JPS58112824A - 車両用フリ−ホイ−ル装置 - 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】 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、停車回数が
頻繁となるが、この停車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、バッ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）によって始
動させるようにした装置（％開昭４９−５１４２８号公
報参照）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（１２１Ｋ
よってレバーα４を動かしてクラッチＱｌｌを噛み合わ
せることにより、トランスミッション（図示せず）を介
して車軸に伝達される。

この時、制御回路（１６１からのオン信号（Ｓｌ）によ
ってアクチュエータ（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、これと同時にクラッチＱｌｌを切
りオン信号（Ｓｌ）をオフ信号（Ｓ２）に切換えるとア
クチュエータ（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（Ｓｌ）によってアクチュエ
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）’＆−！、回転
せしめられ、エンジンが始動する。そして、クラッチα
Ｄを接続することＫ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、　Ｑｌはバキュームタンク、Ｃ
３１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ックアップ、αη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
あっては、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ッチおよびアクチュエ゛−夕を用い
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、停車する際に、フリーホイールの回転数が低い時
に（例えばｓ　ｏ　ｏ　ｒｐｍ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。したがって、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
問題点があった。

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、Ｃ１１はエン゛ジ
ンのクランクシャフト（出力軸）を示し、このクランク
シャツ）（２υ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（２ｚがボルト（２３に
よって固着されている。フライホイールのの外周部には
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（２荀が固着されており、また、このフラ
イホイール＠とシリンダブロック（ハ）（詳しくはその
リヤプレート）との間にはフライホイール＠に回転自在
に支持されたフリーホイール（ホ）がフライホイールの
と対向するように配設されている。このフリーホイール
（イ）を回転自在に支持するベアリング匈としてはグリ
ース封入式ポールベアリングを用いフリーホイール（２
）のフリクションロスの低減化を図っている。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
ライホイールのとフリーホイール（至）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（イ）と
フライホイール（２２１とを接続する電磁クラッチが介
装されている。すなわち、フライホイール（ハ）のフリ
ーホイール（ハ）側の側面には環状のスプリング（ハ）
を介して環状の可動鉄片（ハ）が取り付けられており、
一方、フリーホイール（至）にもこの可動鉄片端と対向
するように環状のフェーシング（７）が固着されている
。また、前記シリンダブロック（ハ）、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Ｇυがポル）
Ｃ３ａによって固着され、この支持ケースＣ３１）内に
はンレノイドコイル檜が包持されている。このソレノイ
ドコイル（ト）は後述するコイル通電制御手段によって
通電制御され、通電時にはフリーホイール（イ）に形成
された透孔０４）を介して前記可動鉄片端を吸引するも
のである。すなわち、この可動鉄片（ハ）はその放射内
端がボルトＣ３５１によりフライホイールのに固定され
た環状のスプリング（ハ）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（至）に対し
て離接可能に設けられている。したがって、前記ソレノ
イドコイル儲は、通電時には可動鉄片器をフェーシング
翰に吸引して前記フライホイール（社）とフリーホイー
ル（ハ）とを接続することになり、非通電時（通電遮断
時）にはスプリング（財）の付勢力によって可動鉄片（
ハ）はフェーシング（至）から離隔しフライホイールの
とフリーホイール（イ）とを切り離すことになる。なお
、（９）はフリーホイール（ハ）の回転数を検出するた
めの電磁ピックアップであり、この電磁ピックアップ０
ηはフリーホイール（ホ）の外周部に形成された凹凸部
（至）如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（ａ）を説明
する。図中（４υはエンジンの回転数（クランクシャツ
）２１１の回転数、すなわちフライホイール器の回転数
）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（４υ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、前記電磁ピック
アップ（ロ）によって構成されるフリーホイール回転数
検出器的はフリーホイール（ホ）の回転数を検出するも
ので、この検出信号はＦ−Ｖ変換器（橢において電圧変
換された後比較器（４４）（４η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器
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（ハ）の回転数以下のとき、オン信号をアンド
回路側に出力する。

また、比較器（４７）には基準回路５１）より基準信号
が入力されており、この比較器（４７）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（イ）の回転数が所定回転数（例えば８００
　ｒｐｍ　）以上のときオン信号をアンド回路（５Ｇ＋
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５嵯マ車両の減速時およびエンジンのアイドリンク時
にオン信号を前記アンド回路（５Ｉに出力し、また、ア
イドリンク時にはアンド回路−にもオン信号を出力する
。６４）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６４）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−に出力する。また、槌は
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（至）は発進準備操作がなされたとき、例えば
クラッチペダルを踏み込んだとき、または、クラッチペ
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（４傷に出力する。

アンド回路嬢は比較器＜４４α力からのオン信号および
車両運転状態検出器５の、水温検出器６４）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（４）および前記アンド回路５′５に出力する。こ
のコイル通電遮断回路−はアンド回路団からオン信号が
入力されると前記ソレノイドコイル（ハ）への通電を遮
断し、リセッ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Ｑは前記アンド回路６＠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６７）を経てエンジン停止回路（至）にオン信号を出
力し、このエンジン停止回路側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（４）は前記発進準備操作検出器５５１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（至）および前記コイル通電遮断
回路（ト）にリセット信号を出力し、エンジン停止回路
側の作動を解除（前記燃料遮断の解除）するとともに、
コイル通電遮断回路輸の作動を解除する・（ソレノイド
コイル（ハ）へ通電を復帰する）。

次に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ってエンジンを
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、従来と同シくイグ
ニッションスイッ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（２２１を回転させて行う。この
とき、イグニッションスイッチをオンにするとソレノイ
ドコイル缶に電流が流れ、支持ケースＧυとフリーホイ
ール（ト）の一部が磁気回路を形成しく磁化され）可動
鉄片（ハ）を第２図中左方へ吸引する。この結果、可動
鉄片−はフェーシング（７）に当接し、フライホイール
のとフリーホイール（ハ）とは接続される。なお、この
とき、アンド回路ωは水温検出器（ロ）からオン信号が
入力されないため、コイル通電遮断回路（至）はソレノ
イドコイル（ハ）への通電を遮断しない。同時に、この
イグニッションスイッ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。このイグニッション
スイッチをさらに回動してスタータスイッチをオンにす
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ｃ！４に噛合して、スタータモータ
によりフライホイール（ハ）が、さらに、クランクシャ
フトＱυが始動回転する。また、フリーホイール（ハ）
は上述のように電磁クラッチによってフライホイール＠
に接続されているため、このフライホイールの、クラン
クシャフト■υ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４０ｋＩｎ／ｈで車両の
走行中は、車両運転状態検出器ｔ５２からオン信号がア
ンド回路（イ）に入力されていないため、コイル通電遮
断回路（ト）はソレノイドコイル（３りへの通電を遮断
せず、フリーホイール（ハ）はフライホイールのに接続
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５６がアンド回路（５０１にオン
信号を入力する。この結果、アンド回路５０）はコイル
通電遮断回路端にオン信号を出力し、このコイル通電遮
断回路□□□はソレノイドコイルＣ３３）への通電を遮
断する。したがって、電磁クラッチによりフリーホイー
ル（イ）はフライホイール（２２１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６２がアンド回路−にオン信号を出力することにな
る。この結果、アンド回路−は遅延回路１５？）を経て
エンジン停止回路６秒を作動させ、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（ハ）はベアリング■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、この発明にあって
は、低フリクシヨンベアリング（５）の使用によりフリ
ーホイール（イ）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（イ）は起動に要する回転
エネルギを保持できる。したがって、一時停止、信号待
ち等の短時間ではこのフリーホイール（イ）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
って比較器（ハ）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、クラッチペダルを踏む、アクセルペダルを踏む
、トランスミッションのギア位置ヲニュートラル位置か
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
（ト）はオン信号をアンド回路（４９１に出力する。こ
の結果、アンド回路（４優はエンジン停止回路（支）お
よびコイル通電遮断回路−にリセット信号を出力し、こ
れらの回路（ト）（至）の作動を解除する。すなわち、
ソレノイドコイル（ハ）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（ハ）への
通電により前述と同様に電磁クラッチがフリーホイール
（ハ）とフライホイール＠とを接続する。この結果、フ
リーホイール（イ）の有する回転エネルギはフライホイ
ール＠に伝達され、さらに、このフライホイール■の回
転によってクランクシャフトＱυ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
手段によってスタータモータを駆動することにより、ま
たは、イグニッションスイッ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
にあっては、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ッチの使用で十分である。

更に、電磁コイルをシリンダブロッ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１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
、よって、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ャ
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
イドリンク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
ラッチの通電制御手段を示す回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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忙配設され前
   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。