JPH05193326A - 車両ボディの懸架装置をアクティブ制御する方法および装置 - Google Patents

車両ボディの懸架装置をアクティブ制御する方法および装置

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JPH05193326A
JPH05193326A JP19065192A JP19065192A JPH05193326A JP H05193326 A JPH05193326 A JP H05193326A JP 19065192 A JP19065192 A JP 19065192A JP 19065192 A JP19065192 A JP 19065192A JP H05193326 A JPH05193326 A JP H05193326A
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pressure
value
actuators
control
actuator
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JP19065192A
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Eberhard Hees
ヘース エーベルハルト
Uwe Adler
アードラー ウーヴェ
Michael Wagner
ヴァーグナー ミヒャエル
Ronggian Zhang
ツァン ロンキアン
Juergen Floerchinger
フレルヒンガー ユルゲン
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ZF Sachs AG
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Fichtel and Sachs AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個のアクチュエータにより行われる懸架
装置をアクティブに制御する。 【構成】 状態制御装置１１の計算機に、車両ボディの
位置実際値、圧力実際値、瞬時の長手方向加速度値およ
び横方向加速度値が導かれる。この計算機において、そ
れぞれの影響ウェイトを考慮して個々のアクチュエータ
のための第１圧力目標値が算出される。さらに個々のア
クチュエータに対して、長さ実際値および圧力実際値か
ら第２圧力目標値が算出され、これは所望の弾性／減衰
特性に相応する。アクチュエータに対応づけられた両方
の目標値は合成圧力目標値として結合され、この合成圧
力目標値は、実際値との比較により個々のアクチュエー
タの流入／流出弁装置を操作するために用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両ボディの懸架装置
をアクティブ制御する方法であって、車両ボディのロー
リング運動およびピッチング運動を少なくとも部分的に
補償するために、さらに必要に応じて車両ボディの上下
運動を少なくとも部分的に補償するために、前記車両ボ
ディは複数個の車輪を含む走行装置にて、圧力流体の供
給される複数のアクチュエータにより懸架されており、
ここにおいて前記アクチュエータ内の圧力を、車両の測
定量に依存して当該アクチュエータへ流体を供給するこ
とにより、ないし当該アクチュエータから流体をから排
出することにより制御するようにした、車両ボディの懸
架装置をアクティブ制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許第０２４９２０９号明細
書において、種々異なった振動領域における振動を効果
的に抑圧し、かつ制御弁を使用してハイドロリックシリ
ンダにおける正確な圧力制御を実現する、車両バネ系に
対するアクティブ制御が記載されている。この課題は、
可変の圧力室−作業液体が充填される−を含んでいるバ
ネ／ダンパユニットと、前記可変の圧力室に接続されて
おりかつ圧力液体を供給する圧力源と、前記可変の圧力
室と前記圧力源との間の、前記可変の圧力室における液
体圧力を制御するための圧力制御部材と、ボディ位置を
監視しかつボディ位置の指示信号を送出するセンサと、
ボディ位置信号を受信しかつ該信号から、圧力調整設定
部材の制御によって前記ボディの位置変化を抑圧するよ
うにする制御信号を導出する制御装置とによって解決さ
れる。
【０００３】ヨーロッパ特許第０２４９２２７号明細書
に記載されているアクティブ制御されるバネ系には、上
記ヨーロッパ特許第０２４９２０９号明細書において既
に示された課題を満足するものである系構成が非常に一
般的に示されている。この系は、車両ボディと車輪を回
転可能に収容するための車輪支持体との間にバネ／ダン
パユニットを有している。このバネ／ダンパユニットは
可変の圧力室を含んでおり、その際圧力はバネ／ダンパ
ユニットの振動に応答する。第１の圧力制御手段は可変
の圧力室に配属されておりかつ該可変の圧力室における
圧力を制御しかつ上記バネ／ダンパユニットの振動エネ
ルギーを減衰するために、車輪支持体を介する励振状態
に応動する。さらに、第２の圧力制御部材は可変の圧力
室に配属されておりかつ、該可変の圧力室における圧力
を調整設定しかつボディの位置変化を抑圧するために、
車両のボディを介する振動に応動する。前記第１の圧力
制御部材は、可変の圧力室に接続されている溜めを有し
ている。液体の流れを制限しかつ振動エネルギーを減衰
するために、第１の流量調整手段が、前記可変の圧力室
と前記溜めとの間に設けられている。第２の圧力制御手
段は、圧力液体源と、該液体源に接続されている切換回
路と、圧力液体の流れを制御するための手段と、車両ボ
ディの位置変化を検出する制御装置とを有している。
【０００４】上記ヨーロッパ特許第０２４９２０９号明
細書、ヨーロッパ特許第０２４９２２７号明細書および
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８１３６９５号明細
書にも記載されている解決法は専ら、系全体の構成（ハ
ードウェア）に係っており、それを具体化することには
触れていない。全体の制御ストラテジーおよび制御装置
の具体的な設計仕様構成については何ら記載されていな
い。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９１０
０３０号公報には、どんな圧力制御部材を介して、達成
すべき目標機能を実現することができるかが記載されて
いる。その際殊に、圧力制御手段（弁）の組み込みの形
式および方法が詳細に記載されている。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４０８
２９２号公報には同様、アクティブなバネ系が記載され
ており、その際ここでは主として、状態制御装置として
実現されている制御装置自体が詳細に述べられている。
もっぱら変位測定を行うセンサが使用される。
【０００７】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３８
２８４号公報には、主要にはレベル制御に関するアクテ
ィブな走行装置制御装置が記載されている。障害量はも
っぱら、変位測定から導出される。
【０００８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３７３７
３６０号公報には、最適な走行特性を実現するために減
衰媒体体積を制御するための方法が記載されている。こ
の制御は、瞬時の車輪力を求めるセンサに依存して行わ
れる。
【０００９】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０２
２３７号公報には、それぞれのバネ室への流体の供給お
よびバネ室からの流体の排出によって車両ボディのロー
リングを補正制御しようとするアクティブな車輪懸架装
置が示されている。可能な測定量として、ローリング制
御量として使用される、流体−バネ室における内圧が挙
げられている。簡単な圧力制御が行われる。
【００１０】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２４１１
７９６号公報およびドイツ連邦共和国特許出願公開第３
６４４９３１号公報には、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第３５０２２３７号公報と類似した装置が記載されて
いる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０１７２２３
号公報においては、車両の積載状態が考慮される。
【００１１】同じ目標を設定している類似の装置は例え
ば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０２３３６号
公報に記載されており、その際関数的に変化可能な制御
時間を介して目標関数を実現する閉ループ制御／開ルー
プ制御アルゴリズムが記載されている。
【００１２】ヨーロッパ特許出願公開第０３７６３０７
号公報（サーチレポート付き）およびヨーロッパ特許出
願公開第０３８６６２３号公報（サーチレポートなし）
にはそれぞれ、主としてローリングおよびピッチング運
動の補正制御を目的としているアクティブな車輪懸架装
置の制御装置が記載されている。その際コントローラユ
ニットが、圧力差が補償されるように液体の供給および
流体の排出をコントロールする。このことは装置全体の
状態に依存して行われる。ヨーロッパ特許出願公開第０
２４６６５５号公報（サーチレポート付き）、ヨーロッ
パ特許出願公開第０３６００４号公報（サーチレポート
なし）およびヨーロッパ特許出願公開第０２８４０５３
号公報（サーチレポートなし）によれば、ここでも液圧
系における圧力がコントローラによってセンサ信号に依
存して、車両ボディの重心がコントロールされる（それ
ぞれのアクチュエータにおける圧力の変化）ように、予
め決められる。ヨーロッパ特許出願公開第０３９６５５
号公報（サーチレポート付き）は、このような動作様式
とは、系圧力が必ず前以て決められた領域内になければ
ならない点で相異している。
【００１３】アクチュエータにおける圧力を制御量とし
て使用することは、ヨーロッパ特許出願公開第０３９２
５０７号公報（サーチレポート付き）およびヨーロッパ
特許出願公開第０３９８３０８号公報（サーチレポート
なし）に示唆されている。
【００１４】本来の制御量ないし補正量（目標量として
の）に関して、ヨーロッパ特許出願公開第０４０５４９
２号公報（サーチレポートなし）において非常に一般的
に記載されており、その際目標関数としては単に、補正
量を一定に保持することが挙げられている。
【００１５】ヨーロッパ特許第０２８４０５３号明細書
において、ボディと車輪との間に発生する力を帰還結合
過程を介して表すアクティブな車輪懸架装置が記載され
ている。
【００１６】ヨーロッパ特許第０２１９８６６号明細書
には、所定の走行状態に基づいてボディと車輪との間に
生じる高さの差についての制御方法が示されており、そ
こには圧力による制御も示唆されている。
【００１７】ヨーロッパ特許第０２２３０９８号明細書
には単に、変位も圧力も関連付けている制御ストラテジ
ーが示されている。
【００１８】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９０４
９２２号公報には、制御可能な圧力制御弁（３つの位
置：圧力上昇、圧力低減、圧力一定保持）を用いて流体
装置を特別に構成したフェイル・セーフないしセーフ・
ライフ構想が示されている。
【００１９】
【発明の課題】本発明の課題は、走行状態に依存する、
車両ボディのピッチング運動、ローリング運動および場
合によっては上下運動を補正制御して、ひいては一方に
おいて走行ないし乗り心地性能が著しく改善されかつ他
方において走行安定性能に著しく好都合に作用すること
ができるようにした、車両懸架装置を制御する方法およ
び装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明によれば次のことが提案される：測定量の瞬時
値を用いて、つまりすべてのアクチュエータの瞬時の変
位測定値および圧力測定値、車両ボディの瞬時の長手方
向加速度測定値、車両ボディの瞬時の横方向加速度測定
値、さらに必要に応じて車両ボディの瞬時の上下方向加
速度測定値を用い、状態制御装置の計算機において個々
の測定量の影響ウェイトを考慮して、個々のアクチュエ
ータのための第１目標圧力値を求め、かつ個々のアクチ
ュエータへの流体流入ないし個々のアクチュエータから
の流体流出を制御するために、前記第１目標圧力値を、
個々のアクチュエータに対応付けられた車両部分制御装
置において用いるようにする。
【００２１】本発明の方法ないし本発明の装置を使用す
る際、上下方向振動、横軸を中心とした回転運動（ピッ
チング）および長手軸を中心とした回転振動（ローリン
グ）に関する弾性および／または減衰特性がアクティブ
に調整される。アクティブな車両懸架制御とは殊に、ア
クチュエータへの液体供給およびアクチュエータからの
液体排出、従って車両ボディおよび走行装置間のアクテ
ィブな力伝達が行われることを謂う。
【００２２】ピッチング運動、ローリング運動および場
合によっては上下方向運動を補償する要求の他に、個々
の部分車両における所望の減衰／弾性特性をアクティブ
な制御によって実現する要求があるとき、次のようにし
て行うことができる：個々のアクチュエータの所望の弾
性／減衰特性をシミュレートするために、これらアクチ
ュエータ各々に対し第２圧力目標値を形成し、かつ第１
圧力目標値と第２圧力目標値を、１つの合成圧力目標値
を形成するために用いかつそれぞれの車両部分制御装置
において前記合成圧力目標値を、対応づけられたアクチ
ュエータのそのつどの圧力実際値と比較しかつこの比較
結果を、それぞれのアクチュエータへの流体流入ないし
それぞれのアクチュエータからの流体流出を制御するた
めに用いる。この場合殊に、車両部分制御装置の合成圧
力目標値は、そのつどの第１圧力目標値およびそのつど
第２圧力目標値を加算重畳することによって形成するこ
とができ、ここにおいて所望の場合には評価因子が導入
される。
【００２３】次のようにすれば一層精密な制御を実現す
ることができる。すなわち個々のアクチュエータのため
の第１圧力目標値を求めるために付加的に、個々のアク
チュエータの先行の瞬時の変位測定値および圧力測定値
および／または車両ボディの先行の長手方向加速度測定
値および／または先行の横方向加速度測定値および／ま
たは先行の上下方向加速度測定値および／または先行の
１つの捕捉検出時点に属する前記測定量のうちの少なく
とも一部の１次の時間的導関数（１次微分）を用いる。
その際周期的な測定値捕捉検出において先行の捕捉検出
時点として、そのつど直前の捕捉検出時点を用いること
ができる。時間的な導関数は殊に、瞬時の測定値および
先行の測定値との比較によって求めることができる。
【００２４】測定値の、個々のアクチュエータに対する
第１圧力目標値への変換は、次のようにして行うことが
できる。すなわち或る１つの捕捉検出時点ｋ＋１におい
て、瞬時の変位測定値および圧力測定値、瞬時の長手方
向加速度測定値、瞬時の横方向加速度測定値、さらに必
要に応じて瞬時の上下方向加速度測定値から測定値ベク
トル ｕk+1［］ を形成し、かつこの測定ベクトルｕk+1［］から、個々
の測定量の影響ウェイトを考慮して次式 ｙk+1［］＝ｄ［］［］＊ｕk+1［］ により調整量ベクトル ｙk+1［］ を求め、ただし上式中 ｄ［］［］ は影響ウェイトを表す係数決定マトリクスであり、かつ
前記調整量ベクトル ｙk+1［］ から調整量を、すなわち個々のアクチュエータのための
第１圧力目標値を導出する。その際前記調整量ベクトル
において非線形性を補償することができる。
【００２５】上述の精密化された制御を使用すべきと
き、このことは次のようにして行うことができる。すな
わち調整量ベクトルｙk+1［］を算出する際に付加的
に、次式 ｙk+1［］＝ｄ［］［］＊ｕk+1［］＋ｔk［］ により補助ベクトルｔk［］を考慮し、ただし該補助ベ
クトルｔk［］は次式 ｔk［］＝ｃ［］［］＊ｘk［］ により先行の状態ベクトルｘk［］から導出し、上式中
ｃ［］［］は係数観測マトリクスであり、該係数観測マ
トリクスにより、先行の測定量およびその時間導関数
の、個々の調整量に対する影響ウェイトが考慮されかつ
先行の状態ベクトルｘk［］は相応の先行の測定値ベク
トルｕk［］およびそれよりもさらに前の同じようにし
て形成された状態ベクトルｘk-1［］から次式 ｘk［］＝ａ［］［］＊ｘk-1［］＋ｂ［］［］＊ｕk［］ により得られ、ただし上式中ａ［］［］は係数システム
マトリクスでありかつｂ［］［］は係数制御マトリクス
であり、かつそれぞれの状態ベクトルｘk［］，
ｘk-1［］においてそれぞれの測定値およびそれ属する
の１次時間導関数が関与するものである。
【００２６】ローリングモーメント配分およびローリン
グおよびピッチング補償の程度は少なくともマトリクス
ｄ［］［］において考慮することができる。
【００２７】その際例えばスカイフック原理に相応する
所定の所望の制御特性は、マトリクスｃ［］［］におい
て考慮することができる。
【００２８】本発明の形式の制御は、所定の振動周波数
までしか機能しない。にも拘わらずこの制御は、アクチ
ュエータに対する制御操作が算出された調整量にもはや
追従することができない振動周波数が測定量中に生じて
も、当該制御を機能的に維持することができる。この場
合車両懸架装置のアクティブ制御はもはや行われず、車
両懸架装置は適応形懸架装置のように応動する。クリチ
カルな振動周波数を再び下回るとき、強制的にアクティ
ブ制御が再び生じる。
【００２９】周期的に実施される診断によって検出する
ことができる、装置内のエラーの発生の際に、アクチュ
エータは流体流入部および流体流出部から切り離すこと
ができる。
【００３０】その場合アクチュエータはパッシブなアク
チュエータとして動作し、その際この状態においてアク
チュエータがソフトな懸架特性を惹き起こすことが重要
視される。このことは、ソフトな懸架特性において、横
方向案内力を得るために必要である（セーフ・ライフ特
性）、車両の地面粘着力が保持される理由から望まし
い。したがって有利には、アクチュエータがパッシブな
特性（流体供給なしおよび流体排出なし）にあるとき最
もソフトな懸架特性が生じるように制御され、一方制御
作動によって比較的ハードな懸架特性が得られる。
【００３１】その際アクチュエータの適応形特性への移
行の際に存在するローリング位置からの帰還を実施する
ことができかつ懸架特性を一層ソフトに形成するため
に、車両の１つの共通の軸に配属されたアクチュエータ
の間に流体連結体を形成するように設定することができ
る。アクチュエータとして、高圧溜めまたは低圧溜めに
選択的に接続可能である特別な液圧アクチュエータを使
用することができる。
【００３２】このような液圧式アクチュエータはそれぞ
れバネ部材と例えば次のように組み合わせることができ
る。すなわちこのバネ部材をそれぞれ、液圧アクチュエ
ータの液圧充填部に所望の場合は絞り弁を介して隣接し
ているガスアキュムレータ（圧力溜め）によって形成す
る。
【００３３】液圧アクチュエータは方向制御弁を介して
高圧溜め（例えばポンプ）または低圧溜め（例えばタン
ク）に選択的に接続することができる。液圧アクチュエ
ータがそれぞれ比例弁を介して高圧溜めまたは低圧溜め
に接続可能であるようすれば、精密化された制御を実施
することができ、その際比例弁に所望の場合には遮断弁
が後置接続されている。その際比例弁は目標圧力値／実
際圧力値差の大きさに依存して異なった範囲で開放する
ことができる。適応形懸架への移行を要求するエラーが
発生した場合、この移行を短期間で実現することができ
るようにするために、比例弁に直列に遮断弁を設けるこ
とができる。
【００３４】制御期間の開始時に、すなわち例えば車両
の始動時に、サブプログラムを用いて制御装置の初期化
を実施することができる。この初期化の途上においてセ
ルフテストを実施することができ、その結果エラーが検
出されない場合には制御が開始される。その際制御の開
始はサブプログラム（投入）を用いて、例えば、サブプ
ログラム“投入”の枠内においてまず、アクチュエータ
へ通じる導管中に前以て定められた最小圧力が形成され
るのを待機しかつこの最小圧力に達した後に個々のアク
チュエータに配属された弁を制御準備状態に移行させる
ようにして実施することができる。
【００３５】この種のサブプログラム“投入”を選択的
に次のように構成することもできる。すなわちサブプロ
グラム“投入”の枠内でまず最初に、アクチュエータに
配属されたポンプの回転数が前以て決められた駆動回転
数に達するまで待機し、かつこの前以て決められた駆動
回転数に達した後に駆動部とポンプとの間の磁気的カッ
プリング（連結体）を場合によっては制御されるスリッ
プ期間にわたって完了されかつ導管における前以て定め
られた最小圧力の形成後アクチュエータに配属された弁
を制御準備状態に移行させる。
【００３６】走行の終了時において、またエラーの発生
時においても、サブプログラム“遮断”を実施すること
ができ、その経過中個々のアクチュエータは高圧溜めお
よび低圧溜めから切り離される。エラー検出に基づく、
アクティブな制御の遮断の際に、エラーの後からの検出
およびその除去を可能にするために、エラー診断の目的
でエラー用メモリにエラー要因を書き込むことができ
る。
【００３７】制御用ソフトウェアは、それぞれ区別され
たサブ機能を含んでおり、従ってその時の作動状態に依
存して異なった動作をトリガする次の４つのフェーズを
区別することができるように形成されている： １）初期化：初期化フェーズは、マイクロ計算機ユニッ
トおよびその周辺に関しておりかつ主としてハードウェ
アおよびソフトウェア側のセルフテストおよび所定の出
発状態の形成（システム変数のセット）を含んでいる。
初期化は、点火の投入または装置のリセット後ただちに
実行され、従って電子系統の障害のない“始動”（ハー
ドウェアおよびソフトウェア）を保証する。方向制御弁
または例えば比例弁に直列に接続されている遮断弁が閉
鎖について検査されかつ装置の始動に対する所定の出発
状態をとるために必要に応じて閉鎖される。
【００３８】２）投入：ここではマイクロ計算機ユニッ
ト（ソフト／ハードウェア）と液圧装置との間の最初の
情報結合、ひいては作用接続が行われる。液圧装置への
最小供給圧力は、弁およびポンプの制御によって形成さ
れる。
【００３９】３）制御：制御アルゴリズムの循環的な処
理は、装置全体の作動特性の通常状態を表している。制
御アルゴリズムにおいてセンサ信号が読み込まれかつ相
応に処理される。状態制御装置として形成されている制
御装置において圧力制御に方向制御が従属している。更
に制御ストラテジーによれば２つの制御レベルが実現さ
れ、その際全体の車両に対して比較的高く優先付けられ
たレベルが属し、部分車両、殊に１／４車両に対して比
較的低く優先付けられたレベルが、ひいては車輪におけ
るそれぞれのアクチュエータが属する。全体として制御
装置は緩慢なアクティブな装置に対して設計されてお
り、その際種々の走行状況に対して次のように更に区別
が行われる： ａ）直線走行：上下方向のボディ運動に振動は０Ｈｚな
いし１０Ｈｚの周波数に対して緩慢にアクティブに補正
制御される（目標圧力に基づいて）； ｂ）曲線走行：振動（ローリング）は０Ｈｚないし５Ｈ
ｚの周波数に対して緩慢にアクティブに補正制御される
（目標圧力に基づいて）； ｃ）加速走行：振動（ピッチング）は０Ｈｚないし５Ｈ
ｚの周波数に対して緩慢にアクティブに補正制御される
（目標圧力に基づいて）； ａ）ないしｃ）に挙げた領域の外にある周波数に対して
は、−装置全体の慣性によって規定されて−もはやアク
ティブ制御が行われない。それに代わって単に適応形懸
架装置がシミュレートされる。しかし制御装置はこのよ
うな条件下では制限されることなく共働しかつ振動周波
数が再び上述のａ）ないしｃ）に挙げた領域に入るや否
や、装置を緩慢なアクティブな状態において追従制御す
る。既述のメイン機能の他に、“制御”に付加的に、特
別な重大なハードウェア障害（アース短絡、作動電圧の
短絡等）を検出しかつセーフ・ライフ措置を開始するこ
とができるように、エラーテストルーチンが組み込まれ
ている。
【００４０】４）遮断：ソフトウェアコンポーネント
“遮断”の最も重要な機能は、全体の系のセーフ・ライ
フ特性をいつでも実現できる点にある。この方向におい
て弁は“無電流”に設定され、すなわちアクチュエータ
は高圧溜めおよび低圧溜めとの接続から切り離され、こ
れよりセーフ・ライフ特性が実現される。
【００４１】全体的に、ハイドロニューマチック系を介
して車両懸架の非常にソフトな基本調整、ひいてはパッ
シブな高い走行乗り心地が実現され、ソフトな基本調整
から生じる欠点は、通常作動におけるアクティブな懸架
制御系によって取り除かれる。
【００４２】本発明は更に、走行装置とボディとの間の
複数個のアクチュエータと、これらアクチュエータのた
めの高圧供給部と、これらアクチュエータのための低圧
供給部と、個々のアクチュエータを高圧供給部または低
圧供給部に選択的に接続するための弁装置と、車両にお
ける測定量を求めるための測定量捕捉検出装置と、前記
弁装置に対する操作信号を得るための計算機とを備えて
いる、制御方法を実施するための装置に関する。
【００４３】その際先に設定した課題を考慮して次のこ
とが提案される。すなわち計算機は、アクチュエータの
測定量捕捉検出部、すなわちアクチュエータの圧力実際
値および長さ捕捉検出部、更に長手方向加速度捕捉検出
部および横方向加速度捕捉検出部に接続されておりかつ
所望の場合にはボディの上下方向加速度捕捉検出部に接
続されており、かつ計算機は捕捉検出された測定値に基
づいて個々のアクチュエータに対する第１圧力目標値を
算出するように構成されておりかつこの第１圧力目標値
を送出する、計算機の出力側は、車両部分制御装置に接
続されている。
【００４４】車両部分制御装置において別の機能を考慮
する、例えば弾性／減衰系の所望のシミュレーションを
考慮すべきときは、車両部分制御装置に、所属のアクチ
ュエータの圧力実際値または／および長さ捕捉検出部に
接続されておりかつ第２圧力目標値を送出する計算ユニ
ットが設けられており、かつ前記車両部分制御装置には
さらに、所属の第１圧力目標値と所属の第２圧力目標値
とから合成圧力目標値値を形成するための重畳ユニット
が設けられており、かつ前記車両部分制御装置にはさら
に、それぞれのアクチュエータの合成圧力目標値と圧力
実際値とを比較する比較ユニットが設けられており、そ
の出力が当該アクチュエータに属する弁装置を制御す
る。
【００４５】
【実施例の説明】図１には、ポンプ１２ａ、フィルタ１
２ｂ、逆止め弁１２ｃならびにリリーフ弁１２ｄから成
る高圧タンクが全体として１２で示されている。４輪車
両に応じて、４つのアクチュエータが１、２、３、４で
示されている。アクチュエータ１、２は前輪軸に配属さ
れているものとし、アクチュエータ３、４は後輪軸に配
属されているものとする。したがって以降の説明におい
てアクチュエータ１〜４には次の対照表による参照符号
も付されている。
【００４６】１ − ＶＲ ２ − ＶＬ ３ − ＨＲ ４ − ＨＬ これらのアクチュエータの各々には、絞り弁１ａ、２
ａ、３ａ、４ａを介してアキュムレータ（圧力溜め）１
ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂが配属されており、詳細にはこれ
らのアキュムレータはそれぞれアクチュエータの圧力室
と接続されている。
【００４７】アクチュエータ１〜４の圧力室は、比例弁
１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃを介して選択的に高圧タンク１
２ないしタンク５と接続可能であって、このことは制御
信号に依存して横断面積を設定調整することにより行な
われる。以降の説明において比例弁１ｃ〜４ｃには次の
対照表による参照符号も付されている。
【００４８】１ｃ−ＰＲＯＰＶ−ＶＲ ２ｃ−ＰＲＯＰＶ−ＶＬ ３ｃ−ＰＲＯＰＶ−ＨＲ ４ｃ−ＰＲＯＰＶ−ＨＬ 個々の比例弁１ｃ〜４ｃに対して直列に遮断弁１ｄ、２
ｄ、３ｄ、４ｄが配属されており、以降の説明において
これらの弁には次の対照表による参照符号も付されてい
る。
【００４９】１ｄ − ＳＶ−ＶＡ ２ｄ − ＳＶ−ＶＡ ３ｄ − ＳＶ−ＨＡ ４ｄ − ＳＶ−ＨＡ アクチュエータ１、２の双方ならびにアクチュエータ
３、４の双方は、それぞれ横方向遮断弁７、８を介して
連結されている。これらの横方向遮断弁７、８に並んで
それぞれ１つの絞り弁７ａ、８ａが配置されている。横
方向遮断弁７はこの説明中は遮断弁ＳＶ−ＶＡ（切換弁
−前車軸）、ＳＶ−ＨＡ（切換弁−後車軸）の一部とみ
なす。遮断弁１ｄ、２ｄならびに横方向遮断弁７は方路
弁９により調整可能であり、他方、遮断弁３ｄ、４ｄな
らびに横断面遮断８は方路弁１０により調整可能であ
る。この場合、遮断弁１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄは、ポン
プの故障時にはこれらの弁が遮断位置へ移行するように
バネのバイアス力を受けているのに対し、横方向遮断弁
７、８は、ポンプの故障時にはこれらの弁が開放位置へ
移行するようにバネのバイアス力を受けている。このこ
とは次の理由で望ましい。すなわち他の障害状態もそう
であるようにポンプの故障時にもアクチュエータ１〜４
を高圧タンク１２とタンク５から分離すべきであるから
であり、他方、このような状態の場合には１つの共通の
軸に属するアクチュエータ１、２ないし３、４を互いに
それぞれの絞り弁７ａ、８ａを介して連結すべきである
からである。圧力変動を補償する目的で、方路弁９、１
０への高圧導管中にアキュムレータ９ａ、１０ａが設け
られている。
【００５０】比例弁１ｃ〜４ｃは信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４により制御されるが、これらの信号の形成につ
いては以降で詳しく説明する。この場合、これらの信号
は、発生した車両ボディーのローリング運動やピッチン
グ運動および場合によっては上下運動を、少なくとも部
分的に補償するように発生される。
【００５１】例えば点火装置の遮断や障害の発生に起因
して制御機能が中止されると、アクチュエータ１〜４は
所属の遮断弁１ｄ〜４ｄにより所属の比例弁１ｃ〜４ｃ
から分離され、他方、横方向遮断弁７、８は開放され
る。この状態をセーフライフ（Safe-Life ）状態と称し
ている。そして車両のサスペンションはソフトになる。
カーブ走行に起因するローリングの場合、１つの共通の
軸に属するアクチュエータ１、２ないし３、４の間の流
体交換（やりとり）が行なわれる。
【００５２】図３には、制御信号Ｓ１が比例弁１ｃを介
してアクチュエータ１へ導かれる様子が示されており、
この場合、見やすくするために遮断弁１ｄは示されてい
ない。制御信号Ｓ１は極性に応じて、アクチュエータ１
を高圧タンク１２もしくはタンク５と接続する。時間単
位あたりの流過量は、信号Ｓ１のそのつどの大きさに依
存して設定調整され、当該信号Ｓ１〜Ｓ４は生成され
る。
【００５３】図２には、上位に位置づけられた状態制御
装置１１が示されており、この制御装置はすべてのアク
チュエータ１〜４に共通である。この上位に位置づけら
れた状態制御装置１１は、４つの車両部分サスペンショ
ンＰＦ１〜ＰＦ４に共通である。車両部分サスペンショ
ンは図３に示されている。車両部分サスペンションＰＦ
２〜４も同様に構成されている。車両部分サスペンショ
ンＰＦ１には図３によるアクチュエータ１が所属してい
る。このアクチュエータ１は車両部分サスペンションＰ
Ｆ１の一部分として、上位に位置づけられた制御装置１
１へ測定信号Ｚ１とＰ１を供給する。この場合、Ｚ1は
それぞれアクチュエータ１の長さ設定位置を表わし、Ｐ
１はアクチュエータ１の圧力実際値を表わす。上位に位
置づけられた制御装置１１は相応に車両部分サスペンシ
ョンＰＦ２、ＰＦ３、ＰＦ４のアクチュエータから測定
値Ｚ2、Ｚ3およびＺ4、ならびにＰist2、Ｐist3および
Ｐi st4を受け取る。さらに、上位に位置づけられた状態
制御装置１１は長手方向加速度センサから、長手方向加
速度のそのづとの加速度値Ａx、横方向加速度のそのづ
との加速度値Ａy、ならびに複数個の上下方向加速度値
Ａz1、Ａz2およびＡz 3を受け取る。横方向加速度値Ａy
を長手方向加速度値Ａxと同様に直接測定することもで
きる。しかし横方向加速度値Ａyを例えばアッカーマン
の公式にしたがって車両のそのつどの操舵位置と車輪状
態から算出することも可能である。
【００５４】実質的な構成部分は計算機である上位に位
置づけられた状態制御装置１１において、この装置へ供
給される車両部分ＰＦ１〜ＰＦ４の各々に対する測定値
から、第１圧力目標値ＰsollI1〜ＰsollI4を算出する。
第１圧力目標値ＰsollI1は車両部分ＰＦ１へ供給され
る。他の第１圧力目標値ＰsollI2〜ＰsollI4についても
相応のことがあてはまる。
【００５５】車両部分ＰＦ１において、第１圧力目標値
ＰsollI1は重畳ユニットないし加算部Ｂ１へ導かれる。
さらにこの重畳ユニットＢ１へ、やはり車両部分ＰＦ１
特有の第２圧力目標値ＰsollII2が導かれる。この第２
圧力目標値ＰsollII2は、アクチュエータ１の瞬時の長
さ位置Ｚ１とアクチュエータ１の瞬時の圧力実際値Ｐis
t1とを考慮して、計算装置Ｒ１において算出される。こ
の場合、計算機Ｒ１は、アクチュエータ１の所望の弾性
特性と減衰特性とをシミュレートするように構成されて
いる。重畳ユニットＢ１において車両部分ＰＦ１に関し
て、加算による重畳により必要に応じて複数の加数のう
ち少なくとも１つに対する評価係数も考慮して、合成圧
力目標値Ｐsoll-res1を形成する。車両部分ＰＦ１に関
するこの合成圧力目標値Ｐsoll-res1は、比較ユニット
ないし加算部Ｋ１においてアクチュエータ１の実際値Ｐ
ist1と比較される。比較結果から、符号および大きさに
応じて可変の信号Ｓ１が生じる。この信号Ｓ１は比例弁
１ｃを制御するために用いられる。
【００５６】つまり上位に位置づけられている状態制御
装置１１は、比例弁１ｃを制御する目的で以下のような
寄与量を算出する。すなわち、車両ボディのローリング
運動、ピッチング運動、ならびに場合によっては上下運
動の補償の役割を担う第１圧力目標値ＰsollI1を算出す
る。さらに他方、車両部分ＰＦ１の計算機Ｒ１は、次の
ような寄与量を算出する。すなわち、走行機構と車両ボ
ディの間における所望の減衰−弾性組み合わせ結合体に
応じてアクチュエータ１を作動させる役割を担う第２圧
力目標値ＰsollII1を算出する。上位に位置づけられて
いる状態制御装置１１においてプリセット値を予め与え
ることができ、例えばローリングモーメント配分、ロー
リングとピッチングの補償の度合い、それぞれ異なる車
輪においてモーメントを生じさせる力の配分に関するプ
リセット値を予め与えることができる。
【００５７】計算ユニットＲ１、重畳ユニットＢ１、比
較器ユニットＫ１から成るグループを、車両部分制御装
置ＰＦ１として捉えることができる。
【００５８】公知のスカイフック手法を適用すべき場合
には、上位に位置づけられている状態制御装置１１にお
いて相応のソフトウェアによりこの手法が実現される。
【００５９】車両部分ＰＦ２、ＰＦ３、ＰＦ４には、相
応の車両部分制御装置が設けられている。
【００６０】計算ユニットＲ１と他の車両部分の相応の
計算ユニットは、車両サスペンションのソフトな基本チ
ューニングに関与する役割を担う。所定の走行状態（カ
ーブ走行、長いカーブ走行、長手方向加速）において生
じる、ソフトな基本チューニングの欠点は、アクティブ
な車両サスペンション制御により補償される。測定値Ｚ
1、Ｐist1は、相応のセンサにより求めることができ
る。
【００６１】上位に位置づけられている状態制御装置１
１は、１チャネルのまたは複数チャネルのマイクロコン
ピュータユニットにより、またはシグナルプロセッサに
より構成することができる。
【００６２】長手方向加速度Ａxを求めるための長手方
向加速度センサは、有利には車両長手軸上の車両重心近
傍に取り付けられる。横方向加速度がそのつどの操舵角
と走行速度から例えばアッカーマンの公式により算出さ
れないときに、場合によっては設られ得る横方向加速度
センサは、有利には車両のローリング軸のすぐ近くに取
り付けられる。
【００６３】上下方向加速度Ａz1、Ａz2、Ａz3を求める
ために用いられる上下方向加速度センサは、有利にはア
クチュエータのすぐ近くに、すなわち車両ボディのコー
ナー位置に配置される。すべての加速度センサは、測定
値の誤りを十分に排除する目的で熱放射源からできりか
ぎり遠ざけられて取り付けられる。長手方向位置Ｚ1、
Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4を求めるために用いられる変位センサは
それぞれのアクチュエータにおいて、例えばピストン棒
に取り付けられる。
【００６４】圧力実際値Ｐist1、Ｐist2、Ｐist3、Ｐ
ist4を求めるために用いられる圧力センサは、それぞれ
のアクチュエータにできるだけ密接して取り付けられ、
場合によってはそれぞれのアクチュエータへの、および
それぞれのアクチュエータからの流体導管内において、
例えばアクチュエータ自体に取り付けられる。
【００６５】図８においてフローチャートに、上位に位
置づけられた状態制御装置１１により実施される制御の
様子が、つまり第１目標値ＰsollI1、ＰsollI2、Ｐ
sollI3、ＰsollI4を算出する様子が示されている。
【００６６】ステップＳＴ４０１によって制御が開始さ
れる。ステップＳＴ４０２により、長さ測定値Ｚ1〜
Ｚ4、圧力実際値Ｐist1〜Ｐist4、長手方向加速度値
Ａx、横方向加速度値Ａy、および必要に応じて上下方向
加速度値Ａz1、Ａz2、Ａz3が、上位に位置づけられた状
態制御装置１１へ供給される。そこにおいてこれらの値
から測定値ベクトルＵk+1［］が形成される。ステップ
ＳＴ４０３により、例えばアース接続部、、作動電圧接
続部、ならびにもっともらしさに関してエラーテストが
実施される。
【００６７】逸脱を除く目的で、このエラーテストを測
定値の変化速度と関連付けることもできる。さらにエラ
ーテストの枠内で、比例弁の制御と対応の測定値との間
の矛盾を明らかにするために、もっともらしさのテスト
を実施することができる。例えば、アクチュエータへ流
体を供給するように所属の比例弁が設定調整されている
にもかわらわず、アクチュエータにおける圧力が低下し
た場合には、エラーが存在しているはずである。
【００６８】ステップＳＴ４０４においてエラーの存在
が検出されると、これはサブプログラム”制御”を終了
させるためにステップＳＴ４０５とＳＴ４０６へ導か
れ、ステップＳＴ４０７でメインプログラムへ戻され
る。
【００６９】ステップＳＴ４０４においてエラーの存在
が検出されなければ、ステップＳＴ４０８において調整
量ベクトルｙk+1［］がそこに記載された式にしたがっ
て算出される。この式中、ｄ［］［］は係数決定マトリ
クスを意味し、調整量ベクトルに対する個々の測定値の
影響ウェイトを表わしている。さらにこの式中、
ｔk［］は補助量ベクトルを意味し、これについては以
下でステップＳＴ４０９、ＳＴ４１０、ＳＴ４１１、Ｓ
Ｔ４１２およびＳＴ４１３に基づき詳細に説明する。
【００７０】ステップＳＴ４０９において、調整量ベク
トルｙk+1［］の測定量への非線形の依存性が補償され
て、補償された調整量ベクトルｙNL［］が形成される。
【００７１】ステップＳＴ４１０において、補償された
調整量ベクトルｙNL［］から第２目標値ＰsollI1〜Ｐ
sollI4のためのスカラー値が得られる。
【００７２】ステップＳＴ４１１において、そこに記載
された式にしたがって状態量ベクトルｘk+1［］が得ら
れる。この場合、ａ［］［］は係数システムマトリクス
を意味し、ｂ［］は係数制御マトリクスを意味する。さ
らにステップＳＴ４１１の式においてｘk［］は、先行
の制御周期において同じようにして形成された状態ベク
トルを意味し、他方、ｕk+1は、ステップＳＴ４０２に
示されているような意味を有する。この場合、状態ベク
トルｘk［］およびｘk+1［］において、その都度の捕捉
検出時点に相応するステップＳＴ４０２による測定値お
よびその１次の時間的導関数が関与する。
【００７３】ステップＳＴ４１２により、上記の新しい
状態ベクトルｘk+1［］が以前の状態ベクトルｘk［］と
して記憶される。
【００７４】ステップＳＴ４１３によれば、上記の以前
の状態ベクトルｘk［］を係数観測マトリクス
ｃ［］［］と乗算することにより、次の制御段階のため
の補助量ｔk+ 1［］が算出される。この係数観測マトリ
クスは、先行の測定量ならびにその１次の時間的導関数
の、個々の調整量への影響ウェイトを考慮するものであ
る。同じようにして、ステップＳＴ４０８において言及
した補助量ベクトルｔk［］が算出される。
【００７５】図８による制御の場合、横方向の衝撃と長
手方向の衝撃を考慮することもできる。つまり横方向加
速度と長手方向加速度の１次の時間的導関数（１次時間
微分）を考慮することもでき、したがって目標圧力Ｐ
sollI1、ＰsollI2等の決定をいっそう精密にすることが
できる。
【００７６】長手方向加速度は、スロットルバルブ制御
およびブレーキ圧から、または−時間的な微分により−
エンジン回転数から導出することができる。
【００７７】図１に示された比例弁１ｃ、２ｃ等のかわ
りに圧力制御弁を使用することもできので、それにより
それぞれの弁において圧力制御を行なって、別個の圧力
センサを省略することができる。
【００７８】図１、２、３、および８に基づき示された
制御過程は、上位に位置づけられた図４に示されている
プロブラムシーケンスの一部分である。ステップＳＴ１
０１において点火装置の投入後、上位に位置づけられた
プログラムがスタートする。これによりステップＳＴ１
０２により初期化プログラムが呼び出される。このプロ
グラムについては以下で図５に基づいて説明する。
【００７９】初期化プログラムが終了すると、ステップ
ＳＴ１０３で同期フラグがセットされていると判定され
れば、つまり外部の時間発生器からの時間パルスが目下
存在していると判定されれば、基本的に種々のサブプロ
グラムを呼び出すことができる。
【００８０】つまりこの制御のためには、制御アルゴリ
ズムを固定的な時間間隔で、例えば１０ｍｓ間隔で呼び
出すことが必要とされる。これに該当すれば、ステップ
ＳＴ１０４、ＳＴ１０５、ＳＴ１０６、ＳＴ１０７、Ｓ
Ｔ１０８において、いずれのサブプログラムを呼び出す
べきかに関してシステム変量”所望の処理動作（アクシ
ョン）”の内容が検査される。この検査結果に応じて、
ステップＳＴ１０９”投入”、ＳＴ１１０”制御”、Ｓ
Ｔ１１１”遮断”、ＳＴ１１２”診断”、ＳＴ１１３”
安全機能”において、それぞれ相応のサブプログラムが
開始される。ステップＳＴ１１４において同期フラグ
と”ウォッチドック”がリセットされる。ウォッチドッ
クが適時にリセットされなければ、この状態制御装置１
１においてこのウォッチドックによりＲＥＳＥＴがトリ
ガされる。ＲＥＳＥＴがトリガされれば、ステップＳＴ
１０１においてメインプログラムが新たに開始される。
このようにウォッチドックは電子装置を監視するために
用いられる。それというのはプログラムシーケンスが障
害を受けたときに、システムはその所定の出発位置へ再
び戻されるからである。
【００８１】これに続いてステップＳＴ１０３へ戻っ
て、同期フラグが次回に外部の時間発生器によりセット
されるまで待機する。次に、システム変量の質問検査が
新たに開始される。
【００８２】図４によるメインプログラムのシーケンス
を開始させる初期化は図５にしたがって実施される。ス
テップＳＴ２０１において初期化が開始される。ステッ
プＳＴ２０２において遮断弁１ｄ〜４ｄ（ＳＶ−ＶＡお
よびＳＶ−ＨＡに相応）が遮断位置へ動かされ、同時に
横方向遮断弁７、８が連通位置へ動かされる。そして遮
断弁ＳＶ−ＶＡおよびＳＶ−ＨＡの閉成により、制御中
に電子装置がＲＥＳＥＴによりリセットされるか点火装
置が遮断されたとしても、安全な状態が保証される。
【００８３】ステップＳＴ２０３において種々のセルフ
テストが実施される。すなわち、 ＲＡＭテスト（書き込み／読み出しメモリ） ＲＯＭテスト（外部のＥＰＲＯＭ） ＮＶＲＡＭ （不揮発性メモリ） ＡＬＵテスト（算術ロジックユニット）および ウォッチドックテスト が行なわれる。
【００８４】ステップ２０４では、複数のテストのうち
の１つにおいてエラーが検出されたか否かが判定され
る。エラーが検出されたならば、電子装置を作動しては
ならず、ステップＳＴ２０５においてサブプログラム”
遮断”が呼び出される。これに続いてステップＳＴ２０
６においてエンドレスループ内で、サブプログラム”安
全機能”が継続的に呼び出される。そしてエラーが表示
され、状態制御装置１１はセルフテストループ内での動
作する。
【００８５】これに対してステップＳＴ２０４でエラー
の存在が判明しなければ、ステップＳＴ２０７において
ウォッチドックがリセットされる。次にステップＳＴ２
０８において、上位に位置づけられた状態制御装置１１
内の変量が初期化され、例えば状態ベクトルｘk［］お
よび補助ベクトルｔk［］が初期化される。これに続い
てステップＳＴ２０９においてハードウェアが初期化さ
れる。その際に測定値センサに後置接続されているＡ／
Ｄ変換器が初期化される。さらに場合によっては設けら
れ得るシリアルインターフェースが初期化される。さら
に時間発生器、例えば同期フラグのための時間発生器が
初期化される。
【００８６】次のステップＳＴ２１０において割込みが
初期化され、つまりタイムベース、Ａ／Ｄ変換器、診断
インターフェース、ならびにタイマー（周期持続時間測
定用）のための割込みが初期化される。これに続いてス
テップＳＴ２１１において、システム変量”所望の処理
動作”へ”投入”という内容が書き込まれ、その結果、
それに続いてなされるメインプログラム中のシステム変
量の質問（図４参照）において、ステップＳＴ１０４で
この内容を識別することができ、さらにステップＳＴ１
０９においてサブプログラム”投入”が呼び出される。
【００８７】図６には、サブプログラム”投入”の第１
の可能性が示されている。ステップＳＴ３０１〜ＳＴ３
０３において、ポンプ１２ａの駆動モータがアイドリン
グ回転数に達したか否かが判定される。達していない場
合には、ステップＳＴ３０４においてカウンタが０にセ
ットされる。そしてステップＳＴ３０５により、アイド
リング回転数に達していることがステップ３０３で確か
められるまで、エンジン回転数が検査される。
【００８８】ステップＳＴ３０３においてアイドリング
回転数に到達していると判定されれば、ステップＳＴ３
０６およびＳＴ３０７にしたがって所定の期間だけ待機
し、この所定の期間中、エンジン回転数がアイドリング
回転数を越えたまま保持されているか否かが検査され
る。ステップＳＴ３０７においてこのことが確認される
と、ステップＳＴ３０８において、ポンプの駆動モータ
とポンプ１２ａとの間の磁気カップリングが投入され
る。磁気カップリングが投入されていると、ステップＳ
Ｔ３０９によれば遮断弁１ｄ〜４ｄ（ＳＶ−ＶＡとＳＶ
−ＨＡに相応）を開放することのできる条件が満たされ
ている。
【００８９】その後、ステップＳＴ３１０、ＳＴ３１
１、ＳＴ３１２、ＳＴ３１３、ＳＴ３１４およびＳＴ３
１５において、圧力導管内の圧力が最低動作圧力に達し
所定の時間その圧力が持続されていたかが判定される。
もしそうであれば比例弁１ｃ〜４ｃ（ＰＲＯＰＶ−ＶＲ
等に相応）が中央位置にセットされ、かつ遮断弁１ｄ〜
４ｄ（ＳＶ−ＶＡおよびＳＶ−ＨＡに相応）は開放位置
にセットされる。これによりステップＳＴ３１７による
制御を開始することができる。
【００９０】投入過程のための他方の実施例は図７に示
されている。ステップＳＴ３５１においてサブプログラ
ム”投入”がスタートしてから、ステップＳＴ３５２と
ＳＴ３５３において所定の時間だけ待機し、この時間の
経過後に制御の開始に必要な最低圧力を使用することの
できる状態から出発する。次にステップＳＴ３５４にお
いて比例弁１ｃ〜４ｃが中央位置にセットされ、これと
同時に遮断弁１ｄ〜４ｄが開放位置にセットされる。そ
してステップＳＴ３５５において制御が開始される。こ
れにより投入プログラムは終了する。
【００９１】図９にはサブプログラム”遮断”が示され
ている。ステップＳＴ５０１において遮断命令が存在し
ていれば、ステップＳＴ５０２において遮断弁１ｄ〜４
ｄ（ＳＶ−ＶＡおよびＳＶ−ＨＡ）が遮断位置へ切り替
えられ、横方向遮断弁７、８が開放される。ステップＳ
Ｔ５０３において場合によってはエラーの存在が表示さ
れる。ステップＳＴ５０４において比例弁１ｃ〜４ｃ
（ＰＲＯＰＶ−ＶＬ等）が中央位置にセットされる。
【００９２】図６のフローチャートにしたがって磁気カ
ップリングが行なわれていれば、この結合はステップＳ
Ｔ５０５で解かれる。そしてステップＳＴ５０６におい
て、メインプログラムが次に実行される際にサブプログ
ラム”安全機能”が呼びされることが保証される。
【００９３】エラーが存在している場合には、次のステ
ップＳＴ５０７においてエラー要因が不揮発性メモリＮ
ＶＲＡＭに書き込まれる。これにより遮断動作が完了す
る。
【００９４】サブプログラム”安全機能”に対して種々
の変形が考えられる。最も簡単な場合、いかなる処理動
作も車両に対して実施されることなく、無限ループが継
続的に実施される。そしてその際に図１による液圧装置
は、アクチュエータ１〜４が高圧タンク１２および低圧
タンク５から切り離されるように切り替えられる。
【００９５】図１０ａ〜１０ｅに示された割込みサービ
スルーチンは、外部の事象をほとんどただちにかつ本来
のプログラムシーケンスに非同期で処理する。つまり割
込み信号が存在していれば、メインプログラムはただち
に中断され、所望の割込みサブプログラムが実行され
て、割込みサブプログラムの終了後、中断された位置か
らメインプログラムが継続される。
【００９６】図１０のａには、同期フラグをセットする
ための割込みサブプログラムが示されている。ステップ
ＳＴ６０１において外部の時間発生器からの割込み信号
−この信号は例えば１０ｍｓ間隔で送出可能である−が
存在していれば、ステップＳＴ６０２で同期フラグがセ
ットされ、ステップＳＴ６０３において割込みサブプロ
グラムが終了する。
【００９７】サブプログラム１０のｂによって、電圧供
給が消滅している場合にはステップＳＴ７０１におい
て、最優先の割込みであるマスキング不可能な割込み
（ＮＭＩ）がトリガされる。これによりステップＳＴ７
０２において遮断が行なわれ、これに続いてステップＳ
Ｔ７０３でサブプログラムが終了する。
【００９８】図１０のｃによれば、ポンプ駆動部の回転
数発生器からの割込み信号が存在している場合には、ス
テップＳＴ８０１において実際の回転数を読み込むため
の割込みサブプログラムが呼び出される。ステップＳＴ
８０２において、瞬時の回転数が変量ｎ−Ｍｏｔへ読み
込まれ、ステップＳＴ８０３において割込みサブプログ
ラムが終了する。
【００９９】図１０のｄには、変位測定値、圧力測定値
ならびに加速度測定値を読み込むための割込みサブプロ
グラムが示されている。ステップＳＴ９０１において、
アナログ信号をディジタル形式の測定値へ変換するＡ／
Ｄ変換器の割込み信号が存在していれば、ステップＳＴ
９０２においてディジタル形式の測定値が所属の変量に
読み込まれ、ステップＳＴ９０３において次の測定量の
ためのアナログ／ディジタル変換が開始される。ステッ
プＳＴ９０４において割込みサブプログラムが終了す
る。
【０１００】図１０のｅには、エラー診断に用いられる
サブプログラムが示されている。シリアルインターフェ
ースを介して、例えばキーボードにより入力された、ま
たはエラー診断用に設けられたスイッチの閉成によりト
リガされた割込み信号が受信されると、ステップ１００
１においてサブプログラム”診断”が開始される。ステ
ップＳＴ１００２、ＳＴ１００３、ＳＴ１００４、およ
びＳＴ１００５において、特定の命令バイトまたは命令
列全体により診断モードが導入される。そして別の命令
バイトに対して、メインプログラム（図４）中で呼びさ
れる診断サブプログラムが応動する。ステップＳＴ１０
０６においてこの割込みサブプログラムは終了する。
【０１０１】
【発明の効果】本発明による方法および装置により、走
行状態に依存する車両ボディのピッチング運動、ローリ
ング運動、さらに場合によっては上下運動を制御するこ
とができ、これにより一方では走行乗り心地性能を著し
く改善することができ、他方では走行安定性能を著しく
確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両サスペンションの液圧−空気
圧回路図である。
【図２】車両全般のための制御構造を示す図である。
【図３】４輪車両のための制御構造を示す図である。
【図４】サブプログラム”初期化”のためのフローチャ
ートである。
【図５】サブプログラム”投入”のためのフローチャー
トである。
【図６】サブプログラム”投入”のフローチャートであ
る。
【図７】別のサブプログラム”投入”のフローチャート
である。
【図８】サブプログラム”制御”のフローチャートであ
る。
【図９】サブプログラム”遮断”のフローチャートであ
る。
【図１０】割り込み制御されるサブプログラムのフロー
チャートである。
【符号の説明】
１〜４ アクチュエータ １ａ〜４ａ 絞り弁 １ｂ〜４ｂ アキュムレータ １ｃ〜４ｃ 比例弁 １ｄ〜４ｄ 遮断弁 ５ 低圧タンク ７、８ 横方向遮断弁 ９、１０ 方路弁 １１ 状態制御装置 １２ 高圧タンク １２ａ ポンプ １２ｂ フィルタ １２ｃ 逆止め弁 １２ｄ リリーフ弁 ＰＦ１〜ＰＦ４ 車両部分制御装置 Ｒ１ 計算機 Ｂ１ 重畳ユニット Ｋ１ 比較器
フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ヴァーグナー ドイツ連邦共和国 ニーダーヴェルン オ ットーシュトラーセ ３ (72)発明者 ロンキアン ツァン ドイツ連邦共和国 シュヴァインフルト バウナッハヴェーク ４ (72)発明者 ユルゲン フレルヒンガー ドイツ連邦共和国 ベルクラインフェルト シュヴァインフルター−シュトラーセ ９

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両ボディの懸架装置をアクティブ制御
    する方法であって、車両ボディのローリング運動および
    ピッチング運動を少なくとも部分的に補償するために、
    さらに必要に応じて車両ボディの上下運動を少なくとも
    部分的に補償するために、前記車両ボディは複数個の車
    輪を含む走行機構にて、圧力流体の供給される複数のア
    クチュエータ（１〜４）により懸架されており、ここに
    おいて前記アクチュエータ（１〜４）内の圧力ならびに
    前記アクチュエータ（１〜４）の長さを、車両の測定量
    に依存して当該アクチュエータ（１〜４）へ流体を供給
    することにより、ないしは当該アクチュエータ（１〜
    ４）から流体を排出することにより制御するようにし
    た、車両ボディの懸架装置をアクティブ制御する方法に
    おいて、 測定量の瞬時値を用いて、つまりすべてのアクチュエー
    タ（１〜４）の瞬時の変位測定値（Ｚ1〜Ｚ4）と瞬時の
    圧力測定値（Ｐist1〜Pist4）、車両ボディの瞬時の長
    手方向加速度値（Ａx）、車両ボディの瞬時の横方向加
    速度値（Ａy）、さらに必要に応じて車両ボディの瞬時
    の上下方向加速度値（Ａz1〜Ａz3）を用い、状態制御装
    置（１１）の計算機において個々の測定量の影響ウェイ
    ト（重み付け）を考慮して、個々のアクチュエータ（１
    〜４）のための第１圧力目標値（Ｐsoll I1〜ＰsollI4）
    を求め、 個々のアクチュエータ（１〜４）への流体流入ないし個
    々のアクチュエータ（１〜４）からの流体流出を制御す
    るために、前記第１圧力目標値（ＰsollI1〜ＰsollI4）
    を、個々のアクチュエータ（１〜４）に対応づけられた
    車両部分制御装置（ＰＦＲ１〜ＰＦＲ４）において用い
    るようにしたことを特徴とする、車両ボディの懸架装置
    をアクティブ制御する方法。
  2. 【請求項２】 個々のアクチュエータ（１〜４）の所望
    の弾性／減衰特性をシミュレートするために、当該アク
    チュエータ（１〜４）の各々に対し第２圧力目標値（Ｐ
    sollII1〜ＰsollII4）を形成し、 前記第１圧力目標値と第２圧力目標値を、１つの合成圧
    力目標値（Ｐsoll-res 1〜Ｐsoll-res4）を形成するため
    に用い、 それぞれの車両部分制御装置（ＰＦＲ１〜ＰＦＲ４）に
    おいて該合成圧力目標値を、対応づけられたアクチュエ
    ータ（１〜４）のそのつどの圧力実際値（Ｐis t1〜Ｐ
    ist4）と比較し、 さらに比較結果（Ｓ１〜Ｓ４）を、それぞれのアクチュ
    エータ（１〜４）への流体流入ないしそれぞれのアクチ
    ュエータ（１〜４）からの流体排出を制御するために用
    いるようにした、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 車両部分制御装置（ＰＦＲ１〜ＰＦＲ
    ４）の合成圧力目標値（Ｐsoll-res1〜Ｐsoll-res4）
    を、そのつどの第１圧力目標値（ＰsollI1〜Ｐso llI4）
    およびそのつどの第２圧力目標値（ＰsollII1〜Ｐ
    sollII4）の加算重畳により形成し、ここにおいて所望
    の場合には評価因子を導入するようにした、請求項２記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 個々のアクチュエータ（１〜４）のため
    の第１圧力目標値（ＰsollI1〜ＰsollI4）を求めるため
    に付加的に、個々のアクチュエータ（１〜４）の先行の
    瞬時の変位測定値および圧力測定値、および／または車
    両ボディの先行の長手方向加速度測定値および／または
    先行の横方向加速度測定値および／または先行の上下方
    向加速度測定値、および／または先行の１つの捕捉検出
    時点に属する上記測定量のうちの少なくとも一部の１次
    の時間的導関数（１次微分）を用いるようにした、請求
    項１〜３のいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 周期的な測定値捕捉検出において先行の
    捕捉検出時点として、そのつど直前の捕捉検出時点を用
    いるようにした、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記１次の時間的導関数を、瞬時の測定
    値と先行の測定値の比較により求めるようにした、請求
    項４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】 ある１つの捕捉検出時点ｋ＋１におい
    て、瞬時の変位測定値（Ｚ1〜Ｚ4）、瞬時の圧力測定値
    （Ｐist1〜Ｐist4）、瞬時の長手方向加速度測定値（Ａ
    x）、瞬時の横方向加速度測定値（Ａy）、さらに必要に
    応じて瞬時の上下方向加速度測定値（Ａz1〜Ａz3）から
    測定値ベクトルｕk+1［］を形成し、 該測定値ベクトルｕk+1［］から、個々の測定量の影響
    ウェイト（重み）を考慮して調整量ベクトルｙk+1［］
    を式 ｙk+1［］＝ｄ［］［］＊ｕk+1［］ により求め、上記式中、ｄ［］［］は影響ウェイトを表
    わす係数決定マトリクスであり、 さらに前記調整量ベクトルｙk+1［］から調整量を、つ
    まり個々のアクチュエータ（１〜４）のための第１圧力
    目標値（ＰsollI1〜ＰsollI4）を導出するようにした、
    請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記調整量ベクトルｙk+1［］において
    非線形性が補償されるようにした、請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 前記調整量ベクトルｙk+1［］を算出す
    る際に付加的に式 ｙk+1［］＝ｄ［］［］＊ｕk+1［］＋ｔk［］ により補助ベクトルｔk［］を考慮するようにし、該補
    助ベクトルｔk［］は式 ｔk［］＝ｃ［］［］＊ｘk［］ により先行の状態ベクトルＸk［］導出するようにし、
    上記式中、ｃ［］［］は係数観測マトリクスであり、該
    係数観測マトリクスにより、先行の測定量とその１次の
    時間的導関数の個々の調整量（第１目標圧力値ＰsollI1
    〜ＰsollI4）への影響ウェイトが考慮され、ここにおい
    て先行の状態ベクトルｘk［］は、相応の先行の測定値
    ベクトルｕk［］とそれよりもさらに前の同じようにし
    て形成された状態ベクトルｘk-1［］とから式 ｘk［］＝ａ［］［］＊ｘk-1［］＋ｂ［］［］＊ｕk［］ により得られ、上記の式中、ａ［］［］は係数システム
    マトリクスであり、ｂ［］［］は係数制御マトリクスで
    あり、さらにそれぞれの状態ベクトルｘk［］、
    ｘk-1［］においてそれぞれの測定値とそれに属する１
    次の時間的導関数が関与するものである、請求項７また
    は８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ローリングモーメント配分およびロー
    リングとピッチングの補償程度が、少なくともマトリク
    スｄ［］［］において考慮されるようにした、請求項７
    〜９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 少なくともマトリクスｃ［］［］にお
    いて、例えばスカイフック手法に応じた所期の制御特性
    が考慮されるようにした、請求項９または１０記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】 アクチュエータ（１〜４）に対する制
    御操作が算出された調整量（圧力目標値）にもはや追従
    できない振動周波数が測定量中に生じても、当該制御機
    能は維持されるようにした、請求項１〜１１のいずれか
    １項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 装置内でエラーが発生すると、アクチ
    ュエータ（１〜４）を流体流入部および流体流出部から
    切り離すようにした、請求項１〜１２のいずれか１項記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 流体連結体（７；８）を、車両の１つ
    の共通の軸に配属されたアクチュエータ（１，２；３，
    ４）の間に形成するようにした、請求項１３記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 アクチュエータとして液圧アクチュエ
    ータ（１〜４）を使用し、それらのアクチュエータを高
    圧タンク（１２）または低圧タンク（５）と接続可能で
    ある、請求項１〜１４のいずれか１項記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記液圧アクチュエータ（１〜４）
    は、それぞれバネ部材（１ｄ〜４ｄ）と組み合わせられ
    ている請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記バネ部材はそれぞれ１つのガスア
    キュムレータ（１ｄ〜４ｄ）により形成されており、該
    ガスアキュムレータは、液圧アクチュエータ（１〜４）
    の液圧充填部に所望の場合には絞り弁（１ａ〜４ａ）を
    介して隣接している、請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記液圧アクチュエータ（１〜４）
    は、方路弁ないし圧力制御弁を介して選択的に高圧タン
    ク（１２）または低圧タンク（５）と接続可能である、
    請求項１５〜１７のいずれか１項記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記液圧アクチュエータ（１〜４）
    は、それぞれ比例弁（１ｃ〜４ｃ）を介して高圧タンク
    （１２）または低圧タンク（５）と接続可能であり、こ
    こにおいて前記比例弁（１ｃ〜４ｃ）に対し、所望の場
    合には遮断弁（１ｄ〜４ｄ）が後置接続されている、請
    求項１５〜１７のいずれか１項記載の方法。
  20. 【請求項２０】 制御開始前にサブプログラム”初期
    化”により、制御装置の初期化を行なうようにした、請
    求項１〜１９のいずれか１項記載の方法。
  21. 【請求項２１】 初期化の際にセルフテスト（ＳＴ２０
    ３）を実施し、エラーが検出されなければ制御を開始す
    るようにした請求項２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 制御の開始はサブプログラム”投入”
    により実施されるようにした請求項２１記載の方法。
  23. 【請求項２３】 サブプログラム”投入”の枠内でまず
    最初に、予め定められた最低圧力がアクチュエータ（１
    〜４）への導管内において形成されるのを待機し、当該
    最低圧力に到達後、個々のアクチュエータ（１〜４）に
    配属された弁（１ｃ〜４ｃ，１ｄ〜４ｄ）を制御準了状
    態におくようにした請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 サブプログラム”投入”（図６）の枠
    内でまず最初に、アクチュエータ（１〜４）に配属され
    たポンプ（１２ａ）が予め定められた駆動回転数に達す
    るまで待機し、予め定められた前記の駆動回転数に到達
    後、駆動部とポンプ（１２ａ）の間の磁気カップリング
    （連結体）を必要に応じて制御されたスリップ周期に亘
    って完了させるようにし、導管内における予め定められ
    た最低圧力の形成後、アクチュエータ（１〜４）に配属
    された弁（１ｃ〜４ｃ，１ｄ〜４ｄ）を制御準備完了状
    態におくようにした請求項２２記載の方法。
  25. 【請求項２５】 制御の終了をサブプログラム”遮断”
    （図９）により実施するようにした、請求項１〜２４記
    載の方法。
  26. 【請求項２６】 サブプログラム”遮断”（図９）中
    に、個々のアクチュエータ（１〜４）を高圧タンク（１
    ２）および低圧タンク（５）から切り離すようにした請
    求項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 動作エラーの検出により遮断された場
    合、エラー診断のためにエラー要因をエラー用メモリに
    書き込むようにした、請求項２５または２６記載の方
    法。
  28. 【請求項２８】 請求項１〜２７のいずれか１項に記載
    の方法を実施するための、車両ボディの懸架装置をアク
    ティブ制御する装置であって、 走行機構と車両ボディの間の複数個のアクチュエータ
    （１〜４）と、該アクチュエータ（１〜４）のための高
    圧供給部（１２）と、該アクチュエータ（１〜４）のた
    めの低圧供給部（５）と、個々のアクチュエータ（１〜
    ４）と前記高圧供給部（１２）または低圧供給部（５）
    とを選択的に連結するための弁装置（１ｃ〜４ｃ，１ｄ
    〜４ｄ）と、車両における測定量を求めるための測定量
    捕捉検出装置と、前記弁装置（１ｃ〜４ｃ，１ｄ〜４
    ｄ）のための作動信号を得るための計算機とを有する、
    車両ボディの懸架装置をアクティブ制御する装置におい
    て、 前記計算機は、アクチュエータ（１〜４）の測定量捕捉
    検出部と、つまりアクチュエータ（１〜４）の圧力実際
    値−および長さ捕捉検出部と接続されており、さらに前
    記計算機は、車両ボディの長手方向加速度捕捉検出部お
    よび横方向加速度捕捉検出器と接続されており、さらに
    所望の場合には前記計算機は、車両ボディの上下方向加
    速度捕捉検出部と接続されており、 さらに前記計算機（１１）は、捕捉検出された測定値
    （Ｚ1〜Ｚ4，Ｐist1〜Ｐist4，Ａx，Ａy，Ａz1〜Ａz3）
    に基づき個々のアクチュエータ（１〜４）のための第１
    圧力目標値を算出するように構成されており、 さらに前記第１圧力目標値（ＰsollI1〜ＰsollI4）を送
    出する計算機（１１）の出力側は、車両部分制御装置
    （ＰＦＲ１〜ＰＦＲ４）と接続されていることを特徴と
    する、車両ボディの懸架装置をアクティブ制御する装
    置。
  29. 【請求項２９】 車両部分制御装置（ＰＦＲ１）に計算
    ユニット（Ｒ１）が設けられており、該計算ユニット
    は、所属のアクチュエータ（１）の圧力実際値−および
    ／または長さ捕捉検出部と接続されており、第２圧力目
    標値（ＰsollII 1）を供給し、 さらに前記車両部分制御装置（ＰＦＲ１）に、所属の第
    １圧力目標値（Ｐsoll I1）と第２圧力目標値（Ｐ
    sollII1）とから合成圧力目標値（Ｐsoll-resl）を形成
    するための重畳ユニット（加算部Ｂ１）が設けられてお
    り、 さらに前記車両部分制御装置（ＰＦＲ１）に、それぞれ
    のアクチュエータ（１）の合成圧力目標値（Ｐ
    soll-resl）と圧力実際値（Ｐist1）を比較する比較ユ
    ニット（加算部Ｋ１）が設けられており、該比較ユニッ
    トの出力により、当該アクチュエータ（１）に所属の弁
    装置（１ｃ，１ｄ）を制御するようにした請求項２８記
    載の装置。
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