DE3428397A1

DE3428397A1 - Elektronisch gesteuertes aufhaengungssystem

Info

Publication number: DE3428397A1
Application number: DE19843428397
Authority: DE
Inventors: Naotake Kumagai; Minoru Okazaki Aichi Tatemoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1985-03-07
Also published as: JPH0338005Y2; DE3428397C2; AU3083484A; GB8420630D0; KR890004611B1; KR850003261A; GB2145984A; US4610462A; AU546543B2; FR2550737B1; JPS6034910U; FR2550737A1; GB2145984B

Description

ΰϊρΙ.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Die Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Aufhängungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein elektronisch gesteuertes Aufhängungssystem, das derart ausgebildet ist, daß die Wagenhöhe rascher eingestellt wird, nachdem der Motor eines Wagens gestartet wurde, als es der Fall wäre, wenn der Wagen sich im gewöhnlichen stationären Zustand befindet, und zwar durch Verkürzung der Zeitdauer, während der der Mittelwert der Wagenhöhe nur einmal berechnet wird, nachdem der Motorzündschalter, der das Anlassen des Motors steuert, eingeschaltet wurde.

Es sind bereits verschiedene Arten von elektronisch gesteuerten Aufhängungssystemen entwickelt worden, welche es gestatten, die Wagenhöhe einzustellen, um eine komfortable Fahrt und ein stabiles Fahrverhalten zu gewährleisten. Diese Art von Aufhängungssystem entscheidet gewöhnlich innerhalb einer gegebenen Zeitspanne, wann die Wagenhöheneinstellung begonnen wird, und zwar durch Berechnung der mittleren Wagenhöhe im Vergleich mit einer Referenzwagenhöhe.. Dabei ist vorgesehen, daß eine längere Zeitspanne (z.B. 30 s) für die gegebene Zeitspanne, die hier als "Wagenhöhen-BeurteilungsZeitspanne" bezeichnet wird, vorgegeben wird, während der Wagen läuft, damit die Wagenhöhe nicht jedesmal eingestellt wird, wenn der Wagen über Straßenunregelmäßigkeiten fährt, oder jedesmal, wenn sich die Wagenposition temporär aufgrund von Beschleunigung oder Verzögerung verändert. Eine kürzere "Wagenhöhen-Beurteilungszeitspanne" wird dann vorgegeben, wenn der Wagen stillsteht, so daß Veränderungen der Wagenhöhe, die durch Einsteigen oder Aussteigen einer oder mehrerer Personen verursacht wird, rasch berücksichtigt

Dipl.-Ing. Otto r-'liigel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

werden. Die "Wagenhöhen-Beurteilungszeit" ist also kürzer, wenn sich der Wagen im Stillstand befindet, als während der Fahrt. Wenn jedoch die "Wagenhöhen-Beurteilungszeit" zu kurz bemessen wird, kann die Wagenhöheneinstellung bereits beginnen, während ein oder mehrere Passagiere ein- oder aussteigen, so daß den Passagieren ein unangenehmes Gefühl vermittelt wird. Die zu bevorzugende Zeit sollte daher lang genug bemessen sein, damit der Fahrer und alle Passagiere aus dem Wagen aussteigen oder in diesen einsteigen können (beispielsweise 6 s).

Wenn der Fahrer und etwaige Passagiere in das Fahrzeug eingestiegen sind, sollte die Wagenhöheneinstellung vorzugsweise so bald wie möglich beginnen. Bei den herkömmlichen elektronisch gesteuerten Aufhängungssystemen beginnt jedoch die Wagenhöheneinstellung nicht, bis die vorgegebene "Wagenhöhen-Beurteilungszeit" (z.B. 6 s) abgelaufen ist, obgleich die Zeitdauer kürzer ist, als die "Wagenhöhen-Beurteilungszeit" bei fahrendem Fahrzeug, und zwar sogar, wenn der Motorzündschalter eingeschaltet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektronisch gesteuertes Aufhängungssystern zu schaffen, welches es ermöglicht, die Wagenhöheneinstellung dadurch rasch durchzuführen, daß die "Wagenhöhen-Beurteilungszeit" kürzer ist als die gewöhnliche Zeitdauer für den stillstehenden Wagen, und zwar nachdem der Fahrer und ggf. die Passagiere in den Wagen eingestiegen sind und der Motorzündschalter eingeschaltet wurde.

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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das elektronisch gesteuerte Aufhängungssystem gemäß der Erfindung stellt somit eine komfortable Fahrt sicher, und .zwar wegen des Vorteils, daß die Wagenhöheneinstellung nach dem Anlassen des Motors rascher erfolgt, als bei stillstehendem Wagen unter gewöhnlichen Bedingungen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 ' ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des elektronisch gesteuerten Aufhängungssystems; und

Fig. 2 ein Schaltbild einer Logikschaltung

in dem in der Fig. 1 gezeigten Aufhängungssystem.

In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Wagenhöhenfühler, der aus einem Hall-IC-Bauelement und einem Magnet besteht, von denen ein Teil an dem Rad und der andere Teil am Wagenkörper befestigt ist; dieser Fühler ermittelt den Abstand von dem normalen niedrigen oder hohen Wagenhöhenpegel. Ein 3-Bit-Wagenhöhensignal, das vom Wagenhöhenfühler 11 am Ausgang abgegeben wird, wird an einen Wagenhöhen-Beurteilungsabschnitt 12 geliefert, in dem auf der Basis des eingegebenen Signals beurteilt wird, ob die Wagenhöhe normal, niedrig oder

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hoch ist. Ein 3-Bit-Wagenhöhensignal, das aus dem Wagenhöhen-Beurteilungsabschnitt 12 abgegeben wird, wird dem Eingang eines Wagenhöhen-Veränderungsüberprüfungsabschnitts 121 eingegeben, der als dritter Mittelwert-Wagenhöhenrechner dient, der den Mittelwert der Wagenhöhe errechnet, die sich über einen Zeitraum von 1,5 s (Rechenzeit) verändert, ferner einem Wagenhöhen-Veränderungsprüfabschnitt 122, der als zweiter Mittelwert-Wagenhöhenrechner dient, welcher den Mittelwert der Wagenhöhe errechnet, die sich über eine Zeitspanne von 6 s (Rechenzeit) verändert, und einem Wagenhöhen-Veränderungsprüfabschnitt 123, der als erster Mittelwert-Wagenhöhenrechner dient, welcher den Mittelwert der Wagenhöhe errechnet, die sich über einen Zeitraum von 30 s (Rechenzeit) ändert.

Der Wagenhöhen-Veränderungsprüfabschnitt 121 prüft eine Veränderung der Wagenhöhe nur einmal unmittelbar nach dem Starten eines stillstehenden Wagens, wobei die Wagenhöhen-Veränderungsprüfabschnitte 122 und 123 ähnliche Überprüfungen ausführen, während der Wagen stillsteht bzw. fährt. Ein 3-Bit-Ausgangssignal aus den Wagenhöhen-Veränderungsprüfabschnitten 121 bis 123 wird in einen Datenvergleichsabschnitt 13 eingegeben, in dem die Eingangsdaten mit den vorherigen Daten verglichen werden. Eine Ventilbetätigungsschaltung 14 arbeitet entsprechend der Abweichung (einschließlich Null) zwischen den beiden Daten.

Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Kompressor, 16 ein hinteres Magnetventil, 17 ein vorderes Magnetventil, ein Auspuffmagnetventii und 19 ein Saug-Magnetventil. Die Ventilbetätigungsschaltung 14 öffnet und schließt die Magnetventile 16 bis 19 entsprechend den Straßenbe-

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dingungen, um eine Wagenhöheneinstellung zu erreichen.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Steuerungs-Sperrabschnitt, der die Einstellung der Wagenhöhe sperrt. Bei Empfang eines Erfassungssignals aus einem Bremsfühler (Wagenzustands-Erfassungsfühler) 21, der ermittelt, ob oder wie weit das Bremspedal betätigt ist, einem G-Fühler 22 (Wagenzustands-Erfassungsfühler), der die Beschleunigung ermittelt, und einem Steuerrad-Winkelfühler 23 (Wagenzustands-Erfassungsfühler), der den Drehwinkel des Steuerrades ermittelt, gibt der Steuerungs-Sperrabschnitt 20 am Ausgang ein Betätigungssperrsignal an den Datenvergleichsabschnitt 13 ab, wenn die Erfassungssignale Sicherheitsbeurteilungen verlangen.

Das Betriebs- und Sperrsignal wird bei Gelegenheiten am Ausgang abgegeben, beispielsweise wenn der Bremsfühler 21 feststellt, daß das Bremspedal über eine gegebene Grenze hinaus niedergedrückt ist, oder der G-Fühler 22 ermittelt, daß die Wagengeschwindigkeit über eine vorgegebene Grenze hinaus beschleunigt wird, oder der Steuerrad-Winkelfühler 23 feststellt, daß das Steuerrad über eine gegebene Grenze hinaus gedreht worden ist.

Wenn das Betriebs-Sperrsignal eingegeben wird, gibt der Datenvergleichsabschnitt 13 am Ausgang ein WagenhÖhen-Einstell-Sperrsignal ab, und zwar in Bevorzugung gegenüber einem Wagenhöhen-Einstellsignal, um zwangsweise die Ausführung einer Wagenhöheneinstellung zu unterbinden oder zu unterbrechen.

Das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Zündschlüssel-EIN-Signal-Erzeugungsschaltung, welche am Ausgang einen

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Einzelimpuls abgibt, wenn der Motorzündschalter, der den Start des Motors steuert, eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal aus der Zündschlüssel-EIN-Signal-Erzeugungsschaltung 24 wird in eine Logikschaltung 25 eingegeben, welche aus einem Starterfassungsabschnitt und einem Rechenzeitverminderungs-Steuerabschnitt besteht.

Ausgangssignale a und b aus der Logikschaltung 25 werden jeweils in die Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitte 121 bzw. 122 eingegeben.

Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Wagengeschwindigkeitsfühler, aus dem ein Signal in einen Wagengeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt 27 gesendet wird, um festzustellen, ob der Wagen fährt oder stillsteht. Der Wagengeschwindigkeitsfühlerabschnitt gibt am Ausgang ein Funksignal c, das auf einen niedrigen logischen Wert geht, wenn der Wagen stillsteht, an die Logikschaltung 25 ab, sowie ein Fahrsignal d, das auf einen hohen Wert geht, wenn der Wagen fährt, an den Wagenhöhenveränderungs-Prüf abschnitt 123.

Mit Bezug auf die Fig. 2 wird nunmehr der Aufbau der Logikschaltung 25 der Fig. 1 im einzelnen erläutert.

Das Ausgangssignal aus der Zündschlüssel-EIN-Signal-Erzeugungsschaltung 24 wird in eine 1,5-Sekunden-Zeitgeberschaltung 31 eingegeben. Wenn der Einzelimpuls aus der Zündschlüssel-EIN-Signal-Erzeugungsschaltung 24 eingegeben wird, geht das Ausgangssignal (Start-Fühlsignal) e der Zeitgeberschaltung 31 für eine Zeitspanne von 1,5 s auf einen hohen Wert. Das Signal e wird in einen der Eingangsanschlüsse eines UND-Schaltung 32 eingegeben und

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auch in einen der Eingangsanschlüsse einer UND-Schaltung 34 über einen Inverter 33.

An die anderen Eingangsanschlüsse der UND-Schaltungen 32 und 34 wird das Stop-Signal c geführt. Wenn der Motorzündschalter eines stehenden Wagens eingeschaltet wird, geht das Signal a für eine Zeitspanne von 1,5 s auf einen hohen Wert und dann geht das Signal b danach so lange auf einen hohen Wert, wie der Wagen im Stillstand verbleibt.

In den folgenden Absätzen wird die Betriebsweise des gemäß den vorstehenden Ausführungen aufgebauten Systems erläutert. Beim Einschalten des Motorzündschalters zum Starten gibt die Zündschlüssel-EIN-Signalerzeugungs-Schaltung 24 einen Einzelimpuls an die Logikschaltung ab. Folglich geht das Signal a für eine Zeitspanne von 1,5s nach dem Einschalten des Zündschalters auf einen hohen Wert, wie vorstehend mit Bezug auf die Fig. 2 beschrieben. Während das Signal a in den Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 121 eingegeben wird, prüft der Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 121 Veränderungen der Wagenhöhe für die gleiche Zeitspanne von 1,5 s.

Dementsprechend wird ein 3-Bit-Signal aus dem Wagenhöhenfühler 11 in den Wagenhöhen-Beurteilungsabschnitt 12 zur Beurteilung eingegeben, ob die Wagenhöhe normal, niedrig oder hoch ist.

Danach wird ein 3-Bit-Signal aus dem Wagenhöhen-Beurteilungsabschnitt 12 in den Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 121 eingegeben,um den Mittelwert der Wagenhöhe zu bestimmen, die sich über eine Zeitspanne von 1,5 s nach dem Einschalten des Motorzündschalters ändert.

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Ein 3-Bit-Ausgangssignal aus dem Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 121 wird in den Datenvergleichsabschnitt 13 eingegeben, in welchem die Eingangsdaten mit den vorhergehenden Daten verglichen werden. Die Ventilbetätigungsschaltung 14 arbeitet entsprechend der Abweichung zwischen den verglichenen Daten. Die Ventilbetätigungsschaltung 14 schaltet die Magnetventile 16 bis 19 derart ein und aus, daß die erwünschte Wagenhöheneinstellung erzielt wird.

Dies bedeutet, daß die Rechenzeit für die mittlere Wagenhöhe auf 1,5s nachfolgend dem Einschalten des Motorzündschalters vermindert wird. Die Wagenhöhe, die von einem Fahrer abgesenkt worden ist, wird daher rasch auf den erwünschten Höhenwert zurückgeführt, da die Wagenhöheneinstellung sofort (1,5 s) nach dem Einschalten des Motorzündschalters beginnt.

Da das Signal b nach Verstreichen der anfänglichen Zeitspanne von 1,5 s auf einen hohen Wert geht, wird dann die Wagenhöhe durch den Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 122 überprüft (wobei die mittlere Wagenhöhe über eine Zeitspanne von 6 s berechnet wird).

Wenn also Passagiere aus einem Wagen aussteigen, der nunmehr stillsteht, oder eine Vielzahl von Passagieren in einen Wagen einsteigt, während der Motorzündschalter bereits eingeschaltet ist, wird nun die Wagenhöhen-Beurteilungszeit auf 6 s eingestellt, was im allgemeinen erforderlich sein wird, damit alle Passagiere.in den Wagen einsteigen oder aus ihm aussteigen können. Dadurch vermindert sich in bemerkenswertem Maße die unerwünschte Möglichkeit, daß die Wagenhöheneinstellung bereits beginnt,

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während die Passagiere noch in einen stillstehenden Wagen einsteigen oder aus ihm aussteigen.

Während ein Wagen fährt, geht das Signal d auf einen hohen Wert, und deshalb wird die Wagenhöhe durch den Wagenhöhenveränderungs-Prüfabschnitt 123 überprüft (wobei die mittlere Wagenhöhe über eine Zeitspanne von 30 s berechnet wird). Dies verhindert, daß eine Wagenhöheneinstellung jedesmal dann erfolgt, wenn ein Wagen auf Straßenoberflächenunregelmäßigkeiten fährt, oder jedesmal dann, wenn sich die Wagenposition temporär durch Beschleunigung oder Verzögerung während des Fahrens verändert.

Claims

Dipl.-Ing. Otto Hügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 - - -

Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K.

No. 33-8, 5-Chome, Shiba

Minato-Ku

Japan

12.540 sä/wa

Elektronisch gesteuertes Aufhängungssystem

Patentansprüche

1. Elektronisch gesteuertes Aufhängungssystem, mit einer hydraulischen Aufhängungseinheit, die zwischen dem Rad und dem Fahrzeugkörper angeordnet ist und eine hydraulische Fahrzeughöhen-Einstellkammer aufweist, ferner mit einem Fahrzeughöhenfühler (11), einem Fahrzeughöhensteuerabschnitt (14), der die Zufuhr und Abfuhr von Fluid in die hydraulische Kammer hinein und aus dieser heraus in Abhängigkeit von einem Signal aus dem Fahrzeughöhenfühler (11) steuert, mit einem Fahrzeughöhen-Rechenabschnitt (121 bis 123), der den Mittelwert der Fahrzeughöhe errechnet, die sich über eine vorbestimmte Rechenzeit der mittleren Fahrzeughöhe ändert, und zwar

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auf der Grundlage des Erfassungssignals aus dem Fahrzeughöhenfühler (11), dadurch gekennzeichnet, daß ein Startfühlerabschnitt (25) am Ausgang ein Starterfassungssignal (e) gegebener Zeitdauer von dem Augenblick des Einschaltens des Motorzündschalters abgibt, und daß ein Rechenzeit-Verminderungsabschnitt (25) vorgesehen ist, der die Rechenzeit für die mittlere Fahrzeughöhe in Abhängigkeit von dem Starterfassungssignal (e) aus dem Startfühlerabschnitt (25) vermindert.

2. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die verminderte Rechenzeit für die mittlere Fahrzeughöhe für den Rechenabschnitt der mittleren Fahrzeughöhe (25) nicht länger ist, als die Zeitdauer des Starterfassungssignals (e) aus dem Startfühlerabschnitt (25).

3. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (26) und ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler abschnitt (27) vorgesehen sind, der den Startfühlerabschnitt (25) betätigt, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug stillsteht, und zwar auf der Grundlage des 'Erfassungssignals aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (26).

4. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechenabschnitt (121 bis 123) für die mittlere Fahrzeughöhe eine Gruppe von Flächeneinheiten (121 bis 123) für die mittlere Fahrzeughöhe umfaßt, welche die Berechnung der mittleren Fahrzeughöhe in unterschiedlichen Zeitspannen ausführen.

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5. Aufhängungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Rechenzeit-Verminderungsabschnitt (25) mit einer Schaltfunktion ausgestattet ist, um eine Recheneinheit (121) für die mittlere Fahrzeughöhe mit der kürzesten Rechenzeit aus der Gruppe (121 bis 123) auszuwählen, und zwar in Abhängigkeit von dem Starterfassungssignal (e) .

6. Aufhängungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Gruppe der Recheneinheiten (121 bis 123) für die mittlere Fahrzeughöhe eine erste Recheneinheit (123) für die mittlere Fahrzeughöhe umfaßt, die mit einer ersten längeren Rechenzeit versehen ist, welche zur Berechnung der mittleren Fahrzeughöhe eines fahrenden Fahrzeugs geeignet ist, ferner mit einer zweiten Recheneinheit (122) für die mittlere Fahrzeughöhe, die mit einer zweiten Rechenzeit versehen ist, welche kürzer ist als die erste Rechenzeit, und welche zur Berechnung der mittleren Fahrzeughöhe eines stillstehenden Fahrzeugs geeignet ist, und eine dritte Recheneinheit (121) für die mittlere Fahrzeughöhe, die mit einer dritten Rechenzeit versehen ist, welche kürzer ist als die zweite Rechenzeit und dazu ausgebildet ist, die Fahrzeughöheneinstellung früher als die gewöhnliche Fahrzeughöheneinstellung des stillstehenden Fahrzeugs zu beginnen.

7. Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (26) vorgesehen ist, und daß nur

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die erste Recheneinheit (123) für die mittlere Fahrzeughöhe betätigt wird, wenn sich aus dem Erfassungssignal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (26) ergibt, daß das Fahrzeug fährt.

8. Aufhängungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet ,daß dann, wenn das Signal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler (26) anzeigt, daß das Fahrzeug stillsteht, nur die dritte Recheneinheit (121) für die mittlere Fahrzeughöhe arbeitet, und zwar nur einmal, nachdem das Starterfassungssignal (e) aus dem Startfühlerabschnitt (25) empfangen wurde, und daß nur die zweite Recheneinheit-(122) für die mittlere Fahrzeughöhe arbeitet, nachdem die Fahrzeughöheneinstellung auf der Grundlage des Ausgangssignals aus der dritten Recheneinheit (121) für die mittlere Fahrzeughöhe hergestellt worden ist.

9. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß überdies ein Fahrzeugzustandsfühler (21 bis 23) und ein Steuerungssperrabschnitt (20) vorgesehen sind, der den Fahrzeughöhen-Steuerabschnitt (121 bis 123) daran hindert, die Fahrzeughöhe entsprechend dem Erfassungssignal aus dem Fahrzeugzustandsfühler (21 bis 23) zu steuern.

10. Aufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Fahrzeugzustandsfühler (21 bis 23) ein Bremsfühler (21) ist, der die auf das Fahrzeug einwirkende Bremsleistung erfaßt.

11. Aufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Fahrzeugzustands-

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fühler (21 bis 23) ein Beschleunigungsfühler (22) ist, der die Rate ermittelt, mit der der Wagen beschleunigt wird.

12. Aufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Fahrzeugzustandsfühler (21 bis 23) ein Steuerrad-Winkelfühler (23) ist, der. den Winkel erfaßt, mit dem das Steuerrad des Fahrzeugs gedreht ist.