JP4303422B2

JP4303422B2 - 車両の横揺れ安定化装置および方法

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Publication number: JP4303422B2
Application number: JP2000555766A
Authority: JP
Inventors: シュールケ，アルミン; フェルハーゲン，アルミン−マリア; シュトルラー，ローラント
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-03-27
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2019-03-27
Also published as: WO1999067100A1; EP1030790B1; EP1030790A1; JP2002518245A; US6425585B1

Description

【０００１】
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″ＫｏｎｓｔｒｕｋｔｉｏｎｕｎｄＥｌｅｋｔｒｏｎｉｋ（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δ_LR、横方向加速度ａ_Qおよび走行速度ｖ_X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Ｍ_X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Ｍ_X,VORが決定される。
【００３７】
車両ボディーに関するモーメントＭ_XおよびＭ_X,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Ｍ_ST,VA、Ｍ_ST,HA、Ｍ_ST,VA,VORおよびＭ_ST,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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,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δ_LRおよび横方向加速度ａ_Q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Ｍ_ST,VA,VORおよびＭ_ST,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Ｉ_SOLL,VAおよびＩ_SOLL,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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,HAから、並びに測定された横方向加速度ａ_Q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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,HA並びに測定された横方向加速度ａ_Q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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,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Ｍ_ST,VAおよびＭ_ST,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Ｍ_max,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ｔ_aufの間最大モーメントＭ_max,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Ｍ_max,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Ｍ_max,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ｔ_zuの間、最大モーメントＭ_max,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ｔ_VA＞ｔ_aufないしｔ_VA＞ｔ_zuは、Ｍ^* _ST,VAの制限値Ｍ_max,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Ｉ_SOLL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Ｉ_SOLL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ｔ_schlの間、目標電流Ｉ_SOLL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ｔ_schlはブレーキの閉じてる時間の関数として選択される。ｔ＞ｔ_schlに対しては（Ｓ４７）目標電流Ｉ_SOLL＝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ｔ_I,aussの間（Ｓ５８）、ブレーキは閉じた状態に保持される（Ｓ６１−Ｓ６３）。ｔ＞ｔ_I,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ｔ_I,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

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（Ｍ_ｘ）が、測定されたかじ取りハンドル角（δ_ＬＲ）、測定された横方向加速度（ａ_Ｑ）および測定された走行速度（ｖ_ｘ）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。