JPH05505369A - 開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシステム - Google Patents

開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシステム

Info

Publication number
JPH05505369A
JPH05505369A JP92500981A JP50098191A JPH05505369A JP H05505369 A JPH05505369 A JP H05505369A JP 92500981 A JP92500981 A JP 92500981A JP 50098191 A JP50098191 A JP 50098191A JP H05505369 A JPH05505369 A JP H05505369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion
signals
signal
chassis
loop control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP92500981A
Other languages
English (en)
Inventor
オッターバイン、シュテファン
カレンバッファ、レイナー
Original Assignee
ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JPH05505369A publication Critical patent/JPH05505369A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient 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
    • B60G17/015Resilient 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
    • B60G17/018Resilient 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 the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0182Resilient 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 the use of a specific signal treatment or control method involving parameter estimation, e.g. observer, Kalman filter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/106Acceleration; Deceleration longitudinal with regard to vehicle, e.g. braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20Speed
    • B60G2400/202Piston speed; Relative velocity between vehicle body and wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20Speed
    • B60G2400/208Speed of wheel rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/25Stroke; Height; Displacement
    • B60G2400/252Stroke; Height; Displacement vertical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/40Steering conditions
    • B60G2400/41Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/50Pressure
    • B60G2400/51Pressure in suspension unit
    • B60G2400/518Pressure in suspension unit in damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/60Load
    • B60G2400/61Load distribution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10Damping action or damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10Damping action or damper
    • B60G2500/104Damping action or damper continuous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/20Spring action or springs
    • B60G2500/22Spring constant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/02Retarders, delaying means, dead zones, threshold values, cut-off frequency, timer interruption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/17Proportional control, i.e. gain control
    • B60G2600/172Weighting coefficients or factors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/184Semi-Active control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/187Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1878Neural Networks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/188Spectral analysis; Transformations
    • B60G2600/1884Laplace
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/60Signal noise suppression; Electronic filtering means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/74Analog systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing 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
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing 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
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/014Pitch; Nose dive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing 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
    • B60G2800/90System Controller type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing 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
    • B60G2800/90System Controller type
    • B60G2800/92ABS - Brake Control

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。

Description

【発明の詳細な説明】 開又は閉ループ制御可能な/ヤシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシス テム 技術の現状 本発明は、主請求の範囲の前文に記載のシステムに関するものである。
乗用車及び/又は商用車の走行快適性を改良するために、シャシの形態は非常に 重要である。そのためには、シャシの構成部材として性能の良いスプリング及び /又はダンパシステムが必要である。
従来主として使用されて来たパッシブシャシの場合には、スプリング及び/又は ダンパシステムは、それぞれ予測されるシャシの使用目的に従って、取付時にハ ードモード(「スポーツ用」)又はソフトモード(「乗心地重視」)に設定され る。そのため、これらのシステムにおいては、走行運転中にシャシ特性を調整す ることはできない。
これに対してアクティブシャシの場合には、それぞれの走行状態に応じて、走行 運転中にスプリング及び/又はダンパシステムの特性を調整し、開又は閉ループ 制御することができる。
この種のアクティブシャシを開又は閉ループ制御するためには、まず乗客/積荷 −車両一路面という系を考えなければならない。乗客ないし振動に弱い積荷にと って、乗心地を損なうもの又は振動として感じられるのは、ボディ運動である。
このボディ運動は、路面の凹凸によりもたらされるものと、操舵、制動及び加速 などの走行状態の変化によってもたらされるものがある。
従って車両のボディ運動を最少にすることによって、大きな走行快適性が得られ る。アクティブなスプリング及び/又はダンパシステムによってボディ運動を抑 制して減少させるために、2つの方法を実施することができる。
まず、ボディ運動の原因を検出することができる。すなわち、車両が路面の凹凸 に達する前に、それを検出する。これは例丸ばDE−PS1158385に記載 されている。さらに他の原因として、対応するアクチユエータを監視することに より、操舵、制動及び加速など走行状態の変化を、それらがボディに作用する直 前に検出することができる。例えば、操舵及び/又は加速操作を検出するために 、操舵角度及び2・′又は絞り弁位置の変化を検出することができる。
従って、かかる方法によれば、ボディ運動をその発生といわば同時に有効に最小 にすることができる。
また、ボディ運動を検出して、アクティブシャシによってそれを抑制することが できる。
第1の方法の実施は、路面の凹凸の検出に関しては欠点がある。
というのは、路面の凹凸の検出のためにはセンサ、例えば超音波センサ又は光学 センサが必要であって、これらは構造がきわめて複雑である。
第2の方法に基づいて行われるシャシ制御は、例えばDE−O33738284 に記載されている。ここではボディ運動はボディの加速度として測定される。こ のシステムの欠点は、比較的複雑で高価な加速度センサが必要なことである。
EP−030321078にはシャシ制御システムが記載されており、このシス テムにおいては、加速度センサなし2でボディ運動が決定される。車輪ユニット とボディの間にそれぞれスプリング及び/又はダンパシステムが取り付けられる 。ボディと車輪ユニットとの相対運動、例えばばねたわみ量の信号を積分するこ とによって、かつ減衰力を無視して、スプリング及び/又はダンパシステムがボ ディに作用する作用点における局所的なボディ速度が決定される。
そしてこの局所的なボディ運動が、それぞれ局所的なスプリング及び/又はダン パシステムの開及び/又は閉ループ制御に使用されて、この局所的なボディ速度 が最小にされる。
しかしながら、EP−030321078に記載されているシステムにはほぼ3 つの欠点がある。
1、局所的なボディ速度を決定してそれを局所的に最小にすることによっては、 ピッチング、ローリング及びバウンシングなど集合的なボディ運動を考慮するこ とができない。従って、これらの集合的なボディ運動を意図的に調整し減少させ ることは不可能である。
2、従って、例えば直接ボディのローリングとピッチングをもたらす車両の操舵 、制動及び/又は加速の操作を考慮することもできない。
3、ボディと車輪ユニットとの相対運動の信号の積分も、減衰力の無視も、局所 的なボディ速度を決定するためには最適でないことが明らかにされている。とい うのは一般に減衰力は弾性力に比べて無視できないからである。
DE−033408292にはアクティブサスベンジ百ンシステムが記載されて おり、このシステムにおいてはボディと車輪との距離(ばねたわみ量)に基づい て、地面に対するボディの、平均高さ位置、平均ピッチング角度及び平均ローリ ング角度が計算される。
その後操作力が決定され、それに基づいて車輪とボディとの間に配置された支持 ユニットが駆動されて、予め計算された平均の高さ位置ないし計算されたローリ ング角度及びピッチング角度が、所定の方法で、所望の値に適合される。しかし 、その時実際に存在しているボディ運動を、所望に応じて個別に変化させること は、このシステムでは不可能である。
本発明の課題は、その時に実際に存在してい石ボディ運動を、所望に応じて個別 に変化させることのできる簡単かつ安価なンヤシ制御システムを開発することで ある。
この課題は、請求の範囲第1項に記載の特徴によって解決される。
発明の利点 従来技術に比較して本発明は、ボディの固有モード運動を互いに個別に調節する ことができるという利点を有する。固有モード運動という概念を説明するために 、まず次のことを述べてお(。
ボディ運動、例えばバウンシング、ピッチング又はローリングの記述をモーダル 座標系で行う場合には、各固有モード運動においては、それぞれ−の運動の成分 のみが出てきて、他のすべての成分は出てこない。従って、ボディのバウンシン グ、ローリング及びビ・ノチング角度がそれぞれボディのモーダル座標系である 場合には、「ピッチング固有モード運動系」では純粋なピッチングのみが考慮さ れ、重心は静止しており、ローリングは行われない(ノイウンンング及びローリ ング成分は出てこない)。それに対して、ローリング角度のみがモーダル座標系 である場合には、固有モード運動の2つは、合成されたバウン7ングービノチン グ運動となる。すなわち重心の垂直移動はピッチングと合成されるか、あるいは その逆に合成される。その場合には、これらの固有モード運動の一方については 、バウンシング成分が主となり(バウンシングが「多く」、ピッチングが「少な い」)、他方においてはピッチング成分が主となる。
例えば、ボディのバウンシング、ローリング及びピッチングが、実際にボディの 固有モード運動であるかどうか(かつその場合に、シャシ制御によって互いに独 立に調整できるかどうか)は、はぼ2つのファクタに関係する。1つは車両自体 であり、他方はシャン制御システムがどのように行われるか(フルアクティブか 、セミアクティブか)に関係する。一般に、シャシが縦方向に対称にボディ(こ 配置されている場合、及び車両ボディの主慣性軸がその縦軸、横軸及び垂直軸と 一致する場合には、ローリングが固有モード運動となる。この車両特性は今日の シャシの多くに該当し、それぞれ使用されているシャシ制御システムに関係なく 当てはまる。
セミアクティブなシャシ制御システム(これは従来のスプリングと制御可能なダ ンパによって実現される)を有する車両におしXでは、バウンシングとピッチン グは必ずしも常に固有モード運動とはならない。すなわち、バウンシングとピッ チングが固有モード運動となるのは、前車軸と後車軸の支持スプリングのばね剛 性CV、CHとボディ重心に対する軸距離a及びCの間に所定の関係が存在する 場合だけである(a * CV= c * CEI)。この場合には、比、a* (:Y/c*CHは、はぼ1に等しく、従って、ノイウンシング、ローリング及 びピッチングを、実際に有効に(はぼ理想的に)、個別に調整することができる 。
使用時に重要なのは、ボディの横軸に関する質量慣性モーメントIN、その質量 mK及び軸距離aと0間に特殊な関係が存在する(IN=mK*a*c)第2の 場合である。この関係は今日の多くの車両タイプに、少なくとも近似的に該当す る。その場合には、モーダル座標系は、ローリング角度の他に、ボディの「前部 」と「後部」の垂直運動(zVとzH)によって与えられる。従って、この場合 には、閉ループ制御によってボディの「前部」及び「後部」の運動とローリング 運動を互いに独立に変化させることが、可能でありかつ重要である。
本発明システムにおいては、ボディと車輪ユニット間の相対運動を示す信号が検 出され、特にボディ運動を最小にするために7ヤシを開又は閉ループ制御するた めの他の信号の発生に用いられる。この他の信号を発生するために、相対運動の 信号からこの他の信号を、ボディの固有モード運動を個別に調節することができ るように、発生する手段が設けられている。
本発明の好ましい実施例においては、次のステップが実施される。
(1) ばねたわみ運動信号に基づいて、ダイナミックフィルタを用いて、路面 の刺激に基づくその時の集合的なボディ運動が検出される。この種の集合的なボ ディ運動は、例えば次のようなものである。
一バウンシング、ピッチング及びローリング、又は−ローリングとボディの前部 及び後部領域のある点におけるボディの垂直移動、又は 一直線上にない任意の3点におけるボディの垂直移動(2) 選択的に、ステッ プ(1)でめた集合的なボディ運動を縦及び/又は横加速度を適当に考慮して補 正することができる。
ステップ(1)でめたボディ運動は単に路面の刺激に基づくボディ運動を示して いるに過ぎず、従ってステップ(1)でめたボディ運動は、車両が加速されずに (縦加速度はゼロに等しい)まっすぐ走行している場合についてだけ、実際に存 在するボディ運動を表している。場合によってはゼロとは異なる縦及び/又は横 加速度を考慮することによって初めて、実際に存在するボディ運動をすべての走 行操作の間に完全に検出することが可能になる。
(3) ボディ運動からボディの固有モード運動をめる。そのためには質量の分 布とサスペンションシステムに関係する車両のモーダル座標系を決定しなければ ならない(車両への適用)。好ましくはステップ(1)でめ、ステップ(2)で 補正されたボディ運動が、直接ボディの固有モード運動として用いられる。その 場合にはステップ(3)は省かれる。
(4) ボディの固有モード運動を互いに別々に重み付けすることができる。
(5) 重み付けされた固有モード運動から、変換によってサスペンションシス テムがボディに作用するボディのポイントにおける垂直なボディ運動が得られる 。公知の方法でサスペンションシステムを対応して駆動することによって、この 垂直なボディ運動を抑制することができる。このようにしてステップ(4)で行 われた重み付けによって、ボディの固有モード運動を個別に調節することができ る(例えば減衰される)。
このようにして、車両ボディの固有モード運動に所望に影響を与えることができ る。この種の調整は例えば車両の走行状態を考慮して行われる。
本発明システムの好ましい実施例においては、カーブ走行時のボディの固有モー ド運動としてのローリングは、ばねたわみ運動からめたその時のローリング(ス テップl及び場合によってはステップ2)を車両の横加速度を示す信号によって 重み付けすることによって(ステ、プ4)、減少される。同様にピッチングを減 少させるためには、それぞれ固有モード運動に従って、ボディの前後の垂直。
の運動が車両の縦加速度を示す信号によって重み付けされる。かかる処理により 、制動及び/又は加速操作時に増幅されるボディ運動を減少させることができる 。
その場合に、EP−030321078に記載されているような従来技術とは異 なり、集合的なボディ運動を決定する場合に、減衰力を無視することはない。減 衰力がばね力に比べて無視できるとすれば、車両ボディ運動を最小にするために ダンパ制御の作用も無視できることになる。むしろ、2体モデルを考えると、代 表的なパラメータ値については、2Hzの周波数の調波振動の場合に、ばね力と 減衰力の振幅比は約1.2になる。
本発明の好ましい実施例が従属請求の範囲に記載されている。
図面 本発明の実施例を図面に示し、以下の説明において詳細に述べる。
箪1図は立体的な車両モデルを示し、箪2図と第3図は本発明システムの重要な 構成要素を示している。
実施例の説明 本実施例においては、シャンを開又は閉ループ制御する本発明システムがブロッ ク回路図を用いて示されている。本実施例においては、車両には4つの車輪ユニ ットと2つの車軸が設けられている。
さらに本実施例においては、バウンシング、ピッチング及びローリングが車両ボ ディの固有モード運動であることが前提にされる。
第1図には、縦方同に対称な4輪で2車軸の車両の簡単な立体モデルが示さてい る。以下においてはインデックスiは該当する車軸を示し、すなわちインデック スi=hで後車軸に属する特性を記述し、インデックスi=vは前車軸に属する 特性を記述する。符号30は、それぞればね定数Ciを有するばねと減衰定数d lを有する並列に配置されたダンパからなるスプリング及びダンパシステムを示 す。車輪は符号31で示され、それぞれ互いに前後して配置された質量Mriを 有する物体と車輪の剛性を示すばね定数Crtを有するばねによって模式的に記 述されている。路面は符号33で示され、買置Mkを有するボディは符号32で 示されている。車両ボディの重心Sは前車軸からaの距離、後車軸からCの距離 にある。bは軸距の半分を示す。
策2図の実施例には、システムの重要な構成要素が示されている。
符号1vL lvr、lhl及びlhrはセンサであり、2はフィルタユニット 11.12及び13の第1のフィルタコンビネーションを破線で囲んで示してい る。破線で囲んだ符号3は加算及び/又は乗算処理を行うためのユニットを示し ており、符号16と17は加算処理を示し、18.19及び20は乗算処理を示 している。符号14と15はフィルタユニットを示している。破線で囲んだ符号 4はフィルタユニット21.22.23及び24の第2のフィルタコンビネーシ ョンを示17ており、符号5の破線はデータ評価と減衰特性の切り換えを行うユ ニット25の組合せを示している。符号6と7は車両の横加速度及び縦加速度を 検出する手段を示し、符号8は微分処理を行うフィルタユニットである。
図3は、データ評価と減衰特性の切り換えを行うユニット25の機能を示すもの であって、符号41はデータ処理部、42と43は数値比較部、44と45は減 衰特性の切り換え部を示している。データ処理部には目標値及び/又はセンサl vl、lvr、lhl。
lhrのフィルタリングされたセンサ信号及び/又は手段6と7の信号及び/又 は、例えば走行速度及び/又は周囲a度など走行状態を示し又は変化させる量が 供給される。
以下においては、第1図、第2図及び第3図を用いて、アクティブンヤンを開又 は閉ループ制御する信号を発生させる実施例記載のシステムの機能を説明する。
それぞれ車輪ユニットないしスプリング及び/又はダンパンステムについて、そ れぞれのセンサlvl、lvr、lhl又は1 h、 rが車輪と車両ボディと の相対的運動、例えば相対的なばねたわみ量及び/又はばねたわみ速度及び、/ 又はそれに関連する雪、例えばダンパ/ステム内の圧力差などを検出する。
本実施例においては、出力信号として相対的なばねたわみ量Xarl」を示す信 号が発生する。インデックスlは対応する車軸を示j21、従ってインデックス i=hは後車軸に属するばねたわみ量を示し、インデックスi=vは前車軸に属 するばねたわみ量を示し、インデックス」は信号に属する車両の側、すなわちj =rは車両の右側、J=1は左側を示し、その場合に後ろから前への視線方向が 選択される。この信号は、ばねたわみ量を直接測定することによって、及び/又 はばねたわみ速度及び/又はそれに関連する量、例えばダンパシステム内の圧力 差を測定することによって得られる。本実施例においてはセンサlI」の出力側 に信号Xarfv、Xarvr。
Xarhl及びXarhrが発生する。
この信号はフィルタユニットの第1のフンビネーシ3ン2へ供給され、そこで互 いに演算される。この演算はフィルタユニット11.12及び13で行われる。
このフィルタユニット及びシステムの他のすべでのフィルタユニットは電子的に デジタルで、例えば演算ユニットにおいて伝達特性を示す微分方程式を処理する ことによって形成され、又は電子的にアナログで、例えば電子素子を用いて伝達 特性を示す微分方程式をシミュレーン目ンすることによって形成することができ る。
第1のフィルタユニット2全体はその伝達特性によって特徴付けられる。伝達特 性は次のようにマトリクスとして示され、Sv (s)=−(Cv+dv*s) / (Mk*s)及びSh (s)=−(Ch’−、dh*s)/ (Mk*s )及び1/r= (b*Mk)71w 及び 1/p= (a*Mh)/In 及び 17q= (c*Mk)/ I n であり、 S ラプラス変数 a 前車軸とボディの重心との距離 C後車軸とボディの重心との距離 b 軸距の半分 Mk ボディの質量 rw ローリング軸に関する質量慣性モーメントIn ピッチング軸に関する質 量慣性モーメントdv 前車軸のダンパの減衰定数 dh 後車軸のダンパの減衰定数 Cv 前車軸のスプリングの剛性 ch 後車軸のスプリングの剛性 である。
上述の車両固有のパラメータ、例えば重心距離と質量慣性モーメントは、もちろ んわかっていなければならない。これらのデータを得るために従来技術では色々 な方法がある。これら車両固有のパラメータはさらに車両の積載状態にも関係す る。すなわち特に−右側に積んだ場合には個々の又は多数のパラメータが変化す る。この問題に対処するために、多数の方法が考えられている。
本発明システムは、空の車両又は代表的な積載分布を有する車両に適用される。
その場合に実際に存在するパラメータと適用されるパラメータセットとの偏差に よって本発明システムの作用が場合によってはわずかに変化することがあるが、 本発明の基礎となる考えから外れることはない。
種々のパラメータセットの選択は、それぞれ積載状態に従って考えることができ る。すなわち本発明システムは常にそれぞれの状況に適合される。
従って第1のフィルタコンビネーション2においては、ばねたわみ量の信号は次 に記載するように線形に組合せられる。
互いの結合は4成分のベクトル(XarvL Xarvr、Xarhl、Xar hr)を伝達特性を示すマトリクス(1)でマトリクス乗算することによって数 式を用いて得られる。個々のフィルタユニット(FE)11.12.13は例え ばベクトル−マトリクス乗算式に従って加算ユニットとして次のように設定され る。
FEN 1 :Xarvl*Sv+Xarvr*Sv+Xarhl*Sh+Xa rhr*5hFE12 :Xarvl*Sv、/r−Xaryr*Sv/r+  X a r h I * S h / r−X a r h r * S lx  /rFE13 ニーXarvl*Sv/p−Xarvr*Sv/p+Xarh l*Sh/q+Xarh、r*Sh/qここから出てくる結合結果は、路面の凹 凸によって励起される車両ボディのバウンシング、ローリング及びピッチング速 度(zb“、a l phab’ 、be tab’ )の様な集合的なボディ 運動に相当する。その場合に、a 1 phabないしbetabはローリング ないしピッチング軸を中心とする車両ボディの回転を示し、zbはボディの上下 動を示す。alphab’、t+etab’及びzb’ はそれぞれgLalp hab、betab及びzbのそれぞれ一次の時間微分である。
ここで、第1のフィルタユニット2がグイナミノク伝達特性を有するフィルタで あることを断わっておく。車輪とボディのグイナミノクな特性を考!!【7て初 めて、ばねたわみ運動からボディ運動を再現することが可能になる。
第1のフィルタコンビ不一シコン2の出力側の結合結果(a l phab’  どbetab’)は、実際に存在するローリング及びピッチング速度(alph a’ とbeta’)を車両が加速されずに直線走行する場合についてのみ示す ものであり、一方、バウンシング速度zb’ は車両の加速状態とは無関係であ り、従ってzb’ =z°である。制動、加速及び/又は操舵操作が行われた場 合には、ローリング及びピッチング速度alphab’ とbetab″は、ユ ニット3の加算結合16と17によって項a l phaq’ = (Ew ( s) *aq) / (Iw*s)とbetal’=(En(s)*ai)/( In*s) (2)だけ追加されて、 a l pha’ =a 1.phab’ +a 1 pb、aq’及びbet a’ =betab’ +betal’及びzb’ =z’ (3) となる。その場合にaqとalは手段6と7で検出された横加速度及び縦加速度 である。EwとEnは伝達関数であり、Sはラプラス変数を示す。
jl E WとEnはタイヤモデルに基づいてめることができる。本発明システ ムの簡単な実施例においては、量EWとEnは次の式、Ew=h*Mk En= −h*Mk (4)を育する。但し、Mkは車両ボディの質量であり、hは車両 の重心高さである。
このようにして補正され、操舵、制動及び加速操作の場合においても、実際の集 合的なボディ運動を示すバウンシング、ピッチング及びローリング速度(z’、 beta’及びalpha’)は乗算処理18.1.9.20によって重み付け される。これは!1gh、、gW及びgnで乗算することによって行われ、個別 に行うことができる。さらにボディ運動の重み付けを加算的に行うことも可能で ある。
好ましくは値gh、gw及びgnは、車両の走行速度、制動、操舵及び/又は加 速操作及び/又は周囲温度などの走行状態を示し、かつ/又は変化させる量に従 って選択される。
横及び/′又は縦加速度の信号aq及び/又はalはフィルタユニット14と1 5の入力に印加され、信号a 1 phaq’ とbeta1′がフィルタユニ ット14と15の出力側に現れる。これらのフィルタの伝達特性は式(2)に従 って、フィルタユニット14については、 Ew (S)/ (Iwlcs)を用いて、フィルタユニット15については、 En (S)/ (I n*s)を用いて、それぞれ記述することができる。
式(3)に関する上述の記載によれば、本発明7ステムの最も簡単な場合には、 ユニット14と15は式(3)に従って簡単な乗算処理によって構成することが できる。
車両の横加速度aqと縦加速度alを示す信号は、手段6と7で検出される。こ れは例えば適当な加速センサによって行うことができる。
しかし好ましくは、特にこの信号が例えばサーボ操舵量又は閉ループ制御にも使 用される場合には、操角センサの信号から車両の横加速aqの信号がめられる。
さらに好ましくは、例えばアンチロックブレーキシステムにも使用される車両回 転数センサの信号から、車両の縦加速度alの信号がめられる。
ユニット3における調節について要約して説明すると、まず実際に存在するピッ チング速度及びローリング速度が、ボディと車輪ユニyト間の相対運動を示す信 号と車両の横加速度aq及び縦加速度alを示す信号から再現され、また、実際 に存在するボディ運動を調節して、特に次のデータ評価及び減衰特性の切り換え において、所定の運動を増幅ないしは減衰させることが可能になる。
本発明システムの簡単に形成された実施例においては、調節ユニット(3)を迂 回することができる。その場合には、単に路面の凹凸によってもたらされた集合 的なボディ運動のみを使用して、ボディ運動を静止させる。
重み付けされた集合的なボディ速度は、第2のフィルタコンビネーション4にお いてさらに処理される。第2のフィルタコンビネーノ=lン4全体は、次に示す マトリクスの伝達特性によって特徴付けなお(図1を参照)、 a 前車軸とボディの重心Sとの距離 C後車軸とボディの重心Sとの距離 b 軸距の半分 である。
従って第2のフィルタコンビネーション4においては、重み付けされたボディ運 動は次に記載するように線形に組み合わせられる。
互いの演算は、伝達特性を特徴づけるマトリクス(5)と3成分ベクトル(gh *z’ 、gw*alpha’ 、gn*beta’ )のマトリクス乗算によ り数学的に演算される。個々のフィルタユニy)21,22.23及び24は例 えばベクトルマトリクス乗算式に従って次に示すように加算ないし引算ユニット として構成することができる。
フィルタユニット21 : gh*z’ +gw*alpha’ *b−gn* beta’ *a フィルタユニy ト22 : gh*z’ −gw*a 1 pha’ *b− gn*beta’ *a フィルタユニット23 : gh*z’ +gw*a 1 pha’ *b+g n*beta’ *c フィルタユニット24 : gh*z’ −gw*a l pha’ *b+g n*beta’ *に の線形コンビネーションの結果として、第2のフィルタコンビネーション4の出 力に重み付けされたコーナー速度X’ agvl。
X’ agvr、X’ aghl及びX’aghrが出力される。その場合に重 み付けされたコーナー速度は車両ボディの、調節可能なダンパがボディに作用す る箇所における重み付けされたボディ速度である。
このようにして得られたコーナー速度はデータ評価と減衰特性の切り換えを行う ユニットのコンビネーション5に供給され、そこでその量の絶対値について分析 され、それぞれ重み付けされたコーナー速度の絶対値の大きさに従ってそれぞれ の調節可能な減衰システムの調節が行われる。
データ評価と減衰特性の切り換えを行うユニット25の機能が図3に示されてい る。データ処理部41によって目標値Slj及び/又はセンサIijのフィルタ リングされたセンサ信号及び/又は手段6と7の出力信号及び/又は、例えば走 行速度及び/又は周囲温度など走行状態を示し又は変化させる量が読み込まれる 。それぞれ重み付けされたコーナー速度Xagij’ は数値比較部42におい て目標値Si」と比較される。この目標値は、それぞれの減衰システムについて 一定値をとることができ、かつ/又は例えば横加速度aq、縦加速度at、走行 速度及び/又は周囲温度など走行状態を示し又は変化させる量に関係させるよう にすることもできる。
重み付けされたコーナー速度の絶対値Xaglj’が対応する目標値Sijより 小さい場合には、数値比較部42の出力側に信号Nが出力される。その場合には 減衰特性の切り換えは行われない。
重み付けされたコーナー速度の絶対値Xagij’ が対応する目標値Sijよ り大きい場合には、数値比較部42の出力側に信号Yが出力される。その場合に は数値比較部43において重み付けされたコーナー速度Xagij“ と対応す るばねたわみ速度Xarij”との積Xagi j’ *Xarf j’の符号 が分析される。
ばねたわみ速1jeXarij’ はフィルタユニット8の出力で得られ、その フィルタユニットの微分特性によってセンサIfjのばねたわみ量Xarijが 微分される。
この積Xagij’ *Xarij’ がゼロより大きい場合には、数値比較部 43の出力に信号Yが出力され、ゼロより小さい場合には信号Nが出力される。
数値比較部43の出力の信号Yは減衰特性を切り換える手段44へ供給されて、 そこでそれぞれの減衰システムのよりハードな減衰特性への切り換えが行われる 。
数値比較部43の出力の信号Nは減衰特性を切り換える手段45へ供給されて、 そこでそれぞれの減衰システムのよりソフトな減衰特性への切り換えが行われる 。
実施例として説明した、データ処理と減衰特性を切り換える上述のユニブト25 の変形例では、重み付けされたコーナー速度Xagij′の量が対応する多数の 目標値Sl i jS S2i j、S3j j・・・と比較される。これは好 ましくは多数の数値比較部42/1.42/2.42/3・・・で行われる。こ のようにして得られた絶対値XaglJ’ に従って、それぞれの減衰システム の所定の減衰特性の調節を行うことができ、一方、実施例として説明した装置( 図3)ではまずよりハードないしはよりソフトな段階の駆動のみが行われる。そ の場合、特に連続的に調節可能なスプリング及び/又はダンパンステムが考えら れる。
本発明システムの特に間車な実施例では、減衰システムを2段階に設定すること であって、ハードなシャシ特性とソフトなシャシ特性が設けられる。この場合に は減衰特性を切り換える手段44ないし45においては「ハード」ないし「ソフ ト」な段階が調節される。
データ評価と減衰特性の切り換えを行う各ユニットの機能は次のようにまとめる ことができる。
(1) 重み付けされたコーナー速度の絶対値の大きさが分析され、重み付けさ れたコーナー速度の絶対値の大きさに従ってそれぞれ調節可能な減衰システムの 調節が行われる。
(2) 該当する重み付けされたコーナー速度と該当する相対ばねたわみ速度の 方向が等しい場合には、よりハードな減衰特性への調節が行われる。
(3) 該当する重み付けされたコーナー速度と該当する相対ばねたわみ速度の 方向が反対の場合には、よりソフトな減衰特性への調節が行われる。
このようにして、減衰システムの減衰特性の調節により、車両ボディのそれぞれ のコーナー速度が調節され減少される。それによってボディ運動が最小にされる 。バウンシング、ピッチング及び/又はローリングを重み付けすることによって 、これらの運動を所望に調節することが可能になる。
次のことを考えると、EP−O3O321078から知られているような従来技 術と比較して本発明システムの効果が明らかになる。
EP−O3O321078に記載されている、局所的なボディ速度を決定12て それを局所的に減少させることによれば、例えば右後輪が路面の高い所へ移行す る場合などに、相対運動信号(Xarvl、Xarvr、Xarhl、Xarh r)のうち1つだけが変化した場合に、路面の凹凸に乗り上げた車輪ユニットに 属しているサスペン’/gン及び2.′又はダンパシステムのみが、ボディ運動 を減少させるように駆動される。このことは、この例においては後輪とボディ間 の相対運動を示す信号(Xarhr)が変化され、残りの相対運動信号をほとん ど変化しないままであることによるものである。
それに対して本発明/ステムを上述の例、すなわち1つの相対運動信号(Xar hr)が変化する例に使用する場合には、ピッチング、ローリング及びバウンシ ングなど集合的なボディ運動がめられる。この集合的なボディ運動を調節するた めに少なくとも2つのスプリング及び/又はダンパンステムが必要とされるので 、本発明システムにおいては該当する駆動信号の少なくとも2つが変化する。
もちろん本発明システムは2段階又は多段階的に調節可能なスプリング及び/又 はダンパシステムの駆動に適しているだけでなく、連続的に調節可能なスプリン グ及び7/又はダンパンステムの駆動にも使用することができる。
実施例においては、ボディ運動を記述するために、座標としてボディ重心の垂直 運動(バウンシング)、縦軸を中心とするボディのねじれ(ローリング角度)及 び横軸を中心とするボディの回転(ピッチング角度)が選択された。この座標の 選択はもちろん唯一可能なものではない。すなわちボディ運動を例えばボディの 3つのコーナーポイントの垂直移動によって、又はローリング角度とボディの「 前部」と「後部」の垂直移動(すなわち前車軸と後車軸口上Jの、それぞれ車軸 幅におけるボディの移動)によっても同様に記述することができる。
さらに上述の実施例においては、バウンシング、ローリング及びピッチングは、 (閉ループ制御によって)互いに独立して変化さぜるべき集合的なボディ運動を 形成する。このことはもちろん、座標においてバウンシング、ローリング及びピ ッチング角度がモーダル座標系である場合、又は(同様のことであり、後述する が)ボディのバウンシング、ローリング及びピッチングがボディの固有モード運 動である場合にのみ可能であり(意味のあるものになる)。従ってバウンシング 、ローリングの固有モード運動を独立して調節することは、本質的に固有モー・ ド運動を調節することをその目的に12でいる。
モーダル座標系と固有モード運動との関係(それぞれ数が一致する)は一般に次 のように示すことができる。すなわち、モーダル座標系で運動が記述される場合 には、各固有モード運動においては、それぞれ−の運動の成分のみが出てきて、 他のすべての成分は出てこない。従って、ボディのバウンシング、ローリング及 びピッチング角度がそれぞれボディのモーダル座標系である場合には、「ビアチ ング固有モード運動系」では純粋なピッチングのみが考慮され、重心は静止して おり、ローリングは行われない(バウンシング及びローリング成分は出てこない )。それに対して、ローリング角度のみがモーダル座標系である場合には、固有 モード運動の2つは、合成されたバウンシング−ピッチング運動となる。すなわ ち重心の垂直移動はピッチングと合成されるか、あるいはその逆に合成される。
その場合には、これらの固有モード運動の一方については、バウンシング成分が 主となり(バウンシングが「多く」、ピッチングが「少ない」)、他方において はピッチング成分が主となる。
例えば、ボディのバウンシング、ローリング及びピッチングが、実際にボディの 固有モード運動であるかどうか(かつその場合に、シャシ制御によって互いに独 立に調整できるかどうか)は、はぼ2つのファクタに関係する。1つは車両自体 であり、他方はシャシ制御システムがどのように行われるか(フルアクティブが 、セミアクティブか)に関係する。一般に、シャシが縦方向に対称にボディに配 置されている場合、及び車両ボディの主慣性軸がその縦軸、横軸及び垂直軸と一 致する場合には、ローリングは固有モード運動である。この車両特性は今日のシ ャシの多くに該当し、それぞれ使用されている7ヤシ制御システムとに関係なく 当てはまる。
セミアクティブなシャシ制御システム(これは従来のスプリングと制御可能なダ ンパによって実現される)を有する車両においては、バウンシングとピッチング は必ずしも常に固有モード運動とはならない。すなわち、バウンシングとピッチ ングが固有モード運動となるのは、前車軸と後車軸の支持スプリングのばね剛性 CV、CHとボディ重心に対する軸距離a及びCの間に所定の関係が存在する場 合だけである(a*cV=c*CH)。この場合には、比、a*cV/C*CH は、はぼ1に等しく、従って、バウンシング、ローリング及びピッチングを、実 際に有効に(はぼ理想的に)、個別に調整することができる。
使用時に重要なのは、ボディの横軸に関する質量慣性モーメントIN、その質量 mk及び軸距離a及び0間に特殊な関係が存在する(IN=mk* a*c)第 2の場である。この関係は今日の多くの車両タイプに、少なくとも近似的に該当 する。その場合には、モーダル座標系は、ローリング角度の他に、(すでに説明 した)ボディの「前部」と「後部」の垂直運動(zVとzH)によって与えられ る。
従って、この場合には、閉ループ制御を用いてボディの「前部」と「後部」の運 動とローリング運動を互いに独立に変化させることが、可能でありかつ重要であ る。もちろんそのためには、本発明の説明のすつき前の所で説明したものとは少 し異なる演算及び重み付は処理が必要である。従ってこの修正された方法を短く 説明する。
(1) 測定されたばねたわみ量、縦加速度及び横加速度からバウンシング、ロ ーリング及びピッチング速度(z’ 、a l pha’、beta’)をめる (すでに説明した実施例の場合と同様)。
(2) バウンシング速度及びピッチング速度2′とbeta’から zV’ =z’ −a*beta’ zt(’ =z’ +c * beta’に基づいて、ボディ速度zV’ とz E’(r前部」と「後部」)を説明する。
(3) 固有モード運動z’ V、zH’ 、a 1 pha’ (o−リング 速度)を互いに独立に重み付けする zvg’ =gVO*ZV’ zHg’ =gh i *zH″ a 1 phag’ =gw*a 1 pha’重み付は係数gvo、ghi及 びgwは好ましくは、車両の走行速度、制動、操舵及び/又は加速操作及び/又 は周囲温度など走行状態を示しかつ変化させる量に従って選択される。
(4) 重み付けされたモード速度zvg’ とzHg’ から、重み付けされ たバウンシング及びピッチング速1tzg’ とzHg’ が計算される。
zg’ =[c/(a+c) コ * z v g’+ [a/ (a+c)] *zH g’betag’ =−[1/ (a+c)] *zvg’”[1/(a+c) コ *zHg’ (5) すでに述べた実施例の場合と同様に、第2のフィルタコンビネーション 4と後段のユニットにおいて、重み付けされたバウンシング、ローリング及びピ ッチング速度から重み付けされたコーナー速度が計算される。
なお、後述するように、ステップ2から4を次のようにまとめることができる。
なお、 gl 1= [c/ (a+c)] *gv。
+ [a/ (a+c)] *gh igl 3=−[(a*c)/ (a+c )] * [gvo−gh iコg22=gw g31=−[1/ (a+c)] * [gvo−gh i]g33= [a/  (a+c)] *gv。
+ [c/ (a+c)] *gh iである。
従って本発明システムは、車両の質量の幾何学的な配分に従って、かつ/又はサ スペンションシステムを特徴付けるパラメータに従って、互いに個別に調節可能 な集合的なボディ運動が−バウンシング、ピッチング及びローリングであるか、 −又はローリングと前車軸および後車軸における車両ボディの垂直移動である、 ことによって特徴付けられる。
従って要約すると、この明細書においては、乗用車及び/又は商用車の運動の経 過を開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御するための信号を発 生するシステムが提示されている。車両のボディ運動を最小にするために、ばね たわみ量及び/又はばねたわみ速度のセンサ信号が互いに繰り返し演算処理され 、調節される。この調節は、例えば車両の横加速度及び縦加速度と速度など走行 状態を示す量によって行われる。それによって集合的なボディ運動、特に車両ボ ディの固有モード運動(例えば、バウンシング、ピッチング及び/又はローリン グ又は車両ボディの前車軸と後車軸におけるボディの垂直運動)が再現される。
この固有モード運動に基づいて、サスペンションシステムが車両ボディに作用す る作用点におけるボディの垂直の運動がめられ、公知の方法でサスペンションシ ステムを作動させることによりこの運動を抑制され、車両ボディの固有モード運 動を重み付けすることによって、固有モード運動を所望に調節して最小にするこ とができる。
FIG、1 要 約 書 運動の経過を開又は閉ループ制御可能な乗用車及び/又は商用車のシャシを開又 は閉ループ制御するシステムが提案されている。車両のボディ運動を最小にする ために、ばねたわみ量および/又はばねたわみ速度のセンサ信号が互いに繰り返 し演算処理され、調節される。この調節は、例えば車両の横及び縦加速度と速度 などの走行状態を示す量によって行われる。それによって、集合的なボディ運動 、特に車両ボディの固有モード運動(例えばバウンシング、ピッチング及び/又 はローリング、又は車両ボディの前車軸と後車軸における車両ボディの垂直運動 )が再現される。この固有モード運動に基づいて、サスペンションシステムが車 両ボディに作用する作用点におけるボディの垂直の運動がめられ、それが公知の 方法でサスペンションシステムを駆動することにより抑制される。車両ボディの 固有モード運動を重み付けすることによって、固有モード運動を所望に調節し減 少させることができる。
国際調査報告

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも2つの車輪ユニットを有し、運動の経過を開又は閉ループ制御 可能な乗用車及び/又は商用車のシャシを開又は閉ループ制御するための信号を 発生するシステムであって、シャシを開又は閉ループ制御するために、ばね特性 及び/又は減衰特性が調節可能なスプリング及び/又はダンパシステムがそれぞ れ車輪ユニットとシャシのボディの間に取り付けられており、車輪ユニットと車 両ボディとの相対運動を示す信号(Xarvl、Xarvr、Xarhl、Xa rhr)が検出され、これらの信号が他の信号を発生するために使用され、これ らの他の信号がシャシを開又は閉ループ制御するため、特に車両のボディ運動を 最小にするために用いられる、シャシを開ループ制御又は閉ループ制御するため の信号を発生するシステムにおいて、 前記信号(Xarvl、Xarvr、Xarhl、Xarhr)から、車両ボデ ィの固有モード運動を互いに個別に調節できるように、他の信号を発生する手段 が設けられていることを特徴とする、シャシを開ループ制御又は閉ループ制御す るための信号を発生するシステム。
  2. (2)実際に存在するボディ運動を示す手段と、ボディの固有モード運動を互い に個別に調節し最小にする手段が設けられていることを特徴とする、請求の範囲 第1項に記載のシステム。
  3. (3)車両の質量の幾何学的な分布に従って、及び/又はサスペンションシステ ムを特徴づけるパラメータに従って、実際に存在するボディの固有モード運動と して、ダイナミックフィルタリングによって、 バウンシング、ピッチング及びローリング、又はローリングと前車軸及び後車軸 における車両ボディの垂直移動、 又は直線上にない任意の3点におけるボディの垂直運動が求められることを特徴 とする請求の範囲第1項又は第2項に記載のシステム。
  4. (4)スプリング及び/又はダンパシステム毎に、それぞれセンサ(1ij)に よって車輪と車両ボディ間の相対運動、例えば相対的なばねたわみ量及び/又は ばねたわみ速度、及び/又はそれと関連する量が検出され、 センサ(1ij)の信号(Xarvl、Xarvr、Xarhl、Xarhr) が第1のフィルタユニット(2)において互いに演算処理され、 車両の所定の走行状態において集合的なボディ運動を示す、第1のフィルタユニ ット(2)の演算処理の結果、(zb′、alphab′、betab′)の少 なくとも2つが、操舵、制動及び加速度操作など走行状態を示し及び/又は変化 させる他の量を考慮して調節ユニット(3)において、加算及び/又は乗算処理 に調節を加え、 調節された、又はユニット(3)を迂回して調節されなかった演算処理の結果が 第2のフィルタユニット(4)において互いに演算処理され、 第2のフィルタユニットの出力側に発生する演算処理の結果が、公知のシャシ開 又は閉ループ制御に、特に車両ボディ運動を最小にするために使用されることを 特徴とする、請求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載のシステム。
  5. (5)演算処理の結果を得るために、第1のフィルタユニット(2)において減 衰力が考慮されることを特徴とする、請求の範囲第1項から第4項のいずれか1 項に記載のシステム。
  6. (6)調筋可能なダンバシステム及び/又はスプリングシステムの減衰及び/ば ね特性が連続的に、又は少なくとも2段階に調節可能であること、すなわち開ル ープ/閉ループ制御すべきダンバシステムに少なくとも2つのばね特性及び/又 は減衰特性、例えばハード特性とソフト特性が設けられることを特徴とする、請 求の範囲第1項から第5項のいずれか1項に記載のシステム。
  7. (7)調節ユニット(3)において、第1のフィルタユニット(2)の演算処理 の結果(zb′、alphab′、betab′)に対する加算及び/又は乗算 処理による調節が、信号(zb′、alphab′、betab′)を車両の縦 加速度及び/又は横加速度alとaq及び/又は走行速度を示す信号を用いた、 加算及び/又は乗算処理による調節により行われることを特徴とする、請求の範 囲第1項から第6項のいずれか1項に記載のシステム。
  8. (8)車両の綾及び横加速度alとaqを示す信号が手段6と7によって得られ 、その場合に横加速度を示す信号を得るために、例えばサーボ操舵開又は閉ルー プ制御にも使用される操角センサの信号が求められ、及び/又は縦加速度を示す 信号を得るために、例えばアンチロックブレーキシステムにも使用される車輪回 転数センサの信号が用いられることを特徴とする、請求の範囲第1項から第7項 のいずれか1項に記載のシステム。
  9. (9)車両の縦及び/又は横加速度alとaqを示す信号を得るために、加速セ ンサの信号が用いられることを特徴とする、請求の範囲第1項から第8項のいず れか1項に記載のシステム。
  10. (10)センサ信号として車輪と車両ボディの相対的なばねたわみ量Xarvl 、Xarvl、Xarhl、Xarhrが測定される、2車軸で4輪の車両の場 合に、これら4つのセンサ信号が第1のフィルタユニット(2)において線形の コンビネーションによって互いに結合され、第1のフィルタユニット(2)が次 のマトリクスで記載される伝達関数を有し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ その場合に、 Sv(s)=−(Cv+dv*s)/(Mk*s)及びSh(s)=−(Ch+ dh*s)/(Mk*s)及び1/r=(b*Mk)/Iw 及び1/P=(a*Mk)/In 及び1/q=(c*Mk)/In であって、 S ラプラス変数、 a 前車軸とボディの重心との距離、 c 後車軸とボディの重心との距離、 b 輪距の半分、 Mk ボディの質量、 IW ローリング軸に関する質量慣性モーメントIn ピッチング軸に関する質 量慣性モーメントdv 前車軸におけるダンパの減衰定数dh 後車軸における ダンパの減衰定数Cv 前車軸におけるスプリングの剛性Ch 後車軸における スプリングの剛性であり、結合結果zb′、alphab′及びbetab′と して、車両ボディのバウンシング(zb′)、ローリング(alphab′)及 び/又はピッチング速度(betab′)など路面の凹凸の励起によるボディの 集合的な運動が決定されることを特徴とする、請求の範囲第1項から第9項のい ずれか1項に記載のシステム。
  11. (11) ユニット(2)の出力側に発生する演算処理の結果(zb′、alp hab′、betab′)の加算処理による調節が、次のようにして、すなわち 、路面の凹凸によるローリング速度を示す演算処理の結果(alphab′)と 信号(alphaq′)を加算することにより、また路面の凹凸によるピッチン グを示す演算処理の結果(betab′)と信号(betal′)を加算するこ とにより調節することによって行われ、その場合に信号(alphaq′)と( betal′)がフィルタユニット(14)と(15)の出力信号として発生し 、フィルタユニット(14)と(15)において車両の縦及び/又は横加速度を 示す入力信号(aqとal)が処理され、フィルタユニット(14)と(15) が伝達特性(Ew(S)/(Iw*S)(入力信号aq、出力信号alphaq ′)と(En(s)/(In*s)(入力信号al、出力信号betal′)を 有し、その場合にsはラプラス変数であり、Ew(s)とEn(s)はタイヤモ デルに基づいて求められ、又は例えばEw(s)=h*Mk及びEn(s)=− h*Mkにより簡単な形で与えられる関数であり、その場合にInないしIWは ピッチング軸及びローリング軸に関する質量慣性モーメントを示し、Mkはボデ ィの質量、hは重心の高さを示すことを特徴とする、請求の範囲第1項から第1 0項のいずれか1項に記載のシステム。
  12. (12) ユニット(3)における乗算処理が、係数gh、gw及びgnにより 、一定の又は走行状態を示し又は変化させる量に関係する重み付けとして行われ ることを特徴とする、請求の範囲第1項から第11項のいずれか1項に記載のシ ステム。
  13. (13)ユニット(3)において調節される演算処理の結果(alpha′、b eta′、z′)又はユニット(3)を迂回して調節されなかった演算処理の結 果(alphab′、betab′、zb′)が第2のフィルタユニット(4) において線形の組合せによって互いに結合され、かつ第2のフィルタユニット( 4)が下記のマトリクスで示される伝達特性を有し、▲数式、化学式、表等があ ります▼その場合にa 前車軸とボディの重心との距離 c 後車軸とボディの重心との距離 b 輪距の半分 であって、この結合の結果が重み付けされた、特に調節可能なダンバシステムが ボディに作用する車両ボディの箇所におけるコーナー速度X′agvl、X′a gvr、X′aghl、X′aghrを示すことを特徴とする、請求の範囲第1 項から第12項のいずれか1項に記載のシステム。
  14. (14)重み付けされたコーナー速度が、データを評価しかつ減衰特性を切り換 えるユニット(5)において次のように、すなわち、1.重み付けされたコーナ ー速度が絶対値の大きさに従って分析され、重み付けされたコーナー速度の絶対 値の大きさに従ってそれぞれ調節可能なダンバシステムの調節が行われ、2.該 当するコーナー速度と該当する相対的なばねたわみ速度の方向が等しい場合には 、よりハードな減衰特性への調節が行われ、3.該当するコーナー速度と該当す る相対的なばねたわみ速度の方向が反対である場合には、よりソフトな減衰特性 への調節が行われ、 その場合に相対的なばねたわみ速度はセンサ1ijのばねたわみ量から微分伝達 特性を有するフィルタユニット(8)によって求められることを特徴とする、請 求の範囲第1項から第13項のいずれか1項に記載のシステム。
  15. (15)少なくとも2つの車輪ユニットを有し、運動の経過を開又は閉ループ制 御可能な乗用車及び/あるは商用車のシャシを開又は閉ループ制御するための信 号を発生するシステムであって、車輪ユニットと車両のボディとの相対的運動を 示す信号(Xarvl、Xarvr、Xarhl、Xarhr)が検出され、こ の信号が他の信号の発生に用いられ、この他の信号がシャシの開又は閉ループ制 御、特に車両のボディ運動を最小にするために使用されるシャシを開又は閉ルー プ制御するための信号を発生するシステムにおいて、前記他の信号を、信号(X arvl、Xarvr、Xarhl、Xarhr)の1つだけが変化した場合に 少なくとも2つの他の信号が変化するように、シャシの開又は閉ループ制御に使 用する手段が設けられることを特徴とする、シャシを開又は閉ループ制御するた めの信号を発生するシステム。
  16. (16)少なくとも2つの車輪ユニットを有し、運動の経過を開又は閉ループ制 御可能な乗用車及び/あるは商用車のシャシを開又は閉ループ制御するための信 号を発生するシステムであって、シャシを開又は閉ループ制御するために、はね 特性及び減衰特性を調節可能なスプリング及び/又はダンバシステムが、それぞ れ車輪ユニットと車両のボディとの間に取付られており、ばねたわみ量信号に基 づいてダイナミックフィルタによってその時に存在する集合的なボディ運動を求 める手段が設けられており、縦及び/又は横加速度を対応して考慮することによ って集合的なボディ運動を最適に補正し、 ボディの固有モード運動を、ボディ運動から求め、ボディの固有モード運動を互 いに個別に重み付けし、重み付けされた固有モード運動から変換によって、サス ペンションシステムがボディに作用するボディの点における垂直のボディ運動を 求め、 公知のようにサスペンションシステムを対応して駆動することによってこの垂直 のボディ運動を抑制する手段が設けられることを特徴とする、シャシを開又は閉 ループ制御するための信号を発生するシステム。
JP92500981A 1990-12-12 1991-12-11 開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシステム Pending JPH05505369A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904039629 DE4039629A1 (de) 1990-12-12 1990-12-12 System zur erzeugung von signalen zur steuerung oder regelung eines steuerbaren oder regelbaren fahrwerkes
DE4039629.0 1990-12-12
PCT/DE1991/000979 WO1992010377A1 (de) 1990-12-12 1991-12-11 System zur erzeugung von signalen zur steuerung oder regelung eines steuerbaren oder regelbaren fahrwerkes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05505369A true JPH05505369A (ja) 1993-08-12

Family

ID=6420126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP92500981A Pending JPH05505369A (ja) 1990-12-12 1991-12-11 開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシステム

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0517879A1 (ja)
JP (1) JPH05505369A (ja)
DE (1) DE4039629A1 (ja)
WO (1) WO1992010377A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7174244B2 (en) 2003-08-13 2007-02-06 Hyundai Motor Company Suspension of a vehicle and method for controlling the same

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115481C2 (de) * 1991-05-11 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert System zur Erhöhung des Fahrkomforts und der Fahrsicherheit
FR2683185B1 (fr) * 1991-11-01 1995-07-07 Atsugi Unisia Corp Appareil de reglage du coefficient d'amortissement des amortisseurs d'un vehicule.
JP3100771B2 (ja) * 1992-07-14 2000-10-23 ナルデック株式会社 車両のサスペンション装置
DE4228414B4 (de) * 1992-08-26 2006-11-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Sensorsignalen
US5510988A (en) * 1994-12-19 1996-04-23 General Motors Corporation Vehicle chassis control system
DE19600724C2 (de) * 1995-02-03 1998-03-26 Mannesmann Sachs Ag Verfahren zur Ermittlung von zur Quer- und/oder Längsbeschleunigung eines Fahrzeuges analogen Signalen
DE10029010B4 (de) * 1999-06-22 2008-06-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Einrichtung zum Steuern von Aufhängungsstoßdämpfern bei Fahrzeugen auf Grundlage eines Scheindämpfungssystems
DE60022738T8 (de) 2000-04-17 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Fahrzeugbetriebs-und Dynamikparametern
EP1147928B1 (en) 2000-04-17 2005-09-21 Robert Bosch GmbH Apparatus and method for determining vehicle operating and dynamic parameters
US6684140B2 (en) * 2002-06-19 2004-01-27 Ford Global Technologies, Llc System for sensing vehicle global and relative attitudes using suspension height sensors
DE10329037A1 (de) 2003-06-27 2005-01-13 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung
DE102005013970B4 (de) * 2005-03-26 2017-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrdynamik-Regelsystem zum Reduzieren des Wankens
FR2888781A1 (fr) * 2005-07-25 2007-01-26 Renault Sas Procede de commande de systeme d'amortissement de vehicule
DE102006010101A1 (de) 2006-03-06 2007-09-13 Robert Bosch Gmbh System zur Lageregulierung des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs
DE102007051218A1 (de) * 2007-10-26 2009-04-30 Volkswagen Ag Verfahren und Regelungssystem/Regelungskomponente zur Bestimmung von dynamischen Nick-, Wank- und/oder Hubachsen
DE102009000576B4 (de) * 2009-02-03 2020-09-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren sowie Vorrichtung zur Fahrwerkregelung eines Kraftfahrzeugs
JP5934470B2 (ja) 2011-03-30 2016-06-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 サスペンション装置
JP6286092B1 (ja) 2017-05-30 2018-02-28 株式会社ショーワ サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。
JP6286091B1 (ja) 2017-05-30 2018-02-28 株式会社ショーワ 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、及びサスペンション装置。

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1485003A (en) * 1973-11-21 1977-09-08 Lucas Industries Ltd Land vehicle wheel suspension arrangements
JPH07100404B2 (ja) * 1983-01-21 1995-11-01 グループ ロータス リミテッド 車両用サスペンション装置
DE3408292A1 (de) * 1984-03-07 1985-08-29 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Aktives federungssystem
JPH0696363B2 (ja) * 1986-06-10 1994-11-30 日産自動車株式会社 能動型サスペンシヨン
DE3738284A1 (de) * 1986-12-09 1988-06-30 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur aktiven fahrwerkregelung bei kraftfahrzeugen
US4838574A (en) * 1987-12-14 1989-06-13 Ford Motor Company Hybrid suspension position and body velocity sensing system for automotive suspension control system
ES2011326A6 (es) * 1988-03-28 1990-01-01 Castillo Castillo Jose Luis Sistema de amortiguacion de modos de oscilacion de vehiculos con suspension que aprovecha el movimiento relativo entre la parte suspendida y las no suspendidas pra producir fuerzas exclusivamente en el sentido opuesto al movimiento de los modos de oscilacion excitados.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7174244B2 (en) 2003-08-13 2007-02-06 Hyundai Motor Company Suspension of a vehicle and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992010377A1 (de) 1992-06-25
DE4039629C2 (ja) 1993-06-09
DE4039629A1 (de) 1992-06-17
EP0517879A1 (de) 1992-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05505369A (ja) 開又は閉ループ制御可能なシャシを開又は閉ループ制御する信号を発生するシステム
JP3446959B2 (ja) 運動シーケンスを開ループ又は閉ループ制御可能なシャレを開ループ又は閉ループ制御する信号発生システム
JPS63251318A (ja) 自動車の走行状況適応サスペンシヨン制御方式
US5071157A (en) Full vehicle suspension control
US5096219A (en) Full vehicle suspension control with non-vertical acceleration correction
JP2911218B2 (ja) 運動の進行を減衰させる方法及び装置
US5475593A (en) Distributed active vehicle suspension system
JP3118414B2 (ja) 車両のばね上ばね下相対速度算出装置
US5295074A (en) Vehicle suspension control system
JP3439235B2 (ja) センサ信号処理方法およびその装置
JP3006689B2 (ja) セミアクテイブな走行装置機構用の制御装置
JPH05131822A (ja) 車両の走行機構の制御用信号の生成装置
JP3421559B2 (ja) 車両用懸架装置の制御方法
US5373445A (en) Method and apparatus for determining dynamic force within an air spring suspension
JPH04504701A (ja) 陸用車輌の懸架制御のための制御装置
JPH04505140A (ja) 陸用車両サスペンション制御システム
JP2007508185A (ja) 車両サスペンション制御装置
JP3329457B2 (ja) 開ループ又は閉ループ制御可能なシャシを開ループ又は閉ループ制御する信号発生システム
CN102198833B (zh) 确定本体的垂直加速度、纵向角加速度和横向角加速度的方法
Esmailzadeh et al. Optimal adaptive active suspensions for a full car model
JP3098425B2 (ja) 車両のばね上ばね下相対速度算出装置
JPH04163220A (ja) 車両のサスペンション装置
US20030125857A1 (en) Continuously variable semi-active suspension system using centrally located yaw rate and accelerometer sensors
Simon An investigation of the effectiveness of skyhook suspensions for controlling roll dynamics of sport utility vehicles using magneto-rheological dampers
JPH04500492A (ja) 走行路に従って車台を制御する装置