[发明专利]内燃机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及抑制齿轮噪音的内燃机及其控制方法，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。

背景技术

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1)：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。

即，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

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种内燃机及其控制方法，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发明的内燃机具备：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。