JP6201483B2

JP6201483B2 - 内燃機関用防振装置の制御装置

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Publication number: JP6201483B2
Application number: JP2013154201A
Authority: JP
Inventors: 洋平熊谷; 真一菅沼; 加藤　浩志; 浩志加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: JP2015025479A

Description

本発明は、電磁式能動制御型エンジンマウントその他の内燃機関用防振装置の制御装置に関するものである。

車体に対してエンジンを支持し、エンジンの振動に応じて伸縮するアクチュエータを含み、エンジンの回転速度とエンジンの負荷に基づき決定される所定の制御量によってアクチュエータを駆動制御する能動型防振装置が知られている（特許文献１）。

特開２００９−６８５２８号公報

上記従来技術ではエンジンの回転速度、エンジンの負荷、シフトポジションおよびアクチュエータの電源電圧等の入力データに基づいて、アクチュエータの制御量をリアルタイムで演算する。しかしながら、防振装置のアクチュエータに印加する目標電流波形と出力タイミングについて、クランクパルスの振動周期における時間間隔の累積時間と、振動周期における平均累積時間とからエンジン回転速度の増減による影響を排除するといった高負荷の演算を行っているため、ＣＰＵの演算負荷が高いという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、演算負荷を低減できる内燃機関用防振装置の制御装置を提供することである。

本発明は、エンジン回転速度及びエンジン出力トルクに対する防振振動振幅と防振振動位相の関係を定める制御マップを予め用意しておき、クランク軸の所定回転ごとに、実際の回転速度及びトルクに対する振幅と位相とを制御マップから求めて防振装置に印加する防振振動波形を生成することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、防振装置に印加する防振振動波形は、クランク軸の所定回転ごとの実際の回転速度及び出力トルクの検出値に対する振幅と位相を制御マップから求めて生成される。すなわち、クランク軸の所定回転ごとに逐次防振振動波形が更新されることで、エンジンの運転状態に応じた防振振動波形が生成される。防振装置への印加はクランク軸信号に同期して防振振動波形を再現するだけでよい。その結果、クランクパルス信号が出力される度に回転速度の影響を排除するといった高負荷の演算を行うことなく、低負荷の演算処理で足り、内燃機関の制御装置の一部として防振装置の制御装置を組み込むことができる。

本発明に係る防振装置の制御装置が適用されたエンジン及び防振装置の装着状態を示す分解斜視図である。図１の防振装置を示す断面図である。図２の部分拡大断面図である。本発明に係る防振装置の制御部が組み込まれたエンジンの制御装置を示すブロック図である。図４のクランク角センサの一例を示す正面図である。図４のカム角センサの一例を示す正面図である。図４のエンジンの制御装置に組み込まれた防振装置の制御部の一例を示すブロック図である。図７に示す防振装置の制御部の動作を示すフローチャートである。図７に示す防振装置の制御部の動作を示すタイムチャートである。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るエンジン（内燃機関）１を車体に対して支持する防振装置２の装着状態を示す分解斜視図である。同図に示すように、エンジン１に取り付けられたフロントエンジンマウントブラケット１１と車体フレーム（不図示）との間に装着された電子制御式フロントエンジンマウント２１や、同じくエンジン１に取り付けられたリヤエンジンマウントブラケット１２と車体フレーム（不図示）との間に装着された電子制御式リヤエンジンマウント２２が、本発明に係る防振装置に該当する。以下、これら電子制御式エンジンマウント２１，２２の一例を説明する。ただし、本発明に係る防振装置２は、以下に示す構造のものにのみ限定されない。なお、図１において符号２３は右エンジンマウントインシュレータ、符号２５はアッパトルクロッド、符号１３はこれら右エンジンマウントインシュレータ２３及びアッパトルクロッド２５をエンジン１に固定するための右エンジンマウントブラケット、符号２４は左エンジンマウントインシュレータ、符号２６はリヤトルクロッド、符号１４はリヤトルクロッド２６をエンジン１に固定するためのリヤトルクロッドブラケットである。

《能動型防振装置の構成》
図２は電子制御式フロントエンジンマウント２１や電子制御式リヤエンジンマウント２２に具体化される能動型防振装置２の縦断面図、図３は、図２の下部拡大断面図である。図２及び図３に示すように、本例の能動型防振装置２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、主として、概略円筒状のアッパハウジング２０１と、その下側に配置された概略円筒状のロアハウジング２０２と、ロアハウジング２０２内に収容され上面が開放した概略カップ状のアクチュエータケース２０３と、アッパハウジング２０１の上側に接続したダイアフラム２０４と、アッパハウジング２０１内に格納された環状の第１弾性体支持リング２０５と、第１弾性体支持リング２０５の上側に接続した第１弾性体２０６から構成されている。

アッパハウジング２０１の下端のフランジ部２０１ａと、ロアハウジング２０２の上端のフランジ部２０２ａとの間に、アクチュエータケース２０３の外周のフランジ部２０３ａと、環状の第１弾性体支持リング２０５の外周部と、アクチュエータケース２０３内の上部側に配置された環状の第２弾性体支持リング２０７の外周部とが重ね合わされてカシメにより結合される。このとき、ロアハウジング２０２のフランジ部２０２ａと、アクチュエータケース２０３のフランジ部２０３ａとの間に環状の第１フロートラバー２０８を介在させ、かつアクチュエータケース２０３の上部と第２弾性体支持リング２０７の内面との間に環状の第２フロートラバー２０９を介在させることで、アクチュエータケース２０３はアッパハウジング２０１及びロアハウジング２０２に対して上下方向に相対移動可能にフローティング支持されることになる。

第１弾性体支持リング２０５と、軸線Ｌ上に配置された第１弾性体支持ボス２１０には、厚肉のラバーで形成された第１弾性体２０６の下端及び上端がそれぞれ加硫接着により接合されている。また第１弾性体支持ボス２１０の上面にはダイアフラム支持ボス２１１がボルト２１で固定され、アッパハウジング２０１にはダイアフラム２０４の下端の外周部が加硫接着により接合されている。なおダイアフラム２０の上端の内周部はダイアフラム支持ボス２１１に加硫接着等によって接合されている。ダイアフラム支持ボス２１１の上面にはエンジン取付け部２１３が一体的に形成され、エンジン１のエンジンマウントブラケット１１，１２（図１参照）に固定される。またロアハウジング２０２の下端の車体取付け部２１４が図示しない車体フレームに固定される。

アッパハウジング２０１の上端のフランジ部２０１ｂには、ストッパ２１５の下端のフランジ部２１５ａがボルト２１６及びナット２１７で結合されており、ストッパ２１５の上部内面に取り付けたストッパラバー２１８に、ダイアフラム支持ボス２１１の上面に突設したエンジン取付け部２１３が当接可能に対向する。このような構造によって、能動型防振装置２にエンジン１から大きな荷重が入力したとき、エンジン取付け部２１３がストッパラバー２１８に当接することで、エンジン１の過大な変位が抑制されることになる。

第２弾性体支持リング２０７には、膜状のラバー等からなる弾性体で形成された第２弾性体２１９の外周部が加硫接着により接合され、この第２弾性体２１９の中央部に埋め込まれるように可動部材２２０が加硫接着により接合されている。第２弾性体２１９の下端の外周部は、第２弾性体支持リング２０７とヨーク２２１との間に挟持され、その先端の環状の肉厚部分がシール機能を発揮する。また、第２弾性体支持リング２０７の上面と第１弾性体２０６の外周部との間に円板状の隔壁部材２２２が固定され、隔壁部材２２２及び第１弾性体２０６により区画された第１液室２２３と、隔壁部材２２２及び第２弾性体２１９により区画された第２液室２２４とは、隔壁部材２２２の中央に形成された連通孔２２５を介して相互に連通するようになっている。

第１弾性体支持リング２０５とアッパハウジング２０１との間に環状の連通路２２６が形成されている。そして、連通路２２６の一端は連通孔２２７を介して第１液室２２３に連通し、連通路２２６の他端は連通孔２２８を介して、第１弾性体２０６とダイアフラム２０４により区画された第３液室２２９に連通するように構成されている。これら第１液室２２３、第２液室２２４及び第３液室２２９には、非圧縮性流体が封入されている。

次に、可動部材２２０を駆動するアクチュエータ２３０の構成を説明する。図３に示すように、アクチュエータ２３０は、アクチュエータケース２０３の内部に、透磁率が高い金属又は合金からなるステータコア２３１、コイルアッシ２３２及びヨーク２２１が下から上に順次取り付けられている。コイルアッシ２３２は、ステータコア２３１及びヨーク２２１間に配置されたコイル２３３と、コイル２３３の外周を覆うコイルカバー２３４とで構成されている。コイルカバー２３４には、アクチュエータケース２０３及びロアハウジング２０２に形成した開口部２０３ｂ，２０２ｃを貫通して外部に延在するコネクタ２３５が一体的に形成され、ここに、コイル２３３に給電するための給電線（不図示）が接続される。

コイルカバー２３４の上部とヨーク２２１の下面との間にシール部材２３６が配置され、コイル２３３の下面とステータコア２３１の上面との間にシール部材２３７が配置されている。これらのシール部材２３６，２３７によって、アクチュエータケース２０３及びロアハウジング２０２に形成した開口部２０３ｂ，２０２ｃからアクチュエータ２３０の内部空間に水や塵が入り込むのを阻止することができる。

ヨーク２２１の円筒部２２１ａの内周面には、薄肉円筒状の軸受２３８が上下摺動自在に嵌合し、この軸受２３８の上端には、径方向内向きに折り曲げられた上部フランジ２３８ａが形成されるとともに、下端には径方向外向きに折り曲げられた下部フランジ２３８ｂが形成されている。下部フランジ２３８ｂとヨーク２２１の円筒部２２１ａの下端との間には、コイルバネ２３９が圧縮状態で配置され、このコイルバネ２３９の弾発力で軸受２３８の下部フランジ２３８ｂを下方に付勢して、下部フランジ２３８ｂの下面とステータコア２３１との間に配された弾性体２４０を介して、ステータコア２３１の上面に押し付けることで、軸受２３８がヨーク２２１にて支持されることになる。

軸受２３８の内周面には、概略円筒状の可動コア２４１が上下摺動自在に嵌合する。可動部材２２０の中心から下向きに伸びるロッド２４２が可動コア２４１の中心を緩く貫通し、その下端にナット２４３が締結されている。可動コア２４１の上面に設けたバネ座２４４と可動部材２２０の下面との間には、圧縮状態のコイルバネ２４５が配置され、このコイルバネ２４５の弾発力で可動コア２４１はナット２４３に押し付けられて固定される。この状態で、可動コア２４１の下面とステータコア２３１の上面とが、円錐状のエアギャップＧを介して対向する。ロッド２４２に対し、ナット２４３はステータコア２３１の中心に形成された開口部２３１ａ内で上下位置を調整されて締結され、この開口部２３１ａはゴム製のキャップ２４６で閉塞されている。

図２，３に示すアクチュエータ２３０のコイル２３３は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）３からの通電制御により励磁され、可動コア２４１を吸引して可動部材２２０を下側に移動させる。この可動部材２２０の移動にともない、第２液室２２４を区画する第２弾性体２１９が下方に変形して第２液室２２４の容積が増加する。逆にコイル２３３を消磁すると、第２弾性体２１９が自己の弾性によって上方に変形し、可動部材２２０及び可動コア２４１が上昇し、第２液室２２４の容積が減少する。こうしたアクチュエータ２３０のコイル２３３への励磁・消磁により第２液室２２４の容積が増加・減少するので、連通孔２２５を介して連通する第１液室２２３の容積も増加・減少する。これにより、第１弾性体２０６、第１弾性体支持ボス２１０及びエンジン取付け部２１３を介してエンジン１に振動を印加することができる。

《エンジン制御装置》
このように構成された能動型防振装置２は、エンジン１の振動状態に応じてエンジン制御装置（ＥＣＵ）３により制御される。すなわち、本例のエンジン制御装置３は、エンジン１の駆動を制御する機能に加えて、防振装置２の駆動を制御する機能を備える。以下、本例のエンジン制御装置３の構成及び機能について説明する。

図４に示すように、本例のエンジン制御装置３は、所定の制御プログラムが格納されたＲＯＭと、演算装置としてのＣＰＵ又はＭＰＵと、一時記憶装置としてのＲＡＭとを含むハードウェアを備え、主として、アクセルペダルに設けられたアクセルセンサ３１からエンジン１に要求される負荷（目標とするエンジン出力トルク）を検出し、エンジン１のクランク軸に設けられたクランク角センサ３２によりエンジンの回転速度を検出し、吸気通路に設けられたエアフローメータ３３により吸入空気量（インテークマニホールドの負圧）を検出する。そして、要求負荷に対する燃料噴射量をエンジンの回転速度および吸入空気量に基づいて演算し、必要に応じて補正を加えたのち燃料噴射バルブ３４に出力する。これにより、エンジン１は、運転手のアクセルの踏込量に応じた出力トルクとなるように制御されることになる。なお、エンジン制御装置３は、クランク角センサ３２からエンジンの回転と同期して出力されるクランク単位角信号（パルス信号）を一定時間カウントすること、又はクランク基準角信号の周期を計測すること、又はクランク角センサ３２とは別の回転速度センサを設けることで、エンジン回転速度を検出する。

また、エンジン制御装置３は、クランク角センサ３２により各気筒のピストンの位置（行程）を検出し、吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するカムシャフトに設けられたカム角センサ３５により特定の行程（たとえば上死点ＴＤＣ）にある気筒を判別する。そして、燃料噴射バルブ３４による燃料噴射のタイミングや点火プラグ３６による点火タイミングを制御する。

こうしたクランク角センサ３２及びカム角センサ３５は、エンジン制御装置３のエンジン制御機能にとっては必須のエンジン運転状態検出手段である。なお、クランク角センサ３２は、４サイクルＶ型６気筒エンジンにあっては、クランク軸が１回転する際に２４回のパルス信号を出力し（１回／１ＣＡ＝１５°）、片方のバンクのカム角センサ３５はクランク軸が１回転する際に３回のパルス信号を出力する（１回／各気筒の上死点）。

図５は、クランク角センサ３２の一例を示す斜視図であり、本例のクランク角センサ３２は、クランク軸に取り付けられて当該クランク軸と同じ回転速度で回転するパルサーロータ３２１と、当該パルサーロータ３２１の外周面に対向して設けられた磁気センサ３２２とを有し、パルサーロータ３２１の外周面に円周方向等配に形成された突起部３２３を磁気センサ３２２がパルス信号として出力する。パルサーロータ３２１の突起部３２３は、４サイクルＶ型６気筒エンジンにあっては、円周方向１５°ごとに形成されているが、１箇所だけ突起部３２３を欠損させることでクランク軸の円周方向の定位置を検出できるようになっている。この突起部２３２が欠損した位置（信号欠損部３２３ａで示す）においては、クランク角センサ３２から出力されるクランク角パルス信号は欠損することになるので、本例の防振装置の制御装置において、この欠損信号を防振波形信号の生成タイミングに利用する。なお、防振波形信号の生成タイミングは欠損信号のほか、後述するカム角センサ３５の突起部３５３ａなど、クランク軸の円周方向の定位置を特定できるものであればよい。

図６は、カム角センサ３５の一例を示す斜視図であり、本例のカム角センサ３５は、上述したクランク角センサ３２と同様に、カムシャフトに取り付けられて当該カムシャフトと同じ回転速度で回転するパルサーロータ３５１と、当該パルサーロータ３５１の外周面に対向して設けられた磁気センサ３５２とを有し、パルサーロータ３５１の外周面に円周方向等配に設けられた突起部３５３を磁気センサ３５２がパルス信号として出力する。パルサーロータ３５１の突起部３５３は、４サイクルＶ型６気筒エンジンにあっては、円周方向１２０°ごとに形成されているが、１箇所だけ突起部３５３の形状を相違させる（突起部３５３ａで示す）ことでカムシャフトの円周方向の定位置（特定の気筒）を検出できるようになっている。

《防振装置の制御部》
図７は、図４に示すエンジン制御装置３に含まれる防振装置２の制御部分を示すブロック図である。アクセルセンサ３１、クランク角センサ３２及びカム角センサ３５は、図４に示すものであり、振幅演算部３７と位相演算部３８は制御マップとしてＲＯＭなどのメモリに記憶され、出力デューティ比演算部３９は制御プログラムとしてＲＯＭなどのメモリに記憶されるとともに演算装置としてのＣＰＵ又はＭＰＵとしても機能する。本例の防振装置の制御装置は、エンジン１の駆動にともなって発生する上下振動を打ち消すために、防振装置２のアクチュエータ２３０を駆動制御する。この駆動制御は、基本的には、エンジン１の上下振動がたとえば正弦波ｙ＝Ａｓｉｎθで近似される場合は、これを打ち消す正弦波ｙ＝−Ａｓｉｎθの防振振動波形が発生するようにアクチュエータ２３０のコイル２３３に電流を流す。具体的には、演算された防振振動波形の振幅をデューティ比のパルス信号に変換して防振装置２の増幅回路に出力し、当該増幅回路にてデューティ比パルス信号に応じた電流値に変換してアクチュエータ２３０のコイル２３３に定電流を流す。

振幅演算部３７は、エンジン回転数及びエンジン出力トルクの組み合わせにより最適な防振振動波形の振幅が定められた制御マップ３７１を格納し、アクセルセンサ３１により検出された実際の出力（要求）トルクと、クランク角センサ３２により検出されたエンジン回転速度とを入力し、制御マップ３７１を参照して最適な振幅を抽出する。上述した一例の防振振動波形ｙ＝−Ａｓｉｎθでいえば波形の縦軸ｙ（＝−Ａｓｉｎθ）そのものであり、数値ｙ_ｎ（ｎ＝１〜ｍ）の集合体として抽出される。なお、この最適な防振振動波形の振幅は、適用するエンジン１を用いた実験やコンピュータシミュレーションなどにより予め求めることができる。振幅演算部３７により求められた振幅は出力デューティ比演算部３９に出力される。

位相演算部３８は、エンジン回転数及びエンジン出力トルクの組み合わせにより最適な防振振動波形の位相が定められた制御マップ３８１を格納し、アクセルセンサ３１により検出された実際の出力（要求）トルクと、クランク角センサ３２により検出されたエンジン回転速度とを入力し、制御マップ３８１を参照して最適な位相を抽出する。上述した一例の防振振動波形−Ａｓｉｎθでいえば位相θであり、数値θ_ｎ（ｎ＝１〜ｍ）の集合体として抽出される。なお、最適な防振振動波形の位相は、適用するエンジン１を用いた実験やコンピュータシミュレーションなどにより予め求めることができる。振幅演算部３７により求められた位相は出力デューティ比演算部３９に出力される。

このように、特定のエンジン回転数及びエンジン出力トルクが入力されると、これら制御マップ３７１，３８１から振幅の数値の集合体と位相の数値の集合体が抽出されるので、これらをｎ単位ごとに組み合わせれば、各位相に対する振幅が定められた数値の集合体（マトリックス表）が得られる。なお、詳細は後述するが、防振装置２のアクチュエータ２３０に出力する振幅値は、クランク角センサ３２にて検出されるクランク角パルス信号の入力タイミングで出力するため、位相演算部３８の制御マップ２８１の位相の単位はクランク角パルス信号の最小出力単位以下とされている。

また本例の振幅演算部３７及び位相演算部３８は、クランク軸の所定回転ごと（たとえば２回転ごと）に、エンジン回転数とエンジン出力トルクとを読み込み、これらエンジン回転数及びエンジン出力トルクに応じた振幅と位相を抽出し、クランク軸の所定回転ごとに防振振動波形を逐次更新する。上述した従来技術では、エンジン回転数によってクランク角パルス信号の時間的間隔が相違するため、このエンジン回転数の影響を除去するための演算負荷が大きくなるといった技術的課題があったが、本例の防振装置の制御部では、クランク軸の所定回転ごとに逐次防振振動波形を更新することで、エンジン回転数の変動による影響を織り込むこととしている。そして、その際の演算についても、振幅演算部３７及び位相演算部３８に格納された制御マップ３７１，３８１から数値の集合体を抽出するだけの低負荷な演算とすることで全体の演算負荷を低減している。

出力デューティ比演算部３９は、クランク角センサ３２からのクランク角パルス信号を読み込み、クランク軸の所定位置、具体的にはパルサーロータ２３１の突起部２３２が欠損した位置３２３ａの欠損信号を検出して、防振振動波形の生成開始タイミングを決定する機能と、振幅演算部３７及び位相演算部３８で抽出された防振振動波形を規定する位相に対する振幅の数値の集合体から、クランク角パルス信号の入力タイミングに応じた振幅値をアクチュエータ２３０に印加する電流値に対応する出力デューティ比に変換して出力する機能を備える。

出力デューティ比演算部３９は、クランク角センサ３２からのクランク角パルス信号を常時読み込んでクランク軸の欠損信号を検出するとともに、必要に応じてカム角センサ３５からのカム角パルス信号も読み込んでクランク角パルス信号が正常であることを確認する。なお、クランク軸の欠損位置の検出による所定位置の確認は、クランク角センサ３２による欠損信号の検出のみで行い、カム角センサ３５によるクランク軸の所定位置の確認は省略してもよい。

図９は、４サイクルＶ６型エンジンの片側のバンクのカムシャフトに取り付けられたカム角センサ３５からのカム角パルス信号と、Ｖ６型エンジン１の各気筒ＮＯ．１〜６の行程と、クランク角センサ３２から出力されるクランク角パルス信号と、防振振動波形とを横軸を時間軸として例示したタイムチャートである。Ｖ６型エンジンの気筒番号ＮＯ．１〜６は、クランク軸の先端側から左右交互にＮＯ．１→ＮＯ．２→ＮＯ．３→…→ＮＯ．６と付したものである。すなわち、一方のバンクでいうとクランク軸の先端側からＮＯ．１→ＮＯ．３→ＮＯ．５となり、他方のバンクでいうとクランク軸の先端側からＮＯ．２→ＮＯ．４→ＮＯ．６となる。したがって、図９に示すように、片側のカム角パルス信号は、１２０°ごとにＮＯ．１，ＮＯ．３及びＮＯ．５の気筒の上死点（燃焼行程及び吸気行程の各始点）において検出値を出力する。なお、同図に示す各気筒の点火順序は単なる例示であって本発明に係る防振装置の制御をなんら制限するものではない。

図７に戻り、出力デューティ比演算部３９は、クランク角センサ３２からのクランク角パルス信号を常時読み込んでクランク軸の欠損信号を検出する。図９のクランク角パルス信号に示すように、クランク軸が１回転するたびに欠損信号が読み込まれる（欠損信号１→欠損信号２→欠損信号３…）ので、出力デューティ比演算部３９は、この欠損信号の入力タイミングをトリガにして、防振振動波形の生成開始タイミングを決定する。たとえば、クランク軸の回転方向の位置とパルサーロータ３２３の回転方向の位置の関係は既知であり、クランク軸の回転方向の位置と各気筒の位置は既知であるので、欠損信号が読み込まれてからｎパルス目にたとえばＮＯ．１気筒の燃焼行程の始点があることが判る。したがって、欠損信号から数えてｎパルス目に防振振動波形の生成を開始することを予め定めておくことができる。

また、出力デューティ比演算部３９は、振幅演算部３７及び位相演算部３８で抽出された防振振動波形を規定する位相の時間単位で振幅を出力するのではなく、クランク角パルス信号の入力タイミングで振幅を出力する。上述したとおり、位相演算部３８で抽出される位相はクランク角パルス信号の最小単位以下であるため、クランク角パルス信号の間隔に応じた位相に対する振幅を出力する。この振幅の出力の際に振幅値に対応する印加電流値のデューティ比に変換し、このデューティ比をアクチュエータ２３０の増幅回路（不図示）に出力する。なお、増幅回路にはデューティ比パルス信号を入力し、これをアクチュエータ２３０に印加する定電流に変換する定電流出力回路が設けられ、この定電流がアクチュエータ２３０のコイル２３３に流されることになる。

出力デューティ比演算部３９は、クランク角パルス信号の入力タイミングで振幅値に応じた出力デューティ比パルス信号を出力するが、たとえば図９に欠損信号２で示すように、クランク角パルス信号の入力中に欠損信号２が入力されると、この間に振幅値を出力できない。このため、出力デューティ比演算部３９は、防振振動波形の生成開始タイミングから入力されたクランク角パルス信号をカウントし続けることで欠損信号となるタイミングを検出し、この欠損信号の入力中はタイマーを用いてその間の所定時間に応じた振幅値を演算して出力する。たとえば、欠損信号を入力してからｔ_ｍ時間経過後の振幅を欠損時間中の振幅として出力する。

次に、図８のフローチャートを参照して本例の防振装置２の制御動作を説明する。
まずステップＳＴ１にて、クランク角センサ３２からのクランク角パルス信号と、カム角センサ３５からのカム角パルス信号と、アクセルセンサ３１からのアクセルセンサ信号（目標出力トルク信号）とを読み込む。ステップＳＴ２では、ステップＳＴ１で読み込まれたクランク角パルス信号から欠損信号を検出することでクランク軸が初期基準位置に達したか否かを判定する。ここで、初期基準位置に達していない場合はステップＳＴ１へ戻り、初期基準位置に達するまで、再びクランク角センサ３２からのクランク角パルス信号と、カム角センサ３５からのカム角パルス信号と、アクセルセンサ３１からの目標出力トルクとを読み込む。

ステップＳＴ２にてクランク軸が初期基準位置に達したことを検出したら、ステップＳＴ３へ進み、出力デューティ比演算部３９は防振振動波形の生成開始タイミングを演算する。たとえば、図９に示す欠損信号１を検出した場合にこれを初期基準位置として、ここからクランク角パルス信号の２パルス目を防振振動波形の生成開始タイミングに設定する。上述したとおり、この生成開始タイミングはエンジン１の行程に関連して当該エンジン１の上下振動の基点となる。なおここまでの期間については、防振振動波形の生成を行わずに生成を禁止し、したがって防振装置２への駆動指令は行われない。

次のステップＳＴ４では、ステップＳＴ１にて読み込んだクランク角パルス信号からエンジン回転速度を演算するとともにアクセルセンサ信号から目標出力トルクを演算し、これらエンジン回転速度と目標出力トルクを振幅演算部３７及び位相演算部３８にそれぞれ入力し、各制御マップ３７１，３８１に基づいて、現在のエンジン回転速度及びエンジン出力トルクに適した防振振動波形（位相及び振幅の数値集合体）を抽出する。そして、ステップＳＴ１にて読み込まれるクランク角パルス信号の入力タイミングごとに出力振幅のデューティ比を演算する。図９に示す例にあっては、パルス信号の欠損信号１から次の欠損信号２までの間に２３パルスの信号が入力されるので、これら２３パルスの信号が入力される度にそのタイミングに相当する出力振幅のデューティ比を演算する。

ステップＳＴ５では、ステップＳＴ１で読み込まれるクランク角パルス信号が欠損信号であるか否かを判断し、欠損信号ではない場合はステップＳＴ７へ進む。これに対して、図９に示す防振振動波形の生成開始からパルス信号の欠損信号２を迎えた場合などのように、クランク角パルス信号が欠損信号である場合にはステップＳＴ６へ進み、この間の出力振幅値を補完する。この補完処理は、直前（又は直前から前にｎパルス目）のクランク角パルス信号からタイマーを用いて経過時間をカウントし、欠損信号のたとえば中間のタイミングの出力振幅の出力デューティ比を演算することにより行われる。

次のステップＳＴ７では、ステップＳＴ４又はＳＴ６で演算された出力振幅の出力デューティ比をクランク角パルス信号の入力タイミングごとに防振装置２の増幅器に出力し、当該増幅器を介してアクチュエータ２３０に定電流を流す。なお、ステップＳＴ７の処理を終了するとステップＳＴ１へ戻り、再びクランク角センサ３２からのクランク角パルス信号と、カム角センサ３５からのカム角パルス信号と、アクセルセンサ３１からのアクセルセンサ信号（目標出力トルク信号）とを読み込むが、このステップＳＴ１の読み込みタイミングについては、たとえばクランク軸が２回転（４サイクルＶ６型エンジンにあっては各気筒の１周期）するたびに１回の読み込みを行うことが望ましい。ただし、４回転ごとや６回転ごとなど適宜の値に設定してもよい。

ちなみに、クランク角センサ３２が自己診断処理などによって正常に動作しなかったり、クランク角パルス信号の入力が検出されなかったりした場合には、ステップＳＴ１〜ＳＴ７の処理を禁止し、防振装置２への駆動指令を行わないようにしてもよい。

以上のとおり本例の防振装置２の制御装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）本例の防振装置の制御装置では、クランク軸が所定回転（たとえば２回転）するたびに実際のエンジン回転速度及びエンジン出力トルクを検出し、これらエンジン回転速度及び出力トルクに適した防振振動波形の振幅及び位相を制御マップから抽出するので、第１に、クランク軸の所定回転ごとに防振振動波形が逐次更新され、エンジン回転数の変動による影響が織り込まれる。その結果、回転速度に応じた振動波形を防振装置に印加することができる。また第２に、エンジン回転速度及びエンジン出力トルクから防振振動波形を求めるのは制御マップを用いた演算であるため演算負荷が小さくなる。さらに第３に、求められた防振振動波形の振幅をクランク角パルス信号の入力タイミングで出力するのでエンジンの振動に応じた精細な防振振動波形を防振装置に印加することができる。さらにまた第４に、エンジン制御に必須のクランク角センサ及びアクセルセンサを共用して防振振動波形を生成するので、防振装置の制御装置に専用のセンサが不要となる。

これらの効果により、従来演算負荷が大きいためにエンジン制御装置３に組み込めなかった更新装置の制御装置をエンジン制御装置の一部として構成することができる。したがって、別の電子ユニットを設けるためのコスト及び設置スペースが削減でき、また別の電子ユニットとして構成した場合のエンジン制御装置との情報通信負荷も低減することができる。

（２）また本例の防振装置の制御装置では、クランク角パルス信号として欠損信号が入力された場合には直前又は幾つか前のクランク角パルス信号からタイマーを用いて欠損信号のタイミングを予測し、このタイミングに応じた振幅を出力するので、防振装置に印加する防振振動波形に欠損が生じることなく滑らかな連続性ある制御波形となる。

（３）また本例の防振装置の制御装置では、たとえばエンジン１が始動してからステップＳＴ２においてクランク軸の初期基準位置が検出されるまでの間については、防振振動波形の生成を開始せず防振装置２へ駆動信号を出力しない（禁止する）ので、エンジンの振動に対応しない防振振動波形を印可することが予防され、また前回エンジンＯＦＦ時に残っていた演算結果が不意に出力されるといったことも防止できる。

（４）また本例の防振装置の制御装置では、クランク角センサ３２が自己診断処理などによって正常に動作しなかったり、クランク角パルス信号の入力が検出されなかったりした場合のようにクランク角センサに異常が認められた場合には、防振振動波形の生成を禁止して防振装置への駆動制御を行わないので、防振装置２の異常動作を防止することができ運転者に違和感を与えることを防止することができる。

上記エンジン１は本発明に係る内燃機関に相当し、上記クランク角センサ３２は本発明に係る回転速度検出手段に相当し、上記アクセルセンサ３１は本発明に係るトルク検出手段に相当し、上記振幅演算部３７及び位相演算部３８は本発明に係る振動波形生成手段に相当し、上記出力デューティ比演算部３９は本発明に係る出力手段に相当し、上記出力デューティ比は本発明に係る防振印加信号に相当し、上記エアフローメータ３３は本発明に係る吸気量検出手段に相当し、上記燃料噴射バルブ３４は本発明に係る燃料噴射手段に相当し、上記点火プラグ３６は本発明に係る点火手段に相当し、上記エンジン制御装置３は本発明に係る制御手段に相当する。

１…エンジン（エンジン）
１１…フロントエンジンマウントブラケット
１２…リヤエンジンマウントブラケット
２…防振装置
２１…電子制御式フロントエンジンマウント
２２…電子制御式リヤエンジンマウント
２０１…アッパハウジング
２０１ａ，２０１ｂ…フランジ部
２０２…ロアハウジング
２０２ａ…フランジ部
２０２ｂ…開口部
２０３…アクチュエータケース
２０３ａ…フランジ部
２０３ｂ…開口部
２０４…ダイアフラム
２０５…第１弾性体支持リング
２０６…第１弾性体
２０７…第２弾性体支持リング
２０８…第１フロートラバー
２０９…第２フロートラバー
２１０…第１弾性体支持ボス
２１１…ダイアフラム支持ボス
２１２…ボルト
２１３…エンジン取付け部
２１４…車体取付け部
２１５…ストッパ
２１５ａ…フランジ部
２１６…ボルト
２１７…ナット
２１８…ストッパラバー
２１９…第２弾性体
２２０…可動部材
２２１…ヨーク
２２１ａ…円筒部
２２２…隔壁部材
２２３…第１液室
２２４…第２液室
２２５，２２７，２２８…連通孔
２２６…連通路
２２９…第３液室
２３０…アクチュエータ
２３１…ステータコア
２３１ａ…開口部
２３２…コイルアッシ
２３３…コイル
２３４…コイルカバー
２３５…コネクタ
２３６，２３７…シール部材
２３８…軸受
２３８ａ…上部フランジ
２３８ｂ…下部フランジ
２３９…コイルバネ
２４０…弾性体
２４１…可動コア
２４２…ロッド
２４３…ナット
２４４…バネ座
２４５…コイルバネ
２４６…キャップ
Ｇ…エアギャップ
３…制御装置
３１…アクセルセンサ
３２…クランク角センサ
３２１…パルサーロータ
３２２…磁気センサ
３２３…突起部
３２３ａ…信号欠損部
３３…エアフローメータ
３４…燃料噴射バルブ
３５…カム角センサ
３５１…パルサーロータ
３５２…磁気センサ
３５３，３５３ａ…突起部
３６…点火プラグ
３７…振幅演算部
３７１…振幅制御マップ
３８…位相演算部
３８１…位相制御マップ
３９…出力デューティ比演算部

Claims

内燃機関のクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記内燃機関の出力トルクを検出するトルク検出手段と、
前記クランク軸の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記内燃機関の防振装置の、前記回転速度及び前記出力トルクに対する防振振動波形の振幅及び位相の関係を定めた制御マップと、
前記クランク軸の所定の回転角ごとに前記回転速度と前記出力トルクを検出するとともに、前記所定の回転角ごとに前記制御マップに基づいて前記回転速度及び前記出力トルクに応じた振幅及び位相による防振振動波形を生成する振動波形生成手段と、
前記回転角検出手段による回転角の検出信号と同期して前記防振振動波形による防振印加信号を出力する出力手段と、を備える内燃機関用防振装置の制御装置。
前記回転角検出手段は、前記クランク軸の１回転のうち所定の回転角にて検出信号が欠損する信号欠損部を有し、
前記出力手段は、前記信号欠損部の信号が入力された場合には、その前の検出信号の入力タイミングと当該入力タイミングからの経過時間に基づいた振幅を演算して出力する請求項１に記載の内燃機関用防振装置の制御装置。
前記出力手段は、前記内燃機関が始動してから前記クランク軸の回転角の基準角が検出されるまでの間は前記防振印加信号の出力を禁止する請求項１または２に記載の内燃機関用防振装置の制御装置。
前記出力手段は、前記回転角検出手段に異常が検出された場合には前記防振印加信号の出力を禁止する請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用防振装置の制御装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用防振装置の制御装置を含む内燃機関の制御装置。
吸入空気量を検出する吸気量検出手段と、
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記燃焼室内の燃料に点火する点火手段と、
少なくとも前記回転速度検出手段により検出された回転速度と、前記トルク検出手段により検出された出力トルクと、前記吸気量検出手段により検出された吸入空気量とに基づいて燃料噴射量を演算して前記燃料噴射手段を制御するとともに、前記回転角検出手段により検出された回転角に基づいて点火タイミングを演算して前記点火手段を制御する制御手段と、を備える請求項５に記載の内燃機関の制御装置。