JPH0772024A - 回転軸のトルク計測装置 - Google Patents
回転軸のトルク計測装置Info
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- JPH0772024A JPH0772024A JP22013393A JP22013393A JPH0772024A JP H0772024 A JPH0772024 A JP H0772024A JP 22013393 A JP22013393 A JP 22013393A JP 22013393 A JP22013393 A JP 22013393A JP H0772024 A JPH0772024 A JP H0772024A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転軸に固定した１対の歯車の回転を歯車の
歯と協働して検出する磁気ピックアップ等の１対の回転
センサの信号の位相差に基いて軸トルクを計測する場合
に、トルクの作用方向も検出できるようにする。 【構成】 １対の歯車と１対の回転センサとを、回転軸
にトルクが作用していない無負荷状態で両センサの信号
Ａ1、Ａ2の位相差△θが０°より大きく１８０°より小
さい所定値、例えば略９０°になるように配置する。信
号Ａ1、Ａ2の波形整形信号Ｂ1、Ｂ2を排他的論理和回路
で処理して位相差△θに対応したパルス幅の位相差信号
Ｃを得る。正方向のトルクが作用すると位相差信号Ｃの
パルス幅は無負荷状態のそれより大きくなり、一方、負
方向のトルクが作用すると位相差信号Ｃのパルス幅は無
負荷状態のそれより小さくなり、従って位相差信号から
トルクの大きさとトルクの作用方向とを検出できる。
歯と協働して検出する磁気ピックアップ等の１対の回転
センサの信号の位相差に基いて軸トルクを計測する場合
に、トルクの作用方向も検出できるようにする。 【構成】 １対の歯車と１対の回転センサとを、回転軸
にトルクが作用していない無負荷状態で両センサの信号
Ａ1、Ａ2の位相差△θが０°より大きく１８０°より小
さい所定値、例えば略９０°になるように配置する。信
号Ａ1、Ａ2の波形整形信号Ｂ1、Ｂ2を排他的論理和回路
で処理して位相差△θに対応したパルス幅の位相差信号
Ｃを得る。正方向のトルクが作用すると位相差信号Ｃの
パルス幅は無負荷状態のそれより大きくなり、一方、負
方向のトルクが作用すると位相差信号Ｃのパルス幅は無
負荷状態のそれより小さくなり、従って位相差信号から
トルクの大きさとトルクの作用方向とを検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用変速機の動力伝
達軸といった回転軸に作用しているトルクの大きさと方
向とを検出するトルク計測装置に関する。
達軸といった回転軸に作用しているトルクの大きさと方
向とを検出するトルク計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用自動変速機の制御装置とし
て、特公昭４７−３５２５８号公報により、変速機の出
力軸トルクを計測し、変速機の油圧係合要素に供給する
ライン圧を計測されたトルク値に応じて可変調整するも
のが知られている。
て、特公昭４７−３５２５８号公報により、変速機の出
力軸トルクを計測し、変速機の油圧係合要素に供給する
ライン圧を計測されたトルク値に応じて可変調整するも
のが知られている。
【０００３】そして、このものでは出力軸トルクを計測
するために、出力軸に軸方向に離間させて同一歯数の１
対の歯車部材を固定すると共に、該両歯車部材の回転を
これら歯車部材の歯と協働して検出する磁気ピックアッ
プから成る１対の回転検出手段を設け、出力軸にトルク
が作用していない無負荷状態では両回転検出手段からの
信号の位相差が０°または１８０°になるように両歯車
部材と両回転検出手段との配置位相を設定し、無負荷状
態での位相差が０°の場合は、一方の回転検出手段の信
号の立上りでオンし他方の回転検出手段の信号の立上り
でオフするフリップフロップから成る信号発生回路を介
して両信号の位相差に応じたパルス幅の信号を発生さ
せ、また、無負荷状態での位相差が１８０°の場合は、
ＡＤＮ回路から成る信号発生回路を介して両信号のオー
バーラップ幅に応じたパルス幅の信号を発生させ、この
信号を積分回路で整流して、両歯車部材間の出力軸の捩
れ量に比例した直流信号を得るようにしている。
するために、出力軸に軸方向に離間させて同一歯数の１
対の歯車部材を固定すると共に、該両歯車部材の回転を
これら歯車部材の歯と協働して検出する磁気ピックアッ
プから成る１対の回転検出手段を設け、出力軸にトルク
が作用していない無負荷状態では両回転検出手段からの
信号の位相差が０°または１８０°になるように両歯車
部材と両回転検出手段との配置位相を設定し、無負荷状
態での位相差が０°の場合は、一方の回転検出手段の信
号の立上りでオンし他方の回転検出手段の信号の立上り
でオフするフリップフロップから成る信号発生回路を介
して両信号の位相差に応じたパルス幅の信号を発生さ
せ、また、無負荷状態での位相差が１８０°の場合は、
ＡＤＮ回路から成る信号発生回路を介して両信号のオー
バーラップ幅に応じたパルス幅の信号を発生させ、この
信号を積分回路で整流して、両歯車部材間の出力軸の捩
れ量に比例した直流信号を得るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のものでは、直流
電圧信号の電圧値から回転軸（出力軸）に作用している
トルクの大きさを知ることができるが、両回転検出手段
の信号の位相差が０°または１８０°からプラス・マイ
ナス何れの側にずれていても、信号発生回路からは両回
転検出手段の信号位相差の０°または１８０°からのず
れ量の絶対値に応じたパルス幅に応じた信号が発生され
るだけであるため、トルクの作用方向を検出することは
できない、という問題がある。特に、車両用変速機は、
エンジンブレーキ時等に逆駆動トルクが伝達されること
があり、トルクの作用方向を知ることは重要である。本
発明は、以上の点に鑑み、トルクの大きさだけでなくト
ルクの作用方向も検出し得るようにしたトルク計測装置
を提供することをその目的としている。
電圧信号の電圧値から回転軸（出力軸）に作用している
トルクの大きさを知ることができるが、両回転検出手段
の信号の位相差が０°または１８０°からプラス・マイ
ナス何れの側にずれていても、信号発生回路からは両回
転検出手段の信号位相差の０°または１８０°からのず
れ量の絶対値に応じたパルス幅に応じた信号が発生され
るだけであるため、トルクの作用方向を検出することは
できない、という問題がある。特に、車両用変速機は、
エンジンブレーキ時等に逆駆動トルクが伝達されること
があり、トルクの作用方向を知ることは重要である。本
発明は、以上の点に鑑み、トルクの大きさだけでなくト
ルクの作用方向も検出し得るようにしたトルク計測装置
を提供することをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、回転軸に軸方向に離間させて固定した同一歯
数の１対の歯車部材と、該両歯車部材の回転をこれら歯
車部材の歯と協働して検出する１対の回転検出手段と、
一方の歯車部材の回転検出手段と他方の歯車部材の回転
検出手段とからの信号の位相差を検出する位相差検出手
段とを備えるトルク計測装置であって、前記両歯車部材
と前記両回転検出手段とを、回転軸にトルクが作用して
いない無負荷状態で前記位相差検出手段により検出され
る位相差が０°より大きく１８０°より小さな基準値と
なるように配置し、位相差検出手段で検出される位相差
に基いて回転軸に作用しているトルクの大きさと方向と
を検出するトルク検出手段を設けたことを特徴とする。
この場合、前記トルク検出手段は、前記位相差検出手段
で検出される検出値と前記基準値との偏差と大小関係と
からトルクの大きさとトルクの方向とを検出するように
構成することが望ましい。
本発明は、回転軸に軸方向に離間させて固定した同一歯
数の１対の歯車部材と、該両歯車部材の回転をこれら歯
車部材の歯と協働して検出する１対の回転検出手段と、
一方の歯車部材の回転検出手段と他方の歯車部材の回転
検出手段とからの信号の位相差を検出する位相差検出手
段とを備えるトルク計測装置であって、前記両歯車部材
と前記両回転検出手段とを、回転軸にトルクが作用して
いない無負荷状態で前記位相差検出手段により検出され
る位相差が０°より大きく１８０°より小さな基準値と
なるように配置し、位相差検出手段で検出される位相差
に基いて回転軸に作用しているトルクの大きさと方向と
を検出するトルク検出手段を設けたことを特徴とする。
この場合、前記トルク検出手段は、前記位相差検出手段
で検出される検出値と前記基準値との偏差と大小関係と
からトルクの大きさとトルクの方向とを検出するように
構成することが望ましい。
【０００６】
【作用】両回転検出手段の信号の周期性上、両回転検出
手段の信号の位相差△θに対応する検出値としてどのよ
うな値を取っても、この検出値は△θが０°または１８
０°のときに最小値または最大値となり、無負荷状態で
の△θが０°または１８０°であれば、△θが０°また
は１８０°からプラス・マイナス何れの側にずれても、
△θに対応する検出値は同様に変化し、トルクの作用方
向を検出することはできない。
手段の信号の位相差△θに対応する検出値としてどのよ
うな値を取っても、この検出値は△θが０°または１８
０°のときに最小値または最大値となり、無負荷状態で
の△θが０°または１８０°であれば、△θが０°また
は１８０°からプラス・マイナス何れの側にずれても、
△θに対応する検出値は同様に変化し、トルクの作用方
向を検出することはできない。
【０００７】然し、無負荷状態で△θが０°＜△θ＜１
８０°になっていれば、無負荷状態での△θに対応する
検出値（基準値）は最小値と最大値との間の値になり、
△θが無負荷状態での△θからマイナス側やプラス側に
ずれたときは検出値が基準値より減少或いは増加し、か
くて検出値と基準値との偏差からトルクの大きさを検出
できると共に、検出値と基準値との大小関係からトルク
の作用方向を検出できる。
８０°になっていれば、無負荷状態での△θに対応する
検出値（基準値）は最小値と最大値との間の値になり、
△θが無負荷状態での△θからマイナス側やプラス側に
ずれたときは検出値が基準値より減少或いは増加し、か
くて検出値と基準値との偏差からトルクの大きさを検出
できると共に、検出値と基準値との大小関係からトルク
の作用方向を検出できる。
【０００８】ところで、△θに対応する検出値として、
△θに対応するパルス幅の位相差信号を上記従来例と同
様に積分回路で整流して得られる、直流電圧信号の電圧
値を用いることもできるが、これでは位相差信号を何パ
ルス分か積分する必要があってトルク計測に時間がかか
る。これに対し、位相差信号のデューティー比を前記検
出値として求めるようにすれば、位相差信号の１周期と
１周期内のパルス出力時間とを計時するだけでデューテ
ィー比を迅速に求められるため、トルク計測を応答性良
く行い得られ、有利である。
△θに対応するパルス幅の位相差信号を上記従来例と同
様に積分回路で整流して得られる、直流電圧信号の電圧
値を用いることもできるが、これでは位相差信号を何パ
ルス分か積分する必要があってトルク計測に時間がかか
る。これに対し、位相差信号のデューティー比を前記検
出値として求めるようにすれば、位相差信号の１周期と
１周期内のパルス出力時間とを計時するだけでデューテ
ィー比を迅速に求められるため、トルク計測を応答性良
く行い得られ、有利である。
【０００９】また、無負荷状態での△θを略９０°に設
定しておけば、正負何れの方向のトルクも均等に計測で
きるが、正負一方向に他方向に比し大きなトルクが作用
する回転軸では無負荷状態での△θを９０°からずらし
て、当該一方向のトルクの計測幅を大きく確保するよう
にしても良い。
定しておけば、正負何れの方向のトルクも均等に計測で
きるが、正負一方向に他方向に比し大きなトルクが作用
する回転軸では無負荷状態での△θを９０°からずらし
て、当該一方向のトルクの計測幅を大きく確保するよう
にしても良い。
【００１０】ところで、回転軸への歯車部材の取付精度
の問題により無負荷状態での△θがずれてしまうことが
あり、そのため、回転軸の無負荷状態を検知する無負荷
状態検知手段と、無負荷状態で前記位相差検出手段によ
り検出される位相差に対応する検出値を基準値として記
憶する記憶手段とを設け、基準値を随時更新し得るよう
にすることが望ましい。回転軸が車両用変速機の動力伝
達軸である場合、無負荷状態検知手段は、変速機が中立
状態、車速が所定値以上、車速の変化割合が所定値以
下、制動装置が非作動の４条件が所定時間継続して成立
したときを無負荷状態として検知するように構成するこ
とが望ましく、更に、変速機が自動変速機である場合に
は、変速機が前進走行レンジでの高速段確立状態、車速
が所定値以上、車速の変化割合が所定値以下、制動装置
が非作動の４条件が所定時間継続して成立したときにも
無負荷状態として、上記した中立状態を含む４条件が成
立する前の暫定的な基準値の更新を行うようにしても良
い。この場合、自動変速機がロックアップクラッチ付き
のトルクコンバータを備えるときは、無負荷状態の判別
条件として該ロックアップクラッチが非作動という条件
を加えることが望ましい。
の問題により無負荷状態での△θがずれてしまうことが
あり、そのため、回転軸の無負荷状態を検知する無負荷
状態検知手段と、無負荷状態で前記位相差検出手段によ
り検出される位相差に対応する検出値を基準値として記
憶する記憶手段とを設け、基準値を随時更新し得るよう
にすることが望ましい。回転軸が車両用変速機の動力伝
達軸である場合、無負荷状態検知手段は、変速機が中立
状態、車速が所定値以上、車速の変化割合が所定値以
下、制動装置が非作動の４条件が所定時間継続して成立
したときを無負荷状態として検知するように構成するこ
とが望ましく、更に、変速機が自動変速機である場合に
は、変速機が前進走行レンジでの高速段確立状態、車速
が所定値以上、車速の変化割合が所定値以下、制動装置
が非作動の４条件が所定時間継続して成立したときにも
無負荷状態として、上記した中立状態を含む４条件が成
立する前の暫定的な基準値の更新を行うようにしても良
い。この場合、自動変速機がロックアップクラッチ付き
のトルクコンバータを備えるときは、無負荷状態の判別
条件として該ロックアップクラッチが非作動という条件
を加えることが望ましい。
【００１１】また、前記両歯車部材は磁気ピックアップ
等の回転検出手段で検出可能な歯を有するものであれば
良いが、回転軸が上記した車両用変速機の動力伝達軸で
ある場合、両歯車部材の一方を該動力伝達軸に固定した
動力伝達用の歯車として、構造の簡素化を図ることが望
ましい。
等の回転検出手段で検出可能な歯を有するものであれば
良いが、回転軸が上記した車両用変速機の動力伝達軸で
ある場合、両歯車部材の一方を該動力伝達軸に固定した
動力伝達用の歯車として、構造の簡素化を図ることが望
ましい。
【００１２】
【実施例】図１を参照して、１は車両用自動変速機であ
り、該変速機１はエンジン２の出力側に設けたロックア
ップクラッチ３ａ付きのトルクコンバータ３と、該トル
クコンバータ３の出力側に設けた補助変速機４とで構成
されている。
り、該変速機１はエンジン２の出力側に設けたロックア
ップクラッチ３ａ付きのトルクコンバータ３と、該トル
クコンバータ３の出力側に設けた補助変速機４とで構成
されている。
【００１３】該補助変速機４は、トルクコンバータ３に
連結される入力軸４ａと、車両の駆動輪５、５に差動ギ
ア６を介して連結される出力軸４ｂとの間に前進用の１
速乃至４速の変速段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４と後進段Ｇ
Ｒとを並設して成るもので、前進用の各変速段に１速乃
至４速の各油圧クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介設
して、該各油圧クラッチの係合で前進用の各変速段を選
択的に確立するようにした。また、後進段ＧＲは４速段
Ｇ４と４速油圧クラッチＣ４を共用するものとし、出力
軸４ｂ上に４速段Ｇ４と後進段ＧＲとを選択するセレク
ダギア７を設け、該セレクタギア７の図面で左方の前進
位置と右方の後進位置とへの切換動作で４速段Ｇ４と後
進段ＧＲとを選択的に確立するようにした。１速段Ｇ１
には出力側のオーバー回転を許容するワンウェイクラッ
チ８が介設されている。
連結される入力軸４ａと、車両の駆動輪５、５に差動ギ
ア６を介して連結される出力軸４ｂとの間に前進用の１
速乃至４速の変速段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４と後進段Ｇ
Ｒとを並設して成るもので、前進用の各変速段に１速乃
至４速の各油圧クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介設
して、該各油圧クラッチの係合で前進用の各変速段を選
択的に確立するようにした。また、後進段ＧＲは４速段
Ｇ４と４速油圧クラッチＣ４を共用するものとし、出力
軸４ｂ上に４速段Ｇ４と後進段ＧＲとを選択するセレク
ダギア７を設け、該セレクタギア７の図面で左方の前進
位置と右方の後進位置とへの切換動作で４速段Ｇ４と後
進段ＧＲとを選択的に確立するようにした。１速段Ｇ１
には出力側のオーバー回転を許容するワンウェイクラッ
チ８が介設されている。
【００１４】前記油圧クラッチＣ１〜Ｃ４やロックアッ
プクラッチ３ａやセレクタギア７は、マイクロコンピュ
ータから成る電子制御回路９により油圧制御回路１０を
介して制御されるようになっており、電子制御回路９
に、エンジン２の回転数やスロットル開度や冷却水温を
検出するエンジンセンサ１１1や、差動ギア６の回転数
から車速を検出する車速センサ１１2や、補助変速機４
の入力軸回転数を検出するセンサ１１3や、図示しない
シフトレバーのポジションセンサ１１4からの信号を入
力し、シフトレバーが前進走行レンジたる「Ｄ」レンジ
に切換操作されたとき、電子制御回路９から前記センサ
で検出される各種パラメータに基いて決定される現在の
運転状態に応じた変速指令を出力して、自動変速を行う
ようにした。
プクラッチ３ａやセレクタギア７は、マイクロコンピュ
ータから成る電子制御回路９により油圧制御回路１０を
介して制御されるようになっており、電子制御回路９
に、エンジン２の回転数やスロットル開度や冷却水温を
検出するエンジンセンサ１１1や、差動ギア６の回転数
から車速を検出する車速センサ１１2や、補助変速機４
の入力軸回転数を検出するセンサ１１3や、図示しない
シフトレバーのポジションセンサ１１4からの信号を入
力し、シフトレバーが前進走行レンジたる「Ｄ」レンジ
に切換操作されたとき、電子制御回路９から前記センサ
で検出される各種パラメータに基いて決定される現在の
運転状態に応じた変速指令を出力して、自動変速を行う
ようにした。
【００１５】また、変速過渡期の係合側油圧クラッチの
昇圧特性と解放側油圧クラッチの降圧特性とを補助変速
機４の出力軸トルクに応じて変化させて、変速ショック
の無いスムーズな変速を行い得られるよう、以下の如く
して出力軸トルクを計測するようにした。
昇圧特性と解放側油圧クラッチの降圧特性とを補助変速
機４の出力軸トルクに応じて変化させて、変速ショック
の無いスムーズな変速を行い得られるよう、以下の如く
して出力軸トルクを計測するようにした。
【００１６】即ち、出力軸４ｂの一端に固定した、差動
ギア６に噛合する出力ギアをトルク計測用の第１歯車部
材１２1として、該第１歯車部材１２1の回転をその歯と
協働して検出する磁気ピックアップやホール素子から成
る第１回転検出手段１３1を設けると共に、出力軸４ｂ
の他端に前記歯車部材１２1と同一歯数のトルク計測用
の第２歯車部材１２2を固定して、該第２歯車部材１２2
の回転をその歯と協働して検出する磁気ピックアップや
ホール素子から成る第２回転検出手段１３2を設け、こ
れら両回転検出手段１３1、１３2の信号を第１と第２の
各波形整形回路１４1、１４2を介して排他的論理和回路
１５に入力し、該回路１５からの信号を電子制御回路９
に入力して、出力軸トルクを計測するようにした。
ギア６に噛合する出力ギアをトルク計測用の第１歯車部
材１２1として、該第１歯車部材１２1の回転をその歯と
協働して検出する磁気ピックアップやホール素子から成
る第１回転検出手段１３1を設けると共に、出力軸４ｂ
の他端に前記歯車部材１２1と同一歯数のトルク計測用
の第２歯車部材１２2を固定して、該第２歯車部材１２2
の回転をその歯と協働して検出する磁気ピックアップや
ホール素子から成る第２回転検出手段１３2を設け、こ
れら両回転検出手段１３1、１３2の信号を第１と第２の
各波形整形回路１４1、１４2を介して排他的論理和回路
１５に入力し、該回路１５からの信号を電子制御回路９
に入力して、出力軸トルクを計測するようにした。
【００１７】ここで、第１回転検出手段１３1の信号Ａ1
と第２回転検出手段１３2の信号Ａ2との位相差△θが出
力軸４ｂにトルクが作用していない無負荷状態で図２
（ａ）に示す如く略９０°になるように、両歯車部材１
２1、１２2と両回転検出手段１３1、１３2との配置位相
が設定されている。信号Ａ1を入力する第１波形整形回
路１４1の出力信号Ｂ1と、信号Ａ2を入力する第２波形
整形回路１４2の出力信号Ｂ2とを排他的論理和回路１５
に入力すると、該回路１５からは前記両信号Ａ1、Ａ2の
位相差△θに対応するパルス幅の位相差信号Ｃが出力さ
れる。そして、この位相差信号Ｃの立上り時点と立下り
時点と次の立上り時点とを電子制御回路９に内蔵するフ
リーランニングタイマで計時して、パルス出力時間ｔ１
とパルス休止時間ｔ２とを求め、位相差信号Ｃのデュー
ティー比Ｃｄ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）を演算すれば、無
負荷状態ではＣｄが略０．５になる。
と第２回転検出手段１３2の信号Ａ2との位相差△θが出
力軸４ｂにトルクが作用していない無負荷状態で図２
（ａ）に示す如く略９０°になるように、両歯車部材１
２1、１２2と両回転検出手段１３1、１３2との配置位相
が設定されている。信号Ａ1を入力する第１波形整形回
路１４1の出力信号Ｂ1と、信号Ａ2を入力する第２波形
整形回路１４2の出力信号Ｂ2とを排他的論理和回路１５
に入力すると、該回路１５からは前記両信号Ａ1、Ａ2の
位相差△θに対応するパルス幅の位相差信号Ｃが出力さ
れる。そして、この位相差信号Ｃの立上り時点と立下り
時点と次の立上り時点とを電子制御回路９に内蔵するフ
リーランニングタイマで計時して、パルス出力時間ｔ１
とパルス休止時間ｔ２とを求め、位相差信号Ｃのデュー
ティー比Ｃｄ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）を演算すれば、無
負荷状態ではＣｄが略０．５になる。
【００１８】エンジンからの駆動トルクの伝達で出力軸
４ｂに正方向のトルクが作用して、両回転検出手段１３
1、１３2の信号Ａ1、Ａ2の位相差△θが図２（ｂ）に示
す如く増加すると、位相差信号Ｃのパルス幅も増加し、
そのデューティー比Ｃｄは無負荷状態でのデューティー
比を基準値Ｃｄｓとして、Ｃｄ＞Ｃｄｓになり、また、
逆駆動トルクの伝達で出力軸４ｂに負方向のトルクが作
用して、両回転検出手段１３1、１３2の信号Ａ1、Ａ2の
位相差△θが図２（Ｃ）に示す如く減少すると、位相差
信号Ｃのパルス幅も減少し、Ｃｄ＜Ｃｄｓになる。かく
て、ＣｄとＣｄｓとの偏差の絶対値からトルクの大きさ
を検出できると共に、ＣｄとＣｄｓの大小関係からトル
クの作用方向も検出できる。
４ｂに正方向のトルクが作用して、両回転検出手段１３
1、１３2の信号Ａ1、Ａ2の位相差△θが図２（ｂ）に示
す如く増加すると、位相差信号Ｃのパルス幅も増加し、
そのデューティー比Ｃｄは無負荷状態でのデューティー
比を基準値Ｃｄｓとして、Ｃｄ＞Ｃｄｓになり、また、
逆駆動トルクの伝達で出力軸４ｂに負方向のトルクが作
用して、両回転検出手段１３1、１３2の信号Ａ1、Ａ2の
位相差△θが図２（Ｃ）に示す如く減少すると、位相差
信号Ｃのパルス幅も減少し、Ｃｄ＜Ｃｄｓになる。かく
て、ＣｄとＣｄｓとの偏差の絶対値からトルクの大きさ
を検出できると共に、ＣｄとＣｄｓの大小関係からトル
クの作用方向も検出できる。
【００１９】ところで、前記基準値Ｃｄｓは歯車部材１
２1、１２2の出力軸４ｄへの取付精度の問題から例えば
９０°といった基準位相差に対応する値から僅かにずれ
ている可能性があり、出力軸４ｄが無負荷状態のときの
位相差信号Ｃのデューティー比Ｃｄを実測して、Ｃｄｓ
を随時更新することが望ましく、そのためのプログラム
を図３を参照して説明する。先ず、Ｓ１のステップで第
１フラグＦ１が１か否かを判別し、Ｆ１＝０であればＳ
２のステップでシフトレバーが中立レンジたる「Ｎ」レ
ンジに存するか否かを判別し、「Ｎ」レンジのときはＳ
３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の各ステップで車速Ｖが所定値Ｖ
ｓ以上か否か、車速の変化割合△Ｖが所定値△Ｖｓ以下
か否か、スロットル開度ＴＨが所定値ＴＨｓ以下か否
か、車両の制動装置が非作動（非制動）か否かを夫々判
別し、これらＳ３〜Ｓ６のステップの判別条件の何れか
１つでも不成立のときはＳ７のステップに進んで減算式
の第１タイマ時間ＴＭ１を所定の設定時間ＴＭ１ｓにセ
ットし、次にＳ８のステップで第１フラグＦ１を０にリ
セットすると共にＳ９のステップで基準値Ｃｄｓを前回
の基準値Ｃｄｓにセットする処理を行う。
２1、１２2の出力軸４ｄへの取付精度の問題から例えば
９０°といった基準位相差に対応する値から僅かにずれ
ている可能性があり、出力軸４ｄが無負荷状態のときの
位相差信号Ｃのデューティー比Ｃｄを実測して、Ｃｄｓ
を随時更新することが望ましく、そのためのプログラム
を図３を参照して説明する。先ず、Ｓ１のステップで第
１フラグＦ１が１か否かを判別し、Ｆ１＝０であればＳ
２のステップでシフトレバーが中立レンジたる「Ｎ」レ
ンジに存するか否かを判別し、「Ｎ」レンジのときはＳ
３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の各ステップで車速Ｖが所定値Ｖ
ｓ以上か否か、車速の変化割合△Ｖが所定値△Ｖｓ以下
か否か、スロットル開度ＴＨが所定値ＴＨｓ以下か否
か、車両の制動装置が非作動（非制動）か否かを夫々判
別し、これらＳ３〜Ｓ６のステップの判別条件の何れか
１つでも不成立のときはＳ７のステップに進んで減算式
の第１タイマ時間ＴＭ１を所定の設定時間ＴＭ１ｓにセ
ットし、次にＳ８のステップで第１フラグＦ１を０にリ
セットすると共にＳ９のステップで基準値Ｃｄｓを前回
の基準値Ｃｄｓにセットする処理を行う。
【００２０】Ｓ３〜Ｓ６のステップの全ての判別条件が
成立しているときはＳ１０のステップに進んでＴＭ１が
０になったか否かを判別する。ＴＭ１は「Ｎ」レンジで
ない場合にもＳ１４のステップでＴＭ１ｓにセットされ
るようになっており、従ってＴＭ１＝０になるのはＳ２
〜Ｓ６のステップの全ての判別条件が前記設定時間ＴＭ
１ｓの間継続して成立したときであり、このときは無負
荷状態であると判断し、Ｓ１１のステップでＦ１を１に
セットすると共にＳ１２のステップで第２フラグＦ２を
０にリセットし、次にＳ１３のステップに進んで基準値
Ｃｄｓを現時点で実測されたデューティー比Ｃｄに更新
する。
成立しているときはＳ１０のステップに進んでＴＭ１が
０になったか否かを判別する。ＴＭ１は「Ｎ」レンジで
ない場合にもＳ１４のステップでＴＭ１ｓにセットされ
るようになっており、従ってＴＭ１＝０になるのはＳ２
〜Ｓ６のステップの全ての判別条件が前記設定時間ＴＭ
１ｓの間継続して成立したときであり、このときは無負
荷状態であると判断し、Ｓ１１のステップでＦ１を１に
セットすると共にＳ１２のステップで第２フラグＦ２を
０にリセットし、次にＳ１３のステップに進んで基準値
Ｃｄｓを現時点で実測されたデューティー比Ｃｄに更新
する。
【００２１】「Ｎ」レンジでないときにはＳ２のステッ
プから前記Ｓ１４のステップを経てＳ１５のステップに
進み、ここで第２フラグＦ２が１か否かを判別し、Ｆ２
＝０であればＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２
０、Ｓ２１、Ｓ２２の各ステップでシフトレバーが
「Ｄ」レンジに存するか否か、３速や４速の高速段が確
立されているか否か、Ｖ≧Ｖｓか否か、△Ｖ≦△Ｖｓか
否か、ＴＨ≦ＴＨｓか否か、制動装置が非作動か否か、
ロックアップクラッチ３ａが非作動か否かを夫々判別
し、これらＳ１６〜Ｓ２２のステップの判別条件の何れ
か１つでも不成立のときはＳ２３のステップで減算式の
第２タイマ時間ＴＭ２を所定の設定時間ＴＭ２ｓにセッ
トし、次にＳ２４のステップで第２フラグＦ２を０にリ
セットすると共にＳ２５のステップで基準値Ｃｄｓを前
回の基準値Ｃｄｓにセットする処理を行う。
プから前記Ｓ１４のステップを経てＳ１５のステップに
進み、ここで第２フラグＦ２が１か否かを判別し、Ｆ２
＝０であればＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２
０、Ｓ２１、Ｓ２２の各ステップでシフトレバーが
「Ｄ」レンジに存するか否か、３速や４速の高速段が確
立されているか否か、Ｖ≧Ｖｓか否か、△Ｖ≦△Ｖｓか
否か、ＴＨ≦ＴＨｓか否か、制動装置が非作動か否か、
ロックアップクラッチ３ａが非作動か否かを夫々判別
し、これらＳ１６〜Ｓ２２のステップの判別条件の何れ
か１つでも不成立のときはＳ２３のステップで減算式の
第２タイマ時間ＴＭ２を所定の設定時間ＴＭ２ｓにセッ
トし、次にＳ２４のステップで第２フラグＦ２を０にリ
セットすると共にＳ２５のステップで基準値Ｃｄｓを前
回の基準値Ｃｄｓにセットする処理を行う。
【００２２】Ｓ１６〜Ｓ２２のステップの全ての判別条
件が成立しているときはＳ２６のステップに進んでＴＭ
２が０になったか否かを判別し、全ての判別条件が前記
設定時間ＴＭ２ｓの間継続して成立していてＴＭ２＝０
になったときは、Ｓ２７のステップでＦ１を０にリセッ
トすると共にＳ２８のステップでＦ２を１にセットし、
次にＳ１３のステップに進んで基準値Ｃｄｓを現時点で
実測されたデューティー比Ｃｄに更新する。
件が成立しているときはＳ２６のステップに進んでＴＭ
２が０になったか否かを判別し、全ての判別条件が前記
設定時間ＴＭ２ｓの間継続して成立していてＴＭ２＝０
になったときは、Ｓ２７のステップでＦ１を０にリセッ
トすると共にＳ２８のステップでＦ２を１にセットし、
次にＳ１３のステップに進んで基準値Ｃｄｓを現時点で
実測されたデューティー比Ｃｄに更新する。
【００２３】「Ｄ」レンジでは出力軸４ｂにエンジン２
からの出力トルクが伝達されるが、高速段の確立時であ
ってＶ≧Ｖｓ、△Ｖ≦△Ｖｓ、ＴＨ≦ＴＨｓであり且つ
制動装置とロックアップクラッチ３ａとが非作動であれ
ば、出力軸４ｂはほぼ自由回転状態になって出力軸４ｂ
に作用するトルクは極く小さくなり、このときに実測さ
れるデューティー比Ｃｄを基準値Ｃｄｓにセットしても
左程誤差は生じない。
からの出力トルクが伝達されるが、高速段の確立時であ
ってＶ≧Ｖｓ、△Ｖ≦△Ｖｓ、ＴＨ≦ＴＨｓであり且つ
制動装置とロックアップクラッチ３ａとが非作動であれ
ば、出力軸４ｂはほぼ自由回転状態になって出力軸４ｂ
に作用するトルクは極く小さくなり、このときに実測さ
れるデューティー比Ｃｄを基準値Ｃｄｓにセットしても
左程誤差は生じない。
【００２４】尚、Ｓ２６のステップからＳ１３のステッ
プに進んで行う基準値Ｃｄｓの更新は暫定的なものであ
り、その後に「Ｎ」レンジ、Ｖ≧Ｖｓ、△Ｖ≦△Ｖｓ、
ＴＨ≦ＴＨｓ、制動装置非作動という全条件がＴＭ１ｓ
の間継続して成立したときには、Ｓ１０のステップから
Ｓ１３のステップに進んで基準値Ｃｄｓが再び更新され
る。そして、この際はＳ１１のステップでＦ１が１にセ
ットされるため、キースイッチを一旦オフしてＦ１を０
にリセットしない限り、基準値Ｃｄｓはそれ以上更新さ
れない。
プに進んで行う基準値Ｃｄｓの更新は暫定的なものであ
り、その後に「Ｎ」レンジ、Ｖ≧Ｖｓ、△Ｖ≦△Ｖｓ、
ＴＨ≦ＴＨｓ、制動装置非作動という全条件がＴＭ１ｓ
の間継続して成立したときには、Ｓ１０のステップから
Ｓ１３のステップに進んで基準値Ｃｄｓが再び更新され
る。そして、この際はＳ１１のステップでＦ１が１にセ
ットされるため、キースイッチを一旦オフしてＦ１を０
にリセットしない限り、基準値Ｃｄｓはそれ以上更新さ
れない。
【００２５】ところで、上記実施例では、デューティー
比Ｃｄをパルス出力時間ｔ１とパルス休止時間ｔ２とか
ら、Ｃｄ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）として演算したが、Ｃ
ｄをｔ１とｔ２との比として演算しても良い。また、上
記実施例では、第１歯車部材１２1を出力軸４ｂ上の出
力ギアとし、第２歯車部材１２2を出力軸４ｂにトルク
計測のために特別に取付けたが、第２歯車部材１２2を
パーキングギアで兼用することも可能である。更に、本
発明は、変速機の出力軸トルクの計測だけでなく入力軸
トルクの計測や変速機以外の他の機器の回転軸のトルク
計測にも適用できる。
比Ｃｄをパルス出力時間ｔ１とパルス休止時間ｔ２とか
ら、Ｃｄ＝ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）として演算したが、Ｃ
ｄをｔ１とｔ２との比として演算しても良い。また、上
記実施例では、第１歯車部材１２1を出力軸４ｂ上の出
力ギアとし、第２歯車部材１２2を出力軸４ｂにトルク
計測のために特別に取付けたが、第２歯車部材１２2を
パーキングギアで兼用することも可能である。更に、本
発明は、変速機の出力軸トルクの計測だけでなく入力軸
トルクの計測や変速機以外の他の機器の回転軸のトルク
計測にも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、回転軸に作用するトルクの大きさだけでなく
トルクの作用方向も検出でき、而もその構成は１対の歯
車部材とその回転を検出する１対の回転検出手段とを該
両回転検出手段の信号の無負荷状態での位相差が０°と
１８０°との間の値になるように配置するだけで足り、
構造が簡単になる。
によれば、回転軸に作用するトルクの大きさだけでなく
トルクの作用方向も検出でき、而もその構成は１対の歯
車部材とその回転を検出する１対の回転検出手段とを該
両回転検出手段の信号の無負荷状態での位相差が０°と
１８０°との間の値になるように配置するだけで足り、
構造が簡単になる。
【図１】 本発明装置を具備する車両用変速機とその制
御系のシステム図
御系のシステム図
【図２】 （ａ）（ｂ）（ｃ）回転検出手段の信号と位
相差信号の波形変化を示す図
相差信号の波形変化を示す図
【図３】 基準値の更新プログラムを示すフローチャー
ト
ト
１ 車両用変速機 ３ トルクコンバー
タ ３ａ ロックアップクラッチ ４ａ 入力軸 ４ｂ 出力軸 ９ 電子制御回路 １２1、１２2 歯車部材 １３1、１３2 回転
検出手段 １５ 排他的論理和回路（信号発生手段）
タ ３ａ ロックアップクラッチ ４ａ 入力軸 ４ｂ 出力軸 ９ 電子制御回路 １２1、１２2 歯車部材 １３1、１３2 回転
検出手段 １５ 排他的論理和回路（信号発生手段）
Claims (8)
- 【請求項１】 回転軸に軸方向に離間させて固定した同
一歯数の１対の歯車部材と、該両歯車部材の回転をこれ
ら歯車部材の歯と協働して検出する１対の回転検出手段
と、一方の歯車部材の回転検出手段と他方の歯車部材の
回転検出手段とからの信号の位相差を検出する位相差検
出手段とを備えるトルク計測装置であって、前記両歯車
部材と前記両回転検出手段とを、回転軸にトルクが作用
していない無負荷状態で前記位相差検出手段により検出
される位相差が０°より大きく１８０°より小さな基準
値となるように配置し、位相差検出手段で検出される位
相差に基いて回転軸に作用しているトルクの大きさと方
向とを検出するトルク検出手段を設けたことを特徴とす
る回転軸のトルク計測装置。 - 【請求項２】 前記トルク検出手段は、前記位相差検出
手段で検出される検出値と前記基準値との偏差と大小関
係とからトルクの大きさとトルクの方向とを検出するよ
うに構成されることを特徴とする請求項１に記載の回転
軸のトルク計測装置。 - 【請求項３】 前記回転軸が車両用変速機の動力伝達用
の軸であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回
転軸のトルク計測装置。 - 【請求項４】 前記両歯車部材の一方が前記変速機の動
力伝達用の歯車であることを特徴する請求項３に記載の
回転軸のトルク計測装置。 - 【請求項５】 前記回転軸の無負荷状態を検知する無負
荷状態検知手段と、無負荷状態で前記位相差検出手段に
より検出される検出値を基準値として記憶する記憶手段
とを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１
項に記載の回転軸のトルク計測装置。 - 【請求項６】 前記無負荷状態検知手段は、変速機が中
立状態、車速が所定値以上、車速の変化割合が所定値以
下、制動装置が非作動の４条件が所定時間継続して成立
したときを無負荷状態として検知するように構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の回転軸のトルク計測
装置。 - 【請求項７】 前記変速機が自動変速機であり、前記無
負荷状態検知手段は、変速機が前進走行レンジでの高速
段確立状態、車速が所定値以上、車速の変化割合が所定
値以下、制動装置が非作動の４条件が所定時間継続して
成立したときを無負荷状態として検知するように構成さ
れることを特徴とする請求項５に記載の回転軸のトルク
計測装置。 - 【請求項８】 前記自動変速機がロックアップクラッチ
付きのトルクコンバータを備え、無負荷状態の判別条件
として該ロックアップクラッチが非作動という条件が加
えられることを特徴とする請求項７に記載の回転軸のト
ルク計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22013393A JPH0772024A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 回転軸のトルク計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22013393A JPH0772024A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 回転軸のトルク計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772024A true JPH0772024A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16746423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22013393A Pending JPH0772024A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 回転軸のトルク計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772024A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0775898A1 (en) * | 1995-11-21 | 1997-05-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for detecting torque of automatic vehicle transmission and controlling the same based on detected torque |
| JP2008256025A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 自動変速機のトルク検出装置 |
| JP2012225679A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Hitachi Automotive Systems Steering Ltd | トルクセンサおよびパワーステアリング装置 |
| CN107806994A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-03-16 | 九江精密测试技术研究所 | 一种动态扭矩试验台 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP22013393A patent/JPH0772024A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0775898A1 (en) * | 1995-11-21 | 1997-05-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for detecting torque of automatic vehicle transmission and controlling the same based on detected torque |
| JP2008256025A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 自動変速機のトルク検出装置 |
| JP2012225679A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Hitachi Automotive Systems Steering Ltd | トルクセンサおよびパワーステアリング装置 |
| CN107806994A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-03-16 | 九江精密测试技术研究所 | 一种动态扭矩试验台 |
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