Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung
zur Regelung eines Aufhängungssystems eines Kraftfahrzeugs
und insbesondere auf eine derartige Vorrichtung, um eine Dämp
fungskraft eines Stoßdämpfers der Bauart mit veränderlicher
Dämpfungskraft auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahr
zeugs zu regeln.
Es ist bisher eine Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungs
systems bekannt, wobei die Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers
auf der Grundlage der Änderungsgeschwindigkeit oder -rate
der Dämpfungskraft geregelt wird. Wenn die Änderungsrate der
Dämpfungskraft einen vorbestimmten Wert übersteigt, d. h.,
wenn sich die Änderungsrate abrupt auf Grund einer holperi
gen oder unebenen Straßenoberfläche oder eines Bremsens än
dert, wird die Dämpfungskraft mit Bezug auf eine Bewegung
des Stoßdämpfers rapid auf eine niedrige Stufe oder ein nie
driges Niveau verändert, so daß die Regelungsansprechcharak
teristik des Stoßdämpfers verbessert wird.
Es ist auch eine Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungs
systems bekannt, wobei ein Einstell- oder Justier-Bezugswert
für die Dämpfungskraft-Änderungsrate, welche zur Änderung
der Einstellung der Dämpfungskraft vorgesehen ist, auf der
Grundlage eines Fahrzustandes, z. B. einer Fahrgeschwindig
keit des Fahrzeugs, geändert wird, so daß der Fahrkomfort
verbessert wird (s. JP-Patent-OS Nr. 64-67 407).
Die bekannte, in der o. a. JP-OS vorgeschlagene Vorrichtung
zur Regelung eines Aufhängungssystems hat einen Vorteil in
sofern, als die Dämpfungskraft rapid entsprechend dem Zu
stand der Straßenoberfläche verändert wird, so daß ein guter
Fahrkomfort erhalten wird. Jedoch besteht ein Bedarf für eine
Steigerung des Fahrkomforts in einem Fall, da das Fahrzeug
kontinuierlich auf einer unebenen Straßenoberfläche fährt
und insofern die Dämpfungskraft-Änderungsrate sich häufig
um den Einstell-Bezugswert herum ändert. In diesem Fall wird
die Einstellung der Dämpfungskraft jedesmal verändert, wenn
die Dämpfungskraft-Änderungsrate über den Einstell-Bezugswert
hinausgeht, jedoch bietet eine derartige Einstellregelung
der Dämpfungskraft keinen guten Fahrkomfort und keine gute
Steuerbarkeit sowie Stabilität des Fahrzeugs. Um dieses Pro
blem zu beseitigen, wird üblicherweise die Einstellung der
Dämpfungskraft, wenn die Dämpfungskraft-Änderungsrate den
Einstell-Bezugswert überschreitet, verändert und dann für
eine vorbestimmte, feste Zeitspanne gehalten. Jedoch ist es
äußerst schwierig, mit hoher Zuverlässigkeit die Einstellung
der Dämpfungskraft in Abhängigkeit vom Zustand der Straßenober
fläche allein durch Beibehalten der veränder
ten Einstellung der Dämpfungskraft für die feste Zeitspanne
zu regeln. Wenn z. B. das Fahrzeug auf einer unebenen Straße
fährt, so ändert sich die Dämpfungskraft-Änderungsrate in
hohem Maß. Ist die feste Zeitspanne kurz, so wird die Einstel
lung der Dämpfungskraft häufig verändert, was die Lebensdau
er oder Standzeit des Stoßdämpfers erheblich vermindert.
Ist andererseits die feste Zeitspanne lang, so wird ein
Problem insofern auftreten als die Einstellung der Dämpfungs
kraft unnötigerweise z. B. im weichen Zustand gehalten wird,
nachdem das Fahrzeug über einen Teil einer weniger holperigen
oder unebenen Straßenoberfläche fährt. In einem solchen Fall
wird die Straßenlage des Fahrzeugs verschlechtert und auch
das Fahrgefühl negativ beeinflußt.
Es ist im Hinblick auf den Stand der Technik die primäre Auf
gabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Regelung
eines Aufhängungssystems aufzuzeigen, durch die die oben her
ausgestellten Nachteile und Unzulänglichkeiten beseitigt wer
den.
Ein spezielles Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, eine Vor
richtung zur Regelung eines Aufhängungssystems zu schaffen,
die die Einstellung der Dämpfungskraft eines jeden Stoßdämp
fers in Abhängigkeit vom Straßenzustand mit hoher Zuverläs
sigkeit regeln kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe und um das angegebene Ziel
sowie weitere Ziele zu erreichen, sieht die Erfindung eine
Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems mit einem
für ein Rad eines Fahrzeugs bestimmten Stoßdämpfer vor, die
umfaßt:
eine Dämpfungskraft-Änderungsratendetektoreinrichtung, die
eine Dämpfungskraft-Änderungsrate ermittelt, welche eine Än
derungsrate einer Dämpfungskraft des Stoßdämpfers wieder
gibt,
eine mit dem Stoßdämpfer sowie dem Dämpfungskraft-Änderungs
ratendetektor verbundene Dämpfungskraft-Regeleinrichtung,
die die Einstellung der Dämpfungskraft auf der Grundlage
einer Beziehung zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate
sowie einem Justier- oder Einstell-Bezugswert ändert,
eine Dämpfungskraft-Änderungshalteeinrichtung, die mit dem
Stoßdämpfer sowie der Dämpfungskraft-Regeleinrichtung
verbunden ist und kontinuierlich die Einstellung der Dämp
fungskraft auf einer ersten Stufe oder einem ersten Niveau
für eine Haltezeitspanne, nachdem die Dämpfungskraft-Re
geleinrichtung die Einstellung der Dämpfungskraft von einer
zweiten Stufe auf die erste, gegenüber der zweiten Stufe nie
drigere Stufe ändert, hält,
eine Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung, die beurteilt,
ob eine von dem Fahrzeug befahrene Straßenoberfläche uneben
ist oder nicht, und
eine mit der Dämpfungskraft-Änderungshalteeinrichtung sowie
der Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung verbundene Halte
zeit-Korrektureinrichtung, die die der Dämpfungskraft-Ande
rungshalteeinrichtung zuzuführende Haltezeit, wenn die Stra
ßenzustand-Beurteilungseinrichtung auf eine unebene Straßen
oberfläche erkennt, verlängert.
Die mit der Erfindung verfolgten Ziele werden auch durch eine
Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems mit einem
für ein Rad eines Fahrzeugs bestimmten Stoßdämpfer erreicht,
die gekennzeichnet ist
durch eine Dämpfungskraft-Änderungsratendetektoreinrichtung,
die eine Dämpfungskraft-Änderungsrate, welche eine Änderungsra
te einer Dämpfungskraft des Stoßdämpfers wiedergibt,
ermittelt
durch eine mit dem Stoßdämpfer sowie dem Dämpfungskraft-Ände
rungsratendetektor verbundene Dämpfungskraft-Änderungseinrich
tung, die bestimmt, ob die Dämpfungskraft-Änderungsrate außer
halb eines ersten Bereichs liegt oder nicht und, wenn bestimmt
wird, daß die Dämpfungskraft-Änderungsrate außerhalb des
ersten Bereichs liegt, die Einstellung der Dämpfungskraft
auf eine erste Stufe von einer zweiten, gegenüber der ersten
Stufe größeren Stufe ändert, und
durch eine mit dem Dämpfungskraft-Änderungsratendetektor,
der Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung sowie dem Stoßdämpfer
verbundene Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung, die
bestimmt, ob die Dämpfungskraft-Änderungsrate kontinuierlich
innerhalb eines zweiten, gegenüber dem ersten Bereich engeren
Bereichs während wenigstens einer vorbestimmten Periode nach
Anderung der Einstellung der Dämpfungskraft von der zweiten
Stufe auf die erste Stufe durch die Dämpfungskraft-Änderungs
einrichtung liegt oder nicht, und die Einstellung der Dämp
fungskraft von der ersten Stufe auf die zweite Stufe zurück
führt, wenn bestimmt wird, daß die Dämpfungskraft-Änderungs
rate kontinuierlich in dem zweiten Bereich liegt.
Des weiteren werden die oben genannten Ziele der Erfindung
auch durch eine Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungs
systems mit einem für ein Rad eines Fahrzeugs bestimmten Stoß
dämpfer erreicht, die umfaßt:
eine Dämpfungskraft-Änderungsratendetektoreinrichtung, die
eine Dämpfungskraft-Änderungsrate, welche eine Änderungsrate
einer Dämpfungskraft des Stoßdämpfers wiedergibt,
ermittelt
eine mit dem Stoßdämpfer sowie dem Dämpfungskraft-Anderungs
detektor verbundene Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung, die
bestimmt, ob die Dämpfungskraft-Änderungsrate außerhalb eines
ersten Bereichs liegt oder nicht, und, wenn bestimmt wird,
daß die Dämpfungskraft-Änderungsrate außerhalb des ersten
Bereichs liegt, die Einstellung der Dämpfungskraft auf eine
erste Stufe von einer zweiten, gegenüber der ersten Stufe
größeren Stufe ändert,
eine erste, mit dem Dämpfungskraft-Änderungsratendetektor,
der Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung sowie dem Stoßdämpfer
verbundene Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung, die be
stimmt, ob die Dämpfungskraft-Anderungsrate kontinuierlich
innerhalb eines zweiten, gegenüber dem ersten Bereich engeren
Bereichs während wenigstens einer ersten Periode nach Ände
rung der Einstellung der Dämpfungskraft von der zweiten
Stufe auf die erste Stufe durch die Dämpfungskraft-Änderungs
einrichtung liegt oder nicht, und die Einstellung der Dämp
fungskraft von der ersten Stufe auf die zweite Stufe zurück
führt,wenn bestimmt wird, daß die Dämpfungskraft-Änderungs
rate kontinuierlich in dem zweiten Bereich liegt,
eine mit der Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung sowie der
ersten Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung verbundene
Haltezeit-Berechnungseinrichtung, die eine Haltezeit, bis
die Einstellung der Dämpfungskraft durch die erste Dämpfungs
kraft-Wiederherstelleinrichtung nach Änderung der Einstel
lung der Dämpfungskraft auf die erste Stufe durch die Dämp
fungskraft-Änderungseinrichtung wieder auf die zweite Stufe
zurückgeführt ist, berechnet, und
eine mit der Haltezeit-Berechnungseinrichtung sowie dem Stoß
dämpfer verbundene zweite Dämpfungskraft-Wiederherstellein
richtung, die bestimmt, ob die Haltezeit länger als eine zwei
te Periode wird oder nicht, und, wenn bestimmt wird, daß die
Haltezeit länger als die zweite Periode wird, die Einstellung
der Dämpfungskraft von der ersten Stufe auf die zweite Stufe
wieder zurückführt.
Die Aufgabe wie auch die Ziele und die Vorteile sowie die
Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden, auf die
Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Aus
führungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen deutlich.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Prinzip einer Vorrichtung zur
Regelung eines Aufhängungssystems in einer ersten
Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs,
dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung
eines Aufhängungssystems eingegliedert ist;
Fig. 3A eine teilweise geschnittene Darstellung eines bei
dem Fahrzeug von Fig. 2 zur Anwendung gelangenden
Stoßdämpfers;
Fig. 3B eine vergrößerte Schnittdarstellung eines wesentli
chen Teils des in Fig. 3A gezeigten Stoßdämpfers;
Fig. 4 ein Blockbild, das den Aufbau der in Fig. 1 gezeig
ten Regelvorrichtung wiedergibt;
Fig. 5 und 6 Flußpläne zur Erläuterung des Betriebs der
Regelvorrichtung in einer ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 7A und 7B in der unter Fig. 7 angegebenen Zusammenschau
Flußpläne zum Betrieb der Regelvorrichtung des Auf
hängungssystems in der ersten bevorzugten Ausführungs
form gemäß der Erfindung;
Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen
einer Dämpfungskraft-Änderungsrate und dem Zustand
eines Stoßdämpfers bei der ersten Ausführungsform
gemäß der Erfindung;
Fig. 9 ein Diagramm zur Beziehung zwischen einem Basiswert
eines Bezugswerts und einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
die im folgenden als Fahrgeschwindigkeit bezeichnet
wird;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer Regelvorrichtung für ein Auf
hängungssystem einer zweiten bevorzugten Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 11 einen Flußplan zum Betrieb der Regelvorrichtung in
der zweiten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 12 ein Diagramm zum Betrieb der Regelvorrichtung für
ein Aufhängungssystem in der zweiten bevorzugten
Ausführungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 13 einen Flußplan zur Erläuterung des Betriebs einer
Regelvorrichtung in einer Abwandlung der zweiten be
vorzugten Ausführungsform;
Fig. 14 ein Blockdiagramm einer Regelvorrichtung für ein
Aufhängungssystem in einer dritten bevorzguten Aus
führungsform gemäß der Erfindung;
Fig. 15 in der Zusammenschau der Fig. 15A und 15B einen
Flußplan zum Betrieb der Regelvorrichtung gemäß der
dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 und 17 Diagramme zur Erläuterung des Betriebs
des Regelsystems in der dritten erfindungsgemäßen
Ausführungsform;
Fig. 18 einen Flußplan zum Betrieb einer Abwandlung der Re
gelvorrichtung der dritten erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform.
Die Fig. 1 zeigt eine Regelvorrichtung für ein Aufhängungs
system in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung
prinzipiell. In einem Aufhängungssystem S eines Fahrzeugs
ist ein Stoßdämpfer M1 vorgesehen, der einzeln unterschiedli
che Stufen oder Niveaus einer Dämpfungskraft liefert. Ein
Dämpfungskraft-Änderungsratendetektor M2 ermittelt eine Ände
rungsrate der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers M1. Ein Dämp
fungskraftregler M3 regelt auf der Grundlage des Unterschieds
zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate und einem Einstell-
oder Justier-Bezugswert, der zur Einstellung der Stufe der
Dämpfungskraft des Stoßdämpfers M1 vorgesehen ist, die Dämp
fungskraft dieses Stoßdämpfers M1. Wenn beispielsweise die
Dämpfungskraft-Änderungsrate den Einstell-Bezugswert über
schreitet, so wird der Stoßdämpfer M1 zu einem weichen Zu
stand hin verändert. Eine Dämpfungskraft-Änderungshalteein
richtung M4 beginnt damit, die Einstellung der Dämpfungs
kraft für eine vorbestimmte Haltezeit zu halten, wenn der
Dämpfungskraftregler M3 die Einstellung der Dämpfungskraft
von einem harten Zustand (einer hohen Stufe) zu einem weichen
Zustand (einer niedrigen Stufe) ändert. Eine Straßenoberflä
chenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 beurteilt die Uneben
heit einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug für
die erwähnte vorbestimmte Halteperiode gefahren ist. Eine
Haltezeit-Korrektureinrichtung M6 regelt oder justiert die
vorbestimmte Halteperiode auf der Grundlage des Beurteilungs
ergebnisses. Wenn beispielsweise die Straßenzustand-Beurtei
lungseinrichtung M5 entscheidet, daß die Straßenoberfläche
kontinuierlich uneben oder holperig ist, so verlängert die
Haltezeit-Korrektureinrichtung M6 die vorbestimmte Haltepe
riode.
Im Betrieb ermittelt der Änderungsratendetektor M2 die Dämp
fungskraft-Änderungsrate. Der Dämpfungskraftregler M3 ver
gleicht die ermittelte Dämpfungskraft-Änderungsrate mit dem
Einstell-Bezugswert und regelt die Einstellung der Dämpfungs
kraft auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Wenn der
Dämpfungskraftregler M3 die Einstellung der Dämpfungskraft
von der hohen auf die niedrige Stufe verändert, hält die
Dämpfungskraft-Änderungshalteeinrichtung M4 diese Einstellung
der Dämpfungskraft für die vorbestimmte Halteperiode. Die
Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 beurteilt die Un
ebenheit der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug für
die vorbestimmte Halteperiode in dem Zustand fährt, da die
Dämpfungskraft auf die niedrige oder weiche Stufe eingestellt
ist. Wenn die Beurteilungseinrichtung M5 entscheidet, daß
die Straßenoberfläche nicht uneben ist, so führt die Halte
zeit-Korrektureinrichtung M6 keine Korrektur aus, weshalb
die Einstellung des Stoßdämpfers M1 auf die hohe oder harte
Stufe verändert wird, wenn die vorbestimmte Halteperiode ver
strichen ist. Wenn dagegen die Beurteilungseinrichtung M5
entscheidet, daß die Straßenoberfläche uneben ist, so regelt
die Beurteilungseinrichtung M5 die Haltezeit-Korrekturein
richtung M6 derart, daß die vorbestimmte Halteperiode ver
längert wird, und während dieser Periode wird die Dämpfungs
kraft des Stoßdämpfers M1 auf der niedrigen oder weichen Stufe
gehalten. In der oben beschriebenen Weise wird die vorbestimm
te Halteperiode oder -zeit, in welcher die Dämpfungskraft
des Stoßdämpfers M1 auf der niedrigen Stufe oder dem niedri
gen Niveau gehalten wird, dynamisch in Übereinstimmung mit
dem Zustand der Straßenoberfläche geregelt.
Es ist möglich, die oben beschriebene Aufhängungsregelung
getrennt für jedes Rad oder gemeinsam für alle Räder des
Fahrzeugs durchzuführen. Auch besteht die Möglichkeit, die
Aufhängungsregelung getrennt für einen Satz von Vorder- und
einen Satz von Hinterrädern zu bewirken.
Wie die Fig. 2 im einzelnen zeigt, wird die Regelvorrichtung
für ein Aufhängungssystem in der ersten Ausführungsform gemäß
der Erfindung bei Stoßdämpfern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR, die
als Aufhängungen in einem Fahrzeug 1 dienen, zur Anwendung
gebracht. Die Dämpfungskraft eines jeden der Stoßdämpfer 2
ist zwischen einer ersten oder niedrigen Stufe (weicher Zu
stand) und einer zweiten oder hohen Stufe (harter Zustand)
umschaltbar. Der Stoßdämpfer 2FL ist zwischen einer Karos
serie 7 und einem unteren Querlenker 6FL für ein linkes Vor
derrad 5FL vorgesehen. In gleicher Weise sind die Stoßdämpfer
2FR, 2RL und 2RR zwischen jeweils einem zugeordneten Quer
lenker 6FR, 6RL und 6RR für ein rechtes Vorderrad 5FR, ein
linkes Hinterrad 5RL sowie ein rechtes Hinterrad 5RR vorge
sehen. Jeder der Stoßdämpfer 2 enthält einen eingebauten
piezoelektrischen Lastfühler und ein piezoelektrisches Paar
von Betätigungselementen. Die piezoelekterischen Last- oder
Belastungsfühler in den Stoßdämpfern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR
ermitteln jeweils die an diesen Stoßdämpfern ausgeübte Kraft.
Die piezoelektrischen Betätigungselemente in den Stoßdämp
fern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR arbeiten in der Weise, daß sie
deren Dämpfungskräfte zwischen der ersten und zweiten Stufe
umschalten.
Im folgenden wird eine Beschreibung der Stoßdämpfer 2, die
alle denselben Aufbau aufweisen, unter Bezugnahme auf die Fig.
3A und 3B gegeben.
Gemäß der Fig. 3A ist der Stoßdämpfer 2 an einem unteren
Querlenker 6 durch ein radachsenseitiges Lagerauge 11a am
unteren Ende eines Außenzylinders 11 befestigt. Andererseits
ist der Stoßdämpfer 2 zusammen mit einer Schraubenfeder 8
an der Karosserie 7 über ein Lager 7a und ein Gummielement
7b am oberen Ende eines Federbeins 13, das in den Zylinder
11 eindringt, fest angebracht. Im Inneren des Zylinders 11
sind ein Innenzylinder 15, ein Verbindungsteil 16 und ein
Zylinderelement 17, die mit dem unteren Ende des Federbeins
13 verbunden sind, sowie ein Hauptkolben 18, der längs einer
inneren Wandfläche des Innenzylinders 15 verschiebbar ist,
vorhanden. Ein piezoelektrischer Lastfühler 25 und ein pie
zoelektrisches Betätigungselement 27 sind im Innenzylinder
15, der mit dem Federbein 13 des Stoßdämpfers 2 verbunden
ist, aufgenommen.
Der Hauptkolben 18 befindet sich außerhalb des Zylinderele
ments 17 und ist mit diesem im Eingriff verbunden. Zwischen
einer Außenumfangsfläche des Hauptkolbens 18 und der Innenwand
des Innenzylinders 15 befindet sich ein Abdichtelement 19.
Der Innenbereich des Außenzylinders 11 ist durch den Haupt
kolben 18 in eine erste Fluidkammer 21 sowie eine zweite
Fluidkammer 23 unterteilt. Am vorderen Ende des Zylinderele
ments 17 ist ein Stützring 28 vorgesehen, der einen Abstands
ring 29 und ein Klappenventil 30 gegen das Zylinderelement
17 zusammen mit dem Hauptkolben 18 drückt. In diesem Zustand
sind der Abstandsring 29 und das Klappenventil 30 fixiert.
Zwischen dem Stützring 28 und dem Hauptkolben 18 sind ein
Klappenventil 31 sowie ein Ringkragen 32 vorgesehen, die ge
gen den Stützring 28 gepreßt und an diesem in diesem Zustand
festgelegt werden. Ein Hauptventil 34 und eine Feder 35 sind
zwischen das Klappenventil 31 und den Stützring 28 eingefügt.
Das Hauptventil 34 und die Feder 35 belasten das Klappenven
til 31 zum Hauptkolben 18 hin. Ein Absperrorgan 24, das
in ausgewählter Weise einen zwischen dem Innenzylinder 15
und dem Außenzylinder 11 befindlichen Vorratsraum öffnet,
ist am Boden des Innenzylinders 15 angeordnet.
In einem Zustand, da der Hauptkolben 18 stationär ist, schlie
ßen die Klappenventile 30 und 31 einen im Hauptkolben 18 vor
gesehenen expansionsseitigen Weg 18a und kontraktionsseiti
gen Weg 18b auf der einen Seite dieser beiden Wege 18a und
18b. Die Wege 18a und 18b werden auf jeweiligen einzelnen
Seiten von diesen in Übereinstimmung mit einer Bewegung des
Hauptkolbens 18 gemäß den Pfeilen A oder B geöffnet. Somit
tritt in die erste sowie zweite FIuidkammer 21 und 23 einge
füllte Flüssigkeit durch einen der Wege 18a und 18b, so daß
sie sich zwischen den Fluidkammern 21 und 23 bewegt. In einem
Zustand, da die Bewegung der Flüssigkeit zwischen der ersten
Fluidkammer 21 und der zweiten Fluidkammer 23 auf die Bewe
gung zwischen den Wegen 18a und 18b begrenzt ist, ist eine
mit Bezug auf die Bewegung des Federbeins 15 erzeugte Dämp
fungskraft groß, so daß die Aufhängung eine harte Charakteri
stik hat.
Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, sind sowohl der pie
zoelektrische Lastfühler 25 als auch das piezoelektrische
Betätigungselement 27, die innerhalb des Verbindungsteils
16 angeordnet sind, aus Elektrostriktionselementen geschich
tete Bauteile, in welchen dünne Platten aus piezoelektrischer
Keramik zusammen mit Elektroden geschichtet sind, d. h., eine
Elektrode ist in aufwärtiger Richtung jeweils zwischen zwei
angrenzende dünne Platten eingefügt. Jede der dünnen, piezo
elektrischen Platten im piezoelektrischen Lastfühler 25 wird
auf Grund einer im Stoßdämpfer 2 erzeugten Kraft, d. h. einer
Dämpfungskraft, polarisiert. Ein elektrisches Ausgangssignal
von jeder der piezoelektrischen Dünnschichten im piezoelektri
schen Lastfühler 25 wird einer Impedanzschaltung zugeführt,
die ein Spannungssignal erzeugt. Somit ist es möglich, eine
Änderungsrate in der Dämpfungskraft aus dem auf jede der
piezoelektrischen Dünnschichten bezogenen Spannungssignal
zu erhalten.
Das piezoelektrische Betätigungselement 27 hat geschichtete
Elektrostriktionselemente, von denen sich jedes mit einer
hohen Ansprechcharakteristik ausdehnt oder zusammenzieht,
wenn an dieses eine hohe Spannung angelegt wird. Das piezo
elektrische Betätigungselement 27 treibt einen Kolben 36 un
mittelbar. Wird dieser Kolben in der durch den Pfeil B in
Fig. 3B angegebenen Richtung bewegt, so werden ein Stößel
37 und ein Steuerkolben, der im lotrechten Schnitt im wesent
lichen H-förmig ausgestaltet ist, in derselben Richtung durch
die Bewegung von in einem öldichten Raum 33 aufgenommenem
Öl bewegt. Wird der Steuerkolben 41 aus der in Fig. 3B gezeig
ten Position (Ausgangsposition) in Richtung des Pfeils B be
wegt, so werden ein Neben-Fluidweg 16c, der mit dem ersten
Fluidraum 21 verbunden ist, und ein Neben-Fluidweg 39b einer
Hülse 39, der mit der zweiten Fluidkammer 23 verbunden ist,
miteinander in Verbindung gebracht. Ferner wird der Neben-
Fluidweg 39b mit einem Fluidweg 17a im Zylinderelement 17
durch einen in einem Plattenventil 45 ausgebildeten Öldurch
laß verbunden. Somit ruft die Bewegung des Steuerkolbens 41
in der Richtung des Pfeils B einen Anstieg in der Fluidmenge,
die zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer 21 sowie 23
übertragen wird, hervor. Das bedeutet, daß bei einer Ausdeh
nung des piezoelektrischen Betätigungselements 27 auf Grund
einer diesem zugeführten hohen Spannung der Stoßdämpfer 2
vom harten zum weichen Zustand hin umgestellt wird. Bei
einem Entladen des piezoelektrischen Betätigungselements 27,
so daß in diesem keine Ladung gespeichert ist, wird das Betä
tigungselement 27 zum harten Zustand zurückgeführt.
Das Ausmaß der Bewegung des an der unteren Fläche des Haupt
kolbens 18 befindlichen Klappenventils 31 wird durch die Fe
der 35 geregelt. Ein Öldurchlaß 45b mit einem gegenüber dem
Öldurchlaß 45a größeren Durchmesser ist im Plattenventil 45
an einer Stelle ausgebildet, die vom Zentrum dieses Platten
ventils 45 weiter entfernt ist als der Öldurchlaß 45a. Wird
das Plattenventil 45 zur Hülse 39 hin gegen die Kraft der
Feder 46 bewegt, so hat das Öl die Möglichkeit, durch den Öl
durchlaß 45b zu treten. Somit ist die bei einer Bewegung des
Hauptkolbens in der Richtung des Pfeils B erhaltene Ölmenge
größer als diejenige, wenn sich der Hauptkolben 18 in der
Pfeilrichtung A bewegt, und zwar ohne Rücksicht auf die Posi
tion des Steuerkolbens 41. Das bedeutet, daß die Dämpfungs
kraft auf Grund der Bewegungsrichtung des Hauptkolbens 18
geändert wird, weshalb die Kennwerte des Stoßdämpfers verbes
sert werden können. Zwischen dem öldichten Raum 33 und der
ersten Fluidkammer 21 ist ein Öl-Auffüllkanal 38 mit einem
Rückschlagventil 38a vorgesehen, so daß die Ölmenge im öl
dichten Raum 33 konstant ist.
Der in den Fig. 3A und 3B gezeigte Stoßdämpfer 2 ist in
"AUTOMOBILE ENGINEERING MANUAL, FIFTH EDITION", JIDOSHA
GIJUTSUKAI, 1983, pp. 4-27 oder "TOYOTA CARINA FF NEW MODEL
MANUAL", TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA, 1985, pp.4-87
offenbart.
Im folgenden wird eine Erläuterung eines elektronischen Steu
ergeräts (ECU) 4 zum Umschalten der Dämpfungskraft eines je
den der Stoßdämpfer 2 zwischen der ersten Stufe (weicher Zu
stand) und der zweiten Stufe (harter Zustand) unter Bezugnahme
auf die Fig. 4 gegeben.
Um den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 zu ermitteln, sind zusätz
lich zu den piezoelektrischen Lastfühlern 25FL, 25FR, 25RL
und 25RR weitere Fühler vorgesehen. Ein Lenkwinkelfühler 50
ermittelt den Lenkwinkel eines Lenkrades bzw. einer Lenkvor
richtung und erzeugt ein auf den gegenwärtigen Lenkwinkel be
zogenes Ermittlungssignal. Ein Fahrgeschwindigkeitsfühler
51 gibt eine Folge von Impulsen mit einer der gegenwärtigen
Fahrgeschwindigkeit proportionalen Anzahl aus. Ein Schalt
stellungsfühler 52 ermittelt die gegenwärtige Schaltstellung
eines Wechselgetriebes und erzeugt ein auf diese Schaltstel
lung bezogenes Ermittlungssignal. Ein Bremsleuchtenschalter
53 gibt ein Signal ab, wenn ein Bremspedal betätigt wird.
Die von den oben genannten Fühlern abgegebenen Signale werden
in das ECU 4 eingeführt und dieses ECU erzeugt Ausgangssignale,
die einzeln Hochspannung-Anlegekreisen 75FL, 75FR, 75RL und
75RR, welche jeweils die piezoelektrischen Betätigungselemen
te 27FL, 27FR, 27RL und 27RR betreiben, zugeführt werden.
Das ECU 4 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 61, einen ROM
62 und einen RAM 64, die an eine gemeinsame Sammelleitung
65 angeschlossen sind, mit welcher auch ein Eingangsinterface
67 und ein Ausgangsinterface 68 verbunden sind.
Ferner enthält das ECU 4 einen Dämpfungskraft-Änderungsraten-
Ermittlungskreis 70, einen Wellenformkreis 73, die Hochspan
nung-Anlegekreise 75FL, 75FR, 75RL und 75RR, einen Zündschal
ter 76, eine Batterie 77, einen Hochspannung-Speisekreis 79
sowie einen Konstantspannung-Speisekreis 80.
Der Dämpfungskraft-Änderungsraten-Ermittlungskreis 70 weist
vier (nicht dargestellte) Ermittlungsschaltungen auf, die
einzeln für die piezoelektrischen Lastfühler 25FL, 25FR, 25RL
und 25RR vorgesehen sind. Jede dieser Ermittlungsschaltungen
empfängt das Ermittlungssignal, d. h. ein Spannungssignal V,
das vom zugehörigen piezoelektrischen Lastfühler 25 zugeführt
wird, und erzeugt ein dem Spannungssignal V entsprechendes
Ausgangssignal, das die Dämpfungskraft-Änderungsrate wieder
gibt. Wie bereits erwähnt wurde, verändert sich das Ermitt
lungssignal von jedem der piezoelektrischen Lastfühler 25FL,
25FR, 25RL und 25RR in Übereinstimmung mit einer Ladungsmenge,
die in jede der piezoelektrischen Dünnschichten geladen oder
von dieser entladen wird.
Das Eingangsinterface 67 schließt einen (nicht dargestellten)
A/D-Wandler ein, der das in analoger Form vorliegende Dämp
fungskraft-Ermittlungssignal in ein digitales Signal umsetzt.
Der Wellenformkreis 73 bildet die Wellenformen der Ermitt
lungssignale von dem Lenkwinkel 50 und dem Fahrgeschwindig
keitsfühler 51 in eine Wellenform um, die für eine durch die
CPU 61 ausgeführte Signalverarbeitung geeignet ist, z. B. in
eine Impulswellenform. Die vom Schaltstellungsfühler 52 und
dem Bremsleuchtenschalter 53 gelieferten Ermittlungssignale
werden direkt in das Eingangsinterface 67 eingeführt.
Die Hochspannung-Anlegekreise 75FL, 75FR, 75RL und 75RR sind
elektrisch mit jeweils zugeordneten piezoelektrischen Betäti
gungselementen 27 verbunden (s. Fig. 4). Der Hochspannung-
Speisekreis 79 ist von der Sperrwandler-Bauart und erzeugt
hohe Spannungen von +500 V und -100 V. Jeder der Hochspannung-
Anlegekreise 75 liefert eine Spannung von +500 V oder -100 V
an das zugehörige piezoelektrische Betätigungselement 27
in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der CPU 61.
Wenn an das jeweilige piezoelektrische Betätigungselement
eine Spannung von +500 V angelegt wird, so dehnt es sich aus,
während bei Anlegen einer Spannung von -100 V das Betätigungs
element sich zusammenzieht. Auf diese Weise wird die Ölmenge
umgeschaltet, so daß der Stoßdämpfer 2 zum weichen oder harten
Zustand hin verändert wird. Wenn das piezoelektrische Betä
tigungselement 27 durch Anlegen einer Spannung von +500 V
sich ausdehnt, so fließt zwischen der ersten Fluidkammer 21
und der zweiten Fluidkammer 23 im Stoßdämpfer 2 eine erhöhte
Flüssigkeitsmenge, so daß die Dämpfungskraft vermindert wird.
Andererseits fließt, wenn das Betätigungselement 27 durch
Anlegen einer Spannung von -100 V zusammengzeogen wird, eine
verminderte Flüssigkeitsmenge zwischen der ersten sowie zwei
ten Fluidkammer 21 bzw. 23, so daß die Dämpfungskraft erhöht
wird. Der Konstantspannung-Speisekreis 80 wandelt die Span
nung der Batterie 77 in eine Betriebsspannung von z. B.
5 V um.
Im folgenden wird eine Erläuterung einer Dämpfungskraftrege
lung, die durch die Regelvorrichtung für ein Aufhängungssystem
gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und
7 gegeben. Die in den Fig. 5-7 gezeigten Prozesse werden
getrennt für jeden der Stoßdämpfer 2FL, 2FR, 2RL und 2RR zu
vorbestimmten Intervallen ausgeführt. Die folgende Erläute
rung bezieht sich auf irgendeinen dieser vier Stoßdämpfer
2 aus Gründen der Einfachheit, wobei die anderen Stoßdämpfer
in derselben Weise geregelt werden.
Die Fig. 5 zeigt eine Dämpfungskraft-Änderungssteuerroutine
(-prozedur), um die Dämpfungskraft zwischen der niedrigen
Stufe (weich) und der hohen Stufe (hart) durch Änderung des
Zustandes des piezoelektrischen Betätigungselements 27 auf
der Grundlage der Dämpfungskraft-Änderungsrate V umzuschalten.
Die Fig. 6 zeigt eine Frequenzermittlung-Interruptroutine
(-prozedur), um die Anzahl der Male, mit welcher die Dämp
fungskraft-Änderungsrate einen Lern-Bezugswert VrefG inner
halb einer vorbestimmten Zeitspanne überschreitet, zu ermitteln
und die ermittelte Anzahl von Malen als eine Information
mit einer Frequenz N abzugeben. Die Fig. 7 zeigt eine Ände
rungs-Bezugswert-Lernprozedur (-routine) zum Lernen eines
Änderungs-Bezugswerts Vref der zur aktuellen Änderung der
Stufe oder des Niveaus der Dämpfungskraft auf der Grundlage
der Frequenz N verwendet wird, und für ein Entscheiden über
die Unebenheit einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahr
zeug während einer Zeit gefahren ist, da die Einstellung des
Stoßdämpfers als im weichen Zustand gehalten angesehen wird.
Es ist zu bemerken, daß der Änderungs-Bezugswert Vref dem
oben erwähnten Einstell- oder Justier-Bezugswert entspricht.
Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Prozeduren lernen durch
Bezugnahme auf eine Variable C, die zum Messen der vorbestimm
ten Periode oder Zeitspanne vorgesehen ist, und die Frequenz
N den Änderungs-Bezugswert Vref (VrefG). Die in Fig. 5 gezeig
te Prozedur ändert aktuell die Einstellung der Dämpfungskraft
unter Verwendung des gelernten Änderungs-Bezugswerts Vref
und der bestimmten Unebenheit der Straßenoberfläche. Zusätz
lich zu den Fig. 5-7 wird die folgende Beschreibung unter
Bezugnahme auf die Fig. 8 gegeben, die die Beziehung zwi
schen der Dämpfungskraft-Änderungsrate V und dem Änderungs
bezugswert Vref darstellt.
Gemäß Fig. 5 beginnt die Prozedur mit dem Schritt 100, in
welchem die CPU 61 (Fig. 4) die auf jeden Stoßdämpfer 2 bezo
gene Dämpfungskraft-Änderungsrate V von dem Änderungsraten-
Ermittlungskreis 70 über das Eingangsinterface 67 erhält.
Im Schritt 105 entscheidet die CPU 61, ob die Dämpfungskraft-
Änderungsrate V größer ist als der durch die in Fig. 7 gezeig
te Lernprozedur erhaltene Änderungs-Bezugswert Vref oder
nicht. Wenn das Ergebnis im Schritt 105 NEIN lautet, d. h.,
die Änderungsrate V ist gleich dem oder geringer als der Än
derungs-Bezugswert Vref, dann entscheidet die CPU 61 im
Schritt 110, ob ein Flag FHS, das anzeigt, ob die Aufhängung
im weichen Zustand ist oder nicht, gleich 1 ist oder nicht.
Wenn das im Schritt 110 erhaltene Ergebnis NEIN lautet, dann
regelt die CPU 61 im Schritt 115 die Aufhängung so, daß sie
in den harten Zustand versetzt wird, worauf die Prozedur
endet. Es ist zu bemerken, daß unmittelbar nach einer Ande
rung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 von der niedrigen
Stufe (weicher Zustand) zur hohen Stufe (harter Zustand) das
Ausgangsinterface 68 den entsprechenden Hochspannung-Anlege
kreis 75 unter der Steuerung der CPU 61 so regelt, daß
eine Spannung von -100 V an das zugeordnete piezoelektrische
Betätigungselement 27 gelegt wird, womit dieses zusammenge
zogen wird. Befindet sich das zugeordnete Betätigungselement
27 im zusammengezogenen Zustand, so wird es in diesem Zustand
gehalten.
Wird dagegen im Schritt 105 entschieden, daß die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V größer ist als der Änderungs-Bezugswert
Vref (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8), dann löst die CPU 61 im
Schritt 120 eine Zeitgebervariable T aus. Im an den Schritt
120 anschließenden Schritt 125 setzt die CPU 61 das Flag
FHS auf 1, was kennzeichnet, daß die Aufhängung in den wei
chen Zustand versetzt werden soll. Im Schritt 130 regelt das
Ausgangsinterface unter Steuerung seitens der CPU 61 den zu
geordneten Hochspannung-Anlegekreis 75 derart, daß er eine
Spannung von +500 V an das zugehörige piezoelektrische Betä
tigungselement 27 legt, wodurch die Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers 2 auf die niedrige Stufe (weich) eingestellt wird.
Anschließend wird die Prozedur beendet.
Ist die Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer als der Ände
rungs-Bezugswert Vref, nachdem die Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers 2 auf die niedrige Stufe geändert ist, so wird eine
Folge der Schritte 120, 125 und 130 wiederholt abgearbeitet.
Wird im Schritt 105 entschieden, daß die Änderungsrate V
gleich dem oder geringer als der Änderungs-Bezugswert Vref
geworden ist, dann prüft die CPU 61 den Status des Flags
FHS im Schritt 110. Ist FHS = 1, dann bestimmt die CPU 61
im Schritt 135, ob der Wert der Zeitgebervariablen T einen
vorbestimmten Bezugswert Tbshrt überschreitet oder nicht.
Der Bezugswert Tbshrt ist dazu vorgesehen, den Stoßdämpfer
2 auf der niedrigen (weichen) Stufe für wenigstens eine vorbe
stimmte Zeit, nachdem er zur niedrigen Stufe hin geändert
ist, zu halten. Ist der Wert der Zeitgebervariablen T gleich
dem oder kleiner als der Bezugswert Tbshrt, so inkrementiert
die CPU 61 den Wert der Zeitgebervariablen T im Schritt 140
um +1 und führt den Schritt 130 aus. Damit wird die Aufhängung
im weichen Zustand gehalten.
Wenn danach die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den Änderungs-
Bezugswert Vref überschreitet (im Zeitpunkt t2 in Fig. 8),
werden die Schritte 120, 125 und 130 aufeinanderfolgend aus
geführt.
Das im Schritt 135 erhaltene Ergebnis lautet JA, wenn die
Dämpfungskraft-Änderungsrate während einer vorbestimmten
Zeitspanne, die dem Bezugswert Tbshrt entspricht, von der
Zeit, da die Änderungsrate V gleich dem oder geringer als
der Änderungs-Bezugswert Vref wird, nachdem die Dämpfungs
kraft des Stoßdämpfers 2 zur niedrigen Stufe geändert ist
(Zeitpunkt t1 in Fig. 8), nicht über den Änderungs-Bezugswert
Vref hinausgeht. Die Dämpfungskraft-Änderungsrate V überschrei
tet während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t3 und
t4 nicht den Änderungs-Bezugswert Vref, wie in Fig. 8 gezeigt
ist. Lautet das im Schritt 135 erhaltene Ergebnis JA, dann
führt die CPU 61 den Schritt 145 aus, in welchem entschieden
wird, ob ein Flag Froug gleich 1 ist oder nicht. Dieses Flag
Froug gibt an, ob eine Straßenoberfläche, auf welcher das
Fahrzeug während einer Halteperiode gefahren ist, wenn die
Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe
gehalten wird, uneben ist oder nicht. In Fig. 8 entspricht
die Haltezeit der Gesamtsumme der Spanne zwischen den Zeit
punkten t1 sowie t3 und Tbshrt. Im folgenden wird die Zeit
spanne zwischen dem Zeitpunkt t1 und t3 in Fig. 8 als Ta
bezeichnet.
Das Flag Froug wird durch die in Fig. 7 gezeigte Routine
kontrolliert, in welcher der Zustand der Straßenoberfläche,
auf welcher das Fahrzeug für die Haltezeit (Ta + Tbshrt)
gefahren ist, beurteilt wird. Wenn entschieden wird, daß die
Straßenoberfläche uneben ist, dann wird das Flag Froug auf
1 gesetzt.
Wird im Schritt 145 entschieden, daß das Flag Froug = 0 ist,
dann setzt die CPU 61 das Flag FHS = 0 im Schritt 150, so
daß die Einstellung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2
auf die hohe (harte) Stufe im Schritt 115 verändert wird.
Das bedeutet, daß dann, wenn die Straßenoberfläche, auf wel
cher das Fahrzeug für die Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren
ist, nicht uneben ist, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers
2 im weichen Zustand während der Haltezeit (Ta + Tbshrt) ge
halten wird.
Wird dagegen im Schritt 145 entschieden, daß das Flag Froug
= 1 ist, dann wird im Schritt 155 die Zeitgebervariable T
um 1 inkrementiert. Anschließend vergleicht die CPU 61 im
Schritt 160 den Wert der Zeitgebervariablen T mit einem
Bezugswert Tblong, der länger ist als der vorerwähnte Bezugs
wert Tbshrt. Wird im Schritt 160 entschieden, daß T<Tblong
ist, wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 im Schritt
130 auf der niedrigen Stufe gehalten, womit die in Fig. 5
gezeigte Prozedur beendet wird.
Der Bezugswert Tblong ist für eine Verlängerung der Zeitspan
ne vorgesehen, während welcher die Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers 2 auf der niedrigen Stufe gehalten wird, wenn die
Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug für die Haltezeit
(Ta + Tbshrt) gefahren ist, uneben ist. Das bedeutet, daß
der Bezugswert Tblong dazu vorgesehen ist, die Halteperiode
um eine Zeitspanne (Tblong - Tbshrt), während welcher die
Dämpfungskraft des Stoßdämpfers kontinuierlich auf der nie
drigen Stufe gehalten wird, zu verlängern.
Wenn im Schritt 160 bestimmt wird, daß der Wert der Zeitgeber
variablen T den Bezugswert Tblong übersteigt, dann setzt die
CPU 61 das Flag FHS auf 0 im Schritt 150 zurück, so daß die
Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 im Schritt 115 auf der
hohen Stufe gehalten wird. Das bedeutet, daß die Dämpfungs
kraft des Stoßdämpfers 2 auf die hohe Stufe geändert wird,
wenn die Zeit (Ta + Tblong) von dem Zeitpunkt verstrichen
ist, wenn sie auf die niedrige Stufe geändert wird (im Zeit
punkt t1 in Fig. 8).
In der oben beschriebenen Weise wird die in Fig. 5 gezeigte
Prozedur wiederholt beispielsweise getrennt für jedes Rad
durchgeführt. Wenn die Dämpfungskraft-Änderungsrate V, die
auf den jeweils betroffenen Stoßdämpfer 2 bezogen ist, den
Änderungs-Bezugswert Vref (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8) über
steigt, dann wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 augen
blicklich auf die niedrige Stufe eingestellt. Während der
Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t1 und t4 in Fig. 8, d. h.
der Halteperiode (Ta + Tbshrt), wird die Dämpfungskraft des
Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe gehalten. Ist die Stra
ßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug für die Haltezeit
(Ta + Tbshrt) gefahren ist, nicht uneben, dann wird die Ein
stellung der Dämpfungskraft auf die hohe Stufe (harter Zustand)
geändert. Ist dagegen die Straßenoberfläche, auf welcher das
Fahrzeug in der Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren ist, uneben,
dann wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 kontinuierlich
auf der niedrigen Stufe für die Zeitspanne (Tblong - Tbshrt)
nach dem Verstreichen der Haltezeit (Ta + Tbshrt) gehalten.
Danach wird die Einstellung der Dämpfungskraft auf die hohe
Stufe geändert.
Im folgenden wird auf die Änderungsfrequenz-Ermittlungsrou
tine, die in Fig. 6 gezeigt ist, eingegangen. Mit der in
Fig. 6 gezeigten Prozedur wird eine Frequenz N berechnet,
welche die Anzahl der Male angibt, mit denen die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V einen Lern-Bezugswert VrefG in einer
vorbestimmten Zeitspanne übersteigt. Die Frequenz N wird ver
wendet, um den Änderungs-Bezugswert Vref zu bestimmen und
das bereits erwähnte Flag Froug zu regeln.
Die in Fig. 6 gezeigte Prozedur beginnt mit dem Schritt 200,
in welchem die CPU 61 die bereits erwähnte Variable C um
+1 inkrementiert. Die Variable C gibt die Anzahl der Male
an, mit denen die in Fig. 6 gezeigte Prozedur abgearbeitet
wird. Im folgenden Schritt 210 entscheidet die CPU 61, ob
die Aufhängung sich im weichen oder harten Zustand befindet.
Es ist zu bemerken, daß die Einstellung der Dämpfungskraft
des Stoßdämpfers 2 durch die vorher erläuterte, in Fig. 5
gezeigte Prozedur geregelt wird. Wenn im Schritt 210 bestimmt
wird, daß sich der Stoßdämpfer gegenwärtig auf der niedrigen
Stufe (im weichen Zustand) befindet, dann multipliziert die
CPU 61 im Schritt 212 den derzeitigen Änderungs-Bezugswert
Vref mit 0,8 · 0,5 und setzt Vref · 0,8 · 0,5 in den Lern-
Bezugswert VrefG ein. Wird dagegen im Schritt 210 bestimmt,
daß sich der Stoßdämpfer 2 gegenwärtig auf der harten Stufe
(im harten Zustand) befindet, dann multipliziert die CPU 61
im Schritt 214 den derzeitigen Änderungs-Bezugswert Vref mit
0,8 und setzt Vref · 0,8 in den Lern-Bezugswert VrefG ein.
Die oben genannten Koeffizienten, die mit den Änderungs-Bezugs
werten zu multiplizieren sind, sind nicht auf 0,8 · 0,5 sowie
0,8 begrenzt, sondern werden auf der Grundlage von Versuchs
ergebnissen willkürlich gewählt.
Nachdem in der oben beschriebenen Weise der Lern-Bezugswert
VrefG für jeden der harten und weichen Zustände erhalten
wurde, entscheidet die CPU 61 im Schritt 220, ob die gegenwär
tige Dämpfungskraft-Ändserungsrate V größer ist als der Lern-
Bezugswert VrefG. Ist die gegenwärtige Dämpfungskraft-Ände
rungsrate V gleich dem oder niedriger als der Lern-Bezugswert
VrefG, so setzt die CPU 61 im Schritt 230 ein Flag FF auf 0,
worauf die in Fig. 6 gezeigte Prozedur endet. Das Flag FF
gibt an, ob die gegenwärtige Dämpfungskraft-Änderungsrate
V größer ist als der Änderungs-Bezugswert Vref oder nicht.
Wird dagegen im Schritt 220 entschieden, daß die gegenwärti
ge Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer ist als der Lern-
Bezugswert VrefG, dann prüft die CPU 61 den Wert des Flags
FF im Schritt 240. Wird in diesem Schritt 240 entschieden,
daß das Flag FF = 0 ist, d. h., unmittelbar nachdem die gegen
wärtige Dämpfungskraft-Anderungsrate größer als der Lern-Be
zugswert VrefG geworden ist, dann inkrementiert die CPU 61
die Frequenz N im Schritt 250 um +1, worauf im Schritt 260
das Flag FF auf 1 gesetzt wird. Anschließend endet die in
Fig. 6 gezeigte Prozedur. Auf diese Weise wird die Frequenz
N um +1 nur inkrementiert, unmittelbar nachdem die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V größer als der Lern-Bezugswert VrefG
geworden ist. Das bedeutet, daß die Frequenz N nicht vergrö
ßert wird, bis die Dämpfungskraft-Änderungsrate V gleich dem
oder geringer als der Anderungs-Bezugswert Vref und dann wie
der größer als der Lern-Bezugswert VrefG wird.
Die in Fig. 6 gezeigte Prozedur wird wiederholt durchgeführt,
so daß der Lern-Bezugswert VrefG auf der Grundlage des Ände
rungs-Bezugswerts Vref erneuert wird und die Frequenz N, bei
welcher die Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer als der
Lern-Bezugswert VrefG innerhalb der vorbestimmten Periode
wird, erhalten wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B wird der Lernprozeß
für den Änderungs-Bezugswert und eine Prozedur zur Regelung
des Flags Froug erläutert. Die in Fig. 7A gezeigte Prozedur
beginnt mit dem Schritt 300, in welchem die CPU 61 die Si
gnale vom Lenkwinkelfühler 50, Fahrgeschwindigkeitsfühler
51 und Bremsleuchtenschalter 53 über das Eingangsinterface
67 erhält. Im folgenden Schritt 310 erlangt die CPU 61 aus
den eingegebenen Signalen den gegenwärtigen Fahrzustand und
bestimmt aus dem erhaltenen gegenwärtigen Fahrzustand, ob
eine spezielle Regelung, wie eine Antitauch- oder Antinick
steuerung bzw. eine Antiroll- oder Antiwanksteuerung ausge
führt werden sollen oder nicht. Beispielsweise beschließt
die CPU 61, wenn das Fahrzeug gebremst oder schnell durch
Kurven gefahren wird, daß die spezielle Regelung ausgeführt
werden soll. In diesem Fall ändert die CPU 61 im Schritt 315
den Änderungs-Bezugswert Vref auf einen optimalen, für die
spezielle Regelung geeigneten Wert. Anschließend wird die
in den Fig. 7A und 7B gezeigte Prozedur beendet.
Wird dagegen im Schritt 310 entschieden, daß die erwähnte
spezielle Regelung nicht notwendig ist, dann bestimmt die
CPU 61 im Schritt 320, ob die Variable C gleich einem Wert
i geworden ist oder nicht. Die Variable C wird um +1 inkre
mentiert bei jeder Ausführung der in Fig. 7 gezeigten Proze
dur und ist dazu vorgesehen, zu bestimmen, ob die (vorgegebe
ne) Zeit, die zum Erhalten der Frequenz N notwendig ist, ver
strichen ist oder nicht. Ist die Anzahl der Male, mit der
die in Fig. 7 gezeigte Prozedur wiederholt abgearbeitet wor
den ist, klein (C<i), womit die zum Erhalten der Frequenz
N notwendige Zeit noch nicht verstrichen ist, so endet die
in den Fig. 7A und 7B gezeigte Prozedur.
Das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 320 lautet jedesmal
JA, wenn die Prozedur von Fig. 7 i-mal ausgeführt wird.
Bei JA im Schritt 320 setzt die CPU 61 im Schritt 330 die
Variable C auf 0 und gibt über das Eingangsinterface 67 im
Schritt 340 eine gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit Sp ein.
Im Schritt 350 berechnet die CPU 61 aus der Fahrgeschwindig
keit Sp einen Basiswert Vbase, der verwendet wird, um den
Änderungs-Bezugswert Vref in Übereinstimmung mit der Fahrge
schwindigkeit Sp zu justieren. Wie die Fig. 9 zeigt, ist der
Basiswert Vbase eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit Sp,
d. h. f1(Sp). Wie ebenfalls der Fig. 9 zu entnehmen ist, wird
der Basiswert Vbase mit einem Anstieg in der Fahrgeschwindig
keit Sp vergrößert.
Im Schritt 360 der Fig. 7A berechnet die CPU 61 eine Fre
quenzabweichung ΔN zwischen der durch die Prozedur von Fig. 6
erhaltenen Frequenz N und einer Ziel- oder Sollfrequenz Nref.
Im Schritt 370 der Fig. 7B entscheidet die CPU 61, ob die
Frequenzabweichung ΔN größer als 0 ist oder nicht. Ist die
Frequenzabweichung ΔN<0, wird ein Lern-Korrekturwert ΔV
im Schritt 380 mit β inkrementiert. Ist dagegen die Fre
quenzabweichung ΔN gleich oder kleiner als 0, dann wird
der Lern-Korrekturwert ΔV im Schritt 390 um β dekremen
tiert. Der auf diese Weise berechnete Lern-Korrekturwert ΔV
wird im Schritt 400 zum Basiswert Vbase addiert, so daß der
Änderungs-Bezugswert Vref erhalten wird. Auf diese Weise
wird der Änderungs-Bezugswert Vref lernend erhalten und auf
der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit Sp justiert. Es ist
zu bemerken, daß der Lern-Korrekturwert ΔV ebenfalls ge
lernt wird und der durch das Lernen erlangte Lern-Korrektur
wert ΔV beispielsweise im RAM 64 gespeichert und in der
zukünftigen Regelung verwendet wird.
Im Schritt 410 entscheidet die CPU 61, ob das Flag FHS = 1
ist oder nicht. Ist FHS = 1, d. h., der Stoßdämpfer befindet
sich im weichen Zustand, so löst die CPU 61 eine Prozedur
aus, die mit dem Schritt 420 beginnt und über die Unebenheit
der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug gefahren ist,
entscheidet. Im Schritt 420 berechnet die CPU 61 einen Mittel
wert Navr der Frequenzen N, die durch wiederholtes Abarbei
ten der in Fig. 6 gezeigten Prozedur erhalten wurden bis
zur Gegenwart von der Zeit, da die Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers 2 auf die niedrige Stufe geändert wird (Zeitpunkt
t1 in Fig. 8). Im an den Schritt 420 anschließenden Schritt
430 entscheidet die CPU 61, ob die mittlere Frequenz Navr
größer ist als ein Bezugsfrequenzwert Nst oder nicht. Der
Bezugsfrequenzwert Nst dient der Entscheidung, daß die Stra
ßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug während einer Zeit
spanne zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt, da die
gegenwärtige Prozedur abgearbeitet wird, gefahren ist, un
eben ist (d. h. einer Zeitspanne zwischen einem Zeitpunkt,
da die Prozedur durchgeführt wird, um die erste der Frequen
zen N, die zur Berechnung der mittleren Frequenz Navr notwen
dig ist, zu erlangen, und einem Zeitpunkt, da die Prozedur
zum Erlangen der letzten der Frequenzen N abgearbeitet wird).
Wird im Schritt 430 entschieden, daß die mittlere Frequenz
Navr größer ist als der Bezugsfrequenzwert Nst, dann setzt
die CPU 61 das Flag Froug im Schritt 440 auf 1. Lautet da
gegen das Ergebnis im Schritt 430 NEIN, so setzt die CPU 61
das Flag Froug auf 0 im Schritt 450.
Anschließend setzt die CPU 61 im Schritt 460 die Frequenz
N auf 0, um für den nächsten Frequenzermittlungsprozeß bereit
zu sein. Wird im Schritt 410 entschieden, daß der Stoßdämpfer
2 im harten Zustand ist, setzt die CPU 61 die mittlere Fre
quenz Navr auf 0 im Schritt 470. Ist der Stoßdämpfer 2 im
harten Zustand, so ist es nicht notwendig, auf das Flag
Froug zurückzugreifen und den mittleren Frequenzwert Navr
zu erhalten. Durch Abarbeiten der in den Fig. 7A und 7B ge
zeigten Prozedur wird der Änderungs-Bezugswert Vref auf der
Grundlage der Fahrgeschwindigkeit Sp bestimmt und auf der
Grundlage der Frequenz N gelernt.
Durch Vergleichen der Durchschnittsfrequenz Navr mit dem
Bezugsfrequenzwert Nst ist es möglich, die Unebenheit der
Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug bis zu dem Zeit
punkt gefahren ist, da die gegenwärtige Routine (Fig. 7A und
7B) durchgeführt wird, von dem Zeitpunkt, da die Dämpfungs
kraft des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe (im Zeit
punkt t1 in Fig. 8) geändert wird, zu beurteilen und das
Beurteilungsergebnis unter Verwendung des Werts des Flags
Froug, das gleich 1 ist, wenn die Straßenoberfläche uneben
ist, darzustellen. Das ist darauf zurückzuführen, daß die
Frequenzabweichung ΔN, wenn die Unebenheit der Straßenober
fläche groß wird, ansteigt, so daß die Durchschnittsfrequenz
Navr größer als der Bezugsfrequenzwert Nst wird. Durch Zurück
greifen auf das Flag Froug unmittelbar nach dem Verstreichen
der Haltezeit (Ta + Tbshrt) ist es als Ergebnis möglich,
zu entscheiden, ob die Straßenoberfläche, auf welcher das
Fahrzeug für die o.a. Haltezeit gefahren ist, uneben ist oder
nicht. Das heißt mit anderen Worten, daß durch Bezugnahme
auf das Flag Froug in der Prozedur der Dämpfungskraft-Ände
rungsregelung von Fig. 5 die Möglichkeit gegeben ist, über
die Unebenheit der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahr
zeug zwischen den Zeitpunkten t1 und t4 (Fig. 8) gefahren
ist, eine Entscheidung zu treffen.
Durch Abarbeiten der in den Fig. 5, 6, 7A und 7B gezeigten
Prozeduren wird die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 des
Aufhängungssystems S ohne Ausnahme auf der niedrigen Stufe
während der Haltezeit (Ta + Tbshrt), worin Ta die Spanne
zwischen dem Zeitpunkt, da die Dämpfungskraft-Änderungsrate
V den Änderungs-Bezugswert Vref (Zeitpunkt t1 in Fig. 8) über
steigt, und dem Zeitpunkt, von dem ab die Dämpfungskraft-
Änderungsrate V ständig gleich dem oder kleiner als der Ände
rungs-Bezugswert Vref ist, bezeichnet, gehalten. Wenn entschie
den wird, daß die Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug
für die Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren ist, uneben ist,
so wird daraus geschlossen, daß eine hohe Möglichkeit oder
Wahrscheinlichkeit für eine kontinuierliche Unebenheit der
Straßenoberfläche gegeben ist. Insofern wird die Zeitspanne,
in welcher die Dämpfungskraft auf der niedrigen Stufe gehalten
wird, durch die Zeit (Tblong-Tbshrt) verlängert.
Durch die oben beschriebene Dämpfungskraftregelung wird es
möglich, sehr zuverlässig die Einstellung der Dämpfungskraft
in Übereinstimmung mit dem Straßenzustand zu kontrollieren,
d. h., die folgenden Vorteile werden durch den Erfindungsgegen
stand erreicht.
Die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 wird auf die hohe Stufe
unmittelbar nach Verstreichen der Haltezeit (Ta + Tbshrt)
verändert, wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahr
zeug von der genannten Haltezeit an, welche im Zeitpunkt be
ginnt, da die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 von der ho
hen auf die niedrige Stufe geändert wird, gefahren ist, nicht
uneben ist. Somit wird, wenn das Fahrzeug auf einer nicht
unebenen Straßenoberfläche gefahren ist, die Einstellung des
Stoßdämpfers im weichen Zustand während einer relativ kurzen
Zeitspanne, die (Ta + Tbshrt) entspricht, gehalten und dann
zum harten Zustand zurückgeführt. Damit werden ein guter Fahr
komfort und gute Straßenlageeigenschaften erhalten.
Andererseits wird, wenn das Fahrzeug dauernd auf einer unebe
nen Straßenoberfläche fährt, entschieden, daß die Straßenober
fläche während der Haltezeit (Ta + Tbshrt) uneben ist. Damit
wird die Haltezeit verlängert. Insofern ist es möglich, die
Einstellung der Dämpfungskraft an einer unnötigen Änderung
zu hindern und dadurch ein verbessertes Fahrgefühl hervorzu
rufen sowie die Lebensdauer des Stoßdämpfers 2 zu verlängern.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
wird die Entscheidung im Schritt 105 von Fig. 5 nicht nur
für die Periode Ta, sondern auch für die Zeit Tbshrt ausge
führt. Insofern reflektieren die Entscheidungsergebnisse in
hohem Maß den Zustand der Straßenoberfläche in der Zeit, da
die Dämpfungskraft auf die niedrige Stufe geändert wird, und
in der Zeit, da entschieden wird, ob die Haltezeit verlängert
werden soll oder nicht. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit,
sehr zuverlässig die Einstellung der Dämpfungskraft in Abhän
gigkeit vom Straßenzustand zu regeln.
Ferner wird jede Aufhängung unter Verwendung des Änderungs-
Bezugswerts Vref, wie folgt, geregelt. Wenn das Fahrzeug auf
einer ebenen Straßenoberfläche fährt, so ändert sich die
Dämpfungskraft-Änderungsrate V nicht wesentlich und wird die
Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 auf dem hohen Niveau (harter
Zustand) gehalten. Hierbei ist der Lern-Bezugswert VrefG
gleich 80% des Änderungs-Bezugswerts Vref im Schritt 214
(s. Fig. 6). Somit ist die Frequenz N, mit der die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V den Lern-Bezugswert VrefG innerhalb
der vorbestimmten Periode, die dem Zählwert i entspricht,
übersteigt, niedrig. Der Änderungs-Bezugswert Vref wird im
Schritt 390 (Fig. 7B) gelernt, so daß er um β jedesmal ver
mindert wird, wenn entschieden wird, daß ΔN0 im Schritt
370 ist (s. Fig. 7B). Als Ergebnis dessen ist es für die Dämp
fungskraft-Änderungsrate V leicht, den Änderungs-Bezugswert
Vref zu überschreiten. Damit wird die Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers 2 auf die niedrige Stufe wegen des Vorliegens einer
geringeren Unebenheit der Straßenoberfläche geändert, selbst
wenn das Fahrzeug auf der ebenen Straßenoberfläche fährt.
Da im Schritt 212 (Fig. 6) der Änderungs-Bezugswert Vref
klein wird, wird auch der Lern-Bezugswert VrefG klein, so
daß die Frequenz N, mit der der Dämpfungskraft-Änderungswert
V den Lern-Bezugswert VrefG innerhalb der vorbestimmten Zeit
spanne übersteigt, hoch wird. Als Ergebnis dessen wird der
Änderungs-Bezugswert Vref um +β inkrementiert. Da der oben
geschilderte Vorgang wiederholt durchgeführt wird, wird der
Änderungs-Bezugswert Vref gelernt, so daß er einem geeigneten
Wert gleich wird, bei welchem die Frequenzabweichung ΔN
zu etwa Null wird.
Wenn das Fahrzeug auf der ebenen Straßenoberfläche fährt und
die Dämpfungskraft-Änderungsrate V niedrig ist, sodaß die
Aufhängung eine Tendenz aufweist, zum harten Zustand einge
stellt zu werden, wird somit der Änderungs-Bezugswert Vref
allmählich durch die Ermittlung der Frequenz N, durch die
Erneuerung des Änderungs-Bezugswerts Vref und durch das Ler
nen des Lern-Bezugswerts VrefG vermindert. Als Ergebnis des
sen ist es einfach, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2
auf die niedrige Stufe zu ändern, d. h., die Aufhängung in
den weichen Zustand zu versetzen. Das bietet die Möglichkeit,
eine durch eine geringe Unebenheit in einer durchweg ebenen
Straßenoberfläche hervorgerufene Schwingung zu absorbieren,
so daß der Fahrkomfort verbessert wird.
Fährt dagegen das Fahrzeug auf einer unebenen Straßenoberflä
che, so ändert sich die Dämpfungskraft-Änderungsrate V in
hohem Maß und wird die Aufhängung im weichen Zustand gehal
ten. Während dieser Zeit wird der Lern-Bezugswert VrefG im
Schritt 212 (Fig. 6) gleich 40% des Änderungs-Bezugswerts
Vref gesetzt. Somit ist die Frequenz N, mit der die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V den Änderungs-Bezugswert Vref innerhalb
der vorbestimmten Zeitspanne, die dem Zählwert i entspricht,
übersteigt, hoch. Als Ergebnis dessen wird der Änderungs-Be
zugswert Vref um β im Schritt 380 (Fig. 7B) jedesmal inkre
mentiert, wenn entschieden wird, daß ΔN<0 ist. Damit wird
es allmählich für die Dämpfungskraft-Änderungsrate V schwie
rig, den Änderungs-Bezugswert Vref zu überschreiten, so daß
die Dämpfungskraft auf das hohe Niveau (harter Zustand) geän
dert wird, selbst wenn das Fahrzeug auf der unbenen Straßen
oberfläche fährt. Da der Änderungs-Bezugswert Vref in der
oben beschriebenen Weise erhöht wird, wird auch der Lern-
Bezugswert VrefG erhöht. Damit wird die Frequenz N, mit der
die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den Lern-Bezugswert VrefG
überschreitet, niedrig. Als Ergebnis dessen wird der Änderungs-
Bezugswert Vref erneuert, so daß er um β vermindert wird.
Weil der oben beschriebene Vorgang wiederholt ausgeführt
wird, wird der Änderungs-Bezugswert Vref gelernt, so daß
er einem geeignetem Wert, bei welchem die Frequenzabweichung
ΔN annähernd 0 ist, gleich wird.
Selbst wenn das Fahrzeug auf der unebenen Straßenoberfläche
fährt und die Dämpfungskraft-Änderungsrate V hoch ist, so
daß die Aufhängung die Tendenz hat, zum harten Zustand einge
stellt zu werden, wird somit der Änderungs-Bezugswert Vref
allmählich in Übereinstimmung mit der Ermittlung der Frequenz
N, der Erneuerung des Änderungs-Bezugswerts Vref und des Ler
nens des Lern-Bezugswerts VrefG vergrößert. Als Ergebnis wird
es leicht, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 auf das ho
he Niveau zu ändern, d. h., die Aufhängung auf den harten Zu
stand zu bringen. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit,
die Verschlechterung der Straßenlagecharakteristik, welche
durch eine kontinuierlich unebene Straßenoberfläche hervor
gerufen wird, zu vermindern, so daß die Fahrstabilität und
Steuerbarkeit des Fahrzeugs verbessert werden können.
Im folgenden wird eine Beschreibung einer zweiten Ausführungs
form gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 10
gegeben, in der eine Regelvorrichtung für ein Aufhängungssy
stem gemäß der zweiten Ausführungsform prinzipiell dargestellt
ist. Zu Fig. 1 gleichartige Elemente sind in Fig. 10 mit den
selben Bezugszeichen bezeichnet.
Die in Fig. 10 gezeigte Regelvorrichtung besteht aus dem Dämp
fungskraft-Änderungsratendetektor M2 und einem Dämpfungskraft
regler M3a, der aus einer Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung
M7 und einer Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung M8 zu
sammengesetzt ist. Der Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung
M7 wird ein erster Bezugswert S1, der Dämpfungskraft-Wiederher
stelleinrichtung M8 wird ein zweiter Bezugswert S2 zugeführt.
Die Dämpfungskraft-Änderungseinrichtung M7 bestimmt, ob die
vom Dämpfungksraft-Änderungsratendetektor M2 ausgegebene
Dämpfungskraft-Änderungsrate V außerhalb eines Bereichs, der
durch den ersten Bezugswert S1 bestimmt ist, liegt oder nicht.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird die Dämpfungskraft-Änderungs
rate V durch ein Signal mit entweder einer positiven oder
negativen Polarität wiedergegeben. Somit liegt der durch den
ersten Bezugswert S1 abgegrenzte Bereich zwischen dem negati
ven sowie dem positiven ersten Bezugswert S1. Alternativ
ist, wenn das die Dämpfungskraft-Änderungsrate V wiedergeben
de Signal gefiltert wird, so daß die Änderungsrate V in Ge
stalt eines absoluten Werts gegeben ist, der erste Bezugs
wert S1 der positive Wert.
Wird entschieden, daß die Dämpfungskraft-Änderungsrate V außer
halb des vom ersten Bezugswert S1 bestimmten Bereichs liegt,
dann regelt die Änderungseinrichtung M7 den Stoßdämpfer M1
derart, daß die Einstellung der Dämpfungskraft von der hohen
zur niedrigen Stufe geändert wird. Die Dämpfungskraft-Wieder
herstelleinrichtung M8 bestimmt, ob die Änderungsrate V kon
tinuierlich innerhalb eines vom zweiten Bezugswert S2 abge
grenzten Bereichs während einer vorbestimmten Zeitspanne,
nachdem die Dämpfungskraft durch die Änderungseinrichtung
M7 auf die niedrige Stufe geändert wird, liegt oder nicht.
Der vom zweiten Bezugswert S2 abgegrenzte Bereich ist enger
als der durch den ersten Bezugswert S1 abgegrenzte Bereich.
Wenn entschieden wird, daß die Dämpfungskraft-Änderungsrate
V kontinuierlich sich innerhalb des durch den zweiten Bezugs
wert S2 abgegrenzten Bereichs während der vorbestimmten Zeit
spanne befindet, regelt die Dämpfungskraft-Wiederherstell
einrichtung M8 den Stoßdämpfer M1 derart, daß die dadurch
hervorgerufene Einstellung der Dämpfungskraft wieder auf
die hohe Stufe (den harten Zustand) zurückgeführt wird.
Es ist möglich, die oben beschriebene Regelung der Aufhängung
getrennt für jedes Rad oder gemeinsam für alle Räder auszufüh
ren. Auch besteht die Möglichkeit, die Aufhängungsregelung
getrennt für einen Satz von Vorder- und einen Satz von Hin
terrädern auszuführen.
Die Fig. 11 zeigt eine Prozedur zur Regelung der Einstellung
des betroffenen Stoßdämpfers 2. Diese Prozedur beginnt mit
dem Schritt 500, in welcher die CPU 61 die Dämpfungskraft-
Änderungsrate V, die auf jeden Stoßdämpfer bezogen ist, vom
Dämpfungskraft-Änderungsraten-Ermittlungskreis 70 über das
Eingangsinterface 67 empfängt. Im Schritt 510 bestimmt die
CPU 61, ob die Änderungsrate V größer ist als ein erster Be
zugswert V1, welcher dem vorher erwähnten ersten Bezugswert
S1 entspricht, oder nicht. Der erste Bezugswert V1 kann ein
fester Wert sein oder in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwin
digkeit Sp variieren. Auch wird der erste Bezugswert V1 durch
die Lern-Prozedur in derselben Weise wie bei der ersten Aus
führungsform gemäß der Erfindung erhalten.
Die Fig. 12 zeigt in einem Diagramm eine Wellenform als ein
Beispiel der Dämpfungskraft-Änderungsrate V. Wenn diese Ände
rungsrate V kleiner ist als der erste Bezugswert V1 bei
spielsweise vor dem Zeitpunkt t1, so bestimmt die CPU 61,
ob der Stoßdämpfer 2 im weichen Zustand ist oder nicht, indem
im Schritt 520 ein Flag FS, das dem bereits erwähnten Flag
FHS entspricht, geprüft wird. Wenn im Schritt 520 entschieden
wird, daß das Flag FS nicht gleich 1 ist, dann regelt die
CPU 61 den Stoßdämpfer 2 derart, daß im Schritt 530 dessen
Dämpfungskraft auf den harten Zustand eingestellt wird, wor
auf die in Fig. 11 gezeigte Prozedur endet.
Wird dagegen im Schritt 510 entschieden, daß die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V beispielsweise im Zeitpunkt t1 von
Fig. 12 größer als der erste Bezugswert V1 wird, dann setzt
die CPU 61 das dem erwähnten Flag FHS entsprechende Flag FS
im Schritt 540 auf 1, worauf im Schritt 550 der Stoßdämpfer
2 durch die CPU 61 in derselben Weise wie im Schritt 130 von
Fig. 5 auf den weichen Zustand eingestellt wird.
Im Zeitpunkt t2 in Fig 12 wird die Dämpfungskraft-Änderungs
rate V gleich dem oder kleiner als der erste Bezugswert V1.
Dabei wird das im Schritt 510 erlangte Ergebnis NEIN lauten.
Die CPU 61 prüft im Schritt 520 das Flag FS und bestimmt im
Schritt 560, ob die Änderungsrate V kleiner als ein zweiter
Bezugswert V2, welcher geringer als der erste Bezugswert V1
ist, ist oder nicht. Es ist zu bemerken, daß der zweite Be
zugswert V2 dem vorher erwähnten zweiten Bezugswert S2 ent
spricht. Während der in Fig. 12 gezeigten Zeitspanne zwischen
t2 und t3 lautet das im Schritt 560 erhaltene Ergebnis NEIN.
Damit setzt die CPU 61 im Schritt 570 ein Flag FA auf 0, wo
bei das Flag FA die Tatsache kennzeichnet, daß die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V kleiner wird als der zweite Bezugswert
V2, wenn er gleich 1 ist. Anschließend führt die CPU 61 den
Schritt 550 aus.
Wenn durch wiederholtes Durchführen des oben erwähnten Prozes
ses die Zeit t3 verstrichen ist, wird das im Schritt 560 erhal
tene Ergebnis JA sein. Im Schritt 580 entscheidet die CPU
61, ob das Flag FA = 0 ist oder nicht. Das Flag FA wird auf
1 gesetzt, nachdem die Änderungsrate V geringer als der zweite
Bezugswert V2 wird. Somit ist das Flag FA unmittelbar nachdem
die Dämpfungskraft-Änderungsrate V kleiner wird als der zweite
Bezugswert V2, gleich 0, und wenn FA = 0 ist, dann setzt die
CPU 61 das Flag FA im Schritt 590 auf 1 und startet im
Schritt 600 einen Zeitgeber Ta.
Nach Ausführen des Schritts 600 oder bei dem Ergebnis NEIN
im Schritt 580 wird die Zeitgebervariable Ta um 1 im Schritt
610 inkrementiert. Im folgenden Schritt 620 entscheidet die
CPU 61, ob der Wert der Zeitgebervariablen Ta gleich einer
vorbestimmten Bezugsperiode T0 ist oder nicht. Lautet das
Ergebnis im Schritt 620 NEIN, dann führt die CPU 61 den
Schritt 550 aus, in welchem die Dämpfungskraft im weichen
Zustand gehalten wird. Bei jedem Durchführen der in Fig. 11
gezeigten Routine wird die Zeitgebervariable Ta um 1 inkremen
tiert. Somit ist das Ergebnis im Schritt 620 NEIN, bis der
Wert der Zeitgebervariablen Ta gleich der Bezugsperiode T0
wird.
Lautet das Ergebnis im Schritt 620 JA, dann setzt die CPU
61 im Schritt 670 das Flag FS auf 0 zurück und stellt die
Dämpfungskraft auf den harten Zustand ein, worauf der in Fig.
11 gezeigte Prozeß endet.
Nach dem in Fig. 12 gezeigten Zeitpunkt t3 wird das im Schritt
560 erhaltene Ergebnis JA lauten, und der Wert der Zeitgeber
variablen Ta wird 36720 00070 552 001000280000000200012000285913660900040 0002004039003 00004 36601im Schritt 620 mit der Bezugsperiode T0
verglichen. Da die Zeitspanne zwischen t3 und t4 kürzer ist
als die Bezugsperiode T0, wird die Einstellung der Dämpfungs
kraft kontinuierlich im weichen Zustand gehalten. Nach dem
Zeitpunkt t4 lautet das im Schritt 560 erhaltene Ergebnis
NEIN, und die Einstellung der Dämpfungskraft wird kontinuier
lich im weichen Zustand gehalten. In der Spanne zwischen t5
und t7 (s. Fig. 12) wird die Einstellung der Dämpfungskraft
dauernd im weichen Zustand gehalten. Nach dem Zeitpunkt t7
überschreitet die Spanne, während welcher die Dämpfungskraft-
Änderungsrate V ständig geringer als der zweite Bezugswert
V2 ist, die Bezugsperiode T0. Somit wird das im Schritt 620
erhaltene Ergebnis JA lauten, und die Einstellung der Dämp
fungskraft wird im Zeitpunkt t8, in welchem die Bezugsperiode
vom Zeitpunkt t7 verstrichen ist, auf den harten Zustand ver
ändert. Danach wird die Einstellung der Dämpfungskraft im
harten Zustand beibehalten, bis die Dämpfungskraft-Änderungs
rate V den ersten Bezugswert V1 überschreitet.
Durch wiederholtes Ausfüshren des in Fig. 11 gezeigten Prozes
ses wird die Dämpfungskraft eines jeden Stoßdämpfers auf das
niedrige Niveau, unmittelbar nachdem die Dämpfungskraft-Ände
rungsrate V den ersten Bezugswert V1 (im Zeitpunkt t1 von
Fig. 12) überschreitet, eingestellt und auf dem niedrigen
Niveau gehalten, bis die Bezugsperiode T0 verstreicht (Zeit
punkt t8), nachdem die Dämpfungskraft-Änderungsrate V gleich
dem ersten Bezugswert V1 oder kleiner als dieser Wert in dem
Zustand wird, da die Dämpfungksraft-Änderungsrate V geringer
ist als der zweite Bezugswert V2. Danach wird die Dämpfungs
kraft auf die hohe Stufe eingestellt.
In Übereinstimmung mit der vorstehend beschriebenen zweiten
Ausführungsform gemäß der Erfindung wird es möglich, mit hoher
Zuverlässigkeit die Einstellung der Dämpfungksraft eines je
den Stoßdämpfers entsprechend dem Zustand der Straßenoberflä
che wie im Fall der vorherigen ersten Ausführungsform nach
der Erfindung einzustellen. Insbesondere bietet die zweite
Ausführungsform die folgenden Vorteile.
Wenn das Fahrzeug auf einer im wesentlichen ebenen Straßen
oberfläche fährt, wird die Dämpfungskraft-Änderungsrate V
geringer als der zweite Bezugswert V2, bald nachdem die Ände
rungsrate V den ersten Bezugswert V1 übersteigt. Somit wird
die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe
für eine kurze Zeitspanne gehalten. Insofern wird, selbst
wenn das Fahrzeug über ein kleines Höcker- oder Wellenteil
auf einer im wesentlichen ebenen Straßenoberfläche fährt,
die Einstellung der Dämpfungskraft auf den harten Zustand,
bald nachdem sie auf den weichen Zustand geändert ist, zurück
geführt. Als Ergebnis dessen wird ein guter Fahrkomfort erhal
ten, und es ist damit möglich, die Einstellung der Dämpfungs
kraft, so daß sie für eine längere Zeitspanne als notwendig
im weichen Zustand ist, zu verhindern und eine Verschlech
terung der Straßenlageeigenschaften zu unterbinden.
Wenn andererseits das Fahrzeug auf einer unebenen Straßen
oberfläche fährt, so ändert sich die Dämpfungskraft-Änderungs
rate V in hohem Maß und überschreitet häufig nicht nur
den ersten Bezugswert V1, sondern auch den zweiten Bezugswert
V2. Somit wird die Zeitspanne, während welcher die Dämp
fungskraft-Änderungsrate ständig kleiner ist als der zweite
Bezugswert V2, kurz, nachdem die Dämpfungskraft des Stoßdämp
fers 2 auf den weichen Zustand eingestellt ist. Die Dauer,
während welcher die Einstellung der Dämpfungskraft auf der
niedrigen Stufe gehalten wird, wird somit lang, so daß die
Möglichkeit gegeben ist, eine unnötige Änderung in der Ein
stellung der Dämpfungskraft zu verhindern. Folglich kann
ein verbessertes Fahrgefühl erhalten werden, wie auch die
Lebensdauer der Stoßdämpfer verlängert wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 13 wird eine Abwandlung für
die zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung erläutert.
Hierbei werden der zweite Bezugswert V2 und die Bezugsperiode
T0 jeweils in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit
Sp verändert. Diese Abwandlung umfaßt eine Prozedur, die aus
den Schritten 521-526, welche zwischen dem Schritt 520 und
dem Schritt 560 von Fig. 11 angeordnet sind, zusammengesetzt
ist.
Im Schritt 521 wird die vom Fahrgeschwindigkeitsfühler 51
gemessene Fahrgeschwindigkeit Sp über den Wellenformkreis
73 der CPU 61 eingegeben, die im Schritt 522 entscheidet,
ob die Fahrgeschwindigkeit Sp größer als eine vorbestimmte
Bezugsfahrgeschwindigkeit SO ist oder nicht. Ist Sp<SO,
dann schreibt die CPU 61 im Schritt 523 einen Wert V21 in
den zweiten Bezugswert V2 und einen Wert T01 in die Bezugs
periode T0 im Schritt 524 ein. Ist SpSO, so schreibt die
CPU 61 einen gegenüber dem Wert V21 geringeren Wert V22 in
den zweiten Bezugswert V2 im Schritt 525 und einen gegenüber
dem Wert T01 größeren Wert T02 im Schritt 526 in die Bezugs
periode T0 ein. Das bedeutet, daß bei einem Fahren des Fahr
zeugs mit einer hohen Geschwindigkeit, die größer ist als
die Bezugsfahrgeschwindigkeit SO, der zweite Bezugswert V2
im Vergleich mit den entsprechenden Werten, wenn das Fahr
zeug mit niedriger Geschwindigkeit, die geringer ist als die
Fahrgeschwindigkeit SO fährt, vergrößert und die Bezugsperiode
TO vermindert wird. Aus der obigen Beschreibung ist zu erken
nen, daß dann, wenn das Fahrzeug mit einer über SO liegenden
hohen Geschwindigkeit fährt, die Einstellung der Dämpfungs
kraft so geregelt wird, daß sie im Gegensatz zu dem Fall,
wobei das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die
gleich oder kleiner als SO ist, fährt, leicht vom weichen
zum harten Zustand verändert wird. Es ist zu bemerken, daß
bei einem Fahren des Fahrzeugs mit einer hohen Geschwindig
keit die Dämpfungskraft-Änderungsrate V selbst ansteigt. Ge
mäß der vorstehend geschilderten Prozedur der erfindungsgemä
ßen Abwandlung besteht die Möglichkeit, die unnötige Einstel
lung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 auf den weichen
Zustand zu verhindern und eine hart ausgerichtete Aufhängungs
charakteristik zu erhalten, die notwendig ist, wenn das Fahr
zeug mit hoher Geschwindigkeit fährt.
Abänderungen und Abwandlungen der zweiten Ausführungsform
gemäß der Erfindung können vorgenommen werden. Beispielsweise
ist es möglich, den zweiten Bezugswert V2, der aus einem
auf der positiven Seite liegenden Wert und einem auf der ne
gativen Seite liegenden, zum positiven Wert unterschiedlichen
Wert besteht, vorzusehen. Es ist auch möglich, die Bezugspe
riode T0 auf der Grundlage des Spitzenwerts der Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 wird eine dritte Ausführungs
form gemäß der Erfindung erläutert, wobei solche Elemente,
die zu Elementen der vorherigen Ausführungsformen gleich sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Das Regelsystem
für eine Aufhängung nach Fig. 14 umfaßt den Dämpfungskraft-
Änderungsratendetektor M2 und einen Dämpfungskraftregler M3b,
der aus einer Weichzustand-Haltezeit-Berechnungseinrichtung
M11 und einer zweiten Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrich
tung M12 zusätzlich zu der Dämpfungskraft-Änderungseinrich
tung M7 und der ersten Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrich
tung M8 (von Fig. 10) zusammengesetzt ist.
Wie bereits vorher beschrieben wurde, bestimmt die Dämpfungs
kraft-Änderungseinrichtung M7, ob die vom Dämpfungskraft-
Änderungsratendetektor M2 ausgegebene Dämpfungskraft-Änderungs
rate V außerhalb des durch den erwähnten ersten Bezugswert
S1 bestimmten Bereichs liegt oder nicht. Liegt die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V außerhalb des durch den Bezugswert
S1 bestimmten Bereichs, dann regelt die Dämpfungskraft-Ände
rungseinrichtung M7 den Stoßdämpfer M1 derart, daß die Einstel
lung der Dämpfungskraft vom weichen zum harten Zustand geän
dert wird. Die erste Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrich
tung M8 bestimmt, ob die Änderungsrate V ständig innerhalb
des vom zweiten Bezugswert S2, der kleiner als der erste
Bezugswert S1 ist, abgegrenzten Bereichs für wenigstens
die vorerwähnte vorbestimmte Zeitspanne, die im folgenden
als eine erste vorbestimmte Periode T1 bezeichnet wird,
von dem Zeitpunkt, da die Einstellung der Dämpfungskraft
auf den weichen Zustand verändert wird, liegt oder nicht.
Wenn das Ergebnis dieser Entscheidung positiv ist, dann
regelt die erste Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung
M8 den Stoßdämpfer M1 derart, daß die Einstellung der Dämp
fungskraft auf den harten Zustand zurückgeführt wird.
Die Weichzustand-Haltezeit-Berechnungseinrichtung M11 berech
net eine Weichzustand-Haltezeitspanne zwischen der Zeit,
da die Einstellung der Dämpfungskraft auf den weichen Zu
stand durch die Änderungseinrichtung M7 verändert wird,
und der Zeit, da die Einstellung der Dämpfungskraft auf den
harten Zustand durch die erste Dämpfungskraft-Wiederherstell
einrichtung M8 zurückgeführt wird. Die zweite
Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung M12 bestimmt, ob
die durch die Weichzustand-Haltezeit-Berechnungseinrichtung
M11 berechnete Weichzustand-Haltezeit länger als eine zweite
vorbestimmte Periode T2 ist oder nicht. Wenn das Ergebnis
dieser Bestimmung bestätigend ist, regelt die zweite Dämp
fungskraft-Wiederherstelleinrichtung M12 den Stoßdämpfer
M1 so, daß die Einstellung der Dämpfungksraft vom weichen
Zustand auf den harten Zustand wiederhergestellt wird. Die
zweite Dämpfungskraft-Wiederherstelleinrichtung M12 ist dazu
vorgesehen zu verhindern, daß die Einstellung der Dämpfungs
kraft im weichen Zustand für eine Zeitspanne länger als not
wendig gehalten wird.
Dieser Zweck wird auch erreicht, indem die zweite Dämpfungs
kraft-Wiederherstelleinrichtung M12 durch eine Bezugswert-
Korrektureinrichtung M13 ersetzt oder die Bezugswert-Kor
rektureinrichtung M13 zusammen mit der zweiten Dämpfungs
kraft-Wiederherstelleinrichtung M12 verwendet wird. Wenn
die in der Berechnungseinrichtung M11 berechnete Weichzu
stand-Haltezeit länger als eine dritte vorbestimmte Periode
T3 ist, korrigiert die Bezugswert-Korrektureinrichtung M13
den zweiten Bezugswert S2 in der Weise, daß der zweite Be
zugswert S2 vergrößert wird, so daß ein neuer, durch einen
vergrößerten Bezugswert S2 abgegrenzter Bereich breiter
als zuvor wird und regelt die erste vorbestimmte Periode
T1 so, daß sie verkürzt wird. Das bedeutet, daß die Bedin
gung zur Wiederherstellung der Einstellung der Dämpfungs
kraft auf dem harten Zustand abgeschwächt oder gelockert
wird, was die Wiederherstellung der Dämpfungskraft erleich
tert. Alternativ besteht die Möglichkeit, entweder den zwei
ten Bezugswert S2 oder die erste vorbestimmte Periode T1
zu korrigieren.
Es ist auch möglich, zusätzlich zur Bezugswert-Korrekturein
richtung M13 eine Ausgangswert-Korrektureinrichtung M14
zum Einsatz zu bringen. Die Ausgangswert-Korrektureinrich
tung M14 vergrößert einen Ausgangswert des zweiten Bezugs
werts S2 und verkleinert einen Ausgangswert der ersten vorbe
stimmten Periode T1, wenn die Bezugswert-Korrektureinrich
tung M13 die erste vorbestimmte Periode T1 und den zweiten
Bezugswert S2 im Vergleich mit einem vorgegebenen Zustand
in einem großen Ausmaß korrigiert. Das bedeutet, daß die
Bedingung zur Wiederherstellung der Einstellung der Dämpfungs
kraft vom weichen auf den harten Zustand korrigiert wird,
so daß die Wiederherstellung der Dämpfungskraft dadurch er
leichtert wird. Es besteht die Möglichkeit, die Ausgangs
wert-Korrektureinrichtung M14 so auszulegen, daß sie ent
weder die erste vorbestimmte Periode T1 oder den zweiten
Bezugswert S2 korrigiert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 15A und 15B wird eine weitere
Erläuterung der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
gegeben, wobei zu Fig. 11 gleiche Schritte mit derselben
Bezugszahl jeweils versehen sind. Bei der dritten Ausfüh
rungsform kommen Stoßdämpfer in der Ausgestaltung nach den
Fig. 3A sowie 3B und das System von Fig. 4 zur Anwendung.
Die CPU 61, die bei der dritten Ausführungsform zur Anwendung
gelangt, führt eine in den Fig. 15A und 15B gezeigte Dämp
fungskraftregelung-Interruptroutine oder -prozedur aus.
Nach Anschalten der Energiezufuhr werden verschiedene Flags
einschließlich der erwähnten Flags FS und FA auf Null zu
rückgesetzt und die Prozedur der Fig. 15A und 15B wiederholt
abgearbeitet. Die CPU 61 empfängt die Dämpfungskraft-Ände
rungsrate V, die auf den betroffenen Stoßdämpfer bezogen
ist, im Schritt 500 und bestimmt im Schritt 510, ob V<V1
ist oder nicht. Wie bereits erläutert wurde, ist der erste
Bezugswert V1 zur Änderung der Einstellung des Stoßdämpfers
2 vom harten auf den weichen Zustand vorgesehen.
Die Fig. 16 zeigt ein Wellenformdiagramm als Beispiel für
eine Änderung der Dämpfungskraft-Änderungsrate V. Wenn die
Änderungsrate V kleiner ist als der erste Bezugswert V1 bei
spielsweise vor dem Zeitpunkt t1, bestimmt die CPU 61 im
Schritt 520, ob der Stoßdämpfer im weichen Zustand ist oder
nicht, indem das Flag FS, das dem bereits erwähnten Flag
FHS entspricht, geprüft wird. Wird im Schritt 520 entschie
den, daß das Flag FS nicht gleich 1 ist, dann regelt die
CPU 61 den Stoßdämpfer 2 so, daß dessen Dämpfungskraft im
Schritt 530 auf den harten Zustand eingestellt wird, worauf
die Prozedur endet.
Wird dagegen im Schritt 510 entschieden, daß die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V größer als der erste Bezugswert V1
beispielsweise im Zeitpunkt t1 (s. Fig. 16) wird, dann ent
scheidet die CPU 61 im Schritt 740, ob das Flag FS gleich
1 ist oder nicht. Wenn FS = 0 ist, d. h., wenn die Einstel
lung der Dämpfungskraft zu dieser Zeit hart ist, dann setzt
die CPU 61 im Schritt 750 einen Zeitgeber Ts auf Null zurück.
Dieser Zeitgeber Ts ist zum Messen der Weichzustand-Haltezeit
spanne vorgesehen. Ist andererseits die gegenwärtige Einstel
lung der Dämpfungskraft weich, dann inkrementiert die CPU
61 im an den Schritt 750 sich anschließenden Schritt 760
den Zeitgeber Ts um 1. Im Schritt 770 entscheidet die CPU
61, ob der Wert des Zeitgebers Ts gleich der oder kleiner
als die zweite (weicher Zustand) Bezugsperiode T2 ist oder
nicht. Lautet das Ergebnis im Schritt 770 JA, wird die Ein
stellung der Dämpfungskraft im weichen Zustand im Schritt
550 beibehalten, nachdem im Schritt 540 das Flag FS auf 1
gesetzt ist. Der Fall, wobei entschieden wird, daß Ts<T2
ist, wird später beschrieben. Bis dahin wird in der folgen
den Beschreibung angenommen, daß TsT2 ist.
Wenn im Schritt 510 entschieden wird, daß die Dämpfungskraft-
Änderungsrate V gleich dem oder kleiner als der erste Bezugs
wert V1 (im Zeitpunkt t1 in Fig. 16) wird und das Flag FS
im Schritt 520 gleich 1 ist, dann führt die CPU 61 den
Schritt 560 aus, in welchem bestimmt wird, ob die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V geringer als der zweite Bezugswert
V2 (der kleiner als der erste Bezugswert V1 ist) ist oder
nicht. Während der in Fig. 16 gezeigten Spanne zwischen
t2 und t3 lautet das Ergebnis im Schritt 560 aufeinanderfol
gend NEIN. Im Schritt 570 setzt die CPU 61 das Flag FA auf
0 und führt dann den Schritt 740 durch. Während des oben
beschriebenen Vorgangs wird der Stoßdämpfer 2 im weichen
Zustand gehalten.
Die vorbeschriebene Prozedur wird wiederholt ausgeführt.
Dann lautet das im Schritt 560 erhaltene Ergebnis JA (im
Zeitpunkt t3). Im Schritt 580 entscheidet die CPU 61, ob
das Flag FA = 0 ist oder nicht. Das Flag FA wird auf 1 ge
setzt, nachdem die Dämpfungskraft-Änderungsrate V kleiner
als der zweite Bezugswert V2 wird. Somit ist das Flag FA,
unmittelbar nachdem die Dämpfungskraft-Änderungsrate V
kleiner als der zweite Bezugswert V2 geworden ist, gleich 0.
Wenn FA = 0 ist, dann setzt folglich die CPU 61 das Flag
FA im Schritt 590 auf 1 und löst den erwähnten Zeitgeber
Ta im Schritt 600 aus.
Nach Ausführen des Schritts 600 oder wenn das im Schritt
580 erhaltene Ergebnis NEIN lautet, wird der Wert der Zeit
gebervariablen Ta im Schritt 610 um 1 inkrementiert. Im dar
an anschließenden Schritt 860 entscheidet die CPU 61, ob
der Wert der Zeitgebervariablen gleich einer vorbestimmten
Bezugsperiode T1 ist oder nicht. Lautet das Ergebnis im
Schritt 860 NEIN, so führt die CPU 61 den Schritt 740 aus,
so daß die Einstellung der Dämpfungskraft im weichen Zustand
gehalten wird. Jedesmal, wenn die in den Fig. 15A und 15B
gezeigte Routine abgearbeitet wird, wird die Zeitgebervariab
le Ta um 1 inkrementiert. Die erste vorbestimmte Periode
T1 liefert die Einstell-Wiederherstellungsbedingung, die
verwendet wird, wenn die Situation V<V2 kontinuierlich
erfüllt wird.
Wenn im Schritt 860 bestimmt wird, daß TaT1 ist, dann
setzt die CPU 61 das Flag FS im Schritt 670 auf 0 und än
dert die Einstellung des Stoßdämpfers 2 vom weichen auf den
harten Zustand im Schritt 530. Hierauf endet die Prozedur.
Somit wird, wenn die Zeitspanne, während welcher die Dämp
fungskraft-Änderungsrate V ständig geringer als der zweite
Bezugswert V2 ist, länger wird als die erste Bezugsperiode
T1, die Einstellung der Dämpfungskraft auf den harten Zu
stand geändert.
Nach dem in Fig. 16 gezeigten Zeitpunkt t3 wird das im Schritt
560 erhaltene Ergebnis JA lauten, so daß der Wert der Zeit
gebervariablen Ta im Schritt 860 mit der Bezugsperiode T1
verglichen wird. Da die Zeitspanne zwischen t3 und t4 kürzer
ist als die Bezugsperiode T1, wird die Einstellung der Dämp
fungskraft im weichen Zustand beibehalten. Nach dem Zeit
punkt t4 wird das im Schritt 560 erhaltene Ergebnis NEIN
lauten und die Einstellung der Dämpfungskraft ständig im
weichen Zustand gehalten. Die Zeitspanne zwischen t5 und
t7 in Fig. 16 ist eine Zeitspanne, in welcher die Dämpfungs
kraft kontinuierlich im weichen Zustand gehalten wird. Nach
der Zeit t7 ist die Periode, während welcher die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V kontinuierlich kleiner als der zweite
Bezugswert ist, länger als die Bezugsperiode T1. Somit wird
das im Schritt 860 erhaltene Ergebnis JA (TaT1) lauten
und die Einstellung der Dämpfungskraft im Zeitpunkt t8, zu
welchem die erste Bezugsperiode T1 von der Zeit t7 her ver
strichen ist, auf den harten Zustand geändert.
Im folgenden wird auf den Fall eingegangen, da die Dämpfungs
kraft-Änderungsrate V lediglich während einer Zeitspanne,
die kürzer als die erste Bezugsperiode T1 ist, kontinuier
lich geringer als der zweite Bezugswert V2 ist. In diesem
Fall lautet das im Schritt 560 oder 860 erhaltene Ergebnis
NEIN, womit die Einstellung der Dämpfungskraft im weichen
Zustand beibehalten wird. Wenn der Wert der Zeitgeberva
riablen Ts, der die Zeitspanne angibt, während welcher die
Einstellung des Stoßdämpfers 2 im weichen Zustand gehalten
wird, länger wird als die zweite (Weichzustand) Bezugsperio
de T2, dann wird das im Schritt 770 erhaltene Ergebnis NEIN
sein, worauf die CPU 61 den Schritt 880 (Fig. 15B) durch
führt.
Die CPU 61 inkrementiert den Wert des zweiten Bezugswerts
V2 mit einem Wert x im Schritt 880 und vermindert die erste
Bezugsperiode T1 um y im Schritt 890. Das bedeutet, daß die
Prozedur der Schritte 880 und 890 eine Änderung der Zustände
bewirkt, die jeweils in den Schritten 560 und 860 bestimmt
sind, so daß die bestätigenden oder positiven Ergebnisse
leichter als zuvor erhalten werden. Im Schritt 900 vergrö
ßert die CPU 61 die zweite Bezugsperiode T2 um z (z<T1).
Damit wird die im Schritt 770 bestimmte Bedingung verändert,
so daß die CPU 61 einen Zeitpunkt festsetzt, zu welchem die
vom Schritt 880 ausgehende Prozedur zu starten ist.
Im Schritt 910 entscheidet die CPU 61, ob die vergrößerte
Weichzustand-Bezugsperiode T2 gleich einem oder geringer
als ein vorbestimmter oberer Grenzwert T2lim ist oder nicht.
Lautet das Ergebnis im Schritt 910 JA, dann entscheidet die
CPU 61 im Schritt 920, ob der zweite Bezugswert V2 gleich
einem oder geringer als ein vorgegebener oberer Grenzwert
V2lim ist oder nicht. Lautet das Ergebnis im Schritt 920
JA, dann führt die CPU 61 den Schritt 540 aus, so daß die
Einstellung der Dämpfungskraft kontinuierlich im weichen
Zustand gehalten wird. Das bedeutet, daß die Anzahl der Male,
mit der die Erhöhungsprozeduren in den Schritten 880 und
900 nicht mehrfach ausgeführt worden sind, nicht so viele
sind, wobei die zweite Bezugsperiode T2 und der zweite Be
zugswert V2 jeweils noch kleiner sind als die Weichzustand-
Obergrenze T2lim und Obergrenze V2lim.
Wenn das im Schritt 910 oder 920 erhaltene Ergebnis selbst
bei wiederholter Ausführung der Schritte 880, 890 sowie 900
(oder zur Zeit te oder bei Erhöhung des zweiten Bezugswerts
V2 auf V2e, wie in Fig. 17 gezeigt ist) NEIN lautet, dann
führt die CPU 61 aufeinanderfolgend die Schritte 930, 940
und 950 aus. Im Schritt 930 wird ein Ausgangswert V20 in
den zweiten Bezugswert V2 eingeschrieben. Im Schritt 940
wird ein Ausgangswert T10 in die erste Bezugsperiode T1
eingeschrieben, und im Schritt 950 wird ein Ausgangswert
T20 in die zweite (Weichzustand-)Bezugsperiode T2 einge
schrieben. Dann führt die CPU 61 den Schritt 670 aus, womit
die Dämpfungskraft auf den harten Zustand geändert wird.
Durch Ausführen der in den Fig. 15A und 15B gezeigten Proze
dur wird die Dämpfungskraft eines jeden Stoßdämpfers 2 einge
stellt, und zwar unmittelbar nachdem die entsprechende Dämp
fungskraft-Änderungsrate den ersten Bezugswert V1 (zur Zeit
t1 in Fig. 17) überschreitet, und sie wird kontinuierlich
im weichen Zustand, bis die Dämpfungskraft-Änderungsrate
V dauernd kleiner als der zweite Bezugswert ist, gehalten,
bis wenigstens die erste Bezugsperiode T1 von der Zeit (Zeit
t8 in Fig. 17), da die Dämpfungskraft-Änderungsrate kleiner
als der erste Bezugswert V1 wird, verstreicht. Danach wird
die Einstellung der Dämpfungskraft auf den harten Zustand
geändert.
Ist die Dämpfungskraft-Änderungsrate V kontinuierlich wäh
rend lediglich einer gegenüber der ersten Bezugsperiode T1
kleineren Periode geringer als der zweite Bezugswert V2,
so wird die Entscheidungsbedingung zur Änderung der Einstel
lung der Dämpfungskraft vom weichen auf den harten Zustand
verändert, so daß die Dämpfungskraft leichter als zuvor
auf den harten Zustand zurückgeführt wird. Selbst wenn
die Einstellung der Dämpfungskraft noch nicht auf den harten
Zustand wiederhergestellt worden ist, wird die Einstellung
der Dämpfungskraft einmal auf den harten Zustand zurückge
führt, wenn die zweite Bezugsperiode T2 oder der zweite Be
zugswert V2 gleich dem weichen oberen Grenzwert T2lim oder
dem zweiten oberen Grenzwert V2lim jeweils werden. Mit der
oben beschriebenen Regelung ist es möglich, sehr zuverläs
sig die Einstellung eines jeden Stoßdämpfers in Übereinstim
mung mit dem Zustand der Straßenoberfläche zu kontrollieren.
Wenn bei einer Fahrt des Fahrzeugs auf einer ebenen Straße
die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den ersten Bezugswert
V1 übersteigt, wird alsbald die Dämpfungskraft-Änderungs
rate V geringer als der zweite Bezugswert V2 werden. Somit
wird die EinstelIung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers
2 während einer kurzen Zeitspanne auf dem weichen Zustand
gehalten und dann zum harten Zustand zurückgeführt. Wenn
das Fahrzeug über einen kleinen Höcker oder eine kleine Wel
le in einer im wesentlichen ebenen Straßenoberfläche fährt,
wird folglich die Einstellung der Dämpfungskraft alsbald
auf den harten Zustand zurückgeführt, so daß ein verbesser
ter Fahrkomfort erlangt werden kann. Es ist damit möglich,
die Einstellung der Dämpfungskraft auf den weichen Zustand
während einer unnötigen Zeitspanne zu verhindern und eine
Verschlechterung der Straßenlage des Fahrzeugs zu unter
binden.
Wenn dagegen das Fahrzeug ständig auf einer unebenen Straßen
oberfläche fährt, so verändert sich die Dämpfungskraft-Ände
rungsrate V in hohem Maß und wird häufig den zweiten Bezugs
wert V2 nach einem Überschreiten des ersten Bezugswerts V1
übersteigen. Damit ist die Dämpfungskraft-Änderungsrate
kontinuierlich während lediglich einer kurzen Zeitspanne
nach der Einstellung des Stoßdämpfers 2 auf den weichen Zu
stand geringer als der zweite Bezugswert V2. Die Weichzu
stand-Halteperiode T2 wird insofern verlängert, so daß es
möglich ist, einen Anstieg in der Änderungsfrequenz zu
verhindern, da der obere Grenzwert T2lim für die Weichzu
stand-Halteperiode T2 vorgesehen ist, und insofern ist es
möglich, die Einstellung der Dämpfungskraft zur Beibehal
tung des weichen Zustands über eine lange Zeitspanne zu ver
hindern. Als Ergebnis dessen können ein verbessertes Fahrge
fühl und eine gesteigerte Standzeit des Stoßdämpfers 2 er
langt werden.
Bei der dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung wird
die Einstellung der Dämpfungskraft auf den harten Zustand
auf der Grundlage der zweiten (Weichzustand-)Obergrenze
T2lim und des oberen Grenzwerts V2lim, die jeweils für die
zweite vorbestimmte Periode T2 und den zweiten Bezugswert
V2 vorgesehen sind, zurückgeführt. Alternativ ist es mög
lich, entweder die Weichzustand-Obergrenze T2lim oder den
oberen Grenzwert V2lim zu verwenden.
Im folgenden wird eine Erläuterung einer Prozedur (Ausgangs
wert-Korrekturroutine) zur Bestimmung der Ausgangswerte V20
und T10, die bei der Prozedur der Fig. 15A und 15B verwendet
werden, unter Bezugnahme auf die Fig. 18 gegeben. Diese
Prozedur der Fig. 18 wird wiederholt mit vorbestimmten Inter
vallen, die geringfügig länger als diejenigen für die Proze
dur der Fig. 15A und 15B sind, ausgeführt. Im Schritt 1000
berechnet die CPU 61 Frequenzen N1, N2 und N3 in der vorbe
stimmten Zeitspanne, während welcher die Prozedur der Fig.
15A und 15B wiederholt abgearbeitet wird. N1 bezeichnet eine
Korrekturfrequenz, die der Anzahl der Male entspricht, mit
welcher der zweite Bezugswert V2, welcher zur Bestimmung
des Bereichs zwischen -V2 und +V2 verwendet wird, während
der vorbestimmten Periode korrigiert wird. N2 bezeichnet
eine Obergrenzenbereichfrequenz, die der Anzahl der Male
entspricht, mit welcher die zweite (Weichzustand-)Bezugspe
riode T2 die Weichzustand-Obergrenze T2lim für die vorbe
stimmte Zeitspanne überschreitet. Mit N3 wird eine Ober
grenzenbereichfrequenz bezeichnet, die der Anzahl der Male
entspricht, mit welcher der zweite Bezugswert V2 während
der vorbestimmten Zeitspanne den oberen Grenzwert V2lim über
schreitet.
Im an den Schritt 1000 anschließenden Schritt 1010 bestimmt
die CPU 61, ob die Obergrenzenbereichfrequenz N2 oder N3
gleich einer oder geringer als eine vorbestimmte Obergren
zenbezugsfrequenz NA ist oder nicht. Lautet das im Schritt
1010 erhaltene Ergebnis JA, so bestimmt die CPU 61 im Schritt
1020, ob die Korrekturfrequenz N1 gleich einer oder gerin
ger als eine Korrekturbezugsfrequenz NB ist oder nicht.
Lautet das im Schritt 1010 oder 1020 erhaltene Ergebnis
NEIN, so führt die CPU 61 den Schritt 1030 aus, in welchem
der Ausgangswert V20 des zweiten Bezugswerts V2 um a erhöht
wird. Anschließend führt die CPU 61 den Schritt 1040 aus,
in welchem der Ausgangswert T10 der ersten Bezugsperiode
T1 um b vermindert wird. Damit endet die in Fig. 18 gezeig
te Prozedur.
Lautet dagegen das Ergebnis im Schritt 1020 JA, so bestimmt
die CPU 61 im Schritt 1050, ob die Korrekturfrequenz N1
gleich einer oder größer als eine Minimum-Korrekturfrequenz
NC (NB<NC) ist oder nicht. Lautet das im Schritt 1050
erhaltene Ergebnis JA, so endet die Prozedur. Wenn im
Schritt 1050 dagegen als Ergebnis NEIN erhalten wird, dann
wird der Ausgangswert V20 des zweiten Bezugswerts V2 im
Schritt 1060 um a vermindert und der Ausgangswert T10 der
ersten Bezugsperiode T1 im Schritt 1070 um b vergrößert.
Die Ausgangswerte T10 und V20 werden willkürlich beispiels
weise auf der Grundlage von Versuchsergebnissen gewählt,
was in gleicher Weise für die Werte a und b gilt.
Wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straßenoberfläche fährt,
dann ist die Korrekturfrequenz N hoch. In diesem Fall wird
die Anzahl der Male, mit der die Korrektur ausgeführt wird,
(Schritte 880-900) vermindert und somit die Weichzustand-
Halteperiode verkleinert. Damit wird es möglich, sehr zuver
lässig die Einstellung der Dämpfungskraft in Übereinstim
mung mit dem Straßenzustand, der sich momentan oder kurzzei
tig verändert, zu regeln.
Ist dagegen die Korrekturfrequenz N1 geringer als die Mini
mum-Korrekturfrequenz NC1, dann wird der Ausgangswert V20
zu einer Verminderung korrigiert, während der Ausgangswert
T10 im Sinn einer Vergrößerung korrigiert wird. Somit liegt,
wenn das Fahrzeug beginnt, auf einer unebenen Straßenoberflä
che zu fahren, ein Anstieg in der Anzahl der Male vor, mit
der die Korrektur (Schritte 880-900) ausgeführt wird, bis
die Einstellung der Dämpfungskraft vom weichen Zustand durch
die Prozedur der Fig. 15A und 15B auf den harten Zustand
zurückgestellt wird. Damit wird die Weichzustand-Halteperio
de verlängert. Es ist auf diese Weise möglich, mit hoher
Zuverlässigkeit die Einstellung der Dämpfungskraft in Über
einstimmung mit dem Zustand der Straßenoberfläche zu regeln
und insofern den Fahrkomfort, die Steuerbarkeit und die Sta
bilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Die vorstehend beschriebene dritte Ausführungsform gemäß
der Erfindung kann weiter abgewandelt werden. Bei dieser
Ausführungsform besteht der erste Bezugswert V1 aus positi
ven und negativen, einander gleichen Werten. Es ist jedoch
alternativ möglich, den ersten Bezugswert V1 durch einen
positiven Bezugswert und einen negativen Bezugswert, der
zum positiven Bezugswert unterschiedlich ist, zu ersetzen.
Auch besteht die Möglichkeit, entweder den zweiten Bezugs
wert V2 oder die erste Bezugsperiode T1 zu korrigieren.
Des weiteren ist es möglich, entweder den Ausgangswert V20
oder den Ausgangswert T10 zu korrigieren.
Bei den vorstehend in spezieller Weise erläuterten Ausfüh
rungsformen gemäß der Erfindung sind Stoßdämpfer vorgesehen,
die jeweils den harten und den weichen Zustand herbeiführen.
Es ist jedoch alternativ möglich, unterschiedliche Arten
von Stoßdämpfern zum Einsatz zu bringen, die beispielsweise
drei oder mehr Zustände aufweisen, wie einen harten, sport
lichen und weichen Zustand. Auch ist es möglich, Stoßdämpfer
zu verwenden, die kontinuierlich das Niveau oder die Stufe
(Einstellung) der Dämpfungskraft verändern.
Eine Regelvorrichtung für ein Aufhängungssystem, das einen
Stoßdämpfer einschließt, der für ein Rad eines Fahrzeugs
vorgesehen ist, umfaßt einen Dämpfungskraft-Änderungsraten
detektor, welcher eine Dämpfungskraft-Änderungsrate ermit
telt, die eine Änderungsrate einer Dämpfungskraft des Stoß
dämpfers angibt, und einen Dämpfungskraftregler, der die
Einstellung der Dämpfungskraft auf der Grundlage einer Bezie
hung zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate und einem
Einstell-Bezugswert ändert. Das System enthält ferner
eine Dämpfungskraft-Änderungshalteeinrichtung, die konti
nuierlich die Einstellung der Dämpfungskraft auf einem ersten
Niveau für eine Haltezeit hält, nachdem der Dämpfungskraft
regler die Einstellung der Dämpfungskraft von einem zweiten
Niveau auf ein erstes, gegenüber dem zweiten Niveau geringe
res Niveau ändert, und eine Straßenzustand-Beurteilungsein
richtung, die entscheidet, ob eine Straßenoberfläche, auf
der das Fahrzeug für die Haltezeit gefahren ist, uneben ist
oder nicht. Ferner umfaßt das System eine Haltezeit-Korrektur
einrichtung, die die der Dämpfungskraft-Änderungshalteein
richtung zuzuführende Haltezeit verlängert, wenn die Straßen
zustand-Beurteilungseinrichtung darauf erkennt, daß die Stra
ßenoberfläche uneben ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterten
speziellen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sind
Abwandlungen und Abänderungen möglich, die dem Fachmann bei
Kenntnis der vermittelten Lehre nahegelegt sind, jedoch in
den Rahmen der Erfindung fallen.