JP2882835B2 - 車体振動低減法及び装置 - Google Patents
車体振動低減法及び装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—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
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- B60K5/1283—Adjustable supports, e.g. the mounting or the characteristics being adjustable
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のアイドル運転時のラフ（不整燃
焼）に伴うエンジン回転変動に起因して生じる車体振動
を低減する方法及び装置に関する。
焼）に伴うエンジン回転変動に起因して生じる車体振動
を低減する方法及び装置に関する。
従来より、自動車エンジンの分野では、エンジンのト
ルク変動に起因する車体振動の低減に関する技術が種々
提案されている。例えば、特公昭62−31172号公報等に
開示される従来例では、エンジンの爆発と同期してクラ
ンク軸に発生する周期的な回転トルク変動に起因する振
動の抑制を図る技術が提案されている。この技術は、エ
ンジンの爆発行程時の周期的なトルク増大を検出して、
このトルク増大時に、オルタネータの界磁コイルに界磁
電流を印加して、オルタネータの負荷トルクを大きく
し、この負荷トルクでエンジンのトルク増大を抑制し
て、エンジン振動ひいては車体振動を低減させるもので
ある。
ルク変動に起因する車体振動の低減に関する技術が種々
提案されている。例えば、特公昭62−31172号公報等に
開示される従来例では、エンジンの爆発と同期してクラ
ンク軸に発生する周期的な回転トルク変動に起因する振
動の抑制を図る技術が提案されている。この技術は、エ
ンジンの爆発行程時の周期的なトルク増大を検出して、
このトルク増大時に、オルタネータの界磁コイルに界磁
電流を印加して、オルタネータの負荷トルクを大きく
し、この負荷トルクでエンジンのトルク増大を抑制し
て、エンジン振動ひいては車体振動を低減させるもので
ある。
ところで、車体振動には、このようなエンジンの爆発
による周期的なトルク変動の他に、以下に述べるような
アイドル運転時に発生するラフに起因して生じる不規則
的なものがある。
による周期的なトルク変動の他に、以下に述べるような
アイドル運転時に発生するラフに起因して生じる不規則
的なものがある。
アイドルラフは、例えば高速走行からアイドル運転へ
と負荷が急激に変化するような時に、燃焼が不安定とな
り、燃焼圧が充分に上がらない場合に起こり易い。この
ラフによりエンジン回転数が急激に変動（低下）する。
そのため、エンジンはロール方向に加振された形で揺
れ、エンジンがFR車のように縦置きの場合、エンジンの
振動がマウントを通してシャシーに伝わり、車体が異常
振動を起こす。このラフに起因する車体振動は、前述し
たエンジン爆発に起因する周期的な振動と発生メカニズ
ムを異にし、不規則に発生するので、前記エンジンのト
ルク変動抑制装置に関する従来技術では、その解消を図
ることができない。また、ラフアイドルに起因する車体
振動の周波数は、５〜8Hz程度と低周波数なため、振動
の低減をダイナミックダンパーの機械系で行うことは、
ダンパーが非常に大形となるので、現実的ではない。
と負荷が急激に変化するような時に、燃焼が不安定とな
り、燃焼圧が充分に上がらない場合に起こり易い。この
ラフによりエンジン回転数が急激に変動（低下）する。
そのため、エンジンはロール方向に加振された形で揺
れ、エンジンがFR車のように縦置きの場合、エンジンの
振動がマウントを通してシャシーに伝わり、車体が異常
振動を起こす。このラフに起因する車体振動は、前述し
たエンジン爆発に起因する周期的な振動と発生メカニズ
ムを異にし、不規則に発生するので、前記エンジンのト
ルク変動抑制装置に関する従来技術では、その解消を図
ることができない。また、ラフアイドルに起因する車体
振動の周波数は、５〜8Hz程度と低周波数なため、振動
の低減をダイナミックダンパーの機械系で行うことは、
ダンパーが非常に大形となるので、現実的ではない。
本発明者らは、最近、このようなラフアイドル発生に
起因する車体振動に着目して、このような車体振動低減
に関する基本技術を提案している。この車体振動低減法
の概要は次の通りである。
起因する車体振動に着目して、このような車体振動低減
に関する基本技術を提案している。この車体振動低減法
の概要は次の通りである。
すなわち、エンジンのラフアイドルをアイドル回転数
の変動等から検知し、ラフアイドルを検知した場合に
は、オルタネータの界磁コイル電流を一時的に増加させ
て適宜のタイミングで印加する。この界磁コイル電流を
増加させると、オルタネータのエンジンに対する負荷ト
ルクが増大する。この負荷トルクの変動（増大）は、エ
ンジン回転落ちによって振動をつくり出す因子になる反
面、前記ラフアイドルによるエンジンの振動，ひいては
車体振動と逆位相となるようにタイミングを設定してお
けば、ラフに起因するエンジン振動がシャシーに伝わる
前に、その振動が打消されて、ラフによる車体振動を抑
制することができる（なお、このようにしてラフアイド
ルによるエンジン振動を抑制した場合には、負荷トルク
増大によるエンジン振動は、表には現れない）。通常、
このようなラフアイドルに起因するエンジン振動を抑制
するオルタネータの負荷トルクの増加制御は、ラフアイ
ドルで生じるエンジン振動のロール固有値の最初の1/2
周期を中心に発生させるのが好適とされる。
の変動等から検知し、ラフアイドルを検知した場合に
は、オルタネータの界磁コイル電流を一時的に増加させ
て適宜のタイミングで印加する。この界磁コイル電流を
増加させると、オルタネータのエンジンに対する負荷ト
ルクが増大する。この負荷トルクの変動（増大）は、エ
ンジン回転落ちによって振動をつくり出す因子になる反
面、前記ラフアイドルによるエンジンの振動，ひいては
車体振動と逆位相となるようにタイミングを設定してお
けば、ラフに起因するエンジン振動がシャシーに伝わる
前に、その振動が打消されて、ラフによる車体振動を抑
制することができる（なお、このようにしてラフアイド
ルによるエンジン振動を抑制した場合には、負荷トルク
増大によるエンジン振動は、表には現れない）。通常、
このようなラフアイドルに起因するエンジン振動を抑制
するオルタネータの負荷トルクの増加制御は、ラフアイ
ドルで生じるエンジン振動のロール固有値の最初の1/2
周期を中心に発生させるのが好適とされる。
前述のごとくオルタネータのエンジンに対する負荷ト
ルクを制御して、ラフに起因する車体振動を低減する技
術は、不規則的な車体振動を電気的な制御で有効に行い
得るが、次のような改善すべき点があった。
ルクを制御して、ラフに起因する車体振動を低減する技
術は、不規則的な車体振動を電気的な制御で有効に行い
得るが、次のような改善すべき点があった。
すなわち、従来は、ラフの程度にかかわらず負荷が発
生した時のオルタネータの負荷トルク制御量を一定とし
ていたので、小さなラフが発生した時にも一律に一定の
負荷トルク制御量を加えると、オルタネータの負荷増加
によるエンジンの振動がラフに起因するエンジンの振動
を勝り、振動低減ではなく反ってエンジン振動が加振さ
れ、車体振動を抑制できない場合が生じていた。
生した時のオルタネータの負荷トルク制御量を一定とし
ていたので、小さなラフが発生した時にも一律に一定の
負荷トルク制御量を加えると、オルタネータの負荷増加
によるエンジンの振動がラフに起因するエンジンの振動
を勝り、振動低減ではなく反ってエンジン振動が加振さ
れ、車体振動を抑制できない場合が生じていた。
また、実験によれば、アイドル運転時のラフによるエ
ンジン回転数の落ち込み量が同じであっても、ラフ発生
直前のエンジン回転数が異なれば、車体振動の度合いが
異なることがわかった（この点については、第５図の実
験データに示されるが、詳細は発明の作用の項で述べ
る）。
ンジン回転数の落ち込み量が同じであっても、ラフ発生
直前のエンジン回転数が異なれば、車体振動の度合いが
異なることがわかった（この点については、第５図の実
験データに示されるが、詳細は発明の作用の項で述べ
る）。
更に、本発明者らは、オルタネータの負荷トルクを車
体振動低減のために制御する場合に、その負荷トルク制
御量を、オルタネータの界磁コイルの印加電圧のパルス
幅を変えて行うとすると、そのパルス幅に応じてその制
御時の最適印加タイミングが変化することを見出した
が、従来は、この点の配慮がなかった。
体振動低減のために制御する場合に、その負荷トルク制
御量を、オルタネータの界磁コイルの印加電圧のパルス
幅を変えて行うとすると、そのパルス幅に応じてその制
御時の最適印加タイミングが変化することを見出した
が、従来は、この点の配慮がなかった。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、アイドル運転時のラフに起因する車
体振動発生をラフの程度やエンジンの回転数の状態に対
応して、常に有効に低減することができる車体振動低減
法及び装置を提供することにある。
的とするところは、アイドル運転時のラフに起因する車
体振動発生をラフの程度やエンジンの回転数の状態に対
応して、常に有効に低減することができる車体振動低減
法及び装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために次のような手段
を講じる。
を講じる。
すなわち、第１の課題解決手段（第１請求項対応）
は、エンジンのアイドル運転時のラフの発生を監視し、
ラフが発生した場合には、エンジン負荷となる電気機器
（例えばオルタネータ）の負荷トルクを一時的に適宜の
タイミングで増加制御して、ラフに伴うエンジン振動ひ
いては車体振動を抑制するようにした自動車の車体振動
低減法において、 ラフ発生によるエンジン振動を抑制するための電気機
器の負荷トルク制御量を、ラフの程度とエンジン回転数
との関係から可変制御量として設定し、アイドル運転時
にラフが発生した場合には、そのラフ検出値とラフ発生
直前のエンジン回転数の検出値とに対応して、前記可変
の負荷トルク制御量の中からエンジン振動抑制に最適な
負荷トルク制御量を求めることにより、前記電気機器の
制御を行う。
は、エンジンのアイドル運転時のラフの発生を監視し、
ラフが発生した場合には、エンジン負荷となる電気機器
（例えばオルタネータ）の負荷トルクを一時的に適宜の
タイミングで増加制御して、ラフに伴うエンジン振動ひ
いては車体振動を抑制するようにした自動車の車体振動
低減法において、 ラフ発生によるエンジン振動を抑制するための電気機
器の負荷トルク制御量を、ラフの程度とエンジン回転数
との関係から可変制御量として設定し、アイドル運転時
にラフが発生した場合には、そのラフ検出値とラフ発生
直前のエンジン回転数の検出値とに対応して、前記可変
の負荷トルク制御量の中からエンジン振動抑制に最適な
負荷トルク制御量を求めることにより、前記電気機器の
制御を行う。
第２の課題解決手段（第２請求項対応）は、第１の課
題解決手段の要素に加えて、車体振動を抑制するのに適
した前記電気機器の負荷トルク制御量に関する電気信号
を印加するタイミングをも、オルタネータ負荷トルク制
御量と同様に、ラフの程度と、ラフ発生直前のエンジン
回転数との関係から可変的に設定し、アイドル運転時に
ラフが発生した場合には、そのラフ検出値の大きさとラ
フ発生直前のエンジン回転数の検出値とに対応して、前
記可変の負荷トルク制御量及び印加タイミングの中から
エンジン振動抑制に最適な負荷トルク制御量及びその印
加タイミングを求めることにより、前記電気機器の制御
を行うようにした。
題解決手段の要素に加えて、車体振動を抑制するのに適
した前記電気機器の負荷トルク制御量に関する電気信号
を印加するタイミングをも、オルタネータ負荷トルク制
御量と同様に、ラフの程度と、ラフ発生直前のエンジン
回転数との関係から可変的に設定し、アイドル運転時に
ラフが発生した場合には、そのラフ検出値の大きさとラ
フ発生直前のエンジン回転数の検出値とに対応して、前
記可変の負荷トルク制御量及び印加タイミングの中から
エンジン振動抑制に最適な負荷トルク制御量及びその印
加タイミングを求めることにより、前記電気機器の制御
を行うようにした。
第３の課題解決手段（第12請求項対応）は、第１の課
題解決手段の方法を具現化する装置に関し、その内容
は、 アイドル運転時のエンジンの変動状態からラフの発生
を検出する手段と、 エンジンの回転数を検出する手段と、 エンジン負荷となる電気機器の負荷トルク制御量をラ
フ発生によるエンジン振動を抑制するのに適した可変制
御量として、ラフの程度とエンジン回転数との関係より
データマップに或いは計算式として記憶する手段と、 ラフが検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前
のエンジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク
制御量を、前記データマップの検索或いは計算式に基づ
き求める手段と、 検索或いは計算された負荷トルク制御量により前記電
気機器に印加される電圧値或いはそのパルス幅を可変制
御する手段とを備えてなる。
題解決手段の方法を具現化する装置に関し、その内容
は、 アイドル運転時のエンジンの変動状態からラフの発生
を検出する手段と、 エンジンの回転数を検出する手段と、 エンジン負荷となる電気機器の負荷トルク制御量をラ
フ発生によるエンジン振動を抑制するのに適した可変制
御量として、ラフの程度とエンジン回転数との関係より
データマップに或いは計算式として記憶する手段と、 ラフが検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前
のエンジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク
制御量を、前記データマップの検索或いは計算式に基づ
き求める手段と、 検索或いは計算された負荷トルク制御量により前記電
気機器に印加される電圧値或いはそのパルス幅を可変制
御する手段とを備えてなる。
第４の課題解決手段（第13請求項対応）は、第２の課
題解決手段の方法を具現化する装置に関し、その内容
は、上記第３の課題解決手段の要素に加えて、記憶手段
には、ラフの程度とエンジン回転数との関係から、ラフ
に起因する車体振動を抑制するのに適した負荷トルク制
御量の他にその印加するタイミングをも可変としてデー
タマップに或いは計算式として記憶する。そして、ラフ
が検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前のエン
ジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク制御量
及びその印加タイミングを、前記データマップの中から
検索し、或いは計算式で求め、このようにして求めた負
荷トルク制御量及びその印加タイミングに基づき電気機
器に印加される電圧値或いはそのパルス幅を可変制御す
るように構成している。
題解決手段の方法を具現化する装置に関し、その内容
は、上記第３の課題解決手段の要素に加えて、記憶手段
には、ラフの程度とエンジン回転数との関係から、ラフ
に起因する車体振動を抑制するのに適した負荷トルク制
御量の他にその印加するタイミングをも可変としてデー
タマップに或いは計算式として記憶する。そして、ラフ
が検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前のエン
ジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク制御量
及びその印加タイミングを、前記データマップの中から
検索し、或いは計算式で求め、このようにして求めた負
荷トルク制御量及びその印加タイミングに基づき電気機
器に印加される電圧値或いはそのパルス幅を可変制御す
るように構成している。
本発明の作用の説明に先立ち、内容の理解を容易にす
るため、第１図により、エンジン固有の振動波形と、ラ
フの大きさを大ラフ、中ラフ、小ラフと種々変えた時の
エンジン振動加速度ｖ（振動の大きさ）と、負荷制御量
（ここでは、一例として負荷制御力Ｆ×制御パルス幅ｔ
で表す）との関係を説明し、且つ、第５図により、ラフ
に起因するエンジン回転数の落ち込み量と車体振動量
（フロア振動量）との関係を説明する。
るため、第１図により、エンジン固有の振動波形と、ラ
フの大きさを大ラフ、中ラフ、小ラフと種々変えた時の
エンジン振動加速度ｖ（振動の大きさ）と、負荷制御量
（ここでは、一例として負荷制御力Ｆ×制御パルス幅ｔ
で表す）との関係を説明し、且つ、第５図により、ラフ
に起因するエンジン回転数の落ち込み量と車体振動量
（フロア振動量）との関係を説明する。
先ず、エンジン振動における振動の大きさすなわち振
動速度ｖの波形は、第１図の如くラフが大きくなる程大
きくなる、また、その振動のパターンは、例えば最初に
右方向に振動したものとすると、当初に生じる右方向の
振動速度は右方向の終端（1/4周期）で０になって振動
方向を左方向に折り返し、1/4〜3/4周期にかけて振動方
向が左方向で中心位置を横切りつつ左方向終端に至り、
この1/4〜3/4周期の範囲内で左方向の振動速度が生じる
（この範囲内の振動速度は1/2周期のところでピークと
なる）。
動速度ｖの波形は、第１図の如くラフが大きくなる程大
きくなる、また、その振動のパターンは、例えば最初に
右方向に振動したものとすると、当初に生じる右方向の
振動速度は右方向の終端（1/4周期）で０になって振動
方向を左方向に折り返し、1/4〜3/4周期にかけて振動方
向が左方向で中心位置を横切りつつ左方向終端に至り、
この1/4〜3/4周期の範囲内で左方向の振動速度が生じる
（この範囲内の振動速度は1/2周期のところでピークと
なる）。
そして、この折り返し振動周期の範囲内（1/4〜3/4周
期の範囲内）で、この時の振動と逆位相となるような負
荷トルク制御量による回転落ちの振動（実際には、ラフ
の振動と打消し合うので表に現れない）を発生すれば、
ラフによるエンジン振動を抑制することができる。
期の範囲内）で、この時の振動と逆位相となるような負
荷トルク制御量による回転落ちの振動（実際には、ラフ
の振動と打消し合うので表に現れない）を発生すれば、
ラフによるエンジン振動を抑制することができる。
この関係を式で表せば、エンジン質量をm,エンジン振
動速度をｖ、負荷トルクの制御力をＦ、制御パルス幅を
ｔ、負荷トルク制御後の振動の大きさをＳとすれば、 mv−Ft∝Ｓ となる。
動速度をｖ、負荷トルクの制御力をＦ、制御パルス幅を
ｔ、負荷トルク制御後の振動の大きさをＳとすれば、 mv−Ft∝Ｓ となる。
mvは、ラフに起因する加振運動量で、Ftは負荷トルク
制御量（キャンセル運動量）であり、以上から負荷トル
ク制御量の要素となるＦ或いはｔを変化させれば、Ｓを
変えることができる。従って、ラフによるエンジン振動
の大きさ、換言すれば振動速度ｖに対応してF,tの少な
くとも１つを変えれば、エンジン振動の抑制が有効とな
る。ここで、Ｆは、オルタネータを例にとれば、電圧
（電流）の大きさに該当し、ｔがその制御パルス幅とな
る。
制御量（キャンセル運動量）であり、以上から負荷トル
ク制御量の要素となるＦ或いはｔを変化させれば、Ｓを
変えることができる。従って、ラフによるエンジン振動
の大きさ、換言すれば振動速度ｖに対応してF,tの少な
くとも１つを変えれば、エンジン振動の抑制が有効とな
る。ここで、Ｆは、オルタネータを例にとれば、電圧
（電流）の大きさに該当し、ｔがその制御パルス幅とな
る。
次に第５図の実験データは、ラフ発生直前のアイドル
エンジン回転数が650rpm,750rpm,850rpmの場合の回転数
落ち込み量−フロア（車体）振動量特性を示し、同図に
示すごとく、各エンジン回転数においてラフによる回転
数の落ち込み量が同じレベルにあった場合でも、そのフ
ロア振動量は、エンジン回転数によって異なる。すなわ
ち、ラフの大きさに対するフロア振動量は、ラフの大き
さに左右される他にラフ発生直前のアイドルエンジン回
転数が影響することがわかる。具体的には、エンジン回
転数が小さい程、ラフによるフロア振動量が大きくな
る。
エンジン回転数が650rpm,750rpm,850rpmの場合の回転数
落ち込み量−フロア（車体）振動量特性を示し、同図に
示すごとく、各エンジン回転数においてラフによる回転
数の落ち込み量が同じレベルにあった場合でも、そのフ
ロア振動量は、エンジン回転数によって異なる。すなわ
ち、ラフの大きさに対するフロア振動量は、ラフの大き
さに左右される他にラフ発生直前のアイドルエンジン回
転数が影響することがわかる。具体的には、エンジン回
転数が小さい程、ラフによるフロア振動量が大きくな
る。
以上を踏まえて、第１の課題解決手段では、ラフ発生
による車体振動を抑制するための電気機器の負荷制御量
を、ラフの大きさとラフ発生直前のエンジン回転数の関
係から可変的な制御量としてとらえるように設定する。
そして、エンジン変動の状態から不規則的に発生するア
イドル運転時のラフを監視し、且つエンジン回転数を検
出しておくことで、ラフが検出された場合には、ラフ検
出値とラフ発生直前のエンジン回転数検出値に見合った
最適な負荷トルク制御量を、設定の可変負荷トルク制御
量の中から求める。この求めかたは、例えばマイクロコ
ンピュータを使用し、第３の課題解決手段の装置の構成
で述べたように、負荷トルク制御量（可変制御量）を、
記憶手段により、ラフの程度とエンジン回転数との関係
からデータマップに記憶したり、或いはこれらの検出値
を変数として組み込める計算式で記憶し、ラフが検出さ
れた場合には、演算手段を用いてラフ検出値及びエンジ
ン回転数検出値に対応する負荷トルク制御量を前記デー
タマップを検索して、或いは計算式により算出すればよ
い そして、求められた負荷トルク制御量により、例え
ば、エンジン負荷となる電気機器の印加パルス幅や電圧
値を変化させて一時的にその電気機器の負荷トルクを増
加制御すれば、実際のラフの大きさ及びエンジン回転数
等の状況に即した有効な車体振動低減を行うことがで
き、従来指摘された負荷トルク制御量の過大や過小とい
った事態を解消することができる。負荷トルク制御量
は、前述したように、エンジンの固有ロール振動の1/4
〜3/4周期の範囲内或いは、1/2周期を中心にして発生さ
せるのが、好ましい。
による車体振動を抑制するための電気機器の負荷制御量
を、ラフの大きさとラフ発生直前のエンジン回転数の関
係から可変的な制御量としてとらえるように設定する。
そして、エンジン変動の状態から不規則的に発生するア
イドル運転時のラフを監視し、且つエンジン回転数を検
出しておくことで、ラフが検出された場合には、ラフ検
出値とラフ発生直前のエンジン回転数検出値に見合った
最適な負荷トルク制御量を、設定の可変負荷トルク制御
量の中から求める。この求めかたは、例えばマイクロコ
ンピュータを使用し、第３の課題解決手段の装置の構成
で述べたように、負荷トルク制御量（可変制御量）を、
記憶手段により、ラフの程度とエンジン回転数との関係
からデータマップに記憶したり、或いはこれらの検出値
を変数として組み込める計算式で記憶し、ラフが検出さ
れた場合には、演算手段を用いてラフ検出値及びエンジ
ン回転数検出値に対応する負荷トルク制御量を前記デー
タマップを検索して、或いは計算式により算出すればよ
い そして、求められた負荷トルク制御量により、例え
ば、エンジン負荷となる電気機器の印加パルス幅や電圧
値を変化させて一時的にその電気機器の負荷トルクを増
加制御すれば、実際のラフの大きさ及びエンジン回転数
等の状況に即した有効な車体振動低減を行うことがで
き、従来指摘された負荷トルク制御量の過大や過小とい
った事態を解消することができる。負荷トルク制御量
は、前述したように、エンジンの固有ロール振動の1/4
〜3/4周期の範囲内或いは、1/2周期を中心にして発生さ
せるのが、好ましい。
次に第２の課題解決手段の車体振動低減法の作用を説
明する。
明する。
第１図でも示したように、エンジン振動ひいては車体
振動の抑制を図る手法として、一例として制御パルス幅
ｔを可変とする方式を例示したが、この制御パルス幅を
変えるには、パルス幅の中心をエンジン振動の1/2周期
と一致させるようにした場合には、その印加タイミング
を変化させる必要がある。
振動の抑制を図る手法として、一例として制御パルス幅
ｔを可変とする方式を例示したが、この制御パルス幅を
変えるには、パルス幅の中心をエンジン振動の1/2周期
と一致させるようにした場合には、その印加タイミング
を変化させる必要がある。
本課題解決手段は、以上を踏まえて、エンジン負荷と
なる電気機器の負荷トルク制御量を、ラフの大きさ及び
エンジン振動数に対応させて可変制御する場合に、その
負荷トルク制御量に関する電気信号の印加タイミングを
も変化させる。
なる電気機器の負荷トルク制御量を、ラフの大きさ及び
エンジン振動数に対応させて可変制御する場合に、その
負荷トルク制御量に関する電気信号の印加タイミングを
も変化させる。
すなわち、負荷トルク制御量の印加タイミングを変化
させる結果、負荷トルク制御量（例えば制御パルス幅）
が変化しても、負荷トルク制御量の中心を第１図に示す
ようなエンジンロール振動固有値の1/2周期を中心に位
置させ、且つ振動抑制に好適な1/4〜3/4周期範囲内に負
荷制御量を納めることができ、有効なエンジン振動抑制
ひいては車体振動抑制を図ることができる。
させる結果、負荷トルク制御量（例えば制御パルス幅）
が変化しても、負荷トルク制御量の中心を第１図に示す
ようなエンジンロール振動固有値の1/2周期を中心に位
置させ、且つ振動抑制に好適な1/4〜3/4周期範囲内に負
荷制御量を納めることができ、有効なエンジン振動抑制
ひいては車体振動抑制を図ることができる。
第３の課題解決手段及び第４の課題解決手段の装置に
関する作用は、実施例で動作で詳述してあるので、ここ
での説明は省略する。
関する作用は、実施例で動作で詳述してあるので、ここ
での説明は省略する。
なお、第3,第４の課題解決手段における、エンジン回
転数検出手段は、実施例では、第４図に示す如くクラン
ク角センサ6,回転数取込みタイミング発生装置7,周期計
測装置８よりなり、ラフアイドル検出手段は、上記要素
6,7,8,に演算装置３を加えたものよりなり、負荷トルク
制御量に関するデータマップ或いは計算式を記憶する手
段はEP−ROM4よりなり、最適負荷トルク制御量，印加タ
イミングを検索或いは計算し、する手段は演算装置３よ
りなる。
転数検出手段は、実施例では、第４図に示す如くクラン
ク角センサ6,回転数取込みタイミング発生装置7,周期計
測装置８よりなり、ラフアイドル検出手段は、上記要素
6,7,8,に演算装置３を加えたものよりなり、負荷トルク
制御量に関するデータマップ或いは計算式を記憶する手
段はEP−ROM4よりなり、最適負荷トルク制御量，印加タ
イミングを検索或いは計算し、する手段は演算装置３よ
りなる。
本発明の実施例を図面により説明する。
まず、第４図により本発明に用いるエンジン制御シス
テムの概要について説明する。
テムの概要について説明する。
第４図において、１はマイクロコンピュータを主要素
とする制御ユニットで、入出力回路（I/Oポート）２、
マイクロプロセッサユニット（演算装置）３、読取専用
記憶装置（Ｅ−PROM）４、等速呼出記憶装置（RAM）５
等で構成される。
とする制御ユニットで、入出力回路（I/Oポート）２、
マイクロプロセッサユニット（演算装置）３、読取専用
記憶装置（Ｅ−PROM）４、等速呼出記憶装置（RAM）５
等で構成される。
制御ユニット１には、エアフローセンサ、O2センサ、
クランク角センサ、アイドルスイッチ等のエンジン制御
に必要な各種のセンサ信号やスイッチ信号等が入力され
る。また、制御ユニット１の出力側には、燃料噴射信号
で駆動されるインジェクタや、点火信号が出力されるイ
グニッションコイル、アイドル制御信号により駆動され
るISCバルブ等の他に本発明の車体振動低減を行うため
の昇圧回路９（オルタネータ10の界磁コイルに印加すべ
き昇圧回路）等が接続される。
クランク角センサ、アイドルスイッチ等のエンジン制御
に必要な各種のセンサ信号やスイッチ信号等が入力され
る。また、制御ユニット１の出力側には、燃料噴射信号
で駆動されるインジェクタや、点火信号が出力されるイ
グニッションコイル、アイドル制御信号により駆動され
るISCバルブ等の他に本発明の車体振動低減を行うため
の昇圧回路９（オルタネータ10の界磁コイルに印加すべ
き昇圧回路）等が接続される。
ここでは、制御ユニット１の機能のうち車体振動低減
制御に関する機能について説明する。
制御に関する機能について説明する。
本実施例では、エンジン回転数検出手段として、クラ
ンク角センサ6,回転数取込みタイミング装置7,周期計測
装置８を使用し、アイドルラフを検出する手段は、これ
らの要素に演算装置３を加えてなる。クランク角センサ
６は、エンジンのクランク軸と同期して回転信号を出力
するが、これはエンジン回転速度に比例したパルス数を
出力すると共に、エンジン気筒数をｎとした場合、クラ
ンク角720/n度毎に基準パルスを出力するようにしてあ
る。すなわち、本実施例では、エンジン気筒数を４気筒
とし、クランク角180度毎に基準パルスを出力する。こ
のクランク角信号を入出力回路２に取り込み、回転数取
込みタイミング発生装置７によりエンジン回転数を求め
るためのクランク角領域パルスを発生させ、そのパルス
幅を周期計測装置８にて計測し、その逆数によりエンジ
ン回転数を求める。このエンジン回転数に関するデータ
は、演算装置３で処理されて、次のようにして、ラフア
イドルの発生及びその大きさが求められる。ラフアイド
ルの発生時には、ラフに起因するエンジン振動の発生を
抑制するための、オルタネータの負荷トルク制御量（制
御パルス）が、ラフ検出値とラフ発生直前のエンジン回
転数から演算され、この制御パルスにより昇圧回路９が
駆動制御される。そして、昇圧回路９を介してオルタネ
ータ10の界磁コイルに高電圧が印加される。
ンク角センサ6,回転数取込みタイミング装置7,周期計測
装置８を使用し、アイドルラフを検出する手段は、これ
らの要素に演算装置３を加えてなる。クランク角センサ
６は、エンジンのクランク軸と同期して回転信号を出力
するが、これはエンジン回転速度に比例したパルス数を
出力すると共に、エンジン気筒数をｎとした場合、クラ
ンク角720/n度毎に基準パルスを出力するようにしてあ
る。すなわち、本実施例では、エンジン気筒数を４気筒
とし、クランク角180度毎に基準パルスを出力する。こ
のクランク角信号を入出力回路２に取り込み、回転数取
込みタイミング発生装置７によりエンジン回転数を求め
るためのクランク角領域パルスを発生させ、そのパルス
幅を周期計測装置８にて計測し、その逆数によりエンジ
ン回転数を求める。このエンジン回転数に関するデータ
は、演算装置３で処理されて、次のようにして、ラフア
イドルの発生及びその大きさが求められる。ラフアイド
ルの発生時には、ラフに起因するエンジン振動の発生を
抑制するための、オルタネータの負荷トルク制御量（制
御パルス）が、ラフ検出値とラフ発生直前のエンジン回
転数から演算され、この制御パルスにより昇圧回路９が
駆動制御される。そして、昇圧回路９を介してオルタネ
ータ10の界磁コイルに高電圧が印加される。
ここで、上記一連の動作を第２図のタイムチャート及
び第３図のフローチャートを参照しつつ説明する。
び第３図のフローチャートを参照しつつ説明する。
第２図の波形イは、アイドル運転時のエンジン回転数
の状態を示すもので、通常、エンジン回転数Neは、180
度毎に各シリンダの爆発行程の影響で、TDC（上死点）
とTDCとの間に変動ピークを持った形の波形となってい
る。ところが、例えば、高速走行からアイドリング走行
へと負荷が急激に軽くなるようなときに燃焼が不安定に
なり、燃焼圧が充分に上がらない場合がある。これをラ
フと呼び、第２図イ′に示すように回転数落ちが生じ
る。この現象が生じると、なんらの配慮がない場合に
は、エンジンはロール方向に加振された形で振動する。
そして、これがシャシーに伝わり車体振動となること
は、〔従来の技術〕の項でも述べた通りである。
の状態を示すもので、通常、エンジン回転数Neは、180
度毎に各シリンダの爆発行程の影響で、TDC（上死点）
とTDCとの間に変動ピークを持った形の波形となってい
る。ところが、例えば、高速走行からアイドリング走行
へと負荷が急激に軽くなるようなときに燃焼が不安定に
なり、燃焼圧が充分に上がらない場合がある。これをラ
フと呼び、第２図イ′に示すように回転数落ちが生じ
る。この現象が生じると、なんらの配慮がない場合に
は、エンジンはロール方向に加振された形で振動する。
そして、これがシャシーに伝わり車体振動となること
は、〔従来の技術〕の項でも述べた通りである。
本実施例では、このラフ発生を、いち早く検知し、エ
ンジン振動がシャシーに伝達する前に抑制しようとする
ものである。すなわち、クランク角180度（720/n度）毎
に現れる回転速度変動のピーク位置にエンジン回転数検
出領域を設定して、エンジンクランク角180度毎にエン
ジン回転数Ne1を読み込み、本実施例では、前回読み込
まれたエンジン回転数Ne0と現在のエンジン回転数Ne1と
の差ΔNe1を求め、このΔNe1が規定値を超えている否か
判断することにより、ラフの判定がなされる。このラフ
の判定は、演算装置３が行う。
ンジン振動がシャシーに伝達する前に抑制しようとする
ものである。すなわち、クランク角180度（720/n度）毎
に現れる回転速度変動のピーク位置にエンジン回転数検
出領域を設定して、エンジンクランク角180度毎にエン
ジン回転数Ne1を読み込み、本実施例では、前回読み込
まれたエンジン回転数Ne0と現在のエンジン回転数Ne1と
の差ΔNe1を求め、このΔNe1が規定値を超えている否か
判断することにより、ラフの判定がなされる。このラフ
の判定は、演算装置３が行う。
第３図のＳ（ステップ）１からS2は、このラフ検出の
過程を示すもので、また、S3に示すように180度毎に読
み込まれる回転数データは順次更新される。そして、エ
ンジン回転数の落ち込み量ΔNe1がエンジン回転数にし
て例えば10rpm以内に入っている場合には、ラフが発生
していないものと判定され、10rpm以上の場合には、ラ
フが発生しているものとして、演算装置３で判定される
（S5）。なお、第３図のS4の制御マスクとは、既に前の
ルーチンでラフ判定がなされ、それに基づく車体振動低
減の制御（オルタネータの負荷トルク増加制御）がなさ
れている場合のことを意味し、この場合には、重ねての
ラフ判定がなされてエンジン回転の２度落ちになること
を防止するため、その車体振動制御の影響がなくなるま
では、マスクをかける。換言すれば負荷トルク制御のだ
ぶりによる誤動作を防止する配慮がなされている。この
制御マスク区間は、例えば第２図に示すごとくラフ発生
からクランク角で540度程度である。そして、S4で現在
制御マスクがかけていられないものと判断されている状
況で、S5のようにラフ発生が判定されると、制御マスク
時間CMTを所定アドレスに格納する（S6）。また、ラフ
の度合ΔNe1とラフ発生直前のエンジン回転数Ne1に対応
した制御タイミング値WTを予め設定したデータマップの
中から検索し（S7）、且つ、ラフの大きさΔNe1とラフ
発生直前のエンジン回転数Ne1に対応した最適な負荷ト
ルク制御量（オルタネータ界磁コイルへの印加電圧パル
ス幅）PWを予め設定したデータマップの中から検索し
（S8）、このオルタネータ負荷トルク制御量及び印加タ
イミングにより、オルタネータの界磁コイル電流の一時
的な増加制御がなされる。ここで、負荷トルク制御量PW
は、第１図に示した制御パルス幅ｔと同義のものであ
る。
過程を示すもので、また、S3に示すように180度毎に読
み込まれる回転数データは順次更新される。そして、エ
ンジン回転数の落ち込み量ΔNe1がエンジン回転数にし
て例えば10rpm以内に入っている場合には、ラフが発生
していないものと判定され、10rpm以上の場合には、ラ
フが発生しているものとして、演算装置３で判定される
（S5）。なお、第３図のS4の制御マスクとは、既に前の
ルーチンでラフ判定がなされ、それに基づく車体振動低
減の制御（オルタネータの負荷トルク増加制御）がなさ
れている場合のことを意味し、この場合には、重ねての
ラフ判定がなされてエンジン回転の２度落ちになること
を防止するため、その車体振動制御の影響がなくなるま
では、マスクをかける。換言すれば負荷トルク制御のだ
ぶりによる誤動作を防止する配慮がなされている。この
制御マスク区間は、例えば第２図に示すごとくラフ発生
からクランク角で540度程度である。そして、S4で現在
制御マスクがかけていられないものと判断されている状
況で、S5のようにラフ発生が判定されると、制御マスク
時間CMTを所定アドレスに格納する（S6）。また、ラフ
の度合ΔNe1とラフ発生直前のエンジン回転数Ne1に対応
した制御タイミング値WTを予め設定したデータマップの
中から検索し（S7）、且つ、ラフの大きさΔNe1とラフ
発生直前のエンジン回転数Ne1に対応した最適な負荷ト
ルク制御量（オルタネータ界磁コイルへの印加電圧パル
ス幅）PWを予め設定したデータマップの中から検索し
（S8）、このオルタネータ負荷トルク制御量及び印加タ
イミングにより、オルタネータの界磁コイル電流の一時
的な増加制御がなされる。ここで、負荷トルク制御量PW
は、第１図に示した制御パルス幅ｔと同義のものであ
る。
このようにオルタネータの負荷トルク制御量及び印加
タイミングをデータマップに設定記憶する理由は、発明
の〔作用〕の項で第１図及び第５図に基づき既述した通
りである。これを、要約すれば、最適負荷トルク制御量
は、ラフの大きさとラフ発生直前のエンジン回転数によ
って異なり、また、負荷トルク制御量を制御パルス幅と
した場合には、その最適印加タイミングもラフの大きさ
とエンジン回転数によって異なるということである。
タイミングをデータマップに設定記憶する理由は、発明
の〔作用〕の項で第１図及び第５図に基づき既述した通
りである。これを、要約すれば、最適負荷トルク制御量
は、ラフの大きさとラフ発生直前のエンジン回転数によ
って異なり、また、負荷トルク制御量を制御パルス幅と
した場合には、その最適印加タイミングもラフの大きさ
とエンジン回転数によって異なるということである。
そこで、エンジン振動ひいては車体振動の抑制のため
のオルタネータ負荷トルク制御量（制御パルス幅）PW及
び制御タイミング時間WT（WTは、第２図に示すようにラ
フ判定からPWが発生するまでの時間）を、ラフの大きさ
とエンジン回転数との関係から第７（ａ）（ｂ）図に示
すように種々設定して、この制御パルス幅データを予め
制御ユニット１の記憶手段４にマップとして記憶してい
る。
のオルタネータ負荷トルク制御量（制御パルス幅）PW及
び制御タイミング時間WT（WTは、第２図に示すようにラ
フ判定からPWが発生するまでの時間）を、ラフの大きさ
とエンジン回転数との関係から第７（ａ）（ｂ）図に示
すように種々設定して、この制御パルス幅データを予め
制御ユニット１の記憶手段４にマップとして記憶してい
る。
制御パルス幅PWを変えた場合の発電電流波形ILは、第
６図に示すように変化する。それに伴って制御パルス幅
を印加するタイミングも変化することは既述した。な
お、シミュレーションからの結果からも制御パルスの中
心位置は、第１図に示すようにエンジンロール固有値の
1/2周期のタイミングに合わせるのが最適であることが
判明している。
６図に示すように変化する。それに伴って制御パルス幅
を印加するタイミングも変化することは既述した。な
お、シミュレーションからの結果からも制御パルスの中
心位置は、第１図に示すようにエンジンロール固有値の
1/2周期のタイミングに合わせるのが最適であることが
判明している。
以上のラフ判定からオルタネータ負荷トルク制御量及
びその印加タイミングの決定までは、クランク角180毎
に生じる回転割込みルーチンで行う。そして、その決定
された制御量と印加タイミングに基づいて、ある決めら
れた時間周期で割込み制御するタイマールーチン内にソ
フトタイマーに相当するカウンタを設けたオン−オフパ
ルスを出力する。第３図の下側のフローチャートは、こ
のタイマールーチンを示し、S1′でラフの発生により制
御マスク時間が計数され、またS2′で検索された制御タ
イミング値WTの計数がなされ、WTがゼロになるまで計数
されると、制御タイミングの時期になったものとして、
制御信号（パルス幅信号）PWが出力され、そのパルス幅
PWだけオルタネータの界磁コイルに電圧が印加され、パ
ルス幅PWに相当する時間にいたると（S4′）、制御信号
が停止する（S5′）。第２図の下側には、このパルス幅
制御信号として、大ラフ、中ラフ、小ラフの場合にどの
ような制御パルスとなるか、その態様を示す。
びその印加タイミングの決定までは、クランク角180毎
に生じる回転割込みルーチンで行う。そして、その決定
された制御量と印加タイミングに基づいて、ある決めら
れた時間周期で割込み制御するタイマールーチン内にソ
フトタイマーに相当するカウンタを設けたオン−オフパ
ルスを出力する。第３図の下側のフローチャートは、こ
のタイマールーチンを示し、S1′でラフの発生により制
御マスク時間が計数され、またS2′で検索された制御タ
イミング値WTの計数がなされ、WTがゼロになるまで計数
されると、制御タイミングの時期になったものとして、
制御信号（パルス幅信号）PWが出力され、そのパルス幅
PWだけオルタネータの界磁コイルに電圧が印加され、パ
ルス幅PWに相当する時間にいたると（S4′）、制御信号
が停止する（S5′）。第２図の下側には、このパルス幅
制御信号として、大ラフ、中ラフ、小ラフの場合にどの
ような制御パルスとなるか、その態様を示す。
第８図（ａ）は上記負荷トルク制御を行わない場合、
第８図（ｂ）は本実施例の負荷トルク制御を行った場合
の、エンジン回転数、エンジンのロール方向振動及び車
体のロール方向振動の関係を示す。
第８図（ｂ）は本実施例の負荷トルク制御を行った場合
の、エンジン回転数、エンジンのロール方向振動及び車
体のロール方向振動の関係を示す。
すなわち、本実施例の車体振動低減法によれば、第８
図（ｂ）に示すようにラフ発生によるエンジン回転落ち
が生じたら、前述した適宜のタイミングで、オルタネー
タの負荷トルク増大制御による回転落ちを人為的に起こ
して、車体に伝達される前にラフによるエンジン振動を
吸収し、ひいては車体振動の低減を図り得る。また、オ
ルタネータの負荷トルク制御量及び印加タイミングをラ
フの大きさとエンジン回転数に関係させて、可変制御す
ることで、どのようなアイドル状況であっても、不規則
的なラフが発生すれば、常に状況に応じたエンジン振動
抑制及び車体振動の低減を図ることができる。
図（ｂ）に示すようにラフ発生によるエンジン回転落ち
が生じたら、前述した適宜のタイミングで、オルタネー
タの負荷トルク増大制御による回転落ちを人為的に起こ
して、車体に伝達される前にラフによるエンジン振動を
吸収し、ひいては車体振動の低減を図り得る。また、オ
ルタネータの負荷トルク制御量及び印加タイミングをラ
フの大きさとエンジン回転数に関係させて、可変制御す
ることで、どのようなアイドル状況であっても、不規則
的なラフが発生すれば、常に状況に応じたエンジン振動
抑制及び車体振動の低減を図ることができる。
なお、本実施例では、負荷トルクの制御対象をオルタ
ネータとしたが、これに限定するものではなく、その他
の電気機器でもエンジン負荷となり得、且つ、その負荷
トルクの制御が電気的に可能なものであれば、本発明の
実施が可能である。
ネータとしたが、これに限定するものではなく、その他
の電気機器でもエンジン負荷となり得、且つ、その負荷
トルクの制御が電気的に可能なものであれば、本発明の
実施が可能である。
また、負荷トルク制御量を変える方法としては、制御
パルス幅を変える他に、例えばオルタネータの発電電流
自体の大きさを制御することも考えられる。具体的に
は、界磁電流が一定となるようにフィードバックをか
け、スイッチングレギュレータのデューティ比を変化さ
せるようにする。
パルス幅を変える他に、例えばオルタネータの発電電流
自体の大きさを制御することも考えられる。具体的に
は、界磁電流が一定となるようにフィードバックをか
け、スイッチングレギュレータのデューティ比を変化さ
せるようにする。
更に、ラフの程度を検出する方法については、第９図
に示すように、エンジン回転数を検出する個所をクラン
ク角180度（720/n度）毎に２ヵ所とし、例えば回転速度
の落ち込む所NBOTとピークの所NTOPの差α＝NTOP−NBOT
の大きさで見てもよく、さらに現在のαと前回のαの差
Δαを求めても有効なラフ検出を可能にする。
に示すように、エンジン回転数を検出する個所をクラン
ク角180度（720/n度）毎に２ヵ所とし、例えば回転速度
の落ち込む所NBOTとピークの所NTOPの差α＝NTOP−NBOT
の大きさで見てもよく、さらに現在のαと前回のαの差
Δαを求めても有効なラフ検出を可能にする。
さらに、ラフ検出手段として、エンジンのロール方向
の加速度を見ても、ラフ発生時のエンジン変動を知るこ
とができるので、ラフ検出が可能である。
の加速度を見ても、ラフ発生時のエンジン変動を知るこ
とができるので、ラフ検出が可能である。
以上のように、本発明によれば、ラフの程度とラフ発
生直前のエンジン回転数に対応して、エンジン負荷とな
る電気機器の負荷トルク制御量、或いはこれに加えて負
荷トルク制御量の印加タイミングを、エンジン振動抑制
の見地から最適となるように可変に制御するので、過
大，過小な負荷トルク制御をかけることなく、常にアイ
ドル運転状況に応じ、ラフアイドルに起因する不規則な
車体振動を有効に低減することができる。
生直前のエンジン回転数に対応して、エンジン負荷とな
る電気機器の負荷トルク制御量、或いはこれに加えて負
荷トルク制御量の印加タイミングを、エンジン振動抑制
の見地から最適となるように可変に制御するので、過
大，過小な負荷トルク制御をかけることなく、常にアイ
ドル運転状況に応じ、ラフアイドルに起因する不規則な
車体振動を有効に低減することができる。
第１図は本発明の車体振動低減法における負荷トルク制
御原理を示す波形図、第２図は本発明の一実施例の動作
状態を示すタイムチャート、第３図は上記実施例の動作
状態を示すフローチャート、第４図は上記実施例に用い
る制御システムのブロック図、第５図はラフのエンジン
落込み量とフロア振動量の関係を示す線図、第６図は負
荷トルクの制御パルス幅を変えた場合の発電電流波形を
示す説明図、第７図は上記実施例に用いる記憶手段のデ
ータマップを示す説明図、第８図は負荷トルク制御がな
い場合とある場合のエンジン振動及びフロア振動を示す
比較説明図、第９図はラフ検出法の他の実施例を示す説
明図である。 １……制御ユニット、２……入出力回路、３……演算装
置（ラフ判定手段、負荷トルク制御量を検索或いは計算
するための手段）、４……負荷トルク制御量のデータ記
憶手段、６……クランク角センサ（エンジン回転数検出
手段）、７……回転数取込みタイミング発生装置、８…
…周期計測装置、９……昇圧回路、10……オルタネー
タ。
御原理を示す波形図、第２図は本発明の一実施例の動作
状態を示すタイムチャート、第３図は上記実施例の動作
状態を示すフローチャート、第４図は上記実施例に用い
る制御システムのブロック図、第５図はラフのエンジン
落込み量とフロア振動量の関係を示す線図、第６図は負
荷トルクの制御パルス幅を変えた場合の発電電流波形を
示す説明図、第７図は上記実施例に用いる記憶手段のデ
ータマップを示す説明図、第８図は負荷トルク制御がな
い場合とある場合のエンジン振動及びフロア振動を示す
比較説明図、第９図はラフ検出法の他の実施例を示す説
明図である。 １……制御ユニット、２……入出力回路、３……演算装
置（ラフ判定手段、負荷トルク制御量を検索或いは計算
するための手段）、４……負荷トルク制御量のデータ記
憶手段、６……クランク角センサ（エンジン回転数検出
手段）、７……回転数取込みタイミング発生装置、８…
…周期計測装置、９……昇圧回路、10……オルタネー
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 憲一 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (72)発明者 坂本 正英 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社日立製作所佐和工場内 (72)発明者 門向 裕三 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 福島 正夫 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 村上 景 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−223648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167640（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−182536（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 29/02 F02D 29/06 F02D 45/00
Claims (13)
- 【請求項１】エンジンのアイドル運転時のラフ（不整燃
焼）の発生を監視し、ラフが発生した場合には、エンジ
ン負荷となる電気機器の負荷トルクを一時的に適宜のタ
イミングで増加制御して、ラフに伴うエンジン振動ひい
ては車体振動を抑制するようにした自動車の車体振動低
減法において、 ラフ発生によるエンジン振動を抑制するための前記電気
機器の負荷トルク制御量を、ラフの程度とエンジン回転
数との関係から可変制御量として設定し、アイドル運転
時にラフが発生した場合には、そのラフ検出値とラフ発
生直前のエンジン回転数の検出値とに対応して、前記可
変の負荷トルク制御量の中からエンジン振動抑制に最適
な負荷トルク制御量を求めることにより、前記電気機器
の制御を行うことを特徴とする車体振動低減法。 - 【請求項２】エンジンのアイドル運転時のラフの発生を
監視し、ラフが発生した場合には、エンジン負荷となる
電気機器の負荷トルクを一時的に適宜のタイミングで増
加制御して、ラフに伴うエンジン振動ひいては車体振動
を抑制するようにした自動車の車体振動低減法におい
て、 ラフ発生によるエンジン振動を抑制するための前記電気
機器の負荷トルク制御量及びこのトルク制御量に関する
電気信号の印加タイミングを、ラフの程度とラフ発生直
前のエンジン回転数との関係から可変的に設定し、アイ
ドル運転時にラフが発生した場合には、そのラフ検出値
とラフ発生直前のエンジン回転数の検出値とに対応し
て、前記可変の負荷トルク制御量及び印加タイミングの
中からエンジン振動抑制に最適な負荷トルク制御量及び
その印加タイミングを求めることにより、前記電気機器
の制御を行うことを特徴とする車体振動低減法。 - 【請求項３】第１請求項又は第２請求項において、前記
電気機器は、自動車のバッテリ充電用のオルタネータを
使用し、前記負荷トルク制御量によりオルタネータの界
磁コイル電流を制御するようにした車体振動低減法。 - 【請求項４】第１請求項ないし第３請求項のいずれか１
項において、前記負荷トルク制御量を可変とする方式と
して、前記電気機器に印加される電気信号の制御パルス
幅を変えるようにしてなる車体振動低減法。 - 【請求項５】第４請求項において、ラフに伴うエンジン
振動を抑制するために前記電気機器に印加される可変の
制御パルス幅は、そのパルス幅の中心がエンジン振動の
ロール固有値の1/2周期となるよう設定してなる車体振
動低減法。 - 【請求項６】第１請求項ないし第５請求項のいずれか１
項において、前記負荷制御量は、ラフに伴うエンジン振
動のロール固有値の1/4〜3/4周期の範囲内で発生するよ
うに設定してなる車体振動低減法。 - 【請求項７】第１請求項ないし第３請求項及び第６請求
項のいずれか１項において、前記負荷トルク制御量を可
変とする方式として、前記電気機器に印加される電気信
号の昇圧電圧を変えるようにしてなる車体振動低減法。 - 【請求項８】第１請求項ないし第７請求項のいずれか１
項において、前記ラフの検出は、エンジンの気筒数をｎ
個とした場合、クランク角720/n度毎にエンジン回転数
の検出データを取り込んで、現在取り込まれたエンジン
回転数検出値と前回取り込まれたエンジン回転数検出値
との差から求める車体振動低減法。 - 【請求項９】第１請求項ないし第７請求項のいずれか１
項において、前記ラフの検出は、エンジンの気筒数をｎ
個とした場合、クランク角720/n度毎に現れるエンジン
の回転速度のピーク値NTOPと回転速度の落ちこむ所のピ
ーク値NBOTとの差α、或いは現在のαと前回求めたαと
の差Δαから求める車体振動低減法。 - 【請求項１０】第１請求項ないし第７請求項のいずれか
１項において、前記ラフの検出は、エンジンに発生する
ロール方向の振動加速度から求める車体振動低減法。 - 【請求項１１】第１請求項ないし第10請求項のいずれか
１項において、アイドル運転時にラフが検出されて前記
電気機器の負荷トルクが増加制御された後、そのトルク
制御の影響がエンジンの回転数落ちとして表れている間
は、再度のラフ検出を行わずエンジン回転数の検出デー
タの更新のみを行う車体振動低減法。 - 【請求項１２】アイドル運転時のエンジンの変動状態か
らラフの発生を検出する手段と、 エンジンの回転数を検出する手段と、 エンジン負荷となる電気機器の負荷トルク制御量、をラ
フ発生によるエンジン振動を抑制するのに適した可変制
御量として、ラフの程度とエンジン回転数との関係より
データマップに或いは計算式として記憶する手段と、 ラフが検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前の
エンジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク制
御量を、前記データマップの検索或いは計算式に基づき
求める手段と、 検索或いは計算された負荷トルク制御量により前記電気
機器に印加される電圧値或いはそのパルス幅を可変制御
する手段とを備えてなることを特徴とする車体振動低減
装置。 - 【請求項１３】アイドル運転時のエンジンの変動状態か
らラフの発生を検出する手段と、 エンジンの回転数を検出する手段と、 エンジン負荷となる電気機器の負荷トルク制御量を、ラ
フ発生によるエンジン振動を抑制するのに適した可変制
御量として、及びその制御に関する電気信号の印加タイ
ミングを可変タイミングとして、ラフの程度とエンジン
回転数との関係から検索用のデータマップに或いは計算
式として記憶する手段と、 ラフが検出されると、そのラフ検出値とラフ発生直前の
エンジン回転数検出値とに対応した最適の負荷トルク制
御量及びその印加タイミングを、前記データマップの検
索或いは計算式に基づき求める手段と、 検索或いは計算された負荷トルク制御量及びその印加タ
イミングに基づき前記電気機器に印加される電圧値或い
はそのパルス幅を可変制御する手段とを備えてなること
を特徴とする車体振動低減装置。
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