DE4027998A1 - Aktives aufhaengungssystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Aktives aufhaengungssystem fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein aktives Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge ge
mäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit einem Aufhängungssystem mit
Regelung der Höhe und der Stellung des Fahrzeugaufbaus.
Die japanischen offengelegten Patentanmeldungen 62-2 95 714 und 63-
2 35 112 beschreiben den typischen Aufbau eines aktiven Aufhängungssystems.
Das in der ersten dieser Anmeldungen beschriebene Aufhängungssystem
führt eine Anti-Roll-Steuerung auf der Basis der auf den Fahrzeugaufbau ausge
übten Querbeschleunigung durch. Dabei wird der Fluiddruck in Arbeitskam
mern in Hydraulikzylindern eingestellt und damit die Dämpfungskraft verän
dert, die dem Rollmoment entgegenwirkt und Rollbewegungen dadurch un
terdrückt. Andererseits beschreibt die an zweiter Stelle genannte Anmeldung
ein aktives Aufhängungsystem mit einer Anti-Nick- oder -Tauch-Steuerung
auf der Basis von Längsbeschleunigungen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt
werden. Auch bei diesem System wird der Fluiddruck in Arbeitskammern von
Hydraulikzylindern eingestellt, die die Tauchbewegung unterdrücken. Es
wird die Verwendung von unterschiedlichen Regelgewinnen zur Steuerung
der vorderen und hinteren Systeme beschrieben. Mit diesen unterschiedli
chen Regelgrößen wird das Längsbeschleunigungssignal verstärkt, und daraus
werden vordere und hintere Steuersignale abgeleitet. Der unterschiedliche
Regelgewinn soll eine höhere Präzision ermöglichen und zu einer optimalen
Arbeitsweise der Steuerung führen.
Bei diesen bekannten Aufhängungssystemen wird der Fluiddruck in der Ar
beitskammer auf einem vorgegebenen neutralen Druckwert gehalten, solange
die Querbeschleunigungen und/oder Längsbeschleunigungen, die auf den
Fahrzeugaufbau ausgeübt werden, bei Null liegen. Wenn das Fahrzeug Rollbe
wegungen ausführt, wird der Fluiddruck in dem linken und rechten Aufhän
gungssystem eingestellt durch linke und rechte Steuersignale mit gleichen
Werten, jedoch entgegengesetzten Phasen oder Polaritäten, so daß die Auf
hängungssysteme auf der Außenseite der Kurve härter und die Aufhängungs
systeme auf der Innenseite der Kurve weicher werden. Wenn das Fahrzeug
Tauch- oder Nickbewegungen ausführt, werden die vorderen und hinteren
Aufhängungssignale auf einem gleichen Wert, jedoch entgegengesetzte Pha
sen eingestellt und den vorderen und hinteren Aufhängungssystemen zuge
führt und damit die Tauchbewegungen verringert. Wenn die Beschleunigung
größer ist als ein vorgegebener Maximalwert, wird der Fluiddruck in der Ar
beitskammer auf einen vorgegebenen Maximal- und Minimalwert eingestellt
und dort gehalten. Die vorbestimmte Maximalbeschleunigung kann eingestellt
werden entsprechend der Kapazität der Hydraulikzylinder, der zulässigen
Größe von Änderungen des Fahrzeugaufbaus, des gewünschten kritischen
Wertes des Kurvenverhaltens etc.
Mit diesem bekannten Aufhängungssteuersystem kann die Fahrzeugstellung
mit Erfolg geregelt werden, solange die Beschleunigung, die auf den Fahr
zeugaufbau ausgebübt wird, unterhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt.
Wenn die Beschleunigung diesen Maximalwert überschreitet, treten plötzli
che Änderngen der Fahrzeugstellung auf, die zu einer Beeinträchtigung des
Fahrkomforts und der Fahrsicherheit führen.
Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, ein aktives Aufhängungssystem zu
schaffen, bei dem plötzliche Stellungsänderungen des Aufbaus auch dann ver
hindert werden, wenn die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübte Beschleunigung
einen vorgegebenen Maximalwewt überschreitet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des
Hauptanspruchs.
Das erfindungsgemäße aktive Aufhängungssteuersystem bewirkt eine Rege
lung der Stellung des Fahrzeugaufbaus durch Einstellung der Dämpfungscha
rakteristik der einzelnen Aufhängungsorgane. Zur Steuerung der Dämpfungs
charakteristik wird ein Steuersignalwert abgeleitet auf der Basis der Be
schleunigung, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt wird und dessen Stellung
beeinflußt. Die Steuersignale variieren entsprechend der Größe der entspre
chenden Beschleunigung. Die Änderungsgeschwindigkeit der Aufhängungs
steuersignale in bezug auf die Änderung der Beschleunigungswerte variiert
derart, daß die Steigerungsgeschwindigkeit der Aufhängungssteuersignale ab
nimmt mit zunehmender Beschleunigung.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt den Aufhängungs
steuersystem für Kraftfahrzeuge:
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung der Trägheitskraft, die auf den Fahrzeug aufbau bei Änderung von dessen Stellung ausgeübt wird, und zur Erzeu gung eines entsprechenden Signals, das repräsentativ ist für die Größe der Trägheitskraft,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwindigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung der Trägheitskraft, die auf den Fahrzeug aufbau bei Änderung von dessen Stellung ausgeübt wird, und zur Erzeu gung eines entsprechenden Signals, das repräsentativ ist für die Größe der Trägheitskraft,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwindigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
Der Sensorsignalwert kann variabel sein über die ersten und zweiten Signal
werte hinweg und weiter über einen dritten Signalwert hinweg, der zwischen
dem ersten und zweiten Wert liegt und der Fahrzeugstellung entspricht, in
der die Trägheitskraft Null ist, und die Änderungsgeschwindigkeit der Auf
hängungssteuersignale im Sensorsignalbereich in der Nähe des dritten Wer
tes ist größer als die Änderungsgeschwindigkeit in der Nähe des ersten und
zweiten Wertes. In diesem Falle ändern sich die Steuersignalbefehle entspre
chend der Änderung des Sensorsignalwertes mit einer ersten Geschwindig
keit in einem Sensorsignalbereich zwischen dem dritten und einem vierten
Wert, der größer als der dritte Wert und kleiner als der erste Wert ist, und
einer zweiten Änderungsgeschwindigkeit in einem Sensorsignalbereich zwi
schen dem vierten und dem ersten Wert. Das Aufhängungssteuersignal kann
geändert werden entsprechend der Änderung des Sensorsignalwertes mit ei
ner dritten Änderungsgeschwindigkeit ineinem Sensorsignalbereich zwi
schen dem dritten Wert und dem fünften Wert, der kleiner als der dritte
Wert ist und größer als der zweite Wert, und einer vierten Änderungsge
schwindigkeit in einem Sensorsignalbereich zwischen dem fünften Wert und
dem zweiten Wert. Alternativ kann die Änderungsgeschwindigkeit kontinu
ierlich variiert werden, so daß eine größere Änderungsgeschwindigkeit er
zielt wird in der Nähe des dritten Wertes und eine kleinere Änderungsge
schwindigkeit in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
Das Aufhängungssteuersignal kann auf einer Seite des Fahrzeugaufbaus eine
härtere Einstellung und auf der anderen Seite eine weichere Einstellung her
vorrufen und somit die Stellung des Fahrzeugaufbaus regeln. Der Sensor
signalwert ist variabel über die ersten und zweiten Werte hinweg und weiter
hin über einen dritten Wert, der zwischen dem ersten und zweiten Weg liegt
und der Fahrzeugstellung entspricht, in der die Trägheitskraft, die auf den
Fahrzeugaufbau ausgeübt wird, Null ist, und die Änderungsgeschwindigkeit
des die Aufhängungssteuerung härter stellenden Signals ist in einem ersten
Sensorsignalbereich in der Nähe des dritten Wertes größer als in einem
zweiten Sensorsignalbereich in der Nähe des ersten Wertes, und die Ände
rungsgeschwindigkeit, mit der die Aufhängung weicher gestellt wird, ist in
einem dritten Signalbereich in der Nähe des dritten Sensorsignals größer als
in einem vierten Sensorsignalbereich in der Nähe des zweiten Wertes. Der
vierte Sensorsignalbereich ist kleiner als der zweite Sensorsignalbereich.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein An
ti-Roll-Steuerungsystem für Kraftfahrzeuge:
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung der Querbeschleunigungen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden und die Stellung des Aufbaus ändern, welcher Sensor ein Sensorsignal entsprechend der Größe der ermittel ten Trägheitskraft erzeugt,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwinigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung der Querbeschleunigungen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden und die Stellung des Aufbaus ändern, welcher Sensor ein Sensorsignal entsprechend der Größe der ermittel ten Trägheitskraft erzeugt,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwinigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine
Anti-Tauch-Steuerung für Kraftfahrzeuge:
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung von Längsbeschleunigungen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden und Stellungsänderungen des Aufbaus verursachen, welche Sensoreinheit ein Sensorsignal erzeugt, das der er mittelten Größe der Trägheitskraft entspricht,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwindigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
eine Anzahl von Aufhängungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rä dern, die eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern dämpfen und deren Charakteristik abhängt von Aufhängungssteu ersignalen,
einen Sensor zur Überwachung von Längsbeschleunigungen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden und Stellungsänderungen des Aufbaus verursachen, welche Sensoreinheit ein Sensorsignal erzeugt, das der er mittelten Größe der Trägheitskraft entspricht,
eine Steuereinheit, die das Sensorsignal aufnimmt und die Aufhängungs steuersignale bildet, die sich ändern zwischen einem vorgegebenen Mini malwert bei einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximal wert bei einem zweiten Wert des Sensorsignals, welche Steuersignale va riabel sind entsprechend einer Änderung des Sensorsignalwertes, wobei die Steuereinheit die Änderungsgeschwindigkeit der Steuersignale in be zug auf die Signalwerte des Sensorsignals derart ändert, daß die Ände rungsgeschwindigkeit kleiner ist wenigstens in einem Sensorsignalbe reich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit erfin
dungsgemäßer Aufhängung;
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Steuerdruckes vom
Stromwert des Aufhängungssteuersignals 1 zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Änderung des Ausgangssignals des Be
schleunigungssensors in bezug auf die auf das Fahrzeug ausgeüb
te Beschleunigung veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm des Steuersystems einer Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Änderung des Anti-Roll-Steuersignals
in bezug auf die Größe der auf das Fahrzeug ausgeübten Querbe
schleunigung zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Änderung der Anti-Tauch-Steuer
signale in bezug auf die Größe der Längsbeschleunigung veran
schaulicht;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das das Aufhängungs-Steuerungspro
gramm zeigt, das bei einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung verwendet wird;
Fig. 8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Änderungscharak
teristik des Steuerdrucks bei der Anti-Roll-Steuerung;
Fig. 9 ist ein Diagramm zur Darstellung der Änderungscharakteristik
des Steuerdrucks bei der Anti-Tauch-Steuerung;
Fig. 10 ist ein Diagramm, das den Roll- und Tauchwinkel in bezug auf
die Quer- oder Längsbeschleunigung zeigt.
Nunmehr soll auf die Zeichnung, insbesondere zunächst auf Fig. 1 Bezug ge
nommen werden. Fig. 1 zeigt eine Radaufhängung mit einer Steuerung zur
Regelung der Fahrzeughöhe und der Fahrzeugstellung durch Unterdrückung
von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und Aufhängungs
gliedern 12FL, 12FR, 12RL und 12RR von vorderen linken, vorderen rechten,
hinteren linken und hinteren rechten Aufhängungsmechanismen 14FL, 14FR,
14RL und 14RR, die drehbar vordere linke, vordere rechte, hintere linke
und hintere rechte Räder 11FL, 11FR, 11RL und 11RR abstützen. Allgemein
sollen die Aufhängungsmechanismen mit 14 bezeichnet werden. Die vier Auf
hängungsmechanismen 14FL, 14FR, 14RL und 14RR weisen Hydraulikzylinder
26FL, 26FR, 26RL und 26RR auf, die allgemein mit 26 bezeichnet werden sol
len.
Die Hydraulikzylinder 26 befinden sich zwischen dem Fahrzeugaufbau 10 und
den Aufhängungsgliedern 12 und erzeugen eine Dämpfungskraft zur Unter
drückung von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Auf
hängungsgliedern. Die Hydraulikzylinder 26 umfassen insgesamt einen im
wesentlichen geschlossenen Zylinderkörper 26a, der eine Kammer begrenzt.
Ein Kolben 26c ist verschiebbar und gleitend in der Kammer des Hydraulik
zylinders 26 angeordnet und begrenzt in diesem eine Arbeitskammer 26d.
Der Kolben 26c ist mit dem zugehörigen Aufhängungsglied 12 über eine Kol
benstange 26b verbunden. Eine Schraubenfeder 26 befindet sich ebenfalls in
den Aufhängungsmechanismen. Im Gegensatz zu einer üblichen Aufhängung
wird die Schraubenfeder jedoch nicht zur Bildung der vollen Federkrft be
nötigt, sondern lediglich dazu, die zur Abstützung des Fahrzeugaufbaus auf
den Aufhängungen benötigten Kräfte aufzubringen.
Die Arbeitskammer 26d der Hydraulikzylinder 26 ist mit Drucksteuerventilen
28FL, 28FR, 28RL und 28RR über eine Drucksteuerleitung 38 verbunden. Die
Drucksteuerventile sollen künftig überwiegend auch nur noch mit "28" be
zeichnet werden. Die Drucksteuerventile 28 weisen einen Steuerauslaß 28c
auf, der mit der Arbeitskammer 26d über die Drucksteuerleitung 38 verbun
den ist. Ferner besitzen sie einen Einlaß 28s und einen Rücklauf-Auslaß 28r.
Der Einlaß 28s der Drucksteuerventile 28 ist mit einer Druckquelle 16 über
eine Zufuhrleitung 35 verbunden, und der Rücklauf-Auslaß 28r steht mit ei
ner Rücklaufleitung 37 in Verbindung. Das Drucksteuerventil 28 weist einen
Proportionalmagneten zur Einstellung der Ventilposition entsprechend der
Größe der Steuersignale IFL, IFR, IRL und IRR auf, die von der Steuereinheit
100 zugeführt werden. Die Steuersignale IFL, IFR, IRL und IRR sind Strom
signale mit variablem Stromwert, die repräsentativ sind für die Steuerung
des Druckes in der Arbeitskammer. Eine Zweigleitung verbindet die Arbeits
kammer 26d mit einem Druckspeicher 34 über eine Leitung 33 und eine
Drossel 32. Dieser Druckspeicher 34 soll im folgenden als Niederdruckspei
cher bezeichnet werden. Weitere Druckspeicher 20F und 20R befinden sich
in der Zufuhrleitung 35 und speichern überschüssigen Druck, der von der
Druckquelle 16 abgegeben wird.
Die Drucksteuerventile 28 umfassen über die Darstellung der Fig. 1 hinaus
elektrisch oder elektronisch arbeitende Betätigungsorgane, etwa Proportio
nalmagneten. Die Hydraulikzylinder 26 und die Drucksteuerventile 28 kön
nen in beliebiger Weise aufgebaut werden, sofern sie die Dämpfungscharakte
ristik mit ausreichend günstigem Ansprechverhalten ändern. Typische Lö
sungen für Hydraulikzylinder 26 und Drucksteuerventile 28 sind in den fol
genden älteren Anmeldungen und Veröffentlichungen beschrieben:
US-Patentanmeldung Nr. 0 52 934 vom 22. Mai 1989
US-Patentanmeldung Nr. 0 59 888 vom 9. Juni 1987 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 49 209
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 856 vom 12. Juni 1987 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 49 227
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 909 vom 12. Juni 1987
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 911 vom 12. Juni 1987
US-Patentanmeldung Nr. 1 76 246 vom 31. März 1988 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 85 153
US-Patentanmeldung Nr. 1 78 066 vom 5. April 1988 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 86 072
US-Patentanmeldung Nr. 1 67 835 vom 4. März 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 44 008 vom 14. September 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 55 560 vom 11. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 66 763 vom 3. November 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 61 870 vom 25. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 63 764 vom 28. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 77 376 vom 29. November 1988
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 338 vom 26. Januar 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 10 130 vom 22. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 27 460 vom 22. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 339 vom 26. Januar 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 31 602 vom 31. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 64 477 vom 12. Juni 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 65 468 vom 12. Juni 1989
US-Patentanmeldung Nr. 0 59 888 vom 9. Juni 1987 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 49 209
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 856 vom 12. Juni 1987 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 49 227
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 909 vom 12. Juni 1987
US-Patentanmeldung Nr. 0 60 911 vom 12. Juni 1987
US-Patentanmeldung Nr. 1 76 246 vom 31. März 1988 mit entsprechen der europäischer Patentanmeldung 2 85 153
US-Patentanmeldung Nr. 1 78 066 vom 5. April 1988 mit entsprechender europäischer Patentanmeldung 2 86 072
US-Patentanmeldung Nr. 1 67 835 vom 4. März 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 44 008 vom 14. September 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 55 560 vom 11. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 66 763 vom 3. November 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 61 870 vom 25. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 63 764 vom 28. Oktober 1988
US-Patentanmeldung Nr. 2 77 376 vom 29. November 1988
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 338 vom 26. Januar 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 10 130 vom 22. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 27 460 vom 22. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 03 339 vom 26. Januar 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 31 602 vom 31. März 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 64 477 vom 12. Juni 1989
US-Patentanmeldung Nr. 3 65 468 vom 12. Juni 1989
Der Inhalt der vorgenannten Veröffentlichungen wird zur Erläuterung der
vorliegenden Erfindung einbezogen.
Das Drucksteuerventil 28, das erfindungsgemäß verwendet wird, umfaßt ei
nen Proportionalmagneten 28e zur Einstellung der Ventilposition und damit
des Steuerdrucks, der der Arbeitskammer 26d des zugehörigen Hydraulikzy
linders 26 zugeführt wird. In der Praxis ist das verwendete Drucksteuerventil
druckgesteuert, und der Steuerdruck wird eingestellt durch die Position des
Proportionalmagneten.
Zur Einstellung des Steuerdrucks an dem Steuerauslaß 28c empfängt der
Proportionalmagnet 28e einen Aufhängungssteuerbefehl in der Form eines
Stromsignals, dessen Strom sich entsprechend dem Steuerwert ändert. Das
Aufhängungssteuersignal wird durch eine Steuereinheit 100 erzeugt. Zur Hö
hen- und Stellungsregelung des Fahrzeugaufbaus ist die Steuereinheit 100
mit einer Anzahl von Sensoren verbunden, die verschiedene Aufhängungspa
rameter überwachen. Die Parameter zur Durchführung der Aufhängungssteue
rung und die Datenverarbeitung zur Ableitung der Aufhängungssteuersignal
werte sind in verschiedenen parallelen und älteren Anmeldungen erörtert
worden, die oben angegeben sind. Die folgende Beschreibung soll sich kon
zentrieren auf die Anti-Roll-Steuerung, die mit einer anderen logischen Auf
hängungssteuerung verbunden werden kann.
Obgleich verschiedene Arten der Steuerung möglich sind, soll sich die fol
gende Diskussion konzentrieren auf die Anti-Roll- und Anti-Tauch-Steuerung,
die die Steuereinheit 100 durchführt. Die Steuereinheit 100 ist mit einem
Querbeschleunigungssensor 102 und einem Längsbeschleunigungssensor 104
verbunden. Der Querbeschleunigungssensor 102 gibt ein entsprechendes
Signal gy ab, das repräsentativ ist für die Größe der Querbeschleunigung, die
auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt wird. Zu diesem Zweck kann der Querbe
schleunigungssensor in einer geeigneten Position des Fahrzeugaufbaus mon
tiert sein. Auf der anderen Seite bildet der Längsbeschleunigungssensor 104
ein Längsbeschleunigungssignal gx entsprechend den Längsbeschleunigun
gen, die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden. Das Querbeschleunigungs
signal gy und das Längsbeschleunigungssignal gx sind Analogsignale, deren
Spannungswert sich ändert entsprechend der Größe der Quer- und Längsbe
schleunigung.
Die Steuereinheit 100 umfaßt Analog-/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 106Y
und 106X, die die Analogsignale gy und gx in Digitalsignale umwandeln. Die
Analog-/Digital-Wandler 106Y und 106X liefern Digitalsignale, die den Quer-
und Längsbeschleunigungssignalen gy und gx entsprechen, an einen Mikro
prozessor 110, der ein Eingangs/Ausgangs-Interface 112, eine logische
Schaltung 114 und einen Speicher 116 aufweist. Der Mikroprozessor 110
verarbeitet die Quer- und Längsbeschleunigungssignale gy und gx und erzeugt
vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Aufhägungs
steuersignale VFL, VFR, VRL und VRR in der Form von Spannungssignalen, de
ren Spannungswert repräsentativ ist für die erforderliche Größe des Steuer
drucks Pc, der von den Drucksteuerventilen 28 der jeweiligen Arbeitskam
mern 26d der vier Hydraulikzylinder 26 zugeführt wird. Die vier Steuersigna
le VFL, VFR, VRL und VRR werden umgewandelt in Analog-Signale durch Digi
tal-/Analog-Wandler (D/A) 120FL, 120FR, 120RL und 120RR. Die analog umge
wandelten Aufhängungssteuersignale VFL, VFR, VRL und VRR werden Treiber
schaltungen 122FL, 122FR, 122RL und 122RR zugeleitet. Die Treiberschaltun
gen 122 umfassen Stromsignalgeneratoren, wie etwa gleitende Konstant
stromgeneratoren, und erzeugen ein Stromsignal IFL, IFR, IRL und IRR für die
vier Räder, die einen Stromwert haben, der variabel ist entsprechend den
Steuersignalwerten VFL, VFR, VRL und VRR. Die Aufhängungssteuersignale
IFL, IFR, IRL und IRR gelangen an die Proportionalmagneten der Drucksteuer
ventile 28 und steuern den Pilotdruck in den Drucksteuerventilen und damit
den Steuerdruck Pc, der den entsprechenden Arbeitskammern 26d zuge
führt wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Steuerdruck Pc, der vom Drucksteuerventil
28 der Arbeitskammer 26d über die Steuerleitung 38 zugeführt wird, variabel
zwischen einem vorgegebenen Maximalwert PMAX und einem vorgegebenen
Mindestwert PMIN über einen vorgegebenen Neutraldruck PN hinweg, wenn
sich die Aufhängungssteuersignale im Hinblick auf ihren Stromwert ändern
zwischen einem vorgegebenen Maximalwert IMAX und einem vorgegebenen
Minimalwert IMIN. Der neutrale Druck PN des Steuerdrucks Pc wird erzeugt
entsprechend dem Aufhängungssteuersignal mit dem Wert IN.
Wie andererseits aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Ausgangssignale der Quer-
und Längsbeschleunigungssensoren 102 und 104 variabel entsprechend der
Charakteristik, die dargestellt ist. Wenn die Quer- und Längsbeschleunigung,
die auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt wird, gleich Null ist, ist das Ausgangs
signal der Quer- und Längsbeschleunigungssensoren 102 und 104 bei einem
vorgegebenen neutralen Wert YGN oder XGN konstant. Bei der gezeigten Aus
führungsform erhöht der Querbeschleunigungssensor 102 die Höhe des Aus
gangssignals von dem neutralen Wert GN entsprechend einer zunehmenden,
nach rechts gerichteten Querbeschleunigung. Andererseits senkt der Querbe
schleunigungssensor 102 den Wert des Ausgangssignals gegenüber dem neu
tralen Wert YGN bei einer Querbeschleunigung nach links. In ähnlicher Weise
arbeitet der Längsbeschleunigungssensor 104. Fig. 5 und 6 zeigen die Charak
teristik der Änderung der Aufhängungssteuersignalwerte entsprechend der
Änderung der Quer- und Längsbeschleunigungssignale gy und gx. Fig. 5 veran
schaulicht die Änderung der Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR
der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rech
ten Aufhängungssteuersignale VFL, VFR, VRL und VRR. Andererseits zeigt Fig.
6 die Änderung der Anti-Tauch-Komponenten CFL, CFR, CRL und CRR der vor
deren linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Steu
ersignale VFL, VFR, VRL und VRR.
In Fig. 5 und 6 sind die Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR und
die Anti-Tauch-Komponenten CFL, CFR, CRL und CRR bei Null gehalten, wäh
rend die Quer- und Längsbeschleunigungen y und x bei Null liegen. Anderer
seits ergibt sich eine Querbeschleunigung nach rechts bei einem Lenkradein
schlag nach links, und der Querbeschleunigungs-Signalwert gy wird positiv.
In diesem Falle werden die Anti-Roll-Komponenten RFR und RRR für vorne
rechts und hinten rechts positiv, und die Anti-Roll-Komponenten RFL und
RRL werden negativ. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird bei einer Größe der
Querbeschleunigung innerhalb eines Bereichs oberhalb von Null und unter
halb oder gleich einem ersten vorgegebenen Beschleunigungswert α, bei
spielsweise 0,3 G, die Änderungsgeschwindigkeit der Anti-Roll-Signale
RFL, RFR, RRL und RRR bei k1 gehalten. Bei einer Querbeschleunigung α wer
den die Anti-Roll-Komponenten RFR und RRR zu +VSM und die Anti-Roll-
Komponenten RFL und RRL zu -VSM. Wenn andererseits die Größe der Quer
beschleunigung größer als der erste Querbeschleunigungswert α und kleiner
oder gleich einem zweiten Querbeschleunigungswert β ist, beispielsweise 0,5
G, wird die Änderungsgeschwindigkeit der Anti-Roll-Komponenten RFR und
RRR zu k2. Dieser Wert ist, absolut betrachtet, kleiner als k1. Andererseits
wird in den linken Aufhängungssystemen die Änderungsgeschwindigkeit der
Anti-Roll-Komponenten RFL und RRL - k2 im Bereich einer Beschleunigung
oberhalb α und unterhalb oder gleich einer dritten vorgegebenen Querbe
schleunigung α′, die größer als α und kleiner als β ist. Bei der Querbeschleu
nigung β werden die Anti-Roll-Komponenten RFR und RRR zu +VM. Anderer
seits werden bei der Querbeschleunigung α′ die Anti-Roll-Komponenten RFL
und RRL zu -VS.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ergibt sich eine im wesentlichen symmetrische
Form der Änderung der Anti-Roll-Komponenten für den Lenkradeinschlag
nach rechts und eine Querbeschleunigung nach links.
Andererseits geht aus Fig. 6 hervor, daß bei einer rückwärts gerichteten Be
schleunigung (Verzögerung) in einem Bereich, der größer als Null und klei
ner oder gleich einem ersten vorgegebenen Längsbeschleunigungswert α von
beispielsweise 0,3 G ist, die Änderungsgeschwindigkeit der Anti-Tauch-
Signale CFL, CFR, CRL und CRR bei k1 gehalten wird. Bei einer Längsbeschleu
nigung α betragen die Anti-Tauch-Komponenten CFL und CFR + VSM′ und die
Anti-Tauch-Komponenten CRL und CRR - VSM′. Wenn dagegen die Größe der
Längsbeschleunigung größer als der erste vorgegebene Längsbeschleuni
gungswert α und kleiner oder gleich einem zweiten Längsbeschleunigungs
wert β von beispielsweise 0,5 G ist, wird die Änderungsgeschwindigkeit der
Anti-Tauch-Komponenten CFL, CFR, CRL und CRR zu k2. Der absolute Wert von
k2 ist kleiner als der von k1. Bei einer Längsbeschleunigung β wird die Anti-
Tauch-Komponente zu +VM′.
Wie Fig. 6 weiter zeigt, ergibt sich eine im wesentlichen symmetrische Form
bei Änderung der Anti-Tauch-Komponenten beim Lenken nach rechts und
bei Querbeschleunigung nach links.
Die Arbeitsweise der Steuereinheit 100 soll anhand von Fig. 7 dargestellt
werden. Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm des Aufhängungssteuerungspro
gramms, das der Mikroprozessor 110 durchführt. Das Programm ist als Wie
derholungsprogramm konzipziert und wird in gleichen Zeitabständen von bei
spielsweise 20 msec durchgeführt.
Unmittelbar nach dem Start des Programms werden die Quer- und Längsbe
schleunigungssignale gy und gx im Schritt 1002 ausgelesen. Von den ausgele
senen Signalen gy und gx wird ein vorgegebenes neutrales Beschleunigungs
signal gn abgezogen, und dadurch werden Quer- und Längsbeschleunigungs
daten Δgy und Δgx im Schritt 1004 gebildet. Auf der Basis dieser Daten gy
und gx werden bei Schritt 1006 Querbeschleunigungsdaten y und x gebildet.
In der Praxis werden die Querbeschleunigungsdaten y und x im Speicher 116
in Tabellenform festgehalten. In der Praxis erfolgt der Schritt 1006 daher
durch Auslesen aus Tabellen und damit Bestimmung der Quer- und Längsbe
schleunigungsdaten y und x in der Form der Quer- und Längsbeschleuni
gungsdatenwerte Δgy und Δgx.
Bei Schritt 1008 werden die Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR
mathematisch abgeleitet auf der Basis der Querbeschleunigungsdaten y. Eben
so werden bei Schritt 1010 die Anti-Tauch-Komponenten CFL, CFR, CRL und
CRR aus einer Tabelle in Form von Längsbeschleunigungsdaten x entnommen.
Sodann werden die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und
hinteren rechten Aufhängungssteuersignale VFL, VFR, VRL und VRR unter
Verwendung der Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR und der An
ti-Tauch-Komponenten CFL, CFR, CRL und CRR in Schritt 1012 gebildet. In
der Praxis werden die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken
und hinteren rechten Aufhängungssteuersignale VFL, VFR, VRL und VRR nach
folgenden Gleichungen berechnet:
VFL = RFL + CFL + VN
VFR = RFR + CFR + VN
VRL = RRL + CRL + VN
VRR = RRR + CRR + VN
VFR = RFR + CFR + VN
VRL = RRL + CRL + VN
VRR = RRR + CRR + VN
In diesen Gleichungen ist VN ein neutraler Signalwert, der dem neutralen
Druck PN entspricht.
Bei 1014 werden die vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken
und hinteren rechten Aufhängungssteuersignale VFL, VFR, VRL und VRR aus
gegeben an die jeweiligen Treiberschaltungen 122FL, 122FR, 122RL und
122RR über die D/A-Wandler 120FL, 120FR, 120RL und 120RR. Die Treiber
schaltungen 122 liefern dann Aufhängungssteuersignale IFL, IFR, IRL und IRR
zur Einstellung des Pilotdrucks an den Drucksteuerventilen 28.
Wenn das Kraftfahrzeug auf einer glatten Oberfläche mit konstanter Ge
schwindigkeit fährt, treten keine Roll- und Tauchbewegungen auf. Die Quer-
und Längsbeschleunigungssignale gy und gx bleiben daher in der Nähe des
neutralen Wertes gn. Damit werden die Quer- und Längsbeschleunigungsda
ten y und x, die in dem Schritt 1006 beim vorangegangenen Programmdurch
lauf ermittelt worden sind, im wesentlichen konstant gehalten. Daher sind
die Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR und die Anti-Tauch-Kom
ponenten CFL, CFR, CRL und CRR im wesentlichen Null. Als Ergebnis nehmen
die Aufhängungssteuersignalwerte VFL, VFR, VRL und VRR im wesentlichen
den neutralen Wert VN an. Die Aufhängungssteuersignale IFL, IFR, IRL und IRR
weisen den Stromwert IN auf, der dem neutralen Druck PN entspricht.
Beim Lenken nach links wird eine nach rechts gerichtete Trägheitskraft auf
den Fahrzeugaufbau ausgeübt, die eine Rollbewegung erzeugt und die Fahr
zeughöhe an der rechten Seite verringert und links anhebt. Dadurch wird der
Querbeschleunigungs-Signalwert gy größer als Null. In diesem Falle bleibt der
Längsbeschleunigungs-Signalwert gx weiterhin bei Null. Als Ergebnis wird
der Querbeschleunigungswert Δgy, der im Schritt 1004 abgeleitet wird, grö
ßer als Null. Damit wird auch der Querbeschleunigungswert y, der in Schritt
1006 ermittelt wird, größer als Null.
Wenn die Querbeschleunigung y kleiner als die erste Querbeschleunigung α
ist, werden die Anti-Roll-Komponenten RFL, RFR, RRL und RRR mit einer Än
derungsgeschwindigkeit k1 ermittelt. In diesem Falle werden die vorderen
rechten und hinteren rechten Aufhängungssteuersignale VFR und VRR grö
ßer und VRL kleiner angesetzt. Als Ergebnis ist der Fluiddruck in der Ar
beitskammer 26d der vorderen rechten und hinteren rechten Hydraulikzy
linder 26FR und 26RR erhöht, oder die Aufhängungscharakteristik wird här
ter. Dagegen wird der Fluiddruck in der Arbeitskammer 26d in den Hydrau
likzylindern 26FL, 26RL vorne links und hinten links geringer und die Auf
hängung wird weicher. Dadurch kann eine Absenkung der rechten Seite des
Fahrzeugaufbaus durch die härtere Aufhängungscharakteristik der vorderen
rechten und hinteren rechten Aufhängungssystem 14FR und 14RR unter
drückt und das Anheben der linken Seite des Fahrzeugaufbaus kann durch ei
ne weitere Charakteristik der linken vorderen und hinteren Aufhängungssy
steme 14FL, 14RI verringert werden. Auf diese Weise ergibt sich eine wirksa
me Regelung der Stellung des Fahrzeugaufbaus.
Wenn die Querbeschleunigung y im Bereich zwischen der ersten und zweiten
Querbeschleunigung α und β liegt, werden die Anti-Roll-Komponenten RFR
und RRR mit der Änderungsgeschwindigkeit k2 abgeleitet. Da diese Ände
rungsgeschwindigkeit k2 kleiner als der Wert k1 ist, wird die Änderungsge
schwindigkeit der Anti-Roll-Komponenten RFR und RRR in bezug auf die Än
derung der Querbeschleunigung geringer. Wenn andererseits die Querbe
schleunigung y zwischen dem ersten und dritten Querbeschleunigungswert α
und α′ liegt, ändern sich die Anti-Roll-Komponenten RFL und RRL mit der
Änderungsgeschwindigkeit k2. Wenn die Querbeschleunigung y größer als
der dritte Querbeschleunigungswert α′ ist, betragen die Anti-Roll-Komponen
ten RFL und RRL konstant VS. Wegen der geringen Änderungsgeschwindig
keit bei einer Querbeschleunigung oberhalb des ersten Beschleunigungs
wertes α wird die Rollbewegung mäßig erhöht. Wenn die Querbeschleunigung
y größer als der zweite Querbeschleunigungswert β ist, betragen die Anti-
Roll-Komponenten RFR und RRR konstant VM. Als Ergebnis wird die Zu
wachsgeschwindigkeit der Fahrzeugrollbewegung größer. Auf diese Weise
kann der Fahrer feststellen, daß die Fahrbedingungen den kritischen Punkt
überschreiten.
Wenn andererseits nach rechts gelenkt wird, wird das Querbeschleunigungs
signal gy kleiner als der neutrale Wert gn. Auf diese Weise wird der Querbe
schleunigungswert y negativ. Daher wird in äquivalenter Weise die Anti-Roll-
Steuerung durchgeführt und die linken Aufhängungssysteme werden härter
gestellt, die rechten dagegen weicher. Wenn die Querbeschleunigungsdaten y
größer gehalten werden als der negative Wert des ersten Querbeschleuni
gungswertes -α, wird die Änderungsgeschwindigkeit des Aufhängungssteuer
signals bei k1 eingehalten. Wenn die Querbeschleunigung y kleiner als -α und
größer als -β ist, wird eine modulierte Rollbewegung nach links induziert.
Daraus ergibt sich, daß aufgrund des Übergangsbereiches der Querbeschleuni
gung zwischen α und β, bei dem eine modulierte Rollbewegung zugelassen
wird, eine Erhöhung der Rollbewegung bei der Querbeschleunigung y ober
halb des zweiten Querbeschleunigungswertes β den Fahrer nicht überrascht
und keine wesentliche Beeinträchtigung der Fahrstabilität bedeutet.
Wenn in ähnlicher Weise die Fahrzeugbremsen zur Verzögerung des Fahr
zeugs betätigt werden, wird der Längsbeschleunigungs-Signalwert gx erhöht,
so daß er den neutralen Wert gn überschreitet. Auf diese Weise wird ein posi
tiver Wert der Längsbeschleunigung c abgeleitet. Die Anti-Tauch-Komponen
ten CFL und CFR werden erhöht, so daß die Aufhängungscharakteristik an
den vorderen Aufhängungen 14Fl und 14FR härter wird. Andererseits wer
den die Anti-Tauch-Komponenten CRL und CRR an den hinteren Aufhängun
gen 14RL und 14RR verringert und diese Aufhängungen damit weicher.
Wenn die Längsbeschleunigung x kleiner als der erste Längsbeschleunigungs
wert α ist, wird die Änderungsgeschwindigkeit der Anti-Roll-Komponente bei
k1 gehalten. Wenn andererseits die Längsbeschleunigung x größer ist als der
erste Längsbeschleunigungswert α und kleiner als der zweite Längsbeschleu
nigungswert β, wird die Änderungsgeschwindigkeit der Anti-Tauch-Kompo
nente auf k2 gesetzt. k2 ist kleiner als k1.
Ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen Anti-Roll-Steuerung wird ein Längs
beschleunigungsbereich zwischen α und β vorgesehen, in dem ein modulier
tes Tauchen oder Nicken möglich ist, so daß eine Abnahme des Fahrgefühls
oder der Kontrolle über das Fahrzeug bei einer Längsbeschleunigung oberhalb
von β nicht signifikant ist.
Die Erfindung ist anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben
worden, kann jedoch in verschiedener Weise verwirklicht werden.
Beispielsweise sind bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen Querbe
schleunigungssensoren zur direkten Überwachung des Trägheitsmoments
vorgesehen, jedoch können entsprechende Parameter auch erhalten werden
durch Überwachung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkwinkelposi
tionen. Diese Art der Überwachung der quergerichteten Trägheitsmomente
wird in der japanischen offengelegten Patentanmeldung 62-2 93 167 beschrie
ben, deren Inhalt hier einbezogen wird. Neben der Anti-Roll- und Anti-
Tauch-Steuerung kann die Erfindung auch auf Steuersysteme angewendet
werden, die nur eine der beiden Steuerungen vorsehen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele weisen ein digitales Rechnersystem
zur Bildung der Steuersignale auf, jedoch ist es auch möglich, die Steuerung
analog auszuführen. Bei einer Analogsteuerung kann der Aufhängungssteuer
befehl ermittelt werden durch Verstärkung der Quer- und/oder Längsbe
schleunigungssignale mit vorgegebenem Verstärkungsgrad. Anstelle der line
aren Veränderungscharakteristik der Anti-Roll- und Anti-Tauch-Komponen
ten zwischen den Kriterien können zwei oder mehrere Kriterien zur Festle
gung der Variationscharakteristik dieser Komponenten vorgesehen sein. Die
Änderungscharakteristik kann auch nichtlinear, d. h. in einer geeigneten Kur
ve verlaufen. Es ist in diesem Zusammenhang nur wesentlich, die Variations
geschwindigkeit der Anti-Roll- und/oder Anti-Tauch-Komponenten bei höhe
ren Beschleunigungsbereichen zu reduzieren.
Anstelle der selben Beschleunigungsgröße zur Festlegung der vorgegebenen
Werte der Anti-Roll- und Anti-Tauch-Steuerung können unterschiedliche Be
schleunigungsgrößen für diese festgesetzten Werte gewählt werden. Anstelle
eines hydraulisch betätigten Aufhängungssystems kann der Gedanke der Er
findung auf verschiedene andere Aufhängungssysteme und auch auf passive
Aufhängungssysteme angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Steuersystem ist gleichermaßen auf eine Anti-Roll-
und eine Anti-Tauch-Steuerung sowie auf jegliche andere Unterdrückung von
Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus aufgrund von Trägheitskräften
anwendbar. Die Begriffe der Beschleunigung bzw. der Trägheitskraft sind da
her im vorliegenden Zusammenhang insbesondere auf quer- und längsgerich
tete Beschleunigungen und Trägheitskräfte, aber auch auf Beschleunigungen
und Kräfte gerichtet, die eine andere Richtung aufweisen.
Claims (9)
1. Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge, mit
einer Anzahl von Aufhängungen (12, 14) zwischen einem Fahrzeugaufbau (10) und Rädern (11) zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern, welche Aufhängungen eine variable Aufhängungscharakteristik entsprechend Aufhängungssteuersignalen auf weisen,
einem Sensor (102, 104) zur Überwachung von Trägheitskräften, die auf den Fahrzeugaufbau (10) zur Stellungsänderung des Aufbaus ausgeübt wer den, welcher Sensor ein Signal entsprechend der Größe der Trägheits kraft abgibt,
einer Steuereinheit (100), die das Sensorsignal aufnimmt und Aufhän gungssteuersignale bildet, die variabel sind zwischen einem vorgegebe nen Minimalwert entsprechend einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximalwert entsprechend einem zweiten Wert des Sensor signals, welche Aufhängungssteuersignale variabel sind entspechend Än derungen des Sensorsignalwertes, welche Steuereinheit (100) die Ände rungsgeschwindigkeit der Aufhängungssteuersignale in bezug auf den Sensorsignalwert derart variiert, daß die Änderungsgeschwindigkeit we nigstens in einem Sensorsignalwertbereich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes geringer ist.
einer Anzahl von Aufhängungen (12, 14) zwischen einem Fahrzeugaufbau (10) und Rädern (11) zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern, welche Aufhängungen eine variable Aufhängungscharakteristik entsprechend Aufhängungssteuersignalen auf weisen,
einem Sensor (102, 104) zur Überwachung von Trägheitskräften, die auf den Fahrzeugaufbau (10) zur Stellungsänderung des Aufbaus ausgeübt wer den, welcher Sensor ein Signal entsprechend der Größe der Trägheits kraft abgibt,
einer Steuereinheit (100), die das Sensorsignal aufnimmt und Aufhän gungssteuersignale bildet, die variabel sind zwischen einem vorgegebe nen Minimalwert entsprechend einem ersten Wert des Sensorsignals und einem Maximalwert entsprechend einem zweiten Wert des Sensor signals, welche Aufhängungssteuersignale variabel sind entspechend Än derungen des Sensorsignalwertes, welche Steuereinheit (100) die Ände rungsgeschwindigkeit der Aufhängungssteuersignale in bezug auf den Sensorsignalwert derart variiert, daß die Änderungsgeschwindigkeit we nigstens in einem Sensorsignalwertbereich in der Nähe des ersten und zweiten Wertes geringer ist.
2. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensorsignalwert variabel ist über den ersten und zweiten Wert und
weiterhin über einen dritten Wert zwischen dem ersten und zweiten Wert
entsprechend dem Fahrzeugzustand, wenn die auf den Fahrzeugaufbau ausge
übte Trägheitskraft Null ist, und daß die Änderungsgeschwindigkeit des Auf
hängungssteuersignals im Sensorsignalbereich in der Nähe des dritten Wer
tes größer als die Änderungsgeschwindigkeit in der Nähe des ersten und
zweiten Sensorsignalwertes ist.
3. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufhängungssteuersignal veränderbar ist entsprechend Änderungen
des Sensorsignalwertes mit einer ersten Änderungsgeschwindigkeit in einem
Sensorsignalbereich zwischen dem dritten und einem vierten Sensorsignal
wert, der größer als der dritte Wert ist, und kleiner als der erste Wert, und
mit einer zweiten Änderungsgeschwindigkeit in einem Sensorsignalbereich
zwischen dem vierten und dem ersten Sensorsignalwert.
4. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufhängungssteuersignal veränderbar ist entsprechend Änderungen
des Sensorsignalwertes mit einer dritten Änderungsgeschwindigkeit in ei
nem Sensorsignalbereich zwischen dem dritten Wert und dem fünften Wert,
der kleiner ist als der dritte Wert und größer als der zweite Wert, und mit ei
ner vierten Änderungsgeschwindigkeit in einem Signalbereich zwischen dem
fünften und dem zweiten Wert.
5. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Änderungsgeschwindigkeit des Aufhängungssteuersignals kontinuier
lich veränderbar ist, derart, daß eine größere Änderungsgeschwindigkeit in
der Nähe des dritten Sensorsignalwertes und eine kleinere Änderungsge
schwindigkeit in der Nähe des ersten und zweiten Sensorsignalwertes vor
liegt.
6. Aufhängungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Aufhängungssteuersignal für eine Seite des
Fahrzeugaufbaus eine Verhärtung der Aufhängungssteuerung und auf der an
deren Seite des Fahrzeugaufbaus (10) eine Weicherstellung der Aufhängungs
steuerung zur Regelung der Stellung des Fahrzeugaufbaus bewirkt, daß der
Sensorsignalwert variabel ist über den ersten und zweiten Wert hinweg und
weiterhin über einen dritten Wert zwischen dem ersten und zweiten Wert,
der einer Fahrzeugstellung entspricht, in der die Trägheitskraft Null ist, und
daß die Änderungsgeschwindigkeit bei der Verhärtung der Aufhängungs
steuerung in einem ersten Sensorsignalbereich in der Nähe des dritten
Signalwertes größer als in einem zweiten Sensorsignalbereich in der Nähe
des ersten Wertes ist, und daß die Änderungsgeschwindigkeit, die eine Wei
cherstellung der Aufhängungssteuerung bewirkt, in einem dritten Signalbe
reich in der Nähe des dritten Sensorsignals größer ist als die Änderungsge
schwindigkeit in einem vierten Sensorsignalbereich in der Nähe des zweiten
Wertes.
7. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der vierte Sensorsignalbereich kleiner als der zweite Sensorsignalbe
reich ist.
8. Aufhängungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere zur Anti-Roll-Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sensor ein Querbeschleunigungssensor (102) zur Ermittlung von auf den
Fahrzeugaufbau (10) ausgeübten Querbeschleunigungen und zur Abgabe eines
entsprechenden Sensorsignals ist.
9. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zur Anti-
Tauch-Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Längsbe
schleunigungssensor (104) ist und Längsbeschleunigungen überwacht, die auf
den Fahrzeugaufbau (10) ausgeübt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1228810A JPH0392415A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | 能動型サスペンション |
Publications (2)
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DE4027998A1 true DE4027998A1 (de) | 1991-03-21 |
DE4027998C2 DE4027998C2 (de) | 1997-02-06 |
Family
ID=16882213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4027998A Expired - Fee Related DE4027998C2 (de) | 1989-09-04 | 1990-09-04 | Aktives Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge |
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