JPS6112436A - 車輌の振動制御装置 - Google Patents
車輌の振動制御装置Info
- Publication number
- JPS6112436A JPS6112436A JP13459484A JP13459484A JPS6112436A JP S6112436 A JPS6112436 A JP S6112436A JP 13459484 A JP13459484 A JP 13459484A JP 13459484 A JP13459484 A JP 13459484A JP S6112436 A JPS6112436 A JP S6112436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- vehicle body
- actuator
- engine
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
- F16F7/1011—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass by electromagnetic means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は車輌のエンジンからの変動トルク外乱によっ
て励起される車体振動を抑制する車輌の振動制御装置に
関するものである。
て励起される車体振動を抑制する車輌の振動制御装置に
関するものである。
自動車等の車輌の重要な技術課題の一つに振動に関して
乗心地等の快適車輌の追求がある。従来、乗心地の向上
に関連して車体を支持するショックアプンーバの減衰力
制御装置の装着、さらにはエンジンを支持するマウント
機構に振動吸収機能を付与する等の工夫′ｆ！：施こし
て車体振動の低減を図っている。ところが横置きエンジ
ンでＦＦ（フロントエンシ１ン、フロントドライブ）方
式では特にエンジンの駆動反トルクが大きくな９、その
方向が車体の振動方向と一致するためにエンジンからの
変動トルクがエンジンマウントを介して伝達され、車体
の振動が過大に励起される問題が表面化する。エンジン
マウントはエンジンと車体の接７゜で、設計時Ｋに多く
の検討課題があｐ、次のような相反する条件を満足しな
ければならない。′ｒなわち、駆動反トルクが大きい領
域ではエンジンおよびマフラー等の排気系の変位を制限
するため、エンジンマウントは剛性にする必要があり、
アイドリンクおよび中高回転域における比較的トルクが
小さい領域では振動絶縁を主目的としてマウントは低剛
性にする必要がある。これら相反する条件を高次元に実
現する手段は極めて困難で、また車体の曲げモード振動
の固有振動数がアイドリンク回転数域に近接ないしに一
致する場合、車体の振動が極めて太きくなシ、乗心地が
低下する問題がある。これはエンジンマウントを含めて
車体振動の低減は車輌の乗心地、快適性の向上を図る上
で重要な技術課題である。特に横置きエンジンでＦＦ駆
動方式を採用する車輌では、アイドリンク回転数領域に
車体の固有振動数が近接ないしけ存在すること、さらに
は変動トルクの方向が車体の振動の方向と一致するなど
によって車体には過度の振動が励起され、乗心地や快適
性などの低下には著しいものがあった。
乗心地等の快適車輌の追求がある。従来、乗心地の向上
に関連して車体を支持するショックアプンーバの減衰力
制御装置の装着、さらにはエンジンを支持するマウント
機構に振動吸収機能を付与する等の工夫′ｆ！：施こし
て車体振動の低減を図っている。ところが横置きエンジ
ンでＦＦ（フロントエンシ１ン、フロントドライブ）方
式では特にエンジンの駆動反トルクが大きくな９、その
方向が車体の振動方向と一致するためにエンジンからの
変動トルクがエンジンマウントを介して伝達され、車体
の振動が過大に励起される問題が表面化する。エンジン
マウントはエンジンと車体の接７゜で、設計時Ｋに多く
の検討課題があｐ、次のような相反する条件を満足しな
ければならない。′ｒなわち、駆動反トルクが大きい領
域ではエンジンおよびマフラー等の排気系の変位を制限
するため、エンジンマウントは剛性にする必要があり、
アイドリンクおよび中高回転域における比較的トルクが
小さい領域では振動絶縁を主目的としてマウントは低剛
性にする必要がある。これら相反する条件を高次元に実
現する手段は極めて困難で、また車体の曲げモード振動
の固有振動数がアイドリンク回転数域に近接ないしに一
致する場合、車体の振動が極めて太きくなシ、乗心地が
低下する問題がある。これはエンジンマウントを含めて
車体振動の低減は車輌の乗心地、快適性の向上を図る上
で重要な技術課題である。特に横置きエンジンでＦＦ駆
動方式を採用する車輌では、アイドリンク回転数領域に
車体の固有振動数が近接ないしけ存在すること、さらに
は変動トルクの方向が車体の振動の方向と一致するなど
によって車体には過度の振動が励起され、乗心地や快適
性などの低下には著しいものがあった。
第１図は車輌の車体振動の発生メカニズムを示すもので
、図において、１はエンソン、２．３ｆｉエンシ“ン１
の前方および後方部を弾性的には支持するフロントエン
ジンマウントト、リアーエンジンマウント、４は車体で
、エンジン１が上記両エンシ゛ンマウント２，３を介し
て車体４に装着される。５は車体４上に設置される座席
である。
、図において、１はエンソン、２．３ｆｉエンシ“ン１
の前方および後方部を弾性的には支持するフロントエン
ジンマウントト、リアーエンジンマウント、４は車体で
、エンジン１が上記両エンシ゛ンマウント２，３を介し
て車体４に装着される。５は車体４上に設置される座席
である。
上記横置きエンシ′ン車でのエンジン１のシリンダは複
数個あり、その配列は車体４に対して横断する方向すな
わち長手方向に直角方向に配列される。このためエンジ
ンを駆動させると、エンジンＩの挙動に第１図の矢印で
示すようにシリンダの圧力変動に伴なうトルクを受けて
駆動軸を回転中心とするロッキング振動の励起が卓越す
る。一方、車体４の振動特性には第１図の破線で示すよ
うに車体全体が曲は変形する弾性モードで振動する固有
振動数（通常は約２５ Ｈｚ ）が存在する。特にエン
ジン１のロッキング振動の周波数と、車体４の固有振動
数とが近接ないしにＦ一致するアイドリンク回転数領域
では、車体４け共振現象によって過度の振動が励起され
、車体４上に設置される座席５に振動が伝達されること
になり、乗心地や快適性が低下し、乗員に肉体的、精神
的な苦痛を与える。
数個あり、その配列は車体４に対して横断する方向すな
わち長手方向に直角方向に配列される。このためエンジ
ンを駆動させると、エンジンＩの挙動に第１図の矢印で
示すようにシリンダの圧力変動に伴なうトルクを受けて
駆動軸を回転中心とするロッキング振動の励起が卓越す
る。一方、車体４の振動特性には第１図の破線で示すよ
うに車体全体が曲は変形する弾性モードで振動する固有
振動数（通常は約２５ Ｈｚ ）が存在する。特にエン
ジン１のロッキング振動の周波数と、車体４の固有振動
数とが近接ないしにＦ一致するアイドリンク回転数領域
では、車体４け共振現象によって過度の振動が励起され
、車体４上に設置される座席５に振動が伝達されること
になり、乗心地や快適性が低下し、乗員に肉体的、精神
的な苦痛を与える。
第２図に従来の振動低減装置を示す。図において、６は
車体４に装着するアクチュエータ、７は車体４に固着し
、車体４の振動を検出する振動センサ、８は振動センサ
７からの振動検出信号にもとすいてアクチュエータ６を
駆動させる制御回路である。第３図は制御回路８のブロ
ック図で、８１は振動検出回路、８２は演算回路、８３
は駆動回路である〇 次に動作について説明する。車体４に固定される振動セ
ンサ７によって車体振動を電気信号に変換し取出す。一
般にはこの電気信号に振動加速度信号として検出する。
車体４に装着するアクチュエータ、７は車体４に固着し
、車体４の振動を検出する振動センサ、８は振動センサ
７からの振動検出信号にもとすいてアクチュエータ６を
駆動させる制御回路である。第３図は制御回路８のブロ
ック図で、８１は振動検出回路、８２は演算回路、８３
は駆動回路である〇 次に動作について説明する。車体４に固定される振動セ
ンサ７によって車体振動を電気信号に変換し取出す。一
般にはこの電気信号に振動加速度信号として検出する。
電気信号は振動検出回路８１に入力され増幅される。車
体４の振動低減のためには、通常ダンピング効果を付与
することにより、正体４の過渡振動特性を向上させるこ
とが有効で、そのため上記振動加速度を振動速度信号に
変換し、振動速度信号に比例する制御力を車体４に印加
させる。演算回路８２は振動速度信号に変換するための
回路で主に積分回路よ多構成される。駆動回路８３は振
動速度信号に応じた制御力を発生させるためにアクチュ
エータ６に駆動パワーを供給するためのものである。上
記の構成によりアクチュエータ６で発生する振動速度に
比例する制御力を車体４に印加させるため、車体のダン
ピング特性が向上し、振動の低減が図れる。
体４の振動低減のためには、通常ダンピング効果を付与
することにより、正体４の過渡振動特性を向上させるこ
とが有効で、そのため上記振動加速度を振動速度信号に
変換し、振動速度信号に比例する制御力を車体４に印加
させる。演算回路８２は振動速度信号に変換するための
回路で主に積分回路よ多構成される。駆動回路８３は振
動速度信号に応じた制御力を発生させるためにアクチュ
エータ６に駆動パワーを供給するためのものである。上
記の構成によりアクチュエータ６で発生する振動速度に
比例する制御力を車体４に印加させるため、車体のダン
ピング特性が向上し、振動の低減が図れる。
第４図はアクチュエータ６に付加マスの慣性力を利用し
て制御力を車体４に作用させる動電型リニアアクチュエ
ータを適用した場合の構成図である。図中、６１σ永久
磁石、６２は円筒状のヨーク、６３はコイル、６４にコ
イル６３を支持するコイルサポート、６５ＦＸヨーク６
２の上下端部に配設されヨーク６２を保持する支持ばね
、６６はヨーク６２を貫通したカイト俸、６７はヨーク
６２の上下端部に固着したスライドベアリングで、ガイ
ド棒６６に沿って摺動し、ヨーク６２は上下方向にリニ
アに駆動される。６８はケーシングである。上記のリニ
アアクチュエータの動作について説明すると、永久磁石
６１は半径方向に着磁されてヨーク６２に固着され、磁
気回路を形成してコイル６２が挿入される空隙では所定
の磁束密度が生ずる。これによりコイル６２に駆動回路
８３よシ駆動電流が供給されると、電磁無学作用によっ
てコイル６３と永久磁石６１との間には電磁力が発生す
る。この時、作用９反作用の原理に基づきコイル６３に
生じた電磁力はコイルサポート６４を介して車体４に固
着されるケーシング６８へ伝達され車体４に作用する。
て制御力を車体４に作用させる動電型リニアアクチュエ
ータを適用した場合の構成図である。図中、６１σ永久
磁石、６２は円筒状のヨーク、６３はコイル、６４にコ
イル６３を支持するコイルサポート、６５ＦＸヨーク６
２の上下端部に配設されヨーク６２を保持する支持ばね
、６６はヨーク６２を貫通したカイト俸、６７はヨーク
６２の上下端部に固着したスライドベアリングで、ガイ
ド棒６６に沿って摺動し、ヨーク６２は上下方向にリニ
アに駆動される。６８はケーシングである。上記のリニ
アアクチュエータの動作について説明すると、永久磁石
６１は半径方向に着磁されてヨーク６２に固着され、磁
気回路を形成してコイル６２が挿入される空隙では所定
の磁束密度が生ずる。これによりコイル６２に駆動回路
８３よシ駆動電流が供給されると、電磁無学作用によっ
てコイル６３と永久磁石６１との間には電磁力が発生す
る。この時、作用９反作用の原理に基づきコイル６３に
生じた電磁力はコイルサポート６４を介して車体４に固
着されるケーシング６８へ伝達され車体４に作用する。
一方、永久磁石６１に発生する電磁力はヨーク６２を支
持する支持ばね６５の復元力とヨーク６２と永久磁石６
１の慣性力との和とつり合う。
持する支持ばね６５の復元力とヨーク６２と永久磁石６
１の慣性力との和とつり合う。
上記の力学的モデルを第５図に示す。９けヨーク６２と
永久磁石６１の質量の和の付加マスで、支持ばね６５は
ばね定数Ｒｄである。また、Ｕは車体４の振動速度に比
例する電磁的作用にもとず〈制御力で、車体４には付加
マス９の慣性力とつり合いながら制御力Ｕｆｌ車体に印
加され、車体４にはダンピング作用として働く。また支
持ばね６５はヨーク６２の中立位置を確保するためのも
のである。
永久磁石６１の質量の和の付加マスで、支持ばね６５は
ばね定数Ｒｄである。また、Ｕは車体４の振動速度に比
例する電磁的作用にもとず〈制御力で、車体４には付加
マス９の慣性力とつり合いながら制御力Ｕｆｌ車体に印
加され、車体４にはダンピング作用として働く。また支
持ばね６５はヨーク６２の中立位置を確保するためのも
のである。
従来の振動制御装置は以上のように構成されているため
、アクチュエータ６０発生する制御力Ｕは車体４に対し
ては正のダンピング作用として働くので車体４の振動特
性は改善されて振動低減が図れるが、しかし付加マス９
と支持ばね６５から形成されるアクチュエータ６の振動
系に対しては制御力Ｕの極性は相い異なるため負のダン
ピング作用として働く。このためアクチュエータ６の付
加マス９の振動安定性は低下し、場合によっては不安定
な振動が励起され、振動制御装置としての機能が損なわ
れる欠点があった。
、アクチュエータ６０発生する制御力Ｕは車体４に対し
ては正のダンピング作用として働くので車体４の振動特
性は改善されて振動低減が図れるが、しかし付加マス９
と支持ばね６５から形成されるアクチュエータ６の振動
系に対しては制御力Ｕの極性は相い異なるため負のダン
ピング作用として働く。このためアクチュエータ６の付
加マス９の振動安定性は低下し、場合によっては不安定
な振動が励起され、振動制御装置としての機能が損なわ
れる欠点があった。
この発明け、かかる欠点を改善する目的でなされたもの
で、アクチュエータ内に粘性油を充満させたことによっ
て、アクチュエータの振動安定性を向上させて安定に動
作する振動制御装置を提供するものである。
で、アクチュエータ内に粘性油を充満させたことによっ
て、アクチュエータの振動安定性を向上させて安定に動
作する振動制御装置を提供するものである。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第６図はこの発明のアクチュエータの構成図で、第４図
と同一符号は同一部分であるので説明は省略する。】０
けアクチュエータ６内に充満させた粘性油で、この粘性
油１０はアクチュエータの可動部分であるヨーク６２お
よび永久磁石６１に接するようにしである。
と同一符号は同一部分であるので説明は省略する。】０
けアクチュエータ６内に充満させた粘性油で、この粘性
油１０はアクチュエータの可動部分であるヨーク６２お
よび永久磁石６１に接するようにしである。
上記の構成によって、粘性油１０の流体力学的な粘性剪
断効果によシ、付加マス９に相描する部分に速度に比例
する抵抗力が生じ、付加マス９のダンピング作用となる
。第７図は上記の粘性剪断効果を力学的モデルとしで示
したもので、付加マス９と支持ばね６２間に粘性減衰効
果Ｃｄが付与される。この粘性減衰効果によって振動制
御にもとず〈負のダンピング作用としての制御力Ｕが作
用してもアクチュエータ６の付加マス９と支持ばね６２
の振動系に動作安定領域が拡大され不安定状態となるこ
ともない。したがって振動制御装置としての機能も損な
うことなく安定に動作する。
断効果によシ、付加マス９に相描する部分に速度に比例
する抵抗力が生じ、付加マス９のダンピング作用となる
。第７図は上記の粘性剪断効果を力学的モデルとしで示
したもので、付加マス９と支持ばね６２間に粘性減衰効
果Ｃｄが付与される。この粘性減衰効果によって振動制
御にもとず〈負のダンピング作用としての制御力Ｕが作
用してもアクチュエータ６の付加マス９と支持ばね６２
の振動系に動作安定領域が拡大され不安定状態となるこ
ともない。したがって振動制御装置としての機能も損な
うことなく安定に動作する。
なお、この発明は車輌以外、一般的構造物、例えば工作
機械、建物、アンテナ等の振動が問題となるものにも広
く適用可能である。
機械、建物、アンテナ等の振動が問題となるものにも広
く適用可能である。
以上説明したようにこの発明によれば、アクチュエータ
内に粘性油を充満したことにより、アクチュエータの動
作安定領域を拡大すると共に、大幅に安定性全向上させ
ることができ、振動制御装置としての制振機能に極めて
向上し、信頼性の高いものが得られ、特に車輌の場合に
おいて乗心地や快適性の向上を図ることができる効果が
ある。
内に粘性油を充満したことにより、アクチュエータの動
作安定領域を拡大すると共に、大幅に安定性全向上させ
ることができ、振動制御装置としての制振機能に極めて
向上し、信頼性の高いものが得られ、特に車輌の場合に
おいて乗心地や快適性の向上を図ることができる効果が
ある。
第１図は車輌の振動発生メカニズムの図、第２図は従来
の振動制御装置の構成図、第３図は制御回路のブロック
図、第４図はアクチュエータの断面図、第５図は力学的
モデル図、第６図はこの発明によるアクチュエータの一
実施例を示す断面図、第７図に同じく力学的モデル図で
ある。 】・・・エンシ９ン、４・・・Ｊｕｔ、 ６・・・アク
チュエータ、７・・・振動センサ、８・・・制御囲路、
９・・・付加マス、１０・・・粘性油。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す０
の振動制御装置の構成図、第３図は制御回路のブロック
図、第４図はアクチュエータの断面図、第５図は力学的
モデル図、第６図はこの発明によるアクチュエータの一
実施例を示す断面図、第７図に同じく力学的モデル図で
ある。 】・・・エンシ９ン、４・・・Ｊｕｔ、 ６・・・アク
チュエータ、７・・・振動センサ、８・・・制御囲路、
９・・・付加マス、１０・・・粘性油。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す０
Claims (1)
- エンジンからの変動トルク外乱を受けて振動が生ずる車
体へ装着するアクチュエータ、車体の振動加速度を検出
する振動センサ、この振動センサからの加速度信号を速
度信号に変換し、アクチュエータを駆動させる制御回路
、上記アクチュエータが制御力発生部分と可動部分から
形成され制御力を可動部分の慣性反力を利用して車体に
印加される振動制御装置において、上記アクチュエータ
の動作安定領域を拡大するためにアクチュエータ内に粘
性油を充満させたことを特徴とする車輌の振動制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13459484A JPS6112436A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車輌の振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13459484A JPS6112436A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車輌の振動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6112436A true JPS6112436A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15132035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13459484A Pending JPS6112436A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 車輌の振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6112436A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5816587A (en) * | 1996-07-23 | 1998-10-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for reducing brake shudder |
| EP2610522A4 (en) * | 2010-08-23 | 2014-02-26 | Bridgestone Corp | TORQUE ROD AND ENGINE MOUNTING SYSTEM THEREWITH |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP13459484A patent/JPS6112436A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5816587A (en) * | 1996-07-23 | 1998-10-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for reducing brake shudder |
| EP2610522A4 (en) * | 2010-08-23 | 2014-02-26 | Bridgestone Corp | TORQUE ROD AND ENGINE MOUNTING SYSTEM THEREWITH |
| US9689457B2 (en) | 2010-08-23 | 2017-06-27 | Bridgestone Corporation | Torque rod and engine mounting system for using same |
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