JP2014177961A

JP2014177961A - Damper gear

Info

Publication number: JP2014177961A
Application number: JP2013050705A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shinohara; 剛篠原; Yasuyuki Ukon; 靖幸右近; Mamoru Murakami; 守村上; Takeki Suzuki; 雄樹鈴木
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP6137673B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dampen torsional vibration of an engine in a wide region.SOLUTION: A damper gear 11 provided between an engine 12 and a transmission 13 includes a torque distribution mechanism 20 having: a carrier C connected to the engine 12; an input ring gear Ri connected to the engine 12 via a spring 22; a first ring gear R1 connected to the transmission 13; and a second ring gear R2 connected to the transmission 13. The damper gear further includes: a first clutch CL1 that is provided between the first ring gear R1 and the transmission 13 and can switch a state between a coupling state where the first ring gear R1 is connected to the transmission 13 and a release state; and a second clutch CL2 that is provided between the second ring gear R2 and the transmission 13 and can switch a state between a coupling state where the second ring gear R2 is connected to the transmission 13 and a release state. The number of gear teeth of the first ring gear R1 is different from the number of gear teeth of the second ring gear R2.

Description

本発明は、エンジンと変速機との間に設けられるダンパ装置に関する。 The present invention relates to a damper device provided between an engine and a transmission.

エンジンから変速機に伝達される捩り振動を低減するため、エンジンと変速機との間にはダンパ装置が設けられている。このようなダンパ装置として、スプリングを介して連結される２つのフライホイールを備えたダンパ装置が提案されている（特許文献１参照）。このように、スプリングを介して２つのフライホイールを連結することにより、エンジンの捩り振動を抑制することが可能となる。 In order to reduce torsional vibration transmitted from the engine to the transmission, a damper device is provided between the engine and the transmission. As such a damper device, a damper device including two flywheels connected via a spring has been proposed (see Patent Document 1). Thus, it becomes possible to suppress the torsional vibration of the engine by connecting the two flywheels via the spring.

国際公開第２０１２／６６６８０号International Publication No. 2012/66680

ところで、ダンパ装置においては、ダンパ装置を構成する各部材の質量やバネ定数を調整することにより、エンジン回転数の常用領域からダンパ装置の共振点（固有振動数）を外すように設計される。しかしながら、ダンパ装置の質量やバネ定数を調整するだけでは、低回転域から高回転域までの幅広い領域からダンパ装置の共振点を外すことは困難であった。このため、従来のダンパ装置を用いた場合には、幅広い領域においてエンジンの捩り振動を抑制することが困難となっていた。 By the way, the damper device is designed so as to remove the resonance point (natural frequency) of the damper device from the normal range of the engine speed by adjusting the mass and spring constant of each member constituting the damper device. However, it is difficult to remove the resonance point of the damper device from a wide range from the low rotation region to the high rotation region only by adjusting the mass and spring constant of the damper device. For this reason, when the conventional damper device is used, it has been difficult to suppress the torsional vibration of the engine in a wide range.

本発明の目的は、幅広い領域でエンジンの捩り振動を抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress engine torsional vibrations in a wide range.

本発明のダンパ装置は、エンジンと変速機との間に設けられるダンパ装置であって、前記エンジンに接続される第１入力要素と、前記エンジンに弾性部材を介して接続される第２入力要素と、前記変速機に接続される第１出力要素と、前記変速機に接続される第２出力要素と、を備えるトルク分配機構と、前記第１出力要素と前記変速機との間に設けられ、前記第１出力要素を前記変速機に接続する締結状態と前記第１出力要素を前記変速機から切り離す解放状態とに切り換えられる第１クラッチと、前記第２出力要素と前記変速機との間に設けられ、前記第２出力要素を前記変速機に接続する締結状態と前記第２出力要素を前記変速機から切り離す解放状態とに切り換えられる第２クラッチと、を有し、前記第１出力要素と前記第２出力要素とはギヤであり、前記第１出力要素の歯数と前記第２出力要素の歯数とは相違する。 A damper device according to the present invention is a damper device provided between an engine and a transmission, and includes a first input element connected to the engine and a second input element connected to the engine via an elastic member. A torque distribution mechanism comprising: a first output element connected to the transmission; and a second output element connected to the transmission; and between the first output element and the transmission. A first clutch that is switched between an engagement state in which the first output element is connected to the transmission and a release state in which the first output element is disconnected from the transmission; and between the second output element and the transmission And a second clutch that is switched between an engagement state in which the second output element is connected to the transmission and a release state in which the second output element is disconnected from the transmission, and the first output element And the second output required And is a gear is different from the number of teeth and the second output element of the first output element.

本発明によれば、第１クラッチまたは第２クラッチを締結状態に切り換えることにより、変速機に接続されるトルク分配機構の出力要素を切り換えることができ、捩り振動の減衰特性を変化させることが可能となる。これにより、幅広い領域で捩り振動の減衰特性を向上させることができ、幅広い領域でエンジンの捩り振動を抑制することが可能となる。 According to the present invention, the output element of the torque distribution mechanism connected to the transmission can be switched by switching the first clutch or the second clutch to the engaged state, and the damping characteristic of torsional vibration can be changed. It becomes. Thereby, the damping characteristic of torsional vibration can be improved in a wide range, and the torsional vibration of the engine can be suppressed in a wide range.

車両に搭載されるパワーユニットを示す概略図である。It is the schematic which shows the power unit mounted in a vehicle. パワーユニットに組み込まれるダンパ装置の構造モデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural model of the damper apparatus integrated in a power unit. （ａ）および（ｂ）はエンジントルクの伝達状況を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the transmission condition of an engine torque. ダンパ装置による捩り振動の減衰特性を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the damping characteristic of the torsional vibration by a damper apparatus. 第１クラッチと第２クラッチとの制御状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control state of a 1st clutch and a 2nd clutch. 本発明の他の実施の形態であるダンパ装置を備えたパワーユニットを示す概略図である。It is the schematic which shows the power unit provided with the damper apparatus which is other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態であるダンパ装置を備えたパワーユニットを示す概略図である。It is the schematic which shows the power unit provided with the damper apparatus which is other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載されるパワーユニット１０を示す概略図である。図１に示されるパワーユニット１０には本発明の一実施の形態であるダンパ装置１１が組み付けられている。また、図２はパワーユニット１０に組み込まれるダンパ装置１１の構造モデルを示す説明図である。さらに、図３（ａ）および（ｂ）はエンジントルクの伝達状況を示す説明図である。図１に示すように、パワーユニット１０は、内燃機関であるエンジン１２と、これにダンパ装置１１を介して接続される変速機１３とを有している。このように、エンジン１２と変速機１３との間にはダンパ装置１１が設けられており、このダンパ装置１１を用いてエンジン１２の加振力に起因する捩り振動を減衰させている。なお、エンジン１２の捩り振動とは、エンジン１２のクランク軸２１に作用する燃焼加振力や不平衡慣性力等に起因するトルク変動を意味している。また、変速機１３には、図示しないディファレンシャル装置等を介して駆動輪１４が接続されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a power unit 10 mounted on a vehicle. A power unit 10 shown in FIG. 1 is assembled with a damper device 11 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structural model of the damper device 11 incorporated in the power unit 10. Further, FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing the transmission state of the engine torque. As shown in FIG. 1, the power unit 10 includes an engine 12 that is an internal combustion engine, and a transmission 13 that is connected to the engine 12 via a damper device 11. As described above, the damper device 11 is provided between the engine 12 and the transmission 13, and the torsional vibration caused by the excitation force of the engine 12 is attenuated using the damper device 11. The torsional vibration of the engine 12 means a torque fluctuation caused by a combustion excitation force or an unbalanced inertial force that acts on the crankshaft 21 of the engine 12. Further, drive wheels 14 are connected to the transmission 13 via a differential device (not shown).

図１および図２に示すように、ダンパ装置１１は、複合遊星歯車列からなるトルク分配機構（遊星歯車機構）２０を備えている。トルク分配機構２０は、クランク軸２１に接続されるキャリア（第１入力要素）Ｃと、クランク軸２１にスプリング（弾性部材）２２を介して接続される入力リングギヤ（第２入力要素）Ｒｉとを備えている。スプリング２２を介してクランク軸２１に接続される入力リングギヤＲｉには、所定の質量を備えるイナーシャ部材２３が固定されている。また、トルク分配機構２０は、変速機１３に接続される第１リングギヤ（第１出力要素，ギヤ）Ｒ１と、変速機１３に接続される第２リングギヤ（第２出力要素，ギヤ）Ｒ２とを備えている。さらに、キャリアＣには、複合ピニオンギヤＣＰが回転自在に設けられている。複合ピニオンギヤＣＰは、入力ピニオンギヤＰｉ、第１ピニオンギヤＰ１および第２ピニオンギヤＰ２によって構成されている。入力ピニオンギヤＰｉは入力リングギヤＲｉに噛み合い、第１ピニオンギヤＰ１は第１リングギヤＲ１に噛み合い、第２ピニオンギヤＰ２は第２リングギヤＲ２に噛み合っている。なお、第１リングギヤＲ１の歯数は第２リングギヤＲ２の歯数よりも多く形成されている。すなわち、第１リングギヤＲ１の歯数と第２リングギヤＲ２の歯数とは相違している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the damper device 11 includes a torque distribution mechanism (planetary gear mechanism) 20 composed of a compound planetary gear train. The torque distribution mechanism 20 includes a carrier (first input element) C connected to the crankshaft 21 and an input ring gear (second input element) Ri connected to the crankshaft 21 via a spring (elastic member) 22. I have. An inertia member 23 having a predetermined mass is fixed to the input ring gear Ri connected to the crankshaft 21 via the spring 22. The torque distribution mechanism 20 includes a first ring gear (first output element, gear) R1 connected to the transmission 13 and a second ring gear (second output element, gear) R2 connected to the transmission 13. I have. Further, a composite pinion gear CP is rotatably provided on the carrier C. The compound pinion gear CP is composed of an input pinion gear Pi, a first pinion gear P1, and a second pinion gear P2. The input pinion gear Pi meshes with the input ring gear Ri, the first pinion gear P1 meshes with the first ring gear R1, and the second pinion gear P2 meshes with the second ring gear R2. The number of teeth of the first ring gear R1 is larger than the number of teeth of the second ring gear R2. That is, the number of teeth of the first ring gear R1 is different from the number of teeth of the second ring gear R2.

前述したように、トルク分配機構２０には、エンジントルクを入力する２つの入力経路２４，２５と、エンジントルクを出力する２つの出力経路２６，２７とが設けられている。すなわち、トルク分配機構２０には、キャリアＣにエンジントルクを入力する第１入力経路２４と、スプリング２２を介して入力リングギヤＲｉにエンジントルクを入力する第２入力経路２５とが設けられている。このように、第２入力経路２５にスプリング２２が設けられるため、エンジン１２の捩り振動に応じてスプリング２２を伸縮させることができ、キャリアＣと入力リングギヤＲｉとを相対的に回転させることが可能となる。また、トルク分配機構２０には、第１リングギヤＲ１からエンジントルクを出力する第１出力経路２６と、第２リングギヤＲ２からエンジントルクを出力する第２出力経路２７とが設けられている。なお、入力経路２４，２５や出力経路２６，２７は、回転軸、ハブ部材、ドラム部材等によって構成されている。 As described above, the torque distribution mechanism 20 is provided with the two input paths 24 and 25 for inputting the engine torque and the two output paths 26 and 27 for outputting the engine torque. That is, the torque distribution mechanism 20 is provided with a first input path 24 for inputting engine torque to the carrier C and a second input path 25 for inputting engine torque to the input ring gear Ri via the spring 22. Thus, since the spring 22 is provided in the second input path 25, the spring 22 can be expanded and contracted according to the torsional vibration of the engine 12, and the carrier C and the input ring gear Ri can be rotated relatively. It becomes. Further, the torque distribution mechanism 20 is provided with a first output path 26 that outputs engine torque from the first ring gear R1 and a second output path 27 that outputs engine torque from the second ring gear R2. The input paths 24 and 25 and the output paths 26 and 27 are constituted by a rotating shaft, a hub member, a drum member, and the like.

また、第１リングギヤＲ１と変速機１３との間には、締結状態と解放状態とに切り換えられる第１クラッチＣＬ１が設けられている。第１クラッチＣＬ１を締結状態に切り換えることにより、第１リングギヤＲ１が変速機１３に接続される一方、第１クラッチＣＬ１を解放状態に切り換えることにより、第１リングギヤＲ１が変速機１３から切り離される。図３（ａ）に示すように、第１クラッチＣＬ１を締結状態に切り換えた場合には、第１入力経路２４と第２入力経路２５とに分配されるエンジントルクＴ１，Ｔ２が、トルク分配機構２０を経て合成された後に、第１リングギヤＲ１および第１出力経路２６から変速機１３に出力される。このとき、エンジントルクＴ１とこれのトルク変動を打ち消すためのエンジントルクＴ２との分配比は、入力リングギヤＲｉ、入力ピニオンギヤＰｉ、第１リングギヤＲ１、第１ピニオンギヤＰ１の歯数に基づき設定される。 Further, between the first ring gear R1 and the transmission 13, a first clutch CL1 that is switched between an engaged state and a released state is provided. The first ring gear R1 is connected to the transmission 13 by switching the first clutch CL1 to the engaged state, while the first ring gear R1 is disconnected from the transmission 13 by switching the first clutch CL1 to the released state. As shown in FIG. 3A, when the first clutch CL1 is switched to the engaged state, the engine torques T1 and T2 distributed to the first input path 24 and the second input path 25 are torque distribution mechanisms. After being synthesized through 20, it is outputted to the transmission 13 from the first ring gear R 1 and the first output path 26. At this time, the distribution ratio between the engine torque T1 and the engine torque T2 for canceling the torque fluctuation is set based on the number of teeth of the input ring gear Ri, the input pinion gear Pi, the first ring gear R1, and the first pinion gear P1.

同様に、第２リングギヤＲ２と変速機１３との間には、締結状態と解放状態とに切り換えられる第２クラッチＣＬ２が設けられている。第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えることにより、第２リングギヤＲ２が変速機１３に接続される一方、第２クラッチＣＬ２を解放状態に切り換えることにより、第２リングギヤＲ２が変速機１３から切り離される。図３（ｂ）に示すように、第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えた場合には、第１入力経路２４と第２入力経路２５とに分配されるエンジントルクＴ１，Ｔ２が、トルク分配機構２０を経て合成された後に、第２リングギヤＲ２および第２出力経路２７から変速機１３に出力される。このとき、エンジントルクＴ１とこれのトルク変動を打ち消すためのエンジントルクＴ２との分配比は、入力リングギヤＲｉ、入力ピニオンギヤＰｉ、第２リングギヤＲ２、第２ピニオンギヤＰ２の歯数に基づき設定される。 Similarly, a second clutch CL2 that is switched between an engaged state and a released state is provided between the second ring gear R2 and the transmission 13. The second ring gear R2 is disconnected from the transmission 13 by switching the second clutch CL2 to the disengaged state while the second ring gear R2 is connected to the transmission 13 by switching the second clutch CL2 to the engaged state. As shown in FIG. 3B, when the second clutch CL2 is switched to the engaged state, the engine torques T1 and T2 distributed to the first input path 24 and the second input path 25 are the torque distribution mechanism. After being synthesized through 20, it is output to the transmission 13 from the second ring gear R <b> 2 and the second output path 27. At this time, the distribution ratio between the engine torque T1 and the engine torque T2 for canceling the torque fluctuation is set based on the number of teeth of the input ring gear Ri, the input pinion gear Pi, the second ring gear R2, and the second pinion gear P2.

また、図１に示すように、ダンパ装置１１の第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を制御するため、パワーユニット１０にはクラッチ制御部として機能する制御ユニット３０が設けられている。また、パワーユニット１０には、複数の電磁バルブによって構成されるバルブユニット３１と、バルブユニット３１に向けて作動油を圧送するオイルポンプ３２とが設けられている。制御ユニット３０には、クランク軸２１の回転速度（以下、エンジン回転数と記載する）を検出するエンジン回転数センサ３３が接続されている。そして、制御ユニット３０は、エンジン回転数センサ３３によって検出されたエンジン回転数に基づいて、締結状態に切り換えるクラッチＣＬ１，ＣＬ２を選択してバルブユニット３１に制御信号を出力する。すなわち、制御ユニット３０は、エンジン回転数に基づいて第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えることにより、エンジントルクを取り出すための出力経路２６，２７を選択している。なお、制御ユニット３０は、制御信号等を演算するＣＰＵ、制御プログラム、演算式およびマップデータ等を格納するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ等によって構成されている。 Further, as shown in FIG. 1, in order to control the first clutch CL1 and the second clutch CL2 of the damper device 11, the power unit 10 is provided with a control unit 30 that functions as a clutch control unit. Further, the power unit 10 is provided with a valve unit 31 composed of a plurality of electromagnetic valves and an oil pump 32 that pumps hydraulic oil toward the valve unit 31. Connected to the control unit 30 is an engine speed sensor 33 that detects the rotational speed of the crankshaft 21 (hereinafter referred to as engine speed). The control unit 30 selects the clutches CL1 and CL2 to be switched to the engaged state based on the engine speed detected by the engine speed sensor 33 and outputs a control signal to the valve unit 31. That is, the control unit 30 selects the output paths 26 and 27 for extracting the engine torque by switching the first clutch CL1 or the second clutch CL2 to the engaged state based on the engine speed. The control unit 30 includes a CPU that calculates control signals and the like, a ROM that stores control programs, arithmetic expressions and map data, and a RAM that temporarily stores data.

ここで、図４はダンパ装置１１による捩り振動の減衰特性を示すイメージ図である。図４においては、横軸は捩り振動の振動数つまり周波数を示しており、縦軸は捩り振動の振動加速度レベルである駆動系感度を示している。また、図４において、破線で表される特性線Ｌ１は、第１リングギヤＲ１から出力される捩り振動の減衰特性を示し、一点鎖線で表される特性線Ｌ２は、第２リングギヤＲ２から出力される捩り振動の減衰特性を示している。 Here, FIG. 4 is an image diagram showing a damping characteristic of torsional vibration by the damper device 11. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the frequency or frequency of torsional vibration, and the vertical axis indicates drive system sensitivity, which is the vibration acceleration level of torsional vibration. In FIG. 4, a characteristic line L1 represented by a broken line indicates a damping characteristic of torsional vibration output from the first ring gear R1, and a characteristic line L2 represented by a one-dot chain line is output from the second ring gear R2. This shows the damping characteristics of torsional vibration.

図４に特性線Ｌ１で示すように、第１リングギヤＲ１からエンジントルクを出力する場合には、低周波数領域から高周波数領域にかけて、符号Ａ１で示すように捩り振動が増幅された後に、符号Ｂ１で示すように捩り振動が減衰される。すなわち、スプリング２２、入力リングギヤＲｉおよびイナーシャ部材２３からなる振動系２８の共振点（固有振動数）を下回る周波数領域においては、クランク軸２１と入力リングギヤＲｉとの回転位相が同方向となるため、クランク軸２１と入力リングギヤＲｉとが同位相で振動して捩り振動が増幅される。そして、振動系２８の共振点を上回る周波数領域においては、クランク軸２１と入力リングギヤＲｉとの回転位相が逆方向となるため、クランク軸２１と入力リングギヤＲｉとが逆位相で振動して捩り振動が減衰される。同様に、図４に特性線Ｌ２で示すように、第２リングギヤＲ２からエンジントルクを出力する場合には、低周波数領域から高周波数領域にかけて、符号Ａ２で示すように捩り振動が増幅された後に、符号Ｂ２で示すように捩り振動が減衰される。 As shown by the characteristic line L1 in FIG. 4, when the engine torque is output from the first ring gear R1, the torsional vibration is amplified as indicated by the symbol A1 from the low frequency region to the high frequency region, and then the symbol B1. The torsional vibration is attenuated as shown by. That is, in the frequency region below the resonance point (natural frequency) of the vibration system 28 including the spring 22, the input ring gear Ri, and the inertia member 23, the rotational phase of the crankshaft 21 and the input ring gear Ri is in the same direction. The crankshaft 21 and the input ring gear Ri vibrate in the same phase, and the torsional vibration is amplified. In the frequency region above the resonance point of the vibration system 28, the rotational phase of the crankshaft 21 and the input ring gear Ri is in the opposite direction, so that the crankshaft 21 and the input ring gear Ri vibrate in the opposite phase and torsional vibration Is attenuated. Similarly, as shown by the characteristic line L2 in FIG. 4, when the engine torque is output from the second ring gear R2, the torsional vibration is amplified as indicated by the symbol A2 from the low frequency region to the high frequency region. The torsional vibration is attenuated as indicated by reference numeral B2.

図４に特性線Ｌ１，Ｌ２で示すように、第１リングギヤＲ１からエンジントルクを出力した場合と、第２リングギヤＲ２からエンジントルクを出力した場合とでは、捩り振動の減衰特性に差が現れることになる。すなわち、ダンパ装置１１から変速機１３に伝達される捩り振動とは、第１入力経路２４からキャリアＣに入力されるエンジントルクＴ１の捩り振動と、第２入力経路２５から入力リングギヤＲｉに入力されるエンジントルクＴ２の捩り振動とを合成した捩り振動である。ここで、エンジントルクＴ１の捩り振動と、これを打ち消すためのエンジントルクＴ２の捩り振動とでは、振動の位相や振幅が互いに相違することから、エンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比を変化させることにより、ダンパ装置１１から出力される捩り振動、つまりエンジントルクＴ１，Ｔ２を合成したときの捩り振動を変化させることが可能となる。 As shown by characteristic lines L1 and L2 in FIG. 4, there is a difference in the torsional vibration attenuation characteristics between when the engine torque is output from the first ring gear R1 and when the engine torque is output from the second ring gear R2. become. That is, the torsional vibration transmitted from the damper device 11 to the transmission 13 is input to the input ring gear Ri from the second input path 25 and torsional vibration of the engine torque T1 input from the first input path 24 to the carrier C. The torsional vibration is a combination of the torsional vibration of the engine torque T2. Here, since the torsional vibration of the engine torque T1 and the torsional vibration of the engine torque T2 for canceling this are different in vibration phase and amplitude, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 is changed. The torsional vibration output from the damper device 11, that is, the torsional vibration when the engine torques T1 and T2 are combined can be changed.

前述したように、第１クラッチＣＬ１を締結したときのエンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比は、入力リングギヤＲｉ、入力ピニオンギヤＰｉ、第１リングギヤＲ１、第１ピニオンギヤＰ１の歯数に基づき決定される。一方、第２クラッチＣＬ２を締結したときのエンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比は、入力リングギヤＲｉ、入力ピニオンギヤＰｉ、第２リングギヤＲ２、第２ピニオンギヤＰ２の歯数に基づき決定される。ここで、第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２との歯数が異なることから、第１クラッチＣＬ１を締結した場合と第２クラッチＣＬ２を締結した場合とでは、エンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比を変化させることが可能となる。すなわち、クラッチＣＬ１，ＣＬ２を制御して出力経路２６，２７を切り換えることにより、捩り振動の減衰特性を変化させることが可能となっている。 As described above, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 when the first clutch CL1 is engaged is determined based on the number of teeth of the input ring gear Ri, the input pinion gear Pi, the first ring gear R1, and the first pinion gear P1. On the other hand, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 when the second clutch CL2 is engaged is determined based on the number of teeth of the input ring gear Ri, the input pinion gear Pi, the second ring gear R2, and the second pinion gear P2. Here, since the number of teeth of the first ring gear R1 and the second ring gear R2 is different, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 is different between when the first clutch CL1 is engaged and when the second clutch CL2 is engaged. It can be changed. That is, the damping characteristics of torsional vibration can be changed by controlling the clutches CL1 and CL2 and switching the output paths 26 and 27.

このように、出力経路２６，２７を切り換えることで減衰特性を変化させることができるため、制御ユニット３０は、捩り振動の周波数つまりエンジン回転数に基づいて、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えている。ここで、図５は第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２との制御状態を示す説明図である。図５に示すように、特性線Ｌ１，Ｌ２は周波数Ｆ１，Ｆ２において交差している。周波数Ｆ１を下回る周波数領域、つまり周波数Ｆ１に対応する回転数をエンジン回転数が下回る領域では、第２クラッチＣＬ２が締結されて第２リングギヤＲ２からエンジントルクが出力される。また、周波数Ｆ１以上かつ周波数Ｆ２以下となる周波数領域、つまり周波数Ｆ１〜Ｆ２に対応する回転数範囲にエンジン回転数が収まる領域では、第１クラッチＣＬ１が締結されて第１リングギヤＲ１からエンジントルクが出力される。そして、周波数Ｆ２を上回る周波数領域、つまり捩り振動の周波数Ｆ２に対応する回転数をエンジン回転数が上回る領域では、再び、第２クラッチＣＬ２が締結されて第２リングギヤＲ２からエンジントルクが出力される。 As described above, since the damping characteristic can be changed by switching the output paths 26 and 27, the control unit 30 switches the first clutch CL1 or the second clutch CL2 based on the frequency of the torsional vibration, that is, the engine speed. Switching to the fastening state. Here, FIG. 5 is an explanatory view showing a control state of the first clutch CL1 and the second clutch CL2. As shown in FIG. 5, characteristic lines L1 and L2 intersect at frequencies F1 and F2. In a frequency region below the frequency F1, that is, in a region where the engine speed falls below the rotational speed corresponding to the frequency F1, the second clutch CL2 is engaged and the engine torque is output from the second ring gear R2. Further, in the frequency region where the frequency is equal to or higher than the frequency F1 and equal to or lower than the frequency F2, that is, the region where the engine speed is within the rotational speed range corresponding to the frequencies F1 to F2, the first clutch CL1 is engaged and the engine torque is transmitted from the first ring gear R1. Is output. Then, in the frequency region exceeding the frequency F2, that is, in the region where the engine speed exceeds the rotational speed corresponding to the frequency F2 of the torsional vibration, the second clutch CL2 is again engaged and the engine torque is output from the second ring gear R2. .

このように、エンジン回転数に基づいてクラッチＣＬ１，ＣＬ２を締結状態に切り換えることにより、図５に太線で示すように、全周波数領域において良好な減衰特性を得ることが可能となる。すなわち、振動増幅側の変曲点Ａ１，Ａ２を外すとともに、振動減衰側の変曲点Ｂ１，Ｂ２を含めるように、全周波数領域において良好な減衰特性を得ることが可能となる。これにより、エンジン１２の捩り振動を抑制することができるため、振動や騒音を抑えて車両品質を向上させることが可能となる。また、エンジン１２の捩り振動が抑制されることから、変速機１３に作用する負荷を軽減することができ、変速機１３の耐久性を向上させることが可能となる。また、エンジン１２の捩り振動が抑制されることから、エンジン１２の気筒数を削減したり、エンジン回転数の使用領域を下げたりすることができ、車両の燃費性能を向上させることが可能となる。 As described above, by switching the clutches CL1 and CL2 to the engaged state based on the engine speed, it is possible to obtain a good damping characteristic in the entire frequency region as shown by the thick line in FIG. That is, it is possible to obtain good attenuation characteristics in the entire frequency region so that the inflection points A1 and A2 on the vibration amplification side are removed and the inflection points B1 and B2 on the vibration attenuation side are included. Thereby, since the torsional vibration of the engine 12 can be suppressed, it is possible to improve the vehicle quality by suppressing the vibration and noise. Further, since the torsional vibration of the engine 12 is suppressed, the load acting on the transmission 13 can be reduced, and the durability of the transmission 13 can be improved. Further, since the torsional vibration of the engine 12 is suppressed, the number of cylinders of the engine 12 can be reduced, and the use range of the engine speed can be lowered, so that the fuel efficiency performance of the vehicle can be improved. .

図示する場合には、キャリアＣを第１入力要素として機能させ、入力リングギヤＲｉを第２入力要素として機能させているが、これに限られることはない。例えば、クランク軸２１に対して入力リングギヤＲｉを直に接続し、クランク軸２１にスプリング２２を介してキャリアＣを接続しても良い。この場合には、入力リングギヤＲｉが第１入力要素として機能し、キャリアＣが第２入力要素として機能することになる。また、入力ピニオンギヤＰｉに噛み合うサンギヤを設けることにより、このサンギヤを第１入力要素（または第２入力要素）として機能させても良い。このように、入力ピニオンギヤＰｉに噛み合うサンギヤを第１入力要素（または第２入力要素）として機能させる場合には、入力リングギヤＲｉを第２入力要素（または第１入力要素）として機能させても良く、キャリアＣを第２入力要素（または第１入力要素）として機能させても良い。 In the illustrated case, the carrier C functions as the first input element and the input ring gear Ri functions as the second input element. However, the present invention is not limited to this. For example, the input ring gear Ri may be directly connected to the crankshaft 21 and the carrier C may be connected to the crankshaft 21 via the spring 22. In this case, the input ring gear Ri functions as a first input element, and the carrier C functions as a second input element. Further, by providing a sun gear that meshes with the input pinion gear Pi, this sun gear may function as the first input element (or the second input element). As described above, when the sun gear that meshes with the input pinion gear Pi functions as the first input element (or second input element), the input ring gear Ri may function as the second input element (or first input element). The carrier C may function as the second input element (or the first input element).

前述の説明では、第１リングギヤＲ１を第１出力要素として機能させ、第２リングギヤＲ２を第２出力要素として機能させているが、これに限られることはない。ここで、図６は本発明の他の実施の形態であるダンパ装置４０を備えたパワーユニット４１を示す概略図である。なお、図６において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。 In the above description, the first ring gear R1 functions as the first output element and the second ring gear R2 functions as the second output element. However, the present invention is not limited to this. Here, FIG. 6 is a schematic view showing a power unit 41 including a damper device 40 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 6, members similar to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図６に示すように、ダンパ装置４０は、トルク分配機構（遊星歯車機構）４２を備えている。トルク分配機構４２は、変速機１３に接続される第１サンギヤ（第１出力要素，ギヤ）Ｓ１を備えており、第１サンギヤＳ１は、複合ピニオンギヤＣＰの第１ピニオンギヤＰ１に噛み合っている。また、トルク分配機構４２は、変速機１３に接続される第２サンギヤ（第２出力要素，ギヤ）Ｓ２を備えており、第２サンギヤＳ２は、複合ピニオンギヤＣＰの第２ピニオンギヤＰ２に噛み合っている。また、第１サンギヤＳ１と変速機１３との間には、締結状態と解放状態とに切り換えられる第１クラッチＣＬ１が設けられており、第２サンギヤＳ２と変速機１３との間には、締結状態と解放状態とに切り換えられる第２クラッチＣＬ２が設けられている。さらに、第１サンギヤＳ１の歯数と第２サンギヤＳ２の歯数とは相違している。 As shown in FIG. 6, the damper device 40 includes a torque distribution mechanism (planetary gear mechanism) 42. The torque distribution mechanism 42 includes a first sun gear (first output element, gear) S1 connected to the transmission 13, and the first sun gear S1 meshes with the first pinion gear P1 of the composite pinion gear CP. Further, the torque distribution mechanism 42 includes a second sun gear (second output element, gear) S2 connected to the transmission 13, and the second sun gear S2 meshes with the second pinion gear P2 of the composite pinion gear CP. . Further, a first clutch CL1 that is switched between an engaged state and a released state is provided between the first sun gear S1 and the transmission 13, and an engagement is established between the second sun gear S2 and the transmission 13. A second clutch CL2 that is switched between a state and a released state is provided. Further, the number of teeth of the first sun gear S1 is different from the number of teeth of the second sun gear S2.

このように、第１サンギヤＳ１を第１出力要素として機能させ、第２サンギヤＳ２を第２出力要素として機能させた場合であっても、エンジン回転数に基づいて第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えることにより、前述したダンパ装置１１と同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２との歯数が異なることから、第１クラッチＣＬ１を締結した場合と第２クラッチＣＬ２を締結した場合とでは、エンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比を変化させることが可能となる。このように、クラッチＣＬ１，ＣＬ２を制御して出力経路２６，２７を切り換えることにより、捩り振動の減衰特性を変化させることができるため、全周波数領域において良好な減衰特性を得ることが可能となる。 Thus, even when the first sun gear S1 functions as the first output element and the second sun gear S2 functions as the second output element, the first clutch CL1 or the second clutch is based on the engine speed. By switching CL2 to the engaged state, it is possible to obtain the same effect as that of the damper device 11 described above. That is, since the number of teeth of the first sun gear S1 and the second sun gear S2 is different, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 varies between when the first clutch CL1 is engaged and when the second clutch CL2 is engaged. It becomes possible to make it. As described above, the damping characteristics of the torsional vibration can be changed by controlling the clutches CL1 and CL2 to switch the output paths 26 and 27, so that a favorable damping characteristic can be obtained in the entire frequency range. .

前述の説明では、３つのピニオンギヤＰｉ，Ｐ１，Ｐ２からなる複合ピニオンギヤＣＰを用いているが、これに限られることはなく、２つのピニオンギヤからなる複合ピニオンギヤを用いても良い。ここで、図７は本発明の他の実施の形態であるダンパ装置５０を備えたパワーユニット５１を示す概略図である。なお、図７において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。 In the above description, the composite pinion gear CP including the three pinion gears Pi, P1, and P2 is used. However, the present invention is not limited to this, and a composite pinion gear including the two pinion gears may be used. Here, FIG. 7 is a schematic view showing a power unit 51 including a damper device 50 according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図７に示すように、ダンパ装置５０は、トルク分配機構（遊星歯車機構）５２を備えている。トルク分配機構５２は、クランク軸２１に接続されるキャリア（第１入力要素）Ｃａを備えている。トルク分配機構５２は、一方側がクランク軸２１にスプリング２２を介して接続され、他方側が変速機１３に接続される第１リングギヤ（第２入力要素，第１出力要素，ギヤ）Ｒ１ａを備えている。また、トルク分配機構４２は、変速機１３に接続される第２リングギヤ（第２出力要素，ギヤ）Ｒ２ａを備えている。また、キャリアＣａには２つのピニオンギヤＰ１ａ，Ｐ２ａを備えた複合ピニオンギヤＣＰａが回転自在に支持されている。複合ピニオンギヤＣＰａの第１ピニオンギヤＰ１ａは第１リングギヤＲ１ａに噛み合っており、複合ピニオンギヤＣＰａの第２ピニオンギヤＰ２ａは第２リングギヤＲ２ａに噛み合っている。また、第１リングギヤＲ１ａと変速機１３との間には締結状態と解放状態とに切り換えられる第１クラッチＣＬ１が設けられており、第２リングギヤＲ２ａと変速機１３との間には締結状態と解放状態とに切り換えられる第２クラッチＣＬ２が設けられている。さらに、第１リングギヤＲ１ａの歯数と第２リングギヤＲ２ａの歯数とは相違している。 As shown in FIG. 7, the damper device 50 includes a torque distribution mechanism (planetary gear mechanism) 52. The torque distribution mechanism 52 includes a carrier (first input element) Ca connected to the crankshaft 21. The torque distribution mechanism 52 includes a first ring gear (second input element, first output element, gear) R1a that is connected to the crankshaft 21 via a spring 22 on one side and connected to the transmission 13 on the other side. . Further, the torque distribution mechanism 42 includes a second ring gear (second output element, gear) R2a connected to the transmission 13. In addition, a composite pinion gear CPa including two pinion gears P1a and P2a is rotatably supported on the carrier Ca. The first pinion gear P1a of the compound pinion gear CPa is engaged with the first ring gear R1a, and the second pinion gear P2a of the compound pinion gear CPa is engaged with the second ring gear R2a. A first clutch CL1 that is switched between an engaged state and a released state is provided between the first ring gear R1a and the transmission 13, and an engaged state is provided between the second ring gear R2a and the transmission 13. A second clutch CL2 that is switched to a released state is provided. Furthermore, the number of teeth of the first ring gear R1a is different from the number of teeth of the second ring gear R2a.

このように、第２入力要素および第１出力要素を、一体となって第１ピニオンギヤＰ１ａに噛み合う１つの第１リングギヤＲ１ａとして構成した場合であっても、エンジン回転数に基づいて第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を締結状態に切り換えることにより、前述したダンパ装置１１と同様の効果を得ることが可能となる。すなわち、第１クラッチＣＬ１を締結した場合には、イナーシャ部材２３とスプリング２２との組み合わせによる減衰特性が得られ、第２クラッチＣＬ２を締結した場合には、エンジントルクＴ１，Ｔ２の分配比を変化させた減衰特性を得ることが可能となる。このように、クラッチＣＬ１，ＣＬ２を制御して出力経路２６，２７を切り換えることにより、捩り振動の減衰特性を変化させることができるため、全周波数領域において良好な減衰特性を得ることが可能となる。 As described above, even when the second input element and the first output element are configured as one first ring gear R1a integrally engaged with the first pinion gear P1a, the first clutch CL1 is based on the engine speed. Alternatively, it is possible to obtain the same effect as that of the damper device 11 described above by switching the second clutch CL2 to the engaged state. That is, when the first clutch CL1 is engaged, a damping characteristic is obtained by a combination of the inertia member 23 and the spring 22, and when the second clutch CL2 is engaged, the distribution ratio of the engine torques T1 and T2 is changed. It is possible to obtain the attenuated characteristics. As described above, the damping characteristics of the torsional vibration can be changed by controlling the clutches CL1 and CL2 to switch the output paths 26 and 27, so that a favorable damping characteristic can be obtained in the entire frequency range. .

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、３つのピニオンギヤＰｉ，Ｐ１，Ｐ２からなる複合ピニオンギヤＣＰや、２つのピニオンギヤＰ１ａ，Ｐ２ａからなる複合ピニオンギヤＣＰａを用いて、トルク分配機構２０，４２，５２を構成しているが、これに限られることはない。例えば、４つ以上のピニオンギヤからなる複合ピニオンギヤを用いて、トルク分配機構を構成しても良い。この場合には、リングギヤやサンギヤ等の出力要素やクラッチを追加することにより、幅広い周波数領域において更に良好な減衰特性を得ることが可能となる。また、前述の説明では、２つの周波数を境にクラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結領域を分けているが、これに限られることはなく、得られる減衰特性によっては、１つ周波数または３つ以上の周波数を境にクラッチＣＬ１，ＣＬ２の締結領域を分けても良い。また、前述の説明では、遊星歯車列によってトルク分配機構２０，４２，５２を構成しているが、これに限られることはなく、傘歯車等を用いてトルク分配機構を構成しても良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above description, the torque distribution mechanisms 20, 42, 52 are configured using the composite pinion gear CP composed of the three pinion gears Pi, P1, P2 and the composite pinion gear CPa composed of the two pinion gears P1a, P2a. It is not limited to this. For example, you may comprise a torque distribution mechanism using the composite pinion gear which consists of four or more pinion gears. In this case, by adding an output element such as a ring gear or a sun gear or a clutch, it is possible to obtain a better damping characteristic in a wide frequency range. In the above description, the engagement regions of the clutches CL1 and CL2 are divided on the basis of two frequencies. However, the present invention is not limited to this, and one frequency or three or more frequencies may be used depending on the obtained attenuation characteristics. The engagement region of the clutches CL1 and CL2 may be divided at the boundary. In the above description, the torque distribution mechanism 20, 42, 52 is configured by the planetary gear train. However, the present invention is not limited to this, and the torque distribution mechanism may be configured by using a bevel gear or the like.

また、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、油圧によって締結状態と解放状態とに切り換えられる油圧クラッチに限られることはなく、電磁力によって締結状態と解放状態とに切り換えられる電磁クラッチであっても良い。また、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、摩擦クラッチであっても良く、噛合クラッチであっても良い。また、前述の説明では、弾性部材としてスプリング２２を挙げているが、これに限られることはなく、弾性部材としてゴム部材を採用しても良い。 The first clutch CL1 and the second clutch CL2 are not limited to hydraulic clutches that are switched between the engaged state and the released state by hydraulic pressure, but are electromagnetic clutches that are switched between the engaged state and the released state by electromagnetic force. Also good. Further, the first clutch CL1 and the second clutch CL2 may be friction clutches or meshing clutches. In the above description, the spring 22 is used as the elastic member. However, the spring 22 is not limited to this, and a rubber member may be used as the elastic member.

また、変速機１３は、手動変速機であっても良く、無段変速機であっても良く、遊星歯車式や平行軸式の自動変速機であっても良い。また、ダンパ装置１１，４０，５０と変速機１３との間にトルクコンバータを設けても良く、ダンパ装置１１，４０，５０と変速機１３との間に発進クラッチを設けても良い、さらに、トルクコンバータのケース内にダンパ装置１１，４０，５０を組み込むようにしても良い。なお、エンジン１２は、ガソリンエンジンに限られることはなく、ディーゼルエンジン等であっても良い。 The transmission 13 may be a manual transmission, a continuously variable transmission, or a planetary gear type or parallel shaft type automatic transmission. Further, a torque converter may be provided between the damper devices 11, 40, 50 and the transmission 13, and a starting clutch may be provided between the damper devices 11, 40, 50 and the transmission 13. The damper devices 11, 40, and 50 may be incorporated in the case of the torque converter. The engine 12 is not limited to a gasoline engine, and may be a diesel engine or the like.

１１ダンパ装置
１２エンジン
１３変速機
２０トルク分配機構（遊星歯車機構）
２２スプリング（弾性部材）
３０制御ユニット（クラッチ制御部）
４０ダンパ装置
４２トルク分配機構（遊星歯車機構）
５０ダンパ装置
５２トルク分配機構（遊星歯車機構）
ＣＬ１第１クラッチ
ＣＬ２第２クラッチ
Ｃキャリア（第１入力要素）
Ｒｉ入力リングギヤ（第２入力要素）
Ｒ１第１リングギヤ（第１出力要素，ギヤ）
Ｒ２第２リングギヤ（第２出力要素，ギヤ）
ＣＰ複合ピニオンギヤ
Ｐ１第１ピニオンギヤ
Ｐ２第２ピニオンギヤ
Ｓ１第１サンギヤ（第１出力要素，ギヤ）
Ｓ２第２サンギヤ（第２出力要素，ギヤ）
Ｃａキャリア（第１入力要素）
Ｒ１ａ第１リングギヤ（第２入力要素，第１出力要素，ギヤ）
Ｒ２ａ第２リングギヤ（第２出力要素，ギヤ）
ＣＰａ複合ピニオンギヤ
Ｐ１ａ第１ピニオンギヤ
Ｐ２ａ第２ピニオンギヤ 11 Damper device 12 Engine 13 Transmission 20 Torque distribution mechanism (planetary gear mechanism)
22 Spring (elastic member)
30 Control unit (clutch control unit)
40 Damper device 42 Torque distribution mechanism (planetary gear mechanism)
50 Damper device 52 Torque distribution mechanism (planetary gear mechanism)
CL1 First clutch CL2 Second clutch C Carrier (first input element)
Ri input ring gear (second input element)
R1 first ring gear (first output element, gear)
R2 Second ring gear (second output element, gear)
CP compound pinion gear P1 first pinion gear P2 second pinion gear S1 first sun gear (first output element, gear)
S2 Second sun gear (second output element, gear)
Ca carrier (first input element)
R1a first ring gear (second input element, first output element, gear)
R2a Second ring gear (second output element, gear)
CPa Compound pinion gear P1a First pinion gear P2a Second pinion gear

Claims

A damper device provided between the engine and the transmission,
A first input element connected to the engine; a second input element connected to the engine via an elastic member; a first output element connected to the transmission; and a first input element connected to the transmission. A torque distribution mechanism comprising two output elements;
The first output element is provided between the first output element and the transmission, and is switched between a fastening state in which the first output element is connected to the transmission and a release state in which the first output element is disconnected from the transmission. Clutch,
The second output element is provided between the second output element and the transmission, and is switched between a fastening state in which the second output element is connected to the transmission and a release state in which the second output element is disconnected from the transmission. Clutch,
Have
The first output element and the second output element are gears, and the number of teeth of the first output element is different from the number of teeth of the second output element.

The damper device according to claim 1, wherein
An engine that is input to the first input element and the second input element when the first clutch is switched to the engaged state by making the number of teeth of the first output element and the second output element different. A damper device that makes a torque distribution ratio different from a distribution ratio of engine torque inputted to the first input element and the second input element when the second clutch is switched to an engaged state.

The damper device according to claim 1 or 2,
A damper device, comprising: a clutch control unit that switches the first clutch or the second clutch to an engaged state based on the rotational speed of the engine.

The damper device according to any one of claims 1 to 3,
The damper device, wherein the torque distribution mechanism is a planetary gear mechanism.

In the damper device according to any one of claims 1 to 4,
The torque distribution mechanism is a planetary gear mechanism having a compound pinion gear,
The first output element is a first ring gear meshing with a first pinion gear of the composite pinion gear;
The damper device, wherein the second output element is a second ring gear that meshes with a second pinion gear of the composite pinion gear.

In the damper device according to any one of claims 1 to 4,
The torque distribution mechanism is a planetary gear mechanism having a compound pinion gear,
The first output element is a first sun gear that meshes with a first pinion gear of the composite pinion gear;
The damper device, wherein the second output element is a second sun gear that meshes with a second pinion gear of the composite pinion gear.

The damper device according to claim 5 or 6,
The damper device, wherein the composite pinion gear is rotatably supported by the first input element or the second input element.