(57)【要約】【課題】アイドルストップ時および通常の内燃機関の始動時及び停止時の車体振動を低減でき、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、内燃機関の起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができるパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法を提供する。【解決手段】内燃機関１１のロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮する第２支持機構３０Ａ、３０Ｂを設けると共に、該第２支持機構３０Ａ、３０Ｂは、ロール回転中心Ｃに対して第１支持機構２０よりも離れた車体側の部位２３ａに設けられた第１係合部３１と、前記ロール回転中心Ｃに対して第１支持機構２０よりも離れたパワープラント１０側の部位２１ａに設けられ、且つ、前記第１係合部３１に係合して前記第１係合部３１との相対速度によって減衰力を発生させる第２係合部３２とからなるように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と変速機からなるパワープラントを車体側の固定台に支持するに際して、前記パワープラント側の固定部材に緩衝部材を押圧して前記固定台側の支持部材により支持する第１支持機構を持つパワープラントの支持構造において、
前記内燃機関のロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮する第２支持機構を設けると共に、
該第２支持機構は、ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記車体側の部位に設けられた第１係合部と、前記ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れたパワープラント側の部位に設けられ、且つ、前記第１係合部に係合して前記第１係合部との相対速度によって減衰力を発生させる第２係合部とからなることを特徴とするパワープラントの支持構造。
【請求項２】
前記第１係合部を、ダンパーオイルを収容するシリンダで形成し、前記第２係合部を、前記シリンダ内のダンパーオイルを撹拌する撹拌部を有するロッドで形成すると共に、前記シリンダへのロッドの挿入部にダンパーオイルの漏れを防止するシール部材を設けて構成することを特徴とする請求項１記載のパワープラントの支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパワープラントの支持構造を備えたことを特徴とする車両。
【請求項４】
内燃機関と変速機からなるパワープラントを車体側の固定台に支持するに際して、前記パワープラント側の固定部材に緩衝部材を押圧して前記固定台側の支持部材により支持する第１支持機構を持つ車両の振動低減方法において、ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記車体側の部位に設けられた第１係合部と、前記ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記パワープラント側の部位に設けられた前記第２係合部とを係合させて、前記第１係合部と前記第２係合部との相対速度を利用して、ロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮させることを特徴とする車両の振動低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と変速機からなるパワープラントを支持するパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやバス等の自動車の車両では、内燃機関と変速機とからなるパワープラントがマウントと呼ばれる支持構造で車体に固定されている。この支持構造は、アイドル運転時から高出力までの広い範囲で内燃機関と変速機の振動が車体側に伝達されないようにするため、工夫がなされてきており、この支持構造の一つに、パッシブマウント方式の支持構造がある。
【０００３】
図７〜図９に例示するように、例えば、パッシブマウント方式のパワープラントの支持構造１Ｘでは、内燃機関（エンジン）１１と変速機（トランスミッション）１２からなるパワープラント１０に固定された固定部材（エンジンフット）２１を、緩衝部材（ラバーマウント）２２を介して車体側の固定台（フレーム）４０に固定された支持部材（エンジンブラケット）２３で構成される支持機構２０で支持している。
【０００４】
この図７〜図９に示すパワープラントの支持構造１Ｘでは、内燃機関１１の左右の２か所と変速機１２の左右の２か所の計４か所に支持機構２０を配置した支持構成となっている。このパッシブマウント方式では、もっぱら、緩衝部材２２により振動を吸収することで、車体側の固定台４０への振動伝達を低減している。
【０００５】
しかしながら、自動車の内燃機関の運転に関して、燃費の改善の観点からアイドルストップが行われるようになると、内燃機関の起動時と停止時に発生する比較的大きな振動が車両の乗員に伝達され、乗員に不快感を与えるという問題が生じてきた。
【０００６】
特に、起動時においては、内燃機関の回転で生じる振動の周波数が、パワープラントと支持機構で決まる振動系の共振点を通過するときに、力の伝達率が大きくなり、車体振動が大きくなる。例えば、図６に示すような、力の伝達率の曲線Ａでは、１０Ｈｚの共振点で大きな振動を発生する。
【０００７】
このエンジン始動時等に発生する過渡振動を効果的に抑制できる能動型防振支持装置として、エンジンの前後の一対のＡＣＭ（アクティブ・コントロール・マウント）で、エンジンを車体フレームに弾性的に支承すると共に、エンジンの発動を判定した場合には、エンジンの固有振動数にもとづいて、ＡＣＭのアクチュエータを制御する能動型防振支持装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
しかしながら、能動型防振支持装置（アクティブマウント方式）では、支持装置の内部に流体を保持し、内燃機関からの振動に応じて流体の移動を制御することにより、流体の移動時の摩擦抵抗等を利用して積極的に振動を低減させており、特に、流路内の流体を共振させると振動エネルギーを効果的に吸収することができるが、この能動型防振支持装置は複雑な構成になるという問題がり、乗用車等には向いているが、トラック等では比較的単純な構造のパッシブマウント方式の支持構造で対応することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−４１７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、アイドルストップ時および通常の内燃機関の始動時及び停止時の車体振動を低減でき、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、内燃機関の起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができるパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明のパワープラントの支持構造は、内燃機関と変速機からなるパワープラントを車体側の固定台に支持するに際して、前記パワープラント側の固定部材に緩衝部材を押圧して前記固定台側の支持部材により支持する第１支持機構を持つパワープラントの支持構造において、前記内燃機関のロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮する第２支持機構を設けると共に、該第２支持機構は、ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記車体側の部位に設けられた第１係合部と、前記ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れたパワープラント側の部位に設けられ、且つ、前記第１係合部に係合して前記第１係合部との相対速度によって減衰力を発生させる第２係合部とからなるように構成される。
【００１２】
この構成によれば、第１係合部と第２係合部が、内燃機関のロール回転中心に対して、第１支持機構の緩衝部材よりも外側になるので、第２支持機構が、ロール回転中心に対して、第１支持機構よりも離れた位置に配置されることになり、ロール減衰に対して減衰力を効果的に発揮できるようになる。
【００１３】
これにより、パワープラントと車体の間に、ロール方向の振動に対して有効なダンピング機構となる第２支持機構を設けることができ、ロール方向の振動の共振点のピークを大きく下げて、内燃機関の始動及び停止時の車体振動を大きく低減することができる。
【００１４】
従って、内燃機関の始動時又は停止時のようなロール方向の振動が大きいときに、大きな減衰力を効果的に発揮させることができ、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができる。
【００１５】
また、上記のパワープラントの支持構造において、前記第１係合部を、ダンパーオイルを収容するシリンダで形成し、前記第２係合部を、前記シリンダ内のダンパーオイルを撹拌する撹拌部を有するロッドで形成すると共に、前記シリンダへのロッドの挿入部にダンパーオイルの漏れを防止するシール部材を設けて構成すると、比較的単純な機構で減衰機構を形成でき、しかも、内燃機関の始動時又は停止時のようなロール振動が大きいときに大きな減衰力を効果的に発揮させることができる。
【００１６】
そして、上記の目的を達成するための車両は、上記のパワープラントの支持構造を備えて構成される。この構成によれば、パワープラント側から車体側への振動伝達率を減少して車体振動を低減でき、上記のパワープラントの支持構造と同様の効果を奏することができる。
【００１７】
そして、上記の目的を達成するため車両の振動低減方法は、内燃機関と変速機からなるパワープラントを車体側の固定台に支持するに際して、前記パワープラント側の固定部材に緩衝部材を押圧して前記固定台側の支持部材により支持する第１支持機構を持つ車両の振動低減方法において、ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記車体側の部位に設けられた第１係合部と、前記ロール回転中心に対して前記緩衝部材よりも離れた前記パワープラント側の部位に設けられた前記第２係合部とを係合させて、前記第１係合部と前記第２係合部との相対速度を利用して、ロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮させることを特徴とする方法である。
【００１８】
この方法によれば、第１係合部と第２係合部をロール回転中心に対して第１支持機構の緩衝部材よりも外側に配置し、ロール方向の振動変位が大きくなった時に効果的に減衰力を発揮できるので、内燃機関の始動時及び停止時のようなロール方向の振動が大きいときのみに、効果的に大きな減衰力を発揮させることができる。これにより、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、内燃機関の起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法によれば、内燃機関の始動時及び停止時のようなロール方向の振動が大きいときに、大きな減衰力を効果的に発揮させることができる。これにより、アイドルストップ時および通常の内燃機関の始動時及び停止時の車体振動を低減でき、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る実施の形態のパワープラントの支持構造の構成を示す側面図である。
【図２】第２支持機構のシリンダへのロッドの挿入部分を示す部分側断面図である。
【図３】第２支持機構のシール部分を示す図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図１のパワープラントの支持構造のロール方向の振動で時計回り方向に傾いた場合を示す側面図である。
【図５】図１のパワープラントの支持構造のロール方向の振動で反時計回り方向に傾いた場合を示す側面図である。
【図６】パワープラントとその支持構造の系における周波数と力の伝達率の関係を示す図である。
【図７】従来技術のパワープラントの支持構造の構成を示す平面図である。
【図８】図７のパワープラントの支持構造の構成を示す側面図である。
【図９】図７のパワープラントの支持構造の構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の形態のパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１に示すように、このパワープラントの支持構造１は、内燃機関（エンジン）１１と変速機（トランスミッション：図１には図示していない。図７、図８の１２）からなるパワープラント１０を車両の固定台（フレーム）４０に支持する。
【００２３】
このパワープラントの支持構造１は、パワープラント１０側の固定部材２１と、この固定部材２１に押圧される緩衝部材２２と、この緩衝部材２２を押圧する支持部材２３からなる第１支持機構２０を、内燃機関１１の側部２か所と変速機の側部２か所の計４か所に備えている。これらの固定部材２１、緩衝部材２２、支持部材２３は、それぞれ、エンジンフット、ラバーマウント、エンジンブラケットと呼ばれる。
【００２４】
更に、図１に示すように、内燃機関１１のロール方向Ｒの振動変位に対して減衰力を発揮する第２支持機構３０Ａ、３０Ｂを設ける。この第２支持機構３０Ａ、３０Ｂは、４つの第１支持機構２０よりも、それぞれロール回転中心Ｃから離れた位置に第２支持機構３０Ａ、３０Ｂを対にして設けて構成される。
【００２５】
この第２支持機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ、車体側、即ち、固定台（フレーム）４０側において、支持部材２３をパワープラント１０の外側に延設して、緩衝部材２２よりもロール回転中心Ｃに対して離れた部位２３ａを設けて、この車体側の部位２３ａにシリンダ（第１係合部）３１を設ける。それと共に、パワープラント１０側において、固定部材２１をパワープラント１０の外側に延設して、ロール回転中心Ｃに対して緩衝部材２２よりも離れた部位２１ａを設ける。このパワープラント１０側の部位２１ａにロッド（第２係合部）３２を設ける。
【００２６】
図１に示すように、このロッド３２をシリンダ３１内に挿入して、シリンダ３１とロッド３２とを係合させる。このシリンダ３１内にダンパーオイル３１ａを収容し、ロッド３２に、シリンダ３１内のダンパーオイル３１ａを撹拌する撹拌部３２ａを設ける。この攪拌部３２ａはプレート等で形成される。
【００２７】
図２及び図３に示すように、更に、シリンダ３１へのロッド３２の挿入部であるシリンダ入口部３１ｂに、ダンパーオイル３１ａの漏れを防止するシール部材３３を設けて構成する。
【００２８】
このシール部材３３が配置されるシリンダ入口部３１ｂは、シリンダ３１内に挿入配置されたロッド３２が揺動できるように長穴３１ｃを有して形成される。即ち、ロッド３２の動きはシリンダ３１に対して揺動するので、シリンダ入口部３１ｂにはそれを考慮した長穴３１ｃを設ける。この長穴３１ｃをゴム等の伸縮可能なシール部材３３でダンパーオイル３１ａが漏れないように液封して塞ぐ。そして、ロッド３２がシリンダ３１に対してロッド３２の長手方向に往復移動する時には、シール部材３３が伸縮して液封状態を維持する。
【００２９】
この構成により、内燃機関１１の運転でクランク軸１１ａが回転して、ロール方向Ｒに大きな振動が生じたときに、ロッド３２がシリンダ３１内を出入りする。そして、内燃機関１１の始動時、及び、停止時において、内燃機関１１の回転によって発生する振動の周波数が、パワープラント１０とパワープラントの支持構造１の全体の系の共振点を通過するため、大きく振動しようとする。
【００３０】
この振動はエンジンシリンダ内の内圧に起因するので、図４及び図５に示したように、クランク軸１１ａの回転方向となる。例えば、図４では、時計回り方向に振動変位して、図面の右側では第２支持機構３０Ａのロッド３２がシリンダ３１内で下方に押し込まれ、図面の左側では第２支持機構３０Ｂのロッド３２がシリンダ３１内で上方に引かれる。また、図５では、反時計回り方向に振動変位して、図面の右側では第２支持機構３０Ａのロッド３２がシリンダ３１内で上方に引かれ、図面の左側では第２支持機構３０Ｂのロッド３２がシリンダ３１内に押し込まれる。
【００３１】
このとき、ロッド３２の攪拌部３２ａが粘度の高いダンパーオイル３１ａを攪拌しながら往復運動するので、シリンダ３１とロッド３２との間の相対速度によって、相対速度方向に減衰力が発生する。この構成により、対にして配置された第２支持機構３０Ａ、３０Ｂにより、ロール方向の回転に対して効果的に減衰力が発生する。
【００３２】
なお、パワープラント１０は第１支持機構２０の緩衝部材２２で支持されているので、始動及び停止時以外のロール振動変位が大きくならない通常の運転状態（起動時や停止時ではない運転状態）では、シリンダ３１やロッド３２には大きな力が作用することはない。
【００３３】
この構成によれば、シリンダ３１とロッド３２が、ロール回転中心Ｃに対して、緩衝部材２２よりも外側に配置されるので、第２支持機構３０Ａ、３０Ｂが、それぞれロール回転中心Ｃに対して、第１支持機構２０よりも離れた位置に配置されることになり、ロール減衰に対して効果的に減衰力を発揮できる。
【００３４】
また、この構成によれば、比較的単純な機構の第２支持機構３０Ａ、３０Ｂにより、エンジン始動時又は停止時のようなロール振動が大きいときに大きな減衰力を効果的に発揮させることができる。従って、アイドルストップ時及び通常のエンジン始動停止時の車体振動を大きく低減できる。
【００３５】
言い換えれば、この構成のパワープラント１０とパワープラントの支持構造１とで形成される系の減衰係数を、第２支持機構３０Ａ、３０Ｂを設けることで大きくする。
【００３６】
これにより、図６に示すように、力の伝達率に関して、従来技術のパワープラント１０とパワープラントの支持構造１Ｘ（第１支持機構２０のみ）で形成される系の曲線Ａから、上記のパワープラント１０とパワープラントの支持構造１（第１支持機構２０と第２支持機構３０Ａ、３０Ｂ）とで形成される系の曲線Ｂにして、周波数全域にわたって力の伝達率を小さくして、内燃機関１１の起動時と停止時の振動を低減させる。つまり、図６の曲線Ｂのように、力の伝達率の曲線の共振点（図６では１０Ｈｚ）におけるピークを低減させる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態の車両は、上記のパワープラントの支持構造１を備えて構成される。この構成によれば、パワープラント１０側から車体側への振動伝達率を減少して車体振動を低減でき、上記のパワープラントの支持構造１と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
次に、上記の構成の車両の振動低減方法について説明する。この車両の振動低減方法は、内燃機関１１と変速機１２からなるパワープラント１０を車体側の固定台４０に支持するに際して、パワープラント１０側の固定部材２１に緩衝部材２２を押圧して固定台４０側の支持部材２３により支持する第１支持機構２０を持つ車両の振動低減方法において、ロール回転中心Ｃに対して緩衝部材２２よりも離れた車体側の部位２３ａに設けられたシリンダ３１と、ロール回転中心Ｃに対して緩衝部材２２よりも離れたパワープラント１０側の部位２１ａに設けられたロッド３２とを係合させて、シリンダ３１とロッド３２との相対速度を利用して、ロール方向の振動変位に対して減衰力を発揮させる方法である。
【００３９】
この方法によれば、シリンダ３１とロッド３２をロール回転中心Ｃに対して第１支持機構２０の緩衝部材２２よりも外側に配置し、ロール方向の振動変位が大きくなった時に減衰力を効果的に発揮できるので、内燃機関１１の始動時及び停止時のようなロール方向の振動が大きいときのみに、効果的に大きな減衰力を発揮させることができる。これにより、燃費改善の観点から行われるアイドルストップにおける、内燃機関１１の起動時及び停止時の大きい振動に起因する車両の乗員の不快感を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法によれば、パワープラントのロール方向の振動伝達率を低減し、車体振動を低減することができ、特に、アイドルストップ時および通常のエンジン始動停止時の車体振動を低減できるので、トラックやバス等のパワープラントの支持構造、車両、及びその振動低減方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１、１Ｘ  パワープラントの支持構造
１１  内燃機関（エンジン）
１２  変速機（トランスミッション）
１０  パワープラント
２０  第１支持機構
２１  固定部材（エンジンフット）
２１ａ  ロール回転中心から離れたパワープラント側の部位
２２  緩衝部材（ラバーマウント）
２３  支持部材（エンジンブラケット）
２３ａ  ロール回転中心から離れた車体側の部位
３０Ａ、３０Ｂ  第２支持機構（減衰機構）
３１  シリンダ（第１係合部）
３１ａ  ダンパーオイル
３１ｂ  シリンダ入口部
３１ｃ  長穴
３２  ロッド（第２係合部）
３２ａ  攪拌部
３３  シール部材
４０  固定台（フレーム）
Ｃ  ロール回転中心
Ｒ  ロール回転方向
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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