JP2003343637A - 電子制御エンジンマウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気管負圧の小さな直噴エンジンまたはリー
ンバーンガソリンエンジンやディーゼルエンジンで発生
する振動を低減すること。 【解決手段】 Ｖ−ＡＣＭ（負圧式アクティブコントロ
ールエンジンマウント）４の空気室Ａ及び非圧縮性流体
が封入され絞り流路Ｚを介して連通された主液室Ｘと副
液室Ｙとが、車体及びエンジンからの入力振動により容
積変化される。この際、エンジンの爆発振動に応じてＶ
ＳＶ２が駆動され、それに伴って空気室Ａ内の圧力が空
気ポンプ３ａによる所定の負圧（または正圧）または大
気圧となるよう制御される。このため、吸気管負圧の小
さな直噴エンジンまたはリーンバーンガソリンエンジ
ン、更にはディーゼルエンジンにおいてもＶ−ＡＣＭ４
の振動伝達特性が適切に可変制御され、結果として主に
アイドル運転時の振動及び騒音を大幅に低減することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体とエンジンと
の間に配設されたエンジンマウントの振動伝達特性を、
エンジンからの振動状態に応じて任意に変更可能な電子
制御エンジンマウント装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンマウントの振動伝達特性
（動ばね定数及び減衰係数）を電子制御して、車両の振
動特性及び騒音特性を向上させることが行われるように
なってきた。このような、電子制御エンジンマウント装
置に関連する先行技術文献としては、特許第２８５８４
０１号公報にて開示されたものが知られている。

【０００３】このものでは、エンジンの吸気管負圧（吸
気圧）を利用すると共に、安価なアクチュエータを用い
簡単な構成でエンジンマウントの振動伝達特性を変更自
在で耐久性を向上可能な負圧式アクティブコントロール
エンジンマウント（Vacuum Active Control engine Mou
nt：以下、単に『Ｖ−ＡＣＭ』と記す。）を用い、エン
ジンからの振動状態に応じて振動伝達特性を任意に変更
する技術が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前述のＶ−Ａ
ＣＭを搭載したガソリンエンジンでは、大きな吸気管負
圧を利用して良好な振動伝達特性を得ることができる。
ところが、直噴エンジン（筒内噴射式内燃機関）または
層状吸気のリーンバーン（希薄燃焼）ガソリンエンジン
やディーゼルエンジンでは吸気管負圧が小さく、前述の
ガソリンエンジンと同様の吸気管負圧を利用するようＶ
−ＡＣＭを搭載しても所望の振動伝達特性を得ることが
できないという不具合があった。

【０００５】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、吸気管負圧の小さな直噴エン
ジンまたはリーンバーンガソリンエンジンやディーゼル
エンジンにも適用でき、その発生する振動を低減可能な
電子制御エンジンマウント装置の提供を課題としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子制御エン
ジンマウント装置によれば、エンジンマウントの気体が
封入された気体室が車体及びエンジンからの入力振動に
より容積変化され、また、この気体室に隣接して設けら
れ非圧縮性流体が封入され連通孔を介して連通された主
液室と副液室とが、車体及びエンジンからの入力振動に
より容積変化される。この際、制御手段によってエンジ
ンの爆発振動に応じてエンジンマウントに接続された圧
力切替手段が駆動され、それに伴って気体室内の圧力が
所定の吐出流量を有する空気ポンプによる所定の負圧ま
たは所定の正圧と大気圧とで切替えられる。これによ
り、喩え吸気管負圧の小さな直噴エンジンまたはリーン
バーンガソリンエンジン、更にはディーゼルエンジンに
おいても、空気ポンプからの所定の吐出流量を利用する
ことによってエンジンマウントの振動伝達特性が最適
化、つまり、液封マウントの封入液の効果によりエンジ
ンからの振動に起因する高周波数帯域のエンジンノイズ
が低減され、更に、主液室と副液室とを連通する連通孔
の液柱共振効果により低周波数帯域のエンジンシェイク
が低減される。

【０００７】請求項２の電子制御エンジンマウント装置
では、空気ポンプがエンジンによって駆動されるもので
は、駆動源を特別に用意する必要がないためコストアッ
プが抑制され、空気ポンプが電動モータによって駆動さ
れるものでは、配置設計における自由度が向上される。

【０００８】請求項３の電子制御エンジンマウント装置
では、空気ポンプがエンジンマウントに対応して設置さ
れた専用ポンプであるときには発生される負圧または正
圧が利用され、また、空気ポンプがブレーキ用負圧ポン
プであるときにはブレーキブースタのために発生される
負圧、そして、空気ポンプがリークチェック用正圧ポン
プであるときにはエンジンの吸気系にエバポをパージす
るエバポシステムのために発生される正圧、更に、空気
ポンプが２次空気供給用正圧ポンプであるときには排気
ガス浄化システムのために発生される正圧がそれぞれ併
用される。これにより、エンジンの吸気管負圧を用いる
必要がないため、配管関係が簡素化されると共に、エン
ジンの空燃比への影響を考慮する必要がない。

【０００９】請求項４の電子制御エンジンマウント装置
における空気ポンプでは、ブレーキ用負圧ポンプが併用
されエンジンマウント側への吐出流量を得る際には、そ
の最大吐出流量が１５〔％〕以上増しとされる。これに
より、ブレーキ性能に影響を与えることなく、エンジン
マウントの振動伝達特性が良好に変更される。

【００１０】請求項５の電子制御エンジンマウント装置
における空気ポンプでは、エンジンマウント側への吐出
流量が、６気筒ガソリンエンジンでは（エンジン総排気
量）＊（０．８〜１．５）〔ｌ／ｍｉｎ〕、５気筒ガソ
リンエンジンでは（エンジン総排気量）＊（１．０〜
１．８）〔ｌ／ｍｉｎ〕、４気筒ガソリンエンジンでは
（エンジン総排気量）＊（１．６〜７．８）〔ｌ／ｍｉ
ｎ〕、３気筒ガソリンエンジンでは（エンジン総排気
量）＊（７．８〜１１．７）〔ｌ／ｍｉｎ〕とされる。
これにより、空気ポンプが専用ポンプのときには勿論、
他のポンプを併用する際にも、他の制御に影響を与える
ことなく、エンジンマウントの振動伝達特性が良好に変
更される。

【００１１】請求項６の電子制御エンジンマウント装置
における空気ポンプでは、エンジンマウント側への吐出
流量が、ディーゼルエンジンでは同一のエンジン型式か
らなるガソリンエンジンの２０〜５０〔％〕増しとされ
る。このように、空気ポンプの吐出流量が増量されるこ
とで、ガソリンエンジンに比べディーゼルエンジンの大
きな振動が良好に低減される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる電子制御エンジンマウント装置が適用されたエンジ
ン周辺の構成を示す概略図である。本実施例では電子制
御エンジンマウント装置が４サイクルＶ型６気筒ガソリ
ンエンジン型式の直噴エンジン（以下、単に『エンジ
ン』と記す）１０のフロントマウントに適用されてい
る。なお、エンジン１０と車体１との間にはフロントマ
ウントの他、リヤ等の２箇所にアクティブ制御されない
防振ゴムマウントまたは周知の絞り流路（オリフィス）
付液封マウントが配設されている。

【００１４】図１において、電子制御エンジンマウント
装置は、主として、車体１のステー１ａとエンジン（内
燃機関）１０のステー１０ａとの間に配設されたＶ−Ａ
ＣＭ（負圧式アクティブコントロールエンジンマウン
ト）４、そのＶ−ＡＣＭ４を制御するＥＣＵ（Electron
ic Control Unit:電子制御ユニット）３０、エンジン１
０のクランクシャフト（図示略）に連結されその回転速
度に関連した回転角信号Ｎe を出力する回転角センサ
７、クランクシャフト回転に応じたクランク角〔°ＣＡ
(Crank Angle）〕の基準位置に関連した基準位置信号Ｇ
2 を出力する基準位置センサ８から構成されている。な
お、回転角センサ７と基準位置センサ８とはマグネット
ピックアップの一種である。

【００１５】そして、回転角センサ７からの回転角信号
Ｎe 、基準位置センサ８からの基準位置信号Ｇ2 はそれ
ぞれＥＣＵ３０に入力されている。また、エンジン１０
の運転状態に応じたＥＣＵ３０からの駆動電圧Ｖout
は、後述するように、Ｖ−ＡＣＭ４に接続された安価な
アクチュエータである３ポート２位置切替弁としてのＶ
ＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）２に入力されて
いる。

【００１６】また、吸気管５の最上流側にはエアクリー
ナ５１、その下流側には吸入された空気量に関連する吸
気量信号ＱＡを出力する熱線式のエアフローメータ５２
が配設され、エアフローメータ５２からの吸気量信号Ｑ
ＡはＥＣＵ３０に入力されている。その下流側にはスロ
ットルバルブ５３をバイパスして空気量を制御し、ＥＣ
Ｕ３０からの制御信号によりアイドル運転時のアイドル
回転速度を所定回転速度に保持する周知のＩＳＣ（Idle
Speed Control：アイドル回転速度制御）のためのＩＳ
Ｃバルブ５４が配設されている。

【００１７】そして、吸気管５内のスロットルバルブ５
３またはＩＳＣバルブ５４を通過した吸入空気は、サー
ジタンク５５、インテークマニホルド５ａを通ってエン
ジン１０の各気筒に導入されている。更に、エンジン１
０のシリンダハウジングには水温センサ５６が配設さ
れ、水温センサ５６からの冷却水温信号ＴＨＷはＥＣＵ
３０に入力されている。

【００１８】更に、図示しないＡ／Ｔ（自動変速機）に
はそのシフト位置がＮ（ニュートラルレンジ）またはＤ
（ドライブレンジ）にあることを表すニュートラルセー
フティスイッチ信号ＮＳＷを出力するＡ／ＴレンジＳＷ
（スイッチ）５７、図示しないエアコンにはそのＯＮ
（オン）／ＯＦＦ（オフ）状態を表わすエアコン信号Ａ
／Ｃを出力するエアコンＳＷ（スイッチ）５８が配設さ
れている。そして、Ａ／ＴレンジＳＷ５７からのニュー
トラルセーフティスイッチ信号ＮＳＷ、エアコンＳＷ５
８からのエアコン信号Ａ／ＣはそれぞれＥＣＵ３０に入
力されている。

【００１９】次に、Ｖ−ＡＣＭ４及びその周辺機器を示
す図２の断面図を参照し、その詳細な構成について説明
する。

【００２０】図２において、Ｖ−ＡＣＭ４の下方へ開放
するドーム状をなした厚肉の弾性体からなるマウントゴ
ム（防振ゴム）１１の上端には円板１２が接合されてい
る。この円板１２にはその中心にエンジン１０を載置固
定するため上方へ突出されたボルト１３、また、ボルト
１３の周囲にはエンジン１０との廻止ピン１４がそれぞ
れ圧入されている。Ｖ−ＡＣＭ４の下方へ開放するドー
ム状をなした厚肉の弾性体からなるマウントゴム１１の
下方の周囲に接合された略円筒状の側部材１５の下方に
は中央が薄肉状の仕切部材２４が挿入されている。この
仕切部材２４の上方には薄肉のゴム膜部材２５が周縁部
をリング状板２６にて押さえられ複数のボルト２７で固
定されている。

【００２１】更に、仕切部材２４の下方には中央が薄肉
で上に凸のゴム膜部材２８が挿入され、底部材２９によ
って側部材１５及びマウントゴム１１の下端、仕切部材
２４及びゴム膜部材２８の円周縁が同時カシメされ固定
されている。また、底部材２９にはその中心に車体１と
連結固定するため下方へ突出されたボルト１８、このボ
ルト１８の周囲には車体１との廻止ピン１９がそれぞれ
圧入されている。

【００２２】このような構成により、マウントゴム１１
とゴム膜部材２５とで閉塞された空間には非圧縮性流体
が封入され主液室Ｘ、ゴム膜部材２５と仕切部材２４と
で閉塞された空間には空気室Ａが形成されている。ま
た、仕切部材２４とゴム膜部材２８とで閉塞された空間
には非圧縮性流体が封入され副液室Ｙが形成されてい
る。そして、主液室Ｘと副液室Ｙとが仕切部材２４の外
周縁に形成された絞り流路Ｚにより連通され、振動入力
に応じて変形する主液室Ｘより絞り流路Ｚを経て副液室
Ｙへ非圧縮性流体を流通せしめることにより、防振効果
を得ている。

【００２３】本実施例の薄肉のゴム膜部材２５と仕切部
材２４とで閉塞された空気室Ａには外部と連通する空気
通路パイプ２０が連結されており、この空気通路パイプ
２０には連結パイプ２１の一端側が接続され、図１にも
示すように、連結パイプ２１の他端側はＶＳＶ２の３ポ
ートのうちのコモンポートに接続されている。また、Ｖ
ＳＶ２の他の２つのポートには、エンジン１０により駆
動される空気ポンプ３ａからの負圧を逆止弁（図示略）
を介して蓄圧する蓄圧タンク３ｂと連結する負圧導入パ
イプ２２、空気（大気圧）を導入する大気導入パイプ２
３がそれぞれ接続されている。

【００２４】このように、直噴エンジンにＶ−ＡＣＭ４
を搭載する場合には、通常のガソリンエンジンのように
吸気管負圧が利用できないため、本実施例では、負圧源
としてエンジン１０により駆動される専用ポンプとして
の空気ポンプ３ａが設置され、Ｖ−ＡＣＭ４に接続され
たＶＳＶ２によって所定の負圧と大気圧とが交互に切替
えられる。この際、負圧源として吸気管負圧を用いてい
ないため、エンジン１０のＡ／Ｆ（空燃比）への影響に
ついて考慮する必要はない。

【００２５】なお、本実施例においては、Ｖ−ＡＣＭ４
の空気室Ａと接続されるＶＳＶ２がＥＣＵ３０からの駆
動電圧Ｖout に基づき、消費電力を少なくするよう後述
のようにＯＮ／ＯＦＦ制御され、「ＯＮ」であるとき大
気圧、「ＯＦＦ」であるとき負圧が導入され、空気室Ａ
の空気室圧Ｐが大気圧または所定の負圧に切替えられ
る。

【００２６】本実施例では、エンジン振動に連動したピ
ストン上死点からの最適なディレイ時間Δθ及び最適な
デューティ比Ｄuty でＶＳＶ２がＯＮ／ＯＦＦ制御され
大気圧と負圧とが切替えられることで、空気室Ａの圧力
が最適に制御される。そして、空気室Ａの圧力変化に応
じ主液室Ｘの液圧が制御自在であり、Ｖ−ＡＣＭ４の振
動伝達特性（動ばね定数及び減衰係数）を最適化して、
エンジン振動を大幅に低減できる。また、本実施例は絞
り流路付液封方式を適用したものであるから、絞り流路
の効果により、低周波数帯域でのエンジンシェイクの低
減及び高周波数帯域での動ばね定数低下によるエンジン
ノイズの低減を達成することができる。

【００２７】図３は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる電子制御エンジンマウント装置における電気的構成
を示すブロック図であり、本実施例の電子制御エンジン
マウント装置が適用された４サイクルＶ型６気筒ガソリ
ンエンジン型式のエンジン１０における各信号波形を示
す図４のタイムチャートを参照して説明する。

【００２８】図３において、ＥＣＵ３０は、周知の各種
演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ３１、
データバス３２、タイマ３３、波形整形ＩＣ３４、カウ
ンタ３５、Ｉ／Ｏポート３６、アナログ入力ポート３
８、Ａ／Ｄ変換回路３９、ＣＰＵ３１の処理データを一
時的に記憶するＲＡＭ４０、ＣＰＵ３１の制御プログラ
ム等を記憶するＲＯＭ４１、Ｉ／Ｏポート４２、アクチ
ュエータ駆動回路４３及び電源回路４４から構成されて
おり、キースイッチ４５が投入されるとバッテリ４６か
らの電力が電源回路４４に供給されＥＣＵ３０が起動す
る。

【００２９】そして、回転角センサ７からの回転角信号
Ｎe 及び基準位置センサ８からの基準位置信号Ｇ2 は、
図４（ａ）に示す波形として波形整形ＩＣ３４に入力さ
れ、波形整形ＩＣ３４はそれら回転角信号Ｎe 及び基準
位置信号Ｇ2 を図４（ｂ）に示す矩形波に波形整形した
後、Ｉ／Ｏポート３６を介してデータバス３２に出力さ
れる。また、波形整形後の回転角信号Ｎe はカウンタ３
５によりカウントされ、そのカウント値がデータバス３
２に出力される。一方、エアフローメータ５２からの吸
気量信号ＱＡ、水温センサ５６からの冷却水温信号ＴＨ
Ｗはそれぞれアナログ入力ポート３８からＡ／Ｄ変換回
路３９に入力され、Ａ／Ｄ変換後にデータバス３２に出
力される。

【００３０】更に、Ａ／ＴレンジＳＷ５７からのニュー
トラルセーフティスイッチ信号ＮＳＷ、エアコンＳＷ５
８からのエアコン信号Ａ／ＣはそれぞれＩ／Ｏポート３
６を介してデータバス３２に出力される。なお、本実施
例では車体１に生じる振動に応じた加速度信号を出力す
る加速度センサは用いられていないが、図４（ｃ）に示
すように、Ｖ−ＡＣＭ４にかかる振動加速度ｇが推定さ
れる。

【００３１】ＣＰＵ３１は推定された振動加速度ｇに基
づき演算し、Ｉ／Ｏポート４２を介してアクチュエータ
駆動回路４３に制御信号Ｓout を、後述するように、エ
ンジン回転速度Ｎに応じて選択的に出力する。アクチュ
エータ駆動回路４３はバッテリ４６から電力を供給さ
れ、制御信号Ｓout に基づく駆動電圧Ｖout をＶＳＶ２
のコイル２ａに出力し、ＶＳＶ２がＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れる。なお、ＶＳＶ２が「ＯＮ」のときには大気導入パ
イプ２３からの大気圧、また、「ＯＦＦ」のときには蓄
圧タンク３ｂからの負圧がＶ−ＡＣＭ４の空気室Ａに導
入される。

【００３２】次に、本実施例の４サイクルＶ型６気筒ガ
ソリンエンジン型式であるエンジン（直噴エンジン）１
０を例として、エンジン１０から振動が入力されてＶ−
ＡＣＭ４で減衰されるまでの過程について、図４のタイ
ムチャートを参照して説明する。

【００３３】４サイクル６気筒では、エンジン１０のク
ランクシャフト２回転である７２０〔°ＣＡ〕で６回、
即ち、１２０〔°ＣＡ〕毎に１回の爆発行程が実行され
るため、エンジン１０の爆発に起因する振動（エンジン
爆発１次振動）は１２０〔°ＣＡ〕を１周期とする略正
弦波と近似できる。この振動はＶ−ＡＣＭ４を介し、か
つ車両の走行等に起因する振動と共に車体１側に伝達さ
れる。本実施例においては、上述したように、車体１に
生じる振動に応じた加速度信号を出力する加速度センサ
は用いられていないが、図４（ｃ）に示すように、Ｖ−
ＡＣＭ４にかかる振動加速度ｇがＣＰＵ３１にて推定さ
れる。

【００３４】なお、図４（ｃ）において、振動加速度ｇ
の最大値ＭＡＸではエンジン１０からＶ−ＡＣＭ４に圧
縮方向の振動が入力されてマウントゴム１１が下方に撓
んでおり、振動加速度ｇの最小値ＭＩＮではＶ−ＡＣＭ
４に伸長方向の振動が入力されてマウントゴム１１が上
方に撓んでいるものとする。

【００３５】この振動加速度ｇに基づきＥＣＵ３０は、
アイドル運転時には、エンジン１０からの振動をＶ−Ａ
ＣＭ４で低減すべく、逆相制御（振動低減制御）を実行
してＶ−ＡＣＭ４の振動伝達特性（動ばね定数及び減衰
係数）を改善する。即ち、図４（ｄ）に示すように、振
動加速度ｇが中立点０より大きいときには、ＶＳＶ２を
「ＯＦＦ」させる駆動電圧Ｖout を出力し、振動加速度
ｇが中立点０より小さいときには、ＶＳＶ２を「ＯＮ」
させるような駆動電圧Ｖout を出力する。

【００３６】このように制御すると振動加速度ｇが大き
いときには、ＶＳＶ２は「ＯＦＦ」しているので空気室
Ａは蓄圧タンク３ｂと連通状態となり、空気室圧Ｐは蓄
圧タンク３ｂ内の所定の負圧となる。また、振動加速度
ｇが小さいときには、ＶＳＶ２は「ＯＮ」しているので
空気室Ａは大気開放状態となり、その圧力Ｐは略大気圧
となる。

【００３７】ところで、エンジン１０からの入力振動に
より、Ｖ−ＡＣＭ４はマウントゴム１１が下方に撓んだ
ときには下方への力を受け、マウントゴム１１が上方に
撓んだときには、上向への力を受ける。一方、Ｖ−ＡＣ
Ｍ４は空気室Ａに負圧が導入されているときに下向の力
を発生し、大気圧が導入されているときに上向の力を発
生する。つまり、マウントゴム１１には、エンジン振動
と空気室Ａの空気圧との合力がかかる。ここで、ＶＳＶ
２がエンジン振動に連動して最適なタイミング（ピスト
ン上死点からのディレイ時間Δθ）と時間幅（デューテ
ィ比Ｄuty ）で切替えられるので、空気室Ａの圧力が最
適に制御され、エンジン振動と空気圧の合力は最適とな
り、Ｖ−ＡＣＭ４の車体側の底部材１７に伝達される。
この結果、エンジン１０からの振動がＶ−ＡＣＭ４にて
大幅に低減される。

【００３８】なお、図４（ｄ）に示す駆動電圧Ｖout は
ＯＮ／ＯＦＦの矩形波であるが、図４（ｅ）に示す空気
室圧Ｐは内部空気圧の立上がり・立下がり応答性（空気
圧の慣性）等の要因により略台形波形状となる。また、
エンジン回転速度が上昇すると、この圧力波形は略三角
形状となる。理想的には、空気室圧Ｐの圧力波形が略正
弦波となることが好ましいが、発明者らの実験結果によ
ると、略台形波形状や略三角波形状でも十分にエンジン
１０からの振動の低減効果を得ることができた。

【００３９】図５は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる電子制御エンジンマウント装置で使用されているＥ
ＣＵ３０内のＣＰＵ３１の逆相制御（振動低減制御）の
処理手順を示すフローチャートであり、図６のマップを
参照して説明する。この逆相制御ルーチンは所定時間毎
に実行される。ここで、図６（ａ）は冷却水温信号ＴＨ
Ｗとエアコン信号Ａ／Ｃとにより選定されるマップであ
り、図６（ｂ）はエンジン回転速度Ｎからディレイ時間
Δθ及びデューティ比Ｄuty を算出するマップ内容を示
す。なお、図６（ｂ）ではエンジン回転速度Ｎが５０
〔ｒｐｍ〕毎に示されており、その中間のディレイ時間
Δθ及びデューティ比Ｄuty は直線補間され算出され
る。

【００４０】図５において、まず、ステップＳ１０１
で、回転角センサ７からの回転角信号Ｎe 、基準位置セ
ンサ８からの基準位置信号Ｇ2 、Ａ／ＴレンジＳＷ５７
からのニュートラルセーフティスイッチ信号ＮＳＷが入
力される。次にステップＳ１０２に移行して、回転角信
号Ｎe より現在のエンジン回転速度Ｎが算出される。次
にステップＳ１０３に移行して、ニュートラルセーフテ
ィスイッチ信号ＮＳＷが「ＯＦＦ」でありＤレンジ
（Ｌ，２nd，Ｒレンジを含む）を表しているかが判定さ
れる。ステップＳ１０３の判定条件が成立するときには
ステップＳ１０４に移行し、エンジン回転速度Ｎが例え
ば、５００〔ｒｐｍ〕とする第１の所定回転速度Ｎ1 以
上、かつエンジン回転速度Ｎが例えば、１０００〔ｒｐ
ｍ〕とする第２の所定回転速度Ｎ2 以下であるかが判定
される。ステップＳ１０４の判定条件が成立するときに
は、アイドル運転時であるとしてアイドル振動低減処理
がステップＳ１０５以降で実行される。

【００４１】ステップＳ１０５では、基準位置信号Ｇ2
が入力された直後であるかが判定される。ステップＳ１
０５の判定条件が成立し、基準位置信号Ｇ2 が入力され
た直後であるときにはステップＳ１０６に移行し、水温
センサ５６からの冷却水温信号ＴＨＷ、エアコンＳＷ５
８からのエアコン信号Ａ／Ｃが入力される。次にステッ
プＳ１０７に移行して、冷却水温信号ＴＨＷが予め設定
された冷却水温ＴＨＷth以下であるかが判定される。ス
テップＳ１０７の判定条件が成立し、冷間時であるとき
にはステップＳ１０８に移行し、エアコン信号Ａ／Ｃが
「ＯＮ」であるかが判定される。ステップＳ１０８の判
定条件が成立し、エアコンが「ＯＮ」であるときにはス
テップＳ１０９に移行し、ＲＯＭ４１内に予め格納され
た冷間時エアコンＯＮのときのＣＮマップが選定される
（図６（ａ）参照）。一方、ステップＳ１０８の判定条
件が成立せず、エアコンが「ＯＦＦ」であるときにはス
テップＳ１１０に移行し、ＲＯＭ４１内に予め格納され
た冷間時エアコンＯＦＦのときのＣＦマップが選定され
る（図６（ａ）参照）。

【００４２】一方、ステップＳ１０７の判定条件が成立
せず、暖機時であるときにはステップＳ１１１に移行
し、エアコン信号Ａ／Ｃが「ＯＮ」であるかが判定され
る。ステップＳ１１１の判定条件が成立し、エアコンが
「ＯＮ」であるときにはステップＳ１１２に移行し、Ｒ
ＯＭ４１内に予め格納された暖機時エアコンＯＮのとき
のＨＮマップが選定される（図６（ａ）参照）。一方、
ステップＳ１１１の判定条件が成立せず、エアコンが
「ＯＦＦ」であるときにはステップＳ１１３に移行し、
ＲＯＭ４１内に予め格納された暖機時エアコンＯＦＦの
ときのＨＦマップが選定される（図６（ａ）参照）。な
お、これらのマップは予め実車実験等にてエンジン回転
速度Ｎ毎に測定点（例えば、車両のステアリングホイー
ル位置）の振動が最小となるよう適合によって作成され
ている。

【００４３】ステップＳ１０９、ステップＳ１１０、ス
テップＳ１１２またはステップＳ１１３で冷却水温信号
ＴＨＷ及びエアコン信号Ａ／Ｃに対応した各マップが選
定されたのち、ステップＳ１１４に移行し、その選定さ
れた図６（ｂ）に示すマップに従って、エンジン回転速
度Ｎに応じた制御位相としてのディレイ時間Δθ及びデ
ューティ比Ｄuty が算出される。次にステップＳ１１５
に移行して、既にＲＡＭ４０内に格納されているディレ
イ時間Δθ及びデューティ比Ｄuty がステップＳ１１４
で算出された新たな算出値に更新される。ここで、ステ
ップＳ１０５の判定条件が成立せず、基準位置信号Ｇ2
の入力直後でないときには、ステップＳ１０６〜ステッ
プＳ１１５がスキップされ、ディレイ時間Δθ及びデュ
ーティ比Ｄuty の更新は行われない。

【００４４】次にステップＳ１１６に移行して、ＲＡＭ
４０内のディレイ時間Δθ及びデューティ比Ｄuty を加
味したＶＳＶ２に対する制御信号Ｓout の算出・出力処
理が実行され、本ルーチンを終了する。つまり、ディレ
イ時間Δθ及びデューティ比Ｄuty は基準位置信号Ｇ2
の入力毎に最適値に更新されるのである。

【００４５】一方、ステップＳ１０３の判定条件が成立
せず、ニュートラルセーフティスイッチ信号ＮＳＷが
「ＯＮ」でありＮレンジ（Ｐレンジを含む）を表してい
るとき、またはステップＳ１０４の判定条件が成立せ
ず、エンジン回転速度Ｎが例えば、５００〔ｒｐｍ〕未
満の始動途中や１０００〔ｒｐｍ〕を越える非アイドル
運転時であるときには、ステップＳ１１７に移行する。
ステップＳ１１７では、Ｖ−ＡＣＭ４の空気室Ａ内の空
気室圧Ｐを負圧とするためＶＳＶ２に対する制御信号Ｓ
out を「０（零）」とする出力処理が実行され、本ルー
チンを終了する。

【００４６】このようにして作成された制御信号Ｓout
に基づき、アクチュエータ駆動回路４３からＶＳＶ２の
コイル２ａに矩形波の駆動電圧Ｖout が出力され、その
出力によってＶＳＶ２がエンジン振動に連動してＯＮ／
ＯＦＦ制御され、Ｖ−ＡＣＭ４の空気室Ａ内の空気室圧
Ｐが所望のように変化される。

【００４７】次に、上述の電子制御エンジンマウント装
置で用いられる空気ポンプ３ａに必要なＶ−ＡＣＭ４側
への吐出流量について、発明者らによる実験・研究結果
である図７を参照して説明する。

【００４８】図７は、各種エンジン型式に対してアイド
ル運転時の振動・騒音を相殺するためＶ−ＡＣＭ（Ｐ−
ＡＣＭ（Pressure Active Control engine Mount：正圧
式アクティブコントロールエンジンマウント）を含む）
に必要な最大の発生力〔Ｎ：ニュートン〕及びそのとき
の空気ポンプに必要なＶ−ＡＣＭ側への吐出流量に基づ
く空気流量〔ｌ／ｍｉｎ〕を示す。なお、この空気流量
〔ｌ／ｍｉｎ〕は、各種エンジンの仕様や運転条件によ
って異なるが、このときの運転条件としてエンジン回転
速度を５００〔ｒｐｍ〕、吐出圧を＋４５〔ｋＰａ〕ま
たは−４５〔ｋＰａ〕とした。

【００４９】図７に用いた各種記号のうち『Ｖ』はＶ型
エンジン、『Ｌ』は直列型エンジン、『Ｈ』は水平対向
型エンジン、また、アルファベット記号に続く数字は気
筒数を表わす。また、空気流量はエンジン仕様である重
量、懸架方式、マウント固さ等の影響を受けるが、他の
エンジン仕様である総排気量、気筒数、アイドル回転速
度に比べ影響が小さいため無視した。

【００５０】ここで、エンジン型式がＶ６またはＬ６ま
たはＨ６で総排気量３．０〔ｌ：リットル〕クラスのガ
ソリンエンジンでは、Ｖ−ＡＣＭの発生力として±２０
〔Ｎ〕及び空気流量として３．０〔ｌ／ｍｉｎ〕、同じ
エンジン型式で総排気量２．０〔ｌ〕クラスのガソリン
エンジンでは、Ｖ−ＡＣＭの発生力として±１６〔Ｎ〕
及び空気流量として２．４〔ｌ／ｍｉｎ〕がそれぞれ必
要であった。また、エンジン型式がＬ５で総排気量３．
０〔ｌ〕クラスのガソリンエンジンでは、Ｖ−ＡＣＭの
発生力として±２５〔Ｎ〕及び空気流量として３．７５
〔ｌ／ｍｉｎ〕、同じエンジン型式で総排気量２．０
〔ｌ〕クラスのガソリンエンジンでは、Ｖ−ＡＣＭの発
生力として±２０〔Ｎ〕及び空気流量として３．０〔ｌ
／ｍｉｎ〕がそれぞれ必要であった。

【００５１】そして、エンジン型式がＬ４またはＨ４で
総排気量２．０〔ｌ〕クラスのガソリンエンジンでは、
Ｖ−ＡＣＭの発生力として±２６〔Ｎ〕及び空気流量と
して３．９〔ｌ／ｍｉｎ〕、同じエンジン型式で総排気
量１．６〔ｌ〕クラスのガソリンエンジンでは、Ｖ−Ａ
ＣＭの発生力として±３２〔Ｎ〕及び空気流量として
４．６〔ｌ／ｍｉｎ〕、同じエンジン型式で総排気量
１．０〔ｌ〕クラスのガソリンエンジンでは、Ｖ−ＡＣ
Ｍの発生力として±４３〔Ｎ〕及び空気流量として６．
５〔ｌ／ｍｉｎ〕がそれぞれ必要であった。更に、エン
ジン型式がＬ３で総排気量１．０〔ｌ〕クラスのガソリ
ンエンジンでは、Ｖ−ＡＣＭの発生力として±６４
〔Ｎ〕及び空気流量として９．７〔ｌ／ｍｉｎ〕が必要
であった。

【００５２】ここで、Ｖ−ＡＣＭの製造上の精度ばらつ
きや経時変化による影響を考慮し、空気ポンプの吐出流
量に基づく設計上の空気流量は、図７に示す空気流量の
略０．８〜１．２倍とするのがよい。即ち、この範囲の
空気流量をＶ−ＡＣＭに供給可能な空気ポンプを用いれ
ば、好適な体格及び駆動力が得られ、かつ燃費を悪化さ
せることなく、Ｖ−ＡＣＭの性能を十分に発揮させるこ
とができる。

【００５３】また、総排気量、気筒数、エンジン回転速
度等の運転条件が同じであっても、ガソリンエンジンと
ディーゼルエンジンとでは燃焼形態が異なるため、ガソ
リンエンジンの振動に比べ、ディーゼルエンジンの振動
の方が２０〜５０〔％〕大きくなる。したがって、ディ
ーゼルエンジンではガソリンエンジンより、Ｖ−ＡＣＭ
側への空気ポンプの吐出流量を約２０〜５０〔％〕増し
とする必要がある。そして、空気ポンプとしてブレーキ
用負圧ポンプを併用する場合、ブレーキ性能に影響を与
えないためには、空気ポンプの吐出流量に基づく空気流
量を設計上で１５〔％〕以上増しとするとよいことが分
かった。

【００５４】このように、本実施例の電子制御エンジン
マウント装置は、車体１とエンジン（直噴エンジン）１
０との間に配設され、空気が封入され車体１及びエンジ
ン１０からの入力振動により容積変化される空気室Ａ
と、空気室Ａに隣接し弾性膜部材としてのゴム膜部材２
５を介して非圧縮性流体が封入され車体１及びエンジン
１０からの入力振動により容積変化される主液室Ｘと、
空気室Ａに隣接し仕切部材２４を介して非圧縮性流体が
封入されると共に仕切部材２４に形成された連通孔とし
ての絞り流路Ｚを介して主液室Ｘと連通され容積変化が
許容される副液室Ｙとを有するＶ−ＡＣＭ（負圧式アク
ティブコントロールエンジンマウント）４と、所定の吐
出流量にて負圧を発生する空気ポンプ３ａと、Ｖ−ＡＣ
Ｍ４に接続され、空気室Ａ内の圧力を空気ポンプ３ａに
よる所定の負圧と大気圧とで切替自在な圧力切替手段と
してのＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）２と、
エンジン１０が所定の運転状態にあるときにはＶＳＶ２
を駆動し空気室Ａ内の圧力を制御することによりＶ−Ａ
ＣＭ４の振動伝達特性を変更自在なＥＣＵ３０にて達成
される制御手段とを具備するものである。

【００５５】つまり、Ｖ−ＡＣＭ４の空気が封入された
空気室Ａが車体１及びエンジン１０からの入力振動によ
り容積変化され、また、この空気室Ａに隣接して設けら
れ非圧縮性流体が封入され絞り流路Ｚを介して連通され
た主液室Ｘと副液室Ｙとが、車体１及びエンジン１０か
らの入力振動により容積変化される。この際、エンジン
１０の爆発振動に応じてＶＳＶ２が駆動され、それに伴
って空気室Ａ内の圧力が空気ポンプ３ａによる所定の負
圧または大気圧となるよう制御される。このため、Ｖ−
ＡＣＭ４の振動伝達特性が最適化、つまり、液封マウン
トの封入液の効果によりエンジン１０からの振動に起因
する高周波数帯域のエンジンノイズを低減することがで
き、更に、主液室Ｘと副液室Ｙとを連通する絞り流路Ｚ
の液柱共振効果により低周波数帯域のエンジンシェイク
を低減することができる。

【００５６】また、本実施例の電子制御エンジンマウン
ト装置の空気ポンプ３ａは、エンジン１０により駆動さ
れるものであり、Ｖ−ＡＣＭ４に対応して設置された専
用ポンプとするものである。このため、電動モータのよ
うな空気ポンプ３ａの駆動源を特別に用意する必要がな
く、負圧源として吸気管負圧を用いていないため、エン
ジン１０のＡ／Ｆ（空燃比）への影響について考慮する
必要も生じない。

【００５７】ところで、上記実施例では、Ｖ−ＡＣＭ４
の直噴エンジンへの適用について述べたが、本発明を実
施する場合には、これに限定されるものではなく、同じ
く吸気管負圧が得られないリーンバーンガソリンエンジ
ンやディーゼルエンジンにも同様に適用することもでき
る。

【００５８】また、上記実施例では、エンジン１０によ
り駆動される空気ポンプ３ａを用いているが、本発明を
実施する場合には、これに限定されるものではなく、空
気ポンプ３ａを電動モータにより駆動するようにしても
よい。この場合には、配置設計における自由度の向上が
期待できる。また、空気ポンプ３ａをエンジン１０が定
常運転状態であることを判断して、定常運転状態のとき
エンジン１０により駆動し、そうでないとき、電動モー
タにより駆動するようにしてもよい。この空気ポンプ３
ａの駆動源の切り替えは、エンジン１０の所定時間の連
続運転の確認によって行っても良いし、所定の回転数に
よって決定してもよい。勿論、両者を参酌してもよい。
エンジン１０により駆動される空気ポンプ３ａ及び電動
モータにより駆動される空気ポンプ３ａを用い、両者を
切り替えて使用してもよい。

【００５９】そして、上記実施例では、Ｖ−ＡＣＭ４に
対応した専用ポンプとしての空気ポンプ３ａを設置し、
この空気ポンプ３ａからの負圧を駆動源として用いてい
るが、本発明を実施する場合には、これに限定されるも
のではなく、発明者らの実験結果によれば、エンジンま
たは電動モータにより駆動される空気ポンプ３ａを正圧
ポンプとし、この正圧ポンプから供給される所定の正圧
と大気圧とを駆動源として用い、所定のタイミングにて
交互に切替えても、同様の作用・効果が得られることが
分かった。なお、この場合には、上記Ｖ−ＡＣＭをＰ−
ＡＣＭと読変え、上述のタイムチャートの図４（ｄ）で
駆動電圧Ｖout が「０」のとき負圧導入とあるのを正圧
導入とし、図４（ｅ）で空気室圧Ｐが負圧とあるのを大
気圧より高い正圧として６０（＝１２０／２）〔°Ｃ
Ａ〕だけ切替タイミングをずらすようにすればよい。要
は、Ｖ−ＡＣＭまたはＰ−ＡＣＭに必要な所定の負圧ま
たは所定の正圧を確保できれば、本発明にかかる電子制
御エンジンマウント装置を構築することができる。

【００６０】更に、上記実施例では、Ｖ−ＡＣＭ４に対
応して負圧を発生する専用ポンプとしての空気ポンプ３
ａが設置されているが、本発明を実施する場合には、こ
れに限定されるものではなく、ブレーキブースタのため
に負圧を発生するブレーキ用負圧ポンプまたはエンジン
の吸気系にエバポをパージするエバポシステムのために
正圧を発生するリークチェック用正圧ポンプまたは排気
ガス浄化システムのために正圧を発生する２次空気供給
用正圧ポンプを併用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置が適用されたエンジン
周辺の構成を示す概略図である。

【図２】 図２は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置におけるＶ−ＡＣＭ及
びその周辺機器の詳細な構成を示す断面図である。

【図３】 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置における電気的構成を
示すブロック図である。

【図４】 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置が適用されたエンジン
における各信号波形を示すタイムチャートである。

【図５】 図５は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置で使用されているＥＣ
Ｕ内のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

【図６】 図６は図５で用いられるマップである。

【図７】 図７は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る電子制御エンジンマウント装置が適用された各種エン
ジン型式に対してＶ−ＡＣＭに必要な最大の発生力及び
そのときの空気ポンプに必要なＶ−ＡＣＭ側への吐出流
量を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ） ３ａ 空気ポンプ ３ｂ 蓄圧タンク ４ Ｖ−ＡＣＭ（負圧式アクティブコントロールエン
ジンマウント） ７ 回転角センサ ８ 基準位置センサ １０ エンジン（内燃機関） ２４ 仕切部材 ２５ ゴム膜部材（弾性膜部材） ３０ ＥＣＵ（電子制御ユニット） Ａ 空気室（気体室） Ｘ 主液室 Ｙ 副液室 Ｚ 絞り流路（連通孔）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体とエンジンとの間に配設され、気体
   が封入され前記車体及び前記エンジンからの入力振動に
   より容積変化される気体室と、前記気体室に隣接し、弾
   性膜部材を介して非圧縮性流体が封入され前記車体及び
   前記エンジンからの入力振動により容積変化される主液
   室と、前記気体室に隣接し仕切部材を介して前記非圧縮
   性流体が封入されると共に、前記仕切部材に形成された
   連通孔を介して前記主液室と連通され容積変化が許容さ
   れる副液室とを有するエンジンマウントと、 所定の吐出流量にて負圧または正圧を発生する空気ポン
   プと、 前記エンジンマウントに接続され、前記気体室内の圧力
   を前記空気ポンプによる所定の負圧または所定の正圧と
   大気圧とで切替自在な圧力切替手段と、 前記エンジンが所定の運転条件にあるときには、前記圧
   力切替手段を前記エンジンの爆発振動に応じて駆動し、
   前記気体室内の圧力を制御することにより前記エンジン
   マウントの振動伝達特性を変更自在な制御手段とを具備
   することを特徴とする電子制御エンジンマウント装置。
2. 【請求項２】 前記空気ポンプは、前記エンジンまたは
   電動モータにより駆動されることを特徴とする請求項１
   に記載の電子制御エンジンマウント装置。
3. 【請求項３】 前記空気ポンプは、前記エンジンマウン
   トに対応して設置され負圧または正圧を発生する専用ポ
   ンプ、またはブレーキブースタのために負圧を発生する
   ブレーキ用負圧ポンプまたは前記エンジンの吸気系にエ
   バポ（Evapo.：蒸発燃料）をパージするエバポシステム
   のために正圧を発生するリークチェック用正圧ポンプま
   たは排気ガス浄化システムのために正圧を発生する２次
   空気供給用正圧ポンプであることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の電子制御エンジンマウント装
   置。
4. 【請求項４】 前記空気ポンプは、前記ブレーキ用負圧
   ポンプを併用して前記エンジンマウント側への吐出流量
   を得るときには、その最大吐出流量を１５〔％〕以上増
   しとすることを特徴とする請求項３に記載の電子制御エ
   ンジンマウント装置。
5. 【請求項５】 前記空気ポンプは、前記エンジンマウン
   ト側への吐出流量を、６気筒ガソリンエンジンでは（エ
   ンジン総排気量）＊（０．８〜１．５）〔ｌ／ｍｉｎ：
   リットル毎分〕、５気筒ガソリンエンジンでは（エンジ
   ン総排気量）＊（１．０〜１．８）〔ｌ／ｍｉｎ〕、４
   気筒ガソリンエンジンでは（エンジン総排気量）＊
   （１．６〜７．８）〔ｌ／ｍｉｎ〕、３気筒ガソリンエ
   ンジンでは（エンジン総排気量）＊（７．８〜１１．
   ７）〔ｌ／ｍｉｎ〕とすることを特徴とする請求項１乃
   至請求項４の何れか１つに記載の電子制御エンジンマウ
   ント装置。
6. 【請求項６】 前記空気ポンプは、前記エンジンマウン
   ト側への吐出流量を、ディーゼルエンジンでは同一のエ
   ンジン型式からなるガソリンエンジンの２０〜５０
   〔％〕増しとすることを特徴とする請求項５に記載の電
   子制御エンジンマウント装置。