JP6051234B2 - アクティブ型ロードノイズ制御システム - Google Patents

Description

本発明は、アクティブ型ロードノイズ制御システム及び車輌におけるロードノイズ制御方法に関する。本発明の態様は、システム、車輌、及び方法に関する。

陸上型車輌が高速道路及び他の路面を走行すると、ロードノイズとして知られている低周波ノイズを発生する。ホイールが路面上を走行するとき、このようなロードノイズは、少なくとも部分的に構造的なものである。即ち、ロードノイズは、タイヤ、ホイール、ハブ、シャーシ部品、サスペンション制御アーム又はウィッシュボーン（wishbone）、ダンパ、耐回転又は耐揺動バーなどのサスペンション部品のような車輌部品、及び車体を介して伝達され、車室内に聞こえる。

車室内の乗員が体感するロードノイズを低減することが好ましい。

本発明は、車輌部品の振動を低減することにより、車室内の乗員が体感するロードノイズを低減することを目的とする。

本発明は、従来技術の問題を克服又は少なくとも軽減することを目的とする。

本発明の態様として、添付図面に記載のシステム、車輌、及び方法を提供する。

保護を求める本発明の一態様によれば、車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌が提供され、１つ又はそれ以上のホイールは、シャーシによって車体に連結されており、少なくとも１つの慣性アクチュエータが、車体又は車室内に伝わる前に上記の回転接触から生じる振動又はノイズを抑制又は解消するために、シャーシに取り付けられている。

これに関する１つの利点は、ホイールを車体に接続しているシャーシの振動又はノイズが車体に伝わる前に抑制又は低減されることである。

振動は車輌を介して部品から部品へと伝播するので、振動は一般的にさらに複雑になる。このため、源で振動を解消することは有利である。シャーシの単一の軸の振動は、複数点で車体に伝達され、車体で複雑な複数の軸の振動を生成する。これは、シャーシと車体との間の複雑な接続の部分で起こる。同様に、シャーシの振動方向は、比較的予測可能であり、予想される方向の振動を最も低減するように慣性アクチュエータを装着できる。

任意的には、少なくとも１つのアクチュエータは、５００Ｈｚ未満の周波数の振動又はノイズを低減又は抑制するように配置される。

任意的には、少なくとも１つのアクチュエータは、２０Ｈｚを越える周波数の振動又はノイズを低減又は抑制するように配置される。

これに加えて又はこれに代えて、１つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、車体の支持部又は制御アームと、車体との間の連結部又は接合部に隣接して車体に配置される。

一実施形態では、シャーシは、車体にホイールを連結する１つ又はそれ以上の部品を備え、慣性アクチュエータは、車体に直接接続された１つ又はそれ以上又は全ての部品に配置されている。これには、車輌内に伝達又は伝送される前に、シャーシに存在する振動を抑制、低減、又は除去するという有利な点がある。

任意的には、車輌は、自動車、バンやトラックなどの陸上型車輌である。

他の実施形態では、車輌は、支持要素に取り付けられた２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータを備える。２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータのそれぞれは、互いに対する角度関係で配置されており、支持要素は、車輌シャーシ又は車体部品に固定されている。

任意的には、２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、互いに対して垂直に配置され、支持要素に直交する面上に取り付けられている。

保護を求める本発明の別の態様によれば、
シャーシによって車体に連結される１つ又はそれ以上のホイールを有する車輌を準備し、シャーシは連結又は接合により車体に連結されており、
質量体を有する１つ又はそれ以上の慣性アクチュエータを、シャーシ及び／又は連結部又は接合部若しくはそのそれぞれに隣接して車体の一部に固定し、
トランスデューサを有する慣性アクチュエータの質量体を動作させることにより、シャーシ及び／又は車体に力を付加することで、シャーシ及び／又は車体の１つ又はそれ以上の部品の振動を低減するか又は抑制する
ことを含む車室内で聞こえる構造起因のロードノイズを低減する方法が提供されている。

保護を求める本発明の他の態様によれば、車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌が提供され、１つ又はそれ以上のホイールは、１つ又はそれ以上の支持部によって車体に可動式に連結されており、車体内に伝達される振動又はノイズを低減し、これにより車室内に聞こえるロードノイズを低減するように、少なくとも１つの慣性アクチュエータが、少なくとも１つの又は上記の１つ又はそれ以上の支持部のそれぞれに取り付けられている。

任意的には、１つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、１つ又はそれ以上の支持部と車体との間の連結部又は接合部に隣接して車体に配置されている。

保護を求める本発明のさらに別の態様によれば、車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌用のアクティブ型ロードノイズ低減システムが提供され、１つ又はそれ以上のホイールは、シャーシによって車体に連結され、車体又は車室に伝達される前に回転接触により生じるシャーシの振動又はノイズを抑制又は解消するために、システムは、少なくとも１つの慣性アクチュエータがシャーシに取り付けられることを含む。

本出願の範囲内では、前述までの段落、特許請求の範囲及び/又は以下の説明並びに図面において、特にその個々の特徴では、記載されている種々の態様、実施形態、実施例及びこの代替物は、独立に又は任意の組み合わせを取られてもよいことは明白に意図されている。例えば、一実施形態に関連して説明されている特徴は、特徴に互換性がない場合を除いて、全ての実施形態に適用可能である。

本発明の実施形態を、ここで添付図面を参照して、一例としてのみ説明する。

本発明の実施形態に係るアクティブ型ノイズ制御システムを備える車輌の側面図。 図１の実施形態に係る車輌の下側の前方部の下方からの平面図。 図１の車輌の下側の後方部の一部の下方からの平面図。 慣性アクチュエータの概略図。 図２に対応する、本発明の実施形態に係る図４の慣性アクチュエータの配置を示す図である。 本実施形態に係るアクティブ型ノイズ制御システムを備えるダブルウィッシュボーンサスペンションシステムである、前輪サスペンションシステムの説明図であり、図４の慣性アクチュエータの配置を示す図。 本発明の別の実施形態に係る、マクファーソンストラットサスペンションシステムである、代替的なサスペンションシステムを示す図。 図３に対応する、図４の慣性アクチュエータの配置を示す図。 図１の車輌の後輪のサスペンションシステムを示す図。 単一方向に動作する慣性アクチュエータの概略図。 ２つの直交する方向に動作する１組の慣性アクチュエータの概略図。 直交方向に動作する３つの慣性アクチュエータの概略図。

アクティブ型ロードノイズ制御システム及び方法に関する特定の実施形態の詳細な説明がここで開示されている。開示されている実施形態は、単に本発明の特定の態様を実施できる方法の例であり、本発明が体現され得る全ての方法についての網羅的なリストを表すものではないことが理解されるであろう。実際、ここで記載されているアクティブ型ロードノイズ制御システム及び方法は、様々な及び代替的な形態で体現できることが理解されるであろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、一部の特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張又は縮小されていることがある。周知の構成要素、材料又は方法は、本開示を不明瞭にすることを避けるために必ずしも詳細に記載されているわけではない。ここで開示されているいかなる特定の構造及び機能の詳細も限定として解釈されるべきではなく、単に特許請求の範囲の基礎として及び様々に本発明を採用するために当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

図１を参照して、本発明の実施形態に係るアクティブ型ロードノイズ制御システムを備える車輌１０が示されている。図２は、車輌１０の下側の前方部の平面図を示している。

車輌１０は、１組の前輪１２及び１組の後輪１９と、車室１１と、車体８とを備える。前輪１２及び後輪１９は、車輌シャーシにより車体８に連結されている。

ここで使用される車輌シャーシは、前及び／又は後輪１２，１９を車体８に連結するいずれかの部品に関連し、関節運動又は車体８に対して相対的に可動する。

車輌シャーシは、制御アーム、ウィッシュボーン（wishbone）、サブフレーム、ダンパ、ばね、ストラット（strut）、ホイールハブ、ナックル(knuckle)、耐回転バーや耐揺動バー、及び/又はステアリングラックのようなステアリング部品を含んでもよいが、排他的にこれらに限定されない。

各前輪１２ａ，１２ｂ（図２参照）は、ホイールハブに取り付けられている（分かりやすくするために図示せず）。各ホイールハブは、第１の下部制御アーム１４ａ，１４ｂ及び第２の下部制御アーム１６ａ，１６ｂによってサブフレーム１８に連結されている。任意的には、第１および第２の制御アーム１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂは、球状接合部（図示せず）によりホイールハブに接続されている。

第１の下部制御アーム１４ａ，１４ｂはまた、枢動可能にサブフレーム１８に連結され、任意のブッシュを備えていてもよい。

第２の下部制御アーム１６ａ，１６ｂはまた、枢動可能にサブフレーム１８に連結され、任意のブッシュを備えていてもよい。

車輌１０はまた、図６に示すように、ダブルウィッシュボーンサスペンション構造を形成するための１つ又はそれ以上の上部制御アーム１７ａを備える。上部制御アーム１７ａは枢動可能にサブフレーム１８に連結され、任意のブッシュを備えていてもよい。

（図６に示されている）コイルばねとダンパを含むダンパ１３ａを覆っているコイルは、その底部では下部制御アーム１４ａ／１６ａ，１４ｂ／１６ｂ又はホイールハブに、その頂部では車体８に連結されている。

図７に示すように代替的に示された実施形態では、上部制御アームは、コイルばね及びダンパを含むコイルオーバーダンパで形成されたマクファーソンストラット（Macpherson strut）１１３ａとして構成されている。なお、他の実施形態では、車輌１０が別のサスペンション設計を備えてもよいことが想定される。

ステアリング機構即ちラック２０は、リンクアーム２２ａ，２２ｂによって前輪１２ａ，１２ｂのそれぞれの間で連結されており、ブッシュ又は支持部２４ａ，２４ｂによってサブフレーム１８に取り付けられている。

図３は、サブフレーム１９に連結された１組の後輪１９ａ，１９ｂを示し、そしてサブフレーム１９は車体８に連結されている。後輪１９ａ，１９ｂは、ホイールハブに連結され、そしてホイールハブは、下部制御アーム１６ｃ，１６ｄ及び上部制御アーム１７ｃ，１７ｄによってサブフレーム１９に連結されている。ダンパ１０９ｃとばね１１３ｃもまた、（図９に示すように）設けられており、コイルオーバーダンパ１０９ｃ／１１３ｃを構成している。ばね１１３ｃはコイルばねであり、ダンパ１０９ｃはばね１１３ｃ内に配置されている。ばね１１３ｃは（図９に示すように）サブフレーム１９に連結されている。他の実施形態では、ばね１１３ｃは車体８に連結されていてもよい。図９に示された実施形態では、ダンパ１０９ｃもまた、車体８に連結されている。代替的な実施形態では、ばね１１３ｃ及び／又はダンパ１０９ｃは、サブフレーム１９に連結されていてもよいことが想定される。

サブフレーム１９は、４つの取付ブッシュ２１により車体８に連結されている。

代替実施形態では、コイルオーバーダンパ１３ａ，１０９ｃ／１１３ｃは、上部制御アーム１７ｃ，１７ｄとサブフレーム１９との間で連結されてもよい。

図４は、当該技術分野で公知の慣性アクチュエータ３０を示している。例えば、エリオット（Elliot）らの国際公開ＷＯ２００５／０５９３９７号公報に開示されているように、その内容は参照により本明細書に組み込まれている。

慣性アクチュエータ３０は、質量体３４がばね３６によって支持されているアクチュエータシャーシ３２を備える。この質量体３４は、外力発生器３８によって駆動される。外力発生器３８は、コイルのような電磁回路を含んでもよい。ダンパ４０は、ばね３６と平行に設けられているか、又は減衰性能はばねサスペンションシステム３６に内在されていてもよい。外力発生器３８は、ばね３６及びダンパ４０の向きに対して平行な方向に質量体３４を駆動するように配置されている。

外力発生器３８は、質量体３４に力（ｆａ）を与えるトランスデューサを備える。コントローラ３９は、トランスデューサの励起を制御するために設けられている。フィードバック手段４３，４４は、アクチュエータシャーシ３２に対する質量体３４の加速度の測定に応答するように設けられている。

コントローラ３９は、フィードバック手段４３，４４からのフィードバック信号に応答してトランスデューサの励起を変更するように動作できる。

慣性アクチュエータ３０は、アクチュエータシャーシ３２が取り付けられた車輌１０の構成部品の表面３２ｓ（図９参照）に力（ｆｔ）を伝達できる。

慣性アクチュエータ３０は、アクチュエータシャーシ３２の上にその加速度を測定する加速度計又は他の適したセンサを有し、これらが取り付けられた車輌の構成部品が振動した際に受けたアクチュエータシャーシ３２の加速度を測定するものである。質量体３４の加速度に対するアクチュエータシャーシ３２の相対加速度を測定した結果を用いて、質量体３４を駆動する外力発生器３８の制御により相殺することが好ましい振動信号を形成することにより、慣性アクチュエータ３０が取り付けられた車輌の構成部品の振動を排除する。

外部の動的外乱Ｖｃがアクチュエータシャーシ３２の取り付けられている表面３２ｓに加えられると、これにより相対加速度として測定できるそのばね３６上の質量体３４に対して相対的にアクチュエータシャーシ３２が変位する。センサ４４は、質量体３４の測定加速度に比例した電気信号を与え、別のセンサ４３は底部３２の測定加速度に比例した電気信号を与える。

質量体３４と底部３２との間の相対加速度は、相殺力を加える量と、その力の位相遅れを決定するために、コントローラ３９に与えられる。

これに応じて、コントローラ３９は、アクチュエータシャーシ３２に反力を与えるように、慣性質量体３４を駆動する慣性アクチュエータ要素３８に電気的なフィードバック信号を供給し、これにより、元の外部の動的外乱Ｖｃを低減し、振動を低減し、従って車内に伝達されるノイズを低減する。

慣性アクチュエータ３０は、車輌１０のシャーシのシャーシ部品の面上にあるシャーシ部品取付位置に隣接して取り付けられてもよい。これに加えて又はこれに代えて、慣性アクチュエータ３０は、振動を制御するのに好ましいようにサブフレーム１８，１９に取り付けられてもよい。外力発生器３８は、慣性アクチュエータシャーシ３２の底板に向かって又はこれから離れて、上記底板に少なくとも実質的に垂直な方向で質量体３４を駆動できる。

伝達された力（ｆｔ）は、慣性アクチュエータ３０が取り付けられた部品の振動を抑制又は低減することで振動を制御するために利用できる。

共振周波数未満の低周波数の下では、アクチュエータシャーシ３２の変位は、アクチュエータシャーシ３２を実質的に追随する質量体３４の変位となる。共振周波数を超える高周波数では、その慣性によってアクチュエータシャーシ３２の変位に応答できないため、質量体３４は、実際上静止又は停止される。この状態では、質量体３４は、アクチュエータシャーシに力を付加するために使用できる。外力発生器３８は、例えばアクチュエータ３０の共振周波数より高い周波数のコイルに電流を印加することにより、質量体３４に力を付加する。底部での反力は、相殺力を形成するために実際上「停止」した質量体３４を押圧する。

任意的には、アクチュエータ３０は、約３０Ｈｚの共振周波数を有する（共振周波数は質量体３４の大きさ又は重量、及びばね３６の剛性に依存する。）。このため、アクチュエータ３０は、約５０−５００Ｈｚの範囲で使用可能である。

相対的な偏差（ｘ）に対するフィードバック信号４２の性質は、前述の国際公開ＷＯ２００５／０５９３９７号公報に詳述されており、慣性アクチュエータ３０の沈下を克服するために変位の積分値に比例したセルフレベリング信号（自己平準化信号）ｆｃ、及び、共振時の挙動を制御するために変位の微分値に比例した信号を含んでいる。

（磁性を有すると想定される）慣性質量体３４は、ばねに支持されている。しかしながら、このことは、慣性質量体３４が重力によってばね３６上で沈下することを意味し、これにより運動が制限され、従って装置の有効性が限定される。外力発生器３８に対して十分な直流電流を印加することで、中立位置に戻るまで慣性質量体３４は持ち上がる。ノイズ／振動を解消するのに必要な解消信号である交流電流上記直流電流に追加して供給して外力発生器３８によって慣性質量体３４に印加される全信号を形成する。

図５及び図６は、車輌１０の前輪（１２ａ，１２ｂ）のシャーシ部品上の慣性アクチュエータ（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ，３０ｏ，３０ｐ，３０α，３０β，３０γ，及び３０δ）の配置を示している。

慣性アクチュエータ３０ａは、第１の下部制御アーム１４ａとサブフレーム１８との間の枢動可能な連結部に隣接して、任意的には第１の下部制御アーム１４ａに配置されている。制御アーム１４ａとサブフレーム１８との間の連結接合部は、ゴム、ポリウレタン、又は他の適切な材料から形成されるブッシュのような振動伝達を低減するための公知の受動装置を含んでいてもよい。

第２の慣性アクチュエータ３０ｂは、サブフレーム１８と第１の下部制御アーム１４ａとの間の枢動可能な連結部に隣接して、及び近接してサブフレーム１８に配置されてもよい。

第３の任意の慣性アクチュエータ３０ｈは、第２の下部制御アーム１６ａに配置されてもよく、任意的には慣性アクチュエータ３０ｈは、サブフレーム１８への第２の下部制御アーム１６ｃの枢動可能な接続部に、又はこれに隣接して配置されている。

任意の第４の慣性アクチュエータ３０ｇは、第２の下部制御アーム１６ａとサブフレーム１８との間の枢動可能な接続部に近接してサブフレーム１８に配置されてもよい。

車輌１０のステアリングホイールを参照して（典型的には前輪１２ａ，１２ｂ）、ステアリングアーム２２ａ，２２ｂを備えるステアリング機構２０が設けられており、図示の実施形態においてはステアリングラック２０が設けられているが、これに代わるステアリング機構の本発明への適用は想定される。

ステアリング機構２０は、図３に示すように、１つ又はそれ以上の連結接合部２４ａ，２４ｂによってサブフレームに連結されてもよい。

第５の慣性アクチュエータ３０ｉは、任意的にはステアリング機構２０に配置されており、任意的には慣性アクチュエータ３０ｉは、連結接合部２４ａに隣接してステアリング機構２０に配置されている。

任意の第６の慣性アクチュエータ３０ｋは、連結接合部２４ａに隣接して及び近接してサブフレーム１８に配置されていてもよい。

図示の実施形態では、慣性アクチュエータ３０ｉ，３０ｋは、サブフレーム１８及びステアリング機構２０の上面に配置されている。しかしながら他の実施形態では、慣性アクチュエータ３０ｉ，３０ｋは、図５に破線で概形を示すように、下面に配置されていてもよい。

１つ又はそれ以上の慣性アクチュエータ３０ａ，３０ｂ，３０ｇ，３０ｈは、第１又は第２制御アーム１４ａ，１６ａ及び／又はサブフレーム１８のそれぞれの上面に配置されていてもよいことが、また想定される。図示された位置は、慣性アクチュエータの随意的な位置のみを表し、他の構成も想定される。

特に、全ての慣性アクチュエータ（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ，３０ｏ，３０ｐ，３０α，３０β，３０γ，及び３０δ）は、例えば全て下面又は全て上面の同一面に配置されることが想定される。これには、慣性アクチュエータのメンテナンスがより容易であること、及び慣性アクチュエータのより良い保護などの１つ又はそれ以上の利点がある。慣性アクチュエータ（３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ，３０ｏ，３０ｐ，３０α，３０β，３０γ，及び３０δ）は、例えば上面と下面の両方の２つ又はそれ以上の面に配置されてもよい。

第２の前輪１２ｂを見ると、図５に示すように、慣性アクチュエータ３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｌ，３０ｊは、ロードノイズを低減又は抑制するために第１の前輪１２ａに関して先に記載したものと同様に、シャーシ及びサブフレーム１８に配置されている。また、図示された配置は、任意的な構成を示し、これに限定されない。

図６は、第１のホイール１２ａのサスペンション構造の斜視図を示している。サスペンションシステムは、ダブルウィッシュボーン構造である。

第７の慣性アクチュエータ３０ｏは、コイルばね上方の第３の制御アーム１３ａの上面に設けられ、及び取り付けられている。任意的には、慣性アクチュエータ３０ｏは、コイルばね下方に配置されてもよい。

第８の慣性アクチュエータ３０ｐは、サブフレーム１８と上部制御アーム１３ａとの間の連結部に隣接して、サブフレーム１８又は車体８の（図示されていない）サスペンションタレット又はストラットタワーの一部に配置されている。

第９及び第１０の慣性アクチュエータ３０β，３０γは、上部制御アーム１７ａの各端に配置されており（図６参照）、制御アームは図６のダブルウィッシュボーンサスペンションの上部ウィッシュボーンを形成している。

第１１及び第１２の任意の慣性アクチュエータ３０α，３０δは、任意的には第９及び第１０の慣性アクチュエータ３０β，３０γのそれぞれに隣接して、サスペンションタレット又はストラットタワーにおいて、車体８に配置されている。

ここで図７を参照して、図１から図６の実施形態に代替する実施形態が示されている。代替実施形態では、それらの特徴が代替実施形態に属することを示すために、同一数字は、可能な場合には接頭部「１００」などが付加されていたとしても、同一部品を示すために使用されている。代替実施形態は、多くの共通の特徴を前述の実施形態と共有しており、従って図１から図６に示された実施形態との差異のみがより詳細に記載されている。

図７は、代替的なサスペンションシステムを示している。図面から明らかなように、マクファーソンストラット１１３ａは、上部制御アーム１１３ａを形成し、サスペンションタレット又はストラットタワーにおいて車体８又はサブフレーム１１８に連結されている。

図７の実施形態では、コイルばね及びダンパを備えるストラット１１３ａは、後方上部制御アームを形成している。図７の実施形態では、ストラット１１３ａの頂部に配置された慣性アクチュエータ１３０ｏ、及び、ストラット１１３ａに隣接した（破線で部分的に示されている）サブフレーム１１８に配置された他の慣性アクチュエータ１３０ｐを備える。

代替実施形態では、２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、図示及び記載されている単一の慣性アクチュエータ３０のそれぞれの位置において使用されてもよいことが想定される。例えば、複数の慣性アクチュエータは、上部制御アーム１３ａとサブフレーム１８との間のインターフェースを囲むサブフレーム１８，１１８又は車体８に配置されていてもよいことが想定される。

図７に示すように、サスペンション構造はまた、１つ又はそれ以上の耐回転又は耐揺動バー１１５を備える。耐回転バー１１５は、第２の下部サスペンションアーム１１６ａ及びサブフレーム１１８に連結されている。耐回転バー１１５は、ロードノイズとして車室１１内に聞こえる振動をサブフレーム１１８内に伝達することがある。任意的には、耐回転バー１１５及び／又はサブフレーム１１８に配置された１つ又はそれ以上の慣性アクチュエータ１３０ｍ，１３０ｎが設けられてもよい。任意的には、慣性アクチュエータ１３０ｍ，１３０ｎは、耐回転バー１１５がサブフレーム１１８に連結されている位置に隣接して又は近接して配置されてもよい。

図８及び図９は、後輪１９ａ，１９ｂをサブフレーム１９に連結している後方サスペンションシステム又はシャーシ上の慣性アクチュエータ（３０ｓ，３０ｔ，３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，３０ｘ，３０ｙ，３０ｚ，３０ｑ，３０ｒ）の他の随意的な配置を示している。４つの慣性アクチュエータ３０ｓ，３０ｕ，３０ｘ，３０ｙは、取付ブッシュ２１に隣接してサブフレーム１９に配置されている。

４つの慣性アクチュエータ３０ｔ，３０ｖ，３０ｗ，及び３０ｚは、同様に、取付ブッシュ２１に隣接してサブフレーム１８に配置されている。

図８及び図９に示された実施形態では、慣性アクチュエータ３０は、上部又は下部制御アーム１６ｃ，１６ｄ，１７ｃ，１７ｄのいずれにも配置されていない。代替実施形態では、これに代えて又はこれに加えて、サブフレーム１９上に配置された慣性アクチュエータに対して、これらの部品上の追加的な慣性アクチュエータの配置が想定される。さらに、ホイール１９ａ，１９ｂをサブフレーム１９に連結するために追加的なサスペンション部品が設けられた場合、これらの構成部品上の慣性アクチュエータ３０の配置は、他の実施形態も想定される。

図９は、制御アーム１１３ｃ／１０９ｃの上部の慣性アクチュエータ３０ｑの配置、及び、典型的には車体８の特徴として形成されるが、ストラットタワー上の慣性アクチュエータ３０ｒの配置を示しているが、ストラットタワーは、これに代えて制御アーム１１３ｃ／１０９ｃに近接して、サブフレーム１８を延長することで設けられてもよい。

図１０は、車輌表面４０に固定された慣性アクチュエータ３１ｘを示している。アクチュエータシャーシ３２の底板は、車輌表面４０に直接取り付けられている。慣性アクチュエータ３１ｘは車輌表面４０に力を付加できる。

慣性アクチュエータ３１ｘのアクチュエータシャーシ３２は、ボルトのような機械的な固定装置によって、及び／又は粘着材のような接着剤によって、及び／又は溶接によって、及び／又は他の適切な手段によって、車輌表面４０に固定されてもよいことが想定される。

ここで図１１及び図１２を参照して、図１０の実施形態に代替する実施形態が示されている。代替実施形態では、それらの特徴が代替実施形態に属することを示すために、同一数字は、可能である場合には、接頭部「２００」又は「３００」などが付加されていたとしても、同一部品を示すために使用されている。代替実施形態は、多くの共通の特徴を前述の実施形態と共有しており、従って図１０に示された実施形態との差異のみがより詳細に記載されている。

図１１は、支持部２５２を介して車輌表面２４０に固定されている、１組の直交配置された慣性アクチュエータ２３１ｘ，２３１ｙを示している。支持部２５２は、少なくとも１組の直交面を備え、第１の慣性アクチュエータ２３１ｘは第１の面に固定されており、第２の慣性アクチュエータ２３１ｙは第２の面に固定されている。支持部２５２は適切な固定手段によって車輌表面２４０に固定されている。代替実施形態では、慣性アクチュエータ２３１ｘ及び２３１ｙが固定されている車輌部品は１組の直交面を備え、慣性アクチュエータ２３１ｘ，２３１ｙは車輌部品の直交面のそれぞれに直接固定されていてもよい。

図１２は、互いに直交して配置された３つの慣性アクチュエータ３３１ｘ，３３１ｙ，３３１ｚを示している。慣性アクチュエータ３３１ｘ，３３１ｙ，３３１ｚは、支持部３５２の直交面に取り付けられている。支持部３５２は車輌表面３４０に取り付けられている。

代替実施形態では、慣性アクチュエータ２３１ｘ，２３１ｙ；３３１ｘ，３３１ｙ，３３１ｚは、互いに異なる角度関係で配置されていてもよく、互いに直交して個々に力を付加するように配置される必要はない。

互いに対してある角度で２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータを取り付けることで、ノイズ低減システムは、それらが取り付けられている部品面に対して直交しない角度で力を付加することが可能である。これは、付加された力のそれぞれの合力が直交しないように、２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータを同時に作動させることで達成できる。このような手法は、収容空間が限られているか、又は振動を制御するために必要な力が単一の慣性アクチュエータの能力を越える場合に使用されてもよい。代替実施形態では、これは、部品表面に対して非垂直な角度で配置された単一の慣性アクチュエータを作動させることによって達成できる。

前述の実施形態は、振動が車輌構造を介して車室１１に伝達される前に車輌１０の部品、特に車輌シャーシの振動を低減又は抑制することで車室１１内に聞こえるロードノイズを低減又は抑制するための装置及び方法を記載している。アクティブ型ノイズ低減システムは、１つ又はそれ以上のシャーシ部品を介して振動力が伝達され、反力をそれぞれの１つ又はそれ以上のシャーシ部品に付加することを発見している。システムがそれぞれの１つ又はそれ以上のシャーシ部品に、振動力に対して大きさが等しく方向が反対である反力を付加すると、反力は少なくとも部分的に振動力を相殺するように振動力を低減する。即ち、反力と振動力の合力は、０に向かうか、又はゼロになる。このようにして、車輌シャーシを介してサブフレーム１８及び／又は車室に伝達されるロードノイズは、低減又は抑制できる。

システムは、典型的に２０−５００Ｈｚである構造起因のロードノイズの範囲で動作するように構成されるか、又は最適化されていてもよい。これは、典型的には２０Ｈｚから２０ＫＨｚである人間の可聴周波数域の低周波部分である。

慣性アクチュエータをシャーシ部品に取り付けることで、サブフレーム１８及び／又は車室１１内にその他の方法で伝達されてその内部に聞こえるロードノイズを引き起こす（車室と車体８は共振空洞として動作し、ロードノイズを増幅する。）振動は、車体／車室で増幅される前に、低減又は除去できる。ここで開示されているシステムは、一旦車室内に到達したノイズを解消するために内部にスピーカ及びマイクロフォンを使用する従来のノイズ解消システムと比較して、非常に単純で、よりモジュール化されており、即ち部品はシステムに追加又は省略されてもよく、ノイズ解消を改善するために特別な車輌設計に依存している。本発明の別の利点は、源でのノイズ（振動）解消がより有効であることであり、さらにまた、車室内のいずれの場所のノイズレベルをも低減するために、ときにグローバルリダクションリミットと呼ばれる上限周波数の障害（典型的に２５０Ｈｚ）を取り払うことである。

振動が車体８に向かって及びこれを介して伝播すると、振動はより複雑になる。例えば、サブフレーム１８の単一の軸振動は、車体８の複数の軸振動に変化する。これは、サブフレーム１８と車体８との間の複雑な接続のために起こる。同様の理由から、振動方向は比較的予測可能であり、慣性アクチュエータは、予想される方向の振動を最も低減するように取り付けることができる。これらが、源でノイズ（振動）を解消することがより有効であることの２つの理由である。

一部の例では、停止（ground）により生じる全ての構造起因のノイズを減衰することが好ましいわけではなく、むしろそのノイズ内の特定域又は周波数にのみ集中することが好ましい。このように、車室内で聞こえるロードノイズは、知覚される質を改善するように調整できる。

例えば、種々の変更が本発明の範囲内でなされ得ることが理解できる。

慣性アクチュエータはまた、ホイールが取り付けられているホイールハブのような車輌シャーシの部品上に配置され得ることが想定される。

さらに、慣性アクチュエータ３０、特に質量体３４とトランスデューサのサイズは、慣性アクチュエータが取り付けられる各部品の振動を解消又は低減するための十分な力を付加するように調節されてもよい。

なお、ここで使用されているものとして、例えば「頂」、「底」、「前」、「後」、「端」、「側」、「内」、「外」、「上」、及び「下」などの方向性に関する言及は、その方向にそれぞれの特徴を限定せず、互いからこれらの特徴を区別するのに単に役立つものであることが認識されるであろう。

８ 車体
１０ 車輌
１１ 車室
１２，１２ａ，１２ｂ，１１２ａ 前輪（ホイール）
１２ｂ 第２の前輪
１３ａ，１０９ｃ，１１３ｃ ダンパ、上部制御アーム
１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 下部制御アーム
１７ａ，１７ｃ，１７ｄ 上部制御アーム
１８，１９，１１８ サブフレーム
１９ａ，１９ｂ 後輪（ホイール）
２０，１２０ ステアリング機構、ステアリングラック
２１ ブッシュ
２２ａ，２２ｂ リンクアーム
２４ａ，２４ｂ 支持部（連結接合部）
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ，３０ｌ，３０ｏ，３０ｐ，３０ｑ，３０ｒ，３０ｓ，３０ｔ，３０ｕ，３０ｖ，３０ｗ，３０ｘ，３０ｙ，３０ｚ，３０α，３０β，３０γ，３０δ，３１ｘ，１３０ｇ，１３０ｈ，１３０ｍ，１３０ｎ，１３０ｏ，１３０ｐ，２３１ｘ，２３１ｙ，３３１ｘ，３３１ｙ，３３１ｚ 慣性アクチュエータ
３２ シャーシ
３２ｓ 部品表面
３４ 質量体
３６ ばね（サスペンションシステム）
３８ 外力発生器
３９ コントローラ
４０，２４０，３４０ 車輌表面
４２ フィードバック信号
４３，４４ フィードバック手段，センサ
１１３ａ ストラット
１１５ 耐回転バー
１１６ａ サスペンションアーム
２５２，３５２ 支持部

Claims (10)

1. 車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌であって、前記１つ又はそれ以上のホイールは、シャーシによって前記車体に連結されており、少なくとも２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータが、前記車室内に伝達される前に前記回転接触により生じる前記シャーシの振動又はノイズを抑制又は解消するために、前記シャーシまたは前記車体に固定された１つの支持部に取り付けられており、
   前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータのそれぞれが出力する振動が互いに対して９０度を除いた角度関係で出力されるように前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは配置されていることを特徴とする、車輌。
2. 少なくとも１つの慣性アクチュエータは、５００Ｈｚの周波数未満の振動又はノイズを低減又は抑制するために配置されている、請求項１に記載の車輌。
3. 少なくとも１つの慣性アクチュエータは、２０Ｈｚの周波数を越える振動又はノイズを低減又は抑制するために配置されている、請求項１に記載の車輌。
4. 前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、前記シャーシと前記車体またはその制御アームとの間の連結部又は接合部に隣接して配置されている、請求項１に記載の車輌。
5. 前記シャーシは、前記ホイールを前記車体に連結するための１つ又はそれ以上の部品を備え、前記慣性アクチュエータが、前記車体に直接連結された１つ又はそれ以上又は全ての部品に配置されている、請求項４に記載の車輌。
6. 前記車輌は、自動車、バン、又はトラックなどの陸上型車輌である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車輌。
7. 構造に起因して車室内に聞こえるロードノイズを低減する方法であって、
   シャーシによって車体に連結された１つ又はそれ以上のホイールを有する車輌を準備し、前記シャーシは前記車体に１つまたはそれ以上の連結部によって連結され、
   質量体およびトランスデューサをそれぞれ備える２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータを、前記シャーシ及び／又は前記少なくとも１つの連結部に隣接した前記車体の一部に固定された１つの支持部に取り付け、
   前記トランスデューサを作動させ、これにより前記シャーシ及び／又は車体に力を付加し、これにより前記シャーシ及び／又は車体の振動を低減又は抑制し、
   前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータのそれぞれが出力する振動が互いに対して９０度を除いた角度関係で出力されるように前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは配置されていることを特徴とする
   ことを含む方法。
8. 車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌であって、前記１つ又はそれ以上のホイールは、１つ又はそれ以上の連結部または接合部によって前記車体に連結されており、２つまたはそれ以上の慣性アクチュエータが、前記車体内に伝達される１つまたはそれ以上の前記連結部または接合部の振動を抑制又は解消するために前記１つ又はそれ以上の連結部または接合部の少なくとも１つにおいて１つの支持部に取り付けられており、これにより前記車室内に聞こえるロードノイズを低減し、
   前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは互いに対して９０度を除いた角度関係をもって配置されている、車輌。
9. 前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは、リンクアームと前記車体との間の連結部に隣接して前記車体に配置されている、請求項１に記載の車輌。
10. 車室及び路面と回転接触する１つ又はそれ以上のホイールを有する車体を備える車輌のためのアクティブ型ロードノイズ低減システムであって、前記１つ又はそれ以上のホイールは、シャーシによって前記車体に連結されており、少なくとも２つの慣性アクチュエータが、前記車室内に伝達される前に、前記回転接触により生じる前記シャーシの振動又はノイズを抑制又は解消するために、前記シャーシまたは前記車体に固定された１つの支持部に取り付けられ、
    前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータのそれぞれが出力する振動が互いに対して９０度を除いた角度関係で出力されるように前記２つ又はそれ以上の慣性アクチュエータは配置されていることを特徴とする、ロードノイズ低減システム。

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