JP6658013B2 - Rotation fluctuation reduction device - Google Patents

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Description

本発明は、回転変動低減装置に関する。   The present invention relates to a rotation fluctuation reducing device.

一般に、自動車はエンジンを駆動することにより、クランクシャフト、変速機のインプットシャフト、ドライブシャフト、及びこれらに取り付けられて一体に回転する部品を介して車輪を駆動する。エンジンが駆動する際、エンジンの気筒数に応じたトルク変動がクランクシャフト等に伝達され、トルク変動による乗り心地の低下や変速機の騒音等、種々の問題が生じることが知られている。そのため、クランクシャフトにはフライホイールが取り付けられ、その慣性でトルク変動を抑制している。フライホイールの慣性が大きければ、トルク変動の抑制効果が高く、上記問題が改善できる。ところが、フライホイールの慣性を大きくすると、加速性能や加減速時の燃費性能が低下する。   In general, an automobile drives an engine to drive wheels via a crankshaft, an input shaft of a transmission, a drive shaft, and components attached thereto and rotating integrally therewith. It is known that when an engine is driven, torque fluctuations corresponding to the number of cylinders of the engine are transmitted to a crankshaft or the like, and various problems such as a reduction in riding comfort and transmission noise due to the torque fluctuations occur. Therefore, a flywheel is attached to the crankshaft, and its inertia suppresses torque fluctuation. If the inertia of the flywheel is large, the effect of suppressing torque fluctuation is high, and the above problem can be improved. However, when the inertia of the flywheel is increased, the acceleration performance and the fuel efficiency during acceleration / deceleration decrease.

そこで、特許文献１のエンジンのトルク平滑化装置、特許文献２のエンジンのトルク変動抑制装置等では、クランクシャフトに発電機能、電動機能を有するモータを直結することにより慣性を大きくせず、トルク変動を抑制している。つまり、発電機能、電動機能を交互に働かせてトルク変動を抑え、フライホイールの慣性を小さくしている。   Therefore, in the engine torque smoothing device of Patent Document 1 and the engine torque fluctuation suppressing device of Patent Document 2, an inertia is not increased by directly connecting a motor having a power generation function and an electric function to the crankshaft, and the torque fluctuation is reduced. Has been suppressed. In other words, the power generation function and the electric function are alternately operated to suppress the torque fluctuation and reduce the inertia of the flywheel.

また、フライホイールにモータの機能を付加する技術として、特許文献３のフライホィール式エネルギー貯蔵装置では、コイル、磁極の配置方法を提案し、特許文献４の車両用駆動装置では、負荷と発動機の回転速度を比較して、モータを発電機とするか電動機とするかの切替方法が提案されている。更に、位置検出についても様々な方法が提案されており、例えば、特許文献５の速度測定装置では、コイルを貫く磁束変化を利用して、回転速度の検出対象となる回転体の位置検出を行う方法が提案されている。   As a technique for adding a motor function to a flywheel, a flywheel energy storage device of Patent Document 3 proposes a method of arranging coils and magnetic poles, and a vehicle drive device of Patent Document 4 proposes a load and an engine. There has been proposed a method of comparing the rotation speeds of the motors and switching between a motor as a generator and an electric motor. Furthermore, various methods have been proposed for position detection. For example, in a speed measuring device disclosed in Patent Document 5, the position of a rotating body to be detected as a rotation speed is detected using a change in magnetic flux passing through a coil. A method has been proposed.

特開昭５９−１５８３３１号公報JP-A-59-158331 特開昭６１−１４９５３８号公報JP-A-61-149538 特開平９−１２１４７７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-112577 特許第３０５２８２０号公報Japanese Patent No. 3052820 特開２０００−９７９５３号公報JP-A-2000-97553

しかしながら、特許文献１、２の装置は、発電機能、電動機能を有するモータをクランクシャフトに直結する構成であり、エンジンから入力されるトルクの変動が大きい。そのため、モータ性能が低い場合には、十分な制振効果が得られず、慣性低減効果も小さい。これに対し、性能が高いモータを使用した場合には、満足できる制振効果が得られ、慣性も低減できる。しかし、モータサイズが大きいため、現状のフライホイールの配置スペースを大幅に超過し、重量も増加する。結局、加速性能、燃費性能は向上せず、自動車への搭載が困難になる可能性もある。
一方、特許文献３には、充放電の具体的な方法についての記載がない。特許文献４の車両用駆動装置は、負荷と発動機の回転速度を比較して決定するために演算回路及びセンサが必要となる。このため、回路構成が煩雑となり、回路の消費電力が大きくなってエネルギー効率を低下させる。また、特許文献５の速度測定装置においても、コイルが演算回路に接続される。そのため、上記特許文献４の場合と同様に、回路構成が煩雑となり、回路の消費電力が大きくなってエネルギー効率を低下させる問題がある。 However, the devices of Patent Documents 1 and 2 have a configuration in which a motor having a power generation function and an electric function is directly connected to a crankshaft, and the torque input from the engine greatly fluctuates. Therefore, when the motor performance is low, a sufficient damping effect cannot be obtained, and the effect of reducing the inertia is small. On the other hand, when a motor with high performance is used, a satisfactory vibration damping effect can be obtained, and inertia can be reduced. However, since the motor size is large, the current flywheel arrangement space is greatly exceeded, and the weight increases. Eventually, acceleration performance and fuel economy performance do not improve, and it may be difficult to mount on a car.
On the other hand, Patent Document 3 does not describe a specific method of charging and discharging. The vehicle drive device of Patent Document 4 requires an arithmetic circuit and a sensor to determine the load by comparing the rotational speed of the motor with the load. Therefore, the circuit configuration becomes complicated, the power consumption of the circuit increases, and the energy efficiency decreases. Also, in the speed measuring device of Patent Document 5, the coil is connected to the arithmetic circuit. Therefore, as in the case of Patent Document 4, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated, the power consumption of the circuit increases, and the energy efficiency decreases.

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、モータサイズを大きくすることなく、簡単な制御回路で、十分な慣性低減量が得られる回転変動低減装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotation fluctuation reduction device that can obtain a sufficient amount of inertia reduction with a simple control circuit without increasing the motor size.

本発明は下記構成からなる。
回転駆動力が供給される慣性体と、前記慣性体の回転トルク変動を低減するトルク低減機構部と、前記慣性体の回転が前記トルク低減機構部を介して伝達される回転部材と、前記回転部材に設けられた磁石、及び前記回転部材に対し回転しない非回転部材に固定され前記磁石に対向するコイルを備えるモータと、前記モータが発電した電力を一時的に蓄えるキャパシタを有し、一回転する間の前記回転部材の回転速度が上昇する状態では、前記キャパシタに電力を蓄え、前記回転速度が低下する状態では、スイッチを駆動することにより前記キャパシタに蓄えた電力を前記コイルに供給するＬＣ回路と、を具備することを特徴とする回転変動低減装置。
The present invention has the following configuration.
An inertial body to which a rotational driving force is supplied, a torque reduction mechanism for reducing a variation in rotational torque of the inertia body, a rotating member to which rotation of the inertia body is transmitted via the torque reduction mechanism, a magnet provided on a member, and a motor having a coil fixed to said non-rotating member that does not rotate with respect to the rotating member to face the magnet, the temporarily storing capacitor power said motor has power, one rotation In a state where the rotation speed of the rotating member increases during the operation, power is stored in the capacitor, and in a state where the rotation speed decreases, a switch is driven to supply the power stored in the capacitor to the coil. And a circuit.

本発明に係る回転変動低減装置によれば、モータサイズを大きくすることなく、簡単な制御回路で、十分な慣性低減量が得られる。   According to the rotation fluctuation reducing device according to the present invention, a sufficient amount of inertia reduction can be obtained with a simple control circuit without increasing the motor size.

第１構成例の回転変動低減装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a rotation fluctuation reduction device of a first configuration example. 図１に示した回転変動低減装置を構成するデュアルマスフライホイールの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a dual mass flywheel constituting the rotation fluctuation reducing device shown in FIG. 1. 発電用コイル及び放電用コイルの充放電を制御するＬＣ回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an LC circuit that controls charging and discharging of a power generation coil and a discharge coil. （Ａ）は４気筒エンジンのクランクシャフトの一例を表す模式図、（Ｂ）は４サイクル直列４気筒の点火順の一例を表す説明図である。(A) is a schematic diagram illustrating an example of a crankshaft of a four-cylinder engine, and (B) is an explanatory diagram illustrating an example of an ignition sequence of a four-cycle in-line four-cylinder. 磁石とコイルの配置の一例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing an example of arrangement of a magnet and a coil. アシストが有る場合と無い場合の回転数とクランク角の相関を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a correlation between a rotation speed and a crank angle when assist is provided and when there is no assist. 慣性が大きい場合と小さい場合のトルク変動起因の回転変動を表す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating rotation fluctuation caused by torque fluctuation when the inertia is large and when the inertia is small. （Ａ）はクランクシャフトにモータを直結した場合の慣性低減量を表す説明図、（Ｂ）はデュアルマスフライホイールの２次側回転部にモータを連結した場合の慣性低減量を表す説明図である。(A) is an explanatory diagram showing the amount of inertia reduction when the motor is directly connected to the crankshaft, and (B) is an explanatory diagram showing the amount of inertia reduction when the motor is connected to the secondary rotating portion of the dual mass flywheel. is there. コイルと磁石が回転軸に直交する面を挟んで対向配置される回転変動低減装置の変形例の構成図である。It is a block diagram of a modification of the rotation fluctuation reducing device in which a coil and a magnet are arranged to face each other across a plane orthogonal to the rotation axis.

以下、本発明の構成例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は第１構成例の回転変動低減装置の構成図である。
本構成例の回転変動低減装置１００は、慣性体１１と、トルク低減機構部１３と、回転部材１５と、モータ１７と、ＬＣ回路１９と、を有する。 Hereinafter, a configuration example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a rotation fluctuation reduction device of a first configuration example.
The rotation fluctuation reduction device 100 of this configuration example includes an inertial body 11, a torque reduction mechanism 13, a rotating member 15, a motor 17, and an LC circuit 19.

慣性体１１は、回転駆動装置からの回転駆動力が供給される。回転駆動装置としては、例えば内燃機関であるエンジン２１が挙げられるが、その他にも回転トルク変動（回転ムラ）が周期的に生じるエンジン以外の装置であってもよい。以下、回転駆動装置がエンジン２１である場合を例に説明する。この場合、慣性体１１、トルク低減機構部１３、回転部材１５は、後述するデュアルマスフライホイールの構成要素となる。   The inertial body 11 is supplied with a rotational driving force from a rotational driving device. As the rotary drive device, for example, the engine 21 which is an internal combustion engine can be cited, but other devices than the engine in which rotation torque fluctuation (rotation unevenness) occurs periodically may be used. Hereinafter, a case where the rotary drive device is the engine 21 will be described as an example. In this case, the inertial body 11, the torque reducing mechanism 13, and the rotating member 15 are constituent elements of a dual mass flywheel described later.

慣性体１１は、デュアルマスフライホイールの１次側回転部である第１フライホイールとなる。   The inertial body 11 serves as a first flywheel that is a primary rotating unit of the dual mass flywheel.

トルク低減機構部１３は、慣性体１１の回転トルク変動を低減する。このトルク低減機構部１３は、デュアルマスフライホイールの１次側回転部と２次側回転部とを連結している後述の圧縮コイルばね及びディスクとなる。このトルク低減機構部１３により回転トルク変動を低減する作用は、後述のデュアルマスフライホイールの作用で説明する。   The torque reduction mechanism 13 reduces the fluctuation of the rotational torque of the inertial body 11. The torque reduction mechanism unit 13 is a compression coil spring and a disk, which will be described later, connecting the primary rotating unit and the secondary rotating unit of the dual mass flywheel. The operation of the torque reduction mechanism 13 for reducing the fluctuation of the rotational torque will be described later with the operation of a dual mass flywheel.

回転部材１５は、デュアルマスフライホイールの２次側回転部である第２フライホイールであり、慣性体１１の回転がトルク低減機構部１３を介して伝達される。回転部材１５は、中間シャフト２３を介してトランスミッション２５のトランスミッション入力軸に連結される。   The rotating member 15 is a second flywheel, which is a secondary rotating part of the dual mass flywheel, and the rotation of the inertial body 11 is transmitted through the torque reducing mechanism 13. The rotating member 15 is connected to a transmission input shaft of a transmission 25 via an intermediate shaft 23.

モータ１７は、磁石２７と、コイル２９とを備える。磁石２７は、回転部材１５に設けられる。コイル２９は、磁石２７に対向して配置され、例えば、シリンダハウジングやクランクケースの他、フライホイールを覆うカバー部材等の回転部材１５に対して回転しない非回転部材（図示略）に固定される。   The motor 17 includes a magnet 27 and a coil 29. The magnet 27 is provided on the rotating member 15. The coil 29 is disposed to face the magnet 27 and is fixed to a non-rotating member (not shown) that does not rotate with respect to the rotating member 15 such as a cover member that covers the flywheel, for example, other than the cylinder housing and the crankcase. .

ＬＣ回路１９は、キャパシタを有し、モータ１７が発電した電力を一時的に蓄える。また、ＬＣ回路１９は、回転部材１５の回転速度が低下する場合に、キャパシタＣ１に蓄えた電力をコイル２９に供給して回転のアシストを行う。   The LC circuit 19 has a capacitor and temporarily stores the power generated by the motor 17. In addition, when the rotation speed of the rotating member 15 decreases, the LC circuit 19 supplies the electric power stored in the capacitor C1 to the coil 29 to assist the rotation.

図２は図１に示した回転変動低減装置を構成するデュアルマスフライホイールの断面図である。
ここでは、モータ１７が設けられるより具体的な回転変動低減装置１００の要部の一例を説明する。デュアルマスフライホイール３１は、相対回転可能な慣性体１１である第１フライホイール３３と、回転部材１５である第２フライホイール３５と、第１フライホイール３３と第２フライホイール３５の間に配置される圧縮コイルバネ４３及びディスク４７と、を備える。第１フライホイール３３及び第２フライホイール３５は、共に慣性モーメントを発生する質量体である。第１フライホイール３３には、ハブ３７がリベット等によって固定される。ハブ３７は、クランクシャフト３９に連結され、クランクシャフト３９と一体に回転する。つまり、第１フライホイール３３は、エンジン２１からの回転トルクがクランクシャフト３９を介して伝達される。 FIG. 2 is a sectional view of a dual mass flywheel constituting the rotation fluctuation reducing device shown in FIG.
Here, a more specific example of a main part of the rotation fluctuation reducing device 100 provided with the motor 17 will be described. The dual mass flywheel 31 is disposed between the first flywheel 33 that is the inertia body 11 that can rotate relatively, the second flywheel 35 that is the rotating member 15, and the first flywheel 33 and the second flywheel 35. The compression coil spring 43 and the disk 47 are provided. The first flywheel 33 and the second flywheel 35 are both mass bodies that generate a moment of inertia. The hub 37 is fixed to the first flywheel 33 by rivets or the like. The hub 37 is connected to the crankshaft 39 and rotates integrally with the crankshaft 39. That is, the rotation torque from the engine 21 is transmitted to the first flywheel 33 via the crankshaft 39.

第１フライホイール３３の内周には、環状室４１が形成される。環状室４１には、弾性体である圧縮コイルバネ４３が装着される。圧縮コイルばね４３は、その端部が第１フライホイール３３に係止され、ディスク４９をばね弾性により回転規制する。   An annular chamber 41 is formed on the inner periphery of the first flywheel 33. A compression coil spring 43, which is an elastic body, is mounted in the annular chamber 41. The end of the compression coil spring 43 is locked to the first flywheel 33, and the rotation of the disk 49 is restricted by spring elasticity.

ハブ３７の外周には、第２フライホイール３５が玉軸受４５を介して相対回転可能に同心で取り付けられる。この第２フライホイール３５には、ディスク４７が同心で固定される。ディスク４７は、ハブ３７を遊嵌する内穴を有し、ハブ３７及び第１フライホイール３３と相対回転可能に第２フライホイール３５に支持される。   A second flywheel 35 is concentrically mounted on the outer periphery of the hub 37 via a ball bearing 45 so as to be relatively rotatable. A disk 47 is concentrically fixed to the second flywheel 35. The disc 47 has an inner hole into which the hub 37 is loosely fitted, and is supported by the second flywheel 35 so as to be rotatable relative to the hub 37 and the first flywheel 33.

第２フライホイール３５は、ハブ３７に対して相対回転する際に、圧縮コイルばね４３を圧縮する。これにより、クランクシャフト３９のトルクは、第１フライホイール３３側から圧縮コイルばね４３を経由して第２フライホイール３５に伝達される。つまり、エンジントルクの変動により、第１フライホイール３３に対して第２フライホイール３５側のディスク４７が相対回転すると、圧縮コイルばね４３が円周方向に伸縮する。これにより、エンジントルクの変更による振動が吸収又は緩和され、トランスミッション２５へのトルク変動が小さくなる。   The second flywheel 35 compresses the compression coil spring 43 when rotating relative to the hub 37. Thus, the torque of the crankshaft 39 is transmitted from the first flywheel 33 to the second flywheel 35 via the compression coil spring 43. That is, when the disk 47 on the second flywheel 35 side rotates relative to the first flywheel 33 due to the fluctuation of the engine torque, the compression coil spring 43 expands and contracts in the circumferential direction. Thereby, the vibration due to the change in the engine torque is absorbed or reduced, and the torque fluctuation to the transmission 25 is reduced.

このように、回転変動低減装置１００は、慣性体１１、トルク低減機構部１３、及び回転部材１５により、１次側回転部である慣性体１１からの回転トルクを、トルク低減機構部１３を介して２次側回転部である回転部材１５に伝達する。   As described above, the rotation fluctuation reducing device 100 uses the inertia body 11, the torque reduction mechanism unit 13, and the rotating member 15 to transmit the rotation torque from the inertia body 11 that is the primary side rotation unit via the torque reduction mechanism unit 13. To the rotating member 15 which is a secondary rotating part.

そして、回転変動低減装置１００は、このデュアルマスフライホイール３１の第２フライホイール３５に、モータ１７を設けている。つまり、第２フライホイール３５に磁石２７が設けられ、第２フライホイール３５に対して非回転となる非回転部材に磁石２７と対向してコイル２９が設けられる。   In the rotation fluctuation reducing device 100, the motor 17 is provided on the second flywheel 35 of the dual mass flywheel 31. That is, the magnet 27 is provided on the second flywheel 35, and the coil 29 is provided on a non-rotating member that does not rotate with respect to the second flywheel 35, facing the magnet 27.

図３は発電用コイル及び放電用コイルの充放電を制御するＬＣ回路の回路図である。
ＬＣ回路１９は、コイル２９として発電用コイルＬ２と、放電用コイルＬ３と、スイッチＳ１を駆動する電力を発生するスイッチ駆動用コイルＬ１とを有する。スイッチ駆動用コイルＬ１、発電用コイルＬ２、放電用コイルＬ３は、磁石２７と相対する回転しない非回転部材に設けられる。各コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の巻数、極性は所望の電圧、位相に応じて適宜調整することができる。 FIG. 3 is a circuit diagram of an LC circuit that controls charging and discharging of the power generation coil and the discharge coil.
The LC circuit 19 includes, as the coil 29, a power generation coil L2, a discharge coil L3, and a switch driving coil L1 for generating electric power for driving the switch S1. The switch drive coil L1, the power generation coil L2, and the discharge coil L3 are provided on a non-rotating member that does not rotate and faces the magnet 27. The number of turns and the polarity of each of the coils L1, L2, L3 can be appropriately adjusted according to a desired voltage and phase.

ＬＣ回路１９は、キャパシタＣ１に対して、発電用コイルＬ２と放電用コイルＬ３とが並列に接続される。キャパシタＣ１の容量については、必要とされる所望の電力に応じて適宜調整が可能である。また、キャパシタＣ１の種類（電解、タンタル等）は、応答速度、容量を考慮し適宜調整が可能である。   In the LC circuit 19, the power generation coil L2 and the discharge coil L3 are connected in parallel to the capacitor C1. The capacitance of the capacitor C1 can be appropriately adjusted according to the required desired power. The type (electrolysis, tantalum, etc.) of the capacitor C1 can be appropriately adjusted in consideration of the response speed and the capacity.

発電用コイルＬ２とキャパシタＣ１を含むループ、及び放電用コイルＬ３とキャパシタＣ１を含むループは、極力対称的な回路構成とし、電圧降下等を抑制するのが望ましい。ＬＣ回路１９は、キャパシタＣ１に充電する電圧の極性を揃えるため、発電用コイルＬ２とキャパシタＣ１の間に、スイッチ駆動用コイルＬ１側をアノードとして図示例のダイオードＤ１を接続する等の回路構成も可能である。   It is desirable that the loop including the power generating coil L2 and the capacitor C1 and the loop including the discharging coil L3 and the capacitor C1 have a symmetrical circuit configuration as much as possible to suppress a voltage drop or the like. The LC circuit 19 has a circuit configuration such as connecting a diode D1 in the illustrated example between the power generation coil L2 and the capacitor C1 with the switch driving coil L1 side as an anode between the power generation coil L2 and the capacitor C1 in order to make the polarity of the voltage charged in the capacitor C1 uniform. It is possible.

スイッチＳ１は、キャパシタＣ１と放電用コイルＬ３を含むループ上に設けられる。スイッチＳ１は、放電用コイルＬ３への放電を制御する。スイッチＳ１は、スイッチ駆動用コイルＬ１で発電された電力を用いて駆動される。スイッチＳ１は、機械的スイッチ、半導体、例えば電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタ等のいずれもであってもよい。ＬＣ回路１９は、スイッチＳ１の入力定格電圧に応じ、スイッチ駆動用コイルＬ１にツェナーダイオード等の電圧調整素子を接続することも可能である。スイッチ駆動用コイルＬ１の接続方法は、図３においてはスイッチＳ１とグラウンドとの間としているが、例えばスイッチＳ１が電界効果トランジスタの場合は、ゲートとソースとの間に接続する等、スイッチＳ１の素子に応じて任意に変更可能である。   The switch S1 is provided on a loop including the capacitor C1 and the discharging coil L3. The switch S1 controls discharge to the discharge coil L3. The switch S1 is driven using electric power generated by the switch driving coil L1. The switch S1 may be any of a mechanical switch and a semiconductor, for example, a field-effect transistor or a bipolar transistor. The LC circuit 19 can also connect a voltage adjusting element such as a Zener diode to the switch driving coil L1 according to the input rated voltage of the switch S1. Although the connection method of the switch driving coil L1 is between the switch S1 and the ground in FIG. 3, for example, when the switch S1 is a field-effect transistor, it is connected between the gate and the source. It can be arbitrarily changed according to the element.

回転ムラが生じる機械角（クランク角）が既知である場合、スイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦタイミングは、フライホイール等に設ける磁石２７の数を考慮し、スイッチ駆動用コイルＬ１、発電用コイルＬ２、放電用コイルＬ３の取り付け位置を調整することのみで決定できる。すなわち、磁石２７の数、コイル２９の数、取り付け位置は、充放電のタイミングを考慮して、この位置調整により任意に決定可能である。   When the mechanical angle (crank angle) at which the rotation unevenness occurs is known, the ON / OFF timing of the switch S1 is determined by considering the number of magnets 27 provided on the flywheel or the like and taking into account the switch driving coil L1, the power generating coil L2, and the discharge coil. It can be determined only by adjusting the mounting position of the use coil L3. That is, the number of magnets 27, the number of coils 29, and the mounting position can be arbitrarily determined by this position adjustment in consideration of the timing of charging and discharging.

次に、磁石２７の数、コイル２９の数、取り付け位置の具体的な一例を説明する。
図４（Ａ）は４気筒エンジンのクランクシャフトの一例を表す模式図、（Ｂ）は４サイクル直列４気筒の点火順の一例を表す説明図である。
４気筒エンジンのクランクシャフト３９は、例えば図４（Ａ）に示す１番目の気筒、４番目の気筒のクランクピンがクランクシャフト３９の軸線に対して同方向に偏心し、２番目の気筒、３番目の気筒のクランクピンがクランクシャフト３９の軸線に対して上記と反対方向に偏心する。これにより、クランクシャフト３９は、回転質量による慣性力、慣性偶力が釣り合う。ただし、各シリンダの往復質量、回転質量、クランク半径、連接棒の長さは等しいものとする。 Next, a specific example of the number of magnets 27, the number of coils 29, and the mounting position will be described.
FIG. 4A is a schematic diagram illustrating an example of a crankshaft of a four-cylinder engine, and FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating an example of an ignition sequence of a four-cycle in-line four-cylinder.
The crankshaft 39 of the four-cylinder engine has, for example, the first cylinder shown in FIG. 4A and the crankpins of the fourth cylinder eccentric to the axis of the crankshaft 39 in the same direction, The crankpin of the second cylinder is eccentric with respect to the axis of the crankshaft 39 in the opposite direction. As a result, the inertia force and inertia couple of the crankshaft 39 due to the rotating mass are balanced. However, the reciprocating mass, rotating mass, crank radius, and connecting rod length of each cylinder are assumed to be equal.

上記のクランクシャフト３９を用いた各気筒の点火は、図４（Ｂ）に示す通りとなる。図４（Ｂ）中の上段の数字は、気筒の番号を示す。エンジンが４サイクルエンジンである場合、爆発、排気、吸気、圧縮のそれぞれでピストンが上死点と下死点の間を移動する。これら４つの行程は、クランクシャフト３９が２回転する間に行われる。クランクシャフト３９は、１番のピストンが下がっているときは４番も下がり、その際、２番と３番は上がる。   The ignition of each cylinder using the crankshaft 39 is as shown in FIG. The numbers at the top in FIG. 4B indicate the cylinder numbers. If the engine is a four-stroke engine, the piston moves between top dead center and bottom dead center for each of explosion, exhaust, intake, and compression. These four strokes are performed while the crankshaft 39 makes two rotations. The crankshaft 39 goes down as much as No. 4 when the No. 1 piston goes down, and at that time, the No. 2 and No. 3 go up.

上記例における爆発行程において、正のトルクを発生するクランクシャフト３９の回転角は１８０度以下となる。したがって、爆発によるトルク変動は、４気筒の等間隔爆発であれば２回転（７２０度）の１／４のサイクルであり、１回転で２回となる。よって、クランクシャフト３９の回転トルクは、１回転する間に大きく変動するものとなる。   In the explosion stroke in the above example, the rotation angle of the crankshaft 39 that generates a positive torque is 180 degrees or less. Therefore, the torque fluctuation due to the explosion is a cycle of 1/4 of 2 rotations (720 degrees) for a 4-cylinder equally-spaced explosion, and is 2 times per rotation. Therefore, the rotation torque of the crankshaft 39 greatly varies during one rotation.

本構成では、エンジントルクにこのような変動が生じると、上記したデュアルマスフライホイール３１の圧縮コイルばね４３が伸縮して、圧縮コイルばね４３が振動を吸収又は緩和する。   In this configuration, when such a fluctuation occurs in the engine torque, the compression coil spring 43 of the dual mass flywheel 31 expands and contracts, and the compression coil spring 43 absorbs or reduces the vibration.

図５は磁石とコイル２９の配置の一例を表す模式図である。なお、図中、１、２、３、４の数字は気筒の番号を示す。気筒の爆発順は、図４（Ｂ）に示した通り、１→２→４→３の順となる。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of the arrangement of the magnet and the coil 29. In the figure, numerals 1, 2, 3, and 4 indicate cylinder numbers. The order of the cylinder explosions is 1 → 2 → 4 → 3 as shown in FIG.

スイッチＳ１は、スイッチ駆動用コイルＬ１、発電用コイルＬ２、及び放電用コイルＬ３の回転部材１５（本例では第２フライホイール３５）の回転方向に沿った取り付け位置に応じてＯＮ／ＯＦＦタイミングが決定される。図５に示す例では、磁石２７は、回転部材１５の半径方向両端側に一対設けられる。発電用コイルＬ２は、回転部材１５の回転速度が上昇する位置に配置される。すなわち、発電用コイルＬ２は、略１８０°の間隔で１対のものが配置される。この場合、発電用コイルＬ２の位置は、爆発時のクランクシャフト３９の回転角度と略一致する（ただし、１次側回転部と２次側回転部のトルク変動による相対的な角度位相のずれは考慮しないものとする）。つまり、一方のＬＣ回路１９には、１番と４番の気筒の爆発時に磁石２７と発電用コイルＬ２が対面して配置され、他方のＬＣ回路１９には、２番と３番の気筒の爆発時に磁石２７と発電用コイルＬ２が対面して配置される。   The switch S1 has an ON / OFF timing according to a mounting position of the switch driving coil L1, the power generation coil L2, and the discharge coil L3 along the rotation direction of the rotating member 15 (the second flywheel 35 in this example). It is determined. In the example shown in FIG. 5, a pair of magnets 27 are provided on both ends in the radial direction of the rotating member 15. The power generation coil L2 is arranged at a position where the rotation speed of the rotating member 15 increases. That is, a pair of power generating coils L2 are arranged at intervals of approximately 180 °. In this case, the position of the power generating coil L2 substantially coincides with the rotation angle of the crankshaft 39 at the time of the explosion (however, the relative angular phase shift due to the torque fluctuation between the primary rotating part and the secondary rotating part is not significant). Not taken into account). In other words, the magnet 27 and the power generating coil L2 are arranged facing one another in the LC circuit 19 when the first and fourth cylinders explode, and the other LC circuit 19 is provided with the second and third cylinders. At the time of the explosion, the magnet 27 and the power generation coil L2 face each other.

また、スイッチ駆動用コイルＬ１及び放電用コイルＬ３は、回転部材１５の回転速度が低下する位置に配置される。つまり、スイッチ駆動用コイルＬ１及び放電用コイルＬ３は、略１８０°の間隔で１対のものが配置される。この場合、スイッチ駆動用コイルＬ１及び放電用コイルＬ３の位置は、排気終了行程又は吸気開始行程のときのクランクシャフト３９の回転角度と略一致する（但し、１次側回転部と２次側回転部のトルク変動による相対的な角度位相のずれは考慮しないものとする）。   The switch driving coil L1 and the discharge coil L3 are arranged at positions where the rotation speed of the rotating member 15 decreases. That is, a pair of the switch driving coil L1 and the discharge coil L3 is arranged at an interval of approximately 180 °. In this case, the positions of the switch drive coil L1 and the discharge coil L3 substantially coincide with the rotation angle of the crankshaft 39 during the exhaust end stroke or the intake start stroke (however, the primary rotation unit and the secondary rotation unit). The relative angular phase shift due to the torque fluctuation of the section is not considered).

なお、発電用コイルＬ２は、回転部材１５の回転方向に沿って延在して形成されることが好ましい。これにより、発電時間を長く確保することができる。   Note that the power generation coil L2 is preferably formed to extend along the rotation direction of the rotating member 15. Thereby, a long power generation time can be secured.

図５に示す例では、磁石２７と、スイッチ駆動用コイルＬ１と、発電用コイルＬ２と、放電用コイルＬ３と、からなるモータ１７が、回転部材１５の周方向に点対称で１組み設けられることになる。これら１組みのモータ１７には、上記のＬＣ回路１９がそれぞれ設けられる。   In the example shown in FIG. 5, one set of the motor 17 including the magnet 27, the switch driving coil L <b> 1, the power generation coil L <b> 2, and the discharge coil L <b> 3 is provided symmetrically in the circumferential direction of the rotating member 15. Will be. Each of the motors 17 is provided with the LC circuit 19 described above.

次に、回転変動低減装置１００の充電、放電のタイミングについて説明する。
図６はアシストが有る場合と無い場合の回転数とクランク角の相関を表す説明図である。
エンジン２１は、上述したようにクランク角によって常に同じタイミングでトルク変動がある（ピストンの爆発タイミング起因であるため）。例えば、４気筒エンジンの場合は、図６に示すように、クランク角が３６０度回転する間に２回の最大トルク振幅が生じる（正負それぞれのトルク）がある。回転変動低減装置１００は、モータ１７の発電、電動機能を用いることによって、この回転変動を抑制する。その際、発電機能（充電）で得た電力をＬＣ回路１９のキャパシタＣ１に一時的に蓄え、電動機能（放電）時に活用する。これにより、モータ１７は、発電時、回転負荷を生じさせ、電動時には回転をアシストする。つまり、モータ１７は、外部電源を必要とせずに、回転変動を抑制するように働く。 Next, charging and discharging timings of the rotation fluctuation reducing device 100 will be described.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the correlation between the rotational speed and the crank angle when assist is provided and when there is no assist.
As described above, the engine 21 always has the torque fluctuation at the same timing depending on the crank angle (because it is caused by the piston explosion timing). For example, in the case of a four-cylinder engine, there are two maximum torque amplitudes (positive and negative torques) while the crank angle rotates 360 degrees as shown in FIG. The rotation fluctuation reduction device 100 suppresses this rotation fluctuation by using the power generation and electric functions of the motor 17. At that time, the electric power obtained by the power generation function (charging) is temporarily stored in the capacitor C1 of the LC circuit 19, and is used at the time of the electric motor function (discharge). As a result, the motor 17 generates a rotating load during power generation, and assists the rotation during electric driving. That is, the motor 17 works so as to suppress the rotation fluctuation without requiring an external power supply.

図７は慣性が大きい場合と小さい場合のトルク変動起因の回転変動を表す説明図である。
エンジン２１は、慣性が大きい場合、回転変動が小さく、慣性が小さい場合、回転変動が大きい。回転変動低減装置１００は、慣性が小さい場合の回転変動増加を、モータ１７により慣性大相当の回転変動に抑制するよう働く。それにより、加速性能、燃費性能を向上させることができる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing rotation fluctuation caused by torque fluctuation when the inertia is large and when the inertia is small.
When the inertia is large, the rotation fluctuation of the engine 21 is small, and when the inertia is small, the rotation fluctuation is large. The rotation fluctuation reducing device 100 works so as to suppress an increase in the rotation fluctuation when the inertia is small to a rotation fluctuation corresponding to the large inertia by the motor 17. Thereby, acceleration performance and fuel consumption performance can be improved.

図８（Ａ）はクランクシャフトにモータを直結した場合の慣性低減量を表す説明図、（Ｂ）はデュアルマスフライホイールの２次側回転部にモータを連結した場合の慣性低減量を表す説明図である。
図８（Ａ），（Ｂ）において、横軸は慣性（ｋｇｍ２）を表し、縦軸は回転角速度（ｒａｄ／ｓ２）を表す。回転角速度は、トルク変動を表す指標値であり、大きい値が振動大となる。図８（Ａ）の例は、クランクシャフト３９のトルク振幅が±２００（Ｎｍ）でモータでの発電、電動によるトルク振幅が±３（Ｎｍ）の場合の結果である。図８（Ａ）の例では、モータの性能が足らず、同じ慣性でも制振性能の向上は少なく、慣性低減量は小さい。すなわち、クランクシャフト３９にモータ１７を直結した構成では慣性低減量は小さい。 FIG. 8A is an explanatory diagram showing an inertia reduction amount when a motor is directly connected to a crankshaft, and FIG. 8B is an explanatory diagram showing an inertia reduction amount when a motor is connected to a secondary rotating portion of a dual mass flywheel. FIG.
8A and 8B, the horizontal axis represents the inertia (kgm 2 ), and the vertical axis represents the rotational angular velocity (rad / s 2 ). The rotation angular velocity is an index value indicating a torque fluctuation, and a large value indicates a large vibration. The example of FIG. 8A is a result in the case where the torque amplitude of the crankshaft 39 is ± 200 (Nm) and the torque amplitude generated by the motor and the electric power is ± 3 (Nm). In the example of FIG. 8A, the performance of the motor is insufficient, and the improvement of the vibration damping performance is small even with the same inertia, and the inertia reduction amount is small. That is, in the configuration in which the motor 17 is directly connected to the crankshaft 39, the amount of inertia reduction is small.

これに対し、図８（Ｂ）に示すデュアルマスフライホイール３１の２次側回転部にモータ１７を連結した構成では、２次側のトルク振幅を±５０（Ｎｍ）とし、モータ１７での発電、電動によるトルク振幅が±３（Ｎｍ）（上記と同じ性能）とすると、慣性低減量は図８（Ａ）に対して、大きくとれることが分かる。つまり、回転変動低減装置１００は、エンジン２１から直結のクランクシャフト３９にモータ１７を設けるのではなく、一度トルク変動を抑える機能を持つものに発電機能、電動機能を有するモータ１７を接続する方が、高い慣性低減量が得られる。   On the other hand, in the configuration in which the motor 17 is connected to the secondary rotating part of the dual mass flywheel 31 shown in FIG. 8B, the torque amplitude on the secondary side is ± 50 (Nm), and the power generation by the motor 17 is performed. If the torque amplitude by electric drive is ± 3 (Nm) (the same performance as above), it can be seen that the amount of inertia reduction can be larger than that in FIG. That is, instead of providing the motor 17 on the crankshaft 39 directly connected to the engine 21, the rotation fluctuation reduction device 100 connects the motor 17 having the function of suppressing the torque fluctuation to the motor 17 having the power generation function and the electric function once. , A high inertia reduction amount can be obtained.

次に、上記した構成の作用を説明する。
本構成の回転変動低減装置１００では、１次側回転部である慣性体１１に入力される捩り振動成分が、トルク低減機構部１３により吸収され、減衰されて回転部材１５へ伝わる。すなわち、トルク変動は、２次側回転部となる回転部材１５で小さくなる。このトルク変動が小さくなる部分（回転部材１５）にモータ１７を接続することにより、モータ１７のサイズを大きくせずに大きな制振性能が得られるようになる。つまり、回転部材１５にモータ１７を設けた場合、モータ１７を１次側回転部に設けた場合に比べ、慣性をより小さくでき、これにより、図８（Ｂ）に示したように、慣性低減量を増大できる。 Next, the operation of the above configuration will be described.
In the rotation fluctuation reduction device 100 of this configuration, the torsional vibration component input to the inertial body 11 that is the primary side rotation unit is absorbed by the torque reduction mechanism unit 13, attenuated, and transmitted to the rotation member 15. That is, the torque fluctuation is reduced by the rotating member 15 serving as the secondary rotating unit. By connecting the motor 17 to the portion where the torque fluctuation is reduced (the rotating member 15), a large vibration damping performance can be obtained without increasing the size of the motor 17. That is, when the motor 17 is provided on the rotating member 15, the inertia can be made smaller than when the motor 17 is provided on the primary-side rotating portion, thereby reducing the inertia as shown in FIG. The amount can be increased.

また、モータ１７は、回転部材１５に設けた磁石２７と、非回転部材に設けたコイル２９とにより構成される。モータ１７のコイル２９にはキャパシタＣ１が接続され、モータ１７の回転によりキャパシタＣ１に電力が蓄えられる。キャパシタＣ１に蓄えられた電力は、ＬＣ回路１９のスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦによりモータ１７への放電が可能となる。これにより、コイル２９への充放電を制御する演算回路等の制御回路を省略できる。そのため、回転変動低減装置１００は、電力消費を抑え、且つ極めて単純な回路構成で、回転部材１５の回転ムラを抑えることが可能となる。   The motor 17 includes a magnet 27 provided on the rotating member 15 and a coil 29 provided on the non-rotating member. A capacitor C1 is connected to the coil 29 of the motor 17, and the electric power is stored in the capacitor C1 by the rotation of the motor 17. The electric power stored in the capacitor C1 can be discharged to the motor 17 by turning on / off the switch S1 of the LC circuit 19. Thus, a control circuit such as an arithmetic circuit for controlling charging and discharging of the coil 29 can be omitted. Therefore, the rotation fluctuation reducing device 100 can suppress power consumption and can suppress rotation unevenness of the rotating member 15 with an extremely simple circuit configuration.

また、この回転変動低減装置１００は、デュアルマスフライホイールを利用した装置である。そのため、１次側回転部である慣性体１１に捩り振動成分が入力されると、慣性体１１と回転部材１５とが相対回転する。この相対回転に応じて、慣性体１１と、２次側回転部である回転部材１５との間でトルク低減機構部１３の圧縮コイルばね４３が伸縮する。この圧縮コイルばね４３の弾性作用によって捩り振動が吸収され、減衰される。   The rotation fluctuation reducing device 100 is a device using a dual mass flywheel. Therefore, when the torsional vibration component is input to the inertial body 11, which is the primary rotating unit, the inertial body 11 and the rotating member 15 rotate relatively. In accordance with this relative rotation, the compression coil spring 43 of the torque reduction mechanism 13 expands and contracts between the inertial body 11 and the rotating member 15 that is the secondary rotating unit. The elastic action of the compression coil spring 43 absorbs and attenuates torsional vibration.

また、回転変動低減装置１００によれば、慣性体１１の回転ムラが高回転数側の場合、発電用コイルＬ２からキャパシタＣ１へ充電が可能となる。そして、回転ムラが低回転数側の場合、スイッチＳ１がＯＮすることによりキャパシタＣ１から放電用コイルＬ３へ放電が可能となり、モータ１７による回転部材１５の回転アシストが実現する。   Moreover, according to the rotation fluctuation reducing device 100, when the rotation unevenness of the inertial body 11 is on the high rotation speed side, the capacitor C1 can be charged from the power generation coil L2. When the rotation unevenness is on the low rotation speed side, the switch S1 is turned on to enable discharging from the capacitor C1 to the discharging coil L3, and the rotation of the rotating member 15 by the motor 17 is assisted.

また、回転変動低減装置１００によれば、キャパシタＣ１の両端端子に、発電用コイルＬ２の両端端子と、放電用コイルＬ３の両端子とが並列に接続される。磁石２７と発電用コイルＬ２との電磁誘導で得られた電力は、キャパシタＣ１に充電される。キャパシタＣ１に一時的に蓄えられた電力は、放電用コイルＬ３で放電可能となる。キャパシタＣ１は、発電用コイルＬ２と放電用コイルＬ３を直列接続した含むループ回路上に設けられたスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦにより充電、放電が可能となる。   According to the rotation fluctuation reducing device 100, both terminals of the power generation coil L2 and both terminals of the discharge coil L3 are connected in parallel to both terminals of the capacitor C1. Electric power obtained by electromagnetic induction between the magnet 27 and the power generation coil L2 is charged in the capacitor C1. The power temporarily stored in the capacitor C1 can be discharged by the discharging coil L3. The capacitor C1 can be charged and discharged by turning on / off a switch S1 provided on a loop circuit including a power generation coil L2 and a discharge coil L3 connected in series.

また、回転変動低減装置１００によれば、スイッチ駆動用コイルＬ１が所定位置に配置されることによりスイッチ駆動用コイルＬ１からのＯＮ／ＯＦＦ制御信号が、所定のＯＮ／ＯＦＦタイミングでＬＣ回路１９に入力可能となる。したがって、スイッチＳ１を駆動するための電源を装置外部に別途設ける必要がない。   Further, according to the rotation fluctuation reducing device 100, the switch driving coil L1 is disposed at the predetermined position, so that the ON / OFF control signal from the switch driving coil L1 is transmitted to the LC circuit 19 at the predetermined ON / OFF timing. It becomes possible to input. Therefore, there is no need to separately provide a power supply for driving the switch S1 outside the device.

また、回転変動低減装置１００によれば、内燃機関であるエンジン２１に生じる回転ムラが、機械角（クランク角）により把握される。この回転ムラの生じるクランク角の位置に応じて、発電用コイルＬ２、放電用コイルＬ３及びスイッチ駆動用コイルＬ１が配置される。そのため、回転変動低減装置１００は、これらコイル２９の配置位置を調整することのみで充放電タイミングを制御できる。よって、スイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御する位置検知機構等が付随したスイッチ制御回路等を省略できる。   Further, according to the rotation fluctuation reducing device 100, rotation unevenness occurring in the engine 21, which is an internal combustion engine, is grasped by a mechanical angle (crank angle). The power generating coil L2, the discharging coil L3, and the switch driving coil L1 are arranged in accordance with the position of the crank angle at which the rotation unevenness occurs. Therefore, the rotation fluctuation reducing device 100 can control the charging / discharging timing only by adjusting the arrangement position of the coils 29. Therefore, it is possible to omit a switch control circuit or the like having a position detection mechanism for controlling the ON / OFF timing of the switch S1.

したがって、本構成の回転変動低減装置１００によれば、モータサイズを大きくせずに、慣性低減量を大きくとることができ、しかも、制御回路を簡単な構成にすることができる。   Therefore, according to the rotation fluctuation reducing device 100 of the present configuration, the amount of inertia reduction can be increased without increasing the motor size, and the control circuit can have a simple configuration.

図９はコイルと磁石が回転軸に直交する面を挟んで対向配置される回転変動低減装置の変形例の構成図である。
上記した回転変動低減装置１００の構成においては、磁石２７が回転部材１５の外周に設けられ、コイル２９がこの磁石２７に対向するように非回転部材の内周に設けられている。しかし、回転変動低減装置１００の磁石２７とコイル２９の対向方向は、これに限定されない。 FIG. 9 is a configuration diagram of a modified example of the rotation fluctuation reducing device in which a coil and a magnet are arranged to face each other across a plane perpendicular to the rotation axis.
In the configuration of the rotation fluctuation reducing device 100 described above, the magnet 27 is provided on the outer periphery of the rotating member 15, and the coil 29 is provided on the inner periphery of the non-rotating member so as to face the magnet 27. However, the facing direction of the magnet 27 and the coil 29 of the rotation fluctuation reducing device 100 is not limited to this.

例えば、図９に示すように、回転変動低減装置１００は、磁石２７を回転部材１５の側面に設けることができる。この場合、コイル２９は、回転部材１５の側面に対向する非回転部材の面に、磁石２７と対向させて設けることができる。
この回転変動低減装置１００の変形例によれば、磁石２７及びコイル２９を、回転部材１５の半径方向外側に配置しなくて済むので、回転部材１５の外径を小径にすることができる。 For example, as shown in FIG. 9, in the rotation fluctuation reducing device 100, the magnet 27 can be provided on a side surface of the rotating member 15. In this case, the coil 29 can be provided on the surface of the non-rotating member facing the side surface of the rotating member 15 so as to face the magnet 27.
According to the modification of the rotation fluctuation reducing device 100, since the magnet 27 and the coil 29 do not have to be disposed radially outside the rotating member 15, the outer diameter of the rotating member 15 can be reduced.

また、上記した回転変動低減装置１００は、コイル２９の配置により充電と放電とを切り替えている。しかし、これに限らず、エンジン２１のクランク角を検出するセンサ５１（図１参照）を備えた構成にしてもよい。その場合、回転変動低減装置１００は、ＬＣ回路１９が、センサ５１が検出したクランク角に基づいて、充電と放電とを切り替える。
この場合の回転変動低減装置１００によれば、センサ５１により読み取られたクランク角に応じ、コイル２９の充電タイミング、放電タイミングを決定するため、スイッチ駆動用コイルＬ１を不要にできる。 Further, the rotation fluctuation reducing device 100 described above switches between charging and discharging depending on the arrangement of the coil 29. However, the configuration is not limited to this, and a configuration including a sensor 51 (see FIG. 1) for detecting the crank angle of the engine 21 may be adopted. In that case, the rotation fluctuation reduction device 100 switches between charging and discharging based on the crank angle detected by the sensor 51 by the LC circuit 19.
According to the rotation fluctuation reducing device 100 in this case, since the charging timing and the discharging timing of the coil 29 are determined according to the crank angle read by the sensor 51, the switch driving coil L1 can be unnecessary.

また、デュアルマスフライホイール３１のように１次側回転部と２次側回転部が弾性体（圧縮コイルばね４３）で繋がっている場合、１次側回転部と２次側回転部は、エンジン２１からのトルクにより相対的に角度位相がずれる。したがって、２次側回転部の角度は、クランク角と常に１：１の関係ではない。そのため、１次側回転部の角度を検出する方が好ましい場合がある。このような場合、回転変動低減装置１００は、センサ５１を１次側回転部に設ける構成とすることにより、より正確な制御が行えるようになる。   When the primary rotating part and the secondary rotating part are connected by an elastic body (compression coil spring 43) like the dual mass flywheel 31, the primary rotating part and the secondary rotating part are connected to the engine. The angular phase is relatively shifted by the torque from the motor 21. Therefore, the angle of the secondary rotation unit is not always in a 1: 1 relationship with the crank angle. Therefore, it may be preferable to detect the angle of the primary rotation unit. In such a case, the rotation fluctuation reduction device 100 can perform more accurate control by providing the sensor 51 in the primary rotation unit.

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and it is also possible for those skilled in the art to modify and apply the configurations of the embodiments to each other based on the description, the description, and the well-known techniques. The invention is intended to be included in the scope for which protection is sought.

例えば上記の構成例では、モータをデュアルマスフライホイールに設ける場合を例に説明したが、モータは、その他、デュアルマスフライホイール以外のトルク低減機構部よりも下流側の回転部材、例えば、クラッチの入力軸やトランスミッションに接続される中間シャフト等に設けてもよい。   For example, in the above configuration example, the case where the motor is provided in the dual mass flywheel is described as an example.However, the motor may be a rotating member downstream of the torque reduction mechanism other than the dual mass flywheel, such as a clutch. It may be provided on an intermediate shaft or the like connected to the input shaft or the transmission.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 回転駆動力が供給される慣性体と、前記慣性体の回転トルク変動を低減するトルク低減機構部と、前記慣性体の回転が前記トルク低減機構部を介して伝達される回転部材と、前記回転部材に設けられた磁石、及び前記回転部材に対し回転しない非回転部材に固定され前記磁石に対向するコイルを備えるモータと、前記モータが発電した電力を一時的に蓄えるキャパシタを有し、前記回転部材の回転速度が上昇する場合に前記キャパシタに電力を蓄え、前記回転速度が低下する場合にスイッチを駆動することにより前記キャパシタに蓄えた電力を前記コイルに供給するＬＣ回路と、を具備することを特徴とする回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、慣性体１１に入力される捩り振動成分が、トルク低減機構部１３により吸収・減衰されて回転部材１５へ伝わる。このトルク変動が小さくなる回転部材１５にモータ１７を接続することによりモータ１７のサイズを大きくせずに制振性能が得られるようになる。すなわち、回転部材１５にモータ１７を設けることにより、慣性低減量を大きくとることができる。また、回転部材１５に設けた磁石２７と、非回転部材に設けたコイル２９とによりモータ１７が構成される。モータ１７のコイル２９にはキャパシタＣ１が接続され、モータ１７の回転により発電した電力がキャパシタＣ１に蓄えられる。キャパシタＣ１に蓄えられた電力は、ＬＣ回路１９のスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦによりモータ１７へ放電が可能となる。これにより、コイル２９への充放電を制御する演算回路等の制御回路を省略できる。 As described above, the following items are disclosed in this specification.
(1) An inertial body to which a rotational driving force is supplied, a torque reduction mechanism for reducing a variation in the rotational torque of the inertia body, and a rotating member to which rotation of the inertia body is transmitted via the torque reduction mechanism. A motor provided with a coil provided on the rotating member, a coil fixed to a non-rotating member that does not rotate with respect to the rotating member, and facing the magnet, and a capacitor that temporarily stores power generated by the motor. An LC circuit that stores power in the capacitor when the rotation speed of the rotating member increases and drives a switch when the rotation speed decreases to supply the power stored in the capacitor to the coil. A rotation fluctuation reduction device, comprising:
According to the rotation fluctuation reducing device 100, the torsional vibration component input to the inertial body 11 is absorbed and attenuated by the torque reduction mechanism 13 and transmitted to the rotating member 15. By connecting the motor 17 to the rotating member 15 in which the torque fluctuation is reduced, the vibration damping performance can be obtained without increasing the size of the motor 17. That is, by providing the motor 17 on the rotating member 15, the amount of inertia reduction can be increased. The motor 17 is constituted by the magnet 27 provided on the rotating member 15 and the coil 29 provided on the non-rotating member. A capacitor C1 is connected to the coil 29 of the motor 17, and electric power generated by rotation of the motor 17 is stored in the capacitor C1. The electric power stored in the capacitor C1 can be discharged to the motor 17 by turning on / off the switch S1 of the LC circuit 19. Thus, a control circuit such as an arithmetic circuit for controlling charging and discharging of the coil 29 can be omitted.

（２） 前記慣性体、前記トルク低減機構部、及び前記回転部材は、１次側回転部である前記慣性体からの回転トルクを、前記トルク低減機構部を介して２次側回転部である前記回転部材に伝達するデュアルマスフライホイールであることを特徴とする（１）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、１次側回転部である慣性体１１に捩り振動成分が入力されると、慣性体１１と回転部材１５とが相対回転する。この相対回転に応じて、慣性体１１と、２次側回転部である回転部材１５との間でトルク低減機構部１３の圧縮コイルばね４３が伸縮する。この圧縮コイルばね４３の弾性作用によって捩り振動が吸収され、減衰される。 (2) The inertial body, the torque reducing mechanism, and the rotating member are configured to rotate the torque from the inertial body, which is the primary rotating unit, to the secondary rotating unit via the torque reducing mechanism. The rotation fluctuation reducing device according to (1), which is a dual mass flywheel transmitting to the rotating member.
According to the rotation fluctuation reducing device 100, when the torsional vibration component is input to the inertial body 11, which is the primary rotating unit, the inertial body 11 and the rotating member 15 rotate relatively. In accordance with this relative rotation, the compression coil spring 43 of the torque reduction mechanism 13 expands and contracts between the inertial body 11 and the rotating member 15 that is the secondary rotating unit. The elastic action of the compression coil spring 43 absorbs and attenuates torsional vibration.

（３） 前記コイルは、発電用コイルと、放電用コイルと、前記スイッチを駆動するスイッチ駆動用コイルとを有することを特徴とする（１）又は（２）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、慣性体１１の回転ムラが高回転数側の場合、発電用コイルＬ２からキャパシタＣ１へ充電が可能となる。そして、回転ムラが低回転数側の場合、スイッチＳ１がＯＮすることによりキャパシタＣ１から放電用コイルＬ３へ放電が可能となり、モータ１７による回転部材１５の回転アシストが実現する。 (3) The rotation fluctuation reducing device according to (1) or (2), wherein the coil includes a power generating coil, a discharging coil, and a switch driving coil for driving the switch.
According to the rotation fluctuation reducing device 100, when the rotation unevenness of the inertial body 11 is on the high rotation speed side, the capacitor C1 can be charged from the power generation coil L2. When the rotation unevenness is on the low rotation speed side, the switch S1 is turned on to enable discharging from the capacitor C1 to the discharging coil L3, and the rotation of the rotating member 15 by the motor 17 is assisted.

（４） 前記ＬＣ回路は、前記キャパシタに対して、前記発電用コイルと前記放電用コイルとが並列に接続されることを特徴とする（３）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、磁石２７と発電用コイルＬ２との電磁誘導で得られた電力は、キャパシタＣ１に充電される。キャパシタＣ１に一時的に蓄えられた電力は、放電用コイルＬ３で放電可能となる。キャパシタＣ１は、発電用コイルＬ２と放電用コイルＬ３を直列接続した含むループ回路上に設けられたスイッチＳ１のＯＮ／ＯＦＦにより充電、放電が可能となる。 (4) The rotation fluctuation reducing device according to (3), wherein the LC circuit is configured such that the power generation coil and the discharge coil are connected in parallel to the capacitor.
According to the rotation fluctuation reducing device 100, the electric power obtained by the electromagnetic induction between the magnet 27 and the power generation coil L2 is charged in the capacitor C1. The power temporarily stored in the capacitor C1 can be discharged by the discharging coil L3. The capacitor C1 can be charged and discharged by turning on / off a switch S1 provided on a loop circuit including a power generation coil L2 and a discharge coil L3 connected in series.

（５） 前記スイッチは、前記スイッチ駆動用コイルで発電された電力を用いて駆動されることを特徴とする（３）又は（４）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、スイッチ駆動用コイルＬ１が所定位置に配置されることによりスイッチ駆動用コイルＬ１からのＯＮ／ＯＦＦ制御信号が、所定のＯＮ／ＯＦＦタイミングでスイッチＳ１に入力可能となる。したがって、スイッチＳ１を駆動するための電源が不要となる。 (5) The rotation fluctuation reducing device according to (3) or (4), wherein the switch is driven using electric power generated by the switch driving coil.
According to this rotation fluctuation reduction device 100, the ON / OFF control signal from the switch driving coil L1 can be input to the switch S1 at the predetermined ON / OFF timing by disposing the switch driving coil L1 at the predetermined position. Becomes Therefore, a power supply for driving the switch S1 becomes unnecessary.

（６） 前記慣性体がエンジンに接続されて回転駆動されることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、エンジン２１のクランクシャフト３９が慣性体１１に接続される。エンジン２１は、爆発に起因するトルク変動がクランクシャフト３９に生じている。このトルク変動は、慣性体１１に伝達される。慣性体１１に伝達されたトルク変動は、トルク低減機構部１３により変動量が低減されて回転部材１５へ伝達される。 (6) The rotation fluctuation reducing device according to any one of (1) to (5), wherein the inertial body is connected to an engine and driven to rotate.
According to the rotation fluctuation reducing device 100, the crankshaft 39 of the engine 21 is connected to the inertial body 11. In the engine 21, a torque fluctuation caused by the explosion occurs in the crankshaft 39. This torque fluctuation is transmitted to the inertial body 11. The torque fluctuation transmitted to the inertial body 11 is transmitted to the rotating member 15 after the fluctuation amount is reduced by the torque reduction mechanism unit 13.

（７） 前記エンジンのクランク角を検出するセンサを備え、前記ＬＣ回路は、前記センサが検出したクランク角に基づいて、前記充電と前記放電とを切り替えることを特徴とする（６）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、センサ５１によりクランク角が読み取られる。ＬＣ回路１９は、この読み取られたクランク角に応じ、コイル２９の充電タイミング、放電タイミングを決定する。そのため、スイッチ駆動用コイルＬ１を不要とすることができる。 (7) The engine according to (6), further comprising a sensor for detecting a crank angle of the engine, wherein the LC circuit switches between the charging and the discharging based on the crank angle detected by the sensor. Reduction device.
According to the rotation fluctuation reducing device 100, the crank angle is read by the sensor 51. The LC circuit 19 determines the charging timing and the discharging timing of the coil 29 according to the read crank angle. Therefore, the switch driving coil L1 can be omitted.

（８） 前記スイッチは、前記スイッチ駆動用コイル、前記発電用コイル、及び前記放電用コイルの前記回転部材の回転方向に沿った取り付け位置に応じてＯＮ／ＯＦＦタイミングが決定されることを特徴とする（６）の回転変動低減装置。
この回転変動低減装置１００によれば、回転ムラの生じるクランク角の位置に応じ、発電用コイルＬ２、放電用コイルＬ３及びスイッチ駆動用コイルＬ１が配置される。すなわち、回転変動低減装置１００は、これらコイル２９の配置位置を調整することのみで充放電タイミングを制御することができる。これにより、位置検知機構等が付随したスイッチ制御回路を省略することが可能となる。 (8) The switch is characterized in that ON / OFF timing is determined according to a mounting position of the switch driving coil, the power generation coil, and the discharge coil along a rotation direction of the rotating member. The rotation fluctuation reducing device according to (6).
According to the rotation fluctuation reducing device 100, the power generation coil L2, the discharge coil L3, and the switch driving coil L1 are arranged according to the position of the crank angle at which the rotation unevenness occurs. That is, the rotation fluctuation reducing device 100 can control the charging / discharging timing only by adjusting the arrangement position of the coils 29. This makes it possible to omit a switch control circuit with a position detecting mechanism and the like.

１１ 慣性体
１３ トルク低減機構部
１５ 回転部材
１７ モータ
１９ ＬＣ回路
２７ 磁石
２９ コイル
１００ 回転変動低減装置
Ｓ１ スイッチ
Ｃ１ キャパシタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Inertial body 13 Torque reduction mechanism part 15 Rotating member 17 Motor 19 LC circuit 27 Magnet 29 Coil 100 Rotation fluctuation reduction device S1 switch C1 Capacitor

Claims (8)

回転駆動力が供給される慣性体と、
前記慣性体の回転トルク変動を低減するトルク低減機構部と、
前記慣性体の回転が前記トルク低減機構部を介して伝達される回転部材と、
前記回転部材に設けられた磁石、及び前記回転部材に対し回転しない非回転部材に固定され前記磁石に対向するコイルを備えるモータと、
前記モータが発電した電力を一時的に蓄えるキャパシタを有し、一回転する間の前記回転部材の回転速度が上昇する状態では、前記キャパシタに電力を蓄え、前記回転速度が低下する状態では、スイッチを駆動することにより前記キャパシタに蓄えた電力を前記コイルに供給するＬＣ回路と、
を具備することを特徴とする回転変動低減装置。 An inertial body to which a rotational driving force is supplied;
A torque reduction mechanism that reduces the rotational torque fluctuation of the inertial body,
A rotating member to which the rotation of the inertial body is transmitted via the torque reduction mechanism,
A magnet provided on the rotating member, and a motor including a coil fixed to a non-rotating member that does not rotate with respect to the rotating member and facing the magnet,
The motor has a capacitor that temporarily stores the power generated by the motor.In a state where the rotation speed of the rotating member increases during one rotation , power is stored in the capacitor, and in a state where the rotation speed decreases, a switch is used . An LC circuit for supplying power stored in the capacitor to the coil by driving
A rotation fluctuation reducing device comprising: 前記慣性体、前記トルク低減機構部、及び前記回転部材は、１次側回転部である前記慣性体からの回転トルクを、前記トルク低減機構部を介して２次側回転部である前記回転部材に伝達するデュアルマスフライホイールである請求項１に記載の回転変動低減装置。The inertial body, the torque reducing mechanism, and the rotating member are configured to transmit a rotational torque from the inertial body, which is a primary rotating unit, to the rotating member, which is a secondary rotating unit, via the torque reducing mechanism. The rotation fluctuation reduction device according to claim 1, wherein the rotation fluctuation reduction device is a dual mass flywheel that transmits the rotation to a motor. 前記コイルは、発電用コイルと、放電用コイルと、前記スイッチを駆動するスイッチ駆動用コイルとを有する請求項１又は２に記載の回転変動低減装置。The rotation fluctuation reduction device according to claim 1, wherein the coil includes a power generation coil, a discharge coil, and a switch driving coil that drives the switch. 前記ＬＣ回路は、前記キャパシタに対して、前記発電用コイルと前記放電用コイルとが並列に接続されている請求項３に記載の回転変動低減装置。4. The rotation fluctuation reducing device according to claim 3, wherein in the LC circuit, the power generation coil and the discharge coil are connected in parallel to the capacitor. 5. 前記スイッチは、前記スイッチ駆動用コイルで発電された電力を用いて駆動される請求項３又は４に記載の回転変動低減装置。The rotation fluctuation reducing device according to claim 3, wherein the switch is driven using electric power generated by the switch driving coil. 前記スイッチは、前記スイッチ駆動用コイル、前記発電用コイル、及び前記放電用コイルの前記回転部材の回転方向に沿った取り付け位置に応じてＯＮ／ＯＦＦタイミングが決定される請求項３乃至５のいずれか１項に記載の回転変動低減装置。6. The switch according to claim 3, wherein ON / OFF timing of the switch is determined in accordance with a mounting position of the switch driving coil, the power generation coil, and the discharge coil along a rotation direction of the rotating member. 2. The rotation fluctuation reducing device according to claim 1. 前記慣性体がエンジンに接続されて回転駆動される請求項１乃至６のいずれか１項の回転変動低減装置。The rotation fluctuation reducing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the inertial body is connected to an engine and driven to rotate. 前記エンジンのクランク角を検出するセンサを備え、前記ＬＣ回路は、前記センサが検出したクランク角に基づいて、充電と放電とを切り替える請求項７に記載の回転変動低減装置。The rotation fluctuation reducing device according to claim 7, further comprising a sensor that detects a crank angle of the engine, wherein the LC circuit switches between charging and discharging based on the crank angle detected by the sensor.
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