CN112855851A - 扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置 - Google Patents

扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够抑制由旋转体的旋转停止的状态下的惯性质量体的撞击等引起的异音的产生的扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置。在扭振降低装置中，滚动体(4)以如下方式保持于旋转体(2)：在铅垂方向上位于以旋转体(2)的旋转中心的正上方(RP)为中心的旋转体(2)的旋转方向上的预先确定的角度范围(A)内，在因惯性质量体(4)的重量而被按压于向旋转体(2)的旋转中心侧最下降的位置的情况下将惯性质量体(3)支承为悬吊的状态，旋转体(2)配置成以在与输出轴(26)一起在所述规定的旋转角度的位置停止的情况下任意的滚动体(4)都不位于预先确定的角度范围(A)内的方式决定与输出轴(26)的相对位置。

Description

扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置
技术领域
本发明涉及降低以由于惯性质量体的振摆运动而被输入的转矩的变动(振动)为起因的扭振的振动降低装置及扭振降低装置的控制装置，特别是涉及搭载于构成为能够在使发动机停止的状态下行驶的车辆的扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置。
背景技术
这种扭振降低装置的一例记载在专利文献1中。该装置具备接受发动机转矩而旋转的旋转体、组装成能够相对于旋转体相对旋转的惯性体、以及将旋转体与惯性体以能够传递转矩的方式连结的多个滚动体。在上述的旋转体中，沿旋转体的圆周方向约束滚动体并将滚动体卡合成能够沿旋转体的半径方向移动的多个支承部在旋转体的圆周方向上以固定的间隔设置。各支承部由在旋转体的半径方向上从外周面向外侧突出的一对突出部构成，这些突出部之间的部分成为槽部分。在该槽部分配置滚动体。惯性体为环状的构件，在旋转体的半径方向上在外侧呈同心圆状地与旋转体排列配置。在惯性体的内周面中的与支承部对应的部分形成有滚动体因离心力而被压靠的滚动面。滚动面成为曲率半径比惯性体的外径的曲率半径小的圆弧面。
当输入发动机转矩而使旋转体旋转时，滚动体因离心力而在半径方向上向外侧沿着支承部移动，并压靠于滚动面。因此，旋转体与惯性体经由滚动体连结，因此在向旋转体输入的转矩没有振动的情况下，旋转体、惯性体及滚动体成为一体地旋转。另一方面，发动机转矩不可避免地振动，因此由于发动机转矩的振动而使旋转体的旋转产生振动，旋转体的角加速度发生变化。惯性体由于惯性力而要维持从前的运动状态，因此惯性体相对于旋转体相对旋转。这样的相对旋转由于滚动体在滚动面上滚动而产生。另外，由于滚动面的曲率半径比惯性体的外径的曲率半径小，因此滚动体越向滚动面的两端部侧移动，则滚动体在支承部的内部在旋转体的半径方向上越被向内侧压回。当滚动体的位置及滚动体相对于滚动面的接触位置这样变化时，除了滚动体因离心力而在半径方向上被向外侧按压以外，还由于滚动面的曲率半径小，从而在惯性体作用有朝向圆周方向的力。该朝向圆周方向的力沿使相对于旋转体相对旋转的惯性体返回到原来的相对位置的方向进行作用，在惯性体相对于旋转体的旋转方向的任一方向即旋转体的左右的任一方向都会产生，其结果是，惯性体进行振摆运动。将惯性体与旋转体实质上连结的滚动体以能够沿半径方向移动且沿圆周方向被约束的状态保持于旋转体，因此由惯性体的振摆运动产生的圆周方向的反作用力对于旋转体作为抑制其振动的减振力发挥作用，这样能降低旋转体的振动即发动机转矩的振动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-100498号公报
专利文献1所记载的扭振降低装置例如能够搭载于除了发动机之外还具备马达作为驱动力源的混合动力车辆，在搭载于混合动力车辆的情况下，以能够传递转矩的方式连结于发动机的输出轴。另外，在混合动力车辆中能够设定各种驱动方式，作为一例，能够在使发动机停止的状态下驱动马达，利用马达的转矩进行行驶。即所谓的EV行驶。在该情况下，由于发动机停止，扭振降低装置的旋转体的旋转停止。由于发动机以其输出轴成为大致水平的方式搭载于车辆，因此旋转体、惯性体的旋转中心轴线也成为大致水平，当发动机停止时，滚动体、惯性体成为因重力而向下方下降的状态。在该情况下，当在滚动体在铅垂方向上位于旋转体的旋转中心轴线的正上方的状态下旋转体停止时，惯性体经由位于所述旋转体的旋转中心轴线的正上方的滚动体支承于旋转体。即，惯性体在一个部位支承于旋转体。当这样将惯性体在一个部位支承并悬吊于滚动体的状态下由于伴随着车辆的行驶等的振动而使惯性体摆动并与旋转体等发生碰撞时，惯性体整体振动而产生大的异音。另外，该振动持续而有可能会成为噪音源。
发明内容
本发明着眼于上述的技术课题而完成，目的在于提供一种能够抑制由旋转体的旋转停止的状态下的惯性质量体的撞击等引起的异音的产生的扭振降低装置及扭振降低装置的控制装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种扭振降低装置，所述扭振降低装置具有与发动机的输出轴一起旋转的旋转体、以与所述旋转体一起旋转并能够沿所述旋转体的半径方向移动的方式保持于所述旋转体的多个滚动体、与所述旋转体配置在同一轴线上的惯性质量体、以及供所述滚动体因离心力而压靠且曲率半径比所述旋转体的外周面的曲率半径小的形成于所述惯性质量体的滚动面，所述发动机停止时的所述输出轴的旋转角度设定为预先确定的规定的旋转角度，所述扭振降低装置的特征在于，所述滚动体以如下方式保持于所述旋转体：在铅垂方向上位于以所述旋转体的旋转中心的正上方为中心的所述旋转体的旋转方向上的预先确定的角度范围内，在因所述惯性质量体的重量而被按压于向所述旋转体的旋转中心侧最下降的位置的情况下将所述惯性质量体支承为悬吊的状态，所述旋转体配置成以在与所述输出轴一起在所述规定的旋转角度的位置停止的情况下任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的方式决定与所述输出轴的相对位置。
另外，本发明提供一种扭振降低装置的控制装置，所述扭振降低装置具有与发动机的输出轴一起旋转的旋转体、以与所述旋转体一起旋转并能够沿所述旋转体的半径方向移动的方式保持于所述旋转体的多个滚动体、与所述旋转体配置在同一轴线上的惯性质量体、以及供所述滚动体因离心力而压靠且曲率半径比所述旋转体的外周面的曲率半径小的形成于所述惯性质量体的滚动面，所述扭振降低装置的控制装置的特征在于，所述滚动体以如下方式保持于所述旋转体：在铅垂方向上位于以所述旋转体的旋转中心的正上方为中心的所述旋转体的旋转方向上的预先确定的角度范围内，在因所述惯性质量体的重量而被按压于向所述旋转体的旋转中心侧最下降的位置的情况下将所述惯性质量体支承为悬吊的状态，所述扭振降低装置的控制装置具备控制伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度的控制器，所述控制器将伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度设定为任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的旋转角度。
在本发明中，也可以是，所述惯性质量体形成为内径比所述旋转体的外径大的环状，并且在所述半径方向上在所述旋转体的外侧，以至少一部分在所述半径方向上与所述旋转体相互重合的方式与所述旋转体排列配置，在所述半径方向上在所述旋转体与所述惯性质量体之间配置有缓冲件，所述缓冲件在所述发动机停止时与因重力而向下方下降的所述惯性质量体接触来使所述惯性质量体的冲击衰减或降低。
在本发明中，也可以是，马达以能够传递转矩的方式连结于所述输出轴，所述控制器控制所述马达而将伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度设定为任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的旋转角度。
发明效果
根据本发明，旋转体连结于发动机的输出轴，因此接受发动机转矩而旋转。发动机转矩不可避免地振动，因此由于发动机转矩的振动而使旋转体的旋转产生振动，旋转体的角加速度发生变化。惯性质量体因惯性力而要维持从前的运动状态，因此惯性质量体相对于旋转体相对旋转。滚动体以与旋转体一起旋转并能够沿旋转体的半径方向移动的方式保持于旋转体。因此，滚动体在由与旋转体成为一体地沿旋转体的旋转方向移动(公转)而产生的离心力的作用下在半径方向上向外侧移动，并压靠于滚动面。另外，滚动体通过旋转体与惯性质量体的相对旋转而一边沿着滚动面滚动一边往复移动。滚动面的曲率半径比旋转体的外径的曲率半径小，因此滚动体越向滚动面的两端部侧移动，则滚动体对于滚动面的接触部位在旋转体的半径方向上越向内侧变化。除了滚动体因离心力而在半径方向上被向外侧按压以外，还由于滚动面的曲率半径比旋转体的曲率半径小，从而在惯性质量体作用有朝向圆周方向的力。该朝向圆周方向的力沿使相对于旋转体相对旋转的惯性质量体返回到原来的相对位置的方向进行作用，在惯性质量体相对于旋转体的相对旋转方向的任一方向即旋转体的左右的任一方向都会产生。其结果是，惯性体进行振摆运动。滚动体如上所述以沿旋转体的旋转方向被约束的状态保持于旋转体，因此由惯性质量体的振摆运动产生的圆周方向的反作用力对于旋转体作为抑制其振动的减振力发挥作用，这样能降低旋转体的振动即发动机转矩的振动。
另一方面，当伴随着发动机的停止而旋转体停止其旋转时，在滚动体不再产生离心力，因此滚动体与惯性质量体一起因重力而向下方移动。在此，由于滚动体在铅垂方向即重力方向上位于以旋转体的旋转中心轴线的正上方为中心的预先确定的范围内，从而在该滚动体因惯性质量体的重量而被按压于向旋转体的旋转中心侧最下降的位置的情况下，惯性质量体被支承为悬吊的状态。在本发明中，以在输出轴以规定的旋转角度停止时任意的滚动体都不位于上述的预先确定的范围内的方式决定旋转体相对于输出轴的相对位置而配置。或者，以使伴随着输出轴的停止而停止的旋转体的旋转角度成为任意的滚动体都不位于上述的预先确定的范围内的旋转角度的方式控制旋转体的停止位置。即，构成为在伴随着发动机的停止而旋转体停止时，利用多个滚动体支承惯性质量体。因此，例如在使发动机停止的状态下的行驶时，通过利用多个滚动体支承惯性质量体，从而能够防止或抑制如下情况：由于伴随着行驶的振动，惯性质量体摆动而与其周边的构件发生碰撞，从而产生异音。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的扭振降低装置的一例的局部剖切的立体图。
图2是将图1所示的扭振降低装置的一部分分解而示出的立体图。
图3是图1所示的扭振降低装置的局部剖视图。
图4是示出本发明的实施方式的车辆的一例的概要图。
图5是用于说明滚动体的停止位置的图，图5(A)是示出以滚动体在铅垂方向上位于以旋转体的旋转中心轴线的正上方为中心的第一区域内的方式使旋转体停止的状态的图，图5(B)是示出以任意的滚动体都不位于第一区域的方式使旋转体停止的状态的图。
图6是示出将滚动体压靠于惯性质量体的滚动面的状态的图。
图7是示出滚动体位于滚动面7的两端部中的一方的端部侧的状态的图。
图8是示出将本发明的第二实施方式的扭振降低装置的一部分放大而示出的图。
图9是示出缓冲件的一部分的立体剖视图。
图10是示出本发明的第三实施方式的扭振降低装置的图。
图11是示出伴随着发动机的停止而旋转体停止且滚动体位于第一区域的状态的图。
图12是用于说明由本发明的第四实施方式的扭振降低装置执行的控制的一例的流程图。
图13是示出能够搭载本发明的实施方式的扭振降低装置的车辆的另一例的概要图。
附图标记说明
1…扭振降低装置，2…旋转体，3…惯性质量体，4…滚动体，5…引导槽部，7…滚动面，22…发动机，26…发动机的输出轴，34…电子控制装置(ECU)，A…第一区域，B…第二区域，RP…基准位置。
具体实施方式
本发明的实施方式的扭振降低装置搭载于具备发动机作为驱动力源的车辆，以能够传递转矩的方式连结于发动机的输出轴。上述的发动机是汽油发动机或柴油发动机等，因此，其输出转矩不可避免地振动。本发明的实施方式的扭振降低装置具有以能够传递转矩的方式连结于发动机的输出轴的旋转体、以及相对于该旋转体能够相对旋转且与旋转体配置在同一轴线上的惯性质量体。并且，构成为根据向旋转体输入的发动机转矩的振动而使惯性质量体的旋转产生振动，由此降低发动机转矩的振动。另外，在伴随着发动机的停止而旋转体停止时，为了防止以悬吊的状态支承惯性质量体，构成为在多个部位支承惯性质量体。首先，对本发明的实施方式的扭振降低装置进行说明，接着，对本发明的实施方式的扭振降低装置的控制装置进行说明。
(第一实施方式)
图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的扭振降低装置的一例的局部剖切的立体图，图2是将图1所示的扭振降低装置的一部分分解而示出的立体图，图3是图1所示的扭振降低装置的局部剖视图。扭振降低装置1具备被输入转矩而旋转的旋转体2、与旋转体2配置在同一轴线上且在半径方向上相互重合、即配置在同心圆上且相当于配重(日文：錘)的惯性质量体3、以及将旋转体2与惯性质量体3以能够传递转矩的方式连结的多个滚动体4。在图1所示的例子中，在旋转体2的半径方向上且在旋转体2与惯性质量体3之间配置有三个滚动体4。
旋转体2在发动机的输出轴或以能够传递转矩的方式连结于该输出轴的旋转轴(分别未图示)，以与该输出轴或旋转轴成为一体地旋转的方式，与输出轴或旋转轴安装在同轴上。具体而言，发动机的输出轴为了使停止的发动机快速起动而停止在预先确定的角度的范围内。即，构成为发动机停止时的曲轴角成为预先确定的角度的范围内。因此，以在伴随着输出轴的停止而旋转体2停止时任意的滚动体4都不位于后述的第一区域的方式将旋转体2安装于输出轴。旋转体2相对于该输出轴的安装角度相当于本发明的实施方式中的旋转体相对于输出轴的相对位置，这能够在设计上预先确定。
如图1所示，旋转体2是圆板状的构件，旋转体2的板厚设定为与后述的滚动体4的小径部的轴长大致相同或比滚动体4的小径部的轴长稍薄。另外，在旋转体2的外周面形成有在该旋转体2的圆周方向上以固定的间隔配置有滚动体4的引导槽部5。引导槽部5是从旋转体2的外周面在半径方向上向外侧延伸设置的一对爪部6之间的部分。如图2所示，上述爪部6为与旋转体2的板厚大致相同的板厚，且在圆周方向上以预先确定的等间隔排列形成。另外，圆周方向上的一对爪部6彼此的间隔或宽度设定为与后述的滚动体4的小径部的外径大致相同或比滚动体4的小径部的外径稍大，在上述爪部6彼此之间的引导槽部5配置滚动体4。因此，旋转体2的圆周方向上的滚动体4的移动由引导槽部5约束或限制，在旋转体2的旋转方向上，滚动体4与旋转体2成为一体地移动。另外，一对爪部6在半径方向上延伸，因此在半径方向上朝向外侧，各滚动体4能够以后述的滚动面为限度地移动，在半径方向上朝向内侧，能够以旋转体2的外周面或引导槽部5的内壁面中的半径方向上的内侧的内壁面即底部为限度地移动。此外，引导槽部5的爪部6与滚动体4的接触部位是它们之间的转矩的传递部位。
惯性质量体3是整体为环状的构件，在半径方向上与旋转体2排列地配置于旋转体2的外侧。在此，“排列”是指旋转体2与惯性质量体3的至少一部分在半径方向上相互重合的状态。在惯性质量体3的圆周方向上以固定的间隔形成有多个滚动面7。惯性质量体3中的形成滚动面7的部分比其他的部分厚，因此，如图2所示，滚动面7从惯性质量体3的环状的部分向惯性质量体3的板厚方向上的两侧突出形成。滚动面7成为以比旋转体2的外径的曲率半径小的曲率半径从惯性质量体3的内周面向外侧凹陷的圆弧面或近似于该圆弧面的曲面。
如图2所示，在惯性质量体3的板厚方向上且在滚动面7彼此之间的部分形成有在半径方向上比滚动面7向内侧突出的突条部8。突条部8的板厚设定为与旋转体2的板厚或滚动体4的小径部的轴长大致相同的长度或者比上述长度稍薄。在半径方向上突条部8从滚动面7突出的突出高度设定为在滚动体4压靠于滚动面7而往复移动的状态下在圆周方向上遍及突条部8的全长地不与滚动体4的小径部接触的高度。即，设定为比滚动体4的小径部的外径与后述的大径部的外径之间的长度短。由此，突条部8不会妨碍滚动体4的往复移动。此外，通过利用离心力将滚动体4压靠于滚动面7，从而在滚动体4与惯性质量体3之间传递转矩。即，滚动体4与惯性质量体3的接触部位是它们之间的转矩的传递部位。另外，如后所述，由于发动机转矩的振动而惯性质量体3相对于旋转体2相对旋转，由此滚动体4在由离心力压靠于滚动面7的状态下一边沿着滚动面7滚动一边往复移动。由于滚动面7比旋转体2的外径的曲率半径小，因此滚动体4在圆周方向上越位于滚动面7的两端侧，则滚动体4在半径方向上越向内侧移动，朝向圆周方向的力越作用于惯性质量体3。该力在惯性质量体3相对于旋转体2的相对旋转方向的任一方向都会产生。即，惯性质量体进行振摆运动，由惯性质量体3的振摆运动产生的旋转方向的反作用力作为抑制旋转体2的振动即发动机转矩的振动的控制转矩发挥作用。
在此所示的例子中，如图2及图3所示，滚动体4构成为截面形状呈所谓“H”形。由此，在滚动体4沿轴线方向移动的情况下，滚动体4的大径部卡挂于上述的突条部8或爪部6，因此能够抑制滚动体4从旋转体2与惯性质量体3之间沿轴线方向脱出的情况。
具体而言，滚动体4具备第一团块9和第二团块10。第一团块9具备中空圆筒状的第一轴部11及在轴线方向上与第一轴部11的一方的端部成为一体地形成的第一凸缘部12。第一轴部11的轴长设定为比旋转体2的板厚长。另外，为了使滚动体4在滚动面7上能够不滑动地滚动，在第一轴部11的外周面嵌合有轴承或衬套等的轴承13。因此，轴承13的外周面是与滚动面7接触的部分，由离心力压靠于滚动面7。轴承13的外径比第一凸缘部12小，其成为上述的小径部4A。第一凸缘部12的外径形成为比小径部4A大径且比圆周方向上的引导槽部5的开口宽度大。
第二团块10具备设定为与第一轴部11的内径大致相同的外径的圆柱状的第二轴部14、在轴线方向上与第二轴部14的一方的端部成为一体地形成的第二凸缘部15。第二轴部14的轴长设定为与第一轴部11的轴长大致相同的长度。因此，在第一轴部11的内部嵌合有第二轴部14时，第二轴部14不从第一轴部11突出。第二凸缘部15的外径设定为与第一凸缘部12相同的外径。上述的凸缘部12、15成为上述的大径部4B。另外，在此所示的例子中，在各凸缘部12、15的相互相向的面上分别形成有沿板厚方向测量的深度或长度浅的凹部。
并且，将惯性质量体3、滚动体4等遮蔽以免遭受周围的油或尘埃、水等的影响的罩16一体地设置于旋转体2。作为一例，该罩16具备两个罩构件17、18，通过对上述的罩构件17、18的接触部分进行焊接、凿密或铆钉紧固而将它们一体化地构成。另外，为了确保罩构件17、18与旋转体2之间的液密性，在上述的罩构件17、18的内周侧的部分与旋转体2之间设置密封件19。罩构件17、18的内周侧的部分与旋转体2通过焊接或铆钉等适当的接合手段接合而一体化。
接着，对本发明的实施方式的车辆的一例进行说明。图4是示出本发明的实施方式的车辆的一例的概要图。图4所示的车辆是构成为利用马达20对前轮21进行驱动并利用发动机22对后轮23进行驱动的四轮驱动车(或全轮驱动车)。发动机22朝向车身的后方配置于车身的前方侧，接续着发动机22依次排列有发电机(MG1)24和自动变速器25。并且，发动机22的输出轴26和发电机24的转子轴(未图示)经由起步离合器27连结于自动变速器25的输入轴28。
如上所述，发动机22是汽油发动机或柴油发动机等内燃机，构成为根据未图示的加速器踏板的踏入量(加速器开度)等要求驱动力来控制节气门开度或燃料喷射量，从而输出与要求驱动力相应的转矩。发电机24是永久磁铁式同步电动机等具有发电功能的马达(电动发电机)。因此，发电机24由发动机22驱动而发电，另外，在使发动机22起动的情况下，作为使发动机22起转的起动马达发挥功能。此外，上述的发电机24相当于本发明的实施方式中的马达。
起步离合器27是将发动机22与自动变速器25连结并解除它们的连结的离合器，作为一例，能够由电控制传递转矩容量的摩擦离合器构成。该摩擦离合器可以为多板离合器、单板离合器、干式离合器、湿式离合器中的任一个。例如在以发动机22为驱动力源进行起步的情况下，为了平滑地起步而不产生发动机失速或急起步，以传递转矩容量逐渐增大的方式控制起步离合器27。自动变速器25可以是被进行电控制而使变速比变化的以往已知的有级式或无级式的变速器。
自动变速器25的未图示的输出轴经由后传动轴29连结于后差速齿轮30。并且，从该后差速齿轮30向左右的后轮23传递转矩。
与发电机24同样地，马达20可以是永久磁铁式的同步电动机。在此所示的例子中，马达20将其输出轴(转子轴)朝向车身的前方侧配置。另外，马达20的输出轴与自动变速器25或后传动轴29平行地配置。另外，马达20的输出轴连接于前传动轴31。前传动轴31连结于前差速齿轮32，从前差速齿轮32向左右的前轮21传递转矩。
发电机24和马达20电连接于包括蓄电池或电容器等蓄电装置及逆变器、转换器的电源部33。因此，能够通过蓄电装置的电力使发电机24及马达20作为马达发挥功能，或者将由上述的马达20、发电机24发电的电力向蓄电装置充电。另外，能够通过由发电机24发电的电力来驱动马达20，利用马达20的转矩进行行驶。即，在上述的车辆中，不仅能够利用发动机22输出所要求的驱动转矩(以下，记为要求转矩)，还能够利用各马达20、24输出所要求的驱动转矩，因此能够设定多个驱动方式。例如，能够以在停止发动机22的运转并释放起步离合器27的状态下满足要求转矩的方式通过利用马达20输出转矩来进行行驶。
设置有对上述的发动机22、各马达20、24、自动变速器25等进行控制的电子控制装置(ECU)34。ECU34相当于本发明的实施方式中的“控制器”，以微型计算机为主体而构成，构成为基于输入的数据及预先存储的数据进行运算，将运算的结果作为控制指令信号进行输出。ECU34是对发动机22等上述的各设备进行控制的结构，因此可以是将发动机用ECU、马达用ECU及自动变速器用ECU等合并的控制装置，或者可以是向上述的各ECU输出指令信号的上位的控制装置。向ECU34输入作为前后轮21、23的转速的车轮速、马达20、发电机24的转速、转矩、加速器开度、蓄电装置的充电余量、发动机转速、发动机22的输出轴26的旋转角度(曲轴角度)、制动器的ON/OFF信号、输入轴28的转速、各传动轴29、31的转速等。另外，作为控制指令信号，输出起步离合器27的卡合及释放的指令信号、马达20、发电机24的控制信号、发动机22的电子节气门的开度信号、变速级控制信号等。
另外，当对上述的车辆中的扭振降低装置1的搭载位置进行说明时，扭振降低装置1是降低发动机转矩的振动并使其在转矩的传递方向上向发动机22的下游侧的自动变速器25等传递的装置。因此，为了在发动机22运转的情况下进行工作，在转矩的传递方向上搭载于起步离合器27的上游侧。具体而言，如图4的附图标记“C”所示，扭振降低装置1能够在转矩的传递方向上搭载于发动机22与发电机24之间的区域。在该情况下，以与发动机22的输出轴26或发电机24的转子轴成为一体地旋转的方式将旋转体2安装于输出轴26或上述的转子轴。或者，如图4的附图标记“D”所示，能够在转矩的传递方向上搭载于发电机24与起步离合器27之间的区域。在该情况下，在转矩传递方向上在起步离合器27的上游侧，以与发电机24的转子轴或起步离合器27的输入侧的构件成为一体地旋转的方式将旋转体2安装于上述的转子轴或起步离合器27的输入侧的构件。此外，在由多板离合器构成起步离合器27的情况下，由于是多板，从而能够减小构成多板离合器的各板的外径并确保摩擦接触的面积，因此能够减小起步离合器27的外径。因此，在由多板离合器构成起步离合器27的情况下，能够在半径方向上在起步离合器27的外侧配置扭振降低装置1。
在此，对在伴随着发动机22的停止而旋转体2停止的情况下的滚动体4的停止位置及旋转体2相对于输出轴26的安装位置进行说明。图5是用于说明滚动体4的停止位置的图，图5(A)是示出以滚动体4在铅垂方向上位于以旋转体2的旋转中心轴线的正上方(以下，记为基准位置)RP为中心的旋转方向上预先确定的角度范围(以下，记为第一区域)A内的方式使旋转体2停止的状态的图，图5(B)是示出以任意的滚动体4都不位于第一区域A的方式使旋转体2停止的状态的图。如图5(A)所示，在伴随着发动机22的停止而旋转体2停止时，若滚动体4在铅垂方向上位于旋转体2的旋转中心轴线的正上方即上述的基准位置RP或第一区域A内，则该滚动体4的小径部4A与引导槽部5的底部接触，惯性质量体3从上方与该滚动体4接触。即，滚动体4因惯性质量体3的重量而按压于旋转体2的旋转中心侧，最接近旋转体2的旋转中心。另一方面，如图5(A)所示，位于第一区域A外侧的两个滚动体4位于旋转体2的下半部分侧。因此，这两个滚动体4从引导槽部5的底部分离，在重力的作用下沿着引导槽部5向下方移动，最终与滚动面7接触。即，位于旋转体2的下半部分侧的两个滚动体4不支承惯性质量体3，惯性质量体3仅由位于基准位置RP或第一区域A的滚动体4支承。换言之，惯性质量体3成为以一点被悬吊的状态。因此，在图5(A)所示的状态下，当伴随着车辆的行驶等的振动向扭振降低装置1输入时，由于惯性质量体3成为以一点被悬吊的状态，从而惯性质量体3较大地振动或摆动而与其周围的构件发生碰撞，有可能会产生伴随着该碰撞的异音。
相对于此，在图5(B)所示的例子中，在三个滚动体4中的两个滚动体4在圆周方向上位于第一区域A的外侧且在铅垂方向上位于比旋转体2的旋转中心轴线靠上方即旋转体2的上半部分侧(以下，记为第二区域)B的位置的状态下使旋转体2停止。因此，如图5(B)所示，当在三个滚动体4中的任一个都未配置于第一区域A的状态下使旋转体2停止时，利用两个滚动体4支承惯性质量体3。
另外，为了容易使发动机22再起动，在设计上决定发动机22停止时的输出轴26的旋转角度即曲轴角或其曲轴角度的范围。因此，以伴随着输出轴26的停止而停止的旋转体2成为图5(B)所示的状态的方式将旋转体2安装于输出轴。
接着，对上述结构的扭振降低装置1的作用进行说明。驱动发动机22，旋转体2接受发动机转矩而旋转。滚动体4配置于引导槽部5，因此滚动体4在旋转体2的圆周方向上与旋转体2成为一体地移动，在滚动体4作用有离心力。当该离心力比重力大时，滚动体4因离心力而在半径方向上向外侧沿着引导槽部5移动，滚动体4被压靠于惯性质量体3的滚动面7。图6示出该状态。此外，当在该状态下没有转矩的振动的情况下，滚动体4压靠于滚动面7中的最远离旋转体2的旋转中心的部位即空档位置NP，并且维持该状态。另外，扭振降低装置1的整体成为一体地旋转。
发动机转矩不可避免地振动，因此与发动机转矩的振动相应地，旋转体2的旋转产生振动。惯性质量体3因惯性力而要维持从前的运动状态，因此旋转体2与惯性质量体3相对旋转规定角度。由此，滚动体4一边沿着滚动面7滚动一边往复移动。图7示出滚动体4位于滚动面7的两端部中的一方的端部侧的状态。如上所述，滚动面7比旋转体2的外径的曲率半径小，因此，滚动体4越从空档位置NP向滚动面7的端部侧移动，则如图7所示，滚动体4在旋转体2的半径方向上越向内侧移动。当这样滚动体4的位置及滚动体4相对于滚动面7的接触位置发生变化时，除了滚动体4因离心力而在半径方向上被向外侧按压以外，还由于滚动面7的曲率半径比旋转体2的曲率半径小，从而在惯性质量体3作用有朝向圆周方向的力。该朝向圆周方向的力在惯性质量体3相对于旋转体2的相对旋转方向中的任一方向上都同样地产生，其结果是，惯性质量体3进行振摆运动。由该惯性质量体3的振摆运动产生的圆周方向的反作用力对于旋转体2的振动即发动机转矩的振动作为减振转矩发挥作用，其结果是，发动机转矩的振动被降低而变得平滑，经由起步离合器27向自动变速器25传递。
另一方面，当发动机22停止且起步离合器27被释放时，旋转体2的旋转停止。由此，在滚动体4不再产生离心力，因此滚动体4和惯性质量体3都成为在重力的作用下向下方下降的状态。另外，发动机22停止时的输出轴26的旋转角度、输出轴26停止时的角度范围如上述那样预先决定，旋转体2相对于该输出轴26的安装角度也如上述那样预先决定。因此，在伴随着发动机22的停止而旋转体2停止时，旋转体2成为图5(B)所示的状态。即，任意的滚动体4都不位于第一区域A，三个滚动体4中的两个滚动体4位于旋转体2的上半部分侧的第二区域B，利用这两个滚动体4支承惯性质量体3。
因此，根据本发明的实施方式，在伴随着发动机22的停止而旋转体2停止时，如图5(B)所示，惯性质量体3经由多个滚动体4在多个部位被支承。因此，能够防止或抑制如下情况：在发动机22停止的状态下利用马达20输出的转矩使车辆进行行驶，由于伴随着该行驶的振动，惯性质量体3摆动而与其周围的构件发生碰撞，从而产生异音。另外，能够将惯性质量体3的质量或冲击载荷相对于旋转体2或滚动体4的作用部位分散在多个部位，因此与利用一个滚动体4支承惯性质量体3的情况相比，能够提高惯性质量体3、滚动体4的耐久性。
(第二实施方式)
图8是将本发明的第二实施方式的扭振降低装置1的一部分放大而示出的图。图8所示的例子是在旋转体2的外周侧的部分安装有对惯性质量体3与旋转体2发生碰撞的情况下的冲击力进行缓冲的缓冲件35的例子。该缓冲件35整体呈环状，在旋转体2的圆周方向上相互相邻的引导槽部5彼此之间的部分构成为覆盖旋转体2的外周面。覆盖该旋转体2的外周面的部分是在惯性质量体3在重力的作用下向下方移动的情况下与惯性质量体3的内周面进行面接触的部分(以下，记为接触部)36。因此，半径方向上的接触部36与惯性质量体3的内周面之间的间隙设定为在惯性质量体3产生惯性转矩时接触部36与惯性质量体3相互不接触的间隙。另外，接触部36的外形成为仿照惯性质量体3的内周面的形状的圆弧状。
另一方面，为了不阻碍滚动体4的半径方向上的移动，缓冲件35中的与引导槽部5对应的部分在半径方向上比接触部36向内侧凹陷地形成(以下，记为凹部)。其凹部37的滚动体4侧的面形成为仿照位于引导槽部5的底部的滚动体4的外形的半圆弧状。另外，在凹部37的滚动体4侧的面与位于引导槽部5的底部的滚动体4之间设定有预先确定的间隙，防止它们相互接触。更具体而言，如图9所示，缓冲件35由沿旋转体2的旋转中心轴线方向被分割成两个的第一缓冲构件35a和第二缓冲构件35b构成。并且，通过对上述的缓冲构件35a、35b与旋转体2相互重合的部分即成为三层的部分进行螺栓紧固或铆钉紧固，从而使各缓冲构件35a、35b与旋转体2一体化。作为一例，上述的缓冲件35可以由能够吸收冲击的合成树脂材料构成。其他的结构与图1～图3所示的结构相同，因此对与图1～图3所示的结构相同的结构标注与图1～图3相同的附图标记并省略其说明。
接着，对第二实施方式的作用进行说明。在发动机22被驱动的情况下，根据与第一实施方式同样的原理，发动机转矩的振动由惯性质量体3的惯性转矩降低。因此，能够得到与第一实施方式同样的作用、效果。另一方面，当在发动机22停止的状态下利用马达20输出的转矩使车辆进行行驶时，与第一实施方式同样地，通过预先决定旋转体2相对于输出轴26的安装位置，从而旋转体2以图5(B)所示的状态停止。即，利用两个滚动体4支承惯性质量体3。另外，在第二实施方式中，在旋转体2设置缓冲件35，该缓冲件35的外形仿照惯性质量体3的内周面的形状而形成。因此，惯性质量体3由两个滚动体4支承，并且如图9所示，与缓冲件35进行面接触。因此，在伴随着车辆的行驶的振动向扭振降低装置1输入的情况下，由于旋转体2与惯性质量体3进行面接触，从而在惯性质量体3难以产生伴随着上述的碰撞的振动，或者惯性质量体3的振动快速衰减或降低。因此，能够进一步防止或抑制异音的产生。另外，在第二实施方式中，由于利用所谓的面支承惯性质量体3，因此与第一实施方式相比，装置的整体能够进一步提高耐久性。
(第三实施方式)
图10是示出本发明的第三实施方式的扭振降低装置1的图。图10所示的例子是利用五个滚动体4将旋转体2与惯性质量体3以能够传递转矩的方式连接的例子。即，在旋转体2的圆周方向上以固定的间隔形成五个引导槽部5，在引导槽部5分别配置有滚动体4。在惯性质量体3的与引导槽部5对应的位置分别形成有滚动面7。其他的结构与图1～图3所示的结构相同，因此对与图1～图3所示的结构相同的结构标注与图1～图3相同的附图标记并省略其说明。
对伴随着发动机22的停止而旋转体2停止的情况下的滚动体4的停止位置进行说明。图11是示出伴随着发动机22的停止而旋转体2停止且滚动体4位于第一区域A的状态的图。如图11所示，位于第一区域A的滚动体4的小径部4A与引导槽部5的底部接触，该滚动体4的大径部4B与滚动面7接触。因此，在铅垂方向上在引导槽部5的底部与滚动体4之间以及在铅垂方向上在滚动体4与惯性质量体3的滚动面7之间没有间隙。
另一方面，如图11所示，在圆周方向上位于第一区域A的两侧且位于第二区域B的两个滚动体4与引导槽部5的一对爪部6中的在铅垂方向上位于下侧的爪部6接触。因此，在引导槽部5的底部与滚动体4之间稍微产生间隙。另外，滚动面7的曲率半径比滚动体4的曲率半径大，因此在铅垂方向上在滚动面7与滚动体4的外周面之间稍微产生间隙。即，在圆周方向上位于第一区域A的两侧且位于第二区域B的各滚动体4至少在铅垂方向上不与惯性质量体3接触，不支承惯性质量体3。此外，位于旋转体2的下半部分侧的各滚动体4因重力而压靠于滚动面7。因此，在第三实施方式中，也与各实施方式同样地，对于以伴随着输出轴26的停止而停止的旋转体2，以任意的滚动体4都不位于第一区域A的方式，即以成为图10所示的状态的方式，将旋转体2安装于输出轴。
接着，对第三实施方式的作用进行说明。在发动机22被驱动的情况下，根据与第一实施方式及第二实施方式同样的原理，发动机转矩的振动由惯性质量体3的惯性转矩降低。因此，能够得到与第一实施方式及第二实施方式同样的作用、效果。相对于此，当在发动机22停止的状态下利用马达20输出的转矩使车辆进行行驶时，与各实施方式同样地，通过预先决定旋转体2相对于输出轴26的安装位置，从而旋转体2以图10所示的状态停止。因此，在第三实施方式中，也能够经由多个滚动体4在多个部位支承惯性质量体3，能够得到与第一实施方式同样的作用、效果。此外，也可以与第二实施方式同样地在旋转体2的外周侧的部分设置缓冲件35。在该情况下，由于能够使缓冲件35与惯性质量体3进行面接触，因此能够得到与第二实施方式同样的作用、效果。
另外，本发明没有限定于上述的各实施方式。例如，当在发动机22停止时未图示的活塞处于压缩行程的情况下，由于利用该活塞对未图示的缸内的空气进行压缩而产生的反作用力(以下，记为压缩反作用力)作用于所述活塞。因此，利用压缩反作用力使输出轴回摆并向与正旋转方向相反的方向旋转，活塞难以在上止点停止。因此，也可以是，以在活塞位于上止点时滚动体4位于上述的第一区域A的方式，即，以上止点的相位与滚动体4的相位一致的方式，将旋转体2安装于发动机22的输出轴。在这样的结构中，在发动机22被驱动的情况下，根据与上述的各实施方式同样的原理，能够利用惯性质量体3的惯性转矩降低发动机转矩的振动，也能够得到与各实施方式同样的作用、效果。另一方面，在发动机22停止时，利用压缩反作用力使输出轴回摆并向与正旋转方向相反的方向旋转，如图5(B)所示，滚动体4位于第一区域的外侧。因此，与上述的各实施方式同样地，能够经由多个滚动体4在多个部位支承惯性质量体3，能够得到与各实施方式同样的作用、效果。
另外，缸的数量与滚动体4的数量可以都相同。即使在将滚动体4的数量设定为与缸的数量相同且以在活塞位于上止点时滚动体4位于第一区域A的方式将旋转体2安装于输出轴的情况下，在发动机22被驱动时，根据与上述的各实施方式同样的原理，也能够利用惯性质量体3的惯性转矩降低发动机转矩的振动。另外，当发动机22停止时，利用压缩反作用力使输出轴旋转，任意的滚动体4都位于第一区域的外侧。因此，即使是这样的结构，也能够得到与上述的各实施方式同样的作用、效果。此外，上述的回摆是指发动机22的输出轴向与正旋转方向相反的方向旋转的情况。
(第四实施方式)
对未决定旋转体2相对于发动机22的输出轴26的安装位置的情况进行说明。在该情况下，在旋转体2的旋转停止时，旋转体2有可能以上述的图5(A)或图11所示的状态停止。另外，若在该状态下利用马达20输出的转矩使车辆进行行驶，伴随着该行驶的振动而惯性质量体3摆动，则惯性质量体3有可能会与其周围的构件发生碰撞而产生异音。为此，本发明的实施方式的控制装置构成为在以发动机22停止的状态进行行驶时执行以下说明的控制。
图12是用于说明该控制的一例的流程图，每隔规定的短时间由ECU34反复执行。首先，判断是否以发动机22停止的状态进行行驶(步骤S1)。由于设定为基于加速器开度等的要求转矩比利用发动机22的转矩进行行驶的情况小的情况，因此能够基于加速器开度、要求转矩等判断上述的行驶状态。或者，能够基于发动机22的转速、对马达20的控制信号等进行判断。当在该步骤S1中作出否定判断的情况下，不用特别进行控制，暂时结束该图12所示的例程。
相对于此，当在步骤S1中作出肯定判断的情况下，控制旋转体2的停止位置(步骤S2)。具体而言，从ECU34向发电机24输出以任意的滚动体4都不位于第一区域A的方式即以成为图5(B)或图10所示的状态的方式使输出轴26旋转的控制信号。此外，旋转体2以与发动机22的输出轴26成为一体地旋转的方式安装于输出轴26，因此能够通过ECU34基于由未图示的曲轴角传感器检测到的输出轴26的旋转角度(曲轴角)来推定该时刻的旋转体2的停止位置即旋转体2的圆周上的滚动体4的位置。另外，步骤S2中的控制可以是利用为发动机22的再起动作准备而使曲轴角成为适合于再起动的角度的控制的结构。然后，暂时结束该例程。
因此，根据本发明的实施方式的控制装置，当发动机22停止时，以成为图5(B)或图10所示的状态的方式控制旋转体2的停止位置。其结果是，惯性质量体3经由多个滚动体4在多个部位被支承，因此能够防止或抑制如下情况：由于伴随着在发动机22停止的状态下进行行驶等的振动，惯性质量体3摆动而与其周围的构件发生碰撞，从而产生异音。另外，能够将惯性质量体3的质量或冲击载荷相对于旋转体2或滚动体4的作用部位分散在多个部位，因此与利用一个滚动体4支承惯性质量体3的情况相比，能够提高惯性质量体3或滚动体4的耐久性。
此外，本发明没有限定于上述的各实施方式。图13是示出能够搭载本发明的实施方式的扭振降低装置1的车辆的另一例的概要图。在图13所示的例子中，在发动机22的输出侧，将发动机转矩分配到发电机24侧和输出侧的动力分配机构38与发动机22的输出轴26设置在同轴上。动力分配机构38只要是利用三个旋转元件进行差动作用的结构即可，能够采用行星齿轮机构。在图13所示的例子中，由单小齿轮型的行星齿轮机构构成动力分配机构38。动力分配机构38具有太阳轮S、相对于太阳轮S配置在同心圆上的齿圈R、配置在上述太阳轮S与齿圈R之间并与太阳轮S和齿圈R啮合的小齿轮P、将小齿轮P保持为能够自转及公转的齿轮架C。
在上述的齿轮架C经由动力分配机构38的输入轴38a连结有发动机22的输出轴26。另外，在太阳轮S连结有发电机24。此外，在齿圈R连结有输出齿轮39。此外，在图13所示的例子中，在轴线方向上在发动机22与动力分配机构38之间配置有油泵40，油泵40连结于输入轴38a。
与动力分配机构38的旋转中心轴线平行地配置副轴41。在副轴41安装有与输出齿轮39啮合的从动齿轮42。另外，在副轴41安装有驱动齿轮43，作为最终减速器的差速齿轮单元的齿圈44与驱动齿轮43啮合。而且，安装于马达20的转子轴的驱动齿轮45与从动齿轮42啮合。因此，能够将马达20输出的转矩附加到从输出齿轮39输出的转矩。将这样合成的转矩从差速齿轮单元向左右的驱动轴46输出，将该转矩向前轮21传递。
对图13所示的结构的车辆的扭振降低装置1的搭载位置进行说明。如上所述，扭振降低装置1是降低发动机转矩的振动而向发动机22的下游侧的自动变速器25传递的装置。因此，如图13的附图标记“F”所示，能够在转矩的传递方向上搭载于发动机22与发电机24之间的区域，或者，如图13的附图标记“G”所示，能够隔着动力分配机构38搭载于与发动机22相反侧的区域。并且，只要以与发动机22的输出轴26或齿轮架C成为一体地旋转的方式将扭振降低装置1的旋转体2连结于上述的输出轴26或齿轮架C即可。此外，也可以与第一实施方式至第三实施方式同样地设定旋转体2相对于输出轴26的安装位置。或者，也可以构成为如第四实施方式那样控制发动机22停止时的旋转体2的停止位置。
对图13所示的搭载于车辆的扭振降低装置1的作用进行说明。在图13所示的例子中，在发动机22被驱动的情况下，根据与上述的各实施方式同样的原理，也利用惯性质量体3的惯性转矩降低发动机转矩的振动。因此，能够得到与各实施方式同样的作用、效果。另外，在与第一实施方式至第三实施方式同样地设定旋转体2相对于输出轴26的安装位置的情况下，旋转体2以图5(B)或图10所示的状态停止。因此，在图13所示的结构中，也能够经由多个滚动体4在多个部位支承惯性质量体3，能够得到与各实施方式同样的作用、效果。此外，也可以与第二实施方式同样地在旋转体2的外周侧的部分设置缓冲件35。在该情况下，能够使缓冲件35与惯性质量体3进行面接触，因此能够得到与第二实施方式同样的作用、效果。
相对于此，在没有如第一实施方式至第三实施方式那样设定旋转体2相对于输出轴26的安装位置的情况下，如第四实施方式那样控制发动机22停止时的旋转体2的停止位置。即，执行图12所示的控制。其结果是，当发动机22停止时，与第四实施方式同样地，从ECU34向发电机24输出以任意的滚动体4都不位于第一区域A的方式使输出轴26旋转的控制信号。其结果是，使输出轴26旋转而成为图5(B)或图10所示的状态，经由多个滚动体4在多个部位支承惯性质量体3。因此，在图13所示的结构中，也能够得到与各实施方式同样的作用、效果。

Claims (5)

1.一种扭振降低装置，所述扭振降低装置具有与发动机的输出轴一起旋转的旋转体、以与所述旋转体一起旋转并能够沿所述旋转体的半径方向移动的方式保持于所述旋转体的多个滚动体、与所述旋转体配置在同一轴线上的惯性质量体、以及供所述滚动体因离心力而压靠且曲率半径比所述旋转体的外周面的曲率半径小的形成于所述惯性质量体的滚动面，所述发动机停止时的所述输出轴的旋转角度设定为预先确定的规定的旋转角度，所述扭振降低装置的特征在于，
所述滚动体以如下方式保持于所述旋转体：在铅垂方向上位于以所述旋转体的旋转中心的正上方为中心的所述旋转体的旋转方向上的预先确定的角度范围内，在因所述惯性质量体的重量而被按压于向所述旋转体的旋转中心侧最下降的位置的情况下将所述惯性质量体支承为悬吊的状态，
所述旋转体配置成以在与所述输出轴一起在所述规定的旋转角度的位置停止的情况下任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的方式决定与所述输出轴的相对位置。
2.根据权利要求1所述的扭振降低装置，其特征在于，
所述惯性质量体形成为内径比所述旋转体的外径大的环状，并且在所述半径方向上在所述旋转体的外侧，以至少一部分在所述半径方向上与所述旋转体相互重合的方式与所述旋转体排列配置，
在所述半径方向上在所述旋转体与所述惯性质量体之间配置有缓冲件，所述缓冲件在所述发动机停止时与因重力而向下方下降的所述惯性质量体接触来使所述惯性质量体的冲击衰减或降低。
3.一种扭振降低装置的控制装置，所述扭振降低装置具有与发动机的输出轴一起旋转的旋转体、以与所述旋转体一起旋转并能够沿所述旋转体的半径方向移动的方式保持于所述旋转体的多个滚动体、与所述旋转体配置在同一轴线上的惯性质量体、以及供所述滚动体因离心力而压靠且曲率半径比所述旋转体的外周面的曲率半径小的形成于所述惯性质量体的滚动面，所述扭振降低装置的控制装置的特征在于，
所述滚动体以如下方式保持于所述旋转体：在铅垂方向上位于以所述旋转体的旋转中心的正上方为中心的所述旋转体的旋转方向上的预先确定的角度范围内，在因所述惯性质量体的重量而被按压于向所述旋转体的旋转中心侧最下降的位置的情况下将所述惯性质量体支承为悬吊的状态，
所述扭振降低装置的控制装置具备控制伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度的控制器，
所述控制器将伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度设定为任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的旋转角度。
4.根据权利要求3所述的扭振降低装置的控制装置，其特征在于，
所述惯性质量体形成为内径比所述旋转体的外径大的环状，并且在所述半径方向上在所述旋转体的外侧，以至少一部分在所述半径方向上与所述旋转体相互重合的方式与所述旋转体排列配置，
在所述半径方向上在所述旋转体与所述惯性质量体之间配置有缓冲件，所述缓冲件在所述发动机停止时与因重力而向下方下降的所述惯性质量体接触来使所述惯性质量体的冲击衰减或降低。
5.根据权利要求3所述的扭振降低装置的控制装置，其特征在于，
马达以能够传递转矩的方式连结于所述输出轴，
所述控制器控制所述马达而将伴随着所述输出轴的停止而停止的所述旋转体的旋转角度设定为任意的所述滚动体都不位于所述预先确定的角度范围内的旋转角度。
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