JPH0260814A - 車両用アンチローリング装置 - Google Patents

車両用アンチローリング装置

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JPH0260814A
JPH0260814A JP21138788A JP21138788A JPH0260814A JP H0260814 A JPH0260814 A JP H0260814A JP 21138788 A JP21138788 A JP 21138788A JP 21138788 A JP21138788 A JP 21138788A JP H0260814 A JPH0260814 A JP H0260814A
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修 中山
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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、自動車等の車両の走行中の姿勢を安定化させ
るためのアンチローリング装置に関する。
［従来の技術］ 車両が旋回走行する場合、車体は遠心力によって旋回内
側が浮上がり、旋回外側が沈み込むといったローリング
挙動を示す。ローリングを抑制する手段として、従来は
もっばら棒状金属材を所定形状に曲げたスタビライザが
使われていた。また、スタビライザに相当する機能をも
つものとして、特公昭５１−２１２ｉ９号公報に見られ
るように、懸架装置における油圧緩衝器の油量を制御で
きるような構造とし、旋回時において旋回外側に位置す
る油圧緩衝器に浦を補給するとともに旋回内側の油圧緩
衝器から油の一部を排出することによって、車体の姿勢
を一定に保つものが提案されている。
しかし従来の懸架機構はコイルばねや板ばね等の懸架用
ばねとａＩＪ圧緩衝器とを組合わせたものであり、車体
に加わる荷重（４懸架用はわが支持するようになっ−Ｃ
いた。この場合、懸架用ばねと油圧緩衝器を懸架機構部
に設けなければならないために比較的大きなスペースが
必要であり、しかも懸架用ばねの占める重量が大きい。
本発明者らは、従来の懸架装置に代るものとして油気圧
式懸架機構の開発に取組んできた。油気圧式懸架機構の
場合、シリンダ内部の気室に窒素等の不活性ガスを高圧
（例えば１００／（！７／〜前後）で封入することによ
り、車体に加わる荷重をシリンダ内のガスの反発力のみ
で支持するようにしたガスばね兼用タイプであるから、
別途に懸架用ばねを使用せずにすむ。この種の懸架機構
を利用したアンチローリング装置は、第４図に概念的に
示したように、左輪用懸架機構１００の油室１０１と右
輪用懸架機構１０２の油室１０３とを油路１０４でむす
ぶとともに、この浦路１０４の途中にコントロールシリ
ンダ１０５を配置した構造になっている。この車両が例
えば左旋回する場合、遠心力によって旋回外側の懸架機
構１０２に加わる荷重が増大するとともに、旋回内側の
懸架機構１００に加わる荷重が減少する。この荷重の増
加分と減少分の絶対値は互いにほぼ等しく、旋回外側の
懸架機構１０２ではガスが圧縮されて容積が減少すると
ともに、旋回内側の懸架機構１００ではガスの容積が増
加する方向に荷重が移動する。このためコントロールシ
リンダ１０５は旋回内側の懸架機構１００から油の一部
を抜くとともに、これと同量の油を旋回外側の懸架機構
１０２に補給することによって、旋回時に車体の平衡度
を保つようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ ところがガスばね機能をもつ油気圧式懸架機構１００　
、１０２をそのままアンチローリング装置に使用した場
合、次のような問題を生じることがわかった。
前述したように車両が旋回する時、例えば左旋回する時
、コントロールシリンダ１０５は旋回内側の懸架機構１
００から排出した油に相当する量の油を旋回外側の懸架
機構１０２に送り込む。従って油の移動に伴う旋回内側
の懸架機構１００におけるガスの容積増加分と、旋回外
側の懸架機構１０２におけるガスの容積減少分が互いに
等しくなる。しかも旋回外側における荷重増加分（＋Ｗ
）と旋回内側における荷重減少分（−Ｗ）の絶対値は互
いにほぼ等しい。
しかしながらガスばねの荷重・撓み特性は線形ではなく
、第５図に例示したように縮み側に撓むほど荷重の増加
率が増えるといらだ非線形特性を示す。このため、荷重
の増加分（＋Ｗ）と減少分（−Ｗ）が互いに等しい場合
には、縮み側（旋回外側）の変位ｍ　Ｌ　＋　と伸び側
（旋回内側）の変位ｆｆ１Ｌ２とは一致しない。つまり
、旋回内側の懸架機構から旋回外側の懸架機構に浦が移
動するだけでは、左右の懸架機構は釣合うことができな
い。
実際に左右の懸架機構が釣合って平衡になるのは、それ
ぞれ旋回前の正規の位置よりもＨだけ浮上がったところ
、つまり縮み側の懸架機構においては油量の増加に伴う
ガスばねの撓み増加分δからＨを差引いたり、−（δ−
Ｈ）だけ変位し、伸び側の懸架機構においては油量の減
少に伴うガスばねの撓み減少分δにＨを加えたＬ２−　
（δ＋Ｈ）だけ変位したところで釣合うようになる。従
って旋回中に車体の平衡度は保たれるが、車高は左右両
側とも旋回前に比べてＨだけ高くなってしまい、走行安
定性に問題が残る。
従って本発明の目的は、ローリングを防止できるととも
に重心が浮上がることのないような車両用アンチローリ
ング装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を果たすために本発明者が発明したアンチロー
リング装置は、シリンダおよびロッドを有しかつ内部に
油と圧縮されたガスが封入されていて上記ロッドがシリ
ンダに対して縮み側に変位するほどばね定数が漸増する
ような非線形特性をもつ左右一対の油気圧式懸架機構と
、車両の旋回時に旋回の内側と外側との間に生じる荷重
の移動に応じて上記一対の懸架機構が互いに平衡するよ
うに旋回内側の懸架機構から油の一部を抜くとともに旋
回外側の懸架機構に油を供給するアンチロールシリンダ
機構と、旋回が始まり移動荷重が増加する間において旋
回前の高さが維持される量の油を上記懸架機構から排出
する排油手段と、旋回のピークが過ぎ変動荷重が減少す
る間において旋回前の高さが維持される量の浦を上記懸
架機構に供給する送油手段とを具備している。
［作用］ 上記構成の本発明装置において、車体に加わる荷重は懸
架機構内部に封入された高圧ガスの反発力によって支持
される。この懸架機構はガスばねとしての機能を果たす
から、ロッドがシリンダに対して縮み側に変位するほど
ばね定数が漸増するような非線形特性を示す。車両の旋
回によって旋回内側と外側との間で荷重が所定値以上移
動した場合、アンチロールシリンダ機構が作動すること
によって旋回内側の懸架機構から油の一部が排出される
とともに旋回外側の懸架機構に油が供給されることによ
り左右の懸架機構の平衡が保たれる。
しかも旋回が始まってから移動荷重が増加する間（旋回
のピークまで）は旋回前の高さが維持されるように懸架
機構から油が抜かれる。旋回のピークを過ぎて荷重の変
動が減少する間は、旋回前の高さが維持されるように上
記懸架機構に浦が供給される。
［実施例］ 以下に本発明の一実施例について、第３図に示されたア
ンチローリング装置１を参照して説明する。
図示左側の油気圧式懸架機構２は車両の左車輪を支持し
、図示右側の油気圧式懸架機構３は右車輪を支持する。
これら懸架機構２゜３は互いに同一の構成であるから、
双方の共通箇所に同一の符号を付し、一方の懸架機構２
を代表して説明する。
この油気圧式懸架機構２は、シリンダ５と、このシリン
ダ５の軸線方向に移動自在に挿入されたロッド６を備え
て構成されている。シリンダ５の内部には、浦が満たさ
れた油室７と、窒素等の不活性ガスが封入される気室８
が設けられている。
ガスの封入圧力は、ガスの反発力だけで車体に加わる荷
重を支持できるように高い圧力（例えば１００／（！７
ｆ／ｄ前後）にしである。油室７と気室８とは、軸方向
に伸縮自在なベローズを用いた仕切部材９によって互い
に仕切られている。気室８内のガスの圧力は仕切部材９
を介して油室７に作用するから、気室８の内圧はロッド
６をシリンダ５から押出す方向に作用する。
ロッド６の内端に、上記油室７内に位置してピストン部
１０が設けられている。シリンダ５の下端は連結部１１
を介して車輪側の部材に連結され、ロッド６の上端は車
体側の部材に連結される。また、シリンダ５とロッド６
との軸方向相対位置、すなわち車高を検出するために、
例えば差動トランス等からなる高さセンサ１２が設けら
れている。
ピストン部１０に設けられた減衰力発生部１３はオリフ
ィスを有している。走行中の路面の凹凸等によってシリ
ンダ５とロッド６が上下方向に相対移動すると、気室８
の容積が増減するとともに仕切部祠９が伸縮し、かつ減
衰力発生部１３に油が流れることによってロッド６の往
復運動が減衰させられる。
油室７に油圧配管１５が接続されている。この油圧配管
１５は、排油手段の一例としての電磁弁１６ａを介して
油タンク１７に接続されているとともに、送油手段の一
例としての電磁弁１８ａを介して油圧源としての油圧ポ
ンプ２０に接続されている。シール部２１の軸受隙間は
ドレン管２２を介して油タンク１７に連通している。
以上の如く構成された左右一対の懸架機構２゜３は、互
いに油路２４，２５を介してアンチロールシリンダ機構
３０に接続されている。アンチロールシリンダ機構３０
は、左右対称形状のシリンダ３１と、このシリンダ３１
の内部に軸方向に移動自在に設けられたピストン３２と
、このピストン３２の変位量を検出するための検出器３
３とを備えて構成される。シリンダ３１の内部は、ピス
トン３２によって、左油室３５と右曲室３６とに仕切ら
れている。そして左油室３５は、油路２４を介して左輪
用懸架機構２の油室７に連通している。右曲室３６は、
油路２５を介して右輪用懸架機構３の油室７に連通して
いる。ピストン３２の内側に、左コントロール油室３８
と右コントロール油室３９が設けられている。
上記ピストン３２は、サーボ手段の一例としてのサーボ
弁４１と油圧配管４２．４３等からなる駆動手段４４に
よって、左油室３５側または右油室３６側に移動させる
ことができるようになっている。すなわち、サーボ弁４
１を制御し、油圧ポンプ２０またはアキュムレータ４５
からの油圧を左右のコントロール油室３８．３９に選択
的に作用させることにより、油圧の加わった方向にピス
トン３２が移動するようになっている。
上記サーボ弁４１を備えた駆動手段４４は、マイクロコ
ンピュータを利用したコントローラ４７によって制御さ
れる。このコントローラ４７には、かじ取り用のステア
リングシャフト部分に設けられたハンドル角センサ４８
と、速度計に設けられた車速センサ４９が接続されてい
る。これらセンサ４８，４９の出力信号はコントローラ
４７に入力され、予めプログラミングされている処理手
順に従って、ハンドル角と車速との関係から旋回に伴う
遠心力の大きさ、すなわち移動荷重の大きさが算出され
る。また、高さセンサ１２からの信号がコントローラ４
７に入力されるようになっている。
次に上記構成のアンチローリング装置１の作用について
説明する。
例えば車両が左旋回する時、センサ４８，４９によって
旋回状悪を検知したコントローラ４７からの出力信号に
よって、サーボ弁４１が右コントロール油室３つに油圧
ポンプ２０またはアキュムレータ４５からの油を供給す
るように動く。その結果、ピストン３２が右油室３６側
に移動することにより、シリンダ３１内の油が旋回外側
の懸架機構３の油室７に供給されると同時に、これと同
量の油か旋回内側の懸架機構２から油室３５に流れ込む
。こうして左右の懸架機構２，３を平衡に保つことので
きる量の浦が移動することにより、車体が右側に傾くこ
とを阻止できる。
そして本実施例装置においては、旋回が始まることによ
り荷重の移動が増加し始めると、旋回内側の懸架機構２
における排油用電磁弁１６ａが開弁されることにより、
旋回内側の懸架機構２の油室７から油の一部がタンク１
７に排出される。この時の油量ｖは、懸架機構２のロッ
ド６の受圧断面積をＳとすると、次式 ％式％ （Ｈは第５図中の車高上昇相当分） で表わされる。油ｍＶの油が排出されたのち電磁弁１６
ａが閉じる。このように旋回のピークに至るまでの間、
中立高さが保たれるように浦が排出されることにより、
旋回前の高さか維持される。
以上のフローチャートを第１図に示す。
旋回のピークが過ぎて旋回がおさまり始めることにより
荷重の移動が減り始めると、供給用電磁弁１８ａが開弁
し、旋回内側の懸架機構２に前記浦ｍＶに相当する量の
油が油圧ポンプ２ｏあるいはアキュムレータ４５から供
給される。そして懸架機構２が中立位置に戻ったところ
で電磁弁１８ａを閉じる。このように旋回のピークが過
ぎて旋回が終わるまでの間も、中立高さが保たれるよう
に油が移動することで、旋回前の高さが維持される。以
上のフローチャートを第２図に示す。
車両が右旋回する時には、アンチロールシリンダ機構３
０のピストン３２が上記とは逆の方向に移動するように
サーボ弁４１がコントローラ４７によって駆動され、左
輪用懸架機構２の油室７にシリンダ３１内の油室３５の
浦が送り込まれるとともに、右輪用懸架機構３内の油の
一部がシリンダ３１内の油室３６に回収されることによ
り、左右の平衡が保たれる。また、旋回が開始してから
旋回のピークに至るまでは、左旋回の時とは逆に右輪用
懸架機構３内の油の一部が排油用電磁弁１６ｂの開弁に
よってタンク１７に排出される。
そして旋回のピークが過ぎて旋回が終わるまでは、供給
用電磁弁１８ｂが開弁することにより懸架機構３に油が
戻され、懸架機構３が中立高さになったところで電磁弁
１８ｂが閉じる。こうして車高が一定に保たれる。
なお上記装置においては、旋回の程度に応じてアンチロ
ールシリンダ機構３０が制御される。つまり、ハンドル
角センサ４８と車速センサ４９からの入力にもとづいて
コントローラ４７によって算出された旋回程度を示す計
算値が、予め入力されている基準値と比較される。そし
て計算値が基準値に対して所定の範囲内に収まっていれ
ば、ピストン３２は中立位置に保持され、アンチロール
制御は行なわれない。計算値が基準値に対して所定の範
囲を越えた時のみ、計算された旋回の程度に応じてサー
ボ弁４１が制御され、旋回の程度が大きい時はどピスト
ン３２の変位量が大きくなるように制御される。ピスト
ン３２の変位量は検出器３３によって検出され、コント
ローラ４７にフィードバックされる。
［発明の効果］ 前述したように本発明によれば、ガスばね機能をもつ油
気圧式懸架機構を用いたアンチローリング装置において
、カーブ走行や進路変更等に伴う旋回時に車体のローリ
ングを抑制して平衡度を保つことができるとともに、車
高が浮上がることも防止でき、車両の走行安定性を高め
る上できわめて効果的である。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図はそれぞれ本発明の一実施例装置におけ
るアンチローリング制御の一部を示すフローチャート、
第３図は本発明の一実施例装置の構成の概略を示す系統
図、第４図は左右一対の油気圧式懸架機構を備えた車両
の一部を示す概略図、第５図はガスばねの荷重と撓みの
関係を示す図である。 ２．３・・・油気圧式懸架機構、５・・・シリンダ、６
・・・ロッド、７・・・油室、８・・・気室、１−２・
・・高さセンサ、１６ａ、１６ｂ・・・排油手段（電磁
弁）、１８ａ、１８ｂ・・・送油手段（電磁弁）、２０
・・・油圧ポンプ、３０・・・アンチロールシリンダ機
構、４７・・・コントローラ、４８・・・ハンドル角セ
ンサ、４９・・・車速センサ。 １１！１ Ｓ（う謝屯ｔＮｂｚ鴨）

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シリンダおよびロッドを有しかつ内部に油と圧縮
    されたガスが封入されていて上記ロッドがシリンダに対
    して縮み側に変位するほどばね定数が漸増するような非
    線形特性をもつ左右一対の油気圧式懸架機構と、 車両の旋回時に旋回の内側と外側との間に生じる荷重の
    移動に応じて上記一対の懸架機構が互いに平衡するよう
    に旋回内側の懸架機構から油の一部を抜くとともに旋回
    外側の懸架機構に油を供給するアンチロールシリンダ機
    構と、 旋回が始まり移動荷重が増加する間において旋回前の高
    さが維持される量の油を上記懸架機構から排出する排油
    手段と、 旋回のピークが過ぎ変動荷重が減少する間において旋回
    前の高さが維持される量の油を上記懸架機構に供給する
    送油手段と、 を具備したことを特徴とする車両用アンチローリング装
    置。
  2. （２）旋回時のハンドル操作角および車速を検出する手
    段を具備するとともに、ハンドル操作角と車速との関係
    から旋回中の移動荷重を求めて上記アンチロールシリン
    ダ機構を作動させるコントローラを具備した請求項１記
    載の車両用アンチローリング装置。
  3. （３）左右の懸架機構におけるシリンダとロッドの相対
    位置を検出するための高さセンサを具備するとともに、
    この高さセンサからの信号にもとづいて前記排油手段と
    送油手段を作動させるコントローラを具備している請求
    項１記載の車両用アンチローリング装置。
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DE89115188T DE68910752T2 (de) 1988-08-25 1989-08-17 Anti-Rollsystem für Fahrzeuge zur Stabilisierung der Fahrzeugaufbaulage.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7568541B2 (en) 2005-05-13 2009-08-04 Delphi Technologies, Inc. Self-centering return mechanism
US7665742B2 (en) 2006-05-12 2010-02-23 Haerr Timothy A Vehicle hydraulic system

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US7568541B2 (en) 2005-05-13 2009-08-04 Delphi Technologies, Inc. Self-centering return mechanism
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