DE602004002417T2

DE602004002417T2 - Antischwingungslagerungssystem für den Motor

Info

Publication number: DE602004002417T2
Application number: DE602004002417T
Authority: DE
Inventors: Hirotomi Nemoto; Manabu Sekine; Atsushi Abe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: EP1455112A2; US7946561B2; JP4284399B2; US20040232307A1; EP1455112B1; EP1455112A3; DE602004002417D1; JP2004262389A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antischwingungslagerungssystem für einen Motor, worin die Übertragung von Schwingungen von einem Motor zu einem Fahrzeugkörperrahmen unterdrückt wird, indem die Zufuhr von elektrischem Strom zu einem Aktuator einer aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung gesteuert/geregelt wird.
Beschreibung der verwandten Technik
Eine Antischwingungslagerungsvorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 7-42783 offenbart. Die offenbarte Antischwingungslagerungsvorrichtung verändert eine Federkonstante durch Anlegen von elektrischem Strom an einen Aktuator, um ein bewegliches Element in Schwingung zu versetzen. Die offenbarte Vorrichtung zeigt eine wirksame Antischwingungsleistung in verschiedenen Bereichen der Motordrehzahl durch vorheriges Speichern einer Beziehung zwischen einem Spitzenstromwert und einer Phase des angelegten elektrischen Stroms in einem Kennfeld zum Setzen der Federkonstante. Dementsprechend wird ein geeigneter Spitzenstromwert und eine Phase des elektrischen Stroms zur Anlage an den Aktuator aus dem Kennfeld erhalten, welches der Motordrehzahl entspricht.
Wenn jedoch während des Betriebs der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung eine Abnormalität im Motor erzeugt wird und in einer plötzlichen Zunahme des Schwingungsbetrags resultiert, wird das aktive Antischwingungslagerungssystem dazu gezwungen, über eine Grenze der Leistungsfähigkeit des Systems hinaus zu arbeiten, beim Versuch, die Schwingung zu unterdrücken. Im Ergebnis besteht eine Möglichkeit, dass in dem aktiven Antischwingungslagerungssystem selbst eine Abnormalität erzeugt wird, oder die Haltbarkeit des aktiven Antischwingungslagerungssystems verringert ist. In dem Fall, wo eine Abnormalität in dem aktiven Antischwingungslagerungssystem selbst erzeugt wird, könnte dann, wenn der Betriebszustand des Motors zu einem Betriebszustand umgeschaltet wird, wo ein Betrag oder der Pegel der Schwingung erhöht ist, das aktive Antischwingungslagerungssystem nicht in der Lage sein, die Schwingung zu unterdrücken, was in einer Zunahme von Geräusch und/oder eines Betrags und/oder Pegels der Schwingung resultiert.
Die US-B1-6422546 offenbart ein Antischwingungslagerungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 2. Dieser Motor ist nicht zwischen einem Allzylinderbetriebszustand und einem Zylinderabschaltzustand, worin der Betrieb zumindest eines Zylinders gestoppt ist, umschaltbar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, in der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung oder dem Motor eine Abnormalität erzeugt wird, wird eine Reduktion in der Haltbarkeit der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung verhindert, und eine Zunahme vom Geräusch und der Schwingung wird minimiert.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Antischwingungslagerungssystem für einen Motor angegeben, enthaltend ein elastisches Element, das zur Aufnahme einer Schwingung des Motors ausgelegt ist; eine Flüssigkeitskammer, worin zumindest ein Abschnitt einer Wandoberfläche der Flüssigkeitskammer durch das elastische Element definiert ist; ein bewegliches Element, das zur Veränderung eines Volumens der Flüssigkeitskammer ausgelegt ist; und einen Aktuator, der eine elektromagnetische Kraft zum Antrieb des beweglichen Element verwendet, und worin eine Übertragung der Schwingung des Motors auf einen Fahrzeugkörperrahmen durch Steuern/Regeln der Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Aktuator verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung unterbunden wird, wenn eine Abnormalität in einem Betriebszustand des Motors erfasst wird.
Wenn die Übertragung von Motorschwingungen auf den Fahrzeugkörperrahmen durch Steuern/Regeln der elektrischen Stromzufuhr zu dem Aktuator unterdrückt wird, dann wird, wenn im Betriebszustand des Motors eine Abnormalität erfasst wird, der Betrieb der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung unterbunden. Somit lässt sich verhindern, dass die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung in einer Situation unnötig arbeitet, wo die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung nicht in der Lage ist, die Schwingung des Motors zu unterdrücken. Ferner wird verhindert, dass der Aktuator unnötig arbeitet und elektrischen Strom verschwendet. Darüber hinaus wird die Haltbarkeit der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung nicht beeinträchtigt.
Gemäß Anspruch 2 wird ein Antischwingungslagerungssystem für einen Motor angegeben, enthaltend ein elastisches Element, das zur Aufnahme einer Schwingung des Motors ausgelegt ist; eine Flüssigkeitskammer, worin zumindest ein Abschnitt einer Wandoberfläche der Flüssigkeitskammer durch das elastische Element definiert ist; ein bewegliches Element, das zur Veränderung eines Volumens der Flüssigkeitskammer ausgelegt ist; und einen Aktuator, der eine elektromagnetische Kraft zum Antrieb des beweglichen Element verwendet, worin eine Übertragung der Schwingung des Motors auf einen Fahrzeugkörperrahmen durch Steuern/Regeln der Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Aktuator verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor einen Zylinderabschaltmechanismus aufweist, der zwischen einem Allzylinderbetriebszustand und einem Zylinderabschaltzustand, in dem nicht alle Zylinder arbeiten, umschaltbar ist, und dass der Zylinderabschaltzustand des Motors unterbunden wird, wenn eine Abnormalität in einem Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung erfasst wird.
Wenn die Übertragung von Motorschwingungen auf den Fahrzeugkörperrahmen durch Steuern/Regeln der elektrischen Stromzufuhr zum Aktuator unterdrückt wird, dann wird die Zylinderabschaltung des Motors unterbunden, wenn in dem Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung eine Abnormalität erfasst wird. Daher lässt sich eine Situation vermeiden, in der eine Zunahme von Motorschwingungen aufgrund der Zylinderabschaltung durch die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung nicht unterdrückt werden kann.
Ein erstes elastisches Element in einer unten beschriebenen Ausführung entspricht dem elastischen Element der vorliegenden Erfindung. Auch entspricht eine erste Flüssigkeitskammer in der unten beschriebenen Ausführung der Flüssigkeitskammer der vorliegenden Erfindung.
Die obigen und anderen Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsseitenansicht einer aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 2-2 in 1;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 3-3 in 1;
4 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht wesentlicher Abschnitte der in 1 gezeigten Vorrichtung;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik zum Steuern/Regeln eines Aktuators zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik zum Steuern/Regeln der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung zeigt, wenn während des Betriebszustands eines Motors eine Abnormalität erzeugt wird; und
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Technik zum Steuern/Regeln des Motors zeigt, wenn während eines Betriebszustands der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung eine Abnormalität erzeugt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine in den 1 bis 4 gezeigte aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M lagert einen Motor E mit Zylinderabschaltung an einem Fahrzeugkörperrahmen eines Automobils elastisch. Die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M wird durch eine elektronische Steuereinheit U gesteuert, welche mit einem Kurbelpulssensor S verbunden ist, der eine Kurbelpulsausgabe mit der Drehung einer Kurbelwelle des Motors E erfasst. Der Kurbelpuls wird sechsunddreißig Mal pro Umdrehung der Kurbelwelle ausgegeben, wobei nämlich der Kurbelpuls einmal bei jedem Kurbelwinkel von 10° ausgegeben wird.
Die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M hat eine Struktur, die relativ zu einer Achse L im Wesentlichen symmetrisch ist, und enthält ein Innenrohr 12, das an einen plattenförmigen Montagebeschlag 11 geschweißt ist, der mit dem Motor E gekoppelt ist. Ein Außenrohr 13 ist koaxial um einen Außenumfang des Innenrohrs 12 herum angeordnet. Ein Oberende und ein Unterende eines ersten elastischen Elements 14, das aus dickem Gummi gebildet ist, sind mit dem Innenrohr 12 und dem Außenrohr 13 jeweils durch Vulkanisierung verbunden. Ein scheibenförmiges erstes Öffnungs-definierendes Element 15, das an einem Mittelabschnitt eine Öffnung 15b aufweist, ein zweites Öffnungs-definierendes Element 16, das ringförmig ausgebildet ist, mit einem topfförmigen oder U-förmigen Querschnitt mit offener Oberseite, und ein drittes Öffnungs-definierendes Element 17, das ringförmig ausgebildet ist, und auch einen topfförmigen oder U-förmigen Querschnitt mit offener Oberseite aufweist, sind durch Schweißen integral miteinander verbunden. Außenumfangsabschnitte des ersten Öffnungs-definierenden Elements 15 und des zweiten Öffnungs-definierenden Elements 16 liegen aufeinander und sind an einem Krimpabschnitt 13a befestigt, der an einem unteren Abschnitt des Außenrohrs 13 vorgesehen ist.
Ein Außenumfang eines zweiten elastischen Elements 18, das aus membranförmigem Gummi gebildet ist, ist am Innenumfang des dritten Öffnungs-definierenden Elements 17 durch Vulkanisierung befestigt. Ein Kappenelement 19 ist am Innenumfang des zweiten elastischen Elements 18 durch Vulkanisierung befestigt. Das Kappenelement 19 ist in einem vertikal beweglichen Element 20 auch durch Presssitz befestigt, wobei das bewegliche Element 20 entlang der Achse L angeordnet ist. Ein Außenumfang einer Membrane 22 ist durch Vulkanisierung an einem Ringelement 21 befestigt, das an dem Krimpabschnitt 13a des Außenrohrs 13 befestigt ist. Ein Kappenelement 23 ist an einem Innenumfang der Membrane 22 durch Vulkanisierung befestigt, und ist an dem beweglichen Element 20 durch Presssitz befestigt.
Somit ist eine erste Flüssigkeitskammer 24, in der Flüssigkeit dicht eingeschlossen ist, zwischen dem ersten elastischen Element 14 und dem zweiten elastischen Element 18 definiert. Eine zweite Flüssigkeitskammer 25, in der Flüssigkeit dicht eingeschlossen ist, ist zwischen dem zwischen elastischen Element 18 und der Membrane 22 definiert. Die erste Flüssigkeitskammer 24 und die zweite Flüssigkeitskammer 25 stehen miteinander durch eine obere Öffnung 26 und eine untere Öffnung 27 in Verbindung, die durch die ersten, zweiten und dritten Öffnungs-definierenden Elemente 15, 16 und 17 definiert sind.
Die obere Öffnung 26 ist ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem ersten Öffnungs-definierenden Element 15 und dem zweiten Öffnungs-definierenden Element 16 definiert ist. Eine Verbindungsbohrung 15a ist in dem ersten Öffnungs-definierenden Element 15 an einer Seite einer Trennwand 26a ausgebildet, die an einem Abschnitt der oberen Öffnung 26 vorgesehen ist. Eine Verbindungsbohrung 16a ist in dem zweiten Öffnungs-definierenden Element 16 an der anderen Seite der Trennwand 26a ausgebildet. Daher ist die obere Öffnung 26 im Wesentlichen durch einen Kreis definiert, der sich von der Verbindungsbohrung 15a des ersten Öffnungs-definierenden Elements 15 zu der Verbindungsbohrung 16a des zweiten Öffnungs-definiertenden Elements 16 erstreckt (siehe 2).
Die untere Öffnung 27 ist ein ringförmiger Kanal, der zwischen dem zweiten Öffnungs-definierenden Element 16 und dem dritten Öffnungs-definierenden Element 17 definiert ist. Die Verbindungsbohrung 16a ist in dem zweiten Öffnungs-definierenden Element 16 an einer Seite einer Trennwand 27a ausgebildet, die in einem Abschnitt der unteren Öffnung 27 vorgesehen ist. Eine Verbindungsbohrung 17a ist in dem dritten Öffnungs-definierenden Element 17 an der anderen Seite der Trennwand 27a ausgebildet. Daher ist die untere Öffnung 27 im Wesentlichen durch einen anderen Kreis definiert, der sich von der Verbindungsbohrung 16a in dem zweiten Öffnungs-definierenden Element 16 zu der Verbindungsbohrung 17a in dem dritten Öffnungs-definierenden Element 17 erstreckt (siehe 3).
Gemäß dem Vorstehenden steht die erste Flüssigkeitskammer 24 mit der zweiten Flüssigkeitskammer 25 durch die obere Öffnung 26 und die untere Öffnung 27, die in Serie miteinander verbunden sind, in Verbindung.
Ein ringförmiger Montagebeschlag 28, der zum Befestigen der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M an dem Fahrzeugkörperrahmen F verwendet wird, ist an dem Krimpabschnitt 13a des Außenrohrs 13 befestigt. Ein Aktuatorgehäuse 30 ist an eine Unterseite des Montagebeschlags 28 geschweißt und definiert eine Außenhülle eines Aktuators 29.
Ein Joch 32 ist an einem unteren Abschnitt des Aktuatorgehäuses 30 befestigt, und eine Wicklung 34, die um eine Spule 33 herumgewickelt ist, ist in einem durch das Aktuatorgehäuse 30 und das Joch 32 definierten Raum untergebracht. Ein mit Boden versehenes zylindrisches Lager 36 ist in einen zylindrischen Abschnitt 32a des Jochs 32 und in einen Innenumfang der ringförmigen Wicklung eingesetzt. Ein scheibenförmiger Anker 38 ist an einer Innenumfangsoberfläche des Aktuatorgehäuses 30 und gegenüber einer Oberseite der Wicklung 38 verschiebbar gelagert. Eine Stufe 38a, die am Innenumfang des Ankers 38 ausgebildet ist, steht mit einem oberen Abschnitt des Lagers 36 in Eingriff. Der Anker 38 wird durch eine Feder 42 nach oben vorgespannt, wie etwa eine Tellerfeder, die zwischen dem Anker 38 und einer Oberseite der Spule 33 angeordnet ist, um mit einem am Aktuatorgehäuse 30 vorgesehenen Sperrabschnitt 30a in Eingriff zu treten.
Ein zylindrischer Schieber 43 ist in einen Innenumfang des Lagers 36 verschiebbar eingesetzt, und ein Schaftabschnitt 20a, der sich von dem beweglichen Element 20 nach unten erstreckt, ist mit einer Nabe 44 verbunden, die lose einen oberen Boden des Lagers durchsetzt und in dem Schieber 43 befestigt ist. Eine Schraubenfeder 41 ist zwischen dem Lager 36 und dem Schieber 43 angeordnet, wobei durch die Schraubenfeder 41 das Lager 36 nach oben und der Schieber 43 nach unten vorgespannt wird.
Wenn die Wicklung 34 des Aktuators 29 im entregten Zustand ist, wird eine Federkraft der Schraubenfeder 41 nach unten auf den Schieber 43 ausgeübt, der an dem Lager 36 verschiebbar gelagert ist, und eine Federkraft einer Schraubenfeder 45, die zwischen dem Schieber 43 und einer Bodenfläche des Jochs 32 angeordnet ist, wirkt nach oben auf den Schieber 43. Somit wird der Schieber 43 an einer Stelle gestoppt, wo die Federkräfte der Schraubenfedern 41 und 45 im Gleichgewicht stehen. Wenn die Wicklung 34 erregt wird und den Anker 38 nach unten anzieht, drückt die Stufe 38 auf das Lager 36, um nach unten zu gleiten, wobei die Schraubenfeder 41 zusammengedrückt wird. Im Ergebnis nimmt die Federkraft der Schraubenfeder 41 zu, wobei der Schieber 43 absinkt, während er die Schraubenfeder 45 komprimiert. Daher wird das bewegliche Element 20, das durch die Nabe 44 und den Schaftabschnitt 20a mit dem Schieber 43 verbunden ist, abgesenkt, und das zweite elastische Element 18, das mit dem beweglichen Element 20 verbunden ist, verformt sich abwärts, um das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 zu erhöhen. Wenn andererseits die Wicklung 34 entregt ist, wird das bewegliche Element 20 angehoben, und das zweite elastische Element 18 wird aufwärts verformt, um das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 zu verringern.
Wenn somit das erste elastische Element 41 durch eine Eingangslast von dem Motor E verformt wird, ändert sich das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24, wenn während der Fahrt des Automobils eine Motor-Schüttelschwingung niedriger Frequenz erzeugt wird, und die Flüssigkeit fließt zwischen der ersten Flüssigkeitskammer 24 und der zweiten Flüssigkeitskammer 25, die über die obere Öffnung 26 und die untere Öffnung 27 miteinander verbunden sind. Wenn das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 erhöht oder verringert wird, nimmt das Volumen der zweiten Flüssigkeitskammer 25 dementsprechend ab oder zu. Auch wird die Volumenänderung der zweiten Flüssigkeitskammer 25 durch die elastische Verformung der Membrane 22 absorbiert. Hierbei wird die von dem Motor E auf den Fahrzeugkörperrahmen F übertragene Schwingung wirkungsvoll gedämpft, weil die Formen und Größen der oberen Öffnung 26 und der unteren Öffnung 27, sowie die Federkonstante des ersten elastischen Elements 14 so eingestellt sind, dass eine niedrigere Federkonstante oder einer höhere Dämpfkraft in einem Frequenzbereich der Motor-Schüttelschwingung aufzeigen.
In dem Frequenzbereich der Motor-Schüttelschwingung wird der Aktuator 29 im Nichtbetriebszustand gehalten.
Wenn eine Schwingung mit einer Frequenz, die höher ist als die Motor-Schüttelschwingung, d.h. eine Schwingung während des Leerlaufs aufgrund der Drehung der Kurbelwelle des Motors E oder eine Schwingung während der Abschaltung der Zylinder erzeugt wird, wird die Flüssigkeit in der oberen Öffnung 26 und der unteren Öffnung 27, die die erste Flüssigkeitskammer 24 mit der zweiten Flüssigkeitskammer 25 verbinden, in einen festhängenden Zustand gebracht, worin die Antischwingungsfunktion nicht erreicht wird. Aus diesem Grund wird der Aktuator 29 angetrieben, um eine Antischwingungsfunktion auszuüben.
Um die Antischwingungsfunktion durch den Aktuator 29 auszuüben, steuert/regelt die elektronische Steuereinheit U die Zufuhr des elektrischen Stroms zu der Wicklung 34 auf der Basis eines Signals von dem Kurbelpulssensor S. Die Inhalte dieser Steuerung werden nachfolgend im Detail in Bezug auf ein Flussdiagramm in 5 beschrieben.
Zuerst wird in Schritt S1 ein Kurbelpuls gelesen, der von dem Kurbelpulssensor S für jeden Kurbelwinkel von 10° ausgegeben wird. Ein Zeitintervall des Kurbelpulses wird in Schritt S2 durch Vergleich des gelesenen Kurbelpulses mit einem Referenzkurbelpuls berechnet, d.h. eines OT-Signals eines bestimmten Zylinders. Dann wird in Schritt S3 die Kurbelwinkelgeschwindigkeit ω berechnet, indem der Kurbelwinkel von 10° durch das Zeitintervall des Kurbelpulses dividiert wird. In Schritt S4 wird eine Kurbelwinkelbeschleunigung dω/dt durch zeitliches Differenzieren der Kurbelwinkelgeschwindigkeit ω berechnet. In Schritt S5 wird ein Drehmoment Tq um die Kurbelwelle des Motors E gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Tq = I × dω/dt worin I ein Trägheitsmoment um die Kurbelwelle des Motors E herum ist. Vorausgesetzt, dass sich die Kurbelwelle mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ω dreht, ist das Drehmoment Tq gleich 0 (null). Jedoch wird während eines Expansionstakts die Winkelgeschwindigkeit ω aufgrund der Beschleunigung eines Kolbens erhöht, und während eines Verdichtungstakts wird die Winkelgeschwindigkeit ω aufgrund der Verzögerung des Kolbens verringert, worbei die Kurbelwinkelbeschleunigung dω/dt erzeugt wird, und ein Drehmoment Tq erzeugt wird, das proportional zur Kurbelwinkelbeschleunigung dω/dt ist.
In Schritt S6 werden ein Maximalwert und ein Minimalwert des Drehmoments, die einander benachbart sind, im Hinblick auf die Zeit bestimmt. Eine Amplitude in der Position der den Motor E tragenden aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M wird gemäß einer Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten des Drehmoments berechnet, wobei nämlich in Schritt S7 ein Fluktuationsbetrag im Drehmoment berechnet wird.
Die Amplitude entspricht der Höhe der Schwingung des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn in Schritt S8 die Amplitude gleich oder größer als ein voreingestellter Wert ist, wird in Schritt S9 die Phase der Schwingung des Motors berechnet. Die Phase der Schwingung des Motors wird aus dem Kurbelwinkel berechnet, der vorliegt, wenn das Drehmoment einen Maximalwert einhält. Wenn andererseits in Schritt S8 die Amplitude kleiner als der voreingestellte Wert ist, wird in Schritt S10 die Phase der Vibration des Motors auf einen voreingestellten Wert fixiert. Ein Tastwellenverlauf und eine Steuerzeit, d.h. eine Phase, des der Wicklung 34 des Aktuators 29 zugeführten elektrischen Stroms werden in Schritt S11 auf der Basis der berechneten Größe der Motorschwingung und der berechneten Phase der Motorschwingung (oder einer voreingestellten Phase der Motorschwingung) bestimmt.
Wenn daher der Motor E durch Schwingung nach unten versetzt wird, nimmt das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 ab, sodass der Flüssigkeitsdruck zunimmt, und die Wicklung 34 wird erregt, um den Anker 38 anzuziehen. Im Ergebnis wird der Anker 38 zusammen mit dem Schieber 43 und dem beweglichen Element 20 nach unten bewegt, während die Schraubenfedern 41 und 45 komprimiert werden, worin das zweite elastische Element 18, das mit einem Innenumfang des beweglichen Elements 20 verbunden ist, nach unten verformt wird. Im Ergebnis nimmt das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 zu, um eine Zunahme im Flüssigkeitsdruck zu unterdrücken, wobei die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M eine aktive Tragkraft erzeugt, um die Abwärtsübertragung einer Last von dem Motor E auf den Fahrzeugkörperrahmen F zu verhindern.
Wenn andererseits der Motor E nach oben versetzt wird, nimmt das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 zu, sodass der Flüssigkeitsdruck abnimmt, und die Wicklung 34 wird entregt, um das Anziehen des Ankers 38 aufzuheben. Im Ergebnis wird der Anker 38 zusammen mit dem Schieber 43 und dem beweglichen Element 20 durch die Federkräfte der Schraubenfedern 41 und 45 nach oben bewegt, wobei das zweite elastische Element 18, das am Innenumfang mit dem beweglichen Element 20 verbunden ist, nach oben verformt wird. Im Ergebnis nimmt das Volumen der ersten Flüssigkeitskammer 24 ab, um eine Abnahme im Flüssigkeitsdruck zu unterdrücken, und daher erzeugt die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M eine aktive Tragkraft, um Aufwärtsübertragung der Last von dem Motor E auf den Fahrzeugkörperrahmen F zu verhindern.
Wie oben beschrieben, werden die Größe und Phase der Motorschwingung aus dem Kurbelpuls des Motors E, der von dem Kurbelpulssensor S erfasst wird, geschätzt. Auch wird der elektrische Strom, der an die Wicklung 34 des Aktuators 29 angelegt wird, auf der Basis der geschätzten Größe und der Druckphase der Motorschwingung gesteuert. Daher zeigt die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M eine wirkungsvolle Antischwingungsleistung, ohne durch eine Veränderung in den Schwingungscharakteristiken verschiedener Motoren oder durch eine Änderung in den Schwingungscharakteristiken aufgrund des langfristigen Gebrauchs des Motors E beeinflusst zu werden.
Wenn die geschätzte Motorschwingung kleiner wird, wird auch die Drehmomentschwankung kleiner. Aus diesem Grund wird die Genauigkeit der geschätzten Phase der Motorschwingung aus der Phase, bei der das Drehmoment einen Maximalwert einnimmt, verringert, sodass es schwierig wird, den Aktuator 29 richtig anzusteuern. In diesem Fall wird jedoch der Aktuator 29 auf der Basis der geschätzten Größe der Motorschwingung und der voreingestellten Phase der Motorschwingung gesteuert/geregelt. Auch wenn es schwierig ist, die Phase der Motorschwingung zu schätzen, wird insofern der Aktuator 29 richtig angesteuert, und die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M wird eine wirkungsvolle Antischwingungsleistung erreicht.
Wenn nun in Schritt S22 im Flussdiagramm von 6 während der Steuerung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M der Betriebszustand des Motors E normal ist, wird in Schritt S23 die Steuerung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M fortgesetzt. Wenn andererseits im Betriebszustand des Motors E in Schritt S22 eine Abnormalität erzeugt wird, wird die Steuerung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M unterbrochen.
Somit wird verhindert, dass die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M nutzlos in einem Zustand in Betrieb ist, in dem sich eine starke Schwingung des Motors E, in dem eine Abnormalität entstanden ist, nicht unterdrückt werden kann, und es lässt sich vorab eine Situation vermeiden, in der der Aktuator 29 nutzlos elektrische Energie verbraucht, sowie eine Situation, in der die Belastung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M zunimmt, was zu einer reduzierten Haltbarkeit führt.
Die Abnormalität im Betriebszustand des Motors E enthält z.B. eine Abnormalität in einem Zylinderstoppmechanismus. Die Erfassung einer solchen Abnormalität erfolgt durch Überwachung eines Zylinderabschalt-Umschalthydraulikdrucks durch einen Hydraulikdrucksensor, oder durch Überwachen des Kabelbruchs eines Hydraulikdruck-Umschaltsolenoidventils.
Wenn in Schritt S32 im Flussdiagramm von 7 während der Steuerung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M in Schritt S31 der Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M normal ist, wird in Schritt S33 die Steuerung der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M fortgesetzt. Wenn andererseits in Schritt S32 im Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M eine Abnormalität erzeugt und dabei in Schritt S34 der Motor E im Zylinderabschaltzustand ist, wird in Schritt S35 der Zylinderabschaltzustand aufgehoben, worin der Motor E zu einem Allzylinderbetriebszustand zurückgebracht wird. Wenn in Schritt S34 der Motor E nicht im Zylinderabschaltzustand ist, wird das Umschalten des Zylinderabschaltzustands unterbunden.
Somit lässt sich in einem Zustand, in dem in der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M eine Abnormalität erzeugt wird, worin keine ausreichende Antischwingungsfunktion erzielt werden kann, vorab verhindern, dass der Motor in den Zylinderabschaltzustand gebracht wird, in dem die Schwingung des Motors E zunimmt, um hierdurch eine Geräusch- und Schwingungszunahme zu verhindern.
Die Abnormalität im Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung M enthält z.B. Abnormalitäten im Aktuator 29 und der elektronischen Steuereinheit U. Die Erfassung einer solchen Abnormalität erfolgt durch Überwachung der Höhe des durch den Aktuator 29 fließenden Stroms, oder durch Überwachung des Kabelbruchs auf der Basis einer Spannung jedes der Signalkabel für die elektronische Steuereinheit U.
Obwohl die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt ist, und verschiedene konstruktive Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Z.B. ist in der Ausführung die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M zum Lagern des Motors E des Automobils aufgezeigt worden, aber die aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung M gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch auf die Lagerung jedes Motors anwendbar, nicht nur für den Motor eines Automobils.

Claims

Antischwingungslagerungssystem für einen Motor, das eine aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung (M) umfasst, enthaltend: ein elastisches Element (14), das zur Aufnahme einer Schwingung des Motors (E) ausgelegt ist; eine Flüssigkeitskammer (24), worin zumindest ein Abschnitt einer Wandoberfläche der Flüssigkeitskammer (24) durch das elastische Element (14) definiert ist; ein bewegliches Element (20), das zur Veränderung eines Volumens der Flüssigkeitskammer (24) ausgelegt ist; und einen Aktuator (29), der eine elektromagnetische Kraft zum Antrieb des beweglichen Element (20) verwendet, und worin eine Übertragung der Schwingung des Motors (E) auf einen Fahrzeugkörperrahmen (F) durch Steuern/Regeln der Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Aktuator (29) verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung (M) unterbunden wird, wenn eine Abnormalität in einem Betriebszustand des Motors (E) erfasst wird.
Antischwingungslagerungssystem für einen Mehrzylindermotor, das eine aktive Antischwingungslagerungsvorrichtung umfasst, enthaltend: ein elastisches Element (14), das zur Aufnahme einer Schwingung des Motors (E) ausgelegt ist; eine Flüssigkeitskammer (24), worin zumindest ein Abschnitt einer Wandoberfläche der Flüssigkeitskammer (24) durch das elastische Element (14) definiert ist; ein bewegliches Element (20), das zur Veränderung eines Volumens der Flüssigkeitskammer (24) ausgelegt ist; und einen Aktuator (29), der eine elektromagnetische Kraft zum Antrieb des beweglichen Element (20) verwendet, worin eine Übertragung der Schwingung des Motors (E) auf einen Fahrzeugkörperrahmen (F) durch Steuern/Regeln der Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Aktuator (29) verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (E) einen Zylinderabschaltmechanismus aufweist, der zwischen einem Allzylinderbetriebszustand und einem Zylinderabschaltzustand, in dem nicht alle Zylinder arbeiten, umschaltbar ist, und dass der Zylinderabschaltzustand des Motors (E) unterbunden wird, wenn eine Abnormalität in einem Betriebszustand der aktiven Antischwingungslagerungsvorrichtung erfasst wird.
Antischwingungssystem nach Anspruch 1 oder 2, worin das elastische Element (14) aus Gummi gebildet ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 1 oder 2, worin das bewegliche Element (20) vertikal beweglich ist und einen sich in den Aktuator (29) hinein erstreckenden Schaftabschnitt (20a) enthält.
Antischwingungssystem nach Anspruch 1 oder 2, worin der Aktuator (29) eine Außenschale enthält, die durch ein Aktuatorgehäuse (30) definiert ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 5, worin ein Joch (32) an einem unteren Abschnitt des Aktuatorgehäuses (30) befestigt ist und eine Wicklung (34) in einem durch das Aktuatorgehäuse (30) und das Joch (32) definierten Raum untergebracht ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 6, worin ein scheibenförmiger Anker (38) an einer Innenumfangsoberfläche des Aktuatorgehäuses (30) und gegenüber einer Oberseite der Wicklung (34) verschiebbar gelagert ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 7, worin ein Vorspannelement (42) zwischen dem Anker (38) und einem oberen Abschnitt einer Spule (33), um die die Wicklung (34) herumgewickelt ist, angeordnet ist und den Anker (38) nach oben vorspannt.
Antischwingungssystem nach Anspruch 8, worin ein zylindrischer Schieber (43) in einen zylindrischen Abschnitt des Jochs (32) verschiebbar eingesetzt ist und eine Nabe (44) enthält, mit der der Schaftabschnitt (20a) des beweglichen Elements (20) verbunden ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 9, worin ein zylindrisches Lager (36) zwischen den zylindrischen Abschnitt des Jochs (32) und den zylindrischen Schieber (42) verschiebbar eingesetzt ist.
Antischwingungssystem nach Anspruch 10, worin ein gewickeltes Vorspannelement (41) zwischen dem zylindrischen Lager (36) und dem zylindrischen Schieber (43) und um den Schaftabschnitt (20a) des beweglichen Elements (20) herum angeordnet ist, und worin das gewickelte Vorspannelement (41) das zylindrische Lager (36) und den zylindrischen Schieber (43) in voneinander entgegengesetzte Richtungen vorspannt.
Antischwingungssystem nach Anspruch 1, worin der Motor (E) ein Mehrzylindermotor ist, der einen Zylinderstoppmechanismus aufweist, der zwischen einem Allzylinderbetriebszustand und einem Zylinderabschaltzustand, in dem nicht alle Zylinder arbeiten, umschaltbar ist und worin die Abnormalität im Betriebszustand des Motors (E) eine Abnormalität in dem Zylinderstoppmechanismus ist.