JP2001110632A

JP2001110632A - コイル駆動回路

Info

Publication number: JP2001110632A
Application number: JP28848299A
Authority: JP
Inventors: Shinji Okuma; 信司大熊; Akihiro Iwasaki; 明裕岩崎; Susumu Maeda; 進前田; Takashi Kuribayashi; 隆司栗林; Kazuhiro Wada; 一浩和田; Tatsuhiro Tomari; 辰弘泊; Tomoyuki Niimura; 智之新村; Masakatsu Hori; 昌克堀; Hiromi Inagaki; 裕巳稲垣
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】バッテリ４８からコイル２３_L，２３_Rに供
給する電流をＰＷＭ制御するコイル駆動回路において、
ＰＷＭ信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子４
３を備えた第１回路と、フライホイールダイオード４６
を備えた第２回路とを設けたものにおいて、電流目標値
の立ち下がり時にフライホイールダイオード４６を介し
てコイル２３_L，２３_Rに電流が流れるのを防止し、電
流の立ち下がり応答性を高める。【解決手段】第２回路のフライホイールダイオード４
６と直列にスイッチング素子４４を接続し、電流目標値
の立ち下がり時にスイッチング素子４４をＯＦＦして第
２回路を遮断することにより、コイル２３_L，２３_Rの
逆起電力でフライホイールダイオード４６を介して該コ
イル２３_L，２３_Rに電流が流れるのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＷＭ制御される
スイッチング素子とフライホイールダイオードとを備え
たコイル駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流電源からコイルに供給する電流をＰ
ＷＭ（パルス幅変調）制御するコイル駆動回路におい
て、ＰＷＭ信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素
子を備えた第１回路と、フライホイールダイオードを備
えた第２回路とを設けたものが知られている。スイッチ
ング素子のＯＮ／ＯＦＦにより発生したパルス電流は誘
導リアクタンスによってコイルを流れ難くなるが、スイ
ッチング素子のＯＦＦ時にコイルの逆起電力によってフ
ライホイールダイオードを備えた第２回路に電流を流す
ことにより、コイルに連続的に給電することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フライ
ホイールダイオードを備えた第２回路を設けると、コイ
ルへの給電を終了すべく目標電流値が０に立ち下がった
とき、コイルの逆起電力によって第２回路を介してコイ
ルに電流が流れるため、図１１（Ｂ）のｂ部に示すよう
に、コイルに流れる電流が速やかに減少せずに応答遅れ
が発生するという問題が発生する。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、コイルへの給電を制御する目標電流値の立ち下がり
時にフライホイールダイオードを介してコイルに電流が
流れるのを防止し、コイルに流れる電流の立ち下がり応
答性を高めることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、直流電源と、
ＰＷＭ信号により作動する第１スイッチング素子と、コ
イルとを直列に接続してなり、ＰＷＭ信号のデューティ
オン時にコイルに電流を供給する第１回路と；フライホ
イールダイオードと、前記コイルとを直列に接続してな
り、ＰＷＭ信号のデューティオフ時に前記コイルに電流
を供給する第２回路と；を備えてなり、電流目標値に対
応したデューティ比で前記コイルをＰＷＭ駆動するコイ
ル駆動回路において、電流目標値の立ち下がり時にオフ
する第２スイッチング素子を第２回路に直列に接続した
ことを特徴とするコイル駆動回路が提案される。

【０００６】上記構成によれば、電流目標値の立ち下が
り時にオフする第２スイッチング素子を第２回路に直列
に接続したので、電流目標値の立ち下がり時にコイルの
逆起電力によって第２回路のフライホイールダイオード
を介して該コイルに電流が流れるのを防止することがで
きる。これにより、電流目標値の立ち下がりと同時にコ
イルに流れる電流を速やかに減少させて応答性を高める
ことができる。

【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、第１スイッチング素子にツェ
ナーダイオードを並列に接続し、第２スイッチング素子
のオフ時にコイルの逆起電力でツェナーダイオードを降
伏させることを特徴とするコイル駆動回路が提案され
る。

【０００８】上記構成によれば、第１スイッチング素子
にツェナーダイオードを並列に接続したので、電流目標
値の立ち下がりに伴ってコイルが逆起電力を発生したと
き、ツェナーダイオードを降伏させて第１スイッチング
素子の損傷を防止することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１０】図１〜図１３は本発明の一実施例を示すも
ので、図１は駆動力配分装置の構造を示す図、図２は中
低車速域での右旋回時における駆動力配分装置の作用を
示す図、図３は中低車速域での左旋回時における駆動力
配分装置の作用を示す図、図４は図１の要部拡大図、図
５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面
図、図７は図４の７−７線断面図、図８は電磁クラッチ
の制御系のブロック図、図９はフィードフォワード制御
手段の作用を説明する図、図１０は電磁クラッチの駆動
回路の回路図、図１１は電磁クラッチの駆動電流の目標
値および実際値を示すグラフ、図１２は第２回路の切替
えを説明するフローチャート、図１３は第２回路の切替
えのヒステリシスの説明図である。

【００１１】図１に示すように、フロントエンジン・フ
ロントドライブの車両の車体前部に横置きに搭載したエ
ンジンＥの右端にトランスミッションＭが接続されてお
り、これらエンジンＥおよびトランスミッションＭの後
部に駆動力配分装置Ｔが配置される。駆動力配分装置Ｔ
の左端および右端から左右に延びる左ドライブシャフト
Ａ_Lおよび右ドライブシャフトＡ_Rには、それぞれ左前
輪Ｗ_FLおよび右前輪Ｗ _FRが接続される。

【００１２】駆動力配分装置Ｔは、トランスミッション
Ｍから延びる入力軸１に設けた入力ギヤ２に噛み合う外
歯ギヤ３から駆動力が伝達される差動装置Ｄを備える。
差動装置Ｄはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりな
り、前記外歯ギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４
と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギ
ヤ５と、前記リングギヤ４に噛み合うアウタプラネタリ
ギヤ６および前記サンギヤ５に噛み合うインナプラネタ
リギヤ７を、それらが相互に噛み合う状態で支持するプ
ラネタリキャリヤ８とから構成される。差動装置Ｄは、
そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、
一方の出力要素として機能するサンギヤ５が左出力軸９
_Lを介して左前輪Ｗ_FLに接続され、また他方の出力要素
として機能するプラネタリキャリヤ８が右出力軸９_Rを
介して右前輪Ｗ_FRに接続される。

【００１３】左出力軸９_Lの外周に回転自在に支持され
たキャリヤ部材１１は、円周方向に９０°間隔で配置さ
れた４本のピニオン軸１２を備えており、第１ピニオン
１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体
に形成した３連ピニオン部材１６が、各ピニオン軸１２
にそれぞれ回転自在に支持される。

【００１４】左出力軸９_Lの外周に回転自在に支持され
て前記第１ピニオン１３に噛み合う第１サンギヤ１７
は、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ８に連結される。
また左出力軸９_Lの外周に固定された第２サンギヤ１８
は前記第２ピニオン１４に噛み合う。更に、左出力軸９
_Lの外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前
記第３ピニオン１５に噛み合う。

【００１５】実施例における第１ピニオン１３、第２ピ
ニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第
２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数は以下の
とおりである。

【００１６】第１ピニオン１３の歯数Ｚ₂＝１７第２ピニオン１４の歯数Ｚ₄＝１７第３ピニオン１５の歯数Ｚ₆＝３４第１サンギヤ１７の歯数Ｚ₁＝３２第２サンギヤ１８の歯数Ｚ₃＝２８第３サンギヤ１９の歯数Ｚ₅＝３２第３サンギヤ１９は左電磁クラッチＣ_Lを介してハウジ
ング２０に結合可能であり、左電磁クラッチＣ_Lの係合
によってキャリヤ部材１１の回転数が増速される。また
キャリヤ部材１１は右電磁クラッチＣ_Rを介してハウジ
ング２０に結合可能であり、右電磁クラッチＣ_Rの係合
によってキャリヤ部材１１の回転数が減速される。そし
て前記右電磁クラッチＣ_Rおよび左電磁クラッチＣ
_Lは、マイクロコンピュータを含む電子制御ユニットＵ
により制御される。

【００１７】電子制御ユニットＵは、エンジントルクＴ
ｅ、エンジン回転数Ｎｅ、車速Ｖおよび操舵角θを所定
のプログラムに基づいて演算処理し、前記左電磁クラッ
チＣ _Lおよび右電磁クラッチＣ_Rを制御する。

【００１８】而して、車両の中低車速域での右旋回時に
は、図２に示すように電子制御ユニットＵからの指令に
より右電磁クラッチＣ_Rが係合し、キャリヤ部材１１を
ハウジング２０に結合して停止させる。このとき、左前
輪Ｗ_FLと一体の左出力軸９_Lと、右前輪Ｗ_FRと一体の右
出力軸９_R（即ち、差動装置Ｄのプラネタリキャリヤ
８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第１
ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結され
ているため、左前輪Ｗ_FLの回転数Ｎ_Lは右前輪Ｗ _FRの回
転数Ｎ_Rに対して次式の関係で増速される。

【００１９】Ｎ_L／Ｎ_R＝（Ｚ₄／Ｚ₃）×（Ｚ₁／Ｚ₂）＝１．１４３ …（１）上述のようにして、左前輪Ｗ_FLの回転数Ｎ_Lが右前輪Ｗ
_FRの回転数Ｎ_Rに対して増速されると、図２に斜線を施
した矢印で示したように、旋回内輪である右前輪Ｗ_FRの
トルクの一部を旋回外輪である左前輪Ｗ_FLに伝達するこ
とができる。

【００２０】尚、キャリヤ部材１１を右電磁クラッチＣ
_Rにより停止させる代わりに、右電磁クラッチＣ_Rの締
結力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を減速す
れば、その減速に応じて左前輪Ｗ_FLの回転数Ｎ_Lを右前
輪Ｗ_FRの回転数Ｎ_Rに対して増速し、旋回内輪である右
前輪Ｗ_FRから旋回外輪である左前輪Ｗ_FLに任意のトルク
を伝達することができる。

【００２１】一方、車両の中低車速域での左旋回時に
は、図３に示すように電子制御ユニットＵからの指令に
より左電磁クラッチＣ_Lが係合し、第３ピニオン１５が
第３サンギヤ１９を介してハウジング２０に結合され
る。その結果、左出力軸９_Lの回転数に対してキャリヤ
部材１１の回転数が増速され、右前輪Ｗ_FRの回転数Ｎ_R
は左前輪Ｗ_FLの回転数Ｎ_Lに対して次式の関係で増速さ
れる。

【００２２】Ｎ_R／Ｎ_L＝｛１−（Ｚ₅／Ｚ₆）×（Ｚ₂／Ｚ₁）｝ ÷｛１−（Ｚ₅／Ｚ₆）×（Ｚ₄／Ｚ₃）｝＝１．１６７ …（２）上述のようにして、右前輪Ｗ_FRの回転数Ｎ_Rが左前輪Ｗ
_FLの回転数Ｎ_Lに対して増速されると、図３に斜線を施
した矢印で示したように、旋回内輪である左前輪Ｗ_FLの
トルクの一部を旋回外輪である右前輪Ｗ_FRに伝達するこ
とができる。この場合にも、左電磁クラッチＣ_Lの締結
力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を増速すれ
ば、その増速に応じて右前輪Ｗ_FRの回転数Ｎ_Rを左前輪
Ｗ_FLの回転数Ｎ_Lに対して増速し、旋回内輪である左前
輪Ｗ_FLから旋回外輪である右前輪Ｗ_FRに任意のトルクを
伝達することができる。而して、車両の中低速走行時に
は旋回外輪に旋回内輪よりも大きなトルクを伝達して旋
回性能を向上させることが可能である。尚、高速走行時
には前記中低速走行時に比べて旋回外輪に伝達されるト
ルクを少なめにしたり、逆に旋回外輪から旋回内輪にト
ルクを伝達して走行安定性能を向上させることが可能で
ある。

【００２３】（１）式および（２）式を比較すると明ら
かなように、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第
３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８
および第３サンギヤ１９の歯数を前述の如く設定したこ
とにより、右前輪Ｗ_FRから左前輪Ｗ_FLへの増速率（約
１．１４３）と、左前輪Ｗ_FLから右前輪Ｗ_FRへの増速率
（約１．１６７）とを略等しくすることができる。

【００２４】次に、図４〜図７に基づいて左右の電磁ク
ラッチＣ_L，Ｃ_Rの構造を説明する。

【００２５】アルミ合金等の非磁性材で形成されたハウ
ジング２０の内部に隣接して配置された左右の電磁クラ
ッチＣ_L，Ｃ_Rは、左右の出力軸９_L，９_Rの軸線Ｌに
直交する対称面Ｐに関して左右対称な構造を有してい
る。左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rは磁性材で概略円筒
状に形成された共通のコア２１を備えており、そのコア
２１は円筒状のハウジング２０の内周面に嵌合して２本
のボルト２２，２２で円周方向および軸方向に移動不能
に固定される。コア２１の軸方向両端部には、左電磁ク
ラッチＣ_Lのコイル２３_Lと、右電磁クラッチＣ_Rのコ
イル２３_Rとが埋設される。

【００２６】コア２１の左側には磁性材で環状に形成さ
れたアウターガイド２４_Lおよびインナーガイド２５_L
が同軸に配置される。アウターガイド２４_Lは、その外
周面がハウジング２０の内周面に円周方向および軸方向
に移動不能にスプライン結合２６_Lされ、インナーガイ
ド２５_Lは、その内周面が第３サンギヤ１９（図１参
照）と一体のスリーブ２８の左端外周面に円周方向およ
び軸方向に移動不能にスプライン結合２７_Lされる。コ
ア２１の左端面には、コイル２３_Lに軸方向の荷重が加
わるのを防止すべく、非磁性材で環状に形成されたプレ
ッシャプレート２９_Lが当接する。

【００２７】プレッシャプレート２９_Lの左側に、６枚
のアウターディスク３０_L…がアウターガイド２４_Lの
内周面に円周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプラ
イン結合されるとともに、前記６枚のアウターディスク
３０_L…に対して交互に重ね合わされた５枚のインナー
ディスク３１_L…がインナーガイド２５_Lの外周面に円
周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプライン結合さ
れる。そして左端のアウターディスク３０_Lの左側に、
磁性材で環状に形成されたアマチュア３２_Lが軸方向移
動可能に配置される。アマチュア３２_Lの左方向の移動
はハウジング２０の内周面に係止されたクリップ３３_L
により規制されており、アマチュア３２ _Lはクリップ３
３_Lに当接する位置と、そこから右動してアウターディ
スク３０ _L…およびインナーディスク３１_L…を相互に
密着させる位置との間を軸方向に移動可能である。

【００２８】同様にして、コア２１の右側には磁性材で
環状に形成されたアウターガイド２４_Rおよびインナー
ガイド２５_Rが同軸に配置される。アウターガイド２４
_Rは、その外周面がハウジング２０の内周面に円周方向
および軸方向に移動不能にスプライン結合２６_Rされ、
インナーガイド２５_Rは、その内周面がキャリヤ部材１
１の左端外周面に円周方向および軸方向に移動不能にス
プライン結合２７_Rされる。コア２１の右端面には、コ
イル２３_Rに軸方向の荷重が加わるのを防止すべく、非
磁性材で環状に形成されたプレッシャプレート２９_Rが
当接する。

【００２９】プレッシャプレート２９_Rの右側に、６枚
のアウターディスク３０_R…がアウターガイド２４_Rの
内周面に円周方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプラ
イン結合されるとともに、前記６枚のアウターディスク
３０_R…に対して交互に重ね合わされた５枚のインナー
ディスク３１_Rがインナーガイド２５_Rの外周面に円周
方向移動不能かつ軸方向移動可能にスプライン結合され
る。そして右端のアウターディスク３０_Rの右側に、磁
性材で環状に形成されたアマチュア３２_Rが軸方向移動
可能に配置される。アマチュア３２_Rの右方向の移動は
ハウジング２０の内周面に係止されたクリップ３３_Rに
より規制されており、アマチュア３２_Rはクリップ３３
_Rに当接する位置と、そこから左動してアウターディス
ク３０_R…およびインナーディスク３１_R…を相互に密
着させる位置との間を軸方向に移動可能である。

【００３０】前記アウターディスク３０_L…，３０_R…
およびインナーディスク３１_L…，３１_R…はステンレ
ス鋼等の非磁性材で形成されており、その一方（例え
ば、インナーディスク３１_L…，３１_R…）の表面に
は、その他方（例えば、アウターディスク３０_L…，３
０_R…）の表面に当接するクラッチフェーシング（図示
せず）が張り付けられている。

【００３１】ハウジング２０を貫通する磁束密度センサ
取付孔２０₁に磁束密度センサ４１が外部から嵌合して
固定される。内部にホール素子を収納した検出部４１₁
が磁束密度センサ４１の先端に設けられており、この検
出部４１₁は前記対称面Ｐ上でコア２１に形成された凹
部２１₁内に嵌合する。軸線Ｌを挟んで磁束密度センサ
４１の反対側のハウジング２０およびコア２１を貫通す
るようにコネクタ４２が設けられており、このコネクタ
４２を介して左右のコイル２３_L，２３_Rに給電され
る。

【００３２】而して、電子制御ユニットＵからの指令で
左電磁クラッチＣ_Lを係合すべくコイル２３_Lに給電す
ると、図４および図５に破線で示すように、磁性材のコ
ア２１、アウターガイド２４_L、アマチュア３２_Lおよ
びインナーガイド２５_Lよりなる閉じた磁路に沿って磁
束が形成され、アマチュア３２_Lがコイル２３_Lに向け
て右方向に吸引される。その結果、アマチュア３２_Lに
押圧されたアウターディスク３０_L…およびインナーデ
ィスク３１_L…がプレッシャプレート２９_Lとの間に挟
まれて相互に密着し、第３サンギヤ１９と一体のスリー
ブ２８がハウジング２０に結合されて左電磁クラッチＣ
_Lが係合する。

【００３３】同様にして、電子制御ユニットＵからの指
令で右電磁クラッチＣ_Rを係合すべくコイル２３_Rに給
電すると、図４および図５に破線で示すように、磁性材
のコア２１、アウターガイド２４_R、アマチュア３２_R
およびインナーガイド２５_Rよりなる閉じた磁路に沿っ
て磁束が形成され、アマチュア３２_Rがコイル２３_Rに
向けて左方向に吸引される。その結果、アマチュア３２
_Rに押圧されたアウターディスク３０_R…およびインナ
ーディスク３１_R…がプレッシャプレート２９ _Rとの間
に挟まれて相互に密着し、キャリヤ部材１１がハウジン
グ２０に結合されて右電磁クラッチＣ_Rが係合する。

【００３４】このように、左電磁クラッチＣ_Lのコイル
２３_Lの励磁により、あるいは右電磁クラッチＣ_Rのコ
イル２３_R励磁により磁束が形成されたとき、アウター
ディスク３０_L…，３０_R…およびインナーディスク３
１_L…，３１_R…が全て非磁性材で構成されているた
め、これらアウターディスク３０_L…，３０_R…および
インナーディスク３１_L…，３１_R…を通しての磁束の
短絡を防止してアマチュア３２_L，３２_Rを確実に吸引
することができる。

【００３５】左電磁クラッチＣ_Lのコイル２３_Lの励磁
によりアマチュア３２_Lが右動してアウターディスク３
０_L…およびインナーディスク３１_L…を密着させたと
き、アマチュア３２_Lの右側面は、アウターガイド２４
_Lおよびインナーガイド２５ _Lの左側面との間に若干に
隙間を有している。また右電磁クラッチＣ_Rのコイル２
３_Rの励磁によりアマチュア３２_Rが左動してアウター
ディスク３０_R…およびインナーディスク３１_R…を密
着させたとき、アマチュア３２_Rの左側面は、アウター
ガイド２４_Rおよびインナーガイド２５_Rの右側面との
間に若干に隙間を有している。従って、アウターディス
ク３０_L…，３０_R…およびインナーディスク３１
_L…，３１_R…にアマチュア３２_L，３２_Rの推力を確
実に伝達することができる。

【００３６】長期の使用によりインナーディスク３１_L
…，３１_R…に張り付けたクラッチフェーシングが摩耗
すると前記隙間が次第に減少し、コイル２３_Lの励磁時
にアマチュア３２_Lの右側面がアウターガイド２４_Lお
よびインナーガイド２５_Lの左側面に密着し、またコイ
ル２３_Rの励磁時にアマチュア３２_Rの左側面がアウタ
ーガイド２４_Rおよびインナーガイド２５_Rの右側面に
密着するようになる。従って、クラッチフェーシングが
完全に摩耗する前に前記隙間が消滅するように設定して
おけば、クラッチフェーシングが完全に摩耗した状態で
アウターディスク３０_L…，３０_R…およびインナーデ
ィスク３１_L…，３１_R…が相互に圧接されて焼き付き
を起こすことが防止される。

【００３７】前述したように、左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR間
で配分されるトルクは左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの
締結力により決定されるため、左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR間
で所望のトルクを配分するには、左右の電磁クラッチＣ
_L，Ｃ_Rが実際に発生している締結力を検出し、この締
結力に基づいてコイル２３_L，２３_Rに供給する電流の
デューティ比をフィードバック制御する必要がある。そ
して左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの締結力はアマチュ
ア３２_L，３２_Rに作用する軸方向の推力に依存し、こ
の軸方向の推力はコイル２３_L，２３_Rが発生する磁束
密度に依存する。従って、左側のコイル２３_Lが発生す
る磁束密度を検出することにより左電磁クラッチＣ_Lの
締結力を検出することができ、右側のコイル２３_Rが発
生する磁束密度を検出することにより右電磁クラッチＣ
_Rの締結力を検出することができる。

【００３８】前記磁束密度は磁束密度センサ４１によっ
て次のようにして検出される。例えば、左電磁クラッチ
Ｃ_Lのコイル２３_Lを励磁して磁性材のコア２１、アウ
ターガイド２４_L、アマチュア３２_Lおよびインナーガ
イド２５_Lよりなる閉じた磁路に沿って主磁束が形成さ
れたとき、その磁束密度に相関する大きさの漏れ磁束が
コア２１の凹部２１₁内に発生する。従って、前記凹部
２１₁内に嵌合する磁束密度センサ４１の検出部４１₁
に設けたホール素子で前記漏れ磁束の大きさを検出すれ
ば、前記主磁束の磁束密度を知ることができる。

【００３９】左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rは選択的に
係合するものであり、両電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイ
ル２３_L，２３_Rが同時に励磁することはないため、磁
束密度センサ４１が検出した磁束密度は、そのときに作
動している電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのものである。従っ
て、左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rにそれぞれ磁束密度
センサ４１を設けることなく、両電磁クラッチＣ_L，Ｃ
_Rの共通のコア２１の対称面Ｐ上に共通の磁束密度セン
サ４１を設けるだけで、両電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの磁
束密度を的確に検出することが可能となり、部品点数お
よびコストの削減に寄与することができる。特に、本実
施例では左右の電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rが１個のコア２
１を共有しているので、更なる部品点数の削減が可能に
なる。

【００４０】図８に示すように、電子制御ユニットＵに
設けられた電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの制御系は、左右配
分トルク制御目標値算出手段Ｍ１と、フィードバック制
御手段Ｍ２と、フィードフォワード制御手段Ｍ３と、加
算手段Ｍ４と、電流目標値算出手段Ｍ５と、電流フィー
ドバック制御手段Ｍ６と、駆動回路Ｍ７とから構成され
る。

【００４１】左右配分トルク制御目標値算出手段Ｍ１
は、エンジントルクＴｅ、エンジン回転数Ｎｅ、車速Ｖ
および操舵角θに基づいて電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rが発
生すべき締結力の目標値、つまり左右配分トルク制御目
標値を算出する。フィードバック制御手段Ｍ２は、電磁
クラッチＣ_L，Ｃ_Rに設けた磁束密度センサ４１で検出
した磁束密度、つまり電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの作動に
より実際に発生している実左右配分トルクと、前記左右
配分トルク制御目標値との偏差を加算手段Ｍ４に出力
し、加算手段Ｍ４は前記偏差にフィードフォワード制御
手段Ｍ３の出力を加算する。フィードフォワード制御手
段Ｍ３は、例えば図９（Ａ）に示すステップ状入力に対
して図９（Ｂ）に示す出力特性を有するもので、ステッ
プ状入力の立ち上がり部分および立ち下がり部分の応答
遅れを補償するように機能する。

【００４２】電流目標値算出手段Ｍ５は、加算手段Ｍ４
の出力をトルク値から電流値に変換することにより、電
磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイル２３_L，２３_Rに供給す
べき電流目標値ＩＯＢＪを算出する。電流フィードバッ
ク制御手段Ｍ６は、駆動回路Ｍ７に設けた電流検出回路
４５（図１０参照）で検出した実電流値ＩＡと前記電流
目標値ＩＯＢＪとの偏差を０に収束させるためのＰＷＭ
信号を駆動回路Ｍ７に出力し、駆動回路Ｍ７は前記ＰＷ
Ｍ信号に基づいて電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイル２３
_L，２３_Rに所定の電流を供給する。

【００４３】図１０に示すように、電磁クラッチＣ_L，
Ｃ_Rの駆動回路Ｍ７は、ＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）よりなる第１スイッチング素子４３と、ＦＥＴより
なる第２スイッチング素子４４と、電流検出回路４５
と、フライホイールダイオード４６と、ツェナーダイオ
ード４７とを備える。本発明の直流電源を構成するバッ
テリ４８と接地部４９との間に、第１スイッチング素子
４３、電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイル２３_L，２３_R
および電流検出回路４５が直列に接続され、コイル２３
_L，２３_Rの一端と接地部５０との間に第２スイッチン
グ素子４４およびフライホイールダイオード４６が直列
に接続され、第１スイッチング素子４３にツェナーダイ
オード４７が並列に接続される。そして、第１スイッチ
ング素子４３には電流フィードバック制御手段Ｍ６から
ＰＷＭ信号が入力され、第２スイッチング素子４４には
電流フィードバック制御手段Ｍ６から回路遮断指示フラ
グＦＺＤが入力され、電流検出回路４５はコイル２
３_L，２３_Rに流れる実電流ＩＡを検出して電流フィー
ドバック制御手段Ｍ６に出力する。

【００４４】ツェナーダイオード４７の順方向はコイル
２３_L，２３_Rからバッテリ４８に向いており、フライ
ホイールダイオード４６の順方向は接地部５０からコイ
ル２３_L，２３_Rに向いている。第１スイッチング素子
４３は、ＰＷＭ信号がＯＮしているときにＯＮし、ＰＷ
Ｍ信号がＯＦＦしているときにＯＦＦする。第２スイッ
チング素子４４は、回路遮断指示フラグＦＺＤが「Ｏ
ＦＦ」のときにＯＮし、回路遮断指示フラグＦＺＤが
「ＯＮ」のときにＯＦＦする。

【００４５】バッテリ４８、第１スイッチング素子４３
およびコイル２３_L，２３_Rは本発明の第１回路を構成
し、第２スイッチング素子４４、フライホイールダイオ
ード４６およびコイル２３_L，２３_Rは本発明の第２回
路を構成する。

【００４６】図１２のフローチャートは、回路遮断指示
フラグＦＺＤによる第２スイッチング素子４４のＯＮ
／ＯＦＦ制御を説明するもので、その基本的な考え方
は、電流目標値ＩＯＢＪが立ち下がってコイル２３_L，
２３_Rへの通電が終了した瞬間に電流目標値ＩＯＢＪが
一時的に負値になることに着目し（図９（Ｂ）のａ部参
照）、下限値ＩＺＤＳ未満の負の電流目標値ＩＯＢＪ
が検出されたときに回路遮断指示フラグＦＺＤを「Ｏ
Ｎ」にセットし、第２スイッチング素子４４をＯＦＦし
て第２回路を遮断する。その後に電流目標値ＩＯＢＪが
増加に転じ、負の電流目標値ＩＯＢＪが上限値ＩＺＤ
Ｃを越えたときに回路遮断指示フラグＦＺＤを「ＯＦ
Ｆ」にクリアし、第２スイッチング素子４４をＯＮして
第２回路を接続する。

【００４７】これを図１２および図１３に基づいて具体
的に説明すると、先ずステップＳ１で回路遮断指示フラ
グＦＺＤが「ＯＦＦ」しているとき、つまり第２スイ
ッチング素子４４がＯＮして第２回路が接続していると
き、ステップＳ２で電流目標値ＩＯＢＪが負値である下
限値ＩＺＤＳ未満になれば、ステップＳ３で回路遮断
指示フラグＦＺＤを「ＯＮ」にセットすることによ
り、ステップＳ４で第２スイッチング素子４４をＯＦＦ
して第２回路を遮断する。一方、前記ステップＳ１で回
路遮断指示フラグＦＺＤが「ＯＮ」しているとき、つ
まり第２スイッチング素子４４がＯＦＦして第２回路が
遮断しているとき、ステップＳ５で電流目標値ＩＯＢＪ
が負値である上限値ＩＺＤＣを越えれば、ステップＳ
６で回路遮断指示フラグＦＺＤを「ＯＦＦ」にクリア
することにより、ステップＳ７で第２スイッチング素子
４４をＯＮして第２回路を接続する。

【００４８】上記制御により、通常時は第２スイッチン
グ素子４４をＯＮ状態にして第２回路を接続状態に保持
し、電流目標値ＩＯＢＪが立ち下がった瞬間だけ（図９
（Ｂ）のａ部参照）、第２スイッチング素子４４をＯＦ
Ｆ状態にして第２回路を遮断することができる。

【００４９】而して、電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイル
２３_L，２３_Rを励磁すべく、例えば図１１（Ａ）に示
すような電流目標値ＩＯＢＪが出力されたとする。この
とき、図１０の第１スイッチング素子４３には前記電流
目標値ＩＯＢＪの大きさに応じたパルス幅のＰＷＭ信号
が入力するため、そのパルスのＯＮ時（デューティＯＮ
時）に第１スイッチング素子４３がＯＮし、そのパルス
のＯＦＦ時（デューティＯＦＦ時）に第１スイッチング
素子４３がＯＦＦする。また正値の電流目標値ＩＯＢＪ
が出力されているときには、第２スイッチング素子４４
はＯＮ状態に保持されている。

【００５０】上述したように、第１スイッチング素子４
３がＰＷＭ信号に応じてＯＮ／ＯＦＦするとコイル２３
_L，２３_Rにパルス電流が印加されるが、このパルス電
流はコイル２３_L，２３_Rの誘導リアクタンスによって
流れ難くなる。しかしながら、第１スイッチング素子４
３のＯＮ時（デューティＯＮ時）に、バッテリ４８、第
１スイッチング素子４３およびコイル２３_L，２３_Rよ
りなる第１回路に電流を流し、また第１スイッチング素
子４３のＯＦＦ時（デューティＯＦＦ時）に、コイル２
３_L，２３_Rの逆起電力によって、第２スイッチング素
子４４、フライホイールダイオード４６およびコイル２
３_L，２３_Rよりなる第２回路に電流を流すことによ
り、コイル２３_L，２３_Rに連続的に給電することがで
きる。

【００５１】さて、コイル２３_L，２３_Rへの給電を遮
断して電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rを非係合状態にすべく電
流目標値ＩＯＢＪが立ち下がると、それに伴ってＰＷＭ
信号も０になる。ことのとき、コイル２３_L，２３_Rの
逆起電力によって、フライホイールダイオード４６を備
えた第２回路を介して短時間ではあるがコイル２３_L，
２３_Rに給電されるため、図１１（Ｂ）のｂ部に示すよ
うに、コイル２３_L，２３_Rに流れる電流が速やかに減
少せず、応答遅れが発生することになる。この応答遅れ
は、フィードフォワード制動手段Ｍ３による電流目標値
ＩＯＢＪの補正（図９（Ｂ）のａ部参照）により多少は
改善されるが、依然として無視できないものである。

【００５２】しかしながら本実施例では、電流目標値Ｉ
ＯＢＪが立ち下がったときに回路遮断指示フラグＦＺ
Ｄが一時的に「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わること
により、第２スイッチング素子４４をＯＦＦして第２回
路を遮断し、前記逆起電力による電流が流れるのを防止
してコイル２３_L，２３_Rに流れる電流の立ち下がりの
応答性を高めることができる（図１１（Ｃ）のｃ部参
照）。これにより、電磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rの係合解除
の応答性を高めることが可能となる。

【００５３】ところで、電流目標値ＩＯＢＪが立ち下が
ったときに第２回路を遮断すると、コイル２３_L，２３
_Rの逆起電力による電流がバッテリ４８側に逆流して第
１スイッチング素子４３を損傷させる可能性があるが、
前記逆起電力が所定値を越えると、第１スイッチング素
子４３に対して並列に配置したツェナーダイオード４７
が降伏して逆起電力による電流を逃がすため、第１スイ
ッチング素子４３の損傷を確実に防止することができ
る。

【００５４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００５５】例えば、実施例では駆動力配分装置Ｔの電
磁クラッチＣ_L，Ｃ_Rのコイル２３ _L，２３_Rの駆動回
路を例示したが、本発明は他の任意のコイル駆動回路に
対して適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、電流目標値の立ち下がり時にオフする第２ス
イッチング素子を第２回路に直列に接続したので、電流
目標値の立ち下がり時にコイルの逆起電力によって第２
回路のフライホイールダイオードを介して該コイルに電
流が流れるのを防止することができる。これにより、電
流目標値の立ち下がりと同時にコイルに流れる電流を速
やかに減少させて応答性を高めることができる。

【００５７】また請求項２に記載された発明によれば、
第１スイッチング素子にツェナーダイオードを並列に接
続したので、電流目標値の立ち下がりに伴ってコイルが
逆起電力を発生したとき、ツェナーダイオードを降伏さ
せて第１スイッチング素子の損傷を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動力配分装置の構造を示す図

【図２】中低車速域での右旋回時における駆動力配分装
置の作用を示す図

【図３】中低車速域での左旋回時における駆動力配分装
置の作用を示す図

【図４】図１の要部拡大図

【図５】図４の５−５線断面図

【図６】図４の６−６線断面図

【図７】図４の７−７線断面図

【図８】電磁クラッチの制御系のブロック図

【図９】フィードフォワード制御手段の作用を説明する
図

【図１０】電磁クラッチの駆動回路の回路図

【図１１】電磁クラッチの駆動電流の目標値および実際
値を示すグラフ

【図１２】第２回路の切替えを説明するフローチャート

【図１３】第２回路の切替えのヒステリシスの説明図

【符号の説明】

２３_L コイル２３_R コイル４３第１スイッチング素子４４第２スイッチング素子４６フライホイールダイオード４７ツェナーダイオード４８バッテリ（直流電源）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田進埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者栗林隆司埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者和田一浩埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者泊辰弘埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者新村智之埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者堀昌克埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者稲垣裕巳埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 3J057 AA01 AA09 BB04 GA02 GA49 GB02 GB08 GB35 GB36 GE05 GE08 HH01 JJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源（４８）と、ＰＷＭ信号により
作動する第１スイッチング素子（４３）と、コイル（２
３_L，２３_R）とを直列に接続してなり、ＰＷＭ信号の
デューティオン時にコイル（２３_L，２３_R）に電流を
供給する第１回路と；フライホイールダイオード（４
６）と、前記コイル（２３_L，２３_R）とを直列に接続
してなり、ＰＷＭ信号のデューティオフ時に前記コイル
（２３_L，２３ _R）に電流を供給する第２回路と；を備
えてなり、電流目標値に対応したデューティ比で前記コ
イル（２３_L，２３ _R）をＰＷＭ駆動するコイル駆動回
路において、電流目標値の立ち下がり時にオフする第２スイッチング
素子（４４）を第２回路に直列に接続したことを特徴と
するコイル駆動回路。
【請求項２】第１スイッチング素子（４３）にツェナ
ーダイオード（４７）を並列に接続し、第２スイッチン
グ素子（４４）のオフ時にコイル（２３_L，２３_R）の
逆起電力でツェナーダイオード（４７）を降伏させるこ
とを特徴とする、請求項１に記載のコイル駆動回路。