JP5267486B2 - ダンパ装置および車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ装置および車両制御装置に関する。

従来、内燃機関の出力軸と連動して回転する回転体の振動を吸収するダンパ装置が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンの回転数に比例して回転する回転軸の端部に取り付けられた円盤と、円盤に配設された振り子機構と、振り子機構の振り子支点を円盤の半径方向に移動可能に構成された移動機構と、エンジンの運転状態に応じて移動機構の作動を制御する制御手段とをそなえる振り子式動吸振器の技術が開示されている。

特開平１０−１９６７３２号公報

ここで、複数の気筒を有し、一部の気筒の燃焼を休止することが可能な内燃機関の技術が公知である。燃焼を休止する気筒数が変化する際には、内燃機関の回転に伴う振動も変化するが、休止する気筒数の変化に応じて変動する振動を吸収することについて、従来十分な検討がなされていない。

本発明の目的は、複数の気筒を有し、一部の気筒の燃焼を休止することが可能な内燃機関の休止気筒数の変化に応じて異なる振動を吸収することができるダンパ装置および車両制御装置を提供することである。

本発明のダンパ装置は、複数の気筒を有し、一部の気筒の燃焼を休止することが可能な内燃機関が搭載された車両に設けられるダンパ装置であって、前記内燃機関の出力軸と接続されて前記出力軸の回転と連動して回転する回転体と、前記回転体に設けられ、前記回転体の回転変動により振子運動することで前記回転体の振動を吸収する第一揺動体および第二揺動体と、前記第一揺動体および前記第二揺動体の作動状態を切り替える切替機構とを備え、前記切替機構は、前記回転体によって支持された前記第二揺動体を支持軸として、前記第一揺動体が揺動可能に支持されて前記回転体に対して振子運動する第一状態と、前記第一揺動体が前記回転体に固定され、かつ前記第二揺動体が前記第一揺動体あるいは前記回転体の少なくともいずれか一方によって転動可能に支持され、転動する前記第二揺動体の運動が前記回転体に対する振子運動となる第二状態とに前記作動状態を切り替え、前記作動状態の切り替えは、前記休止する気筒数の変化に応じてなされることを特徴とする。

本発明のダンパ装置において、前記第一状態において前記第一揺動体の振子運動により吸収される振動の次数は、前記休止する気筒がない場合の吸振対象とする次数に対応し、前記第二状態において前記第二揺動体の振子運動により吸収される振動の次数は、前記一部の気筒の燃焼が休止されている場合の吸振対象とする次数に対応することを特徴とする。

本発明のダンパ装置において、前記第一揺動体は、軸方向に形成された孔部を有する振子であり、前記第二揺動体は、前記第一揺動体の孔部と前記回転体に軸方向に形成された孔部とに軸方向と平行に挿入されたピン状の転動体であり、前記第二状態において、前記第一揺動体は、前記切替機構により前記第一状態の位置よりも前記回転体の径方向の内側の位置で前記回転体に固定され、前記第二揺動体は、前記第一揺動体の孔部あるいは前記回転体の孔部の少なくともいずれか一方により転動可能に支持されることを特徴とする。

本発明のダンパ装置において、前記切替機構は、前記第二状態において前記回転体に固定される前記第一揺動体の径方向の位置を異ならせることで、前記第二揺動体が前記第一揺動体の孔部に支持される状態と、前記回転体の孔部に支持される状態とを切り替えることを特徴とする。

本発明のダンパ装置において、前記第二状態において、前記第二揺動体は前記第一揺動体の孔部に支持されて振子運動し、前記第一揺動体の孔部において、前記第一状態において前記第二揺動体に支持される部分と、前記第二状態において前記第二揺動体を支持する部分とは周方向の異なる位置にあり、かつ径が互いに異なることを特徴とする。

本発明のダンパ装置において、前記第二揺動体において、前記孔部に挿入される部分と異なる部分に慣性体が設けられていることを特徴とする。

本発明の車両制御装置は、上記ダンパ装置を備えた車両の車両制御装置であって、前記休止する気筒数の増加に応じて前記切替機構が前記作動状態を切り替えるときに、前記回転体の回転角加速度を増加させる制御を行うことを特徴とする。

本発明の車両制御装置は、上記ダンパ装置を備えた車両の車両制御装置であって、前記休止する気筒数の減少に応じて前記切替機構が前記作動状態を切り替えるときに、前記回転体の回転角加速度を減少させる制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかるダンパ装置は、第一揺動体および第二揺動体の作動状態を切り替える切替機構を備え、切替機構は、回転体によって支持された第二揺動体を支持軸として、第一揺動体が揺動可能に支持されて回転体に対して振子運動する第一状態と、第一揺動体が回転体に固定され、かつ第二揺動体が第一揺動体あるいは回転体の少なくともいずれか一方によって転動可能に支持され、転動する第二揺動体の運動が回転体に対する振子運動となる第二状態とに作動状態を切り替え、作動状態の切り替えは、休止する気筒数の変化に応じてなされる。これにより、休止気筒数の変化に応じて異なる振動を吸収することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係るダンパ装置の概略構成を示す図である。 図２は、実施形態に係るダンパ装置を備えた車両の要部を示す図である。 図３は、ダンパ装置の第二状態を示す図である。 図４は、切替機構の一例を示す図である。 図５は、フライホイールの本体に加速度を与えた状態を示す図である。 図６は、一部の気筒の燃焼を休止させるときの動作を示すフローチャートである。 図７は、解放されて周方向に振られた振子を示す図である。 図８は、気筒停止を解除するときの動作を示すフローチャートである。 図９は、変形例にかかるダンパ装置を示す図である。 図１０は、第２実施形態に係るダンパ装置が２本吊り式振子ダンパである状態を示す図である。 図１１は、第２実施形態に係るダンパ装置がコロ式振子ダンパである状態を示す図である。

以下に、本発明にかかるダンパ装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

（第１実施形態）
図１から図９を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、複数の気筒を有し、一部の気筒の燃焼を休止することが可能な内燃機関が搭載された車両に設けられるダンパ装置に関する。図１は、本発明に係るダンパ装置１−１の第１実施形態の概略構成を示す図、図２は、実施形態に係るダンパ装置１−１を備えた車両の要部を示す図、図３は、実施形態に係るダンパ装置１−１の第二状態を示す図である。

図２において、符号１は車両を示す。車両１は、エンジン（内燃機関）１０と、エンジン１０から出力される動力を駆動輪Ｗに伝達する動力伝達装置２０を備える。エンジン１０は、気筒の燃焼室内で燃焼させた燃料の熱エネルギーを機械的エネルギーに変換して動力として出力する内燃機関である。エンジン１０の出力軸１１は、変換された機械的なエネルギーにより回転して、エンジン１０の出力を動力伝達装置２０に伝達する。エンジン１０は、図示しない複数の気筒と、各気筒に燃料を供給する図示しない燃料供給装置を有している。エンジン１０は、複数の気筒のうち、一部の気筒への燃料の供給を停止することで当該気筒の燃焼を休止（気筒停止）させることが可能に構成されている。本実施形態では、エンジン１０が６気筒を有しており、うち３気筒の燃焼を休止させることが可能である場合を例に説明するが、エンジン１０の全気筒数および休止気筒数はこれには限定されない。

車両１には、エンジン１０を含む車両１の統合的な制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられている。ＥＣＵ５０は、エンジン１０と電気的に接続されており、エンジン１０の各気筒への燃料噴射量や噴射時期、点火タイミング等の制御指令や、エンジン回転数を含むエンジン１０に関する情報をエンジン１０と授受できる。ＥＣＵ５０は、車両１の走行状態等に応じて、エンジン１０の一部の気筒への燃料の供給を停止して燃焼を休止させる。

動力伝達装置２０は、公知の変速機構や差動機構等を有しており、エンジン１０から入力される動力を変速して左右それぞれの駆動輪Ｗに伝達する。

エンジン１０の出力軸１１には、フライホイール３０が設けられている。フライホイール３０は、出力軸１１と同軸上に配置されて出力軸１１に連結されており、出力軸１１と一体回転する。図１に示すように、フライホイール３０は、本体３１と、振子３２と、ピン３３を有している。本体３１は、エンジン１０の出力軸１１に連結されており、出力軸１１の中心軸線Ｘを回転中心として出力軸１１と一体に回転する。つまり、本体３１は、エンジン１０の出力軸１１と接続されて出力軸１１の回転と連動して回転する回転体である。本体３１は、軸方向に対向する一対の円盤状のディスク部３１ａと、ディスク部３１ａ，３１ａを軸方向に接続する円筒部３１ｂとを有しており、円筒部３１ｂの中心軸線は出力軸１１の中心軸線Ｘに重なっている。

本体３１の内部には、振子３２が配置されている。振子３２は、本体３１に設けられ、本体３１の回転変動により振子運動することで本体３１の振動を吸収する第一揺動体として機能する。振子３２には、同方向（本体３１内に配置された状態において出力軸１１の軸方向）に振子３２を貫通する二つの貫通孔（孔部）３４，３４が平行に形成されている。なお、以下の説明において、特に記載がない場合、「軸方向」とは本体３１の中心軸線Ｘの軸方向を示し、「径方向」とは中心軸線Ｘを中心として中心軸線Ｘと直交する方向を示し、「周方向」とは中心軸線Ｘを中心とする周方向を示すものとする。

貫通孔３４，３４は、断面円形に形成されており、二つの貫通孔３４，３４の内径は等しい。また、本体３１には、振子３２の貫通孔３４，３４に対応する一対の貫通孔（孔部）３５，３５が形成されている。貫通孔３５，３５は、本体３１を軸方向に貫通しており、かつ、中心軸線Ｘから二つの貫通孔３５までの距離（中心軸線Ｘと貫通孔３５の中心軸線との距離）は等距離である。貫通孔３５，３５は断面円形であり、その内径は振子３２の貫通孔３４，３４の内径と等しい。貫通孔３４，３４の中心間距離と貫通孔３５，３５の中心間距離とは等しくされている。

貫通孔３４，３４の内周面（振子３２における貫通孔３４を構成する内周面）３４１は、ピン３３が転動する転動面として機能する。また、貫通孔３５，３５の内周面（本体３１における貫通孔３５を構成する内周面）３５１は、ピン３３が転動する転動面として機能する。

ピン３３は、ピン状の転動体であり、本体３１の貫通孔３５および振子３２の貫通孔３４とに軸方向と平行に挿入されている。ピン３３は、本体３１に設けられ、本体３１の回転変動により振子運動することで本体３１の振動を吸収する第二揺動体として機能する。振子３２の貫通孔３４に挿入されたピン３３は、一方の端部が一方のディスク部３１ａに形成された貫通孔３５に挿入され、他方の端部が他方のディスク部３１ａに形成された貫通孔３５に挿入されている。一方の貫通孔３４ａ，貫通孔３５ａにはピン３３ａが挿入され、他方の貫通孔３４ｂ，貫通孔３５ｂにはピン３３ｂが挿入されている。これにより、振子３２は、本体３１によって支持されたピン３３ａ，３３ｂを支持軸として揺動可能に支持されて本体３１に対して振子運動することができる。振子３２は、２本のピン３３ａ，３３ｂを介して本体３１により支持され、２本吊り式の振子ダンパとして機能することが可能となっている。振子３２は、本体３１が回転する際に、本体３１の回転変動により振子運動し、本体３１の振動を吸収する。２本吊り式振子ダンパは、本実施形態のダンパ装置１−１の第一状態である。言い換えると、第一状態では、振子３２が、本体３１に対して振子運動する揺動体４０として動作する。

振子３２は、径方向に厚みを有する円弧形状に形成されている。振子３２の径方向外側の曲面３２ａと径方向内側の曲面３２ｂとは、同心の円弧形状となっており、振子３２の径方向の厚みは一定である。振子３２の周方向の幅は、径方向の外側ほど大きくなっている。貫通孔３４，３４は、厚み方向（径方向）の位置が同じで、かつ、幅方向（周方向）において対称となる位置に配置されている。径方向内側の曲面３２ｂから貫通孔３４，３４のそれぞれの中心までの径方向の距離は等しい。振子３２は、本体３１に対して周方向に複数配置されてもよく、この場合、振子３２が周方向に等間隔で配置されることが好ましい。

振子３２が振子ダンパとして機能するときに吸収する振動の次数ｎ１は、下記[数１]で表される。ここで、次数とは、エンジン回転（出力軸１１の回転）に対する次数である。

ｄ１；貫通孔３４，貫通孔３５の内径（直径）
ｄ２；ピン３３の外径（直径）
Ｌ１；振子３２の重心Ｇと中心軸線Ｘとの径方向の距離
ここで、Ｌ１は、振子３２が可動範囲内で最も径方向の外側に位置しているときの値とすることができる。

この次数ｎ１は、エンジン１０のいずれの気筒においても燃焼を休止させていない場合のトルク変動次数に対応している。言い換えると、次数ｎ１は、エンジン１０の６気筒全てにおいて順に燃焼が行われ、出力軸１１の１回転あたり３回の爆発が生じる場合のトルク変動の吸振対象とする次数にチューニングされている。これにより、吸振対象とする次数ｎ１の振動を振子３２の振子ダンパが効果的に吸収することができる。

ここで、一部の気筒の燃焼を休止させる気筒停止制御が行われると、エンジン１０の振動変化が生じる。これにより、吸振対象とする次数も変化することとなる。振動変化により、２本吊り式振子ダンパの吸収する振動の次数ｎ１と、吸振対象とする次数とにずれが生じると、吸振効率が低下してしまう。気筒の休止状態の変化に伴うエンジン１０の振動変化に対して、ダンパ装置１−１が吸収する振動の次数を変化させられることが望まれている。

本実施形態のダンパ装置１−１は、以下に説明するように、吸収する振動の次数を切替え可能に構成されている。フライホイール３０には、ダンパ装置１−１の作動状態を切り替える切替機構３６が設けられている。切替機構３６は、上記した第一状態と、振子３２が本体３１に固定され、かつピン３３が振子３２あるいは本体３１の少なくともいずれか一方によって転動可能に支持され、転動するピン３３の運動が本体３１に対する振子運動となる第二状態とに作動状態を切り替える。図１には第一状態における振子３２、ピン３３および切替機構３６が示されており、図３には第二状態における振子３２、ピン３３および切替機構３６が示されている。切替機構３６は、ＥＣＵ５０により制御される。ＥＣＵ５０は、エンジン１０の休止気筒数に基づいて切替機構３６を制御し、第一状態と第二状態とを切り替える。本実施形態のダンパ装置１−１は、本体３１、振子３２、ピン３３、および切替機構３６を含んで構成される。

図４は、切替機構３６の一例を示す図である。切替機構３６は、例えば、図４に示すようにバンドブレーキ３７とすることができる。バンドブレーキ３７は、振子３２に巻きつけるようにして振子３２の周方向外側に配置されたバンド３７ａと、バンド３７ａを油圧等により引き締める図示しないアクチュエータとを有している。アクチュエータが作動していない状態では、符号Ｐ１に示すように、バンド３７ａは、振子３２が本体３１に対して揺動できるように振子３２から隙間を空けた位置にある。一方、符号Ｐ２に示すように、アクチュエータが作動してバンド３７ａを引き締めると、バンド３７ａは、振子３２を径方向の内側に押圧する。これにより、振子３２は径方向の内側に移動し、固定される。ここで、振子３２を固定する方法は、例えば、本体３１に形成され、振子３２の径方向内側への移動を所定の位置で規制するストッパとすることができる。あるいは、振子３２が径方向の内側に移動することで、周方向に隣接する振子３２同士が当接して円環を形成し、振子３２が固定されるようにしてもよい。

図３に示すように、切替機構３６により振子３２が固定された状態では、振子３２の貫通孔３４の位置と本体３１の貫通孔３５の位置とが径方向および周方向において一致する。軸方向視において、貫通孔３４と貫通孔３５とが重なり、ピン３３は、本体３１の転動面３５１および振子３２の転動面３４１に転動可能に支持され、転動面３４１，３５１の周方向に揺動することができる。つまり、転動するピン３３の運動が本体３１に対する振子運動となり、ピン３３がコロ式の振子ダンパとして本体３１の振動を吸収することができる。コロ式の振子ダンパは、本実施形態のダンパ装置１−１の第二状態である。第二状態では、ピン３３が、本体３１に対して振子運動する揺動体４０として動作する。

このようにピン３３がコロ式の振子ダンパとして機能するときに吸収する振動の次数ｎ２は、下記[数２]で表される。

Ｌ２；中心軸線Ｘから転動面３４１，転動面３５１の中心軸線Ｘ０までの径方向の距離
ここで、Ｌ２は、振子３２が切替機構３６により本体３１に固定されているときの値である。

この次数ｎ２は、エンジン１０において三つの気筒の燃焼が休止されている場合のトルク変動次数に対応している。言い換えると、次数ｎ２は、エンジン１０の６気筒のうち３気筒において燃焼が休止され、出力軸１１の１回転あたり１．５回の爆発が生じる場合のトルク変動の吸振対象とする次数にチューニングされている。これにより、エンジン１０の一部の気筒の燃焼が休止された状態では、ピン３３のコロ式の振子ダンパにより、吸振対象の振動を吸収することができる。

このように、本実施形態のダンパ装置１−１は、切替機構３６により特性の異なる二つの振子の作動状態が切り替えられる。運転する気筒数が６気筒（休止気筒なし）である場合、切替機構３６は、振子３２を解放し、本体３１に支持されたピン３３を支持軸として振子３２が揺動可能に支持されて振子運動する第一状態とする。ダンパ装置１−１の第一状態では、揺動体４０は、振子３２であり、振子運動の特性を決める位置は、振子３２の重心Ｇである。

三つの気筒の燃焼が休止され、運転する気筒が３気筒である場合、切替機構３６は、振子３２を第一状態の位置よりも径方向の内側の位置で本体３１に固定し、ピン３３が振子３２の転動面３４１および本体３１の転動面３５１に転動可能に支持されて振子運動する第二状態とする。ダンパ装置１−１の第二状態では、揺動体４０は、ピン３３であり、振子運動の特性を決める位置は、転動面３４１の中心軸線Ｘ０である。

このように、第一状態と第二状態とで異なる要素が振動を吸収する振子となり、振子特性が切り替わることで、ダンパ装置１−１で対応できる振動の次数の幅を広げることができる。

第一状態と第二状態とでダンパ装置１−１が吸収するトルク変動の次数を異ならせているため、運転する気筒数の変化に応じて異なる次数の振動を吸収することができる。ダンパ装置１−１は、第一状態（次数ｎ１）と第二状態（次数ｎ２）の二つの状態に切り替えるだけであるため、３以上の状態（次数）に切り替えたり、任意の状態（次数）に切り替えたりする場合と比べて、ダンパ装置１−１を簡素な構成とすることができる。２本吊り式振子ダンパに切替機構３６を追加するだけで気筒変化に対応した減衰効果を得ることができ、低コスト化が可能である。

エンジン１０のトルク変動による振動を低減しようとする場合、休止する気筒数に応じたそれぞれのトルク振動モードにおいて、ピークを示す次数の振動を吸収することができれば、十分な吸振効果を得ることができる。したがって、エンジン１０において、休止する気筒がない場合と、予め決められた数（固定された数）の気筒を休止する場合の二通りのトルク振動モードしかない場合には、ダンパ装置１−１の第一状態と第二状態の切り換えによりそれぞれのトルク振動モードで十分に振動を低減することができる。なお、エンジン１０にトルク振動モードが３以上ある場合であっても、特に振動が大きい二つの振動モードに合わせて次数ｎ１および次数ｎ２をチューニングするようにすれば、大きな吸振効果を得ることが可能である。

また、本実施形態では、第一状態と第二状態とを切り替えるときのショックを抑制する車両制御が行われる。例えば、振子３２が解放された第一状態から振子３２が本体３１に固定される第二状態へ切り替える場合、切替機構３６により振子３２を径方向の内側に移動させて固定するときに、ショックが生じる可能性がある。これに対して、エンジン回転数を引き上げてフライホイール３０の本体３１に回転角加速度を与え、振子３２を固定位置に近づけた状態としてから切替機構３６を作動させることで、振子３２の固定に伴うショックを抑制することが可能となる。車両制御装置としてのＥＣＵ５０は、休止する気筒数が増加する場合、切替機構３６がダンパ装置１−１の作動状態を切り替えるときに、本体３１の回転角加速度を増加させる制御として、エンジン回転数を引き上げる制御を行う。一方、休止する気筒数が減少する場合、ＥＣＵ５０は、切替機構３６がダンパ装置１−１の作動状態を切り替えるときに、本体３１の回転角加速度を減少させる制御として、エンジン回転数を引き下げる制御を行う。

図５は、フライホイール３０の本体３１に加速度を与えた状態を示す図である。エンジン１０の出力軸１１から本体３１に加速度が与えられる（回転角加速度が増加する）ことで、振子３２は本体３１に対して周方向に相対移動すると共に径方向の内側に移動する。これにより、本体３１が等速回転している場合など、振子３２が可動範囲の最も径方向外側にあるときの位置（符号Ｐ３参照）よりも、振子３２は径方向の内側に位置する状態となる。この状態から、切替機構３６により振子３２を固定させることで、振子３２が固定されるまでの移動距離を小さなものとし、振子３２の固定に伴うショックを抑制することができる。また、本体３１に対する振子３２の移動の軌跡が、円弧状となることで、振子３２を滑らかに固定位置まで移動させることができる。

図６は、本実施形態においてエンジン１０の一部の気筒の燃焼を休止させるときの動作を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、例えば、エンジン１０が運転されているときに所定の間隔で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の気筒停止がＯＮとされた（一部の気筒の燃焼を休止させる指令が出力された）か否かが判定される。その判定の結果、気筒停止がＯＮとされたと判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ２０に進み、そうでない場合（ステップＳ１０−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ２０では、ＥＣＵ５０により、エンジン回転数が引き上げられる。この回転数引き上げにおける引き上げ量は、例えば、引き上げ前のエンジン回転数に応じた加速度変化を本体３１に与える値に設定される。例えば、エンジン回転数の引き上げによる振子３２の径方向の移動量が所定量以上となるように回転数引き上げ量が決められてもよい。ＥＣＵ５０は、エンジン回転数を設定された引き上げ量だけ増加させるように、エンジン１０を制御する。

次に、ステップＳ３０では、ＥＣＵ５０により、２本吊り振子停止処理がなされる。ＥＣＵ５０は、切替機構３６を制御してダンパ装置１−１を第一状態（２本吊り式振子）から第二状態（コロ式振子）に切り替える。振子３２は、切替機構３６により径方向の内側に移動されて本体３１に固定されるが、ステップＳ２０でエンジン回転数の引き上げがなされていることで、固定に伴うショックは抑制される。

次に、ステップＳ４０では、ＥＣＵ５０により、２本吊り振子が停止したか否かが判定される。この判定は、例えば、切替機構３６のアクチュエータが作動したか否かにより行われることができる。また、振子３２の位置を検出することやエンジン回転数の変動を検出することによりステップＳ４０の判定がなされてもよい。ステップＳ４０の判定の結果、２本吊り振子が停止した（ダンパ装置１−１が第二状態となった）と判定された場合（ステップＳ４０−Ｙ）にはステップＳ５０に進み、そうでない場合（ステップＳ４０−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ５０では、ＥＣＵ５０によりエンジン１０の制御が通常制御とされる。ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０で開始したエンジン回転数の引き上げを解除する。ステップＳ５０が実行されると、本制御フローは終了する。

このように、一部の気筒の燃焼が休止されてダンパ装置１−１が第二状態に切り替えられるときに、フライホイール３０の本体３１に加速度を与えてから振子３２の固定がなされることで、振子３２を滑らかに固定することができ、ショックが抑制される。また、エンジン回転数を引き上げることで、気筒停止によるトルク減少をカバーすることができ、駆動力の変動によるショックも低減されるという効果を奏する。

また、本実施形態では、振子３２を固定する第二状態から振子３２を解放する第一状態へ切り替える際のショックを抑制する制御がなされる。ＥＣＵ５０は、フライホイール３０の本体３１に加速度を与えた状態で振子３２を解放する。これにより、振子３２は解放された後に周方向に振られる。図７は、解放されて周方向に振られた振子３２を示す図である。振子３２は、周方向に振られてから遠心力により径方向の外側に移動する。これにより、本体３１に対する振子３２の移動の軌跡が円弧状となることで、振子３２を滑らかに解放することができ、ショックなどの発生が少なくなる。

図８は、エンジン１０の気筒停止を解除するときの動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の気筒停止が解除されたか否かが判定される。その判定の結果、気筒停止が解除されたと判定された場合（ステップＳ１１０−Ｙ）にはステップＳ１２０に進み、そうでない場合（ステップＳ１１０−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ１２０では、ＥＣＵ５０により、エンジン回転数が引き下げられる。回転数の引き下げ量は、例えば、引き下げ前のエンジン回転数に応じた加速度変化を本体３１に与える値に設定される。

次に、ステップＳ１３０では、ＥＣＵ５０により、２本吊り振子停止が解除される。ＥＣＵ５０は、切替機構３６を制御してダンパ装置１−１を第二状態から第一状態に切り替える。

次に、ステップＳ１４０では、ＥＣＵ５０により、２本吊り振子が作動しているか否かが判定される。２本吊り振子が作動していると判定された場合（ステップＳ１４０−Ｙ）にはステップＳ１５０に進み、そうでない場合（ステップＳ１４０−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ１５０では、ＥＣＵ５０により、エンジン１０の制御が通常制御とされる。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０で開始したエンジン回転数の引き下げを解除する。ステップＳ１５０が実行されると、本制御フローは終了する。

このように、気筒停止が解除されてダンパ装置１−１が第一状態に切り替えられるときに、フライホイール３０の本体３１に加速度を与えてから振子３２が解放されることで、振子３２を滑らかに解放することができる。また、エンジン回転数を引き下げることで、気筒停止の解除によるトルク増加をカバー（相殺）でき、駆動力の変動によるショックが低減される。

なお、本実施形態では、気筒が休止されるときに本体３１の回転角加速度を増加させ、気筒停止が解除されるときに本体３１の回転角加速度を減少させる制御がなされたが、これとは反対に、気筒が休止されるときに回転角加速度を減少させ、気筒停止が解除されるときに回転角加速度を増加させる制御が行われてもよい。このようにしても、本体３１に加速度を与え、振子３２の固定や解放に伴うショックを抑制することが可能である。

また、本実施形態では、回転体がフライホイール３０の本体３１である場合を例に説明したが、回転体はこれには限定されない。回転体は、出力軸１１と接続されて出力軸１１の回転と連動して回転するものであればよい。

本実施形態では、ダンパ装置１−１の第一状態の次数ｎ１が、休止する気筒がない場合の吸振対称とする次数に対応し、第二状態の次数ｎ２が、一部の気筒の燃焼が休止されている場合の吸振対称とする次数に対応していたが、これには限定されない。次数ｎ１を一部の気筒の燃焼が休止されている場合の吸振対称とする次数に対応させ、次数ｎ２を休止する気筒がない場合の吸振対称とする次数に対応させてもよい。

（第１実施形態の第１変形例）
図９を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。本変形例では、ピン３３において、貫通孔３４，３５に挿入される部分と異なる部分に慣性体３８が設けられている。これにより、ピン３３がコロ式の振子として働くときに十分な減衰効果を得ることができる。

図９は、本変形例にかかるダンパ装置１−１を示す図である。図９に示すように、ピン３３には、二つの慣性体３８が設けられている。慣性体３８は、軸方向における振子３２の両側に一つずつ配置されており、ピン３３と一体回転する。慣性体３８は、ピン３３の外周面に連結されており、慣性体３８の外径は、ピン３３の外径と比較して大きい。ピン３３の慣性を大きくするためには、ピン３３の外径ｄ２を大きくすることが有効であるが、ピン３３の外径ｄ２は、次数ｎ１、ｎ２や貫通孔３４，３５の直径ｄ１との関係で決定されるものであり、十分な慣性を確保できる大きさにできない場合がある。これに対して、慣性体３８をピン３３に設ける方法によれば、ピン３３の外径ｄ２が制限される場合であっても、ピン３３がコロ式の振り子として機能するときの慣性を十分に大きなものとして、ダンパ装置１−１による減衰効果を高めることができる。

（第１実施形態の第２変形例）
第１実施形態の第２変形例について説明する。上記第１実施形態では、ダンパ装置１−１の第二状態において、ピン３３は、本体３１の転動面３５１および振子３２の転動面３４１の両方に転動可能に支持されて振子運動をした。これに代えて、ピン３３が、本体３１の転動面３５１あるいは振子３２の転動面３４１のいずれか一方に支持されて振子運動するようにしてもよい。

例えば、第二状態とするときに、切替機構３６が、振子３２の貫通孔３４と本体３１の貫通孔３５とが径方向にずれた状態となる位置で振子３２を固定することで、ピン３３を、本体３１の転動面３５１あるいは振子３２の転動面３４１のいずれか一方に支持された状態とすることができる。このように、ピン３３が、転動面３５１あるいは転動面３４１のいずれか一方に支持されて本体３１に対して振子運動する場合であっても、ダンパ装置１−１はコロ式の振子ダンパとして振動を吸収することができる。なお、ピン３３が、転動面３５１あるいは転動面３４１のいずれか一方によって転動可能に支持される場合、他方の転動面がピン３３の振子運動を妨げない（揺動範囲と干渉しない）ように転動面３４１，３５１の相対位置が設定されることが望ましい。

ピン３３が振子３２の転動面３４１に支持されて振子運動する場合には、振子３２の固定位置（径方向の位置）によって、中心軸線Ｘから転動面３４１の中心軸線Ｘ０までの径方向の距離Ｌ２を調節し、ダンパ装置１−１がコロ式の振子ダンパとして吸収する振動の次数ｎ２をチューニングすることができる。この場合、次数ｎ１にかかわりなく次数ｎ２をチューニングすることができる。

また、切替機構３６が、振子３２を１箇所だけではなく互いに異なる二つの位置のいずれかに任意に固定できるように構成されている場合、ダンパ装置１−１が吸収する振動の次数を三つに切り替えることが可能となる。例えば、切替機構３６が、第二状態において本体３１に固定される振子３２の径方向の位置を異ならせることで、ピン３３が振子３２の貫通孔３４に支持される状態と、本体３１の貫通孔３５に支持される状態とを切り替えるようにすれば、第二状態の次数ｎ２を可変とすることができる。一例として、切替機構３６が、図３に示すようにピン３３が本体３１の転動面３５１および振子３２の転動面３４１の両方に支持される振子３２の位置と、これよりも中心軸線Ｘに近い位置であってピン３３が振子３２の転動面３４１のみによって支持される振子３２の位置とのいずれかの位置に振子３２を任意に固定できれば、ダンパ装置１−１がコロ式の振子ダンパとして吸収する振動の次数ｎ２を可変とすることができる。

これにより、例えば、気筒の燃焼を休止させるときの気筒数が２パターンあり、休止気筒数が０の場合も含めると三つのトルク振動モードに切り替わるようなエンジン１０に対しても、休止気筒数の変化に応じて振子３２の固定位置を切り替えて、吸収する振動の次数ｎ２を適切に設定することができる。また、同じトルク振動モードにおいて、吸振対象の次数を高次の次数と低次の次数とに切り替える目的で、振子３２の固定位置が切り替えられてもよい。

（第２実施形態）
図１０および図１１を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、振子３２の貫通孔３４の断面形状は、円形であり、転動面３４１の曲率は一定であった。これに対して、本実施形態の振子６２の貫通孔６４では、断面形状が、径の異なる二つの円弧を組合せた形状となっている。これにより、ダンパ装置１−２が２本吊り式振子ダンパとして機能するときと、コロ式振子ダンパとして機能するときとで、貫通孔６４においてピン３３が転動する転動面の径を異ならせている。このため、ダンパ装置１−２の次数チューニングの自由度が大きくなるという効果を奏する。

図１０は、本実施形態にかかるダンパ装置１−２が２本吊り式振子ダンパである状態を示す図、図１１は、ダンパ装置１−２がコロ式振子ダンパである状態を示す図である。

図１０および図１１に示すように、振子６２において貫通孔６４を構成する内周面は、径方向の内側の内側転動面６６と、径方向の外側の外側転動面６５とを有する。第一状態においてピン３３に支持される部分である内側転動面６６と、第二状態においてピン３３を支持する部分である外側転動面６５とは貫通孔６４の周方向の異なる位置にあり、かつ径が互いに異なる。内側転動面６６は、振子６２の径方向外側の曲面６２ａと同様に径方向の外側を向いており、外側転動面６５は、振子６２の径方向内側の曲面６２ｂと同様に径方向の内側を向いている。内側転動面６６の断面形状は、直径ｄ１（図１０参照）の円弧であり、外側転動面６５の断面形状は、直径ｄ３（図１１参照）の円弧である。直径ｄ３は、直径ｄ１よりも大きい。本体３１の貫通孔３５の直径は、上記第１実施形態と同様にｄ１となっている。

ダンパ装置１−２が２本吊り式振子ダンパとして機能する第一状態では、図１０に示すように、振子６２が、内側転動面６６においてピン３３に支持された状態となり、本体３１に対して揺動する。この場合、ダンパ装置１−２が吸収する振動の次数は、上記［数１］で示されるｎ１である。

一方、ダンパ装置１−２がコロ式振子ダンパとして機能する第二状態では、切替機構３６は、外側転動面６５がピン３３を支持する位置、例えば、図１１に示すように、内側転動面６６が本体３１の転動面３５１と軸方向視で重なる位置に振子６２を固定する。第二状態では、ピン３３が、外側転動面６５に転動可能に支持された状態となり、外側転動面６５上を揺動する。この場合、ダンパ装置１−２が吸収する振動の次数は、下記［数３］で示されるｎ３となる。

ｄ３；外側転動面６５の径（直径）
Ｌ３；中心軸線Ｘから外側転動面６５の中心軸線Ｘ１までの径方向の距離
ここで、Ｌ３は、振子６２が切替機構３６により本体３１に固定されているときの値である。

外側転動面６５の中心軸線Ｘ１とは、外側転動面６５を円弧として含む直径ｄ３の円の中心軸線である。上記［数１］および［数３］からわかるように、次数ｎ１を調節するために直径ｄ１の大きさを変更しても次数ｎ３には影響せず、次数ｎ３を調節するために直径ｄ３の大きさを変更しても次数ｎ１には影響しない。このように、次数ｎ１と次数ｎ３のチューニングの自由度が高まることで、ダンパ装置１−２が２本吊り式振子ダンパとして機能するときの吸振効率と、コロ式振子ダンパとして機能するときの吸振効率とを両立させることが容易となる。

なお、ダンパ装置１−２の第二状態において、ピン３３が振子６２の外側転動面６５に支持されて転動する状態と、ピン３３が本体３１の転動面３５１に支持されて転動する状態との切り替えを行えるようにすれば、ダンパ装置１−２が吸収する振動の次数を三つに切り替えることが可能となる。ピン３３が支持される転動面の切り替えは、切替機構３６に行わせるようにすればよい。

１−１，１−２ ダンパ装置
１ 車両
１０ エンジン
１１ 出力軸
２０ 動力伝達装置
３０ フライホイール
３１ 本体
３２，６２ 振子
３３ ピン
３４，３５，６４ 貫通孔
３６ 切替機構
３７ バンドブレーキ
３７ａ バンド
４０ 揺動体
５０ ＥＣＵ
６５ 外側転動面
６６ 内側転動面
Ｗ 駆動輪

Claims (8)

1. 複数の気筒を有し、一部の気筒の燃焼を休止することが可能な内燃機関が搭載された車両に設けられるダンパ装置であって、
   前記内燃機関の出力軸と接続されて前記出力軸の回転と連動して回転する回転体と、前記回転体に設けられ、前記回転体の回転変動により振子運動することで前記回転体の振動を吸収する第一揺動体および第二揺動体と、前記第一揺動体および前記第二揺動体の作動状態を切り替える切替機構とを備え、
   前記切替機構は、前記回転体によって支持された前記第二揺動体を支持軸として、前記第一揺動体が揺動可能に支持されて前記回転体に対して振子運動する第一状態と、前記第一揺動体が前記回転体に固定され、かつ前記第二揺動体が前記第一揺動体あるいは前記回転体の少なくともいずれか一方によって転動可能に支持され、転動する前記第二揺動体の運動が前記回転体に対する振子運動となる第二状態とに前記作動状態を切り替え、
   前記作動状態の切り替えは、前記休止する気筒数の変化に応じてなされる
   ことを特徴とするダンパ装置。
2. 請求項１に記載のダンパ装置において、
   前記第一状態において前記第一揺動体の振子運動により吸収される振動の次数は、前記休止する気筒がない場合の吸振対象とする次数に対応し、前記第二状態において前記第二揺動体の振子運動により吸収される振動の次数は、前記一部の気筒の燃焼が休止されている場合の吸振対象とする次数に対応する
   ことを特徴とするダンパ装置。
3. 請求項１または２に記載のダンパ装置において、
   前記第一揺動体は、軸方向に形成された孔部を有する振子であり、前記第二揺動体は、前記第一揺動体の孔部と前記回転体に軸方向に形成された孔部とに軸方向と平行に挿入されたピン状の転動体であり、
   前記第二状態において、前記第一揺動体は、前記切替機構により前記第一状態の位置よりも前記回転体の径方向の内側の位置で前記回転体に固定され、前記第二揺動体は、前記第一揺動体の孔部あるいは前記回転体の孔部の少なくともいずれか一方により転動可能に支持される
   ことを特徴とするダンパ装置。
4. 請求項３に記載のダンパ装置において、
   前記切替機構は、前記第二状態において前記回転体に固定される前記第一揺動体の径方向の位置を異ならせることで、前記第二揺動体が前記第一揺動体の孔部に支持される状態と、前記回転体の孔部に支持される状態とを切り替える
   ことを特徴とするダンパ装置。
5. 請求項３または４に記載のダンパ装置において、
   前記第二状態において、前記第二揺動体は前記第一揺動体の孔部に支持されて振子運動し、
   前記第一揺動体の孔部において、前記第一状態において前記第二揺動体に支持される部分と、前記第二状態において前記第二揺動体を支持する部分とは周方向の異なる位置にあり、かつ径が互いに異なる
   ことを特徴とするダンパ装置。
6. 請求項３から５のいずれか１項に記載のダンパ装置において、
   前記第二揺動体において、前記孔部に挿入される部分と異なる部分に慣性体が設けられている
   ことを特徴とするダンパ装置。
7. 請求項３から６のいずれか１項に記載のダンパ装置を備えた車両の車両制御装置であって、
   前記休止する気筒数の増加に応じて前記切替機構が前記作動状態を切り替えるときに、前記回転体の回転角加速度を増加させる制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項３から６のいずれか１項に記載のダンパ装置を備えた車両の車両制御装置であって、
   前記休止する気筒数の減少に応じて前記切替機構が前記作動状態を切り替えるときに、前記回転体の回転角加速度を減少させる制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。

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