JP4368735B2 - Roll control device for vehicle - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicle roll control device that is mounted on a vehicle or the like and that is linked to a stabilizer to adjust the torsional force of the stabilizer to suppress the roll of the vehicle.
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。 Conventionally, as a roll control device for a vehicle of this type, for example, a roll control device for a hydraulically variable vehicle (see, for example, Patent Document 1) is known.
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。 That is, this is configured by connecting an actuator to one end of a stabilizer that connects suspension arms of the left and right wheels in the front and rear wheels.
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。 The corresponding pressure chambers of both actuators on the front and rear wheels are communicated with the direction switching valves on the front and rear wheels by pipes, and each direction is switched through a pressure control valve provided on each of the front and rear wheels. One conduit communicating with the valve communicates with a hydraulic pressure source, and the other conduit communicates with the reservoir through each of the pressure control valves.
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。
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。 However, the conventional vehicle roll control device does not have a problem in terms of function, but there is a possibility that it may be pointed out that it may cause the following problems.
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。 That is, in the conventional vehicle roll control device, each direction switching valve on the front wheel side and the rear wheel side is controlled using a solenoid, so two solenoids are required on the front wheel side and the rear wheel side. The cost of the roll control device for the vehicle becomes high.
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。 Accordingly, the present invention has been made to improve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle roll control device that can reduce costs.
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。 In order to achieve the above-described object, front wheel side and rear wheel side actuators having two pressure chambers respectively connected to the vehicle front and rear wheel stabilizers, and front wheels provided between the fluid pressure source and each actuator, respectively. Vehicle for controlling the roll of the vehicle body by increasing the torsional force of the stabilizer by connecting the fluid pressure source to one of the pressure chambers of the front and rear actuators. In this roll control device, one direction switching valve on the front wheel side or the rear wheel side performs a switching operation using the fluid pressure in each pressure chamber in the other actuator on the front wheel side or the rear wheel side as a pilot pressure. It is characterized by.
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。 In addition, the front wheel side and rear wheel side actuators having two pressure chambers respectively connected to the vehicle front and rear wheel stabilizers, and the front wheel side and rear wheel side provided between the fluid pressure source and each actuator, respectively. In a roll control device for a vehicle that includes a direction switching valve, and connects the fluid pressure source to any one of the pressure chambers of the front and rear actuators in each direction switching valve to increase the torsional force of the stabilizer and suppress the roll of the vehicle body. The direction switching valve on the front wheel side is a switching valve having two positions and four ports, and the fluid pressure in one pressure chamber in the actuator on the rear wheel side is used as a pilot pressure to perform switching operation with the pilot pressure. To do.
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。 According to the present invention, since only one solenoid is used for the front and rear direction switching valves, the cost of the vehicle roll control device is reduced, and the power is saved and economical.
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。 Further, since one of the direction switching valves can omit the solenoid, the entire apparatus can be downsized.
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。 Further, since only one solenoid is used for the direction switching valve, there is no risk of erroneous connection during the electrical wiring process in the manufacturing process of the vehicle roll control device and the mounting process in the vehicle.
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。 The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a roll control device for a vehicle according to an embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an actuator and a stabilizer of a roll control device for a vehicle. FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a vehicle roll control device according to a modification of the embodiment. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of a vehicle roll control device according to another embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing another actuator and a stabilizer in the roll control device of the vehicle.
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。
First, the vehicle roll control apparatus in the embodiment shown in FIG. 1 will be described. In the case of the present embodiment, the front wheel side and rear
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。
Further, the rotor is slidably contacted with the tip of the partition wall provided on the inner wall of the housing, and the tip of the vane is slidably contacted with the inner wall of the housing, thereby dividing the inside of the housing into two pressure chambers by the rotor,
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。
Thereby, each
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。 As shown in FIG. 2, the front wheel stabilizer 1f is constructed by dividing the torsion bar portion into two at the center, and one of the divided portions is provided on the housing side of the hydraulic rotary actuator on the front wheel side. The other is fixed to the rotor side. Similarly, the stabilizer 1r for the rear wheel is also divided into two at the center of the torsion bar portion, and one of the divided portions is on the housing side of the rotary actuator on the rear wheel side, and the other is on the rotor side. It is comprised by combining with.
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。
In this manner, the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
That is, the supply port P in the
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。
Further, the discharge port T of the
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。
The
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。
That is, the supply port P in the
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。
Further, the discharge port T of the
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。
The
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。
At this time, the flow rate ratio to be diverted by the
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、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、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。
Further, the
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。
At the shut-off position, the supply port P and the discharge port T are communicated and the control port A and the control port B are shut off as described above, so that the
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。
On the other hand, the
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。
When a current is applied to the
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。
Therefore, in the state where the
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。
On the other hand, in the state where the
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。
That is, the
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。
Furthermore, each of the
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。
Therefore, when no current is applied to the
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。
The
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。
As the
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。
Further,
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。
On the other hand, in addition to these, the amount of current supplied to the
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。
The ECU includes, for example, a lateral acceleration detector (not shown, for example, a lateral acceleration sensor provided at a corresponding part of the vehicle body) that detects the direction and magnitude of the lateral acceleration acting on the vehicle body as a lateral acceleration signal, and a steering angle. A steering angle detector (not shown) for detecting the vehicle speed as a signal, a vehicle speed detector (not shown) for detecting the vehicle speed as a signal, a yaw rate detector for detecting the yaw rate of the vehicle body, and the
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。
That is, the ECU includes a plurality of output terminals (not shown), and these output terminals are connected to the
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。 Next, the operation of the roll control device for a vehicle according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described according to one control example.
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。
For example, when the vehicle is traveling straight on a flat road, that is, when there is no detection signal from the lateral acceleration detector and the rudder angle detector, the vehicle body does not roll, so if the torsional force of the stabilizer is increased, the ride comfort becomes worse. Become. In such a state, the ECU suppresses the supply of current to the
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。
Further, no current is supplied or supplied to the
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。
On the other hand, in the front wheel side
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。
Thus, when the vehicle is traveling straight on a flat road, the stabilizer 1f functions as a normal stabilizer because the front
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。
The specific processing of the ECU in the above case is as follows. First, since the lateral acceleration and the steering angle are zero, and there is no signal input from each detector, the ECU is traveling straight on a flat road, so no roll is generated on the vehicle body. Recognizing this, as described above, the torsional force is lowered to reduce the function of the stabilizer 1r. In this case, it is calculated that no oil pressure should be applied to each pressure chamber of the
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。
Therefore, in this case, as described above, the hydraulic oil supplied from the
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。
When the vehicle as described above is traveling straight on a flat road, the valve opening height area may be unconditionally maximized without supplying any current to the
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。
From the above, it is needless to say that the vehicle roll control device of the present embodiment can improve the ride comfort when the vehicle is traveling straight, as described above. Even in this case, the rear
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。 On the other hand, when the vehicle enters cornering, such as when cornering or when the vehicle speed is high and the steering angle is large, and lateral acceleration occurs in the vehicle body, the ECU has a lateral acceleration detector, steering angle detector, and yaw rate detection. Each signal detected by the detector and the vehicle speed detector is input.
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。
The ECU performs energization so as to increase the current supplied to the
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。
Based on the signals from the lateral acceleration detector, rudder angle detector, vehicle speed detector, and yaw rate detector, the ECU responds to the magnitude of the roll moment acting on the vehicle body and the direction of the stabilizer 1f. , 1r and the direction of the torsional force generated, and a control signal according to this is output as a current to the
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。
Accordingly, the
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。
Thus, the hydraulic pressure in the pressure chamber on the hydraulic oil inflow side is increased in the
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。 In addition, the specific processing of the ECU during the above-described body roll is as follows. First, based on the lateral acceleration, the vehicle speed, the steering angle, and the yaw rate, the ECU recognizes that the vehicle body is rolling and increases the torsional forces of the stabilizers 1f and 1r as described above. In this case, an oil pressure should be applied to either of the pressure chambers of the actuators 2f and 2r to increase the torsional force of the stabilizers 1f and 1r, that is, the hydraulic pressure value required for the torsional force that should be generated by the stabilizers 1f and 1r. Is calculated.
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。
Then, the ECU increases or decreases the current supply to the
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。
On the other hand, current is supplied to the
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。
Therefore, in this case, the hydraulic oil supplied from the
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。
In the present embodiment, the
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。 As described above, in the vehicle roll control device of the present embodiment, the oil pressure loaded in each pressure chamber of the actuators 2f and 2r can be optimized, and the pressure control valve has an opening area. Since the pressure can be changed, the oil pressure loaded in each pressure chamber can be finely controlled, that is, highly accurate control is possible. That is, instead of controlling the differential pressure of each pressure chamber as in the past, the oil pressure loaded directly into each pressure chamber is controlled, so that each actuator connected to the stabilizer by a sudden input from the road surface is controlled. Even if the hydraulic pressure in the pressure chamber fluctuates, the oil pressure loaded in each pressure chamber can be grasped in real time, so that the moment to be loaded can be maintained and controlled. In addition, since the control is not differential pressure control that is difficult to control, the control is simplified and the oil pressure can be stably supplied to the actuator. Therefore, it is possible to supply a stable oil pressure to the actuator, so that the roll suppressing effect is high, and the riding comfort during rolling of the vehicle is improved.
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。
At this time, if the
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。 As described above, in the roll control device of this vehicle, since only one solenoid is used for the direction switching valve, the cost of the roll control device of the vehicle is reduced, and the power is saved and economical.
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。 Further, since one of the direction switching valves can omit the solenoid, the entire apparatus can be downsized.
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。 Further, since only one solenoid is used for the direction switching valve, there is no risk of erroneous connection during the electrical wiring process in the manufacturing process of the vehicle roll control device and the mounting process in the vehicle.
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。 Furthermore, since one of the directional control valves is switched by the pilot pressure, the front and rear directional control valves always switch in the same direction, so there is a malfunction that the front and rear directional control valves are switched in the reverse direction. Absent.
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。 In addition, since the spring force for maintaining the neutral position can be set high with respect to the direction switching valve that performs switching operation with the pilot pressure, for example, disturbance such as contamination or fluid force that disturbs sliding of the spool. On the other hand, a stronger design than that of the solenoid-driven direction switching valve, that is, a design with high robustness is possible.
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。
Incidentally, in the present embodiment, the
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。
It should be noted that when the vehicle roll control device or a vehicle equipped with the vehicle has some abnormality and becomes uncontrollable, or the signal lines for the
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。
Then, the
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。 In addition, when setting the spring force of the direction switching valve that performs switching operation with the pilot pressure, even if the control of the vehicle roll control device is interrupted due to some failure, the direction switching valve that performs the switching operation with the pilot pressure is Because the spring is returned to the neutral position by a strong spring force, the transition to fail-safe becomes more steady, the steering characteristics during fail-safe can be maintained in an understeer tendency, and the vehicle control is surely simplified. Can do.
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。
In the event of a failure, even if the
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。 As described above, the direction switching valve that performs switching operation with the pilot pressure has no fail mode related to the driving of the solenoid, and therefore, the fail mode as the system can be reduced accordingly.
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。 The above is the basic operation of the vehicle roll control device. However, in the control of the vehicle roll control device in the present embodiment, the control method described above is an example, and other control methods may be used. In fact, an optimal control method may be employed according to the vehicle or the like on which the roll control device for this vehicle is mounted.
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。 Next, a roll control device for a vehicle in a modification of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described. In addition, since description overlaps about the member similar to one Embodiment mentioned above, suppose that the detailed description is abbreviate | omitted only to attach | subject the same code | symbol.
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。
The difference between the vehicle roll control device in this embodiment and the vehicle roll control device in this embodiment is that the
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。
The front wheel side
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。
Therefore, in the vehicle roll control apparatus according to this modification, the rear-wheel-side
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。
Further, one end of the fail
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。
In the vehicle roll control device according to the modified example configured as described above, when the vehicle is traveling straight, the
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。 Therefore, in addition to the operational effects of the roll control device for a vehicle in one embodiment, even if there is an input from the road surface suddenly while the vehicle is traveling straight ahead, no oil pressure is generated in each pressure chamber. Therefore, it is possible to effectively prevent the functions of the stabilizers 1f and 1r, and it is possible to improve the riding comfort of the vehicle when going straight.
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。
In addition, since the front and
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。
Finally, a vehicle roll control apparatus according to another embodiment shown in FIG. 4 will be described. The vehicle roll control device according to another embodiment has the same arrangement in place of the
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。
The
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。
Also in this embodiment, the fail-
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。
In other embodiments, as in the modification of the embodiment, the front and
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。
As described in each embodiment, the actuator is a rotary actuator. However, as shown in FIG. 5, for example, two opposing ones of
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。 This is the end of the description of the embodiment of the present invention, but the scope of the present invention is of course not limited to the details shown or described.
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
1f, 1r, 50f,
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