JP2004036530A - エンジンの振動防止制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】点火時期の制御によりエンジン振動を効果的に低減する。
【解決手段】点火時期制御手段を備えたエンジンの振動を防止すべく、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動量を検出する工程と、クランクパルス信号およびＴＤＣ信号に基づいてエンジンの振動の位相を検出する工程と、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御する工程とを行う。これにより、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【選択図】 図５
【解決手段】点火時期制御手段を備えたエンジンの振動を防止すべく、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動量を検出する工程と、クランクパルス信号およびＴＤＣ信号に基づいてエンジンの振動の位相を検出する工程と、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御する工程とを行う。これにより、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの振動を点火時期の制御により防止するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクチュエータに電流を印加して可動部材を振動させることでバネ定数を変化させ、そのバネ定数を設定する電流のピーク電流値と位相との関係を予めマップとして記憶しておき、エンジン回転数に応じて前記マップからアクチュエータに印加すべき電流のピーク電流値と位相とを求めることで、種々のエンジン回転数領域で有効な防振性能を発揮させる能動型防振支持装置が、特開平７−４２７８３号公報により公知である。
【０００３】
また、その時々のエンジン回転数や吸気負圧に応じて目標点火時期を予め設定しておき、実際の点火時期を前記目標点火時期にフィードフォワード制御することでエンジン振動を抑制する技術も公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の点火時期を目標点火時期にフィードフォワード制御することでエンジン振動を抑制する従来の技術では、エンジンの負荷、エンジンの個体間の特性のばらつき、エンジンの使用期間に応じた劣化等により、必ずしもエンジン振動を効果的に抑制することができない場合があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、点火時期の制御によりエンジン振動を効果的に低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動量を検出する工程と、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動の位相を検出する工程と、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御する工程とを含むことを特徴とするエンジンの振動防止制御方法が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、エンジンの振動量および振動の位相を検出し、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御するので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記エンジンは能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持されていることを特徴とするエンジンの振動防止制御方法が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、エンジンを能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持したので、エンジンの点火時期のフィードバック制御と能動型防振支持装置との協働により、エンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は能動型防振支持装置の縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図１の要部拡大図、図５は点火時期制御手段の制御手法を示すフローチャートである。
【００１２】
図１〜図４に示す能動型防振支持装置Ｍは、自動車のエンジンＥを車体フレームＦに弾性的に支持し、エンジンＥの振動が車体フレームＦに伝達され難くする機能を有する。エンジンＥのクランクシャフトが所定角度（例えば、１０°）回転する度に出力されるクランクパルスを検出するクランクパルスセンサＳａからの信号と、気筒毎の上死点のタイミングを検出するＴＤＣセンサＳｂからの信号とが入力される電子制御ユニットＵは、能動型防振支持装置Ｍおよび点火時期制御手段１０の制御を司る。
【００１３】
能動型防振支持装置Ｍは軸線Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、エンジンＥに結合される板状の取付ブラケット１１に溶接した内筒１２と、この内筒１２の外周に同軸に配置された外筒１３とを備えており、内筒１２および外筒１３には厚肉のゴムで形成した第１弾性体１４の上端および下端がそれぞれが加硫接着により接合される。中央に開口１５ｂを有する円板状の第１オリフィス形成部材１５と、上面が開放した樋状の断面を有して環状に形成された第２オリフィス形成部材１６と、同じく上面が開放した樋状の断面を有して環状に形成された第３オリフィス形成部材１７とが溶接により一体化されており、第１オリフィス形成部材１５および第２オリフィス形成部材１６の外周部が重ね合わされて前記外筒１３の下部に設けたカシメ固定部１３ａに固定される。
【００１４】
膜状のゴムで形成された第２弾性体１８の外周が第３オリフィス形成部材１７の内周に加硫接着により固定されており、この第２弾性体１８の内周に加硫接着により固定されたキャップ部材１９が、軸線Ｌ上に上下動可能に配置された可動部材２０に圧入により固定される。外筒１３のカシメ固定部１３ａに固定されたリング部材２１にダイヤフラム２２の外周が加硫接着により固定されており、このダイヤフラム２２の内周に加硫接着により固定されたキャップ部材２３が前記可動部材２０に圧入により固定される。
【００１５】
しかして、第１弾性体１４および第２弾性体１８間に液体が封入された第１液室２４が区画され、第２弾性体１８およびダイヤフラム２２間に液体が封入された第２液室２５が区画される。そして第１液室２４および第２液室２５は、第１〜第３オリフィス形成部材１５，１６，１７により形成された上部オリフィス２６および下部オリフィス２７によって相互に連通する。
【００１６】
上部オリフィス２６は第１オリフィス形成部材１５および第２オリフィス形成部材１６間に形成される環状の通路であって、その一部に設けられた隔壁２６ａの一側において第１オリフィス形成部材１５に連通孔１５ａが形成され、前記隔壁２６ａの他側において第２オリフィス形成部材１６に連通孔１６ａが形成される。従って、上部オリフィス２６は、第１オリフィス形成部材１５の連通孔１５ａから第２オリフィス形成部材１６の連通孔１６ａまでの略１周の範囲に亘って形成される（図２参照）。
【００１７】
下部オリフィス２７は第２オリフィス形成部材１６および第３オリフィス形成部材１７間に形成される環状の通路であって、その一部に設けられた隔壁２７ａの一側において第２オリフィス形成部材１６に前記連通孔１６ａが形成され、前記隔壁２７ａの他側において第３オリフィス形成部材１７に連通孔１７ａが形成される。従って、下部オリフィス２７は、第２オリフィス形成部材１６の連通孔１６ａから第３オリフィス形成部材１７の連通孔１７ａまでの略１周の範囲に亘って形成される（図３参照）。
【００１８】
以上のことから、第１液室２４および第２液室２５は、直列に接続された上部オリフィス２６および下部オリフィス２７によって相互に連通する。
【００１９】
外筒１３のカシメ固定部１３ａには、能動型防振支持装置Ｍを車体フレームＦに固定するための環状の取付ブラケット２８が固定されており、この取付ブラケット２８の下面に前記可動部材２０を駆動するためのアクチュエータ２９の外郭を構成するアクチュエータハウジング３０が溶接される。
【００２０】
アクチュエータハウジング３０にはヨーク３２が固定されており、ボビン３３に巻き付けられたコイル３４がアクチュエータハウジング３０およびヨーク３２に囲まれた空間に収納される。環状のコイル３４の内周に嵌合するヨーク３２の筒状部３２ａに有底円筒状のベアリング３６が嵌合する。コイル３４の上面に対向する円板状のアーマチュア３８がアクチュエータハウジング３０の内周面に摺動自在に支持されており、このアーマチュア３８の内周に形成した段部３８ａがベアリング３６の上部に係合する。アーマチュア３８はボビン３３の上面との間に配置した皿ばね４２で上方に付勢され、アクチュエータハウジング３０に設けた係止部３０ａに係合して位置決めされる。
【００２１】
ベアリング３６の内周に円筒状のスライダ４３が摺動自在に嵌合しており、可動部材２０から下方に延びる軸部２０ａが、ベアリング３６の上底部を緩く貫通してスライダ４３の内部に固定したボス４４に接続される。ベアリング３６の上底部とスライダ４３との間にコイルばね４１が配置されており、このコイルばね４１でベアリング３６は上向きに付勢され、スライダ４３は下向きに付勢される。
【００２２】
アクチュエータ２９のコイル３４が消磁状態にあるとき、ベアリング３６に摺動自在に支持されたスライダ４３にはコイルばね４１の弾発力が下向きに作用するとともに、ヨーク３２の底面との間に配置したコイルばね４５の弾発力が上向きに作用しており、スライダ４３は両コイルばね４１，４５の弾発力が釣り合う位置に停止する。この状態からコイル３４を励磁してアーマチュア３８を下方に吸引すると、段部３８ａに押されてベアリング３６が下方に摺動することによりコイルばね４１が圧縮される。その結果、コイルばね４１の弾発力が増加してコイルばね４５を圧縮しながらスライダ４３が下降するため、スライダ４３にボス４４および軸部２０ａを介して接続された可動部材２０が下降し、可動部材２０に接続された第２弾性体１８が下方に変形して第１液室２４の容積が増加する。逆にコイル３４を消磁すると、可動部材２０が上昇して第２弾性体１８が上方に変形し、第１液室２４の容積が減少する。
【００２３】
しかして、自動車の走行中に低周波数のエンジンシェイク振動が発生したとき、エンジンＥから入力される荷重で第１弾性体１４が変形して第１液室２４の容積が変化すると、上部オリフィス２６および下部オリフィス２７を介して接続された第１液室２４および第２液室２５間で液体が行き来する。第１液室２４の容積が拡大・縮小すると、それに応じて第２液室２５の容積が縮小・拡大するが、この第２液室２５の容積変化はダイヤフラム２２の弾性変形により吸収される。このとき、上部オリフィス２６および下部オリフィス２７の形状および寸法、並びに第１弾性体１４のばね定数は前記エンジンシェイク振動の周波数領域で低ばね定数および高減衰力を示すように設定されているため、エンジンＥから車体フレームＦに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００２４】
尚、上記エンジンシェイク振動の周波数領域では、アクチュエータ２９は非作動状態に保たれる。
【００２５】
前記エンジンシェイク振動よりも周波数の高い振動、即ちエンジンＥのクランクシャフトの回転に起因するアイドル振動やこもり音振動が発生した場合、第１液室２４および第２液室２５を接続する上部オリフィス２６および下部オリフィス２７内の液体はスティック状態になって防振機能を発揮できなくなるため、アクチュエータ２９を駆動して防振機能を発揮させる。
【００２６】
具体的には、振動によってエンジンＥが下方に偏倚して第１液室２４の容積が減少して液圧が増加するときには、コイル３４を励磁してアーマチュア３８を吸引する。その結果、アーマチュア３８はコイルばね４１，４５を圧縮しながらスライダ４３および可動部材２０と共に下方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体１８を下方に変形させる。これにより、第１液室２４の容積が増加して液圧の増加を抑制するため、能動型防振支持装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの下向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２７】
逆に振動によってエンジンＥが上方に偏倚して第１液室２４の容積が増加して液圧が減少するときには、コイル３４を消磁してアーマチュア３８を吸引を解除する。その結果、アーマチュア３８はコイルばね４１，４５の弾発力でスライダ４３および可動部材２０と共に上方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体１８を上方に変形させる。これにより、第１液室２４の容積が減少して液圧の減少を抑制するため、能動型防振支持装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの上向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２８】
ところで本実施例では、上述した能動型防振支持装置Ｍによるエンジン振動の低減に加えて、点火時期制御手段１０によるエンジン振動の低減を併用している。以下、その内容を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
先ずステップＳ１でクランクパルスセンサＳａから１０°のクランクアングル毎に出力されるクランクパルス信号を読み込むとともに、ステップＳ２でＴＤＣセンサＳｂから気筒毎のＴＤＣ信号を読み込む。続くステップＳ３でクランクパルスの時間間隔を算出した後に、ステップＳ４で前記１０°のクランクアングルをクランクパルスの時間間隔で除算することでクランク角速度ωを算出し、更にステップＳ５でクランク角速度ωを時間微分してクランク角加速度ｄω／ｄｔを算出する。続くステップＳ６でエンジンＥのクランクシャフト回りのトルクＴｑを、エンジンＥのクランクシャフト回りの慣性モーメントをＩとして、
Ｔｑ＝Ｉ×ｄω／ｄｔ
により算出する。このトルクＴｑはクランクシャフトが一定の角速度ωで回転していると仮定すると０になるが、膨張行程ではピストンの加速により角速度ωが増加し、圧縮行程ではピストンの減速により角速度ωが減少してクランク角加速度ｄω／ｄｔが発生するため、そのクランク角加速度ｄω／ｄｔに比例したトルクＴｑが発生することになる。
【００３０】
続くステップＳ７で時間的に隣接するトルクの最大値および最小値を判定し、ステップＳ８でトルクの最大値および最小値の偏差、つまりトルクの変動量としてエンジン振動量を算出する。このエンジン振動量は、能動型防振支持装置Ｍの位置における振動状態と高い相関関係を持っている。続くステップＳ９で気筒毎のＴＤＣ信号とエンジン振動量とを対応させることで、気筒毎のエンジン振動量を算出する。そしてステップＳ１０で気筒毎のＴＤＣ信号とクランクシャフトの角速度ωとによりエンジン振動の位相を算出する。
【００３１】
続くステップＳ１１で全ての気筒のエンジン振動量が目標値未満であれば、能動型防振支持装置Ｍによる防振制御だけで充分であると判断し、点火時期制御手段１０による防振制御は実行しない。一方、前記ステップＳ１１で何れかの気筒のエンジン振動量が目標値以上であれば、ステップＳ１２でエンジン振動の位相を基準値と比較する。この基準値は、エンジン回転数および吸気負圧をパラメータとして予め設定されている。そしてエンジン振動の位相が基準値未満であればステップＳ１３で点火時期制御手段１０を介して点火時期を進角させ、またエンジン振動の位相が基準値以上であればステップＳ１４で点火時期制御手段１０を介して点火時期を遅角させることで、エンジン振動量が目標値未満に収束するように制御を行う。但し、点火時期の進角量および遅角量は、ノッキング限界やリタード限界を超えないように制限が加えられる。
【００３２】
以上のように、エンジン振動量が目標値以上の場合には、点火時期を進角あるいは遅角してエンジン振動量が目標値未満となるように制御を行うので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べてエンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
例えば、実施例では能動型防振支持装置Ｍを備えたエンジンＥを例示したが、本発明は能動型防振支持装置Ｍを備えていないエンジンに対しても適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、エンジンの振動量および振動の位相を検出し、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御するので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また請求項２に記載された発明によれば、エンジンを能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持したので、エンジンの点火時期のフィードバック制御と能動型防振支持装置との協働により、エンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】能動型防振支持装置の縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】図１の要部拡大図
【図５】点火時期制御手段の制御手法を示すフローチャート
【符号の説明】
Ｅ エンジン
Ｆ 車体フレーム
Ｍ 能動型防振支持装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの振動を点火時期の制御により防止するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクチュエータに電流を印加して可動部材を振動させることでバネ定数を変化させ、そのバネ定数を設定する電流のピーク電流値と位相との関係を予めマップとして記憶しておき、エンジン回転数に応じて前記マップからアクチュエータに印加すべき電流のピーク電流値と位相とを求めることで、種々のエンジン回転数領域で有効な防振性能を発揮させる能動型防振支持装置が、特開平７−４２７８３号公報により公知である。
【０００３】
また、その時々のエンジン回転数や吸気負圧に応じて目標点火時期を予め設定しておき、実際の点火時期を前記目標点火時期にフィードフォワード制御することでエンジン振動を抑制する技術も公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の点火時期を目標点火時期にフィードフォワード制御することでエンジン振動を抑制する従来の技術では、エンジンの負荷、エンジンの個体間の特性のばらつき、エンジンの使用期間に応じた劣化等により、必ずしもエンジン振動を効果的に抑制することができない場合があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、点火時期の制御によりエンジン振動を効果的に低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動量を検出する工程と、クランクパルス信号に基づいてエンジンの振動の位相を検出する工程と、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御する工程とを含むことを特徴とするエンジンの振動防止制御方法が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、エンジンの振動量および振動の位相を検出し、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御するので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記エンジンは能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持されていることを特徴とするエンジンの振動防止制御方法が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、エンジンを能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持したので、エンジンの点火時期のフィードバック制御と能動型防振支持装置との協働により、エンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すもので、図１は能動型防振支持装置の縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は図１の要部拡大図、図５は点火時期制御手段の制御手法を示すフローチャートである。
【００１２】
図１〜図４に示す能動型防振支持装置Ｍは、自動車のエンジンＥを車体フレームＦに弾性的に支持し、エンジンＥの振動が車体フレームＦに伝達され難くする機能を有する。エンジンＥのクランクシャフトが所定角度（例えば、１０°）回転する度に出力されるクランクパルスを検出するクランクパルスセンサＳａからの信号と、気筒毎の上死点のタイミングを検出するＴＤＣセンサＳｂからの信号とが入力される電子制御ユニットＵは、能動型防振支持装置Ｍおよび点火時期制御手段１０の制御を司る。
【００１３】
能動型防振支持装置Ｍは軸線Ｌに関して実質的に軸対称な構造を有するもので、エンジンＥに結合される板状の取付ブラケット１１に溶接した内筒１２と、この内筒１２の外周に同軸に配置された外筒１３とを備えており、内筒１２および外筒１３には厚肉のゴムで形成した第１弾性体１４の上端および下端がそれぞれが加硫接着により接合される。中央に開口１５ｂを有する円板状の第１オリフィス形成部材１５と、上面が開放した樋状の断面を有して環状に形成された第２オリフィス形成部材１６と、同じく上面が開放した樋状の断面を有して環状に形成された第３オリフィス形成部材１７とが溶接により一体化されており、第１オリフィス形成部材１５および第２オリフィス形成部材１６の外周部が重ね合わされて前記外筒１３の下部に設けたカシメ固定部１３ａに固定される。
【００１４】
膜状のゴムで形成された第２弾性体１８の外周が第３オリフィス形成部材１７の内周に加硫接着により固定されており、この第２弾性体１８の内周に加硫接着により固定されたキャップ部材１９が、軸線Ｌ上に上下動可能に配置された可動部材２０に圧入により固定される。外筒１３のカシメ固定部１３ａに固定されたリング部材２１にダイヤフラム２２の外周が加硫接着により固定されており、このダイヤフラム２２の内周に加硫接着により固定されたキャップ部材２３が前記可動部材２０に圧入により固定される。
【００１５】
しかして、第１弾性体１４および第２弾性体１８間に液体が封入された第１液室２４が区画され、第２弾性体１８およびダイヤフラム２２間に液体が封入された第２液室２５が区画される。そして第１液室２４および第２液室２５は、第１〜第３オリフィス形成部材１５，１６，１７により形成された上部オリフィス２６および下部オリフィス２７によって相互に連通する。
【００１６】
上部オリフィス２６は第１オリフィス形成部材１５および第２オリフィス形成部材１６間に形成される環状の通路であって、その一部に設けられた隔壁２６ａの一側において第１オリフィス形成部材１５に連通孔１５ａが形成され、前記隔壁２６ａの他側において第２オリフィス形成部材１６に連通孔１６ａが形成される。従って、上部オリフィス２６は、第１オリフィス形成部材１５の連通孔１５ａから第２オリフィス形成部材１６の連通孔１６ａまでの略１周の範囲に亘って形成される（図２参照）。
【００１７】
下部オリフィス２７は第２オリフィス形成部材１６および第３オリフィス形成部材１７間に形成される環状の通路であって、その一部に設けられた隔壁２７ａの一側において第２オリフィス形成部材１６に前記連通孔１６ａが形成され、前記隔壁２７ａの他側において第３オリフィス形成部材１７に連通孔１７ａが形成される。従って、下部オリフィス２７は、第２オリフィス形成部材１６の連通孔１６ａから第３オリフィス形成部材１７の連通孔１７ａまでの略１周の範囲に亘って形成される（図３参照）。
【００１８】
以上のことから、第１液室２４および第２液室２５は、直列に接続された上部オリフィス２６および下部オリフィス２７によって相互に連通する。
【００１９】
外筒１３のカシメ固定部１３ａには、能動型防振支持装置Ｍを車体フレームＦに固定するための環状の取付ブラケット２８が固定されており、この取付ブラケット２８の下面に前記可動部材２０を駆動するためのアクチュエータ２９の外郭を構成するアクチュエータハウジング３０が溶接される。
【００２０】
アクチュエータハウジング３０にはヨーク３２が固定されており、ボビン３３に巻き付けられたコイル３４がアクチュエータハウジング３０およびヨーク３２に囲まれた空間に収納される。環状のコイル３４の内周に嵌合するヨーク３２の筒状部３２ａに有底円筒状のベアリング３６が嵌合する。コイル３４の上面に対向する円板状のアーマチュア３８がアクチュエータハウジング３０の内周面に摺動自在に支持されており、このアーマチュア３８の内周に形成した段部３８ａがベアリング３６の上部に係合する。アーマチュア３８はボビン３３の上面との間に配置した皿ばね４２で上方に付勢され、アクチュエータハウジング３０に設けた係止部３０ａに係合して位置決めされる。
【００２１】
ベアリング３６の内周に円筒状のスライダ４３が摺動自在に嵌合しており、可動部材２０から下方に延びる軸部２０ａが、ベアリング３６の上底部を緩く貫通してスライダ４３の内部に固定したボス４４に接続される。ベアリング３６の上底部とスライダ４３との間にコイルばね４１が配置されており、このコイルばね４１でベアリング３６は上向きに付勢され、スライダ４３は下向きに付勢される。
【００２２】
アクチュエータ２９のコイル３４が消磁状態にあるとき、ベアリング３６に摺動自在に支持されたスライダ４３にはコイルばね４１の弾発力が下向きに作用するとともに、ヨーク３２の底面との間に配置したコイルばね４５の弾発力が上向きに作用しており、スライダ４３は両コイルばね４１，４５の弾発力が釣り合う位置に停止する。この状態からコイル３４を励磁してアーマチュア３８を下方に吸引すると、段部３８ａに押されてベアリング３６が下方に摺動することによりコイルばね４１が圧縮される。その結果、コイルばね４１の弾発力が増加してコイルばね４５を圧縮しながらスライダ４３が下降するため、スライダ４３にボス４４および軸部２０ａを介して接続された可動部材２０が下降し、可動部材２０に接続された第２弾性体１８が下方に変形して第１液室２４の容積が増加する。逆にコイル３４を消磁すると、可動部材２０が上昇して第２弾性体１８が上方に変形し、第１液室２４の容積が減少する。
【００２３】
しかして、自動車の走行中に低周波数のエンジンシェイク振動が発生したとき、エンジンＥから入力される荷重で第１弾性体１４が変形して第１液室２４の容積が変化すると、上部オリフィス２６および下部オリフィス２７を介して接続された第１液室２４および第２液室２５間で液体が行き来する。第１液室２４の容積が拡大・縮小すると、それに応じて第２液室２５の容積が縮小・拡大するが、この第２液室２５の容積変化はダイヤフラム２２の弾性変形により吸収される。このとき、上部オリフィス２６および下部オリフィス２７の形状および寸法、並びに第１弾性体１４のばね定数は前記エンジンシェイク振動の周波数領域で低ばね定数および高減衰力を示すように設定されているため、エンジンＥから車体フレームＦに伝達される振動を効果的に低減することができる。
【００２４】
尚、上記エンジンシェイク振動の周波数領域では、アクチュエータ２９は非作動状態に保たれる。
【００２５】
前記エンジンシェイク振動よりも周波数の高い振動、即ちエンジンＥのクランクシャフトの回転に起因するアイドル振動やこもり音振動が発生した場合、第１液室２４および第２液室２５を接続する上部オリフィス２６および下部オリフィス２７内の液体はスティック状態になって防振機能を発揮できなくなるため、アクチュエータ２９を駆動して防振機能を発揮させる。
【００２６】
具体的には、振動によってエンジンＥが下方に偏倚して第１液室２４の容積が減少して液圧が増加するときには、コイル３４を励磁してアーマチュア３８を吸引する。その結果、アーマチュア３８はコイルばね４１，４５を圧縮しながらスライダ４３および可動部材２０と共に下方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体１８を下方に変形させる。これにより、第１液室２４の容積が増加して液圧の増加を抑制するため、能動型防振支持装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの下向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２７】
逆に振動によってエンジンＥが上方に偏倚して第１液室２４の容積が増加して液圧が減少するときには、コイル３４を消磁してアーマチュア３８を吸引を解除する。その結果、アーマチュア３８はコイルばね４１，４５の弾発力でスライダ４３および可動部材２０と共に上方に移動し、可動部材２０に内周を接続された第２弾性体１８を上方に変形させる。これにより、第１液室２４の容積が減少して液圧の減少を抑制するため、能動型防振支持装置ＭはエンジンＥから車体フレームＦへの上向きの荷重伝達を防止する能動的な支持力を発生する。
【００２８】
ところで本実施例では、上述した能動型防振支持装置Ｍによるエンジン振動の低減に加えて、点火時期制御手段１０によるエンジン振動の低減を併用している。以下、その内容を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
先ずステップＳ１でクランクパルスセンサＳａから１０°のクランクアングル毎に出力されるクランクパルス信号を読み込むとともに、ステップＳ２でＴＤＣセンサＳｂから気筒毎のＴＤＣ信号を読み込む。続くステップＳ３でクランクパルスの時間間隔を算出した後に、ステップＳ４で前記１０°のクランクアングルをクランクパルスの時間間隔で除算することでクランク角速度ωを算出し、更にステップＳ５でクランク角速度ωを時間微分してクランク角加速度ｄω／ｄｔを算出する。続くステップＳ６でエンジンＥのクランクシャフト回りのトルクＴｑを、エンジンＥのクランクシャフト回りの慣性モーメントをＩとして、
Ｔｑ＝Ｉ×ｄω／ｄｔ
により算出する。このトルクＴｑはクランクシャフトが一定の角速度ωで回転していると仮定すると０になるが、膨張行程ではピストンの加速により角速度ωが増加し、圧縮行程ではピストンの減速により角速度ωが減少してクランク角加速度ｄω／ｄｔが発生するため、そのクランク角加速度ｄω／ｄｔに比例したトルクＴｑが発生することになる。
【００３０】
続くステップＳ７で時間的に隣接するトルクの最大値および最小値を判定し、ステップＳ８でトルクの最大値および最小値の偏差、つまりトルクの変動量としてエンジン振動量を算出する。このエンジン振動量は、能動型防振支持装置Ｍの位置における振動状態と高い相関関係を持っている。続くステップＳ９で気筒毎のＴＤＣ信号とエンジン振動量とを対応させることで、気筒毎のエンジン振動量を算出する。そしてステップＳ１０で気筒毎のＴＤＣ信号とクランクシャフトの角速度ωとによりエンジン振動の位相を算出する。
【００３１】
続くステップＳ１１で全ての気筒のエンジン振動量が目標値未満であれば、能動型防振支持装置Ｍによる防振制御だけで充分であると判断し、点火時期制御手段１０による防振制御は実行しない。一方、前記ステップＳ１１で何れかの気筒のエンジン振動量が目標値以上であれば、ステップＳ１２でエンジン振動の位相を基準値と比較する。この基準値は、エンジン回転数および吸気負圧をパラメータとして予め設定されている。そしてエンジン振動の位相が基準値未満であればステップＳ１３で点火時期制御手段１０を介して点火時期を進角させ、またエンジン振動の位相が基準値以上であればステップＳ１４で点火時期制御手段１０を介して点火時期を遅角させることで、エンジン振動量が目標値未満に収束するように制御を行う。但し、点火時期の進角量および遅角量は、ノッキング限界やリタード限界を超えないように制限が加えられる。
【００３２】
以上のように、エンジン振動量が目標値以上の場合には、点火時期を進角あるいは遅角してエンジン振動量が目標値未満となるように制御を行うので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べてエンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
例えば、実施例では能動型防振支持装置Ｍを備えたエンジンＥを例示したが、本発明は能動型防振支持装置Ｍを備えていないエンジンに対しても適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、エンジンの振動量および振動の位相を検出し、エンジンの振動量が目標値以上のときに、エンジンの振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジンの振動量が目標値未満になるように制御するので、エンジン回転数や吸気負圧に応じて点火時期をフィードフォワード制御する従来のものに比べて、エンジン振動を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また請求項２に記載された発明によれば、エンジンを能動型防振支持装置を介して車体フレームに支持したので、エンジンの点火時期のフィードバック制御と能動型防振支持装置との協働により、エンジン振動を一層効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】能動型防振支持装置の縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】図１の要部拡大図
【図５】点火時期制御手段の制御手法を示すフローチャート
【符号の説明】
Ｅ エンジン
Ｆ 車体フレーム
Ｍ 能動型防振支持装置
Claims (2)
- クランクパルス信号に基づいてエンジン（Ｅ）の振動量を検出する工程と、
クランクパルス信号に基づいてエンジン（Ｅ）の振動の位相を検出する工程と、
エンジン（Ｅ）の振動量が目標値以上のときに、エンジン（Ｅ）の振動の位相と基準値との関係に応じて点火時期を進角あるいは遅角することにより、エンジン（Ｅ）の振動量が目標値未満になるように制御する工程と、
を含むことを特徴とするエンジンの振動防止制御方法。 - 前記エンジン（Ｅ）は能動型防振支持装置（Ｍ）を介して車体フレーム（Ｆ）に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載のエンジンの振動防止制御方法。
Priority Applications (1)
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| JP2002195941A JP2004036530A (ja) | 2002-07-04 | 2002-07-04 | エンジンの振動防止制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
| JP2004036530A true JP2004036530A (ja) | 2004-02-05 |
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ID=31704182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2002195941A Pending JP2004036530A (ja) | 2002-07-04 | 2002-07-04 | エンジンの振動防止制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004036530A (ja) |
-
2002
- 2002-07-04 JP JP2002195941A patent/JP2004036530A/ja active Pending
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