JPH05319107A - 制御型パワーユニットマウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気粘性流体を封入した制御型パワーユニット
マウント装置において、通常〜悪路走行時の車両振動の
有効低減と良路走行時の乗心地向上との両立を図るこ
と。 【構成】車速が設定車速より大きい時には印加電圧をＯ
Ｎとし、その際、路面入力振幅が小さいほど印加電圧を
小電圧とする構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のパワーユニッ
ト支持に適用される電気粘性流体（電気レオロジー流
体）を封入した制御型パワーユニットマウント装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気粘性流体を封入した制御型パ
ワーユニットマウント装置としては、例えば、特開平１
ー１１２０４４号公報に記載のものが知られている。

【０００３】この制御型パワーユニットマウント装置
は、アイドル振動やエンジンシェイク等の比較的低周波
領域の入力振動に対して、電気粘性流体に電圧を印加
し、オリフィス内の電気粘性流体の流れ状態を変化させ
ることにより、車体側に入力される振動を低減するよう
にしている。

【０００４】例えば、車両が若干荒れた路面を走行して
いる場合、図６に示すように、制御型マウントへの印加
電圧をＯＮとし、封入されている電気粘性流体の粘度を
高くしてマウントの動ばね定数及び減衰係数を増加させ
ることで、エンジンシェイクを効果的に減衰させてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御型パワーユニットマウント装置にあっては、走
行車速や路面振動入力の周波数に基づく印加電圧制御で
あり、路面入力振幅にかかわらず一義的に制御型マウン
トへの印加電圧を決定する装置としていた為、車両が路
面の荒れがほとんどない良路の走行時で、振動周波数条
件を満足し、印加電圧をＯＮにすると、振動伝達率の上
昇により乗心地の悪化を招く。

【０００６】即ち、路面入力振幅の小さな良路走行時を
考えると、サスペンションは、そのフリクションのため
に、略スティック状態にあり、見かけ上、ばね定数，減
衰係数は共に高くなる。これを図７に示すように、車体
とサスペンションの１自由度系で考えた場合、振動伝達
率は、図８に示すように、共振周波数以上の領域で、入
力振幅が大の時に比較して入力振幅が小の時には振動伝
達率が高く、伝達率悪化領域が出る。この時、路面から
の振動入力に対するエンジンシェイクを低減するため
に、印加電圧を路面振動入力が大の時と同じ電圧となる
ようにＯＮ状態とした場合、図９に示すように、更にこ
の振動伝達率悪化領域は上昇する。

【０００７】通常の車両において、この振動伝達率上昇
域は、４〜８Ｈｚ付近にあたり、乗心地の悪化を招く。
ＩＳＯ（国際標準化機構）等の振動に対する等感度曲線
からも、４〜８Ｈｚは最も感度の高い領域にあたり、商
品性に大きく影響することが考えられる。

【０００８】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、電気粘性流体を封入した制御型パワーユ
ニットマウント装置において、通常〜悪路走行時の車両
振動の有効低減と良路走行時の乗心地向上との両立を図
ることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の制御型パワーユニットマウント装置では、車速
が設定車速より大きい時には印加電圧をＯＮとし、その
際、路面入力振幅が小さいほど印加電圧を小電圧とする
手段とした。

【００１０】即ち、車体とパワーユニットとの間に配置
される支持弾性体と、前記支持弾性体と並列配置され入
力振動により容積可変な主流体室と、前記主流体室に電
極オリフィスを介して連通される容積可変な副流体室
と、前記主，副流体室及び電極オリフィス内に封入さ
れ、印加電圧に応じて粘度変化する電気粘性流体と、路
面から入力される振動振幅を検出する路面入力振幅検出
手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記車速検出
手段より検出される車速が設定車速より大きい時には印
加電圧をＯＮにし、かつ、その印加電圧を前記路面入力
振幅検出手段から検出される路面入力振幅が小さいほど
小印加電圧とする印加電圧制御手段とを備えていること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】高速走行時には、印加電圧制御手段において、
車速が設定車速より大きいという条件を満足すること
で、印加電圧がＯＮとされる。

【００１２】この高速走行時のうち、若干荒れた通常路
や悪路を走行している時には、路面入力振幅検出手段か
ら検出される路面入力振幅が大きけば大きいほど大電圧
が印加され、電極オリフィス内の電気粘性流体の粘性が
高く保たれる。

【００１３】従って、振動入力に応じて電極オリフィス
内を高粘性の電気粘性流体が流通することで、マウント
が高減衰かつ高剛性とされ、エンジンシェイク等の低周
波数領域の振動が有効に低減される。

【００１４】また、高速走行時のうち、路面凹凸が微小
な良路を走行している時には、路面入力振幅検出手段か
ら検出される路面入力振幅が小さいことで小電圧が印加
され、電極オリフィス内の電気粘性流体の粘性が低く保
たれる。

【００１５】従って、サスペンションのフリクションに
より略スティック状態となり、見かけ上、ばね定数，減
衰係数は共に高くなるのに対し、マウントが低減衰かつ
低剛性とされ、振動伝達率の悪化が抑えられて良好な乗
心地性能が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１には、本発明の制御型パワーユニット
マウント装置が示されており、このマウント装置は、内
筒１とこの内筒１を囲む外筒２とを備え、これら内，外
筒１，２間には、ゴム等の支持弾性体３が介在されてい
る。

【００１８】そして、上記内筒１は、車体又はパワーユ
ニットの一方に取り付けられ、かつ、上記外筒２は、車
体又はパワーユニットの他方に取り付けられ、これによ
り、該パワーユニットの静荷重は、支持弾性体３を介し
て車体側に支持される。

【００１９】支持弾性体３の内周は、内筒１に加硫接着
されると共に、その外周は、外筒２の内周に加硫接着さ
れた薄ゴム層４を介して、外筒２内に圧入され固定され
ている。

【００２０】支持弾性体３には、内筒１を境に図中下方
に、主流体室５が形成されるとともに、図中上方には、
空間部を介して内筒１側の隔壁がダイアフラム７として
構成される副流体室６が形成されている。

【００２１】また、支持弾性体３の外周部には、主，副
流体室５，６の中心軸方向の幅を持って、環状溝が形成
されるとともに、環状溝には、環状のオリフィス構成体
８が嵌合されている。

【００２２】この時、主流体室５及び副流体室６の外周
側は、環状溝内に開放されており、主，副流体室５，６
の開放部は、オリフィス構成体８によって閉止される。

【００２３】オリフィス構成体８には、図１において、
左右方向に等長の２本のオリフィス通路９，１０が形成
され、主流体室５と副流体室６とを互いに連通してい
る。

【００２４】オリフィス通路９，１０には、電極板１
１，１１ａ及び１２，１２ａが設けられている。そし
て、主，副流体室５，６及びオリフィス通路９，１０に
は、電気粘性流体が封入されている。

【００２５】制御型パワーユニットマウント装置は、印
加電圧によりオリフィス通路９，１０内の流体粘度を調
節して、振動伝達特性を変化させるものであり、前記オ
リフィス通路９，１０内の電極板１１，１１ａ及び１
２，１２ａには、コントローラ１３（印加電圧制御手段
に相当）及び高電圧電源１４によって制御電圧が印加さ
れる。

【００２６】コントローラ１３は、車速Ｖを検出する車
速センサ１５（車速検出手段に相当）及びスピンドル上
下加速度Ｇを検出する上下加速度センサ１６（路面入力
振幅検出手段に相当）からのセンサ信号やエンジン回転
数，マウント温度，マウント消費電流等の他の必要情報
を入力し、所定の制御則に従って電極板１１，１１ａ及
び１２，１２ａへ印加する印加電圧制御指令を高電圧電
源１４に出力する。

【００２７】即ち、上下加速度Ｇと路面入力振幅は上下
加速度が大きければ大きいほど振幅も大という関係にあ
ることで、ここでは、上下加速度情報をもって路面入力
振幅情報としている。

【００２８】ところで、本実施例では、上記オリフィス
通路９，１０内の流体質量と拡張弾性との共振周波数
は、４気筒車では、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（６００〜９００ｒｐｍでは、２０
〜３０Ｈｚ）において、低動ばね定数特性が得られるよ
うに、また、６気筒車では、アイドリング時のエンジン
回転数の３次成分周波数近傍（３０〜４５Ｈｚ）におい
て、低動ばね特性が得られるように、チューニングされ
る（図２，図３の印加電圧ＯＦＦ特性）。

【００２９】作用を説明する。

【００３０】図５はコントローラ１３で行なわれる印加
電圧制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以
下、各ステップについて説明する。

【００３１】この処理はイグニッションキーがＯＮとな
った時からスタートし、ステップ５０では、車速Ｖが設
定車速Ｖ１以上かどうかが判断され、Ｖ＜Ｖ１の時には
ステップ５１へ進み、印加電圧をＯＦＦとする指令が出
力される。一方、Ｖ≧Ｖ１の時には、ステップ５２以降
の流れに進む。

【００３２】ステップ５２では、スピンドル上下加速度
Ｇが設定スピンドル加速度Ｇ１以上かどうかが判断さ
れ、Ｇ≧Ｇ１の時には、ステップ５３へ進み、高電圧に
よる通常〜悪路走行時印加電圧Ａ（VO）を印加する指令
が出力される。また、Ｇ＜Ｇ１の時には、ステップ５４
へ進み、低電圧による良路走行時印加電圧Ｂ（VO）を印
加する指令が出力される。

【００３３】次に、実施例のパワーユニットマウント装
置の振動減衰作用を説明する。

【００３４】（ａ）Ｖ＜Ｖ１の時 車両のアイドリング状態、あるいは低速状態であって、
この時は、印加電圧ＯＦＦの指令が出され、オリフィス
内で低粘性の流体を共振させることにより、アイドル回
転数２次成分周波数でのマウント動ばね定数を低くし、
車体への路面振動入力を低減する（図２、印加電圧ＯＦ
Ｆ）。これにより、アイドル振動、アイドルこもり音は
低減される。

【００３５】（ｂ）Ｖ≧Ｖ１の時 車両の中高速状態の時は、車速Ｖによりコントローラ１
３内で判別され、印加電圧をＯＮにして、オリフィス
９，１０内に電気粘性流体の粘性を高める。

【００３６】そして、印加電圧ＯＮ時の設定電圧は、路
面入力振幅に相当するスピンドル上下加速度Ｇの大きさ
によって、下記２モードに判別され、決定される。

【００３７】(b-1)Ｇ＜Ｇ１の時 スピンドル上下加速度Ｇが微小である、つまり、車両の
良路走行モードであって、この時は、印加電圧を小とす
る。

【００３８】スピンドル上下加速度Ｇが微小である時
の、印加電圧に対するマウント動特性変化を図３に示
す。この図３でわかることは、図２に示すスピンドル上
下加速度Ｇの大きなマウント入力時に比較して、電極オ
リフィス９，１０内の流速が小さいために、低い印加電
圧で大きくマウント動特性は変化する。

【００３９】マウントに比較的低い電圧（図３内、電圧
Ｂ）を印加した時の、スピンドル上下加速度Ｇに対する
車体の振動伝達率、及びマウント加振振幅を図４に示
す。

【００４０】乗心地に影響する４〜８Ｈｚ付近の領域
（図４の領域Ａ）においては、パワーユニット−パワー
ユニットマウント系が共振状態にあり、マウント加振振
幅が大きいために、マウント動特性の変化は小さい。

【００４１】従って、図８で示すような、４〜８Ｈｚ領
域の極端な振動伝達率の増加は起こらず、良好な乗心地
性能を得ることが可能となる。

【００４２】一方、エンジンシェイクが問題となるＢ領
域では、路面からの入力が小さく、かつ前記共振周波数
以上の周波数領域であるため、マウント加振振幅は小さ
く、マウント動特性は、低い印加電圧であるに係らず大
きく変化する。その結果、エンジンシェイクが抑えら
れ、車体振動は低減する（図４内Ｂ領域）。

【００４３】(b-2) Ｇ≧Ｇ１の時スピンドル上下加速度
Ｇが大である、つまり、車両の通常〜悪路走行モードで
あって、この時は、印加電圧を大とする。

【００４４】スピンドル上下加速度Ｇが大きいため、サ
スペンションはバウンド状態にあり、車体ーサスペンシ
ョン系共振周波数以降の振動伝達率は低く、印加電圧を
大としても、乗心地領域の振動伝達率は低く抑えられて
いる。

【００４５】一方、エンジンシェイク領域は、通常の高
動ばね，高減衰効果によって、振動伝達率は低く抑えら
れる。

【００４６】以上説明してきたように、実施例の制御型
パワーユニットマウント装置にあっては、下記に列挙す
る効果が得られる。

【００４７】（１）電気粘性流体を封入した制御型パワ
ーユニットマウント装置において、車速Ｖが設定車速Ｖ
１より大きい時には印加電圧をＯＮとし、その際、路面
入力振幅に相当するスピンドル上下加速度Ｇが設定加速
度Ｇ１より以上の時には大電圧Ａ（VO）を印加し、スピ
ンドル上下加速度Ｇが設定加速度Ｇ１より小さい時には
小電圧Ｂ（VO）を印加する装置とした為、通常〜悪路走
行時のエンジンシェイクの有効低減と良路走行時の乗心
地向上との両立を図ることができる。

【００４８】（２）車速Ｖが設定車速Ｖ１より小さい
時、すなわち、車両のアイドリング状態あるいは低速状
態の時は、印加電圧ＯＦＦの指令が出され、かつ、アイ
ドル振動周波数域でオリフィス９，１０内で低粘性の流
体を共振させるようにチューニングしている為、アイド
ル回転数２次成分周波数でのマウント動ばね定数を低く
し、車体への路面振動入力を低減するという作用を示
し、アイドル振動やアイドルこもり音が有効に低減され
る。

【００４９】（３）Ｖ≧Ｖ１の時にスピンドル上下加速
度Ｇに応じて印加する電圧制御を高低の２段階制御とし
た為、コントローラ１３の制御ロジックを最も簡単にし
ながら上記効果を得ることができる。

【００５０】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００５１】例えば、実施例では、路面入力振幅検出手
段としてスピンドルの上下加速度を検出するセンサを用
いた例を示したが、振動計等のように路面入力振幅を直
接検出するものや、路面凹凸と車速等により路面入力振
幅推定値等を求めるようにした手段であっても良い。

【００５２】実施例では、路面入力振幅に応じて印加す
る電圧を大小２段階に制御する例を示しているが、３段
階以上や連続的に印加電圧を制御するようにしても良
い。

【００５３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、請求項１に記載のように、電気粘性流体を封入した
制御型パワーユニットマウント装置において、車速が設
定車速より大きい時には印加電圧をＯＮとし、その際、
路面入力振幅が小さいほど印加電圧を小電圧とする手段
とした為、通常〜悪路走行時の車両振動の有効低減と良
路走行時の乗心地向上との両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の制御型パワーユニットマウント
装置を示す全体システム図である。

【図２】本実施例のパワーユニットマウント装置で上下
加速度が大の時のマウント単体の動特性を示す図であ
る。

【図３】本実施例のパワーユニットマウント装置で上下
加速度が小の時のマウント単体の動特性を示す図であ
る。

【図４】本実施例のパワーユニットマウント装置のサス
ペンション入力に対する車体伝達特性を示す図である。

【図５】本実施例のパワーユニットマウント装置のコン
トローラで行なわれる印加電圧制御処理作動の流れを示
すフローチャートである。

【図６】本実施例のパワーユニットマウント装置のサス
ペンション入力に対する車体伝達特性を示す図である。

【図７】車体ーサスペンション系振動モデルを示す図で
ある。

【図８】図７の振動モデルで入力振幅をパラメータとす
る車体伝達特性を示す図である。

【図９】図７の振動モデルで印加電圧をパラメータとす
る車体伝達特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 内筒 ２ 外筒 ３ 支持弾性体 ４ 薄ゴム層 ５ 主流体室 ６ 副流体室 ７ ダイアフラム ８ オリフィス構成体 ９ オリフィス通路 １０ オリフィス通路 １１ 電極板 １１ａ 電極板 １２ 電極板 １２ａ 電極板 １３ コントローラ（印加電圧制御手段） １４ 高電圧電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体とパワーユニットとの間に配置され
   る支持弾性体と、 前記支持弾性体と並列配置され入力振動により容積可変
   な主流体室と、 前記主流体室に電極オリフィスを介して連通される容積
   可変な副流体室と、 前記主，副流体室及び電極オリフィス内に封入され、印
   加電圧に応じて粘度変化する電気粘性流体と、 路面から入力される振動振幅を検出する路面入力振幅検
   出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記車速検出手段より検出される車速が設定車速より大
   きい時には印加電圧をＯＮにし、かつ、その印加電圧を
   前記路面入力振幅検出手段から検出される路面入力振幅
   が小さいほど小印加電圧とする印加電圧制御手段と、 を備えていることを特徴とする制御型パワーユニットマ
   ウント装置。