WO2012066644A1 - ダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法 - Google Patents

ダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法 Download PDF

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WO2012066644A1
WO2012066644A1 PCT/JP2010/070411 JP2010070411W WO2012066644A1 WO 2012066644 A1 WO2012066644 A1 WO 2012066644A1 JP 2010070411 W JP2010070411 W JP 2010070411W WO 2012066644 A1 WO2012066644 A1 WO 2012066644A1
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dynamic damper
damper
engine
dynamic
damper device
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Application number
PCT/JP2010/070411
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English (en)
French (fr)
Inventor
村田 清仁
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1464Masses connected to driveline by a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/1478Masses connected to driveline by a kinematic mechanism or gear system with a planetary gear system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs

Definitions

  • the present invention relates to a dynamic damper device and a control method of the dynamic damper device.
  • Patent Document 1 discloses a fluid transmission device to which a dynamic damper function is added.
  • the damper resonance point is adjusted by changing the spring constant of the dynamic damper in accordance with the engine speed, thereby achieving vibration reduction by the dynamic damper in a wide frequency range.
  • the fluid transmission device described in Patent Document 1 as described above has room for further improvement in terms of, for example, more appropriate vibration reduction by a dynamic damper.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dynamic damper device and a control method of the dynamic damper device that can appropriately reduce vibration.
  • the dynamic damper device is configured such that the damper mass passes through the elastic body based on the engine rotational speed of the internal combustion engine that generates the power transmitted to the rotating shaft and the magnitude of the engine torque.
  • the damper characteristic of the dynamic damper connected to the rotating shaft is changed.
  • a dynamic damper device has a resonance frequency of a power train that changes according to the engine rotational speed of an internal combustion engine that generates power transmitted to a rotating shaft and the magnitude of the engine torque. Based on the above, the damper mass changes the damper characteristic of the dynamic damper connected to the rotating shaft via the elastic body.
  • the resonance point of the resonance frequency of the power train can be relatively decreased as the engine torque is relatively increased.
  • the damper characteristic when the damper characteristic is changed, the damper characteristic is changed after adjusting the magnitude of the damping force to the elastic body to a predetermined value set in advance. Can do.
  • the damper characteristic may be changed based on an operating state of a lockup clutch of a torque converter provided in a power transmission path between the internal combustion engine and the rotary shaft. it can.
  • the damper when the lockup clutch is in the released state, the damper is based on the engine rotational speed and the magnitude of the engine torque when the lockup clutch is engaged. The characteristics can be changed.
  • the damper characteristic can be changed by changing the natural frequency of the dynamic damper.
  • the operation of the dynamic damper can be changed based on the magnitude of the engine torque.
  • the operation of the dynamic damper can be changed based on the throttle opening of the internal combustion engine.
  • the dynamic damper may have a variable inertia mass device that variably controls the inertia mass of the damper mass.
  • variable inertial mass device includes a planetary gear mechanism that includes a plurality of rotating elements capable of differential rotation and forms the damper mass, and a rotation control device that controls the rotation of the rotating elements. It can be.
  • the dynamic damper may have a variable damping force device that variably controls the damping force with respect to the elastic body.
  • the damper mass is an elastic body based on the engine rotational speed of the internal combustion engine that generates power transmitted to the rotating shaft and the magnitude of the engine torque. Including a step of changing a damper characteristic of a dynamic damper connected to the rotating shaft via a shaft.
  • a dynamic damper device has a damper mass that is connected to the rotating shaft via an elastic body based on the magnitude of the engine torque of the internal combustion engine that generates power transmitted to the rotating shaft. The operation of the connected dynamic damper is changed.
  • a dynamic damper device has a damper mass connected to the rotating shaft via an elastic body based on a throttle opening of an internal combustion engine that generates power transmitted to the rotating shaft. The operation of the dynamic damper is changed.
  • the dynamic damper device and the method for controlling the dynamic damper device according to the present invention have an effect that vibration can be appropriately reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a dynamic damper device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the dynamic damper device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a model for explaining the vibration mode of the power train.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a model for explaining the vibration mode of the power train.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a model for explaining the vibration mode of the power train.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the engine speed and the vibration level of the power train.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the engine speed and the vibration level of the power train.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a dynamic damper device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the dynamic damper device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a model for explaining the vibration mode of
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the engine speed and the vibration level of the power train.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of a control method of the dynamic damper device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a vibration mode map.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the rotation speed map.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of control when driving in the dynamic operation mode.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining an example of the control method of the dynamic damper device according to the modification.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a torque map.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of control when the dynamic damper device according to the second embodiment is operated in the dynamic operation mode.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a vehicle on which the dynamic damper device according to the third embodiment is mounted.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of the dynamic damper device.
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining an example of a control method of the dynamic damper device.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining an example of a control method of the dynamic damper device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a dynamic damper device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the dynamic damper device
  • FIGS. 3 to 5 are models for explaining a vibration mode of a power train.
  • 6 to 8 are diagrams illustrating an example of the relationship between the engine speed and the vibration level of the power train
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a control method of the dynamic damper device
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a vibration mode map
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a rotation speed map
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of control when driving in a dynamic operation mode.
  • the direction along the rotation axis X2 of the rotation shaft 13 is referred to as the axial direction
  • the direction orthogonal to the rotation axis X2 that is, the direction orthogonal to the axial direction is referred to as the radial direction.
  • the direction around the rotation axis X2 is called the circumferential direction.
  • the rotation axis X2 side is referred to as a radial inner side
  • the opposite side is referred to as a radial outer side.
  • the side where the drive source is provided in the axial direction (the side where power is input from the drive source) is called the input side, and the opposite side, that is, the side where the drive wheels are provided (the side where power is input to the drive wheels) The output side.
  • a dynamic damper device 1 is applied to a vehicle 2 as shown in FIG. 1, and is a so-called dynamic that reduces vibration using an anti-resonance principle with respect to a resonance point (resonance frequency) of a power train 3 of the vehicle 2. It is a damper (dynamic absorption vibrator).
  • the power train 3 of the vehicle 2 includes an engine 4 as an internal combustion engine that is a driving source for traveling, a damper 5, a drive system 6, a differential gear 7, and the like.
  • the engine 4, the drive system 6 and the like are controlled by an ECU 8 as a control device.
  • each drive wheel 9 can be moved forward or backward by rotating.
  • the dynamic damper device 1 is connected to a rotating shaft that is rotated by transmission of power from the engine 4 in the power train 3.
  • the output shaft 10 of the driving system 6 is driven via a driving gear 11, a driven gear 12, and the like.
  • a rotating shaft (speed increasing shaft) 13 that rotates integrally with the output shaft 10.
  • the rotation shaft 13 is arranged such that the rotation axis X2 is substantially parallel to the rotation axis X1 of the output shaft 10.
  • the drive system 6 includes, for example, a torque converter 61, a transmission 62, and the like.
  • the torque converter 61 is a kind of fluid coupling provided in a power transmission path between the engine 4 and the rotary shaft 13 and has a lock-up clutch 63 controlled by the ECU 8 through a hydraulic control device or the like here.
  • the motive power transmitted to the drive system 6 is input to the transmission 62 via the torque converter 61, and is shifted by the transmission 62 at a predetermined gear ratio and transmitted to each drive wheel 9.
  • the lockup clutch 63 is in the released state (lockup OFF state)
  • the torque converter 61 transmits the power from the engine 4 to the transmission 62 via the working fluid inside the converter, for example, hydraulic oil (oil).
  • the torque converter 61 amplifies the torque at a predetermined torque ratio and transmits it to the transmission 62 side when transmitting power through the internal working fluid.
  • the torque converter 61 transmits the power from the engine 4 via the lockup clutch 63 without passing through the internal working fluid. It transmits to 62 side. At this time, the power from the torque converter 61 and the engine 4 is transmitted to the transmission 62 side with almost the same torque.
  • the damper mass vibrates in an opposite phase with respect to the vibration of a specific frequency that acts on the dynamic damper device 1 through the spring 41 as an elastic body from the rotating shaft 13. This suppresses and suppresses this vibration.
  • the dynamic damper device 1 is highly effective in that the damper mass resonates and absorbs vibration energy instead of the vibration having a specific frequency acting on the damper main body 20 of the dynamic damper device 1 and absorbs the vibration.
  • a vibration effect (dynamic damper effect) can be achieved.
  • the dynamic damper apparatus 1 is equipped with the damper main body 20 as a dynamic damper, and ECU8 as a control apparatus which controls the damper main body 20, and is reducing vibration more appropriately.
  • the damper main body 20 can change the damper characteristic as a dynamic damper suitably according to a driving
  • the dynamic damper device 1 typically changes the damper characteristics by changing the natural frequency of the damper main body 20 according to the state of the power train 3 under the control of the ECU 8.
  • the control device of the dynamic damper device 1 is described as being shared by the ECU 8. However, the control device is not limited to this, and is provided separately from the ECU 8. It may be configured to exchange information such as commands.
  • the damper main body 20 includes a variable inertia mass device 30 and a spring holding mechanism 40 that holds a spring 41.
  • the damper main body 20 is a variable inertia mass device 30 using a planetary gear mechanism 31, one of a plurality of rotating elements of the planetary gear mechanism 31 is a rotation control element, and the other is input of power from the engine 4. Is an input element.
  • the dynamic damper device 1 is arranged such that the rotary shaft 13 is inserted inside the variable inertia mass device 30 and the spring holding mechanism 40.
  • a predetermined location is supported by the case via a bearing or the like.
  • the variable inertial mass device 30 variably controls the inertial mass of the damper mass, and includes a planetary gear mechanism 31 that includes a plurality of rotational elements capable of differential rotation and forms a damper mass, and a rotation control device that controls the rotation of the rotational elements.
  • a motor 32 As a motor 32.
  • the damper main body 20 is configured such that each planetary gear mechanism 31 of the variable inertial mass device 30 is elastically supported by being connected to the rotary shaft 13 via a spring 41, so that each rotary element has inertia in a damper mass, that is, a dynamic damper. It acts as an inertia mass member for generating a moment, and the spring 41 acts as a member for adjusting the torsional rigidity of the dynamic damper.
  • the case where the inertial mass of the damper mass is made variable includes the case where the apparent inertial mass is made variable by making the rotational speed of the damper mass variable unless otherwise specified.
  • the planetary gear mechanism 31 is configured to include a plurality of rotating elements that can rotate differentially with each other, and the rotation center of the rotating elements is arranged coaxially with the rotation axis X1.
  • the planetary gear mechanism 31 is a so-called single pinion type planetary gear mechanism, and as a rotating element, a sun gear 31S that is an external gear, a ring gear 31R that is an internal gear coaxially arranged with the sun gear 31S, and a sun gear. It includes a carrier 31C that holds a plurality of pinion gears 31P meshing with 31S and ring gear 31R so as to be capable of rotating and revolving.
  • the carrier 31C is a first rotation element and corresponds to the input element
  • the ring gear 31R is a second rotation element different from the first rotation element and corresponds to the rotation control element.
  • the carrier 31C is formed in an annular plate shape, and supports the pinion gear 31P that is an external gear on the pinion shaft 31Ps so as to be capable of rotating and revolving.
  • the carrier 31 ⁇ / b> C includes a first side plate 43 and a second side plate 44.
  • the first side plate 43 and the second side plate 44 constitute a carrier 31C and also serve as a holding member that holds a spring 41 of a spring holding mechanism 40 described later.
  • the carrier 31 ⁇ / b> C forms an input member of the variable inertia mass device 30, that is, the planetary gear mechanism 31.
  • the carrier 31C is connected to the rotary shaft 13 via the spring 41 of the spring holding mechanism 40 so as to be relatively rotatable.
  • the power transmitted from the engine 4 to the rotary shaft 13 via the output shaft 10, the drive gear 11, and the driven gear 12 is transmitted (input) to the carrier 31C via the spring holding mechanism 40.
  • the ring gear 31R is formed in an annular plate shape, and a gear is formed on the inner peripheral surface.
  • the ring gear 31R is connected to a motor 32 as a rotation control device.
  • the sun gear 31S is formed in a cylindrical shape, and a gear is formed on a part of the outer peripheral surface.
  • the sun gear 31S is supported on the outer peripheral surface of the cylindrical central shaft 33, and the radially inner end portion is coupled to the central shaft 33 via a spline engaging portion or the like so as to be integrally rotatable.
  • the central shaft 33 is supported such that one end side (input side) in the axial direction is fitted to the rotary shaft 13 and is relatively rotatable, and the other end side (output side) in the axial direction is fitted to the rotor shaft 32Rs so as to be relatively rotatable. Supported by
  • the motor 32 is connected to the ring gear 31R as described above, and controls the rotation of the ring gear 31R.
  • the motor 32 includes a stator 32S as a stator and a rotor 32R as a rotor.
  • the stator 32S is fixed to a case or the like.
  • the rotor 32R is disposed on the radially inner side of the stator 32S and is coupled to the rotor shaft 32Rs so as to be integrally rotatable.
  • the rotor shaft 32Rs can rotate integrally with the ring gear 31R, and is formed integrally with the ring gear 31R here.
  • the motor 32 has a function as an electric motor that converts electric power supplied from a battery via an inverter or the like into mechanical power and a function as a generator that converts input mechanical power into electric power. It is.
  • the motor 32 can control the rotation (speed) of the ring gear 31R when the rotor 32R is rotationally driven.
  • the drive of the motor 32 is controlled by the ECU 8.
  • variable inertial mass device 30 configured as described above, the apparent inertial mass of the planetary gear mechanism 31 that is a damper mass is variably controlled by the ECU 8 executing drive control of the motor 32 as described later. .
  • the spring holding mechanism 40 includes a spring 41 and a center plate 42, a first side plate 43, and a second side plate 44 as holding members for holding the spring 41, and the center axis is arranged coaxially with the rotation axis X2. Is done.
  • the spring 41 elastically supports the carrier 31 ⁇ / b> C, which is an input element of the planetary gear mechanism 31, on the rotating shaft 13, and a plurality of springs 41 are held along the circumferential direction by the center plate 42, the first side plate 43, and the second side plate 44.
  • the spring 41 connects the rotary shaft 13 and the carrier 31C so as to be relatively rotatable. That is, in the damper main body 20, the spring 41 is interposed between the rotating shaft 13 and the planetary gear mechanism 31.
  • the center plate 42, the first side plate 43, and the second side plate 44 hold the spring 41 so as to be able to transmit power to each other, and are each formed in an annular plate shape coaxial with the rotation axis X2.
  • the center plate 42 is supported on the outer peripheral surface of the rotating shaft 13, and its radially inner end is connected to the rotating shaft 13 via a spline engaging portion or the like so as to be integrally rotatable.
  • the first side plate 43 and the second side plate 44 are provided on both sides of the center plate 42 in the axial direction, respectively, and also serve as the carrier 31C as described above.
  • the first side plate 43 and the second side plate 44 are provided so as to be rotatable relative to the center plate 42 in a state where the first side plate 43 and the second side plate 44 are integrated with the center plate 42 interposed therebetween via pins, spacers, and the like.
  • the first side plate 43 and the second side plate 44 are fixed at one end side of the pinion shaft 31Ps.
  • the pinion shaft 31Ps penetrates the center plate 42 so as to allow relative rotation of the first side plate 43, the second side plate 44, and the center plate 42, and the pinion gear 31P is rotatably supported on the other end side.
  • the spring 41 is held between the center plate 42, the first side plate 43, and the second side plate 44 with respect to the rotation direction (circumferential direction).
  • the spring holding mechanism 40 configured as described above includes a center plate 42 that rotates integrally with the rotation shaft 13 in the rotation direction (circumferential direction), the first side plate 43 that is also used as the carrier 31C, and the second side plate.
  • a spring 41 is interposed between the plate 44 and the plate 44.
  • the spring holding mechanism 40 can connect the rotary shaft 13 and the carrier 31C via the spring 41 and the like so as to be relatively rotatable.
  • the power (variation component) transmitted from the engine 4 to the rotating shaft 13 is input (transmitted) to the first side plate 43 and the second side plate 44 that are also used as the carrier 31C via the center plate 42 and the spring 41. .
  • each spring 41 is elastically deformed in accordance with the magnitude of the transmitted power while being held between the center plate 42, the first side plate 43, and the second side plate 44 in the rotational direction.
  • the ECU 8 controls the driving of each part of the vehicle 2 and is an electronic circuit mainly composed of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and an interface.
  • the ECU 8 includes an engine speed sensor 81 that detects the engine speed of the engine 4, a throttle opening sensor 82 that detects the throttle opening of the engine 4, a vehicle speed sensor 83 that detects the vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle 2, and the like.
  • An electric signal corresponding to the detection result detected from the sensor is input, and the engine 4, the drive system 6 and the like are controlled according to the input detection result, and the driving of the motor 32 of the variable inertial mass device 30 is controlled. .
  • the dynamic damper device 1 configured as described above, the damper mass vibrates in an opposite phase with respect to the vibration of a specific frequency acting on the planetary gear mechanism 31 as the damper mass from the rotating shaft 13 via the spring 41. Therefore, this vibration is canceled and suppressed (absorbed) and suppressed. Therefore, the dynamic damper device 1 can suppress, for example, vibration caused by the engine explosion primary generated in the power train 3, and can reduce vibration noise and improve fuel consumption.
  • the ECU 8 controls the drive of the motor 32 and controls the rotation of the planetary gear mechanism 31, thereby performing vibration suppression control, so that the vibration of the opposite phase in the damper body 20 is 3 can be set as appropriate according to the vibration generated in 3, and the vibration can be appropriately reduced in a wide range of operation.
  • the ECU 8 controls the drive of the motor 32, which is a rotation control device, and variably controls the rotation of the ring gear 31R.
  • the dynamic damper device 1 makes the rotation of the rotating elements such as the ring gear 31R and the sun gear 31S of the planetary gear mechanism 31 variable, and makes the inertial force acting on the damper mass including the ring gear 31R and the sun gear 31S variable.
  • Inertial mass control is performed to variably control the apparent inertial mass of the damper mass.
  • the dynamic damper device 1 increases the apparent inertial mass of the damper mass by increasing the rotational speed of the ring gear 31R, which is a relatively large damper mass, and is equivalent to the case where the actual inertial mass is increased. An effect can be obtained.
  • the dynamic damper device 1 can change the resonance point with respect to a fixed spring constant, change the natural frequency of the damper main body 20, and change the damper characteristics.
  • the natural frequency fa of the damper main body 20 is, for example, a total inertia mass (dynamic damper device) that is an apparent inertia mass obtained by making the rotation of each rotation element variable in the spring constant Kd of the spring 41 and the planetary gear mechanism 31 as a whole.
  • the total inertia mass Ia is, for example, the actual inertia mass of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 and the apparent inertia mass by changing the rotational speed of each rotating element in the entire planetary gear mechanism 31.
  • An inertia mass velocity term, a total inertia mass torque term that is an apparent inertia mass due to a torque acting when the rotational speed of each rotary element changes in the entire planetary gear mechanism 31, and the like are included.
  • the total inertia mass velocity term is an apparent inertia mass in the entire planetary gear mechanism 31 by controlling the rotation speed of the motor 32.
  • the total inertia mass torque term is an apparent inertia mass in the entire planetary gear mechanism 31 by torque control of the motor 32.
  • the ECU 8 controls the driving of the motor 32, executes the rotation control of the planetary gear mechanism 31, and adjusts the total inertia mass Ia, whereby the natural frequency fa of the damper main body 20 is set to the power train. 3 can be adjusted appropriately in accordance with the vibration generated in 3.
  • the dynamic damper device 1 adjusts the natural frequency fa of the damper body 20 to an appropriate natural frequency fa, for example, even when the resonance point (resonance frequency) in the power train 3 changes. It is possible to change to an appropriate damper characteristic, and control can be performed so that the efficiency and vibration noise of the power train 3 are optimized.
  • the vibration can be suppressed by turning off (disengaged) the lock-up clutch 63 of the torque converter 61.
  • the fuel consumption may be deteriorated. If it is 1, the vibration can be suppressed appropriately while suppressing the deterioration of the fuel consumption caused by turning off the lock-up clutch 63.
  • the ECU 8 executes, for example, rotation speed control of the planetary gear mechanism 31 or torque control of the planetary gear mechanism 31 as rotation control of the planetary gear mechanism 31 in vibration suppression control.
  • the dynamic damper device 1 performs, for example, inertial mass control based on rotational speed control and inertial mass control based on torque control by the ECU 8 performing vibration suppression control by rotational speed control by the motor 32 or torque control by the motor 32.
  • the vibration suppression control can be performed by properly using it according to the operating state, and thereby the accuracy of the vibration suppression control can be improved.
  • the speed control by the motor 32 is a control for changing the damper characteristic by adjusting the total inertia mass speed term by controlling the rotation speed (number of rotations) of the motor 32 and adjusting the total inertia mass Ia and the natural frequency fa. is there.
  • torque control by the motor 32 is control for changing the damper characteristic by controlling the motor output torque of the motor 32 to adjust the total inertia mass torque term and adjusting the total inertia mass Ia and the natural frequency fa. .
  • the dynamic damper apparatus 1 of this embodiment changes the damper characteristic of the damper main body 20 based on the magnitude
  • the ECU 8 changes the damper characteristics by changing the natural frequency of the damper main body 20 based on the magnitude of the engine torque. Furthermore, the ECU 8 executes rotation control of the planetary gear mechanism 31 as vibration suppression control based on the magnitude of the engine torque, and changes the operation of the damper main body 20 according to the magnitude of the engine torque.
  • the natural frequency of the damper body 20 is changed to change the damper characteristics. That is, the ECU 8 changes the natural frequency of the damper main body 20 and changes the damper characteristics by changing the rotational operation of the rotating element of the planetary gear mechanism 31 provided in the damper main body 20 according to the magnitude of the engine torque.
  • FIGS. 3 to 5 are models for explaining the vibration mode of the power train
  • FIGS. 6 to 8 are examples of the relationship between the engine speed and the vibration level of the power train
  • FIGS. FIG. 4 and FIG. 7 show a middle load
  • FIG. 5 and FIG. 8 show a high load.
  • the spring K1 corresponds to the spring of the damper 5
  • the springs K2 and K3 are in the power transmission path of the power train 3 such as the output shaft 10 and the propeller shaft included in the drive system 6 and the like.
  • This corresponds to a member that can act as a spring element.
  • the spring constants of the springs K2 and K3 correspond to the torsional rigidity of the member that transmits power.
  • three springs K1, K2, and K3 are shown for ease of explanation, but typically, the power train 3 is configured to include a number of members that act as spring elements. Yes.
  • the vibration system of the power train 3 of the vehicle 2 has an apparent change in the number of springs, the spring constant, the mass, and the like that can act in the power transmission path according to the magnitude of the transmitted engine torque. , Tend to change accordingly.
  • the springs K1, K2, and K3 each act as a spring element when the engine torque generated by the engine 4 is relatively light.
  • the power train 3 is in a vibration mode in which the engine 4 and the masses (mass bodies) I1, I2, and I3 are elastically connected via the springs K1, K2, and K3, and are elastically supported to each other.
  • the resonance point of the resonance frequency of the power train 3 is a resonance point P11 corresponding to the spring K1 and the mass I1, a resonance point P12 corresponding to the spring K2 and the mass I2, and the spring.
  • Three resonance points P13 corresponding to K3 and mass I3 are generated.
  • the springs K1, K2, and K3 act as spring elements when the engine torque generated by the engine 4 is relatively large compared to the light load.
  • the torsion angle of the member increases, and a relatively weak spring, for example, the spring K3 does not act as a spring element.
  • the springs K1 and K2 are elastically connected to the engine 4 and the mass I1, and the mass I1 and the mass I2, respectively, and are elastically supported to each other, but no longer function as spring elements.
  • the mass I2 and the mass I3 are apparently integrated into a vibration mode that acts as one mass. In this case, as shown in FIG.
  • the resonance point of the resonance frequency of the power train 3 is a resonance point P21 corresponding to the spring K1 and the mass I1, and a resonance point P22 corresponding to the spring K2 and the mass I2 + mass I3. Two of these will occur. At this time, the resonance point P21 and the resonance point P22 move to the low engine speed side from the resonance point P11 and the resonance point P12 at the time of light load, respectively.
  • the springs K1, K2, and K3 are the next weakest springs, for example, springs, when the engine torque generated by the engine 4 is higher than that at the middle load. K2 also does not act as a spring element.
  • the engine 4 and the mass I1 are elastically connected to each other in the spring K1, and are elastically supported to each other.
  • the mass I1 and mass The I2 and the mass I3 are apparently integrated to form a vibration mode that acts as one mass.
  • the resonance point of the resonance frequency of the power train 3 is one resonance point P31 corresponding to the spring K1 and the mass I1 + mass I2 + mass I3 as shown in FIG.
  • the resonance point P31 at this time moves to the low engine speed side from the resonance point P21 at the time of medium load.
  • the apparent spring constant of the spring element in the power train 3 changes according to the magnitude of the engine torque loaded on the power train 3, whereby the vibration system (vibration mode) of the power train 3 is changed.
  • the resonance frequency (resonance point) of the power train 3 changes.
  • the resonance point of the resonance frequency of the power train 3 is relatively decreased as the engine torque is relatively increased, and is relatively increased as the engine torque is relatively decreased.
  • the ECU 8 shows the tendency of the change in the vibration system of the power train 3 according to the change in the magnitude of the engine torque generated in the engine 4 and transmitted to the drive wheels 9, such as a map or a mathematical model. And the operation of the damper main body 20 is controlled accordingly, and the natural frequency of the damper main body 20 is changed. Note that the ECU 8 can also estimate the number of resonance points and the resonance frequency of the power train 3 according to the magnitude of the engine torque, for example.
  • the ECU 8 changes the damper characteristics of the damper body 20 based on the engine speed (engine speed) of the engine 4 and the magnitude of the engine torque (engine torque). More specifically, the ECU 8 changes the damper characteristic of the damper main body 20 based on the resonance frequency of the power train 3 that changes as described above according to the engine speed of the engine 4 and the magnitude of the engine torque.
  • the ECU 8 executes the rotation control of the planetary gear mechanism 31 as the vibration suppression control based on the speed (speed ratio) of the transmission 62 in addition to the engine speed and the magnitude of the engine torque. By changing the operation of 20, the natural frequency of the damper main body 20 is changed to change the damper characteristics.
  • the ECU8 acquires the information regarding the engine speed, the magnitude
  • FIG. the ECU 8 calculates the magnitude of the engine torque output from the engine 4 based on the throttle opening of the engine 4. That is, the ECU 8 executes rotation control of the planetary gear mechanism 31 as vibration suppression control based on the throttle opening of the engine 4 and changes the operation of the damper main body 20 according to the throttle opening, so that the damper main body 20 It can also be said that the damper frequency is changed by changing the natural frequency.
  • the ECU 8 calculates the magnitude of the engine torque by multiplying the engine speed of the engine 4 detected by the engine speed sensor 81 and the throttle opening of the engine 4 detected by the throttle opening sensor 82. Can do.
  • the ECU 8 is not limited to this, and for example, detection results of a torque sensor that detects torque, a torsion angle sensor provided on a member that transmits power by the power train 3, a sensor that can measure the vibration mode of the power train 3, and the like.
  • the magnitude of the engine torque may be calculated based on the above.
  • the dynamic damper device 1 control method illustrated in FIG. 9 changes the damper characteristics of the damper main body 20 based on the engine speed of the engine 4 that generates power transmitted to the rotating shaft 13 and the magnitude of the engine torque. It includes a process. Note that these control routines are repeatedly executed at a control cycle of several ms to several tens of ms.
  • the ECU 8 determines whether or not the lockup clutch 63 is in the lockup ON state based on the detection results of various sensors, the operating state of the torque converter 61, and the like (ST1).
  • the ECU 8 determines that the lockup clutch 63 is in the lockup OFF state (ST1: No)
  • the ECU 8 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.
  • the ECU 8 determines that the lockup clutch 63 is in the lockup ON state (ST1: Yes)
  • the ECU 8 is based on the detection results of the engine speed sensor 81, the throttle opening sensor 82, etc., the operation state of the transmission 62, and the like. Then, the current engine speed, the magnitude of the engine torque, the gear stage (gear ratio) of the transmission 62, etc. are detected (ST2).
  • the ECU 8 selects a vibration mode map corresponding to the current engine speed detected in ST2 (ST3).
  • the vibration mode map m1 illustrated in FIG. 10 includes an engine speed, an engine torque, a gear position (first speed, second speed, third speed, etc. And the number of resonance points of the power train 3 that change in accordance with these.
  • Is a three-dimensional map that describes the correspondence with vibration modes Min ( M11, M12,..., M32,..., M55,...) Determined by the resonance frequency, etc. It is set in advance and stored in the storage unit of the ECU 8.
  • one vibration mode Min is determined according to the magnitude of the engine torque and the gear position for each engine speed.
  • the ECU 8 determines a vibration mode map m1 corresponding to the current engine speed detected in ST2.
  • the ECU 8 determines the vibration mode Min of the power train 3 corresponding to the current state from the vibration mode map m1 selected in ST3, based on the current engine torque magnitude and gear position detected in ST2. (ST4).
  • the ECU 8 controls the target control amount in the dynamic operation mode corresponding to the vibration mode Min determined in ST4, here, the target motor speed in the rotational speed control by the motor 32 (the target of the planetary gear mechanism 31 in the rotational speed control). Is determined) (ST5).
  • the rotation speed map m2 is a map describing the correspondence between the vibration mode Min and the motor rotation speed Din for each engine rotation speed, and is set in advance based on actual vehicle evaluation and stored in the storage unit of the ECU 8.
  • the motor rotational speed Din of the rotational speed map m2 is a rotational speed that realizes a natural frequency fa that can reduce vibration using the anti-resonance principle in the damper main body 20 with respect to the power train 3 that vibrates in each vibration mode Min. It has been established.
  • the ECU 8 determines a target motor rotational speed Din corresponding to the vibration mode Min determined in ST4.
  • the ECU 8 executes control to operate in the dynamic operation mode based on the target motor rotational speed Din determined in ST5 (ST6), ends the current control cycle, and shifts to the next control cycle. . That is, the ECU 8 controls the rotational speed by the motor 32 by controlling the drive so that the actual rotational speed of the motor 32 converges to the motor rotational speed Din based on the target motor rotational speed Din determined in ST5. The rotation speed of the rotating element of the planetary gear mechanism 31 is adjusted. Thereby, the ECU 8 changes the operation of the damper main body 20 and adjusts the natural frequency fa to change the damper characteristic.
  • the ECU 8 determines the rotational speed (number of rotations) of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 based on the detection results of various sensors, the operating state of the engine 4 and the drive system 6 and the like. Detect (ST61). For example, the ECU 8 can detect the rotation speed (rotation speed) of the sun gear 31S, the ring gear 31R, and the carrier 31C based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 83 and the rotation speed of the motor 32.
  • the ECU 8 determines that the rotational speed of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 detected in ST61 is in a desired relationship according to the vibration mode Min determined in ST4 (see FIG. 9). ), The drive of the motor 32 is controlled based on the target motor rotational speed Din determined in (), and the rotational speed control of the planetary gear mechanism 31 is executed (ST62).
  • the ECU 8 detects a state confirmation value Tg indicating whether or not the rotational speed of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 has a desired relationship according to the vibration mode Min (ST63).
  • the state confirmation value Tg is, for example, anti-resonant in the damper main body 20 with respect to the current rotational speed of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 detected in ST61 and the power train 3 that vibrates in the vibration mode Min determined in ST4.
  • a value corresponding to the deviation from the rotational speed of each rotating element capable of realizing the natural frequency fa capable of reducing vibration using the principle can be used.
  • the ECU 8 compares the state confirmation value Tg detected in ST63 with a preset error range ⁇ to determine whether or not the state confirmation value Tg is larger than the error range ⁇ (ST64).
  • the ECU 8 determines that the state confirmation value Tg is larger than the error range ⁇ (ST64: Yes)
  • the ECU 8 returns to ST62 and repeats the subsequent processing.
  • the ECU 8 determines that the state confirmation value Tg is equal to or less than the error range ⁇ (ST64: No)
  • the ECU 8 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.
  • the dynamic damper device 1 configured as described above changes the operation of the damper body 20 based on the magnitude of the engine torque generated by the engine 4 and adjusts the natural frequency fa to change the damper characteristics.
  • the damper main body 20 can be controlled in accordance with the change of the vibration system (resonance point) of the power train 3 according to the fluctuation of the engine torque.
  • the dynamic damper device 1 can easily perform high-accuracy vibration suppression control corresponding to the change even when the vibration generation state of the power train 3 changes due to the fluctuation of the engine torque. For example, comfortable driving can be realized.
  • the dynamic damper device 1 can easily perform highly accurate vibration suppression control based on the engine speed and the magnitude of the engine torque as described above. Therefore, vibration can be suppressed more suitably.
  • the planetary gear mechanism 31 that is a damper mass is based on the engine speed of the engine 4 that generates power transmitted to the rotary shaft 13 and the magnitude of the engine torque.
  • the damper characteristic of the damper body 20 is changed based on the resonance frequency of the power train 3 that changes according to the engine speed of the engine 4 and the magnitude of the engine torque.
  • the operation of the damper main body 20 is changed based on the magnitude of the engine torque.
  • the operation of the damper main body 20 is changed based on the throttle opening of the engine 4.
  • the planetary mass that is the damper mass is based on the engine speed of the engine 4 that generates power transmitted to the rotary shaft 13 and the magnitude of the engine torque.
  • the gear mechanism 31 includes a step of changing the damper characteristic of the damper main body 20 connected to the rotary shaft 13 via the spring 41.
  • the dynamic damper device 1 can easily perform highly accurate vibration suppression control, and can appropriately reduce vibration.
  • the dynamic damper device 1 can reduce so-called NVH (Noise-Vibration-Harness), for example, the lock-up clutch 63 of the torque converter 61 can be turned on (engaged).
  • NVH Noise-Vibration-Harness
  • the lock-up clutch 63 of the torque converter 61 can be turned on (engaged).
  • region can be expanded and, thereby, a fuel consumption can be improved.
  • the ECU 8 determines the current vibration mode Min based on the current engine speed, the magnitude of the engine torque, and the gear stage of the transmission 62, and based on the determined vibration mode Min, although explained as what calculates motor rotation speed Din, it is not restricted to this.
  • the ECU 8 may directly calculate the motor rotational speed Din based on the current engine rotational speed, the magnitude of the engine torque, and the gear position of the transmission 62.
  • the ECU 8 may use mathematical models corresponding to these instead of the vibration mode map m1 and the rotation speed map m2.
  • the ECU 8 has been described as executing control in the dynamic operation mode based on the target motor rotational speed Din. However, the ECU 8 enters the dynamic operation mode based on the target motor torque Tin. You may make it perform control to operate.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining an example of a control method for a dynamic damper device according to a modification
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a torque map.
  • the ECU 8 sets the target motor torque in the torque control by the motor 32 (the planetary gear mechanism in the torque control) as the target control amount in the dynamic operation mode corresponding to the vibration mode Min determined in ST4. (Torque corresponding to 31 target torque) is determined (ST5A).
  • the torque map m3 is a map describing a correspondence relationship between the motor rotational speed Din and the motor torque Tin for each engine rotational speed, and is set in advance based on actual vehicle evaluation and stored in the storage unit of the ECU 8.
  • the motor torque Tin of the torque map m3 is determined to be a torque that realizes a natural frequency fa that can reduce vibrations in the damper main body 20 using the anti-resonance principle for the power train 3 that vibrates in each vibration mode Min. Yes.
  • the ECU 8 determines a target motor rotational speed Din corresponding to the vibration mode Min determined in ST4, and determines a target motor torque Tin corresponding to the determined motor rotational speed Din.
  • the ECU 8 executes control to operate in the dynamic operation mode based on the target motor torque Tin determined in ST5A (ST6A), ends the current control cycle, and shifts to the next control cycle. That is, the ECU 8 executes torque control by the motor 32 by controlling the drive so that the actual motor torque of the motor 32 converges to the motor torque Tin based on the target motor torque Tin determined in ST5A. The rotation of the rotating element of the planetary gear mechanism 31 is adjusted. Thereby, the ECU 8 changes the operation of the damper main body 20 and adjusts the natural frequency fa to change the damper characteristic.
  • the dynamic damper device 1 can easily perform highly accurate vibration suppression control, can appropriately reduce vibration, and can perform vibration suppression control with good responsiveness. it can.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of control when the dynamic damper device according to the second embodiment is operated in the dynamic operation mode.
  • the dynamic damper device according to the second embodiment is different from the first embodiment in the content of control when operating in the dynamic operation mode.
  • action, and effect which are common in embodiment mentioned above the overlapping description is abbreviate
  • FIGS. 1 and 2 For each configuration of the dynamic damper device according to the second embodiment, refer to FIGS. 1 and 2 as appropriate.
  • the dynamic damper device 201 starts changing the operation of the damper body 20 simultaneously with the change of the engine torque when the engine torque changes, and starts changing the damper characteristics by adjusting the natural frequency fa.
  • the ECU 8 starts control of the driving direction (acceleration or deceleration) of the motor 32 in accordance with the fluctuation direction of the engine torque, and thereafter controls the rotational speed to converge to an appropriate motor rotational speed.
  • the ECU 8 determines whether or not the engine torque has changed in the increasing direction based on the detection results of various sensors, the operating states of the engine 4 and the drive system 6, and the like (ST261). ). For example, the ECU 8 determines whether or not the engine torque has changed in the increasing direction by determining whether or not the difference ⁇ T between the engine torque in the previous control cycle and the engine torque in the current control cycle is greater than zero. Determine. Further, the ECU 8 may determine the fluctuation direction of the engine torque in accordance with, for example, the increase / decrease direction of the throttle opening detected by the throttle opening sensor 82. In this case, for example, the ECU 8 determines that the engine torque has changed to the increasing side when the throttle opening increases.
  • the ECU 8 controls the motor 32 to the speed increasing side (ST262), and when it is determined that the engine torque has changed in the decreasing direction (ST261: No). ), The motor 32 is controlled to the deceleration side (ST263).
  • the ECU 8 detects the rotation speed (number of rotations) of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 (ST264), and detects the state confirmation value Tg (ST265). Then, ECU 8 compares state confirmation value Tg detected in ST265 with preset error range ⁇ , and determines whether or not state confirmation value Tg is larger than error range ⁇ (ST266). When the ECU 8 determines that the state confirmation value Tg is equal to or less than the error range ⁇ (ST266: No), the ECU 8 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.
  • the detected rotational speed of each rotating element of the planetary gear mechanism 31 is set to the vibration mode Min determined in ST4 (see FIG. 9).
  • the drive of the motor 32 is controlled and the rotational speed control of the planetary gear mechanism 31 is executed (ST267) so that the desired relationship is satisfied. Thereafter, the process returns to ST265 and the subsequent processing is repeatedly executed.
  • the dynamic damper device 201 configured as described above can easily perform highly accurate vibration suppression control and can appropriately reduce vibration. Then, the dynamic damper device 201 of the present embodiment starts control of the driving direction of the motor 32 according to the changing direction of the engine torque simultaneously with the changing of the engine torque when the engine torque changes, and then the rotational speed is changed. Since control is performed so as to converge to an appropriate motor speed, the operation of the damper main body 20 can be changed with high responsiveness to engine torque fluctuations, and the damper characteristics can be quickly followed with engine torque fluctuations. be able to. As a result, even when the vibration occurrence state of the power train 3 changes due to fluctuations in the engine torque, the dynamic damper device 201 can easily perform vibration suppression control with high accuracy and responsiveness in response to this change. It can be carried out.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a dynamic damper device according to the third embodiment
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of the dynamic damper device
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining an example of a control method of the dynamic damper device. It is.
  • the dynamic damper device according to the third embodiment is different from the first embodiment in that it includes a variable damping force device.
  • the dynamic damper device 301 of the present embodiment includes a damper main body 320 as a dynamic damper and an ECU 8 as a control device that controls the damper main body 320, thereby vibrating more appropriately. Is reduced.
  • the dynamic damper device 301 is provided on the output shaft 10 of the drive system 6 in this case, in the power train 3, which rotates when the power from the engine 4 is transmitted.
  • the dynamic damper device 301 dampens vibration (absorbs vibration) by causing the damper mass to vibrate in an antiphase with respect to vibration of a specific frequency acting on the damper main body 320 from the output shaft 10 via the spring 41 as an elastic body. ) And suppress.
  • a direction along the rotation axis X1 of the output shaft 10 is referred to as an axial direction
  • a direction orthogonal to the rotation axis X1 that is, a direction orthogonal to the axial direction
  • a direction around the rotation axis X1 is referred to as a direction. It is called the circumferential direction.
  • the rotation axis X1 side is referred to as a radial inner side
  • the opposite side is referred to as a radial outer side.
  • the side where the drive source is provided in the axial direction (the side where power is input from the drive source) is called the input side, and the opposite side, that is, the side where the drive wheels are provided (the side where power is input to the drive wheels) The output side.
  • the damper main body 320 of the present embodiment includes the variable inertia mass device 30, a spring holding mechanism 340 that holds the spring 41, and a variable damping force device 350.
  • the dynamic damper device 301 is arranged such that the output shaft 10 is inserted inside the variable inertia mass device 30, the spring holding mechanism 340, and the variable damping force device 350.
  • the damper main body 320 is a variable inertial mass device 30 using the planetary gear mechanism 31, and one of a plurality of rotating elements of the planetary gear mechanism 31 is a rotation control element and can be controlled by the other one.
  • a variable damping force device 350 is provided as a damping element, and one other than the rotation control element and the damping element is an input element to which power from the engine 4 is input. Note that the variable inertial mass device 30 has substantially the same configuration as that described above, and a description thereof will be omitted.
  • the variable damping force device 350 variably controls the damping force on the spring 41 (the force that suppresses the spring 41 from continuing to expand and contract).
  • the variable damping force device 350 can connect the output shaft 10 and the variable inertial mass device 30 without using the spring 41.
  • the variable damping force device 350 can connect the carrier 31 ⁇ / b> C as an input element and the output shaft 10 without using the spring 41.
  • the variable damping force device 350 of the present embodiment is connected to the carrier 31C and can connect the carrier 31C and the output shaft 10.
  • the power rotational component and the spring component are input to the same rotating element, here, the carrier 31C.
  • the carrier 31C is a first rotation element and corresponds to an input element and a damping element
  • the ring gear 31R is a second rotation element different from the first rotation element and corresponds to a rotation control element.
  • the spring holding mechanism 340 includes a spring 41 and a center plate 342, a first side plate 343, and a second side plate 344 as holding members for holding the spring 41, and the central axis is the rotation axis X1.
  • the center plate 342 is fixed at one end of the pinion shaft 31Ps and also serves as the carrier 31C.
  • the pinion shaft 31Ps penetrates through the first side plate 343 so as to allow relative rotation of the first side plate 343, the second side plate 344, and the center plate 342, and is supported on the other end side so that the pinion gear 31P can rotate.
  • the first side plate 343 and the second side plate 344 are respectively disposed on both sides of the center plate 342 with respect to the axial direction.
  • the 1st side plate 343 is supported by the outer peripheral surface of the output shaft 10, and a radial direction inner side edge part is connected with the output shaft 10 via a spline engaging part etc. so that integral rotation is possible.
  • the center plate 342 and the second side plate 344 are provided on the first side plate 343 via pins, spacers, and the like.
  • the first side plate 343 and the second side plate 344 are provided so as to be rotatable relative to the center plate 342 while being integrated with the center plate 342 interposed therebetween.
  • the spring 41 is held between the center plate 342, the first side plate 343, and the second side plate 344 with respect to the rotation direction (circumferential direction).
  • the spring holding mechanism 340 configured as described above includes a center plate 342 that also serves as the carrier 31C, and a first side plate 343 and a second side plate 344 that rotate together with the output shaft 10 in the rotation direction.
  • a spring 41 is interposed therebetween.
  • the spring holding mechanism 340 can connect the output shaft 10 and the carrier 31C via the spring 41 and the like so as to be relatively rotatable.
  • the power (fluctuation component) transmitted from the engine 4 to the output shaft 10 is also used as the carrier 31C via the first side plate 343 and the spring 41 when a later-described pressing piston device 351 is not in a completely engaged state. Input (transmitted) to the center plate 342.
  • each spring 41 is elastically deformed according to the magnitude of the transmitted power while being held between the first side plate 343 and the second side plate 344 and the center plate 342 in the rotational direction.
  • variable damping force device 350 of the present embodiment has a pressing piston device 351.
  • the pressing piston device 351 is disposed on the input side of the spring holding mechanism 340 with respect to the axial direction.
  • the pressing piston device 351 includes a housing 352, a piston member 353, a friction plate 354, a return spring 355, and a pressing hydraulic chamber 356.
  • the pressing piston device 351 can frictionally engage the carrier 31 ⁇ / b> C and the friction plate 354, which is a rotating member on the output shaft 10 side, and can adjust the engagement force of this frictional engagement.
  • the housing 352 is formed in a cylindrical shape coaxial with the rotation axis X1.
  • the housing 352 has a shape in which one side (input side) in the axial direction is closed and a shape in which the other side (output side) is opened.
  • the housing 352 houses the piston member 353 therein.
  • the housing 352 is supported on the outer peripheral surface of the output shaft 10, and the radially inner end portion is coupled to the output shaft 10 through a notch engaging portion and the like so as to be integrally rotatable.
  • the piston member 353 is formed in an annular plate shape coaxial with the rotation axis X1, and a radially outer portion is formed in a cylindrical shape. The piston member 353 is accommodated in the housing 352.
  • the piston member 353 is supported on the outer peripheral surface of the output shaft 10, and an end portion on the one axial side (input side) of the cylindrical portion is integrally rotatable with the housing 352 through a notch engaging portion and the axial direction. Are connected to each other so as to be relatively movable.
  • the friction plate 354 is formed in an annular plate shape that is coaxial with the rotation axis X1.
  • the friction plate 354 is connected to the other axial end (output side) end of the cylindrical portion of the piston member 353 so as to be integrally rotatable with the piston member 353 and integrally movable in the axial direction.
  • the friction plate 354 is provided with a friction material on the surface facing the carrier 31C (center plate 342) in the axial direction (that is, the surface on the axial output side).
  • the return spring 355 is provided between the piston member 353 and the spring holding mechanism 340 with respect to the axial direction.
  • the return spring 355 urges the piston member 353 toward the side away from the center plate 342 that also serves as the carrier 31C with respect to the axial direction.
  • the pressing piston device 351 is sealed between the housing 352 and the output shaft 10, between the piston member 353 and the output shaft 10, and between the housing 352 and the piston member 353.
  • a hydraulic chamber 356 is defined.
  • the pressure hydraulic chamber 356 is formed inside the housing 352 on the opposite side of the return spring 355 with respect to the axial direction with respect to the axial direction, that is, as a space portion on the axial direction input side of the piston member 353. .
  • the pressure hydraulic chamber 356 is connected to an oil passage 357, and the oil passage 357 is connected to a hydraulic oil supply device 358.
  • the hydraulic oil supply device 358 supplies hydraulic oil to the press hydraulic chamber 356 via the oil passage 357 or the like, or discharges hydraulic oil from the press hydraulic chamber 356.
  • the driving of the hydraulic oil supply device 358 is controlled by the ECU 8.
  • the pressing piston device 351 presses the piston member 353 toward the side closer to the carrier 31C along the axial direction according to the hydraulic pressure of the supplied hydraulic oil, and causes friction.
  • the plate 354 is pressed against the carrier 31C.
  • the friction plate 354 and the carrier 31C are frictionally engaged by the friction force generated on the contact surface between the friction plate 354 and the carrier 31C.
  • the pressing piston device 351 transmits the power transmitted to the output shaft 10 to the carrier 31C via the housing 352, the piston member 353, the friction plate 354, and the like. That is, it is transmitted to the carrier 31C without going through the spring 41.
  • the pressing piston device 351 is configured to engage the friction plate 354 and the carrier 31C by adjusting the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil supply device 358 to the pressing hydraulic chamber 356 by the ECU 8. The resultant force is adjusted.
  • the pressing piston device 351 As the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the pressing hydraulic chamber 356 increases, the pressing force for the piston member 353 to press the friction plate 354 against the carrier 31C increases. The engagement force between the friction plate 354 and the carrier 31C is increased.
  • the pressing piston device 351 is in a completely released state in which the engagement between the friction plate 354 and the carrier 31C is completely released, and the engaging force (the hydraulic oil supplied to the pressing hydraulic chamber 356 is released).
  • the friction plate 354 and the carrier 31C enter a fully engaged state through a half-engaged state (slip state).
  • the ECU 8 variably controls the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the pressing hydraulic chamber 356, in other words, the magnitude of the engagement force between the friction plate 354 and the carrier 31C.
  • damping force control for variably controlling the damping force with respect to the spring 41 is performed.
  • the dynamic damper device 301 includes a spring component transmitted to the carrier 31C of the planetary gear mechanism 31 via the spring 41 in the fluctuation component of the power transmitted to the output shaft 10, and the carrier 31C without the spring 41. The ratio of the attenuation component transmitted to the is adjusted.
  • the ECU 8 controls the variable damping force device 350 when changing the damper characteristic of the damper main body 320 to adjust the magnitude of the damping force with respect to the spring 41 to a predetermined value set in advance. Change characteristics. Typically, the ECU 8 prioritizes adjustment of the magnitude of the damping force with respect to the spring 41 when the fluctuation amount of the engine torque is larger than a predetermined value and the vibration mode Min of the power train 3 changes. Later, the change of the operation of the damper main body 320 is started, and the change of the natural frequency fa is started.
  • the predetermined magnitude set in advance with respect to the magnitude of the damping force may be determined as a fixed value (for example, so-called optimum damping amount) based on actual vehicle evaluation or the like. You may determine so that it may become large with an increase. As a result, the dynamic damper device 301 can prevent a large vibration from occurring in the process of changing the damper characteristics.
  • ECU8 determines the vibration mode Min of the power train 3 according to the present state (ST4), and determines whether the determined vibration mode Min is different from the vibration mode Min in the previous control cycle (ST301).
  • the ECU 8 determines that the current vibration mode Min is the same as the previous vibration mode Min (ST301: No).
  • the ECU 8 ends the current control cycle and shifts to the next control cycle.
  • the ECU 8 determines that the current vibration mode Min is different from the previous vibration mode Min (ST301: Yes)
  • the ECU 8 controls the variable damping force device 350 to apply a predetermined amount of damping force. (ST302).
  • the ECU 8 measures the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the pressing hydraulic chamber 356 by the hydraulic sensor 384 (see FIG. 17), and confirms whether the damping force is as set (ST303). Based on the detection result of the hydraulic sensor 384, the ECU 8 determines whether or not the current actual damping force is within a specified range with respect to a predetermined damping force (ST304).
  • ECU8 determines that it exists in the prescribed
  • the dynamic damper device 301 configured as described above can easily perform highly accurate vibration suppression control, and can appropriately reduce vibration.
  • the dynamic damper device 301 according to the present embodiment changes the damper characteristic after adjusting the magnitude of the damping force with respect to the spring 41 to a predetermined magnitude when changing the damper characteristic of the damper main body 320. Therefore, it is possible to quickly cope with a resonance point change caused by engine torque fluctuations while preventing large vibrations from occurring in the process of changing the damper characteristics.
  • variable damping force device may be configured such that a sun gear 31S different from the carrier 31C as an input element and the ring gear 31R as a rotation control element and the output shaft 10 can be connected.
  • the variable damping force device includes, for example, an engaging device that can frictionally engage the rotating member on the sun gear 31S side and the rotating member of the output shaft 10 and adjust the engaging force of the friction engagement.
  • the rotating member of the sun gear 31S and the rotating member of the output shaft 10 may be connected via a fluid, and a fluid transmission device capable of adjusting the amount of fluid may be provided.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining an example of a control method of the dynamic damper device according to the fourth embodiment.
  • the dynamic damper device according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that the damper characteristic is changed based on the operating state of the lockup clutch.
  • FIG.1, FIG.2 etc. are referred suitably.
  • the dynamic damper device 401 changes the damper characteristics of the damper main body 20 based on the operating state of the lockup clutch 63 of the torque converter 61 provided in the power transmission path between the engine 4 and the rotary shaft 13.
  • the ECU 8 changes the damper characteristic of the damper main body 20 based on the engine speed and the magnitude of the engine torque when the lockup clutch 63 is engaged when the lockup clutch 63 is in the released state. .
  • the ECU 8 estimates the engine speed and the magnitude of the engine torque when the lock-up is turned on when the lock-up is turned off, changes the operation of the damper main body 20 according to this, and adjusts the natural frequency. Prepare for the lock-up ON.
  • the ECU 8 determines in ST1 that the lockup clutch 63 is in the lockup OFF state (ST1: No)
  • the ECU 8 determines the current vehicle speed based on the detection result of the vehicle speed sensor 83, the operation state of the transmission 62, and the like.
  • the gear stage (gear ratio) and the like of the transmission 62 are detected (ST402).
  • the ECU 8 determines the engine speed and the engine torque when the lockup clutch 63 is engaged, that is, when the lockup is turned on, based on the current vehicle speed, the gear stage of the transmission 62, and the like. Is estimated (ST403).
  • the ECU 8 is in a state in which the lockup is turned on from, for example, the vibration mode map m1 based on the engine speed, the magnitude of the engine torque, and the gear position when the lockup is estimated in ST403.
  • the vibration mode Min of the power train 3 corresponding to is determined (ST404).
  • the ECU 8 determines a target control amount in the dynamic operation mode corresponding to the vibration mode Min determined in ST404, here, a target motor rotational speed Din in rotational speed control by the motor 32 (ST405).
  • the ECU 8 calculates the target motor rotational speed Din based on a map similar to the rotational speed map m2 illustrated in FIG. However, the map here assumes that the slip amount in the fluid transmission portion of the torque converter 61 disappears and the rotational speed increases at the moment when the lockup is turned ON, and the target motor rotational speed Din corresponding to each vibration mode Min. Is stipulated.
  • the ECU 8 executes control to operate in the dynamic operation mode based on the target motor rotational speed Din determined in ST405 (ST406), ends the current control cycle, and shifts to the next control cycle.
  • the dynamic damper device 401 configured as described above can easily perform highly accurate vibration suppression control and can appropriately reduce vibration. Since the dynamic damper device 401 of the present embodiment changes the damper characteristic of the damper body 20 based on the operating state of the lockup clutch 63 of the torque converter 61, the fluid transmission of the torque converter 61 is performed when the lockup is OFF. The vibration can be suppressed at the portion, and when the lockup is turned on, the damper characteristic of the damper main body 20 can be optimally controlled immediately after the lockup is turned on, and the vibration can be suppressed.
  • dynamic damper device and the control method of the dynamic damper device according to the above-described embodiment of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope described in the claims.
  • the dynamic damper device and the dynamic damper device control method according to the present embodiment may be configured by combining a plurality of the embodiments described above.
  • the planetary gear mechanism has been described on the assumption that the carrier is the first rotation element and corresponds to the input element, and the ring gear is the second rotation element and corresponds to the rotation control element.
  • the carrier may be a rotation control element
  • the ring gear may be an input element
  • the ring gear may be an input element
  • the sun gear may be a rotation control element, or another combination.
  • variable inertial mass device has been described as having a planetary gear mechanism and a rotation control device, it is not limited thereto.
  • variable inertial mass device has been described as variably controlling the apparent inertial mass by making the rotation (speed) of the damper mass variable, the present invention is not limited to this, and the actual inertial mass of the damper mass is variably controlled. You may do it.
  • the rotation control device is described as being a motor as a rotating electric machine, but is not limited thereto.
  • the rotation control device may be any device that controls the rotation of the rotating element of the planetary gear mechanism that forms the damper mass and makes the apparent inertia mass of the damper mass variable, and includes, for example, a brake device.
  • the dynamic damper device and the dynamic damper device control method according to the present invention are suitable for application to a dynamic damper device and a dynamic damper device control method mounted on various vehicles.

Abstract

 ダイナミックダンパ装置(1)は、回転軸(13)に伝達される動力を発生する内燃機関(4)の機関回転速度と機関トルクの大きさとに基づいて、ダンパマス(31)が弾性体(41)を介して回転軸(13)に連結されるダイナミックダンパ(20)のダンパ特性を変更することを特徴とする。したがって、ダイナミックダンパ装置(1)は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができる、という効果を奏する。この結果、ダイナミックダンパ装置(1)は、NVHを低減することができ、燃費を向上することができる。

Description

ダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法
 本発明は、ダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法に関する。
 従来のダイナミックダンパ装置として、例えば、特許文献1には、ダイナミックダンパ機能が付加された流体伝動装置が開示されている。この流体伝動装置は、ダイナミックダンパのバネ定数をエンジン回転数に応じて変化させることでダンパ共振点を調節し、これにより、ダイナミックダンパによる振動の低減を広い周波数域で達成している。
特開平9-264399号公報
 ところで、上述のような特許文献1に記載の流体伝動装置は、例えば、ダイナミックダンパによるより適正な振動低減等の点で、更なる改善の余地がある。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正に振動を低減することができるダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明に係るダイナミックダンパ装置は、回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更することを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明に係るダイナミックダンパ装置は、回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに応じて変化するパワートレーンの共振周波数に基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更することを特徴とする。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記パワートレーンの共振周波数の共振点は、前記機関トルクが相対的に大きくなるほど相対的に少なくなるものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記ダンパ特性を変更する際に、前記弾性体に対する減衰力の大きさを予め設定される所定の大きさに調節した後に、当該ダンパ特性を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記内燃機関と前記回転軸との間の動力伝達経路に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチの作動状態に基づいて、前記ダンパ特性を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記ロックアップクラッチが解放状態である場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態となった場合の前記機関回転速度及び前記機関トルクの大きさに基づいて、前記ダンパ特性を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記ダイナミックダンパの固有振動数を変更することで、前記ダンパ特性を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記機関トルクの大きさに基づいて、前記ダイナミックダンパの動作を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記内燃機関のスロットル開度に基づいて、前記ダイナミックダンパの動作を変更するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記ダイナミックダンパは、前記ダンパマスの慣性質量を可変に制御する可変慣性質量装置を有するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記可変慣性質量装置は、差動回転可能な複数の回転要素を含み前記ダンパマスをなす遊星歯車機構と、前記回転要素の回転を制御する回転制御装置とを有するものとすることができる。
 また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記ダイナミックダンパは、前記弾性体に対する減衰力を可変に制御する可変減衰力装置を有するものとすることができる。
 上記目的を達成するために、本発明に係るダイナミックダンパ装置の制御方法は、回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更する工程を含むことを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明に係るダイナミックダンパ装置は、回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関トルクの大きさに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパの動作を変更することを特徴とする。
 上記目的を達成するために、本発明に係るダイナミックダンパ装置は、回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関のスロットル開度に基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパの動作を変更することを特徴とする。
 本発明に係るダイナミックダンパ装置、ダイナミックダンパ装置の制御方法は、適正に振動を低減することができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態1に係るダイナミックダンパ装置を搭載した車両の概略構成図である。 図2は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図である。 図3は、パワートレーンの振動モードを説明するモデルを表す図である。 図4は、パワートレーンの振動モードを説明するモデルを表す図である。 図5は、パワートレーンの振動モードを説明するモデルを表す図である。 図6は、エンジン回転数とパワートレーンの振動レベルとの関係の一例を表す線図である。 図7は、エンジン回転数とパワートレーンの振動レベルとの関係の一例を表す線図である。 図8は、エンジン回転数とパワートレーンの振動レベルとの関係の一例を表す線図である。 図9は、ダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。 図10は、振動モードマップの一例を示す図である。 図11は、回転数マップの一例を示す図である。 図12は、ダイナミック運転モードにて運転する際の制御の一例を説明するフローチャートである。 図13は、変形例に係るダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。 図14は、トルクマップの一例を示す図である。 図15は、実施形態2に係るダイナミックダンパ装置においてダイナミック運転モードにて運転する際の制御の一例を説明するフローチャートである。 図16は、実施形態3に係るダイナミックダンパ装置を搭載した車両の概略構成図である。 図17は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図である。 図18は、ダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。 図19は、実施形態4に係るダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。
 以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態1]
 図1は、実施形態1に係るダイナミックダンパ装置を搭載した車両の概略構成図、図2は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図、図3から図5は、パワートレーンの振動モードを説明するモデルを表す図、図6から図8は、エンジン回転数とパワートレーンの振動レベルとの関係の一例を表す線図、図9は、ダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャート、図10は、振動モードマップの一例を示す図、図11は、回転数マップの一例を示す図、図12は、ダイナミック運転モードにて運転する際の制御の一例を説明するフローチャートである。
 なお、以下の説明では、特に断りのない限り、回転軸13の回転軸線X2に沿った方向を軸方向といい、回転軸線X2に直交する方向、すなわち、軸方向に直交する方向を径方向といい、回転軸線X2周りの方向を周方向という。また、径方向において回転軸線X2側を径方向内側といい、反対側を径方向外側という。また、軸方向において駆動源が設けられる側(駆動源から動力が入力される側)を入力側といい、反対側、つまり、駆動輪が設けられる側(駆動輪に動力を入力する側)を出力側という。
 本実施形態のダイナミックダンパ装置1は、図1に示すように車両2に適用され、車両2のパワートレーン3の共振点(共振周波数)に対して反共振原理を用いて振動を低減するいわゆるダイナミックダンパ(動吸振動器)である。車両2のパワートレーン3は、走行用駆動源である内燃機関としてのエンジン4、ダンパ5、駆動系6、デファレンシャルギヤ7等を含んで構成される。エンジン4、駆動系6等は、制御装置としてのECU8によって制御される。したがって、車両2は、エンジン4のクランクシャフト4aが回転駆動すると、その駆動力がダンパ5を介して駆動系6に入力されて変速され、デファレンシャルギヤ7等を介して各駆動輪9に伝達され、これにより、各駆動輪9が回転することで前進または後退することができる。そして、ダイナミックダンパ装置1は、パワートレーン3において、エンジン4からの動力が伝達されて回転する回転軸、ここでは、駆動系6の出力軸10に対して駆動歯車11、従動歯車12等を介して連結され、出力軸10と一体回転する回転軸(増速軸)13に設けられる。回転軸13は、回転軸線X2が出力軸10の回転軸線X1とほぼ平行に配置されている。
 ここで、上記の駆動系6は、例えば、トルクコンバータ61、変速機62等を含んで構成される。トルクコンバータ61は、エンジン4と回転軸13との間の動力伝達経路に設けられる流体継手の一種であり、ここでは、油圧制御装置等を介してECU8によって制御されるロックアップクラッチ63を有する。駆動系6に伝達された動力は、トルクコンバータ61を介して変速機62に入力され、変速機62にて所定の変速比で変速されて各駆動輪9に伝達される。この間、トルクコンバータ61は、ロックアップクラッチ63が解放状態(ロックアップOFF状態)である場合には、エンジン4からの動力をコンバータ内部の作動流体、例えば作動油(オイル)を介して変速機62側に伝達する。このとき、トルクコンバータ61は、内部の作動流体を介して動力を伝達する際に所定のトルク比でトルクを増幅して変速機62側に伝達する。一方、トルクコンバータ61は、ロックアップクラッチ63が係合状態(ロックアップON状態)である場合には、エンジン4からの動力を内部の作動流体を介さずにロックアップクラッチ63を介して変速機62側に伝達する。このとき、トルクコンバータ61、エンジン4からの動力をほぼそのままのトルクで変速機62側に伝達する。
 ダイナミックダンパ装置1は、図2に示すように、回転軸13から弾性体としてのバネ41を介してダイナミックダンパ装置1に作用する特定の周波数の振動に対して、ダンパマスが逆位相で振動することでこの振動を制振(吸振)し抑制する。つまり、ダイナミックダンパ装置1は、このダイナミックダンパ装置1のダンパ本体20に作用する特定の周波数の振動に対して、ダンパマスが共振振動し振動エネルギを代替吸収し、振動を吸収することで、高い制振効果(ダイナミックダンパ効果)を奏することができる。
 そして、ダイナミックダンパ装置1は、ダイナミックダンパとしてのダンパ本体20と、ダンパ本体20を制御する制御装置としてのECU8とを備えることで、より適正に振動を低減している。ダンパ本体20は、ダイナミックダンパとしてのダンパ特性を運転状態に応じて適宜変更することができるものである。ダイナミックダンパ装置1は、典型的には、ECU8の制御によって、パワートレーン3の状態に応じてダンパ本体20の固有振動数を変更することで、ダンパ特性を変更する。なお、以下の説明ではダイナミックダンパ装置1の制御装置は、ECU8によって兼用されるものとして説明するが、これに限らず、ECU8とは別個に設けられ、ECU8と相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。
 具体的には、ダンパ本体20は、可変慣性質量装置30と、バネ41を保持するバネ保持機構40とを備える。このダンパ本体20は、遊星歯車機構31を利用した可変慣性質量装置30にて、遊星歯車機構31の複数の回転要素のうちの1つが回転制御要素、他の1つがエンジン4からの動力が入力される入力要素となっている。ダイナミックダンパ装置1は、可変慣性質量装置30、バネ保持機構40の内側に回転軸13が挿入されるようにして配置される。なお、上述の回転軸13、可変慣性質量装置30等は、所定の箇所が軸受等を介してケースに支持されている。
 可変慣性質量装置30は、ダンパマスの慣性質量を可変に制御するものであり、差動回転可能な複数の回転要素を含みダンパマスをなす遊星歯車機構31と、回転要素の回転を制御する回転制御装置としてのモータ32とを有する。ダンパ本体20は、典型的には、可変慣性質量装置30の遊星歯車機構31がバネ41を介して回転軸13に連結され弾性支持されることで、各回転要素がダンパマス、つまりダイナミックダンパにおいて慣性モーメントを発生させるための慣性質量部材として作用し、バネ41がダイナミックダンパの捩じり剛性を調節する部材として作用する。なお、以下の説明では、ダンパマスの慣性質量を可変とするという場合、特に断りの無い限り、ダンパマスの回転速度を可変とすることで見掛け上の慣性質量を可変とする場合を含むものとする。
 遊星歯車機構31は、相互に差動回転可能な複数の回転要素を含んで構成され、回転要素の回転中心が回転軸線X1と同軸で配置される。遊星歯車機構31は、いわゆる、シングルピニオン式の遊星歯車機構であり、回転要素として、外歯歯車であるサンギヤ31Sと、サンギヤ31Sと同軸上に配置された内歯歯車であるリングギヤ31Rと、サンギヤ31Sとリングギヤ31Rとに噛合する複数のピニオンギヤ31Pを自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ31Cとを含んで構成される。本実施形態の遊星歯車機構31は、キャリヤ31Cが第1回転要素であり上記入力要素に相当し、リングギヤ31Rが第1回転要素とは異なる第2回転要素であり上記回転制御要素に相当する。
 キャリヤ31Cは、円環板状に形成され、ピニオン軸31Psに外歯歯車であるピニオンギヤ31Pを自転可能かつ公転可能に支持する。キャリヤ31Cは、第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44を含んで構成される。この第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44は、キャリヤ31Cを構成すると共に、後述のバネ保持機構40のバネ41を保持する保持部材としても兼用される。キャリヤ31Cは、可変慣性質量装置30、さらに言えば、遊星歯車機構31の入力部材をなす。キャリヤ31Cは、バネ保持機構40のバネ41等を介して回転軸13と相対回転可能に連結される。エンジン4から出力軸10、駆動歯車11、従動歯車12を介して回転軸13に伝達された動力は、バネ保持機構40を介してこのキャリヤ31Cに伝達(入力)される。リングギヤ31Rは、円環板状に形成され、内周面に歯車が形成される。リングギヤ31Rは、回転制御装置としてのモータ32が連結される。サンギヤ31Sは、円筒状に形成され、外周面の一部に歯車が形成される。サンギヤ31Sは、円柱状の中心軸33の外周面に支持され、径方向内側端部がスプライン係合部等を介して中心軸33に一体回転可能に連結される。中心軸33は、軸方向一端側(入力側)が回転軸13に嵌合して相対回転可能に支持され、軸方向他端側(出力側)がロータ軸32Rsに嵌合して相対回転可能に支持される。
 モータ32は、上述のようにリングギヤ31Rに連結されこのリングギヤ31Rの回転を制御するものである。モータ32は、固定子としてのステータ32Sと、回転子としてのロータ32Rとを備える。ステータ32Sは、ケース等に固定される。ロータ32Rは、ステータ32Sの径方向内側に配置され、ロータ軸32Rsに一体回転可能に結合される。ロータ軸32Rsは、リングギヤ31Rと一体回転可能であり、ここでは、リングギヤ31Rと一体で形成されている。モータ32は、インバータなどを介してバッテリから供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた回転電機である。モータ32は、ロータ32Rが回転駆動することで、リングギヤ31Rの回転(速度)を制御することができる。モータ32は、ECU8によってその駆動が制御される。
 上記のように構成される可変慣性質量装置30は、ECU8がモータ32の駆動制御を実行することで、後述するように、ダンパマスである遊星歯車機構31の見掛け上の慣性質量が可変制御される。
 バネ保持機構40は、バネ41と、このバネ41を保持する保持部材として、センタプレート42、第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44とを有し、中心軸線が回転軸線X2と同軸で配置される。バネ41は、遊星歯車機構31の入力要素であるキャリヤ31Cを回転軸13に弾性支持するものであり、センタプレート42、第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44によって周方向に沿って複数保持されている。バネ41は、回転軸13とキャリヤ31Cとを相対回転可能に連結する。つまり、ダンパ本体20は、回転軸13と遊星歯車機構31との間にバネ41が介装される。
 センタプレート42、第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44は、バネ41を相互に動力伝達可能に保持するものであり、それぞれ、回転軸線X2と同軸の円環板状に形成される。センタプレート42は、回転軸13の外周面に支持され、径方向内側端部がスプライン係合部等を介して回転軸13に一体回転可能に連結される。第1サイドプレート43、第2サイドプレート44は、軸方向に対してセンタプレート42の両側にそれぞれ設けられ、上述したようにキャリヤ31Cとして兼用される。第1サイドプレート43と第2サイドプレート44とは、ピン、スペーサ等を介して、センタプレート42を挟んで一体化された状態で、このセンタプレート42に対して相対回転可能に設けられる。そして、第1サイドプレート43、第2サイドプレート44は、ピニオン軸31Psの一端側が固定される。ピニオン軸31Psは、第1サイドプレート43、第2サイドプレート44とセンタプレート42との相対回転を許容可能に、センタプレート42を貫通し、他端側にピニオンギヤ31Pが自転可能に支持される。そして、バネ41は、回転方向(周方向)に対するセンタプレート42と第1サイドプレート43、第2サイドプレート44との間に保持される。
 上記のように構成されるバネ保持機構40は、回転方向(周方向)に対して、回転軸13と一体回転するセンタプレート42と、キャリヤ31Cとして兼用される第1サイドプレート43、第2サイドプレート44との間にバネ41が介在する。この結果、バネ保持機構40は、バネ41等を介して回転軸13とキャリヤ31Cとを相対回転可能に連結することができる。エンジン4から回転軸13に伝達された動力(変動成分)は、センタプレート42、バネ41を介してキャリヤ31Cとして兼用される第1サイドプレート43及び第2サイドプレート44に入力(伝達)される。この間、各バネ41は、回転方向に対するセンタプレート42と第1サイドプレート43、第2サイドプレート44との間に保持されつつ、伝達される動力の大きさに応じて弾性変形する。
 ここで、ECU8は、車両2の各部の駆動を制御するものであり、CPU、ROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ECU8は、エンジン4のエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ81、エンジン4のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ82、車両2の走行速度である車速を検出する車速センサ83等、種々のセンサから検出した検出結果に対応した電気信号が入力され、入力された検出結果に応じて、エンジン4、駆動系6等を制御すると共に、可変慣性質量装置30のモータ32の駆動を制御する。
 上記のように構成されるダイナミックダンパ装置1は、回転軸13からバネ41を介してダンパマスとしての遊星歯車機構31に作用する特定の周波数の振動に対して、このダンパマスが逆位相で振動することで、この振動を打ち消して制振(吸振)し抑制する。よって、このダイナミックダンパ装置1は、例えば、パワートレーン3で発生したエンジン爆発1次に起因する振動を抑制することができ、振動騒音の低減、燃費の向上を図ることができる。
 このとき、ダイナミックダンパ装置1は、ECU8がモータ32の駆動を制御し、遊星歯車機構31の回転を制御することによって制振制御を行うことで、ダンパ本体20での逆位相の振動をパワートレーン3で発生する振動に応じて適宜設定することができ、広範囲な運転領域で適正に振動を低減することができる。
 すなわち、ダイナミックダンパ装置1は、ECU8が回転制御装置であるモータ32の駆動を制御しリングギヤ31Rの回転を可変制御する。これにより、ダイナミックダンパ装置1は、遊星歯車機構31のリングギヤ31Rやサンギヤ31S等の回転要素の回転を可変とし、これらリングギヤ31R、サンギヤ31S等を含むダンパマスに作用する慣性力を可変とすることで、ダンパマスの見掛け上の慣性質量を可変に制御する慣性質量制御を行う。例えば、ダイナミックダンパ装置1は、相対的に大きなダンパマスであるリングギヤ31Rの回転速度を増速することにより、ダンパマスの見掛け上の慣性質量を増加し、実際の慣性質量を増加させた場合と同等の効果を得ることができる。ダイナミックダンパ装置1は、これを利用して、固定のバネ定数に対して、共振点を変更することができ、ダンパ本体20としての固有振動数を変更し、ダンパ特性を変更することができる。
 ダンパ本体20の固有振動数faは、例えば、バネ41のバネ定数Kd、遊星歯車機構31全体において各回転要素の回転を可変とすることによる見掛け上の慣性質量である総合慣性質量(ダイナミックダンパ装置1のダンパマスの総合の慣性質量)Iaを用いて、下記の数式(1)で表すことができる。

 fa=(√(Kd/Ia))/2π ・・・ (1)
 なお、総合慣性質量Iaは、例えば、遊星歯車機構31の各回転要素の実際の慣性質量、遊星歯車機構31全体において各回転要素の回転速度を可変とすることによる見掛け上の慣性質量である総合慣性質量速度項、遊星歯車機構31全体において各回転要素の回転速度変化の際に作用するトルクによる見掛け上の慣性質量である総合慣性質量トルク項等を含む。総合慣性質量速度項は、言い換えれば、モータ32の回転速度制御による遊星歯車機構31全体での見掛け上の慣性質量である。総合慣性質量トルク項は、言い換えれば、モータ32のトルク制御による遊星歯車機構31全体での見掛け上の慣性質量である。
 したがって、ダイナミックダンパ装置1は、ECU8がモータ32の駆動を制御し、遊星歯車機構31の回転制御を実行して総合慣性質量Iaを調節することで、ダンパ本体20の固有振動数faをパワートレーン3で発生する振動に応じて適正に調節することができる。この結果、ダイナミックダンパ装置1は、例えば、パワートレーン3における共振点(共振周波数)が変化するような場合であっても、ダンパ本体20の固有振動数faを適正な固有振動数faに調節し適正なダンパ特性に変更することができ、パワートレーン3の効率や振動騒音が最適となるように制御することができる。車両2では、例えば、トルクコンバータ61のロックアップクラッチ63をOFF(解放状態)にすることで振動を抑制することも可能であるが、この場合、燃費が悪化するおそれがあるが、ダイナミックダンパ装置1であれば、このようなロックアップクラッチ63のOFFによる燃費悪化を抑制した上で適正に振動を抑制できる。
 ECU8は、制振制御における遊星歯車機構31の回転制御として、例えば、遊星歯車機構31の回転速度制御、又は、遊星歯車機構31のトルク制御を実行する。ダイナミックダンパ装置1は、ECU8がモータ32による回転速度制御、又は、モータ32によるトルク制御によって制振制御を行うことで、例えば、回転速度制御による慣性質量制御と、トルク制御による慣性質量制御とを運転状態に応じて適宜使い分けて制振制御を行うことができ、これにより、制振制御の精度を向上することができる。モータ32による速度制御とは、モータ32の回転速度(回転数)を制御して総合慣性質量速度項を調節し、総合慣性質量Ia、固有振動数faを調節してダンパ特性を変更する制御である。一方、モータ32によるトルク制御とは、モータ32のモータ出力トルクを制御して総合慣性質量トルク項を調節し、総合慣性質量Ia、固有振動数faを調節してダンパ特性を変更する制御である。
 そして、本実施形態のダイナミックダンパ装置1は、エンジン4が発生させるエンジントルク(機関トルク)の大きさに基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更することで、以下で説明するように、簡易に高精度な制振制御が可能となる。
 ECU8は、エンジントルクの大きさに基づいて、ダンパ本体20の固有振動数を変更することでダンパ特性を変更する。さらに言えば、ECU8は、エンジントルクの大きさに基づいて、制振制御として遊星歯車機構31の回転制御を実行し、ダンパ本体20の動作をエンジントルクの大きさに応じて変更することで、ダンパ本体20の固有振動数を変更しダンパ特性を変更する。すなわち、ECU8は、ダンパ本体20が備える遊星歯車機構31の回転要素の回転動作をエンジントルクの大きさに応じて変更することで、ダンパ本体20の固有振動数を変更しダンパ特性を変更する。
 ここで、図3から図5は、パワートレーンの振動モードを説明するモデル、図6から図8は、エンジン回転数とパワートレーンの振動レベルとの関係の一例であり、図3、図6は、軽負荷時、図4、図7は、中負荷時、図5、図8は、高負荷時を表している。図3から図5のモデル中、バネK1は、ダンパ5のバネに相当し、バネK2、K3は、駆動系6等に含まれる出力軸10やプロペラシャフト等、パワートレーン3の動力伝達経路中にてバネ要素として作用しうる部材に相当する。例えば、バネK2、K3のバネ定数は、動力を伝達する部材の捩じり剛性に相当する。ここでは、バネK1、K2、K3は、説明を分り易くするために3つを図示しているが、典型的には、パワートレーン3は、バネ要素として作用する部材を多数含んで構成されている。
 車両2のパワートレーン3の振動系は、伝達するエンジントルクの大きさの大小に応じて、動力の伝達経路中で作用可能なバネ数やバネ定数、マス等が、見掛け上、変化することで、これに応じて変化する傾向にある。
 例えば、バネK1、K2、K3は、図3に示すように、エンジン4が発生させるエンジントルクの大きさが相対的に小さい軽負荷時では、それぞれがバネ要素として作用する。これにより、パワートレーン3は、エンジン4、マス(質量体)I1、I2、I3が各バネK1、K2、K3を介して弾性的に連結され、相互に弾性支持された振動モードとなる。この場合、パワートレーン3の共振周波数の共振点は、図6に示すように、バネK1とマスI1とに応じた共振点P11、バネK2とマスI2とに応じた共振点P12、及び、バネK3とマスI3とに応じた共振点P13の3つが生じることとなる。
 次に、バネK1、K2、K3は、図4に示すように、エンジン4が発生させるエンジントルクの大きさが軽負荷時と比較して相対的に大きい中負荷時では、バネ要素として作用する部材の捩れ角が大きくなり、相対的に弱いバネ、例えば、バネK3がバネ要素として作用しなくなる。これにより、パワートレーン3は、バネK1、K2においてはエンジン4とマスI1、マスI1とマスI2とがそれぞれ弾性的に連結され、相互に弾性支持されるが、バネ要素として作用しなくなったバネK3においてはマスI2とマスI3とが見掛け上一体となり、1つのマスとして作用するような振動モードとなる。この場合、パワートレーン3の共振周波数の共振点は、図7に示すように、バネK1とマスI1とに応じた共振点P21、及び、バネK2とマスI2+マスI3とに応じた共振点P22の2つが生じることとなる。このときの共振点P21、共振点P22は、それぞれ軽負荷時の共振点P11、共振点P12より低エンジン回転数側に移動する。
 さらに、バネK1、K2、K3は、図5に示すように、エンジン4が発生させるエンジントルクの大きさが中負荷時と比較してさらに大きい高負荷時では、次に弱いバネ、例えば、バネK2もバネ要素として作用しなくなる。これにより、パワートレーン3は、バネK1においてはエンジン4とマスI1とが弾性的に連結され、相互に弾性支持されるが、バネ要素として作用しなくなったバネK2、K3においてはマスI1、マスI2及びマスI3が見掛け上一体となり、1つのマスとして作用する振動モードとなる。この場合、パワートレーン3の共振周波数の共振点は、図8に示すように、バネK1とマスI1+マスI2+マスI3とに応じた共振点P31の1つが生じることとなる。このときの共振点P31は、中負荷時の共振点P21より低エンジン回転数側に移動する。
 このように、パワートレーン3におけるバネ要素の見掛け上のバネ定数は、パワートレーン3に負荷されるエンジントルクの大きさに応じて変化し、これにより、パワートレーン3の振動系(振動モード)が変化し、すなわち、パワートレーン3の共振周波数(共振点)が変化する。典型的には、パワートレーン3の共振周波数の共振点は、エンジントルクが相対的に大きくなるほど相対的に少なくなり、エンジントルクが相対的に小さくなるほど相対的に多くなる。
 本実施形態のECU8は、エンジン4にて発生し駆動輪9に伝達されるエンジントルクの大きさの変化に応じた上記のようなパワートレーン3の振動系の変化の傾向をマップや数式モデル等を用いて記憶しておき、これに応じてダンパ本体20の動作を制御し、ダンパ本体20の固有振動数を変更する。なお、ECU8は、例えば、エンジントルクの大きさに応じて、パワートレーン3の共振点の数や共振周波数を推定することも可能である。
 典型的には、ECU8は、エンジン4のエンジン回転数(機関回転速度)とエンジントルク(機関トルク)の大きさとに基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する。さらに詳細には、ECU8は、エンジン4のエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに応じて上記のように変化するパワートレーン3の共振周波数に基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する。ここでは、ECU8は、エンジン回転数及びエンジントルクの大きさに加えて、変速機62の変速段(変速比)に基づいて、制振制御として遊星歯車機構31の回転制御を実行し、ダンパ本体20の動作を変更することで、ダンパ本体20の固有振動数を変更しダンパ特性を変更する。
 ECU8は、各種センサの検出結果やエンジン4、駆動系6の動作状態等に基づいて、エンジン回転数、エンジントルクの大きさ、変速機62の変速段等に関する情報を取得する。ECU8は、例えば、エンジン4のスロットル開度に基づいて、エンジン4が出力するエンジントルクの大きさを算出する。つまり、ECU8は、エンジン4のスロットル開度に基づいて、制振制御として遊星歯車機構31の回転制御を実行し、ダンパ本体20の動作をスロットル開度に応じて変更することで、ダンパ本体20の固有振動数を変更しダンパ特性を変更する、ということもできる。
 一例として、ECU8は、エンジン回転数センサ81が検出するエンジン4のエンジン回転数とスロットル開度センサ82が検出するエンジン4のスロットル開度とを乗算して、エンジントルクの大きさを算出することができる。なお、ECU8は、これに限らず、例えば、トルクを検出するトルクセンサ、パワートレーン3で動力を伝達する部材に設けられた捩れ角センサ、パワートレーン3の振動モードを計測できるセンサ等の検出結果に基づいてエンジントルクの大きさを算出するようにしてもよい。
 次に、図9のフローチャートを参照してダイナミックダンパ装置1の制御方法の一例を説明する。図9で例示するダイナミックダンパ装置1の制御方法は、回転軸13に伝達される動力を発生するエンジン4のエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する工程を含むものである。なお、これらの制御ルーチンは、数msないし数十ms毎の制御周期で繰り返し実行される。
 まず、ECU8は、種々のセンサの検出結果やトルクコンバータ61の動作状態等に基づいて、ロックアップクラッチ63がロックアップON状態であるか否かを判定する(ST1)。
 ECU8は、ロックアップクラッチ63がロックアップOFF状態であると判定した場合(ST1:No)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。ECU8は、ロックアップクラッチ63がロックアップON状態であると判定した場合(ST1:Yes)、エンジン回転数センサ81、スロットル開度センサ82等の検出結果や変速機62の動作状態等に基づいて、現在のエンジン回転数、エンジントルクの大きさ、変速機62の変速段(変速比)等を検出する(ST2)。
 次に、ECU8は、ST2で検出した現在のエンジン回転数に対応した振動モードマップを選択する(ST3)。図10に例示する振動モードマップm1は、エンジン回転数、エンジントルク及び変速段(1速、2速、3速、・・・)と、これらに応じて変化するパワートレーン3の共振点の数や共振周波数等により定まる振動モードMin(=M11、M12、・・・、M32、・・・、M55、・・・)との対応関係を記述した3次元マップであり、実車評価等に基づいて予め設定され、ECU8の記憶部に記憶されている。振動モードマップm1は、エンジン回転数毎にエンジントルクの大きさと変速段とに応じて1つの振動モードMinが定められている。ECU8は、ST2で検出した現在のエンジン回転数に対応する振動モードマップm1を決定する。
 次に、ECU8は、ST2で検出した現在のエンジントルクの大きさと変速段とに基づいて、ST3で選択した振動モードマップm1から、現在の状態に応じたパワートレーン3の振動モードMinを決定する(ST4)。
 次に、ECU8は、ST4で決定した振動モードMinに対応したダイナミック運転モードにおける目標の制御量、ここではモータ32による回転速度制御における目標のモータ回転数(回転速度制御における遊星歯車機構31の目標の回転数に応じた回転数)を決定する(ST5)。ECU8は、例えば、図11に例示する回転数マップm2に基づいて、目標のモータ回転数Din(=D11、・・・、D55、・・・)を算出する。回転数マップm2は、エンジン回転数毎の振動モードMinとモータ回転数Dinとの対応関係を記述したマップであり、実車評価等に基づいて予め設定され、ECU8の記憶部に記憶されている。回転数マップm2のモータ回転数Dinは、各振動モードMinで振動するパワートレーン3に対して、ダンパ本体20において反共振原理を用いて振動を低減可能な固有振動数faを実現する回転数に定められている。ECU8は、ST4で決定した振動モードMinに対応する目標のモータ回転数Dinを決定する。
 次に、ECU8は、ST5で決定した目標のモータ回転数Dinに基づいて、ダイナミック運転モードにて運転する制御を実行し(ST6)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。すなわち、ECU8は、ST5で決定した目標のモータ回転数Dinに基づいて、モータ32の実際の回転数がモータ回転数Dinに収束するようにその駆動を制御することでモータ32による回転速度制御を実行し、遊星歯車機構31の回転要素の回転速度を調節する。これにより、ECU8は、ダンパ本体20の動作を変更し、固有振動数faを調節してダンパ特性を変更する。
 次に、図12のフローチャートを参照してダイナミック運転モードにて運転する際の制御、すなわち、図9のST6の制御のより詳細な一例を説明する。
 ECU8は、ダイナミック運転モードにて運転する際には、各種センサの検出結果やエンジン4、駆動系6の動作状態等に基づいて、遊星歯車機構31の各回転要素の回転速度(回転数)を検出する(ST61)。ECU8は、例えば、車速センサ83が検出した車速やモータ32の回転数に基づいて、サンギヤ31S、リングギヤ31R、キャリヤ31Cの回転速度(回転数)を検出することができる。
 次に、ECU8は、ST61で検出した遊星歯車機構31の各回転要素の回転速度がST4(図9参照)で決定した振動モードMinに応じた所望の関係になるように、ST5(図9参照)で決定した目標のモータ回転数Dinに基づいて、モータ32の駆動を制御し、遊星歯車機構31の回転速度制御を実行する(ST62)。
 次に、ECU8は、遊星歯車機構31の各回転要素の回転速度が振動モードMinに応じた所望の関係になったかどうかを示す状態確認値Tgを検出する(ST63)。状態確認値Tgは、例えば、ST61で検出した遊星歯車機構31の各回転要素の現在の回転速度と、ST4で決定した振動モードMinで振動するパワートレーン3に対して、ダンパ本体20において反共振原理を用いて振動を低減可能な固有振動数faを実現することができる各回転要素の回転速度との偏差に応じた値を用いることができる。
 次に、ECU8は、ST63で検出した状態確認値Tgと予め設定される誤差範囲δとを比較し、状態確認値Tgが誤差範囲δより大きいか否かを判定する(ST64)。ECU8は、状態確認値Tgが誤差範囲δより大きいと判定した場合(ST64:Yes)、ST62に戻って以降の処理を繰り返し実行する。ECU8は、状態確認値Tgが誤差範囲δ以下であると判定した場合(ST64:No)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
 上記のように構成されるダイナミックダンパ装置1は、エンジン4が発生させるエンジントルクの大きさに基づいてダンパ本体20の動作を変更し、固有振動数faを調節してダンパ特性を変更することから、エンジントルクの変動に応じたパワートレーン3の振動系(共振点)の変化に対応させて、ダンパ本体20を制御することができる。この結果、ダイナミックダンパ装置1は、エンジントルクの変動によりパワートレーン3の振動の発生状況が変化した場合であっても、この変化に対応して簡易に高精度な制振制御を行うことができ、例えば、快適な走行を実現できる。特に、近年、エンジン4の過給ダウンサイジング化に伴って、トルク変動量が相対的に大きくなり振動の振幅が大きくなる傾向にあり、また、エンジン4の少気筒化に伴って、爆発1次の振動周期が長くなり周波数が低くなる傾向にあるが、このダイナミックダンパ装置1は、上記のようにエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに基づいて簡易に高精度な制振制御を行うことができるので、より好適に振動を抑制することができる。
 以上で説明した実施形態に係るダイナミックダンパ装置1によれば、回転軸13に伝達される動力を発生するエンジン4のエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに基づいて、ダンパマスである遊星歯車機構31がバネ41を介して回転軸13に連結されるダンパ本体20のダンパ特性を変更する。ダイナミックダンパ装置1によれば、エンジン4のエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに応じて変化するパワートレーン3の共振周波数に基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する。ダイナミックダンパ装置1によれば、エンジントルクの大きさに基づいて、ダンパ本体20の動作を変更する。ダイナミックダンパ装置1によれば、エンジン4のスロットル開度に基づいて、ダンパ本体20の動作を変更する。
 以上で説明した実施形態に係るダイナミックダンパ装置1の制御方法によれば、回転軸13に伝達される動力を発生するエンジン4のエンジン回転数とエンジントルクの大きさとに基づいて、ダンパマスである遊星歯車機構31がバネ41を介して回転軸13に連結されるダンパ本体20のダンパ特性を変更する工程を含む。
 したがって、ダイナミックダンパ装置1は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができる。この結果、ダイナミックダンパ装置1は、いわゆるNVH(Noise-Vibration-Harshness、騒音・振動・ハーシュネス)を低減することができ、例えば、トルクコンバータ61のロックアップクラッチ63をON(係合状態)にできる運転領域を拡大することができ、これにより、燃費を向上することができる。
 なお、以上の説明では、ECU8は、現在のエンジン回転数、エンジントルクの大きさ、変速機62の変速段に基づいて、現在の振動モードMinを決定し、決定した振動モードMinに基づいて、モータ回転数Dinを算出するものとして説明したが、これに限らない。ECU8は、例えば、現在のエンジン回転数、エンジントルクの大きさ、変速機62の変速段に基づいて、直接的にモータ回転数Dinを算出するようにしてもよい。また、ECU8は、振動モードマップm1や回転数マップm2にかえて、これらに相当する数式モデルを用いてもよい。
 また、以上の説明では、ECU8は、目標のモータ回転数Dinに基づいて、ダイナミック運転モードにて運転する制御を実行するものとして説明したが、目標のモータトルクTinに基づいて、ダイナミック運転モードにて運転する制御を実行するようにしてもよい。
 図13は、変形例に係るダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャート、図14は、トルクマップの一例を示す図である。
 この場合、ECU8は、図13に示すように、ST4で決定した振動モードMinに対応したダイナミック運転モードにおける目標の制御量として、モータ32によるトルク制御における目標のモータトルク(トルク制御における遊星歯車機構31の目標のトルクに応じたトルク)を決定する(ST5A)。ECU8は、例えば、図14に例示するトルクマップm3に基づいて、目標のモータトルクTin(=T11、・・・、T55、・・・)を算出する。トルクマップm3は、エンジン回転数毎のモータ回転数DinとモータトルクTinとの対応関係を記述したマップであり、実車評価等に基づいて予め設定され、ECU8の記憶部に記憶されている。トルクマップm3のモータトルクTinは、各振動モードMinで振動するパワートレーン3に対して、ダンパ本体20において反共振原理を用いて振動を低減可能な固有振動数faを実現するトルクに定められている。ECU8は、ST4で決定した振動モードMinに対応する目標のモータ回転数Dinを決定し、決定したモータ回転数Dinに対応する目標のモータトルクTinを決定する。
 そして、ECU8は、ST5Aで決定した目標のモータトルクTinに基づいて、ダイナミック運転モードにて運転する制御を実行し(ST6A)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。すなわち、ECU8は、ST5Aで決定した目標のモータトルクTinに基づいて、モータ32の実際のモータトルクがモータトルクTinに収束するようにその駆動を制御することでモータ32によるトルク制御を実行し、遊星歯車機構31の回転要素の回転を調節する。これにより、ECU8は、ダンパ本体20の動作を変更し、固有振動数faを調節してダンパ特性を変更する。
 この場合であっても、ダイナミックダンパ装置1は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができ、また、応答性のよい制振制御を行うことができる。
[実施形態2]
 図15は、実施形態2に係るダイナミックダンパ装置においてダイナミック運転モードにて運転する際の制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態2に係るダイナミックダンパ装置はダイナミック運転モードにて運転する際の制御の内容が実施形態1とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する(以下で説明する実施形態でも同様である。)。また、実施形態2に係るダイナミックダンパ装置の各構成については、適宜、図1、図2等を参照する。
 ダイナミックダンパ装置201は、エンジントルクが変動した際に、エンジントルクの変動と同時にダンパ本体20の動作の変更を開始し、固有振動数faを調節してダンパ特性の変更を開始する。このとき、ECU8は、エンジントルクの変動方向に応じてモータ32の駆動方向(増速or減速)の制御を開始し、その後、回転数を適正なモータ回転数に収束させるように制御する。
 図15のフローチャートを参照してダイナミック運転モードにて運転する際の制御、すなわち、図9のST6の制御のより詳細な一例を説明する。
 ECU8は、ダイナミック運転モードにて運転する際には、各種センサの検出結果やエンジン4、駆動系6の動作状態等に基づいて、エンジントルクが増加方向に変動したか否かを判定する(ST261)。ECU8は、例えば、前回の制御周期でのエンジントルクと現在の制御周期でのエンジントルクとの差ΔTが0より大きいか否かを判定することで、エンジントルクが増加方向に変動したか否かを判定する。また、ECU8は、例えば、スロットル開度センサ82が検出するスロットル開度の増減方向に応じて、エンジントルクの変動方向を判定してもよい。この場合、ECU8は、例えば、スロットル開度が増加した場合にエンジントルクが増加側に変動したと判定する。
 ECU8は、エンジントルクが増加方向に変動したと判定した場合(ST261:Yes)、モータ32を増速側に制御し(ST262)、エンジントルクが減少方向に変動したと判定した場合(ST261:No)、モータ32を減速側に制御する(ST263)。
 その後、ECU8は、遊星歯車機構31の各回転要素の回転速度(回転数)を検出し(ST264)、状態確認値Tgを検出する(ST265)。そして、ECU8は、ST265で検出した状態確認値Tgと予め設定される誤差範囲δとを比較し、状態確認値Tgが誤差範囲δより大きいか否かを判定する(ST266)。ECU8は、状態確認値Tgが誤差範囲δ以下であると判定した場合(ST266:No)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
 ECU8は、状態確認値Tgが誤差範囲δより大きいと判定した場合(ST266:Yes)、検出した遊星歯車機構31の各回転要素の回転速度がST4(図9参照)で決定した振動モードMinに応じた所望の関係になるように、ST5(図9参照)で決定した目標のモータ回転数Dinに基づいて、モータ32の駆動を制御し、遊星歯車機構31の回転速度制御を実行し(ST267)、その後、ST265に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
 上記のように構成されるダイナミックダンパ装置201は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができる。そして、本実施形態のダイナミックダンパ装置201は、エンジントルクが変動した際に、エンジントルクの変動と同時にエンジントルクの変動方向に応じてモータ32の駆動方向の制御を開始し、その後、回転数を適正なモータ回転数に収束させるように制御することから、エンジントルクの変動に対してダンパ本体20の動作を応答性よく変更することができ、エンジントルクの変動に対してダンパ特性を素早く追従させることができる。この結果、ダイナミックダンパ装置201は、エンジントルクの変動によりパワートレーン3の振動の発生状況が変化した場合であっても、この変化に対応して簡易に高精度でかつ応答性よく制振制御を行うことができる。
[実施形態3]
 図16は、実施形態3に係るダイナミックダンパ装置を搭載した車両の概略構成図、図17は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図、図18は、ダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。実施形態3に係るダイナミックダンパ装置は可変減衰力装置を備える点で実施形態1とは異なる。
 本実施形態のダイナミックダンパ装置301は、図16、図17に示すように、ダイナミックダンパとしてのダンパ本体320と、ダンパ本体320を制御する制御装置としてのECU8とを備えることで、より適正に振動を低減している。ダイナミックダンパ装置301は、パワートレーン3において、エンジン4からの動力が伝達されて回転する回転軸、ここでは、駆動系6の出力軸10に設けられる。ダイナミックダンパ装置301は、出力軸10から弾性体としてのバネ41を介してダンパ本体320に作用する特定の周波数の振動に対して、ダンパマスが逆位相で振動することでこの振動を制振(吸振)し抑制する。
 なおここでは、出力軸10の回転軸線X1に沿った方向を軸方向といい、回転軸線X1に直交する方向、すなわち、軸方向に直交する方向を径方向といい、回転軸線X1周りの方向を周方向という。また、径方向において回転軸線X1側を径方向内側といい、反対側を径方向外側という。また、軸方向において駆動源が設けられる側(駆動源から動力が入力される側)を入力側といい、反対側、つまり、駆動輪が設けられる側(駆動輪に動力を入力する側)を出力側という。
 本実施形態のダンパ本体320は、可変慣性質量装置30と、バネ41を保持するバネ保持機構340と、可変減衰力装置350とを備える。ダイナミックダンパ装置301は、可変慣性質量装置30、バネ保持機構340、可変減衰力装置350の内側に出力軸10が挿入されるようにして配置される。
 このダンパ本体320は、遊星歯車機構31を利用した可変慣性質量装置30にて、遊星歯車機構31の複数の回転要素のうちの1つが回転制御要素であると共に、他の1つに制御可能な減衰要素として可変減衰力装置350が設けられ、回転制御要素、減衰要素以外の1つがエンジン4からの動力が入力される入力要素となっている。なお、可変慣性質量装置30は、上記で説明したものとほぼ同様の構成であるので、その説明を省略する。
 可変減衰力装置350は、バネ41に対する減衰力(バネ41が伸び縮みを続けようとするのを抑える力)を可変に制御するものである。典型的には、可変減衰力装置350は、出力軸10と可変慣性質量装置30とをバネ41を介さずに連結可能である。一例として、可変減衰力装置350は、入力要素であるキャリヤ31Cと出力軸10とをバネ41を介さずに連結可能である。
 本実施形態の可変減衰力装置350は、キャリヤ31Cに連結され、キャリヤ31Cと出力軸10とを連結可能である。つまり、このダイナミックダンパ装置301は、遊星歯車機構31において、同一の回転要素、ここでは、キャリヤ31Cに動力の減衰成分とバネ成分とが入力される。本実施形態の遊星歯車機構31は、キャリヤ31Cが第1回転要素であり入力要素及び減衰要素に相当し、リングギヤ31Rが第1回転要素とは異なる第2回転要素であり回転制御要素に相当する。
 ここで、バネ保持機構340は、バネ41と、このバネ41を保持する保持部材として、センタプレート342、第1サイドプレート343及び第2サイドプレート344とを有し、中心軸線が回転軸線X1と同軸で配置される。センタプレート342は、ピニオン軸31Psの一端側が固定され、キャリヤ31Cとして兼用される。ピニオン軸31Psは、第1サイドプレート343、第2サイドプレート344とセンタプレート342との相対回転を許容可能に、第1サイドプレート343を貫通し、他端側にピニオンギヤ31Pが自転可能に支持される。第1サイドプレート343、第2サイドプレート344は、軸方向に対してセンタプレート342の両側にそれぞれ配置される。そして、第1サイドプレート343は、出力軸10の外周面に支持され、径方向内側端部がスプライン係合部等を介して出力軸10に一体回転可能に連結される。センタプレート342と第2サイドプレート344とは、ピン、スペーサ等を介して、第1サイドプレート343に設けられる。第1サイドプレート343と第2サイドプレート344とは、センタプレート342を挟んで一体化された状態で、このセンタプレート342に対して相対回転可能に設けられる。そして、バネ41は、回転方向(周方向)に対するセンタプレート342と第1サイドプレート343、第2サイドプレート344との間に保持される。
 上記のように構成されるバネ保持機構340は、回転方向に対して、キャリヤ31Cとして兼用されるセンタプレート342と、出力軸10と一体回転する第1サイドプレート343、第2サイドプレート344との間にバネ41が介在する。この結果、バネ保持機構340は、バネ41等を介して出力軸10とキャリヤ31Cとを相対回転可能に連結することができる。エンジン4から出力軸10に伝達された動力(変動成分)は、後述の押圧ピストン装置351が完全係合状態ではない状態では、第1サイドプレート343、バネ41を介して、キャリヤ31Cとして兼用されるセンタプレート342に入力(伝達)される。この間、各バネ41は、回転方向に対する第1サイドプレート343及び第2サイドプレート344とセンタプレート342との間に保持されつつ、伝達される動力の大きさに応じて弾性変形する。
 そして、本実施形態の可変減衰力装置350は、押圧ピストン装置351を有する。押圧ピストン装置351は、軸方向に対してバネ保持機構340の入力側に配置される。押圧ピストン装置351は、ハウジング352と、ピストン部材353と、摩擦板354と、リターンスプリング355と、押圧油圧室356とを含んで構成される。押圧ピストン装置351は、キャリヤ31Cと、出力軸10側の回転部材である摩擦板354とを摩擦係合可能であると共に、この摩擦係合の係合力を調節可能である。
 ハウジング352は、回転軸線X1と同軸の円筒状に形成される。ハウジング352は、軸方向の一方側(入力側)が閉塞した形状、他方側(出力側)が開口した形状となっている。ハウジング352は、内部にピストン部材353を収容する。ハウジング352は、出力軸10の外周面に支持され、径方向内側端部が切り欠き係合部等を介して出力軸10に一体回転可能に連結される。ピストン部材353は、回転軸線X1と同軸の円環板状に形成されると共に、径方向外側の部分が円筒状に形成される。ピストン部材353は、ハウジング352の内部に収容される。
 ピストン部材353は、出力軸10の外周面に支持され、円筒状の部分の軸方向一方側(入力側)の端部が切り欠き係合部等を介してハウジング352と一体回転可能かつ軸方向に相対移動可能に連結される。摩擦板354は、回転軸線X1と同軸の円環板状に形成される。摩擦板354は、ピストン部材353の円筒状の部分の軸方向他方側(出力側)の端部に、このピストン部材353と一体回転可能かつ軸方向に一体移動可能に連結される。摩擦板354は、軸方向に対して、キャリヤ31C(センタプレート342)と対向する面(すなわち、軸方向出力側の面)に摩擦材が設けられている。
 リターンスプリング355は、軸方向に対して、ピストン部材353とバネ保持機構340との間に設けられる。リターンスプリング355は、軸方向に対して、ピストン部材353をキャリヤ31Cとして兼用されるセンタプレート342側から離間する側に付勢する。
 そして、押圧ピストン装置351は、ハウジング352と出力軸10との間、ピストン部材353と出力軸10との間、ハウジング352とピストン部材353との間にシールが施されており、これにより、押圧油圧室356が区画される。押圧油圧室356は、ハウジング352の内部において、軸方向に対して、ピストン部材353を挟んでリターンスプリング355とは反対側に、すなわち、ピストン部材353の軸方向入力側の空間部として形成される。そして、押圧油圧室356は、油路357が接続され、油路357は、作動油供給装置358に接続される。作動油供給装置358は、油路357等を介して押圧油圧室356に作動油を供給し、又は、押圧油圧室356から作動油を排出するものである。作動油供給装置358は、ECU8によってその駆動が制御される。
 押圧ピストン装置351は、押圧油圧室356に作動油が供給されると、供給される作動油の油圧に応じてピストン部材353を軸方向に沿ってキャリヤ31C側に接近する側に押圧し、摩擦板354をキャリヤ31Cに押圧する。そして、押圧ピストン装置351は、摩擦板354とキャリヤ31Cとの接触面に生じる摩擦力によって、摩擦板354とキャリヤ31Cとが摩擦係合する。押圧ピストン装置351は、摩擦板354とキャリヤ31Cとが摩擦係合した状態では、出力軸10に伝達された動力をハウジング352、ピストン部材353、摩擦板354等を介してキャリヤ31Cに伝達し、すなわち、バネ41を介さずにキャリヤ31Cに伝達する。
 このとき、押圧ピストン装置351は、ECU8によって作動油供給装置358から押圧油圧室356に供給される作動油の油圧が調節されることで、摩擦板354とキャリヤ31Cとを係合するための係合力が調節される。典型的には、押圧ピストン装置351は、押圧油圧室356に供給される作動油の油圧が大きくなるにしたがって、ピストン部材353が摩擦板354をキャリヤ31Cに押圧するための押圧力が大きくなり、摩擦板354とキャリヤ31Cとの係合力が大きくなる。押圧ピストン装置351は、係合力が0である場合に、摩擦板354とキャリヤ31Cとの係合が完全に解除された完全解放状態となり、係合力(押圧油圧室356に供給される作動油の油圧)が大きくなるにしたがって、摩擦板354とキャリヤ31Cとの半係合状態(スリップ状態)を経て完全係合状態となる。
 上記のように構成される可変減衰力装置350は、ECU8が押圧油圧室356に供給される作動油の油圧、言い換えれば、摩擦板354とキャリヤ31Cとの係合力の大きさを可変制御することで、バネ41に対する減衰力を可変に制御する減衰力制御を行う。これにより、ダイナミックダンパ装置301は、出力軸10に伝達された動力の変動成分において、バネ41を介して遊星歯車機構31のキャリヤ31Cに伝達されるバネ成分と、バネ41を介さずにキャリヤ31Cに伝達される減衰成分との比率が調節される。
 そして、ECU8は、ダンパ本体320のダンパ特性を変更する際に、可変減衰力装置350を制御して、バネ41に対する減衰力の大きさを予め設定される所定の大きさに調節した後に、ダンパ特性を変更する。典型的には、ECU8は、エンジントルクの変動量が所定よりも大きく、パワートレーン3の振動モードMinが変化する場合に、まず、バネ41に対する減衰力の大きさの調節を優先して行った後に、ダンパ本体320の動作の変更を開始し、固有振動数faの変更を開始する。ここで、減衰力の大きさに対して予め設定される所定の大きさは、実車評価等に基づいて固定の値(例えば、いわゆる最適減衰量)として定めてもよいし、例えば、エンジントルクの増加に伴って大きくなるように定めてもよい。この結果、ダイナミックダンパ装置301は、ダンパ特性変更の過程で大きな振動が生じることを防止することができる。
 次に、図18のフローチャートを参照してダイナミックダンパ装置301の制御方法の一例を説明する。なお、ここでも図9の説明と重複する説明は、できる限り省略する。
 ECU8は、現在の状態に応じたパワートレーン3の振動モードMinを決定した後(ST4)、決定した振動モードMinが前回の制御周期における振動モードMinと異なるか否かを判定する(ST301)。
 ECU8は、今回の振動モードMinが前回の振動モードMinと同じであると判定した場合(ST301:No)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。ECU8は、今回の振動モードMinが前回の振動モードMinと異なると判定した場合(ST301:Yes)、可変減衰力装置350を制御して、予め設定される所定の大きさの減衰力を付与する(ST302)。
 次に、ECU8は、例えば、油圧センサ384(図17参照)によって押圧油圧室356に供給される作動油の油圧を計測し、設定通りの減衰力となっているかを確認する(ST303)。ECU8は、油圧センサ384の検出結果に基づいて、予め設定される所定の大きさの減衰力に対して現在の実際の減衰力が規定の範囲内にあるか否かを判定する(ST304)。
 ECU8は、規定の範囲内にあると判定した場合(ST304:Yes)、目標のモータ回転数Dinを決定する(ST5)。ECU8は、規定の範囲内にないと判定した場合(ST304:No)、作動油供給装置358を制御し押圧油圧室356内の油圧を調整して(ST305)、ST303に戻って以降の処理を繰り返し実行する。
 上記のように構成されるダイナミックダンパ装置301は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができる。そして、本実施形態のダイナミックダンパ装置301は、ダンパ本体320のダンパ特性を変更する際に、バネ41に対する減衰力の大きさを予め設定される所定の大きさに調節した後に、ダンパ特性を変更することから、ダンパ特性変更の過程で大きな振動が生じることを防止した上で、エンジントルク変動に起因する共振点変化に素早く対応することができる。
 なお、以上で説明した可変減衰力装置は、入力要素であるキャリヤ31C及び回転制御要素であるリングギヤ31Rとは異なるサンギヤ31Sと出力軸10とを連結可能な構成であってもよい。この場合、可変減衰力装置は、例えば、サンギヤ31S側の回転部材と出力軸10の回転部材とを摩擦係合可能であると共に当該摩擦係合の係合力を調節可能である係合装置を有してもよいし、サンギヤ31Sの回転部材と出力軸10の回転部材とを流体を介して連結すると共に流体の量を調節可能である流体伝達装置を有してもよい。
[実施形態4]
 図19は、実施形態4に係るダイナミックダンパ装置の制御方法の一例を説明するフローチャートである。実施形態4に係るダイナミックダンパ装置はロックアップクラッチの作動状態に基づいてダンパ特性を変更する点で実施形態1とは異なる。なお、実施形態4に係るダイナミックダンパ装置の各構成については、適宜、図1、図2等を参照する。
 ダイナミックダンパ装置401は、エンジン4と回転軸13との間の動力伝達経路に設けられたトルクコンバータ61のロックアップクラッチ63の作動状態に基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する。ECU8は、ロックアップクラッチ63が解放状態である場合に、ロックアップクラッチ63が係合状態となった場合のエンジン回転数及びエンジントルクの大きさに基づいて、ダンパ本体20のダンパ特性を変更する。ECU8は、ロックアップOFF時に、ロックアップONになった場合のエンジン回転数及びエンジントルクの大きさを推定し、これに応じてダンパ本体20の動作を変更し、固有振動数を調節することで、ロックアップONになった際の準備をしておく。
 次に、図19のフローチャートを参照してダイナミックダンパ装置401の制御方法の一例を説明する。なお、ここでも図9の説明と重複する説明は、できる限り省略する。
 ECU8は、ST1にてロックアップクラッチ63がロックアップOFF状態であると判定した場合(ST1:No)、車速センサ83等の検出結果や変速機62の動作状態等に基づいて、現在の車速、変速機62の変速段(変速比)等を検出する(ST402)。
 次に、ECU8は、現在の車速、変速機62の変速段等に基づいて、ロックアップクラッチ63が係合状態となった場合、すなわち、ロックアップONとなったときのエンジン回転数及びエンジントルクの大きさを推定する(ST403)。
 次に、ECU8は、ST403で推定したロックアップONとなったときのエンジン回転数、エンジントルクの大きさ、変速段に基づいて、例えば、振動モードマップm1等から、ロックアップONとなった状態に応じたパワートレーン3の振動モードMinを決定する(ST404)。
 次に、ECU8は、ST404で決定した振動モードMinに対応したダイナミック運転モードにおける目標の制御量、ここではモータ32による回転速度制御における目標のモータ回転数Dinを決定する(ST405)。ECU8は、例えば、図11に例示する回転数マップm2と同様のマップに基づいて、目標のモータ回転数Dinを算出する。ただし、ここでのマップは、ロックアップONとした瞬間にトルクコンバータ61の流体伝達部におけるスリップ量がなくなり回転数が増加することを見込んで、各振動モードMinに対応した目標のモータ回転数Dinが定められている。そして、ECU8は、ST405で決定した目標のモータ回転数Dinに基づいて、ダイナミック運転モードにて運転する制御を実行し(ST406)、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。
 上記のように構成されるダイナミックダンパ装置401は、簡易に高精度な制振制御を行うことができ、適正に振動を低減することができる。そして、本実施形態のダイナミックダンパ装置401は、トルクコンバータ61のロックアップクラッチ63の作動状態に基づいてダンパ本体20のダンパ特性を変更することから、ロックアップOFFのときはトルクコンバータ61の流体伝達部にて振動を抑制できると共に、ロックアップONになった際には、ロックアップON直後からダンパ本体20のダンパ特性を最適に制御でき、振動を抑制することができる。
 なお、上述した本発明の実施形態に係るダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法は、以上で説明した実施形態を複数組み合わせることで構成してもよい。
 以上の説明では、遊星歯車機構は、例えば、実施形態1等では、キャリヤが第1回転要素であり入力要素に相当し、リングギヤが第2回転要素であり回転制御要素に相当するものとして説明したがこれに限らない。遊星歯車機構は、例えば、キャリヤが回転制御要素、リングギヤが入力要素であってもよいし、リングギヤが入力要素、サンギヤが回転制御要素であってもよく、さらに他の組み合わせであってもよい。
 以上で説明した可変慣性質量装置は、遊星歯車機構と、回転制御装置とを有するものとして説明したがこれに限らない。可変慣性質量装置は、ダンパマスの回転(速度)を可変とすることで見掛け上の慣性質量を可変に制御するものとして説明したが、これに限らず、ダンパマスの実際の慣性質量を可変に制御するようにしてもよい。
 以上の説明では回転制御装置は、回転電機としてのモータであるものとして説明したがこれに限らない。回転制御装置は、ダンパマスをなす遊星歯車機構の回転要素の回転を制御し、ダンパマスの見掛け上の慣性質量を可変とするものであればよく、例えば、ブレーキ装置等を含んで構成される。
 以上のように本発明に係るダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法は、種々の車両に搭載されるダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法に適用して好適である。
1、201、301、401  ダイナミックダンパ装置
2  車両
3  パワートレーン
4  エンジン(内燃機関)
6  駆動系
8  ECU
10  出力軸(回転軸)
13  回転軸
20、320  ダンパ本体(ダイナミックダンパ)
30  可変慣性質量装置
31  遊星歯車機構(ダンパマス)
32  モータ(回転制御装置)
41  バネ(弾性体)
61  トルクコンバータ
63  ロックアップクラッチ
350  可変減衰力装置

Claims (15)

  1.  回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更することを特徴とする、
     ダイナミックダンパ装置。
  2.  回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに応じて変化するパワートレーンの共振周波数に基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更することを特徴とする、
     ダイナミックダンパ装置。
  3.  前記パワートレーンの共振周波数の共振点は、前記機関トルクが相対的に大きくなるほど相対的に少なくなる、
     請求項2に記載のダイナミックダンパ装置。
  4.  前記ダンパ特性を変更する際に、前記弾性体に対する減衰力の大きさを予め設定される所定の大きさに調節した後に、当該ダンパ特性を変更する、
     請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  5.  前記内燃機関と前記回転軸との間の動力伝達経路に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチの作動状態に基づいて、前記ダンパ特性を変更する、
     請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  6.  前記ロックアップクラッチが解放状態である場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態となった場合の前記機関回転速度及び前記機関トルクの大きさに基づいて、前記ダンパ特性を変更する、
     請求項5に記載のダイナミックダンパ装置。
  7.  前記ダイナミックダンパの固有振動数を変更することで、前記ダンパ特性を変更する、
     請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  8.  前記機関トルクの大きさに基づいて、前記ダイナミックダンパの動作を変更する、
     請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  9.  前記内燃機関のスロットル開度に基づいて、前記ダイナミックダンパの動作を変更する、
     請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  10.  前記ダイナミックダンパは、前記ダンパマスの慣性質量を可変に制御する可変慣性質量装置を有する、
     請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  11.  前記可変慣性質量装置は、差動回転可能な複数の回転要素を含み前記ダンパマスをなす遊星歯車機構と、前記回転要素の回転を制御する回転制御装置とを有する、
     請求項10に記載のダイナミックダンパ装置。
  12.  前記ダイナミックダンパは、前記弾性体に対する減衰力を可変に制御する可変減衰力装置を有する、
     請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載のダイナミックダンパ装置。
  13.  回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関回転速度と機関トルクの大きさとに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパのダンパ特性を変更する工程を含むことを特徴とする、
     ダイナミックダンパ装置の制御方法。
  14.  回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関の機関トルクの大きさに基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパの動作を変更することを特徴とする、
     ダイナミックダンパ装置。
  15.  回転軸に伝達される動力を発生する内燃機関のスロットル開度に基づいて、ダンパマスが弾性体を介して前記回転軸に連結されるダイナミックダンパの動作を変更することを特徴とする、
     ダイナミックダンパ装置。
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