DE3308605A1

DE3308605A1 - Anordnung zum feststellen der temperatur einer elektromagnetischen kupplung fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3308605A1
Application number: DE19833308605
Authority: DE
Inventors: Ryuzo Tokyo Sakakiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1983-09-29
Also published as: NL8300969A; JPS58163831A; FR2523675A1; GB8306454D0; DE3308605C2; GB2129990B; NL186873B; NL186873C; FR2523675B1; GB2129990A

Description

5/118 Fuji Jukogyo K.K.

Anordnung zum Feststellen der Temperatur einer elektromagnetischen Kupplung für ein Kraftfahrzeug

Priorität: 19. März 1982 Japan 57-44166

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Feststellen der Temperatur einer Spule einer Kupplung für ein Fahrzeug, um eine überhitzung der Kupplung zu verhindern.

Als elektromagnetische Kupplung ist eine E lektromagnetpulverkupplung bekannt. Die Elektromagnetpulverkupplung enthält ein ringförmiges Antriebsorgan, das mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist, eine in dem Antriebsorgan vorgesehene Kupplungsspule, ein Abtriebsorgan, das an der EingangsweI Le eines Getriebes befestigt und nahe dem Antriebsorgan über einen schmalen Spalt angeordnet ist, und ein in einer Kammer in der Kupplung vorgesehenes Magnetpulver. Die Gänge in dem Getriebe werden durch Betätigung eines Schalthebels geschaltet. Der Schalthebel ist mit einem Schalter in einem Kreis der Kupplungsspule versehen und der Schalter wird, wenn der Schalthebel von der Hand der Betätigungsperson ergriffen wird, geöffnet, um den Kupplungsstrom zu unterbrechen. Demgemäß kann der Gangschal tVorgang des Getriebes ausgeführt werden. Wenn der Schalthebel in die Gangeingriffsstellung geschaltet wird und von der Hand freigegeben wird, wird der Schalter geschlossen, so daß der elektrische Strom durch die Kupplungsspule fließt, um das Antriebsorgan zu magnetisieren. Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, steigt

der der Spule zugeführte Strom an. Das Magnetpulver wird in dem Spalt zwischen dem Antriebsorgan und dem Abtriebsorgan angesammelt, so daß das Abtriebsorgan mit dem Antriebsorgan gekuppelt wird. Der durch die Kupplungsspule

-Z-

fließende Strom steigt progressiv entsprechend dem Grad des Niederdrückens des Gaspedals an, während die Kupplung zwischen dem Antriebsorgan und dem Abtriebsorgan schleift und allmählich einrückt, wenn der Kupplungsstrom den Nennst rom,erreicht. Das Fahrzeug kann somit durch Niederdrücken des Gaspedals ohne Betätigung des Kupplungspedals gestartet werden. Eine solche Kupplungssteueranordnung ist in den US-PS 3 073 422 und 3 094 202 beschrieben

In der elektromagnetischen Kupplung steigt die Temperatur der Spule mit Erhöhung des Kupplungsstroms und der Reibung zwischen dem Antriebsorgan, dem Abtriebsorgan und dem Elektromagnetpulver an. Um bei einer bekannten Kupplung die überhitzung der Spule festzustellen, ist ein Thermofühler, wie ein Thermistor, am Gehäuse der Kupplung vorgesehen. Da diese Messung indirekt die Temperatur der Spule feststellt, erzeugt der Thermofühler eine Information über den Anstieg der Temperatur der Spule mit einiger Verzögerung. Es ist deshalb schwierig, sofort auf Störungen durch Temperatur mit der bekannten Vorrichtung zu reagieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, die direkt die Temperatur der Kupplungsspule feststellt. Gemäß der Erfindung werden der durch die Spule fließende Strom und die an die Spule angelegte Spannung gemessen, woraus der Widerstand der Spule berechnet wird. Da der Widerstand der Spule sich mit der Temperatur des Materials der Spule ändert, kann eine höhere Temperatur als ein vorbestimmter Wert durch Vergleichen des Widerstands mit einem Bezugswert festgestellt werden. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

-ζ-

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Elektromagnetpulverkupplung mit einer Anordnung der Erfindung,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie Z-Z in Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Anordnung zum Feststellen der Temperatur der Kupplung nach der Erfindung und

Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist die Elektromagnetpulverkupplung zwischen einem (nicht dargestellten) Verbrennungsmotor und einem Vierganggetriebe 2 vorgesehen, das mit einer Enduntersetzungsvorrichtung 3 verbunden ist.

Die Elektromagnetpulverkupplung 1 ist in einem Kupplungsgehäuse 4 vorgesehen und enthält eine mit dem Ende der Kurbelwelle 5 des Verbrennungsmotors verbundene Antriebsplatte 6, ein ringförmiges, an der Antriebsplatte 6 befestigtes Antriebsorgan 8, eine in dem Antriebsorgan 8 vorgesehene Kupplungsspule 7 und ein Abtriebsorgan 10, das durch eine Kei Iverzahnung an der Eingangswelle 9 des Getriebes 2 befestigt ist, wobei ein Spalt 11 zu dem Antriebsorgan 8 frei bleibt. In einer Pulverkammer 12 ist Magnetpulver angeordnet. Eine an dem Antriebsorgan 8 befestigte Kappe 13 hat einen zylindrischen Teil 13a, der koaxial zu der Eingangswelle 9 liegt und auf dem Schleifringe 14 fest angebracht sind. Die Schleifringe 14 sind elektrisch mit der Spule 7 durch Leitungen X verbunden. Gegen die Schleifringe 14 gepreßte Bürsten 16 sind in einem Halter 17 gehalten und mit der nachfolgend beschriebenen Steuereinrichtung über Leitungen Y verbunden.

Bei dieser Ausbildung drehen sich die Antriebsplatte ό und das Antriebsorgan 8 zusammen mit der Kurbelwelle 5 und das in der Pulverkammer 12 dicht eingeschlossene Magnetpulver wird zur Innenfläche des Antriebsorgans 8 durch Zentrifugalkraft gezogen. Wenn die Kupplungsspule 7 durch den durch die Leitungen Y, die Bürsten 16^ die

Schleifringe 14 und die Leitungen X zugeführten Strom erregt wird, wird das Antriebsorgan 8 magnetisiert und erzeugt einen Magnetfluß, der durch das Abtriebsorgan 10 fließt, wie durch die Pfeile in Fig. 1 gezeigt ist. Das Pulver wird somit in dem Spalt 11 angesammelt, so daß die Ausgangsleistung der Kurbelwelle 5 auf die Eingangswelle 9 über die Kupplung übertragen wird.

In dem Getriebe 2 sind Antriebszahnräder 18 bis 21 für den 1. bis 4. Gang einstückig auf der Eingangswelle 9 gebildet. Die Antriebszahnräder 18 bis 21 stehen jeweils in Eingriff mit Abtriebszahnrädern 23 bis 26. Die Abtriebszahnräder 23 bis 26 sind drehbar auf der Ausgangswelle 22 angebracht, die parallel zur Eingangswelle 9 liegt. Jedes der Abtriebszahnräder 23 und 24 ist dazu bestimmt, in Eingriff mit der Ausgangswelle 22 durch Betätigen einer Synchrongetriebeeinrichtung 27 zu kommen, und jedes der Abtriebszahnräder 25 und 26 ist dazu bestimmt, in Eingriff mit der Ausgangswelle 22 durch eine Synchrongetriebeeinrichtung 28 zu kommen. Ein Rückwärtsantriebszahnrad 29 ist des weiteren auf der Eingangswelle 9 gebildet. Durch Betätigen des (nicht dargestellten) Schalthebels des Getriebes werden somit das Abtriebszahnrad 23 mit der Ausgangswelle 22 durch die Synchrongetriebeeinrichtung 27 gekuppelt und der 1. Gang eingelegt. In gleicher Weise können der 2., der 3. und der 4. Gang durch Betätigen des Schalthebels eingelegt werden.

Darüber hinaus ist ein Ausgangszahnrad 30 an einem Ende der AusgangsweI Le 22 gebildet und steht in Eingriff mit einem Ringzahnrad 32 in einem Differential 31 der Enduntersetzungsvorrichtung 3. Die Ausgangsleistung der Ausgangswelle 22 des Getriebes 2 wird somit auf Seitenzahnräder 36 über ein Gehäuse 33, eine Ritzelwelle 34 und Ritzel 35 und des weiteren auf die Antriebsräder über Radwellen 37 übertragen.

Gemäß Fig. 3 ist die Kupplungsspule 7 elektrisch mit einem Spannungsmeßkreis 41 und einem Strommeßkreis 42 verbunden. Die Ausgänge der beiden Kreise 41 und 42 sind mit einer Dividiereinrichtung 43 verbunden. Ausgangssignale der Dividiereinrichtung 43 und eines Bezugsspannungserzeugungskreises 44 werden an einen Komparator 45 angelegt. Das Ausgangssignal des Komparators 45 wird an einen Alarmkreis 48 über einen Haltekreis 46 angelegt, der durch einen Rückstellkreis 47 zurückgestellt werden kann.

Die Spannung an der Kupplungsspule 7 und der durch die Spule fließende Strom werden durch die Kreise 41 und gemessen und die Ausgangssignale der beiden Kreise werden an die Dividiereinrichtung 43 angelegt, in der die Operation R = V/I ausgeführt wird, wobei R der Widerstand, V die Spannung und I der Strom sind. Somit kann der Widerstand der Kupplungsspule 7 erhalten werden. Der Widerstand Rt, der sich mit Änderungen der Temperatur der Spule ändert, kann ausgedrückt werden als

Rt = R (1 + dL T),

worin & der Koeffizient des Materials der Spule und T die Temperatur sind. Die Dividiereinrichtung 43 erzeugt eine Ausgangsspannung entsprechend dem Widerstand Rt. Die Ausgangsspannung wird mit einer Bezugsspannung in dem Komparator 45 verglichen. Die Bezugsspannung ist etwas niedriger als ein Wert, der die überhitzung der Spule bewirken würde. Der Komparator 45 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Eingangsspannung von der Dividiereinrichtung höher als die Bezugsspannung ist. Dies bedeutet, daß die Temperatur der Kupplung auf einen Wert nahe der überhitzung ansteigt. Das Ausgangssignal des Komparators 45 betätigt den Haltekreis 46, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das gehalten wird, bis ein Rückstellsignal daran von dem Rückstellkreis 47 angelegt wird. Der Alarmkreis 48 arbeitet somit, um ein Alarmzeichen oder einen Ton zu erzeugen.

Gemäß Fig. 4 wird die an die Spule angelegte Spannung durch einen Operationsverstärker OP₁ mit Widerständen R_, R, und R, gemessen und wird der Strom durch einen Operationsverstärker OP- mit den Widerständen R,. und R₅ gemessen. Das Ausgangssignal K des Operationsverstärkers OP₁ und das Ausgangssignal L des Operationsverstärkers OPp werden an die Dividiereinrichtung 43 angelegt, um die Rechnung -K/L auszuführen, um eine Ausgangsspannung M zu erzeugen. Die Ausgangsspannung M wird durch einen Komparator OP₇ mit einer Bezugsspannung verglichen, die durch die Widerstände R_1Q und R₁₁ angelegt wird. Wenn die Ausgangsspannung M höher als die Bezugsspannung ist, erzeugt der Komparator OP₇ ein Ausgangssignal, das einen Flip-Flop-Kreis mit den NOR-Verknüpfungsgliedern NOR₁ und NORp betätigt, um die Ausgangsspannung an dem NOR-Verknüpf ungsgl i ed NOR₁ auf einen hohen Pegel zu schalten. Das hochpegelige Ausgangssignal des Flip-Flop-Kreises bewirkt, daß ein Transistor Tr eingeschaltet wird, so daß eine Alarmlampe AL eingeschaltet wird. Wenn ein Schalter SW geschlossen wird, wird ein Rückstellsignal an den Flip-Flop-Kreis angelegt, um zu bewirken, daß das Ausgangssignal des Flip-Flop-Kreises auf einen niedrigen Pegel geht. Der Transistor Tr wird somit ausgeschaltet, um die Lampe AL auszuschalten.

L eerseite

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zum Feststellen der Temperatur einer elektromagnetischen Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplungsspule zum Magnetisieren von Kupplungselementen für den Eingriff der Kupplung,

gekennzeichnet durch

einen ersten Meßkreis zum Messen der an der Kupplungsspule liegenden Spannung,

einen zweiten Meßkreis zum Messen des durch die Kupplungsspule fließenden Stroms,

eine Dividiereinrichtung zum Dividieren der mit dem ersten Meßkreis gemessenen Spannung durch den mit dem zweiten Meßkreis gemessenen Strom,

einen Komparator zum Vergleichen des Ausgangssignals der Dividiereinrichtung mit einem Bezugswert und

einen Alarmkreis zum Anzeigen des Ausgangssignals des Komparators als Alarm.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Meßkreis ein Kreis zum Erzeugen einer Ausgangsspannung entsprechend dem gemessenen Strom ist und daß der Komparator die Ausgangsspannung der Dividiereinrichtung mit einer Bezugsspannung vergleicht, die etwas niedriger als eine kritische Spannung bezüglich der überhitzung der Kupplung ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen HaLtekreis zum HaLten des AusgangssignaLs des Komparators und zum Anlegen eines AusgangssignaLs an den Alarmkreis

in Abhängigkeit des Haitezustands.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltekreis ein Flip-Flop-Kreis und ein Rückstellkreis dafür ist.