JP2536554B2 - エンジンマウンティング装置 - Google Patents

エンジンマウンティング装置

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JP2536554B2 JP62271221A JP27122187A JP2536554B2 JP 2536554 B2 JP2536554 B2 JP 2536554B2 JP 62271221 A JP62271221 A JP 62271221A JP 27122187 A JP27122187 A JP 27122187A JP 2536554 B2 JP2536554 B2 JP 2536554B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エンジン(内燃機関)を車体より防振支持
するエンジンマウンティング装置に係り、特にピエゾ素
子の如き電歪素子を含むエンジンマウンティング装置に
係る。
従来の技術 自動車等の車輌に於て、エンジンを車体より防振支持
するエンジンマウンティング装置の一つとして、ピエゾ
素子の如き電歪素子を含み、前記電歪素子の電気−歪み
特性を利用してエンジンより車体へ伝わる振動を減衰す
るよう構成されたエンジンマウンティング装置が既に提
案されており、これは、例えば特開昭59−23139号、特
開昭59−23140号、特開昭59−65640号、実開昭60−8664
5号の各公報に示されている。
発明が解決しようとする問題点 ピエゾ素子の如き電歪素子は、一般に、これに溜る電
荷量の増大、即ち充電量の増大に応じて伸び量を増大
し、放電による電荷量の減少に応じて伸び量を減少する
電気−歪み特性を示し、このため、ただ単にエンジンの
クランク角に同期して前記電歪素子の充電と放電とが制
御されたのでは、エンジン回転数の変化に伴い電歪素子
の伸び量が変動し、クランク角の変化速度が速くなる高
速回転時には電歪素子の伸び量が不足し、これとは反対
にクランク角速度が遅い低速回転時には電歪素子の伸び
量が過大になる。このようなことからエンジン回転数の
変化に伴い振動減衰特性が変化し、高速回転時にはこも
り音低減量が低減し、低速回転時には電歪素子が新たな
加振源になり、振動減衰特性が著しく悪化するようにな
る。
本発明は、上述の如き不具合に鑑み、エンジンの回転
数の変化に拘らず電歪素子にクランク角に同期して所定
の伸び量を与えることができる改良されたエンジンマウ
ンティング装置を提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、電歪素子を含む
エンジンマウンティング装置に於て、電歪素子の充電と
放電を行う充放電切換手段と、エンジンのクランク角に
同期して前記充放電切換手段による前記電歪素子の充電
と放電を切換制御し且その充放電速度をエンジン回転数
の増大に応じて速める充放電制御手段とを有するエンジ
ンマウンティング装置によって達成される。
前記充放電制御手段はエンジンの爆発一次のタイミン
グに同期して前記電歪素子の放電と充電とを制御するよ
う構成されていてよい。
前記充放電制御手段は各気筒のピストンが上死点位置
或いは下死点位置に位置した時に前記電歪素子の放電を
開始するよう構成されていてよい。
発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、電歪素子に対する充放電速
度がエンジン回転数の増大に応じて速くなることによ
り、高速回転時に電歪素子の伸び量が不足することがな
く、また低速回転時には電歪素子の伸び量が過大になる
ことがなく、これにより電歪素子の伸び量がエンジンの
回転数に拘らず、おおよそ一定になり、エンジンの回転
数の変化に拘らず常に所要の振動減衰特性が得られるよ
うになる。
実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳
細に説明する。
第1図はエンジンマウンティング装置の一般的な配置
を示している。第1図に於て、10はエンジンを、12はエ
ンジン10に連結されたトランスアクスルを示しており、
これらは、車輌の幅方向に沿って配置され、即ち横置さ
れ、これらのローリング慣性主軸の両側に位置するフロ
ントマウント14及びリヤマウント16と前記ローリング慣
性主軸の延長上或いはその近傍に位置するライトマウン
ト18及びレフトマウント20の四つのマウントにより車体
より防振支持されるようになっている。
本発明によるエンジンマウンティング装置は、エンジ
ン10及びトランスアクスル12の分担荷重が大きいマウン
ト、第1図に示された実施例に於ては、ライトマウント
18及びレフトマウント20に適用される。
第2図乃至第4図は各々電歪素子を含む防振ゴム装置
を示している。第2図乃至第4図に於て、30及び32は各
々取付金具を、34は取付金具30及び32とを互いに接続す
べく設けられたゴム状弾性部材を、36は板状のピエゾ素
子の如き電歪素子38の積層体を各々示している。電歪素
子積層体36はその電歪素子38に電圧を印加されることに
より電歪素子38の積層方向に伸張するようになってお
り、その伸張方向はエンジン10のピストン往復動方向と
概ね合致していることが好ましい。
第5図及び第6図は本発明によるエンジンマウンティ
ング装置に用いられて好適な電歪素子付の防振ゴム装置
の他の例を示している。尚、第5図及び第6図に於て、
第2図乃至第4図に対応する部分は第2図乃至第4図に
付した符号と同一の符号により示されている。電歪素子
積層体36は、二つの取付金具30と32との間にあって一方
の取付金具32に対し固定連結され、二つの取付金具30と
32との間に延在して設けられて該両者を互いに接続する
ゴム状弾性部材34内に埋設されている。電歪素子積層体
36の取付金具30との対向面40は、ゴム状弾性部材34の対
接面42と密着しているものの接着はされておらず、互い
に剥離し得るようになっており、またゴム状弾性部材34
には電歪素子積層体36の対向面40とゴム状弾性部材34の
対接面40との間に空気を導くための孔42が設けられてい
る。
これにより、取付金具30と32とが互いに離れる方向に
大きく変位した時には、それに伴いゴム状弾性部材34は
引張されるが、電歪素子積層体36の対向面40とゴム状弾
性部材34の対接面42とは互いに離れ、これにより電歪素
子積層体36に過大な引張り力が作用することが回避され
る。
第7図は本発明によるエンジンマウンティング装置に
於ける制御システムを示している。制御システムは制御
ユニット50を含んでおり、制御ユニット50は、電歪素子
積層体36を選択的にバッテリ電源52に接続する充電制御
用トランジスタ54と、電歪素子積層体36を選択的にアー
ス接続する放電制御用トランジスタ56と、充電制御用ト
ランジスタ54のオン−オフを行う増幅制御回路58と、放
電制御用トランジスタ56のオン−オフを行う増幅制御回
路60と、二つの増幅制御回路58及び60の作動を制御する
マイクロコンピュータ62と、二つの波形整形回路64及び
66を含んでいる。波形整形回路64にはクランク位置セン
サ68よりクランク角を示す信号が与えられ、もう一つの
波形整形回路66にはクランク角センサ70よりクランク角
を示す信号が入力されるようになっている。
充電制御用トランジスタ54がオン状態である時にはバ
ッテリ電源52によって電歪素子積層体36に電圧が印加さ
れ、即ち充電が行われ、これに対し放電制御用トランジ
スタ56がオン状態である時には電歪素子積層体36の電荷
の放出、即ち放電が行われる。
マイクロコンピュータ62は、クランク位置センサ68よ
りクランク位置に関する情報とクランク角センサ70より
のクランク角に関する情報とに基いて四気筒エンジンに
於ては第8図に示されている如く、クランク角にして90
度毎にトランジスタ54と56のオン−オフを互いに反転さ
せ、電歪素子積層体36の充電と放電とがクランク角にし
て90度毎に繰返し行われるようにし、更に各気筒のピス
トンが上死点位置或いは下死点位置に位置した時に充電
を開始するように充放電タイミングを設定するようにな
っている。
これにより電歪素子積層体36はエンジンの爆発一次の
タイミングに同期して充電と放電を繰返すことになる。
マイクロコンピュータ62は、クランク角センサ70より
のクランク角に関する情報よりクランク角の変化速度、
即ちエンジン回転数を見出し、エンジン回転数が大きい
時ほど充電速度及び放電速度を各々速めるようになって
いる。
これにより、低速回転時の電歪素子積層体36の充放電
特性は第8図(A)に示されているようになり、高速回
転時には第8図の(B)に示されているようになる。
上述の如く、電歪素子積層体36の充放電速度がエンジ
ン回転数の増大に応じて速めらることにより、電歪素子
積層体36に溜る電荷はエンジン回転数の変化に拘らずほ
ぼ一定になり、これに伴い電歪素子積層体36の伸び量も
機関回転数の変化に拘らずほぼ一定になり、エンジン回
転数の変化に拘らず常に所要の振動減衰特性が得られる
ようになる。
電歪素子積層体36の充放電速度制御はトランジスタ54
及び56のオン−オフデューティ比制御をすることにより
行われればよく、第9図に示されている如く、このデュ
ーティ比はエンジン回転数の増大に応じて増大されれば
よい。
また上述の如き電歪素子積層体36の充放電制御は、バ
ッテリ電源52の充放電収支からして、第10図に示されて
いる如く、スタータ信号がオンである時、即ちスタータ
作動時には禁止され、電歪素子積層体36の充電が停止さ
れてよく、これによりスタータに充分な電力が与えられ
て機関始動性が向上するようになる。
また、バッテリ電源52の電圧が所定値以下である時に
はそれ以上のバッテリ電圧の低下を回避すべく、第11図
に示されている如く、上述の如き電歪素子積層体36の充
放電制御が停止されて電歪素子積層体36に対する充電が
禁止されてよい。
また二つのクランク角センサを用い、この両センサが
検出するクランク角に互いに矛盾があるか否かをマイク
ロコンピュータ62により判別し、矛盾が生じた時にはセ
ンサに異常が発生しているとして、狂った充放電制御が
行われることを回避すべく、第12図に示されている如
く、この時には電歪素子積層体36の充放電制御が停止さ
れて電歪素子積層体36に対する充電が禁止されてよい。
以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
本発明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図はエンジンマウンティング装置の一般的な配置を
示す概略構成図、第2図乃至第4図は各々電歪素子を含
む防振ゴム装置を示す縦断面図、第5図は本発明による
エンジンマウンティング装置に用いられて好適な電歪素
子付き防振ゴム装置の縦断面図、第6図は第5図の線VI
−VIに沿う断面図、第7図は本発明によるエンジンマウ
ンティング装置の制御システムの一例を示すブロック線
図、第8図の(A)及び(B)は電歪素子積層体の充放
電特性を示すグラフ、第9図は充放電速度制御用のデュ
ーティ比特性を示すグラフ、第10図乃至第12図は本発明
によるエンジンマウンティング装置に組込まれて好適な
付随制御例を示すタイムチャートである。 10……エンジン,12……トランスアクスル,14……フロト
マウント,16……リヤマウント,18……ライトマウント,2
0……レフトマウント,30、32……取付金具,34……ゴム
状弾性部材,36……電歪素子積層体,38……電歪素子,40
……対向面,42……対接面,44……孔,50……制御ユニッ
ト,52……バッテリ電源,54……充電制御用トランジス
タ,56……放電制御用トランジスタ,58、60……増幅制御
回路,62……マイクロコンピュータ,64、66……波形整形
回路,68……クランク位置センサ,70……クランク角セン

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電歪素子を含むエンジンマウンティング装
    置に於て、電歪素子の充電と放電を行う充放電切換手段
    と、エンジンのクランク角に同期して前記充放電切換手
    段による前記電歪素子の充電と放電を切換制御し且その
    充放電速度をエンジン回転数の増大に応じて速める充放
    電制御手段とを有するエンジンマウンティング装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項のエンジンマウンテ
    ィング装置に於て、前記充放電制御手段はエンジンの爆
    発一次のタイミングに同期して前記電歪素子の充電と放
    電とを制御するよう構成されていることを特徴とするエ
    ンジンマウンティング装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項のエンジ
    ンマウンティング装置に於て、前記充放電制御手段は各
    気筒のピストンが上死点位置或いは下死点位置に位置し
    た時に前記電歪素子の放電を開始するよう構成されてい
    ることを特徴とするエンジンマウンティング装置。
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JP2743590B2 (ja) * 1991-02-06 1998-04-22 トヨタ自動車株式会社 エンジン振動吸収装置
JPH0587189A (ja) * 1991-09-26 1993-04-06 Nissan Motor Co Ltd 振動吸収装置
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JP2012237413A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Tokai Rubber Ind Ltd 防振装置

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