本發(fā)明涉及抑制來自內燃機等的振動傳遞至車體的車輛用防振裝置。

背景技術：

已知如下可變壓縮比發(fā)動機，即，在活塞與曲軸之間設置有由上連桿、下連桿以及控制連桿構成的多連桿機構(專利文獻1)。這種可變壓縮比發(fā)動機通過在低負荷區(qū)域設定為高壓縮比而實現(xiàn)低油耗，另一方面，通過在高負荷區(qū)域設定為低壓縮比而抑制由增壓壓力引起的爆震。

專利文獻1：日本專利第5327361號公報

技術實現(xiàn)要素：

在上述當前的可變壓縮比發(fā)動機中，為了與相同輸出頻域的發(fā)動機相比而能夠實現(xiàn)更高的扭矩，需要更進一步提高發(fā)動機的支架構造的剛性。然而，存在如下問題，即，如果提高了支架構造的剛性，則向車體傳遞的振動增強，室內的安靜性變差。

本發(fā)明要解決的問題為提供一種抑制從可變壓縮比發(fā)動機向車體傳遞的振動的車輛用防振裝置。

本發(fā)明的車輛用防振裝置安裝于可變壓縮比發(fā)動機的上部與車體之間，該可變壓縮比發(fā)動機設置有在活塞與曲軸之間包含多個連桿在內的多連桿機構，其中，該車輛用防振裝置設置通過以下方式而解決上述問題，即，具有：桿主體，其將兩端分別與發(fā)動機和車體連接的一對彈性連接部連結；以及致動器，其使慣性配重件在桿主體的軸向上進行往返移動，該車輛用防振裝置將桿主體的剛性體共振頻率設定為比可變壓縮比發(fā)動機的彎曲·扭轉共振頻率低。

發(fā)明的效果

根據本發(fā)明，在可變壓縮比發(fā)動機中通過多連桿機構的動作以及作用而將上下方向、左右方向以及因燃燒而引起的扭矩變動的振動抵消，因此能夠提高發(fā)動機的支架剛性。另一方面，關于發(fā)動機的俯仰振動，通過與向車輛用防振裝置的桿主體輸入的軸向的位移速度相應地使慣性配重件進行往返移動，特別是能夠抑制低負荷區(qū)域中的轟鳴聲等。

附圖說明

圖1a是表示本發(fā)明所涉及的車輛用防振裝置的一個實施方式應用于將可變壓縮比發(fā)動機和車體連接的上扭矩桿的一個例子的正面圖。

圖1b是圖1b的俯視圖。

圖2是表示圖1a以及圖1b的發(fā)動機支架以及扭矩桿的分解斜視圖。

圖3是表示圖1a的可變壓縮比發(fā)動機的一個例子的剖視圖，且是沿著該圖中的iii-iii線的剖視圖。

圖4是表示圖3的可變壓縮比發(fā)動機的1個往返(半個循環(huán))的動作的概略圖。

圖5是表示圖1b、圖2以及圖4的上扭矩桿的一個例子的剖視圖。

圖6是表示在圖3的可變壓縮比發(fā)動機安裝有上扭矩桿的狀態(tài)的一個例子的側視圖(包含局部剖視圖)。

圖7a是表示在圖3的可變壓縮比發(fā)動機安裝有上扭矩桿的狀態(tài)的其他例子的側視圖(包含局部剖視圖)。

圖7b是表示在圖3的可變壓縮比發(fā)動機安裝有上扭矩桿的狀態(tài)的另一其他例子的側視圖(包含局部剖視圖)。

圖8是表示在圖3的可變壓縮比發(fā)動機安裝有上扭矩桿的狀態(tài)的另一其他例子的側視圖(包含局部剖視圖)。

具體實施方式

首先，針對將能夠應用本發(fā)明所涉及的車輛用防振裝置的一個實施方式的可變壓縮比發(fā)動機以所謂的單擺支架(pendulummount)方式搭載于車體的一個例子，參照圖1a至圖3進行說明。圖1a是從車輛前方朝向后方觀察本發(fā)明所涉及的防振裝置的一個實施方式應用于車輛的發(fā)動機的一個例子的正面圖(概略圖)，圖1b是圖1a的俯視圖(概略圖)，圖2是表示圖1a以及圖1b的發(fā)動機、發(fā)動機支架以及扭矩桿的分解斜視圖。

通過單擺支架方式實現(xiàn)的發(fā)動機1的支撐構造是指如下支撐構造，即，如圖1a以及圖1b所示，相對于要如圖所示那樣對發(fā)動機1的慣性主軸l進行配置的所謂的橫置發(fā)動機1，在圖1b的俯視圖中，主要對發(fā)動機1進行支撐的2個支撐點p1、p2隔著發(fā)動機1的慣性主軸l上的發(fā)動機1的重心g而相互位于軸向相反側，在圖1a的正面圖中，設置為p1位于慣性主軸l上、且p2位于慣性主軸l的車輛上方。此外，具體而言，如圖2所示，2個支撐點p1、p2由右發(fā)動機支架3(此即支撐點p1)和左發(fā)動機支架4(此即支撐點p2)構成。右發(fā)動機支架3構成為包含：右發(fā)動機支架托架31，其固定于發(fā)動機1；以及右發(fā)動機支架隔離件32，其固定于上述右發(fā)動機支架托架31與車體之間。另外，左發(fā)動機支架4構成為包含：左發(fā)動機支架托架41，其固定于發(fā)動機1；左發(fā)動機支架托架支撐件42；以及左發(fā)動機支架隔離件43，其固定于上述左發(fā)動機支架托架支撐件42與車體之間。

通過單擺支架方式實現(xiàn)的發(fā)動機的支撐構造構成為，如振子那樣對發(fā)動機1進行懸吊支撐、并且利用一端安裝于車體的扭矩桿組件5、6(下面，也稱為上扭矩桿6、下扭矩桿5)之類的棒狀部件對繞將上述支撐點p1、p2連結的直線的周圍擺動的發(fā)動機的重心g進行抑制，具有能夠以較少件數(shù)的部件而獲得與以往相同的減振效果之類的優(yōu)點。即，在以單擺支架方式搭載于車體的發(fā)動機1中，在發(fā)動機1運轉時，發(fā)動機1因旋轉慣性力而繞將2個支撐點p1、p2連結的軸(俯仰方向)傾斜。為了防止該傾斜而對發(fā)動機1進行支撐，具有：上扭矩桿6，其將發(fā)動機1的大致上半部分和車體側部件連結；以及下扭矩桿5，其將發(fā)動機1的剩余的下半部分和車體側部件連結。上扭矩桿6從車輛右上側與發(fā)動機1連結，另一個下扭矩桿5從車輛下側與發(fā)動機1連結，利用這2個扭矩桿5、6防止以單擺支架方式搭載的發(fā)動機1傾斜。

本實施方式的發(fā)動機1例如為直列4氣缸發(fā)動機，且是具有多連桿機構的可變壓縮比發(fā)動機。特別是在如排氣量較大的發(fā)動機(排氣量大于或等于2l)等那樣安裝有平衡軸的情況下，在發(fā)動機旋轉的基本階數(shù)(2階分量)下不平衡慣性力較小，因此主要是發(fā)動機扭矩變動的反作用力作用于發(fā)動機1。因此，由本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機旋轉的基本階數(shù)下，因來自供給扭矩的上述2個扭矩桿5、6的輸入而主要產生車內噪聲·車內振動。另外，已知主要在車輛的加速時等對于乘員而言由基本階數(shù)的高階數(shù)構成的大約達到1000hz的車內噪聲成為問題。此外，在下面說明的實施方式中，對本發(fā)明所涉及的車輛用防振裝置應用于以單擺支架方式支撐的發(fā)動機的例子進行說明，但本發(fā)明的車輛用防振裝置不僅僅限定于單擺支架方式發(fā)動機，還能夠應用于通過除此之外的支撐方式實現(xiàn)的發(fā)動機。

下面，對本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1的結構以及作用進行說明。圖3是表示圖1a、圖1b所示的本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機的一個例子的剖視圖，且是沿著該圖的iii-iii線的剖視圖。本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1為直列4氣缸發(fā)動機，圖3示出了一個氣缸的剖面。本實施方式的壓縮比發(fā)動機1具有使活塞上止點位置變化而對壓縮比進行變更的多連桿機構(壓縮比可變機構)101。多連桿機構101利用上連桿104以及下連桿105將活塞102和曲軸103連結，并利用控制連桿106對下連桿105的姿態(tài)進行控制，由此對壓縮比進行變更。

上連桿104在其上端經由活塞銷107且以該活塞銷107為中心可轉動地與活塞102連結。上連桿104在其下端經由上銷108且以該上銷108為中心可轉動地與下連桿105的一端連結。下連桿105的另一端經由控制銷109且以該控制銷109為中心可轉動地與控制連桿106連結。

在下連桿105形成有供曲柄銷110連結的連結孔111，以使得將曲柄銷110配置于上銷108的中心與控制銷109的中心之間。下連桿105大致在中央具有連結孔111，從圖示的上下的2個部件可分割地構成以使得能夠從后方組裝于曲柄銷110。通過將曲軸103的曲柄銷110插入于連結孔111而使得下連桿105以曲柄銷110為中心擺動。

曲軸103具有曲柄銷110、軸頸部112以及配重件113。曲柄銷110的中心110c從軸頸部112的中心(即曲軸103的旋轉軸中心103c)以規(guī)定量而偏心。配重件113與曲柄臂一體形成而降低活塞運動的旋轉的1階振動分量。

控制連桿106的上端經由控制銷109且以該控制銷109為中心可轉動地相對于下連桿105連結。控制連桿106的下端與控制軸114的偏心軸(擺動軸)115連結?？刂七B桿106以偏心軸115為中心而擺動?？刂戚S114配置為與曲軸103平行(與相對于附圖的紙面垂直的方向平行)，旋轉自由地支撐于氣缸體116?？刂戚S114的偏心軸115形成于從控制軸114的軸心以規(guī)定量而偏心的位置?？刂戚S114由致動器117經由蝸桿蝸輪等機構進行旋轉控制，由此使偏心軸115移動。

如果利用致動器117使得控制軸114旋轉、且使得偏心軸115相對于控制軸114的中心軸在相對變低的方向上移動，則下連桿105以曲柄銷110為中心而在上銷108的位置相對升高的方向上傾斜。由此，活塞102的上止點位置上升，發(fā)動機1的幾何學的壓縮比(活塞下止點位置處的燃燒室容積相對于活塞上止點位置處的燃燒室容積的比)升高。與此相對，如果偏心軸115相對于控制軸114的中心軸在相對變高的方向上移動，則下連桿105以曲柄銷110為中心在上銷108的位置相對變低的方向上傾斜。由此，活塞102的上止點位置下降，發(fā)動機1的壓縮比降低。此外，在上述的幾何學的壓縮比的基礎上，實際的有效壓縮比因進氣閥的開閉時機而變動。

圖4是表示圖3的可變壓縮比發(fā)動機1的1個往返(4循環(huán)發(fā)動機中的2個沖程)的動作的概略圖，且是選取活塞102、上連桿104、下連桿105、曲軸103(軸頸部112)、曲柄銷110、控制連桿106而示出的圖。圖4(a)示出活塞上止點，圖4(c)示出活塞下止點，圖4(b)示出進氣行程或者膨脹行程的中途，圖4(d)示出壓縮行程或者排氣行程的中途。在圖4(a)至圖4(d)中，黑色圓圈●所示的曲軸103的旋轉軸中心103c相對于發(fā)動機1的主體而位置固定。另外，同樣由黑色圓圈●所示的控制連桿106的下端的偏心軸115在由致動器117以及控制軸114設定的偏心位置處相對于發(fā)動機1的主體而位置固定。其他白色圓圈○所示的轉動位置因活塞102的往返移動和多連桿機構101而相對地變動位置。

如圖4(a)所示，如果使致動器117工作而使得控制軸114旋轉至規(guī)定位置，則控制連桿106的偏心軸115相對于發(fā)動機1的主體的位置被設定。如上所述，在提高發(fā)動機1的幾何學的壓縮比的情況下，使偏心軸115相對于控制軸114的中心軸在相對變低的方向上移動。由此，下連桿105以曲柄銷110的中心110c為中心而在上銷108的位置相對升高的方向上傾斜。相反，在降低發(fā)動機1的幾何學的壓縮比的情況下，使偏心軸115相對于控制軸114的中心軸在相對升高的方向上移動。由此，下連桿105以曲柄銷110的中心110c為中心而在上銷108的位置相對下降的方向上傾斜。圖4(a)至圖4(d)表示如下情況，即，使前者、即偏心軸115相對于控制軸114的中心軸在相對變低的方向上移動，由此使下連桿105以曲柄銷110的中心110c為中心而在上銷108的位置相對升高的方向上傾斜，由此使活塞102的上止點位置升高而提高發(fā)動機1的幾何學的壓縮比。

如圖4(a)至圖4(d)所示，連結有下連桿105的曲柄銷110以曲軸103的旋轉軸中心103c為中心而在圓形軌道上向一個方向旋轉。此時，利用控制銷109將下連桿105的另一端與控制連桿106連結，相對于發(fā)動機1的主體而將該控制連桿106的下端的偏心軸115固定。因此，如圖4(a)至圖4(b)所示，如果活塞102從上止點下降，則曲柄銷110繞曲軸103旋轉，控制連桿106向左方旋轉。由此，下連桿105一邊向左方旋轉一邊下降。

然后，如圖4(b)至圖4(c)所示，如果活塞102朝向下止點進一步下降，則曲柄銷110繞曲軸103進一步旋轉，但控制連桿106向右方旋轉。由此，下連桿105一邊進一步向左方旋轉一邊下降。然后，如圖4(c)至圖4(d)所示，如果活塞102從下止點上升，則曲柄銷110繞曲軸103進一步旋轉，控制連桿106進一步向右方旋轉。由此，下連桿105一邊向右方旋轉一邊上升。然后，如圖4(d)至圖4(a)所示，如果活塞102朝向上止點進一步上升，則曲柄銷110繞曲軸103進一步旋轉，但控制連桿106向左方旋轉。由此，下連桿105一邊進一步向右方旋轉一邊上升。

在本實施方式這樣的具有多連桿機構101的發(fā)動機1中，在上連桿104、下連桿105以及控制連桿106的各連桿處產生的慣性力的總和成為對發(fā)動機1的主體進行激振的激振力。而且，因該激振力而使得發(fā)動機1的主體不僅在成為活塞移動方向的發(fā)動機上下方向上振動，還相對于活塞移動方向在作為橫向的發(fā)動機左右方向(橫置發(fā)動機中的車體的前后方向、參照圖3、圖4)上振動。在該發(fā)動機的左右方向上的振動中，例如發(fā)動機旋轉的2階振動分量是本實施方式這種具有多連桿機構101的發(fā)動機1所特有的。本實施方式的具有多連桿機構101的發(fā)動機1是4氣缸發(fā)動機，因此發(fā)動機左右方向上的振動中的1階振動的影響較小，從而需要針對發(fā)動機的旋轉而使大于或等于2階的振動減弱。特別是需要減弱成為作為車室內噪聲的轟鳴聲的要因的發(fā)動機的左右方向上的2階振動。此外，關于振動分量的階數(shù)，將與發(fā)動機旋轉的周期、即曲軸103旋轉1圈時的周期相同的周期的振動分量設為1階，將2分之1周期的振動分量設為2階，下面將n分之1周期設為n階。

因此，在本實施方式的具有多連桿機構101的發(fā)動機1中，作為發(fā)動機旋轉的大于或等于2階的至少任一規(guī)定階數(shù)的慣性力，以使得上連桿104、下連桿105以及控制連桿106的各連桿的重心位置處的發(fā)動機左右方向上的2階的朝向左方的慣性力的總和、與朝向右方的慣性力的總和平衡的方式構成各連桿的質量、形狀等，由此實現(xiàn)了發(fā)動機左右方向上的2階振動的減弱。各連桿104、105、106的具體的質量、形狀等的設定方法，能夠采用作為參考文獻而引入至本說明書中并作為該說明書的一部分的日本專利第5327361號說明書中所記載的方法。

在本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1中，例如在高負荷運轉區(qū)域中，設定為低圧縮比，無論發(fā)動機旋轉速度如何均防止爆震。另一方面，在產生爆震的可能性低的低中負荷運轉區(qū)域中，設定為高壓縮比，以實現(xiàn)低油耗和扭矩的提高。特別是在帶增壓器的發(fā)動機1中，在高負荷區(qū)域中因增壓壓力的升高而有可能產生爆震，通過設定為低壓縮比而能夠對此進行抑制。因此，特別優(yōu)選將本發(fā)明的車輛用防振裝置應用于具有通過排氣量的減少而維持扭矩、且能夠實現(xiàn)低油耗的增壓器的可變壓縮比發(fā)動機1。

以上為本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1的結構以及作用。根據如本實施方式這樣在活塞102與曲軸103之間包含上連桿104、下連桿105以及控制連桿106之類的多個連桿的多連桿機構的可變壓縮比發(fā)動機1，在活塞102的上下運動中，上連桿104和控制連桿106的運動相位相反，由此能夠顯著抑制發(fā)動機旋轉的2階分量的上下方向上的慣性力的產生。由此，在單擺支架方式的發(fā)動機1中，為了在右發(fā)動機支架3和左發(fā)動機支架4的2點對全部自重進行支撐，對于需要使各發(fā)動機支架3、4的彈性體(隔離件)變硬的結構，能夠大幅減弱上下方向的支架振動，因此能夠減小彈性體的上下方向的動態(tài)彈性。

另外，關于作用于多連桿機構的各連桿104、105、106的重心的左右方向上的力，由于作用于上連桿104和控制連桿106的力相位相反而抵消，通過使下連桿105的重心與曲柄銷110的位置大致一致，還能夠顯著抑制左右方向上的慣性力(2階分量)的產生。并且，能夠減小因燃燒而引起的扭矩變動，因慣性力而引起的扭矩變動和因燃燒而引起的扭矩變動由于相位相反而抵消，但在本實施方式這樣的多連桿機構101中，基于下連桿105的因慣性力而引起的扭矩變動較大，因此能夠降低低轉速區(qū)域中的扭矩變動。

但是，在高轉速區(qū)域中，因慣性力而引起的扭矩變動激起上扭矩桿6的共振，因此將后述的慣性配重件和使該慣性配重件往返移動的致動器安裝于上扭矩桿6，通過增大上扭矩桿6的慣性配重件的振動衰減特性而抑制因高轉速區(qū)域中的慣性力引起的扭矩變動。當然，可以進行直接將因扭矩變動而引起的激振力消除的控制。因此，如果形成為本實施方式這樣的結構，則即使是取代v型6氣缸發(fā)動機的直列4氣缸發(fā)動機的高輸出發(fā)動機，除了動力性能較高以外，燃油性也較好，并且能夠更輕量且低成本地實現(xiàn)v型6氣缸發(fā)動機排列的安靜性。

但是，在具有多連桿機構101的可變壓縮比發(fā)動機1中也存在問題。即，對于上扭矩桿6，需要降低軸向的特征值而提高防振特性，但同時俯仰特征值也降低。當前，有時將一者的第1彈性連接部振動的特征值、和另一者的第2彈性連接部振動的特征值分別設定為差距較大的頻率、例如70hz和150hz，但由于發(fā)動機扭矩增大，有可能為了確保上扭矩桿6的彈性體的耐久性而將二者的彈性連接部的振動特征值設定于100hz左右的中頻域。于是，在全負荷時，扭矩變動處于波谷而不存在問題，但在低負荷時，有時因激起俯仰振動而使得轟鳴聲成為問題。因此，在本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1中，由能動型防振裝置構成上扭矩桿6，通過該減振控制來抑制因上扭矩桿6的共振而增大的轟鳴聲。

下面，對作為本實施方式所涉及的能動型防振裝置的上扭矩桿6進行說明。圖5是表示圖1b以及圖2所示的上扭矩桿的一個例子的剖視圖，圖6中示出針對可變壓縮比發(fā)動機1的具體的安裝狀態(tài)。如圖5所示，本實施方式的上扭矩桿6具有：桿主體63，其在兩端分別具有第1彈性連接部61以及第2彈性連接部62；致動器64，其支撐于上述桿主體63；控制部65，其對上述致動器64進行控制；以及電源66，其將電力供給至上述控制部65。

桿主體13由鐵、鋁等金屬材料或者合成樹脂材料構成，在其一端一體地形成有第1彈性連接部61的外筒611，在其另一端一體地形成有第2彈性連接部62的外筒621。第1彈性連接部61與車體連接，第2彈性連接部62與發(fā)動機1連接。此外，根據向車體以及發(fā)動機1的連接布局的情況而使得第1彈性連接部61的軸和第2彈性連接部62的軸錯開90°的相位，但在本發(fā)明所涉及的防振裝置6中也可以為相同的相位或者其他相位角度。另外，可以將第1彈性連接部61與發(fā)動機1連接、且將第2彈性連接部62與車體連接。

第1彈性連接部61由圓筒狀的外筒611、與外筒611同心的圓筒狀的內筒613、以及將上述外筒611和內筒613連結的彈性體(也稱為防振件、隔離件)612構成。相對于內筒613，利用圖2所示的螺栓b1將第1彈性連接部61固定于車體框架。彈性體612是兼具彈簧功能和衰減功能的部件，例如能夠使用彈性橡膠。利用粘接劑等將彈性體612分別固定于外筒611以及內筒613。

第2彈性連接部62也與上述第1彈性連接部61同樣地由圓筒狀的外筒621、與外筒621同心的圓筒狀的內筒623、以及將上述外筒621和內筒623連結的彈性體(防振件)622構成。相對于內筒623，利用圖2所示的螺栓b2將第2彈性連接部62固定于發(fā)動機1。彈性體622是兼具彈簧功能和衰減功能的部件，例如能夠使用彈性橡膠。利用粘接劑等將彈性體622分別固定于外筒621以及內筒623。

對于第1彈性連接部61的彈性體612以及第2彈性連接部62的彈性體622各自的剛性(彈性常數(shù))而言，考慮到上述2個彈性體612、622之間的桿主體63的質量(包含各第1彈性連接部61以及第2彈性連接部62的外筒部分)，將上述的可變壓縮比發(fā)動機1的剛性體共振a以及桿主體63的剛性體共振b分別規(guī)定為比可變壓縮比發(fā)動機1的彎曲·扭轉的共振頻率小的頻率的值。這樣，在2個不同的頻率、即70hz左右的低頻域的頻率f1、和150hz左右的中頻域的頻率f2的2個部位產生可變壓縮比發(fā)動機1的剛性體共振a以及桿主體63的剛性體共振b，防止從可變壓縮比發(fā)動機1向車體框架傳遞的振動的效果為雙重防振的效果。但是，對于本發(fā)明的防振裝置6而言，并不是必須使第1彈性連接部61以及第2彈性連接部62的外筒611、621以及內筒613、623的直徑不同，可以使上述第1彈性連接部61以及第2彈性連接部62形成為相同的構造。即，為了確保作為防振裝置的上扭矩桿6的彈性體612、622的耐久性，可以將第1彈性連接部61的彈性體612以及第2彈性連接部62的彈性體622各自的剛性(彈性常數(shù))設定為使得其振動特征值處于100hz左右、例如100hz±10hz的中頻域。

在本例的桿主體63的中央部形成有對致動器64進行收容且截面為矩形的致動器室631。如圖5所示，致動器64是包含線圈642、方筒狀的鐵芯643、永磁體644、慣性配重件641、彈性支撐彈簧645、以及架設于致動器室631的桿軸上的軸646在內的直線類型的所謂直線運動型的致動器，使慣性配重件641在軸646的桿軸方向上進行往返移動。

慣性配重件641由具有磁性的金屬材料等構成，在軸646的周圍設置為與軸646同軸。在軸646的桿軸方向上觀察的慣性配重件641的截面為以軸646的中心(重心)為中心的點對稱的形狀，并且慣性配重件641的重心與軸646的中心一致。本例的慣性配重件641形成為方筒形狀，慣性配重件641的桿軸方向的兩端(圖5中的上下端)分別經由彈性支撐彈簧645而與軸646連結。彈性支撐彈簧645例如由具有較小的剛性的板簧構成。在慣性配重件641的內壁以圖5所示的磁極排列的方式固定有永磁體644。

構成線圈642的磁路的鐵芯643由層疊鋼板構成，且固定于軸646。鐵芯643在致動器64的組裝前被分割為多個部件，利用粘接劑將上述多個部件粘接于軸646的周圍，由此作為整體而構成方筒狀的鐵芯643。線圈642卷繞于該方筒狀的鐵芯643。在慣性配重件641的內壁固定的永磁體644設置為與鐵芯643以及線圈642相面對。

在桿主體安裝有將從可變壓縮比發(fā)動機1向上扭矩桿6傳遞的振動作為加速度而進行檢測的加速度傳感器67。來自加速度傳感器67的桿軸方向c的加速度的檢測信號經由設置于控制部65的帶通濾波器而向電壓放大電路輸入。而且，由該電壓放大電路放大后的信號作為來自控制部65的輸出信號而施加于致動器64的線圈642(進行電壓的控制)。此外，加速度傳感器67設置于從圖5的紙面的近前側朝向紙面進深方向的、俯仰的旋轉中心軸附近的情況下，難以受到俯仰的影響，從而為優(yōu)選。

以該方式構成的本例的致動器64因由線圈642和永磁體644所產生的磁場引起的磁阻扭矩而對慣性配重件641進行線性驅動，即，使慣性配重件641在軸646的桿主體的軸向c上進行往返移動。本例的線圈642的繞組與包含致動器64的驅動電路的控制部65連接，被供給來自電源66的電力。

下面，關于上述的可變壓縮比發(fā)動機1向車體的搭載布局以及上述的作為能動型防振裝置的上扭矩桿6的安裝布局，列舉各種實施方式對本發(fā)明進行說明。此外，作為在下面說明的實施方式中共通的前提條件，列舉下面幾點。即，(1)對于作為振動源的可變壓縮比發(fā)動機1而言，將上連桿104、下連桿105以及控制連桿106構成為，至少在上連桿104和控制連桿106，發(fā)動機旋轉的大于或等于2階的至少任1規(guī)定階數(shù)的慣性力相對于活塞102的移動方向作用于左右橫向上，使得各連桿104、105、106的重心位置處的所述規(guī)定階數(shù)的朝向左方的慣性力和朝向右方的慣性力的總和平衡，(2)作為振動源的可變壓縮比發(fā)動機1相對于車體以單擺支架方式搭載(通過2個發(fā)動機支架3、4和2個扭矩桿5、6實現(xiàn)的所謂的4點支撐)，(3)可變壓縮比發(fā)動機1的活塞102的往返移動軸設定于相對于從曲軸103的旋轉軸中心103c通過的鉛直線偏置的位置，(4)扭矩桿6的剛性體共振頻率設定為比可變壓縮比發(fā)動機1的彎曲·扭轉共振頻率低，以上幾點為共通的前提條件。

即，提出有以燃油性的改善、發(fā)動機的輕量化為目的而將吸入空氣的壓力提高為大于或等于大氣壓的渦輪式增壓器(渦輪增壓器)、機械式增壓器(機械增壓器)等帶增壓器的小排氣量的發(fā)動機(所謂的發(fā)動機的小型化)。即，燃油存在問題的大于或等于2000cc的大排氣量發(fā)動機、v6型等的多氣缸發(fā)動機取代更小的排氣量、更少的氣缸的發(fā)動機而改善燃油性，作為小排氣量而減小的輸出扭矩由增壓器補充。然而，通過減少氣缸數(shù)，主要的發(fā)動機激振階數(shù)(頻率)降低(例如在v6型發(fā)動機中發(fā)動機旋轉的3階，在直列4氣缸(l4)發(fā)動機中向旋轉的2階分量降低)，因此針對車輛的基本階數(shù)下的激振力增大。與此同時，高頻的發(fā)動機振動也增強，因此在當前的l4型發(fā)動機中使用的4點支架(單擺支架)搭載方式下，無法維持安靜性，需要選擇用于大型發(fā)動機的6點支架(十字型支架)搭載方式。在該情況下，通過由副框架實現(xiàn)的防振功能而能夠應對加速時的噪聲，但需要通過使用能動型支架而應對低頻的轟鳴聲。另外，在十字型支架搭載方式中，與單擺支架方式相比，與支架數(shù)增加相應地產生部件件數(shù)增加等成本、重量增大的問題。

對此，在本實施方式中，作為發(fā)動機而采用滿足上述(1)至(4)的前提條件的可變壓縮比發(fā)動機1，在活塞102的上下移動中，上連桿104和控制連桿106的移動的相位相反，由此能夠顯著抑制發(fā)動機旋轉的2階分量的上下方向的慣性力的產生。由此，在通過單擺支架方式實現(xiàn)的發(fā)動機1中，為了在右發(fā)動機支架3和左發(fā)動機支架4的2點處對全部自重進行支撐，對于需要使各發(fā)動機支架3、4的彈性體(隔離件)變硬的結構，能夠大幅降低上下方向的支架振動，因此能夠減小彈性體的上下方向的動態(tài)彈性。另外，關于作用于多連桿機構的各連桿104、105、106的重心的左右方向的力，由于作用于上連桿104和控制連桿106的力因相位相反而抵消，通過使下連桿105的重心與曲柄銷110的位置大致一致，還能夠顯著抑制左右方向的慣性力(2階分量)的產生。并且，能夠減小因燃燒而引起的扭矩變動，因慣性力而引起的扭矩變動和因燃燒而引起的扭矩變動由于相位相反而抵消，但在本實施方式這樣的多連桿機構101中，基于下連桿105的因慣性力而引起的扭矩變動較大，因此能夠降低低轉速區(qū)域中的扭矩變動。

而且，因采用具有多連桿機構101的可變壓縮比發(fā)動機1而產生的問題，即，對于上扭矩桿6需要降低軸向的特征值而提高防振特性，但與此同時俯仰方向的特征值也降低，在低負荷時，有時激起俯仰振動而使得轟鳴聲成為問題。然而，在本實施方式中，如上所述，由能動型防振裝置構成上扭矩桿6，通過該減振控制來抑制因上扭矩桿6的共振而增大的轟鳴聲。根據以上說明，能夠提供燃油性能、動力性能(輸出扭矩)以及減振(安靜)性能取得了平衡的車輛。

《第1實施方式》

在將作為上述能動型防振裝置的上扭矩桿6安裝于可變壓縮比發(fā)動機1與車體之間時，在本實施方式中，如圖6所示，將上扭矩桿6的第2彈性連結部62連結于可變壓縮比發(fā)動機1的上部、且連結于從該可變壓縮比發(fā)動機1的重心通過的鉛直線上。另外，第1彈性連結部31沿發(fā)動機1的轉動(roll)方向以使得桿主體63成為水平的方式與車體連結。此外，作為該布局的前提，本實施方式的可變壓縮比發(fā)動機1相對于車體以單擺支架方式而搭載(支撐)，以使得活塞102的往返移動軸與鉛直方向一致。

可變壓縮比發(fā)動機1在低負荷時呈現(xiàn)出激起上扭矩桿6的俯仰振動的趨勢，但通過將上扭矩桿6的第2彈性連結部62安裝于成為可變壓縮比發(fā)動機1的振動的旋轉中心的重心的鉛直線上，振動的旋轉范圍變?yōu)樽钚。蛏吓ぞ貤U6的輸入變?yōu)樽钚?。因此，減振效果最佳。另外，根據該布局，向上扭矩桿6的上下振動的輸入也最小，因此還具有難以激起上扭矩桿6的俯仰振動的效果。并且，對于可變壓縮比發(fā)動機1而言，氣缸102從曲軸103的旋轉軸中心103c偏置，因此在與其他發(fā)動機部件的關系方面，也存在將上扭矩桿6的第2彈性連結部62設定于該位置的自由度。

此外，如圖6所示，如果將上扭矩桿6的第2彈性連結部62設定于可變壓縮比發(fā)動機1的重心的鉛直線上、且將上扭矩桿6安裝為水平，則難以激起上扭矩桿6的俯仰振動。然而，嚴格而言，與可變壓縮比發(fā)動機1的重心位置和上扭矩桿6的第2彈性連結部62之間的距離相應地，向第2彈性連結部62輸入的來自發(fā)動機1的激振力(振動)略微具有俯仰方向上的分量。因此，如果能夠容許車體和可變壓縮比發(fā)動機1在發(fā)動機艙內的布局，則例如圖7a所示，可以使可變壓縮比發(fā)動機1以重心為中心而向前方傾斜、且將上扭矩桿6安裝為水平。或者，可以取而代之地，如圖7b所示，將可變壓縮比發(fā)動機1相對于車體搭載于鉛直方向上，并且將上扭矩桿6安裝為向后下方傾斜。任何傾斜角度均設定為使得輸入至上扭矩桿6的激振力的俯仰方向的分量變?yōu)榱愕慕嵌?，換言之，設定為使得激振力與上扭矩桿6的桿軸方向c一致。由此，難以更進一步激起上扭矩桿6的俯仰振動，能夠通過致動器64的減振控制而抑制低負荷時所產生的轟鳴聲。

《第2實施方式》

在上述第1實施方式中，對上下振動未輸入至上扭矩桿6、或者即使輸入也是能夠忽略的程度的上下振動的情況下的防振裝置進行了說明。然而，在變?yōu)橐蚰撤N原因而將上限振動輸入至上扭矩桿6的條件的情況下，只要以下述方式構成上扭矩桿6的構造即可。即，在將包含桿主體62以及致動器64在內的上扭矩桿6的質量設為m、將上扭矩桿6的慣性矩設為i、將從上扭矩桿6的重心至車體側的安裝中心的第1距離設為a、且將從上扭矩桿6的重心至可變壓縮比發(fā)動機1的安裝中心的第2距離設為b時，以使得i/mab≤1±0.1的關系成立的方式設定上扭矩桿6的質量、形狀等。即，在本例的上扭矩桿6中，90％≤i/mab≤110％的關系成立。詳細原理如此處作為文獻而引入且構成本申請說明書的一部分的、本發(fā)明人的國際公開wo2013/161544所述。

概括而言，關于用于將從可變壓縮比發(fā)動機1向車體傳遞的力切斷的上扭矩桿6的動態(tài)彈性特性，對與車輛上下方向(上扭矩桿的俯仰、反彈成為問題的方向)相關的運動方程式進行整理，變?yōu)閒z/z0·cosωt＝kz1kz2(i－mab)ω²/α，在i－mab＝0(i/mab＝1)時，動態(tài)彈性常數(shù)無限地減小。對于上扭矩桿6的質量m、該上扭矩桿6的慣性矩i、從該上扭矩桿6的重心至兩端的每一個端部的距離a、b，通過適當?shù)卦O定作為剛性體的上扭矩桿6的質量、形狀而能夠成為i/mab≤1±0.1。由此，能夠抑制從可變壓縮比發(fā)動機1傳遞而產生的車內噪聲。

圖8是將設定了質量、形狀等的上扭矩桿6安裝于可變壓縮比發(fā)動機1的上部與車體之間以使得i/mab≤1±0.1的關系成立的剖視圖。如圖8所示，在與安裝于可變壓縮比發(fā)動機1的其他部件的關系中，在無法如圖6、圖7a或者圖7b所示將第2彈性連結部62安裝于可變壓縮比發(fā)動機1的重心的鉛直線上的情況下，經由扭矩桿托架7等而將上扭矩桿6的第2彈性連結部62連結于該扭矩桿托架7的一端，將該扭矩桿托架7的另一端連結于可變壓縮比發(fā)動機1。

另外，本實施方式的上扭矩桿6，相對于作為減振目的的發(fā)動機的運轉區(qū)域中的第1距離a以及第2距離b，以使得上述i/mab≤1±0.1的關系成立的方式對上扭矩桿6的質量、形狀等進行了設定。此處，對于上述i/mab≤1±0.1的關系，可以采用考慮了上扭矩桿6的扭轉剛性的要素的關系式。另外，如上所述，在本實施方式中，以可變壓縮比發(fā)動機1的低負荷時的減振控制為主要目的，針對該低負荷時的第1距離a以及第2距離b，以使得上述i/mab≤1±0.1的關系成立的方式對上扭矩桿6的質量、形狀等進行設定。另外，本實施方式的上扭矩桿6未必需要安裝為水平，只要上述i/mab≤1±0.1的關系成立，就能夠形成為與發(fā)動機艙內的布局相應的姿態(tài)。

如上所述，根據本實施方式的車輛用防振裝置，能夠在低轉速下產生高扭矩、且利用作為能動型防振裝置的上扭矩桿6對其扭矩進行支撐以發(fā)揮防振特性，因此特別是能夠抑制低負荷運轉區(qū)域的轟鳴聲等。即，能夠提供燃油性能、動力性能、且具有v6型發(fā)動機排列的安靜的室內環(huán)境的車輛。

上述控制部65相當于本發(fā)明所涉及的控制單元。

標號的說明

1…發(fā)動機

101…多連桿機構(壓縮比可變機構)

102…活塞

103…曲軸

103c…曲軸的旋轉軸中心

104…上連桿

105…下連桿

106…控制連桿

107…活塞銷

108…上銷

109…控制銷

110…曲柄銷

110c…曲柄銷的中心

111…連結孔

112…軸頸部

113…配重件

114…控制軸

115…偏心軸(擺動軸)

116…氣缸體

117…致動器

2…副框架

3…右發(fā)動機支架

4…左發(fā)動機支架

5…下扭矩桿

6…上扭矩桿

7…扭矩桿托架

61…第1彈性連接部

611…外筒

612…彈性體

613…內筒

62…第2彈性連接部

621…外筒

622…彈性體

623…內筒

63…桿主體

631…致動器室

632、633、634…通孔

64…致動器

641…慣性配重件

642…線圈

643…鐵芯

644…永磁體

645…彈性支撐彈簧

646…軸

65…控制部

66…電源

67…振動檢測傳感器

c…桿主體的軸向