(57)【要約】【課題】単純な構造を採用することでコスト及び重量の増大を抑制しながら乗員に不快感を与える振動が車体に伝達されるのを低減するパワーユニット搭載構造を提供する。【解決手段】エンジン４と、トランスミッション６とを結合したパワーユニット２を、車体又は当該車体に支持されたサブフレームに複数のマウント部を介して搭載する構造であり、トランスミッション６に設けたドライブシャフトジョイント部ＤＪがエンジン４の重心Ｇに対して鉛直下方に位置するように、パワーユニット２を車両後方側に傾けて配置した。【選択図】      図１
2006176063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、トランスミッションとを結合したパワーユニットを、車体又は当該車体に支持されたサブフレームに複数のマウント部を介して搭載する構造において、
前記トランスミッションに設けたドライブシャフトジョイント部が前記エンジンの重心に対して鉛直下方に位置する前記パワーユニットを、前記車体又は前記サブフレームに搭載したことを特徴とするパワーユニット搭載構造。
【請求項２】
エンジンと、トランスミッションとを結合したパワーユニットを、車体又は当該車体に支持されたサブフレームに複数のマウント部を介して搭載する構造において、
前記トランスミッションに設けたドライブシャフトジョイント部が前記エンジンの重心に対して鉛直下方に位置するように、前記パワーユニットを傾けて前記車体又は前記サブフレームに搭載したことを特徴とするパワーユニット搭載構造。
【請求項３】
前記複数のマウント部の一つを、前記エンジンの重心の上方に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のパワーユニット搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーユニットで発生した起振力に基づく振動が車体に伝達されるのを低減する車両用のパワーユニット搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、パワーユニットで発生するロール起振力と車体の曲げ２節モードとの関係を示す図である。パワーユニットを構成するエンジンのアイドリング時には、エンジン重心回りにロール起振力が発生し、このロール起振力によりサスペンション装置ＳＰに上下方向の振動が伝達される。このサスペンション装置ＳＰの上下方向の振動が車体に伝達されると車体に曲げ２節モードが励起され、フロア位置Ｆに上下振動（アイドル振動）が発生して乗員に不快感を与えてしまう。
【０００３】
サスペンション装置ＳＰに伝達された上下方向の振動を低減することで車体のアイドル振動を低減する技術として、例えば、ストラットアッパマウントにバネ下共振の位相コントロールを可能とするデバイスを配置し、このデバイスが、サスペンション装置に伝達された上下方向の振動に対して逆位相の振動を発生することで、車体側へ伝達される上下方向の振動を低減する装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１６８３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置は、バネ下共振の位相をコントロールするデバイスが、ダイヤフラム、隔壁、圧力室等の複雑な構成となっているので、装置コストの増大と、大型のストラットアッパマウントとなることによる重量増大の面で問題がある。また、ストラットアッパマウントの高さが増大することで、フード高さの制限によりサスペンションストロークを縮小せざるを得ないといった問題も発生する。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、単純な構造を採用することでコスト及び重量の増大を抑制しながら乗員に不快感を与える振動が車体に伝達されるのを低減するパワーユニット搭載構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明に係るパワーユニット搭載構造は、エンジンと、トランスミッションとを結合したパワーユニットを、車体又は当該車体に支持されたサブフレームに複数のマウント部を介して搭載する構造において、前記トランスミッションに設けたドライブシャフトジョイント部が前記エンジンの重心に対して鉛直下方に位置する前記パワーユニットを、前記車体又は前記サブフレームに搭載した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のパワーユニット搭載構造によると、トランスミッションに設けたドライブシャフトジョイント部が前記エンジンの重心に対して鉛直下方に位置することで、エンジンのロール起振力によるドライブシャフトジョイント部での上下方向の振動が発生しにくくなるので、ドライブシャフトジョイント部に連結するドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバ等を介して車体に伝達されるアイドル振動を低減することができる。
また、サスペンションメンバの上下方向の振動が低減されることから、従来の装置のようなバネ下共振の位相をコントロールするデバイスが不要であり、コスト及び重量の増大を抑制しながらアイドル振動の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係るパワーユニット搭載構造について図面を参照しながら説明する。なお、図６で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
先ず、本発明に係るパワーユニット搭載構造の特徴を明確にするために、図５に一般的なパワーユニット搭載構造を示す。
図５のパワーユニット構造構造は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に搭載されているパワーユニット２を車幅方向の左側から示した図である。
【０００８】
パワーユニット２は、車両前後方向に対して横向きに配置したエンジン４及びトランスミッション６とで構成されており、車体又は車体に支持されたサブフレーム上に複数のエンジンマウント部を介して搭載されている。この図の符号Ｇで示す位置はエンジン重心であり、このエンジン重心Ｇより車両後方位置に、トランスミッション６の出力軸とドライブシャフトとが連結するドライブシャフトジョイント部ＤＪが設けられている。そして、図示しないが、ドライブシャフトジョイント部ＤＪで連結したドライブシャフトが車幅方向外方に延在して車輪を支持するアクスルに連結しているとともに、このアクスルがサスペンションメンバを介して車体に支持されている。
【０００９】
エンジン４は、アイドリング時にはエンジン重心Ｇ回りでロール起振力が発生し、走行時のような高回転時になると、ピストン・クランク系の往復慣性起振力が大きくなる。
また、ロール起振力及び往復慣性起振力が車体に振動として伝達される主な振動伝達経路は、パワーユニット２のドライブシャフトジョイント位置ＤＪ、ドライブシャフト、アクスル、サスペンションメンバ及び車体の順序である。
【００１０】
ここで、エンジン４のアイドリング時にロール起振力が発生すると、エンジン重心Ｇより車両後方のドライブシャフトジョイント位置ＤＪに上下方向の振動が発生し、この上下方向の振動が、ドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体に伝達され、図６で示したように、車体の曲げ２節モードが励起されてフロア位置ＦＬにアイドル振動が伝達される。
【００１１】
また、エンジン４の高回転時に往復慣性起振力が発生すると、ピストン・クランク系の往復運動が車両上下方向であるため、ドライブシャフトジョイント位置ＤＪに上下方向の振動が伝達され、この上下方向の振動が、ロール起振力と同様にドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体に伝達され、車体の曲げ２節モードが励起されてフロア位置ＦＬにアイドル振動が伝達される。
【００１２】
次に、図１は、本発明に係る第１実施形態のパワーユニット２を車幅方向の左側から示した図である。
本実施形態のパワーユニット２は、エンジン重心Ｇの直下にドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置するように車体後方側に傾けた状態とし、この状態を保持して車体又は車体に支持されたサブフレーム上に複数のエンジンマウント部を介して搭載されている。
【００１３】
本実施形態のパワーユニット搭載構造は、エンジン４のアイドリング時にロール起振力が発生すると、エンジン重心Ｇの直下に位置するドライブシャフトジョイント部ＤＪには、図５の一般的なパワーユニット搭載構造のような上下方向の振動が発生せず、車両前後方向の振動Ｖ１が発生する。この車両前後方向の振動Ｖ１がドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体に伝達されるが、車両前後方向の振動は車体の曲げ２節モードを励起しにくいので、フロア位置ＦＬへのアイドル振動が大幅に低減される。
【００１４】
また、パワーユニット２を車体後方側に傾けて配置したことで、ピストン・クランク系の往復運動も車両後方側に傾いた方向となり、エンジン４の高回転時に大きくなる往復慣性起振力は、上下方向分力Ｆ１と車両前後方向分力Ｆ２とに分割される。そして、往復慣性起振力の車両前後方向分力Ｆ２のみが、ドライブシャフトジョイント部ＤＪに上下方向の振動Ｖ２として伝達される。この車両前後方向分力Ｆ２に基づく上下方向の振動Ｖ２のみが、ドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体のフロア位置ＦＬにアイドル振動として伝達される。
【００１５】
したがって、本実施形態のパワーユニット搭載構造は、エンジン重心Ｇの直下にドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置するようにパワーユニット２を車体後方側に傾けて配置したことから、エンジン４のロール起振力による上下方向の振動はドライブシャフトジョイント部ＤＪに発生せず、エンジン４の往復慣性起振力の車両前後方向分力Ｆ２に基づく上下方向の振動Ｖ２のみが（図５の一般的なパワーユニット搭載構造と比較して大幅に低減した上下方向の振動Ｖ２が）ドライブシャフトジョイント部ＤＪで発生するので、ドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体のフロア位置ＦＬに伝達されるアイドル振動を大幅に低減することができる。
【００１６】
また、本実施形態は、サスペンションメンバの上下方向の振動が低減されることから、特許文献１のようなバネ下共振の位相をコントロールするデバイスが不要であり、コスト及び重量の増大を抑制しながらアイドル振動の低減を図ることができるとともに、サスペンション装置の性能に何等影響を与えることがない。
【００１７】
図２は、本実施形態と、図５で示した一般的なパワーユニット搭載構造とについて、サスペンションメンバ及び運転席フロア（フロア位置ＦＬ）に伝達される上下振動のレベルとエンジン回転数との関係について調べた結果を示すものである。なお、車両は、４気筒エンジンを搭載したＦＦ車両であり、実線の（１）は一般的にパワーユニット搭載構造のサスペンションメンバの上下振動、破線の（２）は本実施形態のサスペンションメンバの上下振動、実線の（３）は一般的にパワーユニット搭載構造の運転席フロアの上下振動、破線の（４）は本実施形態の運転席フロアの上下振動を示すものである。
この結果から、本実施形態は、一般的なパワーユニット搭載構造と比較して、エンジン４のアイドリング時の領域から高回転の領域まで運転席フロアの振動が低減していることが実証されている。
【００１８】
次に、図３は、本発明に係る第２実施形態のパワーユニット２を車幅方向の左側から示した図である。
本実施形態は、パワーユニット２を、エンジン重心Ｇの直下にドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置するように車体後方側に傾けた状態として配置しているとともに、車体又は車体に支持されたサブフレームに配置されてパワーユニット２を支持している複数のエンジンマウント部のうちの一つのエンジンマウント部Ｍ１を、エンジン重心Ｇの上方に配置している。
【００１９】
本実施形態のパワーユニット搭載構造は、エンジン４のアイドリング時にロール起振力が発生すると、エンジン重心Ｇの上方にエンジンマウント部Ｍ１を配置したことで、エンジン重心Ｇの直下に位置するドライブシャフトジョイント部ＤＪに車両前後方向の入力Ｆ３が発生し、エンジンマウント部Ｍ１に、ドライブシャフトジョイント部ＤＪに発生した車両前後方向の入力Ｆ３に対して逆位相の車両前後方向の入力Ｆ４が発生する。
【００２０】
したがって、本実施形態は、エンジン重心Ｇの直下に位置するドライブシャフトジョイント部ＤＪと、エンジン重心Ｇの上方に配置したエンジンマウント部Ｍ１とに、互いに逆位相の車両前後方向の入力Ｆ３，Ｆ４が入力して互い打ち消し合うので、トータルの車両前後方向の振動が低減され、この低減された車両前後方向の振動がドライブシャフト、アクスル及びサスペンションメンバを介して車体に伝達されるので、フロア位置ＦＬへ伝達されるアイドル振動をさらに低減することができる。
【００２１】
そして、図４は、ドライブシャフトに伝達される車両前後方向の振動レベル（実線の（５））、エンジン重心Ｇの上方に配置したエンジンマウント部Ｍ１に伝達される車両前後方向の振動レベル（破線の（６））及び運転席フロア（フロア位置ＦＬ）に伝達される車両前後方向の振動レベル（一点鎖線の（７））と、エンジン回転数との関係についてに調べた結果を示すものである。
【００２２】
この結果から、エンジン４のアイドリング時から高回転時にかけて、エンジンマウント部Ｍ１に発生する車両前後方向の入力Ｆ４と、ドライブシャフトに発生する車両前後方向の入力とが互いに逆位相となるので、運転席フロアに伝達される車両前後方向の振動が大幅に低減していることが実証されている。
なお、上述した第１及び第２実施形態では、パワーユニット２を構成しているエンジン４及びトランスミッション６を車両前後方向に対して横向きに配置した構造を示したが、本発明の要旨に限定されず、車両前後方向に延在する縦向きに配した構造としても、エンジン重心Ｇの直下にドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置し、エンジン重心Ｇの上方にエンジンマウント部Ｍ１が配置される構造であれば、第１及び第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００２３】
また、上記実施形態では、パワーユニット２を車体後方側に傾けた状態とすることで、エンジン重心Ｇの直下にドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置するようにしたが、パワーユニット２を傾けずに、エンジン重心Ｇの直下にトランスミッション６のドライブシャフトジョイント部ＤＪが位置するパワーユニット２の構造としても、同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る第１実施形態のパワーユニット搭載構造を示す左側面図である。
【図２】第１実施形態の効果を説明する図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態のパワーユニット搭載構造を示す左側面図である。
【図４】第２実施形態の効果を説明する図である。
【図５】本発明に係るパワーユニット搭載構造との比較のために示した一般的なパワーユニット搭載構造である。
【図６】車体の曲げ２節モードのメカニズムを示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  パワーユニット
４  エンジン
６  トランスミッション
Ｇ  エンジン重心（エンジンの重心）
ＤＪ  ドライブシャフトジョイント部
ＦＬ  フロア位置
Ｍ１  エンジンマウント部（マウント部）
【図１】
2006176063.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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