JPH0717800Y2 - 内燃機関のトルク計測装置 - Google Patents
内燃機関のトルク計測装置Info
- Publication number
- JPH0717800Y2 JPH0717800Y2 JP5430589U JP5430589U JPH0717800Y2 JP H0717800 Y2 JPH0717800 Y2 JP H0717800Y2 JP 5430589 U JP5430589 U JP 5430589U JP 5430589 U JP5430589 U JP 5430589U JP H0717800 Y2 JPH0717800 Y2 JP H0717800Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal combustion
- engine
- combustion engine
- torque
- intake air
- Prior art date
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、内燃機関の発生トルクを通常運転状態のま
ま計測する装置に関する。
ま計測する装置に関する。
従来の技術 例えば自動車用内燃機関においては、機関回転数や冷却
水温等の情報は、通常、運転席の計器盤上に表示される
ようになっているが、一般に機関の発生トルクは、その
ような表示がなされず、また自動変速機等の各種制御機
構におけるデータとしても使用されていない。これは運
転中のトルクの検出が容易に行えないためである。
水温等の情報は、通常、運転席の計器盤上に表示される
ようになっているが、一般に機関の発生トルクは、その
ような表示がなされず、また自動変速機等の各種制御機
構におけるデータとしても使用されていない。これは運
転中のトルクの検出が容易に行えないためである。
例えば自動車用内燃機関のトルク検出を正確に行うため
にはシャーシダイナモを用いた台上試験が必要となる。
また、そのほか、動力伝達系に介在する軸の微小なねじ
れを検出するようにしたトルクセンサが用いられる場合
もある。
にはシャーシダイナモを用いた台上試験が必要となる。
また、そのほか、動力伝達系に介在する軸の微小なねじ
れを検出するようにしたトルクセンサが用いられる場合
もある。
しかしながら、このような方法では大掛かりな装置や高
価なトルクセンサが必要であり、通常の走行中に簡易に
トルク検出を行うことはできない。
価なトルクセンサが必要であり、通常の走行中に簡易に
トルク検出を行うことはできない。
これに対し、実開昭63-58732号公報や特開昭61-215438
号公報には、機関回転数と負荷（吸気管圧力、スロット
ル開度、吸入空気量等）をパラメータとして、予めエン
ジントルクマップを作成しておき、このマップから実際
の運転時のトルクを求める技術が開示されている。
号公報には、機関回転数と負荷（吸気管圧力、スロット
ル開度、吸入空気量等）をパラメータとして、予めエン
ジントルクマップを作成しておき、このマップから実際
の運転時のトルクを求める技術が開示されている。
考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のトルク計測装置は、内燃機関
の燃料噴射制御装置の一部として構成されているもので
あり、例えば自動車を購入したユーザサイドで後から取
付を行ういわゆるオプション部品としての提供には到底
適用できない。特に、上記公報に記載の技術では、機関
回転数と負荷とをパラメータとするエンジントルクマッ
プを予め作成してメモリ内に与えておく必要があるた
め、汎用機器として多種の内燃機関に対応可能とするこ
とが困難である。仮に多種の機関に対応させようとする
と、記憶容量が非常に多く必要となり、コスト的に実用
化が困難である。
の燃料噴射制御装置の一部として構成されているもので
あり、例えば自動車を購入したユーザサイドで後から取
付を行ういわゆるオプション部品としての提供には到底
適用できない。特に、上記公報に記載の技術では、機関
回転数と負荷とをパラメータとするエンジントルクマッ
プを予め作成してメモリ内に与えておく必要があるた
め、汎用機器として多種の内燃機関に対応可能とするこ
とが困難である。仮に多種の機関に対応させようとする
と、記憶容量が非常に多く必要となり、コスト的に実用
化が困難である。
そこで、この考案は、既存のセンサの信号を流用して、
簡易な演算により内燃機関のトルクの計測を行うように
したものである。
簡易な演算により内燃機関のトルクの計測を行うように
したものである。
課題を解決するための手段 この考案に係る内燃機関のトルク計測装置は、 内燃機関の吸入空気量を検出するエアフロメータと、 内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、 上記エアフロメータの出力と上記回転数センサの出力と
に基づいて内燃機関の燃料供給量を制御する燃料供給量
制御手段と、を備えてなる内燃機関において、 内燃機関に対応して予め与えられた吸気効率の値および
比例定数の値を記憶した記憶手段と、 エアフロメータが検出した吸入空気量の値に上記吸気効
率を乗じて修正後の吸入空気量を求める手段と、 この修正後の吸入空気量の値に上記比例定数を乗じて機
関出力を算出する手段と、 この機関出力と上記回転数センサにより検出されるその
ときの機関回転数とから所定の演算式に基づいて発生ト
ルクを算出する手段と、 この算出したトルクを表示する手段と、 を備えて構成されている。
に基づいて内燃機関の燃料供給量を制御する燃料供給量
制御手段と、を備えてなる内燃機関において、 内燃機関に対応して予め与えられた吸気効率の値および
比例定数の値を記憶した記憶手段と、 エアフロメータが検出した吸入空気量の値に上記吸気効
率を乗じて修正後の吸入空気量を求める手段と、 この修正後の吸入空気量の値に上記比例定数を乗じて機
関出力を算出する手段と、 この機関出力と上記回転数センサにより検出されるその
ときの機関回転数とから所定の演算式に基づいて発生ト
ルクを算出する手段と、 この算出したトルクを表示する手段と、 を備えて構成されている。
作用 内燃機関の吸入空気量と機関の仕事量とは略比例する。
従って、記憶手段に記憶されている各機関に固有の比例
定数を用いて、単純な比例計算でもって吸入空気量から
機関出力（PS）を求めることができる。ここで、吸入空
気量としては、エアフロメータの検出空気量に吸気効率
を乗じることにより、実際の機関吸入空気量が正しく与
えられる。また機関出力は、トルクと回転数に比例する
から、演算で求めた機関出力と機関回転数とから、同様
に単純な演算によりトルクが算出される。
従って、記憶手段に記憶されている各機関に固有の比例
定数を用いて、単純な比例計算でもって吸入空気量から
機関出力（PS）を求めることができる。ここで、吸入空
気量としては、エアフロメータの検出空気量に吸気効率
を乗じることにより、実際の機関吸入空気量が正しく与
えられる。また機関出力は、トルクと回転数に比例する
から、演算で求めた機関出力と機関回転数とから、同様
に単純な演算によりトルクが算出される。
実施例 以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図はこの考案に係るトルク計測装置の一実施例を示
す構成説明図であって、内燃機関１の吸気通路２に絞弁
３が介装されているとともに、その上流側にエアクリー
ナ４が配設されており、かつ各吸気ポートへ向けて燃料
噴射弁５が装着されている。そして、上記吸気通路２の
例えば絞弁３上流側に、通過空気流量つまり機関吸入空
気量を検出する熱線式エアフロメータ６が介装されてい
る。
す構成説明図であって、内燃機関１の吸気通路２に絞弁
３が介装されているとともに、その上流側にエアクリー
ナ４が配設されており、かつ各吸気ポートへ向けて燃料
噴射弁５が装着されている。そして、上記吸気通路２の
例えば絞弁３上流側に、通過空気流量つまり機関吸入空
気量を検出する熱線式エアフロメータ６が介装されてい
る。
また内燃機関１のクランク軸1aの前端部等に、該クラン
ク軸1aの一定回転角毎にパルス信号を発するクランク角
センサ７が配設されている。すなわち、このクランク角
センサ７によって機関回転数が検出される。
ク軸1aの一定回転角毎にパルス信号を発するクランク角
センサ７が配設されている。すなわち、このクランク角
センサ７によって機関回転数が検出される。
８は、上記エアフロメータ６の検出信号およびクランク
角センサ７の検出信号に基づいて、内燃機関の出力（P
S）およびトルク（kg・ｍ）を算出するコントロールユ
ニット、９は算出結果を逐次表示する表示器であり、こ
の表示器９は例えば自動車の計器盤等に配設されてい
る。上記コントロールユニット８は、所謂マイクロコン
ピュータシステムからなり、上記のトルクの算出等のほ
かに、吸入空気量等に基づいた燃料噴射弁５の噴射量制
御等を行っている。
角センサ７の検出信号に基づいて、内燃機関の出力（P
S）およびトルク（kg・ｍ）を算出するコントロールユ
ニット、９は算出結果を逐次表示する表示器であり、こ
の表示器９は例えば自動車の計器盤等に配設されてい
る。上記コントロールユニット８は、所謂マイクロコン
ピュータシステムからなり、上記のトルクの算出等のほ
かに、吸入空気量等に基づいた燃料噴射弁５の噴射量制
御等を行っている。
次に第２図は、上記コントロールユニット８において繰
り返し実行されるトルク計測プログラムの概略を示して
おり、以下、これを説明する。
り返し実行されるトルク計測プログラムの概略を示して
おり、以下、これを説明する。
先ず、ステップ１でエアフロメータ６の出力信号Vsが読
み込まれ、かつステップ２で、クランク角センサ７の出
力信号から求められた機関回転数Ｎが読み込まれる。次
いで、信号Vsと吸入空気量との関係を示すデータテーブ
ルに基づいて、エアフロメータ６部分を通過した吸入空
気量Ｑが上記出力信号Vsから求められる（ステップ
３）。そして、各機関の吸気系の構造、例えば吸気２弁
式機関であるか、過給機関であるか、といった条件によ
り吸気効率φが異なるので、その機関に対応して予め与
えてある吸気効率φを上記吸入空気量Ｑに乗じて、実際
の吸入空気量Ｑ′が求められる（ステップ４）。
み込まれ、かつステップ２で、クランク角センサ７の出
力信号から求められた機関回転数Ｎが読み込まれる。次
いで、信号Vsと吸入空気量との関係を示すデータテーブ
ルに基づいて、エアフロメータ６部分を通過した吸入空
気量Ｑが上記出力信号Vsから求められる（ステップ
３）。そして、各機関の吸気系の構造、例えば吸気２弁
式機関であるか、過給機関であるか、といった条件によ
り吸気効率φが異なるので、その機関に対応して予め与
えてある吸気効率φを上記吸入空気量Ｑに乗じて、実際
の吸入空気量Ｑ′が求められる（ステップ４）。
次に、ステップ５において、上記の吸入空気量Ｑ′と機
関固有の比例定数ｋとから、そのときの機関出力Ｐ（P
S）が算出される。
関固有の比例定数ｋとから、そのときの機関出力Ｐ（P
S）が算出される。
第３図は、一例として絞弁３全開時における吸入空気量
Ｑ′（kg/hr）と出力Ｐ（PS）との関係を種々の機関に
ついて実測したものであり、イはDOHC4弁型のターボ過
給機関、ロはDOHC4弁型の自然吸気機関、ハはOHC4弁型
の自然吸気機関、ニはOHC2弁型の自然吸気機関、の各特
性をそれぞれ示している。この特性図に明らかなよう
に、各機関の型式によってその傾きつまり比例定数が異
なるものの、吸気空気量Ｑ′と出力Ｐとは略比例関係に
ある。従って、その比例定数ｋを予め与えておくことに
よって、吸入空気量Ｑ′から出力Ｐを求めることができ
る。
Ｑ′（kg/hr）と出力Ｐ（PS）との関係を種々の機関に
ついて実測したものであり、イはDOHC4弁型のターボ過
給機関、ロはDOHC4弁型の自然吸気機関、ハはOHC4弁型
の自然吸気機関、ニはOHC2弁型の自然吸気機関、の各特
性をそれぞれ示している。この特性図に明らかなよう
に、各機関の型式によってその傾きつまり比例定数が異
なるものの、吸気空気量Ｑ′と出力Ｐとは略比例関係に
ある。従って、その比例定数ｋを予め与えておくことに
よって、吸入空気量Ｑ′から出力Ｐを求めることができ
る。
そしてステップ６で、先に算出した出力Ｐとそのときの
機関回転数Ｎとを用いて、発生トルクＴが次式によって
算出される。
機関回転数Ｎとを用いて、発生トルクＴが次式によって
算出される。
このようにして算出されたトルクＴと出力Ｐは、計器盤
等に設けた表示器９において表示される。
等に設けた表示器９において表示される。
従って、運転者は運転中常に機関の出力ＰやトルクＴを
知ることができ、変速時期の決定等に際して非常に便利
なものとなる。
知ることができ、変速時期の決定等に際して非常に便利
なものとなる。
尚、上記のようにして求めたトルクＴ等を表示するだけ
でなくトラクションコントロール等の入力データとして
利用することも勿論可能である。
でなくトラクションコントロール等の入力データとして
利用することも勿論可能である。
考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る内燃機関
のトラクションコントロール計測装置によれば、通常の
空燃比制御に用いられる既存のセンサにて検出される吸
入空気量と回転数の情報から発生トルクを通常の運転中
に容易に計測することができる。特に、機関出力と吸入
空気量との比例関係に着目し、先ず機関回転数に依存し
ない機関出力を求め、次にこれからトルクを求めること
で、演算を単純化しており、吸気効率の値および比例定
数の値のみを、各機関に対応するものとして記憶してお
くことにより、トルクを、単純な比例計算でもって算出
できる。従って、エンジントルクマップを用いる場合に
比べて必要な記憶容量が少なく、汎用機器として予め多
種の機関に対応する特性をメモリに与えておくことが可
能となる。また、燃料供給量制御とは別に吸入空気量信
号と機関回転数信号とからトルクの推定演算を行うの
で、ユーザサイドで取付を行ういわゆるオプション部品
としても適用できる。
のトラクションコントロール計測装置によれば、通常の
空燃比制御に用いられる既存のセンサにて検出される吸
入空気量と回転数の情報から発生トルクを通常の運転中
に容易に計測することができる。特に、機関出力と吸入
空気量との比例関係に着目し、先ず機関回転数に依存し
ない機関出力を求め、次にこれからトルクを求めること
で、演算を単純化しており、吸気効率の値および比例定
数の値のみを、各機関に対応するものとして記憶してお
くことにより、トルクを、単純な比例計算でもって算出
できる。従って、エンジントルクマップを用いる場合に
比べて必要な記憶容量が少なく、汎用機器として予め多
種の機関に対応する特性をメモリに与えておくことが可
能となる。また、燃料供給量制御とは別に吸入空気量信
号と機関回転数信号とからトルクの推定演算を行うの
で、ユーザサイドで取付を行ういわゆるオプション部品
としても適用できる。
第１図はこの考案に係るトルク計測装置の一実施例を示
す構成説明図、第２図はそのフローチャート、第３図は
吸入空気量と出力との関係を示す特性図である。 １……内燃機関、６……エアフロメータ、７……クラン
ク角センサ、８……コントロールユニット。
す構成説明図、第２図はそのフローチャート、第３図は
吸入空気量と出力との関係を示す特性図である。 １……内燃機関、６……エアフロメータ、７……クラン
ク角センサ、８……コントロールユニット。
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の吸入空気量を検出するエアフロ
メータと、 内燃機関の回転数を検出する回転数センサと、 上記エアフロメータの出力と上記回転数センサの出力と
に基づいて内燃機関の燃料供給量を制御する燃料供給量
制御手段と、を備えてなる内燃機関において、 内燃機関に対応して予め与えられた吸気効率の値および
比例定数の値を記憶した記憶手段と、 エアフロメータが検出した吸入空気量の値に上記吸気効
率を乗じて修正後の吸入空気量を求める手段と、 この修正後の吸入空気量の値に上記比例定数を乗じて機
関出力を算出する手段と、 この機関出力と上記回転数センサにより検出されるその
ときの機関回転数とから所定の演算式に基づいて発生ト
ルクを算出する手段と、 この算出したトルクを表示する手段と、 を備えてなる内燃機関のトルク計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5430589U JPH0717800Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 内燃機関のトルク計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5430589U JPH0717800Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 内燃機関のトルク計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144741U JPH02144741U (ja) | 1990-12-07 |
| JPH0717800Y2 true JPH0717800Y2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=31576248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5430589U Expired - Lifetime JPH0717800Y2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 内燃機関のトルク計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717800Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752129B2 (ja) * | 1990-05-22 | 1995-06-05 | 株式会社ユニシアジェックス | エンジン出力表示計 |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP5430589U patent/JPH0717800Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144741U (ja) | 1990-12-07 |
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