JPH0450527A - 車両用エンジン支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、車体にエンジンを支持する車両用エンジン
支持装置に関し、特に、動バネ定数及びロスファクタ（
減衰）が可変の車両用エンジン支持装置において、車体
振動を効率的に低減できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

車体をエンジンに支持する従来の装置として、特開昭６
０−１０４８２８号公報に開示されたものがある。

この従来の技術は、エンジンと車体との間に弾性体を介
在させるとともに、その弾性体内に、電極板が設けられ
たオリフィスを介して連通ずる二つの流体室を形成し、
それら流体室及びオリフィス内に、印加電圧に応じて粘
性が変化する粘性可変流体を封入したものであり、例え
ば、エンジン回転数に応じて電極板に電圧を印加してオ
リフィス内を通過する流体の粘性を調整することにより
、支持装置の動バネ定数及びロスファクタを制御して、
複数の周波数領域において良好な防振特性が得られるよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、印加電圧と、シェイク領域（通常１０七
程度）におけるフロア振動のピークレベル（以下、シェ
イク感度と称す。）との間の関係は、第７図に示すよう
に、オリフィスを通過する粘性可変流体の流速によって
異なるため、そのような流速を考慮せずに印加電圧を決
定する上記従来の技術にあっては、下記のような不具合
を生じる。

即ち、第７図に示すように、シェイク感度を最も低減で
きる最適な印加電圧（第７図中、・で示す。）は、上記
流速に従って異なるため、例えば、シェイク発生時に、
制御可能範囲で最大の印加電圧を電極板に供給するよう
な制御を実行すると、流速が速い場合には構わないが、
遅い場合には、シェイク感度の低減効果が劣ってしまう
ばかりか、必要以上に大きな電圧を印加しているからエ
ネルギ的損失が大きいし、さらには、印加電圧が大きい
分、各部材の耐久性にも悪影響が与えられてしまう。

なお、印加電圧とシェイク感度との関係がオリフィスを
通過する流体の流速に従、って変化するのは、流速が速
いほど粘性が高くなり難いからである。

本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題
に着目してなされたものであり、より効率的な制御が行
える車両用エンジン支持装置を提供することを目的とし
ている。

〔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）記載の車両用
エンジン支持装置は、エンジン及び車体間に介装され且
つ主流体室を形成する弾性体と、前記主流体室にオリフ
ィスを介して連通し且つ容積可変の副流体室と、前記主
流体室、副流体室及びオリフィス内に封入され且つ印加
される電圧に応じて粘性が変化する粘性可変流体と、前
記オリフィス内の粘性可変流体に電圧を印加する電圧印
加手段と、前記オリフィスを通過する前記粘性可変流体
の流速を検出する流速検出手段と、車両走行時であるか
否かを判定する走行判定手段と、この走行判定手段が車
両走行時であると判定した時に前記電圧印加手段が前記
粘性可変流体に印加する電圧を前記流速検出手段の検出
結果に基づいて制御する印加電圧制御手段と、を備えた
。

また、請求項（２）記載の発明は、上記請求項（１）記
載の発明において、流速検出手段は、弾性体を介装した
位置におけるエンジン及び車体間の相対変位に基づいて
オリフィスを通過する粘性可変流体の流速を検出する。

［作用〕 本発明にあっては、印加電圧制御手段が、オリフィス内
を通過する流体の流速に基づいて、車両走行時に電圧印
加手段が粘性可変流体に印加する電圧を制御するため、
粘性可変流体に印加される電圧は、その流速によって異
なり、流速に応じた最適な制御が可能となる。

また、オリフィス内を通過する流体の流速を直接検出す
ることは困難であるが、その流速は、主流体室を形成す
る弾性体の弾性変形量によっておおむね決まり、そして
、その弾性変形は、弾性体を介装した位置におけるエン
ジン及び車体間の相対変位によって決まるため、請求項
（２）記載の発明であれば、オリフィス内を通過する流
体の流速が比較的容易に検出される。

〔実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第６図は、本発明の一実施例を示す図である
。

第１図において、車両用のエンジン支持装置ｆ１は、図
示しないエンジン若しくは車体の一方に取り付けられる
内筒２と、二〇内筒２を包囲し且つ図示しないエンジン
若しくは車体の他方に取り付けられる外筒３と、これら
内筒２及び外筒３間に介在するゴム等の弾性体４と、を
有している。

なお、弾性体４の内周面は、内筒２の外周面に加硫接着
されるとともに、弾性体４の外周面は、外筒２の内周面
に加硫接着された薄ゴム層５の内面に圧入されている。

また、弾性体４には、内筒２を境に図中下方に、内筒２
例の面及び軸方向内端面が弾性体４である主流体室６が
形成され、図中上方に、内筒２側にダイアフラム７ａ及
び大気圧に通じる空間部７ｂが構成されたｗ１流体室７
が形成されている。

そして、弾性体４の軸方向中央部の外面には、主流体室
６及び副流体室７に通じる環状溝８が形成されていて、
その環状溝８には、主流体室６及び副流体室７の径方向
外側を覆い且つオリフィス１０及び１１を構成するオリ
フィス構成体９が外嵌している。

また、主流体室６．副流体室７及びオリフィス１０．１
１内には、印加される電圧に応じて粘性が変化する例え
ば電気レオロジー流体等の粘性可変流体が封入されてい
る。

さらに、オリフィス１０及び１１の内面には、一対の電
極板１２ａ、１２ｂ及び１３ａ、１３ｂが固定されてい
て、それら電極板１２ａ、１２ｂ１３ａ及び１３ｂは、
コントローラ１５から供給される制御信号に応じた電圧
を印加する電圧源１６に接続されている。

コントローラ１５は、マイクロコンピュータやメモリ等
から構成されていて、車速を検出する車速センサ１７が
出力する車速信号■、エンジン支持装置ｌを設けた位置
におけるエンジン側の加速度を検出する加速度センサ１
８が出力する加速度信号Ｇ１及びエンジン支持装置１を
設けた位置における車体側の加速度を検出する加速度セ
ンサ１９が出力する加速度信号Ｇ２に基づいて後述する
演夏処理を実行して、オリフィス１０及び１１内の粘性
可変流体の粘性が最適な値となるような電圧がその粘性
可変流体に印加されるように電圧源１６に制御信号を出
力する。

ここで、本実施例では、オリフィス１０及び１１内の粘
性可変流体の質量と、弾性体４の拡張方向バネ定数との
共振周波数が、４気筒車両アイドリング時のエンジン回
転数の２次成分周波数近傍において低動バネ定数が得ら
れるように（第２図、特性Ａ参照）調整されている（６
気筒では、３次にあわせることが望ましい。）。

さらに、電圧印加時の動バネ定数は、弾性体４の上下方
向バネ定数に、と、主流体室６の拡張方向バネ定数に０
とから決まり、拡張方向バネ定数に０が°エンジン支持
装置１全体の動バネ定数に与える影響は、オリフィス１
０及び１１内の粘性可変流体の粘性が増加するに従って
大きくなるし、ロスファクタは、オリフィス１０及び１
１の形状と、オリフィス１０及びｌｌ内の粘性可変流体
の粘性から決まるため、電極板１２ａ、１２ｂ、１３ａ
及び１３ｂに印加する電圧に応じて、エンジン支持装置
１の動バネ定数及びロスファクタを制御することができ
る。

そして、シェイク領域では、オリフィス１０及び１１内
の粘性可変流体の粘性が高（なると、エンジン支持装置
１の動バネ定数及びロスファクタ（第２図、破線）は、
粘性が低い場合の特性（第２図、実線）よりも大きくな
るから、アイドル領域では電圧を印加しないで粘性可変
流体の粘性を低いままとして低動バネ定数を得る一方、
シェイク領域では電圧を印加して粘性可変流体の粘性を
高くして高動バネ定数及び高ロスファクタを得るように
する。

しかし、オリフィス１０及び１１内の粘性可変流体の粘
性は、流速が速いほど高くなり難いため、第２図破線で
示す特性は、その時の粘性可変流体の流速によって変化
することになる。

即ち、エンジン支持装置１全体の動バネ定数は、流速が
速いと粘性が高くなり難くて拡張方向バネ定数に０の影
響は小さいから、比較的低い領域で変化（第３図、特性
Ｂ）Ｌ、流速が遅いと粘性が高くなり易くて拡張方向バ
ネ定数に０の影響は大きいから、比較的高い領域で変化
（第３図、特性Ｃ）Ｌ、そして、流速が中程度であれば
、それらの中間の領域で変化（第３図、特性Ｄ）する。

また、エンジン支持装置１全体のロスファクタは、第３
図に示すように、ある程度流速が速い領域では粘性（印
加電圧）の増加に伴って増大するが、流速が遅（なると
、粘性（印加電圧）の増加に伴って減衰効果が小さくな
るから、逆に減少してしまう。

そして、第４図に示すように、加振点振動とフロア上下
振動との比をとり、シェイク領域（１０七程度）におけ
る最大値をシェイク感度とし、このシェイク感度を、第
３図に示した動バネ定数及びロスファクタに対応させて
描くと、第５図のようになる。

つまり、第５図に示すようなマツプを予め作成しておき
、シェイク領域にあるときには、そのマツプを参照しつ
つ印加電圧を決定してやれば、シェイクを最も低減する
ことができる。

なお、第５図に示すようなマツプは、車両毎に異なるも
のであり、必ずしも第５図に示すような形状にはならな
い。

第６図は、コントローラ１５内のマイクロコンピュータ
で実行される処理の概要を示したフローチャートである
。

先ず、ステップ■において、車速センサ１７から供給さ
れる車速信号■を読み込み、次いでステップ■に移行し
て、その車速信号■がＯ”であるか否か、即ち、停車時
であるか、或いは車両走行時であるかを判定する。

このステップ■の判定がｒＹＥＳＪの場合には、停車時
、つまりアイドリング時であると判断できるが、アイド
リング時には、オリフィス１０及び１１内で低粘性の粘
性可変流体を共振させることにより、アイドル回転数２
次周波数成分（４気筒エンジンでは、２５〜３０七）で
の動バネ定数を低く（第２図、特性Ａの斜線部分）し、
車体への振動入力を低減させることが望ましい。

そこで、ステップ■からステップ■に移行し、印加電圧
をＯとし、ステップ■でそれに対応した制御信号を電圧
源１６に出力して、粘性可変流体を低粘性とする。

一方、ステップ■の判定が「ＮＯ」の場合には、車両走
行時であると判断できるから、シェイク低減を図るため
に、ステップ■以降の処理を実行する。

先ず、ステップ■では、加速度センサ１８及び１９から
供給されるエンジン側の加速度信号Ｇ。

及び車体側の加速度信号Ｇｚを読み込む。

次いで、ステップ■に移行し、それら加速度信号Ｇ＋及
びＧ２の差Ｇ０を演算した後、ステップ■に移行する。

そして、ステップ■では、ステップ■で求めた差Ｇ０を
２度積分することにより、エンジン及び車体間の相対変
位Ｘ１を演算する。

ここで、エンジン及び車体間の相対変位ｘ、を求めたの
は、オリフィス１０及び１１内の流体の流速は実測が困
難であり、これを間接的に検出する必要があるからであ
る。

つまり、オリフィス１０及び１１内の流体の流速は、主
流体室６を形成する弾性体４の変形状況によって決まり
、その変形状況は、エンジン支持装置１を介装した位置
におけるエンジン及び車体間の相対変位Ｘ、で決まるか
らである。

そして、ステップ■に移行し、ステップ■で求めた相対
変位Ｘ、に基づき、第５図に示したようなマツプを検索
して、最もシェイクを低減できる印加電圧を決定する。

今、エンジン及び車体間の相対変位Ｘ、が大きい（例え
ば、±２．０　ｗｍ程度の振幅が生じている）ものとす
ると、この場合は第５図中Ｂで示すような特性を示すか
ら、シェイクを最も低減できる印加電圧は、制御可能な
範囲内における最大印加電圧（第５図中、Ｐ７点）とな
る。

また、相対変位Ｘ、が小さい（例えば、±０．１閣程度
０振幅が生じている）ものとすると、この場合は第５図
中Ｃで示すような特性を示すから、シェイクを最も低減
できる印加電圧は、制御可能な範囲内において最小印加
電圧よりもやや大きい印加電圧（第５図中、Ｐ！点）と
なる。

そして、その決定された印加電圧に対応する制御信号を
、ステップ■において電圧源１６に出力するから、その
時の状況において可能な限りシェイクが低減されること
になる。

さらに、ステップ■の処理を終えたら、ステッブ■の判
定がｒＹＥＳ、となるまでステップ■乃至ステップ■の
処理が繰り返し実行されるが、印加電圧が制御されてシ
ェイクが低減されていくと、相対変位Ｘ、も徐々に変化
する（小さくなる）ため、最終的に最適な印加電圧（第
５図中、２２点近傍の値）に収束して、車体振動は大幅
に低減される。

また、このような制御を実行すると、電極板１２ａ、１
２ｂ、１３ａ及び１３ｂに印加される電圧は必ずしも制
御範囲内における最大印加電圧ではないので、無駄な電
力消費が避けられるし、それら電極板１２ａ、１２ｂ、
１３ａ及び１３ｂや粘性可変流体等の耐久性向上にも有
効である。

ここで、本実施例にあっては、電極板１２ａ。

１２ｂ、１３ａ、１３ｂ及び電圧源１６によって電圧印
加手段が構成され、加速度センサ１８，１９及びステッ
プ■乃至ステップ■の処理によって流速検出手段が構成
され、車速センサ１７及びステップ■、ステップ■の処
理によって走行判定手段が構成され、第５図に示すマツ
プ及びステップ■、ステップ■の処理によって印加電圧
制御手段が構成される。

なお、上記実施例では、弾性体４を介装した位置におけ
るエンジン及び車体間の相対変位に基づいて、オリフィ
ス１０及び１１を通過する粘性可変流体の流速を検出す
るようにしているが、流速の検出方法はこれに限定され
るものではなく、例えば、主流体室６内の圧力変動や、
弾性体４の変形状況等から推定することも可能である。

また、印加電圧を決定する際に、例えば車速やエンジン
回転数等をも考慮すれば、さらに木目細かな制御が可能
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項（１）記載の発明によれば
、オリフィス内の粘性可変流体に印加する電圧をそのオ
リフィスを通過する流体の流速に基づいて決定するよう
にしたため、その流速毎に最適な印加電圧を決定するこ
とができるし、また、無駄な電力消費が避けられ、さら
には、各部材等の耐久性向上にも有効であるという効果
がある。

そして、請求項（２）記載の発明によれば、実測が困難
であるオリフィスを通過する流体の流速を、比較的容易
に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は高粘性及び低粘性のそれぞれの場合の周波数と動バネ
定数、ロスファクタとの関係を示すグラフ、第３図は動
バネ定数１　ロスファクタ、流速及び印加電圧の関係を
示すグラフ、第４図はシェイク感度を説明するグラフ、
第５図は動バネ定数、ロスファクタ、エンジン及び車体
間の相対変位、印加電圧及びシェイク感度の関係の一例
を示すグラフ、第６図はコントローラ１５内のマイクロ
コンピュータで実行される処理の概要を示すフローチャ
ート、第７図は印加電圧、シェイク感度及び流速の関係
を示すグラフである。 ｌ・・・エンジン支持装置、４・・・弾性体、６・・・
主流体室、７・・・副流体室、１０．１１・・・オリフ
ィス、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ−・−電極板、
１５・・・コントローラ、１６・・・電圧源、１７・・
・車速センサ、１８．１９・・・加速度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン及び車体間に介装され且つ主流体室を形
   成する弾性体と、前記主流体室にオリフィスを介して連
   通し且つ容積可変の副流体室と、前記主流体室、副流体
   室及びオリフィス内に封入され且つ印加される電圧に応
   じて粘性が変化する粘性可変流体と、前記オリフィス内
   の粘性可変流体に電圧を印加する電圧印加手段と、前記
   オリフィスを通過する前記粘性可変流体の流速を検出す
   る流速検出手段と、車両走行時であるか否かを判定する
   走行判定手段と、この走行判定手段が車両走行時である
   と判定した時に前記電圧印加手段が前記粘性可変流体に
   印加する電圧を前記流速検出手段の検出結果に基づいて
   制御する印加電圧制御手段と、を備えたことを特徴とす
   る車両用エンジン支持装置。
2. （２）流速検出手段は、弾性体を介装した位置における
   エンジン及び車体間の相対変位に基づいてオリフィスを
   通過する粘性可変流体の流速を検出する請求項（１）記
   載の車両用エンジン支持装置。