JP2008013097A - ロール制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギであって制御応答性を向上することが可能なロール制御装置を提供することである。
【解決手段】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の流体が供給される圧力室７ａ，７ｂ（８ａ，８ｂ）内の圧力を制御手段によって調節することによりスタビライザ１ｆ，１ｒにモーメントを与えて車体のロールを抑制するロール制御装置において、制御手段は、分流弁３５によって分流する前の流体の圧力を調節する第一の調節手段１４と、分流弁３５を通過後の流体のうち一方の流体の圧力を調節する第二の調節手段１５とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両における車体のロールを抑制するロール制御装置に関する。

従来、この種の形式のロール制御装置としては、例えば、特許出願人が先に提案した油圧可変型のロール制御装置が知られている。

すなわち、この提案のロール制御装置は、図４に示すように、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１００ｆ，１００ｒの一端を各スタビライザ１００ｆ，１００ｒにモーメントを与える油圧シリンダで構成されるアクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒのロッド側に、また、サスペンションアームをシリンダチューブ側にそれぞれ連結している。なお、図示はしないが、アクチュエータがロータリアクチュエータである場合には、各スタビライザ１００ｆ，１００ｒのそれぞれをトーションバーの中央部分で二分割し、これら二分割した部分の一方をロータリアクチュエータのハウジング側に、また、他方をロータ側にそれぞれ連結するようにしている。

そして、前後輪側における両アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒの各対応する圧力室は、それぞれ分流弁１０２を介して油圧ポンプ１０３に連通されており、油圧ポンプ１０３から供給される流体は、上記分流弁１０２によって分配されて、それぞれ前後輪側の両アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒに供給され、また、両アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒと分流弁１０２との間には、それぞれ、方向切換弁１０４ｆ，１０４ｒが設けられており、この方向切換弁１０４ｆ，１０４ｒの切換操作によって、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒの圧力室のうちいずれか一つが選択されて、選択された圧力室内に分流後の流体が供給されることになる。

さらに、上記した分流弁１０２の下流であって方向切換弁１０４ｆ，１０４ｒより上流には、それぞれ、圧力制御弁１０５ｆ，１０５ｒが設けられており、この圧力制御弁１０５ｆ，１０５ｒによって圧力室内に供給される流体の圧力を制御できるようになっている。

したがって、このロール制御装置にあっては、車両の走行中において車体に横加速度が作用して車両にロールが生じる場合、このロールを抑制するべく、対応する圧力室を方向切換弁１０４ｆ，１０４ｒによって選択し、さらに、この選択された圧力室内の圧力を適切に圧力制御弁１０５ｆ，１０５ｒによって制御することによって、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒに車体横加速度の方向と大きさに対応した方向のモーメントを発生させ、これらモーメントを前後輪用のスタビライザ１００ｆ，１００ｒに与えて遠心力で車体に作用するロールモーメントに対抗させて反対方向のロールモーメントを車体に加え、当該車体に生じるロール運動を効果的に抑制する（たとえば、特許文献１参照）。

なお、上記ロール制御装置では、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒの制御が不要な状態、すなわち、車両が停車中である場合や、車体にロールが生じない直進走行中である場合などでは、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒをアンロード状態にするべく、各圧力制御弁１０５ｆ，１０５ｒを全開して、油圧ポンプ１０３から吐出される作動油をタンク１０６に導き、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒの圧力室内の圧力をタンク圧として、スタビライザ１００ｆ，１００ｒの機能を減殺するようにすることで、車両における乗心地の向上を図るようにしている。
特開２００４−１３６８１４号公報（発明の実施の形態欄、図２）

しかしながら、上述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、上記ロール制御装置では、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒをアンロード状態にする場合にあっても、油圧ポンプ１０３から吐出された作動油は分流弁１０２を通過してタンクへ戻されることになり、分流弁１０２を通過するときに少なからず圧力損失が発生する。

この分流弁における圧力損失は、分流弁１０２の構造上どうしても大きくなってしまい、また、油圧ポンプ１０３は、一般的には、車両のエンジンにパワーテイクオフ等を介してエンジン駆動中は常時駆動状態に維持されることから、上記アンロード中にあっても、上記圧力損失に起因してエネルギを消費することになり、車両の燃費を大幅に悪化させることになってしまう。

また、分流弁１０２で分流後の油圧ポンプ１０３の吐出流量より少量となる作動油の圧力を圧力制御弁１０５ｆ，１０５ｒで制御するようにしているので、各アクチュエータ１０１ｆ，１０１ｒにおける圧力室内の圧力上昇の応答に遅れが生じると指摘される恐れがある。

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、省エネルギであって制御応答性を向上することが可能なロール制御装置を提供することである。

本発明の課題解決手段は、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、流体圧源から供給される流体を前輪側のアクチュエータおよび後輪側のアクチュエータに分配して供給する分流弁と、前輪側のアクチュエータの各圧力室のいずれか一つを選択して分流後の流体を供給可能な前輪側の方向切換弁と、後輪側のアクチュエータの各圧力室のいずれか一つを選択して分流後の流体を供給可能な後輪側の方向切換弁とを備え、各アクチュエータの流体が供給される圧力室内の圧力を制御手段によって調節することによりスタビライザにモーメントを与えて車体のロールを抑制するロール制御装置において、制御手段は、分流弁によって分流する前の流体の圧力を調節する第一の調節手段と、分流弁を通過後の流体のうち一方の流体の圧力を調節する第二の調節手段とを備えてなることを特徴とする。

本発明のロール制御装置によれば、ロール抑制の必要が無い状態において、流体圧源から供給される流体のほとんどは圧力を調整する第一の調節手段で短絡されて圧力損失の大きい分流弁を通過させることがないので、消費するエネルギは従来のロール制御装置に比較して非常に少なくなり、ロール制御装置を省エネルギ化することが可能であり、また、流体圧源を駆動する駆動源である車両駆動用エンジンの燃費が向上することになる。

また、別途、流体圧源をタンクに接続するような流路と開閉弁や切換弁等の設置も必要が無く、ロール制御装置全体の重量増加やコスト増を招くような弊害もない。

さらに、第一の調節手段が流体圧源から供給される全流量に対して圧力を上昇させることになるので、分流弁で分流後の分配されて少なくなった流量に対して圧力を制御する従来のロール制御装置に比較して、アクチュエータの各圧力室のうち選択された一方の圧力室内の圧力を速やかに上昇させることができ、昇圧応答性が向上することになるので、制御応答性が向上し、さらに、車体に生じるロールモーメントに対してアクチュエータのモーメントの発生に遅れを生じさせない。

したがって、車両搭乗者に不安感や違和感を抱かせることが無くなり、車両における乗心地を向上することができるのである。

図１は、この発明の一実施の形態のおけるロール制御装置を示した図である。図２は、アクチュエータの縦断面図である。図３は、この発明の他の実施の形態のおけるロール制御装置を示した図である。

以下、図に示した実施の形態に基づいて本発明のロール制御装置を説明する。一実施の形態におけるロール制御装置では、図１および図２に示すように、前輪用のスタビライザ１ｆは、トーションバーの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油圧で駆動するロータリ式の前輪側におけるアクチュエータ２ｆのハウジング４側に、また、他方をロータ６側に連結して構成してある。したがって、本実施の形態において、流体圧は油圧となる。

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２ｒのハウジング４側に、また、他方をロータ６側に連結することによって構成してある。なお、上記したロータリ式のアクチュエータ２ｆ，２ｒの場合、上記ハウジングとスタビライザ１ｆ，１ｒの分割した一方および上記ロータとスタビライザ１ｆ，１ｒの分割した他方とは固定的に連結されることになる。

また、上記した前輪側のロータリ式アクチュエータ２ｆと後輪側のロータリ式アクチュエータ２ｒは、図２に示すように、内壁面に１８０度の間隔を保って構成した二つの隔壁３ａ，３ｂをもつハウジング４と、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５ａ，５ｂをもつロータ６とを備えており、上記ロータ６をその中心部分となる軸部分を回動中心として上記ハウジング４の内部に回動自在に納めて構成してある。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、上記ロータ６は、図２中で中心部分となる軸部分の外周をハウジング４の内壁に設けた隔壁３ａ，３ｂの先端に摺接させ、かつ、ベーン５ａ，５ｂの先端をハウジング４の内壁に摺接させることによって、ハウジング４内に収納され、ハウジング４内をこのロータ６で四つの圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに区画している。

これら四つの圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂのうち図２中で対角位置にある圧力室７ａと圧力室７ｂおよび圧力室８ａと圧力室８ｂは、ロータ６の上位軸部分に穿った通孔９ａ，９ｂでそれぞれ互いに連通しており、かつ、ハウジング４には、圧力室７ａ，８ａに開口するポート１０，１１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１０を通して圧力室７ａ，７ｂに流体圧たる油圧を加えることでハウジング４に対してロータ６を図２中時計回りに回動させるモーメントを圧力室７ａ，７ｂ内に作用する圧力に応じて発生し、逆に、ポート１１を通して圧力室８ａ，８ｂに流体圧たる油圧を加えることでハウジング４に対してロータ６を図２中反時計回りに回動させるモーメントを圧力室８ａ，８ｂ内に作用する圧力に応じて発生し、これらモーメントによって、スタビライザ１ｆ，１ｒに捩り力を与えることができる。

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１ｆにモーメントを与える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１ｒにモーメントを与える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。

図１に戻って、前輪側のアクチュエータ２ｆは、各圧力室のポート１０，１１にそれぞれ接続された給排流路２５ｆ，２６ｆを介してプッシュプル型の前輪側の方向切換弁１２ｆに接続されるとともに、後輪側のアクチュエータ２ｒもまた、各圧力室のポート１０，１１にそれぞれ接続された給排流路２５ｒ，２６ｒを介してプッシュプル型の後輪側の方向切換弁１２ｒに接続されている。

上記した各方向切換弁１２ｆ，１２ｒは、供給ポートＰ、排出ポートＴおよび二つの制御ポートＡ，Ｂを備えた４ポート３位置切換弁として構成され、供給ポートＰはそれぞれ供給流路３０ｆ，３０ｒを介して流体圧源たる油圧ポンプ２０に接続され、排出ポートＴはそれぞれ排出流路２９ｆ，２９ｒを介してタンク１９に接続される一方、制御ポートＡ，Ｂはそれぞれ前輪側のアクチュエータ２ｆのポート１０，１１と後輪側のアクチュエータ２ｆのポート１０，１１に接続されている。すなわち、前輪側の方向切換弁１２ｆにおける制御ポートＡ，Ｂは、給排流路２５ｆ，２６ｆに、後輪側の方向切換弁１２ｒにおける制御ポートＡ，Ｂは、給排流路２５ｒ，２６ｒに、それぞれ接続されている。なお、油圧ポンプ２０は、従来のロール制御装置と同様、車両の駆動用のエンジン（図示せず）を駆動源としており、流体圧源としては、たとえば、ギヤポンプ等の種々の周知の形式のポンプを採用することが可能である。

また、上記各方向切換弁１２ｆ，１２ｒは、それぞれ、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に連通する連通ポジションと、各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂを遮断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ており、両端をバネ（符示せず）で附勢され、ソレノイド２７ｆ，２７ｒに電流を印加して方向切換弁１２ｆ，１２ｒにおける弁体（符示せず）を押すと、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、他方、ソレノイド２７ｆ，２７ｒに電流を印加して方向切換弁１２ｆ，１２ｒにおける弁体（符示せず）を吸引すると、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、電流を印加しない状態ではバネ力により上記弁体（符示せず）が中立位置に維持されて各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂを遮断するようになっており、通常は電流を印加した状態で上記したいずれかの連通ポジションを採るように設定されている。

つまり、上記各方向切換弁１２ｆ，１２ｒを切換操作することによって各アクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室７ａ，７ｂと圧力室８ａ，８ｂのうち一方を選択し、この選択した圧力室に油圧ポンプ２０が吐出する作動油を供給することができるようになっており、この方向切換弁１２ｆ，１２ｒの切換操作によって、スタビライザ１ｆ，１ｒに作用させるモーメントの方向を決することができる。

そして、上記した前輪側の方向切換弁１２ｆにおける供給ポートＰは、供給流路３０ｆを通して、分流弁３５の一方の出口ポートＤに通じ、後輪側の方向切換弁１２ｒにおける供給ポートＰは、供給流路３０ｒを通して、分流弁３５の他方の出口ポートＥに通じており、この分流弁３５は、その入口ポートＣが主流路２８を介して流体圧源たる油圧ポンプ２０の吐出口に接続されて、油圧ポンプ２０から吐出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を各方向切換弁１２ｆ，１２ｒを通してそれぞれのアクチュエータ２ｆ，２ｒに分配する。

また、主流路２８とタンク１９との間には、第一の調節手段となる圧力制御弁１４とリリーフ弁１３とが並列させて設けられており、具体的には、圧力制御弁１４は、主流路２８と排出流路２９ｆとを接続する通路３１の途中に設けられ、リリーフ弁１３は、主流路２８と排出流路２９ｆとを接続する通路３２の途中に設けられている。なお、リリーフ弁１３は、通路３２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、主流路２８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タンク１９に逃がすようになっている。なお、通路３１，３２は、上記した主流路２８と排出流路２９ｆとを接続するように設ける替わりに、タンク１９もしくは排出流路２９ｒと主流路２８とを接続するようにして設けても良い。

さらに、前輪側の供給流路３０ｆと排出流路２９ｆとの間には、逆止弁１６が設けられ、後輪側の供給流路３０ｒと排出流路２９ｒとの間には、第二の調節手段となる圧力制御弁１５と逆止弁１７が設けられている。

すなわち、上記方向切換弁１２ｆにおける供給ポートＰは、供給流路３０ｆを上流に遡ると順に供給流路３０ｆ側からの作動油の流れを阻止する逆止弁１６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に接続された主流路２８を介して第一の調節手段となる圧力制御弁１４とリリーフ弁１３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１２ｆの排出ポートＴは、排出流路２９ｆを下流に下ると順に逆止弁１６とリリーフ弁１３の下流側とに通じ、さらには、タンク１９に通じている。

他方、上記方向切換弁１２ｒ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１７に通じ、さらに供給流路３０ｒを上流に遡ると順に第二の調整手段たる圧力制御弁１５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の入口ポートＣに接続された主流路２８を介してリリーフ弁１３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１２ｒの排出ポートＴは、排出流路２９ｒを通して逆止弁１７へと通じ、さらに排出流路２９ｒを下流に下ると順に圧力制御弁１５の下流側と、リリーフ弁１３の下流側とに通じ、最終的にはタンク１９に通じている。

そして、タンク１９と油圧ポンプ２０とは吸込み管路３３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、最終的にはタンク１９に導かれ主流路２８、各供給流路３０ｆ，３０ｒ、各排出流路２９ｆ，２９ｒおよび給排流路２５ｆ，２５ｒ，２６ｆ，２６ｒを還流することとなる。

転じて、第一の調整手段たる圧力制御弁１４は、通路３１を開放して主流路２８と排出流路２９ｆとを連通する連通ポジションと、通路３１を遮断する遮断ポジションとを有し、一端にバネ（符示せず）を備え、他端にこのバネに対向するソレノイド１４ａを備えており、このソレノイド１４ａ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１４ａに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１４ａ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１４ａに印加した状態で、遮断ポジションを採るように設定されている。

そして、圧力制御弁１４は、弁開口面積が最大となる状態では、主流路２８内の圧力をタンク圧に誘導して最小にし、他方、弁開口面積を小さくすることで、主流路２８内の圧力を昇圧するようになっている。

他方、第二の調整手段たる圧力制御弁１５も、上記した第一の調整手段たる圧力制御弁１４と同様の構成とされ、通路３４を開放して供給流路３０ｒと排出流路２９ｒとを連通する連通ポジションと、通路３４を遮断する遮断ポジションとを有し、一端にバネ（符示せず）を備え、他端にこのバネに対向するソレノイド１５ａを備えており、このソレノイド１５ａ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１５ａに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１５ａ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１５ａに印加した状態で、遮断ポジションを採るように設定されている。

そして、圧力制御弁１５も圧力制御弁１４と同様に、弁開口面積が最大となる状態では、供給流路３０ｒ内の圧力をタンク圧に誘導して最小にし、他方、弁開口面積を小さくすることで、供給流路３０ｒ内の圧力を昇圧するようになっている。

なお、逆止弁１６，１７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。

さらに、アクチュエータ２ｆの圧力室７ａ，７ｂおよび圧力室８ａ，８ｂのうち油圧ポンプ２０から作動油の供給を受けている圧力室に作用する圧力を検出するための圧力検出器４１が主流路２８の途中に設けられ、主流路２８内の圧力を検出する。このような位置に圧力検出器４１を設ければ、圧力検出器４１で検出する圧力と分流弁３５の分流比率から方向切換弁１２ｆが連通ポジションを採る状態においてアクチュエータ２ｆの油圧供給を受けている当該圧力室内の圧力を検出することが可能である。

また、アクチュエータ２ｒの圧力室７ａ，７ｂおよび圧力室８ａ，８ｂのうち油圧ポンプ２０から作動油の供給を受けている圧力室に作用する圧力を検出するための圧力検出器４２が供給流路３０ｒの途中に設けられ、後輪側の供給流路３０ｒ内の圧力を検出する。このような位置に圧力検出器４２を設ければ、後輪側の方向切換弁１２ｒが連通ポジションを採る状態においてアクチュエータ２ｒの油圧供給を受けている当該圧力室内の圧力を検出することが可能である。

転じて、上記したところに加えて、車両の車体に作用した横加速度、舵角、車速および圧力検出器４１，４２が出力する圧力信号により圧力制御弁１４，１５の弁開口面積を調節するとともに、方向切換弁１２ｆ，１２ｒを切換制御しつつアクチュエータ２ｆ，２ｒがスタビライザ１ｆ，１ｒに与えるモーメントを制御するためのコントローラたるＥＣＵ４３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ＥＣＵ４３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）とヨーレイトを検出するヨーレイト検出器（図示せず）と上述の圧力検出器４１，４２とに接続され、これら横加速度信号、舵角信号、車速信号、圧力信号を処理し、電流を各ソレノイド１４ａ，１５ａ，２７ｆ，２７ｒに印加して、方向切換弁１２ｆ，１２ｒと圧力制御弁１４，１５を駆動する。

すなわち、ＥＣＵ４３は、４つの出力端子（図示せず）を備え、これらの出力端子を信号線４４，４５，４６，４７で方向切換弁１２ｆ，１２ｒのソレノイド２７ｆ，２７ｒと圧力制御弁１４，１５のソレノイド１４ａ，１５ａに結び、当該ＥＣＵ４３で方向切換弁１２ｆ，１２ｒと圧力制御弁１４，１５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ロール制御装置の作動について説明する。

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１ｆ，１ｒの捩り剛性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、ＥＣＵ４３は、スタビライザの機能を減殺するべく、圧力制御弁１４，１５のソレノイド１４ａ，１５ａへの電流の供給を抑制して弁開口面積を大きくして主通路２８内および供給流路３０ｒ内の圧力をタンク圧に誘導する。その結果、油圧ポンプ２０からの作動油は圧力制御弁１４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を介してタンク１９へ還流する。さらに、方向切換弁１２ｆ，１２ｒのソレノイド２７ｆ，２７ｒへ電流を供給して上記したいずれかの連通ポジションを採るようにして上述の各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂを連通するようにする。このとき、方向切換弁１２ｆ，１２ｒの各ポートは連通されている状態であれば良いので、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をそれぞれ連通させても良いし、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をそれぞれ連通しても良い。

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１６，１７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。

上述の場合のＥＣＵ４３における具体的処理は、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、各検出器から出力される信号から判断し、この場合、ＥＣＵ４３は車両が平坦路を直進走行していることから、スタビライザ１ｆ，１ｒに作用させるモーメントがゼロであることを認識して、上述のように、スタビライザ１ｆ，１ｒの機能を減殺するべく捩り剛性を低くする。この場合、アクチュエータ２ｆ、２ｒの各圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに何等油圧力が付加されない状態にするべきであること、すなわち前輪側のアクチュエータ２ｆおよび後輪側のアクチュエータ２ｒに作用させるべき目標圧力値がゼロあるいはこのロール制御装置で採り得る最低圧力であることを算出する。そして、ＥＣＵ４３は、各圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ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１４，１５への電流供給を抑制するが、このとき圧力検出器４１で検出した圧力の値と前輪側の目標圧力値と比較し、圧力検出器４２で検出した圧力の値と後輪側の目標圧力値と比較して、検出した各圧力が算出した各目標圧力値の値より大きい場合には、圧力制御弁１４，１５の各ソレノイド１４ａ，１５ａに供給している電流を少なくし、圧力制御弁１４，１５の弁開口面積を大きくして各目標圧力値と検出した各圧力とが同一になるように制御する。より具体的には、検出した圧力とそれに対応する各目標圧力値との偏差を求め、その偏差に基づき比例積分制御もしくは比例積分微分制御のフィードバック制御によってソレノイド１４ａ，１５ａに供給すべき電流値を演算し、この演算された電流値に準じてソレノイド１４ａ，１５ａに電流を供給するようにする。

また、一方では方向切換弁１２ｆ，１２ｒを上述のように各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂが連通するように電流供給を行う。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１４を優先的に通過して、タンク１９に流入し、アクチュエータ２ｆ，２ｒには何等圧力が付加されない状態に制御することができることとなる。

なお、圧力制御弁１５をも連通ポジションに維持するのは、作動油が分流弁３５を通過するのは極少量であるが、この分流弁３５を通過した作動油が後輪側のアクチュエータ２ｒの一方の圧力室内に流入するとアクチュエータ２ｒがスタビライザ１ｒにモーメントを作用させて車両における乗心地を損なうことになるので、これを防止するためである。

また、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１４，１５に電流を一切供給せずに弁開口面積を無条件に最大にするようにしても良い。

以上より、本発明のロール制御装置では、アクチュエータ２ｆ，２ｒの各圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに作用される圧力を略ゼロにすることができ、車両が直進走行中に突然路面からの入力があっても、各圧力室の圧力が殆ど作用していない状態になっているので、スタビライザの機能が発現することを効果的に防止することが可能である。

そして、このように、アクチュエータ２ｆ，２ｒの各圧力室７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに何ら圧力を作用させないアンロード状態に維持する場合、油圧ポンプ２０から吐出される作動油の大部分は、圧力制御弁１４でタンク１９に短絡されるので、優先的に連通ポジションを採る第一の調整手段である圧力制御弁１４を通過してタンク１９に戻され、分流弁３５を通過することを回避することができる。

したがって、特に、ロールを抑制する制御が必要が無い状態において、油圧ポンプ２０から吐出される作動油のほとんどは、圧力損失の大きい分流弁３５を通過することがないので、その分、ロール制御装置が消費するエネルギは従来のロール制御装置に比較して非常に少なくなり、ロール制御装置を省エネルギ化することが可能であり、また、流体圧源たる油圧ポンプ２０を駆動する駆動源である車両駆動用エンジンの燃費が向上することになる。

また、別途、油圧ポンプ２０をタンク１９に接続するような流路と開閉弁や切換弁等の設置も必要が無く、ロール制御装置全体の重量増加やコスト増を招くような弊害もない。

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、ＥＣＵ４３には横加速度検出器、舵角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。

ＥＣＵ４３は、これら各検出した信号に基づいて出力端子から信号線４４，４５を通して圧力制御弁１４，１５のソレノイド１４ａ，１５ａ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１４，１５の弁開口面積を小さくするように調節する。

また、油圧ポンプ２０から供給された作動油は、方向切換弁１２ｆ，１２ｒの供給ポートＰに送り込まれると共に、これら方向切換弁１２ｆ，１２ｒの排出ポートＴはタンク１９へと連通される。

一方、ＥＣＵ４３は、横加速度検出器、舵角検出器および車速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遠心力によ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に各アクチュエータ２ｆ，２ｒが作用させるべきモーメント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各出力端子から出力する。

上記ＥＣＵ４３の各出力端子から個々に出力された制御信号電流は、それぞれの信号線４４，４５，４６，４７を通して対応する圧力制御弁１４，１５のソレノイド１４ａ，１５ａおよび方向切換弁１２ｆ，１２ｒのソレノイド２７ｆ，２７ｒに通電され、これら圧力制御弁１４，１５および方向切換弁１２ｆ，１２ｒを制御する。

これに伴い、方向切換弁１２ｆ，１２ｒは、車体に作用するロールモーメントの向きに対応して、スタビライザ１ｆ，１ｒに上記ロールモーメントに対抗する向きのモーメントを作用させるべく、上記した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Ａおよび排出ポートＴと制御ポートＢを連通もしくは供給ポート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アクチュエータ２ｆ，２ｒのそれぞれのポート１０，１１のどちらかに流入させる。

かくして、アクチュエータ２ｆ，２ｒには、それぞれのポート１０，１１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圧力が高まり、たとえば、図２において、アクチュエータ２ｆ、２ｒの圧力室７ａ、７ｂに作動油が供給されると、ロータ６が時計方向に回転し、他方の圧力室８ａ、８ｂに作動油が供給されると、ロータ６が反時計方向に回転し、その結果アクチュエータ２ｆ、２ｒには時計方向または反時計方向のモーメントが発生し、これらモーメントを前後輪用のスタビライザ１ｆ，１ｒに対し車体に作用したロールモーメントの向きと大きさに対抗させることが可能となり、ひいては、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、その方向への捩り剛性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。なお、このロール制御装置が搭載される車両の特性に適した制御を行えるようにすればよいので、ロールモーメントに対しスタビライザ１ｆ，１ｒに与えるモーメントの大きさを車両の特性に適合するような値となるようにＥＣＵ４３に算出させればよい。

また、上述の車体ロール時のＥＣＵ４３の具体的処理は、以下のようになる。先ず、横加速度、車速、舵角およびヨーレイトに基づいて、ＥＣＵ４３が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に車体に作用するロールモーメントに対抗するモーメントを作用させるべく、アクチュエータ２ｆ、２ｒの圧力室７ａ，７ｂと圧力室８ａ，８ｂのうちどちらかに必要となる圧力である前輪側と後輪側の二つの目標圧力値を算出する。

そして、ＥＣＵ４３は、アクチュエータ２ｆ、２ｒの圧力室７ａ，７ｂと圧力室８ａ，８ｂのうちどちらかに必要とされる圧力の供給するべく、上述のように圧力制御弁１４，１５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４１で検出した前輪側の圧力の値と上述の算出した目標圧力値と比較して、前輪側の圧力が前輪側の目標圧力値より大きい場合には、圧力制御弁１４ソレノイド１４ａに供給している電流を小さくして、圧力制御弁１４の弁開口面積を大きくし、逆に、検出した前輪側の圧力が前輪側の目標圧力値より小さい場合には、圧力制御弁１４のソレノイド１４ａに供給している電流を大きくして、圧力制御弁１４の弁開口面積を小さくし、前輪側の目標圧力値と検出した前輪側の圧力値とが同一になるように制御し、他方の圧力制御弁１５にあっても同様に制御される。

また、ＥＣＵ４３は、各方向切換弁１２ｆ，１２ｒを上述のように各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂが連通するように電流供給を行う。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１４によって所定圧に昇圧され、この昇圧された作動油は、分流弁３５を介してアクチュエータ２ｆへ向かう作動油と、アクチュエータ２ｒへ向かう作動油とに分配され、さらに、アクチュエータ２ｒへ向かう作動油は、圧力制御弁１５によって後輪側の目標圧力値に制御されることになり、アクチュエータ２ｆ，２ｒにはＥＣＵ４３が算出した圧力がアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室の一方に作用する状態に制御することができることとなる。

ここで、前輪側の目標圧力値は、具体的には、分流弁３５によって前輪側のアクチュエータ２ｆへ供給される作動油の分流比率を加味した値とされ、他方の後輪側の目標圧力値は、アクチュエータ２ｒの圧力室７ａ，７ｂもしくは圧力室８ａ，８ｂに直接作用させるべき圧力の値とされる。

そして、ＥＣＵ４３は、より具体的には、この前輪側の目標圧力値と圧力検出器４１で検出する主流路２８内の圧力との偏差を求め、その偏差に基づき比例積分制御もしくは比例積分微分制御のフィードバック制御によってソレノイド１４ａに供給すべき電流値を演算し、この演算された電流値に準じてソレノイド１４ａに電流を供給するようにし、これと同様に、後輪側の目標圧力値と圧力検出器４２で検出する供給流路３０ｒ内の圧力との偏差を求め、その偏差に基づき比例積分制御もしくは比例積分微分制御のフィードバック制御によってソレノイド１５ａに供給すべき電流値を演算し、この演算された電流値に準じてソレノイド１５ａに電流を供給するようにすればよい。なお、上記した車両の直進走行時および旋回時におけるロール抑制制御にあたり、圧力からソレノイド１４ａ，１５ａに供給すべき電流に換算する際には演算速度向上のためマップ演算を用いてよいことは無論である。

戻って、車両旋回時などで車体にロールが生じる場合には、上述のような制御が行われるのであるが、第一の調節手段である圧力制御弁１４は、油圧ポンプ２０が吐出する全流量に対して絞り効果を発揮して主流路２８における圧力を上昇させることになるので、その後分流弁３５を通過する作動油の圧力もすでに上昇しており、分流弁で分流後の分配されて少なくなった流量に対して圧力を制御する従来のロール制御装置に比較して、アクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂ内の圧力を速やかに上昇させることができる。すなわち、アクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂ内の昇圧応答性が向上することになるので、制御応答性が向上し、さらに、車体に生じるロールモーメントに対してアクチュエータ２ｆ，２ｒのモーメントの発生に遅れを生じさせない。

したがって、車両搭乗者に不安感や違和感を抱かせることが無くなり、車両における乗心地を向上することができるのである。

そして、この実施の形態のロール制御装置の場合、前輪側のアクチュエータ２ｆに供給する作動油の圧力の制御を分流弁３５より上流の主流路２８内の圧力を制御する第一の調節手段である圧力制御弁１４で行い、他方の後輪側のアクチュエータ２ｒに供給する作動油の圧力の制御を分流弁３５より下流の供給流路３０ｒ内の圧力を制御する第二の調節手段である圧力制御弁１５で行う構成としているので、システムになんらかの異常が生じるような事態となっても、必ず、前輪側のアクチュエータ２ｆが発生するモーメントは後輪側のアクチュエータ２ｒが発生するモーメントを上回ることになり、その結果、車両のロール剛性は前輪側が高く後輪側が低くなるので、車両走行中のステアリング特性がオーバーステア傾向となる事態を回避することが可能となる。

また、このロール制御装置では、アクチュエータ２ｆ、２ｒの圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂに作用させる圧力を最適なものとすることができ、また制御手段における第一の調節手段である圧力制御弁１４および第二の調節手段である圧力制御弁１５は開口面積を変化可能であるので、圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂに作用させる圧力をきめ細かに制御可能であり、精度の高い制御が可能となる。

そして、また、圧力室７ａ，７ｂと圧力室８ａ，８ｂの差圧制御ではなく、直接に圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂに作用する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１ｆ，１ｒに接続されているアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂの圧力が変動しても、リアルタイムで圧力室７ａ，７ｂあるいは圧力室８ａ，８ｂに作用している圧力を把握できるので、アクチュエータ２ｆ，２ｒが発生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２ｆ，２ｒ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２ｆ，２ｒ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、路面入力によりアクチュエータ２ｆ，２ｒが強制的に動かされた場合にあっても、ロール制御中のアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室７ａ，７ｂ内あるいは圧力室８ａ，８ｂ内の圧力をロール制御に必要な圧力に保つことができる。すなわち、アクチュエータ２ｆ，２ｒが強制的駆動されることによる圧力変動を抑えるように圧力制御で一定圧力に制御が可能であるので、路面入力を和らげるように制御することが可能であり、路面入力による乗り心地の悪化を招来しない。つまり、本スタビライザ装置にあっては、アクチュエータ２ｆ，２ｒの付加側における圧力室内の圧力が高まり、車体に圧力上昇による反力が伝達して車両における乗り心地が悪化することを防止することができる。

さらに、上記したように、前後輪のスタビライザ１ｆ，１ｒに与えるモーメントをそれぞれ独立して制御し得ることから、車体に作用したヨーイングにも対処してコーナリング時における車両の回頭性や収斂性を向上させつつ、ステアリング特性を俊敏に保って車両を安定した状態で走行させることになる。

続き、フェール時の動作について説明すると、こ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１２ｆ，１２ｒおよび圧力制御弁１４，１５に対するそれぞれの信号線４４，４５，４６，４７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ＥＣＵ４３が検知して方向切換弁１２ｆ，１２ｒと圧力制御弁１４，１５の動作を停止する。

すると、圧力制御弁１４，１５はバネ力によって弁開口面積を最大にし、方向切換弁１２ｆ，１２ｒはバネ力によって各ポートＰ，Ｔ，Ａ，Ｂを遮断する遮断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１４を通過してタンク１９へ流入することとなり、油圧ポンプ２０とタンク１９間を還流することとなり、フェール時においても、無駄にエネルギを消費することが無い。

アクチュエータ２ｆ，２ｒは、方向切換弁１２ｆ，１２ｒによって、作動油の出入りが一切阻止されて、回動不能なロック状態とされるため、スタビライザ１ｆ，１ｒは、ロール抑制のためのアクチュエータ２ｆ，２ｒが発生するモーメントが作用しなくなるだけで、通常のスタビライザ、すなわち、アクチュエータ２ｆ，２ｒが連結されていないスタビライザとして機能することになり、車両の走行性能を阻害することが無い。

つまり、スタビライザ１ｆ，１ｒに対してそれらを捩るようなロールモーメントが働いたとしても、これらスタビライザ１ｆ，１ｒは、方向切換弁１２ｆ，１２ｒで作動油の流れをブロックすることによって剛体化されたアクチュエータ２ｆ，２ｒを通して少なくとも通常のスラビライザとしての機能を保持しつつ、かつ、より通常のステアリング特性に近い状態を保って車体のロールを抑制する。

このようにして、コーナリングでの車体のロール制御中における制御系の異常発生に際しては、アクチュエータ２ｆ，２ｒをブロック状態に保って前後輪用のスタビライザ１ｆ，１ｒの捩り剛性を制御中の状態に維持する。

かくして、フェールセーフ動作が行われたとしても、その前後での車体ロール剛性やステアリング特性は変わらず、車両の操縦特性に大きな変化をきたすことなく確実にフェールセーフ動作が行われることになる。

そして、異常時にあって、圧力制御弁１４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、主流路２８内の圧力が高まるので、リリーフ弁１３が開放されタンク１９へと流入することとなるので、ロール制御装置が損傷することが防止される。

なお、上記したところでは、アクチュエータ２ｆ，２ｒをロータリ式アクチュエータとしたが、図３に示した他の実施の形態のロール制御装置のように、車両の前後輪側に設けられたスタビライザ５０ｆ，５０ｒの一端に、たとえば二つの対向する圧力室を備えたシリンダ型のアクチュエータ５１ｆ，５１ｒを接続してもよいことは勿論であり、この場合も、上記した一実施の形態におけるロール制御装置と同様の作用効果を奏し、アクチュエータ５１ｆ，５１ｒにおける圧力室の一方に作用させる圧力を上述と同様の制御によって調節することによって、車両におけるロールを抑制することが可能であり、省エネルギであって車両の燃費を向上することができ、さらには、制御応答性を向上して車両における乗心地を向上することが可能である。

なお、各実施の形態においては圧力検出器４１，４２でアクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室内の圧力を検出しているが、圧力検出器４１，４２を使用せずとも、あらかじめ油圧ポンプ２０の容量が決められていれば圧力制御弁１４，１５の弁開口面積によってどの程度の圧力が圧力室に作用しているかを把握できるので、この場合には圧力制御弁１４，１５にどの程度電力を供給しているかによって圧力の値をＥＣＵ４３に認識させても良い。

以上で、本発明の説明を終えるが、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。

この発明の一実施の形態のおけるロール制御装置を示した図である。 アクチュエータの縦断面図である。 この発明の他の実施の形態のおけるロール制御装置を示した図である。 従来のロール制御装置を示した図である。

符号の説明

１ｆ，１ｒ，５０ｆ，５０ｒ スタビライザ
２ｆ，２ｒ，５１ｆ，５１ｒ アクチュエータ
３ａ，３ｂ 隔壁
４ ハウジング
５ａ，５ｂ ベーン
６ ロータ
７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 圧力室
９ａ，９ｂ 通孔
１０，１１ アクチュエータのポート
１２ｆ，１２ｒ 方向切換弁
１３ リリーフ弁
１４ 第一の調節手段たる圧力制御弁
１４ａ，１５ａ，２７ｆ，２７ｒ ソレノイド
１５ 第二の調節手段たる圧力制御弁
１６，１７ 逆止弁
１９ タンク
２０ 流体圧源たる油圧ポンプ
２５ｆ，２５ｒ，２６ｆ，２６ｒ給排流路
２９ｆ，２９ｒ 排出流路
３０ｆ，３０ｒ 供給流路
３１，３２，３４ 通路
３３ 吸込み管路
３５ 分流弁
４１，４２ 圧力検出器
４３ ＥＣＵ
４４，４５，４６，４７ 信号線

Claims (8)

1. 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、流体圧源から供給される流体を前輪側のアクチュエータおよび後輪側のアクチュエータに分配して供給する分流弁と、前輪側のアクチュエータの各圧力室のいずれか一つを選択して分流後の流体を供給可能な前輪側の方向切換弁と、後輪側のアクチュエータの各圧力室のいずれか一つを選択して分流後の流体を供給可能な後輪側の方向切換弁とを備え、各アクチュエータの流体が供給される圧力室内の圧力を制御手段によって調節することによりスタビライザにモーメントを与えて車体のロールを抑制するロール制御装置において、制御手段は、分流弁によって分流する前の流体の圧力を調節する第一の調節手段と、分流弁を通過後の流体のうち一方の流体の圧力を調節する第二の調節手段とを備えてなることを特徴とするロール制御装置。
2. 流体圧源と分流弁とを接続する主流路と、分流弁と前後輪側の各方向切換弁とを接続する各供給流路と、各方向切換弁とタンクとを接続する各排出流路とを備え、第一の調節手段は主流路における流体の圧力を調節し、第二の調節手段は各供給流路のうち一方における流体の圧力を調節することを特徴とする請求項１に記載のロール制御装置。
3. 第一の調節手段は、主流路とタンクとの間に設けたソレノイドで駆動される圧力制御弁であり、第二の調節手段は各供給流路のうち一方の供給流路とタンクとの間に設けたソレノイドで駆動される圧力制御弁であることを特徴とする請求項１または２に記載のロール制御装置。
4. 各方向切換弁は各アクチュエータの２つの圧力室に選択的に流体を供給する２つの連通ポジションと流体の供給を行わない遮断ポジションを備えてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロール制御装置。
5. 第一の調節手段は、分流弁によって分流する前の流体の圧力と分流前圧力目標値との偏差に基づいて圧力を制御し、第二の調節手段は、調節対象の圧力室内の圧力と分流後圧力目標値との偏差に基づいて圧力を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のロール制御装置。
6. 第二の調節手段は、後輪側のアクチュエータに供給される流体の圧力を調節することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のロール制御装置。
7. アクチュエータは、スタビライザの中間に介装されるロータリアクチュエータであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のロール制御装置。
8. アクチュエータは、スタビライザの一端に連結される流体圧シリンダであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のロール制御装置。

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