JPH0328529A - 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
ラッチ回路出力電圧と電源電圧とをクラッチ電流演算手
段に帰還して電源電圧低下時にクラッチ温度の検出を停
止し、誤検出を防止す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横威を示すブ
ロック図である． この第３図において、ｌ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．クランチ電流演算手段２から出
力されるクラッチ電流指令信号Ｓｌはクランチ電流制御
手段ｌ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、クラッチの開放信号ＳＯを
クラッチ電流制御手段１内の出力用トランジスタとして
の負側トランジスタ１２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のエミンタは偏差アンブｌ４
の（ハ）入力端に電流帰還信号ＳＦを入力するようにな
っている． 偏差アンブｌ４はクラッチ電流指令信号Ｓｌ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（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１．　１をオン・オフするようにな
っている．正側トランジスタ１１の工ξツタは車載バツ
テリ３の正極に接続されている．正側トランジスタ１ｌ
のコレクタは還流ダイオード１６と逆励磁抵抗ｌ８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
オフのときクラッチ電流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Ｉ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
直列に接続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
エンジン制御情報ＳＲとが入力されるようになっている
． 第４図は特開昭６０−９８８２２号公報により開示され
たクラッチ電流制御手段ｌ内の偏差アンブ１４とＰＷＭ
１５を主体にして示した回路図である． 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からのクラッチ電流指令信号Ｓ
ｌは抵抗１４ａを介し、偏差アンブ１４の（ト）入力端
に入力されるようになっており、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． 偏差アンブ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、そのエミフタはアースされ、コレクタは抵抗１５ｃ
を介して正側トランジスタｌ１のベースに接続されてい
る． なお、Ｉｌａ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？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ｌ１
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信号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，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を入力する
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１ｌ、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、電磁クラッチ
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ｌ３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ｔ流の帰還値、すなわち電流帰還信号ＳＦが
偏差アンブ１４の（ハ）入力端に加えられる．この偏差
アンブ１４の（ト）入力端には、クラッチ電流演真手段
２からのクラッチ電流指令信号Ｓｌが入力される． これにより、偏差アンブ１４はクラッチ電流指令信号Ｓ
ｌと電流帰還信号で比較し、その偏差をとり、ＰＷＭ１
５に出力する． ＰＷＭ１５はこの偏差アンブｌ４の出力をパルス幅変調
して正側トランジスタ１ｌ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
ルス幅に応じてオン・オフし、電磁クラッチ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１ｌ
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１１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に電流が流れ、このｔ
磁クラッチ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． 給電機横４２ａ，４２ｂの電圧降下は温度やｔ波値に無
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形響する． 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４１．４２の電圧降下と負側トランジスタ
ｌ２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横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
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Ｓ■とを比較ｎ　５　０　ａ
で比較して、検出信号ＳＣ８を出力する． さらに換言すれば、電磁クラッチ４の温度検出は、クラ
ノチ抵抗の増減によりｉｉ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１１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、電磁クラッチ４は給電機構４２
ａ，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ｌ３の電圧降下も含めて電流帰還信号
ＳＦ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＠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１電磁クラッ
チ４の遇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
の変化に応じて、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とクラッチ実電
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、正確なクラッチ電圧と電源電圧が検出され、
正確なクラッチ温度が演算でき、かつ電′ａ１ｉｔ圧低
下時のクラッチ温度の検出を停止することにより、クラ
ッチ温度の誤検出を防止でき、クラッチ温度の検出情度
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ッチの温度検出装買を得ること
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ッチの温度検出装置は、
電磁クラッチのクラッチ出力端子電圧とｔ′ａ電圧とを
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構と配線の
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し、かつ電ａ電圧の低下時にこ
のクラッチ温度の検出を停止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ｔ磁
クラッチのクラソチ出力端子電圧を人力゛するとともに
電源電圧を入力して、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ＩＴＪ情報、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
出力を人力して、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演算するとともに、この
クラソチ電圧とクラッチ電流指令値とによりクラッチ電
流を求める． このクラッチ電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、クラノチ温？を求め、かつ
電源電圧が所定以下に低下すると、クラッチ温度の検出
を停止する． 〔実施例〕 以下、この発明の車両用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、その重復説明を避け、第３図とは異なる部分を
主体に述べる． この第ｌ図を第３図と比較しても明らかなように、第ｌ
図では、第３図の構戒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、この出力回
路動作検出手段５は、電磁クラッチ４の両端、すなわち
、クラッチ電流演算手段ｌの出力端子２０．２１からク
ラッチ出力端子電圧Ｖ■　Ｖ．を入力するとともに、車
載バッテリ３の電ｉｉｉ圧Ｖ。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千段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ｖｍ＋　　Ｖｈはフィルタ５
ｌ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いるととも
に、電源電圧Ｖ。はＡ／Ｄコンバータ５２を介して、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図と同樟である． 次に動作について説明する．クラノチ電流演算手段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、クラッチ電流検出抵抗ｌ３
から得られる電流帰還信号ＳＦが偏差アンブｌ４の（ヘ
）入力端に入力される．偏差アンプｌ４はこのクラノチ
電流指令信号Ｓ１と電流帰還信号ＳＦとの偏差をとり、
ＰＷＭ１５に出力する． このＰＷＭ１５は偏差アンブ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のベ一スに供給する
．正側トランジスタ１．　１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
電磁クラッチ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からクランチの開放信号ＳＯが人力される． この開放信号ＳＯは、クラッチ給電時はオン、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ｌ１および負側トランジスタ１２がと
もにオフのとき、電磁クラッチ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、電磁クラッチ４に逆
励磁電流が車載バッテリ３から供給される． なお、電磁クラッチ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ｌ６を通して、ｔ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ｌ７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ｌ２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ｖｍ　＋　　Ｖ　ｂはクラッチ出力回路動作検出手
段５内のフィルタ５１に入力される．このフィルタ５１
はＰＷＭのパルス幅変調による電圧制御リップルを抑制
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＠＋　　Ｖｈ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． また、車載バッテリ３の＠源電圧Ｖｄｃはクラソチ出力
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Ｔ４流演算手段２に帰還される
． このクラッチ電流演算手段２の４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、クラッチ出力回路動作検出千段５に人力さ
れた車載バッテリ３のｉｓ電圧ＶｄｃはＡ／Ｄコンバー
タ５２でデイジタル化され、クラッチ電流演算千段２に
入力される．このクランチ電流演算手段２において、電
′ｆ１電圧’／ｔｃが所定以下でないか、否かの判定を
行い、所定以下でなければ、ステップＳ２に進む．この
ステップＳ２では、クラッチ出力回路動作検出手段５に
入力されたクラッチ出力電圧Ｖ＠＋　’ｂをフィルタ５
１で平滑化してＡ／Ｄコンバータ５２でディジタル化し
、このＡ／Ｄ変換されたクラッチ出力端子電圧ｖａ　＋
　　Ｖ　ｂからｉＩ磁クラッチ４の給電６１ｆ１４　２
　ａ，　　４　２　ｂ、および配１による［圧降下を加
味して、クラッチ電圧ＶＣＩＩＩＬを算出する．次いで
、ステップＳ３でクラッチｔ流指令信号３１のクラノチ
電流指令値ｌ，。，Ｌから、クラッチ抵抗Ｒ、をＲｔ＝
　　ＶＣＯＩＬ　　として求める．１　Ｆ冒 次に、ステップＳ４で上記クラッチ抵抗Ｒ，よリクラン
チの実温度Ｌを求めることができる。

また、ステップＳ１で電源電圧ｖｄｃが所定以下であれ
ば、上記ステソブ３２−３４の一連の処理を行わず、ク
ラッチ温度の検出を行わない．換言すれば、所定クラッ
チ電流が確保できないときは、電源電圧チェックを行わ
ず、クラノチの温度検出を停止する． 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、クラノチ出力回路動
作手段でクラッチ出力端子と電源電圧とをクラッチ電流
演算手段に帰還させ、このクラン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電圧を求め、これと
クラッチ電流指令値とからクラッチ電流を求め、このク
ラソチ電流とクラッチ電圧からクラッチ抵抗を算出し、
さらにクラッチの実温度を演算するとともに、クラッチ
最大電流時の電源電圧保証値を確保できないような電源
電圧が所定以下のどき、クランチの温度検出を停止させ
るように構威したので、クランチ温度の誤検出が防止で
き、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ッチ
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
電磁クラッチの制御装置のブロック図、第４図は第３図
の車両用１電磁クラッチの制１Ｂ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１ｎ手段、２・・・クラッチ電
流演算手段、３・・・車載バッテリ、４・・・電磁クラ
ッチ、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、
ｌ３・・・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、 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
   子電圧および電源電圧を検出する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と上記電源電圧とにより上記電磁
   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によりクラ
   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磁ク
   ラッチの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のクラッ
   チ電流を給電制御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。