JPH04191115A

JPH04191115A - 車両用スタビライザ装置

Info

Publication number: JPH04191115A
Application number: JP2321205A
Authority: JP
Inventors: Masumi Yoda; 真澄依田; Shuji Hiromoto; 修司弘元
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動車等の車両のサスペンションシステムに
使われるスタビライザ装置に関する。

［従来の技術］車体のロール剛性を高めるために使用されている周知の
スタビライザは、旋回走行時に車体のローリングを抑え
る機能を果たすが、凹凸のある路面を直進する時にはか
えって車体の揺れを招くことがある。すなわち、スタビ
ライザのばね力を強くして旋回時のロール剛性を高める
と、直進時に路面の小さな凹凸を乗り越える際にも片輪
の挙動がスタビライザを介して他軸に影響を与えるよう
になり、車体が揺れたりゴツゴツ感が生じる原因になる
。そうかといって、スタビライザのばね力を小さくして
乗り心地を良くすると、旋回走行時にロール角が大きく
なって車体がふらつく原因になる。

また、特開昭６３−１３７００９号公報に見られるよう
に、チエツク弁により油路を遮断および連通することが
できるようにして、スタビライザ効果をオン・オフする
ことができるようにしたスタビライザも開発されている
。

［発明が解決しようとする課題］上述した先行技術は、単にスタビライザ効果のオンΦオ
フを切替えることができるに過ぎず、乗り心地と操縦安
定性を最適に設定するには不十分なものであった。

従って本発明の目的は、必要に応じて見かけ上のスタビ
ライザばね定数を適宜に変化させることができ、乗り心
地と操縦安定性を両立させることができるようなスタビ
ライザ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を果たすために開発された本発明のスタビライ
ザ装置は、スタビライザ本体を車体またはサスペンショ
ン側の取付部に連結する連結機構を有している。この連
結機構は、上記取付部およびスタビライザ本体のうちの
一方に連動するシリンダと、他方に連動しかつ上記シリ
ンダに対し軸線方向に所定のストローク範囲内で相対移
動自在に設けられたロッドと、上記ロッドに設けられて
いて上記シリンダ内を２つの液室に仕切るピストン部分
と、上記各液室をつなぐ油路と、この油路に設けられた
デユーティ制御弁等の油路の開度を制御可能な電磁弁と
を具備している。

［作用コ直進走行時のように車体が中立の姿勢に保たれている′
時、上記ロッドはシリンダに対して軸線方向中立位置に
ある。車両の直進時には、上記電磁弁は実質的に全開と
なるように制御される。この場合、片輪が路面の凹凸を
乗り越える際のような変位が生じても、スタビライザ本
体は実質的にねじられることがなく、スタビライザ効果
は発揮されない。

旋回走行時のように左右逆相の大きな変位が生じる時に
は、旋回の程度に応じて上記電磁弁の開閉度が制御され
、旋回の程度が強くなるほど全開に近付くように制御さ
れる。従って旋回中は、シリンダに対するロッドの相対
移動に伴う作動油の流れが上記電磁弁の開度に応じて抑
制されることにより、旋回の程度に応じてスタビライザ
本体がねじられ、所定のスタビライザばね力が発揮され
る。

［実施例］以下に本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。

第２図に示される自動車用スタビライザ装置１は、スタ
ビライザ本体２と、連結機構３を備えている。スタビラ
イザ本体２は、ばね鋼のように弾性を有する材料からな
り、左右一対のアーム部６゜７と、これらアーム部６，
７間に位置するトーション部８とを備えて構成されてい
る。トーション部８は、図示しない車体の幅方向に延び
ている。

本実施例の場合、トーション部８は、ゴムブツシュを備
えたマウント部９によって車体側に支持されかつ軸回り
に回転できるようになっている。

一方のアーム部６は、連結棒１０によって、例えば右輪
側のサスペンション・ロアアーム等に接続される。他方
のアーム部７は、本発明に関わる連結機構３によって、
例えば左輪側のサスペンション・ロアアーム等に接続さ
れるようになっている。なお、トーション部８を上記サ
スペンション側に連結し、アーム部６．７を車体側に支
持させるといった取付構造も採石できる。このスタビラ
イザ本体２は、前輪側と後輪側にそれぞれ設けられてい
る。

連結機構３の構成は以下に述べる通りである。

第１図に示されるように、連結機構３は、上下方向に延
びるシリンダ１５゛を備えている。シリンダ１５の下端
は、ボールジヨイント等のジヨイント部材１６を介して
、サスペンション側の部材の一例としてのロアアームに
設けられた取付部（図示せず）に連結される。

シリンダ１５に、ロッド２０が挿入されている。

ロッド２０の上端部に、ボールジヨイント等のジヨイン
ト部材２１が設けられており、このジヨイント部材２１
を介して、スタビライザ本体２のアーム部７が連結され
るようになっている。シリンダ１５に対するロッド２０
の挿通部分は、シール材２２によってシールされている
。

シリンダ１５の内部に位置するロッド２０の端部に、ピ
ストン部分２５が設けられている。このピストン部分２
５によって、シリンダ１５の内部が２つの液室２６，２
７に仕切られている。液室２６．２７に作動油が満たさ
れている。ピストン部分２５の外周部にはシール材２８
が設けられている。

液室２６，２７は、互いに油路３０によってつながれて
いる。そしてこの油路３０に、高速応答電磁弁３１と、
アキュムレータ３２と、チエツク弁３３　ａ、　３３　
ｂ、　　３３　ｃ、　　３３　ｄが設けられている。ア
キュムレータ３２は、シリンダ１５に対してロッド２０
が相対移動する際に、液室２６゜２７の総容量の変動を
吸収する機能をもつ。

高速応答電磁弁３］−は、例えばデユーティ制御弁であ
り、マイクロコンピュータを用いた制御装置３５によっ
て、開閉が制御されるようになっている。すなわちこの
電磁弁３１の弁体は、単位時間当たりの開閉頻度を、短
い周期（例えば数Ｈｚ〜数十Ｈｚ　）で変化させること
ができるとともに１周期当りの開弁・閉弁比率を任意（
０〜１００％）に変化させることができるものであり、
デユーティ周波数にもとづく見かけ上の開閉度合に応じ
て、油路３０を流れる作動油の流通状態を制御できるよ
うになっている。

制御装置３５には、車速センサ４０やステア角センサ４
１あるいは横加速度センサ４２などが接続され、各セン
サ４０〜４２から送出される信号が制御装置３５に入力
されるようになっている。

車速センサ４０は車両の走行速度を検出する。ステア角
センサ４１はステアリングの操舵角を検出する。横加速
度センサ４２は旋回時に車体に生じる車幅方向の加速度
を検出するものである。

次に、上記構成のスタビライザ装置１の作用について説
明する。

車両が平坦な良路を直進する時のように、車体が中立の
姿勢にある時、ピストン部分２５はシリンダ１５に対し
軸線方向の中立位置（第１図の状態）で静止している。

そして直進走行中は、高速応答電磁弁３１が実質的に全
開となるように、制御装置３５から駆動信号が出力され
る。直進時に片輪が路面の凹凸を通過する際などのよう
に、スタビライザ本体２のアーム部６，７のうちの片輪
側が小さなストロークで上下方向に変位する時には、ピ
ストン部分２５がシリンダ１５の内部を移動し、液室２
６，２７間で作動油が油路３０と高速応答電磁弁３１を
経由して流れるため、シリンダ１５に対するロッド２０
の相対移動が許容される。従って、片輪側に生じた上下
方向の変位は池幅側に伝わることなく吸収される。

上記のように電磁弁３１が全開の時のスタビライザばね
特性は、第３図に線分０−Ｂで示されるように、ロール
角（変位）が小さいうちはスタビライザばね力が発揮さ
れず、従って走行中のゴツゴツ感を生じることを防止で
きるとともに、車体の揺れも小さくなり、タイヤ接地力
も増すなど直進走行性が向上する。変位量が一定のレベ
ルを越えると、シリンダ１５に対してロッド２０がスト
ロークいっばいに移動するため、それ以上の変位に対し
ては、シリンダ１５とロッド２０が一体となり、スタビ
ライザ本体２がねじられるようになるから、線分Ｂ−Ｃ
で示されるように、スタビライザばね力が発揮されるよ
うになる。

一方、旋回走行時には、車体のロール角に応じてスタビ
ライザ本体２のアーム部６．７に左右逆相の入力がある
ため、アーム部６．７を介してトーション部８がねじら
れる。例えば車両が右旋回する時、旋回外側に位置する
一方のアーム部７は、車体が沈み込むことによって、第
２図に２点鎖線で示すように下方に変位する。旋回内側
に位置する他方のアーム部６は、車体が浮上がることに
よって上方に変位しようとする。

このため、旋回外側に位置する連結機構３においては、
シリンダ１５に対してロッド２０が押し下げられる方向
に相対移動することによって、図示下側の液室２７内の
作動油が油路３０と高速応答電磁弁３１を経由して図示
上側の液室２６に流入しようとする。この場合、旋回の
程度が大きい時には、高速応答電磁弁３１を実質的に全
閉状態とするような弁駆動信号が制御装置３５から電磁
弁３１に送出され、電磁弁３１は実質的に全開状態とな
る。従ってこの場合、第３図に示される線分０−Ａのよ
うに、旋回の初期からスタビライザばね力が発揮される
。

旋回の程度がそれ程大きくない時には、中間程度の開度
となるようにデユーティ制御が行なわれる。例えばデユ
ーティ比を変化させることにより、旋回の程度に応じた
開弁度に調整される。この場合、微視的には弁全閉時と
弁全開時の特性が繰返されながら、シリンダ１５とロッ
ド２０が相対移動するため、第３図に０−Ｄに示すよう
な階段状の特性になるが、巨視的には周波数が高いため
０−Ａの傾きが変化し、見かけ上のばね定数が変化した
ことになる。

上記デユーティ比を変化させることにより、ばね特性の
傾き（ばね定数）を任意に変化させることが可能である
。更には、デユーティ動作を途中で止めることにより、
例えば第３図に示される０−Ｅ−Ｆあるいは０−Ｅ−Ｇ
のような任意の特性を得ることもできる。

なお、左旋回する場合には、スタビライザ本体２に入力
される荷重の向きが右旋回時とは逆になるため、シリン
ダ１５に対するロッド２０の移動方向が右旋回時とは逆
になるが、実質的な作用は右旋回時と同様である。

以上述べたように本実施例のスタビライザ装置１は、デ
ユーティ制御される高速応答電磁弁３１を採用したこと
により、車両の走行状況に応じた最適なスタビライザば
ね力を発揮させることができる。また、スタビライザを
除くサスペンション用ばねによるロール剛性をアンダー
ステア特性にしておくことにより、良好な直進安定性が
得られる。

また、旋回時に高速応答電磁弁３１をデユーティ制御ま
たは全閉とすることにより、前輪側のデユーティ比と後
輪側のデユーティ比を調整することで、車体の前部と後
部のロール剛性比を調整することができる。この場合、
ニュートラルステアまたはオーバーステアの状態を選択
できる。例えば、旋回初期には、オーバーステアとして
回頭性を向上させ、定状旋回時にはニュートラルステア
として安定性を確保するといった選択が可能である。

なお、前記実施例とは逆に、シリンダ１５をスタビライ
ザ本体２に連結し、ロッド２０を車体またはサスペンシ
ョン側の取付部に連結するようにしてもよい。

第４図は本発明の他の実施例で示すものであり、ロッド
５０がシリンダ１５の両端にわたって挿通している。従
ってこの場合には、シリンダ１５に対してロッド５０が
軸線方向に移動しても、液室２６．２７の総容量は変化
しないので、前述した実施例のアキュムレータ３２を省
略することができる。それ以外の実質的な構成と作用効
果は前記実施例と同様である。

なお第１図および第４図の実施例において、高速応答電
磁弁３１を、制御電圧に応じて連続的に開度が変化する
流量制御弁としても同様の効果が得られる。

［発明の効果コ本発明によれば、車両の走行状況に応じて最適なスタビ
ライザばね力を発揮させることができ、例えば直進走行
時に車体の揺れやゴツゴツ感を減らすことができるとと
もに、旋回時には旋回の程度に応じてスタビライザばね
力を変化させることにより、最適なロール剛性が得られ
る。また、ハンドル操作角や車速に応じてロール剛性を
変化させることにより、旋回中のステア特性を調整する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスタビライザ用連結機
構の断面図、第２図は第１図に示された連結機構を有す
るスタビライザ装置の斜視図、第３図は第２図に示され
たスタビライザ装置のロール角とばね力との関係を示す
図、第４図は本発明の他の実施例を示すスタビライザ用
連結機構の断面図である。１・・・スタビライザ装置、２・・・スタビライザ本体
、３・・・連結機構、６，７・・・アーム部、８・・・
トーション部、１５・・・シリンダ、２０・・・ロッド
、２５・・・ピストン部分、２６．２７・・・液室、３
０・・・油路、３１・・・高速応答電磁弁、５０・・・
ロッド。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図アーム部第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）左右一対のアーム部およびこれらアーム部間に位
置するトーション部を備えたスタビライザ本体と、上記
スタビライザ本体を車体またはサスペンション側の取付
部に連結する連結機構とを有するスタビライザ装置であ
って、上記連結機構は、上記取付部およびスタビライザ本体の
うちの一方に連動するシリンダと、他方に連動しかつ上
記シリンダに対し軸線方向に所定のストローク範囲内で
相対移動自在に設けられたロッドと、上記ロッドに設け
られていて上記シリンダ内を２つの液室に仕切るピスト
ン部分と、上記各液室をつなぐ油路と、この油路に設け
られていて油路の開度を制御可能な電磁弁とを具備し、
この電磁弁の開度を制御することによりスタビライザの
ばね定数を制御することを特徴とする車両用スタビライ
ザ装置。
（２）上記電磁弁は、短い周期で開閉を繰返すことので
きる高速応答電磁弁である請求項１記載の車両用スタビ
ライザ装置。
（３）上記電磁弁は、連続的に開度を制御できる弁であ
る請求項１記載の車両用スタビライザ装置。