(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及び車体間に介在し且つ前記エンジンで発生した振動と干渉する制御振動を発生可能な能動型エンジンマウントと、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残留振動信号に基づいて前記車体の振動が低減するように前記能動型エンジンマウントを駆動制御する制御手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号及び前記エンジン回転数に基づいて前記残留振動検出手段の異常を検出する異常検出手段と、を設け、前記異常検出手段は、前記エンジン回転数が、前記エンジンがクランキング状態にあると判断できる所定回転数未満であって、且つ、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に、前記残留振動検出手段に異常が発生していると判断するようになっていることを特徴とする車両用能動型振動制御装置。
【請求項２】
エンジン及び車体間に介在し且つ前記エンジンで発生した振動と干渉する制御振動を発生可能な能動型エンジンマウントと、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残留振動信号に基づいて前記車体の振動が低減するように前記能動型エンジンマウントを駆動制御する制御手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号及び前記エンジン回転数に基づいて前記残留振動検出手段の異常を検出する異常検出手段と、を設け、前記異常検出手段は、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に前記残留振動検出手段に異常が発生していると判断する判断手段と、前記エンジン回転数に基づいて前記しきい値を設定するしきい値設定手段と、を備えていることを特徴とする車両用能動型振動制御装置。
【請求項３】
前記しきい値設定手段は、前記エンジン回転数が高いときには低いときに比べて前記しきい値を小さく設定するようになっている請求項２記載の車両用能動型振動制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記振動の発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記残留振動信号及び前記基準信号に基づき且つ適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記基準信号及び前記適応ディジタルフィルタに基づき前記能動型エンジンマウントを駆動する駆動信号を生成し出力する駆動信号生成手段と、を備えている請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用能動型振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンから車体に伝達される振動を、エンジン及び車体間に介在する能動型エンジンマウントが発生する制御振動によって低減するようになっている車両用能動型振動制御装置に関し、特に、車体側に伝達された残留振動を検出するセンサの異常を、より高精度に且つ低コストで検出できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の技術としては、例えば特開平４−３０２７２９号公報に開示されたものがある。即ち、上記公報には、能動的な支持力を発生可能な液体封入式の能動型エンジンマウントが開示されており、かかる能動型エンジンマウントにあっては、エンジンシェイクのような比較的低周波の振動に対しては、受動的な液体封入式のエンジンマウントと同様に、二つの液体室間を往来する液体の共振を利用して振動体から支持体に伝達される振動を減衰する一方、アイドル振動以上の比較的高周波の振動に対しては、液体室の隔壁の一部を形成する可動部材を能動的に変位させ、液体室の圧力変化を支持弾性体の拡張ばねに作用させて積極的に支持力を発生させ振動を打ち消すようにしていた。
【０００３】
そして、上記公報に開示された装置にあっては、車体側に伝達される残留振動を検出し、その残留振動を評価関数としてＬＭＳアルゴリズム等の適応アルゴリズムを実行することにより、能動型エンジンマウントを駆動するための駆動信号を生成するようになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記のような能動型エンジンマウントであれば、その能動型エンジンマウントを通じてパワーユニットから車体に伝達される振動を、能動的な支持力によってある程度相殺して、車体側の振動低減に寄与することができる。
【０００５】
一方、上記のような車両用能動型振動制御装置を実際に車両に搭載する場合には、車体側に伝達される残留振動を検出するセンサの異常、特に、センサとコントローラとの間を接続する配線の断線異常や短絡異常を検出する手段を備えていないと、そのような異常発生時に、能動型エンジンマウントが発生する制御振動によって却って車体振動が悪化してしまい乗員に不快感を与えてしまう可能性がある。このため、残留振動を検出するセンサの異常を高精度に且つ低コストで検出できる技術の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような解決すべき課題に着目してなされたものであって、残留振動を検出するセンサの異常を、高精度に且つ低コストで検出できる車両用能動型振動制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジン及び車体間に介在し且つ前記エンジンで発生した振動と干渉する制御振動を発生可能な能動型エンジンマウントと、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残留振動信号に基づいて前記車体の振動が低減するように前記能動型エンジンマウントを駆動制御する制御手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号及び前記エンジン回転数に基づいて前記残留振動検出手段の異常を検出する異常検出手段と、を設け、前記異常検出手段は、前記エンジン回転数が、前記エンジンがクランキング状態にあると判断できる所定回転数未満であって、且つ、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に、前記残留振動検出手段に異常が発生していると判断するようにしたものである。
上記目的を達成するために、請求項２係る発明は、エンジン及び車体間に介在し且つ前記エンジンで発生した振動と干渉する制御振動を発生可能な能動型エンジンマウントと、前記干渉後の振動を検出し残留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残留振動信号に基づいて前記車体の振動が低減するように前記能動型エンジンマウントを駆動制御する制御手段と、を備えた車両用能動型振動制御装置において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号及び前記エンジン回転数に基づいて前記残留振動検出手段の異常を検出する異常検出手段と、を設け、前記異常検出手段は、前記制御手段に電源が投入された直後の前記残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に前記残留振動検出手段に異常が発生していると判断する判断手段と、前記エンジン回転数に基づいて前記しきい値を設定するしきい値設定手段と、を備えた。
請求項３に係る発明は、上記請求項２に係る発明である車両用能動型振動制御装置において、前記しきい値設定手段は、前記エンジン回転数が高いときには低いときに比べて前記しきい値を小さく設定するようにした。
【０００８】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３に係る発明である車両用能動型振動制御装置において、前記制御手段は、前記振動の発生状態を検出し基準信号として出力する基準信号生成手段と、フィルタ係数可変の適応ディジタルフィルタと、前記残留振動信号及び前記基準信号に基づき且つ適応アルゴリズムに従って前記適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を更新するフィルタ係数更新手段と、前記基準信号及び前記適応ディジタルフィルタに基づき前記能動型エンジンマウントを駆動する駆動信号を生成し出力する駆動信号生成手段と、を備えた。
【００１３】
ここで、請求項１に係る発明において、制御手段に電源が投入された直後は、制御手段による振動低減制御が始まったばかりであるから、能動型エンジンマウントが駆動制御されて制御振動が発生しても、振動は低減されない若しくは振動の低減代は小さい。そして、制御手段は、残留振動信号に基づき適宜能動型エンジンマウントを駆動制御するから、しばらくすると、エンジン振動が制御振動によって相殺されるようになり、残留振動は小さくなる。
【００１４】
特に、請求項４に係る発明のように、適応アルゴリズムに従って適応ディジタルフィルタのフィルタ係数を逐次更新するような構成の場合には、その適応ディジタルフィルタのフィルタ係数が最適値に収束した状況で所望の振動低減効果が発揮されるから、制御手段に電源が投入された直後は残留振動のレベルは高く、しばらくして適応ディジタルフィルタのフィルタ係数がある程度更新されると、残留振動のレベルが低下するようになる。
【００１５】
そこで、制御手段に電源が投入された直後の残留振動信号に基づき、例えばその残留振動信号がある程度のレベルになければ、一応は、残留振動検出手段に異常が発生している可能性が高いと判断できる。
【００１６】
一方、制御手段は、実際にはマイクロコンピュータや電子回路によって実現されることになり、そのような制御手段に電源が投入されるタイミングは、主にイグニッションをオンにした直後である。しかし、瞬間的な接続不良等によってバッテリから供給される電源電圧が瞬間的に低くなるいわゆる電源瞬低時に、マイクロコンピュータがリセットされる場合があるから、これをイグニッション・オンにより電源が投入されたのと区別できない可能性がある。つまり、マイクロコンピュータから見れば、電源瞬低時直後も、電源が投入された直後と同じであるため、エンジンの始動直後でないにも関わらず、制御手段に電源が投入されたという判定が成立し、そのときの残留振動信号に基づいて、残留振動検出手段の異常判断処理が実行される可能性がある。
【００１７】
すると、エンジン回転数が高い場合に、残留振動検出手段の異常判断処理が実行されるケースも生じ得るが、エンジンで発生する振動は、エンジン回転数が高いときにはそれが低いときに比べて低く、従って、エンジン回転数が高い時に電源瞬低によりマイクロコンピュータがリセットされてしまうと、残留振動信号のレベルが低いことを理由に、残留振動検出手段に異常が発生していると誤判断してしまう可能性があるのである。
【００１８】
そこで、請求項１に係る発明のように、異常検出手段において、制御手段に電源が投入された直後の残留振動信号及びエンジン回転数の両方に基づいて異常検出処理を実行すれば、誤判断の可能性を、より低くできるのである。
【００１９】
しかも、エンジン回転数を検出するセンサは通常の車両は有しているし、残留振動信号もマイクロコンピュータには既に読み込まれている信号であるから、新たなセンサ等を設ける必要がなく、従って、大幅なコストアップを招くようなこともない。
【００２０】
そして、請求項１に係る発明では、異常検出手段を、基本的には、制御手段に電源が投入された直後の残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に、残留振動検出手段に異常が発生していると判断するのであるが、エンジン回転数が所定回転数以下にない場合には、仮に上記残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満であったとしても、残留振動検出手段に異常が発生しているという判断はされないから、それだけ誤検出の可能性が低減される。
【００２１】
しかも、判断に用いるエンジン回転数の所定回転数を、エンジンがクランキング状態にあるかを判断できる回転数としているが、クランキング状態にあるときのエンジン回転数は、エンジンの始動が完了した後の回転数に比べて低いから、そのような回転数を堺に異常判断処理を実行するか否かを判断すれば、誤検出の可能性をより確実に低減できる。なお、上記所定回転数の具体的な数値は、車両諸元に基づいて適宜決定すればよいが、例えば１０００ｒｐｍ程度の値が適用可能である。
【００２２】
一方、請求項２に係る発明の異常検出手段も、基本的には、制御手段に電源が投入された直後の残留振動信号の大きさが所定のしきい値未満の場合に、残留振動検出手段に異常が発生していると判断するのであるが、その判断に用いる残留振動信号の大きさのしきい値を、エンジン回転数に応じて可変としている。つまり、エンジンで発生する振動の大きさは、エンジン回転数によって概ね決まるから、上記しきい値をエンジン回転数に応じて決定することにより、誤検出の可能性を低減できるのである。
【００２３】
エンジンで発生する振動は、一般的にはエンジン回転数が高いときに低くなる傾向があるから、請求項３に係る発明のように上記しきい値を設定すれば、誤検出の可能性をより確実に低減できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、残留振動検出手段の異常検出を、制御手段に電源が投入された直後の残留振動信号及びエンジン回転数に基づいて行うようにしたため、その残留振動検出手段の異常を、高精度に且つ低コストで検出できるという効果を有する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図６は本発明の第１の実施の形態を示す図であって、図１は本発明に係る車両用能動型振動制御装置を適用した車両の概略側面図である。
【００２７】
先ず、構成を説明すると、横置きに搭載したエンジン１７が、車体前後方向の後方に配置した能動型エンジンマウント２０を介して、サスペンションメンバ等から構成される車体１８に支持されている。なお、実際には、エンジン１７及び車体１８間には、能動型エンジンマウント２０の他にエンジン１７及び車体１８間の相対変位に応じた受動的な支持力を発生する複数のエンジンマウントも介在している。受動的なエンジンマウントとしては、例えばゴム状の弾性体で荷重を支持する通常のエンジンマウントや、ゴム状の弾性体内部に減衰力発生可能に流体を封入してなる公知の流体封入式のマウントインシュレータ等が適用できる。
【００２８】
図２は、エンジン１７に固定したブラケット（図示せず）を介して連結する能動型エンジンマウント２０の上部構造を平面視で示すものであり、エンジン側連結部材３０から上方に向けて突出している２本の連結ボルト３０ａを、上述したブラケットの挿通孔に下側から挿通し、ナットを螺合することによりエンジン１７に上端部が固定される。また、符号６０はリバウンド規制部材であり、このリバウンド規制部材６０は、２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交し、エンジン側連結部材３０の上方をアーチ状に延在しながら装置ケース４３に固定されており、エンジン側連結部材３０の上面に固定したゴム製の弾性体からなるリバウンドストッパ３１の上方に位置している。
【００２９】
図３は、図２の矢視断面図で示す能動型エンジンマウント２０の内部構造を示すものであり、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に沿うＡ−Ａ矢視断面を、図３の軸心（以下、マウント軸と称する）Ｐ１  を境界として右側に示し、図２の２本の連結ボルト３０ａ間を結ぶ線に対して直交する方向のＢ−Ｂ矢視断面を、図３のマウント軸Ｐ１  を境界として右側に示している。
【００３０】
この能動型エンジンマウント２０は、装置ケース４３に外筒３４、中間筒３６、オリフィス構成部材３７、支持弾性体３２等のマウント部品を内蔵し、これらマウント部品の下部に、流体室８４の隔壁の一部を形成しながら弾性支持された可動部材７８を流体室８４の容積が変化する方向に変位させる電磁アクチュエータ５２と、図示しない車体メンバの振動状況を検出する荷重センサ６４とを内蔵した装置であり、より具体的に説明していくと、前述したエンジン側連結部材３０は、下端周縁部３０ｇが丸みを付けて形成されていると共に、マウント軸Ｐ１  に沿う位置に第１孔３０ｃが形成されている。また、このエンジン連結部材３０に下側から嵌入されて上方を向いている連結ボルト３０ａは、その頭部３０ｄがエンジン側連結部材３０の下面から突出している。ここで、その頭部３０ｄの外周縁部は、丸みが付けられて形成されている。
【００３１】
また、エンジン側連結部材３０の下面には、断面逆台形状の中空筒体３０ｂが固定されている。この中空筒体３０ｂには、連結ボルト３０ａに近接する位置に第２孔３０ｅが形成されていると共に、マウント軸Ｐ１  に沿う下面に第３孔３０ｆが形成されている。なお、この中空筒体３０ｂの連結ボルト３０ａから離間している位置には、孔を形成していない。
【００３２】
そして、前記エンジン側連結部材３０の下面側には、中空筒体３０ｂの内部及びエンジン側連結部材３０の下部側を覆うように、ゴム製の支持弾性体３２が加硫接着により固定されている。
【００３３】
すなわち、この支持弾性体３２は、エンジン側連結部材３０側から下方に向けて拡径した形状のゴム製の弾性体であって、内面に断面山形状の空洞部３２ａを形成しているが、連結ボルト３０ａから離れている部分の支持弾性体３２の外周面は、図３の左側に示すように、エンジン側連結部材３０の外周部を覆いながらリバウンドストッパ３１に連続している。一方、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２は、図３の右側に示すように、連結ボルト３０ａの頭部３０ｄの全域を覆う被覆部３２ｂが形成されていると共に、頭部３０ｄの下方位置の外周を、内側に大きく凹んだ形状としている（以下、符号３２ｃで示す凹み外周部と称する）。そして、前述した空洞部３２ａを形成しながら前記凹み外周部３２ｃに対向している支持弾性体３２の内面も、内側に大きく膨らんだ形状としている（以下、符号３２ｄで示す膨らみ内周部と称する）。そして、連結ボルト３０ａに近接している部分の支持弾性体３２の肉厚は、凹み外周部３２ｃに対向して膨らみ内周部３２ｄを設けたことにより、連結ボルト３０ａから離れている部分の肉厚と略同一に設定している。
【００３４】
そして、薄肉形状とした支持弾性体３２の下端部は、マウント軸Ｐ１  が中空筒体３０ｂと同軸に振動体支持方向を向く中間筒体３６の内周面に加硫接着により結合している。
【００３５】
中間筒体３６は、同一外周径とした上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの間に小径筒部３６ｃを連続して形成した部材であり、外周に環状凹部を設けている。また、図示しないが、小径筒部３６ｃには開口部が形成されており、この開口部を介して中間筒体３６の内側及び外側が連通している。
【００３６】
中間筒体３６の外側には外筒３４が嵌合しており、この外筒３４は内周径を中間筒体３６の上端筒部３６ａ及び下端筒部３６ｂの外周径と同一寸法とし、軸方向の長さを中間筒体３６と同一寸法に設定した円筒部材である。また、この外筒３４には開口部３４ａが形成されており、この開口部３４ａの開口縁部にゴム製の薄膜弾性体からなるダイアフラム４２の外周が結合して開口部３４ａを閉塞しつつ、外筒３４の内側に向けて膨出している。
【００３７】
そして、上記構成の外筒３４を、環状凹部を囲むように中間筒体３６に外嵌すると、外筒３４及び中間筒体３６間の周方向に環状空間が画成され、その環状空間にダイアフラム４２が膨出した状態で配設される。そして、中間筒体３６の内側に、筒状のオリフィス構成部材３７が嵌合している。
【００３８】
このオリフィス構成部材３７は、中間筒体３６の小径筒部３６ｃより小径に形成した最小径筒部３７ａを備え、その最小径筒部３７ａの上下端部に径方向外方に向けて上部環状部３７ｂ及び下部環状部３７ｃが形成されており、これら最小径筒部３７ａ、上部及び下部環状部３７ｂ、３７ｃで囲んだ位置と中間筒体３６との間に環状空間が設けられている。また、最小径筒部３７ａの一部に第２開口部３７ｄが形成されている。ここで、上部環状部３７ｂは、支持弾性体３２の下方に位置しているが、図２の右側に示すように、連結ボルト３０ａに近接している支持弾性体３２の下方に位置している上部環状部３７ｂ１  は肉厚を薄く形成して凹みを設けており、支持弾性体３２の膨らみ内周部３２ｄから離れた位置で対向している。
【００３９】
また、装置ケース４３は、その上端部に上端筒部３６ａの外周径より小径の円形開口部を有する上端かしめ部４３ａが形成されていると共に、この上端かしめ部４３ａと連続するケース本体の形状を、内周径が外筒３４の外周径と同一寸法で下端開口部まで連続する円筒形状（下端開口部を図２の破線で示した形状）とした部材であり、全てのマウント部品の組み込みが完了した後に下端開口部を径方向内方に向けてかしめていくことにより、図２の実線で示すかしめ部が形成される。
【００４０】
そして、支持弾性体３２、中間筒体３６、オリフィス構成部材３７及びダイアフラム４２を一体化した外筒３４を装置ケース４３の下端開口部から内部に嵌め込んでいき、上端かしめ部４３ａの下面に外筒３４及び中間筒体３６の上端部を当接させると、それらが装置ケース４３内の上部に配設される。この際、装置ケース４３の内周面とダイヤフラム４２とで囲まれた部分に空気室４２ｃが画成されるが、この空気室４２ｃを臨む位置に空気孔４３ａが形成されており、この空気孔４３ａを介して空気室４２ｃと大気が連通している。
【００４１】
装置ケース４３内の下部には円筒状のスペーサ７０が嵌め込まれており、このスペーサ７０内の上部に可動部材７８が配置されていると共に、スペーサ７０内の下部に電磁アクチュエータ５２が配置されている。前記スペーサ７０は、円筒状の上部筒体７０ａと、円筒状の下部筒体７０ｂと、これら筒体の上下端部間に加硫接着したゴム製の薄膜弾性体からなる略円筒状のダイアフラム７０ｃとで構成されている。
【００４２】
前記電磁アクチュエータ５２は、外観円筒形のヨーク５２ａと、ヨーク５２ａの上端面側に配設した円環状の励磁コイル５２ｂと、ヨーク５２ａの上面中央部に磁極を上下方向に向けて固定した永久磁石５２ｃとで構成されている。また、前記ヨーク５２ａは、円環状の第１ヨーク部材５３ａと、中央円筒部に永久磁石５２ｃを固定した第２ヨーク部材５３ｂとで構成されている。
【００４３】
そして、上部及び下部筒体７０ａ、７０ｂ間のダイアフラム７０ｃは、ヨーク５２ａの外周に形成した凹部５２ｄに向かって膨出している。
また、ヨーク５２ａの下面と、車体側連結ボルト６０を備えた蓋部材６２との間には、振動低減制御に必要な残留振動を検出するために、荷重センサ６４が介装されている。荷重センサ６４としては、圧電素子，磁歪素子，歪ゲージ等が適用可能であり、このセンサの検出結果は、図１に示すように、残留振動信号ｅとしてコントローラ２５に供給されるようになっている。
【００４４】
一方、前記電磁アクチュエータ５２の上方には、シール部材固定用のシールリング７２と、後述する板ばね８２の外周部を下側から自由端支持する支持リング７４と、電磁アクチュエータ５２の永久磁石５２ｃ及び可動部材７８間のギャップＨを設定するギャップ保持リング７６とが配置されている。これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の外周径は、前述したスペーサ７０の上部筒体７０ａの内周径と同一寸法に設定されており、ヨーク５２ａから上方に突出している上部筒体７０ａ内にシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の全てが内嵌されている。そして、これらシールリング７２、支持リング７４及びギャップ保持リング７６の内側には、上下方向に変位可能となるように可動部材７８が配置されている。
【００４５】
この可動部材７８は、外観円盤状の隔壁形成部材７８Ａと、この隔壁形成部材７８Ａより大径円盤状に形成した磁路形成部材７８Ｂとで構成した部材であって、電磁アクチュエータ５２に対して遠い方に位置する隔壁形成部材７８Ａの軸心にボルト孔８０ａを形成し、電磁アクチュエータ５２に近い磁路形成部材７８Ｂを貫通した可動部材用ボルト８０がボルト孔８０ａに螺合することにより、隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂを一体に連結した構造となっている。
【００４６】
隔壁形成部材７８Ａ及び磁路形成部材７８Ｂ間には、リング状に連続したくびれ部７９が画成されているが、このくびれ部７９に可動部材７８を弾性支持するための板ばね８２が収容されている。つまり、板ばね８２は、中央部に孔部を形成した円盤形状の部材であり、この板ばね８２の内周部を隔壁形成部材７８Ａの裏面中央部の下側から自由端支持し、板ばね８２の外周部を支持リング７４のばね支持部７４ａが下側から自由端支持しており、これにより可動部材７８が装置ケース４３に板ばね８２を介して弾性支持されている。
【００４７】
前記隔壁形成部材７８Ａは、流体室８４に面している隔壁部８０ｃの肉厚を薄くし、隔壁部８０ｃの外周から上方に突出する環状のリブ８０ｂを形成した部材である。そして、隔壁形成部材７８Ａの上面と、支持弾性体３２の下面と、オリフィス構成部材３７の内周面とで流体室８４が形成され、この流体室８４内に流体が封入される。
【００４８】
また、流体室８４から板ばね８２を収容しているくびれ部７９側への流体の漏洩を防止するため、隔壁形成部材７８Ａの外周とシールリング７２の内周との間には、ゴム状弾性体からなるリング形状のシール部材８６が固定されており、このシール部材８６の弾性変形によって、シールリング７２や装置ケース４３に対する可動部材７８の上下方向への相対変位を許容している。
【００４９】
次に、本実施形態の能動型エンジンマウント２０の振動入力減衰作用について簡潔に説明する。本実施形態の能動型エンジンマウント２０は、支持弾性体３２の空洞部３２ａとオリフィス構成部材３７の軸中央空間とが連通し、オリフィス構成部材３７の軸中央空間及びオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間が、第２開口部３７ｄを介して連通し、前記環状空間及びダイアフラム４２が膨出している空間が、中間筒体３６に形成した開口部を介して連通しており、これら支持弾性体３２の空洞部３２ａからダイアフラム４２が膨出している空間までの連通路内に、エチレングリコール等の流体が封入されている。
【００５０】
そして、支持弾性体３２の空洞部３２ａからオリフィス構成部材３７と中間筒体３６との間の環状空間までの連通路を主流体室８４とすると、中間筒体３６に形成した開口部の近傍をオリフィスとし、この開口部に対向しながらダイアフラム４２に囲まれている領域を副流体室とした流体共振系が形成されている。この流体共振系の特性、即ち、オリフィス内の流体の質量と、支持弾性体３２の拡張方向ばね、ダイアフラム４２の拡張方向ばねで決まる特性は、車両停止中のアイドル振動の発生時、つまり２０〜３０Ｈｚでエンジンマウント２０Ａ、２０Ｂが加振された場合に高動ばね定数、高減衰力を示すように調整されている。
【００５１】
一方、電磁アクチュエータ５２の励磁コイル５２ｂは、コントローラ２５から例えばハーネスを通じて供給される電流である駆動信号ｙに応じて所定の電磁力を発生するようになっている。コントローラ２５は、マイクロコンピュータ，必要なインタフェース回路，Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器，アンプ、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶媒体等を含んで構成され、エンジン１７で発生する振動を低減できる能動的な支持力が能動型エンジンマウント２０に発生するように、能動型エンジンマウント２０に対する駆動信号ｙを生成し出力するようになっている。
【００５２】
また、前述したように能動型エンジンマウント２０には荷重センサ６４が内蔵されており、車体１８の振動状況を荷重の形で検出して残留振動信号ｅとして出力し、その残留振動信号ｅが干渉後における振動を表す信号として例えばハーネスを通じてコントローラ２５に供給されている。
【００５３】
ここで、エンジン１７で発生するアイドル振動やこもり音振動は、例えばレシプロ４気筒エンジンの場合、エンジン回転２次成分のエンジン振動が車体１８に伝達されることが主な原因であるから、そのエンジン回転２次成分に同期して駆動信号ｙを生成し出力すれば、車体側振動の低減が可能となる。そこで、本実施の形態では、エンジン１７のクランク軸の回転に同期した（例えば、レシプロ４気筒エンジンの場合には、クランク軸が１８０度回転する度に一つの）インパルス信号を生成し基準信号ｘとして出力するパルス信号生成器１９を設けていて、その基準信号ｘが、コントローラ２５に供給されている。
【００５４】
そして、コントローラ２５は、供給される残留振動信号ｅ及び基準信号ｘに基づき、適応アルゴリズムの一つである同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムを実行することにより、能動型エンジンマウント２０に対する駆動信号ｙを演算し、その駆動信号ｙを能動型エンジンマウント２０に出力するようになっている。
【００５５】
具体的には、コントローラ２５は、フィルタ係数Ｗｉ  （ｉ＝０，１，２，……，Ｉ−１：Ｉはタップ数）可変の適応ディジタルフィルタＷを有していて、最新の基準信号ｘが入力された時点から所定のサンプリング・クロックの間隔で、その適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  を順番に駆動信号ｙとして出力する一方、基準信号ｘ及び残留振動信号ｅに基づいて適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  を適宜更新する処理を実行するようになっている。
【００５６】
ただし、この実施の形態では、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムにおける評価関数として、下記の（１）式を用いている。
Ｊｍ＝｛ｅ（ｎ）｝２  ＋β｛ｙ（ｎ）｝２                  ……（１）
つまり、ＬＭＳアルゴリズムにあっては、評価関数Ｊｍが小さくなる方向にフィルタ係数Ｗｉ  が更新されるのであるから、上記（１）式の右辺の内容からも明らかなように、フィルタ係数Ｗｉ  は、残留振動信号ｅの自乗値が小さくなると共に、駆動信号ｙの自乗値をβ倍した値が小さくなるように、逐次更新されることになる。そして、βは発散抑制係数と称される係数であって、この発散抑制係数βが大きくなる程、駆動信号ｙは小さくなる傾向となる。つまり、発散抑制係数βには制御の発散を抑制する作用がある。
【００５７】
そして、収束係数をαとし、上記（１）式で表される評価関数Ｊｍに基づいてフィルタ係数Ｗｉ  の更新式を求めると、下記の（２）式のようになる。
Ｗｉ  （ｎ＋１）＝Ｗｉ  （ｎ）＋２αＲＴ  ｅ（ｎ）−２βαｙ（ｎ）……（２）
そこで、この（２）式中の「２α」を新たな収束係数αとし、「２βα」を新たな発散抑制係数βとすれば、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  の更新式は下記の（３）式のようになる。
【００５８】
Ｗｉ  （ｎ＋１）＝Ｗｉ  （ｎ）＋αＲＴ  ｅ（ｎ）−βｙ（ｎ）……（３）
ここで、（ｎ），（ｎ＋１）が付く項は、サンプリング時刻ｎ，ｎ＋１，における値であることを表している。また、更新用基準信号ＲＴ  は、理論的には、基準信号ｘを、能動型エンジンマウント２０の電磁アクチュエータ５２及び荷重センサ６４間の伝達関数Ｃをモデル化した伝達関数フィルタＣ＾でフィルタ処理をした値であるが、基準信号ｘの大きさは“１”であるから、伝達関数フィルタＣ＾のインパルス応答を基準信号ｘに同期して次々と生成した場合のそれらインパルス応答波形のサンプリング時刻ｎにおける和に一致する。
【００５９】
また、理論的には、基準信号ｘを適応ディジタルフィルタＷでフィルタ処理して駆動信号ｙを生成するのであるが、基準信号ｘの大きさが“１”であるため、フィルタ係数Ｗｉ  を順番に駆動信号ｙとして出力しても、フィルタ処理の結果を駆動信号ｙとしたのと同じ結果になる。
【００６０】
さらに、コントローラ２５は、上記のような適応ディジタルフィルタＷを用いた振動低減処理を実行する一方で、電源が投入された直後に、残留振動信号ｅとエンジン回転数とに基づいて、荷重センサ６４に断線異常や短絡異常等が発生していないかを検出する異常検出処理を実行するようになっている。
【００６１】
即ち、コントローラ２５には、エンジン回転数センサ２８からエンジン回転数検出信号Ｎが供給されるようになっていて、電源投入直後のそのエンジン回転数検出信号Ｎに基づいて、エンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎｔｈ以上であるか否かを判定し、エンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎｔｈ未満であって、且つ、同じく電源投入直後の残留振動信号ｅの最大振幅Ａｍａｘ  が所定のしきい値ｅｔｈ未満の場合に、荷重センサ６４に異常が発生していると判断するようになっている。なお、ここでの電源投入直後とは、コントローラ２５に電源が投入されてから所定時間経過するまでの間をいい、所定時間は、イグニッションをオンにしてからエンジンのクランキング状態が完了するまで（例えば、エンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎｔｈに達するまで）に要する時間と同程度の時間とする。
【００６２】
そして、コントローラ２５は、荷重センサ６４の異常を検出した場合には、異常検出時処理として、振動低減制御を禁止するとともに、荷重センサ６４に異常が発生した旨を例えば運転席前面のランプを点灯させることにより運転者に知らしめる処理を実行するようになっている。
【００６３】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
即ち、能動型エンジンマウント２０内の流体共振系の共振周波数を２０Ｈｚに調節している結果、５〜１５Ｈｚの振動であるエンジンシェイク発生時にもある程度の減衰力がこの能動型エンジンマウント２０で発生するため、エンジン１７側で発生したエンジンシェイクが能動型エンジンマウント２０によってある程度減衰されるとともに、図示しない他の流体封入式エンジンマウント等によってもエンジンシェイクは減衰されるから、車体１８側の振動レベルが低減される。なお、エンジンシェイクに対しては、特に磁路形成部材７８Ｂを積極的に変位させる必要はない。
【００６４】
一方、アイドル振動周波数以上の周波数の振動が入力された場合には、コントローラ２５は、所定の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ５２に駆動信号ｙを出力し、能動型エンジンマウント２０に振動を低減し得る能動的な支持力を発生させる。
【００６５】
これを、アイドル振動，こもり音振動入力時にコントローラ２５内で実行される処理の概要を示すフローチャートである図４に従って具体的に説明する。
まず、そのステップ１０１において所定の初期設定が行われた後に、ステップ１０２に移行し、伝達関数フィルタＣ＾に基づいて、更新用基準信号ＲＴ  が演算される。なお、ステップ１０２では、一周期分の更新用基準信号ＲＴ  がまとめて演算される。
【００６６】
次いで、ステップ１０３に移行し、カウンタｉが零クリアされた後に、ステップ１０４に移行して、適応ディジタルフィルタＷのｉ番目のフィルタ係数Ｗｉ  が駆動信号ｙとして出力される。
【００６７】
ステップ１０４で駆動信号ｙを出力したら、ステップ１０５に移行し、残留振動信号ｅが読み込まれる。そして、ステップ１０６に移行して、カウンタｊが零クリアされ、次いでステップ１０７に移行し、適応ディジタルフィルタＷのｊ番目のフィルタ係数Ｗｊ  が上記（３）式に従って更新される。
【００６８】
ステップ１０７における更新処理が完了したら、ステップ１０８に移行し、次の基準信号ｘが入力されているか否かを判定し、ここで基準信号ｘが入力されていないと判定された場合には、適応ディジタルフィルタＷの次のフィルタ係数の更新又は駆動信号ｙの出力処理を実行すべく、ステップ１０９に移行する。
【００６９】
ステップ１０９では、カウンタｊが出力回数Ｔｙ  （正確には、カウンタｊは０からスタートするため、出力回数Ｔｙ  から１を減じた値）に達しているか否かを判定する。この判定は、ステップ１０４で適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  を、駆動信号ｙとして出力した後に、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  を、駆動信号ｙとして必要な数だけ更新したか否かを判断するためのものである。そこで、このステップ１０９の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ１１０でカウンタｊをインクリメントした後に、ステップ１０７に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００７０】
しかし、ステップ１０９の判定が「ＹＥＳ」の場合には、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数のうち、駆動信号ｙとして必要な数のフィルタ係数の更新処理が完了したと判断できるから、ステップ１１１に移行してカウンタｉをインクリメントした後に、所定時間待機する。この所定時間は、上記ステップ１０４の処理を実行してから所定のサンプリング・クロックの間隔に対応する時間が経過するまでの時間である。そして、サンプリング・クロックに対応する時間が経過したら、上記ステップ１０４に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００７１】
一方、ステップ１０８で基準信号ｘが入力されたと判断された場合には、ステップ１１２に移行し、カウンタｉ（正確には、カウンタｉは０からスタートするため、カウンタｉに１を加えた値）を最新の出力回数Ｔｙ  として保存した後に、ステップ１０２に戻って、上述した処理を繰り返し実行する。
【００７２】
このような図４の処理を繰り返し実行する結果、コントローラ２５から能動型エンジンマウント２０の電磁アクチュエータ５２に対しては、基準信号ｘが入力された時点から、サンプリング・クロックの間隔で、適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  が順番に駆動信号ｙとして供給される。
【００７３】
この結果、励磁コイル５２ｂに駆動信号ｙに応じた磁力が発生するが、磁路形成部材７８Ｂには、すでに永久磁石５２ｃによる一定の磁力が付与されているから、その励磁コイル５２ｂによる磁力は永久磁石５２ｃの磁力を強める又は弱めるように作用すると考えることができる。このように、永久磁石５２ｃの磁力が強まったり弱まったりすると、可動部材７８が正逆両方向に変位し、可動部材７８が変位すれば、主流体室８４の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体３２の拡張ばねが変形するから、この能動型エンジンマウント２０に正逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。
【００７４】
そして、駆動信号ｙとなる適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗｉ  は、同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムに従った上記（３）式によって逐次更新されるため、ある程度の時間が経過して適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数Ｗｉ  が最適値に収束した後は、駆動信号ｙが能動型エンジンマウント２０に供給されることによって、エンジン１７から能動型エンジンマウント２０を介して車体１８側に伝達されるアイドル振動やこもり音振動が低減されるようになるのである。
【００７５】
以上は車両走行時等に実行される振動低減処理の動作である。その一方、コントローラ２５に電源が投入された直後には、図４の処理と並列に、図５の処理が実行され、先ず、そのステップ２０１において、エンジン回転数検出信号Ｎが読み込まれ、これに基づいて演算されるエンジン回転数Ｎが記憶される。そして、ステップ２０２に移行し、エンジン回転数Ｎと所定回転数Ｎｔｈとが比較され、Ｎ≧Ｎｔｈの場合には、ステップ２０３以降の処理は実行せず、これで今回の異常検出処理を終了する。
【００７６】
これに対し、ステップ２０２の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ２０３に移行し、残留振動信号ｅを読み込む。そして、ステップ２０４に移行し、この異常検出処理が開始されてから上述の所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合にはステップ２０３に戻って残留振動信号ｅを読み込み、ステップ２０４の判定が「ＹＥＳ」となったら、ステップ２０５に移行する。ステップ２０５に移行した時点では、ステップ２０３で次々と読み込まれた多数の残留振動信号ｅが記憶されており、ステップ２０５では、その記憶されている残留振動信号ｅから、残留振動信号ｅの最大振幅Ａｍａｘ  を検索する。最大振幅Ａｍａｘ  は、ステップ２０３で記憶した残留振動信号ｅの最大値と最小値の差を１／２にすることにより求められる。
【００７７】
そして、ステップ２０６に移行し、最大振幅Ａｍａｘ  としきい値ｅｔｈとを比較して、Ａｍａｘ  ≧ｅｔｈの場合には、荷重センサ６４は正常であると判断し、今回の異常検出処理を終了する。
【００７８】
しかし、ステップ２０６の判定が「ＮＯ」の場合には、荷重センサ６４に異常が発生していると判断し、ステップ２０７に移行して、上述の異常検出時処理を実行し、それ以降の図４の処理は禁止される。
【００７９】
ここで、図５に示す異常検出処理が実行されるタイミングとしては、イグニッションをオンにすることによりコントローラ２５に電源が投入された直後と、電源瞬低によりコントローラ２５がリセットされた直後とが考えられる。
【００８０】
前者の場合、停止していたエンジン１７が、クランキング状態を経てアイドリング状態に移行するものであるから、エンジン１７で発生する振動は比較的大きな振幅である。また、コントローラ２５に電源が投入された時点から徐々に適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  が最適値に向かって更新されていくものであるから、クランキング状態にあるときには、エンジン振動は殆ど低減されることなく荷重センサ６４に到達する。
【００８１】
このため、図６（ａ）に示すように、イグニッションをオンにした時刻ｔ１  においては、荷重センサ６４には、エンジン１７で発生している振動と略同じレベルの振動が到達しているはずであるから、その時刻ｔ１  直後の残留振動信号ｅのレベルは大きく、そこから適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  が更新されるに従って、残留振動信号ｅのレベルは徐々に小さくなっていく。
【００８２】
そして、仮に荷重センサ６４に断線異常や短絡異常が生じていると、そのような残留振動信号ｅは読み込まれず、せいぜい雑音レベルの信号が検出されるだけである。
【００８３】
よって、しきい値ｅｔｈを適宜設定しておくことにより、荷重センサ６４に異常が発生しているか否かを検出することができるのである。
一方、後者の場合、エンジン１７は稼働中であり、ある程度の回転数であればエンジン１７で発生する振動は比較的小さな振幅である。このため、イグニッションをオンにした直後とは異なり、図６（ｂ）に示すように、コントローラ２５がリセットされた時刻ｔ２  においても荷重センサ６４にはさほど大きなエンジン振動は入力されない。そして、時刻ｔ２  直後に再び適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗｉ  が更新されるから、残留振動信号ｅは再び小さくなる。
【００８４】
しかし、かかる場合には、ステップ２０２の判定が「ＹＥＳ」となるから、ステップ２０３以降の処理が実行されて、荷重センサ６４に異常が発生していると誤判断することは防止されている。
【００８５】
このように、本実施の形態にあっては、コントローラ２５に電源が投入された直後の残留振動信号ｅ及びエンジン回転数Ｎの両方に基づいて、荷重センサ６４に異常が発生しているか否かを判断するようになっているから、その異常を誤判断する可能性を低減できているのである。
【００８６】
しかも、エンジン回転数センサ２８は通常の車両は有しているから、上記の異常検出処理を実行するために新たなセンサを設ける必要もなく、コスト的にも有利である。
【００８７】
ここで、本実施の形態では、エンジン１７が振動源に対応し、荷重センサ６４が残留振動検出手段に対応し、コントローラ２５が制御手段に対応し、エンジン回転数センサ２８がエンジン回転数検出手段に対応し、図５の処理が異常検出処理に対応し、パルス信号生成器１９が基準信号生成手段に対応し、図４の処理において、所定のサンプリング・クロックに同期してステップ１０４でフィルタ係数Ｗｉ  を駆動信号ｙとして出力する処理が駆動信号生成手段に対応し、図４のステップ１０７の処理がフィルタ係数更新手段に対応する。
【００８８】
図７は本発明の第２の実施の形態を示す図であって、上記第１の実施の形態における図５と同様の異常検出処理の概要を示すフローチャートである。なお、全体的な構成及び振動低減処理の内容は上記第１の実施の形態と同様であるため、その図示及び説明は省略するとともに、図５と同じ処理には同じステップ番号を付し、その重複する説明も省略する。
【００８９】
即ち、本実施の形態の異常検出処理が実行されると、ステップ２０１でエンジン回転数検出信号Ｎが読み込まれると、ステップ３０１に移行し、エンジン回転数Ｎに基づいて、しきい値ｅｔｈが設定され、それからステップ２０３以降の処理が実行される。
【００９０】
つまり、本実施の形態では、ステップ２０６の判定に用いられるしきい値ｅｔｈが、コントローラ２５に電源が投入された直後のエンジン回転数Ｎに基づいて設定されるようになっている。そして、ステップ３０１では、エンジン回転数Ｎが低いときには大きめのしきい値ｅｔｈを設定し、エンジン回転数Ｎが高いときには小さめのしきい値ｅｔｈを設定するようになっている。但し、しきい値ｅｔｈとエンジン回転数Ｎとの関係は、各車種毎に適宜実験を行って決定する。
【００９１】
このため、図６（ａ）、（ｂ）にも示したように、コントローラ２５への電源投入直後に発生しているはずのエンジン１７の振動レベルに応じてしきい値ｅｔｈが設定されるようになるから、荷重センサ６４の異常を誤判断する可能性を低減できるのである。
【００９２】
そして、本実施の形態であれば、エンジン回転数Ｎが高いとき、つまり電源瞬低等によりコントローラ２５がリセットされた時点においても荷重センサ６４の異常を判断することが可能になるから、より高精度の異常検出処理が行える。
【００９３】
ここで、本実施の形態では、ステップ２０３〜２０６の処理によって判断手段が構成され、ステップ３０１の処理によってしきい値設定手段が構成される。
なお、上記各実施の形態では、エンジン回転数Ｎをエンジン回転数センサ２８の出力に基づいて求めているが、これに限定されるものではなく、例えば基準信号ｘの入力間隔に基づいて求めてもよい。
【００９４】
また、上記各実施の形態においては、残留振動を能動型エンジンマウント２０に内蔵した荷重センサ６４によって検出しているが、これに限定されるものではなく、例えば車室内の乗員足元位置にフロア振動を検出する加速度センサを配設し、その加速度センサの出力信号を残留振動信号ｅとしてもよい。
【００９５】
そして、上記各実施の形態では、駆動信号ｙを生成するアルゴリズムとして同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムを適用しているが、適用可能なアルゴリズムはこれに限定されるものではなく、例えば、通常のＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズム等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す、車両の概略構成図である。
【図２】能動型エンジンマウントの一例を平面視で示した図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面及びＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】振動低減処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態の異常検出処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】残留振動信号ｅの発生状態を説明する波形図である。
【図７】第２の実施の形態の異常検出処理の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１７    エンジン（振動源）
１８    車体
１９    パルス信号生成器（基準信号生成手段）
２０    能動型エンジンマウント（制御振動源）
２５    コントローラ（制御手段）
２８    エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
５２    電磁アクチュエータ
６４    荷重センサ（残留振動検出手段）
【図１】
0003593886.tif 000002
【図２】
0003593886.tif 000003
【図３】
0003593886.tif 000004
【図４】
0003593886.tif 000005
【図５】
0003593886.tif 000006
【図６】
0003593886.tif 000007
【図７】
0003593886.tif 000008