JPH06247126A - System for closed and/or open loop control of car chassis - Google Patents
System for closed and/or open loop control of car chassisInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車シャシを開ルー
プおよび/または閉ループ制御するシステムに係り、特
に車両本体と少なくとも1つの車輪間にサスペンション
システムとして少なくとも1つのアクチュエータが取り
付けられており、かつ閉ループ制御および/または開ル
ープ制御手段が設けられており、これらの手段によって
車両本体と車輪間に力を作用させるためにアクチュエー
タに車両の走行状態を表しおよび/または調節する変量
に従って信号が供給される、自動車シャシを閉ループ制
御および/または開ループ制御するシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for open-loop and / or closed-loop control of a motor vehicle chassis, in particular at least one actuator mounted as a suspension system between the vehicle body and at least one wheel, and Closed-loop control and / or open-loop control means are provided, by means of which means the actuators are supplied with signals in accordance with variables which represent and / or adjust the running state of the vehicle in order to exert forces between the vehicle body and the wheels. And a system for closed-loop and / or open-loop control of a vehicle chassis.
【0002】[0002]
【従来の技術】乗用車および/または商用車の走行快適
性を改良するために、シャシの設計は非常に重要であ
る。そのために効率の良いばねおよび/またはダンパシ
ステムがシャシの構成部品として必要とされる。BACKGROUND OF THE INVENTION Chassis design is of great importance in order to improve the driving comfort of passenger and / or commercial vehicles. Therefore, an efficient spring and / or damper system is needed as a component of the chassis.
【0003】現在までなお多く利用されているパッシブ
なシャシにおいては、車輪のサスペンションシステムと
してばねおよび/またはダンパシステムが、それぞれ予
測される車両の使用に応じて、組み込みの際にハードな
傾向(スポーティブ)あるいはソフトな傾向(快適)に
設定される。このシステムにおいては走行運転中にシャ
シ特性を調節することは不可能である。In the passive chassis still in widespread use to date, springs and / or damper systems as suspension systems for the wheels have a hard tendency to be installed (sportive), depending on the respective expected vehicle use. ) Or a soft tendency (comfort). In this system it is not possible to adjust the chassis characteristics during driving.
【0004】それに対してアクティブなシャシの場合に
は車両本体と車輪間にアクチュエータが取り付けられ、
そのアクチュエータによって走行運転の間にそれぞれ走
行状態に従って車両本体と車輪の間に力を加えることが
できる。それによって懸架特性とそれに伴って車両全体
の走行特性を開ループ制御ないしは閉ループ制御して調
節することができる。On the other hand, in the case of an active chassis, an actuator is mounted between the vehicle body and wheels,
By the actuator, a force can be applied between the vehicle body and the wheels according to the traveling state during traveling operation. As a result, the suspension characteristic and the traveling characteristic of the vehicle as a whole can be adjusted by open loop control or closed loop control.
【0005】アクティブなシャシを設計するために、例
えばドイツ特許出願P3916460.8号とおよびド
イツ特許出願P4133237.7号(特願平4−28
8158号)から制御構想が知られており、そこではシ
ャシ特性は、制御器パラメータをその時存在する走行状
態に従って変化させることによって改良される。In order to design active chassis, for example, German patent application P391640.8 and German patent application P413327.7 (Japanese Patent Application No. 4-28).
No. 8158), a control concept is known, in which the chassis characteristics are improved by varying the controller parameters according to the prevailing driving conditions.
【0006】シャシ制御システム用の油圧システムの設
計は、例えば論文「エネルギ需要を削減したアクティブ
・シャシ制御のための高能率コンセプト(Ein Hochleis
tungskonzept zur aktiven Fahrwerkregelung mit redu
ziertem Energiebedarf)」自動車技術新聞(ATZ Autom
obiltechnische Zeitung) 94(1992)、第39
2から404頁から知られている。The design of hydraulic systems for chassis control systems is described, for example, in the paper "Ein Hochleis High Efficiency Concept for Active Chassis Control with Reduced Energy Demand."
tungskonzept zur aktiven Fahrwerkregelung mit redu
ziertem Energiebedarf ”Automotive Technology Newspaper (ATZ Autom
obiltechnische Zeitung) 94 (1992), 39th
Known from pages 2 to 404.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記のような技術的立
脚点に立ち、本発明の目的は、アクティブ・シャシのた
めの最も重要な制御目的を簡単な方法で達成することで
あり、すなわち、例えば走行操作と路面凹凸によっても
たらされる車両本体の運動をできる限り小さい抑えるこ
とができ、すなわち車両本体はその位置をできる限り維
持して乗り心地を快適にし、さらに危険な走行状況にも
対応可能であるような新規かつ改良された自動車シャシ
を閉ループおよび/または開ループ制御するシステムを
提供することである。From the above technical standpoint, the object of the present invention is to achieve the most important control objectives for an active chassis in a simple manner, that is to say The movement of the vehicle body caused by the driving operation and the unevenness of the road surface can be suppressed as small as possible, that is, the vehicle body can maintain its position as much as possible to make the ride comfortable, and it is possible to cope with dangerous driving situations. It is an object of the present invention to provide a new and improved system for closed and / or open loop control of a vehicle chassis.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1によれば、車両本体と少なくとも1つの車輪
間にサスペンションシステムとして少なくとも1つのア
クチュエータが取り付けられており、かつ閉ループ制御
および/または開ループ制御手段が設けられており、こ
れらの手段によって車両本体と車輪間に力を作用させる
ためにアクチュエータに車両の走行状態を表しおよび/
または調節する変量に従って信号が供給される、自動車
シャシを閉ループ制御および/または開ループ制御する
システムであって、 − 閉ループ制御および/または開ループ制御手段が、
車両の走行状態を調節する車両の異なる特性を開ループ
制御および/または閉ループ制御するための少なくとも
2つの閉ループ制御および/または開ループ制御ブロッ
クから形成されており、 − 閉ループ制御器および/または開ループ制御器ブロ
ックをアクティブ化し、かつ非アクティブ化するための
変更手段が設けられている自動車シャシを閉ループ制御
および/または開ループ制御するシステムが提供され
る。According to a first aspect of the present invention, at least one actuator is mounted as a suspension system between a vehicle body and at least one wheel, and closed loop control and / or Alternatively, open-loop control means are provided, and these means indicate the traveling state of the vehicle to the actuator in order to exert a force between the vehicle body and the wheels, and / or
Or a system for closed-loop and / or open-loop control of a motor vehicle chassis, which is supplied with a signal according to a variable to be adjusted, the closed-loop control and / or open-loop control means
Formed from at least two closed-loop control and / or open-loop control blocks for open-loop control and / or closed-loop control of different characteristics of the vehicle for adjusting the running state of the vehicle, closed loop controller and / or open loop A system for closed-loop and / or open-loop control of a vehicle chassis is provided which is provided with modification means for activating and deactivating the controller block.
【0009】[0009]
【作用】車両本体と少なくとも1つの車輪間にサスペン
ションシステムとしてアクチュエータが取り付けられて
いる、自動車シャシを閉ループ制御および/または開ル
ープ制御する本発明システムにおいては、閉ループ制御
および/または開ループ制御手段が設けられており、そ
れによって車両本体と車輪間に力を加えるために車両の
状態を表しおよび/または調節する変量に従ってアクチ
ュエータに信号が供給される。その場合に閉ループ制御
および/または開ループ制御手段は車両の走行状態を調
節する異なる車両特性を開ループ制御および/または閉
ループ制御するための少なくとも2つの開ループ制御お
よび/または閉ループ制御ブロックから形成されてい
る。さらに開ループ制御および/または閉ループ制御ブ
ロックを使用(アクティブ)あるいは非使用(非アクテ
ィブ)にする変更手段が設けられている。本発明システ
ムによって、アクティブなシャシのための最も重要な制
御目的を簡単な方法で達成することができる。In the system according to the present invention for closed-loop control and / or open-loop control of a vehicle chassis, in which an actuator is mounted as a suspension system between the vehicle body and at least one wheel, the closed-loop control and / or open-loop control means are provided. A signal is provided to the actuator according to a variable that is provided and thereby represents and / or adjusts the condition of the vehicle to exert a force between the vehicle body and the wheels. The closed-loop control and / or open-loop control means in that case are formed from at least two open-loop control and / or closed-loop control blocks for open-loop control and / or closed-loop control of different vehicle characteristics that adjust the driving conditions of the vehicle. ing. Furthermore, a change means for activating (active) or deactivating (inactive) the open loop control and / or closed loop control block is provided. With the system according to the invention, the most important control objectives for the active chassis can be achieved in a simple manner.
【0010】すなわち、例えば走行操作と路面凹凸によ
ってもたらされる車両本体の運動をできる限り小さい抑
えることができ、すなわち車両本体はその位置をできる
限り維持することができ、そのことは車両の搭乗者には
非常に快いものであると感じられる。さらに安定化され
た構造を有するこの種の車両は危険な走行状況において
も良好に支配できる。また、このように車体が水平に保
たれている場合には、走行操作の際にいつでもばね変位
距離全体を路面凹凸の吸収に使用することができ、それ
によって快適性も走行安全性も改良される。In other words, the movement of the vehicle body, which is caused, for example, by driving operations and road surface irregularities, can be kept as small as possible, that is, the vehicle body can maintain its position as much as possible, which means to the occupants of the vehicle. Feels very pleasant. A vehicle of this kind with a more stable construction can also dominate in dangerous driving situations. Also, when the vehicle body is kept horizontal in this way, the entire spring displacement distance can be used to absorb unevenness of the road surface at any time during driving operation, thereby improving comfort and running safety. It
【0011】本発明システムにおいては閉ループ制御な
いし開ループ制御課題を階層構造に分割して、閉ループ
制御および/または開ループ制御ブロックを用いて異な
る閉ループ制御および/または開ループ制御目標を達成
するようにシャシに作用するようにすることができる。
すなわち −縦加速度を補償するため、その場合に縦加速度の変化
によってもたらされる車体運動に拮抗作用が行われる、
および/または −スカイフック−グランドフック閉ループ制御するため
に、その場合に大体において路面凹凸によってもたらさ
れる車体運動に拮抗作用が行われる、および/または −水準閉ループ制御するため、その場合に車両の軸の選
択可能な目標水準位置が例えば荷重および/または路面
に従って閉ループ制御され、あるいは開ループ制御され
る、および/または −横加速度を補償するために、その場合に横加速度の変
化によってもたさられる車体運動に対して拮抗作用が行
われる、これらの目的のために、種々の閉ループ制御お
よび/または開ループ制御ブロックを設けることができ
る。In the system of the present invention, the closed-loop control or open-loop control task is divided into a hierarchical structure so that different closed-loop control and / or open-loop control goals can be achieved using the closed-loop control and / or open-loop control blocks. Can act on the chassis.
To compensate for the longitudinal acceleration, in which case the body movement caused by the change in the longitudinal acceleration is antagonized.
And / or-a sky-hook-a ground-hook for closed-loop control, in which case body movements which are predominantly caused by road surface irregularities are antagonized, and / or-for a level closed-loop control, in which case the axle of the vehicle Selectable target level position is closed-loop controlled or open-loop controlled, for example according to load and / or road surface, and / or-to compensate for lateral acceleration, is then also provided by a change in lateral acceleration Various closed-loop control and / or open-loop control blocks can be provided for these purposes, in which antagonism is exerted on body movement.
【0012】センサによって検出される車両の走行状態
(例えば操舵、制動、加速、積載状態)に従って、これ
らの開ループ制御および/または閉ループ制御ブロック
を単独あるいはグループで接続または遮断し、あるいは
使用状態(アクティブ)または非使用状態(非アクティ
ブ)にすることができる。すなわち、ほぼ加速されない
直線走行において車両本体をおちつかせるために(大き
な快適性)、閉ループ制御ブロック「スカイフック−グ
ランドフック」をおおいに使用し、例えばかなり小さい
車両横運動が検出された場合には(例えば操舵運動)、
閉ループ制御ブロック「横加速度補償」がわずかに使用
され、前述の「スカイフック−グランドフック」閉ルー
プ制御ブロックはそれぞれ横運動の大きさに従って部分
的に非使用にされる。These open-loop control and / or closed-loop control blocks can be connected or disconnected individually or in groups, or in use according to the running state of the vehicle detected by the sensor (eg steering, braking, acceleration, loading state), or It can be active) or inactive (inactive). That is, the closed-loop control block "Skyhook-Grandhook" is used extensively in order to hold the vehicle body in a straight line running with almost no acceleration (great comfort). For example, when a considerably small vehicle lateral motion is detected ( Steering movement, for example,
The closed-loop control block "lateral acceleration compensation" is used slightly, and the "skyhook-groundhook" closed-loop control blocks described above are each partially deactivated according to the magnitude of the lateral movement.
【0013】例えば、車両縦加速度による車両のピッチ
ングを抑圧する制御器部分を、加速されない直線走行の
間非使用にすることもできる。しかし「制動」あるいは
「加速」の走行状態が検出された場合には、この制御器
部分を瞬間的にまたアクティブにしなければならない。For example, the controller part for suppressing the pitching of the vehicle due to the longitudinal acceleration of the vehicle can be deactivated during straight running without acceleration. However, if a "braking" or "accelerating" driving situation is detected, this controller part must be activated again momentarily.
【0014】従って本発明によるシステムは、各走行状
態に関して個々の部分ブロックを多様に重み付けするこ
とによってアクチュエータを最適に駆動することができ
るという利点を有する。というのは走行状態を表し、お
よび/または調節する変量に従って全開ループ制御およ
び/または閉ループ制御コンセプトの内部で閉ループ制
御および/または開ループ制御ブロックがアクティブに
され、かつ非アクティブにされるからである。従ってこ
のようにすればそれぞれ走行状況に応じてシステム全体
から全部の閉ループ制御および/または開ループ制御部
分をアクティブにし、あるいは非アクティブにすること
ができる。The system according to the invention thus has the advantage that the actuators can be driven optimally by variously weighting the individual sub-blocks for each driving situation. This is because the closed-loop control and / or open-loop control block is activated and deactivated within the full open-loop control and / or closed-loop control concept according to the variable that represents the driving state and / or regulates. . Thus, in this way, all closed-loop control and / or open-loop control parts can be activated or deactivated from the entire system, depending on the driving situation.
【0015】しかし個々の開ループ制御および/または
閉ループ制御ブロックの閉ループ制御および/または開
ループ制御目的が異なることによって、ブロックを接続
および/または遮断すると、力の飛躍がもたらされて、
快適性および/または走行安全性が損なわれる可能性が
あるので、本発明の特別な利点は、個々のブロックを連
続的ないしは小さいステップで非アクティブにし、かつ
アクティブにできることである。However, connecting and / or disconnecting the blocks results in a jump in force, due to the different closed-loop and / or open-loop control purposes of the individual open-loop control and / or closed-loop control blocks.
A particular advantage of the invention is that individual blocks can be deactivated and activated in successive or small steps, as comfort and / or driving safety can be impaired.
【0016】好ましくは開ループ制御および/または閉
ループ制御ブロックによって、アクチュエータによって
もたらすべき力の目標値が求められる。The desired value of the force to be exerted by the actuator is determined, preferably by an open loop control and / or closed loop control block.
【0017】開ループ制御および/または閉ループ制御
をアクティブにし、かつ非アクティブにするために、閉
ループ制御および/または開ループ制御手段の内部に開
ループ制御および/またはコントロール量を形成する開
ループ制御および/または制御(閉ループ)装置を設け
ることができる。その場合にこの開ループ制御および/
またはコントロール量は連続的な値あるいはディスクリ
ートな値をとることができる。ディスクリートな値を形
成する場合には、変更手段の内部に開ループ制御および
/またはコントロール量を処理する手段を設けて、その
手段によって開ループ制御および/またはコントロール
量を処理して、それが連続的な値をとるようにすること
ができる。この手段は好ましくはローパスフィルタとし
て形成される。Open loop control and / or open loop control forming a controlled variable inside the closed loop control and / or open loop control means for activating and deactivating the open loop control and / or closed loop control and And / or a control (closed loop) device can be provided. In that case this open loop control and / or
Alternatively, the control amount can take a continuous value or a discrete value. In the case of forming a discrete value, a means for processing the open loop control and / or the control amount is provided inside the changing means, and the open loop control and / or the control amount is processed by the means, and it is continuously processed. Can be set to a specific value. This means is preferably formed as a low pass filter.
【0018】−車両の走行状態を表し、および/または
調節する変量を検出するために、センサ手段を設けるこ
とができ、その場合にセンサ手段によって、 −車両本体と車輪間の相対運動、および/または −車両本体の垂直加速度、および/または −車両の縦加速度、および/または −車両の横加速度、および/または −操舵角、および/または −車両縦速度、および/または −アクチュエータ内の圧力媒体の圧力が直接あるいは間
接的に検出される。Sensor means may be provided for detecting variables that represent and / or regulate the running condition of the vehicle, in which case the sensor means provide: -a relative movement between the vehicle body and the wheels, and / or Or-the vertical acceleration of the vehicle body, and / or-the longitudinal acceleration of the vehicle, and / or-the lateral acceleration of the vehicle, and / or-the steering angle, and / or-the longitudinal velocity of the vehicle, and / or-the pressure medium in the actuator Pressure is detected directly or indirectly.
【0019】特に好ましくは、すでに述べたアクチュエ
ータの他に安全を考慮して、パッシブな、すなわち走行
運転中に変更することのできないスタビライザがサスペ
ンションシステム内に組み込まれる。このことによっ
て、油圧系あるいは制御装置が故障した場合にまだパッ
シブ・シャシの制限されない機能を行使することができ
るという利点が得られる。しかしこのスタビライザによ
って、それぞれ道路表面に従って車体の激しいローリン
グが発生する可能性がある。そこでパッシブ・スタビラ
イザによって路面凹凸によりもたらされる車体運動に対
して特殊な開ループ制御および/または閉ループ制御ブ
ロックによってスタビライザ補償のために拮抗作用が行
われる。このスタビライザ補償は大体において、上述の
スカイフック−グランドフック閉ループ制御が省かれ、
かつ車両のパッシブ・スタビライザが設けられている場
合に行われる。Particularly preferably, in addition to the actuators already mentioned, for safety reasons, a stabilizer is incorporated in the suspension system, that is to say it cannot be changed during driving. This has the advantage that the unrestricted function of the passive chassis can still be exercised if the hydraulic system or the control device fails. However, this stabilizer can cause severe rolling of the vehicle body, depending on the road surface. There, a special open-loop control and / or closed-loop control block counteracts the body movement caused by the road surface irregularities by the passive stabilizer for stabilizer compensation. This stabilizer compensation largely eliminates the skyhook-groundhook closed loop control described above,
And when the vehicle's passive stabilizer is provided.
【0020】本発明システムの好ましい実施例において
は、アクチュエータはピストンによって互いに分離され
た2つの作業室を有し、その場合に2つの作業室の少な
くとも一方には車両本体と車輪間に力を加えるために圧
力媒体を供給することができる。さらにピストンは圧力
媒体を通過させる少なくとも1つの通過開口部を有し、
それを通して圧力媒体が第1の作業室から第2の作業室
へ達する。それによって、充分なパッシブ減衰を調節で
きるという利点が得られる。特にこの通過開口部は調節
可能に設計されており、それによってパッシブ減衰を調
節できるという利点が得られる。パッシブ減衰は特に、
主として車体運動の調節を目的とするこの種の部分アク
ティブ・シャシの場合には、帯域幅が制限されているた
めに比較的周波数の高い車輪固有運動を充分にアクティ
ブに調節することができないので、必要とされる。この
パッシブ減衰は好ましくは通常の状況におけるよりも危
険な状況においてより多く調節することができる。In a preferred embodiment of the system of the invention, the actuator has two working chambers separated from each other by a piston, wherein at least one of the two working chambers exerts a force between the vehicle body and the wheels. A pressure medium can be supplied for this. Furthermore, the piston has at least one passage opening for passing the pressure medium,
Through it, the pressure medium reaches from the first working chamber to the second working chamber. This has the advantage that sufficient passive damping can be adjusted. In particular, this passage opening is designed to be adjustable, which has the advantage that the passive damping can be adjusted. Passive damping is especially
In the case of this type of partially active chassis, which is mainly aimed at adjusting the body movement, since the bandwidth is limited, it is not possible to sufficiently actively adjust the inherent movement of the wheel having a relatively high frequency. Needed. This passive damping can preferably be adjusted more in dangerous situations than in normal situations.
【0021】すなわち、センサで検出された車両の走行
状態を表し、および/または調節する変量に基づいて、
アクチュエータピストン内の通過開口部を調節する開ル
ープ制御および/またはコントロール量が形成される。That is, based on the variable that represents and / or adjusts the running condition of the vehicle detected by the sensor,
An open loop control and / or control amount is formed that adjusts the passage opening in the actuator piston.
【0022】その場合に特に好ましくは、アクチュエー
タピストン内の通過開口部を調節する開ループ制御およ
び/またはコントロール量を求めることは、検出された
操舵角速度に従って、および/または検出された車体と
車輪間の相対移動と検出された車体加速度に基づいて行
われる。すなわち、極めて動的ないしは危険な走行状態
(例えば待避操作、道路の頂部を通過するなど)を検出
することができ、その後より大きいパッシブ減衰を調節
することができる。Particularly preferably in that case, determining the open-loop control and / or the control variable for adjusting the passage opening in the actuator piston is dependent on the detected steering angular velocity and / or between the detected vehicle body and wheel. Relative movement of the vehicle body and the detected vehicle body acceleration. In other words, very dynamic or dangerous driving conditions (e.g. evacuation maneuvers, passing the top of the road, etc.) can be detected, after which greater passive damping can be adjusted.
【0023】本発明システムの他の好ましい実施例は従
属請求項と以下に述べる実施例から明らかにされる。Other preferred embodiments of the inventive system are apparent from the dependent claims and the embodiments described below.
【0024】[0024]
【実施例】以下、図1〜図31を用いて本発明システム
の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the system of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0025】本実施例においてはまず図1を用いて、本
実施例で説明すべきシャシ制御システムの油圧要素に関
する概観を説明する。重要な油圧要素は次のごとくであ
る。In this embodiment, first, an overview of hydraulic elements of the chassis control system to be described in this embodiment will be described with reference to FIG. The important hydraulic elements are:
【0026】−車両のモータMによって駆動される調節
可能なポンプ11 −1つあるいは複数の供給圧力アキュムレータ12 −車輪ユニット毎のスプリングアキュムレータ13、マ
ルチボリュームアキュムレータとして形成することもで
きる、 −一方側の圧力スリーブと調節可能に形成することので
きる減衰弁とを有する、車輪ユニット毎のアクチュエー
タ14 −油圧あるいは電気的な圧力再循環を有する予備設定さ
れ、圧力制御された比例弁15 −車輪ユニット毎の、供給圧力を介して予備設定された
マルチ機能遮断弁16 −圧力液用のオイルタンク17 −オイルクリーニング用のフィルタ18 −圧力パイプ、戻しパイプおよび制御パイプAn adjustable pump 11 driven by the motor M of the vehicle-one or more supply pressure accumulators 12-a spring accumulator 13 for each wheel unit, which can also be designed as a multi-volume accumulator, -on one side Actuator 14 per wheel unit with pressure sleeve and damping valve which can be adjusted-preset and pressure controlled proportional valve 15 with hydraulic or electrical pressure recirculation-per wheel unit Multi-function shut-off valve 16 preset via supply pressure-Oil tank 17 for pressure fluid-Filter 18 for oil cleaning-Pressure pipe, return pipe and control pipe
【0027】図1には一般に4つあるアクチュエータ1
4のうち2つのアクチュエータが図示されており、アク
チュエータはそれぞれ車両本体と車輪ユニット間に組み
込まれている。アクチュエータ14はシリンダからな
り、その場合にシリンダ内部にはアクチュエータピスト
ンが摺動可能に軸承されている。アクチュエータピスト
ンは、シリンダの一方の端面においてシリンダから突出
するピストンロッドに固定されている。他方の端面ない
しピストンロッドはそれぞれ車両本体ないしはそれぞれ
車輪ユニットと結合されている。There are generally four actuators 1 in FIG.
Two actuators out of four are shown, each actuator being incorporated between the vehicle body and the wheel unit. The actuator 14 comprises a cylinder, in which case an actuator piston is slidably supported inside the cylinder. The actuator piston is fixed to a piston rod protruding from the cylinder on one end surface of the cylinder. The other end face or the piston rod is connected to the vehicle body or the wheel unit, respectively.
【0028】車両モータMによって駆動されるポンプ1
1は圧力媒体、例えば液体をオイルタンク17から吸引
し、それを中央供給パイプへ圧送する。油圧液体を浄化
するためにフィルタ18が設けられている。逆流防止弁
を介して中央供給パイプは供給圧力アキュムレータ12
と接続されている。他の逆流防止弁を介して油圧液体を
油圧あるいは電気的な圧力再循環を有する予備設定さ
れ、圧力制御された比例弁15へ供給することができ
る。スプリングアキュムレータ13はパイプを介して各
アクチュエータ14の作業室と接続されている。作業室
はアクチュエータシリンダ内のアクチュエータピストン
のピストンロッドとは反対の側に配置されている。アク
チュエータピストンの他方の側には圧力室が形成されて
おり、この圧力室は通過部を介して作業室と接続されて
いる。通過部の延びの中に制御絞りが設けられているの
で、制御絞りを駆動することによって、作業室と圧力室
間の通過部を大きく開放したり少なく開放したりするこ
とができる。Pump 1 driven by vehicle motor M
1 sucks a pressure medium, for example a liquid, from an oil tank 17 and pumps it into a central supply pipe. A filter 18 is provided to purify the hydraulic liquid. The central supply pipe is connected to the supply pressure accumulator 12 through the check valve.
Connected with. Hydraulic fluid can be supplied to a preset, pressure-controlled proportional valve 15 with hydraulic or electrical pressure recirculation via another check valve. The spring accumulator 13 is connected to the working chamber of each actuator 14 via a pipe. The working chamber is arranged in the actuator cylinder on the side of the actuator piston opposite the piston rod. A pressure chamber is formed on the other side of the actuator piston, and this pressure chamber is connected to the working chamber via a passage. Since the control throttle is provided in the extension of the passage, by driving the control throttle, the passage between the working chamber and the pressure chamber can be opened largely or slightly.
【0029】従って制御絞りに電圧を印加することによ
ってアクチュエータ14の通過部ないしは減衰弁とそれ
に伴って各アクチュエータの減衰特性を調節することが
できる。比例弁15によって各スプリングアキュムレー
タ13内の圧力を個々に、かつマルチ機能遮断弁16の
位置を調節することができる。Therefore, by applying a voltage to the control throttle, it is possible to adjust the passage characteristic of the actuator 14 or the damping valve and the damping characteristic of each actuator accordingly. The proportional valve 15 allows the pressure in each spring accumulator 13 to be adjusted individually and the position of the multi-function shutoff valve 16 to be adjusted.
【0030】図2、図3および図4にはアクチュエータ
14とスプリングアキュムレータ13の種々の実施形態
が示されている。Various embodiments of the actuator 14 and the spring accumulator 13 are shown in FIGS. 2, 3 and 4.
【0031】図2においては、図1におけるのと同様
に、作業シリンダを2つの作業室に分割する分離ピスト
ンによって分離シリンダ装置と称される装置が示されて
いる。分離ピストン内に設けられた通過開口部は固定的
な調節を選択することもでき、あるいは上述のように、
調節可能に形成することもできる。その場合にピストン
ロッドとは反対側の作用室には直接圧力媒体が供給さ
れ、ピストンロッドを有する作業室には通過開口部を介
して圧力媒体を供給することができる。In FIG. 2, as in FIG. 1, there is shown a device called a separation cylinder device by means of a separation piston which divides the work cylinder into two work chambers. The passage opening provided in the separating piston can also be selected for fixed adjustment, or, as mentioned above,
It can also be made adjustable. In that case, the pressure medium can be directly supplied to the working chamber on the side opposite to the piston rod, and the pressure medium can be supplied to the working chamber with the piston rod via the passage opening.
【0032】図3にはプランジャシリンダ装置が示され
ている。制御弁15によって圧力媒体を供給あるいは排
出することによって作業シリンダ内の所定の圧力pとそ
れに伴って所望のアクチュエータ力F=p*Aksを調
節することができ、その場合にAksはピストンロッド
面積を示している。この装置においてはアキュムレータ
13への通過開口部によってパッシブ減衰が定められ、
その場合にここでも通過開口部は固定的にあるいは調節
可能に設計することができる。従って上述の分離シリン
ダ装置として作業シリンダが直接圧力媒体を供給可能な
第1の作業室であり、通過開口部を介して第1の作業室
と接続されたアキュムレータ13が第2の作業室を形成
し、第1の作業室には通過開口部を介して間接的に圧力
媒体を供給することができる。FIG. 3 shows a plunger cylinder device. By supplying or discharging the pressure medium by means of the control valve 15, the desired pressure p in the working cylinder and thus the desired actuator force F = p * Aks can be adjusted, in which case Aks determines the piston rod area. Shows. In this device, the passive damping is defined by the passage opening to the accumulator 13.
Here too, the passage openings can be designed either fixed or adjustable. Therefore, as the above-mentioned separation cylinder device, the working cylinder is the first working chamber to which the pressure medium can be directly supplied, and the accumulator 13 connected to the first working chamber through the passage opening forms the second working chamber. However, the pressure medium can be indirectly supplied to the first working chamber via the passage opening.
【0033】図4にはおいてはさらにアキュムレータ1
3はマルチボリュームアキュムレータとして形成されて
いる。この種のマルチアキュムレータを使用することに
よって、特に走行操作の際に必要とされる分離シリンダ
装置の油圧出力を大幅に削減することができる。In FIG. 4, the accumulator 1 is further added.
3 is formed as a multi-volume accumulator. By using this kind of multi-accumulator, the hydraulic output of the separating cylinder device, which is required especially during traveling operation, can be significantly reduced.
【0034】図5に示すセンサは、制御作用の基本位置
を示す車両の実際の走行および運動状態のデータを供給
する。以下に説明する制御方法を実施するために、本実
施例においては以下のセンサが必要である。The sensor shown in FIG. 5 provides data on the actual running and movement states of the vehicle which indicate the basic position of the control action. In order to implement the control method described below, the following sensors are required in this embodiment.
【0035】−車輪ユニット毎のばね変位距離センサ2
1:車輪−車体間の距離に比例する信号Zarを供給す
るもの、 −静的に測定する加速度センサ22.1:車両の重心の
近傍に取り付けられ、車両の縦軸に対して横方向の加速
度を測定し、ないしはそれに比例する信号aqsを出力
するもの、 −オプションとしてそれぞれ静的に測定する加速度セン
サ22.2:車両の前と後ろのバンパーの領域に取り付
けられ、車両縦軸に対して横方向の加速度に比例する信
号aqv、aqhを出力するもの、 −静的に測定する加速度センサ23:重心近傍に取り付
けられ、車両縦方向の加速度に比例する信号alを出力
するもの、 −静的に測定する加速度センサ24:例えば上述の4つ
のアクチュエータ軸受のうち3つのアクチュエータ軸受
の近傍に取り付けられ、車両垂直軸方向における取付け
点の加速度に比例する信号Za”を出力するもの、 −角度測定センサ25:ステアリングホイール角に比例
する信号LWを出力するもの、 −走行速度センサ26:走行速度に比例する信号Vを出
力する、 −センサ27:それぞれ予備設定され、圧力制御された
比例弁15の圧力再循環に従って、各アクチュエータの
スプリングアキュムレータ13内の圧力に比例する信号
pを出力するもの、 −センサ28:供給圧力アキュムレータ12内の圧力に
比例する信号pvを出力するもの。-Spring displacement distance sensor 2 for each wheel unit
1: One that supplies a signal Zar proportional to the distance between the wheel and the vehicle body; -An acceleration sensor that measures statically 22.1: An acceleration sensor that is mounted near the center of gravity of the vehicle and that is lateral to the longitudinal axis of the vehicle. Measuring acceleration or outputting a signal aqs proportional thereto, -optionally statically measuring acceleration sensors 22.2 respectively: mounted in the area of the bumper in front of and behind the vehicle and transverse to the longitudinal axis of the vehicle That outputs signals aqv and aqh that are proportional to the acceleration in the direction, -statically measuring acceleration sensor 23: that is installed near the center of gravity and that outputs a signal al that is proportional to the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle, -statically Acceleration sensor 24 for measurement: For example, mounted in the vicinity of three actuator bearings out of the above-mentioned four actuator bearings, and An output of a signal Za ″ proportional to acceleration, an angle measurement sensor 25: an output of a signal LW proportional to a steering wheel angle, a traveling speed sensor 26: an output of a signal V proportional to traveling speed, a sensor 27: Outputs a signal p proportional to the pressure in the spring accumulator 13 of each actuator in accordance with the pressure recirculation of the proportional valve 15 that is preset and pressure-controlled; -Sensor 28: Pressure in the supply pressure accumulator 12 Which outputs a signal pv proportional to
【0036】個々のセンサの具体的な構造は、これから
説明する制御コンセプトに関しては副次的な意味しか持
たない。実施例に関する以下の説明は、所望の情報、す
なわちばね変位距離Zar、重心における車両横加速度
aqs、前方と後方の車両横加速度aqvとaqh、車
両本体の垂直加速度Za”、重心における車両縦加速度
al、操舵角度LW、車両速度Vおよびスプリングアキ
ュムレータ内の圧力pにのみ関係する。これらの情報は
上述のセンサの信号から適当に適合されることによって
得られる。The specific structure of the individual sensors has only a secondary meaning with respect to the control concept to be described. In the following description of the embodiment, the desired information, that is, the spring displacement distance Zar, the vehicle lateral acceleration aqs at the center of gravity, the front and rear vehicle lateral accelerations aqv and aqh, the vertical acceleration Za ″ of the vehicle body, and the vehicle vertical acceleration al at the center of gravity are described. , The steering angle LW, the vehicle speed V and the pressure p in the spring accumulator, which information is obtained by appropriate adaptation from the signals of the sensors mentioned above.
【0037】車両自体には安全上の理由からパッシブ・
スタビライザを設けなければならない。油圧システム
は、アクチュエータ内で目標圧力が約5Hzの制限され
た帯域幅を有する実際圧力に変換されるように設計する
ことができる。さらにアクチュエータには少なくとも2
段階の低速の減衰調節(TSchalt 約50ms)を設け
ることが必要である。The vehicle itself is passive for safety reasons.
A stabilizer must be provided. The hydraulic system can be designed such that within the actuator the target pressure is converted into an actual pressure with a limited bandwidth of about 5 Hz. In addition, the actuator has at least 2
It is necessary to provide a slow damping adjustment of the stage (T Schalt approximately 50 ms).
【0038】次に図6〜図32を用いて本発明に基づく
システムの制御アルゴリズムを説明する。Next, the control algorithm of the system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【0039】図6は、本実施例の部分アクティブ・シャ
シ制御のための全制御コンセプトの概観を示すものであ
る。スイッチおよび/またはセンサ手段310には上述
のセンサ、AD変換器および/または増幅器が設けられ
ている。図6に示す他のブロックは好ましくはソフトウ
エア要素として形成し、例えばプログラムとして制御装
置のマイクロプロセッサで実行される。ハードウエアユ
ニット310はソフトウエア要素にプロセッサに理解で
きる形状の測定信号を供給する。制御および制御装置E
CU320はすべての測定およびスイッチ信号をハード
ウエア装置310から供給される。制御および制御装置
ECU320は、システムの状態(走行状態−運転者−
環境)を監視して、場合によっては制御器成分をアクテ
ィブあるいは非アクティブにし(例えば横加速度補償3
33あるいはスタビライザ補償332)、制御器成分を
より高速にし(例えば水準制御器332)あるいは減衰
調節335を求めるという課題を有する。FIG. 6 shows an overview of the entire control concept for the partial active chassis control of this embodiment. The switch and / or sensor means 310 is provided with the sensor, AD converter and / or amplifier described above. The other blocks shown in FIG. 6 are preferably implemented as software elements, for example implemented as a program in the microprocessor of the controller. The hardware unit 310 provides the software elements with measurement signals in a form understandable to the processor. Control and control device E
The CU 320 provides all measurement and switch signals from the hardware unit 310. The control and control unit ECU 320 controls the system state (running state-driver-
Environment) and, depending on the case, activate or deactivate controller components (eg lateral acceleration compensation 3
33 or stabilizer compensation 332) and making the controller component faster (e.g. level controller 332) or determining the damping adjustment 335.
【0040】制御装置320は部分的に冗長な情報を用
いて(例えば車両縦加速度が直接測定され、あるいは車
両縦速度Vによって評価され、あるいは車両横加速度a
qを直接測定し、あるいは操舵角LWと車両縦速度Vか
ら見積ることができる)センサ信号の妥当性を監視し
て、場合によっては制御器成分を調節し、あるいは極端
な場合には安全弁を閉鎖しなければならない。油圧系
は、安全弁が閉鎖された場合には車両が従来のパッシブ
なサスペンションシステムを搭載した車両のように行動
するように設計されている。制御およびコントロール量
は最小、最大関数を介して互いに結合され、制御器成分
に供給される。The controller 320 uses the partially redundant information (for example, the vehicle longitudinal acceleration is directly measured, or evaluated by the vehicle longitudinal velocity V, or the vehicle lateral acceleration a).
q can be measured directly or can be estimated from the steering angle LW and the vehicle longitudinal speed V) monitoring the adequacy of the sensor signal, possibly adjusting the controller component, or in extreme cases closing the safety valve Must. The hydraulic system is designed so that the vehicle behaves like a vehicle with a conventional passive suspension system when the safety valve is closed. Controls and control quantities are coupled to each other via minimum and maximum functions and fed to the controller component.
【0041】本来の閉ループ制御または開ループ制御成
分330、331、332、333、334および33
5は好ましくはソフトウエアモジュールであって、信号
および制御関数を用いてアクチュエータ14の目標力を
求める。制御器ソフトウエアは各アクチュエータについ
て目標力Fvls、Fvrs、Fhrs、Fhlsを計
算し、それが比例弁駆動に換算される。換算は特性曲線
を用いて、あるいは下位にカスケード接続された圧力制
御回路によって行われる。The original closed loop control or open loop control components 330, 331, 332, 333, 334 and 33.
5 is preferably a software module for determining the target force of the actuator 14 using signals and control functions. The controller software calculates target forces Fvls, Fvrs, Fhrs, Fhls for each actuator, which are converted to proportional valve actuation. The conversion is performed by using a characteristic curve or by a pressure control circuit cascade-connected to the lower side.
【0042】なお以下の説明において、以下において
は、部分的に上述の変量にインデックスiおよび/また
はjが設けられる。その場合にインデックスiはそれぞ
れの変量の前車軸(i=v)ないしは後車軸(i=h)
への付属を示し、インデックスjは車両右半分(j=
r)ないし車両左半分(j=l)への付属を意味してい
る。すなわち、例えば上述の目標力Fvlsを用いて前
方左のアクチュエータを調節するのに使用される目標力
を表す。従って目標力は全体としてFijsで記載され
る。以下において、車両の走行状態、運転者および/ま
たは環境に従って目標力Fijsを形成するために使用
される個々の制御器成分について説明する。In the following description, indexes i and / or j are partially provided in the above variables. In that case, the index i is the front axle (i = v) or rear axle (i = h) of each variable.
To the right half of the vehicle (j =
r) to the left half of the vehicle (j = 1). That is, for example, the target force used to adjust the front left actuator by using the above-described target force Fvls. Therefore, the target force is described as Fijs as a whole. In the following, the individual controller components used to generate the desired forces Fijs according to the driving conditions of the vehicle, the driver and / or the environment will be explained.
【0043】図7には縦加速度補償330が記載されて
いる。制動および加速の際にできる限り小さい車体運動
を得るために、縦加速度補償330によって第1のピッ
チモーメントMbLBKと第1のバウンド力FzLBKが発生
され、これらが車両の潜り運動に拮抗作用する。その場
合に装置330は特にDTα伝達素子の動的特性、すな
わち遅延を有する微分特性を有する。第1のコントロー
ル量SLBKを介して縦加速度補償がアクティブおよび非
アクティブにされる。ただしアクティブおよび非アクテ
ィブ化のこの機能は制御装置320によってしか識別さ
れない。A longitudinal acceleration compensation 330 is shown in FIG. In order to obtain the smallest possible body movement during braking and acceleration, the longitudinal acceleration compensation 330 produces a first pitch moment Mb LBK and a first bounce force Fz LBK, which counteract the dive movement of the vehicle. . The device 330 then has in particular the dynamic characteristic of the DTα transfer element, ie the differential characteristic with delay. The longitudinal acceleration compensation is activated and deactivated via the first control variable S LBK . However, this function of activation and deactivation is only identified by controller 320.
【0044】縦加速度補償330の入力量としてまず、
車両の縦加速度を表す測定量alと、さらに第1の開ル
ープコントロール量SLBKが印加される。縦加速度補償
330の出力側には準モーダルな車体力FzLBK(第1
のバウンド力)とMbLBK(第1のピッチモーメント)
が見られる。この第1の準モーダルな車体力FzLBKと
MbLBKを形成するために、車両縦加速度を表す信号a
lがフィルタ装置41と42で処理される。このフィル
タ装置41と42はPDTα素子(遅延を有する比例、
微分特性)として形成されている。フィルタ装置41と
42の出力側には、検出された車両縦加速度に基づくバ
ウンド力とピッチモーメントを表す変量FzとMbが出
力される。変量FzとMbの重み付けは装置43と44
において第1の開ループコントロール量SLBKに従って
行われる。それによって目標力形成に対する縦加速度成
分の寄与量を制御することができる。すなわち例えば車
両の純粋な加速ないし制動操作の場合には目標力の形成
における加速度成分の割合を特に強く考慮することが考
えられる。First, as the input amount of the vertical acceleration compensation 330,
A measured quantity al representing the longitudinal acceleration of the vehicle and a first open-loop control quantity S LBK are applied. On the output side of the longitudinal acceleration compensation 330, a quasi-modal vehicle body force Fz LBK (first
Bounce force) and Mb LBK (first pitch moment)
Can be seen. In order to form this first quasi-modal vehicle body force Fz LBK and Mb LBK , a signal a representing the vehicle longitudinal acceleration is generated.
1 is processed by the filter devices 41 and 42. The filter devices 41 and 42 are PDTα elements (proportional with delay,
It is formed as a differential characteristic). Variables Fz and Mb representing the bounding force and the pitch moment based on the detected vehicle vertical acceleration are output to the output sides of the filter devices 41 and 42. The variables Fz and Mb are weighted by the devices 43 and 44.
In accordance with the first open loop control amount S LBK . Thereby, the contribution amount of the vertical acceleration component to the target force formation can be controlled. That is, for example, in the case of a pure acceleration or braking operation of the vehicle, it is considered that the ratio of the acceleration component in the formation of the target force is considered particularly strongly.
【0045】図8にはスカイフック−グランドフック制
御331が記載されている。この制御分岐331はオプ
ションであって、必ずしも取り付けるべき各車両で使用
する必要はない。スカイフック−グランドフック制御に
おいては車体加速度信号Za1”、Za2”およびZa
3”とばね変位距離信号Zarijから、車体を地面に
対してできるだけ良好に絶縁させる力ないしモーメント
が求められる。それぞれ車両幾何学配置に従って準モー
ダルな運動としてバウンシングおよびピッチングの代わ
りに前車軸および後車軸におけるバウンシングが使用さ
れる。しかしこの変化は準モーダルな運動を計算するブ
ロック530と540における変換マトリクスと力を求
める装置340にのみ該当する。さらに注目に値すると
思われることは、測定された車体加速度信号Zal”、
Za2”およびZa3”から車体速度Za1v’、Za
2v’およびZa3v’を求めるための信号処理であ
る。加速度を積分する前に考え得るオフセットを除去す
るために、図9に示すように、ローパスフィルタ処理さ
れた2つの信号(ローパス5201、5202)の差を
用いてから、車体速度に関する積分が行われる。その場
合にローパス5201と5202は異なる基本周波数を
有する。システム特性全体についてはこの種の信号処理
はオフセット除去のためのハイパスより効果的であると
思われる。A skyhook-groundhook control 331 is shown in FIG. This control branch 331 is optional and does not necessarily have to be used in each vehicle to be installed. In the skyhook-groundhook control, vehicle body acceleration signals Za1 ", Za2" and Za
From 3 "and the spring displacement distance signal Zarij, the forces or moments which insulate the vehicle body against the ground as well as possible are determined. The front and rear axles instead of bouncing and pitching as quasi-modal movements respectively according to the vehicle geometry. Bouncing is used, but this change applies only to the transformation matrix and force determining device 340 in blocks 530 and 540 which computes quasi-modal motions. Acceleration signal Zal ",
From Za2 "and Za3" to vehicle body speeds Za1v ', Za
This is signal processing for obtaining 2v ′ and Za3v ′. In order to remove possible offsets before integrating the acceleration, a difference between the two low-pass filtered signals (low-pass 5201, 5202) is used before integration with respect to the vehicle speed, as shown in FIG. . In that case, lowpass 5201 and 5202 have different fundamental frequencies. For the overall system characteristics, this kind of signal processing seems to be more effective than high pass for offset removal.
【0046】ユニット511、512、513、514
および530においては、ばね変位距離Zarijか
ら、またはばね変位距離Zarijと車軸の該当する目
標水準位置Zarisとの制御偏差(Zarij−Za
ris)から調節された水準位置を考慮して、公知の方
法で、例えばバウンド、ピッチおよびロール速度(Z
g’、betag’、alphag’)など準モーダル
な車体運動が求められる。この運動は例えば前方および
後方の車体領域におけるバウンシングおよび垂直運動と
して示すことができる。それについての詳しいことは、
ドイツ特許出願P4217325.6(特願平5−12
3533号)に記載されている。同様にユニット540
においては車体加速度センサデータから準モーダルな車
体運動が計算される。それについてはドイツ特許出願P
4117897.1を参照することができる。図10に
は水準制御器332が示されており、それによって車両
の積載変化がゆっくりと補償される。そのために第1の
ステップにおいてはユニット601、602、603お
よび604においてばね変位距離Zarijと車軸の対
応する目標水準位置Zarisから制御偏差が形成され
る。この制御偏差(Zarij−Zaris)は他のス
テップにおいて水準コントロール量SNIVで乗算され
る。このように重み付けされた制御偏差はフィルタ61
1、612、613および614においてローパスフィ
ルタ処理されて変量eijが形成される。この変量から
ユニット620において準モーダルな制御偏差ez、e
alphaおよびebetaが形成される。Units 511, 512, 513, 514
And 530, the control deviation (Zarij-Za) from the spring displacement distance Zarij or between the spring displacement distance Zarij and the corresponding target level position Zaris of the axle.
ris) in view of the adjusted level position in a known manner, eg bounce, pitch and roll speed (Z
Submodal body movements such as g ′, betag ′, and alphag ′) are required. This movement can be indicated, for example, as bouncing and vertical movement in the front and rear body regions. More about that,
German Patent Application P4217325.6 (Japanese Patent Application No. 5-12)
3533). Similarly unit 540
In, a quasi-modal vehicle motion is calculated from the vehicle acceleration sensor data. For that, German patent application P
411789.1 can be referred to. A level controller 332 is shown in FIG. 10 to slowly compensate for vehicle load changes. For this purpose, in the first step, a control deviation is formed in the units 601, 602, 603 and 604 from the spring displacement distance Zarij and the corresponding target level position Zaris of the axle. This control deviation (Zarij-Zaris) is multiplied by the level control variable SNIV in another step. The control deviation weighted in this way is filtered by the filter 61.
Low pass filtering is performed at 1, 612, 613 and 614 to form a variable eij. From this variable, in unit 620, quasi-modal control deviations ez, e
alpha and ebeta are formed.
【0047】これは次の結合式によって行われ、 ez = 1/4 * (evl+evr+ehl+ehr) ealpha = 1/2 * [(evl-evr)/Swv + (ehl-ehr)/Swh] ebeta = [(evl+evr)-(ehl-ehr)]/d その場合にSwhとSwvは後ろと前の輪距を示し、d
は車輪間隔を示す。This is done by the following combination equation: ez = 1/4 * (evl + evr + ehl + ehr) ealpha = 1/2 * [(evl-evr) / Swv + (ehl-ehr) / Swh ] ebeta = [(evl + evr)-(ehl-ehr)] / d In that case, Swh and Swv indicate the back and front wheel distance, d
Indicates the wheel spacing.
【0048】これらの変量は車軸の目標水準位置が所定
である場合にバウンシングに関する制御偏差ez、ロー
リングに関する制御偏差ealphaおよびピッチング
に関する制御偏差dbetaに相当する。これらの準モ
ーダルな制御偏差は次のステップにおいて低速なPID
T1素子(遅延を有する比例、積分および微分伝達特
性)631、632および633に供給されるので、ユ
ニット631、632および633の出力側には力ない
しモーメントFzNIV(バウンド力)、MaNIV(ロール
トルク)およびMbNIV(ピッチモーメント)が出力さ
れる。コントロール量SNIVは例えば車両速度に従って
選択可能である。このようにして求められた力またはモ
ーメントFzNIV、MaNIVおよびMvNIVと後述するオ
フセット力FijOFF(オフセット力を求めるユニット
350の説明を参照)は車両を静的にバランスさせる。
すでに説明したスカイフック−グランドフック制御33
1を持たない制御コンセプトについては、水準制御器3
32が車体ばねを形成する。すなわち、例えば車両の荷
重を加えたり除いたりする場合に、より迅速な水準補正
を行うために、走行速度に従ってばね強度(上述の制御
偏差に比例する力)を増大させることができる。この理
由から上述したように制御偏差を係数SNIVを介して車
両速度に従って増大させあるいは減少させることができ
る。SNIV>1の場合には水準制御器が高速になり、S
NIV>1の場合には低速になる。These variables correspond to the control deviation ez for bouncing, the control deviation ea for rolling and the control deviation dbeta for pitching when the target level position of the axle is predetermined. These quasi-modal control deviations can cause slow PID in the next step.
T 1 element (proportional with delay, integral and differential transfer characteristics) because it is supplied to the 631 and 633, the output side of the unit 631, 632 and 633 force or moment Fz NIV (bound force), Ma NIV ( Roll torque) and Mb NIV (pitch moment) are output. The control amount S NIV can be selected according to the vehicle speed, for example. The forces or moments Fz NIV , Ma NIV and Mv NIV thus determined and the offset force FijOFF (see the description of the offset force determining unit 350) described later statically balance the vehicle.
Skyhook-groundhook control 33 already described
For control concepts without 1, the level controller 3
32 forms the body spring. That is, for example, when the load of the vehicle is applied or removed, the spring strength (force proportional to the above-mentioned control deviation) can be increased according to the traveling speed in order to perform the level correction more promptly. For this reason, the control deviation can be increased or decreased according to the vehicle speed via the coefficient S NIV as described above. If S NIV > 1, the level controller becomes faster and S
If NIV > 1, it will be slow.
【0049】図11〜図15には横加速度補償333の
種々の変形例が示されている。横加速度補償333によ
って、走行操作(カーブ走行)および/または横風によ
ってもたらされるローリングが回避される。ローリング
を減少させるために横加速度に比例するロールモーメン
トが形成される。ロールモーメント分配に従ってロール
モーメントが前車軸および後車軸に分配される。通常は
ロールモーメント分配は変化されない一定の量である。
というのはそれが車両の自己操舵特性に影響を与えるか
らである。Various modifications of the lateral acceleration compensation 333 are shown in FIGS. The lateral acceleration compensation 333 avoids rolling caused by driving maneuvers (curving) and / or crosswinds. A roll moment proportional to lateral acceleration is created to reduce rolling. According to the roll moment distribution, the roll moment is distributed to the front axle and the rear axle. Usually the roll moment distribution is a constant amount that is not changed.
It affects the self-steering characteristics of the vehicle.
【0050】図11から明らかなように、この第1の変
形例においては横加速度補償333に、車両の重心にお
ける横加速度を表す信号aqsが供給される。この信号
aqsはフィルタ装置7011に供給され、このフィル
タ装置はPDTalpha素子として形成され、かつその出
力側には、横加速度によってもたらされるロールモーメ
ントを表す信号Maが出力される。この信号Maはまず
ユニット7012へ、そしてユニット7013へ供給さ
れる。ユニット7012においてはロールモーメントM
aは変量R:(1+R)で乗算され、ユニット7013
においては変量1:(1+R)で乗算される。そのため
に変量Rが横加速度補償333へ供給される。この変量
Rは前方のロールモーメントと後方のロールモーメント
の商である。As is apparent from FIG. 11, in the first modification, the lateral acceleration compensation 333 is supplied with the signal aqs representing the lateral acceleration at the center of gravity of the vehicle. This signal aqs is supplied to a filter device 7011, which is formed as a PDT alpha element and outputs at its output a signal Ma representing the roll moment caused by the lateral acceleration. This signal Ma is supplied first to the unit 7012 and then to the unit 7013. Roll moment M in unit 7012
a is multiplied by the variable R: (1 + R) and the unit 7013
Is multiplied by the variable 1: (1 + R). Therefore, the variable R is supplied to the lateral acceleration compensation 333. This variable R is the quotient of the front roll moment and the rear roll moment.
【0051】R=Mav Mah=前のロールモーメント:後ろのロールモーメン
ト その場合に、 Mav+Mah=Maである。R = Mav Mah = front roll moment: rear roll moment In that case Mav + Mah = Ma.
【0052】従ってユニット7012と7013の出力
側には、前のロールモーメント(Mav)と後ろのロー
ルモーメント(Mah)を表す信号が出力される。この
信号は他のユニット7014と7015へ供給されて、
そこで変量1:Swv(ユニット7014)ないし変量
1:Swh(ユニット7015)で乗算される。この補
助量SwhとSwvは後ろないし前の車両の輪距であ
る。このようにして得られた変量F’QBKvとF’QBKhは
ユニット7016においてコントロール量SQBKで乗算
される。従って横加速度補償333の出力側には信号な
いしは横加速度から得られる4つのアクチュエータのた
めの目標力FijQBKが出力される。Therefore, signals indicating the front roll moment (Mav) and the rear roll moment (Mah) are output to the output sides of the units 7012 and 7013. This signal is fed to the other units 7014 and 7015,
Then, it is multiplied by the variable 1: Swv (unit 7014) or the variable 1: Swh (unit 7015). The supplementary amounts Swh and Swv are wheel distances of the vehicle behind or in front. The variables F ′ QBK v and F ′ QBK h thus obtained are multiplied by the control amount S QBK in the unit 7016. Therefore, on the output side of the lateral acceleration compensation 333, signals or target forces Fij QBK for the four actuators obtained from the lateral acceleration are output.
【0053】 FQBKv = F’QBKv * SQBK = FvlQBK = -FvrQBK FQBKh = F’QBKh * SQBK = FhlQBK = -FhrQBK F QBK v = F'QBK v * S QBK = Fvl QBK = -Fvr QBK F QBK h = F'QBK h * S QBK = Fhl QBK = -Fhr QBK
【0054】しかし、上述した横加速度補償333の最
も簡単な変形例は必ずしもすべての場合に満足の行くよ
うに動作しない。特に高ダイナミックな走行操作の場合
には改良が望ましい。However, the simplest variant of lateral acceleration compensation 333 described above does not always work satisfactorily in all cases. Especially in the case of highly dynamic driving operation, improvement is desirable.
【0055】このことを例えば、重心における横加速度
測定がヨーイングを検出しないことを用いて説明する。
さらに加速度センサの出力信号は一般に著しくノイズが
多い。というのは大きなノイズ背景(エンジン振動)が
存在するからである。例えばカーブをきる場合に前方の
車両領域に発生する横加速度はきわめて大きいので、前
方の車両領域に少なくとも1つの加速度センサが設けら
れている場合には、きわめて早期に評価可能な加速度信
号に達するはずである。This will be explained by using, for example, that the lateral acceleration measurement at the center of gravity does not detect yawing.
Furthermore, the output signal of the acceleration sensor is generally extremely noisy. This is because there is a large noise background (engine vibration). For example, the lateral acceleration that occurs in the vehicle area ahead when turning a curve is extremely large, so if at least one acceleration sensor is provided in the vehicle area ahead, an appreciable acceleration signal should be reached very early. Is.
【0056】この状況を改良するために、図13に示す
横加速度補償333の第2の実施例においては、2つの
加速度センサ信号の処理が提案されている。そのために
図12では車両の4つの車輪7111を有する2つの軸
が示されている。重心の位置はSで示されている。第1
の変形例において測定された横加速度aqは重心に作用
し、第2の変形例で利用される横加速度は前方の車両領
域aqvと後方の車両領域aqhで測定される。この2
つの加速度信号aqvとaqhは、PDTalpha素子と
して形成されたフィルタ装置7210と7211へ供給
される。フィルタ装置7210と7211の出力側には
前車軸におけるロールモーメント(Av)と後車軸にお
けるロールモーメント(Ah)を表す信号AvとAhが
出力される。フィルタ装置7220にはすでに説明した
ロールモーメント分布Rが供給される。フィルタ722
0の伝達特性は次のように記述される。In order to improve this situation, in the second embodiment of the lateral acceleration compensation 333 shown in FIG. 13, processing of two acceleration sensor signals is proposed. To that end, FIG. 12 shows two axles with four wheels 7111 of the vehicle. The position of the center of gravity is indicated by S. First
The lateral acceleration aq measured in the modified example acts on the center of gravity, and the lateral acceleration used in the second modified example is measured in the front vehicle area aqv and the rear vehicle area aqh. This 2
The two acceleration signals aqv and aqh are supplied to filter devices 7210 and 7211 formed as PDTalpha elements. Signals Av and Ah representing the roll moment (Av) at the front axle and the roll moment (Ah) at the rear axle are output to the output sides of the filter devices 7210 and 7211. The filter device 7220 is supplied with the roll moment distribution R already described. Filter 722
The transfer characteristic of 0 is described as follows.
【0057】第1のステップにおいては最も小さい寄与
値を有するロールモーメントAvとAhのインデックス
xが求められる。 Ax=min(|Av|、|Ah|)、x=[v、h]In the first step, the index x of the roll moments Av and Ah having the smallest contribution value is determined. Ax = min (| Av |, | Ah |), x = [v, h]
【0058】次のステップにおいてはユニット7220
の出力信号MavとMahがロールモーメント分布Rと
第1のステップで求められた最も地位差ロールモーメン
トAxに従って次のように形成される。In the next step the unit 7220
Output signals Mav and Mah are formed as follows in accordance with the roll moment distribution R and the most dislocation roll moment Ax determined in the first step.
【0059】Mv = [R/(1+R)] * Aa = Mav Mh = [1/(1+R)] * Aa = Mah ここで、x=v の場合には Mv = Mv+(Ah-Av) * lv/l そして、x=h の場合には Mh = Mh+(Ah-Av) * lh/l であ
る。Mv = [R / (1 + R)] * Aa = Mav Mh = [1 / (1 + R)] * Aa = Mah Here, when x = v, Mv = Mv + (Ah-Av ) * lv / l And when x = h, Mh = Mh + (Ah-Av) * lh / l.
【0060】ユニット7220の出力側には前方のロー
ルモーメントと後方のロールモーメントを表す信号Ma
vとMahが出力される。これらの信号はユニット72
30と7231において上述したように、前方ないしは
後方の走行輪距Swiで乗算されて、ユニット7240
と7241においてコントロール量SQBKで乗算され、
横加速度から得られる4つのアクチュエータのための目
標力FijQBKを表す出力信号FQBKvとFQBKhが形成
される。At the output side of the unit 7220, a signal Ma representing the front roll moment and the rear roll moment is provided.
v and Mah are output. These signals are
30 and 7231, as described above, multiplied by the front or rear running distance Swi to obtain the unit 7240.
And 7241 are multiplied by the control amount S QBK ,
Output signals F QBK v and F QBK h are generated which represent the desired forces F ij QBK for the four actuators resulting from the lateral acceleration.
【0061】 FQBKv = F’QBKv * SQBK = FvlQBK = -FvrQBK FQBKh = F’QBKh * SQBK = FhlQBK = -FhrQBK F QBK v = F'QBK v * S QBK = Fvl QBK = -Fvr QBK F QBK h = F'QBK h * S QBK = Fhl QBK = -Fhr QBK
【0062】2つの加速度センサによってより多くの情
報を利用することができるようにするために、前方と後
方の異なる加速度に関して一定のロールモーメント分布
Rを示さなければならない。有効であると思われるの
は、前と後ろの加速度差から得られるロールモーメント
を著しく小さい加速度を有する軸上で支持することであ
る。他の方法としては、加速度差から得られるロールモ
ーメントを操舵されない車軸上で支持することが挙げら
れる。In order to be able to utilize more information by the two acceleration sensors, a constant roll moment distribution R has to be shown for different front and rear accelerations. What seems to be effective is to support the roll moment resulting from the front and rear acceleration difference on an axis with a significantly smaller acceleration. Another method is to support the roll moment resulting from the acceleration difference on an unsteered axle.
【0063】例えば、カーブをきる場合には(前方の車
両領域におけるaq値が大きい)、車体を後車軸で支持
することが効果的であって、一方で車輪荷重(車輪接地
力)を前輪において均一に分配することが試みられる。
その理由は、車輪のサイドガイドは接地力に関係する
が、しかしこの関係は線形ではない。すなわち、前車軸
の2つの車輪にもたらされるサイドガイドは、2つの車
輪における接地力が均一に分配されている場合に最も大
きくなる。For example, when turning a curve (the aq value in the front vehicle region is large), it is effective to support the vehicle body by the rear axle, while the wheel load (wheel contact force) is applied to the front wheels. An even distribution is attempted.
The reason is that the wheel side guides are related to ground contact forces, but this relationship is not linear. That is, the side guides brought to the two wheels of the front axle are greatest when the ground contact forces at the two wheels are evenly distributed.
【0064】加速度補償のこの第2の変形例においても
問題は、それが純粋な開ループ制御であって、すなわち
調節されたロールモーメントが正しい変量であるかどう
かのフィードバックは行われないという事実からもたら
される。The problem in this second variant of acceleration compensation is also due to the fact that it is pure open-loop control, ie there is no feedback as to whether the adjusted roll moment is the correct variable. Be brought.
【0065】さらに、走行操作の場合に車両が路面凹凸
によって不快にならないように配慮しなければならな
い。しかしその場合に荷重の付加あるいは除去が大きく
なると車体質量を変化させて、ロール角度がより大きく
なるという欠点を防止しなければならない。この欠点
は、図16、図17および図18に示すアルゴリズムに
よって、ないしは図14および図15に示す方法によっ
て除去される。アルゴリズムの基礎となる理念は、非常
に低速なローリングは走行操作変化によってのみもたら
されるということに基づいている。その場合には非常に
低周波の相対ロール角度に基づいて補正係数が求められ
る。図8に示すアルゴリズムの分だけ拡大された横加速
度補償が図14と図15に示されている。図示のブロッ
ク回路図の名称と機能方法の大部分は図11と図13の
説明から明かである。図11と図13に示す機能方法に
加えて、自己適応横加速度補償例(図15と図14にお
いてはばね変位量Zarijと重心における横加速度な
いしは測定された前方/後方の横加速度aqvおよびa
qhがユニット7020(図14)および7212(図
15)へ供給される。図16〜図18に示す方法でユニ
ット7020において変量KQBKが形成され、かつ測定
された横加速度(aqsあるいはaqvないしaqh)
がユニット7021ないし7213および7214にお
いて変量KQBKによって重み付けされる。Furthermore, it is necessary to take measures so that the vehicle does not become uncomfortable due to the unevenness of the road surface during the traveling operation. However, in that case, the mass of the vehicle body should be changed when the addition or removal of the load becomes large to prevent the disadvantage that the roll angle becomes larger. This deficiency is eliminated by the algorithm shown in FIGS. 16, 17 and 18, or by the method shown in FIGS. 14 and 15. The idea underlying the algorithm is based on the fact that very slow rolling is only brought about by driving maneuver changes. In that case, a correction coefficient is calculated | required based on the relative roll angle of a very low frequency. Lateral acceleration compensation expanded by the algorithm shown in FIG. 8 is shown in FIGS. Most of the names and functional methods of the block circuit diagrams shown are clear from the description of FIGS. 11 and 13. In addition to the functional methods shown in FIGS. 11 and 13, examples of self-adaptive lateral acceleration compensation (in FIGS. 15 and 14, spring displacement Zarij and lateral acceleration at the center of gravity or measured front / rear lateral accelerations aqv and a) are shown.
qh is supplied to units 7020 (FIG. 14) and 7212 (FIG. 15). The lateral acceleration (aqs or aqv or aqh) in which the variable K QBK is formed and measured in the unit 7020 by the method shown in FIGS.
Are weighted by the variable K QBK in units 7021 to 7213 and 7214.
【0066】そのためにステップ810においては、2
つの加速度センサが前方および後方の車両領域に配置さ
れている場合について、重心における横加速度aqsが
求められる。ステップ811と812においては、ばね
変位運動Zarijから前と後ろの相対ロール角度dv
とdhが求められる。これらの信号aqs、dvおよび
dhはその後ユニット813においてローパスフィルタ
処理され、それは好ましくは約0.3Hzの限界周波数
を有する2次のローパスによって行われる。ローパスフ
ィルタ処理された前と後ろの相対ロール角度db’とd
h’の符号がステップ814で検出される。前と後ろの
相対ロール角度dvとdhが等しい符号を有する場合
(dv’*dh’>0)にのみ、車体全体のローリング
が実際に存在するものと見なされ、その後ステップ81
6において補正値dcorが求められる。図16〜図1
8にはdcorの計算について3つの例が記載されてい
る。これらの可能性のもとでの選択はそれぞれ車両に従
って行われる。ステップ810で求められ、813でロ
ーパスフィルタ処理された重心における横加速度aq
s’はステップ815においてしきい値aqlimitとそ
の大きさを比較される。この横加速度aqs’がこのし
きい値より低い場合には、ステップ817において補正
値dcorがゼロと等しくされ、その後ステップ819
において横加速度補正値KQBKとして、制御ないし制御
値SQBKと関数GPIから得られる標準値が使用され、そ
の場合に関数GPIはPI素子の伝達特性(比例および積
分特性)を有する。特に小さい重心加速度についてはス
テップ819において一定の値が求められる。より大き
い加速度が存在する場合には(ステップ815の判断に
よる)、ステップ820においてステップ816で求め
た補正値を用いて横加速度補正値KQBKが求められ、そ
の場合にステップ820を表すユニットはすでに説明し
たPI伝達特性(伝達関数GPI(s)、sはラプラス変
数)を有する。Therefore, in step 810, 2
The lateral acceleration aqs at the center of gravity is obtained when two acceleration sensors are arranged in the front and rear vehicle regions. In steps 811 and 812, the relative roll angle dv before and after the spring displacement motion Zarij
And dh are required. These signals aqs, dv and dh are then low pass filtered in unit 813, preferably by a second order low pass with a limiting frequency of about 0.3 Hz. Low-pass filtered front and back relative roll angles db 'and d
The sign of h'is detected in step 814. Only if the front and rear relative roll angles dv and dh have the same sign (dv '* dh'> 0) is it assumed that rolling of the entire vehicle body is actually present, then step 81.
In 6, the correction value dcor is obtained. 16 to 1
In 8 there are three examples of dcor calculation. The choice under each of these possibilities is made according to the vehicle. Lateral acceleration aq at the center of gravity obtained in step 810 and low-pass filtered in step 813
s'is compared in step 815 with the threshold aq limit for its magnitude. If this lateral acceleration aqs ′ is lower than this threshold value, the correction value dcor is made equal to zero in step 817, and then step 819.
In, the standard value obtained from the control or control value S QBK and the function G PI is used as the lateral acceleration correction value K QBK , in which case the function G PI has the transfer characteristics (proportional and integral characteristics) of the PI element. A constant value is obtained in step 819 for a particularly small center of gravity acceleration. If a larger acceleration is present (as determined by step 815), then the lateral acceleration correction value K QBK is determined in step 820 using the correction value determined in step 816, in which case the unit representing step 820 has already been determined. It has the described PI transfer characteristic (transfer function G PI (s), where s is a Laplace variable).
【0067】制御器モジュールであるスタビライザ補償
(図19)は上述のスカイフックおよびグランドフック
制御を持たない制御器コンセプト変形例において必要と
される。安全を考慮して、油圧系あるいは制御装置が故
障した場合になおパッシブ・シャシの制限されない機能
を使用できるようにするために、車両の従来のスタビラ
イザを搭載することが重要であると思われる。しかしス
カイフックなしの制御コンセプトの場合には、このスタ
ビライザによってそれぞれ路面に従って車体の強いロー
リングがもたらされる場合がある。この効果は、アクチ
ュエータ力をスタビライザ力に拮抗作用するように発生
させることによって減少させることができる。横加速度
あるいは車両速度に従ってこのモジュールスタビライザ
補償を制御力SSKを介してアクティブにしあるいは非ア
クティブにすることができる。The controller module, Stabilizer Compensation (FIG. 19), is required in the controller concept variant without the Skyhook and Groundhook controls described above. For safety reasons, it may be important to equip the vehicle with a conventional stabilizer in order to still be able to use the unrestricted functions of the passive chassis in the event of a hydraulic system or controller failure. However, in the case of a control concept without skyhooks, the stabilizers may each result in a strong rolling of the vehicle body according to the road surface. This effect can be reduced by generating the actuator force so as to antagonize the stabilizer force. Depending on the lateral acceleration or the vehicle speed, this module stabilizer compensation can be activated or deactivated via the control force SSK.
【0068】スタビライザ補償334の詳細な構造が図
19から明かである。ユニット901と902にはさら
にばね変位信号Zarijが供給され、前と後ろのばね
変位距離信号の差が対応する前と後ろの輪距によって割
り算される。ユニット911と912においてこれらの
信号がコントロール量SSKによって重み付けされて変量
evとehが形成される。PDTalpha素子921と9
22を用いて変量FSKvとFSKhが形成される。The detailed structure of the stabilizer compensation 334 is apparent from FIG. The units 901 and 902 are further supplied with a spring displacement signal Zarij and the difference between the front and rear spring displacement distance signals is divided by the corresponding front and rear wheel distances. In units 911 and 912, these signals are weighted by the control variable SSK to form the variables ev and eh. PDT alpha elements 921 and 9
22 are used to form the variables F SK v and F SK h.
【0069】アクチュエータ内の減衰調節(図20)は
車両の充分な安全性を考慮するものである。センサ信号
および切り替え信号に基づいて走行状態が判断され、そ
れに応じた論理処理で場合によっては減衰調節が行われ
る。特に高ダイナミックな走行操作の場合には操舵角と
車両速度に従ってより大きな減衰への切り替えが行わ
れ、それによって油圧システムの動特性損失を緩和する
ことができる。同様に問題のある走行状態に該当するの
は、ばね変位距離が制限されることによってダンパピス
トンが引っ張りストッパに当接する状況がある。という
のはこの状況においては車輪は路面接触を持たないから
である。この状況はばね変位距離信号Zarijを用い
て、あるいはまた静的に測定するセンサの場合には車体
加速度Zan”がゼロであることによって検出される。
車輪が地面に衝突する際の危機的な走行状況を回避する
ために、大きな緩衝が得られなければならない。大きな
緩衝が車体も車輪も「落ち着かせる」。車輪飛躍検出
は、個々の障害(車輪が持ち上がる)の後に路面接触を
早急に復旧させるために用いることができる。同様に非
常な悪路上で平均的な緩衝を調節する路面検出も効果が
あると思われる。The damping adjustment in the actuator (FIG. 20) allows for sufficient safety of the vehicle. The running state is determined based on the sensor signal and the switching signal, and the damping adjustment is performed in some cases by a logical process according to the running state. Particularly in the case of a highly dynamic traveling operation, switching to a larger damping is performed according to the steering angle and the vehicle speed, whereby the dynamic characteristic loss of the hydraulic system can be mitigated. Similarly, a problematic running state is a situation in which the damper piston abuts the pull stopper due to the limited spring displacement distance. This is because the wheels have no road contact in this situation. This situation is detected using the spring displacement distance signal Zarij or, in the case of a statically measuring sensor, the vehicle body acceleration Zan ″ being zero.
A large cushion must be obtained in order to avoid a critical driving situation when the wheels hit the ground. A large cushion "calms down" the car body and wheels. Wheel jump detection can be used to quickly restore road surface contact after an individual obstacle (wheel lift). Similarly, road surface detection that adjusts the average buffer on very bad roads may also be effective.
【0070】図20から明らかなように、減衰調節33
5には時間tとコントロール量として減衰量Sdsおよ
びホールド時間thが供給される。ステップ1010に
おいて減衰量Sdsがその時の減衰実際量Sdiと比較
される。減衰目標量Sdsと現在の減衰実際量Sdiが
一致する場合には、ステップ1080ないしは1090
において出力量として減衰目標電圧Udが、現在の緩衝
が維持されるように選択される。ステップ1010にお
いて減衰目標量Sdsと現在の減衰実際量Sdiが一致
しないことが検出された場合には、ステップ1020に
おいて減衰目標量Sdsが減衰実際量Sdiより大きい
かどうかが調べられる。この条件が満たされている場合
には、切り替え時点tu(ステップ1050で検出)に
おいて減衰目標量がステップ1070と1090におい
て減衰目標電圧Udの形成によって調節される。減衰目
標量Sdsが減衰実際量Sdiより小さい場合には、ス
テップ1030において実際の時間tと切り替え時点t
u間の差がホールド時間thより短いかどうかが調べら
れる。この条件が満たされている場合には、ステップ1
060ないし1090によって減衰実際量Sdiが維持
される。ステップ1030に記載された条件が満たされ
ていない場合には、ステップ1040ないしは1090
によって減衰調節が、減衰目標量Sdsが得られるよう
に操作される。As is apparent from FIG. 20, the damping adjustment 33
5, the time t, the attenuation amount Sds as a control amount, and the hold time th are supplied to 5. In step 1010, the attenuation amount Sds is compared with the actual attenuation amount Sdi at that time. If the damping target amount Sds and the current actual damping amount Sdi match, steps 1080 or 1090
At, the damping target voltage Ud is selected as the output quantity so that the current damping is maintained. When it is detected in step 1010 that the target damping amount Sds and the current actual damping amount Sdi do not match, it is checked in step 1020 whether the target damping amount Sds is larger than the actual damping amount Sdi. If this condition is fulfilled, the damping target quantity at the switching time tu (detected in step 1050) is adjusted in steps 1070 and 1090 by the formation of the damping target voltage Ud. If the damping target amount Sds is smaller than the actual damping amount Sdi, in step 1030 the actual time t and the switching time t
It is checked whether the difference between u is shorter than the hold time th. If this condition is met, step 1
The actual damping amount Sdi is maintained by 060 to 1090. When the condition described in step 1030 is not satisfied, steps 1040 or 1090
The damping control is operated in such a way that the damping target quantity Sds is obtained.
【0071】上述の縦補償330、グランドフック−ス
カイフック制御331および水準制御332は出力量と
してそれぞれ車両のバウンド力の目標量Fz、ピッチモ
ーメントの目標値Mbおよびロールモーメントの目標値
Maを有する。図6から明らかなように、バウンド力お
よびピッチ並びにロールモーメントの該当するコントロ
ール量が加算的に重畳されてユニット340へ供給され
る。ユニット340においてはこのようにして形成され
たバウンド力、ピッチおよびロールモーメントが4つの
アクチュエータのための目標力に変換される。ユニット
340の伝達特性の詳細はドイツ特許出願P42173
25.6(特願平5−123533号)に「力分配マト
リクス」として記載されている。The vertical compensation 330, the ground hook-sky hook control 331, and the level control 332 have the target amount Fz of the vehicle bounding force, the target value Mb of the pitch moment, and the target value Ma of the roll moment, respectively, as output amounts. As is apparent from FIG. 6, the corresponding control amounts of the bounce force, the pitch, and the roll moment are additively superimposed and supplied to the unit 340. In unit 340, the bound force, pitch and roll moment thus formed are converted into target forces for the four actuators. For details of the transfer characteristics of unit 340, see German patent application P42173.
25.6 (Japanese Patent Application No. 5-123533) describes it as a "force distribution matrix".
【0072】ユニット340の出力側に出力される、ア
クチュエータ目標力に相当する信号FijKには図6か
ら明かなように、横加速度補償333およびスタビライ
ザ補償334のそれぞれのアクチュエータ目標力が重畳
される。さらにユニット350によってさらに付加的に
オフセット力FijOFFをアクチュエータ目標力に重畳
することも可能である。As can be seen from FIG. 6, the actuator target forces of the lateral acceleration compensation 333 and the stabilizer compensation 334 are superimposed on the signal FijK corresponding to the actuator target force output to the output side of the unit 340. Further, the offset force FijOFF can be additionally superimposed on the actuator target force by the unit 350.
【0073】それぞれのアクチュエータのためのすべて
の目標力を重畳することによって、手段360に印加さ
れるアクチュエータ目標力Fijsが得られる。その場
合に手段360によってアクチュエータ、特にアクチュ
エータ力をもたらすために制御される比例弁15(図
1)の特徴が示される。By superimposing all target forces for each actuator, the actuator target forces Fijs applied to the means 360 are obtained. The features of the actuator, in particular the proportional valve 15 (FIG. 1), which is then controlled by means 360 are shown.
【0074】弁15の駆動の異なる2つの実施例が図2
1と図22に記載されている。Two different embodiments of driving the valve 15 are shown in FIG.
1 and FIG. 22.
【0075】図21においては圧力再循環を有するが、
圧力センサを持たない弁の駆動が図示されている。その
ためにユニット360(図6)にアクチュエータ目標力
Fijsが供給される。第1のステップ1100におい
てアクチュエータ目標力FIjsとピストンロッド面積
Aksの商が形成される。その場合にピストンロッド面
積は図1に示すアクチュエータ14のピストンの面積で
ある。上述のようにして形成された商Psはユニット1
101において比例係数Pvで乗算されて変量Uv’が
形成される。この変量Uv’はユニット1102におい
て制御係数Svで重み付される。制御係数Svは値範囲
0と1にあってシステム圧力に従って弁駆動電圧Uvを
減少させることができる。弁駆動電圧Uvの絶対値が小
さくなるにつれて、車両のサスペンションシステムはよ
りパッシブに動作する。In FIG. 21, with pressure recirculation,
The actuation of a valve without a pressure sensor is shown. Therefore, the actuator target force Fijs is supplied to the unit 360 (FIG. 6). In the first step 1100, the quotient of the actuator target force FIjs and the piston rod area Aks is formed. In that case, the piston rod area is the area of the piston of the actuator 14 shown in FIG. The quotient Ps formed as described above is the unit 1
At 101, the variable Uv ′ is formed by being multiplied by the proportionality coefficient Pv. This variable Uv ′ is weighted by the control coefficient Sv in the unit 1102. The control coefficient Sv is in the value range 0 and 1 and can reduce the valve drive voltage Uv according to the system pressure. As the absolute value of the valve drive voltage Uv decreases, the vehicle suspension system operates more passively.
【0076】図22においては圧力センサと圧力制御器
を有する比例弁の駆動が図示されている。ここでも上述
したように、アクチュエータ目標力Fijsはユニット
1100へ供給され、商Psが形成される。他のステッ
プにおいて変量Psがユニット1103で処理されて変
量PsREFにされる。ユニット1103はPT1素子と
して形成されており、駆動すべき比例弁の基準モジュー
ルを表す。点1106においてこのようにして得られら
信号PsREFと信号Piの差が形成される。この差de
ltaPは圧力制御器1104へ供給されて、その出力
信号Uv’がユニット1105において制御係数Svに
よってさらに処理されて駆動信号Uvが得られる。ここ
でも制御係数Svは0から1の値範囲にあって、システ
ム圧力に従って弁駆動電圧Uvを減少させる。In FIG. 22, driving of a proportional valve having a pressure sensor and a pressure controller is shown. Again, as described above, the actuator target force Fijs is supplied to the unit 1100 and the quotient Ps is formed. In another step, the variable Ps is processed by the unit 1103 into the variable Ps REF . Unit 1103 is formed as a PT1 element and represents the reference module of the proportional valve to be actuated. At point 1106, the difference between the signal Ps REF and the signal Pi thus obtained is formed. This difference de
ltaP is supplied to the pressure controller 1104, whose output signal Uv ′ is further processed in the unit 1105 by the control factor Sv to obtain the drive signal Uv. Here too, the control coefficient Sv is in the range of 0 to 1 and reduces the valve drive voltage Uv according to the system pressure.
【0077】次に図23を用いて制御器成分のアクティ
ブ化と非アクティブ化について説明する。出力側にアク
チュエータ目標力ないし目標トルクを出力する制御器成
分の力の飛躍を防止するために、力が小さい場合にのみ
アクティブ化あるいは非アクティブ化を行うことができ
る。理想的には力を発生する制御器成分のアクティブ化
あるいは非アクティブ化はその時のアクチュエータ目標
力が0である場合にのみ行われる。任意の力においてア
クティブ化あるいは非アクティブ化が可能であるように
するために、図23に示すように、状態0と1を有する
ディスクリートな制御フラグSFlagが、問題のある減衰
と1Hzより小さい限界周波数を有するローパス121
の入力信号として使用される。状態が変化した場合にロ
ーパス121の出力においては、一方の状態から他方の
状態への低速で連続的な移行が得られる。ローパス出力
信号Skontは乗算素子122を介してそれぞれのアクチ
ュエータ目標力ないしは目標トルクFIjsないしはM
sと加算結合される。このようにして握力FIjsを発
生させる制御成分を低速かつ連続的にアクティブ化ある
いは非アクティブ化することができる。Next, activation and deactivation of the controller component will be described with reference to FIG. In order to prevent the jump of the force of the controller component that outputs the actuator target force or target torque to the output side, activation or deactivation can be performed only when the force is small. Ideally, the activation or deactivation of the force-generating controller component takes place only if the actuator target force at that time is zero. In order to be able to activate or deactivate at any force, as shown in FIG. 23, the discrete control flag S Flag with states 0 and 1 has a problematic damping and a limit of less than 1 Hz. Low pass 121 with frequency
Used as the input signal of. When the state changes, the lowpass 121 output provides a slow, continuous transition from one state to the other. The low-pass output signal S kont is transmitted via the multiplication element 122 to the respective actuator target force or target torque FIjs or M.
It is additively combined with s. In this way, the control component that generates the grip force FIjs can be activated or deactivated continuously at low speed.
【0078】次に図24と図25を用いて制御ないし制
御装置ECUの機能方法を説明する。ECUは入力信号
としてすでに説明したセンサ手段310のセンサ信号Z
arj、aqsあるいはあqvとagh、al、Za
n”、LW、V、P及びpvを供給される。これらの信
号は制御装置1310および制御装置1320へ供給さ
れる。制御装置1310は「運転者−車両−環境」のシ
ステムに従って閉ループ制御システムを開ループ制御す
る。制御装置1320は「センサテクノロジー−油圧
系」のシステムの状態に従ってシステムを開ループ制御
する。Next, a functioning method of the control or control unit ECU will be described with reference to FIGS. 24 and 25. The ECU uses the sensor signal Z of the sensor means 310 already described as an input signal.
arj, aqs or aqv and agh, al, Za
n ″, LW, V, P and pv. These signals are supplied to controller 1310 and controller 1320. Controller 1310 implements a closed loop control system according to the “driver-vehicle-environment” system. Open loop control. Controller 1320 provides open loop control of the system according to the "sensor technology-hydraulic system" system state.
【0079】制御装置1310の出力側にはコントロー
ル量S’SK、S’QBK、S’LQBK、S’V、S’NIVおよ
びSds’が出力される。制御装置1320の出力側に
はコントロール量KSK、KQWK、KQBK、KLQBK、KV、
KNIVおよびKds並びにKLB K、KgrおよびKSKYが
出力される。スタビライザ補償のためのコントロール量
SKS、横加速度補償のための制御信号SQBKあるいは弁
駆動のためのコントロール量Svおよび水準制御のため
のコントロール量SNIVは手段1331、1332、1
333および1334において、次のようにして、すな
わち制御装置1310によるコントロール量と制御装置
1320によるコントロール量のそれぞれ小さい方のコ
ントロール量がECU320の出力コントロール量とし
て使用されるように求められる。減衰調節Sdsのコン
トロール量を形成するために、制御装置1310と制御
装置1320の2つのコントロール量のうち大きい方が
手段1335で形成される。[0079] Control unit 1310 controls the amount S 'SK, S' on the output side of the QBK, S 'LQBK, S' V, S 'NIV and Sds' are output. On the output side of the controller 1320, the control quantities K SK , K QWK , K QBK , K LQBK , K V ,
K NIV and Kds and K LB K , Kgr and K SKY are output. The control amount S KS for stabilizer compensation, the control signal S QBK for lateral acceleration compensation or the control amount Sv for valve drive and the control amount S NIV for level control are means 1331, 1332, 1
In 333 and 1334, the smaller control amounts of the control amount by control device 1310 and the control amount by control device 1320 are obtained as follows, that is, to be used as the output control amount of ECU 320. In order to form the control amount of the damping adjustment Sds, the larger of the two control amounts of the control device 1310 and the control device 1320 is formed by the means 1335.
【0080】縦加速度補償のためのコントロール量S
LBKとグランドフックまたはスカイフック制御のための
コントロール量SGRまたはSSKYは直接制御装置132
0によって形成される。さらに制御装置1320は、ア
クチュエータシステムにおいて安全弁を駆動するために
用いられる信号USafeも形成する。この安全指向の駆動
は例えば、誤りがあった場合にシャシ制御全体がより確
実な、好ましくはパッシブな状態へ移行されるようにす
ることができる。Control amount S for longitudinal acceleration compensation
The control amount S GR or S SKY for controlling the LBK and the ground hook or the sky hook is the direct controller 132.
Formed by zeros. In addition, the controller 1320 also forms the signal U Safe used to drive the safety valve in the actuator system. This safety-oriented drive can, for example, allow the entire chassis control to be transferred to a more reliable, preferably passive state, in case of error.
【0081】次にECU320におけるコントロール量
の形成について詳しく説明する。Next, the formation of the control amount in the ECU 320 will be described in detail.
【0082】図25においてはコントロール量SSKの形
成が記載されている。そのために制御装置1310の入
力側には車両の重心における横加速度を表す信号aqs
が印加される。すでに説明したように、重心における横
加速度は直接測定することができ、あるいは図11〜図
15の説明で示したように、前と後ろの測定された横加
速度かaqvとaqhから求めることができる。第1の
ステップ141において、横加速度の絶対値|aqs|
が限界値alimitより大きいか、あるいは車両縦速度の
絶対値|V|が限界値Vlimitより小さいかどうかが調
べられる。上述の条件のいずれも満たされない場合に
は、ステップ142において信号SF=1をセットする
ことによってスタビライザ補償がオンにされる。上述の
2つの条件のうち少なくとも一方が満たされている場合
には、信号SF=0をセットすることによって(ステッ
プ143)スタビライザ補償がオフにされる。ユニット
144は力の飛躍なしのスタビライザ補償の上述のアク
ティブ化ないしは非アクティブ化を表す。In FIG. 25, formation of the control amount S SK is shown. Therefore, the input side of the control device 1310 has a signal aqs representing the lateral acceleration at the center of gravity of the vehicle.
Is applied. As already explained, the lateral acceleration at the center of gravity can be directly measured, or as shown in the description of FIGS. 11 to 15, it can be obtained from the measured front and rear lateral acceleration or aqv and aqh. . In the first step 141, the absolute value of lateral acceleration | aqs |
Is greater than the limit value a limit or the absolute value of the vehicle longitudinal speed | V | is smaller than the limit value V limit . If none of the above conditions are met, stabilizer compensation is turned on by setting signal S F = 1 in step 142. If at least one of the above two conditions is met, the stabilizer compensation is turned off by setting the signal S F = 0 (step 143). Unit 144 represents the aforementioned activation or deactivation of stabilizer compensation without force jumps.
【0083】図26および図27において水準制御器3
32のコントロール量SNIVの形成が説明されている。
コントロール量SNIV’は車両縦速度の絶対値の関数で
ある(ステップ1501)。関数的な依存性は図27に
記載されている。26 and 27, the level controller 3
The formation of 32 control variables S NIV has been described.
The control amount S NIV 'is a function of the absolute value of the vehicle longitudinal speed (step 1501). The functional dependency is shown in FIG.
【0084】すなわち、例えば車両水準を車両縦速度に
従って1段、2段あるいは多段で調節することができ
る。特に、速度がより大きい場合には、速度が小さい場
合よりも車両水準を少なく選択することができる。That is, for example, the vehicle level can be adjusted in one step, two steps, or multiple steps according to the vehicle longitudinal speed. In particular, when the speed is higher, the vehicle level can be selected lower than when the speed is low.
【0085】図28には横加速度補償のためのコントロ
ール量SQBK’ないしはSLBK’の形成が記載されてい
る。そのために第1のステップ1511において車両縦
速度Vがしきい値Vlimitと比較される。車両縦速度の
絶対値が上述のしきい値より小さい場合には、他のステ
ップ1513において信号SF=0がセットされ、それ
によって横加速度補償がオフにされる。車両速度がより
大きい場合(Vが上述のしきい値より大きい)には、ス
テップ1512において信号SFがセットされ、それに
よって横加速度補償がオンにされる。すでに説明した横
加速度補償のアクティブ化ないしは非アクティブ化はス
テップ1514で操作される。FIG. 28 shows formation of the control amount S QBK 'or S LBK ' for lateral acceleration compensation. For that purpose, in a first step 1511 the vehicle longitudinal speed V is compared with a threshold value V limit . If the absolute value of the vehicle longitudinal speed is smaller than the above-mentioned threshold value, in another step 1513 the signal S F = 0 is set, which turns off the lateral acceleration compensation. If the vehicle speed is greater (V is greater than the above threshold), then in step 1512 signal S F is set, thereby turning on lateral acceleration compensation. The activation or deactivation of the lateral acceleration compensation described above is operated in step 1514.
【0086】減衰調節335のためのコントロール量S
ds’の形成が図29を用いて図示されている。ここで
は微分装置161(DTalpha素子)に操舵角を表す信
号LWが供給される。このようにして形成された操舵角
速度LW’がステップ162でその大きさを限界値LW
limitと比較される。操舵角速度の絶対値が上述の限界
値より大きい場合には、ステップ164において減衰調
節を行うためのコントロール量Sdsが値「ハード」に
調節され、同時にコントロール量th(ホールド時間)
が所定の値tLW’にセットされる。従って操舵角速度が
大きい場合には(高ダイナミックな走行状態)、安全上
の理由から減衰はハードに設定される。Control amount S for damping adjustment 335
The formation of ds' is illustrated using FIG. Here, the signal LW representing the steering angle is supplied to the differentiator 161 (DT alpha element). The steering angular velocity LW ′ thus formed is adjusted to the limit value LW in step 162.
Compared with limit . When the absolute value of the steering angular velocity is larger than the above-mentioned limit value, the control amount Sds for performing the damping adjustment is adjusted to the value "hard" in step 164, and at the same time the control amount th (hold time) is set.
Is set to a predetermined value t LW '. Therefore, when the steering angular velocity is high (high dynamic running state), the damping is set to hard for safety reasons.
【0087】ステップ162において操舵角速度の絶対
値が上述の限界値より小さいことが検出された場合に
は、ステップ163に記載された判断が実施される。そ
の場合に、測定された車両の垂直加速度Zan”の1つ
あるいは複数のものが2つの限界値の内部にあるかどう
かが調べられ、その場合に限界値はばね変位距離加速度
Zarij”と重力加速度gから形成される。さらにば
ね変位距離信号Zarijがしきい値Zarlimitと比
較される。When it is detected in step 162 that the absolute value of the steering angular velocity is smaller than the above limit value, the determination described in step 163 is executed. In that case, it is checked whether one or more of the measured vehicle vertical acceleration Zan "lies within two limit values, in which case the limit values are the spring displacement distance acceleration Zarij" and the gravitational acceleration. formed from g. Furthermore, the spring displacement distance signal Zarij is compared with a threshold value Zar limit .
【0088】車体の垂直加速度が上述の限界内にある場
合、および/またはばね変位距離が上述のしきい値より
大きい場合には、コントロール量Sds=ソフトが選択
され、それによってソフトな減衰方向への減衰調節が行
われる。ステップ163の2つの条件が満たされない場
合には、コントロール量Sds=ハードを選択すること
によってハード方向へ減衰が調節され、かつホールド時
間thが所定の値tKと等しくセットされる。ステップ
163において2つの場合が区別される。まず車体の垂
直加速度に関して判断することによって、車両が頂部を
走行しているかどうかが検出される。その場合には、減
衰調節をハードな方向に操作して、同時に減衰調節のホ
ールド時間を所定の値tKにセットすることが望まし
い。ステップ163の他の判断において、アクチュエー
タがストッパ近傍に位置しているかどうかが検出され
る。If the vertical acceleration of the vehicle body is within the above-mentioned limits and / or if the spring displacement distance is greater than the above-mentioned threshold value, then the control quantity Sds = soft is selected, which leads to a soft damping direction. Attenuation adjustment is performed. If the two conditions of step 163 are not met, the damping is adjusted in the hard direction by selecting the control amount Sds = hard and the hold time th is set equal to the predetermined value t K. In step 163, two cases are distinguished. By first determining the vertical acceleration of the vehicle body, it is detected whether the vehicle is traveling on the top. In that case, it is desirable to operate the damping adjustment in a hard direction and at the same time set the hold time of the damping adjustment to a predetermined value t K. In another determination of step 163, it is detected whether the actuator is located near the stopper.
【0089】全体として調節可能なパッシブ減衰に関し
て、ここで説明した部分アクティブシャシシステムにお
いて高ダイナミックな作用の可能性が与えられることに
注意しなければならない。この種の部分アクティブ・シ
ステムは通常は車体運動周波数(約1Hz)の領域の帯
域幅を有するので、調節可能なパッシブ減衰によって車
輪固有周波数(約10Hz)の周波数領域における調節
可能性が与えられる。It should be noted that, with regard to the adjustable damping as a whole, the possibility of high dynamic behavior is provided in the partial active chassis system described here. Since partial active systems of this kind usually have a bandwidth in the region of the vehicle body movement frequency (about 1 Hz), the adjustable passive damping provides the possibility of adjustment in the frequency range of the wheel natural frequency (about 10 Hz).
【0090】他の実施例においては、操舵角速度が小さ
い場合に、減衰調節を路面検出あるいは車輪飛躍検出に
従って作動させることができる。In another embodiment, the damping adjustment can be activated in accordance with road surface detection or wheel jump detection when the steering angular velocity is low.
【0091】図30〜図32には弁駆動電圧制限のため
のコントロール量SV’の形成が図示されている。シス
テムに供給圧力pVに比例する信号を出力するセンサが
設けられている場合には、供給圧力が非常に小さい場合
に弁駆動制御電圧の絶対値をコントロール量Svを介し
て減少させることができる。コントロール量Svを計算
する第1の方法が図30および図31に示されている。
その場合にコントロール量Svは供給電圧の関数として
選択される。30 to 32 show the formation of the control amount SV 'for limiting the valve drive voltage. If the system is provided with a sensor that outputs a signal proportional to the supply pressure pV, the absolute value of the valve drive control voltage can be reduced via the control quantity Sv when the supply pressure is very small. A first method of calculating the control amount Sv is shown in FIGS. 30 and 31.
The control quantity Sv is then selected as a function of the supply voltage.
【0092】図32に示すように、供給圧力pvが第1
のステップ172において下方のしきい値puと比較さ
れる。供給圧力pvが下方のしきい値puより小さい場
合には、ステップ174においてコントロール量Sv’
が0に等しくセットされる。供給圧力pvが下方のしき
い値より大きい場合には、供給圧力pvが他のステップ
173において上方のしきい値poと比較される。従っ
て供給圧力pvの値が下方と上方のしきい値の内部にあ
る場合には、ステップ176に示すように、コントロー
ル量Sv’が選択される。供給圧力pvが上方のしきい
値を越えた場合には、コントロール量Sv’が1に等し
くセットされる。As shown in FIG. 32, the supply pressure pv is the first
172 is compared with the lower threshold value pu. When the supply pressure pv is smaller than the lower threshold value pu, the control amount Sv ′ is determined in step 174.
Is set equal to 0. If the supply pressure pv is greater than the lower threshold value, the supply pressure pv is compared with the upper threshold value po in another step 173. Therefore, when the value of the supply pressure pv is within the lower and upper threshold values, the control amount Sv ′ is selected as shown in step 176. If the supply pressure pv exceeds the upper threshold value, the control quantity Sv ′ is set equal to 1.
【0093】[0093]
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、アクティブ・シャシのための最も重要な制御目
的を容易に達成することができる。すなわち、本発明に
よれば、例えば走行操作と路面凹凸によってもたらされ
る車両本体の運動をできる限り小さい抑えることがで
き、すなわち車両本体はその位置をできる限り維持して
乗り心地を快適にし、さらに危険な走行状況にも対応可
能であるような新規かつ改良された自動車シャシを閉ル
ープおよび/または開ループ制御するシステムが提供さ
れる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the most important control purpose for the active chassis can be easily achieved. That is, according to the present invention, the movement of the vehicle body caused by, for example, driving operation and road surface irregularities can be suppressed as small as possible, that is, the vehicle body maintains its position as much as possible to make the ride comfortable and further A new and improved system for closed-loop and / or open-loop control of a vehicle chassis is provided that is capable of handling a wide variety of driving situations.
【図1】最も重要な油圧要素を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the most important hydraulic elements.
【図2】図1の装置に使用可能な分離シリンダ装置を示
す説明図である。2 is an explanatory view showing a separation cylinder device usable in the device of FIG. 1. FIG.
【図3】図1の装置に使用可能なプランジャシリンダ装
置を示す説明図である。3 is an explanatory view showing a plunger cylinder device usable in the device of FIG. 1. FIG.
【図4】図1に装置に使用可能なアキュムレータ装置を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an accumulator device that can be used in the device shown in FIG.
【図5】本発明システムに必要な情報を得るためのセン
サ位置を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing sensor positions for obtaining information necessary for the system of the present invention.
【図6】本発明に基づくシャシ制御コンセプトを示す概
略説明図である。FIG. 6 is a schematic illustration showing a chassis control concept according to the present invention.
【図7】図6に示す制御コンセプトの縦加速度補償装置
を示す説明図である。7 is an explanatory diagram showing a vertical acceleration compensating device of the control concept shown in FIG.
【図8】図6に示す制御コンセプトのスカイフック−グ
ランドフック制御装置を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a skyhook-groundhook controller of the control concept shown in FIG.
【図9】図6に示す制御コンセプトの車体速度に関する
オフセット除去装置を示す説明図である。9 is an explanatory diagram showing an offset removing device relating to a vehicle speed of the control concept shown in FIG.
【図10】図6に示す制御コンセプトの水準制御装置を
示す説明図である。10 is an explanatory view showing a level control device of the control concept shown in FIG.
【図11】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償装
置を示す説明図である。11 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensating device of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図12】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償装
置を示す説明図である。12 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensating device of the control concept shown in FIG.
【図13】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償装
置を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensating device of the control concept shown in FIG.
【図14】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償装
置を示す説明図である。14 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensating device of the control concept shown in FIG.
【図15】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償装
置を示す説明図である。15 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensating device of the control concept shown in FIG.
【図16】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償ア
ルゴリズムを示す説明図である。16 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensation algorithm of the control concept shown in FIG.
【図17】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償ア
ルゴリズムを示す説明図である。17 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensation algorithm of the control concept shown in FIG.
【図18】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償ア
ルゴリズムを示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a lateral acceleration compensation algorithm of the control concept shown in FIG. 6.
【図19】図6に示す制御コンセプトのスタビライザ補
償装置を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing a stabilizer compensation device of the control concept shown in FIG. 6.
【図20】図6に示す制御コンセプトの減衰調整装置を
示す説明図である。20 is an explanatory diagram showing an attenuation adjusting device of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図21】図6に示す制御コンセプトのアクチュエータ
制御弁の駆動装置を示す説明図である。21 is an explanatory diagram showing a drive device for an actuator control valve of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図22】図6に示す制御コンセプトのアクチュエータ
制御弁の駆動装置を示す説明図である。22 is an explanatory diagram showing a drive device for an actuator control valve of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図23】図6に示す制御コンセプトの制御器のアクテ
ィブ/非アクティブの切換装置を示す説明図である。23 is an explanatory diagram showing an active / inactive switching device of the controller of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図24】図6に示す制御コンセプトの制御装置ECU
の機能を示す説明図である。FIG. 24 is a control unit ECU of the control concept shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the function of.
【図25】図6に示す制御コンセプトの制御装置ECU
の機能を示す説明図である。FIG. 25 is a control unit ECU of the control concept shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the function of.
【図26】図6に示す制御コンセプトの水準制御のため
のコントロール量形成を示す説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram showing control amount formation for level control of the control concept shown in FIG. 6.
【図27】図6に示す制御コンセプトの水準制御のため
のコントロール量形成を示す説明図である。27 is an explanatory diagram showing control amount formation for level control of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図28】図6に示す制御コンセプトの横加速度補償の
ためのコントロール量形成を示す説明図である。28 is an explanatory diagram showing formation of a control amount for lateral acceleration compensation of the control concept shown in FIG.
【図29】図6に示す制御コンセプトの減衰調節のため
のコントロール量形成を示す説明図である。29 is an explanatory diagram showing formation of a control amount for damping adjustment of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図30】図6に示す制御コンセプトの弁駆動電圧制御
のためのコントロール量形成を示す説明図である。30 is an explanatory diagram showing control amount formation for valve drive voltage control of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図31】図6に示す制御コンセプトの弁駆動電圧制御
のためのコントロール量形成を示す説明図である。31 is an explanatory diagram showing control amount formation for valve drive voltage control of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
【図32】図6に示す制御コンセプトの弁駆動電圧制御
のためのコントロール量形成を示す説明図である。32 is an explanatory diagram showing control amount formation for valve drive voltage control of the control concept shown in FIG. 6. FIG.
11 ポンプ 12 供給圧力アキュムレータ 13 スプリングアキュムレータ 14 アクチュエータ 15 比例弁 16 マルチ機能遮断弁 17 オイルタンク 18 フィルタ 310 センサ手段 320 制御ECU 330 縦加速度補償装置 331 スカイフック−グランドフック制御装置 332 スタビライザ補償装置 333 横加速度補償装置 335 減衰調節装置 11 Pump 12 Supply Pressure Accumulator 13 Spring Accumulator 14 Actuator 15 Proportional Valve 16 Multifunction Shutoff Valve 17 Oil Tank 18 Filter 310 Sensor Means 320 Control ECU 330 Vertical Acceleration Compensator 331 Skyhook-Grandhook Controller 332 Stabilizer Compensator 333 Lateral Acceleration Compensation device 335 Attenuation adjustment device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター クンツ ドイツ連邦共和国、71254 ディッチンゲ ン、シュロスシュトラーセ 36 (72)発明者 クラウス ランデスファイント ドイツ連邦共和国、70734 フェルバッハ、 アウグスト−ブレンドル−シュトラーセ 42 (72)発明者 ライナー カレンバッハ ドイツ連邦共和国、71336 バイブリンゲ ン、クックックベーク 6 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Dieter Kunz Germany, 71254 Ditchingen, Schloss Strasse 36 (72) Inventor Klaus Landesfind Germany, 70734 Fellbach, August-Brendle-Strasse 42 (72) ) Inventor Reiner Karenbach, Federal Republic of Germany, 71336 Biblingen, Cook Bake 6
Claims (13)
スペンションシステムとして少なくとも1つのアクチュ
エータ(14)が取り付けられており、かつ閉ループ制
御および/または開ループ制御手段(310、320、
330、331、332、333、334、335、3
40、350、360、370)が設けられており、こ
れらの手段によって車両本体と車輪間に力を作用させる
ためにアクチュエータ(14)に車両の走行状態を表し
および/または調節する変量に従って信号が供給され
る、自動車シャシを閉ループ制御および/または開ルー
プ制御するシステムであって、 − 閉ループ制御および/または開ループ制御手段が、
車両の走行状態を調節する車両の異なる特性を開ループ
制御および/または閉ループ制御するための少なくとも
2つの閉ループ制御および/または開ループ制御ブロッ
ク(330、331、332、340、333、33
4、335)から形成されており、 − 閉ループ制御器および/または開ループ制御器ブロ
ックをアクティブ化し、かつ非アクティブ化するための
変更手段(530、540、601、602、603、
604、7016、7240、7241、911、91
2、1102、1105、121、122)が設けられ
ている自動車シャシを閉ループ制御および/または開ル
ープ制御するシステム。1. At least one actuator (14) is mounted as a suspension system between a vehicle body and at least one wheel, and closed-loop control and / or open-loop control means (310, 320,).
330, 331, 332, 333, 334, 335, 3
40, 350, 360, 370) and by means of these means signals to the actuator (14) in order to exert a force between the vehicle body and the wheels according to a variable that represents and / or regulates the running state of the vehicle. A system for providing closed-loop and / or open-loop control of a motor vehicle chassis, the closed-loop control and / or open-loop control means comprising:
At least two closed-loop control and / or open-loop control blocks (330, 331, 332, 340, 333, 33) for open-loop control and / or closed-loop control of different characteristics of the vehicle for adjusting the driving state of the vehicle.
4, 335), and-altering means (530, 540, 601, 602, 603, for activating and deactivating closed-loop and / or open-loop controller blocks.
604, 7016, 7240, 7241, 911, 91
2, 1102, 1105, 121, 122) for providing closed-loop and / or open-loop control of a vehicle chassis.
御ブロック(330、331、332、340、33
3、334、335)が、センサによって求められた車
両の走行状態を表しおよび/調節する変量に基づいて、
異なる閉ループ制御および/または開ループ制御目標を
達成するためにアクチュエータ(14)を駆動すること
を特徴とする、請求項1に記載のシステム。2. Open-loop control and / or closed-loop control block (330, 331, 332, 340, 33).
3, 334, 335) based on the variable representing and / or adjusting the vehicle running condition determined by the sensor,
System according to claim 1, characterized in that it drives an actuator (14) to achieve different closed-loop control and / or open-loop control goals.
御ブロック(330、331、332、340、33
3、334)が、アクチュエータ(14)によってもた
らすべき力の目標値(FijK、FijQBK、FijSK)
を求めることを特徴とする、請求項1に記載のシステ
ム。3. Closed loop control and / or open loop control block (330, 331, 332, 340, 33).
3, 334) is the desired value (Fij K , Fij QBK , Fij SK ) of the force to be exerted by the actuator (14).
The system according to claim 1, characterized in that
御手段の内部に、開ループ制御および/または閉ループ
制御ブロックをアクティブ化しかつ非アクティブ化する
ための開ループ制御および/またはコントロール量(S
SK、SQBK、SLQBK、SV、SNIV、SLBK、SGR、
SSKY)を形成するための開ループ制御および/または
制御ユニット(320)が設けられており、開ループ制
御および/またはコントロール量の形成が、走行状態を
表しおよび/または調節する変量に従って行われること
を特徴とする、請求項1に記載のシステム。4. Open loop control and / or control quantity (S) for activating and deactivating the open loop control and / or closed loop control block inside the closed loop control and / or open loop control means.
SK , S QBK , S LQBK , S V , S NIV , S LBK , S GR ,
An open-loop control and / or control unit (320) for forming S SKY ) is provided, the formation of the open-loop control and / or the control quantity being carried out according to variables which represent and / or regulate the running state. The system according to claim 1, characterized in that
ル量(SSK、SQBK、SLQBK、SV、SNIV、S
LBK、SGR、SSKY)が連続的な値をとることを特徴とす
る、請求項4に記載のシステム。5. Open loop control and / or control variable (S SK , S QBK , S LQBK , S V , S NIV , S).
System according to claim 4, characterized in that LBK, S GR , S SKY ) take consecutive values.
ル量(SSK、SQBK、SLQBK、SV、SNIV、SLBK、
SGR、SSKY)が非連続の値をとり、かつ変更手段(5
30、540、601、602、603、604、70
16、7240、7241、911、912、110
2、1105、121、122)の内部に開ループ制御
および/またはコントロール量を処理する第1の手段
(121)が設けられており、その手段によって開ルー
プ制御および/またはコントロール量が処理されて、開
ループ制御および/またはコントロール量が連続的な値
をとるようにされることを特徴とする、請求項4に記載
のシステム。6. Open loop control and / or control variable (S SK , S QBK , S LQBK , S V , S NIV , S LBK ,
S GR , S SKY ) take discontinuous values, and change means (5
30, 540, 601, 602, 603, 604, 70
16, 7240, 7241, 911, 912, 110
2, 1105, 121, 122) is provided with a first means (121) for processing the open loop control and / or the controlled variable, by which the open loop control and / or the controlled variable is processed. System according to claim 4, characterized in that the open-loop control and / or the controlled variable take on continuous values.
タとして形成されていることを特徴とする、請求項6に
記載のシステム。7. System according to claim 6, characterized in that the first means (121) are formed as low-pass filters.
節する変量を検出するセンサ手段(310)が設けられ
ており、そのセンサ手段(310)によって −車両本体と車輪間の相対運動(Zarij)および/
または −車両本体の垂直加速度(Zan”)および/または −車両の縦加速度(al)および/または −車両の横加速度(aqs、aqv、aqh)および/
または −操舵角(LW)および/または −車両縦速度(V)および/または −アクチュエータ内の圧力媒体の圧力(p、pv)が検
出されることを特徴とする、請求項1、2、3、4、
5、6または7のいずれかに記載のシステム。8. A sensor means (310) is provided for detecting a variable which represents and / or regulates the running state of the vehicle, by means of which sensor means (310) the relative movement (Zarij) between the vehicle body and the wheels. and/
Or-the vertical acceleration of the vehicle body (Zan ") and / or-the longitudinal acceleration of the vehicle (al) and / or-the lateral acceleration of the vehicle (aqs, aqv, aqh) and / or
Or-steering angle (LW) and / or-vehicle longitudinal velocity (V) and / or-pressure (p, pv) of the pressure medium in the actuator is detected. 4,
The system according to any of 5, 6, or 7.
御ブロックとして、 −縦加速度の変化によってもたらされる車体運動に拮抗
作用する縦加速度補償を行う手段(330、340、3
60)が設けられており、および/または −ほぼ路面凹凸によってもたらされる車体運動に拮抗作
用するスカイフック−グランドフック制御を行う手段
(331、340、360)が設けられており、 −車両の車軸の選択可能な目標水準位置を開ループ制御
あるいは閉ループ制御する水準制御を行う手段(33
2、340、360)がもうけられており、および/ま
たは −横加速度の変化によってもたらされる車体運動に拮抗
作用する横加速度補償を行う手段(333、360)が
設けられていることを特徴とする請求項1、2、3、
4、5、6、7または8のいずれかに記載のシステム。9. Open-loop control and / or closed-loop control block, means for longitudinal acceleration compensation (330, 340, 3) that counteracts body movements caused by changes in longitudinal acceleration.
60) and / or-a skyhook that counteracts the body movement caused by the rough road surface-means for controlling the groundhook (331, 340, 360), and-the axle of the vehicle. Means for performing level control for open-loop control or closed-loop control of the selectable target level position of (33)
2, 340, 360) and / or-means (333, 360) for compensating lateral acceleration to counteract body movements caused by changes in lateral acceleration. Claims 1, 2, 3,
9. The system according to any of 4, 5, 6, 7 or 8.
チュエータ(14)の他に走行運転において変更できな
いパッシブなスタビライザを有し、かつ開ループ制御お
よび/または閉ループ制御ブロックとして、パッシブな
スタビライザであることにより路面応答によってもたら
される車体運動に拮抗作用するスタビライザ補償を行う
手段(334、360)が設けられていることを特徴と
する請求項1から9までのいずれか1項に記載のシステ
ム。10. The vehicle suspension system comprises, besides the actuator (14), a passive stabilizer that cannot be changed during driving, and the road response is a passive stabilizer as an open-loop control and / or closed-loop control block. 10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that means (334, 360) are provided for stabilizer compensation which counteracts body movements caused by.
よって互いに分離された2つの作業室を有し、その場合
に −2つの作業室のうちの少なくとも一方に、車両本体と
車輪間に力をもたらすために圧力媒体を供給可能であっ
て、かつ −ピストンが圧力媒体を通過させる少なくとも1つの通
過開口部を有し、その通過開口部を通して圧力媒体が第
1の作業室から第2の作業室に達することを特徴とする
請求項1に記載のシステム。11. The actuator (14) has two working chambers separated from each other by a piston, in which case at least one of the two working chambers is provided to exert a force between the vehicle body and the wheels. Pressure medium can be supplied, and-the piston has at least one passage opening through which the pressure medium passes, through which the pressure medium reaches from the first working chamber to the second working chamber The system of claim 1, wherein:
り、かつ手段(310<320、335、370)が設
けられており、その手段によってアクチュエータピスト
ンの通過開口部が車両の走行状態に従って変化されるこ
とを特徴とする請求項11に記載のシステム。12. The passage opening is arranged to be adjustable and means (310 <320, 335, 370) are provided by means of which the passage opening of the actuator piston changes according to the running state of the vehicle. The system of claim 11, wherein the system is:
を調節する手段(320、ステップ161から166)
が設けられており、その場合に調節が −検出された操舵角速度(LW’)に従って、および/
または −検出された車体と車輪間の相対運動(Zarij、Z
arij”)および検出された車体加速度(Zan”)
に従って行われることを特徴とする請求項12に記載の
システム。13. Means for adjusting the passage opening of the actuator piston (320, steps 161-166).
Is provided, in which case the adjustment is-according to the detected steering angular velocity (LW '), and / or
Or-relative movement between the detected vehicle body and wheels (Zarij, Z
arij ") and detected vehicle acceleration (Zan")
13. The system of claim 12, performed according to.
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