JP4275543B2 - スタビライザ装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両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剛性力を調節可能なスタビライザ装置の改良に関する。

従来のスタビライザ装置としては、たとえば、前後のスタビライザにアクチュエータを結合するとともに、油圧源に対し２つの圧力制御弁を直列に配置し、前側のアクチュエータへの油圧供給管路が作動油の流れの上流側に配置されて構成され、後側のアクチュエータの油圧供給管路と前側のアクチュエータの油圧供給管路とを接続するバイパス路を設けるとともに、このバイパス路の途中に、前側の油圧供給管路から後側の油圧供給管路への作動油の流れを阻止するチェック弁を設けたも（たとえば、特許文献１参照）や、特許出願人が先に提案した油圧可変型のスタビライザ装置（たとえば、特許文献２参照）のように、圧力制御弁を直列に配置する換わりに、油圧源からの油圧を分流弁で前輪側と後輪側のアクチュエータに独立して供給するようにするとともに、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内の圧力を前後の各差圧制御バルブによって制御するものがある。
特表２００３−５２５１５９号公報（図１） 特開平９−１５６３３８号公報（第３頁右欄第２７行目から第７頁左欄第９行目、図１）

しかしながら、上述のスタビライザ装置では、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、上記のスタビライザ装置にあっては、使用に際し特に問題があるわけではないが、前後のアクチュエータに油圧を供給する必要がある場合だけでなく、供給する必要が無い場合にあっても、油圧源たる油圧ポンプは常時駆動している。そして、この油圧ポンプから吐出された作動油は、上記したスタビライザ装置の圧力制御弁を介してリザーバに戻される。すなわち、前後のアクチュエータに油圧を供給する必要がない場合であっても、作動油はスタビライザ装置の油圧回路内を絶えず循環していることとなる。

ところで、一般に、作動油が油圧回路を循環する場合には、管路内の抵抗を受けて圧力損失が発生する。そして、油圧回路の管路長が長くなればなるほどその圧力損失が大きくなり、特に、スタビライザ装置にあっては、車輌用である為、必然的に車両の大きさにもよるが、その管路長は比較的長くなるので、圧力損失も必然的に大きなものとなる。

すると、本来、前後の各アクチュエータでは、車両にロールモーメントが生じたときにのみ上記油圧源で供給する油圧が必要となるだけであるが、その必要が無いときにも、上述したように作動油は油圧回路内を循環しているので、その分油圧源は無駄に駆動し、作動油の油圧回路の通過時における圧力損失分に見合った油圧源の動力ロスが生じていることとなる。

そして、この動力ロスは、車両にとっては、燃費の悪化の原因となる。

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、流体圧源における動力ロスを低減し、さらには、車両における燃費を向上することができるスタビライザ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に、本発明の課題解決手段は、流体圧源と、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アクチュエータと、流体圧源から供給される流体を上記前後の各アクチュエータにそれぞれ形成した２つの圧力室に導く第1流路と、上記前後の各アクチュエータにそれぞれ形成した２つの圧力室から排出される流体をリザーバに導く第２流路とを備えたスタビライザ装置において、第１流路の途中に各アクチュエータへ流体を供給する供給ポジションとリザーバへ流体を排出する排出ポジションとを備えた切替弁と分流弁とを直列に設け、上記分流弁と前輪側アクチュエータとの間および分流弁と後輪側アクチュエータとの間にそれぞれ流体圧源から供給される流体の圧力を変化させる可変機構を設け、上記各可変機構が、方向切換弁と、上記分流弁の出口ポートと上記方向切換弁とを結ぶ供給流路と、上記方向切換弁と上記第２流路とを結ぶ排出流路と、上記２つの圧力室の各々と上記方向切換弁とを結ぶ二つの給排流路と、上記供給流路と上記排出流路との間に接続された圧力制御弁とで構成され、前輪側の方向切換弁は上記２つの圧力室のどちらか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、後輪側の方向切換弁は上記２つの圧力室のどちらかに選択的に流体を供給する２つの連通ポジションのみを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、スタビライザの制御が不要なときには、流体は、切換弁を介してリザーバに戻されることとなり、トータルの管路長を、従来のスタビライザ装置に比較して極めて短くすることができるので、従来のように、前後のアクチュエータに流体を供給する必要が無い、すなわち、スタビライザの制御が不要な場合にあっても、スタビライザ装置の回路内を絶えず循環させることによる流体圧源の駆動ロスを極めて小さくすることが可能となる。

したがって、この動力ロスが従来に比較して極めて少なくなるので、スタビライザ装置が搭載される車両における燃費を向上することができる。
さらに、前輪側の方向切換弁は２つの圧力室のどちらか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、後輪側の方向切換弁は２つの圧力室のどちらかに選択的に流体を供給する２つの連通ポジションのみを備えた構成にしているので、この後側の方向切換弁は、常に何れか一方の連通ポジションをとる。したがって、フェール時にあって、後輪側の方向切換弁は、後輪側アクチュエータの各圧力室を必ず、供給流路もしくは排出流路に連通させ、かつ、フェール時には前輪側及び後輪側各アクチュエータには一切油圧力が負荷されない状態となるから、後輪側のアクチュエータは揺動の束縛がない、いわゆるフリー状態となって後輪側のスタビライザの機能が減殺される。したがって、前輪側アクチュエータを遮断とするフェール動作時は言うに及ばず、仮に前輪側の方向切換弁がいずれかの連通ポジションを採ったまま動かなくなってしまう事態となっても、後輪側スタビライザのみが機能することはない。

図１は、本発明の課題を解決するための実施の形態を示す。そして、請求項１の発明に対応する実施の形態は、図１の実施の形態の主たる構成を全て備えているが、特に、前輪側アクチュエータでは２つの圧力室のどちらか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、後輪側アクチュエータでは２つの圧力室のどちらかに選択的に流体を供給する２つの連通ポジションのみを備えることを特徴としたものである。以下先ず図１の実施の形態を参考にして詳細を説明する。

この実施の形態の場合、前輪側及び後輪側のアクチュエータ２ｆ，２ｒは、いわゆる、油圧で駆動するロータリ式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１ｆに対するスタビライザ剛性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１ｒに対するスタビライザ剛性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。

また、前輪側のアクチュエータ２ｆは、各圧力室のポート１０ｆ，１１ｆにそれぞれ接続された給排流路２５ｆ，２６ｆを介してソレノイド方向切換弁１２ｆに接続されており、後輪側のアクチュエータ２ｒは、各圧力室のポート１０ｒ，１１ｒにそれぞれ接続された給排流路２５ｒ，２６ｒを介してソレノイド方向切換弁１２ｒに接続されている。

そして、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１２ｆのポートＡ、Ｂに接続されており、また、方向切換弁１２ｆ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１２ｆにおける供給ポートＰは、供給流路３０ｆを通して圧力制御弁１５ｆ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に接続された第１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１２ｆの排出ポートＴは、排出流路２９ｆを通して圧力制御弁１５ｆ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逆止弁１６ｆの下流側と、リリーフ弁１７の下流側とに通じ、さらには、リリーフ弁１７の下流に接続された第２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１２ｒ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１２ｒのポートＡ、Ｂに接続されており、また、方向切換弁１２ｒ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１２ｒにおける供給ポートＰは、供給流路３０ｒを通して圧力制御弁１５ｒ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に接続された第１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１２ｒ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、リリーフ弁１７の下流に接続された第２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。

このとき、分流弁３５で分流される流量比率は、このスタビライザ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が発生可能なモーメントを搭載される車両に適するように決定すればよい。

さらに、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。

そして、上記した第１流路４０の途中には、切換弁５が設けられ、この切換弁５は、上記前後の各アクチュエータ２ｆ，２ｒへ流体を供給する供給ポジション５ａとリザーバＲへ流体を排出する排出ポジション５ｂ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６を備えて構成され、ソレノイド６が印加されていない状態では、上記バネ（付示せず）で排出ポジション５ｂを採り、ソレノイド６が励磁された状態では、供給ポジション５ａに切換えることが可能な電磁式の切換弁である。そして、供給ポジション５ａでは、第１流路４０を連通状態となり油圧ポンプ２０から供給される作動油は、各供給流路３０ｆ，３０ｒを介して前後の各アクチュエータ２ｆ，２ｒに供給され、他方、排出ポジション５ｂでは、上記切換弁５の排出ポート（付示せず）に接続された排出管７を介して吸込み管路３１に戻される。なお、この排出管７はリザーバＲに直接接続されるとしてもよいが吸込み管路３１に接続する方が管路長を短くできるので、流体圧源たる油圧ポンプ２０の動力ロスを少なくできる点で有利である。

また、各方向切換弁１２ｆ，１２ｒは、それぞれ供給流路３０ｆ，３０ｒに接続される供給ポート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、各ポートを遮断する遮断ポジションと、各供給流路３０ｆ，３０ｒに接続される供給ポート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、一方のソレノイド７０ｒ，７０ｆに電流を印加すると、ポートＰとポートＡおよびポートＴとポートＢをそれぞれ連通し、他方のソレノイド７１ｆ、７１ｒに電流を印加すると、ポートＰとポートＢおよびポートＴとポート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各ポートＴ、Ｐ、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とるように設定されている。

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１４ｆ，１４ｒ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に印加する電流の大きさに応じて弁開口面積を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１２ｆ，１２ｒが各ポートを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。

そして、詳しくは後述するが、上記圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出した圧力信号は図示しないＥＣＵに取り込まれ、制御弁１５ｆ，１５ｒを駆動するソレノイド１４ｆ，１４ｒへ印加する電流に変換される。すなわち、ＥＣＵは、上記圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出する圧力信号をフィードバックとして圧力制御弁１５ｆ，１５ｒで作り出す圧力、つまり、供給流路３０ｆ，３０ｒ内の圧力、ひいては、アクチュエータ２ｆ，２ｒの圧力室内の圧力を所定の圧力に制御することができる。

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、通常は、バネにより付勢され遮断ポジションにあり、供給流路４０の内圧が異常に上昇したとき圧力がバネ力に打ち勝って連通ポジションに切換わり作動油をリザーバＲに逃がすようになっている。

なお、逆止弁１６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。

したがって、上述したところでは、前輪側及び後輪側の可変機構Ｋｆ，Ｋｒは、図１の破線で囲んで示したように、それぞれ供給流路３０ｆ，３０ｒと、排出流路２９ｆ，２９ｒと、方向切換弁１２ｆ，１２ｒと、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒとで構成されていることになる。

一方、これらと併せて、車体に作用した横加速度、舵角、車速および油圧力信号により圧力制御弁１５ｆ，１５ｒ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を通してスタビライザ１ｆ，１ｒの捩り剛性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、圧力信号を処理し、電流を各ソレノイド６，７０ｆ，７０ｒ，７１ｆ，７１ｒ，１４ｆ，１４ｒに印加して、切換弁５、方向切換弁１２ｆ，１２ｒおよび圧力制御弁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１２ｆ，１２ｒのソレノイド７０ｆ，７０ｒ，７１ｆ，７１ｒと圧力制御弁１５のソレノイド１４ｆ，１４ｒに結び、当該ＥＣＵで方向切換弁１２ｆ，１２ｒ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スタビライザ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、ＥＣＵは、スタビライザの機能を減殺するべく、上記切換弁５を排出ポジション５ｂに切換えて、前後の各アクチュエータ２ｆ，２ｒへ作動油が供給されないようにする。その結果、油圧ポンプ２０からの作動油は上記切換弁５及び排出管７を介して吸込み管路３１へ戻されて、前輪側及び後輪側の可変機構Ｋｆ，Ｋｒには、作動油が供給されない状態となる。さらに、方向切換弁１２ｆ，１２ｒのソレノイド７０ｆ，７０ｒもしくはソレノイド７１ｆ，７１ｒへ電流を供給して上述の各ポート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Ｔ，Ｐ，Ａ，Ｂは連通されている状態であれば良いので、ポートＴとポートＡおよびポートＰとポートＢをそれぞれ連通させても良いし、ポートＴとポートＢおよびポートＰとポート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。

上述の場合の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、スタビライザに負荷され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、スタビライザの機能を減殺するべくスタビライザの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、上述のように切換弁５への電流の供給を止め排出ポジション５ｂに切換えるように制御する。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切換弁５を優先的に通過して、吸込み管路３１へ戻されて、アクチュエータ２ｆ、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。なお、このとき、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒにも電流供給を行わず、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒの弁開口面積を最大にするようにしてもよい。

また、上述したところでは、直進走行時には、方向切換弁１２ｆ，１２ｒのいずれかのソレノイド７０ｆ，７０ｒ，７１ｆ，７１ｒに通電し、いずれかの連通ポジションとして、スタビライザの機能を減殺するとしたが、路面状況によるが、方向切換弁１２ｆ，１２ｒのいずれのソレノイド７０ｆ，７０ｒ，７１ｆ，７１ｒに通電せずに、前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒをいわゆるロック状態として、スタビライザを効かせるようにしてもよい。この場合には、切換弁５は排出ポジション５ｂにあるので供給油圧はないが、前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒの各圧力室は、方向切換弁１２ｆ，１２ｒが遮断ポジションをとるので、封鎖された状態となり、前後のアクチュエータ２ｆ，２ｒはロックされ、アクチュエータ２ｆ，２ｒが揺動できず、これにより、スタビライザ１ｆ，１ｒがその本来持つ機能を発揮できるのである。

以上より、本実施の形態のスタビライザ装置では、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。これにより車両における乗り心地が向上する。

したがって、スタビライザの制御が不要なときには、作動油は、切換弁５を介して吸込み管路３１に戻されることとなり、このとき作動油が通過するのは、第１流路４０の一部と切換弁５と排出管７のみであり、トータルの管路長を、従来のスタビライザ装置に比較して極めて短くすることができるので、従来のように、前後のアクチュエータに油圧を供給する必要が無い、すなわち、スタビライザの制御が不要な場合にあっても、スタビライザ装置の油圧回路内を絶えず循環させることによる流体圧源の駆動ロスを極めて小さくすることが可能となる。

したがって、この動力ロスが従来に比較して極めて少なくなるので、スタビライザ装置が搭載される車両における燃費を向上することができる。

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出力端子から信号線を通して切換弁５のソレノイド６に電流を供給して供給ポジション５ａに切換えるとともに、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制御して、当該圧力制御弁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の戻りポートＴはリザーバＲへと連通される。

一方、ＥＣＵ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スタビライザに負荷される外部モーメントの大きさと向きに対応してスタビライザに負荷す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ＥＣＵの各出力端子から個々に出力された制御信号電流は、それぞれの信号線を通して対応する圧力制御弁１５ｆ，１５ｒのソレノイド１４ｆ，１４ｒおよび方向切換弁１２ｆ，１２ｒのソレノイド７０ｆ，７０ｒもしくはソレノイド７１ｆ，７１ｒに通電され、これら圧力制御弁１５ｆ，１５ｒおよび方向切換弁１２ｆ，１２ｒを別々に制御する。

これに伴い、方向切換弁１２ｆ，１２ｒは、スタビライザに負荷される外部モーメントの向きに対応して、スタビライザにその外部モーメントに対抗する向きにモーメントを負荷すべく、上記した連通ポジションのいずれかに切換わりポートＰとポートＡおよびポートＴとポートＢを連通もしくはポートＰとポートＢおよびポートＴとポート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給排流路２５ｆ，２５ｒ，２６ｆ，２６ｒからアクチュエータ２ｆ，２ｒのそれぞれのポート１０ｆ，１０ｒ，１１ｆ，１１ｒ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り、たとえば、アクチュエータ２ｆ、２ｒの一方の圧力室に作動油が供給されると、ベーンを右方向に回転させるようにモーメントが発生し、他方の圧力室に作動油が供給されると、ベーンを左方向に回転させるようにモーメントが発生する。つまり、車体をロールさせる外部モーメントが発生した場合、アクチュエータ２ｆ，２ｒに上記外部モーメントに拮抗するモーメントを発生させることができる。すなわち、これらアクチュエータ２ｆ，２ｒは、前後輪用のスタビライザ１ｆ，１ｒに対しスタビライザに作用した外部モーメントの向きと大きさに対抗するモーメントを加え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大きくなり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、このスタビライザ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、外部モーメントに対しスタビライザに負荷す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ＥＣＵに算出させればよい。

また、上述の車体ロール時のＥＣＵの具体的処理は、以下のようになる。先ず、横加速度、車速および舵角に基づいて、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、スタビライザの機能を発現するべく捩り剛性を高くする、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にモーメントを負荷すべきであること、すなわち負荷すべきモーメントの発生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のそれぞれの各圧力室のどちらかに必要とされる油圧力の供給するべく、上述のように切換弁５のソレノイド６に電流を供給して供給ポジション５ａに切換えるとともに、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒへの電流供給を大きくするが、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。すなわち、圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出した圧力信号をフィードバックとして供給流路３０ｆ，３０ｒ内の油圧力を制御する。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。

以上より、本発明のスタビライザ装置では、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。

また、路面入力によりアクチュエータ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の各圧力室のうち一方の圧力室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の負荷側の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の捩り剛性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。

また、圧力検出器２２ｆ，２２ｒは、圧力制御が不能となった場合等には、狙った制御が行われていないことを圧力検出器２２ｆ，２２ｒで検出する圧力とＥＣＵの出している圧力の指令値との比較によって判断することができるので、スタビライザ装置の回路上のどこかに異常があるか否かを判断する為にも使用可能である。

つづいて、フェール時の作動について説明する。このスタビライザ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切換弁５、方向切換弁１２ｆ，１２ｒ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が検知して切換弁５、方向切換弁１２ｆ，１２ｒおよび圧力制御弁１５ｆ、１５ｒの動作を停止する。

すると、切換弁５はバネ力によって排出ポジション５ｂをとり、また、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒはバネ力によって連通ポジションをとり、さらには、方向切換弁１２ｆ，１２ｒはバネ力によって各ポート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、切換弁５および排出管７を介して吸込み管路３１に戻されることとなり、油圧ポンプ２０と排出管７とを還流することとなる。したがって、アクチュエータ２ｆ、２ｒには一切油圧力が負荷されない状態となる。この状況下で、車体がロールしても、アクチュエータ２ｆ、２ｒの各圧力室は密閉状態となるため各アクチュエータ２ｆ，２ｒはロック状態となり、スタビライザ１ｆ，１ｒは、通常のスラビライザとしての機能を保持しつつ、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可能である。

そして、異常時にあって、切換弁５や圧力制御弁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３０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、スタビライザ装置が損傷することが防止される。

したがって、フェール時にあっても、スタビライザ１ｆ，１ｒに対してそれらを捩るような外力が働いたとしても、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、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可能である。

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。

なお、上記した実施の形態にあっては、方向切換弁１２ｆ，１２ｒの遮断ポジションにおいては、供給ポートＰ、排出ポートＴ、制御ポートＡ、および制御ポートＢは、いずれも遮断されるようにしているが、方向切換弁１２ｆ，１２ｒが遮断ポジションを採る際に供給ポートＰと排出ポートＴとが連通されるようにしてもよい。この場合には、切換弁５、圧力制御弁１５ｆ，１５ｒやＥＣＵに何等かの故障があって作動油を切換弁５および圧力制御弁１５ｆ，１５ｒを介してリザーバＲに戻すことができない状態となっても、上記のように遮断ポジションにて供給ポートＰと排出ポートＴとが連通されるから、確実に作動油をリザーバＲに戻すことができ、スタビライザ装置の回路内の圧力が異常に上昇してスタビライザ装置が損傷してしまうことが防止される。また、この場合には、リリーフ弁１７および連通路３６を省略するとしてもよい。

次に、請求項１に対応する実施の形態を詳細に説明する。
上記したところでは、方向切換弁１２ｆ，１２ｒをそれぞれ２つの連通ポジションと１つの遮断ポジションを備えた３位置４ポート弁としているが、後輪側の方向切換弁１２ｒを２つの連通ポジションを備えた２位置４ポート弁、すなわち、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、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２つの連通ポジションとを備えるとともに、一端をバネで附勢され、他端にソレノイドを設けた弁としてもよく、この２位置４ポート弁にあっては、ソレノイドに電流を印加すると、何れか一方の連通ポジションをとり、ソレノイドに電流を印加しない状態ではバネ力により他方の連通ポジションを採るように設定される。そして、この場合には、フェール時にあって、後輪側の方向切換弁は、アクチュエータ２ｒの各圧力室は必ず、供給流路３０ｒもしくは排出流路２９ｒに連通され、かつ、フェール時には上述したように各アクチュエータ２ｆ、２ｒには一切油圧力が負荷されない状態となるから、後輪側のアクチュエータ２ｒは揺動の束縛がない、いわゆるフリー状態となって後輪側のスタビライザ１ｒの機能が減殺される。したがって、前輪側アクチュエータ２ｆを遮断とするフェール動作時は言うに及ばず、仮に前輪側の方向切換弁１２ｆがいずれかの連通ポジションを採ったまま動かなくなってしまう事態となっても、後輪側スタビライザ１ｒのみが機能することはない。

なお、上記したところでは、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３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る。

以上が、スタビライザ装置の基本的な作動であるが、本実施の形態におけるスタビライザ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、実際このスタビライザ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。

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。

この発明によるスタビライザ装置を系統的に示す油圧回路図である。 スタビライザ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。 スタビライザ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。

符号の説明

１ｆ 前輪側スタビライザ
１ｒ 後輪側スタビライザ
２ｆ 前輪側アクチュエータ
２ｒ 後輪側アクチュエータ
５ 切換弁
５ａ 供給ポジション
５ｂ 遮断ポジション
６ 切換弁におけるソレノイド
７ 排出管
１０ｆ，１１ｆ 前輪側アクチュエータの各圧力室のポート
１０ｒ，１１ｒ 後輪側アクチュエータの各圧力室のポート
１２ｆ，１２ｒ 方向切換弁
１４ｆ，１４ｒ 圧力制御弁におけるソレノイド
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，２６ｆ，２５ｒ，２６ｒ 給排流路
２９ｆ，２９ｒ 排出流路
３０ｆ，３０ｒ 供給流路
３１ 吸込み管路
３５ 分流弁
３６ 連通路
４０ 第１流路
４１ 第２流路
５１ｆ，５１ｒ シリンダ
７０ｒ，７０ｆ，７１ｆ，７１ｒ 方向切換弁におけるソレノイド
Ａ，Ｂ 方向切換弁における制御ポート
Ｃ 分流弁における入口ポート
Ｄ 分流弁における一方の出口ポート
Ｅ 分流弁における他方の出口ポート
Ｋｆ，Ｋｒ 可変機構
Ｐ 方向切換弁における供給ポート
Ｔ 方向切換弁における排出ポート
Ｒ リザーバ

Claims (4)

1. 流体圧源と、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アクチュエータと、流体圧源から供給される流体を上記前後の各アクチュエータにそれぞれ形成した２つの圧力室に導く第1流路と、上記前後の各アクチュエータにそれぞれ形成した２つの圧力室から排出される流体をリザーバに導く第２流路とを備えたスタビライザ装置において、第１流路の途中に各アクチュエータへ流体を供給する供給ポジションとリザーバへ流体を排出する排出ポジションとを備えた切替弁と分流弁とを直列に設け、上記分流弁と前輪側アクチュエータとの間および分流弁と後輪側アクチュエータとの間にそれぞれ流体圧源から供給される流体の圧力を変化させる可変機構を設け、上記各可変機構が、方向切換弁と、上記分流弁の出口ポートと上記方向切換弁とを結ぶ供給流路と、上記方向切換弁と上記第２流路とを結ぶ排出流路と、上記２つの圧力室の各々と上記方向切換弁とを結ぶ二つの給排流路と、上記供給流路と上記排出流路との間に接続された圧力制御弁とで構成され、前輪側の方向切換弁は上記２つの圧力室のどちらか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、後輪側の方向切換弁は上記２つの圧力室のどちらかに選択的に流体を供給する２つの連通ポジションのみを備えたことを特徴とするスタビライザ装置。
2. 流体圧源とリザーバとを接続する連通路を設けるとともに、連通路にリリーフ弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ装置。
3. 各アクチュータに供給されている流体圧値を検出する圧力検出器を備えた請求項１又は２記載のスタビライザ装置。
4. 方向切換弁が遮断時に供給流路と排出流路を連通することを特徴とする請求項１、２又は３記載のスタビライザ装置。
   

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