JP2829530B2 - トルク検出装置 - Google Patents

トルク検出装置

Info

Publication number
JP2829530B2
JP2829530B2 JP1251665A JP25166589A JP2829530B2 JP 2829530 B2 JP2829530 B2 JP 2829530B2 JP 1251665 A JP1251665 A JP 1251665A JP 25166589 A JP25166589 A JP 25166589A JP 2829530 B2 JP2829530 B2 JP 2829530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
reference position
rotating shaft
magnetic recording
recording media
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1251665A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03113332A (ja
Inventor
頼一 辻
俊実 岡崎
浩之 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsuda KK filed Critical Matsuda KK
Priority to JP1251665A priority Critical patent/JP2829530B2/ja
Publication of JPH03113332A publication Critical patent/JPH03113332A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2829530B2 publication Critical patent/JP2829530B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は回転駆動される回転軸のトルクを検出するト
ルク検出装置に関し、特に、自動車の自動変速機等の回
転軸のトルクを該回転軸のねじれ量から算出する車載用
のトルク検出装置に関するものである。
(従来の技術) 近年、自動車におけるトルク検出の必要性は増大しつ
つある。特に、トルクコンバータを用いた自動変速機で
は、出力軸のトルクを検出することでその特性の大幅な
向上が期待されている。現在用いられている自動変速機
では、ギヤの変換タイミングをエンジンの回転数もしく
はスロットル開度からエンジンの特性曲線を用いて推定
しているが、制御系の繁雑さやエンジンの特性のバラツ
キ等に伴ないその精度は必ずしも十分なものとはいえな
い。この他、四輪駆動車における前輪と後輪へのトルク
配分においても、同様の間接的制御による手段を用いて
いるため同様の問題が生じている。このような状況の
下、自動車におけるトルクの直接的検出が可能となれ
ば、変速機,四輪駆動におけるトルク配分のみならず、
アクティブサスペンションやトラクションコントロール
を完成度の高いものとすることが可能である。一方、ト
ルク検出の必要性は自動車に限らず、各方面で問題とな
っており、例えば、NC工作機ではトルクの適性化は工作
精度を確保する上で不可欠である。そこで、トルク検出
には各種の技術が開発されているが、とりわけ、自動車
に適用するに当たっては、検出トルクの範囲が広いこと
(0〜500Kg・m)、さらに、トルク変動を精度良く検
出することが必要となる。トルク検出の直接的手段とし
ては、トルクの負荷による回転軸のねじれ角を測定する
ことが有効である。ねじれ角の測定により、トルクを検
出する従来技術としては、測定対象である回転軸に少な
くとも二つのロータリエンコーダを配設したものが知ら
れている。すなわち、個々のエンコーダからの検出信号
の位相差Δtからねじれ角θを求め、トルクに換算する
方法である。ところで、上記位相差Δtを得るためには
同一の情報信号を上記2つのロータリエンコーダに書き
込んでおく必要があり、この情報信号はねじれ角θの大
きさに対応する程度のピッチを有する所定周波数の信号
とするのが望ましい。しかし、この所定周波数の信号か
らなる情報信号を再生した場合この再生信号上で回転基
準位置を明確にしておく必要があり、このため回転基準
位置信号を発生する手段が必要となる。この回転基準位
置信号を発生する手段としては上記2つのロータリエン
コーダに半径方向のスリットを設け、さらにこのロータ
リエンコーダを挾んで投光器および受光器を対向させる
ように配し、ロータリエンコーダの回転に伴ないこのス
リットを通して受光器で受光された投光器からの光ビー
ムの受光タイミングに基づいて回転基準位置信号を得る
ようにした、いわゆる光学部材を用いたものが考えられ
る。さらに、上記2つのロータリエンコーダの周面の一
部に切り欠きもしくは突部を設け、この周面に近接せし
めて電磁ピックアップを配し、ロータリエンコーダの回
転に伴ないこの切り欠きもしくは突部が電磁ピックアッ
プに近接したタイミングでこの電磁ピックアップから回
転基準位置信号を発生せしめるようにした、いわゆる電
磁ピックアップを用いたものが考えられる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した光学部材を用いたものや電磁
ピックアップを用いたものは基準位置信号を得るためロ
ータリエンコーダにスリットを形成したり、その周面の
形状を変えたりする必要があり、またこのような技術を
用いた検出装置によっては、投光器、受光器あるいは電
磁ピックアップとロータリエンコーダとの相対位置を定
めるために高い精度が必要とされる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので回転基
準位置信号を発生する手段の位置決めに高い精度を必要
とせず装置の製作が容易なトルク検出装置を提供するこ
とを目的とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明のトルク検出装置は、回転駆動される回転軸
の、軸方向に所定距離だけ離れた2位置に固設された2
つの磁気記録媒体と、これら2つの磁気記録媒体に所定
周波数の情報信号を記録再生するため該2つの磁気記録
媒体各々に対向する位置に配設された磁気ヘッドと、前
記2つの磁気記録媒体に、互いに同期した基準位置信号
を記録するため、該基準位置信号を前記磁気ヘッドに送
出する基準位置信号発生手段と、2つの該磁気ヘッドに
より読み取られた前記基準位置信号の位置ずれ量を検出
し、この位置ずれ量が情報信号の何周期に相当するかを
検出する一方、2つの該磁気ヘッドにより読み取られた
前記情報信号の位相差を検出し、これらの検出結果に基
づいて前記回転軸の前記2位置間のねじれ角を測定し、
これに基づいて前記回転軸に加わるトルクを算出するト
ルク算出手段とを有することを特徴とするものである。
(作用) 上述した構成によれば、基準位置信号を同期させて2
つの磁気記録媒体に記録するようにしており、これによ
り回転軸の回転基準位置を設定することができるので、
投光器,受光器あるいは電磁ピックアップ等を設ける必
要がなく、精度が必要とされる、これらの部材と磁気記
録媒体との相対位置設定を行なわなくてもよいので装置
の製作が容易となる。
(実 施 例) 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明す
る。第1図は本発明の一実施例に係るトルク検出装置を
示す概略図である。この装置は、検出対象となる回転軸
1の軸方向に所定距離Lをおいた2位置に、該回転軸1
を一周するようにして各々装着された2枚の磁気記録媒
体2a,bと、各々の磁気記録媒体2a,bに対して情報信号を
記録再生し得る位置に配設された記録再生両用の磁気ヘ
ッド3a,bと、これら2つの磁気ヘッド3a,bにより読み取
られた情報信号の位相を比較し、その比較結果に基づい
て回転軸1の上記2位置間のねじれ角を測定し、この測
定値に基づいて回転軸1に加わるトルクを算出し、その
算出したトルク値を出力部5に出力するトルク算出部4
と、2つの磁気記録媒体2a,bに対して、互いに同期した
基準位置信号を記録するため該基準位置信号を磁気ヘッ
ド3a,bに送出する基準位置信号発生部6を備えている。
上記磁気記録媒体2a,bは、長尺の可撓性非磁性基板上
に磁性金属もしくは磁性酸化物からなる磁性層を塗布し
てなるもので、この磁性層を外側にし回転軸1の回りを
一周するようにして該回転軸1に装着されている。ま
た、上記トルク算出部4は両磁気ヘッド3a,bにより読み
取られた情報信号を比較する比較部とこの比較部から出
力された比較値に基づいて回転軸1に加わるトルク値を
算出するCPUを有しており、この算出されたトルク値を
表わす信号は出力部5から表示回路あるいはトルク制御
回路等に送出される。
ところで、上述した2つの磁気記録媒体2a,bに記録さ
れる情報信号としては同一の所定周波数(例えば61.5KH
z)の方形波信号が用いられ、回転軸1にトルク負荷が
加わった場合に両磁気ヘッド3a,bから読み取られた上記
2つの情報信号がトルク算出部4に送出され、これら2
つの情報信号の位相差Δtがこのトルク算出部4におい
て算出されることとなる。しかしながら、情報信号がこ
の様な周波数信号であると、上記位相差Δtが上記情報
信号の1周期を超えた場合にはその位相差Δtを特定す
ることが困難となる。そこで、上記装置においてはこの
情報信号以外に、上記2つの磁気記録媒体2a,bに互いに
同期した回転基準位置信号を記録するようにしている。
すなわち、回転軸1にトルク負荷が加わっていない状態
で基準位置信号を基準位置信号発生部6から発生させ、
両磁気ヘッド3a,bを介して両磁気記録媒体2a,bに同時に
記録させる。次に、回転軸1にトルク負荷が加わった状
態で両磁気ヘッド3a,bから基準位置信号を読み取り、読
み取った2つの基準位置信号の位置ずれを算出し、この
算出された位置ずれ量Aがこの情報信号の略何周期n
(但し、A=nT+α;Tは1周期,0≦α<T)に相当する
かという大まかな検出を行ない、さらに磁気ヘッド3a,b
により読み取られた2つの情報信号間の位相差xを検出
し2πn+xを計算することによって精密な位相差Δt
を算出するようにしている。なお、上記位相差Δtに関
する演算は全てトルク算出部4においてなされる。この
後、このトルク算出部4において、上記算出された位相
差Δtに基づいて回転軸1のねじれ角θが測定され、そ
の測定結果から回転軸1に加わったトルク値が検出され
る。
上記実施例装置においては情報信号と基準位置信号の
両信号によって位相差Δtを検出するようにしている
が、それ程精度の高い位相差検出が要求されない場合
は、上記基準位置信号のみ(上記情報信号を使用するこ
となく)を磁気記録媒体2a,bに同時に記録し、この後、
両磁気ヘッド3a,bから読み取った両基準位置信号のずれ
量のみに基づいて回転軸1のねじれ角θ、さらには回転
軸1に加わったトルク値を検出することが可能である。
次に、この基準位置信号のみを用いて回転軸1のトルク
変動を検出する方法を第2図を用いて説明する。回転軸
1が負荷を受けて回転している状態で、基準位置信号発
生部6から発生させた短パルスからなる基準位置信号E0
を両磁気ヘッド3a,bから両磁気記録媒体2a,bに記録す
る。このとき基準位置信号発生部6からは両磁気ヘッド
3a,bに基準位置信号を送出するのと同一タイミングでト
ルク算出部4にトリガ信号が送出される。この後、回転
軸1が負荷を受けた状態で1回転したとき、上記両磁気
記録媒体2a,bから両磁気ヘッド3a,bによって基準位置信
号E1,E2が読み出され、トルク算出部4に送出される。
このトルク算出部4ではトリガ信号が入力されてから、
すなわち基準位置信号E0が磁気記録媒体2a,bに記録され
てから再生基準位置信号E1,E2が入力されるまでの各期
間t1,t2が算出される。すなわち、磁気記録媒体2aが装
着された位置における回転軸1の1回転に要する時間は
t1であり、磁気記録媒体2bが装着された位置におけるそ
れはt2である。したがって回転軸1が1回転する間の両
磁気記録媒体2a,b装着位置間におけるこの回転軸1の相
対ねじれ変位Δθは、 から求められ、回転軸1が1回転する間におけるトルク
変動を検出することができる。このように、本装置では
磁気ヘッド3a,bから磁気記録媒体2a,bに基準位置信号を
記録することで回転基準位置を設定するようにしている
ので回転軸1が回転している途中においても容易に回転
基準位置を設定することができ、出力信号の比較,演算
等の面倒な処理をすることなく回転軸1のトルク変動や
回転変化を検出することができる。
また、自動車に用いられている各種のトルク伝達用の
回転軸等においては、この回転軸にねじれ歪みが残留し
て蓄積し、磁気記録媒体上に記録された信号と検出ヘッ
ドとの相対位置が徐々にずれてしまい検出精度が経年的
に劣化するという問題があるが、上記装置においては基
準位置信号を任意に書替えることにより更新することが
できるので検出精度の経年的な劣化を防止できる。
なお、上記基準位置信号は単パルスにより構成されて
いるが、複数個のパルスにより構成してもさしつかえな
い。
なお、上述した実施例においては回転軸1に対し磁気
記録媒体2a,bを2つ配設しているが、これに限られるも
のではなく3つ以上の磁気記録媒体を配設することもで
きる。また、本発明に係る装置に使用される磁気記録媒
体の形状としては必ずしも上述した形状のものに限られ
るものではなく、その他種々の形状のものを使用するこ
とが可能である。
なお、2つの磁気ヘッドは、第1図に示すように両磁
気ヘット3a,bを互いに対応する位置に必ずしも配設する
必要はなく、一方の磁気ヘッドに対して、他方の磁気ヘ
ッドを磁気記録媒体の円周方向にずれた位置に配設する
ことも可能である。
なお、上記実施例は主として、自動車の動力伝達系を
例に説明しているが、本発明の適用対象としては自動車
に限らず、船舶、工事用車両、兵器等について適用する
ことが可能である。
(発明の効果) 以上説明したように本発明のトルク検出装置によれ
ば、回転軸上に装着した2つの磁気記録媒体に互いに同
期せしめた基準位置信号を磁気記録するようにしている
ため投光器,受光器あるいは電磁ピックアップ等の基準
位置を設定するための部材を設けずともよく、精度を要
するこれらの部材の位置設定を行なう必要がないので、
装置の製作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のトルク検出装置を示す概略
図、第2図は第1図に示す装置を用いてトルク変動を検
出する様子を説明するためのグラフを示すものである。 1……回転軸、2a,b……磁気記録媒体 3a,b……磁気ヘッド、4……トルク算出部 6……基準位置信号発生部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 3/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転駆動される回転軸の、軸方向に所定距
    離だけ離れた2位置に固設された2つの磁気記録媒体
    と、 これら2つの磁気記録媒体に所定周波数の情報信号を記
    録再生するため該2つの磁気記録媒体各々に対向する位
    置に配設された磁気ヘッドと、 前記2つの磁気記録媒体に、互いに同期した基準位置信
    号を記録するため、該基準位置信号を前記磁気ヘッドに
    送出する基準位置信号発生手段と、 2つの該磁気ヘッドにより読み取られた前記基準位置信
    号の位置ずれ量を検出し、この位置ずれ量が情報信号の
    何周期に相当するかを検出する一方、2つの該磁気ヘッ
    ドにより読み取られた前記情報信号の位相差を検出し、
    これらの検出結果に基づいて前記回転軸の前記2位置間
    のねじれ角を測定し、これに基づいて前記回転軸に加わ
    るトルクを算出するトルク算出手段とを有することを特
    徴とするトルク検出装置。
JP1251665A 1989-09-27 1989-09-27 トルク検出装置 Expired - Fee Related JP2829530B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1251665A JP2829530B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 トルク検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1251665A JP2829530B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 トルク検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03113332A JPH03113332A (ja) 1991-05-14
JP2829530B2 true JP2829530B2 (ja) 1998-11-25

Family

ID=17226201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1251665A Expired - Fee Related JP2829530B2 (ja) 1989-09-27 1989-09-27 トルク検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2829530B2 (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62150644U (ja) * 1986-03-17 1987-09-24

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03113332A (ja) 1991-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0463561B1 (en) Signal processing method and apparatus, and a system such as a displacement detecting device using the same
KR950015066B1 (ko) 토오크 검출장치
US4329645A (en) Rotational speed measuring system having a circuit for increasing the accuracy thereof
US4774845A (en) Method and device for measuring the torque transmitted by a shaft subjected to temperature variations
US4382388A (en) Dynamometer road simulating method and system
US4751383A (en) Method and apparatus for detection of position with correction of errors caused by errors in scale pitch
US5301559A (en) Torque detecting system
JP2969309B2 (ja) トルク検出装置
KR100456964B1 (ko) 차속신호 변환방법
JP2829530B2 (ja) トルク検出装置
US6304528B1 (en) Optical disk reproducing apparatus
JP2821944B2 (ja) トルク検出装置
US6601011B1 (en) Apparatus for measuring angular velocity variation rate of rotary axle
JP2711472B2 (ja) トルク検出装置
JPH03279832A (ja) トルク検出装置
US5365060A (en) Relative velocity sensing device
JP2002228676A (ja) 走行車両の車速測定方法及びそれを用いた走行性能測定方法
JP2829538B2 (ja) トルク検出装置
JPS62149502A (ja) 車輪の空気圧検出装置
JPH03279831A (ja) トルク検出装置
JP2728004B2 (ja) ビーム間隔測定装置
JP2930683B2 (ja) トルク検出装置
JPH0452664Y2 (ja)
Oho et al. Practical aspects of ultrasonic rotary encoder—Probe placing, real-time operation, and automotive bench test
JPH06221942A (ja) トルク検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees