(57)【要約】  ダイナミックダンパ装置（１）は、差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構（２０）と、動力が伝達されて回転する回転軸と遊星歯車機構（２０）の第１回転要素（２０Ｃ）とを連結する弾性体（３１）と、遊星歯車機構（２０）の第１回転要素（２０Ｃ）とは異なる回転要素に連結され、第１回転要素（２０Ｃ）に作用するトルクを調節して遊星歯車機構（２０）の回転を制御する回転制御装置（４０）とを備え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、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。
2012060005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構と、
動力が伝達されて回転する回転軸と前記遊星歯車機構の第１回転要素とを連結する弾性体と、
前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる回転要素に連結され、前記第１回転要素に作用するトルクを調節して前記遊星歯車機構の回転を制御する回転制御装置とを備えることを特徴とする、
ダイナミックダンパ装置。
【請求項２】
前記回転制御装置は、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に連結され当該第２回転要素の回転速度を制御する速度制御装置を有する、
請求項１に記載のダイナミックダンパ装置。
【請求項３】
前記回転制御装置は、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素及び第２回転要素とは異なる第３回転要素に連結され当該第３回転要素に作用するトルクを制御するトルク制御装置を有する、
請求項２に記載のダイナミックダンパ装置。
【請求項４】
差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構と、
動力が伝達されて回転する回転軸と前記遊星歯車機構の第１回転要素とを連結する弾性体と、
前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に連結され当該第２回転要素の回転速度を制御する速度制御装置と、
前記第１回転要素及び前記第２回転要素とは異なる第３回転要素に連結され当該第３回転要素に作用するトルクを制御するトルク制御装置とを備えることを特徴とする、
ダイナミックダンパ装置。
【請求項５】
前記速度制御装置による速度制御と前記トルク制御装置によるトルク制御とによって制振制御を行う、
請求項３又は請求項４に記載のダイナミックダンパ装置。
【請求項６】
前記回転軸のトルク変化が所定未満の場合には前記速度制御装置の速度制御によって制振制御を行い、前記回転軸のトルク変化が所定以上の場合には前記トルク制御装置のトルク制御によって制振制御を行う、
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のダイナミックダンパ装置。
【請求項７】
前記制振制御の際に、前記トルク制御から当該トルク制御と前記速度制御装置の前記速度制御とが重複する期間を経て、前記速度制御に切り替える、
請求項３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。
【請求項８】
前記トルク制御装置は、前記第３回転要素に連結されるブレーキ装置又は回転電機を含んで構成される、
請求項３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。
【請求項９】
前記速度制御装置は、前記第２回転要素に連結される回転電機を含んで構成される、
請求項３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。
【請求項１０】
前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に前記回転制御装置が連結され、前記第１回転要素及び前記第２回転要素とは異なる第３回転要素が反力受けをなす、
請求項１に記載のダイナミックダンパ装置。
【請求項１１】
前記回転軸は、内燃機関からの動力が伝達されて回転する、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のダイナミックダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックダンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、電気モータの駆動を制御しこの電気モータのトルクを制御して、見掛け上の慣性質量を調節することで共振点を制御し、これにより、共振振動を低減する制御を行うハイブリッド自動車用マスダイナミックダンパ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１４６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載のハイブリッド自動車用マスダイナミックダンパ装置は、例えば、見掛け上の慣性質量を調節する際の効率等の点で、更なる改善の余地がある。【０００５】
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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構と、動力が伝達されて回転する回転軸と前記遊星歯車機構の第１回転要素とを連結する弾性体と、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる回転要素に連結され、前記第１回転要素に作用するトルクを調節して前記遊星歯車機構の回転を制御する回転制御装置とを備えることを特徴とする。【０００７】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記回転制御装置は、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に連結され当該第２回転要素の回転速度を制御する速度制御装置を有するものとすることができる。【０００８】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記回転制御装置は、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素及び第２回転要素とは異なる第３回転要素に連結され当該第３回転要素に作用するトルクを制御するトルク制御装置を有するものとすることができる。【０００９】
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、差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構と、動力が伝達されて回転する回転軸と前記遊星歯車機構の第１回転要素とを連結する弾性体と、前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に連結され当該第２回転要素の回転速度を制御する速度制御装置と、前記第１回転要素及び前記第２回転要素とは異なる第３回転要素に連結され当該第３回転要素に作用するトルクを制御するトルク制御装置とを備えることを特徴とする。【００１０】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記速度制御装置による速度制御と前記トルク制御装置によるトルク制御とによって制振制御を行うものとすることができる。【００１１】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記回転軸のトルク変化が所定未満の場合には前記速度制御装置の速度制御によって制振制御を行い、前記回転軸のトルク変化が所定以上の場合には前記トルク制御装置のトルク制御によって制振制御を行うものとすることができる。【００１２】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記制振制御の際に、前記トルク制御から当該トルク制御と前記速度制御装置の前記速度制御とが重複する期間を経て、前記速度制御に切り替えるものとすることができる。【００１３】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記トルク制御装置は、前記第３回転要素に連結されるブレーキ装置又は回転電機を含んで構成されるものとすることができる。【００１４】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記速度制御装置は、前記第２回転要素に連結される回転電機を含んで構成されるものとすることができる。【００１５】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記遊星歯車機構の前記第１回転要素とは異なる第２回転要素に前記回転制御装置が連結され、前記第１回転要素及び前記第２回転要素とは異なる第３回転要素が反力受けをなすものとすることができる。【００１６】
また、上記ダイナミックダンパ装置では、前記回転軸は、内燃機関からの動力が伝達されて回転するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るダイナミックダンパ装置は、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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図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である。
【図２】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】図３は、遊星歯車機構の共線図である。
【図４】図４は、ＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、制御マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態２に係るダイナミックダンパ装置の要部断面図である。
【図７】図７は、実施形態３に係るダイナミックダンパ装置の要部断面図である。
【図８】図８は、実施形態４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９】図９は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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は、遊星歯車機構の共線図、図４は、ＥＣＵによる制御の一例を示すフローチャート、図５は、制御マップの一例を示す図である。
【００２１】
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。
【００２２】
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、変速機等の駆動系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。
【００２３】
この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３１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。
【００２４】
そして、このダイナミックダンパ装置１は、遊星歯車機構２０と、バネ３１を保持するバネ保持機構３０と、回転制御装置４０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１は、遊星歯車機構２０、バネ保持機構３０、回転制御装置４０等の内側に回転軸１３が挿入されるようにして配置される。ここでは、回転制御装置４０の制御装置は、ＥＣＵ８によって兼用される。なお、上述の回転軸１３、遊星歯車機構２０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。
【００２５】
本実施形態のダイナミックダンパ装置１は、遊星歯車機構２０にて、遊星歯車機構２０の複数の回転要素のうちの１つを回転制御要素とすると共に、他の１つの回転要素が反力受け要素をなす。このダイナミックダンパ装置１は、遊星歯車機構２０の複数の回転要素のうちの回転制御要素、反力受け要素以外の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。
【００２６】
また、このダイナミックダンパ装置１は、遊星歯車機構２０が回転軸１３にバネ３１を介して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３１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、ダンパマスの回転を可変とすることで見掛けの上の慣性質量を可変とする場合を含むものとする。
【００２７】
具体的には、遊星歯車機構２０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Ｘ２と同軸で配置される。遊星歯車機構２０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２０Ｓと、サンギヤ２０Ｓと同軸上に配置された内歯歯車であるリングギヤ２０Ｒと、サンギヤ２０Ｓとリングギヤ２０Ｒとに噛合する複数のピニオンギヤ２０Ｐを自転可能かつ公転可能に保持するキャリヤ２０Ｃとを含んで構成される。本実施形態の遊星歯車機構２０は、キャリヤ２０Ｃ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２０Ｒ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し、サンギヤ２０Ｓが第１回転要素及び第２回転要素とは異なる第３回転要素であり上記反力受け要素に相当する。
【００２８】
キャリヤ２０Ｃは、円環板状に形成され、ピニオン軸２０Ｐｓに外歯歯車であるピニオンギヤ２０Ｐを自転可能かつ公転可能に支持する。キャリヤ２０Ｃは、第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４を含んで構成される。この第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４は、キャリヤ２０Ｃを構成すると共に、後述のバネ保持機構３０のバネ３１を保持する保持部材としても兼用される。キャリヤ２０Ｃは、遊星歯車機構２０の入力部材をなす。キャリヤ２０Ｃは、バネ保持機構３０のバネ３１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３０を介してこのキャリヤ２０Ｃに伝達（入力）される。リングギヤ２０Ｒ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２０Ｒは、回転制御装置４０が連結される。サンギヤ２０Ｓは、円環板状に形成され、外周面に歯車が形成される。サンギヤ２０Ｓは、円柱状の中心軸２１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２１に一体回転可能に連結される。中心軸２１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４１Ｒｓに嵌合して相対回転可能に支持される。サンギヤ２０Ｓと中心軸２１とは、反力受け部材をなす。
【００２９】
バネ保持機構３０は、バネ３１と、このバネ３１を保持する保持部材として、センタプレート３２、第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４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３１は、遊星歯車機構２０の入力要素であるキャリヤ２０Ｃを回転軸１３に弾性支持するものであり、センタプレート３２、第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４によって周方向に沿って複数保持されている。バネ３１は、回転軸１３とキャリヤ２０Ｃとを相対回転可能に連結する。つまり、このダイナミックダンパ装置１は、回転軸１３と遊星歯車機構２０との間にバネ３１が介装される。
【００３０】
センタプレート３２、第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４は、バネ３１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３２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３３、第２サイドプレート３４は、軸方向に対してセンタプレート３２の両側にそれぞれ設けられ、上述したようにキャリヤ２０Ｃとして兼用される。第１サイドプレート３３と第２サイドプレート３４とは、ピン、スペーサ等を介して、センタプレート３２を挟んで一体化された状態で、このセンタプレート３２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３３、第２サイドプレート３４は、ピニオン軸２０Ｐｓの一端側が固定される。ピニオン軸２０Ｐｓは、第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４とセンタプレート３２との相対回転を許容可能に、センタプレート３２を貫通し、他端側にピニオンギヤ２０Ｐが自転可能に支持される。そして、バネ３１は、回転方向（周方向）に対するセンタプレート３２と第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４との間に保持される。
【００３１】
上記のように構成されるバネ保持機構３０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３２と、キャリヤ２０Ｃとして兼用される第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４との間にバネ３１が介在する。この結果、バネ保持機構３０は、バネ３１等を介して回転軸１３とキャリヤ２０Ｃ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３２、バネ３１を介してキャリヤ２０Ｃとして兼用される第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４に入力（伝達）される。この間、各バネ３１は、回転方向に対するセンタプレート３２と第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４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。
【００３２】
回転制御装置４０は、遊星歯車機構２０の第１回転要素としてのキャリヤ２０Ｃとは異なる回転要素、ここでは上述したようにリングギヤ２０Ｒに連結される。回転制御装置４０は、遊星歯車機構２０に作用するトルクを調節して遊星歯車機構２０の回転を制御する。回転制御装置４０は、モータ４１を含んで構成される。
【００３３】
モータ４１は、リングギヤ２０Ｒに連結されこのリングギヤ２０Ｒの回転を制御するものである。モータ４１は、固定子としてのステータ４１Ｓと、回転子としてのロータ４１Ｒとを備える。ステータ４１Ｓは、ケース等に固定される。ロータ４１Ｒは、ステータ４１Ｓの径方向内側に配置され、ロータ軸４１Ｒｓに一体回転可能に結合される。ロータ軸４１Ｒｓは、ケースに回転可能に支持されると共に、リングギヤ２０Ｒと一体回転可能であり、ここでは、リングギヤ２０Ｒと一体で形成されている。モータ４１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（モータジェネレータ）である。モータ４１は、ロータ４１Ｒが回転駆動することで、リングギヤ２０Ｒの回転（速度）を制御することができる。モータ４１は、ＥＣＵ８によってその駆動が制御される。
【００３４】
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、駆動系６等を制御すると共に、回転制御装置４０のモータ４１の駆動を制御する。
【００３５】
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３１を介してダンパマスとしての遊星歯車機構２０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。
【００３６】
このとき、ダイナミックダンパ装置１は、ＥＣＵ８がモータ４１の駆動を制御し、遊星歯車機構２０の回転を制御することによって制振制御を行うことで、ダイナミックダンパ装置１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。
【００３７】
すなわち、ダイナミックダンパ装置１は、ＥＣＵ８がモータ４１の駆動を制御しリングギヤ２０Ｒ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２０のリングギヤ２０Ｒやサンギヤ２０Ｓの回転を可変とし、これらリングギヤ２０Ｒ、サンギヤ２０Ｓ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２０Ｒ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。
【００３８】
より具体的には、本実施形態のＥＣＵ８は、回転制御装置４０のモータ４１の駆動を制御し遊星歯車機構２０の入力要素であるキャリヤ２０Ｃに作用するトルクを調節して遊星歯車機構２０の回転を制御することで制振制御を行う。これにより、ダイナミックダンパ装置１は、制振制御を行う際に、以下で説明するように、応答性の高い制振制御が可能となり、例えば、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応答性よく制御することができる。
【００３９】
ここで、遊星歯車機構２０のキャリヤ２０Ｃ、リングギヤ２０Ｒ、サンギヤ２０Ｓは、図３に示す共線図に基づいた回転速度（回転数に相当）で作動する。この図３は、遊星歯車機構２０の各回転要素の回転速度（回転数）の相対関係を直線で表したものであり、縦軸をサンギヤ２０Ｓ、キャリヤ２０Ｃ及びリングギヤ２０Ｒのそれぞれの回転の速度比（相対回転数比に相当）とし、横軸に沿った互いの間隔がリングギヤ２０Ｒとサンギヤ２０Ｓとの歯数比に応じた間隔となるように各回転要素の速度比をそれぞれ配置した速度線図である。ここでは、この図３は、入力要素であるキャリヤ２０Ｃを基準とし、キャリヤ２０Ｃの回転の速度比を１としている。また、この図３に示すギヤ比ρは、遊星歯車機構２０のギヤ比である。すなわち、サンギヤ２０Ｓとキャリヤ２０Ｃとの間隔を「１」とするとキャリヤ２０Ｃとリングギヤ２０Ｒとの間隔は、ギヤ比ρに対応する。  
【００４０】
そして、遊星歯車機構２０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の上の慣性質量（以下、特に断りの無い限り「慣性質量速度項」という。）を総合慣性質量速度項Ｉ0とした場合、総合慣性質量速度項Ｉ0は、サンギヤ２０Ｓの慣性質量速度項Ｉｓ0、キャリヤ２０Ｃの慣性質量速度項Ｉｃ0及びリングギヤ２０Ｒの慣性質量速度項Ｉｒ0を用いて、下記の数式（１）で表すことができる。言い換えれば、この総合慣性質量速度項Ｉ0は、回転速度制御による遊星歯車機構２０全体での見掛け上の慣性質量である。
Ｉ0＝Ｉｓ0＋Ｉｃ0＋Ｉｒ0  ・・・  （１）
サンギヤ２０Ｓの慣性質量速度項Ｉｓ0、キャリヤ２０Ｃの慣性質量速度項Ｉｃ0及びリングギヤ２０Ｒの慣性質量速度項Ｉｒ0は、例えば、速度比が１であるときのサンギヤ２０Ｓの慣性質量Ｉｓ、キャリヤ２０Ｃの慣性質量Ｉｃ及びリングギヤ２０Ｒの慣性質量Ｉｒを用いて、下記の数式（２）から（４）で表すことができる。
Ｉｓ0＝δ2・Ｉｓ  ・・・  （２）
Ｉｃ0＝Ｉｃ  ・・・  （３）
Ｉｒ0＝（１＋（１−δ）・ρ）2・Ｉｒ  ・・・  （４）
したがって、総合慣性質量速度項Ｉ0は、数式（１）〜（４）に基づいて、下記の数式（５）で表すことができる。
Ｉ0＝δ2・Ｉｓ＋Ｉｃ＋（１＋（１−δ）・ρ）2・Ｉｒ  ・・・  （５）
【００４１】
そして、遊星歯車機構２０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の上の慣性質量（以下、特に断りの無い限り「慣性質量トルク項」という。）を総合慣性質量トルク項Ｉｔとした場合、総合慣性質量トルク項Ｉｔは、各回転要素の回転速度変化の際に入力要素であるキャリヤ２０Ｃに作用するキャリヤトルク（遊星歯車機構２０本体側からキャリヤ２０Ｃに作用するトルク）Ｔｃ、キャリヤトルクＴｃによる遊星歯車機構２０全体での角速度変化量ｄω／ｄｔを用いて、下記の数式（６）で表すことができる。言い換えれば、この総合慣性質量トルク項Ｉｔは、トルク制御による遊星歯車機構２０全体での見掛け上の慣性質量である。
Ｉｔ＝Ｔｃ／（ｄω／ｄｔ）  ・・・  （６）
ここで、キャリヤトルクＴｃは、各回転要素の回転速度変化によって発生する加速度によるトルク項（慣性質量起因の加速度トルク項）Ｔｋを用いて、下記の数式（７）で表すことができる。
Ｔｃ＝Ｔｋ  ・・・  （７）
【００４２】
そして、遊星歯車機構２０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の上の慣性質量を総合慣性質量（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とした場合、総合慣性質量Ｉａは、総合慣性質量速度項Ｉ0、総合慣性質量トルク項Ｉｔを用いて、下記の数式（８）で表すことができる。
Ｉａ＝Ｉ0＋Ｉｔ  ・・・  （８）
このときのダイナミックダンパ装置１としての固有振動数ｆａは、バネ３１のバネ定数Ｋｄ、総合慣性質量Ｉａを用いて、下記の数式（９）で表すことができる。
ｆａ＝（√（Ｋｄ／Ｉａ））／２π  ・・・  （９）
【００４３】
したがって、ダイナミックダンパ装置１は、総合慣性質量Ｉａを調節することで固有振動数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。このとき、ダイナミックダンパ装置１は、キャリヤトルクＴｃを調節し遊星歯車機構２０の回転を制御して総合慣性質量トルク項Ｉｔを調節することで、例えば、総合慣性質量速度項Ｉ0を調節する場合と比較して応答性よく総合慣性質量Ｉａを調節し固有振動数ｆａを調節することができる。これは、各回転要素の速度は、トルクの積分項に相当することから、総合慣性質量トルク項Ｉｔの方が総合慣性質量速度項Ｉ0より素早く変化させることができるためである。
【００４４】
本実施形態のダイナミックダンパ装置１は、サンギヤ２０Ｓ及び中心軸２１が制振制御の際の反力受けをなす。すなわち、ダイナミックダンパ装置１は、サンギヤ２０Ｓ及び中心軸２１を反力受けとして、ＥＣＵ８が制振制御として回転制御装置４０のモータ４１の出力を制御することで、サンギヤ２０Ｓ及び中心軸２１の慣性質量が反力となり、各回転要素の回転速度変化によって発生する加速度によるトルク項Ｔｋが調節され、キャリヤトルクＴｃが調節される。これにより、ダイナミックダンパ装置１は、総合慣性質量トルク項Ｉｔ、総合慣性質量Ｉａが調節され、最終的に固有振動数ｆａが調節される。この結果、ダイナミックダンパ装置１は、応答性の高い制振制御を行うことができ、例えば、変速時などパワートレーン３における共振点（共振周波数）が急激に変化するような場合であっても、変化に対して応答性よく適正な固有振動数ｆａに調節することができ、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、素早く応答性よく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（不図示）のロックアップクラッチを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、本願の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。
【００４５】
ここで、本実施形態のダイナミックダンパ装置１は、ＥＣＵ８が回転制御装置４０による速度制御と回転制御装置４０によるトルク制御とによって制振制御を行うことで、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。回転制御装置４０（モータ４１）による速度制御とは、モータ４１の回転速度を制御して総合慣性質量速度項Ｉ0を調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節する制御である。回転制御装置４０（モータ４１）によるトルク制御とは、モータ４１のモータ出力トルクを制御して総合慣性質量トルク項Ｉｔを調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節する制御である。
【００４６】
例えば、ダイナミックダンパ装置１は、回転軸１３のトルク変化が所定未満の場合には回転制御装置４０の速度制御によって制振制御を行い、回転軸１３のトルク変化が所定以上の場合には回転制御装置４０のトルク制御によって制振制御を行うとよい。回転軸１３のトルク変化が所定未満の場合とは、典型的には、パワートレーン３における共振点が大きく変化しない運転状態であり、例えば、車両２の定常運転時などの場合である。回転軸１３のトルク変化が所定以上の場合とは、典型的には、パワートレーン３における共振点が大きく変化するような運転状態であり、例えば、駆動系６にて変速が行われたような過渡時などの場合である。これにより、ダイナミックダンパ装置１は、制振制御の精度を向上することができると共に、燃費悪化を抑制することができ、制振制御の精度向上と燃費悪化抑制とを両立することができる。
【００４７】
すなわち、ダイナミックダンパ装置１は、車両２の定常走行時など、回転軸１３のトルク変化が所定未満の場合には、ＥＣＵ８がモータ４１の速度制御によって制振制御を行い、総合慣性質量速度項Ｉ0を調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節し、振動を低減する。この結果、ダイナミックダンパ装置１は、車両２の定常運転時など回転軸１３のトルク変化が所定未満であり共振点が大きく変化しない運転状態では、燃費悪化の少ない速度制御によって制振制御を行うことができ、燃費の悪化を抑制することができる。
【００４８】
一方、ダイナミックダンパ装置１は、車両２の変速時や過渡運転時など、回転軸１３のトルク変化が所定以上の場合には、ＥＣＵ８がモータ４１のトルク制御によって制振制御を行い、総合慣性質量トルク項Ｉｔを調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節し、振動を低減する。この結果、ダイナミックダンパ装置１は、車両２の変速時や過渡運転時など回転軸１３のトルク変化が所定以上であり共振点が大きく変化する運転状態では、応答性の高いトルク制御によって制振制御を行うことができ、制振制御の精度を向上することができる。
【００４９】
なお、ダイナミックダンパ装置１は、トルク制御によって制振制御を行う場合、制振制御の初期はトルク制御によって応答性を確保した後、制振制御の終了時には速度制御に切り替えるようにしてもよい。すなわち、ダイナミックダンパ装置１は、制振制御の際に、ＥＣＵ８がトルク制御からトルク制御と速度制御とが重複する期間を経て、最終的に速度制御に切り替えるようにしてもよい。この場合、ダイナミックダンパ装置１は、制振制御の応答性を確保した上で、燃費の悪化を抑制することができることから、より適正に制振制御の精度向上と燃費悪化抑制とを両立することができる。
【００５０】
また、このダイナミックダンパ装置１は、上述したようにサンギヤ２０Ｓ等が制振制御の際の反力受けをなすことで、回転制御装置４０として、１つのモータ４１で速度制御とトルク制御とによって制振制御を行うことができるので、製造コストの増加を抑制することができ、また、装置の大型化を抑制することができる。
【００５１】
次に、図４のフローチャートを参照してＥＣＵ８による制御の一例を説明する。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。
【００５２】
まず、ＥＣＵ８は、種々のセンサの検出結果に基づいて、エンジン４のエンジン回転数等のエンジン情報や車両２の速度情報などを取得する（ＳＴ１）。
【００５３】
次に、ＥＣＵ８は、ＳＴ１で取得した情報に基づいて、種々の手法を用いて、車両２が変速するか否かを判定する（ＳＴ２）。
【００５４】
ＥＣＵ８は、車両２が変速すると判定した場合（ＳＴ２：Ｙｅｓ）、目標の総合慣性質量トルク項Ｉｔを決定する（ＳＴ３）。この場合、ＥＣＵ８は、例えば、図５に例示する制御マップに基づいて、変速後の変速段（変速比）に応じた目標の総合慣性質量Ｉａを算出する。この図５に例示する制御マップは、各変速段（１、２、３、・・・）と目標の総合慣性質量Ｉａ（Ｉａ1、Ｉａ2、Ｉａ3、・・・）との対応関係を記述したものであり、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。そして、ＥＣＵ８は、現在の車両２の速度、モータ４１の回転数に応じて現在のリングギヤ２０Ｒ、総合慣性質量速度項Ｉ0等の回転数を算出し、例えば、下記の数式（１０）を用いて、目標の総合慣性質量Ｉａ、現在の総合慣性質量速度項Ｉ0等から目標の総合慣性質量トルク項Ｉｔを算出する。
Ｉｔ＝Ｉａ−Ｉ0  ・・・  （１０）
【００５５】
そして、ＥＣＵ８は、駆動系６を制御して実際に変速を実行すると共に、目標の総合慣性質量トルク項Ｉｔに基づいて、実際の総合慣性質量トルク項Ｉｔがこの目標の総合慣性質量トルク項Ｉｔに収束するように、サンギヤ２０Ｓ及び中心軸２１を反力受けとして、モータ４１の出力を制御する。これにより、ＥＣＵ８は、キャリヤトルクＴｃを調節し、総合慣性質量Ｉａを目標の総合慣性質量Ｉａに収束させ、変速後の共振点に応じた適正な固有振動数ｆａに調節する（ＳＴ４）。
【００５６】
そして、ＥＣＵ８は、Ｉａ＝Ｉ0＋Ｉｔの関係を保ちつつ、モータ４１のトルク制御による総合慣性質量トルク項Ｉｔを低減する一方、モータ４１の速度制御による総合慣性質量速度項Ｉ0を増加させ、最終的にＩｔ＝０、Ｉ0＝Ｉａとし（ＳＴ５）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。なおこの場合、ＥＣＵ８は、例えば、速度制御により回転要素の回転速度を増加させる場合、トルク制御で要求されるトルクより僅かに大きなトルクをモータ４１が出力するように制御することで、回転要素の回転速度を増加し目標の回転速度とすることができる。
【００５７】
ＥＣＵ８は、ＳＴ２にて、車両２が変速しないと判定した場合（ＳＴ２：Ｎｏ）、ＳＴ５に移行し、以降の処理を実行する。
【００５８】
一例を説明すると、例えば、車両２が５速から６速に変速する場合、反共振に必要な慣性質量は、図５に例示する制御マップに示すように、Ｉａ5からＩａ6に変化する。この場合、反共振に必要なキャリヤトルクＴｃは、例えば、下記の数式（１１）で表すことができる。ダイナミックダンパ装置１は、モータ４１のトルク制御によってキャリヤ２０Ｃに、数式（１１）で算出されるキャリヤトルクＴｃを作用させることで、パワートレーン３で生じる振動に対して反共振状態となり、振動を低減することが可能となる。ここで算出されたキャリヤトルクＴｃは、上記の目標の総合慣性質量トルク項Ｉｔを実現するためのトルクに相当する。
Ｔｃ＝（Ｉａ6−Ｉａ5）・（ｄω／ｄｔ）  ・・・  （１１）
【００５９】
このとき、ＥＣＵ８は、Ｉ0＝Ｉａ6となるようにモータ４１の速度制御によって、変速と同時にリングギヤ２０Ｒを増速方向に制御する。この場合のサンギヤ２０Ｓの見掛け上のサンギヤトルクＴｓは、速度比が１であるときのサンギヤ２０Ｓの慣性質量Ｉｓ、リングギヤ２０Ｒが速度変化したときのサンギヤ２０Ｓの角速度変化量ｄωｓ／ｄｔを用いて、例えば、下記の数式（１２）で表すことができる。
Ｔｓ＝Ｉｓ・（ｄωｓ／ｄｔ）  ・・・  （１２）
【００６０】
そして、ダイナミックダンパ装置１は、この場合、すなわち、Ｉ0＝Ｉａ6となるようにモータ４１の速度制御によって、変速と同時にリングギヤ２０Ｒを増速方向に制御した場合に、反共振が成り立つキャリヤトルクＴｃは、数式（１１）及び（１２）から、サンギヤ歯数Ｚｓ、リングギヤ歯数Ｚｒを用いて、下記の数式（１３）で表すことができる。
Ｔｃ＝Ｔｓ・（１＋Ｚｒ／Ｚｓ）  ・・・  （１３）
ＥＣＵ８は、この数式（１３）の条件を保ちつつ、モータ４１の速度制御及びトルク制御によってＩａ＝Ｉ0＋ＩｔのＩｔ項を低減する一方、Ｉ0項を増加し、最終的にＩｔ＝０、Ｉ0＝Ｉａとし、過渡状態から定常状態に移行する。
【００６１】
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、差動回転可能な複数の回転要素を含む遊星歯車機構２０と、動力が伝達されて回転する回転軸１３と遊星歯車機構２０の第１回転要素であるキャリヤ２０Ｃとを連結するバネ３１と、遊星歯車機構２０のキャリヤ２０Ｃとは異なる回転要素に連結され、キャリヤ２０Ｃに作用するトルクを調節して遊星歯車機構２０の回転を制御する回転制御装置４０とを備える。したがって、ダイナミックダンパ装置１は、制振制御の応答性を向上することができ、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、トルクコンバータのロックアップクラッチを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。
【００６２】
［実施形態２］
図６は、実施形態２に係るダイナミックダンパ装置の要部断面図である。実施形態２に係るダイナミックダンパ装置は、回転制御装置の配置が実施形態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。）。
【００６３】
図６に示すダイナミックダンパ装置２０１は、遊星歯車機構２０と、バネ３１を保持するバネ保持機構３０と、回転制御装置２４０とを備えることで、より適正に振動を低減している。回転制御装置２４０は、モータ４１を含んで構成され、本実施形態のモータ４１は、サンギヤ２０Ｓに連結される。
【００６４】
本実施形態の遊星歯車機構２０は、キャリヤ２０Ｃが第１回転要素であり入力要素に相当し、サンギヤ２０Ｓ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し、リングギヤ２０Ｒが第１回転要素及び第２回転要素とは異なる第３回転要素であり反力受け要素に相当する。すなわち、リングギヤ２０Ｒは、反力受け部材をなす。サンギヤ２０Ｓは、回転制御装置２４０が連結される。
【００６５】
回転制御装置２４０のモータ４１は、サンギヤ２０Ｓに連結されこのサンギヤ２０Ｓの回転を制御するものである。モータ４１のロータ４１Ｒは、ロータ軸４１Ｒｓに一体回転可能に結合される。ロータ軸４１Ｒｓは、ケースに回転可能に支持されると共に、サンギヤ２０Ｓと一体回転可能である。ここでは、ロータ軸４１Ｒｓは、スプライン係合部等を介して中心軸２１に一体回転可能に連結され、この中心軸２１を介してサンギヤ２０Ｓと一体回転可能に連結される。モータ４１は、ロータ４１Ｒが回転駆動することで、サンギヤ２０Ｓの回転（速度）を制御することができる。
【００６６】
本実施形態のダイナミックダンパ装置２０１は、サンギヤ２０Ｓより質量が大きくなる傾向にあるリングギヤ２０Ｒが制振制御の際の反力受けをなす。すなわち、ダイナミックダンパ装置２０１は、リングギヤ２０Ｒを反力受けとして、ＥＣＵ８が制振制御として回転制御装置２４０のモータ４１の出力を制御することで、リングギヤ２０Ｒの慣性質量が反力となり、各回転要素の回転速度変化によって発生する加速度によるトルク項Ｔｋが調節され、キャリヤトルクＴｃが調節される。これにより、ダイナミックダンパ装置２０１は、総合慣性質量トルク項Ｉｔ、総合慣性質量Ｉａが調節され、最終的に固有振動数ｆａが調節される。この結果、ダイナミックダンパ装置２０１は、応答性の高く、精度の良い制振制御を行うことができ、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、素早く応答性よく制御することができる。
【００６７】
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２０１によれば、制振制御の応答性を向上することができ、適正に振動を低減することができる。そして、ダイナミックダンパ装置２０１は、遊星歯車機構２０において相対的に質量が大きくなる傾向にあるリングギヤ２０Ｒを反力受け部材とし、相対的に質量が小さくなる傾向にあるサンギヤ２０Ｓを回転制御要素とすることで、モータ４１を小型化することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００６８】
すなわち、モータ４１のモータ出力トルクＴｍは、キャリヤ２０Ｃを固定した場合を仮定すると、サンギヤ２０Ｓの慣性質量Ｉｓ、リングギヤ２０Ｒの慣性質量Ｉｒ、サンギヤ２０Ｓの角速度変化量ｄωｓ／ｄｔ、リングギヤ２０Ｒの角速度変化量ｄωｒ／ｄｔを用いて、下記の数式（１４）で表すことができる。
Ｔｍ＝Ｉｒ・（ｄωｒ／ｄｔ）＋Ｉｓ・（ｄωｓ／ｄｔ）  ・・・  （１４）
【００６９】
上記数式（１４）からも明らかなように、ダイナミックダンパ装置２０１は、モータ４１に直結する慣性質量が小さく、反力受け部材の慣性質量が大きい方が慣性反力を有効に利用することができる。この結果、ダイナミックダンパ装置２０１は、モータ４１を小型化することができ、搭載性を向上することができる。
【００７０】
［実施形態３］
図７は、実施形態３に係るダイナミックダンパ装置の要部断面図である。実施形態３に係るダイナミックダンパ装置は、回転制御装置の構成が実施形態１とは異なる。
【００７１】
図７に示すダイナミックダンパ装置３０１は、遊星歯車機構２０と、バネ３１を保持するバネ保持機構３０と、回転制御装置３４０とを備えることで、より適正に振動を低減している。
【００７２】
回転制御装置３４０は、速度制御装置３４０ｓと、トルク制御装置３４０ｔとを有する。速度制御装置３４０ｓは、第２回転要素であるリングギヤ２０Ｒに連結されこのリングギヤ２０Ｒの回転速度を制御する。トルク制御装置３４０ｔは、第３回転要素であるサンギヤ２０Ｓに連結されこのサンギヤ２０Ｓに作用するトルクを制御する。これにより、回転制御装置３４０は、遊星歯車機構２０に作用するトルクを調節して遊星歯車機構２０の回転を制御する。
【００７３】
本実施形態の遊星歯車機構２０は、キャリヤ２０Ｃが第１回転要素であり入力要素に相当し、リングギヤ２０Ｒ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し、サンギヤ２０Ｓが第１回転要素及び第２回転要素とは異なる第３回転要素であり反力受け要素に相当する。ここでは、トルク制御装置３４０ｔは、反力受け装置をなす。
【００７４】
速度制御装置３４０ｓは、リングギヤ２０Ｒに連結される回転電機としてのモータ４１を含んで構成される。トルク制御装置３４０ｔは、サンギヤ２０Ｓに連結されるブレーキ装置又は回転電機、ここでは、ブレーキ装置としての電磁ブレーキ３４２を含んで構成される。
【００７５】
モータ４１は、ロータ４１Ｒが回転駆動することで、リングギヤ２０Ｒの回転（速度）を制御することができる。なお、このモータ４１は、上記で説明したものと同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００７６】
電磁ブレーキ３４２は、電磁コイル３４３と、サンギヤ側回転部材３４４と、押圧ピストン３４５とを含んで構成される。電磁ブレーキ３４２は、サンギヤ２０Ｓと一体回転するサンギヤ側回転部材３４４を所定のブレーキトルク（制動トルク）で制動可能であると共に、ブレーキトルクの大きさを調節可能である。
【００７７】
電磁コイル３４３は、電流が供給されることで電磁力を発生する。サンギヤ側回転部材３４４は、回転軸線Ｘ２と同軸の円環板状に形成される。サンギヤ側回転部材３４４は、中心軸２１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２１に一体回転可能に連結される。ここでは、サンギヤ２０Ｓと中心軸２１とは、一体で形成されている。したがって、サンギヤ側回転部材３４４は、サンギヤ２０Ｓに一体回転可能に連結される。上記の電磁コイル３４３は、サンギヤ側回転部材３４４の径方向外側端部に対して、軸方向に対向する位置に配置され、ケース等に固定される。押圧ピストン３４５は、回転軸線Ｘ２と同軸の円環板状に形成される。押圧ピストン３４５は、軸方向に対してサンギヤ側回転部材３４４を挟んで電磁コイル３４３とは反対側にて、ケース等に支持される。押圧ピストン３４５は、径方向外側端部がスプライン係合部等を介して軸方向に沿って相対移動可能に支持される。ここでは、電磁ブレーキ３４２は、軸方向の入力側から出力側に向かって、押圧ピストン３４５、サンギヤ側回転部材３４４、電磁コイル３４３の順で配置されている。電磁ブレーキ３４２は、ＥＣＵ８によってその駆動が制御される。
【００７８】
電磁ブレーキ３４２は、電磁コイル３４３に電流が供給されると、この電磁コイル３４３の電磁力によって押圧ピストン３４５が軸方向に沿ってサンギヤ側回転部材３４４側に吸引され、このサンギヤ側回転部材３４４を軸方向に沿って電磁コイル３４３側に押圧する。そして、電磁ブレーキ３４２は、サンギヤ側回転部材３４４と押圧ピストン３４５、電磁コイル３４３近傍の当接面との接触面に生じる摩擦力によって、サンギヤ側回転部材３４４の回転を摩擦制動する。
【００７９】
このとき、電磁ブレーキ３４２は、ＥＣＵ８によって電磁コイル３４３に供給される電流が調節されることで、サンギヤ側回転部材３４４の回転を制動するためのブレーキトルク（制動トルク）の大きさが調節される。典型的には、電磁ブレーキ３４２は、電磁コイル３４３に供給される電流が大きくなるにしたがって、押圧ピストン３４５による押圧力が大きくなり、ブレーキトルクが大きくなる。電磁ブレーキ３４２は、ブレーキトルクが０である場合（供給電流が０の場合）に、サンギヤ側回転部材３４４が完全に解除された完全解放状態となり、ブレーキトルク（供給電流）が大きくなるにしたがって、半係合状態（スリップ状態）を経て完全係合状態となる。
【００８０】
そして、ダイナミックダンパ装置３０１は、ＥＣＵ８が速度制御装置３４０ｓであるモータ４１及びトルク制御装置３４０ｔである電磁ブレーキ３４２の駆動を制御し、速度制御装置３４０ｓによる速度制御とトルク制御装置３４０ｔによるトルク制御とによって、遊星歯車機構２０の入力要素であるキャリヤ２０Ｃに作用するトルクを調節して遊星歯車機構２０の回転を制御することで制振制御を行う。これにより、ダイナミックダンパ装置３０１は、制振制御を行う際に、以下で説明するように、応答性の高い制振制御が可能となり、例えば、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応答性よく制御することができる。
【００８１】
この場合、モータ４１によるモータトルクＴｍ（言い換えれば、リングギヤ２０Ｒに作用するリングギヤトルクＴｒ）は、各回転要素の回転速度変化がない状態では、電磁ブレーキ３４２によるブレーキトルクＴｂ（言い換えれば、サンギヤ２０Ｓに作用するサンギヤトルクＴｓ）、サンギヤ歯数Ｚｓ、リングギヤ歯数Ｚｒを用いて、下記の数式（１５）で表すことができる。
Ｔｍ＝Ｔｂ・（Ｚｒ／Ｚｓ）  ・・・  （１５）
したがって、キャリヤトルクＴｃは、各回転要素の回転速度変化がない状態では、下記の数式（１６）で表すことができる。
Ｔｃ＝Ｔｂ・（１＋Ｚｒ／Ｚｓ）  ・・・  （１６）
そして、キャリヤトルクＴｃは、各回転要素の回転速度変化する状態では、下記の数式（１７）で表すことができる。
Ｔｃ＝Ｔｋ＋Ｔｂ・（１＋Ｚｒ／Ｚｓ）  ・・・  （１７）
【００８２】
そして、ダイナミックダンパ装置３０１は、キャリヤトルクＴｃを調節し遊星歯車機構２０の回転を制御して総合慣性質量トルク項Ｉｔを調節することで、例えば、総合慣性質量速度項Ｉ0を調節する場合と比較して応答性よく総合慣性質量Ｉａを調節し固有振動数ｆａを調節することができる。
【００８３】
本実施形態のダイナミックダンパ装置３０１は、ＥＣＵ８が制振制御として速度制御装置３４０ｓであるモータ４１の出力を制御すると共に、トルク制御装置３４０ｔである電磁ブレーキ３４２の駆動を制御することで、反力制御として、サンギヤ２０Ｓの反力（負荷トルク）に相当するブレーキトルクＴｂが調節され、キャリヤトルクＴｃが調節される。これにより、ダイナミックダンパ装置３０１は、総合慣性質量トルク項Ｉｔ、総合慣性質量Ｉａが調節され、最終的に固有振動数ｆａが調節される。この結果、ダイナミックダンパ装置３０１は、応答性の高い制振制御を行うことができ、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、素早く応答性よく制御することができる。
【００８４】
そして、このダイナミックダンパ装置３０１は、数式（１７）において、ブレーキトルクＴｂを十分に大きく確保できるので各回転要素の回転速度変化によって発生する加速度によるトルク項Ｔｋが小さくても、適正なキャリヤトルクＴｃを十分に確保することができる。したがって、ダイナミックダンパ装置３０１は、トルク制御において、モータ４１の瞬間的な大出力を必要としないので、モータ４１を小型化することができ、装置の大型化を抑制することができる。この結果、ダイナミックダンパ装置３０１は、搭載性を向上することができる。
【００８５】
ここで、本実施形態のダイナミックダンパ装置３０１は、ＥＣＵ８が速度制御装置３４０ｓによる速度制御とトルク制御装置３４０ｔによるトルク制御とによって制振制御を行うことで、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。速度制御装置３４０ｓによる速度制御とは、モータ４１の回転速度を制御して総合慣性質量速度項Ｉ0を調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節する制御である。トルク制御装置３４０ｔによるトルク制御とは、電磁ブレーキ３４２のブレーキトルクＴｂを制御して総合慣性質量トルク項Ｉｔを調節し、総合慣性質量Ｉａ、固有振動数ｆａを調節する制御である。
【００８６】
典型的には、ＥＣＵ８は、モータ４１の出力を制御することで速度制御を行う。これにより、ダイナミックダンパ装置３０１は、燃費悪化を抑制することができる。一方、ＥＣＵ８は、モータ４１の出力を制御すると共に、電磁ブレーキ３４２のブレーキトルクを制御することでトルク制御を行う。これにより、ダイナミックダンパ装置３０１は、制振制御の応答性を向上することができる。
【００８７】
例えば、ダイナミックダンパ装置３０１は、回転軸１３のトルク変化が所定未満の場合には速度制御装置３４０ｓの速度制御によって制振制御を行い、回転軸１３のトルク変化が所定以上の場合にはトルク制御装置３４０ｔのトルク制御によって制振制御を行うとよい。これにより、ダイナミックダンパ装置３０１は、制振制御の精度向上と燃費悪化抑制とを両立することができる。すなわち、ダイナミックダンパ装置３０１は、車両２の定常運転時など、回転軸１３のトルク変化が所定未満であり共振点が大きく変化しない運転状態では、燃費悪化の少ない速度制御によって制振制御を行うことができ、燃費の悪化を抑制することができる。一方、ダイナミックダンパ装置３０１は、車両２の変速時や過渡運転時など、回転軸１３のトルク変化が所定以上であり共振点が大きく変化する運転状態では、応答性の高いトルク制御によって制振制御を行うことができ、制振制御の精度を向上することができる。
【００８８】
なお、ダイナミックダンパ装置３０１は、制振制御の際に、ＥＣＵ８がトルク制御からトルク制御と速度制御とが重複する期間を経て、最終的に速度制御に切り替えるようにしてもよい。この場合、ダイナミックダンパ装置３０１は、制振制御の応答性を確保した上で、燃費の悪化を抑制することができることから、より適正に制振制御の精度向上と燃費悪化抑制とを両立することができる。
【００８９】
また、このダイナミックダンパ装置３０１は、ＥＣＵ８が図４のフローチャートで説明した制御と同様の制御を実行可能である。ＥＣＵ８は、例えば、ＳＴ５において速度制御により回転要素の回転速度を増加させる場合、トルク制御で要求されるトルクより僅かに大きなトルクを出力するようにモータ４１を制御することで、回転要素の回転速度を増加し目標の回転速度とすることができる。この場合、ＥＣＵ８は、例えば、下記の数式（１８）を満たすように、モータ４１によるモータトルクＴｍを制御すればよい。この数式（１８）において、αは（α＞０）を満たす。
Ｔｍ＝Ｔｂ・（Ｚｒ／Ｚｓ）＋α  ・・・  （１８）
【００９０】
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３０１によれば、制振制御の応答性を向上することができ、適正に振動を低減することができる。そして、ダイナミックダンパ装置３０１は、リングギヤ２０Ｒに連結されリングギヤ２０Ｒの回転速度を制御する速度制御装置３４０ｓと、サンギヤ２０Ｓに連結されサンギヤ２０Ｓに作用するトルクを制御するトルク制御装置３４０ｔとを備える。したがって、ダイナミックダンパ装置３０１は、性能の安定性を向上することができると共に、モータ４１の小型化、製造コストの抑制、省エネルギ化、燃費向上等を実現することができる。
【００９１】
なお、以上の説明では、トルク制御装置３４０ｔは、サンギヤ２０Ｓに連結されるブレーキ装置としての電磁ブレーキ３４２を含んで構成されるものとして説明したが、これにかえて、サンギヤ２０Ｓに連結される回転電機としてのモータジェネレータ（不図示）を含んで構成されてもよい。この場合、ダイナミックダンパ装置３０１は、モータジェネレータの駆動を制御することで、サンギヤ２０Ｓに作用するサンギヤトルクＴｓを調節し、キャリヤトルクＴｃを調節することができ、最終的に固有振動数ｆａを調節することができる。このとき、ダイナミックダンパ装置３０１は、モータジェネレータがサンギヤトルクＴｓを調節する際に、モータジェネレータによる回生によってエネルギを回収することも可能となり、これにより、さらなる燃費向上等を実現することができる。
【００９２】
［実施形態４］
図８は、実施形態４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９は、ダイナミックダンパ装置の要部断面図である。実施形態４に係るダイナミックダンパ装置は、配置される位置が実施形態３とは異なる。
【００９３】
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。
【００９４】
図８、図９に示すダイナミックダンパ装置４０１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４０１は、出力軸１０から弾性体としてのバネ３１を介してダイナミックダンパ装置４０１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。
【００９５】
このダイナミックダンパ装置４０１は、遊星歯車機構２０と、バネ３１を保持するバネ保持機構４３０と、回転制御装置３４０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４０１は、遊星歯車機構２０、バネ保持機構４３０、回転制御装置３４０等の内側に出力軸１０が挿入されるようにして配置される。
【００９６】
本実施形態のバネ保持機構４３０のバネ３１は、遊星歯車機構２０の入力要素であるキャリヤ２０Ｃを出力軸１０に弾性支持するものである。バネ３１は、出力軸１０とキャリヤ２０Ｃとを相対回転可能に連結する。つまり、このダイナミックダンパ装置４０１は、出力軸１０と遊星歯車機構２０との間にバネ３１が介装される。ここでは、センタプレート３２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。バネ保持機構４３０は、回転方向（周方向）に対して、出力軸１０と一体回転するセンタプレート３２と、キャリヤ２０Ｃとして兼用される第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４との間にバネ３１が介在する。この結果、バネ保持機構４３０は、バネ３１等を介して出力軸１０とキャリヤ２０Ｃとを相対回転可能に連結することができる。
【００９７】
エンジン４から出力軸１０に伝達された動力（変動成分）は、センタプレート３２、バネ３１を介してキャリヤ２０Ｃとして兼用される第１サイドプレート３３及び第２サイドプレート３４に入力（伝達）される。この間、各バネ３１は、回転方向に対するセンタプレート３２と第１サイドプレート３３、第２サイドプレート３４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。なおここでは、遊星歯車機構２０、回転制御装置３４０等の構成は、実施形態３のダイナミックダンパ装置３０１とほぼ同様であるのでその説明を省略する。
【００９８】
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４０１によれば、制振制御の応答性を向上することができ、適正に振動を低減することができる。そして、ダイナミックダンパ装置４０１は、駆動系６の出力軸１０に直接設けられることから、装置をより小型化することができ、搭載性を向上することができる。
【００９９】
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。
【０１００】
以上で説明した速度制御装置の制御装置とトルク制御装置の制御装置とは、ＥＣＵ８によって兼用されるものとして説明したが、それぞれ別個に制御装置が設けられていてもよく、各制御装置が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。
【０１０１】
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、リングギヤが第２回転要素であり、サンギヤが第３回転要素であ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、キャリヤが第２回転要素、リングギヤが第３回転要素、サンギヤが第１回転要素であってもよいし、キャリヤが第３回転要素、リングギヤが第１回転要素、サンギヤが第２回転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。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上のように本発明に係るダイナミックダンパ装置は、種々の車両に搭載されるダイナミックダンパ装置に適用して好適である。
【符号の説明】
【０１０３】
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）
８    ＥＣＵ
１０    出力軸（回転軸）
１３    回転軸
２０    遊星歯車機構
２０Ｃ    キャリヤ
２０Ｓ    サンギヤ
２０Ｒ    リングギヤ
３０、４３０    バネ保持機構
３１    バネ（弾性体）
４０、２４０、３４０    回転制御装置
４１    モータ（回転電機）
３４０ｔ    トルク制御装置
３４０ｓ    速度制御装置
３４２    電磁ブレーキ（ブレーキ装置）
【図１】
2012060005.tif 000003
【図２】
2012060005.tif 000004
【図３】
2012060005.tif 000005
【図４】
2012060005.tif 000006
【図５】
2012060005.tif 000007
【図６】
2012060005.tif 000008
【図７】
2012060005.tif 000009
【図８】
2012060005.tif 000010
【図９】
2012060005.tif 000011
【国際調査報告】
2012060005.tif 000012
2012060005.tif 000013
2012060005.tif 000014
2012060005.tif 000015