JPH0616050A - 電子制御エンジンマウント - Google Patents

電子制御エンジンマウント

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JPH0616050A
JPH0616050A JP9032393A JP9032393A JPH0616050A JP H0616050 A JPH0616050 A JP H0616050A JP 9032393 A JP9032393 A JP 9032393A JP 9032393 A JP9032393 A JP 9032393A JP H0616050 A JPH0616050 A JP H0616050A
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vibration
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Hisamitsu Yamazoe
久光 山添
Takashi Sekioka
尚 関岡
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成と簡単な演算処理によりエンジン
マウントの減衰力制御を達成する。 【構成】 回転角センサからのエンジン回転角信号(N
e)とクランク角度基準位置信号(G2)に基づき、エンジ
ン10の振動に対応する1/2倍の周期でその回転速度
に応じて変化する所定の位相差を有する信号F’が形成
される。この信号F’によりモータが制御され、ロータ
リ弁の開閉に伴ってオリフィス開口部の開口面積が可変
されて、エンジンマウントの動ばね定数が可変される。
このようにエンジン制御のための信号(Ne)(G2)を利
用してモータ制御用の信号F’を形成しているため、余
分なセンサを追加する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンと車体との間
に配設される電子制御エンジンマウントに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の性能向上に対する要求の
中で運転者らの感性に対する配慮の必要性が高まってお
り、特に、エンジンの振動・騒音の車体への伝達の防止
が望まれている。
【0003】また、燃料経済性の観点からもアイドル回
転速度を低く設定しようとする傾向にあり、アイドル運
転時の車体の振動を低減させることが強く望まれてい
る。
【0004】このような要求の中にあって、特開平2−
159437号公報「制御型エンジンマウント」にて開
示されたものが知られている。
【0005】この制御型エンジンマウントは、車体とエ
ンジンとの間に配設され、ゴム材と液体を封入した液封
マウントを備えて成る。そして、エンジン自身がその爆
発により上下に変位する振動加速度や、車体が路面など
の状況により変位する振動加速度を検出して可変オリフ
ィス部の液体の流速を制御し動ばね定数を変化させて結
果的に車体の振動を低減しようとするものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のエン
ジンマウントにおいては、上記速度などを検出するため
に幾つものセンサを設けたうえに複雑な演算処理を行わ
なければならなかった。本発明は、上記の従来技術の問
題点を解決するために成されたものであり、その目的と
するところは、簡単な構成と簡単な演算処理によりエン
ジンマウントの減衰力(動ばね定数及び減衰係数)制御
を達成することができる電子制御エンジンマウントを提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記構成を解決するため
の発明の構成は、図1に示すように、車体とエンジンと
の間に配設されるエンジンマウントM1であって、該エ
ンジンマウントM1は非圧縮性流体が封入されて入力振
動により容積変化される主液室M2を備え、アクチュエ
ータM3にて駆動されるばね定数可変手段M4により、
エンジンの振動に連動して前記主液室M2内の非圧縮性
流体の圧力を制御して、前記エンジンマウントM1のば
ね定数を変更する電子制御エンジンマウントにおいて、
前記エンジンの回転角を示す回転角信号を検出する回転
角信号検出手段M5と、前記エンジンのクランク角度基
準位置を示す基準位置信号を検出する基準位置信号検出
手段M6と、前記回転角信号及び前記基準位置信号に基
づき前記エンジンの振動に対して同一周期または1/2
倍の周期で前記エンジンの回転速度に応じて変化する所
定の位相差を有する信号を形成する信号形成手段M7
と、前記信号形成手段M7にて形成された信号により前
記アクチュエータM3を制御する制御手段M8とを具備
するものである。
【0008】
【作用】上記の手段によれば、回転角信号検出手段M5
が検出したエンジンの回転角を示す回転角信号、及び基
準位置信号検出手段M6が検出したクランク角度基準位
置を示す基準位置信号に基づき、エンジンの振動に対し
て同一周期または1/2倍の周期で上記エンジンの回転
速度に応じて変化する所定の位相差を有する信号が信号
形成手段M7により形成される。その信号により制御手
段M8はアクチュエータM3を制御してばね定数可変手
段M4を駆動し、主液室M2内の非圧縮性流体の圧力が
エンジンの振動に連動して制御されて、エンジンマウン
トM1のばね定数が変更される。
【0009】そして、このようにエンジン制御、例えば
燃料噴射量や点火時期の制御のための回転角信号及び基
準位置信号を利用して、アクチュエータ制御用の信号を
形成しているため、余分なセンサを追加することなく、
極めて簡単な構成と簡単な演算処理によりエンジンマウ
ントM1を制御可能である。
【0010】
【実施例】
〔第一実施例〕以下、本発明を具体化した第一実施例を
説明する。
【0011】図2は本発明の第一実施例の電子制御エン
ジンマウントが適用されたエンジンの全体構成を示す概
略図である。
【0012】電子制御エンジンマウントは、車体1とエ
ンジン10との間に配設されたエンジンマウント4、そ
のエンジンマウント4を制御する電子制御ユニット3
0、その電子制御ユニット30の電源であるバッテリ1
9及びエンジン10に配設されその回転速度に関連した
回転角信号であるエンジン回転角信号(Ne)とクランク
角度基準位置信号(G2)とを検出する回転角センサ22
とから構成される。
【0013】次に、上記エンジンマウント4の断面を示
した図3を参照してその詳細な構成を説明する。
【0014】エンジンマウント4の一端はステー42に
溶接されたボルト41とナット70によりエンジン10
側に、他端はブラケット50をボルト71により車体1
側にそれぞれ締結される。
【0015】上記ステー42とマウントハウジング44
との間には天然ゴムなどのような弾性体43が形成され
ている。そして、上下の連通孔4aを有するインシュレ
ータ45と同様に上下の連通孔4bを有するインシュレ
ータ46とが突起4cにより位置決めされ連通孔4a,
4bが対向するように組み合わされている。上記インシ
ュレータ46の下にダイヤフラム47、更にその下にボ
ルト51が溶接されたステー48を組み合わせ、マウン
トハウジング44の一端がかしめられている。上述の構
成により、弾性体43とインシュレータ45との間に主
液室4d、インシュレータ46とダイヤフラム47との
間に副液室4e、更にダイヤフラム47とステー48と
の間に大気に開放された空気室4fがそれぞれ形成され
る。
【0016】また、ブラケット50とステー48との間
にスペーサ49を挟み、更にスペーサ52及びスプリン
グワッシャ53を介してナット54で締結される。
【0017】また、マウントハウジング44内部のイン
シュレータ45,46に挿入されたロータリ弁用ハウジ
ング57は、インシュレータ45の連通孔4aに対向し
たオリフィス開口部5aとインシュレータ46の連通孔
4bに対向したオリフィス開口部5bを有している。上
記オリフィス開口部5aに対向したロータリ弁59はシ
ャフト61に固定され、2つのボールベアリング58に
より保持され、スムースに回動できるようになってい
る。このロータリ弁59の回動によりオリフィス開口部
5aの面積を可変できる。
【0018】また、シャフト61の他端には、永久磁石
62が圧入され2相励磁タイプのモータ60を形成して
いる。このモータ60は、ボルト63によりロータリ弁
用ハウジング57と共にマウントハウジング4外部に溶
接されたアタッチメント55に共締めされる。
【0019】尚、主液室4dから連通孔4a、オリフィ
ス開口部5a,5b、ロータリ弁用ハウジング内部5
c、連通孔4b及び副液室4eまで非圧縮性流体が封入
されている。
【0020】次に、電子制御ユニット30の構成につい
て図4を参照して説明する。
【0021】電子制御ユニット30は主として、CPU
100とタイマ101と波形整形IC102,103と
カウンタ104とI/Oポート105と各種データを記
憶するRAM106と制御プログラムなどを記憶したR
OM107とD−A変換ユニット108とアクチュエー
タ駆動回路109及び電源回路110とから成る。
【0022】回転角センサ22からの信号(Ne,G2)は
波形整形IC102,103により波形整形される。波
形整形IC102により整形された信号はカウンタ10
4によりカウントされエンジン回転速度N(rpm) として
コモンバス120に出力される。また、波形整形IC1
03により整形された信号はI/Oポート105を通し
てコモンバス120に出力される。
【0023】CPU100によりカウンタ104及びI
/Oポート105からコモンバス120を介して取り込
まれた信号が処理される。
【0024】CPU100は処理後、タイマ101によ
り所定時間遅らせた信号をD−A変換ユニット108に
出力し、その変換された信号はアクチュエータ駆動回路
109に出力される。
【0025】アクチュエータ駆動回路109はキースイ
ッチ20を介してバッテリ19に結線されており、この
アクチュエータ駆動回路109からの出力Vi によりエ
ンジンマウント4のモータ60が駆動される。
【0026】本発明の電子制御エンジンマウントは、以
上の構成から成り、電子制御ユニット30の指令に基づ
きモータ60のロータリ弁59が回動されることにより
オリフィス開口部5aの開口面積が変化される。これに
より、エンジンマウント4の動ばね定数を可変し、エン
ジン10の振動が車体1に伝達するのを低減するもので
ある。
【0027】次に、4サイクル直列6気筒エンジンを例
として、エンジン10から振動が入力されてエンジンマ
ウント4で減衰されるまでの過程を、図5に示した各波
形(a) 〜(d) 及び図6を参照して説明する。
【0028】先ず、波形(d) に示したように、4サイク
ル直列6気筒エンジンの場合、エンジン1回転中に3
回、即ち、 120°CA(クランクアングル)毎に1回の爆
発がある。このエンジン10の爆発に起因する振動は、
120°CAを1周期とする略正弦波で近似できる。
【0029】この波形において、従来から知られている
ように、振動レベルの絶対値が所定の値を越えた時はエ
ンジンマウントの動ばね定数を小さく、それ以外の時は
大きくなるように制御することでその振動伝達率を極め
て小さくすることができるのである。
【0030】この電子制御エンジンマウントにおける制
御信号の周期について考えてみると、振動波形の1/2
倍の周期、即ち、60°CAを周期としていることが分か
る。この60°CA毎の制御信号を得るために、本発明で
は、エンジン制御用としてエンジン10に配設された回
転角センサ22(波形(a) に示したように、30°CA毎に
1パルス発生するNe センサ及び所定のクランク角度基
準位置で 720°CA毎に1パルス発生するG2 センサ)か
らの信号が電子制御ユニット30に入力される。
【0031】尚、Ne センサ及びG2 センサは何れもマ
グネットピックアップセンサの一種である。
【0032】電子制御ユニット30内の波形整形IC1
02では上述の信号が波形整形され、図5の波形(b) に
示したような矩形波G2,Ne を形成する。
【0033】そして、G2 波形の立ち上がり後の最初の
Ne 波形の立ち上がり(波形(b) のNe 波形における点
P1 )と同時に立ち上がり、次のNe 波形の立ち上がり
(波形(b) のNe 波形における点P2 )と同時に立ち下
がるような60°CAを周期とする信号Fを波形整形IC1
03によって得る。
【0034】この信号Fと前述の制御信号の周期は60°
CAで同一である。CPU100にて後述するディレイ角
θ°CAを補正することにより、図5の波形(c),(d) 及び
図6に示したように、振動波形のピーク時(点Q)と矩
形波のON時間の中間点(点S)とが一致した制御信号
F’を得ることができる。
【0035】この信号F’によりエンジンマウント4の
モータ60を駆動し、ロータリ弁59の開度を変えオリ
フィス開口部5aの開口面積を変化させることによりエ
ンジンマウント4の動ばね定数を変化させる。
【0036】つまり、図6に示したように、振動加速度
の絶対値が最大(点Q)の時、信号F’はHigh状態にあ
り、しかも、前述の補正によりHigh状態の中間点(点
S)に合致している。この時、エンジンマウント4のモ
ータ60を回動し、ロータリ弁59を開くことによりオ
リフィス開口部5aの開口面積は最大となり、エンジン
マウント4の動ばね定数は最小となり振動伝達率が小さ
くされる。
【0037】逆に、図6に示したように、振動加速度が
零(点R)の時、信号F’は Low状態にあり、しかも、
前述の補正により Low状態の中間点(点T)に合致して
いる。この時、エンジンマウント4のモータ60を回動
し、ロータリ弁59を閉じることによりオリフィス開口
部5aの開口面積は最小となり、エンジンマウント4の
動ばね定数は最大となる。
【0038】次に、図6を参照して、ディレイ角θ°CA
の設定の方法を説明する。
【0039】先ず、爆発による振動の周期をβ°CA、ク
ランク角度基準位置信号(G2)の立ち上がりの後、最初
のエンジン回転角信号(Ne)の立ち上がりを前述のよう
にP1 点とし、そのP1 点から振動波形の零点までのず
れ角をα°CAとする。尚、このずれ角α°CAは回転角セ
ンサ22のエンジン10に対する配設位置により一義的
に求められる値である。
【0040】そして、振動波形の(1/2)倍の周期、
即ち、(β°/2)を周期とするF信号をディレイ角θ
°CAだけ、即ち、振動波形の MAX位置Q点と線分LMの
中点であるS点とが重なる位置までディレイさせたF’
信号を形成する。
【0041】すると、次の関係が成り立つ。
【0042】
【数1】 θ°=α°+(β°/8) ・・・・・ (1) ここで、4サイクルn気筒エンジンの場合、クランク2
回転の 720°CA中にn回の爆発が発生するので、その周
期β°は次式にて表される。
【0043】
【数2】 β°= 720/n ・・・・・ (2) (2)式を (1)式に代入すると、次式となる。
【0044】
【数3】 θ°=α°+(90/n) ・・・・・ (3) 従って、4サイクル6気筒エンジンの場合は次式のよう
に表される。
【0045】
【数4】 θ°=α°+15°CA ・・・・・ (4) また、エンジン回転速度をN(rpm) とすると、ディレイ
角θ°CAに対応するディレイ時間Td(ms) は次式のよう
に換算される。
【0046】
【数5】 Td(ms) =〔θ°/{(360×N) /(60 ×103 )}〕 =500 θ°/3N ・・・・・ (5) (5)式に (3)式を代入すると、次式となる。
【0047】
【数6】 Td(ms) =(500/3N) {α°+(90 /n) } ・・・・・ (6) ここで、前述のようにずれ角α°CAは回転角センサ22
のエンジン10に対する配設位置により一義的に求まる
値であり、気筒数nも制御の対象とするエンジン仕様に
より決まる値である。従って、ディレイ時間Td(ms) は
エンジン回転速度Nの関数として決定される。
【0048】次に、本実施例装置で使用されている電子
制御ユニット30内のCPU100の処理手順を示した
図7のフローチャートに基づき説明する。即ち、回転角
センサ22の信号(G2,Ne)が入力されてからエンジン
マウント4のモータ60に駆動電圧Vi がディレイ時間
Td(ms) 遅延されて印加されるまでの処理手順を説明す
る。
【0049】先ず、ステップ100で予め決定されたデ
ィレイ角θ°を読み込む。
【0050】次にステップ102に移行して、エンジン
回転速度Nを読み込む。
【0051】次にステップ104に移行して、ディレイ
角θ°とエンジン回転速度Nとからディレイ時間Td(m
s) を算出する。
【0052】そして、ステップ106でディレイ時間T
d(ms) をイニシャル時間Ti(ms) にセットし、ステップ
108に移行する。
【0053】ステップ108では、図6の信号Fを読み
込む。
【0054】次にステップ110に移行して、ステップ
108で読み込まれた信号FがHigh状態であるか否かが
判定される。信号FがHigh状態であるとステップ112
に移行し、信号Fが Low状態からHigh状態に変化した直
後か否かが判定され、この条件が満たされるまで上述の
ステップ108,110,112を繰り返す。
【0055】そして、ステップ112の条件が満たされ
たとき、即ち、図6の信号Fにおける点P3 のように信
号が立ち上がった時点でステップ114に移行する。
【0056】ステップ114,116,118により上
記イニシャル時間Ti(ms) を経過するまで、即ち、θ°
CAに対応するディレイ時間Td(ms) を経過するまでVou
t =Low を出力する。その後、ステップ120,12
2,124,126により上記イニシャル時間Ti(ms)
を経過するまで、Vout =Highを出力し、ステップ10
2に戻って以下同様の処理を実行する。
【0057】また、上述のステップ110で読み込まれ
た信号Fが Low状態である場合には、ステップ128に
移行する。ここでは、信号FがHigh状態から Low状態に
変化した直後か否かが判定され、この条件が満たされる
まで上述のステップ108,110,128を繰り返
す。
【0058】そして、ステップ128の条件が満たされ
たとき、即ち、図6の信号Fにおける点P4 のように信
号が立ち下がった時点でステップ130に移行する。
【0059】ステップ130,132,134により上
記イニシャル時間Ti(ms) を経過するまで、即ち、θ°
CAに対応するディレイ時間Td(ms) を経過するまでVou
t =Highを出力する。その後、ステップ136,13
8,140,142により上記イニシャル時間Ti(ms)
を経過するまで、Vout =Low を出力し、ステップ10
2に戻って以下同様の処理を実行する。
【0060】図4に示したように、上記出力Vout はD
−A変換ユニット108に出力されディジタル/アナロ
グ変換された後、アクチュエータ駆動回路109に出力
される。そして、アクチュエータ駆動回路109からの
出力Vi がエンジンマウント4のモータ60に出力され
そのモータ60が駆動される。
【0061】以上のように本実施例では、エンジンマウ
ントM1としてエンジンマウント4が機能し、主液室M
2として主液室4dが、アクチュエータM3としてモー
タ60が、ばね定数可変手段M4としてオリフィス開口
部5a,5b及びロータリ弁59が機能する。また、回
転角信号検出手段M5及び基準位置信号検出手段M6と
して回転角センサ22が、信号形成手段M7及び制御手
段M8として電子制御ユニット30がそれぞれ機能す
る。
【0062】以上説明したように、本実施例の電子制御
エンジンマウントにおいては、エンジン10のクランク
角度基準位置信号(G2)とエンジン回転角信号(Ne)を
用いてエンジン10の振動波形の(1/2)倍の周期の
制御信号F’を作成し、その制御信号F’に基づきモー
タ60を駆動してオリフィス開口部5aの開口面積を変
化させることで、エンジンマウント4の動ばね定数を制
御している。したがって、振動加速度センサなどの余分
なセンサを追加することなく、簡単な構成と簡単な演算
処理によりエンジンマウント4の減衰力(動ばね定数及
び減衰係数)制御を達成することができる。
【0063】〔第二実施例〕以下、本発明を具体化した
第二実施例を説明する。
【0064】本実施例の電子制御エンジンマウントの第
一実施例に対する主な相違点は、エンジンマウント20
1の構成と信号波形の変換処理にある。したがって、特
に相違点を重点的に説明する。
【0065】先ず、エンジンマウント201の断面を示
した図8を参照してその詳細な構成を説明する。
【0066】第一実施例と同じく、本実施例のエンジン
マウント201は上端のボルト202を図示しないエン
ジン側に、下端のボルト203を図示しない車体側に締
結された状態で用いられる。エンジンマウント201の
マウントハウジング204は上方に開口する有底円筒状
をなし、その外周側に折曲された開口縁204a上には
円盤状のダイヤフラム205、下側隔壁206及び上側
隔壁207が重合状態で配設されている。上側隔壁20
7上には、リング状の下側ブラケット208a、ドーム
状の弾性体208b、及び円盤状の上側ブラケット20
8cを相互に結合してなる緩衝部材208が配設され、
緩衝部材208の下側ブラケット208aには、ダイヤ
フラム205、上側隔壁206及び下側隔壁207を共
締めした状態で前記マウントハウジング204の開口縁
204aが複数のボルト209により固定されている。
尚、下側隔壁206と上側隔壁207の間、及び上側隔
壁207と下側ブラケット208aの間は、それぞれO
リング206a,207aにて液密を保持されている。
【0067】上記構成により、緩衝部材208と上側隔
壁207との間に主液室210、下側隔壁206とダイ
ヤフラム205との間に副液室211、更にダイヤフラ
ム205とマウントハウジング204との間に大気に開
放された空気室212がそれぞれ形成される。なお、下
側隔壁206の上面にはエンジンマウント201の軸心
Lを中心とした円弧状の溝213aが形成され、溝21
3aの一端は上側隔壁207に形成された開口部213
bを介して主液室210内に開口し、溝213aの他端
は下側隔壁206に形成された開口部213cを介して
副液室211に開口している。そして、これらの溝21
3aと開口部213b,213cにより主液室210と
副液室211とを連通するオリフィス213が形成さ
れ、このオリフィス213は第一実施例のように開口面
積を制御されることなく、固定した状態で減衰作用を奏
する。
【0068】緩衝部材208の上側ブラケット208c
の下面中央には弾性体208bを貫通する凸部214が
形成され、その凸部214内に形成された注入孔214
aは、上側ブラケット208cの上方と主液室210内
とを連通している。この注入孔214aは主液室210
及び副液室211に非圧縮性流体を注入するために用い
られ、通常時は上方よりボルト215にて閉塞されてい
る。上側ブラケット208c上には円盤状のステー21
6が複数のビス217により固定され、ステー216の
上面中央には前記したエンジン側に固定されるボルト2
02が一体形成されている。
【0069】前記マウントハウジング204内の底部に
は第1の磁性体221が複数のビス222により固定さ
れ、その磁性体221の上面には軸心Lに対応して円筒
部221aが形成されている。第1の磁性体221上に
は円筒部221aの周囲を取り囲むようにリング状のフ
ェライト磁石223が接着され、そのフェライト磁石2
23上には同じくリング状の第2の磁性体224が接着
されて、第2の磁性体224の内周は第1の磁性体22
1の円筒部221aの外周に対して所定間隔をおいて相
対向している。第2の磁性体224上には支持リング2
25が位置決めされた状態で接着され、支持リング22
5の内周には上下に所定間隔をおいて布製の2枚のダン
パ226が張架されて、下方に開口する有底円筒状のヨ
ーク227を支持している。両ダンパ226は断面蛇腹
状をなし、軸心Lと直交する方向へのヨーク227の移
動を規制しつつ、軸心Lに沿う方向への若干の移動を許
容している。ヨーク227の下部外周には可動コイル2
28が巻回されており、この可動コイル228の部分
は、前記した第1の磁性体221の円筒部221aの外
周と第2の磁性体224の内周との間に挿入されて、い
ずれの磁性体221,224に対しても所定の間隔を保
持している。
【0070】そして、以上の第1の磁性体(ポールピー
ス)221、フェライト磁石223、第2の磁性体(プ
レート)224、及びヨーク227により所謂ボイスコ
イル229が構成され、両磁性体221,224とフェ
ライト磁石223により形成された直流磁場中でヨーク
227の可動コイル228に交流電流を流すと、ヨーク
227はフレミングの右手の法則に従って軸心Lに沿う
方向に振動する。
【0071】前記上側隔壁207及び下側隔壁206に
は軸心Lを中心として円形の連通孔230が形成され、
この連通孔230を介して主液室210と副液室211
とが連通している。連通孔230内には円盤状をなす可
動板231が水平姿勢で配設され、可動板231の下面
中央には取付部231aが突設されている。この取付部
231aは、前記ヨーク227の上面中央に突設された
取付部227aに対しダイヤフラム205の中央部を挟
んで相対向し、これらのヨーク227の取付部227
a、ダイヤフラム205の中央部、及び可動板231の
取付部231aがボルト232により結合されている。
したがって、前記のように可動コイル228が通電され
ると、ヨーク227と共に可動板231は連通孔230
内で軸心Lに沿う方向に振動する。可動板231の外周
と連通孔230の内周との間隔は、可動板231の振動
時に両部材231,230が接触するのを回避した上で
可能な限り狭められている。故に、主液室210及び副
液室211内の非圧縮性流体は、自己の粘性作用により
可動板231の振動時に前記間隔を流出入することが防
止され、動的には連通孔230は可動板231により完
全に閉鎖されていると見做すことができる。
【0072】一方、本実施例の電子制御ユニットの構成
は、基本的に図4に示す第一実施例の電子制御ユニット
30の構成と同一であり、波形整形IC103による矩
形波Ne の分周周期が異なる点と、アクチェエータ駆動
回路109中に矩形波を正弦波に変換する周知の回路が
内蔵されて、正弦波の駆動電流iがアクチュエータ駆動
回路109からエンジンマウント101の可動コイル1
28に出力される点にある。
【0073】本実施例のエンジンマウント201は以上
のように構成されており、エンジン10のアイドル運転
時及び定常運転時には以下に説明する逆相制御が実行さ
れる。エンジン10の振動により緩衝部材208の弾性
体208bは上下方向に撓み、主液室210内の非圧縮
性流体には弾性体208bの下方への撓みに伴い圧縮方
向の、上方への撓みに伴い膨張方向の周期的な振動が印
加される。そして、このときの可動コイル228にはエ
ンジン10の振動と同一周期の交流電流が流されて、前
記したエンジン10から主液室210内の非圧縮性流体
に印加される振動に対し逆相の振動を非圧縮性流体に印
加するように、ヨーク227と共に可動板231が強制
的に振動される。つまり、振動の変位で表せば、弾性体
208bが下方に撓んだときに可動板231を下方に変
位させるため、圧縮方向の振動印加による主液室210
内の圧力上昇が抑制されて、エンジンマウント201の
動ばね定数が飛躍的に低減される。その結果、エンジン
10からの振動がエンジンマウント201にて確実に遮
断されて、その振動伝達率が大幅に低減される。尚、可
動板231の振動は副液室211内の非圧縮性流体にも
印加されるが、この振動はダイヤフラム205の撓みに
よって吸収される。
【0074】ここで、周知のように可動板231を振動
させる形式の本実施例のエンジンマウント201では、
オリフィスを利用した形式の第一実施例のエンジンマウ
ント4に比較して、より広範囲の周波数領域で十分な減
衰作用を得ることができ、アイドル運転時の振動のみな
らず車室内のこもり音を抑制することが可能である。次
に、4サイクル直列6気筒エンジンを例として、エンジ
ン10から振動が入力されてエンジンマウント4で減衰
されるまでの過程を、図9に示した各波形(a) 〜(e) 及
び図10を参照して説明する。
【0075】前記第一実施例で述べたように、エンジン
10の爆発に起因する振動は、波形(d) に示した 120°
CAを1周期とする略正弦波で近似できる。尚、図におい
て振動加速度の最大値では、エンジンマウント201に
圧縮方向の振動が印加されて弾性体208bが下方に撓
んでおり、振動加速度の最小値では、エンジンマウント
201に伸長方向の振動が印加されて弾性体208bが
上方に撓んでいるものとする。そして、図に示すよう
に、ボイスコイル229による可動板231のリフト量
はアクチュエータ駆動回路109の駆動電流iに比例し
て制御されるため、振動加速度が最大値のときには可動
板231を下方に変位させるべく駆動電流iを最小値と
し、振動加速度が最小値のときには可動板231を上方
に変位させるべく駆動電流iを最大値とすれば、前記の
ようにエンジン10からの振動に対し逆相の振動が主液
室110内の非圧縮性流体に印加されて、逆相制御を実
現できる。
【0076】つまり、第一実施例の電子制御エンジンマ
ウントでは、振動波形の1/2倍の周期の制御信号F’
を作成したのに対し、本実施例の電子制御エンジンマウ
ントでは、振動波形を反転させた同一周期(1倍)の正
弦波となるように駆動電流iを作成すればよい。そこ
で、図9に示したG2 波形の立ち上がり後の最初のNe
波形の立ち上がり(波形(b) のNe 波形における点P1
)と同時に立ち上がり、2つ目のNe 波形の立ち上が
り(波形(b) のNe 波形における点P2')と同時に立ち
下がるような 120°CAを周期とする信号Fを波形整形I
C103によって得る。そして、CPU100にてディ
レイ角θ°CAを補正することにより、図9の波形(c),
(d) 及び図10に示したように、振動波形のピーク時
(点Q)と矩形波のON時間の中間点(点S)とが一致
した制御信号F’を得る。更に、この制御信号F’をア
クチュエータ駆動回路109内で反転した後に正弦波に
変換すれば、図9の波形(e) 及び図10に示した 120°
CA周期の駆動電流iが得られる。
【0077】ここで、制御信号F’は振動波形と同一周
期であることから、振動波形の零点で制御信号F’が立
ち上げられる。つまり、本実施例では、F信号に対して
F’信号をどの程度ディレイさせるかを示すディレイ角
θ°CAが、P1 点から振動波形の零点までのずれ角α°
CAと一致する。したがって、ROM107にはディレイ
角θ°としてずれ角α°が記憶され、そのディレイ角θ
°が図7のフローチャートのステップS101でCPU
100にて読み込まれて、ステップS104でディレイ
時間Td(ms) の算出処理に用いられる。尚、CPU10
0のその他の処理に関しては、図7のフローチャートに
従って第一実施例で説明したものと同様であり、最終的
に得られた出力Vout (図10に示した制御信号F’)
がCPU100から出力される。
【0078】一方、本実施例の電子制御エンジンマウン
トでは、上記した逆相制御の他に、エンジン10の過渡
運転時、例えば急加速、急減速、始動、ブレーキング時
等に同相制御を実行する。以下、この同相制御の概略を
説明すると、この過渡運転時には車体1に対してエンジ
ン10が揺れる所謂エンジンシェイクを発生するため、
逆相制御とは反対にエンジンマウント201の動ばね定
数を増大させる必要がある。そこで、この同相制御で
は、エンジン10から主液室210内の非圧縮性流体に
印加される振動に対し同相の振動を非圧縮性流体に印加
するように、可動板231を強制的に振動させる。つま
り、振動の変位で表せば、弾性体208bが下方に撓ん
だときに可動板231を上方に変位させるため、主液室
210内の圧力上昇がより顕著となり、エンジンマウン
ト201の動ばね定数が飛躍的に増大されて、エンジン
シェイクが抑制される。
【0079】そして、このように可動板231を制御す
るには、逆相制御のときの駆動電流iに代えて、逆の位
相の図10に二点鎖線で示す駆動電流i’を可動コイル
228に供給すればよい。なお、この駆動電流i’は、
アクチュエータ駆動回路109内で制御信号F’を反転
することなく直接正弦波に変換すれば容易に得ることが
できる。
【0080】以上のように本実施例では、エンジンマウ
ントM1としてエンジンマウント201が機能し、主液
室M2として主液室210が、アクチュエータM3とし
てボイスコイル229が、ばね定数可変手段M4として
可動板231が機能する。また、回転角信号検出手段M
5及び基準位置信号検出手段M6として回転角センサ2
2が、信号形成手段M7及び制御手段M8として電子制
御ユニット30がそれぞれ機能する。
【0081】以上説明したように、本実施例の電子制御
エンジンマウントにおいては、第一実施例と同じくエン
ジン10のクランク角度基準位置信号(G2)とエンジン
回転角信号(Ne)を用いてエンジン10の振動波形と同
一周期(1倍)の正弦波の駆動電流iを作成し、その駆
動電流iに基づきボイスコイル229を駆動して可動板
231を振動させることで、エンジンマウント4の動ば
ね定数を制御している。したがって、振動加速度センサ
などの余分なセンサを追加することなく、簡単な構成と
簡単な演算処理によりエンジンマウント201の減衰力
(動ばね定数及び減衰係数)制御を達成することができ
る。
【0082】ところで、上述の実施例における図6及び
図10のエンジン回転角信号(Ne)としては、24パルス
/ 720°CAのものを用いているが、 360パルス/ 720°
CA或いは、それ以外のパルス数の信号であっても良い。
つまり、これらの信号から図6及び図10の信号Fが波
形整形されるならば同様の効果を得ることができるので
ある。
【0083】また、エンジン回転速度Nに同期したエン
ジン回転角信号(Ne)に替えて点火タイミング信号また
は燃料噴射信号からエンジン回転速度Nとクランク角度
基準位置信号(G2)を算出して、図6及び図10の信号
Fを得ることにより同様の効果が期待できる。
【0084】更に、エンジン回転角信号(Ne)及びクラ
ンク角度基準位置信号(G2)とを検出する回転角センサ
22としてマグネットピックアップセンサを用いている
が、その代わりにMREセンサや光学センサを利用して
も良い。
【0085】一方、上述の実施例では図4に示したよう
に、電子制御ユニット30内で信号をディジタル処理し
ているが、図11に示したように、入力部32、波形整
形回路33、遅延回路34、アクチュエータ駆動回路3
5、電源回路36及び出力部37から成るアナログ回路
構成の電子制御ユニット30’としても良い。
【0086】尚、電子制御ユニット30または30’の
機能の一部或いは全部を図示しないエンジン制御ユニッ
ト内に設ける構成とすることもできる。
【0087】また、上述の実施例では、4サイクル6気
筒エンジンの振動波形について述べたが、この他、単気
筒エンジンや他の複数気筒エンジンにおいても同様に、
爆発による振動波形の(1/2)倍または(1)倍の周
期と所定の位相を有した信号にてエンジンマウント4,
201内に配設されたモータ60や可動コイル228等
のアクチュエータを制御することによりエンジン10か
ら車体1への振動の伝達を低減することができる。
【0088】
【発明の効果】以上のように、本発明の電子制御エンジ
ンマウントによれば、エンジン制御のための回転角信号
及び基準位置信号を利用してアクチュエータ制御用の信
号を形成し、その信号に基づきアクチュエータにてエン
ジンマウントの動ばね定数を制御しているため、余分な
センサを追加することなく、極めて簡単な構成と簡単な
演算処理によりエンジンマウントの減衰力制御を達成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例の内容を概念的に説明
したクレーム対応図である。
【図2】図2は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウントが適用されたエンジンの全体構成を示す概
略図である。
【図3】図3は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウントの詳細を示す断面図である。
【図4】図4は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウントの電子制御ユニットの構成を示すブロック
図である。
【図5】図5は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウントの信号波形の変換過程を示すタイムチャー
トである。
【図6】図6は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウントの図5の信号波形を部分拡大したタイムチ
ャートである。
【図7】図7は本発明の第一実施例である電子制御エン
ジンマウント内のCPUの処理手順を示したフローチャ
ートである。
【図8】図8は本発明の第二実施例である電子制御エン
ジンマウントの詳細を示す断面図である。
【図9】図9は本発明の第二実施例である電子制御エン
ジンマウントの信号波形の変換過程を示すタイムチャー
トである。
【図10】図10は本発明の第二実施例である電子制御
エンジンマウントの図9の信号波形を部分拡大したタイ
ムチャートである。
【図11】図11は本発明に係る電子制御ユニットの他
の実施例を示したブロック図である。
【符号の説明】
1 車体 4,201 エンジンマウント 4d,210 主液室 5a,5b オリフィス開口部 10 エンジン 22 回転角センサ 30 電子制御ユニット 59 ロータリ弁 60 モータ 229 ボイスコイル 231 可動板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体とエンジンとの間に配設されるエン
    ジンマウントであって、該エンジンマウントは非圧縮性
    流体が封入されて入力振動により容積変化される主液室
    を備え、アクチュエータにて駆動されるばね定数可変手
    段により、エンジンの振動に連動して前記主液室内の非
    圧縮性流体の圧力を制御して、前記エンジンマウントの
    ばね定数を変更する電子制御エンジンマウントにおい
    て、 前記エンジンの回転角を示す回転角信号を検出する回転
    角信号検出手段と、 前記エンジンのクランク角度基準位置を示す基準位置信
    号を検出する基準位置信号検出手段と、 前記回転角信号及び前記基準位置信号に基づき前記エン
    ジンの振動に対して同一周期または1/2倍の周期で前
    記エンジンの回転速度に応じて変化する所定の位相差を
    有する信号を形成する信号形成手段と、 前記信号形成手段にて形成された信号により前記アクチ
    ュエータを制御する制御手段とを具備することを特徴と
    する電子制御エンジンマウント。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6158415A (en) * 1997-06-02 2000-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Idling speed control device of internal combustion engine and variable vibration isolating support device
KR101360702B1 (ko) * 2012-12-07 2014-02-10 현대자동차주식회사 병렬형 엔진 마운트 구조
US8989962B2 (en) 2013-06-05 2015-03-24 Hyundai Motor Company Structure for controlling active mount of vehicle

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