JP2011208774A

JP2011208774A - 振動低減装置

Info

Publication number: JP2011208774A
Application number: JP2010078943A
Authority: JP
Inventors: Takuya Okada; 岡田　　卓也
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5316461B2

Abstract

【課題】振り子ダンパの大型化を抑制することのできる振動低減装置を提供する。
【解決手段】エンジントルクが伝達されるトルク伝達経路に、エンジントルクが入力される第１回転部材７が回転中心軸線Ａ１を中心として振動したときに弾性体９の弾性により振動を減衰する弾性ダンパ５と、エンジントルクが入力される第２回転部材１３が回転中心軸線Ａ１を中心として振動したときに、第２回転部材１３により揺動可能に支持された振り子１４の揺動により振動を減衰する振り子ダンパ６とが設けられている振動低減装置において、エンジンから伝達されるトルクの伝達方向で弾性ダンパ５の下流に振り子ダンパ６が設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンの出力側に振動の減衰特性が異なる複数のダンパが設けられている振動低減装置に関するものである。

エンジンから被駆動部材に至る動力伝達経路に、振動を低減する特性が異なる複数のダンパが設けられた振動低減装置が知られており、その振動低減装置を、自動車のトルクコンバータに用いた一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたトルクコンバータは、自動車のエンジンと自動変速機との間に設けられている。このトルクコンバータはフロントカバーを有しており、そのフロントカバーがエンジンのクランクシャフトに連結されている。そして、フロントカバーに振り子ダンパが設けられている。この振り子ダンパは、フロントカバーに形成された凹部にコロを収納して構成したものであり、エンジントルクが変動すると、コロの共振による動的振動吸収作用により、所定次数の捻り振動が低減されることが記載されている。

さらに、特許文献１に記載されたトルクコンバータは、フロントカバーに設けられたポンプインペラと、自動変速機のインプットシャフトと一体回転するタービンランナとを有しており、ポンプインペラとタービンランナとの間で流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれるように構成されている。さらに、インプットシャフトとフロントカバーとの間で摩擦力により動力伝達をおこなうロックアップクラッチが、動力の伝達経路においてトルクコンバータと並列に設けられている。このロックアップクラッチは、インプットシャフトの回転中心軸線に沿った方向に移動可能なピストンと、このピストンに設けられてフロントカバーに接触したり離れたりする摩擦材とを有している。さらに、ロックアップクラッチのピストンとインプットシャフトとがバネダンパにより連結されている。したがって、ロックアップクラッチが係合されてフロントカバーのトルクがインプットシャフトに伝達されるときに、バネダンパのバネの緩衝作用によりトルク変動を吸収してインプットシャフトに伝達することができるとされている。なお、バネダンパを備えたトルクコンバータの一例が特許文献２に記載され、トルクコンバータを有する車両の振動抑制装置の一例が特許文献３に記載されている。

特開平１１−３１１３０９号公報特開２００５−３６９５６号公報特開平８−２７０７８４号公報

ところで、特許文献１に記載されたバネダンパは、バネの伸縮により振動を吸収するものであるため、バネ定数およびバネの伸縮可能量を変更すれば、振幅が相対的に大きな振動をも吸収可能であるため、バネダンパの大型化を抑制することができる。これに対して、特許文献１に記載されている振り子ダンパは、振り子の揺動により振動を減衰する構成であるため、振幅が相対的に大きい振動を抑制するためには、振り子の質量を相対的に大きくする必要がある。しかしながら、特許文献１においては、トルクの伝達経路において振り子ダンパの下流にバネダンパが設けられているため、振り子ダンパに入力される振動の振幅が相対的に大きく、したがって、振り子ダンパの振り子の質量が相対的に大きくなる問題があった。

この発明は上記課題を解決するためになされたもので、振り子ダンパが大型化することを抑制することのできる振動低減装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、エンジントルクが伝達されるトルク伝達経路に、エンジントルクが入力される第１回転部材が回転中心軸線を中心として振動したときに弾性体の弾性により前記振動を減衰する弾性ダンパと、エンジントルクが入力される第２回転部材が回転中心軸線を中心として振動したときに、前記第２回転部材により揺動可能に支持された振り子の揺動により振動を減衰する振り子ダンパとが設けられている振動低減装置において、前記エンジンから伝達されるトルクの伝達方向で前記弾性ダンパの下流に前記振り子ダンパが設けられていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、トルクの伝達方向で前記振り子ダンパの下流に、流体の運動エネルギにより入力部材と出力部材との間で動力伝達をおこなう流体伝動装置が設けられていることを特徴とする振動低減装置である。

請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記入力部材と前記出力部材との間で摩擦力により動力伝達をおこなうロックアップクラッチが設けられており、このロックアップクラッチをスリップ制御して振動を低減するように構成されていることを特徴とする振動低減装置である。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記第２回転部材は、前記振り子および前記弾性体を支持するように構成されており、前記エンジンの出力軸と前記第２回転部材とを前記回転中心軸線を中心として半径方向に位置決めし、かつ、前記第２回転部材を前記回転中心軸線を中心として回転可能に前記出力軸により支持させる軸受が設けられていることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記弾性ダンパは、前記弾性体を収容した保持溝を有するホルダを備えており、前記保持溝内には前記ホルダと前記弾性体との接触部分を潤滑する潤滑剤が収容されており、前記第２回転部材は、前記振り子を収容した凹部を有する保持ケースと、前記凹部の開口部分を塞ぐ蓋部材とを備えており、前記凹部には前記振り子と前記保持ケースとの接触部分を潤滑する潤滑剤が収容されており、前記ホルダには前記保持ケースおよび前記蓋部材に接触して前記保持溝の潤滑剤が外部に漏れることを防止するシール部材が取り付けられており、前記凹部は前記保持ケースと前記蓋部材との隙間を経由して前記保持溝に連通されていることを特徴とする振動低減装置である。

請求項６の発明は、請求項３の構成に加えて、前記流体伝動装置の出力部材から出力されたトルクが車両の駆動輪に伝達されるように構成されており、前記車両を加速させる条件が成立したか否かを判断する加速条件判断手段と、前記車両を加速させる条件が成立して前記エンジンの出力トルクが上昇したときに、前記振り子ダンパの回転数の上昇勾配が、予め定めた所定値以下となるように、前記ロックアップクラッチのトルク容量を制御するトルク容量制御手段とを備えていることを特徴とする振動低減装置である。

請求項１の発明によれば、弾性ダンパにより吸収しきれなかった振動を振り子ダンパにより吸収するため、振り子ダンパに入力されるトルクの振動は相対的に振幅が小さくなる。したがって、振り子ダンパを構成する振り子の質量を相対的に小さくすることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、弾性ダンパおよび振り子ダンパにより振動が減衰されて、流体伝動装置にトルクが伝達されると、入力部材と出力部材が流体を介して滑りが生じるため、流体伝動装置においても振動が低減される。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、ロックアップクラッチが係合されて摩擦力により動力伝達をおこなっているときには、そのロックアップクラッチをスリップ制御することにより、振動を低減することができる。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、第２回転部材が回転中心軸線を中心として半径方向に位置決めされるため、弾性ダンパおよび振り子ダンパの振動減衰性能が低下することを抑制できる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、凹部内の潤滑剤が、保持ケースと蓋部材との隙間から漏れ出しても、その潤滑剤が保持溝から漏れることを防止できる。

請求項６の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、車両を加速させる条件が成立して、エンジントルクが上昇したときに、振り子ダンパの回転数の上昇勾配が、予め定めた所定値以下となるように、ロックアップクラッチのトルク容量を制御することができる。

この発明の振動低減装置を、車両のエンジンからトルクコンバータに至る動力伝達経路に設けた例を示す断面図である。この発明の振動低減装置を有する車両の構成を示す模式図である。この発明の振動低減装置の特性を示す線図である。この発明の振動低減装置の制御例を示すフローチャートである。図４のフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。

つぎに、この発明における振動低減装置を図面に基づいて説明する。図１には、この発明における振動低減装置を適用した車両が示されている。図１に示された車両においては、駆動輪に伝達する動力を発生するエンジン１が設けられている。このエンジン１は従来知られているものと同様に燃料を燃焼させてその熱エネルギを運動エネルギに変換して、クランクシャフト２から出力する動力装置であり、エンジン１としては内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。このエンジン１から駆動輪に至る動力の伝達経路には変速機３が設けられている。この変速機３は従来から知られているものと同様に入力回転数と出力回転数との間の比である変速比を変更可能に構成された伝動装置である。この変速機３は有段変速機または無段変速機のいずれでもよい。

さらに、エンジン１から変速機３に至る動力の伝達経路の一部を構成するトルクコンバータ４が設けられているとともに、エンジン１とトルクコンバータ４との間の動力伝達経路には、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６が直列に設けられている。より具体的には、エンジン１からトルクコンバータ４に至る動力の伝達方向において、弾性ダンパ５の下流に振り子ダンパ６が設けられている。まず、弾性ダンパ５について説明する。この弾性ダンパ５は従来から知られているものと同様に、エンジン１のクランクシャフト２から出力されるトルクの変動、もしくはクランクシャフト２の回転中心軸線Ａ１を中心とする捻り振動を、バネの伸縮により吸収もしくは緩和する緩衝装置である。以下の説明においては、トルクの変動および捻り振動を包括して「振動」と記すことがある。

この弾性ダンパ５を具体的に説明すると、弾性ダンパ５は、前記回転中心軸線Ａ１を中心として環状に構成されたホルダ７と、前記回転中心軸線Ａ１を中心として環状に構成され、かつ、ホルダ７と相対回転可能に設けられたプレート８と、前記ホルダ７により支持されたバネ（圧縮バネ）９とを有している。このバネ９には、金属材料により構成されたコイルバネが用いられている。また、ホルダ７は、バネ９が伸縮して摺動しても摩耗しにくい金属材料により構成されている。前記回転中心軸線Ａ１に沿った方向の平面断面内において、前記ホルダ７は内側が開口されたＵ字形状を備えており、そのホルダ７の内側には所定間隔をおいて複数の保持溝１０が形成されている。各保持溝１０は円弧形状を有しており、複数の保持溝１０内にバネ９がそれぞれ設けられている。また、前記プレート８は前記ホルダ７の内側に配置されており、そのプレート８の外周には、所定間隔をおいて複数の突出部（図示せず）が設けられている、各突出部は半径方向で外側に向けて突出されており、各突出部が各保持溝１０内にそれぞれ位置している。そして、ホルダ７の円周方向において、各突出部と各保持溝１０の円周方向の端部との間に前記バネ９が配置されている。つまり、バネ９の両端が突出部と保持溝１０の端部とにより挟み付けられた状態にある。

上記のように構成された弾性ダンパ５は、前記回転中心軸線Ａ１に沿った方向において、クランクシャフト２と一体回転するように設けられた連結部材１１と、トルクコンバータ４のフロントカバー１２との間に設けられており、前記ホルダ７が前記連結部材１１と一体回転するように連結されている。したがって、エンジン１のクランクシャフト２のトルクが連結部材１１を経由してホルダ７に伝達されるとともに、エンジントルクの変動によりホルダ７とプレート８とが相対回転すると、バネ９がホルダ７の円周方向に伸縮することにより、振動が吸収もしくは緩和される。

つぎに、振り子ダンパ６について説明すると、この振り子ダンパ６は、従来から知られているものと同様の原理により振動を減衰するものであり、基本的な構造は、特開平１１−３１１３０９号公報などに記載されている。この振り子ダンパ６は、前記プレート８と、前記回転中心軸線Ａ１を中心として環状に構成され、かつ、プレート８と一体回転するように連結された保持ケース１３と、前記プレート８と保持ケース１３とにより保持された複数の振り子１４とを有している。この保持ケース１３はフロントカバー１２と一体回転するように連結されている。この実施例では、前記プレート８が保持ケース１３とフロントカバー１２との間に挟み付けられており、ねじ１５を用いて、プレート８および保持ケース１３およびフロントカバー１２が一体回転するように締め付け固定されている。

また、前記保持ケース１３には回転中心軸線Ａ１を中心とする全周に亘って凹部１６が形成されている。さらに、凹部１６は回転中心軸線Ａ１に沿った方向においてプレート８側に開口されており、その凹部１６内に複数の振り子１４が設けられている。前記凹部１６の開口部分はプレート８により塞がれている。この振り子１４は金属材料により構成されており、凹部１６内で保持ケース１３の円周方向および半径方向に移動（揺動）自在である。さらにまた、振り子１４は、回転中心軸線Ａ１に対して垂直な平面内における形状が円形である円柱形状を備えており、その中心線は回転中心軸線Ａ１と平行に配置されている。振り子ダンパ６は、その振り子１４の質量が変化すると、振動減衰特性が変化するため、振り子ダンパ６に入力される振動の振幅に基づいて、各振り子１４の質量、振り子１４全体の総質量、振り子１４の個数などが決定されている。さらに、凹部１６の外周には、外側に向けて湾曲された複数の円弧面が連続して形成されている。また、凹部１６内には、保持ケース１３と振り子１４との接触部分を潤滑する潤滑剤（グリース）が封入されている。さらに、プレート８および保持ケース１３は、バネ９の伸縮、振り子１４の揺動、トルク伝達および変動に耐えられる強度および捻り剛性を有する金属材料により構成されている。

一方、前記ホルダ７の一方の内周端には、環状のシール部材１７が取り付けられており、そのシール部材１７の先端が保持ケース１３の外周面に接触している。前記ホルダ７の他方の内周端には、環状のシール部材１８が固定されており、そのシール部材１８の先端がプレート８の端面に接触している。シール部材１７，１８は従来から知られているようにエラストマーにより構成されたものであり、そのシール部材１７，１８の外周端がそれぞれホルダ７に接合されている。このようにして、２つのシール部材１７，１８により保持溝１０がシールされており、その保持溝１０内には、バネ９とホルダ７との接触部分、バネ９とプレート８との接触部分を潤滑する潤滑剤が封入されている。また、前記凹部１６内は、保持ケース１３の外周とプレート８との隙間から保持溝１０に通じている。このため、凹部１６内はシール部材１７，１８により間接的に外部空間と仕切られている。さらに、前記連結部材１１の内周端には、回転中心軸線Ａ１に沿った方向に延ばされた円筒部１９が連続して形成されており、その円筒部１９はフロントカバー１２側に向けて延ばされている。そして、円筒部１９の外周端と保持ケース１３の内周端との間に軸受２０が介在されている。この軸受２０は、周知のラジアル軸受であり、内輪が円筒部１９の外周に取り付けられ、外輪が保持ケース１３の内周に取り付けられている。つまり、保持ケース１３は軸受２０により回転中心軸線Ａ１を中心とする半径方向に位置決めされており、保持ケース１３と連結部材１１とがバネ９の伸縮する範囲内で相対回転可能となっている。

前記トルクコンバータ４は流体の運動エネルギにより動力伝達をおこなう機構であり、このトルクコンバータ４は従来から知られているものと同様の構造を有している。すなわち、トルクコンバータ４は、前記フロントカバー１２と、フロントカバー１２と共に一体回転するように連結されたポンプインペラ２１と、フロントカバー１２とポンプインペラとの間の空間に配置されたタービンランナ２２とを有している。タービンランナ２２はハブ２３を介在させて、変速機３のインプットシャフト２４と一体回転するように連結されている。また、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間を行き来する作動油に方向性を与えるステータ２５が設けられており、そのステータ２５が一方向クラッチ２６を介在させて、変速機３のケーシング３０により支持されている。

さらにフロントカバー１２とタービンランナ２２との間には、フロントカバーと１２ハブ２３とを摩擦力により動力伝達可能に接続するロックアップクラッチ２７が設けられている。このロックアップクラッチ２７は、回転中心軸線Ａ１に沿った方向に移動可能に設けられ、かつ、ハブ２３と一体回転するピストン２８と、このピストン２８に取り付けられて前記フロントカバー１２の端面に接触する摩擦材２９とを有している。そして、回転中心軸線Ａ１に沿った方向でピストン２８の両側には係合室（図示せず）および解放室（図示せず）が設けられており、係合室および解放室の油圧が制御されて、ピストン２８が回転中心軸線Ａ１に沿った方向に移動する。

ここで、図１に示された車両の各要素により構成された振動系モデルを図２により説明する。図２に示すように、エンジン１から変速機３に至る動力伝達経路において、最も上流にエンジン１および連結部材１１に相当する慣性体Ｗ１が位置しており、その下流に弾性ダンパ５に相当する慣性体Ｗ２が位置しており、その下流に振り子ダンパ６による慣性体Ｗ３が位置しており、その下流にはフロントカバー１２に相当する慣性体Ｗ４が位置している。フロントカバー１２と変速機３との間には、ロックアップクラッチ２７とトルクコンバータ４とが並列に配置されている。

さらに、車両には車速、エンジン回転数、アクセルペダルの操作状態、インプットシャフトの回転数などを検出するセンサやスイッチが設けられており、これらのスイッチやセンサの検知信号が電子制御装置（図示せず）に入力され、その電子制御装置から出力される信号により、エンジン出力、変速機の変速比、ロックアップクラッチの係合および解放およびスリップが制御されるように構成されている。

上記のように構成された車両において、エンジン１において燃料が燃焼してクランクシャフト２からトルクが出力されると、そのトルクは弾性ダンパ５および振り子ダンパ６を経由して、トルクコンバータ４のフロントカバー１２に伝達される。ここで、エンジン１のクランクシャフト２から出力されるトルクに変動が生じたり、回転中心軸線Ａ１を中心とする捻り振動が生じることがある。例えば、エンジン１が燃焼効率が相対的に良好な領域で運転されると、爆発力が増すためトルク変動幅が相対的に大きくなる。エンジン１の燃焼効率が良好な領域は、通常、相対的に低回転数であり、かつ、相対的に高負荷であるときである。

エンジントルクに変動が生じると、弾性ダンパ５においてはバネ９が伸縮して振動を吸収もしくは緩和する。ここで、弾性ダンパ５は、相対的に低周波数の振動領域では、振動吸収機能が相対的に低く、周波数が相対的に高くなると、振動吸収機能が相対的に高くなる特性を備えている。この弾性ダンパ５により振動が減衰されて振幅が小さくなる。また、弾性ダンパ５はバネ９の伸縮により振動を減衰する構成であるため、入力されるトルクの振幅が相対的に大きくても、バネ定数の設計によりその振動を減衰できるため、バネ９の質量を大きくしたり、巻き径を大きくしたりする必要はない。この弾性ダンパ５から振り子ダンパ６にトルクが伝達されて、保持ケース１３が円周方向に振動すると、その保持ケース１３の振動よりも遅れて振り子１４が凹部１６内で揺動することで、所定次数の振動が低減される。この振り子ダンパ６は、弾性ダンパ５とは振動吸収特性が異なる。具体的には、振り子ダンパ６の振動吸収性能は周波数には依存しておらず、回転次数に依存している。このため、弾性ダンパ５では吸収できない周波数の振動であっても、振り子ダンパ６により吸収することができる。

このようにして、エンジン１から出力されたトルクが、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６を経由して、トルクコンバータ４のフロントカバー１２に伝達される。ここで、前記摩擦材２９がフロントカバー１２に接触し、インプットシャフト２４とフロントカバー１２とが一体回転するように、ロックアップクラッチ２７が係合状態にあると、フロントカバー１２とインプットシャフト２４との間で摩擦力により動力伝達がおこなわれる。これに対して、摩擦材２９がフロントカバー１２から離れている、つまり、ロックアップクラッチ２７が解放状態に制御されていると、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。このように、ロックアップクラッチ２７が解放されていると、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との滑りが生じるため、トルクコンバータ４においても振動が吸収もしくは緩和される。

また、ロックアップクラッチ２７が解放状態にあり、ポンプインペラ２１の回転速度とタービンランナ２２の回転速度との間の速度比が所定値以下であると、ステータ２５の働きによりトルク増幅がおこなわれる。この所定値は、速度比「１」未満の値である。さらに、摩擦材２９がフロントカバー１２に接触して、フロントカバー１２のトルクが摩擦力によりインプットシャフト２４に伝達されるが、フロントカバー１２からの入力トルクよりもロックアップクラッチ２７のトルク容量が低く制御されており、摩擦材２９に滑りが生じる状態はロックアップクラッチ２７のスリップ状態である。このように、ロックアップクラッチ２７がスリップ制御された場合も、振動を低減できる。このようにして、エンジントルクがトルクコンバータ４またはロックアップクラッチ２７を経由して変速機３のインプットシャフト２４に伝達され、変速機３から出力されたトルクが駆動輪に伝達されて駆動力が発生する。

この実施例においては、エンジン１から変速機３に至る動力の伝達経路において、弾性ダンパ５の下流に振り子ダンパ６が設けられ、その振り子ダンパ６の下流にトルクコンバータ４が設けられている。このため、振り子ダンパ６に入力されるトルクの変動幅（振動の振幅）を相対的に小さくすることができ、振り子１４の体格を相対的に小さくして質量を相対的に少なくすることができる。具体的には、回転中心軸線Ａ１に沿った方向において振り子１４の長さ（厚さ）を相対的に短くすることができるとともに、回転中心軸線Ａ１に沿った方向における保持ケース１３の長さを相対的に短くすることができる。したがって、振り子ダンパ６の大型化を抑制できる。また、この実施例においては、動力の伝達経路における弾性ダンパ５よりも下流にトルクコンバータ４が設けられており、弾性ダンパ５の上流の慣性質量と、弾性ダンパ５の下流の慣性質量とのバランスの均一化を図ることができる。このため、弾性ダンパ５の振動吸収機能が相対的に低くなる周波数の領域を、相対的に低周波数側に移行させることができ、弾性ダンパ５による振動吸収効果を有効に利用することができる。

また、この実施例においては、エンジン１から変速機３に至る動力伝達経路において、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６よりも下流にロックアップクラッチ２７が設けられている。このため、先ず弾性ダンパ５により振動が低減され、ついで、振り子ダンパ６により振動が低減されてからトルクコンバータ４のフロントカバー１２にトルクが伝達される。このため、ロックアップクラッチ２７に伝達されるトルクの振動幅を相対的に小さくすることができ、ロックアップクラッチ２７のスリップ制御による振動の低減効果が向上する。

ここで、ロックアップクラッチ２７の入力側と出力側との相対回転速度と、ロックアップクラッチ２７に入力されるトルクの変動幅との関係を図３に基づいて説明する。ロックアップクラッチ２７の入力側と出力側との相対回転速度とは、フロントカバー１２の回転速度と、インプットシャフト２４の回転速度との差である。図３の特性線図に示すように、相対回転速度が相対的に大きくなるほど、トルク変動幅（振動の振幅）が大きくなる傾向にある。例えば、トルク変動幅がβ１であるとすれば、相対回転速度は幅α１の範囲で変化する。この実施例においては、ロックアップクラッチ２７に入力されるトルクの変動幅β１を相対的に小さくすることができるため、相対回転速度の変化量を相対的に小さくすることができ、ロックアップクラッチ２７のスリップ制御を安定的におこなうことができる。

また、この実施例においては、エンジン１から変速機３に至る動力伝達経路に、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６およびロックアップクラッチ２７が直列に配置されているため、ロックアップクラッチ２７が係合されているか解放されているかに関わりなく、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６により振動を減衰することができる。さらに、ロックアップクラッチ２７をスリップ制御すれば、動力の伝達経路における上流から下流に向けて、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６およびロックアップクラッチ２７により３段階の振動減衰をおこなうことができる。さらに、この実施例においては、エンジン１から変速機３に至る動力伝達経路に、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６およびトルクコンバータ４が直列に配置されているため、ロックアップクラッチ２７が解放されていると、動力の伝達経路における上流から下流に向けて、弾性ダンパ５および振り子ダンパ６およびトルクコンバータ４により３段階の振動減衰をおこなうことができる。

また、この実施例においては、弾性ダンパ５の一部を構成するプレート８が、振り子ダンパ６の部品を兼ねているため、振動低減装置の全体としての部品点数の増加を抑制でき、かつ、部品の配置スペースを狭めることができる。さらに、保持ケース１３が軸受２０および連結部材１１を介在させてクランクシャフト２により支持されており、振り子ダンパ６および弾性ダンパ５を回転中心軸線Ａ１を中心とする半径方向に位置決めする精度が向上する。したがって、振り子ダンパ６および弾性ダンパ５の振動減衰性能の低下を抑制できる。

さらに、この実施例においては保持ケース６の凹部１６に潤滑剤が封入されており、その潤滑剤が保持ケース６とプレート８との接触部分（隙間）を経由して保持ケース６の外周側に漏れ出したとしても、シール部材１７，１８により保持溝１０と、その保持溝１０の外部とがシールされているため、凹部１６から保持溝１０内に漏れた潤滑剤が、保持溝１０の外部に漏れることを防止できる。つまり、凹部１６に封入されている潤滑剤が外部に漏れることを２重に（２段階に）防止するシール構造となっている。このため、凹部１６から潤滑剤が漏れることを防止するために、専用のシール部材を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制できる。

つぎに、振り子ダンパ６における振動性能を維持するために実行可能な制御例を図４のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両における加速判定フラグが参照される（ステップＳ１）。例えば、アクセルペダルの踏み込み量が所定量以上である場合、あるいは、アクセルペダルの踏み込み速度が所定値以上である場合は、電子制御装置の処理部で加速判定フラグがＯＮ（加速要求なし）される。これに対して、アクセルペダルの踏み込み量が所定量未満である場合、あるいは、アクセルペダルの踏み込み速度が所定値未満である場合は、電子制御装置の処理部で加速判定を表すフラグがＯＦＦ（加速要求なし）される。

このステップＳ１についで、車両の加速判定を表すフラグがＯＮされているか否かが判断され（ステップＳ２）、このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、勾配Ｘが算出（読み込み）される（ステップＳ３）。ここで、勾配Ｘとは、所定時間内における保持ケース１３の回転数の上昇勾配の上限値を意味する。前記のように、振り子ダンパ６の振動減衰性能は保持ケース１３の回転数に依存しており、所定時間内における保持ケース１３の回転数の上昇勾配が勾配Ｘ以下であれば、振り子ダンパ６は振動減衰性能を安定的に維持することができる。この勾配Ｘは予め電子制御装置に記憶されている。

また、エンジン１における吸入空気量および燃料噴射量などに基づいて、エンジン１から出力されるトルクが算出される（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理をおこなうために、電子制御装置には予めマップまたは演算式が記憶されている。さらに、ロックアップクラッチ２７を係合させるときに係合室に作用する必要油圧（目標油圧）が算出される（ステップＳ５）。この必要油圧は、ステップＳ４で算出したエンジントルクがトルクコンバータ４に伝達されたとき、ロックアップクラッチ２７の滑りを防止することができ、さらに、保持ケース１３の回転数の上昇勾配が、ステップＳ３で求めた勾配Ｘ以下となる油圧である。

このステップＳ５の処理をおこなうために、エンジントルク、エンジン回転数などに基づいて必要油圧を求めるためのマップもしくは算出式が、予め電子制御装置に記憶されている。この実施例においては、振り子ダンパ６よりも下流にロックアップクラッチ２７が設けられているのであるから、係合室に作用する油圧を相対的に高めてロックアップクラッチ２７の係合圧を相対的に高くすると、保持ケース１３の回転数の上昇勾配が緩やかになる傾向にある。このステップＳ５についで、ロックアップクラッチ２７を係合させる係合室への油圧の供給を開始し（ステップＳ６）、スタートに戻る。このステップＳ６の処理により係合室へ供給される油圧は、ステップＳ５で求めた必要油圧を目標としている。なお、ステップＳ２で否定的に判断された場合はスタートに戻る。

この図４のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を図５に示す。時刻ｔ１以前においては、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）が相対的に低開度で一定になっている。また、エンジントルクが一定であり、かつ、保持ケース１３の回転数が一定であり、係合室に供給される油圧が一定に制御されている。そして、時刻ｔ１以降にアクセル開度が増加すると、エンジントルクも時刻ｔ１以降上昇している。さらに、この実施例においては、時刻ｔ１以降に係合室に作用する油圧が実線で示すように上昇されるため、保持ケース１３の回転数が実線で示す上昇勾配で上昇する。そして、時刻ｔ２以降はアクセル開度が一定になり、かつ、エンジントルクが一定になっている。また、時刻ｔ２以降は、係合室に作用する油圧が一定に制御されており、保持ケース１３の回転数が一定になっている。これに対して、係合室に作用する油圧を、実線で示す油圧の上昇勾配よりも緩やかな破線の勾配で上昇させると、保持ケースの回転数の上昇勾配が破線のように時刻ｔ１と時刻ｔ２との間で急激に変化することとなる。

このように、上記実施例においては、車両における加速要求があるときに、エンジントルクに基づいてロックアップクラッチ２７のトルク容量を制御することにより、保持ケース１３の回転数の上昇勾配を制御して、振り子ダンパ６の振動減衰性能が安定する状態にすることができる。また、振り子ダンパ６により振動を減衰すると、振り子ダンパ６よりも下流に設けられているトルクコンバータ４に入力されるトルクの変動幅が相対的に小さくなり、ロックアップクラッチ２７をスリップさせる場合の制御を安定的におこなうことができ、ドライバビリティが向上する。

ここで、上記の実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、クランクシャフト２が、この発明の出力軸に相当し、バネ９が、この発明の弾性体に相当し、フロントカバー１２が、この発明の入力部材に相当し、インプットシャフト２４が、この発明の出力部材に相当し、トルクコンバータ４が、この発明の流体伝動装置に相当し、保持ケース１３およびプレート８が、この発明の第２回転部材に相当し、ホルダ７が、この発明の第１回転部材に相当し、プレート８が、この発明の蓋部材に相当する。また、図４のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ２が、この発明の加速条件判断手段に相当し、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６が、この発明のトルク容量制御手段に相当する。

なお、この実施例においては流体伝動装置の一例としてトルク増幅機能を有するトルクコンバータ４が示されているが、トルクコンバータ４に代えてトルク増幅機能がないフルードカップリング（流体継手）が設けられた車両においても、そのフルードカップリングの上流に弾性ダンパおよび振り子ダンパを設ければ、上記実施例と同様の効果を得ることができる。この場合も弾性ダンパの下流に振り子ダンパが設けられる。さらに上記の実施例では、弾性ダンパに用いる弾性体として金属製のバネが用いられているが、金属製のバネ以外の弾性体を用いた弾性ダンパでもよい。すなわち、回転中心軸線Ａ１を中心とする円周方向に沿った伸縮する弾性体であればよい。また、振り子ダンパとしては、上記の構成の他、特開２００３−４１０１号公報に記載されているように、ハウジングに対して円柱形状の軸を支点として半径方向および円周方向に揺動可能に設けられた振り子ダンパであってもよい。さらに、振り子ダンパに用いる振り子の形状は、円柱ではなく球形でもよい。すなわち、振り子は凹部１６内で回転中心軸線Ａ１を中心とする円周方向および半径方向に移動もしくは揺動可能に構成された移動体であればよい。

１…エンジン、２…クランクシャフト、４…トルクコンバータ、５…弾性ダンパ、６…振り子ダンパ、７…ホルダ、８…プレート、９…バネ、１０…保持溝、１２…フロントカバー、１３…保持ケース、１４…振り子、１６…凹部、１７，１８…シール部材、２０…軸受、２４…インプットシャフト、２７…ロックアップクラッチ、Ａ１…回転中心軸線。

Claims

エンジントルクが伝達されるトルク伝達経路に、エンジントルクが入力される第１回転部材が回転中心軸線を中心として振動したときに弾性体の弾性により前記振動を減衰する弾性ダンパと、エンジントルクが入力される第２回転部材が回転中心軸線を中心として振動したときに、前記第２回転部材により揺動可能に支持された振り子の揺動により振動を減衰する振り子ダンパとが設けられている振動低減装置において、
前記エンジンから伝達されるトルクの伝達方向で前記弾性ダンパの下流に前記振り子ダンパが設けられていることを特徴とする振動低減装置。
トルクの伝達方向で前記振り子ダンパの下流に、流体の運動エネルギにより入力部材と出力部材との間で動力伝達をおこなう流体伝動装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動低減装置。
前記入力部材と前記出力部材との間で摩擦力により動力伝達をおこなうロックアップクラッチが設けられており、このロックアップクラッチをスリップ制御して振動を低減するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の振動低減装置。
前記第２回転部材は、前記振り子および前記弾性体を支持するように構成されており、前記エンジンの出力軸と前記第２回転部材とを前記回転中心軸線を中心として半径方向に位置決めし、かつ、前記第２回転部材を前記回転中心軸線を中心として回転可能に前記出力軸により支持させる軸受が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の振動低減装置。
前記弾性ダンパは、前記弾性体を収容した保持溝を有するホルダを備えており、前記保持溝内には前記ホルダと前記弾性体との接触部分を潤滑する潤滑剤が収容されており、
前記第２回転部材は、前記振り子を収容した凹部を有する保持ケースと、前記凹部の開口部分を塞ぐ蓋部材とを備えており、前記凹部には前記振り子と前記保持ケースとの接触部分を潤滑する潤滑剤が収容されており、
前記ホルダには前記保持ケースおよび前記蓋部材に接触して前記保持溝の潤滑剤が外部に漏れることを防止するシール部材が取り付けられており、前記凹部は前記保持ケースと前記蓋部材との隙間を経由して前記保持溝に連通されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の振動低減装置。
前記流体伝動装置の出力部材から出力されたトルクが車両の駆動輪に伝達されるように構成されており、
前記車両を加速させる条件が成立したか否かを判断する加速条件判断手段と、
前記車両を加速させる条件が成立して前記エンジンの出力トルクが上昇したときに、前記振り子ダンパの回転数の上昇勾配が、予め定めた所定値以下となるように、前記ロックアップクラッチのトルク容量を制御するトルク容量制御手段と
を備えていることを特徴とする請求項３に記載の振動低減装置。