JPH01220726A - コンプレッサ用電磁クラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、エンジンとコンプレッサとの間に配置され
る電磁クラッチを＄１１御するための制御装置に関する
ものである。

（従来の技術） 一般に、コンプレッサ起動のために電磁クラッチが瞬時
に接続されると、第４図に示すようにエンジンからコン
プレッサへ大きなトルクが一気に伝達されるため、その
伝達トルクが衝撃荷重となって大きな機械的ショックが
生じ、運転者に不快な起動ショックとして伝わるという
不具合があった。

このような不具合に鑑みて従来では、例えば特開昭５３
−９０５５１号公報に示されるように、充電回路のコン
デンサで決定される時定数に基づいて電磁クラッチに対
する印加電圧を一定時間の間に徐々に増加させて、電磁
クラッチに滑りを生じさせながら徐々に伝達トルクを増
大させていくように構成したもの、或いは実開昭５８−
８８０２７号公報に示されるように、エンジンの回転速
度に注目し、その回転速度を検出して、それに応じたデ
ユーティ比で電磁クラッチを間欠作動させるように構成
したものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前者の構成では、伝達トルクに関係なく一定
時間滑りを生じさせてクラッチ接続を行うものであるた
め、エンジンの回転速度が速くなった場合やコンプレッ
サの負荷トルクが増大側に変動した場合等に駆動側から
被動側への伝達トルクが短時間のうちに高騰して、機械
的ショックを生じてしまうという問題点があった。これ
を防止するためには滑り時間を長くして単位時間当りの
トルク伝達量を著しく少なくすれば良いのであるが、こ
のようにすれば今度はコンプレッサが所定の稼動回転速
度に達するまでに時間がかかり、快適な冷房運転を得る
ことかできないという別の問題が生じる。

又、後者の構成においては、コンプレッサとは無関係に
エンジンの回転速度のみに応じて電磁クラッチの間欠動
作を制御するものであるため、コンプレッサ側の負荷ト
ルクの変動等により前記と同様に伝達トルクが高騰して
機械的ショックが緩和されないこともあるという問題点
があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、コンプレッサの起動に際して、大きな機械的ショッ
クが生じることなく、電磁クラッチをスムーズに連結動
作させることができるコンプレッサ用電磁クラッチの制
御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この発明の装置において
は、クラッチ接続時に被動側に伝達されたトルクを所定
時間ごとに検出する検出手段と、その検出手段の検出結
果に基づき所定時間ごとに伝達トルクが太くなった場合
には前記電磁コイルを消磁させて接続が解放されるよう
に制御し、伝達トルクが小さくなるのにともない電磁コ
イルを再び励磁させて接続が行われるように制御し、こ
の行程を繰返し、徐々に伝達トルクを増加させる制御手
段とを設けたものである。

（作用） 上記のように構成された制御装置において、電磁コイル
の励磁によるクラッチ接続時には検出手段により所定時
間ごとの伝達トルクを例えばコンプレッサ入力軸の歪み
量として検出し、伝達トルクが上がって歪み量が急激に
大きくなった場合には制御手段により電磁コイルが消磁
されて、クラッチが解放される。そして、クラッチの解
放により伝達トルクが小さくなると電磁コイルが再び励
磁されてクラッチが接続される。このように、クラッチ
を断続接続して伝達トルクを徐々に増加する。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図は電磁クラッチを示すもので、エンジンにより駆
動される駆動回転体としてのプーリ１に近接して電磁コ
イル２が配設されている。コンプレッサの入力軸である
被動軸３の先端には回転板４が固定されている。被動回
転体としてのクラッチ板５は板ばね６を介して回転板４
に支持され、前記プーリ１に接離可能に対向している。

そして、電磁コイル２が励磁されたときには、クラッチ
板５がプーリ１に吸着接合されてプーリ１から被動軸３
に回転が伝達され、電磁コイル２が消磁されたときには
、クラッチ板５が板ばね６の作用でプーリ１から離間さ
れて回転伝達が遮断される。

検出手段としての歪センサ７は前記被動軸３上に設けら
れ、波動軸３に伝達されたトルクに基づく前記波動軸３
のねじり歪を検出して、その歪量に応じた検出信号を出
力する。スリップリング８は被動軸３の先端に設けられ
、その外面には接触子９が接触されている。そして、前
記歪センサ７からの検出信号がリード線１０、スリップ
リング８、接触子９及び信号線１１を介して電磁クラッ
チの外部に取出される。

次に、前記のように構成された電磁クラッチの制御回路
を第２図に基づいて説明すると、制御手段を構成する中
央処理装置（ＣＰＵ）１２はタイマ回路を備え、そのＣ
ＰＵ１２には全体の動作を制御するプログラム等を格納
した読出し専用のメモリ（ＲＯＭ）１３、及び演算した
結果を一時的に記憶する読出し書込み可能なメモリ（Ｒ
ＡＭ）１４が接続されている。前記歪センサ７は変換器
１５を介してＣＰＵ１２に接続され、歪センサ７からの
検出信号が変換器１５において増幅変換されＣＰｔＪ１
２に入力される。又、前記電磁クラッチの電磁コイル２
は駆動回路１６を介してＣＰＵ１２に接続され、ＣＰＵ
１２からの制御信号に基づいて電磁コイル２が励消磁さ
れる。

次に、前記のように構成された電磁クラッチの制御装置
について作用を説明する。

さて、図示しない自動車用空気調和装置の起動スイッチ
がオンされると、前記ＣＰＵ１２の制御のもとて第３図
に示すフローチャートの動作が開始され、まずステップ
ｌ（以下ステップをＳで表わす）において電磁コイル２
が励磁されて、プーリ１に対するクラッチ板５の接合に
よりプーリ１から被動軸３に回転が伝達される０次の８
２において所定時間（例えば５ｍｍ／５ｅｃ）−経過し
たか否かが判別され、経過すると、Ｓ３において歪セン
サ７により検出されたねじり歪み量がＲＯＭ１３に予め
記憶されたねじり歪み量と比較される。

この被動軸３のねじり歪みはコンプレッサの圧縮抵抗等
の負荷トルクと駆動側のトルクとの差に基づいて発生す
る。そして、被動軸３に対する伝達トルクが大くなりね
じり歪量が記憶値以上になると、Ｓ４で電磁コイル２が
消磁されて、プーリ１から被動軸３への回転伝達が遮断
される。従って、衝撃荷重が発生ずる前にクラッチを解
放してＰＩ　Ｆ＝’Ａ的ショックの発生を防止すること
ができる。

前記ねじり歪が復元して伝達トルクが減少すると、Ｓ５
においてタイマ回路のカウントに基づきあらかじめ設定
された設定時間Ｔ（第４図参照）が経過したか否かが判
別され、設定時間Ｔが経過するまでは、Ｓｌに戻って前
述したＳｌから８５までの動作が繰返され、電磁コイル
２の励磁及び消磁が行われる。従って、第４図に示すよ
うに、クラッチの接続に際し、大きな機械的ショックを
生じることなく被動軸３に対する伝達トルクを理想的立
上がり曲線にほぼ沿って増大させながらコンプレッサを
起動できる。

そして、設定時間Ｔを経過しコンプレッサの回転速度が
所定の稼動速度に到達して、クラッチ接続による衝撃が
ほとんど生じない状態になると、プログラムが８５を経
てＳ６に進行し、クラッチ接続のための起動動作が終了
して電磁コイル２が励磁状態に維持される０以上のよう
に、この電磁クラッチ制御装置においては所定時間ごと
の伝達トルクに基づいて電磁コイル２の励消磁を制御す
るものであるなめ、伝達トルクの高騰を防止してそれに
起因する衝撃荷重の発生を確実に防止できる。

なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるもので
はなく、被動側に伝達されたトルクのデータを例えばコ
ンプレッサの吐出室における圧力変動をもとにして採取
する等、他のデータに変更したり、第４図の８５の判別
において第５図に示すように、接続時の最大ねじり歪量
が所定値以下になったときに、つまりコンプレッサの回
転速度が上がって伝達トルクが所定値以上に上がらない
状態になったときに継続励磁動作に移行するように構成
したり、第４図において電磁コイルの消磁に引続く励磁
のタイミングをあらかじめ設定された時間をカウントす
ることにより得るように構成したり等、この発明の趣旨
から逸脱しない範囲で任意に変更して具体化することも
可能である。

（発明の効果） この発明は、以上説明したように大きなＶ％械的ショッ
クを生じることなく電磁クラッチをスムーズに接続させ
ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した電磁クラッチの断面図、
第２図は制御回路のブロック図、第３図はコンプレッサ
の起動時における電磁クラッチの動作を示すフローチャ
ート、第４図はクラ・ソチ接続過程における伝達トルク
を表すグラフ、第５図は別の実施例を示すフローチャー
トである。 １・・・駆動回転体としてのプーリ、２・・・電磁コイ
ル、３・・・入力軸としての被動軸、５・・・被動回転
体としてのクラッチ板、７・・・検出手段としての歪セ
ンサ、１２・・・制御手段としてのＣＰＵ。 特許出願人　　　株式会社　豊田自動′ａ機製作所代　
理　人　　　弁理士　　恩１）博宣第４図 −４時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジンによって回転される駆動回転体と、その駆
   動回転体に対向配置されコンプレッサの入力軸に連結さ
   れた被動回転体と、励磁により前記両回転体を接続させ
   ると共に、消磁により同接続を解放させる電磁コイルと
   を備えたコンプレッサ用電磁クラッチにおいて、 前記接続時に被動側に伝達されたトルクを所定時間ごと
   に検出する検出手段と、その検出手段の検出結果に基づ
   き所定時間ごとに伝達トルクが大きくなった場合には前
   記電磁コイルを消磁させて接続が解放されるように制御
   し伝達トルクが小さくなるのにともない電磁コイルを再
   び励磁させて接続が行われるように制御し、この行程を
   繰返し、徐々に伝達トルクを増加させる制御手段とを設
   けたコンプレッサ用電磁クラッチの制御装置。