JPH1061451A - 機械式過給機付エンジンの過給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁クラッチの接続所要時間の延長を最小限
にとどめながら、過給開始時のトルクショックを有効に
緩和する。 【解決手段】 クラッチ制御手段５５は、電磁クラッチ
１１をオフからオンにして機械式過給機６を始動させる
にあたり、緩加速時でのクラッチ接続所要時間を急加速
時での接続所要時間よりも長くしたり、あるいは、高回
転領域でのクラッチ接続所要時間をそれ以外の領域での
接続所要時間よりも長くしたりする。また、電磁クラッ
チ１１の接続過渡期間のうち、電磁クラッチ１１の電磁
石による被吸引回転部材の吸引が完了するまでの期間を
除く期間であって、上記電磁石に対する上記被吸引回転
部材の滑りがなくなる時点を含む特定期間でのみクラッ
チ接続速度を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁クラッチを用
いて機械式過給機の作動を制御する機械式過給機付エン
ジンの過給制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁クラッチを用いて機械式過給
機をオンオフ制御する装置としては、実開昭６１−５５
１３０号公報に示されるものが知られている。この装置
は、エンジンの運転状態が過給領域に入った場合に上記
電磁クラッチを断続的に係合することにより、クラッチ
接続速度を下げ、過給圧の上昇に起因するトルクショッ
クを回避せんとするものである。すなわち、この装置
は、上記過給圧が急上昇する手前の時点（具体的にはク
ラッチを一旦オンにしてから約0.45秒経過した後の比較
的早期の時点）でクラッチの係合を断続させるように構
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記電磁クラッチを一
時的にオフさせると、その分接続所要時間が長くなり、
この接続所要時間の延長分だけクラッチの摩耗が促進さ
れる。従って、電磁クラッチの摩耗を回避するという観
点からは、運転者にトルクショックを感じさせない範囲
でなるべく迅速にクラッチ接続をすることが好ましい。

【０００４】一方、エンジンの急加速時では、クラッチ
を急速に接続しても運転者はトルクショックを感じにく
く、また、低回転運転領域では、エンジン回転数と機械
式過給機の回転数（作動前は０）との差が小さいため、
電磁クラッチを迅速に接続しても大きなトルクショック
は生じにくい。すなわち、これら急加速時や低回転運転
時には、運転者にさほどのトルクショックを感じさせる
ことなくクラッチ接続所要時間を短縮することが可能で
ある。ところが、上記公報の装置では、運転領域に関係
なく一律に、上記電磁クラッチの接続速度を抑制する制
御をしているので、不必要にクラッチ接続所要時間を長
びかせ、クラッチの摩耗を促進させる不都合がある。

【０００５】また、上記公報の装置は、過給圧の変化に
伴うトルクショックに着目して電磁クラッチを断続的に
オフさせるものであるが、エンジン出力軸から機械式過
給機の回転軸への伝達トルクが急増する（すなわちエン
ジントルクのうち機械式過給機の駆動に奪われるトルク
が急増する）ことによっても、一時的にエンジン出力が
低下し、トルクショックが発生するおそれがある。この
ようなトルクショックはエンジン出力の一時的な低下と
いう直接的要因によるものであり、上記過給圧の上昇に
起因するトルクショックよりもむしろ深刻であるといえ
る。しかしながら、上記公報の装置では、過給圧の変化
を考慮して電磁クラッチを比較的初期の時点でオフさせ
るものであるので、この電磁クラッチをオフにしてクラ
ッチ接続所要時間を長くしているにもかかわらず、上記
伝達トルクの増大に起因するトルクショックを効果的に
緩和することができない。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、運転者
に著しいトルクショックを感じさせるのを防止しなが
ら、可及的迅速に機械式過給機オンオフ切換用の電磁ク
ラッチを接続してその摩耗を抑制できる機械式過給機付
エンジンの過給制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、機械式過給機とエンジン出力
軸とを完全に連結するオン状態と両者を切り離すオフ状
態とに切換えられる電磁クラッチと、エンジン負荷が一
定以上になった場合に上記電磁クラッチをオン状態に切
換えて機械式過給機を駆動させるクラッチ制御手段とを
備えた機械式過給機付エンジンの過給制御装置におい
て、緩加速時に上記電磁クラッチを上記オフ状態からオ
ン状態に移行させるまでの接続所要時間を急加速時での
接続所要時間よりも長くするように上記クラッチ制御手
段を構成したものである。

【０００８】この装置によれば、比較的運転者がトルク
ショックを感じやすい緩加速時には、クラッチ接続所要
時間を長くして緩やかにクラッチをつなぐことにより、
確実にトルクショックを緩和する一方、比較的運転者が
トルクショックを感じにくい急加速時には、上記クラッ
チ接続所要時間を短くして迅速にクラッチをつなぐこと
により、クラッチ摩耗を抑制し、また要求加速度を満足
させることができる。

【０００９】また本発明は、機械式過給機とエンジン出
力軸とを完全に連結するオン状態と両者を切り離すオフ
状態とに切換えられる電磁クラッチと、エンジン負荷が
一定未満でかつエンジン回転数が一定未満の低負荷低回
転領域では上記電磁クラッチをオフ状態にし、エンジン
負荷が一定以上もしくはエンジン回転数が一定以上にな
った場合に上記電磁クラッチをオン状態に切換えて機械
式過給機を駆動させるクラッチ制御手段とを備えた機械
式過給機付エンジンの過給制御装置において、エンジン
回転数が一定以上の高回転領域で上記電磁クラッチを上
記オフ状態からオン状態に移行させるまでの接続所要時
間をそれ以外の領域における接続所要時間よりも長くす
るように上記クラッチ制御手段を構成したものである。

【００１０】この装置によれば、比較的トルクショック
が大きくなりやすい高回転運転領域では、クラッチ接続
所要時間を長くして緩やかにクラッチをつなぐことによ
り、確実にトルクショックを緩和する一方、それ以外の
領域ではクラッチ接続所要時間を短くして迅速にクラッ
チをつなぐことにより、クラッチ摩耗を抑制できる。

【００１１】これらの装置では、上記電磁クラッチが上
記オフ状態からオン状態に移行するまでの接続過渡期間
のうち、電磁クラッチの電磁石が通電されてからこの電
磁石による被吸引回転部材の吸引が完了するまでの期間
を除く期間であって、上記電磁石に対する上記被吸引回
転部材の滑りがなくなる時点を含む特定期間でのみクラ
ッチ接続速度を下げるように上記クラッチ制御手段を構
成することが、より好ましい。これにより、トルクショ
ックが最も著しい時点、すなわち、電磁石に対する上記
被吸引回転部材の滑りがなくなって伝達トルクがいわゆ
る動摩擦トルクから静摩擦トルクに急上昇する時点で
は、クラッチ接続速度を下げてトルクショックを有効に
緩和できる一方、少なくとも上記電磁石による被吸引回
転部材の吸引が完了するまでの期間は上記クラッチ接続
速度を低下させずに迅速にクラッチ接続を進行させてク
ラッチ摩耗を抑制できる。

【００１２】また本発明は、機械式過給機とエンジン出
力軸とを完全に連結するオン状態と両者を切り離すオフ
状態とに切換えられる電磁クラッチと、運転状態が予め
設定された過給領域に入った場合に上記電磁クラッチを
オン状態に切換えて機械式過給機を駆動させるクラッチ
制御手段とを備えた機械式過給機付エンジンの過給制御
装置において、上記電磁クラッチが上記オフ状態からオ
ン状態に移行するまでの接続過渡期間のうち、電磁クラ
ッチの電磁石が通電されてからこの電磁石による被吸引
回転部材の吸引が完了するまでの期間を除く期間であっ
て、上記電磁石に対する上記被吸引回転部材の滑りがな
くなる時点を含む特定期間でのみクラッチ接続速度を下
げるように上記クラッチ制御手段を構成したものであ
る。

【００１３】上記装置において、クラッチ接続速度を低
下させ始める時点は、適宜設定すればよく、例えば電磁
石の通電を開始してから所定時間経過後にクラッチ接続
速度を低下させるようにしてもよい。ただし、電磁石の
通電開始から実際に被吸引回転部材の吸引が完了するま
での期間は、この被吸引回転部材と吸引側部材との隙間
の大きさにより変動するものであり、この隙間はクラッ
チの摩耗に伴って増大するため、上記電磁石による被吸
引回転部材の吸引が完了したことを検出する吸引完了検
出手段を備え、この吸引完了が検出された時点から所定
時間が経過した後に上記クラッチ接続速度を下げるよう
に上記クラッチ制御手段を構成するのが、より好まし
い。これにより、確実に適切なタイミングでクラッチ接
続速度を低下させ始めることができ、トルクショックを
より有効に緩和することが可能になる。

【００１４】上記吸引完了検出手段としては、上記吸引
完了に伴うコイルの励磁電流の変化を検出する励磁電流
検出手段を備えたものが、好適である。

【００１５】なお、上記とは逆に、上記被吸引回転部材
の吸引所要時間から上記隙間の大きさを把握することも
できるので、エンジンが始動してから所定時間が経過す
るまでの上記被吸引回転部材の吸引所要時間を逐次記憶
し、この吸引所要時間の変化からクラッチの摩耗状態を
判定するクラッチ摩耗検出手段を備えることにより、電
磁クラッチを分解せずにその摩耗状態を把握することが
可能である。

【００１６】また、上記機械式過給機の駆動回転数は、
クラッチの接続進行に伴って増大し、伝達トルクが急上
昇する時点でほぼピークを迎えるので、機械式過給機の
駆動回転数を検出する過給側回転数検出手段を備え、こ
の過給側回転数検出手段の検出結果に基づいて上記接続
速度の降下開始タイミングを決定するように上記クラッ
チ制御手段を構成してもよい。

【００１７】この場合、上記機械式過給機の駆動回転数
とエンジン出力軸の回転数との差が一定以下となった時
点からクラッチ接続速度を低下させるようにしてもよい
し、上記機械式過給機の駆動回転数が所定値以上となっ
た時点からクラッチ接続速度を低下させるようにしても
よい。また、上記電磁クラッチの電磁石が通電されてか
ら上記機械式過給機の駆動回転数の時間増加率が一旦下
がって再び上昇する時点よりクラッチ接続速度を低下さ
せてもよいし、上記機械式過給機の駆動回転数の上昇開
始時点から所定時間経過後に上記クラッチ接続速度を低
下させるようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態の一
例を図面に基づいて説明する。

【００１９】図１において、エンジン本体１に吸気通路
２が接続され、この吸気通路２には、その上流側から順
に、エアクリーナー３、エアフローメータ４、スロット
ル弁５、機械式過給機６、インタクーラ７、サージタン
ク８、及び燃料噴射弁９が設けられている。機械式過給
機６は、この実施の形態では増速ギア付リショルムポン
プからなり、電磁クラッチ１１及び動力伝達ベルト１２
を介してエンジン本体１の出力軸（クランク軸）に連結
されている。吸気通路２の途中には、上記機械式過給機
６をバイパスする過給バイパス通路１３が設けられ、そ
の途中にバイパスバルブ１４及びこれを開閉駆動するス
テッピングモータ１６が設けられている。上記電磁クラ
ッチ１１及びステッピングモータ１５は、マイクロコン
ピュータ等からなるコントロールユニット１６に接続さ
れ、このコントロールユニット１６から出力される制御
信号によって作動制御されるようになっている。

【００２０】一方、上記エンジン本体１には排気通路１
７も接続され、この排気通路１７の途中には触媒コンバ
ータ１８が設けられている。

【００２１】上記機械式過給機６の構造を図２及び図３
に示す。この機械式過給機６は、ケーシング２０を備
え、このケーシング２０の内部はロータ室２１とギア室
２２とに区画されている。ロータ室２１には、複数の螺
旋状の溝２３をもつ雌ロータ２４と、複数の螺旋状の突
条２５をもつ雄ロータ２６とが設けられている。各ロー
タ２４，２６はその回転中心軸であるシャフト２７，２
８にそれぞれ固定されている。そして、これらシャフト
２７，２８が互いに平行な状態でケーシング２０に軸受
２９を介して回転可能に支持され、かつ、雌ロータ２４
の溝２３と雄ロータ２６の突条２５とが互いに噛合され
た状態となっている。

【００２２】両シャフト２７，２８の端部はギア室２２
内に突出している。これらの端部にそれぞれギア３１，
３２が固定され、かつ両ギア３１，３２が相互噛合され
ている。さらに、シャフト２８の先端には増速用の小径
ギア３３が結合されている。一方、ケーシング２０には
軸受３６を介して入力軸３４が回転可能に支持され、こ
の入力軸３４の一方の端部に増速用の大径ギア３５が結
合されており、この大径ギア３５と上記小径ギア３３と
が噛合されている。従って、上記入力軸３４の回転に伴
い、その回転力が上記大径ギア３５、上記小径ギア３
３、ギア３２、ギア３１の順に伝達され、両ロータ２
４，２６が同期して回転して過給が行われるようになっ
ている。

【００２３】図４に上記電磁クラッチ１１の構造を示
す。上記入力軸３４の他方の端部には回転板４１が固定
され、この回転板４１の内側面にトーションダンパ（ゴ
ム）４３を介して環状のアーマチュア（被吸引回転部
材）４２が固定されている。

【００２４】一方、上記ケーシング２０の端部には軸受
３７を介してプーリ３８が回転可能に支持され、このプ
ーリ３８の外周に前記図１に示した動力伝達ベルト１２
が掛けられている。プーリ３８には環状溝が形成され、
この環状溝内にコイル（電磁石を構成）３９が収納され
ている。そして、このコイル３９が通電されることによ
り、上記アーマチュア４２がプーリ３８側に磁力で吸引
され、プーリ３８の回転力が出力軸３４に伝達される一
方、コイル３９が通電されていない状態では、上記アー
マチュア４２とプーリ３８との間に軸方向の微小な隙間
４４が確保されるようになっている。

【００２５】上記コイル３９の通電制御のための回路を
図５に示す。この回路では、電源Ｂ、スイッチング素子
５６、上記コイル３９、及び抵抗５７が直列に配されて
いる。スイッチング素子５６はトランジスタ等からな
り、前記コントロールユニット１６から入力される制御
信号によってスイッチング動作をする。すなわち、コン
トロールユニット１６からスイッチング素子５６に入力
される制御信号によって、コイル３９の通電制御が行わ
れるようになっている。さらに、この回路には、上記抵
抗５７における電圧降下を検出する電圧計５８が設けら
れており、この電圧計５８によって上記コイル３９の励
磁電流が間接的に検出され、その検出信号が上記コント
ロールユニット１６に入力されるようになっている。

【００２６】図１に示すように、このエンジンには、ス
ロットル弁５の開度を検出するスロットルセンサ５１、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５２、
吸気温度を検出する吸気温度センサ、エンジン冷却水温
度を検出する水温センサ５４等の各種センサが設けら
れ、これらの検出信号も前記コントロールユニット１６
に入力されるようになっている。

【００２７】コントロールユニット１６は、クラッチ制
御手段５５を備え、このクラッチ制御手段５５は、前記
各検出信号に基づいて上記スイッチング素子５６へ出力
する制御信号を作成し、電磁クラッチ１１のオンオフ切
換を制御するように構成されている。具体的には、図６
に示すように、エンジン負荷が一定値Ｐ１未満でかつエ
ンジン回転数が一定値Ｎ１未満の低回転低負荷領域では
電磁クラッチ１１をオフ状態とし、この領域から高負荷
領域もしくは高回転領域に移行した時点（すなわち、図
６の矢印Ａ１のようにエンジン負荷が上記値Ｐ１以上に
なった時点や同図矢印Ａ２のようにエンジン回転数が上
記値Ｎ１になった時点）で電磁クラッチ１１をオフから
オンに切換えるように構成されている。

【００２８】次に、このオフからオンへの切換時に上記
コントロールユニット１６が実際に行う制御動作と装置
全体の作用を、図７を併せて参照しながら説明する。

【００２９】まず、電磁クラッチ１１をオンにすべく上
記コントロールユニット１６がスイッチング素子５６に
制御信号を出力し、この出力時点から一定の初期遅れ時
間（図７の第１段）が経過した後に励磁電圧及び励磁電
流が実際に立ち上がる。励磁電流は、電圧計５８によっ
て抵抗５７の電圧降下という値で間接的に検出され、そ
の結果がコントロールユニット１６に入力される。この
励磁電流は、アーマチュア４２の吸引開始に伴って増大
するが、この吸引がほぼ完了すると仕事量が減るために
一旦降下する。そして、吸引が完了した後は、伝達トル
クの増大に伴って励磁電流も再び増大し、ほぼ一定の値
に安定する。

【００３０】アーマチュア４２の吸引が完了してからし
ばらくは、このアーマチュア４２とプーリ３８との間に
滑りを生じながらトルクが伝達される（すなわち、いわ
ゆる動摩擦トルクが伝達される）が、アーマチュア吸引
完了時点から所定時間（この時間はアーマチュア４２の
材質や温度、エンジン回転数等により決まる。）が経過
すると、上記滑りがなくなり、この時点で、伝達される
トルクは上記動摩擦トルクからこれよりも高い静摩擦ト
ルクに移行する。従って、ここで何ら策を講じなけれ
ば、上記伝達トルクの急上昇に対応してエンジン出力が
急低下し、従来のように著しいトルクショックが発生す
ることになる。

【００３１】そこで、上記クラッチ制御手段５５は、上
記コイル３９の励磁電流を監視し、この励磁電流が一旦
降下してから再上昇した時点をアーマチュア吸引完了時
点と判定し、この時点から内蔵のタイマーを作動させ
る。そして、上記アーマチュア吸引完了時点から上記所
定時間よりも短い時間が経過した時点、すなわち、伝達
トルクが動摩擦トルクから静摩擦トルクに移行する前の
時点から励磁電圧を断続的に０にし、静摩擦トルクへの
移行時にはクラッチ接続の進行を抑制する制御を実行す
る。この制御により、図７の上から３段目のグラフに破
線で示されるように、伝達トルクの上昇度合いが抑えら
れ、この伝達トルクの上昇に起因するトルクショックが
有効に緩和されることとなる。

【００３２】従って、この装置によれば、励磁電圧を断
続的に０にする期間（すなわちクラッチ接続の進行を抑
制してその接続所要時間を延長する期間）を最小限にと
どめて電磁クラッチ１１の摩耗を抑制しながら、伝達ト
ルクが動摩擦トルクから静摩擦トルクに移行する際のト
ルクショックを有効に緩和することが可能になる。

【００３３】また、車両の急加速時では緩加速時に比べ
て運転者はトルクショックを感じにくいので、緩加速時
には急加速時よりも上記励磁電圧を断続的に０にする期
間を長くするといった制御を行うことにより、運転者が
トルクショックを感じやすい緩加速時には確実にトルク
ショックを抑制する一方、トルクショックを感じにくい
急加速時にはクラッチ接続所要時間を短縮してクラッチ
摩耗を抑制し、かつ、迅速なクラッチ接続によって要求
加速度を満足させるといった効果を得ることが可能にな
る。

【００３４】また、オン状態への切換時におけるエンジ
ン回転数と機械式過給機６の回転数との差が大きい領
域、すなわち高回転運転領域では、上記回転数差分だけ
トルクショックも大きくなるので、この高回転運転領域
では低回転運転領域よりもクラッチ接続所要時間を長く
するといった制御を行うのが好ましい。例えば、図６の
矢印Ａ２に示すように過給領域への移行時におけるエン
ジン回転数が所定値Ｎ１以上の場合、すなわち高回転領
域での過給開始時には、上記励磁電圧を断続的に０にす
る期間を長くすることにより、確実にトルクショックを
抑制できる一方、例えば同図矢印Ａ１に示すように過給
領域への移行時におけるエンジン回転数が所定値Ｎ１未
満の場合、すなわち、さほどトルクショックの大きくな
い低回転領域での過給開始時には、上記励磁電圧を断続
的に０にする期間を短くすることにより、接続所要時間
を短縮してクラッチ摩耗を抑制することが可能になる。

【００３５】なお、上記のように緩加速時における接続
所要時間を急加速時における接続所要時間よりも長くし
たり、高回転運転領域における接続所要時間を低回転運
転領域における接続所要時間よりも長くしたりすること
による効果は、前記図７に示したように動摩擦トルクか
ら静摩擦トルクへの移行時点を含む特定期間でのみ接続
速度を下げる場合に限らず、例えばクラッチがオフ状態
からオン状態に移行するまでの所要全期間において均等
に接続速度を下げるような制御を行う場合にも、得るこ
とが可能な効果である。

【００３６】また、その他、本発明は次のような実施の
形態をとることも可能である。

【００３７】(1) 上記実施形態では、励磁電流の監視に
よってアーマチュア４２の吸引完了時点を判定し、この
時点を基準に、励磁電圧を断続的に０にするタイミング
を設定するようにしているが、アーマチュア４２の吸引
が完了するまでの時間を一定とみなし、コイル３９を通
電させてから所定時間が経過した後に励磁電圧を断続的
に０にし始めるようにしてもよい。ただし、実際にはア
ーマチュア４２等の摩耗に伴ってこのアーマチュア４２
とプーリ３８との隙間４４が大きくなり、この隙間４４
が大きくなるにつれて上記アーマチュア４２の吸引が完
了するまでに要する時間も長くなるので、上記実施形態
のようにアーマチュア４２の吸引完了時点を検出してそ
の時点を基準に励磁電圧降下のタイミングを設定すれ
ば、より確実にかつ有効にトルクショックの緩和ができ
る効果が得られる。

【００３８】逆に、上記アーマチュア４２の吸引所要時
間から上記隙間４４の大きさを把握することが可能であ
るので、エンジンが始動してから所定時間が経過するま
での上記被吸引回転部材の吸引所要時間を逐次記憶し、
この吸引所要時間の変化からクラッチの摩耗状態を判定
するクラッチ摩耗検出手段を備えることにより、特に電
磁クラッチ１１を分解することなくその摩耗状態を把握
するといったこともできる。

【００３９】(2) 前記各実施形態では、励磁電圧を断続
的に０にするというデジタル制御を用いてクラッチ接続
速度を降下させているが、例えば励磁電圧をアナログ的
に降下させてクラッチ接続速度を降下させるようにして
もよい。

【００４０】(3) 図７の最下段に示すように、クラッチ
の接続が進行するにつれて、被動側回転数（機械式過給
機６の入力軸３４の回転数）が上昇して駆動側回転数
（エンジン回転数）に近づき、両回転数が合致した直後
に伝達トルクが急上昇するので、例えば機械式過給機６
にその入力軸３４の回転数を検出する回転数センサ等を
設け、その検出回転数とエンジン回転数との差が一定値
未満になった時点、あるいは検出回転数の絶対値が一定
以上になった時点からクラッチ接続速度を降下させるよ
うにしてもよい。また、同図に示されるように、電磁ク
ラッチ１１が通電されて被動側回転数が立ち上がってか
らその増加率が一旦下がり、再び当該増加率が上がった
直後に伝達トルクが急上昇するので、上記回転数増加率
が再上昇する時点でクラッチ接続速度を降下させるよう
にしてもよい。また、このように回転数増加率が再上昇
するタイミングは上記被動側回転数の上昇開始時点（立
上り時点）から所定時間経過後に訪れるので、その立上
り時点を検出してこの時点からクラッチ接続速度を降下
させるようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、エンジン負荷が
一定以上になった場合に電磁クラッチをオン状態に切換
えて機械式過給機を駆動させる機械式過給機付エンジン
の過給制御装置において、緩加速時に上記電磁クラッチ
を上記オフ状態からオン状態に移行させるまでの接続所
要時間を急加速時での接続所要時間よりも長くするよう
にしたものであるので、運転者がトルクショックを感じ
やすい緩加速時にはクラッチ接続所要時間を長くして確
実にトルクショックを緩和する一方、急加速時には上記
クラッチ接続所要時間を短くしてクラッチ摩耗を抑制
し、また要求加速度を満足させることができる効果があ
る。

【００４２】また本発明は、エンジン負荷が一定以上も
しくはエンジン回転数が一定以上になった場合に上記電
磁クラッチをオン状態に切換えて機械式過給機を駆動さ
せる機械式過給機付エンジンの過給制御装置において、
エンジン回転数が一定以上の高回転領域で上記電磁クラ
ッチを上記オフ状態からオン状態に移行させるまでの接
続所要時間をそれ以外の領域における接続所要時間より
も長くするようにしたものであるので、比較的トルクシ
ョックが大きくなりやすい高回転運転領域では、クラッ
チ接続所要時間を長くして確実にトルクショックを緩和
する一方、それ以外の領域ではクラッチ接続所要時間を
短くしてクラッチ摩耗を抑制できる効果がある。

【００４３】また本発明は、電磁クラッチを用いた機械
式過給機付エンジンの過給制御装置において、上記電磁
クラッチが上記オフ状態からオン状態に移行するまでの
接続過渡期間のうち、電磁クラッチの電磁石が通電され
てからこの電磁石による被吸引回転部材の吸引が完了す
るまでの期間を除く期間であって、上記電磁石に対する
上記被吸引回転部材の滑りがなくなる時点を含む特定期
間でのみクラッチ接続速度を下げるようにしたものであ
るので、トルクショックが最も著しい時点、すなわち、
電磁石に対する上記被吸引回転部材の滑りがなくなって
伝達トルクがいわゆる動摩擦トルクから静摩擦トルクに
急上昇する時点では、クラッチ接続速度を下げてトルク
ショックを有効に緩和できる一方、少なくとも上記電磁
石による被吸引回転部材の吸引が完了するまでの期間は
上記クラッチ接続速度を低下させずに迅速にクラッチ接
続を進行させてクラッチ摩耗を抑制できる効果がある。

【００４４】ここで、上記電磁石による被吸引回転部材
の吸引が完了したことを検出する吸引完了検出手段を備
え、この吸引完了が検出された時点から所定時間が経過
した後に上記クラッチ接続速度を下げるようにすれば、
クラッチの摩耗状態にかかわらず、常に適切なタイミン
グでクラッチ接続速度を低下させ始め、トルクショック
をより有効に緩和できる。

【００４５】上記吸引完了検出手段として、上記吸引完
了に伴うコイルの励磁電流の変化を検出する励磁電流検
出手段を備えたものがによれば、既存のコイル通電制御
回路を利用した簡素な構成で上記吸引完了時点を検出で
きる効果が得られる。

【００４６】また、エンジンが始動してから所定時間が
経過するまでの上記被吸引回転部材の吸引所要時間を逐
次記憶し、この吸引所要時間の変化からクラッチの摩耗
状態を判定するクラッチ摩耗検出手段を備えたものによ
れば、電磁クラッチを分解せずにその摩耗状態を把握で
きる効果が得られる。

【００４７】また、機械式過給機の駆動回転数を検出す
る過給側回転数検出手段を備え、この過給側回転数検出
手段の検出結果に基づいて上記接続速度の降下開始タイ
ミングを決定するようにしたものにおいても、常に適正
なタイミングでクラッチ接続速度を低下させ、有効なト
ルクショックの緩和ができる。また、上記過給側回転数
検出手段の検出結果をクラッチ接続完了後の機械式過給
機の運転制御にも利用できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を備えた機械式過給機付エンジンの
一例を示す全体構成図である。

【図２】上記機械式過給機の一部断面側面図である。

【図３】上記機械式過給機の断面正面図である。

【図４】上記機械式過給機に設けられた電磁クラッチの
断面側面図である。

【図５】上記電磁クラッチの通電制御回路を示す回路図
である。

【図６】上記機械式過給機により過給が行われる領域と
過給が行われない領域とを示すグラフである。

【図７】上記電磁クラッチの接続過渡期間における励磁
電圧、励磁電流、伝達トルク、及び回転数の時間変化を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ６ 機械式過給機 １１ 電磁クラッチ １６ コントロールユニット ３９ コイル（電磁石を構成） ４２ アーマチュア（被吸引回転部材） ５５ クラッチ制御手段 ５７ 抵抗（励磁電流検出手段を構成） ５８ 電圧計（励磁電流検出手段を構成）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 啓二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械式過給機とエンジン出力軸とを完全
   に連結するオン状態と両者を切り離すオフ状態とに切換
   えられる電磁クラッチと、エンジン負荷が一定以上にな
   った場合に上記電磁クラッチをオン状態に切換えて機械
   式過給機を駆動させるクラッチ制御手段とを備えた機械
   式過給機付エンジンの過給制御装置において、緩加速時
   に上記電磁クラッチを上記オフ状態からオン状態に移行
   させるまでの接続所要時間を急加速時での接続所要時間
   よりも長くするように上記クラッチ制御手段を構成した
   ことを特徴とする機械式過給機付エンジンの過給制御装
   置。
2. 【請求項２】 機械式過給機とエンジン出力軸とを完全
   に連結するオン状態と両者を切り離すオフ状態とに切換
   えられる電磁クラッチと、エンジン負荷が一定未満でか
   つエンジン回転数が一定未満の低負荷低回転領域では上
   記電磁クラッチをオフ状態にし、エンジン負荷が一定以
   上もしくはエンジン回転数が一定以上になった場合に上
   記電磁クラッチをオン状態に切換えて機械式過給機を駆
   動させるクラッチ制御手段とを備えた機械式過給機付エ
   ンジンの過給制御装置において、エンジン回転数が一定
   以上の高回転領域で上記電磁クラッチを上記オフ状態か
   らオン状態に移行させるまでの接続所要時間をそれ以外
   の領域における接続所要時間よりも長くするように上記
   クラッチ制御手段を構成したことを特徴とする機械式過
   給機付エンジンの過給制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の機械式過給機付
   エンジンの過給制御装置において、上記電磁クラッチが
   上記オフ状態からオン状態に移行するまでの接続過渡期
   間のうち、電磁クラッチの電磁石が通電されてからこの
   電磁石による被吸引回転部材の吸引が完了するまでの期
   間を除く期間であって、上記電磁石に対する上記被吸引
   回転部材の滑りがなくなる時点を含む特定期間でのみク
   ラッチ接続速度を下げるように上記クラッチ制御手段を
   構成したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの過
   給制御装置。
4. 【請求項４】 機械式過給機とエンジン出力軸とを完全
   に連結するオン状態と両者を切り離すオフ状態とに切換
   えられる電磁クラッチと、運転状態が予め設定された過
   給領域に入った場合に上記電磁クラッチをオン状態に切
   換えて機械式過給機を駆動させるクラッチ制御手段とを
   備えた機械式過給機付エンジンの過給制御装置におい
   て、上記電磁クラッチが上記オフ状態からオン状態に移
   行するまでの接続過渡期間のうち、電磁クラッチの電磁
   石が通電されてからこの電磁石による被吸引回転部材の
   吸引が完了するまでの期間を除く期間であって、上記電
   磁石に対する上記被吸引回転部材の滑りがなくなる時点
   を含む特定期間でのみクラッチ接続速度を下げるように
   上記クラッチ制御手段を構成したことを特徴とする機械
   式過給機付エンジンの過給制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の機械式過給機付
   エンジンの過給制御装置において、上記電磁石による被
   吸引回転部材の吸引が完了したことを検出する吸引完了
   検出手段を備え、この吸引完了が検出された時点から所
   定時間が経過した後に上記クラッチ接続速度を下げるよ
   うに上記クラッチ制御手段を構成したことを特徴とする
   機械式過給機付エンジンの過給制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の機械式過給機付エンジン
   の過給制御装置において、上記吸引完了検出手段とし
   て、上記吸引完了に伴うコイルの励磁電流の変化を検出
   する励磁電流検出手段を備えたことを特徴とする機械式
   過給機付エンジンの過給制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の機械式過給機付エンジン
   の過給制御装置において、エンジンが始動してから所定
   時間が経過するまでの上記被吸引回転部材の吸引所要時
   間を逐次記憶し、この吸引所要時間の変化からクラッチ
   の摩耗状態を判定するクラッチ摩耗検出手段を備えたこ
   とを特徴とする機械式過給機付エンジンの過給制御装
   置。
8. 【請求項８】 請求項３または４記載の機械式過給機付
   エンジンの過給制御装置において、機械式過給機の駆動
   回転数を検出する過給側回転数検出手段を備え、この過
   給側回転数検出手段の検出結果に基づいて上記接続速度
   の降下開始タイミングを決定するように上記クラッチ制
   御手段を構成したことを特徴とする機械式過給機付エン
   ジンの過給制御装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の機械式過給機付エンジン
   の過給制御装置において、上記機械式過給機の駆動回転
   数とエンジン出力軸の回転数との差が一定以下となった
   時点からクラッチ接続速度を低下させるように上記クラ
   ッチ制御手段を構成したことを特徴とする機械式過給機
   付エンジンの過給制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の機械式過給機付エンジ
    ンの過給制御装置において、上記機械式過給機の駆動回
    転数が所定値以上となった時点からクラッチ接続速度を
    低下させるように上記クラッチ制御手段を構成したこと
    を特徴とする機械式過給機付エンジンの過給制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の機械式過給機付エンジ
    ンの過給制御装置において、上記電磁クラッチの電磁石
    が通電されてから上記機械式過給機の駆動回転数の時間
    増加率が一旦下がって再び上昇する時点よりクラッチ接
    続速度を低下させるように上記クラッチ制御手段を構成
    したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの過給制
    御装置。
12. 【請求項１２】 請求項８記載の機械式過給機付エンジ
    ンの過給制御装置において、上記機械式過給機の駆動回
    転数の上昇開始時点から所定時間経過後に上記クラッチ
    接続速度を低下させるように上記クラッチ制御手段を構
    成したことを特徴とする機械式過給機付エンジンの過給
    制御装置。