(57)【要約】【課題】どの方向に対しても、また、トルクの大きさに関係なくエンジンの振動を抑えることができるエンジン制振システムを提供する。【解決手段】エンジン制振システム１０は、エンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するアクチュエータとして、複数個の永久磁石を軸方向に並べて構成したシャフトと、その周囲に配置された電磁コイルとよりなる少なくとも１個のシャフトモータ１を具え、シャフトおよび電磁コイルの一方を、球面ジョイント２３を介してエンジン１１に連結し、これらの他方を、球面ジョイント２３を介して車体１２に連結して構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するエンジン制振システムにおいて、
エンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するアクチュエータとして、複数個の永久磁石を軸方向に並べて構成したシャフトと、その周囲に配置された電磁コイルとよりなり、これらの磁気的な相互作用により、それらのシャフトおよび電磁コイルが非接触状態で軸方向に相対変位できるよう構成されたシャフトモータを少なくとも１個具え、
シャフトおよび電磁コイルの一方をエンジンに、これらの他方を車体に、それぞれ、球面ジョイントを介して連結してなるエンジン制振システム。
【請求項２】
エンジンは、エンジンマウントを介して、車体に支持されている請求項１に記載のエンジン制振システム。
【請求項３】
長さ方向に弾性変形するトルクロッドの両端を、それぞれエンジンと車体とに連結し、このトルクロッドの向きを前記シャフトモータのシャフトと平行に配置してなる請求項１もしくは２に記載のエンジン制振システム。
【請求項４】
エンジンは、少なくとも一つのアクティブコントロールマウントによって支持されている請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン制振システム。
【請求項５】
前記エンジンマウントの少なくとも一つを、エンジンと車体との相対変位によって変化する液室の容積変化に伴いこの液室に接続されたオリフィスを通って流出入する際の粘性抵抗または液柱共振によって制振する液封式防振マウントとする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジン制振システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンの振動の車体への伝搬を抑制するエンジン制振システムに関し、特に、どの方向に対しても、また、トルクの大きさに関係なくエンジンの振動を抑えることのできるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に模式図で示すように、エンジン１１は、通常、弾性体よりなるエンジンマウント１３を介して車体１２に支持されていて、このエンジンマウント１３は、エンジン１１を支持する機能に加え、乗り心地に関わる振動や車内こもり音等を低減することを目的に、エンジン１１の車体への振動伝達を低減し、さらにはエンジン１１の振動そのものを抑制する機能を担っている。
【０００３】
そして、乗り心地に関わる振動や車内こもり音をさらに低減する必要がある場合には、図２に模式図で示すように、一部のエンジンマウントを、これにボイスコイルなどのアクチュエータを内蔵させたアクティブコントロールマウント１４（以下、「ＡＣＭ」という）に代えることも行われていて、エンジン１１をＡＣＭ１４とエンジンマウント１３とで支持しするとともにＡＣＭ１４を電気的に駆動しアクティブ制御することで、制振効果や防音効果を高めることも行われている。
【０００４】
また、最近では、エンジンの高トルク化、高出力化に伴って、エンジンマウント１３を介して車体１２に支持されたエンジン１１の激しい揺れを抑えるため、トルクロッドと呼ばれる制振部品が用いられていて（図３参照）、トルクロッド１５は、エンジン１１の回転軸廻りの振動を抑えるため、回転軸から離れた位置におけるエンジンの回転方向の変位を、ゴム部材の弾性によって吸収するよう作用するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来技術は以下のような問題を抱えている。すなわち、ＡＣＭを用いたエンジン制振システムにおいて、ＡＣＭはエンジンを支持することによってはじめてこれをアクティブに制振するよう構成されていて、そのため、上下方向の振動を制御することはできるが他の方向の振動に対しては十分機能さえることができず、また、トルクロッドについては、そもそもアクティブ制御をするものでない上、例えば発進時のトルク等、大きなトルクが作用している状態下では、トルクロッドのゴム部材が圧縮されて剛性が高くなっていて、エンジンの振動がそのまま車体に伝達されてしまい乗り心地が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、どの方向に対しても、また、トルクの大きさに関係なくエンジンの振動を抑えることができるエンジン制振システム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】
【０００７】
＜１＞は、車両に搭載されたエンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するエンジン制振システムにおいて、
エンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するアクチュエータとして、複数個の永久磁石を軸方向に並べて構成したシャフトと、その周囲に配置された電磁コイルとよりなり、これらの磁気的な相互作用により、それらのシャフトおよび電磁コイルが非接触状態で軸方向に相対変位できるよう構成されたシャフトモータを少なくとも１個具え、
シャフトおよび電磁コイルの一方をエンジンに、これらの他方を車体に、それぞれ、球面ジョイントを介して連結してなるエンジン制振システムである。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、エンジンは、エンジンマウントを介して、車体に支持されている請求項１に記載のエンジン制振システムである。
【０００９】
＜３＞は、＜１＞もしくは＜２＞において、長さ方向に弾性変形するトルクロッドの両端を、それぞれエンジンと車体とに連結し、このトルクロッドの向きを前記シャフトモータのシャフトと平行に配置してなる記載のエンジン制振システムである。
【００１０】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、エンジンは、少なくとも一つのＡＣＭによって支持されているエンジン制振システムである。
【００１１】
＜５＞は、＜１＞〜＜４＞のいずれかにおいて、前記エンジンマウントの少なくとも一つを、エンジンと車体との相対変位によって変化する液室の容積変化に伴いこの液室に接続されたオリフィスを通って流出入する際の粘性抵抗または液柱共振によって制振する液封式防振マウントとするエンジン制振システムである。
【発明の効果】
【００１２】
＜１＞によれば、エンジンの振動の、車体への伝搬を抑制するアクチュエータとして、少なくとも１個のシャフトモータを用い、シャフトモータを構成するシャフトおよび電磁コイルの一方をエンジンに連結し、これらの他方を車体に連結しているので、詳細を後述するように、エンジンの任意の方向の振動を吸収することができ、また、トルクロッドとは異なり、コイルに流す電流を制御することによりエンジンをアクティブ制御することが可能であり、しかも、高トルクが作用してエンジンが大きく変位した状態でも有効に制御することができる。
【００１３】
＜２＞によれば、エンジンは、エンジンマウントを介して、車体に支持されているので、エンジンマウントによって柔軟にエンジンを支持することができ、これによってシャフトモータによるアクティブ制御を効果的に働かせることができる。
【００１４】
＜３＞によれば、長さ方向に弾性変形するトルクロッドの両端を、それぞれエンジンと車体とに連結し、このトルクロッドの向きを前記シャフトモータのシャフトと平行に配置したので、トルクロッドの作用によりエンジンの変位を制限することができ、しかも、発進時等における大きなトルクに伴いトルクロッドゴム部材が圧縮されて剛性が高くなりトルクロッドの制振作用が低減したときでも、シャフトモータの作用によってこれを補いエンジン振動の車体への伝達を抑制することができる。
【００１５】
＜４＞によれば、エンジンは、少なくとも一つのＡＣＭによって支持されているので、エンジンをさらに効果的に制振することができる。
【００１６】
＜５＞によれば、前記エンジンマウントの少なくとも一つを、エンジンと車体との相対変位によって変化する液室の容積変化に伴いこの液室に接続されたオリフィスを通って流出入する際の粘性抵抗または液柱共振によって制振する液封式防振マウントとしたので、エンジンの制振効果をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図４は、この発明の第一の実施形態のエンジン制振システムを示す模式図であり、このエンジン制振システム１０は、エンジン１１を支持するエンジンマウント１３と、エンジンマウントから離れた位置に設けられたシャフトモータ１とを具えて構成される。
【００１８】
図５に模式図で示すように、シャフトモータ１は、複数個の永久磁石２５を軸方向に並べて構成したシャフト２１と、その周囲に配置された電磁コイル２２とよりなり、電磁コイル２２に電流を流したときそれらに発生する磁気的な相互作用により、シャフト２１と電磁コイル２２とは、非接触状態を保ちながら軸方向に相対変位が可能なように構成されている。すなわち、シャフトは永久磁石をＮ極同士、Ｓ極同士をそれぞれ接合した構造になっており、接合部から強い磁力線が発生し、一方、このシャフト２１を取り囲む電磁コイル２２に電流が流れると磁界が発生し、フレミングの左手の法則によりシャフト２１と電磁コイル２２とを軸方向に相対変位させる推力が発生する。
【００１９】
このように構成されたシャフトモータ１は、相互の磁気作用により非接触状態を保つことができ、その状態で相対変位することができるので、応答性が極めて高く、また、その軸方向の変位に対して、推力を制御することにより、それらの相対変位における可動範囲内であればどの位置でもあっても、バネ特性を固くしたり柔らかくしたり自在に制御できるという特長を有している。
【００２０】
このような特長を有するシャフトモータ１を、例えば、図４に示すように、シャフト２１と電磁コイル２２との一方をエンジン１１の側に固定し、他方を車体１２の側に固定し、電磁コイル２２に流す電流を制御することによって、エンジン１１と車体１２との相対変位に対して、これらの間に設けられたバネとして介在させることができ、しかも、そのバネ常数をリアルタイムで制御することにより、所望の制振効果を得ることができる。
【００２１】
ここで、エンジン１１と車体１２の相対変位は、シャフトモータ１の軸方向に沿った変位だけではなくこれに直交する面内方向の成分の相対変位もあるので、このような変位に対応するため、シャフト２１および電磁コイル２２は、それぞれ、エンジン１１もしくは車体１２に球面ジョイント２３を介して固定する必要があり、このように構成することによって、シャフトモータの向きが変化しても、シャフト２１とコイル２２とは、接触することなくこれらを同一軸線上に保持することができる。
【００２２】
この実施形態において、エンジン１１は、エンジンマウント１３もしくは、その全部もしくは一部をＡＣＭに代えて支持するのが好ましく、これは、シャフトモータ１が、それと直交する方向の支持能力がないためである。
【００２３】
ここで、エンジンマウント１３の一部もしくは全部を、液封式防振マウントで構成すれば、制振効果を高めることができ好ましい。液封式防振マウントは、少なくとも一部が弾性体で囲まれた液室を有していて、エンジン１１と車体１２との相対変位によって弾性体の壁が移動し液室の容積が変化すると液室に接続されたオリフィスを通過して液室内の液体が流出入できるように構成されていて、このときの液体の粘性抵抗または液柱共振によって制振作用を発揮することができるようになっている。
【００２４】
図６は、本発明に係る第二の実施形態のエンジン制振システムを示す模式図であり。このエンジン制振システム３０は、６個のシャフトモータ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを具え、対をなすシャフトモータ３１Ａは車両左右方向（Ｙ方向）の振動を制御し、同様に、一対のシャフトモータ３１Ｂは車両前後方向（Ｘ方向）の振動を、一対のシャフトモータ３１Ｃは高さ方向（Ｚ方向）の振動をそれぞれ制御するよう構成されている。
【００２５】
そして、これらのシャフトモータ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを構成するシャフト２１および電磁コイル２２の一方はエンジン１１に、他方は車体１２に、それぞれ球面ジョイント２３を介して固定されていて、そのため、シャフトモータ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの延在方向と交わる方向の変位に対しても、シャフト２１と電磁コイル２２とを非接触状態に保つことができる。
【００２６】
さらに、シャフト２１と電磁コイル２２とは周方向に相対変位可能に構成されているので、Ｘ方向、Ｙ方向、および、Ｚ方向のそれぞれに対してこれらを回転中心とする変位に対してもスムースに追従させることができる。
【００２７】
ここで、エンジン１１は、図示しないエンジンマウント１３を介して車体１２に支持されていて、エンジン１１を支持する機能はエンジンマウント１３が担い、シャフトモータ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、それぞれの自身の軸線に沿った方向の振動を専ら制御するように機能する。
【００２８】
このように、シャフトモータ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、その軸線を所望の方向に向けることにより、その軸線に沿った方向の振動成分を制振することができ、種々の方向の振動に対応して用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】エンジンマウントを用いた従来のエンジン制振システムを示す模式図である。
【図２】ＡＣＭを用いた従来のエンジン制振システムを示す模式図である。
【図３】トルクロッドを用いた従来のエンジン制振システムを示す模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態のエンジン制振システムを示す模式図である。
【図５】シャフトモータを示す模式図である。
【図６】本発明の第二実施形態のエンジン制振システムを示す模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    シャフトモータ
１０    エンジン制振システム
１１    エンジン
１２    車体
１３    エンジンマウント
１４    ＡＣＭ
１５    トルクロッド
２１    シャフト
２２    電磁コイル
２３    球面ジョイント
２５    永久磁石
３０    エンジン制振システム
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ    シャフトモータ
【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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