JPH0885328A

JPH0885328A - 車両の姿勢制御装置

Info

Publication number: JPH0885328A
Application number: JP24992794A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ito; 達夫伊藤
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】動力源として直流モータを用いることによっ
て、制御系を小形，軽量化可能にするとともに、エンジ
ンの燃費悪化を招かずに、ローコスト化および車載容易
化可能にする。【構成】車両に搭載された直流モータ１と、該直流モ
ータ１の回転数を減速する減速手段Ａと、該減速手段Ａ
で減速された回転力を受けて回転する主傘歯車２０と、
互いに反対方向に回転するように上記主傘歯車２０に噛
合された左右一対の副傘歯車２４，２５と、を設けて、
該各副傘歯車２４，２５に一対のスタビライザー２９，
４２の各一端を取り付け、かつこれら一対のスタビライ
ザー２９，４２の各他端を左右車輪側のロアーサスペン
ションアーム３１，４１に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両走行中における
車両の姿勢制御装置に係り、特に、急カーブなどにおけ
る旋回走行時に働く遠心力を受けて車体が大きく傾くの
を抑制するための姿勢制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カーブ走行中における車両の好ましい姿
勢は、アンチロール制御によって得られることが知られ
ており、この好ましい車両の姿勢制御装置として、例え
ば、本出願人による特開昭６４―７８９１４号公報に記
載のものが提案されている。

【０００３】これは、車両のフロント側およびリヤ側の
左右の車輪間にそれぞれ配設されるスタビライザーバー
と、該各スタビライザーバーの左右を一組として互いに
所定の角度相対的に回動自在に連繋するように車両の中
央部にそれぞれ配設された油圧アクチューターとを有
し、該各油圧アクチュエーターを車体に対し回動自在に
支承させて上記各スタビライザーバーに任意の角度の捻
りを付与し得るようにしてある。

【０００４】そして、上記油圧アクチュエーターは、車
両のエンジンによって駆動される油圧ポンプから切換弁
を介して供給される油圧により、上記各スタビライザー
バーに上記捻りを付与する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の車両の姿勢制御装置は、油圧アクチュエータを用
いて上記スタビライザーバーを捻るように構成されてい
るため、上記油圧アクチュエータを駆動するのに、上記
油圧ポンプ，制御弁および蓄圧用のアキュームレータを
油圧回路内に設置することが必要で、システム構成が複
雑かつ高価になるほか、大形かつ重量になるなどの問題
点があった。

【０００６】また、油圧系の配管や油圧機器などの設置
により、搭載性においても自由度が少なく、さらに、動
力源としての油圧ポンプを駆動するため、エンジンの燃
費悪化を招くという問題点があった。

【０００７】この発明は、上記のような上記従来の問題
点に着目してなされたものであり、動力源として直流モ
ータを用いることによって、システム全体を小形，軽量
化可能にするとともに、エンジンの燃費悪化を招かず、
ローコスト化および車載容易化できる車両の姿勢制御装
置を提供することを目的とする。

【０００８】また、この発明は、システム失陥時に、ス
タビライザーなしの通常のサスペンションによる走行を
可能にする車両の姿勢制御装置を得ることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる車両の
姿勢制御装置は、車両に搭載された直流モータと、該直
流モータの回転数を減速する減速手段と、該減速手段で
減速された回転力を受けて回転する主傘歯車と、互いに
反対方向に回転するように上記主傘歯車に噛合された左
右一対の副傘歯車と、を設けて、該各副傘歯車に一対の
スタビライザの各一端を取り付け、かつこれら一対のス
タビライザーの各他端を左右車輪側のロアーサスペンシ
ョンアームに取り付けたものである。

【００１０】また、主傘歯車と減速手段との間、および
一方の副傘歯車とこれに対応するスタビライザーとの間
には、それぞれクラッチ手段を設けたものである。

【００１１】

【作用】この発明における主傘歯車は、直流モータの回
転を減速手段で減速した回転速度および回転力（トル
ク）にて回転付勢され、この回転が一対の副傘歯車に伝
えられて、これらが互いに逆方向に回転する。

【００１２】そして、これらの各副傘歯車の回転は、各
一端が左右の車輪側のロアーサスペンションアームに取
り付けられた一対のスタビライザーの各他端に伝えら
れ、これらのスタビライザーに捻り力を付与する。

【００１３】これにより、スタビライザーには、その捻
り力に抗して反力が発生し、これが一方の車輪側のロア
ーサスペンシヨンアームの動きを抑制し、車体の傾きを
抑え込むように機能する。

【００１４】また、この発明では、システム失陥時にク
ラッチを外すことで、各スタビライザーにばね力が発生
しないようにし、これにより、不自然なばね力をもった
状態でスタビライザーがロックするのを回避し、引続き
通常のスタビライザーなしの車両と同様のサスペンショ
ン走行を可能にする。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図に基づいて説
明するが、図１は、この発明の車両の姿勢制御装置を示
す断面図であり、同図において、１は、スタビライザー
のアクチュータとしての姿勢制御装置の駆動源であり、
ここでは直流モータが用いられている。

【００１６】また、２は、その直流モータ１を上部側方
に取り付けているケースで、該ケース２にはベアリング
６，７が取り付けられ、これらには、上記直流モータ１
の回転軸９に接続されたウォームギャ４の回転軸５，８
が回転自在に支承されている。

【００１７】さらに、上記ケース２内の上部には、図２
および図３に示すように、上記ウォームギャ４に噛合し
て駆動されるウォームホイール１０が、軸受１１によっ
て回転自在に支持されている。

【００１８】そのウォームホイール１０の一方の軸１２
には、リング状のアーマチュア１３を板ばね１４を介し
て支持する円筒状のボス部材１５が、図４に示すよう
に、圧入固定されており、上記ウォームホイール１０お
よびウォームギャ４は直流モータ１の回転数を減速する
減速手段Ａを構成している。

【００１９】１６は、上記アーマチュア１３に対し離接
自在に対面するように設けられたロータであり、このロ
ータ１６外方の上記ケース２内面には、コイル１７とこ
のコイル１７を包むフィールドコア１８とが設けられて
いる。

【００２０】なお、上記ロータ１６は、フィールドコア
１８の内周面に対し軸方向摺動自在に支持されており、
アーマチュア１３，板ばね１４とロータ１６，コイル１
７，フィールドコア１８とは電磁クラッチＣＬ１を構成
している。

【００２１】また、上記ロータ１６は、中心部に圧入孔
１９を有し、この圧入孔１９には主傘歯車２０端の中心
軸部２１が圧入されており、この主傘歯車２０に上記減
速手段Ａを介して回転が伝達されるようになっている。

【００２２】上記主傘歯車２０は、リング歯部がケース
２内のギャ収納空間２２内に臨み、上記中心軸部２１の
一部がケース２内に設けられたベアリング２３によって
水平回転自在に支持されている。

【００２３】２４，２５は、上記主傘歯車２０に共に噛
合されるように対向配置され、かつ互いに逆方向に回転
可能に配置された第１，第２の副傘歯車であり、これら
は、上記主傘歯車の中心軸線に直交する水平な同一軸線
上に、それぞれベアリング２６，２７によって支承され
ている。

【００２４】そして、上記第１の副傘歯車２４の中心軸
部２８は、一端が左車輪側のロアーサスペンシヨンアー
ム３１に取り付けられたスタビライザー２９の他端に、
図１に示すように、ボルトなどの締結具３０によって固
定されている。

【００２５】一方、上記第２の副傘歯車２５の中心軸部
３２には、リング状のアーマチュア３３を板ばね３４を
介して支持する円筒状のボス部材３５が、図１に示すよ
うに圧入固定されている。

【００２６】３６は、上記アーマチュア３３に対し離接
自在に対面するように設けられたロータであり、このロ
ータ３６の外方の上記ケース２内面には、コイル３７お
よびこのコイル３７を包むフィールドコア３８が取り付
けられている。

【００２７】なお、上記ロータ３６は、フィールドコア
３８の内周面に対し軸方向摺動自在に支持されており、
アーマチュア３３，板ばね３４とロータ３６，コイル３
７，フィールドコア３８とは、図４に示したものと同様
の電磁クラッチＣＬ２を構成している。

【００２８】また、上記ロータ３６は、中心部に圧入孔
３９を有し、この圧入孔３９には軸部材４０の先端部が
圧入固定されており、この軸部材４０の他端には、右車
輪側のロアーサスペンシヨンアーム４１に一端が取り付
けられたスタビライザー４２の他端が、ボルトなどの締
結具４３により固定されている。

【００２９】図５は、この発明の姿勢制御装置を、車両
の左右車輪の逆位相上下動作に応じて、これを抑制する
ように作動させるためのコントローラを示すブロック図
であり、同図において、５１は、操舵角センサにより検
出される操舵角データ、５２は、車速センサにより検出
される車速データで、これらは規範モデルを持った目標
ヨーレート演算器５３にそれぞれ入力されて、ここで目
標ヨーレートが算出される。

【００３０】また、５４は、後述の実測した実ヨーレー
トと上記目標ヨーレートとの偏差を求める偏差検出器、
５５は、上記ヨーレートの偏差を入力として目標捻り角
を算出する目標捻り角演算器、５６は、このようにして
算出した目標捻り角と後述の実測した実捻り角との偏差
を求める偏差検出器である。

【００３１】さらに、５７は、上記各捻り角の偏差に対
する指令電流を算出してドライバに入力する指令電流出
力器、５８は、上記姿勢制御装置としてのアクチュエー
タ、５９は、このアクチュエータ５８における主傘歯車
２０の回転角を検出する、上記ポテンショメータ４５に
対応するギャ回転角センサである。

【００３２】また、６０は、アクチュエータ５８によっ
て上記スタビライザー２９，４２が捻り制御される車
両、６１は、この車両６０のヨーレートを実測するヨー
レートセンサである。

【００３３】なお、上記目標ヨーレート演算器５３から
指令電流出力器５７までを含む回路はコントロール回路
６２を構成している。

【００３４】次に、動作について説明すると、まず、コ
ントロール回路６２により指令電流が出力されると、直
流モータ１が回転し、この直流モータ１に接続されてい
るウォームギヤ４も同様に回転する。

【００３５】このウォームギャ４は、ウォームホイール
１０と互いに噛み合っており、ウォームギャ４が回転す
ると、この回転が減速されてウォームホイール１０も水
平方向に回転する。

【００３６】そして、ウォームホイール１０と主傘歯車
２０は、電磁クラッチＣＬ１を介して接続されており、
また、副傘歯車２５とスタビライザー４２も電磁クラッ
チＣＬ２を介して接続されている。

【００３７】従って、それぞれの電磁クラッチＣＬ１，
ＣＬ２がオンの状態では、ウォームホイール１０の回転
は主傘歯車２０に伝達され、副傘歯車２５の回転はスタ
ビライザー４２に伝達される。

【００３８】また、主傘歯車２０は、副傘歯車２４およ
び副傘歯車２５と噛み合っており、副傘歯車２４はスタ
ビライザー２９と締結されている。

【００３９】よって、主傘歯車２０が回転すると、副傘
歯車２４，副傘歯車２５は相反する方向に回転し、スタ
ビライザー２９およびスタビライザー４２に捻り回転を
与えることになる。

【００４０】各スタビライザー２９，４２は、それぞれ
の他端を左右の車輪側のロアーサスペンションアーム３
１，４２に取り付けられているため、車体のロールによ
って左右のロアーサスペンシヨンアーム３１，４２が上
下することにより、相対的に捻られて、バネ力を発生す
る。

【００４１】つまり、そのバネ力は、車両のロールを少
なくするように姿勢を制御し、その相対的捻り量に対
し、上記アクチュエータにてさらに捻り量を増す方に捻
ると、バネ力は増大しロールをさらに減少させることに
なる。

【００４２】逆に、捻り量を減らすように捻ると、バネ
力は減少しロールをさらに増すこととなる。

【００４３】ここで、上記減速手段Ａには非可逆性を有
するウォームギャ４やＨＲＨギャなどが用いられ、消費
電力の節約が図られている。

【００４４】また、制御中継続して通電する必要がない
ことから、直流モータ１の発熱に対する信頼性の向上に
も寄与する。

【００４５】一方、システム失陥状には、電磁クラッチ
ＣＬ１および電磁クラッチＣＬ２をオフにして左右のス
タビライザー２９，４２相互の結合をフリーにすること
により、各スタビライザー２９，４２にバネ力が発生し
ないようにしている。

【００４６】これによって、各スタビライザー２９，４
２が不自然にバネ力をもったまま固定されることをなく
し、スタビライザー無しの通常の車両と同様の走行を可
能にする。

【００４７】また、ロールによる姿勢制御手段を簡素な
システム構成としてコストを抑えるため、ロール剛性配
分は、フロントをメカの通常のスタビライザーとし、リ
ヤを電気制御によるスタビライザーとしてロール剛性配
分をコントロールするようにしてもよく、これによって
も車両の重量配分に左右されにくい旋回性能を確保でき
る。

【００４８】次に、図５に示すコントローラの動作につ
いて説明すると、このコントローラは、目標ヨーレート
演算器５３を持ち、ここで、車速操舵角にもとづいて所
望の目標ヨーレートを算出し、さらに、この目標ヨーレ
ートとヨーレートセンサ６１で検出した実ヨーレートと
の偏差を偏差検出器５４にて検出し、この検出した偏差
が０になるように、リヤのロール剛性制御を行う。

【００４９】このロール剛性制御では、目標捻り角演算
器５５により、上記偏差に対する目標捻り角を算出し、
その目標捻り角とギャ回転角センサ５９からの実捻り角
との偏差に対する指令電流を指令電流出力器５７にて算
出してドライバに供給し、直流モータ１を駆動し、スタ
ビライザー２９，４２に捻りを加えたり緩めたりするこ
とによって行われる。

【００５０】実捻り量は、図１に示すポテンショメータ
４５に対応するギャ回転角センサ５９により検出され、
コントロール回路６２の偏差検出器５６側にフィードバ
ックされる。

【００５１】このように、スタビライザー２９，４２に
捻りを加えることで、前後のロール剛性バランスを変化
させヨーレートをコントロールすることができるので、
車両の旋回時に理想に近いヨーレートを自動的に保つこ
とが可能となる。

【００５２】なお、スタビライザーは、機構上、左右同
相に作動した場合でもバネ力を発生させることになるの
で、操安性重視の車両への適用が主となる。

【００５３】また、主傘歯車２０と減速手段Ａとの間に
クラッチＣＬ１を装備したのは、システム欠陥時に、ウ
ォームギャ４の非可逆性によりロールの無い状態でも、
スタビライザー２９，４２が捻られたままになる可能性
があるため、その際にクラッチＣＬ１によりウォームギ
ャ４と切り離し、捻られたままにならないようにするた
めである。

【００５４】なお、レイアウト上の都合で、直流モータ
１の位置を動かしたい場合は、主傘歯車２０およびクラ
ッチＣＬ１間に傘歯車やネジ歯車を追加して対応するこ
とが可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、車両
に搭載された直流モータと、該直流モータの回転数を減
速する減速手段と、該減速手段で減速された回転力を受
けて回転する主傘歯車と、互いに反対方向に回転するよ
うに上記主傘歯車に噛合された左右一対の副傘歯車と、
を設けて、該各副傘歯車に一対のスタビライザーの各一
端を取り付け、かつこれら一対のスタビライザーの各他
端を左右車輪側のロアーサスペンションアームに取り付
けるように構成したので、動力源として直流モータを用
いることによって、システム全体を小形，軽量化可能に
するとともに、エンジンの燃費悪化を招かずに、システ
ムのローコスト化および車載容易化を実現できるものが
得られる効果がある。

【００５６】また、この発明によれば、主傘歯車と減速
手段との間、および一方の副傘歯車とこれに対応するス
タビライザーとの間には、それぞれクラッチ手段を設け
るように構成したので、システム失陥時に、スタビライ
ザーなしの通常のサスペンションによる走行を可能にで
きるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による車両の姿勢制御装置
を示す断面図である。

【図２】図１における減速手段を示す平面断面図であ
る。

【図３】図１における減速手段を示す側面図である。

【図４】図１における電磁クラッチを示す拡大断面図で
ある。

【図５】この発明における姿勢制御装置用のコントロー
ラを示すブロック図である。

【符号の説明】

１直流モータＡ減速手段２０主傘歯車２４，２５副傘歯車２９，４２スタビライザー３１，４１ロアーサスペンションアーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された直流モータと、該直流
モータの回転数を減速する減速手段と、該減速手段で減
速された回転力を受けて回転する主傘歯車と、互いに反
対方向に回転するように上記主傘歯車に噛合された左右
一対の副傘歯車と、該各副傘歯車に各一端が取り付けら
れ、かつ各他端が左右車輪側のロアーサスペンションア
ームに取り付けられた一対のスタビライザーとを備えた
車両の姿勢制御装置。
【請求項２】主傘歯車と減速手段との間、および一方
の副傘歯車とこれに対応するスタビライザーとの間に
は、それぞれクラッチ手段が設けられている請求項１に
記載の車両の姿勢制御装置。