带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置的制作方法

本发明涉及车辆等的动力传动系统的控制装置，尤其涉及具有离心振子减振器（damper）的动力传动系统的控制装置。

背景技术：

以往，已知在搭载有构成从发动机通过自动变速器至驱动轮的动力传递路径的动力传动系统的车辆中，为了改善发动机的燃料消耗性能，使用发动机的减缸运行、hcci燃烧、以及废除变矩器（torqueconverter）的自动变速器的无变矩器化等技术。

然而，采用减缸运行、hcci燃烧的发动机存在输出转矩的变动变大的问题，又，自动变速器无变矩器化时，发动机的转矩变动不衰减地从自动变速器输出，因此，使用这些技术的车辆中，传递至自动变速器输出侧的动力传递系的转矩变动变大。尤其是，由该转矩变动引起的扭转振动因动力传递系的共振而幅度增大时，会导致在车辆各部产生振动和噪音。以下，为方便说明，“自动变速器”这一用语作为不仅包含具备分档切换变速比的变速机构的有级自动变速器，还包含具备使变速比连续变化的变速机构的无级自动变速器（cvt）的自动变速器来说明。又，设定为构成自动变速器的变速机构中不包含变矩器和扭转减振器机构。

针对上述问题，例如，如专利文献1所记载，使动力传递轴与离心振子减振器连接的技术是已知的。该离心振子减振器具备：与动力传递轴一起旋转的支持构件、和作为以距离其轴心规定半径的圆周上的点为中心可揺动地支持于该支持构件上的质量体的振子。因转矩变动而振子揺动时，在受到作用于振子的离心力的支持构件上产生周方向的分力，该分力作为抑制支持构件或动力传递轴的转矩变动的反转矩起作用。

在此，在起动时等的发动机低旋转域，与动力传递轴连接的离心振子减振器也低速旋转，作用于振子的离心力变小，因此，因该离心力而抑制转矩变动的振子的动作变得不稳定，可能会与周边构件接触而产生异响。为了抑制该异响的产生，在专利文献1的发明中，在动力传递轴和离心振子减振器之间设置有在发动机的低旋转域切断向离心振子减振器的动力传递的断接机构（切断-连接机构）。以下，本申请的断接机构是借由摩擦力传递动力的摩擦紧固式的离合器，即使在输入轴和输出轴的旋转速度上存在差异，也可以通过油压、电流等的控制调整紧固程度，从而从放开状态向滑动（slip）状态或紧固状态转变以此顺利地传递转矩。另外，本申请中“紧固”、“放开”分别意为断接机构一般的连接、切断，“滑动”意为断接机构处于滑动的不完全连接。

专利文献1：日本特开2014-228009号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题：

然而，如专利文献1所记载的现有技术那样，在动力传递轴和离心振子减振器之间设置有断接机构，为了抑制转矩变动，在发动机的高旋转域也将其维持于连接状态的情况下，通过断接机构连接的离心振子减振器的旋转速度也变高，恐怕会因过旋转而使其可靠性恶化。

本发明是鉴于关于带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置的上述实际情况而形成的，因此所要解决的问题在于避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，根据本发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置形成为如下结构。

首先，本申请的第一发明：

是动力传递轴和离心振子减振器通过断接机构相连接的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置，其特征在于，

具有控制所述断接机构的紧固程度的断接控制部；

该断接控制部以使所述离心振子减振器以规定的允许上限转速以下的转速旋转的形式控制所述断接机构的紧固程度。

又，第二发明的特征在于，

在所述第一发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置中，

所述动力传递轴和所述离心振子减振器通过增速机构相连接。

又，第三发明的特征在于，

在所述第一或第二发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置中，

所述允许上限转速根据动力源的负荷设定。

又，第四发明的特征在于，

在所述第一至第三发明中的任一发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置中，

所述断接控制部在所述离心振子减振器的转速上升至所述允许上限转速时，以使所述离心振子减振器的转速小于该允许上限转速的形式将所述断接机构的紧固程度控制为放开侧。

又，第五发明的特征在于，

在所述第一至第三发明的任一发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置中，

所述断接控制部在所述离心振子减振器的转速上升至比所述允许上限转速靠近低转速侧的第二允许上限转速时，将所述断接机构的紧固程度控制为放开侧。

又，第六发明的特征在于，

在所述第四或第五发明的带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置中，

由所述断接控制部进行的向所述断接机构的放开侧的控制包括放开该断接机构的控制和使该断接机构滑动的控制。

发明效果：

在上述结构中，根据断接机构的紧固程度，从动力传递轴传递至离心振子减振器的转矩的传递率发生变化，从而离心振子减振器的旋转速度相对于动力传递轴的旋转速度的差旋转发生变化。因此，通过控制断接机构的紧固程度可以控制离心振子减振器的旋转速度。

因此，根据第一发明，断接控制部以使离心振子减振器以规定的允许上限转速以下的转速旋转的形式控制断接机构的紧固程度，因此通过将允许上限转速设定为离心振子减振器旋转时不发生可靠性降低的程度的转速，可以避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低。

又，根据第二发明，动力传递轴和离心振子减振器通过增速机构相连接，因此，相对于动力传递轴，离心振子减振器的旋转速度被增速，即使减小离心振子减振器的振子的重量、旋转半径，也可以确保作用于振子的离心力。因此，可以在充分发挥振动抑制效果的同时将离心振子减振器小型化。

又，根据第三发明，允许上限转速根据动力源的负荷设定，因此，例如在难以发生转矩变动的动力源的负荷较大的范围内，通过降低允许上限转速，可以在避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低的同时，确保处于进行减缸运行等的紧固状态的区域，从而改善发动机的燃料消耗性能。

又，根据第四发明，断接控制部在离心振子减振器的转速上升至允许上限转速时，以使离心振子减振器的转速小于允许上限转速的形式将断接机构的紧固程度控制为放开侧，因此可以在离心振子减振器的转速达到允许上限转速为止以紧固状态维持断接机构，可以在尽量宽的发动机旋转区域得到根据离心振子减振器的振动抑制效果。因此，可以在避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低的同时，将可进行减缸运行等的发动机的运行区域确保为较宽。

又，根据第五发明，断接控制部在离心振子减振器的旋转速度上升至比允许上限转速靠近低转速侧的第二允许上限转速时，将断接机构的紧固程度控制为放开侧，因此即使在实际上将断接机构切换为放开状态为止发生时间上的延迟，也可以防止发动机转速超过允许上限转速，因此可以更确实地避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低。

又，根据第六发明，由断接控制部进行的向断接机构的放开侧的控制包括放开断接机构的控制和使断接机构滑动的控制，因此，通过逐渐减小断接机构的紧固程度，可以顺利地将断接机构从紧固状态经由滑动状态切换为放开状态。因此，可以抑制紧固程度急剧变化导致的冲击的发生。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施形态的带有离心振子减振器的动力传动系统的概略图；

图2是上述动力传动系统的控制系统图；

图3是断接上述动力传动系统的离合器机构的控制映射图（map）；

图4是示出上述动力传动系统的控制方法的流程图；

图5是断接上述动力传动系统的离合器机构的控制映射图的变形例；

图6是断接上述动力传动系统的离合器机构的控制映射图的其它变形例；

符号说明：

1　　发动机（动力源）

3b　　输入轴（动力传递轴）

10　　动力传动系统

12行星齿轮组（增速机构）

13　　离心振子减振器

14　　离合器机构（断接机构）

100　控制单元（控制装置）

120　变速控制部

130　断接控制部。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施形态。

图1是示出根据本发明的实施形态的带有离心振子减振器的动力传动系统10（以下，简称为“动力传动系统10”）的结构的概略图。如图1所示，该动力传动系统10具备：发动机1、将该发动机1的驱动力传递至驱动轮2的自动变速器3的变速机构3a、将发动机1的输出轴1a和变速机构3a的输入轴3b之间相连接的扭转减振器机构4、和与变速机构3a的输入轴3b连接的离心振子减振器机构5。

自动变速器3是具备选择性地紧固多个摩擦紧固元件以此分档切换变速比的变速机构3a的有级变速器。另外，自动变速器3也可以是具备使变速比连续变化的变速机构的无级自动变速器（cvt）。又，也可以代替扭转减振器机构4而设置变矩器。

扭转减振器机构4具备相互并联配置的第一弹簧构件4a和第二弹簧构件4b，它们在所述输出轴1a和输入轴3b之间串联配置。借此，输出轴1a的旋转通过弹簧构件4a、4b传递至输入轴3b侧。另外，本实施形态的“输入轴3b”相当于上述第一发明的“动力传递轴”。

离心振子减振器机构5具备：作为将输入轴3b的旋转增速的增速机构的行星齿轮组12、通过该行星齿轮组12与输入轴3b连接的离心振子减振器13、和作为能够断接从输入轴3b至行星齿轮组12的动力传递的断接机构的离合器机构14。另外，离合器机构14也可以设置于行星齿轮组12和离心振子减振器13之间。

行星齿轮组12是单小齿轮型（singlepiniontype），作为旋转元件，具有：太阳齿轮21、环形齿轮23、和支持与太阳齿轮21及环形齿轮23啮合的小齿轮22的小齿轮架24（以下，简记为“架24”）。

而且，输入轴3b通过离合器机构14与该行星齿轮组12的架24连接，并且离心振子减振器13与太阳齿轮21连接。又，环形齿轮23通过与变速器箱3d连接以制止其旋转。

离心振子减振器13具备：与行星齿轮组12的太阳齿轮21连接的支持构件、和作为以距离其轴心规定半径的圆周上的点为中心可揺动地支持于该支持构件的质量体的振子。离心振子减振器13形成为如下结构：因转矩变动而振子揺动时，在受到作用于振子的离心力的支持构件上产生周方向的分力，该分力作为抑制支持构件的转矩变动的反转矩起作用，其结果是，能够吸收输入轴3b的扭转振动。

离合器机构14具备：能相互紧固的多个摩擦板、和通过按压该摩擦板而将其紧固的油压执行器，并形成为通过控制供给至该执行器的油压，可以使紧固程度发生变化，即切换为紧固、放开或滑动状态的结构。

在此，说明上述动力传动系统10的作用。

首先，发动机1运转时，其动力传递至扭转减振器机构4，此时，发动机1的转矩变动一定程度上被扭转减振器机构4吸收。传递至该扭转减振器机构4的动力的一部分进一步从变速机构3a的输入轴3b传递至离心振子减振器机构5。离心振子减振器机构5的离合器机构14被紧固时，通过该离合器机构14从输入轴3b向行星齿轮组12传递动力。此时，行星齿轮组12的环形齿轮23的旋转被变速器箱3d制止，因此，伴随着与输入轴3b连接的架24的旋转，太阳齿轮21进行旋转。太阳齿轮21的旋转相对于架24的旋转，根据太阳齿轮21和环形齿轮23的齿数比进行增速。离心振子减振器13以增速的太阳齿轮21的转速被驱动。此时，未被扭转减振器机构4完全吸收的转矩变动被离心振子减振器13吸收。

又，本实施形态的动力传动系统10中分别设有：检测发动机1的输出轴1a的转速的发动机转速传感器101、检测变速机构3a的输入轴3b的转速的变速机构输入轴转速传感器102（以下简称为“输入轴转速传感器102”）、检测变速机构3a的输出轴3c的转速的车速传感器103、和检测离心振子减振器13的转速的振子转速传感器104。作为这些转速传感器101～104，例如可使用拾波线圈（pickupcoil）型、霍尔元件型、磁阻元件型等磁传感器。另外，本实施形态的振子转速传感器104是检测通过行星齿轮组12与离心振子减振器13连接的离合器机构14的行星齿轮组12侧的旋转元件的转速，并基于该转速且考虑行星齿轮组12的增速而间接检测离心振子减振器13的转速的传感器，但也可以是直接检测离心振子减振器13的转速的传感器。又，发动机转速和变速机构输入轴转速实质上相同，因此也可以除去发动机转速传感器101或输入轴转速传感器102的任意一方。

此外，形成为上述结构的动力传动系统10中设有综合控制发动机1、自动变速器3及离心振子减振器机构5的离合器机构14等与动力传动系统10相关的结构的控制单元100（图1中未示出）。另外，控制单元100以微型计算机为主要部件而构成。

接着，参照图2说明由控制单元100构成的动力传动系统的控制系统。

图2是动力传动系统10的控制系统图。如图2所示，形成为向控制单元100输入来自发动机转速传感器101、输入轴转速传感器102、车速传感器103、振子转速传感器104、检测示出发动机1的负荷的加速器开度的加速器开度传感器105、检测变速杆的操作位置的档位传感器（rangesensor）106等的信号的结构。另外，也可以是，对于振子转速传感器104，代替地或附加地，设置检测供给至离合器机构14的控制油压的油压传感器107。

又，控制单元100具备：基于来自上述各种传感器等的输入信号，对发动机1输出控制信号的发动机控制部110；基于变速指令向自动变速器3输出变更变速比的控制信号的变速控制部120；和基于断接指令向离合器机构14输出控制紧固程度的控制信号的断接控制部130；所述变速控制部120中设有根据变速控制中的离合器机构14的紧固程度变更供给至变速机构3a的变速油压的控制特性的变速特性变更部125。

发动机控制部110可以进行发动机1的燃料喷射控制、点火控制。另外，发动机控制部110也可以进行汽缸数控制等。

变速控制部120基于来自车速传感器103、加速器开度传感器105、档位传感器106等的输入信号，进行变更变速机构3a的变速档（变速比）的变速控制。即，变速控制部120输出变更为由当前的车速、加速器开度根据未图示的变速映射图确定的希望的变速档的变速指令，并基于该变速指令进行将变速机构3a变更为希望的变速档的控制。

变速特性变更部125基于来自输入轴转速传感器102和振子转速传感器104的输入信号判定离合器机构14的紧固程度，基于与判定的紧固程度相应的输入轴3b的惯性力矩变更供给至紧固侧或放开侧的摩擦接合元件的变速油压的控制特性。

本实施形态中，离合器机构14的紧固程度根据由输入轴转速传感器102检测的输入轴3b的转速n1、振子转速传感器104检测的（增速前的）离心振子减振器13的转速n2求出的离合器机构14的差旋转δn（=n1-n2）来判定。此时，将离心振子减振器13单体的惯性力矩设为ja，则根据紧固程度附加于输入轴3b的离心振子减振器13的惯性力矩可以由下式（1）算出。

式（1）：

。

从上式（1）可知，离合器机构14处于完全紧固状态时，差旋转δn为0，附加于输入轴3b的惯性力矩为最大（ja）。而且，离合器机构14处于滑动状态时，差旋转δn为比0大且小于n1的规定值，附加于输入轴3b的惯性力矩为小于ja的规定值。此外，在离合器机构14完全放开且离心振子减振器13的旋转已停止（n2＝0）的状态下，差旋转δn为n1，附加于输入轴3b的惯性力矩为最小（0）。

另外，离合器机构14的紧固程度也可以基于由油压传感器107检测的离合器机构14的控制油压来判定。

断接控制部130基于来自发动机转速传感器101和加速器开度传感器105的输入信号，根据图3所示的控制映射图输出断接指令，进行变更离合器机构14的紧固程度的断接控制。

即，断接控制部130在发动机转速处于n1以下的低速域或n2（n2＞n1）以上的高速域时，使离合器机构14为放开状态，在发动机转速处于n1至n2的紧固程度控制区域时，以使离合器机构14成为具有希望的紧固程度的滑动状态或紧固状态的形式进行离合器机构14的紧固程度的控制。

本实施形态中，离合器机构14在上述紧固程度控制区域中，以如下形式控制紧固程度：如图3所示，在进行存在发动机1的输出转矩的变动变大的问题的减缸运行等的加速器开度较小的范围内成为紧固状态，在其周围的区域则成为滑动状态。

又，断接控制部130在发动机转速从低速域上升至紧固程度控制区域的过程中达到转速n1时、或者从高速域下降至紧固程度控制区域的过程中达到转速n2时，进行将离合器机构14从放开状态切换为具有希望的紧固程度的滑动状态的判定，并基于该判定以将离合器机构14切换为滑动状态的形式进行变更紧固程度的控制。

此外，断接控制部130在发动机转速从紧固程度控制区域下降至低速域的过程中达到转速n1时、或者从紧固程度控制区域上升至高速域的过程中达到转速n2时，进行使离合器机构14从具有希望的紧固程度的滑动状态切换为放开状态的判定，并基于该判定以使离合器机构14切换为放开状态的形式进行变更紧固程度的控制。

在此，将发动机转速n1设定为比怠速旋转高的转速。又，将发动机转速n2设定为如下转速，即由行星齿轮组12增速的离心振子减振器13处于显著高速旋转而恐怕会对其可靠性产生影响的转速。

根据上述断接控制，发动机转速处于紧固程度控制区域时，离合器机构14为滑动状态或紧固状态，离心振子减振器13与输入轴3b一起旋转，因此离心振子减振器13吸收输入轴3b的扭转振动。此时，离合器机构14的紧固程度越高，越能改善离心振子减振器13的吸收扭转振动的性能。

（动力传动系统的控制方法）

动力传动系统10由控制单元100例如根据图4所示的流程图进行控制。

首先，如图4所示，在步骤s1中，读取从各种传感器输出的信号，在下一步骤s2中，基于来自输入轴转速传感器102、振子转速传感器104的输出信号检测离合器机构14的差旋转，基于检测的差旋转判定离合器机构14的紧固程度，从而判定离合器机构14是否处于滑动状态或紧固状态。

在步骤s2中判定为离合器机构14处于滑动状态或紧固状态时，在步骤s3中，判定离心振子减振器13的转速是否上升而达到允许上限转速n2。

在步骤s3中判定为离心振子减振器13的转速上升而达到允许上限转速n2时，接着，在步骤s4中，断接控制部130使离合器机构14成为放开状态。

另一方面，在步骤s2中，判定为离合器机构14不处于滑动状态或紧固状态、即处于放开状态时，返回步骤s1。又，在步骤s3中，判定为离心振子减振器13的转速未上升而达到允许上限转速n2、即离心振子减振器13的转速上升而小于允许上限转速n2，或转速下降而达到允许上限转速n2时，返回步骤s1。

（变形例）

另外，也可以是，断接控制部130根据图5所示的控制映射图输出断接指令，进行变更离合器机构14的紧固程度的断接控制。

该情况下，如图5所示，紧固程度控制区域是发动机转速从n1至与已增速的离心振子减振器13因高速旋转而恐怕会影响可靠性的允许上限转速n2相比靠近低速侧的规定的转速n2’的区域，这一点与图3所示的控制映射图不同。

据此，离合器机构14以如下形式被控制：在发动机转速在上升中达到比允许上限转速n2靠近低速侧的转速n2’的时刻提前从滑动状态切换为放开状态，由此，即使在实际上将离合器机构14切换为放开状态为止发生时间上的延迟，也可以防止发动机转速超过允许上限转速n2，因此可以更确实地避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低。

（其他变形例）

又，也可以是，断接控制部130根据图6所示的控制映射图输出断接指令，进行变更离合器机构14的紧固程度的断接控制。

该情况下，如图6所示，关于紧固程度控制区域，其发动机转速的范围根据加速器开度设定，具体而言，在加速器开度较大的范围内，为发动机转速从n1至与已增速的离心振子减振器13因高速旋转而恐怕会影响可靠性的允许上限转速n2相比靠近低速侧的规定的转速n2”的狭窄的区域，这一点与图3所示的控制映射图不同。

据此，离合器机构14在发动机转速上升中，在未进行减缸运行等的加速器开度较大的范围内，在达到比允许上限转速n2靠近低速侧的转速n2’的时刻切换为放开状态，并且在进行减缸运行等的加速器开度较小的范围内，在达到允许上限转速n2的时刻切换为放开状态，因此，可以避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低，同时确保处于进行减缸运行等的紧固状态的区域，从而改善发动机的燃料消耗性能。

根据上述结构，根据本实施形态，断接控制部130以使离心振子减振器13以允许上限转速n2以下的转速旋转的形式控制离合器机构14的紧固程度，因此通过将允许上限转速n2设定为离心振子减振器13旋转时不发生可靠性降低的程度的转速，可以避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低。

又，根据本实施形态，输入轴3b和离心振子减振器13通过行星齿轮组12相连接，因此，相对于输入轴3b，离心振子减振器13的旋转速度被增速，即使减小离心振子减振器13的振子的重量、旋转半径，也可以确保作用于振子的离心力。因此，可以在充分发挥振动抑制效果的同时将离心振子减振器13小型化。

又，根据本实施形态的其它变形例，允许上限转速根据发动机1的负荷设定，因此，例如在难以发生转矩变动的动力源的负荷较大的范围内，通过降低允许上限转速n2”，可以在避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低的同时，确保处于进行减缸运行等的紧固状态的区域，从而改善发动机1的燃料消耗性能。

又，根据本实施形态，断接控制部130在离心振子减振器13的转速上升至允许上限转速n2时，以使离心振子减振器13的转速小于允许上限转速n2的形式将离合器机构14的紧固程度控制为放开侧，因此可以在离心振子减振器13的转速达到允许上限转速n2为止以紧固状态维持离合器机构14，可以在尽量宽的发动机旋转区域得到根据离心振子减振器13的振动抑制效果。因此，可以在避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低的同时，将可进行减缸运行等的发动机1的运行区域确保为较宽。

又，根据本实施形态的变形例，断接控制部130在离心振子减振器13的旋转速度上升至比允许上限转速n2靠近低转速侧的允许上限转速n2’时，将离合器机构14的紧固程度控制为放开侧，因此即使在实际上将离合器机构14切换为放开状态为止发生时间上的延迟，也可以防止发动机转速超过允许上限转速n2，因此可以更确实地避免离心振子减振器13的高速旋转导致的可靠性降低。

又，根据本实施形态，由断接控制部130进行的向离合器机构14的放开侧的控制包括放开离合器机构14的控制和使离合器机构14滑动的控制，因此，通过逐渐减小离合器机构14的紧固程度，可以顺利地将离合器机构14从紧固状态经由滑动状态切换为放开状态。因此，可以抑制紧固程度急剧变化导致的冲击的发生。

本发明不限于例示的实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种改良和设计上的变更。

例如，将不同的实施形态或变形例各自公开的技术手段适当组合而得到的实施形态也包含在本发明的技术范围内。

又，本实施形态中，记载了作为断接机构使用借由油压而工作的摩擦紧固式的离合器机构14的示例，但不限于此，例如也可以使用借由电磁线圈而工作的电磁摩擦离合器。

又，本实施形态中，记载了作为断接机构使用离合器机构14的示例，但不限于此，例如也可以在行星齿轮组12的环形齿轮23和变速器箱3d间设置制动机构作为断接机构。

此外，本实施形态中，记载了作为动力源使用由内燃机构成的发动机1的示例，但不限于此，例如也可以使用形成为如下结构的所谓的混合动力发动机，即在发动机上附设发电机，由该发电机进行发电，并且在加速时将发电机作为马达利用以辅助发动机。

工业应用性：

如上所述，根据本发明，可以避免离心振子减振器的高速旋转导致的可靠性降低，因此在该种带有离心振子减振器的动力传动系统的控制装置或搭载有该控制装置的车辆的制造技术领域可以很好地利用。