JPS6093327A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPS6093327A JPS6093327A JP20079883A JP20079883A JPS6093327A JP S6093327 A JPS6093327 A JP S6093327A JP 20079883 A JP20079883 A JP 20079883A JP 20079883 A JP20079883 A JP 20079883A JP S6093327 A JPS6093327 A JP S6093327A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- transmission shaft
- sensor
- detected
- position sensor
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- Pending
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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
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/102—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving magnetostrictive means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、車両の回転軸のトルりを測定するのに好適な
トルク検出器に関する。
トルク検出器に関する。
従来、逆Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ効果を応用した磁歪式トル
クセンサは、公知でおり、例えばＡｓ ＥＡＪＯ引俵Ａ
Ｌ １９６０ ＶＯＬＵＭＥ ３３ ＮＵＭＢＥＲ３ｐ
２：３−ｐ３２ ＬＸＸウェーブ）＋ Ｕ−８−Ｐａｔ
。
クセンサは、公知でおり、例えばＡｓ ＥＡＪＯ引俵Ａ
Ｌ １９６０ ＶＯＬＵＭＥ ３３ ＮＵＭＢＥＲ３ｐ
２：３−ｐ３２ ＬＸＸウェーブ）＋ Ｕ−８−Ｐａｔ
。
４．１３５．３９ ｉ号、特開昭５３−７７５７２号公
報等に詳述されている。これら従来技術になるトルクセ
ンサは、クロス形およびリング形と呼ばれるタイプのト
ルクセンサである。これらのトルクセンサは、回転軸表
層部の透磁率のばらつきに基因する出力変動を吸収する
ために通常ローパスフィルターを使用する。このローパ
スフィルターのカットオフ周波数はトルク伝達軸の最低
回転数によシ制限され、例えば自動車エンジンの場合は
このカットオフ周波数は５〜１０１−１２である。この
ため、これらのトルクセンサの応答性は、回転数に無関
係に、一定で、低く高速応答性が要求される車両のトル
ク検出器としては問題であった。
報等に詳述されている。これら従来技術になるトルクセ
ンサは、クロス形およびリング形と呼ばれるタイプのト
ルクセンサである。これらのトルクセンサは、回転軸表
層部の透磁率のばらつきに基因する出力変動を吸収する
ために通常ローパスフィルターを使用する。このローパ
スフィルターのカットオフ周波数はトルク伝達軸の最低
回転数によシ制限され、例えば自動車エンジンの場合は
このカットオフ周波数は５〜１０１−１２である。この
ため、これらのトルクセンサの応答性は、回転数に無関
係に、一定で、低く高速応答性が要求される車両のトル
ク検出器としては問題であった。
本発明の目的は、上述の従来技術に鑑み、特に車両の回
転軸のトルクを検出するに適した、非接触でかつ応答性
の良好なトルク検出器を提供するにある。
転軸のトルクを検出するに適した、非接触でかつ応答性
の良好なトルク検出器を提供するにある。
本発明によれば、位置センサによｐ）ルク伝達軸の所定
位置を検出し、この位置に同期した軸の所定の部分（回
転軸表層面の一部）を利用してトルクを検出するもので
あυ、無負荷時のトルク出力Ｔｉをあらかじめ記憶して
おき、後の検出トルク出力をこのＴ＋と比較しそれらの
差を算出することにより、正確でかつ応答性良く印加ト
ルクを検出するようにしたものである。
位置を検出し、この位置に同期した軸の所定の部分（回
転軸表層面の一部）を利用してトルクを検出するもので
あυ、無負荷時のトルク出力Ｔｉをあらかじめ記憶して
おき、後の検出トルク出力をこのＴ＋と比較しそれらの
差を算出することにより、正確でかつ応答性良く印加ト
ルクを検出するようにしたものである。
以下、本発明になるトルク検出器の一実施例の図を用い
て詳述する。トルク検出器の構成をブロックによシ示す
第１図及びトルクを検出するトルク伝達軸とセンサの配
置を示す第２図を参照し、１はトルク伝達軸（車軸）２
７の円周表面上の所定のトルク検出位置を非接触で検出
する位置センサであシ、軸の突起部２９に対向して、ハ
ウジング２８に装着される。この位置センサ１は、磁束
の変化を検出するもので、既に公知のものであるため詳
細な説明は省略する。２はトルクセンサでアシ、既に述
べた所謂クロス形トルクセンサである。このクロス形ト
ルクセンサとは、第２図に示すように、コの字形の励磁
コア２ｏとコの字形の検出コア２１がクロスした構造で
ある。励磁コア２０には、励磁巻線２２が巻装され、検
出コア２１には検出巻線２３が巻かれている。励磁巻線
２２は、交流発振器５１によシ励磁され、第２図中に破
線で示す磁路を形成する。これらのコアは、取付板２６
に、非磁性のスペーサを介して固定される。２５はセン
サのカバーである。一般に車両の車軸２７はその製造過
程においては機械強度的には考慮されているが、その磁
気的特性は、考慮されていないため、軸の表層部の透磁
率は通常大きくばらついている。そのため、従来技術に
おいてはローパスフィルタを用いその出力変動を吸収し
ていた。再び第１図に戻シ３は位置センサ１の波形整形
回路で、４は全波整流回路で、６は交流／直流（Ａ／］
））変換器、７はマイクロコンピュータである。この全
波整流回路４の出力９の一例は、第３図に示すように、
上述のようなトルク伝達軸２７の透磁率のばらつきによ
り、大きく変動する。しかしトルクが印加された時もや
はシ同位相で変化するため透磁率のばらつきにより出力
の変化かトルク印加による出力の変化が分からない。
て詳述する。トルク検出器の構成をブロックによシ示す
第１図及びトルクを検出するトルク伝達軸とセンサの配
置を示す第２図を参照し、１はトルク伝達軸（車軸）２
７の円周表面上の所定のトルク検出位置を非接触で検出
する位置センサであシ、軸の突起部２９に対向して、ハ
ウジング２８に装着される。この位置センサ１は、磁束
の変化を検出するもので、既に公知のものであるため詳
細な説明は省略する。２はトルクセンサでアシ、既に述
べた所謂クロス形トルクセンサである。このクロス形ト
ルクセンサとは、第２図に示すように、コの字形の励磁
コア２ｏとコの字形の検出コア２１がクロスした構造で
ある。励磁コア２０には、励磁巻線２２が巻装され、検
出コア２１には検出巻線２３が巻かれている。励磁巻線
２２は、交流発振器５１によシ励磁され、第２図中に破
線で示す磁路を形成する。これらのコアは、取付板２６
に、非磁性のスペーサを介して固定される。２５はセン
サのカバーである。一般に車両の車軸２７はその製造過
程においては機械強度的には考慮されているが、その磁
気的特性は、考慮されていないため、軸の表層部の透磁
率は通常大きくばらついている。そのため、従来技術に
おいてはローパスフィルタを用いその出力変動を吸収し
ていた。再び第１図に戻シ３は位置センサ１の波形整形
回路で、４は全波整流回路で、６は交流／直流（Ａ／］
））変換器、７はマイクロコンピュータである。この全
波整流回路４の出力９の一例は、第３図に示すように、
上述のようなトルク伝達軸２７の透磁率のばらつきによ
り、大きく変動する。しかしトルクが印加された時もや
はシ同位相で変化するため透磁率のばらつきにより出力
の変化かトルク印加による出力の変化が分からない。
そのため、本発明によれば、常にトルク伝達軸の同一箇
所で、トルクを測定することによシ印加トルクを検出す
る。例えば位置センサ信号１０の立上シ点（第３図にお
いて回転角０°）で、トルクを測定し、印加トルクの大
きさと出力電圧の関係を表わすと第４図で示すように比
例関係を示す。
所で、トルクを測定することによシ印加トルクを検出す
る。例えば位置センサ信号１０の立上シ点（第３図にお
いて回転角０°）で、トルクを測定し、印加トルクの大
きさと出力電圧の関係を表わすと第４図で示すように比
例関係を示す。
さらに１１はニュートラルスイッチであり、ギアーがニ
ュートラルのときオンとなる。
ュートラルのときオンとなる。
次に第５図を用いて、マイクロコンピュータ７の動作を
詳述する。ニュートラルスイッチがオン（すなわちギア
がニュートラルの位置）するとステップ４０に入シ、カ
ウンタＣＮｔ−クリアする。
詳述する。ニュートラルスイッチがオン（すなわちギア
がニュートラルの位置）するとステップ４０に入シ、カ
ウンタＣＮｔ−クリアする。
続いて位置センサ（以下Ｐ、Ｓと略す）出力の立上シを
検知して、カウンタＣＮをインクリメント（＋１）Ｌ、
ステップ４４へ移る。ステップ４４で検出トルク（以下
ＴＱと略す）をＦ（ＣＮ）に移し、ＣＮ（ＣＣ（ＣＣニ
一定値）になるまで、繰シ返す。ＣＮ＝ＣＣになるとス
テップ４６へ移シ、今まで１回転に１回、ＣＣケ測定し
たゼロトルクを平均して、メモＩＪＦ（ｉ）に格納する
。続いてステップ４７に移シ、再度位置センナ信号出力
の立上りを検知してトルクを続み込み、ＴＲＱＫ格納す
る。続いて、ステップ４９に移シ、トルクの正負判定を
行９と共に絶対値をめ、印加トルクとして出力する。そ
の後、再度ステップ４７へ移シ、上記のトルク計測を繰
り返す。
検知して、カウンタＣＮをインクリメント（＋１）Ｌ、
ステップ４４へ移る。ステップ４４で検出トルク（以下
ＴＱと略す）をＦ（ＣＮ）に移し、ＣＮ（ＣＣ（ＣＣニ
一定値）になるまで、繰シ返す。ＣＮ＝ＣＣになるとス
テップ４６へ移シ、今まで１回転に１回、ＣＣケ測定し
たゼロトルクを平均して、メモＩＪＦ（ｉ）に格納する
。続いてステップ４７に移シ、再度位置センナ信号出力
の立上りを検知してトルクを続み込み、ＴＲＱＫ格納す
る。続いて、ステップ４９に移シ、トルクの正負判定を
行９と共に絶対値をめ、印加トルクとして出力する。そ
の後、再度ステップ４７へ移シ、上記のトルク計測を繰
り返す。
以上のように、本実施例による実験結果によると、軸の
一回転に一度トルクを計測するために、トルク伝達軸回
転数が６００ｒｐｎ以下ではその応答性は従来通りであ
るが、６００ｒ−以上だと回転数に応じて検出時間が早
くなシ、応答性が改善された。また走行を開始する毎に
、無負荷のイニシャルトルクＩｌｌ ｉを測定するため
、トルクのゼロ点変動の影響も取り除かられるというメ
リットも持ち合せている。
一回転に一度トルクを計測するために、トルク伝達軸回
転数が６００ｒｐｎ以下ではその応答性は従来通りであ
るが、６００ｒ−以上だと回転数に応じて検出時間が早
くなシ、応答性が改善された。また走行を開始する毎に
、無負荷のイニシャルトルクＩｌｌ ｉを測定するため
、トルクのゼロ点変動の影響も取り除かられるというメ
リットも持ち合せている。
第７図は、本発明になる他の実施例を示すものであｆｉ
）ルク伝達軸の突起２９を４ヶ設けた場合の取付構造で
、第６図は、検出トルク出力と位置センサ出力特性を示
したものである。本実施例のように１回転で、４回トル
クを測定し、１回転毎に平均化すると、応答性は、同一
で、印加トルクの安定化検出が出来る効果がある。
）ルク伝達軸の突起２９を４ヶ設けた場合の取付構造で
、第６図は、検出トルク出力と位置センサ出力特性を示
したものである。本実施例のように１回転で、４回トル
クを測定し、１回転毎に平均化すると、応答性は、同一
で、印加トルクの安定化検出が出来る効果がある。
本発明になるさらに他の実施例について、第８図の取付
構造図によシ説明する。トルク伝達軸２７の円周表面上
の４ケ所に、円周上に長さの異なる突起部１００，１０
１，１０２，１０３を設け、位置上ン茗１によシ、その
突起部の位置を検出する。この位置センサ１の出力は、
第９図に示すように、突起部１００，１０１，１０２，
１０３の長さが個々に異なるため、各回転位置毎にデユ
ーティ比ｔ／Ｔが変わるため、ｔ／Ｔを測定すれば、軸
２７の回転角位１置が検出出来る。
構造図によシ説明する。トルク伝達軸２７の円周表面上
の４ケ所に、円周上に長さの異なる突起部１００，１０
１，１０２，１０３を設け、位置上ン茗１によシ、その
突起部の位置を検出する。この位置センサ１の出力は、
第９図に示すように、突起部１００，１０１，１０２，
１０３の長さが個々に異なるため、各回転位置毎にデユ
ーティ比ｔ／Ｔが変わるため、ｔ／Ｔを測定すれば、軸
２７の回転角位１置が検出出来る。
第１０図に、この場合の動作フローの概要を示す。ステ
ップＦ１で、位置センサ出力信号のオフ時間ｔと周期Ｔ
を測定し、ｔ／Ｔ演算を行い、現在の回転角位置を検出
する。続いてＦ２ステップで、位置センサ１の立上りに
同期して無負荷トルクＴｉを４回測定し、回転角（θす
ｌ〜θす４ ）情報と一緒にＴｉ＋〜Ｔｉ４を記憶する
。次にＦ３ステップで、ステップＦ１と同４ＨＣｔ／’
１演５′１．シて、現在の回転角位置をめる。続いてス
テップＦ４で、位置センサめ信号に同期して、トルク信
号ＴＯを取シ込み、ステップＦ５へ移る。
ップＦ１で、位置センサ出力信号のオフ時間ｔと周期Ｔ
を測定し、ｔ／Ｔ演算を行い、現在の回転角位置を検出
する。続いてＦ２ステップで、位置センサ１の立上りに
同期して無負荷トルクＴｉを４回測定し、回転角（θす
ｌ〜θす４ ）情報と一緒にＴｉ＋〜Ｔｉ４を記憶する
。次にＦ３ステップで、ステップＦ１と同４ＨＣｔ／’
１演５′１．シて、現在の回転角位置をめる。続いてス
テップＦ４で、位置センサめ信号に同期して、トルク信
号ＴＯを取シ込み、ステップＦ５へ移る。
ステップＦ５では、同一回転角の無負荷トルクとの差を
と９、正確な印加トルクを算出し、出力トルクとする。
と９、正確な印加トルクを算出し、出力トルクとする。
以後ステップＦ４に戻シ、トルク検出を繰り返す。
以上のように本実施例によると、１回転に４回トルクの
測定が出来るため、センサの応答性がさらに向上するこ
とができる効果がある。
測定が出来るため、センサの応答性がさらに向上するこ
とができる効果がある。
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、逆Ｗ
ｉｅｄｅｍａｎｎ効果を利用した非抵触の磁歪式トルク
センサの応答性を向上し、かつより正確なトルクを検出
することができる。
ｉｅｄｅｍａｎｎ効果を利用した非抵触の磁歪式トルク
センサの応答性を向上し、かつより正確なトルクを検出
することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図の位置センサ、トルクセンサの取付構造図
、第３図及び第４図は、第１図の位置センサ、トルクセ
ンサの出力特性図、第５図は、第１図の実施例の動作を
示す動作フロー図、第６図は他の実施例による位置セン
サ、トルクセンサの出力特性図、第７図は、第６図の他
の実施例の位置センサ、トルクセンサの取付構造図、第
８図はさらに他の位置センサの構造を示す図、第９図は
第８図の位置センサの出力を示す図、第１０図は第８及
び９図の実施例の動作を示す動作フロー図である。 １・・・位置センサ、２・・・トルクセンサ、４・・・
全波整流回路、５・・・励磁用発振器、６・・・Ａ／Ｄ
変換器、７・・・マイクロコンピュータ、２７・・・ト
ルク伝達軸、括 ６０ 第８ の
２図は第１図の位置センサ、トルクセンサの取付構造図
、第３図及び第４図は、第１図の位置センサ、トルクセ
ンサの出力特性図、第５図は、第１図の実施例の動作を
示す動作フロー図、第６図は他の実施例による位置セン
サ、トルクセンサの出力特性図、第７図は、第６図の他
の実施例の位置センサ、トルクセンサの取付構造図、第
８図はさらに他の位置センサの構造を示す図、第９図は
第８図の位置センサの出力を示す図、第１０図は第８及
び９図の実施例の動作を示す動作フロー図である。 １・・・位置センサ、２・・・トルクセンサ、４・・・
全波整流回路、５・・・励磁用発振器、６・・・Ａ／Ｄ
変換器、７・・・マイクロコンピュータ、２７・・・ト
ルク伝達軸、括 ６０ 第８ の
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、車両の伝達軸の透磁率の変化を検出するトルクセン
サと、上記トルクセンサの出力信号を受けて上記伝達軸
に印加されるトルクの大きさを表わす検出トルク信号を
出力する信号処理部とから構成されるトルク検出器にお
いて、さらに上記伝達軸の回転角を慣用する位置センサ
を設け、上記位置センサ出力に同期した上記トルクセン
サの出力によって検出トルクをめることを特徴とするト
ルク検出器。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記信号処理部は
、あらかじめ無負荷時のトルクＴ１を記憶し、測定した
トルクＴＩとの差をめることによシ伝達軸に印加される
トルクをめることを特徴とするトルク検出器。 ３゜特許請求の範囲第１項において、上記位置センサは
上記伝達軸の１回転中腹数の所定の位置を検出し、この
位置センナの複数の位置信号に同期して複数の印加トル
クを検知し、これら検知トルクを平均して印加トルクを
めることを特徴とするトルク検出器。 ４、特許請求の範囲第３項において、上記位置センサに
よる回転位置の検出は、複数の回転角位置を検出する上
記位置センサの出力信号のデユーティ比を変えることに
よシ検出することを特徴とするトルク検出器。 ５、特許請求の範囲第４項において、上記伝達軸上に円
周方向に長さの異なる免起部を円周表面上に複数設ける
ことを特徴とするトルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20079883A JPS6093327A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20079883A JPS6093327A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093327A true JPS6093327A (ja) | 1985-05-25 |
Family
ID=16430363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20079883A Pending JPS6093327A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093327A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61267047A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPS61267048A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPS62203029A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-07 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210740A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210736A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210739A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210738A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210737A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20079883A patent/JPS6093327A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61267047A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPS61267048A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀カラ−写真感光材料 |
| JPS62203029A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-07 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210740A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210736A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210739A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210738A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
| JPS63210737A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Honda Motor Co Ltd | トルクセンサ |
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