JP2555609B2 - 油圧スタビライザ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油圧によってスタビライザに捩りを発生さ
せる油圧スタビライザ制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来この種の装置として、例えば特開昭61−64514号
公報に記載されたスタビライザ装置、或は特開昭61−14
6612号公報等に記載された車両用姿勢制御装置が知られ
ている。これらは、スタビライザに油圧シリンダを取り
付け、この油圧シリンダへ供給される油圧を調整するこ
とによって、車両旋回時等のロール現象を抑制して、車
両の姿勢制御を行うものである。また特開昭57−66009
号公報に記載のように、油圧シリンダの上下シリンダ室
を連通・否連通にして、スタビライザの効果を調整する
ものがある。

しかし上記従来装置では、油圧シリンダにシリンダの
上下端を貫通する両ロッド型の油圧シリンダが用いられ
るので、限られた狭い空間しかない車両に搭載する上
で、取付スペースが必要となること等で問題点がある。
また油圧源からの圧油を油圧シリンダに供給して、車両
の姿勢を安定にする制御を実施する場合に、油圧シリン
ダに圧油が不連続的、または階段的に供給されると、車
両の姿勢に違和感があるという問題点がある。例えば、
切り替え弁の切り替えに伴い生ずる油圧脈動や、油圧ポ
ンプからの吐出脈動は、車輪が突起を乗り越しているよ
うなゴツゴツという脈動や音の違和感を乗員に与えてし
まう。

そこで近年本願出願人は、油圧シリンダの搭載性を向
上すべく油圧シリンダに片ロッド型のものを用いると共
に、車両姿勢制御時の運転者への違和感を解消した油圧
スタビライザ制御装置を特願昭61−242804号により提案
した。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記提案の油圧スタビライザ装置にあって
は、油圧源から片ロッド油圧シリンダに供給される圧油
の量を、油圧シリンダの２つの油圧室を各々油圧源の低
圧側に連通させる連通モードと、油圧シリンダの２つの
油圧室の相互間及び油圧源の低圧側を遮断する遮断モー
ドと、を備えた４ポート型の流量制御弁により制御する
よう構成されているため、油圧シリンダの各油圧室への
流量を同じ精度で制御するには、流量制御弁の連通モー
ドにおける２つの絞りの開口面積を同一にしなければな
らず、その加工に手間がかかり、またその体格も大きく
なるといった問題があった。

そこで本発明は、油圧源から片ロッド油圧シリンダへ
の圧油の流量制御弁に、絞りの加工が簡単で、しかも体
格の小さい２ポート弁を用いることのできる油圧スタビ
ライザ装置を提供することを目的としてなされた。

［問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題点を解決するためになされた本発明は、 左右の車輪のばね下部材を結合するスタビライザの振
り剛性を油圧によって制御する油圧スタビライザ制御装
置であって、 上記左右のばね下部材の少なくとも一方とスタビライ
ザとの結合部分に設けられ、上記スタビライザに捩りを
発生させる、２つの油圧室を備えた片ロッド油圧シリン
ダと、 該片ロッド油圧シリンダの油圧室に供給する圧油を発
生する油圧源と、 該油圧源からの圧油を上記片ロッド油圧シリンダの２
つの油圧室の一方に供給すべく、上記油圧源から上記片
ロッド油圧シリンダへの圧油通路を切り替えると共に、
該圧油通路を遮断して各油圧室を閉じる切り替え弁と、 上記油圧源の高圧側と低圧側とを連通する連通モード
と該連通を遮断する遮断モードとを備え、該高圧側と低
圧側との連通状態を徐々に制御して上記油圧源から上記
片ロッド油圧シリンダに流れる油量を制御する流量制御
弁と、 を備えたことを特徴とする油圧スタビライザ制御装置
を要旨としている。

［作用及び効果］ 以上の如く構成された油圧スタビライザ制御装置によ
れば、油圧シリンダに片ロッド油圧シリンダを採用する
ことにより、車両への搭載性を向上することができ、し
かも油圧源から片ロッド油圧シリンダへの圧油の流量を
流量制御弁によって連続的に制御することで、流量制御
によって乗員が生じる違和感を解消することができる
他、流量制御弁に、油圧源の高圧側と低圧側との連通状
態を制御することで油圧源から片ロッド油圧シリンダへ
の圧油の流量を制御する２ポート型の制御弁が用いられ
るので、その絞り部の加工精度を厳密にすることなく各
油圧室への流量を同じ精度で制御することができ、また
その体格を小さくすることもできる。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を図面と共に説明する。尚以
下の実施例は発明の一態様を示すものであり、本発明は
要旨を逸脱しない限り、他の態様も含むものである。

第２図は車両の前部を示す図であり、前輪側スタビラ
イザ１は軸受3a、3bによって車体に回転自在に支持され
ている。スタビライザ１の一端1aは、タイロッド5aを介
してストラット部（またはサスペンションアーム）7aに
装着され、他端1bは片ロッド型の油圧シリンダ９を介し
てストラッド部7bに装着されている。

油圧シリンダ９は、第１図に示すように、シリンダ9a
内に摺動自在にピストン9bが嵌合されており、該ピスト
ン9bによりシリンダ9a内をポート9c、9dを有する上室9e
と下室9fとに分割され、また、上記ピストン9bにはロッ
ド9gが固定されており、このロッド9gが上記ストラット
部7bに固定されている。

したがって油圧シリンダ９のピストン9bの移動により
スタビライザ１が捩れ、これによって、車輪に対するス
タビライザ１の捩り剛性を変更することができる。

次に上記油圧シリンダ９のストローク制御は、第１図
に示す油圧制御装置により行われる。

20はエンジンであり、エンジン20はその出力軸21を介
して油圧ポンプ22を駆動する。油圧ポンプ22は、図示せ
ぬ定流量の圧油を吐出する。油圧ポンプ22からの圧油
は、方向切り替え弁31及び流量制御弁33によって調整さ
れ、油圧シリンダ９の油圧室9e,9fに供給される。

上記方向切り替え弁31には、マイクロコンピュータ等
からなる電子制御装置50により切り替え制御信号が送ら
れ、第１位置（ホールドモード）31a、第２位置（伸張
モード）31b及び第３位置（縮小モード）31cに夫々切り
替える。

流量制御弁33は、方向切り替え弁31と油圧ポンプ22と
を連通する管路35と、リザーバ36と連通する管路37と、
を連通するように設けられ、電子制御装置50からの出力
されるデューティ制御された制御信号に応じて連通モー
ド33aと遮断モード33bとが高速で切り替えられ、その開
口面積を連通モード33aから遮断モード33bまで連続的に
調節する。

これにより油圧の急激な変動を防止しつつ、方向切り
替え弁31を経て油圧シリンダ９に供給される流量を制御
することができる。また方向切り替え弁31が伸張モード
31bまたは縮小モード31cのいずれかであり、流量制御弁
33が連通モード33aにある時、油圧ポンプ22からの圧油
は全量流量制御弁33を通過してリザーバ34に戻るため、
油圧シリンダ９には圧油は供給されない。またこのとき
油圧シリンダ９の上油室9e、下油圧室9f及びリザーバ36
は流量制御弁33を介して相互に連通するので、油圧シリ
ンダ９が片ロッド型であっても、そのピストン9bが自由
にシリンダ９内を円滑に摺動することができる。

電子制御装置50は、車速センサ60、ステアリングセン
サ62、ストロークセンサ63からの信号を入力し、これら
の信号に基づいて電子制御装置50に内蔵されたプログラ
ムにしたがって油圧シリンダ９の目標ストロークＳを演
算する。この目標ストロークＳは、車両旋回時に発生す
る車両横方向の傾斜（ロール）を抑制するように、車速
センサ60からの車速信号とステアリングセンサ62からの
操舵信号とに基づいて演算される。電子制御装置50は、
この目標ストロークＳと、実際のストロークＴとを比較
し、ロールを抑制すべく制御信号を出力する。

速度センサ60は車両の走行速度に応じた速度信号を発
生して電子制御装置50に付与する。ステアリングセンサ
62はステアリングホイールの操舵角度に応じた操舵信号
を発生して電子制御装置50に付与する。尚ステアリング
センサ62は、操舵角度の成分として操舵量と操舵方向と
を含む操舵信号を出力する。ストロークセンサ63は、例
えばポテンショメータ等が用いられ、油圧シリンダ９の
ピストンロッド9gの先端と油圧シリンダ９のボディとの
間の距離に応じた長さ（ストローク）信号を発生して、
電子制御装置50に付与する。

次に走行状態におけるスタビライザ制御装置の動作に
ついて説明する。

＜直進走行＞ 直進走行時では、方向切り替え弁31は直進走行直前の
操舵方向に対応した方向に保持され、流量制御弁33は非
通電、即ち連通モード33a状態に制御される。このため
油圧ポンプ22からの圧油はリザーバ36に戻され、油圧シ
リンダ９には供給されない。また油圧シリンダ９の上下
油圧室9e,9fは、方向切り替え弁31及び流量制御弁33を
介してリザーバ34に連通する。したがって、片ロッド型
の油圧シリンダ９のピストン9bは、シリンダ9a内を円滑
に摺動自在に動くことができる（以下、この状態を油圧
ピストンフリー状態という）。

これにより、スタビライザ１の一端1bと、スラット部
7bとが非連結状態となり、左右のストラット部7a,7b
（サスペンション）が互いに独立して上下動可能とな
る。このため直進時には、スタビライザ機能は殆ど発揮
せず、悪路に対する乗り心地が向上する。

また車速が増大し、例えば80km/h以上のときは方向切
り替え弁31が非導通とされ、ホールドモード31aに制御
される。したがって油圧シリンダ９の上下油圧室9e,9f
は油密状態となり、従来のスタビライザと同様の機能を
持ち、直進安定性を確保することができる。

＜旋回時制御＞ 次に車両旋回時について説明する。右または左旋回時
には、車両に生ずるロールを抑制するように圧油が油圧
シリンダ９の油圧室9e,9fのいずれかに供給される。こ
のとき、油圧室9e,9fの油圧が急激に変化すると、ピス
トン9bが急激に移動して、車両にショックを付与するこ
とになる。このため流量制御弁33は連続的に油圧を供給
すべく、閉弁作動をする。

旋回時には、ロールを制御するために必要な油圧シリ
ンダの目標ストロークＳが計算され、これと実際のスト
ロークＴとの差に基づいて、各弁31,33に制御信号が出
力される。

まず旋回開始判断されると、方向切り替え弁31が、そ
の旋回の方向に対応して伸張モード31bもしくは縮小モ
ード31cに切り替えられる。次に流量制御弁33が連通モ
ード33aから遮断モード33bに漸次、徐々に切り替えられ
る。よって油圧ポンプ22からの圧油が、方向切り替え弁
31を介して油圧シリンダ９に供給される。

即ち、連通モード33a時に、流量制御弁33を介してリ
ザーバ36に戻されていた圧油が、遮断モード33bに徐々
に切り替えられることにより、油圧シリンダ９の油圧室
9e,9fの何れか一方に徐々に供給される。

遮断モード33bでは、最大の出力荷重と移動速度を発
生でき、連通モード33a側になるほど、その出力荷重と
移動速度は小さくなる。そしてストロークセンサ63から
得られた実際のストロークＴが、目標ストロークＳと等
しくなると開口面積を保持する。

よって、油圧シリンダ９は、所定ストローク伸張また
は縮小した状態で、油圧ポンプ22からの吐出オイルが流
量制御弁33を通過するときの絞り効果により発生する油
圧と油圧シリンダ９に加わる荷重がバランスし、保持さ
れる。これにより、スタビライザ１が捩れて、車両のロ
ールを抑制することができる。

また旋回が終了すると、流量制御弁33を徐々に開放さ
せる。これにより、油圧シリンダ９は油圧室9e,9f、及
びリザーバ36が徐々に連通し、スタビライザ１の剛性に
より、通常の長さ（油圧シリダンフリー状態）に復帰す
る。

ここで、流量制御弁33を連続的に開度を制御すると、
油圧シリンダ９の復帰する速度を適切に制御することが
できる。

次に上記スタビライザ制御装置の動作について、電子
制御装置で実行される制御プログラムを表す第３図のフ
ローチャートに沿って説明する。

処理が開始されるとまずステップ110及び120が実行さ
れ、車速センサ62及びステアリングセンサ63から車速信
号Ｖ及び操舵角信号θが夫々読み込まれる。

続くステップ130では、上記ステップ120にて読み込ま
れた操舵角信号θに基づいて現在車両が右旋回か或は左
旋回かを判定し、右旋回であると判断するとステップ14
0に進む。ステップ140では第４図に示すマップを読み出
し、車速信号Ｖと操舵角信号θから、現在車両がほぼ直
線走行状態（Ａ）であるか、或は過旋回走行状態（Ｂ）
であるかを判定する。つまり、油圧シリンダ９のピスト
ン9hの状態をフリー状態に制御するか、或はストローク
量制御を実行するかを判定し、その判定結果に応じてス
テップ150またはステップ160に移行する。そしてステッ
プ150では前述した＜直進走行時制御＞を実行する。

次にステップ160では、第４図のマップから、補間法
等により目標ストロークＳを設定する。そして続くステ
ップ170では、ストロークセンサ63で検出される油圧シ
リンダ９のピストン9bの位置、即ちストロークＴを読み
込み、ステップ180に移行し、このストロークＴが目標
ストロークＳにあるか否かを判定する。

ステップ180でピストン9bの目標ストロークＳと実際
のストロークＴにずれがあると判断されると、ステップ
190に移行し、このずれをゼロにすべく方向切り替え弁3
1の切り替え方向と、流量制御弁33の開度（即ち絞り
量）を制御し、再びステップ170に戻る。またステップ1
80で目標ストロークＳと実際のストロークＴにずれがな
いと判断されるとステップ200に移行し、流量制御弁33
の開度を保持してピストン9bを目標ストロークＳに保持
する。

一方、ステップ130にて左旋回であると判定される
と、ステップ140ないし190と同様な判定処理（300）を
実行して、ストローク位置を上記右旋回時とは逆に制御
する。また、前述した直進走行制御において、方向切替
え弁31が非通電とされ、ホールドモード31aに制御され
ている場合の旋回時制御を油圧ピストンフリー状態と同
様に制御される。また、この場合には、第３図における
ステップ180でストロークＴが目標ストロークＳと一致
した場合に、方向制御弁31をホールドモード31aに保持
してもよい。

以上説明したように本実施例の油圧スタビライザ制御
装置では、流量制御弁33に２ポート弁が用いられ、流量
制御のための絞りは一つしかないので、油圧シリンダ９
の各油圧室9e,9fに流入する圧油の量は同じ絞りによっ
て調整される。このため絞りの加工精度に関係なく各油
圧室9e,9fへの圧油の流量を一定に制御することがで
き、しかもその体格を小さくすることができる。

また本実施例では方向切り替え弁31にセンタバイパス
型の３位置弁が用いられるので、流量制御弁33の故障時
に、油圧シリンダ９に供給される圧油の過大な上昇を防
止し、油圧シリンダ９の各油圧室を油密にしてスタビラ
イザ１の剛性を確保することができる。

ここで上記実施例では、切り替え弁として４ポート３
位置弁からなる方向切り替え弁31を用いたが、例えば第
５図に示す如く、アンロード弁31Aと方向切り替え弁31B
との２つの２位置弁により構成してもよい。こうするこ
とによって切り替え弁を安価で信頼性の高い２位置弁に
より構成することができ、切り替え弁の信頼性を向上す
ることができる。尚第５図においてアンロード弁31A及
び方向切り替え弁31B以外は上記実施例と全く同様であ
るので、同じ番号を付し、説明は省略する。

また油圧ポンプ22はパワーステアリング等に用いられ
る油圧ポンプを用いる他に、可変容量型の油圧ポンプを
用いることもできる。

更に上記実施例では油圧シリンダ９を、前輪側スタビ
ライザに取り付けたが、前後車輪の両スタビライザに設
けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図における油圧シリンダ（９）の取付状態を示すための
前輪側懸架装置部分を車両の前方から見た図、第３図は
電子制御装置の制御プログラムを示すフローチャート、
第４図は目標ストロークＳを求めるためのマップ特性
図、第５図は本発明の他の実施例を示す構成図である。 １……スタビライザ、９……油圧シリンダ 22……油圧ポンプ、31、31B……方向切替弁 31A……アンロード弁、33……流量制御弁 50……電子制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右の車輪のばね下部材を結合するスタビ
   ライザの捩り剛性を油圧によって制御する油圧スタビラ
   イザ制御装置であって、 上記左右のばね下部材の少なくとも一方とスタビライザ
   との結合部分に設けられ、上記スタビライザに捩りを発
   生させる、２つの油圧室を備えた片ロッド油圧シリンダ
   と、 該片ロッド油圧シリンダの油圧室に供給する圧油を発生
   する油圧源と、 該油圧源からの圧油を上記片ロッド油圧シリンダの２つ
   の油圧室の一方に供給すべく、上記油圧源から上記片ロ
   ッド油圧シリンダへの圧油通路を切り替えると共に、該
   圧油通路を遮断して各油圧室を閉じる切り替え弁と、 上記油圧源の高圧側と低圧側とを連通する連通モードと
   該連通を遮断する遮断モードとを備え、該高圧側と低圧
   側との連通状態を徐々に制御して上記油圧源から上記片
   ロッド油圧シリンダに流れる油量を制御する流量制御弁
   と、 を備えたことを特徴とする油圧スタビライザ制御装置。