JP2006521239A - シャシ制御 - Google Patents

Abstract

本発明は、前車軸（１）に割り当てられるアンチロールバー（１１）と、後車軸（２）に割り当てられるアンチロールバー（１２）とを備える自動車のシャシを制御するための方法に関する。前記方法は、少なくとも１つのセンサ（１５、１６、１７、１８）と、制御ユニット（１９）と、制御媒体と供給タンク（２４）と方向切換装置（２７、２８）と各アンチロールバー（１１、１２）用のアクチュエータ（１３、１４）とを備える回路と、を使用し、回路のサブセクションは各アクチュエータ（１３、１４）に割り当てられる。本発明はまた、前記方法を実施するための装置に関する。本発明の目的は、凹凸の路面における車両のトラクションを改良する方法及び前記方法を実施するための装置を提供することである。これを達成するために、本発明は、シャシ制御方法を開示し、この方法に従って、アクチュエータ（１３、１４）に割り当てられる回路のサブセクションは、動作条件に応じて互いに反対に制御される。

Description

本発明は、シャシを制御するための方法及び独立請求項の前段に記載の方法を実施するための装置に関する。

自動車の運転挙動を改善するためにアンチロールバーを使用することが知られている。ねじれが生じたとき、アンチロールバーはねじれに対抗して、車両のロール運動を補償する。このようなシステムは、特許文献１から公知である。

特許文献２は、車両のロール運動に影響を及ぼすための一般的な装置を開示している。この装置は、アクチュエータによって車輪のばね圧縮に応じて制御できるアンチロールバーを有する。各アクチュエータには、圧力源に押し戻される油圧媒体からアクチュエータを保護する逆止め弁装置が割り当てられる。弁は電子制御装置によって制御される。センサの信号から、制御装置は、路面に対する車体のロール角度に関する実効値信号を発生する。この実効値信号はローパスフィルタ処理される。弁を制御するための信号は、設定点の値と比較することによってフィルタ処理される実効値信号から形成される。アクチュエータは、車体に作用するトルクが車両の長手方向軸線に対して発生されるように、弁によって作動される。この場合も、アンチロールバーがねじれを受けるとき、このねじれに対する反対作用が行われる。平坦な路面におけるコーナリング時に、このことは運転挙動に好ましい効果を及ぼす。しかし、凹凸のある路面では、車両のトラクション能力が損なわれる可能性がある。

独国特許出願公開第４３３７７６５Ａ１号明細書 独国特許発明第４２３７７０８Ｃ１号明細書

本発明の目的は、凹凸のある路面上の車両のトラクションを改良できる方法を規定すること、及びこの方法を実施するための装置を提供することである。

この目的は、本発明により独立請求項の特徴によって達成される。

このため、請求項１によれば、アクチュエータに割り当てられかつアクチュエータを作動する目的を有する回路のサブセクションは、互いに反対方向に作動することができる。この目的は、車両のすべての車輪がほぼ同一の荷重を常に受けることを保証することである。このようにして、車輪の車輪荷重差が低減され、車両のトラクションが高められる。

アクチュエータは連続的に作動されることが好ましい。アクチュエータの位置は、このように連続的に路面の変化に適合させられる。この結果、凹凸のある路面上の車体の運動が低減される。これにより、より柔らかい車両運動がもたらされ、またより大きな走行快適性が得られる。本方法は、凹凸のある地形上の低速走行に特に適切である。

別の特徴及び特徴の組み合わせが別の請求項、詳細な説明及び図面から理解される。以下において、図面を参照して本発明の実施形態を提示し、引き続く説明においてより詳細に説明する。

図１は、自動車の好ましい能動シャシの概略図である。２つの車輪３と４は前車軸１に配置され、２つの車輪５と６は後車軸２に配置される。各車輪３、４、５、６は、車輪取付部７、８、９、１０に回転可能に装着される。ここで、車輪３には、車輪取付部７が割り当てられ、車輪４には、車輪取付部８が割り当てられ、車輪５には、車輪取付部９が割り当てられ、車輪６には、車輪取付部１０が割り当てられる。車輪取付部７、８、９、１０は車両（図示せず）の車体に可動に取り付けられる。可動の車輪取付部７、８、９又は１０によって変更できる車輪３、４、５又は６と車体との間の距離は、サスペンションストローク値ｎ_ＬＶ、ｎ_ＲＶ、ｎ_ＬＨ及びｎ_ＲＨと称される。ここで、Ｖ＝前車軸、Ｈ＝後車軸、Ｌ＝左側、Ｒ＝右側である。前車軸１の車輪取付部７と８は、共通のアンチロールバー１１によって互いに接続される。後車軸２の車輪取付部９と１０は、共通のアンチロールバー１２によって互いに接続される。

アンチロールバー１１、１２は、ベース部とそれから突出する２つのサイドアームとを有するＵ字形状に曲げられる丸いバーとして図１に具体的に示されている。アンチロールバー１１、１２のサイドアームの各々は、車輪取付部７、８、９、１０に接続される。アンチロールバー１１、１２は、車体に回転可能に装着される。

アンチロールバー１１、１２は、一方の車輪３、５から他方の車輪４、６に運動及び力を伝達し、また逆も行う。左側の車輪３、５のサスペンションストロークと一方の軸１、２の右側車輪４、６のサスペンションストロークとの間に差がある場合、復元力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｖ}又はＦ_{ＳＴＡＢ−Ｈ}がアンチロールバー１１、１２に形成され、サスペンションストローク値の差ｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶとｎ_ＲＨ−ｎ_ＬＨを低減するように試みられる。

コーナリング時にロール運動を低減するための自動車には、通常、アンチロールバーが装備される。コーナリング中、車体のロールに対抗する復元力は、サスペンションストロークの差により生成される。平坦な路面上のコーナリング時、アンチロールバーのこの特性が好ましい。

凹凸のある路面では、アンチロールバーにより、個々の軸の車輪荷重の間の差が増幅される。４つの車輪接触点が１つの平面に位置しない場合、凹凸のある路面が存在している。このような場合、車輪荷重がこの張力のため不均一に分布されるならば、車両のトラクション能力が低減される。この張力は、個々の各車輪のばねサスペンションによって発生され、追加して取り付けられたアンチロールバーによって増幅される。

車両の車両運動力学特性（例えばコーナリング時のロール運動）とオフロード走行のねじれ能力との間の目的の対立は、以前に公知の方法では解決できない。

同様に、上述の目的の対立は、受動シャシでは解決できないが、この理由は、例えばアンチロールバーの剛性の増加によるコーナリング時のロール角度の低減は、オフロード特性の悪化を伴うからである。

例えば、凹凸のある路面では、前車軸１の車輪３は片側に荷重を受ける。この結果、この車輪３に割り当てられるアンチロールバー１１のサイドアームが回転して、アンチロールバー１１全体がねじれを受ける。アンチロールバー１１のこのねじれにより、車輪４に割り当てられるアンチロールバー１１のサイドアームはこの運動に従うようにされる。同時に、アンチロールバー１１のねじれの結果として、ねじれと反対の復元力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｖ}が、車輪３と４に割り当てられるサイドアームに加えられる。この復元力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｖ}は、前車軸１の左側及び右側の車輪３と４の間のサスペンションストロークの差によるアンチロールバー１１の変形から生じる。復元力は、ねじれと反対方向のサスペンションストロークの差の減少として作用する。軸１、２の理想的な垂直のサスペンションストロークの場合、アンチロールバー１１、１２は、ここで考慮される略垂直の力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｖ}、Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｈ}を発生する。アンチロールバー１１が、事実上摩擦のないようにその軸受点で案内されるとき、左側の車輪３及び右側の車輪４に生じる力は、絶対的に同一である。アンチロールバー１１を介して前車軸１の２つの車輪３、４に作用する力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｖ}は、アンチロールバー１１の剛性ｃ_Ｖ、及びアンチロールバー１１の左右の２つの車輪３と４のサスペンションストロークｎ_ＬＶとｎ_ＲＶに関係し、また次式、
F_STAB-V = (n_RV - n_LV) * c_V を用いて計算することができ、
この場合、ｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶ＝ｅ_Ｖは、アンチロールバーのねじれｅ_Ｖとして以下に称され、このねじれは、アンチロールバー１１のねじれによってもたらされる車輪３と４の間の水平距離に対応する。アクチュエータのないアンチロールバーの考慮された例では、このねじれは、前車軸１の左側及び右側の車輪３と４の間のサスペンションストローク値ｎ_ＬＶとｎ_ＲＶの差に対応する。車輪３、４と車体との間の可変距離は、サスペンションストロークｎ_ＬＶとｎ_ＲＶと称される。

同様に、次式
F_STAB-H = (n_RH - n_LH) * c_H，
ここで、n_RH - n_LH = e_H
が、後車軸２の２つの車輪５と６の間で後車軸２のアンチロールバー１２が伝達する力Ｆ_{ＳＴＡＢ−Ｈ}に適用される。

図１に示したアンチロールバー１１、１２は、能動アンチロールバーである。能動アンチロールバーとして、アンチロールバー１１、１２の各々は、前車軸１の２つの車輪３と４及び後車軸２の２つの車輪５と６の間の力の伝達を能動的に制御するためのアクチュエータ１３又は１４を有する。アクチュエータ１３、１４は、機械式、電気式又は油圧式の作動要素として具体化してもよい。原則として、エネルギは任意の所望の方法で供給できるが、油圧で供給することが好ましい。

アクチュエータ１３、１４は、アンチロールバー１１、１２によって１つの軸１、２の車輪３、４及び５、６それぞれの間に伝達される力を変更するために使用できる。アクチュエータ１３、１４それ自体は、車体に直接の軸受点を持たず、原理によれば、アンチロールバーによって固定される。この結果、車輪のアンチロールバー１１、１２用のアクチュエータ１３、１４によって２つの取付け点の左右に加えられる力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｖ}及びＦ_{ＡＫＴ−Ｈ}は、加速度及び摩擦力を無視するならば、事質上、絶対的に同一である。

２つの軸１、２のアクチュエータ１３、１４は、正と負の両方の作動力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｖ}、Ｆ_{ＡＫＴ−Ｈ}を伝達でき、したがって、車両の両側のＦ_Ｖ、Ｆ_Ｈからの符号及び方向の変更をサポートする。さらに、各アクチュエータ１３、１４は、その中立のホーム位置に対して正と負の両方のアクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈを加えることができる。これらのアクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈは、車輪３、４、５、６に同時に伝達される力Ｆ_Ｖ、Ｆ_Ｈに直接結合されないが、この理由は、アクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈが、さらに、関連する軸１又は２の車輪３、４及び５、６のそれぞれ間のサスペンションストローク値の差にも関係するからである。したがって、次式が前車軸１に適用される。
e_V+s_V=n_RV-n_LV
F_V=c_V*e_V=c_V*(n_RV-n_LV-s_V)
また同様に、次式が後車軸２に適用される。
e_H+s_H=n_RH=n_LH
F_H=c_H*e_H=c_H*(n_RH-n_LH-s_H)

本発明によるオフロード機能を得るために、関連するアンチロールバー１１、１２によって、アンチロールバーに割り当てられた車輪３、４及び５、６に伝達される力が、定常状態で、アクチュエータ１３、１４の中立位置（ｓ＝０、すなわちロックされたアクチュエータ又はアクチュエータが存在しない）とは異なる、また１つの軸１１又は１２の２つの車輪３、４又は５、６それぞれに同一のサスペンションストローク値がある場合とは異なる符号を有するように、各アクチュエータ１３、１４が調整される。

本発明のさらなる特徴は、アンチロールバー１１と１２を介して車輪３、４及び５、６に作用する力Ｆ_Ｖ、Ｆ_Ｈは、車両の片側の前部及び後部に反対の符号を有することである。

２つの軸１、２におけるサスペンションストロークの差に従ってアクチュエータ１３、１４を調整可能とするために、サスペンションストローク値の間の差を取得して、アクチュエータ１３、１４の制御動作に変換しなければならない。本発明によれば、図１に示したように、４つの車輪３、４、５、６のサスペンションストローク値を感知するために、４つのサスペンションストロークセンサ１５、１６、１７、１８が提供される。代わりに、サスペンションストローク値の間の差を取得するために使用できる他のセンサを用意してもよい。センサ１５、１６、１７、１８の信号は、回路を制御するための制御信号を発生する制御ユニット１９に送られる。アンチロールバー１１のアクチュエータ１３及びアンチロールバー１２のアクチュエータ１４は、回路に接続される。アクチュエータ１３と１４には、回路を介して制御ユニット１９の制御信号に従って圧力が加えられる。アクチュエータ１３、１４の各々において、アクチュエータ１３、１４に作用する圧力は、作動力Ｆ_{ＡＣＴ−Ｖ}、Ｆ_{ＡＣＴ−Ｈ}又はアクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈをもたらす。

図２は、一例として、力Ｆ_Ｖ、Ｆ_Ｈ、サスペンションストローク値ｎ_ＬＶ、ｎ_ＲＶ、ｎ_ＬＨ、ｎ_ＲＨ、アクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈ及び本発明による能動シャシの軸１、２のアンチロールバーねじれ値ｅ_Ｖ、ｅ_Ｈの概略図を示している。前車軸１の能動アンチロールバー１１及び後車軸２の能動アンチロールバー１２が示されている。アンチロールバー１１、１２は、垂直移動可能に車体に取り付けられるばね構成要素として概略的に示されている。車体に固定される表面は、ハッチングによって示されている。アンチロールバーねじれ値ｅ_Ｖ、ｅ_Ｈが測定される一点鎖線は、力に関して中立であるアンチロールバー１１、１２の位置を特徴付け、またその位置において、アンチロールバーねじれ値ｅ_Ｖとｅ_Ｈはゼロであり、またｎ_ＬＶはｎ_ＲＶに等しいか、あるいはｎ_ＬＨはｎ_ＲＨに等しい。アクチュエータ１３、１４はアンチロールバー１１、１２に統合され、車体とのそれら自体の接続を有しない。車輪取付部７、８、９、１０とのアンチロールバー１１、１２の接続は、黒い点として示されている。

図２に示した例では、前車軸１における正のサスペンションストローク差ｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶは、正の力Ｆ_Ｖをもたらす。正方向へのアクチュエータ１３の強力な運動ｓ_Ｖの結果、全体的に、負の力Ｆ_Ｖに対応する負のｅ_Ｖが生成される。

後車軸２について、同一のことが当てはまるが、反転する。ｎ_ＲＨ−ｎ_ＬＨは、定常状態でｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶとは異なる符号を有するので、相応して正の反作用力Ｆ_Ｈが結果として能動的に発生される。

他の制御成分がゼロである（例えば横加速度、ハンドル角、車軸のロール角度の和）場合、Ｆ_ＶとＦ_Ｈは、Ｘ＝ｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶ−ｎ_ＲＨ＋ｎ_ＬＨがその符号を変更する場合、符号を正確に変更する。

Ｆ_ＶとＦ_Ｈは、必ずしも絶対的に等しい大きさである必要はない。他のすべての制御成分及びコントローラの作動指示（例えばサスペンションストローク開ループ／閉ループ制御又は加速度開ループ／閉ループ制御）がゼロであり、またシステムのいずれも物理的停止に達していない場合にのみ、前部及び後部における力を絶対的に同一にすることが適切である。

前車軸１及び後車軸２のアクチュエータ１３、１４を作動するために、図１によれば、供給タンク２４と、ポンプユニット２５と、切換装置２７、２８を有する作動装置２６とを有する回路が設けられる。アクチュエータ１３、１４はこの回路の部分である。アクチュエータ１３、１４が作動される方向及び力は、回路を使用して制御できる。

この関連で、前車軸１のアクチュエータ運動ｓ_Ｖ及び後車軸２のアクチュエータ運動ｓ_Ｈが力／調整の方向に関して異なる符号（例えば、図２に示したように前部で正、また後部で負）を有することが、回路により許容されることが重要である。

回路の開ループ及び／又は閉ループ制御は、制御ユニット１９によって実施される。この制御ユニット１９はセンサ１５、１６、１７、１８から信号を受信し、また図３に示した方法で、回路の開ループ及び／又は閉ループ制御を実行するための制御信号に変換する。

図３は、制御ユニット１９によって実施されまた本発明によるオフロード機能を発生する方法を示しており、これについては以下に説明する。第一に、Ｚ方向の車体に対する車輪位置の運動、すなわち、４つのサスペンションストローク値ｎ_ＲＶ、ｎ_ＬＶ、ｎ_ＲＨ、ｎ_ＬＨ、又は前車軸１及び後車軸２についてサスペンションストローク値の２つの差ｎ_ＲＶ−ｎ_ＬＶとｎ_ＲＨ−ｎ_ＬＨを知ることが有用である。

センサ１５、１６、１７、１８は、車輪３、４、５、６のサスペンションストローク値ｎを感知するために機能する。センサ１５、１６、１７、１８は、例えば、車輪の近傍に配置される４つのレベルセンサとして具体化される。代わりに、車輪３、４、５、６のサスペンションストローク値の間の差を決定するために使用できる考えられるすべてのセンサ及びセンサの組み合わせを使用することが可能である。車輪３、４、５又は６と車体との間の距離ｎに関するセンサ１５、１６、１７、１８の信号は、図１による制御ユニット１９に送られる。

サスペンションストローク値ｎがセンサ１５、１６、１７、１８によって感知されない場合、それらの値は、力Ｆ_Ｖ、Ｆ_Ｈ及びアクチュエータ運動ｓ_Ｖ、ｓ_Ｈを測定することによって推定できる。

例えば、前車軸１の車輪３と４の間のサスペンションストローク差は、アクチュエータ１３のアクチュエータ運動ｓ_Ｖ及びシャシから車輪３と４に作用する力Ｆ_Ｖならびに次式
n_RV - n_LV = F_V/c_V + s_V
を用いて、アンチロールバー１１のばね定数ｃ_Ｖから推定できる。

同様に、後車軸２のインデックスＨを用いて後車軸２の車輪５と６のサスペンションストローク値ｎの間の差を推定するために、次式
n_RH - n_LH = F_H/c_H + s_H
が得られる。

前車軸１と後車軸２の車両軌道が異なる場合、車両に作用するトルク全体が可能な限りゼロであるように、対応するてこ比を変換すべきである。前車軸１と後車軸２の異なる軌道幅のこの補償は、選択すべき正規化係数Ｎによって実施される。前車軸１及び後車軸２の軌道幅が同じ場合、正規化係数はＮ＝１である。

方法ステップ２０において、値
X = N * (n_RV - n_LV) - n_RH + n_LH
が、車輪３、４、５、６のサスペンションストローク値ｎと正規化係数Ｎとの間の差から取得される。この値Ｘは、４つの車輪３、４、５、６の互いの関係、したがって路面の凹凸に対する関係の基準である。

一実施形態において、この結果信号Ｘは、ローパスフィルタ２１によって平滑にされ、無線周波数信号が結果信号から除去される。シャシと車体との間の減衰運動は残る。平滑にされた新たな信号はＸ_Ｔで示されている。図３によって示されるように、Ｘをローパスフィルタ処理してＸ_Ｔを生成した後、このＸ_Ｔを特性曲線グラフに送ることができる。

さらに好ましい改良形態では、特性曲線グラフ２２が、平滑にされた信号Ｘ_Ｔに適用され、この信号はアクチュエータ１３、１４の現在位置に関する情報に結合される。本発明によれば、特性曲線グラフ２２は、さらなるパラメータを考慮することができる。例えば、車両の速度又はオペレータコントロールスイッチの位置を考慮することができる。この関連で、特性曲線グラフ２２には、加えるべき力Ｆ_ＡＫＴ及びＸ_Ｔ値の符号が割り当てられる。

この関連で、正のＸ_Ｔ値は、左側の車輪３と車体との間の力が増大されかつ右側の車輪４と車体との間の力が低減されるように、前部アクチュエータ１３が作動されること、また左側の車輪５と車体との間の力が低減されかつ右側の車輪６と車体との間の力が増大されるように、後部アクチュエータ１４が作動されることを意味する。負のＸ_Ｔ値を前提とすると、アクチュエータは正確に反対に作動される。

本発明による一実施形態において、車輪３、４、５、６に加えるべき必要な力について、どのアクチュエータ運動を発生しなければならないかが決定される。

好ましい一実施形態において、各アクチュエータ１３、１４について作動力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｇ}が計算され、また各々の場合に、車輪荷重差が低減されるアクチュエータ１３と１４の作動方向が計算される。

好ましい一実施形態において、加えるべき力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｇ}に他の制御成分を付加することができる。例えば、ローリング安定化プロセスあるいはスポーツ性又は快適なシャシの設定の結果を、計算された力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｇ}と組み合わせることが可能である。この関連で、複数の制御成分の重ね合わせは、ある時間に同一方向にアクチュエータ１３と１４が作動される状態をもたらすことができる。

次に、オフロード機能からの作動力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｇ}が、
F_AKT-V = F_AKT-G * N + F_XV(...)及び
F_AKT-H = F_AKT-G * N + F_XH(...)
により得られ、作動力は、それぞれのアクチュエータにおいて閉ループ又は開ループ制御することができる。Ｆ_ＸＶとＦ_ＸＨは、加えるべき力全体について、他の制御機能を果たす制御成分を各アクチュエータのために同様に付加できる（重ね合わせの原理）ことを示している。この方法は、車輪荷重の間の差を最小にする目的を失うことなく原則として可能である。

能動オフロード機能は、非常に低い走行速度又は静止状態で使用することが特に好ましい。特にこれらの状態で、トラクションの必要性が最も大きい。

定常状態で、軸毎に、方向に関して異なる力を、しかし絶対値に関して同一の力のみを発生して制御できる圧力供給システム又は電力供給システムでは、オフロード機能からの作動力Ｆ_{ＡＫＴ−Ｇ}は、絶対値に関して常に同等と扱われる。ここで、
F_AKT-V = F_AKT-G及び
F_AKT-H = F_AKT-G
この場合、他の制御成分の独立した加算は、もはや出来なくなる。

力制御の代わりに、加えるべき力Ｆ_ＡＫＴをストローク制御のために加えられるべきアクチュエータ運動ｓに変換することもできる。次に、運動経路が感知され、また加えるべきアクチュエータ運動ｓが達成された時間が決定される。

アクチュエータが開ループ／閉ループ力制御手段の代わりに開ループ／閉ループストロークコントローラである場合、すでに計算された設定点の力及び直接的又は間接的に決定されたセンサ信号ｎ_Ｒ−ｎ_Ｌを用いて、加えるべきアクチュエータ運動Ｓ_ＡＫＴを次式、
s_V = n_RV - n_LV - F_AKT-V/c_V及び
s_H = n_RH - n_LH - F_AKT-H/c_H
により計算することができる。

次に、加えるべきアクチュエータ運動ｓは、アクチュエータに転送される。

特性曲線は、アクチュエータの最大／最小力及び最大・最小のアクチュエータ運動を用いて、大きさを決めることが好ましい。

図４〜図６はねじり試験の結果を示している。非常に剛性の高いボデー構造及び平均荷重による「遅い」ねじり試験、すなわち、静的ねじり試験のような試験が示されている。静止状態では、圧力を供給するためにエンジンが動いているとき、車輪４は、油圧式パルスプランジャによって前車軸１の右側車輪４においてゆっくり荷重を受ける（ばね圧縮の方向に移動される）。図４は受動シャシ上のねじり試験の結果を示し、図５は、開放アンチロールバー１１、１２を有するシャシ上のねじり試験の結果を示し、また図６は、能動オフロード機能を有する本発明によるシャシ上のねじり試験の結果を示している。

このため、従来のアンチロールバーと比較して比較的剛性が高く、また約５０Ｎ／ｍｍの相互ばね剛性を有するアンチロールバー１１、１２を有する本発明によるシャシが、オフロード車に導入された。最大±３４°の旋回角の回転式油圧モータがアクチュエータ１３、１４として使用された。同様に、アンチロールバー１１、１２のレバーアームに直接作用する長手方向に作動する電動機が、考えられるであろう。発生されるトルクは、１５０バールの圧力差がある場合、約１３００Ｎｍに対応する。

図４〜図６の各々は、試験結果の２つのグラフを示している。下方のグラフでは、プランジャＺ−ＲＡＰ−ＶＲの変位経路は、時間に対してプロットされた個々の車輪（ばねの圧縮を正に示す）で取得されたサスペンションストローク値ｎと一緒に配置される。これに合わせて、上方のグラフでは、アンチロールバー１１、１２によって及ぼされるアンチロールバー力は、時間に対してプロットされた車輪荷重と一緒に配置される。前部左及び後部左の正に示されたアンチロールバー力の各々は、車輪左側に対して車輪荷重低減効果又はばね圧縮効果を有し、逆に車輪右側に対しても同様である。特に指摘すべきグラフの領域は、文字Ａ、ＢとＣによって特徴づけられ、以下により詳細に説明する。

図４は、受動システムによる試験及び無修正のアンチロールバーの剛性値を示している。領域Ａから理解できるように、ねじれが始まると即座に車輪荷重の変化が始まる。３３０ｍｍのプランジャストロークを前提とすると、後車軸２の車輪６が上がる。この時点で、この車輪６の車輪荷重はゼロである。アンチロールバー１１、１２の受動的に発生された力は、Ｃでマークされた２つの曲線から明らかなように、車輪接触点に対して前部は正の方向及び後部は負の方向を有する。

図５は、前部及び後部の開放アンチロールバーによる同一の試験を示している。前部及び後部のアンチロールバー力についてＣでマークされた２つの曲線は、試験の経過全体にわたって相応してゼロである。領域Ａから明らかなように、この場合も、ねじれが始まると即座に車輪荷重の変化が始まる。車輪荷重のこれらの変化は、車体のサスペンションから生じる。点Ｂにおける後輪の上昇は、約４００ｍｍまで行われない。

次に、図６は、能動オフロード機能を有する能動アンチロールバー１１、１２のねじり試験を示している。本発明の意味における能動オフロード機能の特徴は、アンチロールバー力についてＣでマークされた２つの曲線では、アンチロールバー力の符号が、受動システム（ロックされた電動機）による試験と比較して異なる方向を指すことである。次の２つの特徴による利点が明白である。
−領域Ａから明白であるように、大きなねじれ範囲にわたって車輪荷重をほとんど一定に維持できるので、平均のねじれ値でも、大きなトラクション上の利点がある。
−点Ｂにおける後輪の上昇は、プランジャの変位ストロークが約５１５ｍｍまで生じない。

車両が能動オフロード機能を有するか否かを決定するための測定手順として、特定の実施例を同時に使用することが可能である。図６に特定される基準及び受動システム（ロックされた又はバイパスされた電動機）との比較により、アンチロールバー力の符号反転が行われ、またねじれに対してプロットされた車輪荷重特性が著しく改善されなければならない。

次に、自動車の最大ねじれは、アクチュエータシステム及び受動車両の構造に応じて数桁増大することができる。この結果、車両は、大きな追加のトラクション能力を得る。電子安定プログラム、トラクションコントローラ又はデフロックのようなトラクション補助は、その後に使用可能であり、また適切ならば、任意のデフロックを完全に省略することができる。トラクション及びねじれ能力は、特に、オフロード運転能力のある車両にとって重要な尺度及び購入基準を構成する。

制御信号をアクチュエータ運動に伝送するために、本発明は、アクチュエータ１３と１４を駆動する回路を提供する。このような回路が図７〜図１０に示されている。このような回路は、ポンプユニット２５を介して前車軸１のアンチロールバー１１用のアクチュエータ１３に、また後車軸２のアンチロールバー１２用のアクチュエータ１４に接続される油圧媒体用の供給タンク２４を有する。このため、ポンプユニット２５の下流で、回路は、互いに平行に配置される２つのサブセクション回路に分割される。この関連で、回路の各サブセクションは、アクチュエータ１３、１４の一方に割り当てられる。回路のサブセクションの各々は、これらのアクチュエータ１３又は１４の一方と、このアクチュエータ１３又は１４に割り当てられる切換装置２７、３０、３２、３４及び２８、３１、３３、３５とを含む。回路のこの設計は、回路のサブセクションが故障した場合、他のサブセクションがなお作動する利点を有する。切換装置２７、３０、３２、３４及び２８、３１、３３、３５は、１つの作動装置２６と組み合わせられる。作動媒体の流動方向は、図７〜図１０の矢印で示されている。

図７は、このような回路の簡単な可能な形態を示している。好ましい一実施形態では、この回路は、ポンプユニット２５を介してまた方向切換装置２７を介して、前車軸１のアンチロールバー１１用のアクチュエータ１３に接続される油圧媒体用の供給タンク２４を有する。逆方向で、アクチュエータ１３は方向切換装置２７を介して供給タンク２４に直接接続される。ポンプユニット２５と方向切換装置２７との間で、回路は、後車軸２のアンチロールバー１２用のアクチュエータ１４に接続される別の方向切換装置２８に分岐する。このようにして、同一のポンプ圧力が両方のアクチュエータ１３、１４に存在する。逆方向で、アクチュエータ１４はまた、方向切換装置２８に接続される。２つの方向切換装置２７、２８の復帰ラインは、供給タンク２４の方向に組み合わせられる。

この関連で、本発明によれば、作動装置２６で組み合わせられる回路のポンプユニット２５及び方向切換装置２７、２８は、制御ユニット１９によって計算される作動値に従って作動される。

ポンプユニット２５は信号を受信して、加えるべきアクチュエータ力Ｆ_ＡＫＴ用のシステム圧力を形成する。前車軸１の方向切換装置２７は、Ｆ_ＡＫＴに正の符号が割り当てられた場合、開位置に切り換えるための、またＦ_ＡＫＴに負の符号が割り当てられた場合、再循環に切り換えるための信号を受信する。

対照的に、後車軸２の方向切換装置２８は、Ｆ_ＡＫＴに負の符号が割り当てられた場合、開位置に切り換えるための、またＦ_ＡＫＴに正の符号が割り当てられた場合、再循環に切り換えるための信号を受信する。この結果、前車軸１のアクチュエータ１３及び後車軸２のアクチュエータ１４は、同一のシステム圧力で、しかし逆の流動方向で作動される。

図７〜図１０では、回路のサブセクションは、作動媒体の流動方向に対して互いに平行に配置される。回路のサブセクションの１つが故障した場合でも、他のサブセクションがなお機能する。

図８に示したように、別の実施形態では、回路の少なくとも１つのサブセクションは逆止め切換装置３０を有する。この逆止め切換装置３０は、方向切換装置２７及び／又はポンプユニット２５の故障に対する保護として機能する。逆止め切換装置３０は、方向切換装置２７が故障する及び／又は圧力が不足する場合、アクチュエータ１３をある位置にロックする。この場合、アンチロールバー１１は、アクチュエータ１３の故障にもかかわらず、非能動アンチロールバーとしてなお作動することができる。このため、このような逆止め切換装置３０は、操舵される前車軸１に割り当てられるサブセクションに設けることが好ましい。

図８と図９は、アクチュエータ１３、１４に割り当てられた切換装置２７、３０及び２８、３１が、図８と図９の矢印で示される作動媒体の流動方向に対して互いに直列構成を有する回路を示している。この関連で、図示した形態では、一方の切換装置は方向切換装置２７、２８として具体化され、他方の切換装置は逆止め切換装置３０、３１として具体化される。図８は、１つのみのサブセクションに逆止め切換装置３０が装備される実施形態を示している。図９では、両方のサブセクションに逆止め切換装置３０、３１が設けられる。逆止め切換装置３０、３１を有するこのような回路では、制御ユニット１９を使用して、１つのみのアクチュエータ１３、１４を作動し、同時に他のアクチュエータ１４、１３をロックすることが可能である。

さらに有利な発展形態において、図８〜図１０の様々な実施形態によって示されているように、ポンプユニット２５の出力端と供給タンク２４との間に配置される圧力制限器２９が設けられる。圧力制限器２９の目的は、アクチュエータ１３、１４に存在する最大圧力を制限することである。圧力制限器２９に、制御ユニット１９によって規定された最大圧力よりも高い圧力が存在するならば、圧力制限器２９が開放し、圧力は供給タンク２４の方向に流れ去る。圧力が設定された最大圧力未満に再び下がるならば、圧力制限器２９が閉鎖する。最大圧力は、圧力制限器２９で自由に調整することができる。圧力制限器２９における最大圧力の設定は、信号処理手段１９によって制御される。システム圧力は、圧力制限器１９によって設定される。圧力制限器１９のないシステムでは、システムはポンプユニット２５によって設定される。

本実施形態では、圧力制限器１９はポンプユニット２５の部分である。

図１０は、アクチュエータ１３、１４に割り当てられる切換装置３２、３４及び３３、３５が、作動媒体の流動方向に対して互いに並列構成を有する回路を示している。切換装置３２、３３、３４、３５の各々はロック位置を有する。この関連で、図示した実施形態では、アクチュエータ１３、１４に割り当てられる各サブセクションにおいて、１つの切換装置は逆止め切換装置３２、３３として具体化され、他方の切換装置は逆止め切換装置３４、３５として具体化される。

図７〜図１０に示した実施形態では、単一の共通のシステム圧力が開ループ又は閉ループ制御される。このように構成される回路は、アクチュエータ１３、１４の互いの作動可能性を制限するが、コスト効率が高い。

他の実施形態では、各サブセクション用のシステム圧力は、別個に開ループ又は閉ループ制御できる。例えば、回路の各サブセクションには、流れ分割器を介してそれ自体の可変のシステム圧力が供給される。この結果、広範囲にわたって、非常に差別化してアクチュエータ１３、１４を設定することが可能である。

好ましい一実施形態では、回路の作動媒体は油圧液である。例えば、供給タンク２４は油圧式流体リザーバとして、ポンプユニット２５はモータポンプユニットとして、また作動装置２６は弁ブロックとして具体化される。この弁ブロックは、典型的に、方向切換弁２７、２８と、圧力制限弁２９と、逆止め弁３０、３１とを有する。例えば、アクチュエータ１３、１４として、油圧式旋回電動機又は油圧式作動アームを使用することが可能である。

さらなる実施形態では、回路の作動媒体は圧縮空気である。例えば、供給タンク２４は圧縮空気供給部として、ポンプユニット２５はコンプレッサとして、また作動装置２６は空気圧弁ブロックとして具体化される。この弁ブロックは、典型的に、方向切換弁２７、２８と、圧力制限弁２９と、逆止め弁３０、３１とを有する。圧縮空気制御式又は油圧空気圧式アクチュエータは、アクチュエータ１３、１４として適切である。

代替実施形態では、回路の作動媒体が電流である。例えば、供給タンク２４はバッテリとして、ポンプユニット２５は発電機として、また作動装置２６は回路基板として具体化される。この回路基板は、典型的に、方向スイッチ２７、２８、トランジスタ２９と、オン／オフスイッチ３０、３１とを有する。例えば、設定電動機はアクチュエータ１３、１４として設けられる。

本発明による好ましい能動シャシの概略図である。 好ましい能動シャシの軸における力及び作動ストローク値の概略図である。 本発明による方法の信号処理の好ましい実施形態の図面である。 受動シャシ上のねじり試験の結果の図面である。 開放アンチロールバーを有するシャシ上のねじり試験の結果の図面である。 能動オフロード機能を有するシャシ上のねじり試験の結果の図面である。 本発明による油圧システムの好ましい実施形態の図面である。 本発明による油圧システムの代替実施形態の図面である。 図８による油圧システムの変形の図面である。 回路のサブセクションに互いに平行に配置される切換装置を有する油圧システムの好ましい実施形態の図面である。

Claims (19)

1. 前車軸（１）に割り当てられるアンチロールバー（１１）と、後車軸（２）に割り当てられるアンチロールバー（１２）とを有する自動車のシャシを制御するための方法であって、
   −少なくとも１つのセンサ（１５、１６、１７、１８）と、
   −１つの制御ユニット（１９）と、
   −作動媒体と、
   −供給タンク（２４）と、
   −方向切換装置（２７）と、
   −各アンチロールバー（１１、１２）用のアクチュエータ（１３、１４）と、を有する１つの回路を備え、
   −各アクチュエータ（１３、１４）が回路のサブセクションにより駆動される方法において、
   前記アクチュエータ（１３、１４）に割り当てられる前記回路のサブセクションが、動作条件に応じて互いに反対方向に作動されることを特徴とする方法。
2. Ｘ信号が、前記前車軸と前記後車軸とに割り当てられた車輪（３、４、５、６）の位置の前記車体に対する凹凸の基準として前記センサ（１５、１６、１７、１８）の信号から決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記Ｘ信号が、ローパスフィルタ（２１）によって平滑にされることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の方法。
4. 前記Ｘ信号が、特性曲線グラフ（２２）によって評価されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 加えるべき力が、Ｘ信号と、各アクチュエータ（１３、１４）に関する前記アクチュエータ（１３、１４）の位置とから計算され、これによって、前記車輪（３、４、５、６）の車輪荷重差が低減されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記回路のシステム圧力が、開ループ又は閉ループ制御によって制御されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 別個のシステム圧力が、前記回路の各サブセクションについて開ループ又は閉ループ制御されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. シャシ設定の閉ループ制御成分が、加えるべき力に付加されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. ローリング安定化手段の閉ループ制御成分が、前記加えるべき力に付加されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記加えるべき力が、アクチュエータ（１３、１４）のストロークを制御するために、実施すべきアクチュエータ運動に変換されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 自動車のシャシを制御するための方法を実施するための装置であって、前車軸（１）に割り当てられるアンチロールバー（１１）と、後車軸（２）に割り当てられるアンチロールバー（１２）とを有し、少なくとも１つのセンサ（１５、１６、１７、１８）と、１つの制御ユニット（１９）とを有し、また作動媒体と供給タンク（２４）と方向切換装置（２７、２８）と各アンチロールバー（１１、１２）用のアクチュエータ（１３、１４）とを有する回路を有し、各アクチュエータ（１３、１４）に前記回路のサブセクションが割り当てられたものにおいて、
    −ポンプユニット（２５）が、方向切換装置（２７）を介して前記前車軸（１）のアンチロールバー（１１）用のアクチュエータ（１３）に接続され、
    −前記ポンプユニット（２５）が、別の方向切換装置（２８）を介して前記後車軸（２）のアンチロールバー（１２）用の前記アクチュエータ（１４）に接続され、
    −この結果、同一のポンプ圧力が両方のアクチュエータ（１３、１４）に存在し、
    −前記２つのアクチュエータ（１３、１４）の復帰ラインが結合し、前記供給タンク（２４）に接続されることを特徴とする装置。
12. 前記回路のサブセクションが、前記作動媒体の流動方向に対して互いに平行に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 回路の少なくとも１つのサブセクションが逆止め切換装置（３０、３１）を有することを特徴とする、請求項１１あるいは１２に記載の装置。
14. 前記ポンプユニット（２５）の出力端と前記供給タンク（２４）との間に配置される圧力制限器（２９）が設けられることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 前記アクチュエータ（１３、１４）に割り当てられる前記切換装置（２７、３０）及び前記切換装置（２８、３１）が、前記作動媒体の流動方向に対して互いに直列配置されることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. アクチュエータ（１３、１４）に割り当てられる前記切換装置（２７、３０）及び前記切換装置（２８、３１）が、前記作動媒体の流動方向に対して互いに並列配置されることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
17. 前記作動媒体が油圧液であることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記作動媒体が圧縮空気であることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
19. 前記作動媒体が電流であることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の装置。

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