判定装置、判定方法以及判定程序

文档序号:1803830 发布日期:2021-11-05 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 判定装置、判定方法以及判定程序 (Determination device, determination method, and determination program ) 是由 佐藤悠树 梶山昌宏 菅谷佑树 于 2020-03-23 设计创作,主要内容包括:在输出轴(11)上设有飞轮(20)的引擎(10)的判定装置,包括:转速取得部(110),其取得输出轴(11)的转速;以及共振判定部(120),其在从引擎(10)的启动起取得的转速超过飞轮(20)的共振旋转区域的上限阈值的状态持续了规定的第1期间以上的情况下,判定为不共振,另一方面,在从取得的转速超过共振旋转区域的下限阈值时到经过规定的第2期间为止的期间,转速超过上限阈值的状态未持续第1期间以上的情况下,判定为共振。(An engine (10) determination device provided with a flywheel (20) on an output shaft (11), comprising: a rotation speed acquisition unit (110) that acquires the rotation speed of the output shaft (11); and a resonance determination unit (120) that determines that the flywheel (20) is not resonant when a state in which the rotational speed obtained from the start of the engine (10) exceeds the upper threshold of the resonant rotation region of the flywheel (20) continues for a predetermined period (1) or longer, and that determines that the flywheel is resonant when the state in which the rotational speed exceeds the upper threshold does not continue for the period (1) or longer during a period from when the obtained rotational speed exceeds the lower threshold of the resonant rotation region to when a predetermined period (2) passes.)

判定装置、判定方法以及判定程序

技术领域

本公开涉及判定装置、判定方法以及判定程序,尤其涉及在输出轴(曲轴)上设有飞轮的引擎的判定装置、判定方法以及判定程序。

背景技术

通常,有时在引擎的曲轴的端部设有通过惯性力使曲轴的旋转稳定化的飞轮。

作为这种飞轮,例如已知双质量飞轮,该双质量飞轮通过扭簧等弹性构件将配置于曲轴的主飞轮和配置于离合器侧的副飞轮连结(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特开2005-69206号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

上述双质量飞轮包括作为双质量的一对飞轮以及作为弹性构件的扭簧,因此具有共振旋转区域(固有振动频带)。如果这样的共振旋转区域存在于引擎的通常旋转区域,则会在通常运转时引起较大的振动等,因此共振旋转区域一般设定在怠速转速以下的旋转区域。

但是,如果双质量飞轮的共振旋转区域存在于怠速转速以下的区域,则在起动引擎时必定通过共振旋转区域。因此,在每次起动引擎时,可能产生曲轴与飞轮的共振现象,成为使双质量飞轮的耐久性降低的主要原因。

本公开的技术高精度地对飞轮的共振产生进行判定。

用于解决技术问题的技术手段

本公开的装置是是在输出轴上设有飞轮的引擎的判定装置,包括:转速取得部,其取得所述输出轴的转速,以及共振判定部,其在从所述引擎的启动开始由所述转速取得部取得的所述转速超过所述飞轮的共振旋转区域的上限阈值的状态持续了规定的第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴不共振,另一方面,在从取得的所述转速超过所述共振旋转区域的下限阈值时到经过规定的第2期间为止的期间,该转速超过所述上限阈值的状态未持续所述第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴共振。

另外,所述第2期间也可以被设定为比所述第1期间长的期间。

另外,也可以还包括引擎强制停止控制部,其在通过所述共振判定部判定为所述飞轮进行共振时,强制地使所述引擎停止。

本公开的方法是在输出轴上设有飞轮的引擎的判定方法,从所述引擎的启动开始取得所述输出轴的转速,并且在取得的所述转速超过所述飞轮的共振旋转区域的上限阈值的状态持续了规定的第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴不共振,另一方面,在从取得的所述转速超过所述共振旋转区域的下限阈值时到经过规定的第2期间为止的期间,该转速超过所述上限阈值的状态未持续所述第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴共振。

本公开的程序使在输出轴上设有飞轮的引擎的计算机作为转速取得部以及共振判定部发挥功能,该转速取得部取得所述输出轴的转速,该共振判定部在从所述引擎的启动开始由所述转速取得部取得的所述转速超过所述飞轮的共振旋转区域的上限阈值的状态持续了规定的第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴不共振,另一方面,在从取得的所述转速超过所述共振旋转区域的下限阈值时到经过规定的第2期间为止的期间,该转速超过所述上限阈值的状态未持续所述第1期间以上的情况下,判定为所述飞轮与所述输出轴共振。

发明效果

根据本公开的技术,能够高精度地对飞轮的共振产生进行判定。

附图说明

图1是表示搭载于本实施方式的车辆的动力传递系统的一部分的示意性的整体结构图。

图2是表示本实施方式的控制装置和相关的周边结构的示意性的功能框图。

图3A是示意性地表示判定为双质量飞轮未产生共振的情况下的主飞轮的转速的经时变化的一个示例的时序图。

图3B是示意性地表示判定为双质量飞轮产生共振的情况下的主飞轮的转速的经时变化的一个示例的时序图。

具体实施方式

以下,基于附图对本实施方式的判定装置、判定方法以及判定程序进行说明。对相同的部件标注相同的附图标记,它们的名称和功能也相同。因此,不重复对它们的详细说明。

图1是表示搭载于本实施方式的车辆的动力传递系统的一部分的示意性的整体结构图。

如图1所示,作为驱动力源的一个示例,在车辆1中搭载有引擎10。在引擎10的曲轴11(本公开的输出轴)上经由双质量飞轮20连接有离合器装置30。另外,在离合器装置30上经由均未图示的变速器、传动轴、差速齿轮以及驱动轴等连接有驱动轮。

双质量飞轮20主要包括引擎10侧的主飞轮21、离合器装置30侧的副飞轮22以及扭簧23而构成。

主飞轮21形成为具有规定的质量的大致圆环状,能够一体旋转地设于曲轴11。在主飞轮21的内周侧设有轮毂24。另外,在主飞轮21的外周侧设有齿圈25。

齿圈25与小齿轮40啮合。在小齿轮40上经由未图示的单向离合器等连接有启动马达41。在引擎10的启动时,启动马达41的动力经由小齿轮40、齿圈25、主飞轮21而传递到曲轴11,使引擎10启动。根据来自控制装置100的指令来控制启动马达41的驱动。

副飞轮22形成为具有规定的质量的大致圆环状,其内周侧经由轴承26而旋转自如地支承于轮毂24的外周。在副飞轮22的前端侧能够一体旋转地设有圆环状的凸缘27。在凸缘27与主飞轮21之间配置有扭簧23,主飞轮21与副飞轮23经由扭簧23和凸缘27在旋转方向上相互连结。

在副飞轮22的后侧面形成有与离合器装置30的离合器片31相对的离合器摩擦面。另外,在副飞轮22的后侧面固定有离合器罩32。在离合器罩32内设有对离合器片31进行按压的压盘33、膜片弹簧34、设于变速器输入轴35的分离轴承36等离合器装置30的各构成要素。

在车辆1上设有从曲轴11检测引擎转速Ne的引擎转速传感器90。由引擎转速传感器90检测出的引擎转速Ne被发送到电连接的控制装置100。另外,在搭载于车辆1的引擎10中设有向未图示的燃烧室内喷射燃料的喷射器91。喷射器91的燃料喷射根据来自电连接的控制装置100的指令而被控制。

图2是表示本实施方式的控制装置100和相关的周边结构的示意性的功能框图。

控制装置100例如是计算机等进行运算的装置,包括相互通过总线等连接的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、输入端口、输出端口等,执行判定程序。

另外,控制装置100通过执行判定程序,从而作为包括引擎转速取得部110(转速取得部)、共振判定部120以及引擎强制停止控制部130的装置发挥功能。对于这些各功能要素,在本实施方式中作为包含于一体的硬件即控制装置100中的要素进行说明,但也能够将这些中的任意一部分设于分体的硬件。

引擎转速取得部110取得从引擎转速传感器90发送的引擎转速Ne(相当于主飞轮21的转速)。由引擎转速取得部110取得的引擎转速Ne被发送到共振判定部120。

共振判定部120通过对从引擎转速取得部110发送的引擎转速Ne与双质量飞轮20的共振旋转区域(固有振动频带)进行比较,来判定双质量飞轮20是否产生与曲轴11的共振。以下,对由共振判定部120进行的具体的判定处理进行说明。此外,在以下说明中,双质量飞轮20的共振旋转区域为被设定为比怠速转速(例如,约600rpm)低的区域,但共振旋转区域也可以被设定为比怠速转速高的区域。

图3A是示意性地表示判定为双质量飞轮20未产生振动的情况下的主飞轮21的转速(相当于引擎转速Ne)的经时变化的一个示例的时序图。此外,以下将主飞轮21的转速简化地作为引擎转速Ne进行说明。

在时刻t0,引擎10启动时,引擎转速Ne周期性地变动并逐渐上升。在此,如果引擎10的启动包含伴随由驾驶员进行的未图示的点火开关的接通操作的启动,并且车辆1具备怠速停止功能,则还包含伴随怠速停止条件的解除的引擎10的再启动。

如果引擎转速Ne在时刻t1超过共振旋转区域的下限阈值NMin,进而,在时刻t2超过共振旋转区域的上限阈值NMax,则共振判定部120开始由控制装置100的计时器140进行的计时。然后,在从时刻t2至时刻t3的规定的第1期间中,在引擎转速Ne持续超过共振旋转区域的上限阈值NMax的情况下,共振判定部120判定为双质量飞轮20未产生共振。

像这样,根据引擎转速Ne超过共振旋转区域的上限阈值NMax的状态持续了规定的第1期间以上来判定为双质量飞轮20未进行共振,由此在引擎转速Ne瞬间地超过共振旋转区域的上限阈值NMax并再次降低至共振旋转区域的情况等,能够有效地防止误判定为未产生共振。

此外,如图3A中以虚线L所示,在引擎转速Ne在时刻t2超过共振旋转区域的上限阈值NMax后,并在到达时刻t3之前降低到低于上限阈值NMax的情况下,共振判定部120将由计时器140进行的计时重置。像这样,在引擎转速Ne超过共振旋转区域的上限阈值NMax的状态未能持续规定的第1期间的情况下,通过将由计时器140的计时得到的累积时间暂时重置,能够实现判定精度的提高。

图3B是示意性地表示判定为双质量飞轮20产生振动的情况下的主飞轮21的转速(引擎转速Ne)的经时变化的一个示例的时序图。

在时刻t0,引擎10启动时,引擎转速Ne周期性地变动并逐渐上升。在时刻t1,如果引擎转速Ne超过共振旋转区域的下限阈值NMin,则共振判定部120开始由控制装置100的计时器140进行的计时。然后,在经过从时刻t1至时刻t4的规定的第2期间(比规定的第1期间长的期间)为止的期间,在引擎转速Ne超过共振旋转区域的上限阈值NMax状态未持续规定的第1期间以上的情况下,共振判定部120判定为双质量飞轮20产生共振。

像这样,在从引擎转速Ne超过共振旋转区域的下限阈值NMin时到经过规定的第2期间为止的期间,在引擎转速Ne超过共振旋转区域的上限阈值NMax状态未能持续规定的第1期间以上的情况下,判定为双质量飞轮20产生共振,由此能够有效地对引擎转速Ne停留在共振旋转区域内和该区域附近地变动的状态进行判别,能够实现判定精度的提高。

返回图2,若由共振判定部120判定为双质量飞轮20进行共振,则引擎强制停止控制部130通过使喷射器91的燃料喷射停止,来执行强制地使引擎10失速的强制停止控制。如果强制停止控制被执行,则该信息被显示在设于驾驶室的显示装置200。像这样,在双质量飞轮20有可能共振的情况下,通过强制地使引擎10失速而预先避免共振的产生,由此能够有效地防止双质量飞轮20的耐久性的降低。

此外,也可以通过未图示的外部通信装置将强制停止控制的执行次数等各种信息发送到车辆1的管理基地局等。另外,强制地使引擎10失速的方法并不限定于使喷射器91的燃料喷射停止的方法,也可以通过强制地连接动力传递系统的一部分而对引擎10施加负荷等其他的方法进行。

根据以上详细说明的本实施方式,构成为:从引擎10的启动起取得引擎转速Ne(主飞轮21的转速),并且在取得的引擎转速Ne超过主飞轮21的共振旋转区域的上限阈值NMax的状态持续了规定的第1期间以上的情况下,判定为双质量飞轮20不产生共振,另一方面,在从取得的引擎转速Ne超过共振旋转区域的下限阈值NMin时到经过规定的第2期间为止的期间,引擎转速Ne超过上限阈值NMax的状态未持续第1期间以上的情况下,判定为双质量飞轮20产生共振。

由此,能够有效地判别引擎转速Ne从引擎10的启动起迅速上升至完全燃烧的状态、引擎转速Ne瞬间地超过共振旋转区域的上限阈值NMax而再次降低的状态、引擎转速Ne停留在共振旋转区域地变动的状态,能够可靠地提高共振产生的判定精度。

另外,构成为在判定为双质量飞轮20产生共振的情况下,使引擎10的燃料喷射停止,从而强制地使引擎10失速。由此,能够预先避免双质量飞轮20的共振产生,能够有效地防止双质量飞轮20的耐久性的降低。

此外,本公开并不限定于上述实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围内,能够适当变形而实施。

例如,将上述实施方式作为应用于包括双质量飞轮20的引擎10的方式进行了说明,但也能够应用于包括单质量飞轮的引擎。另外,本公开的应用并不限定于车辆1的引擎10,只要是包括飞轮的引擎,也能够广泛地应用于发电机等其他产业机械的引擎。

本申请基于2019年3月25日申请的日本国专利申请(特愿2019-056814),并将其内容作为参考援引至此。

工业可利用性

根据本公开的技术,能够高精度地对飞轮的共振产生进行判定。

附图标记说明

10 引擎

11 曲轴(输出轴)

20 双质量飞轮(飞轮)

21 主飞轮

22 副飞轮

23 扭簧

90 引擎转速传感器

91 喷射器

100 控制装置

110 引擎转速取得部(转速取得部)

120 共振判定部

130 引擎强制停止控制部

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