JP2522620Y2 - 内燃機関の振動抑制装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、自動車等の車輌に於ける内燃機関の振動を
抑制する装置に係る。

［従来の技術］ 自動車等の車輌に於ける内燃機関の振動には、内燃機
関のノッキングに起因する振動及び内燃機関の回転に起
因する振動がある。内燃機関のノッキングを振動センサ
により検出し、検出された振動信号に基づいて点火時期
を制御することによりノッキングを抑制することは、特
公昭63-3148号及び特開昭61-234276号の各公報に示され
ている。また内燃機関の回転に基づく振動を振動センサ
により検出し、検出された振動信号に基づいて内燃機関
を車体より支持するアクティブマウントを制御すること
により内燃機関の回転に基づく振動を抑制することは、
特開昭59−23140号及び特開昭62−8830号の各公報に示
されている。更に又、内燃機関の振動を車速、エンジン
回転数、車室内に配置された振動センサからの振動の加
速度に基づいて加振機を作動させることにより抑制する
に当って、加振機の作動移相をイグニッションパルスよ
り検出された内燃機関の回転移相に関連づけることが実
開昭59-84210号（実開昭61-539号）のマイクロフィルム
に示されている。

［考案が解決しようとする課題］ 上述の如きノッキングの抑制とアクティブマウントに
よる内燃機関の振動制御とは、国際特許分類に於て前者
が内燃機関の点火系に係るF02Pに分類され又後者が機関
支持装置に関するB60K5/12或いは緩衝装置、振動減衰手
段による機構の振動防止に関するF16F13/00或いは15/02
に分類されていることからも明らかな通り、互いに異な
る範疇に属する技術として認識されており、従って又従
来ノッキング抑制のための装置と回転振動抑制のための
装置とは別々に製造され別々に車輌に組み付けられてい
る。

内燃機関の回転に基づく振動は、クランク軸の回転に
伴なう不平衡質量の周期的移動に起因するものであり、
その振動周波数は高々500Hz程度である。一方、ノッキ
ング発生時に生ずる振動はノッキングによる強い衝撃に
よって内燃機関のケーシングに生ずる変形振動であり、
その周波数は数kHz程度の非常に高い値である。

本考案は、ノッキングの発生による振動の周波数と回
転振動の周波数とが互いに大きく異なることに着目し、
ノッキング抑制制御と回転振動抑制制御とを両者に共通
の単一の振動センサにより作動させる内燃機関の振動抑
制装置を提供することを課題としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題は、本考案によれば、内燃機関に固定され
内燃機関の振動を検出する一つの振動検出器と、前記振
動検出器により検出される振動信号を高周波振動信号と
低周波振動信号とに弁別する信号弁別手段と、前記高周
波振動信号に基づいて前記内燃機関の点火時期を制御し
該内燃機関のノッキングを抑制するノッキング抑制手段
と、前記低周波信号に基づいて前記内燃機関のアクティ
ブマウントを制御し該内燃機関の回転に起因する振動を
抑制する内燃機関回転振動抑制手段とを有する内燃機関
の振動抑制装置によって達成される。

［考案の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、単一の振動検出器に簡単な
電子回路により安価に得られる振動信号弁別手段を組み
合わせることにより、ノッキング抑制制御手段と機関回
転振動抑制制御手段とを個別に作動させ両者を同時に抑
制する内燃機関の振動抑制装置をより安価な製造コスト
及び組立てコストにて得ることができる。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳
細に説明する。

第１図は本考案による振動検出処理装置及びそれに関
連する内燃機関の一つの実施例を示している。第１図に
於て、10はＶ型内燃機関を示しており、内燃機関10はシ
リンダブロックの上端部側を電歪素子付のマウント装置
12によりハイマウント式に車体より支持されている。

内燃機関の外壁にはそのマウント装置12の取付け箇所
近傍に一つの振動センサ14が取付けられている。振動セ
ンサ14は数百Hzから数kHzの振動を検出することができ
る広域型の振動センサ、例えば非共振型の圧電素子製振
動センサであってよい。振動センサ14は内燃機関の振動
状態に応じて変化する電気信号（振動情報）を生じ、こ
れを信号処理装置16へ出力するようになっている。

信号処理装置16は、振動センサ14よりの電気信号を直
接入力される増幅器18と、信号弁別器20と、信号出力手
段としての比較器22と、増幅器24とを有している。

信号弁別器20はハイパスフィルタ26とローパスフィル
タ28とを互いに並列に有しており、ハイパスフィルタ26
とローパスフィルタ28には共に増幅器18より電気信号が
与えられるようになっている。

ハイパスフィルタ26はノッキング振動の周波数に見合
った所定の周波数、例えば4kHz程度以上の周波数の電気
信号のみを通過させるようになっており、通過信号を比
較器22へ出力するようになっている。

ローパスフィルタ28はアクティブマウント制御のため
に必要な機関振動の周波数帯域の上限に見合った所定の
周波数、例えばアクティブマウント制御が車室内に対す
る内燃機関の透過音の低減のためである場合には、それ
の原因になる振動の周波数は500Hz程度であるから、そ
れより高い1kHz程度以下の周波数の電気信号のみを通過
させるようになっており、通過信号を増幅器24へ出力す
るようになっている。

比較器22は、ノッキング振動を示す周波数の電気信
号、例えば5kHz程度の電気信号のレベルが所定値以上で
あるか否かを判別し、この信号レベルが所定値以上であ
る時はノッキングが発生しているとしてノッキング制御
信号を内燃機関10の点火時期制御装置30へ出力するよう
になっている。

点火時期制御装置30は、ノッキング制御信号を入力し
ていない時は機関回転数、吸気管負圧等に基いて通常の
一般的な点火時期制御を行い、これに対しノッキング制
御信号を入力している時は上述の如き通常の点火時期制
御に優先してノッキング制御、即ちノッキングの発生を
抑制するために点火時期の遅角を行うようになってい
る。

増幅器24は、ローパスフィルタ28よりの電気信号の増
幅を行い、これをマウント装置12の電歪素子積層体へ出
力するようになっている。電歪素子積層体はピアゾ素子
製のものであってよく、これは、正電圧印加により伸長
し、負電圧印加により収縮するから、移相変換されるこ
となく増幅器24より電気信号を与えられることにより内
燃機関の振動に同期して伸縮し、これにより内燃機関の
振動が吸収され、機関振動が車体へ伝わることが抑制さ
れるようになる。

第２図は上述の如きアクティブマウント制御に用いら
れて好適なエンジンマウント装置の一例を示している。
マウント装置は、ボルト42により内燃機関10の外壁に固
定される枠体40と、ボルト46により車体48に固定される
枠体44と、枠体40と44との間に該両者を接続すべく延在
して設けられた筒状のゴム状弾性部材50と、ゴム状弾性
部材50の内側に枠体40と44との間に郭定されシリコンオ
イルの如き適当な液体を封入された液体封入室52と、枠
体44に伸縮可能に取付けられて一端にて液体封入室52内
に露呈した電歪素子積層体54とを有している。

上述の如きエンジンマウント装置に於ては、電歪素子
積層体54に正電圧が印加されてこれが伸長すると、液体
封入室52の内圧上昇によりゴム状弾性部材50を伸長変形
させる現象が生じ、これに対し電歪素子積層体54に負電
圧が印加されてこれが収縮すると、逆の現象が生じ、こ
れにより振動の吸収が行われる。

尚、電歪素子積層体54は入力信号に対する応答性に優
れているから、リアルタイムの優れた振動吸収効果が得
られるようになる。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について詳細に
説明したが、本考案は、これに限定されるものでなく、
本考案の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による振動検出処理装置及びこれに関連
する内燃機関の一つの実施例を示す概略構成図、第２図
はアクティブマウント装置に用いられるマウント装置の
一例を示す概略縦断面図である。 10…Ｖ型内燃機関,12…マウント装置,14…振動センサ,1
6…信号処理装置,18…増幅器,20…信号弁別器,22…比較
器,24…増幅器,26…ハイパスフィルタ,28…ローパスフ
ィルタ,30…点火時期制御装置,40…枠体,42…ボルト,44
…枠体,46…ボルト,48…車体,50…ゴム状弾性部材,52…
液体封入室,54…電歪素子積層体

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に固定され内燃機関の振動を検出
   する一つの振動検出器と、前記振動検出器により検出さ
   れる振動信号を高周波振動信号と低周波振動信号とに弁
   別する信号弁別手段と、前記高周波振動信号に基づいて
   前記内燃機関の点火時期を制御し該内燃機関のノッキン
   グを抑制するノッキング抑制手段と、前記低周波信号に
   基づいて前記内燃機関のアクティブマウントを制御し該
   内燃機関の回転に起因する振動を抑制する内燃機関回転
   振動抑制手段とを有する内燃機関の振動抑制装置。