JPH03199936A - トルク検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、車軸上の伝達トルクを検出する装置に関す
る。

（従来の技術） ｒＫｏｙｏ　　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　　ＪＯＵＲＮ
ＡＬ　　Ｎｏ、１３４　　Ｐ４８昭和６３年９月光洋精
工株式会社発行」に「パワーステアリングシステムの開
発」が記載されている。このシステムの中にトルクセン
サが含まれており、このセンサは操舵力を受けて捻れる
トーションバーと、その捻れ量を検知するポテンシャメ
ータと、その信号を取出すスリップリングと、ワイヤブ
ラシとを有している。ポテンシャメータは抵抗体とワイ
パ台とＩＣ基板からなり、ワイパ台はトーションバーの
捻れ量に応じて抵抗体を摺動し、ＩＣ基板はそれに伴っ
て変化する抵抗値の増幅と電流変換などを行う。

一方、車両の動力系に用いられるデファレンシャル装置
にエンジンからの駆動力を一対の摩擦クラッチを介して
左右の車輪に分割出力するものがある。

（発明が解決しようとする課題） このようなデファレンシャル装置においては、装置と車
輪とを連結する車軸の捻れから各側の伝達トルクを検出
して摩擦クラッチの締結力の制御を行っている、従来、
車軸の捻れを検出するには上記のような構成のトルクセ
ンサが用いられている。

ところが、このトルクセンサは上記のように構成が複雑
で高価であり、その上、ワイパ台と抵抗体との間及びス
リップリングとワイヤブラシとの間の２個所に摺動部が
あり、特に後者の場合は車軸上に配置された場合は極め
て条件が苛酷であって摩耗が甚しく耐久性が劣る。又、
摺動部での接触不良により信頼性も低い。

そこで、この発明は、構造簡単で低コストであり、耐久
性と信頼性とに優れたトルク検出装置の提供を目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のトルク検出装置は、デファレンシャル装置か
ら車輪へトルクを伝えるドライブシャトの前記デファレ
ンシャル装置側と車輪側とに配置された一対の非接触型
の回転センサと、前記車軸の捻れによる両センサの信号
間のずれにより車軸上の伝達トルクを算出する算出手段
とを備えたことを特徴とする。

（作用） 車軸の捻れ量は伝達トルクが大きい程大きくなり、これ
に伴って両センサの信号のずれが大きくなる。算出手段
はこの信号のずれに基いて車軸上の伝達トルクを算出す
る。

一対の回転センサとコントローラとでトルクセンサを構
成したから従来例に較べて構造簡単で低コストである。

又、回転センサは非接触型であり、摺動部を持たないか
ら摩耗と接触不良がなく、耐久性と信頼性とに優れてい
る。

（実施例） 第１図ないし第５図により一実施例の説明をする。第１
図はこの実施例を後車軸側に用いた４輪駆動車を示す。

なお、左右の方向はこの車両の左右の方向であり、番号
を附さない部材等は図示されていない。

この車両の動力系は、エンジン１、トランスミッション
３、トランスファ５、前輪側のプロペラシャフト７、フ
ロントデフ９（前輪側のデファレンシャル装置）、前車
軸１１．１３、左右の前輪１５．１７、後輪側のプロペ
ラシャフト１９、リヤデフ２１（後輪側のデファレンシ
ャル装置）、後車軸２３．２５、左右の後輪２７．２９
などを備えており、エンジン１の回転はトランスミッシ
ョン３で変速されトランスファ５からプロペラシャフト
７．１９を介してフロントデフ９とリヤデフ２１に伝達
され、これらのデフ９，２１を介しそれぞれ前輪１５．
１７と後輪２７．２９に分割出力される。

リヤデフ２１はここでは両輪クラッチデフと呼び、たと
えば特開昭６２−２０９２４９号で示されるように、エ
ンジン１からの駆動トルクを左の後輪２７側と右の後輪
２９側へ一対の多板クラッチ３１．３３　（摩擦クラッ
チ）を介して左と右の後車軸２３．２５へ伝達する。構
造とされているこれらの多板クラッチ３１．３３は一対
のアクチュエータにより各別に押圧され、各アクチュエ
タには制御弁装置３５を介し油圧ポンプ３７から油圧が
送られる。この制御弁装置３５はコントロルユニット３
９（コンローラ）により制御されて各アクチュエータへ
の供給油圧を調節し、各多板クラッチ３１．３３の締結
力すなわち左右の後輪２７．２９への伝達トルクの制御
を行う。

各車軸１１．１３，２３．２５には、第２図に示すよう
にブレーキディスク４１の内側に、回転センサ４３，４
５，４７．４９が配置されており、後車軸２３．２５に
は、第３図に示すように、リヤデフ２１の左右両側に回
転センサ５１，５３が配置されている。

各回転センサ４３〜５３はそれぞれセンサ本体５５とト
ーンホイール５７とから構成されている。

センサ本体５５は、回転センサ４３〜４９では固定側の
ハウジング５９に固定され、センサ５１゜５３ではリヤ
デフ２１のキャリヤ６１に固定されている。又、ホイー
ル５７はいずれのセンサ４３〜５３の場合も各車軸のハ
ブに固定されている。

センサ本体５５は永久磁石６３、コイル６５、電極６７
からなり、この電極６７はトーンホイール５７の外周に
等間隔に設けられた歯６９に近接して配置されている。

トーンホイール５７が回転すると永久磁石６３によりコ
イル６５に発生している磁束が変化し、第５図に示すよ
うな波形の交流電圧が発生する。ホイール５７の回転速
度に比例して変化するこの交流電圧の周期がコントロル
ユニット３９に送られて各センサ４３〜５３の取付位置
での各車軸の回転速度が検知される。なお、回転センサ
４３〜４９は、制動時の車輪ロックを防止するアンチロ
ックブレーキシステム（ＡＢＳ）の車輪速センサを共用
している。

車軸には伝達トルクに比例する捻れが発生する。

後車軸２３．２５に捻れが発生するとセンサ４７゜５１
とセンサ４９，５３のトーンホイール５７に捻れ分の回
転速度の差が生じ、各センサの信号波形に第５図に示す
ような時間差ｔ１．ｔ２のずれが現れる。同図（ｂ）に
示した高トルク時の時間差ｔ２は同図（ａ）に示した低
トルク時の時間差１．より大きくなる。

コントロールユニット３９は時間差と伝達トルクとのマ
ツプを予め記憶しており、このマツプと入力した信号の
時間差（センサ４７，５１間とセンサ４９．５３間）と
から左右の後車軸２３，２５上の伝達トルクを算出し、
制御弁装置３５を介して多板クラッチ３１．３３の締結
力を制御する。

例えば、左輪側と右輪側との摩擦係数（μ）が異る路面
において各側の伝達トルクが等しくなるように低μ側は
大きめに高μ側は小さめに多板クラッチの締結力を調整
して、直進安定性を向上させる。

上述のように、各回転センサ４３〜５３を用いたトルク
検出装置は従来例のトルクセンサに較べて構造が簡単で
あり、低コストである。又、ＡＢＳの車輪速度センサを
回転センサとして共用できるからコストは更に低減する
。回転センサには摺動部がないから摩耗による耐久性の
低下がなく、又、摺動部での接触不良がないから信頼性
が高い。

ステアリングコラム７１には舵角の方向と大きさとを検
知するステアリングセンサ７３が取付けられ、その信号
をコントロールユニット３９に入力している。例えば、
車両が右旋回をするときセンサ７３はこれを検知し、ユ
ニット３９は左後輪２７側の多板クラッチ３１の締結力
を大きくして右回りのヨーモーメントを発生させ、旋回
性を高める。

又、車体には車両の回転や横すべりなどによる横Ｇを検
知し、信号をユニット３９に入力する横Ｇセンサ７５が
取付けられている。例えば、直進走行時に外乱などで車
体が回転すると、ユニット３９は多板クラッチ３１．３
３の締結力の割合いを制御して車体の向きを直進方向へ
戻すようヨーモーメントを発生させ、直進安定性を向上
させる。

又、旋回時に後輪２７．２９がスキッドすると後輪２７
．２９の駆動力を弱めてグリップを回復し、スキッド状
態から脱出させる。

このような、多板クラッチ３１．３３の制御は車軸２３
．２５上の実際の伝達トルクを、上記のように、モニタ
しながら行われるから、常に適正な締結力（ヨーモーメ
ント）が得られ、有効な制御が行える。

この発明は両輪タラッチデフばかりでなく、アクチュエ
ータ操作の多板クラッチを差動制御装置にしたデファレ
ンシャル装置に用いることもできる。

［発明の効果］ この発明のトルク検出装置は、車軸の両端側に配置した
一対の非接触型の回転センサを用いて構成したから、構
造簡単で低コストであり、摩耗や接触不良がないから耐
久性、信頼性共に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を用いた車両の動力系を示す概念図、
第２図（ａ）は車輪側の回転センサの取付状態を示す斜
視図、同図（ｂ）は（ａ）の破線部拡大図、第３図はデ
フ側の回転センサの取付状態を示す斜視図、第４図は回
転センサの構成を示す概念図、第５図（ａ）、　（ｂ）
は回転センサの信号波形を示すグラフである。 ２１・・・リヤデフ（デファレンシャル装置）２３．２
５・・・後車軸（車軸） ２７．２９・・・後車輪（車輪） ３９・・・コントロールユニット（コントローラ）４７
゜ ４９゜ ５１゜ ３・・・回転センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デファレンシャル装置から車輪へトルクを伝えるドライ
   ブシャフトの前記デファレンシャル装置側と車輪側とに
   配置された一対の非接触型の回転センサと、前記ドライ
   ブシャフトの捻れによる両センサの信号間のずれにより
   ドライブシャフトの伝達トルクを算出する算出手段とを
   備えたことを特徴とするトルク検出装置。