JPS5913136A

JPS5913136A - フリ−ホイ−ル用電磁クラツチ装置

Info

Publication number: JPS5913136A
Application number: JP57119944A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sato; 肇佐藤; Usumichi Bitou; 尾藤　薄通
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-07-12
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1984-01-23

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】本発明は自動車用エンジンにエンジン回転軸との間で動
力授受を行なうように設けられるフリーホイールをエン
ジン回転軸に対して接合、離脱制御するフリーホイール
用電磁クラッチ装置に関する。

自動車用エンジンはアイドリング運転をしている停車時
にも、有害な排気ガスを排出する。この排気ガスの排出
量を減少せしめることを主目的に本出願人は先に、エン
ジン始動用フリーホイール装置、即ち、停車時にはエン
ジンを停止し、再起動時にフリーホイールに蓄積された
動力を利用する装置、を提案した（特開昭４９−５１４
２８号公報）。

上記提案装置を第１図によりさらに具体的に説明する。

第１図において、７１はエンジン始動用フリーホイール
９．７２はエンジン側フリーホイール。

７３はライニング、７４はエンジン駆動軸、７５は電気
−空気圧作動のアクチュエータ、７６は復帰バネ。

７７はウイズドロワルレバー、７日はピボット、７９は
スラストベアリング、８０はバキュームタンク、８１は
クラッ、チ、８２はスレーブシリンダ、８３は復帰バネ
、８４はウイズドロワルレバー、８５及び８５′は回転
数センサ、８６は制御回路、８７゛は車速センサである
。

エンジン動力に１って自動車を走行させている場。、ｘ
７，７駆動軸７４　、）ｍ　Ｅ　！よ声つ−７゜ア、。

８２によっ、てレバー８４を動かしてクラッチ８１を作
動させ、トランスミッション（図示せず）を介して車軸
に伝達される。この時、制御回路８６からのオン信号Ｓ
。４こよってアクチュエータ７５を動作させ。

レバー７７を動かしてフリーホイール７１をライニング
７３に接触させて回転させると、動力がフリーホイール
７１に蓄積される。

交叉点などで停車した時には自動的にエンジンを止める
ようにする。そしてこれと同時にクラッチ８１を切りオ
ン信号Ｓ。硅オフ信号％ｙｄこ切換えるとア・クチユニ
ータフ５が非動作となり、レバー７７はバネ７６により
復帰し、フリーホイール７１はライニング７３から離れ
て自由回転となる。再起動時には再度オン信号Ｓ。Ｍｌ
こよってアクチュエータ７５を動作させフリーホイール
７１をライニング７３に接合させることにより、エンジ
ン駆動軸７４が回転してエンジンが始動し、クラッチ８
１を入れることにより自動車は走行を開始する。

以上が第１図装置の構成及び動作の概要であるが、フリ
ーホイール７１のオン・オフ操作と自動車運転状態との
関係を整理すると次のようになる。

（１）発進時、アクセルを踏みクラッチ８１を入れると
き、フリーホイール７１はオン。（２）加速時、フリー
ホイール回転数が例えば１５００　（ｒｌ）ｍ　）にな
るまではフリーホイール７１はオン。（３）加速または
定速走行中、フリーホイール回転数が１５００　（ｒｐ
ｍ　）に達するとフリーホイールはオフ。（４）加速ま
たは定速走行中、エンジン回転数がフリーホイール回転
数より・　３　・も低いうちはフリーホイールはオフ。（５）加速または
定速走行中にエンジン回転数がフリーホイール回転数よ
りも高（なるとフリーホイールはオン。・（６）減速時
はエンジン回転数の加速度が負になるためフリーホイー
ルはオフ。（力停止時、アクセルを戻しクラッチ８１を
切り車速が零になるとイグニッションが切れエンジンが
停止。このとき、フリーホイールはオフ、即ち自由回転
の状態を続けている。（８）再起動時、ニュートラルで
アクセルを踏むか、クラッチを切りアクセルを踏むと、
フリーホイール７１によりエンジン始動。停車中または
エンジン始動中にフリーホイールの回転数が所定回転数
以下に下がってしまった場合はスタータモータに切換え
る。（９）走行中フリーホイール回転数が所定回転数以
下の場合は停車してもエンジンはとま・らない。　　　
　　　　　　　　　　　・以上のような構成、動作を持
つ第１図装置を採用することに・より、停車中排気ガス
を排出せず、・停車後の再起動はフリーホイールに蓄積
された動力によって行なわれることから、バッテリ、ス
タ・　４　・ −タモータの負担を軽減でき名という効果を生ぜしめて
いる。

しかしながら、上述した第１図従来装置にあっては、フ
リ二基イールが自由回転中で、かつ、加速あるいは定速
走行中にエンジン回転数がフリーホイール回転数より高
くなるとフリーホイールをエンジン回転数と一体回転き
せる構成となっており、エンジン回転数の変化、つまり
回転数の加速度、が考慮されておらず、このため、特に
エンジン自転数の加速度か大きい場合には、フリーホイ
ール接合時にニシジン回転数に変化が起きて大きな衝撃
を発生するという問題点があった。

この尭明は、このような従来６問題点に着目してなされ
たもので、エンジン及びフリーホイールそれぞれの回転
薮を検出し９回転数差を求め、エンジン回転数加速度の
大きさとその正負の方向を演算、記憶９判定し、これら
の結果を用いて、電磁クラッチのコイルに流す励磁電流
を最大にしてフリーホイール番完全に一体回転状態に移
らせる接合時点と、この接合時点直前の一定期間上記最
大電流よりは小さい励磁電流値としてフリーホイール、
エンジン回転軸間に誘導作用を生じさせる励磁開始時点
とを予測し決定する構成とすることにより、」―記問題
点を解決することを目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第２図は、この発明の一実施例を示す図であるまず構成
を説明すると、エンジン出力軸であるクランク軸２１に
は、軸受２２を介してフリーホイール２３が自由回転す
るように装着されている。クランク軸２１の出力側端面
にはフリーホイール２４が固着されている。電磁コイル
１２がフリーホイール２３に埋め込まれ一体回転するよ
うに構成されており。

フリーホイール２４のエンジンブロック側の側面にはフ
リーホイール離接用クラッチ２７が片持ちの状態で取付
けられている。電磁コイル１２はスリ・ツブリング１２
′を介して通電される。従って、電磁コイル１２に通電
した時にクラッチ２７がフリーホイール２３に引き寄せ
られて２つのフリーホイール２３．２４が接合状態とな
り、フリーホイール２４の回転がフリーホイール２３に
伝達されて、あるいはフリーホイール２３の回転がフリ
ーホイール２４に伝達されてフリーホイール２３はクラ
ンク軸２１と一体回転するフリーホイール２４の他方の
側面には、出力伝達軸であるエンジン駆動軸２９とクラ
ンク軸２Ｎとの離接を行なうメインクラッチ装置２８が
取付けられている。７１Ｊ−ホイール２３及び２４のそ
れぞれの外周部には９図示しない電磁ピッリア・ツブと
共にフリーホイールの回転数を検出するリングギア２３
Ａ及び２４Ａが取付けられている。なお２５はエンジン
のリアプレートである。

第３図は制御回路の一実施例図である。第３図において
、Ｓｌはスタータスイッチ（以下ｓｔ　ｓｗと記す）信
号で、ｓｔｓｗがＯＮのとき゛Ｈパとなる。

Ｓ２はイグニッションスイッチ（以下ＩｇＳＷ）信号で
、ＩｇＳＷがＯＮのとき“Ｈ″となる。Ｓ３は車速信号
で、車速に対応したパルス信号を出力し車速か“０′”
のときは出力しない。Ｓ４は水温信号で水温が設定範囲
（例えば６０℃〜１００℃の範囲）にあるとき“Ｈ″と
なる。Ｓ５は負荷信号で、自動車のライト。

・　７　・エアコン、熱線等が作動している時“Ｌ′°となる。

Ｓ６はクラッチ信号で、クラッチが踏み込まれると″“
Ｈ＋＋となる。Ｓ７はエンジン回転数信号で、エンジン
回転数に対応したパルス信号（例えばクランク角センサ
信号や点火信号等）を出力する。Ｓ８はアクセル信号で
、アクセルが戻っている時“Ｌｌ゛カ出力される。Ｓ９
はフリーホイール回転数信号で、フリーホイール回転数
に対応したパルス信号（例えば電磁ピックアップによる
信号）を出力し９回転数“′０°′のときは出力はない
。８１０は燃料遮断（以下ｆｕｅｌ　ｃｕｔと記す）信
号で、アイドリング状態を判定してエンジンを停止する
（以下アイドルストップと記す）とき燃料供給を遮断す
る。Ｓｉｏは点火遮断（以下ｉｇ　ｃｕｔと記す）信号
で、アイドルストップ時のｉｇ　ｃｕｔを行なう。８１
１はスタータ駆動信号で。

ｓｔ　ｓｗのＯＮ時（初期スタート時）及びアイドルス
トップ後にフリーホイールにてエンジンスタートできな
かった場合にスタータモータ（以下単にスタータと記す
）を駆動するための信号である。

次に回路の構成を説明する。

、８　・ ■はワンショットマルチバイブレータ（以下ＭＭ回路と
記す）で、ｓｔｓｗ信号Ｓ１が゛ＬパからＨ゛になると
きトリガーされ、パルス信号を出力する。

２もＭＭ回路で、ＩｇＳＷ信号Ｓ２が・・Ｌ・・から”
Ｈ・・１゜なるときトリガーされ、パルス信号を出力す
る。

３はフリップフロップ回路（以下ＦＦ回路）で。

ＭＭ回路１，２の信号によりその状態を変化させる。Ｆ
Ｆ回路３の出力はｆｕｅｌ　ｃｕｔ・ｉｇ　ｃｕｔ信号
出力回路５及びスタータ駆動信号出力回路１６に入力さ
れ。

それぞれの回路の出力に条件を与える。４はエンジンス
トップ条件判断回路で、車速信号Ｓ３が０′”あるいは
設定値（例えば２ｋｍ／ｈ）以下、水温信号Ｓ４が“Ｈ
”（つまり水温が設定範囲内）、及び負荷信号Ｓ５が“
’Ｈ”　（つまり負荷使用がない）のときパルス信号を
出力し、さらに、車両が過去に走行したか（例えばｌＱ
ｋｍ／ｈ以上で走行したか）を記憶する機能を有し、そ
の記憶は、初期スタート又はアイドルストップ作動を行
なったときリセットされる。ｆｕｅｌ　ｃｕｔ−ｉｇ　
ｃｕｔ信号出力回路５は、アイドルストップ条件がそろ
った場合、つまりエンジンストップ条件判断回路４より
パルス信号が出力された場合、　ｆｕｅｌ　ｃｕｔ信号
８１０及びｉｇ　ｃｕｔ信号Ｓｉｏを出力してエンジン
ストップを行なう。６はスタータ駆動条件判断回路で、
初期スタートであるかアイドルストップ後のエンジンス
タートであるかを判別し、それぞれに対応した信号を出
力する。７はエンジン回転数判断回路で、エンジン回転
数信号Ｓ７が設定値（例えば２５Ｏｒｐｍ　）以下のと
きは“Ｌ″を。

以上のときは“Ｈ＋＋を出力する。スタータ駆動信号出
力回路１６は、初期スタート時あるいはフリーホイール
の回転エネルギーによりエンジンスタートができなかっ
た場合、スタータ駆動信号８１１を出力する。１５は遅
延回路で、フリーホイールがエンジンに接合してからス
タータ駆動までの遅延時間（約０．５秒）を作るもので
、フリーホイールによりエンジンスタートされればリセ
ットされ、スタータを駆動させるには到らなくする。１
０は周波数・電圧（以下Ｆ／Ｖと記す）変換器で、フリ
ーホイール回転数信号Ｓ９を電圧変換する。１７は比較
、器、で。

Ｆ／Ｖ変換器１０の出力と、設定値１８（例えば）、リ
ーホイールがエンジンに接合された状態で２５Ｏｒｐｍ
　）とを比較しフリーホイール回転数の方が設定値以上
になると、スタータ駆動信号出力回路１６に信号を送っ
てスタータ駆動停止あるいは禁止とすると同時に、イン
バータ１９を介して遅延回路１５にリセット信号を送る
。１１は電磁コイル制御回路で、制御入力信号に応じて
電磁コイル１２の励磁電流を通電したり遮断したりする
。１２は電磁コイルで、この通電、遮断によりフリーホ
イールの接合、脱離を行なう。アクセル信号Ｓ８は、走
行中のフリーホイールの接合、脱離の信号に用いられる
と同時にエンジン作動中にスタータが駆動されるのを防
止する役目をする。

次に作用を説明する。

初期スタート時、ＩｇＳＷがＯＮされるとＩｇ　ＳＷ信
号Ｓ２が“′Ｈ°′になり、その信号によりＭＭ回路２
がトリガーされ、パルス信号（“’Ｌ”　）を出力する
。

この信号はＦＦ回路３とスタータ駆動条件判断回路６に
入力される。ＭＭ回路２の信号によりＦＦ回路３はその
状態を変化（より正確にはこの時点まで・　１１　。

ＦＦ回路３はその状態が決定されない）させ、て出方は
ＩＬ１１となる。このＩＩＬ、Ｉ＋倍信号ｆｕｅｌ　ｃ
ｕｔ−ｉｇ　ｃｕｔ信号□ 出力回路５及びスタータ駆動信号出力回路１６に入力さ
れ、ＩｇＳＷＯＮ時にスタータ駆動信号Ｓ１１．が出力
するのを停止させると共に、　ｆｕｅｌ　ｃｕｔ信号８
１０やｉｇ　ｃｕｔ信号Ｓｉｏが出力するのを停止させ
る等して電源投入時の誤出力の発生を防止する。スター
タ駆動条件判断回路６に入力され、るＭＭ回路２の信せ
も同様で、スタータ駆動信号８１１が浜田されるのを防
止する。又このスタータ駆動条件判断回路６には、アイ
ドルストップ後にエンジンスタートさせる際、フリーホ
イールによるエンジンスタートができなかった場合、ス
タータを駆動させる作用がある。この作用が、ＩｇＳＷ
ＯＮ時に誤作動することをＭＭ回路２の信号により防止
する。ＩｇＳＷＯＮ後ｓｔ　ｓｗがＯＮされると信号Ｓ
１が“Ｌ″から”Ｈ”″になり、　ＭＭ回路１がトリガ
ーされてパルス信号（“Ｌ′”）を出力する。これによ
りＦＦ回路３は出力信号を°Ｌ′”から“Ｈ”に変化さ
せ、これがｆｕｅｌ　ｃｕｔ・ｉｇ　ｃｕｔ信号出力回
路５に作用してアイドルストップ゛　１２゜動作が行なわれた場合ｆｕｅｌ　ｃｕｔ　−ｉｇ　ｃｕ
ｔ信号が出力可能な状態にする。と同時にスタータ駆動
信号出力回路１６にも作用して、初期スタート時及びア
イドルストップ後のエンジンスタートをスタータで行な
うこ、とが可能な状態にする。ｓｔ　ｓｗがＯＮになる
□と前記のようにＭＭ回路１から“Ｌｌ＋信号が出力さ
れ、この信号はＮＯＲ回路１３の一方に入力される。

ＮＯＲ回路、１３の他方の入力にはエンジン回転数判断
面精７からの信号が入力されている。このエンジン回転
数判断回路７は、エンジン停止状態あるいはそれに近い
状態（例えば２５Ｏｒｐｍ以下）のとき“Ｌ″を出力す
る。初期スタート時はエンジン停止状態にあるのでエン
ジン回転数判断回路７の出力はＬ１１である。よってＭ
Ｍ回路１からの“Ｌ″信号、　、ＮＯＲ回路１３を介し
て“′Ｈ″′信号を出力させる。

ＮＯＲ回路１３の出力は電磁コイル制御回路１１及び遅
延回路１５に作用する。電磁コイル制御回路１１はＮＯ
Ｒ回路１３からの“Ｈ″信号トリガー信号として電磁コ
イル１２＆こ励磁電流を通電させる。と同時に遅延回路
１５もＮＯＲ回路１３からの゛Ｈ１１信号によりトリガ
ーされて遅延動作を開始する。電磁コイル１２に励磁電
流が流れることによりフリーホイールはエンジン側に接
合される。初期スタート時はほとんどの場合フリーホイ
ールの回転エネルギーは零かそれに近い状態にある。し
かし、走行状態から車両を停止し、極く短かい間イグニ
ッションキーをオフして、又エンジンスタートさせる場
合２回転エネルギーを十分に保持していることがあり。

この場合はフリーホイールによりエンジンスタートさせ
ることが可能となる。よって、初期スタート時でも、−
たん、フリーホイールをエンジン側に接合させる。遅延
回路１５は、このフリーホイールによりエンジンをスタ
ートさせるために必要な時間と、スタートできなかった
場合のスタータ駆動信号出力回路１６へのトリガー信号
を出力する役１目をする。

５ｔＳＷのＯＮによりフリーホイールがエンジン側に接
合し、これによりエンジンスタートした場合の動作は以
下の通りである。フリーホイール回転数信号Ｓ９がＦ／
Ｖ変換器１０を通して比較器１７に入；力される。この
際、フリーホイールはエンジン側に接合されているので
、フリーホイールの回転数はエンジン回転数と同等であ
る。比較器１７はＦ／Ｖ変換器１０の出力と設定値１８
（例えば２５０　ｒｐｍに相当する電圧値）とを比較し
、設定値以」二になると“Ｌ”′信号を出力し、インバ
ータ１９を介して遅延回路１５をリセットし、さらに、
スタータ駆動信号出力回路１６には“′Ｌ°′信号をそ
のまま送り込む。スタータ駆動信号出力回路１６はこの
゛Ｌ゛′信号を受けることにより、スタータ駆動信号Ｓ
ｌｌを出力しない。

次にフリーホイールによりエンジンスタートしなかった
場合は比較器１７の出力は“Ｈ”のままであり、遅延回
路１５はリセットされることなくその動作を続行し、設
定時間の経過によりＨ“信号を出力する。比較器１７か
らスタータ駆動信号出力回路１６に入力される信号は“
Ｈ゛のままである。ＦＦ回路３からの信号によりスター
タ駆動準備状態にあるスタータ駆動信号出力回路１６は
、遅延回路１５よりのトリガー信号を受けてスタータ駆
動信号８１１を駆動し、スタータモータを駆動させる。

スター・　１５・タモータ駆動によりエンジンスタートされ、始動完了状
態になるとエンジン回転数判断回路７の出力がＨ°′と
なり、スタータ駆動信号出力回路１６の作動を停止させ
、エンジンはアイドル状態に移行する。この際、仮りに
、アイドルストップの条件゛つまり車速信号Ｓ３が“°
０′′、水温信号Ｓ４が“Ｈパ、負荷信号Ｓ５が“Ｈ″
′の３条件、が成立していたとしてもエンジンストップ
条件判断回路４の記憶作用により、−たん、走行状態に
なったか否かを判断させており、走行履歴が無いと判断
した場合はアイドルストップ信号を出力しない。この履
歴は初期スタート及びアイドルストップ時にクリヤされ
るこのようにアイドル状態に移行してもエンジン停止は
しない。

アイドル状態から−たん走行し、アイドル状態・になり
、３信号ｓ３　、　Ｓ４．　Ｓｓの上記した条件が成立
しているとアイドルストップ条件判断回路４よりパルス
信号を出力する（この時、走行履歴はクリヤされる）。

この信号はｆｕｅｌ　ｃｕｔ　−ｉｇ　ｃｕｔ信号出力
回路５に入力されてｆｕｅｌ　ｃｕｔ−ｉｇ　ｃｕｔ信
号を出力し、工・　１６・ンジンを停止させる。又アイドルストップ条件判断回路
４よりの信号はスタータ駆動条件判断回路６に入力され
、エンジン再スタート時にフリーホイールによりエンジ
ンスタートができなかった場合に備えてスタータ駆動を
可能状態にする。アイドルストップ後のエンジン再スタ
ートはｓｔ　ｓｗ又はクラッチ踏み込みにより行なうこ
とができる。

ｓｔ　ｓｗによる場合は前述の通りである。クラッチに
よる場合は以下の通りである。クラッチが踏み込まれる
とクラッチ信号Ｓ６が“Ｈ”°になる。この信号を受は
スタータ駆動条件判断回路６は電磁コイル制御回路１１
と遅延回路１５に制御信号を出力し。

電磁コイル制御回路１１は電磁コイル１２に通電させ遅
延回路１５は遅延動作を開始する。さらにスタータ駆動
条件判断回路６はスタータ駆動信号出力回路１６に、フ
リーホイールによりスタートできない場合にスタータ駆
動させるための信号を出力するこの場合の初期スタート
か再スタートかの判断はスタータ駆動条件判断回路６の
内部にて行なわれる。その後のエンジン始動完了までの
動作、つまリＦ／Ｖ変換器１０．比較器１７．遅延回路
１５．スタータ駆動信号出力回路１６の動作、はＳｔ　
ＳＷ　ＯＮ時と同様である。

なお、アンド回路９は、アクセル信号Ｓ８とエンジン回
転数判断回路７の信号とを入力し、走行中にフリーホイ
ールにエネルギーを蓄えるものである。即ち、アクセル
を踏み込んでいる時は電磁コイル制御回路１１に“Ｈ″
信号送って電磁コイル１２に通電させ、フリーホイール
をエンジン側に接合し、又アクセルを離した時は電磁コ
イル制御回路１１に“Ｌ″信号送って電磁コイル１２を
遮断しエンジンからフリーホイールを脱離させることに
よりエンジンの回転低下によるフリーホイールの回転エ
ネルギーの低下を防止するような動作を行なうものであ
る。

第４図は第３図中の電磁コイル制御回路１１の内部構成
を示す実施例図である。この制御回路１１は前述のよう
に、アンドゲート９を介してアクセル信号８８オン（ス
ロットル開）時に作用して電磁コイル１２への通電制御
を行ない、アクセル信号Ｓ８オフ（スロットル閉）時に
は、電磁コイル１２への通電を遮断する。アクセル信号
Ｓ８は、第４図ではアンドゲート９の出力信号となるも
のである。第４図において９回転数検出回路４６は、パ
ルス状のエンジン回転数信号８７　（ωｅｒｐｍ　）を
一定時間間隔Δｔごとに検出する。加速度演算回路４８
は１回転数検出回路４６で検出されたΔｔごとの回転数
ωｅｏ　ｌωｅｌ＋・・・を基に回転数の加速度（ωｅ
ｌ−ωｅｏ）／Ｌ・・・を演算する。演算結果記憶装置
４９は、加速度演算回路４８での演算結果を必要個数１
例えばｎ個、記憶するが、その場合、演算結果のデータ
が送られてくるごとに最も古いデータを捨て、その代り
に最も新しいデータを加える操作を行なっている。これ
は例えばマイコン回路におけるＲＡＭ等によって実現す
ることができる。加速度判定装置５０は、演算結１果記
憶装置４９の記憶内容をもとに、加速度の正。

負を判定すると共に、加速度の大きさくエンジン回転数
の変化の勾配の大小）を判定し、さらに加速□度の大き
さに応じた信号（例えば電圧の大小。

パル□ス数等による□もの）を出力する。回転数検出・
・　１９・回路４７は、パルス状のフリーホイール回転数信号８９
　（ωＩｒｐｍ）を９回転数検出回路４６の場合と同じ
一定時間間隔Δｔごとに検出する。減算装置５１は。

加速度判定装置５０よりの加速変歪（増速状態）の信号
と、アンドゲート９の・信号（アクセルオン）。

とを受けた時回転数検出回路４６．４７のΔｔごとの検
出回転数の値の減算（フリーホイール回転数−エンジン
回転数）を行ない、その結果を比較器５３に出力する。

α決定装置５２は、アンドゲート９の出力（アクセルオ
ン）信号を受け、加速度判定装置５０よりの加速度の大
きさに応じて、第６図の時刻１、における速度差の予測
値・α（第６図及びα１こついては後述の動作説明にお
いてさらに詳述する）を設定するものである。比較器５
３は、α決定装置５２よりの速度差予測値ａと、・減算
装置５１よりの実際の速度差とを比較し９両者が一致す
るようになる時点１１（第６図）に、エンジン回転数計
数器（１）５４にトリガ信号を出力する。エンジン回転
数計数器１１１５４は、パルスカウンタであり、比較器
５３のトリガ信号を受けた時点から時刻ｔｚ　（第６図
）まで・２０　・回転数検出回路４６より時間間隔Δｔごとに出力される
パルス信、号を計数する。そして、カウント数が（ｔ２
−　ｔｒ）／Δ藪となってｔ２時点になると、エンジン
回転数計数器＋２１５５にトリガ信号を出力すると共に
。

励磁電流制御装置５６に、電磁コイル１２の励磁を開始
させるための信号も出力する。エンジン回転数計数器１
２１５５は、エンジン回転数計数器＋１１５４よりのト
リガ信号を受けて９回転数検出回路４６より時間間隔Δ
ｔごとに出力されるパルス信号の計数を開始し、そして
、カウント数が（ｔ３−　ｔ２）／Δｔになってｔ３一
時点にな木と、励磁電流制御装置５６に、電磁コイル１
２に流す励磁電流を最大にさせるための信号を出力する
。励磁電流制御装置５６は、アンドゲート９の“Ｈ１＋
出力とＮＯＲゲート１３の“′Ｈ°°出力とを受けて、
加速度判定装置５０及びエンジン回転数計数器（１１５
４よりの信号により、まずｔ２時点において、加速度の
大きさに応じた励磁電流値ｉ指令する信号（アナログ信
号あるいはパルス信号いずれでもよい）・を１次いで□
エンジン回転数計数器＋２１５５の信号を受・けること
番とより、　ｔ３時点において、励磁電流を鰻大にする
指令信号を、励磁電流駆動装置５７を介して電磁コイル
１２に出力する。

実施例の動作説明に移る前に１本発明による電磁クラッ
チ制御を行なわない場合の、フリーホイール接合時点の
前後におけるエンジン回転数及びフリーホイール回転数
の時間的変化を第５図に示す。第５図において、横軸は
時間ｔを、縦軸は回転数（ｒｐｍ　）を示す。接合時点
ｔｏまで、エンジン回転数は実線曲線ｔｅｌのように加
速を続けている。

このとき第２図フリーホイール２３は、自由回転してお
り、破線曲線ｆｆｌに沿って減速している。両者回転数
が一致する時点がフリーホイール接合時点１、）となり
、フリーホイール２３と２４が接合し、以後は一体回転
数となる。これが実線曲線ｆｇ）である。

一点鎖線で示すｆｈ１曲線は、エンジン回転数曲線ｆｆ
Ｊを延長した線であり、接合時点ｔｏ後も、この［ｈ１
曲線に沿ってエンジン回転数が増速を続けるならばフリ
ーホイール接合時に衝撃を生じることはないしかし、電
磁クラッチ制御を行なわないで、単純に、エンジン回転
数とフリーホイール回転数がｉ致した時点をフリーホイ
ール接合時点とする制御方式では、接合時点ｔｏにおい
て、エンジン回転数はｔｅｌから（ｇｌへと変化し、即
ち２回転数の加速度が急変して、衝撃を生じることにな
る。

本発明は上記したフリーホイール接合時の衝撃発生を無
くそうとするもので、第６図は２本発明による電磁クラ
ッチ制御を行なった場合の、エンジン回転数及びフリー
ホイール回転数の、フリーホイール接合時点の前後にお
ける２時間的変化を示すものである。

第６図を参照しながら、第４図実施例回路の動作を説明
する。エンジン回転数信号Ｓ？　（ωｅ）を回転数検出
回路４６において一定時間間隔Δｔ（必要に応じて任意
に設定）で検出し、その結果をもとに加速度演算回路４
８においてΔｔごとに加速度（ωｅ１−ωｅｏ）／Δｔ
の計算を行なう。その結果を、常時ｎ個ずつ最新のもの
に更新しながら、演算結果記憶装置４９に記憶する。そ
の記憶内容を基に、加速度判定装置５０において、加速
度の大きさ、及び正負を判断する。その判断結果、エン
ジン回転数が、２３　。

増加の方向にあり、さらに、第３図のアンドゲート９の
出力がスロットル間を示しているならば。

α決定装置５２により、エンジン回転数の増加状態に応
じたα（エンジンとフリーホイールの速度差の予測値）
を決定する。このαは、エンジン回転数の増加状態、つ
まり加速度の大きさ、を検出することにより、予測決定
する。なお、αの決定方法としては、エンジン回転数変
化の各種状態（無負荷時、負荷時等）におけるデータを
サンプル値としてα決定装置５２に予め記憶させておき
、実際の状態に対応するものを記憶内容から選出する方
法も可能である。決定された予測値αと、減算装置５１
からの実際の速度差の値とが比較器５３に入力され９両
者が一致する時点を、第６図のｔｌとする従って減算装
置５１は、アクセルオン（スロットル間）になりエンジ
ン回転数が増加状態となることで作動開始し、２つの回
転数検出回路４６．４７の回転数データをΔｔごとに減
算し９両者の差がαになるまで減算動作を続けている。

減算結果がαになると、つまりｔ１時点になると、比較
器５３よりトリ・２４　・ガ信号が出力され、これによりエンジン回転数計数器［
１１５４が時間間隔Δｔで計数動作を開始し、そのカウ
ント数が（ｔ２−ｔｌ）／Δｔに達するｔ２時点で計数
動作を終了すると同時に、励磁電流制御装置５６に励磁
開始指令信号（５４）を出力すると共にエンジン回転数
計数器ｆ２）５５にトリガ信号を出力する。この励磁開
始指令信号（５４）を受けると励磁電流制御装置５６は
、加速度判定装置５０よりの加速度の大きさを表わす信
号を受け、その大きさに対応する励磁電流を流すよう、
励磁電流駆動装置５７に、制御信号を送る。この結果、
第２図の電磁コイル１２に電流が流れ、磁束が発生し、
フリーホイール２３とフリーホイール２４との間に誘導
作用（アラブの原理）が起こり、フリーホイール２３は
、フリーホイール２４の回転に引きづられて、第６図に
破線曲線内として示すように、減速方向から増速方向に
その向きを変える。と同時に、エンジン回転数計数器（
１）よりのトリガ信号でトリガされたエンジン回転数計
数器（２）が時間間隔Δｔで計数動作を開始し、そのカ
ウント数が（ｔ３−　ｔ２）／Ｊｔに達するｔ３時点に
おいて、励磁電流制御装置５６に励磁最大指令信号（５
５）を出力する。この励磁最大指令信号（５５）を受け
ると、励磁電流制御装置５６は、励磁電流駆動装置５７
を介して電磁コイル１２に最大電流を流すように制御す
る。これにより＋　ｔ３時点においてフリーホイール２
３とフリーホイール２４とが接合し、以後はフリーホイ
ールとエンジンとの一体回転となるが。

このｔ３時点においては、　ｔ２時点からの引き続いて
の誘導作用によってフリーホイール２４とフリーホイー
ル２３の回転数の増加の勾配はほぼ一致していることか
ら、第６図に実線曲線ｔｅｌと（ｇｌとで示すように、
接合時点ｔ３においてエンジンの回転数の加速度に変化
は生じない。

なお９時点ｔ２と時点ｔ３の間隔は、電磁コイル１２に
電流を流した場合、フリーホイール２４とフリーホイー
ル２３が接合せず、誘導作用により回転可能な電流値と
、無負荷時のエンジン回転数の増加状態を予め計算する
ことにより決定することができ従ってｔ２〜ｔ３の時間
間隔は固定値である。

上記電磁コイル制御回路１１に内蔵される各検出・部及
び各演算部はマイクロコンピュータ等を用いることによ
り、容易に構成することができる。

以上説明してきたように２本発明によれば、エンジン回
転数の加速度を演算し、その大きさに応じた励磁電流を
、予測した接合時点直前の設定時間間隔だけ、電磁クラ
ッチのコイルに流す構成としたため、接合時点のエンジ
ン回転数の加速度とフリーホイール回転数の加速度とを
ほぼ等しくさせることが可能となり、接合時のエンジン
回転数変化の変動による衝撃を軽減することができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は本発明実施例の断面
図、第３図は本発明実施例の回路図、第４図は第３図中
の一部詳細図、第５図は本発明による電磁クラッチ制御
を行なわない場合のフリーホイール接合時のエンジン回
転数変化状態を示す図、第６図は本発明による制御を行
なう場合のフリー、ホイール接合時のエンジン回転数変
化状態を示す図である。、２７・符号の説明４・・・エンジンストップ条件判断回路５・・・燃料遮
断・点火遮断信号出力回路６・・・スタータ駆動条件判
断回路７・・・エンジン回転数判断回路１０・・・Ｆ／Ｖ変換器　　　１１・・・電磁コイノー
制御回路１２・・・電磁コイル１６・・・スタータ駆動信号用、力回路１７・・・比較
器　　　　　２１・・・クランク軸２３、２４・・・フ
リーホイール２７・・・離接用クラッチ　２８・・・メインクラッチ
装置２９・・・エンジン駆動軸　４６．４７・・・回転
数検出回路４８・・・加速度演算回路　４９・・・演算
結果記憶装置５０・・・加速度判定装置　５１・・・減
算装置５２・・・α決定装置５４．５５・・・エンジン回転数計数器５６・・・励磁
電流制御装置５７・・・励磁電流駆動装置Ｓｌ・・・スタータスイッチ信号Ｓ２・・・イグニッションスイッチ信号・２８・Ｓ３・・・車速信号　　　　Ｓ４・・・水温信号Ｓ６・
・・クラッチ信号　　Ｓ７・・・エンジン回転数信号Ｓ
８・・・ア、クセル信号Ｓ９・・・フリーホイール回転数信号８１０・・・燃料遮断信号　Ｓｉｏ・・・点火遮断信号
８１１・・・スタータ駆動信号

Claims

【特許請求の範囲】

エンジン回転軸に対してクラッチの離接により自由回転
あるいは一体回転可能な始動用フリーホイールを備え、
このフリーホイールが自由回転中で、かつ、エンジンが
加速及び定速回転中に前記クラッチを接合させて前記一
体回転に移らせる制御を行なうフリーホイール用電磁ク
ラッチ装置において、エンジン及びフリーホイールそれ
ぞれの回転数を一定時間ごとに逐次検出する手段と２両
回転数の差を求める手段と、エンジン回転数の加速度の
大きさ及び正負方向を演算し記憶し判定する手段と、こ
れらの結果を用い電磁クラッチのコイルに流す励磁電流
を最大にしてフリーホイールを完全に一体回転状態に移
らせる接合時点とこの接合時点直前の一定期間上記最大
電流よりは小さい励磁電流値としてフリーホイールとエ
ンジン回転軸間に誘導作用を生じさせる励磁開始時点と
を決定する手段と、この決定手段出力を受は上記励磁開
始時点に電磁クラッチのコイルに励磁電流を流し始め接
合時点に最大電流値としてフリーホイールを接合させる
励磁電流制御手段とを備えたことを特徴とするフリーホ
イール用電磁クラッチ装置。