JP2009210106A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制御装置において、電磁アクチュエータの係合時に生じる衝突音の低減を図りつつ、電磁クラッチの係合を確実に行う。
【解決手段】車両の制御装置は、電磁アクチュエータへの通電電流及び通電期間を制御して電磁クラッチの係合制御を行う通電制御手段を有する。通電制御手段は、電磁クラッチの係合動作時に電磁クラッチに第１動作電流設定期間だけ動作電流を通電し、電磁クラッチの係合状態の保持時に第１保持電流設定期間だけ保持電流を通電する。判定機能部は、電磁クラッチの通電電流の変動に基づいて電磁アクチュエータの戻り動作の有無を判定する。学習機能部は、当該戻り動作が有る場合には第１動作電流設定期間を長くし、当該戻り動作がない場合には第１動作電流設定期間を短くする。これにより、電磁アクチュエータの係合動作完了時に生じる衝突音の低減を図りつつ、電磁クラッチの係合を確実に行うことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ハイブリット車両に好適に搭載され、電磁アクチュエータを通じてクラッチを制御する車両の制御装置に関する。

従来、車両の電磁クラッチ制御装置として、コンプレッサ等の補器の動力伝達系に設けられ、電磁クラッチの消費電力を節減することが可能な車両の電磁クラッチ制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

この車両の電磁クラッチ制御装置では、かかる目的を達成するため、静止摩擦力に打ち勝ってプランジャ等の可動部材を移動させるべく電磁クラッチの通電開始時にそのコイルに大きな電流を通電し、この後、可動部材を所定位置に保持する為に電磁クラッチのコイルに比較的小さな電流を通電するようにしている。

その他、本発明に関連する先行技術文献として、例えば特許文献２乃至４が挙げられる。

特許文献２には、バルブの着座前におけるバルブの作動速度を算出し、その算出値に基づいたフィードバック制御により着座速度が遅くなるように励磁タイミング等の調整を行うことで、バルブが着座する際に生じる衝突音を低減することが可能な電磁バルブを有する動弁装置が記載されている。

また、特許文献３には、初期化（吸・排気弁を開弁又は閉弁に保持）に過不足のない通電が行われるようにした内燃機関の電磁動弁装置が記載されている。

さらに、特許文献４には、電磁コイルの実電流の一時的なくぼみを検出し、そのくぼみの検出から所定の期間後に、動作電流から保持電流に切り換えることで、弁体の動作環境をも考慮に入れた確実な開閉動作と、消費電力の低減とを達成することが可能な電磁駆動弁の電流制御装置が記載されている。

なお、エンジンの回転数を連続的に変化させる無段変速モードと、変速比が固定される固定段変速モードとを切り換えて運転することが可能なクラッチを備えたハイブリッド車両が既知である。

特開平５−１５７１２９号公報 特開２００１−１２２６７号公報 特開２００１−１５９３３３号公報 特許第３６２９９６３号公報

上記した特許文献１に記載の車両の電磁クラッチ制御装置では、プランジャ等の可動部材を所定の位置へ移動させるため、電磁クラッチの通電開始時にそのコイルに大きな電流を通電することとしているが、このときにコイルに通電される電流の大きさ如何によっては、可動部材が所定の位置に移動した際に、可動部材と当該所定の位置に存在する部材とが衝突して大きな衝撃音が発生してしまう虞がある。なお、特許文献１では、コイルに通電される電流の大きさと可動部材の作動速度との関係については何らの記載及び示唆がない。

また、この車両の電磁クラッチ制御装置では、可動部材が所定の位置に移動した場合にはそのコイルに比較的小さな電流を通電することとしているが、このときに可動部材が実際に所定の位置に到達しているのか否か、言い換えれば電磁クラッチが確実に係合されているのか否かについては明らかではない。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電磁アクチュエータの係合時に生じる衝突音の低減を図りつつ、電磁クラッチの係合を確実に行うことが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、車両の制御装置は、電磁アクチュエータへの通電電流及び通電期間を制御してクラッチの係合制御を行う通電制御手段と、前記通電電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記通電制御手段は、前記クラッチを係合動作させるときに前記通電電流の目標値を動作電流目標値に設定すると共に、前記クラッチを係合状態に保持するときに前記通電電流の目標値を保持電流目標値に設定する通電電流目標値設定手段と、前記通電電流の目標値が前記動作電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１動作電流設定期間に設定すると共に、前記通電電流の目標値が前記保持電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１保持電流設定期間に設定する通電期間設定手段と、検出された前記通電電流の時間変化に基づいて前記電磁アクチュエータの戻り動作の有無を判定する判定機能部と、判定された前記戻り動作の有無に基づいて前記第１動作電流設定期間の長さを変更する学習機能部と、を備え、前記学習機能部は、前記第１保持電流設定期間において、前記戻り動作が有りと判定された場合には前記第１動作電流設定期間の長さを長くすると共に前記戻り動作が無しと判定された場合には前記第１動作電流設定期間の長さを短くする。

上記の車両の制御装置は、電磁アクチュエータへの通電電流（通電量）及び通電期間を制御してクラッチの係合制御を行う通電制御手段と、前記通電電流を検出する電流検出手段（例えば電流検出センサ）と、を備える。通電制御手段は、通電電流目標値設定手段、通電期間設定手段、判定機能部、及び学習機能部を備え、これらの各要素を制御する。通電電流目標値設定手段は、クラッチを係合動作させるときに前記通電電流の目標値を動作電流目標値に設定すると共に、クラッチを係合状態に保持するときに前記通電電流の目標値を保持電流目標値に設定する。通電期間設定手段は、前記通電電流の目標値が動作電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１動作電流設定期間に設定すると共に、前記通電電流の目標値が前記保持電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１保持電流設定期間に設定する。判定機能部は、検出された通電電流の時間変化（変動）に基づいて電磁アクチュエータの戻り動作の有無を判定する。例えば、判定機能部は、電流検出手段から得られる電流検出信号が変動している場合には、電磁アクチュエータの戻り動作が有りと判定し、そうでなければ電磁アクチュエータの戻り動作が無しと判定する。ここで、電磁アクチュエータの戻り動作（復帰動作）とは、例えば復帰バネの弾性力や電磁力の作用によって電磁アクチュエータが係合する方向と逆方向へ戻される動作を指す。また、通電電流の時間変化が生じる理由は、電磁アクチュエータの戻り動作によって、電磁誘導現象が生じ、電磁アクチュエータに対して通電電流の流れる方向と逆向きに誘導電流が流れるからである。学習機能部は、判定された電磁アクチュエータの戻り動作の有無に基づいて第１動作電流設定期間の長さを変更する。

特に、学習機能部は、第１保持電流設定期間において、電磁アクチュエータの戻り動作が有りと判定された場合には、電磁アクチュエータを係合させる力が不足しているので第１動作電流設定期間の長さを長くする。一方、学習機能部は、第１保持電流設定期間において、電磁アクチュエータの戻り動作が無しと判定された場合には、電磁アクチュエータを係合させる力は十分に足りており、電磁アクチュエータの係合動作完了後に発生する衝撃音をできる限り低減又は抑制するため、第１動作電流設定期間の長さを短くする。このように、学習機能部が電磁アクチュエータの戻り動作の有無に基づいて第１動作電流設定期間の長さを変更することにより、その衝突音の低減又は抑制を図りつつ、クラッチの係合制御を確実に行うことが可能となる。

上記の車両の制御装置の一つの態様では、前記通電期間設定手段は、前記通電電流の目標値として前記動作電流目標値が再度設定された場合には前記第１保持電流設定期間に引き続いて第２動作電流設定期間を設定し、前記通電制御手段は、前記第１保持電流設定期間において前記戻り動作が有りと判定された場合には、前記第１保持電流設定期間を終了して前記第２動作電流設定期間を開始させる。

これにより、電磁アクチュエータが、例えば復帰バネの弾性力や電磁力の作用により非通電時における初期の位置に戻された場合に生じる衝撃音を低減又は抑制することが可能となる。

上記の車両の制御装置の他の態様では、前記通電期間設定手段は、前記通電電流の目標値として前記保持電流目標値が再度設定された場合には前記第２動作電流設定期間に引き続いて第２保持電流設定期間を設定し、前記学習機能部は、前記第２保持電流設定期間において前記戻り動作が無しと判定された場合には前記第２動作電流設定期間を短くする。次回以降のクラッチの係合制御時に、電磁アクチュエータの係合動作完了により発生する衝撃音を低減又は抑制することができる。

上記の車両の制御装置の他の態様では、前記通電電流目標値設定手段は、前記判定機能部が、例えば、検出された前記通電電流の時間変化が微弱であるために前記第１保持電流設定期間に前記戻り動作の有無を判定できない場合には前記通電電流の目標値として前記動作電流目標値を再度設定し、前記通電期間設定手段は、前記動作電流目標値が再度設定された場合に前記第１保持電流設定期間に引き続いて第２動作電流設定期間を設定し、前記学習機能部は、前記第２動作電流設定期間の長さを前記第１動作電流設定期間より長くし、前記通電制御手段は、前記第１保持電流設定期間の経過後に前記第２動作電流設定期間を開始させる。これにより、次回以降のクラッチの係合制御時に、電磁アクチュエータの係合動作完了により発生する衝撃音を低減又は抑制することができる。

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。

[ハイブリット車両の駆動機構の構成]
図１に本発明を適用したハイブリッド車両の駆動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、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、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。第２のモータジェネレータＭＧ２と出力軸３とはＭＧ２変速部６を介して接続されている。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。

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。

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。

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、電磁クラッチ８０、並びに動力分配機構２０の構成例を示す。

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８０が接続される。電磁クラッチ８０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８０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。

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。

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８０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。

図３に電磁クラッチ８０の構成例を示す。図３は電磁クラッチ８０の要部断面図を示す。この例では、電磁クラッチ８０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、７２と、電流検出センサ７５（図４（ａ）を参照）と、ストロークセンサ７６と、を備えて構成される。

電磁アクチュエータ６０は、後述する第３ＭＧＥＣＵ３４を通じて電磁アクチュエータ駆動回路５１から出力される信号に基づいて駆動制御され、ドグ歯７１を矢印Ｙ２方向に移動させて、ドグ歯７１とドグ歯７２とを噛合わせて係合させる役割を果たすと共にドグ歯７１とドグ歯７２との噛合わせを解放させる役割を果たす。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。

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。プランジャ６３は、滑り軸受け６２に取り付けられている。プランジャ６４は、プランジャ６３と係合する形状を有し、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５１を通じて電力が供給される。復帰バネ６７は、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、プランジャ６３をプランジャ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。

ドグ歯７１の一端側の内周面には、複数の内歯７１ａが設けられている。ドグ歯７１は、例えば回転不能に構成される固定部材であり、プランジャ６３の移動に伴って、当該プランジャ６３と同方向（矢印Ｙ２方向）に且つ同一の距離だけ移動可能な状態で電磁アクチュエータ６０の壁面に支持されている。

ドグ歯７２の外周面には、ドグ歯７１の複数の内歯７１ａと係合するための複数の外歯が設けられている。ドグ歯７２は、回転可能に構成される回転部材であり、第２の遊星歯車機構のサンギヤ２７に連結されている。このため、ドグ歯７２は、第４の回転要素であるサンギヤ２７の回転に従って回転する。

電流検出センサ７５は、図４（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に通電される電流値を検出し、その検出した通電電流値に応じた信号を、後述する第３ＭＧＥＣＵ３４に出力する。なお、電流検出センサ７５は、図３では図示を省略しているが、電磁クラッチ８０の適当な位置に設けられる。

ストロークセンサ７６は、電磁クラッチ８０の適当な位置に設けられる。ストロークセンサ７６は、ドグ歯７２に対するドグ歯７１の移動量を検出し、その検出した移動量に応じた信号を第３ＭＧＥＣＵ３４に出力する。

以上の構成を有する電磁クラッチ８０では、第３ＭＧＥＣＵ３４からの指令信号の下、電磁アクチュエータ駆動回路５１を通じてコイル６６に所定の電力を供給することにより、コイル６６の周囲に磁界が形成され、ヨーク６５内に磁束が生じる。これにより、ヨーク６５の一部に当接しているプランジャ６３が磁化される。このため、プランジャ６３は、所定の間隔を置いて対向配置されたプランジャ６４に吸引されて、復帰バネ６７の弾性力に抗して滑り軸受け６２上をプランジャ６４に向かって移動し、プランジャ６４と係合する。これに伴って、ドグ歯７１がドグ歯７２と噛合わされて係合し、電磁クラッチ８０がオン状態（係合状態）となる。なお、この場合、ドグ歯７１側の軸が固定されることになるので、第４の回転要素であるサンギヤ２７が固定、即ちサンギヤ２７の回転が阻止される。

一方、第３ＭＧＥＣＵ３４からの指令信号の下、電磁アクチュエータ駆動回路５１を通じてコイル６６への電力の供給を止めると、プランジャ６３は磁化されなくなるので、復帰バネ６７の弾性力によりプランジャ６３は滑り軸受け６２上をプランジャ６４と離隔する方向に移動する。これに伴って、ドグ歯７１とドグ歯７２との係合（噛合わせ）が解放し、電磁クラッチ８０がオフ状態（解放状態）となる。

図２に戻り、第１のモータジェネレータＭＧ１には、ロータ１１の回転を検出するレゾルバ１２が設けられている。第２のモータジェネレータＭＧ２のロータ４１はＭＧ２変速部６を介して出力軸と連結されており、ロータ４１の回転を検出するレゾルバ４２が設けられている。また、図２に示すように、電磁クラッチ８０には、一対のドグ歯７１、７２のうち、ドグ歯７２の回転を検出するレゾルバ３２が設けられている。

上述のように、電磁クラッチ８０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。

一方、電磁クラッチ８０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８０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。

[ハイブリット車両の制御系の構成]
図４（ａ）に、上記のモータジェネレータ及び電磁クラッチ８０を制御する制御系の構成を示す。本実施形態の制御系では、図示のように、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２を独立に駆動制御するように第１ＭＧＥＣＵ１４及び第２ＭＧＥＣＵ４４が設けられる。

第１ＭＧＥＣＵ１４は、インバータ１３を通じて第１のモータジェネレータにＭＧ１に駆動電力を供給する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転はレゾルバ１２により検出され、第１ＭＧＥＣＵ１４に送られる。第１ＭＧＥＣＵ１４は、レゾルバ１２からの回転検出信号に基づいて、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転を制御する。

同様に、第２ＭＧＥＣＵ４４は、インバータ４３を通じて第２のモータジェネレータにＭＧ２に駆動電力を供給する。第２のモータジェネレータＭＧ２の回転はレゾルバ４２により検出され、第２ＭＧＥＣＵ４４に送られる。第２ＭＧＥＣＵ４４は、レゾルバ４２からの回転検出信号に基づいて、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転を制御する。

また、図２を参照して説明したように、電磁クラッチ８０に設けられたレゾルバ３２はドグ歯７２側の軸の回転を検出し、その検出信号を第３ＭＧＥＣＵ３４に供給する。第３ＭＧＥＣＵ３４は、レゾルバ３２からの検出信号を第２ＭＧＥＣＵ４４に供給する。また、第３ＭＧＥＣＵ３４は、第２ＭＧＥＣＵ４４から与えられる制御信号に基づいて電磁アクチュエータ駆動回路５１を制御して、電磁クラッチ８０のオン／オフを制御する。

さらに、本実施形態では、モータジェネレータ毎に設けられた第１ＭＧＥＣＵ１４及び第２ＭＧＥＣＵ４４を統括制御するＨＶＥＣＵ９が設けられる。ＨＶＥＣＵ９は、第２ＭＧＥＣＵ４４と接続されるとともに、第２ＭＧＥＣＵ４４を通じて第１ＭＧＥＣＵ１４及び第３ＭＧＥＣＵ３４に制御指示や制御指令値などを供給する。

なお、本実施形態では、第３ＭＧＥＣＵ３４（又はＨＶＥＣＵ９）は、後述する通電制御手段９０として機能する。

[電磁クラッチの係合制御]
次に、本実施形態に係る電磁クラッチの係合制御方法について説明する。

電磁クラッチ８０を係合状態とするためには、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に電力を供給して電磁アクチュエータ６０を係合状態とする必要がある。即ち、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に所定の大きさの電流を所定の期間だけ通電する。これにより、復帰バネ６７の弾性力や静止摩擦力等に抗してプランジャ６３をプランジャ６４に向けて移動させてその両者を係合状態とすることができ、その結果、電磁クラッチ８０を係合状態とすることができる。このような電磁クラッチ８０の係合時には、プランジャ６３がプランジャ６４に衝突するために衝撃音（打音）が生じる。かかる衝撃音はプランジャ６３の移動速度（作動速度）に依存して大きくなる。即ち、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流及び通電期間が大きくなると、それだけ、プランジャ６４に対するプランジャ６３の電磁的な吸引力（電磁力）が大きくなる。これに伴い、プランジャ６３がプランジャ６４に向かう移動速度が早くなり、プランジャ６３とプランジャ６４との衝突エネルギーが大きくなる。その結果、電磁アクチュエータ６０の係合動作完了後に発生する衝撃音が大きくなる。図６は、電磁アクチュエータ６０の係合動作完了後における、衝撃音の音圧ピークと作動速度ピークとの関係を示すグラフの一例を示す。このグラフより、電磁アクチュエータ６０の作動速度ピークが大きくなると、その衝撃音の音圧ピークが大きくなることが見て取れる。よって、そのような衝撃音の低減を図るためには、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流及び通電期間を小さくする必要がある。

ところが、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流及び通電期間を小さくし過ぎてしまうと、プランジャ６４に対するプランジャ６３の電磁的な吸引力が小さくなってプランジャ６３の作動力（推力）が不足し、電磁クラッチ８０が係合しなくなってしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、電磁アクチュエータ６０への通電電流及び通電時間を適切に制御することで、上記の課題を解決する。以下、その具体的な方法について説明する。

まず、図４（ｂ）を参照して、本実施形態に係る電磁クラッチの係合制御を行うための構成について説明する。図４（ｂ）は、後述する通電制御手段９０の構成を示す。図４（ｂ）に示す矢印は制御信号の流れを示す。

本実施形態では、第３ＭＧＥＣＵ３４（又はＨＶＥＣＵ９）は、電磁アクチュエータ６０への通電電流及び通電期間を制御して電磁クラッチ８０の係合制御を行う通電制御手段９０を備える。通電制御手段９０は、通電電流目標値設定手段９１と、通電期間設定手段９２と、判定機能部９３と、学習機能部９４と、を更に備え、これらの各要素を制御する。

通電電流目標値設定手段９１は、電磁クラッチ８０の係合動作を行う場合に、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流目標値を動作電流目標値に設定する。ここで、動作電流目標値は、復帰バネ６７の弾性力や静止摩擦力等に抗してプランジャ６３をプランジャ６４に向けて移動させ、その両者を係合状態とするのに必要となる電流目標値である。一方、電磁クラッチ８０の係合動作が完了して、その係合状態を保持する場合、通電電流目標値設定手段９１は、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流目標値を保持電流目標値に設定する。ここで、保持電流目標値は、電磁クラッチ８０の係合状態を保持するために必要とされる電流目標値である。かかる保持電流目標値は、動作電流目標値より小さい電流目標値とされる。これは、プランジャ６３とプランジャ６４との係合状態（即ち、電磁クラッチ８０の係合状態）を保持するのに必要な電磁力が、プランジャ６３を作動させるのに必要とされる電磁力より小さくてよいからである。

通電期間設定手段９２は、通電電流目標値設定手段９１により電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流目標値が動作電流目標値に設定された場合に、そのコイル６６への通電期間を第Ｎ動作電流設定期間（Ｎは自然数）に設定する。これにより、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、第Ｎ動作電流設定期間だけ動作電流目標値に応じた動作電流が通電される。一方、通電期間設定手段９２は、通電電流目標値設定手段９１により電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流目標値が保持電流目標値に設定された場合に、そのコイル６６への通電期間を第Ｎ保持電流設定期間（Ｎは自然数）に設定する。これにより、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、第Ｎ保持電流設定期間だけ保持電流目標値に応じた保持電流が通電される。

判定機能部９３は、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流の時間変化（変動）に基づいて、電磁アクチュエータ６０の戻り動作の有無を判定する。具体的には、判定機能部９３は、第Ｎ保持電流設定期間において、電流検出センサ７５から得られる電流検出信号が変動している場合に電磁アクチュエータ６０の戻り動作が有りと判定し、そうでなければ電磁アクチュエータ６０の戻り動作が無しと判定する。ここで、電磁アクチュエータ６０の戻り動作（復帰動作）とは、復帰バネ６７の弾性力によって、プランジャ６３がプランジャ６４から離隔する方向に戻ってしまう動作（即ち、プランジャ６３がコイル６６の非通電時における初期の位置に向かって戻されてしまう動作）を指す。

なお、これに代えて又はこれに加えて、本発明では、判定機能部９３は、ストロークセンサ７６から得られる電磁アクチュエータ６０の移動量（即ち、プランジャ６４に対するプランジャ６３の移動量）に基づいて、電磁アクチュエータ６０の戻り動作の有無を判定することとしてもよい。例えば、プランジャ６３がプランジャ６４に近づくに連れて、プランジャ６４に対するプランジャ６３の移動量が増える構成とした場合、判定機能部９３は、その移動量が減っている場合には、電磁アクチュエータ６０の戻り動作が有りと判定し、そうでなければ電磁アクチュエータ６０の戻り動作が無しと判定する。

学習機能部９４は、判定機能部９３によって判定された電磁アクチュエータ６０の戻り動作の有無に基づいて第Ｎ動作電流設定期間の長さを変更（学習）する。判定機能部９３により第Ｎ保持電流設定期間において電磁アクチュエータ６０の戻り動作が有りと判定された場合には、プランジャ６４に対するプランジャ６３の電磁的な吸引力（作動力又は推力）が不足していると考えられるので、学習機能部９４は、第Ｎ動作電流設定期間を長くする。これにより、プランジャ６４に対するプランジャ６３の作動力を大きくすることができる。よって、プランジャ６３がプランジャ６４に向かう際の移動速度（作動速度）を早くすることができる。その結果、プランジャ６３とプランジャ６４との係合、即ち電磁クラッチ８０の係合が成功し易くなる。一方、判定機能部９３により第Ｎ保持電流設定期間において電磁アクチュエータ６０の戻り動作が無しと判定された場合には、プランジャ６３の作動力は十分に足りており、できる限り上記の衝撃音を低減するために、第Ｎ動作電流設定期間を短くする。これにより、プランジャ６４に対するプランジャ６３の作動力を小さくすることができる。よって、プランジャ６３がプランジャ６４に向かう際の移動速度（作動速度）を遅くすることができる。その結果、電磁アクチュエータ６０の係合動作完了後に発生する衝撃音を低減又は抑制することができる。

［電磁クラッチの係合制御（第１実施例）］
次に、図５（ａ）を参照して、上記した構成に基づいて行われる第１実施例に係る電磁クラッチの係合制御について説明する。

図５（ａ）は、第１実施例に係る電磁クラッチ８０の係合制御に係るタイムチャートの例を示す。図５（ａ）において、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。図５（ａ）において、時刻ｔ０〜ｔ１に至る期間Ｔ１は学習機能部９４による学習値ｔとしての第１動作電流設定期間を示し、時刻ｔ１〜ｔ３に至る期間Ｔ２は第１保持電流設定期間を示し、時刻ｔ３〜ｔ４に至る期間Ｔ３は第２動作電流設定期間を示し、時刻ｔ４以降の期間Ｔ４は第２保持電流設定期間を示す。また、ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｔ１＋Ｔ２である。なお、Ｔ１〜Ｔ４の各期間は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電期間設定手段９２により設定される。また、図５（ａ）において、Ｖ１は保持電流目標値を示し、Ｖ２は動作電流目標値を示す。なお、Ｖ１、Ｖ２は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電電流目標値設定手段９１により設定される。

まず、通電制御手段９０は、第１動作電流設定期間Ｔ１に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３には、プランジャ６４に向かう動作電流目標値Ｖ２に応じた作動力が作用する。そのため、プランジャ６３は、復帰バネ６７の弾性力に抗して、プランジャ６４に向かってその作動力に応じた速度で移動する。なお、図５（ａ）の例において、第１動作電流設定期間Ｔ１に電磁アクチュエータ６０のコイル６６の通電電流値が動作電流目標値Ｖ２に到達していない。これは、コイル６６への通電電流値が動作電流目標値Ｖ２に到達するまでに第１動作電流設定期間以上の期間が掛かるからである。本例において、このような制御を敢えて実施しているのは、第１動作電流設定期間Ｔ１にプランジャ６３に対しプランジャ６４へ到達させるだけの必要最小限の作動力を付与しつつ、電磁アクチュエータ６０の係合時に発生する衝撃音を低減するためである。

次に、通電制御手段９０は、第１保持電流設定期間Ｔ１に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を通電する。これにより、時刻ｔ１〜ｔ２にかけて、プランジャ６３には、保持電流目標値Ｖ１に応じた作動力、及び上記の第１動作電流設定期間Ｔ１における作動力により生じる慣性力が作用するため、プランジャ６３はプランジャ６４に向かって進む。そして、時刻ｔ２においてプランジャ６３がプランジャ６４と係合、つまり電磁アクチュエータ６０が係合する。さらに、時刻ｔ２〜ｔ３かけて、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流値が保持電流目標値Ｖ１に維持され、電磁アクチュエータ６０の係合状態が保持される。

なお、この例では、第１保持電流設定期間Ｔ１に、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流の時間変化（変動）が生じていない。このため、判定機能部９３は、第１保持電流設定期間Ｔ１に、電流検出センサ７５から得られる電流検出信号（電流変動無しに相当する電流検出信号）に基づいて電磁アクチュエータ６０の戻り動作が無しと判定する。これに基づき、学習機能部９４は、電磁クラッチ８０の係合動作が完了したものと判断し、その係合動作完了後に発生する衝撃音を更に低減するために、第１動作電流設定期間を短くする。こうした制御が車両の走行中に繰り返し行われることにより、電磁クラッチ８０の係合動作完了後に発生する衝撃音を低減してゆくことができる。もし、こうした制御を繰り返し行うことによって第１動作電流設定期間が短くなり過ぎ、これにより電磁クラッチ８０の係合状態が不完全になるのであれば、学習機能部９４は、プランジャ６４に対するプランジャ６３の作動力が不足しているものと判断し、第１動作電流設定期間を長くする。

次に、通電制御手段９０は、プランジャ６３がプランジャ６４に確実に係合されていることを確認するための補完的な制御を実施する。具体的には、かかる目的のため、通電制御手段９０は、第２動作電流設定期間Ｔ３に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を更に通電する。続いて、通電制御手段９０は、第２保持電流設定期間Ｔ４に、そのコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を更に通電して、電磁アクチュエータ６０の係合状態を保持する。

なお、本制御において、第１保持電流設定期間Ｔ１に、判定機能部９３が、上記したストロークセンサ７６等から得られる検出信号により確実に電磁クラッチ８０の係合状態を確認できるのであれば、第２動作電流設定期間Ｔ３及び第２保持電流設定期間Ｔ４を設けることは必須ではない。この場合、ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ期間の経過後は、通電期間設定手段９２により、引き続き第１保持電流設定期間に設定される。

［電磁クラッチの係合制御（第２実施例）］
次に、図５（ｂ）を参照して、上記した構成に基づいて行われる第２実施例に係る電磁クラッチの係合制御について説明する。

図５（ｂ）は、第２実施例に係る電磁クラッチ８０の係合制御に係るタイムチャートの例を示す。図５（ｂ）において、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。また、図５（ｂ）において、時刻ｔ０〜ｔ１１に至る期間Ｔ１１は学習機能部９４による学習値ｔとしての第１動作電流設定期間を示し、時刻ｔ１１〜ｔ１２に至る期間Ｔ１２は第１保持電流設定期間を示し、時刻ｔ１２〜ｔ１３に至る期間Ｔ１３は第２動作電流設定期間を示し、時刻ｔ１３以降の期間Ｔ１４は第２保持電流設定期間を示す。なお、Ｔ１１〜Ｔ１４の各期間は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電期間設定手段９２により設定される。また、図５（ｂ）において、Ｖ１は保持電流目標値を示し、Ｖ２は動作電流目標値を示す。なお、Ｖ１、Ｖ２は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電電流目標値設定手段９１により設定される。

まず、通電制御手段９０は、第１動作電流設定期間Ｔ１１に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３には、プランジャ６４に向かう動作電流目標値Ｖ２に応じた電磁的な吸引力（作動力）が作用する。そのため、プランジャ６３は、復帰バネ６７の弾性力に抗して、プランジャ６４に向かってその作動力に応じた速度で移動する。なお、図５（ｂ）の例において、第１動作電流設定期間Ｔ１１に電磁アクチュエータ６０のコイル６６の通電電流値が動作電流目標値Ｖ２に到達していない理由は、上記した第１形態に係る電磁クラッチ８０の係合制御にて説明した理由と同様である。

次に、通電制御手段９０は、第１保持電流設定期間Ｔ１２に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を通電する。これにより、時刻ｔ１１〜ｔ１２にかけて、プランジャ６３には、保持電流目標値Ｖ１に応じた作動力、及び上記の第１動作電流設定期間Ｔ１１において付与される作動力による慣性力が作用するため、プランジャ６３はプランジャ６４に向かって進む。続いて、電流検出センサ７５は、第１保持電流設定期間Ｔ１２内における破線領域Ａ１の期間において、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流が一時的に上昇、即ち電流の時間変化（変動）が生じていることを検出して、その電流検出信号を判定機能部９３に出力する。

ここで、このような電流の変動が生じている理由は、プランジャ６３がコイル６６の周囲に形成された磁界中をプランジャ６４側と離隔する方向に戻っているからである。即ち、このようなプランジャ６３の戻り動作によって、電磁誘導作用によりコイル６６には保持電流の通電方向と逆向きに誘導電流が流れるためである。なぜ、このような現象が生じるのかと言えば、上記において第１動作電流設定期間Ｔ１１が短かったために、プランジャ６３を復帰バネ６７の弾性力に抗してプランジャ６４に係合させるだけの十分な作動力を付与することができなかったからである。この場合、判定機能部９３は、第１保持電流設定期間Ｔ１２に、検出された電流検出信号（電流変動有りに相当する電流検出信号）に基づいて電磁アクチュエータ６０の戻り動作が有りと判定する。

また、これ基づき、通電制御手段９０は、プランジャ６３が、復帰バネ６７の弾性力によってコイル６６の非電流における初期の位置に戻ってしまう前に、そのコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。具体的には、通電制御手段９０は、第１保持電流設定期間Ｔ１２を直ちに終了して第２動作電流設定期間Ｔ１３を開始し、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３にはプランジャ６４に吸引される電磁力が作用する。よって、万が一、プランジャ６３が作動前の初期の位置に戻ってしまった場合に生じる衝撃音を抑制することができる。なお、この例では、かかる制御により、時刻ｔ１３の直前付近において、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流値が動作電流目標値Ｖ２に到達してプランジャ６３がプランジャ６４に係合し、これにより電磁アクチュエータ６０が係合する。

また、上記のように判定機能部９３により電磁アクチュエータ６０の戻り動作が有りと判定された場合には、学習機能部９４は、電磁クラッチ８０の係合が失敗に終わったものと判断し、プランジャ６４に対するプランジャ６３の作動力を大きくするため、第１動作電流設定期間を長くする。これにより、次回以降の電磁クラッチ８０の係合制御において電磁クラッチ８０の係合が成功し易くなる。

次に、通電制御手段９０は、第２保持電流設定期間Ｔ１４に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を通電する。これにより、電磁クラッチ８０の係合状態が保持される。

［電磁クラッチの係合制御（第３実施例）］
次に、図５（ｃ）を参照して、上記した構成に基づいて行われる第３実施例に係る電磁クラッチの係合制御について説明する。

図５（ｃ）は、第３実施例に係る電磁クラッチ８０の係合制御に係るタイムチャートの例を示す。図５（ｃ）において、縦軸は電流値を示し、横軸は時間を示す。また、図５（ｃ）において、時刻ｔ０〜ｔ２１に至る期間Ｔ２１は学習機能部９４による学習値ｔとしての第１動作電流設定期間を示し、時刻ｔ２１〜ｔ２２に至る期間Ｔ２２は第１保持電流設定期間を示し、時刻ｔ２２〜ｔ２３に至る期間Ｔ２３は第２動作電流設定期間を示し、時刻ｔ２３〜ｔ２５に至る期間Ｔ２４は第２保持電流設定期間を示し、時刻ｔ２５〜ｔ２６に至る期間Ｔ２５は第３動作電流設定期間を示し、時刻ｔ２６以降の期間Ｔ２６は第３保持電流設定期間を示す。また、図５（ｃ）において、ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＝Ｔ２１＋Ｔ２２＝Ｔ２３＋Ｔ２４である。なお、Ｔ２１〜Ｔ２６の各期間は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電期間設定手段９２により設定される。また、図５（ｃ）において、Ｖ１は保持電流目標値を示し、Ｖ２は動作電流目標値を示す。なお、Ｖ１、Ｖ２は電磁クラッチ８０の係合制御を行うに際して通電電流目標値設定手段９１により設定される。

まず、通電制御手段９０は、第１動作電流設定期間Ｔ２１に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３には、プランジャ６４に向かう動作電流目標値Ｖ２に応じた電磁的な吸引力（作動力）が作用する。そのため、プランジャ６３は、復帰バネ６７の弾性力に抗して、プランジャ６４に向かってその作動力に応じた速度で移動する。なお、図５（ｃ）の例において、第１動作電流設定期間Ｔ２１に電磁アクチュエータ６０のコイル６６の通電電流値が動作電流目標値Ｖ２に到達していない理由は、上記した第１形態に係る電磁クラッチ８０の係合制御にて説明した理由と同様である。

次に、通電制御手段９０は、第１保持電流設定期間Ｔ２２に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を通電する。これにより、時刻ｔ２１〜ｔ２２にかけて、プランジャ６３には、保持電流目標値Ｖ１に応じた作動力、及び上記の第１動作電流設定期間Ｔ２１における作動力により生じる慣性力が作用するため、プランジャ６３はプランジャ６４に向かって進む。続いて、電流検出センサ７５は、第１保持電流設定期間Ｔ２２内における破線領域Ａ２の期間において、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流の時間変化（変動）を検出して、その電流検出信号を判定機能部９３に出力する。このような電流の変動が生じている理由は、上記の第２実施例で説明した理由と同様である。

ところで、この例では、その電流の変動が微弱であるために、判定機能部９３は、プランジャ６３がプランジャ６４に係合する方向に進んでいるのか否かについて判断できない場合がある。この場合、電磁クラッチ８０を確実に係合状態とするため、通電制御手段９０は、その状態から電磁クラッチ８０の係合制御を再度実施する。

具体的には、通電電流目標値設定手段９１は、判定機能部９３が、検出された通電電流の時間変化が微弱であるために第１保持電流設定期間Ｔ２２に電磁アクチュエータ６０の戻り動作の有無を判定できない場合には動作電流目標値を再度設定する。また、通電期間設定手段９２は、電磁クラッチ８０を確実に係合状態とするため、第１保持電流設定期間Ｔ２２に引き続いて第２動作電流設定期間Ｔ２３を設定すると共に、第２動作電流設定期間Ｔ２３に引き続いて第２保持電流設定期間Ｔ２４を設定する。また、学習機能部９４は、第２動作電流設定期間Ｔ２３の長さを第１動作電流設定期間Ｔ２１より長くする。なお、第２保持電流設定期間Ｔ２４の長さは、図５（ｃ）に示すように、通電期間設定手段９２によって（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ−第２動作電流設定期間Ｔ２３）とされる。

これに基づいて、通電制御手段９０は、第１保持電流設定期間Ｔ２２の経過後に第２動作電流設定期間Ｔ２３を開始させる。即ち、通電制御手段９０は、第２動作電流設定期間Ｔ２３に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３は、プランジャ６４に向かう動作電流目標値Ｖ２に応じた電磁的な吸引力（作動力）が作用する。そのため、プランジャ６３は、復帰バネ６７の弾性力に抗して、プランジャ６４に向かってその作動力に応じた速度で移動する。

次に、通電制御手段９０は、第２保持電流設定期間Ｔ２４に、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を通電する。これにより、時刻ｔ２３〜ｔ２５にかけて、プランジャ６３には、保持電流目標値Ｖ１に応じた作動力、及び上記の第２動作電流設定期間Ｔ２３における作動力により生じる慣性力が作用するため、プランジャ６３はプランジャ６４に向かって進む。そして、時刻ｔ２４においてプランジャ６３がプランジャ６４と係合し、これにより電磁クラッチ８０が係合する。これにより、電磁アクチュエータ６０の係合動作完了により発生する衝撃音を低減又は抑制することができる。さらに、時刻ｔ２４〜ｔ２５にかけて、電磁アクチュエータ６０のコイル６６への通電電流値が保持電流目標値Ｖ１に維持され、電磁クラッチ８０の係合状態が保持される。

次に、通電制御手段９０は、プランジャ６３がプランジャ６４に確実に係合されていることを確認するための補完的な制御を実施する。具体的には、かかる目的のため、通電制御手段９０は、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して動作電流目標値Ｖ２に相当する動作電流を更に通電する。続いて、通電制御手段９０は、第３保持電流設定期間Ｔ２６に、そのコイル６６に対して保持電流目標値Ｖ１に相当する保持電流を更に通電して、電磁クラッチ８０の係合状態を保持する。

なお、本制御において、第２保持電流設定期間Ｔ２４に、判定機能部９３が上記したストロークセンサ７６等から得られる検出信号により確実に電磁クラッチ８０の係合状態を確認できるのであれば、第３動作電流設定期間Ｔ２５及び第３保持電流設定期間Ｔ２６を設けることは必須ではない。この場合、（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ×２）の経過後は、通電期間設定手段９２により、引き続き第２保持電流設定期間に設定される。

また、本係合制御において、第２保持電流設定期間Ｔ２４に電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流の時間変化（変動）が生じて、プランジャ６３がプランジャ６４に係合する方向に進んでいるのか否か判断できない場合には、上記同様に、通電制御手段９０によって、その状態から電磁クラッチ８０の係合制御が再度実施される。

[電磁クラッチの係合制御処理]
次に、図７を参照して、本実施形態に係る電磁クラッチの係合制御処理について説明する。図７は、電磁クラッチの係合制御処理の一例に係るフローチャートを示す。なお、この処理は、図４（ａ）に示す第３ＭＧＥＣＵ３４等により実行される。

まず、通電制御手段９０（第３ＭＧＥＣＵ３４）は、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、上記した動作電流目標値に相当する動作電流を通電する（ステップＳ１）。次に、第３ＭＧＥＣＵ３４等は、その内部に設けられたタイマを作動させて、ステップＳ１におけるコイル６６への動作電流の通電時からの経過時間を計測し、通電制御手段９０は、その計測された経過時間が学習値（動作電流設定期間）ｔより大きくなったか否か、即ちコイル６６に動作電流を流す動作電流設定期間が終了したか否か判定する（ステップＳ２）。ここで、学習値ｔの長さは、電磁アクチュエータ６０の戻り動作の有無に基づいて学習機能部９４により変更される。なお、ステップＳ２における括弧書きは、初回目の本係合制御処理では実行されないため後述する。

ステップＳ２での判定結果がＮｏである場合にはステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ２での判定結果がＹｅｓである場合には、ステップＳ３に進み、通電制御手段９０は、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、上記した保持電流目標値に相当する保持電流を通電する。次に、通電制御手段９０は、例えばストロークセンサ７６、接点スイッチ（図示略）などから得られる検出信号に基づいて、電磁クラッチ８０の係合が確認されたか否かについて判定する（ステップＳ４）。ここで、接点スイッチは、プランジャ６３とプランジャ６４とが係合したときに生じる圧力を検出するスイッチである。接点スイッチは、例えば、その検出した圧力値がゼロである場合には電磁クラッチ８０の係合が確認されない検出信号（ＯＦＦ信号）を通電制御手段９０に出力し、そうでなければ電磁クラッチ８０の係合が確認された検出信号（ＯＮ信号）を通電制御手段９０に出力する。

この判定処理において電磁クラッチ８０の係合が確認された場合には（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、通電制御手段９０は、電磁クラッチ８０の係合状態を保持するために、引き続き、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値に相当する保持電流を通電し続ける（ステップＳ１１）。次に、学習機能部９４は、次回以降の本制御処理において電磁アクチュエータ６０の係合動作完了後に生じる衝撃音を低減するために学習値ｔの長さを短くし（ステップＳ１２）、本制御処理を終了する。ここで、学習値ｔの長さを短くする理由は、ステップＳ４にて電磁クラッチ８０の係合が問題なく行われており、次回以降の本制御処理において電磁クラッチ８０の係合完了時の衝撃音をより低減するためである。

ステップＳ４に戻り、電磁クラッチ８０の係合が確認されないと判定された場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、通電制御手段９０は、電磁アクチュエータ６０の動作がＯＫであるか否かについて判定する（ステップＳ５）。ここで、電磁アクチュエータ６０の動作がＯＫである場合とは、プランジャ６３がプランジャ６４に向かって移動しており、上記の保持電流設定期間中に、電磁アクチュエータ６０のコイル６６に流れる電流の時間変化（変動）が生じていない場合を指す。ここで、電流の時間変化（変動）の意義は上述した通りである。

この判定処理において、電磁アクチュエータ６０の動作がＯＫである場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、ステップＳ６へ進み、通電制御手段９０は、ステップＳ１におけるコイル６６への動作電流の通電時からの経過時間がｔ＿ｏｆｆｓｅｔより大きくなったか否か、即ちコイル６６に保持電流を流す保持電流設定期間が終了したか否かについて判定する。ここで、ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、上記の動作電流設定期間と、上記の保持電流設定期間とを加算した期間を指す。なお、本制御処理では、ｔ＿ｏｆｆｓｅｔは、学習値ｔと同様に、例えばステップＳ４での判定結果に応じて、その長さを変更するようにしても構わない。なお、ステップＳ６における括弧書きは、初回目の本係合制御処理では実行されないため後述する。

ステップＳ６での判定結果がＮｏである場合には、ステップＳ３に戻る。一方、ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合には、ステップＳ９へ進み、通電制御手段９０は、プランジャ６３がプランジャ６４に確実に係合されていることを確認するための補完的な制御を実施する。具体的には、かかる目的のため、通電制御手段９０は、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、上記した動作電流目標値に相当する動作電流を更に通電する。次に、通電制御手段９０は、電磁クラッチ８０の係合確認制御を実施し、その係合確認制御の動作が完了したか否かについて判定する（ステップＳ１０）。ここで、電磁クラッチ８０の係合確認制御としては、例えば、第１ＭＧＥＣＵ１４が第１のモータジェネレータＭＧ１を通じてドグ歯７２を時計回り及び反時計回りに揺動させて、ドグ歯７１とドグ歯７２とが係合しているか否か、つまり電磁クラッチ８０が係合しているか否かを確認するトルク揺さ振り制御が挙げられる。この場合、ドグ歯７１に対するドグ歯７２の回転方向の動きが小さい場合には、電磁クラッチ８０が係合しているものと判断され、そうでなければ電磁クラッチ８０が係合していないものと判断される。

この判定処理において、電磁クラッチ８０の係合確認制御の動作が完了した場合には（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、ステップＳ１１へ進み、通電制御手段９０は、電磁クラッチ８０の係合状態を保持するために、引き続き、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して保持電流目標値に相当する保持電流を通電する。次に、学習機能部９４は、学習値ｔの長さを長くし（ステップＳ１２）、本制御処理を終了する。ここで、学習値ｔの長さを長くする理由は、ステップＳ４にてプランジャ６４に対するプランジャ６３の電磁的な吸引力（作動力又は推力）が不足して電磁クラッチ８０の係合が失敗に終わった為、次回以降の本制御処理において電磁アクチュエータ６０の係合完了時の衝撃音を低減しつつ、電磁クラッチ８０の係合を確実なものとするためである。一方、電磁クラッチ８０の係合確認制御の動作が完了していない場合には（ステップＳ１０；Ｎｏ）、ステップＳ９へ戻る。

ステップＳ５に戻り、電磁アクチュエータ６０の動作がＯＫでない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、ステップＳ７に進む。このステップＳ７では、判定機能部９３は、電磁アクチュエータ６０が上記した戻り動作（プランジャ６３がコイル６６の非通電時の初期の位置へ戻される動作）にあるか否かについて判定すると共に、動作電流への切替が必要であるか否かについて判定する。ここで、電磁アクチュエータ６０が上記の戻り動作にあるか否かについては、判定機能部９３が、上記した電流検出センサ７５から得られる、コイル６６に流れる電流の時間変化（変動）に係る検出信号に基づいて行う。コイル６６に流れる電流の時間変化がある場合には、判定機能部９３は、電磁アクチュエータ６０が上記の戻り動作にあるものと判断し、そうでなければ上記の戻り動作にないもの（電磁アクチュエータ６０が初期の位置へ戻っているか戻っていないか不明の場合を含む）と判断する。また、電磁アクチュエータ６０が上記の戻り動作にあると判断される場合には、通電制御手段９０は、コイル６６に通電されている保持電流を動作電流に切り替えることが必要であると判断し、そうでなければコイル６６に通電されている保持電流を動作電流に切替ることが必要でないものと判断する。

ステップＳ７での判定結果がＹｅｓである場合には、ステップＳ９へ進み、通電制御手段９０は、電磁アクチュエータ駆動回路５１を介して電磁アクチュエータ６０のコイル６６に対して、上記した動作電流目標値に相当する動作電流を通電する。これにより、プランジャ６３にはプランジャ６４に吸引される電磁力が作用する。よって、万が一、プランジャ６３が作動前の初期の位置に戻ってしまった場合に生じる衝撃音を抑制することができる。

一方、ステップＳ７での判定結果がＮｏである場合には、通電制御手段９０はＮＧフラグをＯＮとし、通電期間設定手段９２は学習値ｔ’を設定する（ステップＳ８）。ここで、学習値ｔ’の長さは、学習機能部９４により学習値ｔより長く設定される。これは、ステップＳ７にて例えば電磁アクチュエータ６０が初期の位置へ戻っているか戻っていないか不明であると判断されており、後の処理において電磁クラッチ８０を確実に係合状態とするためである。

次に、ステップＳ１へ戻り、次回（２回目）の本係合制御処理の実行に移る。具体的には、まず、通電制御手段９０はステップＳ１を実行し、続いて通電制御手段９０はステップＳ２の括弧書きを実行する。このステップＳ２では、ＮＧフラグがＯＮになっているので、通電制御手段９０は、初回目の本係合制御処理において計測された経過時間が、学習値ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ＋ｔ’より大きくなったか否か、即ち２回目の動作電流設定期間が終了したか否か判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２での判定結果がＮｏである場合にはステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ２での判定結果がＹｅｓである場合には通電制御手段９０はステップＳ３を実行し、続いて通電制御手段９０はステップＳ４を実行する。ステップＳ４での処理がＹｅｓである場合には通電制御手段９０はステップＳ１１を実行し、続いて学習機能部９４はステップＳ１２を実行する。このステップＳ１２では、学習機能部９４は、次回以降の本制御処理において電磁クラッチ８０の係合動作完了後に生じる衝撃音を低減するために学習値ｔ’の長さを短くし（ステップＳ１２）、本制御処理を終了する。ここで、学習値ｔ’の長さを短くする理由は、ステップＳ４にて電磁クラッチ８０の係合が問題なく行われており、次回以降の本制御処理において電磁クラッチ８０の係合完了時の衝撃音をより低減するためである。

ステップＳ４に戻り、電磁クラッチ８０の係合が確認されないと判定された場合には（ステップＳ４；Ｎｏ）、通電制御手段９０はステップＳ５を実行する。ステップＳ５での判定結果がＹｅｓである場合には、通電制御手段９０はステップＳ６の括弧書きを実行する。このステップＳ６では、ＮＧフラグがＯＮになっているので、通電制御手段９０は、初回目の本係合制御処理において計測された経過時間が、学習値ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ×２倍より大きくなったか否か、即ち２回目の保持電流設定期間が終了したか否か判定する（ステップＳ６）。

このステップＳ６での判定結果がＮｏである場合には、ステップＳ３に戻る。一方、ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合には通電制御手段９０はステップＳ９を実行し、続いて通電制御手段９０又は学習機能部９４は、ステップＳ１０〜Ｓ１２を実行する。このステップＳ１２では、学習機能部９４は、学習値ｔ’の長さを長くして、本制御処理を終了する。ここで、学習値ｔ’の長さを長くする理由は、ステップＳ４にてプランジャ６４に対するプランジャ６３の電磁的な吸引力（推力）が不足して電磁クラッチ８０の係合が失敗に終わった為、次回以降の本制御処理におい電磁アクチュエータ６０の係合動作完了時の衝撃音を低減しつつ、電磁クラッチ８０の係合を確実なものとするためである。

ステップＳ５に戻り、電磁アクチュエータ６０の動作がＯＫでない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、通電制御手段９０はステップＳ７を実行し、続いて通電制御手段９０はステップＳ８を実行する。次に、ステップＳ１に戻り、次回（３回目）の本係合制御処理の実行に移る。次に、上記同様の電磁クラッチ８０の係合制御処理が繰り返し実行され、電磁クラッチ８０の係合が成功することにより本係合制御処理が終了する。

本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動機構の概略構成を示す。 モータジェネレータ、電磁クラッチ及び動力分配機構の構成を示す。 電磁クラッチの断面構造を示す。 ハイブリッド車両の制御系の構成を示す。 各種形態に係る電磁クラッチの係合制御のタイムチャートを示す。 電磁クラッチの係合時における衝撃音の音圧ピークと作動速度ピークとの関係を示すグラフの一例を示す。 電磁クラッチの係合制御処理に係るフローチャートを示す。

符号の説明

１ エンジン
９ ＨＶＥＣＵ
２０ 動力分配機構
３４ 第３ＭＧＥＣＵ
５１ 電磁アクチュエータ駆動回路
６０ 電磁アクチュエータ
７１、７２ ドグ歯
７５ 電流検出センサ
７６ ストロークセンサ
８０ 電磁クラッチ

Claims (4)

1. 電磁アクチュエータへの通電電流及び通電期間を制御してクラッチの係合制御を行う通電制御手段と、前記通電電流を検出する電流検出手段と、を備える車両の制御装置であって、
   前記通電制御手段は、
   前記クラッチを係合動作させるときに前記通電電流の目標値を動作電流目標値に設定すると共に、前記クラッチを係合状態に保持するときに前記通電電流の目標値を保持電流目標値に設定する通電電流目標値設定手段と、
   前記通電電流の目標値が前記動作電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１動作電流設定期間に設定すると共に、前記通電電流の目標値が前記保持電流目標値に設定された場合に前記通電期間を第１保持電流設定期間に設定する通電期間設定手段と、
   検出された前記通電電流の時間変化に基づいて前記電磁アクチュエータの戻り動作の有無を判定する判定機能部と、
   判定された前記戻り動作の有無に基づいて前記第１動作電流設定期間の長さを変更する学習機能部と、を備え、
   前記学習機能部は、前記第１保持電流設定期間において、前記戻り動作が有りと判定された場合には前記第１動作電流設定期間の長さを長くすると共に前記戻り動作が無しと判定された場合には前記第１動作電流設定期間の長さを短くすることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記通電期間設定手段は、前記通電電流の目標値として前記動作電流目標値が再度設定された場合には前記第１保持電流設定期間に引き続いて第２動作電流設定期間を設定し、
   前記通電制御手段は、前記第１保持電流設定期間において前記戻り動作が有りと判定された場合には、前記第１保持電流設定期間を終了して前記第２動作電流設定期間を開始させる請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記通電期間設定手段は、前記通電電流の目標値として前記保持電流目標値が再度設定された場合には前記第２動作電流設定期間に引き続いて第２保持電流設定期間を設定し、
   前記学習機能部は、前記第２保持電流設定期間において前記戻り動作が無しと判定された場合には前記第２動作電流設定期間を短くする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記通電電流目標値設定手段は、前記判定機能部が前記第１保持電流設定期間に前記戻り動作の有無を判定できない場合には前記通電電流の目標値として前記動作電流目標値を再度設定し、
   前記通電期間設定手段は、前記動作電流目標値が再度設定された場合に前記第１保持電流設定期間に引き続いて第２動作電流設定期間を設定し、
   前記学習機能部は、前記第２動作電流設定期間の長さを前記第１動作電流設定期間より長くし、
   前記通電制御手段は、前記第１保持電流設定期間の経過後に前記第２動作電流設定期間を開始させる請求項１に記載の車両の制御装置。

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