JP2002518245A - 車両の横揺れ安定化装置および方法 - Google Patents

車両の横揺れ安定化装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 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、および前方および／または後方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（１１、１２）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）安定化装置に関するものであり、この横揺れ安定化装置は、旋回アクチュエータが電気機械式旋回アクチュエータであり、および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手段（７）を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【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″Ｋｏｎｓｔｒｕｋｔｉｏｎ ｕｎｄ Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉ
ｋ（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Ｖ
Ａ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、１
２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４
Ａ、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ＢＲＥＭ
Ｓ−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）、ＯＥＦ
ＦＮＥＮ（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ＢＲ
ＥＭＳ＝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ＢＲＥＭ
Ｓ−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ＯＦＦＥ
Ｎ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。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ，Ｕ Ｓ (72)発明者 シュトルラー，ローラント ドイツ連邦共和国 70734 フェルバハ， ロートケールヒェン・ヴェーク 37 Ｆターム(参考） 3D001 AA03 AA09 AA18 CA01 DA06 DA17 EA05 EA08 EA22 EA36 EB07 EC02 EC06 EC09 EC10 ED02

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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／または後方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特に自動
    車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）を有することを特徴とする車両特に自動車の横揺れ安定
    化装置。
  2. 【請求項２】 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請求項１記載の横揺れ安定化装置。
  3. 【請求項３】 前記電磁式開放ブレーキ（７）においては、前記装置が故障
    したとき、前車軸および後車軸（ＶＡ、ＨＡ）における前記電気機械式旋回アク
    チュエータ（１、２）を中立の中間位置のみにロックすることを特徴とする請求
    項２記載の横揺れ安定化装置。
  4. 【請求項４】 前記電気機械式旋回アクチュエータ（１、２）の駆動側と被
    駆動側との間にクラッチが設けられ、これにより、電気式旋回電動機（６）およ
    び／または減速歯車装置（８）またはそれの個々のギヤ段を前記旋回アクチュエ
    ータ（１、２）の被駆動側から切離し可能であることを特徴とする請求項１ない
    し３のいずれか一項に記載の横揺れ安定化装置。
  5. 【請求項５】 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２ないし４のいずれか一項に記載の横揺れ安定化装置。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つのセンサ（３）が横方向加速度センサで
    あることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の横揺れ安定化装
    置。
  7. 【請求項７】 さらに、かじ取りハンドル角（δLR）を測定するためのセン
    サおよび車両速度（ｖX）を測定するための他のセンサが設けられていることを
    特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の横揺れ安定化装置。
  8. 【請求項８】 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、および前車
    軸（ＶＡ）および後車軸（ＨＡ）のそれぞれのブレーキのための対応操作信号を
    発生する電子式制御装置（４）と結合されていることを特徴とする請求項１ない
    し７のいずれか一項に記載の横揺れ安定化装置。
  9. 【請求項９】 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）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（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ないし８のいずれか一項に記載の横揺れ安定
    化装置による車両特に自動車の横揺れ安定化方法。
  10. 【請求項１０】 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９記載の横揺れ安定化方法。
  11. 【請求項１１】 ステップＩＩにおいて、追加して、車両ボディーに関する
    先行抵抗モーメント（ＭX,VOR）が決定されることを特徴とする請求項１０記載
    の横揺れ安定化方法。
  12. 【請求項１２】 さらに、車両ボディーに関するモーメント（ＭX、ＭX,VOR ）が、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、ＨＡ）における調節要素の対応目標モーメント（ＭST,VA、
    ＭST,HA、ＭST,VA,VOR、ＭST,HA,VOR）に変換されることを特徴とする請求項１
    １記載の横揺れ安定化方法。
  13. 【請求項１３】 さらに、前車軸および後車軸（ＶＡ、ＨＡ）に対する対応
    目標モーメント（ＭST,VA、ＭST,HA）が、制限調節値を考慮して適合されること
    と、 ステップＩＩＩおよびＩＶに対するブレーキ操作信号（ＢＲＥＭＳ−Ａ−ＶＡ
    、ＢＲＥＭＳ−Ａ−ＨＡ）が、適合された目標モーメント（Ｍ* ST,VAおよびＭ* S T,HA ）に基づき、かつ測定されたかじ取り角（δLR）並びに測定された横方向加
    速度（ａQ）を基礎として決定されたその時点の走行状態（ＦＺＳＴ）（定常ま
    たは非定常）に基づいて発生されることと、 を特徴とする請求項１２記載の横揺れ安定化方法。
  14. 【請求項１４】 ステップＶにおいて、適合された目標モーメント（Ｍ* ST, VA およびＭ* ST,HA）、走行抵抗モーメント（ＭST,VA,VORおよびＭST,HA,VOR）並
    びに角速度（φ′ST,VAおよびφ′ST,HA）から、目標電流（ＩSOLL,VAおよびＩS OLL,HA ）が決定され、かつ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（１、２）におけるブレーキのためのブレーキ操作信号（ＢＲＥＭＳ−Ｖ
    ＡおよびＢＲＥＭＳ−ＨＡ）と共に出力されることを特徴とする請求項９ないし
    １３のいずれか一項に記載の横揺れ安定化方法。
  15. 【請求項１５】 例えば、斜面上にあるとき、または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も同様に、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、それに対応して両方の
    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ないし８のいずれか一項に
    記載の横揺れ安定化装置の使用方法。
  16. 【請求項１６】 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ないし８のいずれか一項に記載の横
    揺れ安定化装置の使用方法。
  17. 【請求項１７】 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ないし８のいずれか一項に記載の横揺れ安
    定化装置の使用方法。
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