JPH02140446A - エンジンの上死点検出装置 - Google Patents
エンジンの上死点検出装置Info
- Publication number
- JPH02140446A JPH02140446A JP29576688A JP29576688A JPH02140446A JP H02140446 A JPH02140446 A JP H02140446A JP 29576688 A JP29576688 A JP 29576688A JP 29576688 A JP29576688 A JP 29576688A JP H02140446 A JPH02140446 A JP H02140446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dead center
- top dead
- crank angle
- protrusion
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転中のエンジンのクランク角の上死点を検出
する装置に関するものである。
する装置に関するものである。
エンジンの運転中において、クランク角度または」二死
点4Q、 :nを正確に検出することは特に電子制御エ
ンジンにおいては点火或いは噴射タイミングを;IJI
<11するノ、(牛になるため極めて!](要である
。
点4Q、 :nを正確に検出することは特に電子制御エ
ンジンにおいては点火或いは噴射タイミングを;IJI
<11するノ、(牛になるため極めて!](要である
。
征來から良く知られたエンジンの上死点検出装置として
は第5図に示すように、クランク軸7に取り付けたプー
リ8の円+511−にクランク軸7の上死点位置を示す
刻印9と1個の突起11を設けるとともに、このクラン
ク軸7が上死点位置に来た時の突起IIの位置に対向し
て上死点センサ12を取り付け、エンジン本体(図示せ
ず)に取り付けたポインタ10は、刻印9が上死点に達
したときの位置を指すようになっている。また上死点セ
ンサ12は位置が微調整出来るようになっており、発生
したパルスをコントローラ14を介して、タイミングラ
イト15により発光するようにta続されている。
は第5図に示すように、クランク軸7に取り付けたプー
リ8の円+511−にクランク軸7の上死点位置を示す
刻印9と1個の突起11を設けるとともに、このクラン
ク軸7が上死点位置に来た時の突起IIの位置に対向し
て上死点センサ12を取り付け、エンジン本体(図示せ
ず)に取り付けたポインタ10は、刻印9が上死点に達
したときの位置を指すようになっている。また上死点セ
ンサ12は位置が微調整出来るようになっており、発生
したパルスをコントローラ14を介して、タイミングラ
イト15により発光するようにta続されている。
動作においては、突起11が」二死点センサI2の前面
を通過する時、センサI2がらパルスが発生され、コン
トローラ14を介してタイミングライト15を発光させ
てポインタ10と刻印9を照9・1する。そしてポイン
タioと刻印9がずれて見えるときは、上死点センサ1
2の取り付は位置を調整してポインタ10と刻印9とが
一致して見えるようにする。
を通過する時、センサI2がらパルスが発生され、コン
トローラ14を介してタイミングライト15を発光させ
てポインタ10と刻印9を照9・1する。そしてポイン
タioと刻印9がずれて見えるときは、上死点センサ1
2の取り付は位置を調整してポインタ10と刻印9とが
一致して見えるようにする。
このような作業をI11立ライン−トで行うためにはセ
ンサの取り付けや微調整等の作業が必要であり、また振
動のためにセンサと突起の対向間隔が変動して検出を正
確に行い難いという欠点があった。
ンサの取り付けや微調整等の作業が必要であり、また振
動のためにセンサと突起の対向間隔が変動して検出を正
確に行い難いという欠点があった。
このため特開昭59−87277号公報に示すような装
置が提案されている。この装置は第6図に示すように、
クラッチハウジングI6内のリングギヤ17に71−、
部1’?aを設け2Hyセンサ18を歯部17aに対向
配置している。
置が提案されている。この装置は第6図に示すように、
クラッチハウジングI6内のリングギヤ17に71−、
部1’?aを設け2Hyセンサ18を歯部17aに対向
配置している。
電磁センサ18はリングギヤ信号を発生し、増幅器19
を介して上死点検出装置本体20に送る。
を介して上死点検出装置本体20に送る。
1死点検出装置本体20にはシート価装置として点火時
期計21を接続し、また点火時jすl計21と並列に評
価装置としてのアイドルラフネスメータ22が接続され
ている。史に1−死点検出装置本体20には、イグニシ
ョンセンサ25からの点火信号が、増幅2323を介し
て人力されており、上死点検出装置本体20からの信号
を増幅’J’i24を介して受けるタイミングライト2
6はエンジン本体に設けられた点火時期マークに向かっ
て照明光を出力する。
期計21を接続し、また点火時jすl計21と並列に評
価装置としてのアイドルラフネスメータ22が接続され
ている。史に1−死点検出装置本体20には、イグニシ
ョンセンサ25からの点火信号が、増幅2323を介し
て人力されており、上死点検出装置本体20からの信号
を増幅’J’i24を介して受けるタイミングライト2
6はエンジン本体に設けられた点火時期マークに向かっ
て照明光を出力する。
電磁センサ18から発生されるリングギヤ信号は第7図
(イ)に示されるような波形を有しており、増幅器19
内の波形整形回路で同図(ロ)に示す矩形信号に整形さ
れて、」二元点検出装置本体20内のカウンター回路に
人力される。このリングギヤ信号はリングギヤ17が1
回転する間に、その歯故に対応する数が出力されるもの
であり、カウンタ回路は所定数のリングギヤ信号と微調
整用のクロックとをカウントするごとにより疑似上死点
信号を生成してタイミングライト26に出力する。
(イ)に示されるような波形を有しており、増幅器19
内の波形整形回路で同図(ロ)に示す矩形信号に整形さ
れて、」二元点検出装置本体20内のカウンター回路に
人力される。このリングギヤ信号はリングギヤ17が1
回転する間に、その歯故に対応する数が出力されるもの
であり、カウンタ回路は所定数のリングギヤ信号と微調
整用のクロックとをカウントするごとにより疑似上死点
信号を生成してタイミングライト26に出力する。
そして、生成した疑似−ヒ死点信号が、エンジン本体に
設けた点火時間マークとの間にずれが生じた時は、リン
グギヤ(3号の所定カウントを補正するためのスイッチ
(図示せず)と、クロックの所定カウントを補正するた
めのスイッチ(図示せず)とを操作することにより、第
7図(ハ)に示す微調整用パルスを発生して同図(ニ)
に示すようにに死点信号の発生時!111をずらしてい
る。
設けた点火時間マークとの間にずれが生じた時は、リン
グギヤ(3号の所定カウントを補正するためのスイッチ
(図示せず)と、クロックの所定カウントを補正するた
めのスイッチ(図示せず)とを操作することにより、第
7図(ハ)に示す微調整用パルスを発生して同図(ニ)
に示すようにに死点信号の発生時!111をずらしてい
る。
このようGこ、槌来のに死点検出装置にあっては、上死
点検出信号と上死点クランク角との間のずれを補正する
ための面倒な崩作が必要になるという問題点があった。
点検出信号と上死点クランク角との間のずれを補正する
ための面倒な崩作が必要になるという問題点があった。
従って、本発明は、上死点クランク角を検出するための
調整は作が不要なエンジンのト死点検出装置を実現する
ことを[1的とする。
調整は作が不要なエンジンのト死点検出装置を実現する
ことを[1的とする。
クランク軸上の回転体のに死点に対応した位;ηに所定
角度で設けられた少なくとも4個の突起と、これらの突
起に対向して取り付けた上死点センサと、この上死点セ
ンサで発生したパルス信号のパルス間間隔を計測してク
ランク角速度の変化が零となる所定の上死点クランク角
を検出する演算手段とを備えている。
角度で設けられた少なくとも4個の突起と、これらの突
起に対向して取り付けた上死点センサと、この上死点セ
ンサで発生したパルス信号のパルス間間隔を計測してク
ランク角速度の変化が零となる所定の上死点クランク角
を検出する演算手段とを備えている。
(作 用)
本発明においては、エンジンクランク軸の角速度(回転
速度)は第2図に示すように゛11回転180°毎にI
F確に変化する。従ってこの角速度の変化を検出するこ
とにより、11Efftに上死点クランク角を検出出来
ることが分かる。
速度)は第2図に示すように゛11回転180°毎にI
F確に変化する。従ってこの角速度の変化を検出するこ
とにより、11Efftに上死点クランク角を検出出来
ることが分かる。
このため、クランク軸1−の回転体のに死点に対応した
位置に設けた少なくとも4個の突起に対向した上死点セ
ンサから発4!:されるパルスを演算手段に人力する。
位置に設けた少なくとも4個の突起に対向した上死点セ
ンサから発4!:されるパルスを演算手段に人力する。
演算手段では、該パルスのパルス間間隔を測定し、この
パルス間間隔からクランク軸の角速度を求め、更にこの
クランク軸の角速度の変化が零となった時点を算出し、
回転数に関係の無い上死点クランク角として検出する。
パルス間間隔からクランク軸の角速度を求め、更にこの
クランク軸の角速度の変化が零となった時点を算出し、
回転数に関係の無い上死点クランク角として検出する。
第1図は本発明に係るF死点検出装置の一実Am例を示
したものであり、この実施例では、クランク軸l、クラ
ンク軸l上に結合された回転体2、回転体2に設けられ
た4個の突起3a〜3dから成る突起3、突起3に対向
して設けられパルスを発生する−に死点センサ4、上死
点センサ4を保持する取り付は枠5、上死点センサ4に
接続されたカウンタ61とCPIJ62とメモリ(RO
M/RAM)63とを含み入力されたパルスを演算して
上死点クランク角を検出する演算手段6とで構成されて
いる。
したものであり、この実施例では、クランク軸l、クラ
ンク軸l上に結合された回転体2、回転体2に設けられ
た4個の突起3a〜3dから成る突起3、突起3に対向
して設けられパルスを発生する−に死点センサ4、上死
点センサ4を保持する取り付は枠5、上死点センサ4に
接続されたカウンタ61とCPIJ62とメモリ(RO
M/RAM)63とを含み入力されたパルスを演算して
上死点クランク角を検出する演算手段6とで構成されて
いる。
以下、この実施例の動作を説明する。
運転中のエンジンは第2図に示したように、角速度が半
回転180°毎に正確に変化して最低角速度を示す。こ
の点は1つのピストンに着目すれば−に死点と下死点で
1回転中に2回発生ずるが、クランク軸1としては必ず
いずれかのピストンが−に死点位置に来ているので、こ
の時点を検出すればよい。この実施例では4個のパルス
発生突起3は上死点に対応した位置に取り付けられ、第
1の突起3aは上死点前i5°に、第2の突起3bは1
−死点前5°に、第3の突起3Cは上死点後5゜に、第
4の突起4dは上死点後15°の位置近傍にそれぞれ堰
り付ける。
回転180°毎に正確に変化して最低角速度を示す。こ
の点は1つのピストンに着目すれば−に死点と下死点で
1回転中に2回発生ずるが、クランク軸1としては必ず
いずれかのピストンが−に死点位置に来ているので、こ
の時点を検出すればよい。この実施例では4個のパルス
発生突起3は上死点に対応した位置に取り付けられ、第
1の突起3aは上死点前i5°に、第2の突起3bは1
−死点前5°に、第3の突起3Cは上死点後5゜に、第
4の突起4dは上死点後15°の位置近傍にそれぞれ堰
り付ける。
上死点センサ4で検出されたパルスは演11手段6に送
られる。演算手段6においては、第3図のフローチャー
ト図に示すようにカウンタ6!に読み込まれたパルス周
!す1データ(ステ、プSl)は、メモリ63に記憶さ
れた後述する演算アルゴリズムによってCP U 62
で回転速度の演算を行う(ステップ32)とともに、上
死点クランク角度を算出する(ステップS3)。
られる。演算手段6においては、第3図のフローチャー
ト図に示すようにカウンタ6!に読み込まれたパルス周
!す1データ(ステ、プSl)は、メモリ63に記憶さ
れた後述する演算アルゴリズムによってCP U 62
で回転速度の演算を行う(ステップ32)とともに、上
死点クランク角度を算出する(ステップS3)。
次に、上記の演算アルゴリズムを第4図を用いて説明す
ると、各突起間のクランク角度を等角度d 1datX
l 、K接したパルスのパルス間間隔をそれぞれL+、
、 Lz 、 L:l 1seclとし、M接す
るパルス間における突起3の回転速度をそれぞれVl、
V2 、 V:+ 1rev/5eclとすれ
ば、で表され、速度v9.v2.ν、は各パルス間の平
均回転速度であるため、その時のクランク角度は各パル
ス間の中央にあると考えることができる。
ると、各突起間のクランク角度を等角度d 1datX
l 、K接したパルスのパルス間間隔をそれぞれL+、
、 Lz 、 L:l 1seclとし、M接す
るパルス間における突起3の回転速度をそれぞれVl、
V2 、 V:+ 1rev/5eclとすれ
ば、で表され、速度v9.v2.ν、は各パルス間の平
均回転速度であるため、その時のクランク角度は各パル
ス間の中央にあると考えることができる。
面、−に記の式では同転速度として示したがこれは角速
度で示しても全く同様であり、これは後述する如く上死
点が回転速度に無関係であることを示ずためである。
度で示しても全く同様であり、これは後述する如く上死
点が回転速度に無関係であることを示ずためである。
従って、各パルス間の角度はそれぞれdで、Ia初のパ
ルスからのクランク角度(パルス間の中間位置)をそれ
ぞれ図示のように第1の突起3 、Jによるパルスを基
点にしてXI、XI、Xzとすればこれらのクランク角
度は各パルス間の中間位置においてそれぞれ次のように
なる。
ルスからのクランク角度(パルス間の中間位置)をそれ
ぞれ図示のように第1の突起3 、Jによるパルスを基
点にしてXI、XI、Xzとすればこれらのクランク角
度は各パルス間の中間位置においてそれぞれ次のように
なる。
v−a x21−bx +C
となり、この係数a、b、cを求めるためには上記の定
数v1〜V、及び×1〜X、を用いて次の連ヴ方程式を
解けばよい。
数v1〜V、及び×1〜X、を用いて次の連ヴ方程式を
解けばよい。
Vl −a x、 ” + bx、 I−c
・・・・・1llVz −a xt ” 十b XI
+C−−(2)vx −a xff′L b XI4−
c −−(3)このような二次関数においてはクラ
ンク回転速度の極小点を求めれば」二死点を求めたごと
になるので、−次微分d v / d x −0となる
時のXを求めればよい。
・・・・・1llVz −a xt ” 十b XI
+C−−(2)vx −a xff′L b XI4−
c −−(3)このような二次関数においてはクラ
ンク回転速度の極小点を求めれば」二死点を求めたごと
になるので、−次微分d v / d x −0となる
時のXを求めればよい。
次間数の一般式からd v / d xを求めると、ク
ランク角度は回転速度V、の時にXl+ v2の時X
!+ v3の時にX、となる。上死点での角速度、即
ち回転速度は第4図から分かるように、おおよそ2次関
数であるから、クランク角度Xと回転速度Vが分かれば
2次関数の係数が決定出来る。即ち、両者を2次関数の
一般式で表せば、x となる。従って、(1)〜(3)弐から係数a、 b
、 cを求めて−b / 2 aを求めれば、上死点
クランク角度Xが求められる。
ランク角度は回転速度V、の時にXl+ v2の時X
!+ v3の時にX、となる。上死点での角速度、即
ち回転速度は第4図から分かるように、おおよそ2次関
数であるから、クランク角度Xと回転速度Vが分かれば
2次関数の係数が決定出来る。即ち、両者を2次関数の
一般式で表せば、x となる。従って、(1)〜(3)弐から係数a、 b
、 cを求めて−b / 2 aを求めれば、上死点
クランク角度Xが求められる。
そこでX、 =(1/2. XI =:(d/2.
X:l −5d/2であるから、これらを(1)〜(
3)式に代入して引き算すると次式のように係fia、
b、cと角度dだけの式がGlられる。
X:l −5d/2であるから、これらを(1)〜(
3)式に代入して引き算すると次式のように係fia、
b、cと角度dだけの式がGlられる。
V2−V、 =2 a d” + b d =・・・
・(5)Vz″′Vz=4ad”Ibd−−−−−−(
6)そして史に(6)−(5)式から次の式が得られる
。
・(5)Vz″′Vz=4ad”Ibd−−−−−−(
6)そして史に(6)−(5)式から次の式が得られる
。
V、−2V2 トv、=2ad”
従って、
また、(5)式を変形すると次代が得られる。
(8)弐に(7)式を代入すると、次式が得られる。
2av、−2vz+V+
ここに(4)式よりx = −b / 2aであるから
、ト死点クランク角度Xは次式で求められることになる
。
、ト死点クランク角度Xは次式で求められることになる
。
即ら、上死点クランク角Xは予め定めた埴d及びパルス
間間隔りから求められた値V1.V2゜V、を用い、C
I) tJ 62はメモリ63に記憶した(9)式にノ
、駒づいて計算ずれば、第1の突起3aから1−死点ま
での角度Xを決定できることが分かる。
間間隔りから求められた値V1.V2゜V、を用い、C
I) tJ 62はメモリ63に記憶した(9)式にノ
、駒づいて計算ずれば、第1の突起3aから1−死点ま
での角度Xを決定できることが分かる。
このように上死点を決定する(9)式においては、分子
と分母のデイメンシコンが回転数となるため、エンジン
回転数に無関係に上死点クランク角度を求めることがで
きる。
と分母のデイメンシコンが回転数となるため、エンジン
回転数に無関係に上死点クランク角度を求めることがで
きる。
尚、本発明では、突起の間隔の数値が予め分かっていれ
ば、等間隔でなくとも良い。また、検出精度をLげるた
めには、突起数を増して更に高次の関数で近似してもよ
く。突起数を増して最小2乗法によって求めても良い。
ば、等間隔でなくとも良い。また、検出精度をLげるた
めには、突起数を増して更に高次の関数で近似してもよ
く。突起数を増して最小2乗法によって求めても良い。
更に上記の方法をIIIみ合わせることも出来る。
〔発明の効果]
以トのように本発明によれば、クランク軸トの回転体の
に死点に対応した位置に所定角度で設けた少なくとも4
つの突起が、対向配置された上死点センサを通過したと
きのパルス信号のパルス間間熱を計測して回転クランク
角速度が零となる所定のクランク角を検出するように構
成したので、調整や補正を必要とせずに、■−死点クラ
ンク角を回転故に関係なく検出が出来、又点火時!11
1の評価も籠中に行うことが出来る。
に死点に対応した位置に所定角度で設けた少なくとも4
つの突起が、対向配置された上死点センサを通過したと
きのパルス信号のパルス間間熱を計測して回転クランク
角速度が零となる所定のクランク角を検出するように構
成したので、調整や補正を必要とせずに、■−死点クラ
ンク角を回転故に関係なく検出が出来、又点火時!11
1の評価も籠中に行うことが出来る。
第1し1は、本発明に係るエンジント死点検出装置の一
実施例を示す図、 第2図は、エンジンのクランク角度と角速度(回転速度
)との関係を示すグラフ 第3図は、本発明の演算手段で実行されるプログラムの
フローチャート図、 第4図は、本発明の演算手段で用いられる上死点近傍で
の角速度を示す図、 第5図は、従来から良く知られた上死点センサ;ηの構
成を示す図、 第6図は、特開昭59−87277号公報による従来の
ヒ死点検出装置道の構成を示す図、 第7図は、特開昭59−87277号公報による従来の
上死点検出装置の動作を説明する波形図、である。 第1図において、1はクランク軸、2は回転体、ご3は
突起、4は上死点センサ、〔jは6ii ’r、γL段
を示ず。
実施例を示す図、 第2図は、エンジンのクランク角度と角速度(回転速度
)との関係を示すグラフ 第3図は、本発明の演算手段で実行されるプログラムの
フローチャート図、 第4図は、本発明の演算手段で用いられる上死点近傍で
の角速度を示す図、 第5図は、従来から良く知られた上死点センサ;ηの構
成を示す図、 第6図は、特開昭59−87277号公報による従来の
ヒ死点検出装置道の構成を示す図、 第7図は、特開昭59−87277号公報による従来の
上死点検出装置の動作を説明する波形図、である。 第1図において、1はクランク軸、2は回転体、ご3は
突起、4は上死点センサ、〔jは6ii ’r、γL段
を示ず。
Claims (1)
- クランク軸上の回転体の上死点に対応した位置に所定
角度で設けられた少なくとも4個の突起と、該突起に対
向して取り付けた上死点センサと、該上死点センサで発
生したパルス信号のパルス間間隔を計測してクランク角
速度の変化が零になる所定の上死点クランク角を検出す
る演算手段と、を備えたことを特徴とするエンジンの上
死点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29576688A JPH02140446A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | エンジンの上死点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29576688A JPH02140446A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | エンジンの上死点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140446A true JPH02140446A (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17824890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29576688A Pending JPH02140446A (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | エンジンの上死点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02140446A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6821773B1 (en) | 1992-07-09 | 2004-11-23 | Nl Technologies, Ltd. | Drainable ferrule valve design |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135649A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-07-19 | ゼネラル モーターズ コーポレーション | 内燃機関の上死点位置を決定する方法 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29576688A patent/JPH02140446A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135649A (ja) * | 1983-12-01 | 1985-07-19 | ゼネラル モーターズ コーポレーション | 内燃機関の上死点位置を決定する方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6821773B1 (en) | 1992-07-09 | 2004-11-23 | Nl Technologies, Ltd. | Drainable ferrule valve design |
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