JPS616442A - エンジンマウント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンを車両にマウントするためのエンジ
ンマウント装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のエンジンマウント装置は、ゴム等の弾性部材で形
成され、その弾性による振動伝達率の低下によりエンジ
ン振動の車体への伝達を低減させるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このような従来のエンジンマウント装置によ
る場合、振動伝達率を低減するためには、弾性部材のバ
ネ定数を小さくする必要かあるが、バネ定数を大幅に小
さくすると、ショックやエン−ノン変位に対応できなく
なるため、バネ定数を大幅に小さくすることかできず、
振動の低減量に限界があるという不具合かある。

本発明は、このような問題点の解消をはかろうとするも
ので、エンジンマウント装置における弾性体のバネ定数
を大きくしたままで、車体への振動伝達率を低減できる
ようにした、エンジンマウント装置を提供することを自
白コノとする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明のエンジンマウント装置は、車両にお
いて、エンジンと車体との間に介装されてエンジンを支
持するマウント機構をそなえ、上記エンジンにおける振
動の上記畢体への伝達を防止すべく、上記エンジンから
上記マウント機構に入力する力と逆相の力を上記マウン
）・機構に入力する加振手段が１、上記マウント機構に
連結されたことを特徴としている。

〔作用〕

上述のような構成により、マウント機構ヘエンジンから
入力する起振力かキャンセルされ、エンジン振動の車体
への伝達量が低減される。

〔実施例〕

以Ｆ、図面によ１）本発明の実施例について説明すると
、第１〜１０図は本発明の一実施例としてのエンジンマ
ウント装置を示すもので、第１図はその全体構成を示す
模式図、第２図はその加振手段およびコントローラを示
すフロック図、第３図はそのマイクロプロセッサにおけ
るマツプを示す模式図、第４図はその加振手段の変形例
を示すブロック図、第５，６図は車両にエンジンマウン
ト装置を装備した場合をモデル化した模式図、第７図は
そのシミュレーションの結果を示すグラフ、第８図は第
７図のシミュレーションのモデルを示す模式図、＄９．
１０図はいずれもその特性を示すグラフである。

第１，２図に示すように、ＦＦ車のセンタメンバ（以下
車体Ｂと称す）のフロント側にエンジンマウント装ｆｉ
Ｓ、が装備され、リヤ側にエンジンマウント装置Ｓ２が
装備されている。

エンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ２の上にエンジンＥか取
り付けられている。

エンジンＥは、エンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ、を介し
て車体Ｂに支持されるとともに、図示しないミッション
マウントによりエンジンＥの長手方向を支持するように
なっており、３点支持構造となってし・る。

ミッションマウントは、極めて軟らかいバネ定数を有す
るように形成されており、エンジンマウント装置Ｓ、、
Ｓ２の作動に悪影響を与えないようになっている。

エンジンＥの重量は、エンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ。

でそのはとんとを支持されている。

エンジンマウント装置ｓ、、ｓ２は、エンジンＥに北端
を固着された−に１部ゴムマウント１と、」二部ゴムマ
ウント１の下方に中間プレート３を介して直列的に取り
イリけられた下部ゴムマウント２と、中間プレート３を
駆動する加振手段＼ｉと、加振手段Ｖを制御するコント
ローラＣとで構ｒｋ、されている。

−に１部ゴムマウント１は、」１下ばねとして硬いゴム
で形ＹＩｉ、されており、下部ゴムマウント２は前後ば
ねとして軟らかいコムで形成されている。

下部コｌ、マウント２には、中央部に上下に貫通する孔
２ａか形ｒＩ１．すれており、孔２ａに油圧アクチュエ
ータ４のビスＩ・ンに接続されたロッド５が挿通されて
いる。

ロッド５は、その先端か中間プレート３に係合しており
、油圧アクチュエータ４の作動によりロッド５および中
間プレート３が上下に駆動されるようになっている。

そして、下部ゴムマウント２は、ロッド５との７リクシ
ヨン低ｊ威のため、ゴムのせん断方向か上下方向に向か
うように配設されている。

油圧アクチュエータ４は、第２図に示す構成により駆動
されるようになっている。

すなわち、油圧アクチュエータ・４を駆動する加振卦段
Ｖは、油圧アクチュエータ・１に（＝Ｉ設されたガーホ
゛弁６、オイルクーラ７、タンク８．エンジンＥにより
駆動されるポンプ９．ストレーナ１０．逆止弁１ｊおよ
びアキュムレータ１２により形成される油圧回路により
構成されており、油圧アクチュエータ４に油圧回路から
所要の油圧か供給されて、油圧アクチュエータ・目こ所
要の作動を行なわせるよう（二なっている。

サーボ弁６の作動は、コントローラＣにより制御される
ようになっており、コントローラＣ内のサーホコン）Ｃ
７−ラ２２かサーボ弁６に連結され、サーボコントロー
ラ２２にはマイクロプロセンサ２０の出力信号に応じて
信号発生器２１により発生する信号か入力され、サーボ
コントローラ２２により所要の加振信号となってその加
振信号に応じた加振作動が油圧アクチュエータ４におい
て行なわれるようになっている。

マイクロプロセッサ２０には、エンジンＥの作動により
発生するエンジンパルスＥｐかエンジン回転数センサ２
６Ｉこおいて検出され、波形整形部１３により波形整形
され、ＦＶ変換部１Ｇによｌ）　Ｆ　Ｖ変換され、さ。

らにＡ　／′Ｄ変換部１７によりディジタル信号に変換
されて入力９されるようになっている。

このディジタル信号により、マイクロプロセッサ２０内
のマツプ２（’ｌａ（第３図参照）におけるエンジン回
転数か設定されるようになっている。

また、マイクロプロセンサ２０に１よ、エンジンＥ（こ
取り付けられてエンジン負圧を検出する圧力センサ１４
の出力信号か）＼ｌ′１）変換部１８を介して入力され
るとともに、エンジン■さの変位を検出するために装備
されたＧセンサ１５の出力信号かＡ／’Ｄ変換部１９を
介して入力される。

この圧カセンサト４およびＧセンサ１５による検出信号
により、マイクロプロセンサ２０のマツプ２０ａにおけ
る縦軸方向位置か設定される。

マツプ２０ａには、エンジン回転数およびエンジン負圧
、エンジン変位加速度に対応じて油圧アクチュエータ４
を作動させるため、油圧アクチェエータ４に入力させる
加振信号のゲインおよび位相か、あらかしめ実験等によ
り求められて記憶されており、上述のようにして、縦軸
および横軸の位置が設定されることにより、その運転状
態に対応じたケ゛インおよび位相の加振信号が信号発生
器２１．サーボコントローラ２２．サーボ弁６を介して
油圧アクチュエータ４に伝達されるよ、うになっている
。そして、この加振信号による油圧アクチュエータ４の
加振力は、エンジンＥからエンジンマウント装置Ｓ、、
Ｓ２へ入力される力と逆相の力に調整されるようになっ
ている。

」二連のように加振手段＼７のコントローラＣが構成さ
れており、加振手段■からの逆相の加振力により、エン
ジンＥからエンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ２に入力する
力がキャンセルされて、エンジンＥから車体Ｂへの振動
伝達が防止されるようになっている。

ところで、エンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ、の中間プレ
ート３を駆動する手段としては、第４図に示すように形
成してもよく、この場合１こは、パンテリ２３により電
；イＬを供給されるパワーアンプ２４かサーボコントロ
ーラ２２により制御されて、加振信号に対応する加振電
流か電磁加振器２５へ供給されるようになっている。

これにより、電磁加振器２５が作動し駆動部材２５ａか
中間プレート３を駆動することにより、エンンンマウン
ト装置Ｓ、、Ｓ２ヘエンジンＥがら入力する力をキャン
セルさせるようになっている。

本発明のエンジンマウント装置は、上述のごとく構成さ
れているので、エンジンＥが作動すると、エンジンＥは
振動し、その加振力がエンジンマウント装置Ｓ　ＩＩＳ
、に入力され、上部ゴムマウント１を介して中間プレー
ト３に伝達される。

この入力の際に、エンジンパルスＥｐおよびエンジンＥ
の運動を検出した圧力センサ１４．Ｇセンサ１５により
油圧アクチェエータ４が作動し、エンジンＥから中間プ
レート３へ伝達される加振力と逆位相で同一ケ゛インの
加振力か゛、中間プレート３へ作用する。

これにより、エンジンＥからエンジンマウント装置Ｓ、
、Ｓ２へ入力する加振力かキャンセルされ、エンジンＥ
と車体Ｂとは振動に対し絶縁された状態になる。

ところで、油圧アクチュエータ４の作動は、サーボ弁６
により行なわれるかへサーボ弁６には、信号発生器２１
．サーボコントローラ２２がら所要の加振信号か入力さ
れる。信号発生器２１．サーボコントローラ２２には、
エンジンパルスＥｐにより算出されたエンジン回転数、
圧力センサ１４により検出されたエンジン負圧およびＧ
センサ１５に、ｌ：ｌ）検出されたエンジンの変位によ
る加速度かサーボ弁６．Ａ／’Ｄ変換部１７゜Ａ／Ｄ変
換部１８．Ａ／’Ｄ変換部１９を介しマイクロプロセッ
サ２０へ入力され、マイクロプロセ・／す２０のマツプ
２０ａにより所要の値が検出されて入力される。

入力された入力値にもとづき信号発生器２１．サーボコ
ントローラ２２において所要のゲイン、位相を有する加
振信号が出力され、サーボ弁６を介し油圧アクチュエー
タ４による申開プレート３の加振が行なわれる。

ところで、このような手段により、振動の伝達」ム車体
ＢをエンジンＥから絶縁できることは、以下のような理
論およびシミュレーションにより説明される。

第５，６図は、エンジンマウント装置Ｓ、、Ｓ２をモデ
ル化した場合を示しており、第５図はその並進運動に対
するモデルを示す。

すなわち、質景口１□の車体Ｂと質量ｒ１］１のエンジ
ンＥとの間に、バネ定数にの下部ゴムマウント２および
油圧アクチュエータ４が並列的に設けられている。

エンジンＥにおいて発生する加振力をＦ、油圧アクチュ
エータ４により作用させる加振力をＰと腰エンジンＥの
変位を×１、車体Ｂの変位を×２とすると、下記の式か
成り立つ。

車体Ｂの振動を０にするための条件を求めるため、ｘ、
＝０を式（２）に代入すると、 Ｐ＝ｋｘ、　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）
式（３）を式（１）に代入して ×１＝−Ｆ／（ｒｏ１１１１２）・・・（４）−’、Ｐ
−’　　ｋＦ／（＋ｎ、田２）　　　　　　　・・・（
５）すなわち、式（５）により算出される加振力Ｐを油
圧アクチュエータ４においで作用させることにより車体
Ｂの変位は０になり、車体ＢはエンジンＥの振動（こか
かわらず振動しないのである。

なお、ＷはエンジンＥの円振動数を示す。

また、第６図はエンジンＥの回転振動に対するモデルを
示す。

エンジンＥにおいて発生する加振モーメントをＴ、加振
モーメントＴによるエンジンＥの回軒角をθ、エンジン
マウント装置Ｓ１において油圧アクチュエータ４１二よ
Ｉ）作用させる加振力をＰｌ、エンジンマウント装置Ｓ
２において油圧アクチュエータ４により作用させる加振
力をＰ２、車体ＢのエンジンＥより前方部分の質量をＭ
ｌ、後方部分の質量をＭ２、エンジンマウント装置Ｓ１
における下部ゴムマウント２のｔ＜’ネ定数をＫいエン
ジンＥからエンジンマウント装置Ｓ１（こ至る腕の長さ
をρ１、エンジンマウント装置Ｓ２における下。

部ゴムマウント２のバネ定数をに７、エンジンＥからエ
ンジンマウント装置Ｓ・に至る腕の長さをρ２、エンジ
ント〕の慣性モーメントを■とすると、下記の式か成１
）立つ、 （＋ｊ＋＋＜、（ρ、θ−Ｘ、）　ρ、＋に、（ρ、θ
−Ｘ〜）ρ。

中１本Ｉ３の振動を０にするための条件を求めるため、
Ｘ、−１１、Ｘ〜＝（）を式（６）〜（８）に代入し、
Ｉ−、、Ｐ　７を求めろと、 ｆ’　、＝　Ｋ　、　　ρ　；　θ ＝（Ｋ１ρ、　Ｔ　）／（ｔＩＩ’　Ｉ　）　　・・・
（９）ｒ’　、　＝　Ｋ　７ρ５θ ＝（−に、ρ＝Ｔ）／（Ｉｌｌ”Ｔ）・・・（１（＋）
すなわち、式（０）、（１０）により算出される加振力
１？　ｌ　＋　Ｐ　２を油圧アクチュエータ４において
作用させることによ１）、車体Ｂの変位は０になυ、車
体ＢはエンジンＥの振動にかかわらず、振動しない。

Ｊ：述（７）　Ｐ　ＨＰ　＋　＋　Ｐ　２は、エンジン
パルスＥｐより算出される町圧カセンサ１４．Ｇセンサ
１５により検出されるエンジン負圧および変位により算
出される加振力Ｆ、加振モーメントＴにより算出可能で
あり、この算出値にもとづき油圧アクチュエータ４を作
動させることにより、上述の車体Ｂにおける変位Ｘ　２
−（’、＋　ｌ　Ｘ　１＝　（１＋Ｘ、＝Ｏか実現され
る。

次に、このような考えににもとづきエンジンＩＥの振動
をキャンセルするための加振力を作用させる場合と、作
用させない場合との比較を行なうと、以下のようになる
。

なお、下記の比較は、簡単のため並進振動の場合につい
て行なわれているか、回転振動についても同ａの結果か
得られる。

［１］キヤンセルカを作用させない場合ｘ、＝Ｐ（ｋ　
　　ｍ２＋Ｉ＋”）／Φ：Ｉ″″（ｋ−＋０２ｕＩ２） ／　（ｕ＋’ｂｔ＋、＋１１２１１＋”−ｋ（ｈ＋、＋
ｍ２）ｌ］　・・（１１）ｘ２＝Ｆｋ／Φ ＝Ｆｋ／ｌ：ｕ＋２ｆｍ、ｍ２＋ｕ２＝ｋ（「ｎ、＋ｍ
２）ｌ］・・（１２）式（１１）により求められる×１
の振動特性は、第７図に鎖線で示す特性を有している。

［２１キヤンセルカを作用させる場合 式（１）にｘ、＝０．Ｐ＝−ｋＦ／（＋ｎ、ｗ２）を代
入すると１７１．’；、　＋ｋｘ１＝　Ｆ　　ｋ’Ｆ　
／　（ｍｖ”）Ｘ、　＝ＩＦ　−ｋＦ／（＋ｎ１ｕ＋：
）ｌ／（ｋ−ｍ、ｕ＋勺−−Ｐ／（＋ｎｖ２）　　　　
”　（１３）式（１３）により求められる×１の振動特
性は、第７図に実線で示す特性を有している。

」１式（１３）および第７図に示すように、キャンセル
力を作用させることにより、×ｌとｘ２とは振動的に全
く分離してしまい、×１に相当するエンジンＥはマスと
しての挙動を行ない、×２に相当する車体Ｂはエンジン
Ｅから伝達される力かキャンセルされ起振力か常時０に
なる。

次に、第１，２図に示すシステムをコンピュータによる
シミュレーション１こより分析した結果を下記に示す。

第８図は、シミュレーションにおいて仮定されたモデル
を示しており、連続体としての車体Ｂ先端部にエンジン
Ｅがバネを介して取り付けられ、エンジンＥに加振モー
メン）Ｔが作用するというモデルによっている。

第９図は、上述のモデルによるエンジンＥ側振動の特性
を示しており、同図中２点鎖線はキャンセル力のない場
合、実線はキャンセル力のある場合であってバランス率
が９０％の場合、１点鎖線はマスラインを示している。

また、第１０図は、上述のモデルによる車体Ｂ制振動特
性を示しており、同図中２点鎖線はキャンセル力のない
場合、実線はキャンセル力のある場合であってバランス
率９０％の場合を示している。

第！〕図に示すように、エンジンＥと車体Ｂとで形成さ
れろ振動系において発生する共振点ａの振動が、エンジ
ンＥと車体［３とか振動において分離しているため大幅
に低減される。

また、第１０図に示すように、車体Ｂの振動が全周波数
域にわたり低減される。

〔発明の効果〕

以」二詳述したように、本発明のエンジンマウント装置
によれば、車両において、エンジンと車体との間に介装
されてエンジンを支持するマウント機構をそなえ、上記
エンジンにおける振動の上記車体への伝達を防止すべく
、上記エンジンから上記マウント機構に入力する力と逆
相の力を上記マウン目幾構に入力する加振手段か、−に
記マウント（幾構に連結されるという簡素な構成で、エ
ンジンの振動と、車体の振動とか分離されて、エンジン
マウント機構の弾性本のハネ定数の大小にかかわらず、
車体の振動か低減される利点かある。

・１　図ｉｒｌの簡単な説明 第１〜１０図は本発明の一実施例としてのエンジンマウ
ント装置を示すもので、第１図はその全体構成を示す模
式図、第２図はその加振手段およびコントローラを示す
ブロック図、第３図はそのマイクロプロセンサにおける
マンプを示す模式図、第４図はその加振手段の変形例を
示すブロック図、第５，６図は車両にエンジンマウント
装置を装備した場合をモデル化した模　　　゛式図、第
７図はそのシミュレーションの結果を示すグラフ、第８
図は第７図のシミュレーションのモデルを示す模式図、
第９，１０図はいずれもその特性を示すグラフである。

１・・」二部コムマウント、２・・下部ゴムマウント、
２ａ・・孔、３・・中間プレート、４・・油圧アクチュ
エータ、５・・ロッド、６・・サーボ弁、７・・オイル
クーラ、８・・タンク、９・・ポンプ、１０・・ストレ
ーナ、１１・・逆止弁、１２・・アキュムレータ、１３
・・波形整形部、１４・・圧力センサ、〕５・・Ｇセン
サ、１６・・ＦＶ変換部、１７，１８．１９・・Ａ／Ｄ
変換部、２０・・マイクロプロセッサ、２０ａ・・マツ
プ、２１・・信号発生器、２２・・サーボコントローラ
、２３・・バッテリ、２４・・パワーアンプ、２５・・
電磁加振器、２５ａ・・駆動部材、２６・・エンジン回
転数センサ、Ｂ・・虫体、Ｃ・・コントローラ、Ｅ・・
エンジン、Ｅｌｌ・・エンジ゛ンパルス、５ｌｌＳ、・
・エンジンマウント装置、＼・′・・加振手段。

代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第１図 第３図 第４図 第５図　　　　　第６図 θ 第７図 第８図 第９図 ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ　（Ｈｚ） 第１０図 ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ　（Ｈ７）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両において、エンジンと車体との間に介装され
   てエンジンを支持するマウント機構をそなえ、上記エン
   ジンにおける振動の上記車体への伝達を防止すべく、上
   記エンジンから上記マウント機構に入力する力と逆相の
   力を上記マウント機構に入力する加振手段が、上記マウ
   ント機構に連結されたことを特徴とする、エンジンマウ
   ント装置。
2. （２）上記加振手段を上記エンジンの回転数に応じ作動
   させるべく、上記エンジンの回転数を検出するエンジン
   回転数センサと、同エンジン回転数センサに連結されて
   その検出信号にもとづき上記加振手段を作動させるコン
   トローラとが設けられた、特許請求の範囲第１項に記載
   のエンジンマウント装置。