JP2625720B2 - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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- JP2625720B2 JP2625720B2 JP62117023A JP11702387A JP2625720B2 JP 2625720 B2 JP2625720 B2 JP 2625720B2 JP 62117023 A JP62117023 A JP 62117023A JP 11702387 A JP11702387 A JP 11702387A JP 2625720 B2 JP2625720 B2 JP 2625720B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトルク検出装置に関する。本発明によるトル
ク検出装置はたとえば内燃機関等のトルクを車上におい
て直接測定する場合に用いられる。さらに、本発明はト
ルク検出から回転数をも同時に検出することを含むトル
ク検出装置に関する。
ク検出装置はたとえば内燃機関等のトルクを車上におい
て直接測定する場合に用いられる。さらに、本発明はト
ルク検出から回転数をも同時に検出することを含むトル
ク検出装置に関する。
従来の磁気歪を利用したトルク検出装置は内燃機関の
トルク検出に用いられている。このトルク検出装置にお
いて、トルクセンサは、１対のＵ字形の磁極片に励磁用
コイルと検出用コイルとを装着し、プレートの所定位置
に一定のエアギャップを介して取り付けられている。こ
のプレートは内燃機関のトルクを伝達するクランク軸と
このトルクを受けるトランスミッションとの間に介在
し、クランク軸に結合されている。さらに、トルクセン
サに面したプレート面に、磁性金属の粉体および箔を接
着剤または爆接によって磁性体層が形成されている。ま
た、検出タイミングを設けるためにトルクセンサと別に
プレートの一部の近くに検出タイミングセンサが設けら
れている。これによって、内燃機関より発生するトルク
がクランク軸を介してプレートおよびトランスミッショ
ンに伝達されると、プレート上に捩り応力が生じるため
に、トルクセンサの励磁用コイルから発生した磁束がプ
レート上の磁性体を貫通する際に、歪みが生じる。これ
による磁束密度の変化をトルクセンサの検出用コイルで
検出することによりえられた出力電圧と検出タイミング
センサのサンプリングタイミング信号とから内燃機関の
トルク検出を行っている。
トルク検出に用いられている。このトルク検出装置にお
いて、トルクセンサは、１対のＵ字形の磁極片に励磁用
コイルと検出用コイルとを装着し、プレートの所定位置
に一定のエアギャップを介して取り付けられている。こ
のプレートは内燃機関のトルクを伝達するクランク軸と
このトルクを受けるトランスミッションとの間に介在
し、クランク軸に結合されている。さらに、トルクセン
サに面したプレート面に、磁性金属の粉体および箔を接
着剤または爆接によって磁性体層が形成されている。ま
た、検出タイミングを設けるためにトルクセンサと別に
プレートの一部の近くに検出タイミングセンサが設けら
れている。これによって、内燃機関より発生するトルク
がクランク軸を介してプレートおよびトランスミッショ
ンに伝達されると、プレート上に捩り応力が生じるため
に、トルクセンサの励磁用コイルから発生した磁束がプ
レート上の磁性体を貫通する際に、歪みが生じる。これ
による磁束密度の変化をトルクセンサの検出用コイルで
検出することによりえられた出力電圧と検出タイミング
センサのサンプリングタイミング信号とから内燃機関の
トルク検出を行っている。
トルクセンサの検出する対象面がプレート一面に磁性
金属の粉体および箔を接着剤または爆接で形成された磁
性体層であるために、接着剤では磁性体層が不均一とな
り、また接着強度が弱く、爆接では磁性金属の熱的変性
により部分的に磁性体層が結晶化し、磁気特性が不均一
となる。このためにトルク検出値にバラツキを生じると
いう問題点がある。
金属の粉体および箔を接着剤または爆接で形成された磁
性体層であるために、接着剤では磁性体層が不均一とな
り、また接着強度が弱く、爆接では磁性金属の熱的変性
により部分的に磁性体層が結晶化し、磁気特性が不均一
となる。このためにトルク検出値にバラツキを生じると
いう問題点がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、バラツキの少ないトクル検出装置を提供すること
を目的とするものである。
ので、バラツキの少ないトクル検出装置を提供すること
を目的とするものである。
本発明によれば、内燃機関が発生するトルクによって
捩じり応力が生じる非磁性部材の表面を放電エネルギー
およびレーザーエネルギーのうち少なくとも１つを用い
て変態させて形成したアモルファス磁性体とし、そのア
モルファス磁性体は、非磁性体部材の表面上に、クラン
ク軸を中心として放射状に、かつ周方向に間隔をおいて
形成された複数のアモルファス磁性体層からなり、アモ
ルファス磁性体層とトルクセンサとが対向している時に
トルクセンサに誘起される電圧と、非磁性体部材のうち
アモルファス磁性体層の隣接する２つの挟まれた部分に
トルクセンサが対向している時にトルクセンサに誘起さ
れる電圧との電圧差を利用して非磁性部材の回転数をも
検出可能にしたことを特徴とするトルク検出装置が提供
される。
捩じり応力が生じる非磁性部材の表面を放電エネルギー
およびレーザーエネルギーのうち少なくとも１つを用い
て変態させて形成したアモルファス磁性体とし、そのア
モルファス磁性体は、非磁性体部材の表面上に、クラン
ク軸を中心として放射状に、かつ周方向に間隔をおいて
形成された複数のアモルファス磁性体層からなり、アモ
ルファス磁性体層とトルクセンサとが対向している時に
トルクセンサに誘起される電圧と、非磁性体部材のうち
アモルファス磁性体層の隣接する２つの挟まれた部分に
トルクセンサが対向している時にトルクセンサに誘起さ
れる電圧との電圧差を利用して非磁性部材の回転数をも
検出可能にしたことを特徴とするトルク検出装置が提供
される。
上記の構成において、プレートにトルクＴが伝達され
ると、プレートの半径ρの点ではプレート上の同心円
（半径ρ）に接する方向に捩り応力τが生じる（図１参
照）。この捩り応力τは以下の式で示される。
ると、プレートの半径ρの点ではプレート上の同心円
（半径ρ）に接する方向に捩り応力τが生じる（図１参
照）。この捩り応力τは以下の式で示される。
ここでＴは捩りモーメント（kg・ｍ）、ρは検出位置
を表わす。（１）は式より中心から遠い程捩り応力τは
小さくなり、中心から近づく程捩り応力は大きくなるこ
とが理解できる。そのために中心からρA,ρＢでの捩り
応力はτＡ＞τＢとなりρＡとρＢと間に歪を生じる。
このためρA,ρＢでのアモルファス磁性体を貫通する磁
束は、透磁率が変化することにより磁気歪を生じる。
を表わす。（１）は式より中心から遠い程捩り応力τは
小さくなり、中心から近づく程捩り応力は大きくなるこ
とが理解できる。そのために中心からρA,ρＢでの捩り
応力はτＡ＞τＢとなりρＡとρＢと間に歪を生じる。
このためρA,ρＢでのアモルファス磁性体を貫通する磁
束は、透磁率が変化することにより磁気歪を生じる。
この磁気歪によってトルクセンサに誘起される電圧変
化に基づきトルクを検出することができる。
化に基づきトルクを検出することができる。
そして、非磁性材料の表面に高電圧を印加することに
より生じた放電エネルギーおよびレーザーエネルギーの
うち少なくとも１つを用いてアモルファス磁性体を形成
することにより、均一な磁性体層を得ることができる。
より生じた放電エネルギーおよびレーザーエネルギーの
うち少なくとも１つを用いてアモルファス磁性体を形成
することにより、均一な磁性体層を得ることができる。
さらに、磁性体部材の表面上に、クランク軸を中心と
して放射状に、かつ周方向に間隔をおいてアモルファス
磁性体層を配設したことにより、トルクセンサが磁性体
に対向する時の電圧と非磁性体に対向する時の電圧との
差を利用して大きな出力を得ることができ、高精度に回
転数を検出できる。
して放射状に、かつ周方向に間隔をおいてアモルファス
磁性体層を配設したことにより、トルクセンサが磁性体
に対向する時の電圧と非磁性体に対向する時の電圧との
差を利用して大きな出力を得ることができ、高精度に回
転数を検出できる。
第２図は本発明のトルク検出装置の一実施例を示す図
である。第２図において、20は図示しない自動車内燃機
関の変速装置（トランスミッション）、21はトランスミ
ッション20の出力軸に連結され、自動車内燃機関の出力
トルクに応じて結合力を可変できるトルクコンバータ、
22はクランクシャフト、１は非磁性材料からなるプレー
トであり、クランクシャフト22とトクルコンバータ21と
の間に挿入されたボルト23および24によって結合され
る。２は12個の中心角25゜をもつアモルファス層であ
り、クランクシャフト22側に面したプレート１表面に回
転軸から放射状にかつ同一円周上にかつ一定の間隔をお
いて形成される。４および５はそれぞれ励磁用磁極片お
よび検出用磁極片であり、２個の巻線41,42および51,52
がそれぞれ施されている。３はトルクセンサであり、励
磁用磁極片４および検出用磁極片５よりなる。６は差動
増幅回路、７はバンドパスフィルタ、８はピーク値検出
信号処理回路、９は加算器、10は割算回路、13は波形整
形回路、14は周波数カウンタであり、これらは電圧処理
回路をなす。さらに、11は発振器、12は励磁用電源回
路、15は凹部であり、アモルファス層２の形状に対応す
るようにプレート１の外周の一部に設けられた基準気筒
（第１気筒を示す）の上死点（TDC）を示す。16は電磁
ピックアップのような基準位置センサであり、凹部15の
位置を検出するためにトルクセンサ３の励磁用磁極片４
の磁界の影響を受けない自動車内燃機関の一部にスティ
（図示せず）によって取り付けられる。
である。第２図において、20は図示しない自動車内燃機
関の変速装置（トランスミッション）、21はトランスミ
ッション20の出力軸に連結され、自動車内燃機関の出力
トルクに応じて結合力を可変できるトルクコンバータ、
22はクランクシャフト、１は非磁性材料からなるプレー
トであり、クランクシャフト22とトクルコンバータ21と
の間に挿入されたボルト23および24によって結合され
る。２は12個の中心角25゜をもつアモルファス層であ
り、クランクシャフト22側に面したプレート１表面に回
転軸から放射状にかつ同一円周上にかつ一定の間隔をお
いて形成される。４および５はそれぞれ励磁用磁極片お
よび検出用磁極片であり、２個の巻線41,42および51,52
がそれぞれ施されている。３はトルクセンサであり、励
磁用磁極片４および検出用磁極片５よりなる。６は差動
増幅回路、７はバンドパスフィルタ、８はピーク値検出
信号処理回路、９は加算器、10は割算回路、13は波形整
形回路、14は周波数カウンタであり、これらは電圧処理
回路をなす。さらに、11は発振器、12は励磁用電源回
路、15は凹部であり、アモルファス層２の形状に対応す
るようにプレート１の外周の一部に設けられた基準気筒
（第１気筒を示す）の上死点（TDC）を示す。16は電磁
ピックアップのような基準位置センサであり、凹部15の
位置を検出するためにトルクセンサ３の励磁用磁極片４
の磁界の影響を受けない自動車内燃機関の一部にスティ
（図示せず）によって取り付けられる。
また、第４図および第５図のトルクセンサ３の構成を
示している。第４図および第５図において、トルクセン
サ３は励磁用磁極片４および検出用磁極片５のそれぞれ
開放端部43,44および53,54を同一方向に交差して形成さ
れたものである。25は非磁性材からなる筐体であり、開
放端部43,44および53,54をプレート１のアモルファス層
２との間に所定距離のエアギャップ28を有してトルクセ
ンサ３を格納し一体化させ、スティ26によって取り付け
られる。なお、巻線41,42および51,52からのリード線は
筐体25を経たのち導出口27より導出され、外部回路と接
続される。
示している。第４図および第５図において、トルクセン
サ３は励磁用磁極片４および検出用磁極片５のそれぞれ
開放端部43,44および53,54を同一方向に交差して形成さ
れたものである。25は非磁性材からなる筐体であり、開
放端部43,44および53,54をプレート１のアモルファス層
２との間に所定距離のエアギャップ28を有してトルクセ
ンサ３を格納し一体化させ、スティ26によって取り付け
られる。なお、巻線41,42および51,52からのリード線は
筐体25を経たのち導出口27より導出され、外部回路と接
続される。
上記の構成において、クランクシャフト22よりプレー
ト１に矢印に示すトルクが伝達されると、プレート１の
中心から同心円に接する方向に捩り応力が生じる。ここ
で励磁用電源回路を介して発振器11の基準信号に基づい
てトルクセンサ３の励磁用磁極片４の巻線41および42に
電流を流して駆動させると、励磁用磁極片４から発生す
る磁束がアモルファス層２を貫通するときに、捩り応力
によってアモルファス層２の透磁率が変化し、この磁束
が磁気歪を生じる。このとき、トルクセンサ３の検出用
磁極片５の巻線51および52に透磁率の変化に応じて誘起
電力が発生する。この誘起電圧を差動増幅回路６に入力
することにより透磁率の変化に比例した出力電圧を得
る。この出力信号はバンドパスフィルタ７に入力するこ
とにより平滑化した出力電圧を得る。バンドパスフィル
タ７から送出される出力のピーク値に応じた電圧をピー
ク値検出信号処理回路８により検出し、あらかじめ定め
られたサンプリング基準（たとえば回転数。なお回転数
の検出については後述する）に基づいて順次加算器９に
入力することによって加算された出力電圧（V0）を得
る。割算回路10ではこの加算された出力電圧（V0）を気
筒数で割る ことにより各気筒の平均トルクに比例した値が検出され
る。これによって自動車内燃機関のトルク検出が可能と
なる。
ト１に矢印に示すトルクが伝達されると、プレート１の
中心から同心円に接する方向に捩り応力が生じる。ここ
で励磁用電源回路を介して発振器11の基準信号に基づい
てトルクセンサ３の励磁用磁極片４の巻線41および42に
電流を流して駆動させると、励磁用磁極片４から発生す
る磁束がアモルファス層２を貫通するときに、捩り応力
によってアモルファス層２の透磁率が変化し、この磁束
が磁気歪を生じる。このとき、トルクセンサ３の検出用
磁極片５の巻線51および52に透磁率の変化に応じて誘起
電力が発生する。この誘起電圧を差動増幅回路６に入力
することにより透磁率の変化に比例した出力電圧を得
る。この出力信号はバンドパスフィルタ７に入力するこ
とにより平滑化した出力電圧を得る。バンドパスフィル
タ７から送出される出力のピーク値に応じた電圧をピー
ク値検出信号処理回路８により検出し、あらかじめ定め
られたサンプリング基準（たとえば回転数。なお回転数
の検出については後述する）に基づいて順次加算器９に
入力することによって加算された出力電圧（V0）を得
る。割算回路10ではこの加算された出力電圧（V0）を気
筒数で割る ことにより各気筒の平均トルクに比例した値が検出され
る。これによって自動車内燃機関のトルク検出が可能と
なる。
トルクが発生しない場合には各アモルファス層２のも
つ微小磁界とアモルファス層間にはさまれた非磁性材と
から検出用磁極片５の巻線51および52に微小電圧差を生
じるので、これを利用して回転数の検出をも可能となる
ことを以下説明する。差動増幅回路６およびバンドパス
フィルタ７より送出される出力電圧を波形整形回路13に
入力することによりパルス信号を送出し、このパルス信
号を周波数カウンタ16によってカウントする（１回転は
パルス信号12個である。）ことによって自動車内燃機関
の回転数をも同時に検出することができる。これによ
り、本発明のトルク検出装置は回転数をも同時に検出で
きるために別に回転数センサを設けることが不要とな
る。
つ微小磁界とアモルファス層間にはさまれた非磁性材と
から検出用磁極片５の巻線51および52に微小電圧差を生
じるので、これを利用して回転数の検出をも可能となる
ことを以下説明する。差動増幅回路６およびバンドパス
フィルタ７より送出される出力電圧を波形整形回路13に
入力することによりパルス信号を送出し、このパルス信
号を周波数カウンタ16によってカウントする（１回転は
パルス信号12個である。）ことによって自動車内燃機関
の回転数をも同時に検出することができる。これによ
り、本発明のトルク検出装置は回転数をも同時に検出で
きるために別に回転数センサを設けることが不要とな
る。
さらに、上記の構成により自動車内燃機関の気筒毎の
トルクも検出できる。第６図は４気筒の自動車内燃機関
の気筒毎にトルクを検出する信号状態図である。第６図
において、は第１気筒（＃１）として検出した基準信
号であり、基準センサ16によってプレート１の外周の一
部に設けられた凹部15を基準気筒として検出された基準
信号を表わす。はトルクセンサ３によって各気筒毎に
検出したトルクセンサ信号であり、各気筒のトルクが最
大となる上死点（TDC）から上死点後（ATDC）のクラン
ク角25゜（１個分のアモルファス層に相当する。）に対
応するトルクセンサ信号を表わす（この図では第１気筒
（＃１）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）および
第２気筒（＃２）順に検出される）。はトルクセンサ
信号をバンドパスフィルタ８に入力して得られたバン
ドパスフィルタ出力信号を表わす。はバンドパスフィ
ルタ出力信号の気筒毎にピーク値に応じたピーク出力
信号である。４気筒の場合、４気筒全てトルクを発生す
るのにクランクシャフト22が２回転するため、１気筒当
りのトルクはクランクシャフト22を1/2回転させるので
加算器出力信号は１気筒当りアモルファス６個分の出
力信号を加算したものである。なお、１気筒当りのトル
クが発生するのはクランク０〜25゜のときなので、実際
の加算器出力信号はアモルファス層１個分に相当す
る。は加算器出力信号を、割算回路10に入力して気
筒数で割り各気筒のトルクを平均化した平均トルク信号
を示す積分回路出力信号である。は前述した回転数検
出の場合の回転数出力信号である。このように、機関ト
ルクの出力値をサイクル毎に平均化処理を行ない、これ
に基づいて燃料噴射量を補正すれば噴射弁の劣化等にと
もなう出力変化を低減することが可能となり、さらにド
ライバビリティの悪化を防止することが可能である。
トルクも検出できる。第６図は４気筒の自動車内燃機関
の気筒毎にトルクを検出する信号状態図である。第６図
において、は第１気筒（＃１）として検出した基準信
号であり、基準センサ16によってプレート１の外周の一
部に設けられた凹部15を基準気筒として検出された基準
信号を表わす。はトルクセンサ３によって各気筒毎に
検出したトルクセンサ信号であり、各気筒のトルクが最
大となる上死点（TDC）から上死点後（ATDC）のクラン
ク角25゜（１個分のアモルファス層に相当する。）に対
応するトルクセンサ信号を表わす（この図では第１気筒
（＃１）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）および
第２気筒（＃２）順に検出される）。はトルクセンサ
信号をバンドパスフィルタ８に入力して得られたバン
ドパスフィルタ出力信号を表わす。はバンドパスフィ
ルタ出力信号の気筒毎にピーク値に応じたピーク出力
信号である。４気筒の場合、４気筒全てトルクを発生す
るのにクランクシャフト22が２回転するため、１気筒当
りのトルクはクランクシャフト22を1/2回転させるので
加算器出力信号は１気筒当りアモルファス６個分の出
力信号を加算したものである。なお、１気筒当りのトル
クが発生するのはクランク０〜25゜のときなので、実際
の加算器出力信号はアモルファス層１個分に相当す
る。は加算器出力信号を、割算回路10に入力して気
筒数で割り各気筒のトルクを平均化した平均トルク信号
を示す積分回路出力信号である。は前述した回転数検
出の場合の回転数出力信号である。このように、機関ト
ルクの出力値をサイクル毎に平均化処理を行ない、これ
に基づいて燃料噴射量を補正すれば噴射弁の劣化等にと
もなう出力変化を低減することが可能となり、さらにド
ライバビリティの悪化を防止することが可能である。
また、回転数出力信号と基準信号とにより各気筒
の上死点（TDC）が判断することが可能となり、これに
対応して例えばピーク出力信号を用いて各気筒のトル
クを検出することも可能である。
の上死点（TDC）が判断することが可能となり、これに
対応して例えばピーク出力信号を用いて各気筒のトル
クを検出することも可能である。
なお、プレート１に形成されたアモルファス層２は以
下に述べる方法にて形成される。
下に述べる方法にて形成される。
オーステナイト系ステンレスからなるプレート１をシ
リコンオイル中に浸し、このプレート１に数mmのギャッ
プを隔ててSiCまたはTiCのようなものからなる半導体電
極を設置し、プレート１と半導体電極の両端に数十KVの
高電圧を数100μsec間印加し放電及び放電停止をくり返
し行なうことによりプレート１表面は放電エネルギーに
よって生じる衝撃波によってプレート１の溶融温度まで
加熱される。次に放電を停止すると、シリコンオイルに
よって急却される。この操作をくり返すことにより半導
体電極と対向したプレート１表面にアモルファス層２を
形成することができる。さらに前記アモルファス層２の
磁区は不均一となっているが、このアモルファス層２に
強磁界をかけることによってアモルファス層この磁区の
方向を均一化することで磁性を有するアモルファス層２
をプレート１上に容易に体形成することができる。
リコンオイル中に浸し、このプレート１に数mmのギャッ
プを隔ててSiCまたはTiCのようなものからなる半導体電
極を設置し、プレート１と半導体電極の両端に数十KVの
高電圧を数100μsec間印加し放電及び放電停止をくり返
し行なうことによりプレート１表面は放電エネルギーに
よって生じる衝撃波によってプレート１の溶融温度まで
加熱される。次に放電を停止すると、シリコンオイルに
よって急却される。この操作をくり返すことにより半導
体電極と対向したプレート１表面にアモルファス層２を
形成することができる。さらに前記アモルファス層２の
磁区は不均一となっているが、このアモルファス層２に
強磁界をかけることによってアモルファス層この磁区の
方向を均一化することで磁性を有するアモルファス層２
をプレート１上に容易に体形成することができる。
また、上記放電エネルギーのかわりにレーザーエネル
ギーを使用しても可能である。これにより従来アモルフ
ァス箔を被測定物に樹脂ではりつけた構造のトルクセン
サは、アモルファス箔と接着剤および被測定物とでの熱
膨張係数の差によりアモルファス箔の剥離および接着強
度の経時変化にともなう出力値バラツキが大きいのに比
べて、本発明のトルク検出装置の場合は、アモルファス
層の剥離および接着強度の低下を防止し、被測定物の構
造を大巾に変化することがなく、容易に、安定した出力
を維持することができる。
ギーを使用しても可能である。これにより従来アモルフ
ァス箔を被測定物に樹脂ではりつけた構造のトルクセン
サは、アモルファス箔と接着剤および被測定物とでの熱
膨張係数の差によりアモルファス箔の剥離および接着強
度の経時変化にともなう出力値バラツキが大きいのに比
べて、本発明のトルク検出装置の場合は、アモルファス
層の剥離および接着強度の低下を防止し、被測定物の構
造を大巾に変化することがなく、容易に、安定した出力
を維持することができる。
以上説明したように本発明によれば、放電エネルギー
およびレーザーエネルギーのうち少なくとも１つを用い
て、非磁性部材の表面にアモルファス磁性体を形成する
ことにより、磁性体の磁気特性および磁性体層の不均一
から生じるトルク検出のバラツキをおさえることが可能
となり、精度よくトルクの検出を行うことができる。
およびレーザーエネルギーのうち少なくとも１つを用い
て、非磁性部材の表面にアモルファス磁性体を形成する
ことにより、磁性体の磁気特性および磁性体層の不均一
から生じるトルク検出のバラツキをおさえることが可能
となり、精度よくトルクの検出を行うことができる。
さらに、トルクセンサが磁性体に対向する時の電圧と
非磁性体に対向する時の電圧との差を利用して大きな出
力を得ることができ、高精度に回転数を検出できる。
非磁性体に対向する時の電圧との差を利用して大きな出
力を得ることができ、高精度に回転数を検出できる。
第１図は本発明に基づく非磁性部材１に伝達されるトル
クによって生じる捩り応力を説明する図、 第２図は本発明のトルク検出装置の一実施例を示す図、 第３図は第２図におけるトルクによって捩じり応力が生
じる非磁性部材１の詳細図、第４図は第２図のトルクセ
ンサ３の構成を示す図、 第５図はIII−III線による断面図、 第６図は４気筒自動車内燃機関の気筒毎のトルクを検出
する信号状態図を示す図である。 １……プレート、２……アモルファス層、 ３……トルクセンサ、４……励磁用磁極片、 ５……検出用磁極片、６……差動増幅回路、 ７……バンドパスフィルタ、 ８……ピーク値検出信号処理回路、 ９……加算器、10……割算回路、 11……発振器、12……励磁用電源回路。
クによって生じる捩り応力を説明する図、 第２図は本発明のトルク検出装置の一実施例を示す図、 第３図は第２図におけるトルクによって捩じり応力が生
じる非磁性部材１の詳細図、第４図は第２図のトルクセ
ンサ３の構成を示す図、 第５図はIII−III線による断面図、 第６図は４気筒自動車内燃機関の気筒毎のトルクを検出
する信号状態図を示す図である。 １……プレート、２……アモルファス層、 ３……トルクセンサ、４……励磁用磁極片、 ５……検出用磁極片、６……差動増幅回路、 ７……バンドパスフィルタ、 ８……ピーク値検出信号処理回路、 ９……加算器、10……割算回路、 11……発振器、12……励磁用電源回路。
フロントページの続き (72)発明者 笹嶋 規雄 西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会社日 本自動車部品総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−209130（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−59232（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−47935（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関が発生するトルクを伝達するクラ
ンク軸と前記トルクを受けるトランスミッションとの間
に介在し、前記クランク軸に結合されて、前記トルクに
よって捩じり応力が生じる非磁性部材と、 前記非磁性部材の表面に形成された磁性体と、 前記磁性体の表面に対向して磁気的に前記トルクを検出
するトルクセンサと、 前記非磁性部材にトルクが伝達されることにより前記ト
ルクセンサに誘起される電圧変化を検出する電圧処理回
路と、を備え、 前記磁性体は、前記非磁性部材の表面を放電エネルギー
およびレーザーエネルギーのうち少なくとも１つを用い
て変態させて形成したアモルファス磁性体からなるトル
ク検出装置において、 前記アモルファス磁性体は、前記非磁性体部材の表面上
に、前記クランク軸を中心として放射状に、かつ周方向
に間隔をおいて形成された複数のアモルファス磁性体層
からなり、前記アモルファス磁性体層と前記トルクセン
サとが対向している時に前記トルクセンサに誘起される
電圧と、前記非磁性体部材のうち前記アモルファス磁性
体層の隣接する２つの挟まれた部分に前記トルクセンサ
が対向している時に前記トルクセンサに誘起される電圧
との電圧差を利用して前記非磁性部材の回転数をも検出
可能にしたことを特徴とするトルク検出装置。 - 【請求項２】前記非磁性部材がオーステナイト系ステン
レスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のトルク検出装置。 - 【請求項３】前記内燃機関は複数の気筒を具備してお
り、前記電圧処理回路は、前記トルクセンサに誘起され
る透磁率の変化に比例した出力電圧を得る差動増幅回路
と、前記電圧のピーク値を検出するピーク値検出信号処
理回路を備え、該ピーク値に応じて前記気筒の各々が発
生するトルクまたは前記気筒が発生する平均トルクを検
出するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項及び第２項のいずれか１つに記載トルク検出装置。 - 【請求項４】前記電圧処理回路は、前記差動増幅回路か
ら送出される出力電圧をパルス信号に変換する波形成形
回路と、該波形成形回路から送出される前記パルス信号
を検出する周波数カウンタとを備え、前記パルス信号に
より前記回転数を検出するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１つに記載
のトルク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117023A JP2625720B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | トルク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117023A JP2625720B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | トルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284443A JPS63284443A (ja) | 1988-11-21 |
| JP2625720B2 true JP2625720B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14701531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62117023A Expired - Lifetime JP2625720B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | トルク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625720B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003507701A (ja) * | 1999-08-12 | 2003-02-25 | ファースト テクノロジー アーゲー | トルクまたは力センサ用磁気変換素子 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9907130D0 (en) * | 1999-03-26 | 1999-05-19 | Fet Applic Limited | Torque and speed sensor |
| KR100748887B1 (ko) * | 2005-08-26 | 2007-08-13 | 현대자동차주식회사 | 자동변속기의 토오크 측정장치 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118835A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-27 | Toyota Motor Corp | 回転軸のトルク検出装置 |
| JPH0672825B2 (ja) * | 1984-08-30 | 1994-09-14 | 株式会社豊田中央研究所 | トルク測定装置 |
| JPS6247935U (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-24 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62117023A patent/JP2625720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003507701A (ja) * | 1999-08-12 | 2003-02-25 | ファースト テクノロジー アーゲー | トルクまたは力センサ用磁気変換素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63284443A (ja) | 1988-11-21 |
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