JPS5872018A - 内燃機関用トルク検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のトルクに対応した信号として、機関
本体の支持部に生じるＩＩ・：力を検出する内燃機関用
トルク検出器に関するものである。

従来、機関のトルクを検出する一射的な計測手段として
、機関の出力軸にトルク検出器を設はトルク伝達時に発
生する軸のねじれによる補の歪に応じて電気抵抗が変化
する歪ゲージ式、歪に応じて磁歪管の磁気特性が変化す
る磁争式あるいは軸の２箇所に位］６検出器を設けて軸
のねじれに応じて２つの検出器間の位相ずれを検出する
位相差式等がある。そしてこれ等はいずれも機関と車輪
等の負傭の中間に険出謂を仲人し軸のねじれを検出する
もので、ｐＡ関のｌ’ｌ　０１ζ試験がその主目的であ
る。

また機関本体の支持部にＩＥ力検出素子、ストレンゲー
ジ等を配設し、燃焼圧力がクランク軸に与えるトルクの
反力として間接的にトルクを検出する手段も提案されて
いる。

しかＬながら、軸のねじれを検出する上記検出器は機関
出力計測用として構成されたものであり、重量も大きく
構造が複雑かつ高価であり、車両に搭載することは実用
上内鍵である。

また機関支持部に生じる反力を検出する従来の手段では
、例えば検出素子等を機関とそのマウントとの結合部に
挿ＩＷする等の手段がとられているが結合部の締付力等
に影響されて検出精度、信頼性、安全性に欠けるもので
あった〇そこで本発明は構造が小型かつ簡易であって機
関の形状、取付構造を改変することなく車載が可能であ
り、しかも信頼性にすぐれた内燃機関のトルク検出器を
提供することを目的とする。

しかして本発明は機関本体と支持架台との間に設置され
たゴムマウント内部に圧力室を設け、機関本体の反動ト
ルクによりマウントに生じる圧力を上記圧力室の圧力変
化から検出してトルクを求める構成としたことにより上
記のｌ」的を達成するものである。

以下、本発明を開示の実施例により物、明する。

第１Ｍは内燃機関およびその支持Ｈ７（清の（構成。

図で、１け機関本体、２は機関本体を支（・？固定する
支持架台、１ａは機関本体のブロック、１ｂはピストン
、１ｃは庫接俸、１ｄけクランクシャフトである。一般
にクランク機構を有する機関では、爆発圧力Ｐに３Ｌっ
て牛じる機関トルクＦＩＸａ（ただし、ａけクランク中
心から沖接俸ＩＣへの垂線の長さ）と、爆発行稈中にピ
ストン１ｂを押し下げる力Ｆの水平方向分力Ｆ２によっ
て生じる反動トルクＦ、ＸＳ（たたし、Ｓはピストンか
らクランク中心までの長さ）とは等しくなる。そこで、
機関のブロック全体は反動トルクＦ、ＸＳによって傾き
、左右のエンジンマウント３Ａ、３Ｂにけトルク相１ノ
トクの力が作用する。

第１図において、反動トルクが増加する方向の支持部、
即ち正面からみて矢印に示す右勉り機関では左側の支持
部にエンジンマウント３Ａが取付けてあり、反動トルク
が減少する方向の支持ｓにはエンジンマウント３Ｂが取
付けである。

第２図は本発明の第１の実施例を示すもので、本発明は
上記エンジンマウント３Ａ、３Ｂのいずれにも適用され
得る。図において３１けゴム、軟質合成樹脂等からなる
ゴム弾性体（以下、単に弾性体という）であり、支持体
と被支持体に当接すべき二面に鋼板３２．３３が固着さ
れており、これ等には適数のポル）３４．３５が取付け
られている。弾性体３１の内部には空間、図例では球面
形状の空間が形成され圧力室４を形成、している。そし
て弾性体３１には圧力室４の圧力を外部に導くための圧
力導管５が設けられこの導管５はエンジンマウントに作
用する圧縮前７重の変化による圧力室内の圧力を測定す
る検出器６と連通している。

上記のように構成したトルク検出器の作動について説明
する。

上記したように機関の発生するトルクに変化が生じると
、マウント部の圧縮荷重の変化となって現れる。

今、機関の燃焼状態より発生するトルクが増加し、同時
に反動トルクもハ・ｌ加するとき、ン（ｒ　１図におい
て反動トルクによりエンジンマウント３Ａ、３Ｅにはそ
れぞれ矢印Ａおよび矢印Ｂ方向の力が生じる。そしてエ
ンジンマウント３Ａでは圧縮荷重が増加し圧力室４の１
１−力が増加する。圧力室４の圧力は圧力２ｇ管５によ
り検出器６に導かれ、検出器６には正の位相でトルクに
比例した出力が生じる。

また、エンジンマウント３Ｂでは圧＆Ｉ荷屯が減少し、
圧力室４の圧力が減少１−１瑛出ビに６には負の位相で
トルクに比例した出力が生じる。

第５図は、エンジンマウント３　Ａ、　３　Ｂ）ｌｌＥ
力室４にそれぞれ作用する圧力（エンジン作！ｌｌ）時
の圧力−エンジン静止時の圧力）と機関のトルクとの関
係を示す。

このように、エンジンマウント３Ａ、３Ｂのいずれかに
圧力室を形成してその圧力変化から機関のトルクを検出
することができる。

第３図は第２の実施例を示すもので、機関本体１はクラ
ンク軸に対し両側の対応位置においてエンジンマウント
３Ａ、３Ｂを介して支持架台２に支持されている。エン
ジンマウント３　Ａ。

３Ｂ内には同形状の圧力室４ａ、４ｂが形成され、これ
等両圧力室の圧力は圧力導管５ａ１５ｂにより検出器６
に導かれ、検出器６は両圧力室４ａ、４ｂの差圧を検出
する構成としである。

この構成では互に逆相で発生するトルク信号の感度が向
上するとともに車両の上下振動により発生する同位相の
ノイズ信号が相殺されるので検出精度は大幅に向上する
。

第４図は第３の実１ｉｒｂ例を示すもので、第１の実施
例との相違は圧力室内に出力伝達液７、例えばシリコン
オイルを封入したことである。これにより圧力伝達の応
答性がよくなり、従って検出精度が向上する。

なお、本発明において圧力室の圧力を検出する手段は特
に限定されるものではなく、磁歪式、差動トランス、ダ
イアフラム、ピエゾ素子などいずれも使用できる。

以上説明したように本発明は機関の反動トルクによりマ
ウント部に作用する圧縮ｉ１７７１′ｃの変化に着目し
１マウント部内に圧力室を設けてこの圧力室の圧力を検
出することにより■−縮（１１重の変化を検出する構成
としたので、従来の機関の駆ｖＪ系に改変を行なう必要
がなく、また機関のねじれを利用するものでないので回
１Ｉｆｉ、体からの信号検出機構が土留となり、大幅に
検出機構の＠量化、簡素化が可能となる。また、ゴム弾
性体のマウント内にＩＣＥ力室を設け、この圧力＊より
導かれる圧力を検出する構造としたので、トルク検出器
の取付条件により検出値が影響されることなく、長期間
にわたり安定的にトルクを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関本体およびその支持部の構成図、第２
図は本発明の第１の実線１例の要部断面図、第３図は第
２の実施例の構成図、第４シ１は第３の実軸：例の要部
断面図、第１図は内燃機関のマウント部における圧力と
機関のトルクとの関係を示す図である。 １・・・・・・内燃機関本体　　１ｂ・・・・・・ピス
トン１ｃ・・・・・・連接４１　　　１ａ・・・・・・
クランクシャフト２・・・・・・支持架台　　　３・・
・・・・ゴム弾性体マウント　　　４・・・・・・圧力
室　　５・・・・・・圧力導管６・・・・・・圧力検出
器　　７・・・・・・圧力伝達液代理人　　弁理士　　
伊　＃　求　馬 第１図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　内燃機関本体と支持架台との間に設置される
   ゴム弾性体のマウントと、マウント内に形成した少くと
   も一つの圧力室と、圧力室の圧力を導出する圧力導管と
   、圧力導管に連通して圧力室の圧力を検出する検出器と
   を具備することを特徴とする内燃機関用トルク検出器。
2. （２）　　上記マウントは内燃機関本体と四散箇所に設
   けた支持架台との間に介設せしめられ、各マウントの圧
   力室の圧力を少くとも一つの検出器に導き、各圧力室の
   差圧によってトルクを検出するようになした特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関用トルク検出器。
3. （３）　　前記マウントを内燃機関本体の（ｇ１転軸に
   対し、両側の対称位置に設けた特許請求の範囲第２項記
   載の内燃機関用トルク検出器。
4. （４）　　上記圧力室に圧、力伝達液を封入した特許請
   求の範囲第１項記載の内燃機関１［１トルク検出器。