JP5053191B2

JP5053191B2 - 車輛ロール制御システム

Info

Publication number: JP5053191B2
Application number: JP2008184485A
Authority: JP
Inventors: フィリップ・ジャーメイン
Original assignee: ビーダブリューアイ・カンパニー・リミテッド・ソシエテ・アノニム
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: US20090020964A1; JP2009023647A; EP2017101A1; US7748720B2; EP2017101B1; GB0714103D0

Description

本発明は、自動車用車輛ロール制御システムに関する。

ＥＰ−Ａ−０７８３９８６には、液圧アクチュエータを賦勢することにより車輛に対してアクティブロール制御を提供するロール制御システムが記載されている。これらのアクチュエータは、車輛のトーションバーに張力を発生する。ＷＯ−Ａ−０２／８３４３９には、各トーションバーに二つの液圧アクチュエータが取り付けられたアクティブロール制御システムが記載されている。ＥＰ−Ａ−１１０３３９５には、一対の方向バルブ及び圧力制御バルブを使用して、自動車の前アクスル及び後アクスルと関連した液圧アクチュエータのピストンの移動を制御する車輛用ロール制御システムが開示されている。ＷＯ−Ａ−０３／０９３０４１には、一対の圧力制御バルブ及び方向バルブを使用し、自動車の前アクスル及び後アクスルと関連した液圧アクチュエータのピストンの移動を制御する車輛用ロール制御システムが開示されている。両方の場合において、各液圧アクチュエータは、ピストンの一方の側に位置決めされた第１流体チャンバと、ピストンの他方の側に位置決めされた第２流体チャンバとを有する。前後の液圧アクチュエータの第１流体チャンバは、ほぼ同じ圧力の液圧流体を受け取り、前後の液圧アクチュエータの第２流体チャンバは、ほぼ同じ圧力の液圧流体を受け取る。ＷＯ−Ａ−２００５／１０８１２８には、液圧回路用の制御手段が第１液圧アクチュエータの第１流体チャンバに、後液圧アクチュエータの第１流体チャンバに提供された流体圧力と異なる流体圧力を提供でき、及び／又は前液圧アクチュエータの第２流体チャンバに、後液圧アクチュエータの第２流体チャンバに提供された流体圧力と異なる流体圧力を提供できるロール制御システムが開示されている。
ＥＰ−Ａ−０７８３９８６ＷＯ−Ａ−０２／８３４３９ＥＰ−Ａ−１１０３３９５ＷＯ−Ａ−０３／０９３０４１ＷＯ−Ａ−２００５／１０８１２８

本発明の目的は、周知の構成に対する改良であるロール制御システムを提供することである。

本発明によるロール制御システムは、請求項１の特徴部分に記載してある。
本発明は、動き、旋回、及び安定性（高速旋回時の制動）の向上に繋がる積極的ロール制御戦略及びバランス戦略を可能にするシステムを提供する。本発明は、更に、右旋回と左旋回との間に連続的な制御を提供し、負荷、速度、及び他のファクタと関連した適合前／後ハンドリングバランスを可能にする２チャンネルシステムであり、車輛の安定性及び制御を改善する。

次に、本発明を添付図面を参照して例として説明する。

図１は、自動車の一方のアクスル用の本発明によるロール制御システム１０の一部を示す。ロール制御システム１０は、第１液圧アクチュエータ１２と、第２液圧アクチュエータ１４と、トーションバー１６とを含む。第１液圧アクチュエータ１２は、トーションバー１６の一端２０に固定されたピストンロッド１８と、車輛のアクスルと関連した一方のショックアブソーバー２４に連結されたハウジング２２とを有する。第２液圧アクチュエータ１４は、トーションバー１６の他端２８に固定されたピストンロッド２６と、車輛のアクスルと関連した他方のショックアブソーバー３２に連結されたハウジング３０とを有する。第１及び第２のアクチュエータ１２、１４は実質的に同じであり、以下に更に詳細に説明する。

図２は、図１のロール制御システム１０を、車輛の前アクスル３４及び後アクスル３６と関連して更に詳細に示す。前アクスル３４の第１及び第２のアクチュエータ１２、１４及びトーションバー１６は、後アクスル３６の第１及び第２のアクチュエータ１２’、１４’と実質的に同じである。各第１アクチュエータ１２、１２’は、ハウジング２２、２２’と、これらのハウジング内に密封をなして摺動自在に取り付けられたピストン３８、３８’と、ハウジング内にピストンによって形成された圧縮チャンバ４０、４０’及びリバウンドチャンバ４２、４２’と、リバウンドチャンバを通ってハウジングの外に延びるピストンロッド１８、１８’と、圧縮チャンバに連結された流体ライン４４、４４’と、リバウンドチャンバに連結された流体ライン４６、４６’とを含む。各第２アクチュエータ１４、１４’は、ハウジング３０、３０’と、これらのハウジング内に密封をなして摺動自在に取り付けられたピストン４８、４８’と、ハウジング内にピストンによって形成された圧縮チャンバ５０、５０’及びリバウンドチャンバ５２、５２’と、リバウンドチャンバを通ってハウジングの外に延びるピストンロッド２６、２６’と、圧縮チャンバに連結された流体ライン５４、５４’と、リバウンドチャンバに連結された流体ライン５６、５６’とを含む。

図３は、図１及び図２のロール制御システム１０用の液圧システム６２及び電気制御システム６４の第１実施例を示す。この液圧システム６２は、流体ポンプ６６と、タンク即ちリザーバ６８と、圧力制御バルブ７０と、第１圧力逃がしバルブ７２と、第２圧力逃がしバルブ７４と、第３圧力逃がしバルブ７６とを含む。電気制御システム６４は、ポンプ６６、圧力制御バルブ７０、圧力逃がしバルブ７２、７４、７６に電気的に接続された、これらの作動を制御する制御モジュール７８を含む。この制御モジュール７８は、更に、圧力逃がしバルブ７２、７４、７６の各々と関連した圧力センサ８０、８２、８４に接続されており、圧力制御バルブ７０の制御下で流体ポンプ６６から加えられた流体圧力を監視する圧力センサ８５に接続されている。モジュール７８は、更に、横Ｇセンサ８６（車輛の側方加速度を監視する）、操向センサ８８（前ホイールの操向角度を監視する）、車輛速度センサ９０、及び／又は任意の他の関連したパラメータ用のセンサ等の他の車輛センサに接続されている。制御モジュール７８は、様々なセンサからの信号から、ロール制御が必要かどうかを決定し、圧力制御バルブ７０及び圧力逃がしバルブ７２、７４、７６を適切に作動する。

この第１実施例では、各圧力逃がしバルブ７２、７４、７６はソレノイド作動式であり、二つの位置を有する。圧力逃がしバルブ７２、７４、７６が、図３に示すように第１位置即ち休止位置にある場合、全ての圧縮チャンバ４０、４０’、５０、５０’及び全てのリバウンドチャンバ４２、４２’、５２、５２’は、タンク６８に連結されている。第１圧力逃がしバルブ７２が賦勢され、その第２位置にまで移動したとき、加圧流体を受け取るため、第１アクチュエータ１２、１２’のリバウンドチャンバ４２、４２’及び第２アクチュエータ１４、１４’の圧縮チャンバ５０、５０’がタンク６８から流動学的に断路され、ポンプ６６に流動学的に連結される。第２圧力逃がしバルブ７４が賦勢され、その第２位置にまで移動したとき、加圧流体を受け取るため、前第１アクチュエータ１２の圧縮チャンバ４４及び前第２アクチュエータ１４のリバウンドチャンバ５２がタンク６８から流動学的に断路され、ポンプ６６に流動学的に連結される。第３圧力逃がしバルブ７６が賦勢され、その第２位置にまで移動したとき、加圧流体を受け取るため、後第１アクチュエータ１２’の圧縮チャンバ４４’及び後第２アクチュエータ１４’のリバウンドチャンバ５２’がタンク６８から流動学的に断路され、ポンプ６６に流動学的に連結される。ポンプ６６が発生した流体の圧力は、圧力制御バルブ７０によって制御される。圧力逃がしバルブ７２−７６は、アクチュエータ１２、１２’、１４、１４’のうちの一つ又はそれ以上のアクチュエータの圧縮チャンバ４０、４０’、５０、５０’とリバウンドチャンバ４２、４２’、５２、５２’との間に圧力差を発生し、一つ又はそれ以上アクチュエータを延ばしたり圧縮したりし（いずれの圧縮逃がしバルブが賦勢されているのかに応じて、及びポンプ６６からの制御圧力に応じて）、これによって車輛のロール又はピッチに影響を及ぼす。圧力逃がしバルブ７２−７６は、個々に賦勢してもよいし、二つ又はそれ以上の圧力逃がしバルブを実質的に同時に賦勢してもよい。

図４は、図１及び図２のロール制御システム１０用の液圧システム１６２及び電気制御システム１６４の参考例を示す。この液圧システム１６２は、第１実施例の液圧システム６２と実質的に同じであり、同様の部分に同じ参照番号が付してある。電気制御システム１６４は、第１実施例の電気制御システム６４と実質的に同じであり、同様の部分に同じ参照番号が付してある。

参考例では、第１圧力逃がしバルブ７２の作動を補足するため、第４圧力逃がしバルブ７３及びこのバルブと関連した圧力センサ８１が追加してある。第１圧力逃がしバルブ７２を賦勢してその第２位置まで移動したとき、加圧流体を受け取るため、前第１アクチュエータ１２のリバウンドチャンバ４２及び前第２アクチュエータ１４の圧縮チャンバ５０がタンク６８から流動学的に断路され、ポンプ６６に流動学的に連結される。第４圧力逃がしバルブ７３を賦勢してその第２位置まで移動したとき、加圧流体を受け取るため、後第１アクチュエータ１２’のリバウンドチャンバ４２’及び後第２アクチュエータ１４’の圧縮チャンバ５０’がタンク６８から流動学的に断路され、ポンプ６６に流動学的に連結される。参考例のこの他の特徴、及びロール制御システムの作動は、第１実施例に関して上文中に説明したのと実質的に同じである。

両実施例において、圧力逃がしバルブ７２−７６は、好ましくは、図３及び図４に示すようにソレノイド作動式である。別の態様では、圧力逃がしバルブは、第１及び第２のパイロット（オン／オフ）バルブ（図示せず）によって液圧で作動されてもよい。両実施例では、圧力逃がしバルブ７２−７６は、流体チャンバがタンク６８に流動学的に連結された第１（休止）位置と、流体チャンバが加圧流体を受け取ることができる第２（賦勢）位置とを有する。圧力逃がしバルブ７２−７６は、作動を逆にし、第１位置が賦勢位置であり且つ第２位置が休止位置であってもよいということは理解されよう。

ポンプ６６は、車輛のエンジンによって駆動されてもよく、及び従って、連続的に賦勢されてもよい。別の態様では、ポンプ６６は、電動モータ又は任意の他の適当な手段によって、連続的に又は可変に駆動されてもよい。圧力制御バルブ７０を作動することにより、液圧システム内の圧力を所定の最小圧力と所定の最大圧力との間の調節してもよい。圧力制御バルブ７０は、更に、液圧アクチュエータの圧縮チャンバとリバウンドチャンバとの間の圧力差を調節するように作動される（圧力逃がしバルブもまた必要に応じて作動される場合）。

上述の実施例のうちのいずれかにおいて、液圧アクチュエータは、第１チャンバ内の流体圧力が第２チャンバ内の流体圧力よりも高いときにだけ、第１流体チャンバから第２流体チャンバへ液圧流体を流すことができるチェックバルブ（図示していないが、好ましくは、ピストンに取り付けられる）を備えていてもよい。このような構成により、液圧流体から空気を抜くため、アクチュエータの作動中に第２流体チャンバをリザーバに連結できる。更に、チェックバルブを設けることにより、第２流体チャンバ内の流体圧力が第１流体チャンバ内の流体圧力よりも低下して圧力が下がった場合でも、空気を第２流体チャンバに吸い込む危険を減少し、乗り心地を更に改善する。

以上、自動車の前アクスル及び後アクスル用のロール制御システムの実施例を説明した。各液圧アクチュエータの配向を逆にし、ハウジングをトーションバーの一端に連結し、ピストンロッドをアクスルに取り付けることができてもよい。ドロップ−リンク式液圧アクチュエータを示したが、この他の設計の液圧アクチュエータを使用してもよいということは理解されよう。

図１は、自動車の一つのアクスル用の、本発明によるロール制御システムの液圧アクチュエータ及びトーションバーの図である。図２は、明瞭化を図るために液圧システム及び電気制御システムを省略した、本発明によるロール制御システムの概略図である。図３は、液圧システムの第１実施例を示す、本発明によるロール制御システムの概略図である。図４は、液圧システムの参考例を示す、ロール制御システムの概略図である。

符号の説明

１０ロール制御システム
１２第１液圧アクチュエータ
１４第２液圧アクチュエータ
１６トーションバー
１８ピストンロッド
２２ハウジング
２４ショックアブソーバー
２６ピストンロッド
３０ハウジング
３２ショックアブソーバー
３４前アクスル
３６後アクスル
３８ピストン
４０圧縮チャンバ
４２リバウンドチャンバ
４４、４６流体ライン
４８ピストン
５０圧縮チャンバ
５２リバウンドチャンバ
５４、５６流体ライン
６２液圧システム
６４電気制御システム
６６流体ポンプ
６８タンク
７０圧力制御バルブ
７２第１圧力逃がしバルブ
７４第２圧力逃がしバルブ
７６第３圧力逃がしバルブ
７８制御モジュール
８０、８２、８４圧力センサ
８５流体圧力センサ
８６横Ｇセンサ
８８操向センサ
９０車輛速度センサ

Claims

前アクスル（３４）上で各々が回転自在の一対の前ホイール（５８、６０）及び後アクスル（３６）上で各々が回転自在の一対の後ホイール（５８、６０）を持つ車輛用のロール制御システム（１０）において、
前トーションバー（１６）と、
前記前トーションバーの一端に取り付けられており、前記前アクスルに連結できる前第１液圧アクチュエータ（１２）と、
前記前トーションバーの他端に取り付けられており、前記前アクスルに連結できる前第２液圧アクチュエータ（１４）と、
後トーションバー（１６）と、
前記後トーションバーの一端に取り付けられており、前記後アクスルに連結できる後第１液圧アクチュエータ（１２’）と、
前記後トーションバーの他端に取り付けられており、前記後アクスルに連結できる後第２液圧アクチュエータ（１４’）と、
前記液圧アクチュエータに連結されており、所定の車輛状態が検出されたときに前記液圧アクチュエータの作動を制御する制御手段（６２、６４）とを含み、
前記液圧アクチュエータの各々は、ハウジング（２２、２２’、３０、３０’）と、前記ハウジング内に密封摺動嵌着して第１流体チャンバ（４０、４０’、４２、４２’）及び第２流体チャンバ（５０、５０’、５２、５２’）を形成するピストン（３８、３８’、４８、４８’）と、前記ピストンに連結されており、前記第２流体チャンバを通って前記ハウジングの外に延びるピストンロッド（１８、１８’、２６、２６’）とを含み、
前記制御手段は、流体圧力源（６６）と、流体リザーバ（６８）と、前記圧力源と前記リザーバとの間に流動学的に連結された圧力制御バルブ（７０）と、三つの圧力逃がしバルブ（７２、７４、７６）とを含み、これらの圧力逃がしバルブの各々は、前記液圧アクチュエータの前記流体チャンバを前記圧力源又は前記流体リザーバのいずれかに選択的に流動学的に連結する二つの位置を有し、
前記圧力逃がしバルブは、前記所定の車輛状態を検出したとき、流体圧力を、前記前第１液圧アクチュエータ（１２）の前記第１流体チャンバ（４０）及び前記前第２液圧アクチュエータ（１４）の前記第２流体チャンバ（５２）に加え、及び／又は、流体圧力を、前記前第１液圧アクチュエータ（１２）の前記第２流体チャンバ（４２）及び前記前第２液圧アクチュエータ（１４）の前記第１流体チャンバ（５０）に加え、及び／又は、流体圧力を、前記後第１液圧アクチュエータ（１２’）の前記第１流体チャンバ（４０’）及び前記後第２液圧アクチュエータ（１４’）の前記第２流体チャンバ（５２’）に加え、及び／又は、流体圧力を、前記後第１液圧アクチュエータ（１２’）の前記第２流体チャンバ（４２’）及び前記後第２液圧アクチュエータ（１４’）の前記第１流体チャンバ（５０’）に加え、
前記前第１液圧アクチュエータ（１２）の前記第２流体チャンバ（４２）、前記前第２液圧アクチュエータ（１４）の前記第１流体チャンバ（５０）、前記後第１液圧アクチュエータ（１２’）の前記第２流体チャンバ（４２’）、及び後第２液圧アクチュエータ（１４’）の前記第１流体チャンバ（５０’）は、単一の圧力逃がしバルブ（７２）に流動学的に連結されている、ロール制御システム。
請求項１に記載のロール制御システムにおいて、
前記圧力逃がしバルブ（７２−７６）の各々は、前記液圧アクチュエータ（１２、１２’、１４、１４’）の前記流体チャンバ（４０、４２、５０、５２、４０’、４２’、５０’、５２’）を前記流体リザーバ（６８）に流動学的に連結する休止位置と、前記液圧アクチュエータの前記流体チャンバを前記圧力源（６６）に連結する賦勢位置とを有する、ロール制御システム。
請求項１又は２のうちのいずれか一項に記載のロール制御システムにおいて、
前記圧力逃がしバルブ（７２−７６）の各々はソレノイド作動式である、ロール制御システム。
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のロール制御システムにおいて、
前記制御手段は、前記流体圧力源（６６）、前記圧力制御バルブ（７０）、及び前記圧力逃がしバルブ（７２−７６）に電気的に接続されており且つこれらの作動を制御する電気制御モジュール（７８）を含む、ロール制御システム。
請求項４に記載のロール制御システムにおいて、更に、
前記圧力逃がしバルブ（７２−７６）の各々と関連した圧力センサ（８０−８４）と、
前記圧力制御バルブ（７０）と関連した圧力センサ（８５）とを含み、前記圧力センサは、前記電気制御モジュール（７８）に接続されている、ロール制御システム。