JPH0328528A - 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１！磁クラッチの温度を検出する場合において、
実クラッチ電流をクラッチ電流演算手段に帰還して精度
のよい温度を得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１ｌ磁クラソチの制御装置のｆｌｌｌｉ
！を示すブロック図である． この第３図において、１はクラッチｔ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・ンチ電流演算千段２から
出力されるクラ・７チｔ流指令信号Ｓｔはクラッチ電ｉ
制御千段１内の偏差アンブ１４の（ト）入力端に入力さ
れるようになっているとともに、′ｔ磁クラッチ４の開
放信号ＳＯをクラッチ電流制１ｎ手段１内の出力用トラ
ンジスタとしての負側トランジスタｌ２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のエミッタはクラッチ電流検出抵
抗ｌ３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の工ξツタは偏差アンブ１４
の（ハ）入力端に電流帰還信号ＳＦを出力するようにな
っている． 偏差アンブ１４はクラッチ電流指令信号Ｓｌとｔ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（以下ＰＷＭという）１５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１ｔ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ｌ６と逆１ｈ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ｔ２のコレクタは逆ｌｌ３Ｖｉ１抵抗
ｌ９と過電圧阻止ダイオード１７との並列回路を介して
車載バッテリ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１１，負側トランジスタｌ２が
いずれもオフのとき１！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はクラッチ電流制御手段ｌの
出力端子であって、ｔＶＡクラッチ４の給電ｍ構４２ａ
，４２ｂとそれぞれ接続されている．このｔ磁クラッチ
４は励磁コイル４ｌと二つの給電機横４２ａ，４２ｂと
を直列に接続して構戒されている． 上記クラッチ電流演算手段２には、走行制御情報ＳＤと
エンジン制御情報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
クラッチ電流制御手段ｌ内の偏差アンブ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からクラッチ電流指令信号Ｓｌ
は抵抗１４ａを介し、偏差アンプｌ４の（ト）人力端に
人力されるようになっており、この（１）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１．　５　
ａ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１５ｂｔ−！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１
５ｃを介して正側トランジスタ１ｌのベースに接続され
ている． なお、１　１．　ａ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
１ｌ．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ｌ２のベースには、抵抗１２
ａを介して上記開放信号ＳＯが人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１ｌ
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（ハ）入力端はクラッチ
電流演算手段２からのクラッチ電流指令愼号Ｓｌが入力
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ＳＣ稟を出力
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・冫チ
電流演算手段２の動作について説明する．このクラッチ
ｔ流演算千段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を入力す
るとともに、エンジン制御情報ＳＥを入力し、これらの
情報からクラッチトルクを演算する．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． 電磁クラッチ開放時には、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ｌ２がと
もにオフとなる．この結果、電磁クラッチ４には、逆助
磁抵抗１Ｂ，ｌ９を介して微小逆励磁電流が流れる．ま
た、１！磁クラッチ４の接続時には、負側トランジスタ
ｌ２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（ハ）入力端に加
えられる，この偏差アンブｌ４の（ト）入力端には、ク
ラッチ電流演算手段２からのクラッチ電流指令信号３１
が入力される． これにより、偏差アンブｌ４はクラッチ電流指令信号Ｓ
ｔと電流帰還信号と比較し、その偏差をとり、ＰＷＭ１
５に出力する． ＰＷＭ１５はこの偏差アンプ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１．　１はＰＷＭ１５の出力
のパルス幅に応じてオン・オフし、１ｔ磁クラッチ４の
クラッチ電流を制ｔＩＩする。

なお、還流ダイオード１６には、正側トランジスタｉｔ
のオフのときに還流ｔ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．電磁クラッチ４の温度検出時はクラッチ
接続時であり、正側トランジスタ１ｌはＰＷＭ１５の出
力のパルス幅に応じてオン・オフし、電磁クラッチ４に
電塊が流れ、この電磁クラッチ４の両端間の電圧降下が
フィルタ２４が加えられる． 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１１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． 給電機横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ｌ２や還流ダ
イオードｌ６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４２
ａ，４２ｂ，負側トランジスタ１２と還流ダイオード１
６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、！磁クラ
ッチ４の両端の電圧降下とクラッチ電流演算手段２から
のクラッチ電流指令信号３１と比較Ｈ　５　０　ａで比
較して検出信号ＳＣ，を出力する．さらに換言すれば、
ｉｔ磁クラッチ４の温度検出は、クラッチ抵抗の増減に
よりｉｉｌｒＩｊ１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ｔＭ１クラッチの制御装置は以上のように
構威されているので、電磁クラッチ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ｘｉ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ッチ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った． また、クラッチ電流指令信号Ｓｌと電流帰還信号ＳＦと
の変化に応して、上述のようにクラッチ抵抗値の増減に
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、クラッチ電′流指令信号Ｓｌとクラソチ実
ｉｔ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、正確なクラッチ電圧とクラッチ電流が検出さ
れ、正確なクラッチ温度が演算でき、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１ｔ磁クラッチの温度検出装置を
得ることを目的とする． （諜題を解決するための手段〕 この発明に係る車両用１１ｍクラ７チの温度検出装置は
、１！磁クラッチのクラッチ出力端子電圧とこの電磁ク
ラッチに流れるクラッチ電流を検出して得られる電流帰
還信号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およびクラッチ出力回路
動作検出手段から出力される帰還信号とを入力して、電
磁クラッチの給電機横と配線の電圧降下を加味して算出
したクラッチ電圧とクラッチ実電流を求めてクラッチ抵
抗を算出し、このクラッチ抵抗からクラッチ温度を検出
するクラッチ電流演算手段とを設けたものである． 〔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
クラッチのクラッチ出力端子電圧を入力するとともに電
流帰還信号を入力してこれら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、エンジ
ン制御情報および出力回路動作検出手段の出力を入力し
て、ｉ電磁クラッチの給電１１ｔｌｌと配線の電圧降下
を加味してクラッチ電圧を演算するとともに、電流帰還
信号からクラッチ実電流を求める． このクラッチ実ｉｌ流とクラッチ電圧からクラッチ抵抗
を算出して、クラッチ抵抗より、クラッチ温度を求める
． 〔実施例〕 以下、この発明の車両用ｉ電磁クラッチの温度検出装置
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戒を示すブロック図である． この第ｌ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． 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図の構或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、クラッチ出
力回路動作検出手段５は電磁クラッチ４の両端、つまり
、クラッチ電流制御千段ｌの出力端子２０．２１からク
ラッチ出力端子電圧Ｖ＠＋Ｖｂを入力するとともに、ク
ラッチ電流検出抵抗ｌ３の一端、つまり、負側トランジ
スタ１２のエミッタから１ｔ流帰還信号ＳＦを人力する
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／ディジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄ
コンバータという）５２が含まれている． 上記クラッチ出力端子電圧はフィルタ５１で平滑化され
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ぃるとともに、電流帰還信
号ＳＦはＡ／Ｄコンバータ５２を介して、クラッチ電流
演算千段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．クラッチ電流慣算手段２か
らクラッチ電流指令信号Ｓｌを偏差アンブ１４の（ト）
入力端に入力するとともに、クラッチｔ流検出抵抗１３
から得られる電流帰還信号ＳＦが偏差アンブｌ４の（ハ
）人力端に人力される．偏差アンブ１４はこのクラッチ
電流指令信号Ｓｌと電流帰還信号ＳＦとの偏差をとり、
ＰＷＭＬ５に出力する． このＰＷＭ１５は偏差アンブｌ４の出力に応してパルス
幅を変調して正側トランジスタｌ１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
ス幅に応してオン・オフ動作を行い、オン動作時に１ｔ
磁クラッチ４に通電する． 一方、負側トランジスタｌ２のベースには、クラッチ電
ｉ＊６Ａ算手段２からクラッチの開放信号ＳＯが入力さ
れる． この開放信号ＳＯは、クラッチの給電時はオン、クラッ
チ開放時は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および負側トランジスタ１２がと
もにオフのとき、１！磁クラッチ４が開放するが、クラ
ッチ残留磁気によって、微小伝達トルクをなくするため
に、逆励磁抵抗１８．１９を通して、ｔ磁クラッチ４に
逆励磁電流が車載バッテリ３から供給される． なお、ｉｔｒｄ１クラッチ４の接続時で、正側トランジ
スタ１１のオフの場合に、還流ダイオードｌ６を通して
、！磁クラッチ４に車載バッテリ３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ｌ
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ッチ４に給電さ
れるが、このとき出力端子２０．２１にクラッチ出力端
子電圧Ｖｍ＋Ｖｂが現れる．このクラッチ出力端子電圧
Ｖｉ＋Ｖｂはクラッチ出力回路動作検出手段５内のフィ
ルタ５ｌに人力される．このフィルタ５１はＰＷＭＬ５
のパルス幅変調による電圧制？ｌリップルを抑制するた
めのものであり、このフィルタ５１でリップルが抑制さ
れたクラッチ出力端子電圧Ｖ＠＊ＶｂはＡ／Ｄコンバー
タ５２でディジタル化されて、クラッチ電流演算千段２
に帰還される。

また、クラッチ電流検出抵抗１３で検出された電流帰還
信号ＳＦはクラッチ出力回路動作検出手段５内の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
算千段２に帰還される．このクラッチ電流演算千段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
て述べる。

第２図のステップＳ１で、Ａ／Ｄ変換されたクラッチ出
力端子電圧Ｖｍ＋Ｖｂから１ｔ磁クラッチ４の給電機横
４２ａ，４２ｂ、および配線による電圧降下を加味して
、クラッチ電圧■，。１，を算出する．次いで、ステッ
プＳ２でＡ／Ｄ変換された電流帰還信号ＳＦよりクラッ
チ実電流ＩＦＢを算出する．次に、ステップＳ３で上記
クラッチ電圧■，。ＩＬとクラッチ実電流Ｉｒｅより、
クラッチ抵抗Ｒ１を次に、ステップＳ４で上記クラッチ
抵抗Ｒ，より実温度ｔ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
作検出手段でクラッチ出力端子電圧と電流帰還信号をク
ラッチ電流演算手段に帰還させ、このクラッチ電流演算
手段でクラッチ出力端子電圧から電磁クラッチの給電機
構と配線の電圧降下を加味して正確なクラッチｔｌＥを
求め、正確な電流帰還信号からクラッチ実電流を求め、
このクラッチ実電流とクラッチ電圧からクラッチ抵抗を
算出し、さらに実温度を演算するように横威したので、
クラッチ温度の検出精度が向上し、車両用として安全性
と商品性を失うことなく、クラッチ制ｆｌ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ッチ
の温度検出装置のブロンク図、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
両用電磁クラッチの＠御装置のブロック図、第４ｙ！Ｊ
は第３図の車両用電磁クラッチの制御装置におけるクラ
ッチｉ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． ｌ・・・クラッチ電流制御手段、２・・・クラッチ電流
演算手段、３・・・車載バッテリ、４・・・［１クラッ
チ、５・・・出力回路動作検出手段、ｌ１・・・正側ト
ランジスタ、１２・・・負側トランジスタ、１３・・・
クラッチｉｉｉ検出抵抗、１４・・・偏差アンプ、１５
・・・ＰＷＭ、４１・・・励磁コイル、４２ａ，４２ｂ
・・・給電ｉ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
   電圧および上記電磁クラッチのクラッチ電流に対応する
   電流帰還信号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、かつ上記電流帰還信号からクラッチ実電流を算
   出するとともに、このクラッチ電圧とクラッチ実電流か
   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
   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行うクラッチ
   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。