(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車のホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する方法を提供する。【解決手段】シャシ２に対して回転する部材３を含むサスペンションストップを組み込んでいるマクファーソンストラットを介して、該車両のシャシ２に取り付けられており、該方法は、回転部材の角変位を検出する装置を用いることを想定し、該装置は、時間に対応した該角変位を表しているアナログシグナルを好適に生成でき、  少なくとも一つの周波数窓を含むスペクトルを得るために、アナログ変位シグナルの周波数分析をする工程であって、該スペクトルの少なくとも一つのデータが、回転変数に基づいている工程と、該データの少なくとも一つを測定する工程と、該測定された一つあるいは複数のデータから、該回転変数あるいは該回転変数の進展に対応した少なくとも一つの回転条件を決定する工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する方法であって、該ホイールは、シャシ２に対して回転する部材３を含むサスペンションストップを組み込んでいるマクファーソンストラットを介して、該車両のシャシ２に取り付けられており、該方法は、回転部材の角変位を検出する装置を用いることを想定し、該装置は、時間に対応した該角変位を表しているアナログシグナルを好適に生成でき、
少なくとも一つの周波数窓を含むスペクトルを得るために、アナログ変位シグナルの周波数分析をする工程であって、該スペクトルの少なくとも一つのデータが、回転変数に基づいている工程と、
該データの少なくとも一つを測定する工程と、
該測定された一つあるいは複数のデータから、該回転変数あるいは該回転変数の進展に対応した少なくとも一つの回転条件を決定する工程と、を含む、決定方法。
【請求項２】
前記周波数分析は、時間的な高速フーリエ変換ＦＦＴによって実行される、請求項１に記載の決定方法。
【請求項３】
前記周波数窓は、少なくとも一つの線を含み、前記回転変数の関数データは、該線の振幅、該線の幅、該線の周波数およびこれらの特性の組み合わせを含む群から選択される、請求項１または請求項２に記載の決定方法。
【請求項４】
前記回転変数は、前記ホイールと前記マクファーソンストラットを含む組立品の剛性に影響を及ぼす変数、とくに前記ホイールのタイヤの圧力、前記タイヤの装着状態および前記マクファーソンストラットのショックアブゾーバーの状態の群の中から選択される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項５】
前記回転条件は、前記測定したデータと回転変数に対応した較正値とを比較することによって決定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項６】
前記回転変数は、定期的に記録され、前記較正値が、記録された値の履歴にしたがって調節される、請求項５に記載の決定方法。
【請求項７】
前記回転変数は、回転変数の前記変化を、前記回転条件に対応したしきい値と比較することにより決定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項８】
前記回転変数は、定期的に記録され、たとえば前記回転条件を決定するために記録された少なくとも一つの値と比較される、請求項７に記載の決定方法。
【請求項９】
前記回転条件は、前記ホイールを制御するステアリング角、前記ホイールの回転速度、前記サスペンションストップの変形、前記サスペンションの圧縮の低下、前記サスペンションストップの前記回転部材の回転角、および、前記回転条件がホイールのタイヤの圧力によって決定される場合には別のホイールの少なくとも一つのタイヤの圧力からなる群から選択される少なくとも一つの他の回転変数を用いて決定される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項１０】
マクファーソンストラットの中に組み込まれた、サスペンションストップを含む組立品であって、自動車のホイールはマクファーソンストラットによって、該車両のシャシ２に取り付けられており、該サスペンションストップは、固定された部材１と、サスペンションばね４がおかれている回転部材３とを含み、該組立品は、回転部材３の固定された部材１に対する角変位を検出する装置を含み、該装置は、時間に応じた該角変位を表しているアナログシグナルを生成するのに適しており、該組立品は、ホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する装置２０をさらに含み、該装置２０は、アナログ変位シグナルの周波数分析手段と、スペクトルの少なくとも一つのデータを測定する手段と、該ホイールの少なくとも一つの回転条件を測定することに好適な該データの処理手段とを含む、組立品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、自動車のホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する方法、ならびに、マクファーソンストラットに組み込まれているサスペンションストップ（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｓｔｏｐ）、を含む組立品であって、自動車ホイールはマクファーソンストラットによって、前記車両のシャシに取り付けられている、組立品に関する。
【０００２】
いくつかの応用例において、特に、例えばＡＢＳやＥＳＰのような、自動車の動作の制御システムにおいて、自動車ホイールのいくつかの回転条件を定期的に決定することは必要である。特に、決定されるべき回転条件は、ホイールのタイヤの中の空気圧を含んでいることがある。
【０００３】
タイヤの圧力を決定するために、例えば、ホイールやシャシに取り付けられている圧力センサー、車両の調整のシステムにおいて、測定値を利用可能にするようなセンサーにより生成されたシグナルを検出する装置、などを想定することにより、直接的な測定方法を用いることは知られている。
【０００４】
前記決定手段には、センサーおよび検出装置の特定の組込み、ならびに、特定の相互伝達方式の組込みが必要であるという、内在的な限界がある。
【０００５】
さらには、特に、ホイールの回転速度の処理を想定する、ホイール条件を決定する方法が知られている。しかしながら、回転条件を決定するためにそのような間接的な手段を用いる方法では、ホイールの回転速度シグナルに影響を及ぼすさまざまな回転変数の相関を低下させることは難しいことが判明した。
【０００６】
本発明は、特に、回転条件を決定するための間接的な方法により、そして、マクファーソンストラットに組み込まれているサスペンションストップのレベルにおいて、上述の問題を解決することを目的としている。
【０００７】
この点に関して、第一の態様によると、本発明は、自動車のホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する方法であって、該ホイールは、シャシに対して回転する部材を含むサスペンションストップを組み込んでいるマクファーソンストラットを介して、該車両のシャシに取り付けられており、該方法は、回転部材の角変位を検出する装置を用いることを想定し、該装置は、時間に対応した該角変位を表しているアナログシグナルを好適に生成でき、
少なくとも一つの周波数窓を含むスペクトルを得るために、アナログ変位シグナルの周波数分析をする工程であって、該スペクトルの少なくとも一つのデータが、回転変数に基づいている工程と、
該データの少なくとも一つを測定する工程と、
該測定された一つあるいは複数のデータから、該回転変数あるいは該回転変数の進展に対応した少なくとも一つの回転条件を決定する工程と、を含む決定方法を提供する。
【０００８】
第二の態様によると、本発明は、マクファーソンストラットの中に組み込まれた、サスペンションストップを含む組立品であって、自動車のホイールはマクファーソンストラットによって、該車両のシャシに取り付けられており、該サスペンションストップは、固定された部材と、サスペンションばねが接している回転部材とを含み、該組立品は、該回転部材の固定された部材に対する角変位を検出する装置を含み、該装置は、時間に応じた前記角変位を表しているアナログシグナルを生成するのに適している。前記組立品は、さらに、前記ホイールの少なくとも１つの回転条件を決定するための装置を含み、該装置は、アナログ変位シグナルの周波数分析手段と、スペクトルの少なくとも一つのデータを測定する手段と、該ホイールの少なくとも一つの回転条件を測定することに好適な該データの処理手段とを含む組立品を提供する。
【０００９】
本発明のほかの特徴および利点は、本発明の一実施形態にしたがったサスペンションストップを含む組立品の、部分的で、長手方向の断面を表した添付の図を引用した記述の中で明らかになる。
【００１０】
本発明は、地面上の自動車ホイールの少なくとも一つの回転条件を決定する方法に関する。公知のように、ホイールは、ボディのサスペンションに地面と関係を持たせているマクファーソンストラットを介して、自動車のシャシ２に搭載されている。それに関して、マクファーソンストラットは、従来、ショックアブゾーバー、サスペンションばね、さらにばね４が接しているサスペンションストップを含む。
【００１１】
サスペンションストップは、上部固定部材１と、前記回転リングを回転させることがたとえばできるように、配置されているばね４と接している下部回転部材３とを含む。実際、ばね４が加圧と圧力解放される条件のとき、圧力開放されたコイルの回転が変更され、結果として回転部材３が回転する。
【００１２】
前記力が加わっている間、システムはばね質量系の動的挙動を示し、マクファーソンストラットは、懸架されている車両の大部分を、地面に接している懸架されていない大部分に結びつける。さらには、ホイールのタイヤもまた、ばね／ショックアブゾーバー型の動的運転を有する。それゆえ、前記システムの動的挙動は、固有周波数を有する。この固有周波数は、後者を形作るそれぞれの部材の特性、とくに、ショックアブゾーバー、ばね４、およびタイヤの特性、に依存している。
【００１３】
上述したような本発明は、ホイールの少なくとも一つの回転条件を決定することができるように、マクファーソンストラットの動的挙動を分析することを目的としている。
【００１４】
そのために、本方法は、サスペンションストップの回転部材３の角変位を検出するための装置を使用することを想定している。この装置は、時間に応じた前記角変位を表しているアナログシグナルを生成するのに適しており、前記変位は、マクファーソンストラットとホイールの動的挙動に依存している。
【００１５】
図面を参照すると、組立品は、サスペンションストップとそのような検出装置を含んで説明されている。前記装置は、回転部材３が回転している間確保されたパルス生成エンコーダー１１と、エンコーダー１１に関係して、時間に応じたアナログシグナルを生成するようなパルスを検出するのに適している固定されたセンサー１２とを含む。示された実施形態によると、センサー１２は車両のシャシ２に取り付けられているが、マクファーソンストラットの一部材である前記センサー、とくに、サスペンションストップの固定部材１を固定することが想定されてもよい。
【００１６】
一つの特定の例では、エンコーダー１１は、磁気粒子が積み込まれた合成素材、とくにフェライトからなる多重磁極のリングからできている。ここでは、Ｎ極とＳ極の組の多数がリング上に形成されている。しかしながら、回転の小さい振幅を考慮すると、ただ一つの多極環状部分品を含むエンコーダー１１が想定されてもよい。
【００１７】
付随するセンサー１２は、少なくとも２つの感知部品を含んでいてもよい。感知分品は、たとえば、ホール効果検出器、磁気抵抗器（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｏｒ）、巨大磁気抵抗器（ｇｉａｎｔ  ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｏｒ）、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）型検出器を含む群の中から選択される。実際には、公知のように、前記検出器は、検出器の反対側に空隙の間隔で配置されているエンコーダー１１の回転にしたがって、アナログシグナルが供給されることを可能にする。
【００１８】
ほかの一実施形態では、シグナルを生成するために別の技術、たとえば、光パターンを有するエンコーダーと、前記エンコーダーと向き合って配置されている光学式検出器とを使用した光学技術、を使用することも可能である。
【００１９】
この決定方法は、たとえば、前記シグナルの時間的な高速フーリエ変換（ＦＦＴ）をおこなうことによって、アナログ変位シグナルの周波数分析を実行することを想定している。前記分析は、変位シグナルの個別の時間周波数を、回転部材３から抽出し、振幅をそれぞれそれらにわりあてることを可能にしている。
【００２０】
上述したように、ホイールとマクファーソンストラットとを含む組立品の動的挙動は、前記組立品のそれぞれの部材の特性に依存している。引き続いて、周波数分析は、得られたスペクトルのスペクトルの少なくとも一つのデータが部材の特性と対応した回転特性に基づいている周波数窓を含むように実行されることができる。
【００２１】
特に、ホイールとマクファーソンストラットを含む組立品の較正は、スペクトルの少なくともひとつのデータと回転条件との間の関係を構築するために実行されてもよい。別の一実施形態では、この点に関して、デジタルシミュレーションが実行されてもよい。さらには、ホイールのステアリング角の影響は、回転条件の決定との相関が低下してもよい。なぜならば、後者の固有周波数は、回転力学条件により生成される前者とは大きさの次元が異なるからである。
【００２２】
一実施形態によると、回転の変数は、ホイールとマクファーソンストラットとを含む組立品の剛性に影響を与える変数、とくに、ホイールのタイヤの圧力、前記タイヤの装着状態およびマクファーソンストラットのショックアブゾーバーの状態の群の中から選択される。実際に、前記変数それぞれの値は、組立品の剛性に影響をおよぼし、それゆえ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）分析によって抽出される固有周波数に影響をおよぼす。
【００２３】
別の一実施形態では、回転の変数は、後者の動的挙動に影響を与えるホイールやマクファーソンストラットを含む組立品に固有ではないパラメーターの群の中から選択される。たとえば、ホイールが回転する道路の状況などである。
【００２４】
とくに、少なくとも一つの線を含む周波数窓を識別することが可能であり、
回転変数の関数データは、線の振幅、線幅、線の周波数、あるいは前記特性の組み合わせを含む群の中から選択される。
【００２５】
本発明にしたがった方法は、決定されるべき回転条件に対応する窓の中の少なくとも一つの線を測定することを想定している。別の一実施形態では、同じ窓の多数のデータを測定すること、および／または、一つより多い窓の中のひとつあるいはそれより多くのデータを測定することが想定されていてもよく、前記データのそれぞれは、決定されるべき回転条件に基づいている。
【００２６】
第一の実施形態にしたがうと、回転条件は、測定されたデータを回転変数に対応する較正値と比較することにより、その後決定される。とくに、較正値は、回転変数に応じたデータの時間発展則より抽出されてもよく、前記法則は、実験を通じて、あるいはシミュレーションを通じて構築できる。
【００２７】
前記実施形態では、本方法によって、回転条件が、たとえばタイヤの圧力など回転の変数の形で決定されることが可能となる。さらには、本方法の定期的な実施によって、回転変数は、継続して監視されることが可能となり、それゆえ、たとえば、車両の力学の制御コンピューターを、同時に、利用することが可能になる。
【００２８】
別の実施形態として、回転の変数は定期的に記録されてもよく、較正値は、記録された値の履歴にしたがって調節される。前記実施形態は、データと回転変数の間のずれを、時間発展のある時点において、考慮に入れることを可能にする。
【００２９】
第二の実施形態に従うと、回転条件は、回転の変数の変動と前記条件に対応するしきい値とを比較することにより決定される。この実施形態ではたとえば、タイヤ内の圧力が、あらかじめ設定されている時間幅において、ある任意の割合より大きく変動している場合に、“パンクしたタイヤ”の回転条件を決定することが可能である。
【００３０】
とくに、回転条件が定期的に記録される場合、回転条件を決定するように記録された少なくとも一つの値と、前記変数とを比較してもよい。
【００３１】
本発明にしたがった方法が、多数の回転条件を決定するために実施された場合、前記条件のいくつかが、回転の変数に対応しており、かつ、ほかの条件が回転変数の時間発展に対応していることが想定されてもよい。とくに、タイヤの圧力に対して、前記圧力の値と“パンクしたタイヤ”の条件の値とをつなぎ合わせる決定が想定されてもよく、前記二つの条件は、車両の力学の制御システムの介入戦略において、区別された方法によって取り扱われることが可能である。
【００３２】
さらには、回転条件は、ほかの回転変数の少なくとも一つを用いることにより決定されてもよい。一実施形態にしたがうと、前記ほかの回転の変数は、ホイールを操作するハンドルの角度、前記ホイールの回転速度、サスペンションストップの変形、サスペンションの押し下げ、および／または、サスペンションストップの回転部材の回転角であってもよい。したがって、データを統合することによって、スペクトル中での、前記変数の個別の影響と、決定されるべき回転変数の個別の影響との間にある非相関を改善することが可能である。
【００３３】
ほかの一実施形態にしたがうと、追加の変数は、ホイールと車両のマクファーソンストラットとを含む別の組立品と関係があってもよい。とりわけ、ほかのタイヤ、とくに、同じ車軸にあるほかのホイールのタイヤ、の少なくとも一つの圧力の決定を用いることにより、本発明にしたがって、タイヤの圧力の決定を信頼性のあるものにすることは可能である。実際に、二つの圧力を比較することにより、回転条件が一つのタイヤ、もしくは両方のタイヤに影響を及ぼすかどうかを見分けることが可能である。
【００３４】
さらなる一実施形態にしたがうと、本発明にしたがった決定方法は、回転変数の測定を信頼性のあるものにすることが可能である。とくに、この決定方法は、たとえば前記決定の冗長を利用するために、タイヤの圧力の直接的な測定と、周波数分析を介してあらかじめ決定した圧力とを、比較することを想定してもよい。
【００３５】
本発明はまた、一実施形態が付随の図に示されているサスペンションストップを含む組立品に関する。サスペンションストップは、上部固定リング１、下部回転リング２、および前記リング１と前記リング２との間に配置された回転ボディ５を含み、回転ボディ５は、実質的には鉛直である軸の周囲を、前記リングらが相対的に回転することを可能にするように配置されている。
【００３６】
示した実施形態において、サスペンションストップは上部リング１に付随した上部カップ６と下部リング３に付随した下部カップ７とを含み、前記カップ６はシャシ２に付随している。
【００３７】
下部カップ７は、外装８を含む、本質的に環状の部品から作られており、ばね４の末端部分は、下部カップ７の上でばね４が回転している間相対的な接触を提供している。それゆえ、下部カップ７に接したばね４の動力応答は、ばね４のコイルの回転のため、上部リング１に対する下部リング３の角変位に、変換させられる。下部カップ７は、たとえば、ポリアミド型の熱可塑性プラスチック材料６．６を鋳型によって形作ることにより得られる。
【００３８】
示された本実施形態において、下部カップ６は本質的に環状の部品からつくられている。該部品は、環状の硬化性挿入物６ａ上に、鋳型によって形作られているゴムから作られており、前記下部カップは、サスペンションショックアブゾーバーの棒の末端を受け止めるため、はめ込まれた内腔６ｂを含む。
【００３９】
挿入物６ａは、放射状で環状の部分と、放射状部分の外側の端から軸方向下方へ広がっている円筒状のすそとを含む。軸方向のすそは、その上にバンプストップ９が該バンプストップに取り付けられている挿入物１０を介して配置されるように、環状で放射状の重なる部分６ａ’を含む。
【００４０】
バンプストップ９は、環状の部分と、放射状部分の外側の端から軸方向下方へ広がっている円筒状のすそとを含む。
【００４１】
回転機構のリング１とリング３は、それぞれ、型打ちした板金座金からなり、それら座金は、たとえば取り付けることによって、カップ６とカップ７とにそれぞれ接しており、前記リングは、この実施形態で示しているように、球形の回転ボディ５を受けるように、反対側に配置されている軌道（ｒａｃｅｗａｙ）を含む。カップ６とカップ７、およびそれらに付随しているリング１とリング３の幾何学的配置は、リング１とリング３が、カップ６とカップ７とに確実に接触し、特に半径方向力と関連するように取り付けられている。
【００４２】
本発明の説明は、ろ過区画（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｂｌｏｃｋ）が上部カップ６に組み込まれている、“第三世代”型のサスペンションストップに関しておこなわれているが、本発明は、当業者によって、ほかの一般的な構造を有するサスペンションストップ、すなわち、サスペンションストップのさまざまな機能的部品がさまざまに取り付けられているサスペンションストップに変換することができる。さらには、この説明では、回転型を含まないサスペンションストップたとえば、平滑軸受け型のサスペンションストップ、あるいは、ねじれている間に変形してもよいエラストマー部分を含むサスペンションストップ、に直接置き換えることができ、前記サスペンションストップは、ばね４によって与えられた力の下で、固定部材と回転部材を常に含んでいる。
【００４３】
組立品はさらに、固定部材に対する回転部材の角変位を検出する装置を含み、前記装置は、時間に応じた前記角変位を表しているアナログシグナルを生成することに適している。示した実施形態では、エンコーダーは、下部リングに接しており、たとえば、エンコーダーから発せられたパルスを半径方向に読み取ることを可能にしている。
【００４４】
さらに具体的には、下部リングは、ラジアルクラウン１３と、軌道（ｒａｃｅｗａｙ）１４と、放射状部分１５および軸部分１６を含むクラウンと、を含んでおり、それぞれは、内側から外側に向かっており、かつお互いがほかの一つと結合している。内側のラジアルクラウン１３は、放射状部分１５に対して軸方向上方に補うように設けられる。下部カップ７は、二つの円筒型の突起、７ａと７ｂの上方面を含み、カップ７に接している下部リング３の確実な結合を提供するように、ラジアルクラウン１３とラジアルクラウン１５にそれぞれ収納されることを意図している。さらには、下部カップ７は、下部側面において、外装８の軸方向の壁面を形作る円筒状の突起７ｃを含み、前記外装の放射状の壁面は、下部カップ７のボディの下部表面により形作られている。
【００４５】
エンコーダー１１は、枠１７の環状で円筒型である軸受けの表面上に鋳造で形作られており、枠１７は、たとえば、取り付けることによって、軸部分１６の外部放射状表面におかれるように、軸部分１６の下部の軸表面に結びついている。
【００４６】
センサー１２は、ねじ１８によりシャシ２と結合しており、前記シャシおよび上部カップ６は、感知部品をエンコーダー１１と空隙の間隔で向き合った位置におくために前記センサーを受けるための外装を含む。さらには、エンコーダー１１が軸部分１６におかれていること、および、センサー１２が、エンコーダー１１の面と実質的に平行な面に感知部品が置かれることを可能とする斜めの末端を含むということによって、前記配置の信頼性が高まり、そして、回転している間のエンコーダー１１の干渉をなくすことができる。
【００４７】
本発明は、検出装置を組立品に組み込むという、ある一つの特定の形態に限定されないだけではなく、たとえば、当業者は、可能な形態の多数を記載している文献ＦＲ−２  ８４７  ５１６を参照することは可能である。
【００４８】
組立品は、とくに、上述したような方法を実行することができるように、ホイールの少なくともひとつの回転条件を決定する装置２０をさらに含む。示した実施形態では、決定装置２０は、ケーブルで制御する連結を介して、センサー１２と連結しているが、シグナルの連絡にほかの方式が想定されてもよい。さらには、車両の中において、決定装置２０のおかれる場所は、本発明に相対的に拘束されることなく、選択されてもよく、車両の中央コンピューター内におかれていてもよい。
【００４９】
一実施形態にしたがうと、決定装置は、アナログ変位シグナルの周波数分析手段、前記スペクトルの少なくとも一つのデータを測定する手段、ホイールの少なくとも一つの回転条件を決定するのに適している前記データの処理手段を含む演算装置からなる。さらには、決定装置２０はデータを蓄積する方法を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】組立品の部分的な断面図である。
【図１】
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