JP4303422B2 - 車両の横揺れ安定化装置および方法 - Google Patents
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Description
従来技術
本発明は、調節手段が、横揺れ値(ローリング)を測定するための少なくとも1つのセンサと、前方および/または後方車台スタビライザの半部分間に設けられた少なくとも1つの旋回アクチュエータとを有し、横揺れ運動を低減または抑制するためにスタビライザ半部分に予緊張を与え、および横揺れ時にセンサの出力信号の関数として車両ボディーに抵抗モーメントを与える、前記調節手段が設けられている車両特に自動車の横揺れ(ローリング)安定化装置および方法に関するものである。
【0002】
このような装置が″Konstruktion und Elektronik(構造およびエレクトロニクス)″第17号、9頁、1992年8月5日号から既知である。
【0003】
このような装置においては、カーブ走行において車両ボディーの横揺れ運動を抑制するために、適切な調節ばねによりボディーに抵抗モーメントが与えられる。この場合、このモーメントの発生が前車軸および後車軸のスタビライザにおいて行われることが目的に適っている。トーション・バーとして形成された通常のスタビライザは半部分に分割され、両方のスタビライザ半部分間に旋回アクチュエータが設けられ、旋回アクチュエータは、能動的な捩り、したがってスタビライザ半部分の予緊張を発生することができる。このような装置により、一方で乗り心地が改善され、すなわち車両ボディーの横揺れ運動の低減ないし抑制、走行路面の片側に起伏がある場合の車両の左側および右側の間の切離しが行われ、他方で走行特性が改善される。
【0004】
上記の既知の装置は油圧式調節アクチュエータを使用している。このような油圧式調節アクチュエータは、車両内に一部特に高価な設備、例えば費用のかかる配管を必要とする。直進走行ないし車両の準定常状態において、圧力供給装置の設計に応じてそれぞれ、同様に動力が供給されなければならず、これにより直進走行においてもいわゆるアイドリング・ポンプ損失が発生する。さらに、車両内に設けられた油圧装置は、例えば事故により装置から油圧液が漏れたとき、油圧液による外部環境汚染が発生することがある。
【0005】
発明の課題および利点
上記の観点から、定常ないし準定常走行運転における必要動力の低減、および既知の油圧装置を用いた方法に比較してのコストの低減もまた達成する、純電気機械式に設計された横揺れ安定化装置を可能にすることが本発明の課題である。
【0006】
本発明によるこのような電気機械式横揺れ安定化装置から出発して、本発明による方法は、調節範囲外においても受動的車両に比較して横揺れをさらに低減できるという可能性を提供できるものである。
【0007】
上記の課題を解決するこのタイプの車両の横揺れ安定化装置は、本発明の本質的な特徴により、旋回アクチュエータは、電気機械式旋回アクチュエータであり、そしてスタビライザ半部分の反対方向旋回変位をロックするための手段を有することを特徴とする。
【0008】
本発明による横揺れ安定化装置は純電気機械式調節ユニットを有しているので、これは車両内の容易な設置を可能にする。油圧式装置に比較して環境調和性が改善されかつ設備費もまた低減される。この場合に油圧ポンプ損失が発生しないので、本発明による横揺れ安定化装置は、直進走行において動力を必要としない。
【0009】
ロックするための電磁式開放ブレーキまたは電磁式閉止ブレーキの本発明による好ましい使用により、定常または準定常走行運転における所要動力および電動機の熱負荷もまた低下させることができる。ブレーキが閉じているときは、モーメントが極めて大きいときに滑り開放を可能にし、したがって構造部分を保護する過負荷保護が達成される。
【0010】
さらに、前車軸および後車軸に設けられた電気機械式旋回アクチュエータは、ブレーキが閉じているとき、調節可能モーメントを超えていても横揺れ運動の低減を可能にする。
【0011】
電磁式開放ブレーキまたは電磁式閉止ブレーキの使用は、本質的に、装置の故障時にとられる方式により異なってくる。電磁式閉止ブレーキにおいては、装置が故障したとき、前車軸および後車軸におけるスタビライザ半部分は切り離されている。したがって、横揺れ特性およびサスペンション・ロール効果は通常のばね要素および減衰要素のみにより決定される。
【0012】
電磁式開放ブレーキにおいては、装置が故障したとき、直進走行における車両ボディーの傾斜姿勢を回避するために、前車軸および後車軸における電気機械式旋回アクチュエータを中立の中間位置のみにロック可能であることが適切な手段により保証されなければならない。このように相互にロックされたスタビライザ半部分は、このとき、受動的トーション・バーのように働く。捩り剛性を選択することにより、横揺れ特性およびサスペンション・ロール効果が決定される。
【0013】
調節ユニットの駆動側と被駆動側との間にクラッチを挿入することにより、乗り心地をさらに改善させることができる。クラッチを設けることにより、電動機および/または減速歯車装置または個々のギヤ段もまた調節ユニットの被駆動側から切離し可能であり、このように低減された慣性モーメントにより、車両の左側および右側の切離しを確実にすることができる。設計に応じてそれぞれ、別のブレーキおよび/またはクラッチまたは対応するブレーキ・クラッチ複合装置を使用してもよい。
【0014】
車両の横揺れ値(ローリング)を測定するセンサとして、横方向加速度センサが使用されることが有利である。さらに、かじ取りハンドル角を測定するためのセンサおよび車両速度を測定するための他のセンサが設けられていることが有利である。
【0015】
1つまたは複数のセンサ、電気機械式調節アクチュエータおよびブレーキがそれぞれ、電気機械式旋回アクチュエータのための、およびブレーキのための対応操作信号を、センサから出力された信号の関数として、電子式制御装置内で実行される所定のまたは学習されたアルゴリズムにより発生する前記電子式制御装置と結合されていることが有利である。
【0016】
本発明による横揺れ安定化装置を使用する車両の横揺れ安定化方法は、次のステップ、すなわち
I.次の値、すなわち
− 電気式旋回電動機の最大電動機トルク、
− 減速歯車装置の減速比、
− 効率、および
− 損失トルク、
から最大調節可能モーメントを決定するステップと、
II.要求調節モーメントを決定するステップと、
III.要求調節モーメントが最大調節モーメント以下にあるとき、ブレーキを開きかつ旋回電動機の低トルク側にトルクを与えるステップと、
IV.要求調節モーメントが旋回アクチュエータの最大調節モーメントを超えているとき、ブレーキを閉じるステップと、
V.横揺れ安定化のために使用される抵抗モーメントを発生するために、電動機のための目標電流を発生するステップと、
を備えることを特徴とする。
【0017】
本発明による横揺れ安定化装置は、さらに、停止中の車両において、車両ボディーを所定の水平位置および傾斜位置とするために、並びに個々の車輪を持ち上げたり降ろしたりするために使用することができる。この場合特に、次の使用方法を実行可能である。
【0018】
− 旋回アクチュエータに対応電流を流すことにより、例えば斜面上に停止している車両または片側が歩道の縁石に乗り上げたキャンピング・カー等を車両の縦軸周りに手動または自動回転させることによる車両の水平化、およびブレーキを閉じることによる固定、
− 車両が個々の車輪を窪み内に入れたとき、停止中に車両をその縦軸周りに手動または自動回転させることによる車両の水平化、
− 車両ボディーを所定の角度だけ傾斜させることによりドアの開閉を容易にさせる乗車および降車の補助としての横揺れ安定化装置の使用方法、
− 縦軸を水平のままにしてボディーを傾斜させることにより、ルーフ・キャリヤ、自転車キャリヤ等への積載を容易にするための横揺れ安定化装置の使用方法、
− 例えば車輪交換のために、前方および後方旋回アクチュエータの対角方向緊張による個々の車輪を持ち上げるための横揺れ安定化装置の使用方法、
− 旋回アクチュエータに対応電流を流し、それに続いてブレーキを固定することにより、車両ボディーを所定の傾斜位置とし、または個々の車輪を持ち上げるための、例えばこれにより物体等を車両の下側から容易に取外し可能であり、または例えば修理作業のために車両の床下にアクセス可能にするための横揺れ安定化装置の使用方法。
【0019】
その他の有利な特徴が方法に関する従属請求項および図面と関連した以下の説明に含まれている。
発明の実施の形態
図1に略図で示した自動車(乗用車)内に、第1の電気機械式旋回アクチュエータ1が前車軸VAに付属のトーション・バーの左右半部分の間に設けられ、そして第2の電気機械式旋回アクチュエータ2が後車軸HAに付属のトーション・バーの左右半部分の間に設けられている。センサ3は、例えば自動車の横方向加速度を測定するための横方向加速度センサである。さらに、自動車内に設けられている制御装置4が、(図示されていない)結合ラインを介してそれぞれセンサ3および電気機械式調節アクチュエータ1および2と結合されている。前車軸VAのトーション・バー内および後車軸HAのトーション・バー内に設けられている電気機械式旋回アクチュエータは、能動的捩りを発生し、したがってそれぞれのスタビライザ半部分に予緊張を発生する。スタビライザ内で発生された予緊張トルクは、一方で左右の車輪懸架装置に、並びに軸受を介して自動車のボディーに支持される。軸受を介してボディーに伝達された力はこのとき横揺れ安定化のために必要なモーメントを発生する。
【0020】
センサ3により発生される横方向加速度信号に追加して、かじ取り角値および走行速度または旋回アクチュエータの操作のために処理すべきその他の値を決定するそれぞれのセンサが設けられていてもよいことは当然である。
【0021】
図2は、予緊張トルクを発生するために使用される電気機械式旋回アクチュエータ1ないし2を略図で示している。旋回アクチュエータ1ないし2は、本質的に、3つの基本構成要素、すなわち電動機6、減速歯車装置8およびそれらの中間に配置されたブレーキ7から構成されている。
【0022】
電動機6により発生されたトルクは、減速歯車装置8を介して、スタビライザの予緊張のために必要なトルクに変換される。スタビライザ半部分11は、軸受13を介して電気機械式旋回アクチュエータ1ないし2のハウジングに直接支持され、そして他方のスタビライザ半部分12は、減速歯車装置8の出力側(高トルク側)と結合され、かつ軸受14内に支持されている。
【0023】
上記のように、電動機6およびブレーキ7の操作は、図1に示した制御装置4およびそれと結合されたパワー・エレクトロニクス要素を介して行われ、一方、パワー・エレクトロニクス要素は制御装置4から対応操作信号を受け取る。
【0024】
定常ないし準定常走行運転において、すなわち車両ボディーの安定化のために必要なモーメントの変化が全くないかまたは極めて小さいことがセンサにより検出されたとき、図2に示すように減速歯車装置8の低トルク側ないし電動機6の電動機軸上に設けられたブレーキ7が閉じられ、それに続いて電動機6が遮断されてもよい。このようにして、抵抗モーメントのために必要な動力が、ブレーキ7の設計に応じてそれぞれ、0ないし最小値に低減され、したがって電動機6の熱負荷が低減される。
【0025】
センサにより定常運転から非定常運転への移行が検出されたとき、ブレーキ7を閉じる直前に作用する電動機6におけるトルクが再び調節され、かつそれに続いてブレーキ7が作動される。ブレーキを閉じる直前に調節された電動機電流に対する目標値の設定によりこのトルクの調節が行われることが目的に適っている。ブレーキ7を開く前にスタビライザ内に作用しているその時点のトルクが検出されているとき、「ブレーキが閉じている」状態と「ブレーキが開いている」状態との間のできるだけ滑らかな移行を保持するために、ブレーキ7を閉じる前に記憶された値が場合により補正される。
【0026】
個々の構成要素6、7および8および電気機械式調節アクチュエータ1、2に対して、種々の構造および原理が使用可能であろう。
電動機6として、例えば
− 永久磁石励磁式または(機械式または電子式に整流される)外部励磁式直流電動機、
− リラクタンス・モータ、
− 進行波モータ、
− ステップ・モータ、
− 同期電動機または非同期電動機、
− 分割界磁型電動機
が使用される。
【0027】
減速歯車装置8として、特に
− 単段または多段遊星歯車装置、連結機構または
− 差動歯車装置(サイクロイド歯車装置、ハーモニック・ドライブ、ウォルフロム(Wolfrom)伝動歯車装置、...)
が使用される。
【0028】
ブレーキ7は、電磁式開放ブレーキまたは電磁式閉止ブレーキのいずれであってもよい。
ブレーキ7により、定常走行運転ないし準定常走行運転において必要な動力およびさらに電動機の熱負荷が低減される。ブレーキは、それが閉じられた状態においては過負荷保護を形成し、これによりモーメントが極めて大きいときに滑り開放を可能にし、したがって構成部品/構成要素の保護を提供する。さらに、ブレーキ7は、それが閉じられた状態において、電動機6により調節可能なモーメントを超えていても横揺れ運動を低減させる。
【0029】
電磁式閉止ブレーキを使用したとき、装置が故障したとき、前車軸および後車軸におけるスタビライザ半部分が分離されていることに注意しなければならない。したがって、横揺れ特性およびサスペンション・ロール効果は通常のばね要素および減衰要素のみにより決定される。
【0030】
電磁式開放ブレーキ7においては、装置が故障したとき、適切な手段により、直進走行における車両ボディーの傾斜姿勢を回避するために、前車軸および後車軸における調節アクチュエータがそれぞれその中立位置のみにロック可能であることが保証される。このように相互にロックされたスタビライザ半部分11、12は、このとき、受動的トーション・バーのように働く。トーション・バーの捩り剛性を選択することにより、横揺れ特性およびサスペンション・ロール効果が決定される。
【0031】
図2に示した電気機械式旋回アクチュエータの駆動側および被駆動側との間の図示されていない追加クラッチが、乗り心地をさらに改善させることができる。クラッチの構造に応じて、電動機6および/または減速歯車装置8または個々のギヤ段それ自身もまた、その他の構造部分なしに、調節ユニット1、2の被駆動側から切離し可能であり、このように低減された慣性モーメントにより車両の左側および右側の切離しを確実にすることができる。設計に応じてそれぞれ、別のブレーキおよび/またはクラッチまたは対応するブレーキ・クラッチ複合装置を使用してもよい。
【0032】
例えば捩り剛性の低いスタビライザ半部分の使用により達成されるような他の手段による車両の左側および右側の間の連結の切離しが行われた場合、ブレーキの代わりに、例えば電動機6と減速歯車装置8との間に配置された負荷トルク遮断装置(これは両側に作用する自動切り替え式フリーホイール機構である)の使用もまた可能であり、これは、例えば車両ボディーから与えられた外部モーメントがスタビライザ半部分11、12を相互に捩り、これにより抵抗モーメントを受け取ることを防止する。
【0033】
外部から与えられたモーメントを支持し、かつスタビライザ半部分の捩りを防止するために、負荷トルク遮断装置の代わりに、減速歯車装置8または例えば個々のギヤ段が自動拘束型に設計されていてもよい。
【0034】
本発明による電気機械式横揺れ安定化装置から出発して、以下に開ループ制御/閉ループ制御アルゴリズムを説明するが、これは、電気機械式調節アクチュエータの調節範囲外においても、受動的車両に比較して低減された横揺れ運動を可能にする。さらに、1つの車軸の調節要素が制限調節値にまだ達していないかぎり、希望の横揺れモーメント配分が保証される。
【0035】
最大調節可能モーメントは、最大電動機トルクおよびそのとき存在する変速比により、効率およびその他の損失トルクを考慮して決定される。要求された調節モーメントが最大調節モーメント以下にある場合、保持ブレーキ7が開かれ、そして減速歯車装置8の低トルク側のトルクは電動機6により受け取られなければならない。1つの車軸VA、HAにおいて要求されたモーメントが最大値を超えた場合、ブレーキ7が閉じられ、そしてモーメントがブレーキ7により受け取られる。横方向加速度がさらに増加し、したがってボディーの横揺れ運動が発生したとき、スタビライザ半部分11、12は受動的な場合と同様に働き、かつ追加のモーメントを受け取ることが可能であり、これにより、横揺れ運動は最大調節範囲を超えた場合においても受動的な場合よりも小さくなることが保証される。対応する保持ブレーキ7がないときは、最大調節範囲を超えた場合に、電動機6は、追加モーメントを受け取ることなく、ボディー運動により与えられる外部モーメントにより逆回転されるであろう。
【0036】
図3のブロック回路図は、前車軸および後車軸における調節要素の操作のための機能構成を示す。ブロックAにおいて、かじ取りハンドル角δLR、横方向加速度aQおよび走行速度vXの値から、横揺れ抵抗のために必要な車両ボディーにかかるモーメントMXが決定され、そしてブロックBにおいて低域通過フィルタリングされる。さらに、ブロックAにおいて、先行抵抗モーメントMX,VORが決定される。
【0037】
車両ボディーに関するモーメントMXおよびMX,VORは、横揺れモーメント配分WMV並びに幾何形状比を考慮して、前車軸および後車軸VA、VHにおける対応目標モーメントMST,VA、MST,HA、MST,VA,VORおよびMST,HA,VORに変換される(ブロックC)。ブロックDにおいて、制限調節値を考慮して目標モーメントMST,VAおよびMST,HAの適合が行われ、かつ保持ブレーキ7の作動が行われる。出力値は、修正された調節モーメントM* ST,VAおよびM* ST,HA、並びにブレーキ操作に対するフラグBREMS−A−VAおよびBREMS−A−HAである。前車軸および/または後車軸VA、HAにおけるブレーキ7が閉じられている場合、M* ST,VAおよびM* ST,HAはスタビライザにおける全作用モーメントに対応し、この全作用モーメントは能動的予緊張から、並びに追加のボディー運動により発生された捩りから得られる。ブロックEにおいて、かじ取りハンドル角δLRおよび横方向加速度aQから、実際に定常または非定常走行状態のいずれが存在するか、およびこれらが保持ブレーキを操作するためにフラグFZSTに関する情報をブロックDに伝送するかどうかが決定される。ブロックFおよびGにおいて、修正された目標モーメントM* ST,VAおよびM* ST,HA、先行抵抗モーメントMST,VA,VORおよびMST,HA,VOR並びに調節アクチュエータの角速度φ′ST,VA(なお、本明細書において「′」は記号の上の・を表し、その記号の時間微分を示す。)およびφ′ST,HAから、電動機に対する目標電流ISOLL,VAおよびISOLL,HAが決定され、そして前車軸調節アクチュエータおよび後車軸調節アクチュエータにおけるブレーキ7に対する操作信号BREMS−VAおよびBREMS−HAと共に出力される。
【0038】
以下に機能ブロックDを流れ図(図4A、図4Bおよび図4C)により詳細に説明する。
この場合、使用されるフラグは次の意味を有している。
【0039】
FZST=0:非定常走行状態
=1:定常走行状態
BREMS−A−VA=0:保持ブレーキVAが開くか、ないしは開いている
=1:保持ブレーキVAが閉じるか、ないしは閉じている
BREMS−A−HA=0:保持ブレーキHAが開くか、ないしは開いている
=1:保持ブレーキHAが閉じるか、ないしは閉じている。
【0040】
アルゴリズムは2つの部分から構成されている。第1の部分(図4A)において修正された出力モーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAが決定される間、第2の部分(図4Bおよび4C)において、ブレーキ操作に対するフラグBREMS−A−VAおよびBREMS−A−HAがM* ST,VAおよびM* ST,HAの関数としてセットされる。
【0041】
最初に、ステップS10において、定常走行状態または非定常走行状態のいずれが存在するかの問い合わせが行われる。定常走行状態においては、ブレーキ7の状態(開−閉)とは無関係にその時点のモーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAが、入力モーメントMST,VAおよびMST,HAから、並びに測定された横方向加速度aQから計算され(ステップS14、S19)、そして前車軸および後車軸VA、HAに対するフラグBREMS−A−VAおよびBREMS−A−HAが1にセットされる(ステップS24、S25)。
【0042】
定常状態が存在していない場合(FZST=0)、第1の部分において(図4A、ステップS11ないしS13)、前車軸および/または後車軸VA、HAにおけるブレーキ7が既に閉じているかどうか、すなわちフラグBREMS−A−VA=1ないしBREMS−A−HA=1であるかどうかが検査される。両方のブレーキが開いている場合、出力モーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAは入力モーメントMST,VAおよびMST,HAに等しい(ステップS18、S23)。一方または両方の車軸VA、HAにおいてブレーキ7が閉じている場合、すなわちBREMS−A−VA=1ないしBREMS−A−HA=1の場合、それぞれの車軸におけるモーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAは、モーメントMST,VAおよびMST,HA並びに測定された横方向加速度aQから計算される(ステップS15、S20)。例えば前車軸におけるブレーキが閉じ、かつ後車軸におけるブレーキが開いている場合、すなわちBREMS−A−VA=1およびBREMS−A−HA=0の場合(ステップS12)、出力モーメントM* ST,HAは、入力モーメントMST,VAおよびMST,HA並びに前に計算されたモーメントM* ST,VAから決定される(ステップS16、S21)。この場合、希望の横揺れモーメント配分は、既に入力モーメントMST,VAおよびMST,HAにおいて保証されている。前車軸におけるブレーキが開き、かつ後車軸におけるブレーキが閉じている場合、すなわちBREMS−A−VA=0およびBREMS−A−HA=1の場合(ステップS13)、同様に上記のことが行われる(S17およびS22)。
【0043】
第1の部分(図4A)において決定されたモーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAから出発して、第2の部分(図4B、図4C)において、ブレーキ操作に対するフラグBREMS−A−VAおよびBREMS−A−HAがセットされる。前車軸および後車軸におけるアルゴリズムは同じであるので、ここでの説明においては前車軸を説明するだけで十分である。
【0044】
図4Bは前車軸VAに対する機能流れ図を、図4Cは後車軸HAに対する機能流れ図を記載している。
定常走行状態が存在していない場合(FZST=0)(ステップS10)、最初に、その時点の出力モーメントM* ST,VAが最大調節モーメントMmax,VAより大きいかどうかの問い合わせが行われる(ステップS26)。この問い合わせが否定の場合、ブレーキ7が開いているかまたは閉じているかが検査される(ステップS27、S27′)。ブレーキが開いている場合、すなわちBREMS−A−VA=0の場合、「正常な」制御サイクル内にあり、この「正常な」制御サイクルにおいて調節モーメントは電動機6により受け取られる。これに対し、ブレーキ7が閉じている場合、すなわちBREMS−A−VA=1の場合、これは、必要モーメントM* ST,VAが既に調節範囲外にありかつブレーキにより受け取られていることを意味する。モーメントM* ST,VAが所定の時間taufの間最大モーメントMmax,VA以下に存在したときにはじめて(S30、S30′)、ブレーキ7を開くためにフラグBREMS−A−VAが0にセットされる(S36、S36′)。
【0045】
これに対し、その時点のモーメントM* ST,VAが最大調節モーメントMmax,VAより大きい場合、同様に、ブレーキが開いているかまたは閉じているかが検査される(S28、S28′)。ブレーキが閉じている場合、すなわちBREMS−A−VA=1の場合、これは、モーメントが既にブレーキ7により受け取られたことを意味する。これに対し、ブレーキが開いている場合、すなわちBREMS−A−VA=0の場合、最大調節モーメントMmax,VAは超えられている。必要モーメントM* ST,VAが所定の時間tzuの間、最大モーメントMmax,VAを超えている場合(S29、S29′)、ブレーキを閉じるためにフラグBREMS−A−VAが1にセットされる(S33、S33′)。時間の問い合わせtVA>taufないしtVA>tzuは、M* ST,VAの制限値Mmax,VAの周りの変動が小さいときに、ブレーキが常に開いたり閉じたりすることを防止することになる。
【0046】
決定されたモーメントM* ST,VAおよびM* ST,HAおよびフラグBREMS−A−VAおよびBREMS−A−HAはブロックFおよびGに供給され、一方で、ブロックFおよびGは、前車軸調節アクチュエータおよび後車軸調節アクチュエータにおける目標電流およびブレーキの操作信号を出力する。ブロックFおよびGの流れ図が図4Dに示されている。前車軸および後車軸VA、HAに対する機能は同じであるので、図4Dに示す流れ図においては指数の区別は行われていない。
【0047】
ブレーキに対する操作信号BREMSのセットおよび目標電流ISOLLの設定は時間的に制御されて行われる。ブレーキを開閉させるための「希望」に対応するフラグBREMS−Aと比較して、BREMSはブレーキに対する直接操作信号を示し、この操作信号はアナログまたはディジタルで制御装置から出力される。
【0048】
機能ブロックは、4つのモード、すなわちOFFEN(開いている)、OEFFNEN(開く)、SCHLIESSEN(閉じる)、GESCHLOSSEN(閉じている)に分割することができる。モードOFFENは、「正常な」制御サイクル、すなわちBREMS−A=0およびBREMS=0に対応する(ステップS40、S41、S42、S43、S44)。目標電流ISOLLはM* ST,VORおよびφ′STの関数として得られる。フラグBREMS−Aが0から1にセットされた場合、モードSCHLIESSENに切り換えられ、そして操作信号BREMS=1が出力される(S46)。所定の時間tschlの間、目標電流ISOLLは「正常な」制御サイクルに対応して決定され(S50−S52)、この場合、時間tschlはブレーキの閉じてる時間の関数として選択される。t>tschlに対しては(S47)目標電流ISOLL=0がセットされ(S48、S49)、そしてモードGESCHLOSSENに切り換えられる(S53、S55)。このときスタビライザ内のトルクは完全にブレーキ7により受け取られる。フラグBREMS−Aが1から0にセットされた場合(S41)、モードOEFFNENに切り換えられ、そして目標電流は0から「正常な」制御サイクルに対応するその時点の電流に増大される。所定の時間tI,aussの間(S58)、ブレーキは閉じた状態に保持される(S61−S63)。t>tI,aussの間は(S58)、このときブレーキは開放され、すなわちBREMS=0(S60)が出力される。時間tI,aussは、電流を上昇させ、したがって残っているモーメントを電動機6により再び受け取るために必要な時間に対応している。それに続いて、モードOFFENに切り換えられる。
【0049】
本発明による車両の横揺れ安定化装置は、上記のように、車両が停止中においても、手動でまたは自動的に定義された角度に車両ボディーを傾斜させるために、車両ボディーの縦軸の周りに回転させて車両を水平化するために、および車両の車台の姿勢保持装置したがって車台の構成部品にアクセスするためにも使用可能である。例えば傾斜している走行路面上に停止されている車両は、このようにして、旋回アクチュエータに対応電流を流し、それに続いてブレーキを閉じて固定することにより手動でまたは自動的に水平にすることができる。本発明による横揺れ安定化装置を用いて停止中の車両のボディーを所定の傾斜とすることにより、車への乗り降りが容易となり、この場合、ドアを容易に開閉させることができる。同様に、旋回アクチュエータに所定の電流を流し、それに続いてブレーキを閉じて固定することにより停止中の車両のボディーが所定の角度で傾斜され、これによりルーフ・ラックまたは積載面に容易に荷物を載せることができる。最後に、例えば車輪交換のために、旋回アクチュエータを対角方向に緊張させ、それに続いてブレーキを閉じて固定することにより、個々の車輪を所定の高さまで持ち上げ、並びに例えば修理作業のために下側から容易にアクセス可能なように車体を所定の角度に傾斜させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による横揺れ安定化装置を使用した自動車の略斜視図である。
【図2】 本発明による、左側および右側スタビライザ半部分の間に設けられた電気機械式旋回アクチュエータの略構造図である。
【図3】 本発明による横揺れ安定化装置の前車軸および後車軸における調節要素の操作のための機能構成のブロック回路図である。
【図4】 図4A、図4B及び図4Cは、図3に示す機能ブロックDの動作の流れ図である。
図4Dは、図3の機能ブロックFおよびGの動作の流れ図である。
Claims (8)
- 調節手段が、横揺れ値を測定するための少なくとも1つのセンサ(3)と、前方および後方の一方または両方の車台スタビライザの半部分(11、12)間に設けられた少なくとも1つの旋回アクチュエータ(1、2)とを有し、横揺れ運動を低減または抑制するために前記スタビライザ半部分(11、12)に予緊張を与え、かつ横揺れ時に前記センサ(3)の出力信号の関数として車両ボディーに抵抗モーメントを与える、前記調節手段が設けられている車両の横揺れ安定化装置において、
前記旋回アクチュエータが、電気機械式旋回アクチュエータ(1、2)であり、かつ前記スタビライザ半部分(11、12)の反対方向旋回変位をロックするためのロック手段(7)を有し、
前記ロック手段が、電磁式開放ブレーキまたは電磁式閉止ブレーキ(7)を有し、各旋回アクチュエータ(1、2)において、前記ブレーキ(7)が、それぞれの旋回電動機(6)とそれの減速歯車装置(8)との間に設けられていることを特徴とする車両の横揺れ安定化装置。 - 前記装置がブレーキ・クラッチ複合装置を含むことを特徴とする請求項1に記載の横揺れ安定化装置。
- 次のステップ、すなわち
I.次の値、すなわち
− 電気式旋回電動機の最大電動機トルク、
− 減速歯車装置の減速比、
− 効率、および
− 損失トルク、
から最大調節可能モーメントを決定するステップと、
II.要求調節モーメントを決定するステップと、
III.要求調節モーメントが最大調節モーメント以下にあるとき、ブレーキを開きかつ旋回電動機(6)が前記減速歯車装置(8)の低トルク側のトルクを受け取るステップと、
IV.要求調節モーメントが旋回アクチュエータの最大調節モーメントを超えているとき、ブレーキ(7)を閉じるステップと、
V.横揺れ安定化のために使用される抵抗モーメントを得るための前記要求調整モーメントを発生するために、電動機のための目標電流を発生するステップと、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の横揺れ安定化装置による車両の横揺れ安定化方法。 - ステップIIにおいて、横揺れに抵抗するために要求された車両ボディーに対する前記要求調節モーメント(Mx)が、測定されたかじ取りハンドル角(δLR)、測定された横方向加速度(aQ)および測定された走行速度(vx)から決定されることを特徴とする請求項3に記載の横揺れ安定化方法。
- 前記旋回アクチュエータ(1、2)が、前方および後方車台スタビライザの半部分(11、12)間に設けられ、かつ、車両の対応姿勢位置の関数として、車両が水平位置となるまで、それに対応して、前方および後方車台スタビライザの半部分(11、12)間に設けられた両方の前記旋回アクチュエータに電流が流され、それに続いてこの水平位置がブレーキを閉じることにより固定されることを特徴とする、停止中の車両をその縦軸の周りに手動または自動回転させて水平にするための請求項1または2に記載の横揺れ安定化装置の使用方法。
- 前記対応姿勢位置が、斜面上にあるとき、片側が歩道の縁石に乗り上げたとき、または車両が個々の車輪を窪み内に入れたときであることを特徴とする、請求項5に記載の使用方法。
- 傾斜角を設定した後、それに対応して旋回アクチュエータに電流が流され、それに続いてブレーキを閉じることにより車両ボディーの傾斜位置が固定されることを特徴とする、車両ボディーを所定角度だけ手動または自動回転させて傾斜位置とするための請求項1または2に記載の横揺れ安定化装置の使用方法。
- 持ち上げるべき1つまたは複数の車輪を決定した後、対角方向のスタビライザ半部分が緊張され、それに続いてブレーキを閉じることによりこの位置が固定されることを特徴とする、停止中の車両の個々の車輪の手動または自動持上げを行うための請求項1または2に記載の横揺れ安定化装置の使用方法。
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