JPH0140358Y2

JPH0140358Y2 -

Info

Publication number: JPH0140358Y2
Application number: JP853284U
Authority: JP
Priority date: 1984-01-25
Filing date: 1984-01-25
Publication date: 1989-12-04
Also published as: JPS60122045U

Description

【考案の詳細な説明】この考案はエンジンの出力軸の出力トルク変動
を抑える可慣性変質量型フライホイール装置に関
する。

一般に、ガソリンエンジンやデイーゼルエンジ
ン等の内燃機関ではその出力となる行程は爆発行
程だけであり、排気、吸入、圧縮の各行程では逆
に出力を消費する行程になつているので、クラン
クシヤフトの回転は円滑になりにくい。そのた
め、シリンダ数を増加して各シリンダの各行程を
平均に組み合わせることが行なわれているが、こ
れだけでは充分ではないので、第１図に示すよう
にクランクシヤフト１の後端にフライホイール２
を取付けて、爆発行程の急激な回転力をこのフラ
イホイール２によつてたくわえ、そのほかの行程
でも回転を円滑にさせるようにしている。

ところで、従来のフライホイール２は円板状の
もので、例えばフライホイール２の円周部分の肉
厚を厚くすることにより、できるだけ慣性力を大
きくし、しかも重量を軽くしたものが多く使用さ
れている。しかしながら、上記従来構成のものに
あつてはフライホイール２の重量は一定であつた
ので、フライホイール２の重量が比較的大きい場
合にはエンジンの低回転域における出力トルクの
変動を抑制し易く、安定性を向上させることがで
きる反面、エンジン回転数の加速時にはフライホ
イール２の回転による慣性力が抵抗として作用す
るので、加速性能の向上が図りにくい問題がある
とともに、エンジン回転数の減速時にはエンジン
ブレーキによる制動効果が悪くなる問題もあつ
た。さらに、エンジンの高回転域ではエンジンの
振動および騒音が増大する問題もあつた。

このため、最近では主フライホイールと副フラ
イホイールとからなる２分割方式の可変質量型の
フライホイール装置が考えられている。このフラ
イホイール装置は、エンジンの低回転域において
主フライホイールと副フライホイールとを結合し
て回転させ、また、高回転域において、副フライ
ホイールを主フライホイールから離間し主フライ
ホイールのみ回転させるようにしたものである。
これにより、エンジンの低回転域においては、フ
ライホイールの慣性質量を大きくし、出力トルク
の変動を抑制して安定性を向上させている。ま
た、エンジン回転数の加速時や高回転域において
は、フライホイールの慣性質量を小さくし、エン
ジンの加速性能およびエンジンブレーキの制動効
果を高めると共に、エンジンの振動および騒音を
低減している。

しかしこのように単にエンジン回転数が高回転
領域または低回転領域の何れかに属するかによつ
て、主フライホイールと副フライホイールとの離
間または連結を行なつたのでは、例えば高回転領
域と低回転領域との境界付近におけるエンジン回
転数を常用する場合には、主フライホイールと副
フライホイールとの結合状態が短時間に幾度も切
り換わるようになる。このため、例えば主フライ
ホイールと副フライホイールとを結合する際に使
用される電磁ソレノイド等の操作部がハンチング
を起こす状態となり好ましくない。

この考案は上記のような問題点に鑑みなされた
もので、例えば高回転領域と低回転領域との境界
付近のエンジン回転数を常用するような場合に、
主フライホイールと副フライホイールとの結合状
態が短時間に幾度も切り換わることなく、操作部
におけるハンチングの発生を防止することができ
るようになる可変慣性質量型フライホイール装置
を提供することを目的とする。

以下図面によりこの考案の一実施例を説明す
る。

第２図はこのフライホイール装置のフライホイ
ールの縦断面を示すもので、１１はエンジンのク
ランクシヤフト（出力軸）である。このクランク
シヤフト１１の後端部には主フライホイール１２
が連結されている。この主フライホイール１２は
円板状の部材でなり、その中央部が例えば複数の
ボルト等によつてアタツチメント１２ａを介して
上記クランクシヤフト１１の後端面に取り付けら
れている。また、この主フライホイール１２の外
周部には内方に向けて折曲された折曲縁部１３が
形成されるもので、この折曲縁部１３の外周面に
はリングギヤ１４を設ける。また、この主フライ
ホイール１２の内底面には板ばね（ばね部材）１
５を設ける。この板ばね１５はその内周部におい
てピンボルト１６ａにより主フライホイール１２
に取り付けられるもので、この板ばね１５の外周
部内側には、ピンボルト１６ｂによりアーマチユ
ア１７を取り付ける。このアーマチユア１７は例
えば電機子鉄心と電機子巻線とからなるもので、
このアーマチユア１７を有する板ばね１５を取り
付けた主フライホイール１２の内側にはこの主フ
ライホイール１２と対向して副フライホイール１
８を設ける。

この副フライホイール１８は略リング状の部材
でなり、この副フライホイール１８の一端面側に
は、主フライホイール１２の折曲縁部１３の内側
に挿入される挿入部１９、また、他端面側にはリ
ング状のガイド溝２０がそれぞれ形成されてい
る。さらに、この副フライホイール１８のガイド
溝２０の内底部には、上記板ばね１５に取り付け
られたアーマチユア１７に対応して主フライホイ
ール１２側に連通するリング状の磁路孔２１ａ，
２１ｂが形成されている。この副フライホイール
１８をその内周面においてボールベアリング２２
を介して円筒状の支持部材２３の外周面に回転自
在に取り付ける。この支持部材２３は、ボルト２
４によつて例えばクランクケース２５等の固定部
に取り付けられるもので、この支持部材２３の外
周端部には電磁石（操作部）２６を設ける。

この電磁石２６の先端部は上記副フライホイー
ル１８のガイド溝２０に挿入設定されるもので、
この電磁石２６に通電された場合には、ガイド溝
２０とアーマチユア１７との間には磁路孔２１
ａ，２１ｂを介して磁路が形成されるようにな
り、アーマチユア１７は板ばね１５の付勢力に抗
して第２図中で左方向へ吸引されるようになつて
いる。また、この電磁石２６は後述する第３図に
示すような、制御部によつてその通電状態がON
−OFF制御されるようになつている。

すなわち、電磁石２６の通電状態にあつては、
アーマチユア１７は板ばね１５の付勢力に抗して
矢印ａで示す方向に吸引されるようになり、副フ
ライホイール１８の一端面に吸着する。これによ
り、副フライホイール１８は板ばね１５を介して
主フライホイール１２に連結されるようになり、
主、副フライホイール１２，１８は、クランクシ
ヤフト１１の回転に伴ない一体的に回転するよう
になる。この場合、クランクシヤフト１１に発生
する慣性質量が大きくなり、特に、エンジンの低
回転域における出力トルクの変動は効果的に抑制
されるようになる。したがつて、走行安定性の向
上および燃費向上を図ることができる。

また、電磁石２６の未通電状態にあつては、板
ばね１５はその付勢力によつて主フライホイール
１２側に押し付けられるようになり、アーマチユ
ア１７と副フライホイール１８とは離間対向状態
で保持されるようになる。これにより、副フライ
ホイール１８は主フライホイール１２に連結され
ない状態となり、クランクシヤフト１１の回転に
伴ない主フライホイール１２のみが回転するよう
になる。この場合、クランクシヤフト１１に発生
する慣性質量を小さくすることができ、特に、エ
ンジンの高回転域における加速性能およびエンジ
ンブレーキの制動効果を向上できると共に、エン
ジンの振動および騒音を軽減することができる。

尚、上記において電磁石２６を使用した操作部
は、油圧回路を組み合わせた構成のものであつて
もよい。

次に、このようにして主および副フライホイー
ル１２，１８から構成されるフライホイール装置
の制御部について説明する。

第３図Ａ〜Ｃはそれぞれの回路構成を示すもの
で、同図Ａにおいて、３１はイグニツシヨンコイ
ル、３２はデイストリビユータに設けられたコン
タクトポイント、３３は点火プラグである。この
コンタクトポイント３２が開閉されることによ
り、点火プラグ３３に高電圧が印加されシリンダ
に火花が飛ばされるもので、ここでは、コンタク
トポイント３２の開閉に伴なう信号によりエンジ
ンの回転数を得ている。このイグニツシヨンコイ
ル３１とコンタクトポイント３２とによるエンジ
ン回転信号Ｎをエンジン回転数検出回路３４に供
給する。

このエンジン回転数検出回路３４は、主に３つ
のコンパレータCMP１〜CMP３からなり、供給
されるエンジン回転信号Ｎを波形整形しエンジン
回転数に比例した電圧信号N₁に変換するもので、
このエンジン回転電圧信号N₁を回転数判別回路
３５に供給すると共に、記号Ｄで示すように、後
述する回転差判別回路５２の−入力端子に供給す
る。ここで、エンジン回転数は前記第２図におけ
る主フライホイール１２の回転数に比例するもの
とする。このエンジン回転数判別回路３５は３つ
の電圧比較器３６ａ〜３６ｃを備えるもので、こ
のそれぞれの比較部３６ａ〜３６ｃのコンパレー
タCMP４〜CMP６には、例えばエンジン回転数
が400回転に対応する基準電圧υ₁および1200回転
に対応する基準電圧υ₂、1800回転に対応する基準
電圧υ₃を設定する。つまり、それぞれの電圧比較
部３６ａ〜３６ｃのコンパレータCMP４〜CMP
６は、供給されるエンジン回転電圧信号N₁がそ
れぞれの基準電圧υ₁〜υ₃まで到達した場合に
“Ｌ”レベル信号を出力する。この第１の比較部
３６ａの出力信号を、インバータINV１を介し
て第１アンドゲートAND１の−端子に、また、
第２の比較部３６ｂの出力信号を上記第１アンド
ゲートAND１の他端子に供給すると共にインバ
ータINV２を介して第２アンドゲートAND２の
−端子に、第３の比較部３６ｃの出力信号を上記
第２アンドゲートAND２の他端子に供給する。
すなわち、この回転数判別回路３５の第１アンド
ゲートAND１は、エンジン回転数が400回転(A)以
上、1200回転(B)未満（400Ｎ＜1200）の場合に
“Ｈ”レベル信号を出力し、また、第２アンドゲ
ートAND２はエンジン回転数が1200回転(B)以上
1800回転(C)未満（1200Ｎ＜1800）の場合に
“Ｈ”レベル信号を出力するもので、この第１ア
ンドゲートAND１の出力信号を第１オアゲート
OR１の−端子に供給し、また、第２アンドゲー
トAND２の出力信号を第３アンドゲートAND３
の−端子に供給する。

次に、３７はブースト圧検出回路であり、この
回路３７のコンパレータCMP７には、エンジン
の給気圧力を検知するブースト圧センサからのブ
ースト圧信号Ｐを供給する。このブースト圧検出
回路３７は、ブースト圧センサから供給されるブ
ースト圧信号Ｐを、その信号レベルに比例した電
圧信号P_Vに変換するもので、このブースト圧電
圧信号P_Vをブースト圧判定回路３８に供給する。
このブースト圧判定回路３８は、２つのコンパレ
ータCMP８，CMP９からなる電圧比較回路で構
成されるもので、このそれぞれのコンパレータ
CMP８，CMP９には、ブースト圧（吸気圧力）
−200mmＨｇ(D)に対応する基準電圧υ₄およびブー
スト圧−500mmＨｇ(E)に対応する基準電圧υ₅を設
定する。つまり、このブースト圧判定回路３８の
一方のコンパレータCMP８は、ブースト圧が−
200mmＨｇ(D)以上（Ｐ−200）の場合に“Ｈ”レ
ベル信号を出力し、また、他方のコンパレータ
CMP９は、ブースト圧が−500mmＨｇ(E)以下（Ｐ
−500）の場合にインバータINV３を介して
“Ｈ”レベル信号を出力するもので、この一方の
コンパレータCMP８およびインバータINV３の
出力信号を、それぞれ第２オアゲートOR２を介
して上記第３アンドゲートAND３の他端子に供
給する。つまり、ブースト圧判定回路３８は、ブ
ースト圧が−200mmＨｇ以上または−500mmＨｇ以
下となつた場合に“Ｈ”レベル信号を出力するも
のである。

ここで、第３アンドゲートAND３は、まず、
エンジン回転数が1200回転以上1800回転未満
（1200Ｎ＜1800）であり、且つまたブースト圧
が−200mmＨｇ以上（Ｐ−200）または−500mm
Ｈｇ以下（Ｐ−500）である場合にのみ“Ｈ”
レベル信号を出力するもので、この第３アンドゲ
ートAND３の出力信号を上記第１オアゲートOR
１の他端子に供給する。すなわち、この第１オア
ゲートOR１は、エンジン回転数が400回転以上
1200回転未満の場合には無条件で“Ｈ”レベル信
号を出力し、また、エンジン回転数が1200回転以
上1800回転未満の場合には、ブースト圧が−200
mmＨｇ以上または−500mmＨｇ以下の場合にのみ
“Ｈ”レベル信号を出力するものである。

また、３９はアイドリング検出回路であり、こ
の回路３９には、エンジンのアイドリング時もし
くはエンジンブレーキ作動中等のスロツトルの全
閉時にオン動作するアイドルスイツチ４０のアイ
ドル信号を供給する。このアイドリング検出回路
３９は、２つの出力端子ａおよびｂを備え、アイ
ドルスイツチ４０のオン動作に対応して一方の出
力端子ａからインバータINV４を介して“Ｈ”
レベル信号を出力し、また、アイドルスイツチ４
０のオフ動作に対応して他方の出力端子ｂから
“Ｈ”レベル信号を出力する。この一方の出力端
子ａからのアイドルスイツチオン信号を、結合状
態選択回路４１の第４アンドゲートAND４の他
端子に、また、他方の出力端子ｂからのアイドル
スイツチオフ信号を、第５アンドゲートAND５
の他端子に供給する。この第４および第５アンド
ゲートAND４，AND５それぞれの−端子には、
上記第１オアゲートOR１からの出力信号Ａをフ
ライホイールオン信号（FW＝ON）として供給
する。

この結合状態選択回路４１の第４アンドゲート
AND４は上記第１オアゲートOR１が“Ｈ”レベ
ル信号（フライホイールオン信号）を出力し、且
つまた、アイドルスイツチ４０のオン動作に対応
してアイドリング検出回路３９の一方の出力端子
ａが“Ｈ”レベル信号（アイドルスイツチオン信
号）を出力した場合にのみ“Ｈ”レベル信号（ア
イドル結合信号）を出力する。また、第５アンド
ゲートAND５は、第１オアゲートOR１が“Ｈ”
レベル信号（フライホイールオン信号）を出力
し、且つまた、アイドリング検出回路３９の他方
の出力端子ｂが“Ｈ”レベル信号（アイドルスイ
ツチオフ信号）を出力した場合にのみ“Ｈ”レベ
ル信号（ノーマル結合信号）を出力する。この第
４アンドゲートAND４の出力信号を結合信号保
持回路４２の一方のフリツプフロツプFF１のＤ
端子に供給し、また、第５アンドゲートAND５
の出力信号を他方のフリツプフロツプFF２のＤ
端子に供給する。このそれぞれのフリツプフロツ
プFF１，FF２のＴ端子には、クラツチ操作検出
回路４３からの出力信号を供給する。

このクラツチ操作検出回路４３は、運転者によ
りクラツチペダルが踏まれ、クラツチスイツチ４
４がオン動作した際に、インバータINV５を介
して“Ｈ”レベル信号を出力する。すなわち、結
合信号保持回路４２のそれぞれのフリツプフロツ
プFF１，FF２は、クラツチ操作検出回路４３か
らそれぞれのＴ端子に“Ｈ”レベル信号が供給さ
れた時のみ、つまり、クラツチスイツチ４４がオ
ン動作した時のみＤ端子に供給される第４および
第５アンドゲートAND４，AND５からの出力信
号をそれぞれのＱ端子にラツチする。この結合信
号保持回路４２の一方のフリツプフロツプFF１
のＱ出力を第６アンドゲートAND６の−端子に、
また、他方のフリツプフロツプFF２のＱ出力を
３入力第３オアゲートOR３のａ端子に供給す
る。

また、４５は後退検出回路であり、自動車の後
退時においてバツクランプ４６が点灯したことを
検出し“Ｈ”レベル信号を出力するもので、この
後退検出回路４５からの出力信号を上記第３オア
ゲートOR３のｃ端子に供給すると共に、インバ
ータINV６を介して上記第６アンドゲートAND
６の他端子に供給する。

次に、第３図Ｂにおける４７は水温判別回路４
７であり、この回路４７には、例えばエンジンブ
ロツク内部の冷却水温度を検出する水温センサ４
８からのセンサ出力を供給する。この水温判別回
路４７は、エンジン冷却水の温度が低く水温セン
サ４８のセンサ抵抗Ｒ３５の抵抗値が低い場合
（Ｗ，Ｔ，COOL）にコンパレータCMP１０の出
力を“Ｈ”レベルにしインバータINV７を介し
て“Ｌ”レベル信号を出力するもので、この水温
判別回路４７からの出力信号をナンドゲート
NANDの−端子に供給する。同第３図Ｂにおけ
る４９は停止判定回路であり、この回路４９には
車速センサ５０からのセンサ信号を供給する。こ
の停止判定回路４９は、３のコンパレータCMP
１１〜CMP１３からなる電圧比較回路で構成さ
れるもので、自動車が走行状態にあるか停止状態
にあるかをコンパレータCMP１３により判別し、
停止状態にある場合には“Ｌ”レベル信号を出力
する。この停止判別回路４９からの出力信号を上
記ナンドゲートNANDの他端子に供給する。

すなわち、このナンドゲートNANDは、水温
判別回路４７および停止判定回路４９からの出力
信号がそれぞれ何れも“Ｌ”レベル信号である場
合、つまり、エンジン冷態時における冷却水の低
温時、且つ自動車の停止状態において“Ｈ”レベ
ル信号を出力するもので、このナンドゲート
NANDからの出力信号Ｇを上記第３図Ａにおけ
る第３オアゲートOR３のｂ端子に供給する。

そして、５１は前述した副フライホイール１８
の回転数検出回路であり、この回路５１には副フ
ライホイール１８の回転数に比例した回転パルス
信号SNを供給する。この副フライホイール回転
数検出回路５１は、上述したエンジン回転数検出
回路３４と略同様にして３つのコンパレータ
CMP１４〜CMP１６からなり、供給される回転
パルス信号SNを波形整形し副フライホイール１
８の回転数に比例した電圧信号N₂に変換するも
ので、この副フライホイール回転電圧信号N₂を
回転差判別回路５２の他入力端子に供給する。

この回転差判別回路５２は、４つのコンパレー
タCMP１７〜CMP２０からなる２段の電圧比較
部と出力段に介在される第４オアゲートOR４と
により構成されるもので、１段目のコンパレータ
CMP１７，CMP１８はそれぞれ供給されるエン
ジン回転電圧信号N₁と副フライホイール１８の
回転電圧信号N₂とにより、主フライホイール１
２と副フライホイール１８との回転差に対応する
電圧信号（N₁−N₂），（N₂−N₁）を出力する。
そして、２段目のコンパレータCMP１９，CMP
２０は、それぞれ供給される上記回転差電圧信号
（N₁−N₂），（N₂−N₁）が、回転差500回転に対
応する基準電圧値υよりも低い場合に“Ｈ”レベ
ル信号を出力するもので、このそれぞれのコンパ
レータCMP１９，CMP２０からの出力信号を第
４オアゲートOR４を介して出力する。つまり、
この回転差判別回路５２は、主フライホイール１
２と副フライホイール１８との回転差が500回転
以内の場合（｜N₁−N₂｜500）にのみ“Ｈ”
レベル信号を出力する。

ここで、上記第６アンドゲートAND６からの
出力信号Ｂ（IDLE“ON”）を第３図Ｃにおける第
７アンドゲートAND７の−端子に供給すると共
に第５オアゲートOR５に供給する。また、上記
第３オアゲートOR３からの出力信号Ｃ
（NORMAL“ON”）を第３図Ｃにおける第８ア
ンドゲートAND８の−端子に供給すると共に第
５オアゲートOR５に供給する。

この第５オアゲートOR５は上記第６アンドゲ
ートAND６もしくは第３オアゲートOR３の
“Ｈ”レベル信号の出力時に伴なつて“Ｈ”レベ
ル信号を出力するもので、この第５オアゲート
OR５の出力信号を回転差データ保持回路５３の
第９アンドゲートAND９および第10アンドゲー
トAND１０それぞれの−端子に供給すると共に、
第３フリツプフロツプFF３のＴ端子に供給する。
この第３フリツプフロツプFF３のＤ端子には上
記第３図Ａにおける回転差判別回路５２からの出
力信号Ｅ（｜N₁−N₂｜500）を供給し、その出
力信号Ｑおよびをそれぞれ上記第９アンドゲー
トAND９および第10アンドゲートAND１０の他
端子に供給する。この回転差データ保持回路５３
は上記第５オアゲートOR５が“Ｈ”レベル信号
を出力した際に、例えば上記第３図Ａにおける回
転差判別回路５２の出力信号Ｅが“Ｈ”レベル信
号の場合に第９アンドゲートAND９から“Ｈ”
レベル信号を出力し、また“Ｌ”レベル信号の場
合に第10アンドゲートAND１０から“Ｈ”レベ
ル信号を出力する。つまり、この回転差データ保
持回路５３は上記第６アンドゲートAND６もし
くは第３オアゲートOR３がそれぞれ“Ｈ”レベ
ルのIDLE“ON”信号もしくはNORMAL“ON”
信号を出力した際に、主フライホイール１２と副
フライホイール１８との回転差が500回転以下
（｜N₁−N₂｜500）であれば第９アンドゲート
AND９から“Ｈ”レベル信号を出力し、また、
回転差が500回転を越えていれば（｜N₁−N₂｜
＞500）第10アンドゲートAND１０から“Ｈ”レ
ベル信号を出力するものである。この回転差デー
タ保持回路５３の第９アンドゲートAND９の出
力信号を第１の結合信号発生回路５４の第４フリ
ツプフロツプFF４の＋Tr端子に供給し、また、
第10アンドゲートAND１０の出力信号を第２の
結合信号発生回路５５の第５フリツプフロツプ
FF５の＋Tr端子供給する。

この第１および第２の結合信号発生回路５４，
５５は、それぞれ前記第２図における主フライホ
イール１２と副フライホイール１８との回転差｜
N₁−N₂｜に応じて第４図ＡおよびＢで示すよう
なフライホイール結合信号を発生するもので、こ
の場合、結合信号が発生して消滅するまでの時間
Ｔを第４および第５のフリツプフロツプFF４，
FF５それぞれのコンデンサＣ１６およびＣ１７
の時定数により決定し、また、発生した結合信号
が最大結合電圧（＋12V）に到達するまでの時間
T₁をそれぞれのコンデンサＣ１８およびＣ１９
の時定数により決定する。ここで、第１の結合信
号発生回路５４のコンデンサＣ１８よりも第２の
結合信号発生回路５５のコンデンサＣ１９の時定
数を大きくし、結合信号の立ち上がり時間を長く
する。すなわち、例えば、主フライホイール１２
と副フライホイール１８との回転差が500回転以
内（｜N₁−N₂｜500）であり、上記第７アン
ドゲートAND７または第８アンドゲートAND８
の何れか一方の−端子に“Ｈ”レベルの結合信号
が供給された場合には、第１の結合信号発生回路
５４の第４フリツプフロツプFF４の＋Tr端子に
“Ｈ”レベル信号が供給される。これにより、第
４フリツプフロツプFF４のＱおよび端子は、
それぞれコンデンサＣ１６で決定される一定時間
Ｔだけ“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベル信号を出
力するもので、Ｑ端子からの“Ｈ”レベル信号は
第６オアゲートOR６およびインバータINV１０
を介して“Ｌ”レベル信号となり上記第７および
第８アンドゲートAND７，８それぞれの他端子
に供給される。また、端子が“Ｌ”レベルとな
ることにより、トランジスタＱ２は抵抗Ｒ７７，
Ｒ８１を介してオン状態となり、コンデンサＣ１
８は立ち上がり時間T₁に対応して比較的早く充
電される。ここで、コンパレータCMP２１はダ
イオードＤ７を介して上記第４図Ａで示したフラ
イホイール結合信号を発生しコンパレータ回路５
６のマイナス（−）端子に供給する。このコンパ
レータ回路５６のプラス（＋）端子には三角波発
生回路５７を接続し、第５図に示すような三角波
信号を常時供給する。

次に、上記第７および第８アンドゲートAND
７，AND８の出力信号をそれぞれ遅延回路５８
ａおよび５８ｂに供給する。この遅延回路５８
ａ，５８ｂはそれぞれ第７および第８アンドゲー
トAND７，AND８からの出力信号を、コンデン
サＣ２１およびＣ２２による充放電時間に対応し
て遅延して伝達するもので、この遅延回路５８
ａ，５８ｂの出力信号を、それぞれ結合信号レベ
ル設定回路５９のコンパレータCMP２６および
CMP２７のプラス（＋）端子に供給する。この
結合信号レベル設定回路５９は、例えば一方のコ
ンパレータCMP２６がオンした場合と他方のコ
ンパレータCMP２７がオンした場合とで、上記
コンパレータ回路５６のマイナス（−）端子に対
する供給電圧レベルを異ならせるもので、ここ
で、例えば一方のコンパレータCMP２６がオン
した場合には、３つの抵抗Ｒ９４，Ｒ９５，Ｒ９
６により分圧した電圧（例えば3V）を供給し、
また、他方のコンパレータCMP２７がオンした
場合には、２つの抵抗Ｒ９５，Ｒ９６により分圧
した電圧（例えば6V）を供給する。

つまり、コンパレータ回路５６のマイナス
（−）端子には、前記第４図で示すように、結合
信号発生回路５４，５５による時間Ｔ経過の後、
破線ａで示すように上記結合信号レベル設定回路
５９により分圧設定した低電圧V_Lが供給される
ようになる。すなわち、このコンパレータ回路５
６は、第６図に示すように、上記結合信号発生回
路５４，５５および結合信号レベル設定回路５９
により供給される結合信号の電圧レベルが、三角
波発生回路５７より供給する三角波信号の電圧レ
ベルより高い場合に“Ｌ”レベル信号を出力する
もので、このコンパレータ回路５６の出力信号を
ドライブ回路６０に供給する。

このドライブ回路６０は主に３つのトランジス
タＱ６〜Ｑ８からなり、前記第２図における電磁
石２６を通電させ駆動するもので、つまり上記コ
ンパレータ回路５６から“Ｌ”レベル信号が供給
されると、トランジスタＱ６およびＱ７がオフ状
態になると同時にトランジスタＱ８がオン状態に
なり、電磁石２６にはこのトランジスタＱ８を介
して駆動電圧を印加する。

すなわちこのように構成される制御部を備えた
フライホイール装置において、例えば自動車がエ
ンジン始動直後の停止状態にある場合には、第３
図Ｂにおける水温判別回路４７はエンジン冷却水
の温度が低いことを判別し、“Ｌ”レベル信号を
出力する。これと共に、停止判定回路４９は自動
車が停止状態にあることを判定し、“Ｌ”レベル
信号を出力する。これにより、ナンドゲート
NANDは“Ｈ”レベル信号を出力し、第３図Ａ
における第３オアゲートOR３を介して同図Ｃに
おける第８アンドゲートAND８および第５オア
ゲートOR５には“Ｈ”レベルのノーマル結合信
号（NORMAL ON）が供給されるようになる。

次に、例えば自動車が後退状態にある場合に
は、第３図Ａにおける後退検出回路４５はバツク
ランプ４６が点灯したことにより自動車の後退時
を検出し、“Ｈ”レベル信号を出力する。これに
より、第３オアゲートOR３を介して同図Ｃにお
ける第８アンドゲートAND８および第５オアゲ
ートOR５には“Ｈ”レベルのノーマル結合信号
（NORMAL ON）が供給されるようになる。

また、第７図に各吸気圧力値におけるエンジン
回転数r.p.mに対する軸出力p_Sで示すように自動
車のエンジン回転数が400回転(A)以上1200回転(B)
未満に属する場合またはエンジン回転数が1200回
転(B)以上1800回転(C)未満で且つエンジンの吸気圧
力値が−200mmＨｇ(D)以上または−500mmＨｇ(E)以
下に属する場合には、第３図Ａにおけるエンジン
回転数判別回路３５およびブースト圧判定回路３
８は、上記それぞれの回転範囲および吸気圧力値
を判別判定し、第１オアゲートOR１を介して
“Ｈ”レベルのフライホイールオン信号（FW＝
ON）を結合状態選択回路４１に供給する。

ここで、結合状態選択回路４１は、アイドリン
グ検出回路３９がエンジンのアイドリング状態ま
たはスロツトルの全閉時を検出したか否かによつ
てそれぞれ“Ｈ”レベルのアイドル結合信号
（ID）またはノーマル結合信号（NO）を出力し
結合信号保持回路４２に供給する。

これにより、結合信号保持回路４２は、クラツ
チ操作検出回路４３により運転者がクラツチペダ
ルを踏んだことを検出した際に、上記アイドル結
合信号（ID）またはノーマル結合信号（NO）を
保持する。ここで、結合信号保持回路４２がアイ
ドル結合信号（ID）を保持した場合には、第６
アンドゲートAND６を介して第３図Ｃにおける
第７アンドゲートAND７および第５オアゲート
OR５には“Ｈ”レベルのアイドル結合信号
（IDLE ON）が供給され、また、上記結合信号
保持回路４２がノーマル結合信号（NO）を保持
した場合には、第３オアゲートOR３を介して第
８アンドゲートAND８および第５オアゲートOR
５に“Ｈ”レベルのノーマル結合信号
（NORMAL ON）が供給されるようになる。

すなわち上記のように自動車の各状態に応じて
第３図ＣにおけるＢ端子またはＣ端子に対して、
アイドル結合信号（IDLE ON）またはノーマル
結合信号（NORMAL ON）が供給されると、
回転差データ保持回路５３は例えば第３図Ａにお
ける回転差判別回路５２により、主フライホイー
ル１２と副フライホイール１８との回転差が一定
値（例えば500回転）以内であることを判別した
場合、第１の結合信号発生回路５４に対して
“Ｈ”レベル信号を供給する。これにより、第１
の結合信号発生回路５４は、上記第７および第８
アンドゲートAND７，AND８に対して、インバ
ータINV１０を介して“Ｌ”レベル信号を供給
すると共に、第４図Ａに示すような、立ち上がり
時間T₁が比較的短かく、最大結合レベル（例え
ば12V）に到達後一定時間Ｔで消滅するフライホ
イール結合信号を発生するようになる。

この場合、コンパレータ回路５６は上記立ち上
がり時間の短かいフライホイール結合信号に応じ
て“Ｌ”レベル信号を出力し、電磁石２６はドラ
イブ回路６０により素早い立ち上がりの駆動信号
で励磁され、最大駆動信号で一定時間Ｔ保持され
るようになる。これに伴なつて、前記第２図にお
ける主フライホイール１２と副フライホイール１
８とは、板ばね１５を介して素早く結合され、強
力な連結状態を一定時間Ｔ保持するようになる。

また、上記回転差判別回路５２により主フライ
ホイール１２と副フライホイール１８との回転差
が一定値（例えば500回転）を越えたことを判別
した場合には、回転差データ保持回路５３は第２
の結合信号発生回路５５に対して“Ｈ”レベル信
号を供給する。これにより、第２の結合信号発生
回路５５は、上記第７および第８アンドゲート
AND７，AND８に対して、インバータINV１０
を介して“Ｌ”レベル信号を供給すると共に、第
４図Ｂに示すような、立ち上がり時間T₁が長く、
最大結合レベル（例えば12V）に到達後一定時間
Ｔで消滅するフライホイール結合信号を発生する
ようになる。

この場合、コンパレータ回路５６は上記立ち上
がり時間の長いフライホイール結合信号に応じて
“Ｌ”レベル信号を出力し、電磁石２６はドライ
ブ回路６０により遅い立ち上がりの駆動信号で励
磁され、最大駆動信号で一定時間Ｔ保持されるよ
うになる。これに伴なつて、前記第２図における
主フライホイール１２と副フライホイール１８と
は、板ばね１５を介してゆつくり結合され、強力
な連結状態を一定時間Ｔ保持するようになる。

そして次に、上記第８アンドゲートAND８を
介してノーマル結合信号（NORMAL ON）が
供給された場合には、このノーマル結合信号は他
方の遅延回路５８ｂを介して遅延して伝達され、
結合信号レベル設定回路５９の他方のコンパレー
タCMP２７に供給されるようになる。これによ
り、結合信号レベル設定回路５９は２つの分圧抵
抗Ｒ９５，Ｒ９６により分圧した前記第４図およ
び第６図に示すような低電圧V_L（例えば6V）の
結合信号レベルを設定しコンパレータ回路５６に
供給する。

また、上記第７アンドゲートAND７を介して
アイドル結合信号（IDLE ON）が供給された場
合には、このアイドル結合信号は一方の遅延回路
５８ａを介して遅延して伝達され、結合信号レベ
ル設定回路５９の一方のコンパレータCMP２６
に供給されるようになる。これにより、結合信号
レベル設定回路５９は３つの分圧抵抗Ｒ９４〜Ｒ
９６により分圧した上記ノーマル結合信号の場合
よりも低い低電圧V_L（例えば3V）の結合信号レ
ベルを設定しコンパレータ回路５６に供給する。

すなわち、コンパレータ回路５６は、上記第１
または第２の結合信号発生回路５４または５５に
より発生されるフライホイール結合信号の消滅時
に継続して、第６図に示すように、上記結合信号
レベル設定回路５９により設定される低レベルの
結合信号レベルV_Lに応じて“Ｌ”レベル信号を
出力する。つまり、電磁石２６は、上記結合信号
発生回路５４または５５により発生されるフライ
ホイール結合信号に応じて供給されるドライブ回
路６０からの駆動信号に継続して、上記結合信号
レベル設定回路５９により設定される低レベルの
結合信号に応じた駆動信号により励磁されるよう
になる。

この場合、前記第２図における主フライホイー
ル１２と副フライホイール１８とは、上記結合信
号発生回路５４または５５からの最大結合レベル
のフライホイール結合信号による強力な連結状態
に継続して、上記低レベルV_Lの結合信号により
少ない消費電流で連結保持されるようになる。

したがつて、上記のように構成されるフライホ
イール装置によれば、例えばエンジン始動直後の
暖気運転時において、エンジン回転数が高回転領
域に属するような場合でも、上記第３図Ｂにおけ
る水温判別回路４７および停止判定回路４９によ
り、それぞれエンジンの冷態時および自動車の停
止時を判別し、ノーマル結合信号により主フライ
ホイール１２と副フライホイール１８とを連結さ
せるようにしたので、暖気運転時における出力ト
ルクの変動を効果的に抑制することができる。

また、上記第３図Ａにおける後退検出回路４５
により自動車の後退時を検出し、ノーマル結合信
号により主フライホイール１２と副フライホイー
ル１８とを連結させるようにしたので、後退時に
おいてエンジン回転数が大きく変動する場合で
も、安定したエンジンの回転動作を得ることがで
きる。

次に、エンジン回転数判別回路３５およびブー
スト圧判定回路３８により、それぞれ所定のエン
ジン回転数および吸気圧力値を判別した際に、主
フライホイール１２と副フライホイール１８とを
連結させるようにしたので、つまり、前記第７図
における斜線領域Ａにおいて主フライホイール１
２と副フライホイール１８とを結合状態にし、ま
た、エンジンの加速領域Ｂにおいては離間状態に
することができ、低回転域からの加速性能を向上
することができる。

そしてまた、アイドリング検出回路３９により
エンジンのアイドリング時またはスロツトルの全
閉時を検出した際に、ノーマル結合信号による主
フライホイール１２と副フライホイール１８との
結合時よりも、低い結合信号レベルを結合信号レ
ベル設定回路５９により設定するようにしたの
で、電磁石２６を駆動するための消費電流を減少
させることができる。

さらに、結合信号保持回路４２およびクラツチ
操作検出回路４３により、運転者によるクラツチ
操作時に応じてアイドル結合信号またはノーマル
結合信号を保持するようにしたので、例えば変速
作動中においてエンジン回転数が大きく変動する
場合でも、主フライホイール１２と副フライホイ
ール１８との結合状態が不要に切り換わることな
く、安定したエンジンの回転状態を得ることがで
きる。

また、回転差判別回路５２により、主フライホ
イール１２と副フライホイール１８との回転差を
判別し、その回転差が500回転以内の状態では、
第１の結合信号発生回路５４からの立ち上がり時
間の短かいフライホイール結合信号により、主フ
ライホイール１２と副フライホイール１８とを素
早く結合させ、上記回転差が500回転を越える状
態では、第２の結合信号発生回路５５からの立ち
上がり時間の長いフライホイール結合信号によ
り、主フライホイール１２と副フライホイール１
８とをゆつくり結合させることができる。これに
より、主フライホイール１２と副フライホイール
１８との回転差が大きい状態での結合時の衝撃を
軽減することができる。

次に上記結合信号発生回路５４または５５によ
り、主フライホイール１２と副フライホイール１
８との結合後、一定時間だけ最大結合レベルのフ
ライホイール結合信号により電磁石２６を駆動す
るようにしたので、主フライホイール１２と副フ
ライホイール１８との結合状態を確実にすること
ができると共に、消費電流を節約することができ
る。

さらに、第３図Ｃにおける遅延回路５８ａおよ
び５８ｂによりそれぞれアイドル結合信号および
ノーマル結合信号を遅延して伝達するようにした
ので、例えばエンジン回転数が高回転領域と低回
転領域との間を小刻みに変動するような場合で
も、主フライホイール１２と副フライホイール１
８との結合状態が短時間に繰り返し切り換わるよ
うなことはない。

以上のようにこの考案によれば、エンジンの回
転数および吸気圧力に基づいて変化する結合信号
を、遅延部により遅延して伝達するようにしたの
で、例えば高回転領域と低回転領域との境界付近
のエンジン回転数を常用するような場合でも、主
フライホイールと副フライホイールとの結合状態
が短時間に幾度も切り換わることなく、操作部に
おけるハンチングの発生を防止して安定制御を行
なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフライホイールを示す斜視図、
第２図はこの考案の一実施例に係る可変慣性質量
型フライホイール装置の要部を示す縦断面図、第
３図Ａ乃至Ｃはそれぞれ上記一実施例に係る可変
慣性質量型フライホイール装置の制御部を示す回
路構成図、第４図ＡおよびＢはそれぞれ上記制御
部の第１および第２の結合信号発生回路により発
生されるフライホイール結合信号を示す波形図、
第５図は上記制御部の三角波発生回路により発生
される三角波信号を示す波形図、第６図Ａおよび
Ｂはそれぞれ上記制御部のコンパレータ回路５６
における三角波信号とフライホイール結合信号と
の比較状態を示す波形図、第７図は上記制御部の
エンジン回転数判別回路およびブースト圧判定回
路による主フライホイールと副フライホイールと
の結合領域をエンジン回転数に対する軸出力で示
す図である。１１……クランクシヤフト（出力軸）、１２…
…主フライホイール、１５……板ばね（ばね部
材）、１８……副フライホイール、２１ａ，２１
ｂ……磁路孔、２６……電磁石（操作部）、３５
……エンジン回転数判別回路、３８……ブースト
圧判定回路、３９……アイドリング検出回路、４
０……アイドルスイツチ、４１……結合状態選択
回路、４２……結合信号保持回路、４３……クラ
ツチ操作検出回路、４４……クラツチスイツチ、
４５……後退検出回路、４７……水温判別回路、
４８……水温センサ、４９……停止判定回路、５
０……車速センサ、５２……回転差判別回路、５
４……第１の結合信号発生回路、５５……第２の
結合信号発生回路、５６……コンパレータ回路、
５７……三角波発生回路、５８ａ，５８ｂ……遅
延回路、５９……結合信号レベル設定回路、６０
……ドライブ回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エンジンの出力軸に連結された主フライホイー
ルと、この主フライホイールに対向して設けられ
上記出力軸に対して回転可能に取り付けられた副
フライホイールと、上記主フライホイールの副フ
ライホイール側の面に取り付けられその取り付け
面を押付ける方向に付勢するばね部材と、このば
ね部材をその付勢力に抗して上記副フライホイー
ル方向に吸引操作する操作部と、上記エンジンの
回転数を判別するエンジン回転数判別部と、上記
エンジンの吸気圧力値を判定するブースト圧判定
部と、上記エンジンのアイドリング時もしくはス
ロツトル閉時にオン動作するアイドルスイツチ
と、自動車のクラツチペダルが踏まれたことを検
出するクラツチ操作検出部と、上記エンジン回転
数判別部により判別されるエンジン回転数および
ブースト圧判定部により判定される吸気圧力値に
基づいたフライホイールオン信号が供給された際
に上記アイドルスイツチがオン動作したか否かに
応じてそれぞれアイドル結合信号またはノーマル
結合信号を出力する結合状態選択部と、上記クラ
ツチ操作検出部によりクラツチペダルが踏まれた
ことを検出した際に上記結合状態選択部からの出
力信号を保持する結合信号保持部と、この結合信
号保持部により保持した信号を遅延して伝達する
遅延部と、この遅延部により遅延伝達された信号
に応じて上記操作部により上記副フライホイール
と主フライホイールとを上記ばね部材を介して連
結させ回転する状態にするかまたは副フライホイ
ールと主フライホイールとを離間させ主フライホ
イールのみ回転する状態にする制御手段とを具備
したことを特徴とする可変慣性質量型フライホイ
ール装置。