JPH0718472B2 - 可変慣性質量フライホイール - Google Patents
可変慣性質量フライホイールInfo
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- JPH0718472B2 JPH0718472B2 JP63092300A JP9230088A JPH0718472B2 JP H0718472 B2 JPH0718472 B2 JP H0718472B2 JP 63092300 A JP63092300 A JP 63092300A JP 9230088 A JP9230088 A JP 9230088A JP H0718472 B2 JPH0718472 B2 JP H0718472B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/18—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using electric, magnetic or electromagnetic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2224/00—Materials; Material properties
- F16F2224/04—Fluids
- F16F2224/043—Fluids electrorheological
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T74/2121—Flywheel, motion smoothing-type
- Y10T74/2122—Flywheel, motion smoothing-type with fluid balancing means
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機関の回転変動に応じて慣性質量を可変とする
可変慣性質量フライホイールに係り、詳しくは機関の回
転変動に対する応答性を改善した可変慣性質量フライホ
イールに関する。
可変慣性質量フライホイールに係り、詳しくは機関の回
転変動に対する応答性を改善した可変慣性質量フライホ
イールに関する。
（従来の技術） 一般に、フライホイールの慣性質量を大きくすると機関
のトルク変動（以下、トリクリプル）が吸収されて有効
であるが、反面、慣性質量が大きいと、加速時における
応答性が悪化する。そこで、低回転時等トリクリプルが
大きいときは慣性質量を大きくし、高回転時等応答性が
要求されるときは慣性質量を小さくする可変慣性質量フ
ライホイールが試みられている。
のトルク変動（以下、トリクリプル）が吸収されて有効
であるが、反面、慣性質量が大きいと、加速時における
応答性が悪化する。そこで、低回転時等トリクリプルが
大きいときは慣性質量を大きくし、高回転時等応答性が
要求されるときは慣性質量を小さくする可変慣性質量フ
ライホイールが試みられている。
従来のこの種の可変慣性質量フライホイールとしては、
例えば、実開昭58−30053号公報記載のものがあり、第1
6図のように示される。同図において、１は可変慣性質
量フライホイールであり、可変慣性質量フライホイール
１には図示されないクランクシャフトが連結されたフラ
イホイール２が設けられ、フライホイール２はクランク
シャフトの回転に伴ってクランクシャフトと一体的に回
転する。フライホイール２には軸受３を介してサブフラ
イホイール４が回転自在に連結されており、アイドリン
グ時に代表される低回転時にはフライホイール２とサブ
フライホイール４とを結合し慣性質量を大きくしてトル
クリプルを吸収している。一方、高回転時はフライホイ
ール２とサブフライホイール４とを遊離し、慣性質量を
小さくして応答性の改善を図っている。フライホイール
２とサブフライホイール４との結合あるいは遊離は、フ
ライホイール２、サブフライホイール４の外周面、カバ
ー部材５およびシール部材６により形成された電磁室７
に封入された電磁粉８を磁化あるいは非磁化することに
より、電磁粉８の摩擦力を変化させて行っている。電磁
粉８の磁化は電磁コイル９を励磁することにより行い、
電磁コイル９の励磁は図示されない電圧源からの印加電
圧により行われている。印加電圧はトリクリプルが所定
の基準値を超えたとき電磁コイル９に印加されている。
例えば、実開昭58−30053号公報記載のものがあり、第1
6図のように示される。同図において、１は可変慣性質
量フライホイールであり、可変慣性質量フライホイール
１には図示されないクランクシャフトが連結されたフラ
イホイール２が設けられ、フライホイール２はクランク
シャフトの回転に伴ってクランクシャフトと一体的に回
転する。フライホイール２には軸受３を介してサブフラ
イホイール４が回転自在に連結されており、アイドリン
グ時に代表される低回転時にはフライホイール２とサブ
フライホイール４とを結合し慣性質量を大きくしてトル
クリプルを吸収している。一方、高回転時はフライホイ
ール２とサブフライホイール４とを遊離し、慣性質量を
小さくして応答性の改善を図っている。フライホイール
２とサブフライホイール４との結合あるいは遊離は、フ
ライホイール２、サブフライホイール４の外周面、カバ
ー部材５およびシール部材６により形成された電磁室７
に封入された電磁粉８を磁化あるいは非磁化することに
より、電磁粉８の摩擦力を変化させて行っている。電磁
粉８の磁化は電磁コイル９を励磁することにより行い、
電磁コイル９の励磁は図示されない電圧源からの印加電
圧により行われている。印加電圧はトリクリプルが所定
の基準値を超えたとき電磁コイル９に印加されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の可変慣性質量フライホ
イールにあっては、フライホイール２とサブフライホイ
ール４との間に電磁粉８を介在させ、この電磁粉８を磁
化／非磁化させて慣性質量を可変しようとするものであ
るが、次に述べるように磁化／非磁化に伴う電磁粉８の
摩擦力変化が期待した程は得難いことから、機関の回転
変動に対する慣性質量の応答性が低く、充分な慣性質量
の変化を得ることが困難であるという問題点があった。
イールにあっては、フライホイール２とサブフライホイ
ール４との間に電磁粉８を介在させ、この電磁粉８を磁
化／非磁化させて慣性質量を可変しようとするものであ
るが、次に述べるように磁化／非磁化に伴う電磁粉８の
摩擦力変化が期待した程は得難いことから、機関の回転
変動に対する慣性質量の応答性が低く、充分な慣性質量
の変化を得ることが困難であるという問題点があった。
すなわち、電磁粉８を磁化しても電磁コイル９周辺部の
電磁粉８の密度が増すのみで摩擦力を充分に増加させる
のは難しく、しかも電磁室７内部のフライホイール２の
内周面とサブフライホイール４の外周面との対向面積も
小さいため摩擦力が作用し難く、フライホイール２とサ
ブフライホイール４との結合は不充分であり慣性質量を
充分に変化させるのは困難であった。
電磁粉８の密度が増すのみで摩擦力を充分に増加させる
のは難しく、しかも電磁室７内部のフライホイール２の
内周面とサブフライホイール４の外周面との対向面積も
小さいため摩擦力が作用し難く、フライホイール２とサ
ブフライホイール４との結合は不充分であり慣性質量を
充分に変化させるのは困難であった。
（発明の目的） そこで本発明は、上記電磁粉に代えて電界の強さが変化
するとその変化に即応して粘性が速やかに変化する流
体、例えば電気レオロジカル流体（以下、ER流体とい
う）を用いることにより、所望の慣性質量に速やかに変
化しうる可変慣性質量フライホイールを提供することを
目的としている。
するとその変化に即応して粘性が速やかに変化する流
体、例えば電気レオロジカル流体（以下、ER流体とい
う）を用いることにより、所望の慣性質量に速やかに変
化しうる可変慣性質量フライホイールを提供することを
目的としている。
（課題を解決するための手段） 本発明による可変慣性質量フライホイールは上記目的を
達成するため、機関の出力軸に連結され、該出力軸と一
体的に回転する第１のフライホイールと、該第１のフラ
イホイールに対して相対的に回転自在に対向する第２の
フライホイールと、を有し、機関回転の変化に応じて第
１のフライホイールと第２のフライホイールとを結合あ
るいは遊離して慣性質量を可変する可変慣性質量フライ
ホイールにおいて、 前記第１のフライホイールおよび第２のフライホイール
の対向する両回動面に沿って形成された少なくとも一対
の電極と、該一対の電極に所定の電圧を印加し電極間に
電界を発生させる電圧源と、電極間に介在し電極の強さ
に応じて粘性の変化する流体と、を備えている。
達成するため、機関の出力軸に連結され、該出力軸と一
体的に回転する第１のフライホイールと、該第１のフラ
イホイールに対して相対的に回転自在に対向する第２の
フライホイールと、を有し、機関回転の変化に応じて第
１のフライホイールと第２のフライホイールとを結合あ
るいは遊離して慣性質量を可変する可変慣性質量フライ
ホイールにおいて、 前記第１のフライホイールおよび第２のフライホイール
の対向する両回動面に沿って形成された少なくとも一対
の電極と、該一対の電極に所定の電圧を印加し電極間に
電界を発生させる電圧源と、電極間に介在し電極の強さ
に応じて粘性の変化する流体と、を備えている。
（作用） 本発明では、対向する第１のフライホイールおよび第２
のフライホイールの回動面に形成された電極間にER流体
が封入され、電極間に発生する電界の強さの変化に応じ
てER流体の粘性が応答性よく変化して第１のフライホイ
ールと第２のフライホイールとが速やかに結合あるいは
遊離される。
のフライホイールの回動面に形成された電極間にER流体
が封入され、電極間に発生する電界の強さの変化に応じ
てER流体の粘性が応答性よく変化して第１のフライホイ
ールと第２のフライホイールとが速やかに結合あるいは
遊離される。
したがって、低回転時には第１のフライホイールと第２
のフライホイールとが結合され、慣性質量が大きくなり
トリクリプルが速やかに吸収されて安定性が確保され
る。一方、高回転時には第１のフライホイールと第２の
フライホイールとが遊離され慣性質量が小さくなり応答
性が確保される。
のフライホイールとが結合され、慣性質量が大きくなり
トリクリプルが速やかに吸収されて安定性が確保され
る。一方、高回転時には第１のフライホイールと第２の
フライホイールとが遊離され慣性質量が小さくなり応答
性が確保される。
（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１〜15図は本発明に係る可変慣性質量フライホイール
の一実施例で示す図ある。
の一実施例で示す図ある。
まず、構成を説明する。
第１図において、21は可変慣性質量フライホイールであ
り、可変慣性質量フライホイール21にはクランクシャフ
ト22が連結され、クランクシャフト22はフライホイール
23（第１のフライホイール）に機関の回転を伝達してい
る。フライホイール23の一面（エンジン側の面）にはＯ
リング24を介してフライホイール25が取り付けられ、フ
ライホイール25は位置決め突起26によりフライホイール
23に対して位置決めされている。フライホイール23とフ
ライホイール25により画成された流体室27の内部には、
ドーナツ状に形成されたサブフライホイール28（第２の
フライホイール）がフライホイール23、25に対して回転
自在に挿入されている。フライホイール23、25とサブフ
ライホイール28の対向する回転面にはそれぞれ絶縁体29
〜32を介して電極33〜36が形成され、電極33と電極34お
よび電極35と電極36の間にはER流体37が封入されてい
る。ER流体37はフライホイール25に形成された注入口38
から注入され、注入口38は通常閉鎖されている。また、
フライホイール25の一面（エンジン側の面）にはスリッ
プリング39が設けられており、スリップリング39は同心
円を描く一対のレール状の導体40、41、この導体40、41
に摺接する導体42、43およびスプリング44、45から構成
されている。導体40は図示されていないケーブルを介し
て電極33、36に接続され、導体41は導体46、47およびケ
ーブルを介して電極34、35に接続されている。なお、導
体47はドーナツ状に形成され、導体46に対して摺動自在
に設けられている。導体42、43とスプリング44、45は高
電圧供給端子48に挿入され、高電圧供給端子48はケーブ
ル49、50により電圧源51に接続されている。一方、スロ
ットル開度センサ52aやエンジン回転パルスセンサ52bお
よび上死点パルスセンサ52cからなるセンサ群は機関の
運転状態を検出し、得られたデータを制御手段53に出力
している。制御手段53は、例えばマイクロコンピュータ
等から構成され、マイクロコンピュータは後述するプロ
グラムを実行し、センサ群52からの各種信号に基づいて
機関のトルクリプルを表す値を演算するとともに、この
演算値が所定の増大傾向にあるとき、電圧源51に指令信
号を出力する。電圧源51は制御手段53からの指令信号に
基づいて所定の印加電圧を発生し、この電圧をケーブル
49、50およびスリップリング39を介して電極33〜36に印
加している。
り、可変慣性質量フライホイール21にはクランクシャフ
ト22が連結され、クランクシャフト22はフライホイール
23（第１のフライホイール）に機関の回転を伝達してい
る。フライホイール23の一面（エンジン側の面）にはＯ
リング24を介してフライホイール25が取り付けられ、フ
ライホイール25は位置決め突起26によりフライホイール
23に対して位置決めされている。フライホイール23とフ
ライホイール25により画成された流体室27の内部には、
ドーナツ状に形成されたサブフライホイール28（第２の
フライホイール）がフライホイール23、25に対して回転
自在に挿入されている。フライホイール23、25とサブフ
ライホイール28の対向する回転面にはそれぞれ絶縁体29
〜32を介して電極33〜36が形成され、電極33と電極34お
よび電極35と電極36の間にはER流体37が封入されてい
る。ER流体37はフライホイール25に形成された注入口38
から注入され、注入口38は通常閉鎖されている。また、
フライホイール25の一面（エンジン側の面）にはスリッ
プリング39が設けられており、スリップリング39は同心
円を描く一対のレール状の導体40、41、この導体40、41
に摺接する導体42、43およびスプリング44、45から構成
されている。導体40は図示されていないケーブルを介し
て電極33、36に接続され、導体41は導体46、47およびケ
ーブルを介して電極34、35に接続されている。なお、導
体47はドーナツ状に形成され、導体46に対して摺動自在
に設けられている。導体42、43とスプリング44、45は高
電圧供給端子48に挿入され、高電圧供給端子48はケーブ
ル49、50により電圧源51に接続されている。一方、スロ
ットル開度センサ52aやエンジン回転パルスセンサ52bお
よび上死点パルスセンサ52cからなるセンサ群は機関の
運転状態を検出し、得られたデータを制御手段53に出力
している。制御手段53は、例えばマイクロコンピュータ
等から構成され、マイクロコンピュータは後述するプロ
グラムを実行し、センサ群52からの各種信号に基づいて
機関のトルクリプルを表す値を演算するとともに、この
演算値が所定の増大傾向にあるとき、電圧源51に指令信
号を出力する。電圧源51は制御手段53からの指令信号に
基づいて所定の印加電圧を発生し、この電圧をケーブル
49、50およびスリップリング39を介して電極33〜36に印
加している。
次に作用を説明する。
本実施例はディーゼル0.5次振動への適用例であるが、
まず簡単のため第２図示されるような１自由度モデルに
周波数foのサイン波入力Ｆが加わった場合について説明
する。同図において、61は質量Ｍの荷重点であり、荷重
点61はスプリング62によって支持されている。まず荷重
点61に第３図に示されるようなサイン波入力Ｆが加わっ
た場合を考える。なお、荷重点61の質量Ｍは第４図中実
線のように一定であると仮定する。この場合、加速度
は第５図中実線で示されるように純サイン波で変化し、
第６図（ａ）に示すような単一スペクトル（周波数fo）
が得られる。一方、スプリング62により第４図中点線で
示されるように荷重点61の質量Ｍを変化（可変質量フラ
イホイールの作用に相当）させた場合には、加速度は
第５図中点線で示されるように台形波状で変化し、第６
図（ｂ）に示すような周波数foを基本として多数の高調
波を含む広範なスペクトル分布が得られ、その結果、加
速度の振動周波数特性を可変とすることができる。
まず簡単のため第２図示されるような１自由度モデルに
周波数foのサイン波入力Ｆが加わった場合について説明
する。同図において、61は質量Ｍの荷重点であり、荷重
点61はスプリング62によって支持されている。まず荷重
点61に第３図に示されるようなサイン波入力Ｆが加わっ
た場合を考える。なお、荷重点61の質量Ｍは第４図中実
線のように一定であると仮定する。この場合、加速度
は第５図中実線で示されるように純サイン波で変化し、
第６図（ａ）に示すような単一スペクトル（周波数fo）
が得られる。一方、スプリング62により第４図中点線で
示されるように荷重点61の質量Ｍを変化（可変質量フラ
イホイールの作用に相当）させた場合には、加速度は
第５図中点線で示されるように台形波状で変化し、第６
図（ｂ）に示すような周波数foを基本として多数の高調
波を含む広範なスペクトル分布が得られ、その結果、加
速度の振動周波数特性を可変とすることができる。
このような原理から、本実施例では、フライホイール2
3、25とサブフライホイール28との間にER流体37を介在
させ、このER流体37の粘性を適宜変えることにより、両
フライホイールを結合あるいは遊離させて慣性質量を変
化させ、前記１自由度モデルと同様に振動周波数特性を
可変とすることができる。
3、25とサブフライホイール28との間にER流体37を介在
させ、このER流体37の粘性を適宜変えることにより、両
フライホイールを結合あるいは遊離させて慣性質量を変
化させ、前記１自由度モデルと同様に振動周波数特性を
可変とすることができる。
ディーゼル0.5次振動は、各気筒における燃料噴射量が
一定でない（第７図参照）ために起きるもので、第８図
に示されるようにある一定のサイクルt1におけるトルク
レベルT1が他のトルクレベルToよりも突出することによ
って発生する。このとき、第９図中実線で示されるよう
に慣性質量Ipが一定の場合にはエンジン回転0.5次成分
を含んだ回転変動が発生し、この回転変動による振動が
車体のロール方向の共振周波数と一致するため、第10図
中実線で示されるようなディーゼル0.5次振動が生じ
る。本実施例では、ER流体37を用いてフライホイール2
3、25とサブフライホイール28との結合あるいは遊離を
行い、必要に応じて慣性質量を速やかに変化させるよう
にし、慣性質量の変化に応じて振動周波数特性を変えて
振動周波数と車体のロール方向の共振周波数との一致を
回避し、ディーゼル0.5次振動を低減している。
一定でない（第７図参照）ために起きるもので、第８図
に示されるようにある一定のサイクルt1におけるトルク
レベルT1が他のトルクレベルToよりも突出することによ
って発生する。このとき、第９図中実線で示されるよう
に慣性質量Ipが一定の場合にはエンジン回転0.5次成分
を含んだ回転変動が発生し、この回転変動による振動が
車体のロール方向の共振周波数と一致するため、第10図
中実線で示されるようなディーゼル0.5次振動が生じ
る。本実施例では、ER流体37を用いてフライホイール2
3、25とサブフライホイール28との結合あるいは遊離を
行い、必要に応じて慣性質量を速やかに変化させるよう
にし、慣性質量の変化に応じて振動周波数特性を変えて
振動周波数と車体のロール方向の共振周波数との一致を
回避し、ディーゼル0.5次振動を低減している。
すなわち、機関に回転変動が発生すると、速やかにER流
体37の粘性が増大され、このため、フライホイール23、
25とサブフライホイール28とが結合して、慣性質量Ipが
第９図中点線で示されるようにΔIpだけ増大されて振動
周波数特性が変化する。その結果、振動周波数と車体の
ロール方向の共振周波数との一致が回避され、ディーゼ
ル0.5次振動が低減される。一方、高回転時はトリクリ
プルが小さくディーゼル0.5次振動は発生し難いから、
電圧源51から電極33〜36に対して電圧を印加せずER流体
37の粘性をほぼ液状（もしくはゾルゲル状）に、フライ
ホイール２、25とサブフライホイール28とを遊離状態と
しているので、慣性質量が小さくなり応答性が確保され
る。
体37の粘性が増大され、このため、フライホイール23、
25とサブフライホイール28とが結合して、慣性質量Ipが
第９図中点線で示されるようにΔIpだけ増大されて振動
周波数特性が変化する。その結果、振動周波数と車体の
ロール方向の共振周波数との一致が回避され、ディーゼ
ル0.5次振動が低減される。一方、高回転時はトリクリ
プルが小さくディーゼル0.5次振動は発生し難いから、
電圧源51から電極33〜36に対して電圧を印加せずER流体
37の粘性をほぼ液状（もしくはゾルゲル状）に、フライ
ホイール２、25とサブフライホイール28とを遊離状態と
しているので、慣性質量が小さくなり応答性が確保され
る。
なお、電界の強さの変化に対するER流体37の応答速度に
ついては、例えば数msecの短時間で粘度が７倍に変化す
るER流体37も確認されており、エンジン回転数が600rpm
のとき１回転に要する時間が100msecであることから、E
R流体37の応答速度は充分な速さを有している。
ついては、例えば数msecの短時間で粘度が７倍に変化す
るER流体37も確認されており、エンジン回転数が600rpm
のとき１回転に要する時間が100msecであることから、E
R流体37の応答速度は充分な速さを有している。
次に、制御手段53における制御方法について説明する。
第11図は電極33〜36に印加する印加電圧の印加時期およ
び電圧の大きさを制御するプログラムを示すフローチャ
ートであり、同図中P1〜P12はフローチャートの各ステ
ップを示している。
第11図は電極33〜36に印加する印加電圧の印加時期およ
び電圧の大きさを制御するプログラムを示すフローチャ
ートであり、同図中P1〜P12はフローチャートの各ステ
ップを示している。
まず、P1でスロットル開度センサ52aからの開度情報θ
を読み込む。次いで、P2で開度情報θの大きさからアク
セルペダルが踏まれているか否かを判断し、アクセルペ
ダルが踏み込まれているとき、すなわち、ディーゼル0.
5次振動の恐れのない加速時はP3に進み制御信号を出力
せず制御電圧をoffにして今回の制御を終了する。一
方、P2でアクセルペダルが踏み込まれていないとき、す
なわち、ディーゼル0.5次振動の恐れがあるときはP4に
進む。P4では、エンジン回転パルスセンサ52bからのパ
ルス信号を読み込むとともに、このパルス信号の間隔か
らエンジン回転数Ｎを求める。次いで、P5でエンジン回
転数Ｎがディーゼル0.5次振動を発生し易い所定の低回
転域（例えば、1200rpm以下）であるか否かを判別す
る。エンジン回転数ＮがＮ≧1200rpmのときはディーゼ
ル0.5次振動の恐れがないのでP3に進み今回の制御を終
了する。一方、エンジン回転数ＮがＮ＜1200rpmのと
き、すなわち、アイドリング時に代表される低回転数は
ステップP6〜P11に進み印加電圧の印加時期および電圧
の大きさを決定する。P6では上死点パルスセンサ52cか
らのパルス信号を読み込むとともに、このパルス信号に
基づいて例えば＃１気筒の上死点パルスを検出し、P7で
前記上死点パルスを基準にして各サイクル毎の回転速度
Ｖの最大値Vmaxを検出する。このとき回転速度Ｖの変化
は例えば第12図のように示される。
を読み込む。次いで、P2で開度情報θの大きさからアク
セルペダルが踏まれているか否かを判断し、アクセルペ
ダルが踏み込まれているとき、すなわち、ディーゼル0.
5次振動の恐れのない加速時はP3に進み制御信号を出力
せず制御電圧をoffにして今回の制御を終了する。一
方、P2でアクセルペダルが踏み込まれていないとき、す
なわち、ディーゼル0.5次振動の恐れがあるときはP4に
進む。P4では、エンジン回転パルスセンサ52bからのパ
ルス信号を読み込むとともに、このパルス信号の間隔か
らエンジン回転数Ｎを求める。次いで、P5でエンジン回
転数Ｎがディーゼル0.5次振動を発生し易い所定の低回
転域（例えば、1200rpm以下）であるか否かを判別す
る。エンジン回転数ＮがＮ≧1200rpmのときはディーゼ
ル0.5次振動の恐れがないのでP3に進み今回の制御を終
了する。一方、エンジン回転数ＮがＮ＜1200rpmのと
き、すなわち、アイドリング時に代表される低回転数は
ステップP6〜P11に進み印加電圧の印加時期および電圧
の大きさを決定する。P6では上死点パルスセンサ52cか
らのパルス信号を読み込むとともに、このパルス信号に
基づいて例えば＃１気筒の上死点パルスを検出し、P7で
前記上死点パルスを基準にして各サイクル毎の回転速度
Ｖの最大値Vmaxを検出する。このとき回転速度Ｖの変化
は例えば第12図のように示される。
次いで、P8で回転速度Ｖの最大値Vmaxの平均値▲
▼を演算し、該平均値▲▼、数サイクルの平
均、分散および補正係数に基づきP9で回転速度Ｖの最大
値Vmaxの許容範囲ｄを決定する。許容範囲ｄを決定する
と、P10で前記上死点パルスを基準にして回転速度Ｖの
最大値Vmaxが許容範囲ｄの範囲内にない気筒を割り出
す。これらステップP8〜P10における演算処理の概念は
第13図のように示される。同図において、例えばt1のと
き回転速度Ｖの最大値Vmaxが許容範囲ｄを逸脱してお
り、このt1でディーゼル0.5次振動が発生する恐れがあ
る。したがって、P11では印加電圧の印加時期および大
きさを次にようにして決定する。電極33〜36に対する印
加電圧の印加時期および大きさは、ｔ＝t1における回転
速度Ｖの最大値Vmaxの偏差量および第14図に示されるよ
うなER流体特性から決定されるもので、具体的には偏差
量の大きさに応じて電圧印加後のER流体37の粘度を選定
し、ER流体37の粘度に応じた印加電圧をアイドル時初期
設定値として決定する。そして、このアイドル時初期設
定値に基づいて予め記憶させておいた印加時期のなかか
ら最良の印加時期を選択する。このようにして決定され
た印加電圧の印加時期および大きさは、P12で電圧制御
信号（指令信号）に変換されて電圧源51に出力され、電
圧源51からER流体37に電圧制御信号に応じた電圧が印加
される。その結果電極33〜36に対する印加電圧は例えば
第15図に示されるように変化し、ｔ＝t1のとき電極33〜
36に対してΔＶだけ高めの印加電圧が印加される。
▼を演算し、該平均値▲▼、数サイクルの平
均、分散および補正係数に基づきP9で回転速度Ｖの最大
値Vmaxの許容範囲ｄを決定する。許容範囲ｄを決定する
と、P10で前記上死点パルスを基準にして回転速度Ｖの
最大値Vmaxが許容範囲ｄの範囲内にない気筒を割り出
す。これらステップP8〜P10における演算処理の概念は
第13図のように示される。同図において、例えばt1のと
き回転速度Ｖの最大値Vmaxが許容範囲ｄを逸脱してお
り、このt1でディーゼル0.5次振動が発生する恐れがあ
る。したがって、P11では印加電圧の印加時期および大
きさを次にようにして決定する。電極33〜36に対する印
加電圧の印加時期および大きさは、ｔ＝t1における回転
速度Ｖの最大値Vmaxの偏差量および第14図に示されるよ
うなER流体特性から決定されるもので、具体的には偏差
量の大きさに応じて電圧印加後のER流体37の粘度を選定
し、ER流体37の粘度に応じた印加電圧をアイドル時初期
設定値として決定する。そして、このアイドル時初期設
定値に基づいて予め記憶させておいた印加時期のなかか
ら最良の印加時期を選択する。このようにして決定され
た印加電圧の印加時期および大きさは、P12で電圧制御
信号（指令信号）に変換されて電圧源51に出力され、電
圧源51からER流体37に電圧制御信号に応じた電圧が印加
される。その結果電極33〜36に対する印加電圧は例えば
第15図に示されるように変化し、ｔ＝t1のとき電極33〜
36に対してΔＶだけ高めの印加電圧が印加される。
なお、ステップP6〜P11で決定された印加電圧の印加時
期および大きさは所定の期間内繰り返し出力され、その
間にステップP6〜P11では上述の処理を繰り返し、印加
電圧の印加時期および大きさをエンジンの運転状態の変
化に即応させるようにしてる。
期および大きさは所定の期間内繰り返し出力され、その
間にステップP6〜P11では上述の処理を繰り返し、印加
電圧の印加時期および大きさをエンジンの運転状態の変
化に即応させるようにしてる。
また、ディーゼルエンジンの燃焼圧力は気筒毎にバラツ
クが気筒毎の時系列上のバラツキはほとんどないため、
ER流体37に対する印加電圧設定のための演算処理（ステ
ップP6〜P11）は数分おきに行っても問題はない。但
し、スロットル開度センサ52a、上死点パルスセンサ52b
およびエンジン回転パルスセンサ52cによるデータのサ
ンプリングや設定された印加電圧によるER流体37の制御
は常時行っている。
クが気筒毎の時系列上のバラツキはほとんどないため、
ER流体37に対する印加電圧設定のための演算処理（ステ
ップP6〜P11）は数分おきに行っても問題はない。但
し、スロットル開度センサ52a、上死点パルスセンサ52b
およびエンジン回転パルスセンサ52cによるデータのサ
ンプリングや設定された印加電圧によるER流体37の制御
は常時行っている。
このように本実施例では、機関の回転変動に応じて慣性
質量を可変とすることができ、アイドリング時に代表さ
れる低回転時には慣性質量を大きくしトルクリプルを吸
収して安定性を確保し、高回転時および加速時には慣性
質量を小さくして応答性を確保することができる。ま
た、電極33〜36とER流体37との接触面積が比較的に大き
く、かつ、電極間距離が短いので、電界の強さの変化が
ER流体37に作用し易く、少量のER流体37で最大の効果を
得ることができる。
質量を可変とすることができ、アイドリング時に代表さ
れる低回転時には慣性質量を大きくしトルクリプルを吸
収して安定性を確保し、高回転時および加速時には慣性
質量を小さくして応答性を確保することができる。ま
た、電極33〜36とER流体37との接触面積が比較的に大き
く、かつ、電極間距離が短いので、電界の強さの変化が
ER流体37に作用し易く、少量のER流体37で最大の効果を
得ることができる。
なお、本実施例はディーゼル0.5次振動への適用例であ
るが、本発明はこれに限らない。例えば、制御手段53の
制御ロジックを適切に変更して、ER流体37への印加電圧
を適切に制御することにより、アイドルこもり音やガラ
音等機関の回転変動に起因する各種振動現象の振動レベ
ルをも低減することができる。
るが、本発明はこれに限らない。例えば、制御手段53の
制御ロジックを適切に変更して、ER流体37への印加電圧
を適切に制御することにより、アイドルこもり音やガラ
音等機関の回転変動に起因する各種振動現象の振動レベ
ルをも低減することができる。
（効果） 本発明によれば、機関の出力軸に連結され、該出力軸と
一体的に回転する第１のフライホイールと、該第１のフ
ライホイールに対して相対的に回転自在に対向する第２
のフライホイールとの間に電界の強さが変化するとその
変化に即応して粘性が速やかに変化する流体、例えばER
流体を介在させているので、機関の回転変動に応じて速
やかにフライホイールの慣性質量を変化させることがで
き、低回転時における安定性と高回転時および加速時に
おける応答性とを兼ね備えた可変慣性質量フライホイー
ルを得ることができる。
一体的に回転する第１のフライホイールと、該第１のフ
ライホイールに対して相対的に回転自在に対向する第２
のフライホイールとの間に電界の強さが変化するとその
変化に即応して粘性が速やかに変化する流体、例えばER
流体を介在させているので、機関の回転変動に応じて速
やかにフライホイールの慣性質量を変化させることがで
き、低回転時における安定性と高回転時および加速時に
おける応答性とを兼ね備えた可変慣性質量フライホイー
ルを得ることができる。
第１〜15図は本発明に係る可変慣性質量フライホイール
の一実施例を示す図であり、第１図はその要部断面図、
第２図はその１自由度モデルの全体図、第３はその入力
波と時間との相関を示すグラフ、第４図はその質量の変
化を示すグラフ、第５図はその加速度の変化を示すグラ
フ、第６図（ａ）はその加速度と周波数との相関を示す
グラフ、第６図（ｂ）はその加速度と周波数との相関を
示すグラフ、第７図はその各気筒毎の燃料噴射量を示す
グラフ、第８図はそのトルクと時間との相関を示すグラ
フ、第９図はその慣性質量と時間との相関を示すグラ
フ、第10図はその振動と時間との相関を示すグラフ、第
11図はその印加電圧を制御するプログラムを示すフロー
チャート、第12図はその機関の回転速度と時間との相関
を示すグラフ、第13図はその機関の回転速度の最大値と
時間との相関を示すグラフ、第14図はそのER流体特性を
示すグラフ、第15図はその印加電圧と時間との相関を示
すグラフである。第16図は従来の可変慣性質量フライホ
イールを示すその要部断面図である。 21……可変慣性質量フライホイール、 23……フライホイール（第１のフライホイール）、 28……サブフライホイール（第２のフライホイール）、 33〜36……電極、 37……ER流体、 51……電圧源、 53……制御手段。
の一実施例を示す図であり、第１図はその要部断面図、
第２図はその１自由度モデルの全体図、第３はその入力
波と時間との相関を示すグラフ、第４図はその質量の変
化を示すグラフ、第５図はその加速度の変化を示すグラ
フ、第６図（ａ）はその加速度と周波数との相関を示す
グラフ、第６図（ｂ）はその加速度と周波数との相関を
示すグラフ、第７図はその各気筒毎の燃料噴射量を示す
グラフ、第８図はそのトルクと時間との相関を示すグラ
フ、第９図はその慣性質量と時間との相関を示すグラ
フ、第10図はその振動と時間との相関を示すグラフ、第
11図はその印加電圧を制御するプログラムを示すフロー
チャート、第12図はその機関の回転速度と時間との相関
を示すグラフ、第13図はその機関の回転速度の最大値と
時間との相関を示すグラフ、第14図はそのER流体特性を
示すグラフ、第15図はその印加電圧と時間との相関を示
すグラフである。第16図は従来の可変慣性質量フライホ
イールを示すその要部断面図である。 21……可変慣性質量フライホイール、 23……フライホイール（第１のフライホイール）、 28……サブフライホイール（第２のフライホイール）、 33〜36……電極、 37……ER流体、 51……電圧源、 53……制御手段。
Claims (1)
- 【請求項１】機関の出力軸に連結され、該出力軸と一体
的に回転する第１のフライホイールと、該第１のフライ
ホイールに対して相対的に回転自在に対向する第２のフ
ライホイールと、を有し、機関回転の変化に応じて第１
のフライホイールと第２のフライホイールとを結合ある
いは遊離して慣性質量を可変とする可変慣性質量フライ
ホイールにおいて、 前記の第１のフライホイールおよび第２のフライホイー
ルの対向する両回動面に沿って形成された少なくとも一
対の電極と、該一対の電極に所定の電圧を印加し電極間
に電界を発生させる電圧源と、電極間に介在し電界の強
さに応じて粘性の変化する流体と、を備えたことを特徴
とする可変慣性質量フライホイール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092300A JPH0718472B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 可変慣性質量フライホイール |
| US07/337,488 US5007303A (en) | 1988-04-13 | 1989-04-13 | Variable inertial mass flywheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63092300A JPH0718472B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 可変慣性質量フライホイール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266336A JPH01266336A (ja) | 1989-10-24 |
| JPH0718472B2 true JPH0718472B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=14050561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63092300A Expired - Lifetime JPH0718472B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 可変慣性質量フライホイール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5007303A (ja) |
| JP (1) | JPH0718472B2 (ja) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5469947A (en) * | 1992-09-20 | 1995-11-28 | Fujikura Ltd. | Fluid clutch device |
| US5358084A (en) * | 1993-01-19 | 1994-10-25 | Chrysler Corporation | Torque magnitude control using electrorheological fluids |
| DE4305306A1 (de) * | 1993-02-20 | 1994-08-25 | Opel Adam Ag | Hubkolbenmotor |
| US5421221A (en) * | 1993-05-19 | 1995-06-06 | Vibratech, Inc. | Stackable plastic damper |
| US5490436A (en) * | 1994-03-17 | 1996-02-13 | At&T Corp. | Liquid-chamber apparatus for active, dynamic balancing of rotating machinery |
| DE19544844C1 (de) * | 1995-12-01 | 1997-04-10 | Daimler Benz Ag | Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers und Energiespeicher |
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| CN104321236B (zh) * | 2012-05-22 | 2016-12-14 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车辆的控制装置 |
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| US11845347B2 (en) | 2021-05-12 | 2023-12-19 | David Alan Copeland | Precision charging control of an untethered vehicle with a modular vehicle charging roadway |
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-
1988
- 1988-04-13 JP JP63092300A patent/JPH0718472B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-13 US US07/337,488 patent/US5007303A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01266336A (ja) | 1989-10-24 |
| US5007303A (en) | 1991-04-16 |
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