(57)【要約】【課題】少気筒エンジンを搭載したＦＦ方式の車両において、アイドリング時におけるパワープラントのロール共振による車体振動を抑制することにより、アイドル振動を低減すること。【解決手段】フロントエンジン・フロントドライブ方式の車両１において、エンジン３とトランスミッション４とを連結してなるパワープラント２がエンジンマウント５〜７を介して車体に弾性支持されたものを前提とし、エンジン３は、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラント２のロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれるものであって、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２は、パワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離だけ車両前方側にオフセット配置されたことを特徴とする。【選択図】図１
2013154789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントエンジン・フロントドライブ方式の車両において、エンジンとトランスミッションとを連結してなるパワープラントがエンジンマウントを介して車体に弾性支持されたパワープラントの支持構造において、
前記エンジンは、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラントのロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれるものであり、
前記パワープラントの弾性ロール軸は、前記パワープラントのトルクロール軸よりも所定距離だけ車両前方側にオフセット配置されたことを特徴とするパワープラントの支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載のパワープラントの支持構造において、
前記アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラントのロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれる前記エンジンが２気筒エンジンであることを特徴とするパワープラントの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、トランスミッション等からなるパワープラントを支持するための構造に関する。特に、車両の前後方向に対して横置きに配置されたＦＦ車両におけるパワープラントの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパワープラントの支持構造としては、パワープラントのトルクロール軸を含む鉛直面上またはその鉛直面付近にパワープラントの左右を支持するエンジンマウントを配置し、パワープラントのトルク反力を吸収するためのエンジンマウントをパワープラントの前方や後方に配置したものが知られている。
【０００３】
一般に、この種のパワープラントの支持構造では、平面視において、パワープラントのトルクロール軸と弾性ロール軸とが一致するように構成されているため、エンジン−エンジンマウントの振動系においてエンジンロール振動と上下振動とが非連成となり、エンジンにロール起振力が発生したときにエンジンマウントの上下方向伝達力が低減されて上下振動が励起され難くなっている。
【０００４】
ここで、トルクロール軸および弾性ロール軸について簡単に説明しておく。エンジンを爆発させてクランクシャフトにトルクが掛かる際に、パワープラントがその反力によって回転させられようとするが、そのときの回転軸となるのがトルクロール軸である。また、パワープラントをエンジンマウントによって弾性支持した場合、パワープラントは弾性的に回転可能となるが、そのときの回転軸となるのが弾性ロール軸である。弾性ロール軸は、各エンジンマウントの配置、弾性係数等によって定まるものである。なお、トルクロール軸はパワープラントの重心を通る。
【０００５】
特許文献１には、左右のエンジンマウント位置を慣性主軸（トルクロール軸に近接した慣性主軸）を含む鉛直面よりも若干前方に配置し、リヤエンジンマウントのばね定数をフロントエンジンマウントのばね定数よりも大きくすることで、平面視において、パワープラントの慣性主軸と弾性ロール軸とを一致させたものが開示されている。このパワープラントの支持構造によれば、車体の２節曲げ振動が抑制されるとともに、エンジンロール振動と上下振動とが非連成化される。
【０００６】
特許文献２には、左右のエンジンマウントの少なくとも１個をパワープラントの慣性主軸（トルクロール軸に近接した慣性主軸）に対して車両後方にオフセット配置したものが開示されている。このパワープラントの支持構造では、エンジンロール振動と上下振動とを連成化して、上下振動を励起することにより、車体の２節曲げ振動の抑制を図っている。
【０００７】
特許文献３には、左右のエンジンマウント位置を慣性主軸（トルクロール軸に近接した慣性主軸）に対して車両後方に配置したものが開示されている。このパワープラントの支持構造では、車体の２節曲げ振動と車両の加減速時のピッチングとがバランス良く抑制されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２８９３７号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９９７９号公報
【特許文献３】特開平１１−１１１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、自動車業界で低燃費競争が進む中、メカロスが少ない少気筒エンジン（例えば２気筒エンジン）を搭載した自動車に期待が寄せられている。しかしながら、２気筒エンジン（又は単気筒エンジン）は、３気筒エンジンなどと比較して気筒当たりの排気量が大きく、エンジンから車体への振動入力が増加する。また、少気筒エンジンでは燃焼周波数（燃焼角度周期７２０°ＣＡ／気筒数ｎに対応する時間の逆数）が低くなり、弾性的にマウントされたパワープラントのロール共振周波数付近でアイドリングすることとなるため、アイドリング時の振動が悪化することが懸念される。
【００１０】
特許文献１〜３に開示された技術は、共振周波数が比較的高い領域（約２０Ｈｚ〜２７Ｈｚ）である、車体の２節曲げ共振を抑制するためのものであり、共振周波数がそれより低い領域（約１２〜１７Ｈｚ）となる、パワープラントのロール共振（エンジンロール共振）を抑制することはできない。したがって、少気筒エンジンを搭載した自動車のように、燃焼周波数が低く、アイドリング時にパワープラントのロール共振の発生が懸念されるものに対してはアイドル振動の抑制効果は期待できない。
【００１１】
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、少気筒エンジンを搭載したＦＦ方式の車両において、アイドリング時におけるパワープラントのロール共振による車体振動を抑制することにより、アイドル振動を低減できるパワープラントの支持構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のパワープラントの支持構造は、フロントエンジン・フロントドライブ方式の車両において、エンジンとトランスミッションとを連結してなるパワープラントがエンジンマウントを介して車体に弾性支持されたものを前提とし、前記エンジンは、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラントのロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲（増幅領域）に含まれるものである。そして、前記パワープラントの弾性ロール軸は、前記パワープラントのトルクロール軸よりも所定距離だけ車両前方側にオフセット配置されたことを特徴としている。
【００１３】
望ましくは、前記アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラントのロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれる前記エンジンは２気筒エンジンである。
【００１４】
上記構成を備えるパワープラントの支持構造によれば、パワープラントの弾性ロール軸がパワープラントのトルクロール軸よりも所定距離だけ車両前方側にオフセット配置されたことによって、弾性ロール軸回りのロール起振力によって上下慣性力が発生し、車体に対してロール起振力により励起されるピッチング振動と、車体に対して上下慣性力により励起されるピンチング振動とが、絶えず相殺し合う関係となる。これにより、パワープラントのロール共振による車体振動の発生が防止され、燃焼周波数が低いエンジンを搭載した車両において、アイドリング時にパワープラントのロール共振に起因するアイドル振動を確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパワープラントの支持構造によれば、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラントのロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれるエンジンを搭載した車両において、アイドリング時の車両振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るパワープラントの支持構造を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパワープラントの支持構造を示す左側面図である。
【図３】車両のピッチング振動を説明するための説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るパワープラントの支持構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係るパワープラントの支持構造について図面を参照しながら説明する。なお図中の座標軸に付記した「前」は車両の前方を示し、「右」は車両の右方を示し、「上」は車両の上方を示す。
【００１８】
図１は、フロントエンジン・フロントドライブ方式の車両１におけるパワープラントの支持構造を示す平面図である。パワープラント２は２気筒のエンジン３とトランスミッション４とを連結して構成されており、車両の前後方向に対して横向きに配置されている。すなわち、エンジン３のクランクシャフト（不図示）が車両の前後方向に対して略直交する方向に（車幅方向）向かうようにパワープラント２が配置されている。トランスミッション４はエンジン３の左側に配置されている。図中の「Ｇ」はパワープラント２の重心、「Ａ１」はパワープラント２のトルクロール軸、「Ａ２」はパワープラント２の弾性ロール軸を示している。
【００１９】
パワープラント２は、車両１のボディフレーム８（車体）に設置された３つのエンジンマウント５〜７、すなわち、左側エンジンマウント５、右側エンジンマウント６、リヤエンジンマウント７によって弾性支持されている。図１に示すボディフレーム８は、車両の前後方向に延在する左右のサイドメンバ８ａ，８ｂと、これらのサイドメンバ８ａ，８ｂ間に架設されたクロスメンバ８ｃとで構成されている。左右のエンジンマウント５，６はそれぞれ左右のサイドメンバ８ａ，８ｂ上に設けられ、リヤエンジンマウント７は、クロスメンバ８ｃ上に設けられている。リヤエンジンマウント７は主にパワープラント２のトルク反力を吸収するためのものであり、パワープラント２の後方に配置されている。本実施形態では、ロッド部材を含んで構成される、所謂トルクロッドが採用されている。
【００２０】
エンジン３は、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラント２のロール共振周波数の近傍にあり、かつ、振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれる２気筒エンジンである。
【００２１】
左側エンジンマウント５と右側エンジンマウント６は主にパワープラント２の静荷重を支持するものであり、いずれもパワープラント２のトルクロール軸Ａ１を含む鉛直面から所定距離ΔＩ（この所定距離ΔＩについては後に詳述する。）だけ車両前方側にオフセットされた位置に配置されている。これにより、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２は、パワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離だけΔＩだけ車両前方側にオフセット配置されている。なお、トルクロール軸Ａ１に対するパワープラント２の弾性ロール軸Ａ２のオフセット配置は、車両前方視において弾性ロール軸Ａ２とトルクロール軸Ａ１とが重なった状態を維持するようになされる。
【００２２】
このように構成されたパワープラントの支持構造によれば、アイドリング時の車両振動を抑制することができる。すなわち、図２に示すように、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２がパワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離だけΔＩだけ車両前方側にオフセット配置されたことによって、パワープラント２のロール振動と上下振動とが連成するようになる。つまり、弾性ロール軸Ａ２回りのロール起振力Ｔ１によって上下慣性力Ｆが発生するようになる。そして、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２のオフセット量ΔＩが所定値であるときに、図３（ａ）に示す、車両１の車体に対してロール起振力Ｔ１が励起するピッチング振動と、図３（ｂ）に示す、車両１の車体に対して上下慣性力Ｆが励起するピンチング振動とが、逆位相かつ同振幅の関係となり、絶えず相殺し合う関係となる。これにより、パワープラント２のロール共振による車体振動の発生が防止される。その結果、燃焼周波数が低い２気筒エンジン３を搭載した車両において、アイドリング時にパワープラント２のロール共振に起因するアイドル振動を確実に抑制される。なお、図３において「Ｃ」はピッチング振動の節の位置を示している。
【００２３】
パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２のオフセット量ΔＩ（上記所定距離ΔＩ）は、実験によって求めることができる。すなわち、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２のオフセット量ΔＩｘとして複数の水準値（例えばΔＩｘ＝０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０、・・・）を予め設定し、各水準値について、アイドル運転を行って、車体のフロア振動値を計測する。そして、得られた車体フロア振動値とオフセット量ΔＩｘとの関係から振動低減効果の大きいオフセット量ΔＩｘの範囲を求め、明らかに低減効果があると判断されるオフセット量ΔＩｘの範囲（例えばオフセット量ΔＩｘ＝０ｍｍと比較して振動レベルが５ｄＢ以上低くなるオフセット量ΔＩｘの範囲）を上記所定距離ΔＩとすることができる。
【００２４】
＜他の実施形態＞
既述の実施形態では、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２を、パワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離ΔＩだけ車両前方側にオフセット配置するために、左右のエンジンマウント５，６をパワープラント２のトルクロール軸Ａ１を含む鉛直面よりも所定距離ΔＩだけ車両前方側にオフセット配置したが、その他の構成によって、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２を、パワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離だけΔＩだけ車両前方側にオフセット配置してもよい。
【００２５】
例えば、図４に示す車両１Ａのように、左右のエンジンマウント５，６をパワープラント２のトルクロール軸Ａ１を含む鉛直面上に配置したまま、パワープラント２の車両前方側において、左右のサイドメンバ８ａ，８ｂ間にクロスメンバ８ｄを更に架設し、このクロスメンバ８ｄ上にパワープラント２を弾性支持するフロントエンジンマウント９（トルクロッド）を設け、前後のエンジンマウント７，９のばね定数を適宜定めることにより、パワープラント２の弾性ロール軸Ａ２を、パワープラント２のトルクロール軸Ａ１よりも所定距離だけΔＩだけ車両前方側にオフセットさせることができる。このような構成でも既述の実施形態と同様の作用効果が得られる。なお、図１に基づき説明した車両１と同様の構成については、図４において同符号を付している。
【００２６】
また、既述の実施形態では、パワープラント２を構成するエンジン３として２気筒エンジンを例に挙げて説明したが、エンジン３は、アイドル回転数での爆発１次周波数が、パワープラント２のロール共振周波数の近傍であって振動伝達率が１より大きくなる範囲に含まれるものであれば、単気筒エンジンや３気筒エンジンであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、例えば、２気筒エンジンを搭載したＦＦ車両のパワープラントの支持構造に適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    車両
２    パワープラント
３    エンジン
４    トランスミッション
５    左側エンジンマウント
６    右側エンジンマウント
７    リヤエンジンマウント
９    フロントエンジンマウント
Ａ１  トルクロール軸
Ａ２  弾性ロール軸
【図１】
2013154789.tif 000003
【図２】
2013154789.tif 000004
【図３】
2013154789.tif 000005
【図４】
2013154789.tif 000006