DE102007006546A1 - Fahrzeugstabilisatorsystem - Google Patents

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DE102007006546A1
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Shingo Toyota Urababa
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Ein Stabilisatorsystem (10) für ein Fahrzeug weist auf: ein Paar von Stabilisatorvorrichtungen (14, 14), die für eine Vorderradseite und eine Hinterradseite des Fahrzeugs vorgesehen sind und von denen jede eine Stabilisatorstange (20), die an ihren gegenüberliegenden Enden mit jeweiligen Radhalteelementen zum Halten eines linken und eines rechten Rades (16) verbunden sind; einen Aktuator (30), der einen Motor wie etwa einen Elektromotor aufweist und der durch einen Betrieb des Motors eine durch die Stabilisatorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft ändert; ein Ansteuerelement (104), das zwischen dem Motor und einer elektrischen Energiequelle (102, 103) angeordnet ist, zum Ansteuern des Motors; und eine Steuerungsvorrichtung (110), welche den Motor jeder Stabilisatorvorrichtung über das Ansteuerelement steuert und hierdurch einen Betrieb des Aktuators steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung einen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerungsabschnitt aufweist, welcher wenigstens eines der Ansteuerelemente der zwei Stabilisatorvorrichtungen so steuert, dass es in einen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird, in welchem Anschlüsse jeweiliger Phasen des Motors elektrisch miteinander verbunden sind, wenn beide Ansteuerelemente der zwei Stabilisatorvorrichtungen sich in einem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, in welchem dem Motor keine Energie von der Energiequelle aus zugeführt wird.

Description

  • Diese Anmeldung beruht auf der am 9. Februar 2006 hinterlegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-032590, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein in einem Fahrzeug eingebautes Stabilisierungs- bzw. Stabilisatorsystem. Sie betrifft insbesondere ein Stabilisatorsystem, bei welchem eine durch eine Stabilisatorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft (d.i. eine Widerstandskraft gegen eine Rollbewegung des Fahrzeugs) durch einen Betriebs- oder Betätigungsvorgang (kurz: einen Betrieb) eines Aktuators änderbar ist.
  • Stand der Technik
  • In den vergangenen Jahren wurde ein Stabilisatorsystem, wie es in der JP-A-2002-518245 beschrieben ist, d.h., ein sogenanntes "aktives Stabilisatorsystem", vorgeschlagen und wurde tatsächlich in einigen Fahrzeugen eingebaut. Das System weist einen Aktuator mit einem Elektromotor als einer Antriebsquelle auf und ist derart angeordnet und eingerichtet, dass eine durch eine Stabilisatorstange auszuübende Rollrückhaltekraft durch Steuern eines Betriebs des Aktuators änderbar ist.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Aktuator in dem vorstehend angegebenen Stabilisatorsystem, insbesondere der Elektromotor als die Antriebsquelle für den Aktuator, wird durch ein Ansteuerelement wie etwa einen Inverter bzw. Wechselrichter gesteuert. D.h., das Ansteuerelement ist zwischen dem Elektromotor und einer elektrischen Energiequelle angeordnet und so eingerichtet, dass es eine von der Energiequelle an den Elektromotor zu liefernde elektrische Energie bzw. Leistung steuert. Der Betrieb des Aktuators wird durch Übertragen von Steuersignalen an das Ansteuerelement gesteuert. Indessen ändert sich ein Verdrehungsbetrag der Stabilisatorstange aufgrund einer von außen aufgebrachten bzw. eingegebenen Kraft, die von Störungen einer Straßenoberfläche, einer Änderung in einem auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Rollmoment und dergleichen herrührt. Ferner wird in dem vorstehend angegeben Stabilisatorsystem der Aktuator auch durch eine solche von außen eingegebene Kraft betrieben. Insbesondere wird der Elektromotor auch durch die von außen eingegebene Kraft betrieben bzw. angetrieben. D.h., auch wenn von der Energiequelle aus keine elektrische Energie an den Elektromotor geliefert wird, arbeitet der Elektromotor als ein Generator und erzeugt elektrische Energie, wenn der Elektromotor durch die von außen eingegebene Kraft betrieben wird. Die so erzeugte elektrische Energie wird in das Ansteuerelement eingegeben und der Seite der Energiequelle in Äbhängigkeit von dem Aufbau der Energiequelle zugeführt. Da dieser umgekehrte Energiefluss bzw. diese Rückleistung dem Ansteuerelement oder der Energiequelle eine Last auferlegen, d.h., diese einer Last aussetzen kann, ist es wünschenswert, eine solche Rückleistung in dem aktiven Stabilisatorsystem zu berücksichtigen. Durch Berücksichtigen der Rückleistung kann die Brauchbarkeit des Systems verbessert werden. Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Situationen entwickelt. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein aktives Stabilisatorsystem mit hoher Brauchbarkeit zu schaffen.
    •
  • Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, ist ein Stabilisatorsystem für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung so eingerichtet, dass eine durch die Stabilisatorstange auszuübende Rollrückhaltekraft durch den Betrieb des den Elektromotor als eine Antriebsquelle aufweisenden Aktuator änderbar ist, und so, dass ein Betriebszustand wenigstens eines eines Ansteuerelements für den Elektromotor auf der Seite der Vorderräder des Fahrzeugs und eines Ansteuerelements für den Elektromotor auf der Seite der Hinterräder des Fahrzeugs in einen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird, in welchem Anschlüsse jeder Phase des Elektromotors elektrisch miteinander verbunden sind, wenn der Betriebszustand sowohl des Ansteuerelements auf der Vorderradseite als auch des Ansteuerelements auf der Hinterradseite sich in einem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, in welchem dem Elektromotor keine elektrische Energie bzw. Leistung von der Energiequelle aus zugeführt wird.
  • Wenn der Betriebszustand des Ansteuerelements in den vorstehend angegebenen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird, wird die in dem Elektromotor aufgrund der von außen eingegebenen Kraft erzeugte elektrische Energie innerhalb dieses Elektromotors verbraucht. Daher wird die elektrische Energie bzw. Leistung das Ansteuerelement und die Energiequelle keiner Last aussetzen. Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem wird auch dann, wenn sich beide Ansteuerelemente in dem vorstehend angegebenen Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, wenigstens eines der zwei Ansteuerelemente in den vorstehend angegebenen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht, was zu einer Lastverringerung für das Ansteuerelement oder eine Lastverringerung für die Energiequelle führt. Daher stellt das Stabilisatorsystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Brauchbarkeit sicher.
  • FORMEN DER ERFINDUNG
  • Nachstehend werden verschiedene Formen einer als beanspruchbar angesehenen Erfindung (nachstehend auch als "beanspruchbare Erfindung" bezeichnet) genau beschrieben werden. Jede der Formen der Erfindung ist wie die beigefügten Patentansprüche nummeriert und ist gegebenenfalls auf eine andere Form oder andere Formen rückbezogen, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Es ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenenen technischen Merkmale oder irgend eine der nachstehend beschriebenenen Kombinationen derselben beschränkt ist, sondern im Licht der nachstehenden Beschreibung der verschiedenen Formen und bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung auszulegen ist. Es ist darüber hinaus zu verstehen, dass eine Mehrzahl von Elementen oder Merkmalen, die in irgend einer der nachstehenden Formen der Erfindung enthalten sind, nicht notwendigerweise alle zusammen vorhanden sein müssen, und dass jede Form, in welcher ein Element oder mehrere Elemente oder ein Merkmal oder mehrere Merkmale zu irgend einer der nachstehenden Formen hinzugefügt ist/sind, und jede Form, in welcher ein Element oder mehrere Elemente oder ein Merkmal oder mehrere Merkmale von irgend einer der nachstehenden Formen entfernt ist/sind, als eine Form der beanspruchbaren Erfindung verstanden werden kann.
    • (1) Ein Stabilisatorsystem für ein Fahrzeug weist auf: – ein Paar von Stabilisatorvorrichtungen, von denen eine für eine Vorderradseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, während die andere für eine Hinterradseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, und von denen jede aufweist: eine Stabilisatorstange, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit jeweiligen Radhalteelementen verbunden sind, welche jeweils ein linkes bzw. ein rechtes Rad des Fahrzeugs halten; einen Aktuator, der einen Elektromotor aufweist und der durch einen Betrieb des Elektromotors eine durch die Stabilisatorstange auszuübende Rollrückhaltekraft ändert; und ein Ansteuerelement, das zwischen dem Elektromotor und einer elektrischen Energiequelle angeordnet ist, zum Ansteuern des Elektromotors; und – eine Steuerungsvorrichtung, welche den Elektromotor jedes des Paars von Stabilisatorvorrichtungen über das entsprechende Ansteuerelement steuert und hierdurch einen Betrieb des entsprechenden Aktuators steuert, wobei die Steuerungsvorrichtung einen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerungsabschnitt aufweist, welcher wenigstens eines der Ansteuerelemente des Paars von Stabilisatorvorrichtungen so steuert, dass es in einen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird, in welchem Anschlüsse jeweiliger Phasen des entsprechenden Elektromotors elektrisch miteinander verbunden sind, wenn beide Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen sich in einem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, in welchem dem Elektromotor von der Energiequelle aus keine Energie zugeführt wird.
  • Das gemäß vorstehend angegebener Form (1) aufgebaute Stabilisatorsystem beruht auf einem sogenannten "aktiven Stabilisatorsystem". Insbesondere ist die vorliegende Form dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Ansteuerelements für den Elektromotor jedes Aktuators nach Bedarf geändert wird. Das in der Form angegebene "Ansteuerelement" weist z.B. Inverter bzw. Wechselrichter auf. Das Ansteuerelement ist zwischen der elektrischen Energiequelle und dem Elektromotor angeordnet und weist eine Funktion auf, dem Elektromotor von der elektrischen Energiequelle aus zuzuführende elektrische Energie bzw. Leistung zu steuern.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird der Aktuator auch durch die von außen eingegebene Kraft wie etwa die Störung der Straßenoberfläche und das auf die Fahrzeugkarosserie wirkende Rollmoment betrieben (betätigt oder angetrieben), und wird der Elektromotor des Aktuators auch in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Aktuators betrieben. Der Elektromotor arbeitet als ein elektrischer Generator, wenn ihm von der elektrischen Energiequelle aus keine Energie zugeführt wird. D.h., wenn der Elektromotor durch die von außen eingegebene Kraft betrieben wird, erzeugt der Elektromotor elektrische Leistung auf der Grundlage einer elektromotorischen Kraft. Die erzeugte Leistung wird in das Ansteuerelement und auch in die Energiequelle in Abhängigkeit von dem Aufbau des An steuerelements eingegeben. Diese umgekehrte Wirkung der elektrischen Energie bzw. Leistung führt dazu, dass das Ansteuerelement einer Last ausgesetzt wird. In machen Fällen führt eine solche umgekehrte Wirkung der elektrischen Energie bzw. Leistung dazu, dass die Energiequelle einer Last ausgesetzt wird. Wenn indessen die Anschlüsse der jeweiligen Phasen des Elektromotors miteinander verbunden sind, zirkuliert elektrischer Strom auf der Grundlage der durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie bzw. Leistung oder fließt in einem geschlossenen Pfad, der Spulen bzw. Wicklungen des Elektromotors einschließt. D.h., die Last, die auf das Ansteuerelement und die Energiequelle aufgrund der durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie wirkt, ist klein oder verschwindet (d.h., das Ansteuerelement und die Energiequelle werden keiner Last ausgesetzt).
  • Gemäß der vorstehenden Form wird in einer Situation, in welcher die Möglichkeit besteht, dass durch sowohl den Elektromotor auf der Vorderradseite als auch den Elektromotor auf der Hinterradseite elektrische Energie bzw. Leistung erzeugt wird, die vorstehend erwähnte umgekehrte Wirkung der durch wenigstens einen der zwei Elektromotoren erzeugten elektrischen Energie bzw. Leistung vermieden. Daher ist es möglich, die Last, welcher das Ansteuerelement auszusetzen ist, und die Last, welcher die Energiequelle auszusetzen ist, in dem Stabilisatorsystem insgesamt zu verringern.
  • Der vorstehend angegebene "Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand" als eine Form des Betriebszustands des Ansteuerelements umfasst z.B. einen Betriebszustand, der einem freien Modus entspricht, wenn der Betriebsmodus des Elektromotors in den freien Modus gebracht ist. D.h., der Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand ist ein Betriebszustand, welcher einem Betriebsmodus des Elektromotors entspricht, in welchem dem Aktuator ermöglicht ist, durch die von außen eingegebene Kraft vergleichsweise frei betrieben bzw. bewegt zu werden. Des Weiteren ist der vorstehend angegebene "Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand" eine Form des Keine-Energiezufuhr-Betriebszustands. In dem Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand sind Eingangsanschlüsse, die den jeweiligen Phasen des Elektromotors entsprechen, miteinander verbunden. Der Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand umfasst einen Betriebszustand, in welchem die Anschlüsse kurzgeschlossen sind, und einen Betriebszustand, in welchem die Anschlüsse über Widerstände verbunden sind. In diesem Zusammenhang ist es möglich, als den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand einen Betriebszustand des Ansteuerelements zu der Zeit anzunehmen, zu welcher dem Elektromotor von der Energiequelle aus tatsächlich keine Energie zugeführt wird, auch wenn der Betriebsmodus des Elektromotors ein Steuermodus ist (in welchem der Betrieb des Elektromotors durch die von der Energiequelle aus zugeführte elektrische Energie bzw. Leistung steuerbar ist). D.h., es ist möglich, als den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand einen Betriebszustand anzunehmen, in welchem ein Tastverhältnis zu Null gemacht ist, wie nachstehend erläutert werden wird.
  • Während die vorstehend angegebene "elektrische Energiequelle" nicht eine Mehrzahl von elektrischen Energiequelle ausschließt, die zur individuellen Zufuhr elektrischer Energie an die jeweiligen Elektromotoren des Paars von Stabilisatorvorrichtungen vorgesehen sind, bezieht sich die elektrische Energiequelle in dieser Form hauptsächlich auf eine elektrische Energiequelle, die in der Lage ist, beiden Elektromotoren des Paars der Stabilisatorvorrichtungen gemeinsam die elektrische Energie zuzuführen. Die elektrische Energiequelle ist grundsätzlich durch eine sogenannte Batterie aufgebaut. Die elektrische Energiequelle kann nur durch die Batterie oder derart aufgebaut sein, dass sie die Batterie und einen Wandler zum Anheben oder Absenken aufweist. Des Weiteren kann die elektrische Energiequelle in der Lage sein, die durch den Elektromotor erzeugte elektrische Energie regenerativ zu speichern; es kann aber auch sein, dass die elektrische Energiequelle nicht in der Lage ist, die erzeugte elektrische Energie regenerativ zu speichern. In dem Fall, dass die regenerative Energiequelle eingesetzt wird, ist es möglich, die Möglichkeit einer Überladung der Batterie zu verringern. In dem Fall, dass die nicht regenerative Energiequelle eingesetzt wird, ist es möglich, ein Ansteigen der Spannung eines Ausgangsabschnitts der Energiequelle, der von der durch den Elektromotor erzeugten elek trischen Energie herrührt, zu vermeiden. Darüber hinaus ist es in dem Fall, dass das Ansteuerelement Schaltelemente aufweist, die noch zu beschreiben sind, möglich, eine Beschädigung der Schaltelemente, die von dem Spannungsanstieg herrührt, zu verhindern oder zu vermeiden.
  • In der vorstehend angegebenen Form ist der Aufbau der Stabilisatorvorrichtungen, des Ansteuerelements etc. nicht auf einen besonderen Aufbau beschränkt. Spezifische Aufbauformen der Stabilisatorvorrichtungen, das Ansteuerelement etc., die zur Anwendung in dieser Form geeignet sind, werden in den nachstehenden Formen genau erläutert werden.
    • (2) In dem Stabilisatorsystem gemäß der vorstehenden Form (1) weist das Ansteuerelement jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen auf: (A) eine Mehrzahl von Paaren von Schaltelementen, wobei jedes Paar für den Anschluss jeder Phase des entsprechenden Elektromotors vorgesehen ist und aufweist: (a-1) ein Schaltelement einer positiven Seite, welches betriebsfähig ist, den entsprechenden Anschluss und einen Anschluss einer positiven Seite der elektrischen Energiequelle miteinander zu verbinden, wenn das Schaltelement der positiven Seite in einen ON-(EIN)-Zustand gebracht ist, und den entsprechenden Anschluss und den Anschluss der positiven Seite der elektrischen Energiequelle voneinander zu trennen, wenn das Schaltelement der positiven Seite in einen OFF-(AUS)-Zustand gebracht ist, und (a-2) ein Schaltelement einer negativen Seite, welches betriebsfähig ist, den entsprechenden Anschluss und einen Anschluss einer negativen Seite der elektrischen Energiequelle miteinander zu verbinden, wenn das Schaltelement der negativen Seite in einen ON-(EIN)-Zustand gebracht ist, und den entsprechenden Anschluss und den Anschluss der negativen Seite der elektrischen Energiequelle voneinander zu trennen, wenn das Schaltelement der negativen Seite in einen OFF-(AUS)-Zustand gebracht ist; und (B) ein Schaltelementsteuergerät, welches jedes der Schaltelemente wahlweise zwischen dem ON-Zustand und dem OFF-Zustand schaltet.
  • Die vorstehend angegebene Form (2) setzt als das Ansteuerelement einen Inverter bzw. Wechselrichter herkömmlichen Aufbaus ein. "Schaltelemente" des Ansteuerelements in dieser Form sind nicht auf einen besonderen Aufbau beschränkt. Als die Schaltelemente können verschiedenartige Bauelemente wie etwa solche, die im Wesentlichen durch einen Feldeffekt-Transistoren vom MOS-Typ (MOSFET) aufgebaut sind, und solche, die im Wesentlichen durch Bipolartransistoren aufgebaut sind, eingesetzt werden. Im Fall eines Ansteuerelements, der MOSFETs als die Schaltelemente einsetzt, ist der MOSFET selbst so aufgebaut, als ob er Reflux-Dioden aufweist. Demgemäß kann der elektrische Strom auf der Grundlage der durch den Elektromotor erzeugten elektrischen Energie durch den MOSFET selbst in Richtung der Energiequelle zurückfließen. Im Fall eines Ansteuerelements, der Bipolartransistoren als die Schaltelemente einsetzt, sind die Reflux-Dioden im Allgemeinen parallel mit den Schaltelementen in dem Ansteuerelement vorgesehen und strömt der elektrische Strom durch die Reflux-Dioden zurück in Richtung der Energiequelle. D.h., gemäß dieser Form kann unabhängig vom Typ der Schaltelemente der Rückfluss des elektrischen Stroms in Richtung der Energiequelle unterdrückt oder verhindert werden, wodurch die der Energiequelle aufzuerlegende Last verringert werden kann. Zusätzlich kann es sein, dass dann, wenn die Spannung des Ausgangsabschnitts der Energiequelle infolge einer Zufuhr der durch den Elektromotor erzeugten Energie bzw. Leistung an die Energiequelle erhöht ist, die Schaltelemente einer Last unterworfen sind. In diesem Fall wird daher erwartet, dass die den Elementen aufzuerlegende Last verringert werden kann.
  • Das vorstehend angegebene "Schaltelementsteuergerät" meint in seiner breiten Bedeutung eine Schaltung zum Ändern bzw. Umschalten von Schaltelementen zur Einstellung der zuzuführenden elektrischen Energie bzw. Leistung auf der Grundlage von Anweisungen, die von der vorstehend angegebenen Steuerungsvorrichtung ausgegeben werden. Wenn der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, können die Schaltelemente eine Funktion aufweisen, eine Änderung der Schaltelemente in Übereinstimmung mit mit dem elektrischen Winkel des Elektromotors auszuführen. Das Schaltelementsteuergerät kann des Weiteren eine Funktion aufweisen, ein Verhältnis (ein Tastverhältnis) eines On-Time-Impulses (z.B. Voll-Laststrom) zu einem Off-Time-Impuls (z.B. Betriebsstrom) durch PWM (Impulsbreitenmodulation) zu ändern.
  • Bei dem in der vorstehenden Form eingesetzten Ansteuerelement umfasst der vorstehend angegebene Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand einen Betriebszustand, bei welchem alle Schaltelemente der positiven Seite oder alle Schaltelement der negativen Seite in den OFF-Zustand gebracht sind, sodass er dem vorstehend angegebenen freien Modus entspricht. Wie weiter unten erläutert werden wird, ist in dem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand auch ein Betriebszustand enthalten, bei welchem nur alle Schaltelemente der positiven Seite oder nur alle Schaltelemente der negativen Seite in den ON-Zustand gebracht sind. Bei dem Betriebszustand, bei welchem die Änderung der Schaltelemente in Übereinstimmung mit dem elektrischen Winkel des Elektromotors und die Einstellung der zuzuführenden Energie durch Ändern des Tastverhältnisses ausgeführt werden, um dem Steuermodus zu entsprechen, ist es möglich, als den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand einen Betriebszustand anzunehmen, bei welchem das Tastverhältnis auf Null gebracht ist und bei welchem dem Elektromotor keine Energie bzw. Leistung von der Energiequelle aus zugeführt wird.
    • (3) Bei dem Stabilisatorsystem gemäß vorstehender Form (2) steuert der Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführtwird-Steuerungsabschnitt wenigstens eines der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen so, dass es in einen Betriebszustand gebracht wird, bei welchem nur alle Schaltelemente der positiven Seite oder nur alle Schaltelemente der negativen Seite in den ON-Zustand gebracht werden, wenn beide der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen sich in dem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden.
  • Bei der vorstehend angegebenen Form (3), bei welcher das Ansteuerelement, das die Schaltelemente aufweist, eingesetzt wird, ist das Muster einer Änderung der Elemente, wenn sich das Ansteuerelement in dem Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand befindet, nicht auf einen besonderen Aufbau eingeschränkt. Gemäß dieser Form ist ein geschlossener elektrischer Stromweg ausgebildet, der den Elektromotor über die Schaltelemente oder über die Schaltelemente und die Reflux-Dioden in Abhängigkeit von dem Aufbau des Ansteuerelements umfasst, sodass der elektrische Strom auf der Grundlage der durch den Elektromotor erzeugten Energie in dem Weg zirkuliert.
    • (4) In dem Stabilisatorsystem gemäß einem der vorstehenden Formen (1) bis (3) steuert die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Aktuators jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen auf der Grundlage einer Drehbedingung bzw. eines Kurvenfahrzustands des Fahrzeugs und führt hierdurch eine Steuerung aus, welche der entsprechenden Stabilisatorstange ermöglicht, die Rollrückhaltekraft in Übereinstimmung mit mit dem Kurvenfahrzustand des Fahrzeugs auszuüben.
  • Die vorstehend angegebene Form (4) stellt eine spezifische Einschränkung einer Steuertechnik des sogenannten aktiven Stabilisators dar. Gemäß dieser Form wird die durch die Stabilisatorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands des Fahrzeugs geändert, und daher kann die Rollbewegung der Fahrzeugkarosserie während Kurvenfahrt des Fahrzeugs eine geeignete Form annehmen. Der vorstehend angegebene "Kurvenfahrzustand des Fahrzeug" bedeutet einen Heftigkeitsgrad einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs. Bei der tatsächlichen Steuerung kann der Betrieb des Aktuators auf der Grundlage des auf das Fahrzeug wirkenden Rollmoments, d.h., geeigneter Parameter, die den Heftigkeitsgrad einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs angeben, wie etwa der in der Fahrzeugkarosserie auftretenden Seitenbeschleunigung, der in dem Fahrzeug auftretenden Gierrate, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkbetrags, gesteuert werden. Bei der Steuerung des Betriebs des Aktuators kann die durch den Aktuator auszuübende Kraft, d.h., die Aktuatorkraft, die sich in Korrelation mit der durch den Elektromotor auszuübenden Kraft befindet, gesteuert werden, oder es kann der Betriebs- oder Betätigungsbetrag des Aktuators, der sich in Korrelation mit dem Betriebsbetrag des Elektromotors befindet, gesteuert werden. Wenn sowohl der Aktuator als auch der Elektromotor vom drehenden Typ sind, bedeutet der Betriebsbetrag sowohl des Aktuators als auch des Elektromotors einen Drehbetrag oder -wert sowohl des Aktuators als auch des Elektromotors. D.h., bei der Stabilisatorvorrichtung, bei welcher die Rollrückhaltekraft in Übereinstimmung mit der Aktuatorkraft ausgeübt wird, kann die Soll-Rollrückhaltekraft, welcher die Stabilisatorvorrichtung standhalten sollte, auf der Grundlage des Kurvenfahrtzustands des Fahrzeugs bestimmt werden und kann die Aktuatorkraft so gesteuert werden, dass die Stabilisatorstange die Soll-Rollrückhaltekraft ausübt. Bei einer Stabilisatorvorrichtung, bei welcher die Steifigkeit (die scheinbare Steifigkeit) der Stabilisatorstange von dem Betriebsbetrag des Aktuators abhängt, kann der Soll-Aktuatorbetriebsbetrag des Aktuators auf der Grundlage des Kurvenfahrzustands des Fahrzeugs bestimmt werden, um die Steifigkeit in Übereinstimmung mit dem Kurvenfahrzustand zu erhalten, und kann eine Steuerung derart ausgeführt werden, dass der Betriebsbetrag des Aktuators mit dem bestimmten Soll-Betriebsbetrag übereinstimmt.
    • (5) In dem Stabilisatorsystem gemäß einer der vorstehenden Formen (1) bis (4) führt die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung aus, welche es dem Ansteuerelement jedes des Paars von Stabilisatorvorrichtungen ermög licht, in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht zu werden, wenn die durch die entsprechende Stabilisatorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft sich im Prozess der Abnahme befindet.
  • Die vorstehend angegebene Form (5) stellt eine Einschränkung des Falls dar, in welchem das Ansteuerelement in den vorstehend angegeben Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht wird, und beschränkt demgemäß den Fall, in welchem wenigstens eines der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen in den Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird. Wenn das Fahrzeug z.B. eine typische Kurvenfahrbewegung ausführt, steigt das auf die Fahrzeugkarosserie wirkende Rollmoment in einem Anfangsstadium der Kurvenfahrbewegung im Laufe der Zeit an. Demgemäß wird eine Steuerung zur Erhöhung der durch die Stabilisatorstange ausgeübten Rollrückhaltekraft ausgeführt. In einem mittleren Stadium der Kurvenfahrbewegung wird das Rollmoment konstant gehalten; demgemäß wird eine Steuerung ausgeführt, um die Rollrückhaltekraft konstant zu halten. Dagegen fällt in einem Endstadium der Kurvenfahrbewegung das Rollmoment ab, und demgemäß wird eine Steuerung zur Verringerung der Rollrückhaltekraft ausgeführt. Wenn die Rollrückhaltekraft sich in einem Prozess der Abnahme befindet, wie es vorstehend beschrieben wurde, wird ein Steuerung ausgeführt, bei welcher der Betriebsbetrag des Aktuators aus einer Neutralstellung heraus (welche eine Betriebsstellung des Aktuators ist, wenn sich das Fahrzeug z.B. auf einer ebenen Straße im Stillstand befindet) verringert wird. Da sich der Aktuator jedoch in einem Zustand befindet, in welchem die von außen eingegebene Kraft hierauf ausgeübt wird, wird der Aktuator durch die von außen eingegebene Kraft betrieben bzw. betätigt, ohne dass dies auf einer Energiezufuhr von der Energiequelle beruht. In diesem Fall ist zu erwarten, dass der zu verbrauchende Betrag der elektrischen Energie bzw. Leistung verringert werden kann. In jedem Fall ist es dann, wenn das Ansteuerelement in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht ist, wenn sich die Rollrückhaltekraft in einem Prozess der Abnahme befindet, möglich, durch die von außen eingegebene Kraft den Betriebsbetrag des Aktuators, d.h., den Verdrehungsbetrag der Stabilisatorstange, zu verrin gern. Die vorliegende Form verwirklicht den Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand in dem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand, in welchem die Rollrückhaltekraft verringert wird. Es ist zu erwarten, dass der Energieerzeugungsbetrag des Elektromotors aufgrund der von außen eingegebenen Kraft, wenn sich die Rollrückhaltekraft im Prozess der Abnahme befindet, groß ist. Demgemäß ist die vorliegende Form insbesondere wirksam, um die dem Ansteuerelement aufzuerlegende Last und die der Energiequelle aufzuerlegende Last zu verringern, da das Ansteuerelement in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht wird, wenn sich die Rollrückhaltekraft im Prozess der Abnahme befindet.
    • (6) Bei dem Stabilisatorsystem gemäß einer der Formen (1) bis (5): – ist die Stabilisatorstange jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen so aufgebaut, dass sie ein Paar von Stabilisatorstangenelementen aufweist, von denen jedes einen koaxial entlang einer sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckenden Achse angeordneten Torsionsstababschnitt und einen Armabschnitt, der sich von dem Torsionsstababschnitt aus kontinuierlich derart erstreckt, dass er mit dem Torsionsstababschnitt zusammentrifft, und der an einem vorderen Ende hiervon mit dem entsprechenden Radhalteelement verbunden ist, aufweist; und – ist der Aktuator jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen betriebsfähig, die Torsionsstababschnitte des Paars der Stabilisatorstangenelemente relativ zueinander zu drehen.
  • Die vorstehend angegebene Form (6) stellt eine spezifische Einschränkung des Aufbaus der Stabilisatorvorrichtung, genauer des Aufbaus der Stabilisatorstange und des Aktuators, dar. Gemäß der vorliegenden Form kann die durch die Stabilisatorstange auszuübende Rollrückhaltekraft wirksam geändert werden.
    • (7) Bei dem Stabilisatorsystem gemäß der Form (6): – weist der Aktuator jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen ferner eine Verzögerungseinrichtung (Dezelerator) zum Verzögern einer Drehung des entsprechenden Elektromotors und ein Gehäuse, welches die Verzögerungseinrichtung und den Elektromotor hält, auf; und – ist der Torsionsstababschnitt eines des Paars von Stabilisatorstangenelementen mit dem Gehäuse so verbunden, dass er drehfest gegenüber dem Gehäuse ist, während der Torsionsstababschnitt des anderen des Paars von Stabilisatorstangenelementen mit einem Ausgangsabschnitt der Verzögerungseinrichtung so verbunden ist, dass er drehfest gegenüber dem Ausgangsabschnitt ist.
  • Die vorstehend angegebenen Form (7) stellt eine spezifische Einschränkung des Aufbaus des Aktuators und der Verbindung und der Anordnung des Aktuators und der Stabilisatorstange dar. Der Mechanismus der Verzögerungseinrichtung des Aktuators in der vorliegenden Form weist keine besondere Einschränkung auf. Es kann möglich sein, eine Verzögerungseinrichtung mit verschiedenen Mechanismen wie etwa einem harmonischen Getriebe-(Harmonic Gear)-Mechanismus genannt "HARMONIC DRIVE"(TM)-Mechanismus oder einen Dehnungswellen-Zahnkranzmechanismus und einen Planetengetriebemechanismus einzusetzen. Im Sinne einer Größenreduktion des Elektromotors ist es wünschenswert, dass die Verzögerungseinrichtung ein großes Untersetzungsverhältnis aufweist. (In diesem Zusammenhang bedeutet ein großes Untersetzungsverhältnis einen kleinen Betriebsbetrag des Aktuators bezüglich des Betriebsbetrags des Elektromotors.) Demgemäß ist die den harmonischen Getriebemechanismus aufweisende Verzögerungseinrichtung zur Anwendung in dem System der vorliegenden Form geeignet. Wenn die Verzögerungseinrichtung mit einem großen Untersetzungsverhältnis eingesetzt wird, wird durch den Betrieb des Aktuators aufgrund der von außen eingegebenen Kraft ein vergleichsweise hoher Betrag der elektrischen Energie bzw. Leistung erzeugt. In diesem Fall ist anzunehmen, dass die dem Ansteuerelement aufzuerlegende Last oder die der Energiequelle aufzuerlegende Last groß wird. Daher ist es besonders vorteilhaft für den Aktuator, der die Verzögerungseinrichtung mit einem großen Untersetzungsverhältnis einsetzt, das Ansteuerelement in den Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand zu bringen.
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  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und gewerbliche Anwendbarkeit einer beanspruchbaren Erfindung werden aus einem Studium der nachstehenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besser verständlich werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichungen betrachtet wird, in welchen:
  • 1 eine schematische Ansicht ist, welche einen Gesamtaufbau eines Stabilisatorsystems gemäß einer Ausführungsform einer beanspruchbaren Erfindung zeigt;
  • 2 eine schematische Ansicht ist, welche eine Stabilisatorvorrichtung des Stabilisatorsystems von 1 zeigt;
  • 3 eine schematische Ansicht ist, welche einen Aktuator der Stabilisatorvorrichtung von 1 im Querschnitt zeigt;
  • 4 ein Schaltbild ist, welches einen Wechselrichter des Stabilisatorsystems von 1 zeigt;
  • 5 eine Ansicht ist, welche einen Zustand des Wechselrichters in dem Schaltbild von 4 schematisch zeigt, wobei ein elektrischer Strom auf der Grundlage einer durch einen Elektromotor erzeugten Energie bzw. Leistung in Richtung eines Wandlers zurückfließt;
  • 6 eine Tabelle ist, welche Änderungsmuster einer elektrisierten Phase, die durch den Wechselrichter von 4 hergestellt wird, in jeweiligen Betriebsmodi des Elektromotors zeigt;
  • 7 eine Ansicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem der in dem Schaltbild von 4 gezeigte Wechselrichter sich in einem Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand befindet;
  • 8 ein Flussdiagramm ist, welches ein Stabilisatorsteuerungsprogramm zeigt, das in dem Stabilisatorsystem von 1 ausgeführt wird;
  • 9 ein Flussdiagramm ist, welches ein Betriebsmodusbestimmungs-Unterprogramm zeigt, das in dem Stabilisatorsteuerungsprogramm ausgeführt wird; und
  • 10 ein Blockdiagramm ist, welches Funktionen einer elektronischen Stabilisatorsteuereinheit (Stabilisator-ECU) als eine Steuerungsvorrichtung zeigt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen beschrieben werden. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die nachstehende Ausführungsform beschränkt ist, sondern mit vielfältigen Änderungen und Abwandlungen, wie den in den FORMEN DER ERFINDUNG beschriebenen, und wie sie dem Fachmann einfallen mögen, ausgeführt werden kann.
  • 1. Gesamtaufbau des Stabilisatorsystems
  • 1 zeigt die Konzeption eines Stabilisatorsystems 10 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der beanspruchbaren Erfindung. Das Stabilisatorsystem 10 weist zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 auf, von denen eine auf einer Vorderradseite des Fahrzeugs angeordnet ist und von denen die andere auf einer Hinterradseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Jede Stabilisatorvorrichtung 14 weist eine Stabilisatorstange 20 auf, die an gegenüberliegenden Enden hiervon über entsprechende Verbindungsstangen 18, die jeweils als ein Verbindungselement vorgesehen sind, mit jeweiligen Radhalteelementen (vgl. 2), die jeweils Vorder- und Hinterräder 16 halten, verbunden sind. Die Stabilisatorstange 20 ist an einem mittleren Abschnitt hiervon in zwei Teile, d.h., ein rechtes Stabilisatorstangenelement 22 und ein linkes Stabilisatorstangenelement 24, geteilt. Das Paar von Stabilisatorstangenelementen 22, 24 ist mit einem dazwischen angeordneten Aktuator 30 relativ zueinander drehbar verbunden. Man kann sagen, dass die Stabilisatorvorrichtung 14 derart angeordnet ist, dass der Aktuator 30 das rechte und das linke Stabilisatorstangenelement 22, 24 relativ zueinander (wie durch in durchgezogener Linie angegebene Pfeile und durch in unterbrochener Linie angegebene Pfeile in 1 gezeigt) dreht, wodurch die scheinbare Steifigkeit der Stabilisatorstange 20 insgesamt geändert wird, um eine Rollbewegung der Fahrzeugkarosserie zurückzuhalten bzw. ihm entgegenzuwirken.
  • 2 zeigt schematisch einen Abschnitt der Stabilisatorvorrichtung 14, der von ihrem mittleren Teil aus in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs bis zu einem Rad 16 auf entweder der rechten Seite oder der linken Seite des Fahrzeugs reicht. Das Fahrzeug, in welchem das vorliegende Stabilisatorsystem 10 eingebaut ist, weist vier unabhängige Radaufhängungsvorrichtungen 38 auf, die jeweils für eines der vier Räder 16 vorgesehen sind. Jede Radaufhängungsvorrichtung 38 ist vom Doppelquerlenkertyp, wie es in der Technik an sich wohlbekannt ist, und weist einen oberen Arm 42 und einen unteren Arm 44 auf, von denen jeder Funktionen als das Radhalteelement aufweist. Sowohl der obere als auch der untere Arm 42, 44 ist an einem Ende hiervon drehbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden und ist an dem anderen Ende hiervon mit dem jewei ligen Rad 16 verbunden. Sowohl der obere als auch der untere Arm 42, 44 wird schwenkend um das vorstehend angegebene eine Ende (dem Ende auf der Seite der Fahrzeugkarosserie) bewegt oder geschwungen, während das andere Ende (das Ende auf der Seite des Rades) allgemein in der vertikalen Richtung relativ zu der Fahrzeugkarosserie bewegt wird, wenn sich das entsprechende Rad 16 und die Fahrzeugkarosserie aneinander annähern und sich voneinander entfernen (d.h., wenn sich das Rad 16 und die Fahrzeugkarosserie in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegen). Die Radaufhängungsvorrichtung 38 weist ferner einen Stoßdämpfer 46 und eine Feder bzw. Pendelfeder 48 (die in der vorliegenden Ausführungsform eine Luftfeder ist) auf. Sowohl der Stoßdämpfer 46 als auch die Feder 48 ist an einem Ende hiervon mit einem Montageabschnitt der Fahrzeugkarosserie verbunden und ist an dem anderen Ende hiervon mit dem unteren Arm 44 verbunden. Die so aufgebaute Radaufhängungsvorrichtung 38 stützt das entsprechende Rad 16 und die Fahrzeugkarosserie in elastischer Weise und weist eine Funktion auf, eine Dämpfungskraft bezüglich einer Schwingung, die von der relativen Verschiebung zwischen dem Rad 16 und der Fahrzeugkarosserie aufeinander zu und voneinander weg begleitet wird, zu erzeugen.
  • Die Stabilisatorvorrichtung 14 weist ein Paar von Stabilisatorstangenelementen, d.h., das rechte Stabilisatorstangenelement 22 und das linke Stabilisatorstangenelement 24, auf. (In 2 ist eines des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 gezeigt.) Jedes des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 weist einen Torsionsstababschnitt 60, der sich im Wesentlichen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt; und einen Armabschnitt 62, der einstückig mit dem Torsionsstababschnitt 60 ausgebildet ist und denselben (d.h. den Torsionsstababschnitt 60) schneidet bzw. mit demselben zusammentrifft, um sich allgemein in einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs (d.h., in einer Längsrichtung des Fahrzeugs) zu erstrecken, auf. Der Torsionsstababschnitt 60 jedes Stabilisatorstangenelements 22, 24 ist an einer Stelle hiervon nahe dem Armabschnitt 62 durch ein an einem Stabilisatorvorrichtungsmontageabschnitt 64, der Teil der Fahrzeugkarosserie ist, fest angeordnetes Stützelement 66 drehbar gelagert. Somit sind die Torsionsstababschnitte 60 jeweils des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 koaxial relativ zueinander angeordnet. Zwischen jeweiligen Enden der Torsionsstababschnitte 60 des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24, wobei sich die Enden nahe einem in Breitenrichtung mittleren Abschnitt des Fahrzeugs befinden, ist der vorstehend angegebene Aktuator 30 angeordnet. Wie nachstehend im Einzelnen erläutert, sind die jeweiligen Enden der Torsionsstababschnitte 60 mit dem Aktuator 30 verbunden. Indessen ist ein Ende jedes Armabschnitts 62, das sich von dem entsprechenden Torsionsstababschnitt 60 entfernt befindet, über die entsprechende Verbindungsstange 18 mit einem Stabilisatorstangenverbindungsabschnitt 68 des entsprechenden unteren Arms 44 verbunden.
  • Wie in 3 schematisch gezeigt, weist der Aktuator 30 einen Elektromotor 70 und einen mit dem Elektromotor 70 verbundenen Dezelerator 72 (d.h. eine Verzögerungseinrichtung 72) zum Verzögern einer Drehung des Elektromotors 70 auf. Der Elektromotor 70 und der Dezelerator 72 sind innerhalb eines Gehäuses 74 als einem äußeren Rahmenelement des Aktuators 30 angeordnet. Das Gehäuse 74 wird an dem an der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Stabilisatorvorrichtungsmontageabschnitt 64 so gehalten, dass es drehbar und in der axialen Richtung (d.h., im Wesentlichen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs) unbeweglich relativ zu dem Gehäusehalteelement 76 ist. Wie aus 2 ersichtlich, erstrecken sich jeweils von gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 74 aus zwei Abtriebswellen 80, 82. Die Abtriebswellen 80, 82 sind an ihren vorderen Enden, die sich von dem Gehäuse 74 entfernt befinden, durch Kerbverzahnungseingriff jeweils drehfest mit Enden des rechten bzw. linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 verbunden. Ferner ist gemäß der Darstellung in 3 eine (80) der zwei Abtriebswellen 80, 82 fest mit einem der gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 74 verbunden, während die andere (82) der zwei Abtriebswellen 80, 82 so angeordnet ist, dass sie sich in das Gehäuse 74 hinein erstreckt, und durch das Gehäuse 74 so gehalten wird, dass sie relativ zu demselben (d.h., zu dem Gehäuse 74) drehbar und in axialer Richtung unbeweglich ist. Ein Ende der Abtriebswelle 82, das sich innerhalb des Gehäuses 74 befindet, ist mit dem Dezelerator 72 verbunden, wie nachstehend im Einzelnen erläutert wird. Die Abtriebswelle 82 dient auch als ein Ausgangs- bzw. Abtriebsabschnitt des Dezelerators 72. In der nachstehenden Beschreibung wird, sofern es nicht erforderlich ist, zwischen den zwei Stabilisatorvorrichtungen 14, den zwei Elektromotoren 70, den zwei Aktuatoren 30 u.s.w. zu unterscheiden, jede Stabilisatorvorrichtung 14, jeder Elektromotor 70, jeder Aktuator 30 etc. nur als "die Stabilisatorvorrichtung 14", "der Elektromotor 70", "der Aktuator 30" etc. bezeichnet werden.
  • Der Elektromotor 70 weist eine Mehrzahl von Ständerwicklungen 84, die auf einem Umfang entlang einer inneren Umfangsoberfläche der zylindrischen Wand des Gehäuses 74 fest angeordnet sind; eine hohle Motorwelle 86, die durch das Gehäuse 74 drehbar gehalten wird; und Permanentmagneten 88, die auf einem Umfang entlang einer äußeren Umfangsoberfläche der Motorwelle 86 fest und so angeordnet sind, dass sie den Ständerwicklungen 84 gegenüberliegen, auf. Der Elektromotor 70 ist ein Motor, bei welchem die Ständerwicklungen 84 als ein Ständer arbeiten und die Permanentmagneten 88 als ein Läufer arbeiten, und ist ein bürstenloser Dreiphasen-Gleichstrommotor.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Dezelerator 72 als ein harmonischer Getriebemechanismus aufgebaut, der einen Wellengenerator 90, ein flexibles Rad 92 und ein Hohlrad 94 aufweist. Der Wellengenerator 90 weist einen ovalen Nocken und auf einem Umfang des Nocken angepasste Kugellager auf und ist an einem Ende der Motorwelle 86 befestigt. Das flexible Rad 92 ist ein tassenförmiges Bauteil, dessen zylindrischer Wandabschnitt elastisch verformbar ist. Auf einem äußeren Umfang des offenen Endabschnitts des tassenförmigen flexiblen Rades 92 ist eine Mehrzahl von Zähnen ausgebildet. Das flexible Rad 92 ist mit der vorstehend beschriebenen Abtriebswelle 82 verbunden und wird durch dieselbe (d.h., durch die Abtriebswelle 82) gehalten. Im Einzelnen durchdringt die Abtriebswelle 82 die Motorwelle 86 und weist einen Endabschnitt auf, der sich von dem oder unterhalb des einen Endes der Motorwelle 86 erstreckt. An diesem Endabschnitt der Abtriebswelle 82 ist ein unterer Abschnitt des flexiblen Rades 92 an dem den unteren Abschnitt durchdringenden Endabschnitt befestigt, wodurch das flexible Rad 92 und die Abtriebswelle 82 miteinander verbunden sind. Das Hohlrad 94 ist ein im Allgemeinen ringförmiges Bauteil und ist an dem Gehäuse 74 befestigt. Auf einem inneren Umfang des Hohlrades 94 ist eine Mehrzahl von Zähnen ausgebildet. Die Anzahl der auf dem inneren Umfang des Hohlrades 94 ausgebildeten Zähne ist geringfügig größer (z.B. um Zwei größer) als die Anzahl der auf dem äußeren Umfang des flexiblen Rades 92 ausgebildeten Zähne. Das flexible Rad 92 ist an seinem zylindrischen Wandabschnitt auf den Wellengenerator 90 angepasst und ist in eine ovale Gestalt verformt. Das flexible Rad 92 ist mit dem Hohlrad 94 an zwei Abschnitten hiervon, die gegenüberliegenden Enden der langen Achse des Ovals entsprechen, mit dem Hohlrad 94 verzahnt und ist an dem anderen Abschnitt hiervon nicht mit demselben (d.h., mit dem Hohlrad 94) verzahnt. Mit einer Drehung des Wellengenerators 90 (d.h., nach Drehung des Wellengenerators 90 um 360°), mit anderen Worten, nach einer Drehung der Motorwelle 86 des Elektromotors 70, sind das flexible Rad 92 und das Hohlrad 94 relativ zueinander um einen Betrag, der dem Unterschied in der Anzahl der Zähne hierzwischen entspricht, gedreht.
  • Wenn bei der so aufgebauten Stabilisatorvorrichtung 14 die Fahrzeugkarosserie aufgrund Kurvenfahrt des Fahrzeugs oder dergleichen einer Kraft, welche den Abstand zwischen einem des rechten und des linken Rades 16 und der Fahrzeugkarosserie sowie den Abstand zwischen dem anderen des rechten und des linken Rades 16 und der Fahrzeugkarosserie relativ zueinander ändern, d.h., dem Rollmoment unterworfen ist, empfängt der Aktuator 30 eine hierauf wirkende Kraft, welche die rechten Stabilisatorstangenelemente 22 und die linken Stabilisatorstangenelemente 24 relativ zueinander dreht, d.h., die von außen eingegebene Kraft. Wenn in diesem Fall der Aktuator 30 als eine Aktuatorkraft eine Kraft ausübt, die sich im Gleichgewicht mit der von außen eingegebenen Kraft befindet, wird aufgrund der Motorkraft, welche durch den Elektromotor 70 erzeugt wird, eine Stabilisatorstange, die durch das rechte und das linke Sta bilisatorstangenelement 22, 24 aufgebaut ist, verdreht. (Die vorstehend angegebene Motorkraft kann nachstehend als ein "Rotationsdrehmoment" bezeichnet werden, da der Elektromotor 70 ein drehender Motor ist und die durch dem Elektromotor 70 erzeugte Kraft daher als ein Rotationsdrehmoment zu betrachten ist.) Eine durch die Verdrehung der Stabilisatorstange 20 erzeugte elastische Kraft dient als eine Gegenkraft bezüglich des Rollmoments, d.h., als die Rollrückhaltekraft. Durch Ändern einer relativen Drehstellung der Abtriebswellen 80, 82 des Aktuators 30 aufgrund der Motorkraft, d.h., durch Ändern einer Drehstellung (einer Betriebsstellung) des Aktuators 30, wird eine relative Drehstellung des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 geändert, wodurch die vorstehend angegebene Rollrückhaltekraft geändert wird. Demzufolge kann der Rollbetrag der Fahrzeugkarosserie geändert werden. Die vorliegende Stabilisatorvorrichtung 14 ist derart eingerichtet, dass die scheinbare Steifigkeit der Stabilisatorstange 20, d.h., die Stabilisatorsteifigkeit, änderbar ist.
  • Der Aktuator 30 ist in dem Gehäuse 74 mit einem Motordrehwinkelsensor 100 zum Erfassen eines Drehwinkels der Motorwelle 86, d.h., eines Drehwinkels des Elektromotors 70, ausgestattet. Der Motordrehwinkelsensor 100 des vorliegenden Aktuators 30 ist im Wesentlichen durch einen Kodierer aufgebaut. Ein durch den Sensor 100 erfasster Wert wird in der Steuerung des Aktuators 30, d.h., in der Steuerung der Stabilisatorvorrichtung 14, als ein Zeiger, welcher einen relativen Drehwinkel (die relative Drehstellung) des rechten und des linken Stabilisatorstangenelements 22, 24 anzeigt, mit anderen Worten, als ein Zeiger, welcher die Betriebsstellung (die Drehstellung) des Aktuators 30 anzeigt, verwendet.
  • Dem Elektromotor 70 des Aktuators 30 wird elektrische Energie aus einer Batterie 102 (in 1 als "BAT" gezeigt) zugeführt. Das vorliegende Stabilisatorsystem 10 ist mit einem Gleichspannungswandler 103 zum Anheben der von der Batterie 102 aus zuzuführenden Spannung ausgestattet. Der Gleichspannungswandler 103 ist in 1 als "CNV" (für engl. "converter") dargestellt und kann nachstehend einfach als "Wandler" bezeichnet werden. Eine elektrische Energiequelle ist dadurch aufgebaut, dass sie die Batterie 102 und den Wandler 103 aufweist. In dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 ist zwischen dem Wandler 103 und jedem der zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 ein Wechselrichter 104 angeordnet. Der Wechselrichter 104 ist in 1 als "INV" (für engl. "inverter") dargestellt. Jeder der Wechselrichter 104 arbeitet als ein Ansteuerelement. Die elektrische Energie wird den Elektromotoren 70 der jeweiligen zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 über die jeweiligen zwei Wechselrichter 104 zugeführt. Da jeder Elektromotor 70 mit einer konstanten Spannung betrieben wird, wird die Menge zuzuführender elektrischer Energie bzw. der Betrag zuzuführender elektrischer Leistung durch Ändern des zuzuführenden elektrischen Stroms geändert, und jeder Elektromotor 70 übt aus oder erzeugt eine Kraft in Übereinstimmung mit dem Betrag des diesem zugeführten elektrischen Stroms. In diesem Zusammenhang kann der Betrag des zuzuführenden elektrischen Stroms so geändert werden, dass ein Verhältnis (ein Tastverhältnis) einer Impuls-Ein-Zeit zu einer Impuls-Aus-Zeit durch PWM (Impulsbreitenmodulation) durch die Wechselrichter 104 geändert wird.
  • Gemäß der Darstellung in 1 weist das vorliegende Stabilisatorsystem 10 eine elektronische Stabilisatorsteuereinheit (ECU) 110) (nachstehend auch einfach als "die ECU 110" bezeichnet) als eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Betriebs jeder Stabilisatorvorrichtung 14, genauer des Betriebs jedes Aktuators 30, auf. Die ECU 110 ist im Wesentlichen durch einen Computer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM etc. aufgebaut. Mit der ECU 110 sind, zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Motordrehwinkelsensor 100, ein Betriebswinkelsensor 120 zum Erfassen eines Betriebsbetrags eines Lenkbetätigungselements als eines Lenkbetrags, d.h., zum Erfassen eines Betriebswinkels eines Lenkrades, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 122 zum Erfassen einer Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs (nachstehend auch einfach als "Fahrzeuggeschwindigkeit" bezeichnet), und ein Seitenbeschleunigungssensor 124 zum Erfassen einer Seiten- oder Querbeschleunigung, welche die tatsächlich in dem Fahrzeug erzeugte Seitenbeschleunigung ist, verbunden. In 1 sind diese Sensoren 100, 120, 122, 144 jeweils als θ, δ, v und Gy dargestellt. Die ECU 110 ist auch mit jedem der Wechselrichter 104 verbunden, wodurch die ECU 110 die Drehstellung jedes Aktuators 30 durch Steuern jedes Wechselrichters 104 steuert. In dem ROM des Computers der ECU 110 sind ein Stabilisatorsteuerungsprogramm und verschiedene Daten, die sich auf die Steuerung der Stabilisatorvorrichtung 14 beziehen, etc. gespeichert, wie nachstehend erläutert wird.
  • 2. Aufbau der Wechselrichter
  • Wie in 4 gezeigt, ist jeder Elektromotor 70 ein bürstenloser Dreiphasen-Gleichstrommotor in Delta- oder Dreiecksschaltung. Jeder Wechselrichter 104 weist zwei Schaltelemente, d.h., ein Schaltelement einer High- oder Hochseite (High-Spannungs-Seite) und ein Schaltelement einer Low- oder Niedrigseite (Low-Spannungs-Seite) für jede der drei Phasen (U, V, W) des Elektromotors 70 auf. Das Schaltelement der High-Seite und das Schaltelement der Low-Seite können auch als ein Schaltelement einer positiven Seite bzw. ein Spannungselement einer negativen Seite bezeichnet bzw. betrachtet werden. Nachstehend werden die sechs Schaltelemente des Wechselrichters 104 jeweils als "UHC", "ULC", "VHC", "VLC", "WHC", "WLC" bezeichnet. Ein Schaltelementsteuergerät 106 beurteilt einen Drehwinkel (einen elektrischen Winkel) auf der Grundlage von Signalen, die von jeweiligen drei in dem Elektromotor 70 vorgesehenen Hall-Elementen HA, HB, HC erfasst werden, und gibt auf der Grundlage des Drehwinkels Steuersignale an die sechs Schaltelemente aus. Die ON/OFF-Zustände (EIN/AUS-Zustände) der jeweiligen sechs Schaltelemente werden in Übereinstimmung mit den Steuersignalen geändert. Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 wird die elektrische Verbindung bzw. Verbindungstrennung zwischen einem Anschluss 126 jeder Phase des Elektromotors und Anschlüssen (Anschlüssen der negativen Seite und der positiven Seite, mit anderen Worten, Anschlüsse der High-Spannungs-Seite und der Low-Spannungs-Seite) 128 der elektrischen Energiequelle durch Ändern des Musters der ON/OFF-Zustände der Schaltelemente des Wechselrichters 104 geändert, während der Energiezufuhrzustand der elektrischen Energie an den Elektromotor 70 geändert wird. So wird der Betrieb des Elektromotors 70 gesteuert.
  • Wie vorstehend erläutert, wird der Elektromotor 70 auch durch die von außen eingegebene Kraft betrieben. Wenn z.B. der Elektromotor 70 durch die von außen eingegebene Kraft betrieben wird, ohne dass ihm elektrische Energie von der Energiequelle aus zugeführt wird, arbeitet der Elektromotor 70 als ein elektrischer Generator und erzeugt elektrische Energie. Da der Wechselrichter 104 eine Mehrzahl von Reflux-Dioden aufweist, von denen jede parallel zu einem entsprechenden der Schaltelemente angeordnet ist, kann hierbei der elektrische Strom auf der Grundlage der durch den Elektromotor 70 erzeugten Energie durch die Reflux-Dioden in Richtung des Wandlers 103 zurückfließen. Wenn z.B., wie in 5 dargestellt, der Elektromotor 70 elektrische Energie erzeugt, während alle Schaltelementen in den OFF-Zustand gebrachten sind, kann es sein, dass ein elektrischer Strom erzeugt wird, der durch die Reflux-Dioden in Richtung des Wandler 103 fließt, wie es durch Pfeile in unterbrochener Linie dargestellt ist. Der Wandler 103 ist so konfiguriert, dass er einen Fluss elektrischen Stroms in Richtung der Batterie 102 verhindert. Falls die Spannung eines Ausgangsabschnitts des Wandlers 103 aufgrund eines solchen elektrischen Stroms angehoben wird, kann es demgemäß sein, dass nicht nur der Wandler 103 selbst, sondern auch die Schaltelement einer Last unterworfen werden. Darüber hinaus werden in dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 die Batterie 102 und der Wandler 103 von den zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 auf der Vorderradseite und auf der Hinterradseite des Fahrzeugs gemeinsam genutzt. Falls die zwei Elektromotoren 70 der jeweiligen zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 zur gleichen Zeit elektrische Energie bzw. Leistung erzeugen, wird demgemäß die Spannung in dem Ausgangsabschnitt des Wandlers 103 weiter erhöht, sodass es sein kann, dass die zwei Wandler 103 der jeweiligen zwei Stabilisatorvorrichtungen einer signifikant hohen Last ausgesetzt werden.
  • Während die vorstehende Beschreibung für den Wechselrichter vorgenommen wurde, der sogenannte Bipolartransistoren einsetzt, gilt das Gleiche für einen Wechselrichter, der Feldeffekttransistoren vom MOS-Typ (MOSFETs) einsetzt. Der MOSFET enthält per se Reflux-Dioden. Wenn daher der Elektromotor 70 elektrische Energie durch eine von außen eingegebene Kraft erzeugt, kann der erzeugte elektrische Strom auch bei dem die MOSFETs einsetzenden Wechselrichter in Richtung des Wandlers zurückfließen, was den Wandler einer Last aussetzt und die Schaltelemente einer Last aussetzt.
  • 3. Beziehung zwischen Betriebsmodus des Elektromotors und Betriebszustand des Wechselrichters
  • i) Betriebsmodus des Elektromotors
  • Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 ist der Elektromotor 70 des Aktuators 30 jeder Stabilisatorvorrichtung 14 so eingerichtet, dass er in drei Betriebsmodi betreibbar ist, nämlich einem Steuermodus, einem freien Modus und einem Bremsmodus, die nachstehend im Einzelnen erläutert werden. Der Elektromotor 70 wird in einem der drei Betriebsmodi betrieben, der auf der Grundlage vorbestimmter Bedingungen ausgewählt wird.
  • D.h., in dem Steuermodus ermöglicht der Elektromotor 70, dass die Stabilisatorstange die Rollrückhaltekraft in Übereinstimmung mit dem Rollmoment erzeugt, während er die Stabilisatorsteifigkeit ändert, wodurch z.B. die Rollrückhaltewirkung der Fahrzeugkarosserie in Übereinstimmung mit mit dem Rollmoment aktiv gesteuert werden kann. In dem freien Modus wird die Rollrückhaltekraft kaum erzeugt. In dem Bremsmodus ist es unwahrscheinlich, dass der Elektromotor 70 durch die von außen eingegebene Kraft gedreht wird, wodurch die Rollrückhaltekraft auf einem bestimmten Niveau aufrechterhalten wird. Jeder der drei Betriebsmodi des Elektromotors 70 und der Betriebszustand des Wechselrichters in jedem Betriebsmodus wird nachstehend im Einzelnen erläutert werden.
  • (A) Steuermodus
  • Der Steuermodus ist ein Betriebsmodus, bei welchem eine Motorphasenverbindungsausbildung eine Ausbildung ist, bei welcher der Betrieb des Elektromotors 70 steuerbar ist und bei welcher dem Elektromotor 70 elektrische Energie zugeführt wird. Die Motorphasenverbindungsausbildung bedeutet eine Ausbildung, die sich auf eine Änderung der Phasen des Motors in der Zufuhr elektrischer Energie von der elektrischen Energiequelle an den Motor, Verbindung zwischen den Anschlüssen 126 der jeweiligen Phasen des Motors und der Energiequelle, Wechselbeziehung zwischen den Anschlüssen 126 der jeweiligen Phasen etc. bezieht. In dem Steuermodus werden gemäß einem System, das 120°-Rechteckwellenansteuerungssystem genannt wird, die ON/OFF-Zustände der jeweiligen Schaltelemente UHC, ULC, VHC, VLC, WHC, WLC in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Elektromotors 70 geändert. D.h., die Phase des Elektromotors 70, die zu elektrisieren ist (die elektrisierte Phase), wird für jeweils 60° eines elektrischen Winkels geändert, wie es in 6 gezeigt ist. In dem Steuermodus unterscheidet sich gemäß der Darstellung in 6 ein Änderungsmuster der elektrisierten Phase des Elektromotors 70 in Abhängigkeit von einer Erzeugungsrichtung der Motorkraft, d.h., einer Drehmomenterzeugungsrichtung, die eine Richtung einer Erzeugung des Rotationsdrehmoments ist. Durch Auswahl eines Geeigneten der Änderungsmuster wird die Drehmomenterzeugungsrichtung des Elektromotors 70 bestimmt. In diesem Zusammenhang wird in der nachstehenden Erläuterung zweckmäßigerweise die Drehmomenterzeugungsrichtung als eine Richtung im Uhrzeigersinn (CW) und eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn (CCW) bezeichnet. In dem Steuermodus sind nur die Schaltelemente ULC, VLC, WLC auf der Low-Seite einer ON/OFF-Steuerung gemäß einem Tastverhältnis, d.h., einer Taststeuerung unterworfen. Durch Ändern des Tastverhältnisses wird der Betrag des dem Elektromotor 70 zuzuführenden elektrischen Stroms geändert. Jedes Symbol "*1" in 6 zeigt einen Zustand an, in welchem solche Schaltelement sich unter Taststeuerung befinden.
  • Wie vorstehend erläutert, sind in dem Steuermodus die Drehmomenterzeugungsrichtung des Elektromotors 70 und der Betrag der dem Elektromotor 70 zugeführten elektrischen Energie steuerbar. Demgemäß ist es in dem Steuermodus möglich, ein Rotationsdrehmoment in einer beliebigen Richtung zu erzeugen, dessen Größe dem Betrag des dem Elektromotor 70 zugeführten elektrischen Stroms entspricht. Da die Drehrichtung und der Betriebsbetrag des Aktuators 30 gesteuert werden können, ist es möglich, die Rollrückhaltekraft entsprechend dem Rollmoment zu erzeugen, was eine aktive Steuerung der Stabilisatorvorrichtung 14 ermöglicht.
  • Es kann möglich sein, als eine Form des vorstehend angegebenen Steuermodus einen Stand-By- oder Wartemodus festzulegen. In dem Wartemodus wird von der Energiequelle aus keine elektrische Energie zugeführt, während die zu elektrisierende Phase des Elektromotors 70 (die elektrisierte Phase) in Reaktion auf die Anweisung der Drehmomenterzeugungsrichtung geändert wird. D.h., die ON/OFF-Zustände der Schaltelemente UHC, ULC, VHC, VLC, WHC, WLC werden in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Elektromotors 70 geändert. Die Taststeuerung wird jedoch in irgend einem der Schaltelement UHC, VHC, WHC auf der High-Seite und der Schaltelemente ULC, VLC, WLC auf der Low-Seite unausgeführt gelassen. (Es kann gesagt werden, dass die Taststeuerung derart durchgeführt wird, dass das Tastverhältnis gleich Null gemacht wird.) Insbesondere gibt es in dem Wartemodus keine Impuls-Ein-Zeit, und es wird dem Elektromotor 70 keine elektrische Energie zugeführt.
  • (B) Freier Modus
  • In dem freien Modus ist die Motorphasenverbindungsausbildung eine Ausbildung, bei welcher die Zufuhr elektrischer Energie an die Phasen des Elektromotors 70 verhindert wird. In dem freien Modus sind die Anschlüsse 126 der jeweiligen Phasen des Elektromotors 70 voneinander getrennt. D.h., es sind alle Schaltelemente in den OFF-Zustand gebracht, wie es in 6 dargestellt ist. 5 zeigt den Wechselrichter 104, dessen Schaltelemente alle in den OFF-Zustand gebracht sind. Wenn der freie Modus eingesetzt wird, wird dem Elektromotor 70 keine elektrische Energie von der Energiequelle aus zugeführt, so dass die Stabilisatorstange 20 in einem Zustand gehalten wird, in welchem eine durch die Stabilisatorstange 20 auszuübende Kraft, genauer gesagt eine Widerstandskraft bezüglich der von außen eingegebenen Kraft, vergleichsweise klein ist. In dem freien Modus werden alle Schaltelement in dem OFF-Zustand gehalten. Da jedoch ein Stromweg ausgebildet ist, der durch die parallel zu den jeweiligen Schaltelementen vorgesehenen Reflux-Dioden hindurchfährt, kann der Elektromotor 70 elektrische Energie erzeugen, wenn der Aktuator 30 durch die von außen eingegebene Kraft betrieben wird, und der elektrische Strom auf der Grundlage der durch den Elektromotor 70 erzeugten elektrischen Energie kann in Richtung des Wandlers 103 zurückfließen. Die Stabilisatorstange 20 übt die Widerstandskraft bezüglich der von außen eingegebenen Kraft in der Größe aus, die dem Betrag der erzeugten elektrischen Energie entspricht.
  • (C) Bremsmodus
  • In dem Bremsmodus ist die Motorphasenverbindungsausbildung eine Ausbildung, bei welcher die Anschlüsse 126 der jeweiligen Phasen des Elektromotors 70 miteinander verbunden sind. D.h., alle Schaltelemente, die auf einer der High-Seite und der Low-Seite angeordnet sind, sind in den ON-Zustand gebracht, und alle Schaltelemente, die auf der anderen der High-Seite und der Low-Seite angeordnet sind, sind in den OFF-Zustand gebracht. In der vorliegenden Ausführungsform sind gemäß der Darstellung in 6 alle Schaltelemente UHC, VHC, WHC auf der High-Seite in den ON-Zustand gebracht, während alle Schaltelemente ULC, VLC, WLC auf der Low-Seite in den OFF-Zustand gebracht sind. 7 stellt den Wechselrichter 104 dar, dessen Schaltelemente in diesem Zustand gehalten werden. Aufgrund dieser Schaltelemente UHC, VHC, WHC, die in den ON-Zustand gebracht sind, und der Reflux-Dioden, die zusammen mit den jeweiligen Schaltelementen angeordnet sind, werden die Phasen des Elektromotors 70 unverändert gehalten, als ob sie miteinander kurzgeschlossen wären, d.h., in dem Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gehalten. In einem solchen Zustand ist ein sogenannter Kurzschlussbremseffekt an dem Elektromotor 70 gegeben. Wenn demgemäß der Aktuator 30 gezwun gen ist, durch die von außen eingegebene Kraft mit hoher Geschwindigkeit betrieben zu werden, übt der Aktuator 30 einen vergeichsweise hohen Widerstand gegen den Betrieb desselben aus, sodass die Stabilisatorvorrichtung 14 in einen Zustand nahe einer herkömmlichen Stabilisatorvorrichtung gebracht ist, bei welcher die Stabilisatorsteifigkeit nicht änderbar ist. Wenn die Steuerung entsprechend dem Bremsmodus ausgeführt wird, wird die durch den Elektromotor 70 infolge des Betriebs des Aktuators 30 durch die von außen eingegebene Kraft erzeugte elektrische Energie innerhalb des Elektromotors 70 verbraucht und wird verhindert, dass der Wechselrichter 104 der Last ausgesetzt wird und der Wandler 103 der Last ausgesetzt wird.
  • ii) Zwei grundsätzliche Betriebszustände des Ansteuerelements
  • Der Betriebszustand des Wechselrichters 104 zum Ermöglichen eines Betriebs des Elektromotors 70 in den vorstehend angegebenen drei Betriebsmodi wird allgemein in zwei Betriebszustände klassifiziert. Einer von diesen ist ein Energiezufuhrbetriebszustand, bei welchem dem Elektromotor 70 elektrische Energie zugeführt wird. In dem Energiezufuhrbetriebszustand wird der Betrag der dem Elektromotor 70 zuzuführenden elektrischen Energie gesteuert, während die zu elektrisierende Phase des Elektromotors 70 (die elektrisierte Phase) unter Zufuhr der elektrischen Energie an den Elektromotor 70 geändert wird, um hierdurch den Aktuator 30 aktiv zu steuern. Der andere der zwei Betriebszustände ist ein Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand, bei welchem dem Elektromotor 70 keine elektrische Energie zugeführt wird. Der Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand ist in zwei Unterbetriebszustände unterteilt. Einer der zwei Unterbetriebszustände ist ein Alle-Schaltelemente-AUS-Betriebszustand, bei welchem alle Schaltelemente des Wechselrichters 104 in den OFF-Zustand gebracht sind. Der andere Unterbetriebszustand ist ein Schaltelemente-einer-Seite-EIN-Betriebszustand, bei welchem alle Schaltelement, die auf einer der High-Seite und der Low-Seite angeordnet sind, in den ON-Zustand gebracht sind, während alle Schaltelement, die auf der anderen der High-Seite und der Low-Seite angeordnet sind, in den OFF-Zustand gebracht sind.
  • iii) Beziehung zwischen Betriebsmodus des Elektromotors und Betriebszustand des Ansteuerelements
  • Unter den vorstehend angegebenen drei Betriebsmodi des Elektromotors 70 ist der Steuermodus grundsätzlich durch Bringen des Wechselrichters 104 in den Energiezufuhrbetriebszustand ausführbar, während der freie Modus und der Bremsmodus durch Bringen des Wechselrichters 104 in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand ausführbar sind. D.h., wenn die Steuerung gemäß dem freien Modus ausgeführt wird, ist der Wechselrichter 104 in den Alle-Schaltelemente-AUS-Betriebszustand gebracht. Wenn die Steuerung gemäß dem Bremsmodus ausgeführt wird, ist der Wechselrichter 104 in den Schaltelementeeiner-Seite-EIN-Betriebszustand gebracht. Wenn in diesem Zusammenhang der vorstehend erläuterte Wartemodus ausgeführt wird, wird die Steuerung, bei welcher das Tastverhältnis Null beträgt, aufrechterhalten, sodass der Betriebszustand des Wechselrichters 104 in dem Wartemodus als der Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand angenommen werden kann.
  • 4. Steuerung der Stabilisatorvorrichtung
  • i) Grundlegende Steuerung
  • Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 wird unter dem vorstehend beschriebenen Steuermodus die Rollrückhaltekraft in Reaktion auf das Rollmoment erzeugt und die Stabilisatorsteifigkeit geändert, wodurch es z.B. möglich ist, die Wirkung eines Zurückhaltens einer Rollbewegung der Fahrzeugkarosserie in Reaktion auf das Rollmoment aktiv zu steuern. Wenn es jedoch nicht erforderlich ist, die Steuerung gemäß dem Steuermodus auszuführen, und wenn es wünschenswert ist, die Steuerung gemäß dem Steuermodus nicht auszuführen, wird entweder die Steuerung unter dem freien Modus, in welchem die Roll rückhaltekraft kaum erzeugt wird, oder die Steuerung unter dem Bremsmodus, in welchem der Widerstand bezüglich des Betriebs des Aktuators vermittelt wird, ausgeführt.
  • Bei der Steuerung gemäß dem Steuermodus wird eine Soll-Drehstellung des Aktuators 30, die ein Soll-Betriebsbetrag desselben (d.h., des Aktuators 30) ist, auf der Grundlage eines Rollmomentenzeigerbetrags, welcher ein Rollmoment, das die Fahrzeugkarosserie empfängt, anzeigt, bestimmt, um die Verdrehungssteifigkeit der Stabilisatorstange 20 geeignet zu machen. Ferner wird die Drehstellung des Aktuators 30 so gesteuert, dass sie mit der bestimmten Soll-Drehstellung übereinstimmt. D.h., auf der Grundlage des Rollmomentzeigerbetrags wird der Aktuator 30 so gesteuert, dass das Paar der Stabilisatorstangenelemente 22, 24 in jeder Stabilisatorvorrichtung 14 um einen geeigneten Winkel zur Erzeugung der Rollrückhaltekraft, welche den Rollbetrag der Fahrzeugkarosserie geeignet macht, relativ zueinander gedreht. Hierbei bedeutet die Drehstellung des Aktuators 30 das Folgende: Ein Zustand, in welchem kein Rollmoment auf die Fahrzeugkarosserie wirkt, wird als ein Normalzustand angenommen. Wenn die Drehstellung des Aktuators 30 in dem Normalzustand als eine Neutralstellung angenommen wird, zeigt die Drehstellung des Aktuators 30 einen Betrag einer Drehung aus der Neutralstellung an. D.h., die Drehstellung des Aktuators 30 bedeutet einen Verschiebungsbetrag der Drehstellung des Aktuators 30 aus der Neutralstellung. Da es eine Entsprechungsbeziehung zwischen der Drehstellung des Aktuators 30 und dem Motordrehwinkel, der ein Drehwinkel des Elektromotors 70 ist, gibt, wird in der aktiven Steuerung anstelle der Drehstellung des Aktuators 30 tatsächlich der Motordrehwinkel verwendet.
  • Die Steuerung gemäß dem Steuermodus wird nachstehend im Einzelnen erläutert werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Soll-Motordrehwinkel θ* als die Soll-Drehstellung des Aktuators 30 (welche eine Art des Soll-Betriebsbetrags ist) auf der Grundlage der Seitenbeschleunigung als des vorstehend angegebenen Rollmomentzeigerbetrags bestimmt. D.h., es wird eine Steuerungs-Seitenbeschleunigung Gy*, die in der Steuerung zu verwenden ist, auf der Grundlage der geschätzten Seitenbeschleunigung Gyc, die auf der Grundlage des Betriebswinkels des Lenkrades und der Fahrzeugfahrtgeschwindigkeit geschätzt wird, und der tatsächlichen Seitenbeschleunigung Gyr, die tatsächlich gemessen wird, gemäß der nachstehenden Formel bestimmt: Gy* = K1·Gyc + K2·Gyrwobei K1 und K2 Verstärkungsfaktoren sind. Der Soll-Motordrehwinkel θ* wird auf der Grundlage der so bestimmten Steuerungs-Seitenbeschleunigung Gy* bestimmt. Gemäß einem Regelungsverfahren auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Soll-Motordrehwinkel θ* und einem tatsächlichen Motordrehwinkel θ, der ein tatsächlicher Motordrehwinkel ist, wird ein dem Elektromotor 70 des Aktuators zuzuführender Soll-Zufuhrstrom i* bestimmt. D.h., dem Elektromotor 70 wird in einem Versuch, die Drehstellung des Aktuators 30 der Soll-Drehstellung anzunähern oder die Drehstellung des Aktuators 30 auf der Soll-Drehstellung aufrechtzuerhalten, eine geeignete elektrische Energie bzw. Leistung zugeführt
  • ii) Auswahl der Steuerung
  • Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 wird eine der Steuerungen gemäß den vorstehend angegebenen drei Betriebsmodi wahlweise auf der Grundlage von Änderungen in dem in dem Fahrzeug ereugten Rollmoment ausgeführt. D.h., für einen Fall, in welchem die Rollrückhaltekraft erhöht oder aufrechterhalten wird, einen Fall, in welchem die Rollrückhaltekraft verringert wird, oder einen Fall, in welchem die Rollrückhaltekraft im Wesentlichen gleich Null gemacht wird, wird ein Geeigneter der Betriebsmodi ausgewählt und die Steuerung gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus ausgeführt. Nachstehend wird erläutert, welche der Steuerungen gemäß den drei Betriebsmodi für jeden der vorstehend angegebenen drei Fälle ausgeführt wird, indem eine typische Kurvenfahrtbewegung des Fahrzeugs betrachtet wird.
  • Bei einer Kurvenfahrtbewegung des Fahrzeugs erhöht sich das auf das Fahrzeug wirkende Rollmoment in einem Anfangsstadium der Kurvenfahrt des Fahrzeugs im Laufe der Zeit, während das Rollmoment in einem mittleren Stadium der Kurvenfahrt konstant gehalten wird. Demgemäß wird während des anfänglichen und des mittleren Stadiums der Kurvenfahrt die Steuerung gemäß dem Steuermodus zum Erhöhen oder Aufrechterhalten der Soll-Rollrückhaltekraft ausgeführt. In einem Endstadium der Kurvenfahrt, in welchem das Rollmoment abnimmt, wird eine Steuerung zur Verringerung der durch die Stabilisatorstange 20 ausgeübten Rollrückhaltekraft ausgeführt. Wenn die Rollrückhaltekraft der Stabilisatorstange 20 verringert wird, führt das vorliegende Stabilisatorsystem 10 wahlweise die Steuerung gemäß dem freien Modus und die Steuerung gemäß dem Bremsmodus aus. Bei der Steuerung gemäß dem freien Modus wird dem Aktuator 30 ermöglicht, in einer Richtung gedreht zu werden, in welcher die Rollrückhaltekraft aufgrund der von außen eingegebenen Kraft abnimmt (d.h., in einer Richtung auf die Neutralstellung zu). Bei der Steuerung gemäß dem Bremsmodus ist es unwahrscheinlich, dass der Aktuator 30 gedreht wird. D.h., der Elektromotor 70 wird zusammen mit dem Aktuator 30 infolge einer Ausführung der Steuerung gemäß dem freien Modus in Übereinstimmung mit einer Abnahme in dem Rollmoment gedreht. Wenn jedoch der tatsächliche Motordrehwinkel θ des Elektromotors 70 sich dem Soll-Motordrehwinkel θ* nähert, wird der Betriebsmodus des Elektromotors 70 von dem freien Modus in den Bremsmodus geändert, wodurch verhindert wird, dass der tatsächliche Motordrehwinkel θ in Bezug auf den Soll-Motordrehwinkel θ* unverhältnismäßig klein wird.
  • D.h., der Betriebsmodus des Elektromotors 70 wird in Abhängigkeit von einem Betrag der Motordrehwinkelabweichung Δθ (= θ – θ*), welche eine Abweichung des tatsächlichen Motordrehwinkels θ des Elektromotors 70 von dem Soll-Motordrehwinkel θ* ist, zwischen dem freien Modus und dem Bremsmodus geändert. D.h., wenn die Motordrehwinkelabweichung Δθ groß ist, wird die Steuerung gemäß dem freien Modus ausgeführt, wodurch dem Aktuator 30 er möglicht wird, in Richtung der Neutralstellung gedreht zu werden. Wenn jedoch die Motordrehwinkelabweichung Δθ klein ist, wird die Steuerung gemäß dem Bremsmodus ausgeführt, um zu verhindern, dass der tatsächliche Motordrehwinkel θ kleiner als der Soll-Motordrehwinkel θ* wird.
  • Wenn sich das Fahrzeug nicht in der Kurvenfahrtbewegung befindet wie etwa wenn das Fahrzeug im Wesentlichen geradeaus fährt oder wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und daher das in dem Fahrzeug erzeugte Rollmoment im Wesentlichen Null ist, wird der Aktuator 30 in der Neutralstellung gehalten. D.h., die Steuerung wird gemäß dem Bremsmodus in einem Zustand ausgeführt, in welchem der tatsächliche Motordrehwinkel θ im Allgemeinen Null beträgt. (In diesem Zusammenhang wird der Motordrehwinkel, welcher der Neutralstellung des Aktuators 30 entspricht, zweckmäßigerweise so bestimmt, dass er Null ist.)
  • iii) Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführtwird-Steuerung
  • Bei dem vorliegenden Stabilisatorsystem 10 wird dann, wenn die Rollrückhaltekraft in dem Endstadium der Kurvenfahrtbewegung des Fahrzeugs verringert wird, entweder der Bremsmodus oder der freie Modus ausgewählt und die Steuerung gemäß dem ausgewählten Modus ausgeführt. D.h., wenn die Rollrückhaltekraft verringert wird, wird der Betriebszustand des Wechselrichters 104 in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht. In den meisten Fällen wird die Rollrückhaltekraft in der Stabilisatorvorrichtung 14 sowohl auf der Vorderradseite als auch auf der Hinterradseite verringert und werden beide Wechselrichter 104 in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht. Wenn der freie Modus ausgewählt wird, erzeugt der Elektromotor 70 die elektrische Energie durch die von außen eingegebene Kraft und fließt der elektrische Strom auf der Grundlage der erzeugten Energie in Richtung des Wandlers 103 zurück. Wenn die Steuerung gemäß dem freien Modus für beide Elektromotoren 70 ausgeführt wird, fließt der elektrische Strom auf der Grundlage der durch beide Elektromotoren 70 erzeugten Energie in Richtung des Wandlers 103 zurück, was den Wandler 103 und die Wechselrichtern 104 einer beträchtlich hohen Last aussetzt.
  • Um zu vermeiden, dass der Wandler 103 und die Wechselrichter 104 einer übermäßig großen Last ausgesetzt werden, ist das vorliegende Stabilisatorsystem 10 so eingerichtet, dass der Betriebsmodus eines der zwei Elektromotoren 70 erzwungenermaßen in den Bremsmodus gebracht wird, wenn für beide Elektromotoren 70 gleichzeitig die Steuerung gemäß dem freien Modus ausgeführt wird. D.h., es wird eine Steuerung zur Verhinderung einer gleichzeitigen Ausführung der Steuerung gemäß dem freien Modus für die beiden Elektromotoren 70 ausgeführt. Im einzelnen wird dann, wenn beurteilt wird, dass der Betriebsmodus für einen der zwei Elektromotoren 70 in den freien Modus gebracht werden sollte, eine Verarbeitung ausgeführt, um den Betriebsmodus des anderen Elektromotors 70 zu bestätigen. Wenn für den anderen Elektromotor 70 gerade die Steuerung gemäß dem freien Modus ausgeführt wird, wird die Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerung ausgeführt, bei welcher der Betriebsmodus des vorstehend angegebenen einen der zwei Elektromotoren 70 erzwungenermaßen in den Bremsmodus gebracht wird.
  • Durch Ausführung der vorstehend angegebenen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerung wird der Betriebsmodus wenigstens eines der zwei Elektromotoren 70 der jeweiligen zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 in den Betriebsmodus gebracht, wo sich der Betriebszustand beider Wechselrichter 104 in dem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befindet. Gemäß der Anordnung wird auch dann, wenn der Elektromotor 70 unter Ausführung der Steuerung gemäß dem Bremsmodus elektrische Energie durch die von außen eingegebene Kraft erzeugt, die erzeugte Energie innerhalb des fraglichen Elektromotors 70 verbraucht. Es ist daher möglich, einen gleichzeitigen Rückfluss der erzeugten Energie von beiden Elektromotoren 70 in Richtung des Wandlers 103 zu vermeiden, was verhindert, dass der Wandler 103 und der Wechselrichter 104 einer übergroßen Last ausgesetzt werden.
  • Bei der Stabilisatorvorrichtung 14, bei welcher der vorstehend angegebene Wartemodus als eine Art des Steuermodus festgelegt ist, kann die Möglichkeit bestehen, dass die vorstehend erläuterte Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerung ausgeführt wird, wo sowohl der Elektromotor 70 auf der Vorderradseite als auch der Elektromotor 70 auf der Hinterradseite unter entweder dem Wartemodus oder dem freien Modus gesteuert werden.
  • 5. Stabilisatorsteuerungsprogramm
  • Die Steuerung des vorliegenden Stabilisatorsystems 10 wird derart ausgeführt, dass ein in einem Flussdiagramm von 8 gezeigtes Stabilisatorsteuerungsprogramm in kurzen Zeitabständen (z.B. von einigen Millisekunden) wiederholt durch die ECU 110 implementiert wird, wenn sich ein Zündschalter des Fahrzeugs in einen ON-Zustand befindet. Das Flussdiagramm von 8 ist ein Programm, welches für eine der Stabilisatorvorrichtung 14 auf der Vorderradseite und der Stabilisatorvorrichtung 14 auf der Hinterradseite auszuführen ist. Tatsächlich wird das Programm für jede der Stabilisatorvorrichtungen 14 auf der Vorderradseite und der Hinterradseite ausgeführt. Nachstehend wird ein Ablauf der Stabilisatorsteuerung anhand des Flussdiagramms im Einzelnen erläutert werden. Die nachstehende Erläuterung bezieht sich im Interesse einer kurzen Darstellung für die zwei Stabilisatorvorrichtungen 14 auf der Vorderradseite und der Hinterradseite gemeinsam.
  • In dem Stabilisatorsteuerungsprogramm wird zu Anfang ein Schritt S1 (nachstehend wird das Wort "Schritt" weggelassen werden, wo es zweckdienlich ist) implementiert, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit v und einen Betriebswinkel δ auf der Grundlage von durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 122 bzw. den Lenkwinkelsensor 120 erfassten Werten zu erhalten. Als Nächstes wird S2 implementiert, um die geschätzte Seitenbeschleunigung Gyc auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit v und des Betriebswinkels δ, die in S1 erhalten wurden, zu erhalten. In der ECU 110 sind Kartendaten gespeichert, welche sich auf die geschätzte Seitenbeschleunigung Gyc beziehen und welche die Fahrzeuggeschwindigkeit v und den Betriebswinkel δ als Parameter verwenden. Die geschätzte Seitenbeschleunigung Gyc wird durch Bezugnahme auf die Kartendaten erhalten. Anschließend wird in S3 die tatsächliche Seitenbeschleunigung Gyr, welche die Seitenbeschleunigung ist, die tatsächlich in der Fahrzeugkarosserie erzeugt wird, auf der Grundlage eines durch den Seitenbeschleunigungssensor 124 erfassten Werts erhalten. Als Nächstes wird in S4 die Steuerungs-Seitenbeschleunigung Gy*, die eine in der Steuerung zu verwendende Seitenbeschleunigung ist, auf der Grundlage der geschätzten Seitenbeschleunigung Gyc und der tatsächlichen Seitenbeschleunigung Gyr bestimmt. S4 wird gefolgt von S5, in welchem ein Soll-Motordrehwinkel θ* auf der Grundlage der Steuerungs-Seitenbeschleunigung Gy* bestimmt wird. In der ECU 110 sind Kartendaten des Soll-Drehwinkels θ* gespeichert, welche die Steuerungs-Seitenbeschleunigung Gy* als einen Parameter verwenden. Der Soll-Motordrehwinkel θ* wird in S5 unter Bezugnahme auf die Kartendaten bestimmt. Dann wird S6 implementiert, um einen Soll-Zufuhrstrom i* auf der Grundlage der Motordrehwinkelabweichung Δθ, welche eine Abweichung zwischen dem Soll-Motordrehwinkel θ* und dem tatsächlichen Motordrehwinkel θ ist, zu bestimmen.
  • S6 wird gefolgt von S7, in welchem ein Betriebsmodusbestimmungsunterprogramm implemetiert wird, das in einem Flussdiagramm von 9 gezeigt ist. In dem Unterprogramm wird zu Anfang S21 implementiert, in welchem der in S5 bestimmte Soll-Motordrehwinkel θ* in einem Sollmotordrehwinkelspeicherungsabschnitt, der ein sogenannter First-In-First-Out-(FIFO)-Speicher ist, gespeichert wird. In dem Sollmotordrehwinkelspeicherungsabschnitt werden Daten des während einer Zeitdauer von einem vorherigen Zeitpunkt, welcher um eine vorbestimmte Zeit vor dem vorliegenden Zeitpunkt liegt, bis zu dem vorliegenden Zeitpunkt erhaltenen Soll-Motordrehwinkels θ* hintereinander gespeichert. Als Nächstes wird S22 implementiert, um den tatsächlichen Motordrehwinkel θ auf der Grundlage eines durch den Motordrehwinkelsensor 100 erfassten Werts zu erhalten. S22 wird gefolgt von S23, um die Motordrehwinkelabweichung Δθ zu erhalten, die eine Abweichung des tatsächlichen Motordrehwinkels θ in Bezug auf den Soll-Motordrehwinkel θ* ist. Anschließend wird S24 implementiert, um zu beurteilen, ob ein Absolutwert des Soll-Motordrehwinkels θ* kleiner als eine Schwelle θ*o ist, und es wird S25 implementiert, um zu beurteilen, ob ein Absolutwert des tatsächlichen Motordrehwinkels θ kleiner als eine Schwelle θo ist. Wenn der Absolutwert des Soll-Motordrehwinkels θ* kleiner als eine Schwelle θ*o ist und ein Absolutwert des tatsächlichen Motordrehwinkels θ kleiner als eine Schwelle θo ist, wird in S26 bestimmt, dass der Betriebsmodus der Bremsmodus ist, und wird die Verarbeitung des vorliegenden Unterprogramms beendet.
  • Wenn in S24 und S25 beurteilt wird, dass einer des Soll-Motordrehwinkels θ* und des tatsächlichen Motordrehwinkels θ nicht kleiner als der jeweilige Schwellenwert ist, wird S27 implementiert, um zu beurteilen, ob sich der Absolutwert des Soll-Motordrehwinkels θ* im Prozess der Abnahme befindet. Mit anderen Worten, in S27 wird auf der Grundlage der in dem Sollmotordrehwinkelspeicherungsabschnitt gespeicherten Daten beurteilt, ob sich der Soll-Motordrehwinkel θ* der Neutralstellung 0 annähert. Wenn beurteilt wird, dass sich der Absolutwert des Soll-Motordrehwinkels θ* im Prozess der Abnahme befindet, wird S28 implementiert, um zu beurteilen, ob ein Absolutwert der Motordrehwinkelabweichung Δθ größer als eine Schwelle Δθo ist. Wenn der Absolutwert der Motordrehwinkelabweichung Δθ nicht größer als die Schwelle Δθo ist, wird in S26 bestimmt, dass der Betriebsmodus der Bremsmodus ist. Wenn der Absolutwert der Motordrehwinkelabweichung Δθ größer als die Schwelle Δθo ist, wird in S29 bestimmt, dass der Betriebsmodus der freie Modus ist. So wird die Verarbeitung des vorliegenden Unterprogramms beendet. Falls jedoch in S27 beurteilt wird, dass der Soll-Motordrehwinkel θ* sich nicht im Prozess der Abnahme befindet, d.h., wenn der Soll-Motordrehwinkel θ* steigt oder auf einem allgemein konstanten Wert mit Ausnahme der Neutralstellung gehalten wird, dann wird in S30 bestimmt, dass der Betriebsmodus der Steuermodus ist, und die Verarbeitung durch das vorliegende Unterprogramm wird beendet.
  • Nach der Verarbeitung durch das vorstehend beschriebene Betriebsmodusbestimmungsunterprogramm in S7 geht die Steuerung zu S8 über, um zu bestimmen, ob der Betriebsmodus der freie Modus ist. Wenn der Betriebsmodus nicht der freie Modus ist, wird S11 implementiert, um an den Wechselrichter 104 eine Anweisung zur Ausführung einer Steuerung gemäß dem in dem Betriebsmodusbestimmungsunterprogramm bestimmten Betriebsmodus auszugeben. Die Anweisung wird an den Wechselrichter 104 zusammen mit einem Anweisungswert des Soll-Zufuhrstroms i* ausgegeben. Wenn dagegen der Betriebsmodus der freie Modus ist, wird S9 implementiert, um zu beurteilen, ob für die andere Stabilisatorvorrichtung 14, für welche die vorstehend beschriebene Verarbeitungsabfolge gegenwärtig nicht ausgeführt wird, derzeit eine Steuerung gemäß dem freien Modus ausgeführt wird. Wenn sich die andere Stabilisatorvorrichtung 14 nicht unter der Steuerung gemäß dem freien Modus befindet, wird S11 implementiert, um an den Wechselrichter 104 eine Anweisung zur Ausführung der Steuerung gemäß dem freien Modus auszugeben, und eine Ausführung des vorliegenden Programms wird beendet. Wenn dagegen beurteilt wird, dass sich die vorstehend angegebene andere Stabilisatorvorrichtung 14 gegenwärtig unter der Steuerung gemäß dem freien Modus befindet, wird S10 implementiert, um den Betriebsmodus, der in S8 als der freie Modus bestimmt worden ist, in den Bremsmodus festzulegen. Anschließend wird S11 implementiert, um an den Wechselrichter 104 eine Anweisung zur Ausführung einer Steuerung gemäß dem Bremsmodus auszugeben. So wird eine Ausführung des vorliegenden Programms beendet.
  • 6. Funktionaler Aufbau der Steuerungsvorrichtung
  • Von der ECU 110 als der Steuerungsvorrichtung zum Steuern des vorliegenden Stabilisatorsystems 10, die durch Ausführung des vorstehend erläuterten Stabilisatorsteuerungsprogramms arbeitet, kann angenommen werden, dass sie den in 10 gezeigten funktionalen Aufbau aufweist. Gemäß dem funktionalen Aufbau weist die ECU 110 auf: einen Unter-wachsender/konstanter-Rollrückhaltekraft-Steuerungsabschnitt 130, welcher betriebsfähig ist, wenn sich die Rollrückhaltekraft im Prozess einer Erhöhung befindet oder wenn die Rollrückhaltekraft auf einem konstanten Wert aufrechterhalten wird, als einen Funktionsabschnitt, welcher die Verarbeitung in S1–S7, S11, S21–S25, S27 und S30 ausführt; einen Unter-fallender-Rollrückhaltekraft-Steuerungsabschnitt 132, welcher betriebsfähig ist, wenn sich die Rollrückhaltekraft im Prozess einer Verringerung befindet, als einen Funktionsabschnitt, welcher die Verarbeitung in S1–S11 und S21–S29 ausführt; und einen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerungsabschnitt 134 als einen Funktionsabschnitt, welcher die Verarbeitung in S8–S10 insbesondere in dem Unter-fallender-Rollrückhaltekraft-Steuerungsabschnitt 132 ausführt; und einen Unter-Neutralstellung-Steuerungsabschnitt 136 als einen Funktionsabschnitt, der die Verarbeitung in S1–S7, S11 und S21–S26 ausführt.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung weist ein Stabilisatorsystem (10) für ein Fahrzeug auf: ein Paar von Stabilisatorvorrichtungen (14, 14), die für eine Vorderradseite und eine Hinterradseite des Fahrzeugs vorgesehen sind und von denen jede eine Stabilisatorstange (20), die an ihren gegenüberliegenden Enden mit jeweiligen Radhalteelementen zum Halten eines linken und eines rechten Rades (16) verbunden sind; einen Aktuator (30), der einen Motor wie etwa einen Elektromotor aufweist und der durch einen Betrieb des Motors eine durch die Stabilisatorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft ändert; ein Ansteuerelement (104), das zwischen dem Motor und einer elektrischen Energiequelle (102, 103) angeordnet ist, zum Ansteuern des Motors; und eine Steuerungsvorrichtung (110), welche den Motor jeder Stabilisatorvorrichtung über das Ansteuerelement steuert und hierdurch einen Betrieb des Aktuators steuert, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung einen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerungsabschnitt aufweist, welcher wenigstens eines der Ansteuerelemente der zwei Stabilisatorvorrichtungen so steuert, dass es in einen Phasenzusammenschal tungsbetriebszustand gebracht wird, in welchem Anschlüsse jeweiliger Phasen des Motors elektrisch miteinander verbunden sind, wenn beide Ansteuerelemente der zwei Stabilisatorvorrichtungen sich in einem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, in welchem dem Motor keine Energie von der Energiequelle aus zugeführt wird.
  • Es versteht sich, dass der in der vorstehenden Beschreibung der Erfindung und den Ansprüchen gewählte Begriff der "Steuerung" so zu verstehen ist, dass gegebenenfalls eine Regelung, d.h., eine "Steuerung" mit Rückführung des Ist-Werts einer zu steuernden bzw. zu regelnden Größe in die Regelstrecke, mit umfasst sein soll.

Claims (7)

  1. Stabilisatorsystem (10) für ein Fahrzeug, wobei das Stabilisatorsystem aufweist: ein Paar von Stabilisatorvorrichtungen (14, 14), von denen eine für eine Vorderradseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, während die andere für eine Hinterradseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, und von denen jede aufweist: – eine Stabilisatorstange (20), die an ihren gegenüberliegenden Enden mit jeweiligen Radhalteelementen (44), welche jeweils ein linkes bzw. ein rechtes Rad (16) des Fahrzeugs halten, verbunden sind; – einen Aktuator (30), der einen Elektromotor (70) aufweist und der durch einen Betrieb des Elektromotors eine durch die Stabilisatorstange auszuübende Rollrückhaltekraft ändert; und – ein Ansteuerelement (104), das zwischen dem Elektromotor und einer elektrischen Energiequelle (102, 103) angeordnet ist, zum Ansteuern des Elektromotors; und eine Steuerungsvorrichtung (110), welche den Elektromotor jedes des Paars von Stabilisatorvorrichtungen über das entsprechende Ansteuerelement steuert und hierdurch einen Betrieb des entsprechenden Aktuators steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung einen Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energie-zugeführt-wird-Steuerungsabschnitt aufweist, welcher wenigstens eines der Ansteuerelemente des Paars von Stabilisatorvorrichtungen so steuert, dass es in einen Phasenzusammenschaltungsbetriebszustand gebracht wird, in welchem Anschlüsse (126) jeweiliger Phasen des entsprechenden Elektromotors elektrisch miteinander verbunden sind, wenn beide der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen sich in einem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden, in welchem dem Elektromotor von der Energiequelle aus keine Energie zugeführt wird.
  2. Stabilisatorsystem gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerelement jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen aufweist: (A) eine Mehrzahl von Paaren von Schaltelementen, wobei jedes Paar für den Anschluss jeder Phase des entsprechenden Elektromotors vorgesehen ist und aufweist: (a-1) ein Schaltelement einer positiven Seite, welches betriebsfähig ist, um den entsprechenden Anschluss und einen Anschluss (128) einer positiven Seite der elektrischen Energiequelle miteinander zu verbinden, wenn das Schaltelement der positiven Seite in einen ON-(EIN)-Zustand gebracht ist, und den entsprechenden Anschluss und den Anschluss der positiven Seite der elektrischen Energiequelle voneinander zu trennen, wenn das Schaltelement der positiven Seite in einen OFF-(AUS)-Zustand gebracht ist, und (a-2) ein Schaltelement einer negativen Seite, welches betriebsfähig ist, um den entsprechenden Anschluss und einen Anschluss (128) einer negativen Seite der elektrischen Energiequelle miteinander zu verbinden, wenn das Schaltelement der negativen Seite in einen ON-(EIN)-Zustand gebracht ist, und den entsprechenden Anschluss und den Anschluss der negativen Seite der elektrischen Energiequelle voneinander zu trennen, wenn das Schaltelement der negativen Seite in einen OFF-(AUS)-Zustand gebracht ist; und (B) ein Schaltelementsteuergerät (106), welches jedes der Schaltelemente wahlweise zwischen dem ON-Zustand und dem OFF-Zustand schaltet.
  3. Stabilisatorsystem gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand-in-welchem-beiden-Ansteuerelementen-keine-Energiezugeführt-wird-Steuerungsabschnitt wenigstens eines der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen so steuert, dass sie in einen Betriebszustand gebracht werden, bei welchem nur alle Schaltelemente der positiven Seite oder nur alle Schaltelemente der negativen Seite in den ON-Zustand gebracht werden, wenn beide der Ansteuerelemente des Paars der Stabilisatorvorrichtungen sich in dem Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand befinden.
  4. Stabilisatorsystem gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Aktuators jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen auf der Grundlage einer Drehbedingung bzw. eines Kurvenfahrtzustands des Fahrzeugs steuert und hierdurch eine Steuerung ausführt, welche der entsprechenden Stabilisatorstange ermöglicht, die Rollrückhaltekraft in Übereinstimmung mit mit dem Kurvenfahrtzustand des Fahrzeugs auszuüben.
  5. Stabilisatorsystem gemäß einem der vorstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung eine Steuerung ausführt, welche es dem Ansteuerelement jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen ermöglicht, in den Keine-Energiezufuhr-Betriebszustand gebracht zu werden, wenn die durch die entsprechenden Stabili satorstange ausgeübte Rollrückhaltekraft sich im Prozess der Abnahme befindet.
  6. Stabilisatorsystem gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stabilisatorstange jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen so aufgebaut ist, dass es ein Paar von Stabilisatorstangenelementen (22, 24) aufweist, von denen jedes einen koaxial entlang einer sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckenden Achse angeordneten Torsionsstababschnitt (60) und einen Armabschnitt (62), der sich von dem Torsionsstababschnitt aus kontinuierlich derart erstreckt, dass er den Torsionsstababschnitt schneidet, und der an einem vorderen Ende hiervon mit dem entsprechenden Radhalteelement verbunden ist, aufweist; und – der Aktuator jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen betriebsfähig ist, die Torsionsstababschnitte des Paars der Stabilisatorstangenelemente relativ zueinander zu drehen.
  7. Stabilisatorsystem gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – der Aktuator jedes des Paars der Stabilisatorvorrichtungen ferner eine Verzögerungseinrichtung (72) zum Verzögern einer Drehung des entsprechenden Elektromotors und ein Gehäuse (74), welches die Verzögerungseinrichtung und den Elektromotor hält, aufweist; und – der Torsionsstababschnitt eines des Paars von Stabilisatorstangenelementen mit dem Gehäuse so verbunden ist, dass er drehfest gegenüber dem Gehäuse ist, während der Torsionsstababschnitt des anderen des Paars von Stabilisatorstangenelementen mit einem Abtriebsabschnitt (82) der Verzögerungseinrichtung derart verbunden ist, dass er drehfest gegenüber dem Ausgangsabschnitt ist.
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