JPH0295916A - 自動車のローリングを安定化させるための調整装置 - Google Patents
自動車のローリングを安定化させるための調整装置Info
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- JPH0295916A JPH0295916A JP1160972A JP16097289A JPH0295916A JP H0295916 A JPH0295916 A JP H0295916A JP 1160972 A JP1160972 A JP 1160972A JP 16097289 A JP16097289 A JP 16097289A JP H0295916 A JPH0295916 A JP H0295916A
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
- B60G17/0162—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input mainly during a motion involving steering operation, e.g. cornering, overtaking
-
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- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/24—Steering, cornering
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、少なくとも1つの横方向の動力学的運動量に
依存して前車軸と後車軸のそれぞれにスタビライザモー
メントを生じさせる調整器を車輪担持体または車輪案内
要素と車体との間に設けた。
依存して前車軸と後車軸のそれぞれにスタビライザモー
メントを生じさせる調整器を車輪担持体または車輪案内
要素と車体との間に設けた。
自動車のローリングを安定化させるための調整装置に関
するものである。
するものである。
この種の調整装置はすでに西ドイツ特許公開第2844
413号公報から知られている。この公知の調整装置で
は、液圧によりF13111可能なショックアブゾーバ
レグによって前車軸と後車軸にそれぞれスタビライザモ
ーメントを生じさせている。
413号公報から知られている。この公知の調整装置で
は、液圧によりF13111可能なショックアブゾーバ
レグによって前車軸と後車軸にそれぞれスタビライザモ
ーメントを生じさせている。
前車軸と後車軸に生じるこのスタビライザモーメン1へ
は、自動車のカーブ走行時に生じる車体のローリング運
動に抗するものである。ショックアブゾーバレグの調整
は電子液圧弁を用いて行なう。
は、自動車のカーブ走行時に生じる車体のローリング運
動に抗するものである。ショックアブゾーバレグの調整
は電子液圧弁を用いて行なう。
この電子液圧弁は、ショックアブゾーバレグに対する液
圧流体の供給または遮断を、その都度の開弁角に応じて
行なう。電子液圧弁の制御入力部は調整装置の出力部に
電子的に接続され、該Fllll整装置は、測定された
自動車の横方向の加速度に依存して、電子液圧弁を制御
するための制御信号を生じさせる。
圧流体の供給または遮断を、その都度の開弁角に応じて
行なう。電子液圧弁の制御入力部は調整装置の出力部に
電子的に接続され、該Fllll整装置は、測定された
自動車の横方向の加速度に依存して、電子液圧弁を制御
するための制御信号を生じさせる。
この公知の調整装置の欠点は、自動車片側の、前車軸と
後車軸に設けられた、液圧調整可能なショックアブゾー
バレグが同じ大きさの液圧で付勢されるので、自動車が
高速でカーブに進入したときに動力学的な車軸負荷変動
が生じることである。
後車軸に設けられた、液圧調整可能なショックアブゾー
バレグが同じ大きさの液圧で付勢されるので、自動車が
高速でカーブに進入したときに動力学的な車軸負荷変動
が生じることである。
この車輪負荷変動により、前車軸と後車軸における側方
案内力が変動し、この側方案内力が自動車をその垂直軸
のまわりで揺動運動させ、よって自動車の走行特性が不
安定になる。
案内力が変動し、この側方案内力が自動車をその垂直軸
のまわりで揺動運動させ、よって自動車の走行特性が不
安定になる。
本発明の課題は、車体のロール角を小さくさせるととも
に、自動車の走行特性を最適にさせるような、冒頭で述
べた種類の調整装置を提供することである。
に、自動車の走行特性を最適にさせるような、冒頭で述
べた種類の調整装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び効果〕本発明は、上記
a題を解決するため、前車軸及び後車軸におけるスタビ
ライザモーメントをそれぞれM 、M とし、定常
円走行時におけるスタV H ビライザモーメント配分 と走行速度v (t)とに依存する係数をに工、及びに
21とし、個々の自動車に特有の0よりも大きい定数を
k□2.に2□? k131 K23としたとき、前
にスタビライザモーメントMVとMHを、ヨー角速度v
(し)及びロール速度■(t)並びにロール角速度■(
t)の測定量または検出量に依存し・・・・・・・・・
・・・・・・・・(I)Ml((t)=に21 (V(
t)、jM) −1(t)+に、□−ψ(t)+kii
−:p (t)(II) で表わされる形成法則にしたがってそれぞれ前車軸と後
車軸に生じさせるようにしたことを特徴とするものであ
る。
a題を解決するため、前車軸及び後車軸におけるスタビ
ライザモーメントをそれぞれM 、M とし、定常
円走行時におけるスタV H ビライザモーメント配分 と走行速度v (t)とに依存する係数をに工、及びに
21とし、個々の自動車に特有の0よりも大きい定数を
k□2.に2□? k131 K23としたとき、前
にスタビライザモーメントMVとMHを、ヨー角速度v
(し)及びロール速度■(t)並びにロール角速度■(
t)の測定量または検出量に依存し・・・・・・・・・
・・・・・・・・(I)Ml((t)=に21 (V(
t)、jM) −1(t)+に、□−ψ(t)+kii
−:p (t)(II) で表わされる形成法則にしたがってそれぞれ前車軸と後
車軸に生じさせるようにしたことを特徴とするものであ
る。
本発明による調整装置は、スタビライザモーメントを生
じさせるための入力量として、走行速度と以下の状態量
、即ちヨー角速度、ロール角、ロール角速度を必要とす
る。これらの状態量は、係数J7 (i=1.2.j
=1.2.3)の数値決定に応じて、前車軸と後車軸に
それぞれ作用するスタビライザモーメントを決定する。
じさせるための入力量として、走行速度と以下の状態量
、即ちヨー角速度、ロール角、ロール角速度を必要とす
る。これらの状態量は、係数J7 (i=1.2.j
=1.2.3)の数値決定に応じて、前車軸と後車軸に
それぞれ作用するスタビライザモーメントを決定する。
ローリング運動の係数kl、、に2□l k13y L
3は一定で、従って走行速度及び前車軸と後車軸におけ
る定常的なスタビライザモーメント配分(statio
nMreStabilisal:ormomenten
verteilung )i とは無関係である。上
記の係数により、ロール角の動力学的特性と定常値とが
与えられる。ヨー角速度、重心様すべり角、及びこれら
から導き出される量(例えば横方向の加速度)の動力学
的特性は、係数ktt (v(tL iM)とk z□
(V (t) l LM )により与えられる。個々の
自動車に最適な係数の値または特性曲線は、シミュレー
ションによって簡単に決定される。第1図と第2図は、
ある特定の車種に対して係数のに□1とk 2tの特性
曲線を実験的に求めたグラフである。第1図かられかる
ように、定常的なスタビライザモーメント配分が一定の
とき、走行速度Vが増大すると、係数k ilはほぼ直
線的に上昇している。さらに第1図かられかるように、
係数に1□の特性曲線は、定常的なスタビライザモーメ
ント配分LMの値が大きくなるにつれて、より小さな値
のほうヘシフトしている、第2図では、定常的なスタビ
ライザモーメント配分LMが一定のとき、係数に21は
走行速度Vが増大するにつれてほぼ直線的に下降してい
る。さらに第2図かられかるように、係数に2□の特性
曲線は、定常的なスタビライザモーメント配分LMが増
大するにつれてより大きな値のほうヘシフトしている。
3は一定で、従って走行速度及び前車軸と後車軸におけ
る定常的なスタビライザモーメント配分(statio
nMreStabilisal:ormomenten
verteilung )i とは無関係である。上
記の係数により、ロール角の動力学的特性と定常値とが
与えられる。ヨー角速度、重心様すべり角、及びこれら
から導き出される量(例えば横方向の加速度)の動力学
的特性は、係数ktt (v(tL iM)とk z□
(V (t) l LM )により与えられる。個々の
自動車に最適な係数の値または特性曲線は、シミュレー
ションによって簡単に決定される。第1図と第2図は、
ある特定の車種に対して係数のに□1とk 2tの特性
曲線を実験的に求めたグラフである。第1図かられかる
ように、定常的なスタビライザモーメント配分が一定の
とき、走行速度Vが増大すると、係数k ilはほぼ直
線的に上昇している。さらに第1図かられかるように、
係数に1□の特性曲線は、定常的なスタビライザモーメ
ント配分LMの値が大きくなるにつれて、より小さな値
のほうヘシフトしている、第2図では、定常的なスタビ
ライザモーメント配分LMが一定のとき、係数に21は
走行速度Vが増大するにつれてほぼ直線的に下降してい
る。さらに第2図かられかるように、係数に2□の特性
曲線は、定常的なスタビライザモーメント配分LMが増
大するにつれてより大きな値のほうヘシフトしている。
個々の係数、特に係数に1□とk 2xとをそれぞれの
車種に応じて決定することにより1本発明にしたがって
″調整された”自動車のヨー角速度、重心横すベリ角、
ロール角、横方向加速度といった主要な横方向の動力学
的運動量が、従来のローリング安定方法を適用した自動
車に比べて著しく改善されていることは明白である。こ
の改善は、横方向の加速度が大きくなるほど効果大とな
る。横方向低加速度範囲(通常ドライバーはこの加速度
範囲には慣れている)での自動車の動力学的特性は、横
方向高加速度範囲でも維持される。従ってドライバーは
、本発明にしたがって″調整された″自動車を容易に意
のままに運転することができる。
車種に応じて決定することにより1本発明にしたがって
″調整された”自動車のヨー角速度、重心横すベリ角、
ロール角、横方向加速度といった主要な横方向の動力学
的運動量が、従来のローリング安定方法を適用した自動
車に比べて著しく改善されていることは明白である。こ
の改善は、横方向の加速度が大きくなるほど効果大とな
る。横方向低加速度範囲(通常ドライバーはこの加速度
範囲には慣れている)での自動車の動力学的特性は、横
方向高加速度範囲でも維持される。従ってドライバーは
、本発明にしたがって″調整された″自動車を容易に意
のままに運転することができる。
このような改善はスタビライザモーメントM と■
Mllとによって可能になり、より厳密には、走行状態
に関わりなく側方案内力が前車軸と後車軸に常に最適に
配分されるように、カーブ走行時に生じる車輪直立力の
変動が前車軸と後車軸とに配分されることによって可能
になる。従って本発明による調整装置により、カーブ走
行時のロール角を小さくさせることができるばかりでな
く、最適な走行特性とローリング・ステアリング特性と
が保証されている。
に関わりなく側方案内力が前車軸と後車軸に常に最適に
配分されるように、カーブ走行時に生じる車輪直立力の
変動が前車軸と後車軸とに配分されることによって可能
になる。従って本発明による調整装置により、カーブ走
行時のロール角を小さくさせることができるばかりでな
く、最適な走行特性とローリング・ステアリング特性と
が保証されている。
定常円走行時に生じる定常的なスタビライザモーメント
配分 は、定数として選定するのではなく、自動車の長手方向
での加速度V(t)と自動車の荷重Δmとに依存して設
定するのが有利である。このようにすると、達成可能な
横方向の加速度が最大になり且つ安定した走行状態が維
持されるように、スタビライザモーメントMVとMHを
自動車の加速度及び荷重に無関係に前車軸と後車軸に配
分させることが可能になる。例えば前車軸には、加速時
よりも制動時により大きなスタビライザモーメントM
を与えることができる。これによって、カー■ ブ進入時の自動車の傾きが小さくなる。また、例えば後
部領域に大きな積み荷を積んだ自動車の場合、積み荷を
積んでいない自動車の場合よりも大きなスタビライザモ
ーメントを後車軸に与えることができる。
配分 は、定数として選定するのではなく、自動車の長手方向
での加速度V(t)と自動車の荷重Δmとに依存して設
定するのが有利である。このようにすると、達成可能な
横方向の加速度が最大になり且つ安定した走行状態が維
持されるように、スタビライザモーメントMVとMHを
自動車の加速度及び荷重に無関係に前車軸と後車軸に配
分させることが可能になる。例えば前車軸には、加速時
よりも制動時により大きなスタビライザモーメントM
を与えることができる。これによって、カー■ ブ進入時の自動車の傾きが小さくなる。また、例えば後
部領域に大きな積み荷を積んだ自動車の場合、積み荷を
積んでいない自動車の場合よりも大きなスタビライザモ
ーメントを後車軸に与えることができる。
異なる車種に対してシミュレーション実験を行なったと
ころ、係数k 1.が係数に□、よりも大きく、係数k
22が係数に23よりも大きいのが有利であることが
判明した。
ころ、係数k 1.が係数に□、よりも大きく、係数k
22が係数に23よりも大きいのが有利であることが
判明した。
また、ディメンションが規格化されている場合、係数に
□2とに2□の比、及び係数に1.と1csaの比がそ
れぞれ0.2 と 0.8 の間にあるのが有利であ
ることが判明した。
□2とに2□の比、及び係数に1.と1csaの比がそ
れぞれ0.2 と 0.8 の間にあるのが有利であ
ることが判明した。
本発明の有利な実施態様によれば、スタビライザモーメ
ントMVとMHを前車軸と後車軸に生じさせるため、惰
力のロール角■(t)及び/またはロール角速度■(t
)の代わりに、車輪担持体または車輪案内要素に対する
車体ロール角φA(t)及び/またはその時間的変化ψ
(1)が用いられる。
ントMVとMHを前車軸と後車軸に生じさせるため、惰
力のロール角■(t)及び/またはロール角速度■(t
)の代わりに、車輪担持体または車輪案内要素に対する
車体ロール角φA(t)及び/またはその時間的変化ψ
(1)が用いられる。
この実施態様の利点は、惰性のロール角■(t)よりも
車体ロール角ψA (t)のほうが測定が簡単なことで
ある。例えば車体ロール角ψ (1)人 は、車輪担持体または車輪案内要素に対する車輪の弾性
沈降距離の測定から簡単に決定することができる。同じ
ことが車体ロール角速度ψ (1)に対しても言える
。
車体ロール角ψA (t)のほうが測定が簡単なことで
ある。例えば車体ロール角ψ (1)人 は、車輪担持体または車輪案内要素に対する車輪の弾性
沈降距離の測定から簡単に決定することができる。同じ
ことが車体ロール角速度ψ (1)に対しても言える
。
被測定信号の数景をできるだけ少なくするため、本発明
の他の実施態様によれば、ロール角速度ψ (1)はス
テータスフィルタリングによって、或いはデジタル計算
機を使用する場合にはロール角ψ(シ)の数値微分法に
よって得られる。
の他の実施態様によれば、ロール角速度ψ (1)はス
テータスフィルタリングによって、或いはデジタル計算
機を使用する場合にはロール角ψ(シ)の数値微分法に
よって得られる。
同じ目的のため、自動車の長手方向における加速度v(
し)はステータスフィルタリングによって、或いはデジ
タル計算機を使用する場合には走行速度V (t)の数
値微分法によって得られる。
し)はステータスフィルタリングによって、或いはデジ
タル計算機を使用する場合には走行速度V (t)の数
値微分法によって得られる。
本発明の他の実施態様によれば、前車軸と後車軸におけ
るスタビライザモーメントMVとMHを重心槽すべり角
β(1)及び/ま′たは操舵角δ(1)に依存させて生
じさせる。この実施態様の特徴は、調整を動力学的に行
なうことである。
るスタビライザモーメントMVとMHを重心槽すべり角
β(1)及び/ま′たは操舵角δ(1)に依存させて生
じさせる。この実施態様の特徴は、調整を動力学的に行
なうことである。
本発明の他の実施態様にしたがって、少なくとも1つの
横方向の動力学的運動量、特にロール角、ロール角速度
、またはヨー角速度を、自動車に特有の横方向動力学的
モデル(シミュレータ)を用いて、且つ操舵角δ (1
)に依存して検出するならば、これらの横方向の動力学
的運動量をもはや測定する必要はない。前車軸と後車軸
におけるスタビライザモーメントの前記形成法則(1)
と(■)の横方向動力学的運動量のすべてを、操舵角に
依存して且つ個々の自動車に特有の横方向動力学的モデ
ルを用いて形成させ、実際の運動量の代わりにその評価
値を前記スタビライザモーメントの形成法則(りと(n
)に代入すると、調整装置から制御装置が得られる。こ
の制御装置を用いて前車軸と後車軸にスタビライザモー
メントを操舵角、走行速度、場合によっては自動車の荷
重に依存して生じさせることができる。
横方向の動力学的運動量、特にロール角、ロール角速度
、またはヨー角速度を、自動車に特有の横方向動力学的
モデル(シミュレータ)を用いて、且つ操舵角δ (1
)に依存して検出するならば、これらの横方向の動力学
的運動量をもはや測定する必要はない。前車軸と後車軸
におけるスタビライザモーメントの前記形成法則(1)
と(■)の横方向動力学的運動量のすべてを、操舵角に
依存して且つ個々の自動車に特有の横方向動力学的モデ
ルを用いて形成させ、実際の運動量の代わりにその評価
値を前記スタビライザモーメントの形成法則(りと(n
)に代入すると、調整装置から制御装置が得られる。こ
の制御装置を用いて前車軸と後車軸にスタビライザモー
メントを操舵角、走行速度、場合によっては自動車の荷
重に依存して生じさせることができる。
個々の自動車に特有の横方向動力学的モデル(シミュレ
ータ)は、実態態様項10に記載の方程式によって決定
される。アナログ計算機の代わりにデジタル計算機を用
いる場合、個々の自動車に特有のアナログの横方向動力
学的モデルは、等価の時間不連続のモデルに置き換える
ことができる。
ータ)は、実態態様項10に記載の方程式によって決定
される。アナログ計算機の代わりにデジタル計算機を用
いる場合、個々の自動車に特有のアナログの横方向動力
学的モデルは、等価の時間不連続のモデルに置き換える
ことができる。
前車軸と後車軸にスタビライザモーメントを生じさせる
ための前記形成法則(1)と(II)を、時間連続の調
整器を実現するためにも、またデジタル計算機において
時間不連続の調整器にも適用できることはもちろんであ
る。
ための前記形成法則(1)と(II)を、時間連続の調
整器を実現するためにも、またデジタル計算機において
時間不連続の調整器にも適用できることはもちろんであ
る。
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。
まず第3図と第4図とを用いて、横方向における自動車
の主要な動力学的運動量について説明する。第3図にお
いて、ベクトル■は自動車の重心の程動方向における自
動車の走行速度である。またψはヨー角速度である。ヨ
ー角速度とは、自動車の重心をとおる垂直軸のまわりで
の自動車の回転運動によって決定されるヨー角ψの時間
的変化である。さらに第3図の説明図では1重心槽すべ
り角βが図示されている。重心槽すベリ角βは。
の主要な動力学的運動量について説明する。第3図にお
いて、ベクトル■は自動車の重心の程動方向における自
動車の走行速度である。またψはヨー角速度である。ヨ
ー角速度とは、自動車の重心をとおる垂直軸のまわりで
の自動車の回転運動によって決定されるヨー角ψの時間
的変化である。さらに第3図の説明図では1重心槽すべ
り角βが図示されている。重心槽すベリ角βは。
自動車の長手軸線の方向と自動車の重心の移動方向とに
よって決定される。
よって決定される。
第4図の説明図では、車体1と車輪案内要素2との間に
あって自動車の長手軸方向に延びるロール軸3のまわり
での車体1のロール角ψが図示されている。また第4図
には、前車軸と後車軸とに作用するスタビライザモーメ
ントMVとMHの作用方向も図示されている。以上説明
した。横方向の動力学的運動量の方向と、前車軸及び後
車軸におけるスタビライザモーメントMVとM)(の作
用方向は、本発明の基礎となるものである。
あって自動車の長手軸方向に延びるロール軸3のまわり
での車体1のロール角ψが図示されている。また第4図
には、前車軸と後車軸とに作用するスタビライザモーメ
ントMVとMHの作用方向も図示されている。以上説明
した。横方向の動力学的運動量の方向と、前車軸及び後
車軸におけるスタビライザモーメントMVとM)(の作
用方向は、本発明の基礎となるものである。
第5図に原理的に図示した調整装置は、ローリングを安
定させるために用いると同時に、矢印Fの方向に前進し
ている自動車の走行特性を改善するためにも用いる。こ
の調整装置は、各車輪4゜5.6,7に調整器13,1
4,15,16を有している。?A整器13,14,1
5.16は、車輪担持体または車輪案内要素8,9,1
0,11と車輪12の間に設けられている。前車軸に設
けた調整器13と15は、車体12のローリング運動に
反作用するスタビライザモーメントを生じさせ、一方接
車軸に設けた調整器14と16は、後車軸に対応するス
タビライザモーメントを生じさせる。図示した実施例で
は、調整器13,14゜15.16は液圧シリンダ・ピ
ストンユニットとして形成され、該液圧シリンダ・ピス
トンユニットには圧力発生器17により液圧を作用させ
ることができる。液圧が低下する場合に備えて、シリン
ダ・ピストンユニット13,14,15.16は圧力だ
め18に接続されている。
定させるために用いると同時に、矢印Fの方向に前進し
ている自動車の走行特性を改善するためにも用いる。こ
の調整装置は、各車輪4゜5.6,7に調整器13,1
4,15,16を有している。?A整器13,14,1
5.16は、車輪担持体または車輪案内要素8,9,1
0,11と車輪12の間に設けられている。前車軸に設
けた調整器13と15は、車体12のローリング運動に
反作用するスタビライザモーメントを生じさせ、一方接
車軸に設けた調整器14と16は、後車軸に対応するス
タビライザモーメントを生じさせる。図示した実施例で
は、調整器13,14゜15.16は液圧シリンダ・ピ
ストンユニットとして形成され、該液圧シリンダ・ピス
トンユニットには圧力発生器17により液圧を作用させ
ることができる。液圧が低下する場合に備えて、シリン
ダ・ピストンユニット13,14,15.16は圧力だ
め18に接続されている。
図面を簡単にするため、シリンダ・ピストンユニット1
3,14,15.16を圧力発生器17及び圧力だめ1
8と接続させる液圧管はそれぞれ1本(19,20,2
1,22)だけ図示した。
3,14,15.16を圧力発生器17及び圧力だめ1
8と接続させる液圧管はそれぞれ1本(19,20,2
1,22)だけ図示した。
第5図に図示した調整装置の主要部分は中央調整ユニッ
ト23である。この中央調整ユニット23は、電線24
を介して直接測定装置26に接続されているとともに、
シミュレータ25を介して測定装置26に接続されてい
る。中央調整ユニット23は、測定装置26によって測
定されたヨー角速度、ロール角またはロール角速度等の
状態量に依存して、もしくは測定された操舵角に基づき
シミュレータ25により評価された前記状態量に依存し
て制御信号を発する。この制御信号は制御線27.28
,29.30を介して、液圧管19.20,21,22
のなかに設けられた制御弁31.32,33.34の入
力に送られる。この制御弁31,32,33,34によ
り、シリンダ・ピストンユニット13,14,15,1
6内の圧力が制御される。
ト23である。この中央調整ユニット23は、電線24
を介して直接測定装置26に接続されているとともに、
シミュレータ25を介して測定装置26に接続されてい
る。中央調整ユニット23は、測定装置26によって測
定されたヨー角速度、ロール角またはロール角速度等の
状態量に依存して、もしくは測定された操舵角に基づき
シミュレータ25により評価された前記状態量に依存し
て制御信号を発する。この制御信号は制御線27.28
,29.30を介して、液圧管19.20,21,22
のなかに設けられた制御弁31.32,33.34の入
力に送られる。この制御弁31,32,33,34によ
り、シリンダ・ピストンユニット13,14,15,1
6内の圧力が制御される。
中央制御ユニット23では、ヨー角速度ψ、ロール角ψ
、ロール角速度ψ、自動車の長手方向における加速度※
、荷重Δmに依存して、制御弁31.32,33,34
に送られる制御信号が決定される。この場合制御信号の
決定は、前車軸及び後車軸におけるスタビライザモーメ
ントM と■ Ml+が ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)(■) なる形成法則にしたがって生じるように行なわれる。こ
こでに11とに2□は、定常的な円走行時の走行速度■
とスタビライザモーメント配分とに依存している。この
係数に□、とに2□の依存性は、特定の車種に関し第1
図と第2図に図示されている。他の係数に421 k2
2t k□31k13は定数で、ゼロよりも大きい。そ
の値は車種だけに依存しており、シミュレーションによ
り決定することができる。
、ロール角速度ψ、自動車の長手方向における加速度※
、荷重Δmに依存して、制御弁31.32,33,34
に送られる制御信号が決定される。この場合制御信号の
決定は、前車軸及び後車軸におけるスタビライザモーメ
ントM と■ Ml+が ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)(■) なる形成法則にしたがって生じるように行なわれる。こ
こでに11とに2□は、定常的な円走行時の走行速度■
とスタビライザモーメント配分とに依存している。この
係数に□、とに2□の依存性は、特定の車種に関し第1
図と第2図に図示されている。他の係数に421 k2
2t k□31k13は定数で、ゼロよりも大きい。そ
の値は車種だけに依存しており、シミュレーションによ
り決定することができる。
ローリングを安定させるとともに自動車の走行特性をも
最適にすることができるように、定常的なスタビライザ
モーメント配分IMは一定の値に設定されずに、自動車
の長手方向における加速度■と荷重Δmに依存して決定
される。被測定量の数を減らすため、ロール角速度ψと
自動車の長手方向における加速度Vをステータスフィル
タリングによって得るのが有利であり、またデジタル計
算機を使用する場合には、ロール角ψまたは走行速度V
を数値微分することによって得るようにするのが有利で
ある。
最適にすることができるように、定常的なスタビライザ
モーメント配分IMは一定の値に設定されずに、自動車
の長手方向における加速度■と荷重Δmに依存して決定
される。被測定量の数を減らすため、ロール角速度ψと
自動車の長手方向における加速度Vをステータスフィル
タリングによって得るのが有利であり、またデジタル計
算機を使用する場合には、ロール角ψまたは走行速度V
を数値微分することによって得るようにするのが有利で
ある。
シミュレータ25を用いると1重心槽すべり角とロール
角の変化に対する評価値、及びヨー角速度とロール角速
度の変化に対する評価値を操舵角δに依存して生じさせ
ることができる。横方向の実際の動力学的運動量の代わ
りにこれらの評価値を中央調整ユニット23で処理する
ならば、中央調整ユニット23は、自動車の前車軸及び
後車軸におけるスタビライザモーメントMVとMHを制
御する機能をもつことになる。このような制御の利点は
、特に被測定量の数が減ることにある。即ち操舵角δの
ほかに自動車の荷重Δm、走行速度V、該走行速度の時
間的変化Vだけを必要とするシこすぎない。中央調整ユ
ニット23とシミュレータ25とは、アナログ計算機で
も時間不連続に作動するデジタル計算機でもあることが
できる。
角の変化に対する評価値、及びヨー角速度とロール角速
度の変化に対する評価値を操舵角δに依存して生じさせ
ることができる。横方向の実際の動力学的運動量の代わ
りにこれらの評価値を中央調整ユニット23で処理する
ならば、中央調整ユニット23は、自動車の前車軸及び
後車軸におけるスタビライザモーメントMVとMHを制
御する機能をもつことになる。このような制御の利点は
、特に被測定量の数が減ることにある。即ち操舵角δの
ほかに自動車の荷重Δm、走行速度V、該走行速度の時
間的変化Vだけを必要とするシこすぎない。中央調整ユ
ニット23とシミュレータ25とは、アナログ計算機で
も時間不連続に作動するデジタル計算機でもあることが
できる。
第6図は、第5図の調整装置により得られる。
操舵角跳躍変動時における前車軸と後車軸でのスタビラ
イザモーメントMVとM Hの変化を示すグラフである
。このグラフかられかるように、スタビライザモーメン
トMVとMHはその共通の起点値(OkNm)からほと
んど振れなしに定常終点値まで上昇している。さらに、
操舵角跳躍変動開始時にはまず前車軸でよりも後車軸で
より大きなスタビライザモーメントかもたら−されるこ
ともわかる。
イザモーメントMVとM Hの変化を示すグラフである
。このグラフかられかるように、スタビライザモーメン
トMVとMHはその共通の起点値(OkNm)からほと
んど振れなしに定常終点値まで上昇している。さらに、
操舵角跳躍変動開始時にはまず前車軸でよりも後車軸で
より大きなスタビライザモーメントかもたら−されるこ
ともわかる。
第7図から第9図までは、本発明による調整装置を備え
た自動車の操舵角跳躍変動時に生じる、最も重要な横方
向の動力学的運動量の変化を、従来の自動車と比較して
図示したものである。
た自動車の操舵角跳躍変動時に生じる、最も重要な横方
向の動力学的運動量の変化を、従来の自動車と比較して
図示したものである。
第7図かられかるように、本発明による調整装置を備え
た自動車の場合ロール角ψは極めて小さく、一方従来の
自動車では約5°である。
た自動車の場合ロール角ψは極めて小さく、一方従来の
自動車では約5°である。
第8図は1本発明による調整装置を備えた自動車と従来
の自動車のヨー角速度を比較したものである。従来の自
動車では、約2秒後にようやくヨー角が定常値になるの
に対し1本発明による調整装置を備えた自動車では、過
度の振れがほとんど認められないほどヨー角速度は抑え
られている。
の自動車のヨー角速度を比較したものである。従来の自
動車では、約2秒後にようやくヨー角が定常値になるの
に対し1本発明による調整装置を備えた自動車では、過
度の振れがほとんど認められないほどヨー角速度は抑え
られている。
第9図は1本発明による調整装置を備えた自動車と従来
の自動車の違いをより明確にしたグラフである。本発明
による調整装置を備えた自動車の重心横ずれ角が振れ勾
配なしに新たな定常値に調整されるのに対し、従来の自
動車では重心横すべり角に顕著な振れがあることがわか
る。
の自動車の違いをより明確にしたグラフである。本発明
による調整装置を備えた自動車の重心横ずれ角が振れ勾
配なしに新たな定常値に調整されるのに対し、従来の自
動車では重心横すべり角に顕著な振れがあることがわか
る。
特に第8図と第9図かられかるように1本発明による調
整装置を備えた自動車の場合、自動車の垂直軸のまわり
での望しくない揺動運動に由来する振動の影響をヨー角
も重心横すべり角もほとんど受けていないので、従来の
自動車に比べて走行特性が改善されていることは明らか
である。
整装置を備えた自動車の場合、自動車の垂直軸のまわり
での望しくない揺動運動に由来する振動の影響をヨー角
も重心横すべり角もほとんど受けていないので、従来の
自動車に比べて走行特性が改善されていることは明らか
である。
次に1本発明の実施態様を列記しておく。
(1)定常的なスタビライザモーメント配分が、自動車
の長手方向における加速度V (t)と自動車の荷重Δ
mとに依存していることを特徴とする請求項1に記載の
調整装置。
の長手方向における加速度V (t)と自動車の荷重Δ
mとに依存していることを特徴とする請求項1に記載の
調整装置。
(2)係数k 14が係数によ、よりも大きく、係数L
Zが係数k 2ffよりも大きいことを特徴とする請求
項1または上記第1項に記載の調整装置。
Zが係数k 2ffよりも大きいことを特徴とする請求
項1または上記第1項に記載の調整装置。
(3)ディメンションが規格化されている場合。
係数に1□とk。の比、及び係数ki3とk 2.の比
がそれぞれ0.2 と 0.8 の間にあることを特
徴とする請求項1.上記第1項または第2項に記載の調
整装置。
がそれぞれ0.2 と 0.8 の間にあることを特
徴とする請求項1.上記第1項または第2項に記載の調
整装置。
(4)スタビライザモーメントMVとMHを前車軸と後
車軸に生じさせるため、惰力のロール角■(t)及び/
またはロール角速度■(t)の代わりに、車輪担持体ま
たは車軸案内要素(8,9,10,11)に対する車体
ロール角ψ (1)及び/またはその時間的変化ψ (
1)を用いることを特徴とする請求項1または上記第1
項から第3項までのいずれか1つに記載の調整装置。
車軸に生じさせるため、惰力のロール角■(t)及び/
またはロール角速度■(t)の代わりに、車輪担持体ま
たは車軸案内要素(8,9,10,11)に対する車体
ロール角ψ (1)及び/またはその時間的変化ψ (
1)を用いることを特徴とする請求項1または上記第1
項から第3項までのいずれか1つに記載の調整装置。
(5)ロール角速度1(t)をステータスフィルタリン
グに′よって、或いはデジタル計算機を使用する場合に
はロール角■(t)の数値微分法によって得ることを特
徴とする請求項1または上記第1項から第4項までのい
ずれか1つに記載の調整装置。
グに′よって、或いはデジタル計算機を使用する場合に
はロール角■(t)の数値微分法によって得ることを特
徴とする請求項1または上記第1項から第4項までのい
ずれか1つに記載の調整装置。
(6)自動車の長手方向における加速度v (t)はス
テータスフィルタリングによって、或いはデジタル計算
機を使用する場合には走行速度v (Hの数値微分法に
よって得ることを特徴とする。上記第1項から第5項ま
でのいずれか1つに記載の調整装置。
テータスフィルタリングによって、或いはデジタル計算
機を使用する場合には走行速度v (Hの数値微分法に
よって得ることを特徴とする。上記第1項から第5項ま
でのいずれか1つに記載の調整装置。
(7)前車軸と後車軸におけるスタビライザモーメント
MVとMHを重心横すべり角β(1)にも依存させて生
じさせることを特徴とする請求項1または上記第1項か
ら第6項までのいずれか1つに記載の調整装置。
MVとMHを重心横すべり角β(1)にも依存させて生
じさせることを特徴とする請求項1または上記第1項か
ら第6項までのいずれか1つに記載の調整装置。
(8)前車軸と後車軸におけるスタビライザモーメント
M とMIIを操舵角δ (1)にも依存■ させて生じさせることを特徴とする請求項1または上記
第1項から第6項までのいずれか1つに記載の調整装置
。
M とMIIを操舵角δ (1)にも依存■ させて生じさせることを特徴とする請求項1または上記
第1項から第6項までのいずれか1つに記載の調整装置
。
(9)少なくとも1つの横方向の動力学的運動量、特に
ロール角、ロール角速度、またはヨー角速度を、自動車
に特有の横方向動力学的モデルを用いて、且つ操舵角δ
(1)に依存して検出することを特徴とする請求項1
または上記第1項から第8項までのいずれか1つに記載
の調整装置。
ロール角、ロール角速度、またはヨー角速度を、自動車
に特有の横方向動力学的モデルを用いて、且つ操舵角δ
(1)に依存して検出することを特徴とする請求項1
または上記第1項から第8項までのいずれか1つに記載
の調整装置。
(10)係数81 (1”””4)t bx+ 8 2
(xj監 =1・・・・・・3)が走行速度V (t)に依存し、
且つ他のすべての係数が定数のとき、前記自動車に特有
のモデルが、 β(t)=a1□(V)・β(t)+a工2(v)ψ(
t) + a 13 (V)・■(t)+ a x4(
v)’l’ (t)+ b x (V) ・ δ (
シ)ψ(t)=82□・β(t)+ a 22 (v)
v (t)+ a 23・■(t)十a24j(t)+
b2・δ(1) ’1j(t)=aiz・β(t)+aaz(v)v(t
)+aaa・■(t)+a34ψ(t) + b 、−
δ(1)なる方程式によって表わされることを特徴とす
る請求項1または上記第1項から第9項までのいずれか
1つに記載の調整装置。
(xj監 =1・・・・・・3)が走行速度V (t)に依存し、
且つ他のすべての係数が定数のとき、前記自動車に特有
のモデルが、 β(t)=a1□(V)・β(t)+a工2(v)ψ(
t) + a 13 (V)・■(t)+ a x4(
v)’l’ (t)+ b x (V) ・ δ (
シ)ψ(t)=82□・β(t)+ a 22 (v)
v (t)+ a 23・■(t)十a24j(t)+
b2・δ(1) ’1j(t)=aiz・β(t)+aaz(v)v(t
)+aaa・■(t)+a34ψ(t) + b 、−
δ(1)なる方程式によって表わされることを特徴とす
る請求項1または上記第1項から第9項までのいずれか
1つに記載の調整装置。
第1図と第2図はそれぞれ本発明にしたがっである特定
の車種に対してに工、とに2□の特性曲線を実験的に求
めたグラフ、第3図は車体の簡略平面図、第4図は車体
の簡略背面図、第5図は本発明による調整装置の主な構
成要素の説明図、第6図は操舵角跳羅変動時における前
車軸と後車軸でのスタビライザモーメントの変化を示す
グラフ、第7図は本発明による調整装置を備えた自動車
と従来の自動車のロール角の変化を比較したグラフ。 第8図は本発明による調整装置を備えた自動車と従来の
自動車のロール角速度の変化を比較したグラフ、第9図
は本発明による調整装置を備えた自動車と従来の自動車
の重心横すベリ角の変化を比較したグラフである。 M ・・・前車軸のスタビライザモーメント■ M ・・・後車軸のスタビライザモーメント1M・・・
スタビライザモーメント配分■(t)・・・ロール角 ■(t)・・・ロール角速度 マ(1)・・・ヨー角 V(t)・・・ヨー角速度 に!I CkNms/ラジアン] k [kNms/ラシアンコ ロール角 〔度〕 重心様すべり角〔度〕 スタヒライザモーメント Ck)h]
の車種に対してに工、とに2□の特性曲線を実験的に求
めたグラフ、第3図は車体の簡略平面図、第4図は車体
の簡略背面図、第5図は本発明による調整装置の主な構
成要素の説明図、第6図は操舵角跳羅変動時における前
車軸と後車軸でのスタビライザモーメントの変化を示す
グラフ、第7図は本発明による調整装置を備えた自動車
と従来の自動車のロール角の変化を比較したグラフ。 第8図は本発明による調整装置を備えた自動車と従来の
自動車のロール角速度の変化を比較したグラフ、第9図
は本発明による調整装置を備えた自動車と従来の自動車
の重心横すベリ角の変化を比較したグラフである。 M ・・・前車軸のスタビライザモーメント■ M ・・・後車軸のスタビライザモーメント1M・・・
スタビライザモーメント配分■(t)・・・ロール角 ■(t)・・・ロール角速度 マ(1)・・・ヨー角 V(t)・・・ヨー角速度 に!I CkNms/ラジアン] k [kNms/ラシアンコ ロール角 〔度〕 重心様すべり角〔度〕 スタヒライザモーメント Ck)h]
Claims (1)
- (1)少なくとも1つの横方向の動力学的運動量に依存
して前車軸と後車軸のそれぞれにスタビライザモーメン
トを生じさせる調整器を車輪担持体または車輪案内要素
と車体との間に設けた、自動車のローリングを安定化さ
せるための調整装置において、前車軸及び後車軸におけ
るスタビライザモーメントをそれぞれM_V、M_Hと
し、定常円走行時におけるスタビライザモーメント配分 i_M=M_R/M_V+M_H と走行速度V(t)とに依存する係数をk_1_1及び
k_2_1とし、個々の自動車に特有の0よりも大きい
定数をk_1_2、k_2_2、k_1_3、K_2_
3としたとき、前記スタビライザモーメントM_VとM
_Hを、ヨー角速度■(t)及びロール速度ψ(t)並
びにロール角速度■(t)の測定量または検出量に依存
して、 M_V(t)=k_1_1(V(t)、i_M)・■(
t)+k_1_2・ψ(t)+k_1_3・■(t)…
……………( I ) M_H(t)=k_2_1(V(t)、i_M)・■(
t)+k_2_2・ψ(t)+k_2_3・■(t)…
……………(II) で表わされる形成法則にしたがってそれぞれ前車軸と後
車軸に生じさせるようにしたことを特徴とする調整装置
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3821609A DE3821609A1 (de) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Regelungseinrichtung zur wankstabilisierung eines fahrzeuges |
DE3821609.4 | 1988-06-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0295916A true JPH0295916A (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=6357327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1160972A Pending JPH0295916A (ja) | 1988-06-27 | 1989-06-26 | 自動車のローリングを安定化させるための調整装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5046008A (ja) |
EP (1) | EP0348817B1 (ja) |
JP (1) | JPH0295916A (ja) |
DE (2) | DE3821609A1 (ja) |
ES (1) | ES2034513T3 (ja) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8910392D0 (en) * | 1989-05-05 | 1989-06-21 | Lotus Group Plc | A vehicle suspension control system |
US5104143A (en) * | 1989-09-27 | 1992-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle suspension system with roll control variable according to vehicle speed |
US5265020A (en) * | 1990-04-20 | 1993-11-23 | Mazda Motor Corporation | Torque distribution control apparatus for four wheel drive |
JP2852565B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1999-02-03 | トヨタ自動車株式会社 | 流体圧式アクティブサスペンション |
JP2768015B2 (ja) * | 1991-01-29 | 1998-06-25 | 日産自動車株式会社 | 能動型サスペンション |
JP3009756B2 (ja) * | 1991-05-02 | 2000-02-14 | トヨタ自動車株式会社 | 流体圧式アクティブサスペンション |
JP2765341B2 (ja) * | 1992-02-14 | 1998-06-11 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両用サスペンション装置 |
FR2695077B1 (fr) * | 1992-08-29 | 1995-02-10 | Bosch Gmbh Robert | Procédé de régulation et/ou de commande d'un châssis réglable et/ou susceptible d'être commandé, ainsi que le dispositif pour la mise en Óoeuvre du procédé. |
US5390121A (en) * | 1993-08-19 | 1995-02-14 | Lord Corporation | Banded on-off control method for semi-active dampers |
DE4344469C1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-02-09 | Aeg Schienenfahrzeuge | Einzelfahrwerk für Schienenfahrzeuge |
DE19753205C2 (de) * | 1997-12-01 | 2000-07-13 | Daimler Chrysler Ag | Regelbares Aufhängungssystem in einem aktiven Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs |
JP3855441B2 (ja) * | 1998-03-06 | 2006-12-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車体ロール評価値演算装置 |
DE10029010B4 (de) * | 1999-06-22 | 2008-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Einrichtung zum Steuern von Aufhängungsstoßdämpfern bei Fahrzeugen auf Grundlage eines Scheindämpfungssystems |
US6296235B1 (en) * | 1999-10-15 | 2001-10-02 | Adwait R. Dalal | Automobile stabilization assembly |
US6517094B1 (en) | 2000-03-30 | 2003-02-11 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Hydraulic anti-roll suspension system for motor vehicles |
US7140619B2 (en) * | 2001-05-24 | 2006-11-28 | Ford Global Technologies, Llc | Roll over stability control for an automotive vehicle having an active suspension |
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