DE3437799C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung und Beeinflussung von mehreren, an Kraftfahrzeugen vorhandenen, jeweils eine Verstelleinrichtung aufweisenden, zu einem Dämpfungssystem zusammengefaßten Stoßdämpfern, denen eine elektronische Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Einstellung der Stoßdämpfer zugeordnet ist, die aufgrund von Soll-Istwert-Vergleichen der Steuersignale die Einstellung unterschiedlicher, zwischen einem definierten unteren und einem definierten oberen Dämpfungswert liegender Dämpfungswerte veranlaßt, wobei der Sollwert entweder von Signalen eines manuell betätigbaren, vorgegebenen Dämpfungswerten zugeordneten elektrischen Wahlschalters oder von Signalen eines die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erfassenden Sensors abgeleitet und der Istwert von die jeweilge Einstellung der Stoßdämpfer repräsentierenden Stellungsgebern gebildet wird.

Im Zusammenhang mit Personenkraftwagen, insbesondere der gehobenen Klasse besteht heutzutage der Wunsch nach größerem Fahrkomfort. Wenn ein Kraftfahrzeug über Unebenheiten fährt, wird das vorhandene Federungssystem desselben beansprucht. Da das Federungssystem längere Zeit im Schwingungszustand verbleibt, wird dabei die Straßenhaftung und auch der Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges herabgesetzt. Um die Schwingungen zu dämpfen und um eine gute Straßenhaftung sowie einen besseren Fahrkomfort zu erreichen, werden sogenannte Stoßdämpfer eingesetzt, die im allgemeinen eine größere Dämpfungswirkung beim Ausfahren als beim Einstoßen aufweisen. Diese Wirkung wird durch Ventile erreicht, die den Strömungsfluß innerhalb des Stoßdämpfers beeinflussen. Mit steigender Geschwindigkeit bzw. zunehmender Straßenrauhigkeit nimmt die Arbeitsgeschwindigkeit der Kolben des Dämpfungssystem und damit die Dämpfungswirkung zu. Bei zu großer Dämpfungswirkung ist ein hartes Fahrgefühl und bei zu kleiner Dämpfungswirkung ein weiches, schwammiges Fahrgefühl feststellbar.

Zwecks Verbesserung des Fahrkomforts und der Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs ist es mittlerweile bekannt, einstellbare Stoßdämpfer zu verwenden, wobei den Stoßdämpfern jeweils eine mit einem Stellungsgeber gekoppelte Verstelleinrichtung zugeordnet ist, die an eine als Steuereinheit anzusehende elektronische Schaltung angeschlossen ist.

Die Verstelleinrichtungen können dabei jeweils sowohl aus einem mit einem im Stoßdämpfer vorhandenen Stellglied verbundenen Elektromotor oder einer dem Stellglied zugeordneten elektromagnetischen Vorrichtung bestehen, während die Stellungsgeber als entweder analog oder digital arbeitende Sensoreinrichtungen, wie z. B. Potentiometer oder optoelektronische Mittel bzw. Schrittzähler ausgebildet sein können.

Ein derartiges, die im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Merkmale aufweisendes Dämpfungssystem ist durch die DE-OS 33 04 833 bekanntgeworden. Dabei wird die Dämpfungswirkung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. in Stufen von Hand über einen Wahlschalter nach Einschätzung des Fahrers eingestellt.

Für die Einstellung ist eine als Steuereinheit anzusehende elektronische Schaltung vorgesehen, die einerseits vom Wahlschalter und vom Geschwindigkeits-Sensor sowie andererseits von jedem an jeder Verstelleinrichtung vorhandenen Istwertgeber gelieferte Signale verarbeitet und die Verstelleinrichtungen entsprechend beeinflußt. Die zur Einstellung unterschiedlicher Dämpfungswerte vorgesehenen Verstelleinrichtungen sind dabei jeweils als ein mit einem in jedem Stoßdämpfer vorhandenen Stellglied verbundener Elektromotor ausgebildet, dem als Stellungsgeber eine digital arbeitende Sensoreinrichtung zugeordnet ist.

Bei diesem bekannten System bleiben aber wesentliche für die Fahrsicherheit eines Kraftfahrzeugs entscheidende Faktoren außer acht. Diese sind insbesondere darin zu sehen, daß aufgrund herstellungsbedingter Toleranzen unterschiedliche Dämpfungswirkungen an den einzelnen Stoßdämpfern sich einstellen können und daß im Dämpfungssystem auftretende Störungen zu äußerst gefährlichen Fahrsituationen führen können, da diese nicht erkannt werden und der Benutzer sich somit auf die volle Funktionstüchtigkeit des Systems verläßt.

Weiterhin ist durch die DE-OS 33 43 338 ein elektronisches Steuersystem für über Verstelleinrichtungen einstellbare Stoßdämpfer bekanntgeworden. Dabei ist ebenfalls eine elektronische Schaltung vorhanden, die jedoch lediglich einerseits von einem für drei einstellbare Dämpfungswerte vorgesehenen Wahlschalter gelieferte und andererseits von den Verstelleinrichtungen zugeordneten Stellungsgebern erzeugte Signale verarbeitet und die Verstelleinrichtungen entsprechend beeinflußt. Die Verstelleinrichtungen sind hierbei ebenfalls jeweils als ein mit einem in jedem Stoßdämpfer vorhandenen Stellglied verbundener Elektromotor ausgebildet, dem als Stellungsgeber insbesondere eine z. B. als Potentiometer ausgebildete, analog arbeitende Sensoreinrichtung zugeordnet ist. Die elektronische Schaltung ist dabei zusätzlich noch so ausgestaltet, daß im Dämpfungssystem auftretende Störungen erfaßt und über Anzeigemittel kenntlich gemacht werden.

Außerdem erfolgt bei einer Störung generell eine Einstellung der Stoßdämpfer auf den mittleren Dämpfungswert. Dies stellt aber nur einen Kompromiß dar, denn wenn die Stoßdämpfer beim Eintritt einer Störung auf den unteren oder oberen Dämpfungswert eingestellt sind, so bleibt der von der Störung betroffene Stoßdämpfer in seiner jeweiligen Stellung, während die anderen auf den mittleren Dämpfungswert übergehen. Das daraus resultierende unterschiedliche Verhalten kann insbesondere dann zu gefährlichen Situationen führen, wenn die Störung bei der den oberen Dämpfungswert voraussetzenden Höchstgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eintritt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zur Überwachung und Beeinflussung von mehreren an Kraftfahrzeugen vorhandenen, zwecks Verbesserung des Fahrkomforts mit jeweils einer Verstelleinrichtung versehenen Stoßdämpfern vorgesehenes Verfahren anzugeben, bei dem eine präzise Einstellbarkeit des Dämpfungssystems und damit im Normalfall einwandfreie Fahreigenschaften gewährleistet und auftretende Störfälle den Sicherheitsanforderungen entsprechend behandelt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß alle Stoßdämpfer zuerst über die zugeordneten Verstelleinrichtungen auf den oberen Dämpfungswert eingestellt und eine damit verbundene Bildung von durch die Stellungsgeber hervorgerufenen Basiswerten durchgeführt sowie anschließend eine Einstellung der Stoßdämpfer auf den primär von dem Wahlschalter vorgegebenen Dämpfungswert vorgenommen wird, und daß sowohl Fehlfunktionen der Verstelleinrichtungen als auch Signalausfälle erkannt werden und eine vom Störungsfall abhängige Sicherheitsanpassung im Dämpfungssystem und/oder eine Kenntlichmachung der Störungen herbeigeführt wird, sind im Normalfall optimale Fahreigenschaften und im Störungsfall von demselben abhängige, bis zu einem gewissen Grad optimierte Fahreigenschaften bei einem Kraftfahrzeug sichergestellt.

Die in diesem Zusammenhang vorgenommene, als Normierung anzusehende Bildung von Basiswerten kann natürlich auch bereits bei dem unteren Dämpfungswert erfolgen, und zwar in dem Fall, wenn mit der Einschaltung der Zündung eines Kraftfahrzeugs die Stoßdämpfer über den unteren Dämpfungswert auf den oberen Dämpfungswert gebracht werden.

Weitere, besonders vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten Schaubildes (Fig. 1a) und eines dazugehörigen Diagramms (Fig. 1b) sei der Verfahrensablauf beispielsweise näher erläutert.

Wie aus Fig. 1a hervorgeht, sind in einem Kraftfahrzeug - wie üblich - vier ein Dämpfungssystem bildende Stoßdämpfer 1-4 angeordnet. Diese Stoßdämpfer sind in an sich bekannter Weise zwecks Erzielung unterschiedlicher Dämpfungswirkungen mit motorischen Verstelleinrichtungen 1 a-4 a versehen, die mit den jeweiligen Istwert erfassenden, als Potentiometer ausgebildeten Stellungsgebern 1 b-4 b gekoppelt sind. Die Verstelleinrichtungen sind ebenso wie die Stellungsgeber über elektrische Leitungen 5 mit einer an einer Gleichspannungsversorgung (+-) angeschlossenen elektronischen Schaltung 6 verbunden, an die außerdem einerseits über eine elektrische Leitung 7 ein die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erfassender Sensor 8 und andererseits über eine elektrische Leitung 9 ein Wahlschalter 10 angeschlossen sind. Der Wahlschalter 10 kann dabei vom Fahrer in eine von drei Stellungen W, M, H gebracht werden, denen unterschiedliche Dämpfungswirkungen, und zwar "weich", "mittel" sowie "hart" zugeordnet sind.

Wie aus Fig. 1b hervorgeht, sind den drei Stellungen W, M, H Geschwindigkeitswerte zugeordnet, wobei zwischen den drei Stellungen in Abhängigkeit der jeweils vom Sensor 8 erfaßten Geschwindigkeit eine quasi analoge Verstellung der Dämpfungswirkung vorgenommen wird.

Um eine gleiche Dämpfungwirkung an allen vier, mit herstellungsbedingten Toleranzen behafteten Stoßdämpfern selbst bei im Kraftfahrzeug auftretenden Einbaulagendifferenzen zu gewährleisten, werden die Verstelleinrichtungen 1 a bis 4 a der Stoßdämpfer 1 bis 4 beim Einschal­ ten der Zündung über ihre eine, dem unteren Dämpfungswert (weich) zugeordnete Endlage in ihre andere, dem oberen Dämpfungswert (hart) zugeordnete Endlage gebracht, wobei die zwecks Ausgleich der Einbaulagendifferenzen mit einem gegenüber dem Verstellbereich der Stoßdämpfer wesentlich größeren Einstellbereich versehenen Potentiometer dort jeweils ein bestimmtes, von den jeweiligen Verhältnissen abhängiges Signal an die Schaltung 6 liefern. In diesem Zusammenhang ist noch vorteilhaft, daß mit jeder Einschaltung der Zündung der Bezugspunkt für die Verstellung der Stoßdämpfer 1 bis 4 neu justiert wird.

Die gelieferten Signale werden als Basiswerte für alle weiteren Verstellungen der Stoßdämpfer 1 bis 4 herangezogen, wobei aber vorzugsweise erst dann eine Verstellung vorgenommen wird, wenn vom Sensor 8 der Schaltung 6 ein Geschwindigkeitssignal zugeführt wird. Dies ist wesentlich aus dem Grunde, weil sich ansonsten die Stoßdämpfer bei in der Stellung W befindlichem Wahlschalter 10 im Stillstand bereits auf den unteren Dämpfungswert einstellen könnten. Würde dann das Fahrzeug mit sehr hohen Beschleunigungswerten angefahren, so wäre in dem ersten Moment keine ausreichende Fahrsicherheit gewährleistet, und zwar so lange, bis die Stoßdämpfer über ihre Verstelleinrichtungen auf den harten Dämpfungswert gebracht sind.

Eine Einstellung auf den oberen Dämpfungswert erfolgt auch dann, wenn vom Geschwindigkeits-Sensor 8 infolge Defekts kein Signal zur Schaltung gelangt. Dadurch geht zwar in dem unteren Geschwindigkeitsbereich der Fahrkomfort teilweise verloren, jedoch ist dadurch bis zur Höchstgeschwindigkeit die erforderliche Sicherheit gewährleistet.

Fällt während der Benutzung des Kraftfahrzeuges eine Verstelleinrichtung 1 a bis 4 a aus, so werden über die Schaltung 6 alle anderen Stoßdämpfer mittels ihrer Verstelleinrichtungen auf den Dämpfungswert des betroffenen Stoßdämpfers eingestellt und die Störung zur Anzeige gebracht. Dadurch ist bis zu einer gewissen, von der jeweiligen Einstellung der Verstelleinrichtungen abhängigen Geschwindigkeit optimale Fahrsicherheit gewährleistet.

Vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist, wenn die maximal mögliche Geschwindigkeit über die Schaltung 6 auf einen Wert begrenzt wird, der mit der Stellung des die ausgefallene Verstelleinrichtung aufweisenden Stoßdämpfers 1 bis 4 in Einklang steht.

Da bei einem Kraftfahrzeug nicht allein die Geschwindigkeit, sondern auch die Beschleunigung bzw. Verzögerung und die Seitenbeschleunigung einen Einfluß auf die Fahrsicherheit ausüben, ist es vorteilhaft, die Verstellung der Stoßdämpfer 1 bis 4 hiervon abhängig zu machen. Vorzugsweise werden hierfür alle Stoßdämpfer unabhängig voneinander von der Schaltung 6 beeinflußt. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, z. B. bei einer starken Verzögerung die vorderen Stoßdämpfer 1 und 2 härter als die hinteren und bei einer Kurvenfahrt die äußeren Stoßdämpfer 1 und 4 bzw. 2 und 3 härter als die inneren einzustellen.

Tritt bei Benutzung des Kraftfahrzeuges eine Störung im Geberkreis z. B. durch Kabelbruch oder Kurzschluß gegen die Versorgungsspannung (+) bzw. das Massepotential (-) auf, so wird dies von der Schaltung 6 erkannt und zur Anzeige gebracht. Ebenfalls zur Anzeige gebracht wird ein z. B. beim Einbau bzw. Austausch von Stoßdämpfern möglicherweise falsch ausgeführter Anschluß eines Stellungsgebers 1 b bis 4 b oder einer Verstelleinrichtung 1 a bis 4 a. Schließlich ist vorteilhaft, wenn für jeden Störungsfall eine eigene Anzeige vorhanden ist, so daß der Benutzer des Kraftfahrzeuges sofort die betreffende Störung identifizieren und seine Fahrweise darauf abstellen kann.

Insgesamt bleibt festzustellen, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Optimum hinsichtlich der Fahrsicherheit erreicht ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Überwachung und Beeinflussung von mehreren an Kraftfahrzeugen vorhandenen, jeweils eine Verstelleinrichtung aufweisenden, zu dem Dämpfungssystem zusammengefaßten Stoßdämpfern, denen eine elektronische Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für die Einstellung der Stoßdämpfer zugeordnet ist, die aufgrund von Soll-Istwert-Vergleichen der Steuersignale die Einstellung unterschiedlicher, zwischen einem definierten unteren und einem definierten oberen Dämpfungswert liegender Dämpfungswerte veranlaßt, wobei der Sollwert entweder von Signalen eines manuell betätigbaren, vorgegebenen Dämpfungswerten zugeordneten elektrischen Wahlschalters oder von Signalen eines die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfassenden Sensors abgeleitet und der Istwert von die jeweilige Einstellung der Stoßdämpfer repräsentierenden Stellungsgebern gebildet wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über die Schaltung (6) beim Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs alle Stoßdämpfer (1-4) des Dämpfungssystems mittels ihrer Verstelleinrichtungen (1 a-4 a) jeweils auf ihren oberen Dämpfungswert eingestellt werden, wobei die von den mit den Verstelleinrichtungen (1 a-4 a) gekoppelten Stellungsgebern (1 b-4 b) bei den eingestellten oberen Dämpfungswerten der Schaltung (6) zugeführten Signale Basiswerte für alle weiteren Verstellungen bilden, daß anschließend die durch die Stellung des Wahlschalters (10) bestimmte Einstellung angefahren wird und daß von der Schaltung (6) auftretende Fehlfunktionen der Verstelleinrichtungen (1 a- 4 a) und Signalausfälle erkannt und eine von dem jeweiligen Störungsfall abhängige Sicherheitsanpassung im Dämpfungssystem durch eine gleiche Einstellung aller Stoßdämpfer (1-4) hervorrufende Ansteuerung der zugehörigen Verstelleinrichtungen (1 a-4 a) und/oder eine Kenntlichmachung der Störungen über zugeordnete Anzeigemittel ausgelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Einschalten der Zündung eingestellte obere Dämpfungswert erst dann über die Schaltung (6) auf einen durch den Wahlschalter (10) vorgegebenen Dämpfungswert (W, M, H) veränderbar ist, wenn von Sensor (8) der Schaltung (6) ein Geschwindigkeits-Signal zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der vom Geschwindigkeits-Sensor (8) erzeugten Signale über die Schaltung (6) alle Stoßdämpfer (1-4) auf einen vorbestimmten Dämpfungswert eingestellt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Dämpfungswert der obere Dämpfungswert (H) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Stoßdämpfer (1-4) auf den oberen Dämpfungswert (H), von dem vorhandenen Dämpfungswert ausgehend, über den unteren Dämpfungswert (W) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt für die Verstellung der Stoßdämpfer (1-4) mit jeder Einschaltung der Zündung neu justiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Verstelleinrichtung (1 a-4 a) eines Stoßdämpfers (1-4) über die Schaltung (6) alle anderen Stoßdämpfer mittels ihrer Verstelleinrichtungen auf den Dämpfungswert des betroffenen Stoßdämpfers eingestellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall einer Verstelleinrichtung (1 a- 4 a) über die Schaltung (6) die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges auf einen, dem vorhandenen Dämpfungswert entsprechenden Wert begrenzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Stoßdämpfer (1-4) über die Schaltung (6) quasi analog und geschwindigkeitsabhängig vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Stoßdämpfer (1-4) außer von der Geschwindigkeit auch von der Beschleunigung bzw. Verzögerung und der Seitenbeschleunigung abhängig gemacht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stoßdämpfer (1-4) unabhängig voneinander eingestellt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Einbaulagendifferenzen der Stoßdämpfer (1- 4) durch einen Einstellbereich der als Potentiometer ausgebildeten Stellungsgeber (1 b-4 b) ausgeglichen werden, der wesentlich größer als der Verstellbereich der Verstelleinrichtungen (1 a-4 a) ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein falscher elektrischer Anschluß der Stellungsgeber (1 b-4 b) und/oder der Verstelleinrichtungen (1 a- 4 a) von der Schaltung (6) erkannt und zur Anzeige gebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kabelbruch oder Kurzschluß gegen die Versorgungsspannung (+) bzw. das Massepotential (-) im Geberkreis von der Schaltung (6) erkannt und zur Anzeige gebracht wird.