DE3343338C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung für einstellbare Stoßdämpfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, hydraulische Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungswirkung zwischen dem ungefederten und dem gefederten Abschnitt eines Fahrzeugs einzubauen. Diese Stoßdämpfer enthalten jeweils ein durch einen Elektromotor in eine erforderliche Winkelstellung drehbares Einstellelement, wobei die Drehung entsprechend den Bedingungen erfolgt, unter denen das Fahrzeug fährt. Dabei wird die Dämpfungswirkung so eingestellt, daß die Stoßdämpfer den Fahrkomfort und die Stabilität des Fahrzeuges erhöhen. Durch einen Schalter wird die erforderliche Einstellung "hart", "normal" (mittel) und "weich" eingestellt. Wenn die erforderliche Einstellung ausgewählt ist, erzeugt ein Auswahlreferenzsignalgenerator ein entsprechendes Auswahlreferenzsignal, das dann durch einen Komparator mit einem die Winkelstellung einer Abgabewelle des Motors und damit die Winkelstellung des Einstellelementes anzeigenden Signal verglichen wird. Falls das Referenzsignal nicht gleich dem Winkelanzeigesignal ist, wird ein die Ungleichheit bezeichnendes Signal durch den Komparator abgegeben, welches eine Drehung des Motors einleitet, bis das Referenzsignal und das Winkelanzeigesignal übereinstimmen. Dadurch wird die Drehung des Einstellteils innerhalb eines Zylinders gesteuert. Es wird so die Menge des Hydraulikfluids eingestellt, die über einen Bypass einen festen Dämpfungsdurchlaß zwischen zwei Hydraulikkammern umgeht, d. h. der Fluidwiderstand innerhalb des Stoßdämpfers gegen eine Verschiebung zwischen den gefederten und ungefederten Massen wird verändert.

Es treten gelegentlich Probleme bei den Steuereinheiten für derartige Stoßdämpfer auf; beispielsweise kann der Motor klemmen, die Motorzuleitung kann brechen, oder der Detektor, der die Winkelstellung des Motors erfaßt, kann eine Fehlfunktion aufweisen.

In solchen Fällen weichen die Stoßdämpfer, die durch die fehlerhafte Steuereinheit beeinflußt werden, in ihrer Dämpfungskraft von den Stoßdämpfern ab, die durch die richtig arbeitenden Steuereinheiten beeinflußt werden. Beispielsweise können drei mit richtig funktionierenden Steuereinheiten arbeitende Stoßdämpfer in die richtige Dämpfungswirkungseinstellung kommen, während der andere Stoßdämpfer, der durch die fehlerhafte Steuereinheit beeinflußt wird, in einem nicht angewählten Zustand verbleibt. In diesem Fall verschlechtert die ungleiche Dämpfungswirkung der einzelnen Stoßdämpfer die Fahrstabilität des Fahrzeugs, falls die Unterschiede der Dämpfungswirkungen groß sind.

Bei den genannten Stoßdämpfern wird der Motor zur Drehung des Einstellelementes so angetrieben, daß eine Öffnung des Einstellelementes auf die aus einer Vielzahl von Öffnungen im Stoßdämpfer angewählte ausgerichtet wird, um so die gewünschte Dämpfungswirkung einzustellen. Zu diesem Zweck muß der Motor genau in der erforderlichen Winkelstellung angehalten werden. Da jedoch der Motor und das durch ihn angetriebene Einstellelement erhebliche Trägheitsmomente besitzen, wird nach dem Abschalten des Steuerstroms für den Motor der Motor und das Einstellelement infolge der Trägheit möglicherweise die gewünschte Stellung überfahren. Damit kann es vorkommen, daß die erwünschte Düse mit der Öffnung im Einstellelement nicht exakt ausgerichtet ist, so daß die gewünschte Dämpfungswirkung nicht erreicht wird.

Wenn der das Einstellelement antreibende Motor klemmt, oder die Ausgangsklemmen der Motoransteuereinheit aus irgendeinem Grund kurzgeschlossen sind, kann es vorkommen, daß ein zu großer Strom von der Leistungsversorgung zu dem Motor fließt, so daß die Verbindung zwischen dem Motor und der Ansteuerschaltung überhitzt wird und durchbrennt, oder daß die Motor- Ansteuereinheit selbst überlastet und dadurch beschädigt wird.

Ein Detektor, der die Winkelstellung des Motors erfaßt, ist zu diesem Zweck in der Nähe des Stoßdämpfers vorgesehen oder in denselben eingebaut. Zusätzlich ist die übrige Steuervorrichtung mit Komparator, Motoransteuereinheit, Wahlschalter usw. in dem Fahrgastraum oder hinter der Instrumententafel eingebaut, wie die Steuergeräte für die andere elektrische Ausrüstung des Fahrzeuges. Mit anderen Worten, der Detektor und die übrige Steuervorrichtung sind voneinander getrennt.

Da die Stromquelle mit der übrigen Steuervorrichtung zusammenarbeitet, muß elektrische Leistung, d. h. Steuerstrom dem Detektor über eine elektrische Verdrahtung zugeführt werden. Falls ein Kurzschluß in der Verdrahtung auftritt, kann die Verdrahtung mit den anderen Verbindungselementen überhitzt werden und verbrennen. Falls der Detektor seine Erfassungsfunktion wegen Problemen im Leistungsversorgungssystem nicht ausführen kann, kann es so vorkommen, daß die Dämpfungswirkungs-Steuervorrichtung kontinuierlich den Motor antreibt.

Als Stand der Technik ist aus der GB-PS 16 04 416 eine elektronische Steuervorrichtung für einen einstellbaren Stoßdämpfer bekannt, die ein Dämpfungssteuerventil in Abhängigkeit vom im Stoßdämpfer vorliegenden Druck der Betriebshydraulikflüssigkeit und von der Vertikalgeschwindigkeit des dem entsprechenden Stoßdämpfer zugeordneten Rades steuert. Das Druck- und das Geschwindigkeitssignal werden dabei einem Komparator zugeführt, der die größtmögliche Öffnung des Dämpfungssteuerventils bewirkt, sobald entweder ein über einem Höchstwert liegender oder unter einem Niedrigstwert liegender Druck im Stoßdämpfer erfaßt wird, um die Dämpfungswirkung des entsprechenden Stoßdämpfers möglichst schnell den gegebenen Erfordernissen anzupassen.

Die Einstellung einer erwünschten Dämpfungswirkung der Stoßdämpfer durch den Fahrer eines Fahrzeugs ist mit dieser bekannten Steuervorrichtung nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektronische Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Störung oder eine fehlerhafte Einstellung der Dämpfungswirkung eines Stoßdämpfers erfaßt wird und die daraufhin die übrigen Stoßdämpfer zum Betrieb bei einer vorbestimmten Dämpfungswirkung zurückbringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Dämpfungswirkungs- Schaltsignalgenerator, der von einem eine fehlerhafte Einstellung zumindest eines Stoßdämpfers anzeigenden Störungssignal beaufschlagbar ist, wird im Störungsfall ein "Normal"-Referenzsignal erzeugt, das unabhängig von der vom Fahrer gewählten Dämpfungswirkung die Einstellung der ungestörten Stoßdämpfer auf die "Normal"-Dämpfungswirkung bewirkt. Dadurch wird unabhängig von der tatsächlichen Einstellung des gestörten Dämpfungselementes die Differenz der Dämpfungswirkung zwischen dem Stoßdämpfer mit dem gestörten Einstellelement und den ungestörten Stoßdämpfern verhältnismäßig klein gehalten. Da die Dämpfungswirkungen höchstens um einen Pegelwert voneinander abweichen können, wirkt sich die unterschiedliche Dämpfungseinstellung nur unwesentlich auf die Fahrstabilität und damit auf die Verkehrssicherheit des Kraftfahrzeugs aus.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführung einer elektronischen Steuervorrichtung für einstellbare Stoßdämpfer,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines einstellbaren Stoßdämpfers,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Teils der Steuervorrichtung aus Fig. 1, wobei Einzel-Bauteile eingezeichnet sind,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Abwandlung der Ausführung nach Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines anderen Teils der Steuervorrichtung mit eingezeichneten Einzel-Bauelementen.

Eine bevorzugte Ausführung einer Steuervorrichtung S für einstellbare Stoßdämpfer wird anhand der Fig. 1 nachfolgend beschrieben. Die Steuervorrichtung enthält einen Schalter 1 zur Auswahl einer gewünschten Dämpfungswirkung H, N oder S, wobei diese Buchstaben für "hart", "normal" (mittel) und "sanft" (weich) stehen, womit auch der Fahrkomfort gegeben ist. Ein Referenzsignalgenerator 2 erzeugt ein Referenzsignal entsprechend der angewählten Schalterstellung und führt es vier Steuergeräten (von denen nur drei dargestellt sind) zu, von denen jedes einen Komparator 3, eine Motoransteuereinheit 5, einen Elektromotor 4, einen Winkelstellungsdetektor 6, wahlweise einen Digital/Analog-Wandler 7 und eine Strombegrenzungseinheit 47 enthält.

Jeder Komparator 3 vergleicht das Referenzsignal mit einem Erfassungssignal, das die Winkelstellung der Abgabewelle 4 a des zugehörigen Elektromotors 4 angibt. Der Komparator 3 gibt ein Koinzidenzsignal bzw. ein Nicht-Koinzidenzsignal aus, je nachdem, ob die verglichenen Signale gleich oder unterschiedlich sind. Jede Ansteuereinheit 5 treibt den zugehörigen Motor 4 bei vorliegendem Nicht-Koinzidenzsignal an, bis ein Koinzidenzsignal erhalten wird. Der mit der jeweiligen Abgabewelle 4 a verbundene Winkelstellungsdetektor 6 erfaßt die Winkellage der Abgabewelle 4 a und liefert das Erfassungssignal, das die Winkelstellung der Abgabewelle bezeichnet, an den entsprechenden Komparator 3, und zwar über einen Analog/Digital-Wandler 7 (A/D-Wandler), wenn der Detektor 6 ein Analogdetektor, z. B. ein Potentiometer ist. Falls die Detektoren 6 digitale Ausgangssignale erzeugen, kann der A/D-Wandler 7 weggelassen werden. Wenn ein Motor 4 angesteuert wird, so wird ein Einstellelement 8 des entsprechenden Stoßdämpfers T verstellt. Der Aufbau der Stoßdämpfer T ist in Fig. 2 und 3 dargestellt.

Nach Fig. 2 und 3 besteht der Stoßdämpfer T aus einem geschlossenen, mit Hydraulikfluid gefüllten Zylinder 9 und einer bewegbaren Kolbenstange 10, die sich durch das obere Ende des Zylinders 9 erstreckt. Ein Kolben 11 unterteilt den Innenraum des Zylinders 9 in zwei Fluidkammern 12 und 13. Der Kolben 11 ist mit üblichen Dämpfungsventilen 14 versehen, die bei Strömung zwischen den Kammern 12 und 13 einen Fluidwiderstand erzeugen.

Die Dämpfungsventile 14 bestehen aus einer Vielzahl von Fluiddurchlässen 25 a und 25 b im Kolben 11 und zwei elastischen Ventilplatten 26 a und 26 b. Die obere Platte 26 a hält normalerweise das obere Ende des Durchlasses 25 b geschlossen, und läßt den Durchlaß 25 a unverschlossen. Umgekehrt hält die untere Platte 26 b normalerweise das untere Ende der Durchlässe 25 a geschlossen und das untere Ende der Durchlässe 25 b offen.

Ein gestufter zylindrischer Stutzen 15 verbindet die Kolbenstange 10 mit dem Kolben 11. Der Stutzen 15 ist in seiner Umfangswand, wie es am besten in Fig. 3 zu sehen ist, mit in verschiedener Winkellage angeordneten Öffnungen 18, 19 und 20 unterschiedlicher Größe versehen. Jede Öffnung steht mit der oberen Fluidkammer 12 in Verbindung. Das Einstellelement 8 ist im Innenraum 16 des Stutzens 15 aufgenommen und wird durch den Motor 4, der im Innenraum der Kolbenstange 10 sitzt, über die Abgabewelle 4 a angetrieben. Das Einstellelement 8 hat eine zentrale Vertiefung 22, die zur unteren Fluidkammer 13 hin geöffnet ist, und eine Verbindungsöffnung 23, die auf eine der Öffnungen 18, 19 oder 20 ausgerichtet werden kann. Ein Kabelbaum 24 stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Motor 4 und der Motoransteuereinheit 5 her.

Wenn die Kolbenstange 10 und damit der Kolben 11 sich gegenüber dem Zylinder 9 nach unten bewegen, steigt der Fluiddruck in der unteren Fluidkammer 13 über den in der oberen Fluidkammer 12 an, so daß Fluid unter elastischer Verformung der oberen Ventilplatte 26 a nach oben aus der unteren Kammer 13 über den Durchlaß 25 b in die obere Kammer 12 verdrängt wird. Auf diese Weise wird ein Durchgang in die obere Kammer 12 gebildet, der so bemessen ist, daß eine merkliche Dämpfungskraft erzeugt wird.

Wenn andererseits die Kolbenstange 10 und damit der Kolben 11 sich relativ zum Zylinder 9 nach oben bewegen, tritt Betriebsfluid aus der oberen Kammer 12 durch Auslenken der unteren Ventilplatte 26 b nach unten über den Durchlaß 25 a in die untere Fluidkammer 13 aus. Auch hier wird eine merkliche Dämpfungswirkung erzielt.

Wenn der Fahrer eine der drei Wahlstellungen N, H oder S durch Drehen des Schalters 1 einstellt, will er entsprechend den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs ein bestimmtes Maß an Fahrkomfort und Fahrstabilität erzielen.

In Fig. 1 ist die "Normal"-Dämpfungseinstellung N als angewählt dargestellt. Der Schalter 1 erzeugt ein die angewählte Einstellung bezeichnendes Signal und gibt es an den Referenzsignalgenerator 2 weiter, der dann das entsprechende Referenzsignal erzeugt. Dieses Signal wird im Komparator 3 mit dem vom entsprechenden Winkelstellungsdetektor 6 abgegebenen Signal verglichen, welches die Winkelstellung der Abgabewelle 4 a des zugehörigen Elektromotors 4 anzeigt. Das Signal vom Detektor 6 kann, falls der Detektor analog arbeitet und z. B. ein Potentiometer ist, durch den Analog/Digital- Wandler 7 in das entsprechende Digitalsignal gewandelt werden.

Falls die beiden Signale übereinstimmen, wird ein Koinzidenzsignal erzeugt, während sonst ein Nicht-Koinzidenzsignal abgegeben wird. Wenn die Motoransteuereinheit 5 das Koinzidenzsignal empfängt, wird die Erregung des Elektromotors 4 durch die Ansteuereinheit 5 unterbrochen, so daß die Drehung des Motors 4 aufhört. Wenn andererseits das Nicht-Koinzidenzsignal an der Motoransteuereinheit 5 anliegt, gibt diese Erregungsstrom an den Motor 4 ab, und der Motor 4 wird angetrieben, bis das Signal vom Komparator 3 ein Koinzidenzsignal ist.

Der Motor 4 treibt die mit dem Einstellelement 8 verbundene Abgabewelle 4 a, bis die Verbindungsöffnung 23 im Einstellelement 8 mit der angewählten der drei Öffnungen 18, 19 und 20 (Fig. 3) im Stutzen 15 ausgerichtet ist. Ein durch die angewählte Öffnung bestimmter Anteil des Betriebshydraulikfluids tritt dann zwischen den beiden Fluidkammern 12 und 13 über den so gebildeten Bypass durch, der nach Fig. 3 durch die Öffnung 18, die Öffnung 23, die Zentralvertiefung 22 im Einstellelement 8 und einem Axial-Durchlaß 17 im Stutzen 15 gebildet ist. So kann die durch die üblichen Dämpfungsventile 14 mit den Ventilplatten 26 a und 26 b erzeugte Dämpfung einstellbar vermindert werden, und so ist die Auswahl der erforderlichen Dämpfung möglich.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, enthält die beschriebene Steuervorrichtung weiter einen Strombegrenzer 47, einen Störungsdetektor 50, einen Schaltsignalgenerator 51 und eine Anzeigeeinheit 53 zur Umschaltung und Anzeige der Dämpfungswirkung sowie eine Steuereinheit 54 zur Störungsanzeige.

Die Fig. 4 zeigt, wie die Motoransteuereinheit 5 zwischen dem Komparator 3 und dem Motor 4 angeordnet ist. Die Motoransteuereinheit 5 liefert, wie beschrieben, kontinuierlich einen Antriebsstrom von der positiven Klemme einer Stromversorgung 32 zu einem Motor 4, solange der Komparator 3 ein Nicht- Koinzidenzsignal abgibt. Sobald der Komparator 3 ein Koinzidenzsignal abgibt, unterbricht die Motoransteuereinheit 5 die Stromzuführung von der Stromversorgung 32 zum Motor 4.

Eine Bremseinheit 40 kann vorgesehen sein, die den Motor 4 abbremst und dadurch die unnötige Weiterdrehung der Abgabewelle infolge der Trägheit des Motors 4 und des Einstellelementes 8 verhindert, nachdem die Motoransteuereinheit 5 die Strombeaufschlagung für den Motor 4 unterbrochen hat. Die Motoransteuereinheit 5 enthält einen ersten Transistor 28, dessen Basis über einen Widerstand 46 mit dem Ausgang des Komparators 3 verbunden ist, dessen Kollektor über einen Widerstand 27 mit der Stromversorgung 32 verbunden ist und dessen Emitter an Masse liegt. Die Motoransteuereinheit 5 enthält weiter einen zweiten Transistor 30, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 28 verbunden ist, dessen Kollektor mit der Stromversorgung 32 verbunden ist und dessen Emitter über einen den Strom bestimmenden Widerstand 29 mit dem Eingang des Motors 4 verbunden ist.

Die Bremseinheit 40 enthält in dieser bestimmten Ausführung eine Diode 40 a zwischen dem Kollektor des ersten Transistors 28 und dem Eingang des Motors 4. Eine zweite Diode 31 ist zwischen der positiven Klemme der Stromversorgung 32 und dem Motor 4 vorgesehen, um die Ansteuereinheit 5 gegen Spannungsspitzen nach der Unterbrechung des Antriebsstromes zum Motor 4 zwischen dem zweiten Transistor 30 und dem Motor 4 zu schützen.

Eine Strombegrenzungseinheit 47, die zwischen der Motoransteuereinheit 5 und dem Motor 4 zwischengeschaltet ist, verhindert eine übermäßige Stromzuleitung von der Stromversorgung 32 zum Motor 4. Die Strombegrenzungseinheit 47 enthält einen Widerstand 29, dessen eines Ende mit dem Emitter des den Antriebsstrom für den Motor 4 liefernden Transistors 30 verbunden ist, während das andere Ende mit dem Eingang des Motors 4 verbunden ist, und einen dritten Transistor 34, dessen Basis mit der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 29 und dem Emitter des Transistors 30 verbunden ist und dessen Kollektor mit der Basis des Transistors 30 verbunden ist, während sein Emitter mit dem Eingang des Motors 4 verbunden ist. Bei dieser Ausführung ist der Emitter des Transistors 34 über eine Konstantspannungsdiode 35 (Zenerdiode) geerdet, die die Transistoren 30 und 34 gegen Beschädigung durch Spannungsspitzen in der Schaltung zwischen den Transistoren 30 und 34 und dem Motor 4 schützt.

Wenn im Betrieb der Schalter 1 mit der "N"-Klemme 1 b verbunden ist, erzeugt er das entsprechende Wahlsignal, und der Referenzsignalgenerator 2 gibt ein Referenzsignal in Abhängigkeit von dem empfangenen Wahlsignal an den Komparator 3 ab. Der Winkelstellungsdetektor 6 erfaßt die Winkelstellung der Motorabgabewelle 4 a und erzeugt ein diese Winkelstellung bezeichnendes Erfassungssignal, das ebenfalls, wenn erforderlich über den A/D-Wandler 7, an den Komparator 3 angelegt wird, der die beiden Signale vergleicht. Wenn die beiden Signale nicht übereinstimmen, erzeugt der Komparator 3 ein Nicht-Koinzidenzsignal mit niedrigem Pegel. Dadurch fällt die Spannung an der Basis des Transistors 28 ab, und der Transistor 28 wird gesperrt. Damit wird der Antriebsstrom von der Stromversorgung 32 über den Widerstand 27 zur Basis des Transistors 30 geleitet, was den Transistor 30 zündet, so daß der Antriebsstrom von der Stromversorgung 32 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 30 und den Widerstand 29 zum Eingang des Motors 4 gelangt und der Motor 4 angetrieben wird. Bei der Drehung der Motorabgabewelle 4 a dreht sich auch das Einstellelement 8 in dem Stutzen 15. Das Einstellelement 8 wird solange gedreht, bis das Erfassungssignal des Winkelstellungsdetektors 6 mit dem anliegenden Referenzsignal übereinstimmt.

Sobald die Verbindungsöffnung 23 des Einstellelementes 8 mit der richtigen Öffnung des Stutzens 15 ausgerichtet ist, gibt der Komparator 3 ein Koinzidenzsignal mit hohem Pegel ab, die Basisspannung des Transistors 28 wird erhöht und der Transistor 28 durchgeschaltet. Damit wird die Basis des Transistors 30 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 28 an Masse gelegt und der Transistor 30 abgeschaltet. Dadurch wird die Stromzuleitung zum Motor 4 unterbrochen. Da jedoch die Motorabgabewelle 4 a durch das Schwungmoment des Motors und des Einstellelementes 8 weiter gedreht wird, wird im Motor 4 eine elektromotorische Kraft erzeugt. Die in dieser Ausführung vorhandene Bremseinheit 40 läßt nun den ankommenden elektrischen Strom über die Diode 40 a und die Kollektor- Emitter-Strecke des Transistors 28 an Masse fließen, so daß die elektrische Energie verbraucht wird. Dadurch wird der Motor 4 abgebremst. In dem Augenblick, in dem der Komparator 3 das hochliegende Koinzidenzsignal abgibt, hält damit der Motor 4 in der gewünschten Winkelstellung an, so daß die Öffnung 23 des Einstellelementes 8 in exakter Ausrichtung mit der angewählten Öffnung 18, 19 oder 20 des Verbindungsstücks 15 steht.

Die Strombegrenzungseinheit 47 verhindert, daß der von der Stromversorgung 32 zum Motor fließende Antriebsstrom für diesen außerordentlich ansteigt und die Verbindung zum Motor 4 oder der Transistor 30 der Ansteuereinheit 5 überhitzt wird, wenn z. B. die Motorwelle 4 in ihrer Drehung klemmt oder wenn die Eingangsklemmen des Motors 4 aus irgendeinem Grund kurzgeschlossen sind. Wenn beispielsweise die Abgabewelle 4 a des Motors 4 während der Beaufschlagung des Motors 4 stillsteht und durch den Motor 4 übermäßiger Antriebsstrom fließt, wird eine einen vorbestimmten Wert übersteigende Spannung an dem Widerstand 29 abfallen, so daß der Transistor 34 geöffnet wird und ein Teil des Basisstromes für den Transistor 30 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 34 abgeleitet wird, so daß die Basisspannung des Transistors 30 und damit sein Kollektorstrom entsprechend vermindert werden. Damit begrenzt der Transistor 34 den von der Stromversorgung 32 zum Motor 4 über den Transistor 30 fließenden Antriebsstrom und verhindert so eine Beschädigung durch Überhitzen des Motors 4 oder der zugeordneten Verdrahtung.

Statt der in Fig. 4 gezeigten Bremseinheit 40 mit der Diode 40 a kann auch nach Fig. 5 ein weiterer Transistor 36 zwischen dem Komparator 3 und dem Motor 4 statt der Diode 40 a vorgesehen werden. Auch dadurch wird dem Motor 4 eine Bremskraft erteilt, und zwar sind die beiden Transistoren 28 und 36 abgeschaltet, solange der Komparator 3 kontinuierlich ein Nicht-Koinzidenzsignal abgibt. So fließt der Strom von der Stromversorgung 32 nicht über den Transistor 36 zur Masse, sondern wird insgesamt über den Transistor 30 und den Widerstand 29 zum Eingang des Motors 4 geführt, so daß dieser angetrieben wird. Sobald der Komparator 3 ein Koinzidenzsignal abgibt, wird der Transistor 28 gezündet und der Transistor 30 gesperrt, so daß die Stromzuführung zu dem Motor 4 von der Stromversorgung 32 unterbrochen wird, und der Transistor 36 wird ebenfalls gezündet, so daß die durch die Massenträgheit im Motor 4 erzeugte elektromotorische Kraft einen entsprechenden Strom über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 36 zur Erdung 37 fließen läßt. Dadurch wird wiederum eine Bremskraft auf den Motor 4 ausgeübt, so daß dieser in der erforderlichen Winkelstellung anhält.

Ein erster Störungsdetektor 50 (Fig. 1) überwacht die Zeitabstände zwischen den Pegeländerungen der Ausgangssignale des Referenzsignalgenerators 2 und des Komparators 3. Wenn der Pegel mindestens eines der beiden Ausgangssignale von hoch (Gleichgewichtszustand) zu niedrig geändert wird, beginnt die Zeitmessung. Wenn der Zeitraum von der Änderung des Komparator-Ausgangssignals auf tiefen Pegel bis zur Rückkehr des Ausgangssignals zum hohen Pegel eine vorbestimmte Zeitlänge überschreitet, gibt der Störungsdetektor 50 ein Störungssignal mit hohem Pegel ab, das eine unrichtige Dämpfungswirkungseinstellung bezeichnet, die im nachfolgenden als "Systemstörung" bezeichnet wird. Das Signal mit hohem Pegel wird bis zum Betriebsende angehalten, das beispielsweise durch das Abschalten des Zündschalters bestimmt ist. Wenn der Schaltsignal- Generator 51 ein Störungssignal vom Störungsdetektor 50 erhält, wird er dazu gebracht, das Signal zu erzeugen, welches sich ergibt, wenn die "Normal"-Stellung N durch den Schalter 1 ausgewählt wird, um so die Differenz zwischen der Dämpfungswirkung in dem von der gestörten Steuereinheit beaufschlagten Stoßdämpfer T und in den übrigen, von den arbeitenden Steuereinheiten beaufschlagten Stoßdämpfern T so gering wie möglich zu halten.

Fig. 6 zeigt im einzelnen eine Steuervorrichtung mit einem Störungsdetektor 50 und einem Schaltsignalgenerator 51. Der Störungsdetektor 50 enthält einen üblichen Taktsignalgenerator mit NOR-Gliedern G₁ und G₂, die als Inverter benutzt werden, und zugehörigen Kondensatoren und Widerständen in einer bekannten Oszillatorschaltung, zwei kaskaden-geschaltete Zähler CNT₁ und CNT₂, die die vom Taktsignalgenerator erhaltenen Impulse zählen, und ein UND- Glied G₃, das erfaßt, ob ein Komparator 3 ein Nicht-Koinzidenzsignal (das den Motor 4 zum Antrieb bringt) mit niedrigem Pegel erzeugt. Eine UND-Glied G₄ erzeugt ein Niedrig-Pegel-Signal, wenn entweder das Ausgangssignal des UND-Glieds G₃ oder das vom Referenzsignal-Generator 2 erzeugte Signal niedrigen Pegel besitzt. Ein ODER-Glied G₅ gibt ein Signal mit hohem Pegel ab, wenn entweder das UND-Glied G₄ oder eine Differenzierschaltung aus einem Widerstand R ₀ und einem Kondensator C ₀ Hoch-Pegel-Signale abgeben, wobei die letztere ein Hoch-Pegel-Signal abgibt, sobald der Betrieb der Vorrichtung beginnt. Das Hoch-Pegel-Ausgangssignal des ODER-Gliedes G₅ stellt die Zähler CNT₁ und CNT₂ zurück. Ein ODER-Glied G₆ gibt ein Störungssignal mit hohem Pegel ab, wenn entweder ein Zeitstellbit Q₂ oder das Bit mit höchster Wertigkeit Q₃ des Zählers CNT₂ mit hohem Pegel anliegen.

Der Zähler CNT₂ erhält das Ausgangssignal des Zählers CNT₁, welcher als Frequenzuntersetzer arbeitet, an seiner Freigabeklemme E, und seine eigenen Q₃-Bit an seiner Taktklemme C. Damit hört der Zähler CNT₂ mit dem Zählvorgang auf, sobald sein Q₃-Ausgang auf hohem Pegel ist. Die Zeitlänge, die der Zähler CNT₂ braucht, um bis zu seinem Q₂-Bit zu zählen, ist eine eingebaute Verzögerung vor der Erfassung einer Systemstörung, und der Zeitabstand, den der Zähler CNT₂ braucht, um von seinem Bit Q₂ bis zu seinem Bit Q₃ zu zählen, sollte so lang sein, daß die arbeitenden, d. h. nicht gestörten Steuereinheiten die entsprechenden Stoßdämpfer in den "Normal"-Zustand versetzen können, nachdem eine Störung erfaßt wurde, wie später beschrieben wird. Das ausgegebene Q₃-Bit wird als Haltsignal an eine Übertragungsvorrichtung weitergegeben, die aus jeweils zwischen den entsprechenden Komparatoren 3 und der zugehörigen Ansteuereinheit 5 vorgesehenen ODER- Gliedern zusammengesetzt ist.

Der Schaltsignalgenerator 51 wird als Ausgangsstufe des Referenzsignalgenerators 2 benutzt und besteht aus ODER-Gliedern G₇, G₈ und G₉, die jeweils das durch den Schalter 1 bestimmte Referenzsignal und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes G₆ des Stördetektors 50 erhalten. Im Referenzsignalgenerator 2 legt der Schalter 1 die angewählte Schaltklemme 1 a, 1 b oder 1 c (entsprechend den angewählten Dämpfungswirkungsstellungen H, N oder S) an Masse. Die Klemmen 1 a und 1 c sind über entsprechende Rückstrom-Sperrdioden D₁ bzw. D₂ und eine Rauschsperre aus einem RC-Glied mit jeweils einer Eingangsklemme des entsprechenden ODER-Gliedes G₇ bzw. G₈ verbunden, während die Klemme 1 b mit einer Eingangsklemme eines NOR- Gliedes G₉ über eine Rückstrom-Sperrdiode D₃ und eine Rauschsperre verbunden ist. Zusätzlich wird an die gleichen Eingangsklemmen der Glieder G₇, G₈ und G₉ über RC- Rauschsperren die hohe logische Spannung Vcc angelegt. Diese Spannungszuführleitungen können über die Dioden D₁, D₂ oder D₃ und die entsprechenden Klemmen 1 a, 1 c oder 1 b an Masse gelegt werden. Zusätzlich verbinden Dioden D₄ und D₅ die Spannungszufuhr für das NOR-Glied G₉ mit den Klemmen 1 a und 1 c, während sie Rückströme in entgegengesetzter Richtung verhindern.

Der Referenzsignalgenerator 2 erzeugt ein 2-Bit-Ausgangssignal, das aus den Ausgangssignalen der ODER-Glieder G₇ und G₈ besteht, die von der Stellung des Schalters 1 abhängen, und erzeugt ein Ausgangssignal mit hohem Pegel vom NOR-Glied G₉, solang eine der Klemmen 1 a, 1 b oder 1 c durch den Schalter 1 an Masse liegt und das Ausgangssignal des ODER- Gliedes G₆ auf "low" liegt. Ein "low"-Ausgangssignal des NOR-Gliedes G₉ dient als Zählfreigabe-Eingangssignal über das UND-Glied G₄ und das ODER-Glied G₅ für die Zähler CNT₁ und CNT₂ des Störungsdetektors 50. Dementsprechend zeigt ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal des NOR-Gliedes G₉ normalen Systembetrieb an, in dessen Dauer die Zähler CNT₁ und CNT₂ wirksam gesperrt sind. Wenn jedoch der Schalter 1 eine Fehlfunktion besitzt, so daß keine Klemme 1 a, 1 b oder 1 c an Masse liegt, oder wenn das Ausgangssignal des ODER-Gliedes G₆ "high" wird, wird das Ausgangssignal des NOR-Gliedes G₉ "low" und die Zähler CNT₁ und CNT₂ können kontinuierlich zählen.

Der Referenzsignalgenerator 2 gibt das erwähnte 2-Bit-Ausgangssignal an jeden Komparator 3 ab. Die Komparatoren 3 können aus EXKLUSIV-ODER-Gliedern (EXOR) bestehen, die so geschaltet sind, daß sie Eingangssignale jeweils von einem der ODER-Glieder G₇ oder G₈ und von dem zugehörigen Winkelstellungsdetektor 6 erhalten und ihre Ausgangssignale an ein NOR-Glied abgeben, das wiederum sein Ausgangssignal an das UND-Glied G₃ und das entsprechende ODER-Glied der Übertragungs- Vorrichtung 52 abgibt.

Die Winkelstellungsdetektoren 6 geben bei der hier gezeigten Ausführung ein kodiertes 2-Bit-Signal ab, das die Winkelstellung anzeigt, und sind schematisch in Fig. 6 dargestellt. Insbesondere ist die obere Bit-Ausgangsleitung des Detektors 6 "low", wenn die Motorwelle sich in der Stellung H befindet, die untere Leitung ist "low" für die Stellung S, und beide Leitungen sind "high", wenn die Abgabewelle 4 a des Motors 4 sich in der Stellung N befindet. Sobald die Abgabewelle 4 a sich zwischen zwei Betriebsstellungen befindet, sind beide Leitungen "low". Damit stimmen die Ausgangssignale der Winkelstellungsdetektoren 6 normalerweise mit den kombinierten Ausgangssignalen der Glieder G₇ und G₈ überein, so daß der Komparator 3 ein "high"-Pegel-Koinzidenzsignal ausgibt und die Motoransteuereinheit 5 sperrt. Falls die Ausgangssignale eines zugehörigen ODER-Gliedes nicht mit dem entsprechenden Ausgangssignal des Winkelstellungsdetektors 6 übereinstimmen, z. B. wenn der Schalter 1 in Stellung S steht und sich der Motor 4 noch nicht zur Einstellung des Einstellelementes 8 bewegt hat, wird ein EXOR-Glied ein "high"- Pegel-Signal abgeben, so daß der Komparator 3 das mit niedrigem Pegel versehene Nicht-Koinzidenzsignal ausgibt.

Wenn beim Betrieb der Schalter 1 betätigt wird, um die Dämpfungswirkung zu ändern, gibt der Komparator 3 ein "low"-Pegel-Nicht-Koinzidenzsignal ab, so daß die Zähler CNT₁ und CNT₂ des Störungsdetektors 50 zu zählen beginnen. Falls ein Komparator 3 während längerer Zeit ein Nicht-Koinzidenzsignal ausgibt als die Zeit beträgt, bis die Ziffer Q₂ des Zählers CNT₂ ein hohes Ausgangssignal erzeugt, erkennt die Vorrichtung eine Systemstörung.

Das Signal (Q₂ hoch), welches eine Systemstörung anzeigt, wird über das ODER-Glied G₆ zu den Gliedern G₇-G₉ weitergeleitet, so daß die Ausgangssignale der Glieder G₇ und G₈ hoch werden und der gleiche Zustand erzeugt wird, wie er vorhanden ist, wenn das Referenzsignal für die "Normal"-Stellung N erzeugt wird. Dabei wird das Ausgangssignal des Gliedes G₉ tief, so daß die Zähler CNT₁ und CNT₂ weiterzählen. Die Komparatoren 3 erzeugen Nicht-Koinzidenz-Ausgangssignale, so daß die Dämpfungswirkung der nicht gestörten Steuergeräte in die Normal-Einstellung geht. Nach diesem Steuervorgang wird die Q₃-Zahl des Zählers CNT₂ hoch, so daß das Zählen aufhört und weiter der Ausgang des Q₃-Bits hoch bleibt. Dadurch werden die Eingangssignale für die Übertragungsvorrichtung 52 hoch und es werden alle Steuereinheiten und Motore 4 angehalten.

Eine Anzeigeeinheit 53 und eine Steuereinheit 54 für die Anzeige von Dämpfungswirkung und Störung können vorgesehen sein, uns werden nachfolgend beschrieben. Die Anzeigeeinheit 53 enthält Indikatoren oder Anzeigelampen IH, IN und IS, die jeweils mit den Schaltklemmen 1 a, 1 b bzw. 1 c des Schalters 1 verbunden sind. Wenn eine Dämpfungswirkungs-Stellung H, N oder S des Schalters 1 angewählt ist, wird die entsprechende Klemme 1 a, 1 b oder 1 c an Masse gelegt, und dadurch leuchtet die entsprechende Anzeigelampe IH, IN oder IS auf. Diese Anzeigelampen können entweder LED's oder elektrische Glühlampen sein. Strombegrenzungswiderstände 53 a, 53 b und 53 c sind in Reihe mit den LED's oder Lampen IH, IN bzw. IS vorgesehen.

Die Steuereinheit 54 für die Störungsanzeige erhält ein Störungssignal vom Störungsdetektor 50, wenn eine Systemstörung auftritt, und hält die gerade angewählte Anzeigelampe IH, IN oder IS im Dauerleuchtzustand, während die restlichen Anzeigelampen blinken, so daß sichergestellt ist, daß der Fahrer schnell das Auftreten einer Störung erkennen kann. Bei der dargestellten Ausführung enthält die Steuereinheit 54 ein UND-Glied 54 A, das das Ausgangssignal des Gliedes G₆ des Störungsdetektors 50 und das Ausgangssignal des Zählers CNT₁ erhält, einen Puffer 54 B, der das Ausgangssignal des Gliedes 54 A invertiert und verstärkt, und eine Diodenschaltung 54 C mit Dioden, deren Anoden mit den jeweiligen Eingängen des Referenzsignalgenerators 2 verbunden sind, welche wiederum mit den Klemmen 1 a, 1 b und 1 c des Schalters 1 verbunden sind und deren Kathoden gemeinsam mit dem Ausgang des Puffers 54 B verbunden sind.

Wenn im Betrieb der Störungsdetektor 50 eine Systemstörung erkennt, erzeugt das ODER-Glied G₆ kontinuierlich ein "high"-Ausgangssignal, während der Zähler CNT₁ mit festen Abständen ein "high"-Signal erzeugt. Damit beaufschlagt das UND-Glied 54 A periodisch den Transistor des Puffers 54 B, so daß die zwei nicht angewählten Anzeigelampen, in diesem Fall IH und IS blinken, während die dritte über den Schalter 1 an Masse gelegt, kontinuierlich erleuchtet bleibt. Dadurch wird eine klare und leicht bemerkbare Anzeige der Systemstörung erhalten. Es ist zu bemerken, daß, obwohl ein Eingang jedes Gliedes G₇, G₈ und G₉ an Masse liegt, der andere Eingang während Systemstörungsbetrieb kontinuierlich hoch bleibt.

Bei der dargestellten Ausführung werden demnach Systemstörungen durch Blinken zweier der drei Anzeigelampen IH, IN und IS angezeigt, während die dritte Anzeigelampe, die dem durch den Schalter 1 angewählten Zustand entspricht, dauernd leuchtet. So ist eine spezielle Anzeige für das Auftreten einer Störung nicht notwendig. Die Schaltung zur Anzeige von Störungen benutzt periodisch wiederholte Impulse vom Störungsdetektor 50, so daß die gesamte Schaltung zur Kosteneinsparung aus relativ wenigen Bestandteilen besteht.

Claims (13)

1. Elektronische Steuervorrichtung für einstellbare Stoßdämpfer mit

• a) einem Schalter zum Auswählen einer erwünschten Dämpfungswirkung aus einer Vielzahl von vorgesehenen Dämpfungswirkungen,
• b) einem Referenzsignalgenerator, der auf die Auswahl der gewünschten Dämpfungswirkung ein entsprechendes Dämpfungswirkungs-Referenzsignal erzeugt,
• c) eine Antriebseinrichtung zum Betrieb eines Einstellelements des Stoßdämpfers in eine gewünschte Stellung, in der die erforderliche Dämpfungswirkung durch den Stoßdämpfer entsprechend dem Referenzsignal erzeugt wird.
• d) einen Detektor zum Erfassen der Stellung des Einstellelements und zur Erzeugung eines diese Stellung bezeichnenden Erfassungssignals, und
• e) einem der Antriebseinrichtung zugeordneten Komparator, der das Referenzsignal mit dem Erfassungssignal vergleicht und ein Nicht- Koinzidenzsignal erzeugt, wenn das Referenzsignal nicht mit dem Erfassungssignal übereinstimmt, um dadurch den Antrieb des Einstellelements zu bewirken, bis das Referenzsignal und das Erfassungssignal übereinstimmen, und ein Koinzidenzsignal erzeugt, wenn das Referenzsignal und das Erfassungssignal übereinstimmen, um dadurch den Antrieb des Einstellelements anzuhalten,

dadurch gekennzeichnet,

• f) daß ein Störungsdetektor (50) vorgesehen ist, der ein eine abnormale Einstellung bei mindestens einem der Stoßdämpfer (T) anzeigendes Störungssignal abgibt, wenn ein vom Beginn des Dämpfungswirkungs-Einstellvorgangs aus zählendes Zeitintervall einen vorbestimmten Wert überschreitet, und
• g) daß ein Schaltsignalgenerator (51) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von dem am Störungsdetektor (50) anliegenden Störungssignal zwangsweise das gewählte Referenzsignal für die nicht gestörten Stoßdämpfer in ein Normal-Referenzsignal (N) ändert, um dadurch die Einstellelemente für die nicht gestörten Stoßdämpfer in die Normal-Stellung (N) zu bringen, in der die Abweichung der Dämpfungswirkung zu der des gestörten Stoßdämpfers ein Minimum ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungsdetektor (50) einen Taktsignalgenerator enthält, der periodische Taktsignale erzeugt, einen Zähler (CNT 2), der das Störungssignal nach Abzählen der Impulse des periodischen Taktsignals von einem ersten Zählwert zu einem zweiten Zählwert (Q₂) erzeugt, Mittel (G 3, G 4, G 5), die in Anwesenheit von Koinzidenzsignalen von allen Komparatoren (3) den Zähler (CNT 2) auf den ersten Zählwert initialisieren und daß der Schaltsignalgenerator (51) für die Dämpfungswirkung Mittel (G 7, G 8, G 9) zum Übertragen des Störungssignals und des Referenzsignals zu den Komparatoren (3) enthält.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler des Störungsdetektors (50) aus zwei Zählern (CNT 1, CNT 2) besteht, von denen der erste (CNT 1) Impulse des periodischen Taktsignals abzählt und der zweite (CNT 2) Ausgangsimpulse des ersten Zählers (CNT 1) zählt, die dann erzeugt werden, wenn der erste Zähler (CNT 1) eine vorbestimmte Impulszahl abgezählt hat.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler oder der zweite Zähler (CNT 2) die Impulse des periodischen Taktsignals nach dem zweiten Zählwert (Q₂) solange zählt, wie der Komparator (3) ein Nicht-Koinzidenzsignal erzeugt, und ein Haltsignal erzeugt, wenn der Zähler einen dritten Zählwert (Q₃) gezählt hat, wobei das Haltsignal zum Anhalten der Steuervorrichtung dient.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltsignal an eine Übertragungsvorrichtung (52) angelegt ist, an der auch die Ausgangssignale der Komparatoren (3) anliegen und deren Ausgangssignal an die Steuereinheiten (5) geführt sind.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel einen Elektromotor (4) zum Antrieb des Einstellelements (8) für die Dämpfungswirkung und eine Ansteuereinheit (5) zum Antrieb des Elektromotors (4) entsprechend dem Referenzsignal enthalten und daß eine auf das Koinzidenzsignal reagierende Bremseinheit (40) zum Abbremsen des Elektromotors (4) vorgesehen ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinheit (40) die durch den Elektromotor (4) infolge seiner Trägheits-Weiterdrehung nach Aufhören der äußeren Beaufschlagung erzeugte elektrische Energie verbraucht.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinheiten (5) einen mit seiner Basis an den Ausgang des Komparators (3) angeschlossenen Transistor (28) enthalten, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor am positiven Pol einer Stromquelle liegt und daß die Bremseinheit (40) eine den Kollektor des Transistors (28) mit der Eingangsklemme des Motors (4) verbindende Diode (40 a) aufweist.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinheit (5) einen ersten Transistor (28) aufweist, dessen Basis mit dem Ausgang des Komparators (3) verbunden ist, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor am positiven Pol einer Stromquelle liegt, und daß die Bremseinheit (40) einen weiteren Transistor (36) aufweist, dessen Basis mit dem Kollektor des ersten Transistors (28), dessen Emitter mit der Eingangsklemme des Motors (4) und dessen Kollektor mit Masse verbunden ist.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strombegrenzungseinheit (24) zwischen der Ansteuereinheit (5) und dem Elektromotor (4) vorgesehen ist, um die Größe des dem Elektromotor (4) von der Ansteuereinheit (5) zugeführten Arbeitsstromes zu erfassen und zum Begrenzen der Größe des Motorantriebsstromes in der Weise, daß die erfaßte Größe des Antriebsstromes einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.

11. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Störungssignal des Störungsdetektors (50) zusätzlich an eine Steuereinheit (54) für eine Störungsanzeige angelegt ist, die in Abhängigkeit vom Störungssignal eine Anzeigeeinheit (53) für die Dämpfung mit einer Vielzahl von Indikatoren (IN, IH, IS) beaufschlagt, von denen einer in Abhängigkeit der ausgewählten Stellung des Schalters (1) kontinuierlich leuchtet, so daß bei Auftreten eines Störungssignals die restlichen Indikatoren blinken.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (54) für die Störanzeige Mittel (54 A, 54 B, 54 C) aufweist, die in Abhängigkeit sowohl vom Störungssignal als auch von einem periodischen Taktsignal eine Schaltung zur Ansteuerung der Indikatoren (IN, IH, IS) schließen und öffnen.