CN103180634A - 动态阻尼装置 - Google Patents

Abstract

动态阻尼装置(1)，其特征在于，具备：包含能够差动旋转的多个旋转元件的行星齿轮机构(20)；连结旋转轴(10)与行星齿轮机构(20)的第一旋转元件(20C)的弹性体(31)，其中上述旋转轴(10)接受动力而进行旋转；与不同于第一旋转元件(20C)的第二旋转元件(20R、20S)连结且对该第二旋转元件(20R、20S)的转速进行控制的速度控制装置(40Rs、40Ss)；与第一旋转元件(20C)连结且对作用于该第一旋转元件(20C)的扭矩进行控制的扭矩控制装置(40t)。从而，动态阻尼装置(1)起到能够适当地降低振动这样的效果。

Description

动态阻尼装置

技术领域

本发明涉及动态阻尼装置。

背景技术

作为现有的动态阻尼装置，例如专利文献1公开了混合动力汽车用质量动态阻尼装置，该混合动力汽车用质量动态阻尼装置控制电动机的驱动来控制该电动机的扭矩，通过调节表观上的惯性质量来抑制共振点，由此进行使共振振动降低的控制。

专利文献1：日本特开2003-314614号公报

然而，上述那样的专利文献1所记载的混合动力汽车用质量动态阻尼装置，例如在调节表观上的惯性质量时的效率等方面存在进一步改善的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够适当地降低振动的动态阻尼装置。

为了实现上述目的，本发明所涉及的动态阻尼装置，其特征在于，具备：行星齿轮机构，该行星齿轮机构包含能够差动旋转的多个旋转元件；弹性体，该弹性体连结旋转轴与上述行星齿轮机构的第一旋转元件，其中上述旋转轴接受动力而进行旋转；速度控制装置，该速度控制装置与不同于上述第一旋转元件的第二旋转元件连结，控制该第二旋转元件的转速；以及扭矩控制装置，该扭矩控制装置与上述第一旋转元件连结，对作用于该第一旋转元件的扭矩进行控制。

此外，在上述动态阻尼装置中，可通过由上述速度控制装置进行的速度控制、以及由上述扭矩控制装置进行的扭矩控制来进行减振控制。

此外，在上述动态阻尼装置中，在上述旋转轴的扭矩变化不到规定值的情况下，可通过上述速度控制装置的速度控制来进行减振控制，在上述旋转轴的扭矩变化为规定值以上的情况下，可通过上述扭矩控制装置的扭矩控制来进行减振控制。

此外，在上述动态阻尼装置中，在进行上述减振控制时，可从上述扭矩控制开始经过该扭矩控制与上述速度控制装置的上述速度控制重叠的期间后，切换为上述速度控制。

此外，在上述动态阻尼装置中，上述扭矩控制装置可包含与上述第一旋转元件连结的制动装置或旋转电机而构成。

此外，在上述动态阻尼装置中，上述速度控制装置可包含与上述第二旋转元件连结的制动装置或旋转电机而构成。

此外，在上述动态阻尼装置中，上述旋转轴可接受从内燃机传递来的动力而旋转。

本发明所涉及的动态阻尼装置，起到能够适当地降低振动这样的效果。

附图说明

图1为搭载了实施方式1所涉及的动态阻尼装置的车辆的简要结构图。

图2为动态阻尼装置的主要部分的剖视图。

图3为行星齿轮机构的线图。

图4为表示由ECU进行的控制的一个例子的流程图。

图5为表示控制映射图的一个例子的图。

图6为表示控制的一个例子的时序图。

图7为实施方式2所涉及的动态阻尼装置的主要部分的剖视图。

图8为实施方式3所涉及的动态阻尼装置的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。其中，该实施方式并不限定本发明。此外，下述实施方式中的结构元件，包含本领域普通技术人员能够置换的且容易想到的、或者实质上相同的元件。

[实施方式1]

图1为搭载了实施方式1所涉及的动态阻尼装置的车辆的简要结构图，图2为动态阻尼装置的主要部分的剖视图，图3为行星齿轮机构的线图，图4为表示由ECU进行的控制的一个例子的流程图，图5为表示控制映射图的一个例子的图，图6为表示控制的一个例子的时序图。

另外，在以下的说明中，若没有特殊的限定，则将沿着输出轴10的旋转轴线X的方向称作轴向，与旋转轴线X正交的方向、即与轴向正交的方向称作径向，绕旋转轴线X的方向称作周向。此外，在径向中将旋转轴线X侧称作径向内侧，将相反侧称作径向外侧。此外，在轴向中将设置驱动源的一侧(从驱动源输入动力的一侧)称作输入侧，相反侧也就是设置驱动轮的一侧(向驱动轮输入动力的一侧)称作输出侧。

如图1所示，本实施方式的动态阻尼装置1为，应用于车辆2，并且针对车辆2的动力传动系3的共振点(共振频率)使用反共振原理来降低振动的所谓的动态阻尼器(动态吸振器)。车辆2的动力传动系3包含行驶用驱动源即作为内燃机的发动机4、减振器5、变速器等驱动系6、差动齿轮7等而构成。发动机4、驱动系6等被作为控制装置的ECU8控制。因此，车辆2在发动机4的曲轴4a进行旋转驱动时，其驱动力经由减振器5输入驱动系6而进行变速，并经由差动齿轮7等而向各驱动轮9传递，由此，通过各驱动轮9旋转而能够前进或后退。另外，动态阻尼装置1在动力传动系3中设在接受从发动机4传递来的动力而旋转的旋转轴，在这里设在驱动系6的输出轴10。

如图2所示，该动态阻尼装置1，针对从输出轴10经由作为弹性体的弹簧31向动态阻尼装置1作用的特定频率的振动，通过使质量阻尼器以反相位振动来对该振动减振(吸振)来进行抑制。也就是说，动态阻尼装置1，针对作用于该动态阻尼装置1的特定频率的振动，使质量阻尼器共振振动来代替吸收振动能，从而通过吸收振动能够起到高减振效果(动态阻尼效果)。

另外，该动态阻尼装置1具备行星齿轮机构20、对弹簧31进行保持的弹簧保持机构30、旋转控制装置40，从而更适当地降低振动。动态阻尼装置1配置成，在行星齿轮机构20、弹簧保持机构30、旋转控制装置40等的内侧插入输出轴10。在此，旋转控制装置40的控制装置兼由ECU8来实现。另外，上述的输出轴10、行星齿轮机构20等是规定的部位经由轴承等而支承在壳体上的。

本实施方式的动态阻尼装置1在行星齿轮机构20中将行星齿轮机构20的多个旋转元件中的一个或者多个设为旋转控制元件，并且将其他的一个旋转元件设为扭矩附加元件(换而言之，反作用力附加元件)。在该动态阻尼装置1中，行星齿轮机构20的多个旋转元件中的扭矩附加元件成为接受从发动机4输入的动力的输入元件。

此外，在该动态阻尼装置1中，行星齿轮机构20经由弹簧31与输出轴10连结且被该输出轴10弹性支承，从而各旋转元件作为质量阻尼器、也就是用于在动态阻尼器中使惯性力矩产生的惯性质量部件而发挥作用，弹簧31作为对动态阻尼器的扭转刚性进行调节的部件发挥作用。另外，在以下的说明中，在将质量阻尼器的惯性质量设为可变这样的情况下，若无特殊限定，则包含通过将质量阻尼器的旋转设为可变来使表观上的惯性质量可变的情况。

具体而言，行星齿轮机构20包含能够相互差动旋转的多个旋转元件而构成，旋转元件的旋转中心配置成与旋转轴线X同轴。行星齿轮机构20为所谓的单小齿轮式行星齿轮机构，作为旋转元件，包含作为外齿齿轮的太阳齿轮20S、与太阳齿轮20S配置在同轴上的作为内齿齿轮的环状齿轮20R、以及将与太阳齿轮20S及环状齿轮20R啮合的多个小齿轮20P保持成能够自转且公转的齿轮架20C而构成。在本实施方式的行星齿轮机构20中，齿轮架20C为第一旋转元件且为上述输入元件，同时相当于上述扭矩施加元件，环状齿轮20R及太阳齿轮20S为与第一旋转元件不同的第二旋转元件，且相当于上述旋转控制元件。

齿轮架20C形成为圆环板状，在小齿轮轴20Ps将作为外齿齿轮的小齿轮20P支承为能够自转且能够公转。齿轮架20C包含第一侧板33及第二侧板34而构成。该第一侧板33及第二侧板34构成齿轮架20C，且兼做后述的弹簧保持机构30的对弹簧31进行保持的保持部件。齿轮架20C为行星齿轮机构20的输入部件。齿轮架20C经由弹簧保持机构30的弹簧31等而与输出轴10能够相对旋转地连结。从发动机4传递到输出轴10的动力，经由弹簧保持机构30向该齿轮架20C传递(输入)。此外，齿轮架20C与后述的旋转控制装置40的扭矩控制装置40t连结。环状齿轮20R形成为圆环板状，内周面形成有齿轮。环状齿轮20R与后述的旋转控制装置40的环状齿轮速度控制装置40Rs连结。太阳齿轮20S形成为圆环板状，外周面形成有齿轮。太阳齿轮20S与后述的旋转控制装置40的太阳齿轮速度控制装置40Ss连结。

弹簧保持机构30具有弹簧31和作为对该弹簧31进行保持的保持部件的中心板32、第一侧板33及第二侧板34，中心轴线配置成与旋转轴线X同轴。弹簧31为用于将作为行星齿轮机构20的输入元件的齿轮架20C弹性支承于输出轴10的部件，沿着周向被中心板32、第一侧板33及第二侧板34保持有多个。弹簧31将输出轴10与齿轮架20C连结成能够相对旋转。也就是说，在该动态阻尼装置1中，将弹簧31夹装于输出轴10与行星齿轮机构20之间。

中心板32、第一侧板33以及第二侧板34为将弹簧31保持为能够相互传递动力的部件，分别形成为与旋转轴线X同轴的圆环板状。中心板32被支承于输出轴10的外周面，并且径向内侧端部经由花键卡合部等而与输出轴10连结成能够一体旋转。第一侧板33、第二侧板34在轴向上分别设在中心板32的两侧，如上述那样兼做齿轮架20C。第一侧板33和第二侧板34以经由销、隔板等而隔着中心板32形成一体化的状态，相对于该中心板32能够相对旋转地设置。另外，第一侧板33、第二侧板34固定在小齿轮轴20Ps的一端侧。小齿轮轴20Ps以能够允许第一侧板33、第二侧板34与中心板32的相对旋转的方式贯通中心板32，并且在另一端侧将小齿轮20P支承为能够自转。另外，弹簧31保持在旋转方向(周向)上的中心板32与第一侧板33、第二侧板34之间。

在上述那样构成的弹簧保持机构30中，将弹簧31夹装于旋转方向(周向)上的与输出轴10一体旋转的中心板32与兼做齿轮架20C的第一侧板33、第二侧板34之间。其结果，弹簧保持机构30能够经由弹簧31等而将输出轴10与齿轮架20C连结成能够相对旋转。从发动机4传递到输出轴10的动力(变动成分)，经由中心板32、弹簧31而向兼做齿轮架20C的第一侧板33及第二侧板34输入(传递)。其间，各弹簧31被保持在旋转方向上的中心板32与第一侧板33、第二侧板34之间，且根据所传递的动力的大小而进行弹性变形。

旋转控制装置40为用对作用于行星齿轮机构20的扭矩进行调节来对行星齿轮机构20的旋转进行控制的装置。旋转控制装置40具有作为速度控制装置的环状齿轮速度控制装置40Rs以及速度控制装置40Ss、扭矩控制装置40t。环状齿轮速度控制装置40Rs与环状齿轮20R连结且对该环状齿轮20R的转速进行控制。太阳齿轮速度控制装置40Ss与太阳齿轮20S连结且对该太阳齿轮20S的转速进行控制。扭矩控制装置40t与齿轮架20C连结且对作用于该齿轮架20C的扭矩进行控制。由此，旋转控制装置40对作用于行星齿轮机构20的扭矩进行调节来对行星齿轮机构的旋转进行控制。

本实施方式的环状齿轮速度控制装置40Rs包含与环状齿轮20R连结的制动装置或旋转电机而构成，在这里为包含作为制动装置的电磁制动器41Rs而构成。太阳齿轮速度控制装置40Ss包含与太阳齿轮20S连结的制动装置或旋转电机而构成，在这里为包含作为制动装置的电磁制动器41Ss而构成。扭矩控制装置40t包含与齿轮架20C连结的制动装置或旋转电机而构成，在这里为包含作为制动装置的电磁制动器41t而构成。电磁制动器41Rs将环状齿轮20R与固定部、例如壳体选择性地连结。电磁制动器41Ss将太阳齿轮20S与固定部、例如壳体选择性地连结。电磁制动器41t将齿轮架20C与固定部、例如壳体选择性地连结。

具体而言，电磁制动器41Rs、41Ss、41t分别包含电磁线圈42Rs、42Ss、42t、旋转部件43Rs、43Ss、43t以及按压活塞44Rs、44Ss、44t而构成。电磁制动器41Rs能够按照规定的制动扭矩(刹车扭矩)对与环状齿轮20R一体旋转的旋转部件43Rs进行制动，并且能够对制动扭矩的大小进行调节。电磁制动器41Ss能够按照规定的制动扭矩(刹车扭矩)对与太阳齿轮20S一体旋转的旋转部件43Ss进行制动，并且能够对制动扭矩的大小进行控制。电磁制动器41t能够按照规定的制动扭矩(刹车扭矩)对与齿轮架20C一体旋转的旋转部件43t进行制动，并且能够对制动扭矩的大小进行调节。

电磁线圈42Rs、42Ss、42t通过被供给电流而产生电磁力。旋转部件43Rs、43Ss、43t形成为与旋转轴线X同轴的圆环板状。

旋转部件43Rs被支承在环状齿轮20R的延长部分20Ra的外周面，并且径向内侧端部经由花键卡合部等而与环状齿轮20R连结成能够一体旋转。旋转部件43Ss被支承在太阳齿轮20S的延长部分20Sa的外周面，并且径向内侧端部经由花键卡合部等而与太阳齿轮20S连结成能够一体旋转。旋转部件43t被支承在齿轮架20C的延长部分20Ca的外周面，并且径向内侧端部经由花键卡合部等而与齿轮架20C连结成能够一体旋转。

上述的电磁线圈42Rs、42Ss、42t，分别配置在与旋转部件43Rs、43Ss、43t的径向外侧端部在轴向上对置的位置，并且固定在壳体等。按压活塞44Rs、44Ss、44t形成为与旋转轴线X同轴的圆环板状。按压活塞44Rs、44Ss、44t，分别在轴向上且在对应的旋转部件43Rs、43Ss、43t的一侧(输入侧)，支承于壳体等。按压活塞44Rs、44Ss、44t被支承为，径向外侧端部经由花键卡合部等而能够沿着轴向相对移动。在这里，电磁制动器41Rs、41Ss、41t的驱动被ECU8控制。

在电磁制动器41Rs、41Ss、41t中，当电流被供给到电磁线圈42Rs、42Ss、42t时，按压活塞44Rs、44Ss、44t由于该电磁线圈42Rs、42Ss、42t的电磁力而沿着轴向被吸引到旋转部件43Rs、43Ss、43t侧，并沿着轴向按压该旋转部件43Rs、43Ss、43t。于是，电磁制动器41Rs、41Ss、41t，利用旋转部件43Rs、43Ss、43t与按压活塞44Rs、44Ss、44t、电磁线圈42Rs、42Ss、42t附近的抵接面的接触面产生的摩擦力，对旋转部件43Rs、43Ss、43t的旋转进行摩擦制动。

此时，电磁制动器41Rs、41Ss、41t，通过利用ECU8调节向电磁线圈42Rs、42Ss、42t供给的电流，从而调节用于对旋转部件43Rs、43Ss、43t的旋转进行制动的制动扭矩(刹车扭矩)的大小。典型的为，电磁制动器41Rs、41Ss、41t，随着向电磁线圈42Rs、42Ss、42t供给的电流变大，由按压活塞44Rs、44Ss、44t产生的按压力变大，制动扭矩变大。电磁制动器41Rs、41Ss、41t，在制动扭矩为0的情况(供给电流为0的情况)下，成为旋转部件43Rs、43Ss、43t完全解除的完全释放状态，并且随着制动扭矩(供给电流)的增大，经过半卡合状态(滑移状态)而成为完全卡合状态。

在这里，ECU8为对车辆2的各部分的驱动进行控制的部件，是以包含CPU、ROM、RAM以及接口在内的公知的微型计算机为主体的电子电路。ECU8对发动机4、驱动系6等进行控制，并且对旋转控制装置40的环状齿轮速度控制装置40Rs、太阳齿轮速度控制装置40Ss以及扭矩控制装置40t、在这里为对电磁制动器41Rs、41Ss、41t的驱动进行控制。

上述那样构成的动态阻尼装置1，相对于从输出轴10经由弹簧31作用于作为质量阻尼器的行星齿轮机构20的特定频率的振动，通过使该质量阻尼器以反相位振动，从而对该振动进行抵消、减振(吸振)来进行抑制。因此，该动态阻尼装置1，例如能够抑制动力传动系3中产生的由发动机爆震一次引起的振动，能够实现振动噪声的降低、燃油效率的提高。

此时，动态阻尼装置1通过ECU8对环状速度控制装置40Rs、太阳齿轮速度控制装置40Ss以及扭矩控制装置40t、在这里为对电磁制动器41Rs、41Ss、41t的驱动进行控制、对行星齿轮机构20的旋转进行控制来进行减振控制，能够根据动力传动系3中产生的振动而适当设定由动态阻尼装置1进行的反相位的振动，从而能够在宽范围的运转区域适当降低振动。

即，在动态阻尼装置1中，ECU8对电磁制动器41Rs、41Ss、41t的驱动进行控制且对行星齿轮机构20的旋转进行可变控制。由此，动态阻尼装置1，将行星齿轮机构20的环状齿轮20R、太阳齿轮20S的旋转设为可变，并且将作用于包含这些环状齿轮20R、太阳齿轮20S等的质量阻尼器的惯性力设为可变，从而进行将质量阻尼器的表观上的惯性质量控制为可变的惯性质量控制。例如，动态阻尼装置1通过增大相对大的质量阻尼器亦即环状齿轮20R的转速，来增加质量阻尼器的表观上的惯性质量，从而能够获得与使实际的惯性质量增加的情况同等的效果。

更具体而言，本实施方式的ECU8，对作为环状齿轮速度控制装置40Rs的电磁制动器41Rs、作为太阳齿轮速度控制装置40Ss的电磁制动器41Ss、作为扭矩控制装置40t的电磁制动器41t的驱动进行控制，利用由环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss进行的速度控制、和由扭矩控制装置40t进行的扭矩控制，对作用于作为行星齿轮机构20的输入元件的齿轮架20C的扭矩进行调节来对行星齿轮机构20的旋转进行控制，从而进行减振控制。由此，动态阻尼装置1在进行减振控制时能够如以下说明的那样进行响应性高的减振控制，例如能够以动力传动系3的效率、振动噪声成为最佳的方式高响应性地进行控制。

在此，行星齿轮机构20的齿轮架20C、环状齿轮20R、太阳齿轮20S，按照基于图3所示的线图的转速(相当于转数)进行动作。该图3为用直线表示了行星齿轮机构20的各旋转元件的转速(转数)的相对关系的图，是将纵轴设为太阳齿轮20S、齿轮架20C以及环状齿轮20R的各个的旋转的速度比(相当于相对转数比)、且以沿着横轴的彼此的间隔成为对应于环状齿轮20R与太阳齿轮20S的齿数比的间隔的方式分别配置各旋转元件的速度比的速度线图。在这里，该图3将作为输入元件的齿轮架20C设为基准，将齿轮架20C的旋转的速度比设为1。此外，该图3所示的齿轮比ρ为行星齿轮机构20的齿轮比。即，太阳齿轮20S与齿轮架20C的间隔设为“1”时，齿轮架20C与环状齿轮20R的间隔与齿轮比ρ对应。

另外，在整个行星齿轮机构20中，将通过将各旋转元件的转速设为可变而带来的表观上的惯性质量(以下，若无特殊限定则称作“惯性质量速度项”)设为总惯性质量速度项I₀的情况下，总惯性质量速度项I₀可使用太阳齿轮20S的惯性质量速度项Is₀、齿轮架20C的惯性质量速度项Ic₀以及环状齿轮20R的惯性质量速度项Ir₀，按照下述公式(1)表示。换而言之，该总惯性质量速度项I₀为由转速控制带来的整个行星齿轮机构20的表观上的惯性质量。

I₀＝Is₀+Ic₀+Ir₀...(1)

太阳齿轮20S的惯性质量速度项Is₀、齿轮架20C的惯性质量速度项Ic₀以及环状齿轮20R的惯性质量速度项Ir₀，例如可使用速度比为1时的太阳齿轮20S的惯性质量Is、齿轮架20C的惯性质量Ic以及环状齿轮20R的惯性质量Ir，按照下述的公式(2)至(4)表示。

Is₀＝δ²·Is...(2)

Ic₀＝Ic...(3)

Ir₀＝(1+(1-δ)·ρ)²·Ir...(4)

因此，总惯性质量速度项I₀可基于公式(1)～(4)按照下述的公式(5)表示。

I₀＝δ²·Is+Ic+(1+(1-δ)·ρ)²·Ir...(5)

另外，在整个行星齿轮机构20中，在将基于各旋转元件的转速变化时所作用的扭矩的表观上的惯性质量(以下，若无特殊限定则称作“惯性质量扭矩项”)设为总惯性质量扭矩项It的情况下，总惯性质量扭矩项It，可使用各旋转元件的转速变化时对作为输入元件的齿轮架20C作用的齿轮架扭矩(从行星齿轮机构20主体侧向齿轮架20C作用的扭矩)Tc、基于齿轮架扭矩Tc的整个行星齿轮机构20中的角速度变化量dω/dt，按照下述的公式(6)表示。换而言之，该总惯性质量扭矩项It为基于扭矩控制的整个行星齿轮机构20的表观上的惯性质量。

It＝Tc/(dω/dt)...(6)

该齿轮架扭矩Tc，能够通过对基于电磁制动器41t的制动扭矩Tbt进行调节来直接进行控制，其中，该电磁制动器41t是与齿轮架20C连结的作为齿轮架负载控制元件的电磁制动器。

另外，在整个行星齿轮机构20中，在将各旋转元件的旋转设为可变所带来的表观上的惯性质量设为总惯性质量(动态阻尼装置1的质量阻尼器的总的惯性质量)Ia的情况下，总惯性质量Ia可使用总惯性质量速度项Ia、总惯性质量扭矩项It，按照下述的公式(7)表示。

Ia＝I₀+It...(7)

作为此时的动态阻尼装置1的固有振动频率fa，可使用弹簧31的弹簧常数Kd、总惯性质量Ia，按照下述的公式(8)表示。

$\mathrm{fa}=\left(\sqrt{(\mathrm{Kd}/\mathrm{Ia})}\right)/2\mathrm{\π}...\left(8\right)$

因此，动态阻尼装置1通过调节总惯性质量Ia，能够与在动力传动系3中产生的振动对应地适当地调节固有振动频率fa。此时，动态阻尼装置1通过调节齿轮架扭矩Tc、控制行星齿轮机构20的旋转并调节总惯性质量扭矩项It，能够比例如调节总惯性质量速度项I₀的情况进行比较，高响应性地调节总惯性质量Ia并调节固有振动频率fa。这是因为各旋转元件的速度相当于扭矩的积分项，所以能够使总惯性质量扭矩项It比总惯性质量速度项I₀更快变化。

在本实施方式的动态阻尼装置1中，通过ECU8作为减振控制中的扭矩控制而对旋转控制装置40的扭矩控制装置40t、即电磁制动器41t的驱动进行控制，从而利用电磁制动器41t对制动扭矩Tbt进行调节、且对齿轮架扭矩Tc进行调节。由此，在动态阻尼装置1中，总惯性质量扭矩项It、总惯性质量Ia被调节，最终固有振动频率fa被调节。其结果，动态阻尼装置1能够进行响应性高的减振控制，例如，即便在变速时等动力传动系3中的共振点(共振频率)产生急剧变化这样的情况下，也能够应对变化而高响应性地调节为适当的固有振动频率fa，能够以动力传动系3的效率、振动噪声成为最佳的方式快速且高响应性地控制。在车辆2中，例如还可通过将变矩器(未图示)的锁止离合器设为OFF(解放状态)来抑制振动，此时存在燃油效率恶化的可能性，但如果是本申请的动态阻尼装置1，则能够在抑制由这种锁止离合器的OFF引起的燃油效率恶化的基础上适当地抑制振动。

在这里，本实施方式的动态阻尼装置1，通过ECU8利用由环状速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss进行的速度控制和由扭矩控制装置40t进行的扭矩控制来进行减振控制，能够根据运转状态适当区分使用由速度控制进行的惯性质量控制和由扭矩控制进行的惯性质量控制来进行减振控制，由此，能够提高减振控制的精度。由环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss进行的速度控制是指，通过附加基于电磁制动器41Rs的制动扭矩Tbrs(换而言之，作用于环状齿轮20R的环状齿轮扭矩Tr)或者基于电磁制动器41Ss的制动扭矩Tbss(换而言之，作用于太阳齿轮20S的太阳齿轮扭矩Ts)，控制行星齿轮机构20的各旋转元件的转速，来调节总惯性质量速度项I₀、调节总惯性质量Ia、固有振动频率fa的控制。在该速度控制中，按照将旋转元件向减速侧进行控制的情况、和向增速侧进行控制的情况，区分使用环状齿轮速度控制装置40Rs和太阳齿轮速度控制装置40Ss。由扭矩控制装置40t进行的扭矩控制是指，对基于电磁制动器41t的制动扭矩Tbt进行控制，来调节总惯性质量扭矩项It、调节总惯性质量Ia、固有振动频率fa的控制。

例如，动态阻尼装置1在输出轴10的扭矩变化不到规定值的情况下，通过环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss的速度控制来进行减振控制，输出轴10的扭矩变化在规定值以上的情况下，通过扭矩控制装置40t的扭矩控制来进行减振控制即可。输出轴10的扭矩变化不到规定值的情况是指，典型的为动力传动系3中的共振点无大变化的运转状态，例如为车辆2的正常运转时等情况。输出轴10的扭矩变化在规定值以上的情况是指，典型的为动力传动系3中的共振点有大变化这样的运转状态，例如为在驱动系6中已进行变速这样的过渡时等情况。由此，动态阻尼装置1能够提高减振控制的精度的同时抑制燃油效率恶化，从而能够使提高减振控制的精度和抑制燃油效率恶化两者兼得。

即，动态阻尼装置1在车辆2的正常行驶时等输出轴10的扭矩变化不到规定值的情况下，由ECU8利用环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss的速度控制进行减振控制，调节总惯性质量速度项I₀、调节总惯性质量Ia、固有振动频率fa，来降低振动。在这里，在行星齿轮机构20的旋转元件的转速调节时，附加于环状齿轮20R或太阳齿轮20S的扭矩，以极小的扭矩就足够了，相比在扭矩控制中作用于齿轮架20C的扭矩，可以非常小。其结果，动态阻尼装置1，在车辆2的正常运转时等输出轴10的扭矩变化不到规定值且共振点无大变化的运转状态下，能够利用燃油效率恶化少的速度控制来进行减振控制，从而能够抑制燃油效率的恶化。

另一方面，动态阻尼装置1在车辆2的变速时、过渡运转时等输出轴10的扭矩变化在规定值以上的情况下，由ECU8利用扭矩控制装置40t的扭矩控制来进行减振控制，调节总惯性质量扭矩项It、调节总惯性质量Ia、固有振动频率fa，来降低振动。其结果，动态阻尼装置1在车辆2的变速时、过渡运转时等输出轴10的扭矩变化在规定值以上且共振点有大变化的运转状态下，能够利用响应性高的扭矩控制来进行减振控制，从而提高减振控制的精度。

另外，动态阻尼装置1在通过扭矩控制来进行减振控制的情况下，可在减振控制初期利用扭矩控制确保响应性之后，在减振控制结束时切换为速度控制。即，动态阻尼装置1在进行减振控制时，可以使ECU8在从扭矩控制开始经过扭矩控制与速度控制重叠的期间后，最终切换为速度控制。这种情况下，动态阻尼装置1由于能够在确保减振控制的响应性的基础上抑制燃油效率的恶化，所以能够更适当地使提高减振控制的精度和抑制燃油效率恶化这两者兼得。

下面，参照图4的流程图对由ECU进行的控制的一个例子进行说明。其中，这些控制流程按照数毫秒至数十毫秒的控制周期反复执行。

首先，ECU8根据各种传感器的检测结果，取得发动机4的发动机转数等发动机信息、车辆2的速度信息等(ST1)。

接着，ECU8基于在ST1中取得的信息，使用各种方法，判定车辆2是否变速(ST2)。

ECU8在判定出车辆2变速的情况下(ST2：是)，决定目标的总惯性质量扭矩项It(ST3)。这种情况下，ECU8例如基于图5所示的控制映射图，算出与变速后的变速级(变速比)对应的目标的总惯性质量Ia。该图5所例示的控制映射图为记述各变速级(1、2、3...)与目标的总惯性质量Ia(Ia₁、Ia₂、Ia₃、...)的对应关系的图，基于实车评价等预先设定，并存储于ECU8的存储部。然后，ECU8根据从当前的车辆2的速度推定出的齿轮架20C的转数、传感器检测出的当前的环状齿轮20R的转数等来算出总惯性质量速度项I₀，例如，使用下述的公式(9)，根据目标的总惯性质量Ia、当前的总惯性质量速度项I₀等来算出目标的总惯性质量扭矩项It。

It＝Ia-I₀...(9)

然后，ECU8控制驱动系6执行实际变速，并且基于目标的总惯性质量扭矩项It，作为扭矩控制而对扭矩控制装置40t的电磁制动器41t进行控制，以将实际的总惯性质量扭矩项It收敛为该目标的总惯性质量扭矩项It。由此，ECU8调节齿轮架扭矩Tc，使总惯性质量Ia收敛为目标的总惯性质量Ia，来调节为与变速后的共振点对应的适当的固有振动频率fa(ST4)。

然后，ECU8在保持Ia＝I₀+It的关系的同时，使基于扭矩控制装置40t的扭矩控制的总惯性质量扭矩项It减少，另一方面使基于环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss的速度控制的总惯性质量速度项Ia增加，最终设为It＝0、Ia＝Ia(ST5)，结束当前的控制周期，向下一控制周期转移。

ECU8在ST2中如果判定出车辆2不进行变速的情况下(ST2：否)，向ST5转移，执行之后的处理。

若参照图6说明一例，则例如在时刻t1，车辆2从5档变速为6档的情况下，反共振所需的惯性质量，如图5所例示出的控制映射图那样，从Ia₅变化为Ia₆。这种情况下，反共振所需的齿轮架扭矩Tc，例如可以按照下述的公式(10)表示。动态阻尼装置1通过扭矩控制装置40t的扭矩控制，对齿轮架20C作用由公式(10)算出的齿轮架扭矩Tc，使齿轮架20C相对于动力传动系3中产生的振动而成为反共振状态，从而能够降低振动。在此算出的齿轮架扭矩Tc，相当于用于实现上述目标的总惯性质量扭矩项It的扭矩。

Tc＝(Ia₆-Ia₅)·(dω/dt)...(10)

此时，ECU8以使I₀＝Ia₆的方式通过环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss的速度控制，来变速的同时对环状齿轮20R或太阳齿轮20S附加制动扭矩，从而调节旋转元件的转速。然后，ECU8在保持Ia＝I₀+It的关系的同时，使基于扭矩控制装置40t的扭矩控制的总惯性质量扭矩项It降低(It项降低)，另一方面使基于环状齿轮速度控制装置40Rs或太阳齿轮速度控制装置40Ss的速度控制的总惯性质量速度项I₀增加(I₀项增加)，在时刻t2，最终成为It＝0、I₀＝Ia，从过渡状态转移到正常状态。

按照以上说明的实施方式所涉及的动态阻尼装置1具备：包含能够差动旋转的多个旋转元件的行星齿轮机构20；弹簧31，其连结输出轴10与作为行星齿轮机构20的第一旋转元件的齿轮架20C，其中，输出轴10接受动力而进行旋转；环状齿轮速度控制装置40Rs、太阳齿轮速度控制装置40Ss，它们与不同于齿轮架20C的作为第二旋转元件的环状齿轮20R、中心齿轮20S连结，且对环状齿轮20R、太阳齿轮20S的转速进行控制；以及扭矩控制装置40t，其与齿轮架20C连结，且对作用于齿轮架20C的扭矩进行控制。因此，动态阻尼装置1能够提高减振控制的响应性，能够适当地降低振动。其结果，动态阻尼装置1能够降低所谓的NVH(Noise-Vibration-Harshness、噪声-振动-声震粗糙度)，例如能够扩大将变矩器的锁止离合器能够设为ON(卡合状态)的运转区域，由此能够提高燃油效率。

其中，以上说明的动态阻尼装置1，对作为速度控制装置具备环状齿轮速度控制装置40Rs和太阳齿轮速度控制装置40Ss的例子进行了说明，但如以下说明的一个例子一样，两者均可。

此外，在以上的说明中，说明了环状齿轮速度控制装置40Rs、太阳齿轮速度控制装置40Ss、扭矩控制装置40t，分别包含作为制动装置的电磁制动器41Rs、电磁制动器41Ss、电磁制动器41t构成的例子，但如以下说明的一个例子一样，替代上述例子也可包含分别与对应的旋转元件连结的作为旋转电机的电动发电机(未图示)而构成，还可以为制动装置与旋转电机的组合。

[实施方式2]

图7为实施方式2所涉及的动态阻尼装置的主要部分剖视图。实施方式2所涉及的动态阻尼装置，其旋转控制装置的结构与实施方式1不同。其他，对于与上述的实施方式共通的结构、作用、效果，尽量省略重复的说明(以下说明的实施方式也一样)。

图7所示的动态阻尼装置201具备行星齿轮机构20、对弹簧31进行保持的弹簧保持机构30和旋转控制装置240，从而更适当地降低振动。旋转控制装置240具备扭矩控制装置240t和作为速度控制装置的环状齿轮速度控制装置40Rs及太阳齿轮速度控制装置40Ss。另外，本实施方式的扭矩控制装置240t包含与齿轮架20C连结的作为旋转电机的电机241t而构成。其中，环状齿轮速度控制装置40Rs、太阳齿轮速度控制装置40Ss由于与上述中说明的为大致相同的结构，因此省略其说明。

电机241t与齿轮架20C连结且对该齿轮架20C的旋转进行控制。电机241t具备作为固定件的定子240和作为旋转件的转子240R。定子240S固定于壳体等。转子240R配置于定子240S的径向内侧，并且与齿轮架20C的延长部分20Ca结合成能够与之一体旋转。换而言之，该齿轮架20C的延长部分20Ca为供转子240能够一体旋转地结合的转子轴。电机241t为兼备将经由逆变器等而从蓄电池供给的电力转换为机械动力的作为电动机的功能、和将所输入的机械动力转换为电力的作为发电机的功能的旋转电机(电动发电机)。电机241t通过使转子240R进行旋转驱动而能够控制齿轮架20C的旋转。电机241t其驱动被ECU8控制。

本实施方式的ECU8对作为环状齿轮速度控制装置40Rs的电磁制动器41Rs、作为太阳齿轮速度控制装置40Ss的电磁制动器41Ss、作为扭矩控制装置240t的电机241t的驱动进行控制，利用由环状齿轮速度控制装置240t或太阳齿轮速度控制装置40Ss进行的速度控制、和由扭矩控制装置240t进行的扭矩控制，对作用于行星齿轮机构20的输入元件、即齿轮架20C的扭矩进行调节来对行星齿轮机构20的旋转进行控制，从而进行减振控制。也就是说，在动态阻尼装置201中，ECU8作为减振控制中的扭矩控制对旋转控制装置240的扭矩控制装置240t、即电机241t的驱动进行控制，从而调节电机241t的电机扭矩Tm、调节齿轮架扭矩Tc。在这里，由扭矩控制装置240t进行的扭矩控制是指控制电机241t的电机扭矩Tm来调节总惯性质量扭矩项It，并调节总惯性质量Ia、固有振动频率fa的控制。由此，动态阻尼装置1调节总惯性质量扭矩项It、总惯性质量Ia，最终调节固有振动频率fa。其结果，动态阻尼装置201在进行减振控制时能够进行响应性高的减振控制，例如能够以动力传动系3的效率、振动噪声成为最佳的方式高响应性地进行控制。

按照以上说明的实施方式所涉及的动态阻尼装置201，能够提高减振控制的响应性，能够适当地降低振动。另外，该动态阻尼装置201通过控制电机241t的驱动，并调节对齿轮架20C作用的扭矩，最终能够调节固有振动频率fa。此时，在动态阻尼装置201中，电机241t能够通过动力再生而回收能量，由此，能够实现进一步的燃油效率提高等。

[实施方式3]

图8为实施方式3所涉及的动态阻尼装置的主要部分剖视图。实施方式3所涉及的动态阻尼装置，其旋转控制装置的结构与实施方式2不同。

图8所示的动态阻尼装置301具备行星齿轮机构20、对弹簧31进行保持的弹簧保持机构30、旋转控制装置340，从而更适当地降低振动。旋转控制装置340具有扭矩控制装置240t和作为速度控制装置的太阳齿轮速度控制装置40Ss。扭矩控制装置240t包含与齿轮架20C连结的作为旋转电机的电机241t而构成。其中，太阳齿轮速度控制装置40Ss虽然形式稍稍不同，但基本上与上述说明的为大致相同的结构，因此省略其说明。

本实施方式的动态阻尼装置301，作为速度控制装置，不具有上述的环状齿轮速度控制装置40Rs(参照图7)。该动态阻尼装置301，在与作为第一旋转元件的齿轮架20C不同的旋转元件、即环状齿轮20R和太阳齿轮20S中的、相比环状齿轮20R具有摩擦相对小的倾向的太阳齿轮20S，设置作为速度控制装置的太阳齿轮速度控制装置40Ss，而在环状齿轮20R不设置速度控制装置。

按照以上说明的实施方式所涉及的动态阻尼装置301，能够提高减振控制的响应性，能够适当地降低振动。另外，该动态阻尼装置301例如相比动态阻尼装置201(参照图7)在环状齿轮20R不具备作为环状齿轮速度控制装置40Rs的电磁制动器4IRs(参照图7)，所以能够相应地抑制拖拽损失。此外，动态阻尼装置301相比动态阻尼装置201在环状齿轮20R不具备电磁制动器41Rs，所以能够相应地抑制装置整体的大型化，在此基础上能够相对宽阔地确保电机241t的设置空间，由此能够实现电机241t的大型化。由此，动态阻尼装置301在抑制装置整体的大型化的基础上，能够提高电机241t的效率、输出，能够更适当地调节齿轮架扭矩Tc。其结果，动态阻尼装置301能够实现进一步的燃油效率提高等。

另外，上述的本发明的实施方式所涉及的动态阻尼装置，不限于上述的实施方式，在权利要求书所记载的范围内还可进行各种变更。本实施方式所涉及的动态阻尼装置还可通过组合以上说明的多个实施方式而构成。

以上说明的速度控制装置的控制装置和扭矩控制装置的控制装置，对由ECU8同时实现的例子进行了说明，但也可以分别单独设置控制装置，还可以构成为各控制装置与ECU8相互进行检测信号、驱动信号、控制指令等信息的授受的结构。

在以上的说明中，对行星齿轮机构例如在实施方式1等中齿轮架为第一旋转元件，环状齿轮、太阳齿轮为第二旋转元件的例子进行了说明，但不限于此。行星齿轮机构例如其环状齿轮可以为第一旋转元件、并且太阳齿轮可以为第一旋转元件。

在以上的说明中，对动态阻尼装置在动力传动系中被设在作为接受来自内燃机的动力而进行旋转的旋转轴的输出轴10上的例子进行了说明，但不限于此。动态阻尼装置还可设置于例如经由驱动齿轮、从动齿轮等而与输出轴10一体旋转的旋转轴(增速轴)上。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明所涉及的动态阻尼装置，适合应用于搭载于各种车辆的动态阻尼装置。

符号的说明

1、201、301 动态阻尼装置

2 车辆

3 动力传动系

4 发动机(内燃机)

8 ECU

10 输出轴(旋转轴)

20 行星齿轮机构

20C 齿轮架

20S 太阳齿轮

20R 环状齿轮

30 弹簧保持机构

31 弹簧(弹性体)

40、240、340 旋转控制装置

40Ss 太阳齿轮速度控制装置(速度控制装置)

40t、240t 扭矩控制装置

40Rs 环状齿轮速度控制装置(速度控制装置)

41Rs、41Ss、41t 电磁制动器(制动装置)

241t 电机(旋转电机)

Claims (7)

1.一种动态阻尼装置，其特征在于，具备：

行星齿轮机构，该行星齿轮机构包含能够差动旋转的多个旋转元件；

弹性体，该弹性体连结旋转轴与上述行星齿轮机构的第一旋转元件，其中上述旋转轴接受动力而进行旋转；

速度控制装置，该速度控制装置与不同于上述第一旋转元件的第二旋转元件连结，控制该第二旋转元件的转速；以及

扭矩控制装置，该扭矩控制装置与上述第一旋转元件连结，对作用于该第一旋转元件的扭矩进行控制。

2.根据权利要求1所述的动态阻尼装置，其特征在于，

该动态阻尼装置通过由上述速度控制装置进行的速度控制、以及由上述扭矩控制装置进行的扭矩控制来进行减振控制。

3.根据权利要求1或2所述的动态阻尼装置，其特征在于，

在上述旋转轴的扭矩变化不到规定值的情况下，通过上述速度控制装置的速度控制来进行减振控制，

在上述旋转轴的扭矩变化为规定值以上的情况下，通过上述扭矩控制装置的扭矩控制来进行减振控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的动态阻尼装置，其特征在于，在进行上述减振控制时，从上述扭矩控制开始经过该扭矩控制与上述速度控制装置的上述速度控制重叠的期间后，切换为上述速度控制。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的动态阻尼装置，其特征在于，上述扭矩控制装置包含与上述第一旋转元件连结的制动装置或旋转电机而构成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的动态阻尼装置，其特征在于，上述速度控制装置包含与上述第二旋转元件连结的制动装置或旋转电机而构成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的动态阻尼装置，其特征在于，上述旋转轴接受从内燃机传递来的动力而旋转。

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