JPH048619A - 車両用スタビライザ装置 - Google Patents

車両用スタビライザ装置

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JPH048619A
JPH048619A JP11078890A JP11078890A JPH048619A JP H048619 A JPH048619 A JP H048619A JP 11078890 A JP11078890 A JP 11078890A JP 11078890 A JP11078890 A JP 11078890A JP H048619 A JPH048619 A JP H048619A
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cylinder
hydraulic
stabilizer
internal pressure
vehicle
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Masatsugu Yokote
正継 横手
Fukashi Sugasawa
菅沢 深
Toshihiro Yamamura
智弘 山村
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Nissan Motor Co Ltd
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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] 本願発明は、車両用スタビライザ装置に係り、特に、ス
タビライザとして油圧式等、流体圧式スタビライザを用
いた車両用スタビライザ装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の車両用スタビライザ装置としては、例えば実開昭
60−76506号記載のもの(考案の名称は「油圧式
スタビライザ」)が知られている。
この従来装置は、車両左右のサスペンションリンク及び
車体間の上下方向に各々介装させた片ロッド・複動形の
油圧シリンダを有し、この左右の油圧シリンダ間で一方
の上側シリンダ室と他方の下側シリンダ室とを油圧配管
を介して交差状態で連通させ、この油圧配管の途中には
夫々オリフィスを挿入するとともに、各油圧シリンダの
上側シリンダ室ζオリフィスとの間の油圧配管部分に、
作動油を弾撥的に付勢するばね機構を連通させている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した従来装置においては、オリフィ
スがクロスした管路途中に夫々挿入され、バウンス時、
ロール時共に作動油がオリフィスを通過するようになっ
ていたため、バウンス時にも減衰力が発生し、バウンス
を伴う不整路走行時における減衰力が大きくなってゴツ
ゴツ感が増し、乗心地が悪化するという問題があった。
一方、ばね機構のばね力を予め調整しておくことは可能
であるが、旋回時のロール剛性が横加速度の大小に応じ
てその都度変更できないため、係る従来の装置構成をロ
ール剛性前後配分制御によるステア特性制御には適用し
難いという状況にあった。
本願発明は、このような従来装置の有する問題及び状況
に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は
、バウンスを伴う不整路走行の場合でも乗心地を損ねる
ことなく、一方、ロール変化に対しては所望のロール剛
性を確保でき且つそのロール剛性を走行状態に応じて制
御できるようにすることである。
〔課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、請求項(1)記載の発明は、
車両左右のサスペンションリンク及び車体間に個別に立
設され且つ左右同士で対を成す両ロッド・複動形の流体
圧シリンダと、この対を成す流体圧シリンダ間で一方の
上側シリンダ室と他方の下側シリンダ室とを相互に接続
する第1の管路と、この第1の管路夫々に第2の管路を
介して連通され且つ作動流体を弾撥的に付勢する流体室
と、前記第2の管路夫々に介挿された絞り弁とを有する
スタビライザを設けるとともに、このスタビライザの内
圧を変更可能な内圧可変手段と、この内圧可変手段の作
動を車両の走行状態に応じて制御する制御手段とを設け
ている。
また請求項(2)記載の発明では、請求項(1)記載構
成の内、内圧可変手段を、両ロッド・複動形の流体圧シ
リンダと、この流体圧シリンダの両シリンダ室を前記第
1の管路の夫々に連通させる第3の管路と、前記流体圧
シリンダのピストンロッドを前記制御手段の指令に基づ
き軸方向に移動可能なロッド移動機構とを備えて構成し
ている。
〔作用] 本願各発明において、車両がバウンスすると、左右輪の
流体圧シリンダは、その上側、下側シリンダ室の一方が
左右同時に圧縮し且つ他方が左右同時に伸長する。この
ため、圧縮されたシリンダ室の作動流体は互いにクロス
した第1の管路を通って反対側流体圧シリンダの伸長し
たシリンダ室に入る。このように作動流体が絞り弁を通
過せず、しかも流体圧シリンダは両ロッド形であって、
上側、下側シリンダ室の容積変化が同じであるから、第
1の管路内の作動流体量に変化はなく、第2の管路を作
動流体が流れることもない。つまり、絞り弁による減衰
力も、流体室による反力も生しることなく、不整路であ
ってもスタビライザ装置によって乗心地が悪化すること
もない。
一方、旋回時に例えば左輪側が沈み込み右輪側が浮き上
がるロールを生したとする。これにより、左輪側流体圧
シリンダのストロークが縮小し、右輪側流体圧シリンダ
のストロークが伸長して、クロス接続された2対のシリ
ンダ室の内の一方が共に圧縮され、その圧力上昇によっ
て作動流体が流体室に流れ込んで弾撥的に付勢される。
また伸長するシリンダ室の夫々には流体室から作動流体
が流れ込む。そこで、絞り弁は通過する作動流体量に応
じた減衰力を発生させるとともに、車体沈み込み側の流
体圧シリンダがその沈み込みに抗する力を発生し、車体
浮き上がり側の流体圧シリンダがその浮き上がりに抗す
る力を発生する。このとき、制御手段は例えば横加速度
に応した指令を内圧可変手段に送り、内圧可変手段はロ
ール抑制側シリンダ室の内圧を制御する。したがって、
左右の流体圧シリンダで発生するロール剛性は、制御手
段によって自在に制御され、車体ロールが適宜抑制され
る。これにより、車両前後においてロール剛性の分担率
を適宜制御することにより、左右輪の荷重移動量の比に
因るステア特性を積極的に制御できる。
一方、ロール中の凹凸やバウンス時の過渡的大振動入力
に因る圧力変動は流体室によって吸収され、車体振動が
絞り弁によって減衰される。
〔実施例〕
以下、本願発明の一実施例を添付図面の第1図及び第2
図に基づき説明する。
まず第1図において、2L、2Rは車両の左輪。
右輪を、4は車輪支持部材としてのナックルを、6は車
体を夫々示す。ナックル4の上端部と車体6との間には
、ショックアブソーバ8Aを内蔵するサスペンションス
トラット8がその軸方向にストローク可能に取り付けら
れ、このサスペンションストラット8のハネ上、ハネ下
相当位置にはコイルスプリング10が装備されている。
またナックル4の下端部と車体6との間には、サスペン
ションリンクとしてのロアアーム12が取り付けられ、
このロアアーム12がナックル4の上下動に伴って揺動
軸回りに揺動可能になっている。
また、本実施例の車両はスタビライザ装置14を装備し
ている。このスタビライザ装置14は、左右のナックル
4及び車体6間に個別に介装された油圧式のスタビライ
ザ16と、このスタビライザ16による旋回時のロール
剛性を制御する制御部18とを備えている。
スタビライザ16は、流体圧シリンダとしての油圧シリ
ンダ2OL、2ORと、絞り弁22L。
22R及び流体室としての油室24L、24Rとを有し
、これらの各要素が第1の油圧配管26A26B(第1
の管路)及び第2の油圧配管28A。
28B(第2の管路)によって相互に接続された構造に
なっている。
油圧シリンダ2OL、2ORの夫々は、シリンダチュー
ブ20aと、このシリンダチューブ2゜a内を2つのシ
リンダ室U、Lに分離し且っ摺動可能なピストン20b
と、このピストン20bに固設され軸側方向に延びるピ
ストンロッド20cとを有した両ロッド、複動形に構成
され、夫々の摺動部分は液密状態でシールされている。
このような構造を有する油圧シリンダ20L、2ORは
、各々、ピストンロッド20cの一方の端部がロアアー
ム12に取り付けられ、他方の端部がフリーな状態に置
かれるとともに、このフリ一端例のシリンダデユープ2
0aの端部が車体6に揺動可能に支持され、これによっ
て、油圧シリンダ2OL2ORが左右のハネ上、ハネ下
関に各々立設されている。
そして、左輪側油圧シリンダ2OLの上側シリンダ室U
が第1の油圧配管26Aを介して右輪側油圧シリンダ2
0Rの下側シリンダ室りに接続され、左輪側油圧シリン
ダ2OLの下側シリンダ室りが第1の油圧配管26Bを
介して右輪側油圧シリンダ2ORの上側シリンダ室Uに
接続され、これにより、相互にクロス接続の状態にある
。また、第1の油圧配管26A、26Bの途中位置には
、夫々、第2の油圧配管28A、28Bが接続されてい
る。この第2の油圧配管28A、28Bは油室24L、
24Rに各々接続されるとともに、その配管28A、2
8Bの途中に絞り弁22L、22Rが個別に介装されて
いる。
油室24L、24Rの各々は、シリンダチューブ24a
と、このシリンダチューブ24a内で摺動可能なピスト
ン24bと、このピストン24bを押圧する所定ばね定
数のスプリング24cとを有し、シリンダチューブ24
a内のスプリング24cとは反対側にシリンダ室りが形
成されている。
このシリンダ室りが第2の油圧配管28A(28B)に
連通している。ここで、ピストン24b及びスプリング
24cが付勢機構を成す。
一方、前記制御部18は、コントロールシリンダ30と
、第3の管路としての第3の油圧配管32A、32Bと
、電動モータ34と、コントローラ36、及び横加速度
センサ38とを有する。
この内、コントロールシリンダ30は前述した油圧シリ
ンダ2OL、2ORと同様に、両ロッド複動形に構成さ
れており、シリンダチューブ30aと、このシリンダチ
ューブ30a内を2つのシリンダ室R1,R2に分離し
且つ摺動可能なピストン30bと、このピストン30b
に固設され軸両方向に延びるピストンロッド30cとを
有し、夫々の摺動部分が液密状態でシールされている。
この内、シリンダ室R1,R2は第3の油圧配管32A
、32Bを介して、第1の油圧配管26A。
26Bに各々連通している。また、ピストンロッド30
cの一端はフリーな状態に置かれ、他端にラック30d
が形成されている。このラック30dには電動モータ3
4のビニオン34aが噛み合うようになっている。ここ
で、電動モータ34゜ピニオン34a及びラック30d
がロッド移動機構を成す。
さらに、コントローラ36は本実施例ではマイクロコン
ピュータ及びモータ駆動回路を搭載して構成され、横加
速度センサ38の検出信号Gを入力して後述する第2図
の処理を行い、電動モータ34を駆動するモータ駆動信
号iを出力するようになっている。横加速度センサ38
は車体の所定位置に設置され、慣性力の方向に応じた正
負の横加速度信号Gを電圧信号の形で検出する。なお、
電動モータ34には図示しない回転角センサが取り付け
られ、このセンサ信号がコントローラ36に供給され、
モータ駆動処理に供される。
以上の構成において、コントロールシリンダ30、第3
の油圧配管32A、32B及び電動モータ34が内圧可
変手段を形成し、コントローラ36及び横加速度センサ
38が制御手段を形成している。
次に、本実施例の動作を説明する。
まず、コントローラ36で行われる第2図の処理を説明
する。コントローラ36は、同図ステップ■において横
加速度センサ38の検出信号Gを読み込み、ステップ■
に移行する。このステップ■では、ステップ■での読み
込み値ICIが基準値G0よりも大きいか否かを判断す
る。基準値G。
は横加速度が大きいか否かを判断する闇値である。
そこで、ステップ■の判断で「NO」の場合は横加速度
が小さい旋回状態であるとしてステップ■に移行し、コ
ントロールシリンダ30のピストン30bを中立位置に
制御する。この位置制御は図示しない電動モータ34の
回転角センサの検出信号と中立指令値とが一致するまで
モータ駆動信号iを供給することにより行う。一方、ス
テップ■の判断でrYES、の場合は横加速度が大きい
旋回状態であるとしてステップ■に移行し、コントロー
ルシリンダ30のピストン30bZ、圧縮側シリンダ室
U、Lの作動圧が高められる方向にモータ駆動信号iを
出力する。このときも、電動モータ34の回転角センサ
の検出信号によって位置決めを行う。次いでステップ■
の制御終了か否かの判断を行い、制御終了でない場合は
上述の処理を繰り返す。
続いて全体動作を説明する。
車両が良路を定速で直進しているものとすると、横加速
度センサ38の検出信号G=0であるから、前述した第
2図の処理を行うも、コントロールシリンダ30のピス
トンロッド30cは例えばシリンダ室R1及びR2の容
積が等しくなる所定の中立位置に保持される。このため
、一方の第1.第2の油圧配管26A、28A及び他方
の第1.第2の油圧配管26B、28Bの内圧が互いに
等しい。この走行状態では、車輪2L、2Rにバウンド
 リバウンドが生しないので、左右の油圧シリンダ2O
L、2ORのストローク変化も発生せず、配管26A、
26B、28A、28B内に作動油の流れが生じない。
従って、絞り弁22L、22R及び配管26A、26B
、28A、28Bの流路抵抗により減衰力も発生するこ
とも無く、所定のサスペンション特性が保持される。
この直進中に、路面凹凸によってバウンスが生じたとす
る。このとき、横加速度センサ38の検出信号Gは零を
保持するから、上述と同様にコントロールシリンダ30
は配管内の圧力制御に関与しない。そこで、仮に、凸部
通過によって車輪2L、2Rが共にバウンドし、油圧シ
リンダ2OL2ORのピストン20bが共に車体上方に
移動しようとすると、上側シリンダ室Uが共に同時に圧
縮されるとともに、下側シリンダ室りが共に同時に負圧
状態に移行する。これにより、上側シリンダ室U内の作
動油は互いに第1の油圧配管26A(26B)を通って
反対側シリンダの下側シリンダ室りに流れ込む。しかし
1.上側、下側シリンダ室U、Lの容積変化が両ロッド
形のために互いに等しいので、第1.第2の油圧配管2
6A、26B、28A、28B内の油量変化は生じない
。これは、凹部通過によって車輪2L、2Rが共にリバ
ウンドし、下側シリンダ室りが共に圧縮された場合も同
様である。
つまり、バウンド、リバウンド時共に第2の油圧配管2
8A、28B内の油量変化は生じないから、作動油が絞
り弁28A、28Bを通過することもなく、減衰力も殆
ど発生せず、ハネ反力も生じない。これにより、サスペ
ンション装置全体の減衰力はほぼショックアブソーバ8
A、8Aに依るもののみとなり、従来のようにバウンス
を伴う不整路走行に起因して絞り弁22L、22Hによ
る減衰力が生じることもなく、ソフトな減衰特性によっ
て路面からの振動入力が吸収され、乗心地の悪化が防止
される。
さらに、上述の直進状態から旋回状態に移行したとする
。この旋回が例えば右旋回であって、車両後ろ側からみ
て左輪2L側が沈み込み、右輪2R側が浮き上がる方向
のロール(第1図中の矢印A参照)が発生しようとした
とする。この旋回に際して、横加速度センサ38は慣性
力を検知して旋回方向に応じて正負の加速度信号Gをコ
ントローラ36に出力し、コントローラ36は第2図の
処理を行って、所定の旋回状態の場合にロール抑制回転
方向(いまの例では第1図中の時計方向)に電動モータ
34を回転させる。これにより、ピストンロッド30c
を第1図中の右端方向aに所定距離だけ移動させる。
このため、コントロールシリンダ30の電動モータ側の
シリンダ室R1が圧縮され、シリンダ室R1内部の作動
油が第3の油圧配管32’Aを介して第1の油圧配管2
6A側に流入するとともに、他方のシリンダ室R2が負
圧状態になる。そこで、第1の油圧配管26Aの内圧、
即ち左輪側油圧シリンダ2OLの上側シリンダ室U及び
右輪側油圧シリンダ2ORの下側シリンダ室りの作動圧
が上昇するとともに、油室24Lのシリンダ室りの圧力
も徐々に上昇する。一方、油室24Rのシリンダ室りか
ら作動油が第1.第2の油圧配管26B28B及び左輪
側油圧シリンダ20Lの下側シリンダ室り、右輪側油圧
シリンダ20Rの上側シリンダ室Rに徐々に供給される
。
つまり、各ショックアブソーバ8Aの減衰力のほか、絞
り弁22L、22Rを通過する作動油量に応じた絞り効
果によって、左輪側油圧シリンダ20Lの上側シリンダ
室Uでは車体の沈み込みに抗する減衰力が発生し、且つ
、右輪側油圧シリンダ2ORの下側シリンダ室りでは車
体の浮き上がりに抗する減衰力が発生する。これにより
、図中のA方向のロールに抵抗する回転モーメントが生
じて、ロールが事前に且つ積極的に抑制される。
この回転モーメントは旋回中の横加速度の変化に応して
調整され、旋回が終了すると、前述した直進走行に対応
した中立状態に自動復帰される。
左旋回の場合には、上述した動作が左右反対になるもの
の同一である。
そこで、本実施例の構成によれば、電動モータ34を駆
動するに際してモータ回転位置を調整することにより、
コントロールシリンダ30のピストン30bの位置が中
立位置より深く或いは浅く制御される。この深浅制御に
応じてスタビライザ16の内圧が変わり、同一の慣性力
に対するロール剛性が可変される。このようにコントロ
ールシリンダ30を使って旋回状態に応してロール剛性
が調整されるから、油圧式スタビライザであっても、例
えばロール剛性を高めて左右の荷重移動量を大きくする
など、その値を自在に変更できる。
このようにすれば、車両前後においてロール剛性の分担
比、即ち荷重移動量を自在に変えることができ、コーナ
リングフォースの和を車両前後で変えてステア特性を確
実に制御できるという利点が出る。
一方、旋回中の路面凹凸通過時やバウンス時において、
過渡的大振動が油圧シリンダ2OL、2ORに入力した
とする。これにより、油圧シリンダ2OL、20Rの上
側、下側シリンダ室ULはパルス状の圧力変動を生じる
が、この圧力変動は油室24L、24Rのスプリング2
4cの伸縮によって吸収されるとともに、その急激な油
量変化に応じて絞り弁22L、22Rで高い減衰力が発
生し、緩衝効果を得ることができる。
ところで、本実施例において、サスペンションの異常状
態発生など、何らかの都合でコントロールシリンダ30
による内圧制御を中止した場合でも、第1の油圧配管2
6A、26Bのクロス接続によってシリンダピストン2
0bの移動状況に応じたロール抑制効果を得ることがで
きる。
また、本実施例では内圧可変手段を、ラック・ピニオン
機構を介して電動モータ34がコントロールシリンダ3
0を制御するようにしているため、その構成が簡素化さ
れる。
なお、本願発明における第2の油圧配管に接続された流
体室は、必ずしも前述した構成に限定されることなく、
例えば第3図に示す如くアキュムレータ40L、40R
であってもよく、この第3図の構成によれば構成が簡単
で安価である。
また、本願発明における作動流体は、上述した如く作動
油を用いるものに限定されることなく、例えば、非圧縮
性の気体を作動流体として用いるものであってもよく、
その場合には左右輪のハネ上、バネ下問及びコントロー
ルシリンダに前記実施例と同様の構成の空気圧シリンダ
を用いればよい。
さらに、本願発明の内圧可変手段の一部を成すコントロ
ールシリンダの構成も必ずしも前述したものに限定され
ることなく、例えば、略中央付近に固定隔壁が設けられ
たシリンダチューブと、隔壁を液密的に貫通するロッド
と、このロッドの隔壁を挟んだ軸方向両側に摺動可能に
取り付けられ当該隔壁との間で一対の油室を形成する2
個のフリーピストンと、一端が各フリーピストンに係止
され且つ他端がロッドに固定のストッパに係止されたス
プリングとを備えたアクチュエータであってもよい。
さらにまた、左右輪に設ける流体圧シリンダの取付は方
は、前記実施例とは反対であって、シリンダチューブを
ロアアーム側に取り付け、ロッドを車体側に取り付けて
もよい。
さらにまた、本願発明における制御手段は、前述したよ
うに横加速度に応じて内圧可変手段を制御するのみなら
ず、例えば操舵角や操舵速度に応して内圧可変手段を制
御してもよいし、また車速に応して、例えば高速になる
ほどロール剛性を高くするなどの手法としてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本願各発明では、左右輪に設けた一
対の両ロッド・複動形の流体圧シリンダの上側、下側シ
リンダ室を相互に第1の管路でクロス接続し、この管路
夫々の途中に、絞り弁が介挿された第2の管路を介して
流体室を夫々連通させたスタビライザを設け、このスタ
ビライザの内圧を走行状態に応じて制御するようにした
ため、絞り弁の挿入位置がクロス接続の管路から外れて
いること、及び、流体圧シリンダのストローク変化に伴
う上側、下側シリンダ室の容積変化が同じであることか
ら、バウンス時であっても従来例とは異なり、第2の管
路を通過する作動流体量に変化は無く、したがって、絞
り弁で減衰力が発生されず、例えばバウンスを伴う不整
路を走行するような場合でも、スタビライザ装置による
減衰力は殆ど発生しないから、乗心地が悪化することも
ない。一方、ロール時には、クロス配管したスタビライ
ザによって流体圧によるロール剛性を発揮させるととも
に、そのロール剛性を積極的に制御できるから、ロール
抑制は元より、車両左右方向の荷重移動量を車両前後で
アクティブに制御することにより、とくに旋回中の車両
ステア特性が最適に制御される。さらに、路面からの過
渡的大振動入力に対しては、流体室及び絞り弁によって
確実な緩衝効果を得ることができる。
とくに、請求項(2)記載の発明にあっては、上述した
各効果のほか、両ロッド・複動形シリンダの採用によっ
て、内圧可変手段のアクチュエータ部分の構成が簡単化
され、且つ、左右同比率の圧力制御を行えるという利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の一実施例を示す概略構成図、第2図
は第1図中のコントローラでの処理概要を示すフローチ
ャート、第3図は流体室のその他の例を示す部分回路図
である。 図中の主要符号は、4・・・ナックル、6・・・車体、
12・・・ロアアーム、14・・・スタビライザ装置、
16・・・スタビライザ、2OL、2OR・・・油圧シ
リンダ、22L、22R・・・絞り弁、24L、24R
・・・油室、26A、26B・・・第1の油圧配管、2
8A。 28B・・・第2の油圧配管、30・・・コントロール
シリンダ、32A、32B・・・第3の油圧配管、34
・・・電動モータ、36・・・コントローラ、38・・
・横加速度センサ、40L、40R・・・アキュムレー
タ、である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両左右のサスペンションリンク及び車体間に個
    別に立設され且つ左右同士で対を成す両ロッド・複動形
    の流体圧シリンダと、この対を成す流体圧シリンダ間で
    一方の上側シリンダ室と他方の下側シリンダ室とを相互
    に接続する第1の管路と、この第1の管路夫々に第2の
    管路を介して連通され且つ作動流体を弾撥的に付勢する
    流体室と、前記第2の管路夫々に介挿された絞り弁とを
    有するスタビライザを設けるとともに、 このスタビライザの内圧を変更可能な内圧可変手段と、
    この内圧可変手段の作動を車両の走行状態に応じて制御
    する制御手段とを設けたことを特徴とする車両用スタビ
    ライザ装置。
  2. (2)前記内圧可変手段は、両ロッド・複動形の流体圧
    シリンダと、この流体圧シリンダの両シリンダ室を前記
    第1の管路の夫々に連通させる第3の管路と、前記流体
    圧シリンダのピストンロッドを前記制御手段の指令に基
    づき軸方向に移動可能なロッド移動機構とを備えたこと
    を特徴とする請求項(1)記載の車両用スタビライザ装
    置。
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