(57)【要約】【課題】車両の通常走行時における内燃機関の性能を悪化させることなく、内燃機関のクランキング時又はアイドル時に、パワープラントのロール振動に起因する車両の振動を低減することができる車両の振動低減装置を提供する。【解決手段】エンジンの回転速度がゼロであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、エンジンの回転速度がゼロであるときは、エンジンのクランキングに備えてパワープラントの慣性モーメントを増加させる（ステップＳ１２０）。エンジンの回転速度がゼロでない場合は、車両の走行速度がゼロであるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、走行速度がゼロであるときは、エンジンがアイドル運転状態であると判断できるため、パワープラントの慣性モーメントを増加させる（ステップＳ１２０）。【選択図】図２
2008002563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を備えて構成されるパワープラントを搭載した車両の振動低減装置において、
車両に搭載される重量物の重量を利用して、前記パワープラントのロール方向の慣性モーメントを可変とする慣性モーメント可変手段と、
前記内燃機関のクランキング時又はアイドル時に、前記慣性モーメント可変手段により前記慣性モーメントを増加させる制御手段とを備える
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の振動低減装置において、
前記慣性モーメント可変手段は、前記パワープラントに固定されている前記重量物と前記パワープラントのロールセンタとの距離が変更されるように前記重量物を移動させる
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の振動低減装置において、
前記慣性モーメント可変手段は、前記重量物が前記パワープラントに固定接続される状態と、前記重量物が前記パワープラントに固定接続されていない状態との切換えを行う
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両の振動低減装置において、
前記内燃機関は、車両に対して縦置きに配置され、
前記慣性モーメント可変手段は、前記内燃機関の排気管に保持される前記重量物を車両の左右方向に移動させる
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の振動低減装置において、
前記重量物は、前記パワープラントのロールセンタに対して車両左側及び車両右側に分岐して設けられる２つの排気管にそれぞれ保持されており、
前記慣性モーメント可変手段は、前記排気管の双方を連動させることで、前記重量物のそれぞれを前記ロールセンタに近づく側又は前記ロールセンタから遠ざかる側に移動させる
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項６】
請求項３に記載の車両の振動低減装置において、
前記内燃機関は、車両に対して縦置きに配置され、
前記重量物は、前記内燃機関の排気上流側の排気管に対して継手を介して接続される排気下流側の排気管に保持されており、
前記慣性モーメント可変手段は、前記継手が折り曲げ自在に前記各排気管を接続する状態と、前記継手が前記各排気管を固定接続する状態との切換えを行う
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両の振動低減装置において、
前記継手は、前記各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であり、
前記慣性モーメント可変手段は、前記フランジ部同士の相対移動を禁止する固定機構を有する
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項８】
請求項６に記載の車両の振動低減装置において、
前記継手は、前記各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であり、
前記慣性モーメント可変手段は、前記シール部材を弾性的に挟持するための付勢力を変更する
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両の振動低減装置において、
前記付勢力は、圧縮コイルばねにより付与されており、
前記慣性モーメント可変手段は、前記圧縮コイルばねの圧縮長さを変更する
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか一項に記載の車両の振動低減装置において、
前記重量物は、マフラ又は触媒装置である
ことを特徴とする車両の振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を備えて構成されるパワープラントを搭載した車両の振動低減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関、トランスミッション等から構成されるパワープラントを搭載した車両において、内燃機関のクランキング時やアイドル時に、パワープラントのロール振動に起因する車両の振動を低減するようにした技術が種々考えられている。こうした車両の振動を低減する技術としては、例えば特許文献１に示されるように、パワープラントから車体への振動伝達特性を変更するようにした振動低減装置を利用するものが知られている。この振動低減装置では、マウントのばね定数や減衰係数を変更することによって内燃機関の回転方向に発生するロール振動の伝達を抑制し、車両の振動を低減するようにしている。
【０００３】
また、車両の振動を低減する他の技術としては、例えば特許文献２に示されるように、クランクシャフト及びフライホイールを主体とする主フライホイール系に対して、これと逆方向に回転駆動される副フライホイール系を設けた振動低減装置を利用するものが知られている。この振動低減装置では、副フライホイール系の回転によって内燃機関の回転方向に発生するロール振動を打ち消して、車両の振動を低減するようにしている。
【０００４】
このように、ロール振動の伝達を抑制する構成や、ロール振動を打ち消す構成によって、内燃機関のクランキング時やアイドル時に発生する車両の振動を低減し、運転者に与える不快感を抑えるようにしている。
【特許文献１】特開平０９−３１７８１４号公報
【特許文献２】特開平０７−０３５１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のように、マウントのばね定数や減衰係数を変更することでロール振動の伝達を抑制する振動低減装置では、ロール振動自体を低減するように構成されていないため、振動低減効果が不十分となる。また、マウントの振幅範囲等の制約によって、有効なばね定数や減衰係数を設定することが困難になる場合がある。
【０００６】
一方、特許文献２のように、ロール振動を打ち消す振動低減装置では、内燃機関の回転により副フライホイール系を駆動するため、モーメントの増加によって通常走行時における内燃機関の応答性悪化や燃費の悪化を招くおそれがある。また、主フライホイール系と副フライホイール系との連動機構による騒音の発生や、連動機構の高負荷部及び高速回転部における信頼性の低下が懸念される。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の通常走行時における内燃機関の性能を悪化させることなく、内燃機関のクランキング時又はアイドル時に、パワープラントのロール振動に起因する車両の振動を低減することができる車両の振動低減装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関を備えて構成されるパワープラントを搭載した車両の振動低減装置において、車両に搭載される重量物の重量を利用して、前記パワープラントのロール方向の慣性モーメントを可変とする慣性モーメント可変手段と、前記内燃機関のクランキング時又はアイドル時に、前記慣性モーメント可変手段により前記慣性モーメントを増加させる制御手段とを備えることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、内燃機関のクランキング時又はアイドル時に、車両に搭載される重量物の重量を利用してパワープラントのロール方向の慣性モーメントを増加させるため、パワープラントのロール振動自体を低減することができる。このため、ロール振動の低減によって、クランキング時又はアイドル時における車両の振動を効果的に抑えることができる。
【００１０】
また、クランキング時又はアイドル時以外の通常走行時においては、パワープラントをロール方向の慣性モーメントが増加されていない通常の状態にすることができるため、内燃機関の性能に与える悪影響を抑えるようにすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の振動低減装置において、前記慣性モーメント可変手段は、前記パワープラントに固定されている前記重量物と前記パワープラントのロールセンタとの距離が変更されるように前記重量物を移動させることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、慣性モーメント可変手段は、パワープラントに固定されている重量物とパワープラントのロールセンタとの距離が変更されるように重量物を移動させるため、重量物のロール方向の慣性モーメントを変化させることによって、パワープラント全体のロール方向の慣性モーメントを可変にすることができる。このため、クランキング時又はアイドル時に、重量物とロールセンタとの距離を長くとることによって、パワープラントのロール方向の慣性モーメントを増加させることができ、パワープラントのロール振動を好適に抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両の振動低減装置において、前記慣性モーメント可変手段は、前記重量物が前記パワープラントに固定接続される状態と、前記重量物が前記パワープラントに固定接続されていない状態との切換えを行うことをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、慣性モーメント可変手段は、重量物がパワープラントに固定接続される状態と、重量物がパワープラントに固定接続されていない状態との切換えを行うため、パワープラントのロール方向の慣性モーメントに対して、重量物のロール方向の慣性モーメントが付加される場合と付加されない場合との間で状態を変更することができる。このため、クランキング時又はアイドル時に、重量物がパワープラントに固定接続される状態にすることによって、パワープラントのロール方向の慣性モーメントを増加させることができ、パワープラントのロール振動を好適に抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の車両の振動低減装置において、前記内燃機関は、車両に対して縦置きに配置され、前記慣性モーメント可変手段は、前記内燃機関の排気管に保持される前記重量物を車両の左右方向に移動させることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、内燃機関は縦置きに配置されるため、パワープラントのロールセンタが車両の前後方向に形成される。そして、慣性モーメント可変手段は、排気管に保持される重量物を車両の左右方向に移動させるため、配置の制約が比較的少ない排気管に保持された重量物を移動させながら、重量物とロールセンタとの距離を変更することができ、容易にパワープラントの慣性モーメントを可変にすることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両の振動低減装置において、前記重量物は、前記パワープラントのロールセンタに対して車両左側及び車両右側に分岐して設けられる２つの排気管にそれぞれ保持されており、前記慣性モーメント可変手段は、前記排気管の双方を連動させることで、前記重量物のそれぞれを前記ロールセンタに近づく側又は前記ロールセンタから遠ざかる側に移動させることをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、重量物はパワープラントのロールセンタに対して車両左側及び車両右側に分岐して設けられる２つの排気管にそれぞれ保持されるため、２つの重量物がロールセンタを挟んで対向する位置に設けられる。そして、慣性モーメント可変手段は、排気管の双方を連動させることで、重量物のそれぞれをロールセンタに近づく側又はロールセンタから遠ざかる側に移動させるため、２つの重量物の相反する方向への移動によりバランス良くパワープラントの慣性モーメントの増減を行うことができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の車両の振動低減装置において、前記内燃機関は、車両に対して縦置きに配置され、前記重量物は、前記内燃機関の排気上流側の排気管に対して継手を介して接続される排気下流側の排気管に保持されており、前記慣性モーメント可変手段は、前記継手が折り曲げ自在に前記各排気管を接続する状態と、前記継手が前記各排気管を固定接続する状態との切換えを行うことをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、内燃機関は横置きに配置されるため、パワープラントのロールセンタが車両の左右方向に形成される。そして、内燃機関の排気上流側の排気管に対して継手を介して接続される排気下流側の排気管に重量物が保持され、慣性モーメント可変手段は、継手が折り曲げ自在に各排気管を接続する状態と、継手が各排気管を固定接続する状態との切換えを行うため、継手の状態変化によりパワープラントの慣性モーメントを可変にすることができる。すなわち、継手が折り曲げ自在に各排気管を接続するときには、重量物の重量がパワープラントの慣性モーメントに影響を及ぼさないため、その慣性モーメントが小さくなる。一方、継手が各排気管を固定接続するときには、重量物の重量がパワープラントの慣性モーメントに影響を及ぼすため、その慣性モーメントが大きくなる。
【００２１】
また、排気管同士を折り曲げ自在の継手を用いて接続する方法は、排気管及び排気管を支持する車体に内燃機関の振動を伝え難くするために広く採用されていることから、こうした構成を採用しつつ、クランキング時又はアイドル時にパワープラントの慣性モーメントを増加させるようにすることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の車両の振動低減装置において、前記継手は、前記各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であり、前記慣性モーメント可変手段は、前記フランジ部同士の相対移動を禁止する固定機構を有することをその要旨としている。
【００２３】
同構成によれば、排気管を接続する継手は、各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であるため、この球面継手によって各排気管を折り曲げ自在に接続する状態にすることができる。また、慣性モーメント可変手段は、フランジ部同士の相対移動を禁止する固定機構を有するため、この固定機構によって各排気管を固定接続する状態にすることができる。このため、固定機構の作動によりパワープラントの慣性モーメントを可変に構成することができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の車両の振動低減装置において、前記継手は、前記各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であり、前記慣性モーメント可変手段は、前記シール部材を弾性的に挟持するための付勢力を変更することをその要旨としている。
【００２５】
同構成によれば、排気管を接続する継手は、各排気管の双方に設けられたフランジ部の間にシール部材を弾性的に挟持して構成される折り曲げ自在の球面継手であるため、この球面継手によって各排気管を折り曲げ自在に接続する状態にすることができる。また、慣性モーメント可変手段は、シール部材を弾性的に挟持するための付勢力を変更するため、この付勢力を大きくすることによって、各排気管が相対移動しないような状態、すなわち各排気管を固定接続する状態にすることができる。このため、付勢力の変更によりパワープラントの慣性モーメントを可変に構成することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の車両の振動低減装置において、前記付勢力は、圧縮コイルばねにより付与されており、前記慣性モーメント可変手段は、前記圧縮コイルばねの圧縮長さを変更することをその要旨としている。
【００２７】
同構成によれば、慣性モーメント可変手段は、付勢力を付与する圧縮コイルばねの圧縮長さを変更するように構成されるため、圧縮コイルばねの圧縮長さを変更することによって、球面継手のシール部材を弾性的に挟持するための付勢力を容易に変更することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項４〜９のいずれか一項に記載の車両の振動低減装置において、前記重量物は、マフラ又は触媒装置であることをその要旨としている。
同構成によれば、重量物はマフラ又は触媒装置であるため、重量が比較的大きいマフラ又は触媒装置を利用することで、パワープラントの慣性モーメントを効率よく変更することができ、クランキング時又はアイドル時における車両の振動を効果的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図１〜７を参照して、本発明に係る車両の振動低減装置を具体化した第１実施形態について説明する。
【００３０】
図１は本実施形態に係る車両の振動低減装置の概略構成図である。振動低減装置の制御を司るＥＣＵ（電子制御装置）１１には、入力側の装置としてＮＥセンサ１２、車速センサ１３、及びイグニッションセンサ１４の各センサが接続されており、出力側の装置として慣性モーメント可変手段２１が接続されている。ＥＣＵ１１は、各種の入力信号に基づいて演算処理を行い、制御用の各種信号を出力する。
【００３１】
ＮＥセンサ１２は、内燃機関としてのエンジン１５に設けられ、エンジン１５の回転速度を検出する。車速センサ１３は、車輪のドライブシャフト１６に設けられ、車両の走行速度を検出する。イグニッションセンサ１４は、運転者により操作されるイグニッションスイッチ１７のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出する。慣性モーメント可変手段２１は、エンジン１５とエンジン１５に連結されるトランスミッション１８とから構成されるパワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを可変とする。なお、慣性モーメント可変手段２１の構成については後述する。
【００３２】
振動低減装置は、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを増加させる制御を行う。クランキング時又はアイドル時にパワープラント２０の慣性モーメントＩｐを増加させることで、パワープラント２０のロール振動を低減し、車両の振動を抑えるようにしている。図２は制御手段としてのＥＣＵ１１により実行される振動低減ルーチンのフローチャートである。ＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ１７がＯＮ状態にあるときに、この振動低減ルーチンの処理を繰り返し実行する。
【００３３】
振動低減ルーチンが開始されると、ＥＣＵ１１は、ＮＥセンサ１２の検出信号によりエンジン１５の回転速度がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。エンジン１５の回転速度がゼロであるときは、エンジン１５が起動される前の状態であると判断できる。このため、ＥＣＵ１１は、エンジン１５のクランキングに備えて、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが増加される状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ１２０）。
【００３４】
エンジン１５の回転速度がゼロでないときは、エンジン１５が起動されている状態であるため、ＥＣＵ１１は、車速センサ１３の検出信号により車両の走行速度がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。車両の走行速度がゼロでないときは、車両の走行性能に影響を与えないようにするため、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが増加されていない通常状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ１４０）。
【００３５】
一方、車両の走行速度がゼロであるときは、エンジン１５がアイドル運転状態であると判断できる。このため、ＥＣＵ１１は、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが増加される状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ１２０）。すなわち、エンジン１５がクランキング後のアイドル運転状態にあるときには、慣性モーメントＩｐの増加状態を維持し、エンジン１５が車両走行後のアイドル運転状態にあるときには、通常状態から増加状態へと慣性モーメントＩｐの状態を変更する。そして、ＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦ状態になるまで、この振動低減ルーチンを繰り返し行う。
【００３６】
なお、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦ状態となりエンジン１５が停止するときには、その前に車両の走行速度が基本的にゼロとなっているため、慣性モーメントＩｐが増加された状態になっている。このため、その後のエンジン１５のクランキング時やアイドル時においては慣性モーメントＩｐの増加状態が維持される。
【００３７】
このようにして、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐが増加されるような制御が行われる。これにより、クランキング時又はアイドル時のロール振動が低減され、車両の振動が抑えられる。
【００３８】
図３はパワープラント２０の慣性モーメントＩｐの増加によるロール振動の低減効果を示すグラフである。図３の横軸はパワープラント２０のロール振動の周波数ωを示し、縦軸はパワープラント２０のロール角加速度αを示している。図３中のＸは、慣性モーメントＩｐが増加状態にあるときの周波数ωとロール角加速度αとの関係を示すものであり、図中のＹは、慣性モーメントＩｐが増加されていない通常状態にあるときの周波数ωとロール角加速度αとの関係を示すものである。
【００３９】
ここで、ロール角加速度αは、エンジン１５のトルク反力Ｔと、パワープラント２０のマウント部のばね定数Ｋと、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐとから、以下の式（１）のように表される。
【００４０】
α＝−Ｔ／（Ｋ／ω２−Ｉｐ）    …（１）
また、（Ｋ／ω２−Ｉｐ）＝０となるロール振動の共振周波数は、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時の低周波数領域Ａよりもさらに低い周波数の領域に設定されている。
【００４１】
このため、クランキング時又はアイドル時の低周波数領域Ａでは、図３に示すように、ＹからＸへの慣性モーメントＩｐの増加によってロール角加速度αが低減する。そして、ロール角加速度αの低減によりパワープラント２０のロール振動が抑えられる。なお、エンジン１５の運転状態に応じてマウント部のばね定数Ｋを変更するといった公知の構成を併用すると、図３中のＺに示すように、低周波数領域Ａにおいてより一層ロール角加速度αを低減することが可能となり、パワープラント２０のロール振動をさらに抑えることができる。
【００４２】
次に、慣性モーメント可変手段２１の構成について説明する。慣性モーメント可変手段２１は、エンジン１５の排気管に設けられたマフラの重量を利用して、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを変更するように構成されている。図４はエンジン１５の排気系を構成する排気管を車両の上方から見たときの概略構成図である。同図に示すように、エンジン１５は、車両５０の前方（図４の左側）に縦置きに配置され、排気管は車両５０の後方（図４の右側）に延びるように配置されている。エンジン１５の排気管は、エンジン１５に固定接続される第１排気管３１と、第１排気管３１に対して接続され、パワープラント２０のロールセンタＲＣに対して車両左側及び車両右側に分岐して設けられる第２排気管３２及び第３排気管３３とから構成される。第２排気管３２及び第３排気管３３は、第１排気管３１に対して可動ジョイント３４を介して接続されており、可動ジョイント３４を中心に水平面内で回転可能に支持されている。第２排気管３２及び第３排気管３３には、重量物としての第１マフラ３５及び第２マフラ３６がそれぞれ保持されている。
【００４３】
慣性モーメント可変手段２１は、第２排気管３２及び第３排気管３３を、可動ジョイント３４を中心に矢印Ｐ方向又は矢印Ｑ方向に連動して移動させる移動機構４０を有する。そして、この移動機構４０により、第１マフラ３５及び第２マフラ３６のそれぞれをロールセンタＲＣに近づく側又はロールセンタＲＣから遠ざかる側に移動させる。図５は移動機構４０を備えた慣性モーメント可変手段２１の概略構成図である。移動機構４０は、移動機構４０を駆動するアクチュエータ４１と、アクチュエータ４１により作動される駆動レバー４２と、駆動レバー４２により作動されるリンクレバー４３，４４と、リンクレバー４３，４４により作動される可動サポートフレーム４５，４６とを備える。
【００４４】
アクチュエータ４１は、車両５０に対して固定支持されている。駆動レバー４２は、車両５０の前後方向にスライド可能に支持されている。リンクレバー４３，４４は、一端側に設けられた軸部４３ａ，４４ａが、駆動レバー４２に対して回転可能に支持されるとともに、他端側に設けられた軸部４３ｂ，４４ｂが、可動サポートフレーム４５，４６に対して回転可能に支持されている。可動サポートフレーム４５は、両端部に設けられたガイド軸４５ａ，４５ｂが、車両５０に設けられたガイド溝５０ａ，５０ｂによってガイドされることで、スライド可能に支持されている。可動サポートフレーム４６は、可動サポートフレーム４５同様に、両端部に設けられたガイド軸４６ａ，４６ｂが、車両５０に設けられたガイド溝５０ｃ，５０ｄよってガイドされることで、スライド可能に支持されている。そして、可動サポートフレーム４５は第１マフラ３５を保持し、可動サポートフレーム４６は第２マフラ３６を保持している。
【００４５】
図６は図５のＷ部の構成を示す斜視図である。可動サポートフレーム４５のガイド軸４５ｂは、車両５０のガイド溝５０ｂによってガイドされる軸部４５ｃと、第１マフラ３５を保持するためのハンガ部４５ｄとを有する。ハンガ部４５ｄは、弾性体により構成されたサポートゴム４７を介して第１マフラ３５に形成されたハンガ部３５ａを保持している。なお、可動サポートフレーム４５のガイド軸４５ａ、及び可動サポートフレーム４６のガイド軸４６ａ，４６ｂも、同様の構成によって第１マフラ３５又は第２マフラ３６を保持している。これにより、第１マフラ３５及び第２マフラ３６の振動が可動サポートフレーム４５，４６や車両５０に伝達され難くなるように構成している。
【００４６】
ここで、移動機構４０の動作について説明する。駆動レバー４２が車両５０の後方側（図５中の矢印Ｒ側）に移動しているときは、図５に示すように、第１マフラ３５及び第２マフラ３６がロールセンタＲＣに近づく状態となっている。この状態から、アクチュエータ４１が駆動レバー４２を車両５０の前方側（図５中の矢印Ｆ側）に駆動すると、駆動レバー４２の移動に伴って、リンクレバー４３，４４が車両５０の前方側に移動する。すると、リンクレバー４３，４４の移動により、可動サポートフレーム４５，４６がそれぞれ車両５０の左右方向外側に向って移動される。そして、図７に示すように、第１マフラ３５及び第２マフラ３６がロールセンタＲＣから遠ざかる状態となる。また、図７に示す状態から、アクチュエータ４１が駆動レバー４２を車両５０の後方側に駆動すると、図５に示す状態に戻る。
【００４７】
このようにして、慣性モーメント可変手段２１は、移動機構４０を動作させることにより、第１マフラ３５及び第２マフラ３６を連動して移動させ、これによりパワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを可変にしている。すなわち、図７に示すように第１マフラ３５及び第２マフラ３６がロールセンタＲＣから遠ざかる状態にすることで慣性モーメントＩｐを増加させ、図４に示すように第１マフラ３５及び第２マフラ３６がロールセンタＲＣに近づくような状態にすることで慣性モーメントＩｐを減少させている。
【００４８】
第１マフラ３５及び第２マフラ３６がロールセンタＲＣに対して対称位置に配置される場合、図５に示す状態から図７に示す状態に移行することによる慣性モーメントＩｐの増加量ΔＩｐは、以下の式（２）で表される。
【００４９】
ΔＩｐ＝２×Ｍ１（ｒ２２−ｒ１２）    …（２）
なお、Ｍ１は第１マフラ３５及び第２マフラ３６の重量、ｒ１は図５の状態におけるロールセンタＲＣから各マフラまでの距離、ｒ２は図７の状態におけるロールセンタＲＣから各マフラまでの距離である。
【００５０】
振動低減装置は、こうした慣性モーメント可変手段２１を制御することにより、クランキング時又はアイドル時の慣性モーメントＩｐを増加し、パワープラント２０のロール振動を低減して車両の振動を抑えている。
【００５１】
上記第１実施形態の車両の振動低減装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１実施形態では、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを増加させるため、パワープラント２０のロール振動を低減することができる。このため、ロール振動の低減によって、クランキング時又はアイドル時における車両の振動を効果的に抑えることができる。また、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時以外の通常走行時においては、パワープラント２０をロール方向の慣性モーメントＩｐが増加されないようにしているため、エンジン１５の性能に与える悪影響を抑えるように構成することができる。
【００５２】
（２）第１実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、第１マフラ３５及び第２マフラ３６とパワープラント２０のロールセンタＲＣとの距離が変更されるように第１マフラ３５及び第２マフラ３６を移動させるため、こうした移動によってパワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを容易に変更にすることができる。このため、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、第１マフラ３５及び第２マフラ３６をロールセンタＲＣから遠ざかる状態に移動させることにより、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを増加させることができ、パワープラント２０のロール振動を好適に抑制することができる。
【００５３】
（３）第１実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、第１マフラ３５及び第２マフラ３６を車両５０の左右方向に移動させるように構成されているため、エンジン１５が縦置きに配置されてロールセンタＲＣが車両の前後方向に形成される車両５０に対して、容易に慣性モーメントＩｐの増減を行えるような形態にすることができる。
【００５４】
（４）第１実施形態では、第１マフラ３５及び第２マフラ３６は、ロールセンタＲＣに対して車両左側及び車両右側に分岐して設けられる第２排気管３２及び第３排気管３３にそれぞれ保持されるとともに、移動機構４０によってロールセンタＲＣに近づく側又はロールセンタＲＣから遠ざかる側に移動される。このため、ロールセンタＲＣに対してバランス良くパワープラント２０の慣性モーメントＩｐの増減を行うことができ、ロール振動をバランス良く抑えることができる。
【００５５】
（５）第１実施形態では、第１マフラ３５及び第２マフラ３６の重量を利用して、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを可変とするように構成している。このように重量が比較的大きい排気管のマフラを利用することで、効率よくパワープラント２０の慣性モーメントＩｐを変更することができ、クランキング時又はアイドル時における車両の振動を効果的に抑えることができる。
【００５６】
（第２実施形態）
以下、図８〜１１を参照して、本発明に係る車両の振動低減装置を具体化した第２実施形態について説明する。第２実施形態では、クランキング時又はアイドル時に慣性モーメントＩｐを増加させる構成（図１〜３参照）については第１実施形態と同様であるが、エンジンが横置きに配置され、これに対応して慣性モーメント可変手段が構成されている点が第１実施形態と異なる。なお、以下に説明する実施形態において、第１実施形態と同一構成については同一符号を付し、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００５７】
第２実施形態に係る振動低減装置の慣性モーメント可変手段２１は、エンジン１５の排気管に設けられたマフラの重量を利用して、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを変更するように構成されている。図８はエンジン１５の排気系を構成する排気管を車両の側方から見たときの概略構成図である。同図に示すように、エンジン１５は、車両５０の前方（図８の左側）に横置きに配置され、排気管は車両５０の後方（図８の右側）に延びるように配置されている。
【００５８】
エンジン１５の排気管は、エンジン１５に固定接続される排気上流側の第４排気管６１と、第４排気管６１にボールジョイント６２を介して接続される第５排気管６３と、第５排気管６３にボールジョイント６４を介して接続される排気下流側の第６排気管６５とから構成される。ボールジョイント６２，６４は、接続される各排気管を折り曲げ自在に接続している。第５排気管６３及び第６排気管６５は、それぞれ車両に対して図示しないサポートゴムにより弾性的に支持されている。これにより、第５排気管６３及び第６排気管６５が変位するように構成され、エンジン１５からの振動が第５排気管６３及び第６排気管６５や車両に伝わり難くしている。第６排気管６５には、重量物としての第３マフラ６６が保持されている。
【００５９】
慣性モーメント可変手段２１は、ボールジョイント６２，６４が折り曲げ自在に各排気管６１，６３，６５を接続する状態と、ボールジョイント６２，６４が各排気管６１，６３，６５を固定接続する状態との切換えを行う。図９〜１１は慣性モーメント可変手段２１を備えたボールジョイント６２，６４の概略構成図である。図９はボールジョイント６２，６４を排気管の軸方向から見たときの平面図であり、図１０は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００６０】
ボールジョイント６２，６４は、それぞれが同様の構成を有しており、図１０に示すように、一方の排気管ＥＰ１に固定されるフランジ部としてのフランジ７１と、他方の排気管ＥＰ２に固定されるフランジ部としてのフランジ７２と、フランジ７２の球面部７２ａに球面接触するシール部材７３とを備える。フランジ７１とフランジ７２とは、ボルト７４及びナット７５の螺合により固定されている。ボルト７４の頭部７４ａとフランジ７１との間には圧縮コイルばね７６が配置され、フランジ７１，７２を互いに接近する方向に付勢している。これにより、フランジ７１，７２が軸方向の圧縮力をもってシール部材７３を弾性的に挟持し、気密性が確保される。また、フランジ７２の球面部７２ａとシール部材７３が摺動することで排気管ＥＰ１，ＥＰ２が折り曲げ自在に接続される。
【００６１】
慣性モーメント可変手段２１は、フランジ７１とフランジ７２との相対移動を禁止する固定機構８０を有する。そして、固定機構８０の非動作時には各排気管６１，６３，６５が折り曲げ自在に接続され、固定機構８０の動作時には各排気管６１，６３，６５が固定接続される。固定機構８０は、図９に示すように、固定機構８０を駆動するアクチュエータ８１と、アクチュエータ８１により回転駆動されるギア部材８２と、ギア部材８２により作動される２個のアーム部材８３，８４と、アーム部材８３，８４にそれぞれ固定されるストッパ８５，８６とを備える。
【００６２】
アクチュエータ８１は、車両５０に対して固定支持されている。ギア部材８２は、アクチュエータ８１の回転軸に固定されており、外周に形成されたギアがアーム部材８３，８４に形成されたギア部８３ａ，８４ａと噛合っている。アーム部材８３，８４は、図９の矢印Ｕ，Ｄ方向にスライド可能に支持されており、ギア部材８２の回転によりスライド移動する。ストッパ８５，８６は、フランジ７１及びフランジ７２に対して係合可能に構成されている。図１１は図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。ストッパ８５，８６は、断面が略Ｕ字状に形成され、フランジ７１の外周部７１ｂ及びフランジ７２の外周部７２ｂに係合することで、フランジ７１とフランジ７２との相対移動を禁止する。
【００６３】
ここで、固定機構８０の動作について説明する。ギア部材８２が矢印Ｉ方向に駆動されることにより、アーム部材８３が矢印Ｕ側に移動され、且つアーム部材８４が矢印Ｄ側に移動されているときは、図１１の点線に示すように、ストッパ８５，８６はフランジ７１及びフランジ７２に係合していない状態となっている。この状態から、アクチュエータ８１によりギア部材８２が矢印Ｊ方向に駆動されると、アーム部材８３が矢印Ｄ側に移動し、且つアーム部材８４が矢印Ｕ側に移動する。すると、ストッパ８５，８６は、それぞれフランジ７１，７２側に移動し、図１１の実線に示すように、フランジ７１，７２の外周部７１ｂ，７２ｂに係合する状態となる。また、この状態から、ギア部材８２が矢印Ｉ方向に駆動されると、図１１の点線に示すように、ストッパ８５，８６がフランジ７１，７２に係合していない状態に戻る。
【００６４】
このようにして、慣性モーメント可変手段２１は、固定機構８０を動作させることにより、各排気管６１，６３，６５が折り曲げ自在に接続される状態と、各排気管６１，６３，６５が固定接続される状態との切換えを行う。これにより、第６排気管６５に保持された第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されていない状態と、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態との切換えが行われ、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐが変更される。すなわち、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態にすることで慣性モーメントＩｐを増加させ、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されていない状態にすることで慣性モーメントＩｐを減少させている。
【００６５】
第３マフラ６６が固定接続されることによる慣性モーメントＩｐの増加量ΔＩｐは、以下の式（３）で表される。
ΔＩｐ＝Ｍｐ×ｒ３２＋Ｍ２×ｒ４２    …（３）
なお、Ｍ２は第３マフラ６６の重量、Ｍｐはパワープラント２０の重量、ｒ３は第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されるときの重心Ｇ１からパワープラント２０の重心までの距離、ｒ４は重心Ｇ１から第３マフラ６６の重心までの距離である。
【００６６】
振動低減装置は、こうした慣性モーメント可変手段２１を制御することにより、クランキング時又はアイドル時の慣性モーメントＩｐを増加し、パワープラント２０のロール振動を低減して車両の振動を抑えている。
【００６７】
上記第２実施形態の車両の振動低減装置によれば、第１実施形態の効果（１），（５）に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（６）第２実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態と、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されていない状態との切換えを行うため、こうした切換えによってパワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐを容易に変更にすることができる。このため、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態にすることにより、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを増加させることができ、パワープラント２０のロール振動を好適に抑制することができる。
【００６８】
（７）第２実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、車両後方側に配置された第３マフラ６６のパワープラント２０に対する接続状態を切換えるため、エンジン１５が横置きに配置されてロールセンタＲＣが車両の左右方向に形成される車両５０に対して、容易に慣性モーメントＩｐの増減を行えるような形態にすることができる。
【００６９】
（８）第２実施形態では、各排気管６１，６３，６５はボールジョイント６２，６４を介して接続されているため、車両の走行中にエンジン１５からの振動が第５排気管６３及び第６排気管６５に伝わり難くしている。そして、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、固定機構８０により各排気管６１，６３，６５が固定接続されることで、慣性モーメントＩｐが増加されてロール振動が低減される。このように、ボールジョイント６２，６４を使用することにより車両走行中の振動を伝え難くするような構成を採用しつつ、クランキング時又はアイドル時にロール振動を低減するように構成することができる。
【００７０】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１，第２実施形態の車両の振動低減装置は、エンジン及びモータの出力により車両が走行し、走行中にエンジンの起動／停止が行われるハイブリッド車に適用してもよい。図１２は、ハイブリッド車に適用される振動低減ルーチンのフローチャートである。ＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ１７がＯＮ状態にあるときに、この振動低減ルーチンの処理を繰り返し実行する。振動低減ルーチンが開始されると、ＥＣＵ１１は、車速センサ１３の検出信号により車両が高速で走行しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。車両が高速で走行しているときは、エンジンの出力を用いて車両を走行させていると判断することができるので、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが増加されていない通常状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ２２０）。車両が高速で走行していないときは、車速センサ１３の検出信号により車両の走行速度がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。車両の走行速度がゼロであるときは、エンジン１５がアイドル運転状態又は停止中であると判断できるので、アイドル時のロール振動を抑えるため、又はエンジン１５のクランキングに備えるために、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが増加された状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ２４０）。車両の走行速度がゼロでないときは、ＮＥセンサ１２の検出信号によりエンジン１５の回転速度がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。エンジン１５の回転速度がゼロでないときは、エンジンの出力を用いて車両を走行させているため、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐが通常状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ２２０）。エンジン１５の回転速度がゼロであるときは、モータの出力のみにより車両が走行されて、エンジン１５が停止状態であると判断することができるため、エンジン１５の起動要求、すなわちクランキング要求があるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。クランキング要求がある場合は、慣性モーメントＩｐが増加状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御し（ステップＳ２４０）、クランキング要求がない場合は、慣性モーメントＩｐが通常状態となるように慣性モーメント可変手段２１を駆動制御する（ステップＳ２２０）。そして、ＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ１７がＯＦＦ状態になるまで、この振動低減ルーチンを繰り返し行う。このようにして、ハイブリッド車に適用される振動低減装置においても、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時に、パワープラント２０のロール方向の慣性モーメントＩｐが増加されるような制御が行われる。これにより、エンジン１５のクランキング時又はアイドル時のロール振動が低減されて車両の振動を抑えることができる。
【００７１】
・第１，第２実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、排気管に設けられるマフラの重量を利用して、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを変更するように構成されているが、排気管に設けられる触媒装置の重量を利用して、慣性モーメントＩｐを変更するように構成してもよい。
【００７２】
・第１，第２実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、排気管に設けられるマフラの重量を利用して、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを変更しているが、排気管以外に設けられる重量物の重量を利用して、慣性モーメントＩｐを変更するように構成してもよい。例えば、ラジエター、バッテリ、吸気系等の重量物を利用して、こうした重量物を移動可能に構成する又は固定接続可能に構成することにより、慣性モーメントＩｐを変更するようにしてもよい。
【００７３】
・第１実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、１つのアクチュエータ４１により移動機構４０を駆動し、第１マフラ３５及び第２マフラ３６を連動させるようにしているが、他の形態の移動機構を用いて第１マフラ３５及び第２マフラ３６を連動させるようにしてもよい。例えば、図１３に示すように、２つのアクチュエータ１０１，１０２により第２排気管３２及び第３排気管３３を矢印方向に直接駆動して、第１マフラ３５及び第２マフラ３６を移動させるように構成してもよい。
【００７４】
・第２実施形態では、慣性モーメント可変手段２１は、固定機構８０を動作させることにより、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態と、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されていない状態との切換えを行うようにしているが、他の形態の切換機構を用いて切換えを行うようにしてもよい。図１４は、ボールジョイント６２，６４の圧縮コイルばね７６の付勢力を変更することで、排気管の接続状態を切換えるようにした切換機構の断面図である。アクチュエータ１０３は、フランジ７２に固定され、駆動部材１０４が排気管の軸方向にスライド可能に支持されている。駆動部材１０４の先端部１０４ａとフランジ７１との間には圧縮コイルばね７６が配置され、フランジ７１，７２を互いに接近する方向に付勢している。そして、アクチュエータ１０３は、駆動部材１０４を駆動することにより圧縮コイルばね７６の圧縮長さを変更し、図１４（ａ）に示す状態と図１４（ｂ）に示す状態との間で排気管の接続状態を切換える。すなわち、図１４（ａ）に示すように圧縮コイルばね７６の圧縮長さを長くすると、圧縮コイルばね７６により適度な付勢力が付与され、排気管ＥＰ１，ＥＰ２が折り曲げ自在に接続される状態となる。一方、図１４（ｂ）に示すように圧縮コイルばね７６の圧縮長さを短くすると、圧縮コイルばね７６により付与される付勢力が大きくなり、排気管ＥＰ１，ＥＰ２が固定接続される。このようにして、圧縮コイルばね７６の付勢力の変更によって、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続される状態と、第３マフラ６６がパワープラント２０に固定接続されていない状態との切換えを行うことができ、パワープラント２０の慣性モーメントＩｐを可変に構成することができる。
【００７５】
・第２実施形態では、各排気管６１，６３，６５を折り曲げ自在に接続するためにボールジョイント６２，６４を用いているが、折り曲げ自在に接続される構成であれば、ボールジョイント以外の継手を用いてもよい。例えば、可撓性を有する蛇腹部を備えた自在継手等を用いてもよい。
【００７６】
・第２実施形態では、２つのボールジョイント６２，６４を用いて各排気管６１，６３，６５を接続するようにしているが、１つ又は３つ以上のボールジョイントを用いて各排気管を接続するようにしてもよい。１つ又は３つ以上のボールジョイントを用いる場合であっても、固定機構８０により各排気管を固定接続して、慣性モーメントＩｐを増加させるように構成することができる。
【００７７】
・第１実施形態では、重量物を移動させることによってパワープラント２０の慣性モーメントＩｐを可変に構成しているが、エンジン１５が縦置きに配置される場合であっても、第２実施形態のように排気管の接続状態を切換えることで慣性モーメントＩｐを可変にするような構成を採用してもよい。
【００７８】
・第２実施形態では、排気管の接続状態を切換えることによってパワープラント２０の慣性モーメントＩｐを可変に構成しているが、エンジン１５が横置きに配置される場合であっても、第１実施形態のように重量物を移動させることで慣性モーメントＩｐを可変にするような構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】車両の振動低減装置の概略構成図。
【図２】振動低減ルーチンのフローチャート。
【図３】パワープラントの慣性モーメントの増加によるロール振動の低減効果を示すグラフ。
【図４】第１実施形態に係る排気管の概略構成図。
【図５】移動機構を備えた慣性モーメント可変手段の概略構成図。
【図６】図５のＷ部の構成を示す斜視図。
【図７】移動機構を備えた慣性モーメント可変手段の動作状態を示す概略構成図。
【図８】第２実施形態に係る排気管の概略構成図。
【図９】ボールジョイントを排気管の軸方向から見たときの平面図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１１】図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図１２】ハイブリッド車に適用される振動低減ルーチンのフローチャート。
【図１３】第１実施形態の他の例における慣性モーメント可変手段を示す概略構成図。
【図１４】（ａ），（ｂ）は第２実施形態の他の例における慣性モーメント可変手段を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００８０】
１１…ＥＣＵ、１２…ＮＥセンサ、１３…車速センサ、１４…イグニッションセンサ、１５…エンジン、２０…パワープラント、２１…慣性モーメント可変手段、３５…第１マフラ、３６…第２マフラ、４０…移動機構、４５，４６…可動サポートフレーム、５０…車両、６２，６４…ボールジョイント、６６…第３マフラ、８０…固定機構。
【図１】
2008002563.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008002563.tif 000009
【図８】
2008002563.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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