JP2020040416A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力部材と出力装置との間にバネを介して中間部材が接続される構造において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図る。【解決手段】エンジンからの動力が伝達される入力部材と、第１バネと、入力部材に第１バネを介して接続され、入力部材から第１バネを介して回転トルクが伝達可能な中間部材と、第２バネと、係合装置と、中間部材に第２バネを介して接続され、中間部材から第２バネを介して回転トルクが伝達可能な出力装置であって、係合装置を介して回転トルクが伝達可能な第１要素と第２要素とを含む出力装置とを含み、入力部材、中間部材、及び出力装置を含むねじり振動系の共振周波数であって、中間部材が入力部材及び出力装置に対して捩じられる振動モードの共振周波数は、係合装置の係合状態及び非係合状態のいずれにおいても、エンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数以下である、車両用駆動装置が開示される。【選択図】図４Ｂ

Description

本開示は、車両用駆動装置に関する。

減衰装置よりも後ろ側（エンジンからの動力の伝達経路で車輪側）に係合装置が設けられる構造において、電気機械及びマスダンパにより減衰性能を高めようとする技術が知られている。

特表２０１７−５１１２７１号公報

ところで、減衰装置よりも後ろ側に係合装置が設けられる構造等では、ねじり振動系の共振周波数が、当該係合装置の状態に応じて変化する。例えば、係合装置が非係合状態であるときの共振周波数は、係合装置が係合状態であるときの共振周波数に対して変化する。

特に、低剛性化を図るために入力部材（例えば減衰装置の一要素）と出力装置（例えばモータジェネレータ）との間にバネを介して中間部材（例えば減衰装置の他の一要素）が接続されると、入力部材及び出力装置に対して中間部材が逆側に捩じれる振動モードでの共振周波数が問題となりやすい。かかる振動モードに係る共振周波数は、係合装置が非係合状態であるときに、当該係合装置が係合状態であるときに比べて高くなる場合があるためである。かかる共振周波数が、エンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数を超えるほど大きくなると、エンジン回転数の常用域において、当該係合装置がスリップ状態であるときの振動が問題となりうる。

そこで、１つの側面では、本発明は、入力部材と出力装置との間にバネを介して中間部材が接続される構造において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることを目的とする。

１つの側面では、エンジンからの動力が伝達される入力部材と、
第１バネと、
前記入力部材に前記第１バネを介して接続され、前記入力部材から前記第１バネを介して回転トルクが伝達可能な中間部材と、
第２バネと、
係合装置と、
前記中間部材に前記第２バネを介して接続され、前記中間部材から前記第２バネを介して回転トルクが伝達可能な出力装置であって、前記係合装置を介して回転トルクが伝達可能な第１要素と第２要素とを含む出力装置とを含み、
前記入力部材、前記中間部材、及び前記出力装置を含むねじり振動系の共振周波数であって、前記中間部材が前記入力部材及び前記出力装置に対して捩じられる振動モードの共振周波数は、前記係合装置の係合状態及び非係合状態のいずれにおいても、エンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数以下である、車両用駆動装置が提供される。

１つの側面では、本発明によれば、入力部材と出力装置との間にバネを介して中間部材が接続される構造において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることが可能となる。

実施例１による車両用の駆動装置を含む駆動システムの構成を概略的に示す図である。 駆動装置に係るねじり振動系のモデル図である。 各共振点での振動モードの説明図（表図）である。 本実施例による駆動装置に係るねじり振動系の特性（その１）を示す図である。 本実施例による駆動装置に係るねじり振動系の特性（その２）を示す図である。 比較例による駆動装置に係るねじり振動系の特性（その１）を示す図である。 比較例による駆動装置に係るねじり振動系の特性（その２）を示す図である。 実施例２による車両用の駆動装置を含む駆動システムの構成を概略的に示す図である。 実施例３による車両用の駆動装置を含む駆動システムの構成を概略的に示す図である。 実施例４による車両用の駆動装置を含む駆動システムの構成を概略的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

＜実施例１＞
図１は、実施例１による車両用の駆動装置１０を含む駆動システム１の構成を概略的に示す図である。

駆動システム１は、車両の車輪（駆動輪）４を駆動するシステムであり、エンジン２と、駆動装置１０（車両用駆動装置の一例）とを含む。エンジン２からの動力は、駆動装置１０及びドライブシャフトを介して車両の車輪４へ伝達される。以下の説明において、要素間の関係は、エンジン２からの動力の伝達経路（以下、「動力伝達経路」と称する）に沿った関係である。例えば、ある要素と他の要素との間とは、動力伝達経路における当該要素間を指す。すなわち、図１に示す各要素の配置順は、動力伝達経路上の配置順に対応する。

駆動装置１０は、入力部材２０と、中間部材３０と、出力装置４０と、バネＳＰ１（第１バネの一例）と、バネＳＰ２（第２バネの一例）と、第１クラッチＣＬ１と、第２クラッチＣＬ２（係合装置の一例）とを含む。なお、図１において、バネＳＰ３は、ドライブシャフトをモデル化したバネである。すなわち、バネＳＰ３は、ドライブシャフトの捩じり方向の弾性を表す。なお、ドライブシャフト及び車輪４は、車体側の要素である。

入力部材２０は、エンジン２からの動力が伝達される。入力部材２０は、エンジン２からの動力を受けると、回転トルクを中間部材３０に伝達する。

中間部材３０は、入力部材２０にバネＳＰ１を介して接続され、入力部材２０からバネＳＰ１を介して回転トルクが伝達可能である。すなわち、中間部材３０は、入力部材２０及びバネＳＰ１を介してエンジン２からの動力を受ける。中間部材３０は、入力部材２０及びバネＳＰ１を介してエンジン２からの動力を受けると、回転トルクを出力装置４０に伝達する。

出力装置４０は、中間部材３０にバネＳＰ２を介して接続され、中間部材３０からバネＳＰ２を介して回転トルクが伝達可能である。すなわち、出力装置４０は、入力部材２０、バネＳＰ１、中間部材３０、及びバネＳＰ２を介してエンジン２からの動力を受ける。

本実施例では、出力装置４０は、出力部材４１（第１要素の一例）と、モータジェネレータ４２（第１要素の一例）と、変速機４３（第２要素の一例）とを含む。出力部材４１は、上述した入力部材２０、中間部材３０、バネＳＰ１、及びバネＳＰ２とともに減衰装置（ダンパ）を形成する。なお、減衰装置には、過大なトルクの入力時に機能するストッパ（図示せず）が設けられてもよい。変速機４３は、任意の種類であってよく、例えば自動変速機（ＡＴ）や、無段変速機（ＣＶＴ）、デュアルクラッチトランスミッション、減速機等であってよい。

バネＳＰ１は、減衰装置の一要素であり、上述のように入力部材２０と中間部材３０との間に設けられ、入力部材２０と中間部材３０との間でのトルク伝達を可能とする。バネＳＰ１は、トルク伝達方向（軸まわりの周方向）に弾性変形可能に設けられる。バネＳＰ１は、例えばストレートコイルスプリングやアークコイルスプリング等であってよい。バネＳＰ１は、入力部材２０と中間部材３０との間に複数配置されうるバネを包括的に表す要素である。

バネＳＰ２は、減衰装置の一要素であり、上述のように中間部材３０と出力装置４０の間に設けられ、中間部材３０と出力装置４０の間でのトルク伝達を可能とする。バネＳＰ２は、トルク伝達方向に弾性変形可能に設けられる。バネＳＰ２は、例えばストレートコイルスプリングやアークコイルスプリング等であってよい。バネＳＰ２は、中間部材３０と出力装置４０との間に複数配置されうるバネを包括的に表す要素である。

第１クラッチＣＬ１は、出力装置４０内で要素間を切り離し可能に設けられる。本実施例では、第１クラッチＣＬ１は、出力部材４１とモータジェネレータ４２との間に設けられる。第１クラッチＣＬ１は、制御装置（図示せず）により電子制御され、各種の条件に従って係合状態と非係合状態との間で切り替えられる。例えば、第１クラッチＣＬ１は、エンジン２の動力とモータジェネレータ４２の動力の組み合わせによる走行モードにおいて、係合状態とされる。また、第１クラッチＣＬ１は、モータジェネレータ４２の動力のみによる走行モードにおいて、非係合状態とされることで、出力部材４１とモータジェネレータ４２との間を切り離す。

第２クラッチＣＬ２は、出力装置４０内で要素間を切り離し可能に設けられる。本実施例では、第２クラッチＣＬ２は、モータジェネレータ４２と変速機４３との間に設けられる。なお、変形例では、第２クラッチＣＬ２は、変速機４３内に組み込まれてもよい。

第２クラッチＣＬ２は、制御装置（図示せず）により電子制御され、各種の条件に従って、係合状態、非係合状態、及びスリップ状態との間で切り替えられる。すなわち、第２クラッチＣＬ２は、付与される油圧が制御されることによりその係合圧が制御され、伝達トルク容量が制御される。なお、“係合状態”とは、直結係合状態を表し、具体的には、摩擦係合要素の係合部材間に回転数差（滑り）が略０であるが、回転数差が僅かに生じている状態を除外するものではない。また、“非係合状態”とは、制御上の解放状態を表し、摩擦部材同士の引き摺りに起因して伝達トルク容量が僅かに生じている状態を除外するものではない。

例えば、第２クラッチＣＬ２は、モータジェネレータ４２の動力を利用したエンジン２の始動時に非係合状態とされることで、モータジェネレータ４２と変速機４３との間を切り離す。また、第２クラッチＣＬ２は、モータジェネレータ４２による発電制御時に非係合状態とされることで、モータジェネレータ４２と変速機４３との間を切り離す。また、第２クラッチＣＬ２は、例えば、エンジン回転数が、あらかじめ定められた閾値以下である場合にスリップ状態とされてもよい。閾値は、例えば係合状態であっても振動が問題とならないエンジン回転数範囲の下限（後出の図４ＢのＮｔｈ１参照）に対応してよい。

次に、図１に示す駆動装置１０に係るねじり振動系の特性について、比較例を参照しつつ説明する。

図２は、駆動装置１０に係るねじり振動系のモデル図である。

図２に示すモデルは、駆動装置１０に係るねじり振動系をモデル化したものであり、ｍ_１は、出力装置４０の慣性モーメントに対応し、ｍ_１の詳細は後述する。また、ｍ_２は、中間部材３０の慣性モーメントを表し、ｍ_３は、エンジン２及び入力部材２０の慣性モーメントを表す。また、ｋ_１は、バネＳＰ３のバネ定数を表し、ｋ_２は、バネＳＰ２のバネ定数を表し、ｋ_３は、バネＳＰ１のバネ定数を表す。ｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３は、設計パラメータであり、以下で説明する態様でチューニングされる。また、ｘ_１は、出力装置４０のねじり方向の変位を表し、ｘ_２は、中間部材３０のねじり方向の変位を表し、ｘ_３は、入力部材２０のねじり方向の変位を表す。

図２に示すモデルは、運動方程式から、次の関係式を満たす。

ここで、Ｔ（ｔ）は、外力を表し、具体的には、エンジン２の動力である。
共振点は、モデルのねじり方向の変位の振幅が時間とともに増加していく点であり、０＝ｄｅｔ［Ｋ−λＭ］となる。ここで、Ｋ及びＭは、以下のとおりである。

ｄｅｔ［Ｋ−λＭ］は、以下のとおりであるから、

０＝ｄｅｔ［Ｋ−λＭ］を解くと、以下の関係式が得られる。

振動数ｆとλの関係は、次の関係式のとおりである。

数５の式からλが求まると、当該λを数６の式に代入することで、共振点に係る振動数、すなわち共振周波数を算出できる。なお、振動数ｆは、エンジン回転数に換算可能なパラメータである。以下では、共振周波数に対応するエンジン回転数とは、このようにして求まる共振点に係る振動数ｆの換算値であるとする。

ここで、第２クラッチＣＬ２の状態に応じた共振周波数の現れ方について説明する。

第２クラッチＣＬ２の係合状態では、第２クラッチＣＬ２によりモータジェネレータ４２と変速機４３が直結状態となる。従って、第２クラッチＣＬ２の係合状態では、図２に示すモデルにおいて、ｍ_１は、出力装置４０全体の慣性モーメントである。ただし、ｍ_１は、出力装置４０の慣性モーメントに影響する第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２の慣性モーメントを更に含んでよい。

他方、第２クラッチＣＬ２の非係合状態では、第２クラッチＣＬ２によりモータジェネレータ４２と変速機４３が切り離されるので、図２に示すモデルにおいて、ｍ_１は、出力装置４０のうちの、出力部材４１及びモータジェネレータ４２の慣性モーメントである。なお、この際、同様に、ｍ_１は、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２の一部（モータジェネレータ４２側の要素）の慣性モーメントを更に含んでよい。

このようにして、ｍ_１は、係合状態と非係合状態とで異なる。また、非係合状態では、第２クラッチＣＬ２によりモータジェネレータ４２と変速機４３が切り離されるので、図２に示すモデルにおいて、ｋ_１は、０（剛体）となる。

このように係合状態と非係合状態とでは、モデルが実質的に異なることになるので、共振周波数の現れ方も異なってくる。より具体的には、係合状態と非係合状態とでは、各共振点での振動モードが異なってくる。すなわち、第２クラッチＣＬ２を配置せず、入力部材の前側（動力伝達経路でエンジン側）にクラッチを配置するような比較構成（図示せず）では、当該クラッチの状態の如何に関わらず、各共振点での振動モードは同じであるが、本実施例の場合は、係合状態と非係合状態とで、各共振点での振動モードが異なってくる。

図３は、各共振点での振動モードの説明図（表図）であり、各要素の捩じり方向の変位態様を模式的に示す図である。

図３には、係合状態と非係合状態とで分けて、各振動モードであるモード１〜５までが模式図とともに示される。模式図の各縦棒は、図１に四角で示した各要素（左からエンジン２、入力部材２０、中間部材３０、出力部材４１、モータジェネレータ４２、変速機４３、及び車輪４）に対応付けられる。ただし、モデル上、車輪４は固定であるので、車輪４に対応する縦棒は図示されていない。また、模式図の各縦棒は、各要素の中立位置からの捩じり方向の変位を模式的に表し、縦棒の長さが長いほど捩じり方向の変位が大きいことを示す。また、縦棒の向き（上側か下側）は、捩じり方向の相違を表し、一方側は捩じり方向が時計方向であり、他方側は捩じり方向が反時計方向である。なお、各要素は、捩じり方向を反転させながら振動し、図３は、ある瞬間的な（例えば振幅が最大となったときの）状態を示す。また、図３では、バネＳＰ１〜バネＳＰ３のうちの、ねじり方向が逆になる要素間のバネだけが図示されている。

図３に示すように、係合状態は、３つのモード１〜３を備える。モード１は、すべての要素が車体側に対して同じ方向に捩じれる（相対回転する）モードである。モード２は、中間部材３０及び出力装置４０がバネＳＰ１及びバネＳＰ３を介して入力部材２０及び車体側に対して逆方向に捩じれるモードである。モード３は、中間部材３０がバネＳＰ１及びバネＳＰ２を介して入力部材２０及び出力装置４０（及び車体側）に対して逆方向に捩じれるモードである。すなわち、中間部材３０がその中立位置から一の方向（例えば時計方向）に捩じれるのに対して、入力部材２０及び出力装置４０は、それぞれの中立位置から逆方向（例えば反時計方向）に捩じれる。このようにして、係合状態では、３つのバネ要素（バネＳＰ１、バネＳＰ２、及びバネＳＰ３）に起因した３つのモード１〜３が選択的に形成される。以下では、モード３のような、中間部材３０がバネＳＰ１及びバネＳＰ２を介して入力部材２０及び出力装置４０（及び車体側）に対して逆方向に捩じれるモードを、「中間部材振動モード」とも称する。

図３に示すように、非係合状態では、２つのモード４〜５が選択的に形成される。なお、非係合状態では、上述のように、変速機４３はモータジェネレータ４２から切り離されるので、変速機４３の捩じり方向の変位は０とされる（従って、非係合状態では図示されず）。モード４は、中間部材３０及び出力装置４０（出力部材４１及びモータジェネレータ４２）がバネＳＰ１を介して入力部材２０に対して捩じれるモードである。モード５は、中間部材３０がバネＳＰ１及びバネＳＰ２を介して入力部材２０及び出力装置４０に対して逆方向に捩じれるモード（中間部材振動モード）である。すなわち、中間部材３０が一の方向（例えば時計方向）に捩じれるのに対して、入力部材２０及び出力装置４０は、逆方向（例えば反時計方向）に捩じれる。このようにして、非係合状態では、２つのバネ要素（バネＳＰ１及びバネＳＰ２）に起因した２つのモード４〜５が選択的に形成される。

図４Ａ及び図４Ｂは、本実施例による駆動装置１０に係るねじり振動系の特性を示す図であり、図４Ａは、第２クラッチＣＬ２の係合状態と非係合状態のそれぞれにおけるねじり振動系の共振周波数を、エンジン回転数を横軸として示す図であり、図４Ｂは、第２クラッチＣＬ２の係合状態、非係合状態、及びスリップ状態のそれぞれに係る振動特性波形Ｗ１〜Ｗ３を示す図である。図４Ｂでは、横軸にエンジン回転数［ｒｐｍ］を取り、縦軸にドライブシャフトのトルク変動［ｄＢ］を取り、各振動特性波形Ｗ１〜Ｗ３が示される。図４Ｂに示す各振動特性波形Ｗ１〜Ｗ３は、解析ソフトウェアを用いて得られるシミュレーション結果に基づく。振動特性波形Ｗ１は、係合状態での振動特性波形であり、振動特性波形Ｗ２は、非係合状態での振動特性波形であり、振動特性波形Ｗ３は、スリップ状態での振動特性波形である。なお、ドライブシャフトのトルク変動は、車体に伝わる振動の指標値である。ドライブシャフトのトルク変動が大きいほど、車体に伝わる振動レベルが高くなる。

図４Ａ及び図４Ｂには、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈが示されている。本実施例では、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈは、一例として１０００［ｒｐｍ］である。なお、下限値Ｎｔｈは、エンジン回転数の常用域には含まれない下側の限界値を意味する。

図４Ａは、図４Ｂに示す各振動特性波形Ｗ１〜Ｗ３における共振点をプロットした図に相当する。振動特性波形Ｗ１は、モード１〜３のそれぞれに係る共振点４０１〜４０３を備える。また、振動特性波形Ｗ２は、モード４〜５のそれぞれに係る共振点４０４〜４０５を備える。

スリップ状態は、係合状態と非係合状態との間の状態であり、従って、スリップ状態に係る振動特性波形Ｗ３は、係合状態に係る振動特性波形Ｗ１に係る共振点に対応する各共振点と、非係合状態に係る振動特性波形Ｗ２に係る共振点に対応する各共振点を含む。すなわち、振動特性波形Ｗ３は、モード１〜５のそれぞれに係る共振点を備えることになる。

ここで、スリップ状態は比較的高い減衰機能を有するので、スリップ状態に係る振動特性波形Ｗ３は、ドライブシャフトのトルク変動が、振動特性波形Ｗ１及び振動特性波形Ｗ２よりも有意に低減される。例えば、スリップ状態に係る振動特性波形Ｗ３は、非係合状態に係る振動特性波形Ｗ２に対して、図５Ｂにて矢印Ｒ２、Ｒ３で示すように、共振周波数が略同じであり、ドライブシャフトのトルク変動が低減された波形となる。なお、ドライブシャフトのトルク変動が低減されるほど、減衰効果が大きいことを意味する。

次に、比較例を参照して、本実施例による駆動装置１０の効果を説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、比較例による駆動装置に係るねじり振動系の特性を示す図であり、図４Ａ及び図４Ｂに対するそれぞれ対比として示される図である。図の見方は、図４Ａ及び図４Ｂと同じである。図５Ｂには、各振動特性波形Ｗ１０〜Ｗ３０が示される。図５Ｂに示す各振動特性波形Ｗ１０〜Ｗ３０は、解析ソフトウェアを用いて得られるシミュレーション結果に基づく。振動特性波形Ｗ１０は、係合状態での振動特性波形であり、振動特性波形Ｗ２０は、非係合状態での振動特性波形であり、振動特性波形Ｗ３０は、スリップ状態での振動特性波形である。図５Ａ及び図５Ｂには、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈが示されている。振動特性波形Ｗ１０は、モード１〜３のそれぞれに係る共振点５０１〜５０３を備える。また、振動特性波形Ｗ２０は、モード４〜５のそれぞれに係る共振点５０４〜５０５を備える。このため、振動特性波形Ｗ３０は、モード１〜５のそれぞれに係る共振点を備えることになる。

比較例は、本実施例に対して、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３が異なるだけである。

ところで、第２クラッチＣＬ２の状態の如何に関わらず、エンジン回転数の常用域内でドライブシャフトのトルク変動が基準値Ｄ０（図４Ｂ及び図５Ｂ参照）を超えると、車両の使用中に、車体に望ましくない振動が伝わってしまう。かかる振動は、車両のユーザに不快感を与える可能性があり、車両の商品性を高める観点から無くされる又は低減されることが望ましい。なお、共振点では、振動レベルが高くなるが故に、ドライブシャフトのトルク変動が基準値Ｄ０を超え易くなる。

この点、比較例では、図５Ａに示すように、係合状態では、共振点５０１〜５０３は、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈよりも低いものの、非係合状態では、共振点５０４〜５０５のうちの、共振点５０５（非係合状態での中間部材振動モードに係る共振点）が、下限値Ｎｔｈよりも高い。すなわち、非係合状態では、共振点５０５がエンジン回転数の常用域内に位置する。このように、係合状態では、中間部材振動モードに係る共振点は、下限値Ｎｔｈよりも低いものの、非係合状態では、中間部材振動モードに係る共振点が図５Ａで矢印Ｒ１０にて示すように高くなる方向に移動して、下限値Ｎｔｈを超える。また、非係合状態では、中間部材振動モードに係る共振点は、図５Ｂに示すように、ドライブシャフトのトルク変動が基準値Ｄ０を超える。このため、スリップ状態においても、当該中間部材振動モードに係る共振点で、ドライブシャフトのトルク変動が基準値Ｄ０を超える可能性がある。換言すると、スリップ状態では、より高い減衰効果（係合状態で得られる減衰効果よりも高い減衰効果）が期待できるものの、中間部材振動モードに係る共振点がエンジン回転数の常用域内に位置すると、当該中間部材振動モードに係る共振点（図５ＢのＰ部参照）に起因して、車両のユーザに不快感を与える可能性がある。

これに対して、本実施例によれば、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第２クラッチＣＬ２の状態の如何に関わらず、すなわち係合状態及び非係合状態のいずれにもおいても、各モードの共振周波数は、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈに対応する周波数以下である。すなわち、本実施例でも、非係合状態では、中間部材振動モードに係る共振点が図４Ａで矢印Ｒ１にて示すように高くなる方向に移動するものの、下限値Ｎｔｈを超えない。従って、本実施例によれば、中間部材振動モードに係る共振点に起因して、車両のユーザに不快感を与える可能性を低減できる。このようにして、本実施例によれば、入力部材２０と出力装置４０との間にバネＳＰ１及びバネＳＰ２を介して中間部材３０が接続される構造において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

ここで、モード１〜５に係る各共振点は、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３に応じて多様に変化しうる。従って、モード１〜５に係る各共振点に対応するエンジン回転数がすべて下限値Ｎｔｈを超えないように、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３をチューニングすることで、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

なお、エンジン回転数の常用域とは、アイドル回転数よりも高い回転数域であり、具体的には、エンジン２からの動力が出力装置４０に伝達される状態かつ第２クラッチＣＬ２の非係合状態以外の状態（すなわち係合状態又はスリップ状態）において取りうるエンジン回転数の範囲である。エンジン２からの動力が出力装置４０に伝達される状態とは、本実施例では、第１クラッチＣＬ１の係合状態（又はスリップ状態）に対応する。なお、本実施例では、エンジン回転数の常用域の下限値Ｎｔｈは、１０００［ｒｐｍ］であるが、エンジンの特性等に依存して、下限値Ｎｔｈは、１０００［ｒｐｍ］以外となる場合もある。

モード１〜５に係る各共振点に対応するエンジン回転数がすべて下限値Ｎｔｈを超えないように、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３をチューニングする方法としては、図２に示したモデルを用いることも可能であるし、解析ソフトウェアによるシミュレーションを用いることも可能である。なお、いずれの場合も、ｍ_１〜ｍ_３のそれぞれは、駆動装置１０を構成するすべての構成要素の慣性モーメントが考慮される態様で設定されてもよいし、主要な構成要素の慣性モーメントだけが考慮される態様で設定されてもよい。例えば、ｍ_１は、バネＳＰ２からバネＳＰ３までの間にあるすべての構成要素の慣性モーメントが考慮される態様で設定されてもよいし、バネＳＰ２からバネＳＰ３までの間にある主要な構成要素の慣性モーメントだけが考慮される態様で設定されてもよい。

＜実施例２＞
図６は、実施例２による車両用の駆動装置１０Ａを含む駆動システム１Ａの構成を概略的に示す図である。以下では、上述した実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

駆動システム１Ａは、上述した実施例１による駆動システム１に対して、駆動装置１０が駆動装置１０Ａで置換された点が異なる。

実施例２による駆動装置１０Ａは、入力部材２０と、中間部材３０と、出力装置４０Ａと、バネＳＰ１（第１バネの一例）と、バネＳＰ２（第２バネの一例）とを含む。

出力装置４０Ａは、トルクコンバータ４４と、変速機４３とを含む。トルクコンバータ４４は、図６に概略的に示すように、バネを備えておらず、ドライブ部材４４０と、ドリブン部材４４２と、流体継手４４４と、ロックアップクラッチ４４６（係合装置の一例）とを含む。流体継手４４４は、ポンプインペラ４４４０と、タービンライナ４４４１と、ステータ４４４２と、ワンウェイクラッチ４４４３とを含む。

実施例２の場合も、上述した実施例１の場合と同様、図２に示したモデルが当てはまる。従って、ロックアップクラッチ４４６の状態に応じて、共振点が変化する。具体的には、ロックアップクラッチ４４６の係合状態と非係合状態とでは、モデルが実質的に異なることになるので、共振周波数の現れ方も異なってくる。より具体的には、ロックアップクラッチ４４６の係合状態とロックアップクラッチ４４６の非係合状態とでは、各共振点での振動モードが異なってくる。

従って、実施例２においても、モード１〜５に係る各共振点に対応するエンジン回転数がすべて下限値Ｎｔｈを超えないように、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３をチューニングすることで、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

＜実施例３＞
図７は、実施例３による車両用の駆動装置１０Ｂを含む駆動システム１Ｂの構成を概略的に示す図である。以下では、上述した実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

駆動システム１Ｂは、上述した実施例１による駆動システム１に対して、駆動装置１０が駆動装置１０Ｂで置換された点が異なる。

実施例３による駆動装置１０Ｂは、第１ダンパ（減衰装置）Ｄ１と、クラッチＣＬ３と、モータジェネレータ４２と、第２ダンパ（減衰装置）Ｄ２と、変速機４３とを含む。

第１ダンパＤ１は、エンジン２とモータジェネレータ４２との間に設けられる。第１ダンパＤ１は、入力要素６０と、出力要素６１と、ダンパスプリング６３とを含む。ダンパスプリング６３は、入力要素６０と出力要素６１との間に設けられ、入力要素６０と出力要素６１との間でのトルク伝達を可能とする。ダンパスプリング６３は、上述した実施例１におけるバネＳＰ１に対応する要素（第１バネの一例）である。

クラッチＣＬ３は、第１ダンパＤ１とモータジェネレータ４２との間に設けられる。クラッチＣＬ３は、上述した実施例１におけるクラッチＣＬ１と実質的に同様である。

第２ダンパＤ２は、モータジェネレータ４２と変速機４３との間に設けられる。第２ダンパＤ２は、モータジェネレータ４２と変速機４３との間でのトルクの伝達に対して作用する。第２ダンパＤ２は、入力要素７１と、中間要素７２と、出力要素７３と、ダンパスプリング７４と、クラッチ（ロックアップクラッチ）ＣＬ４とを含む。ダンパスプリング７４は、入力要素７１と中間要素７２との間に設けられ、入力要素７１と中間要素７２との間でのトルク伝達を可能とする。ダンパスプリング７４は、上述した実施例１におけるバネＳＰ２に対応する要素（第２バネの一例）である。

クラッチＣＬ４は、中間要素７２と出力要素７３との間に設けられ、中間要素７２と出力要素７３との間を切り離し可能に設けられる。クラッチＣＬ４は、上述した実施例１における第２クラッチＣＬ２に対応する要素（係合装置の一例）である。クラッチＣＬ４は、上述した実施例１における第２クラッチＣＬ２と同様、例えば、エンジン回転数が、あらかじめ定められた閾値以下である場合にスリップ状態とされてもよい。

実施例３では、第１ダンパＤ１の入力要素６０が、入力部材２０Ｂを形成し、第１ダンパＤ１の出力要素６１と、モータジェネレータ４２と、第２ダンパＤ２の入力要素７１とが、中間部材３０Ｂを形成する。また、第２ダンパＤ２の中間要素７２及び出力要素７３と、変速機４３とが、出力装置４０Ｂを形成する。このようにして、実施例３においても、駆動装置１０Ｂは、入力部材２０Ｂと、中間部材３０Ｂと、出力装置４０Ｂと、ダンパスプリング６３であるバネ要素（第１バネの一例）と、ダンパスプリング７４であるバネ要素（第２バネの一例）とを含む。

従って、実施例３の場合も、上述した実施例１の場合と同様、図２に示したモデルが当てはまる。具体的には、ｍ_１は、出力装置４０Ｂの慣性モーメントに対応し、中間要素７２、出力要素７３、及び変速機４３の慣性モーメントである。すなわち、図２に示すモデルにおいて、ｍ_１は、出力装置４０Ｂ全体の慣性モーメントである。ただし、ｍ_１は、出力装置４０Ｂの慣性モーメントに影響するクラッチＣＬ４の慣性モーメントを更に含んでよい。同様に、ｍ_２は、中間部材３０Ｂの慣性モーメントに対応し、出力要素６１、モータジェネレータ４２、及び入力要素７１の慣性モーメントである。すなわち、図２に示すモデルにおいて、ｍ_２は、中間部材３０Ｂ全体の慣性モーメントである。ただし、ｍ_２は、中間部材３０Ｂの慣性モーメントに影響するクラッチＣＬ３の慣性モーメントを更に含んでよい。同様に、ｍ_３は、エンジン２及び入力部材２０Ｂの慣性モーメントに対応する。また、ｋ_１は、バネＳＰ３（ドライブシャフト）のバネ定数を表し、ｋ_２は、第２ダンパＤ２（ダンパスプリング７４）のバネ定数を表し、ｋ_３は、第１ダンパＤ１（ダンパスプリング６３）のバネ定数を表す。

従って、実施例３においても、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の状態に応じて、共振点が変化する。具体的には、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の係合状態と非係合状態とでは、モデルが実質的に異なることになるので、共振周波数の現れ方も異なってくる。より具体的には、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の係合状態と非係合状態とでは、各共振点での振動モードが異なってくる。

従って、実施例３においても、上述した実施例１の場合と同様、アンロック状態において、より高い減衰効果を得るべくスリップ状態を形成すると、中間部材振動モードに係る共振点に起因した新たな不都合が生じる。

この点、実施例３においても、アンロック状態においてスリップ状態が形成されずに、ロック状態においてスリップ状態が形成される。これにより、スリップ状態における中間部材振動モードに係る共振点に起因した上記の不都合を解消できる。

＜実施例４＞
図８は、実施例４による車両用の駆動装置１０Ｃを含む駆動システム１Ｃの構成を概略的に示す図である。以下では、上述した実施例３と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

駆動システム１Ｃは、上述した実施例３による駆動システム１Ｂに対して、駆動装置１０Ｂが駆動装置１０Ｃで置換された点が異なる。

実施例４による駆動装置１０Ｃは、上述した実施例３による駆動装置１０Ｂに対して、第２ダンパＤ２が第２ダンパ（減衰装置）Ｄ３で置換された点が異なる。

第２ダンパＤ３は、上述した実施例３による第２ダンパＤ２に対して、流体継手７６が追加された点が異なる。

流体継手７６は、入力要素７１と出力要素７３との間に設けられる。流体継手７６は、ポンプインペラ７６０と、タービンライナ７６１と、ステータ７６２と、ワンウェイクラッチ７６３とを含む。

実施例４においても、上述した実施例３と同様、第１ダンパＤ１の入力要素６０が、入力部材２０Ｂを形成し、第１ダンパＤ１の出力要素６１と、モータジェネレータ４２と、第２ダンパＤ２の入力要素７１とが、中間部材３０Ｂを形成する。また、第２ダンパＤ２の中間要素７２及び出力要素７３と、変速機４３とが、出力装置４０Ｃを形成する。このようにして、実施例４においても、駆動装置１０Ｃは、入力部材２０Ｂと、中間部材３０Ｂと、出力装置４０Ｃと、ダンパスプリング６３であるバネ要素（第１バネの一例）と、ダンパスプリング７４であるバネ要素（第２バネの一例）とを含む。

従って、実施例４の場合も、上述した実施例１の場合と同様、図２に示したモデルが当てはまる。具体的には、ｍ_１は、出力装置４０Ｃの慣性モーメントに対応し、中間要素７２、出力要素７３、及び変速機４３の慣性モーメントである。ただし、ｍ_１は、出力装置４０Ｃの慣性モーメントに影響するクラッチＣＬ４やタービンライナ７６１の慣性モーメントを更に含んでよい。同様に、ｍ_２は、中間部材３０Ｂの慣性モーメントに対応し、出力要素６１、モータジェネレータ４２、及び入力要素７１の慣性モーメントである。ただし、ｍ_２は、中間部材３０Ｂの慣性モーメントに影響するクラッチＣＬ３やポンプインペラ７６０の慣性モーメントを更に含んでよい。同様に、ｍ_３は、エンジン２及び入力部材２０Ｂの慣性モーメントに対応する。また、ｋ_１は、バネＳＰ３（ドライブシャフト）のバネ定数を表し、ｋ_２は、第２ダンパＤ２（ダンパスプリング７４）のバネ定数を表し、ｋ_３は、第１ダンパＤ１（ダンパスプリング６３）のバネ定数を表す。

従って、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の状態に応じて、共振点が変化する。具体的には、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の係合状態と非係合状態とでは、モデルが実質的に異なることになるので、共振周波数の現れ方も異なってくる。より具体的には、第２ダンパＤ２のクラッチＣＬ４の係合状態と非係合状態とでは、各共振点での振動モードが異なってくる。

従って、実施例４においても、上述した実施例１の場合と同様、アンロック状態において、より高い減衰効果を得るべくスリップ状態を形成すると、中間部材振動モードに係る共振点に起因した新たな不都合が生じる。

この点、実施例４においても、アンロック状態においてスリップ状態が形成されずに、ロック状態においてスリップ状態が形成される。これにより、スリップ状態における中間部材振動モードに係る共振点に起因した上記の不都合を解消できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例において、エンジン回転数の常用域の下限値を直接的な目標とせずに、モード１〜５に係る各共振点に対応するエンジン回転数がすべて１０００［ｒｐｍ］を超えないように各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３をチューニングしてもよい。これは、一般的なエンジン回転数の常用域の下限値は、１０００［ｒｐｍ］以上であることが多いためである。この場合、エンジン回転数の常用域の下限値が１０００［ｒｐｍ］以上であれば、ねじり振動系の共振周波数の適正化が実現されることになる。

＜付記＞
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。

一の形態は、エンジン（２）からの動力が伝達される入力部材（２０）と、
第１バネ（ＳＰ１）と、
前記入力部材（２０）に前記第１バネ（ＳＰ１）を介して接続され、前記入力部材（２０）から前記第１バネ（ＳＰ１）を介して回転トルクが伝達可能な中間部材（３０）と、
第２バネ（ＳＰ２）と、
係合装置（ＣＬ２、４４６）と、
前記中間部材（３０）に前記第２バネ（ＳＰ２）を介して接続され、前記中間部材（３０）から前記第２バネ（ＳＰ２）を介して回転トルクが伝達可能な出力装置（４０、４０Ａ）であって、前記係合装置（ＣＬ２、４４６）を介して回転トルクが伝達可能な第１要素（４１、４２、４４０）と第２要素（４３、４４２）とを含む出力装置（４０、４０Ａ）とを含み、
前記入力部材（２０）、前記中間部材（３０）、及び前記出力装置（４０、４０Ａ）を含むねじり振動系の共振周波数であって、前記中間部材（３０）が前記入力部材（２０）及び前記出力装置（４０、４０Ａ）に対して捩じられる振動モードの共振周波数は、前記係合装置（ＣＬ２、４４６）の係合状態及び非係合状態のいずれにおいても、エンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数以下である、車両用駆動装置（１０）である。

本形態によれば、入力部材（２０）と出力装置（４０、４０Ａ）との間に第１バネ（ＳＰ１）及び第２バネ（ＳＰ２）を介して中間部材（３０）が接続される構造において、係合状態及び非係合状態のいずれにおいてもエンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数以下である。これにより、中間部材（３０）が入力部材（２０）及び出力装置（４０、４０Ａ）に対して捩じられる振動モードの共振が、係合装置（ＣＬ２、４４６）の状態の如何に関わらず、エンジン回転数の常用域で生じず、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

また、本形態においては、前記常用域は、前記エンジン（２）からの動力が前記出力装置（４０、４０Ａ）に伝達される状態かつ前記係合装置（ＣＬ２、４４６）の非係合状態以外の状態において取りうるエンジン回転数の範囲であってもよい。

この場合、エンジン（２）からの動力に起因した振動が車体に伝わる可能性がある常用域において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

また、本形態においては、前記共振周波数は、以下の関係式から求められる値が用いられてよく、ｍ_１は、前記出力装置（４０、４０Ａ）の慣性モーメントに対応し、ｍ_２は、前記中間部材（３０）の慣性モーメントを表し、ｍ_３は、前記エンジン（２）及び前記入力部材（２０）の慣性モーメントを表し、ｋ_１は、前記出力装置（４０、４０Ａ）と駆動輪との間のねじり方向のバネ定数を表し、ｋ_２は、前記第２バネ（ＳＰ２）のバネ定数を表し、ｋ_３は、前記第１バネ（ＳＰ１）のバネ定数を表し、Ｔ（ｔ）は外力に対応し、ｘ_１は、前記出力装置（４０、４０Ａ）のねじり方向の変位を表し、ｘ_２は、前記中間部材（３０）のねじり方向の変位を表し、ｘ_３は、前記入力部材（２０）のねじり方向の変位を表す。

この場合、簡易なバネモデルを用いて、各種設計パラメータであるｍ_１〜ｍ_３及びｋ_１〜ｋ_３をチューニングできる。

また、本形態においては、前記第１要素（４１、４２）は、モータジェネレータ（４２）と出力部材（４１）とを含み、前記第２要素（４３、４４２）は、変速機（４３）を含み、
前記入力部材（２０）、前記第１バネ（ＳＰ１）、前記中間部材（３０）、前記第２バネ（ＳＰ２）、及び前記出力部材（４１）は、減衰装置を形成するものであってもよい。

この場合、モータジェネレータ（４２）と変速機（４３）とを含む駆動装置（１０）において、ねじり振動系の共振周波数の適正化を図ることができる。

１、１Ａ 駆動システム
２ エンジン
４ 車輪
１０、１０Ａ 駆動装置
２０ 入力部材
３０ 中間部材
４０、４０Ａ 出力装置
４１ 出力部材
４２ モータジェネレータ
４３ 変速機
４４ トルクコンバータ
４４０ ドライブ部材
４４２ ドリブン部材
４４４ 流体継手
４４６ ロックアップクラッチ
４４４０ ポンプインペラ
４４４１ タービンライナ
４４４２ ステータ
４４４３ ワンウェイクラッチ
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
ＳＰ１ バネ
ＳＰ２ バネ
ＳＰ３ バネ

Claims (4)

1. エンジンからの動力が伝達される入力部材と、
   第１バネと、
   前記入力部材に前記第１バネを介して接続され、前記入力部材から前記第１バネを介して回転トルクが伝達可能な中間部材と、
   第２バネと、
   係合装置と、
   前記中間部材に前記第２バネを介して接続され、前記中間部材から前記第２バネを介して回転トルクが伝達可能な出力装置であって、前記係合装置を介して回転トルクが伝達可能な第１要素と第２要素とを含む出力装置とを含み、
   前記入力部材、前記中間部材、及び前記出力装置を含むねじり振動系の共振周波数であって、前記中間部材が前記入力部材及び前記出力装置に対して捩じられる振動モードの共振周波数は、前記係合装置の係合状態及び非係合状態のいずれにおいても、エンジン回転数の常用域の下限値に対応する周波数以下である、車両用駆動装置。
2. 前記常用域は、前記エンジンからの動力が前記出力装置に伝達される状態かつ前記係合装置の非係合状態以外の状態において取りうるエンジン回転数の範囲である、請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記共振周波数は、以下の関係式から求められる値が用いられ、ｍ_１は、前記出力装置の慣性モーメントに対応し、ｍ_２は、前記中間部材の慣性モーメントを表し、ｍ_３は、前記エンジン及び前記入力部材の慣性モーメントを表し、ｋ_１は、前記出力装置と駆動輪との間のねじり方向のバネ定数を表し、ｋ_２は、前記第２バネのバネ定数を表し、ｋ_３は、前記第１バネのバネ定数を表し、Ｔ（ｔ）は外力に対応し、ｘ_１は、前記出力装置のねじり方向の変位を表し、ｘ_２は、前記中間部材のねじり方向の変位を表し、ｘ_３は、前記入力部材のねじり方向の変位を表す、請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
   

   
4. 前記第１要素は、モータジェネレータと出力部材とを含み、前記第２要素は、変速機を含み、
   前記入力部材、前記第１バネ、前記中間部材、前記第２バネ、及び前記出力部材は、減衰装置を形成する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車両用駆動装置。

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