JPS59179000A - 車両用電磁クラツチの制御装置 - 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】 本発明は車両のエンジンと変速機との間に設けられた電
磁クラッチの制御装置に関するものである。

一般に車両用クラッチとして磁性粒子式電磁クラッチを
使用して変速操作時や車両発進時のクラッチペダルによ
るクラッチ操作を自動化したものがあるが、従来のこの
種の装置においては変速操作時にはシフトレバ−からの
変速信号により電磁クラッチの励磁電流は遮断されてエ
ンジンと変速機間の連結を断ち、変速操作終了により電
磁クラッチは連結される。又、この電磁クラッチはアク
セルペタ゛ル開放時には励磁が断たれるが、アクセルペ
ダルの踏込操作により励磁電流が工／ソン回転数に対応
して制御され、車両発進時の滑かな発進を可能とする。

さらには、車速か設定値（例えば２０　Ｋ＋ｎ／ｈ　）
　Ｉｄ上ではアクセルペダル位置やエンソン回転数に無
関係にクラッチを全励磁することにより、車両の減速時
にアクセルペダルが開放された状態でもエンジンブレー
キを作用させルコトを可能にすると共に通常走行時にお
いてもクラッチのスリップを防止して伝達のロス’ｌ−
ＩＭ＜Ｉ、クラッチの発熱を軽減するようにしている５
しかし、このように車速が所定値以上の走行状態（はぼ
通常走行と言える。）では、アクセルペダル位置や工／
ソン回転数に無関係にクラッチを全励磁即ち車両走行に
当り必要な最大トルク以上の伝達トルクを発生するよう
にしているが、実際ニハアクセルペタ゛ルの開放時には
エンジンブレーキトルクに相当する伝達トルクだけを発
生すれば充分であり、かなりの量の励磁電流が無駄に消
費されるという欠点があった。又、例えば下り坂走行の
際にアクセルペダル開放時 か所定値以下では車両にはエンジンブレーキが作用せず
、車両が下り坂により順次加速されて所定車速に達する
と電磁クラッチが急に全励磁されてエンジンブレーキが
急激に作用し、車両に大きな衝撃を発生して運転者に不
快感を与えるという欠点があったっ 本発明は上記のような欠点を除去するために成されたも
のであり、アクセルペダルが開放状態のときには電磁ク
ラッチの励磁電流をエンジン回転数（詳しくは、アクセ
ルペダル開放時の無負荷エンジン回転数との差）に応じ
て変化させることにより消費電流の低減を計るとともに
いかなる走行状態のときにも常に快適な運転が可能な車
両用電磁クラッチの制御装置を提供することを目的とす
る。

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図において、１は自動車のエンジンと変速機との間
に設けられた磁性粒子式電磁クラッチの励磁コイルで、
車載バッテリ２の電源電圧が印加される。３は励磁コイ
ル１の給電回路に直列に接続され、スイッチング動作す
る出力トランジスタ、４．５は出力トランジスタ３のオ
フ時に励（斑コイル１の電磁エネルギーを所定の時定数
をもって放出させる転流回路を構成するダイオードと抵
抗であり、励磁コイル１の電流値にほぼ比例して７！ｉ
磁クラツチの連結トルクが発生する。６は励磁コイル１
を流れる電流を転流中も含めて電圧として検出するため
の抵抗、７は抵抗８〜１ｏと共に非反転増幅回路を構成
するオペアンプで、この増幅回路は抵抗６の両端の電圧
を増幅する。、１１はコンパレータで、前記増幅回路の
出力電圧を反転入力端子に入力され、この電圧と非反転
入力端子に印加される電圧とを比較し、その結果に応じ
てＨｉｇｈあるいはＬＯＷの信号を出力する。抵抗１２
．１３はコンパレータ１１の出力を非反転入力端子に抵
抗比で決る電圧分だけ正帰還し、大小比較レベルにヒス
テリシスを設けるためのものであろう１５はコンパレー
タ１１の出力に応じてスイッチング動作するトランジス
タで、抵抗１６〜１８と共に出力トランジスタ３をオン
オフ動作させる増幅回路を構成する。

一方、１９はエンジン回転数に応じた周波数でパルスを
発生するエンジン回転信号発生器で１例えば点火火花に
同期して発生する点火コイルの一次電圧パルスなどを発
生する。２ｏは車両の速度信号発生器で、具体的には変
速機の出力軸の回転数に比例した周波数のパルス信号を
発生する回転セ／すで形成する。、２１はアクセルペダ
ルの開放あるいは踏込に応じて反転信号を出力するアク
セルスイッチ、２２は変速機で変速シフトが行われてい
るときに信号を出力するシフトスイッチである。２３は
エンジン回転信号発生器１９、車速信号発生器２０．ア
クセルスイッチ２１およびシフトスイッチ２２の出力信
号を受けて遂次エンジン回転数Ｎｅ　、車速Ｖｗを計算
しつつ、車両の走行状態に応じて予め定めた励磁コイル
１の励磁電流値に応じたデイソタル出力信号を発生する
演算装置で、デイソタル式のマイクロコンピュータを含
んで構成される電子回路である。２４はディジタル−ア
ナログ（Ｄ／Ａ　）変換器で、演算装置２３のデイソタ
ル出力をアナログ電圧に変換し、抵抗１４を介してコン
パレータ１１の非反転入力端子に入力する。

次に上記装置の動作を第２図、第３図を用いて説明する
。エンジン回転数Ｎｅは回転信号発生器１９から人力さ
れる信号の時間間隔を基にして該信号入力毎に演算装置
２３の内部で計算され、車速Ｖｗも車速信号発生器２０
からの信号を受取ってエンジン回転数Ｎｅの計算と同様
に遂次計算され、夫々の結果は演算装置２３の内部の記
憶手段に記憶される。一方、アクセルスイッチ２１およ
びシフトスイッチ２２の出力は充分に短い周期（例えば
５ｍ５ｅｃ）毎に演算装置２３に入力され、演算装＃２
３ではエンジン回転数Ｎｅおよび車速Ｖｗのデータと合
せて第２図に示す４つの走行状態（モード）のうちのど
の領域に属しているかを遂次（例えば５ｍ５ｅｃ　　毎
に）判断し、引き続いて第２図のｆａｌ〜（ｄ）の各モ
ードに対応している第３図の４神類の特性線（後で詳述
する。）の１つを選択し、そのときのエンジン回転数に
応じたディジタルデータ全Ｄ／Ａ変換器２４に出力する
。Ｄ／Ａ変換器２４ばこのデイノタルデータをアナログ
η〕、圧に変換し、この出力電圧は抵抗１２．１４で分
圧されてコンパレータ１１の非反転入力端子に印加され
る。コンパレータ１１μ後の回路はコンパレータ１１の
非反転入力端子に印加された設定電圧に比例した電流を
励磁コイル１に供給するように構成した電流制御回路で
ある。即ち、前述したように、励磁コイル１を流れる電
流をその転流期間中も含めて抵抗６０両端で電圧として
検出し、オペア／プ７等でこの電圧を所定倍だけ線形増
幅し、この増幅電圧が前記設定電圧より犬のときにはト
ランジスタ１５およびトランジスタ３がオフしてコイル
電流は転流回路を通って減少し、逆に小のときにはトラ
ンジスタ１５，３がオンしバッテリ２からの電流供給が
増大するように作動する。こうした電流制御において特
にコイル電流を直接駆動するトランジスタ３をその消費
電力を極力低減するようにオンちるいはオフというスイ
ッチング動作を行わせるために、前述したようにコンパ
レータ１１の比較レベルに適当なヒステリシスが設けら
れている。

次に電磁クラッチの励磁電流の設定について第２図およ
び第３図を用いて詳しく説明する。まず、自動車の発進
が行われたときは第２図（ａ）の状態即ち車速ＶＷが所
定値Ｖ、　（例えば２０　ＫＩｎ／ｈ　）　’ｄ下でア
クセルの踏込みが行われている状態に相当し、このとき
は第３図の特性線（ａｔに従って励磁市４流が設定され
る。第３図の各特性線（ａ）〜ｆｄｌは夫々第２図に示
された各モード（ａｌ〜ｆｄｌにおいて予め定められた
エンジン回転数Ｎｅに対する励磁電流の特性曲線に基い
て設定され、演算装置２３の内部の記憶手段（半導体メ
モリ）に記憶されている。第３図の特性線（ａ）に従う
とエンジン回転数の上昇に応じて徐々に電磁クラッチの
伝達トルクが上昇し、滑らかな発進操作が実行される。

発進が終了して車速か例えば２０Ｋｒｎ／ｈｋ越えると
モードｔｂｌの状態に移行し、特性線（ｂ）に従った励
磁が行われ、電磁クラッチは充分な伝達トルクを発生し
、エンジンと変速機は滑ることなく直結される。％性腺
１ｂ）はスロットルバルブ全開時におけるエンジンの発
生駆動トルクの特性に対応して設定されている。この状
態でアクセルペタルが開放されモードｔｄｌになると励
磁電流は特性線（ｄ）に対応する所まで減少する。

特性線Ｆｄ）の状態ではエンソ／はブレーキとして作用
し、クラッチで伝達されるべきトルクはそのときのエン
ジン回転数とスロットル全開時の無負荷エンジン回転数
Ｎｏとの差にほぼ比例するエンジンブレーキトルクより
若干大きい値に設定しておけば必要かつ十分である。こ
こで、車速かさらに低下して２０Ｋｍ／ｈ以下になると
励磁電流は％性紳（ｄｌより若干小さい特性線（ｃ）に
沿って設定され、急停車に伴うエンソノストップを未然
に防止するとともに非常に低速の状態までエンジンブレ
ーキ全可能にし、さらに下り坂等でアクセル開放状態で
発進が行われた場合にも急激なりラッチトルクの増大は
なく、運転者に不快感ヲ馬えることもない。

尚、上記の動作説明では変速機の操作については述べな
かったが、手動式で連続可変でない変速機の場合には、
変速操作が行われた除には電磁クラッチの励磁を解きエ
ンジンと変速機１￥３１の連結を開放するように制御す
るのは従来と同様である。

以上のように本発明においては、車両のエンジンと変速
機との間に配設され、励磁電流の大きさに応じて伝達動
力が変化し得る電磁クラッチについて、アクセル操作お
よびエンジン回転数に応じて励磁電流の大きさを制御す
ることにより、車両の発進や通常走行時のクラッチ操作
の自動化は言うまでもなく、極く低速までエンソノブレ
ーキ作用を可能にするとともに下り坂走行時等のエンジ
ンブレーキによる衝撃を緩和することを可能にし、きら
に励磁電流の消費を必要にして十分な址に低減すること
を可能にする車両用電磁クラッチの制御装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の電気的構成図、第２図は本発明装
置において制御上区分される４つの走行状態を示す図、
第３図は本発明装置において各走行状態に対応して設定
される電磁クラッチの励磁電流の特性線図である。 １・・・励磁コイル、３・・・出力トランジスタ、７・
・・オペアンプ、１１・・・コンパレータ、１９・・・
工／ソン回転信号発生器、２０・・・車速信号発生器、
２１・・・アクセルスイッチ、２２・・・シフトスイッ
チ。 ２３・・・演算装置、２４・・・↓へ変換器。 手続補正書（１弗） 昭＋、［１５８ｓ１；　８　ｒ、＋２５　＋、：＋１、
事件の表示　　　特願昭　５８−５５６０９号２、発明
の名称 車両用電磁クラッチの制御装置 ：３．補正をする者 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 爾１０頁第１〜５行の「クラッチで伝達されるべきトル
クは・・・・・・必要かつ十分である。」を［クラッチ
で伝達されるべきトルクをそのときのエンジン回転数と
スロットル全閉時の無負荷エンジン回転数Ｎ。との差に
ほぼ比例するように設定しておけば、所定回転数（例え
ば５０ｒｐｍ）以上ではクラッチはすべることなくエン
ソンブレーキカを有効に生かし、所定回転数以下では必
要にして十分なだけのエンジンブレーキカが得られるよ
うになる。」と補正する。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両のエンジンと変速機との間に配設され、励磁
   電流の大きさに応じて伝達動力を変化し得る電磁クラッ
   チと、車両の速度を検出する車速検出手段と、エンジン
   の回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、アクセ
   ルペダルの開放あるいは踏込みを検出するアクセルスイ
   ッチと、車速検出手段とエンジン回転数検出手段とアク
   セルスイッチの出力信号を受け、車両の走行状態に応じ
   て電磁クラッチの励磁電流を制御する電流制御回路とヲ
   備工、アクセルペダルの踏込み時と開放時および所定車
   Ａｙ上と以下で区分される４つの走行状態の各々につい
   て工゛ンジ／回転数に応じて予め定められた電流値にな
   るように電磁クラッチの励磁電流を制御するようにした
   ことを特徴とする車両用電磁クラッチの制御装置。
2. （２）前記所定車速は所定の大きさのヒステリシスを設
   けて設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１°項
   記載の車両用電磁クラッチの制御装置。