JPH023930B2 - - Google Patents
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- JPH023930B2 JPH023930B2 JP6192482A JP6192482A JPH023930B2 JP H023930 B2 JPH023930 B2 JP H023930B2 JP 6192482 A JP6192482 A JP 6192482A JP 6192482 A JP6192482 A JP 6192482A JP H023930 B2 JPH023930 B2 JP H023930B2
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- Japan
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- load
- prime mover
- work
- dynamometer
- equation
- Prior art date
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
- G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
- G01L3/242—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity by measuring and simultaneously multiplying torque and velocity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば内燃機関または、電動機等の
原動機の仕事量を計測する仕事量計測装置に関す
る。
原動機の仕事量を計測する仕事量計測装置に関す
る。
一般に、内燃機関等の原動機の燃費を計測する
場合は、内燃機関に供給した燃料（エネルギー）
と内燃機関の仕事量とを比較して計測する。この
場合仕事量の計測については吸収動力計が用いら
れる。吸収動力計は、内燃機関の回転軸のトルク
を吸収する機構と、この吸収トルクを回転軸心か
ら所定距離隔てた位置で検出するロードセル等の
検出素子とから成るもので、概略的に言えば内燃
機関に負荷を与えこの負荷荷重値を計測するもの
である。また、動力計には吸収トルクを一定とし
得る調整機構が具備されている。そして、仕事量
を計測する場合は内燃機関の回転数を一定にし、
また、動力計での吸収トルクも一定となるように
する。そして、回転数と吸収トルクから吸収動力
を求め、吸収トルクおよび回転数が一定であると
みなして、吸収動力に稼動時間を乗じて仕事量を
求める。
場合は、内燃機関に供給した燃料（エネルギー）
と内燃機関の仕事量とを比較して計測する。この
場合仕事量の計測については吸収動力計が用いら
れる。吸収動力計は、内燃機関の回転軸のトルク
を吸収する機構と、この吸収トルクを回転軸心か
ら所定距離隔てた位置で検出するロードセル等の
検出素子とから成るもので、概略的に言えば内燃
機関に負荷を与えこの負荷荷重値を計測するもの
である。また、動力計には吸収トルクを一定とし
得る調整機構が具備されている。そして、仕事量
を計測する場合は内燃機関の回転数を一定にし、
また、動力計での吸収トルクも一定となるように
する。そして、回転数と吸収トルクから吸収動力
を求め、吸収トルクおよび回転数が一定であると
みなして、吸収動力に稼動時間を乗じて仕事量を
求める。
ところで、動力計においては、吸収トルクを長
時間一定にすることが難かしく、現在使用されて
いる高性能の動力計でも吸収トルクの変動があ
る。また、周知のように内燃機関の回転数は一定
回転制御下においても変動するものである。した
がつて、上述した仕事量計測方法においては、回
転数および吸収トルクの変動により測定誤差が発
生するという欠点があつた。
時間一定にすることが難かしく、現在使用されて
いる高性能の動力計でも吸収トルクの変動があ
る。また、周知のように内燃機関の回転数は一定
回転制御下においても変動するものである。した
がつて、上述した仕事量計測方法においては、回
転数および吸収トルクの変動により測定誤差が発
生するという欠点があつた。
この発明は上述した事情に鑑み、動力計の負荷
荷重値および原動機の回転数が変動した場合でも
正確な仕事量の計測が行なえる仕事量計測装置を
提供するもので、原動機回転軸の回転数に対応す
るパルス列を発生するパルス列発生部を設け、こ
のパルス列発生部からＮ（正の整数）パルスが出
力される毎に動力計が出力する負荷荷重値を加算
し、この加算結果に基づいて前記原動機の仕事量
を求めるようにしたものである。
荷重値および原動機の回転数が変動した場合でも
正確な仕事量の計測が行なえる仕事量計測装置を
提供するもので、原動機回転軸の回転数に対応す
るパルス列を発生するパルス列発生部を設け、こ
のパルス列発生部からＮ（正の整数）パルスが出
力される毎に動力計が出力する負荷荷重値を加算
し、この加算結果に基づいて前記原動機の仕事量
を求めるようにしたものである。
以下図面を参照しこの発明の実施例について説
明する。
明する。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図である。この図において１は動力計であ
り、その出力信号（負荷荷重値）は増幅器２を介
してＡ／Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）
３に供給される。４はパルス列発生部であり、原
動機の回転軸に軸心を共通にして設けられる歯車
と、この歯車の外周に近接して設けられる磁気セ
ンサとから構成される。この磁気センサは歯車の
歯が通過する毎に１パルスを出力する。そして
Ａ／Ｄ変換器３はパルス列発生部４からＮ（正の
整数）パルスが供給される毎に、増幅器２の出力
信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して
演算処理部５へ供給する。演算処理部５はマイク
ロプロセツサ、メモリ等から構成され、Ａ／Ｄ変
換器３から供給される信号を逐次加算して後述す
る演算を行うものである。６は表示部であり、演
算処理部５の演算結果を表示するものである。ま
た、上述したＡ／Ｄ変換器３、演算処理部５およ
び表示部６で計測回路７が構成されている。
ツク図である。この図において１は動力計であ
り、その出力信号（負荷荷重値）は増幅器２を介
してＡ／Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）
３に供給される。４はパルス列発生部であり、原
動機の回転軸に軸心を共通にして設けられる歯車
と、この歯車の外周に近接して設けられる磁気セ
ンサとから構成される。この磁気センサは歯車の
歯が通過する毎に１パルスを出力する。そして
Ａ／Ｄ変換器３はパルス列発生部４からＮ（正の
整数）パルスが供給される毎に、増幅器２の出力
信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して
演算処理部５へ供給する。演算処理部５はマイク
ロプロセツサ、メモリ等から構成され、Ａ／Ｄ変
換器３から供給される信号を逐次加算して後述す
る演算を行うものである。６は表示部であり、演
算処理部５の演算結果を表示するものである。ま
た、上述したＡ／Ｄ変換器３、演算処理部５およ
び表示部６で計測回路７が構成されている。
次に、この実施例の計測原理および演算処理部
５の演算動作を説明する。
５の演算動作を説明する。
まず、計測原理について説明する。
周知のように仕事とは力と変位の積であるから
回転運動の場合は、半径L1（ｍ）半径L1での作用
力F1（Kgｆ）、変位AA′、変位角ω1（rad）とする
と仕事W1は W1＝F1AA′＝F1L1ω1（Kgｆ・ｍ） ……(1) となる。
回転運動の場合は、半径L1（ｍ）半径L1での作用
力F1（Kgｆ）、変位AA′、変位角ω1（rad）とする
と仕事W1は W1＝F1AA′＝F1L1ω1（Kgｆ・ｍ） ……(1) となる。
一方、パルス発生部４における歯車の歯数を
Ｚ、原動機の実回転数をｎ（rev）とすると、パル
ス発生部４が出力するパルス数Ｐは Ｐ＝Zn ……(2) となる。この(2)式を用いれば前述した変位角ω1
は次式で示される。
Ｚ、原動機の実回転数をｎ（rev）とすると、パル
ス発生部４が出力するパルス数Ｐは Ｐ＝Zn ……(2) となる。この(2)式を用いれば前述した変位角ω1
は次式で示される。
ω1＝2πP／Ｚ（rad） ……(3)
また、(1)式における（F1L1）はトルクT1（Kg
ｆ・ｍ）であるから、 T1＝F1L1（Kgｆ・ｍ） ……(4) となる。
ｆ・ｍ）であるから、 T1＝F1L1（Kgｆ・ｍ） ……(4) となる。
ここで、半径を次式で示す長さL0に設定する。
L0＝60×75／2π×1000（ｍ） ……(5)
そして、このL0においてトルクT1が作用する
ときの力をF0（Kgｆ）と定義すると次式が成り立
つ。
ときの力をF0（Kgｆ）と定義すると次式が成り立
つ。
T1＝F0L0（Kgｆ・ｍ） ……(6)
なお、動力計取扱い上このF0はレシオ荷重と
呼ばれているものである。次に、(1)式に(3)、(4)、
(6)式を順次代入して W1＝F0L0×2πP／Ｚ（Kgｆ・ｍ） ……(7) を得る。(7)式においてF0（Kgｆ）をＦ（ton）に変
換すると、 W1＝1000FL0×2πP／Ｚ（Kgｆ・ｍ）……(8) となる。また、１（ps・hr）は2.700×105＝602×
75（Kgｆ・ｍ）であるから、W1（Kgｆ・ｍ）をＷ
（ps・hr）に変換すると(8)式は Ｗ＝１／602×75×1000FL0×2πP／Ｚ（ps・hr） ……(9) となる。ここで(5)式を(9)式に代入してL0を消去
し次式を得る。
呼ばれているものである。次に、(1)式に(3)、(4)、
(6)式を順次代入して W1＝F0L0×2πP／Ｚ（Kgｆ・ｍ） ……(7) を得る。(7)式においてF0（Kgｆ）をＦ（ton）に変
換すると、 W1＝1000FL0×2πP／Ｚ（Kgｆ・ｍ）……(8) となる。また、１（ps・hr）は2.700×105＝602×
75（Kgｆ・ｍ）であるから、W1（Kgｆ・ｍ）をＷ
（ps・hr）に変換すると(8)式は Ｗ＝１／602×75×1000FL0×2πP／Ｚ（ps・hr） ……(9) となる。ここで(5)式を(9)式に代入してL0を消去
し次式を得る。
１／602×75×1000F×60×75／2π×1000
×2πP／Ｚ＝FP／60Z（ps・hr）……(10) この(10)式におけるＦの値が任意の計測時間ｔに
おいて変動しなければ、Ｆを一定値とみなして(10)
式を計算しても、正確な仕事量が得られる。しか
し、前述したように動力計においてはＦを一定に
することはできない。
×2πP／Ｚ＝FP／60Z（ps・hr）……(10) この(10)式におけるＦの値が任意の計測時間ｔに
おいて変動しなければ、Ｆを一定値とみなして(10)
式を計算しても、正確な仕事量が得られる。しか
し、前述したように動力計においてはＦを一定に
することはできない。
そこで、演算処理部５はパルス列発生部４がＮ
（正の整数）パルスを発生する毎に負荷荷重値Ｆ
を加算して、NP 〓i=1 FNiを算出する。このNP 〓i=1 FNiには次式 に示す関係がある。
（正の整数）パルスを発生する毎に負荷荷重値Ｆ
を加算して、NP 〓i=1 FNiを算出する。このNP 〓i=1 FNiには次式 に示す関係がある。
FP＝ＮNP
〓i=1
FNi（ton） ……(11)
この(11)式のFPを(10)式に代入すると、
となる。そして、演算処理部５はこの(12)式に示す
演算を行い仕事量Ｗを算出する。
演算を行い仕事量Ｗを算出する。
第２図はこの実施例において内燃機関の燃費を
求める場合の外部装置との接続関係を示すブロツ
ク図である。
求める場合の外部装置との接続関係を示すブロツ
ク図である。
この図において１０は内燃機関であり、流量計
１１に介して燃料Fuが供給される。流量計１１
は流量に対応する信号、例えばパルス列を出力す
るもので、その出力信号が計測回路７に供給され
る。
１１に介して燃料Fuが供給される。流量計１１
は流量に対応する信号、例えばパルス列を出力す
るもので、その出力信号が計測回路７に供給され
る。
上述した構成において計測回路７は前述した方
法により内燃機関１０の仕事量を計測するととも
に、流量計から供給される信号に基づき供給燃料
量を算出する。そして、仕事量と供給熱料量とを
比較して内燃機関１０の燃費を算出、表示する。
法により内燃機関１０の仕事量を計測するととも
に、流量計から供給される信号に基づき供給燃料
量を算出する。そして、仕事量と供給熱料量とを
比較して内燃機関１０の燃費を算出、表示する。
以上説明したようにこの発明によれば、原動機
回転軸の回転数に対応するパルス列を発生するパ
ルス列発生部を設け、このパルス列発生部からＮ
（正の整数）パルスが出力される毎に、動力計が
出力する負荷荷重値を加算し、この加算結果に基
づいて原動機の仕事量を算出するようにしたの
で、前記原動機の回転数および前記動力計の負荷
荷重値が変動しても正確に仕事量を測定すること
ができる。
回転軸の回転数に対応するパルス列を発生するパ
ルス列発生部を設け、このパルス列発生部からＮ
（正の整数）パルスが出力される毎に、動力計が
出力する負荷荷重値を加算し、この加算結果に基
づいて原動機の仕事量を算出するようにしたの
で、前記原動機の回転数および前記動力計の負荷
荷重値が変動しても正確に仕事量を測定すること
ができる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第２図は同実施例において原動機の燃費
を計測する場合の外部装置との接続関係を示すブ
ロツク図である。 １……動力計、４……パルス列発生部、７……
計測回路。
ツク図、第２図は同実施例において原動機の燃費
を計測する場合の外部装置との接続関係を示すブ
ロツク図である。 １……動力計、４……パルス列発生部、７……
計測回路。
Claims (1)
- １ 原動機を負荷運転する際に負荷を吸収して負
荷検出を行う吸収形動力計と、前記原動機の回転
軸またはこの回転軸に係わる任意の回転軸の回転
数に対応する信号を出力する検出部と、この検出
部の出力信号に基づいて前記吸収形動力計が検出
する負荷の値を順次加算し、この加算結果に基づ
いて前記吸収形動力計の吸収仕事量を算出する計
測回路とを具備することを特徴とする仕事量計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192482A JPS58179327A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 仕事量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192482A JPS58179327A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 仕事量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179327A JPS58179327A (ja) | 1983-10-20 |
| JPH023930B2 true JPH023930B2 (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=13185189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6192482A Granted JPS58179327A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 仕事量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58179327A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262035A (ja) * | 1984-06-09 | 1985-12-25 | Niigata Eng Co Ltd | 仕事量計測装置 |
| JPS6113122A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-21 | Niigata Eng Co Ltd | 仕事量計測装置 |
| US7201044B1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-10 | Honeywell International, Inc. | Torque sensor integrated with engine components |
-
1982
- 1982-04-14 JP JP6192482A patent/JPS58179327A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58179327A (ja) | 1983-10-20 |
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