DE4005601C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln von Schwingungsdämpfern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen von mechanischen Schwingungen, insbesondere von Bewegungen eines Fahrzeugaufbaues, mit einem Schwingungsdämpfer, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb des Schwingungsdämpfers.

Oftmals ist ein weiches bzw. hartes Ansprechverhalten der Schwingungsdämpfer wünschenswert. Es ist bekannt (WO 88/06983), im Kolben des Schwingungsdämpfers ein Magnetven­ til vorzusehen, mit dem der Dämpferflüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Räumen oberhalb und unterhalb des Kol­ bens regulierbar ist. Dabei wird für ein weiches Ansprech­ verhalten der Durchtrittsquerschnitt für die Dämpferflüs­ sigkeit vergrößert und für ein hartes Ansprechverhalten verringert. Dies gilt für die Druck- und Zugstufe des Schwingungsdämpfers, also beim Ein- bzw. Ausfedern oder beim Ausführen des Druckhubes bzw. des Zughubes. Soll bei der bekannten Vorrichtung ein hartes Ansprechverhalten erzielt werden, so muß das Magnetventil für die Druck- und Zugstufe jeweils umgeschaltet werden.

Ferner ist es bekannt (DE 38 23 430 C2), daß ein hartes oder weiches Dämpfen je­ weils durch eine bestimmte Schaltstellung des Magnetventils bestimmt wird und das Schalten des Magnetventils abhängig von der Höhe des Differenzdruckes in den beiden Räumen beidseits des Kolbens erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß WO 88/06983 so weiterzubilden, daß das Magnetventil nur dann geschaltet wird, wenn die Dämpfung des Schwingungsdämpfers unabhängig von der Bewegungsrichtung insgesamt geändert werden soll, daß der Dämpfungsflüssigkeitsaustausch zwischen dem oberen und unteren Raum mit hoher Genauigkeit und großer Geschwindigkeit steuerbar ist, und daß der Aufbau des Ma­ gnetventils vereinfacht ist.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sowie ein Verfahren zum Betrieb des Schwingungsdämpfers sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Damit hat die Vorrichtung die Eigenschaft, daß das Magnetventil nur dann umgeschaltet wird, wenn das Dämpfungsverhalten von weich auf hart bzw. umgekehrt verändert werden soll. Ferner erfolgt der Druck­ aufbau in den den Kolben zugehörigen Druckräumen zum Ändern des Dämpferverhaltens über Zuströmbohrungen und Rückschlag­ ventile, die den Kolben zugeordnet sind. Der in den Druck­ räumen aufgebaute Druck wird durch feine Öffnungen in den Rückschlagventilen abgebaut. Solche Entlüftungsöff­ nungen vorzusehen, ist eine geläufige Maßnahme, zu der auf die US 4,004,603, US 4,159,789 und US 5,095,880 hingewiesen wird, in denen meh­ rere Beispiele dargestellt und erläutert sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Fahrzeug mit eingebauten Schwingungs- bzw. Stoßdämpfern;

Fig. 2A und 2B einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Stoßdämpfers,

Fig. 3 einen Schnitt durch das in Fig. 2 dargestellte Basisventil,

Fig. 4A, 4B und 4C Teilschnitte der in Fig. 2 schema­ tisch dargestellten Kolbenanordnung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 ist ein Schnitt durch den Innenkolben sowie durch die beiden Außenkolben der Fig. 2,

Fig. 6A und 6B sind Schnitte durch die schematisch in Fig. 2 dargestellte Kolbenstange unmittelbar oberhalb der Kolbenmutter,

Fig. 7 ein Schaltschema des elektronischen Steuergeräts für den in Fig. 2 dargestellten Stoßdämpfer,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm für das Hauptprogramm des in Fig. 7 dargestellten Mikroprozessors,

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm der Einleitungsroutine für das Hauptprogramm,

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm der Rechenroutine für die Geschwindigkeit,

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm der Druckroutine,

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm der Entscheidungsroutine des Mikroprozessors,

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm der Magnetventil-Routine des Mikroprozessors und

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm der manuellen Routine des Hauptprogramms für den Mikroprozessor.

In Fig. 1 sind als bevorzugte Ausführung vier Stoßdämpfer 10 an einem Fahrzeug 12 gezeigt, das eine hintere Radaufhän­ gung 14 der nicht dargestellten Hinterachse für die Hinter­ räder 18 aufweist. Die Hinterachse ist am Fahrzeug 12 über zwei Stoßdämpfer 10 und zwei Wendelfedern 20 abgestützt. Auch die vordere Radaufhängung 22 mit einer nicht darge­ stellten Vorderachse für die Vorderräder 26 ist über vordere Stoßdämpfer 10 und Wendelfedern 28 am Fahrzeug 12 abgestützt. Die Stoßdämpfer 10 dämpfen Relativbewegungen der ungefederten Massen, nämlich der vorderen und hinteren Rad­ aufhängung 22 und 14, und den gefederten Massen, nämlich dem Aufbau 30 des Fahrzeuges 12. Es ist ein PKW dargestellt, doch kann es sich auch um andere Anwendungen handeln. Der Ausdruck Stoßdämpfer soll allgemein aufgefaßt werden und schließt auch sogenannte Federbeine ein. Die Stoßdämpfer können auch in anderen Aufhängungssystemen Anwendung finden.

Zum Ändern der Dämpfereigenschaften sind ein Wahlschalter 32 und ein elektronisches Steuergerät 34 vorgesehen. Der Wahl­ schalter 32 ist im Fahrgastraum 36 zugänglich für die Insas­ sen angeordnet. Mit dem Wahlschalter 32 lassen sich die Dämpfereigenschaften der Stoßdämpfer auswählen, beispiels­ weise hart, weich oder automatisch. Das Ausgangssignal des Wahlschalters 32 wird an das Steuergerät 34 geführt, von dem Signale zur Bestimmung der Dämpfereigenschaften erzeugt werden. Auf diese Weise lassen sich sowohl der Fahrkomfort wie auch das Lenkverhalten gleichzeitig optimieren.

Der in Fig. 2 dargestellte Stoßdämpfer 10 weist ein Außen­ rohr 38 mit einem oberen tassenförmigen Deckel 40 und einem unteren Deckel 42 auf, um eine mit Dämpferflüssigkeit ge­ füllte Kammer zu bilden. Durch den Deckel 40 greift eine Kolbenstange 44, an deren unteren Ende eine Kolbenanordnung 46 befestigt ist, die axial in einem Druckzylinder 48 inner­ halb des Außenrohres 38 verschiebbar ist. Der Druckzylinder 48 bildet eine Arbeitskammer 50 mit einem oberen Teil über der Kolbenanordnung 46 und einem unteren Teil unter der Kolbenanordnung 46. Zwischen der Kolbenanordnung 46 und dem Druckzylinder 48 ist eine Teflonhülse 51 angeordnet, die der Verschiebung der Kolbenanordnung 46 im Zylinder 48 förder­ lich ist.

Für die Montage des Stoßdämpfers 10 an der Hinterachse ist ein Auge 52 vorgesehen, das beispielsweise an den unteren Deckel 42 angeschweißt ist und in dessen Lager 56 ein Bolzen 54 zur Befestigung an der Achse steckt. Zur Befestigung des Stoßdämpfers am Aufbau 30 des Fahrzeuges 12 sind zwei Halter 58 und 60 vorgesehen, die scheibenförmig ausgebildet sind und eine mittlere Öffnung für den Durchgang der Kolbenstange 44 aufweisen. Der Halter 58 liegt oberhalb eines aufbausei­ tigen Bleches und der Halter 60 unterhalb. Dämpferkissen 64 bzw. 68 sind zwischen dem Blech 30 und Profilen 62, 66 der Halter 58 und 60 eingelegt.

An der Kolbenstange 44 unmittelbar über dem Halter 58 ist eine selbsthemmende Mutter 70 vorgesehen, die mit ihrem Innengewinde auf das obere Ende der Kolbenstange 44 aufge­ schraubt ist. Mit der Mutter 70 lassen sich der Halter 58 und das Kissen 64 in Richtung auf das Blech 30 zu andrücken.

Die Lage des zweiten Halters 60 ist durch eine Abstands­ scheibe 72 bestimmt, die über dem Deckel 40 liegt. Mittels einer pal Mutter 74 über der Abstandsscheibe 72 läßt sich die Abstandsscheibe 72 positionieren und sichern.

Zum elektrischen Anschluß des Steuergeräts 34 ist ein Verbinder 76 vorgesehen, der sich zum Auswechseln des Stoßdämpfers schnell entfernen läßt.

Zur Befestigung der Kolbenanordnung 46 an der Kolbenstange 44 ist ein Kolbenschaft 78 und eine Mutter 80 vorgesehen. Der Kolbenschaft 78 hat einen kreisförmigen Querschnitt und erstreckt sich axial durch die Mittelbohrung 82 (Fig. 5) der Kolbenanordnung 46. Die Befestigung an der Kolbenstange 44 erfolgt durch die Mutter 80, die ringförmig ist und ein Innengewinde aufweist, das auf das Außengewinde der Kolben­ stange 44 aufgeschraubt wird.

Zum Abstützen der Kolbenstange 44 in der Arbeitskammer 50 sowie für die unidirektionale Strömung der Dämpferflüssig­ keit durch die Kammer 84 ist eine Ventilanordnung 86 vorge­ sehen, die beim Einfedern des Stoßdämpfers 10 eine Strömung ermöglicht und beim Ausfedern die Strömung absperrt. Eine solche Ventilanordnung ist beispielsweise in Fig. 10 einer früheren USA-Anmeldung dargestellt. Für den Übertritt von Dämpferflüssigkeit aus dem Behälter 84 in die Arbeitskammer 50 ist eine in Fig. 3 dargestellte Ventilanordnung 88 vorgesehen, so daß beim Ausfedern Flüssigkeit aus dem Reser­ voir 84 in den unteren Teil der Arbeitskammer 50 strömen kann. Beim Einfedern wird der Übertritt von Dämpferflüssig­ keit aus dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 ein Reser­ voir 84 abgesperrt. Die Ventilanordnung 88 weist ein tassen­ förmiges Endteil 90 am unteren Ende des Druckzylinders 48 auf. Das Endteil 90 sitzt mit einer Umfangsschulter 92 am unteren Ende des Druckzylinders 48 und ist an diesem befestigt.

Im Endteil 90 sind für den Durchtritt von Dämpferflüssigkeit 6 Kanäle 94 vorgesehen. An der Oberfläche des Endteils 90 sind nach oben gerichtete ringförmige Vorsprünge 96 und 98 vorgesehen, die konzentrisch zur Längsachse innerhalb und außerhalb der Kanäle 94 verlaufen.

Eine Ventilscheibe 100 für den Eintritt von Dämpferflüssig­ keit liegt auf den Vorsprüngen 96 und 98 auf, so daß in dieser Lage der Durchtritt von Flüssigkeit abgesperrt ist. Die Ventilscheibe 100 ist durch eine kegelige Wendelfeder 102 an die Vorsprünge 96, 98 angedrückt. Durch die kegelige Feder wird erreicht, daß die untere Windung 104 mit großem Durchmesser nahe der Außenkante im Bereich der äußeren Vorsprünge 98 auf der Ventilscheibe ruht. Das obere Ende 106 ist an einer Schulter 110 des Ventilstiftes 108 abgestützt. Durch den Flüssigkeitsdruck kann die Ventilscheibe 100 zurückgeschoben und damit die Kanäle 94 geöffnet werden.

Der Ventilstift 108 greift durch eine mittlere Öffnung in der Ventilscheibe 100, so daß diese geführt ist.

Der Ventilstift 108 ist ferner mit einer Schulter 112 und einer weiteren Schulter 114 versehen. Die Schulter 112 begrenzt die Verschiebung der Ventilscheibe 100 nach oben, während die Schulter 114 die nach unten gerichtete Bewegung des Stiftes 108 gegenüber dem Endteil 90 begrenzt, da die Schulter einen größeren Durchmesser hat als die Öffnung des Endteils 90 für den Stift 108.

In einer ringförmigen Ausnehmung 118 auf der Unterseite des Endteils 90 ist ein Ventileinsatz 116 vorgesehen, der eine Verschiebung des Ventilstiftes 108 nach oben begrenzt. Der Ventilstift 108 besitzt einen Kopf 120 größeren Durchmes­ sers, der bei der Aufwärtsbewegung des Stiftes 108 an dem Einsatz 116 anschlägt.

Die Kolbenanordnung 46 ist in den Fig. 4A, 4B, 4C detail­ liert dargestellt. Die Kolbenanordnung 46 dient zum Steuern des Flüssigkeitsaustausches zwischen den beiden Abschnitten der Arbeitskammer 50. Die Kolbenanordnung 46 weist eine Kol­ benhülse 122 mit mehreren senkrechten Kanälen 124 und 126 auf. Jeder Kanal 124 wirkt an seinem oberen Auslaßende 128 mit einem Ventil zusammen und sein unteres Einlaßende ist abgesetzt. Jeder Kanal 126 wirkt mit seinem unteren Aus­ laßende 132 mit einem Ventil zusammen und weist ein oberes, abgesetztes Einlaßende 134 auf.

Für den Übertritt der Dämpferflüssigkeit ist eine obere Federscheibe 136 und eine untere Federscheibe 138 vorgese­ hen. Die Federscheibe 136 liegt über dem oberen Auslaßende 128 des Kanals 124 und über dem oberen Einlaßende 134 des Kanals 26. Die obere Seite der Federscheibe 136 liegt an einem Ring 114 am Kolbenschaft 78. Damit ist der Innenumfang der Federscheibe 136 festgehalten. Der Durchtritt von Dämp­ ferflüssigkeit kann durch eine Öffnung 142 in der Feder­ scheibe erfolgen.

Um auf die obere Seite der Federscheibe 136 eine Vorspann­ kraft auszuüben sind eine Wendelfeder 144 und ein Federhal­ ter 146 vorgesehen, der einen Flansch 148 und einen Abschnitt 150 mit einer Öffnung 152 aufweist. Der Federhal­ ter 146 erstreckt sich zwischen der Mutter 80 und der Ventilscheibe 136.

Da die Feder 144 eine Druckkraft ausübt, wird die Ventil­ scheibe 136 abdichtend an das Auslaßende 128 angedrückt.

In entsprechender Weise wird die untere Federscheibe 138 über einen Federhalter 164 von einer Feder 162 an die Kolbenhülse 122 und das untere Auslaßende 132 des Kanals 126 gedrückt. Am Innenumfang ist die Federscheibe 138 zwischen der Kolbenhülse 122 und einer Abstandsscheibe 154 oberhalb einer Mutter 156 gehalten, welche auf das untere Ende des Kolbenschafts 78 aufgeschraubt ist. Damit ist die Ventil­ scheibe 138 von der Mutter 174 an der Kolbenhülse 122 fest­ gelegt. Die untere Federscheibe 138 weist eine Öffnung 160 für den Durchtritt von Flüssigkeit im unteren Teil der Arbeitskammer 50 auf. Wie nachstehend erläutert wird, läßt sich mit der Dämpferflüssigkeit die auf die obere Feder­ scheibe 136 und die Ventilfeder 144 ausgeübte Vorspannkraft verändern.

Der Federhalter 164 weist einen radialen Flansch 166 und einen radialen Flansch 168 auf. Der Flansch 166 liegt über dem Flansch 168 und ist mit diesem über die Stufe 170 verbunden, in der eine Öffnung 172 für den Durchtritt von Dämpferflüssigkeit vorgesehen ist.

Die zweite Ventilfeder 162 ist zwischen dem Flansch 168 des Federhalters 164 und einer Schulter 174 der Mutter 156 ange­ ordnet. Mittels der unteren von der Feder 162 an den Ventil­ sitz angedrückten Federscheibe wird der Durchtritt von Dämp­ ferflüssigkeit durch die Kanäle 126 beim Ausfedern gedros­ selt.

Die Kolbenhülse 122 ist mehrteilig aufgebaut, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Ein innerer ringförmiger Kolben 176 ist am Außenumfang des Kolbenschaftes 78 zwischen den beiden Feder­ scheiben 136 und 138 angeordnet. Der innere Kolben 176 weist mehrere Kanäle 178 und 180 auf, die sich jeweils quer zur Längsachse des Kolbens radial erstrecken. Die Kanäle 178 münden in radiale Kanäle 179 im Kolbenschaft 78 (Fig. 4A) und die Kanäle 180 münden in Kanäle 181 des Kolbenschaftes 178.

Ferner sind zwei äußere ringförmige Kolben 182 und 184 vorgesehen, die am Außenumfang des inneren Kolbens 176 ange­ ordnet sind und zu diesem etwa hälftig liegen. Im Kolben 182 sind mehrere Kanäle 186, 180 in Längsrichtung ausgebildet und im zweiten Kolben 184 die Kanäle 190 und 192. Diese Kanäle überdecken einander und ergeben so die senkrechten Kanäle 124 bzw. 126, die in Fig. 4A dargestellt sind.

In einer Ringnut 194 des Kolbens 182 liegt eine Ringdichtung 196 (Fig. 2B) zur Anlage am Druckzylinder 48. Die Kolben 176, 182 und 184 sind durch Löten miteinander verbunden. Durch die mehrteilige Anordnung ist die Ausbildung der Kanäle erleichtert.

Um die auf die obere Federscheibe 136 ausgeübte Vorspann­ kraft zu ändern, ist ein Entlastungsring 198 in den Fig. 4B und 4C dargestellt, dessen Innenumfang am Außenumfang des inneren Kolbens 176 anliegt, während sein Außenumfang am Innenumfang des äußeren Ringkolbens 182 anliegt und seine Stirnseite mit der Unterseite der oberen Federscheibe 136 zusammen wirkt. Im Mittelteil des Entlastungsrings 198 ist ein Durchgang 200 und ein Ventilsitz 202 vorgesehen, der dazu dient, die Aufwärtsbewegung einer Ventilscheibe 204 zu verhindern, mit der der Durchtritt von Dämpferflüssigkeit durch den Durchgang 200 gedrosselt wird.

Zum Positionieren des Innenumfangs der Ventilscheibe 204 ist ein innerer Entlastungsring 206 vorgesehen, der am Außenum­ fang des inneren Kolbens 176 anliegt und einen axialen Abschnitt 208 mit einem Innenumfang aufweist, der am Außen­ umfang des Abschnitts 212 des oberen Entlastungsrings 198 anliegt. Die obere Stirnfläche des Entlastungsrings 206 liegt neben dem Innenumfang der Ventilscheibe 204, so daß diese zwischen den beiden Entlastungsringen 198 und 206 festgelegt ist.

Zum Vorspannen des Entlastungsrings 198 an die Federscheibe 136 ist eine Wendelfeder 214 vorgesehen, die zwischen einer Schulter 216 am äußeren Kolben 182 und der Unterseite des Entlastungsrings 198 angeordnet ist. Damit wird der Entla­ stungsring 198 an die Unterseite der Federscheibe 136 angedrückt. Zum Andrücken der Ventilscheibe 205 an den Ventilsitz 202 ist eine Wendelfeder 218 vorgesehen, die zwischen der Ventilscheibe 204 und einer Schulter 220 am inneren Kolben 176 angeordnet ist. Die Feder 218 drückt die Ventilscheibe 204 gegen den Ventilsitz 202.

In entsprechender Weise kann auch die auf die untere Feder­ scheibe 138 ausgeübte Vorspannkraft durch einen Entlastungs­ ring 222 verändert werden, der in einer dem Entlastungsring 206 entsprechenden Weise auf der unteren Seite der Kolbenan­ ordnung 46 angeordnet ist. Der Entlastungsring 222 weist ebenfalls einen Durchtrittskanal sowie einen Ventilsitz 226 auf, mit dem eine Ventilscheibe 228 zusammenwirkt, mit der der Durchtritt von Dämpferflüssigkeit durch die Öffnung 224 absperrbar ist.

Die Ventilscheibe 228 ist ebenfalls von einem Ring 230 gehalten, dessen Verlängerung 232 mit der Verlängerung 236 des Entlastungsrings 222 zusammenwirkt.

Der Entlastungsring 222 wird an die untere Federscheibe 138 von einer Wendelfeder 238 angedrückt, die sich zwischen einer Schulter 240 des Kolbens 184 und dem Entlastungsring 22 abstützt. Zum Andrücken der Ventilscheibe 228 an den Ven­ tilsitz 226 ist eine Wendelfeder 242 vorgesehen, die sich einerseits an einer Schulter 244 des inneren Kolbens 176 und andererseits an der Ventilscheibe 228 abstützt.

Zur Steuerung der Dämpferflüssigkeit zwischen den Kanälen 178 und 180 (Fig. 5) im inneren Kolben 176 ist ein oberer ringförmiger Schieber 246 und ein unterer ringförmiger Schieber 248 vorgesehen. Der obere Schieber 246 sitzt inner­ halb des Kolbenschaftes 78. Der Kolben 246 weist eine Schul­ ter 250 auf, an der sich eine Feder 290 anstützt, die den Schieber 246 nach unten drückt. Ferner weist der Schieber 246 einen Längskanal 252 für die Dämpferflüssigkeit auf und am unteren Ende ist der Schieber 246 mit dem oberen Ende des Schiebers 248 fest verbunden, beispielsweise durch Schweißen.

Auch der untere Schieber 248 erstreckt sich koaxial zum Kol­ benschaft 78 und ist im Querschnitt zylindrisch. Der Schie­ ber 248 ist mit einer unteren Ringnut 254 versehen, über die der Durchtritt von Dämpferflüssigkeit zwischen den Kanälen 178 und 180 erfolgen kann. Ein Längskanal 256 im Schieber 248 mündet in den Kanal 252 im Schieber 246.

Der Schieber 248 ist in einer Hülse 260 angeordnet, die in eine Innenbohrung des Kolbenschaftes 78 eingeschoben ist. Die Hülse 260 weist obere Öffnungen 262 und untere Öffnungen 264 auf, die jeweils mit den Öffnungen 178 bzw. 180 im inne­ ren Kolben 176 über die Öffnungen 179 bzw. 181 im Kolben­ schaft 78 in Verbindung stehen. Beim Verschieben des Kolbens 248 nach oben sind die Öffnungen 262 und 264 in der Hülse 260 über die Ringnut 254 im Kolben 248 verbunden.

Mittels in Ringnuten 266 und 268 eingelegter Dichtringe 270 und 272 ist eine Abdichtung der Hülse 260 gegenüber dem Kol­ benschaft 78 vorgesehen.

Die Hülse 260 liegt mit ihrem Flansch 274 an einer Schulter 276 des Kolbenschaftes 78 an. In der anderen Richtung ist die Hülse 260 durch einen Ring 278 gesichert, der am Flansch 278 der Hülse 260 anliegt. Der Ring 278 liegt zwischen dem oberen Schieber 246 und dem Kolbenschaft 78.

Zur Betätigung des unteren Schiebers 248 gegenüber der Hülse 260 ist eine Wicklung 286 (Fig. 6A) vorgesehen, die inner­ halb des Kolbenschaftes 78 oberhalb des Ringes 278 angeord­ net ist. Die Wicklung 286 befindet sich auf einer Hülse 288 neben der radialen Außenfläche des oberen Schiebers 246. Innerhalb der Wicklung 286 ist ein Kanal 289 für den Durch­ tritt von Dämpferflüssigkeit aus der Arbeitskammer zu einem Druckwandler vorgesehen. Die beiden Schieber 246, 248 bilden zusammen mit der Wicklung 286 ein Magnetventil. Wird die Wicklung 286 erregt, so schiebt sich der obere Schieber 246 nach oben und damit gelangt die Ringnut 254 im unteren Schieber 248 aus der dargestellten Lage in Fig. 4A in die obere Lage, in der Dämpferflüssigkeit aus dem oberen Teil der Arbeitskammer 50 zum unteren Entlastungsring 222 strömt. Dies erfolgt durch die Öffnung 152 im oberen Federhalter 146, die Öffnung 142, dann 200, und durch die Kanäle 178, 179 und 262 über die Ringnut 254 in die Kanäle 264, 181 und 180 in den Raum des unteren Entlastungsringes 226. Der Strömungsmitteldruck beaufschlagt den unteren Entlastungs­ ring 222 und dadurch verschiebt sich die untere Federscheibe 138 nach unten. Damit kann mehr Dämpferflüssigkeit durch die Längskanäle 126 in der Kolbenanordnung 46 strömen, so daß die Dämpferkräfte verringert werden und damit der Stoßdämp­ fer beim Ausfedern weich anspricht.

Wird dagegen die Kolbenanordnung 46 auf Druck beansprucht, so strömt die Dämpferflüssigkeit auf dem folgenden Weg vom unteren Teil der Arbeitskammer 50 zu dem oberen Entlastungs­ ring 198: nämlich über die Öffnungen 172 im unteren Feder­ halter 164, die Öffnungen 160 in der unteren Federscheibe 138, die Öffnungen 224, 180, 181, dann über die Ringnut 254 im Schieber 248 und die Öffnungen 262, 179 und 178 zum oberen Entlastungsring 198. Dieser wird gemäß Fig. 4C vom Strömungsmitteldruck beaufschlagt, so daß die Vorspannkraft auf die obere Federscheibe 136 vergrößert wird. Dementspre­ chend strömt ein größeres Volumen an Dämpferflüssigkeit durch die Längskanäle 124 in den oberen Teil der Arbeitskam­ mer, so daß der Stoßdämpfer beim Druckhub weich anspricht.

Ist dagegen der Kolben 248 in der in Fig. 4A dargestellten Lage, so ist die Strömung von Dämpferflüssigkeit zum Beauf­ schlagen der Entlastungsringe abgesperrt und - abgesehen von den vernachlässigbaren Kräften der Federn 238 und 242 - erfolgt die Vorspannung der Federscheiben 136 und 138 allein durch die Federn 144 und 162, so daß der Stoßdämpfer in bei­ den Richtungen ein hartes Ansprechverhalten zeigt.

Die Schieber 246, 248 werden in die untere Lage durch eine Feder 290 gedrückt, die sich zwischen einer Schulter 250 des oberen Schiebers 246 und der Unterseite der Hülse 288 für die Wicklung anstützt. Zum Anschluß der Wicklung 286 an das Steuergerät 34 ist ein Pin 292 in einer Bohrung 293 auf der Oberseite 294 des Spulenkörpers 288 vorgesehen, um den ein Ende 295 der Spule 286 gewickelt ist und der über eine Lötverbindung 296 mit einem Anschlußdraht 300 in einer Bohrung 297 verbunden ist. Das andere Ende 298 der Wicklung ist in ähnlicher Weise mit einem zweiten Leiter 300 verbun­ den.

Ein Drucksensor 308 stellt die Bewegungsrichtung des Stoßdämpfers 10 fest. Der Drucksensor 308 ist über Kontakte 352 an Leiter 353 angeschlossen. Der Drucksensor 308 sitzt in einer Muffe 310 innerhalb der Kolbenstange 44 oberhalb der Wicklung 286. Die Muffe 310 ist ringförmig und hat drei Ringnuten 312, 314 und 316, von denen die Nut 312 zur Aufnahme eines Dichtrings 318 und die Nut 314 zur Aufnahme einer Dichtung 320 dient, während die Nut 316 eine nach innen gebogene Zunge 322 aufnimmt, die am oberen Ende des Kolbenschaftes vorgesehen ist. Damit ist die Lage der Muffe 310 in der Kolbenstange 44 festgelegt. Ein Stift 323 erstreckt sich durch die Zunge 323 radial nach innen und erfaßt die Muffe 310 drehfest.

Zur Befestigung des Drucksensors 208 an der Muffe 310 dient ein Ring 324 in einer Bohrung 325, in der der Ring beispielsweise durch Einkleben befestigt ist. Zum Eintritt von Dämpferflüssigkeit zum Drucksensor 308 aus dem oberen Teil der Arbeitskammer 50 dient ein radialer Kanal 328, der mit einem Ringraum 330 zwischen der Kolbenstange 44 und dem Kolbenschaft 78 in Verbindung steht. In den Ringraum 330 mündet mindestens ein Kanal 332 in der Kolbenstange 44.

Während die Oberseite des Drucksensors 308 mit dem Druck im oberen Teil der Arbeitskammer beaufschlagt ist, wird die Unterseite des Drucksensors 308 mit dem Druck im unteren Teil der Arbeitskammer 50 beaufschlagt. Hierzu ist ein Raum 334 zwischen der Muffe 310, einer Ringhülse 336 und einem Ringstück 338 vorgesehen.

Das Ringstück 338 liegt in der Kolbenstange 44 zwischen dem Drucksensor 308 und der Wicklung 286. Für den Durchtritt der Dämpferflüssigkeit durch den Längskanal 289 innerhalb der Wicklung 286 zur Kammer 334 weist das Ringstück 338 eine Mittelbohrung 348 auf, sowie eine Bohrung 350, die zur Auf­ nahme eines der Leiter 300 dient. Der andere Leiter ist durch eine entsprechende Bohrung geführt.

Zur Leitungsführung weist auch die Muffe 310 vier Bohrungen 354 bzw. zwei Bohrungen 356 in axialer Richtung auf.

In die Bohrungen 356 sind jeweils Röhrchen 358 eingelegt, welche die elektrische Verbindung erleichtern. Eine Glas­ masse 359 ist zwischen jedem Röhrchen 358 und den Bohrungen 356 vorgesehen, um abzudichten und elektrisch zu isolieren. Außerdem ist jeder Leiter 300 am oberen Ende des Röhrchens 358 beispielsweise durch Löten befestigt und abgedichtet. Zur Befestigung und Abdichtung jedes Leiters 353 in der Boh­ rung 354 ist eine Glasmasse 361 jeweils zwischen der Bohrung 354 und dem Leiter 353 vorgesehen.

Die Leiter 300 zum Anschluß der Wicklung 286 und die Leiter 353 zum Anschluß des Drucksensors 308 sind über eine Anpaß­ schaltung 363 an eine biegsame Verbindung 357 angeschlossen. In der Anpaßschaltung 363 können Komponenten für Signalver­ stärkung, Temperaturanpassung usw. vorgesehen sein. Die Verbindung der Leiter 300 kann aber auch unmittelbar über die Anpaßschaltung ohne Signalkonditonierung erfolgen.

In Fig. 7 ist die Schaltungsanordnung für die Ansteuerung des Stoßdämpfers 10 schematisch dargestellt. Zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit des Aufbaus 30 sind mehrere Beschleunigungsmesser 364 vorgesehen, die am Fahrzeug nahe dem Rad oder in der Kolbenstange 44 jedes Stoßdämpfers 10 angeordnet sein können. Die Ausgangssignale jedes Beschleu­ nigungsmessers 364 werden integriert, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der die sich mit dem Stoßdämpfer 10 verbundene Ecke des Fahrzeugaufbaus 30 bewegt. Um zu bestimmen, ob der Stoßdämpfer 10 ein- oder ausfährt, wird vom Steuergerät 34 festgestellt, ob der Ausgang der Drucksensoren 308 positiv oder negativ ist. Beim Einfahren ist beispielsweise das Signal positiv und beim Ausfahren negativ. Mittel der Signalinformationen der Drucksensoren 308 und der Beschleunigungsmesser 364 bestimmt das Steuerge­ rät 34 die Dämpfungseigenschaften und damit das Fahrverhal­ ten.

Das in Fig. 7 dargestellte Steuergerät weist mehrere Tief­ paßfilter 366 auf, an die jeweils ein Drucksensor 308 bzw. ein Beschleunigungsmesser 364 angeschlossen ist. Die Filter 366 filtern hochfrequente Signale aus sowie entsprechende Störsignale. Die Filter 366 führen an einen Mikroprozessor 374.

Der Mikroprozessor 374 ist an einen Wahlschalter 32 ange­ schlossen, mit dem der Fahrer die gewünschten Fahreigen­ schaften auswählen kann, wie starke oder schwache Stoßdämp­ ferwirkung oder automatischer Betrieb, bei dem das Steuerge­ rät 34 selbst die Dämpfungseigenschaften auswählt. Ferner ist die Spannungsversorgung 378 des Fahrzeuges über eine Unterspannungsschaltung 376 an den Mikroprozessor 374 angeschlossen, so daß bei Unterspannung vom Mikroprozessor 374 die Dämpfung stets auf hartes Ansprechen eingestellt wird.

Ferner ist der Mikroprozessor 374 an eine Spannungsversor­ gung 380 angeschlossen, die mit dem Zündsystem 382 des Fahrzeuges in Verbindung steht. Die Spannungsversorgung 380 und das Zündsystem 382 erzeugt 3 Signale für das Steuergerät 34, nämlich ein 5 Volt Signal zur Spannungsversorgung des Steuergerätes 34, ein Rückstellsignal für den Mikroprozessor 374 zur Anzeige, daß der Zündschalter betätigt worden ist, und eine Impulsfrequenz von 250-350 Hz zum Erzeugen von Überwachungszeitimpulsen für die Spannungsversorgung 380, um die Rückstellung des Systems zu sperren.

Der Mikroprozessor 374 führt die im EPROM 384 gespeicherten Befehle aus und ist wie auch das EPROM 384 an ein RAM 386 angeschlossen. Der Mikroprozessor 374 ist ferner an ein EEPROM 388 angeschlossen, in dem frische Diagnosedaten für ein fehlerhaftes Verhalten der Stoßdämpfer 10, sowie den Drucksensor 308 betreffende Daten, Signale der Beschleuni­ gungsmesser 364, der Wicklungen 286 und der Treiberstufen 392 gespeichert sind. Ferner ist eine Überwachungsschaltung 390 vorgesehen, die ein Erregen der Wicklung 286 beim Ein­ schalten verhindert, den Ausgang des Mikroprozessors 374 darauf überwacht, daß dieser in einem bestimmten Bereich, beispielsweise 250-550 Hz liegt und die ein Erregen der Wicklungen 286 verhindert, wenn dieser Bereich nicht einge­ halten wird.

Der Mikroprozessor 374 liefert die Information an die Trei­ berstufen 392, wie jede Wicklung 286 erregt werden soll. Die Treiberstufen 392 können eine verhältnismäßig hohe Strom­ stärke an die Wicklungen 286 liefern, um die Verschiebung des Schiebers 248 zu bewirken. Worauf die Stromstärke auf einen Haltewert verringert wird, der dauernd angelegt bleibt, ohne daß die Wicklung überhitzt wird.

Von einer Fehlerschaltung 393 wird das Dämpfersystem abge­ schaltet, wenn eine Wicklung 286 Kurzschluß oder Drahtbruch hat.

Das Steuergerät 34 kann ferner eine Verbindungsschaltung 394, eine LED-Anzeige 396 und einen D/A Wandler 400 aufwei­ sen. Die Verbindungsschaltung 394 dient als Schnittstelle zwischen dem Mikroprozessor 374 und beispielsweise einem äußeren Rechner. Auf der LED-Anzeige 396 kann der Dämpfungs­ zustand jedes Stoßdämpfers 10 angezeigt werden. Der Wandler 400 liefert einen analogen Ausgang zum Einstellen verschie­ dener Systemparameter und zum Überwachen interner Signale.

Bevor auf die Ablaufdiagramme der Fig. 8 bis 14 eingegan­ gen wird sei bemerkt, daß zum Einstellen der Stoßdämpfer 10 auf steifes Ansprechverhalten beim Ein- und Ausfahren zwei unterschiedliche Verfahren benutzt werden, wenn die Ampli­ tude der senkrechten Radbewegung bei der Resonanzfrequenz der Räder zu groß wird. Nach dem ersten Verfahren filtert ein Hochpaßfilter zunächst die Frequenz der vertikalen Radbewegung, so daß nur bei oder über der Resonanzfrequenz des Rades liegende Frequenzen berücksichtigt werden. Wenn dann die Amplitude der Radbewegung einen bestimmten Schwel­ lenwert überschreitet, sobald die Frequenz höher ist als die Resonanzfrequenz, liefert der Mikroprozessor 374 Signale für ein steifes Dämpfungsverhalten in beiden Bewegungsrichtungen des Stoßdämpfers. Bei diesem Verfahren kann auch der Ausgang des Hochpaßfilters gleichgerichtet und durch einen Tiefpaß­ filter geschickt werden, um das Signal zu glätten.

Nach dem zweiten Verfahren wird zuerst die diskrete Fourier Transformierung des Differenzdruckes zwischen den beiden Teilen der Arbeitskammer berechnet. Dieser Wert der Fourier Transformierung wird dann mit einem Schwellenwert verglichen und bei Überschreiten des Schwellenwertes wird das steife Dämpfungsverhalten für beide Bewegungsrichtungen des Stoßdämpfers eingestellt.

Die in Fig. 8 dargestellte Hauptroutine dient als Wegweiser für das Programm. Mit dem ersten Schritt 404 wird die Einleitungsroutine ausgeführt. Dies ist ein Teil des Haupt­ programms und dient zum Löschen des RAM Speichers und zum Reservieren von Speicherplätzen für den Stapelzeiger. Mit dem Schritt 408 bereitet der Mikroprozessor 374 bestimmte Variable vor, um anzuzeigen, daß der linke vordere Stoßdämp­ fer 10 als erstes untersucht wird. Dabei wird die Variable CORNER für einen der vier Stoßdämpfer gleich einem Speicher­ platz gesetzt, der die Basis für die den linken vorderen Stoßdämpfer betreffenden Daten bildet. Die Variable SOL-MASK wird auf 00 00 00 11 Bit gesetzt entsprechend der Entschei­ dungsroutine, um anzuzeigen, welcher Stoßdämpfer gerade untersucht wird. Schließlich wird die Variable CONSTANT auf einen Wert gesetzt, der anzeigt, daß die Daten von beiden vorderen Stoßdämpfern berücksichtigt werden.

Nach dem Schritt 408 folgt der Schritt 410, in dem bestimmt wird, ob eine Zeitunterbrechung aufgetreten ist, die alle zwei Millisekunden erfolgt. Ist keine Zeitunterbrechung beim Ausführen des Schrittes 410 aufgetreten, so wird der Schritt 410 wiederholt, um zu bestimmen, ob eine Zeitunterbrechung aufgetreten ist. Dies wird fortgesetzt, bis der Mikroprozes­ sor 374 bei dem Schritt 410 feststellt, daß eine Zeitunter­ brechung aufgetreten ist.

Anschließend folgt Schritt 412, bei dem festgestellt wird, ob der Fahrer den Wahlschalter 32 auf automatischen Betrieb gestellt hat. Ist der Schalter 32 nicht im automatischen Betrieb, so folgt Schritt 414, durch den festgestellt wird, ob der Fahrer den Wahlschalter 32 auf manuellen Betrieb gestellt hat. Ist dies nicht der Fall, so folgt Schritt 416 zum Ausführen einer Diagnose. Ist dagegen der Wahlschalter 32 auf manuellen Betrieb eingestellt, so folgt Schritt 418 zum Ausführen des manuellen Teils des Hauptprogramms. Ist dies erfolgt, kehrt der Mikroprozessor 374 zum Schritt 420 zurück. Ist dagegen beim Schritt 412 festgestellt worden, daß der Wahlschalter 32 auf Automatik steht, folgt Schritt 420 zum Aufruf der CALC-VEL Routine, mit der die vertikale Geschwindigkeit der Ecke des Aufbaus mittels der Ausgangssi­ gnale eines der Beschleunigungsmesser 364 in der betreffen­ den Ecke berechnet wird. Im Schritt 422 wird die Druckrou­ tine aufgerufen. Damit wird bestimmt, ob der Stoßdämpfer ein- oder ausfährt.

Wenn das vorstehend erläuterte erste Verfahren mit dem Hoch­ paßfilter benutzt wird, folgt Schritt 425, um zu bestimmen, ob die Frequenz der senkrechten Bewegung des Rades über der Resonanzfrequenz des Rades liegt (10-15 Hz), wobei die Hoch­ paßfilter-Routine benutzt wird.

Nach Ausführung des Schrittes 425 oder wenn beim Schritt 422 die Fourier Methode benutzt wird, um zu starke senkrechte Radbewegungen zu bestimmen, folgt der Schritt 424, um die DECIDE Routine aufzurufen. Damit wird bestimmt, ob der Stoßdämpfer 10 auf steifes oder weiches Ansprechverhalten eingestellt wird. Dann folgt der Schritt 426 mit dem Aufruf der Magnetventilroutine. Hier wird entschieden, ob die Wick­ lung 286 erregt oder entregt wird. Beim Schritt 428 wird bestimmt, ob der Wert der veränderlichen CORNER gleich der RAM Adresse ist, in der Informationen bezüglich des rechten hinteren Stoßdämpfers gespeichert sind. Ist der Wert von CORNER gleich dieser RAM Adresse, wo die den rechten hinte­ ren Stoßdämpfer betreffende Information gespeichert ist und wird die Fourier Transformation benutzt, um ein steifes Dämpfungsverhalten zu erzielen, so folgt Schritt 430, nämlich der Aufruf für die Amplitudenroutine, die die Fourier Transformierung des Ausgangs des Drucksensors 308 übernimmt. Die Fourier Transformierung wird dann gleich der Variablen AMP gesetzt und für die DECIDE Routine benutzt.

Die diskrete Fourier Transformierung wird in der Amplituden­ routine wie folgt berechnet:

worin Pt = der Differenzdruck zwischen dem oberen und unte­ ren Teil der Arbeitskammer zur Zeit t und
T ist die Periode der Resonanzfrequenz der Räder (d. h. der reziproke Wert der Resonanzfrequenz).

Nach Ausführen des Schrittes 430 folgt die Fourier Transfor­ mierung des Druckes für einen anderen Stoßdämpfer. Schritt 430 ist unnötig, wenn die Hochpaßfiltermethode zum Bestimmen der Radbewegung benutzt wird. Nach dem Schritt 430 oder wenn mit dem Schritt 428 die Hochpaßfiltermethode benutzt wird und die Variable CORNER gleich der RAM Adresse ist, in der die den rechten hinteren Stoßdämpfer betreffende Information gespeichert ist, führt der Mikroprozessor 374 den Schritt 431 aus. Damit wird die Anzeige 396 aktiviert, worauf der Mikroprozessor 374 zum Schritt 408 zurückkehrt.

Ist der Wert der Variablen CORNER nicht gleich der RAM Adresse mit der den rechten hinteren Stoßdämpfer betreffen­ den Information, wie dies mit dem Schritt 428 bestimmt ist, so folgt der Schritt 432, mit dem das Bitmuster in SOL-MASK nach links um 2 Bit verschoben wird. Ferner wird mit dem Schritt 432 der Wert der Variablen CORNER vergrößert, um die Adresse der Daten anzuzeigen, die den nächsten einzustellen­ den Stoßdämpfer 10 betreffen.

Anschließend erfolgt der Schritt 434, um zu bestimmen, ob der Wert der Variablen CORNER größer ist als die Basis RAM Adresse, in der die die hinteren Stoßdämpfer 10 betreffenden Informationen gespeichert sind. Mit dem Schritt 434 wird bestimmt, ob die die vorderen Stoßdämpfer betreffenden Daten oder die die hinteren Stoßdämpfer betreffenden Daten überprüft werden sollen. Wie erwähnt, werden für die vorde­ ren Stoßdämpfer und die hinteren Stoßdämpfer unterschiedli­ che Parameter benutzt.

Stellt der Mikroprozessor 374 beim Schritt 432 fest, daß der Wert der Variablen CORNER nicht größer ist als die Basis RAM Adresse mit der Information für die hinteren Stoßdämpfer 10, so folgt der Schritt 420 wie oben erläutert. Stellt der Mikroprozessor beim Schritt 434 fest, daß der Wert der Vari­ ablen CORNER größer ist als die Basis RAM Adresse mit der Information für die hinteren Stoßdämpfer, so folgt der Schritt 434, mit dem die Variable CONSTANT gleich dem Wert gesetzt wird, der anzeigt, daß ein hinterer Stoßdämpfer eingestellt werden soll. Dann folgt wieder der Schritt 420.

Die Einleitungsroutine, welche einen Teil des Hauptprogramms darstellt, wird nun anhand der Fig. 9 erläutert. Mit dem Schritt 440 werden zunächst die Befehle für die Treiberstu­ fen 392 abgeschaltet. Dann folgt eine Zeitverzögerung von einer Sekunde mit dem Schritt 442 für das Einschalten der Drucksensoren 308 und der Beschleunigungsmesser 364 und zum Erzeugen eines Signals, das den Zustand des Stoßdämpfers 10 anzeigt. Mit dem folgenden Schritt 444 wird bestimmt, ob von der Schnittstelle 394 eine Verbindung gewünscht wird. Mit dem Schritt 446 wird diese Verbindung hergestellt. Wird keine Verbindung gewünscht, folgt der Schritt 448.

Beim Schritt 448 wird bestimmt, ob sich die zum Einstellen der Stoßdämpfer 10 verwendeten Parameter geändert haben. Diese Parameter sind wie folgt:
FIRM-ON TIME:
Anzahl der Zyklen, während der der Stoß­ dämpfer beim Ein- oder Ausfahren ein steifes Verhalten aufweist, (gewöhnlich 50 Zyklen).
WHEEL-CONTROL-THRESHOLD:
Schwellwert für die Bestimmung, ob in der DECIDE Routine der fragliche Stoßdämpfer beim Ein- und Ausfahren steif einge­ stellt werden soll (gewöhnlich 90 psi).
RESONANZFREQUENZ:
Resonanzfrequenz der Fahrzeugräder (ge­ wöhnlich 10-12 Hz)
POS-THRESHOLD:
Positiver Geschwindigkeits-Schwellwert, bei dessen Überschreiten von der DECIDE Routine ein fester Ausfahrhub (gewöhn­ lich 12-20 cm/s) eingestellt wird.
NEG-THRESHOLD:
Negativer Geschwindigkeits-Schwellwert, bei dessen Überschreiten von der DECIDE Routine ein fester Einfahrhub (gewöhn­ lich 12-20 cm/s) eingestellt wird.
PRESS-DEADBAND:
Pegelwert, bei dem ein Drucksignal als Rauschen betrachtet wird.

Da die Dämpfereigenschaften der vorderen und hinteren Stoßdämpfer gewöhnlich unterschiedlich sind, hängen die Werte für diese Parameter davon ab, ob der Stoßdämpfer vorne oder hinten angeordnet ist, so daß also unterschiedliche Parameterwerte verwendet werden. Diese Parameter sind im Speicher des Mikroprozessors 374 gespeichert und werden benutzt, falls nicht der Mikroprozessor im Schritt 448 fest­ stellt, daß andere Parameter benutzt werden sollen. Werden die Parameter nicht geändert, so folgt Schritt 450, mit dem die Standardparameter gespeichert werden.

Nach dem Schritt 450 bzw. dem Schritt 448 folgt der Schritt 452, um im RAM 386 die Speicherplätze zu löschen, in denen die Parameter nicht gespeichert sind. Dann folgt Schritt 454 zum Auslesen und Berechnen der Gleichspannungen der Druck­ sensoren 308 und Beschleunigungsmesser 364.

Mit dem folgenden Schritt 406 werden Unterbrechungen einge­ leitet. Diese Unterbrechungen beinhalten die Zykluszeitun­ terbrechung, die auf zwei Millisekunden festgelegt ist sowie die Unterbrechung der Fourier Transformation, wenn die Druckwerte der Drucksensoren 308 ausgelesen werden. Eine Unterbrechung wird auch für die Impulse benötigt, wenn die Wicklung 286 mit impulsbreitenmodulierter Spannung erregt wird. Eine Unterbrechung kann auch im Zusammenhang mit äuße­ ren Datenverbindungen erfolgen. Anschließend folgt der Schritt 408 des Hauptprogramms.

In Fig. 10 ist die CALC-VEL Routine erläutert. Mit dem Schritt 460 beginnt diese Routine, um das Analogsignal eines der Beschleunigungsmesser 364 zu digitalisieren und den Digitalwert gleich der Variablen ACC zu setzen. Nach dem Auslesen des Beschleunigungssignals erfolgt eine Hochpaß­ filterung, um in den Schritten 462-470 die gleichgerichtete Vorspannung zu ermitteln. Mit dem Schritt 462 wird die durchschnittliche Beschleunigung AVE-A aus dem Speicher ausgelesen, die aus der gleichgerichteten Vorspannung der Beschleunigungsmesser 364 ermittelt wird. Mit dem Schritt 464 wird dem Wert AVE-A der Wert ACC hinzuaddiert und dieser Wert gleich AVA-A gesetzt.

Mit dem Schritt 466 wird AVE-A durch die Konstante K geteilt und von AVE-A abgezogen. Der Wert der Konstanten K in der CALC-VEL Routine ist gleich 500 entsprechend einer Abschnei­ defrequenz von 16 Hz. Damit ergibt sich die Variable AVE-A′. Mit dem Schritt 468 wird der durch eine Konstante K geteilte Wert AVE-A′ von ACC abgezogen und mit dem Schritt 470 wird der Wert AVE-A′ gespeichert. Dieser Wert wird als gleichge­ richtete Durchschnittsbeschleunigung für den nächsten Zyklus des fraglichen Stoßdämpfers benutzt. Mit dem Schritt 472 wird die Geschwindigkeit VEL ermittelt, indem ACC mit dem letzten Zeitintervall der Geschwindigkeitsbestimmung (etwa 2 Millisekunden) multipliziert wird und dieser Ausdruck zu VEL addiert wird, wobei VEL die senkrechte Geschwindigkeit der Fahrzeugecke darstellt. Dieser Wert ist die Variable VEL. Dieser Wert VEL wird dann mit dem Schritt 474 gespeichert. Mit dem Schritt 476 wird der Mikroprozessor 374 angewiesen, den nächsten Analog/Digitalkanal für den nächstfolgenden Signaleingang zu benutzen. Dann kehrt das Programm mit dem Schritt 478 zum Hauptprogramm zurück.

In Fig. 11 wird die Druckroutine erläutert. Mit dem Schritt 482 wird das Analogsignal eines der Drucksensoren 308 in digitale Form umgesetzt. Dieser Wert ist gleich der verän­ derlichen PRES. Anschließend erfolgt eine Hochpaßfilterung, um die gleichgerichtete Vorspannung des Ausgangssignals des Drucksensors 308 zu bestimmen. Nach dem Auslesen des gleich­ gerichteten Durchschnittsdruckes AVE-P aus dem Speicher mit dem Schritt 484 folgt der Schritt 486, indem der gemessene Druck PRES zu dem Durchschnittswert AVE-P addiert wird. Dieser Wert ergibt die Variable PRES. Dann folgt Schritt 488, wobei AVE durch eine Konstante K geteilt wird und von AVE subtrahiert wird, so daß sich der Wert AVE-P′ ergibt. Der Wert der Konstante K ist gleich 6,5535 entsprechend einer Abschneidefrequenz von 0,001 Hz. Mit dem Schritt 490 wird AVE-P′ geteilt durch die Konstante K und dann von dem Wert für die Variable PRES subtrahiert, womit sich der abso­ lute Druck ergibt. Mit dem Schritt 492 wird dann AVE-P′ für den nächsten Zyklus des fraglichen Stoßdämpfers 10 gespei­ chert. Mit dem Schritt 496 wird der Mikroprozessor 374 ange­ wiesen, den nächsten Analog/Digitalkanal für den nächstfol­ genden Eingang (nämlich das Ausgangssignal vom Beschleuni­ gungsmesser 364 des nächsten Stoßdämpfers) zu benutzen. Die Routine kehrt dann zum Hauptprogramm mit dem Schritt 498 zurück.

Fig. 12 illustriert die Entscheidungsroutine. Dabei wird beim Schritt 502 vom Mikroprozessor 374 bestimmt, ob die Variable AMP größer ist als der Parameter WCT (WHEEL- CONTROL-THRESHOLD). Ist die Variable AMP größer, so führen die Räder eine starke vertikale Bewegung aus und deshalb wird ein steifes Stoßdämpferverhalten gewünscht. Es folgt der Schritt 504, mit dem die Druckhub-Zeitgabe COMP-COUNT dem Parameter FOT (FIRM-ON TIME) also dem Ausdruck für die Zeit des steifen Ansprechverhaltens, die gleich 50 Zyklen ist, gleichgesetzt wird. Es folgt Schritt 506, mit dem die Ausfahrzeitgabe REB-COUNT dem Wert des Parameters FOT, also wiederum 50 Zyklen gleichgesetzt wird. Mit dem Schritt 508 wird bestimmt, ob der Wert REB-COUNT gleich Null ist. Ist er nicht gleich Null, so folgt der Schritt 510, in dem von REB- COUNT der Wert 1 abgezogen wird, worauf dann mit dem Schritt 512 die Variable DECISION mit dem Bitmuster gleichgesetzt wird, das anzeigt, daß ein steifes Ausfahren des Stoßdämp­ fers erwünscht ist. Dies erfolgt dadurch, daß das Bitmuster von SOL-MASK mit dem Bitmuster 55H zusammengezogen wird.

Nach dem Schritt 512 oder wenn beim Schritt 508 festgestellt wurde, daß REB-COUNT gleich Null ist, folgt Schritt 514, um zu bestimmen, ob der Stoßdämpfer 10 während der vorbestimm­ ten Zeitdauer steifes Ansprechverhalten im Druckhub hat. Hierzu wird mit dem Schritt 514 festgestellt, ob der Wert COMP-COUNT gleich Null ist. Ist er nicht Null, so folgt Schritt 516, mit dem von COMP-COUNT der Wert 1 abgezogen wird.

Dann folgt Schritt 518, mit dem das Bitmuster der Variablen DECISION gleich einem Wert gesetzt wird, der anzeigt, daß ein steifer Druckhub gewünscht wird. Dabei wird das Bitmu­ ster SOL-MASK mit dem Bitmuster AAH zusammengezogen. Nach dem Schritt 518 oder wenn mit dem Schritt 514 das Bitmuster von COMP-COUTN gleich Null ist, kehrt die Steuerung zum Hauptprogramm über den Schritt 520 zurück.

Wird mit dem Schritt 502 bestimmt, daß der Wert AMP nicht größer als WCT ist, so folgt Schritt 522 und der Mikropro­ zessor bestimmt, ob die vertikale Geschwindigkeit einer Ecke des Fahrzeugs 30 negativ ist, indem bestimmt wird, ob der Wert der Variablen VEL kleiner als Null ist. Ist dies der Fall, so folgt Schritt 524, in dem bestimmt wird, ob die nach unten gerichtete Geschwindigkeit des Aufbaus, an dem der Stoßdämpfer 10 wirksam ist, größer ist als der negative Schwellenwert, indem man bestimmt, ob der Wert der Variablen VEL größer ist als der Parameter NEG-THRESHOLD. Ist der Wert der Variablen VEL tatsächlich größer (d. h. näher an Null), so folgt Schritt 508 wie bereits beschrieben ist. Ist dagegen der Wert von VEL nicht größer, d. h. stärker negativ als der Parameter NEG-THRESHOLD, so folgt Schritt 526, mit dem die Druckhubzeitgabe COMP-COUNT gleich dem Parameter FOP gesetzt wird. Mit dem Schritt 528 wird dann die Ausfahrzeit­ gabe REB-COUNT gleich Null gesetzt, um ein weiches Ausfahr­ verhalten zu erzielen. Dann folgt Schritt 508 wie bereits erläutert. Wird mit dem Schritt 522 ermittelt, daß der Wert der Variablen VEL nicht kleiner als Null ist, so folgt Schritt 530 und es wird bestimmt, ob die Geschwindigkeit der Ecke des Aufbaus 30 kleiner ist als ein positiver Schwellen­ wert, indem man bestimmt, ob die Variable VEL kleiner ist als der Parameter POS-THRESHOLD. Ist dieser Wert kleiner, so folgt Schritt 508 wie beschrieben. Ist dagegen der Wert nicht kleiner, d. h. stärker positiv als der Parameter POS-THRESHOLD, so folgt Schritt 532 und der Mikroprozessor setzt die Ausfahrzeitgabe REB-COUNT gleich 50 Zyklen, um einen steifen Ausfahrhub zu erhalten. Dann folgt 534, mit dem der Wert der Druckhubzeitgabe COMP-COUNT gleich Null gesetzt wird, um einen weichen Druckhub zu erzeugen. Dann folgt wiederum Schritt 508 wie erläutert.

Es folgt die Beschreibung der Magnetventilroutine anhand der Fig. 13. Zuerst wird mit dem Schritt 538 festgestellt, ob der Stoßdämpfer ein- oder ausfährt. Dies hängt davon ab, ob der vom Sensor 308 gemessene Druck positiv oder negativ ist. Ist das Ausgangssignal des Drucksensors 308 negativ, so liegt ein Ausfahrhub vor und mit dem Schritt 540 wird bestimmt, ob das Drucksignal größer ist als der Parameter PRESS-DEADBAND. Ist das Signal kleiner, so wird davon ausge­ gangen, daß das Sensorsignal ein Rauschsignal ist und der Mikroprozessor kehrt zum Hauptprogramm über den Return­ schritt 542 zurück.

Ist dagegen das Ausgangssignal des Sensors 308 größer als PRESS-DEADBAND, so folgt Schritt 544, der bestimmt, ob das Bitmuster der Variablen DECISION gleich einem Wert ist, der anzeigt, daß ein steifer Druckhub gewünscht wird. Ist dies der Fall, so aktiviert der Schritt 548 die Wicklung 286 und über 542 erfolgt die Rückkehr zum Hauptprogramm. Ist jedoch das Bitmuster von DECISION nicht gleich einem Wert für einen steifen Druckhub, so folgt der Schritt 546, um die Wicklung 286 abzuschalten, wenn sie aktiviert war. Dann kehrt der Mikroprozessor 374 zum Hauptprogramm über den Schritt 542 zurück.

Bestimmt der Schritt 538, daß das Signal des Drucksensors 308 positiv ist, womit angezeigt wird, daß der Stoßdämpfer 10 einfährt, so folgt Schritt 550 und es wird bestimmt, ob das Signal des Sensors 308 kleiner als der Wert PRESS-DEADBAND ist. Ist dies der Fall, so wird wiederum angenom­ men, daß das Ausgangssignal ein Rauschsignal ist. Somit kehrt der Mikroprozessor zum Hauptprogramm zurück. Ist jedoch der Wert des Drucksensors 308 größer als der Parame­ ter PRESS-DEADBAND, so folgt Schritt 552, um zu bestimmen, ob das Bitmuster von DECISION gleich einem Wert ist, der anzeigt, daß ein steifer Druckhub erforderlich ist. Ist dies der Fall, so aktiviert der Schritt 556 die Wicklung 286 und der Mikroprozessor kehrt zum Hauptprogramm zurück. Ist dage­ gen der Wert DECISION nicht gleich dem Bitmuster für einen steifen Ausfahrhub, so wird die Wicklung 286 beim Schritt 554 abgeschaltet, wenn sie eingeschaltet war und der Mikro­ prozessor kehrt zum Hauptprogramm zurück.

Der manuelle Teil des Hauptprogramms wird anhand der Fig. 14 erläutert. Zuerst ruft der Schritt 560 die CALC-VEL Routine auf. Dann ruft der Schritt 562 die Druckroutine auf. Dann fragt der Schritt 564 ab, ob der Wahlschalter auf stei­ fes oder weiches Ansprechverhalten gestellt ist. Für ein weiches Verhalten setzt der Schritt 566 den Wert DECISION gleich OFFH, um anzuzeigen, daß der Stoßdämpfer einen weichen Ein- und Ausfahrhub ausfahren soll. Ist dagegen der Schalter auf steifes Verhalten eingestellt, so setzt der Schritt 568 des Bitmuster des DECISION Signals gleich 00H, womit angezeigt wird, daß ein steifer Druck und Ausfahrhub folgen soll. Nach den Schritten 566 bzw. 568 folgt der Schritt 570, mit dem die Magnetventilroutine aufgerufen wird, um die Wicklungen 286 zum Erzeugen der gewünschten Eigenschaften anzusteuern.

Es folgt Schritt 572, mit dem ermittelt wird, ob der gerade eingestellte Stoßdämpfer 10 der letzte der Reihe ist (bei­ spielsweise der Reihe links vorne, rechts vorne, links hinten, rechts hinten). Folgt nun noch ein einzustellender Stoßdämpfer, so folgt Schritt 578, um die Pointer zu erhö­ hen, so daß der nächstfolgende Stoßdämpfer an die Reihe kommt. Dann folgt wiederum Schritt 560 mit dem Aufruf CALC- VEL wie bereits erläutert.

Ist dagegen der Schritt 572 bereits der letzte Stoßdämpfer, so folgt Schritt 574, um die Anzeige 396 zu beleuchten und damit anzuzeigen, ob ein steifer oder weicher Druck- und Ausfahrhub für jeden Stoßdämpfer gewünscht wird. Schritt 574 ist gewöhnlich für die Weiterentwicklung des Systems bestimmt, anschließend folgt dann Schritt 408 mit dem Haupt­ programm wie bereits erläutert.

Unterschiedliche Ausführungsformen für die erfindungsgemäßen Komponenten sind möglich. Beispielsweise können die Beschleunigungsmesser auch in den Stoßdämpfern oder außer­ halb der Stoßdämpfer angeordnet sein. Andere Programme können benutzt werden, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugräder in Resonanz sind und auch die Magnetventile können in unter­ schiedlicher Weise angesteuert werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Dämpfen von mechanischen Schwin­ gungen, insbesondere von Bewegungen eines Fahrzeugaufbaues, mit einem Schwingungsdämpfer, in dem ein Austausch von Dämpferflüssigkeit zwischen einem ersten und einem zweiten Raum einer von einem Kolben (46) unterteilten Arbeitskammer (50) erfolgt, mit vorgespannten Ventilgliedern (136; 138), die beim Ein- und Ausfedern durch den Dämpferflüssigkeitsdruck öffnen und den Austausch von Dämpferflüssigkeit zwischen den beiden Räumen ermöglichen, mit einem Magnetventil (246, 248, 286), das abhängig von seiner Schaltstellung den Dämp­ ferflüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Räumen dadurch beeinflußt, daß es über vom Arbeitsdruck des Schwingungs­ dämpfers beaufschlagte Kolben (198; 222) die Vorspannung der Ventilglieder (136; 138) verringert, um beim Ein- bzw. Ausfedern ein weiches bzw. hartes Ansprechverhalten einzu­ stellen, mit Sensoren (308; 364) zum Bestimmen des Druck­ unterschiedes in den beiden Räumen sowie der Bewegung zwi­ schen Rad und Fahrzeugaufbau und mit Mitteln zum Erzeugen eines Ansteuersignals für das Magnetventil, abhängig von den Signalen der Sensoren, gekennzeichnet durch die Merk­ male:

• - beiden Kolben (198; 222) für die Druck- und die Zugstufe sind Zuströmbohrungen (Durchgang 200; Öffnung 224) für den Eintritt von Dämpferflüssig­ keit in die den Kolben (198; 222) zugehörigen Druckräume zugeordnet, wobei die Zuströmbohrungen (Durchgang 200; Öffnung 224) mit Rückschlagventilen (202, 204; 226, 228) versehen sind,
• - das Magnetventil (246, 248, 286) schaltet eine Ver­ bindung zwischen den Druckräumen der Kolben (198; 222),
• - so daß bei geöffneter Verbindung über das Magnet­ ventil (246, 248, 286) die Vorspannung des in der je­ weiligen Arbeitsrichtung des Schwingungsdämpfers wirksamen Ventilgliedes (136 bzw. 138) nach Maßgabe des anstehenden Arbeitsdruckes des Schwingungsdämp­ fers verändert und der sich einstellende drosselnde Ventilquerschnitt an den Ventilgliedern (136;138) vergrößert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (202, 204; 226, 228) in den Kolben (198; 222) angeordnet sind und die Zufuhr der Dämpferflüssigkeit zu den Druckräumen der Kolben über Öffnungen (142; 160) in den Ventilgliedern (136; 138) und die Rückschlagventile (202, 204; 226, 228) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den beiden Druckräumen der Kolben (198; 222) radial über Kanäle (178;180) im Kolben und Kanäle (179, 262; 181, 264) über Steuerkanten am Schieber (248) des Magnetventils gesteuert wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilglieder (136; 138) Plattenventile sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (46) aus mehreren Einzelkolben (176, 182, 184) zusammengesetzt ist, die durch Kupferinfiltration miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Seite des Kolbens (46) angeordnete Drucksensor (308) über eine Entlastungs­ bohrung (256) im Ventilschieber (248) des Magnetventils einseitig druckbeaufschlagt wird.

7. Verfahren zum Betrieb des Schwingungsdämpfers nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuersignale für das Magnetventil in einem Mikropro­ zessor erzeugt werden, dem mindestens die Signale der Drucksensoren zugeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor den Schwingungsdämpfer auf hartes Ansprechverhalten für die Druck- und Zugstufe einstellt, wenn die diskrete Furier-Transformation des Signals des Drücksensors (308) einen vorbestimmten Wert überschreitet.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor den Schwingungsdämpfer auf hartes Ansprechverhalten für die Druck- und Zugstufe einstellt, wenn die Amplitude des Signals des Drucksensors (308) einen Schwellwert überschreitet.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor ein Signal, das die Bewegungen des Fahrzeugaufbaues erfaßt, mit einem ersten Schwellwert­ bereich vergleicht und den Schwingungsdämpfer auf hartes Ansprechverhalten für die Druckstufe einstellt, wenn das Signal über dem ersten Schwellwertbereich liegt, und daß der Mikroprozessor den Schwingungsdämpfer auf hartes An­ sprechverhalten für die Zugstufe einstellt, wenn das Signal unterhalb des ersten Schwellwertbereichs liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor ein hartes Ansprechverhalten des Schwingungsdämpfers für die Zug- und Druckstufe vermeidet, wenn das Signal des Drucksensors (308) innerhalb eines zweiten Schwellwertbereichs liegt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor alle Schwingungsdämp­ fer eines Fahrzeugs jeweils für sich getrennt auf hartes bzw. weiches Ansprechverhalten einstellt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor das Magnetven­ til mit einem impulsbreitenmodulierten Signal ansteuert.