JPH05157141A - フライホイール装置 - Google Patents
フライホイール装置Info
- Publication number
- JPH05157141A JPH05157141A JP3320681A JP32068191A JPH05157141A JP H05157141 A JPH05157141 A JP H05157141A JP 3320681 A JP3320681 A JP 3320681A JP 32068191 A JP32068191 A JP 32068191A JP H05157141 A JPH05157141 A JP H05157141A
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- Japan
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- engine
- clutch
- rotation
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- Pending
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- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アイドル回転の安定化を図ると共に、クラッ
チ接続時の衝撃音の発生を防止し、耐久性を向上する。 【構成】 機関回転速度を検出する手段１と、機関クラ
ンク角度を検出する手段２と、給電を受けて駆動する駆
動状態と被駆動されて発電する発電状態とに切替可能な
電動機３と、電動機３と機関回転軸４との間に介装され
て駆動力を伝達するクラッチ５と、機関回転速度が所定
値よりも高い場合にはクラッチ５を遮断し、所定値より
も低い場合にはクラッチ５を接続すると共に電動機３を
機関クランク角度に応じて駆動状態と被駆動状態とに切
替制御する回転円滑化制御手段６と、機関回転速度が所
定値よりも高い状態から低い状態に移行する際は、クラ
ッチ５の遮断状態で電動機３を一時駆動状態にした後
に、クラッチ５を接続すると共に前記電動機３の切替制
御に移行する過渡制御手段７とを備える。
チ接続時の衝撃音の発生を防止し、耐久性を向上する。 【構成】 機関回転速度を検出する手段１と、機関クラ
ンク角度を検出する手段２と、給電を受けて駆動する駆
動状態と被駆動されて発電する発電状態とに切替可能な
電動機３と、電動機３と機関回転軸４との間に介装され
て駆動力を伝達するクラッチ５と、機関回転速度が所定
値よりも高い場合にはクラッチ５を遮断し、所定値より
も低い場合にはクラッチ５を接続すると共に電動機３を
機関クランク角度に応じて駆動状態と被駆動状態とに切
替制御する回転円滑化制御手段６と、機関回転速度が所
定値よりも高い状態から低い状態に移行する際は、クラ
ッチ５の遮断状態で電動機３を一時駆動状態にした後
に、クラッチ５を接続すると共に前記電動機３の切替制
御に移行する過渡制御手段７とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のフライホ
イール装置に関する。
イール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の回転軸には、アイドル域等の
回転の安定化を図るためにフライホイールを取付けてい
るが、この慣性質量は加速時には抵抗となる。
回転の安定化を図るためにフライホイールを取付けてい
るが、この慣性質量は加速時には抵抗となる。
【０００３】このため、従来内燃機関の回転軸のリング
ギヤに電磁クラッチを介して係脱可能に所定のフライホ
イールを設け、加速時には電磁クラッチを遮断すること
で、フライホイールを切り離すものが考えられている
（特開昭５５ー１３２４３８号公報等参照）。
ギヤに電磁クラッチを介して係脱可能に所定のフライホ
イールを設け、加速時には電磁クラッチを遮断すること
で、フライホイールを切り離すものが考えられている
（特開昭５５ー１３２４３８号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例にあっては、電磁クラッチを接続した瞬間に
それまで停止状態にあったフライホイールを急激に増速
回転させることになるため、クラッチや軸受部等から衝
撃音が発生することが避けられない。
うな従来例にあっては、電磁クラッチを接続した瞬間に
それまで停止状態にあったフライホイールを急激に増速
回転させることになるため、クラッチや軸受部等から衝
撃音が発生することが避けられない。
【０００５】また、機関のトルク変動の大きいアイドル
域において機関の回転変動を十分に低減するためには、
容量の大きいフライホイールを用いなければならず、こ
のため電磁クラッチを接続したときに電磁クラッチにそ
れだけ大きな負荷がかかり、耐久上、問題がある。
域において機関の回転変動を十分に低減するためには、
容量の大きいフライホイールを用いなければならず、こ
のため電磁クラッチを接続したときに電磁クラッチにそ
れだけ大きな負荷がかかり、耐久上、問題がある。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決した
フライホイール装置を提供することを目的としている。
フライホイール装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、図１に示す
ように機関回転速度を検出する手段１と、機関クランク
角度を検出する手段２と、給電を受けて駆動する駆動状
態と被駆動されて発電する発電状態とに切替可能な電動
機３と、電動機３と機関回転軸４との間に介装されて駆
動力を伝達するクラッチ５と、機関回転速度が所定値よ
りも高い場合にはクラッチ５を遮断し、所定値よりも低
い場合にはクラッチ５を接続すると共に電動機３を機関
クランク角度に応じて駆動状態と被駆動状態とに切替制
御する回転円滑化制御手段６と、機関回転速度が所定値
よりも高い状態から低い状態に移行する際は、クラッチ
５の遮断状態で電動機３を一時駆動状態にした後に、ク
ラッチ５を接続すると共に前記電動機３の切替制御に移
行する過渡制御手段７とを備える。
ように機関回転速度を検出する手段１と、機関クランク
角度を検出する手段２と、給電を受けて駆動する駆動状
態と被駆動されて発電する発電状態とに切替可能な電動
機３と、電動機３と機関回転軸４との間に介装されて駆
動力を伝達するクラッチ５と、機関回転速度が所定値よ
りも高い場合にはクラッチ５を遮断し、所定値よりも低
い場合にはクラッチ５を接続すると共に電動機３を機関
クランク角度に応じて駆動状態と被駆動状態とに切替制
御する回転円滑化制御手段６と、機関回転速度が所定値
よりも高い状態から低い状態に移行する際は、クラッチ
５の遮断状態で電動機３を一時駆動状態にした後に、ク
ラッチ５を接続すると共に前記電動機３の切替制御に移
行する過渡制御手段７とを備える。
【０００８】
【作用】即ち、機関回転速度が所定値以下になると、ク
ラッチを接続するが、このとき電動機を一時駆動した後
に、クラッチを接続することで、クラッチの入力軸と出
力軸の回転速度を略一致させた状態で接続でき、接続を
スムーズに行える。
ラッチを接続するが、このとき電動機を一時駆動した後
に、クラッチを接続することで、クラッチの入力軸と出
力軸の回転速度を略一致させた状態で接続でき、接続を
スムーズに行える。
【０００９】また、機関のクランク角度つまり燃焼サイ
クルに合わせて、電動機の駆動および電動機からの発電
を交互に行わせることにより、トルク変動を十分に軽減
できる。
クルに合わせて、電動機の駆動および電動機からの発電
を交互に行わせることにより、トルク変動を十分に軽減
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図２において、１０はエンジン、１１はエ
ンジンの回転軸、１２は回転軸１１のドライブプレート
１３に設けたリングギヤ、１４は変速機である。
ンジンの回転軸、１２は回転軸１１のドライブプレート
１３に設けたリングギヤ、１４は変速機である。
【００１２】リングギヤ１２には、リングギヤ１２とか
み合う歯数の少ない増速ギヤ１５が並設され、その増速
ギヤ１５の軸方向に電磁クラッチ１６、小容量のフライ
ホイール１７、発電機能を持つ電動機１８が配置されて
いる。
み合う歯数の少ない増速ギヤ１５が並設され、その増速
ギヤ１５の軸方向に電磁クラッチ１６、小容量のフライ
ホイール１７、発電機能を持つ電動機１８が配置されて
いる。
【００１３】電磁クラッチ１６をオンすると、フライホ
イール１７は軸を介して増速ギヤ１５に接続するように
なっており、またフライホイール１７は電動機１８に直
結されている。
イール１７は軸を介して増速ギヤ１５に接続するように
なっており、またフライホイール１７は電動機１８に直
結されている。
【００１４】一方、エンジン１０の回転軸端にエンジン
のクランク角度を検出するクランク角センサ１９が、ス
ロットルバルブ２０にスロットル開度を検出する負荷セ
ンサ２１が設置され、これらの検出信号は、マイクロコ
ンピュータからなる制御装置２２に入力されている。
のクランク角度を検出するクランク角センサ１９が、ス
ロットルバルブ２０にスロットル開度を検出する負荷セ
ンサ２１が設置され、これらの検出信号は、マイクロコ
ンピュータからなる制御装置２２に入力されている。
【００１５】制御装置２２は、回転円滑化制御手段、過
渡制御手段を構成するもので、クランク角センサ１９、
負荷センサ２１の信号に基づいて、電磁クラッチ１６の
接続、遮断および電動機１８の駆動、回転を制御すると
共に、電動機１８からの発電を行うようになっている。
渡制御手段を構成するもので、クランク角センサ１９、
負荷センサ２１の信号に基づいて、電磁クラッチ１６の
接続、遮断および電動機１８の駆動、回転を制御すると
共に、電動機１８からの発電を行うようになっている。
【００１６】なお、ドライブプレート１３は所定の慣性
質量を備えている。
質量を備えている。
【００１７】次に、制御装置２２の制御内容を図３、図
４のフローチャートに基づいて説明する。
４のフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】エンジンの起動後、図３のように、まずス
テップ１０１にてエンジンの負荷Ｌ、エンジンのクラン
ク角θ、クランク角θをもとにエンジンの回転速度Ｎｅ
を読み込み、ステップ１０２にてエンジンの始動が完了
してない（完爆回転数以下）場合は、ステップ１０３に
て電磁クラッチ１６をオン（接続）、電動機１８をオフ
に保つ。
テップ１０１にてエンジンの負荷Ｌ、エンジンのクラン
ク角θ、クランク角θをもとにエンジンの回転速度Ｎｅ
を読み込み、ステップ１０２にてエンジンの始動が完了
してない（完爆回転数以下）場合は、ステップ１０３に
て電磁クラッチ１６をオン（接続）、電動機１８をオフ
に保つ。
【００１９】エンジンの始動が完了すると、ステップ１
０４，１０５にてエンジン回転速度Ｎｅを設定回転速度
１０００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍと比較し、設定回転速
度１０００ｒｐｍ以下の場合は、ステップ１０６，１０
７に進む。
０４，１０５にてエンジン回転速度Ｎｅを設定回転速度
１０００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍと比較し、設定回転速
度１０００ｒｐｍ以下の場合は、ステップ１０６，１０
７に進む。
【００２０】ステップ１０６，１０７では、電磁クラッ
チ１６をオンし、図４のルーチンにて電動機１８の駆動
および電動機１８からの発電を行う。
チ１６をオンし、図４のルーチンにて電動機１８の駆動
および電動機１８からの発電を行う。
【００２１】この電動機１８の駆動、発電は、図４のよ
うにクランク角θが０〜９０°、１８０〜２７０°のと
きに、ステップ２０１，２０３から２０５に進んで電動
機駆動をオフ、発電をオンし、クランク角θが９０〜１
８０°、２７０〜０°のときに、ステップ２０２，２０
３から２０４に進んで電動機駆動をオン、発電をオフす
る。
うにクランク角θが０〜９０°、１８０〜２７０°のと
きに、ステップ２０１，２０３から２０５に進んで電動
機駆動をオフ、発電をオンし、クランク角θが９０〜１
８０°、２７０〜０°のときに、ステップ２０２，２０
３から２０４に進んで電動機駆動をオン、発電をオフす
る。
【００２２】即ち、図５のようにエンジンの燃焼サイク
ルに合わせて、エンジンのトルクが増加するときには電
動機１８にて発電を行い、エンジンのトルクが減少する
ときには、電動機１８を駆動する。
ルに合わせて、エンジンのトルクが増加するときには電
動機１８にて発電を行い、エンジンのトルクが減少する
ときには、電動機１８を駆動する。
【００２３】一方、図３のステップ１０４，１０５にて
エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度１０００ｒｐｍよ
り高くかつ１２００ｒｐｍ以下の場合は、ステップ１０
８にてエンジン負荷Ｌから減速かどうかを判定し、減速
でないときは、ステップ１０９にて電磁クラッチ１６を
オフ（遮断）、電動機１８をオフにする。減速のとき
は、ステップ１１０にて電動機１８を一時オンした後、
電磁クラッチ１６をオンにする。
エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度１０００ｒｐｍよ
り高くかつ１２００ｒｐｍ以下の場合は、ステップ１０
８にてエンジン負荷Ｌから減速かどうかを判定し、減速
でないときは、ステップ１０９にて電磁クラッチ１６を
オフ（遮断）、電動機１８をオフにする。減速のとき
は、ステップ１１０にて電動機１８を一時オンした後、
電磁クラッチ１６をオンにする。
【００２４】エンジン回転速度Ｎｅが設定回転速度１２
００ｒｐｍより高い場合は、ステップ１０９にて電磁ク
ラッチ１６をオフ、電動機１８をオフにする。
００ｒｐｍより高い場合は、ステップ１０９にて電磁ク
ラッチ１６をオフ、電動機１８をオフにする。
【００２５】このように、エンジンの低回転域には電磁
クラッチ１６がオンされ、エンジンの回転軸１１に増速
ギヤ１５を介してフライホイール１７が接続される一
方、エンジンの所定のクランク角毎に交互に電動機１８
の駆動および発電が行われる。
クラッチ１６がオンされ、エンジンの回転軸１１に増速
ギヤ１５を介してフライホイール１７が接続される一
方、エンジンの所定のクランク角毎に交互に電動機１８
の駆動および発電が行われる。
【００２６】即ち、フライホイール１７に連結した電動
機１８は、図５のようにエンジンのトルクが増加する区
間は、発電を行うことでトルクを吸収し、トルクが減少
する区間は、駆動してトルクを付与するのである。
機１８は、図５のようにエンジンのトルクが増加する区
間は、発電を行うことでトルクを吸収し、トルクが減少
する区間は、駆動してトルクを付与するのである。
【００２７】このため、フライホイール１７の慣性質量
と、エンジントルクの逆位相のトルクによって、エンジ
ン低回転域に回転変動を十分に軽減でき、安定したエン
ジン回転を確保することができる。
と、エンジントルクの逆位相のトルクによって、エンジ
ン低回転域に回転変動を十分に軽減でき、安定したエン
ジン回転を確保することができる。
【００２８】一方、エンジンが加速され、エンジン回転
速度が設定回転速度１０００ｒｐｍを越えると、電磁ク
ラッチ１６が遮断され、電動機１８がオフされ、フライ
ホイール１７が切り離される。
速度が設定回転速度１０００ｒｐｍを越えると、電磁ク
ラッチ１６が遮断され、電動機１８がオフされ、フライ
ホイール１７が切り離される。
【００２９】このため、慣性質量が小さくなって、高い
加速応答、加速性能が確保される。
加速応答、加速性能が確保される。
【００３０】そして、この後エンジンが減速に入り、設
定回転速度１２００ｒｐｍ以下になると、電動機１８が
いったん駆動され、これによりフライホイール１７を回
転させた状態で、電磁クラッチ１６が接続される。
定回転速度１２００ｒｐｍ以下になると、電動機１８が
いったん駆動され、これによりフライホイール１７を回
転させた状態で、電磁クラッチ１６が接続される。
【００３１】このため、電磁クラッチ１６の接続がスム
ーズに行われ、電磁クラッチ１６の接続時に衝撃音等の
発生が防止される。したがって、電磁クラッチ１６にか
かる負荷は小さく、これにより高い耐久性を確保でき
る。
ーズに行われ、電磁クラッチ１６の接続時に衝撃音等の
発生が防止される。したがって、電磁クラッチ１６にか
かる負荷は小さく、これにより高い耐久性を確保でき
る。
【００３２】また、減速時にはエンジン回転速度が高い
ときに（１２００ｒｐｍ付近）、電磁クラッチ１６を接
続するので、回転低下時にその接続によってあるいは応
答遅れがあっても、回転変動を招いたり、回転が必要以
上に降下することはない。
ときに（１２００ｒｐｍ付近）、電磁クラッチ１６を接
続するので、回転低下時にその接続によってあるいは応
答遅れがあっても、回転変動を招いたり、回転が必要以
上に降下することはない。
【００３３】したがって、エンジンの急減速時にも、安
定した回転状態を保つことができ、エンスト等を確実に
防止できる。
定した回転状態を保つことができ、エンスト等を確実に
防止できる。
【００３４】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、機関回転速度
を検出する手段と、機関クランク角度を検出する手段
と、給電を受けて駆動する駆動状態と被駆動されて発電
する発電状態とに切替可能な電動機と、電動機と機関回
転軸との間に介装されて駆動力を伝達するクラッチと、
機関回転速度が所定値よりも高い場合にはクラッチを遮
断し、所定値よりも低い場合にはクラッチを接続すると
共に電動機を機関クランク角度に応じて駆動状態と被駆
動状態とに切替制御する回転円滑化制御手段と、機関回
転速度が所定値よりも高い状態から低い状態に移行する
際は、クラッチの遮断状態で電動機を一時駆動状態にし
た後に、クラッチを接続すると共に前記電動機の切替制
御に移行する過渡制御手段とを設けたので、機関アイド
ル時の安定した回転を確保することができ、またクラッ
チの接続をスムーズに行え、衝撃音の発生を防止でき、
耐久性を向上できる。
を検出する手段と、機関クランク角度を検出する手段
と、給電を受けて駆動する駆動状態と被駆動されて発電
する発電状態とに切替可能な電動機と、電動機と機関回
転軸との間に介装されて駆動力を伝達するクラッチと、
機関回転速度が所定値よりも高い場合にはクラッチを遮
断し、所定値よりも低い場合にはクラッチを接続すると
共に電動機を機関クランク角度に応じて駆動状態と被駆
動状態とに切替制御する回転円滑化制御手段と、機関回
転速度が所定値よりも高い状態から低い状態に移行する
際は、クラッチの遮断状態で電動機を一時駆動状態にし
た後に、クラッチを接続すると共に前記電動機の切替制
御に移行する過渡制御手段とを設けたので、機関アイド
ル時の安定した回転を確保することができ、またクラッ
チの接続をスムーズに行え、衝撃音の発生を防止でき、
耐久性を向上できる。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】全体の概略構成図である。
【図３】制御内容を示すフローチャートである。
【図４】制御内容を示すフローチャートである。
【図５】電動機の駆動および発電の制御特性図である。
１１ 回転軸 １２ リングギヤ １５ 増速ギヤ １６ 電磁クラッチ １７ フライホイール １８ 電動機 １９ クランク角センサ ２１ 負荷センサ ２２ 制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 機関回転速度を検出する手段と、機関ク
ランク角度を検出する手段と、給電を受けて駆動する駆
動状態と被駆動されて発電する発電状態とに切替可能な
電動機と、電動機と機関回転軸との間に介装されて駆動
力を伝達するクラッチと、機関回転速度が所定値よりも
高い場合にはクラッチを遮断し、所定値よりも低い場合
にはクラッチを接続すると共に電動機を機関クランク角
度に応じて駆動状態と被駆動状態とに切替制御する回転
円滑化制御手段と、機関回転速度が所定値よりも高い状
態から低い状態に移行する際は、クラッチの遮断状態で
電動機を一時駆動状態にした後に、クラッチを接続する
と共に前記電動機の切替制御に移行する過渡制御手段と
を備えてなるフライホイール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320681A JPH05157141A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | フライホイール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320681A JPH05157141A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | フライホイール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157141A true JPH05157141A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18124146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3320681A Pending JPH05157141A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | フライホイール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157141A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003074641A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Ygk:Kk | 可変質量フライホイール |
| JP2007315220A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 車両用動力装置およびその制御装置 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320681A patent/JPH05157141A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003074641A (ja) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Ygk:Kk | 可変質量フライホイール |
| JP4669172B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2011-04-13 | 株式会社ワイ．ジー．ケー | 可変質量フライホイール |
| JP2007315220A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 車両用動力装置およびその制御装置 |
| US8095258B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-01-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle powertrain, controller thereof, and method for controlling vehicle powertrain |
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