JPH0333516A - 車両用電磁クラッチの温度検出装置 - 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〕 この発明は、クラッチ電流と電圧から抵抗変化による車
両用の電磁クラッチの温度を検出する場合において、ク
ラッチ出力端子電圧により算出したクラッチ電圧とクラ
ッチ電流指令値とからクラ・７チ抵抗を算出し、このク
ラッチ抵抗よりクラッチの温度を正確に検出できるよう
にした車両用電磁クラッチの温度検出装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

第３図は特開昭６３−５７３４２号公報に記載されてい
る従来の車両用電磁クラッチの制御装置の構成を示すブ
ロソク図である。

この第３図において、１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
は車載バッテリである。

クラッチ電流演算手段２から出力されるクラツチ電流指
令信号ＳＩはクラッチ電流制御手段１内の偏差アンプ１
４の（＋−１入力端に入力されるようになっているとと
もに、クラッチの開放信号ＳＯをクラソチ電流制御手段
ｌ内の出力用トランジスタとしての負側トランジスタ１
２のベースに供給するようになっている。

負側トランジスタ１２のエミッタはクラソチ電流検出抵
抗１３を介して、車載バッテリ３の負極に接続され、か
つアースされている。

この負側トランジスタ１２のエミッタは偏差アンプ１４
の（ハ）入力端に電流帰還信号ＳＦを人力するようにな
っている。

偏差アンプ１４はクラソチ電流指令信号ＳＩと電流帰還
信号ＳＦとの差を演算して、その演算結果をパルス幅変
調器１５（以下、ＰＷＭという）を介して、出力用トラ
ンジスタとしての正側トランジスタ１１のベースに供給
し、正側トランジスタ１１をオン、オフするようになっ
ている。

正側トランジスタ１１のエミッタは車載バッテリ３の正
極に接続されている。正側トランジスタ１１のコレクタ
は還流ダイオード１６と逆励磁抵抗１８との並列回路を
介してアースされ、かつ出力端子２０に接続されている
。

負側トランジスタ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車載パン
テリ３の正極に接続されているとともに、出力端子２１
に接続されている。

逆励磁抵抗１８．１９はそれぞれ正側トランジスタｌｌ
、負側トランジスタ１２がいずれもオフのとき、電磁ク
ラッチ４に微小逆励磁電流を流すためのものである。

また、出力端子２０．２１はクラツチ電流演算手段２の
出力端子であって、電磁クラッチ４の給電機構４２ａ、
４２ｂとそれぞれ接続されている。

この電磁クラッチ４は励磁コイル４１と二つの給電機構
４２ａ、４２ｂとを直列にして構成されている。

上記クラッチ電流演算手段２には、走行制御情報ＳＤと
エンジン制御情＠ＳＥとが入力されるようになっている
。

第４図は特開昭６０−９８８２２号公報により示された
クラソチ電流制御手段１内の偏差アンプ１４とＰＷＭ１
５の部分を主体に示す回路図である。

この第４図において、第３図と同一部分には同一符号を
付すのみにとどめる。

クラッチ電流演算手段２からのクラソチ電流指令信号Ｓ
Ｉは抵抗１４ａを介して、偏差アンプ１４の（−Ｉ−１
入力端に入力されるようになっている。

この（→入力端と車載バッテリ３の正極間に抵抗１４ｂ
、１４ｃが接続されている。

偏差アンプ１４の出力端は、ＰＷＭ１５の抵抗１５ａを
介してトランジスタ１５ｂのベースに接続されていると
ともに、抵抗１４ｂと１４Ｃとの接続点に接続されてい
る。

トランジスタ１５ｂはＰＷＭ１５の主体をなすものであ
り、そのエミッタはアースされ、コレクタは抵抗１５Ｃ
を介して正側トランジスタ１１のベースに接続されてい
る。

なお、ｌｌａは正側トランジスタ１１のエミッタ・ベー
ス間に接続された抵抗である。

正側トランジスタ１１、負側トランジスタ１２、電磁ク
ラッチ４の周辺回路は第３図より簡略化して示されてい
るが、実質的に同じである。

負側トランジスタ１２のベースには、抵抗１２ａを介し
て上記開放信号ＳＯが入力されるようになっている。

なお、５０は電圧検出回路であり、フィルタ２４とゼナ
ーダイオード２３との直列回路を正側トランジスタ１１
のコレクタとアース間に接続している。

このフィルタ２４は抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとを
直列にし、その接続点を比較器５０ａの（ト）入力端に
接続している。比較器５０ａの（＠入力端はクラッチ電
流演算手段２からのクラソチ電流指令信号Ｓｒが人力さ
れるよう、になっている。

比較器５０ａの出力端は抵抗５０ｂを介して車載バッテ
リ３の正極に接続され、かつ出力端子５０ｃに接続され
、電圧検出信号ＳＣ２を出力するようになっている。

次に動作について説明する。まず、第３図のクラッチ電
流演算手段２の動作について説明する。

この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ＳＤを人力するとともに、エンジン制御情報ＳＥを
人力し、これらの情報からクラソチトルクを演算する。

このクラソチトルクに対応したクラッチ電流を出力する
。

電磁クラフチ開放時には、ＰＷＭ１５の出力およびクラ
ッチ電流演算手段２からの開放信号ＳＯによって、それ
ぞれ正側トランジスタ１１、負側トランジスタ１２がと
もにオフとなる。

この結果電磁クラソチ４には、逆励磁抵抗１８゜１９を
介して、微小逆励磁電流が流れる。

また、電磁クラソチ４の接続時には、負側トランジスタ
１２はオンのままであり、クラッチ電流検出抵抗１３に
より、クラッチ電流が検出される。

このクラッチ電流検出抵抗１３で検出されたクラッチ電
流の帰還値、すなわち、電流帰還信号ＳＦが偏差アンプ
１４の（−１入力端に加えられる。

この偏差アンプ１４の（＋１入力端には、クラッチ電流
演算手段２からのクラツチ電流指令信号ｓｒが入力され
る。

これにより、偏差アンプ１４はクラッチ電流信号Ｓｌと
電流帰還信号と比較し、その偏差をとり、ＰＷＭ１５に
出力する。

ＰＷＭ１５はその偏差アンプ１４の出力をパルス幅変調
して、正側トランジスタ１１のベースに加える。したが
って、この正側トランジスタ１１はＰＷＭ１５の出力の
パルス幅に応してオン、オフし、電磁クラソチ４のクラ
ッチ電流を制御する。

なお、還流ダイオード１６には、正側トランジスタ１１
のオフのときに還流電流が流れる。

次に、電磁クラッチ４の温度検出動作について、第４図
により説明する。電磁クラソチ４の温度検出時はクラフ
チ接続時であり、正側トランジスタ１１はＰＷＭ１５の
出力パルス幅に応じてオンオフし、電磁クラソチ４に電
流が流れ、この電磁クラソチ４の両端間の電圧降下がフ
ィルタ２４に加えられる。

フィルタ２４はパルス幅変調された励磁コイル４１に流
れる励磁電流による電圧降下より、仮想コイル抵抗電圧
を得ることができる。

給電機構４２ａ、４２ｂの電圧降下は温度や電流値に無
関係にほぼ一定であり、負側トランジスタ１２や還流ダ
イオード１６は順方向電圧降下分がそのまま影響する。

このため、定電圧ダイオード２３の順方向降下に対して
は、給電機構４２ａ、４２ｂの電圧降下と負側トランジ
スタ１２の電圧降下が相殺される。

したがって、所望のコイル抵抗平均電圧に対する誤差分
である給電機構４２ａ、４２ｂ、負側トランジスタ１２
と還流ダイオード１６の電圧降下を相殺することができ
る。

すなわち、第４図において、フィルタ２４は、電磁クラ
ソチ４の両端の電圧降下とクラッチ電流演算手段２から
のクラツチ電流指令信号ＳＩと比較器５０ａで比較して
、検出信号ＳＣ２を出力する。

さらに換言すれば、電磁クラソチ４の温度検出は、クラ
ツチ電流の増減により電磁クラッチ４の温度を検出して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の車両用電磁クラソチの制御装置は以上のように構
成されているので、電磁クラソチ４は給電機構４２ａ、
４２ｂを有しており、負側トランジスタ１２、クラッチ
電流検出抵抗１３の電圧降下も含めて、電流帰還信号Ｓ
Ｆとしているため、この電流帰還信号ＳＦはかなりの誤
差を含んでいる。

また、クラッチ電流制御手段１の出力電圧はパルス幅変
調制御されたものであり、電源電圧を波高値とするオン
、オフ信号で制御されている。この出力電圧をフィルタ
２４で平均電圧として、電磁クラソチ４の過電圧を電圧
検出回路５０で検出している。

したがって、電圧検出精度が得られず、このため、正確
な温度検出が得られない。この結果、車両用として用い
る場合、商品性、安全性の向上には、不適当である。

また、クラッチ電流指令信号ＳＩと電流帰還信号ＳＦと
の変化に応じて、上述のようにクラ・７チ抵抗値の増減
により温度を検出しているから、電源電圧が飽和したと
き、すなわち、クラソチ電流指令信号ＳＩとフランチ実
電流との誤差が大きい場合には、正確な温度検出が不可
能であり、車両用として不適当であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、正確なりラソチ電圧を得ることができ、クラ
ツチ温度に応した給電機構や配線電圧降下の補正を行う
ことができ、正確なりラソチ温度の演算にともなうクラ
ッチ温度の検出精度の向上と、車両用としての安全性お
よび商品性を損うことのない車両用電磁クラソチの温度
検出装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る車両用電磁クラソチの温度検出装置は、
電磁クラソチのクラソチ出力端子電圧を検出するクラッ
チ出力回路動作検出手段と、エンジン制御情報と走行制
御情報とを入力して給電機構と配線による電圧降下を加
味して算出したクラソチ電圧とクラッチ電流指令信号の
クラソチ電流指令値とからクラソチ抵抗を求め、これよ
りクラソチの実温度を求めるクラッチ電流演算手段とを
１ 設けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるクラッチ出力回路動作検出手段は電磁
クラソチのクラソチ出力端子電圧を入力して、これをク
ラッチ電流演算手段に帰還し、クラッチ電流演算手段は
走行制御情報とエンジン制御情報およびクラッチ出力回
路動作検出手段の出力とを入力して、電磁クラソチの給
電機構と配線の電圧降下を加味してクラソチ電圧を演算
するとともに、クラソチ電流指令値とこのクラソチ電圧
とからクラソチ抵抗を算出し、クラソチ抵抗から電磁ク
ラッチの温度を算出する。

〔実施例〕

以下、この発明の車両用電磁クラソチの温度検出装置の
実施例について図面に基づき説明する。

第１図はその一実施例の構成を示すブロソク図である。

この第１図において、第３図と同一部分には同一符号を
付して、その重複説明を避け、第３図とは異なる部分を
主体に述べる。

２ この第１図を第３図と比較しても明らかなように、第１
図では、第３図の構成に新たにクラッチ出力回路動作検
出手段５を付加したものである。

すなわち、このクラッチ出力回路動作検出手段５は電磁
クラソチ４の両端、つまり、クラツチ電流演算手段１の
出力端子２０．２１からクラソチ出力端子電圧シｌｒ　
Ｖｂを入力するようになっている。

クラッチ出力回路動作検出手段５の内部には、フィルタ
５１とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄという）コ
ンバータ５２が含まれている。

上記クラソチ出力端子電圧Ｖ１１＋　Ｖｂはフィルタ５
１で平滑されて、Ａ／Ｄコンバータ５２を通してクラッ
チ電流演算手段２に帰還されるようになっている。その
他の構成は第３図と同様である。

次に動作について説明する。クラッチ電流演算手段２か
らクラツチ電流指令信号ＳＩを偏差アンプ１４の（＋ｌ
入力端に入力するとともに、クラソチ電流検出抵抗１３
から得られる電流帰還信号ＳＦが偏差アンプ１４の（ハ
）入力端に入力される。

偏差アンプ１４はこのクラッチ電流指令信号３１と電流
帰還信号ＳＦとの偏差をとり、ＰＷＭ１５に出力する。

このＰＷＭ１５は偏差アンプ１４の出力に応してパルス
幅を変調して、正側トランジスタ１１のベースに供給す
る。正側トランジスタ１１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
磁クラソチ４に通電する。

一方、負側トランジスタ１２のベースには、クラッチ電
流演算手段２からクラソチの開放信号ＳＯが入力される
。

この開放信号ＳＯは、クラフチ給電時にオン、フランチ
開放時にオフとする信号であり、この開放信号ＳＯによ
って、負側トランジスタ１２がオン、オフ制御される。

正側トランジスタ１１と負側トランジスタ１２がともに
オフのとき、電磁クラソチ４が開放するが、クラソチ残
留磁気によって、微小な伝達トルクをなくするために、
逆励磁抵抗１８．１９を通して、電磁クラソチ４に逆励
磁電流が車載バソテリ３から供給される。

なお、電磁クラソチ４の接続時で、正側トランジスタ１
１のオフの場合に、還流ダイオード１６を通して、電磁
クラソチ４に車載バッテリ１から給電する。

また、過電圧阻止ダイオード１７は負側トランジスタ１
２のサージ電圧を吸収したり、クラッチ電流を速く切断
するように作用する。

上述のようにして、正側トランジスタ１１、負側トラン
ジスタ１２のオン、オフ動作で電磁クラソチ４に給電さ
れるが、このとき、出力端子２゜２１にクラソチ出力端
子電圧ｖ、、　Ｖｉが現れる。

このクラソチ出力端子電圧Ｖａ＋　ｖｂはクラッチ出力
回路動作検出手段５のフィルタ５１に入力される。この
フィルタ５１はＰＷＭ１５のパルス幅変調による電圧制
御リソプルを抑制するためのものであり、このフィルタ
５１でリソプルが抑制されたクラツチ電圧Ｖ、ν、はＡ
／Ｄコンバータ５２でディジタル化されて、クラッチ電
流演算手段２に帰還される。

５ このクラッチ電流演算手段２の温度演算処理について、
第２図のフローチャートを併用して説明する。第２図の
ステップＳ１でＡ／Ｄ変換されたクラソチ出力端子電圧
Ｖａｔ　ｖｂから電磁クラソチ４の給電機構４２ａ、４
２ｂおよび配線による電圧降下を加味して、クラツチ電
圧ＶＣＯＩＬを算出する。

次いで、ステップＳ２でクラツチ電流指令値号Ｓ■によ
るクラッチ電流指令値と上記クラツチ電圧ＶＣＯＩＬと
から、クラツチ抵抗Ｒｔを算出する。

次に、ステップＳ３で上記クラツチ抵抗Ｒｔより電磁ク
ラソチ４の実温度を求めることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、クラッチ出力回路動
作検出手段でクラソチ出力端子電圧をクラッチ電流演算
手段に帰還させ、このクラッチ電流演算手段でクラソチ
出力端子電圧から電磁クラソチの給電機構と配線の電圧
降下を加味して、正確なりラソチ電圧を求め、このクラ
ッチ電圧とクラッチ電流指令値とからクラッチ抵抗を算
出し、このクラッチ抵抗から電磁クラッチの実温度を算
６ 出するように構成したので、正確なりラソチ電圧を得る
ことができ、クラッチ電流に応した給電機構や配線によ
る電圧降下の補正を行うことができる。

また、クラッチ電圧の検出精度が向上することから、ク
ラツチ抵抗の検出精度の向上が図られ、車両用として安
全性および商品性を損うことのないクラソチ制御保護シ
ステムが確立できる効果がある。

【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両用電磁クラソチ
の温度検出装置のブロック図、第２図は同上実施例にお
けるクラッチ電流演算手段による電磁クラッチの温度演
算処理の手順を示すフローチャート、第３図は従来の車
両用電磁クラソチの制御装置のブロック図、第４図は第
３図の車両用電磁クラソチの制御装置におけるクラッチ
電流制御手段内の偏差アンプとＰＷＭを主体にして示す
回路図である。 １・・・クラッチ電流制御手段、２・・・クラッチ電流
演算手段、３・・・車載バソテリ、４・・・電磁クラソ
チ、５・・・クラッチ出力回路動作検出手段、１１・・
・正側トランジスタ、１２・・・負側トランジスタ、１
３・・・クラッチ電流検出抵抗、１４・・・偏差アンプ
、１５・・・ＰＷＭ、４１・・・励磁コイル、４２ａ、
４２ｂ・・・給電機構。 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. 車両用の電磁クラッチと、この電磁クラッチの出力端子
   電圧を検出するクラッチ出力回路動作検出手段と、走行
   制御情報とエンジン制御情報からクラッチ電流指令信号
   および上記電磁クラッチの開放信号を出力するとともに
   上記クラッチ出力回路動作検出手段から帰還される上記
   クラッチ出力端子電圧により上記電磁クラッチの給電機
   構と配線の電圧降下を加味してクラッチ電圧を算出しか
   つ上記クラッチ電流指令信号によるクラッチ電流指令値
   とからクラッチ抵抗を算出してクラッチ温度を演算する
   クラッチ電流演算手段と、上記クラッチ電流指令信号と
   上記クラッチ電流に対応する電流帰還信号との偏差およ
   び上記開放信号とにより上記電磁クラッチにクラッチ電
   流の給電制御をするクラッチ電流制御手段とを備えた車
   両用電磁クラッチの温度検出装置。