JP2017082963A - 遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置 - Google Patents

遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の制御又は異常検知を行うことができる。
【解決手段】エンジン(1)の駆動力を、クラッチ機構(14)を介して遠心振子ダンパ(13)と連絡された入力軸(3b)と変速機構(3a)とを介して駆動輪(2)側に伝達する遠心振子ダンパ付きパワートレイン(10)を制御する制御装置(100)であって、入力軸(3b)の回転数を検出する入力軸回転数センサ(102)と、入力軸回転数センサ(102)の出力に基づいてクラッチ機構(14)の制御又は異常検知を行う断接制御部(130)と、を有することを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両等のパワートレインの制御装置に関し、特に、遠心振子ダンパを有するパワートレインの制御装置に関する。
従来、エンジンから自動変速機を介して駆動輪に至る動力伝達経路を構成するパワートレインを搭載した車両において、エンジンの燃費性能向上のために、エンジンの減筒運転、HCCI燃焼又は自動変速機のトルコンレス化の技術を適用することが知られている。
しかし、このような車両の場合、特にエンジンで発生したトルク変動によるねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されて車両各部に振動と騒音を発生させるという課題があった。以下、説明の便宜上、「自動変速機」という用語は、変速比を段階的に切り替える機構を備えた有段の自動変速機のみならず、変速比を連続的に変化させる機構を備えた無段の自動変速機(CVT)も含むものとして説明する。また、自動変速機を構成する変速機構には、トルクコンバータやねじりダンパ機構は含まれないものとする。
上述の課題に対して、例えば、特許文献1に記載されているように、動力伝達軸に遠心振子ダンパを連絡させる技術が知られている。この遠心振子ダンパは、動力伝達軸と共に回転する支持部材と、該支持部材にその軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持された質量体である振子と、を備える。トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材乃至動力伝達軸のトルク変動を抑制する反トルクとして働く。
ここで、始動時等のエンジン低回転域では、動力伝達軸に連絡された遠心振子ダンパも低速で回転し、振子に作用する遠心力が小さくなるので、この遠心力によってトルク変動を抑制する振子の動作が不安定となり、周辺部材と接触して異音が発生することがある。この異音の発生を抑制するために、特許文献1の発明では、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に、エンジンの低回転域で遠心振子ダンパへの動力伝達を遮断する断接機構が設けられている。
特開2014−228009号公報
ところで、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に断接機構を設け、例えば、前述のような低回転時における遠心振子ダンパの不安定な作動による異音の発生や、高回転時における遠心振子ダンパの過回転による損傷等を防止するため、回転数に応じて前記断接機構を切断又は接続する断接制御を行うことが考えられる。
ここで、一般に自動変速機を含むパワートレインには、変速制御等のために、エンジン回転数センサと、変速機構の入力軸回転数センサ(トルクコンバータ付き自動変速機の場合におけるタービン回転数センサ)と、が設けられている。そこで、これらの入力軸回転数センサやエンジン回転数センサを断接機構を制御のために兼用することが考えられる。
しかし、前記特許文献1に記載の先行技術では、動力伝達経路におけるねじりダンパとトルクコンバータとの間の部位に断接機構を介して遠心振子ダンパが接続されている。そのため、入力軸回転数センサでは、入力側と出力側で回転差が生じるトルクコンバータを介して変速機構に入力された回転数が検出されるので、トルクコンバータによって回転差が生じる前の遠心振子ダンパ自体の回転数を検出することができない。また、エンジン回転数センサでは、入力側と出力側で位相差が生じるねじりダンパを介しているので、ねじりダンパによって位相差が生じた後の遠心振子ダンパ自体の回転数を正確に検出することが困難である。
したがって、前記特許文献1に記載の先行技術において、遠心振子ダンパの回転数に応じて断接機構の断接制御を行うために、入力軸回転数センサやエンジン回転数センサを兼用することが難しいので、遠心振子ダンパの回転数を検出するための専用のセンサが別途必要となり、コストアップを招くこととなる。
また、動力伝達経路におけるねじりダンパのエンジン側の部位に断接機構を介して遠心振子ダンパを接続してエンジン回転数センサに基づいて断接機構を制御することが考えられるが、この部位ではねじりダンパによる減衰前の比較的大きなねじりトルクが遠心振子ダンパに入力されるので、このねじりトルクを十分に抑制するためには振子の質量増加や揺動半径の大径化等が必要となり、遠心振子ダンパ自体が大型化するおそれがある。
本発明は、遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置に関する上述のような実情に鑑みてなされたもので、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の制御又は異常検知を行うことを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパと連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置であって、
前記動力伝達軸は、前記変速機構の入力軸であり、
該入力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
該回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う断接制御手段と、を有する
ことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接制御手段は、前記変速機構の変速中における前記回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
ことを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接制御手段は、前記変速機構の変速中のイナーシャフェーズにおける前記回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
ことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項2又は3に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接制御手段は、前記回転数検出手段から出力される入力軸回転数の変化量又は変化速度に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
ことを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項2又は3に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置において、
前記断接制御手段は、前記回転数検出手段から出力される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
ことを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、
エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパと連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置であって、
前記動力伝達軸は、前記変速機構の入力軸であり、
該入力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
該回転数検出手段の出力に基づいて前記遠心振子ダンパの異常検知を行う振子異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする。
前記構成により、請求項1に記載の発明によれば、変速機構の入力軸が断接機構を介して遠心振子ダンパと連絡されており、断接機構の締結度合いに応じて、遠心振子ダンパによって入力軸の慣性モーメントが変化するので、変速機構の入力軸回転数が変化する。そのため、入力軸回転数をみれば、断接機構の状態が間接的に把握できる。すなわち、入力軸回転数検出手段によって検出された変速機構の入力軸の回転数に基づいて断接機構の制御又は異常検知を行うことができる。したがって、自動変速機を含むパワートレインにおいて、変速制御等のために通常備えられている変速機構の入力軸回転数検出手段を断接機構の制御又は異常検知にも兼用できるので、遠心振子ダンパの回転数を検出するための専用のセンサを別途設ける必要がない。
また、遠心振子ダンパには、ねじりダンパによってある程度減衰された比較的小さなねじりトルクが入力されるので、振子の質量増加や揺動半径の大径化等を行う必要がない。
したがって、請求項1に記載の発明によれば、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の制御又は異常検知を行うことができる。
また、変速中は入力軸回転数の変化が大きいので、変速中に断接制御が行われた場合、断接制御を精度よく行うのが困難であるが、請求項2に記載の発明によれば、回転数検出手段によって入力軸回転数を検出しているので、例えば断接機構が油圧制御式である場合、変速中であっても断接機構の油圧制御を入力軸回転数に応じて緻密に行うことが可能となる。また、請求項2に記載の発明によれば、変速中に回転数検出手段の出力に基づいて断接機構の異常検知を行うところ、変速中は入力軸回転数の変化が大きいので、断接機構の異常を検知しやすい。
また、請求項3に記載の発明によれば、変速中のイナーシャフェーズにおける回転数検出手段の出力に基づいて断接機構の制御又は異常検知を行うところ、変速中においてイナーシャフェーズはトルクフェーズよりも入力軸回転数の変化がより大きいので、請求項2に記載の発明による効果がより効果的に達成される。
また、請求項4に記載の発明によれば、断接機構の締結度合いに応じて、遠心振子ダンパによって入力軸の慣性モーメントが変化すると共に、遠心振子ダンパによる振動の減衰効果が変化するので、変速機構の入力軸回転数の変化速度及びエンジンでのトルク変動に起因する変速機構の回転数の変化量が変化する。すなわち、入力軸回転数の変化速度又は変化量をみれば、断接機構の状態が間接的に把握できる。そのため、回転数検出手段により検出される入力軸回転数の変化量又は変化速度に基づいて断接機構の制御又は異常検知を行うことができる。したがって、例えば、接続指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の規定値よりも所定値以上大きな実測値が検出されると、断接機構の接続異常を検知することができる。また、切断指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の規定値よりも所定値以上小さな実測値が検出されると、断接機構の切断異常を検知することができる。
また、請求項5に記載の発明によれば、断接機構の締結度合いに応じて、遠心振子ダンパによって入力軸の慣性モーメントが変化するので、変速機構の入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期が変化する。すなわち、入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期をみれば、断接機構の状態が間接的に把握できる。そのため、回転数検出手段により検出される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期に基づいて断接機構の制御又は異常検知を行うことができる。したがって、例えば、接続指令が出力された際に入力軸回転数の変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上遅いときは、断接機構への供給油圧を上げる補正を行い、切断指令が出力された際に入力軸回転数の変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上早いときは、断接機構への供給油圧を下げる補正を行うことで、入力軸回転数の変化終了時期を規定時期に近づけることができる。
また、請求項6に記載の発明によれば、遠心振子ダンパの振動減衰効果に応じて、変速機構の入力軸回転数が変化するので、入力軸回転数の変化をみれば、遠心振子ダンパの振動減衰効果が間接的に把握できる。そのため、回転数検出手段によって自動変速機の入力軸の回転数を検出し、振子異常検知手段が回転数検出手段の出力に基づいて遠心振子ダンパの異常検知を行うことができる。
本発明の第1の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインを示す骨子図である。 前記パワートレインの制御システム図である。 前記パワートレインのクラッチ機構を断接する制御マップである。 前記パワートレインの制御方法を示すフローチャートである。 非変速時の前記制御方法による作用効果を説明するための図である。 変速時の前記制御方法による作用効果を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御方法を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御方法を示すフローチャートである。 非変速時の前記制御方法による作用効果を説明するための図である。 変速時の前記制御方法による作用効果を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る遠心振子ダンパ付きパワートレイン10(以下、単に「パワートレイン10」という。)の構成を示す骨子図である。図1に示すように、このパワートレイン10は、エンジン1と、該エンジン1の駆動力を駆動輪2に伝達する自動変速機3の変速機構3aと、エンジン1の出力軸1aと変速機構3aの入力軸3bとの間を連絡するねじりダンパ機構4と、変速機構3aの入力軸3bに連絡された遠心振子ダンパ機構5と、を備える。
自動変速機3は、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することによって変速比を段階的に切り替える変速機構3aを備えた有段変速機である。なお、自動変速機3は、変速比を連続的に変化させる変速機構を備えた無段の自動変速機(CVT)であってもよい。また、ねじりダンパ機構4に対して、代替的又は付加的にトルクコンバータが設けられていてもよい。
ねじりダンパ機構4は、出力軸1aに並列に連絡された第1ばね部材4a及び第2ばね部材4bを備える。これにより、出力軸1aの回転がばね部材4a、4bを介して入力軸3b側に伝達されるようになっている。
遠心振子ダンパ機構5は、入力軸3bの回転を増速する増速機構である遊星歯車セット12と、該遊星歯車セット12を介して入力軸3bに連絡された遠心振子ダンパ13と、入力軸3bから遊星歯車セット12への動力伝達を断接可能な断接機構である油圧制御式のクラッチ機構14と、を備える。なお、クラッチ機構14は、遊星歯車セット12と遠心振子ダンパ13との間に設けられてもよい。
遊星歯車セット12は、シングルピニオンタイプであり、回転要素として、サンギヤ21と、リングギヤ23と、サンギヤ21及びリングギヤ23に噛み合うピニオン22を支持するピニオンキャリヤ24(以下、単に「キャリヤ24」と略記する。)と、を有する。
そして、この遊星歯車セット12のキャリヤ24には入力軸3bがクラッチ機構14を介して連絡されると共に、サンギヤ21には遠心振子ダンパ13が連絡されている。また、リングギヤ23には変速機ケース3dが連結されることでその回転が制止されている。
遠心振子ダンパ13は、遊星歯車セット12のサンギヤ21に連結された図示しない支持部材と、該支持部材にその軸心から所定半径の円周上の点を中心として揺動可能に支持された質量体である図示しない振子と、を備えている。遠心振子ダンパ13は、トルク変動によって振子が揺動すれば、振子に作用する遠心力を受ける支持部材に周方向の分力が発生し、この分力が支持部材のトルク変動を抑制する反トルクとして働く結果、入力軸3bのねじり振動を吸収できるように構成されている。
クラッチ機構14は、図示しないクラッチハブ及びクラッチドラムと、該クラッチハブ及びクラッチドラムに交互に係合された図示しない複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧する図示しないピストンと、を備えている。クラッチ機構14は、ピストンの背面側に設けられた油圧室に供給する締結用油圧を制御することによって、締結度合いが変化する、すなわち締結、解放又はスリップ状態に切り替わるように構成されている。
ここで、上述のパワートレイン10の作用について説明する。
まず、エンジン1が駆動されると、その動力はねじりダンパ機構4に伝達され、このとき、エンジン1のトルク変動は、ねじりダンパ機構4によってある程度は吸収される。このねじりダンパ機構4に伝達された動力の一部は、更に変速機構3aの入力軸3bから遠心振子ダンパ機構5に伝達される。遠心振子ダンパ機構5のクラッチ機構14が締結されると、このクラッチ機構14を介して入力軸3bから遊星歯車セット12へ動力が伝達される。このとき、遊星歯車セット12のリングギヤ23の回転が変速機ケース3dによって制止されているので、入力軸3bと連結されたキャリヤ24の回転に伴って、サンギヤ21が回転する。サンギヤ21の回転は、キャリヤ24の回転に対して、サンギヤ21に対するキャリヤ24の歯数比に応じて増速される。遠心振子ダンパ13は、増速されたサンギヤ21の回転数で駆動される。このとき、ねじりダンパ機構4で吸収しきれなかったトルク変動が遠心振子ダンパ13で吸収される。
また、本実施形態おけるパワートレイン10には、エンジン1の出力軸1aの回転数を検出するエンジン回転数センサ101と、変速機構3aの入力軸3bの回転数を検出する変速機構入力軸回転数センサ102(以下、「変速機構入力軸回転数」を単に「入力軸回転数」という。)と、変速機構3aの出力軸3cの回転数を検出する車速センサ103と、がそれぞれ設けられている。これら回転数センサ101〜103として、例えば、ピックアップコイル型、ホール素子型、磁気抵抗素子型等の磁気センサを用いることができる。
更に、上述のように構成されるパワートレイン10には、エンジン1、自動変速機3及び遠心振子ダンパ機構5のクラッチ機構14等、パワートレイン10に関係する構成を総合的に制御するコントロールユニット100(図1には図示しない)が設けられている。なお、コントロールユニット100は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
次に、図2を参照しながら、コントロールユニット100によって構成されたパワートレイン10の制御システムについて説明する。
図2は、パワートレイン10の制御システム図である。図2に示すように、コントロールユニット100には、エンジン回転数センサ101、入力軸回転数センサ102、車速センサ103、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ104、シフトレバーの操作位置を検出するレンジセンサ105等からの信号が入力されるように構成されている。
また、コントロールユニット100は、上述の各種センサ等からの入力信号に基づき、エンジン1に対して制御信号を出力するエンジン制御部110と、変速指令に基づいて自動変速機3に変速比を変更する制御信号を出力する変速制御部120と、断接指令に基づいてクラッチ機構14に締結度合いを制御する制御信号を出力する断接制御部130と、を備える。
エンジン制御部110は、エンジン1の燃料噴射制御、点火制御を行うことができる。なお、エンジン制御部110は、気筒数制御等も行ってもよい。
変速制御部120は、車速センサ103、アクセル開度センサ104、レンジセンサ105等からの入力信号に基づいて、変速機構3aの変速段(変速比)を変更する変速制御を行う。すなわち、変速制御部120は、現在の車速、アクセル開度から図示しない変速マップに従って決定された所望の変速段に変更する変速指令を出力し、この変速指令に基づいて変速機構3aを所望の変速段に変更する制御を行う。
断接制御部130は、エンジン回転数センサ101からの入力信号に基づいて、図3に示された制御マップに従って断接指令を出力し、クラッチ機構14を接続状態又は切断状態に切り替える断接制御を行う。
すなわち、断接制御部130は、エンジン回転数がN以下の低速域又はN(N>N)以上の高速域ではクラッチ機構14を切断状態で維持し、エンジン回転数がNからNまでの中速域ではクラッチ機構14を接続状態に維持するように制御を行う。また、断接制御部130は、エンジン回転数が低速域から中速域まで上昇中に回転数Nに達した時、又は高速域から中速域まで下降中に回転数Nに達した時、クラッチ機構14を切断状態から接続状態に切り替える接続指令をコントロールユニット100内の内部指令として出力し、この接続指令に基づいてクラッチ機構14を切断状態から接続状態に切り替えるように制御を行う。更に、断接制御部130は、エンジン回転数が中速域から低速域まで下降中に回転数Nに達した時、又は中速域から高速域まで上昇中に回転数Nに達した時、クラッチ機構14を接続状態から切断状態に切り替える切断指令をコントロールユニット100内の内部指令として出力し、この切断指令に基づいてクラッチ機構14を切断状態から接続状態に切り替えるように制御を行う。
ここで、エンジン回転数Nには、アイドリング回転よりも高い回転数が設定されている。また、エンジン回転数Nには、オーバレブとなる回転数よりも低く、増速機構によって増速された遠心振子ダンパが著しく高速回転となってその信頼性に影響を及ぼす懸念のある回転数が設定されている。なお、クラッチ機構14が摩擦クラッチである場合、クラッチ機構14の接続とは「締結」を意味し、切断とは「解放」を意味する。
なお、上述の変速指令又は断接指令の出力とは、条件成立等によってコントロールユニット100内で変速指令又は断接指令が生成されることを意味し、変速制御部120又は断接制御部130から自動変速機3やクラッチ機構14等の外部へ出力されるものではない。
(断接制御部の制御方法)
断接制御部130は、図4に示すフローチャートに従って制御を行う。
まず、図4に示すように、ステップS1では、各種センサから出力された信号を読み込み、次のステップS2では、断接制御部130から断接指令が出力されているか否かを判定する。
ステップS2において断接指令が出力されていると判定されると、ステップS3では、読み込まれた信号に基づいて、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上か否かを判定する。
ステップS3において、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上であると判定されると、ステップS4では、断接制御部130によるクラッチ機構14の規定の油圧制御が補正されて実行される。
一方で、ステップS3において、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上ではない、すなわち、この実測値と規定値の差が所定値未満であると判定されると、次のステップS5では、断接制御部130によってクラッチ機構14の規定の油圧制御が実行される。
この場合における作用効果について、図5、図6を参照しながら説明する。なお、図5、図6は、非変速時、変速時に断接指令が出力された場合の例をそれぞれ示す。
図5に示すように、非変速中で入力軸回転数が一定であるとき、時刻t1において、断接制御部130からクラッチ機構14を接続する接続指令が出力された場合、該接続指令に基づいてクラッチ機構14の接続が開始されるのに伴い、遠心振子ダンパ13によって入力軸3bの慣性モーメントが大きくなるため、変速機構3aの入力軸回転数が低下し始める。このとき、断接制御部130によって、クラッチ機構14へ供給される油圧の制御方法が予め規定されているため、入力軸回転数の変化速度も予め規定されている。
ここで、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値1が規定値よりも変化速度が小さい場合、断接制御部130は、入力軸回転数の実測値が規定値と同程度の変化速度となるようにクラッチ機構14へ供給される油圧を上げる補正を行う。また、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値2が規定値よりも変化速度が大きい場合、断接制御部130は、入力軸回転数の実測値が規定値と同程度の変化速度となるようにクラッチ機構14へ供給される油圧を下げる補正を行う。
また、図6に示すように、変速のイナーシャフェーズ中の時刻t11において、断接制御部130からクラッチ機構14を接続する接続指令が出力された場合、非変速中と同様に、該接続指令に基づいてクラッチ機構14の接続が開始されるのに伴い、遠心振子ダンパ13によって入力軸3bの慣性モーメントが大きくなるため、変速機構3aの入力軸回転数が低下し始める。このとき、断接制御部130によって、クラッチ機構14へ供給される油圧の制御方法が予め規定されているため、変速中の入力軸回転数の変化速度も予め規定されている。
非変速中と同様に、変速中に入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値1が規定値よりも変化速度が小さい場合、断接制御部130は、入力軸回転数の実測値が規定値と同程度の変化速度となるようにクラッチ機構14へ供給される油圧を規定値よりも上げる補正を行う。また、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値2が規定値よりも変化速度が大きい場合、断接制御部130は、入力軸回転数の実測値が規定値と同程度の変化速度となるようにクラッチ機構14へ供給される油圧を規定値よりも下げる補正を行う。
したがって、本実施形態によれば、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の制御を行うことができる。
なお、ステップS3では、回転数センサ102により検出される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上遅い又は早いか否かを判定し、この判定結果に基づいてクラッチ機構14の制御を行ってもよい。これによれば、例えば、接続指令が出力された際に入力軸回転数の変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上遅いときは、クラッチ機構14への供給油圧を規定値よりも上げる補正を行い、切断指令が出力された際に入力軸回転数の変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上早いときは、クラッチ機構14への供給油圧を規定値よりも下げる補正を行うことで、入力軸回転数の変化終了時期を規定時期に近づけることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(断接制御部の制御方法)
断接制御部130は、図7に示すフローチャートに従って制御を行う。
まず、図7に示すように、ステップS11では、各種センサから出力された信号を読み込み、次のステップS12では、断接制御部130から断接指令が出力されているか否かを判定する。
ステップS12において、断接指令が出力されていると判定されると、ステップS13では、読み込まれた信号に基づいて、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上か否かを判定する。
ステップS13において、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上であると判定されると、ステップS14では、クラッチ機構14が異常であると判定される。例えば、接続指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の実測値が規定値よりも大きく、その差が所定値以上であると判定されると、クラッチ機構14が異常により接続されず、切断されたままの状態となっていると判定される。また、切断指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の実測値が規定値よりも小さく、その差が所定値以上であると判定されると、クラッチ機構14が異常により切断されず、接続されたままの状態となっていると判定される。
一方で、ステップS13において、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上ではない、すなわち、この実測値と規定値の差が所定値未満であると判定されると、次のステップS15では、クラッチ機構14が正常であると判定される。
したがって、本実施形態によれば、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の異常検知を行うことができる。
なお、ステップS13では、回転数センサ102により検出される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期が規定時期よりも所定時間以上遅い又は早いか否かを判定し、この判定結果に基づいてクラッチ機構14の異常検知を行ってもよい。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(断接制御部の制御方法)
断接制御部130は、図8に示すフローチャートに従って制御を行う。
まず、図8に示すように、ステップS21では、各種センサから出力された信号を読み込み、次のステップS22では、断接制御部130から接続指令が出力されているか否かを判定する。
ステップS22において接続指令が出力されていると判定されると、ステップS23では、読み込まれた信号に基づいて、入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上か否かを判定する。
ステップS23において、入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上であると判定されると、ステップS24では、遠心振子ダンパ13が異常であると判定される。
一方で、ステップS23において、入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上ではない、すなわち、この実測値と規定値の差が所定値未満であると判定されると、次のステップS25では、遠心振子ダンパ13が正常であると判定される。
この場合における作用効果について、図9、図10を参照しながら説明する。なお、図9、図10は、非変速時、変速時に断接指令が出力された場合の例をそれぞれ示す。
図9に示すように、非変速中で入力軸回転数が一定であるとき、時刻t21において、断接制御部130からクラッチ機構14を接続する接続指令が出力された場合、該接続指令に基づいてクラッチ機構14の接続が開始されるのに伴い、エンジン1で発生したトルク変動が遠心振子ダンパ13によって減衰されるため、入力軸回転数の変動は小さくなる。
ここで、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上の場合、遠心振子ダンパ13が異常であると判定される。また、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値未満の場合、遠心振子ダンパ13が正常であると判定される。
また、図10に示すように、変速中の時刻t31において、断接制御部130からクラッチ機構14を接続する接続指令が出力された場合も非変速中と同様に、接続指令に基づいてクラッチ機構14の接続が開始されるのに伴い、遠心振子ダンパ13によってエンジン1で発生したトルク変動による入力軸回転数の変動が小さくなる。
非変速中と同様に、変速中に入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上の場合、遠心振子ダンパ13が異常であると判定される。また、入力軸回転数センサ102によって実際に測定された入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値未満の場合、遠心振子ダンパ13が正常であると判定される。
したがって、本実施形態によれば、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、遠心振子ダンパ13の異常検知を行うことができる。
以上の構成により、第1、第2の実施形態によれば、変速機構3aの入力軸3bがクラッチ機構14を介して遠心振子ダンパ13と連絡されており、クラッチ機構14の締結度合いに応じて、遠心振子ダンパ13によって入力軸3bの慣性モーメントが変化するので、変速機構3aの入力軸回転数が変化する。そのため、入力軸回転数をみれば、クラッチ機構14の状態が間接的に把握できる。すなわち、入力軸回転数センサ102によって検出された変速機構3aの入力軸3bの回転数に基づいてクラッチ機構14の制御又は異常検知を行うことができる。例えば、入力軸回転数の変化速度の実測値と規定値との差が所定値以上である場合、この差が所定値未満となるようにクラッチ機構14の制御油圧を補正したり、クラッチ機構14が異常であると判定したりすることができる。したがって、自動変速機3を含むパワートレイン10において、変速制御等のために通常備えられている変速機構3aの入力軸回転数センサ102をクラッチ機構14の制御又は異常検知にも兼用できるので、遠心振子ダンパ13の回転数を検出するための専用のセンサを別途設ける必要がない。
また、遠心振子ダンパ13には、ねじりダンパ4によってある程度減衰された比較的小さなねじりトルクが入力されるので、振子の質量増加や揺動半径の大径化等を行う必要がない。
したがって、第1、第2の実施形態によれば、コストアップや遠心振子ダンパ13の大型化を招くことなく、クラッチ機構14の制御又は異常検知を行うことができる。
また、変速中は入力軸回転数の変化が大きいので、変速中に断接制御が行われた場合、断接制御を精度よく行うのが困難であるが、第2の実施形態によれば、入力軸回転数センサ102によって入力軸回転数を検出しているので、例えばクラッチ機構14が油圧制御式である場合、変速中であってもクラッチ機構14の油圧制御を入力軸回転数に応じて緻密に行うことが可能となる。また、第2の実施形態によれば、変速中に入力軸回転数センサ102の出力に基づいてクラッチ機構14の異常検知を行うところ、変速中は入力軸回転数の変化が大きいので、クラッチ機構14の異常を検知しやすい。
また、第1、第2の実施形態によれば、変速中のイナーシャフェーズにおける入力軸回転数センサ102の出力に基づいてクラッチ機構14の制御又は異常検知を行うところ、変速中においてイナーシャフェーズはトルクフェーズよりも入力軸回転数の変化がより大きいので、上述の効果がより効果的に達成される。
また、第1、第2の実施形態によれば、クラッチ機構14の締結度合いに応じて、遠心振子ダンパ13によって入力軸3bの慣性モーメントが変化すると共に、遠心振子ダンパ13による振動の減衰効果が変化するので、変速機構3aの入力軸回転数の変化速度が変化する。そのため、入力軸回転数の変化速度をみれば、クラッチ機構14の状態が間接的に把握できる。すなわち、回転数センサ102により検出される入力軸回転数の変化速度に基づいてクラッチ機構14の制御又は異常検知を行うことができる。したがって、例えば、接続指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の規定値よりも所定値以上大きな実測値が検出されると、クラッチ機構14の接続異常を検知することができる。また、切断指令が出力された際に、入力軸回転数の変化速度の規定値よりも所定値以上小さな実測値が検出されると、クラッチ機構14の切断異常を検知することができる。なお、第1、第2の実施形態において、回転数センサ102により検出される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期に基づいてクラッチ機構14の制御又は異常検知を行ってもよい。
また、第3の実施形態によれば、遠心振子ダンパ13の振動減衰効果に応じて、変速機構3aの入力軸回転数が変化するので、入力軸回転数の変化量をみれば、遠心振子ダンパ13の振動減衰効果が間接的に把握できる。すなわち、回転数センサ102によって自動変速機3の入力軸3bの回転数を検出し、振子異常検知手段が回転数センサ102の出力に基づいて遠心振子ダンパ13の異常検知を行うことができる。したがって、例えば、クラッチ機構14の接続時に回転数センサ102により検出された入力軸回転数の実測値と規定値との差が所定値以上となったとき、遠心振子ダンパ13の振子が異物の付着等によって揺動不動となり、遠心振子ダンパ13が振動減衰効果を発揮できない異常状態にあることを検知することができる。
本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
例えば、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる(例えば、第1の実施形態と第2の実施形態の組み合わせ、第2の実施形態と第3の実施形態の組み合わせ、第3の実施形態と第1の実施形態の組み合わせ等の)実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
また、本実施形態では、断接機構としてクラッチ機構14を用いた例について記載したが、これに限定されず、例えば、遊星歯車セット12のリングギヤ23と変速機ケース3d間にブレーキ機構を断接機構として設けてもよい。
また、本実施形態では、駆動源として内燃機関からなるエンジン1を用いた例について記載したが、これに限定されず、例えば、エンジンに発電機を付設し、この発電機によって発電を行うと共に、加速時に発電機をモータとして利用してエンジンをアシストするように構成された所謂ハイブリッドエンジンを用いてもよい。
また、本実施形態では、トルコンレスの自動変速機3を搭載したパワートレインについて記載したが、これに限定されず、トルクコンバータを備えた自動変速機を搭載したものであってもよい。
以上のように本発明によれば、コストアップや遠心振子ダンパの大型化を招くことなく、断接機構の制御又は異常検知を行うことができるので、この種の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置又はこれが搭載される車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
1 エンジン
2 駆動輪
3a 変速機構
3b 入力軸
10 パワートレイン
13 遠心振子ダンパ
14 クラッチ機構(断接機構)
100 コントローラユニット(制御装置)
104 変速機構入力軸回転数センサ(回転数検出手段、振子異常検知手段)
130 断接制御部(断接制御手段)

Claims (6)

  1. エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパと連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置であって、
    前記動力伝達軸は、前記変速機構の入力軸であり、
    該入力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
    該回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う断接制御手段と、を有する
    ことを特徴とする遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
  2. 前記断接制御手段は、前記変速機構の変速中における前記回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
    ことを特徴とする請求項1に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
  3. 前記断接制御手段は、前記変速機構の変速中のイナーシャフェーズにおける前記回転数検出手段の出力に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
    ことを特徴とする請求項2に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
  4. 前記断接制御手段は、前記回転数検出手段から出力される入力軸回転数の変化量又は変化速度に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
  5. 前記断接制御手段は、前記回転数検出手段から出力される入力軸回転数の変化開始時期又は変化終了時期に基づいて前記断接機構の制御又は異常検知を行う
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
  6. エンジンの駆動力が、断接機構を介して遠心振子ダンパと連絡された動力伝達軸と変速機構とを介して駆動輪側に伝達される遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置であって、
    前記動力伝達軸は、前記変速機構の入力軸であり、
    該入力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
    該回転数検出手段の出力に基づいて前記遠心振子ダンパの異常検知を行う振子異常検知手段と、を有する
    ことを特徴とする遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置。
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