JP2003343335A - 内燃機関の振動低減装置 - Google Patents
内燃機関の振動低減装置Info
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- JP2003343335A JP2003343335A JP2002147137A JP2002147137A JP2003343335A JP 2003343335 A JP2003343335 A JP 2003343335A JP 2002147137 A JP2002147137 A JP 2002147137A JP 2002147137 A JP2002147137 A JP 2002147137A JP 2003343335 A JP2003343335 A JP 2003343335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 略一定回転で運転される運転状態でのクラン
クシャフト３の回転基本次数の回転周波数と振動系の反
共振の周波数とのずれを防止する。 【解決手段】 クランクシャフト３の回転速度変動に対
する振動系の反共振の周波数を、クランクシャフト３の
回転数が略一定回転で運転される基本運転状態でのクラ
ンクシャフト３の回転速度における回転基本次数の回転
周波数の近傍に設定し、基本運転状態においてクランク
シャフト３の回転数を変化させる回転数可変手段１５
と、回転数可変手段１５よるクランクシャフト３の回転
数の変化前後の回転速度変動を検出可能な検出手段と、
検出手段で検出された変動のうち最も小さい変動のとき
のクランクシャフト３の回転数に基本運転状態における
クランクシャフト３の回転数を合わせる回転数調整手段
と、を有している。
クシャフト３の回転基本次数の回転周波数と振動系の反
共振の周波数とのずれを防止する。 【解決手段】 クランクシャフト３の回転速度変動に対
する振動系の反共振の周波数を、クランクシャフト３の
回転数が略一定回転で運転される基本運転状態でのクラ
ンクシャフト３の回転速度における回転基本次数の回転
周波数の近傍に設定し、基本運転状態においてクランク
シャフト３の回転数を変化させる回転数可変手段１５
と、回転数可変手段１５よるクランクシャフト３の回転
数の変化前後の回転速度変動を検出可能な検出手段と、
検出手段で検出された変動のうち最も小さい変動のとき
のクランクシャフト３の回転数に基本運転状態における
クランクシャフト３の回転数を合わせる回転数調整手段
と、を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の振動低
減装置に関する。
減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の振動低減装置として
は、例えば特開平１１−３２５１８６号公報に記載され
ているように、フライホイールと結合されたクランクシ
ャフトの回転駆動力を伝える駆動力伝達機構と、この駆
動力伝達機構により回転させられて慣性力を生じる副慣
性質量体とを備え、かつ駆動力伝達機構に弾性体を持た
せて振動系を形成し、この振動系の反共振の周波数を内
燃機関の運転状態のうち、略一定回転で運転される運転
状態でのクランクシャフトの所定回転速度における回転
周波数を（気筒数／２）倍した周波数、つまり回転基本
次数の回転周波数と略一致させることによりその運転状
態での内燃機関の振動を低減するようにしたものが知ら
れている。
は、例えば特開平１１−３２５１８６号公報に記載され
ているように、フライホイールと結合されたクランクシ
ャフトの回転駆動力を伝える駆動力伝達機構と、この駆
動力伝達機構により回転させられて慣性力を生じる副慣
性質量体とを備え、かつ駆動力伝達機構に弾性体を持た
せて振動系を形成し、この振動系の反共振の周波数を内
燃機関の運転状態のうち、略一定回転で運転される運転
状態でのクランクシャフトの所定回転速度における回転
周波数を（気筒数／２）倍した周波数、つまり回転基本
次数の回転周波数と略一致させることによりその運転状
態での内燃機関の振動を低減するようにしたものが知ら
れている。
【０００３】このような従来の振動低減装置において
は、上記振動系の反共振をコントロールすることによ
り、特定の運転条件で大きな振動低減効果を得ることが
できると共に、特に、アイドル運転状態でのクランクシ
ャフトの回転速度における回転基本次数の回転周波数を
振動系の反共振の周波数と一致するように設定すれば大
きなアイドル振動の低減効果が得られるようになってい
る。
は、上記振動系の反共振をコントロールすることによ
り、特定の運転条件で大きな振動低減効果を得ることが
できると共に、特に、アイドル運転状態でのクランクシ
ャフトの回転速度における回転基本次数の回転周波数を
振動系の反共振の周波数と一致するように設定すれば大
きなアイドル振動の低減効果が得られるようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記振
動系の反共振の周波数の周波数特性は急峻な特性を持っ
ており、また、製造ばらつきや経年変化等により、上記
振動系の反共振の周波数がばらついてしまう場合があ
る。
動系の反共振の周波数の周波数特性は急峻な特性を持っ
ており、また、製造ばらつきや経年変化等により、上記
振動系の反共振の周波数がばらついてしまう場合があ
る。
【０００５】そのため、製造ばらつきや経年変化によ
り、アイドル運転状態でのクランクシャフトの回転基本
次数の回転周波数と上記振動系の反共振の周波数が僅か
にずれてしまうと、反共振の効果が小さくなってしまう
という問題がある。
り、アイドル運転状態でのクランクシャフトの回転基本
次数の回転周波数と上記振動系の反共振の周波数が僅か
にずれてしまうと、反共振の効果が小さくなってしまう
という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に記載
の発明は、フライホイールと結合されたクランクシャフ
トの回転駆動力を伝える駆動力伝達機構と、前記駆動力
伝達機構により回転させられて慣性力を生じる副慣性質
量体とを備え、且つ前記駆動力伝達機構に弾性体を持た
せて振動系を形成し、内燃機関のロール振動もしくは前
記クランクシャフトの回転速度変動に対するこの振動系
の反共振の周波数を、前記内燃機関の運転状態のうち、
前記クランクシャフトの回転数が略一定回転で運転され
る基本運転状態での前記クランクシャフトの回転速度に
おける回転周波数の（気筒数／２）倍した周波数の近傍
に設定している内燃機関の振動低減装置において、前記
基本運転状態において少なくとも一回、前記クランクシ
ャフトの回転数を変化させる回転数可変手段と、前記回
転数可変手段よる前記クランクシャフトの回転数の変化
前後のロール振動または回転速度変動を検出可能な検出
手段と、前記検出手段で検出された振動または変動のう
ち最も小さい振動または変動のときの前記クランクシャ
フトの回転数に前記基本運転状態における前記クランク
シャフトの回転数を合わせる回転数調整手段と、を有し
ていることを特徴としている。
の発明は、フライホイールと結合されたクランクシャフ
トの回転駆動力を伝える駆動力伝達機構と、前記駆動力
伝達機構により回転させられて慣性力を生じる副慣性質
量体とを備え、且つ前記駆動力伝達機構に弾性体を持た
せて振動系を形成し、内燃機関のロール振動もしくは前
記クランクシャフトの回転速度変動に対するこの振動系
の反共振の周波数を、前記内燃機関の運転状態のうち、
前記クランクシャフトの回転数が略一定回転で運転され
る基本運転状態での前記クランクシャフトの回転速度に
おける回転周波数の（気筒数／２）倍した周波数の近傍
に設定している内燃機関の振動低減装置において、前記
基本運転状態において少なくとも一回、前記クランクシ
ャフトの回転数を変化させる回転数可変手段と、前記回
転数可変手段よる前記クランクシャフトの回転数の変化
前後のロール振動または回転速度変動を検出可能な検出
手段と、前記検出手段で検出された振動または変動のう
ち最も小さい振動または変動のときの前記クランクシャ
フトの回転数に前記基本運転状態における前記クランク
シャフトの回転数を合わせる回転数調整手段と、を有し
ていることを特徴としている。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記回転数可変手段は、所定のタイミ
ングで、前記クランクシャフトの回転数を所定の回転数
だけ増加もしくは減少させ、前記回転数調整手段は、こ
のクランクシャフトの回転数の変化前後でのロール振動
または回転速度変動の大小を比較することによってクラ
ンクシャフトの回転数を制御していることを特徴として
いる。
の発明において、前記回転数可変手段は、所定のタイミ
ングで、前記クランクシャフトの回転数を所定の回転数
だけ増加もしくは減少させ、前記回転数調整手段は、こ
のクランクシャフトの回転数の変化前後でのロール振動
または回転速度変動の大小を比較することによってクラ
ンクシャフトの回転数を制御していることを特徴として
いる。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記基本運転状態は、前記内
燃機関のアイドル運転状態であることを特徴としてい
る。
２に記載の発明において、前記基本運転状態は、前記内
燃機関のアイドル運転状態であることを特徴としてい
る。
【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、アイドル運転状態における前記クラン
クシャフトの回転数を、所定回転数ΔＮの間隔の回転数
刻みで変化させ、これら複数の回転数毎のロール振動ま
たは回転速度変動を検出し、これらの振動もしくは変動
が最小となる回転数の前後において、前記所定回転数Δ
Ｎに所定の補正係数ｒ（０＜ｒ＜１）を乗じたｒΔＮの
間隔の回転数刻みでさらに前記クランクシャフトの回転
数を変化させ、これらｒΔＮの間隔の回転数刻みの複数
の回転数毎のロール振動または回転速度変動を検出し、
ｒΔＮの間隔の回転数刻みでの振動もしくは変動が最小
となる回転数を求める、ということを繰り返し、回転数
刻みの間隔ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規
定値ΔＮ0よりも小さくなったｎ回目において、ロール
振動または回転速度変動を最小とする前記クランクシャ
フトの回転数を新たな前記内燃機関のアイドル回転数と
して設定することを特徴としている。
の発明において、アイドル運転状態における前記クラン
クシャフトの回転数を、所定回転数ΔＮの間隔の回転数
刻みで変化させ、これら複数の回転数毎のロール振動ま
たは回転速度変動を検出し、これらの振動もしくは変動
が最小となる回転数の前後において、前記所定回転数Δ
Ｎに所定の補正係数ｒ（０＜ｒ＜１）を乗じたｒΔＮの
間隔の回転数刻みでさらに前記クランクシャフトの回転
数を変化させ、これらｒΔＮの間隔の回転数刻みの複数
の回転数毎のロール振動または回転速度変動を検出し、
ｒΔＮの間隔の回転数刻みでの振動もしくは変動が最小
となる回転数を求める、ということを繰り返し、回転数
刻みの間隔ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規
定値ΔＮ0よりも小さくなったｎ回目において、ロール
振動または回転速度変動を最小とする前記クランクシャ
フトの回転数を新たな前記内燃機関のアイドル回転数と
して設定することを特徴としている。
【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、略等間隔の回転数刻みでロール振動ま
たは回転速度変動を検出してその最小値をとる前記クラ
ンクシャフトの回転数を求める際には、略等間隔の回転
数刻みで回転数が異なる前記クランクシャフトの３つの
回転数から求めていると共に、前記補正係数ｒは０．５
であることを特徴としている。
の発明において、略等間隔の回転数刻みでロール振動ま
たは回転速度変動を検出してその最小値をとる前記クラ
ンクシャフトの回転数を求める際には、略等間隔の回転
数刻みで回転数が異なる前記クランクシャフトの３つの
回転数から求めていると共に、前記補正係数ｒは０．５
であることを特徴としている。
【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明において、所定回転数ΔＮの間隔の回転
数刻みで前記クランクシャフトの複数の回転数にてロー
ル振動または回転速度変動を検出する際に、ロール振動
または回転速度変動が最小値となる前記クランクシャフ
トの回転数が、これらのロール振動または回転速度変動
を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうち
の最高回転数の場合には、ロール振動または回転速度変
動を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のう
ちの最高回転数でロール振動または回転速度変動が最小
値とならなくなるまで、前記クランクシャフトの回転数
を高回転側に前記所定回転数ΔＮづつ増加させてロール
振動または回転速度変動を検出すると共に、ロール振動
または回転速度変動が最小値となる前記クランクシャフ
ト回転数が、これらのロール振動または回転速度変動を
検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうちの
最低回転数の場合には、ロール振動または回転速度変動
を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうち
の最低回転数でロール振動または回転速度変動が最小値
とならなくなるまで、前記クランクシャフトの回転数を
低回転側に前記所定回転数ΔＮづつ減少させてロール振
動または回転速度変動を検出することを特徴としてい
る。
５に記載の発明において、所定回転数ΔＮの間隔の回転
数刻みで前記クランクシャフトの複数の回転数にてロー
ル振動または回転速度変動を検出する際に、ロール振動
または回転速度変動が最小値となる前記クランクシャフ
トの回転数が、これらのロール振動または回転速度変動
を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうち
の最高回転数の場合には、ロール振動または回転速度変
動を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のう
ちの最高回転数でロール振動または回転速度変動が最小
値とならなくなるまで、前記クランクシャフトの回転数
を高回転側に前記所定回転数ΔＮづつ増加させてロール
振動または回転速度変動を検出すると共に、ロール振動
または回転速度変動が最小値となる前記クランクシャフ
ト回転数が、これらのロール振動または回転速度変動を
検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうちの
最低回転数の場合には、ロール振動または回転速度変動
を検出した前記クランクシャフトの複数の回転数のうち
の最低回転数でロール振動または回転速度変動が最小値
とならなくなるまで、前記クランクシャフトの回転数を
低回転側に前記所定回転数ΔＮづつ減少させてロール振
動または回転速度変動を検出することを特徴としてい
る。
【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明において、前記回転数可変手段は、所定
のタイミングで、予め定められた前記クランクシャフト
の回転数範囲内で、前記クランクシャフトの回転数を所
定回転数間隔で増加もしくは減少させ、前記振動検出手
段は、予め定めた前記クランクシャフト回転数範囲内で
所定回転数間隔で変化させた前記クランクシャフトの全
ての回転数についてロール振動または回転速度変動を検
出していることを特徴としている。
５に記載の発明において、前記回転数可変手段は、所定
のタイミングで、予め定められた前記クランクシャフト
の回転数範囲内で、前記クランクシャフトの回転数を所
定回転数間隔で増加もしくは減少させ、前記振動検出手
段は、予め定めた前記クランクシャフト回転数範囲内で
所定回転数間隔で変化させた前記クランクシャフトの全
ての回転数についてロール振動または回転速度変動を検
出していることを特徴としている。
【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項２〜７の
いずれかに記載の発明において、アイドル運転に入った
ときもしくはアイドル運転に入ってから所定時間経過後
に、アイドル運転状態における前記クランクシャフトの
回転数を、所定回転数ΔＮの間隔の回転数刻みで変化さ
せ、これら複数の回転数毎のロール振動または回転速度
変動を検出し、これらの振動または変動が最小となる回
転数の前後において、前記所定回転数ΔＮに所定の補正
係数ｒ（０＜ｒ＜１）を乗じたｒΔＮの間隔の回転数刻
みでさらに前記クランクシャフトの回転数を変化させ、
これらｒΔＮの間隔の回転数刻みの複数の回転数毎のロ
ール振動または回転速度変動を検出し、ｒΔＮの間隔の
回転数刻みでの振動もしくは変動が最小となる回転数を
求めると、ということを繰り返し、回転数刻みの間隔ｒ
(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0より
も小さくなったｎ回目において、ロール振動または回転
速度変動を最小とする前記クランクシャフトの回転数を
前記内燃機関の新たなアイドル回転数として設定するこ
とを特徴としている。
いずれかに記載の発明において、アイドル運転に入った
ときもしくはアイドル運転に入ってから所定時間経過後
に、アイドル運転状態における前記クランクシャフトの
回転数を、所定回転数ΔＮの間隔の回転数刻みで変化さ
せ、これら複数の回転数毎のロール振動または回転速度
変動を検出し、これらの振動または変動が最小となる回
転数の前後において、前記所定回転数ΔＮに所定の補正
係数ｒ（０＜ｒ＜１）を乗じたｒΔＮの間隔の回転数刻
みでさらに前記クランクシャフトの回転数を変化させ、
これらｒΔＮの間隔の回転数刻みの複数の回転数毎のロ
ール振動または回転速度変動を検出し、ｒΔＮの間隔の
回転数刻みでの振動もしくは変動が最小となる回転数を
求めると、ということを繰り返し、回転数刻みの間隔ｒ
(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0より
も小さくなったｎ回目において、ロール振動または回転
速度変動を最小とする前記クランクシャフトの回転数を
前記内燃機関の新たなアイドル回転数として設定するこ
とを特徴としている。
【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の発明において、前記検出手段は、内燃
機関に取り付けられた加速度センサを有し、前記加速度
センサの計測値からロール振動を検知しており、前記加
速度センサは、エンジンの気筒列方向に直交するエンジ
ン幅方向の加速度が検出可能な向きで、かつロール振動
が検出可能な位置となる内燃機関のロール中心から所定
距離離れた位置に配設されていることを特徴としてい
る。
いずれかに記載の発明において、前記検出手段は、内燃
機関に取り付けられた加速度センサを有し、前記加速度
センサの計測値からロール振動を検知しており、前記加
速度センサは、エンジンの気筒列方向に直交するエンジ
ン幅方向の加速度が検出可能な向きで、かつロール振動
が検出可能な位置となる内燃機関のロール中心から所定
距離離れた位置に配設されていることを特徴としてい
る。
【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明において、内燃機関の全気筒のピストンの運動
方向を指す同じ長さのベクトルの和として求められる代
表ベクトルに略平行で、かつ内燃機関のロール中心に直
交する平面上もしくはその近傍に、前記加速度センサは
配設されていることを特徴としている。
載の発明において、内燃機関の全気筒のピストンの運動
方向を指す同じ長さのベクトルの和として求められる代
表ベクトルに略平行で、かつ内燃機関のロール中心に直
交する平面上もしくはその近傍に、前記加速度センサは
配設されていることを特徴としている。
【００１６】請求項１１に記載の発明は、請求項９また
は１０に記載の発明において、前記検出手段は、内燃機
関のロール中心からの距離が異なる２箇所に配設された
２つに加速度センサを有し、これら２つに加速度センサ
からの検出値の差をロール振動としていることを特徴と
している。
は１０に記載の発明において、前記検出手段は、内燃機
関のロール中心からの距離が異なる２箇所に配設された
２つに加速度センサを有し、これら２つに加速度センサ
からの検出値の差をロール振動としていることを特徴と
している。
【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項９また
は１０に記載の発明において、前記検出手段は、内燃機
関のロール中心からの距離が略等しく、かつ内燃機関の
ロール中心を挟んで一方が鉛直上方、他方が鉛直下方に
位置する２つの加速度センサを有し、これら２つに加速
度センサからの検出値の差をロール振動としていること
を特徴としている。
は１０に記載の発明において、前記検出手段は、内燃機
関のロール中心からの距離が略等しく、かつ内燃機関の
ロール中心を挟んで一方が鉛直上方、他方が鉛直下方に
位置する２つの加速度センサを有し、これら２つに加速
度センサからの検出値の差をロール振動としていること
を特徴としている。
【００１８】請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１
２のいずれかに記載の発明において、前記検出手段によ
って検出されるロール振動または回転速度変動は、前記
検出手段によって実測された計測値に、そのときのクラ
ンクシャフトの回転速度における回転周波数の（気筒数
／２）倍の周波数成分を含むようにフィルター処理を施
すことによって得られていることを特徴としている。
２のいずれかに記載の発明において、前記検出手段によ
って検出されるロール振動または回転速度変動は、前記
検出手段によって実測された計測値に、そのときのクラ
ンクシャフトの回転速度における回転周波数の（気筒数
／２）倍の周波数成分を含むようにフィルター処理を施
すことによって得られていることを特徴としている。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、製造ばらつきや経年変
化等により、駆動力伝達機構に弾性体を持たせて形成さ
れた振動系の反共振の周波数が、略一定回転で運転され
る基本運転状態でのクランクシャフトの回転基本次数の
回転周波数とずれていたとしても、それらが一致するよ
うにクランクシャフトの回転数を変更することができ、
ロール振動低減効果または回転速度変動低減効果を最大
限に得ることができる。
化等により、駆動力伝達機構に弾性体を持たせて形成さ
れた振動系の反共振の周波数が、略一定回転で運転され
る基本運転状態でのクランクシャフトの回転基本次数の
回転周波数とずれていたとしても、それらが一致するよ
うにクランクシャフトの回転数を変更することができ、
ロール振動低減効果または回転速度変動低減効果を最大
限に得ることができる。
【００２０】請求項２の発明によれば、クランクシャフ
トの回転数を変化させてロール振動または回転速度変動
を求めることにより、正確な値に基づいた制御が可能と
なり、確実にロール振動低減効果または回転速度変動低
減効果を得ることができる。
トの回転数を変化させてロール振動または回転速度変動
を求めることにより、正確な値に基づいた制御が可能と
なり、確実にロール振動低減効果または回転速度変動低
減効果を得ることができる。
【００２１】請求項３の発明によれば、アイドル運転状
態での上記振動系の反共振の周波数とクランクシャフト
の回転基本次数の回転周波数とが一致するように制御す
ることにより、大きなアイドル振動低減効果を得ること
ができる。
態での上記振動系の反共振の周波数とクランクシャフト
の回転基本次数の回転周波数とが一致するように制御す
ることにより、大きなアイドル振動低減効果を得ること
ができる。
【００２２】請求項４の発明によれば、回転数刻みの間
隔を徐々に小さくしながら、複数のクランクシャフトの
回転数のなかで、ロール振動または回転速度変動が最小
となるクランクシャフトの回転数を求めていくことによ
り、クランクシャフトの回転基本次数の回転周波数を反
共振周波数に一致させることができる。また、請求項５
の発明のようにすれば、より効率良くクランクシャフト
の回転基本次数の回転周波数を反共振の周波数に収束さ
せることができる。
隔を徐々に小さくしながら、複数のクランクシャフトの
回転数のなかで、ロール振動または回転速度変動が最小
となるクランクシャフトの回転数を求めていくことによ
り、クランクシャフトの回転基本次数の回転周波数を反
共振周波数に一致させることができる。また、請求項５
の発明のようにすれば、より効率良くクランクシャフト
の回転基本次数の回転周波数を反共振の周波数に収束さ
せることができる。
【００２３】請求項６の発明によれば、ロール振動また
は回転速度変動が最小となるクランクシャフトの回転数
が、回転数を振った範囲の最小もしくは最大の回転数で
得られた場合に、回転数を振る範囲を拡張することによ
り、反共振の周波数以外に、クランクシャフトの回転周
波数が収束してしまうことを防止することができる。ま
た、請求項７の発明のようにしても、クランクシャフト
の回転周波数を反共振の周波数に収束させることができ
る。
は回転速度変動が最小となるクランクシャフトの回転数
が、回転数を振った範囲の最小もしくは最大の回転数で
得られた場合に、回転数を振る範囲を拡張することによ
り、反共振の周波数以外に、クランクシャフトの回転周
波数が収束してしまうことを防止することができる。ま
た、請求項７の発明のようにしても、クランクシャフト
の回転周波数を反共振の周波数に収束させることができ
る。
【００２４】請求項８の発明によれば、クランクシャフ
トの回転数が変動しても、乗員に違和感を与えにくくす
ることができる。
トの回転数が変動しても、乗員に違和感を与えにくくす
ることができる。
【００２５】請求項９の発明によれば、振動レベルの大
きい内燃機関の上下振動に対して直交する横方向、すな
わちエンジン幅方向の振動を測定することにより、上記
上下振動の影響を受けずにロール方向の振動を測定する
ことができる。
きい内燃機関の上下振動に対して直交する横方向、すな
わちエンジン幅方向の振動を測定することにより、上記
上下振動の影響を受けずにロール方向の振動を測定する
ことができる。
【００２６】請求項１０の発明によれば、内燃機関のロ
ール中心を含む鉛直面内で振動を計測することにより、
ロール方向の振動をより精度良く検出することができ
る。
ール中心を含む鉛直面内で振動を計測することにより、
ロール方向の振動をより精度良く検出することができ
る。
【００２７】また、請求項１１及び１２の発明のように
２つに加速度センサを用いることにより、内燃機関の横
方向振動をキャンセルすることができ、ロール方向の振
動をより精度良く測定することができる。
２つに加速度センサを用いることにより、内燃機関の横
方向振動をキャンセルすることができ、ロール方向の振
動をより精度良く測定することができる。
【００２８】請求項１３の発明によれば、反共振の効果
が得られるクランクシャフトの回転数の回転基本次数成
分のみを抽出することにより、より精度良く基本運転状
態におけるクランクシャフトの回転数を反共振の周波数
と一致するよう制御することができる。
が得られるクランクシャフトの回転数の回転基本次数成
分のみを抽出することにより、より精度良く基本運転状
態におけるクランクシャフトの回転数を反共振の周波数
と一致するよう制御することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００３０】図１及び図２は、本発明に係る振動低減装
置を備えた自動車用の内燃機関を示している。エンジン
１には、フライホイール２を後端に備えたクランクシャ
フト３が設けられていると共に、補機駆動ベルト４を介
してクランクシャフト３によって駆動されるオルタネー
タ５が備えられている。
置を備えた自動車用の内燃機関を示している。エンジン
１には、フライホイール２を後端に備えたクランクシャ
フト３が設けられていると共に、補機駆動ベルト４を介
してクランクシャフト３によって駆動されるオルタネー
タ５が備えられている。
【００３１】オルタネータ５は、クランクシャフト３の
取り付けられたクランクプーリ６と、オルタネータプー
リ７と、これら両プーリ６，７間に巻き掛けられた補機
駆動ベルト４等、を主体とする駆動力伝達機構を介し、
この補機駆動ベルト４の背面で駆動され、クランクシャ
フト３に対して逆回転している。
取り付けられたクランクプーリ６と、オルタネータプー
リ７と、これら両プーリ６，７間に巻き掛けられた補機
駆動ベルト４等、を主体とする駆動力伝達機構を介し、
この補機駆動ベルト４の背面で駆動され、クランクシャ
フト３に対して逆回転している。
【００３２】クランクシャフト３の回転角を計測する検
出手段は、図２に示すように、クランクシャフト３に取
り付けられたプレート８と、エンジン１本体に取り付け
られた電磁ピックアップ９とからなっている。プレート
８は、クランクシャフト３の回転角を計測するために等
間隔で歯が切られており、電磁ピックアップ９は、プレ
ート８の歯面に向けて近接するようエンジン１本体に取
り付けられている。そして、電磁ピックアップ９に対し
てプレート８の歯が通過するたびに生じる磁束変化によ
り電磁ピックアップ９から出力されるパルス信号をエン
ジンコントロールユニット１５（以下、ＥＣＵと記す）
にて周波数変換してクランクシャフト３の回転速度変動
を検出している。
出手段は、図２に示すように、クランクシャフト３に取
り付けられたプレート８と、エンジン１本体に取り付け
られた電磁ピックアップ９とからなっている。プレート
８は、クランクシャフト３の回転角を計測するために等
間隔で歯が切られており、電磁ピックアップ９は、プレ
ート８の歯面に向けて近接するようエンジン１本体に取
り付けられている。そして、電磁ピックアップ９に対し
てプレート８の歯が通過するたびに生じる磁束変化によ
り電磁ピックアップ９から出力されるパルス信号をエン
ジンコントロールユニット１５（以下、ＥＣＵと記す）
にて周波数変換してクランクシャフト３の回転速度変動
を検出している。
【００３３】クランクプーリ６は、図３及び図４に示す
ように、クランクシャフト３に直接結合された内周部１
０と、補機駆動ベルト４が巻き掛けられ、クランクシャ
フト３にベアリング１１を介して回転自由に指示される
外周部１２と、に二分割されており、内周部１０と外周
部１２とは、弾性体である金属製の４つのコイルバネ１
３，…１３を組み合わせた捩りバネ機構１４を介して結
合されている。
ように、クランクシャフト３に直接結合された内周部１
０と、補機駆動ベルト４が巻き掛けられ、クランクシャ
フト３にベアリング１１を介して回転自由に指示される
外周部１２と、に二分割されており、内周部１０と外周
部１２とは、弾性体である金属製の４つのコイルバネ１
３，…１３を組み合わせた捩りバネ機構１４を介して結
合されている。
【００３４】ここで、捩りバネ機構１４を介して内周部
１０と外周部１２とを結合することにより、補機駆動ベ
ルト４と捩りバネ機構１４のコイルバネ１３，…１３と
が直列バネとなり、クランクシャフト３に取り付けられ
たフライホイール２の慣性質量と、副慣性質量体となる
オルタネータ７のロータ部（図示せず）の慣性質量とを
バネで結合した振動系が構成される。
１０と外周部１２とを結合することにより、補機駆動ベ
ルト４と捩りバネ機構１４のコイルバネ１３，…１３と
が直列バネとなり、クランクシャフト３に取り付けられ
たフライホイール２の慣性質量と、副慣性質量体となる
オルタネータ７のロータ部（図示せず）の慣性質量とを
バネで結合した振動系が構成される。
【００３５】そして、クランクシャフト３の回転速度変
動に対するこの振動系の反共振の周波数が、アイドル運
転時のクランクシャフト３の回転基本次数近傍の回転周
波数となるように、捩りバネ機構１４のバネ定数が設定
されている。
動に対するこの振動系の反共振の周波数が、アイドル運
転時のクランクシャフト３の回転基本次数近傍の回転周
波数となるように、捩りバネ機構１４のバネ定数が設定
されている。
【００３６】すなわち、反共振の周波数が、クランクシ
ャフト３のアイドル回転速度Ｎ（ｒｐｍ）における回転
周波数ｆｎ（＝Ｎ／６０）の（気筒数／２）倍の次数、
すなわち、４気筒の場合２次、６気筒の場合３次、８気
筒の場合４次の周波数と略一致するように捩りバネ機構
１４のバネ定数が設定されている。例えば、４気筒エン
ジンでアイドル回転速度が６０００（ｒｐｍ）の場合に
は、反共振の周波数が２０Ｈｚ｛（６００／６０）×
２｝となるよう捩りバネ機構１４のバネ定数が設定され
ている。
ャフト３のアイドル回転速度Ｎ（ｒｐｍ）における回転
周波数ｆｎ（＝Ｎ／６０）の（気筒数／２）倍の次数、
すなわち、４気筒の場合２次、６気筒の場合３次、８気
筒の場合４次の周波数と略一致するように捩りバネ機構
１４のバネ定数が設定されている。例えば、４気筒エン
ジンでアイドル回転速度が６０００（ｒｐｍ）の場合に
は、反共振の周波数が２０Ｈｚ｛（６００／６０）×
２｝となるよう捩りバネ機構１４のバネ定数が設定され
ている。
【００３７】また、エンジン１（クランクシャフト３）
のアイドル回転数は、エンジン１の運転状態を制御する
回転数可変手段及び回転数調整手段としてのＥＣＵ１５
により制御されている。
のアイドル回転数は、エンジン１の運転状態を制御する
回転数可変手段及び回転数調整手段としてのＥＣＵ１５
により制御されている。
【００３８】ここで、図５に示すように、クランクシャ
フト３の回転速度変動の値は反共振の周波数において極
小値をとり、この反共振の周波数と、クランクシャフト
３の回転基本次数の回転周波数とが一致した場合には、
大きな回転速度変動低減効果が得られる。しかし、反共
振の周波数の周波数特性は急峻であり、クランクシャフ
ト３の回転基本次数の回転周波数と反共振の周波数とが
少しずれただけでも回転速度変動低減効果が減少してし
まうため、クランクシャフト３の回転基本次数の回転周
波数が反共振の周波数と略一致するようにアイドル回転
数を制御することが重要となる。
フト３の回転速度変動の値は反共振の周波数において極
小値をとり、この反共振の周波数と、クランクシャフト
３の回転基本次数の回転周波数とが一致した場合には、
大きな回転速度変動低減効果が得られる。しかし、反共
振の周波数の周波数特性は急峻であり、クランクシャフ
ト３の回転基本次数の回転周波数と反共振の周波数とが
少しずれただけでも回転速度変動低減効果が減少してし
まうため、クランクシャフト３の回転基本次数の回転周
波数が反共振の周波数と略一致するようにアイドル回転
数を制御することが重要となる。
【００３９】次に、図６に示すフローチャートに従っ
て、本実施例での制御に関して説明する。
て、本実施例での制御に関して説明する。
【００４０】ステップ１０１では、ＥＣＵ１５にて、車
両が停止し、エンジン１がアイドル運転に入ったかどう
かを判定する。車両が停止中、エンジン１がアイドル運
転状態、とＥＣＵ１５が判断するとステップ１０２に進
む。
両が停止し、エンジン１がアイドル運転に入ったかどう
かを判定する。車両が停止中、エンジン１がアイドル運
転状態、とＥＣＵ１５が判断するとステップ１０２に進
む。
【００４１】ステップ１０２では、前回のアイドル運転
時の設定アイドル回転数Ｎｉ（例えば６００ｒｐｍ）に
対して、ΔＮ（例えば２０ｒｐｍ）大きい（Ｎｉ＋Δ
Ｎ）にアイドル回転数を設定し、そのときの回転速度変
動Ｘ１を計測する。さらに、アイドル回転数をＮｉに設
定して、そのときの回転速度変動Ｘ２を計測すると共
に、アイドル回転数を（Ｎｉ−ΔＮ）に設定して、その
ときの回転速度変動Ｘ３を計測する。そして、計測され
たＸ１，Ｘ２，Ｘ３はＥＣＵ１５に入力される。
時の設定アイドル回転数Ｎｉ（例えば６００ｒｐｍ）に
対して、ΔＮ（例えば２０ｒｐｍ）大きい（Ｎｉ＋Δ
Ｎ）にアイドル回転数を設定し、そのときの回転速度変
動Ｘ１を計測する。さらに、アイドル回転数をＮｉに設
定して、そのときの回転速度変動Ｘ２を計測すると共
に、アイドル回転数を（Ｎｉ−ΔＮ）に設定して、その
ときの回転速度変動Ｘ３を計測する。そして、計測され
たＸ１，Ｘ２，Ｘ３はＥＣＵ１５に入力される。
【００４２】ステップ１０３では、ＥＣＵ１５によっ
て、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の中でどの値が最小となるかを判
定し、最小値がＸ１もしくはＸ３の場合には、ステップ
１０４に進み、最小値がＸ２の場合には、ステップ１０
５に進む。
て、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の中でどの値が最小となるかを判
定し、最小値がＸ１もしくはＸ３の場合には、ステップ
１０４に進み、最小値がＸ２の場合には、ステップ１０
５に進む。
【００４３】ステップ１０４では、ステップ１０３で最
小値となった回転数をＮｉと置き直し、ステップ１０２
にて、再度、アイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，（Ｎ
ｉ−ΔＮ）における回転速度変動Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を計
測する。但し、ステップ１０４を経てステップ１０２の
処理を行う場合には、これら３つの回転数のうち２つ
は、既に計測されているので、実際に計測するのはステ
ップ１０３でＸ１が最小値だった場合にはアイドル回転
数が（Ｎｉ＋ΔＮ）での回転速度変動Ｘ１のみを、ステ
ップ１０３でＸ３が最小値だった場合にはアイドル回転
数が（Ｎｉ−ΔＮ）での回転速度変動Ｘ３のみを計測す
ることになる。そして、、これら３つの回転速度変動の
最小値がＸ２となるまで、ステップ１０２〜ステップ１
０４の処理を繰り返す。こうすることによって、反共振
以外の周波数にクランクシャフト３の回転基本次数の回
転周波数が収束してしまうことを防止する。
小値となった回転数をＮｉと置き直し、ステップ１０２
にて、再度、アイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，（Ｎ
ｉ−ΔＮ）における回転速度変動Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を計
測する。但し、ステップ１０４を経てステップ１０２の
処理を行う場合には、これら３つの回転数のうち２つ
は、既に計測されているので、実際に計測するのはステ
ップ１０３でＸ１が最小値だった場合にはアイドル回転
数が（Ｎｉ＋ΔＮ）での回転速度変動Ｘ１のみを、ステ
ップ１０３でＸ３が最小値だった場合にはアイドル回転
数が（Ｎｉ−ΔＮ）での回転速度変動Ｘ３のみを計測す
ることになる。そして、、これら３つの回転速度変動の
最小値がＸ２となるまで、ステップ１０２〜ステップ１
０４の処理を繰り返す。こうすることによって、反共振
以外の周波数にクランクシャフト３の回転基本次数の回
転周波数が収束してしまうことを防止する。
【００４４】回転速度変動Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３のうち、Ｘ
２が最小となったときには、（Ｎｉ＋ΔＮ）から（Ｎｉ
−ΔＮ）との間に極小値、つまり反共振が存在すること
になる。
２が最小となったときには、（Ｎｉ＋ΔＮ）から（Ｎｉ
−ΔＮ）との間に極小値、つまり反共振が存在すること
になる。
【００４５】ステップ１０５では、ΔＮに補正係数０．
５乗じた値を新たなΔＮとして置き直し、ステップ１０
６ではアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，（Ｎｉ−Δ
Ｎ）での回転速度変動Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を計測する。そ
して、ステップ１０７では、ステップ１０６で計測され
たＸ１，Ｘ２，Ｘ３に関して最小値を求め、最小値をと
ったアイドル回転数をＮｉと置き直す。このとき、Ｘ
１，Ｘ３のうち先に計測したほうがＸ２よりも小さかっ
た場合には、残りが最小値となることはないので、それ
を計測せずに先に計測したＸ１もしくはＸ３が計測され
たアイドル回転数をＮｉと置き直す。そして、ステップ
１０８にて、ΔＮと予め設定された規定値ΔＮ0（例え
ば１ｒｐｍ）との大小関係を比較し、ΔＮがΔＮ0より
も大きい場合にはステップ１０５に戻り、さらに今回の
ΔＮに補正係数０．５を乗じた値を新たなΔＮと置き直
して順次３つの回転数の最小値を求める処理を繰り返
し、ステップ１０８にてΔＮが規定値ΔＮ0よりも小さ
くなったところで、そのときのアイドル回転数（Ｎｉ＋
ΔＮ），Ｎ，（Ｎｉ−ΔＮ）のうち回転速度変動が最小
となるアイドル回転数をもって新たなアイドル回転数Ｎ
ｉとして設定して終了する。
５乗じた値を新たなΔＮとして置き直し、ステップ１０
６ではアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，（Ｎｉ−Δ
Ｎ）での回転速度変動Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を計測する。そ
して、ステップ１０７では、ステップ１０６で計測され
たＸ１，Ｘ２，Ｘ３に関して最小値を求め、最小値をと
ったアイドル回転数をＮｉと置き直す。このとき、Ｘ
１，Ｘ３のうち先に計測したほうがＸ２よりも小さかっ
た場合には、残りが最小値となることはないので、それ
を計測せずに先に計測したＸ１もしくはＸ３が計測され
たアイドル回転数をＮｉと置き直す。そして、ステップ
１０８にて、ΔＮと予め設定された規定値ΔＮ0（例え
ば１ｒｐｍ）との大小関係を比較し、ΔＮがΔＮ0より
も大きい場合にはステップ１０５に戻り、さらに今回の
ΔＮに補正係数０．５を乗じた値を新たなΔＮと置き直
して順次３つの回転数の最小値を求める処理を繰り返
し、ステップ１０８にてΔＮが規定値ΔＮ0よりも小さ
くなったところで、そのときのアイドル回転数（Ｎｉ＋
ΔＮ），Ｎ，（Ｎｉ−ΔＮ）のうち回転速度変動が最小
となるアイドル回転数をもって新たなアイドル回転数Ｎ
ｉとして設定して終了する。
【００４６】換言すれば、ステップ１０５〜ステップ１
０８における制御の流れは、アイドル運転状態における
クランクシャフト３の回転数を、ΔＮの間隔の回転数刻
みで変化させ、これら複数のアイドル回転数（Ｎｉ＋Δ
Ｎ），Ｎｉ，（Ｎｉ−ΔＮ）毎の回転速度変動を検出
し、回転速度変動が最小となる回転数の前後において、
ΔＮに所定の補正係数０．５を乗じた０．５ΔＮの間隔
の回転数刻みでさらにクランクシャフト３の回転数を変
化させ、これら０．５ΔＮの間隔の回転数刻みの複数の
回転数毎の回転速度変動を検出し、０．５ΔＮの間隔の
回転数刻みでの回転速度変動が最小となる回転数を求め
る、ということを繰り返し、回転数刻みの間隔０．５
(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0より
も小さくなったｎ回目において、回転速度変動を最小と
するクランクシャフト３の回転数を新たなアイドル回転
数として設定する。
０８における制御の流れは、アイドル運転状態における
クランクシャフト３の回転数を、ΔＮの間隔の回転数刻
みで変化させ、これら複数のアイドル回転数（Ｎｉ＋Δ
Ｎ），Ｎｉ，（Ｎｉ−ΔＮ）毎の回転速度変動を検出
し、回転速度変動が最小となる回転数の前後において、
ΔＮに所定の補正係数０．５を乗じた０．５ΔＮの間隔
の回転数刻みでさらにクランクシャフト３の回転数を変
化させ、これら０．５ΔＮの間隔の回転数刻みの複数の
回転数毎の回転速度変動を検出し、０．５ΔＮの間隔の
回転数刻みでの回転速度変動が最小となる回転数を求め
る、ということを繰り返し、回転数刻みの間隔０．５
(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0より
も小さくなったｎ回目において、回転速度変動を最小と
するクランクシャフト３の回転数を新たなアイドル回転
数として設定する。
【００４７】尚、ΔＮに乗じる補正係数は必ずしも０．
５に限定されるものではなく、この補正係数をｒとする
と、このｒは、少なくとも０＜ｒ＜１なる関係を満たす
ように適宜設定することが可能であり、上述したステッ
プ１０５〜ステップ１０８において、回転数刻みの間隔
ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0よ
りも小さくなったｎ回目において、回転速度変動を最小
とするクランクシャフト３の回転数を新たなアイドル回
転数として設定するようにしてもよい。また、ΔＮ
0は、反共振とアイドル回転数とがずれていても十分効
果が得られる範囲の誤差量として設定されている。
５に限定されるものではなく、この補正係数をｒとする
と、このｒは、少なくとも０＜ｒ＜１なる関係を満たす
ように適宜設定することが可能であり、上述したステッ
プ１０５〜ステップ１０８において、回転数刻みの間隔
ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所定の規定値ΔＮ0よ
りも小さくなったｎ回目において、回転速度変動を最小
とするクランクシャフト３の回転数を新たなアイドル回
転数として設定するようにしてもよい。また、ΔＮ
0は、反共振とアイドル回転数とがずれていても十分効
果が得られる範囲の誤差量として設定されている。
【００４８】このような第１実施例においては、アイド
ル回転数はその回転基本次数の回転周波数が、回転速度
変動の反共振周波数と略一致する回転数に収束し、大き
な回転速度変動低減効果を得ることができる。
ル回転数はその回転基本次数の回転周波数が、回転速度
変動の反共振周波数と略一致する回転数に収束し、大き
な回転速度変動低減効果を得ることができる。
【００４９】また、図６のフローチャートに示す制御で
は、図７に示すように、アイドル回転数を変動させるた
め、車両がアイドル運転に入って暫くしてから行うと、
乗員が急にアイドル運転が不安定になったと感じること
があるが、アイドル運転に入った直後、もしくは回転速
度変動を計測するのに安定するまでの最低限の時間をお
いた後のの定常運転に入る前、に行うことにより乗員に
不安定になったと感じさせにくくすることができる。
は、図７に示すように、アイドル回転数を変動させるた
め、車両がアイドル運転に入って暫くしてから行うと、
乗員が急にアイドル運転が不安定になったと感じること
があるが、アイドル運転に入った直後、もしくは回転速
度変動を計測するのに安定するまでの最低限の時間をお
いた後のの定常運転に入る前、に行うことにより乗員に
不安定になったと感じさせにくくすることができる。
【００５０】そして、製造バラツキや経年変化があった
としても、回転速度変動の反共振周波数は短期間に頻繁
に変わるわけではないので、この制御はアイドル運転に
入る度に毎回行う必要はなく、１０００（Ｋｍ）走行毎
に行うといったように、一定期間毎に行ってもよい。
としても、回転速度変動の反共振周波数は短期間に頻繁
に変わるわけではないので、この制御はアイドル運転に
入る度に毎回行う必要はなく、１０００（Ｋｍ）走行毎
に行うといったように、一定期間毎に行ってもよい。
【００５１】次に本発明の第２実施例について説明す
る。尚、上述した第１実施例の同一構成の部分には同一
の符号を付し説明を省略する。この第２実施例は、クラ
ンクシャフト３の回転速度変動ではなくエンジン１のロ
ール振動を計測しており、ロール振動に対する反共振の
効果を最大限に得られるようにしたものである。
る。尚、上述した第１実施例の同一構成の部分には同一
の符号を付し説明を省略する。この第２実施例は、クラ
ンクシャフト３の回転速度変動ではなくエンジン１のロ
ール振動を計測しており、ロール振動に対する反共振の
効果を最大限に得られるようにしたものである。
【００５２】すなわち、図８に示すように、エンジン１
の上端部のクランクシャフト３直上付近には、エンジン
１を正面から見たときのエンジン横方向の振動を測定で
きるように加速度センサ２０が設置されている。
の上端部のクランクシャフト３直上付近には、エンジン
１を正面から見たときのエンジン横方向の振動を測定で
きるように加速度センサ２０が設置されている。
【００５３】換言すれば、加速度センサ２０は、エンジ
ン１の気筒列方向に直交するエンジン幅方向の加速度が
検出可能な向きで、かつロール振動が検出可能な位置と
なるエンジン１のロール中心２１から所定距離離れた位
置に設置されており、さらに詳述すれば、エンジン１の
全気筒のピストンの運動方向を指す同じ長さのベクトル
の和として求められる代表ベクトルに略平行で、かつエ
ンジン１のロール中心２１に直交する平面２２上に設置
されている。
ン１の気筒列方向に直交するエンジン幅方向の加速度が
検出可能な向きで、かつロール振動が検出可能な位置と
なるエンジン１のロール中心２１から所定距離離れた位
置に設置されており、さらに詳述すれば、エンジン１の
全気筒のピストンの運動方向を指す同じ長さのベクトル
の和として求められる代表ベクトルに略平行で、かつエ
ンジン１のロール中心２１に直交する平面２２上に設置
されている。
【００５４】エンジン１がロール振動した場合、そのロ
ール中心２１は、クランクシャフト３の上方にあり、こ
のような加速度センサ２０の設置位置（図８を参照）で
は、ロール振動の接線方向は、エンジン横方向になる。
そのため、ロール振動と伴にレベルの大きいエンジン１
の上下振動に関してその直交方向の振動を加速度センサ
２０は測定することになり、エンジン１の上下振動の影
響を受けずに精度良くロール振動の計測を行うことが出
来る。
ール中心２１は、クランクシャフト３の上方にあり、こ
のような加速度センサ２０の設置位置（図８を参照）で
は、ロール振動の接線方向は、エンジン横方向になる。
そのため、ロール振動と伴にレベルの大きいエンジン１
の上下振動に関してその直交方向の振動を加速度センサ
２０は測定することになり、エンジン１の上下振動の影
響を受けずに精度良くロール振動の計測を行うことが出
来る。
【００５５】尚、加速度センサ２０は平面２２上に必ず
しも位置する必要はないが、この平面２２上にない場合
には、ロール振動の接線方向と加速度センサ２０の測定
方向とが異なるため、加速度センサ２０はロール振動の
エンジン横方向の振動成分を検出することになり、平面
２２上に加速度センサ２０がある場合に比べて感度が下
がることになる。
しも位置する必要はないが、この平面２２上にない場合
には、ロール振動の接線方向と加速度センサ２０の測定
方向とが異なるため、加速度センサ２０はロール振動の
エンジン横方向の振動成分を検出することになり、平面
２２上に加速度センサ２０がある場合に比べて感度が下
がることになる。
【００５６】次に、図９に示すフローチャートに従っ
て、第２実施例での制御に関して説明する。
て、第２実施例での制御に関して説明する。
【００５７】ステップ２０１では、ＥＣＵ１５にて、車
両が停止し、エンジン１がアイドル運転に入ったかどう
かを判定する。車両が停止中、エンジン１がアイドル運
転状態、とＥＣＵ１５が判断するとステップ２０２に進
む。
両が停止し、エンジン１がアイドル運転に入ったかどう
かを判定する。車両が停止中、エンジン１がアイドル運
転状態、とＥＣＵ１５が判断するとステップ２０２に進
む。
【００５８】ステップ２０２では、反共振が存在すると
思われる回転数の範囲（Ｎｉ１〜Ｎｉｎ）を所定回転数
ΔＮ刻みで回転数を振って、各回転数におけるロール振
動（Ｘ０１〜Ｘ０ｎ）を測定する。例えば７５０ｒｐｍ
から２０ｒｐｍ刻みで５５０ｒｐｍまで各回転数毎にロ
ール振動を測定する。
思われる回転数の範囲（Ｎｉ１〜Ｎｉｎ）を所定回転数
ΔＮ刻みで回転数を振って、各回転数におけるロール振
動（Ｘ０１〜Ｘ０ｎ）を測定する。例えば７５０ｒｐｍ
から２０ｒｐｍ刻みで５５０ｒｐｍまで各回転数毎にロ
ール振動を測定する。
【００５９】ステップ２０３では、ステップ２０２で測
定したロール振動（Ｘ０１〜Ｘ０ｎ）の中で最小値とな
ったときのクランクシャフト３の回転数をＮｉとして、
そのときのロール振動をＸ２とする。このとき、（Ｎｉ
＋ΔＮ）ｒｐｍから（Ｎｉ−ΔＮ）ｒｐｍの間には極小
値、すなわち反共振が確実に存在することになる。
定したロール振動（Ｘ０１〜Ｘ０ｎ）の中で最小値とな
ったときのクランクシャフト３の回転数をＮｉとして、
そのときのロール振動をＸ２とする。このとき、（Ｎｉ
＋ΔＮ）ｒｐｍから（Ｎｉ−ΔＮ）ｒｐｍの間には極小
値、すなわち反共振が確実に存在することになる。
【００６０】ステップ２０４ではΔＮに補正係数０．５
を乗じた値を新たなΔＮとして置き直し、ステップ２０
５ではアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），（Ｎｉ−ΔＮ）
でのロール振動Ｘ１，Ｘ３を計測する。そして、ステッ
プ２０６では、Ｘ２及びステップ２０５で計測されたＸ
１，Ｘ３に関して最小値を求め、最小値をとったアイド
ル回転数をＮｉと置き直す。このとき、Ｘ１，Ｘ３のう
ち先に計測したほうがＸ２よりも小さかった場合には、
残りが最小値となることはないので、それを計測せずに
先に計測したＸ１もしくはＸ３が計測されたアイドル回
転数をＮｉと置き直す。そして、ステップ２０７にて、
ΔＮと予め設定された規定値ΔＮ0（例えば１ｒｐｍ）
との大小関係を比較し、ΔＮがΔＮ0よりも大きい場合
にはステップ２０４に戻り、さらに今回のΔＮに補正係
数０．５を乗じた値を新たなΔＮと置き直して順次３つ
の回転数の最小値を求める処理を繰り返し、ステップ２
０７にてΔＮが規定値ΔＮ0よりも小さくなったところ
で、そのときのアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，
（Ｎｉ−ΔＮ）のうちロール振動が最小となるアイドル
回転数をもって新たなアイドル回転数Ｎｉとして設定し
て終了する。
を乗じた値を新たなΔＮとして置き直し、ステップ２０
５ではアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），（Ｎｉ−ΔＮ）
でのロール振動Ｘ１，Ｘ３を計測する。そして、ステッ
プ２０６では、Ｘ２及びステップ２０５で計測されたＸ
１，Ｘ３に関して最小値を求め、最小値をとったアイド
ル回転数をＮｉと置き直す。このとき、Ｘ１，Ｘ３のう
ち先に計測したほうがＸ２よりも小さかった場合には、
残りが最小値となることはないので、それを計測せずに
先に計測したＸ１もしくはＸ３が計測されたアイドル回
転数をＮｉと置き直す。そして、ステップ２０７にて、
ΔＮと予め設定された規定値ΔＮ0（例えば１ｒｐｍ）
との大小関係を比較し、ΔＮがΔＮ0よりも大きい場合
にはステップ２０４に戻り、さらに今回のΔＮに補正係
数０．５を乗じた値を新たなΔＮと置き直して順次３つ
の回転数の最小値を求める処理を繰り返し、ステップ２
０７にてΔＮが規定値ΔＮ0よりも小さくなったところ
で、そのときのアイドル回転数（Ｎｉ＋ΔＮ），Ｎ，
（Ｎｉ−ΔＮ）のうちロール振動が最小となるアイドル
回転数をもって新たなアイドル回転数Ｎｉとして設定し
て終了する。
【００６１】尚、第２実施例のステップ２０４〜ステッ
プ２０７で行われる処理内容と、上述した第１実施例の
ステップ１０５〜ステップ１０８で行われる処理内容と
は、測定する対象がロール振動か回転速度変動かのみの
違いであって、それ以外の処理内容は同一である。
プ２０７で行われる処理内容と、上述した第１実施例の
ステップ１０５〜ステップ１０８で行われる処理内容と
は、測定する対象がロール振動か回転速度変動かのみの
違いであって、それ以外の処理内容は同一である。
【００６２】このような第２実例においては、アイドル
回転数はその回転基本次数の回転周波数が、ロール振動
の反共振周波数と略一致する回転数に収束し、大きなロ
ール振動低減効果を得ることができる。
回転数はその回転基本次数の回転周波数が、ロール振動
の反共振周波数と略一致する回転数に収束し、大きなロ
ール振動低減効果を得ることができる。
【００６３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。この第３実施例は、ロール振動を計測する加速度セ
ンサを２つにして、計測精度を向上させたものであっ
て、それ以外の構成は、上述した第２実施例と同じであ
る。
る。この第３実施例は、ロール振動を計測する加速度セ
ンサを２つにして、計測精度を向上させたものであっ
て、それ以外の構成は、上述した第２実施例と同じであ
る。
【００６４】すなわち、図１０に示すように、エンジン
１の上端部のクランクシャフト３直上付近、及びエンジ
ン１の下端部のクランクシャフト３直下付近には、エン
ジン１を正面から見たときの横方向の振動を測定できる
ように加速度センサ３０、３０がそれぞれ設置されてい
る。
１の上端部のクランクシャフト３直上付近、及びエンジ
ン１の下端部のクランクシャフト３直下付近には、エン
ジン１を正面から見たときの横方向の振動を測定できる
ように加速度センサ３０、３０がそれぞれ設置されてい
る。
【００６５】換言すれば、加速度センサ３０、３０は、
エンジン１の気筒列方向に直交するエンジン幅方向の加
速度が検出可能な向きで、かつロール振動が検出可能な
位置となるエンジン１のロール中心２１から所定距離離
れた位置に設置されており、さらに詳述すれば、エンジ
ン１の全気筒のピストンの運動方向を指す同じ長さのベ
クトルの和として求められる代表ベクトルに略平行で、
かつエンジン１のロール中心２１に直交する平面２２上
に、ロール中心２１を挟むように設置されている。
エンジン１の気筒列方向に直交するエンジン幅方向の加
速度が検出可能な向きで、かつロール振動が検出可能な
位置となるエンジン１のロール中心２１から所定距離離
れた位置に設置されており、さらに詳述すれば、エンジ
ン１の全気筒のピストンの運動方向を指す同じ長さのベ
クトルの和として求められる代表ベクトルに略平行で、
かつエンジン１のロール中心２１に直交する平面２２上
に、ロール中心２１を挟むように設置されている。
【００６６】そして、これら２つの加速度センサ３０，
３０で計測された加速度の差をとることにより、エンジ
ン１の横方向振動が発生していたとしても、それをキャ
ンセルしてロール振動成分のみを計測することができる
ため、より正確な値に基づいて、アイドル回転数を、そ
の回転基本次数の回転周波数がロール振動の反共振周波
数と略一致するように制御することができる。尚、第３
実施例における制御の流れは上述した第２実施例におけ
る制御の流れ（図９を参照）と同様である。
３０で計測された加速度の差をとることにより、エンジ
ン１の横方向振動が発生していたとしても、それをキャ
ンセルしてロール振動成分のみを計測することができる
ため、より正確な値に基づいて、アイドル回転数を、そ
の回転基本次数の回転周波数がロール振動の反共振周波
数と略一致するように制御することができる。尚、第３
実施例における制御の流れは上述した第２実施例におけ
る制御の流れ（図９を参照）と同様である。
【００６７】また、上述した第１実施例〜第３実施例に
おいては、計測された回転速度変動またはロール振動に
フィルター処理を施し、対応するクランクシャフト３の
回転速度における回転周波数の（気筒数／２）倍の周波
数成分、すなわち回転基本次数成分のみを抽出するよう
にすれば、さらに正確な値に基づいて、アイドル回転数
を、その回転基本次数の回転周波数がロール振動の反共
振周波数と略一致するように制御することができる。
おいては、計測された回転速度変動またはロール振動に
フィルター処理を施し、対応するクランクシャフト３の
回転速度における回転周波数の（気筒数／２）倍の周波
数成分、すなわち回転基本次数成分のみを抽出するよう
にすれば、さらに正確な値に基づいて、アイドル回転数
を、その回転基本次数の回転周波数がロール振動の反共
振周波数と略一致するように制御することができる。
【００６８】そして、上述した第１実施例〜第３実施例
においては、反共振の効果を得ようとする略一定回転で
運転される基本運転状態として、車両のアイドル運転状
態を想定しているものであるが、この基本運転状態は、
車両のアイドル運転状態に限定されるものではなく、例
えば、上述した各実施例の振動低減装置を備えたエンジ
ン１をシリーズハイブリット車に搭載するような場合に
は、エンジンは最も効率の良い運転条件の下略一定回転
速度で運転されることになるため、反共振の周波数を、
アイドル回転数ではなく、この時の回転速度（例えば３
０００ｒｐｍ）の回転基本次数の回転周波数と一致する
ようにしてもよい。これは、シリーズハイブリッド車に
搭載した場合には、エンジン１はオルタネータを駆動し
て発電するための発電機駆動源としてのみ用いられるた
めである。
においては、反共振の効果を得ようとする略一定回転で
運転される基本運転状態として、車両のアイドル運転状
態を想定しているものであるが、この基本運転状態は、
車両のアイドル運転状態に限定されるものではなく、例
えば、上述した各実施例の振動低減装置を備えたエンジ
ン１をシリーズハイブリット車に搭載するような場合に
は、エンジンは最も効率の良い運転条件の下略一定回転
速度で運転されることになるため、反共振の周波数を、
アイドル回転数ではなく、この時の回転速度（例えば３
０００ｒｐｍ）の回転基本次数の回転周波数と一致する
ようにしてもよい。これは、シリーズハイブリッド車に
搭載した場合には、エンジン１はオルタネータを駆動し
て発電するための発電機駆動源としてのみ用いられるた
めである。
【図１】本発明に係る振動低減装置を備えたエンジンの
正面図であって、第１実施例におけるエンジンの正面
図。
正面図であって、第１実施例におけるエンジンの正面
図。
【図２】本発明に係る振動低減装置を備えたエンジンの
側面図であって、第１実施例におけるエンジンの側面
図。
側面図であって、第１実施例におけるエンジンの側面
図。
【図３】図１に示すクランクプーリの正面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】第１実施例における回転速度変動効果を示す説
明図。
明図。
【図６】第１実施例における制御の流れを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図７】第１実施例おけるアイドル回転数変化を示す説
明図。
明図。
【図８】本発明に係る振動低減装置を備えたエンジンの
正面図であって、第２実施例におけるエンジンの正面
図。
正面図であって、第２実施例におけるエンジンの正面
図。
【図９】第２実施例における制御の流れを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図１０】本発明に係る振動低減装置を備えたエンジン
の正面図であって、第３実施例におけるエンジンの正面
図。
の正面図であって、第３実施例におけるエンジンの正面
図。
１…エンジン
２…フライホイール
３…クランクシャフト
８…プレート（検出手段）
９…電磁ピックアップ（検出手段）
１５…エンジンコントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｆ 15/10 Ｆ１６Ｆ 15/10 Ａ
15/12 15/123 Ａ
15/123 15/12 Ｓ
15/30 Ｚ
15/30 Ｚ
Claims (13)
- 【請求項１】 フライホイールと結合されたクランクシ
ャフトの回転駆動力を伝える駆動力伝達機構と、前記駆
動力伝達機構により回転させられて慣性力を生じる副慣
性質量体とを備え、且つ前記駆動力伝達機構に弾性体を
持たせて振動系を形成し、内燃機関のロール振動もしく
は前記クランクシャフトの回転速度変動に対するこの振
動系の反共振の周波数を、前記内燃機関の運転状態のう
ち、前記クランクシャフトの回転数が略一定回転で運転
される基本運転状態での前記クランクシャフトの回転速
度における回転周波数の（気筒数／２）倍した周波数の
近傍に設定している内燃機関の振動低減装置において、 前記基本運転状態において少なくとも一回、前記クラン
クシャフトの回転数を変化させる回転数可変手段と、前
記回転数可変手段よる前記クランクシャフトの回転数の
変化前後のロール振動または回転速度変動を検出可能な
検出手段と、前記検出手段で検出された振動または変動
のうち最も小さい振動または変動のときの前記クランク
シャフトの回転数に前記基本運転状態における前記クラ
ンクシャフトの回転数を合わせる回転数調整手段と、を
有していることを特徴とする内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項２】 前記回転数可変手段は、所定のタイミン
グで、前記クランクシャフトの回転数を所定の回転数だ
け増加もしくは減少させ、前記回転数調整手段は、この
クランクシャフトの回転数の変化前後でのロール振動ま
たは回転速度変動の大小を比較することによってクラン
クシャフトの回転数を制御していることを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項３】 前記基本運転状態は、前記内燃機関のア
イドル運転状態であることを特徴とする請求項１または
２に記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項４】 アイドル運転状態における前記クランク
シャフトの回転数を、所定回転数ΔＮの間隔の回転数刻
みで変化させ、これら複数の回転数毎のロール振動また
は回転速度変動を検出し、これらの振動もしくは変動が
最小となる回転数の前後において、前記所定回転数ΔＮ
に所定の補正係数ｒ（０＜ｒ＜１）を乗じたｒΔＮの間
隔の回転数刻みでさらに前記クランクシャフトの回転数
を変化させ、これらｒΔＮの間隔の回転数刻みの複数の
回転数毎のロール振動または回転速度変動を検出し、ｒ
ΔＮの間隔の回転数刻みでの振動もしくは変動が最小と
なる回転数を求める、ということを繰り返し、 回転数刻みの間隔ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所
定の規定値ΔＮ0よりも小さくなったｎ回目において、
ロール振動または回転速度変動を最小とする前記クラン
クシャフトの回転数を新たな前記内燃機関のアイドル回
転数として設定することを特徴とする請求項３に記載の
内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項５】 略等間隔の回転数刻みでロール振動また
は回転速度変動を検出してその最小値をとる前記クラン
クシャフトの回転数を求める際には、略等間隔の回転数
刻みで回転数が異なる前記クランクシャフトの３つの回
転数から求めていると共に、前記補正係数ｒは０．５で
あることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の振動
低減装置。 - 【請求項６】 所定回転数ΔＮの間隔の回転数刻みで前
記クランクシャフトの複数の回転数にてロール振動また
は回転速度変動を検出する際に、ロール振動または回転
速度変動が最小値となる前記クランクシャフトの回転数
が、これらのロール振動または回転速度変動を検出した
前記クランクシャフトの複数の回転数のうちの最高回転
数の場合には、ロール振動または回転速度変動を検出し
た前記クランクシャフトの複数の回転数のうちの最高回
転数でロール振動または回転速度変動が最小値とならな
くなるまで、前記クランクシャフトの回転数を高回転側
に前記所定回転数ΔＮづつ増加させてロール振動または
回転速度変動を検出すると共に、 ロール振動または回転速度変動が最小値となる前記クラ
ンクシャフト回転数が、これらのロール振動または回転
速度変動を検出した前記クランクシャフトの複数の回転
数のうちの最低回転数の場合には、ロール振動または回
転速度変動を検出した前記クランクシャフトの複数の回
転数のうちの最低回転数でロール振動または回転速度変
動が最小値とならなくなるまで、前記クランクシャフト
の回転数を低回転側に前記所定回転数ΔＮづつ減少させ
てロール振動または回転速度変動を検出することを特徴
とする請求項４または５に記載の内燃機関の振動低減装
置。 - 【請求項７】 前記回転数可変手段は、所定のタイミン
グで、予め定められた前記クランクシャフトの回転数範
囲内で、前記クランクシャフトの回転数を所定回転数間
隔で増加もしくは減少させ、 前記振動検出手段は、予め定めた前記クランクシャフト
回転数範囲内で所定回転数間隔で変化させた前記クラン
クシャフトの全ての回転数についてロール振動または回
転速度変動を検出していることを特徴とする請求項４ま
たは５に記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項８】 アイドル運転に入ったときもしくはアイ
ドル運転に入ってから所定時間経過後に、アイドル運転
状態における前記クランクシャフトの回転数を、所定回
転数ΔＮの間隔の回転数刻みで変化させ、これら複数の
回転数毎のロール振動または回転速度変動を検出し、こ
れらの振動または変動が最小となる回転数の前後におい
て、前記所定回転数ΔＮに所定の補正係数ｒ（０＜ｒ＜
１）を乗じたｒΔＮの間隔の回転数刻みでさらに前記ク
ランクシャフトの回転数を変化させ、これらｒΔＮの間
隔の回転数刻みの複数の回転数毎のロール振動または回
転速度変動を検出し、ｒΔＮの間隔の回転数刻みでの振
動もしくは変動が最小となる回転数を求めると、という
ことを繰り返し、 回転数刻みの間隔ｒ(n-1)ΔＮ（但しｎは自然数）が所
定の規定値ΔＮ0よりも小さくなったｎ回目において、
ロール振動または回転速度変動を最小とする前記クラン
クシャフトの回転数を前記内燃機関の新たなアイドル回
転数として設定することを特徴とする請求項２〜７のい
ずれかに記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項９】 前記検出手段は、内燃機関に取り付けら
れた加速度センサを有し、前記加速度センサの計測値か
らロール振動を検知しており、 前記加速度センサは、エンジンの気筒列方向に直交する
エンジン幅方向の加速度が検出可能な向きで、かつロー
ル振動が検出可能な位置となる内燃機関のロール中心か
ら所定距離離れた位置に配設されていることを特徴とす
る請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の振動低減
装置。 - 【請求項１０】 内燃機関の全気筒のピストンの運動方
向を指す同じ長さのベクトルの和として求められる代表
ベクトルに略平行で、かつ内燃機関のロール中心に直交
する平面上もしくはその近傍に、前記加速度センサは配
設されていることを特徴とする請求項９に記載の内燃機
関の振動低減装置。 - 【請求項１１】 前記検出手段は、内燃機関のロール中
心からの距離が異なる２箇所に配設された２つに加速度
センサを有し、これら２つに加速度センサからの検出値
の差をロール振動としていることを特徴とする請求項９
または１０に記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項１２】 前記検出手段は、内燃機関のロール中
心からの距離が略等しく、かつ内燃機関のロール中心を
挟んで一方が鉛直上方、他方が鉛直下方に位置する２つ
の加速度センサを有し、これら２つに加速度センサから
の検出値の差をロール振動としていることを特徴とする
請求項９または１０に記載の内燃機関の振動低減装置。 - 【請求項１３】 前記検出手段によって検出されるロー
ル振動または回転速度変動は、前記検出手段によって実
測された計測値に、そのときのクランクシャフトの回転
速度における回転周波数の（気筒数／２）倍の周波数成
分を含むようにフィルター処理を施すことによって得ら
れていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに
記載の内燃機関の振動低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002147137A JP2003343335A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 内燃機関の振動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002147137A JP2003343335A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 内燃機関の振動低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003343335A true JP2003343335A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29766453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002147137A Pending JP2003343335A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 内燃機関の振動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003343335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080779A1 (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | エンジン動作状況検出装置 |
| CN104421011A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 上海日野发动机有限公司 | 发动机的怠速调节方法及装置 |
-
2002
- 2002-05-22 JP JP2002147137A patent/JP2003343335A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005080779A1 (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | エンジン動作状況検出装置 |
| CN104421011A (zh) * | 2013-08-21 | 2015-03-18 | 上海日野发动机有限公司 | 发动机的怠速调节方法及装置 |
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