JPH08175193A - 能動型エンジンマウント装置 - Google Patents
能動型エンジンマウント装置Info
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- JPH08175193A JPH08175193A JP6338061A JP33806194A JPH08175193A JP H08175193 A JPH08175193 A JP H08175193A JP 6338061 A JP6338061 A JP 6338061A JP 33806194 A JP33806194 A JP 33806194A JP H08175193 A JPH08175193 A JP H08175193A
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Abstract
ンマウント装置を提供する。 【構成】 車体の上下動を制御するべく自動車の走行状
態に応じてアクチュエータをもってエンジン質量の車体
に対する関与量を制御することにより、瞬間的に動的な
ばね上質量を変化させることができ、ばね上質量と、タ
イヤのばね定数とによってのみ決定されるばね下共振周
波数成分をも低減可能となり、凹凸乗り越し時の車体の
挙動を改善して乗り心地を向上可能となる。また、前方
の路面の凹凸の検知結果に応じて上記アクチュエータを
駆動制御することで、システムの応答遅れを補償してシ
ステムの応答性が向上する。更に、自動車の走行状態に
応じてサスペンションストロークを制御するアクティブ
サスペンション装置と連動させることにより、ばね上振
動の低減をも同時に実現でき、相乗的に乗り心地が向上
する。
Description
ント装置に関し、特にエンジンを車体に対して上下方向
に変位可能とし、かつその動作を可変とし得るアクチュ
エータにより支持する能動型エンジンマウント装置に関
するものである。
かつ自動車の走行状態に応じてサスペンションストロー
クを制御する所謂能動型(アクティブ)サスペンション
装置がある。ここで、本明細書ではサスペンションスト
ロークをアクチュエータで積極的に制御するものをフル
アクティブサスペンション装置、減衰力特性のみを選択
的に変化させるものをセミアクティブサスペンション装
置として共にアクティブサスペンション装置であると解
するものとする。
フルアクティブサスペンション装置によれば、例えば車
体に作用する上下方向力を加速度として検出し、その検
出結果に基づきサスペンションストロークを制御するこ
とができ、通常のパッシブサスペンション装置に比較し
てバウンシング時の車体の上下の揺れを抑制でき、乗り
心地が飛躍的に向上する。また、前方の路面状況や運転
状況などからバウンシングを予測して上記サスペンショ
ンストローク制御を行えば一層乗り心地を改善できる。
御はばね上共振周波数及びその周辺には有効であるが、
ばね下共振周波数及びその周辺の周波数のゲイン低減化
は困難であった。これは、次の説明により明らかであ
る。即ち、車体とタイヤで構成されている上下2自由度
系はばね下質量をM1、その変位をx1、ばね上質量、即
ち車体質量をM2、その変位をx2、タイヤのばね定数を
k1、路面凹凸変位をx0、ばね下質量とばね上質量との
間に働く力をfとして、
円振動数)として、
する各変数の伝達関数を定義すると、
き、車体の加速度伝達関数H2は、
と、タイヤのばね定数k1とによってのみ決定され、ア
クティブサスペンション装置によってもこの部分のゲイ
ンを低減することができず、乗り心地の向上に限界があ
った(図7)。
質量M2またはタイヤのばね定数k1を変化させれば良い
ことが解るものの、M2、k1共走行中に変化させるのは
困難である。
な比率を占めるエンジンに着目した。また、例えば本願
と同一出願人による特開平5−99262号公報には、
エンジンの振動を抑制することを目的として、エンジン
の振動に応じてこれを抑制するように能動的に上下に動
くエンジンマウント装置があることに想い至った。
たものであり、その主な目的は、エンジン質量を利用し
て路面状況に対する自動車の乗り心地を改善し得る能動
型エンジンマウント装置を提供することにある。
よれば、自動車のエンジンを車体に対して上下方向に変
位可能とし、かつその動作を可変とし得るアクチュエー
タにより支持する能動型エンジンマウント装置であっ
て、前記車体への前記エンジンの関与量を前記自動車の
路面状態に応じて可変制御するべく前記アクチュエータ
を駆動制御することを特徴とする能動型エンジンマウン
ト装置を提供することにより達成される。特に、前記自
動車の走行前方の路面の凹凸を検知するセンサ手段を有
し、前記センサ手段の検知結果に応じて路面の凹凸が前
記車体に影響を及ぼすタイミングを予見して前記アクチ
ュエータを駆動制御すると良く、当該エンジンマウント
装置が、前記自動車の路面状態に応じて前記車体の上下
動を制御するべく前記車体と車輪との間に設けられた能
動型サスペンション装置と連動するものであると更に良
い。
に対して上下方向に変位可能にし、その動作を可変とし
得るアクチュエータを駆動制御することにより、動的な
ばね上質量(車体重量)を変化させることができ、ばね
下共振周波数付近のゲインを抑えることができる。ま
た、前方の路面の凹凸の検知結果に応じて上記アクチュ
エータを駆動制御することにより、適切なタイミングで
制御でき、一層効果を高めることができる。更に、自動
車の走行状態に応じてサスペンションストロークを制御
する能動型サスペンション装置(アクティブサスペンシ
ョン装置)と連動させることにより、ばね上振動の低減
をも同時に実現でき、相乗的に乗り心地が向上する。
いて詳しく説明する。図1は本発明が適用された第1の
実施例に於けるサスペンション装置とエンジンマウント
装置とを示す要部構成図である。本実施例ではセミアク
ティブサスペンション装置と、セミアクティブエンジン
マウント装置とを組み合わせている。
てエンジン3が搭載されている。この車体1の下部には
サスペンション装置4を介して車輪5が設けられてい
る。また、車体1には当該自動車の走行中に前方の路面
状態を連続的に検知するためのセンサ6が設けられ、予
見制御ユニット7に接続されている。この予見制御ユニ
ット7はエンジンマウント装置2及びサスペンション装
置4をセンサ6からの検知結果及び図示されない車速等
の各種センサからの検知結果に基づき制御するようにな
っている。
ユニット7からの命令ににより選択的に減衰力特性を変
化させることができる可変減衰力ダンパ2aと、ばね2
bとから構成されている。また、サスペンション装置4
は、上記予見制御ユニット7からの命令ににより選択的
に減衰力特性を変化させることができる可変減衰力ダン
パ4aと、ばね4bとから構成されている。
に前方の路面に突起があった場合、センサ6からの突起
検出信号に基づき突起を乗り越す直前にサスペンション
装置4の可変減衰力ダンパ4aの減衰力特性をソフトに
し、同時にエンジンマウント装置2の可変減衰力ダンパ
2aの減衰力特性をハードにする。エンジンマウント装
置2の可変減衰力ダンパ2aの減衰力特性をハードにす
ることで、エンジンが車体に対して動きにくくなるた
め、車体質量にエンジン質量を大きく関与させて動的な
ばね上質量を大きくできる。そして、突起を乗り越した
直後の揺れ戻しを考慮した最適なタイミングで各可変減
衰力ダンパ2a、4aを通常の減衰力特性に戻す。これ
をタイムチャートで示すと図2のようになる。
位置から突起に到達するまでの距離をLとすると時間は
L/Vで表わされ、予見制御によりL/Vの時間後に変
化していれば良いが、可変減衰力ダンパ2a、4aの応
答遅れを補償するべくL/Vより早い時間で制御信号を
発生させている。
於けるサスペンション装置とエンジンマウント装置とを
示す要部構成図であり、第1の実施例と同様な部分には
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施
例ではセミアクティブサスペンション装置と、フルアク
ティブエンジンマウント装置とを組み合わせている。エ
ンジンマウント装置12には可変減衰力ダンパに代えて
後記するスカイフック力を発生するための油圧アクチュ
エータ12aが設けられている。また、車体1には上下
方向の加速度センサ18が設けられ、加速度センサ18
は予見制御ユニット7に接続されている。この予見制御
ユニット7は制御バルブ19を介してエンジンマウント
装置12の油圧アクチュエータ12aを制御するように
なっている。それ以外の構成は第1の実施例と同様であ
る。
しては第1の実施例と同様の制御を行い、エンジンマウ
ント装置12に関しては、ばね上(車体)質量M2の上
下方向の絶対速度を加速度センサ18の積分値により検
出し、これに比例した力(スカイフック力)を油圧アク
チュエータ12aで発生させるようになっている。これ
により、エンジン質量を車体質量に必要なタイミングで
大きく加えることができ、動的なばね上質量を極めて大
きくできる。
於けるサスペンション装置とエンジンマウント装置とを
示す要部構成図であり、本実施例に於ても第1及び第2
の実施例と同様な部分には同一の符号を付し、その詳細
な説明を省略する。本実施例ではフルアクティブサスペ
ンション装置と、フルアクティブエンジンマウント装置
とを組み合わせている。サスペンション装置24には可
変減衰力ダンパに代えて予見制御ユニット27の命令に
より後記する予見制御力を発生するための油圧アクチュ
エータ24aが設けられている。それ以外の構成は第2
の実施例と同様である。
に関しては第2の実施例と同様の制御を行い、サスペン
ション装置24に関してはばね上(車体)質量M2の上
下方向の絶対速度の予測値に基づく力(予見制御力)を
油圧アクチュエータ24aで発生させるようになってい
る。この予見制御力はばね下運動を予測してこれに基づ
きこれをできる限り打ち消すように車体1と車輪5との
間に油圧アクチュエータ24aにより発生させる力であ
る。ここで、ばね下共振周波数の振動はこのアクチュエ
ータ24aでは打ち消せないことから、油圧アクチュエ
ータ12aにより突起乗り越し時のばね上(車体)質量
を動的に変化させ、ばね下共振成分をも打ち消すように
している。
に於ける周波数応答特性と、本発明に基づく第1〜第3
の実施例に於ける周波数応答特性とを比較して示す。即
ち、図7で示されるようにばね下共振周波数10Hz付
近でパッシブ及びアクティブサスペンションでは効果が
得られないのに対して、ゲインのピーク値が抑えるに加
えて、全周波数で全体的にゲインを下げることが可能に
なっているがわかる。
ではエンジン質量を超える関与はできないが、アクティ
ブエンジンマウント装置ではエンジン質量を超える質量
を作用させることができゲインを大幅に下げることが可
能である。
(a))に対する実際の車体の上下方向加速度を従来の
パッシブサスペンション装置の場合(図6(b))、セ
ミアクティブサスペンション装置の場合(図6
(c))、セミアクティブサスペンション装置のみを用
いて予見制御を行った場合(図6(d))、セミアクテ
ィブサスペンション装置とセミアクティブエンジンマウ
ント装置とを組み合わせて予見制御を行った場合(第1
の実施例:図6(e))、セミアクティブサスペンショ
ン装置とフルアクティブエンジンマウント装置とを組み
合わせて予見制御を行った場合(第2の実施例:図6
(f))及びフルアクティブサスペンション装置とフル
アクティブエンジンマウント装置とを組み合わせて予見
制御を行った場合(第3の実施例:図6(g))につい
て示す。
収束時間も早くでき、極めて効果が大きい。また、消費
パワーを考慮すると、第1の実施例が最も少ない消費パ
ワーであるが第2の実施例のフルアクティブエンジンマ
ウント装置でも大きなストロークは必要ではないので、
消費パワーも少なく乗り心地に対する効果も充分得られ
る。
発明による能動型エンジンマウント装置によれば、車体
の上下動を制御するべく自動車の走行状態に応じてアク
チュエータをもってエンジン質量の車体に対する関与量
を制御することにより、瞬間的に動的なばね上質量(車
体重量)を変化させることができ、ばね上質量M2と、
タイヤのばね定数k1とによってのみ決定されるばね下
共振周波数成分をも低減可能となり、凹凸乗り越し時の
車体の挙動を改善して乗り心地を向上可能となる。ま
た、前方の路面の凹凸の検知結果に応じて上記アクチュ
エータを駆動制御することにより、システムの応答遅れ
を補償してシステムの応答性が向上する。更に、自動車
の走行状態に応じてサスペンションストロークを制御す
るためのアクチュエータを有するアクティブサスペンシ
ョン装置と連動することにより、ばね上振動の低減をも
同時に実現でき、相乗的に乗り心地が向上する。
ペンション装置とエンジンマウント装置とを示す要部構
成図。
ト装置の制御を経時的に示すタイムチャート。
ペンション装置とエンジンマウント装置とを示す要部構
成図。
ペンション装置とエンジンマウント装置とを示す要部構
成図。
波数応答特性と、本発明に基づく第1〜第3の実施例に
於ける周波数応答特性とを比較して示すグラフ。
体の上下方向加速度を従来のパッシブサスペンション装
置の場合((b)部)、セミアクティブサスペンション
装置の場合((c)部)、セミアクティブサスペンショ
ン装置のみを用いて予見制御を行った場合((d)
部)、セミアクティブサスペンション装置とセミアクテ
ィブエンジンマウント装置とを組み合わせて予見制御を
行った場合(第1の実施例:(e)部)、セミアクティ
ブサスペンション装置とフルアクティブエンジンマウン
ト装置とを組み合わせて予見制御を行った場合(第2の
実施例:(f)部)及びフルアクティブサスペンション
装置とフルアクティブエンジンマウント装置とを組み合
わせて予見制御を行った場合(第3の実施例:(g)
部)について示すグラフ。
合、フルアクティブサスペンション装置を用いた場合及
びフルアクティブサスペンション装置を用いて予見制御
を行った場合に於ける周波数応答特性示すグラフ。
Claims (3)
- 【請求項1】 自動車のエンジンを車体に対して上下
方向に変位可能とし、かつその動作を可変とし得るアク
チュエータにより支持する能動型エンジンマウント装置
であって、 前記車体への前記エンジン質量の関与量を前記自動車の
路面状態に応じて可変制御するべく前記アクチュエータ
を駆動制御することを特徴とする能動型エンジンマウン
ト装置。 - 【請求項2】 前記自動車の走行前方の路面の凹凸を
検知するセンサ手段を有し、 前記センサ手段の検知結果に応じて路面の凹凸が前記車
体に影響を及ぼすタイミングを予見して前記アクチュエ
ータを駆動制御することを特徴とする請求項1に記載の
能動型エンジンマウント装置。 - 【請求項3】 当該エンジンマウント装置が、前記自
動車の路面状態に応じて前記車体の上下動を制御するべ
く前記車体と車輪との間に設けられた能動型サスペンシ
ョン装置と連動するものであることを特徴とする請求項
1若しくは請求項2に記載の能動型エンジンマウント装
置。
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JPH08175193A true JPH08175193A (ja) | 1996-07-09 |
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ID=18314551
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