(57)【要約】【課題】車両を駆動する動力を伝える動力伝達経路内における振動の減衰特性を当該車両の走行状態に応じた減衰特性とする。【解決手段】係合機構５０は、第１中間軸３１に第２中間軸３２または出力軸２０を選択的に係合する。係合機構５０により、第１中間軸３１と出力軸２０を係合する第１係合状態と、第１中間軸３１と第２中間軸３２を係合する第２係合状態が実現される。振動低減装置１００は、車両の走行状態に応じて第１係合状態と第２係合状態を選択的に利用することにより、車両の走行状態に応じた振動の減衰特性を実現する。【選択図】図２
2020131854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する動力を入力側から出力側へ伝える動力伝達経路内の振動を低減する振動低減装置であって、
前記入力側の１つの軸に前記出力側の複数の軸のうちの１つの軸を選択的に係合することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を変更する係合機構を有し、
前記車両の走行状態に応じて前記入力側の１つの軸に係合される前記出力側の１つの軸を選択することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を前記車両の走行状態に応じた減衰特性とする、
ことを特徴とする振動低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振動低減装置において、
前記係合機構は、前記入力側の１つの軸に前記出力側の複数の軸のうちの１つの軸を選択的に係合して前記動力伝達経路内のばね定数を変更することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を変更する、
ことを特徴とする振動低減装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動低減装置において、
前記車両の動力源から得られる動力が入力される入力軸と、
前記入力軸に第１ばねを介して接続された第１中間軸と、
前記係合機構により前記第１中間軸に選択的に係合される第２中間軸と、
前記第２中間軸に第２ばねを介して接続されており、且つ、前記係合機構により前記第１中間軸に選択的に係合される出力軸と、
を有し、
前記係合機構は、前記第１中間軸に前記第２中間軸または前記出力軸を選択的に係合するデュアルクラッチ式係合機構である、
ことを特徴とする振動低減装置。
【請求項４】
請求項３に記載の振動低減装置において、
前記車両の走行状態が加速状態にあると判定された場合に、前記係合機構により前記第１中間軸と前記出力軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸を介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成し、
前記車両の走行状態が非加速状態にあると判定された場合に、前記係合機構により前記第１中間軸と前記第２中間軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸と前記第２中間軸と前記第２ばねを介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成する、
ことを特徴とする振動低減装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の振動低減装置において、
前記係合機構により前記第１中間軸と前記出力軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸を介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成し、前記出力軸に接続された前記第２ばねと前記第２中間軸により前記動力伝達経路の振動を吸収する、
ことを特徴とする振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハイブリッド車両における内燃機関の変動トルクを吸収するトルク変動吸収装置が記載されている。特許文献１のトルク変動吸収装置は、第１弾性部材と第１弾性部材より捩れ剛性の大きな第２弾性部材とにより内燃機関の変動トルクを吸収可能であり、第１弾性部材の捩れ剛性は、内燃機関が発電機を発電させる際の内燃機関の変動トルクを吸収できるように設定されている。
【０００３】
特許文献２には、ポンプインペラ側とタービンランナ側とを接離可能に直結するロックアップ機構を備えたトルクコンバータが記載されている。特許文献２のトルクコンバータは、ロックアップ機構によるロックアップ時のダンパ剛性をエンジンの稼動気筒数に応じて可変制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７８８３６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば特許文献１，２に記載されるように、車両を駆動する動力を伝える動力伝達経路内における振動を低減する装置が知られている。例えば、振動を吸収する役割を持つばね機構のばね定数を小さくすることにより、動力伝達経路内に発生する振動の振幅を小さくすることができる。しかし、振動を吸収する役割を持つばね機構のばね定数を小さくしてしまうと、動力伝達経路内で動力を素早く伝達できない場合があり、例えば車両の加速時の応答性能を低下させてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、車両を駆動する動力を伝える動力伝達経路内における振動の減衰特性を当該車両の走行状態に応じた減衰特性とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の具体例の一つである振動低減装置は、車両を駆動する動力を入力側から出力側へ伝える動力伝達経路内の振動を低減する振動低減装置であって、前記入力側の１つの軸に前記出力側の複数の軸のうちの１つの軸を選択的に係合することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を変更する係合機構を有し、前記車両の走行状態に応じて前記入力側の１つの軸に係合される前記出力側の１つの軸を選択することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を前記車両の走行状態に応じた減衰特性とすることを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記係合機構は、前記入力側の１つの軸に前記出力側の複数の軸のうちの１つの軸を選択的に係合して前記動力伝達経路内のばね定数を変更することにより、前記動力伝達経路内における振動の減衰特性を変更するようにしてもよい。
【０００９】
また、例えば、前記振動低減装置は、前記車両の動力源から得られる動力が入力される入力軸と、前記入力軸に第１ばねを介して接続された第１中間軸と、前記係合機構により前記第１中間軸に選択的に係合される第２中間軸と、前記第２中間軸に第２ばねを介して接続されており、且つ、前記係合機構により前記第１中間軸に選択的に係合される出力軸を有していてもよい。そして、前記係合機構は、例えば、前記第１中間軸に前記第２中間軸または前記出力軸を選択的に係合するデュアルクラッチ式係合機構であってもよい。
【００１０】
また、例えば、前記振動低減装置は、前記車両の走行状態が加速状態にあると判定された場合に、前記係合機構により前記第１中間軸と前記出力軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸を介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成し、前記車両の走行状態が非加速状態にあると判定された場合に、前記係合機構により前記第１中間軸と前記第２中間軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸と前記第２中間軸と前記第２ばねを介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成してもよい。
【００１１】
また、例えば、前記振動低減装置は、前記係合機構により前記第１中間軸と前記出力軸を係合することにより、前記入力軸から前記第１ばねと前記第１中間軸を介して前記出力軸へ動力を伝える前記動力伝達経路を形成し、前記出力軸に接続された前記第２ばねと前記第２中間軸により前記動力伝達経路の振動を吸収してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の具体例の一つにより、車両を駆動する動力を伝える動力伝達経路内における振動の減衰特性が当該車両の走行状態に応じた減衰特性となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】振動低減装置を搭載した車両の具体例を示す図である。
【図２】振動低減装置の具体例を示す図である。
【図３】第１係合状態を説明するための図である。
【図４】第２係合状態を説明するための図である。
【図５】振動の減衰特性の具体例を示す図である。
【図６】車両の走行状態に応じた制御の具体例１を示す図である。
【図７】車両の走行状態に応じた制御の具体例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の具体的な実施態様の一例を示す図である。図１には、振動低減装置１００を搭載した車両の具体例が図示されている。振動低減装置１００は、例えば自動車などの車両に搭載され、車両を駆動するための動力を伝える伝達経路内に生じる捩り振動などを低減するために利用することが可能である。
【００１５】
図１に示す具体例において、車両は、例えばエンジン（内燃機関）などを動力源２００としており、動力源２００から出力された動力を変速機３００を介して駆動軸４００に伝え、車輪（タイヤ）を回転させて走行する。
【００１６】
図１に示す具体例において、振動低減装置１００は、動力源２００と変速機３００の間に配置されている。振動低減装置１００は、例えば車両の乗り心地を改善するために、動力源２００から駆動軸４００までの動力伝達系に生じる振動を低減する。動力伝達系に生じる振動を振動低減装置１００により低減することができれば、従来から知られる流体継手による動力伝達を減らし、機械要素による直結状態でエンジンからの動力を駆動軸４００に伝えることができるため、例えば燃費の改善などが期待される。
【００１７】
図２は、振動低減装置１００の具体例を示す図である。図２には、図１に示す車両に搭載される振動低減装置１００の具体例が図示されている。図２に示す振動低減装置１００は、入力軸１０と出力軸２０と第１中間軸３１と第２中間軸３２と係合機構５０を備えている。
【００１８】
図２に示す具体例において、入力軸１０には車両の動力源２００（図１）から得られる動力が入力される。その入力軸１０には、第１ばね４１を介して第１中間軸３１が接続されている。また、第２中間軸３２は、係合機構５０により第１中間軸３１に選択的に係合される。その第２中間軸３２には、第２ばね４２を介して出力軸２０が接続されている。さらに、出力軸２０は、係合機構５０により第１中間軸３１に選択的に係合される。そして、出力軸２０から車両の出力側（例えば図１の変速機３００）へ動力が伝えられる。
【００１９】
係合機構５０は、入力側の１つの軸に出力側の複数の軸のうちの１つの軸を選択的に係合することにより、例えば図１に例示する車両の動力伝達経路内における振動の減衰特性を変更する。
【００２０】
図２に示す具体例において、係合機構５０は、入力側の第１中間軸３１に出力側の第２中間軸３２または出力軸２０を選択的に係合するデュアルクラッチ式係合機構である。そして、係合機構５０により、第１中間軸３１と出力軸２０を係合する第１係合状態と、第１中間軸３１と第２中間軸３２を係合する第２係合状態が実現される。
【００２１】
ところで、第１係合状態を実現する機構（装置）と第２係合状態を実現する機構（装置）を別々に設けて係合機構５０を構成すると、軸長が伸びてしまうことにより振動低減装置１００の車両への搭載性が悪化してしまう可能性がある。これに対し、係合機構５０がデュアルクラッチ式係合機構であれば、第１係合状態と第２係合状態を実現する機構の一部（望ましくは多くの部材）を共有化することができるため、例えば軸長の伸びが最小限にとどめられ、振動低減装置１００の車両への搭載性が向上する。
【００２２】
図３は、第１係合状態を説明するための図である。図３には、図２の振動低減装置１００により実現される第１係合状態の具体例が図示されている。第１係合状態では、係合機構５０により第１中間軸３１と出力軸２０が係合される。例えば、係合機構５０により第１中間軸３１と出力軸２０が機械的に結合される。なお、第１係合状態において、第１中間軸３１と第２中間軸３２は係合機構５０により係合されない。
【００２３】
そのため、第１係合状態では、例えば図３に例示するように、入力軸１０から第１ばね４１と第１中間軸３１を介して出力軸２０へ動力を伝達する経路が形成される。第１係合状態では、入力軸１０から出力軸２０までの動力伝達系に、第１ばね４１と第２ばね４２のうちの第１ばね４１のみが介在することになり、後述する第２係合状態よりも動力伝達系の剛性が高くなる。したがって、第１係合状態では、第２係合状態よりも入力軸１０から出力軸２０へ素早く動力を伝達することが可能になる。
【００２４】
また、図２に示す具体例の振動低減装置１００では、図３にも例示するように、出力軸２０に第２ばね４２を介して第２中間軸３２が接続されている。そこで、図２の振動低減装置１００により実現される第１係合状態では、第２ばね４２と第２中間軸３２が、入力軸１０から出力軸２０へ動力を伝達する動力伝達系で発生した振動を吸収する動吸振器として機能してもよい。例えば、第２ばね４２と第２中間軸３２が、動力伝達系で発生した振動とは逆位相で振動することにより、動力伝達系の振動を吸収するようにしてもよい。
【００２５】
図４は、第２係合状態を説明するための図である。図４には、図２の振動低減装置１００により実現される第２係合状態の具体例が図示されている。第２係合状態では、係合機構５０により第１中間軸３１と第２中間軸３２が係合される。例えば、係合機構５０により第１中間軸３１と第２中間軸３２が機械的に結合される。なお、第２係合状態では、第１中間軸３１と出力軸２０は係合機構５０により係合されない。
【００２６】
そのため、第２係合状態では、例えば図３に例示するように、入力軸１０から第１ばね４１と第１中間軸３１と第２中間軸３２と第２ばね４２を介して出力軸２０へ動力を伝達する経路が形成される。第２係合状態では、入力軸１０から出力軸２０までの動力伝達系に、第１ばね４１と第２ばね４２の両方が介在することになり、前述の第１係合状態よりも動力伝達系の剛性が下がる。したがって、第２係合状態では、入力軸１０から出力軸２０へ動力を伝達する動力伝達系に発生する振動のレベルを第１係合状態よりも下げることができる。
【００２７】
図５は、振動の減衰特性の具体例を示す図である。図５には、図２の振動低減装置１００を搭載した車両で発生する振動の特性を数値シミュレーションで導出した結果が例示されている。図５において、横軸は車両に入力される加振トルクの周波数であり、縦軸は振動レベルを示している。また、図５において、実線で示す特性は、第１係合状態（図３）で実現される減衰特性により減衰された振動の特性であり、破線で示す特性は、第２係合状態（図４）で実現される減衰特性により減衰された振動の特性である。
【００２８】
車両に搭載される振動低減装置１００には、大別すると２つの周波数帯において、互いに異なる振動の減衰特性が必要になる。例えば、第１の周波数帯と第２の周波数帯で振動の減衰特性が互いに異なることが望ましい。
【００２９】
第１の周波数帯は、加振トルクの周波数が比較的高い領域であり、この領域では振動レベルを出来るだけ低くすることが望ましい。これは、例えば、車両を一定の車速で走行させている場合に、エンジンなどの動力源が発生するトルク振動を極力駆動軸に伝達させないようにするためである。第１の周波数帯の具体例の一つが図５に例示する「非加速時に使用する周波数帯」である。
【００３０】
第２の周波数帯は、車両を加速させる場合に、エンジンなどの動力源が発生するトルクを素早く駆動軸へ伝達しなければならない周波数帯域である。第２の周波数帯の具体例の一つが図５に例示する「加速時に使用する周波数帯」である。
【００３１】
図５に例示する「非加速時に使用する周波数帯」において、第１係合状態と第２係合状態の振動レベルを比較すると、２つのばね（図４の第１ばね４１と第２ばね４２）を介して動力を伝達する第２係合状態に対応した特性（破線）の方が、振動レベルを低くできることが分かる。ただし、第１係合状態に対応した特性（実線）でも、動吸振器（図３の第２ばね４２と第２中間軸３２）の共振点に対応したＡ点（Ａ点の近傍が含まれてもよい）において、第２係合状態と同程度まで振動レベルが低く抑えられていることが分かる。
【００３２】
また、図５に例示する「加速時に使用する周波数帯」でも、第１係合状態よりも第２係合状態の方が振動レベルを低く抑えている領域がある。しかし、振動レベルを低く抑えようとすると、車両の運転者が車両を加速させるためにアクセルペダルを踏み込んでも、車両が素早く加速しない状況を生み出してしまう可能性がある。したがって、車両を加速させたい「加速時に使用する周波数帯」では、比較的振動レベルの高い第１係合状態の方が望ましい。
【００３３】
そこで、図２に示す具体例の振動低減装置１００は、車両の走行状態に応じて第１係合状態と第２係合状態を選択的に利用することにより、車両の走行状態に応じた振動の減衰特性を実現する。
【００３４】
図６は、車両の走行状態に応じた制御の具体例１を示す図（フローチャート）である。図６には、図２の振動低減装置１００が実行する制御の具体例が図示されている。
【００３５】
図６に示す具体例１では、まず、加速の要求があるか否かが確認される（Ｓ６０１）。例えば、車両の運転者が車両を加速させるためにアクセルペダルを踏み込んだことが検知されると、振動低減装置１００は、加速の要求があり車両の走行状態が加速状態にあると判定する。一方、例えば、アクセルペダルを踏み込んだことが検知されない場合には、振動低減装置１００は、加速の要求がないため車両の走行状態が非加速状態にあると判定する。
【００３６】
加速の要求があり車両の走行状態が加速状態にあると判定されると、振動低減装置１００は係合機構５０を第１係合状態とする（Ｓ６０２）。つまり、車両の走行状態が加速状態にあると判定された場合に、第２係合状態の場合よりも素早く動力を伝達することが可能な第１係合状態が選択される。これにより、例えば、運転者が車両を加速させる目的でアクセルペダルを踏み込んだ場合に、第２係合状態の場合よりも車両を素早く加速させることができる。
【００３７】
これに対し、加速の要求がなく車両の走行状態が非加速状態にあると判定されると、振動低減装置１００は係合機構５０を第２係合状態とする（Ｓ６０３）。つまり、車両の走行状態が非加速状態にあると判定された場合に、第１係合状態の場合よりも動力伝達系に発生する振動のレベルを下げることが可能な第２係合状態が選択される。これにより、例えば、運転者から加速の要求がない場合に、第１係合状態の場合よりも車両の振動が抑えられて車両の乗り心地が良好になる。
【００３８】
図７は、車両の走行状態に応じた制御の具体例２を示す図（フローチャート）である。図７には、図２の振動低減装置１００が実行する制御の具体例が図示されている。
【００３９】
図７に示す具体例２でも、まず、加速の要求があるか否かが確認される（Ｓ７０１）。例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込んだことが検知されると、振動低減装置１００は、加速の要求があり車両の走行状態が加速状態にあると判定する。一方、例えば、アクセルペダルを踏み込んだことが検知されない場合に、振動低減装置１００は、加速の要求がないため車両の走行状態が非加速状態にあると判定する。
【００４０】
加速の要求があり車両の走行状態が加速状態にあると判定されると、振動低減装置１００は係合機構５０を第１係合状態とする（Ｓ７０２）。これにより、例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ場合に、第２係合状態の場合よりも車両を素早く加速させることができる。
【００４１】
これに対し、加速の要求がなく車両の走行状態が非加速状態にあると判定されると、動吸振器の共振点を利用できるか否かが確認される（Ｓ７０３）。そして、動吸振器の共振点を利用できる場合に、振動低減装置１００は係合機構５０を第１係合状態とする（Ｓ７０２）。図５を利用して説明したように、第１係合状態に対応した特性（実線）でも、動吸振器（図３の第２ばね４２と第２中間軸３２）の共振点に対応したＡ点（Ａ点の近傍が含まれてもよい）において、第２係合状態と同程度まで振動レベルを低く抑えることができる。
【００４２】
一方、動吸振器の共振点を利用できない場合に、振動低減装置１００は係合機構５０を第２係合状態とする（Ｓ７０４）。つまり、車両の走行状態が非加速状態にあり且つ動吸振器の共振点を利用できない場合には、第１係合状態よりも動力伝達系に発生する振動のレベルを下げることが可能な第２係合状態が選択される。これにより、例えば、動吸振器の共振点を利用できない場合でも、車両の振動を抑えて車両の乗り心地を改善することが可能になる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００４４】
１０  入力軸、２０  出力軸、３１  第１中間軸、３２  第２中間軸、４１  第１ばね、４２  第２ばね、５０  係合機構、１００  振動低減装置、２００  動力源、３００  変速機、４００  駆動軸。
【図１】
2020131854.tif 000003
【図２】
2020131854.tif 000004
【図３】
2020131854.tif 000005
【図４】
2020131854.tif 000006
【図５】
2020131854.tif 000007
【図６】
2020131854.tif 000008
【図７】
2020131854.tif 000009