JPH0450534A - 可変慣性質量型フライホイール - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフライホイールの慣性質量を可変する可変慣性
質量型フライホイールに関する。

〔従来の技術〕

従来より実開昭６０−８６６５８号公報に記載の如く、
スロットル開度変化速度により慣性質量を可変するフラ
イホイールかある。

このフライホイールは、スロットル開度変化速度を検出
して、このスロットル開度変化速度が基準値以上のとき
副フライホイールをフライホイールより離脱させてその
慣性質量を小とし、基準値未満となったとき副フライホ
イールをフライホイールに連結してその慣性質量を大と
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のフライホイールでは、スロットル閉じ側に向
かってスロットル開度変化速度か基準値以上となった場
合にもフライホイールの慣性質量が小とされるため、エ
ンジンの回転変動が大となリ、回転低下によりエンジン
停止のおそれかあるという問題かあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、低速減速時に
はフライホイールの慣性質量を大とすることにより、低
速減速時の回転変動を抑えてエンジン停止を防止する可
変慣性質量型フライホイールを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図を示す。

同図中、サブフライホイールＭ２はフライホイールＭ１
に連結又は離脱され、これによってフライホイールＭ１
の慣性質量が可変される。

スロワＩ・ル開度検出手段Ｍ３は、スロットル開度を検
出する。

回転数検出手段Ｍ４は、エンジンの回転数を検出する。

スロットル開度変化量算出手段Ｍ５は、スロットル開度
の変化量を算出する。

判別手段Ｍ６は、回転数検出手段で得た回転数か所定回
転数未満で、かつスロットル開度変化量算出で得た変化
量か負のスロットルバルブか閉じつつある低速減速状態
を判別する。

慣性質量可変手段Ｍ７は、判別手段Ｍ６て低速減速状態
と判別されたときサブフライホイールＭ２をフライ、ホ
イールＭ１に連結させてフライホイールＭ１の慣性質量
を大とする。

〔作用〕

本発明においては、スロットル開度検出手段Ｍ３とスロ
ットル開度変化量算出手段Ｍ５とて得たスロットル開度
変化量とは、回転数検出手段Ｍ４で得たエンジンの回転
数とから判別手段Ｍ６で低速減速状態を判別し、この低
速減速状態では慣性質量可変手段Ｍ７によってフライホ
イールＭ１にサブフライホイールＭ２を連結し、フライ
ホイールＭ１の慣性質量を大とする。このように低速減
速状態でフライホイールＭ１の慣性質量か大とされるた
めにエンジンの回転変動か抑えられ、回転低下によるエ
ンジン停止が防止される。

〔実施例〕

第２図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明のフライホイールの
一実施例の構造図を示す。

第２図（Ａ）中、ｌはシリンダブロック、２はクランク
シャフト、３はクランクシャットメタル、４はフライホ
イール、５はリングギア、６はフライホイールセットボ
ルト、７はオイルシールである。

オイルポンプにより圧送されたエンジンオイルはオイル
通路１０へ導びかれ、オイルホール１１を通してホイル
チャンバ１２に導ひかれる。

電子制画回路１５は電磁バルブのオン／オフを制御する
。電磁バルブかオフの場合、バルブ１６がスプリングに
よりピストン１７と共に図中左方に押動された状態とな
り、ピストン１７がオイルドレーンホール１８を閉じて
ピストン２０は油圧によって図中左方へ押動され、ロッ
ド２１及びフォーク２２によりサブフライホイール２３
は図中右方へ押動され摩擦材２４を介してフライホイー
ル４に連結される。これによってフライホイール４の質
量にサブフライホイール２３の質量か加えられフライホ
イール４の慣性質量は大となる。

なお、第２図（Ｂ）はフォーク２２の側面図を示す。ま
た、サブフライホイール２３とクランクシャフト２との
間にはサブフライホイール２３の移動を円滑にするため
にボールベアリング２５か設けられている。

電磁バルブがオンの場合、バルブ１６が吸引されてピス
トンＩ７は右方に押動されてオイルドレーンホール１８
か開く。このためオイルチャンバ１２のオイルはドレン
ホール１８からオイルパンへ戻り、スプリング２７によ
りピストン２０は右方へ押動され、ロッド２１及びフォ
ーク２２によりサブフライホイール２３はフライホイー
ル４より離脱してフライホイール４の慣性質量は小とな
る。

オイルホール１１の穴径はドレーンホール１８の穴径よ
り小とされ、これによってサブフライホイール２３の連
結を円滑にし、かっ、離脱を急速に行なうことができる
。

なお、３０ａ〜３０ｄはエンジンオイルをシールするオ
ーリング、３１３２はセットボルト、３３．３４夫々は
電磁バルブを内装した質量可変制御装置のボディ、ハウ
ジング、３５はフォーク２２の支持板を示す。

電子制御回路１５は第３図に示す構成て、中央処理装置
（ＣＰＵ）４０と、処理プログラムを格納したリードオ
ンリメモリ　（ＲＯＭ）４１と、作業領域として使用さ
れるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４２と、通電停
止後もデータを保持するバックアップＲＡ、Ｍ４３と、
マルチプレクサ機能を持つＡ／Ｄ変換器４４と、バッフ
ァ機能を持つ■／○インタフェース４５とよりなり、こ
れらの間はパスライン４７て相互に接続されている。

Ａ／Ｄ変換器４４はスロットル開度検出手段Ｍ３でアル
スロツｈルセンサ４８よりのスロットル開度信号（ＴＡ
）と、車速センサ４９よりの車速信号（ＳＰＤ）とを供
給されて、各信号のディジタル化を行ない、これらのデ
ィジタル信号はＣＰＵ４０により読み取られる。またＩ
１０インタフェース４５にはアイドルスイッチ５０より
のアイドル信号、回転数検圧手段Ｍ４である回転角セン
サ５１よりの回転角信号Ｎｅ、キースイッチ５２よりの
スタート信号ＳＴＡ、キースイッチ５２夫々よりの信号
か入来し、各信号はＣＰＵ４０により読み取られる。

ＣＰＵ４０は各センサの検出データに基づいて電磁バル
ブのオン／オフ信号を生成し、得られたオン／オフ信号
かＩ１０インタフェース４５を通して電磁バルブ５３に
供給される。

次に本発明フライホイールの一実施例の制置プログラム
について説明する。

第４図はフライホイール慣性質量可変処理の一実施例の
フローチャートを示す。この処理は例えば１６　ｍ５ｅ
ｃ毎に実行される。

第４図中、まずステップ６１でスタート信号ＳＴＡを判
別し、このスタート信号かオンの始動時にはステップ７
０に進み、ここで電磁バルブ（ＶＳＶ）をオンとしてサ
ブフライホイール２３をフライホイール４より離脱させ
てフライホイール４の慣性質量を小とし、始動性能を向
上させる。

始動中でなければ車速信号ＳＰＤから車速かスピードリ
ミッタの設定車速である１８０　ｋｍ／）Ｉより高速か
どうかを判別して（ステップ６２）、高速であればつま
り第５図に示す車速・エンジン回転数マツプの領域Ｉて
はステップ７４に進み、ここで電磁バルブ（ＶＳＶ）を
オフとしてサブフライホイール２３をフライホイール４
に連結してフライホイール４の慣性質量を大とし、車速
の上昇を抑える。

車速が１８０　ｆａｍ／Ｈ以下であれば、回転角信号か
らエンジン回転数ＮＥを例えば７０００ｒｐｍ等のオー
バーラン回転と比較しくステップ６３　）　、７０００
ｒｐｍを越えていればつまり第５図のマツプの領域■で
あればステップ７４に進んで電磁バルブオフとしてフラ
イホイール４の慣性質量を大とし、回転数ＮＥの上昇を
抑えエンジン破損を防止する。

エンジン回転数ＮＥが７００Ｏｒｐｍ以下であればアイ
ドル信号を判別しくステップ６４）、アイドル信号かオ
ンでスロットルバルブが閉状態であればエンジン回転数
をアイドル回転数より低い回転数例えば４００　ｒｌ）
ｍと比較する（ステップ７１）。ここで４００　ｒｐｍ
以上であればステップ７４に進んで電磁バルブオフとし
てフライホイール４の慣性質量を大とし、回転数ＮＥの
変動を抑える。

ステップ７１で４０Ｏｒｐｍ未満の第５図のマツプの領
域■であれば回転変化量△ＮＥを例えば２５　ｒｐｍ等
の設定値αと比較しくステップ７２）、回転数変化量△
ＮＥが設定値αを越え回転数ＮＥの低下大のときはステ
ップ７４に進んで電磁バルブオフとしてフライホイール
４の慣性質量を大としフライホイール４の慣性力により
エンジン停止の防止を図る。

ステップ７２で回転数変化量△ＮＥが設定値α以下の回
転数ＮＥの低下小のときはステップ７０に進んで電磁バ
ルブオンとしてフライホイール４の慣性質量を小とし回
転数ＮＥか通常のアイドル回転数まで上昇することを促
進する。

ステップ６４でアイドル信号がオフであれば車速信号Ｓ
ＰＤから車速か６０ｋｍ／Ｈより高速かどうかを判別し
くステップ６５）　、６０ｋｍ／ｌ（を越える中高速時
つまり第５図のマツプの領域■てはステップ７０に進ん
で電磁バルブオンとしてフライホイール４の慣性質量を
小とし加速性能を向上させる。

またステップ６５で車速か６０ｋｍ／Ｈ以下の低速時に
はエンジン回転数ＮＥを例えば２５０Ｏｒｐｍと比較し
くステップ６６　）　、２５０Ｏｒｐｍを越える中高回
転時つまり第５図のマツプの領域■ではスロットル開度
変化量△ＴＡを例えば３度等の設定値γと比較する（ス
テップ７３）。ここて変化量△ＴＡが設定値γを越えス
ロットルバルブが閉じ方向にある減速時にはステップ７
４に進んで電磁バルブオフとしてフライホイール４の慣
性質量を大としエンジンブレーキの効きを良くする。

ステップ７３で変化量△ＴＡが設定値γ以下のときは定
常走行中又は加速走行中であるのでステップ７０に進ん
で電磁バルブオンとしてフライホイール４の慣性質量を
小とし、振動及び騒音を低減し、また加速性能を向上さ
せる。

ステップ６６でエンジン回転数ＮＥが２５０Ｏｒｐｍ以
下の低回転時つまり第５図のマツプの領域■。

■ではスロットル開度変化量△ＴＡを例えば０度等の設
定値βと比較しくステップ６７）、変化量△ＴＡか設定
値β以下の低回転加速時にはステップ７０に進んで電磁
バルブオンとしてフライホイール４の慣性質量を小とし
加速性能及び燃費の向上を図る。

また、ステップ６７で変化量△ＴＡか設定値βを越える
低回転減速時には車速信号ＳＰＤから車速か４０ｋｍ／
Ｈより低速かどうかを判別しくステップ６８）、車速か
４０１ａｎ／）１未満の低速時つまり第５図のマツプの
領域■てはステップ７４に進んで電磁バルブオフとして
フライホイール４の慣性質量を大とし、回転変動を抑え
、回転低下によるエンジン停止を防止する。上記ステッ
プ６６゜６７が判別手段Ｍ６に相当し、ステップ７４か
慣性質量可変手段Ｍ７に相当する。

ステップ６８で車速か４０ｋｍ／）１以上のとき、つま
り第５図のマツプの領域■では回転数変化量△ＮＥが零
を越えるかどうかを判別しくステップ６９）、変化量△
ＮＥが零未満で回転か上昇中であれば車速もゆるやかに
上昇して行くため、ステップ７０に進んで電磁バルブオ
ンとしてフライホイール４の慣性質量を小とし加速性能
の向上を図る。

ステップ６９で変化量△ＮＥが零以上であって定常走行
又は減速走行時であれば、ステップ７４に進んで電磁バ
ルブオフとしてフライホイール４の慣性質量を大とし、
振動騒音の低減を図る。

ところで、スロットル開度変化量△ＴＡは例えば８　ｍ
５ｅｃ毎に実行される第６図の処理により求められる。

同図中、ステップ８０ではスロットル開度ＴＡの値を旧
スロットル開度ＴＡＯＬＤに転送し、次にスロットルセ
ンサ４８よりのスロットル開度信号のＡ／Ｄ変換した値
を読み込んでスロットル開度ＴＡにセットする（ステッ
プ８１）。この後記スロットル開度ＴＡＯＬＤよりスロ
ットル開度ＴＡを減算してスロットル開度変化量△ＴＡ
を求める（ステップ８２）。このステップ８２がスロッ
トル開度変化量算出手段Ｍ５に相当する。

また、回転数変化量△ＮＥは回転角信号の入来毎に実行
される第７図の処理により求められる。

同図中、ステップ８５では回転数ＮＥの値を旧回転数Ｎ
ＥＯＬＤに転送し、次に回転角信号のパルス間隔から回
転数ＮＥを演算により求める（ステップ８６）。この後
回転数ＮＥＯＬＤより回転数ＮＥを減算して回転数変化
量△ＮＥを求める（ステップ８７）。

このように、ステップ８２で得たスロットル開度変化量
△ＴＡと、回転数ＮＥとからステップ６６．６７で低速
減速状態を判別し、この低速減速状態ではステップ７４
によってフライホイール４にサブフライホイール２３を
連結し、フライホイール４の慣性質量を犬とする。この
低速減速状態でフライホイール４の慣性質量が大とされ
るためにエンジンの回転変動か抑えられ、回転低下によ
るエンジン停止が防止される。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明の可変慣性質量型フライホイールに
よれば、低速減速時にフライホイールの慣性質量を大と
して回転変動を抑え、回転低下によるエンジン停止を防
止でき、実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフライホイールの原理図、第２図は本
発明のフライホイールの一実施例の構造図、第３図は電
子制御回路のブロック図、第４図はフライホイール慣性
質量可変処理のフローチャート、第５図は車速・エンジ
ン回転数マツプ。 第６図はスロットル開度変化量算出処理のフローチャー
ト、第７図は回転数変化量算出処理のフローチャートで
ある。 Ｍｌ、４・・・フライホイール、Ｍ２，２３・・・サブ
フライホイール、Ｍ３・・・スロットル開度検出手段、
Ｍ４・・・回転数検出手段、Ｍ５・・・スロットル開度
変化量算出手段、Ｍ６・・・判別手段、Ｍｌ・・・慣性
質量可変手段、１５・・・電子制御回路、４８・・・ス
ロットルセンサ、４９・・・車速センサ、５０・・・ア
イドルスイッチ、５１・・・回転角センサ、５３・・・
電磁バルブ、６１〜８ ステップ。 特許畠願人 トヨタ自動車株式会社 第 図 ■ 第 図 晶 第 図 １ｋｍ／ＨＪ車達 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フライホィールにサブフライホィールを連結又は離脱さ
   せて該フライホィールの慣性質量を可変する可変慣性質
   量型フライホィールにおいて、スロットル開度を検出す
   るスロットル開度検出手段と、 エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、該スロ
   ットル開度の変化量を算出するスロットル開度変化量算
   出手段と、 該回転数検出手段で得た回転数が所定回転数未満で、か
   つ該スロットル開度変化量算出手段で得た変化量が負の
   スロットルバルブが閉じつつある低速減速状態を判別す
   る判別手段と、 該判別手段で低速減速状態と判別されたとき該サブフラ
   イホィールを該フライホィールに連結させて該フライホ
   ィールの慣性質量を大とする慣性質量可変手段とを有す
   ることを特徴とする可変慣性質量型フライホィール。