JPH04347015A - クラッチ制御回路の天絡保護装置 - 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、クラッチ制御用出力
トランジスタの天絡耐量の向上を期するようにしたクラ
ッチ制御回路の天絡保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のクラッチ制御装置として特開昭
６３−０５７３２号公報により開示されたものが知られ
ている。図３はこの従来の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ＰＷＮ（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のコレクタは還流ダ
イオード１６を介してアースされている。この還流ダイ
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、クラッチ４が
接続されている。このクラッチ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。この逆励磁給電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
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をクラッチ電気帰還信号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、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
制御される。

【００１８】また、トランジスタ１１，１２をともにオ
フにする場合に、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。

【００１９】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、クラッチトルクの残留磁気トルクを減少させ
、クラッチ４のひきずり回転を防止している。そして、
出力トランジスタ１１および１２の素子電流を検出した
り、素子電圧異常を検出して電流演算手段２に信号を帰
還して、出力トランジスタの保護を行なっていた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来のクラッチ電流制
御装置は以上のように構成されているので、出力トラン
ジスタ１２の電流抑制機能がなく、Ｃ／Ｕ（クラッチ／
ユニット）端子等の天絡時には素子性能で決まる短絡電
流が流れることによって、短時間に出力トランジスタの
破壊に至り、システム信頼性を保証することが困難であ
るなどの課題があった。

【００２１】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、クラッチ制御用の出力トランジス
タの天絡耐量の向上と信頼性の向上を期することができ
るクラッチ制御回路の天絡保護装置を得ることを目的と
する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るクラッチ
制御回路の天絡保護装置は、クラッチ制御用の出力トラ
ンジスタとして使用され出力側に電流検出抵抗を接続し
た電界効果形トランジスタと、この電界効果形トランジ
スタの素子ゲート電圧を抑制する定電圧ダイオードを設
けたものである。

【００２３】

【作用】この発明における電界効果形トランジスタのソ
ース・ゲート間電圧によってドレイン電流が変化し、こ
のソース・ゲート間電圧はゲート電圧から電流検出抵抗
の電圧降下を減算した値となり、ゲート・ソース間電圧
を定電圧ダイオードによる定電圧と電流検出抵抗に流れ
る天絡電流によって抑制される。

【００２４】

【実施例】以下、この発明のクラッチ制御回路の天絡保
護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。

【００２５】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のクラッチ電流制御用の出力トラン
ジスタ１２に代えて、電界効果形トランジスタ１０１が
使用されている。すなわち、電界効果形トランジスタ１
０１のドレインは出力端子２１に接続され、ソースは電
流検出抵抗１３を介してアースされている。

【００２６】また、この電界効果形トランジスタ１０１
のソースからクラッチ電流帰還信号ＳＦが電流偏差検出
器１４の（−）入力端に印加するようになっている。こ
の電界効果形トランジスタ１０１のゲートとアース間に
は、定電圧ダイオード１０２が図示の極性で接続されて
いる。その他の構成は図３と同じである。

【００２７】次に、動作について説明する。この動作の
説明に際しても、図３と同一動作を行う部分については
説明を省略し、この図１の実施例の特徴となす電界効果
形トランジスタ１０１と定電圧ダイオード１０２の部分
による天絡時の短絡電流抑制作用について述べることに
する。

【００２８】図２は出力トランジスタを電界効果形トラ
ンジスタ１０１としたときの説明図である。電界効果形
トランジスタ１０１のゲート・ソース間電圧および、ド
レイン電流特性を示している。

【００２９】この図２より明らかなように、ゲート・ソ
ース間電圧を上げていくことにより、ドレイン電流が増
加する。通常使用電流ＩＳＤを１０Ａとしたとき、少な
くともゲート・ソース間電圧ＶＧ−Ｓ　を３Ｖ以上に確
保する必要がある。

【００３０】このゲート・ソース間電圧ＶＧ−Ｓ　はゲ
ート電圧（図示ＶＧ　）と、電流検出抵抗１３の抵抗値
ＲＳ　とでドレイン電流をＩＤ　とした場合、次の（１
）式のようになる。 ＶＧ−Ｓ　＝ＶＧ　−ＩＤ　・ＲＳ　　　　　　　……
（１）

【００３１】例として、電流検出抵抗１３の抵抗
値ＲＳ　を０．１Ωとした場合、定電圧ダイオード１０
２によって、ゲート電圧ＶＧ　＝４Ｖとすることで、電
界効果形トランジスタ１０１では、ドレイン電流が１０
Ａ以上給電できなくなる。

【００３２】以上のように、天絡時の場合に電流検出抵
抗１３に流れる電流と定電圧ダイオード１０２とにより
、電界効果形トランジスタ１０２のゲート・ソース間電
圧を抑制することにより、出力トランジスタとしての電
界効果形トランジスタ１０１の短絡電流を抑制すること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、クラ
ッチ制御用の出力トランジスタとして電界効果形トラン
ジスタを使用し、そのゲート・ソース間電圧を定電圧ダ
イオードと電流検出抵抗に流れる電流とにより抑制する
ようにしたので、電界効果形トランジスタのゲートソー
ス間電圧を抑制することができ、ひいては、短絡電流を
抑制することができる。

【００３４】したがって、素子破壊耐量は最大定格電圧
と最大定格電流として表わされる短絡電力とその積算時
間との積で示されることから、短絡電流を抑制すること
ができ、素子破壊耐量を向上させ、信頼性の良いシステ
ムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるクラッチ制御回路の
天絡保護装置の構成を示す回路図である。

【図２】図１の実施例における電界効果形トランジスタ
のドレイン電流特性図である。

【図３】従来のクラッチ制御装置の構成を示す回路図で
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　　クラッチ １１　　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　　還流ダイオード １７　　早切ダイオード １８　　逆励磁抵抗 １９　　逆励磁抵抗 ２０　　出力端子 ２１　　出力端子 ２３　　インタフェース回路 ２４　　コンピュータ 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１０１　　電界効果形トランジ
スタ １０２　　定電圧ダイオード

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クラッチの開放時
   にクラッチ開放信号および逆励磁指令信号を出力するク
   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
   て作動してクラッチのオン／オフ制御を行う第１の出力
   トランジスタと、この第１の出力トランジスタとともに
   上記クラッチにクラッチ電流を通電する電界効果形トラ
   ンジスタによる第２の出力トランジスタと、上記第２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抵抗と、上記逆励磁指令信号によ
   り上記クラッチのコイルに逆励磁電流を給電する手段と
   、上記電界効果形トランジスタのゲート・ソース電圧を
   上記電流検出抵抗に流れる電流とによって抑制する定電
   圧ダイオードとを備えたクラッチ制御回路の天絡保護装
   置。