JP2022034397A - スタビライザシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 車両に搭載されるスタビライザシステムの実用性を向上させる。【解決手段】 スタビライザバー１６，６０と、そのスタビライザバーによる車体のロール抑制効果の有効化と無効化とを切り換える切換機構４２，８０とを有するスタビライザ装置１２，１４とを備えたスタビライザシステムを、車両が旋回しているときにスタビライザ装置のロール抑制効果を有効化するとともに、車両の旋回中において、車体の横加速度がある程度小さくなったときに、一時的に、スタビライザ装置のロール抑制効果を無効化するように構成する。車体が比較的大きく傾いた状態でスタビライザ装置のロール抑制効果を有効化したとしても、車両が直進状態になってロール抑制効果が無効化されるときの車体の姿勢変化を小さく抑えることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載されるスタビライザシステムに関する。

スタビライザシステムは、スタビライザバーを主要構成要素とするスタビライザ装置を備えており、例えば、下記特許文献に記載されたスタビライザシステムでは、スタビライザ装置を液圧式ロータリアクチュエータ若しくは液圧式シリンダを含んで構成し、切換機構としての電磁式開閉弁の作動をコントローラによって制御することで、スタビライザバーによる車体のロールの抑制効果を制御している。

特開２００４－１３６８１４号公報

スタビライザシステムは、車両の旋回時における車体のロールを抑制することを目的とするシステムであり、上記特許文献のスタビライザシステムでは、コントローラは、車両の旋回において、スタビライザバーによる車体のロールの抑制効果を制御している。しかしながら、スタビライザ装置のロール抑制効果を有効化する時点で、既に車体が傾いていることも予想される。車体がある程度大きく傾いた状態でロール抑制効果を有効化した場合、車両が直進状態に戻ってロール抑制効果を無効化したときに、車体が大きく挙動する。詳しく言えば、例えば、ロール抑制効果を有効化する時点での車体の傾きが、無効化させたときに、一気に戻ってしまうのである。このような車体姿勢の変化は、乗員の乗り心地を害することにも繋がり、その変化の抑制によって、スタビライザシステムの実用性は向上する。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いスタビライザシステムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のスタビライザシステムは、
車両に搭載されるスタビライザシステムであって、
スタビライザバーと、そのスタビライザバーによる車体のロール抑制効果の有効化と無効化とを切り換える切換機構とを有するスタビライザ装置と、
そのスタビライザ装置の前記切換機構を制御して、車両が旋回しているときに当該スタビライザ装置のロール抑制効果を有効化するコントローラと
を備え、
そのコントローラが、
車両の旋回中において、車体の横加速度が、設定横加速度未満となった場合、若しくは、前記スタビライザ装置のロール抑制効果が有効化されたときの車体の横加速度である有効化時横加速度から設定横加速度差を超えて小さくなった場合に、一時的に、前記スタビライザ装置のロール抑制効果を無効化するように構成される。

本発明のスタビライザシステムによれば、車体が比較的大きく傾いた状態でスタビライザ装置のロール抑制効果を有効化したとしても、車両が直進状態に至る前に、詳しくは、車両の旋回中において車体の横加速度がある程度小さくなったときに、ロール抑制効果の有効化の時点での車体の傾きが、ある程度解消される。そのため、車両が直進状態になってロール抑制効果が無効化されるときの車体の姿勢変化が小さく抑えることが可能となる。つまり、車両が直進状態に至るときの車体の挙動を小さくすることができるのである。ちなみに、旋回中における一時的なロール抑制効果の無効化は、一旋回中に、１度だけ行ってもよく、段階的に複数回行ってもよい。

第１スタビライザ装置が前輪に対して設けられ、第２スタビライザ装置が後輪に対して設けられた実施例のスタビライザシステムを示す模式図である。 第１スタビライザ装置を構成するスタビライザバーの被支持部，被保持部に関する構造、および、シリンダの構造を、詳しく説明するための図である。 第１スタビライザ装置の作動を説明するための模式図である。 第２スタビライザ装置の作動を説明するための模式図である。 実施例のスタビライザシステムのコントローラである電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって実行されるスタビライザ制御プログラムを示すフローチャートである。 旋回中におけるスタビライザ制御プログラムに従う典型的な処理の様子を、時間の経過に対する横加速度の変化とともに示すグラフである。 ＥＣＵによって実行可能な別のスタビライザ制御プログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例であるスタビライザシステムを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。

［１］スタビライザシステムの構成
実施例のスタビライザシステムは、図１に模式的に示すように、車両の左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに対して搭載された前輪側スタビライザ装置である第１スタビライザ装置１２と、車両の左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに対して搭載された後輪側スタビライザ装置である第２スタビライザ装置１４とを含んで構成されている。なお、以下の説明において、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのうちの１つを、前輪１０Ｆと、左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのうちの１つを、後輪１０Ｒと呼び、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ，左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲのうちの１つを、前後左右を区別する必要がないときには、車輪１０と呼ぶ場合があることとする。ちなみに、左右の前輪１０Ｆが、当該車両の旋回において転舵される転舵輪である。

（ａ）第１スタビライザ装置の構成
前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの各々は、独立懸架式のサスペンション装置であるダブルウィッシュボーン型のサスペンション装置によって懸架されている。第１スタビライザ装置１２は、スタビライザバー１６を、主要構成要素として、備えている。スタビライザバー１６は、互いに一体化された中央のトーションバー部１６ｔと左右のアーム部１６ａＬ，１６ａＲとを含んで構成されており、左右のアーム部１６ａＬ，１６ａＲの延びる方向は、トーションバー部１６ｔの延びる方向である車幅方向と交差している。スタビライザバー１６の両端、すなわち、左右のアーム部１６ａＬ，１６ａＲの各々の先端は、左右のロアアーム１８Ｌ，１８Ｒに、それぞれ、リンクロッド２０Ｌ，２０Ｒを介して連結されている。

ちなみに、ロアアーム１８Ｌ，１８Ｒは、左右の前輪１０Ｆをそれぞれが保持して、その保持した前輪１０Ｆとともに車体に対して上下動する１対の車輪保持部として機能する。また、ロアアーム１８Ｌ，１８Ｒの各々には、図示を省略しているが、一端が車体のマウント部に支持されたサスペンションスプリングおよびショックアブソーバのそれぞれの他端が連結されている。なお、アーム部１６ａＬ，１６ａＲ，ロアアーム１８Ｌ，１８Ｒ等、符号に添え字Ｌ，Ｒが付されている左右１対の構成要素については、それら左右１対のうちの１つを、左右を区別する必要がないときには、アーム部１６ａ，ロアアーム１８等と呼ぶ場合があることとする。

後に詳しく説明するが、スタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの車幅方向の中央には、被保持部１６ｈが設けられており、スタビライザバー１６は、被保持部１６ｈにおいて、ホルダ２２によって、車体の一部（図では、車体の一部を網掛けで示している）２４に保持させられている。ホルダ２２は、図２（ａ）に示すように、被保持部用ブッシュ２６を含んで構成されている。被保持部用ブッシュ２６は、外筒２６ｏと、外筒２６ｏとスタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔとの間に介装されたゴム弾性体２６ｇとを含んで構成されており、スタビライザバー１６は、被保持部１６ｈを中心とした回動（図１に白抜き矢印でしめす）が許容されている。なお、被保持部用ブッシュ２６は、スタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの軸線まわりの回転、つまり、捩じりを許容している。

また、第１スタビライザ装置１２は、１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒを備えている。１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々は、ハウジング２８ｈと、ハウジング２８ｈ内に配設されたピストン２８ｐと、基端部がピストン２８ｐに連結されて先端部（下端部）が下方に向かってハウジング２８ｈから延び出すピストンロッド２８ｒとを有している。１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々のハウジング２８ｈは、車体の一部２４に、固定的に連結され、１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々のピストンロッド２８ｒの先端部は、スタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの左右に設けられた１対の被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲの対応するものと、サポート３０を介して連結されている。

サポート３０は、図２（ｂ）に示すように、被支持部用ブッシュ３２を含んで構成されている。被支持部用ブッシュ３２は、外筒３２ｏと、外筒３２ｏとスタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔとの間に介装されたゴム弾性体３２ｇとを含んで構成されている。なお、被支持部用ブッシュ３２は、被保持部用ブッシュ２６と同様に、スタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの軸線まわりの回転、つまり、捩じりを許容している。

ちなみに、図２（ａ）と図２（ｂ）とを比較して解るように、被支持部用ブッシュ３２のゴム弾性体３２ｇよりも、被保持部用ブッシュ２６のゴム弾性体２６ｇの方が厚くされている。ゴム弾性体３２ｇ，ゴム弾性体２６ｇは、ともに同じ素材のものであるため、上下方向のばね定数が、被支持部用ブッシュ３２よりも被保持部用ブッシュ２６の方が小さくされている。つまり、簡単に言えば、被保持部用ブッシュ２６が、被支持部用ブッシュ３２よりも柔らかくされているのである。したがって、スタビライザバー１６は、被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲにおいて、しっかりと支持されるとともに、被保持部１６ｈを中心とした回動に対する抵抗が比較的小さなものとされているのである。

１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々は、図１に白抜き矢印で示すように、スタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの左右に設けられた１対の被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲの対応するものの上下動によって伸縮可能とされ、ハウジング２８ｈの内部は、ピストン２８ｐによって、その伸縮によって容積が変動する２つの液室である上室２８ｃＵと下室２８ｃＬとに区画されている。詳しく言えば、１対のシリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々は、その各々が伸長する際、すなわち、対応する前輪１０Ｆがリバウンド動作する際に容積が増大し、その各々が収縮する際、すなわち、対応する前輪１０Ｆがバウンド動作する際）に容積が減少する第１液室である上室２８ｃＵと、その各々が伸長する際に容積が減少し収縮する際に容積が増大する第２液室である下室２８ｃＬとを有しているのである。

第１スタビライザ装置１２は、シリンダ２８Ｌの上室２８ｃＵとシリンダ２８Ｒの下室２８ｃＬとを連通させるための第１連通路３４と、シリンダ２８Ｌの下室２８ｃＬとシリンダ２８Ｒの上室２８ｃＵをと連通させるための第２連通路３６とを備えている。また、第１スタビライザ装置１２は、第１連通路３４と第２連通路３６とを相互に連通させるための通路間連通路３８を備え、さらに、その通路間連通路３８に配設された開閉弁４０を備えている。開閉弁４０は、励磁されることによって開弁状態となる常閉型の電磁弁であり、通路間連通路３８の開通と遮断とを切り換える。開閉弁４０が開弁状態とされることで、第１連通路３４と第２連通路３６とが相互に連通する通路間連通状態が実現され、開閉弁４０が閉弁状態とされることで、第１連通路３４と第２連通路３６とが連通しない通路間非連通状態が実現される。

換言すれば、第１スタビライザ装置１２は、第１連通路３４，第２連通路３６をそれぞれクロス配管とし、それぞれが、そのクロス配管によって接続された一方のシリンダ２８の上室２８ｃＵと他方のシリンダ２８の下室ｃＬとが接続された２つの液圧系統を有しており、また、それら２つの液圧系統の互いの連通に関して、通路間連通路３８と開閉弁４０とを含んで構成される切換機構、すなわち、通路間連通状態と通路間非連通状態とを選択的に実現させるための切換機構４２を備えているのである。

詳しい説明は省略するが、第１スタビライザ装置１２は、２つの液圧系統の少なくとも一方、詳しくは、第１連通路３４と第２連通路３６のとのそれぞれに対して、作動液の流出入を許容する機構として、弁機構４４を備えている。弁機構４４は、第１スタビライザ装置１２の温度変化に起因する作動液の体積変化に伴って、第１連通路３４と第２連通路３６との両方に対する作動液の流出入を許容する。この作動液の流出入の機能を果たすために、弁機構４４は、装置間連通路４６を介して、後述する第２スタビライザ装置１４が備えるアキュムレータ４８に接続されている。また、弁機構４４には、第１スタビライザ装置１２に作動液を注入するための注入ポート５０が設けられている。

当該スタビライザシステムは、第１スタビライザ装置１２のコントローラとして機能する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という場合がある）５５を備えており、開閉弁４０の作動の制御は、そのＥＣＵ５５によって行われる。詳しい説明は省略するが、ＥＣＵ５５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含んで構成されるコンピュータと、開閉弁４０の駆動回路とを有している。

（ｂ）第２スタビライザ装置の構成
後輪１０ＲＬ，１０ＲＲは、リジッドアクスル型サスペンション装置によって懸架されており、第２スタビライザ装置１４は、それら後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに対して設けられている。第２スタビライザ装置１４は、第１スタビライザ装置１２と同様、スタビライザバー６０を、主要構成要素として備えている。第２スタビライザ装置１４のスタビライザバー６０も、互いに一体化された中央のトーションバー部６０ｔと左右のアーム部６０ａＬ，６０ａＲとを含んで構成されており、左右のアーム部６０ａＬ，６０ａＲの延びる方向は、トーションバー部６０ｔの延びる方向である車幅方向と交差している。

スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔには、左右に被支持部６０ｓＬ，６０ｓＲが設けられており、スタビライザバー６０は、それら被支持部６０ｓＬ，６０ｓＲにおいて、アクスルハウジング６２に、サポート６４を介して支持されている。アクスルハウジング６２は、両端がそれぞれ後輪１０ＲＬ，１０ＲＲを保持する車輪保持部として機能し、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの車体に対する上下動に応じて、図１に白抜き矢印で示すように、揺動可能とされている。また、サポート６４は、図示を省略するが、先に説明した第１スタビライザ装置１２のサポート３０と同様、外筒とゴム弾性体とを含んで構成された被支持部用ブッシュを有するものであり、スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔの軸線まわりの回転、つまり、捩じりを許容している。

スタビライザバー６０の両端、すなわち、左右のアーム部６０ａＬ，６０ａＲの各々の先端は、車体の一部２４に、詳しく言えば、車幅方向における左右に位置する部分に連結されている。具体的には、右側のアーム部６０ａＲの先端は、リンクロッド６６を介して連結され、左側のアーム部６０ａＬの先端は、リンクロッド６８，７０，シリンダ７２を介して連結されている。シリンダ７２は、第１スタビライザ装置１２のシリンダ２８と同様、ハウジング７２ｈと、ハウジング７２ｈ内に配設されたピストン７２ｐと、基端部がピストン７２ｐに連結されて先端部（下端部）が下方に向かってハウジング７２ｈから延び出すピストンロッド７２ｒとを有している。ハウジング７２ｈは、車体の一部２４にブッシュを介して揺動可能に支持され、リンクロッド６８の一端がアーム部６０ａＬの先端と、リンクロッド６８の他端がリンクロッド７０の一端と、リンクロッド７０の他端がシリンダ７２のハウジング７２ｈに、それぞれ、連結されている。そして、ピストンロッド７２ｒの先端が、リンクロッド６８の中間部に連結されることで、端的に言えば、スタビライザバー６０の左側のアーム部６０ａＬの先端、すなわち、スタビライザバー６０の一端に連結されている。

シリンダ７２は、図１に白抜き矢印で示すように、アクスルハウジング６２の揺動に伴って伸縮可能とされ、第１スタビライザ装置１２のシリンダ２８と同様、ハウジング７０ｈの内部は、ピストン７２ｐによって、その伸縮によって容積が変動する２つの液室である上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとに区画されている。詳しく言えば、シリンダ７２は、伸長する際に容積が増大し収縮する際に容積が減少する第１液室である上室７２ｃＵと、伸長する際に容積が減少し収縮する際に容積が増大する第２液室である下室７２ｃＬとを有しているのである。

第２スタビライザ装置１４は、シリンダ７２の上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとを連通させるための室間連通路７４を備えており、その室間連通路７４には、互いに直列的に第１開閉弁７６，第２開閉弁７８が配設されている。第１開閉弁７６，第２開閉弁７８は、ともに、励磁されることによって閉弁状態となる常開型の電磁弁であり、室間連通路７４の開通と遮断とを切り換える。詳しく言えば、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８の両方が開弁状態とされることで、上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとが相互に連通する室間連通状態が実現され、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８の両方が閉弁状態とされることで、上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとが連通しない室間非連通状態が実現される。換言すれば、第２スタビライザ装置１４は、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８を含んで構成される切換機構、すなわち、室間連通状態と室間非連通状態とを選択的に実現させるための切換機構８０を備えているのである。

なお、後に詳しく説明するが、シリンダ７２は、いわゆるロッド片側延出シリンダであり、伸縮に伴って、ハウジング７２ｈの内容量、すなわち、上室７２ｃＵの容量と下室７２ｃＬの容量との合計が変化する。言い換えれば、伸縮に伴う上室７２ｃＵに対する作動液の流出入量と、下室７２ｃＬに対する作動液の流出入量とに差が存在する。この差、つまり、容積変化を補償するために、第２スタビライザ装置１４では、先に説明したアキュムレータ４８が、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８の間において、室間連通路７４に接続されている。このアキュムレータ４８に関してさらに言及すれば、そのアキュムレータ４８は、第１スタビライザ装置１２に必要とされるアキュムレータと、第２スタビライザ装置１４に必要とされるアキュムレータとの両方の機能を果たすものであり、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４が共用するものとされている。その結果、本スタビライザシステムでは、アキュムレータの数が少なくされているのである。ちなみに、先に説明した装置間連通路４６によって、本スタビライザシステムでは、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４のそれぞれの液圧系統が結合されていると考えることができる。

なお、第２スタビライザ装置１４への作動液の注入も、第１スタビライザ装置１２に設けられている注入ポート５０から、装置間連通路４６を介して行われる。つまり、注入ポート５０は、第１スタビライザ装置１２と第２スタビライザ装置１４とが共用する単一の注入ポートと考えることができ、その注入ポート５０を利用することで、本スラビライザシステムでは、作動液の注入を簡便に行うことが可能とされている。なお、注入ポート５０は、アキュムレータ４８と弁機構４４との両方に作動液を注入するためのものと考えることもできる。また、先に説明したＥＣＵ５５は、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８の駆動回路をも有して第２スタビライザ装置１４のコントローラとしても機能し、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８の作動の制御は、ＥＣＵ５５によって行われる。

本第２スタビライザ装置１４は、スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔがアクスルハウジング６２に支持され、アーム部６０ａＬ，６０ａＲの先端が車体の一部２４に連結されている。本スタビライザシステムでは、そのようなスタビライザ装置に代え、スタビライザバー６０のトーションバー部が車体に支持され、１対のアーム部の各々の先端がアクスルハウジングの両端にそれぞれ連結された構造のスタビライザ装置を採用することも可能である。

［２］スタビライザシステムの作動
以下に、本スタビライザシステムの作動を、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４のそれぞれについて説明する。

（ａ）第１スタビライザ装置の作動
先に説明したように、第１スタビライザ装置１２の切換機構４２を構成する開閉弁４０を閉弁状態とされているときは、第１連通路３４と第２連通路３６とが連通しない通路間非連通状態が実現される。シリンダ２８は、図２（ｃ）に示すように、下室２８ｃＬにピストンロッド２８ｒが貫通しているものの上室２８ｃＵにはピストンロッドが貫通していないため、伸縮による上室２８ｃＵの体積変化量と下室２８ｃＬの体積変化量とが相違している。したがって、第１連通路３４と第２連通路３６とが連通しない通路間非連通状態では、シリンダ２８Ｌの上室２８ｃＵとシリンダ２８Ｒの下室２８ｃＬとの間では、第１連通路３４を介した作動液の流出入は行われず、また、シリンダ２８Ｒの上室２８ｃＵとシリンダ２８Ｌの下室２８ｃＬとの間では、第２連通路３６を介した作動液の流出入は行われない。つまり、シリンダ２８Ｌ，２８Ｒは、ともに、伸縮が禁止されることになる。

図３（ａ）に示すように、車両が旋回する場合、車体は、左右方向に傾斜、つまり、ロールする。ちなみに、図３（ａ）は、左方に旋回し、車体が右方に傾斜している状態を示している。シリンダ２８Ｌ，２８Ｒの伸縮が禁止されている状態では、シリンダ２８Ｌ，シリンダ２８Ｒのピストンロッド２８ｒの先端によってそれぞれ支持されているスタビライザバー１６のトーションバー部１６ｔの被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲは、車体に対する上下動が禁止されるため、トーションバー部１６ｔは、捩じられることになる。この捩じりの反力が、左右のアーム部１６ａＬ，１６ａＲを介してロアアーム１８Ｌ，１８Ｒに作用することで、車体のロールが抑制されることになる。

一方で、図３（ｂ）に示すように、開閉弁４０が開弁状態とされているときは、第１連通路３４と第２連通路３６とが相互に連通する通路間連通状態が実現され、シリンダ２８Ｌ，２８Ｒの各々の上室２８ｃＵ，下室２８ｃＬに対する作動液の流出入が許容される。その結果、シリンダ２８Ｌ，２８Ｒは、一方が伸長した場合に、その伸長と同じ量の他方の収縮が許容され、一方が収縮した場合に、その収縮と同じ量の他方の伸長が許容されることになる。

図３（ｂ）に示すように、シリンダ２８Ｌ，２８Ｒの上述のような伸縮が許容されている状態で左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに外部入力が作用した場合を考える。ちなみに、図３（ｂ）では、車両がオフロード（地面が荒れているところ）を走行し、左前輪１０ＦＬがリバウンド動作し、右前輪１０ＦＲがバウンド動作するような外部入力が作用した場合を示している。この場合、スタビライザバー１６の被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲは、車体に対する上下動が許容されるため、スタビライザバー１６は、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの上下動（厳密には、相対上下動）に応じて、被保持部１６ｈを支点として回動することになる。詳しく言えば、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのリバウンド動作，バウンド動作の際にシリンダ２８Ｌ，２８Ｒが伸縮し、スタビライザバー１６の回動が許容されるのである。この回動を伴ったスタビライザバー１６の被支持部１６ｓＬ，１６ｓＲの上下動により、スタビライザバー１６は、殆ど捩じられない。つまり、スタビライザバー１６は、ロアアーム１８Ｌ，１８Ｒに対して力を及ぼさないのである。したがって、荒れた地面を走行するときでも、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの各々への路面入力を、効果的に吸収することが可能となる。

なお、第１スタビライザ装置１２において採用されているシリンダ２８は、図２（ｃ）に示すようないわゆるロッド片側延出シリンダ、つまり、ピストンロッド２８ｒが２つの液室の一方である下室２８ｃＬを通過して延び出すようなシリンダとされている。そのため、上室２８ｃＵの作動液の圧力がピストン２８ｐに作用する受圧面積SUと、下室２８ｃＬの作動液の圧力がピストン２８ｐに作用する受圧面積SLとを比較すれば、受圧面積SUの方が大きい。したがって、上室２８ｃＵの作動液の圧力と下室２８ｃＬの作動液の圧力とが等しい場合であっても、ピストン２８ｐは、下方に向かう力を受けることになり、シリンダ２８は、伸長させられることになる。このようなシリンダ２８の伸長は、ときによっては、いわゆるキャビテーション現象を伴い、通路間連通状態とされている場合に特に問題となる。本第１スタビライザ装置１２は、スタビライザバー１６が、被保持部１６ｈにおいて、ホルダ２２によって保持されているため、上記シリンダ２８の伸長が効果的に防止されている。ちなみに、キャビテーション現象を防止するために、本第１スタビライザ装置１２では、第１連通路３４によって構成される液圧系統と、第２連通路３６によって構成される液圧系統との圧力の低い方が、弁機構４４を介してアキュムレータ４６に連通するようにされている。

ちなみに、シリンダ２８に代えて、図２（ｄ）に示すようなシリンダ２８’、すなわち、いわゆるロッド両側延出シリンダを採用することもできる。シリンダ２８’では、上述の受圧面積SLと受圧面積SUとは等しく、シリンダ２８’は、上述のように伸長することはない。しかしながら、作動液のシール等、シリンダ２８’の構造が比較的煩雑であり、また、シリンダの配設スペースが長く必要とされるというデメリットを抱えることになる。

（ｂ）第２スタビライザ装置の作動
先に説明したように、第２スタビライザ装置１４の切換機構８０を構成する第１開閉弁７６と第２開閉弁７８とが両方とも閉弁状態とされているときは、シリンダ７２の上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとが連通しない室間非連通状態が実現される。この状態では、上室７２ｃＵおよび下室７２ｃＬに対する作動液の流出入が禁止されて、シリンダ７２の伸縮が禁止される。

図４（ａ）に示すように、車両が旋回する場合、車体は、左右方向に傾斜、つまり、ロールする。ちなみに、図４（ａ）は、左方に旋回し、車体が右方に傾斜している状態を示している。車体が傾くことで、スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔを被支持部６０ｓＬ，６０ｓＲにおいて支持しているアクスルハウジング６２が、車体に対して相対的に揺動することになる。シリンダ７２の伸縮が禁止されている状態では、スタビライザバー６０のアーム６０ａＬ，６０ａＲの各々の先端の車体に対する上下方向の位置は概ね変動しない。したがって、アクスルハウジング６２の揺動によって、スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔは捩じられることになる。この捩じりの反力が、左右のアーム部６０ａＬ，６０ａＲおよびシリンダ７２を介して車体の一部２４に作用することで、車体のロールが抑制されることになる。

一方で、図４（ｂ）に示すように、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８がともに開弁状態とされているときは、シリンダ７２の上室７２ｃＵと下室７２ｃＬとが互いに相互に連通する室間連通状態が実現され、上室７２ｃＵ，下室７２ｃＬに対する作動液の略自由な流出入が許容される。シリンダ７２は、殆ど制限のない伸縮が許容されることになる。

図４（ｂ）に示すように、シリンダ７２の伸縮が許容されている状態で左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに外部入力が作用した場合を考える。ちなみに、図４（ｂ）では、オフロードにおいて、左後輪１０ＲＬがリバウンド動作し、右後輪１０ＲＲがバウンド動作するような外部入力が作用した場合を示している。この場合、アクスルハウジング６２が揺動し、その揺動によって、被支持部６０ｓＬ，６０ｓＲにおいてアクスルハウジング６２に支持されたスタビライザバー６０も揺動する。しかしながら、シリンダ７２の伸縮が許容されているため、スタビライザバー６０の揺動によっても、スタビライザバー６０のトーションバー部６０ｔは、殆ど捩じられない。つまり、スタビライザバー６０は、車体に対するアクスルハウジング６２の揺動に対して力を及ぼさないのである。したがって、荒れた地面を走行するときでも、左右の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの各々への路面入力を、効果的に吸収することが可能となる。

なお、第２スタビライザ装置１４においても、シリンダ７２に代えて、図２（ｄ）に示すようなシリンダ２８’、すなわち、いわゆるロッド両側延出シリンダを採用することもできる。ロッド両側延出シリンダを採用することにより、アキュムレータ４８を必要としないスタビライザ装置が実現可能となり、第１開閉弁７６，第２開閉弁７８という２つの開閉弁を必要とせず、１つの開閉弁で、室間連通状態と室間非連通状態とを切り換えることが可能となる。

（ｃ）スタビライザ装置によるロール抑制効果およびロール剛性
以上説明したように、第１スタビライザ装置１２は、通路間非連通状態が実現されたときに、また、第２スタビライザ装置１４は、室間非連通状態が実現されたときに、それぞれロール抑制効果を発揮することになる。したがって、第１スタビライザ装置１２において、通路間連通状態と通路間非連通状態とを選択的に実現させるための切換機構４２は、スタビライザバー１６によるロール抑制効果の有効化と無効化とを切り換える機構と考えることができ、第２スタビライザ装置１４において、室間連通状態と室間非連通状態とを選択的に実現させるための切換機構８０は、スタビライザバー６０によるロール抑制効果の有効化と無効化とを切り換える機構と考えることができるのである。

ロール抑制効果の発揮の程度について言及すれば、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４の両方がロール抑制効果を発揮した場合において、前輪１０Ｆ側のロール剛性が、後輪１０Ｒ側のロール剛性より高くなるように、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４が構成されている。このように構成することで、車両は、アンダーステア傾向を有して、安定した旋回挙動を呈することとなる。

［３］スタビライザシステムの制御
（ａ）制御の概要
本スタビライザシステムは、車両の旋回時の車体のロールを抑制することを主目的とするシステムであり、ＥＣＵ５５は、車両が旋回したときに、切換機構４２，切換機構８０を制御することで、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４の両方のロール抑制効果を有効化する。ＥＣＵ５５は、車両が旋回しているか否かを、ステアリング操作部材であるステアリングホイール９２（図１参照）の操作角δ（操作角センサ９４によって検出されている）と車両の走行速度（車速）ｖとから推定するヨーレートγに基づいて、判定する。具体的には、推定したヨーレートγが、閾ヨーレートγ_THを超えているときに、車両が旋回していると判定する。ちなみに、車速ｖは、各車輪１０に設けられた車輪速センサ８８によって検出された車輪回転速度（車輪速）ｖ_Wに基づいて特定される。

しかしながら、上記判定によれば、例えば、車体が比較的大きく傾いた（ロールした）状態で、ロール抑制効果が無効化から有効化に切り換えられることも予測される。その場合、車両が直進状態に戻って、ロール抑制効果が有効化から無効化に切り換えられると、そのときに、ロール抑制効果が無効化から有効化に切り換えられたときの車体の傾きが一気に除去されるため、車体の挙動が大きくなる。言い換えれば、車体の姿勢変化が大きくなる。このことは、乗員の車両の乗り心地を悪化させる一因となる。そこで、本スタビライザシステムでは、車両の旋回中において、ＥＣＵ５５は、一時的にロール抑制効果を無効化する一時的無効化処理を実行する。

一時的無効化処理では、具体的には、ＥＣＵ５５は、第１スタビライザ装置１２の開閉弁４０、および、第２スタビライザ装置１４の第１開閉弁７６，第２開閉弁７８を、短い時間（例えば、０．１～１sec）だけ開弁する。この処理により、旋回の初期において第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４のロール抑制効果が無効化から有効化に切り換わったときの車体の傾き（ロール）の一部が除去され、車両が直進状態に戻ってロール抑制効果が有効化から無効化に切り換わったときの車体の姿勢変化を抑制することが可能となる。つまり、ロール方向の車体の挙動を小さくすることができるのである。

車両には、車体の横加速度Ｇｙを検出するための横加速度センサ９０が設けられており（図１参照）、ＥＣＵ５５は、横加速度センサ９０からの信号に基づき、現時点での車体の横加速度Ｇｙを把握しているとともに、ロール抑制効果が無効化から有効化に切り換わった時点での車体の横加速度Ｇｙを、有効化時横加速度Ｇｙ_INとして記憶している。ＥＣＵ５５は、一時的無効化処理を、車両が旋回して最初にロール抑制効果が無効化から有効化に切り換わった時点での有効化時横加速度Ｇｙ_INが第１設定横加速度Ｇｙ₁を超えていたことを前提として、当該一旋回中において、一時的無効化処理を行う。

また、ＥＣＵ５５は、一時的無効化処理を行う場合は、一旋回中において、段階的に複数回行う（場合によっては、１回の場合もある）。詳しく言えば、ＥＣＵ５５は、ロール抑制効果が無効化から有効化に切り換わってから、横加速度Ｇｙの有効化時横加速度Ｇｙ_INからの減少量が、設定横加速度差である設定減少量ΔＧｙ₀を超えた都度、一時的無効化処理を行う。つまり、一時的無効化処理を１回行った後でも、その一時的無効化処理の直後に、有効化時横加速度Ｇｙ_INを更新し、横加速度Ｇｙがさらに設定減少量ΔＧｙ₀を超えて減少したときに、再び、一時的無効化処理を行うのである。なお、更新された有効化時横加速度Ｇｙ_INが、第２設定横加速度Ｇｙ₂を下回っている場合には、ＥＣＵ５５は、以後、一時的無効化処理を行わないようにされている。ちなみに、第１設定横加速度Ｇｙ₁と第２設定横加速度Ｇｙ₂との差が設定減少量ΔＧｙ₀よりも大きくなるように、第１設定横加速度Ｇｙ₁，第２設定横加速度Ｇｙ₂は設定されている。

（ｂ）制御フロー
本スタビライザシステムの制御、つまり、上記ロール抑制効果の有無の切換に関する制御は、ＥＣＵ５５のコンピュータが、図５にフローチャートを示すスタビライザ制御プログラムを、短い時間ピッチ（「プログラム実行ピッチ」という場合がある。例えば、数～数十ｍsecである。）で繰り返し実行することによって行われる。以下に、そのプログラムに従う処理を、フローチャートに沿って簡単に説明する。

スタビライザ制御プログラムに従う処理では、まず、ステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である。）において、ステアリングホイール９２の操作角δと車速ｖとに基づいて、当該車両のヨーレートγを推定する。Ｓ２では、推定されたヨーレートγが閾ヨーレートγ_THを超えているか否かが判定される。ヨーレートγが閾ヨーレートγ_TH以下である場合は、当該車両は旋回していないとみなされて、Ｓ３において、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４のロール抑制効果が無効化される。具体的には、第１スタビライザ装置１２の切換機構４２の開閉弁４０が開弁され、第２スタビライザ装置１４の切換機構８０の第１開閉弁７６，第２開閉弁７８が開弁される。そして、Ｓ４において、後述する一時的無効化処理の実行の状況を示すフラグである処理フラグFLの値が“０”にリセットされる。ちなみに、処理フラグFLは、初期値が“０”であり、本旋回において一時的無効化処理が未だ行われていないときに、“０”と、本旋回において一時的無効化処理が行われたときに、“１”と、本旋回においてもはや一時的無効化処理を行う必要がないときに、“２”とされるフラグである。

Ｓ２においてヨーレートγが閾ヨーレートγ_THを超えていると判定されたときは、Ｓ５において、第１スタビライザ装置１２，第２スタビライザ装置１４のロール抑制効果が有効化される。具体的には、第１スタビライザ装置１２の切換機構４２の開閉弁４０が閉弁され、第２スタビライザ装置１４の切換機構８０の第１開閉弁７６，第２開閉弁７８が閉弁される。

ロール抑制効果の有効化の後、Ｓ６において、今回のプログラムの実行において、その有効化が無効化から切り換えられたか否かが判定される。言い換えれば、前回のプロクラムの実行においてロール抑制効果が無効化されており、今回のプログラムの実行においてロール抑制効果が有効化されたか否かが判定される。今回が最初の有効化である場合、つまり、一旋回において最初にロール抑制効果が有効化された場合には、Ｓ７において、現時点での横加速度Ｇｙが、上述の有効化時横加速度Ｇｙ_INとされる。当該一旋回において既に一度でも有効化されている場合には、Ｓ７は、スキップされ、有効化時横加速度Ｇｙ_INは、更新されずに前回の値が維持される。

続くＳ８において、処理フラグFLが“１”であるか否かが判定される。処理フラグFLが“１”でない場合には、Ｓ９において、処理フラグFLが“０”であるか否かが判定される。処理フラグFLが“０”でない場合、すなわち、処理フラグFLが“２”である場合には、本プログラムの１回の実行は終了される。Ｓ９において処理フラグFLが“０”であると判定された場合には、Ｓ１０において、有効化時横加速度Ｇｙ_INが、詳しくは、車両の旋回の開始に伴ってロール抑制効果が有効化された時点での横加速度Ｇｙが、第１設定横加速度Ｇｙ₁より大きいか否かが判定される。有効化時横加速度Ｇｙ_INが第１設定横加速度Ｇｙ₁以下の場合には、本プログラムの１回の実行は終了される。

一方で、Ｓ８において処理フラグFLが“１”であると判定された場合、若しくは、Ｓ１０において有効化時横加速度Ｇｙ_INが第１設定横加速度Ｇｙ₁より大きいと判定された場合には、Ｓ１１において、一時的無効化処理の開始条件を充足しているか否か、つまり、横加速度Ｇｙの有効化時横加速度Ｇｙ_INからの減少量が、設定減少量ΔＧｙ₀を超えたか否かが判定される。減少量が設定減少量ΔＧｙ₀以下の場合は、横加速度Ｇｙの減少量が未だ小さいため、一時的無効化処理が行われることなく、本プログラムの１回の実行は終了される。

それに対して、Ｓ１１において横加速度Ｇｙの有効化時横加速度Ｇｙ_INからの減少量が、設定減少量ΔＧｙ₀を超えていると判定された場合には、Ｓ１２において、上述したように、一時的無効化処理が実行され、Ｓ１３において、処理フラグFLが“１”とされる。そして、Ｓ１４において、有効化時横加速度Ｇｙ_INが、現時点での横加速度Ｇｙに更新される。ちなみに、一時的無効化処理が実行される場合には、本プロクラムの今回の実行時間は、上述のプログラム実行ピッチを超えることになる。

次のＳ１５では、一時的無効化処理が終了したときの有効化時横加速度Ｇｙ_INが第２設定横加速度Ｇｙ₂よりも小さいか否かが判定される。有効化時横加速度Ｇｙ_INが第２設定横加速度Ｇｙ₂より小さい場合には、これ以上一時的無効化処理を行う必要がないとして、Ｓ１６において、処理フラグFLが“２”とされる。一方で、有効化時横加速度Ｇｙ_INが第２設定横加速度Ｇｙ₂以上である場合には、再度の一時的無効化処理の実行を許容すべく、処理フラグFLは、“１”のまま維持される。

（ｃ）一時的無効化処理に関する典型的作動
上述のような一時的無効化処理を行った場合、当該ステアリングシステムは、ロール抑制効果の有効化，無効化に関して、図６に示すグラフのように、作動する。言い換えれば、図６のグラフは、旋回中において、スタビライザ制御プログラムに従う典型的な処理の様子を示している。グラフは、旋回を開始してからの横軸が時間ｔの経過を示し、縦軸が横加速度を示している。

車両が旋回するときは、時間ｔの経過に伴って、横加速度Ｇｙが上昇し、ピークを過ぎたときから、横加速度Ｇｙは減少する。横加速度Ｇｙが、上記第１設定横加速度Ｇｙ₁より大きな有効化時横加速度Ｇｙ_IN-1となった時点ｔ₁で、ロール抑制効果が有効化された場合、横加速度Ｇｙの減少過程において、横加速度Ｇｙが有効化時横加速度Ｇｙ_IN-1から設定減少量ΔＧｙ₀を超えて減少した時点ｔ₂から、設定時間経過後の時点ｔ₃までの間で、一時的無効化処理が実行される。この一時的無効化処理の直後の横加速度Ｇｙが、有効化時横加速度Ｇｙ_IN-2とされる。

その後、さらに横加速度Ｇｙが減少して、横加速度Ｇｙが有効化時横加速度Ｇｙ_IN-2から設定減少量ΔＧｙ₀を超えて減少した時点ｔ₄から、設定時間経過後の時点ｔ₅までの間で、再度、一時的無効化処理が実行される。この一時的無効化処理の直後の横加速度Ｇｙが、有効化時横加速度Ｇｙ_IN-3とされる。有効化時横加速度Ｇｙ_IN-3が第２設定横加速度Ｇｙ₂より小さいため、以降、一時的無効化処理は実行されない。

グラフで示す典型的な処理の様子では、複数回、詳しくは、２回の一時的無効化処理が、横加速度Ｇｙの減少に伴って、段階的に実行される。このような一時的無効化処理によって、車両が旋回から直進へ移行してロール抑制効果が無効化されたときの車体の姿勢変化が小さくされるのである。つまり、車両が直進状態に至るときの車体のロール挙動が小さくされるのである。ちなみに、グラフにおいては、一時的無効化処理が行われている時間帯に、網掛けが施されている。

（ｄ）変形例
上記スタビライザ制御プログラムによって、段階的な複数回の一時的無効化処理の実行が許容される。一旋回中において、１度だけしか一時的無効化処理を行わないようにしてもよく、１度だけしか一時的無効化処理を行わないようにするために、図７にフローチャートを示すスタビライザ制御プログラムを、ＥＣＵ５５が実行するようにしてもよい。

このプログラムに従う処理におけるＳ２１～Ｓ２７の処理は、先に説明したスタビライザ制御プログラムのＳ１～Ｓ７の処理と同じである。このプログラムに従う処理では、Ｓ２８～Ｓ３０の条件を充足したときに、Ｓ３１において、上述の一時的無効化処理が行われ、Ｓ３２において、処理フラグFLが“１”とされる。詳しく言えば、一旋回において未だ一時的無効化処理が行われておらず、有効化時横加速度Ｇｙ_INが第１設定横加速度Ｇｙ₁より大きく、かつ、現時点での横加速度が、第３設定横加速度Ｇｙ₃より小さいときに、一時的無効化処理が行われる。第３設定横加速度Ｇｙ₃は小さな値に設定されており、旋回において横加速度Ｇｙが充分に小さくなったときに、一時的無効化処理が行われるようにされている。

このように一旋回において一度だけしか一時的無効化処理を行わないようにしても、車両が旋回から直進へ移行してロール抑制効果が無効化されたときの車体の姿勢変化、つまり、車両が直進状態に至るときの車体のロール挙動が、充分に小さくされるのである。

１０：車輪 １２：第１スタビライザ装置 １４：第２スタビライザ装置 １６：スタビライザバー ２８Ｌ，２８Ｒ：シリンダ ２８ｃＵ：上室 ２８ｃＬ：下室 ３４：第１連通路 ３６：第２連通路 ３８：通路間連通路 ４０：開閉弁 ４２：切換機構 ５５：電子制御ユニット（ＥＣＵ）〔コントローラ〕 ６０：スタビライザバー ７２：シリンダ ７２ｃＵ：上室 ７２ｃＬ：下室 ７４：室間連通路 ７６：第１開閉弁 ７８：第２開閉弁 ８０：切換機構

Claims (1)

1. 車両に搭載されるスタビライザシステムであって、
   スタビライザバーと、そのスタビライザバーによる車体のロール抑制効果の有効化と無効化とを切り換える切換機構とを有するスタビライザ装置と、
   そのスタビライザ装置の前記切換機構を制御して、車両が旋回しているときに当該スタビライザ装置のロール抑制効果を有効化するコントローラと
   を備え、
   そのコントローラが、
   車両の旋回中において、車体の横加速度が、設定横加速度未満となった場合、若しくは、前記スタビライザ装置のロール抑制効果が有効化されたときの車体の横加速度である有効化時横加速度から設定横加速度差を超えて小さくなった場合に、一時的に、前記スタビライザ装置のロール抑制効果を無効化するように構成されたスタビライザシステム。

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