(57)【要約】【課題】  大型化することなくイナーシャの変化範囲を増大させ、かつ、制御に必要な計算を簡素化することができる可変イナーシャ装置を提案する。【解決手段】  回転体１にシリンダ２を径方向に沿って延在するよう配設する。シリンダ２内には質量体３をピストンのように摺動可能に配置する。質量体３によりシリンダ２の両端で区分された２つの液室５，６のうち、液室５には作動液を供給・排出するための配管７をそれぞれ接続し、液室６には作動液を供給・排出するための配管９をそれぞれ接続する。液室５，６のうち、一方の液室を拡大しつつ他方の液室を縮小することにより回転体１のイナーシャを変化させる。【選択図】  図１
2006183744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体にシリンダを径方向に沿って延在するよう配設し、該シリンダ内には質量体を摺動可能に配置し、該質量体を回転体の径方向に摺動させることにより回転体のイナーシャを変化させる可変イナーシャ装置において、
前記質量体によりシリンダ両端で区分された２つの液室に、作動液を供給・排出するための配管をそれぞれ接続し、
該液室のうち、一方を拡大しつつ他方を縮小することにより前記回転体のイナーシャを変化させるよう構成したものであることを特徴とする可変イナーシャ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可変イナーシャ装置において、
走行状態および運転状態に応じた目標イナーシャを算出する目標イナーシャ算出手段と、算出した目標イナーシャを達成するのに必要な前記２つの液室の目標差圧を求める目標差圧算定手段と、求めた目標液圧となるよう２つの液室の液圧を制御する液圧制御手段とを具えたものであることを特徴とする可変イナーシャ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動系に用いられるフライホイールと同様の機能を具え、かつ、そのイナーシャが変化可能な可変イナーシャ装置の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可変イナーシャ装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載の可変回転イナーシャ装置は、フライホイールなどの回転体に、シリンダを半径方向に延在するよう複数配設し、これらシリンダ内には重錘を摺動可能に嵌装し、回転体の中心軸と同軸に設けた回動軸とこれら重錘とをコネクチングロッドで接続して、中心軸から総て重錘までの距離を一致させる。また、シリンダ内の半径外方の端部に設けた作動油圧空間に作動油圧を供給することにより重錘を半径内方へ移動させ、これとは逆に作動油圧空間から作動油圧を排除することにより遠心力で重錘を半径外方へ移動させるようにしたものである。
【特許文献１】特開昭６３−２３１０３４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、上記従来のような可変回転イナーシャ装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり重錘の半径方向位置はコネクチングロッドに規制されるため、重錘の移動量が小さく、イナーシャの変化量が小さい。ここでイナーシャの変化量を大きくしようとすれば、コネクチングロッドを長くしたり、回動軸の半径を大きくしたりするなど、装置全体が大型化する。
また、イナーシャを変化させる主要部品である重錘とコネクチングロッドと回動軸とが一体に連結させていることから、イナーシャの制御のためには、重錘のイナーシャのほか、コネクチングロッドや作動油圧空間内の作動液のイナーシャをも計算しなければならず、制御が複雑になるという問題があった。さらに、装置を構成する部品点数が多いことから、組み付けに工数を要し、全体重量が大きくなって装置自身のイナーシャが大きいという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、装置を大型化することなくイナーシャの変化量を増大させ、かつ、制御に必要な計算を簡素化して、上記の問題を悉く解消することができる可変イナーシャ装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明によるは、請求項１に記載のごとく、
回転体にシリンダを径方向に沿って延在するよう配設し、該シリンダ内には質量体を摺動可能に配置し、該質量体を回転体の径方向に摺動させることにより回転体のイナーシャを変化させる可変イナーシャ装置において、
前記質量体によりシリンダ両端で区分された２つの液室に、作動液を供給・排出するための配管をそれぞれ接続し、
該液室のうち、一方を拡大しつつ他方を縮小することにより前記回転体のイナーシャを変化させるよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
かかる本発明の構成によれば、ピストンとしてシリンダ内を摺動する質量体がシリンダの全長に亘り移動可能であるため、装置を大型化することなくイナーシャの変化量を増大させることができる。また、シリンダ内は作動液で満たされ、その量は常態で一定であるため、イナーシャ制御に必要な計算を簡素化することができる。さらに、部品点数を減少させ、構造の簡略化、装置の全体重量を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態になる可変イナーシャ装置を示す横断面図である。また、図１に示す可変イナーシャ装置をＡ−Ａで示す一点鎖線で断面とし、これを矢の方向から見た縦断面図を図２に示す。
円盤体１は、エンジンまたはモータなどの駆動源と、トランスミッションまたはディファレンシャルギヤ装置など車輪側回転要素（ともに図示せず）とを連結する駆動伝達経路上に設けられる。すなわち、円盤体１はその中心でトランスミッションの入力軸１１の一端と一体に結合し、回転自在に支持される。円盤体１の中心部には、入力軸１１の外周を包囲するよう軸方向に突出させて中空円筒形状の突出部１ｂを設ける。突出部１ｂの先端１ｃがケース１２に設けたオイルポンプ１３と係合する。突出部１ｂの内周と入力軸１１の外周との間には後述の油路８が形成される。
なお、オイルポンプ１３は先端１ｃに連れ回されて液圧を発生し、後述の図示しないコントロールバルブに液圧（元圧）を供給する。
【０００８】
入力軸１１と反対側で円盤体１はドライブプレート１４を介して緩衝下にエンジンクランクシャフト（図示しない）と結合する。
【０００９】
厚みを持った円盤体１はシリンダブロックを構成し、円盤体１の内部には、半径方向に延在する複数のシリンダ２を配設する。本実施例では周方向に等間隔となるよう６個のシリンダ２を具える。半径と略同じ全長の各シリンダ２内には、ピストンとしてシリンダ２内を摺動する質量体３を嵌装する。質量体３の重量は大きいものとする。質量体３の外周には、シール４を設け、シリンダ２内の空間を両端で２つに区画して夫々液室を形成する。質量体３およびシール４により、円盤体１外周側の液室５は円盤体１中心側の液室６と連通することなく相互に完全分離される。
【００１０】
シリンダ２は外周側の端部で配管７を介して前述の油路８と共通に連通する。またシリンダ２は中心側の端部で配管９の一端と接続する。配管９の他端は中心軸Ｏに集まる。入力軸１１は中心軸Ｏに沿って油路１０を具え、油路１０はこれら配管９の他端と共通に接続する。油路１０はトランスミッション側で図示しないコントロールバルブと接続する。
【００１１】
次に本実施例の作用について説明する。
常態で、シリンダ２、すなわち外周側液室５および中心側液室６は、油などの作動液で満たされている。
イナーシャを小さくする場合、図示しないコントロールバルブが、入力軸１１に設けた図示しない油路と、油路８と、配管７とを順次介して外周側液室５へ作動液を供給する。外周側液室５は拡大し、質量体３は外周側液室５から液圧を受けて、半径内方へ移動する。
なおこの際、中心側液室６の液圧は０である等、外周側液室５の液圧より小さく、中心側液室６からコントロールバルブへの作動液の排出を許容すること勿論である。
【００１２】
イナーシャを大きくする場合、図示しないコントロールバルブが、油路１０と、配管９とを順次介して中心側液室６へ液圧を供給する。中心側液室６は拡大し、質量体３は中心側液室６から液圧を受けるとともに、回転中の回転体１による遠心力を受けて、半径外方へ移動する。
なおこの際、外周側液室５の液圧は０である等、中心側液室６の液圧より小さく、外周側液室５からコントロールバルブへの作動液の排出を許容すること勿論である。
【００１３】
イナーシャを小さくする場合であっても大きくする場合であっても、各質量体３，３，・・は、外周側液室５または中心側液室６から均等に液圧を受け、円周方向に整列する。
【００１４】
目標イナーシャは、車速や加減速度などの走行状態や発進時や停止時などの運転状態を図示しないコントローラへ入力して演算より求められる。
一定速で走行中には目標イナーシャを小さくする。走行時のエネルギーロスを低減するためである。
制動時には減速により失われる速度エネルギーを効率的に回収するよう目標イナーシャを大きくする。その後の加速時には回収したエネルギーを車両に与えて加速性能を向上させるためである。
また、発進時には、予めイナーシャが大きくなるよう目標イナーシャを設定しておき、エンジン側から回転体１に回転エネルギーを与えておいて、発進摩擦要素の締結の際には回転エネルギーを利用してトランスミッション側の回転を始動させるものである。なお、ここでいう発進摩擦要素とは、駆動源（エンジン）側にあって回転中の回転要素と、車輪（トランスミッション）側にあって停止中の回転要素とを発進用に好適に締結する摩擦要素（クラッチ等）を総称するものである。
【００１５】
図示しないコントローラはさらに、下記の数１に基づく関数を用いて、目標イナーシャIｔの達成に必要な質量体３の目標位置R1ｔを算出し、目標位置指令を図示しない液圧制御回路に出力する。図示しない液圧制御回路は質量体３の実際の位置が目標位置R1ｔに追従するよう付属のコントロールバルブを制御する。
【００１６】
目標イナーシャIｔと、図２に示す回転軸Oから質量体３までの距離R1との関係は以下の式で与えられる。
ここでIｃはシリンダブロックとしての回転体１自身のイナーシャ、
ｎはシリンダ数（本実施例ではｎ＝６）、
Mは質量体３の重量、
ρは作動液の密度、
R2は回転軸Oから外周側液室５の中心側端（質量体３との境界）までの距離、
R3は回転軸Oから中心側液室６の外周側端（質量体３との境界）までの距離、
R4は回転軸Oから中心側液室６の中心側端までの距離、
R5は回転軸Oから外周側液室５の外周側端までの距離、
Acはシリンダ２の内空断面積（質量体３の断面積）
Rは回転軸Oからの距離である。
【数１】
2006183744.tif 000003
【００１７】
あるいは、シリンダ２は作動液で満たされていることから、数１において、回転体自身のイナーシャＩｃに作動液のイナーシャを足し合わせておき、質量体３の重量としてＭの代わりに質量体３が作動液に没した状態での重量Ｍ´を用いることで計算を簡素化することができる。あるいは、数１の計算結果をマップ化してメモリに記憶させることにより、個々の計算を省略してもよい。
【００１８】
そして、図示しない液圧制御回路が、外周側液室５の液圧Poと中心側液室６の液圧Pcとを制御して、質量体３の位置を目標位置R1ｔにする。
外周側液室５の液圧Poと、中心側液室６の液圧Pcと、目標位置R1ｔとの関係は下記の式で与えられる。ここでωは回転体１の角速度、Aｐは質量体３の断面積（＝Aｃ）である。
【数２】
2006183744.tif 000004
【００１９】
したがって図示しない液圧制御回路は、目標位置R1ｔと回転体１の角速度ωとを読み込み、数２に基づき、外周側液室５の液圧Poと中心側液室６の液圧Pcとの目標差圧Po‐Pcを求める。そして、目標差圧となるよう前述のコントロールバルブを制御する。
【００２０】
ところで、本実施例によれば、質量体３によりシリンダ２両端で区分された２つの液室５，６にそれぞれ配管７，９を接続し、これら液室５，６に作動液を供給・排出することから、
質量体３の移動範囲をシリンダ２全長まで拡張することが可能となり、回転自在に支持された円盤体１のイナーシャの変化量を大きくすることができ、かつ、装置全体が大型化することがない。
また、イナーシャを変化させる主要部品は質量体３であることから、イナーシャの制御のためには、質量体３の位置R1を算出すれば足り、制御が複雑になるという従来の問題を解消することができる。
さらに、回転体１を構成する部品点数を減らして、構造を簡略化できるとともに、回転体１全体重量および回転体１自身のイナーシャを小さくすることができ、コストの低減と燃費の向上に資する。
【００２１】
なお、本実施例では、シリンダ２が回転体１の半径方向に延在するよう、周方向均等に複数配設するものであるが、この他にも、図には示さなかったが、直径と略同じ長さのシリンダを回転体１の直径に沿って配置してもよい。
【００２２】
また、本実施例によれば、図示しないコントローラが走行状態および運転状態に応じた目標イナーシャIｔを算出し、
図示しない液圧制御回路が、算出した目標イナーシャを達成するのに必要な２つの液室５，６の目標差圧Pc−Poを求め、求めた目標液圧Pc−Poとなるよう２つの液室５，６の液圧を制御することから、
停止状態から走行状態へ移行する発進時などの運転状態や、加減速走行や一定速走行などの走行状態に応じて、駆動伝達経路のイナーシャを好適に制御することが可能となる。そして、コントロールバルブから液室５，６へ供給される作動液の流量を大きくすることで、運転状態や走行状態に対してイナーシャを応答よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例になる可変イナーシャ装置を示す横断面図である。
【図２】同実施例の可変イナーシャ装置を図１のA-A線上で断面とし、矢の方向に見て示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  円盤体（回転体）
２  シリンダ
３  質量体（ピストン）
４  シール
５  外周側液室
６  中心側液室
７  配管
８  油路
９  配管
１０  油路
１１  入力軸
１２  ケース
１３  オイルポンプ
【図１】
2006183744.tif 000005
【図２】
2006183744.tif 000006