JPS63173709A - 自動車において走行装置をアクテイブに調整するための装置 - Google Patents

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】 従来技術 本発明は自動車において走行装置をアクティブに調整す
るための装置であって、相対的な緊縮ばね距離（Ｘｒｅ
ｌ　）　Ｋ関連し【負荷された第１のアクティブな調節
部材を有するレベル調整装置を有し、車輪懸架装置と上
部構造との間に付加的なパッシーブなばね及び（又は）
緩衝部材が配置されている形式のものから出発し、自動
車のアクティブな走行装置調整装置に関する。この場合
には公知のレイル調整装置をペースとして、レベル訴１
整から出発して本発明の特殊な局面を個々に呈する榊想
が形唆され 一般的なレベル調整される走行装置システムをスタテイ
クな負荷で生じる路面に対する自動車上部構造の位置変
化により修正し、このためＫきわめて僅かなエネルギ供
給しか必要としないようにすることは公知である。他面
においては車輪と上部構造との間に迅速なサーゼ機構を
有する完全にアクティブな走行装置系は車輪固有運動の
周波数範囲で反応しなければならず、したがって上部構
造、つまり車体を車輪障害から絶縁するためにはきわめ
て高い消費エネルギを有している。

低周波の振動（上部構造周波数だけにアクティブ忙反応
するが高周波数の影響には反応せず、したがって比較的
に僅かな消費エネルギを有するアクティブシステムの他
のクラスは［迅速な、負荷変動を補償するシスｆ　ム（
ｆａｓｔ　１ｏａｄ　１ｅｖｅ−１ｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
−Ｆ　Ｌ　Ｌ　Ｓ　）　Ｊと呼ばれる。この場合には負
荷変動とは自動車の上部構造に作用する、自動車の操縦
（カーブ走行、制動）に基づく代替力（遠心力）又は積
載荷重である。

自動車におけるばね装置システムを形成するためには、
このようなシステムは付加的に一ンツシーブなばね及び
緩衝部材を有していなければならない。この場合には前
者はアクティブな調節部材にまとめられるか（第１図の
空気ばね製蓋参照）又は一般的な形式で緩衝器に対して
平行に配置することができ（第２図の液圧式の調節部材
参照）かつ緩衝部材はパッシーブ、アクティブ又はセミ
アクティブな構造であることができる。第１図と第２図
とに示された走行装置部材（調節部材、ばね、緩衛器）
の位相幾何学的な配置は漸進的であるが、システム特性
に原理的に異なる作用は有していない。

一般的な事項及び公知のシステムに対するより詳細な説
明はＫａｒｎｏｐｐ　、　Ｄ、、　”ＡＣｔｉＶｅ　Ｄ
ａｍｐｉｎｇｉｎ　Ｒｏａｄ　ＶｅｈＩｃｌｅ　５ｕｓ
ｐｅｎｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ’、ＶｅｈｉｃｌｅＳ
ｙｓｔｅｍ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ、　１２巻、Ｎｒ、６．
５２Ｑ１〜３１１及びＭａｃＬａｕｒｊｎ、Ｂｒｕｃｅ
、”Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｅｒｔｔｔｓｃｈＴｒａ
ｃｋｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　Ｓ
ｙｓｔｅｍｓ”、　　５ＡＥＰａｐｅｒ８３０４４２．
１９８３．にａｒｎｓｐｐ　、　Ｄ　、　、　”Ｔｗ。

ＣｏｎｔｒａｓｔＩｎｇ　Ｖｅｒｓｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔ
ｈｅ　Ｏｐｔｉｍａｌ　　Ａｃｔ　１ｖｅＶｅｈＩｃｆ
ｅ　５ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ　：Ｍｏｄｅ−１ｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ　、　ＡＳＭＥ　　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ　ＤＳＣ
−Ｖｏｌ、１．１９８５　、５．３４１〜３４６及ヒＥ
Ｐ−Ａ０１９７３１６に相当するヨーロッパ特許出願の
公開明細書を参照されたい。これらにおいては２つの物
体、特に車輪／自動車懸架システムにおける運動経過を
緩衝するためのセミアクティブな緩衝システムが詳細に
説明されている。

このような第１図と第２図に相当するＦＬＬＳ−レベル
調整システムをパッジ−ｉ　ｔｘ　ｆｌ　ＩＩ　ｍ材ト
のコンビネーションで見てみると、次のような根本的な
認識の他にこの場合に発生する問題が得られた。

−アクティブな調節コン４−ネントを緊縮ばね距離の調
整装黄白に組込んだ場合には上部構造の不安定な動作の
増強値を試＾によって高くした場合にスタティックな偏
位の補償が早すぎることになることが判る。小さな増強
ファクタ（ゆっくりとしたレベル調整）は迅速な負荷変
動を補償することはできない。

−前記の両方の基本システムにおいてはＦＬＬＳはパッ
シーブな緩衝器の緩衝特性に低減をもたらし、このパッ
シーブなエレメントの基本緩衝作用が低すぎる場合には
不安定なシステム動作をもたらす。この事実は高いパッ
シーブな緩衝（低い快適性）又は不安定な動作が増加す
る場合の誤った認識の他忙システム緩衝が悪化した場合
の増強の適合を必要とする。

−ＦＬＬＳを有するアクティブな走行装置のアクティブ
な観点は橢Ｆａｉ　ｌ−６ａｆｅ″特性である。

何故ならばＦＬＬＳが遮断された場合も走行装置の作用
が、存在するパッシーブなコンデ一ネントにより保記さ
れるからである。

−ＦＬＬＳを有するアクティブな走行装置は冒頭に述べ
た負荷変動に基づく低周波の上部構造運動をコントロー
ルしようとするものである。したがって高周波の運動（
車輪固有ダイナミック）を調整に考慮しないことが有意
義に見える。これは緊縮ばね距離のローノソスフィルタ
によって実現することができる。この場合にはこのフィ
ルタによる影響はシステム動作全体に亘って考慮されな
ければならない。

−このようなシステムの消費エネルギの減少の可能性は
当該の信号の前記ろ過とこれによってもたらされるゆっ
くりとして調節要求、つまり走行運転に応じた増強の規
定された適合（ブレーキ操作等の場合には高（、その他
の場合には低く）又は必要な場合にだけ有効である遮断
可能なＦＬＬＳである。

後から記述の経過の中で理解を助けるために数学的な観
点から詳細に触れる前記観点は、パッシーブなばね／緩
衝コンポーネントを有するＦＬＬＳは低周波の上部構造
運動を補償できるが、高周波の妨害影響は一般的なパッ
シーブなコンポーネントでコントロールできるという本
発明の基体状態を成す。もちろんこれはシステムの不安
定を避けるために必要な緩衝特性に妥協点を見いださな
ければならなくなる。したがって高いノＲッシーブな緩
衝は必要であるが、他方では走行快適性の低下をもたら
す。

本発明の課題はＦＬＬＳシステムを用いて自動車圧おけ
るアクティブなばね装置を改良し、僅かな付加的なエレ
メントしか使用しないで、調整器を相応に構成した状態
で、車輪固有ダイナミックの高周波数の運動も、自動車
の低周波の上部構造運動も効果的にコントロールでき、
所定の範囲までアクティブなはね装置システムを一般的
なシステムに較べて著しく改善された走行状態が得られ
るようにすることである。

本発明の利点 本発明の課題は特許請求の範囲第１項の特徴圧よって解
決され、効果的なアクティブなばね装置システムが迅速
なレベル調整装ｆｌ（ＦＬＬＳ）をに−スとして得られ
たという利点を有している。

本発明ではアクティブもしくはセミアクティブな緩衝器
が使用されることによって緩衝特性に関し好ましい妥協
点が得られるようになった。

この場合には変化する緩衝器と変化するばね剛性とすぐ
れたＦＬＬＳ構想とのコンビネーションで、一般的たば
ね装置システムに較べて走行状態がはっきりと改善され
るようになった。

簡単な位黄フィートノ々ツクが行なわれるＦＬＬＳをペ
ースとしたアクティブな走行装置は用いた回路を用いた
高い緩衝作用（―整されない、）臂ツシーツな緩衝）が
必要であることに基づき小さな増強ファクタ（ゆっくり
とした減少）に限られる。この場合には上部構造の質量
を高周波の妨害影響に対して絶縁するという点では不利
が見られる。記述したようにアクティブな緩衝力によっ
ては上部構造の絶縁に影響を及ぼすことなしにシステム
を安定化することができる。

すなわち、パッシーブな緩衝（車輪−上部構造）は減少
させることができる。上部構造だけを見れば、理論的に
はノクツシーブな緩衝を完全になくすことができる。も
ちろん実際忙はパッシーブな＃芦作用はある程度は保た
れていなければならない（車輪−緩衝）。

この場合には必ずエネルギを供給しなければならないも
のであってはならないアクティブ及びノ９ツシツな緩衝
装置のコンビネーション（エネルギの供給がまれにしか
行なわれないものでなければならない緩衝器、つまりセ
ミアクティブな緩衝器）は、はぼアクティブな緩衝器の
利点をもたらす。

次に安定したシステム動作がノセッシープモＬ（はアク
ティブな緩衝装置で保証されるシステムについて詳細に
説明する◇いずれの場合（ノクツシーツな緩衝装置とア
クティブな緩衝装置）にも簡略化された３次のシステム
を用いることにする◎パッシーブな緩衝装置を有する第
１の場合には１つの調整信号（ばね緊縮）と１つのｌ１
節部材（ＦＬＬＳ　）が使用される。もちろんこのよう
なコンビネーションは不安定な傾向を有する限られてｍ
整可能なシステムな意味しているにすぎない＠アクティ
ブな緩［ｆ装置を有する萬２の場合には２つのｔＩ４節
部材と２つの調整信号とを含んでいる。この場合には緊
縮ばね距廂がＦＬＬＳのｇｌ！Ｉｌ値として使用され、
上部構造の絶対鉛直速度はアクティブな緩衝部材のため
の調整値として使用されろ。調整技術的な観点からこの
システムはシステム動作全体に対し構想的な妥協点を成
しているが、３次の仮定されたシステムがリアルなシス
テムに合わず、次数が増すにつれて付加的に調整性が低
下することを考慮すればまだ改善の余地がある０したが
って本発明の１実施例では後者の場合にアクティブな緩
衝器ａを有しており１すでに使用されているアクティブ
もしくはセミアクティブな緩衝器に必要とされ、したが
って存在する絶対速度信号を付加的に迅速なレベル調整
（ＦＬＬＳ　）に使用することで別のフィーＰパック信
号が補足的にフィートノ９ツクされる。この場合にはシ
ステムはフルにｔＩ４ｉＭ可能で、システム動作は随意
にコントロールできる。これについては第５図と第６図
を用いてあとで説明する。より高い次数のシステム（リ
アルなシステム）ヲ見た場合にも作用全体に亘って良好
な妥協点が見いだされる。車輪−上部構造運動の遮断は
本発明による特徴によって保証される。

このような形式のアクティブな走行装置ｉ！においては
申し分のない作用のためには車輪の運動をコントロール
するために用いられる所定量のＡツシーゾな緩衝作用が
必要である。この場合にはアクティブな走行装置のほぼ
理想的な作用が達成される０このようなシステムの主要
な利点は下記の通りである〇 一システムのｍ整性なフルに活用する場合の調整信号の
数が最少になる（上部構造の絶対速度が２重に使用され
る）〇 一上部構造に対する効果力の妨害に対する構分動作が維
持され、つまりスタティックなＩＩ４整偏位が回避され
て、一般的なレベルｖＩ！整装置の機能性がフルに維持
される簡単な比例調整器が得られる。

一システムの固有値を随意に選択しくフルに調整可能な
システム）、これによってダイナミックなシステム作ｕ
ＪＶ随意にコントロールすることができる０遠心力は随
意に迅速に調整して除くことができる◎ 一速度信号を付加的にフィードバックすることにより、
路面障害に対する上部構造運動の絶縁に不利な影響が及
ばない。

一アクティブな調節部材が遮断した場合もしくは故障し
た場合にも自動車は運転できる状態に保たれる。この結
果１適当な走行条件と適当な基本調整のもとではアクテ
ィブコンポーネントを遮断し、これによってエネルイヲ
節減することができる・ しかもどのような場合、にも７ステムの”Ｆａｌｌ−８
自ｆｅ”作用が保証される。要約すれば本発明はＦＬＬ
Ｓとアクティブもしくはセミアクティブな緩衝装置とば
ね緊縮距離及び上部構造の鉛直方向の絶対速度の副盤装
置とをペースとしたアクガブな走行装置の構想に関する
ものである。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項以下及
び後続の記述に開示されている。

以下においては下記の３つの観点が個々に、以下におい
ては下記の３つの観点が個々に、構造と基本構想と機能
について説明する０１、相対的なばね緊縮距離がフィー
ド・マツグされるレベル調整装置、分析と認識。

２　相対的なばね緊縮距離がフィード／マツグされるレ
ベル調整装置及びｖＡｕｔｂａｕがフイｒバックされる
付加的なアクティブな緩衝装置、分析と認識と（１）に
対する比較。

３、　　アクティブな緩衝器ｍを有する迅速なレベルｌ
ｌｔ；、装置（ＦＬＬＳ）を有し、両方のフンｄ−ネン
ト”Ａｕｔｂａｕがフィードバックされ、付加的に相対
的なはね緊張距離がレベル調整コンポーネントにフィー
ドバックされるシステム、分析と認識と（１］と（２）
に対する比較。

実施例の説明 るレベル調整装置−分析と認識 第１図と第２図には自動車のレベル調整の２つの可能性
が概略的に示されている。いずれの場合にも上部構造、
つｔ＃）車体はＭでかつ車輪はｍで示されている（２−
質量モデル−自動車上部構造／車輪）。

第１図においては空気ばねＬＦＫは調整された容量−流
量値ＱＡが調整器Ｒの作用に基づいて供給される。この
調整器Ｒは距離センサＷＳから相対的な距離／間隔信号
ｘｒｅＩを受取る。

空気ばねにはパラシープな緩衝部材Ｏが配置されている
。空気ばねはばね定数Ｋを有し、とのばね定数には、空
気ばねの代りに液圧式の調節部材Ｈ６が設けられ、この
調節部材ＨＳＫ調整器Ｒ１によシ負荷された弁Ｖを介し
て適当な圧力媒体流Ｑ、が供給されるということを除い
てほぼ第１図に相応している第２図の液圧式の支承補償
装置においてはに′として示されている。

圧力媒体１ｔＱＡの流れは上方の懸架点の制御された相
対速度■Ａに変化させられる。換言すれば容量Ｎｌｃ値
の源は相対的な速度源によって置換えられる。

判・りやすくする大めには車輪とタイヤとのダイナミッ
クの影響は無視される。さらに有害速１Ｖ（）は下方の
懸架取付は点に直接的に供給される。

車輪運動をコントロールするために十分なノ’？ツシー
プな緩衝装置が設けられている間は、このモデルは自動
車の自然の上部構造周波数以上であるが自然の車輪周波
数以下である周波数に有効である。この場合には自動車
に使用した場合には自然の車輪周波数は上部構造の周波
数よりも１等級だけ太きいものと仮定しである。以下に
おいては第１図又は第２図に示されたシステムはアクテ
ィブな懸架装置を有するレベル調整装置の徨々異なるタ
イプが考えられるようにより詳細に説明する。

ループシステム） 第１図又は第２図と所属のゲントグラフからはマトリッ
クスの形で次のようなステータス等式が得られる： この場合にはＶＡはばね緊縮時には正であり、ＳをＶプ
レーストランスフォーミングされた変数として用いると
特徴的な多項式が得られる。

Δ−５（Ｓ”＋ＢＳ／Ｍ＋に／Ｍ）　　　　（２）伝達
函数のマトリックスは下記の通りであるいくらか簡単な
式は自動車の上部構造速度を■＝Ｐ／Ｍに置き、Δに対
して新しい定義を与えることで得られる。

Δ’−Ｓ　（ＭＳ２＋ＢＳ＋Ｋ　）　　　　　（４）結
果は次の通りである。

／４’ラメータにおける還元は緩衝されていない自然の
周波数を、 ω−（Ｋ／Ｍ）”　　　　　　（６） とし、緩衝比を ζ＝８／２　（にＭ）””　　　　　　　（７）とする
ことによって達成宮れる。

等（５）の分子又は分母をに・０　で割り、次数のない
周波数変数 ｓ＝Ｓ／ω。　　　　　　　　　　　（８）を用いると
次の結果が得られる。

ｓ（ｓ　＋２ｃｓ＋１） 分子における必要な次数パラメータを除いて、この式は
緩衝比しかパラメータとして有していない。

以下においては懸架装置に変位Ｘが簡単な比例的な増強
ｇでフィードバックされるレベル調整装置を概略的に説
明する。

ＶＡ＝ｇＸ、ＶＢ＝Ｏ（１０） この方法は式（１ｏ）が式（５）の第２の弐に代入する
ことで始まる。この結果は下記の通りである。

式（１０）又ｔｉ（１１）における結果が利用されかつ
式（５）に代入されると調整され念伝達函数のマトリッ
クス（クローズトループトランスファファンクションマ
トリクス）が得うレるＯ （ＭＳ’＋ＢＳ２＋にＳ＋Ｋｇ） 式（６）から（８）を用い、 ｇ′５ｇ／ａ＋ｎ を代入し、分子および分母項をに・ω。Ｉで割ると標準
化した変化に達する： トランス函数Ｘ／ＦＯはコンスタントな供給された負荷
ＦｏＩのために緊縮した状態で零個差をもたらす。これ
は所望のレベル調整効果に相当する。次にこのレベル調
整効果が生じた速度又は増強ｇ又はｇ′の許された値が
検査される。

増強ヴアリエーションの作用は特徴的な多項式の根位置
曲線を以下のように記すともつとも良く求められる。

ｓ（ｓ”＋２ｃｓ＋１）＋ｇ’＝Ｏ（１４）これを調整
技術的な意味で見ると、調整されていない場合において
３つの極が得られかつ零個所が得られない。

第９図は相応する根位置曲線が示されている。

式（１４）の標準化された特徴的な多項式をペースとし
てオープンループにおける３つの極はｓ−０，−ｃ±１
＜１−ｃ２＞”２　　（１δ）Ｋありかつ第９図にはｃ
　＝　０．５の場合が示されている。

ｇ′のより大きな値のためＫは根はネガティブなリアル
軸に沿って外方へ移動しかつ複合根対は破線で示したア
シムポティックライン上を移動するこのアシムポテイツ
クラインは一般的にＣ，ｇ、　＝２ζ／３　　　　　　
　　　（１６）である場合のオープンループにおける極
配列の重力中心から出発しかつ第１０図に示された実施
例では一１／３のところにある。

低いｇ′値のための原点に近いリアル極はスタティック
な偏位でのゆっくりとした還元に関し、典型的なレベル
調整システムに連続的に作用する負荷に起因する。

振動する極（０ｓｃｌｌｌａｔｏｒｙ　Ｐｏｔｅｓ）　
ｔｒｉ典型的なノＪ？ツシプな懸架装置における道路障
害影響のローパスフィルタ作用を描く。

ｌが増大すると、リアル根に帰因する反応速度も上昇す
るが、複素数−接続極はまず周波数及び緩衝において減
少しかつ次いで周波数において再、び上昇するが、緩衝
においてはシステムがｌ＝１で不安定になるまで次第に
減少する。

したがってリアル極は位置σ、においてかっ複素紗対の
リアル部分けσｐのところで下記の法則に従う。

σ、＋２σｐ＝−２ζ　　　　　　　　　（１７）これ
は高い反応速度のためにσ、がよシ強く負にされると、
複合極のリアル部分がより強く正にされなければならな
いことを示している。小さな３角形（第９図）はリアル
な部分が同じである場合を示している。これは式（１６
）と同じ値をもたらす、 σ、＝σｐ＝−２Ｃ／３（１８） で得られる。第９図に示された実施例の増強値はこのた
めにｇ’＝７／２７にある。これは最適な増強値の１種
を成す。何故ならばこれよシも低い増強値はリアルな根
のゆっ（りとした反応を結果としてもたらすのに対し、
これよりも高い値は複合された根に配属されたオシレー
ション又は振動のゆつ（シとした低下を結果としてもた
らすからである。迅速なレベル調整の導入は複合極対の
緩衝を減少させる。

この横位置曲線を見ると、第１図及び第２図のシステム
が相応の適合で使用できる似たようなアクティブなシス
テムを構成することができることが判る。両方の場合、
レベル調整は緩衝作用を減少させ、緩衝作用が当初に低
すぎる値に設定されていると、不安定性を大きくする。

この結果、システムが不安定になるとレベル調整装置の
作用を遮断するか又は妨げる装置又はセンサがこのよう
な誤差を検出するために必要になるか又は低下した緩衝
作用が考慮されるよ５に増強値を適合できる装置が必要
になる。このようなアクティブなばね懸架装置のポジテ
ィブな構想は、レベル調整装置の影響が遮断されると、
通常のパッシーブなばね装置又は懸架装置が残され、こ
のような形式で安全システム（Ｆａｌｌ−６ａｆｅ）が
得られるという特徴を有している。

出力減少の可能性 もつとも簡単な形でのレベル調整におけるアクティブな
懸架はスタティックな負荷又は誘導された力の所定の過
程からもたらされる低周波の偏位な除く能力に主要な利
点があるにも拘らず懸架装置の偏位のあらゆる観点に反
応する。

したがって車輪運動に帰因する偏位範囲における高周波
のコンポーネントをフィルタで除くことが論理的である
。この場合には検出された偏位がレベル調整のメカニズ
ムが作用させられる前にまずフィルタに供給されると、
車輪がはずみはじめる周波数の近くに屈曲周波数（限界
周波数）を有する簡単なローパスフィルタが出力を減少
させることができる。この場合にはフィルタ作用は電子
的又は弁機構を用いて機械的に実現することができる。

出力要求を減少させるための主要な処置は一稲の出力要
求表を作成し、この出力要求表によって（与えられた条
件に対し）増強を減少させるか又は再び必要になるまで
システムを完全に遮断することである。高い増強調節を
用いるための基準はばね偏位、ブレーキ圧、側方加速、
かじ取輪の回動値等の値を含むことができる。このよう
なシステムは典型的な自動車の運転時間に蓄えられたエ
ネルギを少険しか消費しない。

したがって結論としてはレベル調整ヲベースとしたアク
ティブなばね構成は低周波数での偏位又はばね作用を消
去するということが確認された。前記の低周波数での偏
位又はばね作用は外部の負荷又は操作、つまり自動車の
操縦によってもつとも広い意味で発生する力の作用に帰
因する。したがってこのようなばね作用は自動車におけ
る剛性的な上部構造運動、例えばローリング運動及び横
軸を中心とした傾斜（ピッチアンドロール）のコントロ
ール及び調整のため並びにエアロダイナミック又はその
他の理由から前輪又は後輪の範囲において走行高さを変
化させる制御命令を生せしめるかもしくは可能属するた
めに使用することができる。この場合には路面の凹凸に
よってもたらされる高周波の障害はパラシープな従動性
及び緩衝部材によってろ過しかつ吸収される。

このような形式でレベル調整装置は統合された作用制御
又は調整装置として働き、フィードバック増強かばね装
置の緩衝に比して大きすぎると安定性の問題をもたらす
ことがある。この結果、レベル！ＩＩ整装置の増強は変
化する緩衝可能性を有するばね装置における緩衝の変化
と合致して変化させる必要があることが判る。さらにい
わゆるセミアクティブな緩衝部材を使用することは上部
構造の高い緩衝、ひいては車輪運動からの障害影響を過
剰に伝達することなしに迅速なレベル調整を可能にする
。

迅速なレベル調整が利用するアクティブなばね装置は大
きな出力使用を必要とするという仮定があるｋも拘らず
、必要な出力を減少しかつ僅かに保つためＫは多数の技
術的な可能性がある。このような可能性のいくつかは高
周波の車輪運動をレベル調整装置に生せしめることを減
少させる。他の可能性はレベル調整装置の増強を変化さ
せるか又はレベル調整装置の作用を遮断するために、電
子的に調整された剛性と緩衝と関連して用いることがで
きる。このような形式で平均してきわめてわずかなエネ
ルギしか必要としないのに、それでも臨界的な状態では
蓄えられたエネルギーを使用するか又は解放して力強く
反応するアクティブなばね構想が得られる。

セミアクティブな緩衝制御又は調整と変化する剛性と緩
衝手段並びに適当に完全化された迅速なレベル調整装置
の使用をコンビネーションすることにより、コンスタン
トにパラシープである懸架装置又はばね装置に対して与
えられる多くの利点を有する新しい形式のアクティブな
ばね装置が形成される。この場合にはそれでも所望の形
式で僅かな出力要求しか生ぜず故障した場合の問題もや
わらげられる。

れ並びに前述の実施例との比較 第３図と第４図は簡易化された懸架及びばね装置モデル
が、係数ＢＡを有するアクティブな緩衝装置と共に示さ
れている。第３図に示すようにこの緩衝器はクラシック
なスカイフックダンパであることができる。このスカイ
フックダンパは絶対速度Ｖｋ対して比例する力を重量に
加える。この力かばね装置で実現されているとアクティ
ブな力発生器が必要でありかつ付加的なカコンポーネン
トが車輪とタイヤに作用することになるはずである。

しかしながらこの場合にはいわゆるそれ自体公知である
セミアクティブ緩衝器であることができる（　　ＥＰ−
Ａ　−０１９７３１６号参照）、。

第３図と第４図は空気ばね装置システム（又は液力式の
車輪懸架装置−図面では空気ばね装置）を少なくとも部
分的にアクティブな緩衝手段と組合わせたコンビネーシ
ョンである。この場合にも距離もしくは位置上ンサＷＳ
が設けられている。このセンサは迅速な、負荷変動を補
償スるシステム−ＦＬＬＳであることができるレベル調
整装置の調整器に瞬間の位置信号Ｘｒｅｌを供給する。

これとは無関係に別個の緩衝調整器ＲｄＫは速度センサ
ＧＳから絶対速度信号Ｖａｂｓ　、　Ａｕ−ｔｂａｖが
供給される。この場合、アクティブなスカイフックダン
パは選択的に第１のパッシーブな緩衝手段Ｂ及びアクテ
ィブなスカイフックダンパＳＯを有し、緩衝調整６Ｒｄ
の出力信号はセミアクティブな緩衝装置を有するばね装
置システムのばあいにはセミアクティブな緩衝装置Ｂａ
ｓ　ｉｃ供給される。

第３図と第４図の走行装置システムのための修正したス
タシス等式は式（１）　ＩＣ相応して下記の通りである
。

この場合には％徴的な多項式は Δ　＝Ｓ（Ｓ２＋（８−トＢＡ）／Ｍ＋　Ｋ／Ｍ　　）
　　　　　　　　　　　　　　　（２０）であり、等価
の伝達函数マトリックスは式（３）に相応して下記の通
りである。

Δ　　　　　　　　　（２１） 僅かに簡単である変化は式（４）と（５）に相応して乍
記の通りである。

Δ’　　　　　　　　　　　　　　（２３）既に行なっ
た分析な繰返えすと、伝達函数のマトリックスは閉じら
れたループ（調整機能）で式（１０）に相応して下記の
結果をもたらす。

ＭＳ５＋　（Ｂ＋ＢＡ）　Ｓ２＋にＳ＋３ｇこの場合に
式（６〜８）と ζ、＝ＢＡ／２（ＫＭ）　　　　、ｇ’ミｇ／ω。、　
　　　　　（２５）を使用すると次のような標準化され
た伝達函数に達する。

Ｓ３＋２（ζ＋ζａ　）　Ｓ２＋　Ｓ＋　ｇ’　　　　
　　　（２６）したがって閉じられたループでの特徴的
な多項式は式（１４）　ＦＣ相応して下記の通りになる
。

５（Ｓ２＋２（ζ＋ζ、＞　Ｓ＋１　）　＋ｇ’＝ｏ　
　　　　（２７）式（１４）と式（２７）とを比較する
とアクティブな緩衝を導入することにより開いたループ
のばあい極がアクティブ及びバラシープな緩衝装置で緩
衝されることを除いては根位置曲線は大きくは変化しな
いことが判る。さらにアクティブな緩衝装置を導入する
ととによって伝達函数のヌメラトールに関して程々異な
る変化が与えられる。主要な作用のい（つかは周波数経
過の函数を計算することで求めることができる。

周波数経過の計算 バラシープな場合のζがアクティブな場合のζ＋ζ８と
同じであると横位置曲線経過はアクティブな場合とパッ
シーブな場合と同じであるが、路面状態の入力量に対す
る反応は異っている。

何故ならばいくつかの伝達函数の分母が異なるからであ
る。例えば、入力速度■。に対する重量速度■に関する
伝達函数は になる。

第９図の根位置曲線はζ８ζ＝０．５であると得られる
が周波数経過の函数はトータルの緩衝のいくつがバラシ
ーブな緩衝装置ζだけで行なわれるかに関連して変化す
る。この場合にとってはｇ’＝７／２７の値はいぜんと
してレベル調整増強の適正な決まりを成す。この決まり
においては３つの根の時間定数は合致した状態に保たれ
る。

第１０図は標準化された周波数範囲におけるサインカー
ブ状の入力値のための式（４５）の大きさを示している
。これには３つの場合が示されている。まずｇ′−０の
場合、この場合にはレベル調整はまったく行なわれず、
ばね装置は０．５である比較的に高い緩衝特性を有する
典型的なパッシーブなばね装置である。カーブの経過又
はばね装置の反応は自然の周波数の上側では比較的にゆ
つ（りと減少する。これは高周波数の弱い絶縁もしくは
当該自動車による比較的に静かでない走行をもたらす。

この理由からたいていのパラシープなばね装置は少ない
緩衝作用を使用し、ここで妥協する部分として共振周波
数の近くｋより大きな増強を構想している。しかし根位
置曲線経過が示すように、開いたループでの極緩衝の減
少は値ｇ′におけるより大きな制限とゆっくりとしたレ
ベル調整反応とをもたらす。

何故ならばレベル調整の導入はシステムの緩衝を増強の
増大につれて減少させる傾向があるからである。この場
合にはリアル根の反応速度は拡大する。

この効果は第１０図に示された値ζ；ｏ、５、ζ８＝０
、ｇ’＝７／２７の曲線経過において明らかである。第
９図の根位置曲線経過が示すように、閉じられたループ
でのもつとも好ましい極は開いたループでの極と比較し
てより低い自然の周波数と減少させられた緩衝作用を有
している。

したがってこのアクティブなシステムはスタティックな
零偏位及び共振反応における僅かな上昇といった利点を
有しているが、高周波絶縁はこの場合に必要な大きなパ
ッシーブな緩衝に基づき妥協点を見いだす必要がある。

しかしながら緩衝全体をアクティブなコンポーネントと
パラシープなコンポーネントに分けると、著しい改善が
見られる。第１０図の曲線経過においてはζ８＝ζ＝０
．２５であると共振も減少するだけではなく高周波絶縁
も改善されることが示されている。これはただ式（２８
）の分子に値ζが生じるからである。したがってこのよ
うな形式で構成されたばね装置もしくは懸架装置はすぐ
れた絶縁特性とスタティックな零偏位とを有する。この
場合にはレベル調整装置はスタティックな走行高さが比
較的に高い値でプログラミングされる移行操縦における
ローリング及び横傾斜運動の克服とコントロールを助け
る。

したがってレベル調整と偏位の簡単なフィールドバック
とをペースとしたアクティブなばね装置は反応の速度に
おいて開いたループ系での緩衝（ｖ４整なし）ＶＣよっ
て制限されるという結論を得ることができる。この場合
に緩衝が完全にパラシープ！（生ぜしめられると、簡単
なパラシーズなばね装置と同じようにばね装置の高周波
絶縁の特性は妥協点を見いださなければならない。しか
しこのシステムはアクティブな緩衝力で安定化すること
ができる。このアクティブな緩衝力は高周波絶縁を妨げ
ない。この結果、アクティブな緩衝装置はこのようなア
クティブなばね装置タイプにとっては著しく有利である
ことが判る。

式（２８）の伝達函数だけを見るとパッシーブな緩衝は
決して望ましくないという結論に達する。

この結論は唯一の自由度を持ってここで行なった分析を
ペースとして正しい。しかし複合されたモデルはある程
度のバラシープな緩衝分担が必要であることを示してい
る。これはアクティブな力とパッシーブな力の和を成す
ばね力が出力を懸架装置又はばね装置システムに導入す
る頻度が少ないのでアクティブなコンポーネントとパラ
シープなコンポーネントを有する緩衝力を生せしめるセ
ミアクティブな緩衝装置の有意義な利用の原因となって
いる。したがって出力の消滅もしくは減少をもたらす力
をもっばら生せしめることのできるセミアクティブな緩
衝装置は特別な出力の供給の必要性なしに、アクティブ
な緩衝装置のたいていの利点と長所をもたらすことがで
きる、したがってこのようなセミアクティブな緩衝装置
は相応の出力減少処置がとられているレベル調整装置の
使用を有利な形式で補完する。

アクティブなばね構想の前述の分析は安定性の理由から
アクティブな緩衝装置とバラシーブな緩衝装置の組込み
も含んでいる。以下においては絶縁された質量速度のフ
ィールドバック量を加えることによってレベル調整の調
整法則に種々の利点が与えられることを説明する。まず
インテグラルな制御特性−負荷変動時のスタティックな
零偏位−が維持される。さらに安定性が改善される。こ
の場合には実際に閉じられたループ（調整）を有する極
が意図的に達成される。最後に路面状態に帰因する高周
波の障害影響の絶縁の劣化が生じない。スタンダードな
調整形でばねのブロックダイヤグラムの配置と極の位置
決めのために合成技術を使用することによってほぼ理想
的なばね装置が達成される。とのばね装置はレベル調整
装置が作用しなくなっても申し分なく働く。

これまでの結果は次のようにまとめられる。

以下においてばばね装置の偏位がフィードバックされる
レベル調整装置をペースとしたアクティブなばね装置の
もつとも簡単な形が分析されている。この場合にはレベ
ル調整装置の作用によって元々バラシーブなばね装置に
おいて与えられるよりも有効性の少ないシステムが形成
されるであろうことが確認された。このシステムにおい
てもアクティブな緩衝装置構想が導入された。この緩衝
装置構想はパッシーブな緩衝特性における減少を可能に
し、高周波数の路面状態−妨害値に対する絶縁をもたら
す。さらｋこの場合には実施例においてはアクティブな
緩衝装置の最適な利点はセミアクティブな緩衝器を使用
することによって達成できるものとすることができる。

これまで記述したばね装置と懸架装置は部分的にコンプ
ロミスな呈する。しかもこれは使用されるフィードバッ
ク構想の基本的な性質に基づく。制御又は調整に基礎と
なる法則にはこのシステムを完全に動的に適合できるよ
うにするためには十分な係数が用いられていない。両方
のパラメータｇ及びＢＡは任意の形式で３次元のシステ
ムモデルの特徴的な式の３つの互いに無関係な係数に影
響を及ぼすことができる状態ではない。したがって調整
されたシステム（クローズトループシステム）において
有意義な安定度を得るためにはばね装置又は懸架装置の
作業特性において若干の観点から妥協点が見いだされな
ければならない。

それゆえ、本発明の別の実施例では別のフィー）’１　
／々ラック数が導入される。その場合、絶縁された物質
の速度Ｖに関するフィードバック量がレベル調整の機構
に供給される。フィードバック信号として速［Ｖを使用
することには棟々の理由がある。まず、アクティブ又は
セミアクティブな緩衝のために同じ値が必要である。そ
れゆえ、付加的なセンサスは検出子は不必要である。さ
らに、制御又は調整原理におけるこの付加的な項は静的
な零偏位ではばね弾性のふるまいを損なわない。さらに
１この種のフィードバック量は、路面特性の障害に起因
する入力量に対する懸架物体の絶縁にも悪影響を与えな
い。

この種のアクティブなばね装置には、（車両上部構造と
車輪との間の）絶縁に関する、車輪運動を制御するに必
要な、ｅシイプな緩衝の必要量の点で主たる欠点が存在
する。その反面では、この褌のアクティブなばね装置に
よってほぼ理想的なふるまいが実現される。次に説明す
る実施例はその可ＫＭ性を示すか、その場合、ばね装置
はわずかな出力要求しか有せず、かつアクティブな領域
内の故障時又はエネルギ節約のためにアクティブな部分
を遮断する場合には、合理的な受動的なばね装置へ戻さ
れる。

アクティブな緩衝と、両方の成分への絶対的な上部構造
速度Ｖａｕｆｂａｎ　　のフィードバックと、レベル調
整成分への相対的なばね作用距離ｘｒｅｌの付加的なフ
ィートノ々ツクとを行なう迅速なレベル調！！：（Ｆ　
Ｌ　Ｌ　Ｓ　）　−１）及び２）との比較における分析 ＠δ図にこの種のばね機構のための著しく簡略化されか
つ線形にされたシステムモデルが示されており、第６図
はこの機構３の閉じた制御ループのブロックダイヤグラ
ムを示す。車輪の動力学の考慮なしにばね作用距離及び
絶対速度のフィードバックの投入の下で空気ばねとセミ
アクティブなダンパを備えた配置が示されている。さら
にこのことに属する第７図は、特にこれまでの説明に関
連した第１０図の曲Ｉｖ！！走行に比較して、この種の
ばね機構におけろ周波数特性の有利な履歴を示す。

ＷＪ５図に示した実施例の基本的な構造は原理的に第４
図の実施例に類似しており、かつ上部構造質ＩＭ、車輪
質Ｊｉｍ、セミアクティブなダンパ８　　及びＦＬＬＳ
−装置に属する空気はａ ねにの他に、この場合は共通の調整器Ｒ′を含んでいる
。

ＦＬＬＳ−装置（空気ばね）はこの場合、コンプレッサ
Ｋｏによって負荷された蓄圧器Ｓｐを備えており、この
蓄圧器は調整器からの第１０ＦＬＬＳ−ｉ＃整傷信号よ
って制御される制御弁Ｖ′を介して空気ばねＫを負荷す
る。第２の訓！Ｍ（？！号ＳＡは調整器からセミアクテ
ィブなダンノＲＢｓａへ違する。その場合、ｙ４整器に
は丁でにこれまで説明したように、相対的なばね作用距
離Ｘ　　がポジションセンサｗＳから供給されｅｌ ており、かつ、この場合には加速センサＢＳから発せら
れた、上部構造の絶対的な速度信号Ｖａｂｓも調整器に
供給されている。加速信号ＷＳの出力信号ａＡｕｆｂａ
ｎは帯域フィルタ８Ｆを介してそのスペクトル部分でｆ
過された信号”Ａｕｆｂａｎとして積分器ｌＫ達し、こ
の積分器が絶対的な速度信号を発生する。

ダンバカは ＦＤ　＝’Ｄ（Ｘｒｅｌ”ａｂｓ’　（ｖｒｅｌ）　）
　ｓとな９、 ばね力は ＦＬ　”　ＦＬ（ｘｒｅｌ”ａｂｓ　）となる。

第６図の簡略化したシステムモデルに属する状態霊のブ
ロックダイヤグラムは調整部及びフィートノ９ツク部を
備えた調整器を含んでおり、かつ積分器ＩＸ／　を備え
【おり、この積分器ＩＸはその入力量からｖｒｅｌ（ば
ね偏位重文）に相応して、制御された出力ｆｘｒｅｌ（
相対的なばね作用距＊）を主ぜしめる。入力ｔｘ０が制
御量として規定され、さらにエラー童εが規定される。

そのｊＪｉ！ｌ会、増＠ｈを介して作用する速度フィー
ドバックが導入される。ｔＦｏ及びｖｏは外乱型を示す
。セミアクティブなダンノぞの影響は２つの影響槍ＢＡ
及びＢに分割され、これらの影響髪はブロックｌ／ＳＭ
ｙｌ迂回したフィードバラクルージのところで関与し、
従って振動能力のある根元の緩衝が確実となる。その場
合、ブロックＢＡは絶対的な上部構造速度ｖａｂＳＯ証
にのみ反応し、他面においてブロックＢは量■８ｂｓ−
■。にのみ反応する。

第６図からさらに明らかなように、ブロックに／Ｓへの
積分器の作用はアクティブである。

これの意味するところは、偏位がたんに比例匍。

御下にあるにもかかわらず、制御の１成分が、開いたル
ープでのシステムの性質に基ついて住じることである。

■のフィードバックは、振動された状態では偏位に′ｊ
Ｃｓげる調整偏倚が零へ向かわなければならないという
状況を変化さセ“ない。なせならば、振動した状態の成
分なり０が有しない限り、釣合い状態ではＶが消失する
からである。これの意味するところは、■が任意の慣性
座標粋に関連して絶対的な速度として規定され【はなら
ず、むしろ、平均では■。が消失する平均的な路面状態
ゾロフールに関連した速度として規定されるべきである
。

この棟のばね機構の閉じた制御ループの特性は第６図の
ブロック回路図を使用して導出することができる。この
場合存在する互いに内外に入り組んだ制御ループゆえに
、予め導出された伝達関数マトリックスの答えを使用ｊ
　ル（１）が比較的簡便である。この場合、簡単のため
制御！１１４Ｉｔｘｏを苓に丁れば、予め与えられた式
（１ｏ）は次のようにｆｙ８される。

ＶＡ　＝ｇＸ　　ｈｖ　−ＶＢ　＝　Ｏ（２９）式（２
２）と、式（２３）の紀１の両方の式とを使用丁れば、 ｊ’Ｖ＝ｓ　　Ｆｏ＋Ｓ　（１３ｓ＋Ｋ　）Ｖ０十ＫＳ
　（ｇＸ　−ｈＶ　）　　　　　　（３０）Δ’Ｘ　＝
−５Ｆｏ＋　Ｓ　（ＭＳ　＋ＢＡ）　Ｖｏ−Ｋ（ｇＸ−
ｉｌＶ）　　　　　　　（３１）が得られる。

この両式を解きかつ最後の両式と一緒にＶ及びＸのため
の表現を式（２２）及び（２３）内のＱのために使用す
れば、６つの伝達関数に相応して式（２４）が得られる
。この場合、２つの重要な伝達関数だけが実験される。

この答えは、ｈ＝０であれば式（２４）内の答えまで減
少する。

この伝達関数の数値は決してｈによって影響されないこ
とは特に注目される（このことはしかしすべての伝達関
数には該白しない）。しかし、冬つのデノミネータ係数
のうちの３つの任意の値を与えるたぬに３つのパラメー
ｚｇ、ｈ及びＢＡを使用することができる。このことは
、調整の場合のための任意の極をこの種のフィードバッ
ク略図によって得ることができるか又はシステムがＩｌ
［理論のセンスで「コントロール可能」であることを意
味する。

式（３３）中の唯一のＳは、振動した荷重に対する静的
な偏倚が消失することを意味している。式（３２）中の
Ｂ　Ｓ２は、高い周波数の遮断が、専ら、ノモツシプな
緩衝作用によって規定されることを意味する。貴び式（
６）〜（８）及び式（２５）を使用すると、これらの伝
達関数かディメンションのない形に表わされる。（パラ
メータｈはやはり既にディメンションのない量である） これらの結果は式（３６）中の項と比較される。調整パ
ラメータはｇ′及びｈ並び処アクティブな緩衝比ζ８で
ある。

申し分のないばね作用の綜合 調整のさいの典型的な問題を解決のために、形式的な基
準を有する関数（通常は二次関数）を少なくする。線型
の場合には、単数若しくは複数の制御可能な入力量は増
幅の和として、系のステータス変数と積算される。さら
に上に述べたばね作用は一般的形式においてこのモデル
に適合する。レベル調整の入力量はステータス変数Ｘ及
び■（又はＰ）に影響を与え、この場合アクティブなダ
ンパは、■に対しても比例する力の入力部を形成する。

調整されない系では力の入力部は樵々異なる点に机われ
るから、レベル−整の速度大力負と比較され、組糸は、
制［ＸはｇＩ４１１Ｉｌのさいに３つのステータス変数
のうちたんに２つのステータス変数しか含まれない場合
にも、制御可能である。この特別の図式は積分的な１４
１ｉ作用を可能にするが、このことは、単−の制御入力
へのステータス変数を伴なうフィードバックが行なわれ
る場合には一般に生じない。

レベル調整の作用は例えば、ＱがＶＡ又はＶＢを規足す
るさいに一緒に含まれるような場合には、破壊されるこ
とになるであろう。

自動車ばね機構に甲し分のない調整技術を導入するため
に既に多くの研究が行なわれた。これらの研究から、ア
クティブな緩衝作用の構想が住じ、”’ｉｉ２の緩衝比
が振動的に変化する根に対して最を好ましいことが多く
の場合に明らかになった。殊にこの場合、静的な偏倚を
除去する積分作用が含まれていなければならない。

この積分作用はこれまで言及されたばね作用に関する構
想においては、荷重の変化を考慮するために必要である
ばかりでな（、上部構造の剛性的な振動及び運動、例え
ばブレーキング、加速及び方向変換による上部構造の横
揺れ及びローリングのような運動、をコントロールする
ためにも必要である。

ここで講じられた解決手段は、調整のための極について
の、これまでの考察に基づく位置が選択されれば、これ
らの極を支持するζ８９ｇ′及びｈの値が発見されると
いうことに基づくものである。これによってえられる系
はこの場合形式的な意味においズ多かれ少なかれ観念的
であることができる。いずれにしても、少なくとも極の
場所が有意義に選択されている場合には、ばね作用に関
する有意義な構想かえられる。

さらに、既に述べられたように、３つの総ての他の実際
値が等しいときに最も好ましい糸かえられる。また、振
動的に変化する極の周波数が調節値８八及びｇ（又はζ
８及びｇ′）に対してあ！り強く変化しないということ
も確認された。基本的には、あるＤ４贅系な用いるより
は、パッシブなはね定数Ｋを適宜調整することによって
、ばね作用の自然の周波数を′Ｄ４ＷＪする万が良い。

この場合、調整のさいに例えば次のような伝達関数のた
めのデノミネータか選択される（ｓ２＋２（（１ｓ＋１
）（Ｓ＋ζｄ）−８’＋３ζｄｓ２＋（１＋２ζ６＞ｓ
＋ζｄ、　（３６）式（３６）においてζｄは、１１整
における、振動的に変化する極のための聯想的な緩衝状
態とみることができる。３つの総ての極の冥際の成分は
Ｓ＝−ζｄ、にあり、かつ緩衝されない自然の周波数は
ｌにとどまっている（規格化されない場合： ω。＝（に７Ｍ＞　１　／２　＞　、　＞式（３６）中
の係数を多項式で表わした式、即ち式、（３４）又は（
３５）と比較すると、−遅の関係かえられる。

ｇ’＝ｃｄ−（３７） １＋１ｌ＝１＋２ζ２ ｄ・　　　　　　　　　　　（３８） ２（ζ十ζ　）＝３ζｄ’　　　　　　　　　　　　（
３９）パッシブな緩衝状態は無関係に選択されなければ
ならない。良好な遮断、喪するに車両上部構造と車輪と
の運動を分離するためには、過度に小さい値、しかし車
輪とタイヤとの無視される程度の動力学的な影響かたん
に僅かな緩衝作用しか有しな（なる程に小さくはない値
、が選択される。

ζｄ＝１／２　　と選択され（このことは、前記の例に
おいてえられる可能性と比較して系のより早い反作用及
びより良好な緩衝作用を生じる）、かつぐ＝１／＋が使
用されると、式（３７％式％ 第７図はこの系に対して生じる周波数変化特性を示して
いる。

この周波数変化特性から、ばね作用が殆んど坤想的なフ
ィルタとなっていることが判る。路面の凹凸性（その周
波数は自然の周波数よりも低い）の成分は上部構造質量
によって忠実に辿られる。より高い周波数成分は注意深
くフィルタにより排除され、この場合共振は全く生じな
い。

レベル調整装置の作用は２／Ｗ０に対する次元のない時
間又は実際時間における時定数１／ｃｄｋ伴なって生じ
る。ばね作用がｌ　Ｈｚの場合、時定数は１／πＳであ
る。これは、すでに前述したシステムの場合よりも著し
く迅速である。

本発明の思想おける重要な特徴は、レベル調整装置が遮
断される場合ばね作用が分母颯と分子具との減衰比でア
クティブ減衰式ばね装置にフィードバックする点にある
。このことはほぼ最適のアクティブ減衰式ばね装置であ
ることを意味している。アクティブ減衰作用が除かれる
場合（ζ８＝Ｏ）でさえも、ばね装置は単Ｋ、実質的に
典型的な減衰比がζ＝楓である慣用のパッシブ減衰式ば
ね装置に変換されるｋすぎない。

従ってエネルギを節減するためには、レベル調整装置を
事実上必要としない場合に該レベル調整装置を遮断し、
かつセンナ並びに調節器が損傷した場合にはすべてのア
クティブなエレメントも遮断することが肝要と思われる
。

それゆえにアクティブ又はセミアクティブなダンパを有
しかつ車両の車体速度に基づくフィーｒ／々ツク量を有
する高速レベル調整装置をベースとするアクティブばね
装置は公知のシステムに対比して、しかも調整時の動的
な量の調整における完全なフレキシブル性の点だケチな
く、事実上アクティブな部分を遮断する場合に、アクテ
ィブ減衰式構造又はパッシブ減衰式構造に戻るか又はこ
のような形状を占めるようにばね装置を設計できる点で
も著しく有利である。これＫよってすべての非臨界的な
走行条件においてエネルギ節減が達成されると共に、他
の型式のアクティブばね装置では不可能であるような確
実な「ティＡ／１１セイフ」（Ｔａｉ　１−ｓａｆｅ”
）安全性も得られる。

すでに述べたように、迅速に作用するレベル調整装置を
ペースとするアクティブな車両ばね装置は、車輪と車体
との相対位置に基づくレベル調整装置の制御並びに成る
程度のパッシブな減衰可能性に関連した「絶対的な」車
体速度を、車輪コントロールのために使用することＫよ
ってほぼ理想的なばね特性を有すると共に、単に絶対的
な車体速度に比例するにすぎないアクティブな減衰力を
有している。

加速量の組込み 更に又、レベル調整装置の速度源への絶縁質量の加速量
の戻しＫよってアクティブな減衰力が補充され、あるい
は補償されることすらできるという可能性が生じる。セ
ミアクティブなダンパはきわめて僅かな動力しか必要と
しないが、このような装置は所望のアクティブな力成分
を正確には発生させることができない。従って、レベル
調整装置に要するエネルギ所要量が高まることになると
しても、レベル調整装置への加速量フィーＰ−々ツクを
もアクティブな減衰という思想に組込むことは意味があ
る。

また、速度ＶＡとＶＢが付加的な加速度増幅に、　Ｋよ
ってコントロールされうろことを確認するために、例え
ば方程式（２９）〜（３３）及び第６図のブロック回路
図においてｈに量（ｈ＋に６Ｓ）を代入することによっ
て、すでに前述した基本機能をそれ相応の方式で、よシ
複雑なシステムに構成することが可能である。（車体の
加速度はＳ−Ｖである。） 方程式（３２）及び（３３）の伝達関数は、次のような
変形された分母を有している。但し分子は不変である。

Ｍｓ　３＋　（Ｂ　＋　ＢＡ　＋　ｋａＫ　）　Ｓ２＋
Ｋ（１＋ｈ）Ｓ＋Ｋｇ（４０）従って量ｋａを代入すれ
ば８Ａは換算され、あるいは消去される。理想的な線型
システムにおいて分析が行われているＫも拘らず、レベ
ル調整装置にアクティブなダンパを配設した場合の結果
と加速度フィードバック量との間には何ら違いはないよ
うに思われる。勿論ｌ１ｂｌ＠におけるバーＰウェアの
構成の点では多くの差異が考えられる。その場合、いず
れにしても絶対速度を表わす信号を生成する必要が生じ
る。この信号は加速度信号を得る九めに近似的に微分す
ることができ、あるいは加速度信号発生器を直接使用す
ることも可能である。■信号を発生させる可能性は、加
速度計によって発生された信号を積分する点にある。

他面において、可変ダンパ９を使用しようとする場合に
は、ここでセミアクティブな減衰能を使用しようとする
傾向があるので、アクティブな減衰力とパッシブな減衰
力との組合せを生ぜしめるために■信号を少なくとも近
似的に使用することが可能である。これによってシステ
ム内では、レベル調整装置の範囲ではエネルギを消費さ
せることなしｋ、はぼ最適な減衰作用が得られる。全制
御構想内に加速度フィード／セック信号をも組込むこと
によって、いずれにして本、アクティブな減衰力を発生
させかつレベル調整装置に起因するアクティブなばね作
用を生せしめる、本発明の新規なばね装置における有利
な実施態様が得られる。これに相当するブロック回路図
及び機能図が第８図に示されている。

発明の効果 以上のことから確認できるように、スタツテイツクな制
御偏差の補償は、ばねの相対的な緊縮距離をフィードバ
ックする慣用のレベル調整システムに比較して、著しく
早められ、かつ不安定になることもない。それに伴なっ
て判るように、実際値センサによつ℃検出され、かつＦ
ＬＬＳ成分（空気ばね）及びアクティブ乃至はセミアク
ティブのダンパにフィードバックされる信号による調整
は前記の組合せ形式で行われる。それというのは両方の
ｖｊ４整部材部材れ相応のセンサ信号によって纒められ
ているからであり、これＫよって完全な調整可能性ひい
ては前記の利点を有する安定したシステム特性が保証さ
れる。

また本発明において注目すべき点は、ばねの相対的な緊
縮距離が比例的にしかフィードバックされないにも拘ら
ず、全調整システムが相応した諸調整成分を有している
ことに基づいて１つの完全な調整特性が生じることであ
る。このことは、垂直方向速度のフィードバックが、振
動状態において調整偏差を零に接近させることに例の影
響も及ぼさないことを意味している。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は空気ばねとパッシーブ緩衝器とから成るレベル調整
装置を有する車輪懸架装置の１実施例を示した概略図、
第２図は液圧式の位置補償装置が設けられている車輪懸
架装置の１実施例を示す概略図、第３図はいわゆるアク
ティブなスカイフックダンパを使用したアクティブな走
行装置システムの１実施例を示した概略図、第４図はセ
ミアクティブな緩衝器を有し、緩衝特性とばね及びレベ
ル調整特性とが分けられ、ている、第３図と比較され得
る走行装置システムの１実施例を示す概略図、第５図は
車輪懸架装置と上部構造との間に存在する２つのアクテ
ィブな調節部材を負荷する共通の調整器を有する本発明
の全体構造を概略的に示した図、第６図は空気ば、ねな
用いた簡易化された３次のシステムの調整構想のブロッ
ク回路図、第７図は第４図に示された走行装置構想の標
準化された周波数経過を示した図、第８図はこれまで調
整のため忙使用されていた信号に加えて絶対加速がフィ
ードバックされるように第６図に示された回路図を補足
した概略図、第９図は根位置曲線の経過を示した図、第
１０図は標準化された周波数経過を３つの例を用いて示
した図である。 μ） ＣＤ ヒ 匡 ■ ■ 匡 ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車において走行装置をアクティブに調整するた
   めの装置であつて、相対的な緊縮ばね距離（Ｘｒｅｌ）
   に関連して負荷された第１のアクティブな調節部材を有
   するレベル調整装置を有し、車輪懸架装置と上部構造と
   の間に付加的なパッシーブなばね及び（又は）緩衝部材
   が配置されている形式のものにおいて、レベル調整装置
   のアクティブな調節部材に加えて車輪懸架装置と上部構
   造との間にアクティブ又はセミアクティブな緩衝器（Ｂ
   ｓａ）の形をした第２のアクティブな調節部材が設けら
   れ、両方のアクティブな調節部材が共通の調整回路に組
   込まれており、共通の調整回路が両方の調節部材を制御
   するために上部構造の相対的な緊縮ばね距離（Ｘｒｅｌ
   ）と鉛直方向の絶対速度（Ｖａｂｓ）との両方が使用さ
   れることを特徴とする、自動車において走行装置をアク
   ティブに調整するための装置。 ２、レベル調整装置が変動負荷を補償する迅速な装置（
   ＦＬＬＳ）として構成されており、変動負荷が上部構造
   に作用する力（遠心力）、走行操作（カーブ走行、ブレ
   ーキ）又は積み荷により生ぜしめられる、特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３、付加的なパッシーブなばね及び緩衝部材がアクティ
   ブな調節部材にまとめられている、特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の装置。 ４、付加的なパッシーブなばね及び緩衝部材がアクティ
   ブな調節部材に対して並列又は直列に配置されている、
   特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１つの
   項に記載の装置。 ５、ＦＬＬＳレベル調整装置の調節部材が液圧式、空気
   力式又は機械式に作動される、特許請求の範囲第１項か
   ら第４項までのいずれか１つの項に記載の装置。 ６、フィードバックさせられた鉛直速度もしくはこの速
   度に比例する値を得るために加速センサ（ＢＳ）又は回
   転加速センサが設けられ、これらのセンサの出力信号が
   同時にセミアクティブ又はアクティブな、ｄｉｓｓｉｐ
   ａｔｉｖな調節部材（緩衝部材）並びに相対的な緊縮ば
   ね距離（Ｘｒｅｌ）のフィードバックと組合わせてＦＬ
   ＬＳ調節部材に供給され、スタティックな調整偏差が補
   償されかつダイナミックな装置特性が装置の自重に関し
   て任意にコントロール可能である、特許請求の範囲第１
   項から第５項までのいずれか１つの項に記載の装置。 ７、付加的なパッシーブなばね及び（又は）緩衝部材が
   、所定の（問題のない）運転状態のためにアクティブな
   コンポーネントが遮断可能で、一方では出力の節約が、
   他方ではＦａｉｌ−Ｓａｆｅ運転が達成されるように設
   計されている、特許請求の範囲第１項から第２項記載の
   装置。 ８、上部構造のフィードバックされた鉛直速度が平均的
   な路面プロフィールに関連した行程速度に相応しており
   、この路面プロフィールのためにイナーシャルシステム
   に対する絶対速度が平均して消滅する、特許請求の範囲
   第１項から第７項までのいずれか１つの項に記載の装置
   。 ９、上部構造の固有周波数がばねコンポーネントを適当
   に調整することによつてまず調整の影響なしに低い値に
   調節され、必要な場合に調整によつて適当に変化させら
   れる、特許請求の範囲第１項から第８項までのいずれか
   １つの項に記載の装置。 １０、低い値でのパッシーブな緩衝比が、一方では良好
   な絶縁が得られ、つまり自動車の上部構造と車輪との間
   の運動の分離が得られ、他方ではダイナミックな車輪及
   びタイヤ影響の十分な緩衝が得られるように選択される
   、特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１つ
   の項に記載の装置。 １１、緊張ばね距離（Ｘｒｅｌ）のローパスフィルタが
   設けられ、高周波数の運動（車輪固有ダイナミック）が
   調整に考慮されないようにＦＬＬＳレベル調整のために
   低周波の上部構造運動が検出される、特許請求の範囲第
   １項から第１０項までのいずれか１つの項に記載の装置
   。 １２、上部構造の鉛直な絶対速度（Ｖａｂｓ）を調節す
   るためにバンドパスフィルタ（ＢＦ）が設けられている
   、特許請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか１
   つの項に記載の装置。