JPS621645A - 内燃機関の暖機促進装置 - 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） 本発明は内燃機関の暖機促進装置、詳しくは、自動車の
発進暖機運転時におけるその要する時間を短縮せしめる
ための内燃機関の暖機促進装置に関する。

（従来の技術） このような内燃機関の暖機促進装置としては従来、たと
えば特開昭５８−１６５５４５号公報に掲載されたもの
がある。この従来の内燃機関の暖機促進装置は、内燃機
関が無負荷状態よりも若干負荷があった方が暖機運転に
必要な時間が短縮される点に着目してなされたものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の暖機運転促
進装置にあっては、電磁式リターダを用いた構造となっ
ていたため、車両の減速ブレーキとしてこの電磁式リタ
ーダを採用していない車両においてはわざわざそれを新
たに設けなければならず、車両のコストアップ、重量増
あるいは構造の複雑化を招くという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は前記問題点を解決するため、入力側が
内燃機関のクランク軸に連結され出力側が変速機構のイ
ンプットシャフトに連結されたトルクコンバータと、前
記インプットシャフトの回転を阻止するインプットシャ
フト固定手段と、内燃機関の暖機状態を検出する暖機状
態ヰ★出手段と、この暖機状態検出手段からの信号によ
り前記インプットシャフト固定手段の作動を制御する制
御手段と、を備えたことを構成としている。

（作用） 暖機状態検出手段が内燃機関が暖機状態にあることを検
出すると制御手段はその信号に基づいてインプットシャ
フト固定手段にＨｆ信号を出力し、このことによりイン
プットシャフト固定手段はトルクコンバータの出力側に
連結された変速機構のインプットシャフトを固定する。

このようにインプットシャフト固定手段がインプットシ
ャフトを固定すると、内燃機関のクランク軸に連結され
たトルクコンバータの入力側と、インプットシャフトに
連結されたトルクコンバータの出力側との間に滑りを生
じる。このことにより内燃機関に負荷がかかることにな
り、内燃機関に負荷がかからないときの暖機時よりも暖
機運転に要する時間を短縮することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。第１〜３図は本発明の第１実施例に係る内燃機関の暖
機促進装置を示す図である。

まず、構成について説明すると、第１図において８はエ
ンジン（内燃機関）、１０は自動車の自動変速機、１２
は自動変速機１０が有するトルクコンバータ、１４は自
動変速機１０のハウジングである。トルクコンバータ１
２は、トルク入力側のポンプインペラ１６、およびトル
ク出力側のタービンランチ１８を有しており、ポンプイ
ンペラ１６はコンバータカバー２０と一体的に連結され
ている。ポンプインペラ１６およびコンバータカバー２
０はクラッチを介してエンジン８のクランク軸（図示せ
ず）と連結可能となっており、タービンランチ１８は変
速機構２２のインプットシャフト２４と連結されている
。変速機構２２は、インプットシャフトＵのほかに、リ
ヤサンギヤ５、リヤプラネタリ−ギヤあ、フロントプラ
ネタリ−ギヤ２８、リヤプラネットキャリヤ２９、ハイ
クラフチ３２、リバースクラッチ３４、ピニオンリダク
ションギヤ４４、ワンウェイクラッチ４６、ロームリバ
ースブレーキ４８、ロークラッチ５０．アウトプットシ
ャフト５２を有している。アウトプットシャフト５２の
端部にはアウトプットギヤ５４が一体的に形成されてお
り、このアウトプットギヤ５４はアイドラギヤ５６に噛
み合ってピニオンリダクションギヤ４４、ファイナルギ
ヤ６０を介してディファレンシャル機構４２に回転トル
クを伝達するようになっている。アイドラギヤ５６は図
外のマニュアルレバーにより車両がＰレンジの状態にお
いて図外のパーキングボールと噛み合い、アウトプット
シャフト５２を機械的に固定するようになっている（ア
ウトテントシャフト固定手段）。変速機構２２は、オイ
ルポンプ３６からの圧力油により、コントロールバルブ
園の作動を介して各種クラッチ３２．３４．５０やブレ
ーキ４８を各種組合せに基づいて締結、切離することに
より、インプットシャフト２４の回転を種々に変速して
アウトプットシャフト５２から取出せるようになってい
る。たとえば、ロークラッチ５０を締結すると、ワンウ
ェイクラッチ４６と協働してインプットシャフト２４の
回転を減速してアウトプットシャフト５２に伝達する。

このときロークラッチ５０は、インプットシャフト２４
とアウトプットギヤフト５２との間に回転を伝達可能に
する接続手段を構成する。そして、前記アウトプットシ
ャフト固定手段とこの接続手段はインプットシャフト固
定手段を構成する。

また、ロークラッチ５０は前述のようコントロールバル
ブ３０を介して圧力油により作動するほかに、コントロ
ールバルブ（資）のうちの図外のロークラッチコントロ
ールバルブと並列に配置されたロークラッチ制御ソレノ
イドによっても制御されるようになっている。このロー
クラッチ制御ソレノイドは第２図において３８により表
示され、ロークラッチ制御ソレノイド３８には直列にト
ランジスタ４０が結線されているとともに、並列にダイ
オード４１が結線されている。トランジスタ４０はアン
ド回路６に結線され、アンド回路４５からＨｆ信号が入
力したときにトランジスタ４０はロークラッチ制御ソレ
ノイド３８を通電させる。同図において、４７はエンジ
ン冷却水の温度を検出する水温検出手段、５１はエンジ
ンのクランク軸回転数を検出する回転数検出手段、羽は
車両がＰレンジの状態であるときにそれを検出してＨｉ
倍信号出力するＰレンジ検出手段である。水温検出手段
４７は第３図に示すように、冷却水の温度が高いときに
は低い信号電圧を、逆に温度が低いときは高い信号電圧
を出力するようになっている。５５はコンパレータであ
り、水温検出手段４７から冷却水の水温に相当する信号
電圧が入力されると、設定電圧Ｖ１　（たとえば水温（
資）℃に相当）と比較してそれより高い場合、すなわち
水温が（資）℃より低いときはアンド回路４５にＨｉ倍
信号出力する。５７もコンパレータであり、回転数検出
手段５１からクランク軸の回転数に相当する信号電圧が
入力されると、設定電圧Ｖ、（例えば５００　ｒ、ｐ、
ｍ、に相当）と比較してクランク軸回転数が５０Ｏｒ、
ｐ、ｍ、より大きいときはアンド回路４５にやはりＨｉ
倍信号出力する。アンド回路６は、水温検出手段４７、
回転数検出手段５１、Ｐレンジ検出手段５３からすべて
Ｈｉ倍信号入力したときのみトランジスタ４０を介して
ロークラッチ制御ソレノイド３８に通電させるようにな
っている。ロークラッチ制御ソレノイド３８、トランジ
スタ４０、ダイオード４１、アンド回１ｉ４５、コンパ
レータ５５、コンパレータ５７は、後述するようにイン
プットシャフト２４の回転を阻止するインプットシャフ
ト固定手段の作動を制御する制御手段４９を構成する。

第４図には、暖機運転時のエンジン８への空気増量機構
について示す。３１はエンジン８の燃焼室、３３は燃焼
室３１に燃焼混合気を供給する燃料供給路、３５は空気
吸入量を調整するスロットルバルブ、３７はアイドル運
転時のバイパス空気通路、３９はバイパス空気流量を調
整する制御バルブである。制御バルブおは制御回路４３
からの信号により駆動され、制御回路４３は水温検出手
段４７からの信号電圧を設定電圧■、と比較して冷却水
の温度がたとえば５０℃以下のときに制御バルブ３９を
開くように駆動信号を制御バルブ３９に出力する。

次に作用について説明する。エンジン８のクランク軸か
らの回転はクラッチおよびトルクコンバータ１２の流体
継手手段を介して変速機構２２のインプットシャフトＵ
に入力される。ドライバーがマニュアルレバーを操作し
て適当なセレクトポジションを決定すると、そのときの
車両の車速やエンジン負荷等の条件に応じてコントロー
ルバルブ（９）は各種クラッチ３２．３４．５０やブレ
ーキ４８をそれぞれ適宜締結あるいは切離し、前記条件
に応じた最適な変速比を実現するよう変速機構２２の各
種歯車組合せを選択し、インプットシャフト２４の回転
を変速してアウトプットシャフト５２に伝達する。アウ
トプットシャフト５２の回転はアウトプットギヤ５４、
アイドラギヤ５６、ビニオンリダクシツンギャ４４、フ
ァイナルギヤ６０、ディファレンシャル機構４２を介し
て左右の駆動車輪に伝達される。

ドライバーがアクセルペダルを踏込むことによりスロッ
トルバルブ３５が開き、燃焼室３１に供給される燃料混
合気量が増大してエンジン８のクランク軸回転数が上昇
する。車両のアイドル運転時においてはスロットルバル
ブ３５が閉じて空気はバイパス空気通路所で絞られて通
り、アイドル回転数を維持する。水温検出手段４７がエ
ンジン冷却水の温度を検出してその温度に相当する信号
電圧を制御回路招に出力すると、制御回路４３は設定電
圧Ｖ、と比較して冷却水の温度がたとえば５０’Ｃ以下
のときは制御バルブ３９を開くように駆動し、バイパス
空気′通路訂を通る空気量を越える空気を供給してアイ
ドル回転数を上昇させて暖機運転状態に入る。また、水
温検出手段４７はその信号電圧を制御子１１４９のコン
パレータ５５に出力し、コンパレータ謁は設定電圧■、
と比較して冷却水の温度がやはり（資）℃以下のときは
アイドル回路柘にＨｉ倍信号出力する。冷却水の温度が
５０℃以上のときはコンパレータ５５はアイドル回路４
５にＬｏ倍信号出力する０回転数検出手段５１はエンジ
ン８の回転数を検出してその回転数に相当する信号電圧
をコンパレータ５７に出力する。コンパレータ５７はそ
の信号電圧を設定電圧■２と比較し、クランク軸の回転
数がたとえば５００ｒ、ｐ、ＩＩ＋、より大きいときは
コンパレータ５７はアンド回路４５にＨｉ倍信号出力す
る。クランク軸の回転数が５００　ｒ、ｐ、ｍ、より小
さいときはコンパレータ５７はアンド回路６にＬＯ倍信
号出力する。Ｐレンジ検出手段５３はマニュアルレノく
−がＰレンジにセレクトされるとアンド回路６にＨ１信
号を出力し、Ｐレンジ以外にセレクトされるとアンド回
路４５にＬｏ倍信号出力する。アンド回路４５は水温検
出手段４７、回転数検出手段５１、Ｐレンジ検出手段５
３がすべてＨｉ倍信号出力しているときは車両のエンジ
ン８は暖機状態にあることが分る。このため、水温検出
手段４７、回転数検出手段５１、Ｐレンジ検出手段羽は
暖機状態検出手段を構成している。アンド回路４５は水
温検出手段４７、回転数検出手段５１、Ｐレンジ検出手
段間からすべてＨｉ倍信号入力するとトランジスタ４０
にベース電流を通電し、このためトランジスタ４０に大
きなコレクタ電流が誘導されてロークラッチ制御ソレノ
イド３８が通電される。ロークラッチ制御ソレノイド３
８が通電されるとロークラッチ５０が締結され、インプ
ットシャフト２４の回転はリヤサンギヤ怒、リヤプラネ
タリ−ギヤ２６に連結されてリヤインターナルギヤｎを
左方向に回転させようとするが、ロークラッチ父および
ワンウェイクラッチ４６を介してリヤインターナルギヤ
２７の左方向の回転は規制される。このため、リヤプラ
ネタリ−ギヤ２６を介してリヤプラネットギヤ２９が減
速されて右方向に回転し、アウトプットシャフト５２を
同方向に回転させようとする。ところが前述のようにＰ
レンジでアイドラギヤ５６は固定されているため、アウ
トプットギヤ５４を介してアウトプットシャフト５２の
回転は規制される。このため、以上の伝達系統を逆に経
由して変速機構２２のインプットシャフト２４も回転が
規制されて固定されることになり、トルクコンバータ１
２のポンプインペラ１６とタービンランナ１８との間に
ステータを介して涜りが生じ、クランク軸を介してエン
ジン８に負荷がかかることになる。このようにエンジン
８に負荷がかかることにより、前述のようにエンジン８
に負荷がかからないときの暖機時よりも暖機運転に要す
る時間を短縮することができる。また、エンジン８に負
荷がかかることにより、負荷がかからないときよりもク
ランク軸のアイドル回転数が低くなってアイドル暖機時
の騒音を低減させることができる。

また、アンド回路４５に入力される信号がすべてＨ１信
号にならなければアンド回路４５はＨｉ倍信号出力して
ロークラッチ制御ソレノイド３８を作動させないため、
低温（たとえば５０℃以下）始動時とか、あるいはエン
ジン負荷によりたとえクランク軸回転数が５０Ｏｒ、ｐ
、ｍ、以下になった場合には直ちにエンジン８は無負荷
状態となるため、エンジン負荷によるエンストを確実に
防止することができる。

第５図には本発明の第２実施例について示す。

この第２実施例は暖機状態検出手段において、エンジン
始動後に冷却水の温度に対応する所定時間を経過したと
き水温検出手段４７が制御手段４９のコンパレータ５５
に信号を出力する遅延回路（遅延手段）５８を設けた点
において前記第１実施例と異なる。すなわち、同図にお
いて、コンパレータ５５と水温検出手段４７例の抵抗Ｒ
との間の結線とアースとの間にはトランジスタ５９が設
けられており、水温検出手段４７と抵抗Ｒとの間の結線
とトランジスタ５９との間には遅延回路５８が設けられ
ている。

また、遅延回路５８はキースイッチ６１を介してバッテ
リ６２と結線されている。遅延回路部はドライバーがエ
ンジン始動時にキースイッチ６１をオンにした後所定時
間トランジスタ５９にベース電流を通電して、水温検出
手段４７から出力された信号電圧がコンパレータδに入
力されないようトランジスタ５９にコレクタ電流を誘導
するが、このときの所定時間は冷却水の水温により異な
り、第６図に示すように、水温が低いときは遅延される
所定時間は長く水温が高いときはその所定時間は短くな
るようになっている。他の構造は前記第１実施例と同様
である。この第２実施例によれば、エンジン始動直後の
所定時間の間は本考案に係る内燃機関の暖機促進装置を
作動させないようにして、エンジン始動直後直ちにエン
ジン８に負担がかかって円清な始動が阻害されることを
防止することができる。

なお、前記実施例においては、インプットシャフト固定
手段のうち、インプットシャフト２４と、アウトプット
シャフト５２との間に回転を伝達可能にする接続手段と
してロークラッチ５０を用いたものについて説明したが
、他のクラッチやブレーキを適宜接続手段として用いる
ことによりインプットシャフト２４とアウトプットシャ
フト５２との間に回転を伝達可能にするよう接続させて
もよい。また、変速機構２２に用いられる遊星歯車装置
は前記実施例のような型式に限定する必要はなく、ラビ
ニョ式やその他のどのような型式のものを用いてもよい
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る内燃機関の暖機促進
装置によれば、内燃機関の暖機状態を検出して制御手段
により、トルクコンバータの出力側に連結されたインプ
ットシャフトを固定して内燃機関に負荷を与えるように
することにより、車両のコストアップ、重量増あるいは
構造の複雑化を招くことなく、内燃機関に負荷がかから
ないときの暖機時よりも暖機運転に要する時間を短縮す
ることができる。また、内燃機関に負荷がかかることに
より、負荷がかからないときよりもクランク軸のアイド
ル回転数が低くなってアイドル暖機時の騒音を低減させ
ることができる。また、アンド回路４５に入力される信
号がすべて）ｌｉ倍信号ならなければアンド回路柘はＨ
ｉ倍信号出力してロークラッチ制御ソレノイド３８を作
動させないため、低温（たとえば５０℃以下）始動時と
か、あるいはエンジン負荷によりたとえばクランク軸回
転数が５０Ｏｒ、ｐ、ｍ、以下になった場合には直ちに
エンジン８は無負荷状態となるため、エンジン負荷によ
るエンストを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の第１実施例に係る内燃機関の暖機
促進装置を示す図であり、第１図はその断面図、第２図
はロークラッチ制御ソレノイド３８を作動させるための
回路図、第３図は水温検出手段４７が出力する信号電圧
と冷却水の温度との関係を示す特性図、第４図は暖機運
転時のエンジン燃焼室への空気増量機構を示す概略図、
第５図、第６図は本発明の第２実施例に係る内燃機関の
暖機促進装置を示す図であり、第５図は遅延回路間をＫ
ｌ　”ｔたロークラッチ制御ソレノイド３８を作動させ
るための回路図、第６図は遅延回路間を設けたロークラ
ッチ制御ソレノイド３８を作動させるための回路図、第
６図は遅延回路５８による水温検出手段４７の出力信号
のコンパレータ５への入力の遅延時間と冷却水の温度と
の関係を示す特性図である。 ８−一一一・−エンジン（内燃機関）、１０−・−・自
動変速機、 １２−・・−トルクコンバータ、 １４−−−−−・ハウジング、 １６−・・−ポンプインペラ、 １８・−−−ｍ−タービンランナ、 ２０−−−−−−コンバータカバー、 ２２−−−−−一変速機構、 ２４−−−−−−インプットシャフト１妬・−・−リヤ
サンギヤ、 ２６−−−−−−リヤプラネタリ−ギヤ・２７−−−−
−・リヤインターナルギヤ、２８・−−一−・フロント
プラネタリ−ギヤ、２９＝−・・−リヤプラネットキャ
リヤ、３０・・・・−コントロールバルブ、 ３１−・−一一一燃焼室、 ３２・−−−一一ハイクラ、ッチ、 お−・・−燃料供給路、 ３４・−一一−−リバースクラッチ、 ３５−−−−−−スロットルバルブ、 ３６・−−−−−オイルポンプ、 ３７・・・・・・バイパス空気通路、 ３日−・・−ロークラッチ制御ソレノイド、３９−・−
制御バルブ、 ４０−・−一一一トランジスタ、 ４１・・・−・ダイオード、 ４２・−一−−−ディファレンシャル機構、４３・−一
一一一制御回路、 ４４−−−−・−ピニオンリダクションギヤ、４５・−
一−−−アンド回路、 ４６−−−−−−ワンウェイクラッチ、４７−−−−−
・水温検出手段、 ４８−−−−一・ロームリバースブレーキ、４９−−−
−−一制御手段、 （資）−一一一一一ロークラッチ（接続手段）、５１−
−−−−一回転数検出手段、 ５２−−−−−−アウトプットシャフト、５３−−−−
−−　Ｐレンジ検出手段、５４・−−−一−アウトプッ
トギヤ、 ５５−　・−コンパレータ、 ５６・−・−アイドラギヤ、 ５７・−一−−−コンパレータ、 ５８・−一−−−遅延回路（遅延手段）、５９−・・・
−トランジスタ、 （イ）−〜−−−−ファイナルギヤ、 ６１−・−キースイッチ、 ６２−−−−−−バッテリ、 Ｖ、　、Ｖ、−・−設定電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力側が内燃機関のクランク軸に連結され出力側が変速
   機構のインプットシャフトに連結されたトルクコンバー
   タと、前記インプットシャフトの回転を阻止するインプ
   ットシャフト固定手段と、内燃機関の暖機状態を検出す
   る暖機状態検出手段と、この暖機状態検出手段からの信
   号により前記インプットシャフト固定手段の作動を制御
   する制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の
   暖機促進装置。