(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力の低減を図り、かつ耐久性の向上を図ることが可能な補機駆動用電磁クラッチを提供する。【解決手段】複数の駆動源と補機類との動力伝達を、電磁力により締結・解放可能な補機駆動用電磁クラッチにおいて、前記補機駆動用電磁クラッチを、非通電時はスプリング力により補機側クラッチプレートがエンジン側クラッチプレートを押し付け摩擦締結するとともに、エンジン側クラッチプレートの係合凸部と出力側クラッチハウジングの係合凹部が係合し、回転方向への移動を規制し締結状態とし、通電時は解放状態とした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動源と補機類との動力伝達を、電磁力により締結・解放可能な補機駆動用電磁クラッチにおいて、
前記補機駆動用電磁クラッチを、非通電時は締結状態とし、通電時は解放状態としたことを特徴とする補機駆動用電磁クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の補機駆動用電磁クラッチにおいて、
前記補機駆動用電磁クラッチを、電磁力を発生する電磁石と、一方の駆動源及び前記補機類と係合するクラッチハウジングに保持された第１クラッチプレートと、他方の駆動源と係合する第２クラッチプレートと、前記第１及び第２クラッチプレートを締結側に付勢する弾性体と、から構成し、
前記第１クラッチプレートと第２クラッチプレートを摩擦締結するとともに、
前記第１クラッチプレートの円周上側面であって、前記クラッチハウジング側に係合凸部を設け、前記クラッチハウジングの第１クラッチプレート側に前記係合凸部と噛み合う係合凹部を設けたことを特徴とする補機駆動用電磁クラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の補機駆動用電磁クラッチにおいて、
前記補機駆動用電磁クラッチを、乾式の多板クラッチとしたことを特徴とする補機駆動用電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補機駆動用の電磁クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁石に電流を流すことにより締結するクラッチとして、非特許文献１に記載の技術が知られている。この技術では、エンジンとモータジェネレータを駆動源とする補機類とエンジンとの締結・解放を行うために電磁クラッチを用いている。また、この車両ではアイドルストップ制御が行われる。よって、エンジン停止時にエアコン等を作動させるために、補機類の駆動はモータジェネレータで行われる。このとき、モータジェネレータとエンジンが係合していると、エンジン負荷がかかるため、電磁クラッチを解放状態とすることで、モータジェネレータの負荷を軽減している。
【０００３】
【非特許文献１】
トヨタクラウン新型車解説書Ｐ２−８４。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、エンジンによる通常走行時において、通電状態とすることで電磁クラッチを締結し、アイドルストップ時に非通電状態とすることで電磁クラッチを解放している。よって、運転状態の大半を占める通常走行時に常に電磁クラッチに電流を流す必要があり、消費電力が多く、また耐久性の悪化を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、消費電力の低減を図り、かつ耐久性の向上を図ることが可能な補機駆動用電磁クラッチを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本願発明では、複数の駆動源と補機類との動力伝達を、電磁力により締結・解放可能な補機駆動用電磁クラッチにおいて、補機駆動用電磁クラッチを、非通電時は締結状態とし、通電時は解放状態とした。これにより、運転状態の大半を占める通常走行時において、電磁クラッチを締結するために電力を供給する必要が無く、消費電力の低減を図り、クラッチの耐久性の向上を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
図１は、第１実施例におけるアイドルストップ車両の全体構成を表すシステム図である。１はエンジン、２は自動変速機、３はモータジェネレータ、４は電磁クラッチ、５はエアコン用コンプレッサ、６はパワーステアリングポンプ、７は各補機類を駆動するベルトである。モータジェネレータ３は、バッテリ状態ＳＯＣに応じて駆動状態を変更する。まず、通常走行時においてＳＯＣが低下していると判断したときは、ジェネレータとして作用し、エンジン始動時にはスタータモータとして作用し、また、アイドルストップ時に補機類の駆動が必要であると判断されたときは補機駆動用の駆動源として作用する。
【０００８】
また、１０はエンジンの駆動状態を制御するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと記載する）、２０は自動変速機コントロールユニット（以下、ＡＴＣＵと記載する）、３０はアイドルストップ制御を実行するアイドルストップコントロールユニットである。ＥＣＵ１０には、エンジン回転数センサ１１により検出されたエンジン回転数、スロットル開度センサ１２により検出されたスロットル開度等が入力され、エンジンの駆動状態を制御する。
【０００９】
ＡＴＣＵ２０には、車速センサ２１により検出された車速、インヒビタスイッチ２２からのレンジ信号、アクセル開度センサ２３により検出されたアクセル開度等の信号が入力され、変速制御を実行する。アイドルストップＣＵ３０には、ブレーキスイッチ信号が入力され、図４における所定の条件が成立したときはエンジンのアイドリングを禁止するアイドルストップ制御を実行する。ＥＣＵ１０，ＡＴＣＵ２０及びアイドルストップＣＵ３０は、それぞれ相互通信により情報を送受信し、最適なアイドルストップ制御を達成している。
【００１０】
図２は、電磁クラッチ４の具体的構成を表す断面図である。まず、構成について説明すると、４１はエンジンブロック１に固定された固定ハウジング、４２は固定ハウジング４１と相対回転可能な出力クラッチハウジングである。
【００１１】
固定ハウジング４１には、電磁石４３が保持されている。固定ハウジング４１の外周側には、第２クラッチハウジング４２と圧入固定されたスリーブ４７と、その内側に磁路を形成する非磁性体４２ｆ、更に内側にハブ４４が溶接固定されている。このハブ４４は、エンジンクランク軸１ａとスプライン結合したエンジン側入力軸４５を軸受４６ａを介して回転可能に支持している。また、軸受４６ａによって、電磁エアギャップｇ１，ｇ２を確保している。
【００１２】
エンジン側入力軸４５には、第２クラッチプレーとしてのエンジン側クラッチプレート５０がスプライン篏合により軸方向摺動可能に設けられている。図３はエンジン側クラッチプレート５０をエンジンと対向する側から見た正面図である。図に示すように、エンジン側クラッチプレート５０の側面円周方向には、係合凸部５１が設けられ、更に外周側には摩擦フェーシング材５２が設けられている。また、出力クラッチハウジング４２の側壁に、この係合凸部５１と係合する係合凹部４２ｅが設けられている。また、ハブ４４には係合スプリング４４ａが設けられている。
【００１３】
出力クラッチハウジング４２の外周には、各補機類及びモータジェネレータ３とを連結するベルト噛み合い部４２ａが設けられている。また、出力クラッチハウジング４２の内周側には、スプライン４２ｂが設けられ、第１クラッチプレートとしての補機側クラッチプレート４２ｃが軸方向摺動可能に設けられている。
【００１４】
次に電磁クラッチの作用について説明する。
（締結時）
電磁石４３が非通電状態では、補機側クラッチプレート４２ｃに対する吸引力が働かない。このとき、補機側クラッチプレート４２ｃには係合スプリング４４ａのスプリング力により図中左方に付勢されている。このスプリング力により補機側クラッチプレート４２ｃがエンジン側クラッチプレート５０を押し付け摩擦締結するとともに、エンジン側クラッチプレート５０の係合凸部５１と、出力クラッチハウジング４２側の係合凹部４２ｅが係合し、回転方向への移動を規制している。よって、スプリング力が小さい場合であっても、確実にクラッチの滑りを防止することができる。スプリング力を小さくすると、電磁石による吸引力を小さく設定できるため、電磁石自体をコンパクトに設計することができる。
【００１５】
（解放時）
電磁石４３を通電状態とし、電磁石４３に吸引力を発生させる。この吸引力は係合スプリング４４ａのスプリング力に抗して補機側クラッチプレート４２ｃを図中右方に吸引する。これにより、エンジン側クラッチプレート５０と補機側クラッチプレート４２ｃとが解放状態となる。
【００１６】
図４は、アイドルストップ制御を表すフローチャートである。
ステップ１０１では、車速＝０、かつ、ブレーキスイッチＯＮかどうかを判断し、条件を満たしたときはステップ１０２へ進み、それ以外はステップ１０９へ進む。
【００１７】
ステップ１０２では、エンジンの駆動を停止する。
【００１８】
ステップ１０３では、補機類の駆動が必要かどうかを判断し、必要であると判断したときはステップ１０４へ進み、それ以外はステップ１０６へ進む。
【００１９】
ステップ１０４では、電磁クラッチ４を通電状態とする。
【００２０】
ステップ１０５では、モータジェネレータ３を駆動状態とする。
【００２１】
ステップ１０６では、ブレーキスイッチがＯＦＦかどうかを判断し、ＯＦＦのときはステップ１０７へ進み、それ以外はステップ１０３へ戻り、アイドルストップ制御を継続する。
【００２２】
ステップ１０７では、電磁クラッチ４を非通電状態とする。
【００２３】
ステップ１０８では、エンジン再始動制御を実行する。
【００２４】
ステップ１０９では、通常制御を実行する。
【００２５】
以下、上記アイドルストップ制御について説明する。アイドルストップ制御が実行されないときは、電磁クラッチ４は締結しているため非通電状態である。次に、車速が０でブレーキが踏まれているときは、エンジンのアイドリングを停止する。次に、補機類の駆動が必要かどうかを判断する。具体的には、エアコンを駆動する必要があるかどうかや、ステアリングをアシストする必要があるかどうかを判断する。補機類の駆動が必要なときは、電磁クラッチ３に通電することで解放状態とする。そして、モータジェネレータ３を駆動することで補機類を駆動する。このとき、モータジェネレータ３とエンジン１とは物理的に結合していないため、エンジン連れ周りによる負荷となることがない。
【００２６】
次に、ブレーキが離されると、運転者に発進の意図があると判断する。そして、電磁クラッチ３を非通電状態とし、締結状態とする。そして、モータジェネレータ３をスタータモータとして駆動しエンジン１を再始動する。
【００２７】
以上説明したように、アイドルストップ時以外の通常制御時には、電磁クラッチ４非通電状態による締結状態を維持し、アイドルストップ時のみ電磁クラッチ４通電状態による解放状態とする。よって、通常走行時の消費電力を低減することが可能となり、燃費の向上を図ることができる（請求項１に対応）。
【００２８】
また、係合凸部５１と係合凹部４２ｅによって、係合スプリング４４ａのスプリング力が小さく設定された場合であっても、確実に締結状態を維持することができる。これに伴い、電磁石４３の吸引力を小さく設定することができ、更にクラッチの摩擦フェーシング材５２等の面積を小さくすることが可能となり、電磁クラッチ４のコンパクト化を図ることができる（請求項２に対応）。
【００２９】
（第２実施例）
次に第２実施例について説明する。基本的な構成は第１実施例と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【００３０】
図５は第２実施例における電磁クラッチの構成を表す断面図である。図に示すように、第１実施例ではクラッチとして係合凸部を有する単板プレートを用いたが、第２実施例ではクラッチとして乾式多板クラッチ５０ａ，４２ｃ，４２’ｃを用いた点が異なる。
【００３１】
このように、乾式の多板クラッチを用いることで、十分な締結力を得ることが可能となり、第１実施例のように係合凸部及び係合凹部を設ける必要が無く、製造コストを低減することができる。更に、滑り制御が可能となり、クラッチ締結時の締結ショックを低減することができる（請求項３に対応）。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるアイドルストップ車両の全体構成を表すシステム図である。
【図２】第１実施例における電磁クラッチの構成を表す断面図である。
【図３】第１実施例におけるエンジン側クラッチプレートの正面図である。
【図４】第１実施例におけるアイドルストップ制御を表すフローチャートである。
【図５】第２実施例における電磁クラッチの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１    エンジンブロック
２    自動変速機
３    モータジェネレータ
４    電磁クラッチ
５    エアコン用コンプレッサ
６    パワーステアリングポンプ
７    ベルト
１０    エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１１    エンジン回転数センサ
１２    スロットル開度センサ
２０    自動変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ）
２１    車速センサ
２２    インヒビタスイッチ
２３    アクセル開度センサ
３０    アイドルストップコントロールユニット
３１    ブレーキスイッチ
４１    固定ハウジング
４２    出力クラッチハウジング
４２ｃ，４２’ｃ    補機側クラッチプレート（第１クラッチプレート）
４２ｅ        係合凹部
４３    電磁石
４４ａ    係合スプリング
５０，５０ａ        エンジン側クラッチプレート（第２クラッチプレート）
５１    係合凸部
【図１】
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【図２】
2004232811.tif 000004
【図３】
2004232811.tif 000005
【図４】
2004232811.tif 000006
【図５】
2004232811.tif 000007