(57)【要約】【課題】自動車ドライブラインにおいて、過渡状態の回転軸の伝達トルクを推定することが困難であり、回転軸に働くトルクを直接検出するトルクセンサでは定常的な誤差が発生していた。【解決手段】回転軸に発生する歪から回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段４と、第１のトルク検出手段４とは異なり、原動機１、トルク伝達手段２、または車両の車輪を制動する制動手段１１の少なくともいずれか一つの物理状態から回転軸に伝達されるトルクを求める第２のトルク検出手段５とを有し、第２のトルク検出手段５の出力を用いて第１のトルク検出手段４の検出信号を補正する。【選択図】図１
2007224869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の回転軸または前記原動機の発生トルクを車輪に伝達するトルク伝達手段の複数の回転軸のうち少なくともいずれか一つの回転軸に伝達されているトルクを求めるトルク演算装置であって、
前記回転軸に発生する歪から該回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段と、
該第１のトルク検出手段とは異なり、前記原動機、前記トルク伝達手段、または車両の車輪を制動する制動手段の少なくともいずれか一つの物理状態から前記回転軸に伝達されるトルクを求める第２のトルク検出手段と、
前記第２のトルク検出手段の出力を用いて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する検出補正手段と、
を有するトルク演算装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機の発生トルクを推定する第１推定手段と、
前記原動機の発生トルクが所定値以上、前記原動機の回転速度の時間変化が所定値以内となる定常状態時にのみ、前記第１推定手段の推定結果を用いて前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算する補正値演算手段と、
該補正値演算手段の補正値を保持する補正値保持手段と、
該補正値保持手段に保持されている補正値に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する補正処理手段と、
を有するトルク演算装置。
【請求項３】
請求項１に記載のトルク演算装置であって、
前記トルク伝達手段の伝達トルクを推定する第２推定手段と、
前記伝達トルクの出力回転速度の時間変化が所定値以内、前記トルク伝達手段の入力回転数と出力回転数の比率が所定値以内であり、該比率の変化が所定値以内、前記伝達トルクの伝達トルクが所定値以上となる定常状態時にのみ前記第２推定手段の推定結果を用いて、前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算する補正値演算手段と、
該補正値演算手段の補正値を保持する補正値保持手段と、
該補正値保持手段に保持されている補正値に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する補正処理手段と、
を有するトルク演算装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機の発生トルクを推定する第１推定手段と、
前記トルク伝達手段の伝達トルクを推定する第２推定手段と、
前記制動手段の制動トルクを推定する第３推定手段と、
前記原動機、前記伝達トルク手段、前記制動手段の状態に応じて、前記第１推定手段、前記第２推定手段、前記第３推定手段のいずれかを選択して、前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算する補正値演算手段と、
該補正値演算手段の補正値を保持する補正値保持手段と、
該補正値保持手段に保持されている補正値に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する補正処理手段と、
を有するトルク演算装置。
【請求項５】
請求項１に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機は、内燃機関あるいは電動機であるトルク演算装置。
【請求項６】
請求項２または請求項４のいずれか一方に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機は内燃機関であり、
前記第１推定手段は、前記内燃機関へ供給する空気量、燃料量及び前記回転軸の回転速度、前記回転軸に働く回転負荷から前記内燃機関の回転軸に作用するトルクを推定するトルク演算装置。
【請求項７】
請求項３または請求項４のいずれか一方に記載のトルク演算装置であって、
前記トルク伝達手段がトルクコンバータであり、
前記第２推定手段は、前記トルクコンバータの入力回転数，出力回転数を用いて該トルクコンバータにて伝達されたトルクを推定するトルク演算装置。
【請求項８】
原動機の回転軸または前記原動機の発生トルクを車輪に伝達するトルク伝達手段の複数の回転軸のうち少なくともいずれか一つの回転軸に伝達されているトルクを求めるトルク演算装置であって、
前記回転軸に発生する歪から該回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段と、
該第１のトルク検出手段とは異なり、前記原動機、前記トルク伝達手段、または車両の車輪を制動する制動手段の少なくともいずれか一つの物理状態から前記回転軸に伝達されるトルクを求める第２のトルク検出手段と、
前記原動機、前記制動手段、前記トルク伝達手段が所定の条件である場合にのみ、前記第２のトルク検出手段の出力と前記第１のトルク検出手段の出力に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号の補正値を求める補正値演算手段と、
該補正値演算手段の補正値を保持する補正値保持手段と、
該補正値保持手段に保持されている補正値に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する補正処理手段と、
を有するトルク演算装置。
【請求項９】
請求項８に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機の発生トルクを推定する第１推定手段を有し、
前記補正値演算手段は、前記原動機の発生トルクが所定値以上、前記原動機の回転速度の時間変化が所定値以内となる定常状態時にのみ、前記第１推定手段の推定結果を用いて前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算するトルク演算装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のトルク演算装置であって、
前記トルク伝達手段の伝達トルクを推定する第２推定手段を有し、
前記補正値演算手段は、前記伝達トルクの出力回転速度の時間変化が所定値以内、前記トルク伝達手段の入力回転数と出力回転数の比率が所定値以内であり、該比率の変化が所定値以内、前記伝達トルクの伝達トルクが所定値以上となる定常状態時にのみ前記第２推定手段の推定結果を用いて、前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算するトルク演算装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機の発生トルクを推定する第１推定手段と、
前記トルク伝達手段の伝達トルクを推定する第２推定手段と、
前記制動手段の制動トルクを推定する第３推定手段とを有し、
前記補正値演算手段は、前記原動機、前記伝達トルク手段、前記制動手段の状態に応じて、前記第１推定手段、前記第２推定手段、前記第３推定手段のいずれかを選択して、前記第１のトルク検出手段の出力を補正するための補正値を演算するトルク演算装置。
【請求項１２】
請求項８に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機は、内燃機関あるいは電動機であるトルク演算装置。
【請求項１３】
請求項９または請求項１１のいずれか一方に記載のトルク演算装置であって、
前記原動機は内燃機関であり、
前記第１推定手段は、前記内燃機関へ供給する空気量、燃料量及び前記回転軸の回転速度、前記回転軸に働く回転負荷から前記内燃機関の回転軸に作用するトルクを推定するトルク演算装置。
【請求項１４】
請求項１０または請求項１１のいずれか一方に記載のトルク演算装置であって、
前記トルク伝達手段がトルクコンバータであり、
前記第２推定手段は、前記トルクコンバータの入力回転数，出力回転数を用いて該トルクコンバータにて伝達されたトルクを推定するトルク演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ドライブラインに働くトルクを検出するトルク演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ドライブラインに働くトルクは、原動機である内燃機関やモータによって発生するトルク、トルクコンバータやクラッチになどによって伝達されるトルクなどによって決定される。
【０００３】
自動車用ドライブラインに働くトルクは、変速機への入力トルク、内燃機関であるエンジンの発生トルクなどであり、変速機の制御やエンジン制御，診断などドライブラインを管理する上で重要な物理量である。このため従来から、エンジンの発生トルクを推定したり、トルクコンバータの出力トルクを推定したり、クラッチの伝達トルクを推定することが行われている。しかし、エンジンのトルク推定精度には限界があり、特にトルクが変化する過渡状態においては推定精度を向上することが困難である。またトルクコンバータなどに関しても同様に、急激な変化である過渡状態における推定トルクの向上は困難である。
【０００４】
一方、ドライブラインの回転軸に働くトルクを直接検出するトルクセンサ（トルク検出装置）がある。トルクセンサとしては、回転軸に働くトルクによって発生する回転軸の歪を検出し、歪から回転軸に働くトルクを検出する方法がある。トルクセンサによるトルク検出では、発生トルクによって生じる歪から直接検出することから、トルクが変化する過渡での検出が可能となる。しかしトルクセンサによる検出では、トルクセンサの設置環境や機差ばらつきなどによって、検出したトルクの絶対値に対するばらつきが発生する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５２８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、パワートレインの回転軸に働くトルクの過渡状態から定常状態まで広い範囲で精度よく演算することが可能なトルク演算装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、回転軸に発生する歪から回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段と、第１のトルク検出手段とは異なり、原動機、トルク伝達手段、または車両の車輪を制動する制動手段の少なくともいずれか一つの物理状態から回転軸に伝達されるトルクを求める第２のトルク検出手段とを有し、第２のトルク検出手段の出力を用いて第１のトルク検出手段の検出信号を補正する。
【０００８】
また上記課題を解決するために、回転軸に発生する歪から回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段と、第１のトルク検出手段とは異なり、原動機，トルク伝達手段、または車両の車輪を制動する制動手段の少なくともいずれか一つの物理状態から回転軸に伝達されるトルクを求める第２のトルク検出手段とを有し、原動機，制動手段，トルク伝達手段が所定の条件である場合にのみ、第２のトルク検出手段の出力と第１のトルク検出手段の出力に基づいて第１のトルク検出手段の検出信号の補正値を求め、保持された当該補正値に基づいて前記第１のトルク検出手段の検出信号を補正する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パワートレインの回転軸に働くトルクの過渡状態から定常状態まで広い範囲で精度よく演算することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態をなすトルク演算装置、適用される原動機、及びドライブラインを示す。
【００１１】
図１には、トルク発生手段である内燃機関１、及び電動機１０，原動機１あるいは電動機１０の発生トルクをドライブライン３へ伝達するトルク伝達手段２，トルク伝達手段２から伝達されたトルクをタイヤまで伝達する変速機３１、ドライブシャフト３２などから構成されるドライブライン３，タイヤの制動を行う制動手段１１，内燃機関１の物理状態を計測する計測手段９１，トルク伝達手段２の物理状態を計測する計測手段９２，電動機９３の物理状態を計測する計測手段９３、制動手段の物理状態を計測する計測手段９４を示している。
【００１２】
図１では、トルク伝達手段２への入力トルク、あるいは、内燃機関１の発生トルク、つまり、第１入力軸７に発生するトルクを演算するトルク演算装置の例を示している。
【００１３】
図１においては、トルク演算装置は、第１入力軸７に設置した第１のトルク検出手段４，計測手段９１，計測手段９２，計測手段９３，計測手段９４にて計測した結果から第１入力軸７に発生するトルクを推定する第２のトルク検出手段５、および、第２のトルク検出手段５の推定結果に基づいて第１のトルク検出手段４の検出信号を補正する検出補正手段６から構成されている。
【００１４】
第１入力軸７に働くトルクは、第１のトルク検出手段４にて検出される。この第１のトルク検出手段４としては、回転軸にトルクが加わった場合に、回転軸に発生する歪から回転軸に伝達されているトルクを検出する第１のトルク検出手段がある。第１のトルク検出手段の例としては、図８及び図９〜図１４を用いて後で説明する。
【００１５】
次に、第２のトルク検出手段５について説明する。
【００１６】
第２のトルク検出手段５では、第１のトルク検出手段４以外で第１入力軸７に働くトルクを検出あるいは推定する。第１入力軸７に働くトルクは、内燃機関１あるいは電動機
１０にて発生するトルク、あるいは、トルク伝達手段２に入力されるトルク、更には、制動手段１１によって働く制動トルクによって決定される。従って、第１入力軸７に働くトルクを推定する方法としては、内燃機関１あるいは電動機１０の発生トルクから推定すること、あるいは、トルク伝達手段２へ入力されるトルクを推定することが考えられる。また、制動時には、制動手段１１にて行う制動にて発生する制動トルクから推定することが考えられる。
【００１７】
内燃機関１の発生トルクの推定は、内燃機関１に関する物理状態を計測する計測手段
９１の計測結果を用いて行うことが可能である。この推定方法に関しては、後述する。一方、電動機１０の発生トルクも同様に、電動機１０に関する物理状態を計測する計測手段９３の計測結果を用いて行うことが可能である。これに関しては、例えば、電動機１０の回転数、電動機１０に流れる電流などを用いて推定することが可能である。また、トルク伝達手段２に関しては、例えば、トルクコンバータの場合は、ロックアップされていない状態では、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数及びトルクコンバータのタービン特性からトルクコンバータの入力トルクを推定することができる。また、制動手段１１にて制動を行った場合の制動トルクは、例えば、制動手段１１にて押し付けるブレーキ圧から推定することができる。
【００１８】
以上のように、内燃機関１あるいは電動機１０の発生するトルク、トルク伝達手段２への入力トルク、制動手段１１の制動トルクを推定することが可能となれば、第１入力軸７に働くトルクを推定することができる。この際、第２のトルク検出手段５では、内燃機関１，電動機１０にて発生するトルク、トルク伝達手段２へ入力されるトルク全てを推定し、全ての推定トルクから最終的な推定トルクを演算しても良い。あるいは、前述の内燃機関１の発生トルクのみ演算しても良いし、電動機１０の発生トルクのみを演算しても良いし、トルク伝達手段２へ入力されるトルクのみを演算しても良い。あるいは、前述４つのトルクの内、一つ以上から演算しても良い。
【００１９】
第２のトルク検出手段５では、第１のトルク検出手段４以外の方法で第１入力トルクを推定することを述べたが、第２のトルク検出手段５において推定するトルク精度には課題もある。
【００２０】
例えば、内燃機関１の発生トルクの推定について考える。内燃機関１の発生トルクが、第１入力軸７へ伝達するトルクは、内燃機関１の燃焼によって発生するトルク、内燃機関１の動作時のフリクショントルク、内燃機関１の回転軸に繋がっている補機類の負荷トルクによって発生するトルクなどから演算される。この場合、エアコンなどの補機類が動作すると第１入力軸７に伝達されるトルクは、補機類駆動によって減少されたトルクが伝達される。従って、この補機類動作時には補機類の負荷トルクも推定する必要がある。その他、オルタネータの発電によって発生するトルク、パワステ用ポンプのためのトルクなど、各種補機類の負荷を推定することが必要になる。このように、内燃機関１の発生トルクから第１入力軸７へ伝達されるトルクを常時、精度良く推定することは困難である。また、内燃機関１の回転数や発生トルクが大きく変化するような過渡状態では、内燃機関１への吸入空気量の応答遅れなどが存在することもあり、過渡状態でのトルクを精度良く推定することは困難である。更に、タイヤからドライブ軸３２，変速機３１，トルク伝達手段２を介して、内燃機関１が回される、いわゆる、エンジンブレーキ状態で第１入力軸７に働くトルクを内燃機関１の特性から精度良く推定することも困難である。
【００２１】
しかし、内燃機関１へ繋がっている補機類などが働かない条件、内燃機関１の回転数変化やトルク変化が緩やかな条件などに限定することにより、内燃機関１の発生トルクを精度良く推定することが可能である。つまり、内燃機関１の状態に応じて、第１入力軸７に働くトルクを内燃機関１の発生トルクから比較的精度良く推定することが可能な場合と困難な場合がある。
【００２２】
更に、トルク伝達手段２がトルクコンバータである場合を考えると、一般的に、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数の回転数差に依存して、推定精度が変化する。例えば、入力回転数と出力回転数の差が小さい、つまり滑りが小さい場合は、推定精度が低下することがある。また、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数の差及びトルクコンバータのタービン特性から推定する場合は、回転数変化が小さい、いわゆる定常状態での推定精度に比べて、回転数変化が大きい過渡時の推定精度は悪化する。このように、トルク伝達手段２がトルクコンバータである場合を考えると、内燃機関１の発生トルクを推定する場合と同様に、精度良く推定可能な場合と推定精度が悪化する場合がトルク伝達手段２の状態に応じて変化する。
【００２３】
また、制動手段１１にて制動トルクを推定する場合についても、内燃機関１によってトルクが発生され、トルク伝達が行われている場合には、内燃機関１の発生トルク推定が重要となる。更に、内燃機関１や電動機１０の発生トルクがゼロである場合、トルク伝達手段２が完全締結状態にあり、車両が停止している状態を想定する。この場合、車両が停止している路面に傾斜がある場合、制動手段１１が働いていない場合、タイヤからのトルク転がりに対する回転力が発生することになり、第１入力軸７には、トルクが働くことになる。よって、内燃機関１の発生トルクが０であると判断された場合でも、第１入力軸７にはトルクが働くことがある。これに対して、制動手段１１が働き、トルク伝達手段２が完全解放状態では、第１入力軸７にトルクが伝達されることはないため、第１入力軸７に働くトルクはゼロとなる。従って、前述のように制動手段１１が作動し、第１入力軸７に働くトルクがゼロであると判断される場合、第１のトルク検出手段４のトルク検出信号のゼロ点を調整することが可能となる。
【００２４】
以上のように、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２，制動手段１１の物理状態を計測手段９１，９３，９２，９４にて計測し、発生トルク、入力トルク、制動トルクを推定する場合は、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２，制動手段の状態に応じて推定精度が変化することになる。
【００２５】
このため、第２のトルク検出手段５では、第１のトルク検出手段４以外にて第１入力軸７に働くトルクの推定するために、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２および制動手段１１の状態に応じて、内燃機関１の発生トルク推定値，電動機１０の発生トルク推定値、トルク伝達手段２の入力トルク推定値，制動手段１１の制動トルクの中で、最良の推定値を選択することも行う。例えば、トルク伝達手段２が完全締結状態であり、第１入力軸７の回転数変化が小さく、内燃機関１の発生トルクが大きく、補機類の負荷トルクが小さく、制動手段１１が動作しない場合を考える。この場合は、トルク伝達手段２が完全締結状態であるため、トルク伝達手段２への入力トルクを推定することが困難となる。また、内燃機関１の発生トルクが大きく、補機類の負荷トルクが小さい、更に、第１入力軸７の回転数変化が小さいため、内燃機関１は定常状態であるとみなすことが可能となる。その結果、第２のトルク検出手段５では、内燃機関１の発生トルク推定値および電動機
１０の発生トルク推定値が最良のトルク推定値であると判断する。
【００２６】
あるいは、内燃機関１の発生トルクが第１入力軸７へ伝達されず、電動機１０の発生トルクのみが第１入力軸７へ伝達されている場合、電動機１０の推定トルクが最良であると第２のトルク検出手段５にて判断される。
【００２７】
一方、第１のトルク検出手段４では、第１入力軸７に働くトルクを軸の歪から直接計測するため、内燃機関１の状態に依存せずに、過渡的なトルク変化を計測することができる。しかし、第１のトルク検出手段４は、例えば、歪によって発生する磁界の変化から検出コイルのインダクタンス変化を計測し、軸の歪を検出するような場合、検出用コイルと測定対象である回転軸のギャップや回転軸の磁歪特性によって検出信号と実トルクの間に誤差やばらつきが発生する。このため、第１のトルク検出手段４を搭載する際には、これらの誤差やばらつきを抑えるための調整を必要とする。特に、第１のトルク検出手段４の出力する検出信号の経時的に変化する定常的な誤差（バイアス誤差）を補正することが第１のトルク検出手段４の調整には必要である。この場合、第１のトルク検出手段４を測定対象となる軸に応じて事前に調整することは困難であるため、車両搭載後に特性を調整する機能が必要となる。この第１のトルク検出手段４の特性を調整するための手段が、検出補正手段６であり、検出補正手段６にて、第２のトルク検出手段５にて推定・選択されたトルク推定値に基づいて第１のトルク検出手段４の検出信号を補正する。本発明では、前述したように、第２のトルク検出手段５では、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２の状態に応じて最良のトルク指定値を演算するため、第１のトルク検出手段４の検出信号を最良に補正することが可能となる。つまり、内燃機関１や電動機１０の発生する定常的なトルク、あるいは、トルク伝達手段２へ入力される定常的なトルクを推定し、その中の最良の推定結果に基づいて、第１のトルク検出手段４の検出信号の定常的な誤差やばらつきを補正する。これによって、第１のトルク検出手段４の定常的な誤差やばらつきを抑えることが可能となり、第１のトルク検出手段４にて過渡的なトルク変化も検出することができるため、定常から過渡にいたるまで、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２の状態に依存せずに、精度良く第１入力軸に働くトルクを検出することが可能となる。
【００２８】
次に、検出補正手段６について説明する。
【００２９】
図２は、図１の検出補正手段６の概要図を示す。図２の実施例では、検出補正手段６は、補正信号演算手段６１，補正信号保持手段６２および補正処理手段６３から構成されている。
【００３０】
検出補正手段６の補正信号演算手段６１は、第１のトルク検出手段４の検出信号と第２のトルク検出手段５の推定（検出）結果に基づいて、第１のトルク検出手段４の検出信号を補正するための補正信号を演算する。補正信号演算手段６１の補正信号の演算としては、例えば、第２のトルク検出手段５にて演算した第１入力軸７に働くトルク推定値と第１のトルク検出手段４の検出信号の差分から補正信号を演算することが考えられる。特に、補正信号演算手段６１では、第１のトルク検出手段４の定常的な誤差（バイアス誤差）を補正バイアス値として演算する方法がある。つまり、制動手段１１が動作していない状態で、第１入力軸７に働くトルクが所定値であり、内燃機関１，電動機１０の発生トルクの変化が小さく、トルク伝達手段２への入力トルク変化が小さい場合、第１入力軸７に働くトルクは、定常状態であると考えることができ、第２のトルク検出手段５の検出結果の時間平均値と第１のトルク検出手段４の検出結果の時間平均値から、第１のトルク検出手段４の定常的な誤差（バイアス誤差）を演算することが可能となる。この定常的な誤差（バイアス誤差）を補正信号演算手段６１にて演算する。このように、補正信号演算手段６１では、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２の状態に応じて定常的な誤差を補正する補正信号を演算することも可能であるが、一方、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２の状態が過渡的変化状態にあり、第２のトルク検出手段５にて精度良く検出することができない場合もある。この場合は、補正信号演算手段６１は、補正信号の演算を行わない。つまり、第２のトルク検出手段５にて精度良いトルク推定が可能な場合のみ、補正信号演算手段６１は、第２のトルク検出手段５にて演算したトルク推定値と第１のトルク検出手段４の検出信号から第１のトルク検出手段４の補正信号を演算する。
【００３１】
補正信号演算手段６１にて演算した結果は、補正信号保持手段６２に保持される。補正信号保持手段６２は、第２のトルク検出手段５にて演算された推定トルクの精度が確保された場合のみ、第１のトルク検出手段４との差分を補正信号として保持する。この結果、補正信号保持手段６２は、第１のトルク検出手段４の検出信号を補正するために最適な補正信号が保持されることになる。
【００３２】
補正信号保持手段６２にて保持された補正信号は、補正処理手段６３にて第１のトルク検出手段４の検出信号を補正する。つまり、第１のトルク検出手段４にて検出されたトルク検出信号は、補正処理手段６３にて、補正信号保持手段６２にて保持した最適な補正信号にて補正される。よって、第２のトルク検出手段５にて、内燃機関１，電動機１０の発生トルク、トルク伝達手段２の入力トルク、制動手段１１の制動トルクなどの推定精度が確保できない場合は、第２のトルク検出手段５にて精度が確保できた条件での第１のトルク検出手段４の補正値を用いて、第１のトルク検出手段４の検出信号を補正することが可能となる。これによって、第１のトルク検出手段４の定常的な誤差（バイアス）を補正することが可能となる。つまり、内燃機関１，電動機１０，トルク伝達手段２，制動手段
１１の物理状態から第２のトルク検出手段にて第１入力軸７に働くトルクを推定することが困難な状況においても、例えば、第１入力軸７のトルク変化が急激な過渡状態においても、第１入力軸７のトルク変化が少ない定常状態にて第１のトルク検出手段４の定常的な誤差（バイアス）を補正信号演算手段６１にて演算し、補正信号保持手段６２にて保持しているため、大１入力軸７のトルクが過渡状態においても、補正処理手段６３にて第１のトルク検出手段４の検出信号を最適に補正することができる。
【００３３】
次に、別の実施形態を説明する。
【００３４】
図３は、本発明の他の一実施形態をなすトルク演算装置、適用される原動機、及びドライブラインを示す。
【００３５】
図３には、図１と同様にトルク発生手段である内燃機関１、及び電動機１０、そして、原動機１あるいは電動機１０の発生トルクをドライブライン３へ伝達するトルク伝達手段２，トルク伝達手段２から伝達されたトルクをタイヤまで伝達する変速機３１，ドライブシャフト３２などから構成されるドライブライン３，タイヤに制動力を与える制動手段
１１，内燃機関１の物理状態を計測する計測手段９１，トルク伝達手段２の物理状態を計測する計測手段９２，電動機９３の物理状態を計測する計測手段９３，制動手段１１の物理状態を計測する計測手段９４を示している。図３では、トルク伝達手段２の出力トルク（変速機３１への入力トルク）、つまり、第２入力軸８に発生するトルクを演算するトルク演算装置の例を示している。
【００３６】
図３においては、トルク演算装置は、第２入力軸８に設置した第１のトルク検出手段４，計測手段９１，計測手段９２，計測手段９３，計測手段９４にて計測した結果から第２入力軸８に発生するトルクを推定する第２のトルク検出手段５、および、第２のトルク検出手段５の推定結果に基づいて第１のトルク検出手段４の検出信号を補正する検出補正手段６から構成されている。図１とは異なり、電動機１０のトルクは、変速機３１への入力軸へ加わる場合の例でもある。この場合は、トルク伝達手段２が完全締結状態の場合は、内燃機関１の発生トルクが第２入力軸８に伝達されるトルクとなり、トルク伝達手段２が完全締結状態でない場合は、トルク伝達手段２の伝達トルク（出力トルク）が第２入力軸８への伝達トルクとなる。更に、電動機１０によって発生するトルクが加わる場合もあり、トルク伝達手段２が完全解放状態で、電動機１０の発生トルクが伝達される場合は、電動機１０の発生トルクが第２入力手段８へ伝達されるトルクとなる。以上のように、図３のように第２入力軸８の伝達トルクを検出する場合も、図１にて説明した場合と同様に、内燃機関１，トルク伝達手段２，電動機１０，制動手段１１の状態に応じて、第２のトルク検出手段５は、第２入力軸８に伝達されるトルクの最良の推定値を内燃機関１の発生トルク推定値、電動機１０の発生トルク推定値、トルク伝達手段２の伝達トルク推定値、制動手段１１による制動トルク推定値の全てから演算することも可能であり、どれかを選択することも可能であり、更には、前記トルク推定値の二つ以上から演算することも可能である。
【００３７】
次に、図４にて、第２のトルク検出手段５における内燃機関１の発生トルク推定手段の一実施例について説明する。なお、内燃機関１の発生トルクを推定する手段は、内燃機関１を制御する制御装置内部に存在することも可能である。内燃機関１の発生トルクの推定は、トルク演算手段５５１、あるいは、トルク演算手段５５２にて行われる。内燃機関１の発生トルク推定手段として、内燃機関１の回転数と、内燃機関１へ吸入される空気量を変更するスロットル開度と、内燃機関１の発生トルクの関係をマップ化した特性マップを利用することが考えられる。図４のトルク演算手段５５１は、内燃機関１の回転数とスロットル開度から内燃機関１の発生トルクの特性を示す特性マップを用いて推定する例である。この場合、計測手段９１としては、内燃機関１の回転数を計測する回転数検出とスロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段が用いられる。
【００３８】
また、内燃機関１の発生トルク推定手段として、内燃機関１へ吸入する空気量を直接計測し、内燃機関１の回転数と、内燃機関１へ吸入される空気量と、内燃機関１の発生トルクの関係をマップ化した特性マップを利用することも考えられる。図４のトルク演算手段５５２には、内燃機関１の回転数と内燃機関１へ吸入される空気量から内燃機関１の発生トルクの特性を示す特性マップを用いて推定する例である。この場合、計測手段９１としては、内燃機関１の回転数を計測する回転数検出と内燃機関１へ吸入される空気量を計測する空気量検出手段が用いられる。
【００３９】
次に、図５にて、第２のトルク検出手段５におけるトルク伝達手段２の入力トルクを推定するトルク推定手段の一実施例について説明する。なお、トルク伝達手段２の入力トルクを推定する手段は、変速機３１を制御する制御装置内部に存在することも可能である。
【００４０】
図５の実施例では、トルク伝達手段２としてトルクコンバータの例である。トルク伝達手段２であるトルクコンバータの入力トルクの推定は、トルク演算手段５６１にて行われる。トルク伝達手段２であるトルクコンバータの入力トルクの推定手段としては、トルク伝達手段２であるトルクコンバータの入力回転数，出力回転数、トルクコンバータの特性テーブルから演算するころが考えられる。図５のトルク演算手段５６１は、トルク伝達手段２であるトルクコンバータの入力回転数と出力回転数からスリップ比を演算するスリップ比演算手段５６１１、スリップ比からトルクコンバータ特性テーブルを用いてトルクコンバータのポンプ容量係数を演算するトルコン特性５６１２、ポンプ容量係数と入力回転数から入力トルクを演算する入力トルク演算手段５６１３から構成される。トルコン特性５６１２のトルクコンバータ特性テーブルは、予め設定したテーブルを用いることが可能である。図５のような構成の場合、計測手段９２では、トルク伝達手段２であるトルクコンバータの入力回転数と出力回転数を検出する回転数検出手段が用いられる。
【００４１】
次に、第１のトルク検出手段４の搭載例について説明する。
【００４２】
図６は、第１のトルク検出手段４を内燃機関１とトルク伝達手段２の間に搭載する場合の一実施例を示している。図６（Ａ）は、第１のトルク検出手段４を搭載した４気筒内燃機関１のクランク軸周辺の断面図を示している。内燃機関１のクランク軸１１２は、その一方の端部には補機類を駆動するためのプーリ１１１が設けられ、別の端部には、フライホイール１１０あるいはリングギアが設けられている。内燃機関１のクランクケース113，１１４内部には、ピストン１０１，１０３，１０３，１０４がクランク軸１１２に回転自在に搭載されている。クランク軸１１２は、クランクケースに対して、滑り軸受１０５，１０６，１０７，１０８，１０９にて支持されている。クランクケースは、滑り軸受部を境に上部と下部に分かれており、その内部は、内燃機関１の内部潤滑のためのオイルが充填されている。図６（Ａ）の実施例では、第１のトルク検出手段４−１，４−２は、それぞれ、クランクケース１１３，１１４の滑り軸受１０５，１０９に隣接して設置されている。内燃機関１の発生トルクは、フライホイール１１０やリングギアを介して第１入力軸７へ伝達されるため、内燃機関１の発生トルクを検出するためには、第１のトルク検出手段４−１を図６（Ａ）に示す位置に配置する必要がある。特に、内燃機関１における内部潤滑用のオイルなどの悪影響を受けにくくし、内燃機関１への搭載性を考えた場合、第１のトルク検出手段４−１を図６（Ａ）に示す位置に配置することが好ましい。一方、第１のトルク検出手段４−２を図６（Ａ）に示す位置に配置すると、内燃機関１に繋がっている補機類の負荷トルクを検出することが可能となる。
【００４３】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す第１のトルク検出手段４−１の周辺の拡大図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）を視点Ｘの方向から見た場合の側面図である。図６（Ｂ）に示すように、第１のトルク検出手段４−２は、クランクケース１１４のクランクにクランク軸１１２を受ける滑り軸受１０５と同心軸円状に設置している例である。第１のトルク検出手段４−１を図６（Ｂ）のように配置することによって、第１のトルク検出手段４−１の軸中心を測定対象となるクランク軸１１２の回転中心軸に合わせることが容易になり、搭載性の点で有利である。また、クランクケース１１４に図６（Ｃ）に示すようにスプライン状に取り付けることで固定が容易になる。なお、図６（Ａ）の左側のクランク軸112に繋がる補機類の負荷トルクを検出する第１のトルク検出手段４−２の詳細については図示しないが、第１のトルク検出手段４−１と同様に設置することができる。
【００４４】
次に、図７（Ａ），（Ｂ）を用いて第１のトルク検出手段４の別の搭載実施例について説明する。
【００４５】
図７（Ａ）では、回転軸を受ける軸受部を利用したトルク検出４の搭載方法の一例である。図７（Ａ）では、特に、軸受部をボールベアリングとした場合の例である。但し、ボールベアリング以外の軸受に関しても同様に考えることが可能である。
【００４６】
図７（Ａ）においては、測定対象である回転軸１００７、その回転軸１１７を支持する軸受（１００１，１００２，１００３），軸受（１００１，１００２，１００３）と第１のトルク検出手段４を支持する支持部１００５、支持部１００５を受けるケース１００４及び配線１００６と配線１００６を通る配線路１００９を示している。軸受（１００１，１００２，１００３）は、軸を受ける回転部１００３と軸を支えるガイド１００２とその間の回転支持を行うボール１００１から構成されている。回転軸１００７は、軸受（1001，１００２，１００３）の回転部１００３に接触して支持され、回転軸１００７と回転部１００３は一緒に回転する。
【００４７】
図７（Ａ）の例では、軸受（１００１，１００２，１００３）と第１のトルク検出手段４を同一の支持部１００５に搭載される。軸受（１００１，１００２，１００３）のサイズが異なる場合でも、この支持部１００５のサイズを変更することで、同一軸径に対しては、第１のトルク検出手段４は同じものを利用することが可能となる。つまり、支持部
１００５の変更によって、同一の第１のトルク検出手段４を利用して、各種場所に設置することが可能となる。
【００４８】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の視点Ｙからみた場合の側面図を示す。この場合も、図６と同様に、第１のトルク検出手段４の外側はスプライン状になっており、第１のトルク検出手段４のスプラインと噛み合うように支持部１００５をスプライン状にしている。これによって、支持部１００５に第１のトルク検出手段４を固定することが可能となる。
【００４９】
ここで、図８および図９〜図１２を用いて、第１のトルク検出手段４の構成例について説明する。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態をなす第１のトルク検出手段４の概略図を示す。
【００５１】
励磁コイル１２０２には交流電流を通電し、交流磁界が発生させられ、トルク伝達軸
１２０１の表面を円周方向に交流磁化させる。検出コイル１２０３は、励磁コイル1202と直交する方向、つまりトルク伝達軸１２０１の表面の軸方向における交流磁化成分を検出する。トルク検出は、強磁性体であるトルク伝達軸１２０１の磁歪効果を利用している。図８に示すように、トルク伝達軸１２０１にトルクＴが印加されると軸方向に対して45°方向に引っ張り応力＋σ、および圧縮応力−σが発生する。励磁コイル１２０２により発生させられた円周方向の磁化ベクトルが、磁歪効果により応力発生方向である４５°方向に回転させられ、磁化ベクトルの軸方向成分が生ずる。この磁化ベクトルの軸方向成分は印加トルクの増加に伴って大きくなる。したがって、磁化ベクトルの軸方向成分を検出する検出コイル１２０３からの誘起電圧が、軸に加わるトルクに対応することになる。このような磁歪式コイル型トルク検出手段は、高感度，高応答性，非接触検出という長所があり、自動車用トルク検出手段として実用性が高い。
【００５２】
次に、図９〜図１２を用いて、図８とは異なる第１のトルク検出手段４について説明する。
【００５３】
図９（ａ）は、本発明の実施形態で用いる第１のトルク検出手段４の構成例を示す分解斜視図である。図９（ａ）に示すように、この第１のトルク検出手段４は、磁歪特性を有する回転軸１３０１であって、表面に溝などが設けられていない回転軸１３０１におけるトルクを検出することができる。上記回転軸１３０１の外周に配置可能な磁性リング1302の内接面に設けられた第１のコイルユニット１３０３と、第２のコイルユニット１３０４とを配置した構造を有している。回転軸１３０１のトルクを測定するためには、第１のコイルユニット１３０３と第２のコイルユニット１３０４とを配置した磁性リング１３０２を、回転軸１３０２の外周に配置する必要がある。図９（ｂ）は、磁性リング１３０２を回転軸の外周に配置した状態を示す図である。図９（ｂ）に示すように、磁性リング1302は、円筒状の回転軸１３０１の中心軸と同軸の位置であって、回転軸１３０１の径方向に延びる仮想線と磁性リング１３０２の内面の法線とが略平行な状態になるように配置されている。
【００５４】
図９（ｃ），図１０は、図９（ｂ）に示す磁性リング１３０２，第１，第２のコイルユニット１３０３，１３０４を分解してその構成を詳細に示した図である。第１，第２のコイルユニット１３０３，１３０４は、図１０に示すように形成されている。図１０（ａ）に示すように、第１のコイルユニット１３０３は、例えば１本の配線を、頂点Ａから波形（ジグザグ）状に蛇行させ、頂点Ａ′まで、図面上では上から下に向けて形成する。次いで、頂点Ａ′から頂点Ｂ′まで斜め下方に配線され、ここで、頂点Ｂ′から頂点Ａまで、図面上では下から上に向けて波形（ジグザグ）状に配線が折り返すように形成されている。但し、往復で交差する配線は上下方向に離間しており、絶縁状態となっている。これにより、上面からは、偶数個（図では、１６個）の右肩下がりの略平行四辺形状のコイル
１３０３ａが複数形成される。コイルユニット１３０３の配置方法（巻き方）の特徴は、コイルユニット１３０３に電流を流した場合に、平行四辺形状のコイル１３０３ａを形成する配線の電流によって、その平行四辺形状のコイル１３０３ａ内に発生する磁束が同一方向になる点である。但し、隣り合う平行四辺形状のコイル１３０３ａの磁束方向は逆になっている。加えて、上記平行四辺形の内角のうち、２つの狭角の角度は４５°とするのが好ましい。なお、第１のコイルユニット１３０３は、例えば、非磁性体により形成されたシート状のコイルシート１３１１に配線されている。図１２に示すように、第１及び第２のコイルユニットを形成するそれぞれの１本の配線は、その両端から例えば電圧を印加することにより電流を流すことができるようになっている。これにより、それぞれのコイルユニット１３０３，１３０４のそれぞれに形成されているコイルに磁束を発生させることができる。第２のコイルユニット１３０４に関しても、第３のコイルユニット１３０３の場合と同様に、頂点Ｃ、Ｄから頂点Ｃ′，Ｄ′まで波形状に配線されるとともに、Ｃまで波形状に配線を形成することにより、合計１６個の平行四辺形状のコイル１３０４ａが形成されている。この第２のコイルユニット１３０４も、例えば、非磁性体のコイルシート１３１２上に配線されるのが好ましい。
【００５５】
図１０（ａ）においては、第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４の結線状態を明確にするために、平行四辺形を少しずらした形状を有している。しかしながら、実際には、図１０（ｂ）に示すように、配線を重ねることにより、第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４は、それぞれ右肩４５°下がりの２つの長辺（２つの短辺でも良い）を有する平行四辺形と、右肩４５°上がりの２つの長辺（２つの短辺でも良い）を有する平行四辺形と、を形成するように、非磁性体のコイルシート１３１１，１３１２に第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４をそれぞれ貼り付けている。なお、図９に示す第１のコイルユニット１３０３は、図１０（ｂ）に示す非磁性体のコイルシート１３１１を円筒状にし、頂点Ａと頂点Ａ′、頂点Ｂと頂点Ｂ′をそれぞれ一致させることにより作成する。同様に、第２のコイル１３０４についても、頂点Ｃと頂点Ｃ′、頂点Ｄと頂点Ｄ′をそれぞれ一致させることにより、図９に示すコイルユニット１３０４を形成することができる。実際には、図１０（ｂ）に示す２つのコイルユニット１３０４，1304を、図１０（ｃ）に示すようにコイル１３０３ａ，１３０４ａが形成する面が対向するような配置で重ねた後に、円筒状に巻き込むことにより、図９（ｂ）に示す磁性リング１３０２の内接面に第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４を配置することができる。なお、図１０の配線の形状に関しては、以下に示す式により規定される。平行四辺形の円周方向の長さＨと、コイルの幅Ｗは、（２０）式で与えられる。
【００５６】
Ｈ＝Ｗ＝π（Ｄ＋２ｇ）／Ｎ≒πＤ／Ｎ                              …（式１）
（ただし、ｇ≪Ｄのとき）
ここで、Ｄは回転軸の直径、ｇは回転軸と磁性リングの間の空隙長さ、Ｎは第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４に設けられているコイル総数（図１０の場合には、Ｎ＝１６）である。
【００５７】
上記の式に基づいてコイルユニットを設計すると、図１０（ｃ）に示すように、第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４を重ねた場合に、その中央部に規則正しく、配線による正方形状の形状１４００が形成され、この正方形ａがコイルユニットの延在方向に並ぶ。従って、２つのコイル間の影響を少なくすることができるという利点がある。
【００５８】
次に、上述のコイルユニットの動作原理について図１１を用いて説明する。
【００５９】
図１１（ａ）は、図１０（ａ）に示す第１のコイルユニット１３０４を拡大して、回転軸１３０１の周囲に取り付けた場合の、コイル電流と磁束との関係を示す図である。図
１０（ａ）に示すように、第１のコイルユニット１３０３を回転軸１３０１の外周に配置した場合には、頂点Ａと頂点Ａ′及び頂点Ｂと頂点Ｂ′とがそれぞれほぼ一致するように配置する点に関しては上述の通りである。第１のコイルユニット１３０３に頂点Ｂから頂点Ａ方向に電流を流すと、頂点Ｂ′，Ａ′に関しても頂点Ｂ′から頂点Ａ′方向に第１の電流が流れる。よって、図１１（ａ）に示すように、頂点Ｅ，Ｆ，Ｂ′，Ａ′により画定される平行四辺形ＥＦＢ′Ａ′について考えると、平行四辺形ＥＦＢ′Ａ′の中心から見て、時計周りの方向に電流が流れる。この第１の電流による磁束は、右ネジの法則に従って、紙面表側から裏側に発生することになる。また、平行四辺形ＥＦＢ′Ａ′に隣接する頂点Ｅ，Ｆ，Ｇ、Ｈにより画定される平行四辺形ＥＦＧＨにおいて、第２の電流が反時計方向に流れるため、それに基づく磁束は紙面裏側から表側に発生する。すなわち、第２の電流をコイルユニット１３０４に流すと、隣り合う平行四辺形状のコイルには、逆向きの磁束が発生する。そのときの磁束の状態を軸方向ｘから見ると、図１１（ｃ）に示すように、第１のコイルユニット１３０３の配線を中心に回転軸１３０１と磁性リング１３０２との間を通る磁路が形成されることがわかる。磁束は、一般に、できるだけ磁気抵抗が少なく、かつ、磁路が短くなるような通路を通る。従って、図１１（ａ）に示すように、右肩４５°下がりの配線に対しては、矢印で示すように＋４５°（右肩上がりの）方向に磁路を形成する。従って、第１のコイルユニット１３０３のように、右肩下がりの２辺を有する平行四辺形状の配線を形成すると、この２辺の方宇高と直交する方向である＋４５°方向の磁気特性の影響により電気特性が決定される。
【００６０】
ここで、図１１（ａ）に示すように、軸方向ｘから見て、手前側（図面では右側）において反時計周り方向に、後方側（図面では左側）において時計周り方向に回転軸１３０１を回転するようなトルクが発生した場合を考える（以下、この方向のトルクを正方向トルクと称する。）。
【００６１】
この場合、回転軸の＋４５°方向には圧縮する力が、−４５°(右肩下がりの)方向には伸張する力がそれぞれ加わる。そのため、磁歪特性を有する回転軸１において、＋４５°方向の比透磁率が減少し、−４５°方向の比透磁率は増加する。第１のコイルユニット
１３０３により形成される磁路に関しては、先に述べたように、＋４５°方向の磁気特性の影響により電気特性が決定されるため、比透磁率は減少することになり、第１のコイルユニット１３０３のインダクタンスは小さくなる。一方、負方向にトルクが発生した場合には、比透磁率は下がらず、インダクタンスは増加する。
【００６２】
一方、図１１（ｂ）に示す第２のコイルユニット１３０４は、右肩４５°上がりの２辺を有する平行四辺形状にコイルが形成されるため、このコイルに図示のような電流を流すことより発生する磁路は−４５°方向になる。そのため、第１のコイルユニット３とは逆に、第２のコイルユニット４においては、負方向にトルクが働いた場合に比透磁率が減少し、インダクタンスが下がる。従って、磁歪特性による磁気変化を、第１及び第２のコイルユニット１３０３，１３０４により検出することができる。なお、第１のコイルユニット１３０３と第２のコイルユニット１３０４は、配線が互いに直交する関係になっているため、第１のコイルユニット１３０３に電流を流すことにより発生する磁束が、第２のコイルユニットにおける１つの平行四辺形状のコイル１３０４ａに与える影響はキャンセルされ総計として０となる。第２のコイルユニット１３０４に電流を流すことにより発生する磁束に関しても、同様に第１のコイルユニットに含まれる１つの平行四辺形状のコイルに影響を与えない。このように、本実施の形態によるトルクセンサは、お互いに影響を与えないように２つのコイルユニットを配置する点を１つの特徴としている。
【００６３】
次に図１２を用いて、第１のコイルユニット１３０３、第２のコイルユニット１３０４それぞれの電気特性からトルクを検出する方法について説明する。発振器１３３５から発生する高周波電圧を第１のコイルユニット１３０３と第２のコイルユニット１３０４とを直列接続した回路に印加する。第１，第２のコイルユニット１３０３，１３０４のインダクタンスをそれぞれＬ１，Ｌ２とする。また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を直列接続した回路にも高周波電圧を印加する。第１のコイルユニット１３０３と第２のコイルユニット1304との接続点Ｐ１と、抵抗Ｒ１とＲ２との接続点Ｐ２との電圧を出力回路１３３６に入力させ、その電圧差を増幅して出力する（Ｖｏｕｔ）。図１１（ａ）に示すように正方向にトルクが発生すると、図１２におけるインダクタンスＬ１が減少し、インダクタンスＬ２は増加するため、出力回路１３３６の出力Ｖｏｕｔは正の値で増加する。また、負方向にトルクが発生すると、インダクタンスＬ１は増加し、インダクタンスＬ２は減少するため、出力回路１３３６の出力Ｖｏｕｔは減少する。このような原理により、回転軸１３０１に加わるトルクτに応じて、トルク検出回路の出力Ｖｏｕｔが変化し、Ｖｏｕｔに基づいてトルクを検出することができる。本実施の形態によるトルクセンサは、例えば４以上の偶数のコイル（１３０３ａ又は１３０４ａ）を有するコイルユニット１３０３又は１３０４を用いることにより、コイルユニット１３０３又は１３０４を回転軸１３０１の全周に配置することができるため、磁気的な終端部を受けにくい。また、回転軸１３０１の全周にコイルユニット１３０３，１３０４を配置することにより、回転軸１３０１において局所的な磁気特性変化があっ他場合においても、回転軸１３０１の回転角度に依存せずに検出対象面を同じにすることができるため、トルクセンサの出力特性Ｖｏｕｔに対する影響は少なくなり、回転軸１３０１におけるトルクを安定して検出することができるという利点がある。さらに、コイルユニット１３０３，１３０４を、回転軸１３０１の垂直断面の外周円上に同心に並べて配置することができるため、トルクセンサの幅を短くできるという利点がある。±４５°方向のインダクタンスを検出する目的で平行四辺形状のコイルの２辺が直交するように２つのコイルユニット１３０３，１３０４を重ねて配置することにより、コイルユニット１３０３，１３０４同士が相互にそれぞれの電気特性に影響を与えないようにすることができるため、センサの幅を一層小さくすることができるという利点もある。また、非磁性体のコイルシートにコイルユニットを貼り付ける構造を採用することにより、取り扱いが容易になる。
【００６４】
次に、本発明における第１のトルク検出手段４の別の実施形態について図１３を用いて説明する。
【００６５】
図１３では、第１のトルク検出手段４を２つに分割した例である。第１のトルク検出手段４は、回転軸７００に伝達されているトルクを回転軸７００の歪から検出するが、回転軸７００を同一円周上に２つの領域に分割し、図１３では、回転軸７００の上部と下部の２つの領域に発生する歪から回転軸７００に働くトルクを検出する。つまり、図１３に示すように、第１のトルク検出手段４は、回転軸７００の上半分に発生する歪から回転軸
７００に働くトルクを検出するトルク検出手段４１と回転軸７００の下半分に発生する歪から回転軸７００に働くトルクを検出するトルク検出手段４２から構成される。本構成によれば、トルク検出手段４１、トルク検出手段４２のいずれか一方が検出不可となった場合でも、他方の検出手段にてトルク検出を継続することができる。また、トルク検出手段４１とトルク検出手段４２の出力信号の平均値を算出することで、トルク検出手段４１とトルク検出手段４２に含まれるノイズ成分を低減し、トルクに応じた信号を増幅させることが可能となる。
【００６６】
このように、原動機と該原動機の発生するトルクを伝達させるトルク伝達手段，原動機の発生トルク、あるいは、トルク伝達手段にて伝達されたトルクを車輪へ伝達する複数の回転軸，車輪を制動する制動手段を有する自動車における複数の回転軸の中で一つ以上の回転軸に伝達されたトルクを演算するトルク演算装置であって、回転軸に発生する歪から該回転軸に伝達されているトルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段とは異なり、原動機，制動手段，トルク伝達手段のいずれかの物理状態から回転軸に伝達されるトルクを検出する第２検出手段と、該第２検出手段の出力を用いて前記トルク検出手段の検出信号を補正する検出補正手段を有する。
【００６７】
これによれば、第２検出手段にて原動機前記制動手段，トルク伝達手段のいずれかの物理状態を検出し、特に、原動機の発生するトルクの推定，トルク伝達手段の伝達トルク推定、制動手段の制動トルク推定を行い、検出補正手段にて、第２検出手段の信号にて前記トルク検出手段のトルク検出信号の定常的な誤差を補正するため、トルク検出手段の定常的な誤差を低減することができる。
【００６８】
また、原動機と該原動機の発生するトルクを伝達させるトルク伝達手段，原動機の発生トルク、あるいは、トルク伝達手段にて伝達されたトルクを車輪へ伝達する複数の回転軸、車輪を制動する制動手段を有する自動車において、複数の回転軸の中で一つ以上の回転軸に伝達されたトルクを演算するトルク演算装置であって、回転軸に発生する歪から該回転軸に伝達されているトルクを検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段とは異なり、原動機，制動手段，トルク伝達手段のいずれかの物理状態から回転軸に伝達されるトルクを検出する第２検出手段と、原動機，制動手段，トルク伝達手段が所定の条件である場合のみ、第２検出手段の出力とトルク検出手段の出力からトルク検出手段の検出信号の補正値を演算する補正信号演算手段と、該補正信号演算手段の補正値を保持する補正信号保持手段と、該補正信号保持手段に保持されている補正値にてトルク検出手段の検出信号を補正する補正処理手段を有する。
【００６９】
これによれば、第２検出手段にて推定精度が良い条件のみ、トルク検出手段の信号を補正するための補正値を演算・保持しておき、保持してある補正値を用いてトルク検出手段の出力を補正することができるため、常時精度の良い補正を行うことが可能となる。特に、第２検出手段にて、原動機やトルク伝達手段が定常状態で、精度良くトルク推定が可能な条件で、トルク検出手段の定常的な誤差を演算・保持し、過渡的にトルク変化が大きい場合は、定常状態時に保持した補正値にてトルク検出手段の信号を補正することになるため、過渡状態でもトルク検出精度が向上する。
【００７０】
また、第２検出手段は、原動機の発生トルクを推定する第１推定手段とトルク伝達手段の伝達トルクを推定する第２推定手段と制動手段の制動トルクを推定する第３推定手段を有し、検出補正手段は、原動機，伝達トルク手段，制動手段の状態に応じて、第１推定手段、第２推定手段、第３推定手段のいずれかを選択して、トルク検出手段の出力を補正するための補正信号を演算するとともに保持し、トルク検出手段の出力の補正は、保持した補正信号を用いる。
【００７１】
これによれば、複数のトルク推定結果のいずれか最良の推定値を用いてトルク検出手段の信号を補正するため、トルク検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態をなすトルク演算装置、適用される原動機、及びドライブラインを示す。
【図２】図１の検出補正手段６の概要図を示す。
【図３】本発明の他の一実施形態をなすトルク演算装置、適用される原動機、及びドライブラインを示す。
【図４】本発明の一実施形態をなすトルク演算装置の第２のトルク検出手段における内燃機関の発生トルク推定手段の概要図を示す。
【図５】本発明の一実施形態をなすトルク演算装置の第２のトルク検出手段におけるトルク伝達手段の一例であるトルクコンバータに関する伝達トルク推定手段の概要図を示す。
【図６】本発明の一実施形態をなすトルク演算装置に関して、内燃機関の発生トルクを検出するための第１のトルク検出手段の搭載例を示す。
【図７】第１のトルク検出手段４の別の搭載実施例を示す。
【図８】本発明の一実施形態をなす第１のトルク検出手段４の概略図を示す。
【図９】本発明の一実施形態に用いる第１のトルク検出手段の構成例であり、磁性リングと、第１，第２のコイルユニットを示す分解斜視図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、第１，第２のコイルユニットを展開した展開図であり、図（ｃ）は、両コイルユニットを重ね合わせた構成例を示す展開図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１，第２のコイルに電流を流した場合の電流の方向とそれにより発生する磁束の方向との関係を示した電流・磁束の分布図であり（ｃ）は、電流と磁束との関係を軸方向から見た場合の電流・磁束の分布図である。
【図１２】図９の構成例による第１，第２のコイルユニットのインダクタンス変化に基づいてトルクを検出するためのトルク検出回路の構成例を示す図である。
【図１３】図９に示す検出手段を分割した場合の搭載に関する一実施形態を示している。
【符号の説明】
【００７３】
１…内燃機関、２…トルク伝達手段、３…ドライブライン、４…第１のトルク検出手段、５…第２のトルク検出手段、６…検出補正手段、７…第１入力軸、８…第２入力軸、
１０…電動機、１１…制動手段、３１…変速機、３２…ドライブ軸、６１…補正信号演算手段、６２…補正信号保持手段、６３…補正処理手段、９１，９２，９３，９４…計測手段、５５１，５６１…トルク演算手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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