JP2017223341A - 電磁クラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁クラッチにおいて、鉄粉等のコンタミを効率よく排出し、コンタミがクラッチフェーシング間に挟み込まれることによるクラッチの性能、耐久性の低下を抑制する。
【解決手段】エンジン２のアイドルストップ作動時において所定の条件が成立したとき、電磁クラッチ１４を解放状態にするとともに、電磁クラッチ１４に連結された電動モータ２２を作動させて電磁クラッチ１４の２つの回転要素１６，１８間の回転速度差を所定値以上とする回転速度差発生制御手段２６を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁石の励消により動力伝達の断続を行う電磁クラッチに関するものである。

言うまでもなく電磁クラッチでは磁力を用いるため、各部の磨耗等により生じた鉄粉等の夾雑物（Contamination、以下コンタミと称する。）が装置内に溜まり易く、電磁クラッチの係合時にクラッチフェーシング間にコンタミが挟み込まれると、クラッチの係合力が充分に得られず、さらにクラッチフェーシング等の接触部が損傷し、クラッチの性能や寿命等の所謂耐久性を低下させる虞がある。

特許文献１には、湿式多板電磁クラッチの外輪（３）に油の排出孔（２５）を設け、外輪（３）がフリー回転しているときに、遠心力によって生じる油の流れを利用してコンタミを排出することが開示されている（括弧付きの符号は文献内で使用されているものである）。

特開２００７−０５１６７０号公報

特許文献１に開示された技術では、外輪（３）がフリー回転しているときしか油が排出されず、また遠心力で生じる流動を利用しているだけなので、コンタミを充分に排出できず、耐久性低下が予防できない虞がある。

本発明は、上記のような課題を解決するために創案されたもので、電磁クラッチにおいて、コンタミを効率よく排出してクラッチフェーシング間への挟み込みを防止し、電磁クラッチの耐久性を向上させることを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため、本発明の電磁クラッチの制御装置は、２つの回転要素の一方が車両を駆動する駆動源であるエンジンに連結され、他方が電動モータに連結されると共に、少なくともクラッチフェーシング間に潤滑油が流通するように構成された電磁クラッチにおいて、前記エンジンのアイドルストップ作動時において所定の条件が成立したとき、前記電磁クラッチを解放状態にするとともに、前記電動モータを作動させて前記２つの回転要素間の回転速度差を所定値以上とする回転速度差発生制御を実施する回転速度差発生制御手段を備えたことを特徴としている。
（２）前記回転速度差発生制御手段は、前記アイドルストップの作動開始時に、前記回転速度差発生制御を実施することが好ましい。
（３）前記回転速度差発生制御手段は、前記アイドルストップの作動終了時に、前記回転速度差発生制御を実施することも好ましい。

（４）前記所定の条件に、前記潤滑油の温度が所定範囲であることが含まれていることが好ましい。
（５）前記所定の条件に、前記エンジンのスタータスイッチによる始動後における前記電磁クラッチの初回の前記アイドルストップであることが含まれていることが好ましい。
（６）前記所定の条件に、前記回転速度差発生制御の実施から所定期間が経過したことが含まれていることが好ましい。
（７）前記所定の条件に、前記２つの回転要素間に前記所定値以上の回転速度差が生じた時点から所定期間が経過したことが含まれていることが好ましい。
（８）前記所定値は、前記潤滑油の粘度に関するパラメータに基づき同粘度が高くなる程大きくなるように設定されていることが好ましい。
（９）前記パラメータが前記潤滑油の温度であり、前記所定値は前記温度が低くなる程大きくなるように設定されていることであることが好ましい。
（１０）また、前記所定値以上の回転速度差を保持する保持時間が、前記潤滑油の粘度に関するパラメータに基づき同粘度が高くなる程長くなるように設定されていることが好ましい。
（１１）前記パラメータが前記潤滑油の温度であり、前記保持時間は前記温度が低くなる程長くなるように設定されていることであることが好ましい。

（１２）さらに、前記電磁クラッチは、電磁石と永久磁石とを備え、前記電磁石が消磁されているときに前記永久磁石の磁力によって前記クラッチフェーシングが接合されて係合状態となる消磁作動型電磁クラッチであることが好ましい。
（１３）また、前記電磁クラッチと前記電動モータとの間に、前記電動モータと常時連結されるオイルポンプを配設したことが好ましい。
（１４）さらにまた、前記電磁クラッチが、前記駆動源に連結された車両用変速機のオイルパンに貯留された潤滑油中に配設されていることが好ましい。

本発明によれば、エンジンのアイドルストップ作動時において所定の条件が成立したときには、電動モータを作動させて電磁クラッチの２つの回転要素間（即ち、２つのクラッチフェーシング間）に積極的に回転速度差を生じさせることにより、潤滑油の流通を促進することができるので、コンタミの排出が効果的に実行され、アイドルストップ解除時であるクラッチ係合時にコンタミがクラッチフェーシング間に挟み込まれて生じる不具合を防止でき、車両の発進性の低下を抑制できる。上記のような回転速度差を生じさせると、２つの回転要素の近辺に存在する潤滑油の粘性による慣性に、回転速度の異なる回転要素間で差が生じるため、潤滑油がクラッチフェーシング間に流入し易くなり、その結果流通量が増加してコンタミの排出が効率的に行える。

また、回転速度差発生制御を実施する所定の条件として、潤滑油の温度が所定の範囲内であることとしたので、潤滑油の粘度が適当なものとなり、コンタミを運搬可能な粘度と流動性とを確保して、コンタミの排出がより促進される。
さらに、回転速度差発生制御を実施する所定の条件として、車両のエンジンのスタータスイッチによる始動後における初回のアイドルストップであること、回転速度差発生制御実施時点からのまたは同制御を実施したのと略同等の回転速度差が発生した時点から所定期間が経過したことを設定することにより、回転速度差発生制御の実施時期が適切となり、効率よくコンタミの排出が実行される。

また、回転速度差の値とその保持時間を、潤滑油の粘度に関するパラメータ、即ち、温度に応じて設定するように構成したので、電動モータ作動で消費する電力を極力低減した上で、コンタミの排出をより効率的に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る車両の駆動機構を模式的に示す構成図である。 本発明の一実施形態に適用される電磁クラッチの断面図である。 本発明の一実施形態に係る制御手段の第１例（第１回転速度差発生制御を実施するもの）を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る制御手段の第２例（第２回転速度差発生制御を実施するもの）を説明するフローチャートである。 上記制御手段による制御において設定される目標回転速度差と油温との関係を示すグラフである。 上記制御手段による制御において設定される目標回転速度差を保持する時間と油温との関係を示すグラフである。 上記制御手段による制御を実行する際のモータ及びエンジンの状態、並びに各種フラグの変化を示すタイムチャートである。 上記制御手段による制御を実行した際の、電磁クラッチの入力要素及び出力要素の回転速度の変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は第１回転速度差発生制御に関し、（ｂ）は第２回転速度差発生制御に関する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

図１は本実施形態にかかる車両の駆動機構の主な構成要素の関係を模式的に示す構成図である。図１に示すように、車両を走行させるためのエンジン（駆動源）２には、トルクコンバータ４と、このトルクコンバータ４に連結され、速度比を変更する遊星歯車またはベルト−プーリ式バリエータ等からなる変速機構５とを備えた従来周知のステップＡＴ、ＣＶＴ等の自動変速機６が連結されており、さらにこの自動変速機６の出力部が差動機構８を介して左右の駆動輪１０に連結されている。

また、エンジン２にはチェーン１２を介して、電磁クラッチ１４の入力要素１６（一方の回転要素）が連結されている。さらに、この電磁クラッチ１４の出力要素１８（他方の回転要素）は、自動変速機６を作動させるライン圧を供給するためのオイルポンプ２０に連結され、オイルポンプ２０には電動モータ２２が連結されている。従って、オイルポンプ２０は、電磁クラッチ１４が係合されているときはエンジン２によって駆動され、電磁クラッチ１４が解放されているときは電動モータ２２によって駆動される構成となる。
なお、電磁クラッチ１４、オイルポンプ２０、電動モータ２２は、自動変速機６の図示しないオイルパンに貯留された潤滑油中に浸漬するように配設されている。

エンジン２は、アクセル開度等に基づいて、電子式のエンジンコントローラ２３によって作動制御される。エンジンコントローラ２３は、車両が停車中で、ブレーキペダルが踏み込まれていて、アクセル開度が０である等の公知のアイドルストップ許可条件が成立したらエンジン２を停止（アイドルストップ）させ、アイドルストップ中に上記許可条件が不成立になったらエンジン２を再始動するアイドルストップ復帰制御を実施するアイドルストップ制御手段２５を備えている。

自動変速機６は、エンジン２の負荷や車両の走行速度に基づいて、電子式の自動変速機コントローラ２４によって作動制御され、電磁クラッチ１４及び電動モータ２２は、自動変速機コントローラ２４に組み込まれた回転速度差発生制御手段２６によって作動制御される。

図２は本実施形態に適用される電磁クラッチ１４の構造を示す断面図である。図２に示すように、この電磁クラッチ１４は、チェーン１２に噛合する入力要素１６としてのチェーンスプロケット２８と、オイルポンプ２０に連結される出力要素１８となる出力軸３０と、チェーンスプロケット２８のボス部３２に軸方向へ可動となるようにスプライン結合された磁性材から成る円板状のアーマチュア３４と、出力軸３０に固定されたロータ３６と、このロータ３６に埋設された永久磁石３８と、ケーシング４０に固定された電磁石４２とを備えている。

スプロケット２８は出力軸３０の一端（図中、左端）に軸受４４によって相対回転自在に支持されており、出力軸３０（図中、右端）は軸受４６を介してケーシング４０に支持されると共に図１に示したオイルポンプ２０に連結されている。

ロータ３６は、出力軸３０に固定された円筒状のボス部３６ａと、このボス部３６ａのアーマチュア３４側の端部から径方向外方へ向かって延設された円板部３６ｂと、この円板部３６ｂの外縁から軸方向に沿って延設されたリング部３６ｃとから成り、円板部３６ｂの径方向中間部に円環状の永久磁石３８が埋設されている。
また、アーマチュア３４と円板部３６ｃとが互いに対向するように配置され、両者の対向する面３４ｆ，３６ｆが、それぞれクラッチフェーシングを構成している。
さらに、電磁クラッチ１４は、上述の通り潤滑油中に浸漬されているので、潤滑油が軸受４４の内外輪間から流入し、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間を流通するように構成されている。

電磁石４２は円環状を成し、ボス部３６ａの外周面とリング部３６ｃの内周面とに対して僅かな間隙を存して配置されるようにケーシング４０に固定されている。

電磁クラッチ１４は、電磁石４２が消磁された状態で、アーマチュア３４が永久磁石３８の磁力によって円板部３６ｂに接合（両クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆが接合）されて係合状態となる消磁作動型電磁クラッチである。

また、電磁石４２は永久磁石３８の磁力を打ち消すような磁束を発生するように構成されており、そのため、電磁石４２が励磁されると、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆの接合が離されて、電磁クラッチ１４が解放状態となる。

電磁クラッチ１４及び電動モータ２２は、自動変速機６へ供給されるライン圧がオイルポンプ２０によって効率良く発生できるように作動制御され、基本的には、フリクションロスが大きくなるエンジン２の高回転領域（例えば、２０００ｒｐｍ以上）では電磁クラッチ１４を解放してオイルポンプ２０を電動モータ２２で駆動し、エンジン２の低回転領域（例えば、２０００ｒｐｍ未満）では電磁クラッチ１４を係合してオイルポンプ２０をエンジン２で駆動するように制御される。

さらに、コントローラ２４の記憶部には、図３又は図４に示すフローチャートを実行するプログラムが組み込まれている。電磁クラッチ１４及び電動モータ２２は、制御手段２６によって、図３又は図４のフローチャートに示すようにして、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間（両クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間）に所定値以上回転速度差を生じさせるよう作動制御（以下、回転速度差発生制御と称する。）される。なお、図３又は図４に示すフローチャートは、本発明に係る制御部分を実行するステップのみを表しており、前段に記載した電磁クラッチ１４の基本的な断続制御については省略している。また、電動モータ２２の制御については、制御手段２６は図示しないモータ制御装置を通じて回転速度差発生制御を実施する。

この回転速度差発生制御は、電磁クラッチ１４のクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間の回転速度差が目標回転速度差となるように大きくして、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間での潤滑油の流通を促進し、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間に進入したコンタミを効率よく排出してクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間への挟み込みを防止し、電磁クラッチ１４の耐久性を向上させる制御である。

電磁クラッチ１４を解放状態とした場合、クラッチフェーシング３４ｆの回転速度はエンジン２の回転速度（エンジン回転数Ｎｅ）であり、クラッチフェーシング３６ｆの回転速度は電動モータ２２の回転速度（モータ回転数Ｎｍ）であり、この回転速度差発生制御は、エンジン２の回転速度に対して電動モータ２２の回転速度を制御することによって行うことができる。

ただし、この回転速度差発生制御は、本来のオイルポンプ２０の制御とは異なる制御であり、回転速度差発生制御が必要なときに制御を実施するようにして、不必要な制御の実施は可能な限り避けたい。そこで、回転速度差発生制御が必要であるか否かを判定し、制御が必要であると判定されたことを制御条件（制御要求条件）とする。

クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間にコンタミが侵入していることを確実に判定することができれば、この判定がなされたことを回転速度差発生制御の制御要求条件とすることができる。しかし、コンタミの侵入を確実に判定することは容易でない。そこで、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間にコンタミが侵入しているだろう可能性が高まったことを制御要求条件とすることが考えられる。

また、電動モータ２２には、上限回転速度があり、エンジン２の回転速度の状態によっては目標回転速度差を発生できない場合がある。そこで、エンジン２の回転速度が回転速度差発生制御を実施可能な状態であることを回転速度差発生制御の制御条件（実施可能条件）とする。

また、回転速度差発生制御は、潤滑油の流通を促進するものであるが、潤滑油の温度状態によっては回転速度差発生制御に適さない場合や、他の制御を優先すべき場合がある。そこで、潤滑油の温度が所定状態であることも回転速度差発生制御の制御条件（実施可能条件）とする。

本制御装置では、上記の観点から、各制御条件をそれぞれ具体的に設定して、これらの制御条件が成立したら、例えば図３又は図４に示す回転速度差発生制御を実施するようにしている。
なお、図３又は図４に示したフローチャートによるプログラムは、エンジン２の作動中に一定の制御周期で繰り返し実行される。

本制御装置では、エンジン２のアイドルストップ作動時において、所定の制御条件が成立したとき、回転速度差発生制御を実施する。これは、アイドルストップによってエンジン１が停止している状況を利用して、電磁クラッチ１４のクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間に目標回転速度差を与えるようにするものである。

つまり、電磁クラッチ１４のクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間の回転速度差は、エンジン１の回転速度と電動モータ２２の回転速度とで規定され、エンジン１が停止している状況或いはエンジン１が停止しようとする状況では、電動モータ２２の回転速度を限界最大回転速度付近まで高くしなくても、電磁クラッチ１４のクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間の回転速度差を十分に大きくでき、目標回転速度差を確実に達成することができる。そこで、エンジン２のアイドルストップ作動時を利用している。

回転速度差発生制御を開始するアイドルストップ作動時の具体的なタイミングとしては、例えば、アイドルストップの作動開始時、或いは、アイドルストップの作動終了時とすることができる。アイドルストップの作動開始時やアイドルストップの作動終了時に回転速度差発生制御を開始するのは、アイドルストップ開始指令やアイドルストップ復帰指令を回転速度差発生制御の開始トリガーに用いるためである。本発明としては、アイドルストップの作動開始時やアイドルストップの作動終了時に限るものではなく、アイドルストップ作動時であれば回転速度差発生制御を実施しうるものである。

アイドルストップの作動開始時に回転速度差発生制御を開始する場合、アイドルストップ条件が成立したら、所定の制御条件が成立していることを条件に、アイドルストップ開始指令と共に回転速度差発生制御を開始する。
アイドルストップの作動終了時に回転速度差発生制御を開始する場合、アイドルストップ復帰条件が成立したら（アイドルストップ条件が不成立となったら）、所定の制御条件が成立していることを条件に、アイドルストップ復帰指令と共に回転速度差発生制御を開始する。

まず、図３を参照して、アイドルストップの作動開始時に回転速度差発生制御を開始する場合を説明する。
図３に示すように、本制御では、まずステップＡ１０において、フラグＦ１が０であるか否かが判断される。前回の制御周期で、フラグＦ１はアイドルストップ条件が成立しアイドルストップが許可されている時に１とされ、アイドルストップ条件が不成立となっている（アイドルストップ復帰条件が成立の場合も含む）時に０とされる。

前回の制御周期で、フラグＦ１が０とされていれば、ステップＡ２０に進んで、アイドルストップが許可されているか（アイドルストップ条件が成立して、アイドルストップ制御手段２５からアイドルストップ開始指令が発せられているか）否かが判断される。アイドルストップが許可されていれば、ステップＡ３０でフラグＦ１が１にセットされ、ステップＡ４０に進んで電磁クラッチ１４が解放される（あるいは解放を保持される）。そして、ステップＡ５０に進み、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間（クラッチフェーシング間）に回転速度差発生制御を実施する条件が成立しているか否かを判断する。

回転速度差発生制御を実施する条件（制御条件）は、以下の（１），（２）の条件が両方ともＹＥＳ（ＡＮＤ条件）である場合に「成立（ＹＥＳ）」と判断する。
（１）潤滑油温が所定範囲である（実施可能条件）。この範囲は、例えば、外気常温程度の温度を下限温度に、各装置の耐熱限界温度を上限温度に設定する。これは、潤滑油にある程度の粘度（コンタミを運搬できる程度の粘度）と流動性とが両立可能な範囲として設定される。なお、油温が外気常温程度の温度よりも低いと油温を上昇させ流動性を確保する制御が必要であり、油温が耐熱限界温度よりも高いと油温上昇を抑えて各装置を保護する制御が必要となる。
（２）以下の３つの条件の何れか１つが成立（ＯＲ条件）している（制御要求条件）。この条件は、本制御を適正な間隔で実行するためである。換言すれば、本制御が頻繁に実行されることを防止するためである。
（ａ）エンジン２のスタータスイッチの操作による始動後初回のアイドルストップ実施である。
（ｂ）前回の回転速度差発生制御実行後のアイドルストップを実施しない状態の継続時間の積算値が所定時間以上である。即ち、前回の回転速度差発生制御の実施から所定期間が経過した。本制御はアイドルストップの作動電磁タイミングで実施する制御であり、このアイドルストップの作動タイミングまでの時間が長いとクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間にコンタミが侵入している可能性が高まったと考えられる。そこで、この条件を設定している。
（ｃ）回転速度差発生制御と同等の回転速度差が生じた作動状態後のクラッチ係合時間の積算値が所定時間以上である。
条件（ｃ）を設定する理由は、段落００２５で説明した通り、通常制御においてはエンジン２の高回転領域で電磁クラッチ１４を解放してオイルポンプ２０を電動モータ２２で駆動するため、オイルポンプ２０がほぼ一定の回転速度で駆動されるのに対し、エンジン２は車両の走行に応じて回転速度が変化して、クラッチフェーシング間に回転速度差発生制御のときと同等またはそれ以上の回転速度差が生じる場合があり、この回転速度差が生じれば本制御を実行したと略同様の効果が得られるためである。

ステップＡ５０で制御条件が成立している（ＹＥＳ）と判断された場合は、ステップＡ６０で、フラグＦ２を１にセットする。フラグＦ２は回転速度差発生制御が実施されている時に１とされ、回転速度差発生制御が実施されていない時に０とされる。そして、ステップＡ７０で、そのときの潤滑油温に応じて目標とする回転速度差を設定すると共にこの目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出する。

図５に示すグラフに基づく油温−回転速度差のマップをコントローラ２４に記憶させており、目標回転速度差は同マップに基づいて設定される。図５のグラフから解るように、目標回転速度差は、油温が低くなる程、即ち、潤滑油の粘度が高くなる程大きくなるように、例えば１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍの範囲で設定されている。これは、潤滑油は粘度が高くなるとその流動性が低下するので、回転速度差を大きくして流動性を確保するためである。

次に、ステップＡ８０において、そのときの潤滑油温に応じて回転速度差発生制御を保持する時間を設定する。図６に示すグラフに基づく油温−回転速度差保持時間のマップをコントローラ２４に記憶させており、保持時間はこのマップに基づいて設定される。図５のグラフから解るように、保持時間は、油温が低くなる程、即ち、潤滑油の粘度が高くなる程長くなるように設定されている。これは、上記と同様、潤滑油は粘度が高くなるとその流動性が低下するので、保持時間を長くして制御期間における流動量をより大きくするためである。電磁クラッチ１４からの潤滑油の排出量が増加すれば、それに伴ってコンタミの排出も促進される。

次に、ステップＡ９０において、ステップＡ７０で設定された目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔに基づき、目標とする回転速度差を、ステップＡ８０で設定された保持時間だけ持続する回転速度差発生制御を実行する。

そして、ステップＡ１００において、ステップＡ９０の回転速度差発生制御が終了したか否かを判断し、ステップＡ９０の制御が終了していなければこの制御周期の処理を終了し、ステップＡ９０の制御が終了したら、ステップＡ１１０に進む。

ステップＡ１１０では、フラグＦ２を０にセットする。そして、ステップＡ１２０に進み、オイルポンプ２０の回転速度が自動変速機６で必要とされるライン圧を発生するための回転速度となるように電動モータ２２を制御するようモータ制御装置へ指令するクラッチ解放制御を実施する。

なお、回転速度差発生制御終了後のアイドルストップ中では、電動モータ２２を作動停止しておくことも可能であり、この場合、ステップＡ１２０における制御は、電動モータ２２を停止する指令となり、アイドルストップ復帰時における必要ライン圧は、以下で説明するステップＡ１６０で発生させることになる。

一方、ステップＡ１０での判断がＮＯ（Ｆ１≠０）の場合は、ステップＡ１３０に進んで、アイドルストップ復帰か（アイドルストップ条件が不成立となったか）否かが判断される。アイドルストップ復帰であれば、ステップＡ１５０でフラグＦ１が０にセットされ、ステップＡ１６０に進んで、電磁クラッチ１４及び電動モータ２２を通常制御とする。即ち、エンジン２の回転速度等に応じて電磁クラッチ１４の解放，係合を制御し、電磁クラッチ１４の解放時には所要のライン圧を発生するように電動モータ２２の回転速度を制御する。

また、ステップＡ１３０での判断がＮＯ（アイドルストップ復帰でない）ならば、ステップＡ１４０に進んで、フラグＦ２が１であるか否かが判断される。フラグＦ２が１であれば、回転速度差発生制御の実施中であり、ステップＡ９０に進んで、以後は上記と同様の処理を行う。

この実施形態では、回転速度差発生制御の開始時の制御周期において、ステップＡ７０で電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出したら、それ以降は、電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを継続して与えて、回転速度差発生制御を実施しているが、これは、アイドルストップの作動を開始したら、それ以降は、エンジン２の回転速度は停止（速度０）に向かって減少するので、制御開始時の電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを続行すれば必ず目標回転速度差を達成できるためである。

これに対して、ステップＡ１４０での判断でフラグＦ２が１とされる回転速度差発生制御の実施中には、ステップＡ７０に進んで、以後は上記と同様の処理を行うように構成してもよい。この場合は、回転速度差発生制御中は、ステップＡ７０において、その都度、その時のエンジン２の回転速度に応じて目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出することになる。

また、ステップＡ１４０での判断がＮＯ（Ｆ２≠１）ならば、回転速度差発生制御の実施中ではないので、以後はステップＡ１２０に進んで、上記と同様の処理を行う。
さらに、ステップＡ２０での判断がＮＯ（アイドルストップ許可でない）の場合、ステップＡ１６０に進んで、上記と同様の処理を行う。
また、ステップＡ５０での判断がＮＯ（制御条件が成立しない）の場合、ステップＡ１１０に進んで、以後は上記と同様の処理を行う。

次に、図４を参照して、アイドルストップの作動終了判定時に回転速度差発生制御を開始する場合を説明する。
図４に示すように、本制御では、まずステップＢ１０において、フラグＦ１が１であるか否かが判断される。前回の制御周期で、フラグＦ１は、前述のように、アイドルストップ条件が成立しアイドルストップが許可されている時に１とされ、アイドルストップ条件が不成立となっている（アイドルストップ復帰条件が成立の場合も含む）時に０とされる。

前回の制御周期で、フラグＦ１が１とされていれば、アイドルストップが許可されアイドルストップ制御が指令されている。この場合、ステップＢ２０に進んで、アイドルストップ復帰とする状態であるか（アイドルストップ条件が不成立となっているか）否かが判断される。アイドルストップ復帰であれば、ステップＢ３０でフラグＦ１が０にセットされ、ステップＢ４０に進み、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間（クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間）に回転速度差発生制御を実施する条件が成立しているか否かを判断する。このステップＢ４０の制御条件は、図３のステップＡ５０の制御条件と同様であるので説明を省略する。

ステップＢ４０で制御条件が成立している（ＹＥＳ）と判断された場合は、ステップＢ５０で、フラグＦ２を１にセットする。前述のように、フラグＦ２は回転速度差発生制御が実施されている時に１とされ、回転速度差発生制御が実施されていない時に０とされる。そして、ステップＢ６０で、前述のステップＡ７０と同様に、そのときの潤滑油温に応じて目標とする回転速度差を設定すると共にこの目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出する（図５参照）。

次に、ステップＢ７０において、前述のステップＡ８０と同様に、そのときの潤滑油温に応じて回転速度差発生制御を保持する時間を設定する（図６参照）。

次に、ステップＢ８０において、ステップＢ６０で設定された目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔに基づき、目標とする回転速度差を、ステップＢ７０で設定された保持時間だけ持続する回転速度差発生制御を実行する。なお、アイドルストップ中に電動モータ２２も停止させる場合には、このステップＢ８０に電磁クラッチ１４を解放する制御を付加する必要がある。

そして、ステップＢ９０において、ステップＢ８０の回転速度差発生制御が終了したか否かを判断し、ステップＢ８０の制御が終了していなければこの制御周期の処理を終了し、ステップＢ８０の制御が終了したら、ステップＢ１００に進む。

ステップＢ１００では、フラグＦ２を０にセットする。そして、ステップＢ１１０に進んで、電磁クラッチ１４及び電動モータ２２を通常制御とする。即ち、エンジン２の回転速度等に応じて電磁クラッチ１４の解放，係合を制御し、電磁クラッチ１４の解放時に所要のライン圧を発生するように電動モータ２２の回転速度を制御する。

なお、ステップＢ１０での判断がＮＯ（Ｆ１≠０）の場合は、ステップＢ１２０に進んで、アイドルストップ許可か（アイドルストップ条件が成立しているか）否かが判断される。アイドルストップ許可であれば、ステップＢ１４０でフラグＦ１が１にセットされアイドルストップが実施される。

そして、ステップＢ１５０に進んで電磁クラッチ１４が解放され（あるいは解放を保持され）、ステップＢ１６０に進み、オイルポンプ２０の回転速度が自動変速機６で必要とされるライン圧を発生するための回転速度となるように電動モータ２２を制御するようモータ制御装置へ指令するクラッチ解放制御を実施する。

なお、ステップＢ１６０において、段落００４７の説明と同様に、電動モータ２２を停止制御する場合は、ステップＢ１５０を省略すると共にステップＢ１６０の後にステップＢ２０と同様のアイドルストップ復帰状態であるか否かの判定を追加し、アイドルストップ復帰が不成立の場合は制御終了（ＥＮＤ）し、アイドルストップ復帰が成立の場合はステップＢ３０に進む処理とするよう変更すればよい。

また、ステップＢ１２０での判断がＮＯ（アイドルストップ許可でない）ならば、ステップＢ１３０に進んで、フラグＦ２が１であるか否かが判断される。フラグＦ２が１であれば、回転速度差発生制御の実施中であり、ステップＢ６０に進んで、以後は上記と同様の処理を行う。

なお、この実施形態では、アイドルストップの作動終了判定時における回転速度差発生制御の実施中には、制御周期毎に、ステップＢ６０において、その都度、その時のエンジン２の回転速度に応じて目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出する。これは、アイドルストップの作動終了によって、エンジン２が再始動されてエンジン２の回転速度が０から増加する場合を想定したものである。つまり、エンジン２の回転速度の変化に応じて目標回転速度差を達成するための電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを算出することにより、電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを過剰に設定することなく目標回転速度差を達成することができ、省電力となる。

これに対して、ステップＢ１３０での判断で、フラグＦ２が１とされた回転速度差発生制御の実施中に、ステップＢ８０に進んで、以後は上記と同様の処理を行うように構成してもよい。この場合は、エンジン２の再始動後のエンジン回転速度を想定して電動モータ２２の目標回転速度Ｎｍｔを予め高めに設定する。これにより、回転速度差発生制御の開始時に設定した目標回転速度Ｎｍｔを用いて電動モータ２２を制御しながら、目標回転速度差を達成することができる。

一方、ステップＢ１３０での判断がＮＯ（Ｆ２≠１）ならば、回転速度差発生制御の実施中ではないので、以後はステップＢ１１０に進んで、上記と同様の処理を行う。
さらに、ステップＢ２０での判断がＮＯ（アイドルストップ復帰でない）の場合、ステップＡ１５０に進んで、上記と同様の処理を行う。
また、ステップＢ４０での判断がＮＯ（制御条件が成立しない）の場合、ステップＢ１００に進んで、以後は上記と同様の処理を行う。
さらに、ステップＢ２０での判断がＮＯ（アイドルストップ復帰でない）の場合、ステップＢ１５０に進んで、上記と同様の処理を行う。

アイドルストップの作動時には、前記プログラムを実行することにより、例えば図７のタイムチャートに示すように、回転速度差発生制御が実施される。なお、図７には、アイドルストップの作動開始判定時における回転速度差発生制御（第１回転速度差発生制御）及びアイドルストップの作動終了判定時における回転速度差発生制御（第２回転速度差発生制御）を便宜上同時に記載しているが、これらは何れか一方が実施される。

図７に示すように、車両の運行中に、時点ｔ_１１でアイドルストップ条件が成立すると、アイドルストップ許可フラグ（ＩＳ許可フラグ）がセット（オン）され、アイドルストップ制御が開始される。このとき、電磁クラッチ１４がオン（係合）であればオフ（解放）に切り替え、電磁クラッチ１４がオフであればこれを続行する。これと同時に、回転速度差発生制御の制御条件が成立していれば、電動モータ２２の回転を制御して第１回転速度差発生制御を開始する。時点ｔ_１１でアイドルストップ制御が開始されると、エンジン２には停止指令が出されて、停止移行期間経過後にエンジン２は停止する。

そして、第１回転速度差発生制御によって、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８の各回転速度は、例えば図８（ａ）に示すように変化する。
図中、太破線は入力要素１６、即ちエンジン２の回転速度、太実線は出力要素１８、即ち電動モータ２２の回転速度であり（これは、オイルポンプ２０の回転速度でもある）、一点鎖線は本制御を実施しない場合の電動モータ２２の回転速度である。

また、ΔＮ１は本制御を実施しない場合のアイドルストップ制御開始時における電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間の回転速度差、つまり、本制御なしに電磁クラッチ１４を解放状態に切り替え、電動モータ２２をライン圧要求に応じて制御した場合に生じる回転速度差である。

ΔＮ２はステップＡ７０で設定した目標回転速度差であり、絶対値で｜ΔＮ１｜＜｜ΔＮ２｜の関係である。さらに、ｔ１１は制御開始時刻、ｔ１２は目標回転速度差の状態が開始される時刻、ｔ１３は制御終了時刻、ΔｔはステップＡ８０で設定した目標回転速度差を保持する時間である。

本制御はアイドルストップ制御と並行して実施するので、その間、エンジン２の回転速度は速度０（停止）へと変化するので、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間の回転速度差は次第に増加するが、少なくとも入出力要素１６，１８間に所定値（ΔＮ２）以上の回転速度差が発生する状態がΔｔの間保持される。

また、図７に示すように、アイドルストップ制御中に、時点ｔ_２１でアイドルストップ復帰条件が成立すると、アイドルストップ許可フラグ（ＩＳ許可フラグ）がリセット（オフ）されると共にアイドルストップフックフラグ（ＩＳフックフラグ）がセット（オン）され、アイドルストップ復帰（エンジン再始動）が開始される。このときには、電磁クラッチ１４はオフ（解放）であり、エンジン２は停止状態である。この時点ｔ_２１で、回転速度差発生制御の制御条件が成立していれば、電動モータ２２の回転を制御して第２回転速度差発生制御を開始する。

そして、第２回転速度差発生制御によって、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８の各回転速度は、例えば図８（ｂ）に示すように変化する。
図中、太破線は入力要素１６、即ちエンジン２の回転速度、太実線は出力要素１８、即ち電動モータ２２の回転速度であり（これは、オイルポンプ２０の回転速度でもある）、一点鎖線は本制御を実施しない場合の電動モータ２２の回転速度である。

また、ΔＮ１′は本制御を実施しない場合のアイドルストップ制御終了時における電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間の回転速度差、つまり、本制御なしに電動モータ２２をライン圧要求に応じて制御した場合に生じる回転速度差である。

ΔＮ２′はステップＢ６０で設定した目標回転速度差であり、絶対値で｜ΔＮ１′｜＜｜ΔＮ２′｜の関係である。さらに、ｔ２１は制御開始時刻、ｔ２２は目標回転速度差の状態が開始される時刻、ｔ２３は制御終了時刻、Δｔ′はステップＢ７０で設定した目標回転速度差を保持する時間である。

本制御はアイドルストップ復帰制御と並行して実施するので、その間、エンジン２の回転速度は速度０（停止）から立ち上がっていくが、制御周期毎に、ステップＢ６０で設定した目標回転速度差が得られるように電動モータ２２の回転速度を計算して制御を実施するので、電磁クラッチ１４の入出力要素１６，１８間の回転速度差は所定値（ΔＮ２′）以上の回転速度差が発生する状態がΔｔ′の間保持される。

なお、段落００４７，段落００６２で説明した電動モータ２２を停止する期間は時刻ｔ１３から時刻ｔ２１までであり、この間は、省電力のためには電磁クラッチ１４もオン（係合、即ち消磁）とした方がよい。

本発明の一実施形態に係る電磁クラッチの制御装置は上記のように構成されており、アイドルストップ制御を実施する場合に、入出力要素１６，１８間、即ちクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間に所定値以上の回転速度差を発生させるので、クラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆ間における潤滑油の流動（クラッチ外への排出）が促進され、それに伴ってコンタミの排出が促進されるので、コンタミのクラッチフェーシング間への噛み込みによって生じるクラッチ性能、耐久性の低下を効率的に防止できる。
また、アイドルストップ解除時であるクラッチ係合時においてコンタミがクラッチフェーシング間に挟み込まれて生じる不具合を防止でき、車両の発進性の低下を抑制できる。

また、回転速度差発生制御を実行する条件として、潤滑油の温度が所定範囲であることとしたので、潤滑油にある程度の粘度（コンタミを運搬できる程度の粘度）と流動性とが確保できる温度範囲を設定することにより、コンタミの排出がより促進される。

さらに、回転速度差発生制御を実行する条件として、「（ａ）エンジン２始動後初回のアイドルストップ制御である。（ｂ）前回の回転速度差発生制御実行後のアイドルストップを実施しない状態の継続時間の積算値が所定時間以上である。（ｃ）回転速度差発生制御と同等の回転速度差が生じた作動状態後のクラッチ解放時間の積算値が所定時間以上である。」の何れかが成立することとしたので、本制御が適正な間隔で実行され、コンタミを効率よく排出できる。

また、上記回転速度差とその持続時間が潤滑油の温度に応じて、油温が低くなる程回転速度差が大きく、時間が長くなるように設定したので、電動モータ２２の作動で消費する電力を極力低減した上で、潤滑油の流動性を適切に確保し、コンタミの排出をより効率的に行うことができる。

さらに、電磁クラッチ１４を、電磁石４２が消磁されているときに永久磁石３８の磁力によってクラッチフェーシング３４ｆ，３６ｆが接合されて電磁クラッチ１４を係合状態とする消磁作動型電磁クラッチとしたので、クラッチ作動のための電力消費が節減できる。

また、上記実施形態では、エンジン２とオイルポンプ２０との間に本発明に係る電磁クラッチ１４を介装し、さらに電動モータ２２でオイルポンプ２０を駆動できるよう構成したので、フリクションロスの大きい運転領域で電動モータ２２によってオイルポンプ２０を駆動することで、エンジン燃費の低減が図れる。

さらにまた、電磁クラッチ１４を潤滑油中に浸漬するように配設したので、電磁クラッチ１４への潤滑油供給装置が不要となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して適用することが可能である。特に、上記説明で示した回転速度や回転速度差の数値は単なる一例であり、エンジン、電磁クラッチ及び電動モータの規格や性能に応じて適宜設定されることは言うまでもない。

また、上記実施態様では、本発明を消磁作動型電磁クラッチに適用した例を示したが、本発明は、電磁石が励磁されるとクラッチが係合状態となる励磁作動型電磁クラッチに適用することも可能である。

さらに、上記実施態様では、本発明をオイルポンプの駆動機構に適用した例を開示したが、本発明は、エンジンと電動モータを駆動源とするハイブリッド車両においてこのエンジンと電動モータとの連結を断続する電磁クラッチに適用することも可能である。

２ エンジン
６ 自動変速機
１４ 電磁クラッチ
１６，１８ 電磁クラッチ１４の回転要素
２０ オイルポンプ
２２ 電動モータ
２５ アイドルストップ制御手段
２６ 制御手段（回転速度差発生制御手段）
３４ｆ，３６ｆ クラッチフェーシング

Claims (14)

1. ２つの回転要素の一方が車両を駆動する駆動源であるエンジンに連結され、他方が電動モータに連結されると共に、少なくともクラッチフェーシング間に潤滑油が流通するように構成された電磁クラッチにおいて、
   前記エンジンのアイドルストップ作動時において所定の条件が成立したとき、前記電磁クラッチを解放状態にするとともに、前記電動モータを作動させて前記２つの回転要素間の回転速度差を所定値以上とする回転速度差発生制御を実施する回転速度差発生制御手段を備えた
   ことを特徴とする電磁クラッチの制御装置。
2. 前記回転速度差発生制御手段は、前記アイドルストップの作動開始時に、前記回転速度差発生制御を実施する
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁クラッチの制御装置。
3. 前記回転速度差発生制御手段は、前記アイドルストップの作動終了時に、前記回転速度差発生制御を実施する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁クラッチの制御装置。
4. 前記所定の条件に、前記潤滑油の温度が所定範囲であることが含まれている
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
5. 前記所定の条件に、前記エンジンのスタータスイッチによる始動後における初回の前記アイドルストップであることが含まれている
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
6. 前記所定の条件に、前記回転速度差発生制御の実施から所定期間が経過したことが含まれている
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
7. 前記所定の条件に、前記２つの回転要素間に前記所定値以上の回転速度差が生じた時点から所定期間が経過したことが含まれている
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に７記載の電磁クラッチの制御装置。
8. 前記所定値は、前記潤滑油の粘度に関するパラメータに基づき同粘度が高くなる程大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
9. 前記パラメータは前記潤滑油の温度であり、前記所定値は前記温度が低くなる程大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする請求項８記載の電磁クラッチの制御装置。
10. 前記所定値以上の回転速度差を保持する保持時間は、前記潤滑油の粘度に関するパラメータに基づき同粘度が高くなる程長くなるように設定されている
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
11. 前記パラメータが前記潤滑油の温度であり、前記保持時間は前記温度が低くなる程長くなるように設定されている
    ことを特徴とする請求項１０記載の電磁クラッチの制御装置。
12. 前記電磁クラッチは、電磁石と永久磁石とを備え、前記電磁石が消磁されているときに前記永久磁石の磁力によって前記クラッチフェーシングが接合されて係合状態となる消磁作動型電磁クラッチである
    ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
13. 前記電磁クラッチと前記電動モータとの間に、前記電動モータと常時連結されるオイルポンプが配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。
14. 前記電磁クラッチは、前記駆動源に連結された車両用変速機のオイルパンに貯留された潤滑油中に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の電磁クラッチの制御装置。

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