JPS60177231A - トルク検出器 - Google Patents
トルク検出器Info
- Publication number
- JPS60177231A JPS60177231A JP3238984A JP3238984A JPS60177231A JP S60177231 A JPS60177231 A JP S60177231A JP 3238984 A JP3238984 A JP 3238984A JP 3238984 A JP3238984 A JP 3238984A JP S60177231 A JPS60177231 A JP S60177231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- sensor
- position sensor
- microcomputer
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- 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
-
- 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
- G01L3/105—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 inductive means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (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、車輌回転時のトルクを測定するのに好適な磁
歪式のトルク検出器に関する。
歪式のトルク検出器に関する。
従来において応力により透磁率が変化するという磁歪の
逆効果を利用した１〜ルクセンサは公知であり、スウェ
ーデンのＡＳＥＡ社の雑誌ＡＳＥＡＪＯＵＲＮＡＬ、
１９６０．ＶＯＬ、３３． ＆３．Ｐ２３〜Ｐ３２．Ｕ
、Ｓ、Ｐ、 Ｎａ４．１３５，３９１や特開昭５３−７
７５７２号公報等に詳述されている。これら公知例は、
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。
逆効果を利用した１〜ルクセンサは公知であり、スウェ
ーデンのＡＳＥＡ社の雑誌ＡＳＥＡＪＯＵＲＮＡＬ、
１９６０．ＶＯＬ、３３． ＆３．Ｐ２３〜Ｐ３２．Ｕ
、Ｓ、Ｐ、 Ｎａ４．１３５，３９１や特開昭５３−７
７５７２号公報等に詳述されている。これら公知例は、
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。
ところでこのタイプのトルクセンサは、回転軸表層部の
透磁率のばらづきに基因する出力変動を吸収するため、
通常、ローパスフィルタを使用する。しかし、この場合
のカットオフ周波数は、トルク伝達軸の最低回転数によ
り制限され、自動車エンジンの場合は５〜１０ ＨＺで
ある。このため、このタイプのトルクセンサの応答性は
、回転数に無関係に低いという問題があった。
透磁率のばらづきに基因する出力変動を吸収するため、
通常、ローパスフィルタを使用する。しかし、この場合
のカットオフ周波数は、トルク伝達軸の最低回転数によ
り制限され、自動車エンジンの場合は５〜１０ ＨＺで
ある。このため、このタイプのトルクセンサの応答性は
、回転数に無関係に低いという問題があった。
本発明の目的は、車輌の回転軸のトルクを非接触で応答
性良く、かつ安定し°Ｃ検出するトルク検吊器を提供す
ることにある。
性良く、かつ安定し°Ｃ検出するトルク検吊器を提供す
ることにある。
本発明は、位置センサによりトルク伝達軸の一定角度を
検出し、その一定角度の間の一定時間毎に瞬間トルクを
複数回測定し、その平均をとることにより、印加トルク
を算出するようにしたものである。
検出し、その一定角度の間の一定時間毎に瞬間トルクを
複数回測定し、その平均をとることにより、印加トルク
を算出するようにしたものである。
以下１本発明によるトルク検出器を図面を用いて詳述す
る。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２
図は位置センサおよびトルクセンサの取付状態を示す構
造図、第３図は動作タイミング図、第４図はトルク特性
図、第５図、第１図におけるマイクロコンピュータの動
作フロー図である。
る。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２
図は位置センサおよびトルクセンサの取付状態を示す構
造図、第３図は動作タイミング図、第４図はトルク特性
図、第５図、第１図におけるマイクロコンピュータの動
作フロー図である。
第１図において、１はトルク伝達軸の回転角を検出する
位置センサであり、第２図に示すように軸の突起部２９
に対向してハウジング２８に装着される。本実施例では
、突起部２９は１個であり、１回転に１パルスを出力す
る。なおこの位置センため詳しい説明は省略する。次に
、２はトルクセンサであり、従来技術で述べたクロス形
である。
位置センサであり、第２図に示すように軸の突起部２９
に対向してハウジング２８に装着される。本実施例では
、突起部２９は１個であり、１回転に１パルスを出力す
る。なおこの位置センため詳しい説明は省略する。次に
、２はトルクセンサであり、従来技術で述べたクロス形
である。
クロス形とは、第２図に示すように、コの字形の励磁コ
ア之Ｏとコの字形の検出コア２１を交差させた構造のも
のである。ここで、励磁コア２０には励磁巻線がまた検
出コア２１には検出巻線２３が巻装され、励磁巻線２２
は交流発振器５により励磁され、破線で示す磁路を形成
する。これらのコア２０．２１は取付板２６に非磁性体
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。２７は車輌の本棚であるため、機械強度的には
考慮され、表面処理等が行われているが、磁気的には全
く考慮されていないために表層部の透磁率は通常大きく
ばらついている。３は波形整形回路、４は全波整流回路
であり、トルクセンサ２の出力信号を増幅して全波整流
する。６はＡ／Ｄ変換器、７はマイクロコンピュータ、
１１はゼロトルク設定用のスイッチ、１２はパルス発生
器１３は積分回路であり、これらはコントローラ８を構
成している。
ア之Ｏとコの字形の検出コア２１を交差させた構造のも
のである。ここで、励磁コア２０には励磁巻線がまた検
出コア２１には検出巻線２３が巻装され、励磁巻線２２
は交流発振器５により励磁され、破線で示す磁路を形成
する。これらのコア２０．２１は取付板２６に非磁性体
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。２７は車輌の本棚であるため、機械強度的には
考慮され、表面処理等が行われているが、磁気的には全
く考慮されていないために表層部の透磁率は通常大きく
ばらついている。３は波形整形回路、４は全波整流回路
であり、トルクセンサ２の出力信号を増幅して全波整流
する。６はＡ／Ｄ変換器、７はマイクロコンピュータ、
１１はゼロトルク設定用のスイッチ、１２はパルス発生
器１３は積分回路であり、これらはコントローラ８を構
成している。
さて、第３図の回転角−トルク特性に示すように、；−
ルク伝達Ｉｉ！ｌＩ２７の透磁率のばらつきによりトル
クセンサ２の出力電圧Ｑ１は大きく変動する。
ルク伝達Ｉｉ！ｌＩ２７の透磁率のばらつきによりトル
クセンサ２の出力電圧Ｑ１は大きく変動する。
しかし、負荷が印加された時も同位相で変化するため常
にトルク伝達軸の同一箇所でトルク測定を行えば、正確
な印加トルクを検出出来る５回転角０°で瞬時トルクを
測定し、印加Ｉ−ルクと出力電圧の関係を表すと第４図
のように比例する車載状態では、振動、軸の偏心、回転
数等の影響により、位置センサＪを利用しても正確に一
定回転角を検知すること回置でトルクセンサ出力に多少
のバラつきを生ずる。しかし、この点はトルクを多点で
測定してそれを平均化することにより解消出来る。
にトルク伝達軸の同一箇所でトルク測定を行えば、正確
な印加トルクを検出出来る５回転角０°で瞬時トルクを
測定し、印加Ｉ−ルクと出力電圧の関係を表すと第４図
のように比例する車載状態では、振動、軸の偏心、回転
数等の影響により、位置センサＪを利用しても正確に一
定回転角を検知すること回置でトルクセンサ出力に多少
のバラつきを生ずる。しかし、この点はトルクを多点で
測定してそれを平均化することにより解消出来る。
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。まず、電源が投入されると、ステップｌ］、
Ｏにおいてスイッチ１．１ （ＣＡＬ−ＳＷ）のオン・
オフ判定を行いオンならば無負荷時のトルクを計測する
ルーチンへ移行し、オフならば通常のトルク計測ルーチ
ンへと移行する。＊ず無負荷時トルク計測ルーチンにつ
いて述べる。最初に。
述する。まず、電源が投入されると、ステップｌ］、
Ｏにおいてスイッチ１．１ （ＣＡＬ−ＳＷ）のオン・
オフ判定を行いオンならば無負荷時のトルクを計測する
ルーチンへ移行し、オフならば通常のトルク計測ルーチ
ンへと移行する。＊ず無負荷時トルク計測ルーチンにつ
いて述べる。最初に。
ステップ４２でパルス発生器（以降ＴＭと略す）１２の
パルス数カウント値ＣＮをクリヤして位置センサ１の信
号出力（以下、ＰＳ出力と略す）１０の立上り判定を行
い、立上りでない時にはステップ４５へ進み、ここでＴ
Ｍ１２の立上り判定を行いカウント値ＣＮをプラス１し
てその時の瞬時トルクＴＱを読み込みメモリＱ （ＣＮ
）に記憶する。その後、ステップ４３に戻って前述の動
作を繰り返す。この後、軸が一回転してＰＳ１出力信号
が立上る時にステップ４４に移行し、今まで記憶した瞬
時トルクＴＱの算術平均をめ、無負荷トルクとしてＴＱ
Ｚに記憶する。このように無負荷トルクを計測するため
には、車を無負荷状態とさせ、スイッチ１１をオンする
だけでよく、必要に応じて何度でも設定可能である。
パルス数カウント値ＣＮをクリヤして位置センサ１の信
号出力（以下、ＰＳ出力と略す）１０の立上り判定を行
い、立上りでない時にはステップ４５へ進み、ここでＴ
Ｍ１２の立上り判定を行いカウント値ＣＮをプラス１し
てその時の瞬時トルクＴＱを読み込みメモリＱ （ＣＮ
）に記憶する。その後、ステップ４３に戻って前述の動
作を繰り返す。この後、軸が一回転してＰＳ１出力信号
が立上る時にステップ４４に移行し、今まで記憶した瞬
時トルクＴＱの算術平均をめ、無負荷トルクとしてＴＱ
Ｚに記憶する。このように無負荷トルクを計測するため
には、車を無負荷状態とさせ、スイッチ１１をオンする
だけでよく、必要に応じて何度でも設定可能である。
次にトルク計測ルーチンを説明する。まずパルス数カウ
ント値ＣＮをクリヤし、ステップ４９へ移行し、ＰＳ出
力の立上り判定を行い、立上りでなければＰＳ出力の一
周期の間このＴＭ出力に同期して瞬時トルクＴＱを読み
込み、メモリＱ（ＣＮ）を記憶する。続いて、ステップ
５３に移行し、カウント値ＣＮの上限値ＣＣを設定し、
上限値ＣＣを超えるとトルク算出ルーチン５４に移る。
ント値ＣＮをクリヤし、ステップ４９へ移行し、ＰＳ出
力の立上り判定を行い、立上りでなければＰＳ出力の一
周期の間このＴＭ出力に同期して瞬時トルクＴＱを読み
込み、メモリＱ（ＣＮ）を記憶する。続いて、ステップ
５３に移行し、カウント値ＣＮの上限値ＣＣを設定し、
上限値ＣＣを超えるとトルク算出ルーチン５４に移る。
逆に超えない時は、ステップ４９へ戻り、前述した動仇
を繰り返す。そして、ＰＳ出力の立上り時点で今まで記
憶した瞬時トルクデータＴＱの算術平均をめ、無負荷平
均トルクＴＱＺとの差により印加トルクＴＱＲを算出し
、ステップ５８で出力する。その後、ステップ４８に戻
って前述の動作を繰り返す。
を繰り返す。そして、ＰＳ出力の立上り時点で今まで記
憶した瞬時トルクデータＴＱの算術平均をめ、無負荷平
均トルクＴＱＺとの差により印加トルクＴＱＲを算出し
、ステップ５８で出力する。その後、ステップ４８に戻
って前述の動作を繰り返す。
以上のように本実施例によれば、軸の一回転毎にトルク
を算出するために、回転数６０Ｏｒｐｍ以上において回
転後に応じて検出時間が早くなり、応答性が改善される
。また一回転に複数回瞬時トルクＴＱを測定し、その平
均値を印加トルクとして算出するため、振動や軸の偏心
等による出力のばらつきも軽減される。また、無負荷ト
ルクの較正をスイッチ１つで容易に伝えるという利点も
ある。
を算出するために、回転数６０Ｏｒｐｍ以上において回
転後に応じて検出時間が早くなり、応答性が改善される
。また一回転に複数回瞬時トルクＴＱを測定し、その平
均値を印加トルクとして算出するため、振動や軸の偏心
等による出力のばらつきも軽減される。また、無負荷ト
ルクの較正をスイッチ１つで容易に伝えるという利点も
ある。
以上の説明から明らかなように本発明によれば磁歪の逆
効果を利用したトルクセンサおよび位置センサを用い、
瞬時トルクの平均化を行うことにより、非接触で応答性
良く、しかも安定したトルク計測を行うことが出来ると
いう優れた効果がある。
効果を利用したトルクセンサおよび位置センサを用い、
瞬時トルクの平均化を行うことにより、非接触で応答性
良く、しかも安定したトルク計測を行うことが出来ると
いう優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図における位置センサおよびトルクセンサの取付構
造図、第３図は第１図の動作タイミング図、第４図は第
１図の実施例における印加トルクの特性図、第５図は第
１図におけるマイクロコンピュータの動作フロー図であ
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、１１・・・ス
イッチ、１２・・・パルス発生器、２７・・・トルク伝
達軸、２９・・・突起部。 弔、５／Ｊ 乃４１ｊＪ ｆｐｊＢトノＬり
第１図における位置センサおよびトルクセンサの取付構
造図、第３図は第１図の動作タイミング図、第４図は第
１図の実施例における印加トルクの特性図、第５図は第
１図におけるマイクロコンピュータの動作フロー図であ
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、１１・・・ス
イッチ、１２・・・パルス発生器、２７・・・トルク伝
達軸、２９・・・突起部。 弔、５／Ｊ 乃４１ｊＪ ｆｐｊＢトノＬり
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、車輌のトルク伝達軸の一定回転角位置を検出する位
置センサ、トルク伝達軸のトルクを透磁率の変化により
検出するトルクセンサ、トルクセンサの信号を受けて軸
トルクを算出するマイクロコンピュータと７１Ｘら構成
されるトルク検出器において、前記位置センサからの信
号に同期して瞬時トルク複数回を検出し、位置センサか
らの信号発生毎に平均化トルクを前記マイクロコンピュ
ータにより算出することを特徴とするトルク検出器。 ２、あらかじめ無負荷時のトルクを前記マイクロコンピ
ュータの記憶部に記憶しておき、測定トルクと無負荷時
１ヘルクとの差を印加トルクとして算出することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の１−ルク検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238984A JPS60177231A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | トルク検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238984A JPS60177231A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | トルク検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177231A true JPS60177231A (ja) | 1985-09-11 |
Family
ID=12357593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238984A Pending JPS60177231A (ja) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | トルク検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177231A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60192233A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
| JPS60196635A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3238984A patent/JPS60177231A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60192233A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
| JPS60196635A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | Toshiba Corp | トルクセンサ |
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