DE4039003C2

DE4039003C2 - Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems

Info

Publication number: DE4039003C2
Application number: DE4039003A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Tsutsumi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1990-12-06
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2010-12-07
Also published as: GB2239506B; GB9025782D0; GB2239506A; DE4039003A1; US5361209A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems eines Kraftfahrzeugs, bei der auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs die Dämpfung eines in seiner Dämpfung veränderbaren Schwingungsdämpfers geregelt wird.

Aus der DE 36 33 159 A1 sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur adaptiven Regelung und/oder Steuerung von Fahrwerksparametern eines Straßenfahrzeugs bekannt, bei welchen die Unebenheitsverhältnisse der jeweils von dem Straßenfahrzeug befahrenen Straßenoberfläche bestimmt wird. Dazu wird mittels eines Beschleunigungssensors die zeitabhängige Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus und der Fahrzeugräder erfaßt, wobei die Vertikalbeschleunigung am Fahrzeugrad ein Maß für die Dämpfungskraft - Änderungsrate darstellt, und die die Vertikalbeschleunigung repräsentierenden elektrischen Signale einer Auswertungseinrichtung auf der Basis zweier Schmalbandbfilter mit unterschiedlichen Durchlaßfrequenzen zugeführt. Die Filterausgangssignale werden zur Gewinnung eines Steuerungssignals verknüpft, wobei auf diese Weise aus lang- und kurzwelligen Anteilen die Unebenheiten bzw. die Welligkeit der Straßenoberfläche bestimmt wird. In Abhängigkeit von der Welligkeit der Straßenoberfläche werden sodann die Fahrwerksparameter in gewünschter Weise beeinflußt.

Aus der EP 139 145 A1 ist weiterhin ein Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem mittels eines Beschleunigungssensors oder eines Bodenfreiheitserfassungssensors Steuersignale zur gezielten Beeinflussung der Eigenschaften des Radaufhängungssystems, insbesondere der Dämpfungseigenschaften, gewonnen werden. Zur Vermeidung von unnötigen und den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs beeinträchtigenden häufigen Änderung der Dämpfungseigenschaften erfolgt die Änderung der Dämpfungseigenschaften nicht allein in Abhängigkeit von der Größe der Sensorausgangssignale, sondern zusätzlich in Abhängigkeit davon, ob ein Sensorausgangssignal einer bestimmten Größe länger als eine vorgegebene Zeitspanne andauert. Übersteigt somit das jeweilige Sensorausgangssignal einen vorbestimmten Schwellenwert für eine vorbestimmte Zeitspanne, wird ein entsprechendes Änderungssteuersignal ausgegeben und die Dämpfungskraft oder die Federkonstante des Radaufhängungssystems zur Verbesserung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs geändert.

Aus der DE-OS 14 55 823 ist ferner ein Schwingungsdämpfer bekannt, bei dem ein Element vorgesehen ist, das den Innenraum des Schwingungsdämpfers in zwei Kammern unterteilt, die miteinander über einen Strömungskanal für die Strömung eines Dämpfungsmittels von einer zur anderen Kammer verbunden sind. Der Dämpfungsmittelfluß durch den Strömungskanal wird im Betrieb des Schwingungsdämpfers in Abhängigkeit vom Druck in einer zusätzlichen, an dem Element vorgesehenen erweiterbaren Kammer geregelt. Somit erfolgt hinsichtlich der Einstellung der Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers eine Anpassung an unterschiedliche Straßenoberflächen derart, daß bei einzelnen Stößen infolge einer unebenen Straßenoberfläche eine geringere Dämpfungskraft, und bei geringen Schwingungen der Räder des Fahrzeugs infolge kleiner Straßenunebenheiten eine normale Dämpfungskraft eingestellt wird.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems derart auszugestalten, daß auch bei häufigem Wechsel des Zustands der Straßenoberfläche die Einstellung eines jeden Schwingungsdämpfers in Abhängigkeit von dem Straßenzustand mit hoher Zuverlässigkeit geregelt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Auf diese Weise können die Dämpfungseigenschaften der jedem Fahrzeugrad zugeordneten Schwingungsdämpfer mit großer Zuverlässigkeit auch dann geregelt werden, wenn das Kraftfahrzeug kontinuierlich unebene Straßenoberflächen mit unterschiedlich großer Welligkeit befährt. Die entsprechend der Zustände der Straßenoberfläche zeitweise Verminderung der Dämpfungskraft der Schwingungsdämpfer des Kraftfahrzeugs beim Befahren einer unebenen Straßenoberfläche mit großer Welligkeit bewirkt infolge der Verminderung der auf den Fahrzeugaufbau wirkenden Kräfte eine erhebliche Verbesserung des Fahrkomforts, wobei durch die Berücksichtigung einer Haltezeitdauer bei Vorliegen bestimmter Bedingungen die Entstehung von unerwünschten Regelschwingungen und damit von Schwingungen des Fahrzeugaufbaus wirksam verhindert wird. Darüber hinaus kann aus den die erfaßte Dämpfungskraft-Änderungsrate repräsentierenden elektrischen Detektorsignalen mittels einer Straßenzustand- Beurteilungseinrichtung der Zustand der gerade befahrenen Straßenoberfläche in bezug auf ihre Welligkeit beurteilt werden und die im Rahmen der Regelung benutzte Haltezeitspanne gegebenenfalls verlängert werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs, bei dem die Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Regelung des Aufhängungssystems vorgesehen ist,

Fig. 3A eine teilweise geschnittene Darstellung eines bei dem Fahrzeug gemäß Fig. 2 verwendeten Schwingungsdämpfers,

Fig. 3B eine vergrößerte Schnittdarstellung wesentlicher Teile des in Fig. 3A gezeigten Schwingungsdämpfers,

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus der in Fig. 1 gezeigten Regelvorrichtung,

Fig. 5 und 6 Ablaufdiagramme von Steuerprogrammen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 7A und 7B Ablaufdiagramme von Steuerprogrammen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Dämpfungskraft-Änderungsrate und dem Zustand des Schwingungsdämpfers, und

Fig. 9 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einem Basiswert eines Bezugswertes und einer Fahrgeschwindigkeit.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Regelvorrichtung für ein Aufhängungssystem. In dem Aufhängungssystem S eines Fahrzeugs ist ein Schwingungsdämpfer, nachstehend als Stoßdämpfer M1 bezeichnet, vorgesehen, der unterschiedliche Stufen einer Dämpfungskraft bzw. Dämpfung liefert. Ein Detektor M2 ermittelt eine Änderungsrate der Dämpfung des Stoßdämpfers M1. Ein Dämpfungsregler M3 regelt auf der Grundlage des Unterschieds zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate und einem Einstell- Bezugswert, der zur Einstellung der Stufe der Dämpfung des Stoßdämpfers M1 vorgesehen ist, die Dämpfung des Stoßdämpfers M1. Wenn beispielsweise die Dämpfungskraft-Änderungsrate den Einstell-Bezugswert überschreitet, so wird der Stoßdämpfer M1 zu einem weichen Zustand (erste Stufe) hin verändert. Eine Dämpfungshalteeinrichtung M4 hält die Einstellung der Dämpfungskraft für eine vorbestimmte Haltezeit, wenn der Dämpfungsregler M3 die Einstellung der Dämpfung von einem harten Zustand (einer zweiten bzw. hohen Stufe) zu einem weichen Zustand (der niedrigen ersten Stufe) ändert. Eine Straßenoberflächenzustand- Beurteilungseinrichtung M5 beurteilt die Unebenheit einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug für die erwähnte vorbestimmte Haltezeit gefahren ist. Eine Haltezeit-Korrektureinrichtung M6 korrigiert die vorbestimmte Haltezeit auf der Grundlage des Beurteilungsergebnisses. Wenn beispielsweise die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 entscheidet, daß die Straßenoberfläche kontinuierlich uneben ist, so verlängert die Haltezeit-Korrektureinrichtung M6 die vorbestimmte Haltezeit.

Im Betrieb ermittelt der Detektor M2 die Dämpfungskraft- Änderungsrate. Der Dämpfungsregler M3 vergleicht die ermittelte Dämpfungskraft-Änderungsrate mit dem Einstell-Bezugswert und regelt die Einstellung der Dämpfung auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Wenn der Dämpfungsregler M3 die Einstellung der Dämpfung von der hohen auf die niedrige Stufe verändert, hält die Dämpfungshalteeinrichtung M4 diese Einstellung der Dämpfung für die vorbestimmte Haltezeit. Die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 beurteilt die Unebenheit der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug für die vorbestimmte Haltezeit in dem Zustand fährt, in dem die Dämpfung auf die niedrige oder weiche Stufe eingestellt ist. Wenn die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 entscheidet, daß die Straßenoberfläche nicht uneben ist, so führt die Haltezeit- Korrektureinrichtung M6 keine Korrektur aus, so daß die Einstellung des Stoßdämpfers M1 auf die hohe oder harte Stufe verändert wird, wenn die vorbestimmte Haltezeit abgelaufen ist. Wenn dagegen die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 entscheidet, daß die Straßenoberfläche uneben ist, so regelt die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung M5 die Haltezeit-Korrektureinrichtung M6 derart, daß die vorbestimmte Haltezeit verlängert wird, und während dieser Zeitdauer wird die Dämpfung des Stoßdämpfers M1 auf der niedrigen oder weichen (ersten) Stufe gehalten. In der oben beschriebenen Weise wird die vorbestimmte Haltezeit, in welcher die Dämpfung des Stoßdämpfers M1 auf der niedrigen Stufe gehalten wird, dynamisch in Abhängigkeit vom Zustand der Straßenoberfläche geregelt.

Dabei kann die vorstehend beschriebene Aufhängungsregelung getrennt für jedes Rad oder gemeinsam für alle Räder des Fahrzeugs durchgeführt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Aufhängungsregelung getrennt für einen Satz von Vorder- und einen Satz von Hinterrädern durchzuführen.

Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, wird die Regelvorrichtung für ein Aufhängungssystem in der ersten Ausführungsform bei Stoßdämpfern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR, die als Aufhängungen in einem Fahrzeug 1 dienen, zur Anwendung gebracht. Die Dämpfung jedes Stoßdämpfers 2 ist zwischen der ersten oder niedrigen Stufe (weicher Zustand) und der zweiten oder hohen Stufe (harter Zustand) umschaltbar. Der Stoßdämpfer 2FL ist zwischen einer Karosserie 7 und einem unteren Querlenker 6FL für ein linkes Vorderrad 5FL vorgesehen. In gleicher Weise sind die Stoßdämpfer 2FR, 2RL und 2RR zwischen jeweils einem zugeordneten Querlenker 6FR, 6RL und 6RR für ein rechtes Vorderrad 5FR, ein linkes Hinterrad 5RL sowie ein rechtes Hinterrad 5RR vorgesehen. Jeder Stoßdämpfer 2 weist einen piezoelektrischen Lastfühler und ein piezoelektrisches Paar von Betätigungselementen auf. Die piezoelektrischen Last- oder Belastungsfühler in den Stoßdämpfer 2FL, 2FR, 2RL und 2RR ermitteln jeweils die an diesen Stoßdämpfern ausgeübte Kraft. Die piezoelektrischen Betätigungselemente in den Stoßdämpfern 2FL, 2FR, 2RL und 2RR arbeiten in der Weise, daß sie die Dämpfung zwischen der ersten und zweiten Stufe umschalten.

Im folgenden werden die Stoßdämpfer 2, die alle denselben Aufbau aufweisen, unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B beschrieben.

Gemäß 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, vorgesehen. Ein piezoelektrischer Lastfühler 25 und ein piezoelektrisches Betätigungselement 27 sind im Innenzylinder 15, der mit dem Federbein 13 des Stoßdämpfers 2 verbunden ist, angeordnet.

Der Hauptkolben 18 befindet sich außerhalb des Zylinderelements 17 und steht mit diesem im Eingriff. 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 Hauptkolben 18 in eine erste Fluidkammer 21 und eine zweite Fluidkammer 23 unterteilt. Am vorderen Ende des Zylinderelements 17 ist ein Stützring 28 vorgesehen, der einen Abstandsring 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 gegen den Stützring 28 gepreßt und 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 Klappenventil 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 stationären Zustand des Hauptkolbens 18 schließen die Klappenventile 30 und 31 einen im Hauptkolben 18 vorgesehenen expansionsseitigen Weg 18a und kontraktionsseitigen Weg 18b auf der einen Seite dieser beiden Wege 18a und 18b. Die Wege 18a und 18b werden auf jeweiligen Seiten in Übereinstimmung mit einer Bewegung des Hauptkolbens 18 gemäß den Pfeilen A oder B geöffnet. Somit tritt in die erste und zweite Fluidkammer 21 und 23 eingefüllte 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 Bewegung zwischen den Wegen 18a und 18b begrenzt ist, ist eine mit Bezug auf die Bewegung des Federbeins 15 erzeugte Dämpfungskraft groß, so daß die Aufhängung eine harte Charakteristik hat.

Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, sind sowohl der piezoelektrische Lastfühler 25 als auch das piezoelektrische Betätigungselement 27, die innerhalb des Verbindungsteils 16 angeordnet sind, aus elektrostriktiven Elementen geschichtete Bauteile, in welchem dünne Platten aus piezoelektrischer Keramik zusammen mit Elektroden geschichtet sind, wobei eine Elektrode in aufwärtiger Richtung jeweils zwischen zwei angrenzende dünne Platten eingefügt ist. Jede der dünnen, piezoelektrischen Platten im piezoelektrischen Lastfühler 25 wird auf Grund einer im Stoßdämpfer 2 erzeugten Kraft, d. h. einer Dämpfungskraft bzw. Dämpfung polarisiert. Ein elektrisches Ausgangssignal von jeder piezoelektrischen dünnen Schicht im piezoelektrischen Lastfühler 25 wird einer Impedanzschaltung zugeführt, die ein Spannungssignal erzeugt. Somit ist es möglich, eine Änderungsrate in der Dämpfung aus dem auf jeder der piezoelektrischen dünnen Schichten bezogenen Spannungssignal zu erhalten.

Das piezoelektrische Betätigungselement 27 hat geschichtete elektrostriktive Elemente, von denen sich jedes mit einer hohen Ansprechcharakteristik ausdehnt oder zusammenzieht, wenn eine hohe Spannung angelegt wird. Das piezoelektrische Betätigungselement 27 treibt einen Kolben 36 unmittelbar an. Wird der Kolben 36 in der durch den Pfeil B in Fig. 3B angegebenen Richtung bewegt, so werden ein Stößel 37 und ein Steuerkolben 41, der im lotrechten Schnitt im wesentlichen 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 gezeigten Position (Ausgangsposition) in Richtung des Pfeils B bewegt, 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 verbunden. Ferner wird der Neben- Fluidweg 39b mit einem Fluidweg 17a im Zylinderelement 17 durch einen in einem Plattenventil 45 ausgebildeten Öldurchlaß 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 Ausdehnung 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 keine Ladung mehr gespeichert ist, wird das Betätigungselement 27 zum harten Zustand zurückgeführt.

Das Ausmaß der Bewegung des an der unteren Fläche des Hauptkolbens 18 befindlichen Klappenventils 31 wird durch die Feder 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 Plattenventils 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 Öldurchlaß 45b zu treten. Somit ist die bei einer Bewegung des Hauptkolbens 18 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 Position des Steuerkolbens 41. Das bedeutet, daß die Dämpfung auf Grund der Bewegungsrichtung des Hauptkolbens 18 geändert wird, so daß die Eigenschaften des Stoßdämpfers 2 verbessert 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 öldichten Raum 33 konstant ist.

Der in den Fig. 3A und 3B gezeigte Stoßdämpfer 2 ist in "AUTOMOBILE ENGINEERING MANUAL, FIFTH EDITION", JIDOSHA GIJUTSUJAI, 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 Steuergeräts (ECU) 4 zum Umschalten der Dämpfung jedes Stoßdämpfers 2 zwischen der ersten Stufe (weicher Zustand) und der zweiten Stufe (harter Zustand) unter Bezugnahme auf Fig. 4 gegeben.

Um den Fahrzustand des Fahrzeugs 1 zu ermitteln, sind zusätzlich zu den piezoelektrischen Lastfühlern 25FL, 25FR, 25RL und 25RR weitere Fühler vorgesehen. Ein Lenkwinkelfühler 50 ermittelt den Lenkwinkel eines Lenkrades bzw. einer Lenkvorrichtung und erzeugt ein auf den gegenwärtigen Lenkwinkel bezogenes Ermittlungssignal. Ein Fahrgeschwindigkeitsfühler 51 gibt eine Folge von Impulsen mit einer der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit proportionalen Anzahl aus. Ein Schaltstellungsfühler 52 ermittelt die gegenwärtige Schaltstellung eines Wechselgetriebes und erzeugt ein auf diese Schaltstellung bezogenes Ermittlungssignal. Ein Bremsleuchtenschalter 53 gibt ein Signal ab, wenn ein Bremspedal betätigt wird. Die von den oben genannten Fühlern abgegebenen Signale werden dem elektronischen Steuergerät ECU 4 zugeführt, das Ausgangssignale erzeugt, die einzeln Hochspannungs-Ansteuerungsschaltungen 75FL, 75FR, 75RL und 75RR, welche jeweils die piezoelektrischen Betätigungselemente 27FL, 27FR, 27RL und 27RR betreiben, zugeführt werden.

Das elektronische Steuergerät ECU 4 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 61, einen Festspeicher ROM 62 und einen Schreib-/Lesespeicher RAM 64, die an eine gemeinsame Sammelleitung 65 angeschlossen sind, mit welcher auch ein Eingangsinferface 67 und ein Ausgangsinterface 68 verbunden sind.

Ferner enthält das elektronische Steuergerät ECU 4 eine Dämpfungskraft-Änderungsraten- Ermittlungsschaltung 70, eine Wellenformschaltung 73, die Hochspannungs-Ansteuerungsschaltungen 75FL, 75FR, 75RL und 75RR, einen Zündschalter 76, eine Batterie 77, eine Hochspannungs-Speiseschaltung 79 sowie eine Konstantspannung-Speiseschaltung 80.

Der Dämpfungskraft-Änderungsraten-Ermittlungsschaltung 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 wiedergibt. Dabei verändert sich das Ermittlungssignal jedes piezoelektrischen Lastfühlers 25FL, 25FR, 25RL und 25RR in Übereinstimmung mit einer Ladungsmenge, die in jede der piezoelektrischen dünnen Schichten geladen oder von diesen entladen wird.

Das Eingangsinterface 67 schließt einen (nicht dargestellten) A/D-Wandler ein, der das in analoger Form vorliegende Dämpfungskraft- Ermittlungssignal in ein digitales Signal umsetzt. Die Wellenformschaltung 73 bildet die Wellenformen der Ermittlungssignale von dem Lenkwinkelfühler 50 und dem Fahrgeschwindigkeitsfühler 51 in eine Wellenform um, die für eine durch die Zentraleinheit CPU 61 ausgeführte Signalverarbeitung geeignet ist, z. B. in eine Impulswellenform. Die vom Schaltstellungsfühler 52 und dem Bremsleuchtenschalter 53 erzeugten Ermittlungssignale werden direkt dem Eingangsinterface 67 zugeführt.

Die Hochspannungs-Ansteuerungsschaltungen 75FL, 75FR, 75RL und 75RR sind elektrisch mit jeweils zugeordneten piezoelektrischen Betätigungselementen 27 verbunden (s. Fig. 4). Die Hochspannungs- Speiseschaltung 79 (der Schaltregler-Bauart) erzeugt hohe Spannungen von +500 V und -100 V. Jeder der Hochspannungs- Ansteuerungsschaltungen 75 liefert eine Spannung von +500 V oder -100 V an das zugehörige piezoelektrische Betätigungselement 27 in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der Zentraleinheit CPU 61.

Wenn an das jeweilige piezoelektrische Betätigungselement 27 eine Spannung von +500 V angelegt wird, so dehnt es sich aus, während bei Anlegen einer Spannung von -100 V sich das Betätigungselement 27 zusammenzieht. Auf diese Weise wird der Ölfluß umgeschaltet, so daß der Stoßdämpfer 2 zum weichen oder harten Zustand hin verändert wird. Wenn sich das piezoelektrische Betätigungselement 27 durch Anlegen einer Spannung von +500 V ausdehnt, fließt zwischen der ersten Fluidkammer 21 und der zweiten Fluidkammer 23 im Stoßdämpfer 2 eine erhöhte Flüssigkeitsmenge, so daß die Dämpfung vermindert wird. Andererseits fließt, wenn das piezoelektrische Betätigungselement 27 durch Anlegen einer Spannung von -100 V zusammengezogen wird, eine verminderte Flüssigkeitsmenge zwischen der ersten und zweiten Fluidkammer 21 bzw. 23, so daß die Dämpfung erhöht wird. Die Konstantspannung-Speiseschaltung 80 wandelt die Spannung der Batterie 77 in eine Betriebsspannung von z. B. 5 V um.

Im folgenden wird die Dämpfungsregelung, die durch die Regelvorrichtung für ein Aufhängungssystem gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7 erläutert. Die in den Fig. 5-7 gezeigten Steuerungsabläufe werden getrennt für jeden Stoßdämpfer 2FL, 2FR, 2RL und 2RR zu vorbestimmten Intervallen ausgeführt. Die folgende Erläuterung bezieht sich auf einen beliebigen der vier Stoßdämpfer 2 aus Gründen der Einfachheit, wobei die anderen Stoßdämpfer in derselben Weise geregelt werden.

Fig. 5 zeigt ein Dämfungskraft-Änderungssteuerprogramm, um die Dämpfungskraft bzw. Dämpfung 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. Fig. 6 zeigt ein Frequenzermittlungs-Interruptprogramm, um die Anzahl der Ereignisse, bei welchen die Dämpfungskraft- Änderungsrate einen Lern-Bezugswert VrefG innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer überschreitet, zu ermitteln und die ermittelte Anzahl von Ereignissen als eine Information mit einer Frequenz N abzugeben. Fig. 7 zeigt ein Änderungs- Bezugswert-Lernprogramm zum Lernen eines Änderungs-Bezugswerts Vref, der zur aktuellen Änderung der Stufe der Dämpfung auf der Grundlage der Frequenz N verwendet wird, und für eine Entscheidung über die Unebenheit einer Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug während einer Zeit gefahren ist, während der die Einstellung des Stoßdämpfers 2 im weichen Zustand gehalten wurde. Dabei entspricht der Änderungs-Bezugswert Vref dem oben erwähnten Einstell- oder Justier-Bezugswert.

Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Steuerprogramme lernen durch Bezugnahme auf eine Variable C, die zum Messen der vorbestimmten Zeitdauer vorgesehen ist, und die Frequenz N den Änderungs-Bezugswert Vref (VrefG). Das in Fig. 5 gezeigte Steuerprogramm ändert aktuell die Einstellung der Dämpfung unter Verwendung des gelernten Änderungs-Bezugswerts Vref und der bestimmten Unebenheit der Straßenoberfläche. Zusätzlich zu den Fig. 5-7 wird die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 8 angegeben, die die Beziehung zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate V und dem Änderungsbezugswert Vref darstellt.

Gemäß Fig. 5 beginnt das Steuerprogramm mit dem Schritt 100, in welchem die Zentraleinheit CPU 61 (Fig. 4) die auf jeden Stoßdämpfer 2 bezogene Dämpfungskraft-Änderungsrate V von der Änderungsraten- Ermittlungsschaltung 70 über das Eingangsinterface 67 erhält. Im Schritt 105 entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, ob die Dämpfungskraft- Änderungsrate V größer ist als der durch die in Fig. 7 gezeigte 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 Änderungs- Bezugswert Vref, dann entscheidet die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 110, ob ein Flag FHS, das anzeigt, ob die Aufhängung im weichen Zustand ist, gleich 1 ist. Wenn das im Schritt 110 erhaltene Ergebnis NEIN lautet, dann regelt die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 115 die Aufhängung so, daß sie in den harten Zustand versetzt wird, worauf das Steuerprogramm endet. Unmittelbar nach einer Änderung der Dämpfung des Stoßdämpfers 2 von der niedrigen Stufe (weicher Zustand) zur hohen Stufe (harter Zustand) regelt das Ausgangsinterface 68 die entsprechende Hochspannungs-Ansteuerungsschaltung 75 unter der Steuerung der Zentraleinheit CPU 61 derart, daß eine Spannung von -100 V an das zugeordnete piezoelektrische Betätigungselement 27 gelegt wird, so daß dieses zusammengezogen wird. Befindet sich das zugeordnete piezoelektrische Betätigungselement 27 im zusammengezogenen Zustand, so wird es in diesem Zustand gehalten.

Wird dagegen im Schritt 105 entschieden, daß die Dämpfungskraft- Änderungsrate V größer ist als der Änderungs-Bezugswert Vref (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8), dann startet die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 120 eine Zeitgebervariable T aus. Im an den Schritt 120 anschließenden Schritt 125 setzt die Zentraleinheit CPU 61 das Flag FHS auf 1, was kennzeichnet, daß die Aufhängung in den weichen Zustand versetzt werden soll. Im Schritt 130 regelt das Ausgangsinterface unter Steuerung der Zentraleinheit CPU 61 die zugeordnete Hochspannungs-Ansteuerungsschaltung 75 derart, daß eine Spannung von +500 V an das zugehörige piezoelektrische Betätigungselement 27 angelegt wird, wodurch die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe (weich) eingestellt wird. Anschließend wird das Steuerprogramm beendet.

Ist die Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer als der Änderungs- Bezugswert Vref, nachdem die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe geändert ist, so wird eine Folge der Schritte 120, 125 und 130 wiederholt bearbeitet.

Wird im Schritt 105 entschieden, daß die Änderungsrate V gleich dem oder geringer als der Änderungs-Bezugswert Vref ist, dann prüft die Zentraleinheit CPU 61 den Status des Flags FHS im Schritt 110. Ist FHS = 1, dann bestimmt die Zentraleinheit CPU 61 im Schrittt 135, ob der Wert der Zeitgebervariablen T einen vorbestimmten Bezugswert bzw. Zeitdauer Tbshrt überschreitet. Der Bezugswert Tbshrt ist dazu vorgesehen, den Stoßdämpfer 2 auf der niedrigen (weichen) Stufe für wenigstens eine vorbestimmte 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 Zentraleinheit 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 (erste Stufe) 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 ausgeführt.

Das im Schritt 135 erhaltene Ergebnis lautet JA, wenn die Dämpfungskraft-Änderungsrate V während einer vorbestimmten Zeitdauer, die dem Bezugswert Tbshrt entspricht, von der Zeit, da die Dämpfungskraft-Änderungsrate V gleich dem oder geringer als der Änderungs-Bezugswert Vref wird, nachdem die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 zur niedrigen Stufe geändert ist (Zeitpunkt t1 in Fig. 8), nicht über den Änderungs-Bezugswert Vref hinausgeht. Die Dämpfungskraft-Änderungsrate V überschreitet während der Zeitdauer 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 Zentraleinheit CPU 61 den Schritt 145 aus, in welchem entschieden wird, ob ein Flag Froug gleich 1 ist. Dieses Flag Froug gibt an, ob eine Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 während einer Haltezeit T_H gefahren ist, wenn die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe gehalten wird, uneben ist. In Fig. 8 entspricht die Haltezeit T_H der Gesamtsumme der einzelnen Zeiten Ta_i (wobei i = 1, 2, . . ., n die Anzahl der Ereignisse des Überschreitens des Änderungs-Bezugswerts Vref durch die Dämpfungskraft- Änderungsrate ist) zwischen den Zeitpunkten t1 und t3, und Tbshrt. Im folgenden wird die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t1 und t3 in Fig. 8 als

bezeichnet.

Das Flag Froug wird durch das in Fig. 7 gezeigte Steuerprogramm bestimmt, in welcher der Zustand der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 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 Zentraleinheit CPU 61 das Flag FHS = 0 im Schritt 150, so daß die Einstellung der Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die hohe (harte) Stufe im Schritt 115 verändert wird. Das bedeutet, daß dann, wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 für die Haltezeit T_H = (Ta + Tbshrt) gefahren ist, nicht uneben ist, die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 im weichen Zustand während der Haltezeit (Ta = Tbshrt) gehalten 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 Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 160 den Wert der Zeitgebervariablen T mit einem Bezugswert bzw. einer Zeitdauer Tblong, der länger ist als der Bezugswert bzw. Zeitdauer Tbshrt. Wird im Schritt 160 entschieden, daß T Tblong ist, wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 im Schritt 130 auf der niedrigen Stufe gehalten, womit das in Fig. 5 gezeigte Steuerprogramm beendet wird.

Der Bezugswert Tblong ist für eine Verlängerung der Zeitspanne vorgesehen, während welcher die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe gehalten wird, wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 für die Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren ist, uneben ist. Das bedeutet, daß der Bezugswert Tblong dazu vorgesehen ist, die Haltezeit T_H um eine Zeitspanne (Tblong-Tbshrt), während welcher die Dämpfung des Stoßdämpfers kontinuierlich auf der niedrigen Stufe gehalten wird, zu verlängern.

Wenn im Schritt 160 bestimmt wird, daß der Wert der Zeitgebervariablen T den Bezugswert Tblong übersteigt, dann setzt die Zentraleinheit CPU 61 das Flag FHS auf 0 im Schritt 150 zurück, so daß die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 im Schritt 115 auf der hohen Stufe gehalten wird. Das bedeutet, daß die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die hohe Stufe geändert wird, wenn die Zeit (Ta + Tblong) von dem Zeitpunkt abgelaufen ist, wenn sie auf die niedrige Stufe geändert wird (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8).

In der oben beschriebenen Weise wird das in Fig. 5 gezeigte Steuerprogramm wiederholt, beispielsweise getrennt für jedes Rad, durchgeführt. Wenn die Dämpfungskraft-Änderungsrate V, die auf den jeweils betreffenden Stoßdämpfer 2 bezogen ist, den Änderungs-Bezugswert Vref (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8) übersteigt, dann wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 unmittelbar auf die niedrige Stufe eingestellt. Während der Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t1 und t4 in Fig. 8, d. h. der Haltezeit (Ta + Tbshrt), wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf der niedrigen Stufe gehalten. Ist die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 für die Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren ist, nicht uneben, dann wird die Einstellung der Dämpfung 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 Dämpfung des Stoßdämpfers 2 kontinuierlich auf der niedrigen Stufe für die Zeitspanne (Tblong-Tbshrt) nach dem Ablaufen der Haltezeit (Ta + Tbshrt) gehalten. Danach wird die Einstellung der Dämpfung auf die hohe Stufe geändert.

Im folgenden wird auf das Änderungsfrequenz-Ermittlungssteuerprogramm, das in Fig. 6 gezeigt ist, eingegangen. Mit dem in Fig. 6 gezeigten Steuerprogramm wird eine Frequenz N berechnet, welche die Anzahl der Ereignisse angibt, mit denen die Dämpfungskraft- Änderungsrate V einen Lern-Bezugswert VrefG in einer vorbestimmten Zeitdauer übersteigt. Die Frequenz N wird verwendet, um den Änderungs-Bezugswert Vref zu bestimmen und das bereits erwähnte Flag Froug zu regeln.

Das in Fig. 6 gezeigte Steuerprogramm beginnt mit dem Schritt 200, in welchem die Zentraleinheit CPU 61 die bereits erwähnte Variable C um +1 inkrementiert. Die Variable C gibt die Anzahl der Ereignisse an, mit denen das in Fig. 6 gezeigte Steuerprogramm abgearbeitet wird. Im folgenden Schritt 210 entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, ob sich die Aufhängung im weichen oder harten Zustand befindet. Die Einstellung der Dämpfung des Stoßdämpfers 2 wird durch das in Fig. 5 gezeigte Steuerprogramm geregelt. Wenn im Schritt 210 bestimmt wird, daß sich der Stoßdämpfer gegenwärtig auf der niedrigen Stufe (im weichen Zustand) befindet, dann multipliziert die Zentraleinheit 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 Zentraleinheit 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-Bezugswerten zu multiplizieren sind, sind nicht auf 0,8 · 0,5 sowie 0,8 begrenzt, sondern werden auf der Grundlage von Versuchsergebnissen gewählt.

Nachdem in der oben beschriebenen Weise der Lern-Bezugswert VrefG für jeden harten und weichen Zustände erhalten wurde, entscheidet die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 220, ob die gegenwärtige Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer ist als der Lern- Bezugswert VrefG. Ist die gegenwärtige Dämpfungskraft- Änderungsrate V gleich dem oder niedriger als der Lern-Bezugswert VrefG, so setzt die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 230 ein Flag FF auf 0, worauf das in Fig. 6 gezeigte Steuerprogramm endet. Das Flag FF gibt an, ob die gegenwärtige Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer ist als der Änderungs-Bezugwert Vref oder nicht.

Wird dagegen im Schritt 220 entschieden, daß die gegenwärtige Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer ist als der Lern- Bezugswert VrefG, dann prüft die Zentraleinheit 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 gegenwärtige Dämpfungskraft-Änderungsrate größer als der Lern-Bezugswert VrefG geworden ist, dann inkrementiert die Zentraleinheit CPU 61 die Frequenz N im Schritt 250 um +1, worauf im Schritt 260 das Flag FF auf 1 gesetzt wird. Anschließend endet das in Fig. 6 gezeigte Steuerprogramm. Auf diese Weise wird die Frequenz N um +1 nur inkrementiert, unmittelbar nachdem die Dämpfungskraft- Änderungsrate V größer als der Lern-Bezugswert VrefG geworden ist. Das bedeutet, daß die Frequenz N nicht vergrößert wird, bis die Dämpfungskraft-Änderungsrate V gleich dem oder geringer als der Änderungs-Bezugswert Vref und dann wieder größer als der Lern-Bezugswert VrefG wird.

Das in Fig. 6 gezeigte Steuerprogramm wird wiederholt durchgeführt, so daß der Lern-Bezugswert VrefG auf der Grundlage des Änderungs- Bezugswerts Vref erneuert wird und die Frequenz N, bei welcher die Dämpfungskraft-Änderungsrate V größer als der Lern-Bezugswert VrefG innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer wird, erhalten wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7A und 7B wird der Lernprozeß für den Änderungs-Bezugswert und ein Steuerprogramm zur Regelung des Flags Froug erläutert. Das in Fig. 7A gezeigte Steuerprogramm beginnt mit dem Schritt 300, in welchem die Zentraleinheit CPU 61 die Signale vom Lenkwinkelfühler 50, Fahrgeschwindigkeitsfühler 51 und Bremsleuchtenschalter 53 über das Eingangsinterface 67 erhält. Im folgenden Schritt 310 erlangt die Zentraleinheit CPU 61 aus den eingegebenen Signalen den gegenwärtigen Fahrzustand und bestimmt aus dem erhaltenen gegenwärtigen Fahrzustand, ob eine spezielle Regelung, wie eine Antitauch- oder Antinicksteuerung bzw. einen Antiroll- oder Antiwanksteuerung ausgeführt werden sollen. Beispielsweise entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, wenn das Fahrzeug 1 gebremst oder schnell durch Kurven gefahren wird, daß die spezielle Regelung ausgeführt werden soll. In diesem Fall ändert die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 315 den Änderungs-Bezugswert Vref auf einen optimalen, für die spezielle Regelung geeigneten Wert. Anschließend wird das in den Fig. 7A und 7B gezeigte Steuerprogramm beendet.

Wird dagegen im Schritt 310 entschieden, daß die spezielle Regelung nicht notwendig ist, dann bestimmt die Zentraleinheit CPU 61 im Schritt 320, ob die Variable C gleich einem Wert i geworden ist oder nicht. Die Variable C wird um +1 inkrementiert bei jeder Ausführung des in Fig. 7 gezeigten Steuerprogramms und ist dazu vorgesehen, zu bestimmen, ob die (vorgegebene) Zeit, die zum Erhalten der Frequenz N notwendig ist, abgelaufen ist. Ist die Anzahl der Ereignisse, mit der das in Fig. 7 gezeigte Steuerprogramm wiederholt abgearbeitet worden ist, klein (C < i), womit die zum Erhalten der Frequenz N notwendige Zeit noch nicht abgelaufen ist, so endet das in den Fig. 7A und 7B gezeigte Steuerprogramm.

Das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 320 lautet jedesmal JA, wenn das Steuerprogramm von Fig. 7 i-mal ausgeführt wird. Bei JA im Schritt 320 setzt die Zentraleinheit 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 Zentraleinheit CPU 61 aus der Fahrgeschwindigkeit Sp einen Basiswert Vbase, der verwendet wird, um den Änderungs-Bezugswert Vref in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit Sp einzustellen. Wie Fig. 9 zeigt, ist der Basiswert Vbase eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit Sp, d. h. f1 (Sp). Wie ebenfalls Fig. 9 zu entnehmen ist, wird der Basiswert Vbase mit einem Anstieg der Fahrgeschwindigkeit Sp vergrößert.

Im Schritt 360 von Fig. 7A berechnet die Zentraleinheit CPU 61 eine Frequenzabweichung ΔN zwischen der durch das Steuerprogramm von Fig. 6 erhaltenen Frequenz N und einer Ziel- oder Sollfrequenz Nref. Im Schritt 370 von Fig. 7B entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, ob die Frequenzabweichung ΔN größer als 0 ist. Ist die Frequenzabweichung ΔN < 0, wird ein Lern-Korrekturwert ΔN im Schritt 380 mit β inkrementiert. Ist dagegen die Frequenzabweichung ΔN gleich oder kleiner als 0, dann wird der Lern-Korrekturwert ΔV im Schritt 390 um β dekrementiert. 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 verändert. Der Lern-Korrekturwert ΔV wird ebenfalls gelernt und der durch das Lernen erlangte Lern-Korrekturwert ΔV wird beispielsweise im Schreib-/Lesespeicher RAM 64 gespeichert und in der zukünftigen Regelung verwendet.

Im Schritt 410 entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, ob das Flag FHS = 1 ist. Ist FHS = 1, d. h., der Stoßdämpfer 2 befindet sich im weichen Zustand, so startet die Zentraleinheit CPU 61 ein Steuerprogramm, das mit dem Schritt 420 beginnt und über die Unebenheit der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 gefahren ist, entscheidet. Im Schritt 420 berechnet die Zentraleinheit CPU 61 einen Mittelwert Navr der Frequenzen N, die durch wiederholtes Abarbeiten des in Fig. 6 gezeigten Steuerprogramms erhalten wurden bis zur Gegenwart von der Zeit, da die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe geändert wird (Zeitpunkt t1 in Fig. 8). Im an den Schritt 420 anschließenden Schritt 430 entscheidet die Zentraleinheit CPU 61, ob die mittlere Frequenz Navr größer ist als ein Bezugsfrequenzwert Nst. Der Bezugsfrequenzwert Nst dient der Entscheidung, daß die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 während einer Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt, da das gegenwärtige Steuerprogramm abgearbeitet wird, gefahren ist, uneben ist (d. h. einer Zeitdauer zwischen einem Zeitpunkt, da das Steuerprogramm durchgeführt wird, um die erste der Frequenzen N, die zur Berechnung der mittleren Frequenz Navr notwendig ist, zu erlangen, und einem Zeitpunkt, da das Steuerprogramm 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 Zentraleinheit CPU 61 das Flag Froug im Schritt 440 auf 1. Lautet dagegen das Ergebnis im Schritt 430 NEIN, so setzt die Zentraleinheit CPU 61 das Flag Froug auf 0 im Schritt 450.

Anschließend setzt die Zentraleinheit 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 Zentraleinheit CPU 61 die mittlere Frequenz 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 des in den Fig. 7A und 7B gezeigten Steuerprogramms 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 1 bis zu dem Zeitpunkt gefahren ist, da das gegenwärtige Steuerprogramm (Fig. 7A und 7B) durchgeführt wird, von dem Zeitpunkt, da die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe (im Zeitpunkt t1 in Fig. 8) geändert wird, zu beurteilen und das Beurteilungsergebnis unter Verwendung des Wertes des Flags Froug, das gleich 1 ist, wenn die Straßenoberfläche uneben ist, darzustellen. Das ist darauf zurückzuführen, daß die Frequenzabweichung ΔN ansteigt, wenn die Unebenheit der Straßenoberfläche groß wird, so daß die Durchschnittsfrequenz Navr größer als der Bezugsfrequenzwert Nst wird. Durch Zurückgreifen auf das Flag Froug unmittelbar nach dem Ablaufen der Haltezeit (Ta + Tbshrt) ist es als Ergebnis möglich, zu entscheiden, ob die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug für die o. a. Haltezeit T_H gefahren ist, uneben ist. Das heißt, daß durch Bezugnahme auf das Flag Froug in dem Steuerprogramm der Dämpfungskraft-Änderungsregelung von Fig. 5 die Möglichkeit gegeben ist, über die Unebenheit der Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 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 Steuerprogramme wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 des Aufhängungssystems S ohne Ausnahme auf der niedrigen Stufe während der Haltezeit (Ta + Tbshrt), worin

die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt, da die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den Änderungs-Bezugswert Vref (Zeitpunkt t1 in Fig. 8 ein- oder mehrmalig übersteigt, und dem Zeitpunkt t3 (Fig. 8), von dem ab die Dämpfungskraft- Änderungsrate V ständig gleich dem oder kleiner als der Änderungs- Bezugswert Vref ist, bezeichnet, gehalten. Wenn entschieden wird, daß die Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug 1 für die Haltezeit (Ta + Tbshrt) gefahren ist, uneben ist, so wird daraus geschlossen, daß eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine kontinuierliche Unebenheit der Straßenoberfläche gegeben ist. Insofern wird die Zeitdauer, in welcher die Dämpfung auf der niedrigen Stufe gehalten wird, durch die Zeit (Tblong-Tbshrt) verlängert.

Durch die oben beschriebene Dämpfungsregelung wird es möglich, sehr zuverlässig die Einstellung der Dämpfung in Übereinstimmung mit dem Straßenzustand zu regeln, wobei die folgenden Vorteile durch die Regelung erreicht werden.

Die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 wird auf die hohe Stufe unmittelbar nach Ablaufen der Haltezeit (Ta + Tbshrt) verändert, wenn die Straßenoberfläche, auf welcher das Fahrzeug 1 von der Haltezeit T_H an, welche im Zeitpunkt beginnt, da die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 von der hohen auf die niedrige Stufe geändert wird, gefahren ist, nicht uneben ist. Somit wird, wenn das Fahrzeug 1 auf einer nicht unebenen Straßenoberfläche gefahren ist, die Einstellung des Stoßdämpfers 2 im weichen Zustand während einer relativ kurzen Zeitdauer, die (Ta + Tbshrt) entspricht, gehalten und dann zum harten Zustand zurückgeführt. Damit werden ein guter Fahrkomfort und eine gute Straßenlage erhalten.

Andererseits wird, wenn das Fahrzeug 1 dauernd auf einer unebenen Straßenoberfläche fährt, entschieden, daß die Straßenoberfläche während der Haltezeit (Ta + Tbshrt) uneben ist. Damit wird die Haltezeit T_H verlängert. Insofern ist es möglich, die Einstellung der Dämpfung an einer unnötigen Änderung zu hindern und dadurch ein verbessertes Fahrgefühl hervorzurufen sowie die Lebensdauer des Stoßdämpfers 2 zu verlängern.

Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Entscheidung im Schritt 105 von Fig. 5 nicht nur für die Zeitdauer Ta, sondern auch für die Zeitdauer Tbshrt ausgeführt. Insofern reflektieren die Entscheidungsergebnisse in hohem Maß den Zustand der Straßenoberfläche in der Zeit, da die Dämpfung auf die niedrige Stufe geändert wird, und in der Zeit, da entschieden wird, ob die Haltezeit T_H = Ta + Tbshrt verlängert werden soll. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit, sehr zuverlässig die Einstellung der Dämpfung in Abhängigkeit vom Straßenzustand zu regeln.

Ferner wird jede Aufhängung unter Verwendung des Änderungs- Bezugswerts Vref, wie folgt, geregelt. Wenn das Fahrzeug 1 auf einer ebenen Straßenoberfläche fährt, so ändert sich die Dämpfungskraft-Änderungsrate V nicht wesentlich und es wird die Dämpfung 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 Dämpfungskraft- Änderungsrate V den Lern-Bezugswert VrefG innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer, die dem Zählwert i entspricht, übersteigt, niedrig. Der Änderungs-Bezugswert Vref wird im Schritt 390 (Fig. 7B) gelernt, so daß er um β jedesmal vermindert wird, wenn entschieden wird, daß ΔN 0 im Schritt 370 vorliegt (s. Fig. 7B). Als Ergebnis dessen ist es für die Dämpfungskraft- Änderungsrate V leicht, den Änderungs-Bezugswert Vref zu überschreiten. Damit wird die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf die niedrige Stufe wegen des Vorliegens einer geringeren Unebenheit der Straßenoberfläche geändert, selbst wenn das Fahrzeug 1 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 die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den Lern-Bezugswert VrefG innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer 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 1 auf der ebenen Straßenoberfläche fährt und die Dämpfungskraft-Änderungsrate V niedrig ist, so daß die Aufhängung eine Tendenz aufweist, in den harten Zustand eingestellt 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 Lernen des Lern-Bezugswerts VrefG vermindert. Als Ergebnis dessen ist es einfach, die Dämpfung 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 1 auf einer unebenen Straßenoberfläche, so ändert sich die Dämpfungskraft-Änderungsrate V in hohem Maß und es wird die Aufhängung im weichen Zustand gehalten. 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 Dämpfungskraft- Änderungsrate V den Änderungs-Bezugswert Vref innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne, die dem Zählwert i entspricht, übersteigt, hoch. Als Ergebnis dessen wird der Änderungs-Bezugswert Vref um β im Schritt 380 (Fig. 7B) jedesmal inkrementiert, wenn entschieden wird, daß ΔN < 0 ist. Damit kann die Dämpfungskraft-Änderungsrate V den Änderungs-Bezugswert Vref nicht mehr einfach überschreiten, so daß die Dämpfung auf das hohe Niveau (harter Zustand) geändert wird, selbst wenn das Fahrzeug 1 auf der unebenen Straßenoberfläche 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. Da 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 1 auf der unebenen Straßenoberfläche fährt und die Dämpfungskraft-Änderungsrate V hoch ist, so daß die Aufhängung die Tendenz hat, zum harten Zustand eingestellt 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 Lernens des Lern-Bezugswerts VrefG vergrößert. Als Ergebnis wird es leicht, die Dämpfung des Stoßdämpfers 2 auf das hohe Niveau zu ändern, d. h., die Aufhängung auf den harten Zustand zu bringen. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Verschlechterung der Straßenlage, welche durch eine kontinuierlich unebene Straßenoberfläche hervorgerufen wird, zu vermindern, so daß die Fahrstabilität und Steuerbarkeit des Fahrzeugs 1 verbessert werden können.

Claims

1. Vorrichtung zur Regelung eines Aufhängungssystems (S) mit
einem für ein Rad (5) eines Fahrzeugs (1) bestimmten Schwingungsdämpfer (M1),
einem Detektor (M2), der eine Dämpfungskraft-Änderungsrate (V) des Schwingungsdämpfers (M1) ermittelt,
einer Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung (M5), die aus der Dämpfungskraft-Änderungsrate (V) beurteilt, ob eine von dem Fahrzeug (1) befahrene Straßenoberfläche uneben ist,
einem mit dem Schwingungsdämpfer (M1) und dem Detektor (M2) zusammenwirkenden Dämpfungsregler (M3), der die Einstellung der Dämpfung auf der Grundlage einer Vergleichsbeziehung zwischen der Dämpfungskraft-Änderungsrate (V) und einem Einstell-Bezugswert (Vref) für eine Zeit (Ta) auf eine erste weiche Stufe bringt,
einer Dämpfungshalteeinrichtung (M4), die mit dem Schwingungsdämpfer (M1) und dem Dämpfungsregler (M3) zusammenwirkt und die Einstellung der Dämpfung auf der ersten weichen Stufe für eine Haltezeit (T_H) und damit so lange hält, wie einerseits innerhalb der Zeit (Ta) weitere Überschreitungen des Einstell-Bezugswertes (Vref) erfolgen und andererseits eine zusätzliche vorbestimmte Zeit (Tbshrt) noch nicht abgelaufen ist, und
einer mit der Dämpfungshalteeinrichtung (M4) und der Straßenzustands-Beurteilungseinrichtung (M5) zusammenwirkenden Haltezeit-Korrektureinrichtung (M6), die die der Dämpfungshalteeinrichtung (M4) zuzuführende Haltezeit (T_H) durch Veränderung der vorbestimmten Zeit (Tbshrt) auf eine Zeit (Tblong) verlängert, wenn die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung (M5) eine unebene Straßenoberfläche erkennt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Haltezeit- Korrektureinrichtung (M6) die Haltezeit (T_H) um eine zusätzliche Zeitspanne (Tblong-Tbshrt) verlängert, wenn die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung (M5) bestimmt, daß die Straßenoberfläche uneben ist, so daß der Dämpfungsregler (M3) die Einstellung der Dämpfung auf der ersten weichen Stufe während der durch die zusätzliche Zeit verlängerten Haltezeit (T_H) hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Straßenzustand- Beurteilungseinrichtung (M5) beurteilt, ob die Straßenoberfläche während einer Zeitdauer zwischen einem Ende der ersten Zeitdauer (Tbshrt) und einem Ende der zweiten Zeitdauer (Tblong) nicht uneben ist, und dann die Dämpfungshalteeinrichtung (M4) am Halten der Einstellung der Dämpfungskraft auf der ersten weichen Stufe hindert, wenn die Straßenzustand-Beurteilungseinrichtung (M5) auf eine nicht unebene Straßenoberfläche erkennt, so daß die Einstellung der Dämpfung von der ersten weichen Stufe auf die zweite harte Stufe zurückgeführt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Straßenzustand- Beurteilungseinrichtung (M5)
eine Frequenz (N) berechnet, die die Anzahl der Ereignisse wiedergibt, bei der die Dämpfungskraft-Änderungsrate (V) einen Lern-Bezugswert (VrefG), der kleiner ist als der Einstell-Bezugswert (Vref) in einer vorbestimmten Zeitdauer überschreitet, und
auf der Grundlage der berechneten Frequenz (N) entscheidet, ob die Straßenoberfläche uneben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Straßenzustand- Beurteilungseinrichtung (M5)
einen Mittelwert aus einer Vielzahl von Frequenzen (N) berechnet, von denen jede in einer vorbestimmten Zeitdauer erhalten wird, und eine Durchschnittsfrequenz (Navr) abgibt, und
die Durchschnittsfrequenz mit einer vorbestimmten Schwellenfrequenz (Nst) vergleicht und ein Vergleichsergebnis abgibt, das anzeigt, ob die Straßenoberfläche uneben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Fahrgeschwindigkeits- Sensor (51), der eine Fahrgeschwindigkeit (Sp) des Fahrzeugs (1) ermittelt, wobei der Einstell-Bezugswert (Vref) eine Komponente enthält, die mit dem Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit größer wird.