JPH1048074A - 補機トルク検出装置 - Google Patents
補機トルク検出装置Info
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- JPH1048074A JPH1048074A JP8201539A JP20153996A JPH1048074A JP H1048074 A JPH1048074 A JP H1048074A JP 8201539 A JP8201539 A JP 8201539A JP 20153996 A JP20153996 A JP 20153996A JP H1048074 A JPH1048074 A JP H1048074A
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- rotation speed
- load torque
- pulley
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-
- 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
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
- G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
- G01L3/1414—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using mechanical or hydraulic transducers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は補機の負荷トルク検出装置に関し、
取り付け誤差による影響を解消すると共に信頼性や耐久
性を高めることを目的とする。 【解決手段】 オルターネータ30の電流値を直接または
電流プローブによって取り出し、ローパスフィルタ34及
びハイパスフィルタ36を通すことにより電流波形を取り
出す。この電流波形を半波整流回路38及び成形回路40を
通すことにより矩形波とし、矩形波間のクロックパルス
数を演算回路46により算出し、オルターネータ30の回転
数を求める。これに加え、通常の内燃機関に設けられる
クランク角度センサより把握されるクランク軸の回転数
を検出し、この２つの回転数比に基づいて補機駆動トル
クを算出する。
取り付け誤差による影響を解消すると共に信頼性や耐久
性を高めることを目的とする。 【解決手段】 オルターネータ30の電流値を直接または
電流プローブによって取り出し、ローパスフィルタ34及
びハイパスフィルタ36を通すことにより電流波形を取り
出す。この電流波形を半波整流回路38及び成形回路40を
通すことにより矩形波とし、矩形波間のクロックパルス
数を演算回路46により算出し、オルターネータ30の回転
数を求める。これに加え、通常の内燃機関に設けられる
クランク角度センサより把握されるクランク軸の回転数
を検出し、この２つの回転数比に基づいて補機駆動トル
クを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転駆動源によ
って駆動される補機のトルクの大きさを検出するための
装置であり、例えば内燃機関によって駆動される補機類
（オルターネータ、コンプレッサ等）のトルクを検出す
るのに用いて好適なものである。
って駆動される補機のトルクの大きさを検出するための
装置であり、例えば内燃機関によって駆動される補機類
（オルターネータ、コンプレッサ等）のトルクを検出す
るのに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内燃機関ではその回転軸によっ
て駆動される各種の補機を備えている。補機としては、
例えば、空調装置用コンプレッサ、自動変速機用オイル
ポンプ、パワーステアリング用のオイルポンプ、オルタ
ーネータ、ファン等がある。これらの補機によって内燃
機関に加わる負荷トルクを正確に把握することはアイド
ル回転数の設定をなるべく低くするためには必要であ
る。また、自動変速機の制御をよりきめ細かなものとす
ることができ、より円滑な変速操作を実現することがで
きる。また、空調装置のコンプレッサのロックを検出
し、それに迅速に対応することが可能となる。更に、パ
ワーステアリング装置において、運転者により無理な据
え切りが行われた場合にそれを検出した警告を発するよ
うな制御を行うことができる。
て駆動される各種の補機を備えている。補機としては、
例えば、空調装置用コンプレッサ、自動変速機用オイル
ポンプ、パワーステアリング用のオイルポンプ、オルタ
ーネータ、ファン等がある。これらの補機によって内燃
機関に加わる負荷トルクを正確に把握することはアイド
ル回転数の設定をなるべく低くするためには必要であ
る。また、自動変速機の制御をよりきめ細かなものとす
ることができ、より円滑な変速操作を実現することがで
きる。また、空調装置のコンプレッサのロックを検出
し、それに迅速に対応することが可能となる。更に、パ
ワーステアリング装置において、運転者により無理な据
え切りが行われた場合にそれを検出した警告を発するよ
うな制御を行うことができる。
【０００３】回転軸（駆動軸）によって伝達されるトル
ク量を検出するための一般的な方法としては、伝達され
るトルク量の大きさに応じて、トルクを伝達している回
転軸が弾性的に捩じれることを検出するものがある。そ
のため、回転軸上に抵抗線型歪みゲージを取り付け、同
ゲージの電気抵抗値の変化から回転軸の微小な捩れ検出
し、これより回転軸により伝達されるトルク量を計測す
ることができる。
ク量を検出するための一般的な方法としては、伝達され
るトルク量の大きさに応じて、トルクを伝達している回
転軸が弾性的に捩じれることを検出するものがある。そ
のため、回転軸上に抵抗線型歪みゲージを取り付け、同
ゲージの電気抵抗値の変化から回転軸の微小な捩れ検出
し、これより回転軸により伝達されるトルク量を計測す
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では歪み量の
測定のために回転軸に歪みゲージを接着すること等によ
り取り付けているが、歪みゲージの貼り付け方による出
力変化が大きく、これが計測精度に影響を与えていた。
歪みゲージが接着される回転軸は回転しているため、歪
みゲージから出力信号（電気信号）を取り出すためにス
リップリングのような摺動機構が必要であり、これが装
置の信頼性や耐久性に悪影響を及ぼすおそれがあった。
測定のために回転軸に歪みゲージを接着すること等によ
り取り付けているが、歪みゲージの貼り付け方による出
力変化が大きく、これが計測精度に影響を与えていた。
歪みゲージが接着される回転軸は回転しているため、歪
みゲージから出力信号（電気信号）を取り出すためにス
リップリングのような摺動機構が必要であり、これが装
置の信頼性や耐久性に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】この発明は歪みゲージを使用した従来方式
の欠点に鑑み、補機の負荷トルクの計測における取り付
け誤差による影響を解消すると共に信頼性や耐久性を高
めることを目的とする。
の欠点に鑑み、補機の負荷トルクの計測における取り付
け誤差による影響を解消すると共に信頼性や耐久性を高
めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために請求項１に記載の技術手段を採用する。こ
の技術手段によれば、回転数演算手段によりオルタネー
タを流れる電流の変動周期から、このオルタネータに取
り付けられた補機プーリの回転数を検出するとともに、
回転数計測手段により駆動軸プーリの回転数を計測し、
これらの両回転数に基づいて補機の負荷トルクを負荷ト
ルク演算手段によって算出する。
決するために請求項１に記載の技術手段を採用する。こ
の技術手段によれば、回転数演算手段によりオルタネー
タを流れる電流の変動周期から、このオルタネータに取
り付けられた補機プーリの回転数を検出するとともに、
回転数計測手段により駆動軸プーリの回転数を計測し、
これらの両回転数に基づいて補機の負荷トルクを負荷ト
ルク演算手段によって算出する。
【０００７】この結果、取り付け誤差の影響がない信頼
性の高い負荷トルクの計測が可能となる。さらに、オル
タネータを流れる電流の変動周期から補機プーリの回転
数を演算するため、補機プーリの回転数の計測にあた
り、特別な回転センサは不要となり、低コストな補機ト
ルク検出装置を得ることができる。また、請求項２に記
載の技術手段によれば、ベルトの張力変化に伴う弾性ス
リップに基づいて変化するオルタネータの回転数から、
オルタネータを含めた補機にかかる負荷トルクを負荷ト
ルク演算手段にて演算する。なお、この負荷トルクは、
請求項３に記載のように、オルタネータの回転数と回転
駆動源の回転数とに基づいて求めてもよい。この結果、
上記請求項１と同様の効果を得ることができる。
性の高い負荷トルクの計測が可能となる。さらに、オル
タネータを流れる電流の変動周期から補機プーリの回転
数を演算するため、補機プーリの回転数の計測にあた
り、特別な回転センサは不要となり、低コストな補機ト
ルク検出装置を得ることができる。また、請求項２に記
載の技術手段によれば、ベルトの張力変化に伴う弾性ス
リップに基づいて変化するオルタネータの回転数から、
オルタネータを含めた補機にかかる負荷トルクを負荷ト
ルク演算手段にて演算する。なお、この負荷トルクは、
請求項３に記載のように、オルタネータの回転数と回転
駆動源の回転数とに基づいて求めてもよい。この結果、
上記請求項１と同様の効果を得ることができる。
【０００８】また、負荷トルク演算手段は、請求項４に
記載のように、回転数計測手段および回転数演算手段に
て求められた回転数の比に基づいて補機の負荷トルクを
算出してもよい。すなわち、この両回転数の比と負荷ト
ルクとは所定の対応関係を有することから、予めこの対
応関係を実験等により求めておくことにより、両回転数
を求めることにより一義的に負荷トルクを求めることが
できる。
記載のように、回転数計測手段および回転数演算手段に
て求められた回転数の比に基づいて補機の負荷トルクを
算出してもよい。すなわち、この両回転数の比と負荷ト
ルクとは所定の対応関係を有することから、予めこの対
応関係を実験等により求めておくことにより、両回転数
を求めることにより一義的に負荷トルクを求めることが
できる。
【０００９】さらに、負荷トルク演算手段は、請求項５
に記載のように、回転数計測手段および回転数演算手段
にて求められた回転数と、駆動軸プーリおよび補機プー
リの径と、ベルトの弾性定数とから補機トルクを算出す
るようにしてもよい。
に記載のように、回転数計測手段および回転数演算手段
にて求められた回転数と、駆動軸プーリおよび補機プー
リの径と、ベルトの弾性定数とから補機トルクを算出す
るようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】先ず、図１によってこの発明にお
けるトルク計測の原理を説明すると、駆動側のプーリ１
と、従動側のプーリ２との間にベルト３が張り渡されて
いる。駆動側プーリ１により引っ張られるベルト３の上
側部分でベルトは弾性的に伸長を受け、ベルト３の下側
部分は緩む。従動側にトルクがかからないとすればベル
ト３は伸長することはなく、従動側プーリ２の回転数は
駆動側プーリ１の回転数と等しいが従動側プーリ２にト
ルクがかかることによりベルト３は張り側で伸長を受
け、従動側プーリ２の回転数は駆動側プーリ１の回転数
より小さくなる。すなわち、ベルト３の張力変化に伴う
弾性スリップにより従動側プーリ２の回転数は駆動側プ
ーリ１の回転数より小さくなるのである。ここに、駆動
側プーリ１の回転数をＷ1 、従動側プーリ２の回転数を
Ｗ2 とすると、従動側の補機による負荷トルクＴrqは、 Ｔrq≒Ｒ1 ×Ｋ（（Ｒ1 ／Ｒ2 ）×（Ｗ1 ／Ｗ2 ）−１）） (1) によって表すことができる。ここに、Ｋはベルト３の弾
性係数であり、Ｒ1 は駆動側プーリ１の半径であり、Ｒ
2 は従動側プーリ２の半径である。従って、負荷トルク
Ｔrqと回転速度比Ｗ1 ／Ｗ2 とは直線関係にあり、この
駆動側プーリ１と従動側プーリ２との回転数の比に基づ
いて負荷トルクＴrqを求めることができる。
けるトルク計測の原理を説明すると、駆動側のプーリ１
と、従動側のプーリ２との間にベルト３が張り渡されて
いる。駆動側プーリ１により引っ張られるベルト３の上
側部分でベルトは弾性的に伸長を受け、ベルト３の下側
部分は緩む。従動側にトルクがかからないとすればベル
ト３は伸長することはなく、従動側プーリ２の回転数は
駆動側プーリ１の回転数と等しいが従動側プーリ２にト
ルクがかかることによりベルト３は張り側で伸長を受
け、従動側プーリ２の回転数は駆動側プーリ１の回転数
より小さくなる。すなわち、ベルト３の張力変化に伴う
弾性スリップにより従動側プーリ２の回転数は駆動側プ
ーリ１の回転数より小さくなるのである。ここに、駆動
側プーリ１の回転数をＷ1 、従動側プーリ２の回転数を
Ｗ2 とすると、従動側の補機による負荷トルクＴrqは、 Ｔrq≒Ｒ1 ×Ｋ（（Ｒ1 ／Ｒ2 ）×（Ｗ1 ／Ｗ2 ）−１）） (1) によって表すことができる。ここに、Ｋはベルト３の弾
性係数であり、Ｒ1 は駆動側プーリ１の半径であり、Ｒ
2 は従動側プーリ２の半径である。従って、負荷トルク
Ｔrqと回転速度比Ｗ1 ／Ｗ2 とは直線関係にあり、この
駆動側プーリ１と従動側プーリ２との回転数の比に基づ
いて負荷トルクＴrqを求めることができる。
【００１１】次に、以上説明したこの原理に基づいた補
機の負荷トルクの計測について説明する。図２は回転駆
動源をなす内燃機関１０を前面より見たところを示して
おり、１２はクランク軸であり、クランク軸１２上に駆
動軸プーリをなすクランクプーリ１４が固定される。1
6, 18, 20, 22は補機の駆動用の補機プーリを示してお
り、１６はファンの駆動用、１８は空調装置のコンプレ
ッサの駆動用、２０はパワーステアリングの油圧ポンプ
の駆動用、２２はオルタネータの駆動用である。２４は
オートテンショナー用のプーリ、２６はアイドラプーリ
である。ベルト２８はこれらのプーリ14, 16, 18, 20,
22, 24, 26に巻き掛けられている。クランク軸１２は図
２の矢印方向（時計方向）にＷ1 の回転速度で回転され
る。その結果、補機は回転駆動される。従って、一つの
補機の回転数Ｗ2 を知ることにより上述の計算式より補
機の負荷トルクを知ることができる。
機の負荷トルクの計測について説明する。図２は回転駆
動源をなす内燃機関１０を前面より見たところを示して
おり、１２はクランク軸であり、クランク軸１２上に駆
動軸プーリをなすクランクプーリ１４が固定される。1
6, 18, 20, 22は補機の駆動用の補機プーリを示してお
り、１６はファンの駆動用、１８は空調装置のコンプレ
ッサの駆動用、２０はパワーステアリングの油圧ポンプ
の駆動用、２２はオルタネータの駆動用である。２４は
オートテンショナー用のプーリ、２６はアイドラプーリ
である。ベルト２８はこれらのプーリ14, 16, 18, 20,
22, 24, 26に巻き掛けられている。クランク軸１２は図
２の矢印方向（時計方向）にＷ1 の回転速度で回転され
る。その結果、補機は回転駆動される。従って、一つの
補機の回転数Ｗ2 を知ることにより上述の計算式より補
機の負荷トルクを知ることができる。
【００１２】この発明では補機としてオルターネータに
着目し、オルターネータを流れる発電電流の変動よりオ
ルターネータの回転数を知り、補機の負荷トルクの算出
に利用することを特徴とするものである。以下、オルタ
ーネータの電流変動を利用した回転数の検出について説
明する。図３はオルターネータの発電電流の時間に対す
る変化波形を示すものであり、ロータの回転に伴い図３
に示す電流変化が生じる。このオルターネータの発電電
流の変化はオルターネータの回転に同期している。この
例ではオルターネータは１２極３スロットを有するタイ
プであり、１回転で１２×３＝３６個の山が出現する。
但し、オルターネータの発電電流の波形には高周波及び
低周波のノイズ成分が含まれており、これを除去する必
要がある。以下、オルターネータの電流変化よりオルタ
ーネータの回転速度を把握するための回路構成について
説明する。
着目し、オルターネータを流れる発電電流の変動よりオ
ルターネータの回転数を知り、補機の負荷トルクの算出
に利用することを特徴とするものである。以下、オルタ
ーネータの電流変動を利用した回転数の検出について説
明する。図３はオルターネータの発電電流の時間に対す
る変化波形を示すものであり、ロータの回転に伴い図３
に示す電流変化が生じる。このオルターネータの発電電
流の変化はオルターネータの回転に同期している。この
例ではオルターネータは１２極３スロットを有するタイ
プであり、１回転で１２×３＝３６個の山が出現する。
但し、オルターネータの発電電流の波形には高周波及び
低周波のノイズ成分が含まれており、これを除去する必
要がある。以下、オルターネータの電流変化よりオルタ
ーネータの回転速度を把握するための回路構成について
説明する。
【００１３】図４はこの発明によるオルターネータの回
転数計測回路の第１実施例のブロックダイヤグラムを示
している。この実施例ではオルターネータ３０の発電電
流に応じた電圧は直接取り出され、回転数計測回路に送
られる。即ち、図４において、３０はオルターネータ、
３２はバッテリを示し、オルターネータ３０は一端が接
地され、他端はバッテリ３２のプラス側に接続される。
オルターネータ３０の回転数計測回路はローパスフィル
タ回路３４と、ハイパスフィルタ回路３６と、半波整流
回路３８と、コンパレータ４０と、基準クロック発生回
路４２と、カウンタ４４と、演算回路４６とから成る。
転数計測回路の第１実施例のブロックダイヤグラムを示
している。この実施例ではオルターネータ３０の発電電
流に応じた電圧は直接取り出され、回転数計測回路に送
られる。即ち、図４において、３０はオルターネータ、
３２はバッテリを示し、オルターネータ３０は一端が接
地され、他端はバッテリ３２のプラス側に接続される。
オルターネータ３０の回転数計測回路はローパスフィル
タ回路３４と、ハイパスフィルタ回路３６と、半波整流
回路３８と、コンパレータ４０と、基準クロック発生回
路４２と、カウンタ４４と、演算回路４６とから成る。
【００１４】オルターネータ３０の発電電流は図３に関
して説明したように１回転で３６の山を持った波形とし
て現れる。また、オルターネータ３０の発電電流中には
10 KHz程度の高周波ノイズ及び30Hz程度の低周波のうね
り成分が重畳されている。この発電電流（図４のａ) が
加わるとローパスフィルタ回路３４の高周波成分を除去
し、ｂのような波形が得られる。ハイパスフィルタ回路
３６では低周波成分の除去が行われ、ｃのような波形が
得られる。半波整流回路３８ではマイナス成分をカット
したｄのような波形が得られる。コンパレータ４０によ
り、ｅのような矩形波への成形が行われる。カウンタ４
４は一連の矩形波ｅの山の間における基準クロックパル
ス発生回路４２からのクロックパルスの計測を行う。演
算回路４６は矩形の山の間隔＝クロックパルスの数より
補機の回転速度（オルターネータ３０の回転速度）の演
算を実行する。なお、演算回路４６が回転数演算手段に
該当する。
して説明したように１回転で３６の山を持った波形とし
て現れる。また、オルターネータ３０の発電電流中には
10 KHz程度の高周波ノイズ及び30Hz程度の低周波のうね
り成分が重畳されている。この発電電流（図４のａ) が
加わるとローパスフィルタ回路３４の高周波成分を除去
し、ｂのような波形が得られる。ハイパスフィルタ回路
３６では低周波成分の除去が行われ、ｃのような波形が
得られる。半波整流回路３８ではマイナス成分をカット
したｄのような波形が得られる。コンパレータ４０によ
り、ｅのような矩形波への成形が行われる。カウンタ４
４は一連の矩形波ｅの山の間における基準クロックパル
ス発生回路４２からのクロックパルスの計測を行う。演
算回路４６は矩形の山の間隔＝クロックパルスの数より
補機の回転速度（オルターネータ３０の回転速度）の演
算を実行する。なお、演算回路４６が回転数演算手段に
該当する。
【００１５】図５は図４の回路によって検出されたオル
ターネータの回転速度Ｗ2 から補機トルクを算出する手
順を示している。即ち、ステップ５０ではクランクプー
リ１４の回転速度Ｗ1 を計測する。クランクプーリ１４
の回転速度は公知の手法における適切なものを採用可能
であるが、その一例として内燃機関の制御のため設けら
れる既存のクランク角度センサからの信号を利用するこ
とができる。即ち、このタイプのクランク角度センサは
電磁ピックアップあるいはホール素子として構成され、
クランク軸上に設けられる被検出部材（マグネット）と
対向して配置される。クランク軸の回転にともない被検
出部材も回転し、これよりホール素子の状態が変化さ
れ、結果としてクランク角度センサからはクランク軸の
回転数に応じたパルス信号が発生される。このパルス信
号の時間間隔よりクランク軸の回転数、換言すればクラ
ンクプーリ１４の回転速度Ｗ1 を知ることができる。
ターネータの回転速度Ｗ2 から補機トルクを算出する手
順を示している。即ち、ステップ５０ではクランクプー
リ１４の回転速度Ｗ1 を計測する。クランクプーリ１４
の回転速度は公知の手法における適切なものを採用可能
であるが、その一例として内燃機関の制御のため設けら
れる既存のクランク角度センサからの信号を利用するこ
とができる。即ち、このタイプのクランク角度センサは
電磁ピックアップあるいはホール素子として構成され、
クランク軸上に設けられる被検出部材（マグネット）と
対向して配置される。クランク軸の回転にともない被検
出部材も回転し、これよりホール素子の状態が変化さ
れ、結果としてクランク角度センサからはクランク軸の
回転数に応じたパルス信号が発生される。このパルス信
号の時間間隔よりクランク軸の回転数、換言すればクラ
ンクプーリ１４の回転速度Ｗ1 を知ることができる。
【００１６】ステップ５２は図４の演算回路４６による
演算結果よりオルターネータ３０の回転速度Ｗ2 が求め
られる。ステップ５４ではクランクプーリ１４の回転速
度Ｗ1 とオルターネータ３０の回転速度Ｗ2 との比の算
出が行われる。ステップ５６では前述の式(1) より補機
の負荷トルクＴrqの算出が行われる。
演算結果よりオルターネータ３０の回転速度Ｗ2 が求め
られる。ステップ５４ではクランクプーリ１４の回転速
度Ｗ1 とオルターネータ３０の回転速度Ｗ2 との比の算
出が行われる。ステップ５６では前述の式(1) より補機
の負荷トルクＴrqの算出が行われる。
【００１７】ここで、上述したように、負荷トルクＴrq
と回転速度比Ｗ1 ／Ｗ2 とは直線関係にあり、例えば、
駆動側プーリ１と従動側プーリ２とのプーリ比が１の場
合は、図９の線図に示すような対応関係を有する。従っ
て、この対応関係を図示しないＲＯＭにマップとして予
め記憶しておき、このマップに基づいて負荷トルクＴ rq
を求めるようにしてもよい。なお、上記ステップ５４お
よび５６の処理が負荷トルク演算手段に該当する。
と回転速度比Ｗ1 ／Ｗ2 とは直線関係にあり、例えば、
駆動側プーリ１と従動側プーリ２とのプーリ比が１の場
合は、図９の線図に示すような対応関係を有する。従っ
て、この対応関係を図示しないＲＯＭにマップとして予
め記憶しておき、このマップに基づいて負荷トルクＴ rq
を求めるようにしてもよい。なお、上記ステップ５４お
よび５６の処理が負荷トルク演算手段に該当する。
【００１８】図４で示す実施例ではオルターネータ３０
から電圧がそのまま取り出され、その回転数の演算のた
めに利用されたが、この代わりに図６に示す実施例で
は、オルターネータ３０の電圧を直接に取り出す代わり
に、電流プローブ６０を設けている。周知のように、電
流プローブ６０はオルターネータに流れる電流に応じた
磁界を発生せしめる鉄心と、この鉄心に発生した磁界に
応じた電流を取り出すコイルとから成る。鉄心に発生す
る磁界はオルターネータ３０の回転数に同期して変化す
る。この電流プローブ６０から取り出された電流はアン
プ６２により増幅を受け、以下は図４と同様な回路３４
〜４６によってオルターネータの回転速度Ｗ2 を得るこ
とができる。
から電圧がそのまま取り出され、その回転数の演算のた
めに利用されたが、この代わりに図６に示す実施例で
は、オルターネータ３０の電圧を直接に取り出す代わり
に、電流プローブ６０を設けている。周知のように、電
流プローブ６０はオルターネータに流れる電流に応じた
磁界を発生せしめる鉄心と、この鉄心に発生した磁界に
応じた電流を取り出すコイルとから成る。鉄心に発生す
る磁界はオルターネータ３０の回転数に同期して変化す
る。この電流プローブ６０から取り出された電流はアン
プ６２により増幅を受け、以下は図４と同様な回路３４
〜４６によってオルターネータの回転速度Ｗ2 を得るこ
とができる。
【００１９】図２に示す内燃機関本体前面におけるプー
リのレイアウトは代表的なものであるが、図７に示すよ
うにクランク軸上のプーリ１４と、オルターネータプー
リ２２間だけをベルト２８で接続したり、図８のように
クランクプーリ１４、オルターネータプーリ２２とに加
えて、もう一つの補機駆動プーリ（例えば空調器コンプ
レッサプーリ１８）をベルト２８により接続するといっ
た、より単純化された構造のものにもこの発明は応用す
ることができる。
リのレイアウトは代表的なものであるが、図７に示すよ
うにクランク軸上のプーリ１４と、オルターネータプー
リ２２間だけをベルト２８で接続したり、図８のように
クランクプーリ１４、オルターネータプーリ２２とに加
えて、もう一つの補機駆動プーリ（例えば空調器コンプ
レッサプーリ１８）をベルト２８により接続するといっ
た、より単純化された構造のものにもこの発明は応用す
ることができる。
【図１】図１はこの発明による補機の駆動トルクの計測
の原理を説明する図である。
の原理を説明する図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態における内燃機関
前面でのプーリ配置を示す図である。
前面でのプーリ配置を示す図である。
【図３】図３はオルターネータの電流波形の詳細図であ
る。
る。
【図４】図４はオルターネータの回転数を検出するため
の回路のブロックダイヤグラムである。
の回路のブロックダイヤグラムである。
【図５】図５は補機駆動トルクの計測の手順を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】図６はオルターネータの回転数を検出するため
の回路の別形態のブロックダイヤグラムである。
の回路の別形態のブロックダイヤグラムである。
【図７】図７は別形態のプーリ配置を示す図である。
【図８】図８は更に別のプーリ配置を示す図である。
【図９】クランクプーリと補機プーリ（オルタネータ）
との回転数比と、補機の負荷トルクとの対応関係を示す
線図である。
との回転数比と、補機の負荷トルクとの対応関係を示す
線図である。
１０…内燃機関 １２…クランク軸 １４…クランクプーリ ２２…オルタネータ駆動用プーリ ２８…ベルト２８ ３０…オルターネータ ３４…ローパスフィルタ回路 ３６…ハイパスフィルタ回路 ３８…半波整流回路 ４０…コンパレータ ４２…基準クロック発生回路 ４４…カウンタ ４６…補機回転数演算回路 ６０…電流プローブ
Claims (5)
- 【請求項１】 回転駆動源と、 この回転駆動源に取り付けられた駆動軸プーリと、 オルタネータに取り付けられた補機プーリと、 前記駆動軸プーリおよび前記補機プーリに共通に巻き掛
けられ、前記オルタネータを含めた補機を駆動させるベ
ルトと、 前記駆動軸プーリの回転数を計測する回転数計測手段
と、 前記オルタネータを流れる電流の変動周期から前記補機
プーリの回転数を演算する回転数演算手段と、 前記回転数計測手段および前記回転数演算手段にて求め
られた回転数に基づいて前記補機の負荷トルクを算出す
る負荷トルク演算手段と、 を備えたことを特徴とする補機トルク検出装置。 - 【請求項２】 回転駆動源と、 この回転駆動源からオルタネータを含めた補機に駆動力
を伝達するベルトと、 前記オルタネータを流れる電流の変動周期から前記オル
タネータの回転数を演算する回転数演算手段と、 前記ベルトの張力変化に伴う弾性スリップに基づいて変
化する前記オルタネータの回転数から前記オルタネータ
を含めた補機の負荷トルクを演算する負荷トルク演算手
段と、 を備えたことを特徴とする補機トルク検出装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の負荷トルク検出装置に
おいて、 更に、前記回転駆動源の回転数を計測する回転数計測手
段を備え、 前記負荷トルク演算手段は、前記回転数演算手段および
前記回転数計測手段にて求められた回転数に基づいて前
記オルタネータを含めた補機の負荷トルクを演算するこ
とを特徴とする補機トルク検出装置。 - 【請求項４】 前記負荷トルク演算手段は、前記回転数
計測手段および前記回転数演算手段にて求められた回転
数の比に基づいて負荷トルクを算出することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の補機トルク検出装
置。 - 【請求項５】 前記負荷トルク演算手段は、前記回転数
計測手段および前記回転数演算手段にて求められた回転
数と、前記駆動軸プーリおよび前記補機プーリの径と、
前記ベルトの弾性定数とから前記補機の負荷トルクを算
出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の補機トルク検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201539A JPH1048074A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 補機トルク検出装置 |
| US08/903,442 US5952586A (en) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | Device and method for accurately detecting torque of auxiliary device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201539A JPH1048074A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 補機トルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048074A true JPH1048074A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16442733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8201539A Withdrawn JPH1048074A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 補機トルク検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5952586A (ja) |
| JP (1) | JPH1048074A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506887A (ja) * | 2000-08-17 | 2004-03-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電気機械のトルクの検出方法及び装置 |
| JP2016205932A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 三ツ星ベルト株式会社 | 補機トルクの測定方法 |
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| US8112193B2 (en) * | 2008-02-01 | 2012-02-07 | GM Global Technology Operations LLC | Virtual tensioner travel sensor for a serpentine belt tensioner assembly |
| US10253707B2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-04-09 | Orbital Australia Pty Ltd | Redundancy in UAV engine timing position systems |
| DE102018207097A1 (de) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentermittlung bei Nebenverbrauchern |
| US10962100B2 (en) * | 2019-07-24 | 2021-03-30 | Denso International .America, Inc. | Engine pulley movement detection |
| DE102022200615A1 (de) | 2022-01-20 | 2023-07-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere Elektrofahrzeuggetriebe |
| DE102022200607A1 (de) | 2022-01-20 | 2023-07-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere Elektrofahrzeuggetriebe |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| US3992932A (en) * | 1974-10-24 | 1976-11-23 | Borg-Warner Corporation | Torque measuring system |
| DE2524605A1 (de) * | 1975-06-03 | 1976-12-23 | Heinz Peter Dipl Brandstetter | Vorrichtung zum messen von mechanischer arbeit und leistung |
| JPS6331500A (ja) * | 1986-07-24 | 1988-02-10 | Inoue Japax Res Inc | 電磁式トルク伝達装置 |
| JPH04109134A (ja) * | 1990-08-29 | 1992-04-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | トルクメーター |
| JPH0634027A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-08 | Nippondenso Co Ltd | トルク検出機能付き摩擦伝動装置 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP8201539A patent/JPH1048074A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-07-30 US US08/903,442 patent/US5952586A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5952586A (en) | 1999-09-14 |
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