JPH03181622A - 車輌用電磁クラッチの地絡検出及び保護方式 - 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、車輌用電磁クラッチの出力端子電圧に基づ
いてその地絡を検出し、地絡検出時には電磁クラッチ等
を保護する車輌用電磁クラッチの地絡検出及び保護方式
に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来の車輌用電磁クラッチの制御装置の構成を
示す図である。第６図において、ｌはクラッチ電流制御
手段、２はマイクロコンピュータなどのクラッチ電流演
算手段、３は直流電源、４は車輌用の電磁クラッチ、５
は出力回路動作検出手段である。

上記クラッチ電流演算手段２は、走行制御情報Ｓ、、エ
ンジン制御情報Ｓｔ、出力回路動作検出手段５の出力信
号を入力し、電流偏差アンプ１４の（ト）入力端子にク
ラッチ電流指令信号ＳＬを、出力用トランジスタ１２の
ベースにクラッチ開放信号Ｓ０を各々出力するように構
成されている。出力用トランジスタ１２のエミッタは、
クラッチ電流検出抵抗１３を介して、直流電源３の負極
側に接続され、かつ接地されている。この出力用トラン
ジスタ１２のエミッタは電流偏差アンプＩ４の（ハ）入
力端子に電流帰還信号Ｓ７を人力させるように接続され
ている。電流偏差アンプ１４の出力端子はパルス幅変調
器（以下、ＰＷＭと略記する。）Ｉ５を介して出力用ト
ランジスタ１１のベースに接続されている。出力用トラ
ンジスタ１１のエミッタは直流電＃３の正極側に接続さ
れている。また、出力用トランジスタ１１のコレクタは
還流ダイオード１６と逆励磁用抵抗１８との並列回路を
介して接地され、かつ出力端子２０に接続されている。

出力用トランジスタ　１２のコレクタは逆励磁抵抗１９
と過電圧阻止ダイオード１７との並列回路を介して直流
電源３の正極側に接続され、かつ出力端子２１に接続さ
れている。

上記クラッチｉｉｔ流制御手段１は上記符号１１〜２１
の構成要素で構成されている。

また、出力端子２０．２１間には電磁クラッチ４を構成
している給電機構４２ａ、励磁コイル４１、給電機ｆ１
１Ｉ４２ｂの直列接続体が接続されている。

クラッチ出力回路動作検出手段５は、入力側が出力端子
２０．２１に各々接続され、クラッチ出力端子電圧■□
　Ｖｂを人力してフィルタ回路５１で平滑化し、Ａ／Ｄ
変換器５２を通してクラッチ電流演算手段２に帰還する
ように構成されている。

次に動作について説明する。クラッチ電流演算手段２は
、まず、車速演算を行い、次いで、エンジン回転数演算
を行い、また、走行制御情報Ｓ０を人力すると共に、エ
ンジン制御情報Ｓ、を入力し、これらの情報からクラッ
チトルクを演算し、このクラッチトルクに対応したクラ
ッチ電流を出力する。クラッチ電流演算手段２からクラ
ッチ電流指令信号Ｓ、が電流偏差アンプ１４の（ト）入
力端子に人力されると共に、クラッチ電流検出抵抗１３
から得られる電流帰還信号Ｓ２が１ｉ流偏差アンプ１４
の（ハ）入力端子に入力される。

電流偏差アンプ１４はこのクラッチ電流指令信号Ｓ１と
電流帰還信号Ｓ、との偏差をとって増幅し、ＰＷＭ１５
に出力する。

このＰＷＭ１５は電流偏差アンプＩ４の出力に応ｅでパ
ルス幅を変調して、出力用トランジスタ１１のヘースに
供給する。出力用トランジスタＩＩはこのＰＷＭ１５の
出力のパルス幅に応じてオン、オフ動作を行い、オン動
作時に電磁クラッチ４に通電する。

一方、出力用トランジスタ１２のベースには、クラッチ
電流演算手段２からクラッチ開放信号Ｓｏが人力される
。

このクラッチ開放信号Ｓ０は、クラッチ接続時に“Ｈ”
レベル（以下、Ｈ”と略記する。）、クラッチ開放時に
“Ｌ”レベル（以下“Ｌ”と略記する。）になる信号で
あり、このクラッチ開放信号Ｓ。によって出力用トラン
ジスタ１２がオン（Ｈ”時）、オフ（“Ｌ″時）制御さ
れる。

を磁クラッチ４の開放時には、ＰＷＭ１５の出力および
クラッチ電流演算手段２からのクラッチ開放信号Ｓ０に
よって、再出力用トランジスタ１１．１２がともにオフ
となる。この時、クラッチ残留磁気によって、微小な伝
達トルクをなくすために、逆励磁抵抗１９．１８を通し
て、電磁クラッチ４に逆励磁電流が直流電源３から供給
される。

！磁りランチ４の接続時には、クラッチ電流演算手段２
か゛らのクラッチ開放信号Ｓ。にょって出力用トランジ
スタ１２がオンのままとなる。もう１つの出力用トラン
ジスタ１１はオン、オフを繰返すが、オフの時にも、還
流ダイオード１６を通して、電磁クラッチ４にクラッチ
電流を給電する。

また、過電圧阻止ダイオード１７は出力用トランジスタ
１２のサージ電圧を吸収したり、クラッチ電流を早切り
するように作用する。

上述のようにして、出力端子２０．２１には、電圧Ｖｌ
ｌ、　　Ｖ、が現われる。これらの電圧Ｖ□　Ｖ。

はクラッチ出力回路動作検出手段５のフィルタ回路５１
に入力されて平滑化され、Ａ／Ｄ変換器５２でデジタル
化されて、クラッチ電流演算手段２に帰還される。クラ
ッチ電流演算手段２は、この帰還信号に基づいて電磁ク
ラッチ４の動作を検出し、その検出結果に応した電流制
御を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の車輌用電磁クラ・ノチの制御方式では、上記のよ
うに出力回路動作検出手段゛５としてパルス幅変調に帰
因する電圧リップルを抑制するためのフィルタ回路５１
やＡ／Ｄ変換器５２を用いているので、回路規模が大き
くなりかつ高価格になるなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、簡単で低価格の回路を用いて電磁クラッチの地
絡を検出し、地絡時に回路を保護するための制御動作を
行うことのできる車輌用電磁クラッチの地絡検出及び保
護方式を得る事を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明の車輌用電磁クラッチの地絡検出及び保護方式
は、電磁クラッチの地絡、非地絡に応して異なるクラッ
チ出力端子電圧を検出するクラッチ出力端子電圧検出手
段を備え、クラッチ電流演算手段は、その検出出力レベ
ルから車輌用電磁クラッチの地絡を検出した場合、１ａ
磁クラツチの開放方向にクラッチ電流の設定を行う。

〔作　用〕

この発明における車輌用電磁クラッチの地絡検出及び保
護方式は、クラッチ出力端子電圧検出手段が地絡及び非
地絡に応じた２値の信号を出力するのでＡ／Ｄ変換器を
不要にし、２値の信号からクラッチ電流演算手段が地絡
を検出して電磁クラッチを開放方向にクラッチ電流を再
設定し、過大な電流の発生を防止する。

（実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る車輌用電磁クラッチ
の地絡検出及び保護方式を説明するための装置構成図で
ある。第１図において、第６図と同符号１〜４．１１〜
２１，４１．４２ａ、４２ｂの部分は従来例の部分と同
じなので、その説明を省略する。６はクラッチ電流制御
手段ｌの出力端子２０に接続された入力端子５３とクラ
ッチ電流演算手段２の人力ボートに接続された出力端子
５４を有する出力端子電圧検出手段であり、クラッチ出
力端子としての出力端子２０の電圧をクラッチを流演算
手段２に検出・帰還する回路から構成されている。

第２図はこのクラッチ出力端子電圧検出手段６の一構成
例を示し、第２図において、６１はエミッタ接地された
トランジスタであり、そのベースかヘース抵抗６２を介
して入力端子５３に接続され、そのコレクタが出力端子
５４に接続されていると共に、プルアップ抵抗６０を介
して直ｔＪｔ電源３の正極側に接続されている。

第３図は第１図に示したクラッチ電流演算手段２でのｔ
Ｍ１クラッチの地絡検出及び保護動作を示すフローチャ
ートを示し、例えば制御プログラムにして記憶されてい
る。

次に第１図ないし第３図を参照してこの実施例の動作に
ついて説明する。第１図において、クラッチ出力端子電
圧検出手段６の動作とこの動作に対応するクラッチを流
演算手段２の動作部分を除き、ＮＭＩクラッチ４の開放
時と接続時の動作は従来例と同しなのでその説明を省略
する。ｔＭ１クラッチ４の開放時、再出力用トランジス
タ１１゜１２はオフとなっており、直流電ｆ１３の正極
側→逆励磁用抵抗１９→出力端子２１→電磁クラッチ４
→出力端子２０→逆励磁用抵抗１８→直流電源３の負極
側を経由して電流が流れている。この電流と共に出力端
子２０迄上記と同様な経路で電磁クラッチ４を流れる電
流は、出力端子２０から分流し、クラッチ出力端子電圧
検出手段６の入力端子５３からベース抵抗６２を介して
トランジスタ６１にベース電流を供給し、トランジスタ
６１をオンにする。このオン時には、トランジスタ６１
のコレクタと同電位にあるクラッチ出力端子電圧検出手
段６の出力端子５４の電圧が“Ｌ”となる。

その後１を磁クラッチ４が地絡すると、直流電源。

３の正極側から逆励磁用抵抗１９を通じて流れる電流は
電磁クラッチ４の地絡部を通じて直流電源３の負極側に
流れてしまう、このために、クラッチ出力端子電圧検出
手段６の入力端子５３が、その地絡部と同電位となり、
Ｌ″となる。このＬ″によりトランジスタ６１がオフと
なり、りラッチ出力端子電圧検出手段６の出力端子５４
はプルアップ抵抗６０を介して直流電源３によりプルア
ップされているために“Ｈ”となる。

クラッチ電流演算手段２はクラッチ出力端子電圧検出手
段６の出力端子５４に上記のようにして現われる２値の
電圧のレベルを検出する事によりｉＭ１クラッチ４の地
絡、非地絡を判別でき、判別結果に応じた制御を行なえ
る。

この制御動作は第３図に示す通りであり、第３図におい
て、ステップ１０１では、走行制御情報ＳＩＩとエンジ
ン制御情報Ｓｔとから得られるレンジスイッチ信号がＰ
（パーキング）またはＮにュートラル）時であるか否か
を判定し、Ｐ又はＮ時ならばステップ１０２に進む、ス
テップ１０２では、クラッチ出力端子電圧検出手段６の
出力電圧のレベルを判定し、電磁クラッチ４の地絡か否
かを判定する。地絡ならばステップ１０３に進み、既に
内部で得られたＳｔ、Ｓｏをキャンセルし、クラッチ電
流指令信号Ｓ１を０に、クラッチ開放信号Ｓｏを“し”
　（出力用トランジスタ１２がオフとなる）にしてクラ
ッチ電流を再設定（電磁クラッチ４の開放設定）する。

これは、地絡時に出力用トランジスタ１１又は１２をオ
ンにすると、過大な電流が流れて、その出力用トランジ
スタを破壊するのを防止するためである。

上記ステップ１０１にて、Ｐ又はＮ時でないと判定すれ
ばｉａｍクラッチ４の接続時であり、クラッチ出力端子
電圧検出手段６の入力端子レベルが地絡、非地絡に関係
なくパルス幅変調により絶えず変化するために地絡検出
できず、このためにステップ１０２，１０３をジャンプ
する。

上記ステップ１０２にて、地絡でないと判定した場合、
正常時なのでステップ１０３の保護動作を必要としない
ためにステップ１０３をジャンプする。

上記ステップ動作は繰返し実行される。

第４図及び第５図は第１図に示したクラッチ出力端子電
圧検出手段６の他の各１実施例を示している。第４図に
おいて、入力端子５３は、接地との間でプルダウン抵抗
６３が接続され、出力端子５４との間で抵抗６４が接続
されている。出力端子５４は・接地との間でコンデンサ
６５が接続され、直流電源３の正極側との間で過電圧防
止ダイオード６６が接続されている。なお、抵抗６４と
コンデンサ６５とでノイズ吸収フィルタが槽底されてい
る。正常時で入力端子５３が“Ｈ”の時には抵抗６４と
コンデンサ６５とで入力信号のノイズ分が吸収され、コ
ンデンサ６５が充電されて出力端子５４が“Ｈ”になる
、この時にコンデンサ６５の電位は電源電圧以上になる
と過電圧防止ダイオード６６がブレークオーバーするた
めに電源電圧以上の過電圧にならない。

電磁クラッチ４が地絡すると入力端子５３が“Ｌ”にな
る、コンデンサ６５の充電電荷は抵抗６４を通して接地
側に放電するために出力端子５４が“Ｌ″となる。

第５図において、６７は比較器であり、非反転入力端子
が入力端子５３に接続され、反転入力端子が直流量ｆ１
３と並列接続されたブリーダ抵抗６８．６９の分圧点に
接続され、出力側が出力端子５４に接続されている。正
常時には、入力端子５３が”Ｈ”となってブリーダ抵抗
６８．６９による分圧以上の電圧となっている。これら
の電圧を比較している比較器６７は出力端子５４に“Ｈ
”を出力する。

電磁クラッチ４の地絡時には、入力端子５３が“Ｌ″と
なって、ブリーダ抵抗６８．６９による分圧未満の電圧
になる。これらの電圧を比較している比較器６７は出力
端子５４に“Ｌ”を出力する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればクラッチ出力端子電圧
を検出し、この検出出力のレベルから車輌用の電磁クラ
ッチの地絡を検出した場合、電磁クラッチを開放する方
向にクラッチ電流を設定し直すように槽底したので、高
価なＡ／Ｄ変換器を必要とせずに低価格かつ小規模の回
路でクラッチ出力端子電圧を地絡検出用に帰還でき、電
磁クラッチの開放方向にクラッチ電流を設定し直すため
に地絡時の過大な電流の発生を防止でき、回路を保護で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車輌用電磁クラッチ
の地絡検出及び保護方式を説明するための車輌用電磁ク
ラッチの制御装置の構成国、第２図は第１図中のクラッ
チ出力端子電圧検出手段の一実施例を示す回路図、第３
図は第１図中のクラッチ電流演算手段の動作の要部を示
すフローチャート、第４図及び第５図はクラッチ出力端
子電圧検出手段の他の各−実施例を示す回路図、第６図
は従来の車輌用電磁クラッチの制御装置の構成国である
。 図中、１・・・クラッチ電流制御手段、２・・・クラッ
チ電流演算手段、３・・・直流電源、４・・・電磁クラ
ッチ、６・・・クラッチ出力端子電圧検出手段。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン制御情報と走行制御情報からクラッチ電流指令
   信号およびクラッチ開放信号をクラッチ電流演算手段か
   ら出力し、上記クラッチ電流指令信号及び上記クラッチ
   開放信号とにより直流電源から車輌用の電磁クラッチに
   流す電流を制御する車輌用電磁クラッチの制御方式にお
   いて、上記電磁クラッチの地絡、非地絡に応じて異なる
   クラッチ出力端子電圧を検出するクラッチ出力端子電圧
   検出手段を備え、上記クラッチ電流演算手段は、上記ク
   ラッチ出力端子電圧検出手段の出力レベルから上記地絡
   を検出した場合、上記クラッチ電流指令信号と上記クラ
   ッチ開放信号を上記電磁クラッチの開放方向に設定し直
   すことを特徴とする車輌用電磁クラッチの地絡検出及び
   保護方式。