JPS601431A - 車輛用電磁式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】 この発明は、車輛用クラッチとして、磁性粒手穴電磁ク
ラッチを使用して変換操作および車輛発振時のクラッチ
ペダルによる夛ラッチ操作をそれぞれ自動化した車輛用
電磁式クラッチの制御装置に関し、特に、スリップの熱
損失による著しい温度上昇を未然に防止でき、安全性の
向上を期するようにしたものである。

従来よシ、この種の車輛用電磁式クラッチの制御装置で
は、車輛の発進操作を含めて、所定車速（例えば、２０
Ｋｍ／ｈ　）以下では、アクセルが踏み込まれていると
き、エンジン回転数に応じた電流値に励磁がなされ、変
速機間でスリップすると云う、半クラツチ状態を作シ、
滑らかな車輌の発進を行なっている。□ また、所定車速以上では、全励磁してエンジンと変速機
を直結し；変速操作などが行なわれたときは、励磁を中
止しそ、クラッチを開放すると云うように、制御してい
る。

こめような制御で、半クラツチ状態のとき、スリップに
よる熱損失はクラッチを通して放気されるが、発進を繰
シ返したシ、のちのち運転が長時間続くような場合、著
しい温度上昇が見られ、クラッチ各部の劣化や破損に至
ることがある。

これを防止する手段上して、電磁クラッチのスリップ部
の近傍に温度検出器を設け、所定の温度に達したら、警
告信号を出力し、半クラツチ状態を持続することが危険
であることを運転者に知らせると云うような対策がされ
ていた。

しかし、上記温度検出器には、次のような欠点があった
。すなわち、電磁クラッチはエンジンと変速機との間に
設けられていて、ドライブ側、ドリブン側ともに、回転
体であることから、この電磁クラッチのスリップ部の温
度上昇を測るべき温度検出器は、当然回転体に直接設置
できないため、ブラシとスリップリングなどの検出器設
置用の追加部材を要する。

また、回転していない部位に設置すれば、電磁クラッチ
のスリップ部からの距離が大きくなって、検出が不正確
になるとともに、検出までの時間遅れが生じ、温度検出
器を設けた効果がたいして得られないと云う不具合があ
った。

この発明は、上記従来の欠点を解消するためになされた
もので、温度検出器などの追加手段を要することなく、
電磁クラッチの励磁を制御している制御装置自体の内部
で半クラツチ電流制御中と、半クラツチ電流制御をして
いないときとに応じて増減する時間積算要素、例えば、
カウンタを設け、このカウンタの値に応じて半クラツチ
電流を増減補正することにより、クラッチ本体のスリッ
プの熱損失による著しい温度上昇を未然に防止すること
ができる車輛用電磁式クラッチの制御装置を提供するこ
とを目的とする。

以下、この発明の車輛用電磁式クラッチの制御装置の実
施例について図面に基づき説明する。第１図はその一実
施例の構成を示す回路図である。

この第１図において、１は図示しない自動車のエンジン
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
励磁コイルであり、その一端はトランジスタ３のコレク
タに接続され、他端は抵抗６を介してアースされている
。

この励磁コイル１と抵抗６との直列回路に並列に、抵抗
５とダイオード４との直列回路が接続されている。

上記トランジスタ３はスイッチング動作する出力トラン
ジスタであシ、このトランジスタ３のエミッタは車載バ
ッテリ２の正極に接続されている。

この車載バッテリ２の負極はアースされている。

トランジスタ３０ベースは抵抗１８を介して車載バッテ
リ２の正極に接続されているとともに、抵抗１７を介し
てトランジスタ１５のコレクタに接続されている。

一方、１９はエンジン回転信号発生器であシ、エンジン
の回転数に応じた周波数でパルスを発生し、このパルス
を演算論理回路２３に送出するようになっている。

また、車速スイッチ２０は、車速が例えば、２０Ｋｍ／
ｈを境にして、反転信号を演算論理回路２３に出力する
ようになっている。

アクセルスイッチ２１はアクセルペダル２１の開放ある
いは踏込みに応じて反転信号を演算論理回路２３に出力
するようになっている。

さらに、シフトスイッチ２２は、変速機で変速シフトが
行われているときおよびニュートラル状態のとき、信号
を演算論理回路２３に出力するようになっている。

この演算論理回路２３は、エンジン回転信号発生器１９
、車速スイッチ２０、アクセルスイッチ２１、シフトス
イッチ２２の出力信号を受けて、エンジン回転数Ｎｅを
演算し、車輛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ィジタル出力信号を発生する
ものであり、ディジタル式のコンピュータ、カウンタ、
クロック発生器等で構成される電子式の回路である。

この演算論理回路２３の出力はＤ／Ａ　Ｃディジタル／
アナ日グ）変換器２４に出力するようにしている。

このＤ／Ａ変換器２４は演算論理回路２３のディジタル
出力をアナログ電圧に変換し、その出力電圧はコンパレ
ータ１１の非反転入力端に抵抗１４を通して送出するよ
う圧している。この非反転入力端は抵抗１３を介してア
ースされている。

また、上記励磁コイル１と抵抗６との接続点は抵抗８を
介して、演算増幅回路７（以下、オペアンプと云う）の
非反転入力端に接続されている。

このオペアンプ７の反転入力端は抵抗９を介してアース
されているとともに、出力端と反転入力端間には、抵抗
１０が接続されている。

オペアンプ７は抵抗８〜１０とともに非反転増幅回路が
構成され、抵抗６の両端の電圧を増幅するものであシ、
このオペアンプ７の出力はコンノ（レータ１１の反転入
力端に送出するようになっている。

コンパレータ１１の出力端と非反転入力端間には抵抗１
２が接続されてお９、また、コンノくレータ１１の出力
端は抵抗１６を介して、トランジスタ１５のペースに接
続されている。トランジスタ１５のエミッタはアースさ
れている。

上記コンパレータ１１はオペアンプ７の出力電圧とＤ／
、変換器２４の出力電圧との大小を比較し、その結果に
応じて）・イあるいはローの信号を抵抗１６を通してト
ランジスタ１５のベースに供給する。そして、抵抗１２
，１３はコンノ（レータ１１の出力を非反転入力端に、
抵抗比で決ま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だめのものである。

次に、以上のように構成されたこの発明の車輛用電磁式
クラッチの制御装置の動作について、第２図ないし第４
図を併用して述べる。第２図は演算論理回路２３のコン
ピュータ部の動作を説明するためのフローチャートであ
る。

演算論理回路２３の内部のコンピュータでは、まず、ス
テップ１００でエンジンの回転数Ｎｅの計算が行われる
。具体的には、回転数信号発生器１９から入力される信
号の時間間隔をＴｉｇとすると、Ｎｅ　＝　ｋ／Ｔｉｇ
　（ｋ　：定数）で示される割算を行うことである。

この時間間隔Ｔｉｇはすでに公知の技術を用いてめられ
るもので、例えば、コンピュータ内部の一定周波数のク
ロックパルスで動作するカウンタを利用し、時間的に直
列に入力されてくる回転数信号の入力時のカウンタ値の
差をＮ１クロックパルスの周期を△ｔとすると、 Ｔｉｇ　＝　Ｎ・△ｔ でめられる。

エンジン回転数Ｎｅがまると、次にステップ１０１で外
部スイッチ、すなわち、車速スイッチ２０、アクセルス
イッチ２１、シフトスイッチ２２の掛方信号を入力し、
ステップ１０２でこれらの車速スイッチ２０、アクセル
スイッチ２１、シフトスイッチ２２の出力信号から走行
状態を判別し、クラ１ツチを開放１１直結■、半クラツ
チ状態■のいずれかに制御系を分岐する。

このうち、クラッチ開放Ｉでは、励磁電流が零（ステッ
プ１０３）で、クラッチ直結■では励磁電流をクラッチ
の定格まで全励、４１（ステップ１０４）し、さらに、
半クラッチ■の状態では、エンジン回転数Ｎｅに応じて
予め定められた半クラツチ電流で励磁する（ステップ１
０５）。

第３図は上記三つの状態に対応する設定励磁電流の一例
を示している。第２図のステップ１０３〜１０５は第３
図で示される励磁電流値に対応するデータの設定を行う
ステップで、開放Ｉ（無励磁のステップ１０３）、直結
■（全励磁のステップ１０４）の場合は、設定データを
そのまま切り、変換器２４に出力（ステップ１０６　）
　Ｌ、再びステップ１００に戻って、上述の動作を繰り
返す。

また、半クラツチ状態■のときはステップ１０５で半ク
ラツチ状態を設定したデータに対して、カウンタ２５の
カウント値に応じてステップ１０７で補正が行われた後
、ステップ１０６に進んで、データが出力される。□ 上記カウンタ２５の動作および補正動作の様子が第４図
に宗されている。第４図（ａ）は車速、第４図（ｂ）は
アクセルスイッチ２１の出力信号であシ、ｂｌはアクセ
ル踏込み、ｂ２はアクセル開放期間である。

また、第４図（ｃ）はクラッチ電流を示し、■〜■はそ
れぞれ第２図で示した開放■、直結■、半クラツチ状態
■の場合のクラッチの励磁電流を示している。　・ さらに、第４図（ｄ）はカウンタ２５のカウント値の時
間的変化を示した例であシ、図中のＩＮＣは増加、ＤＥ
Ｃは減少を示す。

カウンタ２５は第２図に示すクロックパルス発生器２６
のクロック信号で切換スイッチ２７を介してトリガされ
、第４図に示すように、半クラツチ電流が設定されてい
るとき増大し、それ以外のとき減少するように動作する
カウンタである。

半クラツチ電流の設定補正は第４図に示す例では、時刻
ｔ１以後で行われていて、補正後の励磁電流値が第４図
（ｅ）において破線で示されている。

つまり、カウンタ２５のカウント値が０１以上になると
、補正を開始し、カウント値が増大するに従って、半ク
ラツチ電流を設定値よシ大きい方向に補正し、半クラッ
チによるスリップ量を減少させるように作用する。

従って、カウント値が０１以下の時には、予め定めた半
クラツチ状態でエンジンと変速機が結合して、滑らかな
発信操作が行われ、半クラツチ状態が長時間にわたって
継続した場合には、上述の動作が開始されて、少しずつ
スリップの小さい半クラツチ状態に移行し、スリップに
よるクラッチの著しい温度上昇を抑制するとともに、発
進の滑らかさはいくぶん悪くなるがクラッチとしての機
態は失することなく、゛動作が持続し、半クラツチ状態
から脱し、しばらくすると、再び初期状態に戻って制御
される。

なお、上記実施例では、カウンタ２５、クロックパルス
発生器２６、切換スイッチ２７で構成した部分はコンデ
ンサ定電流源などのアナログ回路で構成した時間積算手
段を用いてもよい。

以上のように、この発明の車輛用電磁式クラッチの制御
装置によれば、エンジンと変速機との間に配設された電
磁クラッチの半クラツチ電流励磁の期間とそれ以外の期
間とで増減する時間積算要素の積算結果に応じて半クラ
ツチ電流を補正するようにしたので、半クラツチ時に生
じるスリップの熱損失による著しい温度上昇を未然に防
止することができる。従って、簡単かつ安価にして、車
輛の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車輛用電磁式クラッチの制御装置の
一実施例の構成を示すブロック図、第２図は同上車輛用
電磁式クラッチの制御装置における演算論理回路のコン
ピュータ部の動作を説明するだめのフローチャート、第
３図は同上車輛用電磁クラッチの制御装置におけるエン
ジン回転数対クラッチ励磁電流の関係を示す特性図、第
４図（ａ）ないし第４図（ｄ）はそれぞれ同上車輛用電
磁式クラッチの制御装置におけるクラッチ励磁電流制御
に関する部分の動作波形図である。 １・・・励磁コイル、２・・・車載バッテリ、３，１５
・・・トランジスタ、７・・・オペアンプ、１１・・・
コンパレータ、１９・・・エンジン回転数信号発生器、
２゜・・・車速スイッチ、２１・−・アクセルスイッチ
、２２・・・シフトスイッチ、２３・・・演算論理回路
、２′４・・・Ｄ／、変換器、２５・・・カウンタ、２
６−・・クロックパルス発生器、２７・・・切換スイッ
チ。 代理人　大岩増雄 第２図　・ Ｄ／Ａ実模潰Ａ 第３図 □　エンジ゛ン回隼バ仄Ｎｅ 手続補正書（自発〕 ２．艷明の名ｆＩＩ、 車輌用＠磁式クラッチの制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、　補正の対象 発明の詳細な説明の欄。 ６、　補正の内容 ｉｌ＋　明細書第２貞第１７行の「のちのち運転が」を
「のろのろ運転が」と訂正する。 （２１同第１１頁第７行及び同負第１２行の「カウント
値がＧＩＪ　を「カウント値がＣＴＩＪと訂正する。 １１１１　回Ｎζ■！肉叱ｈｔｒのｌ’　ｒｔ　３／　
Ｔ’　３・１１シｉｆ■イＭｌｒ、　ｒ１１ｉ＋　＋を
「コンデンサ、定Ｍ、ｆＡｔ　＆ｉｉ　Ｊ　（！：　Ｉ
ＩＩ　止−ｊ’−６゜以　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輛のエンジンと変速機との間に配設された電磁クラッ
   チ、上記車輛の走行状態に応じてエンジンと変速機間の
   伝達トルクを制御するために上記電磁クラッチの励磁電
   流を制御するとともに半クラツチ電流で上記電磁クラッ
   チを励磁している間所定の速さで増加しかつ半クラツチ
   電流で上記電磁クラッチを励磁していないときは所定の
   速さで減少する時間積算要素を有し、この時間積算要素
   の積算結果に応じて上記半クラツチ電流を補正する制御
   手段を備えてなる車輛用電磁式クラッチの制御装置。