JPH04341621A - 自動車用電磁クラッチ制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電源電圧を検出し、
電源電圧に応じたオフセット補正を演算手段で行って実
クラッチ電流を正確に制御できるようにした自動車用電
磁クラッチ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用電磁クラッチ電流制御装
置に関しては、たとえば、特開昭６３−０５７３２号公
報に開示されている。図３は従来の自動車用電磁クラッ
チ制御装置の回路図である。

【０００３】この図３における１は、クラッチ電流制御
手段である。このクラッチ電流制御手段１内には、クラ
ッチ電流演算手段２が設けられている。クラッチ電流演
算手段２はインターフェイス２３とコンピュータ２４と
を有している。

【０００４】このクラッチ電流演算手段２は走行制御情
報ＳＤとエンジン制御情報ＳＥとがインターフェイス２
３を通してコンピュータ２４に入力されるようになって
いる。この走行制御情報ＳＤとエンジン制御情報ＳＥと
から、クラッチ電流演算手段２のコンピュータ２４でク
ラッチ電流ディジタル指令信号ＳＩＤを演算してＤ／Ａ
（ディジタル／アナログ）変換器２５に出力するように
なっている。

【０００５】このＤ／Ａ変換器２５はクラッチ電流ディ
ジタル指令信号ＳＩＤを入力してアナログ信号のクラッ
チ電流アナログ指令信号ＳＩＡを出力して、電流偏差検
出器１４の（＋）入力端に印加するようになっている。 この電流偏差検出器１４の（−）入力端には、電流検出
手段としての電流検出抵抗１３の一端からのクラッチ電
流帰還信号ＳＦが入力されるようになっている。

【０００６】これにより、電流偏差検出器１４はクラッ
チ電流アナログ指令信号ＳＩＡとクラッチ電流帰還信号
ＳＦとの偏差をとって、偏差信号を出力するようになっ
ている。この偏差信号はＰＷＭ（パルス幅変調）変調器
１５および抵抗５１を介して、出力トランジスタ１１の
ベースに加えるようになっている。

【０００７】出力トランジスタ１１のエミッタは電源ラ
インに接続されている。電源ラインには、電源３の正極
が接続されており、電源ライン３の負極はアースされて
いる。

【０００８】出力トランジスタ１１のコレクタは帰還ダ
イオード１６を介してアースされている。この帰還ダイ
オード１６と、逆励磁抵抗１８は逆励磁給電制御用トラ
ンジスタ６０を介して並列に接続されている。また、出
力トランジスタ１１のコレクタは出力端子２０に接続さ
れている。

【０００９】出力端子２０と２１間には、電磁クラッチ
４が接続されている。この電磁クラッチ４はスリップリ
ング４２，４３とクラッチコイル４１とから構成されて
いる。このスリップリング４２，４３を介してクラッチ
コイル４１にクラッチ電流が供給されるようになってい
る。

【００１０】また、上記クラッチ電流演算手段２からク
ラッチ開放信号ＳＯが出力されるようになっている。こ
のクラッチ開放信号ＳＯは抵抗７２を通して、ベース制
御トランジスタ７１のベースに加えられるようになって
いる。ベース制御トランジスタ７１のコレクタはベース
抵抗５２を介して出力トランジスタ１２のベースに接続
され、エミッタは電源に接続されている。

【００１１】出力トランジスタ１２のコレクタは出力端
子２１に接続されているとともに、過電圧阻止用の早切
ダイオード１７を介して電源に接続され、かつ逆励磁抵
抗１９を介して逆励磁給電制御用トランジスタ６１のコ
レクタに接続されている。出力トランジスタ１２のエミ
ッタは上記電流検出抵抗１３を介してアースされている
。この電流検出抵抗１３はクラッチ電流を検出するため
の抵抗である。

【００１２】上記クラッチ電流演算手段２から逆励磁指
令信号が抵抗６２，６３を介して、逆励磁給電制御用ト
ランジスタ６０，６１の各ベースに供給するようになっ
ている。この逆励磁制御用トランジスタ６０のエミッタ
はアースされ、逆励磁給電制御用トランジスタ６１のエ
ミッタは電源に接続されている。

【００１３】次に、動作について説明する。図示しない
制御装置により、車速を演算するとともに、この制御装
置によりエンジン回転数を演算し、これらの車速とエン
ジン回転数とからクラッチ電流演算手段２に走行制御情
報ＳＤが入力される。

【００１４】次いでクラッチ電流演算手段２はエンジン
制御情報ＳＥを入力する。このエンジン走行制御情報Ｓ
Ｄとエンジン制御情報ＳＥとにより、クラッチ電流演算
手段２はクラッチトルクを演算して、クラッチ電流ディ
ジタル指令信号ＳＩＤを出力する。

【００１５】このクラッチ電流ディジタル指令信号ＳＩ
ＤをＤ／Ａ変換器２５に入力し、そこでアナログ信号に
変換して、クラッチアナログ指令信号ＳＩＡを電流偏差
検出器１４の（＋）入力端に入力する。この電流偏差検
出器１４の（−）入力端には、電流検出抵抗１３の一端
からクラッチ電流帰還信号ＳＦが入力されている。した
がって、電流偏差検出器１４はクラッチ電流アナログ指
令信号ＳＩＡとクラッチ電流帰還信号ＳＦとの偏差信号
を得る。

【００１６】この偏差信号はＰＷＭ変調器１５に送られ
る。これにより、ＰＷＭ変調器１５は偏差信号をＰＷＭ
変調して、抵抗５１を介して出力トランジスタ１１のベ
ースに加える。すなわち、偏差信号はＰＷＭ変調器１５
でＰＷＭ変調されたパルス幅に応じて、出力トランジス
タ１１のオン、オフ制御を行うことになる。この出力ト
ランジスタ１１のオン、オフに応じて、電磁クラッチ４
には、出力端子２０からクラッチ電流が流れたり、遮断
したりすることになる。この電磁クラッチ４の接続時に
は、逆励磁給電制御用トランジスタ６０，６１はともに
オフになっている。

【００１７】一方、出力トランジスタ１２は通常のクラ
ッチ接続時には、オンとするために、クラッチ電流演算
手段２から出力されるクラッチ電流開放信号ＳＯにより
制御され、ベース制御トランジスタ７１がオンとなって
、出力トランジスタ１２もオンとなっており、したがっ
て、ＰＷＭ変調器１５でＰＷＭ変調された偏差信号によ
って出力トランジスタ１１がオンされたときに、クラッ
チ電流が電源により出力トランジスタ１１−出力端子２
０−電磁クラッチ４−出力端子２１−出力トランジスタ
１２−電流検出抵抗１３−アースの閉回路に流れる。

【００１８】このとき、電流検出抵抗１３の一端よりク
ラッチ電流帰還信号ＳＦを電流偏差検出器１４の（−）
入力端に加える。

【００１９】このようにして、電流偏差検出器１４から
出力される偏差信号のＰＷＭ変調信号に応じて、クラッ
チ電流が電磁クラッチ４に流れ、電磁クラッチ４が作動
するが、電磁クラッチ４の開放はクラッチ電流演算手段
２から出力されるクラッチ開放信号ＳＯにより行われる
。

【００２０】すなわち、出力トランジスタ１２は通常オ
ンのままであり、クラッチの開放はクラッチ開放信号Ｓ
Ｏにより制御される。このクラッチ開放信号ＳＯがクラ
ッチ電流演算手段２から出力されることにより、クラッ
チ開放信号ＳＯは抵抗７２を通して、ベース制御トラン
ジスタ７１のベースに加えられる。したがって、ベース
制御トランジスタ７１がオンとなる。ベース制御トラン
ジスタ７１がオンとなることにより、そのコレクタ電位
が低下して、出力トランジスタ１２がオフとなる。

【００２１】この出力トランジスタ１２がオフとなるこ
とにより、電磁クラッチ４に流れるクラッチ電流が遮断
される。この結果、クラッチが開放されることになる。

【００２２】また、トランジスタ１１，１２をともにオ
フにすることにより、クラッチを開放する際に、図示の
クラッチ電流ＩＣとは逆方向に流れる逆励磁電流を給電
するために、クラッチ電流演算手段２から逆励磁指令信
号が出力され、抵抗６２，６３をそれぞれ介して逆励磁
給電制御用トランジスタ６０，６１に加えられる。

【００２３】これにより、逆励磁給電制御用トランジス
タ６０，６１がオンとなり、逆励磁電流が逆励磁抵抗１
８，１９を通して電源からクラッチ電流ＩＣとは逆方向
に電磁クラッチ４に逆励磁電流が供給される。これによ
り、クラッチ開放時のクラッチ残留トルクを補正するこ
とができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車用電磁ク
ラッチの制御装置は以上のように構成されているので、
クラッチ電流ＩＣの検出は、出力トランジスタ１２のエ
ミッタ側に接続された電流検出抵抗１３に流れるクラッ
チ電流の電圧降下を検出することにより行われている。

【００２５】したがって、出力トランジスタ１２のオン
のときに、電流検出抵抗１３には出力トランジスタ１２
のベース電流ＩＢが流れ、また、逆励磁抵抗１９の電流
が流れることになる。このため、実クラッチ電流ＩＣに
対して、検出電流値が誤差を発生することになる。

【００２６】この結果、正確なクラッチ電流制御が行わ
れないという課題があった。特に微少電流領域である微
少トルク制御が良好に行えないという課題があった。

【００２７】この発明は上記のような従来の課題を解消
するためになされたもので、電源電圧の変動に影響を受
けることなく、実クラッチ電流を正確に制御でき、微少
トルクゾーンで正確なトルク制御が行え、それにともな
い、フィーリングの良好な車両とすることができる自動
車用電磁クラッチ制御装置を得ることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る自動車用
電磁クラッチ制御装置は、エンジン制御情報と走行制御
情報とからクラッチ電流ディジタル指令信号を出力する
クラッチ電流演算手段と、電源電圧を検出してクラッチ
電流演算手段に帰還する電源電圧検出手段とを設けたも
のである。

【００２９】

【作用】この発明におけるクラッチ電流演算手段におい
て、電源電圧に応じた出力トランジスタのベース電流を
あらかじめ記憶しておき、電源電圧検出手段で検出した
電源電圧に応じて、クラッチ電流演算手段はクラッチ電
流指令信号に対してベース電流分を加算して補正する。

【００３０】

【実施例】以下、この発明の自動車用電磁クラッチ制御
装置の実施例について図面に基づき説明する。図１はそ
の一実施例の構成を示す回路図である。この図１におい
て、図３と同一部分には同一符号を付してその重複説明
を避け、図３とは異なる部分を主体に述べる。

【００３１】この図１を図３と比較しても明らかなよう
に、図１では、図３の構成に新たに電源電圧検出手段１
００を追加したものである。

【００３２】すなわち、電源電圧検出手段１００は電源
とアース間に分圧抵抗１０１と１０２の直列回路が接続
されており、分圧抵抗１０２に並列にコンデンサ１０７
が接続されている。この分圧抵抗１０２とコンデンサ１
０７とにより、フィルタ１０３が構成されている。

【００３３】また、電源とアース間に、過電圧抑制ダイ
オード１０４と１０５との直列回路が接続されており、
過電圧抑制ダイオード１０４はコンデンサ１０７に並列
に接続されているとともに、過電圧抑制ダイオード１０
４と１０５との接続点はアナログ／ディジタル（以下、
Ａ／Ｄという）変換器１０６の入力端に接続されている
。Ａ／Ｄ変換器１０６の出力はクラッチ電流演算手段２
に入力するようになっている。その他の構成は図３と同
様に構成されている。

【００３４】次に、動作について図２のフローチャート
を併用して説明する。この動作の説明に際しても、図３
と同一動作の部分の説明を概説するにとどめ、電源電圧
検出手段１００の部分の動作を主体に述べる。

【００３５】まず、ステップＳ２００でスタートして、
ステップＳ２０１で走行制御情報ＳＤとエンジン制御情
報ＳＥとにより、クラッチ電流演算手段２からクラッチ
電流ディジタル指令信号ＳＩＤが出力され、図３の場合
と同様にして、出力トランジスタ１１はＰＷＭ変調器１
５からのオン・オフ信号によりクラッチ電流の制御を行
っている。

【００３６】また、出力トランジスタ１２は電磁クラッ
チ４の接続時にオンさせるためにクラッチ電流演算手段
２からのクラッチ開放信号ＳＯの所定レベルにより、ベ
ース制御トランジスタ７１がオンとなり、そのコレクタ
よりベース抵抗５２を介して出力トランジスタ１２にベ
ース電流が供給され、この出力トランジスタ１２がオン
となる。

【００３７】これにより、出力トランジスタ１１から電
磁クラッチ４に流れ、クラッチ電流が出力トランジスタ
１２を経て、電流検出抵抗１３に流れ、この電流検出抵
抗１３の両端にクラッチ電流に応じて電圧降下が生じる
。

【００３８】このとき、電流検出抵抗１３に流れる電流
は、出力トランジスタ１２のベース電流ＩＢとクラッチ
電流ＩＣとの和になる。そして電流検出抵抗１３の一端
、すなわち、出力トランジスタ１２のエミッタ側の一端
から電流偏差検出器１４の（−）入力端に加えられるク
ラッチ電流帰還信号ＳＦには、ベース電流ＩＢ分が検出
誤差となる。

【００３９】ところで、電源３よりベース制御トランジ
スタ７１、ベース抵抗５２を通り、出力トランジスタ１
２のベースにベース電流ＩＢを給電しており、電源電圧
が変動したとき、ベース電流ＩＢが変動する。同様にし
て、クラッチ電流帰還信号ＳＦにおいて、検出誤差の変
動として現れる。

【００４０】しかし、この発明では、ステップＳ２０に
おいて、電源電圧検出手段１００により、電源３の電圧
を分圧抵抗１０１，１０２により分圧して検出しており
、この分圧抵抗１０２の両端に現れた電圧をＡ／Ｄ変換
器１０６でディジタル変換して、クラッチ電流演算手段
２にディジタル信号を帰還する。

【００４１】電源電圧に応じた出力トランジスタ１２の
ベース電流ＩＢをクラッチ電流演算手段２の内部であら
かじめメモリに記憶しておき、電源電圧検出手段１００
で検出した電源電圧の変動に対して、ステップＳ２０３
で出力トランジスタ１２のベース電流ＩＢＯを、　　　
　　　　　ＩＢＯ＝ＶＢ　／Ｒ５２　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
として演算する。この（１）式において、ＶＢ　：電源
電圧 Ｒ５２：ベース抵抗５２の抵抗値 である。

【００４２】この演算されたベース電流ＩＢＯを電源電
圧の変動しないときのベース電流ＩＳＯに加算してクラ
ッチ電流演算手段２はクラッチ電流ディジタル指令信号
ＳＩＤをステップＳ２０４で 　　　　　　　　ＳＩＤ＝ＩＳＯ＋ＩＢＯ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２
）として演算する。

【００４３】この（２）式のように演算さたクラッチ電
流ディジタル指令信号ＳＩＤはステップＳ２０５でＤ／
Ａ変換器２５に入力されてアナログ変換された後、電流
偏差検出器１４で電流検出抵抗１３の一端から入力され
るクラッチ電流帰還信号ＳＦとの偏差をとるとき、電源
電圧の変動にともなう出力トランジスタ１２のベース電
流の変動を含むクラッチ電流帰還信号ＳＦの変動分が相
殺されることになる。したがって、クラッチ電流誤差を
軽減できる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電源
電圧に応じた出力トランジスタのベース電流をあらかじ
めクラッチ電流演算手段に記憶しておき、電源電圧検出
手段で電源電圧を検出して、クラッチ電流演算手段に帰
還し、電源電圧の変動に応じてクラッチ電流演算手段に
より電源電圧に応じてクラッチ電流を補正するように構
成したので、クラッチ電流演算手段から出力されるクラ
ッチ電流指定値に対する実クラッチ電流を正確に補正す
ることができ、正確なクラッチ電流制御を行うことがで
きる。

【００４５】これにともない、正確なトルク制御を行う
ことができ、特に電源電圧変動の影響をなくすることが
できるとともに、フィーリングの良好な車両を得られる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による自動車用電磁クラッ
チ制御装置の回路図である。

【図２】同上実施例におけるクラッチ電流演算手段の動
作の流れを示すフローチャートである。

【図３】従来の自動車用電磁クラッチ制御装置の回路図
である。

【符号の説明】

１　　クラッチ電流制御手段 ２　　クラッチ電流演算手段 ３　　電源 ４　　電磁クラッチ １１　　出力トランジスタ １２　　出力トランジスタ １３　　電流検出抵抗 １４　　電流偏差検出器 １５　　ＰＷＭ変調器 １６　　帰還ダイオード １７　　早切りダイオード １８　　逆励磁抵抗 １９　　逆励磁抵抗 ２０　　出力端子 ２１　　出力端子 ２５　　Ｄ／Ａ変換器 ６０　　逆励磁給電制御用トランジスタ６１　　逆励磁
給電制御用トランジスタ７１　　ベース制御トランジス
タ １００　　電源電圧検出手段 １０１　　分圧抵抗 １０２　　分圧抵抗 １０６　　Ａ／Ｄ変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　走行制御情報とエンジン制御情報とか
   らクラッチ電流指令信号を出力しかつ電磁クラッチの開
   放時にクラッチ開放信号を出力するとともに、電源電圧
   に応じた第１の出力トランジスタのベース電流を記憶し
   ておき電源電圧の変動に応じて上記クラッチ電流指令信
   号を補正するクラッチ電流演算手段と、上記クラッチ電
   流指令信号とクラッチ電流帰還信号との偏差をとる電流
   偏差検出器と、この電流偏差検出器の出力に応じてパル
   ス幅変調信号を出力するＰＷＭ変調器と、上記パルス幅
   変調信号に応じて作動して上記第１の出力トランジスタ
   とともに電磁クラッチにクラッチ電流を通電する第２の
   出力トランジスタと、上記第１の出力トランジスタのオ
   ン時に流れる上記クラッチ電流を検出して上記クラッチ
   電流帰還信号を上記電流偏差検出器に出力する電流検出
   手段と、電流電圧を検出して上記クラッチ電流演算手段
   に帰還する電源電圧検出手段とを備えた車両用電磁クラ
   ッチ電流調整装置。