(57)【要約】【課題】  ダンパの弾性力を任意に切り替えることができる。【解決手段】  ダンパ６０は、クランクシャフトに固定されている駆動側フライホイール６１と、回転軸３７に固定された従動側フライホイール６５と、両フライホイール６１，６５に弾性力を与えるバネ機構７０と、油圧アクチュエータとしての台座間隔調節機構７５とを備えている。バネ機構７０は、所定の弾性率を有する第１バネ７１及び所定の弾性率よりも高い弾性率を有する第２バネ７２により構成されている。台座間隔調節機構７５は、両台座６３，６７の間隔を調節することにより、第１バネ７１を挟み込む低弾性率位置と、第１バネ７１及び第２バネ７２を挟み込む高弾性率位置とを切り替え可能となっている。エンジンＥＣＵは、エンジンがトルク変動の大きい運転状態のときには高弾性率位置になるように制御し、エンジンがトルク変動の小さい運転状態のときには低弾性率位置になるように制御する。【選択図】        図４
2006226353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体の駆動側台座と従動側回転体の従動側台座との間に配置され前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが相対的に回転したときに圧縮されて弾性力を両回転体に付与する弾性機構と、
前記駆動側台座と前記従動側台座とを相対移動させて両台座の間隔を調節することにより両台座間の弾性力を切り替え可能な台座間隔調節機構と、
前記台座間隔調節機構によって前記駆動側台座と前記従動側台座とを相対移動させるときに前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが相対的に回転するのを抑制する回転抑制機構と、
を備えたダンパ。
【請求項２】
前記弾性機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間に配置された低弾性率体と前記駆動側台座と前記従動側台座との間に配置された高弾性率体とを備えており、
前記台座間隔調節機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間に前記高弾性率体を挟み込まずに前記低弾性率体を挟み込む低弾性率位置と前記駆動側台座と前記従動側台座との間に前記高弾性率体を挟み込む高弾性率位置とのいずれかに位置決めされることにより両台座間の弾性力を切り替える、
請求項１に記載のダンパ。
【請求項３】
前記高弾性率体は自然長が前記低弾性率体よりも短く、
前記台座間隔調節機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間隔を広げることにより前記高弾性率体を挟み込まずに前記低弾性率体を挟み込む低弾性率位置とし、前記駆動側台座と前記従動側台座との間隔を狭めることにより前記高弾性率体を挟み込む高弾性率位置とする、
請求項２に記載のダンパ。
【請求項４】
前記低弾性率体は低弾性率バネであり、前記高弾性率体は前記低弾性率バネとは径が異なる高弾性率バネであり、両者は前記駆動側台座と前記従動側台座との間に略同軸となるように配設されている、
請求項３に記載のダンパ。
【請求項５】
前記回転抑制機構は、前記駆動側回転体の駆動側座部と前記従動側回転体の従動側座部との間に配置され前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに弾性力を付与することにより両回転体が相対的に回転するのを抑制する、
請求項１〜４のいずれかに記載のダンパ。
【請求項６】
前記回転抑制機構は、前記駆動側回転体の駆動側座部と前記従動側回転体の従動側座部との間に配置され前記低弾性率体よりも大きな弾性率を有する回転抑制用弾性体を備えており、前記回転抑制用弾性体が前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに弾性力を付与することにより両回転体が相対的に回転するのを抑制する、
請求項２〜４のいずれかに記載のダンパ。
【請求項７】
前記台座間隔調節機構は、流体圧アクチュエータ又は電動アクチュエータである、
請求項１〜６のいずれかに記載のダンパ。
【請求項８】
動力を出力する内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車輪の駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、を備えているハイブリッド車両に用いられる、
請求項１〜７のいずれかに記載のダンパ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のダンパと、
前記駆動側回転体に接続された内燃機関の運転状態に基づいて前記台座間隔調節機構を制御する制御手段と、
を備えたダンパ制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記内燃機関がトルク変動の小さい運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に低弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御し、前記内燃機関がトルク変動の大きい運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に高弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御する、
請求項９に記載のダンパ制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記内燃機関が始動制御又は停止制御の開始から終了までの運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に高弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御する、
請求項９又は１０に記載のダンパ制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記内燃機関がアイドリング運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に低弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御する、
請求項９〜１１のいずれかに記載のダンパ制御装置。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれかに記載のダンパ制御装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパ、ダンパ制御装置及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダンパとしては、駆動側フライホイールと従動側フライホイールとを直結するバネ定数Ｋの第１バネと、両フライホイールを摩擦機構を介して接続するバネ定数ｋ１の第２バネとを備えているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたダンパでは、回転数が増加すると摩擦機構が滑ることにより第２バネの接続が解除されてバネ定数Ｋで両フライホイールを結合し、その後、摩擦機構の滑りが収まるとバネ定数Ｋ＋ｋ１のバネで両フライホイールを結合する。つまり、エンジンの回転数に基づいて一時的にバネ定数Ｋのバネとバネ定数Ｋ＋ｋ１のバネとを切り替えることが可能である。これにより、それぞれのバネ定数の共振点にあたらないようにしてダンパの共振を防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−３６４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この特許文献１に記載されたダンパでは、エンジンの回転数に依存せずにバネ定数を切り替えることはできなかった。つまり、任意に弾性力を切り替えることができるダンパは知られていなかった。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、任意に弾性力を切り替えることができるダンパ及びダンパ制御装置を提供することを目的の一つとする。また、そのようなダンパ制御装置を搭載した車両を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
即ち、本発明のダンパは、
駆動側回転体の駆動側台座と従動側回転体の従動側台座との間に配置され前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが相対的に回転したときに圧縮されて弾性力を両回転体に付与する弾性機構と、
前記駆動側台座と前記従動側台座とを相対移動させて両台座の間隔を調節することにより両台座間の弾性力を切り替え可能な台座間隔調節機構と、
前記台座間隔調節機構によって前記駆動側台座と前記従動側台座とを相対移動させるときに前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが相対的に回転するのを抑制する回転抑制機構と、
を備えたものである。
【０００７】
このダンパでは、駆動側回転体と従動側回転体とが相対的に回転したときに弾性機構の圧縮による弾性力が両回転体に付与されており、台座間隔調節機構により駆動側回転体の駆動側台座と従動側回転体の従動側台座とを相対移動させる。このとき、回転抑制機構により両回転体が相対的に回転してしまうのを抑制するため、両台座を相対移動させて間隔を調節することが可能である。したがって、任意に弾性力を切り替えることができる。
【０００８】
本発明のダンパにおいて、前記弾性機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間に配置された低弾性率体と前記駆動側台座と前記従動側台座との間に配置された高弾性率体とを備えており、前記台座間隔調節機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間に前記高弾性率体を挟み込まずに前記低弾性率体を挟み込む低弾性率位置と前記駆動側台座と前記従動側台座との間に前記高弾性率体を挟み込む高弾性率位置とのいずれかに位置決めされることにより両台座間の弾性力を切り替えてもよい。こうすれば、低弾性率位置と高弾性率位置とのいずれかに位置決めすることにより両台座間の弾性力を切り替えることができる。
【０００９】
本発明のダンパにおいて、前記高弾性率体は自然長が前記低弾性率体よりも短く、前記台座間隔調節機構は、前記駆動側台座と前記従動側台座との間隔を広げることにより前記高弾性率体を挟み込まずに前記低弾性率体を挟み込む低弾性率位置とし、前記駆動側台座と前記従動側台座との間隔を狭めることにより前記高弾性率体を挟み込む高弾性率位置としてもよい。こうすれば、低弾性率体と高弾性率体との長さの差を利用して比較的容易に弾性力を切り替えることができる。
【００１０】
本発明のダンパにおいて、前記低弾性率体は低弾性率バネであり、前記高弾性率体は前記低弾性率バネとは径が異なる高弾性率バネであり、両者は前記駆動側台座と前記従動側台座との間に略同軸となるように配設されていてもよい。こうすれば、高弾性率体の内部に低弾性率体が配置されるため、低弾性率体と高弾性率体とを別々に配置するものに比べてコンパクト化を図ることができる。
【００１１】
本発明のダンパにおいて、前記回転抑制機構は、前記駆動側回転体の駆動側座部と前記従動側回転体の従動側座部との間に配置され前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに弾性力を付与することにより両回転体が相対的に回転するのを抑制してもよい。こうすれば、駆動側回転体と従動側回転体とに弾性力を付与することにより両回転体が相対的に回転するのを抑制することができる。
【００１２】
本発明のダンパにおいて、前記回転抑制機構は、前記駆動側回転体の駆動側座部と前記従動側回転体の従動側座部との間に配置され前記低弾性率体よりも大きな弾性率を有する回転抑制用弾性体を備えており、前記回転抑制用弾性体が前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに弾性力を付与することにより両回転体が相対的に回転するのを抑制してもよい。こうすれば、回転抑制用弾性体によって比較的容易に両回転体が相対的に回転するのを抑制することができる。
【００１３】
本発明のダンパにおいて、前記台座間隔調節機構は、流体圧アクチュエータ又は電動アクチュエータであってもよい。こうすれば、アクチュエータを利用して比較的容易に駆動側台座と従動側台座とを相対移動させて両台座の間隔を調節することができる。
【００１４】
本発明のダンパは、動力を出力する内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車輪の駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を出力する電動機と、を備えているハイブリッド車両に用いられるものでもよい。ハイブリッド車両は、内燃機関の始動・停止を頻繁に行うことがあるため、内燃機関の運転状態に応じた任意のタイミングで弾性力を切り替えたいことが多い。また、電力動力入出力手段を備えたハイブリッド車両では、例えばトルクコンバータ機構やクラッチ機構などの捩れ振動による弊害を抑制可能な機構を備えていないことがあり、内燃機関の運転状態に応じて弾性力を切り替えることにより捩れ振動を抑制する必要が高い。したがって、本発明を適用する意義が高い。
【００１５】
本発明のダンパ制御装置は、
上述した種々の態様のいずれかのダンパと、
前記駆動側回転体に接続された内燃機関の運転状態に基づいて前記台座間隔調節機構を制御する制御手段と、
を備えたものである。
【００１６】
このダンパ制御装置では、内燃機関の運転状態に基づいて上述したダンパの弾性力が任意に切り替わるように台座間隔調節機構を制御する。したがって、内燃機関の運転状態に応じた弾性力に任意に切り替えて内燃機関による捩れ振動を抑制することができる。
【００１７】
本発明のダンパ制御装置において、前記制御手段は、前記内燃機関がトルク変動の小さい運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に低弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御し、前記内燃機関がトルク変動の大きい運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に高弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御してもよい。一般に内燃機関がトルク変動の小さい運転状態のときには、小さなトルク変動による捩れ振動を吸収させるため、低弾性率の弾性力にすることが好ましい。一方、内燃機関がトルク変動の大きい運転状態のときには、弾性率が小さいと駆動側回転体と従動側回転体とが許容可能な捩れ角まで捩れてしまい有効に捩れ振動を抑制できないことがあるため、高弾性率の弾性力にすることが好ましい。したがって、内燃機関のトルク変動に応じた弾性力に任意に切り替えて内燃機関による捩れ振動を低減することができる。
【００１８】
本発明のダンパ制御装置において、前記制御手段は、前記内燃機関が始動制御又は停止制御の開始から終了までの運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に高弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御してもよい。こうすれば、内燃機関が始動制御又は停止制御の開始から終了までの運転状態のときには高弾性率の弾性力と低弾性率の弾性力との切り替わりがないため、弾性力の切り替わりによるショックの発生を防止することができる。
【００１９】
本発明のダンパ制御装置において、前記制御手段は、前記内燃機関がアイドリング運転状態のときには前記駆動側台座と前記従動側台座との間に低弾性率の弾性力が働くように前記台座間隔調節機構を制御してもよい。こうすれば、アイドリング運転状態のときの内燃機関による捩れ振動を抑制しやすい。
【００２０】
本発明の車両は、上述した種々の態様のいずれかのダンパ制御装置を搭載したものである。本発明のダンパ制御装置は、任意に弾性力を切り替え可能であり、内燃機関による捩れ振動を低減することができるから、これを搭載した車両も同様の効果を奏するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明の一実施例であるハイブリッド自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はエンジン２０の説明図であり、図３は、ダンパ６０の分解図であり、図４は、図１のＡ−Ａ方向からのダンパ６０の説明図であり、図５は、バネ機構７０の説明図であり、図６は、高弾性率位置のダンパ６０の説明図である。このハイブリッド自動車１０は、図１に示すように、エンジン２０の出力軸としてのクランクシャフト２７にダンパ６０を介して接続された３軸式の動力分配統合機構１２と、動力分配統合機構１２に接続された発電可能なモータＭＧ１，ＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の発電及び駆動を制御するモータ電子制御ユニット（モータＥＣＵ）４０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行うバッテリ４６と、動力分配統合機構１２に接続された軸３６にチェーンベルト１６を介して接続された駆動軸１７と、エンジン２０をコントロールするエンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０と、ハイブリッドシステム全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）７８とを備える。なお、駆動軸１７はデファレンシャルギヤ１８を介して駆動輪１９，１９に接続されている。
【００２３】
エンジン２０の吸気通路３１には、図２に示すように、上流からエアクリーナ２１、スロットルバルブ２２、エアフローメータ２８及びインジェクタ２３が配置されている。エアクリーナ２１及びスロットルバルブ２２を介して吸気通路３１に吸入された空気は、吸入ポートでインジェクタ２３から噴射されたガソリンと混合して混合気となる。この混合気は、吸気バルブ２４が開くことにより燃焼室３２へ吸入され、点火プラグ２５のスパークによって点火されて爆発燃焼し、その燃焼エネルギによりピストン３３が往復運動して、クランクシャフト２７を回転運動させる。燃焼後の排ガスは、排気バルブ２６が開くことにより燃焼室３２から排気管３４に排出される。また、スロットルバルブ２２には、スロットルバルブ２２の開度（ポジション）を調節するスロットルモータ２２ａ及びスロットルバルブ２２の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ２２ｂが接続されており、これらを用いてスロットル開度Ｓが調節される。
【００２４】
エンジンＥＣＵ５０は、図１に示すように、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶したＲＯＭ５４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ５０は、エンジン２０の状態を検出する種々のセンサからの信号が入力ポートを介して入力されている。具体的には、エンジンＥＣＵ５０には、エンジン２０の吸入空気量を検出するエアフローメータ２８からの吸入空気量、スロットルバルブ２２の位置を検出するスロットルバルブポジションセンサ２２ａからのスロットルバルブポジション、クランクシャフト２７のクランク角センサ２７ａからのクランク角などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ５０からは、エンジン２０を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。具体的には、エンジンＥＣＵ５０からは、インジェクタ２３への駆動信号、点火プラグ２５の着火を行うイグナイタと一体化されたイグニッションコイル２９への制御信号、流体ポンプ９３への駆動信号、バルブ９４，９５への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ５０は、ハイブリッドＥＣＵ７８と電気的に接続され、ハイブリッドＥＣＵ７８からの制御信号によりエンジン２０を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２０の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７８に出力する。このＣＰＵ５２が本発明の制御手段に相当する。
【００２５】
流体ポンプ９３は、エンジン側プーリ９１、ベルト９１ａ及びポンプ側プーリ９２を介してエンジン２０のクランクシャフト２７により回転駆動されて流体（例えばオイルや空気など）を流体流路９６に強制的に流通させるものである。また、流体ポンプ９３は、バッテリ４６から電力供給を受け図示しないモータによっても回転駆動可能となっている。流体流路９６には、電磁的に開閉可能なバルブ９４，９５が設けられており、流体ポンプ９３から流体流路９６への流体の流通や、流体流路９６から流体ポンプ９３への流体の流通を制御可能になっている。なお、ここではエンジン２０とモータとにより流体圧を発生させるとしたが、モータの出力のみにより流体圧を発生させてもよい。
【００２６】
エンジン２０の後部に固定されたダンパ６０のケース１３には、流体ポンプ９３により供給された流体を回転軸３７に流通可能な流体管路９７が形成されている。回転軸３７には、その軸中心にダンパ６０に流体を流通可能な流体流路３８が形成されている。この回転軸３７には、流体流路３８に流体を供給可能な貫通孔３９が複数箇所に亘って形成されている。したがって、流体管路９７に供給された流体は、貫通孔３９を介して回転軸３７に形成された流体流路３８に供給される。なお、ケース１３から流体が漏れ出さないように回転軸３７とケース１３の間にはシーリング部材９８が配置されている。
【００２７】
ダンパ６０は、図３，図４及び図６に示すように、クランクシャフト２７からの捩れ振動を抑制するトルク変動吸収機構として構成されている。このダンパ６０は、エンジン２０のクランクシャフト２７に固定されている駆動側フライホイール６１と、動力分配統合機構１２に接続される回転軸３７に固定された従動側フライホイール６５と、第１バネ７１及び第２バネ７２により構成されているバネ機構７０（本発明の弾性機構）と、駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔を調節可能な台座間隔調節機構７５とを備えている。なお、図４及び図６において、従動側フライホイール６５及び従動側フライホイール６５に固定されているものを網掛けで示している。
【００２８】
駆動側フライホイール６１は、その外周にリング６２が形成されており、はずみ車として機能する。この駆動側フライホイール６１には、駆動側台座６３を配設するＤ字板６４が従動側フライホイール６５側に向かってリング６２の内側近傍に４つ固定されている。このＤ字板６４は、駆動側台座６３と従動側台座６７に挟み込まれたバネ機構７０の弾性力を駆動側フライホイール６１に伝えるものである。
【００２９】
従動側フライホイール６５は、リング６２の内側に収まる直径に形成された回転板であり、図３に示すように、駆動側フライホイール６１と同軸上に相対回転可能に軸支されている。従動側フライホイール６５の内部には、流体ポンプ９３から供給される流体が流通する流体流路６６が形成されている。この流体流路６６は、回転軸３７から台座間隔調節機構７５の流路接続部７６ａまで、従動側フライホイール６５の４箇所に設けられており、流体ポンプ９３と台座間隔調節機構７５とに流体を流通可能となっている。
【００３０】
バネ機構７０は、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に配置され駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５とが相対的に回転したときに圧縮されて弾性力を両フライホイール６１，６５に付与する第１バネ７１及び第２バネ７２により構成されている。このバネ機構７０は、従動側フライホイール６５の外周近傍の上下左右の４箇所に設けられている。
【００３１】
第１バネ７１は、所定のバネ定数ｋ１を有するコイルスプリングであり、Ｄ字板６４に固定された駆動側台座６３の柱状固定部６３ａと従動側台座６７の柱状固定部６７ａとの間に挟み込まれた状態で配置されている。図７は、第１バネ７１にかかるトルク変動と駆動側フライホイール６１と前記従動側フライホイール６５との捩れ回転角との関係を示した図である。この第１バネ７１は、トルク変動が小さい範囲で大きな変位を示す。つまり、エンジン２０においてトルク変動が小さい運転状態（例えばアイドリング時など）での捩れ振動を吸収するのに適した特性を有している。
【００３２】
第２バネ７２は、第１バネ７１よりも大きなバネ定数ｋ２を有するコイルスプリングであり、その一端が駆動側台座６３に固定されている。この第２バネ７２は、図５に示すように、第１バネ７１の直径Ｘよりも大きい直径Ｙで且つ第１バネ７１の自然長Ｌよりも短い自然長Ｍに形成されている。第２バネ７２は、エンジン２０のトルク変動が大きいとき、例えばエンジン始動時やエンジン停止時や加速時などに駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５とが相対回転することにより駆動側台座６３と従動側台座６７とに挟み込まれるような長さに設定されている。この第２バネ７２の他端は固定されておらず、駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔が狭まると両台座６３，６７の間に挟み込まれるようになっている。図８は、第２バネ７２にかかるトルク変動と駆動側フライホイール６１と前記従動側フライホイール６５との捩れ回転角との関係を示した図である。この第２バネ７２は、トルク変動が大きい範囲でも小さな変位を示す。つまり、エンジン２０においてトルク変動が大きい運転状態での捩れ振動を吸収するのに適した特性を有している。
【００３３】
台座間隔調節機構７５は、図４及び図５に示すように、従動側フライホイール６５に固定されている円筒状のシリンダ７６と、シリンダ７６の円筒内部に沿って移動可能に支持されている従動側台座６７と、流体ポンプ９３からの流体圧を受けて従動側台座６７を駆動側台座６３に向かって移動可能なロッド６８と、ロッド６８を押す流体を流通可能な流体流路６６とを備えた流体圧アクチュエータとして構成されている。なお、図において、シリンダ７６は説明の便宜のため円筒の中心でカットしたものを示している。この台座間隔調節機構７５は、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に第２バネ７２を挟み込まずに第１バネ７１を挟み込む低弾性率位置（図４参照）と駆動側台座６３と従動側台座６７との間に第２バネ７２を挟み込む高弾性率位置（図６参照）とのいずれかに位置決めすることにより両台座６３，６７間の弾性力を切り替えるものである。シリンダ７６は、一端に開口部７６ｂが形成された筒状体であり、従動側フライホイール６５の外周近傍に４つ固定されている。このシリンダ７６は、駆動側台座６３と従動側台座６７に挟み込まれたバネ機構７０の弾性力を従動側フライホイール６５に伝えると共に従動側台座６７の移動用のガイド機構として機能するものである。従動側フライホイール６５の上側に固定されたシリンダ７６は右向きに、従動側フライホイール６５の下側に固定されたものは左向きに開口するようにそれぞれ固定されている。また、従動側フライホイール６５の左側に固定されたシリンダ７６は下向きに、従動側フライホイール６５の右側に固定されたものは上向きに開口するようにそれぞれ固定されている。それぞれの従動側台座６７に配置された第１バネ７１は、シリンダ７６の開口部７６ｂを介して駆動側台座６３に配置されている。また、第２バネ７２は、開口部７６ｂを介してシリンダ７６に挿入可能になっている。したがって、この４つのバネ機構７０は、駆動側フライホイール６１が従動側フライホイール６５に対して図４において反時計方向に相対回転すると上下に配置された２つのバネ機構７０が圧縮されて両フライホイール６１，６５に弾性力を付与する。一方、駆動側フライホイール６１が従動側フライホイール６５に対して図４において時計方向に相対回転すると左右に配置された２つのバネ機構７０が圧縮されて両フライホイール６１，６５に弾性力を付与する。
【００３４】
また、図４において、上側のバネ機構７０と下側のバネ機構７０とが配置されている従動側台座６７が流体圧を受けて対向する駆動側台座６３に向かって相対的に移動すると、駆動側フライホイール６１に対して時計回りの方向に力を及ぼす。このとき、左右に配置されている従動側台座６７も流体圧を受けて対向する駆動側台座６３に向かって相対的に移動するため、駆動側フライホイール６１に対して反時計回りの方向に力を及ぼす。このため、台座間隔調節機構７５によって駆動側台座６３と従動側台座６７とを相対移動させたとしても両フライホイール６１，６５が相対回転することがない。このように、それぞれのバネ機構７０は、台座間隔調節機構７５によって駆動側台座６３と従動側台座６７とを相対移動させるときに駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５とが相対的に回転するのを抑制する回転抑制機構の機能を兼ね備えている。
【００３５】
動力分配統合機構１２は、図１に示すように、モータＭＧ１のロータ４７が固定された軸３５に接続されたサンギヤ３５ａと、モータＭＧ２のロータ４８が固定された軸３６に接続されたリングギヤ３６ａと、サンギア３５ａ及びリングギア３６ａと噛合する複数のピニオンギヤ３７ａと、ダンパ６０に固定された回転軸３７に接続されピニオンギヤ３７ａを自転且つ公転自在に保持するキャリア３７ｂとを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。この動力分配統合機構１２は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはエンジン２０からの動力をモータＭＧ１側と駆動軸側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはエンジン２０からの動力とモータＭＧ１からの動力とを統合して駆動軸１７に出力する。この動力分配統合機構１２及びモータＭＧ１が本発明の電力動力入出力手段に相当する。
【００３６】
モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２と接続している電力ライン４５を介してバッテリ４６と電力のやりとりを行う。モータＥＣＵ４０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心とするマイクロプロセッサとして構成され、入出力ポート（図示せず）を備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２のロータ４７，４８の回転位置の信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されている。また、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、インバータ４１，４２によりモータＭＧ１及びモータＭＧ２の発電及び駆動を制御するものであり、ハイブリッドＥＣＵ７８と電気的に接続されている。なお、動力分配統合機構１２の出力軸の詳細な構成やモータＭＧ１，ＭＧ２の詳細な制御については本発明に特に関係せず、例えば特開平９−３０８０１２などに詳細に記載されているためここではその説明を省略する。
【００３７】
ハイブリッドＥＣＵ７８は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心とするマイクロプロセッサとして構成され、入出力ポート（図示せず）を備える。ハイブリッドＥＣＵ７８には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＣ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッドＥＣＵ７８は、エンジンＥＣＵ５０やモータＥＣＵ４０と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。なお、図示しない電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ４６の残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００３８】
本実施例のハイブリッド自動車１０は、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＣ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ、バッテリ４６のＳＯＣなどの各種情報を入力し、この各種情報に基づいて駆動軸１７に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が効率よく出力されるように、エンジン２０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する。このハイブリッド自動車１０は、要求トルクに対応する要求動力を効率よく出力するに際して、車両走行中にエンジン２０の始動制御や停止制御やアイドリング運転制御などを行う。
【００３９】
次に、こうして構成された本実施例のハイブリッド自動車１０の動作、特にダンパ６０の弾性力を切り替える動作について説明する。図９は、エンジンＥＣＵ５０のＣＰＵ５２により実行される弾性力切替制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ＲＯＭ５４に記憶され、ハイブリッド自動車１０が起動されてからＣＰＵ５２により所定タイミングごと（例えば数ｍｓｅｃごと）に繰り返し実行される。
【００４０】
図９の弾性力切替制御ルーチンが開始されると、ＣＰＵ５２は、まず、現在エンジン始動制御中の運転状態であるか、つまりエンジン始動制御の開始から終了までの運転状態であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここでは、所定のエンジン始動条件が成立したときにはエンジン始動制御を開始し、エンジン２０が燃料の燃焼を開始したときにはエンジン始動制御を終了するようになっている。この所定のエンジン始動条件は、例えばバッテリ４６のＳＯＣが低下した場合などに成立する。なお、エンジン始動制御では、モータＭＧ１によりエンジン２０の回転数を上げ、所定のエンジン始動回転数に達したあとインジェクタ２３により吸入空気に燃料噴射を行うと共に点火プラグ２５の点火を開始する処理などを行う。
【００４１】
現在エンジン始動制御中の運転状態でないときには、現在エンジン停止制御中であるか否か、つまりエンジン停止制御の開始から終了までの運転状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここでは、所定のエンジン停止条件が成立したときにはエンジン停止制御を開始し、エンジン２０の回転数がゼロになったときにはエンジン停止制御を終了するようになっている。この所定のエンジン停止条件は、例えばバッテリ４６のＳＯＣが十分あるときに低速走行する場合などに成立する。なお、エンジン停止制御では、点火プラグ２５の点火を停止すると共にインジェクタ２３が燃料噴射しているときには燃料噴射を停止させ、エンジン２０の回転数をモータＭＧ１，ＭＧ２によって強制的に低下させる処理などを行う。現在エンジン停止制御中でないときには、ＣＰＵ５２は、低弾性率の弾性力となるように台座間隔調節機構７５を制御し（ステップＳ１３０）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ５２は、バルブ９４を閉鎖しバルブ９５を開放させる。すると、ダンパ６０が図６に示す高弾性率位置であるときには、第１バネ７１の弾性力により従動側台座６７がシリンダ７６の底部７６ｃに向かって移動し、このときロッド６８によって押し出された流体が流体流路６６などを介して流体流路９６に押し出される。そして、従動側台座６７が低弾性率位置になると両バルブ９４，９５を閉鎖させ、この位置で従動側台座６７を固定する（図４参照）。この結果、ダンパ６０は、エンジン２０のトルク変動が小さいときには、図１０（ａ）に示すように、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に低弾性率（Ｋ＝ｋ１）の弾性力が働き、トルク変動が大きいときには、図１０（ｂ）に示すように、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率（Ｋ＝ｋ１＋ｋ２）の弾性力が働くようになる。
【００４２】
一方、現在エンジン停止制御中であるとき、または、ステップＳ１００で現在エンジン始動制御中であるときには、ＣＰＵ５２は、高弾性率の弾性力となるように台座間隔調節機構７５を制御し（ステップＳ１２０）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ５２は、流体ポンプ９３を駆動しバルブ９４を開放しバルブ９５を閉鎖する。すると、流体ポンプ９３により供給された流体が流体流路９６などを介して流体流路６６に供給される。流体流路６６に流体が供給されると、該供給された流体によりロッド６８が押し出され、該押し出されたロッド６８により従動側台座６７がシリンダ７６の開口部７６ｂに向かって移動する。そして、従動側台座６７が高弾性率位置になると両バルブ９４，９５を閉鎖させ、この位置で従動側台座６７を固定する（図６参照）。この結果、ダンパ６０は、エンジン２０が始動制御又は停止制御の開始から終了までの間は、エンジン２０からのトルク変動に関わらず、図１０（ｂ）に示すように、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率（Ｋ＝ｋ１＋ｋ２）の一定の弾性力が働くようになる。つまり、エンジン回転数の増加中や、減少中に弾性率が切り替わることがない。
【００４３】
以上詳述した本実施例のハイブリッド自動車１０によれば、駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５とが相対的に回転したときにバネ機構７０の圧縮による弾性力が両フライホイール６１，６５に付与されており、台座間隔調節機構７５により駆動側フライホイール６１の駆動側台座６３と従動側フライホイール６５の従動側台座６７とを相対移動させる。このとき、バネ機構７０により両フライホイール６１，６５が相対的に回転してしまうのを抑制するため、両台座６３，６７を相対移動させて間隔を調節することが可能である。したがって、任意にダンパ６０の弾性力を切り替えることができる。また、台座間隔調節機構７５は、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率の第２バネ７２を挟み込まずに低弾性率の第１バネ７１を挟み込む低弾性率位置と駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率の第２バネ７２を挟み込む高弾性率位置とのいずれかに位置決めされることにより両台座６３，６７間の弾性力を切り替えることができる。
【００４４】
また、第２バネ７２は自然長が第１バネ７１よりも短く、台座間隔調節機構７５は、駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔を広げることにより低弾性率位置とし、駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔を狭めることにより高弾性率位置とするため、第１バネ７１と第２バネ７２との長さの差を利用して比較的容易に弾性力を切り替えることができる。また、第２バネ７２は第１バネ７１を内部に収容可能な直径に形成されており、両者は駆動側台座６３と従動側台座６７との間に略同軸となるように配設されているため、低弾性率の第１バネ７１と高弾性率の第２バネ７２とを別々に配置するものに比べてコンパクト化を図ることができる。
【００４５】
更に、バネ機構７０は、それぞれ第１バネ７１よりも高弾性率の第２バネ７２を備えており、台座間隔調節機構７５により駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔が縮められたときには、互いに第１バネ７１よりも高弾性率の弾性力を付与することが可能であるため、比較的容易に両フライホイール６１，６５が相対的に回転するのを抑制することができる。また、台座間隔調節機構７５により駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔が縮められたときには、第２バネ７２によって第１バネ７１よりも高弾性率の弾性力を互いに付与することが可能であるため、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に第２バネ７２を押し縮めた状態で挟み込みやすい。また、バネ機構７０は、本発明の回転抑制機構としての機能を兼ね備えているため、これとは別の回転抑制機構を設ける必要がない。
【００４６】
そして、台座間隔調節機構７５は、流体圧アクチュエータであるため、比較的容易に駆動側台座６３と従動側台座６７とを相対移動させて両台座６３，６７の間隔を調節することができる。
【００４７】
そして更に、エンジン２０の始動・停止を頻繁に行うため、エンジン２０の運転状態に応じた任意のタイミングでダンパ６０の弾性力を切り替えたいことが多い。また、このハイブリッド自動車１０では、例えばトルクコンバータ機構やクラッチ機構などの捩れ振動による弊害を抑制可能な機構を備えていないため、エンジン２０の運転状態に応じてダンパ６０の弾性力を切り替えることにより捩れ振動を抑制する必要が高い。したがって、本発明を適用する意義が高い。
【００４８】
そしてまた、エンジン２０がトルク変動の小さい運転状態のときには駆動側台座６３と従動側台座６７との間に低弾性率の弾性力が働くように台座間隔調節機構７５を制御し、エンジン２０がトルク変動の大きい運転状態のときには駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率の弾性力が働くように台座間隔調節機構７５を制御する。一般にエンジンがトルク変動の小さい運転状態のときには、小さなトルク変動による捩れ振動を吸収させるため、低弾性率の弾性力にすることが好ましい。一方、エンジンがトルク変動の大きい運転状態のときには、弾性率が小さいと駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５とが許容可能な捩れ角まで捩れてしまい有効に捩れ振動を抑制できないことがあるため、高弾性率の弾性力にすることが好ましい。したがって、エンジン２０のトルク変動に応じた弾性力に任意に切り替えてエンジン２０による捩れ振動を低減することができる。
【００４９】
そして更にまた、エンジン２０が始動制御又は停止制御の開始から終了までの運転状態のときには駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率の弾性力が働くように台座間隔調節機構７５を制御するため、エンジン２０が始動制御又は停止制御の開始から終了までの運転状態のときには高弾性率の弾性力と低弾性率の弾性力との切り替わりがなく、弾性力の切り替わりによるショックの発生を防止することができる。また、エンジン２０がアイドリング運転状態のときには駆動側台座６３と従動側台座６７との間に低弾性率の弾性力が働くように台座間隔調節機構７５を制御するため、アイドリング運転状態のときのエンジン２０による捩れ振動を抑制しやすい。
【００５０】
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５１】
例えば、上述した実施例では、第２バネ７２の内側に第１バネ７１を配置したバネ機構７０としたが、図１１に示すように、第２バネ７２と第１バネ７１とを別々に駆動側台座６３Ｂと従動側台座６７Ｂとに配置したバネ機構７０Ｂとしてもよい。図１１（ａ）は、低弾性率位置のダンパ６０Ｂの説明図であり、（ｂ）は、高弾性率位置のダンパ６０Ｂの説明図である。このダンパ６０Ｂでは、従動側フライホイール６５の上側及び下側に固定されたシリンダ７６は左向きに開口するように固定されている。また、従動側フライホイール６５の左側及び右側に配置されたバネ機構７０Ｂの従動側台座６７Ｂは、それぞれ従動側フライホイール６５の上側に固定されたＤ字板６９に下向きに固定されている。したがって、駆動側フライホイール６１が従動側フライホイール６５に対して図１１（ｂ）において反時計方向に相対回転すると下側及び右側に配置されたバネ機構７０Ｂが圧縮されて両フライホイール６１，６５に弾性力を付与し、駆動側フライホイール６１が従動側フライホイール６５に対して図１１（ｂ）において時計方向に相対回転すると上側及び左側に配置されたバネ機構７０Ｂが圧縮されて両フライホイール６１，６５に弾性力を付与する。このようにしても、ダンパ６０Ｂの弾性力を任意に切り替えることができる。
【００５２】
また、上述した実施例では、バネ機構７０は、本発明の回転抑制機構の機能を兼ね備えたものとしたが、図１２に示すように、駆動側フライホイール６１の駆動側座部６３Ｃと従動側フライホイール６５の従動側座部６７Ｃとの間に第２バネ７２と同じ弾性率を有する回転抑制バネ７３を回転抑制機構７７として別に設けてもよい。図１２（ａ）は、低弾性率位置のダンパ６０Ｃの説明図であり、（ｂ）は、高弾性率位置のダンパ６０Ｃの説明図である。こうしても、台座間隔調節機構７５により駆動側台座６３と従動側台座６７との間隔を相対的に狭めて第１バネ７１を押し縮めたあと第２バネ７２を挟み込む際に回転抑制バネ７３が駆動側フライホイール６１と従動側フライホイール６５との相対回転を抑制するため、台座間隔調節機構７５によりバネ機構７０の第２バネ７２を挟み込みやすい。なお、回転抑制バネ７３は、第２バネ７２よりも大きな弾性率を有するものとしてもよい。
【００５３】
更に、上述した実施例の弾性力切替制御ルーチンに代えて、図１３に示す弾性力切替ルーチンとしてもよい。具体的には、このルーチンが開始されると、エンジンＥＣＵ５０のＣＰＵ５２は、エンジン２０がアイドリング運転制御中であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここでは、アイドリング制御は、所定のアイドリング条件が成立したときに開始される。この所定のアイドリング条件は、例えばエンジン２０の暖機が必要な冷間時などに成立する。アイドリング制御では、モータＭＧ１をゼロトルクとすると共にエンジンが所定のアイドリング回転数になるように吸入空気量と燃料噴射量とを制御する処理を行う。エンジン２０がアイドリング制御中であるときには、ＣＰＵ５２は、低弾性率の弾性力となるように第１バネ７１のみが駆動側台座６３と従動側台座６７とに挟み込まれるように（図４参照）上述と同様に台座間隔調節機構７５を制御し（ステップＳ２１０）、このルーチンを終了する。すると、ダンパ６０は、エンジン２０がアイドリング制御中であるときには、図１０（ａ）に示すように、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に低弾性率（Ｋ＝ｋ１）の弾性力が働く。一方、アイドリング制御中でないときには、ＣＰＵ５２は、高弾性率の弾性力となるように第１バネ７１及び第２バネ７２が駆動側台座６３と従動側台座６７とに挟み込まれるように（図６参照）上述と同様に台座間隔調節機構７５を制御し（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。すると、ダンパ６０は、エンジン２０がアイドリング制御以外の運転状態であるときには、エンジン２０からのトルク変動に関わらず、図１０（ｂ）に示すように、駆動側台座６３と従動側台座６７との間に高弾性率（Ｋ＝ｋ１＋ｋ２）の一定の弾性力が働く。つまり、エンジン回転数の増加中や、減少中にダンパ６０の弾性力が切り替わることがない。こうすれば、アイドリング制御時のエンジン２０による捩れ振動を低減すると共にアイドリング制御時以外でのダンパ６０の弾性力の切り替わりによるショックを防止することができる。
【００５４】
更にまた、上述した実施例では、台座間隔切替機構７５は、流体により従動側台座６７を移動可能な流体圧アクチュエータとしたが、電力により従動側台座６７を移動可能な電動アクチュエータとしてもよい。こうしても上述の実施例と同様の効果が得られる。
【００５５】
そして、上述した実施例ではエンジン２０とモータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリ４６とを備えたハイブリッド自動車１０に本発明のダンパ制御装置を適用したが、エンジン２０のみを備えた自動車に適用してもよい。また、自動車に限定されず、列車、船舶及び航空機などに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施例のハイブリッド自動車１０のの構成の概略を示す構成図である。
【図２】本実施例のエンジン２０の説明図である。
【図３】本実施例のダンパ６０の分解図である。
【図４】本実施例の図１のＡ−Ａ方向からのダンパ６０の説明図である。
【図５】本実施例のバネ機構７０の説明図である。
【図６】本実施例の高弾性率位置であるダンパ６０の説明図である。
【図７】本実施例の第１バネ７１のトルク変動と捩れ回転角との関係図である。
【図８】本実施例の第２バネ７２のトルク変動と捩れ回転角との関係図である。
【図９】本実施例の弾性力切替制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】本実施例の弾性力の切り替えの模式図である。
【図１１】別の実施例のダンパ６０Ｂの説明図である。
【図１２】別の実施例のダンパ６０Ｃの説明図である。
【図１３】別の実施例の弾性力切替制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ハイブリッド自動車、１２  動力分配統合機構、１３  ケース、１６  チェーンベルト、１７  駆動軸、１８  デファレンシャルギヤ、１９，１９  駆動輪、２０  エンジン、２１  エアクリーナ、２２  スロットルバルブ、２２ａ  スロットルモータ、２２ｂ  スロットルバルブポジションセンサ、２３  インジェクタ、２４  吸気バルブ、２５  点火プラグ、２６  排気バルブ、２７  クランクシャフト、２７ａ  クランク角センサ、２８  エアフローメータ、２９  イグニッションコイル、３１  吸気通路、３２  燃焼室、３３  ピストン、３４  排気管、３５  軸、３５ａ  サンギア、３６  軸、３６ａ  リングギア、３７  回転軸、３７ａ  ピニオンギア、３７ｂ  キャリア、３８  流体流路、３９  貫通孔、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４５  電力ライン、４６  バッテリ、４７，４８  ロータ、５０  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ、６０  ダンパ、６１  駆動側フライホイール、６２  リング、６３  駆動側台座、６３ａ  柱状固定部、６４  Ｄ字板、６５  従動側フライホイール、６６  流体流路、６７  従動側台座、６７ａ  柱状固定部、６８  ロッド、６９  Ｄ字板、７０  バネ機構、７１  第１バネ、７２  第２バネ、７３  回転抑制バネ、７５  台座間隔調節機構、７６  シリンダ、７６ａ  流路接続部、７６ｂ  開口部、７７  回転抑制機構、７８  ハイブリッド用電子制御ユニット、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９１  エンジン側プーリ、９１ａ  ベルト、９２  ポンプ側プーリ、９３  流体ポンプ、９４，９５  バルブ、９６  流体流路、９７  流体管路、９８  シーリング部材、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2006226353.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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