JPH02193703A - 制御型リヤサスペンション - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインシュレータの改良により乗り心地、車内騒
音を改善した制御型リヤサスペンションに関する。

従来の技術 車体の重量を支え、しかも路面不整による衝撃を緩和し
快適な走行感をもたせるばかりでなく車輪を常に路面に
密着させ安全かつ安定した運転を可能にするために、車
輪と車体との間にサスペンションが設けられている、（
特開昭６１−１９１４０９号公報等参照）。

リヤサスペンションの一般的な構造としては、例えば第
１２図および第１３図に示すようなものがある。このリ
ヤサスペンションはマルチリンク型サスペンションと呼
ばれているもので第１２図は平面図、第１３図は背面図
である。

サスベンジジンメンバｌとアクスル２との結合は、２本
のアブパリンク３．４．２本のロアリンク５．６および
１本のテンションロッド７により行われている。モして
サスペンションメンバｌをほぼ４隅に取り付けられたイ
ンシュレータ８により車体に弾性支持している。

なおｌＯはショックアブソーバ、Ｉ２はタイヤである。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来のリヤサスペンションにあ
っては、次に記述するような種々の問題点があった。

（＋）低速乗り心地・中速こもり音の問題点一般に従来
例で示したようなサスペンションメンバを、はぼ４隅に
取り付けられたインシュレータにより車体に弾性支持し
た車両では、車内騒音及び乗り心地に非常に影響の大き
い振動として第１４図及び第１５図に示す２つのものが
ある。ここで第１４図（ａ）及び第１５図（ａ）はサス
ペンションメンバを車両側方から見た図、（ｂ）はその
振動モードを模式図的に示す図である。走行時に路面か
らの入力がアーム類を通してサスペンションメンバに伝
達されると、第１４図（ｂ）および第１５図（ｂ）の共
振が励起され、それぞれ以下のような問題を発生する。

第１４図（ｂ）のモードはサスペンションメンバのバウ
ンス共振と呼ばれるものであって、約２０〜２５Ｈｚの
周波数範囲に存在して、その周波数が２０Ｈｚ程度まで
低下すると低速時の乗り心地が悪化する。

第１５図（ｂ）のモードはサスペンションメンバのビッ
ヂング共振で約５０〜８０Ｈｚの周波数範囲に存在して
、その周波数が７５　Ｈｚ程度まで高くなると中速時の
こもり音が悪化する。従来のサスペンション取付構造で
は、４隅の剛性非変化型インシュレータで車体に取り付
けられていたため第１４図の共振周波数をｆ、、第１５
図の共振周波数をｆ３とすると共振周波数は以下の式で
定められてしまうものとなっていた。

ここに、 ｍ：サスペンションメンバ質Ｒ１ に：インシュレータの縦バネ定数 Ｌ：図に示す長さ ■：サスペンションメンバ剛性モーメントここでｍ、１
およびしはサスペンションメンバの構造で定まってしま
うため、共振周波数の変更はｋのみによることになる。

そのため、第１４図の共振を上げ、第１５図の共振を下
げることを両立できず、乗り心地と車内騒音をともに満
足させることは難しい場合があった。

（２）高速シェイクの問題点 前記のようにサスペンションメンバは約２０Ｉ］２に剛
体共振を持つ。また、タイヤは通常構造不均一性などに
よる回転１次の力発生特性を持っている。車種、タイヤ
径により異なるが一般に車速が１００〜１６０ｋｉ／ｈ
の領域ではタイヤの回転１次周波数が２０Ｈｚ前後とな
るためサスペンションメンバ剛体共振を励振し、車体が
振動するいわゆる高速シェイクを発生し著しく乗り心地
を損ねる場合がある。

第Ｘ６図は、この状態を図示したものでは車速１００−
１００ｋｊＩ／ｈの範囲ではフロア振動レベルが大きく
なっており、乗り心地を損ねている。

この対策としてサスペンションメンバインシュレータの
剛性を変化させると、前記剛体共振周波数が移動するが
、第１６図にサスペンションメンバインシュレータの剛
性を上げてバウンス共振周波数を上げた場合のフロア振
動を点線で示した如く、他の車速で同じ問題が発生して
なんら解決にならない。

（３）エンジンからの振動入力による加速騒音２こもり
音の問題点 サスペンションメンバは約１５０〜２００　）−１ｚの
領域に１次の弾性共振を持つ。通常ｖ６エンジンまたは
直４エンジン搭載車ではエンジン回転速度２久成分の起
振力を持つ。そのため、エンジン回転２次の周波数が上
記サスペンションメンバ弾性共振の周波数と一致する４
５００〜６０００ｒｐｍの範囲のある特定の回転速度で
は、リヤサスペンションが共振を起こして、車体を大き
く加振してこもり音が発生する場合がある。

加速騒音はエンジンからの放射音とともにエンジンマウ
ント、駆動系を介して入力される固体伝播音も間層であ
る。ここで加速騒音に対して起振力となるのは、エンジ
ン燃焼・振動特性により定まるある特定のエンジン回転
次数成分（０，５次おきのどれか）である。サスペンシ
ョンメンバは加速騒音として間層となる２００〜５００
Ｈｚの領域に５〜６個の弾性共振を持つ。そのためエン
ジン回転次数成分の特定の成分とサスペンションメンバ
弾性振動とが一致する際には加速騒音が発生し車内騒音
を悪化させる場合がある。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、・その目的とするところは、乗り心地と車内騒音
をともに向上させることのできる制御型リヤサスペンシ
ョンを提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 このため本発明は、サスペンションメンバを略四隅部で
剛性可変のインシュレータにより車体に弾性支持すると
ともに、前記サスペンションメンバを加振する人力の周
波数が前記サスペンションメンバの弾性共振周波数に近
づくと、前記インシュレータの剛性を制御して前記サス
ペンションメンバの弾性共振周波数を変化させるように
した。

作用 タイヤよりの路面入力周波数がサスペンションメンバの
弾性共振周波数に近づく車速になるとサスペンションメ
ンバインシュレータの剛性を変えてサスペンションメン
バの弾性共振周波数を変化させる。

またエンジンよりの回転速度の次数成分周波数がサスペ
ンションメンバの弾性共振周波数に近づくとサスペンシ
ョンメンバインシュレータの剛性を変えてサスペンショ
ンメンバの弾性共振周波数を変化させる。

実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図乃至第
４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は全体構成を
示す斜視図、第２．３図は剛性可変インシュレータを示
す図、第４図は動作を示す図である。

先ず構成を説明する。なお、従来例と同一構成部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。

第１図において、１１は剛性可変サスペンションメンバ
インシュレータである。サスペンションメンバｌの略四
隅に配設されてサスペンションメンバｌを図示しない車
体に弾性支持している。

剛性可変サスペンションメンバインシュレータＩＩの一
例を第２〜３図に図示する。１３は中空軸、１４は外筒
、Ｉ５は内筒、１６．１７はゴム壁、１８．１９は流体
室、２０は通孔、２１．２２はソレノイド、２３は弁で
ある。

インシュレータ１１の剛性を大きくするには、ソレノイ
ド２２に通電して弁２３を第２図で下方に引き通孔２０
を閉じる。流体は流体室１８と１９との間を流動できな
いため剛性は高くなる。

剛性小側に制御するには、ソレノイド２１に通電して弁
２３を第２図において上方に引き上げ通孔２０を開く。

流体は流体室１８と１９との間を自由に流動するのでイ
ンシュレータとしての剛性は低くなる。

第１実施例においては車両停車時には弁２３により通孔
２０が塞がれインシュレータ１１の剛性は高くなってい
る。

次に作用を第４図の剛性可変サスペンションメンバイン
シュレータ１１の動作を示すフローチャートにより説明
する。

車両が発進すると図示しない制御装置が作動を開始する
（２４）、車速が中速（例えば４０ｋｘ／ｈ−１００ｋ
ｉ／ｈ）であるか否かが判断される（２５）、車速が３
５Ｊｃｘ／ｈ−１００ｋｘ／ｈでないときには低速（例
えば３５ｋｊＩ／ｈ以下）または高速（例えば１００＆
ｉ／ｈ以上）であるか否かが判断され（２６）低速また
は高速のときには剛性可変インシュレータｌ！の剛性を
高く即ち標準状態に設定する（２７）。

この状態では、従来型サスペンションメンバインシュレ
ータの場合より剛性は高く、サスペンションメンバｌの
剛体バウンス共振の周波数は高いため、低速時に多い低
周波の路面入力に対して共振周波数が離れており低速乗
り心地は良好に保たれる。

第５図の（ａ）部はこの状況を図示したもので、図中太
い実線が本発明を実施した場合のフロア振動加速度であ
る。なお図中細い実線は従来のサスペンションメンバイ
ンシュレータで剛性を上げた場合、点線は剛性を下げた
場合である。

車速が３５〜１００ｋｘ／ｈでは剛性可変インシュレー
タ１１は剛性の小さい側に設定される（２８）。

このことにより、中速こもり音として問題となる８　０
Ｈｚ前後の周波数よりもサスベンジタンメンバｌの剛体
ピッチング共振周波数は低くなるので、第６図に図示し
た如く車内騒音は静粛に保たれる。

なお図中太い実線は本実施例の場合、点線は従来のサス
ペンションメンバインシュレータでの車内騒音である。

車速を停止すると車速がＯｋｘ／ｈであるかが判断され
（２９）動作は終了する（３０）。

又走行を続行しているときには車速は０ではないので以
上説明した動作を繰り返す。

第７図には本発明の第２実施例、即ち剛性可変サスペン
ションメンバインシュレータ１１の第２の制御方法を示
す。

この実施例は、剛性可変インシュレータ１１の剛性を通
常時には低く設定しておき、高速時に剛性を増して高速
シェイクの問題を解決するものである。

動作を説明する。車両が発進すると制御が開始される（
３１）。

まず車速か高速（例えば１００＆肩／ｈ−１６０ｋｍ／
ｈ）か否かが判断される（３２）。

車速かＩ００＆ｉ／ｈに満たないか又は超高速（１６０
ｋＪ＋／ｈ以上）の場合（３２′）には剛性可変インシ
ュレータ１１は低い剛性に設定されている（３３）。

車速が１ｏＯｋｚ／ｈ程度まではタイヤ回転１次の周波
数が２０Ｈｚに満たず、２０　Ｉ−１ｚ　曲後のサスペ
ンションメンバ剛体共振を励振しないので高速シェイク
は問題とならないので、剛性可変インシュレータ１１の
剛性は通常状態即ち柔らかく設定する。

この際、従来の非制御型インシュレータの場合に要求さ
れる剛性よりも小さい剛性としておくことにより、サス
ペンションメンバ１のピッチング共振周波数を低くする
ことができるので、中速こもり音の発生も防ぐことがで
きる。

車速か１００ｋｘ／）１〜１６０に肩／ｈの場合（３２
）には剛性可変インシュレータＩＩを剛性の大きい側に
制御する（３４）。

このことにより、従来の非制御型サスペンションメンバ
インシュレータよりも剛性が高くなるので、サスペンシ
ョンメンババウンス共振の周波数が高く（例えば３０Ｈ
ｚより高く）なり、タイヤ回転１欠成分の加振周波数か
ら離れているため高速シェイク現象は発生せず乗り心地
は良好に保たれる。

なお、以降の制御（３５，３６）は第１実施例と同じで
ある。

第８図には、本発明の第３実施例即ち剛性可変インシュ
レータの第３の制御方法を示す。

この実施例は、通常時においては、剛性可変インシュレ
ータ１１の剛性を従来の非制御型のサスペンションメン
バインシュレータよりも大きく設定し超高速時（例えば
１６０＆ｚ／ｈ以上）において剛性を下げて高速シェイ
クの問題を解決するものである。

動作を説明する。車両の発進により制御が開始する（３
７）。車速が１６０＆ｘ／ｈ以下では従来の非制御型サ
スペンションメンバインシュレータよりも剛性可変イン
シュレータ１１の剛性は大きく設定されている（３９）
。

このためサスペンションメンバインシュレータバウンス
共振周波数は高く、タイヤ回転１欠成分の加振周波数と
離れているため高速シェイク現象は発生せず乗り心地は
良好に保たれる。

車速が１６０ｋｚ／ｈ以上（４０）では剛性可変インシ
ュレータ１１の剛性は小さい側に制御される（４１）。

このため、サスペンションメンバ１の剛体バウンス共振
周波数は低（２５Ｈｚ以下となり、タイヤ回転１次の周
波数よりも低くなっているので、この場合にも高速シェ
イクは発生せず乗り心地は良好に保たれる。

第９図には、各周波数領域におけるタイヤ接地点から車
体への振動伝達特性を図示する。

図中細い実線は剛性を小さい側へ制御した場合、点線は
剛性を大きい側へ制御した場合である。この両者より太
い実線で示した特性が得られる。

点鎖線は従来の非制御型サスペンションメンバインシュ
レータのものである。本実施例による特性が極めて良い
ことが分かる。

このような特性となることにより高速時のフロア振動加
速度は第５図（ｂ）部に太い実線で図示した如（なり従
来例（細い実線及び点線）に比較して最大フロア振動レ
ベルが低く抑えられている。

第１０図には本発明の第４実施例即ち第４の制御方法を
示す。

この実施例は、サスペンションメンバＩの弾性共振周波
数とエンジンからの加振周波数とが接近した場合に剛性
可変インシュレータＩＩの剛性を低下させることにより
、こもり音と加速騒音の発生を防止するものである。

当該エンジンで問題となる複数の回転次数成分（ｎ（ｊ
）、ｊ＝１〜ｋ）と、複数のサスペンションメンバ弾性
共振周波数（ｒｒｅｑ（＋）、ｉ＝１〜ｍ）とを予め設
定時点で制御装置に人力しておく。

車両が発進することにより制御が開始される（４４）。

エンジン回転速度をＶ　ｒｐｍとして次式でに個の回転
次数成分の周波数ｆ（ｉ）を求める。

ｆ（ｊ）＝（ＶＸｆ（ｉ））／６０　　ｊ＝Ｉ−にそし
てこの周波数を制御装置に記憶されているｍ個のサスペ
ンションメンバ弾性共振周波数ｒ　ｒｅｑ（ｉ）と比較
し、あらかじめ設定されている限定（ｔｏりよりも接近
しているか否かを判定する（４５）。

限定以上に接近した場合には剛性可変サスペンションメ
ンバインシュレータ１１の剛性を低下させる（４６）。

これにより、エンジン回転次数成分の周波数ｆ（ｊ）と
サスペンションメンバｌの弾性共振周波数ｆｒｅｑ　（
ｉ　）とが一致することはないので、こもり音と加速騒
音とは発生せず車内は静粛に保たれる。

第１１図は車両騒音測定結果の一例を図示したもので、
点線は本実施例を使用したときの加速時車内騒音である
。実線で図示した従来型のサスペンションインシュレー
タを使用した場合に比較して極めて車内は静粛に保たれ
ている。

なお以上の実施例においては車速酸はエンジン回転速度
のいずれかによって剛性可変サスペンションメンバイン
シュレータの剛性を変化させる例について説明したが、
車速とエンジン回転速度の相方により変更するよう制御
することは制御方法を変えるのみで簡単に実施できる。

発明の詳細 な説明してきたように本発明によれば車速またはエンジ
ン回転速度、もしくは車速とエンジン回転の相方により
サスペンションメンバインンユレータの剛性を変化させ
、タイヤよりの路面入力またはエンジンよりの人力によ
って発生するサスペンションメンバの共振を回避するこ
とができるので、心地よい乗り心地と静粛な車速とを得
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は全体構成を示す斜視図、第２図は剛性可変サスペンシ
ョンメンバ断面図、第３図は第２図のＡ−点線に沿う断
面図、第４図は第１実施例の動作を示すフローチャート
、第５図はフロア振動加速度に対する効果を示す図、第
６図は車内騒音に対する効果を示す図、第７図は本発明
の第２実施例の動作を示すフローチャート、第８図は本
発明の第３実施例の動作を示すフローチャート、第９図
は第３実施例の効果を示し、タイヤ接地点から車体への
振動伝達特性を示す図、第１Ｏ図は本発明の第４実施例
の動作を示すフローチャート、第１１図は第４実施例に
よる車内騒音に対する効果を示す図、第１２図及び第１
３図は従来例を示し、第１２図は平面図、第１３図は背
面図、第１４図（ａ）、（ｂ）はサスペンションメンバ
のバウンス共振を説明する図、第１５図（ａ）、（ｂ）
はサスペンションメンバのピッチング共振を説明する図
、第１６図は高速シェイクによるフロア振動加速度を示
す図である。 ｌ・・・サスペンションメンバ、ｌＩ・・・剛性可変サ
スペンションメンバインシュレータ、１４・・・外筒、
１５・・・内筒、１８．１９・・・流体室、２０・・・
通孔、２１．２２・・・ソレノイド、２３・・・弁。 第２図 第２図Ａ Ａ断面図 し。 車 速（ｋｍ／ｈ） 車　速（ｋｍ／ｈ） 周波数（Ｈｚ） ４゜ ＋００１２０ 車 速（ｋｍ／ｈ） 第１５図（ａ） 第１５図（ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サスペンションメンバを、略四隅部で剛性可変の
   インシュレータにより車体に弾性支持するとともに、前
   記サスペンションメンバを加振する入力の周波数が前記
   サスペンションメンバの弾性共振周波数に近づくと前記
   インシュレータの剛性を制御して前記サスペンションメ
   ンバの弾性共振周波数を変化させることを特徴とする制
   御型リヤサスペンション。
2. （２）サスペンションメンバを加振する入力がタイヤよ
   りの路面入力である請求項１項記載の制御型リヤサスペ
   ンション。
3. （３）サスペンションメンバを加振する入力がエンジン
   よりのエンジン回転次数成分である請求項１項記載の制
   御型リヤサスペンション。