内燃机及其控制方法技术

本发明专利技术具备：主平衡器(12)，从曲柄轴(4)经由齿轮驱动装置(11)相对于曲柄轴(4)的旋转进行逆转；电动机(14)，从主平衡器(12)经由带驱动装置(13)相对于曲柄轴(4)的旋转进行逆转；以及副飞轮(15)，在电动机(14)的旋转轴上经由离合器(16)配备，并且具备ECU(18)，该ECU(18)具有：第一单元，根据发动机(1)的运转状况来连接或切断离合器(16)，增减围绕曲柄轴(4)的有效惯性力矩；以及第二单元，根据曲柄角加速度来对电动机(14)进行动力驱动或再生驱动，控制经由带驱动装置(13)向齿轮驱动装置(11)传递的扭矩，从而抑制发动机(1)的振动，并且降低齿轮驱动导致的齿轮噪音。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抑制齿轮噪音的，该齿轮噪音在具备抑制内燃机的扭矩变动导致的振动的齿轮驱动的平衡器时产生。
技术介绍
为了降低油耗，目前正在积极研究排气量的减少和气缸数的减少，并且得到了实际应用，但是极大扭矩的情况下却难以实现小气缸数发动机(内燃机)。一般而言，在气缸数少的往复式发动机特别是三气缸以下的往复式发动机中，扭矩变动导致的横滚振动成为问题。 作为其对策，存在以下的装置(例如参照专利文献I):添加与发动机逆转的惯性系统，通过在该惯性系统产生的扭矩反力来消除围绕曲柄产生的扭矩反力，降低发动机的横滚振动。该装置是所谓的被称为海伦平衡器(heron balancer)的装置。作为在该装置中形成与发动机逆转的惯性系统的方案，存在着利用发电机的方案、新添加重物的方案、或者对主平衡器添加重物的方案。 另外，还存在以下装置(例如参照专利文献2):作为与曲柄轴的旋转中心轴平行的旋转轴，配设两根平衡轴，在至少一方配设发电驱动装置，通过发电驱动装置的制动扭矩和驱动扭矩来抵消扭矩变动。 但是，上述这些装置对与发动机逆转的惯性系统进行齿轮驱动，因此会产生其它问题。发动机由于间歇的燃烧而产生与扭矩变动相伴的扭矩反力。特别是，如果气缸数变少，则该值变大。作为结果，由于与该扭矩变动相伴的扭矩反力，产生旋转变动速度，在加速时，推压从动侧的齿轮的齿面而使其旋转，但是在减速时，由于从动侧为另一惯性系统，因而齿轮的齿面分离，与下一齿轮的背面相接触。此时，产生碰齿音。而且，在下一加速时，与原来的齿面接触而从动。此时也产生碰齿音。即，为了降低横滚振动，由曲柄轴进行齿轮驱动的上述装置产生碰齿音等齿轮噪音。 如果为了消除扭矩反力而增大从动侧的惯性力矩，那么该现象就变得愈加显著。该齿的移动的距离为齿轮的间隙，不可能为零。从动侧的惯性力矩越大，该碰撞音就越变大。 针对上述问题，存在以下装置(例如参照专利文献3):具备齿轮驱动的两根平衡轴，在一方的平衡轴结合油泵，并且使发动机的旋转变动速度的相位和油泵的旋转变动速度的相位成为相同相位，降低齿轮噪音。 但是，该装置经由齿轮而直接安装作为大惯性体的油泵，因而由与扭矩变动相伴的扭矩反力导致的轴的扭转振动引起大的齿轮的碰齿音。另外，需要大规模的发动机的变更。 S卩，如果为了抑制与扭矩变动相伴的扭矩反力而设置由曲柄轴进行齿轮驱动且相对于曲柄轴的旋转而逆转的旋转体，则惯性力矩变大，由此引起齿轮噪音的产生。另外，惯性力矩变大也会引起油耗的恶化或加速响应的延迟等问题。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:英国专利申请公开公报GB-A-121045号 专利文献2:日本特开2000-248958号公报 专利文献3:日本特开2006-46456号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种，该内燃机能够降低内燃机的振动，并且伴随该振动的降低而降低所产生的齿轮噪音。 用于解决问题的技术方案 用于解决上述目的的本专利技术的内燃机具备:平衡器，通过内燃机的曲柄轴经由齿轮驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转；和电动机，通过该平衡器经由带驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转，该内燃机构成为:在所述电动机的旋转轴，经由离合器而具备飞轮，并且根据内燃机的运转状况来连接或切断所述离合器，并且具备控制装置，其至少在内燃机的运转状况为通常行驶时和怠速时，根据曲柄角加速度来对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，控制经由所述带驱动装置向所述齿轮驱动装置传递的扭矩。 依照该构成，根据内燃机的运转状况来控制离合器，至少在内燃机的运转状况为通常行驶时和怠速时，使用根据曲柄角加速度来控制电动机的单元，能够根据内燃机的运转状况降低内燃机的振动，并且降低齿轮噪音，该齿轮噪音以由于设置平衡器和飞轮而增加的惯性力矩作为原因。 另外，在上述的内燃机中，如果所述带驱动装置具备与所述平衡器一体地旋转的第一带轮、以及从该第一带轮通过带驱动而比所述曲柄轴的旋转更加增速的第二带轮，将所述飞轮经由所述离合器与该第二带轮连接，则由于第二带轮而飞轮增速旋转，因而能够用较少的惯性力矩抑制与内燃机的扭矩变动相伴的扭矩反力。 另外，由于齿轮仅为驱动平衡器的齿轮驱动装置，因而能够使齿轮噪音的抑制变得容易。再者，在齿轮受到与扭矩变动相伴的扭矩反力时，由于带瞬间伸展，因而带张力负担载荷的一部分，所以能够降低齿轮噪音。 此外，在上述的内燃机中，如果所述控制装置具备:在内燃机的运转状况为通常行驶时，连接所述离合器，并且对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，补充由于所述带驱动装置而降低的所述飞轮的扭矩的单元；在除了怠速停止之外的怠速时，切断所述离合器，并且对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，降低所述曲柄轴的扭矩反力的单元；以及在除了起动时之外的加速时，切断所述离合器而降低绕所述曲柄轴的有效惯性力矩的单元，则能够解决由于电动机和飞轮导致的惯性力矩变大而产生的齿轮噪音的问题，并且还能够解决油耗的恶化和加速响应的延迟等问题。 在内燃机的运转状况为通常行驶时，连接离合器，传递飞轮的驱动扭矩，能够降低与内燃机的扭矩变动相伴的扭矩反力。而且，通过根据曲柄角加速度来动力驱动或再生驱动电动机，从而能够以由于介入带驱动装置而产生的、以相位的延迟和驱动扭矩的降低作为原因的损失程度来补充飞轮的扭矩，降低扭矩反力。由此，能够降低齿轮噪音。特别是，在扭矩变动导致的振动变得显著的低速恒定行驶时是有效的。 另外，在内燃机的运转状况为除了怠速停止之外的怠速时，通过切断离合器而减小传递至齿轮驱动装置的驱动扭矩，从而能够降低齿轮驱动装置的啮合力，能够降低齿轮噪音。通过根据曲柄角加速度来动力驱动或再生驱动电动机，从而能够降低扭矩反力。 此外，在内燃机的运转状况为除了起动时之外的加速时，通过切断离合器，从而能够减小围绕曲柄轴的有效惯性力矩，提高加速响应性和油耗。 另外，用于解决上述问题的内燃机的控制方法是以下方法，该内燃机具备:平衡器，由内燃机的曲柄轴齿轮驱动，相对于该曲柄轴的旋转进行逆转；电动机，由该平衡器带驱动，相对于该曲柄轴的旋转进行逆转；以及飞轮，在该电动机的旋转轴上经由离合器配备，该方法的特征在于:根据内燃机的运转状况，连接或切断所述离合器；至少在内燃机的运转状况为通常行驶时和怠速时，根据曲柄角加速度来对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，控制与齿轮驱动有关的扭矩。 再者，在上述的内燃机的控制方法中，在内燃机的运转状况为通常行驶时，连接所述离合器，并且对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，补充由于带驱动而降低的所述飞轮的扭矩，在除了怠速停止之外的怠速时，切断所述离合器，并且对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，降低所述曲柄轴的扭矩反力，在除了起动时之外的加速时，切断所述离合器，降低绕所述曲柄轴的有效惯性力矩。 依照该方法，能够通过与曲柄轴逆旋转的平衡器和飞轮来抑制内燃机的振动，且根据内燃机的运转状况而使惯性力矩增减，并且使齿轮的啮合力降低，因而能够抑制齿轮噪音。 此外，能够抑制以围绕曲柄轴的有效惯性力矩的增加为原因的油耗的恶化和加速响应的延迟。由此，能够良好地抑制内燃机的振动。 专利技术的效果 依照本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，具备：平衡器，通过内燃机的曲柄轴经由齿轮驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转；以及电动机，通过该平衡器经由带驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转，该内燃机的特征在于，在所述电动机的旋转轴上，经由离合器而具备飞轮，并且根据内燃机的运转状况，连接或切断所述离合器，并且具备控制装置，该控制装置至少在内燃机的运转状况为通常行驶时和怠速时，根据曲柄角加速度来对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，控制经由所述带驱动装置向所述齿轮驱动装置传递的扭矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.19 JP 2012-0089201.一种内燃机，具备:平衡器，通过内燃机的曲柄轴经由齿轮驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转；以及电动机，通过该平衡器经由带驱动装置相对于该曲柄轴的旋转进行逆转，该内燃机的特征在于， 在所述电动机的旋转轴上，经由离合器而具备飞轮，并且 根据内燃机的运转状况，连接或切断所述离合器，并且 具备控制装置，该控制装置至少在内燃机的运转状况为通常行驶时和怠速时，根据曲柄角加速度来对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，控制经由所述带驱动装置向所述齿轮驱动装置传递的扭矩。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于， 所述带驱动装置具备与所述平衡器一体地旋转的第一带轮、以及从该第一带轮通过带驱动而比所述曲柄轴的旋转更加增速的第二带轮，将所述飞轮经由所述离合器与该第二带轮连接。3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于， 所述控制装置具备: 在内燃机的运转状况为通常行驶时，连接所述离合器，并且对所述电动机进行动力驱动或再生驱动，补充由于所述带驱动装置而降低的所述飞轮的扭矩的单元； 在除...

【专利技术属性】
技术研发人员：角田宏，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP