JPS61182546A - トルク監視方法 - Google Patents
トルク監視方法Info
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- JPS61182546A JPS61182546A JP61018241A JP1824186A JPS61182546A JP S61182546 A JPS61182546 A JP S61182546A JP 61018241 A JP61018241 A JP 61018241A JP 1824186 A JP1824186 A JP 1824186A JP S61182546 A JPS61182546 A JP S61182546A
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- sensing
- torque
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Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H59/16—Dynamometric measurement of torque
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はダンパーばねを有する摩擦クラッチを組込んで
いる駆動トランスミッションにおけるトルクを監視する
方法に関し、さらにこのような監視において使用する摩
擦クラッチ、および該クラッチを使用しているトルク監
視装置に関するものである。
いる駆動トランスミッションにおけるトルクを監視する
方法に関し、さらにこのような監視において使用する摩
擦クラッチ、および該クラッチを使用しているトルク監
視装置に関するものである。
得られる情報をエンジン/トランスミッションシステム
から得られる他の関連情報と連係して使用して、エンジ
ンおよび(または)トランスミッションの動作の制御を
行なうことができるようにするために、例えばとりわけ
路面車のエンジン/トランスミッションシステムにおけ
るトルクを監視することができることが望ましい。この
ような情報が必要な場合の応用例は、電子制御トランス
ミッションシステムおよびいわゆる「自己適応エンジン
管理システム」である。
から得られる他の関連情報と連係して使用して、エンジ
ンおよび(または)トランスミッションの動作の制御を
行なうことができるようにするために、例えばとりわけ
路面車のエンジン/トランスミッションシステムにおけ
るトルクを監視することができることが望ましい。この
ような情報が必要な場合の応用例は、電子制御トランス
ミッションシステムおよびいわゆる「自己適応エンジン
管理システム」である。
以前は歪みゲージを使用してシステムの成るシャフト、
例えばエンジンクランクシャフト中の応力を監視するこ
とによって、エンジン/トランスミッションシステムに
おけるトルクを監視することが提案された。また、光電
技術またはホール効実装置または誘導技術を使用してこ
のようなシャフトのねじり運動を監視したり、あるいは
磁気歪み技術を使用してこのようなシャフトにおけるね
じり応力を監視することも提案された。これらの先行の
提案は理論的には受入れられるが、実際は信頼できる結
果を達成するために複雑で高価な変換器および(または
)信号処理装置が必要であるいう点で不利であることが
わかった。また、駆動トランスミッションシステムにお
いてトルク測定装置を組込むことも提案されたが、この
提案は該装置を収容するためにトランスミッションシス
テムの標準形式の実質的な変更が必要であるという点で
不利である。さらに言うまでもなくこのようなトルク測
定装置は高価である。
例えばエンジンクランクシャフト中の応力を監視するこ
とによって、エンジン/トランスミッションシステムに
おけるトルクを監視することが提案された。また、光電
技術またはホール効実装置または誘導技術を使用してこ
のようなシャフトのねじり運動を監視したり、あるいは
磁気歪み技術を使用してこのようなシャフトにおけるね
じり応力を監視することも提案された。これらの先行の
提案は理論的には受入れられるが、実際は信頼できる結
果を達成するために複雑で高価な変換器および(または
)信号処理装置が必要であるいう点で不利であることが
わかった。また、駆動トランスミッションシステムにお
いてトルク測定装置を組込むことも提案されたが、この
提案は該装置を収容するためにトランスミッションシス
テムの標準形式の実質的な変更が必要であるという点で
不利である。さらに言うまでもなくこのようなトルク測
定装置は高価である。
本発明の目的は、上述の欠点が最小限になる態様でトル
ク監視を行なうことである。
ク監視を行なうことである。
本発明は、上記目的を達成するため2つの部分がダンパ
ーばね装置の作用に対向して相対的に運動可能である2
部分からなる回転可能駆動伝達部材を有する摩擦クラッ
チ組立体を組込んでいる駆動トランスミッションにおけ
るトルク監視方法にして、前記駆動伝達部材の前記2つ
の部分の相対運動の範囲を監視することを含むことを特
徴とする上記トルク監視方法を提供せんとするにある。
ーばね装置の作用に対向して相対的に運動可能である2
部分からなる回転可能駆動伝達部材を有する摩擦クラッ
チ組立体を組込んでいる駆動トランスミッションにおけ
るトルク監視方法にして、前記駆動伝達部材の前記2つ
の部分の相対運動の範囲を監視することを含むことを特
徴とする上記トルク監視方法を提供せんとするにある。
前記駆動伝達部材の前記2部分の一方がダンパーばね装
置の作用に対向して前記部分の他方に対して運動する距
離は、前記2部分部材によって伝達されているトルクに
直接比例することを理解されたい。
置の作用に対向して前記部分の他方に対して運動する距
離は、前記2部分部材によって伝達されているトルクに
直接比例することを理解されたい。
好ましくは前記部分の相対運動は、前記2部分部材がそ
れに対して回転するところの感知装置によって遠隔的に
監視する。
れに対して回転するところの感知装置によって遠隔的に
監視する。
本発明の第2の特徴によれば、2部分の回転可能な駆動
伝達部材を有しており該部材の2部分はダンパーばね装
置の作用に対抗して互いに対して運動可能である、摩擦
クラッチ組立体を設け、クラッチはさらに前記2部分部
材の前記各部分上の各々の複数の角度離隔を有する基準
装置、および前記2部分部材がそれに対して回転すると
ころの感知装置を備えており、前記感知装置は前記基準
装置を監視し使用時2部分部材の各回転中の複数の点で
前記2部分部材の前記部分の相対位置を表わす出力を発
生する。
伝達部材を有しており該部材の2部分はダンパーばね装
置の作用に対抗して互いに対して運動可能である、摩擦
クラッチ組立体を設け、クラッチはさらに前記2部分部
材の前記各部分上の各々の複数の角度離隔を有する基準
装置、および前記2部分部材がそれに対して回転すると
ころの感知装置を備えており、前記感知装置は前記基準
装置を監視し使用時2部分部材の各回転中の複数の点で
前記2部分部材の前記部分の相対位置を表わす出力を発
生する。
好ましくは各複数の基準装置内の前記基準装置の角度間
隔はほぼ等角間隔である。
隔はほぼ等角間隔である。
望ましくは前記複数の基準装置は前記2部分部材の一方
の部分によって担持され前記2部分部材の回転軸のまわ
りにほぼ等角に離隔した複数の第1素子、および前記2
部分部材の他方の部分によって担持され前記2部分部材
の回転軸のまわりにほぼ等角に離隔した等しい複数の第
2素子を備えており、前記第1素子および前記第2素子
はそれらの運動軌道が互いに接近しているようにそれら
の各部分上に位置決めする。
の部分によって担持され前記2部分部材の回転軸のまわ
りにほぼ等角に離隔した複数の第1素子、および前記2
部分部材の他方の部分によって担持され前記2部分部材
の回転軸のまわりにほぼ等角に離隔した等しい複数の第
2素子を備えており、前記第1素子および前記第2素子
はそれらの運動軌道が互いに接近しているようにそれら
の各部分上に位置決めする。
好ましくは前記第1素子は前記第2素子と互いに組合わ
さっている。
さっている。
好ましくは同様に前記基準装置を監視し使用時前記2部
分部材の前記部分の相対位置を表わす出力を発生する第
2感知装置を設け、前記第2感知装置は前記部材の回転
軸について第1感知装置から角度離隔し従って第1感知
装置の連続する出力の間で出力を発生する。
分部材の前記部分の相対位置を表わす出力を発生する第
2感知装置を設け、前記第2感知装置は前記部材の回転
軸について第1感知装置から角度離隔し従って第1感知
装置の連続する出力の間で出力を発生する。
望ましくは前記第2感知装置は、前記第1基準装置の隣
接する基準装置間の角間隔の半分に等しい角間隔または
その奇数倍だけ、前記第1感知装置から角度離隔する。
接する基準装置間の角間隔の半分に等しい角間隔または
その奇数倍だけ、前記第1感知装置から角度離隔する。
組立体には第3またはそれ以上の別の感知装置を設けて
もよい。
もよい。
好ましくは前記2部分部材の第1部分の各回転中の同じ
点でデータ信号を発生する手段を設ける。
点でデータ信号を発生する手段を設ける。
前記データ信号発生装置はさらに別の感知装置、および
この感知装置に隣接して前記2部分部材と共に回転可能
なデータ装置を備えているのが都合が良い。
この感知装置に隣接して前記2部分部材と共に回転可能
なデータ装置を備えているのが都合が良い。
好ましくは前記データ信号発生装置は前記基準装置を監
視する感知装置、および他の基準装置によって発生され
る出力とは別個の出力を感知装置に発生させるように構
成した選択した1つの前記基準装置を備えている。
視する感知装置、および他の基準装置によって発生され
る出力とは別個の出力を感知装置に発生させるように構
成した選択した1つの前記基準装置を備えている。
望ましくはクラッチはダイヤフラムクラッチであり、前
記基準装置を監視する前記1つ以上の感知装置はクラッ
チの固定クラッチ解放軸受案内スリーブによって担持し
、前記1つ以上の感知装置はダイヤフラムばねの内面と
クラッチの従動板の間に配置される。
記基準装置を監視する前記1つ以上の感知装置はクラッ
チの固定クラッチ解放軸受案内スリーブによって担持し
、前記1つ以上の感知装置はダイヤフラムばねの内面と
クラッチの従動板の間に配置される。
本発明の目的はさらに、上述のような摩擦クラッチおよ
び前記1つ以上の各感知装置の出力を処理する関連した
マイクロプロセッサを備えているトルク監視装置を提供
することによって達成される。
び前記1つ以上の各感知装置の出力を処理する関連した
マイクロプロセッサを備えているトルク監視装置を提供
することによって達成される。
本発明の好適な実施例を以下添付図面を参照して説明す
る。
る。
図面において、図のクラッチはダイヤフラムクラッチと
称する種類の乾燥板摩擦クラッチであり、クラッチとし
てのその構造および動作はクラッチに精通している者に
は良く理解されるだろう。簡単に言えばクラッチは駆動
トランスミッションシステムにおいてエンジンと変速機
の間に設け、係合した際はエンジンから変速機に駆動を
伝達するように動作可能であり、分離した際はエンジン
を変速機から分離するように動作可能である。エンジン
および変速機は全〈従来の形式のものであってよく、エ
ンジンからの出力はエンジンクランクシャフト11.お
よびクランクシャフト11に固定されて該シャフトと共
に回転するフライホイール12を介している。駆動はシ
ャフト13によって変速機中に伝達され、該シャフトの
一端14はフライホイール12中で回転するようにそれ
と同軸上に承軸する。
称する種類の乾燥板摩擦クラッチであり、クラッチとし
てのその構造および動作はクラッチに精通している者に
は良く理解されるだろう。簡単に言えばクラッチは駆動
トランスミッションシステムにおいてエンジンと変速機
の間に設け、係合した際はエンジンから変速機に駆動を
伝達するように動作可能であり、分離した際はエンジン
を変速機から分離するように動作可能である。エンジン
および変速機は全〈従来の形式のものであってよく、エ
ンジンからの出力はエンジンクランクシャフト11.お
よびクランクシャフト11に固定されて該シャフトと共
に回転するフライホイール12を介している。駆動はシ
ャフト13によって変速機中に伝達され、該シャフトの
一端14はフライホイール12中で回転するようにそれ
と同軸上に承軸する。
圧縮成形鋼製クラッチカバー15をフライホイール12
にそれに隣接して固定する。カバー15内でシャフト1
3はその端部14に隣接して軸方向スプライン領域13
aを備えて形成し、該領域上にクラッチの従動板の内側
スプラインハブ16を取付ける。クラッチの従動板はさ
らにハブ16の軸線について制限された回転運動をする
ようにハブ16上に取付けた環状部品17を備えている
。
にそれに隣接して固定する。カバー15内でシャフト1
3はその端部14に隣接して軸方向スプライン領域13
aを備えて形成し、該領域上にクラッチの従動板の内側
スプラインハブ16を取付ける。クラッチの従動板はさ
らにハブ16の軸線について制限された回転運動をする
ようにハブ16上に取付けた環状部品17を備えている
。
部品17はその周縁で対向して向き合った環状摩擦部材
18を担持している。
18を担持している。
環状圧力板19はダイヤフラムばね21によってフライ
ホイール12に向かって垂直に附勢され、従って、フラ
イホイールの面と圧力板19の相互に向き合った面の間
で摩擦部材18をトラップする。周知のようにクラッチ
は解放軸受22の運動によってシャフト13に沿って軸
方向にフライホイールに向かって解放することができ、
解放軸受22はダイヤフラムばね21を屈曲させて圧力
板19を解放し、従って圧力板19およびフライホイー
ル12が摩擦部材18に対して回転することを可能にす
る。
ホイール12に向かって垂直に附勢され、従って、フラ
イホイールの面と圧力板19の相互に向き合った面の間
で摩擦部材18をトラップする。周知のようにクラッチ
は解放軸受22の運動によってシャフト13に沿って軸
方向にフライホイールに向かって解放することができ、
解放軸受22はダイヤフラムばね21を屈曲させて圧力
板19を解放し、従って圧力板19およびフライホイー
ル12が摩擦部材18に対して回転することを可能にす
る。
従動板の構造は、ハブ16上の環状部材17の制限され
た回転運動が、相対回転運動の方向に拘わらず4つの等
角に離隔した円周方向に延長するダンパーばね23によ
って対抗されるという点で、はぼ従来通りである。ダン
パーばねの1対で、通常直径方向に対向するようなこの
1対は他方の1対より高定格であるのが普通で、それに
よって「屈曲型」特性をもたらす。良く理解されるよう
に、ダンパーばね23は環状部品17およびハブ16間
で制限された相対回転を可能にし、それによってクラッ
チを介してスイッチおよび衝撃荷重の伝達を最小限にす
るために設ける。トルクとダンパーばね運動の間の比例
は全クラッチ特性に渡って保持されることがわかる。し
かしながら比例定数は特性の「屈曲」のどちら側でクラ
ッチが作動しているかに基く。
た回転運動が、相対回転運動の方向に拘わらず4つの等
角に離隔した円周方向に延長するダンパーばね23によ
って対抗されるという点で、はぼ従来通りである。ダン
パーばねの1対で、通常直径方向に対向するようなこの
1対は他方の1対より高定格であるのが普通で、それに
よって「屈曲型」特性をもたらす。良く理解されるよう
に、ダンパーばね23は環状部品17およびハブ16間
で制限された相対回転を可能にし、それによってクラッ
チを介してスイッチおよび衝撃荷重の伝達を最小限にす
るために設ける。トルクとダンパーばね運動の間の比例
は全クラッチ特性に渡って保持されることがわかる。し
かしながら比例定数は特性の「屈曲」のどちら側でクラ
ッチが作動しているかに基く。
これまで述べた構成は全体としては従来通りであり、駆
動はフライホイール12およびそれと共に回転する圧力
板19から、摩擦部材18、環状部品17およびダンパ
ーばね23を介してハブ16に伝達され、該ハブは次い
でハブとシャフト13のスプライン接続を介してシャフ
ト13に駆動を伝達する。
動はフライホイール12およびそれと共に回転する圧力
板19から、摩擦部材18、環状部品17およびダンパ
ーばね23を介してハブ16に伝達され、該ハブは次い
でハブとシャフト13のスプライン接続を介してシャフ
ト13に駆動を伝達する。
本願発明者は、環状部品17およびハブ16の相対位置
を監視することによってクラッチの従動板によって伝達
されるトルクを監視することができることを認識した。
を監視することによってクラッチの従動板によって伝達
されるトルクを監視することができることを認識した。
このような監視を行なうためハブ、およびフライホイー
ル12から遠い従動板の面の環状部品17の板17aに
共に歯付リング24および25を各々設ける。リング2
4,25はそれらの軸線をハブの軸線と一致させており
、各リングは後にaを付けて図面に示した4つの等角に
離隔した歯(第3図で最も良くわかる)を担持している
。
ル12から遠い従動板の面の環状部品17の板17aに
共に歯付リング24および25を各々設ける。リング2
4,25はそれらの軸線をハブの軸線と一致させており
、各リングは後にaを付けて図面に示した4つの等角に
離隔した歯(第3図で最も良くわかる)を担持している
。
リング24の歯24aはこのリングから径方向外向きに
延長するが、リング25の歯25aは軸方向に延長する
。軸方向に延長する歯25aは径方向に延長する歯24
aの間を通り、従ってリング24,25は小さな距離だ
け軸方向に離隔しているが、それらの歯は「互いに組合
っており」クラッチの従動板が回転する際共通の回転径
路を共有することができる。
延長するが、リング25の歯25aは軸方向に延長する
。軸方向に延長する歯25aは径方向に延長する歯24
aの間を通り、従ってリング24,25は小さな距離だ
け軸方向に離隔しているが、それらの歯は「互いに組合
っており」クラッチの従動板が回転する際共通の回転径
路を共有することができる。
歯24a 、25aの相対位置を監視するため感知装置
26を設ける。シャフト13に対して軸方向に摺動可能
な前述のクラッチ解放軸受22は固定クラッチ解放軸受
案内スリーブ27上で摺動可能であり、該スリーブを介
してシャフト13が延長している。スリーブ27には延
長部28を設は該延長部上に感知装置26を取付ける。
26を設ける。シャフト13に対して軸方向に摺動可能
な前述のクラッチ解放軸受22は固定クラッチ解放軸受
案内スリーブ27上で摺動可能であり、該スリーブを介
してシャフト13が延長している。スリーブ27には延
長部28を設は該延長部上に感知装置26を取付ける。
感知装置26は歯24a 、25aから径方向外向きに
、かつ該歯と軸方向に整列して位置決めされ、スリーブ
27は固定しているため感知装置26に対する電気的接
続をすることは比較的簡単な事である。
、かつ該歯と軸方向に整列して位置決めされ、スリーブ
27は固定しているため感知装置26に対する電気的接
続をすることは比較的簡単な事である。
歯24a 、25aは感知装置によって監視しようとす
る基準点を構成することがわかる。リング24、・25
およびそれらの各々の歯は強磁性であり感知装置26は
可変磁気抵抗感知装置であることが好ましい。しかしな
がら他の監視装置を設けることもできて、例えば感知装
置はハブ16および部品17上の基準記号を監視する光
感釦装置であってもよいことを理解されたい。しかしな
がらこのような装置は比較的汚れた環境を考慮すると不
利になることもあり得る。
る基準点を構成することがわかる。リング24、・25
およびそれらの各々の歯は強磁性であり感知装置26は
可変磁気抵抗感知装置であることが好ましい。しかしな
がら他の監視装置を設けることもできて、例えば感知装
置はハブ16および部品17上の基準記号を監視する光
感釦装置であってもよいことを理解されたい。しかしな
がらこのような装置は比較的汚れた環境を考慮すると不
利になることもあり得る。
歯24a 、25aの相対角運動の範囲はクラッチの従
動板によって伝達されているトルクに直接的に比例し、
4対の歯があるためトルクは従動板の各回転中に4回監
視することができることがわかる。感知装置26の面に
平行な面上を歯が通過すると電気パルス列が発生され、
該パルスは比較的簡単な回路によって処理されて矩形波
形を発生することができ、任意の所与の時間での該波形
の記号間隔比はその時に伝達されているトルクに比例す
る。従って波形の記号/間隔比は加えられたトルクに比
例して変化する。さらに処理した後波形によって搬送さ
れる情報は他のエンジンおよびトランスミッション制御
パラメータと共に、例えば自己適応エンジン管理システ
ムまたは電子制御トランスミッションシステムに与える
ことができる。ばね23はハブ16および部品17を中
央静止位置に推進し、該位置からばねの作用に対抗して
いずれの方向でも相対運動が生じることができるため、
中央静止位置に関して正および負の両方のトルクを監視
することができることがわかる。
動板によって伝達されているトルクに直接的に比例し、
4対の歯があるためトルクは従動板の各回転中に4回監
視することができることがわかる。感知装置26の面に
平行な面上を歯が通過すると電気パルス列が発生され、
該パルスは比較的簡単な回路によって処理されて矩形波
形を発生することができ、任意の所与の時間での該波形
の記号間隔比はその時に伝達されているトルクに比例す
る。従って波形の記号/間隔比は加えられたトルクに比
例して変化する。さらに処理した後波形によって搬送さ
れる情報は他のエンジンおよびトランスミッション制御
パラメータと共に、例えば自己適応エンジン管理システ
ムまたは電子制御トランスミッションシステムに与える
ことができる。ばね23はハブ16および部品17を中
央静止位置に推進し、該位置からばねの作用に対抗して
いずれの方向でも相対運動が生じることができるため、
中央静止位置に関して正および負の両方のトルクを監視
することができることがわかる。
歯付リングおよび感知装置をクラッチ中に組込むには、
クラッチ構造に対する比較的小さく簡単な変更が必要な
だけであり、従って比較的簡単で安価であり好都合であ
る。さらに、通常クラッチの全体寸法を増大させずに、
従ってエンジン/トランスミッションシステムの全体寸
法を増大させずに部品を組込むことが可能である。
クラッチ構造に対する比較的小さく簡単な変更が必要な
だけであり、従って比較的簡単で安価であり好都合であ
る。さらに、通常クラッチの全体寸法を増大させずに、
従ってエンジン/トランスミッションシステムの全体寸
法を増大させずに部品を組込むことが可能である。
感知装置の下を各歯が通過することによって、同じ振幅
のパルスを発生してもよく、あるいは別の方法としては
、固定歯とみなすことができるハブ16の歯24aが可
動歯すなわち固定歯24aに対して運動可能な歯とみな
すことができる歯25aより大きな振幅のパルスを発生
するように歯を構成することもできる。
のパルスを発生してもよく、あるいは別の方法としては
、固定歯とみなすことができるハブ16の歯24aが可
動歯すなわち固定歯24aに対して運動可能な歯とみな
すことができる歯25aより大きな振幅のパルスを発生
するように歯を構成することもできる。
第5図は、その上下の曲線で、第1図〜第4図で示した
トルク監視装置を有する1列の4気筒4行程内燃機関の
同じ動作時間における異なるパラメータの変化を示す。
トルク監視装置を有する1列の4気筒4行程内燃機関の
同じ動作時間における異なるパラメータの変化を示す。
上の曲線は約1.5回転中に生じるトルク変動を示し、
下の曲線は感知装置26から発生する同等の時間中のパ
ルス列を表わす。
下の曲線は感知装置26から発生する同等の時間中のパ
ルス列を表わす。
1工ンジン回転の時間を第5図に示し、各エンジン回転
中4気筒のうちの2つが燃焼することがわかる。第5図
の下の曲線を考察すると、パルス列は感知装置を通過す
る固定歯を表わす大振幅のパルスを含んでおり、その後
に感知装置を通過する可動歯を示す小振幅のパルスが続
いていることがわかる。1工ンジン回転の時間中4つの
等間隔の大振幅パルスがあることがわかるが、これらは
言うまでもなく4つの等角に離隔した固定歯と関連して
いる。同じ時間中言うまでもなく2つのシリンダの燃焼
から生じる2つのトルクサイクルがあり、従って各トル
クサイクル中2つの固定歯および関連した可動歯が感知
装置を通過する。従って各トルクサイクル中にトルクを
2回監視することができ平均トルクを計算することがで
きる。
中4気筒のうちの2つが燃焼することがわかる。第5図
の下の曲線を考察すると、パルス列は感知装置を通過す
る固定歯を表わす大振幅のパルスを含んでおり、その後
に感知装置を通過する可動歯を示す小振幅のパルスが続
いていることがわかる。1工ンジン回転の時間中4つの
等間隔の大振幅パルスがあることがわかるが、これらは
言うまでもなく4つの等角に離隔した固定歯と関連して
いる。同じ時間中言うまでもなく2つのシリンダの燃焼
から生じる2つのトルクサイクルがあり、従って各トル
クサイクル中2つの固定歯および関連した可動歯が感知
装置を通過する。従って各トルクサイクル中にトルクを
2回監視することができ平均トルクを計算することがで
きる。
第6図は拡大したものであること以外は第5図と同様で
あり、第6図において0.5工ンジン回転の時間は第5
図の完全な1工ンジン回転とほぼ同じ幅を占めているこ
とがわかる。第6図は第1図〜第5図に関連し゛て上述
した比較的簡単なトルク監視装置で遭遇し得る問題を示
している。エンジンがほぼ一定の速度で運転している際
エンジンは燃焼頻度の2倍で共振と同期することがあり
、合成トルクサイクル波形はクランクシャフトの回転と
の一定の位相関係を達成することができ、従って感知装
置26の下の各固定歯の通過は繰返すトルクサイクル中
の同じ点に対応する。従って各対の固定可動歯によって
例えばトルクが最大になるトルクサイクル中の点、また
は同様にトルクが最小になるサイクル中の点でトルクを
監視する可能性があるため、トルクの変速的支持が発生
され得る。これら2つの場合計算した平均は全く非現実
的である。とい′うのは一方の場合計算した平均はサイ
クル中の任意の点で生じる最大トルクに等しくなり、他
方の場合計算した平均はサイクル中の任意の点で生じる
最小トルクに等しくなるためである。
あり、第6図において0.5工ンジン回転の時間は第5
図の完全な1工ンジン回転とほぼ同じ幅を占めているこ
とがわかる。第6図は第1図〜第5図に関連し゛て上述
した比較的簡単なトルク監視装置で遭遇し得る問題を示
している。エンジンがほぼ一定の速度で運転している際
エンジンは燃焼頻度の2倍で共振と同期することがあり
、合成トルクサイクル波形はクランクシャフトの回転と
の一定の位相関係を達成することができ、従って感知装
置26の下の各固定歯の通過は繰返すトルクサイクル中
の同じ点に対応する。従って各対の固定可動歯によって
例えばトルクが最大になるトルクサイクル中の点、また
は同様にトルクが最小になるサイクル中の点でトルクを
監視する可能性があるため、トルクの変速的支持が発生
され得る。これら2つの場合計算した平均は全く非現実
的である。とい′うのは一方の場合計算した平均はサイ
クル中の任意の点で生じる最大トルクに等しくなり、他
方の場合計算した平均はサイクル中の任意の点で生じる
最小トルクに等しくなるためである。
この問題を最小限にすることができる1つの方法は、監
視装置中の固定および可動歯の対の数を増加させること
である。第7図は第6図と同様の図であるが、4対では
なく8対の固定および可動歯を監視する感知装置26か
ら発生されるパルス列を示す。従ってトルクが監視され
るエンジン回転中の監視回数は歯の数を2倍にすること
によって2倍になり、従って第6図に関して述べた問題
にも拘わらず計算した平均トルクが現実的な数字になる
可能性がはるかに増大する。゛言うまでもなく歯の数を
増加させる際に遭遇する困難はある。
視装置中の固定および可動歯の対の数を増加させること
である。第7図は第6図と同様の図であるが、4対では
なく8対の固定および可動歯を監視する感知装置26か
ら発生されるパルス列を示す。従ってトルクが監視され
るエンジン回転中の監視回数は歯の数を2倍にすること
によって2倍になり、従って第6図に関して述べた問題
にも拘わらず計算した平均トルクが現実的な数字になる
可能性がはるかに増大する。゛言うまでもなく歯の数を
増加させる際に遭遇する困難はある。
まずクラッチの寸法を増大させずに収容することができ
る互いに組合った歯の数に関する物理的制限がある。さ
らに感知装置を通過する歯によって発生されるパルスは
瞬時的ではなく、零から最大振幅までの増大と、零を介
して最小振幅までの減衰の間で有限時間を有している。
る互いに組合った歯の数に関する物理的制限がある。さ
らに感知装置を通過する歯によって発生されるパルスは
瞬時的ではなく、零から最大振幅までの増大と、零を介
して最小振幅までの減衰の間で有限時間を有している。
歯があまりに接近して込み合っていた場合、後続パルス
の立上りが先行パルスの立下りと干渉し、感知装置が隣
接する歯を識別することができないという危険がある。
の立上りが先行パルスの立下りと干渉し、感知装置が隣
接する歯を識別することができないという危険がある。
後述のようにピークではなくパルスの零交差点に応動す
るように関連電子回路を構成することが望ましい。
るように関連電子回路を構成することが望ましい。
高い感度を達成する別の方法は感知装置の数を増加させ
ることである。第8図は第7図と同様の図であるが、8
対の固定および可動歯(第7図と同様)を有しておりか
つ第2感知装置(第8図の3つの曲線のうち下のもの)
を使用している装置を示している。
ることである。第8図は第7図と同様の図であるが、8
対の固定および可動歯(第7図と同様)を有しておりか
つ第2感知装置(第8図の3つの曲線のうち下のもの)
を使用している装置を示している。
歯の回転軸まわりの第1感知装置からの第2感知装置の
角度間隔は、隣接する固定歯間の角度間隔によって決定
される。従って4つの固定歯がある場合それらは90°
だけ離隔しており、従って第2感知装置は45° (ま
たは3X45’、5×456等)だけ第1感知装置から
離隔し、従って固定歯は第1感知装置が隣接する固定歯
間の中間にあるとき第2感知装置を通過する。第9図の
左側に8対の歯を使用している構成を示し、このような
構成においては第2感知装置は221/2°(または3
X221/2”、または5X221/2°、または7X
221/2”)だけ第1感知装置から離隔する。言うま
でもなく所望により2つ以上の付加感知装置を設けるこ
とができるが、感知装置の数を増加させると機械的およ
び電子的複雑性も増大することがわかる。第8図から明
らかなように、歯の通過を監視する感知装置の数を2倍
にすると、エンジンの回転の所与の時間中のトルク「測
定値」の数が2倍になる。第8図の下の2つの曲線の組
合せは、8対の歯および2つの適当に離隔した感知装置
を使用することによって、各エンジン回転において16
のトルク「測定値」を達成することができることを示す
。「測定頻度」を増大させることによって、第6図を参
照して述べた種類の問題に拘わらず計算した平均トルク
が確実に正確なものとなる。
角度間隔は、隣接する固定歯間の角度間隔によって決定
される。従って4つの固定歯がある場合それらは90°
だけ離隔しており、従って第2感知装置は45° (ま
たは3X45’、5×456等)だけ第1感知装置から
離隔し、従って固定歯は第1感知装置が隣接する固定歯
間の中間にあるとき第2感知装置を通過する。第9図の
左側に8対の歯を使用している構成を示し、このような
構成においては第2感知装置は221/2°(または3
X221/2”、または5X221/2°、または7X
221/2”)だけ第1感知装置から離隔する。言うま
でもなく所望により2つ以上の付加感知装置を設けるこ
とができるが、感知装置の数を増加させると機械的およ
び電子的複雑性も増大することがわかる。第8図から明
らかなように、歯の通過を監視する感知装置の数を2倍
にすると、エンジンの回転の所与の時間中のトルク「測
定値」の数が2倍になる。第8図の下の2つの曲線の組
合せは、8対の歯および2つの適当に離隔した感知装置
を使用することによって、各エンジン回転において16
のトルク「測定値」を達成することができることを示す
。「測定頻度」を増大させることによって、第6図を参
照して述べた種類の問題に拘わらず計算した平均トルク
が確実に正確なものとなる。
1つ以上の感知装置からの1つのパルスあるいはパルス
列の解読および1つ以上のパルス列から得られる情報の
処理ステップは、適当にプログラムされたマイクロプロ
セッサによって行なう。マイクロプロセンサの性質およ
びそのプログラミングは言うまでもなく、得られた情報
を適用する用途に基き、電子回路による作用を受けてい
るパルスは、電子回路が固定歯と可動歯とを識別するの
を補助するためデータ信号がマイクロプロセッサに与え
られることを必要とする。第9図は第2感知装置26a
に加えて第3感知装置26bを示す。
列の解読および1つ以上のパルス列から得られる情報の
処理ステップは、適当にプログラムされたマイクロプロ
セッサによって行なう。マイクロプロセンサの性質およ
びそのプログラミングは言うまでもなく、得られた情報
を適用する用途に基き、電子回路による作用を受けてい
るパルスは、電子回路が固定歯と可動歯とを識別するの
を補助するためデータ信号がマイクロプロセッサに与え
られることを必要とする。第9図は第2感知装置26a
に加えて第3感知装置26bを示す。
第9図において感知装置26bはエンジンのクランクシ
ャフトと共に回転する1つの歯30と関連している。従
って感知装置26bに隣接する歯30の通過によってエ
ンジン回転の開始を表わすデータパルスが発生され、従
ってマイクロプロセッサはデータに続くパルスが例えば
固定歯から発生されたことを認識することができ、それ
に従って続く信号を処理する。しかしながら過度の機械
的複雑性を回避するため、特に歯30および感知装置2
6bを設けるのにエンジンクランクシャフトの変更を回
避するため、固定歯24aの1つを変更して、選択した
固定歯24aが感知装置26に隣接して通過する際他の
固定歯および可動歯によって発生されるパルスより著し
く大きな振幅のパ ゛ルスを発生するようにす
ることが望ましい。歯が強磁性材からなるものである上
述の構成においては、この効果は固定歯24aの1つの
径方向寸法を増大させて、それが残りの歯より感知装置
26に接近して通過するようにすることによって得るこ
とができる。
ャフトと共に回転する1つの歯30と関連している。従
って感知装置26bに隣接する歯30の通過によってエ
ンジン回転の開始を表わすデータパルスが発生され、従
ってマイクロプロセッサはデータに続くパルスが例えば
固定歯から発生されたことを認識することができ、それ
に従って続く信号を処理する。しかしながら過度の機械
的複雑性を回避するため、特に歯30および感知装置2
6bを設けるのにエンジンクランクシャフトの変更を回
避するため、固定歯24aの1つを変更して、選択した
固定歯24aが感知装置26に隣接して通過する際他の
固定歯および可動歯によって発生されるパルスより著し
く大きな振幅のパ ゛ルスを発生するようにす
ることが望ましい。歯が強磁性材からなるものである上
述の構成においては、この効果は固定歯24aの1つの
径方向寸法を増大させて、それが残りの歯より感知装置
26に接近して通過するようにすることによって得るこ
とができる。
第9図の右側および第10図のフロー図は、3つの感知
装置26,26a、26bによって発生されるパルス列
を解読するマイクロプロセッサ構成の1例を概略的に示
す。実際の構成においては歯30と関連して感知装置2
6bから得られる結果は、実際は感知装置26および適
当に変更した歯24aから得られることが予想されるこ
とがわかる。第9図および第10図においてT1はセン
サ装置26によってわかるような後続の可動歯パルスか
らの固定歯パルスの間隔に関しており、参照T2は次の
固定歯パルスからの可動歯パルスの間隔に関している。
装置26,26a、26bによって発生されるパルス列
を解読するマイクロプロセッサ構成の1例を概略的に示
す。実際の構成においては歯30と関連して感知装置2
6bから得られる結果は、実際は感知装置26および適
当に変更した歯24aから得られることが予想されるこ
とがわかる。第9図および第10図においてT1はセン
サ装置26によってわかるような後続の可動歯パルスか
らの固定歯パルスの間隔に関しており、参照T2は次の
固定歯パルスからの可動歯パルスの間隔に関している。
同様に参照T’ 1およびT’ 2は感知装置26a
によってわかるようなパルス間隔に関し・ている。間隔
T1およびT2は第5図。
によってわかるようなパルス間隔に関し・ている。間隔
T1およびT2は第5図。
第6図、第7図および第8図に示し、さらに第8図は間
隔T’ 1およびT’ 2も示している。
隔T’ 1およびT’ 2も示している。
データ点を与える他に、歯30およびその関連した感知
装置26b (または変更した歯および感知装W26)
は、マイクロプロセッサによって行なわれるパルスの係
数が可動歯ではなく固定歯によって発生されるパルスと
共に開始することを確実にする。データを確立するさら
に別の利点は、これによって固定歯の間隔および(また
は)可動歯の間隔で生じ得る製作公差を適応させるよう
にシステムを組立てることが可能になることである。
装置26b (または変更した歯および感知装W26)
は、マイクロプロセッサによって行なわれるパルスの係
数が可動歯ではなく固定歯によって発生されるパルスと
共に開始することを確実にする。データを確立するさら
に別の利点は、これによって固定歯の間隔および(また
は)可動歯の間隔で生じ得る製作公差を適応させるよう
にシステムを組立てることが可能になることである。
上述の説明においては、固定歯、可動歯および感知装置
の製作の精度は、固定歯によって発生されるパルスの零
交差点が正確に等角離隔され、同様に零トルク状態で可
動歯のパルスが等角離隔されるようになっていると仮定
した。実際にはこれは事実ではなく例えば、製作公差の
ためパルスの零交差点は正確に等角離隔されていない可
能性がある。しかしながら一旦歯をクラッチ内に取付け
ると、歯によって発生されるパルスの零交差点間の基本
的関係は該関係が等角間隔ではない場合でも一定のまま
である。従ってデータを設定することによって、データ
を(零トルクでの)実際の歯の位置に関連させることが
でき、マイクロプロセッサのプログラミングは歯によっ
て発生されるパルスの零交差点の実際の角度関係を適応
させるように選択することができる。言い換えれば歯に
よって発生されるパルスの零交差点が等角離隔されると
仮定するのではなく、固定歯間および可動歯間に存在す
る実際の角度関係を適応させるように各個のシステムを
最初に組立てることができ、従って最終的に正確なトル
ク平均を計算することができる。
の製作の精度は、固定歯によって発生されるパルスの零
交差点が正確に等角離隔され、同様に零トルク状態で可
動歯のパルスが等角離隔されるようになっていると仮定
した。実際にはこれは事実ではなく例えば、製作公差の
ためパルスの零交差点は正確に等角離隔されていない可
能性がある。しかしながら一旦歯をクラッチ内に取付け
ると、歯によって発生されるパルスの零交差点間の基本
的関係は該関係が等角間隔ではない場合でも一定のまま
である。従ってデータを設定することによって、データ
を(零トルクでの)実際の歯の位置に関連させることが
でき、マイクロプロセッサのプログラミングは歯によっ
て発生されるパルスの零交差点の実際の角度関係を適応
させるように選択することができる。言い換えれば歯に
よって発生されるパルスの零交差点が等角離隔されると
仮定するのではなく、固定歯間および可動歯間に存在す
る実際の角度関係を適応させるように各個のシステムを
最初に組立てることができ、従って最終的に正確なトル
ク平均を計算することができる。
例えば上述のように異なる定格のダンパーばねを使用す
ることによってもたらされるような「屈曲型」特性を有
するクラッチにおいては、電子回路はいつブレーキ点(
break paint )または屈曲点に達したかを
認識する必要があり、従って比例定数の変化を適応させ
ることができる。固定および可動歯間の間隔は部品16
,17の相対位置の尺度であるためこの要件は容易に適
応され、言うまでもなくこれはいずれのダンパーばねが
有効であり従ってその特性のいずれの部分でクラッチが
動作するかを決定する。
ることによってもたらされるような「屈曲型」特性を有
するクラッチにおいては、電子回路はいつブレーキ点(
break paint )または屈曲点に達したかを
認識する必要があり、従って比例定数の変化を適応させ
ることができる。固定および可動歯間の間隔は部品16
,17の相対位置の尺度であるためこの要件は容易に適
応され、言うまでもなくこれはいずれのダンパーばねが
有効であり従ってその特性のいずれの部分でクラッチが
動作するかを決定する。
歯24a 、25aおよび感知装置26または複数の感
知装置の構成は、現行のクラッチ設計および構造に対す
る最小限度の変更でクラッチ内に適応させることができ
ることがわかる。
知装置の構成は、現行のクラッチ設計および構造に対す
る最小限度の変更でクラッチ内に適応させることができ
ることがわかる。
第1図は乾燥板摩擦クラッチの横断面図、第2図は第1
図のクラッチの従動板組立体の縮小平面図、第3図は第
1図および第2図に示したクラッチの一部の拡大図、第
4図は第3図の線4−4上の断面図、第5図、第6図、
第7図および第8図は第1図〜第4図に示した組立体お
よびその改変例においてトルクを監視する動作のグラフ
、第9図は改変構成の概略図、第10図は第9図の構成
に関連したフローチャートである。 11・・・エンジンクランクシャフト、12・・・フラ
イホイール、13・・・シャフト、13a・・・軸方向
スプライン領域、14・・・シャフト端部、15・・・
カバー、16・・・内側スプラインハブ、17・・・環
状部品、18・・・環状摩擦部材、19・・・環状圧力
板、21・・・ダイヤフラムばね、22・・・解放軸受
、23・・・ダンパーばね、24,25・・・歯付リン
グ、24a、25a・・・歯、26・・・感知装置、2
7・・・固定クラッチ解放軸受案内スリーブ、28・・
・延長部。 FIG、2i。 FIG、3. FIG、4・FIG5゜ FIGG。 FIG9゜
図のクラッチの従動板組立体の縮小平面図、第3図は第
1図および第2図に示したクラッチの一部の拡大図、第
4図は第3図の線4−4上の断面図、第5図、第6図、
第7図および第8図は第1図〜第4図に示した組立体お
よびその改変例においてトルクを監視する動作のグラフ
、第9図は改変構成の概略図、第10図は第9図の構成
に関連したフローチャートである。 11・・・エンジンクランクシャフト、12・・・フラ
イホイール、13・・・シャフト、13a・・・軸方向
スプライン領域、14・・・シャフト端部、15・・・
カバー、16・・・内側スプラインハブ、17・・・環
状部品、18・・・環状摩擦部材、19・・・環状圧力
板、21・・・ダイヤフラムばね、22・・・解放軸受
、23・・・ダンパーばね、24,25・・・歯付リン
グ、24a、25a・・・歯、26・・・感知装置、2
7・・・固定クラッチ解放軸受案内スリーブ、28・・
・延長部。 FIG、2i。 FIG、3. FIG、4・FIG5゜ FIGG。 FIG9゜
Claims (14)
- (1)2部分がダンパーばね装置(23)の作用に抗し
て相対的に運動可能である上記2部分からなる回転可能
な駆動伝達部材(16、17)を有する摩擦クラッチ組
立体を組込んでいる駆動トランスミッションにおけるト
ルク監視方法にして、上記駆動伝達部材の上記2部分(
16、17)の相対運動の範囲を監視することを含むこ
とを特徴とする上記トルク監視方法。 - (2)上記部分の上記相対運動は感知装置(26)によ
って遠隔的に監視され、上記感知装置に対して上記2部
分部材(16、17)が回転することを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 - (3)2部分の回転可能な駆動伝達部材(16、17)
を有しており上記部材の2部分はダンパーばね装置(2
3)の作用に対向して互いに対して運動可能である摩擦
クラッチ組立体にして、上記2部分部材の上記各部分(
16、17)上にある複数の角度離隔を有する基準装置
(24a、25a)と、上記2部分部材(16、17)
がそれに対して回転するところの感知装置(26)とを
備えており、上記感知装置(26)は上記基準装置(2
4a、25a)を監視し使用時に上記2部分部材の各回
転中の複数の点で上記2部分部材の上記部分(16、1
7)の相対位置を表わす出力を発生することを特徴とす
る上記組立体。 - (4)各複数の規準装置内における基準装置(24a、
25a)の角度間隔はほぼ等角間隔であることを特徴と
する、特許請求の範囲第3項に記載の組立体。 - (5)上記複数の基準装置は、上記2部分部材の一方の
部分(16)によって担持し上記2部分部材の回転軸の
まわりでほぼ等角間隔に離隔した複数の第1素子(24
a)と、上記2部分部材の他方の部分(17)によって
担持され上記2部分部材の回転軸のまわりでほぼ等角間
隔に離隔した等しい複数の第2素子(25a)とを備え
ており、上記第1素子(24a)および上記第2素子(
25a)はそれらの運動軌道が互いに接近しているよう
にそれらの各部分上に位置決めすることを特徴とする、
特許請求の範囲第3項または第4項に記載の組立体。 - (6)上記第1素子(24a)は上記第2素子(25a
)と互いに組合っていることを特徴とする、特許請求の
範囲第5項に記載の組立体。 - (7)同様に上記基準装置(24a、25a)を監視し
使用時に上記2部分部材の上記部分(16、17)の相
対位置を表わす出力を発生する第2感知装置(26a)
を設け、上記第2感知装置(26a)は上記部材の回転
軸について第1感知装置(26)から角度離隔し従って
上記第1感知装置の連続出力間で出力を発生することを
特徴とする、特許請求の範囲第3項〜第6項のいずれか
に記載の組立体。 - (8)上記第2感知装置(26a)は、上記複数の第1
基準装置の隣接する基準装置間の角間隔の半分に等しい
角間隔、またはその奇数倍だけ上記第1感知装置(26
)から角度離隔することを特徴とする、特許請求の範囲
第7項に記載の組立体。 - (9)1つ以上のさらに別の感知装置を設けることを特
徴とする、特許請求の範囲第7項に記載の組立体。 - (10)上記2部分部材の第1部分(16)の各回転中
の同じ点でデータ信号を発生する装置(26b、30)
を設けることを特徴とする、特許請求の範囲第1項から
第9項のいずれかに記載の組立体。 - (11)上記データ信号発生装置はさらに別の感知装置
(26b)と、上記さらに別の感知装置(26b)に隣
接して上記2部分部材と共に回転可能なデータ手段(3
0)とを備えていることを特徴とする、特許請求の範囲
第10項に記載の組立体。 - (12)上記データ信号発生装置は、上記基準装置(2
4a、25a)を監視する感知装置(26)と、他の基
準装置(24a、25a)によって発生される出力とは
別個の出力を感知装置に発生させるように構成した選択
した1つの上記基準装置(24a)とを備えていること
を特徴とする、特許請求の範囲第10項に記載の組立体
。 - (13)クラッチはダイヤフラムクラッチであり、上記
基準装置(24a、25a)を監視する上記感知装置(
26)または感知装置(26、26a)はクラッチの固
定クラッチ解放軸受案内スリーブによって担持し、上記
1つ以上の感知装置はダイヤフラムばね(21)の内面
とクラッチの従動板(16、17)の間に位置決めする
ことを特徴とする、特許請求の範囲第3項から第12項
のいずれかに記載の組立体。 - (14)特許請求の範囲第3項から第11項のいずれか
に記載の摩擦クラッチ組立体と、上記1つ以上の各感知
装置の出力信号を処理する関連したマイクロプロセッサ
とを備えていることを特徴とする駆動トランスミッショ
ンにおけるトルク監視装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB858502695A GB8502695D0 (en) | 1985-02-02 | 1985-02-02 | Torque monitoring |
US8502695 | 1985-02-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61182546A true JPS61182546A (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=10573853
Family Applications (1)
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