JP2001187527A - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents
車両の姿勢制御装置Info
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- JP2001187527A JP2001187527A JP37565599A JP37565599A JP2001187527A JP 2001187527 A JP2001187527 A JP 2001187527A JP 37565599 A JP37565599 A JP 37565599A JP 37565599 A JP37565599 A JP 37565599A JP 2001187527 A JP2001187527 A JP 2001187527A
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- cylinder
- chamber
- bellows
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一般道路の走行時のような高周波域での乗心地
を悪化させることなく、急操舵、急発進、急制動時のよ
うに低周波域での不快な車両挙動を抑制する。 【解決手段】アクチュエータ6は、ばね下部材及びばね
上部材の一方に連結している作動油を封入したシリンダ
20と、シリンダ内をピストン上室21a及びピストン
下室21bに区画するピストン22と、一端がピストン
に連結し、他端がばね下部材及びばね上部材の他方に連
結しているピストンロッド24を備える。ピストンロッ
ドの伸縮動作で、シリンダ内を摺動するピストンの相対
速度に応じて減衰力が発生する。シリンダ内に連通する
容積可変のリザーバ室26を設け、センサ情報に基づい
た容積制御部の制御によりリザーバ室内部容積を変化さ
せ、ピストンに上下方向の油圧が作用するようにシリン
ダ内の圧力を調整する。
を悪化させることなく、急操舵、急発進、急制動時のよ
うに低周波域での不快な車両挙動を抑制する。 【解決手段】アクチュエータ6は、ばね下部材及びばね
上部材の一方に連結している作動油を封入したシリンダ
20と、シリンダ内をピストン上室21a及びピストン
下室21bに区画するピストン22と、一端がピストン
に連結し、他端がばね下部材及びばね上部材の他方に連
結しているピストンロッド24を備える。ピストンロッ
ドの伸縮動作で、シリンダ内を摺動するピストンの相対
速度に応じて減衰力が発生する。シリンダ内に連通する
容積可変のリザーバ室26を設け、センサ情報に基づい
た容積制御部の制御によりリザーバ室内部容積を変化さ
せ、ピストンに上下方向の油圧が作用するようにシリン
ダ内の圧力を調整する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ばね下部材とば
ね上部材間に設けたアクチュエータを動作させて車両姿
勢を制御する車両の姿勢制御装置に関する。
ね上部材間に設けたアクチュエータを動作させて車両姿
勢を制御する車両の姿勢制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の姿勢制御装置として、車輪のばね
下部材とばね上部材間に設けたアクチュエータを動作し
てばね下部材及びばね上部材の間に相対変位を生じさ
せ、車両姿勢を制御する装置が知られている。この種の
技術として、例えば、特開平5−85131号公報(以
下、従来技術と称する)がある。
下部材とばね上部材間に設けたアクチュエータを動作し
てばね下部材及びばね上部材の間に相対変位を生じさ
せ、車両姿勢を制御する装置が知られている。この種の
技術として、例えば、特開平5−85131号公報(以
下、従来技術と称する)がある。
【0003】この従来技術は、コイルスプリングと同軸
にアクチュエータを備えたサスペンション装置であり、
アクチュエータは、ピストンロッドの中間部に連結した
ピストンをシリンダ内に配置し、そのピストンにより作
動油を充填したシリンダ内を第1油室及び第2油室に区
画した両ロッド複動シリンダである。そして、ピストン
ロッドの上端を車体に連結し、ピストンロッドの下端に
ラック&ピニオン機構を連結し、且つラック&ピニオン
機構を内蔵したハウジングを車軸側に連結した構造と
し、ラック&ピニオン機構の作動によりアクチュエータ
のピストンロッドを車軸側に対して上下させることで車
高制御を行う装置である。
にアクチュエータを備えたサスペンション装置であり、
アクチュエータは、ピストンロッドの中間部に連結した
ピストンをシリンダ内に配置し、そのピストンにより作
動油を充填したシリンダ内を第1油室及び第2油室に区
画した両ロッド複動シリンダである。そして、ピストン
ロッドの上端を車体に連結し、ピストンロッドの下端に
ラック&ピニオン機構を連結し、且つラック&ピニオン
機構を内蔵したハウジングを車軸側に連結した構造と
し、ラック&ピニオン機構の作動によりアクチュエータ
のピストンロッドを車軸側に対して上下させることで車
高制御を行う装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、コイルスプリングと並列(同軸)にアクチュエー
タを組み込んでいるので、路面からの振動入力に対して
感度が高くなり、特に高周波領域での乗心地が悪化する
という問題がある。また、ピストンロッドの下端にラッ
ク&ピニオン機構を連結した構造では大型の装置となっ
てしまい、車両レイアウトの自由度が大幅に制約されて
しまう。
術は、コイルスプリングと並列(同軸)にアクチュエー
タを組み込んでいるので、路面からの振動入力に対して
感度が高くなり、特に高周波領域での乗心地が悪化する
という問題がある。また、ピストンロッドの下端にラッ
ク&ピニオン機構を連結した構造では大型の装置となっ
てしまい、車両レイアウトの自由度が大幅に制約されて
しまう。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてされたものであ
り、一般道路の走行時のような高周波域での乗心地を悪
化させることなく、急操舵、急発進、急制動時のように
低周波域での不快な車両挙動を抑制することができ、さ
らには、耐久性の向上、小型軽量化及び低コスト化を図
った車両の姿勢制御装置を提供することを目的としてい
る。
り、一般道路の走行時のような高周波域での乗心地を悪
化させることなく、急操舵、急発進、急制動時のように
低周波域での不快な車両挙動を抑制することができ、さ
らには、耐久性の向上、小型軽量化及び低コスト化を図
った車両の姿勢制御装置を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、車両状態を検知するセンサ
情報に基づき、各車輪のばね下部材とばね上部材間に配
置したアクチュエータを動作させて車両姿勢を制御する
車両の姿勢制御装置において、アクチュエータは、前記
ばね下部材及び前記ばね上部材の一方に連結している作
動油を封入したシリンダと、このシリンダ内をピストン
上室及びピストン下室に区画するピストンと、一端が前
記ピストンに連結し、他端が前記ばね下部材及び前記ば
ね上部材の他方に連結しているピストンロッドとを備
え、前記ピストンロッドの伸縮動作で前記シリンダ内を
摺動する前記ピストンの相対速度に応じて減衰力が発生
する構成とするとともに、前記シリンダ内に連通する容
積可変の流体室を設け、前記センサ情報に基づいた容積
制御部の制御により前記流体室の内部容積を変化させ
て、前記ピストンに上下方向の油圧が作用するように前
記シリンダ内の圧力を調整するようにした。
に、請求項1記載の発明は、車両状態を検知するセンサ
情報に基づき、各車輪のばね下部材とばね上部材間に配
置したアクチュエータを動作させて車両姿勢を制御する
車両の姿勢制御装置において、アクチュエータは、前記
ばね下部材及び前記ばね上部材の一方に連結している作
動油を封入したシリンダと、このシリンダ内をピストン
上室及びピストン下室に区画するピストンと、一端が前
記ピストンに連結し、他端が前記ばね下部材及び前記ば
ね上部材の他方に連結しているピストンロッドとを備
え、前記ピストンロッドの伸縮動作で前記シリンダ内を
摺動する前記ピストンの相対速度に応じて減衰力が発生
する構成とするとともに、前記シリンダ内に連通する容
積可変の流体室を設け、前記センサ情報に基づいた容積
制御部の制御により前記流体室の内部容積を変化させ
て、前記ピストンに上下方向の油圧が作用するように前
記シリンダ内の圧力を調整するようにした。
【0007】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の車両の姿勢制御装置において、前記流体室を、前記
シリンダ内の前記ピストン下室と連通孔を介して連通し
ている副流体室により構成した。また、請求項3記載の
発明は、請求項1記載の車両の姿勢制御装置において、
前記シリンダの底部に、前記ピストンロッドの縮み工程
時に減衰力を発生させるベースバルブを前記ピストン下
室と連通するように設け、このベースバルブに連通する
リザーバ室を設けた構成とするとともに、前記流体室を
前記リザーバ室とした。
載の車両の姿勢制御装置において、前記流体室を、前記
シリンダ内の前記ピストン下室と連通孔を介して連通し
ている副流体室により構成した。また、請求項3記載の
発明は、請求項1記載の車両の姿勢制御装置において、
前記シリンダの底部に、前記ピストンロッドの縮み工程
時に減衰力を発生させるベースバルブを前記ピストン下
室と連通するように設け、このベースバルブに連通する
リザーバ室を設けた構成とするとともに、前記流体室を
前記リザーバ室とした。
【0008】また、請求項4記載の発明は、請求項1乃
至3の何れかに記載の車両の姿勢制御装置において、前
記シリンダを、ベースシェルと、このベースシェルの内
周との間に空間を設けて配置したインナチューブとから
なるツインチューブ式とし、前記空間に前記流体室を配
置した。また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の
車両の姿勢制御装置において、前記流体室を、筒形状の
弾性体からなる内側ベローズと、この内側ベローズの外
側に配置した筒形状の弾性体からなる外側ベローズとを
備えて液密を保持した部材の内部空間とし、前記内側及
び外側ベロースを軸方向に伸縮させて前記流体室の内部
容積を変化させるようにした。
至3の何れかに記載の車両の姿勢制御装置において、前
記シリンダを、ベースシェルと、このベースシェルの内
周との間に空間を設けて配置したインナチューブとから
なるツインチューブ式とし、前記空間に前記流体室を配
置した。また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の
車両の姿勢制御装置において、前記流体室を、筒形状の
弾性体からなる内側ベローズと、この内側ベローズの外
側に配置した筒形状の弾性体からなる外側ベローズとを
備えて液密を保持した部材の内部空間とし、前記内側及
び外側ベロースを軸方向に伸縮させて前記流体室の内部
容積を変化させるようにした。
【0009】また、請求項6記載の発明は、請求項5記
載の車両の姿勢制御装置において、前記容積制御部を、
回転駆動部と、この回転駆動部の回転力を前記シリンダ
の軸線に沿う直線運動に変換し、当該直線運動を、前記
流体室を構成する前記内側及び外側ベロースの軸方向に
伝達する送りねじ機構とを備えた構成とした。また、請
求項7記載の発明は、請求項6記載の車両の姿勢制御装
置において、前記送りねじ機構を、外周に雄ねじが形成
されている筒形状の部材であり、前記回転駆動部から回
転力が伝達されて前記インナチューブの外周を同軸に回
転する回転伝達部材と、この回転伝達部材の雄ねじに螺
合する雌ねじを備えており、前記回転伝達部材の正逆方
向の応じて前記流体室に近づく方向、或いは離間する方
向に直線運動を行うベローズ伸縮部材とを備える構成と
した。
載の車両の姿勢制御装置において、前記容積制御部を、
回転駆動部と、この回転駆動部の回転力を前記シリンダ
の軸線に沿う直線運動に変換し、当該直線運動を、前記
流体室を構成する前記内側及び外側ベロースの軸方向に
伝達する送りねじ機構とを備えた構成とした。また、請
求項7記載の発明は、請求項6記載の車両の姿勢制御装
置において、前記送りねじ機構を、外周に雄ねじが形成
されている筒形状の部材であり、前記回転駆動部から回
転力が伝達されて前記インナチューブの外周を同軸に回
転する回転伝達部材と、この回転伝達部材の雄ねじに螺
合する雌ねじを備えており、前記回転伝達部材の正逆方
向の応じて前記流体室に近づく方向、或いは離間する方
向に直線運動を行うベローズ伸縮部材とを備える構成と
した。
【0010】さらに、請求項8記載の発明は、請求項7
に記載の車両の姿勢制御装置において、外力が入力して
も前記回転伝達部材及び前記ベローズ伸縮部材が相対回
転しないように、前記雄ねじ及び雌ねじのリード角のta
ngent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定した。さら
にまた、請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の
車両の姿勢制御装置において、、前記回転駆動部を、回
転伝達部材に回転力を伝達する電動モータにより構成し
た。
に記載の車両の姿勢制御装置において、外力が入力して
も前記回転伝達部材及び前記ベローズ伸縮部材が相対回
転しないように、前記雄ねじ及び雌ねじのリード角のta
ngent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定した。さら
にまた、請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の
車両の姿勢制御装置において、、前記回転駆動部を、回
転伝達部材に回転力を伝達する電動モータにより構成し
た。
【0011】
【発明の効果】請求項1記載の発明によると、シリンダ
内を摺動するピストンの相対速度に応じて発生する通常
の受動的な減衰力の特性には影響を与えず、センサ情報
に基づいた容積制御部の制御により、各アクチュエータ
の流体室の内部容積を変化させてピストンロッドに押し
上げ力、或いは押し下げ力を作用し、車体の姿勢変化を
抑制するようにしているので、一般道路の走行時のよう
な高周波域での乗心地を悪化させることなく、急操舵、
急発進、急制動時のように低周波域での不快な車両挙動
をも抑制することができる。
内を摺動するピストンの相対速度に応じて発生する通常
の受動的な減衰力の特性には影響を与えず、センサ情報
に基づいた容積制御部の制御により、各アクチュエータ
の流体室の内部容積を変化させてピストンロッドに押し
上げ力、或いは押し下げ力を作用し、車体の姿勢変化を
抑制するようにしているので、一般道路の走行時のよう
な高周波域での乗心地を悪化させることなく、急操舵、
急発進、急制動時のように低周波域での不快な車両挙動
をも抑制することができる。
【0012】また、請求項2記載の発明によると、請求
項1記載の効果に加えて、流体室としての副流体室の容
積変化をすぐにピストン下室の圧力変化として反映し、
ピストンロッドの押し上げ力、或いは押し下げ力の立ち
上がりを早くすることができるので、応答性の高い姿勢
制御を行うことができる。また、請求項3記載の発明に
よると、請求項1記載の効果に加えて、流体室としてベ
ースバルブに連通するリザーバ室を利用したので、複雑
な装置構成を防止することができる。
項1記載の効果に加えて、流体室としての副流体室の容
積変化をすぐにピストン下室の圧力変化として反映し、
ピストンロッドの押し上げ力、或いは押し下げ力の立ち
上がりを早くすることができるので、応答性の高い姿勢
制御を行うことができる。また、請求項3記載の発明に
よると、請求項1記載の効果に加えて、流体室としてベ
ースバルブに連通するリザーバ室を利用したので、複雑
な装置構成を防止することができる。
【0013】また、請求項4記載の発明によると、請求
項1から3の何れかの効果を得ることができるととも
に、アクチュエータの小型化を図ることができ、車両レ
イアウトの自由度を大幅に向上させることができる。ま
た、請求項5記載の発明によると、請求項4記載の効果
に加えて、大きな内圧が加わって容易に劣化しにくく、
耐久性を向上させることができる。
項1から3の何れかの効果を得ることができるととも
に、アクチュエータの小型化を図ることができ、車両レ
イアウトの自由度を大幅に向上させることができる。ま
た、請求項5記載の発明によると、請求項4記載の効果
に加えて、大きな内圧が加わって容易に劣化しにくく、
耐久性を向上させることができる。
【0014】また、請求項6、7記載の発明によると、
シンプルな構造で流体室の容積変化を容易に行うことが
できる。特に、請求項7記載の発明は、インナチューブ
の外周、すなわち、ルインチューブ式のシリンダの内部
空間に送りねじ機構を配置したので、さらにアクチュエ
ータの小型化を図ることができる。また、請求項8記載
の発明によると、回転伝達部材の雄ねじと、ベローズ伸
縮部材の雌ねじは、互いのリード角のtangent 値をねじ
摩擦係数より小さな値に設定して螺合しており、回転伝
達部材及びベローズ伸縮部材の一方に上下方向の外力が
入力しても、雄ねじ及び雌ねじの間に発生する静止摩擦
力が回転伝達部材及びベローズ伸縮部材の相対回転を阻
止する。したがって、外力が入力しても流体室の容積は
変化せず、容積制御部からの制御によってのみ、流体室
の容積が変化し、ピストンロッドに押し上げ力、或いは
押し下げ力を作用するので、高効率で高精度のアクチュ
エータとすることができる。
シンプルな構造で流体室の容積変化を容易に行うことが
できる。特に、請求項7記載の発明は、インナチューブ
の外周、すなわち、ルインチューブ式のシリンダの内部
空間に送りねじ機構を配置したので、さらにアクチュエ
ータの小型化を図ることができる。また、請求項8記載
の発明によると、回転伝達部材の雄ねじと、ベローズ伸
縮部材の雌ねじは、互いのリード角のtangent 値をねじ
摩擦係数より小さな値に設定して螺合しており、回転伝
達部材及びベローズ伸縮部材の一方に上下方向の外力が
入力しても、雄ねじ及び雌ねじの間に発生する静止摩擦
力が回転伝達部材及びベローズ伸縮部材の相対回転を阻
止する。したがって、外力が入力しても流体室の容積は
変化せず、容積制御部からの制御によってのみ、流体室
の容積が変化し、ピストンロッドに押し上げ力、或いは
押し下げ力を作用するので、高効率で高精度のアクチュ
エータとすることができる。
【0015】さらに、請求項9記載の発明によると、電
動モータを使用することで、さらに簡便な装置を提供す
ることができる。
動モータを使用することで、さらに簡便な装置を提供す
ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両の姿勢制御装
置に係る実施形態を、図面を参照して説明する。図1は
車両の概略構成図を示すものであり、図中符号2FL〜2R
R は、前左車輪〜後右車輪を示し、符号4は、姿勢制御
装置を示している。
置に係る実施形態を、図面を参照して説明する。図1は
車両の概略構成図を示すものであり、図中符号2FL〜2R
R は、前左車輪〜後右車輪を示し、符号4は、姿勢制御
装置を示している。
【0017】姿勢制御装置4は、各車輪2FL〜2RR のば
ね下部材5とばね上部材7との間に設置したアクチュエ
ータ6と、操舵角センサ8、車高センサ10、横加速度
センサ12、上下加速度センサ13及び前後加速度セン
サ14から検出した信号に基づいて車両状態を検知し、
姿勢制御情報を出力するコントローラ16と、このコン
トローラ16から入力した姿勢制御情報に基づいて各ア
クチュエータ6に動作信号を出力する駆動回路18とを
備えている。
ね下部材5とばね上部材7との間に設置したアクチュエ
ータ6と、操舵角センサ8、車高センサ10、横加速度
センサ12、上下加速度センサ13及び前後加速度セン
サ14から検出した信号に基づいて車両状態を検知し、
姿勢制御情報を出力するコントローラ16と、このコン
トローラ16から入力した姿勢制御情報に基づいて各ア
クチュエータ6に動作信号を出力する駆動回路18とを
備えている。
【0018】図2は、第1実施形態のアクチュエータ6
であり、内部に作動油を封入して下端がばね下部材5に
連結しているツインチューブ式(複筒式)のシリンダ2
0と、このシリンダ20内をピストン上室21aとピス
トン下室21bに区画しているピストン22と、下端が
ピストン22に連結し、上端がばね上部材7に連結して
いるピストンロッド24と、内部に気体が封入されてお
り、後述するベースバルブ30を介してピストン下室2
1bと連通している容積可変のリザーバ室26と、リザ
ーバ26の容積を変化させる制御を行う容積制御部28
とを備えている。
であり、内部に作動油を封入して下端がばね下部材5に
連結しているツインチューブ式(複筒式)のシリンダ2
0と、このシリンダ20内をピストン上室21aとピス
トン下室21bに区画しているピストン22と、下端が
ピストン22に連結し、上端がばね上部材7に連結して
いるピストンロッド24と、内部に気体が封入されてお
り、後述するベースバルブ30を介してピストン下室2
1bと連通している容積可変のリザーバ室26と、リザ
ーバ26の容積を変化させる制御を行う容積制御部28
とを備えている。
【0019】また、図示しないが、ピストン22にはピ
ストンロッド24の伸び工程時に減衰力を発生させるピ
ストンバルブが内蔵されているとともに、インナチュー
ブ20bの底には、ピストンロッド24の縮み工程時に
減衰力を発生させるベースバルブ30が配設されてい
る。ツインチューブ式のシリンダ20は、ベースシェル
20aと、このベースシェル20aの内周との間に空間
を設けて配置したインナチューブ20bとで構成されて
いる。ベースシェル20aとインナチューブ20bとの
間の空間には、インナチューブ20bの外周を囲む円筒
形状の弾性体からなる内側ベローズ26aと、内側ベロ
ーズ26aより径が大きい円筒形状の弾性体からなる内
側ベローズ26aの外周に配置されている外側ベローズ
26bと、これら内側及び外側ベローズ26a、26b
の下端部に接続し、これら内部空間とベースバルブ30
とを液密を保持して連通しているバルブ連通部材26c
と、内側及び外側ベローズ26a、26bの上端部に液
密を保持して接続している容積制御部28のベローズ伸
縮部材32とが配設されており、内側及び外側ベローズ
26a、26bの内部空間が前述したリザーバ室26と
なっている。
ストンロッド24の伸び工程時に減衰力を発生させるピ
ストンバルブが内蔵されているとともに、インナチュー
ブ20bの底には、ピストンロッド24の縮み工程時に
減衰力を発生させるベースバルブ30が配設されてい
る。ツインチューブ式のシリンダ20は、ベースシェル
20aと、このベースシェル20aの内周との間に空間
を設けて配置したインナチューブ20bとで構成されて
いる。ベースシェル20aとインナチューブ20bとの
間の空間には、インナチューブ20bの外周を囲む円筒
形状の弾性体からなる内側ベローズ26aと、内側ベロ
ーズ26aより径が大きい円筒形状の弾性体からなる内
側ベローズ26aの外周に配置されている外側ベローズ
26bと、これら内側及び外側ベローズ26a、26b
の下端部に接続し、これら内部空間とベースバルブ30
とを液密を保持して連通しているバルブ連通部材26c
と、内側及び外側ベローズ26a、26bの上端部に液
密を保持して接続している容積制御部28のベローズ伸
縮部材32とが配設されており、内側及び外側ベローズ
26a、26bの内部空間が前述したリザーバ室26と
なっている。
【0020】容積制御部28は、ベースシェル20aと
インナチューブ20bとの間の空間に配置したベローズ
伸縮部材32と、このベローズ伸縮部材32とねじ機構
を介して連結している回転伝達部材34と、この回転伝
達部材とギヤ機構を介して連結している電動モータ36
とを備えている。ベローズ伸縮部材32は、下端部32
aに前記内側及び外側ベローズ26a、26bの上端部
を接続した円筒形状の部材であり、上端部に、内周に雌
ねじ32cを形成した環状部材32bを固定している。
ここで、図3に示すように、ベースシェル20aの内面
から突出してシリンダ20の軸線に沿う突条20cが環
状部32bの外周に形成した溝条32d内に係合してお
り、ベローズ伸縮部材32は、回転が拘束されて上下方
向の移動のみが許容されている。
インナチューブ20bとの間の空間に配置したベローズ
伸縮部材32と、このベローズ伸縮部材32とねじ機構
を介して連結している回転伝達部材34と、この回転伝
達部材とギヤ機構を介して連結している電動モータ36
とを備えている。ベローズ伸縮部材32は、下端部32
aに前記内側及び外側ベローズ26a、26bの上端部
を接続した円筒形状の部材であり、上端部に、内周に雌
ねじ32cを形成した環状部材32bを固定している。
ここで、図3に示すように、ベースシェル20aの内面
から突出してシリンダ20の軸線に沿う突条20cが環
状部32bの外周に形成した溝条32d内に係合してお
り、ベローズ伸縮部材32は、回転が拘束されて上下方
向の移動のみが許容されている。
【0021】回転伝達部材34は、インナチューブ20
bの上部外周をこのインナチューブの軸線と同軸で回転
するようにベアリング38、40に支持されている略円
筒形状の部材であり、下側の外周に形成した雄ねじ34
aを、前述したベローズ伸縮部材32の雌ねじ32cに
螺合させている。また、この回転伝達部材34の上部に
は、環状のギヤ34bが固定されている。なお、回転伝
達部材34の雄ねじ34a及びベローズ伸縮部材32の
雌ねじ32cが、本発明の送りねじ機構に相当する。
bの上部外周をこのインナチューブの軸線と同軸で回転
するようにベアリング38、40に支持されている略円
筒形状の部材であり、下側の外周に形成した雄ねじ34
aを、前述したベローズ伸縮部材32の雌ねじ32cに
螺合させている。また、この回転伝達部材34の上部に
は、環状のギヤ34bが固定されている。なお、回転伝
達部材34の雄ねじ34a及びベローズ伸縮部材32の
雌ねじ32cが、本発明の送りねじ機構に相当する。
【0022】ここで、回転伝達部材34の雄ねじ34a
と、ベローズ伸縮部材32の雌ねじ32cは、互いのリ
ード角のtangent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定
して螺合しており、回転伝達部材34及びベローズ伸縮
部材32の一方に上下方向の外力が入力しても、雄ねじ
34a及び雌ねじ32cの間に発生する静止摩擦力が回
転伝達部材34及びベローズ伸縮部材32の相対回転を
阻止するようになっている。
と、ベローズ伸縮部材32の雌ねじ32cは、互いのリ
ード角のtangent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定
して螺合しており、回転伝達部材34及びベローズ伸縮
部材32の一方に上下方向の外力が入力しても、雄ねじ
34a及び雌ねじ32cの間に発生する静止摩擦力が回
転伝達部材34及びベローズ伸縮部材32の相対回転を
阻止するようになっている。
【0023】電動モータ36は、ベースシェル20aに
固定したモータ支持部材38にシリンダ20と一体とな
るように支持されており、この電動モータ36の出力軸
36aに同軸に固着したモータギヤ36bが、前記回転
伝達部材34のギヤ34bに噛み合っている。また、前
記コントローラ16は、図示しないが入力検出装置、演
算処理装置、演算処理装置で実行される制御プログラム
及び演算結果を格納する記憶回路、出力回路等を含むマ
イクロコンピュータを含んで構成されており、演算処理
装置では、操舵角センサ8、車高センサ10、横加速度
センサ12、上下加速度センサ13及び前後加速度セン
サ14で検出した信号に基づいて車両姿勢を安定させる
ための制御値を得て、その制御値に相当する制御信号を
駆動回路18に出力する。そして、駆動回路18は、各
車輪2FL〜2RR のアクチュエータ6を構成する電動モー
タ36に対して制御電流を出力する。
固定したモータ支持部材38にシリンダ20と一体とな
るように支持されており、この電動モータ36の出力軸
36aに同軸に固着したモータギヤ36bが、前記回転
伝達部材34のギヤ34bに噛み合っている。また、前
記コントローラ16は、図示しないが入力検出装置、演
算処理装置、演算処理装置で実行される制御プログラム
及び演算結果を格納する記憶回路、出力回路等を含むマ
イクロコンピュータを含んで構成されており、演算処理
装置では、操舵角センサ8、車高センサ10、横加速度
センサ12、上下加速度センサ13及び前後加速度セン
サ14で検出した信号に基づいて車両姿勢を安定させる
ための制御値を得て、その制御値に相当する制御信号を
駆動回路18に出力する。そして、駆動回路18は、各
車輪2FL〜2RR のアクチュエータ6を構成する電動モー
タ36に対して制御電流を出力する。
【0024】そして、上記構成のアクチュエータ6は、
電動モータ36の正転駆動によりモータギヤ34bが正
転方向に回転すると、このモータギヤ34bの正転方向
の回転をギヤ34bを介して回転伝達部材34に伝達す
る。回転伝達部材34が正転すると、この回転伝達部材
34の雄ねじ34a及び環状部32bの雌ねじ32c
(送りねじ機構)が螺合しているベローズ伸縮部材32
を回転させようとするが、回転が拘束されているため、
送りねじ機構により回転が並進方向の運動に変換されて
ベローズ伸縮部材32が下方に移動していく。
電動モータ36の正転駆動によりモータギヤ34bが正
転方向に回転すると、このモータギヤ34bの正転方向
の回転をギヤ34bを介して回転伝達部材34に伝達す
る。回転伝達部材34が正転すると、この回転伝達部材
34の雄ねじ34a及び環状部32bの雌ねじ32c
(送りねじ機構)が螺合しているベローズ伸縮部材32
を回転させようとするが、回転が拘束されているため、
送りねじ機構により回転が並進方向の運動に変換されて
ベローズ伸縮部材32が下方に移動していく。
【0025】また、電動モータ36の逆転駆動によりモ
ータギヤ34bが逆転方向に回転すると、このモータギ
ヤ34bの逆転方向の回転がギヤ34bを介して回転伝
達部材34に伝達される。回転伝達部材34が逆転する
と、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと環状部32
bの雌ねじ32cを介してベローズ伸縮部材32を上方
に移動させる。
ータギヤ34bが逆転方向に回転すると、このモータギ
ヤ34bの逆転方向の回転がギヤ34bを介して回転伝
達部材34に伝達される。回転伝達部材34が逆転する
と、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと環状部32
bの雌ねじ32cを介してベローズ伸縮部材32を上方
に移動させる。
【0026】次に、本実施形態のアクチュエータ6の通
常の減衰力発生メカニズムは、ピストンロッド24が上
方に伸びているものとすると(伸び工程)、ピストン上
室21aは加圧され、作動油は、ピストンバルブで減衰
力を発生しつつピストン下室21bに流れる。この時、
ピストンロッド24の退出に相当する作動油がピストン
下室21bで不足するが、この不足分はリザーバ室26
の作動油がベースバルブ30を押し開き、ほとんど抵抗
なく流れることによって補充される。ピストンロッド2
4が縮みつつあるときは(縮み工程)、ピストン下室2
1bの作動油はほとんど抵抗なくピストン上室21aに
流れ込むが、同時にピストンロッド24の進入によって
ピストン下室21bが加圧される。加圧された作動油
は、ベースバルブ30を押し開き、減衰力を発生しつつ
リザーバ室26に流れ込む。
常の減衰力発生メカニズムは、ピストンロッド24が上
方に伸びているものとすると(伸び工程)、ピストン上
室21aは加圧され、作動油は、ピストンバルブで減衰
力を発生しつつピストン下室21bに流れる。この時、
ピストンロッド24の退出に相当する作動油がピストン
下室21bで不足するが、この不足分はリザーバ室26
の作動油がベースバルブ30を押し開き、ほとんど抵抗
なく流れることによって補充される。ピストンロッド2
4が縮みつつあるときは(縮み工程)、ピストン下室2
1bの作動油はほとんど抵抗なくピストン上室21aに
流れ込むが、同時にピストンロッド24の進入によって
ピストン下室21bが加圧される。加圧された作動油
は、ベースバルブ30を押し開き、減衰力を発生しつつ
リザーバ室26に流れ込む。
【0027】そして、本実施形態では、上述した通常の
減衰力(ピストン22のピストンバルブ及びベースバル
ブ30で発生する減衰力)に加え、リザーバ室26の容
積を変化させてシリンダ内圧を調整することでピストン
22に対して作用力が発生する。すなわち、図4は、本
実施形態のアクチュエータ6の力学モデルを示すもので
ある。
減衰力(ピストン22のピストンバルブ及びベースバル
ブ30で発生する減衰力)に加え、リザーバ室26の容
積を変化させてシリンダ内圧を調整することでピストン
22に対して作用力が発生する。すなわち、図4は、本
実施形態のアクチュエータ6の力学モデルを示すもので
ある。
【0028】ピストン22の速度が0(ゼロ)のときの
基底圧力をP0とし、ピストン下室21bの受圧面積を
S1とし、ピストン上室21aの受圧面積をS2とす
る。また、ピストン22がある速度で移動すると、ピス
トン22のピストンバルブ及びベースバルブ30の減衰
作用によってピストン上室21aに圧力P2が生じ、ピ
ストン下室21bに圧力P1が生じ、そのときにピスト
ン22に作用する力Pは、 F=S1*(P0+P1)−S2*(P0−P2) ……(1) となる。
基底圧力をP0とし、ピストン下室21bの受圧面積を
S1とし、ピストン上室21aの受圧面積をS2とす
る。また、ピストン22がある速度で移動すると、ピス
トン22のピストンバルブ及びベースバルブ30の減衰
作用によってピストン上室21aに圧力P2が生じ、ピ
ストン下室21bに圧力P1が生じ、そのときにピスト
ン22に作用する力Pは、 F=S1*(P0+P1)−S2*(P0−P2) ……(1) となる。
【0029】上記(1)式を、通常の減衰力と、ピスト
ン22に対する作用力とに分けて書き換えると、 F=S1*P1−S2*P2+(S1−S2)*P0 ……(2) となる。つまり、(2)式の第1項及び第2項が通常の
減衰力の項であり、(2)式の第3項が、基底圧力P0
とピストン22の上面と下面との受圧面積差によってピ
ストン22に生じる作用力の項である。
ン22に対する作用力とに分けて書き換えると、 F=S1*P1−S2*P2+(S1−S2)*P0 ……(2) となる。つまり、(2)式の第1項及び第2項が通常の
減衰力の項であり、(2)式の第3項が、基底圧力P0
とピストン22の上面と下面との受圧面積差によってピ
ストン22に生じる作用力の項である。
【0030】(2)式から明らかなように、通常の減衰
力とは分離して、基底圧力P0をコントロールすること
でピストン22への作用力を調整することができる。具
体的な車両の状態を説明して本実施形態の作用を説明す
ると、例えば車両がコーナを旋回する際には、外輪側の
車体が沈み込もうとする姿勢変化に対して外輪側のアク
チュエータ6が通常の減衰力を発生してその姿勢変化を
抑制し、内輪側の車体が浮き上がろうとする姿勢変化に
対して内輪側のアクチュエータ6が通常の減衰力を発生
してその姿勢変化を抑制する。
力とは分離して、基底圧力P0をコントロールすること
でピストン22への作用力を調整することができる。具
体的な車両の状態を説明して本実施形態の作用を説明す
ると、例えば車両がコーナを旋回する際には、外輪側の
車体が沈み込もうとする姿勢変化に対して外輪側のアク
チュエータ6が通常の減衰力を発生してその姿勢変化を
抑制し、内輪側の車体が浮き上がろうとする姿勢変化に
対して内輪側のアクチュエータ6が通常の減衰力を発生
してその姿勢変化を抑制する。
【0031】それに加えて、車体をロールさせようとす
る慣性力をセンサが検出すると、コントローラ16は、
検出値に基づいて外輪側のアクチュエータ6の電動モー
タ36が正転駆動し、且つ、内輪側のアクチュエータ6
の電動モータ36が逆転駆動するような制御信号を駆動
回路18に出力する。電動モータ36が正転駆動する外
輪側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が正転
し、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと雌ねじ32
cが螺合しているベローズ伸縮部材32が下方に移動し
ていく。ベローズ伸縮部材32が下方に移動するとリザ
ーバ室26の容積が縮小して基底圧力P0が上昇する。
そして、リザーバ室26の作動油がベースバルブ30を
介してピストン下室21bに流れ込み、ピストン下室2
1bの圧力が上昇することによってピストン22に押し
上げ力が発生する。そして、この押し上げ力はピストン
ロッド24に作用するので、外輪側の車体が沈み込もう
とするときの反力となって姿勢変化を抑制する。
る慣性力をセンサが検出すると、コントローラ16は、
検出値に基づいて外輪側のアクチュエータ6の電動モー
タ36が正転駆動し、且つ、内輪側のアクチュエータ6
の電動モータ36が逆転駆動するような制御信号を駆動
回路18に出力する。電動モータ36が正転駆動する外
輪側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が正転
し、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと雌ねじ32
cが螺合しているベローズ伸縮部材32が下方に移動し
ていく。ベローズ伸縮部材32が下方に移動するとリザ
ーバ室26の容積が縮小して基底圧力P0が上昇する。
そして、リザーバ室26の作動油がベースバルブ30を
介してピストン下室21bに流れ込み、ピストン下室2
1bの圧力が上昇することによってピストン22に押し
上げ力が発生する。そして、この押し上げ力はピストン
ロッド24に作用するので、外輪側の車体が沈み込もう
とするときの反力となって姿勢変化を抑制する。
【0032】また、電動モータ36が逆転駆動する外輪
側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が逆転して
ベローズ伸縮部材32が上方に移動していく。ベローズ
伸縮部材32が上方に移動すると、リザーバ室26の容
積が増大して基底圧力P0が下る。そして、ピストン下
室21bの作動油がベースバルブ30を介してリザーバ
室26に流れ込み、ピストン下室21bの圧力が減少す
ることによってピストン22に押し上げ力が発生する。
その押し下げ力は、ピストンロッド24に作用するの
で、外輪側の車体が浮き上がろうとするときの反力とな
って姿勢変化を抑制する。このように、コーナ旋回時に
は、コントローラ16が各アクチュエータ6を制御し、
リザーバ室26の容積変化によりピストンロッド24に
押し上げ力、或いは押し下げ力を作用して車体に対する
慣性力を打ち消してロールを防止する車両の姿勢制御を
行う。
側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が逆転して
ベローズ伸縮部材32が上方に移動していく。ベローズ
伸縮部材32が上方に移動すると、リザーバ室26の容
積が増大して基底圧力P0が下る。そして、ピストン下
室21bの作動油がベースバルブ30を介してリザーバ
室26に流れ込み、ピストン下室21bの圧力が減少す
ることによってピストン22に押し上げ力が発生する。
その押し下げ力は、ピストンロッド24に作用するの
で、外輪側の車体が浮き上がろうとするときの反力とな
って姿勢変化を抑制する。このように、コーナ旋回時に
は、コントローラ16が各アクチュエータ6を制御し、
リザーバ室26の容積変化によりピストンロッド24に
押し上げ力、或いは押し下げ力を作用して車体に対する
慣性力を打ち消してロールを防止する車両の姿勢制御を
行う。
【0033】また、車両の制動時には、車体をピッチン
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ16は、検出値に基づいてフロント側のアクチュ
エータ6の電動モータ36を正転駆動し、且つ、リヤ側
の車輪のアクチュエータ6の電動モータ36を逆転駆動
する。これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ
6は、ベローズ伸縮部材32が下方に移動してリザーバ
室26の容積が縮小し、基底圧力P0の上昇によりピス
トンロッド24に押し上げ力を発生するので、フロント
側の車体が沈み込もうとするときの反力となって姿勢変
化を抑制する。また、リヤ側の車輪のアクチュエータ6
は、ベローズ伸縮部材32が上方に移動してリザーバ室
26の容積が増大し、基底圧力P0が低くなるによりピ
ストンロッド24に押し下げ力を発生するので、リヤ側
の車体が浮き上がろうとするときの反力となって姿勢変
化を抑制する。これにより、車体に対する慣性力を打ち
消してノーズダイブを抑制する車両の姿勢制御を行う。
また、発進時には、慣性力が逆側に作用するので前述し
た制御と逆の制御を行う。
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ16は、検出値に基づいてフロント側のアクチュ
エータ6の電動モータ36を正転駆動し、且つ、リヤ側
の車輪のアクチュエータ6の電動モータ36を逆転駆動
する。これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ
6は、ベローズ伸縮部材32が下方に移動してリザーバ
室26の容積が縮小し、基底圧力P0の上昇によりピス
トンロッド24に押し上げ力を発生するので、フロント
側の車体が沈み込もうとするときの反力となって姿勢変
化を抑制する。また、リヤ側の車輪のアクチュエータ6
は、ベローズ伸縮部材32が上方に移動してリザーバ室
26の容積が増大し、基底圧力P0が低くなるによりピ
ストンロッド24に押し下げ力を発生するので、リヤ側
の車体が浮き上がろうとするときの反力となって姿勢変
化を抑制する。これにより、車体に対する慣性力を打ち
消してノーズダイブを抑制する車両の姿勢制御を行う。
また、発進時には、慣性力が逆側に作用するので前述し
た制御と逆の制御を行う。
【0034】また、悪路などを車両が走行するときに
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ16は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ6の電動モータ36が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路18に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ6は、ベローズ伸縮部
材32を上方に移動してリザーバ室26の容積を増大し
たり、ベローズ伸縮部材32を下方に移動してリザーバ
室26の容積を減少したりしてピストンロッド24に押
し上げ力、或いは押し下げ力を発生して車体が上下方向
にバウンスするのを抑制する車両の姿勢制御を行う。
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ16は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ6の電動モータ36が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路18に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ6は、ベローズ伸縮部
材32を上方に移動してリザーバ室26の容積を増大し
たり、ベローズ伸縮部材32を下方に移動してリザーバ
室26の容積を減少したりしてピストンロッド24に押
し上げ力、或いは押し下げ力を発生して車体が上下方向
にバウンスするのを抑制する車両の姿勢制御を行う。
【0035】したがって、本実施形態の姿勢制御装置4
は、以下の作用効果を得ることができる。先ず、第1と
して、本実施形態の姿勢制御装置4は、各車輪2FL〜2R
R のアクチュエータ6が発生する通常の受動的な減衰力
の特性(ピストンバルブ及びベースバルブ30により発
生する減衰特性)には影響を与えず、各アクチュエータ
6のリザーバ室26の容積変化によりピストンロッド2
4に押し上げ力、或いは押し下げ力を作用して車体の姿
勢変化を抑制するようにしているので、一般道路の走行
時のような高周波域での乗心地を悪化させることなく、
急操舵、急発進、急制動時のように低周波域での不快な
車両挙動をも抑制することができる。
は、以下の作用効果を得ることができる。先ず、第1と
して、本実施形態の姿勢制御装置4は、各車輪2FL〜2R
R のアクチュエータ6が発生する通常の受動的な減衰力
の特性(ピストンバルブ及びベースバルブ30により発
生する減衰特性)には影響を与えず、各アクチュエータ
6のリザーバ室26の容積変化によりピストンロッド2
4に押し上げ力、或いは押し下げ力を作用して車体の姿
勢変化を抑制するようにしているので、一般道路の走行
時のような高周波域での乗心地を悪化させることなく、
急操舵、急発進、急制動時のように低周波域での不快な
車両挙動をも抑制することができる。
【0036】第2として、リザーバ室26の容積変化
を、回転伝達部材34とベローズ伸縮部材32との間に
設けた送りねじ機構(雄ねじ34aと雌ねじ32c)の
作動により行っているので、シンプルな構造でリザーバ
室26の容積変化を容易に行うことができる。第3とし
て、送りねじ機構は、ツインチューブ式としたシリンダ
20のベースシェル20aとインナチューブ20bとの
間に配置されており、送りねじ機構の回転伝達部材34
を電動モータ36で回転させるようにしているので、ア
クチュエータ6の小型化を図ることができる。したがっ
て、車両レイアウトの自由度が大幅に向上する姿勢制御
装置4を提供することができる。
を、回転伝達部材34とベローズ伸縮部材32との間に
設けた送りねじ機構(雄ねじ34aと雌ねじ32c)の
作動により行っているので、シンプルな構造でリザーバ
室26の容積変化を容易に行うことができる。第3とし
て、送りねじ機構は、ツインチューブ式としたシリンダ
20のベースシェル20aとインナチューブ20bとの
間に配置されており、送りねじ機構の回転伝達部材34
を電動モータ36で回転させるようにしているので、ア
クチュエータ6の小型化を図ることができる。したがっ
て、車両レイアウトの自由度が大幅に向上する姿勢制御
装置4を提供することができる。
【0037】第4として、リザーバ室26の構成部材と
して弾性体からなる内側ベローズ26a及び外側ベロー
ズ26bを使用しているので、大きな内圧が加わって容
易に劣化しにくく、耐久性を向上させることができる。
第5として、回転伝達部材34の雄ねじ34aと、ベロ
ーズ伸縮部材32の雌ねじ32cは、互いのリード角の
tangent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定して螺合
しており、回転伝達部材34及びベローズ伸縮部材32
の一方に上下方向の外力が入力しても、雄ねじ34a及
び雌ねじ32cの間に発生する静止摩擦力が回転伝達部
材34及びベローズ伸縮部材32の相対回転を阻止す
る。したがって、外力が入力してもリザーバ室26の容
積は変化せず、コントローラ16からの制御によってリ
ザーバ室26の容積が変化し、ピストンロッド24に押
し上げ力、或いは押し下げ力を作用するので、高効率で
高精度のアクチュエータ6となる。
して弾性体からなる内側ベローズ26a及び外側ベロー
ズ26bを使用しているので、大きな内圧が加わって容
易に劣化しにくく、耐久性を向上させることができる。
第5として、回転伝達部材34の雄ねじ34aと、ベロ
ーズ伸縮部材32の雌ねじ32cは、互いのリード角の
tangent 値をねじ摩擦係数より小さな値に設定して螺合
しており、回転伝達部材34及びベローズ伸縮部材32
の一方に上下方向の外力が入力しても、雄ねじ34a及
び雌ねじ32cの間に発生する静止摩擦力が回転伝達部
材34及びベローズ伸縮部材32の相対回転を阻止す
る。したがって、外力が入力してもリザーバ室26の容
積は変化せず、コントローラ16からの制御によってリ
ザーバ室26の容積が変化し、ピストンロッド24に押
し上げ力、或いは押し下げ力を作用するので、高効率で
高精度のアクチュエータ6となる。
【0038】次に、図5は、姿勢制御装置4を構成して
いるアクチュエータ6の第2実施形態を示すものであ
る。なお、図1から図4で示した第1実施形態と同一構
成部材については、同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施形態では、ツインチューブ式のシリンダ20
を構成しているベースシェル20aとインナチューブ2
0bとの間の空間に、リザーブ室50と副流体室52を
設けている。
いるアクチュエータ6の第2実施形態を示すものであ
る。なお、図1から図4で示した第1実施形態と同一構
成部材については、同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施形態では、ツインチューブ式のシリンダ20
を構成しているベースシェル20aとインナチューブ2
0bとの間の空間に、リザーブ室50と副流体室52を
設けている。
【0039】リザーブ室50は容積一定の液室であり、
ベースシェル20aとインナチューブ20bとの間の下
部空間に隔壁部材54を配置することにより設けられて
おり、内部に気体が封入され、ベースバルブ30を介し
てピストン下室21bと連通している。また、副流体室
52は容積可変の液室であり、インナチューブ20bの
外周を囲む円筒形状の弾性体からなる内側ベローズ52
aと、内側ベローズ52aより径が大きい円筒形状の弾
性体からなる内側ベローズ52aの外周に配置されてい
る外側ベローズ52bと、これら内側及び外側ベローズ
52a、52bの下端部に接続する前述した隔壁部材5
4と、内側及び外側ベローズ52a、52bの上端部に
液密を保持して接続している容積制御部28のベローズ
伸縮部材28aとで囲まれた空間である。そして、この
副流体室52は、インナーチュブ20b及び内側ベロー
ズ52aに形成した貫通穴56を介して、ピストン下室
21bと連通している。
ベースシェル20aとインナチューブ20bとの間の下
部空間に隔壁部材54を配置することにより設けられて
おり、内部に気体が封入され、ベースバルブ30を介し
てピストン下室21bと連通している。また、副流体室
52は容積可変の液室であり、インナチューブ20bの
外周を囲む円筒形状の弾性体からなる内側ベローズ52
aと、内側ベローズ52aより径が大きい円筒形状の弾
性体からなる内側ベローズ52aの外周に配置されてい
る外側ベローズ52bと、これら内側及び外側ベローズ
52a、52bの下端部に接続する前述した隔壁部材5
4と、内側及び外側ベローズ52a、52bの上端部に
液密を保持して接続している容積制御部28のベローズ
伸縮部材28aとで囲まれた空間である。そして、この
副流体室52は、インナーチュブ20b及び内側ベロー
ズ52aに形成した貫通穴56を介して、ピストン下室
21bと連通している。
【0040】本実施形態によると、例えば車両がコーナ
を旋回する際には、外輪側の車体が沈み込もうとする姿
勢変化に対して外輪側のアクチュエータ6が通常の減衰
力(ピストンバルブ及びベースバルブ30により発生す
る減衰力)を発生してその姿勢変化を抑制し、内輪側の
車体が浮き上がろうとする姿勢変化に対して内輪側のア
クチュエータ6が通常の減衰力を発生してその姿勢変化
を抑制する。
を旋回する際には、外輪側の車体が沈み込もうとする姿
勢変化に対して外輪側のアクチュエータ6が通常の減衰
力(ピストンバルブ及びベースバルブ30により発生す
る減衰力)を発生してその姿勢変化を抑制し、内輪側の
車体が浮き上がろうとする姿勢変化に対して内輪側のア
クチュエータ6が通常の減衰力を発生してその姿勢変化
を抑制する。
【0041】それに加えて、車体をロールさせようとす
る慣性力をセンサが検出すると、コントローラ16は、
検出値に基づいて外輪側のアクチュエータ6の電動モー
タ36が正転駆動し、且つ、内輪側のアクチュエータ6
の電動モータ36が逆転駆動するような制御信号を駆動
回路18に出力する。電動モータ36が正転駆動する外
輪側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が正転
し、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと雌ねじ32
cが螺合しているベローズ伸縮部材32が下方に移動し
ていく。ベローズ伸縮部材32が下方に移動すると副流
体室52の容積が縮小し、その副流体室52内の作動油
がピストン下室21bに流れ込み、ピストン下室21b
の圧力が上昇することによってピストン22に押し上げ
力が発生する。そして、この押し上げ力はピストンロッ
ド24に作用するので、外輪側の車体が沈み込もうとす
るときの反力となって姿勢変化を抑制する。
る慣性力をセンサが検出すると、コントローラ16は、
検出値に基づいて外輪側のアクチュエータ6の電動モー
タ36が正転駆動し、且つ、内輪側のアクチュエータ6
の電動モータ36が逆転駆動するような制御信号を駆動
回路18に出力する。電動モータ36が正転駆動する外
輪側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が正転
し、この回転伝達部材34の雄ねじ34aと雌ねじ32
cが螺合しているベローズ伸縮部材32が下方に移動し
ていく。ベローズ伸縮部材32が下方に移動すると副流
体室52の容積が縮小し、その副流体室52内の作動油
がピストン下室21bに流れ込み、ピストン下室21b
の圧力が上昇することによってピストン22に押し上げ
力が発生する。そして、この押し上げ力はピストンロッ
ド24に作用するので、外輪側の車体が沈み込もうとす
るときの反力となって姿勢変化を抑制する。
【0042】また、電動モータ36が逆転駆動する外輪
側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が逆転して
ベローズ伸縮部材32が上方に移動していく。ベローズ
伸縮部材32が上方に移動すると、副流体室52の容積
が増大し、ピストン下室21bの作動油が副流体室52
に流れ込み、ピストン下室21bの圧力が減少すること
によってピストン22に押し上げ力が発生する。その押
し下げ力は、ピストンロッド24に作用するので、外輪
側の車体が浮き上がろうとするときの反力となって姿勢
変化を抑制する。このように、コーナ旋回時には、コン
トローラ16が各アクチュエータ6を制御し、副流体室
52の容積変化によりピストンロッド24に押し上げ
力、或いは押し下げ力を作用して車体に対する慣性力を
打ち消してロールを防止する車両の姿勢制御を行う。
側のアクチュエータ6は、回転伝達部材34が逆転して
ベローズ伸縮部材32が上方に移動していく。ベローズ
伸縮部材32が上方に移動すると、副流体室52の容積
が増大し、ピストン下室21bの作動油が副流体室52
に流れ込み、ピストン下室21bの圧力が減少すること
によってピストン22に押し上げ力が発生する。その押
し下げ力は、ピストンロッド24に作用するので、外輪
側の車体が浮き上がろうとするときの反力となって姿勢
変化を抑制する。このように、コーナ旋回時には、コン
トローラ16が各アクチュエータ6を制御し、副流体室
52の容積変化によりピストンロッド24に押し上げ
力、或いは押し下げ力を作用して車体に対する慣性力を
打ち消してロールを防止する車両の姿勢制御を行う。
【0043】また、車両の制動時には、車体をピッチン
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ16は、検出値に基づいてフロント側のアクチュ
エータ6の電動モータ36を正転駆動し、且つ、リヤ側
の車輪のアクチュエータ6の電動モータ36を逆転駆動
する。これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ
6は、ベローズ伸縮部材32が下方に移動して副流体室
52の容積が縮小し、ピストン下室21bの圧力が上昇
することでピストンロッド24に押し上げ力を発生する
ので、フロント側の車体が沈み込もうとするときの反力
となって姿勢変化を抑制する。また、リヤ側の車輪のア
クチュエータ6は、ベローズ伸縮部材32が上方に移動
して副流体室52の容積が増大し、ピストン下室21b
の圧力が減少することでピストンロッド24に押し下げ
力を発生するので、リヤ側の車体が浮き上がろうとする
ときの反力となって姿勢変化を抑制する。これにより、
車体に対する慣性力を打ち消してノーズダイブを抑制す
る車両の姿勢制御を行う。また、発進時には、慣性力が
逆側に作用するので前述した制御と逆の制御を行う。
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ16は、検出値に基づいてフロント側のアクチュ
エータ6の電動モータ36を正転駆動し、且つ、リヤ側
の車輪のアクチュエータ6の電動モータ36を逆転駆動
する。これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ
6は、ベローズ伸縮部材32が下方に移動して副流体室
52の容積が縮小し、ピストン下室21bの圧力が上昇
することでピストンロッド24に押し上げ力を発生する
ので、フロント側の車体が沈み込もうとするときの反力
となって姿勢変化を抑制する。また、リヤ側の車輪のア
クチュエータ6は、ベローズ伸縮部材32が上方に移動
して副流体室52の容積が増大し、ピストン下室21b
の圧力が減少することでピストンロッド24に押し下げ
力を発生するので、リヤ側の車体が浮き上がろうとする
ときの反力となって姿勢変化を抑制する。これにより、
車体に対する慣性力を打ち消してノーズダイブを抑制す
る車両の姿勢制御を行う。また、発進時には、慣性力が
逆側に作用するので前述した制御と逆の制御を行う。
【0044】また、悪路などを車両が走行するときに
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ16は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ6の電動モータ36が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路18に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ6は、ベローズ伸縮部
材32を上方に移動して副流体室52の容積を増大した
り、ベローズ伸縮部材32を下方に移動して副流体室5
2の容積を減少したりしてピストンロッド24に押し上
げ力、或いは押し下げ力を発生して車体が上下方向にバ
ウンスするのを抑制する車両の姿勢制御を行う。
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ16は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ6の電動モータ36が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路18に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ6は、ベローズ伸縮部
材32を上方に移動して副流体室52の容積を増大した
り、ベローズ伸縮部材32を下方に移動して副流体室5
2の容積を減少したりしてピストンロッド24に押し上
げ力、或いは押し下げ力を発生して車体が上下方向にバ
ウンスするのを抑制する車両の姿勢制御を行う。
【0045】本実施形態の姿勢制御装置4によると、各
車輪2FL〜2RR のアクチュエータ6が発生する通常の受
動的な減衰力の特性(ピストンバルブ及びベースバルブ
30により発生する減衰特性)には影響を与えず、各ア
クチュエータ6の副流体室52の容積変化によりピスト
ンロッド24に押し上げ力、或いは押し下げ力を作用し
て車体の姿勢変化を抑制するようにしているので、一般
道路の走行時のような高周波域での乗心地を悪化させる
ことなく、急操舵、急発進、急制動時のように低周波域
での不快な車両挙動をも抑制することができる。
車輪2FL〜2RR のアクチュエータ6が発生する通常の受
動的な減衰力の特性(ピストンバルブ及びベースバルブ
30により発生する減衰特性)には影響を与えず、各ア
クチュエータ6の副流体室52の容積変化によりピスト
ンロッド24に押し上げ力、或いは押し下げ力を作用し
て車体の姿勢変化を抑制するようにしているので、一般
道路の走行時のような高周波域での乗心地を悪化させる
ことなく、急操舵、急発進、急制動時のように低周波域
での不快な車両挙動をも抑制することができる。
【0046】また、図1から図4で示した第1実施形態
では、ベースバルブ30を介してリザーブ室26とピス
トン下室21bとの間で作動油が流れる構成ととしてい
たが、本実施形態では、ベースバルブ30を介さずに、
直接、副流体室52とピストン下室21bとの間で作動
油が流れる構成としているので、副流体室52の容積変
化をすぐにピストン下室21bの圧力変化として反映
し、すなわち、コントローラ16による電動モータ36
の駆動制御に対して、ピストンロッド24の押し上げ
力、或いは押し下げ力の立ち上がりを早くすることがで
きるので、応答性の高い姿勢制御を行うことができる。
では、ベースバルブ30を介してリザーブ室26とピス
トン下室21bとの間で作動油が流れる構成ととしてい
たが、本実施形態では、ベースバルブ30を介さずに、
直接、副流体室52とピストン下室21bとの間で作動
油が流れる構成としているので、副流体室52の容積変
化をすぐにピストン下室21bの圧力変化として反映
し、すなわち、コントローラ16による電動モータ36
の駆動制御に対して、ピストンロッド24の押し上げ
力、或いは押し下げ力の立ち上がりを早くすることがで
きるので、応答性の高い姿勢制御を行うことができる。
【0047】また、第1実施形態と同様に、副流体室5
2の構成部材として弾性体からなる内側ベローズ52a
及び外側ベローズ52bを使用しているので、大きな内
圧が加わって容易に劣化しにくく、耐久性を向上させる
ことができる。
2の構成部材として弾性体からなる内側ベローズ52a
及び外側ベローズ52bを使用しているので、大きな内
圧が加わって容易に劣化しにくく、耐久性を向上させる
ことができる。
【図1】本発明の姿勢制御装置を搭載した車両を示す模
式図である。
式図である。
【図2】本発明に係る第1実施形態のアクチュエータを
示す図である。
示す図である。
【図3】第1実施形態に係るベローズ伸縮部材とベース
シェルとの係合状態を示す図である。
シェルとの係合状態を示す図である。
【図4】通常の減衰力に加え、流体室の容積を変化させ
てシリンダ内圧を調整することでピストンに対して作用
力が発生する状態を示す力学モデル図である。
てシリンダ内圧を調整することでピストンに対して作用
力が発生する状態を示す力学モデル図である。
【図5】本発明に係る第2実施形態のアクチュエータを
示す図である。
示す図である。
2FL〜2RR 車輪 4 姿勢制御装置 5 ばね下部材 6 アクチュエータ 7 ばね上部材 16 コントローラ 18 駆動回路 20 シリンダ 20a ベースシェル 20b インナチューブ 21b ピストン下室(一方の流体室) 21a ピストン上室(他方の流体室) 22 ピストン 24 ピストンロッド 26 リザーバ室(流体室) 26a、52a 内側ベローズ 26b、52b 外側ベローズ 26c バルブ連通部材 28 容積制御部 30 ベースバルブ 32 ベローズ伸縮部材 32b 環状部 32c 雌ねじ 34 回転伝達部材 34a 雄ねじ 36 電動モータ 50 リザーブ室 52 副流体室(流体室) 56 貫通孔
Claims (9)
- 【請求項1】 車両状態を検知するセンサ情報に基づ
き、各車輪のばね下部材とばね上部材間に配置したアク
チュエータを動作させて車両姿勢を制御する車両の姿勢
制御装置において、 アクチュエータは、前記ばね下部材及び前記ばね上部材
の一方に連結している作動油を封入したシリンダと、こ
のシリンダ内をピストン上室及びピストン下室に区画す
るピストンと、一端が前記ピストンに連結し、他端が前
記ばね下部材及び前記ばね上部材の他方に連結している
ピストンロッドとを備え、 前記ピストンロッドの伸縮動作で前記シリンダ内を摺動
する前記ピストンの相対速度に応じて減衰力が発生する
構成とするとともに、前記シリンダ内に連通する容積可
変の流体室を設け、前記センサ情報に基づいた容積制御
部の制御により前記流体室の内部容積を変化させて、前
記ピストンに上下方向の油圧が作用するように前記シリ
ンダ内の圧力を調整することを特徴とする車両の姿勢制
御装置。 - 【請求項2】 前記流体室を、前記シリンダ内の前記ピ
ストン下室と連通孔を介して連通している副流体室によ
り構成したことを特徴とする請求項1記載の車両の姿勢
制御装置。 - 【請求項3】 前記シリンダの底部に、前記ピストンロ
ッドの縮み工程時に減衰力を発生させるベースバルブを
前記ピストン下室と連通するように設け、このベースバ
ルブに連通するリザーバ室を設けた構成とするととも
に、前記流体室を、前記リザーバ室としたことを特徴と
する請求項1記載の車両の姿勢制御装置。 - 【請求項4】 前記シリンダを、ベースシェルと、この
ベースシェルの内周との間に空間を設けて配置したイン
ナチューブとからなるツインチューブ式とし、前記空間
に、前記流体室を配置したことを特徴とする請求項1乃
至3の何れかに記載の車両の姿勢制御装置。 - 【請求項5】 前記流体室を、筒形状の弾性体からなる
内側ベローズと、この内側ベローズの外側に配置した筒
形状の弾性体からなる外側ベローズとを備えて液密を保
持した部材の内部空間とし、前記内側及び外側ベロース
を軸方向に伸縮させて前記流体室の内部容積を変化させ
るようにしたことを特徴とする請求項4記載の車両の姿
勢制御装置。 - 【請求項6】 前記容積制御部を、回転駆動部と、この
回転駆動部の回転力を前記シリンダの軸線に沿う直線運
動に変換し、当該直線運動を、前記流体室を構成する前
記内側及び外側ベロースの軸方向に伝達する送りねじ機
構とを備えた構成としたことを特徴とする請求項5記載
の車両の姿勢制御装置。 - 【請求項7】 前記送りねじ機構を、外周に雄ねじが形
成されている筒形状の部材であり、前記回転駆動部から
回転力が伝達されて前記インナチューブの外周を同軸に
回転する回転伝達部材と、この回転伝達部材の雄ねじに
螺合する雌ねじを備えており、前記回転伝達部材の正逆
方向の応じて前記流体室に近づく方向、或いは離間する
方向に直線運動を行うベローズ伸縮部材と、を備えたこ
とを特徴とする請求項6記載の車両の姿勢制御装置。 - 【請求項8】 外力が入力しても前記回転伝達部材及び
前記ベローズ伸縮部材が相対回転しないように、前記雄
ねじ及び雌ねじのリード角のtangent 値をねじ摩擦係数
より小さな値に設定したことを特徴とする請求項7に記
載の車両の姿勢制御装置。 - 【請求項9】 前記回転駆動部を、回転伝達部材に回転
力を伝達する電動モータにより構成したことを特徴とす
る請求項7又は8記載の車両の姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37565599A JP2001187527A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 車両の姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37565599A JP2001187527A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 車両の姿勢制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001187527A true JP2001187527A (ja) | 2001-07-10 |
Family
ID=18505854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37565599A Pending JP2001187527A (ja) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | 車両の姿勢制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001187527A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009502598A (ja) * | 2005-07-22 | 2009-01-29 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 車両用駆動装置 |
JP2009125851A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Smc Corp | 駆動機構及び該駆動機構を備えるグリッパ機構 |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37565599A patent/JP2001187527A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009502598A (ja) * | 2005-07-22 | 2009-01-29 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 車両用駆動装置 |
JP4782198B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-09-28 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 車両用駆動装置 |
JP2009125851A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Smc Corp | 駆動機構及び該駆動機構を備えるグリッパ機構 |
US8303007B2 (en) | 2007-11-22 | 2012-11-06 | Smc Kabushiki Kaisha | Drive mechanism and gripper mechanism equipped with drive mechanism |
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