JPH0315565B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車両用フリーホイール装置、詳しく
はエンジン停止前のエネルギーをフリーホイール
に蓄え、このエネルギによりエンジンを再起動す
る車両用フリーホイール装置に関する。

一般に、自動車が市街地を走行する際には、停
止回数が頻繁となるが、この停止時にエンジンの
稼動も停止すれば、それだけ燃費が改善される。
しかし、その都度エンジン再始動にスタータモー
タを使用するのでは、バツテリ等の負担が増大し
てしまう。

このため、従来ではエンジンの出力軸に始動用
のフリーホイールを取付け、停車時に停止された
エンジンをこのフリーホイールに蓄えられた動力
（慣性力）によつて始動させるようにした装置
（特開昭49−51428号参照）が公開されており、こ
れは第１図に示すように構成されている。

この装置によれば、エンジン稼動による走行
時、エンジンの出力軸４の回転はスレーブシリン
ダ１２によつてレバー１４を動かしてクラツチ１
１を噛み合わせることにより、トランスミツシヨ
ン（図示せず）を介して車軸に伝達される。

この時、制御回路１６からのオン信号S₁によつ
てアクチユエータ５を動作させ、レバー７を動か
してフリーホイール１をライニング３に接触させ
て回転させると、動力がフリーホイール１に蓄積
される。

いま、交差点などで停車した時には自動的にエ
ンジンが止められる。そして、これと同時にクラ
ツチ１１を切りオン信号S₁をオフ信号S₂に切換え
るとアクチユエータ５は非動作となるので、レバ
ー７はスプリング６により復帰しフリーホイール
１は回転したままライニング３から離れる。

発進時には、再度オン信号S₁によつてアクチユ
エータ５を動作させフリーホイール１をライニン
グ３に接触させると、出力軸４は回転せしめら
れ、エンジンが始動する。そして、クラツチ１１
を接続することにより自動車は走行を開始する。

なお、図中２はエンジン側フライホイール、９
はスラストベアリング、１０はバキユームタン
ク、１３はスプリング、１５ａ，１５ｂはそれぞ
れフリーホイール１、フライホイール２の回転数
を検出する手段としての電磁ピツクアツプ、１７
は車速センサである。

しかしながら、このような従来のフリーホイー
ル装置にあつては、このフリーホイールとフライ
ホイールとの接続にメカニカルクラツチおよびア
クチユエータを用いていたため、装置全体として
構造が複雑となり、また、その軸方向の長さが大
きくなり、車両への（特に横置きエンジンFF車）
装着が困難であり、かつ、多数の部品を必要とし
装置自体が高価となるという問題点を有してい
た。また、停止する際に、フリーホイールの回転
数が低い時に（例えば800rpm未満）エンジンを
停止すると、やはり発進時にエンジンを慣性起動
することができない。したがつて、このときはエ
ンジンの稼動を継続しており、このために燃費の
改善効果が減少するという問題点があつた。

この発明はこのような従来の問題点に着目して
なされたもので、フライホイールとフリーホイー
ルとの接続を、フライホイールに取り付けた可動
部材とこの可動部材を吸引するソレノイドコイル
とにより行い、このソレノイドコイルへの通電を
制御するコイル通電制御手段を有する車両用フリ
ーホイール装置を提供することにより、上記問題
点を解決することを目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第２，３図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明する。第２図において、２
１はエンジンのクランクシヤフト（出力軸）を示
し、このクランクシヤフト２１の一端（変速機側
の端部）には慣性モーメントの大きなフライホイ
ール２２がボルト２３によつて固着されている。
フライホイール２２の外周部には図示していない
スタータモータのピニオンギヤと噛合するリング
ギヤ２４が固着されており、また、このフライホ
イール２２とシリンダブロツク２５（詳しくはそ
のリヤプレート）との間にはフライホイール２２
に回転自在に支持されたフリーホイール２６がフ
ライホイール２２と対向するように配設されてい
る。このフリーホイール２６を回転自在に支持す
るベアリング２７としてはグリース封入式ボール
ベアリングを用いフリーホイール２６のフリクシ
ヨンロスの低減化を図つている。このように同軸
上に対向して配設された一対の円板、すなわちフ
ライホイール２２とフリーホイール２６との間に
は所定の間隙が設けられ、この間隙にフリーホイ
ール２６とフライホイール２２とを接続する電磁
クラツチが介装されている。すなわち、フライホ
イール２２のフリーホイール２６側の側面には環
状のスプリング２８を介して環状の可動鉄片２９
が取り付けられており、一方、フリーホイール２
６にもこの可動鉄片２９と対向するように環状の
フエーシング３０が固着されている。また、前記
シリンダブロツク２５、詳しくはクランクケース
のリヤプレート、には支持ケース３１がボルト３
２によつて固着され、この支持ケース３１内には
ソレノイドコイル３３が包持されている。このソ
レノイドコイル３３は後述するコイル通電制御手
段によつて通電制御され、通電時にはフリーホイ
ール２６に形成された透孔３４を介して前記可動
鉄片２９を吸引するものである。すなわち、この
可動鉄片２９はその放射内端がボルト３５により
フライホイール２２に固定された環状のスプリン
グ２８の放射外端部に一体に固着されているた
め、全体としてフリーホイール２６に対して離接
可能に設けられている。したがつて、前記ソレノ
イドコイル３３は、通電時には可動鉄片２９をフ
エーシング３０に吸引して前記フライホイール２
２とフリーホイール２６とを接続することにな
り、非通電時（通電遮断時）にはプリング２８の
付勢力によつて可動鉄片２９はフエーシング３０
から離隔しフライホイール２２とフリーホイール
２６とを切り離すことになる。なお、３７はフリ
ーホイール２６の回転数を検出するための電磁ピ
ツクアツプであり、この電磁ピツクアツプ３７は
フリーホイール２６の外周部に形成された凹凸部
３８に対向配置されている。

次に、第３図においてコイル通電制御手段４０
を説明する。図中４１はエンジンの回転数（クラ
ンクシヤフト２１の回転数、すなわちフライホイ
ール２２の回転数）を検出するエンジン回転数検
出器であり、このエンジン回転数検出器４１にお
いて検出されたエンジンの回転数はＦ−Ｖ変換器
４２において電圧変換されて比較器４３，４４に
入力される。また、前記電磁ピツクアツプ３７に
よつて構成されるフリーホイール回転数検出器４
５はフリーホイール２６の回転数を検出するもの
で、この検出信号はＦ−Ｖ変換器４６において電
圧変換された後比較器４４，４７に入力される。

比較器４３には基準回路４８より基準信号が入
力されており、この比較器４３はこの基準信号と
前述したエンジン回転数信号とを比較してエンジ
ンの回転，停止を判別し、エンジン停止時にオン
信号をアンド回路４９に出力する。前述したよう
にエンジン回転数信号とフリーホイール回転数検
出信号とが入力される比較器４４はこれらの信号
を比較し、エンジンの回転数がフリーホイール２
６の回転数以下のとき、オン信号をアンド回路５
０に出力する。また、比較器４７には基準回路５
１より基準信号が入力されており、この比較器４
７はこの基準信号と前述したフリーホイール回転
数信号とを比較してフリーホイール２６の回転数
が所定回転数（例えば800rpm）以上のときオン
信号をアンド回路５０に出力する。

５２は例えば車速センサ等を備え車両の運転状
態を検出する車両運転状態検出器であり、この車
両運転状態検出器５２は車両の減速時およびエン
ジンのアイドリング時にオン信号を前記アンド回
路５０に出力し、また、アイドリング時にはアン
ド回路５３にもオン信号を出力する。５４はエン
ジンの水温を検出する水温検出器であり、この水
温検出器５４はエンジンの暖機が完了した時にオ
ン信号を前記アンド回路５０に出力する。また、
５５は発進準備操作を検出する発進準備操作検出
器であり、この検出器５５は発進準備操作がなさ
れたとき、例えばクラツチペダルを踏み込んだと
き、または、クラツチペダルとともにアクセルペ
ダルを踏み込んだときにオン信号を前記アンド回
路４９に出力する。

アンド回路５０は比較器４４，４７からのオン
信号および車両運転状態検出器５２、水温検出器
５４からのオン信号の全てが入力されたときオン
信号をコイル通電遮断回路５６および前記アンド
回路５３に出力する。このコイル通電遮断回路５
６はアンド回路５０からオン信号が入力されると
前記ソレノイドコイル３３への通電を遮断し、リ
セツト信号が入力されるまで通電を遮断し続け
る。

アンド回路５３は前記アンド回路５０および車
両運転状態検出器５２から共にオン信号が入力さ
れたとき遅延回路５７を経てエンジン停止回路５
８にオン信号を出力し、このエンジン停止回路５
８はこのオン信号が入力されると、例えば燃料を
遮断することによりエンジンを停止する。

アンド回路４９は前記発進準備操作検出器５５
および前記比較器４３から共にオン信号が入力さ
れると、前記エンジン停止回路５８および前記コ
イル通電遮断回路５６にリセツト信号を出力し、
エンジン停止回路５８の作動を解除（前記燃料遮
断の解除）するとともに、コイル通電遮断回路５
６の作動を解除する（ソレノイドコイル３３へ通
電を復帰する）。

次の作用について説明する。

今、この車両用フリーホイール装置によつてエ
ンジンを再始動する場合について説明する。

まず、冷間時からのエンジン始動は、従来と同
じくイグニツシヨンスイツチをオンにすることに
よりスタータモータがフライホイール２２を回転
させて行う。このとき、イグニツシヨンスイツチ
をオンにするとソレノイドコイル３３に電流が流
れ、支持ケース３１とフリーホイール２６の一部
が磁気回路を形成し（磁化され）可動鉄片２９を
第２図中左方へ吸引する。この結果、可動鉄片２
９はフエーシング３０に当接し、フライホイール
２２とフリーホイール２６とは接続される。な
お、このとき、アンド回路５０は水温検出器５４
からオン信号が入力されないため、コイル通電遮
断回路５６はソレノイドコイル３３への通電を遮
断しない。同時に、このイグニツシヨンスイツチ
のオン作動により図示していない点火系回路へも
通電されている。このイグニツシヨンスイツチを
さらに回動してスタータスイツチをオンにする。
その結果、スタータモータに通電され、そのピニ
オンギヤがリングギヤ２４に噛合して、スタータ
モータによりフライホイール２２が、さらに、ク
ランクシヤフト２１が始動回転する。また、フリ
ーホイール２６は上述のように電磁クラツチによ
つてフライホイール２２に接続されているため、
このフライホイール２２，クランクシヤフト２１
と共に一体に回転する。

次に、エンジンの暖機が完了すると（水温が所
定温度に達すると）水温検出器５４はオン信号を
出力し続ける。ここで、暖機完了後、例えば40
Km／ｈで車両の走行中は、車両運転状態検出器５
２からオン信号がアンド回路５０に入力されてい
ないため、コイル通電遮断回路５６はソレノイド
コイル３３への通電を遮断せず、フリーホイール
２６はフライホイール２２に接続されて一体に回
転している。

ここで、この走行状態から減速状態に車両が移
行すると、車両運転状態検出器５２がアンド回路
５０にオン信号を入力する。この結果、アンド回
路５０はコイル通電遮断回路５６にオン信号を出
力し、このコイル通電遮断回路５６はソレノイド
コイル３３への通電を遮断する。したがつて、電
磁クラツチによりフリーホイール２６はフライホ
イール２２から切り離されて慣性エネルギにより
自由回転を継続する。

次に、車両が減速状態から停止すると、車両運
転状態検出器５２がアンド回路５３にオン信号を
出力することになる。この結果、アンド回路５３
は遅延回路５７を経てエンジン停止回路５８を作
動させ、所定時間経過後エンジンは停止される。
このエンジン停止期間中フリーホイール２６はベ
アリング２７の損失，風損等により徐々に減衰し
て回転エネルギは低下するが、この発明にあつて
は、低フリクシヨンベアリング２７の使用により
フリーホイール２６の慣性モーメントを適正に選
定したため、数分間はフリーホイール２６は起動
に要する回転エネルギを保持できる。したがつ
て、一時停止，信号待ち等の短時間ではこのフリ
ーホイール２６による再始動に支障はない。ま
た、このとき、エンジンの停止によつて比較器４
３はオン信号をアンド回路４９に出力することに
なる。

この後、クラツチペダルを踏む、アクセルペダ
ルを踏む、トランスミツシヨンのギア位置をニユ
ートラル位置から走行位置に切換える、あるい
は、サイドブレーキをゆるめる等の発進準備操作
を行うと、発進準備操作検出器５５はオン信号を
アンド回路４９に出力する。この結果、アンド回
路４９はエンジン停止回路５８およびコイル通電
遮断回路５６にリセツト信号を出力し、これらの
回路５８，５６の作動を解除する。すなわち、ソ
レノイドコイル３３への通電は再開され、エンジ
ン停止のための燃料遮断，点火遮断等は解除され
る。ソレノイドコイル３３への通電により前述と
同様に電磁クラツチがフリーホイール２６とフラ
イホイール２２とを接続する。この結果、フリー
ホイール２６の有する回転エネルギはフライホイ
ール２２に伝達され、さらに、このフライホイー
ル２２の回転によつてクランクシヤフト２１が再
始動される。なお、長時間の信号待ち後における
再始動は図示していない手段によつてスタータモ
ータを駆動することにより、または、イグニツシ
ヨンスイツチの手動操作により行う。このよう
に、この発明に係る車両用フリーホイール装置に
あつては、エンジン再始動のための駆動トルクは
比較的小さいので小型の電磁クラツチの使用で十
分である。更に、電磁コイルをシリンダブロツク
側に固定したので駆動トルクが減少し、又電磁コ
イルの耐久性も向上する。

以上説明してきたように、この発明によれば、
エンジンの出力軸とともに回転駆動するフライホ
イールと、このフライホイールと対向するように
配設され該出力軸に回転自在に支持されたフリー
ホイールと、前記フライホイールに取り付けられ
このフリーホイールに対して離接可能に設けられ
た可動部材と、通電時この可動部材を吸引して前
記フライホイールとフリーホイールとを接続する
ソレノイドコイルと、ソレノイドコイルの通電制
御手段とを設けたため、その構造が簡単で、小型
化を達成でき、よつて、安価で信頼性の高い車両
用フリーホイール装置を得ることができた。ま
た、エンジンのクランクシヤフトの軸方向の長さ
を短縮化できて、横置きエンジンのFF車におい
ても車載性が向上した。また、減速時、アイドリ
ング時にもその都度エンジン停止を行うため、燃
費の改善を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフリーホイール装置を示す概略
全体図、第２図はこの発明に係る車両用フリーホ
イール装置の一実施例を示すその概略断面図、第
３図は第２図の電磁クラツチの通電制御手段を示
す回路図である。 ２１…出力軸、２２…フライホイール、２６…
フリーホイール、２９…可動部材、３３…ソレノ
イドコイル、４０…コイル通電制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの出力軸とともに回転駆動されるフ
   ライホイールと、このフライホイールと対向する
   ように配設され前記出力軸に回転自在に支持され
   たフリーホイールと、前記フライホイールにスプ
   リングを介して取り付けられこのフリーホイール
   に対して離接可能に設けられた可動部材と、通電
   時この可動部材を吸引して前記フライホイールと
   フリーホイールとを接続するソレノイドコイル
   と、ソレノイドコイルへの通電を行うコイル通電
   制御手段とを備えた車両用フリーホイール装置。