JPS58211542A - エンジンのトルク変動抑制装置 - 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】 本発明は、エンジンのトルク変動抑制装置に関するもの
である。

一般に、エンジンにおいては、シリンダ内の爆発力をク
ランク軸の回転に変換するため、クランク軸が／回転す
る間に、このクランク軸に上記爆発と同期して回転トル
ク変動が発生する。そして、このクランク軸に発生する
回転トルク変動は、振動、歯打ち音等を生起するもので
あって、種々の弊害を有する。

従来より、上記クランク軸の回転トルク変動を抑制する
ものとして、特開昭３３−／ｌ１３／号公報に示される
ように、エンジンのクランク軸ト一体に回転運動する第
１の磁束発生手段と、固定側の第２の磁束発生手段とを
設け、クランク軸に発生する回転トルク変動に同期して
この回転トルク変動と逆位相に磁気トルク？発生させて
エンジンのトルク変動を抑制する技術が提案されている
。

しかるに、上記提案技術では、従来のエンジンに第１お
よび第２磁束発生手段全別途に形成しなければならず、
コスト面で不利になる問題がある。

そこで、本発明はかかる点に鑑み、エンジンの爆発と同
期してクランク軸に発生する回転トルク変動のトルク増
大時を検出するタイミング検出手段と、該タイミング検
出手段の信号を受けてトルク増大時にオルタネータのフ
ィールドコイルにフィールド電流を印加するフィールド
電流制御手段とを設け、トルク増大時にクランク軸に逆
トルクを発生させ、エンジンの爆発と同期してクランク
軸に発生する回転トルク変動全抑制するようにし、既存
のオルタネータを利用して回転トルク変動を抑制し、振
動、歯打ち音等を有効に防止するとともに１．トルク変
動の大きさを検出するトルク変動検出手段と、該トルク
変動検出手段の信号を受けてトルク変動が設定値より大
きくなったときに印加フィールド電流値を増加させる方
向に上記フィールド電流制御手段ｆＭ正する補正手段と
を設け、トルク変動を常に許容レベル以下に効果的に抑
制するようにしたエンジンのトルク変動抑制装置を提供
せんとするものである。

すなわち、エンジンのトルク変動の大きさは負荷および
回転数によって変化し、トルク変動が比較的小さいとき
に大きなトルク変動時と同様に大きなフィールド電流を
フィールドコイルに印加して不必要にトルク変動を抑制
することは、エンジン負荷の増大による燃費性の低下を
もたらす問題を有し、本発明ではこの問題点をトルク変
動を検出し印加フィールド電流値の大きさを制御するこ
とにより効果的にトルク変動を抑制せんとするものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図において、１はフィールドコイル１ａとステータ
コイル１ｂとを備えたオルタネータであって、該オルタ
ネータ１のフィールドコイル１ａには、フィールド電流
制御手段２Ａ；接続され、また、このフィールド電流制
御手段２に・はタイミング検出手段５が接続されている
。上記タイミング検出手段５Ｆｉ二／ジンの爆発と同期
してクランク軸（図示せず）に発生する回転トルク変動
のトルク増大時を検出するものであり、フィールド電流
制御手段２はタイミング検出手段６の信号を受けて、ト
ルク増大時にオ“ルタネータ１のフィールドコイル１ａ
にフィールド電流を通電するものである。

一方、オルタネータ１のステータコイル１ｂには、整流
回路４？介してバッテリ５およびランプ等の電気負荷６
が接続されている。

前記タイミング検出手段５を構成するクランク角センサ
ー７は、各気筒のピスト／が上死点位置から所定角度遅
れた位置にあるときに検出信号を出力するものであって
、このクランク角センサー７の検出信号は波形整形回路
８に入力されて矩形波に整形される。

波形整形回路８の信号は、フィールド電流制御手段２の
単安定マルチバイブレータ９に出力され、この岸安定マ
ルチバイブレータ９でフィールド電流全印加する時間に
相当する所定のパルス幅を有する信号に変換された後、
減衰回路１０に入力される。

この減衰回路１０の信号は増幅回路１１でもってトルク
変動の大きさに応じた増幅度で増幅され、この信号を駆
動回路１２でさらに増幅してオルタネータ１のフィール
ドコイル１ｄに所定タイミングで印加するものである。

また、−ヒ配増幅回路１１には補正手段１８が接続され
、この補正手段１８にはトルク変動検出手段１′５が接
続されている。上記トルク変動検出手段１５は、エンジ
ンのトルク変動の大きさを検出するものであり、補正手
段１８は、該トルク変動検出手段１５の信号を受けて、
トルク変動が設定値より犬きくなったときにフィールド
コイル１ａに印加する印加フィールド電流値を増加させ
る方向に、上記フィールド電流制御手段２を補正するも
のである。

上記トルク変動検出手段１５はトルク変動をエンジンの
振動から検出する振動センサー１４全有し、この振動セ
ンサー１４の検出信号は、ローパスフィルター１５を経
て低周波成分のみの信号とされて全波整流回路１６に出
力され、この全波整流回路１６で全波整流された信号ｖ
ｌけ、補正手段１８の比較器１７に出力され、該比較器
１７では全波整流回路１６の出力Ｖ１ヲ基準値Ｖｏと比
較し、この基準値■。はトルク変動の許容レベルに対応
する値に設定されているものであって、全波整流回路１
６の出力Ｖｌ　（実効値）がこの値Ｖ０より高くなった
とき、すなわちトルク変動（検出振動）が許容レベルよ
り大きくなったときに、比較器１７から補正信号が前記
増幅回路１１に出力される。

上記増幅回路１１は、トルク変動が所定値より大きく比
較器１７からの補正信号を受けているときには、該増幅
回路１１の増幅度が犬きくなるものであって、フィール
ド電流の波高値を増大してオルタネータ１の発電量を増
大するものであり、また、トルク変動が設定値以下で比
較器１７から補正信号が出力されていないときには、上
記出力されているときに比べ小さい増幅度で増幅を行う
ようになされている。

上記フィールドコイル１ａに印加されるフィールド電流
は、上記各手段の作用によりクランク軸に発生する回転
トルク変動のトルク増大時に通電されるとともに、トル
ク変動が設定値より大きいときにはその電流値が増大す
るものであって、このフィールド電流の通電時にオルタ
ネータ１で発１Ｍ、を行わせて、クランク軸に逆トルク
を発生させ、エンジンの爆発と同期してクランク軸に発
生する回転トルク変動を抑制するものである。

すなわち、例えば、グサイクルグ気筒工／ジンにおいて
は、クランク軸が２回転する間にｑ回爆発が行われるこ
とから、第２図Ａに示すような回転トルク変動が発生す
る。

こｆ′ＬＶｃ対し、タイミング検出手段６とフィールド
電流制御手段２およびトルク変動検出手段１５と補正手
段１８とにより、第２図Ｂに示すようなフィールド電流
を、クラ／り軸に発生する回転トルク変動のトルク増大
時にオルタネータ１のフィールドコイル１ａに印加し、
このフィールド電流の印加により、第２図Ｃに示すよう
な負荷トルク（逆トルク）が発生し、このＣの負荷トル
クとＡの回転トルクとの合成により、第２図りに示すよ
うな、クラン久軸合成トルクとなり、その変動幅が小さ
くなるよう抑制されている。

また、第２図においては、Ａのエンジンの回転トルクは
、例えはアイドリンク状態からクーラー等が作動して負
荷が上昇したときのように、途中からそのトルク変動が
増大するように変化しており、これに応じてＤの合成ト
ルクが許容レベルを越えて大きくなるが、この現象をト
ルク変動検出手段１５で検出し、補正手段１８およびフ
ィールド電流制御手段２の作用により、Ｂに示すように
フィールド電流の波高値を増大して、Ｃの負荷トルクな
増大することにより、Ｄの合成トルクは次のサイクルか
ら許容レベル以下に抑制されるものである。

本発明は、上記実施例の構造に限定されるものでなまな
く、種々の変形例を包含している。すなわち、上記実施
例では、フィールド電流を段階的に補ＩＦするようにし
ているが、トルク変動の大きさに応じて無段階に補正す
るようにしてもよい。

さらに、トルク変動の大きさを検出するものとしては、
上記実施例の振動センサー１４のほか、クランク角セン
サーによるクランク軸の回転角速度の変化から検出する
ようにしてもよい。

一方、タイミング検出手段６としては、点火回路からエ
ンジンのイグニションパルスヲ検出するものを使用して
もよく、その際には遅延回路を設けて点火時期から所定
量遅らせた時期にフィールド電流を印加するように設け
るものである。

以上説明したように、本発明によれば、タイミング検出
手段とフィールド電流制御手段とを設は之ことにより、
トルク増大時にクランク軸に逆トルクを発生させ、エン
ジンの爆発と同期してクランク軸に発生する回転トルク
変動を抑制することができ、振動、歯打ち音等の弊害を
改善することができ、しかも、既存のオルタネータ？利
用して行えるものであって、コスト的にも有利となる利
点を有する。

また、トルク変動検出手段と補正手段と？設け、トルク
変動が設定値より犬きくなったときには印加フィールド
電流値全増加させて逆ｌ・ルクを増太し、有効に回転ト
ルク変動を抑制することができるため、トルク変動が設
定値より小さいときにおけるフィールド電流を該トルク
変動が設定値より大きいときにおけるフィールド電流よ
り小さくして、エンジンの駆動損失を低減し燃費性の向
上を図ることができ、効果的なトルク変動の抑制が行え
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の一実施例を示す概略構成図、第２図Ａ
−Ｄはトルク変動抑制作用を示す説明図である。 １・・・・・・オルタネータ、１ａ・・・・・・フィー
ルドコイル、１ｂ・・・・・・ステータコイル、２・・
・・・・フィールド電流制御手段、５・・・・・・タイ
ミング検出手段、１８・・・・・補正手段、１′５・・
・・・トルク変動検出手段、１４・・・・・振動センサ
ー 手　　続　　補　　正　　書 ｌ　事件の表示 昭和、５７年特許願第２．！；６．３／号２　発明の名
称 エンジンのトルク変動抑制装置 ３　す山上をする首 事件との関係　　・特許出願人 住所　広島県安芸郡府中町新地３番／号名称　（３１３
）東洋工業株式会社 代表者　山　崎　芳　樹 ４代理人 郵便番号　６５９ 兵庫県芹屋市公光町／／番／−，２０３号　松山ビル明
細井の特許請求の範囲の欄 ７　補正の内容 別紙の通り ８　添付書類の目録 （１）　　補正後の特許請求の範囲の全文を記載１．た
ｌ条面／通 抽１１：、後の特許請求の範囲の全文を記載した書面＋
１１　　エンジンの爆発と同期り一でクランク軸に発生
Ｃる回１ｉｉ　トルク変動のトルク増大時を検出するタ
イミング検出手段と、を亥タイミング検出手段の信号を
受けてトルク増大時にオルタネータのフィールドコイル
にフィールド電流を印加するフ′１−ルド市流制御卸手
段と、トルク変動の入Ａさを検出するトルク変動検出手
段と、該トルク変動検出手段の信号を受けてトルク変動
が設定値より入ぎくなったときに印加フィールド電流値
を増加させる方向に上記フィールド市流制針り段を袖＋
Ｅする袖ｉＥ手段とを設け、トルク増大時にクランク軸
に逆トルクを発生させ、エンジンの爆発と開明してクラ
ンク軸に発生する回転トルク変動を抑制するようにした
ことを特徴とするエンジンのトルク変動抑制装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｉ＋）　　エンジンの爆発と同期してクランク軸に発生
   する回転トルク変動のトルク増大時を一槓嬰するタイミ
   ング検出手段と、該タイミング検出手段の信号？受けて
   トルク増大時にオルタネータのフィールドコイルにフィ
   ールド電流を印加するフィールド電流制御手段と、トル
   ク変動の大きさを検出するトルク変動検出手段と、該ト
   ルク変動検出手段の信号を受けてトルク変動が設定値よ
   り大きくなったときに印加フィールド電流値を増加させ
   る方向に上記フィールド電流制御手段を補正する補正手
   段とを設け、トルク増大時にクランク軸に逆クランクを
   発生させ、エンジンの爆発と同期してクランク軸に発生
   する回転トルク変＃Ｊを抑制するようにしたことを特徴
   とするエンジンのトルク変動抑制装置。