DE3904922A1 - Vorrichtung zur steuerung der aufhaengungscharakteristik bei einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Auf­ hängungscharakteristik bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung dient dazu, die Aufhängungscharak­ teristik oder die Härte der Federung eines Kraftfahrzeugs derart zu steuern, daß Fahrbahnstöße gedämpft und Lageänderun­ gen des Fahrzeugaufbaus unterdrückt werden. Gegebenenfalls kann mit Hilfe dieser Steuerung auch eine Nieveauregulierung des Fahrzeugaufbaus vorgenommen werden.

Vorrichtungen dieser Art werden beschrieben in dem US-Patent 47 02 490 und in den US-Patentanmeldungen Serial No. 0 52 934 vom 22. Mai 19897, Serial No. 0 59 888 vom 09. Juni 1987, Serial No. 0 61 368 vom 15. Juni 1987, Serial No.: 060 856 vom 12. Ju­ ni 1987 und Serial No. 060 909 vom 12. Juni 1987. Bei diesen aktiv gesteuerten Radaufhängungen oder Fahrzeugaufhängungen wird ein Druckmittelkreis mit proportional arbeitenden Ven­ tilen verwendet zur Einstellung des hydraulischen oder pneuma­ tischen Druckes in den Arbeitskammern von Dämpfungszylindern oder Stoßdämpfern, die zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Radträgern der einzelnen Räder des Fahrzeugs angeordnet sind.

Durch den Druckmittelkreis werden die Arbeitskammern der Dämp­ fungszylinder mit einer Druckquelle verbunden. Die Propor­ tional-Ventile sind als Dreiwege-Kolbenventile oder -Kegelven­ tile ausgebildet, denen von der Druckquelle ein im wesentli­ chen konstanter Arbeitsdruck zugeführt wird, und die einen durch ein elektrisches Stellglied, beispielsweise eine elek­ trisch angesteuerte Proportional-Spule oder dergleichen ge­ steuerten Ausgangsdruck an die Arbeitskammern der Dämpfungszy­ linder weiterleiten. Durch das Stellglied wird ein Vorsteuer­ druck eingestellt, der das eigentliche Drucksteuerventil, bei­ spielsweise ein Kolbenventil oder Kegelventil, beaufschlagt.

Eine Vorsteuerkammer, in der der Vorsteuerdruck erzeugt wird, ist wahlweise mit einer mit der Arbeitskammer des Dämpfungszy­ linders verbundenen Steueröffnung und mit einem Auslaß verbun­ den, über den das Druckmittel durch eine Rückleitung zu der Druckquelle zurückgeführt wird. Durch die Verbindung mit der Steueröffnung kann die Vorsteuerkammer den Ausgangsdruck oder Steuerdruck aufnehmen, der der Arbeitskammer des Dämpfungszy­ linders zugeführt wird.

Das Proportional-Ventil wird durch eine elektrische Steuer­ schaltung mit einem Mikroprozessor gesteuert. Der Mikroprozes­ sor verarbeitet Sensorsignale, die verschiedene Steuerparame­ ter angeben, und erzeugt anhand dieser Signale die Steuersig­ nale für die Proportional-Ventile. Die Steuerschaltung enthält weiterhin eine Treiberschaltung, die das Steuersignal von dem Mikroprozessor aufnimmt und einen Erregerstrom mit variabler Stromstärke erzeugt, durch den die Ventilstellung des Propor­ tional-Ventils und somit der Druck in der Arbeitskammer des Dämpfungszylinders eingestellt wird.

Die Proportional-Ventile sind den Dämpfungszylindern der Ra­ daufhängungen für das linke Vorderrad, das rechte Vorderrad, das linke Hinterrad und das rechte Hinterrad zugeordnet und demgemäß in relativ weit voneinander entfernt liegenden Posi­ tionen angeordnet. Es sind deshalb relativ lange Leitungsver­ bindungen zur Weiterleitung der Steuersignale oder Treiber­ ströme erforderlich. Während der Fahrt des Fahrzeugs sind diese Leitungsverbindungen Erschütterungen ausgesetzt, so daß die Gefahr von Leitungsbrüchen oder Leitungsunterbrechnungen an den Kontaktstellen besteht. Ein solcher Ausfall oder Teilausfall der Leitungsverbindungen oder der Steuerschaltung führt zu einem Ausfall des Erregerstromes für die betroffenen Proportionalventile und bewirkt des eine Lageinstabilität des Fahrzeugs. Insbesondere bei Steuervorrichtungen, bei denen die Arbeitsdrücke in den einzelnen Dämpfungszylindern unabhängig voneinander gesteuert oder geregelt werden, kann der Ausfall der Leitungsverbindung für eines der Proportional-Ventile zu einer beträchtlichen Änderung der Lage des Fahrzeugaufbaus führen, so daß sich eine beträchtliche Lageinstabilität des Fahrzeugaufbaus ergibt. Da der Fahrer auf eine solche plötzliche Lageänderung oder Instabilität des Fahrzeugs nicht vorbereitet ist, können sich gefährliche Fahrsituationen erge­ ben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Aufhängungscharakteristik bei einem Kraftfahr­ zeug zu schaffen, die auch bei einem Ausfall des elektrischen oder elektronischen Steuersystems eine ausreichende Lagestabi­ lität des Fahrzeugs und eine entsprechend hohe Fahrsicherheit gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Patent­ anspruch 1 angegeben.

Bei der vorgeschlagenen Steuervorrichtung ist eine Ausfall­ schutzeinrichtung vorgesehen, die im Normalzustand eine Druck­ mittelströmung von den als Drucksteuerventile dienenden Pro­ portional-Ventilen zu den Arbeitskammern der Dämpfungszylinder gestattet, jedoch bei einem Ausfall des elektrischen Steuer­ systems, beispielsweise bei einem Ausfall der Betriebsspan­ nung, in einen Notbetriebszsutand übergeht, in dem die Verbin­ dung zwischen den Drucksteuerventile und den Dämpfungszylin­ dern unterbrochen ist und die Dämpfungszylinder statt dessen unter Umgehung der Drucksteuerventile mit der Druckquelle ver­ bunden sind.

Auf diese Weise kann auch bei einer Störung oder gar bei einem völligen Ausfall der elektrischen Steuerschaltung ein bestimm­ ter Druck in den Dämpfungszylindern aufrechterhalten werden, und es wird verhindert, daß sich die störungsbedingte Fehl­ funktion der Drucksteuerventile spürbar auf die Lage des Fahr­ zeugaufbaus auswirkt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Erfin­ dungsgedankens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bevorzugt enthält die Ausfallschutzeinrichtung eine Einrich­ tung, beispielsweise ein steuerbares Rückschlagventil oder dergleichen, mit der sich in einer Rückleitung des Hydraulik­ kreises, über die das Druckmittel zu der Druckquelle zurückge­ leitet wird, ein vorgegebener Mindestdruck aufrechterhalten läßt. Dieser Mindestdruck ist dabei so gewählt, daß er einem bestimmten Neutral-Druck in den Arbeitskammern der Dämpfungs­ zylinder entspricht, bei dem die Dämpfungszylinder ein norma­ les oder neutrales Dämpfungsverhalten aufweisen und den Fahr­ zeugaufbau in einer normalen Lage halten.

Die Ausfallschutzeinrichtung kann weiterhin Schaltmittel auf­ weisen, die jeweils das Drucksteuerventil mit dem zugehörigen Dämpfungszylinder verbinden, solange die Betriebsspannung für die Steuereinrichtung und/oder die Erregerspule des betreffen­ den Drucksteuerventils vorhanden ist, jedoch automatisch in einen Zustand übergehen, in dem das Drucksteuerventil umgangen wird, wenn die Betriebsspannung ausfällt. Wahlweise kann auch eine Fühleinrichtung vorgesehen sein, die einen Fehler in der elektronischen Steuerschaltung feststellt und daraufhin die Schaltmittel umschaltet.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist die Ausfallschutzeinrichtung elektromagnetische Ventile auf, die normalerweise erregt sind und in diesem Zustand eine ungehin­ derte Strömungsverbindung zwischen den Drucksteuerventilen und den Arbeitskammern der Dämpfungszylinder gewährleisten, wäh­ rend sie bei einem Ausfall des Erregerstromes in einen Zustand übergehen, in dem sie unabhängig von den Drucksteuerventilen einen bestimmten Druck in den Arbeitskammern der Dämpfungszy­ linder aufrechterhalten.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Gesamtaufbaus einer Fahrzeugaufhängung mit zugehöriger Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein Drucksteuerventil;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Ausfallschutzven­ til;

Fig. 4 ist eine Graphik zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Stromstärke eines Steuersignals für ein Stellglied des Druck­ steuerventils und dem Arbeitsdruck in einer Arbeitskammer eines Hydraulikzylinders,;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit für die Fahrzeugaufhängung;

Fig. 6 zeigt eine Schaltskizze einer Umschaltein­ richtung, durch die wahlweise das Druck­ steuerventil gemäß Fig. 2 oder das Ausfall­ schutzventil gemäß Fig. 3 angesteuert wird; und

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines Rollunter­ drückungsprogramms, das in einem Mikropro­ zessor der Steuereinheit gemäß Fig. 5 aus­ geführt wird.

Die in Fig. 1 dargestellte aktiv gesteuerte Fahrzeugaufhän­ gung ist so ausgelegt, daß sie normalerweise eine Niveauregu­ lierung und eine Lagestabilisierung des Fahrzeugs bewirkt, indem sie relative Auslenkungen zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und Achsen oder Radträgern 24 FL, 24 FR, 24 RL und 24 RR für das linke Vorderrad 11 FL, das rechte Vorderrad 11 FR, das lin­ ke Hinterrad 11 RL und das rechte Hinterrad 11 RR des Fahrzeugs unterdrückt. Die Radträger sind jeweils Teil einer Radaufhän­ gungseinheit 14 FL, 14 FR, 14 RL bzw. 14 RR für das jeweils zuge­ hörige Rad. Die Radträger sollen nachfolgend zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise werden die Radaufhängungseinheiten zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet. Jede der einzelnen Radauf­ hängungseinheiten 14 Fl, 14 FR, 14 RL und 14 RR weist einen Hyd­ raulikzylinder 26 FL, 26 FR, 26 RL bzw. 26 RR auf. Die Hydraulik­ zylinder werden zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 26 be­ zeichnet.

Jeder der Hydraulikzylinder oder Stoßdämpfer 26 ist zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und dem zugehörigen Radträger 24 ange­ ordnet und erzeugt eine Dämpfungskraft, durch die Fahrbahn­ stöße gedämpt werden, damit ein unangenehm hartes Fahrgefühl vermieden wird. Darüber hinaus werden duch die Dämpfungskraft der Hydraulikzylinder Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeu­ gaufbau und den Radträgern unterdrückt, damit eine Lageände­ rung des Fahrzeugaufbaus vermieden wird. Die Hydraulikzylin­ der 26 weisen generell einen Zylinderkörper 26 a in der Form eines im wesentlichen geschlossenen Zylinders auf, in dem eine geschlossene Kammer gebildet wird. Ein Schubkolben 26 c (nachfolgend als Kolben 26 c) bezeichnet ist gleitend ver­ schiebbar in der Kammer des Hydraulikzylinders 26 angeordnet und begrenzt eine Arbeitskammer 26 d sowie eine Referenzdruck­ kammer 26 e. Die Arbeitskammer 26 d kann über eine in dem Kol­ ben gebildete Engstelle mit der Referenzdruckkammer 26 e ver­ bunden sein, so daß zwischen diesen Kammern eine Verbindung besteht, durch die jedoch nur eine erheblich eingeschränkte oder begrenzte Strömung möglich ist. Der Kolben 26 c ist über eine Kolbenstange 26 b mit dem zugehörigen Radträger 24 ver­ bunden. Zu der Fahrzeugaufhängung gemäß dem gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel gehört außerdem eine Schraubenfeder 36, die je­ doch nicht die normalerweise bei einer Fahrzeugfederung er­ forderliche Federkraft aufzuweisen braucht, sondern lediglich die Federkraft aufzuweisen braucht, die nötig ist, den Fahr­ zeugaufbau nachgiebig an der Radaufhängungseinheit zu halten.

Die Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 ist über eine Steuerdruckleitung 38 mit einem von vier Drucksteuerventilen 28 FL, 28 FR, 26 RL bzw. 28 RR verbunden. Die Drucksteuerventile werden nachfolgend zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet. Jedes Drucksteuerventil 28 ist seinerseits über eine Druckleitung 35 und eine Rückleitung 37 mit einer Druck­ versorgungseinheit oder Druckquelle 21 verbunden. Eine Lei­ tung verbindet die Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders über einen Strömungsbegrenzer, beispielsweise eine Engstelle 32, mit einem Druckakkumulator 34. Ein weiterer Druckakkumu­ lator 18 ist in der Druckleitung 35 angeordnet und dient zur Aufnahme des von der Druckquelle 21 erzeugten überschüssigen Druckes.

Die in Fig. 1 nicht in allen Einzelheiten gezeigten Druck­ steuerventile 28 weisen jeweils ein elektrisch oder elektro­ magnetisch betätigtes Stellglied (Fig. 2), beispielsweise eine Proportional-Spule auf. Die Stellglieder sind mit einer Steuereinheit 22 verbunden, deren Zentraleinheit durch einen Mikroprozessor gebildet wird. Die Steuereinheit 22 ist mit einem Querbeschleunigungssensor 23 verbunden, der die auf den Fahrzeugaufbau 10 wirkende Querbeschleunigung überwacht und ein Querbeschleunigungssignal gy erzeugt. Anhand des Querbe­ schleunigungssignals gy des Querbeschleunigungssensors 23 führt die Steuereinheit 22 eine Steuerung zur Rollunter­ drückung, d.h., zur Unterdrückung der Rollbewegung oder Sei­ tenneigung des Fahrzeugaufbaus durch.

Obgleich bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel le­ diglich die Funktion der Rollunterdrückung betrachtet wird, können bei einer in der Praxis eingesetzten Fahrzeugaufhän­ gung verschiedene weitere Sensoren zur Überwachung anderer Steuerparameter für die Fahrzeugaufhängung vorgesehen sein, beispielsweise Sensoren zur Überwachung der Längsbeschleuni­ gung, der vertikalen Auslenkung des Fahrzeugaufbaus und der­ gleichen, so daß ergänzend eine Lagestabilisierung nicht nur gegenüber Rollbewegungen, sondern auch gegenüber Nick- und Gierbewegungen sowie ggf. eine Niveauregulierung des Fahr­ zeugs ausgeführt wird.

Wie im einzelnen in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Druck­ steuerventil 28 eine Proportional-Ventilanordnung auf. Das Drucksteuerventil ist so ausgelegt, daß es durch die Strom­ stärke eines von der Steuereinheit 22 erzeugten Steuersignals gesteuert wird, so daß sich die Ventilstellung in Abhängig­ keit von der Stromstärke des Steuersignals ändert. Allgemein steuert das Drucksteuerventil 28 die Menge an Arbeitsflüssig­ keit, die in die Arbeitskammer 26 d eingeleitet wird, die Men­ ge an Arbeitsflüssigkeit, die aus dieser Arbeitskammer abge­ leitet wird. Auf diese Weise wird mit Hilfe des Drucksteuer­ ventils der Druck in der Arbeitskammer eingestellt. Da der in der Arbeitskammer eingestellte Druck die Dämpfungskraft be­ stimmt, die als Reaktion auf eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und dem Radträger 24 erzeugt wird, läßt sich durch Variieren des Druckes in der Arbeitskammer das Verhalten der Aufhängung zwischen einer extrem harten Charak­ teristik und einer extrem weichen Charakteristik verändern.

Gemäß Fig. 2 weist das Drucksteuerventil 28 ein Gehäuse 42 auf, und eine Ventilbohrung 44 des Gehäuses wird durch eine Trennwand 46 in eine Ventilkammer 42 L und eine Steuerkammer 42 U unterteilt. Die Trennwand 46 ist mit einer Verbindungs­ öffnung 46 A versehen, über die die Steuerkammer 42 U mit der Ventilkammer 42 L in Verbindung steht. Die Steuerkammer 42 U und die Ventilkammer 24 L sind beiderseits der Verbindungsöff­ nung 46 A miteinander ausgerichtet. Ein Trennelement 50, das eine feste Engstelle bildet, ist parallel zu einem rechtwink­ lig zur Achse der Ventilkammer 42 L und der Steuerkammer 42 U verlaufenden Abschnitt der Trennwand 46 angeordnet. Das Tren­ nelement 50 bildet eine Drosselöffnung, die im wesentlichen mit der Verbindungsöffnung 46 A ausgerichtet ist. Die Trenn­ wand 46 und das Trennelement 50 begrenzen zusammen eine Vor­ steuerkammer PR. Eine Ventilspindel 52 ist gleitend ver­ schiebbar in der Ventilkammer 42 L angeordnet. Zwischen dem oberen Ende der Ventilspindel 52 und dem Trennelement 50 wird eine obere Rückkopplungskammer FU begrenzt, und zwischen dem unteren Ende der Ventilspindel 52 und der Bodenwand der Ven­ tilkammer 42 L wird eine untere Rückkopplungskammer FL be­ grenzt. In den oberen und unteren Rückkopplungskammern FU und FL ist jeweils eine Rückstellfeder 60 U bzw. 60 L angeordnet. Durch diese Rückstellfedern wird eine Kraft auf die Ventil­ spindel 52 ausgeübt, durch die deren Bewegung elastisch be­ grenzt wird. Die Federkräfte der Rückstellfedern 60 U ind 60 L sind so eingestellt, daß sie die Ventilspindel 52 in einer Neutralstellung im Gleichgewicht halten, wenn die Drücke in den oberen und unteren Rückkopplungskammern FU und FL ausge­ glichen sind. Die Ventilkammer 42 L ist über einen Einlaß 54 s mit der Druckleitung 35, über einen Auslaß 54 r mit der Rück­ leitung 37 und über eine Steueröffnung 54 c mit der Steuer­ druckleitung 38 verbunden. Der Einlaß, der Auslaß und die Steueröffnung sind in dem Gehäuse 42 ausgebildet. In der oben erwähnten Neutralstellung der Ventilspindel 52 ist eine Drucksteuerkammer PC strömungsmäßig sowohl von dem Einlaß 54 s als auch von dem Auslaß 54 r getrennt. Solange die Ventilspin­ del 52 in der Neutralstellung verbleibt, wird daher die ge­ samte hydraulische Kraft in dem Hydraulikkreis stromabwärts des Drucksteuerventils, also in dem Hydraulikkreis, der die Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 enthält, konstant gehalten.

Die Ventilspindel 52 weist zwei Bunde 52 a und 52 b auf, die durch einen stabförmigen Abschnitt 52 e mit kleinerem Durch­ messer miteinander verbunden sind. Der Bund 52 a ist der unte­ ren Rückkopplungskammer FL zugewandt, so daß seine Stirn­ fläche durch den Druck in der unteren Rückkopplungskammer be­ aufschlagt wird. In ähnlicher Weise ist der Bund 52 b der obe­ ren Rückkopplungskammer FU zugewandt, so daß seine Stirnflä­ che durch den Druck in der oberen Rückkopplungskammer beauf­ schlagt wird. Der stabförmige Abschnitt 52 e zwischen den Bun­ den 52 a und 52 b begrenzt zusammen mit der Umfangswand der Ventilkammer 42 L die Drucksteuerkammer PC. Durch die Ventil­ spindel 52 verläuft ein Strömungskanal 52 d, dessen eines Ende mit der Drucksteuerkammer PC verbunden ist, während das ande­ re Ende mit der unteren Rückkopplungskammer FL in Verbindung steht. Im Inneren des Strömungskanals 52 d ist eine feste strömungsbegrenzende Engstelle 52 f ausgebildet, die die Strö­ mung durch den Strömungskanal begrenzt.

Ein Ventilkegel 48 ist verschiebbar in der Steuerkammer 42 U angeordnet. Der Ventilkegel 48 weist einen im wesentlichen konischen Ventilkopf 48 a auf, der der Verbindungsöffnung 46 A der Trennwand 46 gegenüberliegt. Dem Ventilkegel 48 ist als Betätigungsglied oder Stellglied eine Proportional-Spulenein­ heit 29 zugeordnet. Die Proportional-Spuleneinheit 29 weist ein starr an dem Gehäuse 42 des Drucksteuerventils befestig­ tes Gehäuse 62 auf, das in seinem Inneren einen Plunger 66 aufnimmt. Der Plunger 66 weist eine Plungerstange 66 A auf, deren freies Ende mit dem von dem Ventilkopf 48 a abgewandten Ende des Ventilkegels 48 in Berührung steht. Der Ventilkegel 48 wird somit axial durch den Plunger 66 angetrieben, so daß der Strömungsquerschnitt der Verbindungsöffnung 46 A entspre­ chend der Position des freien Endes der Plungerstange 66 A variiert wird. Durch Einstellung des Strömungsquerschnitts der Verbindungsöffnung 46 A ergibt sich eine Änderung des Druckes, der in die Vorsteuerkammer PR eingeleitet wird.

Zur Steuerung der Position des Plungers 66 mit der Plunger­ stange 66 A ist eine Proportional-Spule 68 so in dem Gehäuse 62 angeordnet, daß sie den Plunger 66 umgibt. Das Innere des Gehäuses 62 steht mit der Steuerkammer 42 U in Flüssigkeits­ verbindung. Der Plunger 66 ist mit einem Kanal 66 B versehen, der die oberen und unteren Abschnitte des Innenraums des Ge­ häuses miteinander verbindet. Auf diese Weise wird der Druck in den oberen und unteren Abschnitten des Innenraums des Ge­ häuses 62 mit dem Druck in der Steuerkammer 42 U in Überein­ stimmung gehalten. Die auf den Plunger und das Kegelventil wirkenden hydraulischen Drücke heben sich daher gegenseitig auf, so daß die Position des freien Endes der Plungerstange 66 A allein durch die Erregung der Proportionial-Spule 68 be­ stimmt wird.

Der Ventilkegel 48 weist gemäß Fig. 1 einen zylindrischen Abschnitt 48 b mit größerem Durchmesser auf, der die Steuer­ kammer 42 U in einen oberen Abschnitt 42 Uu und einen unteren Abschnitt 42 U 1 unterteilt. Die oberen und unteren Abschnitte 42 Uu und 42 U 1 der Steuerkammer stehen über einen Vorsteuer- Rücklaufkanal PT mit dem Auslaß 54 r in Verbindung. In dem Vorsteuer-Rücklaufkanal PT ist eine mehrstufige Drossel Pr zur Strömungsbegrenzung angeordnet, Die mehrstufige Drossel Pr weist mehrere mit Öffnungen versehene Streifen oder Bänder auf und ist so gestaltet, daß bei einer gleichmäßigen, steti­ gen Strömung die strömungsbegrenzende Wirkung in der Haupt­ sache durch eine der Öffnungen bewirkt wird, die am weitesten stromaufwärts gelegen ist. Bei einer gestörten und unstetigen Strömung sind dagegen sämtliche Öffnungen der einzelnen Streifen oder Bänder gleichermaßen bei der Strömungsbegren­ zung beteiligt. Die mehrstufige Drossel Pr, die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, setzt daher einer unste­ tigen oder gestörten Strömung einen größeren Widerstand als einer ungestörten, stetigen Strömung entgegen. Gemäß Fig. 2 ist die mehrstufige Drossel Pr stromaufwärts der oberen und unteren Abschnitte 42 Uu und 42 U 1 der Steuerkammer angeordnet. Darüber hinaus ist in einer Position stromabwärts des unteren Abschnitts 42 U 1 und stromaufwärts des oberen Abschnitts 42 Uu eine feste Drosselöffnung Pd vorgesehen. Die Vorsteuerkammer Pr ist in ähnlicher Weise über einen Vorsteuerkanal Pp mit dem Einlaß 54 s verbunden. Eine mehrstufige Drossel Kp, die einen ähnlichen Aufbau und eine ähnliche Wirkung wie die zu­ vor beschriebene Drossel Pr aufweist, ist in dem Vorsteuerka­ nal PP angeordnet.

Außerdem ist in dem Auslaß 54 r eine feste Drossel Pro zur Strömungsbegrenzung angeordnet. Der Durchmesser des Strö­ mungskanals an der Drossel Pro ist so gewählt, daß einer pul­ sierenden Strömung, bei der der Druck zyklisch mit einer Fre­ quenz von etwa 1Hz variiert, ein großer Strömungswiderstand entgegengesetzt wird. Fig. 4 zeigt die Änderung des Druckes in der Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 in Abhän­ gigkeit von der Änderung der Stromstärke des Steuersignals, das dem Stellglied 29 des Drucksteuerventils 28 zugeführt wird. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ändert sich der hydrauli­ sche Druck in der Arbeitskammer 26 d zwischen einem Maximal­ druck Pmax, der dem Sättigungsdruck der Druckquelle 21 ent­ spricht, und einem Minimaldruck Pmin, dessen Größe im Hin­ blick auf eine in dem Steuersignal enthaltene Rauschkomponen­ te festgelegt wurde. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, ent­ spricht der Maximaldruck Pmax der maximalen Stromstärke Imax des Steuersignals, und der Minimaldruck Pmin entspricht der minimalen Stromstärke Imin des Steuersignals. Der mit Pn be­ zeichnete Neutraldruck entspricht einer Neutral-Stromstärke In, die auf einen mittleren Wert zwischen den maximalen und minimalen Stromstärkewerten Imax und Imin eingestellt ist.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die Druckquelle 21 eine Pumpe 16 auf, die über eine Saugleitung 201 mit einem Druck­ mittelspeicher 16 a verbunden ist. Die Pumpe wird durch den nicht gezeigten Motor des Fahrzeugs angetrieben. Der Auslaß der Pumpe 16, über den die unter Druck stehende Arbeitsflüs­ sigkeit abgegeben wird, ist über die Druckleitung 35 mit dem leitung 35 kann eine Druckausgleichs-Drossel zur Unter­ drückung einer pulsierenden Strömung der Arbeitsflüssigkeit angeordnet sein, so daß der von der Pumpe 16 zu dem Druck­ steuerventil 28 weitergeleitete Pumpen-Ausgangsdruck geglät­ tet wird. Eine Rückkopplungsleitung 39 ist an einem Ende mit der Druckleitung 35 verbunden, während das andere Ende der Rückkopplungsleitung 39 stromaufwärts des Druckmittelspei­ chers 16 a mit der Rückleitung 37 verbunden ist. In der Rück­ kopplungsleitung 39 ist ein Entlastungsventil 206 angeordnet, so daß ein übermäßig hoher Druck in den Druckmittelspeicher 16 a abgeleitet werden kann.

In der Druckleitung 35 ist stromaufwärts des Verbindungspunk­ ten zwischen dem Druckakkumulator 18 und der Druckleitung 35 ein Rückschlagventil 204 angeordnet.

Ein vorsteuerbares Rückschlagventil 211 ist in der Rücklei­ tung 37 angeordnet, so daß eine Druckmittelströmung zu dem Druckmittelspeicher 16 a nur dann möglich ist, wenn der Druck in der Rückleitung 37 stromaufwärts des Rückschlagventils 211 größer ist als ein Vorsteuerdruck. Im gezeigten Ausführungs­ beispiel ist das vorsteuerbare Rückschlagventil 211 über eine Steuerleitung 208 mit der Druckleitung 35 stromabwärts des Rückschlagventils 204 verbunden, so daß der Vorsteuerdruck in dem vorsteuerbaren Rückschlagventil durch den Druck in der Druckleitung bestimmt wird.

Das bei diesem Ausführungsbeispiel verwendete Druckentla­ stungsventil 206 ist auf einen Öffnungsdruck von 100 kp/cm² (10 MPa) eingestellt, so daß bei einem Druck oberhalb dieses Wertes eine Druckentlastung durch Ableitung von Druckmittel in den Druckmittelspeicher erfolgt. Andererseits ist bei die­ sem Ausführungsbeispiel das vorsteuerbare Rückschlagventil 211 so ausgelegt, daß es die Rückleitung 37 öffnet, wenn der Druck stromaufwärts des Rückschlagventils größer als ein vor­ gegebener Neutraldruck PN z.B: 50 kp/cm² (5 MPa) ist.

In dem oben beschriebenen Hydraulikreis wird die Pumpe 16 durch den Motor angetrieben, so daß sie bei laufendem Motor Arbeitsflüssigkeit mit einem bestimmten Arbeitsdruck fördert. Die unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit wird vom Auslaß der Pumpe 16 über die das Rückschlagventil 204 enthaltende Druckleitung 35 zu dem Drucksteuerventil 28 geleitet. Wenn das Drucksteuerventil aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung derart umgeschaltet wird, daß es eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß 54 s und der Steueröffnung 54 c herstellt, so durchströmt die Arbeitsflüssigkeit das Drucksteuerventil 28 und wird in die Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 eingeleitet. Wenn dagegen das Drucksteuerventil 28 derart umgeschaltet wird, daß es die Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß 54 s und der Steuerkammer PC blockiert, so steigt der Druck in der Druckleitung 35. Wenn dieser Druck den Öff­ nungsdruck des Entlastungsventils 206 in der Entlastungslei­ tung 39 erreicht oder überschreitet, so wird der über­ schüssige Druck über das Entlastungsventil 206 in die Rück­ leitung 37 zurückgeleitet und in den Druckmittelspeicher 16 a zurückgeführt.

Der in der Druckleitung 35 herrschende Druck gelangt außerdem zu der Steuerleitung 208. Das steuerbare Rückschlagventil wird offen gehalten, solange der über die Rückleitung 37 an­ liegende Druck größer oder gleich dem Vorsteuerdruck ist. Auf diese Weise wird die Strömungsverbindung zwischen dem Druck­ steuerventil 28 und dem Druckmittelspeicher 16 a aufrechter­ halten. Bei dieser Stellung des Drucksteuerventils wird somit die Arbeitsflüssigkeit über die Rückleitung 37 und das steuerbare Rückschlagventil 211 in den Druckmittelspeicher 16 a zurückgeleitet.

Wie im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist, weist das Ausfall­ schutzventil 30 eine Zweiwege-Ventilanordnung auf. Diese Ven­ tilanordnung ist mit Hilfe eines Ausfall-Steuersignals, das von der Steuereinheit 22 erzeugt wird und durch ein Ein/Aus­ Signal gebildet wird, zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand umsteuerbar. Durch das Ausfall­ schutzventil 30 wird somit die Strömungsverbindung zwischen dem Drucksteuerventil 28 und der Arbeitskammer 26 d entweder offen gehalten oder unterbrochen.

Gemäß Fig. 3 weist das Ausfallschutzventil 30 ein Gehäuse 72 auf, in dem eine Ventilbohrung 74 ausgebildet ist. Die Ven­ tilbohrung 74 wird durch eine Trennwand 76 in eine Ventilkam­ mer 72 L und eine Steuerkammer 72 U unterteilt. Die Trennwand 76 ist mit einer Verbindungsöffnung 76 A versehen, die eine Verbindung zwischen der Steuerkammer 72 U und der Ventilkammer 72 L herstellt. Die Steuerkammer 72 U und die Ventilkammer 72 L sind beiderseits der Verbindungsöffnung 76 A miteinander aus­ gerichtet. Ein Trennelement 80, das eine feste Drosselöffnung bildet, ist parallel zu einem Abschnitt der Trennwand 76 an­ geordnet, der rechtwinklig zur Achse der Ventilkammer 72 L und der Steuerkammer 72 U verläuft. Die Drosselöffnung des Trenn­ elements 80 ist im wesentlichen mit der Verbindungsöffnung 76 A ausgerichtet. Die Trennwand 76 und das Trennelement 80 Eine Ventilspindel 82 ist gleitend verschiebbar in der Ven­ tilkammer 72 L angeordnet und begrenzt die Vorsteuerkammer 77, die zwischen einer Stirnfläche der Ventilspindel und dem Trennelement 80 liegt. Die Ventilspindel 82 begrenzt außerdem eine untere Rückkopplungskammer 79, die zwischen der anderen Stirnfläche der Ventilspindel und der Bodenwand der Ventil­ kammer 72 L liegt. In der Rückkopplungskammer 79 ist eine Rückstellfeder 90 angeordnet, die die Ventilspindel 82 elastisch nach oben vorspannt. Die Ventilkammer 72 L steht über einen Einlaß 84 s mit der Druckleitung 35, über einen Auslaß 84 r mit der Rückleitung 37, über eine Steueröffnung 84 c mit der Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders und über eine Verbindungsöffnung 84 p mit der Steueröffnung 54 c des Drucksteuerventils 28 in Verbindung. Der Einlaß, der Auslaß und die Steuer- und Verbindungsöffnungen sind in dem Gehäuse 72 ausgebildet.

Die Ventilspindel 82 weist einen Betätigungsteil 82 a auf, der mit einem Bund 82 b versehen ist. Der Bund 82 b steht in glei­ tender Berührung mit der Innenfläche der Ventilbohrung und weist eine Stirnfläche auf, die durch den Vorsteuerdruck in der Vorsteuerkammer 77 beaufschlagt wird. Der Betätigungsteil 82 a weist außerdem eine Schubstange 82 c auf, die einstückig mit dem Bund 82 b ausgebildet ist und sich von diesem aus nach unten erstreckt. Ein Ventilkolben 82 d ist getrennt von dem Betätigungsteil 82 a ausgebildet. Der Ventilkolben 82 d ist mit seiner oberen Stirnfläche 82 e dem unteren Ende der Schubstan­ ge 82 c zugewandt und weist einen ringförmigen Vorsprung 82 f auf, der sich vom äußeren Umfang des Hauptkörpers 82 g des Ventilkolbens nach außen erstreckt und in einer ringförmigen Nut 75 in der Innenfläche der Ventilbohrung 74 aufgenommen ist. Das untere Ende des Hauptkörpers 82 g des Ventilkolbens 82 d steht mit der Rückstellfeder 90 in Berührung. Zwischen dem Bund 82 b und dem Ventilkolben 82 d wird eine Drucksteuer­ kammer 82 h gebildet.

In der Steuerkammer 74 U ist verschiebbar ein Ventilkegel 78 angeordnet, der einen im wesentlichen konischen Ventilkopf 78 a aufweist. Der Ventilkopf 78 a liegt der Verbindungsöffnung 76 a der Trennwand 76 gegenüber. Dem Ventilkegel 78 ist als Stellglied eine Spuleneinheit 31 mit Ein-/Aus-Charakteristik zugeordnet. Die Spuleneinheit 31 weist ein Gehäuse 92 auf, das starr an dem Gehäuse 72 des Ventils befestigt ist und ei­ nen Innenraum bildet, der einen Plunger 96 aufnimmt. Der Plunger 96 weist eine Plungerstange 96 A auf, deren freies En­ de mit der dem Ventilkopf 78 a entgegengesetzten Stirnfläche des Ventilkegels 78 in Berührung steht. Somit wird der Ven­ tilkegel 78 mit Hilfe des Plungers 96 axial verstellt, so daß der Querschnitt der Verbindungsöffnung 76 A entsprechend der Position des freien Endes des Plungers 96 eingestellt wird.

Durch die Einstellung des Querschnitts der Verbindungsöffnung 76 A wird der in die Vorsteuerkammer 77 eingeleitete Druck be­ stimmt.

Zur Steuerung der Position des mit der Plungerstange 96 A ver­ bundenen Plungers 96 ist in dem Gehäuse 92 eine Spule 98 an­ geordnet, die den Plunger 96 umgibt. Die Spule 98 ist mit der Steuereinheit 22 verbunden und ist normalerweise erregt, so daß der Ventilkegel 78 nach unten gedrückt wird und die Ver­ bindungsöffnung 76 A auf einen relativ kleinen Querschnitt verengt, so daß die Strömung durch diese Verbindungsöffnung erheblich eingeschränkt ist. Solange der über die Drucklei­ tung 35 zugeführte Arbeitsdruck auf hohem Niveau bleibt, wird der Antriebsteil 82 a nach unten gedrückt, so daß sich der Bund 82 b und der Ventilkolben 82 d abwärts bewegen. In diesem Zustand befindet sich die Ventilspindel 82 in der in Fig. 3 durch durchgezogene Linien dargestellten Position, in der ei­ ne Strömungsverbindung zwischen der Verbindungsöffnung 84 p und der Steueröffnung 84 c besteht, während die Verbindung zwischen einem von dem Einlaß 84 s abzweigenden Kanal 95 und der Drucksteuerkammer 82 h unterbrochen ist. In diesem Zustand bildet das Ausfallschutzventil 30 einen Teil der Drucksteuer­ leitung 38, so daß eine Druckmittelströmung zwischen dem Drucksteuerventil 28 und der Arbeitskammer 26 d des Hydraulik­ zylinders ermöglicht wird. Wenn dagegen die Spule 98 bei ei­ ner Unterbrechung der Spannungsversorgung entregt ist, wird die Ventilspindel 82 durch die Rückstellfeder 90 in die in Fig. 3 durch gestrichelte Linien dargestellte obere Stellung verschoben. In dieser Stellung trennt der Ventilkolben 82 d die Verbindungsöffnung 84 p von der Drucksteuerkammer 82 h, und es besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem Kanal 95 und der Steueröffnung 84 c über die Drucksteuerkammer 82 h.

Gemäß Fig. 3 hat der Ventilkegel 78 einen zylindrischen Ab­ schnitt 78 b mit größerem Durchmesser, der die Steuerkammer 72 U in einen oberen Abschnitt 72 Uu und einen unteren Ab­ schnitt 72 U 1 unterteilt. Die oberen und unteren Abschnitte 72 Uu und 72 U 1 stehen über einen Vorsteuer-Rückleitungskanal 91 mit dem Auslaß 84 r in Verbindung. Die Vorsteuerkammer 77 ist über einen Vorsteuerkanal 93, der eine Engstelle 93 a auf­ weist, mit dem Einlaß 84 s verbunden. Der von dem Vorsteuerka­ nal 93 abzweigende Kanal 95 weist eine strömungsbegrenzende Engstelle 95 a auf und steht mit der Drucksteuerkammer 82 h in Verbindung, wenn sich die Ventilspindel in der in Fig. 3 durch gestrichelte Linien eingezeichneten oberen Stellung be­ findet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Spule 98 des Ausfallschutzventils im erregten Zustand gehalten, solange die Spannungsversorgung für die Steuereinheit 22 besteht. Die erregte Spule 98 betätigt den Plunger 96, der daraufhin den Ventilkegel 78 mit Hilfe der Plungerstange 96 A in der unte­ ren, in Fig. 3 durch durchgezogene Linien eingezeichneten Stellung hält. Der Ventilkopf 78 a tritt somit in die Verbin­ dungsöffnung 76 A ein und begrenzt die Druckmittelströmung von der Vorsteuerkammer 77 in die Steuerkammer 72 U. Die Druckmit- telströmung wird bei dieser Ventilstellung derart begrenzt, daß der Vorsteuerdruck in der Vorsteuerkammer 77 gegenüber dem über den Einlaß 84 s eingeleiteten Arbeitsdruck der Druck­ leitung 35 erhöht wird. Der erhöhte Vorsteuerdruck in der Vorsteuerkammer 77 überwindet die auf die Ventilspindel 82 wirkende Federkraft der Rückstellfeder 90, so daß die Ventil­ spindel in der unteren Stellung gehalten wird. Im Ergebnis wird so die Verbindungsöffnung 84 p über die Drucksteuerkammer 82 h mit der Steueröffnung 84 c verbunden, so daß eine Druck­ mittelströmung zwischen dem Drucksteuerventil 28 und der Ar­ beitskammer 26 d des Hydraulikzylinders durch das Ausfall­ schutzventil hindurch möglich ist. In dieser Stellung bildet somit das Ausfallschutzventil 30 einen Teil der Drucksteuer­ leitung 38.

Wenn dagegen die Spannungsversorgung unterbrochen wird, so wird die Spule 98 entregt, so daß die auf den Ventilkegel wirkende abwärts gerichtete Kraft aufgehoben wird. Der Ven­ tilkegel 78 wird deshalb durch die Druckdifferenz zwischen der Vorsteuerkammer 77 und dem unteren Abschnitt 72 U 1 der Steuerkammer 72 U aufwärts bewegt. Hierdurch erweitert sich der Querschnitt der Verbindungsöffnung 76 A, so daß eine grö­ ßere Menge an Arbeitsflüssigkeit durch den Auslaß 84 d in die Rückleitung 37 zurückgeleitet wird. Hierdurch wird der Vor­ steuerdruck in der Vorsteuerkammer 77 verringert, so daß eine Aufwärtsbewegung der Ventilspindel 82 unter der Wirkung der Rückstellfeder 90 ermöglicht wird. Die Ventilspindel 82 be­ wegt sich somit aufwärts in die in Fig. 3 durch gestrichelte Linien eingezeichnete Position. Dabei wird die Verbindungs­ öffnung 84 p durch den Ventilkolben 82 d gesperrt, so daß die Strömungsverbindung zwischen dem Drucksteuerventil 28 und der Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders unterbrochen wird. Andererseits wird infolge der Aufwärtsbewegung der Ventil­ spindel 82 der Kanal 95 zu der Drucksteuerkammer 82 a hin ge­ öffnet, so daß eine Strömungsverbindung zwischen der Druck­ leitung 35 und der Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders unter Umgehung des Drucksteuerventils 28 hergestellt wird.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung, mit der die aktive Steuerung der Fahrzeugaufhängung durchgeführt wird. Zu der Steuerschaltung gehört die Steuereinheit 22, die einen Mikroprozessor 100 mit einer Eingabe-/Ausgabe-Schnitt­ stelle 102, einer arithmetischen Schaltung 104 und einer Speichereinheit 106 aufweist. Der Querbeschleunigungssensor 23 ist mit der Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 102 über einen Analog-/Digital-Wandler 108 verbunden. Weiterhin ist die Ein­ gabe-/Ausgabe-Schnittstelle 102 über Digital-/Analog-Wandler 112 a, 112 b, 112 c und 112 d mit Treiberschaltungen 110 a,110 b,110 c und 110 d verbunden. Die Digital-/Analog-Wandler 112 a,112 b,112 c und 112 d wandeln die digitalen Steuersignale, die die jeweils erforderlichen Drücke in den Hydraulikzylin­ dern 26 FL, 26 FR, 26 RL und 26 RR repräsentieren, in entsprechende Analogsignale um. Die Treiberschaltungen 110 a, 110 b, 110 c und 110 d erzeugen anhand dieser Analogsignale Steuerströme, die den Proportional-Spulen 68 der Drucksteuerventile 28 FL, 28 FR, 28 RL und 28 RR zugeführt werden.

Mit den Treiberschaltungen 110 a, 110 b, 110 c und 110 d sind Schalteinrichtungen 114 a, 114 b, 114 c und 114 d verbunden. Der bevorzugte Schaltungsaufbau der Treiberschaltungen und der Schalteinrichtungen ist in Fig. 6 dargestellt. Dort sind die Treiberschaltungen zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 110 und die Schalteinrichtungen zusammenfassend mit dem Bezugs­ zeichen 114 bezeichnet. Die Treiberschaltung 110 umfaßt gemäß Fig. 6 einen Operationsverstärker 116, dessen nicht-inver­ tierender Eingang mit dem zugehörigen Digital-/Analog-Wandler verbunden ist, der hier allgemein mit dem Bezugszeichen 112 bezeichnet ist. Der invertierende Eingang des Operationsver­ stärkers 116 ist mit dem Emitter eines Transsistors 118 ver­ bunden, dessen Basis mit dem Ausgang des Operationsverstär­ kers 116 verbungen ist. Der Kollektor des Transistors 118 ist über die Spule 68 des Proportional-Stellglieds 29 des Druck- Steuerventils 28 mit einer Spannungsquelle verbunden.

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 116 ändert sich in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem über den Digi­ tal-/Analog-Wandler zugeführten Steuersignal und dem Wert des lungssignals. Durch die Änderung der Leitfähigkeit des Tran­ sistors 118 wird der durch die Spule 68 fließende Strom ein­ gestellt.

Der Emitter des Transistors 118 ist außerdem mit einem Feld­ effekttransistor (FET) 120 verbunden, der eine bestimmte Ein- Vorspannung aufweist. Der FET 120 wird im leitfähigen Zustand gehalten, solange das von dem Emitter des Transistors 118 an die SOURCE-Elektrode übermittelte Eingangssignal größer oder gleich der Ein-Vorspannung ist. Da die Spule 98 der Ein-/Aus­ Spuleneinheit 31 zwischen die Spannungsquelle und den FET 120 geschaltet ist, wird die Spule im erregten Zustand gehalten, solange das Potential des Emitters des Transistors 118 größer oder gleich der Ein-Vorspannung des FET ist.

Die Höhe der Vorspannung des FET 120 ist auf einen Wert ein­ gestellt, der bei einem normalen Betrieb der Steuerschaltung nicht auftritt. Wenn dagegen die Spannungsversorgung infolge einer Leitungsunterbrechung oder infolge eines Fehlers in dem Mikroprozessor ausfällt, so sinkt das Eingangssignal an dem FET 120 unter das Vorspannungsniveau. Infolgedessen sperrt der FET 120, so daß der Stromfluß unterbrochen und somit die Spule 98 entregt wird.

Die Druckquelle 21 liefert einen vorgegebenen Arbeitsdruck. Beispielsweise beträgt der Arbeitsdruck in der Druckleitung 35 etwa 100 kp/cm² (10 MPa). Dieser Wert entspricht dem Öff­ nungsdruck des Entlastungsventils 206.

Wenn das Fahrzeug gleichmäßig auf einer ebenen und geraden Fahrbahn fährt, so wird die Stromstärke des dem Stellglied 29 des Drucksteuerventils 28 zugeführeten Steuersignals auf dem Neutral-Wert In gehalten. Solange dieser Neutral-Wert In an dem Stellglied 29 anliegt, wird die Proportional-Spule 68 in einem solchen Ausmaß erregt, daß der Ventilketel 48 in einer entsprechenden Neutralstellung gehalten wird. In dieser Stel­ lung entspricht der durch den Ventilkopf 48 a des Ventilkegels 48 bedingte Strömungswiderstand der Verbindungsöffnung 46 A dem Neutralwert, bei dem der Vorsteuerdruck Pp in der Vor­ steuerkammer PR auf dem neutralen Druckwert Pn gehalten wird. Wenn in diesem Zustand der Steuerdruck Pc an der Steueröff­ nung 54 c mit dem Druck in der Arbeitskammer 26 d des Hydrau­ likzylinders 26 in Übereinstimmung gehalten wird, so sind die Drücke in den oberen und unteren Rückkopplungskammern FU und FL ausgeglichen. Die Ventilspindel 52 wird in der Neutral­ stellung gehalten, so daß die Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß 54 s, dem Auslaß 54 r und der Steueröffnung 54 c un­ terbrochen ist. Der Steuerdruck Pc wird deshalb auf dem neu­ tralen Wert Pn gehalten.

Wenn in diesem Zustand durch die Fahrbahn ein Stoß mit einer hohen Frequenz und einer kleinen Amplitude auf das Fahrzeug­ rad ausgeübt wird, so wird dieser Stoß durch die Strömungs­ verbindung der Arbeitskammer 26 d über die Engstelle 32 mit dem Druckakkumulator 34 augefangen. Durch die strömungsbe­ grenzende Wirkung der Engstelle 32 wird die Energie beim Ein­ und Ausfedern absobiert. Auf diese Weise können Stöße mit ho­ her Frequenz und kleine Amplitude wirksam gedämpft werden, so daß sie nicht auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.

Wenn sich beim Einfedern des Kolbens 26 c das Volumen der Ar­ beitskammer 26 d verringert, so steigt der Druck in der Ar­ beitskammer sowie der Steuerdruck Pc in der Steueröffnung 24 c. Der Steuerdruck Pc wird somit größer als der Vorsteuer­ druck Pp in der Vorsteuerkammer PR. Dies führt dazu, daß der Druck in der unteren Rückkopplungskammer FL stärker zunimmt als der Druck in der oberen Rückkopplungskammer FU. Infolge­ dessen bewegt sich die Ventilspindel 52 nach oben, so daß ei­ ne Strömungsverbindung zwischen dem Auslaß 54 r und der Steu­ eröffnung 54 c hergestellt wird. Der in der Steueröffnung 54 c herrschende Druck wird deshalb über die Rückleitung 37 abge­ leitet. Der Steuerdruck Pc in der Steueröffnung 54 c sinkt un­ ter den Vorsteuerdruck Pp in der Vorsteuerkammer PR. Darauf­ hin wird der Druck in der oberen Rückkopplungskammer FU grö­ ßer als der in der unteren Rückkopplungskammer FL, und die Ventilspindel 52 bewegt sich nach unten, so daß eine Strö­ mungsverbindung zwischen dem Einlaß 54 s und der Steueröffnung 54 c hergestellt wird. Auf diese Weise gelangt die unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit aus der Druckleitung 35 über die Steueröffnung 54 c in die Arbeitskammer 26 d, so daß dort der Druck erhöht wird. Durch Wiederholen der oben beschriebenen Regelzyklen wird ein Druckgleichgewicht zwischen der Steuer­ öffnung 54 c und der Vorsteuerkammer PR hergestellt. Auf diese Weise werden sowohl der Steuerdruck Pc als auch der Druck in der Arbeitskammer 26 d auf den Vorsteuerdruck eingeregelt.

Während der oben beschriebenen Druckregelvorgänge dient die feste Drosselöffnung Pro zur Begrenzung der Strömung von der Steueröffnung 54 c zu der Rückleitung 37. Diese Strömungsbe­ grenzung setzt dem Hub des Kolbens 26 c beim Einfedern einen Widerstand entgegen, so daß die Energie beim Einfedern des Fahrzeugaufbaus absorbiert und das Einfedern gedämpft wird. Die Arbeitsflüssigkeit wird über den Vorsteuerkanal PP und die mehrstufige Drossel Qp in die Vorsteuerkammer PR einge­ leitet und wird über den unteren Abschnitt 42 U 1 der Steuer­ kammer 42 U und den Vorsteuer-Rückleitungskanal PT mit der mehrstufigen Drossel Pr zurückgeleitet. Solange die Strömung in dem Vorsteuer-Rückleitungskanal PT ungestört und somit stetig ist, wird die Strömungsbegrenzung in der Hauptsache durch die am weitesten stromaufwärts gelegene Öffnung der Drossel Pr bewirkt. Das Ausmaß der Strömungsbegrenzung ist daher relativ klein, so daß eine ausreichende Ansprechfähig­ keit bei der Verringerung des Vorsteuerdruckes gewährleistet ist. Wenn andererseits die aus der Steuerkammer 42 U abflie­ ßende Arbeitsflüssigkeit mit der Arbeitsflüssigkeit aus der Vorsteuerkammer PR zusammentrifft, so entsteht in dem Auslaß 54 r ein Rückstau, und die Strömung durch den Vorsteuer-Rück­ leitungskanal PT wird gestört und wird somit instabil. Dies führt in der Tendenz dazu, daß der Vorsteuerkammer PR Druck­ mittel von den Auslaß 54 r aus zugeführt wird. In einem sol­ chen Fall sind sämtliche Öffnungen der mehrstufigen Drossel Pr wirksam, so daß sich ein größerer Strömungswiderstand als bei stetiger Strömung ergibt. Hierdurch wird die Wirkung des in dem Auslaß 54 r auftretenden Rückdruckes ausgeschaltet.

In ähnlicher Weise wird auch beim Ausfedern des Kolbens 26 c die Ventilspindel 52 aufwärts und abwärts bewegt, so daß die Bewegungsenergie absorbiert wird und der Druck in der Ar­ beitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 auf dem neutralen Wert gehalten wird.

Zur Unterdrückung der Seitenneigung oder Rollbewegung des Fahrzeugs wird das in Fig. 7 gezeigte Rollunterdrückungspro­ gramm ausgeführt. Dieses Programm wird periodisch in bestimm­ ten Zeitintervallen, beispielsweise alle 20 ms ausgeführt. Zunächst wird in Schritt 1002 das Querbeschleunigungssignal Gy des Querbeschleunigungssensors gelesen. In Schritt 1004 wird anhand dieses Signals die Querbeschleunigung Gy des Fahrzeugs ermittelt. In Schritt 1006 wird der Wert eines Rol­ lunterdrückungs-Steuersignals Is gebildet, indem die Querbe­ schleunigung Gy mit einem vorgegebenen Rollunterdrückungs-Ko­ effizienten Ky multipliziert wird, der die Ansprechcharakte­ ristik der Steuerung bei der Rollunterdrückung bestimmt. Rol­ lunterdrückungs-Steuerungen dieser Art sind in den veröffent­ lichen europäischen Patentanmeldungen Nr. 02 58 153 und 02 84 053 beschrieben worden. Wegen der Einzelheiten wird auf diese Druckschriften verwiesen.

Anhand des in Schritt 1006 bestimmten Wertes Is wird in Schritt 1008 das entsprechende Rollunterdrückungs-Steuersig­ nal Sc erzeugt und ausgegeben.

Bei der Rollunterdrückungs-Steuerung als Reaktion auf eine auf den Fahrzeugaufbau wirkende Querbeschleunigung wird die Stromstärke des Steuersignals auf der Grundlage der mit Hilfe des Querbeschleunigungssensors 23 überwachten Querbeschleuni­ gung bestimmt. Zur Unterdrückung der Rollbewegung des Fahr­ zeugaufbaus wird allgemein der Druck in der Arbeitskammer 26 d des Hydraulikzylinders 26 auf der Fahrzeugseite erhöht, auf der die Höhe des Fahrzeugaufbaus unter den Neutralwert ab­ sinkt, so daß eine weitere Absenkung des Fahrzeugaufbaus ver­ hindert wird. Umgekehrt wird auf der Fahrzeugseite, auf der der Fahrzeugaufbau angehoben wird, der Druck in den Arbeits­ kammern der Hydraulikzylinder verringert. Bei der Steuerung der Drücke in den Arbeitskammern der Hydraulikzylinder auf beiden Seiten des Fahrzeugs werden daher die Stromstärken der Steuersignale im einen Fall über den Neutralwert In erhöht und im anderen Fall unter den Neutralwert In verringert.

Wenn beispielsweise die Rollbewegung des Fahrzeugs durch eine Kurvenfahrt in einer Linkskurve verursacht wird, so wird die Stromstärke der Steuersignale für die Stellglieder 29 der Drucksteuerventile 28, die den Druck in dem vorderen rechten Hydraulikzylinder 26 FR und dem hinteren rechten Hydraulikzy­ linder 26 RR steuern, über den neutralen Stromwert In hinaus erhöht, und die Stromstärke für die Stellglieder der Druck­ steuerventile 28, die den Druck in den vorderen und hinteren linken Hydraulikzylindern 26 FL und 26 RL steuern, wird unter den neutralen Wert In verringert. Durch die den einzelnen Stellgliedern 29 zugeführten Ströme werden die Proportional- Spulen 68 entsprechend der Stromstärke des jeweiligen Steuer­ signals erregt, so daß der Ventilkegel 48 jeweils in eine entsprechende Position bewegt wird. Durch Verändern der Posi­ tionen der Ventilkegel 48 wird die Strömungsbegrenzung in den jeweiligen Verbindungsöffnungen 46 A und damit der Vorsteuer­ druck Pp in den Vorsteuerkammer PR variiert. Da die Drücke in den Arbeitskammern 26 d der Hydraulikzylinder jeweils an den Vorsteuerdruck Pp angeglichen werden, ergibt sich auf diese Weise die gewünschte Anpassung der Charakteristik der Hydrau­ likzylinder 26.

Wenn eine Leitungsunterbrechung oder eine sonstige Störung in dem Steuersystem auftritt, wird das Ausfallschutzventil 30 aus der in Fig. 3 durch durchgezogene Linien dargstellten Normalstellung in die durch gestrichelte Linien dargestellte Notbetriebsstellung überführt. In der Notbetriebsstellung des Ausfallschutzventils 30 ist das Drucksteuerventil 28 von der Arbeitskammer 26 d getrennt. Andererseits ermögicht das Aus­ fallschutzventil 30 in diesem Zustand eine direkte Strömungs­ verbindung zwischen der Arbeitskammer 26 d und der Drucklei­ tung 35 und der Rückleitung 37. Da in diesem Fall das Rück­ schlagventil 204 in der Druckleitung 35 den Rückstrom der Ar­ beitsflüssigkeit verhindert und das steuerbare Rückschlagven­ til 211 den Druck in der Rückleitung 37 auf einem Wert ober­ halb des neutralen Druckwertes PN hält, wird der Leitungs­ druck in dem gesamten Hydraulikkreis einschließlich der Druckleitung 35, des Ausfallschutzventils 30, der Arbeitskam­ mer 26 d, der Rückleitung 37 und dem steuerbaren Rückschlag­ ventil 211 auf dem neutralen Druckwert PN gehalten.

Selbst wenn ein Fehler in der Steuerschalung auftritt, wird deshalb eine neutrale oder normale Charakteristik der Fahr­ zeugaufhängung aufrecht erhalten, indem der Druck in den Hydraulikzylindern auf den Neutralwert eingestellt wird. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Fahrsicherheit wirksam vermieden.

Obgleich die Erfindung in dem obigen Ausführungsbeispiel an­ hand einer hydraulischen Fahrzeugaufhängung erläutert wurde, ist die Erfindung auch bei anderen Aufhängungssystem, bei­ spielsweise bei einer pneumatischen oder hydropneumatischen Aufhängung anwendbar.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Aufhängungscharakteristik bei einem Kraftfahrzeug, mit:

• - einem zwischen dem Fahrzeugaufbau (10) und einem Radträger (24) eines Rades (11) des Kraftfahrzeugs angeordneten Dämp­ fungszylinder (26) zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, die der Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Radträger entgegenwirkt,
• - einem mit einer Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders und mit einer Druckquelle (21) verbundenen Druckmittekreis,
• - einem in dem Druckmittelkreis zwischen der Druckquelle (21) und der Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders angeord­ neten Drucksteuerventil (28), das durch ein Steuersignal (Is) umsteuerbar ist zwischen einer ersten Stellung, in der der Druck in der Arbeitskammer erhöht wird, einer zweiten Stellung, in der der Druck in der Arbeitskammer verringert wird und einer dritten Stellung, in der der Druck in der Arbeitskammer konstant gehalten wird,
• - Sensormitteln (23) zur Überwachung von Lageänderungen des Fahrzeugaufbaus und
• - einer Steuerschaltung (22), die auf der Grundlage des Aus­ gangsignals oder der Ausgangssignale der Sensormittel (23) das Steuersignal (Is) für das Drucksteuerventil (28) er­ zeugt und anhand dieses Steuersignals den Druck in der Ar­ beitskammer des Dämpfungszylinders (26) derart verändert, daß den Lageänderungen des Fahrzeugaufbaus entgegengewirkt wird,

gekennzeichnet durch

• - eine Fühleinrichtung (98,120) zur Erfassung eines Fehlers oder eines Ausfalls der Steuerschaltung (22) und zur Erzeu­ gung eines entsprechenden Ausfallsignals (Ic = 0) und
• - eine auf das Ausfallsignal ansprechende Ausfallschutzein­ richtung (30), durch die der Druck in der Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders (26) unabhängig von der Stel­ lung des Drucksteuerventils (28) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikkreis eine Druckleitung (35) zum Zuführen des Druckmittels, eine Rückleitung (37) zur Rückführung des Druckmittels zu der Druckquelle (21) und eine Drucksteuerlei­ tung (38) aufweist, die das Drucksteuerventil (28) mit der Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders verbindet, und daß die Ausfallschutzeinrichtung eine Einrichtung (211) aufweist, durch die der Leitungsdruck in der Rückleitung (37) auf einem Wert größer oder gleich einem vorgegebenen Mindestwert gehal­ ten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Mindestwert des Druckes in der Rückleitung (37) einem vorgegebenen Neutral-Wert des Druckes in der Ar­ beitskammer (26 a) entspricht, bei dem sich eine neutrale Auf­ hängungscharakteristik ergibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausfallschutzeinrichtung (30) eine erste Verbin­ dungseinrichtung (84 p, 82 h, 84 c), die im Normalzustand die Druckmittelströmung durch die Drucksteuerleitung (38) gestat­ tet, und eine zweite Verbindungseinrichtung (84 s, 95) auf­ weist, die die Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders un­ ter Umgehung der Drucksteuerleitung (38) direkt mit der Druckleitung (35) und der Rückleitung (37) verbindet, wenn das Ausfallsignal (Ic = 0) vorliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfallschutzeinrichtung Schaltmittel (30) aufweist, die umschaltbar sind zwischen einem Normalzustand, in welchem die erste Verbindungseinrichtung (84 p, 82 h, 84 c) wirksam ist, und einem Notbetriebszustand, in welchem die zweite Verbindungs­ einrichtung (84 s, 95) aktiv ist, und die sich in dem Notbe­ triebszustand befinden, wenn das Ausfallsignal vorliegt, wäh­ rend sie sich anderenfalls in dem Normalzustand befinden.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (120) das dem Druck­ steuerventil (28) zugeführte Steuersignal (Is) überwacht und das Ausfallsignal erzeugt, wenn das Steuersignal kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfallschutzeinrichtung ein Aus­ fallschutzventil (30) aufweist, das im Normalzustand eine Strömungsverbindung zwischen dem Drucksteuerventil (28) und der Arbeitskammer (26 a) des Dämpfungszylinders aufrechterhält und bei Vorliegen des Ausfallsignals in einen Notbetriebszu­ stand übergeht, in dem die Strömungsverbindung zwischen dem Drucksteuerventil (28) und der Arbeitskammer (26 a) unterbro­ chen ist und die Arbeitskammer (26 a) unter Umgeheung des Drucksteuerventils (28) mit der Druckquelle (21) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfallschutzventil (30) ein Zweiwegeventil mit einer elektromagnetischen Betätigungseinheit (31) ist, die das Ven­ til in einem ersten, erregten Zustand im Normalzustand hält und in einem zweiten, entregten Zustand in dem Notbetriebszu­ stand hält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfallschutzventil (30) aufweist:

• - ein Gehäuse (72) mit einem Einlaß (84 s), dem Druckmittel von der Druckquelle (21) zuführbar ist, einem Auslaß (84 r) zur Rückleitung des Druckmittels zu der Druckquelle, einer mit dem Drucksteuerventil (28) verbundenen Verbindungsöff­ nung (84 p) und einer mit der Arbeitskammer (26 a) des Dämp­ fungszylinders verbundenen Steueröffnung (84 c),
• - einen ersten Ventilkörper (82), dessen eine Stirnfläche ei­ ner ersten Kammer (77) zugewandt ist und durch einen Vor­ steuerdruck beaufschlagt wird, der den in der Arbeitskammer des Dämpfungszylinders einzustellenden Druck repräsentiert, während die andere Stirnfläche des Ventilkörpers einer zweiten Kammer (82 h) zugewandt ist und durch einen über die Steueröffnung (84 c) zugeführten Rückkopplungsdruck beauf­ schlagt wird, wobei der Ventilkörper (82) zwischen einer dem Normalzustand entsprechenden ersten Position und einer dem Notbetriebszustand entsprechenden zweiten Position be­ weglich ist und mit einer vorgegebenen Kraft in Richtung auf die zweite Position vorgespannt ist (90),
• - einen Druckmittel-Strömungsweg (93, 76 A, 72 U 1) von dem Einlaß (84 s) zu der ersten Kammer (77) und von der ersten Kammer (77) zu dem Auslaß (84 r),
• - einen dem Druckmittel-Strömungsweg zugeordneten zweiten Ventilkörper (78), der beweglich ist zwischen einer ersten Position, in der er einen Strömungswiderstand bietet, der so groß ist, daß ein zum Überwinden der Vorspannung des er­ sten Ventilkörpers (82) ausreichender Vorsteuerdruck er­ zeugt wird, und einer zweiten Stellung in der der Strö­ mungswiderstand einen kleineren Wert aufweist, so daß ein Vorsteuerdruck erzeugt wird, der kleiner ist als die Vor­ spannung, und
• - eine elektrisch angesteuerte Betätigungseinheit (31), die dem zweiten Ventilkörper (78) zugeordnet ist und diesen normalerweise in der ersten Stellung hält und auf das Aus­ fallsignal hin in die zweite Stellung überführt.