JP6319267B2 - 遠心振子ダンパ付きパワートレインの制御装置 - Google Patents

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や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、この種の遠心振子ダンパを備える場合、振子の過回転による信頼性の低下を防止するため、エンジン乃至動力伝達軸の回転数が所定回転数まで上昇したときに、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に設けた断接機構を切断することが考えられる。

しかし、この断接機構の切断指令と、自動変速機の変速指令、特にエンジン回転数が上昇する変速指令とが重ねて出力されたときに、自動変速機の変速制御が断接機構の切断制御に先行して行われて遠心振子ダンパが過回転することが考えられ、該ダンパの信頼性が低下するおそれがある。

また、遠心振子ダンパの回転数が低いことによる異音発生の問題は、上述のように、エンジンの低回転域で断接機構を切断すればよいが、この断接機構の切断指令と、自動変速機の変速指令、特にエンジン回転数が低下する変速指令とが重ねて出力されたときに、自動変速機の変速制御が断接機構の切断制御に先行して行われると、遠心振子ダンパの回転数が異音を発生する回転数以下に低下し、異音が発生するおそれがある。

更に、パワートレインが減筒運転可能な多気筒エンジンを備え、トルク変動が大きくなる減筒運転領域で断接機構を接続する場合、その接続制御と自動変速機の変速制御とが重なると、減筒運転領域に入った直後に遠心振子ダンパが機能しない期間が生じることが考えられ、エンジンのトルク変動によって振動、騒音が発生するおそれがある。

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、断接制御と変速制御が重なった際に変速制御の影響によって生じる断接機構の断接の遅れに起因した遠心振子ダンパの信頼性の低下、遠心振子ダンパでの異音発生、減筒運転時の振動、騒音の発生等を抑制することを課題とする。

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が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を制御する制御装置であって、
前記断接機構の断接制御を行う断接制御手段と、
前記変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、
前記断接制御手段による断接制御中は、前記変速制御手段による変速制御を抑制する変速抑制手段と、を備える
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、
前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間に増速機構を備え、
前記断接制御手段は、前記遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに前記断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、
前記変速抑制手段は、変速制御の実行によって前記遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
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１又は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、前記遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに前記断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、
前記変速抑制手段は、変速制御の実行によって前記遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
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１から３のいずれか１項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、
前記エンジンは、減筒運転が可能であり、
前記断接制御手段は、前記エンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに前記断接機構を切断状態から接続状態に切り替えるように制御し、
前記変速抑制手段は、前記エンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
ことを特徴とする。

前記の構成により、請求項１に記載の発明によれば、断接制御手段による断接制御中は、変速制御手段による変速制御を抑制する。そのため、遠心振子ダンパの過回転を防止するために所定のエンジン回転数で断接機構の切断指令が出力され、これと相前後してエンジン回転数が上昇する変速指令が出力されたとき、断接機構の切断制御が変速制御に先行して実行されるので、遠心振子ダンパが過回転となる前に断接機構を切断することができる。したがって、過回転によって遠心振子ダンパの信頼性が低下するのを防止することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、遠心振子ダンパの異音発生を防止するために所定のエンジン回転数で断接機構の切断指令が出力され、これと相前後してエンジン回転数が低下する変速指令が出力されたとき、断接機構の切断制御が変速制御に先行して実行されるので、振子に作用する遠心力が小さくなり過ぎる前に断接機構を切断することができる。したがって、エンジンが発生するトルク変動によって振子が揺動して周辺部材と接触し、異音が発生を抑制することができる。

更に、請求項１に記載の発明によれば、パワートレインが減筒運転可能な多気筒エンジンを備え、減筒運転時に断接機構が接続される場合、エンジンが減筒運転領域に入る前乃至減筒運転領域に入って間もなく断接機構を接続することができるので、遠心振子ダンパが機能しない期間を短縮することができる。したがって、エンジンが発生するトルク変動によって振動、騒音が発生を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に増速機構を備え、断接制御手段は、遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、変速抑制手段は、変速制御の実行によって遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに変速制御手段による変速制御を抑制するので、遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となる前に確実に断接機構を切断することができ、高速回転によって遠心振子ダンパの信頼性が低下するのを防止することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、断接制御手段は、遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、変速抑制手段は、変速制御の実行によって遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに変速制御手段による変速制御を抑制するので、遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となる前に確実に断接機構が切断され、遠心振子ダンパでの異音発生を抑制することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、エンジンは減筒運転が可能であり、断接制御手段は、エンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに断接機構を切断状態から接続状態に切り替えるように制御し、変速抑制手段がエンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに変速制御手段による変速制御を抑制するので、エンジンが全筒運転から減筒運転へ移行される前に断接制御が実行され、減筒運転開始時から遠心振子ダンパによって騒音が発生を抑制することができる。

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。 図４のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（１）である。 図４のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（２）である。 本発明の第２の実施形態に係る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。 図７のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（１）である。 図７のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャート（２）である。 本発明の第３の実施形態に係る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。 図１０のフローチャートによる断接抑制を説明するための具体的動作のタイムチャートである。

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と自動変速機３の入力軸３ｂとの間を連絡するねじりダンパ機構４と、自動変速機３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。なお、本実施形態の「入力軸３ｂ」は、請求項１における「動力伝達軸」に相当する。

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、遠心振子ダンパ１３の回転数を検出する振子回転数センサ１０４と、がそれぞれ設けられている。これら回転数センサ１０１〜１０４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、振子回転数センサ１０４、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１０５、シフトレバーの操作位置を検出するレンジセンサ１０６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、変速制御部１２０による変速制御を抑制する変速抑制部１３０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１４０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、点火制御等を行うことができる。

変速制御部１２０は、車速センサ１０３、アクセル開度センサ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_１以下の低速域又はＮ_２（Ｎ_２＞Ｎ_１）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_１からＮ_２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_１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_２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_１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_２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_１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_２には、エンジンが過回転（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。

更に、本実施形態では、エンジン１は、減筒運転又は全筒運転が可能な多気筒エンジンであり、エンジン制御部１１０は、走行状況に応じてエンジン１の燃焼させる気筒数を切り替える気筒数制御を行うことができる。すなわち、図３に示すように、エンジン制御部１１０は、エンジン回転数が上述のクラッチ機構１４が接続状態にある中速域に含まれる減筒運転領域にあるときは、エンジン１を減筒運転させる一方で、エンジン回転数がこの減筒運転領域外にあるときは、エンジン１を全筒運転させるように気筒数制御を行う。

したがって、例えば、変速機構３ａのダウンシフトによってエンジン回転数が低速域から中速域へ上昇して回転数Ｎ_１に達した後、減筒運転領域に入る際、又は、変速機構３ａのアップシフトによってエンジン回転数が高速域から中速域へ下降して回転数Ｎ_２に達した後、減筒運転領域に入る際、クラッチ機構１４が接続状態に切り替えられた後に、エンジン１は全筒運転から減筒運転へ切り替えられる。また、変速機構３ａのダウンシフト又はアップシフトによってエンジン回転数が高速域に向かって上昇又は低速域に向かって下降して減筒運転領域内から減筒運転領域外に入る際、エンジン１は減筒運転から全筒運転へ切り替えられた後に、クラッチ機構１４が切断状態に切り替えられる。そのため、減筒運転時にエンジン１で発生するトルク変動を、クラッチ機構１４を介して入力軸９と連結された遠心振子ダンパ１３によって確実に抑制することができる。

断接抑制部１４０は、前述の断接制御部１３０に設けられており、断接指令の出力から断接完了までの期間と変速指令の出力から変速完了までの期間とが少なくとも一部で互いに重なるとき、変速制御部１２０による変速制御を実行すると共に、断接制御部１３０による断接制御を抑制するように構成されている。ここでいう、断接制御の「抑制」には、断接制御自体を禁止する場合、クラッチ機構１４を接続状態又は切断状態からスリップ状態に切り替える場合等が含まれる。

したがって、断接制御部１３０及び断接抑制部１４０によって制御されるクラッチ機構１４は、通常は、制御マップに従って接続状態又は切断状態に切り替えられるが、断接指令の出力から断接完了までの期間と変速指令の出力から変速完了までの期間とが少なくとも一部で互いに重なる場合には、接続状態又は切断状態がそのまま維持されるか、接続状態又は切断状態からスリップ状態に切り替えられる。

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。

（パワートレインの制御方法）
パワートレイン１０は、コントロールユニット１００によって、例えば、図４に示すフローチャートに従って制御される。

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１４０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、変速制御部１２０から変速指令が出力されているか否かを判定する。

ステップＳ３において変速指令が出力されていると判定されると、ステップＳ４では、変速抑制部１３０によって変速抑制が開始され、変速指令を無視する或いは断接完了まで変速制御の開始を待たせることにより、断接制御部１４０による断接制御が実行されると共に、変速制御部１２０による変速制御が抑制される。

次に、ステップＳ５では、断接制御が完了したか否かが判定される。ステップＳ５において断接制御が完了したと判定されると、次のステップＳ６では、変速抑制部１３０によって変速抑制が終了され、無視されていた変速指令に基づいて或いは断接完了まで開始を待たせていた変速制御部１２０による変速制御の実行が開始される。

一方で、ステップＳ３において、変速指令が出力されていないと判定されると、次のステップＳ７では、断接制御部１４０による断接制御のみが実行される。

また、一方で、ステップＳ２において断接指令が出力されていないと判定されると、次にステップＳ８で、変速指令が出力されているか否かを判定する。ステップＳ８において変速指令が出力されていると判定されると、次のステップＳ９で、断接完了を待たずに、変速制御部１２０による変速制御が実行される。

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図５、図６に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

図５は、変速制御中に接続指令が出力された場合の例を示す図である。図５に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が切断状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをアップシフトさせる変速指令が出力され、該変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始される。次に、時刻ｔ２において、クラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されるのに伴い、変速抑制部１３０による変速抑制も開始される。断接制御の実行中は変速機構３ａの変速制御が抑制されているため、変速機構３ａは変速動作を停止する。次に、時刻ｔ３において、クラッチ機構１４の接続制御が完了するのに伴い、変速抑制が終了するため、変速機構３ａの変速制御が再開され、時刻ｔ５において変速制御が完了する。

なお、図５に破線で比較例として示すように、時刻ｔ２において変速制御が継続して実行された場合、断接制御と変速制御が重なった際に変速制御の影響によってクラッチ機構１４の断接が遅れることで、時刻ｔ３より遅い時刻ｔ４において接続制御が完了するため、断接時間が長期化する。そのため、例えば、変速制御によってトルク変動が大きくなる場合には、断接時間の長期化によって遠心振子ダンパ１３の制振機能が働くまでに時間がかかるため、振動や騒音が発生するおそれがある。

したがって、アップシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合、上述のように変速抑制を行うことで、変速制御の影響による断接時間の長期化を防止することができる。なお、ダウンシフトさせる変速制御の実行中に接続指令が出力された場合にも同様に変速抑制を行うことで、上述の効果を得ることができる。

また、図６は、断接制御中に変速指令が出力された場合の例を示す図である。図６に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が下降中に、時刻ｔ１１において、断接制御部１４０からクラッチ機構１４を切断する切断指令が出力され、該切断指令に基づいてクラッチ機構１４の切断制御が実行開始される。次に、クラッチ機構１４の切断制御中の時刻ｔ１２において、変速制御部１２０から変速機構３ａをダウンシフトさせる変速指令が出力されるのに伴い、変速抑制部１３０による変速抑制も開始される。切断制御の実行中は変速機構３ａの変速が抑制されているため、変速機構３ａの変速制御が停止されている。次に、時刻ｔ１３において、クラッチ機構１４の切断制御が完了するのに伴い、変速抑制が終了するため、変速機構３ａの変速制御が実行開始され、時刻ｔ１５において、変速制御が完了する。

なお、図６に破線で比較例として示すように、時刻ｔ１２において、変速機構３ａの変速制御が実行開始された場合、変速制御の影響によってクラッチ機構１４の断接が遅れることで、時刻ｔ１３より遅い時刻ｔ１４において変速制御が完了するため、クラッチ機構１４の切断時間が長期化する。そのため、図５で説明した具体例と同様に、振動や騒音が発生するおそれがある。

したがって、ダウンシフトさせる変速制御の実行中に切断指令が出力された場合、上述のように変速抑制を行うことで、変速制御の影響による断接時間の長期化を防止することができる。なお、アップシフトさせる変速制御の実行中に切断指令が出力された場合にも、同様に変速抑制を行うことで上述の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照しながら、第２の実施形態に係るパワートレイン１０を制御するコントロールユニット１００の制御方法について説明する。なお、以下の説明では、上述の第１の実施形態の制御方法と共通するステップについては、説明を省略する。

図７のフローチャートは、上述の図４のフローチャートとは、ステップＳ１８以降の工程が異なる。すなわち、ステップＳ１２において断接指令が出力されていないと判定され、次にステップＳ１８において変速指令が出力されていると判定されると、次にステップＳ１９では、クラッチ機構１４が接続状態であるか否かが判定される。

ステップＳ１９においてクラッチ機構１４が接続状態であると判定されると、次のステップＳ２０では、振子回転数が上限以上又は下限未満となる変速指令であるか否かが判定される。ステップＳ２０において振子回転数が上限以上又は下限未満となる変速指令であると判定されると、次のステップＳ２１では、断接制御部１４０からクラッチ機構１４の切断指令が出力され、次のステップＳ２２では、変速制御の抑制が開始され、変速機構３ａの変速制御が抑制されると共に、クラッチ機構１４の切断制御が実行される。次に、ステップＳ２３では、クラッチ機構１４の切断制御が完了すると、ステップＳ２４では、変速抑制が終了し、変速機構３ａの変速制御が実行される。

ここで、上述の振子回転数の上限は、遠心力によって遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下しない最高回転数に設定されており、振子回転数の下限は、振子の動作不安定によって遠心振子ダンパ１３において異音が発生しない最低回転数に設定されている。

一方で、ステップＳ１９において、クラッチ機構１４が接続状態ではない、すなわち切断状態であると判定されると、ステップＳ２５では、クラッチ機構１４の接続制御が実行される。また、ステップＳ２０において、振子回転数が上限以上又は下限未満となる変速指令ではない、すなわち振子回転数が下限以上かつ上限未満となる変速指令であると判定されると、上述のステップＳ２５が実行される。

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図８、図９に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

図８は、変速制御中に振子回転数が下限未満となる変速指令が出力された場合の例を示す図である。図８に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ２１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをアップシフトさせる変速指令であって変速制御中に振子回転数が下限未満となる変速指令が出力されるのに伴い、断接制御部１４０からクラッチ機構１４を接続状態から切断状態に切り替える切断指令が出力されると共に、変速抑制部１３０による変速抑制も開始される。この切断指令に基づいてクラッチ機構１４の切断制御が実行開始されるが、切断制御中は変速制御が抑制されているため、変速機構３ａの変速制御は停止している。次に、時刻ｔ２２において、クラッチ機構１４の切断制御が完了するのに伴い、変速抑制が終了するため、変速機構３ａの変速制御が実行開始され、時刻ｔ２５において、変速制御が完了する。

なお、図８に破線で比較例として示すように、時刻ｔ２１において、変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始された場合、振子回転数が下限となる時刻ｔ２３においてクラッチ機構１４の切断制御が実行開始されるが、変速制御の影響によってクラッチ機構１４の断接が遅れることで、時刻ｔ２４において切断制御が完了するため、クラッチ機構１４の切断時間が長期化する。そのため、遠心振子ダンパ１３の回転数が異音を発生する回転数以下に低下し、遠心振子ダンパ１３で異音が発生するおそれがある。

したがって、振子回転数が上限以上又は下限未満となる変速指令が出力された場合、上述のように変速制御を実行する前に変速抑制して断接制御を行うことで、遠心振子ダンパ１３での異音の発生を防止することができる。

また、図９は、変速制御中に遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下する回転数となる変速指令が出力された場合の例を示す図である。図９に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が接続状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ３１において、変速制御部１２０から変速機構３ａをダウンシフトさせる変速指令であって変速制御中に振子回転数が上限以上となる変速指令が出力されるのに伴い、断接制御部１４０からクラッチ機構１４を接続状態から切断状態に切り替える切断指令が出力されると共に、変速抑制部１３０による変速抑制も開始される。この切断指令に基づいてクラッチ機構１４の切断制御が実行開始されるが、切断制御中は変速制御が抑制されているため、変速機構３ａの変速制御は停止している。次に、時刻ｔ３２において、クラッチ機構１４の切断制御が完了するのに伴い、変速抑制が終了するため、変速機構３ａの変速制御が実行開始され、時刻ｔ３５において、変速制御が完了する。

なお、図９に破線で比較例として示すように、時刻ｔ３１において、変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始された場合、振子回転数が上限となる時刻ｔ３３においてクラッチ機構１４の切断制御が実行開始されるが、変速制御の影響によってクラッチ機構１４の断接が遅れることで、時刻ｔ３４において切断制御が完了するため、クラッチ機構１４の切断時間が長期化する。そのため、遠心振子ダンパ１３の回転数が上昇して振子回転数が上限を超えることで、遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下するおそれがある。

したがって、変速制御中に遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下する回転数となる変速指令が出力された場合、上述のように変速制御が実行される前に変速抑制して断接制御を行うことで、遠心振子ダンパ１３の信頼性の低下を防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、図１０を参照しながら、第３の実施形態に係るパワートレイン１０を制御するコントロールユニット１００の制御方法について説明する。なお、以下の説明では、上述の第２の実施形態の制御方法と共通するステップについては、説明を省略する。

図１０のフローチャートは、上述の図７のフローチャートとは、ステップＳ３８以降の工程が異なる。すなわち、ステップＳ３２において断接指令が出力されていないと判定され、次にステップＳ３８において変速指令が出力されていると判定されると、次にステップＳ３９では、クラッチ機構１４が切断状態であるか否かが判定される。

ステップＳ３９においてクラッチ機構１４が切断状態であると判定されると、次のステップＳ４０では、減筒運転への移行を伴う変速指令であるか否かが判定される。ステップＳ４０において減筒運転への移行を伴う変速指令であると判定されると、次のステップＳ４１では、断接制御部１４０からクラッチ機構１４の接続指令が出力され、次のステップＳ４２では、変速制御の抑制が開始され、変速機構３ａの変速制御が抑制されると共に、クラッチ機構１４の接続制御が実行される。次に、ステップＳ４３では、クラッチ機構１４の接続制御が完了すると、ステップＳ４４では、変速抑制が終了し、変速機構３ａの変速制御が実行される。

一方で、ステップＳ３９において、クラッチ機構１４が切断状態ではない、すなわち接続状態であると判定されると、ステップＳ４５では、クラッチ機構１４の切断制御が実行される。また、ステップＳ４０において、減筒運転への移行を伴う変速指令ではないと判定されると、上述のステップＳ４５が実行される。

この場合におけるパワートレイン１０の具体的動作について、図１１に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

図１１は、減筒運転への移行を伴う変速指令が出力された場合の例を示す図である。図１１に示すように、時刻０において、クラッチ機構１４が切断状態であり、変速機構３ａが変速制御の実行中ではなく、入力軸回転数が上昇中に、時刻ｔ４１において、変速制御部１２０から減筒運転への移行を伴う変速指令が出力されるのに伴い、断接制御部１４０からクラッチ機構１４を切断状態から接続状態に切り替える接続指令が出力されると共に、変速抑制部１３０による変速抑制も開始される。この接続指令に基づいてクラッチ機構１４の接続制御が実行開始されるが、接続制御中は変速制御が抑制されているため、変速機構３ａの変速制御は停止している。次に、時刻ｔ４２において、クラッチ機構１４の接続制御が完了するのに伴い、変速抑制が終了するため、変速機構３ａの変速制御が実行開始され、時刻ｔ４４において、変速制御が完了する。

なお、図１１に破線で比較例として示すように、時刻ｔ４１において、変速指令に基づいて変速機構３ａの変速制御が実行開始された場合、エンジン回転数が減筒運転を開始する回転数となる時刻ｔ４３においてクラッチ機構１４の接続制御が実行開始されるが、クラッチ機構１４の接続制御が完了する時刻ｔ４４までは入力軸９から遠心振子ダンパ１３へ動力が全て伝達されないので、遠心振子ダンパ１３の制振機能が十分に働かない。そのため、エンジン１が発生するトルク変動によって振動、騒音が発生するおそれがある。

したがって、減筒運転への移行を伴う変速指令が出力された変速指令が出力された場合、上述のように変速制御が実行される前に変速抑制して断接制御を行うことで、減筒運転開始時からエンジン１のトルク変動による振動、騒音の発生を抑制することができる。

以上の構成により、第１の実施形態によれば、断接制御部１４０による断接制御中は、変速制御部１２０による変速制御を抑制する。そのため、遠心振子ダンパ１３の過回転を防止するために所定のエンジン回転数でクラッチ機構１４の切断指令が出力され、これと相前後してエンジン回転数が上昇する変速指令が出力されたとき、クラッチ機構１４の切断制御が変速制御に先行して実行されるので、遠心振子ダンパ１３が過回転となる前にクラッチ機構１４を切断することができる。したがって、過回転によって遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下するのを防止することができる。

また、第１の実施形態によれば、遠心振子ダンパ１３の異音発生を防止するために所定のエンジン回転数でクラッチ機構１４の切断指令が出力され、これと相前後してエンジン回転数が低下する変速指令が出力されたとき、クラッチ機構１４の切断制御が変速制御に先行して実行されるので、振子に作用する遠心力が小さくなり過ぎる前にクラッチ機構１４を切断することができる。したがって、エンジン１が発生するトルク変動によって振子が揺動して周辺部材と接触し、異音が発生を抑制することができる。

更に、第１の実施形態によれば、パワートレイン１０が減筒運転可能な多気筒エンジン１を備え、減筒運転時にクラッチ機構１４が接続される場合、エンジン１が減筒運転領域に入る前乃至減筒運転領域に入って間もなくクラッチ機構１４を接続することができるので、遠心振子ダンパ１３が機能しない期間を短縮することができる。したがって、エンジン１が発生するトルク変動によって振動、騒音が発生を抑制することができる。

また、第２の実施形態によれば、入力軸９と遠心振子ダンパ１３との間に遊星歯車セット１２を備え、変速抑制部１３０は、変速制御の実行によって遠心振子ダンパ１３の回転数が許容上限値以上となるときに変速制御部１２０による変速制御を抑制するので、遠心振子ダンパ１３の回転数が許容上限値以上となる前に確実にクラッチ機構１４を切断することができ、高速回転によって遠心振子ダンパ１３の信頼性が低下するのを防止することができる。

また、第２の実施形態によれば、変速抑制部１３０は、変速制御の実行によって遠心振子ダンパ１３の回転数が許容下限値未満となるときに変速制御部１２０による変速制御を抑制するので、遠心振子ダンパ１３の回転数が許容下限値未満となる前に確実にクラッチ機構１４が切断され、遠心振子ダンパ１３での異音発生を抑制することができる。

また、第３の実施形態によれば、エンジン１は減筒運転が可能であり、変速抑制部１３０がエンジン１の全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに変速制御部１２０による変速制御を抑制するので、エンジン１が全筒運転から減筒運転へ移行される前に断接制御が実行され、減筒運転開始時から遠心振子ダンパ１３によって振動、騒音が発生を抑制することができる。

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２の実施形態と第３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。

更に、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、断接制御と変速制御が重なった際に変速制御の影響によって生じる断接機構の断接の遅れに起因した遠心振子ダンパの信頼性の低下、遠心振子ダンパでの異音発生、減筒運転時の振動、騒音の発生等を抑制することができるので、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（動力伝達軸）
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 コントロールユニット（制御装置）
１２０ 変速制御部（変速制御手段）
１３０ 変速抑制部（変速抑制手段）
１４０ 断接制御部（断接制御手段）

Claims (4)

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が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を制御する制御装置であって、
   前記断接機構の断接制御を行う断接制御手段と、
   前記変速機構の変速制御を行う変速制御手段と、
   前記断接制御手段による断接制御中は、前記変速制御手段による変速制御を抑制する変速抑制手段と、を備える
   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. 前記動力伝達軸と前記遠心振子ダンパとの間に増速機構を備え、
   前記断接制御手段は、前記遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに前記断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、
   前記変速抑制手段は、変速制御の実行によって前記遠心振子ダンパの回転数が許容上限値以上となるときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
   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、前記遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに前記断接機構を接続状態から切断状態に切り替えるように制御し、
   前記変速抑制手段は、変速制御の実行によって前記遠心振子ダンパの回転数が許容下限値未満となるときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
   ことを特徴とする請求項１又は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. 前記エンジンは、減筒運転が可能であり、
   前記断接制御手段は、前記エンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに前記断接機構を切断状態から接続状態に切り替えるように制御し、
   前記変速抑制手段は、前記エンジンの全筒運転から減筒運転への移行に伴って変速指令が出力されたときに前記変速制御手段による変速制御を抑制する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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。

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