JP6323436B2 - Powertrain control device with centrifugal pendulum damper - Google Patents
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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。 The present invention relates to a power train control device for a vehicle or the like, and more particularly to a power train control device having a centrifugal pendulum damper.
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、さらには、トルクコンバータを廃止する自動変速機のトルコンレス化等の技術を適用することが知られている。 Conventionally, in a vehicle equipped with a power train that constitutes a power transmission path from the engine to the drive wheels via the automatic transmission, in order to improve the fuel efficiency of the engine, the engine can be reduced in cylinder operation, HCCI combustion, and torque It is known to apply a technology such as a torque converter-less automatic transmission that eliminates the converter.
しかし、減筒運転やHCCI燃焼を採用したエンジンは出力トルクの変動が大きくなる嫌いがあり、また、自動変速機がトルコンレス化されると、エンジンのトルク変動が減衰されずに自動変速機から出力され、そのため、これらの技術が適用された車両では、自動変速機出力側の動力伝達系に伝達されるトルク変動が大きくなる。特に、このトルク変動に起因するねじり振動が動力伝達系の共振によって増幅されると、車両各部に振動と騒音を発生させる原因となりうる。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変速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変速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。 However, engines that use reduced-cylinder operation or HCCI combustion do not like large fluctuations in output torque, and when the automatic transmission is torqueless, the torque fluctuations in the engine are not attenuated and Therefore, in a vehicle to which these techniques are applied, torque fluctuation transmitted to the power transmission system on the output side of the automatic transmission becomes large. In particular, if the torsional vibration resulting from the torque fluctuation is amplified by the resonance of the power transmission system, it may cause vibration and noise in each part of the vehicle. Hereinafter, for convenience of explanation, the term “automatic transmission” includes not only a stepped automatic transmission provided with a transmission mechanism that switches the transmission ratio in stages, but also a transmission mechanism that continuously changes the transmission ratio. In the following description, it is assumed that a continuously variable automatic transmission (CVT) is included. Further, it is assumed that the speed change mechanism constituting the automatic transmission does not include a torque converter or a torsional damper mechanism.
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。 For example, as described in Patent Document 1, a technique for contacting a centrifugal transmission pendulum with a power transmission shaft is known. The centrifugal pendulum damper includes a support member that rotates together with a power transmission shaft, and a pendulum that is a mass body supported by the support member so as to be swingable about a point on a circumference of a predetermined radius from the axis. Prepare. If the pendulum swings due to torque fluctuation, a circumferential component force is generated in the support member that receives the centrifugal force acting on the pendulum, and this component force acts as a counter torque that suppresses torque fluctuation of the support member or the power transmission shaft. .
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。以下、本件における断接機構は、摩擦力により動力を伝達する摩擦締結式のクラッチであって、入力軸と出力軸の回転速度に差があっても、油圧や電流等の制御によって締結度合いを調整しながら、解放状態からスリップ状態乃至締結状態に移行することで滑らかにトルクを伝達することができる。なお、本件における「締結」、「解放」とは、断接機構一般の接続、切断をそれぞれ意味し、「スリップ」とは、断接機構が滑っている不完全な接続を意味する。 Here, in a low engine speed range such as when starting, the centrifugal pendulum damper connected to the power transmission shaft also rotates at a low speed, and the centrifugal force acting on the pendulum becomes small. The operation becomes unstable, and abnormal noise may occur due to contact with peripheral members. In order to suppress the generation of this abnormal noise, in the invention of Patent Document 1, there is a connection / disconnection mechanism between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper that cuts off power transmission to the centrifugal pendulum damper in the low engine rotation range. Is provided. Hereinafter, the connection / disconnection mechanism in this case is a friction engagement type clutch that transmits power by friction force, and even if there is a difference in rotational speed between the input shaft and the output shaft, the degree of engagement is controlled by control of hydraulic pressure, current, etc. Torque can be transmitted smoothly by shifting from the released state to the slipped state or the fastened state while adjusting. In this case, “fastening” and “release” mean connection and disconnection of the connection / disconnection mechanism in general, and “slip” means incomplete connection in which the connection / disconnection mechanism is slipping.
ところが、特許文献1に記載の先行技術のように、動力伝達軸と遠心振子ダンパとの間に断接機構を設けた場合、この断接機構に何らかの異常が発生して断接機構が締結できなくなった場合には、動力伝達軸から遠心振子ダンパに動力が伝達されなくなるので、エンジンから発生して動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を遠心振子ダンパで減衰できなくなり、車両各部で振動と騒音が発生するおそれがある。 However, when a connection / disconnection mechanism is provided between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper as in the prior art described in Patent Document 1, some abnormality occurs in the connection / disconnection mechanism, and the connection / disconnection mechanism can be fastened. If this happens, power will not be transmitted from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper, and torque fluctuations generated from the engine and transmitted by the power transmission shaft cannot be attenuated by the centrifugal pendulum damper. May occur.
本発明は、遠心振子ダンパ付き動力伝達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、断接機構の異常時にも、動力伝達軸によって伝達されるトルク変動に起因する振動等の発生を防止することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation regarding the power transmission device with a centrifugal pendulum damper, and even when the connection / disconnection mechanism is abnormal, the occurrence of vibration or the like due to torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft is generated. The problem is to prevent it.
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。 In order to solve the above-described problems, a control device for a power train with a centrifugal pendulum damper according to the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
動力伝達軸と遠心振子ダンパとが断接機構を介して連絡された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、
前記断接機構が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
該異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制手段と、を備える
ことを特徴とする。
First, the invention according to claim 1 of the present application is
A powertrain control device with a centrifugal pendulum damper in which a power transmission shaft and a centrifugal pendulum damper are connected via a connection / disconnection mechanism,
An abnormality determination means for determining whether or not the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state in which the degree of engagement cannot be increased;
Torque fluctuation suppressing means for suppressing torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft when the abnormality determining means determines that the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state.
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、
前記パワートレインは、動力源として減筒運転が可能なエンジンを有し、
前記遠心振子ダンパは、前記エンジンの減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、
前記トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記エンジンの減筒運転を抑制する減筒運転抑制手段を有する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is a control device for a powertrain with a centrifugal pendulum damper according to claim 1,
The power train has an engine capable of reduced-cylinder operation as a power source,
The centrifugal pendulum damper is set to reduce torque fluctuation that occurs during reduced-cylinder operation of the engine,
The torque fluctuation suppressing means includes a reduced-cylinder operation suppressing means that suppresses the reduced-cylinder operation of the engine when the abnormality determining means determines that the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state.
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、
前記パワートレインは、動力源と駆動輪を有し、
前記動力源と前記駆動輪は、前記動力伝達軸と共に他の断接機構を介して連絡されており、
前記トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記他の断接機構の締結度合いを低くする締結抑制手段を有する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the control device for the power train with the centrifugal pendulum damper according to claim 1 or 2,
The power train has a power source and driving wheels,
The power source and the driving wheel are communicated with the power transmission shaft through another connecting / disconnecting mechanism,
The torque fluctuation suppressing means includes fastening suppression means for reducing a fastening degree of the other connecting / disconnecting mechanism when the abnormality determining means determines that the connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state. .
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項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、
前記他の断接機構は、ロックアップクラッチ及び変速機構を構成する断接機構のうちの少なくとも一方である
ことを特徴とする。
The invention according to
The other connecting / disconnecting mechanism is at least one of a connecting / disconnecting mechanism constituting a lock-up clutch and a transmission mechanism.
また、請求項5に記載の発明は、
動力伝達軸と遠心振子ダンパとが第1の断接機構を介して連絡されると共に、減筒運転が可能なエンジンと駆動輪とが前記動力伝達軸と共に第2の断接機構を介して連絡された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、
前記遠心振子ダンパは、前記エンジンの減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、
前記第1の断接機構が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
該異常判定手段によって前記第1の断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制手段と、を有し、
該トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記第1の断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記エンジンの減筒運転を抑制する減筒運転抑制手段と、前記第2の断接機構の締結度合いを低くする締結抑制手段と、を有する
ことを特徴とする。
The invention according to
The power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper are connected via the first connection / disconnection mechanism, and the engine capable of reducing cylinder operation and the drive wheel are connected together with the power transmission shaft via the second connection / disconnection mechanism. A control device for controlling a power train with a centrifugal pendulum damper,
The centrifugal pendulum damper is set to reduce torque fluctuation that occurs during reduced-cylinder operation of the engine,
An abnormality determination means for determining whether or not the first connection / disconnection mechanism is in an abnormal state in which the degree of engagement cannot be increased;
Torque fluctuation suppressing means for suppressing torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft when the abnormality determining means determines that the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state;
The torque fluctuation suppressing means includes a reduced-cylinder operation suppressing means for suppressing reduced-cylinder operation of the engine when the abnormality determining means determines that the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state; And a fastening suppression means for lowering the fastening degree of the connection / disconnection mechanism.
前記の構成により、断接機構の締結度合いに応じて動力伝達軸から遠心振子ダンパへ伝達されるトルクの伝達率が変化することで動力伝達軸の回転速度に対する遠心振子ダンパの回転速度の差回転が変化する。そのため、断接機構の締結度合いを制御することで遠心振子ダンパの回転速度を制御することができる。 With the above-described configuration, the transmission rate of torque transmitted from the power transmission shaft to the centrifugal pendulum damper changes according to the degree of fastening of the connection / disconnection mechanism, so that the rotation difference between the rotational speed of the centrifugal pendulum damper and the rotational speed of the power transmission shaft Changes. Therefore, the rotational speed of the centrifugal pendulum damper can be controlled by controlling the degree of engagement of the connection / disconnection mechanism.
したがって、請求項1に記載の発明によれば、異常判定手段によって断接機構が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かを判定し、該異常判定手段によって断接機構が異常状態であると判定されたときに、トルク変動抑制手段によって動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を抑制するので、該トルク変動に起因して車両各部で振動や騒音が発生するのを防止することができる。 Therefore, according to the first aspect of the invention, it is determined whether or not the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state in which the degree of fastening cannot be increased by the abnormality determination means, and the connection / disconnection mechanism is abnormal by the abnormality determination means. The torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft is suppressed by the torque fluctuation suppressing means when it is determined that the vehicle is in a state, so that vibration and noise are prevented from being generated in each part of the vehicle due to the torque fluctuation. Can do.
また、請求項2に記載の発明によれば、遠心振子ダンパは、エンジンの減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、異常判定手段によって断接機構が異常状態であると判定されたときに、減筒運転抑制手段によってエンジンの減筒運転を抑制するので、エンジンの減筒運転によって生じるトルク変動を抑制することができ、動力伝達軸によって伝達されるトルク変動に起因する振動等の発生を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the centrifugal pendulum damper is set so as to reduce the torque fluctuation generated during the reduced-cylinder operation of the engine, and the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state by the abnormality determination means. Is determined by the reduced-cylinder operation suppressing means, the torque fluctuation caused by the reduced-cylinder operation of the engine can be suppressed, which is caused by the torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft. Generation of vibrations and the like can be prevented.
また、請求項3に記載の発明によれば、異常判定手段によって断接機構が異常状態であると判定されたときに、締結抑制手段によって動力源と駆動輪間に設けられた他の断接機構の締結度合いを低くするので、エンジンで発生したトルク変動を他の断接機構の下流側に伝達されるのを抑制することができ、断接機構が異常状態であっても、トルク変動に起因する振動等の発生を抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the disconnection mechanism is determined to be in an abnormal state by the abnormality determination unit, the other connection / disconnection provided between the power source and the drive wheel by the fastening suppression unit. Since the degree of fastening of the mechanism is lowered, it is possible to suppress the torque fluctuation generated in the engine from being transmitted to the downstream side of other connecting / disconnecting mechanisms, and even if the connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state, the torque fluctuation is reduced. Occurrence of vibrations and the like due to this can be suppressed.
また、請求項4に記載の発明によれば、他の断接機構は、ロックアップクラッチ及び変速機構を構成する断接機構のうちの少なくとも一方であるので、エンジンで発生したトルク変動をロックアップクラッチ又は変速機構の下流側に伝達されるのを抑制することができ、断接機構が異常状態であっても、トルク変動に起因する振動等の発生を抑制することができる。
According to the invention described in
また、請求項5に記載の発明によれば、異常判定手段によって動力伝達軸と遠心振子ダンパ間に設けられた第1の断接機構が異常状態であると判定されたときに、減筒運転抑制手段によってエンジンの減筒運転を抑制し、締結抑制手段によってエンジンと駆動輪間に設けられた第2の断接機構の締結度合いを低くするので、エンジンで発生したトルク変動を第2の断接機構の下流側に伝達されるのを抑制することができ、第1の断接機構が異常状態であっても、トルク変動に起因する振動等の発生を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the abnormality determining means determines that the first connecting / disconnecting mechanism provided between the power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper is in an abnormal state, the reduced cylinder operation is performed. The reduction means suppresses the reduced-cylinder operation of the engine, and the fastening suppression means lowers the degree of fastening of the second connecting / disconnecting mechanism provided between the engine and the drive wheels, so that the torque fluctuation generated in the engine is reduced to the second cutoff. Transmission to the downstream side of the contact mechanism can be suppressed, and even when the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state, occurrence of vibration or the like due to torque fluctuation can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明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との間を連絡するロックアップクラッチ付きトルクコンバータ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。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a configuration of a
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。
The automatic transmission 3 is a stepped transmission that includes a
トルクコンバータ4は、互いに直列に配置されたクラッチ部4aとばね部材4bを備えるロックアップ装置と共に、該ロックアップ装置と並列に配置されたトルクコンバータ本体部4cを備え、このトルクコンバータ4が前記出力軸1aと入力軸3bとの間に直列に配置されている。これにより、出力軸1aの回転が、クラッチ部4a及びばね部材4bを介して、又はトルクコンバータ本体部4c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。
The
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。
The centrifugal
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。
The planetary gear set 12 is a single pinion type, and has a
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は、変速機ケース3dに連結されることでその回転が制止されている。
The planetary gear set 12 is connected to the
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。
The
クラッチ機構14は、互いに締結可能な複数の摩擦板と、該摩擦板を押圧することでこれらを締結する油圧アクチュエータと、を備え、該アクチュエータに供給する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。
The
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。
Here, the operation of the
まず、エンジン1が作動されると、その動力はトルクコンバータ4に伝達され、このとき、エンジン1のトルク変動は、ロックアップクラッチ4a、ばね部材4b及びトルクコンバータ本体部4cによってある程度は吸収される。このトルクコンバータ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とリングギヤ23と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、トルクコンバータ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。
First, when the engine 1 is operated, the power is transmitted to the
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、単に「入力軸回転数センサ102」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ための振子回転数センサ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。なお、本実施形態における振子回転数センサ104は、遠心振子ダンパ13と遊星歯車セット12を介して連結されたクラッチ機構14の遊星歯車セット12側の回転要素の回転数を検出し、該回転数に基づいて遊星歯車セット12による増速を考慮して遠心振子ダンパ13の回転数を間接的に検出するものであるが、遠心振子ダンパ13の回転数を直接的に検出するセンサであってもよい。
The
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、トルクコンバータ4のロックアップクラッチ4a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。
Further, the
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の制御システムについて説明する。
Next, the control system for the power train configured by the
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、アクセル開度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。なお、振子回転数センサ104に対して、代替的又は付加的に、クラッチ機構14に供給される制御油圧を検出する油圧センサ107を設けてもよい。
FIG. 2 is a control system diagram of the
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。
Further, the
更に、コントロールユニット100は、前記エンジン制御部110には、エンジン1の減筒運転を抑制する減筒運転抑制部115と、ロックアップクラッチ4aの締結を抑制する締結抑制部125と、前記断接制御部130には、クラッチ機構14が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かの異常判定を行う異常判定部135と、が設けられている。
Further, the
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。
The
変速制御部120は、車速センサ103、アクセル開度センサ105、レンジセンサ106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。
The speed
異常判定部135は、エンジン回転数センサ101及び変速機構入力軸回転数センサ102からの出力信号に基づいてクラッチ機構14の差回転を判定し、判定された差回転に基づいて、クラッチ機構14が断接制御部130によって締結度合いを高くするように制御できない異常状態であるか否かを判定する。例えば、断接制御部130によってクラッチ機構14へ締結度合いを高くするように制御指令が出ているにも拘わらず、クラッチ機構14の差回転が減少しない場合には、クラッチ機構14が異常状態であると判定することができる。なお、油圧センサ107からの出力信号に基づいて、クラッチ機構14の異常判定を行ってもよい。
The abnormality determination unit 135 determines the differential rotation of the
減筒運転抑制部115は、前記異常判定部135によってクラッチ機構14が異常であると判定されると、エンジン1の減筒運転を抑制する。ここで、減筒運転とは、多気筒のエンジン1を構成する複数の気筒のうち任意の気筒を休止させる運転であり、減筒運転の抑制には、減筒運転を禁止して全筒運転を維持することと、休止させる気筒数を制限することが含まれる。したがって、例えば、エンジン1が4気筒エンジンである場合、通常の減筒運転時は2気筒を休止させて2気筒を稼働させ、減筒運転の抑制時は、4気筒全てを稼働する全筒運転を行うか、又は1気筒を休止させて3気筒を稼働させる。更に、減筒運転抑制部115は、減筒運転の中でも振動が生じにくい減筒運転へエンジン1の運転状態を変更してもよい。
The reduced-cylinder operation suppression unit 115 suppresses the reduced-cylinder operation of the engine 1 when the abnormality determination unit 135 determines that the
締結抑制部125は、前記異常判定部135によってクラッチ機構14が異常であると判定され、前記減筒運転抑制部115によってエンジン1の減筒運転を抑制した後、ロックアップクラッチ4aの締結度合いを低減してロックアップクラッチ4aをスリップ状態乃至締結状態から解放状態に切り替える。
The
なお、締結抑制部125は、上述のようなクラッチ機構14の異常時に、ロックアップクラッチ4aの替わりに、変速機構3aを構成する摩擦係合要素であって、現変速段を構成するために締結された摩擦係合要素について締結度合いを低減して該摩擦係合要素を締結状態からスリップ状態乃至解放状態に切り替えてもよい。
The
本実施形態では、クラッチ機構14の締結度合いは、入力軸回転数センサ102に検出される入力軸3bの回転数N1、振子回転数センサ104によって検出される(増速前の)遠心振子ダンパ13の回転数N2から求まるクラッチ機構14の差回転ΔN(=N1−N2)で判定する。このとき、遠心振子ダンパ13単体の慣性モーメントをJAとすると、締結度合いに応じて入力軸3aに付加される遠心振子ダンパ13の慣性モーメントは、次式(1)により算出することができる。
In this embodiment, the degree of engagement of the
上式(1)から明らかなように、クラッチ機構14が完全に締結した状態では、差回転ΔNがゼロとなり、入力軸3bに付加される慣性モーメントは最大(JA)となる。そして、クラッチ機構14がスリップ状態では、差回転ΔNがゼロより大きくN1未満の所定値となり、入力軸3bに付加される慣性モーメントはJA未満の所定値となる。更に、クラッチ機構14が完全に解放されると共に遠心振子ダンパ13の回転が停止(N2=0)した状態では、差回転ΔNがN1となり、入力軸3bに付加される慣性モーメントは最小(ゼロ)となる。
As apparent from the above equation (1), when the
なお、クラッチ機構14の締結度合いは、油圧センサ107によって検出されたクラッチ機構14の制御油圧に基づいて判定してもよい。
Note that the degree of engagement of the
すなわち、断接制御部130は、エンジン回転数がN1以下の低速域又はN2(N2>N1)以上の高速域ではクラッチ機構14が解放状態となり、エンジン回転数がN1からN2までの締結度合制御領域ではクラッチ機構14が所望の締結度合いを有するスリップ状態乃至締結状態となるようにクラッチ機構14の締結度合いの制御を行う。
That is, the connection /
本実施形態では、クラッチ機構14は上述の締結度合制御領域において、図3に示すように、エンジン1の減筒運転が行われるアクセル開度が比較的小さい減筒運転領域では、出力トルクの変動が大きくなる嫌いがあるため、クラッチ機構14は締結状態となり、その周囲の領域ではスリップ状態となるように締結度合いが制御される。
In the present embodiment, the
また、断接制御部130は、エンジン回転数が低速域から締結度合制御領域まで上昇中に回転数N1に達した時、又は高速域から締結度合制御領域まで下降中に回転数N2に達した時、クラッチ機構14を解放状態から所望の締結度合いを有するスリップ状態に切り替える判定を行い、この判定に基づいてクラッチ機構14がスリップ状態に切り替わるように締結度合いを変更する制御を行う。
Further, disengaging the
更に、断接制御部130は、エンジン回転数が締結度合制御領域から低速域まで下降中に回転数N1に達した時、又は締結度合制御領域から高速域まで上昇中に回転数N2に達した時、クラッチ機構14を所望の締結度合いを有するスリップ状態から解放状態に切り替える判定を行い、この判定に基づいてクラッチ機構14が解放状態に切り替わるように締結度合いを変更する制御を行う。
Furthermore, disengaging the
ここで、エンジン回転数N1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N2には、遊星歯車セット12によって増速された遠心振子ダンパ13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。
Here, the engine speed N 1 is set to a higher speed than the idling speed. In addition, the engine speed N 2 is set to a speed at which the
上述の断接制御によれば、エンジン回転数が締結度合制御領域にあるときは、クラッチ機構14がスリップ状態乃至締結状態となり、遠心振子ダンパ13が入力軸3bと共に回転するので、遠心振子ダンパ13によって入力軸3bのねじり振動が吸収される。このとき、クラッチ機構14の締結度合いが高いほど、遠心振子ダンパ13のねじり振動を吸収する性能が向上する。
According to the above-described connection / disconnection control, when the engine speed is in the engagement degree control region, the
(パワートレインの制御方法)
パワートレイン10は、コントローラユニット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。
(Powertrain control method)
The
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、入力軸回転数センサ102、振子回転数センサ104からの出力信号に基づいてクラッチ機構14における差回転を検出し、検出された差回転に基づいてクラッチ機構14が締結度合いを高くするように制御できない異常状態であるか否かを判定する。
First, as shown in FIG. 4, in step S <b> 1, signals output from various sensors are read, and in the next step S <b> 2, the clutch mechanism is based on output signals from the input shaft
ステップS2においてクラッチ機構14が締結度合いを高くするように制御できない異常状態であると判定されると、ステップS3では、エンジン1の減筒運転を抑制し、その後のステップS4では、ロックアップクラッチ4aを締結状態から解放状態に切り替える。
If it is determined in step S2 that the
一方で、ステップS2において、クラッチ機構14が締結度合いを高くするように制御できない異常状態ではない、すなわち、正常に締結度合いを高くできると判定されると、ステップS1に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the
以上の構成により、本実施形態によれば、遠心振子ダンパ13は、エンジン1の減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、異常判定部135によってクラッチ機構14が異常状態であると判定されたときに、減筒運転抑制部115によってエンジン1の減筒運転を抑制するので、エンジン1の減筒運転によって生じるトルク変動を抑制することができ、入力軸3bによって伝達されるトルク変動に起因する振動等の発生を防止することができる。
With the above configuration, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、異常判定部135によってクラッチ機構14が異常状態であると判定されたときに、締結抑制部125によってエンジン1と駆動輪2間に設けられたロックアップクラッチ4aの締結度合いを低くするので、エンジン1で発生したトルク変動をロックアップクラッチ4aの下流側に伝達されるのを抑制することができ、クラッチ機構14が異常状態であっても、トルク変動に起因する振動等の発生を更に抑制することができる。
In addition, according to the present embodiment, the lockup clutch 4a provided between the engine 1 and the drive wheels 2 by the
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。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、異なる実施形態又は変形例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実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。 For example, embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments or modifications are also included in the technical scope of the present invention.
また、本実施形態では、エンジン1のトルク変動を抑制するために、エンジン1の減筒運転を抑制すると共に、ロックアップクラッチ4aの締結度合いを低くする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1の減筒運転の抑制又はロックアップクラッチ4aの締結度合いの低減のいずれか一方が実行されるものであっても用いてもよい。
Moreover, in this embodiment, in order to suppress the torque fluctuation of the engine 1, an example in which the reduced-cylinder operation of the engine 1 is suppressed and the degree of engagement of the
また、本実施形態では、ロックアップクラッチ4a付きのトルクコンバータ4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、トルクコンバータ4に対して付加的又は代替的に、変速機構3aと駆動輪2との間の動力伝達を断接可能なクラッチ機構を設けたり、又は、トルコンレスのためにトルクコンバータ4の替わりに、エンジン1と変速機構3aとの間の動力伝達を断接可能なクラッチ機構を設けて、該クラッチ機構を上述のように異常判定時に締結度合いを低減するように構成してもよい。
In the present embodiment, the example using the
また、本実施形態では、断接機構として油圧によって動作させる摩擦締結式のクラッチ機構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、ソレノイドによって動作させる電磁摩擦クラッチを用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the example using the friction engagement type
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。
In the present embodiment, an example in which the
更に、本実施形態では、動力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。 Furthermore, in this embodiment, although the example using the engine 1 which consists of an internal combustion engine was described as a power source, it is not limited to this, For example, while attaching a generator to an engine and generating electric power with this generator, A so-called hybrid engine configured to assist the engine by using a generator as a motor during acceleration may be used.
以上のように本発明によれば、断接機構の異常時にも、動力伝達軸によって伝達されるトルク変動に起因する振動等の発生を防止できるので、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。 As described above, according to the present invention, even when the connection / disconnection mechanism is abnormal, it is possible to prevent the occurrence of vibration or the like due to the torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft. Therefore, control of this type of power train with a centrifugal pendulum damper is possible. It may be suitably used in the technical field of manufacturing a device or a vehicle on which the device is mounted.
1 エンジン
3a 変速機構
3b 入力軸(動力伝達軸)
4a ロックアップクラッチ
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)
115 減筒運転抑制部(減筒運転抑制手段)
125 締結抑制部(締結抑制手段)
135 異常判定部(異常判定手段)
1
4a Lock-up clutch 10
100 Controller unit (control device)
115 Reduced cylinder operation suppression unit (reduced cylinder operation suppression means)
125 Fastening suppression part (fastening suppression means)
135 Abnormality determination unit (abnormality determination means)
Claims (5)
前記断接機構が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
該異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制手段と、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。 A powertrain control device with a centrifugal pendulum damper in which a power transmission shaft and a centrifugal pendulum damper are connected via a connection / disconnection mechanism,
An abnormality determination means for determining whether or not the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state in which the degree of engagement cannot be increased;
And a torque fluctuation suppressing means for suppressing a torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft when the abnormality determining means determines that the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state. Powertrain control device with pendulum damper.
前記遠心振子ダンパは、前記エンジンの減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、
前記トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記エンジンの減筒運転を抑制する減筒運転抑制手段を有する
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。 The power train has an engine capable of reduced-cylinder operation as a power source,
The centrifugal pendulum damper is set to reduce torque fluctuation that occurs during reduced-cylinder operation of the engine,
The torque fluctuation suppressing unit includes a reduced-cylinder operation suppressing unit that suppresses the reduced-cylinder operation of the engine when the abnormality determining unit determines that the connection / disconnection mechanism is in an abnormal state. Item 4. A powertrain control device with a centrifugal pendulum damper according to Item 1.
前記動力源と前記駆動輪は、前記動力伝達軸と共に他の断接機構を介して連絡されており、
前記トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記他の断接機構の締結度合いを低くする締結抑制手段を有する
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。 The power train has a power source and driving wheels,
The power source and the driving wheel are communicated with the power transmission shaft through another connecting / disconnecting mechanism,
The torque fluctuation suppressing means includes fastening suppression means for reducing a fastening degree of the other connecting / disconnecting mechanism when the abnormality determining means determines that the connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state. The control apparatus of the power train with a centrifugal pendulum damper of Claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項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。 4. The control device for a power train with a centrifugal pendulum damper according to claim 3, wherein the other connection / disconnection mechanism is at least one of a connection / disconnection mechanism constituting a lock-up clutch and a transmission mechanism.
前記遠心振子ダンパは、前記エンジンの減筒運転時に発生するトルク変動を低減するように設定されており、
前記第1の断接機構が締結度合いを高くすることができない異常状態であるか否かを判定する異常判定手段と、
該異常判定手段によって前記第1の断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記動力伝達軸によって伝達されるトルク変動を抑制するためのトルク変動抑制手段と、を有し、
該トルク変動抑制手段は、前記異常判定手段によって前記第1の断接機構が異常状態であると判定されたときに、前記エンジンの減筒運転を抑制する減筒運転抑制手段と、前記第2の断接機構の締結度合いを低くする締結抑制手段と、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。 The power transmission shaft and the centrifugal pendulum damper are connected via the first connection / disconnection mechanism, and the engine capable of reducing cylinder operation and the drive wheel are connected together with the power transmission shaft via the second connection / disconnection mechanism. A powertrain control device with a centrifugal pendulum damper,
The centrifugal pendulum damper is set to reduce torque fluctuation that occurs during reduced-cylinder operation of the engine,
An abnormality determining means for determining whether or not the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state in which the degree of engagement cannot be increased;
Torque fluctuation suppressing means for suppressing torque fluctuation transmitted by the power transmission shaft when the abnormality determining means determines that the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state;
The torque fluctuation suppressing means includes a reduced-cylinder operation suppressing means for suppressing reduced-cylinder operation of the engine when the abnormality determining means determines that the first connecting / disconnecting mechanism is in an abnormal state; And a fastening suppression means for lowering the fastening degree of the connection / disconnection mechanism of the power supply control device with a centrifugal pendulum damper.
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