JP2008055970A - Variable support stiffness mount device, and variable stiffness mount - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばパワーユニット等の重量物の車体に対する支持剛性を変化させ得る支持剛性可変マウント装置及び該支持剛性可変マウント装置を構成する可変剛性マウントに関する。 The present invention relates to a support stiffness variable mount device capable of changing the support stiffness of a heavy object such as a power unit with respect to a vehicle body, and a variable stiffness mount constituting the support stiffness variable mount device.
側面衝突を予測した場合に強制的に転舵させることで、乗員の保護性を向上する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記の如き従来の技術では、転舵方向によっては、乗員が慣性によって車体側部に近づいてしまう場合が生じ得る。 However, in the conventional techniques as described above, depending on the steering direction, there may occur a case where the occupant approaches the side of the vehicle body due to inertia.
本発明は、上記事実を考慮して、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができる支持剛性可変マウント装置、及び該支持剛性可変マウント装置を構成する可変剛性マウントを得ることが目的である。 In consideration of the above-described facts, the present invention provides a variable support rigidity mount device that can prevent a passenger in a vehicle from approaching the inner surface of a vehicle body in the event of a vehicle collision, and a variable rigidity mount that constitutes the variable support rigidity mount device. Is the purpose.
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、車体に対し重量物を支持し、前記車体に対する前記重量物の支持剛性を変化させ得る可変剛性マウントと、車両の衝突を検知又は予測した場合に、該車両の衝突による回転挙動を調整するように、前記可変剛性マウントによる前記重量物の支持剛性を制御する制御手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, a variable support rigidity mount device according to the first aspect of the present invention includes a variable rigidity mount capable of supporting a heavy object with respect to a vehicle body and changing the support rigidity of the heavy object with respect to the vehicle body, and a vehicle. Control means for controlling the support rigidity of the heavy object by the variable rigidity mount so as to adjust the rotational behavior due to the collision of the vehicle when a collision is detected or predicted.
請求項1記載の支持剛性可変マウント装置では、可変剛性マウントの支持剛性を変化させることで、例えば、車体と重量物との接続状態を弾性的な接続状態と剛的(固定的)な接続状態とを切り替え得る。これにより、例えば衝突時の車両の等価的(動的)な質量や重心位置を制御することが可能になる。ここで、車両の衝突を検知又は予測した制御手段は、車体の回転挙動(水平面内の回転)を調整するように可変剛性マウントの支持剛性を制御するので、衝突時の衝突外力による車両の回転挙動を好ましい挙動に制御し得る。これにより、例えば車体内面が乗員から離間させたり、車体内面の乗員に対する近接速度を遅くしたりする車両の回転挙動を生じさせることができる。 In the variable support rigidity mount device according to claim 1, for example, by changing the support rigidity of the variable rigidity mount, for example, the connection state between the vehicle body and the heavy object is changed between an elastic connection state and a rigid (fixed) connection state. And can be switched. Thereby, for example, it is possible to control the equivalent (dynamic) mass and the position of the center of gravity of the vehicle at the time of a collision. Here, the control means that detects or predicts the collision of the vehicle controls the support rigidity of the variable rigid mount so as to adjust the rotational behavior (rotation in the horizontal plane) of the vehicle body, so that the rotation of the vehicle due to the collision external force at the time of the collision is controlled. The behavior can be controlled to a favorable behavior. Thereby, for example, it is possible to cause a rotational behavior of the vehicle in which the inner surface of the vehicle body is separated from the occupant or the proximity speed of the inner surface of the vehicle body to the occupant is reduced.
このように、請求項1記載の支持剛性可変マウント装置では、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができる。 As described above, in the variable support rigidity mount device according to the first aspect, it is possible to prevent the occupant in the vehicle from approaching the inner surface of the vehicle body at the time of the vehicle collision.
請求項2記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、車体にパワーユニットを支持し、前記車体に対する前記パワーユニットの支持剛性を変化させ得る可変剛性マウントと、車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、該車両の重心が側面衝突荷重の入力位置に近づくように、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を制御する制御手段と、を備えている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a variable support rigidity mount device that supports a power unit on a vehicle body, and can detect or predict a side collision of the vehicle with a variable rigidity mount that can change the support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body. And a control means for controlling the support rigidity of the power unit by the variable rigidity mount so that the center of gravity of the vehicle approaches the input position of the side collision load.
請求項2記載の支持剛性可変マウント装置では、可変剛性マウントの支持剛性を変化させることで、例えば、車体とパワーユニットとの接続状態を弾性的な接続状態と剛的(固定的)な接続状態とを切り替え得る。これにより、例えば衝突時の車両の等価的(動的)な質量や重心位置を制御することが可能になる。ここで、車両の側面衝突を検知又は予測した制御手段は、車両の重心が側面衝突荷重の入力位置に近づくように可変剛性マウントの支持剛性を制御するので、側面衝突時の衝突外力による車両を回転(水平面内の回転)させようとするモーメントを小さく抑えることができる。これにより、側面衝突に伴い車両が回転することで車体内面が乗員に近接することを抑制することができる。 In the support rigidity variable mount device according to claim 2, for example, by changing the support rigidity of the variable rigidity mount, the connection state between the vehicle body and the power unit is changed from an elastic connection state to a rigid (fixed) connection state. You can switch. Thereby, for example, it is possible to control the equivalent (dynamic) mass and the position of the center of gravity of the vehicle at the time of a collision. Here, the control means that detects or predicts the side collision of the vehicle controls the support rigidity of the variable rigid mount so that the center of gravity of the vehicle approaches the input position of the side collision load. The moment to rotate (rotate in the horizontal plane) can be kept small. Thereby, it can suppress that a vehicle body inner surface adjoins a passenger | crew by rotating a vehicle with a side collision.
このように、請求項2記載の支持剛性可変マウント装置では、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができる。 Thus, in the support rigidity variable mount device according to the second aspect, it is possible to suppress the occupant in the vehicle from approaching the inner surface of the vehicle body at the time of the vehicle collision.
請求項3記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、車体にパワーユニットを支持し、前記車体に対する前記パワーユニットの支持剛性を変化させ得る可変剛性マウントと、車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、該車両の重心が側面衝突荷重の入力位置と乗員の乗車位置との中間位置に近づくように、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を制御する制御手段と、を備えている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a variable support rigidity mount device that supports a power unit on a vehicle body, and can detect or predict a side collision of the vehicle with a variable rigidity mount that can change the support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body. And a control means for controlling the support rigidity of the power unit by the variable rigidity mount so that the center of gravity of the vehicle approaches an intermediate position between the input position of the side collision load and the occupant's boarding position.
請求項3記載の支持剛性可変マウント装置では、可変剛性マウントの支持剛性を変化させることで、例えば、車体とパワーユニットとの接続状態を弾性的な接続状態と剛的(固定的)な接続状態とを切り替え得る。これにより、例えば衝突時の車両の等価的(動的)な質量や重心位置を制御することが可能になる。ここで、車両の側面衝突を検知又は予測した制御手段は、例えば乗員乗車位置検出手段からの信号に基づいて検知した(検知していた)乗員乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置に、車両の重心が近づくように可変剛性マウントの支持剛性を制御する。これにより、車両重心に対し一方側に位置する乗員に対する車体内面の移動方向は、重心に対する他方側である衝突荷重による移動方向とは逆になり、車両は車体内面が乗員から離間するように回転(水平面内の回転)する。 In the support stiffness variable mount device according to claim 3, for example, by changing the support stiffness of the variable stiffness mount, the connection state between the vehicle body and the power unit is changed from an elastic connection state to a rigid (fixed) connection state. You can switch. Thereby, for example, it is possible to control the equivalent (dynamic) mass and the position of the center of gravity of the vehicle at the time of a collision. Here, the control means that detects or predicts the side collision of the vehicle is, for example, an intermediate position between the occupant boarding position detected (detected) based on the signal from the occupant boarding position detection means and the input position of the side collision load. In addition, the support stiffness of the variable stiffness mount is controlled so that the center of gravity of the vehicle approaches. As a result, the movement direction of the inner surface of the vehicle body with respect to the occupant located on one side with respect to the vehicle center of gravity is opposite to the movement direction due to the collision load on the other side with respect to the center of gravity. (Rotate in a horizontal plane).
このように、請求項3記載の支持剛性可変マウント装置では、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができる。 Thus, in the support rigidity variable mount device according to the third aspect, it is possible to prevent the occupant in the vehicle from approaching the inner surface of the vehicle body at the time of the vehicle collision.
請求項4記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、車体にパワーユニットを支持し、前記車体に対する前記パワーユニットの支持剛性を変化させ得る可変剛性マウントと、車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を増大させる制御手段と、を備えている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a variable support rigidity mount device that supports a power unit on a vehicle body and can detect or predict a side collision of the vehicle with a variable rigidity mount that can change the support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body. And control means for increasing the support rigidity of the power unit by the variable rigidity mount.
請求項4記載の支持剛性可変マウント装置では、可変剛性マウントの支持剛性を変化させることで、例えば、車体とパワーユニットとの接続状態を弾性的な接続状態と剛的(固定的)な接続状態とを切り替え得る。これにより、例えば衝突時の車両の等価的(動的)な質量を制御することが可能になる。ここで、車両の側面衝突を検知又は予測した制御手段は、可変剛性マウントによるパワーユニットの支持剛性を増大させる。これにより、車両の等価的な質量が増大し、側面衝突荷重による車両の移動量が小さく抑えられる。 In the support rigidity variable mount device according to claim 4, for example, by changing the support rigidity of the variable rigidity mount, the connection state between the vehicle body and the power unit is changed from an elastic connection state to a rigid (fixed) connection state. You can switch. This makes it possible to control the equivalent (dynamic) mass of the vehicle at the time of a collision, for example. Here, the control means that detects or predicts the side collision of the vehicle increases the support rigidity of the power unit by the variable rigidity mount. As a result, the equivalent mass of the vehicle increases, and the amount of movement of the vehicle due to the side collision load is kept small.
このように、請求項4記載の支持剛性可変マウント装置では、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができる。 Thus, in the support rigidity variable mount device according to the fourth aspect, it is possible to prevent the occupant in the vehicle from approaching the inner surface of the vehicle body at the time of the vehicle collision.
請求項5記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の支持剛性可変マウント装置において、前記制御手段は、前記車両の衝突又は側面衝突を検知又は予測しない場合に、該車両のフロア振動が抑制されるように、前記可変剛性マウントによる前記重量物又は前記パワーユニットの支持剛性を制御する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the variable support rigidity mount device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the control means detects a collision or a side collision of the vehicle. Or, when not predicted, the support rigidity of the heavy object or the power unit by the variable rigidity mount is controlled so that the floor vibration of the vehicle is suppressed.
請求項5記載の支持剛性可変マウント装置では、例えば車両の通常走行時やアイドル時に、可変剛性マウントの支持剛性を調整することで、車両のフロア振動が抑制される。すなわち、衝突(側面衝突)時の乗員保護及び通常時の振動騒音性能の向上を図ることができる。 In the variable support rigidity mount device according to the fifth aspect, for example, the floor vibration of the vehicle is suppressed by adjusting the support rigidity of the variable rigidity mount during normal driving or idling of the vehicle. That is, occupant protection during a collision (side collision) and improvement of vibration and noise performance during normal operation can be achieved.
請求項6記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、請求項5記載の支持剛性可変マウント装置において、前記可変剛性マウントは、電気粘性流体を内封しており、前記重量物又はパワーユニットと車体との車体上下方向の相対変位に伴って前記電気粘性流体が流動するオリフィスに設けられた第1電極と、前記重量物又はパワーユニットと車体との水平方向の相対変位に伴って前記液体が流動するオリフィスに設けられた第2電極とを有し、前記第1電極第2電極とが独立して電圧を印加可能に構成されている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a variable support rigidity mount device according to the fifth aspect, wherein the variable rigidity mount encloses an electrorheological fluid, and the heavy object or power unit and the vehicle body are enclosed. The liquid flows in accordance with the relative displacement in the horizontal direction between the first electrode provided in the orifice through which the electrorheological fluid flows with the relative displacement in the vertical direction of the vehicle body and the heavy object or the power unit and the vehicle body. A second electrode provided on the orifice, and the first electrode and the second electrode are configured to be able to apply a voltage independently.
請求項6記載の支持剛性可変マウント装置では、制御装置は、例えば重量物又はパワーユニットの車体に対する支持剛性を制御してフロア振動を抑制する際には、主に車体上下方向の剛性が調整されるように第1電極に印加する電圧を制御する。一方、車両の衝突や側面衝突の際に重量物又はパワーユニットの車体に対する支持剛性を調整する際には、第1及び第2電極に印加する電圧をそれぞれ制御する。これにより、例えば重量物又はパワーユニットの車体に対する支持剛性の調整範囲が広くなる。 In the support stiffness variable mount device according to claim 6, when the control device controls the support stiffness of the heavy object or the power unit with respect to the vehicle body to suppress floor vibration, for example, the stiffness in the vertical direction of the vehicle body is mainly adjusted. In this way, the voltage applied to the first electrode is controlled. On the other hand, when adjusting the support rigidity of the heavy object or the power unit with respect to the vehicle body in the event of a vehicle collision or a side collision, the voltages applied to the first and second electrodes are controlled. As a result, for example, an adjustment range of the support rigidity of the heavy object or the power unit with respect to the vehicle body is widened.
請求項7記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の支持剛性可変マウント装置において、前記可変剛性マウントは、液体を内封すると共に、前記重量物又はパワーユニットと車体との車体上下方向の相対変位に伴って前記液体が流動する第1オリフィスと、前記重量物又はパワーユニットと車体との車体前後方向の相対変位に伴って前記液体が流動する第2オリフィスと、前記重量物又はパワーユニットと車体との車幅方向の相対変位に伴って前記液体が流動する第3オリフィスとを有し、前記第1乃至第3オリフィスの少なくとも1つの流動抵抗を変化させることで、前記重量物又はパワーユニットの支持剛性を変化させるようになっている。 The support stiffness variable mount device according to claim 7 is the support stiffness variable mount device according to any one of claims 1 to 5, wherein the variable stiffness mount encloses liquid and The liquid flows in accordance with the relative displacement of the heavy object or power unit and the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle body, and the first orifice through which the liquid flows in association with the relative displacement of the heavy object or power unit and the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle body. A second orifice, and a third orifice through which the liquid flows in accordance with a relative displacement in the vehicle width direction between the heavy object or power unit and the vehicle body, and at least one flow resistance of the first to third orifices. By changing, the support rigidity of the heavy object or the power unit is changed.
請求項7記載の支持剛性可変マウント装置では、液体を内封している可変剛性マウントは、第1乃至第3オリフィスのうち少なくとも1つのオリフィスの流動抵抗を高くすることで、少なくとも該オリフィスに液体の流れ(せん断)を生じさせる方向に剛性が増す。 8. The variable support rigidity mounting device according to claim 7, wherein the variable rigidity mount enclosing the liquid increases the flow resistance of at least one of the first to third orifices to increase the flow resistance at least in the orifice. The rigidity increases in the direction in which the flow (shear) occurs.
請求項8記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、請求項7記載の支持剛性可変マウント装置において、前記可変剛性マウントは、電気粘性流体を内封しており、前記第1乃至第3オリフィスにそれぞれ設けた電極に独立して電圧を印加可能に構成されている。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a variable support stiffness mounting apparatus according to the seventh aspect, wherein the variable rigidity mount encloses an electrorheological fluid, and the first to third orifices. A voltage can be applied to each of the electrodes provided independently.
請求項8記載の支持剛性可変マウント装置では、第1乃至第3オリフィスに設けた電極間に電圧を印加すると、該電極間(オリフィス内)に存在する電気粘性流体の粘度(見かけの粘度)すなわち流動抵抗が増し、少なくとも該オリフィスに電気粘性流体の流れ(せん断)を生じさせる方向に剛性が増す。各オリフィスに設けた電極には独立して電圧の印加が可能であるため、車体上下方向、車体前後方向、車幅方向の各方向の剛性を独立して制御することができ、また各オリフィスの電極に電圧を印加した場合の剛性が高くなるので、剛性の変化範囲を大きくすることができる。この可変剛性マウントの構成は、例えば請求項5に示すフロア振動制御と衝突対応制御とを共に行う構成に好適に適用される。
In the support rigidity variable mounting apparatus according to
請求項9記載の発明に係る支持剛性可変マウント装置は、請求項7又は請求項8記載の支持剛性可変マウント装置において、前記可変剛性マウントは、内部に中央液室を形成する内筒と、前記内筒を同軸的に囲繞し該内筒との間に周囲液室を形成する外筒と、前記内筒と外筒とを連結する弾性体とを有して構成され、前記第1オリフィスは前記中央液室と周囲液室とを連通しており、前記第2オリフィスと第3オリフィスとは、前記周囲液室内で前記電気粘性流体の異なる方向の流れを生じるように設けられている。
The support stiffness variable mount device according to claim 9 is the support stiffness variable mount device according to claim 7 or
請求項9記載の支持剛性可変マウント装置では、内筒を外筒とを互いの軸線が車体上下方向に沿うように同軸的に配置した簡単な構造で、第1乃至第3オリフィスを形成することができる。 According to a ninth aspect of the present invention, the first to third orifices are formed with a simple structure in which the inner cylinder and the outer cylinder are coaxially arranged so that their axis lines are along the vertical direction of the vehicle body. Can do.
請求項10記載の発明に係る可変剛性マウントは、内部に中央液室を形成し、軸線方向が車体上下方向に一致するように配置される内筒と、前記内筒を同軸的に囲繞し該内筒との間に周囲液室を形成する外筒と、前記内筒と外筒とを互いに軸線方向一端側で連結する弾性体と、前記中央液室と内部液室とを連通し、前記内筒と外筒との軸線方向の相対変位に伴い液体の流れが生じる第1オリフィスと、前記周囲液室に設けられ、前記内筒と外筒との車体前後方向の相対変に伴い液体の流れが生じる第2オリフィスと、前記周囲液室に設けられ、前記内筒と外筒との車幅方向の相対変に伴い液体の流れが生じる第3オリフィスと、前記第1乃至第3オリフィスの流動抵抗を独立して変化させ得るオリフィス抵抗調整手段と、を備えている。 A variable-rigidity mount according to a tenth aspect of the invention includes a central liquid chamber formed therein, an inner cylinder disposed so that an axial direction coincides with a vertical direction of the vehicle body, and coaxially surrounding the inner cylinder, An outer cylinder that forms a surrounding liquid chamber between the inner cylinder, an elastic body that connects the inner cylinder and the outer cylinder to each other at one end in the axial direction, the central liquid chamber, and the inner liquid chamber that communicate with each other; A first orifice in which a liquid flow is generated in accordance with the relative displacement in the axial direction between the inner cylinder and the outer cylinder, and provided in the surrounding liquid chamber, and the liquid in accordance with a relative change in the vehicle body longitudinal direction between the inner cylinder and the outer cylinder. A second orifice that generates a flow; a third orifice that is provided in the surrounding liquid chamber and that generates a liquid flow in accordance with a relative change in the vehicle width direction between the inner cylinder and the outer cylinder; and the first to third orifices And an orifice resistance adjusting means capable of independently changing the flow resistance.
請求項10記載の可変剛性マウントでは、内筒と外筒とに車体上下方向の相対変位が生じると、中央液室と周囲液室とを連通する第1オリフィスに液体の流れ(せん断)が生じ、内筒と外筒とに車体前後方向の相対変位が生じると、周囲液室の第2オリフィスに液体の流れ(せん断)が生じ、内筒と外筒とに車幅方向の相対変位が生じると、第3オリフィスに液体の流れ(せん断)が生じる。このため、オリフィス抵抗調整手段によって第1オリフィスの流動抵抗を増すと車体上下方向の剛性が増大し、オリフィス抵抗調整手段によって第2オリフィスの流動抵抗を増すと車体前後方向の剛性が増大し、オリフィス抵抗調整手段によって第3オリフィスの流動抵抗を増すと車幅方向の剛性が増大する。
In the variable rigid mount according to
請求項11記載の発明に係る可変剛性マウントは、請求項10記載の可変剛性マウントにおいて、前記中央液室及び周囲液室に電気粘性流体を内封しており、前記オリフィス抵抗調整手段は、前記第1乃至第3オリフィスにそれぞれ設けられた電極と、該第1乃至第3オリフィスの電極に独立して電圧を印加可能な電源装置とを含んで構成されている。 The variable rigid mount according to an eleventh aspect of the present invention is the variable rigid mount according to the tenth aspect, wherein an electrorheological fluid is enclosed in the central liquid chamber and the surrounding liquid chamber, and the orifice resistance adjusting means is The electrode includes electrodes provided in the first to third orifices, respectively, and a power supply device capable of applying a voltage independently to the electrodes of the first to third orifices.
請求項11記載の可変剛性マウントでは、第1乃至第3オリフィスに設けた電極間に電圧を印加すると、該電極間(オリフィス内)に存在する電気粘性流体の粘度(見かけの粘度)すなわち流動抵抗が増し、少なくとも該オリフィスに電気粘性流体の流れ(せん断)を生じさせる方向に剛性が増す。各オリフィスに設けた電極には独立して電圧の印加が可能であるため、車体上下方向、車体前後方向、車幅方向の各方向の剛性を独立して制御することができる。 12. The variable rigid mount according to claim 11, wherein when a voltage is applied between the electrodes provided in the first to third orifices, the viscosity (apparent viscosity) of the electrorheological fluid existing between the electrodes (inside the orifice), that is, the flow resistance. And the rigidity increases at least in the direction in which the flow (shear) of the electrorheological fluid occurs in the orifice. Since voltage can be applied independently to the electrodes provided in each orifice, the rigidity in each direction of the vehicle body vertical direction, vehicle body longitudinal direction, and vehicle width direction can be controlled independently.
以上説明したように本発明に係る支持剛性可変マウント装置は、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができるという優れた効果を有する。また、本発明に係る可変剛性マウントは、上記した支持剛性可変マウント装置に適用されて、車両衝突時に車両内の乗員が車体内面に近接することを抑制することができるという優れた効果を有する。 As described above, the variable support rigidity mount device according to the present invention has an excellent effect that it is possible to suppress the occupant in the vehicle from approaching the inner surface of the vehicle body in the event of a vehicle collision. In addition, the variable stiffness mount according to the present invention is applied to the above-described support stiffness variable mount device, and has an excellent effect that an occupant in the vehicle can be prevented from approaching the inner surface of the vehicle body at the time of a vehicle collision.
本発明の第1の実施形態に係る支持剛性可変マウント装置が適用された車体前部構造10について、図1乃至図5に基づいて説明する。なお、図中矢印FRは車体前後方向の前方向を、矢印UPは車体上下方向の上方向をそれぞれ示す。
A vehicle
図1には、車体前部構造10の概略全体構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造10は、車体骨格としてのサスペンションメンバ(サブフレーム)12に重量物としてのパワーユニット14を支持させる構造とされている。具体的には、サスペンションメンバ12は、それぞれ車体前後方向に長手とされ車幅方向に並列する左右一対の縦骨格部材としてのサイドレール16と、車幅方向に長手とされ左右のサイドレール16の前端16A間を架け渡した横骨格部材としてのフロントクロスメンバ18と、車幅方向に長手とされ左右のサイドレール16の後端16B間を架け渡した横骨格部材としてのリヤクロスメンバ20とを主要部として構成されている。
FIG. 1 shows a schematic overall configuration of the vehicle
これにより、サスペンションメンバ12は、平面視で略矩形枠状に形成され、所謂井型のサスペンションメンバとされている。左右のサイドレール16の後端16Bは、それぞれ車体前後方向に長手とされた骨格部材であるフロントサイドメンバの長手方向中間部(例えばダッシュパネルに接合されるキック部の後下端部に連結されるようになっている。
Thus, the
パワーユニット14は、エンジン(この実施形態では内燃機関エンジン)22と変速機としてのトランスミッション24とが一体化されて構成されている。この実施形態では、パワーユニット14は、エンジン22の車幅方向一方側(左側)にトランスミッション24が取り付けられたエンジン横置きタイプとされている。
The
図1に示される如く、パワーユニット14は、複数のマウント部26を介して車体側部材であるサスペンションメンバ12に支持されている。この実施形態では、マウント部26は、パワーユニット14に対し前後左右の計4箇所に設けられている。4つのマウント部26は、それぞれゴム等の弾性体を含んで構成されたマウント部材を含んで構成され、サスペンションメンバ12に対しパワーユニット14を弾性的に支持するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
そして、車体前部構造10では、4つのマウント部26を構成するマウント部材の少なくとも1つが、剛性を変化させ得る可変剛性マウント28とされている。この実施形態では、4つのマウント部26がそれぞれ可変剛性マウント28を含んで構成されている。以下、各マウント部26を区別する場合には、マウント部26Rh、マウント部26Lh、マウント部26Fr、マウント部26Rrということとする。
In the vehicle
図2に示される如く、可変剛性マウント28は、同軸的に設けられた内筒30と外筒32とを有する。内筒30と外筒32とは、それぞれゴム等より成る弾性体としてのマウントラバー34が接着等にて固定されて連結されている。この可変剛性マウント28内におけるマウントラバー34と外筒32との間には、流体室36が形成されている。流体室36は、主流体室36Aと、副流体室36Bと、主流体室36Aと副流体室36Bとを連通するオリフィス36Cとで構成され、マウントラバー34の変形に応じてオリフィス36Cを通じて主流体室36Aと副流体室36Bとの間で内部流体に流動(せん断)が生じる構成とされている。この実施形態では、オリフィス36Cは、それぞれ車体上下方向に沿うように、かつ内筒30に対し対称となるように、一対設けられている。なお、副流体室36Bには、マウントラバー34に形成され内部流体の移動(副流体室36Bの容積変化)を許容するダイヤフラム38が配設されている。
As shown in FIG. 2, the variable
以上説明したように可変剛性マウント28は、オリフィス36Cを通過する内部流体の流動抵抗が減衰力を生じると共に、弾性(剛性)特性が特徴づけられる液封マウントとされている。そして、可変剛性マウント28は、流体室36に電気粘性流体を封入しており、かつ各オリフィス36Cを規定する壁部に固定された各一対の電極40A、40Bを有する。電極40Aは、絶縁体42を介して外筒32側に固定され、電極40Bは、マウントラバー34に取り付けられてオリフィス36Cの形状を維持するためのオリフィス壁体44に固定されている。
As described above, the variable
電気粘性流体は、印加電圧の大きさに応じて粘度又は見かけの粘度(せん断速度に対するせん断応力)が変化する機能性流体であり、可変剛性マウント28は、一対の電極40A、40B間に印加される電圧によって剛性、減衰特性が変化する構成とされている。剛性について補足すると、可変剛性マウント28では、一対の電極40A、40B間に電圧を印加することで、主流体室36A及び副流体室36Bを拡縮する方向(この実施形態ではオリフィス36Cの長手方向に略一致する車体上下方向)の剛性、一対の電極40A、40B間で電気粘性流体をせん断する方向(内筒30と外筒32とを軸線方向に相対変位させる方向)の剛性、及びオリフィス36Cの間隔(一対の電極40A、40Bの対向間隔)を拡縮する方向の剛性が、一対の電極40A、40B間に電圧を印加しない状態の対応する剛性と比較して、それぞれ増大する構成とされている。
The electrorheological fluid is a functional fluid whose viscosity or apparent viscosity (shear stress with respect to the shear rate) changes according to the magnitude of the applied voltage, and the variable
図1に示される如く、マウント部26Rhでは、可変剛性マウント28の内筒30(図1では図示省略)がブラケット46を介してエンジン22の右端22Aに固定されると共に、可変剛性マウント28の外筒32が直接的又は間接的に右側のサイドレール16の長手方向中央部に固定されている。また、マウント部26Lhでは、可変剛性マウント28の内筒30がブラケット48を介してトランスミッション24の左端24Aに固定されると共に、可変剛性マウント28の外筒32が直接的又は間接的に左側のサイドレール16の長手方向中央部に固定されている。
As shown in FIG. 1, in the mount portion 26 </ b> Rh, the inner cylinder 30 (not shown in FIG. 1) of the
さらに、マウント部26Frでは、可変剛性マウント28の内筒30がブラケット50を介してエンジン22の前端22Bに固定されると共に、可変剛性マウント28の外筒32が直接的又は間接的にフロントクロスメンバ18の長手方向中央部に固定されている。またさらに、マウント部26Rrでは、可変剛性マウント28の内筒30(図1では図示省略)がブラケット52を介してエンジン22の後端22Cに固定されると共に、可変剛性マウント28の外筒32が直接的又は間接的にリヤクロスメンバ20の長手方向中央部に固定されている。
Further, in the mount portion 26Fr, the
図3に示される如く、サスペンションメンバ12及びパワーユニット14は、車体前部構造10が適用された自動車Aの前部に設けられたエンジンルームEに配設している。そして、各マウント部26が可変剛性マウント28を有する車体前部構造10では、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低い状態と、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が高い状態とを切り替え得る構成とされている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低い状態は、車両に所定の加速度が作用した場合に、パワーユニット14(の質量)が車体(車両のうち主にパワーユニット14を除いた部分)に追従し難いパワーユニット切り離し状態(動的質量が小さい状態)とみなすことができ、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低い状態は、車両に所定の加速度が作用した場合に、パワーユニット14が車体に追従し易いパワーユニット結合状態(動的質量が大きい状態)とみなすことができ、車体前部構造10では、各可変剛性マウント28の電極40A、40Bへの電圧印加を制御することで、パワーユニット切り離し状態とパワーユニット結合状態とを切り替え得る構成とされている。
Here, the state in which the support rigidity of the
したがって、車体前部構造10は、可変剛性マウント28の一対の電極40A、40B間に電圧を印加するための電源装置54、電源装置54の作動を制御するための制御手段としてのコントローラ56、車体前部構造10が適用された車両の側面衝突を予測又は検知するための衝突センサ58をさらに備えている。衝突センサ58は、例えば、自動車Aのセンタピラーに設けられた加速度センサ、接触スイッチ、距離センサ等とされており、コントローラ56は、電気的に接続された衝突センサ58から所定の衝突信号が入力された場合に側面衝突が生じたことを検知又は予測するようになっている。
Therefore, the vehicle
コントローラ56は、上記の通り衝突センサ58からの衝突信号に基づいて側面衝突の発生を検知又は予測した場合には、各マウント部26の可変剛性マウント28を構成する電極40A、40B間に所定値以上の電圧(この実施形態では、電源装置54が印加し得る最大電圧)が印加されるように、電源装置54を制御する構成とされている。
When the
また、この実施形態では、コントローラ56は、フロア振動センサ60に電気的に接続されており、フロア振動が抑制されるように可変剛性マウント28の一対の電極40A、40Bへの印加電圧(電源装置54)を制御するようになっている。可変剛性マウント28によるフロア振動の抑制(制御)については、各種方法が考えられる(公知の方法を選択し得る)ので、説明を省略する。この実施形態では、コントローラ56は、フロア振動センサ60からの信号に基づいて、車体フロアの振動(の加速度)が最小化されるようにフィードバック制御を行う構成とされている。
In this embodiment, the
第1の実施形態に係る車体前部構造10の作用について、図4に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
The operation of the vehicle
上記構成の車体前部構造10では、コントローラ56は、ステップS10で入力した衝突センサ58からの信号に基づいて、ステップS12にて自動車Aの側面衝突の発生を予測又は検知する。コントローラ56は、側面衝突が発生していない、又は発生確率が所定閾値以下であると判断した場合には、ステップS14に進む。
In the vehicle
コントローラ56は、ステップS14で入力したフロア振動センサ60からの信号に基づいて、ステップS16にてフロア振動が最小化されている(振動レベルが許容範囲内である)か否かを判断する。コントローラ56は、フロア振動が最小化されていないと判断した場合には、ステップS18に進み、各可変剛性マウント28の電極40A、40B間に制御電圧を印加し、又は電極40A、40B間に印加している電圧を変化させる。その後、コントローラ56は、ステップS10に戻る。また、コントローラ56は、ステップS26でフロア振動が最小化されている判断した場合には、そのままステップS10に戻る。コントローラ56は、自動車Aの側面衝突を検知又は予測するまで、以上の動作を繰り返し、フロア振動が最小化されるようにフィードバック制御を行う。
Based on the signal from the
コントローラ56は、ステップS12において自動車Aに側面衝突が発生した、又は発生確率が所定閾値を超える(不可避である)と判断した場合には、ステップS20に進む。ステップS20でコントローラ56は、電源装置54を制御して、4つの可変剛性マウント28の各電極40A、40B間に該電源装置54が印加し得る最大の電圧を印加させる。
If the
すると、各可変剛性マウント28は、それぞれ内封した電気粘性流体の電極40A、40B間(オリフィス36C内)での粘度変化によって、サスペンションメンバ12すなわち車体に対するパワーユニット14の支持剛性が大きくなる。このため、車体前部構造10が適用された自動車Aでは、サスペンションメンバ12すなわち車体に対するパワーユニット14の拘束度が高いパワーユニット結合状態となり、自動車Aの等価的(動的)な質量が増す。これにより、側面衝突に伴う自動車Aの車体の移動(例えば図5に想像線にて示す如き、矢印B方向の回転を伴う矢印C方向への並進)の移動量、加速度を小さく抑えることができる。
Then, each
すなわち、側面衝突に伴い自動車Aに入力される荷重をF、自動車Aの質量をm、加速度をαとすれば、F=m×αであるから、可変剛性マウント28による支持剛性を高めて質量mを大きくすることで、自動車Aの加速度αが低減され、自動車Aの移動量も低減される。したがって、車体前部構造10が適用された自動車Aでは、車幅方向においては車体に拘束されない乗員に対する車体内面(例えばドアトリム等)の近接量や近接速度が抑えられ、乗員保護が図られる。
That is, if F is the load input to the car A due to a side collision, m is the mass of the car A, and α is the acceleration, F = m × α. By increasing m, the acceleration α of the automobile A is reduced, and the movement amount of the automobile A is also reduced. Therefore, in the vehicle A to which the vehicle
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第1の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第1の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts / parts that are basically the same as those in the first embodiment or the previous configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment or the previous configuration, and description thereof is omitted. Illustration may be omitted.
(第2の実施形態)
図6には、本発明の第2の実施形態に係る支持剛性可変マウント装置が適用された車体前部構造70が平面図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造70は、機械的には車体前部構造10と同様に構成されており、コントローラ56に代えてコントローラ72を備える点で、第1の実施形態に係る車体前部構造10とは異なる。また、車体前部構造70は、衝突センサ58に代えて又は衝突センサ58と共に衝突センサ74を備えている。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a plan view showing a vehicle
衝突センサ74は、自動車Aの側部に前後一対設けられた加速度センサ、接触スイッチ、距離センサ等を含んで構成されており、コントローラ72は、衝突センサ74からの入力信号に基づいて、検知又は予測した側面衝突が車体前後方向の前部への衝突であるか後部への衝突であるかを判断するようになっている。このコントローラ72は、車体前部への側面衝突を検知又は予測した場合には各可変剛性マウント28がパワーユニット結合状態になるように電源装置54を制御し、車体後部への側面衝突を検知又は予測した場合には各可変剛性マウント28がパワーユニット切り離し状態になるように電源装置54を制御する構成とされている。
The
この車体前部構造70が適用された自動車Aは、車体前部構造10が適用された自動車Aと同様に、各可変剛性マウント28をパワーユニット結合状態とした場合には、パワーユニット切り離し状態とした場合と比較して、パワーユニット14の質量の少なくとも一部が車体質量に付加されたみなすことができ、動的質量が増加する。そして、第1の実施形態においては説明を省略したが、各可変剛性マウント28をパワーユニット結合状態とした場合の自動車Aの重心Gaの位置は、パワーユニット切り離し状態とした場合の重心Gbの位置と比較して、車体前部にパワーユニット14の質量が付加されるので、車体前後方向の前側に位置する。したがって、図8に示される如く、車体前部構造70(車体前部構造10)では、各可変剛性マウント28の電圧印加の有無に応じて重心位置を切り替えることができる構成とされている。
The vehicle A to which the vehicle
第2の実施形態に係る車体前部構造70の作用について、図7に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図4のフローチャートと同じステップについては説明を省略する。
The operation of the vehicle
上記構成の車体前部構造70では、コントローラ72は、衝突センサ74の信号に基づいてステップS12で側面衝突を検知又は予測した場合、ステップS30に進み、衝突センサ74の信号に基づいて側面衝突が車体前部で生じたか否かを判断する。車体前部で側面衝突が生じたと判断した場合には、ステップS32に進み、4つの可変剛性マウント28の各電極40A、40B間に該電源装置54が印加し得る最大の電圧が印加されるように電源装置54を制御する。
In the vehicle
すると、各可変剛性マウント28は、それぞれ内封した電気粘性流体の電極40A、40B間(オリフィス36C内)での粘度変化によって、サスペンションメンバ12すなわち車体に対するパワーユニット14の支持剛性が大きくなる。これにより、自動車Aの重心は、各可変剛性マウント28の電極40A、40B間に電圧を印加していない場合の重心Gbに対し前方の重心Gaに移動する。すなわち、自動車Aでは、その重心が、図8に示される如く前部への側面衝突による荷重F1の入力位置に近い重心Gaに切り替えられる。このため、荷重F1により自動車Aを重心周りに回転させようとするモーメント(アーム)が小さくなり、側面衝突に伴う自動車Aの重心廻りの回転量、角加速度を小さく抑えることができる。
Then, each
すなわち、荷重F1の作用点から自動車Aの重心までの距離をL、自動車Aの完成モーメントをI、角加速度を(d2θ/dt2)とすれば、I×(d2θ/dt2)=F1×Lであるから、自動車Aの重心を重心Gbから重心Gaに切り替えて距離Lを小さくすることで、自動車Aの角加速度(d2θ/dt2)が低減され、自動車Aの回転量も低減される。したがって、車体前部構造70が適用された自動車Aでは、車幅方向においては車体に拘束されない乗員に対する車体内面(例えばドアトリム等)の近接量や近接速度が抑えられ、乗員保護が図られる。
That is, if the distance from the point of application of the load F1 to the center of gravity of the automobile A is L, the completion moment of the automobile A is I, and the angular acceleration is (d 2 θ / dt 2 ), then I × (d 2 θ / dt 2 ) = F1 × L, the angular acceleration (d 2 θ / dt 2 ) of the automobile A is reduced by switching the center of gravity of the automobile A from the center of gravity Gb to the center of gravity Ga and reducing the distance L. The amount of rotation is also reduced. Therefore, in the automobile A to which the vehicle
一方、ステップS30で側面衝突が生じた部位が車体前部ではないと判断したコントローラ56は、ステップS34に進み、4つの可変剛性マウント28の電極40A、40B間の印加電圧が0になるように電源装置54を制御する。これにより、車体前部構造70では、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低いパワーユニット切り離し状態となり、自動車Aの重心は、重心Gaに対し後方に位置する重心Gbとなる。
On the other hand, the
この場合、側面衝突による荷重F2は、車体の後部又は前後方向中央部に入力されるので、自動車Aの重心が重心Gbに切り替えられる(選択される)ことで、荷重の入力部から重心までの距離L、すなわち荷重F2により自動車Aを重心周りに回転させようとするモーメント(アーム)が小さくなり、側面衝突に伴う自動車Aの重心廻りの回転量、角加速度を小さく抑えることができる。したがって、自動車Aの後部又は前後方向中央部に側面衝突を受けた場合にも、車幅方向においては車体に拘束されない乗員に対する車体内面(例えばドアトリム等)の近接量や近接速度が抑えられ、乗員保護が図られる。 In this case, the load F2 due to the side collision is input to the rear part of the vehicle body or the center part in the front-rear direction, so that the center of gravity of the automobile A is switched (selected) to the center of gravity Gb. The moment (arm) that attempts to rotate the automobile A around the center of gravity by the distance L, that is, the load F2, is reduced, and the amount of rotation and angular acceleration around the center of gravity of the automobile A due to a side collision can be kept small. Therefore, even when a side collision occurs at the rear part or the front-rear center part of the automobile A, the proximity amount and proximity speed of the inner surface of the vehicle body (for example, door trim) with respect to the passenger who is not restrained by the vehicle body in the vehicle width direction can be suppressed. Protection is achieved.
(第3の実施形態)
図9には、本発明の第3の実施形態に係る支持剛性可変マウント装置が適用された車体前部構造80が平面図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造80は、機械的には車体前部構造10と同様に構成されており、コントローラ56に代えてコントローラ82を備える点で、第1の実施形態に係る車体前部構造10とは異なる。また、車体前部構造80は、衝突センサ58に代えて又は衝突センサ58と共に衝突センサ74を備え、また、乗員の位置を検出するための乗員位置センサ84を備えている。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a plan view showing a vehicle
乗員位置センサ84は、例えば、シートクッションに設けられた着座センサ、シートベルト装置に設けられたバックルスイッチ、車室を撮像可能に設けられた撮像手段等の何れかを含んで構成されている。コントローラ82は、乗員位置センサ84からの信号に基づいて、自動車Aの車室内における乗員の位置(主に車体前後方向の位置)を検出可能に構成されている。また、乗員位置センサ84は、衝突センサ74からの信号に基づいて、車体前後方向における側面衝突荷重の入力位置を検出可能に構成されている。
The
さらに、コントローラ82は、上記の通り検出した乗員乗車位置と側面衝突荷重の入力位置とを用いて、車体前後方向における乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1を演算するように構成されている。この実施形態では、中間位置X1は、上位の乗車位置及び側面衝突荷重の入力位置から略等距離になる位置として演算されるようになっている。また、コントローラ82は、サスペンションメンバ12を含む車体の質量、パワーユニット14の質量、サスペンションメンバ12に対するパワーユニット14の拘束度(可変剛性マウント28への電圧印加の有無)や拘束位置等に基づいて、自動車Aの重心Gの車体前後方向における位置X2を演算するように構成されている。
Further, the
そして、コントローラ82は、自動車Aの重心位置X2が乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1よりも前方に位置すると判断した場合には、パワーユニット切り離し状態となる(4つの可変剛性マウント28の電極40A、40Bに印加される電圧が0になる)ように電源装置54を制御し、自動車Aの重心位置X2が乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1よりも後方に位置すると判断した場合には、パワーユニット結合状態になるように電源装置54を制御(4つの可変剛性マウント28の電極40A、40Bに印加される電圧が電源装置54が印加し得る最大の電圧になるように電源装置54を制御する構成とされている。
When the
第3の実施形態に係る車体前部構造80の作用について、図10に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図4のフローチャートと同じステップについては説明を省略する。
The operation of the vehicle
上記構成の車体前部構造80では、コントローラ82は、衝突センサ74の信号に基づいてステップS12で側面衝突を検知又は予測した場合、ステップS40に進み、衝突センサ74の信号に基づいて車体前後方向における側面衝突の発生部位すなわち側面衝突荷重の入力位置を検出する。次いでステップS42に進み、車体前後方向における乗員の乗車位置を検出し、ステップS44で車体前後方向における乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1を演算する。
In the vehicle
さらに、コントローラ82は、ステップS46に進み、自動車Aの重心位置X2を演算する。そして、コントローラ82は、ステップS48に進み、自動車Aの重心位置X2が乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1よりも車体前後方向の前側に位置するか否かを判断する。重心位置X2が中間位置X1よりも前方に位置しないと判断したコントローラ82は、ステップS50に進み、4つの可変剛性マウント28の各電極40A、40B間に該電源装置54が印加し得る最大の電圧が印加されるように電源装置54を制御する。
Further, the
すると、各可変剛性マウント28は、それぞれ内封した電気粘性流体の電極40A、40B間(オリフィス36C内)での粘度変化によって、サスペンションメンバ12すなわち車体に対するパワーユニット14の支持剛性が大きくなる。これにより、自動車Aの重心は、各可変剛性マウント28の電極40A、40B間に電圧を印加していない場合の重心Gbに対し前方に移動する。すなわち、自動車Aでは、その重心位置X2が、乗員の乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1に近づく。これにより、自動車Aでは、入力荷重による重心G廻りの回転が生じるが、該重心Gに対し荷重入力位置と乗員乗車位置が車体前後方向の反対側に位置するため、換言すれば、荷重入力位置と乗員乗車位置とで、重心G廻りの回転に伴う車体の車幅方向の移動方向が逆になるため、該回転によって車体内面が乗員から遠ざかる。
Then, each
この点について、図12に基づいて補足する。図12(A)〜(D)に例示される如く、乗員Pの乗車位置と側面衝突荷重の入力位置とには、各種のパターンがある。例えば図12(A)は、乗員Pが前席乗員であり自動車Aの前部に側面衝突が生じた例であり、図12(B)は、乗員Pが後席乗員であり自動車Aの前部に側面衝突が生じた例であり、図12(C)は、乗員Pが前席乗員であり自動車Aの後部に側面衝突が生じた例であり、図12(D)は、乗員Pが後席乗員であり自動車Aの後部に側面衝突が生じた例である。これらの図に示される如く、それぞれのパターンにおいて、乗員Pの乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1に重心位置X2が略一致することで、側面衝突に伴って生じる自動車Aの重心G廻りの回転によって、車体内面から乗員Pが離間することが判る。 This point will be supplemented based on FIG. As illustrated in FIGS. 12A to 12D, there are various patterns in the boarding position of the occupant P and the input position of the side collision load. For example, FIG. 12A is an example in which the occupant P is a front seat occupant and a side collision occurs in the front part of the automobile A, and FIG. 12B is an example in which the occupant P is a rear seat occupant and the front of the automobile A. 12 (C) is an example in which the occupant P is a front seat occupant and a side collision has occurred in the rear part of the automobile A. FIG. 12 (D) is an example in which the occupant P This is an example in which a side collision occurs at the rear of the car A who is a rear seat occupant. As shown in these figures, in each pattern, the center of gravity position X2 substantially coincides with the intermediate position X1 between the boarding position of the occupant P and the input position of the side collision load. It can be seen that the occupant P is separated from the inner surface of the vehicle body by the rotation around the center of gravity G.
したがって、車体前部構造80が適用された自動車Aでは、車幅方向においては車体に拘束されない乗員に対する車体内面(例えばドアトリム等)の近接が抑えられ、乗員保護が図られる。
Therefore, in the automobile A to which the vehicle
一方、ステップS48で、自動車Aの重心位置X2が乗員乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との中間位置X1よりも車体前後方向の前側に位置しない判断したコントローラ56は、ステップS52に進み、4つの可変剛性マウント28の電極40A、40B間の印加電圧が0になるように電源装置54を制御する。これにより、車体前部構造70では、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低いパワーユニット切り離し状態となり、自動車Aの重心Gが乗員乗車位置と荷重入力位置との中間位置X1を超えて車体前後方向の前方に移動することが防止される。すなわち、重心位置X2が中間位置X1から離間することが防止され、重心位置X2を前方に移動させる場合と比較して車体内面の乗員に対する近接量や近接速度が抑えられている状態に維持され、乗員保護性能が確保される。
On the other hand, in step S48, the
なお、第3の実施形態では、乗員乗車位置と側面衝突荷重の入力位置との間の位置である中間位置X1が、これらのほぼ中央部(等距離の位置)である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、中間位置X1を、乗員乗車位置及び衝突荷重入力位置から等距離に位置に対し荷重入力位置側にずらして設定しても良い。この場合、自動車Aの重心が荷重入力側に近く乗員画から離間するので、衝突荷重による自動車Aの回転モーメントが低減される一方、自動車Aの回転角に応じた車体内面の乗員からの離間距離が大きくなる。 In the third embodiment, the intermediate position X1, which is the position between the occupant boarding position and the side collision load input position, is shown as an example of the substantially central portion (equal distance position). The present invention is not limited to this. For example, the intermediate position X1 may be set so as to be shifted from the occupant boarding position and the collision load input position to the load input position side with respect to the position. In this case, since the center of gravity of the vehicle A is close to the load input side and is separated from the passenger image, the rotational moment of the vehicle A due to the collision load is reduced, while the separation distance from the passenger on the inner surface of the vehicle body according to the rotation angle of the vehicle A Becomes larger.
(第4の実施形態)
図13には、本発明の第4の実施形態に係る支持剛性可変マウント装置が適用された車体前部構造90が平面図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造90は、可変剛性マウント28に代えて、別の構造を有する可変剛性マウント92を備える点で、第1乃至第3の実施形態に係る車体前部構造10、70、80とは異なる。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a plan view showing a vehicle
図14に示される如く、可変剛性マウント92は、内部ブロック94と、該内部ブロック94を覆う外筒96とを有する。内部ブロック94と外筒96とは、それぞれゴム等より成る弾性体としてのマウントラバー98が接着等にて固定されて連結されている。このマウントラバー98の内部には、流体室100が形成されている。流体室100は、主流体室100Aと、副流体室100Bと、主流体室100Aと副流体室100Bとを連通するオリフィス100Cとを有して構成され、マウントラバー34の変形に応じてオリフィス100Cを通じて主流体室100Aと副流体室100Bとの間で内部流体に流動(せん断)が生じる構成とされている。この実施形態では、オリフィス100Cは、それぞれ車体上下方向に沿うように、かつ内筒30に対し対称となるように、一対設けられている。なお、副流体室100Bには、マウントラバー98に形成され内部流体の移動(副流体室100Bの容積変化)を許容するダイヤフラム38が配設されている。
As shown in FIG. 14, the variable
また、可変剛性マウント92では、内部ブロック94が主流体室100Aに張り出しており、マウントラバー98の内周面(流体室100の内縁)との間にオリフィス100Dを形成している。オリフィス100Dは、マウント部26Rh、26Lhを構成する可変剛性マウント92においては、車体前後方向に沿うように配置され、マウント部26Fr、26Rrを構成する可変剛性マウント92においては、車幅方向に沿うように配置されるようになっている。
Further, in the
各可変剛性マウント92は、外形的には可変剛性マウント28と動揺に構成されており、それぞれブラケット46、48、50、52を介してパワーユニット14に固定されると共に外筒96が直接的又は間接的にサスペンションメンバ12に固定されることで、マウント部26Rh、26Lh、26Fr、26Rrを構成している。
Each of the variable
以上説明したように可変剛性マウント92は、オリフィス100C、100Dを通過する内部流体の流動抵抗が減衰力を生じると共に、弾性(剛性)特性が特徴づけられる液封マウントとされている。そして、可変剛性マウント28は、流体室100に電気粘性流体を封入しており、かつ各オリフィス100Cを規定する壁部に固定された各一対の電極102A、102B、及びオリフィス100Dを規定する壁部に固定された一対の電極104A、104Bを有する。電極102A、102Bは、本発明における第1電極に相当し、電極104A、104Bは、本発明における第1電極に相当する。
As described above, the variable
各電極102Aは、マウントラバー98における各オリフィス100Cの外周側の壁部を成す内面に固定され、各電極102Bは、マウントラバー98に取り付けられてオリフィス100Cの形状を維持するためのオリフィス壁体44に固定されている。電極104Aは、マウントラバー98における各オリフィス100Dの外周側の壁部を成す内面にオリフィス壁体106を介して固定され、電極104Bは、絶縁体108を介して内部ブロック94における主流体室100Aへの張出部94Aに固定されている。
Each
また、車体前部構造90は、電源装置54に代えて電源装置110を備えている。電源装置110は、各一対の電極102A、102B間と、一対の電極104A、104B間とに、独立して電圧を印加可能とされている。
Further, the vehicle
図15(A)、図15(B)には、可変剛性マウント92の車体上下方向の動剛性の周波数特性、車体上下方向の減衰係数の周波数特性がそれぞれ示されている。各図において、細実線は、各電極102A、102B間、電極104A、104B間に電圧を印加しない場合の特性を示し、破線は、各電極102A、102B間に所定の設定電圧を印加すると共に、電極104A、104B間には電圧を印加しない場合の特性を示し、太実線は、各電極102A、102B間、電極104A、104B間に電源装置110が印加し得る最大電圧を印加した場合の特性を示している。
FIGS. 15A and 15B show the frequency characteristics of the dynamic stiffness in the vertical direction of the vehicle body and the frequency characteristics of the damping coefficient in the vertical direction of the vehicle body of the
これらの図から、各電極102A、102B間にのみ電圧を印加した場合には、全電極に電圧を印加しない場合と比較して、動剛性が最小となる周波数が高くなると共に、減衰係数が最大となる周波数が高くなることが判る。この実施形態では、全電極に電圧を印加しない場合に減衰係数が最大となる周波数がエンジンシェイクの共振周波数fsに略一致する設定とされており、各電極102A、102B間にのみ電圧を印加した場合に動剛性が最小となる周波数がアイドル時の共振周波数faに略一致されている。
From these figures, when the voltage is applied only between the
これにより、可変剛性マウント92を備えた車体前部構造90では、各一対の電極102A、102B間の電圧印加の有無の切り替えによって、アイドル時の振動抑制とエンジンシェイクの抑制とが両立される構成である。このため、可変剛性マウント92の各オリフィス100Cは振動制御用オリフィスとして把握することができ、各電極102A、102Bは振動制御用電極として把握することができる。
Thereby, in the vehicle
また、可変剛性マウント92では、全ての電極102A、102B間、104A、104B間に電圧を印加することで、図15に太実線にて示す如く周波数依存性の少ない一定の剛特性、減衰特性が得られることが判る。可変剛性マウント92は、一対のオリフィス100C間にオリフィス100Dが配設された可変剛性マウント92は、全ての電極102A、102B間、104A、104B間に電圧を印加した場合、同じ電圧を全ての電極40A、40B間に印加した28と比較して剛性が高くなる構成である。
Further, in the
そして、車体前部構造90は、電源装置110を制御するためのコントローラ112を備えている。コントローラ112は、衝突センサ74、車速センサ114と電気的に接続されており、これらセンサからの信号に基づいて電源装置110を制御するようになっている。この制御については、本実施形態の作用と共に後述する。
The vehicle
第4の実施形態に係る車体前部構造90の作用について、図16に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図4のフローチャートと同じステップについては説明を省略する。
The operation of the vehicle
上記構成の車体前部構造90では、コントローラ112は、ステップS12で側面衝突が検知又は予測されないと判断した場合に、ステップS60に進み車速センサ114からの信号を読み込み、ステップS62で車速センサ114からの信号に基づいて、車速が閾値以上であるか否か、換言すれば、自動車Aが走行中であるかアイドル状態であるかを判断する。車速が閾値以上すなわち車両走行中であると判断したコントローラ112は、ステップS64に進み、各可変剛性マウント92の振動制御用の電極102A、102B間の印加電圧が0なるように電源装置110を制御する。これにより、エンジンシェイクの共振周波数が可変剛性マウント92の減衰がピークとなる周波数に一致し、エンジンシェイクが効果的に減衰される。
In the vehicle
一方、車速が閾値未満であるすなわちアイドル状態であると判断したコントローラ112は、ステップS66に進み、各可変剛性マウント122の制振用電極102A、102B間の電圧が設定電圧になるように電源装置110を制御する。これにより、アイドル周波数が可変剛性マウント92の動剛性が最小となる周波数に一致し、アイドル振動が車体に伝達されることが防止(遮断)される。ステップS64又はステップS66の実行後、コントローラ112は、ステップS10に戻る。
On the other hand, the
他方、コントローラ112は、ステップS12で側面衝突を検知又は予測した場合、ステップS68に進み、各可変剛性マウント92の全ての電極102A、102B間、104A、104B間に最大電圧が印加されるように電源装置110を制御する。これにより、各可変剛性マウント92は、それぞれ内封した電気粘性流体の電極102A、102B間、104A、104B間(オリフィス100C、100D内)での粘度変化によって、サスペンションメンバ12すなわち車体に対するパワーユニット14の支持剛性が大きくなる。
On the other hand, if the
このため、車体前部構造90が適用された自動車Aでは、第1の実施形態に係る車体前部構造10が適用された自動車Aと同様に、自動車Aの等価的(動的)な質量が増し、側面衝突に伴う自動車Aの車体の移動の移動量、加速度を小さく抑えることができる。特に、可変剛性マウント92では、電極102A、102B間、104A、104B間への電圧印加時の剛性が可変剛性マウント28の剛性と比較して大きいため、パワーユニット14のサスペンションメンバ12に対する結合より強く(剛に)することができ、自動車Aの等価質量を一層大きくすることができる。
For this reason, in the vehicle A to which the vehicle
このため、可変剛性マウント92を備えた構成では、例えば電圧印加のON/OFF制御に代えて印加電圧を変化させて剛性を連続的又は段階的に制御する例において、剛性の可変範囲が広く、効果的な制御を行うことが可能になる。
For this reason, in the configuration including the
なお、第4の実施形態では、側面衝突時の制御として第1の実施形態と同様の制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、側面衝突の際に、第2の実施形態と同様に衝突荷重入力に自動車Aの重心位置を近づける制御を行っても良く、また第3の実施形態と同様に乗員乗車位置と衝突荷重の入力位置との中間位置X1に自動車Aの重心位置を近づける制御を行っても良い。特に、剛性(サスペンションメンバ12に対するパワーユニット14の拘束度)の変化範囲の大きい可変剛性マウント92への印加電圧や電圧を印加する可変剛性マウント92の数を制御することで、重心位置をきめ細かく制御することが可能になる。
In the fourth embodiment, an example in which the same control as that in the first embodiment is performed as the control at the time of the side collision is described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the control at the time of the side collision As in the second embodiment, the center of gravity position of the automobile A may be controlled close to the collision load input, and the automobile is positioned at an intermediate position X1 between the occupant boarding position and the collision load input position as in the third embodiment. You may perform control which makes the gravity center position of A approach. In particular, the position of the center of gravity is finely controlled by controlling the applied voltage to the variable
(第5の実施形態)
図17には、本発明の第5の実施形態に係る支持剛性可変マウント装置が適用された車体前部構造120が平面図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造120は、可変剛性マウント28、92に代えて、さらに別の構造を有する可変剛性マウント122を備える点で、第1乃至第4の実施形態に係る車体前部構造10、70、80、90とは異なる。
(Fifth embodiment)
FIG. 17 is a plan view showing a vehicle
図18(A)に示される如く、可変剛性マウント122は、それぞれ車体上下方向に軸線方向が略一致されると共に互いに同軸的に配置された内筒124、外筒126と、内筒124と外筒126との上部間に光に設けられた弾性体としてのマウントラバー128とを有する。外筒126は、有底円筒状を成しており、マウントラバー128にて開口端が閉止されて流体室130を形成している。流体室130は、主に内筒124の外側である主液室130Aと、内筒124内である副液室130Bとを含む。副液室130Bは、その上端がダイヤフラム132にて拡縮(容積変化)可能に閉止されている。
As shown in FIG. 18 (A), the variable
また、内筒124の下側開口部には、筒状のオリフィス形成部材134が固定されており、134内に形成された第1オリフィスとしてのオリフィス134Aは、主液室130Aと副液室130Bとを連通している。これにより、可変剛性マウント122は、オリフィス134Aを通過する内部流体の流動抵抗が減衰力を生じると共に、弾性(剛性)特性が特徴づけられる液封マウントとされている。そして、可変剛性マウント122は、流体室130に電気粘性流体を封入しており、かつ次述する如く電気粘性流体の粘度を変化させるための複数対の電極を備えている。
A cylindrical
図14(B)に示される如く、可変剛性マウント122は、絶縁材料にて構成されたオリフィス形成部材134の内周面に固着されてオリフィス134A内で互いに対向する一対の制振用電極136A、136Bを有する。また、可変剛性マウント122は、それぞれ絶縁材料にて環状にされると共に内筒124、外筒126に固定された電極保持体138、140を備えており、電極保持体138、140には、径方向に対向すると共に周方向等間隔で配置された計4対の電極142、144を備えている。計4対の電極142、144は、オフセット衝突用電極142A、144Aと、フルラップ衝突用電極142B、144Bが周方向に交互に配置されている。なお、周方向に隣り合う電極142間、電極144間の周方向間隔は、電極142、144の周方向長さに対し十分に小とされている。この実施形態では、オフセット衝突用電極142A、144A間の流路、フルラップ衝突用電極142B、144B間の流路が、それぞれ車体に対する取り付け姿勢に応じて第2オリフィス又は第3オリフィスに相当することとなるオリフィス130C、130Dとされている。
As shown in FIG. 14 (B), the variable
この実施形態では、マウント部26Fr、26Rrを構成する可変剛性マウント122では、オフセット衝突用電極142A、144Aが車体前後方向に沿って長手となるように配置され、マウント部26Rh、26Lhを構成する可変剛性マウント122では、オフセット衝突用電極142A、144Aが車幅方向に沿って長手となるように配置される構成とされている。すなわち、、マウント部26Fr、26Rrを構成する可変剛性マウント122では、オフセット衝突用電極142A、144A間に電圧を印加することで車幅方向(電気粘性流体のせん断方向)の剛性が高くなり、マウント部26Rh、26Lhを構成する可変剛性マウント122では、オフセット衝突用電極142A、144A間に電圧を印加することで車体前後方向の剛性が高くなる構成とされている。
In this embodiment, in the variable
また、可変剛性マウント122は、オフセット衝突用電極142A、144A間、及びフルラップ衝突用電極142B、144B間(すなわち全ての電極142、144間)に電圧を印加することで車体前後方向及び車幅方向の剛性がそれぞれ高くなり、かつ制振用電極136A、136B間に電圧を印加することで上下方向の剛性が高くなる構成とされている。
Further, the variable
より具体的に説明すると、可変剛性マウント122は、制振用電極136A、136B間への設定電圧の印加有無で、可変剛性マウント92における電極102A、102B間への設定電圧の印加有無による動剛性特性及び減衰特性の切り替えと、定性的には同様の切り替えを行うことができる構成とされている。そして、可変剛性マウント122では、可変剛性マウント92の場合と同様に、制振用電極136A、136Bに電圧を印加しない場合に減衰係数が最大となる周波数がエンジンシェイクの共振周波数fsに略一致されており、制振用電極136A、136Bに設定電圧をした場合に動剛性が最小になる周波数がアイドル時の共振周波数faに略一致されている。
More specifically, the
また、可変剛性マウント122では、全ての電極142、144及び制振用電極136A、136B間に後述する電源装置146が印加し得る最大の電圧を印加した場合に、可変剛性マウント92と同様に、周波数依存性のない少ない一定の剛特性、減衰特性が得られる。この場合、可変剛性マウント122では、同じ電圧印加した可変剛性マウント28と比較して大きな剛性(サスペンションメンバ12に対するパワーユニット14の支持剛性)が得られる。一方、可変剛性マウント122では、上記した通り、オフセット衝突用電極142A、144A間、フルラップ衝突用電極142B、144B間、制振用電極136A、136B間に独立して電圧を印加することで、剛性を高める方向を制御可能とされている。
Further, in the
以上説明した可変マウント122は、図17に示される如く、内筒124がブラケット164を介してエンジン22の右端22Aに固定されると共に外筒126が右側のサイドレール16の車体前後方向中間部に固定されたものがマウント部26Rhを構成し、内筒124がブラケット166を介してトランスミッション24の左端24Aに固定されると共に外筒126が左側のサイドレール16の車体前後方向中間部に固定されたものがマウント部26Lhを構成し、内筒124がブラケット168を介してエンジン22の前端22Bに固定されると共に外筒126がフロントクロスメンバ18の車幅方向中間部に固定されたものがマウント部26Frを構成し、内筒124がブラケット170を介してエンジン22の後端22Cに固定されると共に外筒126がリヤクロスメンバ20の車幅方向中間部に固定されたものがマウント部26Rrを構成している。
In the
そして、車体前部構造120は、可変剛性マウント122の制振用電極136A、136B間、オフセット衝突用電極142A、144A間、フルラップ衝突用電極142B、144B間に独立して電圧を印加可能な電源装置146を備えており、電源装置146はコントローラ148にて制御されるようになっている。
The vehicle
コントローラ148には、車速センサ114の他、衝突センサ150、乗員拘束状態センサ152が電気的に接続されている。衝突センサ150は、自動車Aの前端部に左右一対設けられた衝突センサ(加速度センサ、接触スイッチ、距離センサ等)、及び車体側部に前後一対設けられた衝突センサ(加速度センサ、接触スイッチ、距離センサ等)を含んで構成されている。これにより、コントローラ148は、衝突センサ150からの信号に基づいて、自動車Aのフルラップ前面衝突、車幅方向一方側又は他方側におけるオフセット前面衝突、車体前部又は後部における側面衝突をそれぞれ検知又は予測することができる構成とされている。すなわち、コントローラ148は、例えば、前面に設けた左右一対の衝突センサのうち一方のみが衝突に対応する信号を出力する場合はオフセット前面衝突であると判断し、両者が衝突に対応する信号を出力する場合はフルラップ前面衝突であると判断し、側部に設けた前後一対のセンサのうち前側のセンサが衝突に対応する信号を出力する場合は前部への側面衝突であると判断し、後側のセンサが衝突に対応する信号を出力する場合は後部への側面衝突であると判断する。
In addition to the
車体前部構造120が適用された自動車Aは、少なくともフルラップ正面衝突の際に乗員を拘束する乗員拘束装置を備えている。乗員拘束装置としては、例えばシートベルト装置やシートベルト装置とエアバッグ装置の組み合わせ等が挙げられる。乗員拘束状態センサ152は、この乗員拘束装置に設けられており、コントローラ148は、乗員拘束状態センサ152からの信号に基づいて乗員拘束装置による乗員の拘束状態が所定の拘束状態になったことを検出するようになっている。拘束状態センサ152は、例えばシートベルト装置のウエビング張力に応じた信号を出力する荷重センサや所定の張力で信号が切り替わる荷重スイッチとすることができ、また衝突(乗員拘束装置の作動)からの経過時間に応じて乗員拘束状態を判断する場合には、該経過時間に応じた信号を出力するタイマであっても良い。なお、このタイマをコントローラ148が内蔵した構成とすることも可能である。この場合、コントローラ148は、例えば衝突や乗員拘束装置の作動等の信号がトリガ信号として入力される。
The automobile A to which the vehicle body
コントローラ148による電源装置146すなわち可変剛性マウント122の制御については、車体前部構造120の作用と共に後述する。
Control of the
第5の実施形態に係る車体前部構造120の作用について、図19に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図7、図16のフローチャートと同じステップについては説明を省略する。
The operation of the vehicle
上記構成の車体前部構造120では、コントローラ148は、ステップS10で入力した衝突センサ150からの信号に基づいてステップS12で側面衝突を検知又は予測しない場合、ステップS70に進み、衝突センサ150からの信号に基づいて自動車Aの前面衝突が検知又は予測されるか否かを判断する。自動車Aの前面衝突が検知又は予測しない場合、すなわち自動車Aに衝突が生じない場合、コントローラ148は、ステップS60、S62からステップS64又はステップS66に進み、アイドル共振、エンジンシェイクによるフロア振動を抑制する。
In the vehicle
ステップS70で前面衝突を検知又は予測したコントローラ148は、ステップS72に進み、衝突センサ150からの信号に基づいてオフセット前面衝突であるか否かを判断する。オフセット前面衝突である場合には、コントローラ148は、ステップS74に進み、マウント部26Rh及びマウント部26Lhのうち衝突側のマウント部26を構成する可変剛性マウント122を除く、3つの可変剛性マウント122におけるオフセット衝突用電極142A、144A間に、電源装置146が印加し得る最大電圧が印加されるように電源装置146を制御する。
The
これにより、マウント部26Fr、26Rrを構成する可変剛性マウント122では、車幅方向の剛性が高くなり、オフセット前面衝突に伴うパワーユニット14の回転が抑制される。これにより、オフセット前面衝突に伴うパワーユニット14の変位は、主に車体前後方向後ろ向きの並進となり、衝突側の骨格部材(例えば、先端がフロントバンパリインフォースメントに接続されると共に、中間部が左右のサイドレール16の後端16Bに接続された左右一対のフロントサイドメンバの衝突側メンバ)に入力された荷重が、反衝突側の骨格部材に効果的に分散される。特に、マウント部26Rh、26Lhのうち反衝突側のマウント部26を構成する可変剛性マウント122は、オフセット衝突用電極142A、144A間に電圧が印加されて車体前後方向の剛性が増すので、仮に衝突に伴ってマウント部26Frを構成する可変剛性マウント122が破壊された場合であっても、該反衝突側の可変剛性マウント122とマウント部26Rrを構成する可変剛性マウント122とで、パワーユニット14の回転を効果的に抑制して反衝突側の骨格部材に衝突荷重を分散させることができる。
Thereby, in the
一方、ステップS72でオフセット前面衝突ではないと判断した、換言すればフルラップ前面衝突を検知又は予測したコントローラ148は、ステップS76に進み、4つの可変剛性マウント122の全ての電極142A、144A間、142B、144B間、136A、136B間の印加電圧が0になるように、電源装置146を制御し、ステップS78に進む。ステップS78でコントローラ148は、拘束状態センサ152からの信号に基づいて、乗員が所定の拘束状態に至ったか否かを判断する。乗員が所定の拘束状態に至っていない(拘束が不十分である)と判断した場合、コントローラ148は、ステップS50に戻る。一方、乗員が所定の拘束状態に至ったと判断した場合にコントローラ148は、ステップS80に進み、4つの可変剛性マウント122の全ての電極142A、144A間、142B、144B間、136A、136B間に、電源装置146が印加し得る最大の電圧が印加されるように146を制御する。
On the other hand, the
以上により、車体前部構造120が適用された車両では、フルラップ前面衝突の初期すなわち乗員拘束装置による拘束動作の初期には、各可変剛性マウント122への印加電圧を0にすることでサスペンションメンバ12(車体)に対するパワーユニット14の取付剛性が小さく、フルラップ前面衝突の中期から後期にかけて、各可変剛性マウント122への印加電圧を最大電圧にすることでサスペンションメンバ12(車体)に対するパワーユニット14の取付剛性が大きくなる。
As described above, in the vehicle to which the vehicle
このため、衝突初期には、パワーユニット14の質量(の少なくとも一部)が切り離されたとみなされる車両は、全体としての質量(等価質量)が小さく、フルラップ前面衝突に伴う車体の減速度が大となる。これにより、乗員拘束装置による乗員の拘束が促進される。一方、車体前部構造120が適用された車両では、乗員拘束装置による乗員拘束後にパワーユニット14の質量が車両質量に付加されるので、車体の減速度が低下し、乗員拘束装置による乗員拘束負荷が緩和される。これにより、フルラップ前面衝突の際に乗員に係るピーク荷重を抑えつつ、該乗員を短時間で車体に拘束することができる。
For this reason, in the initial stage of the collision, the vehicle in which the mass (at least a part of) of the
他方、ステップS12で側面衝突を検知又は予測したコントローラ148は、ステップS30に進み、車体前部への衝突センサ74の信号に基づいて側面衝突が車体前部で生じたか否かを判断する。車体前部で側面衝突が生じたと判断した場合には、ステップS82に進み、4つの可変剛性マウント122の全ての電極142A、144A間、142B、144B間、136A、136B間に、電源装置146が印加し得る最大の電圧が印加されるように146を制御する。すると、各可変剛性マウント122によるサスペンションメンバ12に対するパワーユニット14の支持剛性が高くなることで、第2の実施形態に係る車体前部構造70の場合と同様に、自動車Aの重心が電圧を印加しない場合の重心よりも車体前後方向の前方に移動する。これにより、荷重入力位置と自動車Aの重心位置が近づき、自動車Aを回転させるモーメントが小さくなり、側面衝突に伴う自動車Aの重心廻りの回転量、角加速度を小さく抑えることができる。
On the other hand, the
一方、ステップS30で側面衝突が生じた部位が車体前部ではないと判断したコントローラ56は、ステップS84に進み、4つの可変剛性マウント122の全ての電極142A、144A間、142B、144B間、136A、136B間の印加電圧が0になるように電源装置146を制御する。これにより、車体前部構造120では、第2の実施形態に係る車体前部構造70の場合と同様に、各可変剛性マウント28によるパワーユニット14の支持剛性が低いパワーユニット切り離し状態となり、自動車Aの重心は、上記電圧印加した場合の重心位置に対し後方に位置する。この場合、側面衝突による荷重は、車体の後部又は前後方向中央部に入力されるので、衝突荷重により自動車Aを重心周りに回転させようとするモーメント(アーム)が小さく保たれ、側面衝突に伴う自動車Aの重心廻りの回転量、角加速度を小さく抑えることができる。
On the other hand, the
したがって、車体前部構造120が適用された自動車Aでは、車幅方向においては車体に拘束されない乗員に対する車体内面(例えばドアトリム等)の近接量や近接速度が抑えられ、乗員保護が図られる。
Therefore, in the automobile A to which the vehicle
なお、第5の実施形態では、側面衝突時の制御として第2の実施形態と同様の制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、側面衝突の際に、第1の実施形態と同様に各可変剛性マウント122の剛性を高くする制御を行っても良く、また第3の実施形態と同様に乗員乗車位置と衝突荷重の入力位置との中間位置X1に自動車Aの重心位置を近づける制御を行っても良い。
In the fifth embodiment, an example in which the same control as that in the second embodiment is performed as the control at the time of a side collision is described. However, the present invention is not limited to this. Similarly to the first embodiment, control may be performed to increase the rigidity of each variable
また、自動車Aの重心位置を前後させる制御を行う構成に、剛性(サスペンションメンバ12に対するパワーユニット14の拘束度)変化範囲の大きい可変剛性マウント122を用いることで、例えば、可変剛性マウント122への印加電圧や電圧を印加する可変剛性マウント122の数を制御することによって、重心位置をきめ細かく制御することが可能になる。
In addition, the
なお、上記した第1乃至第5の実施形態では、車体前部構造10、70、80、90、120が4つのマウント部26がそれぞれ可変剛性マウント28、92、122を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、マウント部26を3箇所にしても良く、複数の26のうち一部のみが可変剛性マウント28、92、122の何れかを備えて構成されても良い。
In the first to fifth embodiments described above, the vehicle
また、上記した第1乃至第5の実施形態では、パワーユニット14がサスペンションメンバ12に支持された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット14は、左右一対のフロントサイドメンバによって車幅方向両側が支持されると共に、車幅方向に長手とされたI型のサスペンションメンバによって後端側が支持される構造としても良い。可変剛性マウント28、92、122は、これら支持部の一部又は前部に設けることができる。
In the first to fifth embodiments described above, the
さらに、上記した第1乃至第5の実施形態では、可変剛性マウント28、92、122として内封した電気粘性流体に電圧を印加することで剛性を変化させるものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電気粘性流体に代えて磁場に応じて粘度(見かけの粘度)が変化する磁性流体を用いた構成としたり、機械的にオリフィスの流路断面積を変化させる(開度調整の他、複数のオリフィスの一部又は全部の開閉を含む)構成としたり、内部流体(空気でも良い)の圧力を外部の圧力源を用いて調整する構成としたりすることが可能である。 Furthermore, in the first to fifth embodiments described above, the variable stiffness mounts 28, 92, 122 are exemplified as those that change the stiffness by applying a voltage to the encapsulated electrorheological fluid. For example, instead of an electrorheological fluid, a configuration using a magnetic fluid whose viscosity (apparent viscosity) changes according to a magnetic field, or mechanically changing the cross-sectional area of the orifice (opening degree) In addition to the adjustment, it is possible to adopt a configuration in which a part or all of the plurality of orifices are opened or closed, or a configuration in which the pressure of the internal fluid (which may be air) is adjusted using an external pressure source.
またさらに、上記した第1乃至第5の実施形態では、パワーユニット14としてエンジン22とトランスミッション24とが一体化されたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本発明におけるパワーユニットはエンジン(内燃機関に限定されることもない)単体やモータ等であっても良い。
Furthermore, in the first to fifth embodiments described above, the
また、上記した第1乃至第5の実施形態では、本発明に係る支持剛性可変マウント装置が車体前部に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エンジンを車体後部に搭載する車両にあっては車体後部構造に適用することができる。また、本発明における重量物は、パワーユニット14には限定されず、例えばバッテリや燃料電池等の発電装置であっても良い。さらに、上記した第2乃至第5の実施形態では、側面衝突の際に可変剛性マウント28、可変剛性マウント92、可変剛性マウント122を制御する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば車幅方向に分離した複数の重量物を独立して支持する構成においては、前面衝突や後面衝突の際の車体の回転を抑制又は促進することができる。
In the first to fifth embodiments described above, the example in which the support rigidity variable mount device according to the present invention is applied to the front portion of the vehicle body is shown. However, the present invention is not limited to this, and for example, an engine is used. The vehicle mounted on the rear part of the vehicle body can be applied to the rear body structure. Moreover, the heavy article in this invention is not limited to the
10 車体前部構造(支持剛性可変マウント装置)
12 サスペンションメンバ(車体)
14 パワーユニット(重量物)
28 可変剛性マウント
54 電源装置(制御手段)
56 コントローラ(制御手段)
70・80・90・120 車体前部構造
72・82・112 コントローラ(制御手段)
92 可変剛性マウント
100C オリフィス
100D オリフィス
102A・102B 電極(第1電極)
104A・104B 電極(第2電極)
110 電源装置(制御手段)
122 可変剛性マウント
124 内筒
126 外筒
128 マウントラバー(弾性体)
130C・130D オリフィス(第2オリフィス、第3オリフィス)
134A オリフィス(第1オリフィス)
136A、136B 制振用電極
142A ・144Aオフセット衝突用電極
142B・144B フルラップ衝突用電極
146 電源装置(制御手段、オリフィス抵抗調整手段)
148 コントローラ(制御手段、オリフィス抵抗調整手段)
10 Car body front structure (support stiffness variable mount device)
12 Suspension member (car body)
14 Power unit (heavy)
28 Variable
56 controller (control means)
70/80/90/120
92 Variable Rigid
104A / 104B electrode (second electrode)
110 Power supply (control means)
122
130C ・ 130D Orifice (2nd orifice, 3rd orifice)
134A Orifice (first orifice)
136A,
148 controller (control means, orifice resistance adjustment means)
Claims (11)
車両の衝突を検知又は予測した場合に、該車両の衝突による回転挙動を調整するように、前記可変剛性マウントによる前記重量物の支持剛性を制御する制御手段と、
を備えた支持剛性可変マウント装置。 A variable rigidity mount that supports a heavy object with respect to the vehicle body and can change a support rigidity of the heavy object with respect to the vehicle body;
Control means for controlling the support rigidity of the heavy object by the variable rigidity mount so as to adjust the rotational behavior due to the collision of the vehicle when a collision of the vehicle is detected or predicted;
Support rigidity variable mount device with.
車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、該車両の重心が側面衝突荷重の入力位置に近づくように、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を制御する制御手段と、
を備えた支持剛性可変マウント装置。 A variable rigidity mount that supports a power unit on a vehicle body and can change a support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body;
Control means for controlling the support rigidity of the power unit by the variable rigidity mount so that the center of gravity of the vehicle approaches the input position of the side collision load when a side collision of the vehicle is detected or predicted;
Support rigidity variable mount device with.
車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、該車両の重心が側面衝突荷重の入力位置と乗員の乗車位置との中間位置に近づくように、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を制御する制御手段と、
を備えた支持剛性可変マウント装置。 A variable rigidity mount that supports a power unit on a vehicle body and can change a support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body;
When the side collision of the vehicle is detected or predicted, the support rigidity of the power unit by the variable stiffness mount is controlled so that the center of gravity of the vehicle approaches an intermediate position between the side collision load input position and the occupant's boarding position. Control means;
Support rigidity variable mount device with.
車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、前記可変剛性マウントによる前記パワーユニットの支持剛性を増大させる制御手段と、
を備えた支持剛性可変マウント装置。 A variable rigidity mount that supports a power unit on a vehicle body and can change a support rigidity of the power unit with respect to the vehicle body;
Control means for increasing the support rigidity of the power unit by the variable stiffness mount when a side collision of the vehicle is detected or predicted;
Support rigidity variable mount device with.
前記内筒を同軸的に囲繞し該内筒との間に周囲液室を形成する外筒と、
前記内筒と外筒とを互いに軸線方向一端側で連結する弾性体と、
前記中央液室と内部液室とを連通し、前記内筒と外筒との軸線方向の相対変位に伴い液体の流れが生じる第1オリフィスと、
前記周囲液室に設けられ、前記内筒と外筒との車体前後方向の相対変に伴い液体の流れが生じる第2オリフィスと、
前記周囲液室に設けられ、前記内筒と外筒との車幅方向の相対変に伴い液体の流れが生じる第3オリフィスと、
前記第1乃至第3オリフィスの流動抵抗を独立して変化させ得るオリフィス抵抗調整手段と、
を備えた可変剛性マウント。 An inner cylinder that forms a central liquid chamber therein and is arranged so that the axial direction coincides with the vertical direction of the vehicle body;
An outer cylinder that coaxially surrounds the inner cylinder and forms a surrounding liquid chamber with the inner cylinder;
An elastic body for connecting the inner cylinder and the outer cylinder to each other at one end in the axial direction;
A first orifice that communicates the central liquid chamber and the internal liquid chamber, and generates a liquid flow in accordance with an axial relative displacement between the inner cylinder and the outer cylinder;
A second orifice provided in the surrounding liquid chamber and generating a liquid flow in accordance with a relative change in the longitudinal direction of the vehicle body between the inner cylinder and the outer cylinder;
A third orifice that is provided in the surrounding liquid chamber and in which a liquid flow is generated in accordance with a relative change in the vehicle width direction between the inner cylinder and the outer cylinder;
Orifice resistance adjusting means capable of independently changing the flow resistance of the first to third orifices;
Variable stiffness mount with
前記オリフィス抵抗調整手段は、前記第1乃至第3オリフィスにそれぞれ設けられた電極と、該第1乃至第3オリフィスの電極に独立して電圧を印加可能な電源装置とを含んで構成されている請求項10記載の可変剛性マウント。 An electrorheological fluid is enclosed in the central liquid chamber and the surrounding liquid chamber,
The orifice resistance adjusting means includes an electrode provided in each of the first to third orifices and a power supply device capable of applying a voltage independently to the electrodes of the first to third orifices. The variable rigid mount according to claim 10.
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