elastic body occurring at the time can be suppressed.
加えて、この態様によれば、第1弾性力及び第2弾性力の合力が付勢力を上回るタイミングで第2駆動電流を電磁アクチュエータに供給することができる。したがって、この態様によれば、第2駆動電流を電磁アクチュエータに供給するタイミングを正確に特定できるため、別途、第2駆動電流を供給するタイミングを特定するための各種物理量(例えば、ストローク速度等)を検出するセンサを設ける必要がなくなり、電磁クラッチを制御する制御回路等が複雑化することを低減できる。 In addition, according to this aspect, the second drive current can be supplied to the electromagnetic actuator at a timing when the resultant force of the first elastic force and the second elastic force exceeds the urging force. Therefore, according to this aspect, since the timing for supplying the second drive current to the electromagnetic actuator can be accurately specified, various physical quantities (for example, stroke speed, etc.) for separately specifying the timing for supplying the second drive current. It is no longer necessary to provide a sensor for detecting the occurrence of a problem, and the complexity of the control circuit for controlling the electromagnetic clutch can be reduced.
本発明の係る電磁クラッチの制御装置によれば、一対のクラッチの非係合状態から係合状態に切り換える際に要する動作時間が極力短くなるように電磁アクチュエータの駆動電流を設定しつつ、プランジャ及びストッパの衝突音を低減することが可能である。 According to the electromagnetic clutch control device of the present invention, while setting the drive current of the electromagnetic actuator so that the operation time required for switching the pair of clutches from the non-engaged state to the engaged state is as short as possible, It is possible to reduce the impact noise of the stopper.
以下、図面を参照して、本発明に係る電磁クラッチの制御装置の実施形態を説明する。 Embodiments of an electromagnetic clutch control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<1:ハイブリット車両の動力伝達機構の構成>
先ず、図1を参照しながら、本発明に係る電磁クラッチの制御装置の一実施形態を搭載したハイブリッド車両の動力伝達機構の概略構成を説明する。図1は、本実施形態におけるハイブリッド車両の動力伝達機構の概略構成を示したブロック図である。
<1: Configuration of power transmission mechanism of hybrid vehicle>
First, a schematic configuration of a power transmission mechanism of a hybrid vehicle equipped with an embodiment of an electromagnetic clutch control device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power transmission mechanism of a hybrid vehicle in the present embodiment.
図1において、ハイブリッド車両10は、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、及び、本発明の「第1設定手段」及び「第2設定手段」の夫々の一例を兼ねるECU100を備えており、所謂、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る。動力源に相当するエンジン1と、動力源、及びエンジン1の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。
In FIG. 1, a
動力分配機構20の出力軸3には、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を駆動可能に構成されている。
The output shaft 3 of the
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 mainly generates power by receiving torque from the engine 1 and rotating, and is subjected to reaction force torque accompanying power generation. 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
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
ECU100は、後述するストローク速度センサ76(図4参照)と共に、本発明に係る「電磁クラッチの制御装置」の一例を構成しており、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、及び動力分配機構20の動作を制御する。
The
次に、図2を参照しながら、ハイブリッド車両1における動力伝達機構の構成を詳細に説明する。図2は、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要部の構成を示したスケルトン図である。 Next, the configuration of the power transmission mechanism in the hybrid vehicle 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a skeleton diagram showing the configuration of the main part of the hybrid vehicle in the present embodiment.
図2において、ハイブリッド車両10は、第1及び第2のモータジェネレータMG1及びMG2、本発明の「電磁クラッチ」の一例である噛合い式の電磁クラッチ70、並びに動力分配機構20を備えている。
In FIG. 2, the
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。
The
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。ECU100は、ハイブリッド車両10の駆動時において、ドライバによるアクセル操作等に基づいて、電磁クラッチ70の非係合状態及び係合状態を相互に切り換える切り換え制御を実行する。
On the other hand, when the
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、及びサンギヤ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、及びサンギヤ27を備えている。
The
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
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、本発明の「一対のクラッチ」の一例を構成する一対のドグ歯71及び72のうち、ドグ歯72に連結している。
The
次に、図3を参照しながら、電磁クラッチ70の構成を説明する。図3は、電磁クラッチ70の構成を模式的に示した模式図である。
Next, the configuration of the electromagnetic clutch 70 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the configuration of the
図3において、電磁クラッチ70は、電磁アクチュエータ60、並びに、互いに噛合わされる一対のドグ歯71及び72を備えている。ドグ歯71及び72の夫々は、複数の歯75を備えている。ECU100の制御下において、回転可能なドグ歯72が電磁アクチュエータ60によって駆動され、複数の歯75相互の噛み合いに応じてドグ歯72及びドグ歯71相互の非係合及び係合を切り換え可能に構成されている。
In FIG. 3, the
電磁アクチュエータ60は、ECU100の制御下で電磁アクチュエータ駆動回路(不図示)から出力される信号に基づいて駆動され、回転部側のドグ歯72を矢印122方向に移動させて、固定部側のドグ歯71と噛合わせて係合させると共に、回転部側のドグ歯72を矢印122と逆方向に移動させて固定部側のドグ歯71との係合を解放する。
The
図4を参照しながら、電磁クラッチ70の具体的な構成を説明する。図4は、ECU100及びストロークセンサ76と共に電磁クラッチ70の構成を図式的に示した図である。
A specific configuration of the electromagnetic clutch 70 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the electromagnetic clutch 70 together with the
図4において、本発明に係る「電磁クラッチの制御装置」の一例である制御装置101は、ECU100、及び、本発明の「検出手段」の一例であるストロークセンサ76を備えて構成されている。ストロークセンサ76は、電磁クラッチ70の動作時において、本発明の「一の向き」の一例である図中矢印Y1aに沿って移動するプランジャ63のストローク速度に対応するドグ歯71のストローク速度を検出する。
In FIG. 4, a
電磁クラッチ70は、電磁アクチュエータ60、本発明の「弾性体」の一例である復帰バネ67、並びに、一対のドグ歯71及び72を備えている。電磁アクチュエータ60は、ストッパ64と、プランジャ63と、シャフト61及び滑り軸受け62からなるスリーブ機構160と、本発明の「付勢力発生手段」の一例を構成する電磁コイル66及びヨーク65と、ケース68とを備えている。尚、ストッパ64は、ヨーク65の一部であり、ヨーク65の一部がストッパ64を兼ねている。
The
シャフト61の外周面の少なくとも一部には、プランジャ63をストッパ64に当接させる向き(図中矢印Y1a方向)と、その逆の向き(本発明の「他の向き」の一例である矢印Y1b方向)にシャフト61を移動させるための滑り軸受け62が設けられている。プランジャ63は、シャフト61に固定されており、ECU100の制御下で電磁コイル6及びヨーク66を介して電磁的な付勢力が矢印Y1aに沿ってプランジャ63に作用することによって、シャフト63と共に滑り軸受け62上を滑り、矢印Y1a方向に移動可能である。
At least a part of the outer peripheral surface of the
ストッパ64は、プランジャ63と当接可能な形状を有しており、ヨーク65に固定されている。一対のドグ歯71及び72を係合させる際には、プランジャ63がストッパ64に当接することによって、プランジャ63のストロークに連動してドグ歯71がドグ歯72に噛み合う。ドグ歯71及び72が相互に噛み合うことにより、即ち、ドグ歯71及び72が非係合状態から係合状態に切り換えられることによって、これらドグ歯を介した動力の伝達が可能になる。
The
ヨーク65は、例えば磁性体であり、プランジャ63及びストッパ64間に配置されている。電磁クラッチ70の動作時において、電磁コイル66には、ECU100の制御下で電磁アクチュエータ駆動回路(不図示)を介して駆動電流が供給される。
The
復帰バネ67は、ケース68の内側に取り付けられており、プランジャ63と共に矢印Y1a方向にシャフト61が移動した際にシャフト61に接し、シャフト61を介してプランジャ63をストッパ64から引き離す方向、即ち矢印Y1b方向に弾性力を作用させる押しバネである。ケース68は、車体等に固定されており、スリーブ機構160、プランジャ63及びストッパ64、ヨーク65、電磁コイル66、並びに復帰バネ67の夫々を収容している。
The
電磁クラッチ70が係合状態から非係合状態に切り換えられると、ハイブリッド車両10の走行モードは、固定段変速モードから無段変速モードに切り換えられる。より具体的には、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。
When the
一方、電磁クラッチ70を非係合状態から係合状態に切り換えると、ハイブリッド車両10の走行モードは、無段変速モードから固定段変速モードに切り換えられる。より具体的には、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
<2:電磁クラッチの制御方法>
次に、図4に加えて、図5乃至図7を参照しながら、本実施形態に係る電磁クラッチの制御装置101によって実行可能な制御方法を説明しつつ、制御装置101の各構成要素の処理動作を詳細に説明する。図5は、本実施形態に係る電磁クラッチの制御装置によって実行可能な電磁クラッチの制御方法の主要な処理ルーチンを順に示したフローチャートである。図6は、磁気ギャップδ及びストローク量Y1と、付勢力Fa及び弾性力Fbとの関係を図式的に示したグラフである。図7は、電磁クラッチにおけるプランジャのストローク量と、付勢力Fa、弾性力Fb及びプランジャのストローク速度Vpとの相互関係を図式的に示したグラフである。図8は、ストローク量と、駆動電流I及びストローク速度の夫々との関係を図式的に示したグラフである。
<2: Control method of electromagnetic clutch>
Next, referring to FIGS. 5 to 7 in addition to FIG. 4, the control method that can be executed by the electromagnetic
図4及び図5において、ECU100は、電磁クラッチ70が非係合状態にある際に、ハイブリッド車両10を運転するドライバによるアクセル操作、或いはブレーキ操作により、電磁クラッチ70を係合させるべき指示があったか否かを判定する(ステップS100)。より具体的には、ECU100は、アクセル開度センサ、或いは、ブレーキセンサ等によって検出された信号に基づいて、電磁クラッチ70を係合させるべき指示があったか否かを判定する。電磁クラッチ70を係合させるべき指示がなかったと判定された場合(No)、ECU100は、引き続き、電磁クラッチ70を係合させるべき指示があったか否かを判定する処理を継続する。
4 and 5, the
電磁クラッチ70を係合させるべき指示があったと判定された場合(Yes)、ECU100は、電磁アクチュエータ60を駆動するための初期駆動電流である第1駆動電流I1を設定する(ステップS110)。
When it is determined that there is an instruction to engage the electromagnetic clutch 70 (Yes), the
ここで、図6を参照しながら、第1駆動電流I1によって電磁アクチュエータ60を駆動した際に、プランジャ63に作用する各種力を説明する。
Here, with reference to FIG. 6, various forces acting on the
図6(a)に示すように、電磁コイル66及びヨーク65を介して図中矢印Y1a方向に沿ってプランジャ63に作用する電磁的な力である付勢力Faは、矢印Y1a方向に沿ってプランジャ63のストロークが開始された後、プランジャ63のストローク量Y1(図4参照)が増大すると共に増大する。ここで、ストローク量Y1の増大は、磁気ギャップδの減少と等価であるため、磁気ギャップδの減少と共に付勢力Faが増大すると解釈することが可能である。尚、磁気ギャップδとは、ヨーク65の一端に設けられたストッパ64及びプランジャ63間の距離で規定される距離であって、電磁コイル66及びヨーク65を介してプランジャ63に作用する電磁的な力である付勢力Faの大きさを規定する距離をいう。第1駆動電流I1によって電磁アクチュエータ60を駆動し続けると、プランジャ63のストロークが終了する間際、即ち、プランジャ63がストッパ64に当接する間際において、付勢力Faがストローク量Y1の増大に応じて急激に増大する。
As shown in FIG. 6A, the urging force Fa, which is an electromagnetic force acting on the
図6(b)に示すように、電磁クラッチ70が非係合状態から係合状態に切り換えられる際に、矢印Y1b方向(図4参照)に沿って復帰バネ67からプランジャ63に作用する弾性力Fbは、ストローク量Y1の増大に伴って、言い換えれば磁気ギャップδの減少に伴って線形的に増大する。弾性力Fbは、付勢力Faと異なり、プランジャ63のストロークが終了する間際で急激に増大することはない。
As shown in FIG. 6B, when the
図6(c)に示すように、プランジャ63に作用する力のうち矢印Y1a方向に沿ったプランジャ63のストローク速度Vpを実質的に規定する作用力Fcは、付勢力Fa及び弾性力Fbの合力である。したがって、電磁アクチュエータ60の初期駆動電流として設定された第1駆動電流I1によれば、作用力Fcの増大に伴ってプランジャ63を矢印Y1a方向に沿って加速し、電磁クラッチ70を非係合状態から係合状態に切り換える切り換え時間を短縮することができる。しかしながら、プランジャ63のストロークが終了する間際、言い換えれば、プランジャ63がストッパ64に当接する間際では、作用力Fcが急激に増大するため、矢印Y1a方向に沿ったプランジャ63のストローク速度Vpが急激に増大する。この状態でプランジャ63がストッパ64に当接すると、プランジャ63及びストッパ64間に生じる衝撃音が大きなってしまう。
As shown in FIG. 6C, the acting force Fc that substantially defines the stroke speed Vp of the
そこで、以下で説明する一連の処理動作によれば、電磁クラッチ70を非係合状態から係合状態に切り換える切り換え時間を極力短くしつつ、プランジャ63及びストッパ64間に発生する衝撃音を低減することが可能である。
Therefore, according to a series of processing operations described below, the impact sound generated between the
再び、図5において、ECU100は、プランジャ63のストローク速度を検出するストロークセンサがハイブリッド車両10に設けられているか否かを判定する(ステップS120)。本実施形態では、ストロークセンサ76が設けられているため、ステップS120における判定はYesとなる。次に、ECU100は、ストロークセンサ76が検出したストローク速度Vpが、しきい値速度Vthを通過したか否かを判定する(ステップS130)。より具体的には、ECU100は、しきい値速度Vthよりストローク速度Vpが小さくなったか否かを判定する。尚、しきい値速度Vthは、プランジャ63がストッパ64に当接する際に発生する衝撃音が、実戦的に許容される範囲の上限値である場合におけるストローク速度として規定されている。
In FIG. 5 again, the
次に、ECU100は、目標とすべきストローク速度Vpを設定する(ステップS140)。目標とすべきストローク速度とは、プランジャ63が矢印Y1a方向に沿ってストロークし、ストッパ64に当接する際に発生する衝撃音が実践的に許容される範囲の上限値以下になるように設定されるストローク速度Vpである。次に、ECU100は、目標とすべきストローク速度及び検出されたストローク速度Vpに基づいて、電磁アクチュエータ60の駆動電流をフィードバック制御する(ステップS150)。より具体的には、目標とすべきストローク速度でプランジャ63がストロークされるように、第1駆動電流I1に代えて、電磁アクチュエータ60を駆動する駆動電流をフィードバック制御する。
Next, the
ここで、図7を参照しながら、フィードバック制御について詳細に説明する。 Here, the feedback control will be described in detail with reference to FIG.
図7(a)及び(b)において、既に説明したように、ECU100は、ドグ歯71及び72を非係合状態から係合状態に切り換える際に、付勢力Faがプランジャ63に作用することによってプランジャ63が矢印Y1a方向に沿って加速された後、弾性力Fbがストローク量Y1に応じて付勢力Faを上回ることによってプランジャ63が矢印Y1a方向に沿って減速されるように、電磁アクチュエータ60の初期駆動電流として第1駆動電流I1を設定する。
7 (a) and 7 (b), as already described, when the
プランジャ63のストローク量L1を境にして、プランジャ63のストローク速度Vpは、加速領域から減速領域に入る。より具体的には、ストローク量L1は、第1駆動電流I1に応じて発生する付勢力Faが、弾性力Fbより大きい加速領域から、弾性力Fbより小さい減速領域に替わる境目を規定するストローク量である。ストローク速度Vpが減速された任意のストローク量Lcにおいて、ECU100は、ストローク速度Vpに基づくフィードバック制御を開始する。ここで、仮に、フィードバック制御を実行しない場合には、第1駆動電流I1に基づいて発生した付勢力Fa1がプランジャ63に作用し続けることになる。したがって、LcからL2間は減速を続け、プランジャ63が、ストッパ64に当接する間際と規定するストローク量L2を境にして付勢力Fa1は急激に増大し、ストローク速度Vp2は、急激に増大する(図7(b)参照)。したがって、途中でストロークが止まり戻ってくるか、プランジャ63及びストッパ64間に生じる衝撃音が大きくなってしまう。より具体的には、後述するフィードバック制御をしない場合には、途中でストロークが止まったり(図7(b)のストローク線A1)、或いはストロークL2を境にして、付勢力Fa1が急激に増大し、ストロークが急激に増大したり(図7(b)のストローク線A2)する。
With the stroke amount L1 of the
そこで、ECU100は、プランジャ63のストローク量Y1がストローク量Lcより大きい範囲において、プランジャ63がストッパ64に当接する際の衝撃音が低減されるように、駆動電流をフィードバック制御し、電磁アクチュエータ60を駆動する。
Therefore, the
図7(a)に示すように、第2駆動電流I2によれば、例えば、弾性力Fbによってプランジャ63が矢印Y1b方向に沿って押し返されない付勢力Fa2をプランジャ63に作用させることが可能である。加えて、プランジャ63がストッパ64に当接する際、即ち、ストローク終了間際において付勢力Fa2が急激に増大しないように、第2駆動電流I2が設定されるため、ストローク終了間際でストローク速度Vp2が急激に増大することを防止することができ、略一定の低いストローク速度Vp2でプランジャ63をストロークさせることができ、衝撃音を低減できる。
As shown in FIG. 7A, according to the second drive current I2, for example, it is possible to apply an urging force Fa2 that does not push the
再び、図5において、ECU100は、プランジャ63がストッパ64に当接したか否か、即ちストロークが終了したか否かを判定する(ステップS160)。ストロークが終了していないと判定された場合(No)には、ECU100は、再度ステップS100以降に処理を実行する。プランジャ63のストロークが終了したと判定された場合(Yes)には、ECU100は、ドグ歯71及び72の係合が完了した旨を示すフラグをオン状態に切り換える(ステップS170)。
In FIG. 5 again, the
次に、ECU100は、一対のドグ歯71及び72からクラッチを保持するように、電磁クラッチ70の動作を制御する(ステップS180)。
Next, the
次に、図5及び図8を参照しながら、ステップS120でストロークセンサ76が設けられていないと判定された場合に実行される一連の処理を説明する。
Next, a series of processing executed when it is determined in step S120 that the
図5において、ECU100は、電磁コイル66に流れる駆動電流を検出する電流センサ、或いは電磁コイル66に発生する電圧を検出する電圧センサが設けられているか否かを判定する(ステップS121)。電流センサ或いは電圧センサが設けられていると判定された場合(Yes)、ECU100は、電磁アクチュエータ60を駆動する駆動電流のストローク量Y1に対する駆動電流の傾きがしきい値より大きいか否かを判定する(ステップS122)。より具体的には、図8(a)に示すように、プランジャ63のストローク速度Vpの変化に応じて電磁コイル66に発生する起電力の変化率の符号が反転したことによって、第1駆動電流I1が減少し、その減少の割合を示す傾きが、予め設定されたしきい値より大きいか否かを判定する。ここで、図8(a)において斜線で示した領域は、電磁コイル66に発生する逆起電力によって減少する電力部分を示している。
In FIG. 5, the
ここで、図8を参照しながら、電磁コイル76に発生する逆起電力とストローク速度Vpとの関係を詳細に説明する。プランジャ63のストローク速度Vpが変化すると、電磁コイル66内の磁速密度が変化し、電磁誘導によって電磁コイル66に発生する起電力も変化する。例えば、プランジャ63が加速されている場合(図8(b)に示すプランジャ加速領域)と、プランジャ63が減速されている場合(図8(b)に示すプランジャ減速領域)との夫々においては、電磁コイル66に発生する起電力の変化率の符号が相互に異なる。ここで、符号とは、ストローク量に対して変化する起電力の変化量、即ち傾きの符号を意味する。このような起電力の変化率の符号は、電磁コイル66に流れる電流の変化に対応している。したがって、プランジャ63のストローク速度Vpをセンサ等で直接検出しなくても、電磁コイル66を流れる電流、或いは、電磁コイル66に加わる電圧を検出することによって、プランジャ63が減速されたことを判定することが可能になる。
Here, the relationship between the counter electromotive force generated in the
ECU100は、プランジャ63のストローク量Y1が、ストローク量Lcに到達した際に、即ち、図8(b)に示すように、プランジャ63の減速領域の終端において、電磁アクチュエータ60の駆動電流として第2駆動電流I2を設定し(図8(a)参照)、フィードバック制御を開始する(ステップS150)。ステップS150以降は、上述したストロークセンサ76が設けられている場合と同様の処理が実行可能される。
When the stroke amount Y1 of the
したがって、本実施形態に係る電磁クラッチの制御装置101によれば、プランジャ63のストローク速度Vpを検出するストロークセンサ76が設けられていない場合でも、プランジャ63がストッパ64に当接する際に発生する衝撃音を低減するように電磁クラッチ70を制御可能である。
Therefore, according to the electromagnetic
再び、図5において、ステップS121で電流センサ等が設けられていないと判定された場合(No)、ECU100は、第1駆動電流I1を電磁アクチュエータ60に供給することによってプランジャ63に付勢力Faを作用させ始めてから所定の時間が経過したか否かを判定する(ステップS125)。ここで、所定の時間とは、一対のクラッチを構成するドグ歯71及び72を非係合状態から係合状態に切り換える際、第1駆動電流I1を任意の電流値に設定した場合に、当該設定された電流値に応じてプランジャ63に付勢力Faが作用し始めてから、矢印Y1a方向に沿ったプランジャ63の移動が弾性力Fbによって妨げられ、プランジャ63がストッパ64まで到達することなく、プランジャ63が停止してしまうまでの時間をいう。プランジャ63に付勢力Faが作用し始めてから経過した経過時間が所定の時間を経過していないと判定された場合(No)、再度、ECU100は、ステップS100以降の処理を実行する。
In FIG. 5 again, when it is determined in step S121 that a current sensor or the like is not provided (No), the
一方、プランジャ63に付勢力Faが作用し始めてから経過した経過時間が所定の時間を経過したと判定された場合(Yes)、ECU100は、上述したステップS150以降のフィードバック制御を実行する。このように、所定の時間が経過した時点において、新たに第2駆動電流I2を電磁アクチュエータ60に供給することによって、プランジャ63が停止した状態から当該プランジャ63をストッパ64に向かって、即ち矢印Y1a方向に沿って移動(ストローク)させることができ、センサ等によってストローク速度を検出しなくても、第2駆動電流I2を設定するタイミング、即ち、図8(a)に示すストローク量Lcに対応するタイミングを特定することが可能である。
On the other hand, when it is determined that the elapsed time since the urging force Fa starts to act on the plunger 63 (Yes), the
(変形例)
次に、本実施形態に係る電磁クラッチの制御装置による制御の対象である電磁クラッチの変形例を制御しつつ、当該制御装置101による制御方法の変形例を説明する。図9は、本例に係る電磁クラッチ70aの具体的な構成を制御装置101と共に図式的に示した図である。図10は、電磁クラッチ70aにおけるプランジャ63のストローク量Y1と、付勢力Fa、弾性力Fb及びプランジャのストローク速度Vpとの相互関係を図式的に示したグラフである。
(Modification)
Next, a modified example of the control method by the
図9において、弾性体67は、スリーブ機構160に対して各々並列に配置された第1弾性体67a及び第2弾性体67bを含んで構成されている。第1弾性体67a及び第2弾性体67bの夫々は、復帰バネであり、第2弾性体67bの弾性率は、第1弾性率67aの弾性率より大きい。加えて、第2弾性体67bは、プランジャ63のストロークに対応して第1弾性体67aから第1弾性力Fb1(図10(a)参照)がプランジャ63に作用し始めた後、第2弾性力Fb2(図10(a)参照)を作用可能なように、ケース部68に設けられている。
In FIG. 9, the
次に、図10を参照しながら、本例に係る電磁クラッチの制御方法における付勢力Fa等の各種物理量の相互関係を説明する。 Next, the interrelation between various physical quantities such as the urging force Fa in the electromagnetic clutch control method according to this example will be described with reference to FIG.
図10(a)において、プランジャ63のストローク量Y1が、ストローク量L1を超えると、弾性体67からプランジャ63に作用する弾性力Fbは、第1弾性力Fb1及び第2弾性力Fb2の合力になる。弾性力Fbは、プランジャ63のストローク量Y1がストローク量Lcに到達した時点において、付勢力Faを上回る。
In FIG. 10A, when the stroke amount Y1 of the
したがって、図10(b)に示すように、プランジャ633のストローク量Y1がストローク量Lcを超えたフィードバック領域で電磁アクチュエータ60をフィードバック制御した場合、第2駆動電流I2を電磁アクチュエータ60に供給するタイミングを正確に特定できるため、別途、第2駆動電流I2を供給するタイミングを特定するための各種物理量(例えば、ストローク速度等)を検出するセンサを設ける必要がなくなり、電磁クラッチ70aを制御する制御回路等が複雑化することを低減できる。
Therefore, as shown in FIG. 10B, when the
加えて、このような電磁クラッチ70aの構成によれば、第1弾性体67aのみによって矢印Y1b方向に沿ってプランジャ63に第1弾性力Fb1を加える場合に比べて、弾性体の弾性率のばらつき、或いは電磁クラッチ70aを車両に組み付ける際に生じる弾性体に加わる与圧のばらつき等を一因とするプランジャ63のストローク速度のばらつきを抑制することの可能である。
In addition, according to the configuration of the electromagnetic clutch 70a, the elastic modulus of the elastic body varies more than in the case where the first elastic force Fb1 is applied to the
また、電磁クラッチ70aの構成によれば、電磁クラッチ70aを係合状態から非係合状態に切り換えた際に、反力(矢印Y1b方向に沿ってプランジャ63に作用する弾性力)を大きく取れるため、非係合状態に切り換えた際(クラッチの解放時)における応答性が向上する利点もある。
Further, according to the configuration of the electromagnetic clutch 70a, a large reaction force (elastic force acting on the
1・・・エンジン、67・・・弾性体、76・・・ストロークセンサ、100・・・ECU、101・・・制御装置、160・・・スリーブ機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 67 ... Elastic body, 76 ... Stroke sensor, 100 ... ECU, 101 ... Control apparatus, 160 ... Sleeve mechanism
Claims (5)
前記一対のクラッチを前記非係合状態から前記係合状態に切り換える際に、前記付勢力が前記プランジャに作用することによって前記プランジャが前記一の向きに沿って加速された後、前記弾性力が前記ストローク量に応じて前記付勢力を上回ることによって前記プランジャが前記一の向きに沿って減速されるように、前記電磁アクチュエータの初期駆動電流として第1駆動電流を設定する第1設定手段と、
前記プランジャが減速された後、前記プランジャが前記ストッパに当接する際に発生する衝撃を低減するように、前記電磁アクチュエータの新たな駆動電流である第2駆動電流を設定する第2設定手段と
を備えたことを特徴とする電磁クラッチの制御装置。 (I) a stopper, (ii) a plunger capable of contacting the stopper, and (iii) a biasing force that generates an electromagnetic biasing force that acts on the plunger along a direction from the plunger toward the stopper. When the electromagnetic actuator having a generating means and the plunger move along the one direction according to the biasing force, the plunger acts on the plunger along another direction that is opposite to the one direction. An electromagnetic clutch comprising: an elastic body that generates an elastic force; and a pair of clutches that can be switched between an engaged state and a non-engaged state according to a stroke amount that the plunger moves along the one direction. An electromagnetic clutch control device for controlling,
When the pair of clutches are switched from the non-engaged state to the engaged state, the biasing force acts on the plunger to accelerate the plunger along the one direction, and then the elastic force is applied. First setting means for setting a first drive current as an initial drive current of the electromagnetic actuator so that the plunger is decelerated along the one direction by exceeding the urging force according to the stroke amount;
Second setting means for setting a second drive current, which is a new drive current of the electromagnetic actuator, so as to reduce an impact generated when the plunger comes into contact with the stopper after the plunger is decelerated. An electromagnetic clutch control device comprising the electromagnetic clutch.
前記第2設定手段は、前記ストローク速度が所定の速度より小さい場合に、前記第2駆動電流を設定すること
を特徴とする請求項1に記載の電磁クラッチの制御装置。 Detection means for detecting a stroke speed which is a speed when the plunger moves along the one direction;
2. The electromagnetic clutch control device according to claim 1, wherein the second setting unit sets the second drive current when the stroke speed is smaller than a predetermined speed. 3.
前記第2設定手段は、前記プランジャのストローク速度の変化に応じて前記電磁コイルに発生する起電力の変化率の符号が反転した際に、前記第2駆動電流を設定すること
を特徴とする請求項1に記載の電磁クラッチの制御装置。 The biasing force generating means includes an electromagnetic coil and a yoke,
The second setting means sets the second drive current when the sign of the rate of change of electromotive force generated in the electromagnetic coil is inverted in accordance with a change in stroke speed of the plunger. Item 2. The electromagnetic clutch control device according to Item 1.
を特徴とする請求項1に記載の電磁クラッチの制御装置。 2. The electromagnetic clutch control device according to claim 1, wherein the second setting unit sets the second drive current after a predetermined time has elapsed since the start of application of the urging force to the plunger.
前記弾性体は、前記スリーブ機構に対して各々並列に配置された第1弾性体及び第2弾性体を含んで構成されており、
前記弾性力は、前記第1弾性体及び前記第2弾性体の夫々から前記スリーブ機構を介して前記プランジャに各々作用可能な第1弾性力及び第2弾性力から構成されており、
前記第2弾性体の弾性率は、前記第1弾性体の弾性率より大きく、
前記第1弾性力に前記第2弾性力が加わった時点で、前記第1弾性力及び前記第2弾性力の合力が前記付勢力を上回ること
を特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の電磁クラッチの制御装置。 The plunger is fixed to a sleeve mechanism that is slidable along the one direction,
The elastic body includes a first elastic body and a second elastic body arranged in parallel with the sleeve mechanism,
The elastic force is composed of a first elastic force and a second elastic force that can act on the plunger from the first elastic body and the second elastic body via the sleeve mechanism, respectively.
The elastic modulus of the second elastic body is larger than the elastic modulus of the first elastic body,
The combined force of the first elastic force and the second elastic force exceeds the urging force when the second elastic force is applied to the first elastic force. 5. The electromagnetic clutch control device according to Item.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008189441A JP2010025279A (en) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Controller of electromagnetic clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008189441A JP2010025279A (en) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Controller of electromagnetic clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010025279A true JP2010025279A (en) | 2010-02-04 |
Family
ID=41731307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008189441A Pending JP2010025279A (en) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | Controller of electromagnetic clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010025279A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012030347A (en) * | 2010-07-06 | 2012-02-16 | Panasonic Electric Works Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
JP2012171049A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
JP2012171048A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
EP2955048A1 (en) | 2014-06-09 | 2015-12-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intermesh engagement device |
CN105308838A (en) * | 2013-06-03 | 2016-02-03 | 丰田自动车株式会社 | Electromagnetic actuator |
WO2023115196A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | Magna Powertrain, Inc. | Pre-energization for power operated disconnect systems |
-
2008
- 2008-07-23 JP JP2008189441A patent/JP2010025279A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012030347A (en) * | 2010-07-06 | 2012-02-16 | Panasonic Electric Works Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
JP2012171049A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
JP2012171048A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd | Electric power tool |
EP3007339A4 (en) * | 2013-06-03 | 2017-01-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electromagnetic actuator |
CN105308838A (en) * | 2013-06-03 | 2016-02-03 | 丰田自动车株式会社 | Electromagnetic actuator |
US9816570B2 (en) | 2013-06-03 | 2017-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electromagnetic actuator |
KR101831393B1 (en) * | 2013-06-03 | 2018-02-22 | 도요타 지도샤(주) | Electromagnetic actuator |
KR20150141143A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Intermesh engagement device |
CN105179521A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-23 | 丰田自动车株式会社 | Intermesh Engagement Device |
RU2601087C1 (en) * | 2014-06-09 | 2016-10-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Coupling device for mutual engagement |
KR101680971B1 (en) | 2014-06-09 | 2016-12-12 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Intermesh engagement device |
EP2955048A1 (en) | 2014-06-09 | 2015-12-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intermesh engagement device |
US9695889B2 (en) | 2014-06-09 | 2017-07-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Intermesh engagement device |
WO2023115196A1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | Magna Powertrain, Inc. | Pre-energization for power operated disconnect systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105179521B (en) | Engagement type engagement device | |
US7617896B2 (en) | Control device for an electric vehicle | |
EP2574515B1 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2010025279A (en) | Controller of electromagnetic clutch | |
WO2011004433A1 (en) | Vehicle control device | |
US20140083247A1 (en) | Manual transmission | |
JP5731884B2 (en) | Vehicle power transmission control device | |
WO2012081277A1 (en) | Device for controlling power transmission of vehicle | |
JP2019156016A (en) | Drive device of hybrid vehicle | |
MX2012013367A (en) | Hybrid vehicle accelerator pedal depressing force control device. | |
JP5742948B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2015189324A (en) | Vehicle power transmission mechanism control device | |
JPWO2020065800A1 (en) | Electric vehicle control method and electric vehicle drive system | |
CN107662486B (en) | Control device for hybrid vehicle | |
CN111976462A (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
KR20160091994A (en) | Method and system for starting a combustion engine | |
JP5185994B2 (en) | Vehicle power transmission control device | |
JP2016210359A (en) | Four-wheel-drive vehicular control apparatus | |
JP5367445B2 (en) | Vehicle power transmission control device | |
JP5251566B2 (en) | Transmission clutch control device | |
JP2009210106A (en) | Vehicle control device | |
JP2016215834A (en) | Vehicle control apparatus | |
JP2016132278A (en) | Control device of hybrid vehicle | |
JP5650262B2 (en) | Vehicle power transmission control device | |
CN113525064A (en) | Drive device for hybrid vehicle |