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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen der Höhe eines Kraftfahrzeugs im Stillstand gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 6.
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2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
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Jede der folgenden Druckschriften beschreibt ein System zum Einstellen eines Fahrzeugniveaus bzw. einer Fahrzeughöhe:
JP 5-193325 A ,
JP 2003-170721 A ,
JP 11-190629 A , und
JP 1-233111 A . In der ersten davon, d. h. in der
JP 5-193325 A , wird eine Vorgehensweise offengelegt, bei der die Einleitung einer Höheneinstellung durch den Ton eines Summers oder dergleichen angekündigt wird.
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Die gattungsbildende
DE 198 47 106 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Regelung des Fahrzeugniveaus, bei der eine Steuereinrichtung die Fahrzeughöhen an den vier Rädern alle in ein und dieselbe Richtung auf Sollwerte einstellt. Dabei soll selbst bei großen Fahrzeugniveau-Abweichungen eine möglichst gleichmäßige Regelung vorgenommen werden, um einen unangenehmen Eindruck bei den Fahrzeuginsassen zu vermeiden.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Einleitung einer Einstellung der Fahrzeughöhe mit verbesserter Zuverlässigkeit ankündigen zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst.
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Der Höhenregler ist - oftmals zusammen mit einer Feder - für das rechte Vorderrad (FR), das linke Vorderrad (FL), das rechte Hinterrad (RR) und das linke Hinterrad (RL) vorgesehen. Der Betrieb eines jeden Höhenreglers wird durch die Steuereinrichtung so gesteuert, daß die Fahrzeughöhe an jeder der vier Positionen, die den vier Rädern entsprechen, unabhängig gesteuert wird.
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Beim Einleiten einer Einstellung der Fahrzeughöhe wird mindestens einer der vier Höhenregler auf kontrollierte Weise betätigt. Mit anderen Worten wird die Fahrzeughöhe zuerst an mindestens zweien der vier Positionen in einer ersten Richtung und daraufhin in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist, geändert. Beispielsweise wird die Fahrzeughöhe an jeder der mindestens zwei der vier Positionen zuerst verringert und daraufhin vergrößert oder zuerst vergrößert und daraufhin verringert.
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Auf diese Weise wird die Karosserie des Fahrzeugs durch Steuern des Betriebs von mindestens einem der Höhenregler in einer Vertikalrichtung verfahren. Die Vertikalbewegung der Fahrzeugkarosserie wird im Hinblick auf eine durchschnittliche Höhe und eine Lage des Fahrzeugs auf eine der folgenden drei Weisen vorgenommen: (i) sowohl die durchschnittliche Höhe als auch die Lage werden geändert; (ii) die Lage wird geändert, aber die durchschnittliche Höhe wird nicht geändert; und (iii) die durchschnittliche Höhe wird geändert, aber die Lage wird nicht geändert. Jede dieser Bewegungen ist visuell erkennbar, so daß eine Person, die sich außerhalb des Fahrzeugs in dessen Umgebung befindet, von der Einleitung der Fahrzeughöheneinstellung in Kenntnis gesetzt wird. Bei einer Vorgehensweise hingegen, bei der die Einleitung einer Fahrzeughöheneinstellung durch einen Summerton angekündigt wird, wie in der obenstehend erwähnten Druckschrift
JP 5-193325 A beschrieben ist, ist es mißverständlich, was der Summerton ankündigen soll. Wenn die Fahrzeughöhe darüber hinaus in einer verlärmten Umgebung eingestellt wird, kann der Summerton überhört werden. Dieses Problem läßt sich zwar durch eine Erhöhung der Lautstärke des Summertons lösen, jedoch führt diese Lösung zu einer akustischen Belästigung. Die vorliegende Erfindung hingegen, bei der die Ankündigung der Einleitung einer Höheneinstellung visuell vorgenommen wird, weist keinen solchen Nachteil auf und verbessert überdies die Zuverlässigkeit der Ankündigung der Einleitung einer Höheneinstellung für eine Person, die sich außerhalb des Fahrzeugs in dessen Umgebung befindet. Da der Summer oder dergleichen für die vorliegende Erfindung außerdem nicht wesentlich ist, um die Einleitung der Einstellung anzukündigen, kann die Anzahl von Bauteilen reduziert werden.
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In einer Anfangsphase der Höheneinstellung (im nachfolgenden auch als ”anfängliche Steuerung” bezeichnet), wird die Fahrzeughöhe durch den Anfangs-Steuerabschnitt der Steuereinrichtung gesteuert. Bei der anfänglichen Steuerung wird der Betrieb von mindestens einem der vier Höhenregler so gesteuert, daß die Fahrzeughöhe an mindestens zweien der vier Positionen entweder in einer gleichen Richtung oder in für die mindestens zwei Positionen unterschiedlichen Richtungen geändert wird. Der Betrag, um den die Fahrzeughöhe geändert wird, kann für die mindestens zwei Positionen gleich oder nicht gleich sein.
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Somit ist die Anzahl von Höhenreglern, deren Betrieb durch den Anfangs-Steuerabschnitt der Steuereinrichtung gesteuert wird, und die Anzahl von Positionen, an denen die Fahrzeughöhe geändert wird, nicht notwendigerweise gleich. Die zueinander entgegengesetzte erste und zweite Richtung können für alle Räder gleich oder nicht gleich sein. Mit anderen Worten, die erste Richtung für ein Rad kann für ein anderes Rad die zweite Richtung sein.
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Falls beispielsweise der Betrieb aller vier Höhenregler für die jeweiligen Räder FR, FL, RR, RL durch den Anfangs-Steuerabschnitt auf eine gleiche Weise gesteuert wird, d. h. falls die Richtung und der Betrag der Höhenänderung für die vier Positionen, welche den Rädern entsprechen, identisch sind, wird die Lage des Fahrzeugs nicht geändert, aber die durchschnittliche Höhe des Fahrzeugs wird geändert. In diesem Fall wird eine im wesentlichen parallele Verschiebung der Fahrzeugkarosserie in einer Vertikalrichtung vorgenommen, d. h. die Fahrzeugkarosserie wird im wesentlichen vertikal verfahren. Die vertikale Parallelverschiebung der Fahrzeugkarosserie wird vorgenommen, indem der Betrieb von zwei Höhenreglern für zwei Räder gesteuert wird, die in einer diagonalen Beziehung zueinander angeordnet sind.
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Falls der Betrieb von zwei Höhenreglern für die beiden Vorderräder, d. h. das rechte und das linke Vorderrad FR, FL, auf gleiche Weise gesteuert wird, oder falls der Betrieb von zwei Höhenreglern für die beiden Hinterräder, d. h. das rechte und das linken Hinterrad RR, RL, auf gleiche Weise gesteuert wird, wird die Fahrzeughöhe an den Positionen, welche den Vorderrädern bzw. den Hinterrädern entsprechen, zuerst in der ersten Richtung und daraufhin in der zweiten Richtung geändert. Folglich neigt sich die Fahrzeugkarosserie zuerst nach vorne oder nach hinten und kehrt dann in eine ursprüngliche Lage oder Position der Fahrzeugkarosserie zurück.
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Falls hingegen der Betrieb eines Höhenreglers für eines der beiden Vorderräder gesteuert wird, wird die Fahrzeughöhe an zwei Positionen, welche den beiden Vorderrädern entsprechen, in einer gleichen Richtung geändert. Auf ähnliche Weise wird, falls der Betrieb eines Höhenreglers für eines der beiden Hinterräder gesteuert wird, die Fahrzeughöhe an zwei den beiden Hinterrädern entsprechenden Positionen in einer gleichen Richtung geändert. Auch in diesen Fällen neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach vorne oder nach hinten und kehrt dann in ihre ursprüngliche Lage zurück.
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Der Anfangs-Steuerabschnitt kann den Betrieb der Höhenregler für die Vorderräder steuern, um dort die Fahrzeughöhe zu verringern, und den Betrieb der Höhenregler für die Hinterräder steuern, um die Fahrzeughöhe dort zu vergrößern. Falls eine solche Steuerung durchgeführt wird, neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach vorne und kehrt daraufhin in ihre ursprüngliche Lage zurück, und wenn der Betrag der Verringerung der Fahrzeughöhe an den Vorderrädern und der Betrag der Vergrößerung der Fahrzeughöhe an den Hinterrädern gleich sind, wird die durchschnittliche Fahrzeughöhe nicht geändert. Auf ähnliche Weise kann der Anfangs-Steuerabschnitt den Betrieb der Höhenregler für die Vorderräder steuern, um die Fahrzeughöhe dort zu vergrößern, und den Betrieb der Höhenregler für die Hinterräder steuern, um die Fahrzeughöhe dort zu verringern. Falls eine solche Steuerung durchgeführt wird, neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach hinten und kehrt daraufhin in ihre ursprüngliche Lage zurück. Auch in diesem Fall wird die durchschnittliche Fahrzeughöhe nicht geändert, wenn der Betrag der Vergrößerung der Fahrzeughöhe an den Positionen der Vorderräder und der Betrag der Verringerung der Fahrzeughöhe an den Positionen der Hinterräder gleich sind.
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Die Einleitung der Fahrzeughöheneinstellung wird somit durch die vertikale Verschiebung der Fahrzeugkarosserie angekündigt, und daraufhin wird die Fahrzeughöhe in einer abschließenden Phase der Fahrzeughöheneinstellung, nämlich der auf die anfängliche Steuerung folgenden abschließenden Steuerung, auf das Soll-Niveau eingestellt. Die Einstellung oder Änderung der Fahrzeughöhe auf das Soll-Niveau findet entweder in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung statt.
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Falls die Änderung auf das Soll-Niveau bei der abschließenden Steuerung in der ersten Richtung stattfindet, während die anfängliche Steuerung derart ist, daß die Fahrzeughöhe zuerst in der ersten Richtung und dann in der zweiten Richtung geändert wird, so kann die Änderung der Fahrzeughöhe in der ersten Richtung bei der anfänglichen Steuerung, die als erste Änderung bei der anfänglichen Steuerung bezeichnet wird, als eine Ankündigungsbewegung betrachtet werden, und die Änderung der Fahrzeughöhe in der zweiten Richtung, die als zweite Änderung bei der anfänglichen Steuerung bezeichnet wird, kann als eine Standby-Bewegung betrachtet werden. Als Alternative kann eine Kombination aus der ersten und der zweiten Änderung als eine Ankündigungsbewegung betrachtet werden. Es ist jedoch nicht wesentlich, daß die Richtung, in der die Fahrzeughöhe bei der abschließenden Steuerung auf das Soll-Niveau geändert wird, mit der Richtung der ersten Änderung, d. h. der ersten Richtung, in der die Fahrzeughöhe bei der anfänglichen Steuerung zuerst geändert wird, identisch ist. Anders ausgedrückt, die Richtung, in der die Fahrzeughöhe bei der abschließenden Steuerung auf das Soll-Niveau geändert wird, kann mit der Richtung der zweiten Änderung, d. h. der zweiten Richtung, in der die Fahrzeughöhe bei der anfänglichen Steuerung nach der Änderung in der ersten Richtung als zweite Änderung geändert wurde, identisch sein.
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Wie aus der vorausgegangenen Beschreibung hervorgeht, kann der Abschluß-Steuerabschnitt auch als Hauptsteuerungsabschnitt bezeichnet werden, während der Anfangs-Steuerabschnitt auch als vorläufiger Steuerungsabschnitt bezeichnet werden kann, da die Anfangssteuerung vor der Hauptsteuerung durchgeführt wird, in welcher die Fahrzeughöhe dann endgültig auf das Soll-Niveau eingestellt wird.
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Die anfängliche und die abschließende Steuerung können kontinuierlich und ohne zeitliche Unterbrechung durchgeführt werden. Als Alternative kann die abschließende Steuerung durchgeführt werden, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Zeitpunkt der Beendigung der anfänglichen Steuerung vergangen ist. Ferner können bei der anfänglichen Steuerung die erste und die zweite Änderung kontinuierlich und ohne zeitliche Unterbrechung durchgeführt werden. Als Alternative kann die zweite Änderung durchgeführt werden, nachdem eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Zeitpunkt der Beendigung der ersten Änderung vergangen ist, mit anderen Worten nach einem Aussetzen der Einstellung während einer vorgegebenen Zeitspanne.
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Der Änderungsbetrag kann für die erste Änderung und die zweite Änderung gleich oder auch nicht gleich sein. Im nachfolgenden können der Änderungsbetrag für die erste Änderung und für die zweite Änderung als ”erste Variation” bzw. ”zweite Variation” bezeichnet werden. Falls die Höhenänderung auf das Soll-Niveau bei der abschließenden Steuerung in der ersten Richtung stattfindet, ist es wünschenswert, daß die zweite Variation geringer als die erste Variation ist, um den Betrag der Verschiebung der Fahrzeugkarosserie bei der anfänglichen Steuerung zu verringern und auch die Zeit zu verkürzen, die für die abschließende Steuerung benötigt wird. Aus den gleichen Gründen kann die zweite Variation größer als die erste Variation sein, falls die Höhenänderung auf das Soll-Niveau bei der abschließenden Steuerung in der zweiten Richtung stattfindet. Falls die erste und die zweite Variation identisch sind, werden die durchschnittliche Höhe und die Lage des Fahrzeugs bei Beendigung der anfänglichen Steuerung auf das ursprüngliche Niveau und in den ursprünglichen Zustand zurückgeführt, die vor der anfänglichen Steuerung vorlagen, woraufhin die Höheneinstellung auf das Soll-Niveau durchgeführt wird.
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Es ist wünschenswert, daß die erste und die zweite Variation geringer als die Differenz zwischen dem Soll-Niveau und dem ursprünglichen Niveau vor der Einleitung der Einstellung sind. Wenn die erste Variation und die zweite Variation vergleichsweise groß sind, dauert die anfängliche Steuerung länger, als wenn die erste und die zweite Variation vergleichsweise klein sind, was zu einer Verlängerung der Zeit führt, die für einen Vorgang zur Höheneinstellung insgesamt benötigt wird. Eine übermäßig kleine erste und zweite Variation erschweren hingegen eine visuelle Erkennung der Vertikalbewegung der Fahrzeugkarosserie. Somit ist es wünschenswert, daß die erste und die zweite Variation unter Berücksichtigung dieser Bedingungen bestimmt werden, und sie können die Form von vorgegebenen Konstant werten haben oder als Alternative bei jeder Durchführung der Fahrzeughöheneinstellung bestimmt werden. Auf jeden Fall ist es wünschenswert, daß die Fahrzeugkarosserie in der vertikalen Richtung um einen Betrag verfahren wird, der eine visuelle Erkennung der Verschiebung ermöglicht.
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Vorzugsweise werden das mindestens eine Paar bzw. die mindestens zwei Höhenregler so gesteuert, daß die Lage des Fahrzeugs nicht geändert wird, aber die durchschnittliche Höhe des Fahrzeugs geändert wird. Die Richtung und der Betrag der Höhenänderung sind für alle der vier Positionen, welche den Rädern des Fahrzeugs entsprechen, gleich. Die Lage des Fahrzeugs ist zum Zeitpunkt der Einleitung der anfänglichen Steuerung der Höheneinstellung entweder geneigt oder im wesentlichen horizontal. In jedem dieser Fälle wird die Lage des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Einleitung während der gesamten Höheneinstellung beibehalten.
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Es ist anzumerken, daß in der vorliegenden Beschreibung die Ausdrücke ”horizontale Lage”, ”die Lage des Fahrzeugs wird beibehalten” und dergleichen lediglich bedeuten, daß es nicht der Zweck der betreffenden Höheneinstellung ist, die Lage des Fahrzeugs zu ändern, wobei es unwesentlich ist, ob die Lage des Fahrzeugs tatsächlich geändert wird oder nicht.
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Die Fahrzeughöhe wird an zwei Positionen, die zweien der vier Räder entsprechen, zuerst verringert und dann vergrößert, wobei es sich um die beiden Vorderräder (d. h. das rechte und linke Vorderrad), die beiden Hinterräder (d. h. das rechte und linke Hinterrad), die beiden rechten Räder (d. h. das rechte Vorderrad und das rechte Hinterrad) oder die beiden linken Räder (d. h. das linke Vorderrad und das linke Hinterrad) handeln kann. In jedem dieser Fälle wird die Fahrzeugkarosserie um eine Längs- oder Querachse des Fahrzeugs geneigt und daraufhin in eine ursprüngliche Position oder Lage der Fahrzeugkarosserie zurückgebracht.
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Das Fluid der Fluiddruckkammer kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein. Eine Flüssigkeit ist jedoch insofern von Vorteil, als die Zeit, die zum Einstellen der Fahrzeughöhe auf das Soll-Niveau erforderlich ist, vergleichsweise kurz ist.
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Die Fluiddruckkammer besteht aus einer Luftkammer, falls das Fluid ein Gas ist, und aus einer Druckkammer eines Hydraulikzylinders, falls das Fluid eine Flüssigkeit ist.
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Der Ausdruck ”Höhe eines Kraftfahrzeugs” oder ”Fahrzeughöhe” bezieht sich auf eine durchschnittliche Höhe des Fahrzeugs. Somit wird bei dem Verfahren die durchschnittliche Fahrzeughöhe zuerst verringert und daraufhin vergrößert. Danach wird die durchschnittliche Fahrzeughöhe wieder verringert, und zwar diesmal auf das Soll-Niveau.
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Die Vorrichtung weist mehrere Höhenregler auf. Es ist nicht wesentlich, daß Höhenregler jeweils für alle Räder des Fahrzeugs vorgesehen sind. Als Beispiel ist für zwei Vorderräder und für zwei Hinterräder jeweils ein gemeinsamer Höhenregler vorgesehen.
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Vorzugsweise wird bei dem Verfahren die durchschnittliche Fahrzeughöhe verringert und daraufhin vergrößert, wobei die Lage der Fahrzeugkarosserie im wesentlichen horizontal gehalten wird.
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Wenn die Fahrzeugkarosserie während dem ersten und zweiten Schritt geneigt wird, ändert sich die durchschnittliche Fahrzeughöhe. Während der Durchführung des ersten bis dritten Schrittes wird keine Bewegung der Fahrzeugkarosserie durchgeführt, bei der die Fahrzeugkarosserie bei einer konstanten durchschnittlichen Fahrzeughöhe geneigt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Diese und weitere Vorteile, sowie die technische und gewerbliche Bedeutung der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch besser aus einer Lektüre der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines allgemeinen Aufbaus eines Höheneinstellsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Höheneinstellprogramms, das in einem Speicherabschnitt einer Federungs-ECU des Höheneinstellsystems gespeichert ist;
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3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Höheneinstellprogramms, das in einem Speicherabschnitt in einem Höheneinstellsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform gespeichert ist; und
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4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Höheneinstellprogramms, das in einem Speicherabschnitt in einem Höheneinstellsystem gemäß einer dritten Ausführungsform gespeichert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im nachfolgenden werden mehrere Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird ein Höheneinstellsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1 ist ein Federzylinder 24 als Höhenregler für jedes von vier Rädern des Fahrzeugs vorgesehen. Die vier Räder sind ein linkes Vorderrad 10, ein rechtes Vorderrad 12, ein linkes Hinterrad 14, und ein rechtes Hinterrad 16. Jeder Federzylinder ist zusammen mit einer Federungsfeder (nicht gezeigt) zwischen einem radseitigen Element 20 und einem karosserieseitigen Element 22 für ein Rad angeordnet. Der Federzylinder 24 weist ein Gehäuse 30 sowie einen gleitverschieblich in dem Gehäuse 30 aufgenommenen Kolben 32 auf. Der Kolben 32 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 30 in zwei Teile, nämlich die Fluidkammern 36, 38. Den Kolben 32 durchsetzend ist eine Verbindungspassage 40 ausgebildet, welche eine Blende aufweist und eine Fluidverbindung zwischen den beiden Fluidkammern 36, 38 ermöglicht. Die Blende erzeugt bei einer Verschiebung des Kolbens 32 in dem Gehäuse 30 eine Dämpfungskraft, die einer Geschwindigkeit des Kolbens 32 entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird ein Stoßdämpfer als der Federzylinder 24 verwendet.
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Eine Fluidquelle 62 ist mit den Hydraulikdruckkammern 36 der Federzylinder 24 für die jeweiligen Räder 10–16 über jeweilige Einzelpassagen 50–56 eines Fluidsystems verbunden. Zusätzlich ist eine Steuerventilvorrichtung 64 zwischen der Fluidquelle 62 und jedem Federzylinder 24 für die Räder 10–16 angeordnet.
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Die Fluidquelle 62 weist eine Pumpe 70, einen Pumpenmotor 72, einen Speicher 74 usw. auf. Die Pumpe 70 wird von dem Pumpenmotor 72 angetrieben, um ein Arbeitsfluid aus einem Vorratsbehälter 76 anzusaugen und das Fluid auszugeben. Das von der Pumpe 70 ausgegebene Fluid wird im Speicher 74 unter Druck gesammelt. Der Pumpenmotor 72 wird nur dann betrieben, wenn eine Höhe des Fahrzeugs vergrößert werden soll. Der Pumpenmotor 72 wird so gesteuert, daß der von einem Drucksensor 77 erfaßte Druck des Speichers 74 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten wird. Für den Speicher 74 ist ein im Normalfall geschlossenes Hochdruck-Steuerventil 78 vorgesehen.
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Eine Auslaßpassage 80 verbindet einen Punkt des Fluidsystems auf der Hochdruckseite des Zuführventils 79 der Pumpe 70 mit dem Vorratsbehälter 76. Ein Auslaßsteuerventil 82, bei dem es sich um ein im Normalfall geschlossenes Magnetventil handelt, ist in der Auslaßpassage 80 angeordnet. Wenn das Auslaßsteuerventil 82 geöffnet wird, kann das Fluid in den Hydraulikdruckkammern 36 der Federzylinders 24 ausgelassen werden, so daß die Fahrzeughöhe verringert wird. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 84 einen Speicher für die Geräuschverringerung.
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Zwei Speicher 110, 112 sind in jeder der Einzelpassagen 50-56 für die jeweiligen Federzylinder 24 angeordnet. Ein Federkonstanten-Steuerventil ist für jeden Speicher 112 vorgesehen. Das Federkonstanten-Steuerventil ist ein im Normalfall geöffnetes Magnetventil 114 mit einer Feder, deren Federkonstante so geregelt ist, daß sie relativ hoch ist, wenn sich das Steuerventil in einem geöffneten Zustand befindet, und relativ niedrig ist, wenn sich das Steuerventil in einem geschlossenen Zustand befindet.
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In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 160 eine Federungs-ECU, die in der Hauptsache aus einem Rechner mit einem Ausführungsabschnitt 162, einem Speicherabschnitt 164 und einem Ein-/Ausgabeabschnitt 166 besteht. Mit dem Ein-/Ausgabeabschnitt 166 verbunden sind vier Niveausensoren 168, die jeweils dazu vorgesehen sind, die Fahrzeughöhe an Positionen zu erfassen, die den vier Rädern 10–16 entsprechen, ein Geschwindigkeitssensor 170 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Moduswahlschalter 172 zum Wählen des Modus einer Einstellung der Fahrzeughöhe, ein Anweisungsschalter 174, und ein Sender/Empfänger 176. Ferner sind Elektromagneten der Magnetventile 114, 82 und der Pumpenmotor 72 mit dem Ein-/Ausgabeabschnitt 166 über jeweilige Ansteuerschaltungen (nicht gezeigt) verbunden. Der Sender/Empfänger 176 umfaßt eine Antenne und dergleichen und stellt eine Verbindung mit einer mobilen Vorrichtung 180 her. Der Speicherabschnitt 164 speichert Programme wie etwa ein Höheneinstellprogramm, das in 2 veranschaulicht ist, und eine Identifikationsnummer ID.
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In den meisten Fällen wird die mobile Vorrichtung 180 von einem Passagier des Fahrzeugs wie etwa dem Fahrer bei sich getragen, weshalb sich die mobile Vorrichtung 180 üblicherweise außerhalb des Fahrzeugs befindet, bis der Passagier in das Fahrzeug einsteigt. Die mobile Vorrichtung 180 besitzt einen Sende/Empfangsabschnitt 182 sowie einen Steuerabschnitt 184, der in der Hauptsache aus einem Rechner besteht und einen Speicherabschnitt 185 zum Speichern der Identifikationsnummer ID und dergleichen aufweist. Die mobile Vorrichtung 180 überträgt eine Reihe von Informationen (die im nachfolgenden kollektiv als ”Mobilvorrichtungsinformationen” bezeichnet werden können) einschließlich Identifikationsinformationen, welche der im Speicherabschnitt 164 der Federungs-ECU 160 gespeicherten Identifikationsnummer ID entsprechen, und Einstellbefehlinformationen, welche die Federungs-ECU anweisen, eine Einstellung der Fahrzeughöhe durchzuführen.
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Beim Empfangen der Mobilvorrichtungsinformationen führt die Federungs-ECU 160 einen Vergleich der Identifikationsinformationen durch. Wenn bestimmt wird, daß die von der mobilen Vorrichtung 180 gesendeten Identifikationsinformationen der im Speicherabschnitt 164 der Federungs-ECU 160 gespeicherten Identifikationsnummer ID entsprechen, und eine vorgegebene Bedingung wie etwa der Eintritt der mobilen Vorrichtung 180 in einen vorgegebenen Bereich in der Umgebung des Fahrzeugs erfüllt ist, wird die Einstellung der Fahrzeughöhe eingeleitet.
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Es ist nicht wesentlich, daß die von der mobilen Vorrichtung 180 gesendeten Mobilvorrichtungsinformationen die Einstellbefehlinformationen beinhaltet, jedoch kann eine Anordnung getroffen werden, bei der eine Einstellung der Fahrzeughöhe eingeleitet wird, wenn sich die mobile Vorrichtung 180 an das Fahrzeug annähert und in den vorgegebenen Bereich eintritt. Mit anderen Worten, der Eintritt der mobilen Vorrichtung 180 in den vorgegebenen Bereich wird als Anforderung der Einstellung der Fahrzeughöhe gewertet. Diese Anordnung ist wünschenswert, weil die Fahrzeughöhe im voraus verringert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit relativ hoch ist, daß der Passagier in Kürze in das Fahrzeug einsteigen wird. Der vorgegebene Bereich ist so eingestellt, daß bei einer Einleitung der Höheneinstellung beim Zeitpunkt des Eintreten der mobilen Vorrichtung 180 in den vorgegebenen Bereich die Höheneinstellung zu dem Zeitpunkt abgeschlossen ist, an dem die mobile Vorrichtung 180 bzw. der die mobile Vorrichtung 180 tragende Passagier das Fahrzeug erreicht, um einzusteigen. Beispielsweise wird bestimmt, daß die mobile Vorrichtung 180 in den vorgegebenen Bereich eintritt, wenn ab einem Zeitpunkt, an dem die Mobilvorrichtungsinformationen empfangen wurden, eine vorgegebene Zeitspanne vergangen ist. Als Alternative kann je nach der Fähigkeit der Federungs-ECU 160 zum Empfangen der Mobilvorrichtungsinformationen die Bestimmung, daß die mobile Vorrichtung 180 in den vorgegebenen Bereich eintritt, dann erfolgen, wenn die mobile Vorrichtung 180 in einen Abdeckungsbereich der Federungs-ECU 160 gelangt, innerhalb dessen die mobile Vorrichtung 180 mit der Federungs-ECU 160 kommunizieren kann. Auf jeden Fall wird die Höheneinstellung eingeleitet, wenn die Bestimmung erfolgt, daß die mobile Vorrichtung 180 in den vorgegebenen Bereich eintritt.
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Unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm der 2 ist das Höheneinstellprogramm veranschaulicht, das in einem vorgegebenen Zyklus ausgeführt wird.
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Der Ablauf der Höheneinstellung beginnt mit dem Schritt S1, in dem bestimmt wird, ob die Mobilvorrichtungsinformationen von der mobilen Vorrichtung 180 empfangen werden. Falls eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten wird, d. h. wenn die Mobilvorrichtungsinformationen empfangen werden, geht der Ablauf weiter zu Schritt S2, um die Identifikationsinformationen zu vergleichen; insbesondere wird überprüft, ob die in den Mobilvorrichtungsinformationen enthaltenen Identifikationsinformationen ordnungsgemäß mit der im Speicherabschnitt 164 der Federungs-ECU 160 gespeicherten Identifikationsnummer ID übereinstimmen. Wenn eine bejahende Entscheidung (JA) getroffen wird, d. h. wenn die Identifikationsinformationen und die Identifikationsnummer ID ordnungsgemäß übereinstimmen, geht der Ablauf weiter zu Schritt S3, um zu bestimmen, ob sich die mobile Vorrichtung 180 innerhalb des vorgegebenen Bereichs befindet.
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Wenn eine bejahende Entscheidung (JA) getroffen wird, d. h. wenn sich die mobile Vorrichtung 180 innerhalb des vorgegebenen Bereichs befindet, geht der Ablauf weiter zu Schritt S4 und den darauffolgenden Schritten, um die Fahrzeughöheneinstellung durchzuführen. In den Schritten S4 und S5 wird ein anfänglicher Teil der Höheneinstellung, d. h. eine anfängliche Steuerung durchgeführt, und daraufhin in den Schritten S6 bis S8 ein späterer Teil der Höheneinstellung, d. h. eine abschließende Steuerung durchgeführt.
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Bei der anfänglichen Steuerung werden alle einzelnen Steuerventile 90–96, die jeweils den Rädern 10–16 entsprechen, geöffnet, und das Auslaßsteuerventil 82 wird ebenfalls geöffnet, um die Fahrzeughöhe an allen Positionen, die den vier Rädern 10–16 entsprechen, um einen vorgegebenen Betrag (im nachfolgenden als ”der vorgegebene Verringerungsbetrag” bezeichnet) zu verringern. Der vorgegebene Verringerungsbetrag wird bevorzugt derart eingestellt, daß die Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie visuell erkennbar ist.
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Daraufhin wird die Fahrzeughöhe um einen vorgegebenen Betrag (der im nachfolgenden als ”der vorgegebene Vergrößerungsbetrag” bezeichnet ist) vergrößert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der vorgegebene Vergrößerungsbetrag kleiner als der vorgegebene Verringerungsbetrag. Das Auslaßsteuerventil 82 wird geschlossen, und der Pumpenmotor 72 wird betrieben. Durch den Betrieb des Pumpenmotors 70 wird das Fluid von der Pumpe 70 in die Federzylinder 24 für die Räder 10–16 ausgegeben. Wenn das Arbeitsfluid im Speicher 74 gesammelt ist, kann das Fluid durch Öffnen des Hochdruck-Steuerventils 78 den Federzylindern 24 aus dem Speicher 74 zugeführt werden. Jedoch kommt es oftmals vor, daß das Arbeitsfluid nicht im Speicher 74 gesammelt ist. In diesem Fall bleibt das Hochdruck-Steuerventil 78 geschlossen.
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Während der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie wird die Lage der Fahrzeugkarosserie nicht geändert, und eine durchschnittliche Fahrzeughöhe wird geändert.
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Bei der abschließenden Steuerung werden die einzelnen Steuerventile 90–96 für die Räder 10–16 geöffnet, und das Auslaßsteuerventil 82 wird ebenfalls geöffnet, um das Fluid aus den Federzylindern 24 für die jeweiligen Räder 10–16 auszulassen.
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Sobald die Fahrzeughöhe auf ein Soll-Niveau verringert ist, werden die einzelnen Steuerventile 90–96 geschlossen, und das Auslaßsteuerventil 82 wird ebenfalls geschlossen.
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Auf diese Weise wird vor dem Einleiten der abschließenden Steuerung die Fahrzeughöhe abgesenkt und daraufhin angehoben, um eine Person bzw. Personen, die sich außerhalb des Fahrzeugs in dessen Umgebung befinden, davon in Kenntnis zu setzen, daß eine Einstellung der Fahrzeughöhe eingeleitet werden soll. Somit wird die Einleitung einer Fahrzeughöheneinstellung mit einer verbesserten Zuverlässigkeit mitgeteilt. Die Bewegung der Fahrzeugkarosserie zum Verringern der Fahrzeughöhe in Schritt S4 entspricht der Ankündigungsbewegung. Mit anderen Worten, die Fahrzeughöhe wird zuerst verringert, um vorausgehend anzukündigen, daß die Fahrzeughöhe bei der abschließenden Steuerung verringert werden soll, woraufhin die Fahrzeughöhe wiederhergestellt und danach die abschließende Steuerung auf das Soll-Niveau durchgeführt wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen ein Abschnitt der Federungs-ECU 160, der das Höheneinstellprogramm des in 2 gezeigten Ablaufdiagramms speichert, ein weiterer Abschnitt der Federungs-ECU 160, der das Höheneinstellprogramm ausführt, sowie andere eine Betriebszustand-Steuereinrichtung dar. Ein Abschnitt der Betriebszustand-Steuereinrichtung, der Aufgaben der Schritte S4, S5 speichert und ausführt, und andere stellen einen Anfangs-Steuerabschnitt dar, während ein weiterer Abschnitt der Betriebszustand-Steuereinrichtung, der Aufgaben der Schritte S6, S7 speichert und ausführt, sowie andere einen Abschluß-Steuerabschnitt darstellen. Der Anfangs-Steuerabschnitt dient auch als Lagehalteabschnitt.
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Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform werden die anfängliche Steuerung und die abschließende Steuerung kontinuierlich und ohne zeitliche Unterbrechung durchgeführt, und die Schritte S4 und S5 in der anfänglichen Steuerung werden kontinuierlich und ohne zeitliche Unterbrechung durchgeführt. Die Einstellung kann jedoch auch auf andere Weise durchgeführt werden. Mit anderen Worten, die abschließende Steuerung kann durchgeführt werden, wenn eine vorgegebene Zeitspanne nach der Beendigung der anfänglichen Steuerung vergangen ist, und der Schritt S5 kann durchgeführt werden, wenn eine vorgegebene Zeitspanne nach der Beendigung von Schritt 54 vergangen ist. Genauer gesagt ist das System der vorliegenden Ausführungsform gemäß der vorausgegangenen Beschreibung derart ausgelegt, daß das im geöffneten Zustand befindliche Auslaßsteuerventil 82 geschlossen wird, der Pumpenmotor 72 betrieben und daraufhin angehalten wird, und danach das Auslaßsteuerventil 82 wieder aus seinem geschlossenen Zustand geöffnet wird, während die einzelnen Steuerventile 90–96 während der ganzen Zeit geöffnet bleiben. Die einzelnen Steuerventile 90–96 können jedoch, wenn die Richtung der Bewegung der Fahrzeugkarosserie umgekehrt werden soll, oder beim Übergang aus der anfänglichen Steuerung zu der abschließenden Steuerung geschlossen werden, so daß die Fahrzeughöhe zu diesem Zeitpunkt während einer vorgegebenen Zeitspanne beibehalten wird.
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Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform werden bei der anfänglichen Steuerung das Absenken und das Anheben der Fahrzeugkarosserie um die vorgegebenen Beträge durchgeführt. Das Absenken und das Anheben der Fahrzeugkarosserie in der anfänglichen Steuerung können jedoch auf andere Weise durchgeführt werden. Beispielsweise werden die einzelnen Steuerventile 90–96 und das Auslaßsteuerventil 82 während einer vorgegebenen Zeitspanne (d. h. ”einer vorgegebenen Absenkdauer”) geöffnet gehalten, um die Fahrzeughöhe zu verringern, oder der Pumpenmotor 72 wird während einer vorgegebenen Zeitspanne (d. h. ”einer vorgegebenen Anhebungsdauer”) betrieben, um die Fahrzeughöhe zu vergrößern. Die vorgegebene Absenkdauer und die vorgegebene Anhebungsdauer können gleich oder auch nicht gleich sein. Eine gleiche Länge der vorgegebenen Absenk- und Anhebungsdauer bedeutet nicht notwendigerweise, daß die Beträge des Absenken und Anheben der Fahrzeugkarosserie die gleichen sind.
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Ferner kann die Variation der Fahrzeughöhe, die beispielsweise dem Betrag des Absenkens und Anhebens entspricht, immer dann in Entsprechung zu einer Differenz zwischen der gegenwärtigen Höhe und der Soll-Höhe bestimmt werden, wenn die Fahrzeughöhe geändert werden soll. Der Betrag des Absenkens und Anhebens können gleich sein.
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Bei der anfänglichen Steuerung ist es möglich, Zufuhr und Auslaß des Fluids in und aus einem Paar von Federzylindern 24 zu steuern, die den diagonal zueinander stehenden Rädern 10, 16 entsprechen, oder Zufuhr und Auslaß des Fluids in und aus einem Paar von Federzylindern 24 zu steuern, die den diagonal zueinander stehenden Rädern 12, 14 entsprechen. Auch auf diese Weise ist es möglich, die Fahrzeughöhe zu ändern, während die gegenwärtige Lage des Fahrzeugs beibehalten wird.
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Es kann die Anordnung getroffen werden, die jeweilige Zeitdauer für die anfängliche Steuerung und die abschließende Steuerung so zu beschränken, daß die für eine Höheneinstellung insgesamt erforderliche Zeit nicht übermäßig lang ist. Wenn eine solche Anordnung verwendet wird, kann die Höheneinstellung in einigen Fällen abgeschlossen sein, bevor die Fahrzeughöhe auf das Soll-Niveau eingestellt ist.
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Es folgt nun eine Beschreibung eines Höheneinstellsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3. Bei dieser Ausführungsform wird eingemäß 3 in Form eines Ablaufdiagramms dargestelltes Höheneinstellprogramm ausgeführt, und die Fahrzeugkarosserie wird bei der anfänglichen Steuerung geneigt. Gleiche Elemente oder Teile wie in der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre ausführliche Beschreibung wird verzichtet.
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Der Ablauf der Höheneinstellung beginnt mit Schritt S14, in dem die einzelnen Steuerventile 90, 92 für das linke und das rechte Vorderrad 10, 12 geöffnet werden und das Auslaßsteuerventil 82 geöffnet wird, während die einzelnen Steuerventile 94, 96 für das linke und das rechte Hinterrad 14, 16 geschlossen gehalten werden. Der Ablauf geht dann weiter zu Schritt S15, in dem das infolge eines Betriebs des Pumpenmotors 72 aus der Pumpe 70 abgegebene Fluid in die Federzylinder 24 für das linke und das rechte Vorderrad 10, 12 zugeführt wird, so daß die Fahrzeughöhe vergrößert wird. Die Fahrzeugkarosserie neigt sich nach vorne und kehrt dann in ihre ursprüngliche Lage zurück, so daß sie eine Positionsänderung in der Art einer Verbeugung durchführt.
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Vermittels dieser Positionsänderung wird angekündigt, daß eine Einstellung der Fahrzeughöhe eingeleitet werden soll. Bei dieser Ausführungsform stellen ein Abschnitt der Federungs-ECU 160, der die Schritte S14, S15 speichert und ausführt, sowie andere einen Lageänderungsabschnitt als einen Abschnitt für die Durchführung der anfänglichen Steuerung dar.
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Es folgt nun eine Beschreibung eines Höheneinstellsystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 4. Gleiche Elemente oder Teile wie in der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf ihre ausführliche Beschreibung wird verzichtet.
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Bei jeder der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Fahrzeughöheneinstellung im Ansprechen auf die Informationen von der mobilen Vorrichtung 180 vorgenommen. Gemäß der dritten Ausführungsform wird die Fahrzeughöheneinstellung jedoch im Ansprechen auf andere Informationen, nämlich den Betätigungszustand eines Anweisungsschalters 174 vorgenommen. Mit anderen Worten, die Fahrzeughöheneinstellung wird im Ansprechen auf eine Anforderung von einem Passagier vorgenommen. Die Fahrzeughöheneinstellung gemäß der dritten Ausführungsform kann solcherart sein, daß auf die gleiche Weise wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform zuerst eine anfängliche Steuerung durchgeführt wird und daraufhin eine abschließende Steuerung durchgeführt wird.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Höheneinstellprogramm veranschaulicht, welches von einer Federungs-ECU des Höheneinstellsystems in einem vorgegebenen Zyklus ausgeführt wird.
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Der Ablauf beginnt mit dem Schritt S21, in dem bestimmt wird, ob das Fahrzeug steht oder nicht. Genauer gesagt wird die von einem Geschwindigkeitssensor 170 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Schwellwert verglichen. Wenn die erfaßte Geschwindigkeit nicht über dem Schwellwert liegt, kann angenommen werden, daß das Fahrzeug steht, und somit wird in Schritt S21 eine bejahende Entscheidung getroffen. In diesem Fall geht der Ablauf weiter zu Schritt S22, um zu bestimmen, ob der Anweisungsschalter 174 in einen Zustand versetzt ist, der eine Verringerung der Fahrzeughöhe anweist, d. h. ob der Betätigungszustand des Anweisungsschalter 174 UNTEN ist. Wenn in Schritt S22 eine bejahende Entscheidung (JA) getroffen wird, d. h. wenn sich der Anweisungsschalter 174 in dem Zustand befindet, der eine Verringerung der Fahrzeughöhe anweist, werden die anfängliche Steuerung und die abschließende Steuerung in dieser Reihenfolge durchgeführt.
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In einigen Fällen ist es wünschenswert, die Einleitung der Fahrzeughöheneinstellung für eine Person bzw. Personen, die sieh außerhalb des Fahrzeugs in dessen Umgebung befinden, selbst dann anzukündigen, wenn sich die Person, welche die Anweisung zum Ausführen der Fahrzeughöheneinstellung gibt, im Fahrzeug befindet. Gemäß dieser Ausführungsform wird es auch in solchen Fällen ermöglicht, die Einleitung der Fahrzeughöheneinstellung auf verläßliche Weise anzukündigen.
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In jeder der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, die vorliegende Erfindung auf einen Fall anzuwenden, in dem eine Fahrzeughöheneinstellung automatisch gemäß einer gewählten Ausführungsweise der Höheneinstellung durchgeführt wird. Mit anderen Worten, falls eine Bedingung zum Durchführen einer Fahrzeughöheneinstellung erfüllt ist, während das Fahrzeug steht, werden eine anfängliche Steuerung und eine abschließende Steuerung auf die gleiche Weise wie bei den vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt. Auch in diesem Fall ist es wichtig, einer Person bzw. Personen, die sich außerhalb des Fahrzeugs in dessen Umgebung befinden, anzukündigen, daß die Fahrzeughöhe durch die Fahrzeughöheneinstellung verringert werden soll.
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Das Höheneinstellsystem der zweiten Ausführungsform kann derart ausgelegt sein, daß die einzelnen Steuerventile 90, 94 für das linke Vorderrad und das linke Hinterrad 10, 14 auf eine gleiche Weise gesteuert werden, und die einzelnen Steuerventile 92, 96 für das rechte Vorderrad und das rechte Hinterrad 12, 16 zusammen auf eine gleiche Weise gesteuert werden. Bei dieser angepaßten Anordnung wird die Fahrzeugkarosserie um eine Längsachse des Fahrzeugs geneigt.
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Das Höheneinstellsystem der zweiten Ausführungsform kann derart ausgelegt sein, daß ein einzelnes Steuerventil für nur eines der Vorderräder 10, 12 oder nur eines der Hinterräder 14, 16 angesteuert wird. Bei dieser angepaßten Anordnung wird auch die Fahrzeughöhe an dem jeweils anderen Vorder- oder Hinterrad entsprechend geändert, mit dem Ergebnis, daß die Fahrzeughöhe an beiden Vorderrädern oder an beiden Hinterrädern geändert wird.
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Das Höheneinstellsystem der zweiten Ausführungsform kann derart ausgelegt sein, daß mindestens einer der Federzylinder für das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad 14, 16 im Hinblick auf die Zuführung und das Auslassen des Fluids gesteuert wird. In diesem Fall neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach hinten und kehrt daraufhin in ihre ursprüngliche Lage zurück.
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Bei jeder der vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen wird die anfängliche Steuerung in einer Fahrzeughöheneinstellung durchgeführt, bei der die Fahrzeughöhe letztendlich verringert wird. Die anfängliche Steuerung kann jedoch auf die gleiche Weise wie bei den vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden, wenn die Fahrzeughöhe letztendlich vergrößert wird.
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In jeder der Ausführungsformen sind die Federzylinder als Höhenregler vorgesehen und werden durch Zuführen und Auslassen des Fluids betrieben. Die Federzylinder können jedoch durch Federzylinder ersetzt werden, die eine Luftkammer beinhalten und durch die Zuführung und das Auslassen von Luft betrieben werden. Ferner kann jeder der Federzylinder einen Mechanismus zum Ändern der Relativposition des radseitigen Elementes bezüglich des karosserieseitigen Elementes durch Betreiben eines Elektromotors oder dergleichen aufweisen.
