JP2005319833A

JP2005319833A - 車両のロール制御装置

Info

Publication number: JP2005319833A
Application number: JP2004137249A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Kamakura; 亮介鎌倉; Shinichi Hagihira; 慎一萩平
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-05-06
Also published as: JP4368735B2

Abstract

【課題】コストを低減できる車両のロール制御装置を提供することである。
【解決手段】２つの圧力室を有し車両前後輪のスタビライザ１ｆ，１ｒにそれぞれ連結される前輪側および後輪側のアクチュエータ２ｆ，２ｒと、流体圧源２０と各アクチュエータ２ｆ，２ｒとの間にそれぞれ設けられた前輪側および後輪側の方向切換弁１２，１３とを備え、当該各方向切換弁１２，１３で流体圧源２０を前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒにおける各圧力室のいずれかに連通しスタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高めて車体のロールを抑制する車両のロール制御装置において、前輪側もしくは後輪側の一方の方向切換弁１２が、前輪側もしくは後輪側の他方のアクチュエータ２ｒにおける各圧力室内の流体圧をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両等に搭載されると共にスタビライザに連繋されてスタビライザの捩り力を調節して車両のロールを抑制する車両のロール制御装置に関する。

従来、この種の形式における車両のロール制御装置としては、例えば、油圧可変型の車両のロール制御装置（たとえば、特許文献１参照）が知られている。

すなわち、このものは、前後輪における各左右の車輪のサスペンションアームを連結するスタビライザの一端にアクチュエータを連結して構成されている。

そして、前後輪側における両アクチュエータの各対応する圧力室は、それぞれ管路によって前輪側および後輪側の方向切換弁に連通されており、かつ、前後それぞれに設けた圧力制御弁を通して各方向切換弁に連通する一方の管路を油圧源に連通させるとともに、他方の管路は上記各圧力制御弁を通してリザーバに連通されている。

また、各方向切換弁および各圧力制御弁の切換用のソレノイドは、車体側に発生した横加速度の方向と大きさに対応して車体横加速度信号を出力する制御部へと結ばれており、上記制御部は、車両の走行中において車体に横加速度が作用したときに当該横加速度の方向と大きさを車体横加速度信号として検出し、この車体横加速度信号の方向と大きさに対応して各方向切換弁および圧力制御弁を切換え制御するようにしてある。
特開平７−２２８１２４号公報（段落番号００１８，図３）

しかしながら、従来の車両のロール制御装置では、機能面で問題があるわけではないが、以下の不具合を招来する可能性があると指摘される恐れがある。

すなわち、従来の車両のロール制御装置では、前輪側および後輪側の各方向切換弁の制御はそれぞれソレノイドを使用して行われているため、ソレノイドが前輪側および後輪側の２つ必要となり車両のロール制御装置のコストが高くなってしまう。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、コストを低減できる車両のロール制御装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、２つの圧力室を有し車両前後輪のスタビライザにそれぞれ連結される前輪側および後輪側のアクチュエータと、流体圧源と各アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた前輪側および後輪側の方向切換弁とを備え、当該各方向切換弁で流体圧源を前後のアクチュエータにおける各圧力室のいずれかに連通しスタビライザの捩り力を高めて車体のロールを抑制する車両のロール制御装置において、前輪側もしくは後輪側の一方の方向切換弁が、前輪側もしくは後輪側の他方のアクチュエータにおける各圧力室内の流体圧をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作することを特徴とする。

また、２つの圧力室を有し車両前後輪のスタビライザにそれぞれ連結される前輪側および後輪側のアクチュエータと、流体圧源と各アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた前輪側および後輪側の方向切換弁とを備え、当該各方向切換弁で流体圧源を前後のアクチュエータにおける各圧力室のいずれかに連通しスタビライザの捩り力を高めて車体のロールを抑制する車両のロール制御装置において、前輪側の方向切換弁が、２位置４ポートを備えた切換弁であって、後輪側のアクチュエータにおける一方の圧力室内の流体圧をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作することを特徴とする。

本発明によれば、前後の方向切換弁に使用されるソレノイドが１つだけで済むので、車両のロール制御装置のコストが低減されるとともに、省電力であり経済的となる。

また、方向切換弁のうち一方はソレノイドを省略することができるから、装置全体を小形化することが可能である。

さらに、方向切換弁に使用されるソレノイドが１つだけで済むので、車両のロール制御装置の製造過程や車両への搭載過程における電気配線工程時に、誤結線を生じる危険が皆無である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、一実施の形態における車両のロール制御装置の油圧回路図である。図２は、車両のロール制御装置のアクチュエータとスタビライザを示す斜視図である。図３は、一実施の形態の変形例における車両のロール制御装置の油圧回路図である。図４は、他の実施の形態における車両のロール制御装置の油圧回路図である。図５は、車両のロール制御装置における他のアクチュエータとスタビライザを示す斜視図である。

まず、図１に示した一実施の形態における車両のロール制御装置について説明する。本実施の形態の場合、前輪側及び後輪側のアクチュエータ２ｆ，２ｒは、いわゆる、油圧で駆動する揺動型のアクチュエータとして構成され、たとえば、具体的には図示はしないが、内壁面に１８０度の間隔を保って構成した二つの隔壁をもつハウジングと、このハウジングの内部に対して外周面に同じく１８０度の間隔を置いて構成した二枚のベーンをもつロータを回動自在に納めて構成してある。したがって、この実施の形態の場合、流体は作動油となる。

また、ロータは、中心部分をハウジングの内壁に設けた隔壁の先端に摺接し、かつ、ベーンの先端をハウジングの内壁に摺接させることによって、ハウジング内をロータで２つの圧力室に区画し、ハウジングには、２つの圧力室に開口するポート１０ｆ，１０ｒ，１１ｆ，１１ｒが穿設してある。

これにより、各アクチュエータ２ｆ，２ｒは、ポート１０ｆ，１０ｒ，１１ｆ，１１ｒを通して一方の圧力室または他方の圧力室に流体圧たる油圧を加えることで揺動可能なようになっている。なお、上述したところでは、各アクチュエータ２ｆ，２ｒをいわゆるダブルベーン形の揺動形アクチュエータとしているが、シングルベーン形やトリプルベーン形としてもよいことは無論であり、ダブルベーン形の二枚のベーン間隔を１８０度以外の角度としてもよい。

そして、前輪用のスタビライザ１ｆは、図２に示すように、トーションバー部分を中央で二つに分割して構成し、この分割した部分の一方を前輪側における油圧ロータリ式のアクチュエータのハウジング側に、また、他方をロータ側に固定して構成してある。同様に、後輪用のスタビライザ１ｒもまた、それをトーションバー部分の中央で二分割し、この分割した部分の一方を後輪側におけるロータリ式のアクチュエータのハウジング側に、また、他方をロータ側に結合することによって構成してある。

このようにして、前輪側におけるアクチュエータ２ｆは、前輪用のスタビライザ１ｒ，１ｆに対するスタビライザの捩り力可変用のアクチュエータとして作用すると共に、後輪側のアクチュエータ２ｒは、後輪用のスタビライザに対するスタビライザの捩り力可変用アクチュエータとしてそれぞれ作用するようにしてある。

そして、図１に示すように、前輪側アクチュエータ２ｆのポート１０ｆ，１１ｆは、４ポート３位置切換弁として構成された方向切換弁１２ｆの制御ポートＡ，Ｂへと接続されている。つまり、給排流路２５ｆ，２６ｆは、それぞれ方向切換弁１２の制御ポートＡ、Ｂに接続されており、また、方向切換弁１２を介して供給流路３０ｆと排出流路２９ｆと選択的に連通または遮断されるようになっている。さらに、供給流路３０ｆと排出流路２９ｆとの間には圧力制御弁１５ｆと逆止弁１６ｆが設けられている。

すなわち、上記方向切換弁１２における供給ポートＰは、供給流路３０ｆを通して供給流路３０ｆ側からの作動油の流れを阻止する逆止弁１６ｆの上流側へと結ばれており、さらに供給流路３０ｆを上流に遡ると順に圧力制御弁１５ｆの上流側と分流弁３５の一方の出口ポートＤに通じ、さらには、この分流弁３５の入口ポートＣに接続された供給流路４０を介してリリーフ弁１７の上流側および流体圧源たる油圧ポンプ２０に通じている。

また、方向切換弁１２の排出ポートＴは、排出流路２９ｆを通して上記逆止弁１６ｆの下流側へと結ばれており、さらに排出流路２９ｆを下流に下ると順に圧力制御弁１５ｆの下流側と、リリーフ弁１７の下流側とに通じ、さらには、排出流路４１を介してリザーバＲに通じている。

そして、後輪側アクチュエータ２ｒのポート１０ｒ，１１ｒは、４ポート３位置切換弁として構成された方向切換弁１３の制御ポートＡ，Ｂへと接続されている。つまり、給排流路２５ｒ，２６ｒは、それぞれ方向切換弁１３の制御ポートＡ，Ｂに接続されており、また、方向切換弁１３を介して供給流路３０ｒと排出流路２９ｒと選択的に連通または遮断されるようになっている。さらに、供給流路３０ｒと排出流路２９ｒとの間には前輪側の供給流路３０ｆと同様に圧力制御弁１５ｒと逆止弁１６ｒが設けられている。

すなわち、上記方向切換弁１３における供給ポートＰは、供給流路３０ｒを通して供給流路３０ｒ側からの作動油の流れを阻止する逆止弁１６ｒの上流側へと結ばれており、さらに供給流路３０ｒを上流に遡ると順に圧力制御弁１５ｒの上流側と分流弁３５の他方の出口ポートＥに通じ、さらには、この分流弁３５入口ポートＣに接続された供給流路４０を介してリリーフ弁１７の上流側および流体圧源たる油圧ポンプ２０に通じている。

また、方向切換弁１３の排出ポートＴは、排出流路２９ｒを通して圧力制御弁１５ｒの下流側へと結ばれており、さらに排出流路２９ｒを下流に下ると順に逆止弁１６ｒの下流側と、リリーフ弁１７の下流側とに通じ、さらには、排出流路４１を介してリザーバＲに通じている。

なお、分流弁３５は、油圧ポンプ２０から供給された作動油を一定の流量比率の下で分流し、これら分流された作動油は各方向切換弁１２，１３を通してそれぞれのアクチュエータ２ｆ，２ｒに分配される。

このとき、分流弁３５で分流される流量比率は、この車両のロール制御装置が使用される状況、本実施の形態においてはスタビライザ１ｆ，１ｒが搭載される車両に適する捩り力を発揮できるように決定すればよい。そして、リザーバＲと油圧ポンプ２０とは吸込み管路３１とで連通されており、油圧ポンプ２０から供給される作動油は、最終的にはリザーバＲに導かれ各流路４０，４１，３０ｆ，３０ｒ，２９ｆ，２９ｒ，２５ｆ，２５ｒ，２６ｆ，２６ｒを還流することとなる。

また、前輪側の方向切換弁１２は、供給流路３０ｆに接続される供給ポートＰを制御ポートＡに、排出流路２９ｆに接続される排出ポートＴを制御ポートＢに連通する連通ポジションと、制御ポートＡ，Ｂを遮断しかつ供給ポートＰと排出ポートＴとを連通する遮断ポジションと、供給ポートＰを制御ポートＢに、排出ポートＴを制御ポートＡに連通する連通ポジションの三つのポジションを備えた３位置４ポート弁であって、両端をバネ（付示せず）で附勢されるとともに、一端側に後輪側の給排流路２５ｒの圧力を負荷するパイロット管３７が、他端側に後輪側の給排流路２６ｒの圧力を負荷するパイロット管３８がそれぞれ設けられ、後輪側の給排流路２５ｒの圧力が給排流路２６ｒの圧力より高い場合には、供給ポートＰと制御ポートＢおよび排出ポートＴと制御ポートＡをそれぞれ連通し、反対に後輪側の給排流路２６ｒの圧力、すなわち後輪側のアクチュエータ２ｒにおける一方の圧力室内の圧力が、給排流路２５ｒの圧力、すなわち後輪側のアクチュエータ２ｒにおける他方の圧力室内の圧力より高い場合には、供給ポートＰと制御ポートＡおよび排出ポートＴと制御ポートＢをそれぞれ連通し、上記給排流路２５ｒ，２６ｒの圧力に差がさほど無い場合にはバネ力によりその中立位置たる遮断ポジションを採るようになっている。

なお、遮断ポジションにあっては、上述のように供給ポートＰおよび排出ポートＴを連通し、制御ポートＡおよび制御ポートＢを遮断するようになっているので、油圧ポンプ２０はアンロードとなり、アクチュエータ２ｆは、揺動不能な状態、すなわちロック状態となりスタビライザ１ｆは通常のスタビライザとして機能することとなる。

他方、後輪側の方向切換弁１３は、供給流路３０ｒに接続される供給ポートＰを制御ポートＡに、排出流路２９ｒに排出ポートＴを制御ポートＢに連通する連通ポジションと、供給、排出および各制御ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂの全てを連通する連通ポジションと、供給ポートＰを制御ポートＢに、排出ポートＴを制御ポートＡに連通する連通ポジションの三つの連通ポジションを備えた電磁式の３位置４ポート弁であって、両端をバネ（付示せず）で附勢され、一端にダブルコイルを有するプッシュプル型のソレノイド７を備えている。なお、本実施の形態においては、上述のようなソレノイドを使用しているが、方向切換弁の両端側にそれぞれソレノイドを設けてもよい。

そして、ソレノイド７に電流を印加すると、供給ポートＰと制御ポートＢおよび排出ポートＴと制御ポートＡをそれぞれ連通し、あるいは、供給ポートＰと制御ポートＡおよび排出ポートＴと制御ポートＢをそれぞれ連通し、ソレノイド７に電流を印加しない状態ではバネ力により供給、排出および各制御ポートＴ、Ｐ、Ａ、Ｂの全てを連通するようになっている。

したがって、後輪側の方向切換弁１３のソレノイド７を励磁して供給ポートＰと制御ポートＡおよび排出ポートＴと供給ポートＢとを連通させた状態では、給排流路２５ｒ内の圧力は給排流路２６ｒ内の圧力より高くなり、後輪側のアクチュエータ２ｒを駆動することができ、このとき給排流路２５ｒ，２６ｒの圧力はパイロット圧として前輪側の方向切換弁１２に作用して前輪側の方向切換弁１２も供給ポートＰと制御ポートＡおよび排出ポートＴと制御ポートＢとを連通することとなり、前輪側のアクチュエータ２ｆを後輪側のアクチュエータ２ｒと同じ方向に駆動することとなる。すなわち、スタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高める場合には、同一方向の捩り力を高められるように設定されている。

反対に、後輪側の方向切換弁１３のソレノイド７を励磁して供給ポートＰと制御ポートＢおよび排出ポートＴと制御ポートＡとを連通させた状態では、同様に、前輪側の方向切換弁１２も供給ポートＰと制御ポートＢおよび排出ポートＴと制御ポートＡとを連通し、また、ソレノイド７を励磁せず後輪側の方向切換弁１３が中立位置を採る場合には、給排流路２５ｒ，２６ｒの圧力は略同圧となるので、前輪側の方向切換弁１２は上述の遮断ポジションを採ることとなる。

つまり、前輪側の方向切換弁１２は、後輪側の方向切換弁１３が採るいずれかの連通ポジションに連動して上記連通ないし遮断ポジションを採ることとなる。

さらに、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒは、それぞれ供給流路３０ｆ，３０ｒと排出流路２９ｆ，２９ｒとを連通する連通ポジションと遮断する遮断ポジションとを有し、一端にバネ（付示せず）を備え、他端にこのバネに対向するソレノイド１４を備えており、このソレノイド１４ｆ，１４ｒが励磁されると、遮断ポジションに切換えることが可能であり、ソレノイド１４ｆ，１４ｒを印加する電流に比例して弁開口面積を比例制御可能な弁である。

したがって、ソレノイド１４ｆ，１４ｒに電流を印加しない状態では、バネ力によって連通ポジションにあり弁開口面積は最大となり、通常はソレノイド１４ｆ，１４ｒに印加した状態で、遮断ポジションをとるように設定され、印加電流の大きさをコントロールすることによって、供給流路３０ｆ，３０ｒ内の圧力を制御することが可能となっている。

また、リリーフ弁１７は、それぞれ供給流路４０と排出流路４１とを接続する連通路３６の途中に設けられ、連通路３６を連通する連通ポジションと遮断する遮断ポジションとを有し、供給流路４０の内圧が異常に上昇したときパイロット圧で開いて作動油をリザーバＲに逃がすようになっている。

なお、逆止弁１６ｆ，１６ｒとしては、従来から各種の油圧機器において広く一般に用いられているものをそのまま適用すればよく、それらの構成についてはよく知られていることであるのでここでは詳細な説明を省略する。

また、アクチュエータ２ｆ，２ｒに負荷される油圧力を検出するための圧力検出器２２ｆ，２２ｒが供給流路３０ｆ，３０ｒの途中に設けられ、供給流路３０ｆ，３０ｒ内の油圧力を検出する。このような位置に圧力検出器２２ｆ，２２ｒを設ければ方向切換弁１２，１３が供給ポートＰと排出ポートＴを各制御ポートＡ，Ｂに連通している状態においてアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室内の圧力を検出することが可能である。

一方、これらと併せて、車体に作用した横加速度、舵角、車速、ヨーレートおよび圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出する油圧力信号により圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒへの電流供給量を調節するとともに、方向切換弁１３を切換制御しつつアクチュエータ２ｆ，２ｒを通してスタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を制御するためのコントローラたるＥＣＵ（図示せず）が設けてある。なお、車両のロール抑制を目的とする場合にあっては、横加速度のみに基づいて制御することも可能である。

上記ＥＣＵは、たとえば車体に作用する横加速度の方向および大きさを横加速度信号として検出する横加速度検出器（図示はしないが、例えば、車体の該当部位に設けた横加速度センサ）と、舵角を信号として検出する舵角検出器（図示せず）と、車速を信号として検出する車速検出器（図示せず）と車体のヨーレートを検出するヨーレート検出器と上述の圧力検出器２２ｆ，２２ｒとに接続され、これら横加速度信号、舵角信号、車速信号、ヨーレート信号および圧力信号を処理し、各ソレノイド７，１４ｆ，１４ｒを印加して、方向切換弁１３と圧力制御弁１５ｆ，１５ｒを制御動作させる。

すなわち、ＥＣＵは、複数の出力端子（図示せず）を備え、これらの出力端子を信号線（図示せず）で方向切換弁１３のソレノイド７と圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒに結び、当該ＥＣＵで方向切換弁１３と圧力制御弁１５ｆ，１５ｒとを制御するようにしてある。

次に、以上のように構成したこの発明の実施の形態である車両のロール制御装置の作動について一制御例に即して説明する。

例えば、車両が平坦路を直進走行しているとき、すなわち、横加速度検出器および舵角検出器からの検出信号がないときには、車体はローリングしないので、スタビライザの捩り力を高めると乗り心地が悪くなる。そのような状態の場合には、ＥＣＵは、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒへの電流の供給を抑制して弁開口面積を大きくする。その結果、油圧ポンプ２０からの作動油は圧力制御弁１５ｆ，１５ｒの連通ポジションを介し、弁開口面積に応じて排出流路２９ｆ，２９ｒよりリザーバＲへ還流する。

さらに、後輪側の方向切換弁１３のソレノイド７に電流を供給あるいは供給せず、３つの連通ポジションのうちいずれかを採るようにする。

他方、前輪側の方向切換弁１２は、後輪側のアクチュエータ２ｒにおける各圧力室内には圧力制御弁１５ｒが開口面積を大きく保つので油圧力は殆ど供給されず、各圧力室内のそれぞれの圧力には殆ど差が生じないので、遮断ポジションを採ることとなる。

これにより、車両が平坦路を直進しているような場合には、スタビライザ１ｆは、前輪側のアクチュエータ２ｆがロック状態となるので通常のスタビライザとして機能し、後輪側のアクチュエータ２ｒは、フリー状態となって後輪側のスタビライザ１ｒはその機能が減殺されて、車両における乗り心地が向上する。

上述の場合におけるＥＣＵの具体的処理は、以下のようになる。先ず、横加速度および舵角がゼロであることを、各検出器からの信号の入力がないことをもって、ＥＣＵは車両が平坦路を直進走行していることから、車体にはロールが生じていないことを認識して、上述のように、スタビライザ１ｒの機能を減殺するべく捩り力を低くする。この場合、アクチュエータ２ｒの各圧力室に何等油圧力が負荷されない状態にするべきであること、すなわち必要油圧値がゼロであることを算出する。そして、ＥＣＵは、各圧力室に油圧力の供給をストップするべく、上述のように圧力制御弁１５ｆ，１５ｒへの電流供給を抑制するが、このとき圧力検出器２２ｒで検出した油圧力の値と上述の算出した油圧力の値と比較して、検出した油圧力が算出した油圧力の値より大きい場合には、さらに圧力制御弁１５ｒに供給している電流を小さくし、圧力制御弁１５ｒの弁開口面積を大きくし、算出した油圧力値と検出した油圧力値とが同一になるように制御する。また、一方では方向切換弁１３がいずれかの連通ポジションを採るようにソレノイド７に電流供給を行うか全く電流供給を行わないようにする。

したがって、この場合には、上述のように油圧ポンプ２０から供給される作動油は圧力制御弁１５ｒを優先的に通過して、リザーバＲに流入し、アクチュエータ２ｒには何等油圧力が負荷されない状態に制御することができることとなる。他方、前輪側のアクチュエータ２ｆは、上述のようにロック状態に維持されるが、このとき、前輪側の方向切換弁１２は上述のように遮断ポジションを採ることになる。

なお、上述のような車両が平坦路を直進走行中の場合には、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒに電流を一切供給せずに弁開高面積を無条件に最大にするようにしても良い。

以上より、本実施の形態の車両のロール制御装置では、上述のように車両直進時の乗り心地を向上することが可能であることは無論であるが、車両直進走行中に急激なハンドル操作があっても、後輪側のアクチュエータ２ｒはフリー状態となり、また、前輪側のアクチュエータ２ｆはロック状態となっているので、ステアリング特性がアンダーステア傾向に維持されて、車両のコントロールを簡易ならしめることができる。

他方、コーナリング時や車速が高速であって舵角が大きい時等のように車両が旋回走行に入って車体に横加速度が発生すると、ＥＣＵには横加速度検出器、舵角検出器、ヨーレート検出器および車速検出器が検出した各信号が入力される。

ＥＣＵは、これら各検出した信号に基づいて圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒに供給している電流を大きくするように通電を行い、当該圧力制御弁１５の弁開口面積を小さくするか大きくするように調節する。

そして、ＥＣＵは、横加速度検出器、舵角検出器、車速検出器、ヨーレート検出器からの各信号に基づいて、そのとき車体に作用しているロールモーメントの大きさと向きに対応してスタビライザ１ｆ，１ｒに発生させる捩り力とその向きを演算し、これに準じた制御信号を電流として圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒおよび方向切換弁１３のソレノイド７に出力する。

これに伴い、方向切換弁１３は、上記した中立位置以外の連通ポジションのいずれかに切換わり供給ポートＰと制御ポートＢおよび排出ポートＴと制御ポートＡを連通もしくは供給ポートＰと制御ポートＡおよび排出ポートＴと制御ポートＢを連通するように切換え動作して、油圧ポンプ２０から供給される作動油を給排流路２５ｒ，２６ｒから後輪側のアクチュエータ２ｒにおけるそれぞれのポート１０ｒ，１１ｒのどちらかに流入させると同時に、前輪側の方向切換弁１２もパイロット圧によって切換動作し、作動油を前輪側のアクチュエータ２ｆにおけるそれぞれのポート１０ｆ，１１ｆのうち、後輪側のアクチュエータ２ｒのポートと同じ側のポートに流入させる。

かくして、アクチュエータ２ｆ，２ｒには、それぞれのポート１０ｆ，１０ｒ，１１ｆ，１１ｒのどちらかに流入させた作動油により作動油流入側の圧力室の油圧力が高まって、スタビライザ１ｆ，１ｒは、車体に生じているロールモーメントの向きと大きさに対抗する捩り力を発生して、車体のロールを抑えることが可能となる。つまり、車体にロールが発生しようとすると、前後輪用のスタビライザ１ｆ，１ｒが横加速度の大きさに合わせて当該車体を反対側に傾けようとする方向に捩られる。これにより、スタビライザ１ｆ，１ｒは、その方向への捩り力がアップして車体に生じようとするロール運動を抑制することになる。

また、上述の車体ロール時におけるＥＣＵの具体的処理は、以下のようになる。先ず、横加速度、車速、舵角およびヨーレートに基づいて、ＥＣＵは、車体がロールしていることを認識して、上述のように、スタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高くする。この場合アクチュエータ２ｆ，２ｒの各圧力室のどちらかに油圧力を負荷してスタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高めるべきであること、すなわちスタビライザ１ｆ，１ｒが発生すべき捩り力に必要な油圧値を算出する。

そして、ＥＣＵは、アクチュエータ２ｆ，２ｒにおけるそれぞれの各圧力室のうちどちらかに必要とされる油圧力の供給するべく、上述のように圧力制御弁１５ｆ，１５ｒへの電流供給を大きくするか小さくするが、このとき圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出した油圧力の値と上述の算出した油圧力の値と比較して、検出した油圧力が算出した油圧力の値より大きい場合には、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒに供給している電流を小さくして、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒの弁開口面積を大きくし、逆に、検出した油圧力が算出した油圧力の値より小さい場合には、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒに供給している電流を大きくして、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒの弁開口面積を小さくし、算出した油圧力値と検出した油圧力値とが同一になるように制御する。

また、一方では方向切換弁１３を上述のように後輪側のアクチュエータ２ｒにおける各圧力室うち一方の圧力室に油圧を供給するようにソレノイド７に対して電流供給を行う。このとき、前輪側の方向切換弁１２もパイロット圧によって後輪側の方向切換弁１３と同様に切換動作する。

したがって、この場合には、油圧ポンプ２０から供給される作動油は圧力制御弁１５ｆ，１５ｒを通過する作動油とアクチュエータ２ｆ，２ｒへ流入する作動油とに分けられ、アクチュエータ２ｆ，２ｒにはＥＣＵが算出した油圧力が負荷される状態に制御することができることとなる。

なお、本実施の形態においては圧力検出器２２ｆ，２２ｒでアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室内の油圧力を検出しているが、圧力検出器２２ｆ，２２ｒを使用せずとも、あらかじめ油圧ポンプの容量が決められていれば圧力制御弁の弁開口面積によって油圧力がどの程度圧力室に負荷されているかが把握できるので、この場合には圧力制御弁にどの程度電流を供給しているかによって油圧力の値をＥＣＵに認識させても良い。

以上より、本実施の形態の車両のロール制御装置にあっては、アクチュエータ２ｆ、２ｒの各圧力室に負荷される油圧力を最適なものとすることができ、また圧力制御弁は開口面積を変化可能であるので、各圧力室に負荷されている油圧力をきめ細かに制御可能である、すなわち、精度の高い制御が可能となる。つまり、従来のように各圧力室の差圧制御ではなく、直接各圧力室に負荷されている油圧力を制御しているので、路面からの突然の入力によってスタビライザに接続されているアクチュエータの各圧力室内の油圧は変動しても、リアルタイムで各圧力室内に負荷されている油圧力を把握できるので、負荷すべきモーメントを維持制御することが可能である。また、その制御も制御しずらい差圧制御ではないので、制御が簡易となり、安定的にアクチュエータに油圧力を供給することが可能である。したがって、アクチュエータに安定的な油圧力を供給することが可能であるので、ロール抑制効果が高く、車両のロール時の乗り心地が向上する。

なお、このときに、路面の凹凸によりアクチュエータ２ｆ，２ｒが動かされ、供給流路３０ｆ，３０ｒ内の圧力が排出流路２９ｆ，２９ｒ内の圧力より低くなる場合には、逆止弁１６ｆ，１６ｒが開くので、各アクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室内が負圧となることはなく、各圧力室の油圧力が何等生じてない状態に維持される。

上述したように本車両のロール制御装置では、方向切換弁に使用されるソレノイドが１つだけで済むので、車両のロール制御装置のコストが低減されるとともに、省電力であり経済的となる。

またさらに、一方の方向切換弁は、パイロット圧で切換動作することから、前後の方向切換弁は必ず同じ方向に切換わるので、前後の方向切換弁が前後で逆方向に切換わってしまう誤動作もない。

また、パイロット圧で切換動作する方向切換弁については、中立位置を保持するためのバネ力を高く設定することができるので、たとえば、コンタミネーションや流体力等のスプールの摺動に障害となる外乱に対して、ソレノイド駆動の方向切換弁のものに比べ強い設計、すなわち、ロバスト性が高い設計が可能となる。

ちなみに、本実施の形態においては、後輪側の方向切換弁１３にソレノイド７を設けているが、前輪側の方向切換弁１２にソレノイドを設け、後輪側の方向切換弁１３をパイロット圧で切換えるようにしてもよい。

なお、この車両のロール制御装置やこれを搭載している車両に何らかの異常が発生し制御不能な状態になった場合や方向切換弁１３および圧力制御弁１５ｆ，１５ｒに対するそれぞれの信号線の断線など制御システムに異常が発生したときには、これをＥＣＵが検知してフェールモードに移行し、方向切換弁１３と圧力制御弁１５ｆ，１５ｒの動作を停止する。

すると、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒはバネ力によって弁開口面積を最大にし、方向切換弁１３はバネ力によって供給、排出および各制御ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂの全てを連通するポジションに移行する。そうすると、油圧ポンプ２０から供給されている作動油は圧力制御弁１５ｆ，１５ｒを通過してリザーバＲへ流入し、油圧ポンプ２０とリザーバＲ間を還流することとなり、後輪側のアクチュエータ２ｒには一切油圧力が負荷されない状態となりフリー状態となる。このとき、前輪側の方向切換弁１２は、後輪側の給排流路２５ｒ，２６ｒから導かれる各パイロット圧には差がないので遮断ポジションを採り、前輪側のアクチュエータ２ｆはロック状態となる。したがって、フェール時にあっても、ステアリング特性がアンダーステア傾向に維持され、車両のコントロールを簡易ならしめることができる。

なお、パイロット圧で切換動作する方向切換弁のバネ力を高く設定する場合には、万が一何らかの故障により車両のロール制御装置の制御が断たれても、パイロット圧で切換動作する方向切換弁は、強いバネ力により中立位置に戻されることになるから、フェールセーフへの移行がより堅実となり、フェールセーフ時のステアリング特性をアンダーステア傾向に維持することができ、確実に車両のコントロールを簡易ならしめることができる。

そして、フェール時にあって、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒが万が一コンタミネーション等により閉じた状態となっても、油圧ポンプ２０から供給される作動油は、供給流路３０ｆ，３０ｒ内の油圧力が高まるので、連通路３６のリリーフ弁１７が開放されリザーバＲへと流入することとなるので、捩り剛性力制御装置が損傷することが防止される。

上記したように、パイロット圧で切換動作する方向切換弁については、ソレノイドの駆動にかかわるフェールモードは皆無であるから、その分システムとしてのフェールモードを少なくすることができる。

以上が、車両のロール制御装置の基本的な作動であるが、本実施の形態における車両のロール制御装置の制御にあたっては、上記した制御手法は一例であって、これ以外の制御手法によってもよく、実際この車両のロール制御装置が搭載される車両等に応じて最適となる制御手法を採用すればよい。

つづいて、図３に示した本発明の一実施の形態の変形例における車両のロール制御装置について説明する。なお、上述した一実施の形態と同様の部材については説明が重複するので、同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明を省略することとする。

この変形例における車両のロール制御装置が一実施の形態における車両のロール制御装置に対して異なる点は、前輪側の方向切換弁４２をソレノイド駆動によるものとし、後輪側の方向切換弁４３は、前輪側のアクチュエータ２ｆの各圧力室内の油圧力をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作するようにしてある点と、さらに、前輪側の方向切換弁４２と前輪側のアクチュエータ２ｆとを接続する給排流路２５ｆ，２６ｆの途中に、給排流路２５ｆ，２６ｆをそれぞれ連通する連通ポジションとアクチュエータ２ｆの各圧力室をロックしかつ給排流路２５ｆの上流側と給排流路２６ｆの下流側とを短絡する遮断ポジションとを備えたフェールセーフ弁４４が設けられている点であり、他の構成は一実施の形態における車両のロール制御装置と同様である。

そして、前輪側の方向切換弁４２は、一実施の形態の後輪側の方向切換弁１３と同様の３つの連通ポジションを備えており、また、その両端には、プッシュ型のソレノイド４７，４８が設けられた電磁式の３位置４ポート弁であり、他方の後輪側の方向切換弁４３も一実施の形態における後輪側の方向切換弁１３と同様の３つの連通ポジションを備えているが、両端をバネ（付示せず）で附勢されるとともに、一端側に前輪側の給排流路２５ｆの圧力を負荷するパイロット管５１が、他端側に前輪側の給排流路２６ｆの圧力を負荷するパイロット管５２が設けられている。

したがって、この変形例における車両のロール制御装置にあっては、後輪側の方向切換弁４３は、前輪側の方向切換弁４２が採るいずれかの連通ポジションに連動して上記３つの連通ポジションのうちいずれかを採ることとなるが、本実施の形態の場合にも、一実施の形態と同様に、後輪側のアクチュエータ２ｒを前輪側のアクチュエータ２ｆと同じ方向に駆動することとなる。すなわち、スタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高める場合には、同一方向の捩り力を高められるようになっている。

さらに、フェールセーフ弁４４は、一端がバネ（付示せず）によって付勢され、他端側にはソレノイド（付示せず）が設けられ、このソレノイドはやはりＥＣＵに接続されている。そして制御中には、ＥＣＵは絶えず当該ソレノイドに対し電流を供給しつづけてフェールセーフ弁４４を連通ポジションに保つ。他方、フェール時にはソレノイドへの通電を行わずフェールセーフ弁４４はバネ力によって遮断ポジションに移行する。

上述のように構成された変形例における車両のロール制御装置にあっては、車両直進中には、前輪側の方向切換弁４２はいずれかの連通ポジションを採るように制御され、他方の後輪側の方向切換弁４３は、前輪側のアクチュエータ２ｆの各圧力室内の圧力には差が無いことから中立位置に維持され供給、排出および各制御ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂの全てを連通する連通ポジションを採ることとなり、前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒをいずれもフリー状態とすることができる。

したがって、一実施の形態における車両のロール制御装置の作用効果に加えて、車両が直進走行中に突然路面からの入力があっても、各圧力室の油圧力が何等生じてない状態になっているので、スタビライザ１ｆ，１ｒ機能の発現を効果的に防止することが可能であり、直進時の車両における乗り心地を向上することが可能である。

さらに加えて、前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒをフリー状態にすることができることから、たとえば、オフロード等の不整路での車両の走破性を向上、すなわち、各輪の路面追随性（ホイールアティキュレーション）を向上させることができる。

最後に図４に示した他の実施の形態における車両のロール制御装置について説明する。この他の実施の形態における車両のロール制御装置は、一実施の形態の車両のロール制御装置における前輪側の方向切換弁１２の換わりに同じ配置で、後輪側のアクチュエータ２ｒにおける一方の圧力室内の油圧をパイロット圧として切換動作する２位置４ポート弁として構成された方向切換弁６２を設け、さらに、この方向切換弁６２と前輪側のアクチュエータ２ｆとの間に一実施の形態の変形例と同様のフェールセーフ弁４４を設けたものである。

そして、上記前輪側の方向切換弁６２は、一端側に設けたバネ（付示せず）で付勢され、他端側には、後輪側の給排流路２５ｒに接続されたパイロット管６３でパイロット圧を導くようにしてあり、前輪側の方向切換弁６２は、後輪側の方向切換弁１３が採るいずれかの連通ポジションに連動して上記２つの連通ポジションのうち、いずれかを採ることとなるが、本実施の形態の場合にも、一実施の形態と同様に、後輪側のアクチュエータ２ｒを前輪側のアクチュエータ２ｆと同じ方向に駆動することとなる。すなわち、スタビライザ１ｆ，１ｒの捩り力を高める場合には、同一方向の捩り力を高められるようになっている。なお、後輪側の方向切換弁１３が中立位置の連通ポジションを採る場合には、バネの付勢力によって供給ポートＰを制御ポートＢに排出ポートＴを制御ポートＡにそれぞれ連通するようになっているが、供給ポートＰを制御ポートＡに排出ポートＴを制御ポートＢにそれぞれ連通するようにしておいてもよい。

そして、この実施の形態においても、フェールセーフ弁４４は、制御時には常時連通ポジションを採るように設定されている。

この他の実施の形態にあっては、一実施の形態の変形例と同様に、車両直進時には前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒをフリー状態に維持することができるとともに、ロールの抑制も行うことができるので、一実施の形態の変形例と同様の作用効果を奏することができると同時に、加えて、前輪側の方向切換弁６２の構造を簡略化することができ、車両のロール制御装置をコンパクトかつ一層低コストにすることが可能となる。

なお、各実施の形態で説明したところでは、アクチュエータをロータリ式アクチュエータとしたが、図５に示すように、車両の前後輪側に設けられたスタビライザ７０ｆ，７０ｒの一端に、たとえば二つの対向する圧力室を備えた両ロッド型のシリンダ７０ｆ，７０ｒを接続してもよいことは勿論である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における車両のロール制御装置の油圧回路図である。車両のロール制御装置のアクチュエータとスタビライザを示す斜視図である。一実施の形態の変形例における車両のロール制御装置の油圧回路図である。他の実施の形態における車両のロール制御装置の油圧回路図である。車両のロール制御装置における他のアクチュエータとスタビライザを示す斜視図である。

符号の説明

１ｆ，１ｒ，５０ｆ，５０ｒスタビライザ
２ｆ前輪側のアクチュエータ
２ｒ後輪側のアクチュエータ
７，１４ｆ，１４ｒソレノイド
１０ｆ，１０ｒ，１１ｆ，１１ｒアクチュエータのそれぞれのポート
１２，４２，６２前輪側の方向切換弁
１３，４３後輪側の方向切換弁
１５ｆ，１５ｒ圧力制御弁
１６ｆ，１６ｒ逆止弁
１７リリーフ弁
２０流体圧源たる油圧ポンプ
２２ｆ，２２ｒ圧力検出器
２５ｆ，２５ｒ，２６ｆ，２６ｒ給排流路
２９ｆ，２９ｒ排出流路
３０ｆ，３０ｒ供給流路
３６連通路
３７，３８，５１，５２，６３パイロット管
７０ｆ，７０ｒシリンダ

Claims

２つの圧力室を有し車両前後輪のスタビライザにそれぞれ連結される前輪側および後輪側のアクチュエータと、流体圧源と各アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた前輪側および後輪側の方向切換弁とを備え、当該各方向切換弁で流体圧源を前後のアクチュエータにおける各圧力室のいずれかに連通しスタビライザの捩り力を高めて車体のロールを抑制する車両のロール制御装置において、前輪側もしくは後輪側の一方の方向切換弁が、前輪側もしくは後輪側の他方のアクチュエータにおける各圧力室内の流体圧をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作することを特徴とする車両のロール制御装置。
２つの圧力室を有し車両前後輪のスタビライザにそれぞれ連結される前輪側および後輪側のアクチュエータと、流体圧源と各アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた前輪側および後輪側の方向切換弁とを備え、当該各方向切換弁で流体圧源を前後のアクチュエータにおける各圧力室のいずれか連通しスタビライザの捩り力を高めて車体のロールを抑制する車両のロール制御装置において、前輪側の方向切換弁が、後輪側のアクチュエータにおける一方の圧力室内の流体圧をパイロット圧として、当該パイロット圧で切換動作することを特徴とする車両のロール制御装置。
前輪側の方向切換弁と後輪側の方向切換弁は、前後の各スタビライザの同一方向における捩り力を高めるように切換動作することを特徴とする請求項１に記載の車両のロール制御装置。
前輪側の方向切換弁は、少なくとも流体圧源をアンロードしつつ前輪側のアクチュエータの各圧力室をロックする遮断ポジションを有し、後輪側の方向切換弁は、少なくとも流体圧源と後輪側アクチュエータの各圧力室のそれぞれを連通する連通ポジションを有してなる請求項１または３に記載の車両のロール制御装置。
前輪側および後輪側の方向切換弁のそれぞれが、少なくとも流体圧源と各アクチュエータの各圧力室のそれぞれを連通する連通ポジションを有してなり、前輪側の方向切換弁と前輪側のアクチュエータとの間に、励磁時に当該方向切換弁と当該アクチュエータとを連通し非励磁時に流体圧源をアンロードしつつ当該方向切換弁と当該アクチュエータとの連通を断つフェールセーフ弁を設けたことを特徴とする請求項１または３に記載の車両のロール制御装置。
前輪側の方向切換弁と前輪側のアクチュエータとの間に、ソレノイド励磁時に当該方向切換弁と当該アクチュエータとを連通しソレノイド非励磁時に流体圧源をアンロードしつつ当該方向切換弁と当該アクチュエータとの連通を断つフェールセーフ弁を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両のロール制御装置。
流体圧源と各方向切換弁との間に分流弁を設け、各方向切換弁の供給ポートと分流弁とをそれぞれ接続する前輪側および後輪側の供給流路を設け、各方向切換弁の排出ポートとリザーバとをそれぞれ接続する前輪側および後輪側の排出流路を設け、前輪側の供給流路と前輪側の排出流路との間および後輪側の供給流路と後輪側の排出流路との間にそれぞれ前輪側および後輪側の圧力制御弁を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両のロール制御装置。