JP3473293B2

JP3473293B2 - 能動型振動制御装置

Info

Publication number: JP3473293B2
Application number: JP26485496A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　茂樹; 健木村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2016-10-04
Also published as: JPH10110771A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジン等の振
動体から車体等の支持体に伝達される振動を、それら振
動体及び支持体間に介在した制御振動源から発せられる
制御振動と干渉させることにより低減するようにした能
動型振動制御装置に関し、特に、振動体から発せられた
振動と制御振動源から発せられる制御振動との干渉後の
残留振動を検出し、少なくともその残留振動に基づいて
制御振動源を駆動するようになっている能動型振動制御
装置において、前記残留振動を正確に検出できるように
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７−２３３８５２号公報に開示されたものがあり、
かかる公報に開示された装置にあっては、残留振動を検
出する手段として荷重センサを用いている。即ち、上記
公報には、エンジン（振動体）と車体（支持体）との間
に配設されて能動的な支持力を発生可能ないわゆるアク
ティブエンジンマウントが開示されており、そのアクテ
ィブエンジンマウントの構造を簡単に説明すると、エン
ジン側に固定されるケースと車体側に固定されるセンタ
ーボスとの間に、ゴム状弾性体からなる支持バネが介在
し、その支持バネ内には流体で満たされた流体室が画成
され、その流体室の容積を変化させる方向に振動可能な
振動板が板バネによって弾性支持されており、その振動
板を振動させる電磁アクチュエータがケース内に固定さ
れている。そして、センターボスの車体側の面にはゴム
状弾性体が装着され、そのゴム状弾性体と車体との間
に、上下に貫通するように中央部がくり抜かれた板状の
部材が介在しており、その板状の部材のくり抜かれた中
央部に荷重センサが収容されている。つまり、荷重セン
サは、ゴム状弾性体と車体との間に挟み込まれているか
ら、センターボスから車体側に伝達される力の変化を荷
重の変化として検出することができる。そこで、その荷
重センサの出力である残留振動が小さくなるように電磁
アクチュエータを駆動させれば、このアクティブエンジ
ンマウントを通じて車体側に伝達される振動を低減する
ことができる、というものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されたような構成では、ゴム状弾性体を介して
センターボスに荷重センサを装着しているため、そのゴ
ム状弾性体の経時劣化や剛性不足によって、荷重センサ
の出力とエンジンマウントを通じて車体側に伝達される
力とが正確に対応しない場合があり、この場合は、振動
低減制御の高精度化が難しいという問題点があった。し
かも、上記公報に開示されたエンジンマウントでは、荷
重センサは板状の部材の中央部に収容された状態で、ゴ
ム状弾性体と車体側との間に挟み込まれているから、荷
重センサを通じずにその板状の部材を通じて車体側に伝
達する力の割合も多く、これによっても正確な残留振動
を検出することが困難であった。

【０００４】これに対し、本出願人が先に提案した特開
平８−１４５１１４号公報の図５に開示されるように、
電磁アクチュエータのヨークにエンジンマウントを通じ
て車体側に伝達される全ての力を一旦は集中させるとと
もに、そのヨーク端面に固定されるスタッドボルトと一
体となった平板部と、ヨーク端面との間に荷重センサを
挟み込み、そのスタッドボルトの他端側は車体側に結合
する構造とすれば、荷重センサを通じる力の割合が増大
するから、より正確な残留振動の検出が可能となる。し
かし、かかる構造では、荷重センサそのものがエンジン
マウントの強度を決める部材となってしまうから、本来
のエンジンマウントとしての強度を確保するのには不利
な構造であった。つまり、スタッドボルトを包囲するよ
うに荷重センサが配設されるため、この荷重センサは、
エンジンマウントの上下方向の振動に対しては強さを発
揮するが、横方向の振動に対しては力の一部を受け持つ
ことができない。よって、エンジンマウントの横方向の
振動に対しては、スタッドボルトのみに負担が集中して
しまうから、スタッドボルトの径を十分に大きくしてそ
の強度を高める必要があるが、ボルト径の増大にも限界
がある。しかも、スタッドボルトを利用して荷重センサ
を挟み込むようにしているから、スタッドボルトに緩み
が生じると荷重センサに加えていたプリロードが変化し
て検出精度が低下してしまう可能性もあった。

【０００５】本発明は、このような従来の装置が有する
種々の課題に着目してなされたものであって、残留振動
を検出するための荷重センサの配設構造を改良すること
により、より正確な残留振動を検出し、もって高精度の
振動低減制御を行える能動型振動制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【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、振動体及び支持体間に介在
し且つ前記振動体から発せられる振動と干渉する制御振
動を発生可能な制御振動源と、前記干渉した後の残留振
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き前記制御振動源を駆動
する駆動信号を生成し出力する制御手段と、を備えた能
動型振動制御装置において、前記制御振動源は、前記振
動体及び支持体間に介在する支持弾性体と、この支持弾
性体によって画成され且つ流体が封入された流体室と、
この流体室の隔壁の一部を形成し且つその流体室の容積
を変化させる方向に変位可能な可動部材と、前記支持弾
性体と前記支持体との間に配設され且つ前記可動部材を
前記方向に変位させる力を発生する電磁アクチュエータ
と、を備え、前記電磁アクチュエータを収容し且つ前記
支持弾性体が取り付けられるケースを、前記支持体に固
定される蓋部材並びに前記支持体とは非接触の状態で、
前記電磁アクチュエータのヨークに固定することによ
り、前記制御振動源を通じて前記振動体側から前記支持
体側に伝達される全ての力が前記ヨークに一旦集中する
構造とし、前記蓋部材の周縁部を、前記ヨークの前記支
持体側を向く面に結合することにより、その蓋部材の周
縁部より内側の部分と前記ヨークとの間に隙間を形成
し、そして、前記残留振動検出手段としての荷重センサ
を、前記隙間の中央部に位置するように、前記蓋部材と
前記ヨークとの間に挟み込んだ。上記目的を達成するた
めに、請求項２に係る発明は、振動体及び支持体間に介
在し且つ前記振動体から発せられる振動と干渉する制御
振動を発生可能な制御振動源と、前記干渉した後の残留
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き前記制御振動源を駆
動する駆動信号を生成し出力する制御手段と、を備えた
能動型振動制御装置において、前記制御振動源は、前記
振動体及び支持体間に介在する支持弾性体と、この支持
弾性体によって画成され且つ流体が封入された流体室
と、この流体室の隔壁の一部を形成し且つその流体室の
容積を変化させる方向に変位可能な可動部材と、前記支
持弾性体と前記支持体との間に配設され且つ前記可動部
材を前記方向に変位させる力を発生する電磁アクチュエ
ータと、を備え、前記電磁アクチュエータのヨークを、
円筒形のケースの一方の端部内側に、ヨーク端部がケー
ス外部に突出するように挿入した状態で、前記ヨークの
外周面に前記ケースを固定するとともに、前記ヨークの
前記ケース外部に突出した側の端面に蓋部材を固定し、
そして、前記ケースの他方の端部内側と前記振動体との
間に前記支持弾性体を介在させることにより、前記制御
振動源を通じて前記振動体側から前記支持体側に伝達さ
れる全ての力が前記ヨークに一旦集中する構造とし、前
記蓋部材の周縁部を、前記ヨークの前記支持体側を向く
面に結合することにより、その蓋部材の周縁部より内側
の部分と前記ヨークとの間に隙間を形成し、そして、前
記残留振動検出手段としての荷重センサを、前記隙間の
中央部に位置するように、前記蓋部材と前記ヨークとの
間に挟み込んだ。

【０００７】なお、前記蓋部材は、鉄等の剛性の高い金
属製であることが好ましいが、十分な剛性が得られる材
料であれば金属でなくてもよい。また、請求項３に係る
発明は、上記請求項１又は請求項２に係る発明である能
動型振動制御装置において、前記蓋部材を周縁部が立ち
上がった円盤状とし、その蓋部材の立ち上がった周縁部
を前記所定部材の前記支持体側を向く面に当接させ、そ
の蓋部材の周縁部と前記所定部材とをかしめ止めにより
結合した。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】そして、請求項４に係る発明は、上記請求
項１〜３に係る発明である能動型振動制御装置におい
て、前記可動部材を、前記振動体及び支持体のうち前記
電磁アクチュエータが取り付けられる側に周縁部が支持
された板バネと、磁化可能な材料からなり且つ前記板バ
ネの中央部の前記電磁アクチュエータ側の面に固定され
た磁路部材と、を備えて構成した。

【００１３】さらに、請求項５に係る発明は、上記請求
項１〜４に係る発明である能動型振動制御装置におい
て、オリフィスを介して前記流体室に連通する容積可変
の副流体室を設けるとともに、前記流体室，前記オリフ
ィス及び前記副流体室内に流体を封入した。

【００１４】ここで、請求項１に係る発明にあっては、
振動体で発生し制御振動源に伝わった振動は、その制御
振動源で発生する制御振動と干渉することになるから、
その制御振動の周波数や振幅を適宜調整すれば、支持体
側に伝達される振動を低減又は相殺することができる。
そこで、振動の低減状態を認識するために、残留振動検
出手段が検出した残留振動信号が制御手段に供給され、
制御手段がその残留振動信号に基づいて適宜駆動信号を
生成し出力するのである。

【００１５】そして、残留振動検出手段としての荷重セ
ンサは、ヨークと蓋部材との間にゴム状弾性体等を介さ
ずに直接挟み込んでおり、しかも、そのヨークには制御
振動源を通じて振動体側から支持体側に伝達される全て
の力が集中するようになっている。つまり、請求項１に
係る発明にあっては、支持弾性体によって流体室が画成
され、その流体室の隔壁の一部が可動部材によって形成
されているから、電磁アクチュエータが発生する電磁力
によって可動部材が変位して流体室の容積が変動する
と、その容積変化が支持弾性体の拡張方向バネに作用し
て力となり、その力が振動体及び支持体間に付与されて
能動的な支持力となる。そして、電磁アクチュエータ
は、支持弾性体と支持体との間に配設されているから、
電磁アクチュエータは、振動と制御振動とが干渉する位
置より支持体側に配設される部材であり、電磁アクチュ
エータのヨークは、明らかに振動と制御振動とが干渉す
る位置より支持体側に配設される部材である。そして、
電磁アクチュエータのヨークに固定されるケースを、蓋
部材や支持体とは非接触としているから、支持弾性体を
通じてケースに入力された振動の全てが、一旦はヨーク
に集中することになる。さらには、荷重センサをヨーク
と蓋部材との間に形成される隙間の中央部に位置させ
て、荷重センサの周囲に空間が形成されるようにしてい
るから、ヨークに入力された振動の大部分が荷重センサ
をバイパスして支持体側に伝わるようなことが回避でき
る。このような種々の理由から、荷重センサによって、
残留振動をより正確に検出することができ、これにより
高精度の振動低減制御が行えるのである。

【００１６】一方、蓋部材の周縁部が所定部材側に結合
されているから、制御振動源に入力される横方向の振動
に対する強度は比較的容易に確保できる。また、請求項
２に係る発明は、請求項１に係る発明をさらに具体的に
したものであって、電磁アクチュエータのヨーク端部が
ケース外部に突出し、その状態でヨーク外周面にケース
が固定されるから、ヨーク端面に固定される蓋部材とケ
ースとは非接触であるし、ケースと支持体との間も非接
触である。そして、ケースの電磁アクチュエータ収容側
とは逆側の端部内側には、支持弾性体が直接又は間接的
に支持されているから、支持弾性体を通じてケースに入
力された振動の全てが一旦はヨークに集中することにな
る。よって、この請求項２に係る発明にあっても、上記
請求項１に係る発明と同等の作用が発揮される。また、
請求項３に係る発明にあっては、円盤状の蓋部材の周縁
部が立ち上がっており、その立ち上がった周縁部が所定
部材に当接しているから、荷重センサを配設するための
隙間が確実に形成される。そして、蓋部材の周縁部とヨ
ークとをかしめ止めにより結合しているため、周縁部の
立ち上がり程度を適宜調整することにより、荷重センサ
に適切なプリロードを付与することができるし、ネジ止
めの場合のように緩むことがないから、使用に伴ってプ
リロードの大きさが変化して検出精度が劣化する可能性
が大幅に低減できる。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】さらに、請求項４に係る発明にあっては、
可動部材を構成する磁路部材には、これを支持する板バ
ネの弾性支持力と、電磁アクチュエータから発生する電
磁力とが作用するため、それら弾性支持力と電磁力とが
釣り合った位置に変位することができる。よって、電磁
アクチュエータが発生する電磁力を適宜調整することに
より、可動部材の磁路部材を任意の位置に変位させるこ
とができるから、所望の周波数・振幅の制御力を発生す
ることができる。

【００２３】そして、請求項５に係る発明にあっては、
オリフィスを介して流体室と容積可変の副流体室との間
を連通させているため、そのオリフィスを介して流体室
及び副流体室間で流体の往来が可能な周波数の振動が入
力されている状況では、この制御振動源を、受動的な支
持力を発生する通常の流体封入式の支持装置として機能
させることができるし、オリフィス内の流体がスティッ
ク状態（移動不可能な状態）となるほどの高周波の振動
の対しては、副流体室やオリフィスは存在しないものと
等価であるから、上記請求項１〜４に係る発明と同様の
作用が発揮される。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヨークと蓋部材との間に隙間を形成し、その隙間の中央
部に荷重センサを挟み込むようにしたため、荷重センサ
によって残留振動をより正確に検出することができ、こ
れにより高精度の振動低減制御が行え、支持体側の振動
レベルを良好に低減できるし、支持装置として機能する
制御振動源の強度も容易に確保できるという効果があ
る。

【００２５】特に、請求項３に係る発明であれば、荷重
センサに適切なプリロードを付与することができるし、
そのプリロードの大きさが変化してしまう可能性も低減
できるから、より確実に高精度の振動低減制御を行える
という効果がある。

【００２６】また、請求項５に係る発明であれば、制御
振動源を、受動的な支持力を発生する通常の流体封入式
の支持装置として作用させることもできるから、種々の
振動に対してさらに良好な防振効果を得ることができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の第１の
実施の形態の構成を示す図であって、この実施の形態
は、本発明に係る能動型振動制御装置を、エンジンから
車体に伝達される振動を能動的に低減する、いわゆるア
クティブエンジンマウントに適用したものである。な
お、図１はエンジンマウント１の全体構成を示す断面
図、図２はこのエンジンマウント１を実際に搭載した状
態を示す全体構成図である。

【００２８】先ず、構成を説明すると、エンジンマウン
ト１は、振動体としてのエンジン３０への取付け用のボ
ルト２ａを上部に一体に備えた平板状の取付部材２を有
し、この取付部材２の下面には、軸が上下方向を向き且
つ下端部が開口上端部よりも小径になっている略円錐形
の内筒３の上端部が溶接により固定されている。取付部
材２上面及び内筒３外周面には、内周面側が若干上方に
盛り上がった肉厚円筒状の支持弾性体６の内周側が加硫
接着されていて、その支持弾性体６の外周面は外筒７の
内周面上部に加硫接着されている。

【００２９】外筒７全体は、上下方向に軸を向けた円筒
形のケース４０の上側部分に間座リング７ａ，７ｂと共
に収容されていて、そのケース４０の上端部が外筒７の
上端部に上側からかしめ止めされている。

【００３０】そして、ケース４０の下端部内側には、電
磁アクチュエータ１０が収容されている。電磁アクチュ
エータ１０は、円筒形の鉄製のヨーク１０Ａと、このヨ
ーク１０Ａの中央部に埋設された図示しないボビンに軸
を上下に向けて巻き付けられた励磁コイル１０Ｂと、ヨ
ーク１０Ａの励磁コイル１０Ｂに包囲された部分の上面
に極を上下に向けて固定された永久磁石１０Ｃと、から
構成されていて、ヨーク１０Ａは、その底面１０ａ側の
端部がケース４０の外部に突出するようにそのケース４
０に挿入され、そのケース４０の下端部４０ａがヨーク
１０Ａの外周面に固定されている。

【００３１】具体的には、ヨーク１０Ａの外周面には、
底面１０ａに近い側が小径となる比較的大きな段差部１
０ｂと、その段差部１０ｂよりも上側に位置し且つ上面
に近い側が小径となる比較的小さな段差部１０ｃとが形
成され、ケース４０の下端部４０ａを、段差部１０ｂを
回り込むように外側から内側に向けてかしめている。ま
た、ケース４０の内周面には、段差部１０ｃが食い込む
ように小径部４０ｂが形成されている。このため、ケー
ス４０の下端部４０ａを上記のようにかしめることによ
り、段差部１０ｂ及び１０ｃ間の大径部分がケース４０
の内周面に食い込んだようになるから、ケース４０の下
端部４０ａがヨーク１０Ａの外周面にかしめ止めにより
固定されるのである。

【００３２】また、外筒７は、その軸方向中央部に径方
向内側に凹んだ小径部７Ａを有していて、その小径部７
Ａ外側に周方向の任意の位置には、空洞４４を形成する
薄膜弾性体４３がケース４０内面に固定されて配設され
ている。空洞４４は、ケース４０側面に形成された図示
しない貫通孔を介して大気圧に通じている。そして、小
径部７Ａ外側の他の部分には、オリフィス４５ａを形成
するゴム状弾性体４５が収容され、そのゴム状弾性体４
５内のオリフィス４５ａの一端側は、薄膜弾性体４３の
空洞４４とは逆側の面及び外筒７外面とで画成された副
流体室１６に通じている。

【００３３】一方、小径部７Ａの内側には、流体室１５
内側に張り出すように、断面コ字形のリング状のオリフ
ィス構成体４６が固定されていて、そのオリフィス構成
体４６内面と外筒７内面との間にはオリフィス４６ａが
形成されている。

【００３４】そして、オリフィス４６ａは、オリフィス
構成体４６の周方向の任意の位置に形成された図示しな
い貫通孔を介して流体室１５に通じるとともに、そのオ
リフィス構成体４６の貫通孔から周方向に例えば１８０
度ずれて外筒７に形成された図示しない貫通孔を介し
て、ゴム状弾性体４５内のオリフィス４５ａの他端側に
連通している。流体室１５，副流体室１６及びオリフィ
ス４５ａ，４６ａ内には油等の流体が封入されている。

【００３５】また、外筒７下端面とヨーク部１０Ａ上面
との間には、隙間調整リング４７が介在している。この
隙間調整リング４７は、上側リング４７Ａ及び下側リン
グ４７Ｂの二つに分割されていて、それら上側リング４
７Ａ及び下側リング４７Ｂ間に、円形の金属製の板バネ
１１の周縁部１１Ｂが挟み込まれて固定されている。な
お、上側リング４７Ｂの板バネ１１側の面には、シール
リング４７Ｃが埋め込まれている。さらに、板バネ１１
の中央部１１Ａの下面側（電磁アクチュエータ１０側）
には、板バネ１１の上面側から差し込まれるネジ１１ｂ
によって、磁化可能な材料（例えば、鉄）からなる磁路
部材１２が固定されている。

【００３６】磁路部材１２は、その中央部１２Ａが他の
部分よりも若干肉厚の円盤状の部材であって、その肉厚
の中央部１２Ａの突出側が板バネ１１側を向いて、上記
のようにネジ１１ｂによって板バネ１１側に固定されて
いる。磁路部材１２の外径寸法は、電磁アクチュエータ
１０の励磁コイル１０Ｂの外径よりも若干大きくなって
いて、その周縁部１２Ｂは、励磁コイル１０Ｂよりも外
側のヨーク１０Ａの表面と対向している。

【００３７】また、ケース４０外部に突出した側の端面
としてのヨーク１０Ａの底面１０ａには、その中央部に
は円形の凹部１０ｄが、その周縁部にリング状に連続し
た環状凹部１０ｅがそれぞれ形成され、その環状凹部１
０ｅのさらに外側には、円筒状の立ち上がり部１０ｆが
形成されるとともに、鉄製の蓋部材４８が固定されてい
る。この蓋部材４８は、周縁部に立ち上がり部４８ａが
形成された鉄製の円盤状の部材であり、周縁部より内側
の平板状の部分には、車体３６に弾性支持される支持体
としてのメンバ３５側への固定用の取付ボルト４２が下
向きに貫通していて、立ち上がり部４８ａの端部を径方
向外側に湾曲させてフランジ部４８ｂとし、そのフラン
ジ部４８ｂを環状凹部１０ｅの底面に当接させた状態
で、底面１０ａの立ち上がり部１０ｆを内側にかしめ
て、フランジ部４８ｂを環状凹部１０ｅ内に固定してい
る。このように、立ち上がり部１０ｆを外側から内側に
湾曲させているから、フランジ部４８ｂの表裏面及び外
周面全域を環状凹部１０ｅ内に結合することができ、蓋
部材４８がヨーク１０Ａの底面１０ａに強固に固定する
ことができる。

【００３８】そして、ヨーク１０Ａの底面１０ａと蓋部
材４８との間には、環状凹部１０ｅの深さ及び蓋部材４
８の立ち上がり部４８ａの高さに応じた寸法となる隙間
４９が形成され、その隙間４９の中央部に位置するよう
に、底面１０ａと蓋部材４８との間に挟み込まれるよう
に、荷重センサ２２が配設されている。なお、荷重セン
サ２２は、底面１０ａ中央部の凹部１０ｄ内に収容され
ている。この荷重センサ２２の検出結果が、コントロー
ラ２０に残留振動信号ｅとして供給されるようになって
いる。つまり、エンジン３０側で発生しエンジンマウン
ト１に入力される全ての力は、支持弾性体６，外筒７，
ケース４０，隙間調整リング４７等を通じてヨーク１０
Ａに一旦集中し、その集中した力の一部は荷重センサ２
２を通じて蓋部材４８側に伝達するとともに、他の力は
立ち上がり部４８ａを通じて蓋部材４８側に伝達し、蓋
部材４８に入力された力がメンバ３５側に伝達されるか
ら、荷重センサ２２の検出値は、このエンジンマウント
１を通じてメンバ３５側に伝達される振動を表すことに
なる。

【００３９】ここで、オリフィス４５ａ，４６ａの流路
形状や支持弾性体６のバネ定数等で決まる流体マウント
としての特性は、走行中のエンジンシェイク発生時、つ
まり５〜１５Hzでエンジンマウント１が加振された場合
に高動バネ定数、高減衰力を示すように調整されてい
る。

【００４０】そして、電磁アクチュエータ１０の励磁コ
イル１０Ｂは、コントローラ２０から図示しないハーネ
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
２０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，アンプ等を含んで
構成され、エンジンシェイクよりも高周波の振動である
アイドル振動やこもり音振動・加速時振動がメンバ３５
に入力されている場合には、その振動を低減できる能動
的な支持力がエンジンマウント１に発生するように、エ
ンジンマウント１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。

【００４１】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
エンジン振動がメンバ３５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３０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２１を設けていて、その基準信号ｘ
が、エンジン３０における振動の発生状態を表す信号と
してコントローラ２０に供給されるようになっている。
また、コントローラ２０には、上述したように荷重セン
サ２２から残留振動信号ｅも供給されるようになってい
る。

【００４２】そして、コントローラ２０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−ＸＬＭＳ
アルゴリズムを実行することにより、エンジンマウント
１に対する駆動信号ｙを演算し、その駆動信号ｙをエン
ジンマウント１に出力するようになっている。

【００４３】具体的には、コントローラ２０は、フィル
タ係数Ｗ_i（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Ｗ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Ｗ_iを適宜更新する処
理を実行するようになっている。

【００４４】適応ディジタルフィルタＷの更新式は、Ｆ
ｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従った下記
の（１）式のようになる。Ｗ_i（ｎ＋１）＝Ｗ_i（ｎ）−μＲ^Tｅ（ｎ） ……（１）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、μは収束係
数である。また、更新用基準信号Ｒ^Tは、理論的には、
基準信号ｘを、エンジンマウント１の電磁アクチュエー
タ１０及び加速度センサ２２間の伝達関数Ｃを有限イン
パルス応答型フィルタでモデル化した伝達関数フィルタ
Ｃ＾でフィルタ処理した値であるが、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。

【００４５】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Ｗ_i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。

【００４６】これらコントローラ２０における演算は実
際にはマイクロプロセッサ内で実行されるものである
が、その機能構成としては、基準信号ｘが入力された時
点から適応ディジタルフィルタＷのフィルタ係数Ｗ_iを
駆動信号ｙとして順次出力する駆動信号出力部と、基準
信号ｘと伝達関数フィルタＣ＾とを畳み込んで更新用基
準信号Ｒ^Tを演算する更新用基準信号演算部と、更新用
基準信号Ｒ^Tと残留振動信号ｅとに基づいて上記（１）
式に従って適応ディジタルフィルタＷの各フィルタ係数
Ｗ_iを更新するフィルタ係数更新部とを有する。

【００４７】次に、本実施の形態の動作を説明する。即
ち、エンジンシェイク発生時には、支持弾性体６のバネ
定数やオリフィス４５ａ，４６ａの流路形状等を適宜選
定している結果、このエンジンマウント１は高動バネ定
数，高減衰力の支持装置として機能するため、エンジン
３０側で発生したエンジンシェイクがエンジンマウント
１によって減衰され、メンバ３５側の振動レベルが低減
する。なお、エンジンシェイクに対しては、特に磁路部
材１２を積極的に変位させる必要はない。

【００４８】一方、オリフィス４５ａ，４６ａ内の流体
がスティック状態となり流体室１５及び副流体室１６間
での流体の移動が不可能になる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２
０は、所定の演算処理を実行し、電磁アクチュエータ１
０に駆動信号ｙを出力し、エンジンマウント１に振動を
低減し得る能動的な支持力を発生させる。

【００４９】つまり、コントローラ２０からエンジンマ
ウント１の電磁アクチュエータ１０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Ｗ_i
が順番に駆動信号ｙとして供給される。

【００５０】この結果、励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙ
に応じた磁力が発生するが、磁路部材１２には、既に永
久磁石１０Ｃ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１０Ｂによる磁力は永久磁石１０Ｃ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。つまり、励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙが供給さ
れていない状態では、磁路部材１２は、板バネ１１によ
る支持力と、永久磁石１０Ｃの磁力との釣り合った中立
の位置に変位することになる。そして、この中立の状態
で励磁コイル１０Ｂに駆動信号ｙが供給されると、その
駆動信号ｙによって励磁コイル１０Ｂに発生する磁力が
永久磁石１０Ｃの磁力と逆方向であれば、磁路部材１２
は電磁アクチュエータ１０とのクリアランスが増大する
方向に変位する。逆に、励磁コイル１０Ｂに発生する磁
力が永久磁石１０Ｃの磁力と同じ方向であれば、磁路部
材１２は電磁アクチュエータ１０とのクリアランスが減
少する方向に変位する。

【００５１】このように磁路部材１２は正逆両方向に変
位可能であり、磁路部材１２が変位すれば主流体室１５
の容積が変化し、その容積変化によって支持弾性体６の
拡張バネが変形するから、このエンジンマウント１に正
逆両方向の能動的な支持力が発生するのである。

【００５２】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Ｗ_iは、同期式Ｆｉｌｔｅ
ｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに従った上記（１）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Ｗ_iが最
適値に収束した後は、駆動信号ｙがエンジンマウント１
に供給されることによって、エンジン３０からエンジン
マウント１を介してメンバ３５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。

【００５３】さらに、本実施の形態では、荷重センサ２
２を、鉄製のヨーク１０Ａと蓋部材４８との間に、ゴム
状弾性体等を介さずに直接挟み込んでいるし、支持弾性
体６とメンバ３５との間に配設されている電磁アクチュ
エータ１０は、振動と制御振動とが干渉する位置よりも
明らかにメンバ３５側に配設される部材であって、その
電磁アクチュエータ１０のヨーク１０Ａにはこのエンジ
ンマウント１を通じてエンジン３０側からメンバ３５側
に伝達される全ての力が集中するようになっており、し
かも、荷重センサ２２の周囲に空間を形成して、ヨーク
１０Ａに集中した振動の一部が必ず荷重センサ２２を通
じて蓋部材４８側に伝達するようにしているから、荷重
センサ２２によって、残留振動をより正確に検出するこ
とができる。

【００５４】そして、荷重センサ２２の出力である残留
振動信号ｅは、各パルスの発生タイミングが重要な基準
信号ｘとは異なり、上記（１）式からも判るように、そ
の振幅が実際の残留振動の大きさを正確に表しているこ
とが重要であるが、本実施の形態における荷重センサ２
２は、上記のように残留振動を正確に検出することがで
きるから、高精度の振動低減制御が行えるのである。

【００５５】しかも、蓋部材４８の立ち上がり部４８ａ
を、ヨーク１０Ａの底面１０ａにかしめ止めにより結合
しているから、蓋部材４８は、上下方向のみならず、水
平方向へのヨーク１０Ａと一体になっている。このた
め、例えばエンジンシェイク時等にエンジンマウント１
に入力される横方向の振動に対する強度も十分に確保さ
れている。また、立ち上がり部４８ａは、隙間４９を形
成することに役立っていいる。

【００５６】そして、立ち上がり部４８ａの高さや環状
凹部１０ｅの深さを適宜選定することにおり、荷重セン
サ２２に適切なプリロードを付与することができ、適切
なプリロードを付与できれば、エンジンマウント１に入
力される荷重の増減に応じて残留振動信号ｅを正負両方
向に確実に変化させることができる。また、立ち上がり
部４８ａを底面１０ａにかしめ止めにより結合する構成
であれば、ネジ止めの場合のように緩むことがないか
ら、使用に伴って隙間４９の寸法が増加してプリロード
の大きさが変化する可能性が大幅に低減している。これ
によっても、良好な振動低減制御が期待できる。さら
に、本実施の形態では、ケース４０の下端部４０ａをヨ
ーク１０Ａの外面にかしめ止めにより固定するととも
に、ケース４０外部に突出したヨーク１０Ａの底面１０
ａに蓋部材４８を固定し、その蓋部材４８の下面側をメ
ンバ３５側に当接させて固定するようにしているから、
ケース４０を、蓋部材４８並びにメンバ３５と確実に非
接触とすることができ、支持弾性体６に入力された力の
全てをヨーク１０Ａに集中させることができる。よっ
て、上記のような良好な振動低減制御が実現できるので
ある。

【００５７】その一方で、本実施の形態にあっては、副
流体室１６を外筒７の外側に形成しているから、例えば
副流体室１６やオリフィス構成体４６等を流体室１５の
上側に配置するような構成に比べて、エンジンマウント
１の高さ寸法を低くできるという利点もある。

【００５８】さらに、オリフィス構成体４６を、流体室
１５の略上下方向中央部にて径方向内側に出っ張る形状
としているため、その流体室１５内が、オリフィス構成
体４６を境に上下に二分された構造となっている。する
と、そのオリフィス構成体４６の内径部分の空間をオリ
フィス４６ｂと考えれば、オリフィス構成体４６を境に
形成された二つの流体室が、オリフィス４６ｂを介して
連通させた構造が得られている。そこで、オリフィス４
６ｂ内の流体を質量とし、支持弾性体６の拡張方向バネ
及び板バネ１１をバネとした流体共振系を考え、その流
体共振系の共振周波数を適宜チューニングすれば、さら
に種々の振動周波数に対して良好な防振効果を発揮でき
るエンジンマウント１とすることもできる。

【００５９】ここで、本実施の形態にあっては、板バネ
１１及び磁路部材１２によって可動部材が構成され、エ
ンジンマウント１が制御振動源に対応し、荷重センサ２
２が残留振動検出手段に対応する。

【００６０】図３は、本発明の第２の実施の形態を示す
図であって、エンジンマウント１の構成を示す断面図で
ある。なお、エンジンマウント１の搭載状態は上記第１
の実施の形態と同様であるためのその図示及び説明は省
略するとともに、上記第１の実施の形態と同等の部材，
部位には同じ符号を付し、その重複する説明は省略す
る。

【００６１】即ち、本実施の形態では、ヨーク１０Ａの
外周面には、段差部１０ｂ，１０ｃを形成せず、また、
ケース４０の内周面に小径部４０ｂを形成していない。
従って、ケース４０の下端部４０ａは、かしめ止めによ
りヨーク１０Ａの外周面に固定するのではなく、ケース
４０の下端面とヨーク１０Ａの外周面の間を周方向全域
に渡って溶接することにより、ヨーク１０Ａの外周面に
固定されている。

【００６２】このような構成であっても、エンジン３０
からエンジンマウント１に入力された振動の全てが一旦
はヨーク１０Ａに集中するし、蓋部材４８等の他の構成
は上記第１の実施の形態と同様であるから、上記第１の
実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

【００６３】しかも、ケース４０の下端部４０ａを溶接
によってヨーク１０Ａの外周面に固定しているから、か
しめ止めにより固定する場合に比べて、ヨーク１０Ａの
外周面に段差部等を形成する必要がなく、それだけ部品
コストを低減できるという利点もある。

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】なお、上記各実施の形態では、本発明に係
る能動型振動制御装置を、エンジン３０を支持するエン
ジンマウント１に適用した場合を示しているが、本発明
に係る能動型振動制御装置の適用対象はエンジンマウン
ト１に限定されるものではなく、例えば振動を伴う工作
機械の能動型振動制御装置等であってもよい。

【００７１】また、上記各実施の形態では、ケース４０
を、かしめ止め或いは溶接によりヨーク１０Ａに固定し
ているが、これに限定されるものではなく、ボルトによ
り固定する構造であってもよい。

【００７２】そして、上記各実施の形態では、オリフィ
ス４５ａ，４６ａ等によって得られる流体共振をも利用
して防振効果を得るようにしているが、かかる流体共振
による防振効果が不要な場合には、オリフィス構成体４
６等は設けなくてもよい。

【００７３】さらに、上記各実施の形態では、駆動信号
ｙを同期式Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムに
従って生成しているが、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Ｆｉｌｔｅ
ｒｅｄ−ＸＬＭＳアルゴリズムであってもよいし、周
波数領域のＬＭＳアルゴリズムであってもよい。そし
て、系の特性が安定しているのであれば、ＬＭＳアルゴ
リズム等の適応アルゴリズムを用いることなく、係数固
定のディジタルフィルタ或いはアナログフィルタによっ
て駆動信号ｙを生成するようにしてもよい。また、入力
される振動の周波数が一定の場合には、駆動信号ｙの周
波数を振動の周波数に固定し、駆動信号ｙの位相のみ若
しくは位相及び振幅を残留振動信号ｅのレベルが低減す
る方向に徐々に変化させる、というようなフィードバッ
ク制御であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるエンジンマ
ウントの断面図である。

【図２】エンジンマウントの配設状態を示す全体構成図
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるエンジンマ
ウントの断面図である。

【符号の説明】

１エンジンマウント（制御振動源）６支持弾性体１０電磁アクチュエータ１０Ａヨーク１１板バネ１２磁路部材１５流体室１６副流体室２０コントローラ２２荷重センサ（残留振動検出手段）３０エンジン（振動体）３５メンバ（支持体）４８蓋部材４８ａ立ち上がり部４９隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−177960（ＪＰ，Ａ) 特開平８−145114（ＪＰ，Ａ) 特開平７−233852（ＪＰ，Ａ) 実開平６−87749（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 13/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】振動体及び支持体間に介在し且つ前記振
動体から発せられる振動と干渉する制御振動を発生可能
な制御振動源と、前記干渉した後の残留振動を検出し残
留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残
留振動信号に基づき前記制御振動源を駆動する駆動信号
を生成し出力する制御手段と、を備えた能動型振動制御
装置において、前記制御振動源は、前記振動体及び支持体間に介在する
支持弾性体と、この支持弾性体によって画成され且つ流
体が封入された流体室と、この流体室の隔壁の一部を形
成し且つその流体室の容積を変化させる方向に変位可能
な可動部材と、前記支持弾性体と前記支持体との間に配
設され且つ前記可動部材を前記方向に変位させる力を発
生する電磁アクチュエータと、を備え、前記電磁アクチュエータを収容し且つ前記支持弾性体が
取り付けられるケースを、前記支持体に固定される蓋部
材並びに前記支持体とは非接触の状態で、前記電磁アク
チュエータのヨークに固定することにより、前記制御振
動源を通じて前記振動体側から前記支持体側に伝達され
る全ての力が前記ヨークに一旦集中する構造とし、前記
蓋部材の周縁部を、前記ヨークの前記支持体側を向く面
に結合することにより、その蓋部材の周縁部より内側の
部分と前記ヨークとの間に隙間を形成し、そして、前記
残留振動検出手段としての荷重センサを、前記隙間の中
央部に位置するように、前記蓋部材と前記ヨークとの間
に挟み込んだことを特徴とする能動型振動制御装置。
【請求項２】振動体及び支持体間に介在し且つ前記振
動体から発せられる振動と干渉する制御振動を発生可能
な制御振動源と、前記干渉した後の残留振動を検出し残
留振動信号として出力する残留振動検出手段と、前記残
留振動信号に基づき前記制御振動源を駆動する駆動信号
を生成し出力する制御手段と、を備えた能動型振動制御
装置において、前記制御振動源は、前記振動体及び支持体間に介在する
支持弾性体と、この支持弾性体によって画成され且つ流
体が封入された流体室と、この流体室の隔壁の一部を形
成し且つその流体室の容積を変化させる方向に変位可能
な可動部材と、前記支持弾性体と前記支持体との間に配
設され且つ前記可動部材を前記方向に変位させる力を発
生する電磁アクチュエータと、を備え、前記電磁アクチュエータのヨークを、円筒形のケースの
一方の端部内側に、ヨーク端部がケース外部に突出する
ように挿入した状態で、前記ヨークの外周面に前記ケー
スを固定するとともに、前記ヨークの前記ケース外部に
突出した側の端面に蓋部材を固定し、そして、前記ケー
スの他方の端部内側と前記振動体との間に前記支持弾性
体を介在させることにより、前記制御振動源を通じて前
記振動体側から前記支持体側に伝達される全ての力が前
記ヨークに一旦集中する構造とし、前記蓋部材の周縁部
を、前記ヨークの前記支持体側を向く面に結合すること
により、その蓋部材の周縁部より内側の部分と前記ヨー
クとの間に隙間を形成し、そして、前記残留振動検出手
段としての荷重センサを、前記隙間の中央部に位置する
ように、前記蓋部材と前記ヨークとの間に挟み込んだこ
とを特徴とする能動型振動制御装置。
【請求項３】前記蓋部材を周縁部が立ち上がった円盤
状とし、その蓋部材の立ち上がった周縁部を前記所定部
材の前記支持体側を向く面に当接させ、その蓋部材の周
縁部と前記所定部材とをかしめ止めにより結合した請求
項１又は請求項２記載の能動型振動制御装置。
【請求項４】前記可動部材は、前記振動体及び支持体
のうち前記電磁アクチュエータが取り付けられる側に周
縁部が支持された板バネと、磁化可能な材料からなり且
つ前記板バネの中央部の前記電磁アクチュエータ側の面
に固定された磁路部材と、を備える請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の能動型振動制御装置。
【請求項５】オリフィスを介して前記流体室に連通す
る容積可変の副流体室を設けるとともに、前記流体室，
前記オリフィス及び前記副流体室内に流体を封入した請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載の能動型振動制御
装置。