DE19922585A1

DE19922585A1 - Schwingungsreduzierungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE19922585A1
Application number: DE19922585A
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Asahara; Izuho Hirano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: DE19922585B4; US6192851B1

Abstract

Das Schwingungsreduzierungssystem umfaßt ein Rollschwingungssystem, welches eine Rollschwingung eines Motorhauptkörpers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist. Zusätzlich ist ein Drehschwingungssystem vorgesehen, um eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode zu erzeugen. Das Drehschwingungssystem umfaßt eine Kurbelwelle des Motors zum Erzeugen einer Drehantriebskraft, ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist, einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebskraft der Kurbelwelle übertragen ist, wobei der Antriebskraft-Übertragungsmechanismus beweglich am Motorhauptkörper befestigt ist, und ein Trägheitsmassenteil, das antreibbar mit dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus verbunden ist und drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Aufnahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft-Übertragungsmechanismus übertragen ist. Beim Schwingungsreduzierungssystem bewirken die ersten und zweiten Schwingungsmoden eine Gegenresonanz bei einer Gegenresonanzfrequenz. Zusätzlich wird das Drehschwingungssystem eingestellt, um zu bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl mit Werten erhalten werden, die jeweils durch (eine natürliche Zahl 2) dargestellt sind.

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Schwingungsreduzierungssystem zum Reduzieren von Schwingungen einer Verbrennungskraftmaschine an sich, die durch Änderungen des Verbrennungsdrucks im Motor verursacht sind, und insbesonde re das Schwingungsreduzierungssystem zur Reduktion von Rollschwingungen des Mo tors an sich durch Verwendung eines Trägheitsmassenteils, das sich in rechte oder um gekehrte Richtung relativ zu einer Kurbelwelle dreht.

Seit kurzem wird der Verbesserung der Treibstoffausbeute bei Kraftfahrzeugen zuneh mende Aufmerksamkeit aus dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes zuteil, und daher stehen Benzinmotoren mit Direkteinspritzung und Dieselmotoren mit Direkteinspritzung, bei denen der Treibstoff direkt in einen jeden Zylinder des Motors eingespritzt wird, bei Kraftfahrzeugen im Rampenlicht. Derartige Motoren weisen jedoch aufgrund der Drehmomentschwankungen eine hohe Verbrennungserregungskraft und dementspre chend hohe Rollschwingungen im Vergleich zu herkömmlichen Maschinen auf. Derartige Motoren erzeugen daher in der Fahrgastzelle aufgrund der Rollschwingung des Motors ein Dröhnen und erhöhen oder verschlechtern die Bodenschwingungen einer Fahrzeug karosserie.

In Anbetracht der obigen Ausführungen wurde als eine Maßnahme zum Lösen der obi gen Nachteile ein Schwingungsreduzierungssystem für eine Verbrennungskraftmaschi ne in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-33990 vorgeschlagen.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Bei dem in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-33990 vorgeschla genen Schwingungsreduzierungssystem ist ein Hilfsschwungrad zusätzlich zu einem Hauptschwungrad vorgesehen, das mit einem rückwärtigen Endabschnitt einer Kurbel welle des Motors verbunden ist. Das Hilfsschwungrad ist in entgegengesetzter Richtung zur Kurbelwelle über einen Riemen durch eine Kurbelwellenscheibe angetrieben, die di rekt mit dem vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle verbunden ist. Dadurch wird ein Moment in entgegengesetzter Richtung zu einem auf den Motorhauptkörper wirkenden Moment als eine Reaktion auf die Drehmomenterzeugung erzeugt, wodurch die Roll schwingung des Motorhauptkörpers ausgelöscht wird.

Um dabei die Rollschwingungen des Motors mit Hilfe des obigen, herkömmlichen Schwingungsreduzierungssystems zu entfernen, ist es notwendig, eine Bedingung von l₁ = ρ.l₂ theoretisch zu erfüllen, wobei l₁ ein Trägheitsmoment eines Drehkörpers umfas send das Hauptschwungrad und ähnliches im Motorhauptkörper darstellt; l₂ ist ein Träg heitsmoment des Hilfsschwungrades; und ρ ist ein Drehzahlübersetzungsverhältnis. Zu sätzlich können die Rollschwingungen um diese Bedingung herum verringert werden. Um die obige Bedingung zu erfüllen, ist es notwendig, das Trägheitsmoment l₂ des Hilfsschwungrades, oder das Drehzahlübersetzungsverhältnis ρ zu erhöhen, da das Trägheitsmoment l₂ des Hauptschwungrades unveränderbar groß ist.

Eine Erhöhung des Trägheitsmomentes l₂ des Hilfsschwungrades verursacht jedoch ei nen Gewichtsanstieg des Schwingungsreduzierungssystems. Zusätzlich bewirkt die Vergrößerung des Drehzahlübersetzungsverhältnisses ρ eine Drehung des Hilfs schwungrades mit einer hohen Drehzahl, wodurch die Lebensdauer eines Lagerungsab schnittes des Hilfsschwungrades verringert wird. Folglich war es bislang tatsächlich un möglich, die Rollschwingungen des Motorhauptkörpers vollständig zu entfernen, so daß das herkömmliche Schwingungsreduzierungssystem dahingehend beschränkt war, nur einen Schwingungsreduktionseffekt zu erzielen.

Angesichts der obigen Ausführungen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein ver bessertes Schwingungsreduzierungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vorzu sehen, welches tatsächlich die Nachteile überwindet, die bei herkömmlichen Schwin gungsreduzierungssystemen angetroffen werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Schwingungsredu zierungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, welches die Roll schwingungen eines Motorhauptkörpers in einem bestimmten Motorbetriebsbereich, in dem eine Verringerung der Rollschwingungen besonders notwendig ist, drastisch verrin gert.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Schwingungsredu zierungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, welches die Roll schwingungen eines Motorhauptkörpers in einem jedem einer Vielzahl von Motorbe triebsbereichen, in denen eine Reduktion der Rollschwingungen besonders nötig ist, drastisch reduzieren kann.

Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung liegt in einem Schwingungsreduzie rungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine. Das Schwingungsreduzierungssy stem umfaßt ein Rollschwingungssystem, welches eine Rollschwingung eines Motor hauptkörpers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist. Zusätzlich ist ein Drehschwingungssystem vorgesehen, um eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode zu erzeugen, welches außerdem eine Kurbelwelle des Motors zur Erzeugung einer Drehantriebskraft, ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist, einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebskraft der Kurbelwelle übertragen ist, wobei der Drehantriebskraft- Übertragungsmechanismus beweglich am Motorhauptkörper befestigt ist, und ein Träg heitsmassenteil aufweist, das antreibbar mit dem Antriebskraft- Übertragungsmechanismus verbunden ist und das drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Aufnahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft- Übertragungsmechanismus übertragen wurde. Beim Schwingungsreduzierungssystem erzeugen die ersten und zweiten Schwingungsmoden eine Gegenresonanz bei einer Gegenresonanzfrequenz. Außerdem ist das Drehschwingungssystem eingestellt, um zu bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplikation einer Motordrehfrequenz bei einer vorbe stimmten Drehzahl durch Werte erhalten wird, die jeweils ein vielfaches (einer natürli chen Zahl/2) sind.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung liegt in einem Verfahren zur Schwingungsreduzierung bei einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend ein Roll schwingungssystem, welches eine Rollschwingung des Motorhauptkörpers erzeugt, wo bei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist; und ein Drehschwin gungssystem, welches eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode er zeugt, und weist eine Kurbelwelle des Motors zum Erzeugen einer Drehantriebskraft; ein fest mit der Kurbelwelle verbundenes Hauptschwungrad, einen Antriebskraft-Übertra gungsmechanismus, durch den die Drehantriebskraft der Kurbelwelle übertragen wird, wobei der Drehantriebskraft-Übertragungsmechanismus beweglich am Motorhauptkör per befestigt ist, und ein Trägheitsmassenteil auf, das antreibbar mit dem Antriebskraft- Übertragungsmechanismus verbunden ist, und drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Aufnahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft-Über tragungsmechanismus übertragen ist. Das Verfahren umfaßt (a) Veranlassen der ersten und zweiten Schwingungsmoden zum Zusammenwirken, um so eine Gegenresonanz bei einer Gegenresonanzfrequenz zu erzeugen; und (b) Anpassen des Drehschwin gungssystems derart, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl durch Werte erhalten werden, die jeweils durch (ei ne natürliche Zahl/2) dargestellt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bei den Zeichnungen bezeichnen in sämtlichen Abbildungen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Teile und Elemente, dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem ersten Ausfüh rungsbeispiel eines Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Motors der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Bestandteil des Motors der Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm, in dem ein Schwingungsmodell des Motors der Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 5 einen Graphen, in dem Schwingungscharakteristiken der Schwingungsmoden eines Rollschwingungssystems und eines zusätzlichen Drehschwingungssy stems des Motors der Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 6 einen Graphen, in dem die Schwingungsübertragungscharakteristiken des Mo tors der Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 7 eine schematische Draufsicht, in der ein Hybridantriebsfahrzeug dargestellt ist, das mit dem Motor der Fig. 1 ausgestattet ist;

Fig. 8 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 9 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 8 gezeigt ist;

Fig. 10 einen Graphen, in dem Schwingungsübertragungscharakteristiken des Motors der Fig. 8 dargestellt sind;

Fig. 11 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem dritten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 12 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 11 dargestellt ist;

Fig. 13 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 12 dargestellt ist;

Fig. 14 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem vierten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 15 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 14 dargestellt ist;

Fig. 16 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 15 dargestellt ist;

Fig. 17 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem fünften Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 18 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 17 dargestellt ist;

Fig. 19 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 18 dargestellt ist;

Fig. 20 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem sechsten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 21 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 20 dargestellt ist;

Fig. 22 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 21 dargestellt ist;

Fig. 23 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem siebten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 24 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 23 dargestellt ist;

Fig. 25 eine schematische, bruchstückhafte, vergrößerte Schnittansicht einer Kurbel wellenscheibe des Motors der Fig. 23;

Fig. 26 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht der Kurbelwellenscheibe der Fig. 25;

Fig. 27 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem achten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 28 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 27 dargestellt ist;

Fig. 29 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 28 dargestellt ist;

Fig. 30 einen Graphen, in dem eine Schwingungsreduzierungscharakteristik des Motors der Fig. 27 dargestellt ist;

Fig. 31 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem neunten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 32 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors der Fig. 31 dargestellt ist;

Fig. 33 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 32 dargestellt ist;

Fig. 34 einen Graphen, in dem eine Schwingungsreduzierungscharakteristik des Motors der Fig. 31 dargestellt ist;

Fig. 35 eine schematische Vorderansicht eines Motors, der mit einem zehnten Ausfüh rungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 36 eine schematische, vergrößerte Seitenansicht, in der die Verbindungsbeziehung zwischen einem Hilfsschwungrad und einem Zubehörteil des Motors des Fig. 35 dargestellt ist;

Fig. 37 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht, in der die Verbindungsbezie hung der Fig. 36 dargestellt ist;

Fig. 38 einen Graphen, in dem eine Schwingungsreduzierungscharakteristik des Motors der Fig. 35 dargestellt ist; und

Fig. 39 eine schematische, vergrößerte Vorderansicht ähnlich der Fig. 25, in der aber ein Teil eines Beispiels dargestellt ist, bei dem das Prinzip des achten bis zehnten Ausführungsbeispiels verwendet wird.

Genaue Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme nun auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist eine Verbrennungs kraftmaschine 10 gezeigt, die versehen ist mit einem ersten oder beinhaltet ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegen den Erfindung. Der Motor bei diesem Ausführungsbeispiel ist für ein Kraftfahrzeug (nicht gezeigt) bestimmt. Der Motor beinhaltet einen Hauptmotorkörper 11, der eine Kurbel welle 12 aufweist, durch die eine Antriebskraft erzeugt wird. Der vordere Endabschnitt der Kurbelwelle 12 ragt aus dem vorderen Ende des Motorhauptkörpers 11 vor. Eine Kurbelscheibe 13 ist fest am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 befestigt. Ein Hauptschwungrad 3 ist fest am rückwärtigen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 befestigt, wobei der Endabschnitt aus dem rückwärtigen Ende des Motorhauptkörpers 11 hervor ragt. Ein Alternator 14 und eine Servolenkungspumpe 16, die Teil eines Servolenksy stems sind, sind als Motorzubehörteile beim Motorhauptkörper 11 vorgesehen. Der Al ternator 14 weist eine Drehwelle 14a auf, auf der eine Alternatorscheibe 14b fest ange bracht ist. Die Alternatorscheibe 14b ist antreibbar mit der Kurbelscheibe 13 über einen elastischen Riemen 17 zum Antreiben der Motorzubehörteile verbunden. Der Riemen 17 läuft auf der Kurbelwellenscheibe 13 und der Alternatorscheibe 14b und zusätzlich auf einer Gleitrolle 15 und einer Rolle 16b der Servolenkungspumpe 16, so daß die Alter natorscheibe 14b über die Leitrolle 15 und die Servolenkungspumpenscheibe 16b an treibbar mit der Kurbelwellenscheibe 13 verbunden ist.

Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Hilfsschwungrad 18, das als ein Trägheitsmassenteil dient, fest an der Drehwelle 14a des Alternators 14 angebracht, so daß es mit der Drehwelle 14a einstückig drehbar ist. Zusätzlich ist das Hilfsschwungrad 18 koaxial zu der Alternatorscheibe 14b befestigt, so daß sie einstückig drehbar mit der Alternator scheibe 14b ist. Die Alternatorscheibe 14b dient als eine angetriebene Scheibe, um das Hilfsschwungrad 18 zum Drehen zu bringen. Die Alternatorscheibe 14b, die Kurbelwel lenscheibe 13, der Zubehörteil-Antriebsriemen 17 und ähnliches bilden einen Antriebs kraft-Übertragungsmechanismus zur Übertragung der Drehantriebskraft der Kurbelwelle 12 an das Trägheitsmassenteil 18.

Bei der wie oben angeordneten Maschine 10 tritt eine Rollschwingung auf, wenn die Maschine zur Drehung der Kurbelwelle 12 betrieben wird und so wird ein Rollschwin gungssystem ausgebildet, welches inhärent bestimmte Resonanzfrequenzen aufweist. Es ist klar, daß die Rollschwingung eine Schwingung des Motorhauptkörpers 11 in Richtung um eine Rollachse (nicht gezeigt) darstellt, die parallel zur Achse der Kurbel welle 12 verläuft. Entsprechend weist das Rollschwingungssystem den Motorhauptkör per 11 auf, der elastisch auf einer Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) über Motorbefesti gungen (nicht gezeigt) gehalten ist. Zusätzlich tritt eine Drehschwingung auf, wenn die Motorzubehörteile unter der von der Kurbelwelle 12 übertragenen Drehkraft angetrieben sind, wodurch ein Drehschwingungssystem der Motorzubehörteile gebildet wird. Das Drehschwingungssystem der Zubehörteile weist inhärent bestimmte Resonanzfrequen zen auf. Das Drehschwingungssystem der Zubehörteile weist eine Federkomponente, die vom Zubehörteil-Antriebsriemen 17 gebildet wird, und einen Massenbestandteil auf, der vom Hilfsschwungrad 18, einem Rotorabschnitt des Alternators 14, Drehabschnitten (umfassend die Kurbelwellenscheibe 13, die Kurbelwelle 12, das Hauptschwungrad 12A und ähnliches) des Hauptmotorkörpers 11 gebildet wird. Es ist klar, daß es einen Be trietsbereich des Motors gibt, in dem eine Gegenresonanz zwischen dem Drehschwin gungssystem der Zubehörteile und dem Rollschwingungssystem auftritt, die sich beide gegenseitig beeinflussen. Bei der Gegenresonanz weisen die Schwingungsmoden des Drehschwingungssystems der Zubehörteile und des Rollschwingungssystems gegen läufige Phase auf und löschen einander aus.

Beim obigen Motor 10 sind die Motorkomponenten, die das Drehschwingungssystem der Zubehörteile bilden, und das Rollschwingungssystem derart festgesetzt, daß die Gegenresonanz in einem Betriebsbereich des Motors (beispielsweise im Leerlaufzu stand) auftritt, in dem der Motor häufig bei einer vorbestimmten Motordrehzahl betrieben wird, wobei eine Rollschwingung problematisch wird.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Festsetzung diskutiert, so daß die Gegenresonanz in einem gewünschten Betriebsbereich des Motors auftritt. Zunächst kann das Schwingungssystem des Motors 10, der in Fig. 1 dargestellt ist, durch ein Schwingungsmodell, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, angenähert werden. Bei diesem Schwingungsmodell wird angenommen, daß l ein Trägheitsmoment um eine Rollachse (nicht gezeigt) des Motorhauptkörpers 11 ist; Φ ein Rollverdrehwinkel (ein Winkel einer Verdrehung in Rollrichtung um die Rollachse) des Motorhauptkörpers 11; l₁ ein Trägheitsmoment eines Drehsystems (umfassend die Kurbelwellenscheibe 13, die Kurbelwelle 12, das Hauptschwungrad 12A und ähnliches) des Motorhauptkörpers 11; θ₁ ist ein Verdrehwinkel (Winkel der Verschiebung) der Kurbelwellenscheibe 13; l₂ ist ein Trägheitsmoment des Hilfsschwungrades 18 oder eines Körpers umfassend das Hilfs schwungrad 18 und den Rotorabschnitt des Alternators 14; θ₂ ist ein Verdrehwinkel des Hilfsschwungrades 18; r₁ ist ein Wirkradius der Kurbelwellenscheibe 13; r₂ ist ein An triebsradius des Hilfsschwungrades 18 (ein Wirkradius der angetriebenen Rolle 14b); k_e ist eine Rollfederkonstante (Federkonstante in eine Roll-Richtung) des Motorhauptkör pers 11; k₁ ist eine Federkonstante des Antriebsriemens 17 für die Zubehörteile auf ei ner Ausdehnungsseite; f₁ ist eine Riemenreaktion des Antriebsriemens 17 der Zube hörteile auf der Ausdehnungsseite; k₂ ist eine Federkonstante des Antriebsriemens 17 der Zubehörteile auf einer zusammengezogenen Seite; f₂ ist eine Riemenreaktion des Antriebsriemens 17 der Zubehörteile an der zusammengezogenen Seite; und T ist ein Antriebsdrehmoment, dann sind die Bewegungsgleichungen des Schwingungsmodells, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, durch die folgenden Gleichungen (1) gegeben:

Es ist klar, daß der oben erwähnte "Wirkradius" einen Abstand in radialer Richtung zwi schen der Mittenachse eines Drehteils und der äußeren Umfläche (des Drehteils), an der der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile angreift, bezeichnet.

Eine Gegenresonanzfrequenz f, bei der die Gegenresonanz auftritt, wird von den obigen Gleichungen (1) in einem Zustand bestimmt, bei dem l » l₁, l₂ und Φ = 0 gilt, wodurch man die folgende Gleichung (2) erhält:

Diese Gegenresonanzfrequenz f wird als eine Frequenz dargestellt, bei der eine Schwingungsmode 1 des Rollschwingungssystems und eine Schwingungsmode 2 des Drehschwingungssystems der Zubehörteile gegenläufige Phasen aufweisen, so daß sich die Schwingungsmoden 1 und 2 gegenseitig auslöschen, wie in der Fig. 5 gezeigt ist.

Dabei sind das Trägheitsmoment l₁ des Hauptschwungrades 12A, das Trägheitsmoment l₂ des Hilfsschwungrades 18, ein Drehzahlübersetzungsverhältnis ρ (r₁/r₂) und die Fe derkonstanten k₁, k₂ und ähnliches beim Motor 10 derart festgesetzt, daß die Gegenre sonanzfrequenz f im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplikation einer Motordrehfrequenz fn (= N/60) bei einer vorbestimmten Mo tordrehzahl N (Upm) durch Werte erhalten werden, die jeweils durch (eine natürliche Zahl/2) oder 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, . . . dargestellt sind. Es ist klar, daß die Motordrehzahl der Drehgeschwindigkeit (Upm) der Kurbelwelle 12 entspricht. Im Falle eines Vierzylin dermotors werden insbesondere die Rollschwingungen groß, die durch die Frequenz komponenten wie beispielsweise der zweiten harmonischen Komponente, der vierten harmonischen Komponente, der sechsten harmonischen Komponente, . . . und ähnli chen der Motordrehzahl erzeugt werden. Im Falle eines Sechszylindermotors werden die Rollschwingungen groß, die durch die Frequenzkomponenten wie beispielsweise der dritten harmonischen Komponente, der sechsten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen der Motordrehzahl erzeugt werden. Im Falle eines Achtzylindermotors werden die Rollschwingungen groß, die durch die Frequenzkomponenten wie beispielsweise der vierten harmonischen Komponente, der achten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen der Motordrehzahl verursacht sind. Dementsprechend kann die Rollschwin gung des Motors verringert werden, indem derartige Einstellungen gemacht werden, daß die oben genannte Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit einer der Frequenz komponenten oder der harmonischen Komponenten des Motors zusammenfällt.

In dem Fall, daß bei einer Vielzahl von Zylindern Unregelmäßigkeiten bei der Verbren nung auftreten, werden zusätzlich Rollschwingungen erzeugt, die durch Frequenzkom ponenten wie beispielsweise der 0,5ten harmonischen Komponente, der ersten harmo nischen Komponente, der 1,5ten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen er zeugt werden. Daher können auf ähnliche Weise die Rollschwingungen des Motors ver ringert werden, indem derartige Einstellungen gemacht werden, daß die oben genannten Gegenresonanzfrequenzen f im allgemeinen mit einer dieser Frequenzkomponenten zu sammenfallen.

Es ist klar, daß von den verschiedenen Frequenzkomponenten oder harmonischen Komponenten, die (Anzahl der Zylinder des Motors/2)te harmonischen Komponente be sonders groß ist. Insbesondere ist die zweite harmonische Komponente im Falle eines Vierzylindermotors am größten; die dritte harmonische Komponente ist im Falle eines Sechszylindermotors am größten; und die vierte harmonische Komponente ist bei einem Achtzylindermotor am größten. Daher kann die Rollschwingung des Motors verringert werden, indem die obige Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen so festgesetzt wird, daß sie mit der Frequenz der harmonischen Komponente zusammenfällt.

Der Leerlaufzustand wird beispielhaft als ein Motorbetriebszustand angeführt, bei dem eine Rollschwingung bei einem gewöhnlichen Kraftfahrzeug problematisch ist. In diesem Fall wird eine Motordrehzahl des Leerlaufzustandes als oben erwähnte vorbestimmte Motordrehzahl (N) verwendet und dann die obige Gegenresonanzfrequenz f bei diesem Betriebszustand festgesetzt, wodurch die Rollschwingung des Motors weiter verringert wird.

Hier wird ein Beispiel des Verfahrens zur Verringerung der Rollschwingungen in Über einstimmung mit dem zugrunde liegenden Prinzip der vorliegenden Erfindung diskutiert. Im Falle eines Vierzylinderbenzinmotors mit einer Leerlaufmotordrehzahl (der vorbe stimmten Motordrehzahl N) von 750 Upm werden derartige Festsetzungen gemacht, daß die Gegenresonanzfrequenz f mit der zweiten harmonischen Komponente der Mo tordrehzahl, d. h. 25 Hz ((750/60) × 2) zusammenfällt, wodurch ein in der Fig. 6 darge stelltes Ergebnis erzielt wird, in der eine Kurve E1 eine Schwingungsübertragungscha rakteristik (Rollschwingung/Drehmomentänderung) des Motors gemäß diesem Beispiel bezeichnet, während eine Kurve E2 eine Schwingungsübertragungscharakteristik eines Motors ähnlich dem Motor dieses Beispiels bezeichnet, mit der Ausnahme, daß das Hilfsschwungrad 18 über Zahnräder ohne Verwendung des Riemens 17 mit der Kurbel wellenscheibe 13 verbunden ist. Wie bei der Fig. 6 erkannt wird, wird die Rollschwin gung bei der Frequenz (25 Hz) der zweiten harmonischen Komponente drastisch verrin gert. Die Rollschwingung ist um 28 Hz verschlechtert oder erhöht, welche eine Reso nanzfrequenz des Drehschwingungssystems der Zubehörteile darstellen; jedoch wird die Drehzahl N um 1200 Upm oder größer, so daß unter anderen, normalen Betriebsbedin gungen des Motors als dem Betriebszustand unter Leerlauf die Frequenz der zweiten harmonischen Komponente 40 Hz ((1200/60) × 2) oder höher wird. Daher kann eine derartige Verschlechterung der Rollschwingungen um 28 Hz nicht problematisch wer den.

Ein weiteres Beispiel des Verfahrens zum Reduzieren der Rollschwingungen in Überein stimmung mit dem Prinzip der vorliegenden Erfindung wird in Verbindung mit einem Se rientypen eines hybridangetriebenen Fahrzeugs 21 diskutiert, bei dem der Motor 10, der mit dem Schwingungsreduzierungssystem V der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, wie in Fig. 7 gezeigt befestigt ist. Bei diesem hybridangetriebenen Fahrzeug 21 wird der Motor 10 zum Antrieb des Alternators 14 verwendet, um elektrische Energie zu er zeugen, und dient nur als eine Antriebsquelle für den Alternator 14. Die durch den Alter nator 14 erzeugte elektrische Energie wird über eine Batterie 22 einem Elektromotor 23 zugeführt. Der Elektromotor 23 treibt Straßenräder 25, 25 über ein Getriebe 24 an. Ent sprechend ist es nicht nötig, daß der Motor 10 die Straßenräder 25, 25 direkt antreibt und wird daher bei konstanter Motordrehzahl in einem Betriebszustand des Motors be trieben, bei dem die Betriebsausbeute des Motors am größten ist.

Beispielsweise wird in dem Fall, in dem die Motordrehzahl bei einem Vierzylindermotor 3000 Upm beträgt, die Rollschwingung des Motors bei der Frequenz der zweiten har monischen Komponente der Motordrehzahl am größten, d. h. bei 100 Hz ((3000/60) × 2). Entsprechend kann die Rollschwingung des Motors drastisch verringert werden, indem das Trägheitsmoment l₁ des Hauptschwungrades 12A, das Trägheitsmoment l₂ des Hilfsschwungrades 18, ein Drehzahlübersetzungsverhältnis ρ (r₁/r₂) und die Federkon stanten k₁, k₂ und ähnliches eingestellt werden.

Fig. 8 zeigt einen Motor 30, der mit einem zweiten Ausführungsbeispiel des Schwin gungsreduzierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Der Motor 30 dieses Beispiels ist ähnlich dem der Fig. 1 und weist eine Kurbelwellenscheibe 13 auf, die fest am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 befestigt ist. Der Alternator 14 weist die Alternatorscheibe 14b auf. Zwei Leitrollen 15, 15 sind so vorgesehen, daß die Servolenkungspumpenscheibe 16b zwischen ihnen angeordnet ist. Der Antriebsrie men 17 der Zubehörteile läuft auf der Kurbelwellenscheibe 13, der Alternatorscheibe 14b und den Leitrollen 15, 15 und läuft an seiner Rückseite auf der Servolenkungspum penscheibe 16b, so daß die Servolenkungspumpenscheibe 16b antreibbar mit der Kur belwellenscheibe 13 verbunden ist.

Wie in der Fig. 9 gezeigt ist, weist die Servolenkungspumpe 16 eine Drehwelle 16a auf, auf der die Servolenkungspumpenscheibe 16b fest angebracht ist. Das Hilfsschwungrad 18, das als das Trägheitsmassenteil dient, ist ebenfalls fest auf der Drehwelle 16a derart angebracht, daß es einstückig mit der Drehwelle 16a drehbar ist. Zusätzlich ist das Hilfsschwungrad 18 mit der Servolenkungspumpenscheibe 16b derart verbunden, daß es mit der Scheibe 16b einstückig drehbar ist. Die Servolenkungspumpenscheibe 16b dient als eine angetriebene Scheibe, um die Drehung des Hilfsschwungrades 18 zu be wirken. Bei diesem Beispiel dreht sich das Hilfsschwungrad 18 in entgegensetzte Rich tung zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12, im Gegensatz zu dem Beispiel, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist.

Die Gegenresonanzfrequenz f, bei der die Gegenresonanz beim Schwingungssystem gemäß dem oben angeordneten Motor 10 auftritt, wird durch die folgende Gleichung (3) gegeben, in der r₃ der Wirkradius der Servolenkungspumpenscheibe 16b ist:

Ähnlich zu dem oben diskutierten Beispiel sind das Trägheitsmoment l₁ des Haupt schwungrades 12A, das Trägheitsmoment l₂ des Hilfsschwungrades 18, ein Drehzahl übersetzungsverhältnis ρ (r₁/r₂) und die Federkonstanten k₁, k₂ und ähnliches so fest gelegt, daß sie bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit der Fre quenz (25 Hz) der zweiten harmonischen Komponente zusammenfällt, die beim Leer laufbetriebszustand bei einer Motordrehzahl von 750 Upm bei einem Vierzylindermotor problematisch wird, wodurch ein Ergebnis mit einer Schwingungsübertragungscharakte ristik erzielt wird, wie sie in der Fig. 10 gezeigt ist. In der Fig. 10 bezeichnet eine Kurve E3 die Schwingungsübertragungscharakteristik des Motors, wie er in der Fig. 8 gezeigt ist, bei dem die Gegenresonanzfrequenz in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er findung festgelegt ist, während eine Kurve E4 die Schwingungsübertragungscharakteri stik eines herkömmlichen Motors ähnlich dem in der Fig. 8 gezeigten Motor mit der Aus nahme bezeichnet, daß das Hilfsschwungrad 18 mit der Kurbelwellenscheibe 13 über Zahnräder ohne Verwendung des Riemens 17 verbunden ist.

Wie anhand der Fig. 10 zu erkennen ist, wird der Betrag der Verringerung der Roll schwingung bei diesem Beispiel, bei dem das Hilfsschwungrad 18 in Gegenrichtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12 dreht, im Vergleich zu dem Beispiel, das in Fig. 1 ge zeigt ist, bei dem das Hilfsschwungrad 18 in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung der Kurbelwelle 12 dreht, erhöht. Außerdem ist die Resonanzfrequenz des Drehschwin gungssystems der Zubehörteile weitestgehend von der Gegenresonanzfrequenz ge trennt. Entsprechend wird ein Frequenzbereich, in dem die die Rollschwingung reduzie rende Wirkung erhalten wird, vergrößert, wodurch das Festlegen der Gegenresonanz frequenz erleichtert wird.

Fig. 11 zeigt einen Motor 40, der mit einem dritten Ausführungsbeispiel des Schwin gungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist: Das Schwingungsreduzierungssystem V dieses Beispiels ist ähnlich dem Schwingungsredu zierungssystem des zweiten Ausführungsbeispiels aufgebaut, das in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß das Hilfsschwungrad 41 fest über ein elastisches Teil auf der Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 angebracht ist.

Insbesondere ist bei diesem Beispiel, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt, die Servolen kungspumpenscheibe 16b direkt und fest an der Drehwelle 16a angebracht. Ein zylindri scher Nabenabschnitt 42 ist auf der Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 befe stigt. Ein ringförmiger Gummi 43 dient als das elastische Teil und ist fest an dem zylin drischen Nabenabschnitt 42 angebracht. Ein ringförmiges Hilfsschwungrad 41 ist fest am ringförmigen Gummi 43 angebracht. Es ist klar, daß der zylindrische Nabenabschnitt 42, der ringförmige Gummi 43 und das ringförmige Hilfsschwungrad 41 koaxial zueinan der und zur Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 angeordnet sind. Daher ist das ringförmige Hilfsschwungrad 41 über den ringförmigen Gummi 43 sicher an der Dreh welle 16a der Servolenkungspumpe 16 befestigt.

Entsprechend dient der ringförmige Gummi 43 bei dem Drehschwingungssystem der Zubehörteile als Federkomponente, und daher ist die Freiheit beim Festlegen der Fe derkonstanten der Federkomponente verglichen zu einem Fall vergrößert, bei dem der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile als die Federkomponente dient. Zusätzlich wird es möglich gemacht, die Federkonstante des Antriebsriemens 17 der Zubehörteile auf ei nen derartig hohen Wert zu setzen, wie er eigentlich zum Zwecke des Antriebs der Zu behörteile des Motors inhärent benötigt wird.

Beim wie oben angeordneten Schwingungsreduzierungssystem V wird die Gegenreso nanzfrequenz f, bei der die Gegenresonanz auftritt, durch die folgende Gleichung (4) bestimmt, die durch Verwendung einer Drehfederkonstanten k des ringförmigen Gum mis 43 anstelle von k₁, k₂, f₁, f₂ und ähnlichen in Gleichung (1) in dem Falle erhalten wird, in dem der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile als die Federkomponente verwen det wird:

Dabei sind ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel das Trägheitsmoment l₁ des Haupt schwungrades 12A, das Trägheitsmoment l₂ des Hilfsschwungrades 18, ein Drehzahl übersetzungsverhältnis ρ (r₁/r₂) und die Federkonstanten k und ähnliche derart festge legt, daß sie bewirken, daß die Resonanzfrequenz im allgemeinen mit der Frequenz (25 Hz) der zweiten harmonischen Komponente zusammenfällt, die beim Leerlaufbe triebszustand bei einer Motordrehzahl von 750 Upm einer Vierzylindermaschine proble matisch wird, wodurch die Rollschwingungen des Motors 40 drastisch reduziert werden.

Fig. 14 stellt einen Motor 50 dar, der mit einem fünften Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem des dritten Ausführungsbeispiels bis auf den Aufbau der Servolenkungspumpen scheibe und des Hilfsschwungrades. Bei diesem Beispiel, das in den Fig. 15 und 16 ge zeigt ist, ist eine angetriebene Scheibe 52, die ebenfalls als die Servolenkungspumpen scheibe dient, über ein ringförmiges elastisches oder elastomeres Teil 53 mit dem Hilfs schwungrad 51 verbunden, während das Hilfsschwungrad 51 direkt und fest an der Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 befestigt ist. Insbesondere beinhaltet das Hilfsschwungrad 51 einen Abschnitt 51a von großem Durchmesser und einen Abschnitt 51b von kleinem Durchmesser, die zueinander koaxial und einstückig ausgebildet sind. Das Hilfsschwungrad 51 ist fest und koaxial an der Drehwelle 16a der Servolenkungs pumpe 16 befestigt. Die Antriebsscheibe 52 ist an der Umfläche des Abschnittes 51b von kleinem Durchmesser des Hilfsschwungrad 51 über das elastische Teil oder den ringförmigen Gummi 53 befestigt, der zwischen dem Abschnitt 51b von kleinem Durch messer und der angetriebenen Scheibe 52 angeordnet ist. Es ist klar, daß das Hilfs schwungrad 51, die Antriebsscheibe 52 und der ringförmige Gummi 53 koaxial zueinan der und zur Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 angeordnet sind.

Bei diesem Beispiel kann ein drehbarer Abschnitt, der typischerweise zur Servolen kungspumpe 16 gehört, als ein Teil des Trägheitsmassenteils dienen, und daher kann das Trägheitsmoment oder die Masse des Hilfsschwungrad 51 an sich, die hinzugefügt werden muß, verringert werden, wodurch ein um denjenigen Betrag leichterer Motor er halten wird, der der verringerten Masse entspricht. Zusätzlich ist es möglich, wenn die Drehfederkonstante k ausreichend verringert werden kann, die Rollschwingungen-des Motors nur unter Wirkung der Trägheitsmasse der Servolenkungspumpe 16 zu verrin gern, ohne daß eine zusätzliche Trägheitsmasse vorgesehen werden muß. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Servolenkungspumpe 16 mit einer größeren trägeren Masse zu verwenden, unter dem Gesichtspunkt, daß die Servolenkungspumpe als ein Motorzube hörteil dient.

Außerdem ist bei diesem Beispiel die Resonanzfrequenz f im allgemeinen durch die obige Gleichung (4) dargestellt, ähnlich dem obigen Beispiel, und wird beispielsweise im wesentlichen oder um die 25 Hz betragen, die problematisch beim Leerlaufbetriebszu stand bei einer Motordrehzahl von 750 Upm bei einem Vierzylindermotor sind, wodurch die Rollschwingungen des Motors 50 ähnlich wie bei den obigen Beispielen drastisch re duziert werden.

Fig. 17 stellt einen Motor 60 dar, der mit einem fünften Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Bei diesem Motor 60 ist ein Antriebsritzel 61 fest am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 des Motor hauptkörpers 11 angebracht. Zwei Zahnräder 62, 62 sind vorgesehen, um Kurbelwellen (nicht gezeigt) anzutreiben, die Teil eines Ventilbetätigungssystems des Motors 60 bil den. Ein Motorzubehörteil (Kühlmittelpumpe des Motors) 64 mit einer Drehwelle 64a, auf der ein Hilfsschwungrad 65 und ein angetriebenes Zahnrad 66 befestigt sind, sind weiter vorgesehen. Eine Antriebskette 67 läuft kämmend auf dem Antriebszahnrad 61, den Zahnrädern 62, 62 und den Leiträdern 63, 63 und läuft weiter auf ihrer Rückseite käm mend auf dem angetriebenen Zahnrad 66 des Motorzubehörteils 64.

Wie in den Fig. 18 und 19 gezeigt ist, ist das Hilfsschwungrad 65 direkt und fest am vor deren Endabschnitt der Drehwelle 64a des Zubehörteils 64 befestigt. Das angetriebene Zahnrad 66 ist drehbar am vorderen Endabschnitt der Drehwelle 64 angebracht. Das Hilfsschwungrad 65 weist einen Abschnitt 65a von großem Durchmesser und einem Ab schnitt 65b von kleinem Durchmesser auf, die miteinander einstückig und koaxial zuein ander ausgebildet sind. Das angetriebene Zahnrad 66 ist drehbar um den Abschnitt 65b von kleinem Durchmesser derart angebracht, daß die innere Umfläche des angetriebe nen Zahnrades 66 in Gleitkontakt mit der äußeren Umfläche des Abschnittes 65b von kleinem Durchmesser ist. Das angetriebene Zahnrad 66 ist einstückig mit einem ring förmigen Wandabschnitt (kein Bezugszeichen) ausgebildet, der drehbar auf die Dreh welle 64a des Zubehörteils 64 aufgesetzt ist. Der Abschnitt 65b von kleinem Durchmes ser ist mit im allgemeinen gebogenen, länglichen Ausschnitten 65c ausgebildet, die im allgemeinen symmetrisch bezüglich der Drehwelle 64e angeordnet sind. Jeder Aus schnitt 65c erstreckt sich in Umfangsrichtung und öffnet sich zur äußeren Umfläche des Abschnittes 65b von kleinem Durchmesser. Zwei vorspringende Stücke 66a, 66a sind vorspringend von der inneren Umfläche des angetriebenen Zahnrades 66 und im allge meinen symmetrisch bezüglich der Drehwelle 65a ausgebildet. Die beiden vorspringen den Stücke 66a, 66a springen jeweils in die länglichen Ausschnitte 65c, 65c des Ab schnittes 65b von kleinem Durchmesser des Hilfsschwungrades 65 vor. Metallfedern 68, 68 sind jeweils in den Ausschnitten 65c, 65c angeordnet, so daß die vorspringenden Stücke 66a, 66a jeweils mit den Federn 68, 68 verbunden sind. Entsprechend wird eine Drehkraft des angetriebenen Zahnrades 66 über die Federn 68, 68 an das Hilfs schwungrad 65 und das Zubehörteil 64 übertragen.

Das Antriebszahnrad 61, das angetriebene Zahnrad 66, die Metallfeder 68, die Antriebs kette 67 und ähnliches bilden den Antriebskraft-Übertragungsmechanismus zum Über tragen einer Drehantriebskraft von der Kurbelwelle 12 an das Trägheitsmassenteil 65.

Bei diesem Beispiel dreht sich das Hilfsschwungrad 65 in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12, während die Metallfedern 68 als die Federkompo nente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile dienen. Zusätzlich dient das Hilfs schwungrad 65 und der Drehabschnitt des Zubehörteils 64 als das Trägheitsmassenteil und daher kann die hinzuzufügende Masse des Hilfsschwungrades 65 minimiert werden. Des weiteren dient die Metallfeder 68 als die Federkomponente des Drehschwingungs systems der Zubehörteile und daher kann eine Verschlechterung und ähnliches des Werkstoffes der Federkomponente selbst dann nicht auftreten, wenn Schmieröl dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus zugeführt wird, um eine Schmierung zu bewir ken. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem Gummi als das elastische Teil verwendet wird, kann eine Verschlechterung des Gummis vorteilhaft vermieden werden. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Schwingungsreduzierungssystems über eine lange Zeit wirksam beibehalten werden.

Außerdem ist bei diesem Beispiel die Resonanzfrequenz f auf ähnliche Weise durch die obige Gleichung (4) gegeben, wobei die Drehfederkonstante k der Metallfedern 68, das Drehzahlübersetzungsverhältnis ρ (= r₁/r₂, wobei r₁ der Wirkradius des Antriebszahnra des 61 und r₂ der Wirkradius des angetriebenen Zahnrades 66 ist) verwendet wird. Es ist klar, daß der obenerwähnte "Wirkradius" einen radialen Abstand zwischen der Mit tenachse eines Drehteils und dem äußeren Umfang (des Drehteils) entsprechend einem Teilungskreis des Zahnrades darstellt. Die Gegenresonanzfrequenz f ist beispielsweise im wesentlichen auf oder um die 25 Hz festgesetzt, die beim Leerlaufbetriebszustand bei einer Motordrehzahl von 750 Upm bei einem Vierzylindermotor problematisch sind, wodurch die Rollschwingung des Motors 60 ähnlich wie bei dem obigen Beispiel dra stisch reduziert wird.

Fig. 20 stellt einen Motor 70 dar, der mit einem sechsten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Das Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich dem des fünften Ausführungsbeispiels. Beim Motor 70 ist ein Antriebszahnrad 71 fest am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 des Motorhauptkörpers 11 angebracht. Ein Kettenrad und Zahnrad 72 ist drehbar vorgesehen und umfaßt einen Kettenradab schnitt 72a und einen Zahnradabschnitt 72b, die koaxial und einstückig miteinander ausgebildet sind. Eine Antriebskette 73 läuft auf dem angetriebenen Zahnrad 71 und dem Kettenradabschnitt 72a des Rades 72, so daß das Rad 72 antreibbar mit dem An triebszahnrad 71 verbunden ist.

Wie in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist, ist ein Hilfsschwungrad 77 direkt und fest an dem vorderen Endabschnitt der Drehwelle 75a eines Motorzubehörteils (Kühlmittelpumpe des Motors) 75 angebracht. Ein ringförmiges, angetriebenes Zahnrad 75 ist drehbar am vor deren Endabschnitt der Drehwelle 64a über seinen ringförmigen Wandabschnitt (kein Bezugszeichen) gehalten. Das Hilfsschwungrad 77 weist einen Abschnitt 77a von gro ßem Durchmesser und einen Abschnitt 77b von kleinem Durchmesser auf, die einstückig und koaxial zueinander ausgebildet sind. Das angetriebene Zahnrad 74 ist drehbar um den Abschnitt 77b von kleinem Durchmesser derart angebracht, daß die innere Um fläche des angetriebenen Zahnrads 74 sich in Gleitkontakt mit der äußeren Umfläche des Abschnittes 77b von kleinem Durchmesser befindet. Der Abschnitt 77b von kleinem Durchmesser ist mit im allgemeinen gebogenen, länglichen Ausschnitten 77c ausgebil det, die im allgemeinen symmetrisch bezüglich der Drehwelle 75a angeordnet sind. Je der Ausschnitt 77c erstreckt sich in Umfangsrichtung und öffnet sich zur äußeren Umflä che des Abschnittes 77b von kleinem Durchmesser. Zwei vorspringende Stücke 74a, 74a sind von der inneren Umfläche des angetriebenen Zahnrades 74 vorspringend aus gebildet und im allgemeinen symmetrisch bezüglich der Drehwelle 75a angeordnet. Die zwei vorspringenden Stücke 74a, 74a springen jeweils in die länglichen Ausschnitte 77c, 77c des Abschnittes 77b von kleinem Durchmesser des Hilfsschwungrades 77 vor. Me tallfedern 76, 76 sind jeweils in den Ausschnitten 77c, 77c angeordnet, so daß die vor springenden Stücke 74a, 74a jeweils mit den Federn 76, 76 verbunden sind.

Wie anhand der Fig. 20 zu sehen ist, befindet sich der Zahnradabschnitt 72b des Ket ten- und Zahnrades 72 im Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad 74 des Zubehörteils 75. Entsprechend wird eine Dreh kraft des angetriebenen Zahnrades 74 durch die Fe dern 76, 76 an das Hilfsschwungrad 77 und den Drehabschnitt des Zubehörteils 75 übertragen. Es ist klar, daß das angetriebene Zahnrad 71, die Antriebskette 73, ein Ge triebemechanismus umfassend das Ketten- und Zahnrad 72 und das angetriebene Zahnrad 74, die Metallfedern 76, die als elastische Teile dienen, und ähnliches den An triebskraft-Übertragungsmechanismus bilden.

Bei diesem Beispiel dreht sich das Hilfsschwungrad 77 in eine Richtung entgegenge setzt zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12, während die Metallfedern 76 als die Feder komponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile dienen. Zusätzlich dient das Hilfsschwungrad 77 und der Drehabschnitt des Zubehörteils 75 als Trägheits massenteil und daher kann die hinzuzufügende Masse des Hilfsschwungrades 77 selbst reduziert werden. Des weiteren dient die Metallfeder 76 als die Federkomponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile und daher kann eine Verschlechterung und ähnliches des Werkstoffes der Federkomponente selbst dann nicht auftreten, wenn Schmieröl dem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus zugeführt wird, um eine Schmierung zu bewirken. Verglichen mit dem Fall, bei dem Gummi als das elastische Teil verwendet wird, wird daher der Nachteil vermieden, daß sich der Gummi ver schlechtert. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit oder Lebensdauer des Schwingungs reduzierungssystems wirksam über einen langen Zeitraum beibehalten werden.

Außerdem ist bei diesem Beispiel die Resonanzfrequenz f ähnlich durch die obige Glei chung (4) unter Verwendung der Drehfederkonstante k der Metallfedern 76, dem Dreh zahlübersetzungsverhältnis ρ (= r₁/r₂, wobei r₁ der Wirkradius des angetriebenen Zahn rades 71 und r₂ der Radius des Teilungskreises des Antriebszahnrades 74 ist) gegeben. Die Gegenresonanzfrequenz f beträgt beispielsweise im wesentlichen oder ungefähr 25 Hz, die problematisch beim Leerlaufbetriebszustand bei einer Drehzahl von 750 Upm bei einem Vierzylindermotor ist, wodurch die Rollschwingung des Motors 70, ähnlich den obigen Beispielen, drastisch reduziert wird.

Fig. 23 stellt einen Motor 80 dar, der mit einem siebten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V entsprechend der vorliegenden Erfindung ausge stattet ist. Das Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungsbeispiels ist ähn lich dem des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 8 dargestellt ist, mit der Aus nahme, daß eine Kurbelwellenscheibe mit einer Federkomponente des Drehschwin gungssystems der Zubehörteile ausgestattet ist, und daß ein dynamischer Dämpfer zur Absorption der Schwingungen der Kurbelwelle vorgesehen ist.

Wie in der Fig. 24 gezeigt ist, ist eine Kurbelwellenscheibe 81 fest am vorderen Endab schnitt der Kurbelwelle 12 des Motorhauptkörpers 11 angebracht. Der Alternator 14 umfaßt die Alternatorscheibe 14b. Die beiden Leitrollen 15 sind derart angeordnet, daß eine angetriebene Scheibe 84 zum Antrieb eines Zubehörteils des Motors (Servolen kungspumpe) 82 zwischen den beiden Leitrollen 15 angeordnet ist. Das Hilfsschwung rad 83 weist einen Abschnitt 83a von großem Durchmesser und einen Abschnitt 83b von kleinem Durchmesser auf, die koaxial zueinander und einstückig miteinander ausgebil det sind. Ein Hilfsschwungrad 83 ist direkt und fest an der Drehwelle 82a des Zubehör teils 82 angebracht. Die angetriebene Scheibe 84 ist fest an der äußeren Umfläche des Abschnittes 83b von kleinem Durchmesser angebracht, so daß sie koaxial zum Ab schnitt 83b von kleinem Durchmesser verläuft.

Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt ist, umfaßt die Kurbelwellenscheibe 81 einen ringför migen, zentralen Verbindungsabschnitt 81a, der direkt und fest am vorderen Endab schnitt der Kurbelwelle 12 befestigt ist. Ein innerer, ringförmiger Gummi (oder ein zwei tes elastisches Teil) 81b ist um den zentralen Verbindungsabschnitt 81 derart festge klebt, so daß er in Kontakt mit der äußeren Umfläche des zentralen Verbindungsab schnittes 81a steht. Ein ringförmiger Massenabschnitt 81c ist um den inneren, ringförmi gen Gummi 81b geklebt, so daß er in Kontakt mit der äußeren Umfläche des inneren ringförmigen Gummis 81b steht. Ein äußerer ringförmiger Gummi (oder ein erstes ela stisches Teil) 81d ist um den ringförmigen Massenabschnitt 81c geklebt, so daß er in Kontakt mit der äußeren Umfläche des ringförmigen Massenabschnittes 81c steht. Zu sätzlich ist ein ringförmiger Laufabschnitt 81e um den äußeren ringförmigen Gummi 81d geklebt, so daß er in Kontakt mit der äußeren Umfläche des äußeren ringförmigen Gummis 81d steht. Daher sind der innere ringförmige Gummi 81b, der ringförmige Mas senabschnitt 81c, der äußere ringförmige Gummi 81d und der ringförmige Laufabschnitt 81e sukzessive auf den zentralen Verbindungsabschnitt 81a laminiert, wodurch die Kur belwellenscheibe 81 des laminierten Körper gebildet wird.

Der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile läuft auf dem Laufabschnitt 81e der Kurbelwel lenscheibe 81, auf der Alternatorscheibe 14b, der angetriebenen Scheibe 84 des Hilfs schwungrades 83 und den beiden Leitrollen 15, 15, außerdem läuft der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile auf seiner Rückfläche auf der angetriebenen Scheibe 84.

Bei der Kurbelwellenscheibe 81 bilden der innere ringförmige Gummi 81b und der ring förmige Massenabschnitt 81c einen dynamischen Dämpfer zur Absorption von Schwin gungen (hauptsächlich Torsions-Resonanzschwingungen) der Kurbelwelle 12. Der äu ßere ringförmige Gummi 81d dient als eine Federkomponente des Drehschwingungssy stems der Zubehörteile, auf dem eine Drehkraft über den Antriebsriemen 17 der Zube hörteile wirkt.

Außerdem wird bei diesem Beispiel die Resonanzfrequenz f auf ähnliche Weise durch die obige Gleichung (4) dargestellt, bei der die Drehfederkonstante k des äußeren ring förmigen Gummis 81d verwendet wird. Die Gegenresonanzfrequenz f beträgt beispiels weise im wesentlichen oder um die 25 Hz, die problematisch beim Leerlaufbetriebszu band bei einer Drehzahl von 750 Upm des Motors bei einem Vierzylindermotor sind, wodurch die Rollschwingung des Motors 80 ähnlich wie bei den obigen Beispielen dra stisch reduziert wird.

Bei dieser Anordnung beträgt eine Torsionsresonanzfrequenz der Kurbelwelle 12 übli cherweise einige Hundert Hz und daher wird die Federkonstante des inneren ringförmi gen Gummis 81b, der als ein dynamischer Dämpfer dient, wesentlich größer als die Fe derkonstante k des äußeren ringförmigen Gummis 81d gesetzt, der als eine Federkom ponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile dient.

Entsprechend dient der innere ringförmige Gummi 81b im allgemeinen als ein starrer Körper um die (untere) Resonanzfrequenz des Drehschwingungssystems der Zubehör teile, so daß der ringförmige Massenabschnitt 81c sich einstückig zusammen mit dem zentralen Verbindungsabschnitt 81a dreht, der auf der Kurbelwelle 12 befestigt ist. Um die Torsionsresonanzfrequenz der Kurbelwelle 12 ist das Drehschwingungssystem der Zubehörteile inklusive dem Laufabschnitt 81e von der Schwingung der Kurbelwelle 12 isoliert, da die Federkonstante k des äußeren ringförmigen Gummis 81d ausreichend klein ist und daher der innere ringförmige Gummi 81 b und der ringförmige Massenab schnitt 81c als dynamischer Dämpfer dienen, wodurch insbesondere die Torsionsreso nanzschwingung der Kurbelwelle 12 unterdrückt wird. Daher kann bei diesem Beispiel sowohl die Resonanzschwingung der Kurbelwelle 12 als auch die Rollschwingung bei spielsweise während des Leerlaufs des Motors verringert werden. Es ist klar, daß der obige dynamische Dämpfer so ausgebildet sein kann, daß er nicht nur die Torsions schwingung der Kurbelwelle 12, sondern auch die Biegeschwingung der Kurbelwelle 12 absorbieren kann.

Obwohl gezeigt und beschrieben wurde, daß das Hilfsschwungrad 18, 41, 51, 65, 77, 83 als Trägheitsmassenteil dient und in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12 bei dem zweiten bis siebten Ausführungsbeispiel dreht, ist es klar, daß das Hilfsschwungrad in dieselbe Richtung wie die Drehrichtung der Kurbelwelle 12 dre hen kann. In diesem Fall wird die Gegenresonanzfrequenz f durch die folgende Glei chung (5) dargestellt:

Die Gegenresonanzfrequenz f, die durch die Gleichung (5) gegeben ist, wird festgelegt, um im allgemeinen mit den Schwingungsfrequenzen zusammenzufallen, die unter den Betriebsbedingungen des Motors verursacht werden, wobei die Rollschwingung des Motors problematisch ist, wodurch die Rollschwingung des Motors ähnlich zu den oben diskutierten Beispielen wirksam verringert wird.

Fig. 27 stellt einen Motor 110 dar, der mit einem achten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Dieses Schwingungsreduzierungssystem V ist ähnlich dem des ersten Ausführungs beispiels, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Motor 110 ist ähnlich dem, der in der Fig. 1 ge zeigt ist, und umfaßt einen Motorhauptkörper 11, der eine Kurbelwelle 12 aufweist, durch die eine Antriebskraft erzeugt wird. Die Kurbelwelle 12 weist einen vorderen En dabschnitt auf, der aus dem vorderen Ende des Motorhauptkörpers 11 hervorragt. Eine Kurbelscheibe 13 ist am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 fest angebracht. Ein Hauptschwungrad 12A ist fest am rückwärtigen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 ange bracht, wobei der Endabschnitt aus dem rückwärtigen Ende des Motorhauptkörpers 11 hervorragt. Ein Alternator 14 und eine Servolenkpumpe 16, die Teil eines Servolenksy stems bilden, sind als Zubehörteile des Motors am Motorhauptkörper 11 vorgesehen. Der Alternator 14 weist eine Drehwelle 14a auf, auf der eine Alternatorscheibe 14b über ein Hilfsschwungrad 18 und ähnlichem befestigt ist. Die Alternatorscheibe 14b ist an treibbar mit der Kurbelscheibe 13 über einen elastischen Riemen 17 zum Antrieb der Zubehörteile des Motors verbunden. Der Riemen 17 läuft auf der Kurbelwellenscheibe 13 und der Alternatorscheibe 14b und zusätzlich auf einer Leitrolle 15 und einer Scheibe 16b der Servolenkpumpe 16, so daß eine Drehantriebskraft der Kurbelwelle 12 an den Alternator 14, die Servolenkpumpe 16 und ähnliches übertragen ist.

Wie in der Fig. 28 gezeigt, ist das Hilfsschwungrad 18, das als ein Trägheitsmassenteil dient, fest an der Drehwelle 14a des Alternators 14 angebracht. Das Hilfsschwungrad 18 weist einen Abschnitt 18a von großem Durchmesser und einen Abschnitt 18b von klei nem Durchmesser auf, die koaxial zueinander und einstückig miteinander ausgebildet sind. Ein innerer ringförmiger Gummi (oder erstes elastisches Teil) 119 ist fest an der äußeren Umfläche des Abschnittes 18b von kleinem Durchmesser befestigt oder aufge klebt. Eine im allgemeinen schalenförmige Kupplungsscheibe 120 weist einen Zylinder abschnitt 120a und einen ringförmigen Scheibenabschnitt 120b auf. Der Zylinderab schnitt 120a ist fest an der äußerem Umfläche des inneren ringförmigen Gummis 119 befestigt oder aufgeklebt. Außerdem ist ein äußerer ringförmiger Gummi (oder zweites elastisches Teil) 121 fest an der äußeren Umfläche des Zylinderabschnittes 120a der Kupplungsscheibe 120 befestigt oder aufgeklebt. Die Alternatorscheibe (oder angetrie bene Scheibe) 14b ist fest an der äußeren Umfläche des äußeren ringförmigen Gummis 121 befestigt oder aufgeklebt. Die inneren und äußeren ringförmigen Gummis 119, 121 bilden einen elastischen Körper (kein Bezugszeichen), der als eine Federkomponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile dient.

Ein Elektromagnet 123 ist im Abschnitt 18b von keinem Durchmesser des Hilfs schwungsrades 18 eingebettet und angeordnet, um beim Empfang von Signalen von ei ner Steuereinheit 122 gesteuert AN und AUS geschaltet zu werden. Wenn der Elektro magnet 123 beim Empfang eines Signals von der Steuereinheit 122 angeschaltet wird, dann wird der Elektromagnet 123 betätigt, um die Kupplungsscheibe 120 anzuziehen und so den inneren ringförmigen Gummi 119 an einer Verformung zu hindern. Wenn der Elektromagnet 123 beim Empfang eines weiteren Signals von der Steuereinheit 122 ausgeschaltet wird, wird die Kupplungsscheibe 120 losgelassen, um die Verformung des inneren ringförmigen Gummis 119 zu ermöglichen.

Es ist klar, daß die Kurbelwellenscheibe 13, die Alternatorscheibe 14b, die ersten und zweiten elastischen Teile 119, 121, der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile und ähnli ches den Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Drehkraft der Kurbelwelle 12 an das Hilfsschwungrad 18 bilden, das als das Trägheitsmassenteil dient. Zusätzlich bildet ein elektromagnetischer Kupplungsmechanismus umfassend die Kupplungsscheibe 120 und den Elektromagneten 123, die Steuereinheit 122 und ähnli ches, eine Steuervorrichtung für eine variable Federkonstante, die die Federkonstante der elastischen Teile 119, 120, die als Federkomponenten des Drehschwingungssy stems der Zubehörteile dienen, variabel steuert.

Beim wie oben angeordneten Motor 110 tritt eine Rollschwingung auf, wenn der Motor im Betrieb die Kurbelwelle 12 dreht, wodurch ein Rollschwingungssystem gebildet wird, welches innewohnende bzw. bestimmte Resonanzfrequenzen aufweist. Zusätzlich tritt eine Drehschwingung auf, wenn die Zubehörteile des Motors unter Wirkung der von der Kurbelwelle 12 übertragenen Drehkraft angetrieben sind, wodurch ein Drehschwin gungssystem der Zubehörteile des Motors gebildet wird. Das Drehschwingungssystem der Zubehörteile weist innewohnende (inhärente) bzw. bestimmte Resonanzfrequenzen auf. Das Drehschwingungssystem der Zubehörteile weist eine Federkomponente, die aus dem inneren ringförmigen Gummi (oder erstem elastischen Teil) 119 und dem äu ßeren ringförmigen Gummi (oder zweitem elastischen Teil) 121 gebildet ist, und eine Massenkomponente auf, die aus dem Hilfsschwungrad 18, einem Rotorabschnitt des Alternators 14, Drehabschnitten (umfassend die Kurbelwellenscheibe 13, die Kurbel welle 12, das Hauptschwungrad 12A und ähnlichem) des Motorhauptkörpers 11 besteht. Es ist klar, daß es einen Betriebsbereich des Motors gibt, bei dem eine Gegenresonanz zwischen dem Drehschwingungssystem der Zubehörteile und dem Rollschwingungssy stem besteht, die sich gegenseitig beeinflussen. Bei der Gegenresonanz weisen die Schwingungsmoden des Drehschwingungssystems der Zubehörteile und das Roll schwingungssystem einander entgegengesetzte Phase auf und löschen einander aus.

Bei dem obigen Motor 110 sind die Federkonstanten der ersten und zweiten elastischen Teile 119, 121 derart eingestellt, daß die Gegenresonanz in einem Betriebsbereich des Motors (z. B. dem Betriebszustand im Leerlauf) oder in Betriebsbereichen des Motors auftritt, in denen der Motor häufig bei vorbestimmten Motordrehzahlen betrieben wird und bei denen eine Rollschwingung problematisch ist.

Unter der Annahme, daß l₁ ein Trägheitsmoment eines Drehsystems (umfassend die Kurbelwellenscheibe 13, die Kurbelwelle 12, das Hauptschwungrad 12A und ähnliches) des Motorkörpers 11 ist, l₂ ein Trägheitsmoment des Hilfsschwungrades 18 oder eines Körpers umfassend das Hilfsschwungrad 18 und den Rotorabschnitt des Alternators 14 ist; ρ ein Drehzahlübersetzungsverhältnis (= r₁/r₂, wobei r₁ ein Wirkradius der Kurbel wellenscheibe 13 und r₂ ein angetriebener Radius des Hilfsschwungsrades 18 (ein Wir kradius der angetriebenen Scheibe 14b) ist) ist; und k eine Drehfederkonstante (Feder konstante in Drehrichtung) des elastischen Körpers (119, 121) ist, ist die Gegenreso nanzfrequenz, bei der die Gegenresonanz auftritt, durch die obige Gleichung (5) gege ben.

Es ist klar, daß der obige "Wirkradius" einen radialen Abstand zwischen der Achse eines Drehteils und der äußeren Umfläche darstellt, an der Kontakt mit dem Antriebsriemen 17 der Zubehörteile besteht.

Diese Gegenresonanzfrequenz f wird als eine Frequenz dargestellt, bei der eine Schwingungsmode 1 des Rollschwingungssystems und eine Schwingungsmode 2 des Drehschwingungssystems der Zubehörteile einander entgegengesetzte Phase aufwei sen, so daß sich die Schwingungsmoden 1 und 2 gegenseitig auslöschen, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist.

Entsprechend wird die Federkonstante des elastischen Körpers (119, 121), der Teil des Drehschwingungssystems der Zubehörteile ist, variabel derart gesteuert, daß die Ge genresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die je weils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz fn (= N/60) bei einer vorbestimmten Motordrehzahl N (Upm) durch Werte erhalten wird, von denen ein jeder durch eine (na türliche Zahl/2) bzw. 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, . . . dargestellt ist. Es ist klar, daß die Mo tordrehzahl der Drehzahl (Upm) der Kurbelwelle 12 entspricht. Insbesondere werden im Falle eines Vierzylindermotors Rollschwingungen groß, die durch die Frequenzkompo nenten, wie beispielsweise der zweiten harmonischen Komponente, der vierten harmo nischen Komponente, der sechsten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen der Motordrehzahl erzeugt werden. Im Falle eines Sechszylindermotors werden die Roll schwingungen, die durch die Frequenzkomponenten, wie beispielsweise der dritten harmonischen Komponente, der sechsten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen der Motordrehzahl erzeugt werden, groß. Im Falle eines Achtzylindermotors werden die Rollschwingungen, die durch die Frequenzkomponenten, wie beispielsweise der vierten harmonischen Komponente, der achten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen der Motordrehzahl erzeugt werden, groß. Entsprechend kann die Rollschwingung des Motors durch derartiges variables Steuern der Federkonstanten des elastischen Kör pers, daß die obengenannte Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit einer der Frequenzkomponenten oder harmonischen Komponenten zusammenfällt, bei einer Viel zahl von Betriebszuständen des Motors verringert werden.

Im Falle, daß zusätzlich eine Ungleichmäßigkeit bei der Verbrennung bei einer Vielzahl von Zylindern auftritt, werden Rollschwingungen erzeugt, die durch Frequenzkompo nenten, wie beispielsweise der 0,5ten harmonischen Komponente, der ersten harmoni schen Komponente, der 1,5ten harmonischen Komponente, . . . und ähnlichen, hervorge rufen werden. Daher können die Rollschwingungen des Motors durch derartiges Steuern der Federkonstanten des elastischen Körpers, daß die obengenannte Gegenresonanz frequenz f im allgemeinen mit einer der derartigen Frequenzkomponenten zusammen fällt, auf ähnliche Weise verringert werden.

Bei diesem Beispiel wird eine zusammengesetzte Federkonstante (k₁k₂/(k₁ + k₂)) der Drehfederkonstanten k₁ des inneren ringförmigen Gummis 119 (erstes elastisches Teil) und der Drehfederkonstanten k₂ des äußeren ringförmigen Gummis (zweites elastisches Teil) 121 so festgesetzt, daß die obengenannte Gegenresonanzfrequenz f im allgemei nen mit der Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren der Motordrehfrequenz bei einer Leerlaufmotordrehzahl (einer ersten vorbestimmten Motordrehzahl) durch einen Wert erhalten wird, der durch (die Anzahl der Zylinder des Motors/2) darstellbar ist. Au ßerdem wird die Drehfederkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis (zweites ela stisches Teil) 121 derart festgelegt, daß die oben genannte Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit der Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren der Mo tordrehfrequenz bei einer hohen Leerlaufmotordrehzahl (einer zweiten vorbestimmten Motordrehzahl) durch einen Wert erhalten wird, der durch (die Anzahl der Zylinder des Motors/2) darstellbar ist.

Es ist klar, daß unter verschiedenen Frequenzkomponenten oder harmonischen Kom ponenten die (Anzahl der Zylinder des Motors/2) harmonische Komponente besonders groß ist. Insbesondere ist die zweite harmonische Komponente die größte im Falle eines Vierzylindermotors; die dritte harmonische Komponente die größte im Falle eines Sechszylindermotors; und die vierte harmonische Komponente die größte bei einem Achtzylindermotor. Daher können die Rollschwingungen des Motors dadurch verringert werden, daß die Federkonstanten k₁, k₂ der inneren und äußeren ringförmigen Gummis 119, 121 derart gesetzt werden, daß die obige Gegenresonanzfrequenz f im allgemei nen mit der Frequenz der harmonischen Komponenten zusammenfällt.

Hier wird ein Beispiel des Verfahrens zur Verringerung der Rollschwingung in Überein stimmung mit dem Prinzip des achten Ausführungsbeispiels erläutert. Im Falle des Vier zylinder-Benzinmotors mit einer Leerlaufmotordrehzahl (der ersten vorbestimmten Mo tordrehzahl N₁) von 750 Upm wird die zusammengesetzte Federkonstante (k₁k₂/(k₁ + k₂)) der Drehfederkonstanten k₁ des inneren ringförmigen Gummis 119 (erstes elasti sches Teil) und der Drehfederkonstanten k₂ des äußeren ringförmigen Gummis (zweites elastisches Teil) 121 derart festgesetzt, daß bewirkt wird, daß die Gegenresonanzfre quenz f im allgemeinen mit der zweiten harmonischen Komponente der Motordrehzahl, d. h. 25 Hz ((750/60) × 2) zusammenfällt. Zusätzlich wird im Falle, daß der Vierzylinder- Benzinmotor eine hohe Leerlaufmotordrehzahl (die zweite vorbestimmte Motordrehzahl N₂) von 1000 Upm aufweist, die Federkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis 121 derart festgesetzt, daß bewirkt wird, daß die Gegenresonanzfrequenz f im allgemei nen mit der zweiten harmonischen Komponente der Motordrehzahl zusammenfällt, d. h. 33 Hz((1000/60) × 2).

Bei dem derartig aufgebauten Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungs beispiels wird zunächst, wenn der Motor 110 sich in einem Motordrehzahlbereich bis um die 810 Upm befindet, der die Leerlaufmotordrehzahl von 750 Upm beinhaltet, die Stromzufuhr an den Elektromagneten 123 unter der Wirkung des Signals von der Steu ereinheit 122 unterbrochen, so daß der elektromagnetische Kupplungsmechanismus 120, 123 in seinen ausgeschalteten Zustand gebracht wird (oder AUS geschaltet ist). Wenn sich dementsprechend der Motor in einem Leerlaufzustand befindet, bei der die Motordrehzahl um die 750 Upm liegt, wird es dem inneren ringförmigen Gummi 19 er möglicht, sich zu verformen, so daß nicht nur der äußere ringförmige Gummi 121, son dern auch der innere ringförmige Gummi 119 als die Federkomponenten dienen. Als Er gebnis entsteht die erste Gegenresonanz entsprechend der zusammengesetzten Fe derkonstante (k₁k₂/(k₁ + k₂)) des inneren ringförmigen Gummis 119 (erstes elastisches Teil) und des äußeren ringförmigen Gummis (zweites elastisches Teil) 121, wie in der Fig. 30 gezeigt ist, bei der eine Kurve E5 eine Rollschwingungscharakteristik des Motors 110 bezeichnet, die beim Schwingungsreduzierungssystem V in einem Zustand vorge sehen ist, bei der der Kupplungsmechanismus 120, 123 AUS-geschaltet ist; eine Kurve E6 bezeichnet eine Rollschwingungscharakteristik des Motors 110, die beim Schwin gungsreduzierungssystem V bei einem Zustand vorgesehen ist, bei der Kupplungsme chanismus AN-geschaltet ist; und eine Kurve E7 bezeichnet eine Rollschwingungscha rakteristik eines herkömmlichen Motors ähnlich dem Motor 110 mit der Ausnahme, daß kein Hilfsschwungrad 18 vorgesehen ist. Fig. 30 offenbart, daß die Rollschwingungen des Motors 110 im Leerlaufzustand des Motors verglichen mit einem herkömmlichen Motor verringert werden kann.

Wenn sich der Motor 110 in einem anderen Motordrehzahlbereich von ungefähr 810 Upm bis ungefähr 1100 Upm befindet, was die hohe Leerlaufmotordrehzahl von 1000 Upm beinhaltet, dann wird dem Elektromagneten 123 unter der Wirkung des Signals von der Steuereinheit 122 Strom zugeführt, so daß der elektromagnetische Kupplungs mechanismus 120, 123 in seinen Betriebszustand versetzt wird (oder AN-geschaltet wird). Entsprechend wird der innere ringförmige Gummi 119 an einer Verformung gehin dert und daher dient nur der äußere ringförmige Gummi 121 als ein elastisches Teil oder als eine Federkomponente. Als Ergebnis tritt die zweite Gegenresonanz entsprechend der Drehfederkonstanten k₂ des äußeren ringförmigen Gummis 121 auf, wenn sich der Motor in einem hohen Leerlaufzustand befindet, bei der die Motordrehzahl um die 1000 Upm liegt, wie dies durch die Kurve E6 der Fig. 30 gezeigt ist, die offenbart, daß die Rollschwingungen verglichen mit einem herkömmlichen Motor dessen Charakteristik durch die Kurve E7 bezeichnet ist, verringert werden können, wenn sich der elektroma gnetische Kupplungsmechanismus 120, 123 des Motors 110 (dessen Charakteristik durch die Kurve E5 bezeichnet ist) im Nichtbetriebszustand befindet.

Wenn sich des weiteren der Motor 110 in einem Motordrehzahlbereich von über unge fähr 1100 Upm befindet, dann wird die Stromzufuhr an den Elektromagneten 123 unter brochen, um den elektromagnetischen Kupplungsmechanismus 120, 123 in den Nicht betriebszustand zu versetzen (oder AUS-zuschalten). Entsprechend dienen sowohl der innere als auch der äußere ringförmige Gummi 119, 121 als die elastischen Teile oder Federkomponenten, ähnlich dem obigen Fall. Als Ergebnis wird die Resonanzfrequenz des Drehschwingungssystems der Zubehörteile in Richtung einer niedrigen Motordreh zahlseite (von ungefähr 1200 Upm auf ungefähr 880 Upm) verschoben, wodurch auf grund der Resonanzschwingung des Drehschwingungssystems der Zubehörteile eine Verschlechterung hinsichtlich der Rollschwingungen verhindert wird. Entsprechend kann unter der Wirkung des Hilfsschwungrades 18, das als ein innewohnender Drehmo mentausgleich dient, die Rollschwingung wirksam verringert werden, wie dies in Fig. 30 gezeigt ist.

Wie anhand des Obigen erkannt wird, kann bei diesem Beispiel gemäß dem achten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V die Rollschwingung wirk sam über einen weiten Bereich der Motorbetriebszustände verringert werden, indem die Drehfederkonstante des Drehschwingungssystems der Zubehörteile zweistufig variabel bei einer AN-AUS-Betätigung des elektromagnetischen Kupplungsmechanismus ge steuert wird. Obwohl das Schwingungsreduzierungssystem V derart gezeigt und be schrieben wurde, daß die Gegenresonanz um die Leerlaufmotordrehzahl N₁ und um die hohe Motorleerlaufdrehzahl N₂ bei dem Ausführungsbeispiel auftritt, ist es klar, daß das Schwingungsreduzierungssystem V derart eingestellt sein kann, daß die Gegenreso nanz um eine sogenannte schnelle Motorleerlaufdrehzahl von ungefähr 1500 Upm her um auftritt.

Ein weiteres Beispiel des Verfahrens zum Verringern der Rollschwingungen in Überein stimmung mit dem Prinzip dieses Ausführungsbeispiels wird in Verbindung mit dem Se rientypen eines Fahrzeugs 121 mit Hybridantrieb erläutert, bei dem der Motor 110, der mit dem Schwingungsreduzierungssystem V gemäß der vorliegenden Erfindung ausge stattet ist, wie in der Fig. 7 befestigt ist. Bei diesem Fahrzeug 121 mit Hybridantrieb wird der Motor 110 zum Antrieb des Alternators 14 verwendet, um elektrische Leistung zu er zeugen, und dient nur als eine Antriebsquelle für den Alternator 14. Die durch den Alter nator 14 erzeugte elektrische Energie wird über eine Batterie 22 einem Elektromotor 23 zugeführt. Der Elektromotor 23 treibt Straßenräder 25, 25 über ein Getriebe 24 an. Ent sprechend muß der Motor 110 nicht direkt die Straßenräder 25, 25 antreiben und wird daher bei einer konstanten Motordrehzahl in einem solchen Betriebsbereich des Motors betrieben, bei dem der Wirkungsgrad des Motors im Betrieb am größten ist.

Bei diesem Fahrzeug 121 mit Hybridantrieb werden zwei Motorbetriebszustände (Motor drehzahlen) in Übereinstimmung mit den benötigten Mengen an Energieerzeugung fest gelegt. In dem Fall, daß die beiden Motordrehzahlen jeweils 2000 Upm und 3000 Upm bei dem Motor 110 von der Bauart mit vier Zylindern betragen, wird die zusammenge setzte Federkonstante (k₁k₂/(k₁ + k₂)) des inneren ringförmigen Gummis 119 und des äußeren ringförmigen Gummis 121 derart festgelegt, daß die erste Gegenresonanz um die Frequenz der zweiten harmonischen Komponente bei der Motordrehzahl von 2000 Upm, d. h. 67 Hz ((2000/60) × 2) auftritt. Außerdem wird die Drehfederkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis 121 derart festgesetzt, daß die zweite Gegenresonanz um die Frequenz der zweiten harmonischen Komponente bei der Motordrehzahl von 3000 Upm, d. h. 100 Hz ((3000/60) × 2) auftritt.

Bei dem wie oben aufgebauten Fahrzeug 121 mit Hybridantrieb wird der elektromagneti sche Kupplungsmechanismus 120, 123 in den Nichtbetriebszustand (oder AUS ge schaltet) unter der Wirkung des Signals von der Steuereinheit 122 versetzt, wenn der Motor < 21338 00070 552 001000280000000200012000285912122700040 0002019922585 00004 21219BOL<110 bei einer Motordrehzahl von 2000 Upm betrieben wird. Wenn der Motor 110 bei einer Motordrehzahl von 3000 Upm betrieben wird, wird der elektromagnetische Kupplungsmechanismus 120, 123 in den Betriebszustand (AN geschaltet) unter der Wirkung des Signals von der Steuereinheit 122 versetzt. Als Ergebnis kann die Roll schwingung unter beiden Betriebszuständen des Motors wirksam verringert werden.

Fig. 31 zeigt einen Motor 140, der mit einem neunten Ausführungsbeispiel des Schwin gungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Der Motor 140 dieses Beispiels ist ähnlich dem der Fig. 27 und umfaßt die Kurbelwellen scheibe 13, die fest am vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 angebracht ist. Der Alternator 14 weist die Alternatorscheibe 14b auf. Zwei Leitrollen 15, 15 sind derart an geordnet, daß die Servolenkungspumpenscheibe 16b zwischen ihnen angeordnet ist. Der Antriebsriemen 17 der Zubehörteile verläuft auf der Kurbelwellenscheibe 13, der Alternatorscheibe 14b und den Leitrollen 15, 15 und läuft auf seiner Rückfläche auf der Servolenkungspumpenscheibe 16b, so daß die Servolenkungspumpenscheibe 16b an treibbar mit der Kurbelwellenscheibe 13 verbunden ist.

Wie in den Fig. 32 und 33 dargestellt ist, ist das Hilfsschwungrad 18, das als ein Träg heitsmassenteil dient, fest an der Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 befestigt. Das Hilfsschwungrad 18 weist einen Abschnitt 18a von großem Durchmesser und einen Abschnitt 18b von kleinem Durchmesser auf, die koaxial zueinander und einstückig mit einander ausgebildet sind. Ein innerer ringförmiger Gummi (oder erstes elastisches Teil) 119 ist fest an der äußeren Umfläche des Abschnittes 18b von kleinem Durchmesser befestigt oder festgeklebt. Eine im allgemeinen schalenförmige Kupplungsscheibe 120 weist einen zylindrischen Abschnitt 120a und einen ringförmigen Scheibenabschnitt 120b auf. Der zylindrische Abschnitt 120a ist fest auf der äußeren Umfläche des inneren ringförmigen Gummis 119 befestigt und aufgeklebt. Zusätzlich ist ein äußerer ringförmi ger Gummi (oder zweites elastisches Teil) 121 fest auf der äußeren Umfläche des zylin drischen Abschnitts 120a der Kupplungsscheibe 120 befestigt oder aufgeklebt. Die Ser volenkungspumpenscheibe (oder angetriebene Scheibe) 16b ist fest auf der äußeren Umfläche des äußeren ringförmigen Gummis 121 befestigt oder aufgeklebt, und dient dadurch der Zufuhr einer Drehantriebskraft an das Hilfsschwungrad 18 und an den Dre habschnitt der Servolenkungspumpe 16. Die inneren und äußeren ringförmigen Gummis 119, 121 bilden einen elastischen Körper (kein Bezugszeichen), der als eine Federkom ponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile dient.

Ein Elektromagnet 123 ist im Abschnitt 18b von kleinem Durchmesser des Hilfs schwungrades 18 eingebettet und derart angeordnet, daß er beim Empfangen von Si gnalen von der Steuereinheit 122 gesteuert AN und AUS geschaltet werden kann. Der Elektromagnet 123 und die Kupplungsscheibe 120 bilden einen elektromagnetischen Kupplungsmechanismus (nicht bezeichnet). Wenn der Elektromagnet 123 beim Emp fang eines Signals von der Steuereinheit 122 eingeschaltet wird, wird der Elektromagnet 123 betätigt, um die Kupplungsscheibe 120 anzuziehen und um so den inneren ringför migen Gummi 119 an einer Verformung zu hindern. Wenn der Elektromagnet 123 beim Empfang eines weiteren Signals von der Steuereinheit 122 abgeschaltet wird, wird die Kupplungsscheibe 120 freigegeben, so daß sich der innere ringförmige Gummi 119 verformen kann.

Bei diesem Beispiel dreht sich das Hilfsschwungrad 18 in entgegengesetzte Richtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle 12, entgegengesetzt zu dem Fall, der in Fig. 27 gezeigt ist. Bei diesem Beispiel wird die Gegenresonanzfrequenz f durch die obenerwähnte Gleichung (4) gegeben.

Entsprechend werden ähnlich zu dem in den Fig. 27 bis 29 dargestellten Fall bei einem Vierzylinder-Benzinmotor mit einer Leerlaufdrehzahl (der ersten vorbestimmten Mo tordrehzahl N₁) von 750 Upm die zusammengesetzte Federkonstante (k₁k₂/(k₁ + k₂)) der Drehfederkonstante k₁ des inneren ringförmigen Gummis 119 (erstes elastisches Teil) und der Drehfederkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis (zweites elasti sches Teil) 121 derart festgelegt, daß sie bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit der zweiten harmonischen Komponente der Motordrehzahl zusam menfällt, d. h. 25 Hz ((750/60) × 2). Zusätzlich wird in dem Fall, daß der Vierzylinder- Benzinmotor eine hohe Motordrehzahl (die zweite vorbestimmte Motordrehzahl N₂) von 1000 Upm aufweist, die Federkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis 121 der art festgesetzt, daß sie bewirkt, daß die Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit der zweiten harmonischen Komponente der Motordrehzahl zusammenfällt, d. h. 33 Hz ((1000/60) × 2).

Bei dem derartig aufgebauten Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungs beispiels wird die Stromzufuhr an den Elektromagneten 123 unter der Wirkung des Si gnals von der Steuereinheit 122 unterbrochen, so daß der elektromagnetische Kupp lungsmechanismus 120, 123 in den Nichtbetriebszustand gebracht (oder AUS geschal tet) wird, wenn sich der Motor 140 in einem Motordrehzahlbereich bis zu ungefähr 790 Upm befindet, der auch die Leerlaufdrehzahl von 750 Upm des Motors beinhaltet. Ent sprechend dienen sowohl der innere als auch der äußere ringförmige Gummi 119, 121 als die Federkomponenten und daher tritt die erste Gegenresonanz entsprechend zu der zusammengesetzten Federkonstanten (k₁k₂/(k₁ + k₂)) des ersten inneren ringförmigen Gummis 119 (erstes elastisches Teil) und des äußeren ringförmigen Gummis (zweites elastisches Teil) auf, wie dies durch eine Kurve E8 in Fig. 34 dargestellt ist.

Wenn sich der Motor 140 in einem anderen Drehzahlbereich des Motors von ungefähr 790 Upm bis ungefähr 1200 Upm befindet, worin die hohe Leerlaufdrehzahl des Motors von 1000 Upm enthalten ist, dann wird der Strom dem Elektromagneten 123 unter der Wirkung des Signals von der Steuereinheit 122 zugeführt, so daß der elektromagneti sche Kupplungsmechanismus 120, 123 in seinen Betriebszustand versetzt (oder AN ge schaltet) wird. Entsprechend dient nur der äußere ringförmige Gummi 121 als ein elasti sches Teil oder als eine Federkomponente, so daß die zweite Gegenresonanz entspre chend zur Drehfederkonstante k₂ des äußeren ringförmigen Gummis 121 auftritt, wie dies durch eine Kurve E9 in Fig. 34 dargestellt ist.

Wenn des weiteren sich der Motor 110 in einem Drehzahlbereich des Motors von über ungefähr 1200 Upm befindet, dann wird die Stromzufuhr an den Elektromagneten 123 unterbrochen, um den elektromagnetischen Kupplungsmechanismus 120, 123 in den Nichtbetriebszustand (oder AUS geschalteten Zustand) zu versetzen. Entsprechend dienen sowohl die inneren als auch die äußeren ringförmigen Gummis 119, 121 als die elastischen Teile oder als die Federkomponenten, ähnlich dem obigen Fall.

Wie anhand des Obigen klar wird, kann auch bei diesem Beispiel gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V die Federkonstante des elastischen Körpers des Drehschwingungssystems der Zubehörteile auf zweistufige Weise gesteuert werden.

Fig. 34 zeigt die Schwingungsreduzierungscharakteristiken des Schwingungsreduzie rungssystems V gemäß diesem Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Gegenresonanz im Leerlaufdrehzahlbereich des Motors und die zweite Gegenresonanz im hohen Dreh zahlbereich des Motorleerlaufs auftritt. Es wird außerdem klar, daß die Rollschwingung des Motors 140 bei der Drehung des Hilfsschwungrades 18 in entgegengesetzte Rich tung relativ zur Kurbelwelle 12 drastisch gesenkt werden kann. Da des weiteren die Re sonanzfrequenz des Drehschwingungssystems der Zubehörteile weitgehend getrennt von der Gegenresonanzfrequenz desselben ist, kann derjenige Betriebsbereich des Motors vergrößert werden, bei dem eine Wirkung in der Verringerung der Rollschwin gung erzielt werden kann, wodurch das Einstellen der Gegenresonanzfrequenz erleich tert wird. Zu Vergleichszwecken enthält Fig. 34 eine Kurve E10, die die Schwingungsre duzierungscharakteristiken eines herkömmlichen Motors darstellt, der ähnlich dem Mo tor 140 ist, mit der Ausnahme, daß kein Hilfsschwungrad 18 vorgesehen ist.

Fig. 35 stellt einen Motor 140 dar, der mit einem neunten Ausführungsbeispiel des Schwingungsreduzierungssystems V gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Der Motor 140 dieses Beispiels ist ähnlich dem der Fig. 31 und das Schwingungsre duzierungssystem V ist ähnlich dem in der Fig. 31, mit der Ausnahme, daß der äußere ringförmige Gummi 121 weggelassen ist. Insbesondere ist das Hilfsschwungrad 18, das als ein Trägheitsmassenteil dient, fest an der Drehwelle 16a der Servolenkungspumpe 16 befestigt, wie dies in den Fig. 36 und 37 gezeigt ist. Das Hilfsschwungrad 18 weist einen Abschnitt 18a von großem Durchmesser und einen Abschnitt 18b von kleinem Durchmesser auf, die koaxial zueinander und einstückig miteinander ausgebildet sind. Ein ringförmiger Gummi 161 ist fest an der äußeren Umfläche des Abschnittes 18b von kleinem Durchmesser befestigt oder aufgeklebt und dient als ein elastisches Teil. Eine im allgemeinen schalenförmige Kupplung 162 weist einen zylindrischen Abschnitt 162a und einen ringförmigen Scheibenabschnitt 162b auf. Der zylindrische Abschnitt 162a ist fest auf der äußeren Umfläche des ringförmigen Gummis 161 befestigt und aufgeklebt. Zusätzlich ist die Servolenkungspumpenscheibe (oder angetriebene Scheibe) 16b fest an der äußeren Umfläche des zylindrischen Abschnittes 162a der Kupplungsscheibe 162 angebracht oder aufgeklebt, und dient daher zum Zuführen einer Drehantriebskraft an das Hilfsschwungrad 18 und an den Drehabschnitt der Servolenkungspumpe 16. Ein Elektromagnet 163 ist im Abschnitt 18b von kleinem Durchmesser des Hilfsschwungra des 18 eingebettet und derart angeordnet, daß er gesteuert beim Empfang von Signalen von der Steuereinheit 122 AN und AUS geschaltet werden kann. Der Elektromagnet 163 und die Kupplungsscheibe 162 bilden einen elektromagnetischen Kupplungsmechanis mus (nicht bezeichnet). Wenn der Elektromagnet 163 beim Empfang eines Signals von der Steuereinheit 122 angeschaltet wird, wird der Elektromagnet 163 angeschaltet, um die Kupplungsscheibe 162 anzuziehen und den ringförmigen Gummi 161 auf diese Wei se an einer Verformung zu hindern. Wenn der Elektromagnet 163 beim Empfang eines weiteren Signals von der Steuereinheit 122 ausgeschaltet wird, wird die Kupplungs scheibe 162 freigegeben, um dem ringförmigen Gummi 161 eine Verformung zu ermög lichen.

Bei diesem Beispiel ist die Gegenresonanzfrequenz f durch die Gleichung (7) ähnlich dem obigen Beispiel gegeben und daher wird die Federkonstante des ringförmigen Gummis 161 derart festgesetzt, daß sie bewirkt, daß die Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit der zweiten harmonischen Komponente der Leerlaufmotordrehzahl von 750 Upm zusammenfällt, d. h. 25 Hz ((750/60) × 2), im Falle eines Vierzylinder-Benzin motors.

Bei dem derart aufgebauten Schwingungsreduzierungssystem V dieses Ausführungs beispiels wird der elektromagnetische Kupplungsmechanismus 162, 163 in seinen Nichtbetriebszustand (oder AUS geschalteten Zustand) gebracht, so daß sich der ring förmige Gummi 161 verformen kann, wenn der Motor 150 sich in einem Drehzahlbereich des Motors bis ungefähr 790 Upm befindet, worin die Leerlaufdrehzahl des Motors von 750 Upm enthalten ist. Dieses Mal dient der ringförmige Gummi 161 als ein elastisches Teil oder als eine Federkomponente des Drehschwingungssystems der Zubehörteile, wodurch eine Schwingungsreduzierungscharakteristik erhalten wird, die durch die Kurve E11 der Fig. 38 gezeigt ist.

Wenn sich der Motor 150 in einem anderen Drehzahlbereich des Motors von über un gefähr 790 Upm befindet, dann wird der elektromagnetische Kupplungsmechanismus 162, 163 in seinen Betriebszustand (oder AN geschalteten Zustand) versetzt, so daß der ringförmige Gummi 161 sich nicht verformen kann. Als Ergebnis wird eine feste Verbin dung zwischen dem Hilfsschwungrad 18 und der Servolenkungspumpenscheibe 16b hergestellt, wodurch eine Schwingungsreduzierungscharakteristik erzielt wird, die durch die Kurve E12 der Fig. 38 dargestellt ist.

Die Fig. 38 zeigt die Schwingungsreduzierungscharakteristiken dieses Ausführungsbei spiels des Schwingungsreduzierungssystems V, bei dem die Gegenresonanz im Leer laufbetriebszustand auftritt, der die Motordrehzahlen bis 790 Upm umfaßt, wodurch die Rollschwingungen des Motors 150 drastisch verringert werden. Zusätzlich können bei anderen Betriebszuständen des Motors als dem Leerlaufbetriebszustand die Roll schwingungen des Motors 150 ebenso drastisch aufgrund der Drehung in entgegenge setzter Richtung des Hilfsschwungrades 18 relativ zur Kurbelwelle 12 verringert werden. Dies rührt daher, daß eine Reaktion der Drehträgheitskraft, die auf das Hilfsschwungrad bei einer umgekehrten Drehung des Hilfsschwungrades 18 wirkt, in eine solche Richtung wirkt, in der die Rollschwingung des Motors 150 ausgelöscht wird.

Obwohl nur der elektromagnetische Kupplungsmechanismus (120, 123; 162, 163) in den Ausführungsbeispielen der Fig. 27 bis 38 gezeigt und beschrieben wurde, ist es klar, daß andere Kupplungsmechanismen, wie beispielsweise eine Fliehkraftkupplung anstelle der elektromagnetischen Kupplung verwendet werden können.

Obwohl die elastischen Teile 119, 121, 161 und der Kupplungsmechanismus 120, 123; 162, 163 gezeigt und beschrieben wurden, indem sie an der Seite der angetriebenen Scheibe 14b, 16b angeordnet sind, ist es klar, daß das elastische Teil und der Kupp lungsmechanismus an der Seite der Kurbelwellenscheibe 13, wie beispielsweise in der Fig. 39 gezeigt, angeordnet sein können, bei der der Kupplungsmechanismus 120, 123 bei der Kurbelwellenscheibe 81 des siebten Ausführungsbeispiels des Schwingungsre duzierungssystems V verwendet wird. Wie insbesondere in der Fig. 39 gezeigt ist, ist der zylindrische Abschnitt 120a der Kupplungsscheibe 120 fest an der äußeren Umfläche des äußeren ringförmigen Gummis 81d befestigt oder aufgeklebt. Der ringförmige Lauf abschnitt 81e, auf dem der Antriebsriemen 17 läuft, ist fest auf der äußeren Umfläche des zylindrischen Abschnittes 120a der Kupplungsscheibe 120 befestigt oder aufgeklebt. Der ringförmige Scheibenabschnitt 120b der Kupplungsscheibe 120 befindet sich um den vorderen Endabschnitt der Kurbelwelle 12 und steht in Kontakt mit dem ringförmi gen Massenabschnitt 81c, in dem der Elektromagnet 123 eingebettet ist. Der Elektro magnet 123 ist elektrisch mit der Steuereinheit 122 verbunden, obwohl dies nicht gezeigt ist. Die Steuereinheit 122 ist derart ausgestaltet, daß sie den Elektromagneten 123 im Leerlaufbetriebszustand ausschaltet und den Elektromagneten 123 in anderen Betriebs zuständen des Motors anschaltet.

Wie aus dem Obigen hervorgeht, werden gemäß dem Schwingungsreduzierungssystem der obigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung die Schwingungsmode des Rollschwingungssystems und die Schwingungsmode des Drehschwingungssystems, über das die Drehantriebskraft auf das Trägheitsmassenteil übertragen wird, überlagert, wodurch sich die Schwingungen der Roll- und Drehschwingungssysteme in dem Be triebsbereich des Motors auslöschen, bei denen die Schwingungen entgegengesetzte Phasen aufweisen. Dies stellt einen Zustand her, in dem ein Schwingungspegel extrem minimiert ist oder im allgemeinen Null wird, d. h. in einem Betriebsbereich des Motors, in dem eine Gegenresonanz bewirkt wird.

In diesem Zusammenhang wird das Drehschwingungssystem derart eingestellt, daß die Gegenresonanzfrequenz, bei der die Gegenresonanz auftritt, im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz fn (= N/60) bei einer vorbestimmten Motordrehzahl N (Upm) durch Werte erhalten wer den, die jeweils durch (eine natürliche Zahl/2) oder 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, . . . darge stellt sind. Insbesondere werden bei einem Vierzylindermotor die Rollschwingungen groß, die durch die Frequenzkomponenten, wie beispielsweise der zweiten harmoni schen Komponente, der vierten harmonischen Komponente, der sechsten harmoni schen Komponente, . . ., und ähnlichen der Motordrehzahl verursacht werden. Im Falle eine Sechszylindermotors werden die Rollschwingungen groß, die durch die Frequenz komponenten, wie beispielsweise der dritten harmonischen Komponente, der sechsten harmonischen Komponente, . . ., und ähnlichen der Motordrehzahl verursacht werden. Im Falle eines Achtzylindermotors werden die Rollschwingungen groß, die durch die Fre quenzkomponenten, wie beispielsweise der vierten harmonischen Komponente, der achten harmonischen Komponente, . . ., und ähnlichen der Motordrehzahl verursacht werden. Weiter werden in dem Fall, in dem Unregelmäßigkeiten bei der Verbrennung bei einer Vielzahl von Zylindern auftreten, Rollschwingungen durch Frequenzkompo nenten, wie beispielsweise der 0,5ten harmonischen Komponente, der ersten harmoni schen Komponente, der 1,5ten harmonischen Komponente, . . ., und ähnlichen verur sacht. Entsprechend kann durch Einstellen des Drehschwingungssystems auf eine der artige Weise, daß die obenerwähnte Gegenresonanzfrequenz f im allgemeinen mit einer der Frequenzkomponenten oder harmonischen Komponenten des Motors zusammen fällt, die Rollschwingung des Motors drastisch verringert werden.

Des weiteren umfaßt das Drehschwingungssystem vorzugsweise einen elastischen Kör per, der als eine Federkomponente dient, bei der eine Steuervorrichtung zum variablen Steuern der Federkonstante vorgesehen ist, um die Federkonstante des elastischen Körpers veränderbar zu steuern und so verschiedene Zustände der Federkonstante zu erzeugen. Dies kann die Rollschwingungen des Motors in einer Vielzahl von Betriebszu ständen des Motors drastisch verringern.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldungen P10-137172 (angemeldet am 19. Mai 1998) und P10-137182 (angemeldet am 19. Mai 1998) wird hierdurch durch In bezugnahme mit aufgenommen.

Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Aus führungsbeispiele beschränkt. Abänderungen und Modifikationen der oben beschriebe nen Ausführungsbeispiele sind einem Fachmann ohne weiteres im Lichte der obigen Lehre klar. Der Schutzumfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims

1. Schwingungsreduzierungssystem einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend:
ein Rollschwingungssystem, welches eine Rollschwingung des Motorhauptkörpers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist; und
ein Drehschwingungssystem, welches eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode erzeugt, und umfaßt

eine Kurbelwelle des Motors zur Erzeugung einer Drehantriebskraft,
ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist,
einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebs kraft der Kurbelwelle übertragen wird, wobei der Antriebskraft-Übertragungs mechanismus beweglich am Motorhautkörper befestigt ist, und
ein Trägheitsmassenteil, das antreibbar mit dem Antriebskraft-Übertragungs mechanismus verbunden ist und drehbar ist, um bei Aufnahme der Drehan triebskraft, die durch den Antriebskraft-Übertragungsmechanismus übertra gen ist, eine Trägheitskraft zu erzeugen;

wobei die ersten und zweiten Schwingungsmoden bei einer Gegenresonanzfre quenz eine Gegenresonanz bewirken;
wobei ferner das Drehschwingungssystem eingestellt ist, um zu bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl mit Werten erhalten werden, die jeweils durch (eine natürliche Zahl/2) darstellbar sind.

2. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Drehschwingungs system eingestellt ist, um zu bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz mit einer Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei ei ner vorbestimmten Motordrehzahl mit einem Wert (einer Zahl von Zylindern des Motors/2) erhalten wird.

3. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Mo tordrehzahl eine Motordrehzahl in einem Leerlaufbetriebszustand des Motors ist.

4. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft- Übertragungsmechanismus eine Kurbelwellenscheibe, die mit der Kurbelwelle des Motors derart verbunden ist, daß sie einstückig drehbar sind, sowie eine angetrie bene Scheibe, die koaxial zum Trägheitsmassenteil angeordnet ist, so daß sie ein stückig drehbar sind, und einen elastischen Riemen zum Verbinden der Kurbel wellenscheibe mit der angetriebenen Scheibe aufweist, um die angetriebene Scheibe anzutreiben.

5. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Trägheitsmassen teil und die angetriebene Scheibe fest auf einer Drehwelle eines Motorteils befe stigt sind, so daß sie einstückig miteinander drehbar sind.

6. Schwingungsreduzierungssystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei das Trägheitsmassenteil über ein elastisches Teil mit der angetriebenen Scheibe ver bunden ist, so daß sie einstückig drehbar sind.

7. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 6, wobei das Trägheitsmassen teil über das elastische Teil direkt auf der Drehwelle des Zubehörteils des Motors befestigt ist.

8. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 6, wobei das Trägheitsmassen teil direkt auf der Drehwelle befestigt ist und wobei die angetriebene Scheibe über das elastische Teil mit dem Trägheitsmassenteil verbunden ist.

9. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 4, wobei die Kurbelwellenschei be einen zentralen Verbindungsabschnitt, der direkt auf der Kurbelwelle befestigt ist, einen Laufabschnitt, auf dem der elastische Riemen läuft, und ein erstes elasti sches Teil aufweist, das zwischen dem zentralen Verbindungsabschnitt und dem Laufabschnitt derart angeordnet ist, daß es den zentralen Verbindungsabschnitt und den Laufabschnitt sicher verbindet.

10. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 9, wobei die Kurbelwellenschei be einen dynamischen Dämpfer zum Absorbieren der Schwingungen der Kurbel welle aufweist.

11. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 10, wobei der dynamische Dämpfer ein Massenteil aufweist, das zwischen dem ersten elastischen Teil und dem zentralen Verbindungsabschnitt derart angeordnet ist, daß es fest mit dem ersten elastischen Teil und einem zweiten elastischen Teil verbunden ist, das zwi schen dem Massenteil und dem zentralen Verbindungsabschnitt angeordnet ist, um das Massenteil und den zentralen Verbindungsabschnitt sicher zu verbinden.

12. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft-Über tragungsmechanismus ein Antriebszahnrad, das mit der Kurbelwelle derart ver bunden ist, daß es mit dieser einstückig drehbar ist, ein angetriebenes Zahnrad, das koaxial zum Trägheitsmassenteil angeordnet ist, so daß es mit diesem ein stückig drehbar ist, eine Antriebskette zur Verbindung des angetriebenen Zahnra des mit dem Antriebszahnrad, um das angetriebene Zahnrad anzutreiben, und ein elastisches Teil aufweist, das zwischen Antriebszahnrad und dem Trägheitsmas senteil derart angeordnet ist, daß eine Drehkraft des angetriebenen Zahnrads über das elastische Teil auf das Trägheitsmassenteil übertragen ist.

13. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft-Über tragungsmechanismus einen Getriebemechanismus mit einem angetriebenen Zahnrad koaxial zum Trägheitsmassenteil, um einstückig drehbar zu sein, wobei das angetriebene Zahnrad derart angetrieben ist, daß es sich unter einer Drehkraft der Kurbelwelle dreht, und ein zwischen dem angetriebenen Zahnrad und dem Trägheitsmassenteil angeordnetes elastisches Teil aufweist, so daß eine Dreh kraft des angetriebenen Zahnrades über das elastische Teil an das Trägheitsmassenteil übertragen ist.

14. Schwingungsreduzierungssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei ein Trägheitsmassenteil an einer Drehwelle eines Zubehörteils des Motors befe stigt ist, so daß sie einstückig drehbar sind.

15. Schwingungsreduzierungssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das elastische Teil eine Metallfeder ist.

16. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Trägheitsmassen teil in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle drehbar ist.

17. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraft-Über tragungsmechanismus einen elastischen Körper aufweist, der als eine Federkom ponente des Drehschwingungssystems dient, ferner die Drehantriebskraft von der Kurbelwelle durch den elastischen Körper an das Trägheitsmassenteil übertragen wird, wobei das Schwingungsreduzierungssystem des weiteren eine Steuervor richtung zum variablen Steuern einer Federkonstante aufweist, um eine Federkon stante des elastischen Teils in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Mo tors veränderbar zu steuern.

18. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 17, wobei der elastische Körper eine Federkonstante aufweist, bei der die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren einer Motordrehfre quenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl mit einem Wert (Anzahl der Zylinder des Motors/2) erhalten wird, wobei die Vorrichtung zum variablen Steuern der Federkonstante einen Kupplungsmechanismus, der einen Betriebszustand, um den elastischen Körper an einer Verformung zu hindern, und einen Nichtbetriebs zustand aufweist, um dem elastischen Körper eine Verformung zu ermöglichen, sowie eine Steuereinrichtung umfaßt, die ausgestaltet ist, den Kupplungsmecha nismus in den Nichtbetriebszustand bei einem vorbestimmten Betriebszustand des Motors bei der vorbestimmten Motordrehzahl zu versetzen und, bei anderen Be triebszuständen des Motors als den vorbestimmten Betriebszustand des Motors, den Kupplungsmechanismus in den Betriebszustand zu versetzen.

19. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 17, wobei die vorbestimmte Mo tordrehzahl zumindest eine Leerlaufdrehzahl oder eine hohe Leerlaufdrehzahl ist, die höher als die Leerlaufdrehzahl ist.

20. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 17, wobei der elastische Körper erste und zweite elastische Teile aufweist, die unabhängig voneinander sind und miteinander derart verbunden sind, daß die Drehantriebskraft von der Kurbelwelle durch die ersten und zweiten elastischen Teile an das Trägheitsmassenteil über tragbar ist, wobei ferner die ersten und zweiten elastischen Teile zusammenwir ken, um eine zusammengesetzte Federkonstante zu erzeugen, bei der die Gegen resonanzfrequenz im allgemeinen mit einer Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer ersten vorbestimmten Motordreh zahl mit einem Wert (Anzahl der Zylinder des Motors/2) erhalten wird, wobei des weiteren das zweite elastische Teil eine Federkonstante aufweist, bei der die Ge genresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer Frequenz zusammenfällt, die durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer zweiten vorbestimmten Mo tordrehzahl mit einem Wert (Anzahl der Zylinder des Motors/2) erhalten wird, wo bei schließlich die Vorrichtung zum veränderlichen Steuern der Federkonstante ei nen Kupplungsmechanismus umfaßt, der einen Betriebszustand, um das erste elastische Teil an einer Verformung zu hindern, und einen Nichtbetriebszustand einnimmt, um beim ersten elastischen Teil eine Verformung zu ermöglichen, sowie eine Steuereinrichtung, die ausgestaltet ist, den Kupplungsmechanismus bei ei nem ersten vorbestimmten Betriebszustand des Motors bei der ersten vorbe stimmten Motordrehzahl in den Nichtbetriebszustand zu versetzen, und den Kupplungsmechanismus bei einem zweiten vorbestimmten Betriebszustand des Motors bei der zweiten vorbestimmten Motordrehzahl in den Betriebszustand zu versetzen.

21. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 20, wobei die erste vorbestimmte Motordrehzahl eine Leerlaufmotordrehzahl ist und die zweite vorbestimmte Mo tordrehzahl eine hohe Leerlaufmotordrehzahl ist, die höher als die Leerlaufmo tordrehzahl ist.

22. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 18, wobei der Antriebskraft- Übertragungsmechanismus eine Kurbelwellenscheibe aufweist, die koaxial und fest mit der Kurbelwelle verbunden ist, um mit der Kurbelwelle einstückig drehbar zu sein, sowie eine angetriebene Scheibe, die axial mit dem Trägheitsmassenteil verbunden ist, so daß sie mit dem Trägheitsmassenteil einstückig drehbar ist, so wie einen Antriebsriemen, der auf der Kurbelwellenscheibe und der angetriebenen Scheibe derart läuft, daß die angetriebene Scheibe antreibbar mit der Kurbelwel lenscheibe verbunden ist.

23. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 22, wobei der elastische Körper und der Kupplungsmechanismus koaxial mit der angetriebenen Scheibe verbun den sind.

24. Schwingungsreduzierungssystem nach Anspruch 22, wobei der elastische Körper und der Kupplungsmechanismus koaxial mit der Kurbelwellenscheibe verbunden sind.

25. Schwingungsreduzierungssystem einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend:
ein Rollschwingungssystem, welches eine Rollschwingung eines Motorhauptkör pers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist; und
ein Drehschwingungssystem, welches eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode erzeugt, und umfaßt:

eine Kurbelwelle des Motors zum Erzeugen einer Drehantriebskraft;
ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist;
einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebs kraft der Kurbelwelle übertragen ist, wobei der Antriebskraft-Übertragungs mechanismus beweglich am Motorhauptkörper befestigt ist, und
ein Trägheitsmassenteil, das antreibbar mit dem Antriebskraft-Übertragungs mechanismus verbunden ist und drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Auf nahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft-Über tragungsmechanismus übertragen ist;

eine Vorrichtung, die bewirkt, daß die ersten und zweiten Schwingungsmoden eine Gegenresonanz bei einer Gegenresonanzfrequenz erzeugen; und
eine Vorrichtung zum Einstellen des Drehschwingungssystems, um zu bewirken, daß die Gegenresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zu sammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl mit Werten erhalten sind, die jeweils durch (eine natürliche Zahl/2) dargestellt sind.

26. Schwingungsreduzierungssystem für einen Verbrennungskraftmotor mit einem Rollschwingungssystem, welches eine Rollschwingung eines Motorhauptkörpers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist und fer ner das Schwingungsreduzierungssystem umfaßt:
ein Drehschwingungssystem, welches eine Drehschwingung mit einer zweiten Schwingungsmode erzeugt, die mit der ersten Schwingungsmode zusammenwirkt, um eine Gegenresonanz zu erzeugen, wobei das Drehschwingungssystem auf weist:

eine Kurbelwelle des Motors zum Erzeugen einer Drehantriebskraft,
ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist,
einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebs kraft der Kurbelwelle übertragen ist, wobei der Antriebskraft-Übertragungs mechanismus beweglich am Motorhauptkörper befestigt ist, und
ein Trägheitsmassenteil, das antreibbar mit dem Antriebskraft-Übertragungs mechanismus verbunden ist und drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Auf nahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft- Übertragungsmechanismus übertragen ist;

wobei das Drehschwingungssystem derart eingestellt ist, daß es eine Gegenreso nanzfrequenz erzeugt, die im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammen fällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbe stimmten Motordrehzahl mit Werten erhalten wird, die jeweils durch (eine natürli che Zahl/2) erhalten werden.

27. Verfahren zum Reduzieren der Schwingungen bei einem Verbrennungskraftmotor, umfassend ein Drehschwingungssystem, welches eine Rollschwingung eines Mo torhauptkörpers erzeugt, wobei die Rollschwingung eine erste Schwingungsmode aufweist; und ein Drehschwingungssystem, welches eine Drehschwingung mit ei ner zweiten Schwingungsmode erzeugt und eine Kurbelwelle des Motors zum Er zeugen einer Drehantriebskraft; ein Hauptschwungrad, das fest mit der Kurbelwelle verbunden ist; einen Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, durch den die Drehantriebskraft der Kurbelwelle übertragen ist, wobei der Antriebskraft- Übertragungsmechanismus beweglich am Motorhauptkörper befestigt ist, und ein Trägheitsmassenteil aufweist, das antreibbar mit dem Antriebskraft-Übertragungs mechanismus verbunden ist und drehbar ist, um eine Trägheitskraft bei Aufnahme der Drehantriebskraft zu erzeugen, die durch den Antriebskraft-Übertragungs mechanismus übertragen ist;
wobei das Verfahren umfaßt:
Bewirken, daß die ersten und zweiten Schwingungsmoden so zusammenwirken, daß eine Gegenresonanz bei einer Gegenresonanzfrequenz stattfindet; und
derartiges Einstellen des Drehschwingungssystems, daß bewirkt wird, daß die Ge genresonanzfrequenz im allgemeinen mit einer der Frequenzen zusammenfällt, die jeweils durch Multiplizieren einer Motordrehfrequenz bei einer vorbestimmten Motordrehzahl mit Werten erhalten werden, die jeweils durch (eine natürliche Zahl/2) dargestellt sind.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Antriebskraft-Übertragungsmechanismus einen elastischen Körper aufweist, der als eine Federkomponente des Dreh schwingungssystems dient, wobei das Verfahren weiter umfaßt:
Übertragen der Drehantriebskraft von der Kurbelwelle durch den elastischen Kör per an des Trägheitsmassenteil; und
variables Steuern einer Federkonstante des elastischen Teils in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Motors.