JPH0742783A - 電子制御エンジンマウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンマウントに最適な防振能力を与える
こと。 【構成】 車体とエンジンとの間に配設され、非圧縮性
流体が封入されエンジンからの入力振動により容積変化
される主液室２０とオリフィス２３開口部を介して主液
室２０と連通された副液室２１とを有し、主液室２０の
一端側に配設した可動板４１をアクチュエータであるボ
イスコイル３９によりエンジンからの入力振動に連動し
て振動させ、ばね定数を変更自在とする。このばね定数
を設定するピーク電流値と位相角との関係をマップとし
て予め記憶し、エンジンのエンジン回転速度に対応して
上記マップからピーク電流値と位相角とを求め、そのと
きのエンジン回転で生じる振動に対する絶対ばね定数を
変化させ、全エンジン回転領域で最適な防振を行う。

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、エンジンから入力される振動状態や車両の
運転状態等に応じて減衰特性を任意に変更可能な電子制
御エンジンマウントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにエンジンは、エンジンマウ
ントを介して車体に搭載され、エンジンから車体への振
動伝達の防止、或いは急加速、急減速、始動、ブレーキ
ング時に生ずるエンジンシェイク（エンジンの揺れ）の
防止等を実現している。この種のエンジンマウントとし
ては、例えば、実公平４−３９４８１号公報に記載され
た主にエンジンから車体への振動伝達の防止を目的とし
たものを挙げることができる。

【０００３】図１３は従来のエンジンマウントを示す断
面図である。図１３に示すように、エンジンマウントの
ハウジング３０１は略円筒状をなし、そのハウジング３
０１の上部開口部はゴム製の弾性体３０２を介してステ
ー３０３により閉塞されている。ハウジング３０１内に
は円盤状の隔壁３０４が位置決・固定され、ステー３０
３との間に非圧縮性流体を封入した主液室３０５を形成
している。隔壁３０４の上面中央に凹設された空気室３
０６内には、外周に可動コイル３０７を巻回した可動部
材３０８が配設され、可動部材３０８の周囲には可動コ
イル３０７と相対向してリング状のフェライト磁石３０
９が配設されて、これらの可動コイル３０７、可動部材
３０８及びフェライト磁石３０９によりボイスコイル３
１０を構成している。隔壁３０４の上面には空気室３０
６を閉塞するようにゴム製のシート材３１１が接着さ
れ、このシート材３１１により主液室３０５内の非圧縮
性流体が空気室３０６内に流入するのが防止されてい
る。そして、前記可動部材３０８はこのシート材３１１
の下面に接着されて、エンジンマウントの軸心Ｌと直交
する方向への移動を規制されつつ、軸心Ｌに沿う方向へ
の若干の移動を許容されている。

【０００４】なお、隔壁３０４の下側にはダイヤフラム
３１２が位置決・固定されて、隔壁３０４との間に非圧
縮性流体を封入した副液室３１３を形成し、この副液室
３１３は隔壁３０４の周囲に形成されたオリフィス３１
４を介して主液室３０５と連通して、周知のように非圧
縮性流体がオリフィス３１４を通過する際に減衰作用が
奏される。

【０００５】このように構成されたエンジンマウントは
図示しないエンジンと車体との間に配設されて、ハウジ
ング３０１を車体側に、ステー３０３の上面に溶接され
たボルト３０３ａをエンジン側に固定した状態で使用さ
れる。そして、エンジンからの振動により弾性体３０２
が上下方向に撓むと、主液室３０５内の非圧縮性流体に
周期的な振動が入力される。このとき、可動コイル３０
７には振動と同一周期の交流電流が流されて、エンジン
からの振動に対し逆相の振動を主液室３０５内の非圧縮
性流体に入力するように可動部材３０８が強制的に振動
されるため、エンジンマウントの動ばね定数が低減され
て、エンジンからの振動が遮断される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のエンジ
ンマウントは、主液室３０５と空気室３０６内との間の
液密をシート材３１１により保持している関係上、可動
部材３０８の振動はシート材３１１を介して主液室３０
５内の非圧縮性流体に伝達される。つまり、ゴム製のシ
ート材３１１が可動部材３０８の振動を妨げるように作
用するため、非圧縮性流体への振動伝達が円滑に行われ
ず、動ばね定数が十分に低減されずに振動の遮断が不完
全であった。

【０００７】これに対して、特公平４−５９４９５号公
報に記載された２重コイルからなるアクチュエータを用
いたパワーユニットのマウンティング装置及び特開昭６
０−８５４０号公報に記載されたソレノイドからなるア
クチュエータを用いた防振装置が知られている。これら
のものでは、可動体または振動子（可動板）を入力振動
と逆相方向に振動させることで低い動ばね定数、また、
逆に入力振動と同相方向に振動させることにより高い動
ばね定数を得ることができる。そして、上述したような
エンジンマウントを用いアイドル運転時などの定常時に
は低い動ばね定数としエンジンからの振動を抑えると共
に、過渡運転時には高い動ばね定数としエンジンシェイ
クを防止しようとするものである。ところが、これらの
ものでは、可動体または振動子（可動板）の移動ストロ
ークが一定であり、防振能力に可変性を持たせることが
難しかった。

【０００８】そこで、この発明は、かかるエンジンマウ
ントに最適な防振能力を与えることができる電子制御エ
ンジンマウントの提供を課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電子制御
エンジンマウントは、車体とエンジンとの間に配設さ
れ、非圧縮性流体が封入され前記エンジンからの入力振
動により容積変化される主液室と、オリフィス開口部を
介して前記主液室と連通された副液室とを有し、前記主
液室の一端側に配設した可動部材をアクチュエータによ
り前記入力振動に連動して振動させ、ばね定数を変更自
在な電子制御エンジンマウントにおいて、前記エンジン
のエンジン回転速度に対応して最小または最大のばね定
数を設定するための前記アクチュエータの制御信号の最
大値と入力振動に対する位相角との関係をマップとして
記憶するマップ記憶手段と、前記マップに基づき現在の
エンジン回転速度に対する制御信号の最大値と位相角を
算出し、この最大値と位相角とに基づき前記アクチュエ
ータを駆動するアクチュエータ駆動手段とを具備するも
のである。

【００１０】

【作用】本発明においては、エンジンのエンジン回転速
度に対応して最小または最大のばね定数を設定するため
の制御信号の最大値と位相角との関係がマップとして記
憶される。上記マップに基づき現在のエンジン回転速度
に対する最大値と位相角とが算出される。そして、マッ
プから算出された最大値と位相角とに基づきアクチュエ
ータが駆動される。このため、エンジン回転で生じる振
動に対するエンジンマウントのばね定数を適切に変化さ
せることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例にかかる電子制御
エンジンマウントの全体構成を示す概略図、図２は本発
明の一実施例にかかる電子制御エンジンマウントにおけ
るエンジンマウントの詳細を示す断面図である。

【００１３】図１に示すように、本実施例の電子制御エ
ンジンマウントは、車体１のステー１ａとエンジン２の
ステー２ａとの間に配設されたエンジンマウント３、そ
のエンジンマウント３を制御する電子制御ユニット（以
下、単に「ＥＣＵ」という）４、車体１のステー１ａに
装着されて、車体１に生ずる振動に応じた加速度信号Ｇ
を出力する加速度センサ５、エンジン２のディストリビ
ュータ６内に設けられ、その回転速度に関連する回転角
信号Ｎe を出力する回転角センサ７及びクランク角度の
基準位置を示す基準位置信号Ｇ2 を出力する基準位置セ
ンサ８から構成される。なお、回転角センサ７と基準位
置センサ８とはマグネットピックアップの一種である。

【００１４】前記エンジンマウント３の詳細な構成を説
明する。図２に示すように、エンジンマウント３は下端
のボルト１３を車体１側に、上端のボルト１２をエンジ
ン２側に締結された状態で用いられる。エンジンマウン
ト３のマウントハウジング１４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１４ａ上に
は円盤状のダイヤフラム１５、下側隔壁１６及び上側隔
壁１７が重合状態で配設されている。上側隔壁１７上に
は、リング状の下側ブラケット１８ａ、ドーム状をなす
ゴム製の弾性体１８ｂ及び円盤状の上側ブラケット１８
ｃを相互に結合してなる緩衝部材１８が配設され、緩衝
部材１８の下側ブラケット１８ａには、ダイヤフラム１
５、上側隔壁１６及び下側隔壁１７を共締めした状態で
前記マウントハウジング１４の開口縁１４ａが複数のボ
ルト１９により固定されている。なお、下側隔壁１６と
上側隔壁１７との間及び上側隔壁１７と下側ブラケット
１８ａとの間は、それぞれＯリング１６ａ，１７ａにて
液密を保持されている。

【００１５】上記構成により、緩衝部材１８と上側隔壁
１７との間に主液室２０、下側隔壁１６とダイヤフラム
１５との間にダイヤフラム１５にて容積変化を許容され
た副液室２１、更にダイヤフラム１５とマウントハウジ
ング１４との間に大気に開放された空気室２２がそれぞ
れ形成される。なお、下側隔壁１６の上面にはエンジン
マウント３の軸心Ｌを中心とした円弧状の溝２３ａが形
成され、溝２３ａの一端は上側隔壁１７に形成された開
口部２３ｂを介して主液室２０内に開口し、溝２３ａの
他端は下側隔壁１６に形成された開口部２３ｃを介して
副液室２１に開口している。そして、これらの溝２３ａ
と開口部２３ｂ，２３ｃにより主液室２０と副液室２１
とを連通するオリフィス２３が形成され、後述するよう
に、このオリフィス２３は特にエンジンマウント３に低
周波数域（２０〜４０Ｈｚ）の振動が入力されたときに
減衰作用を奏するように、その溝２３ａの断面積及び長
さが設定されている。

【００１６】緩衝部材１８の上側ブラケット１８ｃの下
面中央には弾性体１８ｂを貫通する凸部２４が形成さ
れ、その凸部２４内に形成された注入孔２４ａは、上側
ブラケット１８ｃの上方と主液室２０内とを連通してい
る。この注入孔２４ａは主液室２０及び副液室２１にエ
チレングリコール等の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２５にて閉塞されてい
る。上側ブラケット１８ｃ上には円盤状のステー２６が
複数のビス２７により固定され、ステー２６の上面中央
には前記したエンジン２側に固定されるボルト１２が一
体形成されている。

【００１７】前記マウントハウジング１４内の底部には
第１の磁性体３１が複数のビス３２により固定され、そ
の磁性体３１の上面には軸心Ｌに対応して円筒部３１ａ
が形成されている。第１の磁性体３１上には円筒部３１
ａの周囲を取り囲むように永久磁石であるリング状のフ
ェライト磁石３３が接着され、そのフェライト磁石３３
上には同じくリング状の第２の磁性体３４が接着され
て、第２の磁性体３４の内周は第１の磁性体３１の円筒
部３１ａ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３４上には支持リング３５が位置決め
された状態で接着され、支持リング３５の内周には上下
に所定間隔をおいて不織布製の２枚のダンパ３６が張架
されて、下方に開口する有底円筒状のヨーク３７を支持
している。両ダンパ３６は断面蛇腹状をなし、軸心Ｌと
直交する方向へのヨーク３７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３
７の下部外周には可動コイル３８が巻回されており、こ
の可動コイル３８の部分は、前記した第１の磁性体３１
の円筒部３１ａの外周と第２の磁性体３４の内周との間
に挿入されて、いずれの磁性体３１，３４に対しても所
定の間隔を保持している。

【００１８】そして、この第１の磁性体（ポールピー
ス）３１、フェライト磁石３３、第２の磁性体（プレー
ト）３４及びヨーク３７によりアクチュエータとしての
所謂ボイスコイル３９が構成され、両磁性体３１，３４
とフェライト磁石３３により形成された直流磁場中でヨ
ーク３７の可動コイル３８に交流電流を流すと、ヨーク
３７はフレミングの左手の法則に従って軸心Ｌに沿う方
向に振動する。

【００１９】前記上側隔壁１７及び下側隔壁１６には軸
心Ｌを中心として円形の連通孔４０が形成され、この連
通孔４０を介して主液室２０と副液室２１とが連通して
いる。連通孔４０内には円盤状をなす可動部材としての
可動板４１が水平姿勢で配設され、可動板４１の下面中
央には取付部４１ａが突設されている。この取付部４１
ａは、前記ヨーク３７の上面中央に突設された取付部３
７ａに対しダイヤフラム１５の中央部を挟んで相対向
し、これらのヨーク３７の取付部３７ａ、ダイヤフラム
１５の中央部及び可動板４１の取付部４１ａがボルト４
２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３８が通電されると、ヨーク３７と共に可動板
４１は連通孔４０内で軸心Ｌに沿う方向に振動する。可
動板４１の外周と連通孔４０の内周との間隔Ｓは、可動
板４１の振動時に両部材４１，４０が接触するのを回避
した上で可能な限り狭められ、本実施例では０．１〜
０．３ｍｍ程度の微小な値に設定されている。故に、主
液室２０及び副液室２１内の非圧縮性流体は、可動板４
１の振動時に自己の粘性作用により前記間隔Ｓを流出入
することが防止され、動的には連通孔４０は可動板４１
によりほぼ完全に閉鎖されていると見做すことができ
る。

【００２０】このように、本実施例では、可動板４１の
外周と連通孔４０の内周との間隔Ｓを狭めて、非圧縮性
流体の粘性作用を利用して主液室２０と副液室２１との
間の液密を確保している。したがって、従来技術で説明
したエンジンマウントのように液密を保持するためのシ
ート材３１１（図１３に示す）を必要とせず、そのシー
ト材３１１等により可動板４１の振動が妨げられる虞が
全くないことから、可動板４１から主液室２０内の非圧
縮性流体への振動伝達を円滑に行うことができる。ま
た、可動板４１はシート材３１１等の影響を受けること
なく確実に軸心Ｌ上で変位し、この際に第２の磁性体３
４と可動コイル３８との間のギャップが変化しないた
め、ギャップを縮小して効率を向上させ、ボイスコイル
３９を小型化可能となる。

【００２１】次に、前記したＥＣＵ４の構成を説明す
る。図３は本発明の一実施例にかかる電子制御エンジン
マウントのＥＣＵの構成を示すブロック図、図４は本発
明の一実施例にかかる電子制御エンジンマウントのＥＣ
Ｕが取り扱う信号波形を示すタイムチャートである。

【００２２】ＥＣＵ４は、中央処理装置（以下、単にＣ
ＰＵという）５１、データバス５２、タイマ５３、波形
整形ＩＣ５４、カウンタ５５、Ｉ／Ｏポート５６、バン
ドパスフィルタ５７ａ、アナログ入力ポート５７、Ａ／
Ｄ変換回路５８、ＣＰＵ５１の処理データを一時的に記
憶するランダムアクセスメモリ（以下、単に「ＲＡＭ」
という）５９、ＣＰＵ５１の制御プログラムを記憶する
リードオンリメモリ（以下、単に「ＲＯＭ」という）６
０、Ｉ／Ｏポート６１、ボイスコイル駆動回路６２及び
電源回路６３から構成されており、キースイッチ６４が
投入されると、バッテリ６５からの電力が電源回路６３
に供給されてＥＣＵ４が起動する。

【００２３】そして、ディストリビュータ６に内蔵され
た回転角センサ７からの回転角信号Ｎe 及び基準位置セ
ンサ８からの基準位置信号Ｇ2 は、図４（ａ）に示す波
形として前記波形整形ＩＣ５４に入力され、波形整形Ｉ
Ｃ５４はその信号Ｎe,Ｇ2 を図４（ｂ）に示す矩形波に
波形整形した後、Ｉ／Ｏポート５６を介してデータバス
５２に出力する。また、波形整形後の回転角信号Ｎe は
カウンタ５５によりカウントされ、そのカウント値がデ
ータバス５２に出力される。一方、加速度センサ５から
の加速度信号Ｇはバンドパスフィルタ５７ａを経て図４
（ｃ）に示す振動加速度ｇとしてＡ／Ｄ変換回路５８に
入力され、Ａ／Ｄ変換後にデータバス５２に出力され
る。

【００２４】ＣＰＵ５１は入力された振動加速度ｇに基
づいて図４（ｄ）に示す制御信号Ｖout を作成し、Ｉ／
Ｏポート６１を介してボイスコイル駆動回路６２に出力
する。ボイスコイル駆動回路６２はバッテリ６５から電
力を供給されて、制御信号Ｖout に比例する駆動電流ｉ
をボイスコイル３９に出力し、この駆動電流ｉによりボ
イスコイル３９の可動コイル３８が通電して可動板４１
を振動させる。

【００２５】次に、４サイクル直列４気筒エンジンを例
として、エンジン２から振動が入力されてエンジンマウ
ント３で減衰されるまでの過程を説明する。図５は本発
明の一実施例にかかる電子制御エンジンマウントにおけ
る振動加速度と制御信号との関係を示す特性図、図６は
本発明の一実施例にかかる電子制御エンジンマウントに
おける駆動電流と可動板リフト量との関係を示す特性図
である。

【００２６】４サイクル直列４気筒では、２回転（ 720
°CA）で４回、即ち 180°CA毎に１回の爆発行程が実行
されるため、エンジン２の爆発に起因する振動（１次振
動）は 180°CAを１周期とする略正弦波と近似できる。
この振動はエンジンマウント３を介して車体１側に伝達
され、他の車両の走行等に起因する振動と共に加速度セ
ンサ５により検出される。バンドパスフィルタ５７ａは
加速度センサ５の加速度信号Ｇ中からエンジン２の爆発
に起因する１０〜２００Ｈｚの周波数帯域のみを通過さ
せ、これにより得られた図４（ｃ）に示す振動加速度ｇ
がＣＰＵ５１に入力される。なお、図において振動加速
度ｇの最大値では、エンジン２からエンジンマウント３
に圧縮方向の振動が入力されて弾性体１８ｂが下方に撓
んでおり、振動加速度ｇの最小値では、エンジンマウン
ト３に伸長方向の振動が入力されて弾性体１８ｂが上方
に撓んでいるものとする。

【００２７】そして、この振動加速度ｇに基づいてＥＣ
Ｕ４は、エンジン２の定常運転時には、エンジン２から
の振動をエンジンマウント３で遮断すべく、逆相制御を
実行してエンジンマウント３の動ばね定数を低減し、ま
た、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は、エンジンシェイクを
抑制すべく、同相制御を実行してエンジンマウント３の
動ばね定数を増大する。

【００２８】逆相制御の実行中においては、図５に実線
で示す特性に従い、振動加速度ｇに対して反比例するよ
うにＣＰＵ５１の制御信号Ｖout が作成され、その制御
信号Ｖout に比例してボイスコイル駆動回路６２により
駆動電流ｉが決定される。ボイスコイル３９は、可動コ
イル３８に流れる駆動電流ｉに比例して可動板４１のリ
フト量ｌを増加させる図６に示す特性であるため、最終
的には図４（ｄ）に実線で示すように、振動加速度ｇに
対して常に逆の位相となるように、 180°CAを１周期と
する略正弦波に倣って可動板４１のリフト量ｌが制御さ
れる。周知のようにボイスコイル３９は応答性が良好で
あるため、エンジン２の１次振動の上限周波数（２００
Ｈｚ付近）まで振動加速度ｇに基づいて駆動電流ｉを制
御可能である。

【００２９】このように、エンジン２からの入力振動に
より弾性体１８ｂが下方に撓んだときに可動板４１が下
方に変位するため、圧縮方向の振動入力による主液室２
０内の圧力上昇が抑制されて、エンジンマウント３の動
ばね定数が飛躍的に低減される。その結果、エンジン２
からの振動がエンジンマウント３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とともに、こも
り音が確実に抑制される。なお、このときの可動板４１
の振動は副液室２１内の非圧縮性流体にも入力される
が、副液室２１はダイヤフラム１５の撓みにより容積変
化を許容されているため、可動板４１の振動を妨げるこ
とはない。

【００３０】また、同相制御の実行中においては、図５
に二点鎖線で示す特性に従い、振動加速度ｇに対して比
例するようにＣＰＵ５１の制御信号Ｖout が作成され、
その制御信号Ｖout に比例してボイスコイル駆動回路６
２により駆動電流ｉが決定される。そして、駆動電流ｉ
に比例してボイスコイル３９の可動板４１のリフト量ｌ
が増加するため、最終的には図４（ｄ）に二点鎖線で示
すように、振動加速度ｇに対して常に同一の位相となる
ように、 180°CAを１周期とする略正弦波に倣って可動
板４１のリフト量ｌが制御される。

【００３１】つまり、エンジン２からの入力振動により
弾性体１８ｂが下方に撓んだときに可動板４１が上方に
変位するため、主液室２０内の圧力上昇がより顕著とな
り、エンジンマウント３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。

【００３２】ここで、上記した逆相及び同相のいずれの
制御においても、駆動電流ｉ（可動板４１のリフト量
ｌ）の波形は、振動加速度ｇの波形に対して所定のディ
レイ時間Δθだけディレイするように制御され、かつ、
その駆動電流ｉの波形の振幅Ｗは、エンジン回転速度Ｎ
の増加に伴って縮小するように制御される。即ち、ディ
レイ時間Δθについては、実際に車体１に発生している
振動加速度ｇに対してボイスコイル３９の応答遅れ等を
加味して駆動電流ｉを先行させる必要があるため、波形
整形上はディレイ調整して実質的に駆動電流ｉを先行さ
せているのである。なお、適切なディレイ時間Δθはエ
ンジン回転速度Ｎに応じて変化するため、駆動電流ｉの
振幅Ｗと同様にエンジン回転速度Ｎに応じて設定され
る。また、駆動電流ｉの振幅Ｗについては、周知のよう
にエンジン２が高回転域であるほど振動加速度ｇの振幅
が縮小されてエンジンマウント３の弾性体１８ｂの撓み
量が小さくなるため、それに対応して可動板４１の変位
を縮小すべく駆動電流ｉの振幅Ｗを縮小しているのであ
る。

【００３３】ところで、可動板４１の逆相制御のみによ
りエンジン２の全回転域で振動伝達率の低減を図る場
合、特に振動加速度ｇが４０Ｈｚ（エンジン回転速度Ｎ
で１２００ｒｐｍ）以下の低周波数域では、可動板４１
のリフト量ｌ（駆動電流ｉの振幅Ｗ）をかなり大きくす
る必要があり、ボイスコイル３９の消費電力が増大す
る。ここで、本実施例のエンジンマウント３では、前記
のようにオリフィス２３の特性が低周波数域（２０〜４
０Ｈｚ）の振動を対象として設定されているため、エン
ジンマウント３の弾性体１８ｂの撓みに応じて主液室２
０及び副液室２１内の非圧縮性流体がオリフィス２３を
経て交互に流出入を繰り返して振動減衰作用を奏する。
つまり、このアイドルから１２００ｒｐｍまでの低回転
域においては、可動板４１の振動減衰作用がオリフィス
２３により補われて、振動伝達率の低減が達成される。
したがって、駆動電流ｉの振幅Ｗをそれほど大きくする
必要がなく、低周波数域におけるボイスコイル３９の消
費電力を節減可能である。

【００３４】次に、上記逆相制御及び同相制御を実行す
るときのＣＰＵ５１の処理を説明する。図７は本発明の
一実施例にかかる電子制御エンジンマウントにおけるＣ
ＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

【００３５】図７のルーチンは所定時間毎に実行され、
まず、ＣＰＵ５１はステップＳ１で回転角センサ７の回
転角信号Ｎe 及び基準位置センサ８の基準位置信号Ｇ2
を波形整形ＩＣ５４を経て入力するとともに、加速度セ
ンサ６の加速度信号Ｇをバンドパスフィルタ５７ａを経
て振動加速度ｇとして入力する。次に、ステップＳ２で
基準位置信号Ｇ2 が入力された直後であるか否かを判定
し、入力直後の場合にはステップＳ３に移行し、回転角
信号Ｎe より現在のエンジン回転速度Ｎを算出する。更
に、ステップＳ４でＲＯＭ６０に格納された図示しない
マップに従ってエンジン回転速度Ｎよりディレイ時間Δ
θ及び駆動電流ｉの振幅Ｗを算出し、ステップＳ５で既
にＲＡＭ５９に格納されているこれらの値Δθ，Ｗを新
たな算出値に更新する。その後、ステップＳ６でこれら
のディレイ時間Δθ及び駆動電流ｉの振幅Ｗを加味した
上で、図５の特性に従い現在の振動加速度ｇの値よりそ
の時点の制御信号Ｖout の値を算出して、ボイスコイル
駆動回路６２に出力する。つまり、このときの制御信号
Ｖout は、逆相制御であれば振動加速度ｇに反比例し
て、同相制御であれば振動加速度ｇに比例して設定され
る。

【００３６】また、ステップＳ２で基準位置信号Ｇ2 の
入力直後ではないと判定した場合には直接ステップＳ６
に移行し、ＲＡＭ５９のディレイ時間Δθ及び振幅Ｗを
加味して制御信号Ｖout の算出・出力処理を行う。つま
り、ディレイ時間Δθ及び駆動電流ｉの振幅Ｗは基準位
置信号Ｇ2 の入力毎に最適値に更新されるのである。

【００３７】そして、このようにして作成された制御信
号Ｖout に基づき、ボイスコイル駆動回路６２からボイ
スコイル３９に図４（ｄ）に示す波形の駆動電流ｉが出
力され、可動コイル３８が通電されて可動板４１を振動
させる。

【００３８】このように本実施例の電子制御エンジンマ
ウントは、エンジン２からの振動が入力される主液室２
０とダイヤフラム１５により容積変化が許容された副液
室２１とを隔壁１６，１７で区画し、その隔壁１６，１
７に形成された連通孔４０内に微小な間隔Ｓを形成した
状態で可動板４１を配設して、ボイスコイル３９により
可動板４１をエンジンマウント３の軸心Ｌに沿う方向に
振動させるように構成している。

【００３９】したがって、可動板４１の振動時には主液
室２０及び副液室２１内の非圧縮性流体が自己の粘性作
用により間隔Ｓを流出入することが防止されて、両液室
２０，２１間の液密が確保されるため、従来技術で説明
した液密保持のためのシート材３１１等を必要としな
い。故に、そのシート材３１１により可動板４１の振動
が妨げられる虞が全くなく、可動板４１から主液室２０
内の非圧縮性流体への振動伝達を円滑に行うことがで
き、逆相及び同相のいずれの制御でも動ばね定数を常に
的確に制御して、エンジン２からの振動を確実に遮断
し、かつ、エンジンシェイクを確実に抑制することがで
きる。

【００４０】また、可動板４１がシート材３１１等の影
響を受けることなく確実に軸心Ｌ上で変位するため、第
２の磁性体３４と可動コイル３８との間のギャップを縮
小して効率を向上させることができ、ボイスコイル３９
を小型化して、ひいてはエンジンマウント３全体の小型
化を達成することができる。

【００４１】一方、本実施例の電子制御エンジンマウン
トは上記した利点の他にも種々の利点を有しており、以
下に列挙して説明する。

【００４２】（１） 図２から明らかなように、主液室
２０と副液室２１とを区画する隔壁１６，１７の連通孔
４０内に可動板４１を配設しているため、その他の箇
所、例えば弾性体１８ｂ内等に可動板４１を設けた場合
に比較してスペース効率が良く、エンジンマウント３を
より一層小型化できる。

【００４３】（２） ボイスコイル３９を副液室２１の
下側の空気室２２内に設けて、取付部３７ａ，４１ａを
介して連通孔４０内の可動板４１を振動させている。し
たがって、ボイスコイル３９とＥＣＵ４とを接続する配
線が非圧縮性流体中に浸漬されてショートする虞が全く
なく、その動作を確実なものとすることができる。

【００４４】（３） 主液室２０及び副液室２１に非圧
縮性流体を注入するための注入孔２４ａをエンジンマウ
ント３の上部に設けているため、注入作業を極めて容易
に実施することができる。

【００４５】（４） ボイスコイル３９のヨーク３７を
２枚のダンパ３６で支持しているため、ヨーク３７と第
１の磁性体３１の円筒部３１ａとを高い同軸度に保持で
き、第２の磁性体３４と可動コイル３８との間のギャッ
プをより縮小して効率を向上させることができる。

【００４６】（５） ダイヤフラム１５の中央部がヨー
ク３７の取付部３７ａと可動板４１の取付部４１ａとの
間に挾持されているため、可動板４１の振動に伴いダイ
ヤフラム１５が常に可動板４１と同一方向に撓んで副液
室２１内の容積を強制的に変化させる。したがって、ダ
イヤフラム１５の弾性力だけを利用して副液室２１内の
容積変化を許容した場合に比較して、内部の非圧縮性流
体により可動板４１の振動が妨げられるのをより確実に
防止することができる。

【００４７】（６） エンジン２の運転状態に応じて定
常運転時には逆相制御を、過渡運転時には同相制御を実
行しているため、従来技術で説明したエンジンマウント
と同様のエンジン２の振動遮断の利点のみならず、エン
ジンシェイクの抑制という利点をも得ることができる。

【００４８】（７） エンジン回転速度Ｎの増加に伴い
振動加速度ｇの振幅が縮小されることに着目し、それに
応じてボイスコイル３９の駆動電流ｉの振幅Ｗを連続的
に縮小するように制御している。つまり、実際のエンジ
ンマウント３の弾性体１８ｂの撓み量に対応して可動板
４１のリフト量ｌをきめ細かく制御しているため、動ば
ね定数をより一層的確に制御できる上に、高回転域では
駆動電流ｉの振幅Ｗを縮小して消費電力を節減できる。
また、このように駆動電流ｉの振幅Ｗを変化させるだけ
の簡単な制御により実施可能である。

【００４９】（８） 振動加速度ｇが４０Hz以下の低周
波数域では、オリフィス２３を併用することにより可動
板４１の振動減衰作用を補っているため、可動板４１の
リフト量ｌ（駆動電流ｉの振幅Ｗ）をそれほど大きくす
る必要がなく、低周波数域におけるボイスコイル３９の
消費電力を大幅に節減できる。また、このように可動板
４１に大きなリフト量ｌが要求されないため、ボイスコ
イル３９のストロークを縮小してより一層小型化できる
とともに、耐久性を向上させることができる。

【００５０】次に、本実施例にかかる電子制御エンジン
マウントの特徴を実験データに基づいて詳細に説明す
る。図８は、電子制御エンジンマウントを振幅±０．１
ｍｍ、周波数１００Ｈｚで加振したときの特性図であ
る。このとき、ボイスコイル３９に与える交流電流のピ
ーク電流値Ｉp を±１Ａ、±３Ａ、±５Ａとパラ
メータ変化させ、エンジンマウントにかかる振動とボイ
スコイル３９に与える電流の位相角Δθ（ｄｅｇ）を変
えて絶対ばね定数Ｋs （Ｎ／ｍｍ）を求めたものであ
る。位相角Δθがエンジンマウントの振動とほぼ 180°
CAずれた所謂逆位相のとき絶対ばね定数が最小となり、
また、エンジンマウントの振動とほぼ一致した所謂同相
のとき、絶対ばね定数が最大となる。ここで、ボイスコ
イル３９に与える交流電流のピーク電流値Ｉp を大きく
する程、絶対ばね定数Ｋs は大きく変化する。しかし、
ピーク電流値Ｉp が大きいほど消費電力が増加するた
め、絶対ばね定数Ｋs をほぼ０とする最小のピーク電流
値Ｉp を選択する。

【００５１】このようにして、エンジン回転速度Ｎ（ｒ
ｐｍ）において発生する振動周波数ｆ（Ｈｚ）に対して
（ｉ）制御なし、（ii）逆相制御（最小ばね）、（iii)
同相制御（最大ばね）としたときの絶対ばね定数Ｋs
（Ｎ／ｍｍ）を図９に示す。（ii）逆相制御においては
２０〜２００Ｈｚ全域で絶対ばね定数をほぼ０の低いば
ね定数を有する低ばねとすることができ、一方、（iii)
同相制御においては（ｉ）制御なしの約２倍の高いばね
定数を有する高ばねとすることができた。

【００５２】エンジン回転速度Ｎ（ｒｐｍ）において発
生する振動周波数ｆの各周波数（２０〜２００Ｈｚ）に
対して最低ばね定数を実現するボイスコイル３９に与え
る交流電流のピーク電流値である最低ばね実現電流Ｉp
（Ａ）を図１０、最低ばね定数を実現する位相角である
最低ばね実現位相角Δθ（°CA）を図１１に示す。図１
０に示す最低ばね実現電流Ｉp は、基本的に低周波数で
ある程大きいが２００Ｈｚ付近でも大きくなっている。
また、図１１に示す最低ばね実現位相角Δθは、 180°
CAを中心とした曲線で表される。これは、振動系（電気
系及び機械系）の歪みによって生ずるものと考えられ
る。

【００５３】このように、振動周波数ｆによって最低ば
ね定数を与える最低ばね実現電流Ｉp 及び最低ばね実現
位相角Δθが異なり、エンジンマウントを最適制御する
ためには実験的に各振動周波数ｆにおける最適のＩp ，
Δθを求める必要がある。そこで、本発明にかかる一実
施例では、図１２に示すように、各エンジン回転速度Ｎ
（例えば、２００ｒｐｍ毎）に対して、最低ばね定数を
与える最低ばね実現電流Ｉp 及び最低ばね実現位相角Δ
θをマップとしてＥＣＵ４内のＲＯＭ６０に予め記憶し
ておき、図７のフローチャートのステップＳ４で、その
ときのエンジン回転速度Ｎに対するＩp ，Δθを補間演
算で求める。つまり、実際のエンジン回転速度Ｎに最も
近い図１２に基づいてマップに記憶された前後の２つの
エンジン回転速度におけるＩpi，Ｉpi+1及びΔθi ，Δ
θi+1 を選出し補間によりＩp ，Δθを算出するのであ
る。

【００５４】上述したように、本実施例の電子制御エン
ジンマウントはエンジン回転速度Ｎ、即ち、エンジンの
爆発に起因する１次振動周波数ｆに応じて、最適の電流
値と位相角をボイスコイル３９に与えることができるの
で、エンジンの全運転領域（６００〜６０００ｒｐｍ）
の振動周波数ｆ（２０〜２００Ｈｚ）で消費電力を最小
に保ちながら絶対ばね定数を０とできるため、アイドル
振動からこもり音までの振動・騒音を大幅に低減でき
る。更に、最大ばね定数を与える電流値Ｉp と位相角Δ
θとを同様に、マップとしてＥＣＵ４内のＲＯＭ６０に
予め記憶しておき、これらの値を用いることによりエン
ジンシェイクが低減できるという実際上の利点も併せて
有するものである。

【００５５】このように、本発明の一実施例の電子制御
エンジンマウントは、車体１とエンジン２との間に配設
され、非圧縮性流体が封入されエンジン２からの入力振
動により容積変化される主液室２０と、オリフィス２３
開口部を介して主液室２０と連通された副液室２１とを
有し、主液室２０の一端側に配設した可動板４１からな
る可動部材をボイスコイル３９からなるアクチュエータ
により入力振動に連動して振動させ、ばね定数を変更自
在な電子制御エンジンマウントにおいて、エンジン２の
エンジン回転速度に対応して最小または最大のばね定数
を設定するための前記アクチュエータの制御信号の最大
値と入力振動に対する位相角との関係をマップとして記
憶するＥＣＵ４内のＲＯＭ６０からなるマップ記憶手段
と、前記マップ記憶手段に記憶されたマップに基づき現
在のエンジン回転速度に対する制御信号の最大値と位相
角を算出し、この最大値と位相角とに基づき前記アクチ
ュエータを駆動するＥＣＵ４内のボイスコイル駆動回路
６２からなるアクチュエータ駆動手段とを具備するもの
である。

【００５６】故に、ＥＣＵに内蔵されたソフトウェアに
よりエンジン回転速度に応じた最適の振動位相と振幅と
を容易に得ることができ、アクチュエータを適切に駆動
してエンジンから車体への振動を低減することができる
ものである。

【００５７】なお、マップの形態は種々のものが利用で
き、マップを関数化して記憶してもよい。また、補間演
算は必ずしも必要ではなく、エンジン回転数の領域ごと
にピーク電流値と位相角とが与えられても十分にエンジ
ンから車体への振動が抑制される。さらに、最適な振幅
と、振動位相とを得るための制御信号は、電流値に限ら
ず、アクチュエータの種類によっては電圧値で与えられ
てもよい。

【００５８】ところで、同一エンジン回転速度であって
も、そのときのエンジン負荷により爆発起振力が異なる
ため、絶対ばね定数が０になる電流値Ｉp 及び位相角Δ
θが異なる。そこで、エンジン負荷の検出手段（例え
ば、スロットル開度）を備え、この検出手段により検出
された負荷によって異なるマップを選択するようにす
る。これにより、どのようなエンジン負荷状態であって
も最適のばね定数を得ることができ、更にきめ細かな防
振が達成可能な電子制御エンジンマウントを構成するこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子制御
エンジンマウントは、アクチュエータにて可動部材がエ
ンジンからの入力振動に連動して振動することによりば
ね定数を変更自在としてエンジンからの振動が車体側に
伝達されるのを防止している。このとき、エンジンのエ
ンジン回転速度に対応して最小または最大のばね定数を
設定する制御信号の最大値と位相角との関係をマップと
して記憶し、そのマップに基づき現在のエンジン回転速
度に対する制御信号の最大値及び位相角を算出し、その
算出された最大値と位相角に基づきアクチュエータを駆
動するものである。このため、エンジン回転で生じる振
動に対するばね定数が変化され、全エンジン回転領域に
おいて最適な防振効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントの全体構成を示す概略図である。

【図２】図２は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントにおけるエンジンマウントの詳細を示す断
面図である。

【図３】図３は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントのＥＣＵの構成を示すブロック図である。

【図４】図４は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントのＥＣＵが取り扱う信号波形を示すタイム
チャートである。

【図５】図５は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントにおける振動加速度と制御信号との関係を
示す特性図である。

【図６】図６は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントにおける駆動電流と可動板のリフト量との
関係を示す特性図である。

【図７】図７は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントで使用されているＣＰＵの処理手順を示す
フローチャートである。

【図８】図８は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントにおける位相角と絶対ばね定数との関係を
示す特性図である。

【図９】図９は本発明の一実施例にかかる電子制御エン
ジンマウントにおける振動周波数と絶対ばね定数との関
係を示す特性図である。

【図１０】図１０は本発明の一実施例にかかる電子制御
エンジンマウントにおける振動周波数と最低ばね実現電
流との関係を示す特性図である。

【図１１】図１１は本発明の一実施例にかかる電子制御
エンジンマウントにおける振動周波数と最低ばね実現位
相角との関係を示す特性図である。

【図１２】図１２は本発明の一実施例にかかる電子制御
エンジンマウントでマップとして記憶されるエンジン回
転速度に対する最適位相角と最適電流とを表すデータを
示す一覧表である。

【図１３】図１３は従来の電子制御エンジンマウントを
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ エンジン ２０ 主液室 ２１ 副液室 ３８ 可動コイル ３９ ボイスコイル ４１ 可動板（可動部材） ６０ ＲＯＭ（マップ記憶手段） ６２ ボイスコイル駆動回路（アクチュエータ駆動手
段）

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、非圧
   縮性流体が封入され前記エンジンからの入力振動により
   容積変化される主液室と、オリフィス開口部を介して前
   記主液室と連通された副液室とを有し、前記主液室の一
   端側に配設した可動部材をアクチュエータにより前記入
   力振動に連動して振動させ、ばね定数を変更自在な電子
   制御エンジンマウントにおいて、 前記エンジンのエンジン回転速度に対応して最小または
   最大のばね定数を設定するための前記アクチュエータの
   制御信号の最大値と入力振動に対する位相角との関係を
   マップとして記憶するマップ記憶手段と、 前記マップ記憶手段に記憶された前記マップに基づき現
   在のエンジン回転速度に対する制御信号の最大値と位相
   角を算出し、この最大値と位相角とに基づき前記アクチ
   ュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段とを具備す
   ることを特徴とする電子制御エンジンマウント。