JPS58221131A - トルク検出装置 - Google Patents
トルク検出装置Info
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- JPS58221131A JPS58221131A JP57104118A JP10411882A JPS58221131A JP S58221131 A JPS58221131 A JP S58221131A JP 57104118 A JP57104118 A JP 57104118A JP 10411882 A JP10411882 A JP 10411882A JP S58221131 A JPS58221131 A JP S58221131A
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- output
- engine
- signal
- driven
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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
- G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
- G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
- G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (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】
本発明は、自動車等の伝達軸のトルク出力を検出するた
めのトルク検出装置に関するものである。
めのトルク検出装置に関するものである。
従来のこの種の検出器としては、機関の出力軸に取り付
け、機関トルクを車輪等負荷に伝達する際、トルク伝達
軸に発止する軸のねじれとして検出するものがある。ま
たねじれを電気的に検出するものとして、歪により電気
抵抗値が変化する歪ゲージ式、磁歪管の磁気特性が変化
する磁ひずみ式、軸の2点間のねじれ位相のずれを検出
する位相差的等があるが、これらはいずれも機関の性能
試験としてのトルク検出がその主目的てあって、この種
の検出器は機関出力計測用として構成してあり、重量が
大きく、構造が複雑なために、車載用のトルク検出器と
しては不適当であった。
け、機関トルクを車輪等負荷に伝達する際、トルク伝達
軸に発止する軸のねじれとして検出するものがある。ま
たねじれを電気的に検出するものとして、歪により電気
抵抗値が変化する歪ゲージ式、磁歪管の磁気特性が変化
する磁ひずみ式、軸の2点間のねじれ位相のずれを検出
する位相差的等があるが、これらはいずれも機関の性能
試験としてのトルク検出がその主目的てあって、この種
の検出器は機関出力計測用として構成してあり、重量が
大きく、構造が複雑なために、車載用のトルク検出器と
しては不適当であった。
そこで本発明は小型軽量で取付が容易であり、しかも必
要な検出精度を得ることができるトルク検出装置を得る
ことを目的とする。
要な検出精度を得ることができるトルク検出装置を得る
ことを目的とする。
とくに、本発明は機関トルクと機関−変速機の回転系の
駆動トルクとを検出可能とし、例えば機(2) 関のより高精度の運転制御あるいは機関の燃焼制御と変
速機の変速制御とを総合した運転制御を実現することを
容易にすることができる。
駆動トルクとを検出可能とし、例えば機(2) 関のより高精度の運転制御あるいは機関の燃焼制御と変
速機の変速制御とを総合した運転制御を実現することを
容易にすることができる。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第1図は本発明に係るトルク検出装置の構成図、第2図
は本発明に係るトルク検出装置の縦断面図、第3図は第
2図のA−A断面、第4図は第3図の13−B断面の拡
大を示しである。
は本発明に係るトルク検出装置の縦断面図、第3図は第
2図のA−A断面、第4図は第3図の13−B断面の拡
大を示しである。
第1図において、13は自動車の内燃機関、14はその
出力軸に連結された変速機、16はトルク検出装置、1
7は終減速機、18は駆動輪である。
出力軸に連結された変速機、16はトルク検出装置、1
7は終減速機、18は駆動輪である。
l・ルク検出装置16の構造を示す第2図において、■
は機関(13)によって回転駆動される駆動側の軸体、
2は負荷に結合される被駆動側の軸体である。駆動側の
軸体1の軸体2例の一端は等角度間隔で複数個(例えば
90’毎に4個)設けられた弾性体受部1aを有してい
る。一方被駆動側の軸体2の軸体1側の一端は弾性体受
部1aと対向するように複数個の弾性体受部2aがそれ
ぞれ設けられている。
は機関(13)によって回転駆動される駆動側の軸体、
2は負荷に結合される被駆動側の軸体である。駆動側の
軸体1の軸体2例の一端は等角度間隔で複数個(例えば
90’毎に4個)設けられた弾性体受部1aを有してい
る。一方被駆動側の軸体2の軸体1側の一端は弾性体受
部1aと対向するように複数個の弾性体受部2aがそれ
ぞれ設けられている。
(3)
そして、弾性体受部1aと2aとの間には金属製の弾性
体受座3a、3bを両端に取り付けた弾性体4が挿入さ
れ、カップリングフランジ5により弾性体4を軸体lの
一端にはさみこみ、リベ・ット13により固定されてい
る。弾性体4は本実施例ではスプリング又はゴムを用い
ている。
体受座3a、3bを両端に取り付けた弾性体4が挿入さ
れ、カップリングフランジ5により弾性体4を軸体lの
一端にはさみこみ、リベ・ット13により固定されてい
る。弾性体4は本実施例ではスプリング又はゴムを用い
ている。
駆動側軸体1および被駆動側軸体2にはそれぞれ第1.
第2の回転体6.7が結合されている。
第2の回転体6.7が結合されている。
両回転体はそれぞれ周方向に等間隔で設けられた複数個
の歯6a、7aを有している。
の歯6a、7aを有している。
8は各回転体6.7の外周側に配置された筒状の固定子
でそれぞれベアリング9.10により軸体】、2の回転
によっても回転しないように固定されている。さらに電
磁ピックアンプ11.12がそれぞれ回転体6,7の歯
6a、7aに対向して取り付けられている。
でそれぞれベアリング9.10により軸体】、2の回転
によっても回転しないように固定されている。さらに電
磁ピックアンプ11.12がそれぞれ回転体6,7の歯
6a、7aに対向して取り付けられている。
第1図に図示するように、ピックアップ11゜12で検
出した電気信号はリード線11a、12aを経て外部の
計測演算回路20に導がれるようになっている。
出した電気信号はリード線11a、12aを経て外部の
計測演算回路20に導がれるようになっている。
(4)
さらに変速機14の変速比を検出するため、変速段位置
を検出する装置15が変速機14に設けられている。本
実施例においては数個のスイッチを使用している。
を検出する装置15が変速機14に設けられている。本
実施例においては数個のスイッチを使用している。
上記構成において、軸体1が第3図に示す矢印の方向に
回転すると、弾性体受部1a、5aが弾性体4を介して
弾性体受部2aを押し、これにより軸体1とともに軸体
2が軸体1と同方向に回転する。軸体2の負荷が小さい
ときは弾性体4のたわみ量は少ないが、負荷が大きくな
るに従ってこれに比例して弾性体4のたわみ量は多くな
る。
回転すると、弾性体受部1a、5aが弾性体4を介して
弾性体受部2aを押し、これにより軸体1とともに軸体
2が軸体1と同方向に回転する。軸体2の負荷が小さい
ときは弾性体4のたわみ量は少ないが、負荷が大きくな
るに従ってこれに比例して弾性体4のたわみ量は多くな
る。
このため、軸体1,2にそれぞれ結合された回転体6と
7は同速度で同方向に回転するが、軸体2の負荷が大き
くなると弾性体4がたわみ、回転体6が回転体7より先
行し、その周方向の相対位置が変化する。このとき、回
転体6と7の相対変化量は弾性体のたわみ量、すなわち
負荷のトルクに比例する。
7は同速度で同方向に回転するが、軸体2の負荷が大き
くなると弾性体4がたわみ、回転体6が回転体7より先
行し、その周方向の相対位置が変化する。このとき、回
転体6と7の相対変化量は弾性体のたわみ量、すなわち
負荷のトルクに比例する。
測定にあたっては、軸が回転するとピックアップ11に
は回転体6の回転に同期して歯6aの凹(5) 凸のために生じる磁気抵抗の変化により交番電圧が発生
する。同様にピックアップ12にも交番電圧が発生する
。
は回転体6の回転に同期して歯6aの凹(5) 凸のために生じる磁気抵抗の変化により交番電圧が発生
する。同様にピックアップ12にも交番電圧が発生する
。
第5図は電磁ピックアップ11.12に得られる電気信
号の波形図である。ta+はビック11がら出される電
気信号の波形整形後のパルス波形である。しかして負荷
が加わるとピックアップ12から出力される電気信号は
負荷トルクに応じて位相が遅れてくる。このためta+
の信号とfb)の信号との立ち上がり位相差をとると(
C1に示す負荷トルク信号が得られる。この信号におい
て、パルスの繰り返し周期1゛は軸体1.2の回転数が
一定であれば一定であるが、パルスの時間幅tはfa)
の信号と山)の信号の位相差、すなわち負荷トルクに比
例する。
号の波形図である。ta+はビック11がら出される電
気信号の波形整形後のパルス波形である。しかして負荷
が加わるとピックアップ12から出力される電気信号は
負荷トルクに応じて位相が遅れてくる。このためta+
の信号とfb)の信号との立ち上がり位相差をとると(
C1に示す負荷トルク信号が得られる。この信号におい
て、パルスの繰り返し周期1゛は軸体1.2の回転数が
一定であれば一定であるが、パルスの時間幅tはfa)
の信号と山)の信号の位相差、すなわち負荷トルクに比
例する。
次に以上の計測と、トルクの演算を行う計測演算回路2
0について説明する。
0について説明する。
第8図は計測演算回路20のシステムブロック図である
。前記の電磁ピックアップ11.12からの出力はそれ
ぞれ整形回路100,200に入力された後、回転数係
数回路300と位相差計測(6) 回路400に入力される。回転数係数回路300では回
転数(回転速度)の2進データが得られマイクロコンピ
ュータ500にそれを人力し、位相差計測回路400で
は電磁ピックアップ11と電磁ピックアップ12の信号
の位相差即ちトルク検出装置の弾性体たわみ量が2進デ
ータで得られマイクロコンピュータ500に入力される
。
。前記の電磁ピックアップ11.12からの出力はそれ
ぞれ整形回路100,200に入力された後、回転数係
数回路300と位相差計測(6) 回路400に入力される。回転数係数回路300では回
転数(回転速度)の2進データが得られマイクロコンピ
ュータ500にそれを人力し、位相差計測回路400で
は電磁ピックアップ11と電磁ピックアップ12の信号
の位相差即ちトルク検出装置の弾性体たわみ量が2進デ
ータで得られマイクロコンピュータ500に入力される
。
変速段位置検出装置15のスイッチ信号は、整形回17
8700を経てその変速位置を示すデータはマイクロコ
ンビコータ500に入力される。マイクロコンピュータ
500は回転数と位相差と変速位置のデータからプログ
ラムされた所定の演算により駆動トルクを演算して表示
回路600に出力する。
8700を経てその変速位置を示すデータはマイクロコ
ンビコータ500に入力される。マイクロコンピュータ
500は回転数と位相差と変速位置のデータからプログ
ラムされた所定の演算により駆動トルクを演算して表示
回路600に出力する。
前記整形回路100は、第7図に示す通り抵抗101、
コンデンサ102及び電圧クランプ用ツェナーダイオー
ド103からなるローパスフィルタと、抵抗104,1
05,106,107゜108及び比較器109からな
る比較回路とから構成されている。ここで、比較器10
9の反転入(7) 力端子(−)には抵抗105を介してバイアス直流電圧
■ が印加され、他方非反転入力端子(+)には抵抗1
06,107で分圧された反転入力端子側とほぼ等しい
値のバイアス電圧が印加されている。また、比較器10
9は、正帰還抵抗108により、出力パルス信号の立−
Lす、立下りがシャープになるよう構成されている。そ
して、電磁ピックアップ11から第8図fatで示すよ
うに脈動信号が出力されると、比較器109から第8図
fblで示す波形のタイミングパルス信号が出力される
。
コンデンサ102及び電圧クランプ用ツェナーダイオー
ド103からなるローパスフィルタと、抵抗104,1
05,106,107゜108及び比較器109からな
る比較回路とから構成されている。ここで、比較器10
9の反転入(7) 力端子(−)には抵抗105を介してバイアス直流電圧
■ が印加され、他方非反転入力端子(+)には抵抗1
06,107で分圧された反転入力端子側とほぼ等しい
値のバイアス電圧が印加されている。また、比較器10
9は、正帰還抵抗108により、出力パルス信号の立−
Lす、立下りがシャープになるよう構成されている。そ
して、電磁ピックアップ11から第8図fatで示すよ
うに脈動信号が出力されると、比較器109から第8図
fblで示す波形のタイミングパルス信号が出力される
。
回転故旧数回9300は第9図に示す構成であり、デバ
イダ付カウンタ301は、 基本的にはクロック端子C
Lに入力されるクロックパルス信号CIを計数するもの
で、出力端子Q2〜Q4のうち1つの出力端子の出力信
号が″1″レベルとなり、かつカウント動作停止端子E
Nに″1″レベル信号が入力されると、カウンタ(it
数)動作を停止する。
イダ付カウンタ301は、 基本的にはクロック端子C
Lに入力されるクロックパルス信号CIを計数するもの
で、出力端子Q2〜Q4のうち1つの出力端子の出力信
号が″1″レベルとなり、かつカウント動作停止端子E
Nに″1″レベル信号が入力されると、カウンタ(it
数)動作を停止する。
しかして、この実施例では出力端子Q4と停止端子EN
が接続されており、出力端子Q4の出力(8) が“1″レベルになると停止端子ENに″1″レベル信
号が人力され、カウント動作を停止する。
が接続されており、出力端子Q4の出力(8) が“1″レベルになると停止端子ENに″1″レベル信
号が人力され、カウント動作を停止する。
この状態で整形回路100から第8図(blに示すタイ
ミングパルス信号がリセット端子Rに入力されると、カ
ウンタ301はリセットされ、出力端子Q4の出力は第
8図ff)に示すように″O″レベルとなる。そして、
時間T2だけ経過し、リセット端子Rに入力される信号
が“O″レベルなるとカウンタ301はカウント動作を
開始し、出力端子Q2.Q3からはそれぞれ第8図(d
)、 (81に示すように順次パルス信号が出力される
。その後、出力端子Q4の出力が“1″レベルになると
カウンタ301は、再びカウント動作を停止する。
ミングパルス信号がリセット端子Rに入力されると、カ
ウンタ301はリセットされ、出力端子Q4の出力は第
8図ff)に示すように″O″レベルとなる。そして、
時間T2だけ経過し、リセット端子Rに入力される信号
が“O″レベルなるとカウンタ301はカウント動作を
開始し、出力端子Q2.Q3からはそれぞれ第8図(d
)、 (81に示すように順次パルス信号が出力される
。その後、出力端子Q4の出力が“1″レベルになると
カウンタ301は、再びカウント動作を停止する。
カウンタ301及び整形回路100の出力信号は、それ
ぞれNORゲー1−302,303を介して12ビツト
のカウンタ304のクロック端子CLに入力され、また
カウンタ301のQ3出力はカウンタ304のリセット
端子Rに入力されている。
ぞれNORゲー1−302,303を介して12ビツト
のカウンタ304のクロック端子CLに入力され、また
カウンタ301のQ3出力はカウンタ304のリセット
端子Rに入力されている。
つまり、第8図(blに示す整形回路100の出力(9
) 信号と第8図(flに示ずカウンタ301のQ4出力の
NOR論理をとることによりNORゲート302からは
第8図(glに示すようなパルス信号が出力され、さら
にこのNORゲート302の出力信号と第8図+r、l
に示ずクロックパルス信号c1とのNOR論理をとるこ
とにより、NORゲート303から第8図(hlに示す
ようなパルス信号が出力され、このパルス信号がカウン
タ304に入力される。
) 信号と第8図(flに示ずカウンタ301のQ4出力の
NOR論理をとることによりNORゲート302からは
第8図(glに示すようなパルス信号が出力され、さら
にこのNORゲート302の出力信号と第8図+r、l
に示ずクロックパルス信号c1とのNOR論理をとるこ
とにより、NORゲート303から第8図(hlに示す
ようなパルス信号が出力され、このパルス信号がカウン
タ304に入力される。
ここで、第8図中)に示すタイミングパルス倒号が0”
レベルに立下がって第10図fglに示ずNORゲー1
−302の出力が″1″レベルになる時刻t1において
、カウンタ304はカウント動作を停止する。その後、
カウンタ304の出力端子Q1〜Q12の出力は、時刻
t2におけるカウンタ301のQ2出力の立上りにより
シフトレジスタ305〜307(例えばRCA社lIC
D 4035)に一時的に保持記憶される。
レベルに立下がって第10図fglに示ずNORゲー1
−302の出力が″1″レベルになる時刻t1において
、カウンタ304はカウント動作を停止する。その後、
カウンタ304の出力端子Q1〜Q12の出力は、時刻
t2におけるカウンタ301のQ2出力の立上りにより
シフトレジスタ305〜307(例えばRCA社lIC
D 4035)に一時的に保持記憶される。
次に、時刻t3においてカウンタ301のQ3出力が″
1″レベルになると、カウンタ304がリセットさ、時
刻t4においてカウンタ301の(10) Q4出力が“1”レベルになるとカウンタ304は再び
カウント動作を開始する。
1″レベルになると、カウンタ304がリセットさ、時
刻t4においてカウンタ301の(10) Q4出力が“1”レベルになるとカウンタ304は再び
カウント動作を開始する。
このカウンタ304の動作は、電磁ピックアップ11ガ
駆動側の回転体の歯6aを検出することにより出力され
るタイミングパルス信号と同期して繰返し行われるため
、シフトレジスタ305〜307の各出力端子Ql−Q
4からは駆動側の回転速度Nの逆数1/Nに比例した2
通信号が出力される。3ステートバツフア30Bは、制
御端子308aに“1″レベル信が加えられている間は
出力が高インピーダンスとなるもので、出力端子群30
8bはパスラインを介してマイクロコンピュータ500
に接続されている。
駆動側の回転体の歯6aを検出することにより出力され
るタイミングパルス信号と同期して繰返し行われるため
、シフトレジスタ305〜307の各出力端子Ql−Q
4からは駆動側の回転速度Nの逆数1/Nに比例した2
通信号が出力される。3ステートバツフア30Bは、制
御端子308aに“1″レベル信が加えられている間は
出力が高インピーダンスとなるもので、出力端子群30
8bはパスラインを介してマイクロコンピュータ500
に接続されている。
制御端子308aにはNANDゲート309の出力信号
が入力され、NANDゲー)309にはマイクロコンピ
ュータ500に内蔵なれているデバイス制御ユニット(
DCU)からの入出力制御信号(以下I10信号という
)及びデバイスセレクト信号SEL Iが入力さている
。そして、NANDゲート309の出力信号が“0″レ
ベルになると、シストレジスタ305〜307のI/H
に比例した2通信号がマイクロコンピュータ500に入
力される。
が入力され、NANDゲー)309にはマイクロコンピ
ュータ500に内蔵なれているデバイス制御ユニット(
DCU)からの入出力制御信号(以下I10信号という
)及びデバイスセレクト信号SEL Iが入力さている
。そして、NANDゲート309の出力信号が“0″レ
ベルになると、シストレジスタ305〜307のI/H
に比例した2通信号がマイクロコンピュータ500に入
力される。
ここでクロックパルス信号CIは公知の水晶発振器より
出力される約524KH2のクロックを使用しており、
その詳細については省略する。
出力される約524KH2のクロックを使用しており、
その詳細については省略する。
次に整形回路200について説明する。整形回路200
は前記整形回路100と全く同一の構成作動をしており
、電磁ピックアップ12の出力信号を整形する。
は前記整形回路100と全く同一の構成作動をしており
、電磁ピックアップ12の出力信号を整形する。
位相差計測回路400は第10図に示されており、デバ
イダ付カウンタ301と同じであり、リセット端子Rに
第11図(al、 (b)に示す整形回路100.20
0よりの信号が入力されると出力端子Q1からはそれぞ
れ第11図tc+、 (diに示すパルス信号が出力さ
る。前記パルス信号はR−Sフリップフロップ403の
S端子、R#子にそれぞれ入力され、出力端子Qからは
第13図(e)に示すように、電磁ピックアップ11.
12からの出力信号の位相差に相当する時間T1をもっ
たパルス信号が得られる。前記、時間T1のパルス信号
は NANDゲート405により、クロックパルス信号
C1と論理をとり、第11図(f)に示す信号が、カウ
ンタ406に入力される。
イダ付カウンタ301と同じであり、リセット端子Rに
第11図(al、 (b)に示す整形回路100.20
0よりの信号が入力されると出力端子Q1からはそれぞ
れ第11図tc+、 (diに示すパルス信号が出力さ
る。前記パルス信号はR−Sフリップフロップ403の
S端子、R#子にそれぞれ入力され、出力端子Qからは
第13図(e)に示すように、電磁ピックアップ11.
12からの出力信号の位相差に相当する時間T1をもっ
たパルス信号が得られる。前記、時間T1のパルス信号
は NANDゲート405により、クロックパルス信号
C1と論理をとり、第11図(f)に示す信号が、カウ
ンタ406に入力される。
以下は回転数計数回路300で説明したのと同じ作動に
より、デバイダ付カウンタ404.カウンタ405.シ
フトレジスタ407〜409.3ステートバツフア41
0.NANDゲート411により前記の電磁ピックアッ
プ11.12からの出力信号の位相差に相当する時間T
Iを計測して、これに比例した2通信号がマイクロコン
ピュータ500に入力される。
より、デバイダ付カウンタ404.カウンタ405.シ
フトレジスタ407〜409.3ステートバツフア41
0.NANDゲート411により前記の電磁ピックアッ
プ11.12からの出力信号の位相差に相当する時間T
Iを計測して、これに比例した2通信号がマイクロコン
ピュータ500に入力される。
整形回路700は、第13図に示されており、位置検出
装置15の各変速位置に対応したスイッチ信号を各々整
形して、そのデータをマイクロコンピュータ500に入
力する。本実施例では、変速位置に対応する4種のスイ
ッチ信号が個別整形回路710.720.730.74
0にそれぞれ入力される。
装置15の各変速位置に対応したスイッチ信号を各々整
形して、そのデータをマイクロコンピュータ500に入
力する。本実施例では、変速位置に対応する4種のスイ
ッチ信号が個別整形回路710.720.730.74
0にそれぞれ入力される。
個別整形回路は、すべて同一回路構成であり、(13)
1つのもを詳細に図示し、個別整形回路710を例にと
ると、抵抗711.713.716.717とコンデン
サ714とトランジスタ715から構成されている。こ
こで回転数計数回路300に関して先に述べたと同じ作
動により、変速位置をしめずスイッチデータは、3ステ
ートバツフア750、NANDゲート760を介してマ
イクロコンピュータ500に入力される。
ると、抵抗711.713.716.717とコンデン
サ714とトランジスタ715から構成されている。こ
こで回転数計数回路300に関して先に述べたと同じ作
動により、変速位置をしめずスイッチデータは、3ステ
ートバツフア750、NANDゲート760を介してマ
イクロコンピュータ500に入力される。
マイクロコンピュータ500は東芝製12ビットマイク
ロコンピュータTLC3−12Aを使用しており、プロ
グラムで定める任意の周期毎に、回転数計数回路300
と位相差計測回路400と整形回路700とより、各々
2進データを入力して内部メモリ (RAM)に記憶す
る。そしてこの記憶データに基づき、定められた計算処
理を行なう。この場合、前記回路300,400は出力
ラッチ回路を有するため、コンピュータの動作は、前記
回路300,400と非同期であってよいが、検出の応
答性を増すため、回路300.400にデータが用意さ
れたときにコンピュータ500に入力(14) 要求信号を送るようにしてもよい。
ロコンピュータTLC3−12Aを使用しており、プロ
グラムで定める任意の周期毎に、回転数計数回路300
と位相差計測回路400と整形回路700とより、各々
2進データを入力して内部メモリ (RAM)に記憶す
る。そしてこの記憶データに基づき、定められた計算処
理を行なう。この場合、前記回路300,400は出力
ラッチ回路を有するため、コンピュータの動作は、前記
回路300,400と非同期であってよいが、検出の応
答性を増すため、回路300.400にデータが用意さ
れたときにコンピュータ500に入力(14) 要求信号を送るようにしてもよい。
マイクロコンピュータ500の構成を第12図に示す。
4個のLSIと3個のRAM、2個のROMから構成さ
れ、それらは全てパスラインで結ばれている。中央処理
ユニット(CPU) 510は東芝製のTa205を、
割込ラッチユニット(INTU)520は東芝製のすT
a205を、メモリ制御ユニッl−(NCU)530は
東芝製のT3416を、人出力制御ユニット (D C
U)540は東芝製のTa205を、RAMの550〜
552は東芝製のTC5007を、ROMの560.5
61は富士通部のMB8516を使用している。各デバ
イスの機能については公知であるので説明を省略する。
れ、それらは全てパスラインで結ばれている。中央処理
ユニット(CPU) 510は東芝製のTa205を、
割込ラッチユニット(INTU)520は東芝製のすT
a205を、メモリ制御ユニッl−(NCU)530は
東芝製のT3416を、人出力制御ユニット (D C
U)540は東芝製のTa205を、RAMの550〜
552は東芝製のTC5007を、ROMの560.5
61は富士通部のMB8516を使用している。各デバ
イスの機能については公知であるので説明を省略する。
表示回路600は本実施例では10進表示が可能なりセ
グメントLEDを使用して、マイクロコンピュータ50
0で演算されたトルク値を表示する。
グメントLEDを使用して、マイクロコンピュータ50
0で演算されたトルク値を表示する。
先に述べたように第5図は本装置の作動を端的に示して
いる。前記の通り(a)は電磁ピックアップ11から出
力される電気信号整形パルス、山)は電磁ピックアップ
12から出力される電気信号の整形パルスである。前述
のごとく、トルク検出装置に負荷が加わると駆動トルク
に応じて弾性体4がたわみ、(blの信号は(alの信
号に対して位相が遅れてくる。従って回転数が一定であ
れば、(al、 (bl信号の位相差をとった第5図(
C>信号のパルス幅tは負荷トルクに比例する。
いる。前記の通り(a)は電磁ピックアップ11から出
力される電気信号整形パルス、山)は電磁ピックアップ
12から出力される電気信号の整形パルスである。前述
のごとく、トルク検出装置に負荷が加わると駆動トルク
に応じて弾性体4がたわみ、(blの信号は(alの信
号に対して位相が遅れてくる。従って回転数が一定であ
れば、(al、 (bl信号の位相差をとった第5図(
C>信号のパルス幅tは負荷トルクに比例する。
次にマイクロコンピュータ500の演算内容について第
5図を参照して説明する。まずマイクロコンピュータ5
400は、前記の位相差tと周期Tとから、 θ=360° ×t/T・・・・・・・・・・・・・・
・(1)(1)式によって位相差を角度θとして算出す
る。この角度θは駆動トルクによって決まる値て回転数
には影響されない。
5図を参照して説明する。まずマイクロコンピュータ5
400は、前記の位相差tと周期Tとから、 θ=360° ×t/T・・・・・・・・・・・・・・
・(1)(1)式によって位相差を角度θとして算出す
る。この角度θは駆動トルクによって決まる値て回転数
には影響されない。
次にマイクロコンピュータ500は、このθを用いて、
次の(2)式により、変速機14の出力側の駆動トルク
M1を求める。
次の(2)式により、変速機14の出力側の駆動トルク
M1を求める。
Ml=kXθ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(2)(ただしkは、角度−トルクの
変換定数)さらに、マイクロコンピュータ500は、変
速位置検出装置15で得た変速段位置のデータをもとに
、各変速段毎に予めわかっている変速比Nとより M2 =M 1 +N・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)(3)式から機関トルクM2
を算出する。このようにして演算され、変速機の出力側
駆動トルクM1と機関トルクM2とは、表示回路600
まに出力され、表示される。
・・・・・・・・(2)(ただしkは、角度−トルクの
変換定数)さらに、マイクロコンピュータ500は、変
速位置検出装置15で得た変速段位置のデータをもとに
、各変速段毎に予めわかっている変速比Nとより M2 =M 1 +N・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(3)(3)式から機関トルクM2
を算出する。このようにして演算され、変速機の出力側
駆動トルクM1と機関トルクM2とは、表示回路600
まに出力され、表示される。
このように、本装置は駆動トルクと機関トルクとを同時
に測定することができるものであって、この情報を使用
して機関制御と変速制御とを実現することが可能となる
。
に測定することができるものであって、この情報を使用
して機関制御と変速制御とを実現することが可能となる
。
以上トルク検出装置16を変速機14と終減速@17の
間に設けた場合について説明したが、機関13と変速機
14の間のクラッチ部に設けて、機関トルクを直接検出
し、その機関トルクの値と変速位置検出装置で得た情報
とにより、(機関トルク)×(変速比) (17) の演算により、変速機出力側への駆動トルクを求めるこ
ともできる。
間に設けた場合について説明したが、機関13と変速機
14の間のクラッチ部に設けて、機関トルクを直接検出
し、その機関トルクの値と変速位置検出装置で得た情報
とにより、(機関トルク)×(変速比) (17) の演算により、変速機出力側への駆動トルクを求めるこ
ともできる。
また、本発明は実施に際して、手動変速機に限らず自動
変速機にも連用できるもので、この場合変速位置検出装
置は変速機の入出力軸の回転速度差に応答する装置、あ
るいは電気制御自動変速機であれば制御用コンピュータ
の出力信号に応答する装置に代えることができる。また
無段変速機についても本発明を適用することは可能であ
る。
変速機にも連用できるもので、この場合変速位置検出装
置は変速機の入出力軸の回転速度差に応答する装置、あ
るいは電気制御自動変速機であれば制御用コンピュータ
の出力信号に応答する装置に代えることができる。また
無段変速機についても本発明を適用することは可能であ
る。
また回転角を検出する手段は特に限定されるものではな
く、電磁式のほか光電式1発振式、半導体形などいずれ
も使用できる。
く、電磁式のほか光電式1発振式、半導体形などいずれ
も使用できる。
以上述べたように本発明によれば、機関トルクおよび機
関−変速機の駆動トルクを得ることができ、有効な動力
制御装置を提供することができる効果を発揮する
関−変速機の駆動トルクを得ることができ、有効な動力
制御装置を提供することができる効果を発揮する
第1図はトルク検出装置の取付例を示す構成図、第2図
はトルク検出装置の構造例を示す断面図、第3図は第2
図のA−A線に沿う断面図、第4図(18) は第3図のB−B線に沿う拡大断面図、第5図はトルク
検出の様子を説明するためのタイムチャート、第6図は
計測演算回路20のシステムブロック図、第7図は整形
回路100の電気結線図、第8図は整形回路100と回
転数計数回路300の動作を示すタイムチャート、第9
図は回転数計数回路300の電気結線図、第10図は位
相差計測回路400の電気結線図、第11図は位相差計
測回路400の動作を示すタイムチャート、第12図は
マイクロコンピュータ500のブロック図、第13図は
整形回路700の電気結線図である。 1・・・駆動側の軸体、2・・・被駆動側の軸体、4・
・・弾性体、6.7・・・回転体、11.12・・・電
磁ピックアップ、13・・・内燃機関、14・・・変速
機、15・・・変速位置検出装置(変速比に応答する手
段)、16・・・;・ルク検出装置、17・・・終減速
装置、20・・・計測演算回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 (19) 160− ■
はトルク検出装置の構造例を示す断面図、第3図は第2
図のA−A線に沿う断面図、第4図(18) は第3図のB−B線に沿う拡大断面図、第5図はトルク
検出の様子を説明するためのタイムチャート、第6図は
計測演算回路20のシステムブロック図、第7図は整形
回路100の電気結線図、第8図は整形回路100と回
転数計数回路300の動作を示すタイムチャート、第9
図は回転数計数回路300の電気結線図、第10図は位
相差計測回路400の電気結線図、第11図は位相差計
測回路400の動作を示すタイムチャート、第12図は
マイクロコンピュータ500のブロック図、第13図は
整形回路700の電気結線図である。 1・・・駆動側の軸体、2・・・被駆動側の軸体、4・
・・弾性体、6.7・・・回転体、11.12・・・電
磁ピックアップ、13・・・内燃機関、14・・・変速
機、15・・・変速位置検出装置(変速比に応答する手
段)、16・・・;・ルク検出装置、17・・・終減速
装置、20・・・計測演算回路。 代理人弁理士 岡 部 隆 (19) 160− ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11動力により回転駆動される駆動体と、負荷に接続
され前記駆動体により回転駆動される被駆動体との間に
、弾性体を介在させてなり、前記駆動体と前記被駆動体
との間に生じる回転位相差を検出するようにしたトルク
検出手段を、機関−変速機の回転系に備え、前記変速機
の変速比に応答する手段と、前記トルク検出手段の検出
信号と前記変速比とに基づいて機関トルクならびに回転
系の駆動トルクを演算する手段と、を備えたトルク検出
装置。 (2)前記トルク検出手段が、機関と変速機との間に配
置されている特許請求の範囲第1項に記載のトルク検出
装置。 (3)前記トルク検出手段が、変速機の出力側に配置さ
れている特許請求の範囲第1項に記載のトルク検出装置
。 (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57104118A JPS58221131A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | トルク検出装置 |
US06/504,425 US4550618A (en) | 1982-06-17 | 1983-06-15 | Torque detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57104118A JPS58221131A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | トルク検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58221131A true JPS58221131A (ja) | 1983-12-22 |
JPH038496B2 JPH038496B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=14372206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57104118A Granted JPS58221131A (ja) | 1982-06-17 | 1982-06-17 | トルク検出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4550618A (ja) |
JP (1) | JPS58221131A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003028739A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Kubota Corp | 駆動系 |
CN103852197A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 | 一种行星轮减速箱输入轴扭矩测试台 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4887461A (en) * | 1987-06-26 | 1989-12-19 | Nissan Motor Co., Ltd | Magnetostriction type torque sensor |
US4942343A (en) * | 1988-08-11 | 1990-07-17 | Eastman Kodak Company | Torque measuring and transmitting system for a web spooling mechanism |
US4914390A (en) * | 1988-08-11 | 1990-04-03 | Eastman Kodak Company | Transducer for determining the instantaneous relative angular positions between two members |
US4998103A (en) * | 1989-04-25 | 1991-03-05 | Cummins Electronics Company, Inc. | Electrostatic position sensing angle resolver |
IL124932A0 (en) | 1998-06-16 | 1999-01-26 | Mea Motor Inspection Ltd | Method and apparatus for testing rotating machines |
DE10245594A1 (de) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Dürr Systems GmbH | Verfahren zur Kollisionserkennung |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US1111848A (en) * | 1914-09-29 | Frank W Smith | Means for electrically determining transmitted power. | |
US3130581A (en) * | 1957-02-04 | 1964-04-28 | Bulova Res And Dev Lab Inc | Torque and speed measuring instrument |
US3104544A (en) * | 1959-02-26 | 1963-09-24 | Rech S Et Etudes Electroniques | Devices for measuring torques |
US3295367A (en) * | 1963-12-27 | 1967-01-03 | Texaco Inc | Sensitive torque meter |
US3529460A (en) * | 1968-02-23 | 1970-09-22 | Ernst Marcus | Load sensor and controller |
US3844169A (en) * | 1973-04-18 | 1974-10-29 | Stanley Works | Power tool torque indicating device |
SU503151A1 (ru) * | 1974-11-19 | 1976-02-15 | Предприятие П/Я А-3513 | Устройство дл измерени крут щего момента в плотных средах |
US4352295A (en) * | 1976-05-22 | 1982-10-05 | Ono Sokki Co., Ltd. | Instantaneous torque determining apparatus |
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SU694778A1 (ru) * | 1978-05-26 | 1979-10-30 | Предприятие П/Я М-5671 | Измеритель крут щего момента |
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SU838435A1 (ru) * | 1979-10-26 | 1981-06-15 | Предприятие П/Я М-5539 | Устройство дл измерени знакопере-МЕННыХ НАгРузОК |
US4444063A (en) * | 1980-08-27 | 1984-04-24 | Sangamo Weston Limited | Torque measuring systems |
JPS57157861A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-29 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Torque transmission wheel |
JPS57163867A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Shinko Saibaneeshiyon:Kk | Shaft coupling device |
SU974156A2 (ru) * | 1981-05-25 | 1982-11-15 | Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации | Образцовый моментомер |
US4444064A (en) * | 1982-06-14 | 1984-04-24 | General Electric Company | Electromagnetic torque measuring instrumentation for a rotating shaft |
-
1982
- 1982-06-17 JP JP57104118A patent/JPS58221131A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-15 US US06/504,425 patent/US4550618A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003028739A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Kubota Corp | 駆動系 |
CN103852197A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 | 一种行星轮减速箱输入轴扭矩测试台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH038496B2 (ja) | 1991-02-06 |
US4550618A (en) | 1985-11-05 |
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