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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- engine
- signal
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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 |
|---|---|---|---|---|
| US4862752A (en) * | 1986-05-21 | 1989-09-05 | Ferrotec, Inc. | D.C. excited capacitive shaft rotation transducer |
| 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 |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US4136559A (en) * | 1977-05-05 | 1979-01-30 | Texaco, Inc. | Torque meter means |
| SU694778A1 (ru) * | 1978-05-26 | 1979-10-30 | Предприятие П/Я М-5671 | Измеритель крут щего момента |
| US4208904A (en) * | 1978-07-17 | 1980-06-24 | Resco, Inc. | Method of measuring long shaft torque |
| 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
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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038496B2 (ja) | 1991-02-06 |
| US4550618A (en) | 1985-11-05 |
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