JP3638541B2 - 動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力車両のパワートレインにおける利用トルクの変化を検出するステップと、利用トルクの変化により生じる負荷変動振動の周期を測定するステップとを含む、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止方法に関するものである。
さらに本発明は、動力車両のパワートレインにおける利用トルクの変化を検出する手段と、利用トルクの変化により生じる負荷変動振動の周期を測定する手段とを備えた、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両のパワートレインにおいては、種々の走行状態で変動性の伝動トルクが発生する。車両または動力車両の走行状態が変化すると、たとえば加速が行なわれると、車両エンジンによって発生する駆動トルクを変化させる必要がある。動力車両のパワートレインは異なる重量と弾性を持っているので、上記トルク変化或いは負荷変動により、動力車両のパワートレインが励起されて、負荷変動振動が発生する。負荷変動振動は共振によって発生するもので、特にシステム全体の固有振動数が最低のときに発生する。これは、車両エンジンから駆動輪に至るまでのパワートレイン全体が連結されたときである。
【0003】
負荷変動振動が発生する典型的なケースは、伝動トルクまたは駆動トルクが極めて短時間で変動するような走行状態のときである。この種の典型的な走行状態は、たとえばクラッチを連結したときの負荷変動、始動時またはギヤ切換え時の同期導入後のトルクジャンプ、或いはデュアルモードフライホイール(ZMS)を備えたエンジンのスタート時の最初の点火である。
【0004】
従来の技術では、負荷変動振動を解消または抑止するためにさまざまな解決法が考えられた。
1つの公知の解決法では、特にゆっくりとトルクを変化させる。この場合、単位時間あたりにパワートレインに作用するトルクの変化は所定の値以下に維持されるので、このトルク変化から生じる振動の振幅も小さく、パワートレイン内に設けられているダンパー要素がこの振動を十分に緩衝させることができる。しかしながら、この解決法は、車両の反応が緩慢で、かなりの動的ロスを生じさせるのが欠点である。
【0005】
このため、ドイツ連邦共和国特許第19536320C2号公報では、トルクを段階的に変化させることが提案されている。この場合、望ましいトルク変化を検出し、トルク変化が多段階で行なわれるようにアクチュエーターを制御して利用トルクを変化させる。第1の段階に対し時間的に遅らして第2の段階を設定するので、段階的トルク変動により発生する種々の振動が相互に弱めあう干渉により解消する。しかしながら、この公知の方法では、段階的なトルク変動をあまり正確に制御できない場合が多いという問題がある。同様のことは、伝動トルクの経過を制御するようにしたクラッチアクチュエーターに対しても言える。さらにこの種のシステムは使い勝手が悪く、特に高い構造コストでしか実現できない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、パワートレインの負荷変動振動を効果的に回避または抑止できる方法および装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止方法においては、利用トルクが変化し始めたときに、負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせる付加的なトルクパルスを発生させ、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であることを特徴とするものである(請求項1)。
【0008】
動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止装置においては、パワートレインに連結されているトルクパルス発生装置と、負荷変動が始まったときにトルクパルスを作用させる論理装置であって、トルクパルスが負荷変動振動の周期の半分継続し、且つ負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせるようにトルクパルスを制御する前記論理装置とを有することを特徴とするものである(請求項16)。
【0009】
また、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御プログラムにおいては、トルクパルスを発生させるための制御信号を生じさせるプログラムステップを含み、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であり、且つトルクパルスが負荷変動振動とは逆方向の振動を生じさせることを特徴とするものである(請求項20)。
【0010】
さらに、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御装置においては、請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法を実施するためのプログラムコード手段を備えた制御プログラムが設けられていることを特徴とするものである(請求項22)。
【0011】
本発明の他の有利な構成、観点、詳細は従属項、以下の説明、および図面から明らかである。本発明による方法と関連して説明する利点と特徴は装置に対しても適用され、その逆も然りである。
本発明による、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止方法においては、利用トルクが変化し始めたときに、負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせる付加的なトルクパルスを発生させ、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であるので、車両に動的ロスが発生することなく、負荷変動振動が効果的に抑止される。利用トルクとは、たとえば内燃機関や電動機のような駆動装置によって発生する駆動トルクである。他方利用トルクは、たとえば動力車両のパワートレイン内に配置されるクラッチによって発生する伝動トルクであってもよい。
【0012】
トルクパルスの高さが、利用トルクの高さの半分の範囲であるのが有利である。この構成は、負荷変動振動の特に効果的な抑止を可能にするために最適である。付加的なトルクパルスを、負荷変動開始時に論理装置により発生させるのが有利である。
【0013】
付加的なトルクパルスは原動機、特に高速制御可能な電動機により発生させる。この種の電動機は、たとえば始動発電機の形態で車両のパワートレインに設けられるが、付加的なトルクパルスを動力車両のスターターによって発生させてもよい。これにより付加的な構成要素、コスト、重量が軽減される。
【0014】
本発明の他の構成によれば、付加的なトルクパルスはたとえばブレーキ装置を介してエンジンケースまたは高速回転する回転体へ伝動される。高速回転体にはたとえばブレーキエネルギーが蓄積されていてよい。
トルクパルスを制御するため、エンジンを制御する電子制御システムからのトルク情報を使用する。トルクパルスの制御は、たとえばエンジンの回転数の変化に基づいて行われる。
【0015】
本発明による方法の有利な構成によれば、トルクパルスを動力車両のエンジンに発生させる。デュアルモードフライホイールを備えたエンジンの場合には、トルクパルスを、デュアルモードフライホイールの第1次部分(入力側)または第2次部分(出力側)に発生させる。第1次部分に発生させると、トルクパルスの作用が特に効果的であり、すなわち、トルクパルスは負荷変動を生じさせるトルクまたは平均エンジントルクの近くで作用するので、仮に振動が残っていてもわずかである。
【0016】
負の値を持つ最初の第1のトルクパルスの後に、正の値を持つ他のトルクパルスを発生させるのが有利である。これにより負荷変動の経過がさらに改善される。
始動時またはギヤ切換え時にトルクパルスを同期時点で投入するのが有利である。
【0017】
付加的なトルクパルスを、エンジントルクの利用トルクが最初に上昇したときにエンジントルクに対して逆方向に投入し、特にデュアルモードフライホイールを備えたエンジンの始動時に投入するのが有利である。また、最初の第1の付加的なトルクパルスの後に第2の付加的なトルクパルスを発生させ、その際第2のトルクパルスを最初の第1のトルクパルスよりも1周期遅れて投入するようにしてもよい。或いは、3つのトルクパルスを連続的に発生させ、その際中間のトルクパルスを他の2つのトルクパルスに対し逆方向に指向させるようにしてもよい。これにより振動抑止効果が一層向上する。
【0018】
本発明による動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止装置は、パワートレインに連結されているトルクパルス発生装置と、負荷変動が始まったときにトルクパルスを作用させる論理装置であって、トルクパルスが負荷変動振動の周期の半分継続し、且つ負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせるようにトルクパルスを制御する前記論理装置とを有することを特徴としているので、特に正確な制御が行なわれ、負荷変動振動が特に効果的に抑止される。
【0019】
たとえば、トルクパルス発生装置は、内燃機関に連結されている電動機である。
トルクパルス発生装置は、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンの場合、デュアルモードフライホイールの第1次部分(入力側)および(または)第2次部分(出力側)に連結されているのが有利である。
【0020】
論理装置は、上記方法を制御するために構成されているのが有利である。
本発明の他の観点によれば、データキャリアにファイルされ、或いはネットワークで使用可能で、制御装置に負荷可能な、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御プログラムであって、動力車両のパワートレインにおける利用トルク信号を検出するステップと、利用トルクの変化によって生じる負荷変動振動の周期を測定するステップとを含む前記制御プログラムにおいて、トルクパルスを発生させるための制御信号を生じさせるプログラムステップを含み、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であり、且つトルクパルスが負荷変動振動とは逆方向の振動を生じさせる前記制御プログラムが提供される。本発明は、データキャリアのようなコンピュータプログラム製品においても実現される。
【0021】
有利には、制御プログラムは、前記方法を実施するためのプログラムステップを含んでいるのがよい。
本発明の他の観点によれば、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御装置において、前記方法を実施するためのプログラムコード手段を備えた制御プログラムが設けられている制御装置が提供される。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図1は負荷変動時の走行状態、すなわちクラッチが閉じたときのパワートレインのブロック図である。エンジン1または内燃機関はトランスミッション2に連結され、トランスミッション2は車両4の車輪3に連結され、車輪3を駆動する。エンジン1とトランスミッション2の間には、公知のねじれ振動ダンパー5が接続されている。電動機6は、付加的なトルクパルスを外部から付与するために用いる。電動機6はエンジン1に連結されている。
【0023】
図2のaは、負荷変動時の走行状態に対する本発明の他の実施形態を示すもので、この実施形態ではエンジンはデュアルモードフライホイールを備えている。デュアルモードフライホイールには第1次部分7a(入力側)と第2次部分7b(出力側)とが設けられている。トランスミッション2と車輪3と車両4とは図1のブロック図の構成と同様に構成されている。ここに図示したパワートレインでは、電動機6が第2次部分7bに連結されて、トルクパルスを付与する。
【0024】
図2のbは、本発明の他の実施形態として、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンを有するパワートレインを示すものである。このパワートレインは図2のaに図示したものと同様に構成されているが、電動機6は第1次部分7aに連結されている。
【0025】
図3のaとbは、デュアルモードフライホイールのないエンジンを備えたパワートレイン(図1を参照)における負荷変動時の回転数とトルクを示すグラフである。ここに図示した例では付加的なトルクパルスは発生されない。平均エンジントルクMは0.2秒以内で100Nmへ上昇する。これにより負荷変動振動が発生する。この負荷変動振動をクラッチトルクKとエンジン回転数Nとで示した。
【0026】
図4のaとbは、本発明による方法における、同じ負荷変動に対する回転数の挙動とトルクの挙動とを示したものである。エンジントルクMの変化と同時に電動機6により付加的なトルクパルスIを発生させる(図1)。付加的なトルクパルスの値は−50Nmであり、すなわち発生した平均エンジントルクMの半分の大きさであり、且つ方向が逆である。付加的なトルクパルスIの継続時間は負荷変動振動の周期の半分に相当している。トルクパルスを制御するため、たとえばエンジンを制御する電子制御システムからのトルク情報を使用する。或いは、回転数の変化からトルクパルスの制御を行なってもよい。負荷変動振動の周期はたとえば車両状態データから検出することができる。この点に関しては冒頭で取り上げたドイツ連邦共和国特許第19536320C2号公報に記載されており、本明細書にこれを引用して、取り入れることにする。
【0027】
付加的に発生させたトルクパルスの結果として、クラッチトルクKはその最大値まで上昇し、エンジン回転数Nにはもはや振動は含まれない。
図5のaとbは、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンの回転数とトルクを負荷変動時の走行状態において示したグラフであるが(図2のa)、付加的なトルクパルスは発生させていない。破線は平均トルクMを示すもので、短時間のうちに100Nmへ上昇している。これによりデュアルモードフライホイールのねじれダンパー内のトルクTと、トランスミッション入力軸のトルクGとは負荷変動振動を蒙る。点火周波数により励起される動的エンジントルクDはグラフでは非常に小さく保たれているが、これはエンジントルクが負荷変動に影響しないからである。影響すると、グラフは乱雑なものになる。図2のaに図示したような、デュアルモードフライホイールの第2次部分に連結されている電動機6からは、ここに図示した状態においては付加的なトルクパルスは伝動されない。回転数においては、第1次回転数Pにおいても、第2次回転数Sおよび仮定の平均エンジン回転数nにおいても、動的エンジントルクに対し著しい負荷変動振動が認められる。
【0028】
図6のaとbは、エンジンがデュアルモードフライホイールを備え、図2のaのように第2次部分7bに電動機を連結させた場合において、トルクパルスを発生させることにより負荷変動振動がいかに減少するかを示したものである。負荷変動の発生とともに、或いは平均エンジントルクMの変化と同時に付加的なトルクパルスIを発生させる。トルクパルスIは平均エンジントルクMに対し負の方向或いは逆の方向に指向し、その継続時間は実質的に負荷変動振動の周期の半分である。付加的なトルクパルスIを発生させることにより、回転数とトルクで認められる負荷変動振動が著しく減少することがわかる。
【0029】
図7のaとbは、正のトルクを持った第2のパルスにより負荷変動挙動がさらに改善されることを示している。この場合もデュアルモードフライホイールを備えたエンジンに対する負荷変動過程の状況を示したものである。この場合、電動機6は第2次部分7bに連結されている(図2のa)。平均エンジントルクMが上昇し始めると同時に、これに対して逆方向のトルクパルスIを電動機6(図2のa)によって発生させる。第1のトルクパルスI1に引き続いて第2の正のトルクパルスI2を発生させる。これにより回転数とトルクにおける前記振動はさらに低減される。
【0030】
図8のaとbは、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンに対する負荷変動時の回転数とトルクの変化を示したもので、電動機6は第1次部分7aに連結されている(図2のb)。トルクパルスIの大きさは、第2次部分にトルクインパルIを発生させた図6のbおよび図7のbの場合に比べて小さい。図8のbによれば、トルクパルスIは第1次部分7aに発生させるので、トルクパルスIは負荷変動を生じさせるトルクまたは平均エンジントルクMにより近いところで作用する。これにより、回転数およびトルクに残っている振動は第2次部分7bを介して発生させる場合よりも少ない。すなわち、この実施形態によれば、トルクパルスIの作用はより効果的である。
【0031】
次に、始動時またはギヤ切換え時の走行状態について説明する。このため図9ないし図15のbを参照する。
図9は、デュアルモードフライホイールを設けていないエンジンを備えたパワートレインを、始動時またはギヤ切換え時の走行状態において図示したものである。エンジン1とトランスミッション2の間にはクラッチディスク8があり、クラッチ伝動トルク9が作用する。ねじれダンパー5はクラッチディスク8とトランスミッション2の間で作用する。エンジン1には電動機6が連結されている。
【0032】
図11のaとbは、上記構成における、始動時の回転数とトルクを示したものである。図11のaにおいて、トランスミッション入力部における回転数NGEとトランスミッション出力部における回転数NGAとの回転数比は、第1速での伝動率に相当している。図11のbのグラフは、エンジントルクMと、クラッチトルクKと、トランスミッションSynまたは同期装置におけるトルクを示したものである。約1秒後のスリップ範囲では、クラッチトルクKはエンジントルクMよりも高く、エンジンプレッシングが生じる。同期化以前にエンジンプレッシングが生じると、同期化以後の平均クラッチトルクKにおいてトルクジャンプを増大させる。トルクジャンプは、回転数およびトルクの経過において著しい負荷変動振動を生じさせる。
【0033】
図12のaとbには、本発明にしたがってトルクパルスを発生させることにより負荷変動振動がいかに減少するかが図示されている。この場合、負荷変動振動の半分の継続時間を持つただ1つのトルクパルスIを電動機6(図9)により発生させる。トルクパルスIは同期時点で投入し、これにより負荷変動振動を減少させる。トルクパルスIは内燃機関またはエンジン1に作用するので、クラッチには減少して送られる。この減少を補償するため、トルクパルスIを増大させ、その結果クラッチに作用するトルクパルスはクラッチにおけるトルクジャンプの半分に相当するようになる。結果として、回転数およびトルクにおける負荷変動振動が著しく減少する。
【0034】
図13のaとbは、デュアルモードフライホイールを備えたパワートレインの、始動時における回転数とトルクを示したもので、電動機6は第2次部分7bに連結されている。これに対応するパワートレインのブロック構成図は図10のaに図示されている。ねじれダンパー5は第1次部分7aと第2次部分7bの間で作用し、第2次部分7bとクラッチディスク8の間ではクラッチ伝動トルク9が作用する。
【0035】
図13のAとBに図示した回転数またはトルクでは付加的なトルクパルスは作用しない。図13のbには、エンジントルクM、クラッチトルクK、トランスミッションにおけるトルクSynに加えて、デュアルモードフライホイールにおけるねじれダンパートルクTが図示されている。トルクジャンプの高さを決定する慣性モーメントは、第1次慣性モーメントと第2次慣性モーメントの和である。ここで使用したシミュレーションモデルにおけるこの値はデュアルモードフライホイールのないシミュレーションモデルにおけるエンジン慣性モーメント(フライホイールと押圧板を含む)よりも高いので、より高いトルクジャンプが生じ、よって負荷変動トルクの振動はより強くなる。
【0036】
これに対し、図14のaとbは、第2次部分7bに接続されている電動機6(図10のa)を用いてトルクパルスIを発生させることにより、負荷変動振動が強く減少することを示している。ここではトルクジャンプとトルクパルスの両方が第2次部分7bに作用するので、負荷変動振動の抑制は特に効果的である。
【0037】
図15のaとbは、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンに対する回転数とエンジントルクの経過を示すもので、電動機6は第1次部分7aに連結されている。始動時またはギヤ切換え時の走行状態におけるこの実施形態のブロック構成図は図10のaに図示されている。この場合も、負荷変動振動を減少させるため、第1次部分7aに連結された電動機6により付加的なトルクパルスIを発生させる。しかし、トルクジャンプとトルクパルスは異なる慣性モーメントに作用するので、負荷変動振動の抑制効果はいくぶん小さい。
【0038】
次に、エンジンスタートの状態を説明する。このため、図16のaないし図21のbを参照する。
デュアルモードフライホイールのないエンジンの場合、この状態では負荷変動振動は生じない。
図16のaは、デュアルモードフライホイールを備えたエンジンにおける、エンジンスタート状態でのパワートレインのブロック構成図を示している。電動機6は第1次部分7aに連結されている。第2次部分7bはトランスミッション2に連結されている。第1次部分7aと第2次部分7bの間にはねじりダンパー5が設けられている。図17のaとbは、デュアルモードフライホイールを備えたこのシステムに対するエンジンスタートを示している。システムの固有振動数は、スターター回転数での点火周波数をかろうじて上回っている。すでに第2点火を行なった後で、固有振動数範囲をはるかに上回っている。第1点火とともにエンジンは平均エンジントルクMと、点火周波数によるより高い動的トルクMDを発生させる。固有振動数は、平均エンジントルクMの急激な上昇と最大で2つの点火パルスにより励起される。すなわち、点火周波数で制御されるトルク経過によって特に効果的に減少させることができるような典型的な共振は存在しない。
【0039】
図18のaとbは、本発明による方法をこのケースに適用した例を示している。エンジントルクMが最小に上昇するときにトルクパルスIを投入する。トルクパルスIはエンジントルクMの上昇方向とは逆の方向に指向している。トルクパルスIのパルス継続時間は、固有振動数の周期の半分に相当している。トルクパルスIは、図16のaに示したように電動機6により第1次部分7aにもたらされる。回転数の変化またはトルクの変化における振動は著しく減少している。
【0040】
図19のaとbに記載の回転数とトルクは、図18のaとbのそれに十分対応しているが、ここでは2つのトルクパルスI1とI2を順次発生させる。第2のトルクパルスI2は第1のトルクパルスI1の開始に引き続いて負荷変動振動が1周期経過した後に発生せしめる。これにより、回転数とトルクの負荷変動振動はさらに良好に減少する。
【0041】
図20のaとbは、負荷変動振動に対する3つのトルクパルスI1、I2、I3の作用を示している。平均エンジントルクMが上昇するに伴って第1のトルクパルスI1を投入する。この第1のトルクパルスI1は負の値を持ち、周期の半分だけ継続する。この第1のトルクパルスI1が終了した直後に第2のトルクパルスI2を発生させる。この第2のトルクパルスI2は正の値を持っている。第2のトルクパルスI2に引き続きすぐに第3のトルクパルスI3を投入する。この第3のトルクパルスI3も負の値である。これら3つのトルクパルスI1、I2、I3はすべて負荷変動振動の周期の半分の継続時間を持っている。負荷変動振動は著しく減少し、たとえば第2次部分の回転数Sおよびねじれダンパーに印加されるトルクTが特によくわかる。
【0042】
図21のaとbは、第2次部分7bに連結された電動機による負荷変動振動の減少を、エンジンスタート時の状態において示したものである。対応するブロック構成図が図16のbに図示されている。平均エンジントルクMの上昇に伴って第1のトルクパルスI1を投入する。トルクパルスの高さはほぼ平均エンジントルクMのパルス高さの半分に相当している。トルクパルスの時間は周期の半分である。第1のトルクパルスI1を投入後の1周期に第2のトルクパルスI2を投入する。そのパルス高さはちょうど第1のトルクパルスI1のパルス高さと同じであり、ねじれ振動の周期の半分の間継続する。第1次部分の回転数Pおよび第2次部分の回転数Sと、平均回転数nとから、負荷変動振動の減少が明らかになる。特に、ねじれダンパーに印加される振動またはトルクTの振幅も減少している。
【0043】
総括すると、本発明においては、逆位相振動を生じさせるトルクパルスを外側から発生させることにより、負荷変動振動が著しく減少する。これにより、図面に図示したシミュレーションモデルが示すように、システム全体は負荷変動後振動しないか、振動してもわずかである。上記の実施形態では、クラッチが閉じている場合の負荷変動時の典型的な走行状態に関し、本発明を、始動時または切換え時の同期投入後のトルクジャンプ、およびデュアルモードフライホイールを備えたシステムにおけるエンジンスタート時の最初の点火について説明したが、このような典型例以外にも、本発明による方法を適用できる他の状態も可能である。トルクパルスの発生は、高速制御可能な電動機、たとえばスターター、始動発電機等を備えたシステムにおいて特に大きなコストを要せずに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】デュアルモードフライホイールを設けていないエンジンを備えたパワートレインの、クラッチが閉じているときのブロック構成図である。
【図2】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第2次部分(aの図)または第1次部分(bの図)に連結された電動機とを備えたエンジンを有するパワートレインの、クラッチが閉じているときのブロック構成図である。
【図3】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールがないエンジンにおける負荷変動時の走行状態での回転数とトルクの挙動を、本発明による方法を適用していないケースに対して説明するためのタイムチャートである。
【図4】aとbはそれぞれ本発明による方法を適用したケースに対する図3のaとbに対応するグラフである。
【図5】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第2次部分に連結された電動機とを備えたエンジンにおける負荷変動時の走行状態での回転数とトルクの挙動を、本発明による方法を適用していないケースに対して説明するためのタイムチャートである。
【図6】aとbはそれぞれ本発明による方法を適用したケースに対する図5のaとbに対応するグラフである。
【図7】aとbはそれぞれトルクパルスを発生させた場合の図6のaとbに対応するグラフである。
【図8】aとbはそれぞれ電動機が第1次部分に連結されている場合の図6のaとbに対応するグラフである。
【図9】デュアルモードフライホイールを設けていないエンジンに対する始動時またはギヤ切換え場のパワートレインのブロック構成図である。
【図10】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第2次部分(aの図)または第1次部分(bの図)に連結された電動機とを備えたエンジンにおける始動時またはギヤ切換え時の走行状態に対する図9に対応するブロック構成図である。
【図11】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールがないエンジンにおける始動時またはギヤ切換え時の走行状態に対する回転数とトルクの挙動を、本発明による方法を適用していないケースに対して説明するためのタイムチャートである。
【図12】aとbはそれぞれ本発明による方法を実施した場合の図11のaとbに対応するグラフである。
【図13】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第2次部分に連結された電動機とを備えたエンジンにおける始動時またはギヤ切換え時の走行状態に対する回転数とトルクの挙動を、本発明による方法を適用していないケースに対して説明するためのタイムチャートである。
【図14】aとbはそれぞれ本発明による方法を適用したケースに対する図13のaとbに対応するグラフである。
【図15】aとbはそれぞれ電動機が第1次部分に連結されている場合の図14のaとbに対応するグラフである。
【図16】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第1次部分に連結された電動機(aの図)または第2次部分に連結された電動機(bの図)とを備えたエンジンにおけるエンジンスタート時の走行状態に対するパワートレインのブロック構成図である。
【図17】aとbはそれぞれデュアルモードフライホイールと第1次部分に連結された電動機とを備えたエンジンにおけるエンジンスタート時の走行状態に対する回転数とトルクの挙動を、本発明による方法を適用していないケースに対して説明するためのタイムチャートである。
【図18】aとbはそれぞれ本発明による方法を実施した場合の図17のaとbに対応するグラフである。
【図19】aとbはそれぞれ2つのトルクパルスを発生させた場合の図18のaとbに対応するグラフである。
【図20】aとbはそれぞれ3つのトルクパルスを発生させた場合の図19のaとbに対応するグラフである。
【図21】aとbはそれぞれ電動機が第2次部分に連結され且つ2つのトルクパルスを発生させた場合の図20のaとbに対応するグラフである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 トランスミッション
3 車輪
4 車両
5 ねじれ振動ダンパー
6 電動機
7a 第1次部分
7b 第2次部分
8 クラッチディスク
9 クラッチ伝動トルク
D 動的エンジントルク
G トランスミッション入力軸のトルク
I トルクパルス
K クラッチトルク
M 平均エンジントルク
MD 動的トルク
n 仮定の平均エンジン回転数
N エンジン回転数
NGA トランスミッション出力部における回転数
NGE トランスミッション入力部における回転数
P 第1次部分の回転数
S 第2次部分の回転数
Syn トランスミッションにおけるトルク
T ねじれダンパー内のトルク
Claims (22)
- 動力車両のパワートレインにおける利用トルクの変化を検出するステップと、
利用トルクの変化により生じる負荷変動振動の周期を測定するステップと、を含む、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止方法において、
利用トルクが変化し始めたときに、負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせる付加的なトルクパルスを発生させ、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であることを特徴とする前記方法。 - トルクパルスの高さが、利用トルクの高さの半分の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 付加的なトルクパルスを、負荷変動開始時に論理装置により発生させることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 付加的なトルクパルスを原動機により発生させることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか一つに記載の方法。
- 付加的なトルクパルスを動力車両のスターターにより発生させることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法。
- 付加的なトルクパルスをブレーキ装置を介してエンジンケースおよび(または)回転体へ伝動させることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか一つに記載の方法。
- トルクパルスを制御するため、エンジンを制御する電子制御システムからのトルク情報を使用することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか一つに記載の方法。
- トルクパルスの制御を、エンジンの回転数の変化に基づいて行うすることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか一つに記載の方法。
- トルクパルスを動力車両のエンジンに発生させることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一つに記載の方法。
- デュアルモードフライホイールを備えたエンジンの場合、トルクパルスをデュアルモードフライホイールの第1次部分および(または)第2次部分に発生させることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか一つに記載の方法。
- 負の値を持つ最初の第1のトルクパルスの後に、正の値を持つ他のトルクパルスを発生させることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか一つに記載の方法。
- 始動時またはギヤ切換え時にトルクパルスを同期時点で投入することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか一つに記載の方法。
- 付加的なトルクパルスを、エンジントルクの利用トルクが最初に上昇したときにエンジントルクに対して逆方向に投入することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか一つに記載の方法。
- 最初の第1の付加的なトルクパルスの後に第2の付加的なトルクパルスを発生させ、その際第2のトルクパルスを最初の第1のトルクパルスよりも1周期遅れて投入することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか一つに記載の方法。
- 3つのトルクパルスを連続的に発生させ、その際中間のトルクパルスを他の2つのトルクパルスに対し逆方向に指向させることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか一つに記載の方法。
- 動力車両のパワートレインにおける利用トルクの変化を検出する手段と、
利用トルクの変化により生じる負荷変動振動の周期を測定する手段と、を備えた、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動抑止装置において、
パワートレインに連結されているトルクパルス発生装置(6)と、
負荷変動が始まったときにトルクパルスを作用させる論理装置であって、トルクパルスが負荷変動振動の周期の半分継続し、且つ負荷変動振動に対し逆位相の振動を生じさせるようにトルクパルスを制御する前記論理装置と、を有することを特徴とする前記装置。 - トルクパルス発生装置(6)が、内燃機関に連結されている電動機であることを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- デュアルモードフライホイールを備えたエンジンの場合、トルクパルス発生装置(6)が、デュアルモードフライホイールの第1次部分(7 a )および(または)第2次部分(7b)に連結されていることを特徴とする、請求項16または17に記載の装置。
- 論理装置が、請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法を制御するために構成されていることを特徴とする、請求項16から18までのいずれか一つに記載の装置。
- データキャリアにファイルされ、或いはネットワークで使用可能で、制御装置に負荷可能な、動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御プログラムであって、
動力車両のパワートレインにおける利用トルク信号を検出するステップと、
利用トルクの変化によって生じる負荷変動振動の周期を測定するステップと、を含む前記制御プログラムにおいて、
トルクパルスを発生させるための制御信号を生じさせるプログラムステップを含み、トルクパルスの継続時間が負荷変動振動の周期のほぼ半分であり、且つトルクパルスが負荷変動振動とは逆方向の振動を生じさせることを特徴とする前記制御プログラム。 - 請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法を実施するためのプログラムステップを含んでいることを特徴とする、請求項20に記載の制御プログラム。
- 動力車両のパワートレインにおける負荷変動振動を抑止するための制御装置において、
請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法を実施するためのプログラムコード手段を備えた制御プログラムが設けられていることを特徴とする制御装置。
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