JPH1038191A - エンジンの防振支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のエンジンの自動停止始動制御時に、エ
ンジンから車体に伝達される振動を低減し、良好な乗車
感覚が得られるエンジンの防振支持装置を提供する。 【解決手段】 エンジン２はマウンチングラバー１２を
介して車体フレーム４に支持されており、ＥＣＵ３０は
自動停止・始動システムの作動時に制御弁２２を切換作
動させてマウンチングラバー１２に液圧を供給し、その
ばね定数を大きくする。

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、エンジンの自動
停止始動装置を備えた車両に適用され、その自動停止始
動装置の作動時、エンジンから車体フレームに伝達され
る振動を低減し、乗車感覚を改善した、エンジンの防振
支持装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】車両の乗車感覚を損なわないよう
にするためには、例えば、エンジンの振動が車体に大き
く伝達されないようにし、運転者を含む乗員に不快な振
動を感じさせないようにすることが望まれる。このた
め、エンジンを車体フレームに支持する手段として、停
車中のアイドリング回転域から走行時での高回転域まで
のエンジンの常用回転域においては、エンジンの発生す
る振動によりエンジン自身が共振を起こさないようにし
たエンジンマウントが設けられている。

【０００３】ところで近年、環境保護の要請が世界的に
高まっており、中でも大型車両のエンジンからの排出ガ
ス量を少なくするため、路線バスなどにあっては、運行
中であっても短時間の停車時にエンジンを自動的に停止
させ、発進時にエンジンを始動させる、いわゆる自動停
止・始動システムを採用したものがある。エンジンの停
止時や、始動時にあってはエンジンの回転域が常用回転
域よりも低く、エンジンの発生する振動に対してエンジ
ン自身が共振してしまうことも考えられる。それ故、路
線バスにあって、その自動停止・始動システムが頻繁に
作動すると、運行途中で予期しない振動が車体に伝えら
れ、乗員乗客に不快感を与えることにもなる。そこで、
自動停止・始動システムの作動時にあっても、エンジン
から車体に伝達される振動を低減させ、乗員乗客にその
振動を煩わしく感じさせないようにしたエンジンが開発
されている。この種のエンジンは、自動停止作動時に、
吸気管内に設けられた吸気量制御弁を絞ることによって
シリンダ内に吸入される空気の量を少なくし、その圧縮
圧を低くすることによってエンジン自体の振動を低減さ
せている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した自動停止・始
動システムでは、エンジンの自動停止作動時に吸気管内
に設けられた吸気量制御弁を絞るため、エンジン停止前
には空気の薄い状態で燃焼が起き、エンジン停止後に燃
料が未燃のまま多くシリンダ内に残存される。そして、
エンジン始動時にはこの未燃燃料が排出されて白煙発生
の原因となる。従って、停止時のエンジン自体の振動低
減には有効であるものの、始動時の振動は実質的に低減
できず、乗員乗客にとっては乗車感覚を良好なものとす
るのに適しているとはいえないし、排出ガスも清浄なも
のではなくなっている。

【０００５】この発明は上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、排出ガスの悪化を
招くことなく自動停止・始動制御時にエンジンから車体
に伝達される振動を効果的に低減し、良好な乗車感覚が
得られるエンジンの防振支持装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１のエンジンの防振支持装置は、車両の停
車、発進時に、エンジンを自動的に停止、始動させる自
動停止始動装置を有する車両に適用されるもので、エン
ジンと車体フレームとの間に介在され、エンジンを車体
フレームに支持する支持ばねとして働き、その内圧によ
り支持ばねのばね定数が変化する流体封入式エンジンマ
ウントと、この流体封入式エンジンマウントに対して流
体圧の給排が可能な流体圧供給手段と、自動停止始動装
置の作動時、流体圧供給手段による流体圧の給排を制御
する制御手段とを備えている。請求項１のエンジンの防
振支持装置によれば、エンジンの自動停止始動装置の作
動時に、流体封入式エンジンマウントに流体圧が供給さ
れ、流体封入式エンジンマウントのばね定数が可変され
る。

【０００７】請求項２のエンジンの防振支持装置の場
合、流体圧供給手段は、流体封入式エンジンマウントと
流体圧源との間を接続する流体圧経路と、この流体圧系
路を分離し、流体封入式エンジンマウント側の第１受圧
面及び流体圧源側の第１受圧面よりも大きな受圧面積を
有する第２受圧面を有した可動壁とを備えており、制御
手段は、第２受圧面に加わる圧力を制御する制御弁を含
んでいる。請求項２のエンジンの防振支持装置によれ
ば、可動壁の第２受圧面に流体圧源の圧力が加わると、
可動壁が第１受圧面から圧力を加えて流体封入式エンジ
ンマウントの内圧を上昇させる。

【０００８】請求項３のエンジンの防振支持装置の場
合、制御手段は、自動停止始動装置の作動に伴いエンジ
ンが停止される際、流体圧供給手段により流体封入式エ
ンジンマウントに流体圧を供給し、流体封入式エンジン
マウントの内圧を高くする。請求項３のエンジンの防振
支持装置によれば、エンジンが自動停止されるときに流
体封入式エンジンマウントのばね定数が大きくされる。

【０００９】請求項４のエンジンの防振支持装置の場
合、制御手段は、自動停止始動装置の作動に伴いエンジ
ンが停止状態から始動が完了した後に、流体圧供給手段
により流体封入式エンジンマウントから流体圧を排出
し、流体封入式エンジンマウントの内圧を低くする。請
求項４のエンジンの防振支持装置によれば、エンジンの
始動が完了するまでは流体封入式エンジンマウントのば
ね定数が高い状態で保持され、エンジンの始動が完了す
れば、流体封入式エンジンマウントのばね定数が小さく
される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、車両１はその
後部にエンジン２を備えており、このエンジン２は、車
体フレーム４に例えば４個のマウンチングラバー１２を
介して支持されている。なお、図１には１つのマウンチ
ングラバー１２のみが示されている。各マウンチングラ
バー１２はそのばね定数が流体圧回路により可変される
ものとなっており、以下、図示されたマウンチングラバ
ー１２と組をなす流体圧回路について説明する。

【００１１】流体圧回路は、液圧部６、空圧部８及び電
子コントロール部１０から成っている。先ず、液圧部６
は、マウンチングラバー１２内に形成された圧液室１４
を有しており、この圧液室１４からは液圧管路１６が延
びている。空圧部８はコンプレッサ１８、空気タンク２
０及び制御弁２２を備えており、コンプレッサ１８と空
気タンク２０との間及び空気タンク２０と制御弁２２と
の間はそれぞれ空圧管路２４ａ，２４ｂを介して接続さ
れている。コンプレッサ１８はエンジン２により駆動さ
れ、空気タンク２０に圧縮空気を供給可能となってお
り、空気タンク２０は、内部に高圧の空気を蓄積可能と
なっている。制御弁２２は、図１から明らかなように、
３ポート２位置の電磁作動型の方向切換弁からなり、そ
のソレノイドは、電子コントロール部１０の後述するＥ
ＣＵ３０に電気的に接続されている。制御弁２２は、図
示の非作動時において、空気タンク２０から延びる空圧
管路２４ｂが接続される入口ポートを閉じて空気タンク
２０からの空気供給を停止させ、その入出力ポートに接
続される空圧管路２４ｃと大気開放管路３４を接続させ
た状態にある。

【００１２】倍力シリンダ２６は、液圧部６と空圧部８
の間に設けられており、その内部の両端には、両端の受
圧面積が異なるピストン２８により圧力室２６Ｌ，２６
Ｒがそれぞれ区画されている。即ち、ピストン２８は大
径ピストン部と小径ピストン部との間をピストンロッド
を介して連結したもので、図１でみて左側の大径ピスト
ン部の受圧面積が右側の小径ピストン部の面積より大き
く、それ故、大径ピストン部により区画された圧力室２
６Ｌの容積は小径ピストン部により区画された圧力室２
６Ｒの容積より大きくなっている。ピストン２８は倍力
シリンダ２６内を所定の行程分だけ左右に移動可能であ
る。ピストン２８の大径ピストン部と小径ピストン部と
は、倍力シリンダ２６内に大気室３６を区画しており、
この大気室３６は圧力室２６Ｌ，Ｒの中間に位置付けら
れている。大気室３６は、シリンダ壁に設けられた通気
孔３８を介して大気に開放されている。それ故、ピスト
ン２８の左右の移動により、大気室３６の容積が膨張又
は収縮されても、この大気室３６内の圧力は常に大気圧
に保たれる。

【００１３】圧力室２６Ｌには前述した空圧管路２４ｃ
が接続されており、圧力室２６Ｒには前述した液圧管路
１６が接続されている。ここで、コンプレッサ１８から
空気タンク２０までの空圧系及び電子コントロール部１
０は、各マウンチングラバーに対して共用されており、
空気タンク２０と他の３つのマウンチングラバー１２の
圧液室との間は上述した空・油圧系を介してそれぞれ接
続されている。

【００１４】電子コントロール部１０は、メインの電子
制御ユニット即ちＥＣＵ３０を備えている。ＥＣＵ３０
は、エンジン２の自動停止・始動システムを作動させる
一方、このシステムの作動時に、流体圧回路の各制御弁
２２を切換え作動させる。それ故、ＥＣＵ３０には自動
停止・始動システムを作動させるために、車両の運転状
況を検出する種々のセンサからのセンサ信号が入力可能
であり、エンジン２の燃料噴射装置３２及びスタータ
（図示しない）に制御信号を出力可能であるほか、流体
圧回路の各制御弁２２にも制御信号を出力可能となって
いる。ＥＣＵ３０に入力されるセンサ信号には、図示の
車速センサ４０からの車速信号、エンジン回転数センサ
４１からのエンジン回転数信号、ギアポジションセンサ
４２からのギアニュートラル信号及びクラッチ断続セン
サ４３からのクラッチ断続信号がある。

【００１５】自動停止・始動システムは公知の技術であ
るので、その作動についてのみ簡単に説明する。上述し
た種々のセンサからのセンサ信号に基づいて、ＥＣＵ３
０は、車速２ｋｍ／ｈ以下、エンジン回転数８００ｒｐ
ｍ以下、ギア位置ニュートラル及びクラッチ接続の全て
の条件が成立していると判断すると、自動停止信号を出
力して燃料噴射装置３２の燃料供給動作を停止させる。
従って、エンジン２は燃料の供給を断たれ、自動的に停
止される。実際に、自動停止信号の出力条件が成立する
のは、車両の走行中に、短時間停車するために運転者が
車速を落とし（２ｋｍ／ｈ以下）、エンジン２がアイド
リング回転域（回転数８００ｒｐｍ以下）にあって、ギ
アをニュートラルに入れ（ギア位置ニュートラル）、そ
してクラッチペダルから足をはなしている（クラッチ接
続）場合である。

【００１６】一方、停車状態から発車しようとするとき
は、車速０ｋｍ／ｈ、エンジン回転数０ｒｐｍ、ギア位
置ニュートラル及びクラッチ切断の全条件が成立する
と、ＥＣＵ３０は自動始動信号を出力し、エンジン２の
スタータを駆動させると共に燃料噴射装置３２を駆動さ
せる。よって、エンジン２が自動的に始動されて自動始
動が行われる。実際には、上述の自動停止が行われた後
（回転数０ｒｐｍ）、運転者が停車状態（車速０ｋｍ／
ｈ）からクラッチペダルを踏む（クラッチ切断）だけで
以上の条件が成立する。

【００１７】図２を参照すると、自動停止・始動システ
ムの作動時、ＥＣＵ３０が実行するマウンチングラバー
のばね定数可変ルーチン、即ち、制御弁２２の切換制御
ルーチンが示されており、以下、このフローチャートに
基づいて制御弁２２の切換え制御手順を説明する。ステ
ップＳ１０では、ＥＣＵ３０自身が自動停止信号を出力
しているか否かを判別する。ステップＳ１０での判別結
果が真（Ｙｅｓ）ならば、エンジン２の自動停止が行わ
れるものと判定でき、この場合には、次にステップＳ１
２に進む。

【００１８】ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０は制御信
号を出力し、制御弁２２のソレノイドに通電してこの制
御弁２２を作動位置に切換える。図３を参照すると、制
御弁２２が図１の非作動位置から作動位置に切換え作動
された状態が示されており、この場合、制御弁２２にお
いて、その入口ポートが入出力ポートに接続される結
果、空気タンク２０に蓄積された圧縮空気が制御弁２２
を介して倍力シリンダ２６の圧力室２６Ｌに供給され
る。圧力室２６Ｌ内に供給された空気圧は、ピストン２
８における大径ピストン部と小径ピストン部との受圧面
積比に基づき、圧力室２６Ｌ内の液圧を増大させ、マウ
ンチングラバー１２の圧液室１４内の圧力を上昇させ
る。なお、制御弁２２の切換え作動から圧液室１４内で
圧力の立ち上げに要する時間は０．３秒以内であること
が望ましい。

【００１９】次回のステップＳ１０で、ＥＣＵ３０が自
動停止信号を出力し続けていれば、ステップＳ１０での
判別結果は真であり、まだ自動始動は行われないものと
判定できるので、ステップＳ１２に進む。従って、制御
弁２２は図３の作動位置に保持される。しかし、ＥＣＵ
３０が自動始動信号を出力するときは、自動停止信号の
出力が停止されるので、ステップＳ１０での判別結果が
偽（Ｎｏ）となり、ステップＳ１４に進む。

【００２０】ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０が自動始
動信号を出力しているか否かを判別する。ステップＳ１
４での判別結果が真ならば、エンジン２の自動始動が行
われるものと判定でき、この場合には、次にステップＳ
１６に進む。ステップＳ１６では、エンジン回転数セン
サ４１からのセンサ信号に基づいて、エンジン２が始動
されて安定したアイドリング状態にあるか否かを判別す
る。ステップＳ１６での判別結果が真ならば、エンジン
２の自動始動が完了したものと判定でき、この場合に
は、次にステップＳ１８に進む。これに対して、ステッ
プＳ１６での判別結果が偽ならば、まだエンジン２が始
動される途中で、安定したアイドリング状態にはないと
判定でき、再度ステップＳ１６を実行する。

【００２１】ステップＳ１８では、ＥＣＵ３０は制御弁
２２への制御信号出力を停止し、制御弁２２を非作動の
位置に切換える。図４を参照すると、制御弁２２が作動
位置から非作動位置に切換えられた状態が示されてい
る。制御弁２２が非作動位置に切換えられると、倍力シ
リンダ２６の圧力室２６Ｌ内に供給された圧縮空気は、
制御弁２２を介して大気開放管路３４から大気中に放出
される。従って、圧力室２６Ｌ内は大気圧に等しくなる
ので、マウンチングラバー１２の圧液室１４内の圧力も
また大気圧と均衡するまで下降する。

【００２２】前述した切換え制御ルーチンにより制御弁
２２の切換えが制御されると、自動停止が行われてエン
ジン２が停止する直前から、自動アイドル始動が完了し
てエンジン２がアイドリング状態になるまでの間、制御
弁２２、つまり、流体圧回路は図３に示す状態に保持さ
れる。一方、車両の通常走行時には、切換え制御ルーチ
ンにおいてステップＳ１０，１４ともにその判定結果が
偽であるので、ステップＳ１２，１８に進むことはな
い。従って、流体圧回路は図４に示す状態のままであ
る。

【００２３】いま、車体フレーム４上にマウンチングラ
バー１２を介してエンジン２が支持されている振動系モ
デルを考えた場合、その振動系モデルは、マウンチング
ラバー１２がばねとなり、そして、エンジン２が起振源
のばね上質量となる１自由度の振動系とみなされる。な
お、車体フレーム４もまた路面との関係からすれば、タ
イヤやサスペンション装置をばねとし、車体とともに１
つのばね上質量を構成する振動系といえる。従って、車
両の振動系モデルは複雑なものとなるが、エンジン２か
らマウンチングラバー１２を介して車体フレーム４に伝
達される振動が低減されるならば、車体の振動を低減で
きるものと考えられる。それ故、エンジン２を含む１自
由度の振動系に着目した場合、振動体であるエンジン２
の固有振動数はマウンチングラバー１２のばね定数に依
存するので、マウンチングラバー１２のばね定数を可変
させることによってエンジン２の固有振動数を可変可能
である。

【００２４】流体圧回路が図３に示す状態にある場合、
振動体であるエンジン２が振動するとき、ばねであるマ
ウンチングラバー１２は周期的に弾性変形を起こし、そ
の圧液室１４の容積が周期的に繰り返して縮小、復元す
る。圧液室１４から倍力シリンダ２６の圧力室２６Ｒに
至る液圧系内の圧液は圧縮性を有しないけれども、倍力
シリンダ２６の圧力室２６Ｌから空気タンク２０側の空
圧系内の空気は圧縮性を有しているので、圧液室１４の
容積変動は、倍力シリンダ２６内にてピストン２８を往
復動させる。従って、このときのマウンチングラバー１
２のばね特性は、マウンチングラバー１２のラバー部材
部分のばね特性と、空圧系内の空気ばね特性とを総合し
て決定される。

【００２５】一方、図４に示す流体圧回路の状態では、
倍力シリンダ２６の圧力室２６Ｌは空圧管路２４ｃ、制
御弁２２及び大気開放管路３４を介して大気に開放され
ているので、空圧管路２４から大気開放管路３４に至る
空圧系は空気ばねの働きをしないので、マウンチングラ
バー１２のばね特性はそのラバー部材部分のみにより決
定される。

【００２６】流体圧回路が図３に示す状態のとき、その
振動系に空気ばねを含むので、マウンチングラバー１２
のばね定数は流体圧回路が図４に示す状態のときよりも
大きい。従って、エンジン２の固有振動数は流体圧回路
が図３に示す状態と図４に示す状態とでは異なる値とな
る。ここで、マウンチングラバー１２が図４に示す状態
のとき、マウンチングラバー１２のばね定数、即ち、そ
のラバー部材部分のばね定数は、エンジン２自身の常用
回転域内での振動に対し、エンジン２を含む振動系が共
振することのない固有振動数を与えているが、この場
合、その振動系は、始動時や停止時における低回転域に
て、エンジン２の発生する比較的低い周波数の振動に対
して共振点を持ってしまう。

【００２７】しかしながら、自動停止・始動システムの
作動時、つまり、エンジン２が低回転域にあるときに
は、前述したように流体圧回路が図３に示す状態に切換
えられるので、マウンチングラバー１２のばね定数を大
きく増加させることができ、この結果、エンジン２の固
有振動数が変化することにより、エンジン２を含む振動
系の共振を避け、車体振動を低減することができる。

【００２８】ＥＣＵ３０は自動停止信号を出力すれば、
制御弁２２を切換作動させて、マウンチングラバー１２
の圧液室１４内の圧力を直ちに上昇させることができ、
エンジン２の振動がピークとなる前にマウンチングラバ
ー１２のばね定数をすばやく、且つ、確実に大きくする
ことができる。更に、ＥＣＵ３０は自動アイドル始動信
号を出力した後、エンジン２が安定したアイドリング回
転状態になった時点で、制御弁２２のソレノイドへの通
電を停止して制御弁２２を非作動位置に復帰させるの
で、エンジン２の始動時、マウンチングラバー１２のば
ね定数は大きくしたまま保持される。なお、エンジン２
の始動完了後にあっては、マウンチングラバー１２のば
ね定数は直ちに小さくされる。

【００２９】この発明は上述の実施例に制約されるもの
ではない。液圧部６を別の空圧部として、マウンチング
ラバー１２の内圧を圧縮空気により圧力上昇させてその
ばね定数を可変させることもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１のエンジン
の防振支持装置によれば、自動停止始動装置の作動時
に、エンジンがその非常用回転域で発生する振動に対し
共振を起こすことがないので、車体に伝達される振動を
低減することができ、運転者を含む乗員の乗車感覚を損
なうことはない。また、エンジンの燃焼系に手を加える
ことはないので、排出ガスの悪化を招くことなく、振動
低減を行うことができる。

【００３１】請求項２のエンジンの防振支持装置によれ
ば、第１受圧面よりも大きな受圧面積を有する第２受圧
面を有した可動壁により、エンジンの振動のピークまで
に流体封入式エンジンマウントの内圧をすばやく、且
つ、確実に上昇させてそのばね定数を可変させることが
できる。請求項３のエンジンの防振支持装置によれば、
エンジンが自動停止されるときの低回転域の振動に対し
てエンジンが共振することはなく、エンジンの自動停止
時の良好な乗車感覚を得ることができる。

【００３２】請求項４のエンジンの防振支持装置によれ
ば、エンジンの自動始動時の低回転域の振動に対してエ
ンジンが共振することはなく、更に、エンジンの始動完
了後は、その常用回転域の振動に対してもエンジンが共
振することはないので、車両の停車中から発車にかけて
の良好な乗車感覚を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のエンジンの防振支持装置を示した概
略図である。

【図２】切換え制御ルーチンを示した図である。

【図３】自動停止・始動システムの作動時のエンジンの
防振支持装置の状態を示す図である。

【図４】エンジンの自動始動後におけるエンジンの防振
支持装置の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ エンジン ４ 車体フレーム ６ 液圧部 ８ 空圧部 １２ マウンチングラバー １８ コンプレッサ ２２ 制御弁 ２６ 倍力シリンダ ３０ ＥＣＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の停車、発進時に、エンジンを自動
   的に停止、始動させる自動停止始動装置を有する車両に
   適用されるエンジンの防振支持装置において、 前記エンジンと車体フレームとの間に介在され、前記エ
   ンジンを前記車体フレームに支持する支持ばねとして働
   き、その内圧により前記支持ばねのばね定数が変化する
   流体封入式エンジンマウントと、 前記流体封入式エンジンマウントに対して流体圧の給排
   が可能な流体圧供給手段と、 前記自動停止始動装置の作動時、前記流体圧供給手段に
   よる流体圧の給排を制御する制御手段とを備えることを
   特徴とするエンジンの防振支持装置。
2. 【請求項２】 前記流体圧供給手段は、前記流体封入式
   エンジンマウントと流体圧源との間を接続する流体圧経
   路と、前記流体圧系路を分離し、前記流体封入式エンジ
   ンマウント側の第１受圧面及び前記流体圧源側の前記第
   １受圧面よりも大きな受圧面積を有する第２受圧面を有
   した可動壁とを備えており、 前記制御手段は、前記第２受圧面に加わる圧力を制御す
   る制御弁を含むことを特徴とする請求項１に記載のエン
   ジンの防振支持装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記自動停止始動装置
   の作動に伴い前記エンジンが停止される際、前記流体圧
   供給手段により前記流体封入式エンジンマウントに流体
   圧を供給し、前記流体封入式エンジンマウントの内圧を
   高くすることを特徴とする請求項１又は２に記載のエン
   ジンの防振支持装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記自動停止始動装置
   の作動に伴い前記エンジンが停止状態から始動が完了し
   た後に、前記流体圧供給手段により前記流体封入式エン
   ジンマウントから流体圧を排出し、前記流体封入式エン
   ジンマウントの内圧を低くすることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のエンジンの防振支持装置。