JPH04211747A - 自動車のパワートレーンにおけるねじれ振動を減衰する装置 - Google Patents

自動車のパワートレーンにおけるねじれ振動を減衰する装置

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JPH04211747A
JPH04211747A JP3030613A JP3061391A JPH04211747A JP H04211747 A JPH04211747 A JP H04211747A JP 3030613 A JP3030613 A JP 3030613A JP 3061391 A JP3061391 A JP 3061391A JP H04211747 A JPH04211747 A JP H04211747A
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damper
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Gerhard Tebbe
ゲルハルト　テッベ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を備えた自動
車のパワートレーンにおけるねじれ振動を減衰する装置
であって、パワートレーンに、内燃機関に続いて始動兼
切換クラッチとねじれ振動ダンパと伝動装置と車軸駆動
装置とが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のパワートレーンにおけるねじれ
振動を減衰するためには、既にドイツ連邦共和国特許出
願公開第３４０４７３８号明細書に基づき、クラッチと
ねじれ振動ダンパとの後方で伝動装置軸に切換可能な付
加質量体を配置することが提案されている。この付加質
量体は伝動装置軸の質量慣性モーメントを増大させるこ
とに基づいて振動特性を改善することができる。
【０００３】しかしながら、このようなパッシブな振動
減衰は極めて制限された作用しか有していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、その
他の構成部分を維持しながら振動減衰の大きな改善を得
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭で述べた装置において、電子
制御装置が設けられていて、該電子制御装置がパワート
レーンで、少なくともねじれ振動ダンパの後方で不均一
性の経過と量とを検出するようになっており、前記ねじ
れ振動ダンパの後方にアクティブなトルク緩衝器が配置
されていて、該トルク緩衝器のトルク経過と位相位置と
が制御可能であり、前記トルク緩衝器が前記電子制御装
置によって制御されて、前記トルク緩衝器のトルク経過
が振幅に関して前記ねじれ振動ダンパの後方におけるパ
ワートレーンのトルク経過に相当しかつ、両トルクが互
いに相殺されるように前記トルク緩衝器の位相位置がシ
フトされるようにした。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、ねじれ振動ダンパの後
方にアクティブなトルク緩衝器が配置されていて、この
トルク緩衝器のトルク経過と位相位置とが制御可能であ
って、さらに前記トルク緩衝器自体が電子制御装置によ
って意図的に制御されることに基づき、摩擦クラッチ後
方におけるパワートレーンの振動を除去することが可能
になる。
【０００７】本発明の有利な構成では、アクティブなト
ルク緩衝器が三相交流同期電動機に似た機械から成って
いて、ステータにおける定置の磁界または回転する磁界
と、永久磁石を備えているか、もしくは他励によって励
磁されるロータに設けられた磁極とを有しており、前記
ロータが伝動装置軸に配置されている。ステータに形成
された磁界を適宜に制御することによって、制動トルク
もしくは加速トルクをロータを介してパワートレーンに
加えることができるので、振動の波山部と波谷部とが互
いに相殺される。
【０００８】磁極対の数がクランク軸１回転当たりの点
火数に相当していると、点火周波数と共に働く振動を減
じることができる。
【０００９】４サイクル内燃機関において磁極数とシリ
ンダ数とが等しい場合には、ステータの磁界を機関回転
数の半分の回転数で同方向に回転させ、これによって同
じく点火周波数から生ぜしめられた振動が減じられる。 こうして、奇数のシリンダ数を有する内燃機関をも使用
することが容易に可能となる。
【００１０】容易な伝動装置切換可能性を得るために、
本発明の別の有利な構成では、ロータが切換過程の間、
伝動装置軸と分離されるようになっている。
【００１１】僅かな手間で可能になる分離形式は、ロー
タが円錐状の装着部を介して伝動装置軸に配置されてい
て、ロータとステータとの間の適宜な軸方向ずれに基づ
いて励磁時に、前記円錐状の装着部を保持する方向で軸
方向力が加えられることに認められる。切換過程の間の
励磁電流の遮断によって、前記装着部を介して形成され
た結合を遮断することができる。
【００１２】本発明の別の有利な構成では、前記トルク
緩衝器を同時に内燃機関のためのスタータとして使用す
ることが有利になる。この場合、伝動装置のニュートラ
ル位置と、連結された始動兼切換クラッチとが利用され
る。
【００１３】ロータが他励されると、トルク緩衝器が特
に有効となり得る。しかもこの場合にロータは、電磁コ
イルに給電する前記ロータに組み込まれた発電コイルを
介して他励され、この場合、両コイルの間を流れる電流
は整流器を介して整流されている。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【００１５】図１に示した自動車の汎用のパワートレー
ンに設けられた内燃機関１はクランク軸４を介して始動
兼切換クラッチ２と結合されている。この始動兼切換ク
ラッチ２に続いてねじれ振動ダンパ３が配置されており
、このねじれ振動ダンパは伝動装置軸５を介して伝動装
置６と結合されている。この伝動装置６からは、車軸駆
動装置７が車輪にまで延びている。伝動装置軸５では、
ねじれ振動ダンパ３と伝動装置６との間にトルク緩衝器
９が配置されており、このトルク緩衝器は電子制御装置
８を介して制御される。前記トルク緩衝器はステータ１
０とロータ１１とから成っている。電子制御装置８は、
伝動装置軸５の不均一性を認識するためのセンサ１４と
、場合によってはクランク軸４の不均一性を認識するか
もしくは内燃機関１の点火インパルスを認識するための
別のセンサ１３と、さらに、切換過程を認識するための
前記伝動装置６の切換レバー１６に設けられたセンサ１
５とを介して情報を得る。
【００１６】トルク緩衝器９の原理的な構造は図２に示
されている。ステータ１０には複数のコイル１７が配置
されており、これらのコイルの構成と相互間の接続は原
理的に三相交流同期電動機から知られている。図２に示
したように、これらのコイルは接続部１８を介して三角
結線で互いに接続されている。伝動装置軸５に相対回動
不能に配置されたロータ１１は単数または複数の磁極対
を有しており、この磁極対はそれぞれＮ極とＳ極とから
成っている。この場合、これらの極の配置は電磁石によ
っても他励の形成によっても実現され得る。
【００１７】図１に示した原理図から判るように、伝動
装置軸５には円錐体１２が配置されており、この円錐体
には、対応する対応円錐体を介してロータ１１が装着さ
れている。ステータ１０とロータ１１とが適宜に軸方向
で互いにずらされていることに基づき、コイル１７の励
磁時にロータ１１は円錐体１２を介して伝動装置軸５と
固く結合される。
【００１８】図３は伝動装置軸５におけるトルク構成経
過を示している。ほぼ正弦状の曲線１９は、たとえば内
燃機関１による相応する励振時にねじれ振動ダンパ３か
ら伝動装置軸５に伝達されるようなトルク負荷を示して
いる。この場合に、内燃機関１によって曲線２１で示し
た平均トルクが形成され、前記曲線１９はシリンダの個
々の作業サイクルに基づく前記平均トルクからのトルク
偏差を示している。アクティブなトルク緩衝器９は電子
制御装置８によって作動させられ、この場合、ねじれ振
動ダンパ３から伝達されたトルク経過に対して鏡像対称
的な経過を有していて、ゼロ軸線を中心にして運動する
ようなトルクを伝動装置軸５に伝達する曲線２０が生じ
る。両曲線１９，２０の重畳によって、ねじれ振動の完
全な除去が得られ、これによって伝動装置軸５における
回転数とトルクとが充分に一定となる。しかしながら、
このような理想状態は、走行形式が不変でねじれ振動ダ
ンパ３のねじれ振動が規則的である場合にしか起こらな
い。電子制御装置８はセンサ１４を介して曲線１９の経
過を認識し、この曲線に相応してロータ１１に同じく正
弦状のトルク励振を達成することができる。このトルク
励振の振幅は曲線１９の振幅に相当していなければなら
ず、また前記トルク励振の位相位置は、両曲線１９，２
０の波山部と波谷部とが鏡像対称的に互いに向かい合う
ようにシフトされている。制御を容易にするためには、
電子制御装置８にセンサ１３を装備することができ、こ
のセンサは内燃機関１の点火の数もしくは作業サイクル
の数に相応してクランク軸４において生じる振動を適宜
な時機に認識することができる。これによって前記電子
制御装置は迅速に反応することができる。この場合にセ
ンサ１４は主として適正な位相位置と適正な振幅とをチ
ェックするために働き、この場合、曲線経過２１が目標
とされる。
【００１９】しかしながらロータ１１の付加的な質量が
伝動装置６の切換可能性を悪くしているので、本発明の
構成では、切換過程の間にロータ１１の自動的な分離が
行われる。このことは、たとえば図１に示した配置形式
によって達成され得る。すなわち、ロータ１１が円錐体
１２を介して伝動装置軸５に装着されていて、ステータ
１０が、円錐体の拡張する方向でロータ１１に対して軸
方向にずらされているので、励磁の間、つまり制御の間
、ロータには円錐体１２を介して伝動装置軸５に対して
摩擦接続を形成するような軸方向力が加えられる。切換
過程の間には、切換レバー１６に設けられたセンサ１５
を介してロータ１１の励磁が遮断されるので、このロー
タは軸方向力の消滅によって伝動装置軸５において自由
に回転可能となり、切換可能性に対してもはや影響を発
揮することができなくなる。
【００２０】説明した本発明による装置によって、ねじ
れ振動ダンパ３から伝達されたトルクと、アクティブな
トルク緩衝器９によって付与されたトルクとの間の所望
の位相シフトを正の回転方向でも負の回転方向でも形成
することができるようにステータ１０によって形成され
た磁界を調整することが可能になる。この場合原理的に
は、ステータ１０によって形成された磁界が回転するの
か、または回転しないのかは重要でない。特定の使用目
的に対しては回転する磁界が必要となるが、しかしその
位相位置は同じく正確に制御され得る。回転する磁界は
たとえば、奇数のシリンダ数を有する内燃機関、たとえ
ば５シリンダ式４サイクルエンジンにおいて５つの磁極
対が設けられている場合に使用され得る。この場合、ス
テータ磁界は機関回転数の半分の回転数で同方向に回転
しなければならない。このことは、前記内燃機関におい
てクランク軸１回転当たり２，５の作業サイクルもしく
は点火火花が形成されることから生ぜしめられる。同一
の内燃機関において２倍の点火周波数に相当するように
振動を減じたい場合には、磁界を定置に構成するだけで
よい。
【００２１】クランク軸１回転当たり２作業サイクルを
有する４シリンダ式４サイクルエンジンにおいては、ス
テータ磁界が２つの磁極対の使用で定置であってよい。 しかしながら、この配置形式において振動を２倍の点火
周波数に相当するように補償したい場合には、磁界が機
関回転数と同じ回転数で逆方向に回転しなければならな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す内燃機関のパワートレ
ーンの回路図である。
【図２】図１に示したトルク緩衝器の原理図である。
【図３】図１に示した伝動装置軸におけるトルク構成経
過を示す曲線図である。
【符号の説明】
１　　内燃機関 ２　　始動兼切換クラッチ ３　　ねじれ振動ダンパ ４　　クランク軸 ５　　伝動装置軸 ６　　伝動装置 ７　　車軸駆動装置 ８　　電子制御装置 ９　　トルク緩衝器 １０　　ステータ １１　　ロータ １２　　円錐体 １３，１４，１５　　センサ １６　　切換レバー １７　　コイル １８　　接続部 １９　　曲線 ２０　　曲線 ２１　　曲線

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　内燃機関を備えた自動車のパワートレ
    ーンにおけるねじれ振動を減衰する装置であって、パワ
    ートレーンに、内燃機関に続いて始動兼切換クラッチと
    ねじれ振動ダンパと伝動装置と車軸駆動装置とが設けら
    れている形式のものにおいて、電子制御装置（８）が設
    けられていて、該電子制御装置がパワートレーンで、少
    なくともねじれ振動ダンパ（３）の後方で不均一性の経
    過と量とを検出するようになっており、前記ねじれ振動
    ダンパ（３）の後方にアクティブなトルク緩衝器（９）
    が配置されていて、該トルク緩衝器のトルク経過と位相
    位置とが制御可能であり、前記トルク緩衝器が前記電子
    制御装置（８）によって制御されて、前記トルク緩衝器
    のトルク経過が振幅に関して前記ねじれ振動ダンパ（３
    ）の後方におけるパワートレーンのトルク経過に相当し
    かつ、両トルクが互いに相殺されるように前記トルク緩
    衝器の位相位置がシフトされるようになっていることを
    特徴とする、自動車のパワートレーンにおけるねじれ振
    動を減衰する装置。
  2. 【請求項２】　　アクティブなトルク緩衝器（９）が三
    相交流同期電動機に似た機械から成っていて、ステータ
    （１０）における定置の磁界または回転する磁界と、永
    久磁石を備えているか、もしくは他励によって励磁され
    るロータ（１１）に設けられた磁極とを有しており、前
    記ロータ（１１）が伝動装置軸（５）に装着されている
    、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】　　トルク緩衝器（９）の磁極対の数が、
    １回転当たりの内燃機関（１）の点火数に相当しており
    、ステータ（１０）の磁界が定置であり、励磁と位相位
    置とが制御されている、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】　　前記磁極対の数が４サイクルの内燃機
    関（１）のシリンダ数に相当しており、ステータ（１０
    ）の磁界が機関回転数の半分の回転数で同方向に回転す
    るようになっており、励磁と位相位置とが制御されてい
    る、請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】　　ロータ（１１）が、伝動装置切換可能
    性を一層容易にする目的で、切換過程の間に伝動装置軸
    （５）と分離可能である、請求項１から４までのいずれ
    か１項記載の装置。
  6. 【請求項６】　　ロータ（１１）とステータ（１０）と
    の間の軸方向ずれに基づき、励磁電流によって加えれら
    た軸方向力が、円錐状の装着部（１２）を介して前記ロ
    ータ（１１）を伝動装置軸（５）に固定していて、切換
    過程の間は前記励磁電流が遮断されている、請求項５記
    載の装置。
  7. 【請求項７】　　トルク緩衝器（９）が、伝動装置（６
    ）のニュートラル位置と、連結された始動兼切換クラッ
    チ（２）とにおいて内燃機関（１）のためのスタータと
    して使用可能である、請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】　　他励式のロータ（１１）が発電コイル
    と、電磁コイルと、前記両コイル間を流れる電流を整流
    するための整流装置とを備えている、請求項７記載の装
    置。
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