JP2001248453A

JP2001248453A - 回転ブロワの制御方法

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Publication number: JP2001248453A
Application number: JP2001035395A
Authority: JP
Inventors: James M Slicker; メルビンスリッカージェームズ
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2021-02-13
Also published as: JP4470138B2; EP1124044A3; BR0100629B1; DE60104739D1; US6289882B1; BR0100629A; DE60104739T2; EP1124044A2; EP1124044B1

Abstract

(57)【要約】【課題】スーパチャージャのクラッチ制御において、
結合時の応答遅れおよびエンジンの過渡的な過負荷を防
止する。【解決手段】スーパチャージャクラッチシステムは、
プーリ66からタイミングギヤ58にトルクを伝達するクラ
ッチパック84を配置したクラッチハウジング52を有す
る。クラッチパック84は、ばね104の付勢によって結合
される。クラッチパック84の軸方向反対側の端部には、
クラッチピストン76が設けられている。圧力室106が加
圧されると、ピストン76がばね104を圧縮する方向に移
動して、クラッチパック84を離脱させる。本発明は、圧
力室106を高圧源または低圧源に接続する電気油圧バル
ブによってクラッチシステムを制御する。スロットル位
置を検出し、スロットル位置に応じて電気油圧バルブの
コイルへの指令信号を修正することにより、スロットル
位置に応じてクラッチの結合速度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を過給するた
めのスーパチャージャ等の回転ブロワに関するものであ
る。より具体的には、本発明は、入力部からスーパチャ
ージャロータの1つにトルクを伝達する流体圧作動クラ
ッチアセンブリを有するスーパチャージャに関するもの
である。

【０００２】本発明は、スクリュコンプレッサに装着さ
れる雄および雌ロータ等の様々なロータ形式および形状
を有するスーパチャージャに有利に利用することができ
るが、ルーツブロワ形式のスーパチャージャに使用する
ために開発されており、それらに関連して説明する。

【０００３】

【従来の技術】当業者には公知のように、スーパチャー
ジャの使用によって内燃機関の吸気マニホールド内の空
気圧が増大すなわち「過給」されて、結果として、エンジ
ンが自然吸気する(すなわち、ピストンが吸気行程中に
シリンダ内に空気を吸込むことができる)場合よりも、
さらに大きな出力馬力を得る能力を有することになる。
しかしながら、従来のスーパチャージャは、エンジンに
よって機械的に駆動されるため、このことは、エンジン
が過給を必要としないときも、常にエンジン出力を消費
することを意味する。上述および他の理由により、近
年、入力部(例えば、ベルト駆動プーリ)とブロワロータ
との間に直列に配置される係脱可能なクラッチアセンブ
リの類を設けることが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の譲受人は、電
磁的に作動するクラッチアセンブリを含むスーパチャー
ジャを商業的に販売してきた。あいにく、オン‐オフ特
性の電磁クラッチは、エンジンに過渡的な負荷トルクを
生じる。例えば、電磁クラッチが結合されたとき、その
結果、エンジン速度が「低下」し、そのことにおそらく運
転者は気づき、また、車両は望ましくなく減速されるこ
とになる。

【０００５】また、離脱状態へばね付勢されたクラッチ
パックが、流体圧作動ピストン部材の軸方向の移動に応
答して、結合状態へ移動される流体圧作動クラッチアセ
ンブリを設けることも知られている。換言すれば、この
公知のスーパチャージャは、「圧力作動、ばね解放」形
式のものである。そのようなクラッチ構造を有するスー
パチャージャは、ほぼ満足いくように作動することがで
きるが、この公知の構造は、クラッチが結合または離脱
のいずれかの状態から、「過渡」状態中、すなわち、クラ
ッチアセンブリが離脱状態から結合状態へ、または、そ
の逆に切換るとき、ある不利な状態を伴う。例えば、圧
力作動、ばね解放形式の公知のスーパチャージャクラッ
チアセンブリは、クラッチパックの結合を達成するため
に、かなり長いピストン行程(または、非常に高い作動
圧力)を必要とし、これにより、必要なピストンの移動
を達成するために、かなりの流体の流量を要求する。

【０００６】エンジンが一旦、定常作動温度に達すれ
ば、このような大流量の要求は問題ないが、エンジンオ
イルがまだ冷えている間の「冷間エンジン始動」直後にク
ラッチアセンブリの結合が要求されることがしばしば発
生する。その結果、公知の圧力作動、ばね解放型システ
ムは、エンジンが温まっている場合に比して、エンジン
が冷えている場合のほうが、かなり長い結合時間がかか
る。例示に過ぎないが、一般的な結合または離脱応答時
間は、車両製造業者が規定するように、約0.10秒程度か
かる。かなり長い応答時間は、ターボチャージャ形式の
エンジン過給システムに固有であるように、運転者がア
クセルペダルを踏んでも、エンジン過給が顕著になるま
でに応答時間遅れがあるという公知の「ターボラグ」感を
生じることになる。一方、(結合時の)応答時間は、エン
ジンに急激に大きなトルク負荷をかけることになる程、
速く、また、急激であるべきではない。

【０００７】圧力作動形式のスーパチャージャクラッチ
に関係する他の欠点は、一般的に使用される油圧がエン
ジン潤滑油回路であることである。その結果、クラッチ
の結合に利用可能な流体圧力は、約20psi(138kPa)程度
に過ぎず、この非常に低い圧力では、特に規定の応答時
間内において、充分な結合および通常の基準に適合する
うえで、スーパチャージャクラッチの結合のために利用
することができない。

【０００８】従って、本発明の1つの目的は、従来技術
の上述の欠点を解消する改良されたスーパチャージャと
クラッチアのセンブリを提供することがである。

【０００９】本発明のさらに具体的な目的は、上述の目
的を達成して、結合および離脱の応答時間を可変かつ制
御可能にし、これにより、結合時の応答時間遅れととも
に、過渡的なエンジンの過負荷を避けることができる改
良されたスーパチャージャとクラッチのアセンブリを提
供することである。

【００１０】本発明の更なる目的は、実質的にエンジン
油温等の変化にかかわらず、一定して作動する改良され
たスーパチャージャとクラッチのアセンブリを提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記および他の
目的は、入力部と、ブロワ室を形成するハウジングと、
ブロワ室に配置されて入力部によって駆動される一対の
ブロワロータとを有する形式の逆流すなわち圧縮形式の
改良された回転ブロワの制御方法の提供によって達成さ
れる。湿式クラッチが入力部とブロワロータとの間に直
列の駆動関係で配置されている。湿式クラッチは、この
湿式クラッチを結合または離脱状態の一方へ付勢するば
ね手段および湿式クラッチを結合または離脱状態の他方
へ付勢する圧力室を有する作動ピストンを含む。

【００１２】この改良されたロータリブロワの制御方法
は、圧力室を高圧源または低圧源に選択的に接続するよ
うに作動する電気油圧バルブ手段を設けたことを特徴と
する。この方法は、クラッチ結合状態に対応して、圧力
室を高圧または低圧源のいずれかに接続させる位置へ電
気油圧バルブ手段を付勢する指令信号を発信することを
含む。この方法は、車両エンジンの指令スロットル位置
の変化を表すスロットル位置を検出することを含み、こ
のスロットル位置に応答して、指令信号を修正して、指
令スロットル位置の変化が急速であるほど、結合、離脱
状態間の変化がより急速になるようにする。

【００１３】

【発明の実施の形態】限定を意図しない図面を参照し
て、図1は、当業者には公知の形式のルーツブロワスー
パチャージャおよびバイパスバルブ構造を含む吸気マニ
ホールドアセンブリの概略図である。全体として符号10
で示されるエンジンは、複数のシリンダ12を含み、各シ
リンダ内に配置された往復運動するピストン14によっ
て、拡張可能な燃焼室16を形成している。このエンジン
は、それぞれ吸気および排気バルブ22、24を介して燃焼
空気を導入および導出する吸気および排気マニホールド
アセンブリ18，20を含む。

【００１４】吸気マニホールドアセンブリ18は、米国特
許第5,078,583号および第5,893,355号に記載されるよう
なバックフローすなわちルーツ形式の容積形回転ブロワ
26を含み、これらの特許は、本発明の譲受人に譲渡され
ており、これらの開示内容は参考として本説明に含まれ
る。ブロワ26は、一対のロータ28、29を含み、これらは
それぞれ複数の噛合わされたローブを有している。

【００１５】ロータ28、29は、一対の平行に重なり合う
円筒状の室28c、29c(ブロワ室)にそれぞれ配置されてい
る。これらのロータは、駆動ベルト(ここでは図示せず)
等による公知の方法で、これらに伝達されるエンジンク
ランク軸のトルクによって機械的に駆動することができ
る。機械的な駆動装置は、ブロワロータをクランク軸速
度に対して一定の比で回転させて、ブロワの吐出し量が
エンジン排気量よりも大きくなるようにし、これによっ
て燃料室16への空気流が増大すなわち過給されるように
している。

【００１６】このスーパチャージャすなわちブロワ26
は、入口ダクトすなわち通路32からの空気または空気‐
燃料混合気を受入れる入口ポート30を含み、さらに、圧
縮空気をダクト36によって吸気バルブ22へ導くための吐
出し、すなわち、出口ポート34を含む。入口ダクト32お
よび吐出しダクト36は、符号38で概略的に示されるバイ
パス通路によって互いに連通されている。エンジン10が
オットーサイクル形である場合、スロットルバルブ40
は、外気すなわち大気等の空気源から入口ダクト32に流
入する空気または空気‐燃料混合気を公知の方法で制御
する。この代りに、スロットルバルブ40は、スーパチャ
ージャ26の下流に配置することもできる。

【００１７】バイパス通路38内には、全体として符号44
で示されるアクチュエータアセンブリによって開位置と
閉位置との間で移動するバイパスバルブ42が配置されて
いる。アクチュエータアセンブリ44は、真空管路46によ
って入口ダクト32内の流体圧力に応答する。これによ
り、アクチュエータアセンブリ44は、エンジン出力要求
の関数として、吐出しダクト36内の過給圧力を制御する
ように作動する。バイパスバルブ42が全開位置にあると
き、ダクト36内の空気圧は、比較的低いが、バイパスバ
ルブ42が全閉位置にあるとき、ダクト36内の空気圧は比
較的高い。一般的に、アクチュエータアセンブリ44は、
適当なリンク機構によってバイパスバルブ42の位置を制
御する。当業者には理解されるように、ここに図示され
たバイパスバルブ42は、一般的な説明のための例示に過
ぎず、本発明の範囲内において、モジュール式(一体式)
バイパス、電気作動式バイパス、あるいは、場合によっ
ては全くバイパスを設けない等、様々な他のバイパス形
状および構造を使用することができる。

【００１８】主に図2および図3を参照して、ブロワ26
は、全体として符号48で示されるハウジングアセンブリ
を含み、このハウジングアセンブリ48は、室28c、29cを
形成する主ハウジング50(図3においては一部のみ示す)
を含む。また、ハウジングアセンブリ48は、以下にクラ
ッチハウジングともいう入力ハウジング52を含む。主ハ
ウジング50とクラッチハウジング52との軸方向の間に
は、ロータ28に取付けられたロータ軸56の前端が挿通さ
れる軸受プレート54が配置されている。

【００１９】スーパチャージャの当業者には公知のよう
に、タイミングギヤ58は、ロータ軸56の前端部に圧入さ
れており、本実施形態では、タイミングギヤ58は、入力
ハブ60を含んでいる。入力ハブ60の前端部(図3における
左端)内には、入力軸64の小径部62が軸支されている。
入力軸64の前端部の周囲には、エンジンクランク軸(図
示せず)から入力軸64にトルクを伝達する入力プーリ66
が配置されている。入力プーリ66は、図3には一部のみ
が示されていることに注意すべきである。入力プーリ66
は、クラッチハウジング52の小径部68を取囲んでおり、
入力軸64と小径部68との間には、ベアリングセット70が
配置されている。

【００２０】クラッチハウジング52は、以下に円筒状表
面72ともいう比較的小さな内径部72を形成し、また、以
下に円筒状表面74ともいう比較的大きな内径部74を形成
している。これらの円筒状表面72および74は、以下に同
じ参照符号74でも表されるクラッチ室を構成する。クラ
ッチ室74内には、全体として符号75で示されるクラッチ
アセンブリ(湿式クラッチ)が配置されており、クラッチ
アセンブリ75は、小径円筒状表面72に気密的に嵌合する
小径部78および円筒状表面74に気密的に嵌合する大径円
筒部80を有するクラッチピストン76(流体圧作動ピスト
ン)を含んでいる。

【００２１】スプライン付の駆動部材82は、圧入嵌め等
の適当な手段によって入力軸64に駆動結合されている。
内側スプライン付のクラッチディスク86を有する全体と
して符号84で示されるクラッチパックが駆動部材82の周
囲を取囲み、クラッチディスク86は、駆動部材82にスプ
ライン結合されている。クラッチディスク86の間には、
外側スプライン付のクラッチディスク88が挟まれてお
り、クラッチディスク88は、クラッチハウジングすなわ
ちクラッチ保持器92の円筒状部分90によって形成された
内側スプラインにスプライン結合されている。また、ク
ラッチ保持器92は、入力ハブ60にスプライン結合する比
較的小さな円筒状部分94を含み、入力ハブ60と円筒状部
分94とは、後述の理由から軸方向に相対移動できるよう
になっている。これにより、クラッチパック84が結合さ
れたときはいつも、入力トルクが入力プーリ66から入力
軸64を介してスプライン付の駆動部材82に伝達され、そ
こからクラッチパック84を介してクラッチ保持器92に伝
達され、そして、タイミングギヤ58を介してロータ軸56
に伝達される。

【００２２】円筒状部分94の周囲にはベアリングセット
96が配置されて圧入嵌めされており、ベアリングセット
96の周囲をばね受部材98(以下に解放プレートともいう)
が取囲み、ばね受部材98の外周部がクラッチピストン76
の円筒状部分80の後部肩表面100に係合されている。上
述のばね受部材98とクラッチピストン76との関係の目的
は、後で説明する。

【００２３】軸受プレート54の前部表面には、複数(図3
には2つが示されている)のばね支持部材102が着座され
て、各ばね支持部材102の回りに圧縮コイルばね104(ば
ね手段)が巻装されており、各コイルばね104の前端がば
ね受部材98に着座されている。クラッチハウジング52の
径方向に延びる部分とクラッチピストン76の前部表面と
の軸方向の間には、環状の圧力室106が配置されてい
る。圧力室106に比較的高い圧力が導入されたときはい
つも、クラッチピストン76は、ばね104が充分に圧縮さ
れて、ばね受部材98が各支持部材102の前端(図3におい
て左端)に接触するように配置される位置へ後方(図3に
おいて右方)に移動される。これにより、ばね支持部材1
02は、ばね104およびばね受部材98の移動「ストッパ」と
しても作用する。

【００２４】ここで使用される「比較的高い」圧力という
用語は、低圧すなわちサンプ(リザーバ)圧力に対する高
圧を意味し、このサンプ圧量は、排出された圧力室106
の圧力、すなわち、タイミングギヤ58(およびここでは
図示しない他のタイミングギヤ)の周囲等のケースドレ
ン領域に連通された圧力室106の圧力であることが分か
る。しかしながら、本発明の1つの重要な特徴は、クラ
ッチパック84を離脱するために使用される「比較的高い」
圧力が、好ましくは、約10psi(69kPa)から20psi(138kP
a) (ゲージ圧)の圧力に過ぎないことである。「発明が解
決しようとする課題」の欄において述べたように、エン
ジン潤滑油のみを使用してスーパチャージャクラッチを
作動可能であることが望ましく、そのための圧力は、一
般的には、スーパチャージャクラッチを配置することが
できる潤滑油の流路の「端部」において、約20psi(138kP
a)である。

【００２５】ピストン76が図3に示される位置から右に
移動されたとき、ばね受部材98も右方に移動されて、上
述のように、ばね104が圧縮される。ばね104が幾分圧縮
されると、クラッチ保持器92が図3において幾分右へ移
動され、そして、クラッチパック84への荷重が充分に解
放されると、入力軸64からクラッチ保持器92へ実質的な
トルクが伝達されなくなる。換言すれば、タイミングギ
ヤ58すなわちロータ軸56に実質的な入力トルクが伝達さ
れなくなる。好ましくは、クラッチパック84への荷重が
充分に解放されて、スーパチャージャのクラッチ解除の
効果を幾分減少させる「クラッチの引きずり」を完全に解
消する。

【００２６】クラッチパック84を結合するため、また、
これにより、スーパチャージャのロータを駆動するた
め、圧力室106の圧力を比較的高い圧力から比較的低い
圧力(サンプすなわちリザーバ圧力とすることができる)
へ減少させる必要がある。本実施形態においては、ばね
104のばね定数は、圧力室106の圧力が比較的低い圧力に
減少されたとき、ばね104がばね受部材98を前方(図3に
示される位置付近)へ付勢して、順次、ベアリング96お
よびクラッチ保持器92を前方へ付勢するように選択され
る。クラッチ保持器92の径方向に延びる壁部の前方への
移動が、クラッチパック84を駆動部材82の径方向に延び
るリップ108に押付けて圧縮する。

【００２７】クラッチ制御本発明に係るクラッチアセンブリの結合時間が、クラッ
チパック84を圧縮する正味の力によって間接的に決定さ
れることは、当業者には明らかである。この圧縮力は、
圧力室106の圧力が比較的高圧から比較的低圧に減少し
たとき、圧力室106の圧力によって決定される。本発明
の開発にあたって、本発明の重要な特徴は、様々な車両
およびエンジンの運転パラメータに従ってクラッチパッ
ク84の結合速度を調整できること、すなわち、圧力室10
6の圧力を所望のレベルに減少させることができ、これ
により、様々な所定の状態に応じて、クラッチパックを
より速く、または、より遅く結合させることができるこ
ととされてきた。例えば、エンジンが「フルスロットル」
状態で運転されている場合、クラッチパックをより迅速
に結合させることができるのに対して、エンジンが「パ
ートスロットル」状態で運転されている場合、クラッチ
パックの結合時間をより長くするすることが望ましい。

【００２８】主に図4を参照すると、圧力室106の圧力を
制御するために使用される形式の制御バルブアセンブリ
(電気油圧バルブ手段)が全体として符号110で示されて
いる。本出願に係る発明は、制御バルブの特定の形式ま
たは構造、あるいは、特定の制御ロジックに限定されな
いことは、当業者には理解することができる。本発明の
本質は、クラッチアセンブリが、圧力室106の圧力を比
較的高圧と比較的低圧との間で調整することができる制
御バルブの類を含み、規定された応答時間内にクラッチ
パック84の結合および離脱を達成することができ、ま
た、クラッチアセンブリが、スロットル位置等の所定の
車両パラメータに応じて制御可能(調整可能)な速度でク
ラッチパック84の結合を達成することができる制御ロジ
ックの類を含むことである。

【００２９】クラッチハウジング52には、前述のように
エンジン潤滑流体等の流体圧源(高圧源)に接続される管
継手112(図2も参照)が螺着されている。クラッチハウジ
ング52は、制御バルブアセンブリ110が配置される室114
を形成している。また、クラッチハウジング52は、横断
通路118に接続する軸方向通路116を形成し、横断通路11
8は、圧力室106に開放連通している。

【００３０】制御バルブアセンブリ110は、以下に簡単
にのみ説明するが、米国特許第4,947,893号に記載され
た一般的な形式とすることができ、この特許は、本発明
の譲受人に譲渡されており、その内容は参考として本説
明に含まれる。制御バルブアセンブリ110は、内部にバ
ルブスプール122(バルブ部材)が軸方向に移動可能に配
置されたバルブボディ120を含み、バルブスプール122
は、図4に示される中央(「ニュートラル」位置)にある。
バルブスプール122は、圧縮ばね124によって図4におい
て左方へ付勢されており、電磁コイル126によって図4に
おいて右方へ移動することができ、電磁コイル126は、
励磁されたとき、アーマチュアアセンブリ128を右方へ
付勢して、バルブスプール122も右方へ移動する。バル
ブスプール122の左端には、フィードバック圧力室129が
配置されており、このフィードバック圧力室129には、
上述の特許に教示されるように、軸方向通路116の圧力
が導通されている。これにより、バルブスプール122
は、圧力室106の圧力によって、通常は図4において右方
へ付勢されている。

【００３１】作動に関して、コイル126が非励磁のと
き、ばね124がバルブスプール112を図4において左方へ
付勢して、バルブアセンブリ110を介して室114から軸方
向通路116への比較的高圧の導通を許容し、これによ
り、室106が加圧されて、ピストン76が図3において右方
へ移動し、上述の方法でクラッチパック84を離脱する。
クラッチパック84を離脱するためにコイル126が非励磁
される上述の構造は、一般的な車両応用装置では、スー
パチャージャは、結合されているよりも、その総使用率
の大部分において離脱されていることから、望ましいも
のである。さらに重要なことは、電気的な故障の結果、
スーパチャージャクラッチが離脱されることが非常に望
ましいということである。圧力室106が比較的高圧に加
圧された後、フィードバック室129にある同じ圧力がバ
ルブスプール122を図4に示されるニュートラル位置へ戻
す。

【００３２】スーパチャージャがクラッチパック84の結
合によって作動されるとき、適当な電気信号130がコイ
ル126に伝達されて、バルブスプール122を図4に示され
るニュートラル位置から右方へ移動させ、これにより、
通路116(およびこれにより圧力室106)が、バルブアセン
ブリ110を介して、図3および図4において全体として符
号132で示されるケースドレン領域(低圧源)に接続され
る。圧力室106の圧力の減少によって、ばね104が解放プ
レート98を左方へ図3に示す位置に付勢し、上述のよう
に、クラッチパック84を結合させる。クラッチパックの
結合速度(応答時間)は、圧力室106の圧力によって決定
され、電気信号130の変化に応答して、望まれる場合に
は「緩やかな結合」が実行され、あるいは、必要かつ許容
される場合には、より迅速に結合されるように制御され
る。殆どのスーパチャージャ装置では、離脱応答時間は
あまり重要でないのに対して、結合応答時間はより重要
であることを当業者は理解するであろう。

【００３３】本発明の重要な特徴の1つは、スロットル
位置等の特定の車両パラメータに従って、クラッチパッ
ク84の結合速度を制御できることである。それゆえ、図
4に関連して、主に図5および図6を参照して、制御ロジ
ックを含むスーパチャージャの結合制御方法について説
明する。

【００３４】電気信号130がコイル126に伝達されて、ス
ーパチャージャがクラッチパック84によって作動される
とき、図5に示される制御ロジックが「スタート」から実
行される。このロジックは、その後、処理ブロック141
へ進み、スロットルペダルの位置を読込むが、このスロ
ットルペダルの位置は、当業者には周知のように、大体
において車両の加速度の程度を表す。このロジックは、
次に、判断ブロック143へ進み、スロットル位置141が所
定の結合閾値と比較される。例示に過ぎないが、一般的
に、判断ブロック143で利用される閾値は、大体におい
てフルスロットルの約20％ないし約30％の範囲とするこ
とができる。スロットル位置141がこの閾値以下である
場合(「ノー」)、ロジックは、単に処理ブロック141の上
流に戻る。スロットル位置141が閾値を超える場合(「イ
エス」)、ロジックは、次に処理ブロック145へ進む。

【００３５】処理ブロック145では、指令信号130(電流I
1)、すなわち、電磁コイル126への入力が1アンペアに等
しく設定されて(図6参照)、ロジックタイマがスタート
される。当業者には理解されることであるが、入力電流
I1を1アンペアに設定することは、例示に過ぎず、ま
た、後で説明するように、バルブスプール122が「ハング
アップ」せず、充分に変位されることを確認して、その
後、所望の位置へ移動されるのに先立って実行される。
ロジックは、次に、判断ブロック147へ進み、ロジック
タイマを見て、時間tが0.01秒を超えない限り(「ノ
ー」)、ロジックは、単に判断ブロック147の上流へ戻
る。時間tが0.01秒を超えたとき(「イエス」)、ロジック
は、次に、処理ブロック149へ進み、新たな指令信号130
(電流I2)が計算される。

【００３６】本発明の1つの重要な特徴によれば、図6の
グラフに示されるように、電流I2は、その定常状態(tが
約0.1秒となった後)について、処理ブロック141で読込
んだスロットルペダル位置に対応して計算される。しか
しながら、図6に示されるように、電流I2がその定常状
態に達する前に、初めに初期状態(電流I1＝1アンペア)
からの指数関数的な減衰が見られる。

【００３７】本発明の1つの重要な特徴を示すため、図6
のグラフは、5つの異なる電流I2の値を示しており、そ
れぞれがT1ないしT5に分類された異なるスロットルペダ
ル位置に対応し、スロットル位置T1は、判断ブロック14
3の閾値のすぐ上の位置を表し、次いで、T2は、さらに
幾分大きなスロットル位置であって、同様に、フルスロ
ットル付近を表すT5まで続いている。そして、図6に参
照されるように、最小のスロットル位置T1は、結果とし
て、電流I2を約0.5アンペアに設定するのに対して、最
大のスロットル位置T5は、結果として、電流I2を約0.9
アンペアに設定する。

【００３８】再度図4を参照して、電流I2の大きさが大
きいほど、バルブスプール122は、より右方へ移動され
る。前述のように、バルブスプール122の図4において右
方への移動は、コイル126に加えてフィードバック室129
の圧力、さらに、ばね124の付勢による対抗力によって
作用される力の関数となる。バルブスプール122が右方
へ移動されたとき、圧力室106および軸方向通路116の圧
力は、ケースドレン領域132に排出される。これによ
り、圧力室106および軸方向通路116の圧力が減少され、
対応してフィードバック室129の圧力が減少し、結果と
して、バルブスプール122は、図4に示されるニュートラ
ル位置へ向って戻ろうとする。一方、この間、圧力室10
6の圧力は、図6に示されるスロットル位置T1ないしT5の
1つに対応する電流I2に応じた圧力レベルに低下する。

【００３９】再度、図5のロジックを参照して、処理ブ
ロック149の後、ロジックは、次に、判断ブロック151に
進み、時間tが0.45秒経過しているどうかタイマを見
る。経過していなければ(「ノー」)、ロジックは、単に判
断ブロック151の上流へ戻る。時間tが0.45秒以上になる
とすぐに(「イエス」)、ロジックは、処理ブロック153に
進み、単に電流I3を1アンペアに設定することによっ
て、新たな電気的な指令信号130(I3)が発生される。1ア
ンペアの電流をコイル126に伝達することにより、ロジ
ックは、圧力室106を充分に排出して、ピストン76によ
る実質的な対抗力を無くし、ばね104がクラッチパック8
4を付勢して確実に完全結合させられるようにしてい
る。その後、スーパチャージャクラッチは、その完全結
合状態で作動して、クラッチパック84の内部で滑りを生
じない。当業者には理解されることであるが、ここで示
されて説明された特定の電流値は、例示に過ぎず、限定
されるものではない。さらに、電流I1およびI3が両方と
も1アンペアに設定されていることは、本発明にとって
重要なことではなく、電流I2が比較的低い電流でクラッ
チ結合を調整し、その後、電流I3が比較的高い電流でク
ラッチパック84の完全結合を確実にすることが本発明の
正しい本質である。

【００４０】例示に過ぎないが、スロットル位置T1(電
流I2＝0.5アンペア)に対する結果は、クラッチ結合時間
が約400から450ミリ秒の範囲であるのに対して、最大位
置であるスロットル位置T5(電流I2＝0.9アンペア)に対
して、クラッチ結合時間は、約100から150ミリ秒である
ことが本発明の開発中に分かった。「発明が解決しよう
とする課題」の欄で説明したように、本発明の重要な目
的は、スロットル位置等の変化する車両パラメータに応
答して、スーパチャージャクラッチの結合速度(結合時
間)を調整できるようにすることである。したがって、
例えば、スロットル位置の変化率を検出し、このスロッ
トル位置の変化率にほぼ比例して、指令信号130を修正
するようにすることもできる。

【００４１】以上に本発明を詳細に説明したが、本明細
書を読んで理解することにより、当業者には、本発明の
様々な変更および修正が明らかになると考える。全ての
そのような変更および修正は、特許請求の範囲に記載さ
れた技術的範囲内にある限り、本発明に含まれるものと
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用することができる形式のスーパチ
ャージャを内蔵した吸気マニホールドアセンブリの概略
図である。

【図２】図1に概略的に示されたスーパチャージャの正
面図である。

【図３】図2の3-3線による軸方向縦断面を拡大して一部
破断して示す図であり、本発明に係る方法によって制御
されるクラッチアセンブリを主に示し、そのクラッチア
センブリの結合状態を示す図である。

【図４】図2の4-4線による軸方向断面を拡大して一部破
断して示す図であり、本発明に係る制御方法の1つの特
徴を有する制御バルブアセンブリを主に示す図である。

【図５】本発明に係る制御方法の1つの特徴を有する制
御ロジックを示すフローチャートである。

【図６】本発明に係る制御方法の1つの特徴を示す図4の
制御バルブアセンブリの電磁コイルに対する電流と時間
との関係を示すグラフ図である。

【符号の説明】

26 回転ブロワ 28,29 ロータ 64 入力部 75 クラッチアセンブリ 76 クラッチピストン 106 圧力室 110 制御バルブアセンブリ 112 管継手 122 バルブスプール 124 ばね 129 フィードバック圧力室 132 ケースドレン領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力部(64)と、ブロワ室(28c,29c)と、
該ブロワ室内に配置されて前記入力部(64)によって駆動
される一対のブロワロータ(28,29)と、前記入力部(64)
と前記ブロワロータ(28,29)との間に直列の駆動関係に
配置されて結合または離脱状態の一方へ付勢するばね手
段(104)を含む湿式クラッチ(75)と、該湿式クラッチ(7
5)を前記結合または離脱状態の他方へ付勢する圧力室(1
06)を有する流体圧作動ピストン(76)とを備えたバック
フローまたは圧縮型の回転ブロワ(26)の制御方法であっ
て、 (a)前記圧力室(106)を高圧源(112)または低圧源(132)に
選択的に接続するように作動する電気油圧バルブ手段(1
10)を設け、 (b)前記圧力室(106)を前記結合状態に対応する前記高圧
源(112)または前記低圧源(132)に接続する位置に前記電
気油圧バルブ手段(110)を付勢する指令信号(130)を発信
し、 (c)車両エンジンの指令スロットル位置の変化を表すス
ロットル位置(141)を検出し、 (d)前記スロットル位置(141)に応答して、前記指令信号
(130)を修正することにより、前記指令スロットル位置
のより迅速な変化に対して、前記結合状態と離脱状態と
の間の切換えがより迅速に行われるようにすることを特
徴とする回転ブロワの制御方法。
【請求項２】前記ばね手段(104)は、前記湿式クラッ
チを前記結合状態へ付勢し、前記流体圧作動ピストン(7
6)は、前記湿式クラッチを前記離脱位置へ付勢し、前記
指令信号(130)によって、前記電気油圧バルブ手段(110)
は、前記圧力室(106)を前記低圧源(132)に接続すること
を特徴とする請求項1に記載の回転ブロワの制御方法。
【請求項３】前記スロットル位置(141)を検出するス
テップは、指令スロットル位置の変化率の検出を含み、
前記指令信号(130)を修正するステップは、前記スロッ
トル位置の変化率にほぼ比例して実行されることを特徴
とする請求項1に記載の回転ブロワの制御方法。
【請求項４】前記電気油圧バルブ手段(110)は、前記
バルブ部材(122)をその通常ニュートラル位置から、前
記圧力室(106)を前記高圧源(112)に接続する位置へ付勢
するばね(124)と、励磁されたとき、前記バルブ部材(12
2)を前記圧力室(106)が前記低圧源(132)に接続される位
置へ付勢するように作動する電磁コイル(126)とを含ん
でいることを特徴とする請求項2に記載の回転ブロワの
制御方法。
【請求項５】前記電気油圧バルブ手段(110)は、前記
圧力室(106)の圧力を表す圧力を導入するフィードバッ
ク圧力室(129)を形成し、該フィードバック圧力室(129)
が前記バルブ部材(122)を前記ばね(124)の力に抗して付
勢することにより、前記電磁コイル(126)が励磁されて
前記圧力室(106)の圧力が低下すると、その結果、前記
バルブ部材(122)が前記ニュートラル位置へ付勢される
ことを特徴とする請求項4に記載の回転ブロワの制御方
法。