JPH03125035A - クラッチ装置の切り換え制御装置 - 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】

本発明は、第１クラッチ部材及び第２クラッチ部材から
なって両部材の噛み合いにより接続状態に設定されると
ともに前記両部材の噛み合い解除により切断状態に設定
されるクラッチ装置を、電気的に接続状態及び切断状態
に切り換えるクラッチ装置の切り換えｉＩＩ御装置に関
する。

【従来技術】

従来、この種の装置は、例えば実開昭６３−１８８２３
１号公報に示されるように、正逆回転可能な電動モータ
と、前記電動モータの動力を前記第２クラッチ部材に伝
達して同電動モータの正転時に前記クラッチ装置を接続
状態に切り換えるとともに同電動モータの逆転時に前記
クラッチ装置を切断状態に切り換える動力伝達機構とを
備え、クラッチ装置の接続及び切断状態を指示する操作
スイッチの切り換え操作に応じて、電動モータを通電制
御することにより、クラッチ装置の前記切り換えを制御
するようにしている。

【発明が解決しようとする課題】

しかし、上記の従来装置においては、上記公開公報に具
体的には明示されていないが、通常の制御のように、ク
ラッチ装置を切断状態から接続状態へ切り換える場合に
も、同装置を接続状態から切断状態へ切り換える場合に
も、電動モータに同一時間だけ駆動電流を通電させた場
合には次のような問題がある。すなわち、クラッチ装置
を接続状態から切断状態へ切り換える場合には、第１ク
ラッチ部材と第２クラッチ部材との噛み合いによる静止
摩擦のために、クラッチ装置を切断状態から接続状態へ
切り換える場合に比べて大きな起動力を必要とするので
、クラッチ装置を切断状態から接続状態へ切り換えるの
に最適な短い時間だけ駆動電流を電動モータに流すよう
にした場合、同装置を接続状態から切断状態へ切り換え
るときには前記切り換えが確実になされないことがある
。 また、逆に、クラッチ装置を接続状態から切断状態へ切
り換えるのに最適な比較的長い時間、駆動電流を電動モ
ータに流すようにした場合、同装置を切断状態から接続
状態へ切り換えるときには、同モータに必要以上に長い
時間、駆動電流が流れることになって、電力が無駄に消
費されるとともに、電動モータの耐久性が悪化する。 本発明は上記問題に対処するためになされたもので、そ
の目的は、常に電動モータには適切な時間だけ駆動電流
が流されるとともに、同クラッチ装置が確実に切り換え
られるようにしたクラッチ装置の切り換え制御装置を提
供することにある。 （課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために１本発明は、第１図に示すよ
うに、第１クラッチ部材１ａ及び第２クラッチ部材１ｂ
からなって両部材１ａ、ｌｂの噛み合いにより接続状態
に設定されるとともに両部材１ａ、ｌｂの噛み合い解除
により切断状態に設定されるクラッチ装置１に適用され
てなり、正逆回転可能な電動モータ２と、電動モータ２
の動力を第２クラッチ部材１ｂに伝達して電動モータ２
の正転時にクラッチ装置１を接続状態に切り換えるとと
もに電動モータ２の逆転時にクラッチ装置１を切断状態
に切り換える動力伝達機構３とを備え、クラッチ装置１
を接続状態及び切断状態に切り換えるクラッチ装置の切
り換え制御装置において、クラッチ装置１の接続状態又
は切断状態への切り換えを指示する切り換え指示手段４
と、切り換え指示手段４によりクラッチ装置１の切断状
態から接続状態への切り換えが指示されたとき電動モー
タ２が正転する方向に第１所定時間だけ電動モータ２の
通電を制御する第１制御手段５と、嬰り換え指示手段４
によりクラッチ装置１の接続状態から切断状態への切り
換えが指示されたとき電動モータ２が逆転する方向に前
記第１所定時間より長い第２所定時間だけ電動モータ２
の通電を制御する第２！Ｉｔ御手段とを設けたことにあ
る。 【発明の作用及び効果１ 上記のように構成した本発明においては、切り換え指示
手段４によりクラッチ装置１の切断状態から接続状態へ
の切り換えが指示されたときには、ｗｉ１制御手段５が
電動モータ２を正転方向に第１所定時間だけ通電制御し
、同モータ２の正転により、動力伝達機構３が第２クラ
ッチ部材１ｂを前記正転に対応した方向に駆動して、ク
ラッチ装置１を切断状態から接続状態に切り換える。ま
た、切り換え指示手段４によりクラッチ装置１の接続状
態から切断状態への切り換えが指示されたときには、第
２制御手段６が電動モータ２を逆転方向に第２所定時間
だけ通電制御し、同モータ２の逆転により、動力伝達機
１３が第２クラッチ部材１ｂを前記逆転に対応した方向
に駆動して、クラッチ装置１を接続状態から切断状態へ
切り換える。 かかる場合、第２所定時間は第１所定時間より長く設定
されているので、クラッチ装置を接続状態から切断状態
へ切り換える場合には、クラッチ装置を切断状態から接
続状態へ切り換える場合に比べて、電動モータ２には駆
動電流が長い時間流され、静止摩擦の作用する接続状態
から切断状態への切り換えが確実に行われるようになる
とともに、前記摩擦の作用しない切断状態から接続状態
への切り換え時には必要以上に長い時間、電動モータ２
に駆動電流が流されることもなくなって、電力が無駄に
消費されることがなくなるとともに、電動モータ２の耐
久性を向上させることもできる。 （実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
２図は本発明に係るクラッチ装置を採用してなるフリー
ホイールハブ１０を所面図により示している。 このフリーホイールハブ１０は四輪駆動車の左右前輪ハ
ブ部にそれぞれ組み付けられるものであり、筒状のスピ
ンドル１１を備え、同スピンドル１１上にはベアリング
１２　ａ、　　ｌ　２　ｂを介して車輪ハブ１３が回転
自在に組み付けられるとともに、ロックナツト１４とホ
ルダ１５とが組み付けられている。ロックナツト１４は
スピンドル１１の外端上に螺着されている。ホルダ１５
は、スピンドル１１の外端に周方向に位置決めされて嵌
合されスピンドル１１に対して回転不能とされていて、
ねじ１６によりロックナツト１４に固定されている。ホ
ルダ１５の外周上には絶縁物からなる樹脂１７を介して
一対のスリップリング１８ａ、１８ｂが固着されており
、同スリップリング１８ａ。 １８ｂはスプリング接点２１とスピンドル１１内に装着
したフレキシブルプリント基盤２２を介してリード線２
３に接続されている。 一方、車輪ハブ１３の外端には、ボディ２４とカバー２
５とがそれぞれガスケット２６．２７を介してボルト（
図示しない）により固着されている。ボディ２４は部上
に形成されていて、内部にはフロントアクスルシャフト
２８の外端とセレーション嵌合して一体回転するインナ
クラッチ３１が回転可能かつ軸方向へ移動不能に組み付
けられるとともに、電動モータ３２が組み付けられてい
る。電動モータ３２はブラシ３３ａ、３３ｂを介してス
リップリング１８ａ、１８ｂに電気的に接続された正逆
回転可能な直流モータであり、減速ギヤ３４ａ、３４ｂ
を介してカムロータ３５を正転又は逆転させる。カムロ
ータ３５は、ボディ２４にスプライン嵌合したアウタク
ラッチ３６と、このアウタクラッチ３６及びカムロータ
３５間に設けたカムフォロア３７と、アウタクラッチ３
６をカムフォロア３７側に引っ張る引張りスプリング３
８と、カムフォロア３７を第２図の左方へ付勢する圧縮
スプリング４１と、前記したインナクラッチ３１とによ
り、公知のクラッチ機構を構成するものであり、その正
転時にはアウタクラッチ３６を第２図の左方へ移動させ
てインナクラッチ３１とボディ３４（すなわち、フロン
トアクスルシャフト２８と車輪ハブ１３）を一体回転可
能に連結させ、また逆転時には前記アウタクラッチ３６
を第２図の右方へ図示位置に向けて移動させてインナク
ラッチ３１とボディ２４を相対回転可能とさせるように
機能する。かかる場合、インナクラッチ３１及びアウタ
クラッチ３６が本発明の第１及び第２クラッチ部材にそ
れぞれ対応するとともに、減速ギヤ３４ａ、３４ｂ、カ
ムロータ３５、カムフォロア３７及びスプリング３８．
４１が本発明の動力伝達機構に対応する。 次に、前記フリーホイールハブ１０の切り換えを制御す
る電気制御装置について説明する。 この電気ＩＩＩ御装置は、第３図に示すように、マイク
ロコンピュータ５０を備えている。マイクロコンピュー
タ５０は電源ラインＬｅに接続されるとともに接地され
ており、バス５０ａに共通接続されたＲＯＭ５０ｂ、Ｃ
ＰＵ５０ｃ、ＲＡＭ５０ｄ。 タイマ回路５０ｅ、入力インターフェース５０ｆ及び出
力インターフェース５０ｇからなる。電源ラインＬａは
イグニッションスイッチ５１を介してバッテリ５２に接
続されている。ＲＯＭ５０ｂは第４図及び第５図に示す
フローチャートに対応したメインプログラム及びタイマ
割り込みプログラムを記憶している。ＣＰＵ５０ｃはイ
グニッションスイッチ５１の開成時に前記メインプログ
ラムを実行するとともに、タイマ回路５０ｆからの割り
込み命令により前記メインプログラムに代えてタイマ割
り込みプログラムを割り込み実行する。 ＲＡＭ５０ｄは前記各プログラムの実行に必要な変数を
一時的に記憶する。タイマ回路５０ｆは発振器を内蔵し
ており、所定の時間間隔、例えば０゜５ｍｓ毎に割り込
み信号を出力する。 入力インターフェース５０ｆは入力回路、Ａ／Ｄ変換器
、記憶回路などにより構成されており、同インターフェ
ース５０ｆには電圧検知回路５３及びハブ切り換えスイ
ッチ５４が接続されている。 電圧検知回路５３は電源ラインＬ８と接地間に直列接続
された抵抗ｒａｔ　　ｒ２と、抵抗ｒ２に並列接続され
たツェナーダイオードＺ　Ｄ　＋とにより構成されてお
り、抵抗ｒ、、ｒ２により分圧された電圧信号が入力イ
ンターフェースに供給されるようになっている。ハブ切
り換えスイッチ５４は運転席近傍に設けられて運転音に
より切り換え操作されるもので、その閉成状態にてフリ
ーホイールハブ１０の接続状態を選択し、かつその開成
状態にて同ハブ１０の切断状態を選択する。 出力インターフェース５０ｇは記憶回路、出力回路など
により構成され、各フリーホイールハブ１０（左右前輪
に対応）内の電動モータ３２，３２の回転を制御するた
めのスイッチング用トランジスタＴｒ＋、Ｔｒ２の各ベ
ースに抵抗ｒ３．　　ｒ４を介して接続されている。　
トランジスタＴｒｙ、Ｔｒ２の各ベースと各エミッタ間
には抵抗ｒ６．　　ｒｅが接続されるとともに、同エミ
ッタはそれぞれ接地されている。また、各トランジスタ
Ｔｒｙ、Ｔｒ２のコレクタは、リレー回路５５．５６を
構成するコイル５５　ａ、　　５６　ａの各一端にそれ
ぞれ接続されている。これらのコイル５５　ａ、　　５
６　ａには還流ダイオードＤｉｄ、Ｄｉ２が並列接続さ
れており、同コイル５５　ａ、　　５６　ａの各他端は
降圧回路５７の出力に接続されている。 降圧回路５７はバッテリ５２の電圧を電動モータ３２，
３２を駆動するのに適した定電圧に降圧するもので、並
列接続したパワートランジスタＴｒ３〜Ｔ　ｒ　ｓを備
えている。これらのパワートランジスタＴ　ｒ　３〜Ｔ
　ｒ　ｓの各コレクタは共通に抵抗ｒ７を介して電源ラ
インＬＢに接続されるとともに、各エミッタはそれぞれ
抵抗ｒ８〜ｒｙｅを介してリレー回路５５．５６に接続
されている。なお、これらのパワートランジスタＴ　ｒ
　ｇ〜Ｔ　ｒ　ｓの各コレクタと各エミッタ間にはダイ
オードＤｉ３〜Ｄ　ｉ　ｓが接続されるとともに、各エ
ミッタと各ベース間には抵抗ｒｌｌ〜ｒ１３がそれぞれ
接続されている。また、パワートランジスタＴ　ｒ　３
〜Ｔｒｓの各コレクタと各ベース間には共通にトランジ
スタＴ　ｒ　ａが接続されており、同トランジスタＴ　
ｒ　ｓのベースには、電源ラインＬ８と接地間に直列接
続した抵抗ｒ１４とツェナーダイオードＺＤ２により設
定された定電圧が供給されるようになっている。 リレー回路５５．５６は前記コイル５５ａ、５６ａによ
り切り換え制御されるスイッチ５５ｂ。 ５６ｂを備えており、各スイッチ５５ｂ、５６ｂはコイ
ル５５ａ、５６ａの非通電時に図示状態にあって電動モ
ータ３２，３２の両端をそれぞれ接地するとともに、コ
イル５５　ａ、　　５６　ａの通電時に図示状態から切
り換えられて、電動モータ３２゜３２の両端に降圧回路
５７の出力電圧を供給するようになっている。 次に、上記のように構成した実施例の動作を、第４図及
び第５図のフローチャートを参照しながら説明する。 拡皿■１ まず、イグニッションスイッチ５１の開成時に、フリー
ホイールハブ１０が、ハブ切り換えスイッチ５４の状態
に応じて、初期設定される動作について説明する。 イグニッションスイッチ５１が閉成されると、バッテリ
５２からの電源電圧がマイクロコンピュータ５０に供給
され、ＣＰＵ５０　ｃは第４図のステップ１００にてメ
インプログラムの実行を開始し、ステップ１０２にてハ
ブ切り換えスイッチ５４の操作状態を取り込んで該操作
状態を表すデータを新ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ
　Ｎとして初期設定し、通電時間制御カウント値ＣＮＴ
を「０」に初期設定し、かつイベントフラグＥＶＴを′
″１”に初期設定する。かかる場合、前記状態データＨ
Ｓ　Ｗ　ｓは、ハブ切り換えスイッチ５４の閉成状態（
フリーホイールハブ１０の接続状態に対応）にて”１″
に設定され、かつ同スイッチ５４の開成状態（フリーホ
イールハブ１ｏの切開状態に対応）にて”０”に設定さ
れる。また、通電時間制御カウント値ＣＮＴは電動モー
タ３２，３２への通電時間を制御するものであり、動作
初期時に正の所定値に設定されるとともに時間経過に従
って「１」ずつ「０」まで減少するものである。また、
イベントフラグＥＶＴはハブ切り換えスイッチ５４が切
り換え操作されたとき”１”に設定されるもので、それ
以外のときにはＰＩ　Ｏ１１に設定されるものである。 前記ステップ１０２の処理後、ステップ１０４にて旧ハ
ブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　ｏが新ハブスイッチ状
態データＨＳ　Ｗ　Ｎにより更新されるとともに、ステ
ップ１０６にて、前記ステップ１０２と同様な処理によ
り、新ハブスイッチ状態データＨ８ＷＮが再びハブ切り
換えスイッチ５４の状態を表す値に設定され、ステップ
１０８にて前記新旧ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗｌ
ｌ、　　ＨＳ　Ｗ　ｏが一致しているか否かが判定され
る。しかし、この状態はイグニッションスイッチ５１の
閉成直後であって、ハブ切り換えスイッチ５４が切り換
え操作されてしすることはないので、前記両データＨＳ
　Ｗｌｌ、　　ＨＳＷｏは等しく、同ステップ１０８に
おけるｒＹＥｓＪとの判定の基に、ステップ１１２にて
イベントフラグＥＶＴが”１″であるか否かが判定され
る。 かかる場合、イベントフラグＥＶＴは前記ステップ１０
２の処理により”１″に初期設定されているので、ステ
ップ１１２にてｒＹＥＳＪとの判定の基に、プログラム
はステップ１１４へ進められる。 ステップ１１４においては、電圧検知回路５３からの電
圧をＡ／Ｄ変換したデータ値が取り込まれて、該データ
値がバッテリ電圧値Ｅ８として設定される。次に、ステ
ップ１１６にて新ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　ｓ
が”１”であるか否か、すなわちハブ切り換えスイッチ
５４が該初期状態にて開成状態にあるか否かが判定され
る。 今、ハブ切り換えスイッチ５４が閉成状態にあって新ハ
ブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　ｓが”１”であるとす
れば、ステップ１１６におけるｒＹＥｓＪとの判定の基
に、ステップ１１８〜１２６にて、下記■〜■の演算処
理により１通電時間制御カウント値ＣＮＴが前記バッテ
リ電圧値Ｅ８に応じて第６図の実線のような値に設定さ
れる。 ■バッテリ電圧値Ｅ［Ｉが電圧値８１以上である場合、
ステップ１１８にてｒＹＥｓＪと判定され、ステップ１
２２にて通電時間制御カウント＠ＣＮＴは時間（＋１！
Ｂ目に設定される。 ■バッテリ電圧値Ｅｅが電圧値Ｅ＋未満であり、かつ電
圧値２２以上である場合、ステップ１１８，１２０にて
それぞれｒＮＯＪ、　ｒＹＥｓＪと判定され、ステップ
１２４にて通電時間制御カウント値ＣＮＴは時間値ＢＩ
２−ＡＩ・　（ＥＢ−Ｅ２）に設定される。 ■バッテリ電圧値Ｅ８が電圧値８２未満である場合、ス
テップ１１８，１２０にて共にｒＮＯＪと判定され、ス
テップ１２６にて通電時間制御カウント値ＣＮＴは時間
値ＢＩ２に設定される。 なお、前記電圧値ＥＩ！よ電動モータ３２，３２を駆動
するのに適切な電圧値であり、時間４ｆｔＢ　目は前記
電圧Ｅ１の印加により電動モータ３２，３２がフリーホ
イールハブ１０を切開状態から接続状態へ切り換えるの
に適切な通電時間である。また、電圧値Ｅ２は電動モー
タ３２，３２の動作を保証する下限の電圧値であり、時
間値Ｂ１２は前記電圧Ｅ２の印加により電動モータ３２
，３２がフリーホイールハブ１ｏを切開状態から接続状
態へ確実に切り換えるのに必要な通電時間である。さら
に、値−Ａ　＋は第６図の実線の傾きを表す。 かかるステップ１２２〜１２６の処理後、ステップ１３
８にイベントフラグＥＶＴが′１０　ＩＦに設定されて
、プログラムはステップ１４０，１４２へ進められる。 かかる場合、通電時間制御カウント値ＣＮＴはｒＯＪよ
り大きな値に設定され、かつ新ハブスイッチ状態データ
ＨＳ　Ｗ　Ｎは”１″に設定されているので、ステップ
１４０，１４２にてそれぞれ「ＮＯ」、　ｒＹＥｓＪと
判定されて、ステップ１４６にて電動モータ３２，３２
を正転制御するための制御データが出力インターフェー
ス５０ｇへ出力される。出力インターフェース５０ｇは
、前記制御データに基づき、　トランジスタＴ　ｒ　＋
のベースをハイレベルに設定するとともに、　トランジ
スタＴｒ２のベースをローレベルに設定する。これによ
り、トランジスタＴｒＩＩよオンしてコイル５５ａが通
電制御されるので、スイッチ５５ｂは第３図の状態から
切り換えられるとともに、トランジスタＴｒ２はオフし
てコイル５６ａが通電制御されないので、スイッチ５６
ｂは第３図の状態に保たれて、電動モータ３２，３２に
は図示矢印方向に駆動電流が流れる。 このとき、フリーホイールハブ１０が接続状態にあれば
、前記駆動電流が電動モータ３２，３２に流れても、同
モータ３２，３２は回転しない。 一方、ハブ切り換えスイッチ５４が閉成状態にあるにも
かかわらず、フリーホイールハブ１０が第２図の明所状
態にあれば、前記駆動電流が電動モータ３２，３２に流
れると、同モータ３２，３２は正転し始める。この電動
モータ３２，３２の回転によりカムロータ３５が回転し
、同ロータ３５がカムフォロア３７をスプリング４１と
の協働により図示左方向へ変位させるので、アウタクラ
ッチ３６は図示左方向へカムフォロア３７により押され
てインナクラッチ３１に噛み合い始める。 再び、第４図の説明に戻ると、前記ステップ１４６の処
理後、プログラムはステップ１０４に戻され、通電時間
制御カウント値ＣＮＴがｒＯＪになるまで、ステップ１
０４〜１０８，１１２，１４０．１４２，１４６からな
る循環処理が実行され続ける。この通電時間制御カウン
ト４１　ＣＮ　Ｔは、タイマ割り込みプログラムの実行
により、　「１」ずつ減少制御される。すなわち、前記
循環処理中。 タイマ回路５０ｆが所定時間毎に割り込み信号を発生す
ると、ＣＰＵ５０ｃは該発生毎に前記循環処理中のメイ
ンプログラムの実行を中断するとともに、第５図のステ
ップ２００にてタイマ割り込みプログラムの実行を開始
して、ステップ２０２〜２０６の処理により通電時間制
御カウント値ＣＮＴを「１」ずつｒＯＪまで減少させ、
前記中断したメインプログラムの実行に戻る。 このようにして、通電時間制御カウント値ＣＮＴが「０
」に達すると、前記ステップ１４０にてｒＹＥｓＪと判
定されて、ステップ１４４にて電動モータ３２，３２を
停止させるための制御データが出力インターフェース５
０ｇへ出力される。 出力インターフェース５０ｇは、前記制御データに基づ
き、　トランジスタＴｒｙ、Ｔｒ２の両ベースをローレ
ベルに設定維持する。これにより、トランジスタＴｒ＋
、Ｔｒ２は共にオフしてコイル５５ａ、５６ａが通電制
御されなくなるので、スイッチ５５ｂ、５６ｂは共に第
３図の状態に維持され、電動モータ３２，３２への通電
が解除される。 かかる場合、前述のように、バッテリ電圧値Ｅ８が電圧
ｆａ　Ｅ　２以上であれば、通電時間制御カウント値Ｃ
ＮＴはフリーホイールハブ１０を明所状態から接続状態
へ切り換えるのに必要な時間に設定されて′いるので、
同ハブ１０の前記切り換えは確実になされる。また、バ
ッテリ電圧値Ｅｅが電圧値８２未満である場合には、前
記フリーホイールハブ１０の切り換えが保証されないが
、かかる場合、別途設けたバッテリ警告ランプの点灯に
より、運転者にはバッテリ電圧値Ｅ８が低下しているこ
とが知らさせる。 また、前記ステップ１１６の判定時に、ハブ切り換えス
イッチ５４が開成状態にあって新ハブスイッチ状態デー
タＨＳ　Ｗ　Ｎが”０”であるとすれば、同ステップ１
１６におけるｒＮＯＪとの判定の基に、ステップ１２８
〜１３６にて、下記■〜■の演算処理により、通電時間
制御カウント値ＣＮＴが前記バッテリ電圧値Ｅ８に応じ
て第６図の一点鎖線のような値に設定される。 ■バッテリ電圧値Ｅ８が電圧値８１以上である場合、ス
テップ１２８にてｒＹＥｓＪと判定され、ステップ１３
２にて通電時間制御カウント（ｆｉ　ＣＮ　Ｔは時間値
Ｂ２１に設定される。 ■バッテリ電圧値Ｅａが電圧値Ｅ１未満であり、かつ電
圧値８２以上である場合、ステップ１２８，１３０にて
それぞれｒＮＯＪ、　ｒＹＥｓＪと判定され、ステップ
１３４にて通電時間制御カウント値ＣＮＴは時間値Ｂ２
２−Ａ＋！・　（Ｅｌｌ−Ｅ２）に設定される。 ■バッテリ電圧値Ｅ８が電圧値８２未満である場合、ス
テップ１２８，１３０にて共にｒＮＯＪと判定され、ス
テップ１３６にて通電時間制御カウント値ＣＮＴは時間
値Ｂ２２に設定される。 なお、時間値Ｂ２１は前記電圧Ｅ２の印加により電動モ
ータ３２，３２がフリーホイールハブ１０を接続状態か
ら切断状態へ切り換えるのに適切な通電時間であって、
前記時間値Ｂ＋＋よりも、インナクラッチ３１とアウタ
クラッチ３６との噛み合いによる起動負荷分だけ大きな
値である。また、時間値Ｂ２２は前記電圧Ｅ２の印加に
より電動モータ３２．３２がフリーホイールハブ１０を
接続状態から切断状態へ確実に切り換えるのに必要な通
電時間であって、前記時間値Ｂ２＋よりも前記負荷分だ
け大きな値である。さらに、値−Ａ２は第６図の一点鎖
線の傾きを表すものである。 かかるステップ１３２〜１３６の処理後、前記場合のよ
うに、ステップ１３８にてイベントフラグＥＶＴが”Ｏ
”に設定されて、プログラムはステップ１４０，１４２
へ進められる。 かかる場合１通電時間制御カウント値ＣＮＴはｒＯＪよ
り大きな値に設定され、かつ新ハブスイッチ状態データ
ＨＳ　Ｗ　Ｎは”０”に設定されているので、ステップ
１４０，１４２にて共にｒＮＯＪと判定されて、ステッ
プ１４８にて電動モータ３２．３２を逆転制御するため
の制御データが出力インターフェース５０ｇへ出力され
る。出力インターフェース５０ｇは、前記制御データに
基づき、トランジスタＴ　ｒ　＋のベースをローレベル
に設定するとともに、　トランジスタＴ　ｒ　２のベー
スをハイレベルに設定する。これにより、　トランジス
タＴｒ１はオフしてコイル５５ａが通電制御されないの
で、スイッチ５５ｂは第３図の状態に保たれるとともに
、　トランジスタＴ　ｒ　２はオンしてコイル５６ａが
通電制御されるので、スイッチ５６ｂは第３図の状態か
ら切り換えられて、電動モータ３２，３２には図示矢印
方向と反対方向に駆動電流が流れる。 このとき、フリーホイールハブ１０が切断状態にあれば
、前記駆動電流が電動モータ３２，３２に流れても、同
モータ３２，３２は回転しない。 一方、ハブ切り換えスイッチ５４が開成状態にあるにも
かかわらず、フリーホイールハブ１０が接続状態にあれ
ば、前記駆動電流が電動モータ３２゜３２に流れると、
同モータ３２，３２は逆転し始める。この電動モータ３
２，３２の回転によりカムロータ３５が回転してカムフ
ォロア３７を圧縮スプリング４１に抗して図示右方向へ
変位させるので、アウタクラッチ３６は引張りスプリン
グ３８により図示右方向へ引っ張られて、同クラッチ３
６とインナクラッチ３１との噛み合いが解除され始める
。 再び、第４図の説明に戻ると、前記ステップ１４８の処
理後、前述の場合と同様に、通電時間制御カウント値Ｃ
ＮＴが「０」になるまで、ステップ１０４〜１０８，１
１２，１４０，１４２，１４８からなる循環処理が実行
され続ける。そして、通電時間制御カウント値ＣＮＴが
ｒＯＪに達すると、前記ステップ１４０にてｒＹＥＳＪ
と判定されて、ステップ１４４の前記と同様な処理によ
り、電動モータ３２，３２への通電が解除される。 なお、かかる場合も、前述のように、バッテリ電圧値Ｅ
９が電圧値８２以上であれば、通電時間制御カウント値
ＣＮＴはフリーホイールハブ１０を接続状態から切断状
態へ切り換えるのに必要な時間に設定されているので、
同ハブ１０の前記切り換えは確実になされる。また、バ
ッテリ電圧値ＥＢが電圧値８２未満である場合に、別途
設けたバッテリ警告ランプの点灯により、運転者にはバ
ッテリ電圧値Ｅｅが低下していることが知らさせること
も、前述の場合と同じである。 以上のような初期制御により、イグニッションスイッチ
５１の閉成直後に、ハブ切り換えスイッチ５４の状態と
フリーホイールハブ１０の状態とが必ず一致する。 Ｌ１１遺 次に、前記初期制御後における定常時のフリーホイール
ハブ１０の切り換え制御について詳細に説明するが、か
かる場合、ＣＰ　Ｕ　５０　ｃは第４図のメインプログ
ラムを繰り返し実行するとともに、前述した第５図のタ
イマ割り込みプログラムを所定時間毎に割り込み実行す
る。かかるメインプログラムの実行中においては、ハブ
切り換えスイッチ５４が切り換え操作されなれば、新旧
ハブスイッチ状態データＨＳ　ＷＮ、　　ＨＳ　Ｗ　ｏ
は等しくかつイベントフラグＥＶＴも０”に設定された
ままであるとともに、通電時間制御カウント値ＣＮＴも
「０」に設定されたままであるので、ステップ１０４〜
１０８，１１２，１４０，１４４からナル循環処理が繰
り返し実行され続ける。 かかる循環処理中、フリーホイールハブ１０が切断状態
にあるとき、すなわちハブ切り換えスイッチ５４が開成
状態にあるとき、同スイッチ５４が閉成状態に切り換え
られたとすると、ステップ１０４．１０６の処理により
、旧ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　ｏはｐｐ　Ｏ”
に維持されるが、新ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　
ｓはｐｐｌｎに設定されるので、ステップ１０８にて「
Ｎ○」と判定されて、ステップ１１０にてイベントフラ
グＥＶＴが２１”に設定される。これにより、ステップ
１１２におけるｒＹＥＳＪとの判定の基に、前記ステッ
プ１１４〜１２６の処理が実行されて、通電時間制御カ
ウント値ＣＮＴが前記■〜■の条件に従った時間値に設
定されて、プログラムはステップ１４０．１４２へ進め
られる。 そして、前記初期制御の場合と同様に、ステップ１４０
，１４２におけるそれぞれ「Ｎ○」、　「ＹＥＳＪとの
判定の基に、前記カウント値ＣＮＴがｒＯＪになるまで
、ステップ１４６の処理により電動モータ３２，３２が
正転制御されて、フリーホイールハブ１０は切断状態か
ら接続状態に切り換え制御される。また、かかる制御中
、タイマ割り込みプログラム（第５図）の実行により、
通電時間制御カウント値ＣＮＴがｒＯＪになると、ステ
ップ１４０におけるｒＹＥｓＪとの判定の基に、ステッ
プ１４４の処理により電動モータ３２゜３２が停止制御
される。 また、前記定常制御時において、フリーホイールハブ１
ｏが接続状態にあるとき、すなわちハブ切り換えスイッ
チ５４が開成状態にあるとき、同スイッチ５４が開成状
態に切り換えられたとすると、ステップ１．０４，１０
６の処理により、旧ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　
ｏは＋７１７７に維持されるが、新ハブスイッチ状態デ
ータＨＳ　Ｗ　Ｎは０”に設定されるので、かかる場合
も、ステップ１０８におけるｒＮＯＪとの判定の基に、
ステップ１１０にてイベントフラグＥＶＴは”１″に設
定される。これにより、かかる場合も、ステップ１１２
にてｒＹＥｓＪと判定されて、プログラムはステップ１
１４，１１６へ進められるが、かかる場合には、新ハブ
スイッチ状態データＨＳ　Ｗ　Ｎは”０″であるので、
ステップ１］、６にてｒＮＯＪと判定されて、ステップ
１２８〜１３６の処理が実行されて、通電時間制御カウ
ント値ＣＮＴは前記■〜■の条件に従った時間値に設定
された後、プログラムはステップ１４０，１４２へ進め
られる。 そして、前記初期制御の場合と同様に、ステップ１４０
，１４２におけるそれぞれｒＮＯＪとの判定の基に、前
記カウント（ＩＩ！　ＣＮ　Ｔが「０」になるまで、ス
テップ１４８の処理により電動モータ３２．３２が逆転
制御されて、フリーホイールハブ１０は接続状態から切
断状態に切り換え制御される。また、かかる制御中、タ
イマ割り込みプログラム（第５図）の実行により、通電
時間制御カウント値ＣＮＴが「０」になると、ステップ
１４０におけるｒＹＥｓＪとの判定の基に、ステップ１
４４の処理により電動モータ３２，３２が停止制御され
る。 このように、前記初期制御の場合と同様にして、ハブ切
り換えスイッチ５４の切り換え操作に応じてフリーホイ
ールハブ１０が切り換えられた後には、再びステップ１
０４〜１０８，１１２．１４Ｑ、１４４からなる循環処
理が繰り返し実行され続けるようになる。 以上説明したように、上記実施例によれば、初期Ｉｇ御
においても、定常制御においても、フリーホイールハブ
１０を接続状態から切断状態に切り挨える場合には、同
ハブ１０を切断状態から接続状態に切り換える場合に比
べて、通電時間制御カウント値ＣＮＴが静止摩擦による
起動負荷分だけ大きな値に初期設定されるようにして（
第６図参照）、電動モータ３２，３２の駆動時間を長く
するようにしたので、インナ及びアウタクラッチ３１．
３６間の噛み合いによる静止摩擦がインナクラッチ３１
の移動を阻止するように作用していても、確実にインナ
クラッチ３１とアウタクラッチ３６とを離脱させること
ができる。また、これにより、フリーホイールハブ１０
を切断状態から接続状態に切り換える場合には、電動モ
ータ３２゜３２への必要以上の通電を回避できる。さら
に。 前記通電時間制御カウント値ＣＮＴはバッテリ電圧値Ｅ
Ｂが低下するに従って大きな値に初期設定されるように
して、電動モータ３２，３２の駆動時間を長くするよう
にしたので、バッテリ電圧値Ｅ８が変動しても、フリー
ホイールハブ１０の切り換えを確実に制御できる。 なお、上記実施例においては、ステップ１１８〜１３６
の処理により、通電時間制御カウント値ＣＮＴを、関数
を利用した演算の実行により初期設定するようにしたが
、ＲＯＭ５０ｂ内に第６図の特性を表すデータを記憶し
たテーブルを用意しておき、ステップ１１６〜１３６の
処理の代わりに、新ハブスイッチ状態データＨＳ　Ｗ　
ｓ及びバッテリ電圧値Ｅθに基づき前記用意したテーブ
ルを参照して、通電時間制御カウント（ＩＩＩ　ＣＮ　
Ｔを設定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は上記特許請求の範囲に記載した本発明の構成に
対応するクレーム対応図、第２図は本発明の一実施例に
係るクラッチ装置を備えたフリーホイールハブの断面図
、第３図は第２図のフリーホイールハブの切り換え制御
回路、第４図及び第５図は第３図のマイクロコンピュー
タにて実行されるプログラムに対応したフローチャート
、第６図は電動モータへの通電時間特性を示すグラフで
ある・ 符　　号　　の　　説　　明 １０・・・フリーホイールハブ、３１・・・インナクラ
ッチ、３２・・・電動モータ、３４ａ、３４ｂ・・・減
速ギヤ、３５・・・カムロータ、３６・・・アウタクラ
ッチ、３７・・・カムフォロア、３８．４１−−−スプ
リング、５０・・・マイクロコンピュータ、５１・・・
イグニッションスイッチ、５２−・・バッテリ、５３・
・・電圧検知回路、５４・・・ハブ切り換えスイッチ、
５５．５６・・・リレー回路、５７・・・降圧回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１クラッチ部材及び第２クラッチ部材からなって両部
   材の噛み合いにより接続状態に設定されるとともに前記
   両部材の噛み合い解除により切断状態に設定されるクラ
   ッチ装置に適用されてなり、正逆回転可能な電動モータ
   と、前記電動モータの動力を前記第２クラッチ部材に伝
   達して同電動モータの正転時に前記クラッチ装置を接続
   状態に切り換えるとともに同電動モータの逆転時に前記
   クラッチ装置を切断状態に切り換える動力伝達機構とを
   備え、前記クラッチ装置を接続状態及び切断状態に切り
   換えるクラッチ装置の切り換え制御装置において、 前記クラッチ装置の接続状態又は切断状態への切り換え
   を指示する切り換え指示手段と、前記切り換え指示手段
   により前記クラッチ装置の切断状態から接続状態への切
   り換えが指示されたとき前記電動モータが正転する方向
   に第１所定時間だけ同電動モータの通電を制御する第１
   制御手段と、 前記切り換え指示手段により前記クラッチ装置の接続状
   態から切断状態への切り換えが指示されたとき前記電動
   モータが逆転する方向に前記第１所定時間より長い第２
   所定時間だけ同電動モータの通電を制御する第２制御手
   段と を設けたことを特徴とするクラッチ装置の切り換え制御
   装置。