JP2523445Y2 - エンジンマウントバネ定数切換制御装置 - Google Patents

エンジンマウントバネ定数切換制御装置

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JP2523445Y2
JP2523445Y2 JP1988087748U JP8774888U JP2523445Y2 JP 2523445 Y2 JP2523445 Y2 JP 2523445Y2 JP 1988087748 U JP1988087748 U JP 1988087748U JP 8774888 U JP8774888 U JP 8774888U JP 2523445 Y2 JP2523445 Y2 JP 2523445Y2
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    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
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Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンと車体との介装されるエンジンマ
ウントインシュレータのバネ定数を切換制御するエンジ
ンマウントバネ定数切換制御装置に関する。
（従来の技術） 従来、エンジンマウントバネ定数切換制御装置として
は、例えば、実開昭59−160416号公報や第５図に示すよ
うな装置が知られている。
この従来装置は、エンジンａと車体ｂとの介装される
エンジンマウントインシュレータとして内部に２室の液
封室を持ち、両室を連通または遮断することによりバネ
定数を２段階に切換可能な液封インシュレータｃが用い
られ、コントロールユニットｄからソレノイドバルブｅ
へは、加減速度にバルブ閉により高バネ定数側に切換
え、アイドル時や一定速走行時にバルブ開により低バネ
定数側に切換える指令が出力される。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置にあっては、アイ
ドル時には低バル定数の選択によりエンジンロール剛性
を低下させ、また、加減速時には高ばね定数の選択によ
りエンジンロール剛性を高め、アイドル振動の抑制や加
減速時の音振性能の向上を望めるものの、一定速走行時
においては常に低バル定数が選択される為、路面状態に
よる次数成分周波数と、エンジンをマス、エンジンマウ
ントをバネとした系の共振を主要因とする車体ピーク周
波数とが一致すると乗り心地が大幅に悪化するという問
題がある。
即ち、所定の固有プロフィールを持つ固有プロフィール
路面である場合、第６図に示すように、路面の固有プロ
フィール次数成分周波数と車体ピーク周波数（エンジン
共振による）とが一致する時には、車体への変位入力が
非常に高まる。
また、ランダム入力路面である場合、第７図に示すよう
に、ホイールベース次数成分周波数（１次,2次,3次…）
と車体ピーク周波数とが一致する時には、車体への変位
入力が非常に高まる。
本考案は、このような問題に着目し、一定速走行時に
おける変位入力の低減を目指す装置の開発を共通の課題
とする。
そして、この課題をランダム入力路面と固有プロフィ
ール路面とに夫々着目した下記の手段により解決し、ラ
ンダム入力路面での一定速走行時における乗り心地の向
上と、固有プロフィール路面での一定速走行時における
乗り心地の向上とを図ったエンジンマウントバネ定数切
換制御装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すると共に上記目的を達成するため請
求項１記載のンジンマウントバネ定数切換制御装置で
は、エンジンと車体との間に介装されるエンジンマウン
トインシュレータのバネ定数を、外部からの制御指令に
より少なくとも２段階に切換可能なバネ定数切換制御装
置において、車速を検出する車速検出手段と、サスペン
ションの上下加速度を検出する上下加速度検出手段と、
前記車速検出値の監視により一定速走行時であるかどう
かを判断する一定速走行時判断手段と、一定速走行であ
るとの判断時、前記上下加速度検出値の監視により上下
加速度レベルの大きな固有周波数が無い場合に走行路面
が凹凸に周期性を持たないランダム入力路面であると検
出するランダム入力路面検出手段と、ランダム入力路面
の検出時、ホイールベースと車速で決まるホイールベー
ス次数成分周波数を演算するホイールベース次数成分周
波数演算手段と、１次,2次,3次…というように複数存在
するホイールベース次数成分周波数演算値のうち切換制
御で用いられるバネ定数での車体ピーク周波数に最も近
い次数の周波数演算値を選択し、選択されたホイールベ
ース次数成分周波数演算値と車体ピーク周波数とを比較
して両周波数差が最も離れている車体ピーク周波数が得
られるバネ定数を選択する制御を行なうバネ定数切換制
御手段と、を備えている事を特徴とする手段とした。
また、請求項２記載のンジンマウントバネ定数切換制
御装置では、エンジンと車体との間に介装されるエンジ
ンマウントインシュレータのバネ定数を、外部からの制
御指令により少なくとも２段階に切換可能なバネ定数切
換制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、
サスペンションの上下加速度を検出する上下加速度検出
手段と、前記車速検出値の監視により一定速走行時であ
るかどうかを判断する一定速走行判断手段と、一定速走
行であるとの判断時、前記上下加速度検出値の監視によ
り上下加速度レベルの大きな固有周波数が等間隔周波数
であらわれる場合に走行路面が一定間隔の周期的な凹凸
がある固有プロフィール路面であると検出する固有プロ
フィール路面検出手段と、固有プロフィール路面の検出
時、複数存在する上下加速度レベルの大きな固有周波数
そのものである固有プロフィール次数成分周波数のうち
切換制御で用いられるバネ定数での車体ピーク周波数に
最も近い固有プロフィール次数成分周波数を選択し、選
択された固有プロフィール次数成分周波数と車体ピーク
周波数とを比較して両周波数差が最も離れている車体ピ
ーク周波数が得られるバネ定数を選択する制御を行なう
バネ定数切換制御手段と、を備えている事を特徴とする
手段とした。
尚、バネ定数切換制御手段は、請求項１記載の制御内
容と請求項２記載の制御内容とを併せて持つ手段として
も良い。
（作用） 請求項１記載の装置の作用を説明する。
路面走行時、一定速走行時判断手段において、車速検
出手段からの車速検出値の監視により一定速走行時であ
ると判断された時、ランダム入力路面検出手段におい
て、上下加速度検出手段からの上下加速度検出値の監視
により上下加速度レベルの大きな固有周波数が無い場合
に走行路面が凹凸に周期性を持たないランダム入力路面
であると検出される。
そして、ランダム入力路面の検出時、ホイールベース
次数成分周波数演算手段において、ホイールベースと車
速で決まるホイールベース次数成分周波数が演算され、
バネ定数切換制御手段において、１次,2次,3次…という
ように複数存在するホイールベース次数成分周波数演算
値のうち切換制御で用いられるバネ定数での車体ピーク
周波数に最も近い次数の周波数演算値が選択され、選択
されたホイールベース次数成分周波数演算値と車体ピー
ク周波数とが比較され両周波数差が最も離れている車体
ピーク周波数が得られるバネ定数が選択される。
そして、エンジンと車体との間に介装されるエンジン
マウントインシュレータのバネ定数が、選択されたバネ
定数となるように、外部からの制御指令により切換制御
される。
従って、砂利道等のように凹凸に周期性を持たないラ
ンダム入力路面での一定速走行時には、ホイールベース
と車速で決まるホイールベース次数成分周波数とバネ定
数で決まる車体ピーク周波数（振動伝達ゲインのピーク
があらわれる周波数）との一致が回避され、エンジンマ
ウントインシュレータ部から車体への変位入力が低減さ
れる。
請求項２記載の装置の作用を説明する。
路面走行時、一定速走行時判断手段において、車速検
出手段からの車速検出値の監視により一定速走行時であ
ると判断された時、固有プロフィール路面検出手段にお
いて、上下加速度検出手段からの上下加速度検出値の監
視により上下加速度レベルの大きな固有周波数が等間隔
周波数であらわされる場合に走行路面が一定間隔の周期
的な凹凸がある固有プロフィール路面であると検出され
る。
そして、固有プロフィール路面の検出時、バネ定数切換
制御手段において、複数存在する上下加速度レベルの大
きな固有周波数そのものである固有プロフィール次数成
分周波数のうち切換制御で用いられるバネ定数での車体
ピーク周波数に最も近い固有プロフィール次数成分周波
数が選択され、選択された固有プロフィール次数成分周
波数と車体ピーク周波数とが比較され両周波数差が最も
離れている車体ピーク周波数が得られるバネ定数が選択
される。
そして、エンジンと車体との間に介装されるエンジンマ
ウントインシュレータのバネ定数が、選択されたバネ定
数となるように、外部からの制御指令により切換制御さ
れる。
ここで、一定間隔の周期的な凹凸がる固有プロフィー
ル路面を一定車速で走行すると、車両は一定の周波数の
振動を持続する。すなわち、凹凸スパンがＬの路面を車
速Ｖにより走行した場合の振動周波数ｆは、 ｆ＝ｎ（V/L）ただし、ｎ＝1,2,3,… の式で表され、ｎが路面入力次数である。この式での振
動周波数ｆが固有プロフィール次数成分周波数であり、
この式により凹凸スパンＬと車速Ｖが一定であれば振動
周波数ｆが路面入力次数ｎに応じて等間隔であらわれる
ことがわかる。また、固有プロフィール路面検出におい
て、上下加速度レベルの周波数特性を監視した場合、上
下加速度レベルのピークがあらわれる固有振動周波数そ
のものが固有プロフィール次数成分周波数となる。
従って、舗装路等のように一定間隔の周期的な凹凸が
ある固有プロフィール路面での一定速走行時には、上下
加速度レベルのピークがあらわれる固有振動周波数であ
る固有プロフィール次数成分周波数とバネ定数で決まる
車体ピーク周波数（振動伝達ゲインのピークがあらわれ
る周波数）との一致が回避され、エンジンマウントイン
シュレータ部から車体への変位入力が低減される。
（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
尚、実施例では、請求項１記載の制御内容と請求項２記
載の制御内容とを併せて持つエンジンマウントバネ定数
切換制御装置を例にとる。
まず、構成を説明する。
第１図は実施例のエンジンマウントバネ定数切換制御
装置を示す全体図であり、エンジン１（トランスミッシ
ョン等も含むパワープラントの意味）と車体２との介装
されるエンジンロール規制用のエンジンマウントインシ
ュレータとして、内部に２室の液封室3a,3bを持ち、両
室3a,3bを連通または遮断することによりバネ定数を２
段階に切換可能な液封インシュレータ３が用いられ、こ
の液封インシュレータ３のバネ定数を、電子制御コント
ロールユニット４からソレノイドバルブ５への作動指令
により、バルブ開による低バネ定数側Ａの切換えと、バ
ルブ閉による高バネ定数側Ｂの切換えとの２段階に切換
可能としている。尚、パワープラントの静荷重は図示し
ない他のマウント支持装置によって支持されている。
尚、図中は3c仕切プレート、3d,3eはエンドプレート、3
fは連通管、６はエンジン側ブラケット、７は車体側ブ
ラケットである。
そして、前記電子制御コントロールユニット４には、
入力情報を得る検出手段として、車速Ｖを検出する車速
センサ８（車速検出手段）と、サスペンションの上下加
速度Xgを検出する上下加速度センサ９（上下加速度検出
手段）と、エンジンマウントバネ定数切換制御の開始及
び終了のスイッチ信号を出力するイグニッションスイッ
チ10が接続されている。
また、電子制御コントロールユニット４には、アイド
ル時における低バネ定数選択制御内容と、加減速時にお
ける高バネ定数選択制御内容と、請求項１記載の発明に
対応するランダム入力路面での一定速走行時におけるバ
ネ定数切換制御内容と、請求項２記載の発明に対応する
固有プロフィール路面での一定速走行時におけるバネ定
数切換制御内容とが同時に含まれている。
次に、作用を説明する。
（イ）アイドル時 アイドル時には、第２図のフローチャート図におい
て、ステップ20で車速Ｖと上下加速度Xgとが読み込ま
れ、ステップ21で一定車速かどうかが判断され、NOであ
ることでステップ22へ進み、ステップ22で車速Ｖが零か
どうかが判断され、YESであることでステップ23へ進
み、ステップ23で低バネ定数側Ａの選択指令が出力され
る。
尚、ステップ21での一定車速かどうかの判断は、Ｖ＞
０且つ≒０の条件で判断される（一定速走行時判断手
段に相当）。
従って、アイドル時には低バネ定数側Ａの選択によ
り、液封インシュレータ３の共振周波数が低くなり、エ
ンジンロール剛性が低下してアイドル振動を抑制を望め
る。
（ロ）加減速時 加減速度には、第２図のフローチャート図において、
ステップ20→ステップ21→ステップ22→ステップ24へ進
む流れとなる。
即ち、ステップ21での一定車速ではないとの判断と、
ステップ22での車速が零でないとの判断加減速時である
と検出され、ステップ24では高バネ定数側Ｂの選択指令
が出力される。
従って、加減速時には高バネ定数側Ｂの選択によりエ
ンジンロール剛性が高まり、エンジン１のロール変位が
抑えられ、加減速時の車体音振性能の向上を求める。
（ハ）ランダム入力路面での一定速走行時 ステップ21で車速Ｖの監視により一定速走行時である
と判断された場合、ステップ25へ進んでFFT処理（上下
加速度レベルのフィルタ処理）がなされ、且つ、ステッ
プ26で上下加速度レベルの大きな固有周波数が無いとの
判断によりランダム入力路面であることが検出される
（ランダム入力路面検出手段に相当）。
このようにランダム入力路面であると検出された場合
には、ステップ27へ進み、予め設定されているホイール
ベースと車速Ｖで決まるホイールベース次数成分周波数
が演算され（ホイールベース次数成分周波数演算手段に
相当）、ステップ28では、この演算周波数と低バネ定数
側Ａ及び高バネ定数側Ｂの車体ピーク周波数との関係比
較が行なわれる。
そして、低バネ定数側Ａに対して離れている場合に
は、ステップ29へ進み、低バネ定数側Ａを選択する指令
が出力され、また、高バネ定数側Ｂに対して離れている
場合及びA,Bと離れが同等である場合には、ステップ30
へ進み、高バネ定数側Ｂを選択する指令が出力される。
尚、ステップ28,29,30は、請求項１記載のバネ定数切換
制御手段に相当する。
例えば、第４図に示すように、ホイールベース次数成
分周波数の２次ピーク値が低バネ定数側Ａの車体ピーク
周波数と一致している場合には、高バネ定数側Ｂが選択
されることになる。
従って、砂利道等のランダム入力路面での一定速走行
時には、ホイールベース次数成分周波数の整数倍と車体
ピーク周波数との一致が回避され、液封インシュレータ
３を介しての車体２への伝達変位入力が低減され、乗り
心地向上を望める。
（ニ）固有プロフィール路面での一定速走行時 ステップ21で車速Ｖの監視により一定速走行時である
と判断された場合、ステップ25へ進んでFFT処理（上下
加速度レベルのフィルタ処理）がなされ、且つ、ステッ
プ26で上下加速度レベルの大きな固有周波数が有るとの
判断により固有プロフィール路面であることが検出され
る（固有プロフィール路面検出手段に相当）。
このように固有プロフィール路面であると検出された
場合には、ステップ26の固有周波数即ち固有プロフィー
ル次数成分周波数と低バネ定数側Ａ級及び高バネ定数側
Ｂの車体ピーク周波数との関係比較が行なわれる。
そして、低バネ定数側Ａに対して離れている場合に
は、ステップ32へ進み、低バネ定数側Ａを選択する指令
が出力され、また、高バネ定数側Ｂに対して離れている
場合及びA,Bと離れが同等である場合には、ステップ33
へ進み、高バネ定数側Ｂを選択する指令が出力される。
尚、ステップ31,32,33は、請求項２記載のバネ定数切換
制御手段に相当する。
例えば、第３図に示すように、固有プロフィール次数
成分周波数のピーク値が高バネ定数側Ｂの車体ピーク周
波数と一致している場合には、低バネ定数側Ａが選択さ
れることになる。
従って、舗装路等の固有プロフィール路面での一定速
走行時には、固有プロフィール次数成分周波数と車体ピ
ーク周波数との一致が回避され、液封インシュレータ３
を介しての車体２への伝達変位入力が低減され、乗り心
地向上を望める。
以上説明してきたように、実施例のエンジンマウント
バネ定数切換制御装置にあっては、以下に列挙する各効
果を同時に満足する。
アイドル時には、低バネ定数側Ａの選択により、エン
ジンロール剛性が低下してアイドル振動を抑制を望め
る。
加減速度には、高バネ定数側Ｂの選択により、エンジ
ンの１のロール変位が抑えられ、車体音振性能の向上を
望める。
砂利道等のランダム入力路面での一定速走行時には、
ホイールベース次数成分周波数の整数倍と車体ピーク周
波数との一致が回避され、乗り心地向上を望める。
舗装路等の固有プロフィール路面での一定速走行時に
は、固有プロフィール次数成分周波数と車体ピーク周波
数との一致が回避され、乗り心地向上を望める。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案
の要旨を逸脱しない範囲における設計切換等があっても
本考案に含まれる。
例えば、実施例では、請求項１と請求項２を併せた制
御内容を同時に含む好ましい例を示したが、いずれか一
方の制御内容を含む装置であれば実施例装置には限定さ
れない。
また、実施例では、バネ定数を２段階に切り換える例
を示したが、３段階や４段階等に切り換えるようにして
も良く、この場合にはよりきめ細かい制御が可能とな
る。
（考案の効果） 以上説明してきたように、請求項１記載のエンジンマ
ウントバネ定数切換制御装置にあっては、１次,2次,3次
…というように複数存在するホイールベース次数成分周
波数演算値のうち切換制御で用いられるバネ定数での車
体ピーク周波数に最も近い次数の周波数演算値を選択
し、選択されたホイールベース次数成分周波数演算値と
車体ピーク周波数とを比較して両周波数差が最も離れて
いる車体ピーク周波数が得られるバネ定数を選択する制
御を行なうバネ定数切換制御手段を設けた装置としたた
め、走行路面が凹凸に周期性を持たないランダム入力路
面での一定速走行時には、ホイールベース次数成分周波
数と車体ピーク周波数との一致が回避され、乗り心地の
向上を望めるという効果が得られる。
また、請求項２記載のエンジンマウントバネ定数切換
制御装置にあっては、固有プロフィール路面の検出時、
複数存在す上下加速度レベルの大きな固有周波数そのも
のである固有プロフィール次数成分周波数のうち切換制
御で用いられるバネ定数での車体ピーク周波数に最も近
い固有プロフィール次数成分周波数を選択し、選択され
た固有プロフィール次数成分周波数と車体ピーク周波数
とを比較して両周波数差が最も離れている車体ピーク周
波数が得られるバネ定数を選択する制御を行なうバネ定
数切換制御手段を設けた装置としたため、走行路面が一
定間隔の周期的な凹凸がある固有プロフィール路面での
一定速走行時には、固有プロフィール次数成分周波数と
車体ピーク周波数との一致が回避され、乗り心地の向上
を望めるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案実施例のエンジンマウントバネ定数切換
制御装置を示す全体図、第２図は実施例装置の電子制御
コントロールユニットでのエンジンマウントバネ定数切
換制御作動を示すフローチャート図、第３図は実施例装
置において一定速での固有プロフィール路面走行時のバ
ネ定数切換制御を説明する周波数特性図、第４図は実施
例装置において一定速でのランダム入力路面走行時のバ
ネ定数切換制御を説明する周波数特性図、第５図は従来
のエンジンマウントバネ定数切換制御装置を示す図、第
６図は一定速での固有プロフィール路面走行時の高変位
入力状態を示す周波数特性図、第７図は一定速でのラン
ダム入力路面走行時の高変位入力状態を示す周波数特性
図である。 １……エンジン ２……車体 ３……液封インシュレータ（エンジンマウントインシュ
レータ） ４……電子制御コントロールユニット（バネ定数切換制
御手段） ５……ソレノイドバルブ ８……車速センサ（車速検出手段） ９……上下加速度センサ（上下加速度検出手段）

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンと車体との間に介装されるエンジ
    ンマウントインシュレータのバネ定数を、外部からの制
    御指令により少なくとも２段階に切換可能なバネ定数切
    換制御装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 サスペンションの上下加速度を検出する上下加速度検出
    手段と、 前記車速検出値の監視により一定速走行時であるかどう
    かを判断する一定速走行時判断手段と、 一定速走行であるとの判断時、前記上下加速度検出値の
    監視により上下加速度レベルの大きな固有周波数が無い
    場合に走行路面が凹凸に周期性を持たないランダム入力
    路面であると検出するランダム入力路面検出手段と、 ランダム入力路面の検出時、ホイールベースと車速で決
    まるホイールベース次数成分周波数を演算するホイール
    ベース次数成分周波数演算手段と、 １次,2次,3次…というように複数存在するホイールベー
    ス次数成分周波数演算値のうち切換制御で用いられるバ
    ネ定数での車体ピーク周波数に最も近い次数の周波数演
    算値を選択し、選択されたホイールベース次数成分周波
    数演算値と車体ピーク周波数とを比較して両周波数差が
    最も離れている車体ピーク周波数が得られるバネ定数を
    選択する制御を行なうバネ定数切換制御手段と、 を備えている事を特徴とするエンジンマウントバネ定数
    切換制御装置。
  2. 【請求項２】エンジンと車体との間に介装されるエンジ
    ンマウントインシュレータのバネ定数を、外部からの制
    御指令により少なくとも２段階に切換可能なバネ定数切
    換制御装置において、 車速を検出する車速検出手段と、 サスペンションの上下加速度を検出する上下加速度検出
    手段と、 前記車速検出値の監視により一定速走行時であるかどう
    かを判断する一定速走行時判断手段と、 一定速走行であるとの判断時、前記上下加速度検出値の
    監視により上下加速度レベルの大きな固有周波数が等間
    隔周波数であらわれる場合に走行路面が一定間隔の周期
    的な凹凸がある固有プロフィール路面であると検出する
    固有プロフィール路面検出手段と、 固有プロフィール路面の検出時、複数存在する上下加速
    度レベルの大きな固有周波数そのものである固有プロフ
    ィール次数成分周波数のうち切換制御で用いられるバネ
    定数での車体ピーク周波数に最も近い固有プロフィール
    次数成分周波数を選択し、選択された固有プロフィール
    次数成分周波数と車体ピーク周波数とを比較して両周波
    数差が最も離れている車体ピーク周波数が得られるバネ
    定数を選択する制御を行なうバネ定数切換制御手段と、 を備えている事を特徴とするエンジンマウントバネ定数
    切換制御装置。
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