(57)【要約】【課題】任意の周期及び振幅を有する振動トルクを相殺する制振トルクを能動的に設定可能な振子ダンパシステムを提供する。【解決手段】振子ダンパシステムは、振動子１０、係合部材１２、及び制御部１４を備える。振動子１０は、回転駆動源２０から回転駆動力が伝達されるシャフト２４に一端が連結された弾性体２６と、弾性体２６の他端に連結された質量体２８とを有し、回転駆動力の伝達経路に並列に設けられる。係合部材１２は、質量体２８と係合可能となっている。制御部１４は、間欠的に質量体２８と係合部材１２とを係合させて振動子１０の振動を制御する。【選択図】図１
2019002446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動源から回転駆動力が伝達されるシャフトに一端が連結された弾性体と、前記弾性体の他端に連結された質量体とを有し、前記回転駆動力の伝達経路に並列に設けられた振動子と、
前記質量体と係合可能な係合部材と、
間欠的に前記質量体と前記係合部材とを係合させて前記振動子の振動を制御する制御部と、
を備える振子ダンパシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の振子ダンパシステムであって、
前記係合部材はブレーキ部材であり、
前記制御部は、前記質量体の絶対速度がゼロ近傍のときに前記質量体と前記ブレーキ部材とを係合させる、振子ダンパシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の振子ダンパシステムであって、
前記係合部材はクラッチ部材であって、
前記制御部は、前記質量体と前記クラッチ部材との相対速度がゼロ近傍のときに前記質量体と前記クラッチ部材とを係合させる、振子ダンパシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の振子ダンパシステムであって、
前記制御部は、前記質量体の加速時に前記質量体と前記係合部材とを係合させることで、前記弾性体の弾性エネルギを蓄積させる、振子ダンパシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の振子ダンパシステムであって、
前記制御部は、前記質量体の減速時に前記質量体と前記係合部材とを係合させることで、前記弾性体の弾性エネルギを放出させる、振子ダンパシステム。
【請求項６】
請求項４に従属する請求項５に記載の振子ダンパシステムであって、
前記制御部は、前記質量体の加速時における係合時間と減速時における係合時間とに基づいて、前記質量体の振動振幅を調整する、振子ダンパシステム。
【請求項７】
請求項６に記載の振子ダンパシステムであって、
前記制御部は、前記質量体と前記係合部材との係合によって前記振動子の振動周期を延長させる、振子ダンパシステム。
【請求項８】
請求項７に記載の振子ダンパシステムであって、
前記制御部は、前記質量体の加速時における係合時間と減速時における係合時間とに基づいて、前記振動子の振動位相を前記回転駆動源の振動位相に対して逆位相に調整する、振子ダンパシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の捩れ振動を減衰可能な振子ダンパシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１のように、入力軸の捩れ振動トルクに対して逆位相の制振トルクを出力して捩れ振動を減衰させる振子ダンパが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０８７７４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、従来の振子ダンパは入力軸の振動トルクによる共振を利用しており、受動的に振動振幅や位相が決定される。したがって、制振対象（ターゲット）となる振動トルクの周期や振幅を予め設定、取得して、これに合わせて振子ダンパのマス（質量体）の重量や弾性体のばね係数が定められる。この構造によれば、ターゲットの振動トルクに対しては有利にその捩れ振動を減衰させることが可能となるが、ターゲットから外れた周期や振幅を有する振動トルクに対しては十分な減衰効果が得られない場合がある。そこで本発明は、任意の周期及び振幅を有する振動トルクを相殺する制振トルクを能動的に設定可能な振子ダンパシステム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】
【０００５】
本発明は振子ダンパシステムに関する。当該振子ダンパシステムは、振動子、係合部材、及び制御部を備える。振動子は、回転駆動源から回転駆動力が伝達されるシャフトに一端が連結された弾性体と、弾性体の他端に連結された質量体とを有し、回転駆動力の伝達経路に並列に設けられる。係合部材は、質量体と係合可能となっている。制御部は、間欠的に質量体と係合部材とを係合させて振動子の振動を制御する。
【０００６】
また上記発明において、係合部材はブレーキ部材であってよい。また、制御部は、質量体の絶対速度がゼロ近傍のときに質量体とブレーキ部材とを係合させてもよい。
【０００７】
また上記発明において、係合部材はクラッチ部材であってよい。また、制御部は、質量体とクラッチ部材との相対速度がゼロ近傍のときに質量体とクラッチ部材とを係合させてもよい。
【０００８】
また上記発明において、制御部は、質量体の加速時に質量体と係合部材とを係合させることで、弾性体の弾性エネルギを蓄積させてもよい。
【０００９】
また上記発明において、制御部は、質量体の減速時に質量体と係合部材とを係合させることで、弾性体の弾性エネルギを放出させてもよい。
【００１０】
また上記発明において、制御部は、質量体の加速時における係合時間と減速時における係合時間とに基づいて、質量体の振動振幅を調整してもよい。
【００１１】
また上記発明において、制御部は、質量体と係合部材との係合によって振動子の振動周期を延長させてもよい。
【００１２】
また上記発明において、制御部は、質量体の加速時における係合時間と減速時における係合時間とに基づいて、振動子の振動位相を回転駆動源の振動位相に対して逆位相に調整してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、間欠的に質量体と係合部材とを係合させて振動子の振動を制御することで、任意の周期及び振幅を有する振動トルクを相殺する制振トルクを能動的に設定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る振子ダンパシステムの概要を説明する図である。
【図２】本実施形態に係る振子ダンパを例示する斜視図である。
【図３】本実施形態に係る振子ダンパシステムの概要の別例を説明する図である。
【図４】ブレーキ係合がない場合の振動子の挙動を説明する図である。
【図５】図４のフェーズ（Ｉ）における振動子の挙動を説明する図である。
【図６】図４のフェーズ（II）における振動子の挙動を説明する図である。
【図７】図４のフェーズ（III）における振動子の挙動を説明する図である。
【図８】図４のフェーズ（IV）における振動子の挙動を説明する図である。
【図９】減速期間におけるブレーキ係合時の様子を説明する図である。
【図１０】加速期間におけるブレーキ係合時の様子を説明する図である。
【図１１】ブレーキ係合による振幅制御を例示する図である。
【図１２】ブレーキ係合による位相制御を例示する図である。
【図１３】本実施形態に係る振動制御システムを例示する制御ブロック図である。
【図１４】振動制御システムのうち、ＰＩＤコントローラの振幅制御ブロックを例示する図である。
【図１５】振動制御システムのうち、ＰＩＤコントローラの周期制御ブロックを例示する図である。
【図１６】振動制御システムのうち、ＰＩＤコントローラの位相制御ブロックを例示する図である。
【図１７】ＰＩＤコントローラの振幅制御ブロック、周期制御ブロック、及び位相制御ブロックを連結させた制御ブロックを例示する図である。
【図１８】自動車用ダンパとして本実施形態に係る振子ダンパシステムを適用したときのトルク振動を例示する図である。
【図１９】本実施形態に係る振子ダンパシステムの概要の別例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜全体構成＞
図１に、第１実施形態に係る振子ダンパシステムを例示する。また図２に、振子ダンパ機構の斜視図を例示する。なお、図１〜図３、図５〜図１０において、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が示される。Ｚ軸は鉛直方向を示し、鉛直上向き方向を正方向とする。またＹ軸をシャフト２４の軸方向とし、Ｘ軸をＺ−Ｙ平面に対する法線とする。
【００１６】
振子ダンパシステムは、振動子１０、ブレーキ部材１２、制御部１４、角度センサ１６、入力トルクセンサ１８、及び振動子トルクセンサ１９を備える。例えば振子ダンパシステムは車両に搭載される。すなわち、内燃機関等の回転駆動源２０からトランスミッション２２への回転駆動力の伝達経路に並列に、振動子１０が設けられる。
【００１７】
振動子１０は、回転駆動源２０から回転駆動力が伝達されるシャフト２４に連結される。振動子１０は、弾性体２６及び質量体２８を備える。弾性体２６は例えば板ばねから構成される。弾性体２６の一端はシャフト２４に連結され、他端は質量体２８に連結される。例えば弾性体２６である板ばねは、その長手方向（幅方向）がＹ軸（シャフト２４の中心軸）に沿うようにして設けられる。また弾性体２６は、シャフト２４に複数設けられていてよい。図２の例ではシャフト２４を挟んで対向するように一組の弾性体２６，２６が設けられている。
【００１８】
質量体２８は、振子ダンパのマスとなる部材である。例えば質量体２８は、ブレーキディスクから構成される。このブレーキディスクの内周面に弾性体２６の外周端が接続される。質量体２８はシャフト２４の中心軸周りに円環状に設けられてよい。
【００１９】
ブレーキ部材１２は、質量体２８であるブレーキディスクと係合可能な係合部材である。例えばブレーキ部材１２はディスクブレーキ機構を備え、図示しないケース等の固定部に固定される。図示は省略するが、このディスクブレーキ機構は、ブレーキディスク（質量体２８）に当接可能なブレーキパッド、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧可能なピストン、及びピストンを押圧させる油圧機構を備えたブレーキキャリパーを備える。なお、ディスクブレーキ機構に代えて、ドグクラッチのように、差動回転を許容しないような係合装置も使用できる。
【００２０】
制御部１４は、ブレーキ部材１２の係合（Ｏｎ）及び解除（Ｏｆｆ）を制御する。後述するように、間欠的に質量体２８及びブレーキ部材１２とを係合させて、係合時間及び係合タイミングを調整することで、振動子１０の振動トルクの振幅、位相、及び周期を任意に変更可能となる。
【００２１】
制御部１４は、コンピュータから構成されてよく、ＣＰＵ、記憶部、機器・センサインターフェースが内部バスを介して互いに接続されている。これらのハードウェア資源が適宜割り当てられて、図１３から図１７に例示されたフィードバックループシステムを実行するための各機能ブロックが（仮想的に）構築される。これについては後述する。
【００２２】
また制御部１４は、図示しない機器・センサインターフェースを介して、種々のセンサからの信号を受信する。具体的には、角度センサ１６から質量体２８の角度位置を取得する。角度センサ１６は例えば光学式エンコーダから構成されてよく、また質量体２８であるブレーキディスクには光学式エンコーダがピックアップ可能なスリット（溝）が形成されていてよい。
【００２３】
また制御部１４は、機器・センサインターフェースを介して、入力トルクセンサ１８から回転駆動源２０のトルクを取得する。例えば入力トルクセンサ１８は回転駆動源２０から入力されたトルクに応じたシャフト２４のねじれ量を計測してこれをトルクに換算し、制御部１４に送る。
【００２４】
さらに制御部１４は、機器・センサインターフェースを介して、振動子トルクセンサ１９から振動子１０（質量体２８）のトルクを取得する。例えば振動子トルクセンサ１９は質量体２８であるブレーキディスクのねじれ量を計測してこれをトルクに換算し、制御部１４に送る。
【００２５】
なお、図１に示す実施形態では、回転駆動源２０からの回転駆動力を直接振子ダンパシステムが受ける構造となっているが、これに限らない。例えば図３に例示するように、回転駆動源２０と振子ダンパシステムとの間に、つまり駆動伝達経路に直列にトーションダンパー３０を設けてもよい。この構造では、一旦トーションダンパー３０を経由し減衰された振動トルクを、本実施形態に係る振子ダンパシステムにてさらに減衰させる。
【００２６】
＜動作原理（無係合時）＞
図４〜図８を用いて、本実施形態に係る振子ダンパシステムの動作について、特にブレーキ部材１２の無係合時の動作を説明する。なお説明の都合上、以下ではシャフト２４の角速度（軸速度）は一定値を取る（一定回転である）ものとする。
【００２７】
ブレーキ部材１２により質量体２８が係合されていない（開放状態である）とき、振動子１０はシャフト２４の回転に伴って移動させられる。このとき、図４のグラフに示すように、シャフト２４と質量体２８とを繋ぐ弾性体２６によって振動子１０（質量体２８）の速度はシャフト２４の角速度を中心として正弦波状に変化する。また、弾性体２６のトルクは弾性体２６の変位に比例し、振動速度とは９０°遅れ位相となる。このときの振動周期は弾性体２６のばね定数及び質量体２８の回転慣性から一意に定まる。
【００２８】
このとき、振動子１０（質量体２８）の角速度ｄθｖ／ｄｔ（絶対速度）は、シャフト２４の角速度ｄθ０／ｄｔ（ここでは一定値）を中心に加減速を繰り返す。このとき、振動子１０（質量体２８）の、シャフト２４に対する相対速度をｄθv’／ｄｔとすると、下記数式（１）が導かれる。
【００２９】
【数１】
2019002446.tif 000003
【００３０】
ここで、振動子１０の挙動について、振動子１０（質量体２８）の絶対速度がブレーキ部材１２と等速、つまり絶対速度ゼロとなるために、下記数式（２）で表される条件が満たされているものとする。なお数式（２）中、ｍａｘ（ｄθｖ’／ｄｔ）は、振動子１０（質量体２８）の１周期中の最大相対速度を示す。
【００３１】
【数２】
2019002446.tif 000004
【００３２】
図４においてフェーズ（Ｉ）、つまり振動子１０の減速時において振動子１０（質量体２８）の絶対速度ｄθｖ／ｄｔがシャフト２４の絶対速度ｄθ０／ｄｔと等速となる、言い換えると、振動子１０（質量体２８）の相対速度ｄθｖ’／ｄｔがゼロになるときの様子が図５に例示されている。このとき、シャフト２４と質量体２８との位相差θｓｐは最大値をとる。なお、このときの位相差θｓｐは弾性体２６の機械的な強度から求めた最大変位角度θｌｉｍ未満であるものとする。
【００３３】
フェーズ（Ｉ）において、弾性体２６はシャフト２４に対する進角方向に捩じられ、その後反発してシャフト２４の回転方向とは逆方向に質量体２８を回転させる。このとき、振動子１０（質量体２８）が負の最大速度を取るときの様子（フェーズ（II））が図６に例示される。
【００３４】
図６（フェーズ（II））では弾性体２６の弾性エネルギが解放され略自然長となる。このとき、振動子１０（質量体２８）の相対速度は−ｍａｘ（ｄθｖ’／ｄｔ）となる。
【００３５】
フェーズ（II）を過ぎると弾性体２６はシャフト２４の回転方向とは逆方向に捩じられる。捩じれに伴い振動子１０（質量体２８）の、シャフト２４の回転方向とは逆方向の回転が減速する。言い換えると、フェーズ（II）からフェーズ（IV）までは、シャフト２４の回転方向と同方向の回転について、振動子１０（質量体２８）の加速期間となる。
【００３６】
フェーズ（II）以降、弾性体２６の捩じれが（負方向に）最大となり振動子１０（質量体２８）の相対速度ｄθｖ’／ｄｔがゼロになるとき（フェーズ（III）の様子が図７に例示されている。このとき、フェーズ（Ｉ）と同様にして、シャフト２４と質量体２８との位相差θｓｐは最大値をとる。
【００３７】
フェーズ（III）以降は弾性体２６の弾性エネルギの解放に伴い振動子１０（質量体２８）がシャフト２４と同回転方向に回転移動する。その回転速度が最大となるフェーズ（IV）の様子を図８に例示する。フェーズ（IV））では弾性体２６の弾性エネルギが解放され略自然長となる。このとき、振動子１０（質量体２８）の相対速度は＋ｍａｘ（ｄθｖ’／ｄｔ）となる。
【００３８】
フェーズ（IV）以降はフェーズ（Ｉ）に戻り、フェーズ（II）まで振動子１０（質量体２８）の減速期間となる。つまり、フェーズ（II）からフェーズ（III）を経由してフェーズ（IV）までが振動子１０（質量体２８）の加速期間となり、フェーズ（IV）からフェーズ（Ｉ）を経由してフェーズ（II）までが減速期間となる。
【００３９】
図４に示されているように、減速期間（フェーズ（IV）→フェーズ（Ｉ）→フェーズ（II））において、振動子１０（質量体２８）の絶対速度がゼロになるポイント（ａ）が表れる。また同様にして、加速期間（フェーズ（II）→フェーズ（III）→フェーズ（IV））において、振動子１０（質量体２８）の絶対速度がゼロになるポイント（ｂ）が表れる。後述するように、このポイント（ａ），（ｂ）にてブレーキ部材１２を駆動させて質量体２８であるブレーキディスクと係合させる。
【００４０】
＜動作原理（係合時）＞
図９、図１０には、本実施形態に係る振子ダンパシステムにおける、係合時の様子が例示されている。図９には、上述したポイント（ａ）における係合状態が例示されている。角度センサ１６（図１参照）は、質量体２８の角度θを所定のクロックタイミングで制御部１４に送信する。制御部１４は受信した角度θの時間変化から質量体２８の角速度ｄθｖ／ｄｔを求める。角速度ｄθｖ／ｄｔ＝０となるとき、言い換えるとブレーキ部材１２と等速となるとき、制御部１４はブレーキ部材１２に対して係合（Ｏｎ）指令を出力する。
【００４１】
質量体２８の角速度がゼロのときにブレーキ部材１２と係合させることで、係合時の損失を低減できる。なお、角速度が厳密にゼロでなくても、伝達されるトルクに比べて損失が無視できるほど小さい、角速度がゼロ近傍の領域であれば、質量体２８とブレーキ部材１２とを係合させてもよい。
【００４２】
図９に示すように、ポイント（ａ）では、質量体２８はシャフト２４に対して進角側に変位している。この状態で質量体２８を固定すると、回転移動するシャフト２４が固定されている質量体２８に徐々に追い付き、位相が揃うことになる。これに伴い図９下段に示すように、弾性体２６の捩じれが解消される。言い換えると弾性体２６の弾性エネルギが解放される（放エネ）。このように、減速期間において質量体２８をブレーキ部材１２と係合させて固定すると、弾性体２６の弾性エネルギは解放される。
【００４３】
図１０には、ポイント（ｂ）における係合状態が例示されている。ポイント（ｂ）では、質量体２８はシャフト２４に対して遅角側に変位している。この状態で質量体２８を固定すると、固定された振動子１０（質量体２８）は、回転移動するシャフト２４から更に遅角側に位相がずれる（置いていかれる）。これに伴い図１０下段に示すように、弾性体２６に更なる捩じれが加えられる。言い換えると弾性体２６の弾性エネルギが蓄積される（蓄エネ）。このように、加速期間において質量体２８をブレーキ部材１２と係合させて固定すると、弾性体２６の弾性エネルギは蓄積される。
【００４４】
＜ブレーキ係合を利用した振動波形制御＞
本実施形態に係る振子ダンパシステムでは、上述した弾性体２６の蓄エネ及び放エネを利用して、振動子１０の振動波形を制御する。図１１には、振動子１０（質量体２８）に対する振動振幅制御の例が示されている。
【００４５】
図１１において、上段のグラフは振動子１０（質量体２８）の速度変化を示す。横軸は時間を示し、縦軸は回転速度ｄθｖ／ｄｔ（絶対速度）を示す。下段は振動子１０（質量体２８）の（シャフト２４に対する）位相変化θｓｐの変化を示す。横軸は時間を示し、縦軸は位相変化θｓｐを示す。
【００４６】
図１１上段を参照し、振動子１０（質量体２８）の減速期間において回転速度ｄθｖ／ｄｔ＝０のタイミング、つまりポイント（ａ）にて制御部１４はブレーキ部材１２に係合指令を与えて質量体２８であるブレーキディスクと係合させる。係合期間はｔｎとする。
【００４７】
係合期間ｔｎ経過後、制御部１４はブレーキ部材１２に開放指令を与えて質量体２８であるブレーキディスクとの係合を開放させる。このとき、係合期間において弾性体２６の弾性エネルギを一部解放させた（放エネ）ことから、期間ｔｎ以降の最大位相変化が係合前の周期と比較して小さくなる。
【００４８】
さらに周期が進み、振動子１０（質量体２８）の加速期間において回転速度ｄθｖ／ｄｔ＝０のタイミング、つまりポイント（ｂ）にて制御部１４はブレーキ部材１２に係合指令を与えて質量体２８であるブレーキディスクと係合させる。係合期間はｔｐとする。
【００４９】
係合期間ｔｐ経過後、制御部１４はブレーキ部材１２に開放指令を与えて質量体２８であるブレーキディスクとの係合を開放させる。このとき、係合期間において弾性体２６の弾性エネルギを蓄積させた（蓄エネ）ことから、期間ｔｐ以降の最大位相変化が期間ｔｐ以前の周期と比較して大きくなる。
【００５０】
このように、係合期間ｔｐを設けることで振動子１０（質量体２８）の振幅を増加でき、係合期間ｔｎを設けることで振動子１０（質量体２８）の振幅を低減できる。また、既に係合期間ｔｐが設けられている場合には、その設定された期間よりも係合期間ｔｐを短縮することで、相対的に振動子１０（質量体２８）の振幅を低減できる。同様にして、既に係合期間ｔｎが設けられている場合には、その設定された期間よりも係合期間ｔｎを短縮することで、相対的に振動子１０（質量体２８）の振幅を増加できる。
【００５１】
また、振動子１０の自然振動（ブレーキ係合を伴わない振動）によるエネルギ消費を無視すると、係合期間ｔｎにおける開放エネルギと、係合期間ｔｐにおける蓄積エネルギの収支がゼロになる場合、係合期間ｔｎ及び係合期間ｔｐを実施する前後で振動子１０（質量体２８）の振動振幅は変化しないことになる。このとき、振動子１０（質量体２８）の振幅を変化させずに周期をｔｎ＋ｔｐ分延長可能となる。例えばシャフト２４の運動状態にもよるが、例えばｔｐ＝ｔｎとすることで、振幅一定、周期延長とする振動波形制御が可能となる。
【００５２】
図１２には、振幅一定かつ周期延長制御の一例が示される。上段は基準波を示し、例えばシャフト２４（及び回転駆動源２０）の振動波が示される。下段は制御波を示し、振動子１０の振動波が示される。上下段のグラフとも、横軸は時間を示し、縦軸は振動位相を示す。
【００５３】
この例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで基準波と制御波が同位相で推移する。さらにｔ１以降、上述したような位相制御（周期延長制御）によって時刻ｔ０〜ｔ１における周期よりも１０％周期を延長させる。これにより基準波と制御波の位相が徐々にずれ、時刻ｔ２において基準波と制御波が逆位相となる。
【００５４】
このように本実施形態では、制振対象である基準波に対して周期及び振幅を調整して、基準波を打ち消すような振動を振動子１０に生じさせる。典型的には基準波の逆位相の振動を振動子１０に生じさせる。振動子１０の周期及び振幅を任意に変えることができるので、基準波の設定に応じて能動的に振動子１０の振動状態を設定可能となり、多様な振幅及び周期を持つ基準波に対して有意な制振効果を得ることができる。
【００５５】
＜制御ブロック＞
図１３に、本実施形態に係る振動制御を実行するための制御ブロックを例示する。図示されているように、当該制御ブロックは、入力トルクセンサ１８、制御部１４、ブレーキ部材１２、振動子１０、振動子トルクセンサ１９、及び角度センサ１６を含んで構成される。また制御部１４にはＰＩＤコントローラ３２、ブレーキドライバ３４、及び速度算出部３６が構成される。
【００５６】
入力トルクセンサ１８は回転駆動源２０のトルクＴｒｑを取得する。さらにその前後のトルク変化を踏まえて、トルク振動の周期Ｔｒｅｆ、振幅Ａｒｅｆ及び位相ψｒｅｆが得られる。周期Ｔｒｅｆ、振幅Ａｒｅｆ及び位相ψｒｅｆは制御部１４内で求めてもよい。
【００５７】
さらに振動子トルクセンサ１９から振動子１０（質量体２８）のトルクＴｒｑが得られる。さらにその前後のトルク変化を踏まえて、トルク振動の周期Ｔ、振幅Ａ及び位相ψが得られる。周期Ｔ、振幅Ａ及び位相ψは制御部１４内で求めてもよい。
【００５８】
ＰＩＤコントローラ３２は基準波となる周期Ｔｒｅｆ、振幅Ａｒｅｆ及び位相ψｒｅｆを取得するとともに、制御波となる周期Ｔ、振幅Ａ及び位相ψを取得する。さらにＰＩＤコントローラ３２はそれぞれの差に基づいて係合期間ｔｐ及びｔｎを算出してブレーキドライバ３４にこれらを送信する。
【００５９】
一方、角度センサ１６から制御部１４の速度算出部３６に質量体２８の角度θが送信される。速度算出部３６では角度変化に基づいて振動子１０（質量体２８）の絶対速度ｄθｖ／ｄｔを求め、ブレーキドライバ３４に送信する。
【００６０】
ブレーキドライバ３４は、振動子１０（質量体２８）の絶対速度ｄθｖ／ｄｔがゼロになるタイミングでブレーキ部材１２に対して係合指令（Ｏｎ指令）を送信する。これを受けてブレーキ部材１２は質量体２８であるブレーキディスクと係合する。係合に伴って弾性体２６の蓄エネまたは放エネが行われる。
【００６１】
このときの係合期間をｔｐ及びｔｎのどちらとするかは、振動子１０（質量体２８）について、絶対速度ｄθｖ／ｄｔ＝０となる前後の速度変化（加速度）が正（加速）であるか負（減速）であるかに基づいて定められる。例えば速度変化が正であるなら係合期間としてｔｐが設定され、速度変化が負であるなら係合期間としてｔｎが設定される。
【００６２】
図１４〜図１７には、ＰＩＤコントローラ３２の詳細が例示される。図１４には振幅制御に係る制御ブロックが例示されている。
【００６３】
ＰＩＤコントローラ３２のうち、振幅制御に係るブロック（振幅制御ブロック３８）には、基準波（回転駆動源２０）のトルク振動の振幅Ａｒｅｆ及び制御波（振動子１０）のトルク振動の振幅Ａが加減算器３８Ａに入力される。その差分ｅがそれぞれ比例部３８Ｂ、積分部３８Ｃ、及び微分部３８Ｄに入力され、各部で算出された値は加算器３８Ｅにて足し合わされる。
【００６４】
加算器３８Ｅにて足し合わされた値は減速期間ゲイン算出部３８Ｆ及び加速期間ゲイン算出部３８Ｇにそれぞれ入力される。ここで、振幅Ａｒｅｆと振幅Ａとの差分ｅが正である場合、Ａｒｅｆ＞Ａであるから、ＰＩＤ制御としては振動子１０の振幅を増加させる。つまり減速期間ゲインは負（−Ｇｎ）となり、加速期間ゲイン算出部は正（＋Ｇｐ）となる。それぞれのゲインが加えられ、振幅の観点から求められた係合期間ｔｐ，ｔｎが算出される。
【００６５】
図１５には、ＰＩＤコントローラ３２のうち、トルク振動の周期制御に係る制御ブロック（周期制御ブロック４０）が例示される。周期制御ブロック４０には、基準波（回転駆動源２０）の周期Ｔｒｅｆ及び制御波（振動子１０）の周期Ｔが加減算器４０Ａに入力される。その差分ｅがそれぞれ比例部４０Ｂ、積分部４０Ｃ、及び微分部４０Ｄに入力され、各部で算出された値は加算器４０Ｅにて足し合わされる。
【００６６】
加算器４０Ｅにて足し合わされた値は減速期間ゲイン算出部４０Ｆ及び加速期間ゲイン算出部４０Ｇにそれぞれ入力される。ここで、周期Ｔｒｅｆと周期Ｔとの差分ｅが正である場合、Ｔｒｅｆ＞Ｔであるから、ＰＩＤ制御としては振動子１０の周期を増加させる。振動子１０の周期の増加（延長）は係合期間ｔｐによっても係合期間ｔｎによっても可能であるため、両者のゲインはともに正となる。減速期間ゲイン算出部４０Ｆ及び加速期間ゲイン算出部４０Ｇから、周期の観点から求められた係合期間ｔｐ，ｔｎが算出される。
【００６７】
図１６には、周期制御ブロック４０の前段に設けられた位相制御ブロック４２が例示される。位相制御ブロック４２には、基準波（回転駆動源２０）の位相ψｒｅｆ及び制御波（振動子１０）の位相ψが加減算器４２Ａに入力される。その差分ｅがそれぞれ比例部４２Ｂ、積分部４２Ｃ、及び微分部４２Ｄに入力され、各部で算出された値は加算器４２Ｅにて足し合わされる。
【００６８】
加算器４２Ｅにて足し合わされた値ΔＴｒｅｆは加算器４４に送られる。加算器４４では基準波の周期Ｔに位相差ΔＴｒｅｆが足し合わされ、周期制御ブロック４０に送られる。
【００６９】
図１７には、振幅制御ブロック３８、周期制御ブロック４０、及び位相制御ブロック４２がまとめて図示されている。振幅制御ブロック３８により求められた係合期間ｔｎ，ｔｐ及び周期制御ブロック４０により求められた係合期間ｔｎ，ｔｐは、加算器４６，４８にて足し合わされる。足し合わされた（最終的な）係合期間ｔｐ，ｔｎはブレーキドライバ３４（図１３参照）に送られる。
【００７０】
＜自動車ダンパ実施例＞
図１８には、本実施形態に係る振子ダンパシステムを車両に適用したときの例が示されている。横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。エンジントルクに対して振動子トルクを逆位相とすることで、制振後のトルク（Ｔｏｔａｌ）を大幅に低減可能となる。なお、振動子トルクはブレーキ係合を伴うために、エンジントルクのような正弦波と比較して歪んだ波形となる。この歪みに伴い、制振後のトルク振動は完全にゼロとはならない。しかしながら、制振後のトルク振動は主に高調波から構成されるので、伝達経路で速やかに減衰され、車室への影響を抑制可能となる。
【００７１】
＜別実施形態＞
上述した実施形態では、質量体２８をブレーキディスクとするとともにこれをブレーキ部材１２にて係合させていたが、この形態に限らない。例えば質量体２８をクラッチディスクから構成し、これにクラッチ部材を係合可能としてもよい。
【００７２】
例えば図１９に例示するように、クラッチ部材がシャフト２４と同方向に所定の一定速度で回転させられている場合に、質量体２８であるクラッチディスクとクラッチ部材との相対速度がゼロ近傍となったポイント（ｃ），（ｄ）にてクラッチ部材を質量体２８に係合させればよい。
【００７３】
質量体２８とクラッチ部材との相対速度がゼロのときに質量体２８とクラッチ部材とを係合させることで、係合時の損失を低減できる。なお、相対速度が厳密にゼロでなくても、伝達されるトルクに比べて損失が無視できるほど小さい、相対速度がゼロ近傍の領域であれば、質量体２８とクラッチ部材とを係合させてもよい。
【００７４】
図１９について、図４の実施形態と同様にして、ポイント（ｃ）では減速期間であることから係合期間としてｔｎが適用され、ポイント（ｄ）では加速期間であることから係合期間としてｔｐが適用される。係合期間ｔｎ，ｔｐの設定に応じて弾性体２６の蓄エネ及び放エネが実行され、その結果、振動子１０（質量体２８）のトルク振動の振幅及び周期を制御可能となる。また係合期間ｔｎ，ｔｐの設定に応じてトルク振動の周期が制御可能となり、入力トルクの振動位相に対して逆位相のトルク振動を振動子１０（質量体２８）に設定可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  振動子、１２  ブレーキ部材（係合部材）、１４  制御部、１６  角度センサ、１８  入力トルクセンサ、１９  振動子トルクセンサ、２０  回転駆動源、２２  トランスミッション、２４  シャフト、２６  弾性体、２８  質量体、３０  トーションダンパー、３２  ＰＩＤコントローラ、３４  ブレーキドライバ、３６  速度算出部、３８  振幅制御ブロック、４０  周期制御ブロック、４２  位相制御ブロック。
【図１】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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