JPS61144448A - エンジンの可変フライホイ−ル制御装置 - 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） 本発明はエンジンの可変フライホイール制御装置に関す
るものである。

（従来技術） エンジンの出力軸に設けられるフライホイールのなかに
は、実開昭５７．−９４７４０号公報に示すように、主
フライホイールと副フライホイールとの分割構成とされ
て、主フライホイールを通常一般のフライホイールと同
様に、常時エンジンの出力軸により回転駆動されるよう
にする一方、副フライホイールをエンジンの出力軸に対
して係脱自在として設けて、エンジンの低回転域におい
てのみこの出力軸に係合されるすなわち副フライホイー
ルが出力軸によって回転駆動されるようにした、いわゆ
る可変フライホイール式のものが提案されている。

この可変フライホイールにあっては、振動の大きくなる
エンジン低回転域において、主と副との両フライホイー
ルが共にエンジン出力軸により回転駆動されることとな
って、十分な振動低減が得られることになり、またエン
ジンの振動が小さくなるエンジンの高回転域においては
、副フライホイールのエンジン出力軸に対する係合が外
れて主フライホイールのみが回転駆動されることとなる
ため、この副フライホイールの分だけエンジンへの負荷
が小さくなって、エンジンの応答性向上や燃費向上が得
られる、という利点を有する。

ところで、上述のような副フライホイールは、ある所定
のエンジン回転数でエンジン出力軸より離脱されること
になるが、従来のものは、この副フライホイール離脱時
のエンジン回転数が一定値として定められていたため、
特にエンジン低回転域からの加速時におけるエンジン応
答性の点で必らずしも十分に満足のいくものではなかっ
た。すなわち、副フライホイール７を離脱するにはある
程度の時間を要するものであり、したがって、エンジン
の加速要求が大きいとき換言すればエンジン回転上昇度
合が大きいときは、この副フライホイールの離脱が遅れ
る分だけ、実質的にこの副フライホイールが離脱された
ときのエンジン回転数が所定の離脱回転数よりも相当に
大きくなってしまうことになる。

（発明の目的） 本発明は上述のような事情を勘案してなされたもので、
可変フライホイール付のエンジンにおいて、エンジンの
加速性能特にエンジン低回転域からの加速性能を向上し
得るようにしたエンジンの可変フライホイール制御装置
を提供することを目的とする。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては、エンジ
ンの加速度が大きいほど、エンジンへの負荷となる副フ
ライホイールを離脱するときのエンジン回転数が小さく
なるようにしである。具体的には、エンジンの出力軸に
対して、該出力軸により常時回転駆動される主フライホ
イールと該出力軸に係脱可能な副フライホイールとが設
けられたエンジンの可変フライホイールにおいて、第１
図に示すように、 前記副フライホイールの前記出力軸に対する係脱を行う
係脱用電磁手段と、 前記係脱用電磁手段に係合信号、離脱信号を出力して、
エンジンの低回転域においては前記副フライホイールが
係合状態となるように該副フライホイールの係脱を制御
する副フライホイール制御手段と、 エンジンの加速状態を検出する加速検出手段と、 前記加速検出手段の出力を受け、エンジンの加速度が大
きいほど、前記副フライホイールが離脱されるときのエ
ンジン回転数が小さくなるように補正する離脱回転数補
正手段と、 を備えた構成としである。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基いて説明する。

第２図において、ｌはエンジンで、該エンジン１の後端
（第２図右端）には、変速機２が連結されている。この
エンジンｌと変速機２との連結部分の詳細を第３図に示
してあり、変速機２のケース３前端部内には、エンジン
出力軸４の後端部と変速機２の入力軸５前端部とが位置
されている他、主と副の各フライホイール６．７および
クラッチＣが配設されている。なお、クラッチＣは、既
知のものなのでその詳細な図示を略してあり、そのカバ
一部材のみを符号８で示しである。

前記主フライホイール６は、エンジン出力軸４の後端に
対してポルト９により固定されており、これにより、エ
ンジン出力軸４により常時回転駆動されるようになって
いる。そして、この主フライホイール６に対して、変速
ａ２の入力軸５が前記クラッチＣを介して継続されるよ
うになっている。

前記副フライホイール７は、主フライホイール６の直前
方に位置され、軸受１０を介してエンジン出力軸４に回
転自在かつ摺動自在に保持されている、この副フライホ
イール７の後面には、環状の摩燻板１１が設けられてい
て、副フライホイール７が後方（第３図右方）へ押圧さ
れると、この摩擦板１１が主フライホイール６の前面に
圧接され、これにより、副フライホイール７が主フライ
ホイール６すなわちエンジン出力軸４と一体回転される
係合状態となる。この係合状態から上記押圧力が解放さ
れると、図示のように摩擦板１１が主フライホイール６
より離れて、副フライホイール６は離脱状態すなわちエ
ンジン出力軸４との係合が外れた自由状態とされる。ま
た、副フライホイール７には、主フライホイール６に相
対向させて永久磁石１２が固定されており、これにより
上記離脱状態においては、永久磁石１２の主フライホイ
ール６に対する吸引作用によって、少くとも主フライホ
イール６の回転が低下した際には、副フライホイール７
が主フライホイール６に対してこれよりも小さい回転数
ではあるがつれ回りされるようになっている。

上述のような副フライホイール７の保合、離脱を行う部
分の構成を説明すると、エンジン１の後面には、ポル）
１３によりガイド部材１４が固定されている。このガイ
ド部材１４は、エンジン出力軸４の後端部を取り巻くよ
うにして副フライホイール７に向けて伸びる筒状のガイ
ド部１４ａを有し、このガイド部材１４ａの外周には、
主リテーナ１５が摺動自在に嵌合、保持されている。こ
のリテーナ１５には、軸受１６が保持されており、該軸
受１６の内リテーナ１６ａは、副フライホイール７の前
面に形成された突起状被押圧部７ａへ当接可能な押圧部
１６ｂを有している。なお、この軸受１６は、上記内リ
テーナ１６ａの他、外リテーナ１６ｃと両すテーナ１６
ａ、１６Ｃ間に位置された球体１６ｄよりなるものであ
るが、少くとも内リテーナ１６ａは、前記主リテーナ１
５に対して回転自在とされ、また軸受１６自体は、全体
として主リテーナ１５に対して若干の遊びを有するも前
後方向（エンジン出力軸４の軸心方向）には相対変位不
能とされている。

前記ガイド部材１４のガイド部１４ａ外周には、主リテ
ーナ１５の前方位置において、操作レバー１７の環状と
された基端部１７ａが遊びをもって嵌合されている。こ
の操作レバー１７は、エンジン出力軸４の径方向外方側
へ伸び、その中間位置に形成された係合部１７ｂが、前
記ガイド部材１４より突設された支点部材１８に係合し
て、該係合部１７ｂ　（支点部材１８の先端部）を中心
にして、図中時計方向および反時計方向に揺動自在とさ
れている。このような操作レバー１７の自由端部１７ｃ
には、係脱用電磁手段としてのソレノイド１９が連係さ
れている。すなわち、このツレ／イド１９は、エンジン
ｌの後面に固定され、そのロッド１９ａが、操作レバー
１７の自由端部１７ｃに当接可能に対向されている。そ
して、操作レバー１７の自由端部１７ｃは、引張りばね
としてのリターンスプリング２０により、前方へ向けて
付勢されている。

以上のような構成により、ソレノイド１９が０ＦＦ（消
磁）されるとそのロッド１９ａが縮長し、リターンスプ
リング２０によって操作レバー１７の自由端部１７ｃが
前方へ変位される。これにより、操作レバー１７は、支
点部材１８を中心に図中時計方向へ揺動され、この結果
、その基端部１７ａが、主リテーナ１５、軸受１６を介
して副フライホイール７を主フライホイール６に対して
押圧することとなって、副フライホイール７が係合状態
とされる。逆に、ソレノイド１９をＯＮ（励磁）すると
、リターンスプリング２０に抗してロッド１９ａが伸長
されて図示の状態へ復帰し、副フライホイール７は離脱
状態となる。なお、この副フライホイール７の離脱状態
においては、主フライホイール６から離間する方向への
積極的な力は作用させないようにしである。もっとも、
副フライホイール７の主フライホイール６に対する離脱
をより確実に行うには、例えば両フライホイール６と７
との前後方向相対向する面にそれぞれ永久磁石を設けて
、この一対の永久磁石を互いに反発し合う関係のものと
すればよい。

第２図中３１は制御ユニットで、この制御ユニット３１
には、各センサ３２〜３５からの信号が入力される一方
、制御ユニーｙ　）　３１からはソレノイド１９に対し
て係合信号（ＯＦ　Ｆ）あるいは離脱信号（ＯＮ）が出
力されるようになっている。上記各センサ３２〜３５の
うち、センサ３２はデストリピユータにより実質的に構
成されて、エンジン回転数を検出するものである。セン
サ３３は、吸気マニホルド３６へ連なる吸気通路３７中
に配設されたスロットルバルブ３８の開度、すなわちス
ロットル位置を検出するものである。センサ３４は、副
フライホイール７の回転数を検出するもので、例えば副
フライホイール７の外周面に所定角度毎に突起７ｂ（第
３図参照）を形成して、この突起７ｂの掃過によって生
ずるパルス信号として検出を行うピックアップにより構
成される。センサ３５は、エンジンｌの冷却水温を検出
するものである。

上述の制御ユニッ）３１は、例えばマイクロコンピュー
タにより構成され、以下その機能を第４図に示すフロー
チャートに基づいて説明する。

先ス、ステップＳ１において、エンジンｌ　１力軸４）
回転数ＮＥ、副フライホイール７の回転数ＮＦ、スロッ
トル位置ＴＨ，冷却水温ＴＷが読込まれる０次いで、ス
テップＳ２において冷却水温ＴＷに基いて、基本の離脱
回転数Ｎｏすなわち副フライホイール７を離脱すべきエ
ンジン回転数Ｎｏが演算される。この基本の離脱回転数
Ｎ。

は、冷却水温ＴＷが低いほど大きく設定されるが、これ
は、冷却水温Ｔｗが低いほどエンジン１の燃焼が不安定
でトルク変動を生じ易いことに対処するためである。

この後、ステップＳ３において、スロットル変化速度Δ
ＴＨが演算されるが、これはエンジン１の加速度の大き
さを求めるもので、スロットル開度が大きくなる方向へ
の変化を正として、スロットル位置の変化量を微分する
ことにより得られる。このステップＳ３で求められたス
ロットル変化速度に基づいて、ステップＳ４により、例
えば第５図に示すようなあらかじめ作成されたマツプよ
り、補正回転数ΔＮ１が演算される（読込まれる）、こ
の補正回転数ΔＮ１は、スロットル変化速度ΔＴＨが加
速状態を示す正の場合は、ΔＴ「が大きいほど大きくさ
れ、また減速状態を示す負の場合は、この補正回転数Δ
Ｎ１は零とされる。

そして、ステップＳ５において、前述した基本の離脱回
転数ＮＯより補正回転数ΔＮ１が差し引かれて、最終的
な離脱回転数ＮＳが求められる。

上記ステップＳ５の後は、ステップＳ６において、エン
ジン回転数ＮＥが前記離脱回転数ＮＳより小さいか否か
判別され、ＮＥ　＜ＮＳでないときは、ステップＳ７に
移行して、ここで、副フライホイール７が現在係合状態
にあるか否か判別される。そして、副フライホイール７
が保合状態であると判別されたときは、ステップＳ８に
おいて、ソレノイド１９に対して離脱信号を出力すなわ
ちソレノイド１９をＯＮして副フライホイール７を離脱
状態とする。また、上記ステップＳ７で保合状態ではな
いと判別されたときは、既に副フライホイール７が離脱
されているときなので、そのままステップＳｌは戻る。

一方、前記ステップＳ６においてＮＥ　＜ＮＳであると
判別されたときは、ステップＳ９において副フライホイ
ール７が係合状態であるか否か判別される。そして、こ
のステップＳ９で係合状態にないと判別されると、エン
ジン回転数ＮＫと副フライホイール７の回転数ＮＦとの
差の絶対値があらかじめ定められた設定幅ΔＮ・２より
小さいか否か判別され、この絶対値がΔＮ２より小さい
ときは、ステップ５１０において、ソレノイド１９に対
して係合信号を出力すなわちソレノイド１９をＯＦＦと
して、副フライホイール７を保合状態とする。また、ス
テップＳ９において係合状態であると判別されたとき、
およびステップＳ１０でＮＥとＮＦとの差の絶対値がΔ
Ｎ２より小さくないと判別されたときは、そのままステ
ップＳｌへ戻る。

なお、ステップ５１０における判別は、エンジン回転数
すなわち主フライホイール６の回転数ＮＥと副フライホ
イール７の回転数ＮＦとの回転差がΔＮ２という範囲内
の小さい値となったときに、副フライホイール７の係合
を許すようにして、この保合時のショックを極力小さく
するためになされるものである。勿論、この回転数差を
小さくするために、前述した永久磁石１２を利用した副
フライホイール７のつれ回りが効果的に利用される。

このように、エンジンｌの加速時には、副フライホイー
ル７の離脱回転数ＮＦが小さく設定されるので、すなわ
ち、例えば、非加速時の離脱回転数が１５０Ｏｒｐｍと
されている場合に、加速時においてはこの離脱回転数が
１３０Ｏｒｐｍというように小さくされるので、副フラ
イホイール７が保合状態にあるとき例えば１１０００ｒ
ｐのときから加速を行う場合、この副フライホイール７
の離脱がよりすみやかに行われて、エンジンｌの加速性
能か向上されることになる。そして、この離脱回転数は
、加速度が大きいほど小さくされるので、エンジンｌに
要求される加速の度合に対応した応答の良いエンジンの
加速が得られることになる。なお、エンジンの加速状態
において離脱回転数を小さくしても、エンジン回転数は
上昇方向であり、かつエンジン負荷も大きいので、エン
ジンの振動低減という観点からみて格別の支承は生じな
いものである。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
、例えば次のような場合も含むものである。

■エンジンｌの加速状態を検出するには、アクセルペダ
ルの踏込み変化の様子（特にスロットルバルブ３８の存
在しないディーゼルエンジンの場合）、吸気圧変化の様
子によって行うようにしてもよい。

■副フライホイール７の係脱は油圧アクチュエータを利
用するようにしてもよく、この場合係脱用電磁手段とし
ては、この油圧アクチュエータに対する油圧の供給を制
御するソレノイド弁とすればよい。

■制御ユニット３１をマイクロコンピュータによって構
成する場合は、アナログ式、デジタル式のいずれであっ
てもよい。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、可変フラ
イホイールを備えたエンジンにおいて、エンジン低回転
域からのエンジンの加速応答性をより一層向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示すブロック図。 第２図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第３図は本発明の一実施例を示す要部断面図。 第４図は本発明による制御例を示すフローチャート。 第５図は加速度合に対する離脱回転数の補正量の一例を
示す図。 １：エンジン ４：エンジン出力軸 ６：主フライホイール ７：副フライホイール １９：ソレノイド（係脱用電磁手段） ３１：制御ユニット ３３：スロットルセンサ 第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの出力軸に対して、該出力軸により常時
   回転駆動される主フライホイールと該出力軸に係脱可能
   な副フライホイールとが設けられたエンジンの可変フラ
   イホイールにおいて、 前記副フライホイールの前記出力軸に対する係脱を行う
   係脱用電磁手段と、 前記係脱用電磁手段に係合信号、離脱信号を出力して、
   エンジンの低回転域においては前記副フライホイールが
   係合状態となるように該副フライホイールの係脱を制御
   する副フライホイール制御手段と、 エンジンの加速状態を検出する加速検出手段と、 前記加速検出手段の出力を受け、エンジンの加速度が大
   きいほど、前記副フライホイールが離脱されるときのエ
   ンジン回転数が小さくなるように補正する離脱回転数補
   正手段と、 を備えていることを特徴とするエンジンの可変フライホ
   イール制御装置。