DE4107181A1 - Aktiv gesteuertes aufhaengungssystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
In der letzten Zeit sind verschiedene aktive Aufhängungssysteme für Kraftfahrzeuge
entwickelt und vorgeschlagen worden, die in aktiver Weise Stellungsänderungen
des Fahrzeugaufbaus entsprechend den Fahrbedingungen
des Fahrzeugs unterdrücken und zu einem komfortablen Fahrverhalten sowie
stabilen Fahreigenschaften führen. Die bekannten Systeme umfassen üblicherweise
einen durch Fluiddruck betätigten Zylinder, beispielsweise einen Hydraulikzylinder,
der zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Aufhängungsglied
angeordnet ist, ein Fluiddruck-Steuerventil, das mit einer Druckkammer
in dem Zylinder verbunden ist und den Druck des Arbeitsfluids in der
Druckkammer einstellt, einen Druckspeicher, der über eine feste Drosselbohrung
mit der Druckkammer des Zylinders verbunden ist, eine Anzahl von
Sensoren zur Überwachung von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus,
und eine Steuereinheit zur Steuerung des Drucksteuerventils auf der
Basis eines für Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus repräsentativen
Signals, das die Sensoren abgeben. Diese herkömmlichen aktiven Aufhängungssysteme
sind derart ausgebildet, daß die Dämpfungskraft, die durch ein
erstes Fluiddrucksystem erzeugt wird, das das Drucksteuerventil einschließt,
größer oder gleich der Dämpfungskraft eines zweiten Fluiddrucksystems ist,
das den Druckspeicher und die feste Drosselbohrung enthält, wenn die
Schwingungen, die von dem Aufhängungsglied übertragen werden, größer
oder gleich einer vorgegebenen Frequenz sind.
Bekanntlich arbeitet ein herkömmliches aktives Aufhängungssystem derart,
daß Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus durch Betätigung des
Drucksteuerventils unterdrückt werden, wenn Fluiddruckänderungen in der
Druckkammer des fluiddruckbetätigten Zylinders aufgrund einer Schwingung
mit relativ niedriger Frequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz der gefederten
Massen (entsprechend dem Fahrzeugaufbau) auftreten, bei welchen
Frequenzen das Fahrzeug eine große Stellungsänderung des Aufbaus erfährt.
Üblicherweise arbeiten die herkömmlichen Systeme derart, daß sie eingehende
Schwingungen durch den Druckspeicher mit der Dämpfung absorbieren,
die durch die Strömungsbegrenzung in der festen Drosselbohrung erzeugt
wird, wenn die Druckänderung in dem Zylinder mit relativ hochfrequenten
Schwingungen auftritt, die in der Nähe der Resonanzfrequenz der
ungefederten Massen (entsprechend dem Aufhängungsglied) liegen. Eines
dieser herkömmlichen Systeme wird beschrieben in der japanischen Offenlegungsschrift
62-2 92 517.
Bei diesen bekannten Systemen weist die Drosselbohrung zwischen dem Zylinder
und dem Speicher eine feste Drosselcharakteristik auf. Der Drosselungsgrad
der Bohrung ist fest und so eingestellt, daß Druckschwankungen in
der Druckkammer des Zylinders gedämpft werden, die bei relativ hochfrequenten
Schwingungen (im Bereich der Resonanzfrequenz der gefederten
Massen) auftreten, die von dem Aufhängungsglied übertragen werden. Andererseits
ist der Fluidwiderstand des ersten Fluiddrucksystems abhängig von
der Schwingungsfrequenz der Eingangsschwingung und einer Grenzfrequenz,
die die Grenze bestimmt zwischen zwei Resonanzfrequenzen, nämlich denjenigen
der gefederten Massen und der ungefederten Massen. Wenn daher die
Eingangsfrequenz geringer ist als die Grenzfrequenz, wird das Drucksteuerventil
derart gesteuert, daß der Fluidwiderstand in dem ersten Fluiddrucksystem
geringer wird als derjenige in dem zweiten Fluiddrucksystem einschließlich
der Drosselbohrung, so daß Änderungen des Fluiddrucks in der
Druckkammer erleichtert oder gefördert werden. Wenn die Eingangsschwingungsfrequenz
größer ist als oder gleich der Grenzfrequenz, wird das Drucksteuerventil
so gesteuert, daß der Fluidwiderstand in dem ersten Fluiddrucksystem
denjenigen in dem zweiten Fluiddrucksystem einschließlich der
Drosselbohrung übersteigt, so daß eine Fluiddruckänderung in der Druckkammer
verhindert wird. Da der Fluiddurchlaß in dem ersten Fluiddrucksystem
bei einer Verringerung des Fluidwiderstands wesentlich erhöht wird,
wird die Fluidgeschwindigkeit des Fluids, das durch die Fluidbahn des ersten
Fluiddrucksystems strömt, verringert. Daher weist das herkömmliche aktive
Aufhängungssystem ein relativ ungünstiges Ansprechverhalten in bezug auf
die Drucksteuerung des durch Fluiddruck betätigten Zylinders bei verschiedenen
niederfrequenten Schwingungen (im Bereich der Resonanzfrequenz
der gefederten Massen) auf, beispielsweise bei Roll- oder Tauchbewegungen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Systeme
zu überwinden und ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem zu schaffen,
das eine höhere Fahrstabilität und besseren Fahrkomfort dadurch ermöglicht,
daß die Stellung des Fahrzeugaufbaus mit einem ausgezeichneten Ansprechverhalten
gesteuert wird.
Weiterhin soll erfindungsgemäß ein aktiv gesteuertes Aufhängungssystem geschaffen
werden, das ein günstiges Ansprechverhalten bei der Drucksteuerung
in einem fluiddruck-betätigten Steuerungsorgan auch dann aufweist,
wenn das fluiddruck-betätigte Organ Eingangsschwingungen im Bereich der
Resonanzfrequenz der gefederten Massen des Fahrzeugs oder im Bereich der
Resonanzfrequenz der ungefederten Massen aufnimmt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt ein aktives, gesteuertes
Fahrzeug-Aufhängungssystem ein fluiddruck-betriebenes Betätigungsorgan
zwischen einem Fahrzeugaufbau und einem Aufhängungsglied, das
schwenkbar an dem Fahrzeugaufbau angebracht ist und drehbar ein Fahrzeugrad
trägt, welches fluiddruck-betriebene Betätigungsorgan mit einem Arbeitsfluid
gefüllt ist, eine Druckfluidquelle, die mit dem fluiddruck-betriebenen
Betätigungsorgan verbunden ist und diesem Druckfluid zuleitet, einen
Druckspeicher in Verbindung mit dem Betätigungsorgan, der Druckänderungen
in dem Betätigungsorgan aufnimmt, eine verstellbare Drosseleinrichtung
zwischen dem Druckspeicher und dem Betätigungsorgan zur variablen Begrenzung
des Fluidstroms in dem Hydraulikkreis, der gebildet wird durch
den Druckspeicher und das Betätigungsorgan, eine erste Einrichtung in Verbindung
mit dem Betätigungsorgan, die zur Einstellung des Fluiddrucks in
dem Betätigungsorgan dient, eine zweite Einrichtung zur Überwachung von
Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus und zur Erzeugung eines entsprechenden
Signals, das repräsentativ ist für die Größe und die Richtung
der Änderung der Stellung des Fahrzeugaufbaus, eine dritte Einrichtung in
Verbindung mit der ersten und zweiten Einrichtung, die die Größe des Fluiddrucks,
die in dem Betätigungsorgan einzustellen ist, auf der Basis des Stellungssignals
einstellt und damit Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus
unterdrückt, eine vierte Einrichtung in Verbindung mit der zweiten Einrichtung,
die den Schwingungszustand des Fahrzeugaufbaus auf der Basis des Stellungs-
Signals ermittelt, und eine fünfte Einrichtung in Verbindung mit der
variablen Drosseleinrichtung und der vierten Einrichtung, die das Drosselverhältnis
der Drosseleinrichtung variabel entsprechend dem Grad des Schwingungszustandes
gemäß der vierten Einrichtung bestimmt.
Die variable Drosseleinrichtung kann ein Zweistellungsventil aufweisen, das
einen ersten Fluiddurchlaß mit einer festen Drosselöffnung und einen zweiten
Fluiddurchlaß mit einem Magnetventil umfaßt, welches Ventil eine vollständig
geöffnete Stellung mit größtmöglichem Fluiddurchlaß und eine vollständig
geschlossene Stellung mit geschlossenem Fluiddurchlaß aufweist,
und mit einem festen Drosselventil in Verbindung mit dem ersten und dem
zweiten Fluiddurchlaß. Die variable Drosseleinrichtung kann ein variables
Drosselventil aufweisen, das schrittweise sein Drosselverhältnis ändert, und
ein festes Drosselventil, das parallel zu dem variablen Drosselventil geschaltet
ist.
Die erste Einrichtung kann ein Fluiddruck-Steuerventil umfassen, das einen
Steuerfluiddruck dem Betätigungsorgan zuleitet. Das Fluiddruck-Steuerventil
umfaßt ein Magnetventil.
Die zweite Einrichtung kann einen Querbeschleunigungssensor zur Überwachung
von Querbeschleunigungen des Fahrzeugaufbaus und einen Längsbeschleunigungssensor
zur Überwachung von Längsbeschleunigungen des Fahrzeugaufbaus
aufweisen.
Die fünfte Einrichtung kann das Drosselverhältnis derart steuern, daß das
Drosselverhältnis auf einem niedrigen Wert gehalten wird, wenn der Schwingungszustand
unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, und einen hohen
Wert aufweisen, wenn das Schwingungsverhalten größer oder gleich dem
Schwellenwert ist. Alternativ kann die fünfte Einrichtung das Drosselverhältnis
derart steuern, daß es schrittweise oder kontinuierlich proportional zu
dem Grad des Schwingungsverhaltens geändert wird.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Schaltdiagramm zur Veranschaulichung
einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Änderung des
Steuerdrucks des Drucksteuerventils im Verhältnis zum
Steuerstrom;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform einer variablen
Drosseleinrichtung;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer
Steuerung veranschaulicht;
Fig. 5 und 6 sind Flußdiagramme, die die verschiedenen Steuerungsabläufe
in der Steuerung veranschaulichen;
Fig. 7 ist eine Darstellung der Steuerdruckcharakteristik in Beziehung
zu dem Zeitablauf;
Fig. 8 zeigt die Änderung des Fluidstroms im Verhältnis zu der
variablen Drosselöffnung über die Zeit;
Fig. 9 ist ein Schnitt einer anderen Ausführungsform einer Drosseleinrichtung;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines weiteren Steuerungsablaufs in
der Steuereinheit.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines aktiven Aufhängungssystems weist
ein Fluiddruck-Versorgungssystem FS auf. Das System FS umfaßt eine Hydraulikpumpe
1, die durch eine Maschine 2 angetrieben wird. Die Hydraulikpumpe
1 ist mit einer Ausgangswelle 2a der Maschine 2 verbunden. Der Einlaß
der Hydraulikpumpe 1 ist mit einem Ölbehälter 3 verbunden, während der
Auslaß der Hydraulikpumpe über ein Rückschlagventil 4 mit einer Zufuhrleitung
5 für Hydraulikfluid in Verbindung steht. Das System FS weist weiterhin
einen Ölkühler 6 in einer Rückleitung 7 auf. Ein Druckspeicher 8 ist mit der
Zufuhrleitung 5 verbunden und absorbiert pulsierende Bewegungen in der Zufuhrleitung
5. Weiterhin ist ein Ölfilter 9 stromabwärts des Druckspeichers 8
vorgesehen. Eine Bypaßleitung 10 verläuft parallel zu dem Ölfilter 9 und gewährleistet
einen stabilen Fluidstrom auch dann, wenn der Ölfilter 9 verstopft
ist. Die Enden der Zufuhrleitung 5 und der Rückleitung 7 sind über einen
Druckhaltebereich 11 und ein Ausfallschutzventil 12, das als Öffnungs-
und Schließventil wirkt, mit den Einlässen und Auslässen von Drucksteuerventilen
13FL, 13FR, 13RL und 13RR der vorderen linken und rechten und
hinteren linken und rechten Räder verbunden.
Der Druckhaltebereich 11 umfaßt ein Einweg-Rückschlagventil 14 in der Zufuhrleitung,
ein Überdruckventil 15 zwischen der Zufuhrleitung 5 und der
Rückleitung 7 zum Einstellen eines Normaldrucks PH, und ein gesteuertes
Rückschlagventil 16, das den Leitungsdruck stromabwärts des Ausfallschutzventils
12, das heißt, auf der Einlaßseite der Drucksteuerventile 13FL bis
13RR als Steuerdruck Pp aufnimmt. Das Rückschlagventil 16 hält die Rückleitung
7 unter Aufhebung der Rückschlagventilfunktion des Ventils offen,
wenn der Steuerdruck Pp größer oder gleich einem vorgegebenen neutralen
Druck PN ist, während die Rückleitung 7 geschlossen wird und das Ventil als
Rückschlagventil wirkt, wenn der Steuerdruck Pp geringer als der neutrale
Druck PN ist.
Das Ausfallschutzventil 12 umfaßt ein elektromagnetisches Ventil mit vier Anschlüssen
und zwei Stellungen des federnd vorgespannten Ventilkörpers, sowie
einen Elektromagneten 12a. Das Ventil weist die Anschlüsse P, R, A und
B auf. Der Anschluß P ist mit der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils
14 verbunden. Der Anschluß R steht mit dem Einlaß 16i des gesteuerten
Rückschlagventils 16 in Verbindung. Der Anschluß A ist mit den Einlässen
21i der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR verbunden. Der Anschluß B ist mit
den Auslässen 21o der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR in Verbindung. Das
Ausfallschutzventil 12 wird durch die Rückholfeder 12e in der Normalposition
gehalten, wenn kein Steuersignal CS₁ einer Steuereinheit vorliegt, wie
unten näher erläutert werden soll. Dieses Steuersignal gelangt gegebenenfalls
an den Elektromagneten 12a und hält den Ventilkörper in einer versetzten
Position, wenn das Steuersignal CS₁ vorliegt. In der zuvor erwähnten Normalposition
ist die Kombination zwischen den beiden Anschlüssen P und R
unterbrochen, und eine Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen A und
B wird hergestellt. In der versetzten Position des Ventilkörpers sind die Anschlüsse
P und A sowie R und B verbunden. Ferner sind die Anschlüsse R und
B über eine feste Drosselbohrung 12c in der Rückleitung 7 verbunden.
Jedes der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR weist einen Einlaß 21i, einen
Auslaß 21o und einen Steuerdruckauslaß 21c zur Abgabe von Steuerdruck an
einen zugehörigen Fluiddruckzylinder, etwa Hydraulikzylinder auf. Jedes der
Drucksteuerventile weist weiterhin einen Ventilkörper auf, der gleitend im
Ventil angeordnet ist und die Verbindung zwischen den Ein- und Auslässen
21i, 21o und 21c so schaltet, daß der Steuerdruckauslaß 21c entweder mit
dem Einlaß 21i oder dem Rücklauf-Auslaß 21o verbunden ist. Sowohl der Leitungsdruck
als auch der Steuerdruck werden auf die verschiedenen Druckoberflächen
des Ventilkörpers ausgeübt. Mit anderen Worten, der Leitungsdruck
und der Steuerdruck dienen als Steuerdruck zur Steuerung einer relativen
Position des Ventilkörpers in bezug auf ein Ventilgehäuse des Drucksteuerventils.
Die Drucksteuerventile weisen einen Ventilkörper auf, der gleitend
in dem Ventilgehäuse mit Hilfe eines Elektromagneten verschiebbar ist,
so daß der Fluiddruck, der in die Steuerkammer zwischen dem Ventilkörper
und dem Ventilgehäuse eingeleitet wird, variabel ist. Der Steuerdruckauslaß
21c ist mit der zugehörigen Druckkammer der Zylinder 19FL bis 19RR verbunden.
Die Steuerdruckauslässe der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR werden
nach einer im wesentlichen linearen Funktion entsprechend den Erregerströmen
IFL, IFR, IRL und IRR gesteuert, die von der Steuereinheit 42 abgegeben
werden, wie unten erläutert werden soll.
Wie Fig. 2 zeigt, erzeugt das Drucksteuerventil einen Mindeststeuerdruck
PMIN, wenn der Erregerstrom, der als Steuersignal dient, in der Nähe des
Wertes Null liegt. Wenn in diesem Falle der Erregerstrom in positive Richtung
vergrößert wird, wird auch der Steuerdruck Pc mit zugegebenem Faktor
vergrößert. Wenn der Steuerstrom nach und nach erhöht wird, erreicht der
Steuerdruck Pc die Drucklinie PH, die einem maximalen Steuerdruck PMAX
entspricht. Wie oben ausgeführt wurde, arbeiten die Elektromagneten in den
Drucksteuerventilen 13FL bis 13RR als Proportionalmagneten, bei denen der
Steuerdruck im wesentlichen proportional zum Erregerstrom ist.
Gemäß Fig. 1 ist ein Druckspeicher 31F mit einer Rückleitung 30F verbunden,
die den Anschluß B des Ausfallschutzventils 12 und die beiden Rücklauf-
Auslässe 12o der vorderen Drucksteuerventile 13FL und 13FL verbindet, so
daß der Gegendruck aufgrund des Strömungswiderstandes in der Rückleitung
30F absorbiert wird. Ein Druckspeicher 13R ist mit einer Rückleitung 30R
verbunden, die den Auslaß B und die beiden Rücklauf-Auslässe 21o der hinteren
Drucksteuerventile 13RL und 13RR verbindet, so daß der Gegendruck
aufgrund des Strömungswiderstandes in der Rückleitung 13R absorbiert
wird. Im übrigen ist ein Druckspeicher 34 über eine variable Drosselöffnung
31 mit der Druckkammer 20 der Hydraulikzylinder 19FL bis 19FR verbunden.
Der Druckspeicher 34 und die Drosselöffnung 31 absorbieren Druckschwankungen
in dem Hydraulikzylinder und dämpfen die Bewegung des
Kolbens des Hydraulikzylinders, und sie absorbieren im übrigen hochfrequente
Schwingungen mit niedriger Amplitude, die durch Fahrbahnstöße eingeleitet
werden. Ein Druckspeicher 35F steht mit der Zufuhrleitung zwischen
dem Anschluß A des Ausfallschutzventils 12 und den Einlässen 21i der vorderen
Drucksteuerventile 13FL, 13FR in Verbindung. Ein Druckspeicher 35R ist
mit der Zufuhrleitung zwischen dem Anschluß A und den Einlässen 21i der
hinteren Drucksteuerventile 13RL, 13RR verbunden. Zwei Rückschlagventile
36F und 36R dienen zur Ableitung übermäßig hohen Druckes in der Rückleitung
7, der an die Zufuhrleitung 5 abgegeben wird. Eine Drosselöffnung 37
hält den Gegendruck in den Rückleitungen 7, 30F, 30R bei etwa 5 kgf/cm².
Wie Fig. 3 zeigt, umfaßt die variable Drosselöffnung 31 ein Dämpfungsventil
32 mit einer festen Dämpfungscharakteristik, die geeignet ist zur Dämpfung
von Druckschwankungen im Bereich der Resonanzfrequenz der ungefederten
Massen (entsprechend einem Aufhängungsglied), und ein variables Drosselventil
33 als Zweistellungsventil mit Drosseldurchlaß. Das Drosselventil 33
weist eine Normalposition auf, in der es vollständig offen ist und eine freie
Fluidverbindung herstellt, und eine versetzte Position mit hoher Dämpfung
durch die Drosselöffnung. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt das Dämpfungsventil
32 ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 32c mit zwei Anschlüssen
32a und 33b an beiden Enden des Gehäuses 32c, und eine Scheibe 32g mit
zwei Durchlässen 32e und 32f. Die Scheibe 32g ist im wesentlichen in der
Mitte eines Schafts 32d auf diesem befestigt. Eine Distanzscheibe 32j, ein
Scheibenventil 32h, die Scheibe 32g, ein Scheibenventil 32i und eine Distanzscheibe
32k liegen auf dem Schaft 32d in der genannten Reihenfolge.
Diese Elemente werden auf dem Schaft mit Hilfe einer Mutter 32l festgelegt.
Die strömungsbegrenzende Charakteristik des Dämpfungsventils 32 wird so
festgelegt, daß eine Dämpfungskraft erzeugt wird, die ausreicht, um Druckschwankungen
in den Hydraulikzylindern 19FL bis 19RR aufgrund von
Schwingungen des Aufhängungsgliedes im Bereich der Resonanzfrequenz der
ungefederten Massen zu dämpfen.
Andererseits umfaßt das variable Drosselventil 33 ein im wesentlichen zylindrisches
Gehäuse 33a mit einem Fluiddurchlaß 33b in Radialrichtung des Gehäuses.
Eine Drosselstelle 33c befindet sich im wesentlichen in der Mitte
des Fluiddurchlasses 33b. Das Drosselventil 33 weist weiterhin einen Ventilkörper
33f auf, der gleitend in einer zentrischen Bohrung 33d in dem Gehäuse
33a verschiebbar ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Ventilkörper 33f mit zylindrischen
Abschnitten 33e und 33g an den gegenüberliegenden Enden versehen.
Eine Rückholfeder 33h befindet sich in dem Gehäuse zwischen diesem und
dem zylindrischen Dreieck 33g, das hohlzylindrisch ausgebildet ist. Das äußere
Ende des anderen zylindrischen Bereichs 33e kommt in Berührung mit einem
Betätigungsorgan 33j eines Magneten 33i. Ein Anschluß 33k gegenüber
einem Bereich 33f des Ventilkörpers, der einen verringerten Durchmesser
aufweist, befindet sich in der Seitenwand des Gehäuses 33a. Ein Anschluß
33l liegt in der Seitenwand des Gehäuses dem zylindrischen, endseitigen Abschnitt
33e gegenüber. Ein Ende des Fluiddurchlasses 33b und des Anschlusses
33k sind verbunden mit dem Anschluß 32b des Dämpfungsventils 32. Das
andere Ende des Fluiddurchlasses 33b und der Anschluß 33l stehen mit dem
Druckspeicher 34 in Verbindung. Wenn der Elektromagnet 33e abgeschaltet
wird, wird der Ventilkörper 33f nach rechts in Fig. 3 durch die Rückholfeder
33h verschoben, und folglich stehen die Anschlüsse 33k und 33l miteinander
in Verbindung. Das Dämpfungsventil 32 ist mit dem Druckspeicher 34
nicht über die Drosselstelle 33c verbunden. Wenn umgekehrt der Elektromagnet
erregt ist, wird der Ventilkörper 33f in einer linken Stellung in Fig.
3 gehalten. Folglich wird der Anschluß 33l blockiert durch den zylindrischen
Abschnitt 33e, so daß das Dämpfungsventil 32 mit dem Druckspeicher 34
nur noch über die Drosselstelle 33c verbunden ist.
Das aktive Aufhängungssystem der hier beschriebenen Ausführungsform weist
im übrigen eine Einrichtung 39 auf, die Betriebsstörungen der Proportionalmagneten
der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR oder einer elektrischen
Stromquelle ermittelt, die zu fehlerhaften Steuersignalen führen könnten,
und gibt ein entsprechendes Fehlersignal AS ab. Das Aufhängungssystem
weist verschiedene Sensoren zur Überwachung von Stellungsänderungen des
Fahrzeugaufbaus auf. Zu diesen Sensoren gehören ein Querbeschleunigungssensor
40 zur Überwachung von Querbeschleunigungen des Fahrzeugs und
Erzeugung eines Querbeschleunigungssignals YG, und ein Längsbeschleunigungssensor
41 zur Überwachung von Längsbeschleunigungen des Fahrzeugs
und Erzeugung eines entsprechenden Signals XG. Die Signale AS, YG und XG
gelangen an die Steuereinheit 42. Als Querbeschleunigungssignal gibt der
Sensor 40 eine Spannung Null ab, wenn die Querbeschleunigung, die auf das
Fahrzeug ausgeübt wird, Null ist, und eine positive Spannung, die proportional
ist zu der Größe der Querbeschleunigung, wenn das Fahrzeug nach links
gelenkt wird, während eine negative Spannung entsprechend beim Lenken
nach rechts abgegeben wird. Als Längsbeschleunigungssignal XG liefert der
Sensor 41 eine Spannung Null, wenn die Längsbeschleunigung Null ist, eine
positive Spannung proportional zu der Größe der Längsbeschleunigung, während
das Fahrzeug beschleunigt wird, und eine negative Spannung proportional
zu einer Verzögerung des Fahrzeugs.
Gemäß Fig. 4 umfaßt die Steuereinheit 42 einen Mikrocomputer 44 zur Erzeugung
von Steuersignalen für die Drucksteuerventile 13FL bis 13RR, und
Analog-/Digital-Wandler 43A und 43B, die die Querbeschleunigungssignale YG
und die Längsbeschleunigungssignale XG in Digitalwerte umwandeln. Die
Steuereinheit 42 weist weiterhin Treiberschaltungen 46FL, 46FR, 46RL und
46RR auf, die die Steuersignale des Mikrocomputers 44 über Digital-/Analog-
Wandler 45FL, 45FR, 45RL und 45RR empfangen. Die Steuereinheit 42 umfaßt
eine Treiberschaltung 47, die ein Steuersignal CS₂ für den Elektromagneten
33i des variablen Drosselventils 33 von der Steuereinheit 42 aufnimmt. Die
Erregerströme IFL bis IRR, die die Treiberschaltungen 46FL bis 46RR abgeben,
gelangen an die entsprechenden Elektromagneten der Drucksteuerventile
13FL bis 13RR. Andererseits gelangt der Erregerstrom der Treiberschaltung
47 an den Elektromagneten 33i des Drosselventils 33.
Bei der beschriebenen Ausführungsform umfaßt der Mikrocomputer 44 eine
Interface-Schaltung 44a, einen Rechnerteil 44b und einen Speicher 44c. Die
Eingänge der Interface-Schaltung 44a nehmen die digitalisierten Quer- und
Längsbeschleunigungssignale auf. Durch die Ausgänge werden Steuersignale
für die Drucksteuerventile 13FL bis 13RR und die Steuersignale des variablen
Drosselventils 33 abgegeben. Der Rechnerteil 44b liefert Steuersignale für die
Drucksteuerventile auf der Basis der Querbeschleunigung und Längsbeschleunigung,
die das Interface-Teil 44a empfangen hat. Dies bewirkt eine Unterdrückung
von Stellungsänderungen des Fahrzeugs, wie sie etwa durch Roll-
oder Tauchbewegungen auftreten. Der Steuervorgang wird an einem Flußdiagramm
gemäß Fig. 5 erläutert. Der Rechnerteil 44b bestimmt einen vorübergehenden
Schwingungszustand des Fahrzeugaufbaus und den Grad des vorübergehenden
Schwingungszustands auf der Basis der Querbeschleunigung
und der Längsbeschleunigung und liefert die Steuersignale für das variable
Drosselventil 33. Der Speicher 44c speichert ein Programm, das für einen
Rechenvorgang des Rechnerteils 44b erforderlich ist, und speichert im übrigen
vorübergehend die errechneten Werte des Rechnerteils 44b.
Der Steuervorgang bei der Unterdrückung von Änderungen der Stellung des
Fahrzeugaufbaus wird nunmehr im einzelnen anhand eines Flußdiagramms erläutert.
Die Drosselungscharakteristik für die variable Drosselöffnung 31 wird
anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 6 dargestellt.
Die Steuereinheit 42 führt beide Steuerungsvorgänge gemäß Fig. 5 und 6
durch, nachdem der Zündschalter geschlossen worden ist. Zu Beginn des
Steuerungsvorganges werden jedes Steuersignal sowie Stromsignale für die
Querbeschleunigung und Längsbeschleunigung (YGO, XGO), die bereits in dem
Speicher 44c gespeichert sind, initialisiert.
Gemäß Fig. 5 wird das Steuerungsverfahren zur Unterdrückung von Änderungen
der Stellung des Fahrzeugaufbaus in vorgegebenen Zeitintervallen, beispielsweise
10 msec durchgeführt.
In Schritt 1 wird ein Querbeschleunigungswert YG auf der Basis eines Ausgangssignals
des Querbeschleunigungssensors 40 abgeleitet.
In Schritt 2 wird ein Drucksteuerventil PYG zur Unterdrückung von Rollbewegungen
des Fahrzeugaufbaus errechnet durch Multiplikation des Querbeschleunigungswertes
YG mit einem gewünschten Verstärkungsfaktor KY. Der
Drucksteuerwert PYG wird erneuert unter einer vorgegebenen Adresse des
Speichers 44c.
In Schritt 3 wird ein Längsbeschleunigungswert XG auf der Basis eines Ausgangssignals
des Längsbeschleunigungssensors 41 abgeleitet.
In Schritt 4 wird ein Drucksteuerwert PXG zur Unterdrückung von Tauchbewegungen
des Fahrzeugaufbaus errechnet durch Multiplikation des Längsbeschleunigungswertes
XG mit einem gewünschten Verstärkungsfaktor KX. Der
Drucksteuerwert PXG wird unter einer vorgegebenen Adresse des Speichers
44c erneuert.
In Schritt 5 werden die Drucksteuerwerte PFL, PFR, PRL und PRR für die
Drucksteuerventile 13FL, 13FR, 13RL und 13RR berechnet auf der Basis der
Drucksteuerwerte PYG und PXG, die aus dem Speicher 44c entnommen werden.
Dabei werden folgende Gleichungen verwendet:
PFL = PN - PYG - PXG (1)
PFR = PN + PYG - PXG (2)
PRL = PN - PYG + PXG (3)
PRR = PN + PYG + PXG (4)
PFR = PN + PYG - PXG (2)
PRL = PN - PYG + PXG (3)
PRR = PN + PYG + PXG (4)
In diesen Gleichungen ist PN eine Konstante, die einem neutralen Druck entspricht,
der zur Aufrechterhaltung einer Mindesthöhe des Fahrzeugaufbaus
erforderlich ist.
Gemäß Schritt 6 werden die berechneten Drucksteuerwerte PFL, PFR, PRL
und PRR an die entsprechenden Digital-/Analog-Wandler 45FL bis 45RR abgegeben.
Nach Schritt 6 wird der Programmablauf unterbrochen, und das
Programm kehrt zum Hauptprogramm für eine normale Aufhängungssteuerung
zurück. Entsprechend der zuvor erwähnten Steuerung zur Unterdrückung
von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus werden Stellungsänderungen
durch Änderungen der Stellung des Fluiddrucks in den Druckkammern
der Hydraulikzylinder weitgehend ausgeschaltet.
Gemäß Fig. 6 wird die Drosselwirkung der veränderlichen Drosselöffnung 31
gesteuert auf der Basis des Querbeschleunigungswertes YG und des Längsbeschleunigungswertes
XG.
In Schritt 11 werden ein Querbeschleunigungswert YG und ein Längsbeschleunigungswert
XG abgeleitet.
In Schritt 12 werden die Änderungsrate des Querbeschleunigungswertes YG
und die Änderungsrate des Längsbeschleunigungswertes XG berechnet nach
folgenden Gleichungen:
G = | YG - YGO | /Ts (5)
G = | XG - XGO | /Ts (6)
G = | XG - XGO | /Ts (6)
In diesen Gleichungen ist Ts ein vorgegebenes Zeitintervall für den zuvor beschriebenen,
unterbrochenen Programmablauf. Eine vorübergehende Schwingung
des Fahrzeugs in Querrichtung und der Grad der vorübergehenden
Schwingung werden bestimmt durch die Änderungsgeschwindigkeit G des
Querbeschleunigungswertes YG, während eine vorübergehende Schwingung
des Fahrzeugs in Längsrichtung und der Grad der vorübergehenden Längsschwingung
bestimmt werden durch die Änderungsgeschwindigkeit G des
Längsbeschleunigungswertes XG.
In Schritt 13 wird geprüft, ob die Änderungsgeschwindigkeit G in Querrichtung
einen vorgegebenen Schwellenwert GS überschreitet. Wenn die Antwort
in Schritt 13 negativ ist, geht das Programm weiter zu Schritt 14. Hier
wird geprüft, ob die Änderungsgeschwindigkeit G des Längsbeschleunigungswertes
größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert GS. Wenn die
Antwort in Schritt 14 negativ ist, geht das Programm zu Schritt 15. Hier wird
das Steuersignal CS₂, das repräsentativ ist für einen logischen Wert "0",
durch die Treiberschaltung 47 abgegeben. Dadurch werden die Elektromagneten
33i der variablen Drosselventile 33 abgeschaltet. Anschließend
wird Schritt 16 durchgeführt, bei dem der laufende Querbeschleunigungswert
YGO und der laufende Längsbeschleunigungswert XGO erneuert werden
durch die Querbeschleunigungswerte YG und XG. Sodann kehrt das Programm
zum Hauptprogramm zurück.
Wenn andererseits die Antwort in Schritt 13 oder 14 positiv ist, geht das
Programm zu Schritt 17. Hier wird ein Steuersignal CS₂ abgegeben, das repräsentativ
ist für einen logischen Wert "1". Das Signal gelangt an die Treiberschaltung
47, die das Magnetventil 33i aktiviert. Anschließend geht es bei
Schritt 16 weiter.
Die Stellung des Fahrzeugaufbaus kann mit Hilfe des in Fig. 5 und 6 gezeigten
Ablaufs gesteuert werden. Sowohl die Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen
des Fahrzeugs als auch die Steuerung der Drosselungscharakteristika
werden wie folgt durchgeführt.
Beim Einschalten des Zündschalters und noch stehendem Fahrzeug sind die
beiden Beschleunigungswerte YG und XG gleich Null. Wenn daher die Steuerung
zur Unterdrückung von Fahrzeugstellungen gemäß dem Flußdiagramm
der Fig. 5 durchgeführt wird, werden die Drucksteuerwerte PYG und PXG
ebenfalls gleich Null. Die Drucksteuerwerte PFL bis PRR nehmen den neutralen
Wert PN an. Ein neutraler Erregerstrom IN gelangt an alle Proportionalmagneten
der Drucksteuerventile 13 FL bis 13 RR entsprechend dem neutralen
Drucksteuerwert PN. Das bedeutet, daß der neutrale Druck durch die
Drucksteuerventile an die Hydraulikzylinder 19 FL bis 19 RR abgegeben und
die Fahrzeughöhe auf dem üblichen Wert gehalten wird. Wenn die Steuerung
der Drosselungscharakteristik gemäß Fig. 6 durchgeführt wird, solange das
Fahrzeug steht, werden die Änderungsgeschwindigkeiten G und G der Beschleunigungswerte
gleich Null. Das Verfahren schreitet fort von Schritt 13
über Schritt 14 zu Schritt 15. In Schritt 15 wird das Steuersignal CS₂ mit
dem logischen Wert "0" abgegeben an die Treiberschaltung 47, so daß die
Elektromagneten 33i abgeschaltet werden. Der Ventilkörper 33f des variablen
Drosselventils 33 bleibt in seiner normalen Position, in der er durch die
Rückholfeder 33h festgehalten wird, so daß die Anschlüsse 33k und 33l miteinander
in Verbindung stehen. Eine Hydraulikverbindung wird geschaffen,
bei der nur das Dämpfungsventil 32 zwischen den Hydraulikzylindern 19 FL
bis 19 RR und dem Speicher 34 liegt.
Wenn das Fahrzeug in Fahrt gesetzt wird, so wird eine Längsbeschleunigung
auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt. Der Längsbeschleunigungswert XG wird in
positiver Richtung entsprechend der Längsbeschleunigung erhöht. In der
Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen des Fahrzeugs gemäß
Fig. 5 wird ein Drucksteuerwert PXG zur Unterdrückung von Tauchbewegungen
des Fahrzeugs als positiver Wert erzeugt. Wie aus den Gleichungen (1) bis
(4), die in Schritt 4 verwendet werden, hervorgeht, werden die Drucksteuerwerte
PFL und PFR für die vorderen Steuerventile 13FL und 13FR geringer
als der neutrale Druck, und zwar um den Wert PXG, während die Drucksteuerwerte
PRL und PRR für die hinteren Steuerventile 13RL und 13RR größer
als der neutrale Druckwert werden, und zwar um den Wert PXG. Der Fluiddruck
in den Druckkammern der vorderen Hydraulikzylinder 19FL und 19FR
wird verringert, während der Fluiddruck in den hinteren Hydraulikzylindern
19RL und 19RR erhöht wird. Auf diese Weise werden ein Aufsteigen des vorderen
Endes des Fahrzeugs und ein Eintauchen der hinteren Seite des Fahrzeugs
wirksam unterdrückt. Bei der Steuerung der Drosselungscharakteristik
gemäß Fig. 6 wird beim Übergang vom stehenden in den fahrenden Zustand
des Fahrzeugs bei maßvoller Beschleunigung der Längsbeschleunigungswert
XG ein relativ kleiner Wert, so daß die Änderungsgeschwindigkeit G ebenfalls
klein ist. Dies ergibt sich aus Gleichung (6). Die Antwort ist daher bei
Schritt 14 negativ, und das Steuersignal CS₂ mit dem logischen Wert "0"
wird gehalten. Eine Hydraulikverbindung wird nur hergestellt zwischen den
Hydraulikzylindern und dem Speicher 34 über das Dämpfungsventil 32.
Selbst bei relativ hochfrequenten Schwingungen im Bereich der Resonanzfrequenz
der ungefederten Massen aufgrund einer unebenen Straßenoberfläche
und entsprechenden Druckänderungen in den Druckkammern der Zylinder
wird der flukturierende Druck über das Dämpfungsventil 32 und das variable
Drosselventil 33 auf den Speicher übertragen. Das bedeutet, daß die erwähnten
Druckänderungen wirksam durch die Dämpfungskraft absorbiert werden,
die durch das Dämpfungsventil 32 erzeugt wird. Daraus ergeben sich sowohl
Fahrkomfort als auch Fahrstabilität.
Wenn andererseits das Fahrzeug rasch beschleunigt wird, wird der Längsbeschleunigungswert
XG wesentlich größer, und das Fahrzeug taucht am rückwärtigen
Ende ein. Wenn bei diesem vorübergehenden Schwingungszustand
des Fahrzeugs die Drosselungssteuerung der variablen Drosselbohrungen entsprechend
dem Verfahren gemäß Fig. 6 durchgeführt wird, wird ein sehr
großer Längsbeschleunigungswert XG in Schritt 11 abgeleitet, und die Änderungsgeschwindigkeit
G der Längsbeschleunigung wird ebenfalls groß. Wie
aus Fig. 6 hervorgeht, rückt das Verfahren von Schritt 14 zu Schritt 17 vor.
Die Elektromagneten 33i der Drosselventile 33 werden aktiviert. Der Ventilkörper
33f bewegt sich aus der normalen Stellung in die versetzte Stellung,
in der der Anschluß 33l durch den zylindrischen Abschnitt 33e blockiert
wird. Die Verbindung zwischen den Anschlüssen 33l und 33k ist unterbrochen.
Das Dämpfungsventil 33 und die Drosselöffnung 33c liegen in Reihe
zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Speicher 34. Aus diesem Grunde
wird der Strömungswiderstand in der Hydraulikschaltung, wie zuvor erwähnt
wurde, größer. Dies begrenzt den Strom des Arbeitsfluids in Richtung des
Speichers 34. Der Fluiddruck in den hinteren Steuerventilen 13RL und 13RR
wird erhöht, da die Steuerdruckwerte PRL und PRR der hinteren Drucksteuerventile
13RL und 13RR entsprechend dem Längsbeschleunigungswert XG
erhöht werden. Dies ergibt sich aus den Gleichungen (3) und (4). Damit werden
erhöhte Erregerströme an die Elektromagneten der hinteren Drucksteuerventile
abgegeben. Wenn auf diese Weise der Fluiddruck in den Druckkammern
der hinteren Hydraulikzylinder 19RL und 19RR entsprechend dem
Steuerverfahen gemäß Fig. 5 erhöht werden, wird dieser steigende Fluiddruck
in der Druckkammer des Hydraulikzylinders rasch erreicht, da der
Strömungsdurchsatz des Arbeitsfluids, das in den Speicher 34 strömt, begrenzt
oder verringert ist durch Erhöhung des Fluidwiderstands des Dämpfungsventils
32 und der Drosselstelle 33c, die in Reihe geschaltet sind.
Druckfluid wird daher wirksam in die Druckkammern 19RL und 19RR eingeleitet.
Wie oben ausgeführt wurde, weist das erfindungsgemäße Aufhängungssystem
ein gutes Ansprechverhalten für eine Steuerung zur Unterdrückung
von Änderungen der Fahrzeugstellung auf, so daß Tauchbewegungen des vorderen
oder hinteren Fahrzeugendes vermieden werden.
Da die Änderungsgeschwindigkeit G der Längsgeschwindigkeit XG wieder
klein wird, wenn der zuvor erwähnte Übergangszustand aufhört, rückt die
Steuerung von Schritt 14 zu Schritt 15 vor, und die Elektromagneten 33i
werden abgeschaltet. Folglich wird der Ventilkörper 33f des regelbaren Drosselventils
33 in die Normalposition zurückgeführt, und die Anschlüsse 33l
und 33k werden miteinander verbunden, so daß der Fluidwiderstand in dem
Hydraulikkreis einschließlich der regelbaren Drosselöffnung 31 sinkt. Wenn
daher Eingangsschwingungen aufgrund unebener Fahrbahn auf die Hydraulikzylinder
19FL bis 19RR übertragen werden und eine relativ hochfrequente
Druckänderung in den Druckkammern der Hydraulikzylinder eintritt, wird
die Druck-Fluktuation wirksam durch das Dämpfungsventil 32 absorbiert.
Wenn andererseits das Fahrzeug aus der Fahrt angehalten wird, wird das Eintauchen
des Bugs mit Hilfe der Steuerung gemäß Fig. 5 zur Unterdrückung
von Änderungen der Fahrzeugstellung verhindert. Im übrigen kann die Steuerung
gemäß Fig. 5 mit hohem Ansprechverhalten in diesem Übergangsstadium
der Änderung des Fahrzeugaufbaus durchgeführt werden mit Hilfe der
Steuerung der Drosselungscharakteristik gemäß Fig. 6.
Wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt und nach rechts
oder links gelenkt wird, wird eine Seitenbeschleunigung aufgrund von Zentrifugalkräften
ausgeübt. Die Steuereinheit 42 leitet einen Querbeschleunigungswert
YG auf der Basis des Ausgangssignals des Querbeschleunigungssensors
40 ab. Wenn beispielsweise das Fahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit
durch eine Kurve fährt oder mit relativ hoher Geschwindigkeit durch
eine Kurve mit großem Radius fährt, ist der Querbeschleunigungswert gering.
In diesem Falle ist auch die Änderungsgeschwindigkeit G der Querbeschleunigung
gering. Daher rückt der Steuervorgang gemäß Fig. 6 vom Schritt 13
zum Schritt 14 vor. Da die Längsbeschleunigung im wesentlichen Null ist,
während das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, läuft der
Schritt 15 ab, bei dem ein Steuersignal CS₂ mit einem logischen Wert "0" abgegeben
wird. Dies führt zur Abschaltung der Magnetventile der variablen
Drosselventile 33. Die Ventile 33 werden in der Normalstellung gehalten.
Wenn andererseits während der Fahrt des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit
rasch gelenkt wird, erhöht sich der Querbeschleunigungswert YG rasch,
so daß die Änderungsgeschwindigkeit G in Querrichtung größer wird. In
diesem Fall ist die Antwort in Schritt 13 positiv, da die Änderungsgeschwindigkeit
G einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Die Steuerung
rückt zu Schritt 17 vor, bei dem ein Steuersignal CS₂ mit dem logischen
Wert "1" an die Elektromagneten 33i abgegeben wird. Dies führt zu einer
Umstellung des regelbaren Drosselventils 33 in die versetzte Position. Der
Hydraulikkreis wird so geschaltet, daß das Dämpfungsventil 32 und die Drosselöffnung
33c zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Speicher 34 in Reihe
zueinander liegen. Wie bei der zuvor beschriebenen Tauchsteuerung bestimmt
die Steuereinheit 42 den Drucksteuerungswert PYG zur Unterdrückung
der Rollbewegung des Fahrzeugs. In diesem Falle wird ein erhöhter
Drucksteuerungswert PYG von der Steuereinheit an die Ventile 13FL und
13RL des Rades auf der äußeren Seite, bzw. an die Ventile 13FR und 13RR
abgegeben. Der Steuerdruck für die Drucksteuerventile 13FL und 13RL (oder
13FR und 13RR) wird rasch erhöht. Dies bewirkt eine Erhöhung des Fluiddrucks
in den Hydraulikzylindern 19FL und 19RL (oder 19FR und 19RR) der
Räder auf der äußeren Seite und führt zu einem Anti-Roll-Effekt für den
Fahrzeugaufbau. Da zu diesem Zeitpunkt das Dämpfungsventil 32 und die
Drosselöffnung 33c in Reihe zueinander liegen und somit den Fluidstrom in
dem Hydraulikkreis einschränken, wird der Fluidstrom des Arbeitsfluids in
Richtung des Speichers 34 beschränkt. Druckfluid wird daher wirksam in die
Druckkammern der Hydraulikzylinder 19FL und 19RL (oder 19FR und 19RR)
eingeleitet. Wie oben ausgeführt wurde, weist das erfindungsgemäße Aufhängungssystem
ein günstiges Ansprechverhalten bei der Steuerung der Unterdrückung
von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus auf, so daß ein
vorübergehender Rollzustand, wie er bei raschen Lenkbewegungen auftritt,
rasch unterdrückt wird.
Da die Änderungsgeschwindigkeit G des Querbeschleunigungswertes YG
wiederum klein wird, wenn der zuvor erwähnte Übergangszustand des Fahrzeugaufbaus
endet, rückt der Steuerungsvorgang vom Schritt 14 zum Schritt
15 vor, und die Magnetventile 33i werden abgeschaltet. Folglich werden die
Anschlüsse 33l und 33k miteinander verbunden, so daß der Strömungswiderstand
in dem Hydraulikkreis, der die variable Drosselöffnung 30 einschließt,
gering wird. Wenn unter diesen Umständen Schwingungen aufgrund
einer unebenen Fahrbahnoberfläche an die Hydraulikzylinder 19FL bis 19RR
übertragen werden und eine relativ hochfrequente Druckänderung in den
Druckkammern der Hydraulikzylinder eintritt, so wird diese Druckänderung
durch das Dämpfungsventil 33 absorbiert.
Daraus ergibt sich, daß eine relativ niederfrequente Schwingung, wie sie
beim Rollen, Tauchen oder dergleichen auftritt, das Dämpfungsventil 32 und
die Drosselöffnung 33c, die eine Strömungsbegrenzung bewirken, in Reihenschaltung
zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Speicher 34 antrifft, so
daß der Fluidwiderstand im Hydraulikkreis einschließlich der variablen Drosselöffnung
steigt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids, das in den
Speicher 34 strömt, wird zwangsweise begrenzt. Selbst wenn daher bei relativ
niedriger Frequenz Schwingungen auftreten, wird eine Steuerung zur Unterdrückung
von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus mit günstigem
Ansprechverhalten mit Hilfe der variablen Strömungsbegrenzungseinrichtung
erreicht.
In Fig. 7 und 8 sind die erwähnten Steuerungscharakteristika des aktiven
Aufhängungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, die experimentell
überprüft worden sind, festgehalten.
In Fig. 7 repräsentiert die gestrichelte Linie die Kurve l₁, die eine Änderung
des Steuerdrucks des Steuerventils bei einem herkömmlichen aktiven Aufhängungssystem
mit fester Drosselöffnung zwischen dem Druckspeicher und
der Druckkammer des Hydraulikzylinders kennzeichnet. Die durchgezogene
Linie entspricht der Kurve l₂, die die Änderung des Steuerdrucks des erfindungsgemäßen
Aufhängungssystems veranschaulicht. Wie Fig. 7 zeigt, ist der
Anstieg des Steuerdrucks bei dem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem
demjenigen des herkömmlichen Systems überlegen. Das aktive Aufhängungssystem
der Erfindung weist eine verbesserte Ansprechcharakteristik in einem
Übergangszustand auf, in dem Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus
auftreten.
In Fig. 8 entspricht die gestrichelte Linie l₃ der Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids bei einem herkömmlichen aktiven Aufhängungssystem. Die durchgezogene
Linie l₄ entspricht der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids bei
der Erfindung. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist in einem Übergangszustand der
Änderung der Stellung des Fahrzeugaufbaus die gesteuerte Fluidgeschwindigkeit
des herkömmlichen Systems groß aufgrund des relativ hohen Wertes des
Fluidstroms, der in den Druckspeicher eintritt. Bei dem erfindungsgemäßen
System wird der Fluidstrom erheblich verringert, so daß sich ein wirtschaftlicher
Hydraulikkreis ergibt.
Wenn das Fahrzeug angehalten und der Zündschalter geöffnet wird, so wird
die Maschine 2 ebenfalls angehalten, und der Arbeitsfluiddruck in dem Zufuhrsystem
FS wird verringert. Wenn der Druck zwischen dem Ausfallschutzventil
12 und den Drucksteuerventilen 13FL bis 13RR geringer als der vorgegebene
Wert des gesteuerten Rückschlagventils 16 wird, wird das Rückschlagventil
16 vollständig geschlossen gehalten. Als Ergebnis wird das Fluiddrucksystem,
das die Drucksteuerventile 13FL bis 13FR und die Hydraulikzylinder
19FL bis 19FR einschließt, ein geschlossener Kreis, so daß eine Senkung
des Fluiddrucks in den Hydraulikzylindern verhindert wird. Auf diese
Weise werden rasche Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus durch das gesteuerte
Rückschlagventil 16 verhindert, das als Notventil dient.
Wenn Störungsbedingungen auftreten, wie etwa der Bruch eines Drahtes oder
ein Kurzschluß in dem aktiven Aufhängungssystem zur aktiven Steuerung der
Drucksteuerventile 13FL bis 13FR, wird dieser Störungsfall durch den Sensor
39 des elektronischen Steuersystems ermittelt, und ein entsprechendes
Signal AS wird abgegeben. Auf der Basis dieses Signals AS unterbricht die
Steuereinheit 42 die Abgabe des Steuersignals CS₁ an das Ausfallschutzventil
12, so daß das Ausfallschutzventil aus der versetzten in die Normalposition
zurückkehrt. Wie zuvor erwähnt wurde, wirkt das Ausfallschutzventil 12 in
der Normalposition als geschlossen. Unter diesen Umständen werden der
Einlaß 21i und der Rücklauf-Auslaß 21o der Drucksteuerventile 13FL bis
13RR miteinander verbunden. Aufgrund der Verbindung zwischen den Anschlüssen
21i und 21o wird der Steuerdruck Pp des gesteuerten Rückschlagventils
16 verringert. Wenn der Steuerdruck Pp geringer als der vorgegebene
Wert des Rückschlagventils 16 wird, wird dieses in der vollständig geschlossenen
Stellung gehalten, wie es zuvor im einzelnen beschrieben wurde. Auf
diese Weise wird eine Änderung der Stellung des Fahrzeugaufbaus, beispielsweise
eine plötzliche Senkung der Fahrzeughöhe, mit Hilfe des Fluiddrucks
unterbunden, der den Druckhaltebereich 11 einschließlich des Ausfallschutzventils
12, des Überdruckventils 15 und des gesteuerten Rückschlagventils
16 umfaßt.
Obwohl bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform des aktiven Aufhängungssystems
ein Ventil mit zwei Positionen als variables Drosselventil 33 verwendet
wird, kann eine andere Art von Drosselstelle, etwa eine mehrstufige
Drossel verwendet werden zur Erzielung eines genauen Ansprechens der
Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen gemäß Fig. 5. Alternativ
kann ein anderes Drosselventil verwendet werden, wie es unten im einzelnen
beschrieben wird, bei dem die Drosselcharakteristik nach und nach
entsprechend der Größe des Erregerstroms geändert wird, der an seinen
Elektromagneten gelangt. Dadurch wird das Drosselverhältnis entsprechend
dem Querbeschleunigungswert YG und dem Längsbeschleunigungswert XG
oder den entsprechenden Geschwindigkeiten G und G eingestellt.
Eine zweite Ausführungsform eines aktiven Aufhängungssystems gemäß der
vorliegenden Erfindung soll nunmehr anhand von Fig. 9 und 10 erläutert
werden.
Gemäß Fig. 9 umfaßt ein aktives Aufhängungssystem eine andere Art einer variablen
Drosselöffnung zwischen den Hydraulikzylindern 19FL und 19RR und
dem Druckspeicher 34. Die Drosselöffnung 31′ umfaßt dasselbe Dämpfungsventil
32 wie die erste Ausführungsform und ein anderes variables Drosselventil
33′, das parallel zu dem Dämpfungsventil 32 geschaltet ist. Das Drosselverhältnis
des Drosselventils 33′ ist schrittweise bzw. nach und nach veränderbar.
Die Konstruktion der Drosselöffnung 31′ gemäß der zweiten Ausführungsform
ist ähnlich derjenigen der Drosselöffnung 31 der ersten Ausführungsform
gemäß Fig. 3. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden daher
dieselben Bezugsziffern wie für die Drosselöffnung 31 in Fig. 3 verwendet,
sofern es sich um entsprechende Teile handelt, die auch bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 9 vorgesehen sind. Die Drosselöffnung 31′ gemäß der
zweiten Ausführungsform der Fig. 9 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
gemäß Fig. 3 dadurch, daß die feste Drosselöffnung 33c fehlt
und das Dämpfungsventil 32 und das Ventil 33′ parallel zueinander angeordnet
sind und eine variable Drossel gebildet wird durch eine Schrägfläche
33m des Abschnitts 33i und einen im wesentlichen ringförmigen Hohlraum
33n in dem Bohrungsabschnitt 33d. Das Drosselverhältnis der Drossel wird
geändert entsprechend einer Gleitbewegung des Ventilkörpers 33f, der
durch einen Proportionalmagneten 33o verschoben wird, der eine Vorspannkraft
proportional zu der Größe des Erregerstroms erzeugt, den der Magnet
aufnimmt. Auf diese Weise wird die Drosselungscharakteristik des Ventils 33′
nach und nach verändert entsprechend der Größe des Erregerstroms, den
die Spule des Magneten 33o aufnimmt. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, sind das
Dämpfungsventil 32 und das Drosselventil 33′ parallel zueinander angeordnet,
indem die Anschlüsse 32b und 33f miteinander verbunden sind und die
Anschlüsse 32a und 33k ebenfalls in Verbindung stehen. Die Dämpfungscharakteristik
des Dämpfungsventils 32 wird auf einen höheren Wert eingestellt
als bei dem Dämpfungsventil 32 gemäß Fig. 3, da die Parallelschaltung der
beiden Ventile 32 und 33′ besteht. Die Drosselungscharakteristik der Drosselöffnung
31′ gemäß der zweiten Ausführungsform ist so ausgelegt, daß eine
kombinierte Drosselungscharakteristik des Ventils 32 und der Drosselöffnung
33′ gemäß der zweiten Ausführungsform äquivalent ist zu der einfachen
Drosselungscharakteristik des Dämpfungsventils 32 gemäß der ersten Ausführungsform,
wenn das Magnetventil 33o abgeschaltet ist, das heißt, wenn
der Ventilkörper 33f in seiner rechten Endstellung gemäß Fig. 9 durch die
Rückholfeder 33h gehalten wird. Die variable Drosselöffnung 31′ wird entsprechend
dem Flußdiagramm gemäß Fig. 10 betätigt, wie anschließend erläutert
werden soll.
Gemäß Fig. 10 entspricht das Verfahren bei den Schritten 21 und 22 demjenigen
der Schritte 11 und 12 in Fig. 6. Das bedeutet, durch die beiden
Schritte 11/12 bzw. 21/22 werden die Änderungsgeschwindigkeiten G und
G bestimmt.
Bei Schritt 23 wird ein Steuersignalwert Vd, der dem Magnetventil 33o des
variablen Drosselventils 33′ zugeführt wird, auf der Basis der Änderungsgeschwindigkeiten
G und G entsprechend der folgenden Gleichung ermittelt:
Vd = K₁ × G + K₂ × G (7)
In dieser Gleichung sind K₁ und K₂ Konstanten.
Bei Schritt 24 wird das errechnete Steuersignal Vd über einen Digital-/Analog-
Wandler der Treiberschaltung 47 zugeführt.
Bei Schritt 25 werden die laufenden Beschleunigungswerte YGO und XGO, die
in dem Speicher 44c gespeichert sind, durch den Querbeschleunigungswert
YG und den neuen Längsbeschleunigungswert XG erneuert. Auf diese Weise
endet das Programm, und es kehrt zum Hauptprogramm zurück.
Die Stellung des Fahrzeugaufbaus kann in geeigneter Weise gesteuert werden,
wie es zuvor im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben worden ist. Dies gilt
auch für Fig. 10. Die Steuerung der Unterdrückung von Stellungsänderungen
des Fahrzeugaufbaus und die Steuerung der Drosselcharakteristik erfolgen im
einzelnen wie folgt.
Wenn das Fahrzeug angehalten wird oder geradeaus mit konstanter Geschwindigkeit
fährt, sind der Querbeschleunigungswert YG und der Längsbeschleunigungswert
XG im wesentlichen gleich Null, und die Änderungsgeschwindigkeiten
G und G sind ebenfalls im wesentlichen gleich Null. Daher
wird ein Steuersignalwert Vd in Schritt 23 errechnet, der im wesentlichen
gleich Null ist, und damit wird die Größe des Erregerstroms, der an den
Elektromagneten 33o gelangt, auch annähernd gleich Null. Der Ventilkörper
33f wird in einer im wesentlichen rechten Endstellung in der Zeichnung
durch die Rückholfeder 33h gehalten. Damit ist die Öffnung der Drossel zwischen
der Schrägfläche 33m und der ringförmigen Ausnehmung 33n auf dem
Maximalwert gehalten, das heißt, das Drosselverhältnis ist sehr niedrig. Unter
diesen Umständen ist die kombinierte Drosselungscharakteristik der
Drosselöffnung 33′ im wesentlichen gleich der einzelnen Drosselungscharakteristika
des Dämpfungsventils 32 der ersten Ausführungsform. Beide Ventile
32 und 33′ absorbieren und dämpfen Druck-Fluktuationen, die sich in den
Hydraulikzylindern 19FL bis 19FR aufgrund von relativ hochfrequenten
Schwingungen ergeben, die von der Straßenoberfläche über die Aufhängungsglieder
übertragen werden, wenn das Fahrzeug geradeaus mit konstanter Geschwindigkeit
fährt. Dies ergibt einen optimalen Fahrkomfort bei Geradeausfahrt
mit konstanter Geschwindigkeit.
Wenn andererseits das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird, wird eine
Längsbeschleunigung XG auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt. Die Längsbeschleunigung
XG wird durch den Sensor 41 abgetastet. Bei Beschleunigung oder
Verzögerung des Fahrzeugs ist der Beschleunigungswert groß, und seine Änderungsgeschwindigkeit
G ist ebenfalls groß. Daher werden die Änderungsgeschwindigkeit
G und das Steuersignal Vd, die in den Schritten 22 und 23
errechnet werden, ebenfalls groß. Ein Erregerstrom mit einer Größe, die auf
einer großen Geschwindigkeitsänderung G beruht, gelangt an den Elektromagneten
33o. Der Ventilkörper 33f wird nach links in der Zeichnung proportional
zu der Größe des Stroms verschoben. Das Drosselverhältnis des
Ventils 33′ wird groß, und der Fluidstrom durch das Ventil wird begrenzt, so
daß die kombinierte Drosselungscharakteristik der Drosselöffnung 33′ der
zweiten Ausführungsform größer als die Drosselungscharakteristik des Dämpfungsventils
32 in dem Drosselventil 33 der ersten Ausführungsform wird. Auf
diese Weise kann der Strömungswiderstand im Hydraulikkreis zwischen dem
Speicher 34 und den Hydraulikzylindern 19FL bis 19RR nach und nach proportional
zu der Größe des Erregerstroms erhöht werden, der an den Elektromagneten
33o gelangt. Daraus ergibt sich, daß, wenn die Drucksteuerventile
13FL bis 13RR entsprechend der Steuerung gemäß Fig. 5 zur Unterdrückung
von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus gesteuert werden,
der Steuerdruck, der an die Hydraulikzylinder 19FL bis 19RR gelangt,
mit höherer Empfindlichkeitscharakteristik eingestellt werden kann. Da bei
der zweiten Ausführungsform das Drosselverhältnis des variablen Drosselventils
33′ schrittweise oder nach und nach entsprechend der Größe der Änderungsgeschwindigkeit
G der Längsbeschleunigung oder Verzögerung eingestellt
werden kann, kann das aktive Aufhängungssystem der zweiten Ausführungsform
eine höhere Ansprechcharakteristik proportional zu der Größe
der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs bieten als die erste Ausführungsform.
Dies führt zu einer besseren Fahrstabilität.
Wenn das Fahrzeug fährt und nach rechts oder links gelenkt wird, unterliegt
das Fahrzeug einer Rollbewegung. Die Querbeschleunigung YG, die auf den
Fahrzeugaufbau ausgeübt wird, wird groß, und die Änderungsgeschwindigkeit
G der Querbeschleunigung wird ebenfalls erhöht, so daß der Steuersignalwert
Vd, der in den Schritten 21, 22 und 23 ausgerechnet wird, ebenfalls
wächst. Als Ergebnis wird das Drosselverhältnis der veränderlichen Drosselöffnung
31′ vergrößert, und der Fluidwiderstand nimmt zu. Dies bewirkt eine
hohe Ansprechempfindlichkeit für die zuvor beschriebene Steuerung zur Unterdrückung
von Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus, die in Fig. 5 gezeigt
ist, und die mit Hilfe der Drucksteuerventile 13FL bis 13RR durchgeführt
wird.
Daraus ergibt sich, daß bei einem erfindungsgemäßen aktiven Aufhängungssystem
ein Druckspeicher über eine variable Drosselöffnung mit dem entsprechenden
fluidbetriebenen Betätigungsorgan, wie etwa einem Hydraulikzylinder,
verbunden ist, der sich zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Aufhängungsglied
befindet. Die veränderliche Drosselöffnung wird gesteuert entsprechend
einem Steuersignal, und zwar derart, daß das Drosselverhältnis
des verstellbaren Drosselventils erhöht wird in Abhängigkeit von dem Grad
der Stellungsänderung des Fahrzeugaufbaus, wenn die Steuerung einen vorübergehenden
Schwingungszustand des Fahrzeugs ermittelt, und dem Grad
des vorübergehenden Schwingungszustandes auf der Basis des Signals der
Sensoren zur Überwachung von Änderungen der Stellung des Fahrzeugaufbaus.
Der Fluidwiderstand in einem Hydraulikkreis, der den Druckspeicher,
das fluidbetriebene Betätigungsorgan und das variable Drosselventil einschließt,
wird erhöht mit Zunahme des Drosselverhältnisses, so daß sich ein
hochrangiges Ansprechverhalten für den abgegebenen Steuerdruck ergibt,
den das Drucksteuerventil an das fluidbetriebene Betätigungsorgan liefert,
wenn die Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen des Fahrzeugs
durch die Steuereinheit durchgeführt wird. Bei der zuvor beschriebenen
zweiten Ausführungsform kann das Drosselverhältnis schrittweise oder
nach und nach verändert werden in Abhängigkeit von dem Grad oder der Geschwindigkeit
der Stellungsänderung des Fahrzeugaufbaus, so daß sich ein
genaueres Ansprechverhalten für den Steuerdruck ergibt. Wenn andererseits
das Fahrzeug in stabiler Form fährt und das Drosselverhältnis des verstellbaren
Drosselventils verringert wird, wird der Fluidwiderstand in dem Hydraulikkreis,
der das Drosselventil einschließt, verringert, so daß Druckschwankungen
wirksam aufgenommen werden, die aufgrund hochfrequenter
Schwingungen im Bereich der Resonanzfrequenz der gefederten Massen auftreten
und von dem Aufhängungsglied übertragen werden. Dies geschieht mit
Hilfe des Druckspeichers und der variablen Drosselöffnung. Auf diese Weise
werden eine erhöhte Fahrstabilität und ein guter Fahrkomfort entsprechend
der Steuerung zur Unterdrückung von Stellungsänderungen des Fahrzeugs
und der Steuerung der Drosselcharakteristik erreicht.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden ein Querbeschleunigungssensor
40 und Längsbeschleunigungssensor 41 verwendet, die die
Schwingungen des Fahrzeugs oder Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus
ermitteln. Es können jedoch auch andere Sensoren verwendet werden. Beispielsweise
kann ein Hubsensor zwischen dem Zylinderrohr und der Kolbenstange
der Hydraulikzylinder 19FL bis 19RR verwendet werden zur Ermittlung
der Querbeschleunigung des Fahrzeugs. In diesem Falle wird der Querbeschleunigungswert
abgeleitet auf der Basis einer Relativbewegung zwischen
dem Zylinderrohr und der Kolbenstange mit Hilfe eines Rechners. Alternativ
kann ein Lenkwinkelsensor zur Überwachung des Drehwinkels des Lenkrades
mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zur Ableitung oder Bestimmung
der Querbeschleunigung kombiniert sein. Der erwähnte Hubsensor kann auch
eingesetzt werden zur Überwachung der Längsbeschleunigung und entsprechende
Vertikalbewegungen feststellen, etwa ein Eintauchen oder Aufsteigen
des Bugs. Der Schwingungszustand des Fahrzeugs kann auch ermittelt werden
aus Geschwindigkeitsänderungen des Bremsfluiddrucks, des Öffnungswinkels
der Drosselklappe des Fahrzeugs etc. Der Schwingungszustand des
Fahrzeugs in Richtung einer Roll- oder Tauchbewegung kann durch vier
senkrechte Beschleunigungssensoren an den Positionen des Fahrzeugs ermittelt
werden, die sich im Bereich der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren
linken und hinten rechten Räder befinden. Der Schwingungszustand
des Fahrzeugs kann durch drei Sensoren für Vertikalbeschleunigungen ermittelt
werden, die an dem Fahrzeugaufbau angebracht sind und drei Rädern
entsprechen. Dies geschieht mit Hilfe einer Rechnerschaltung zur Ableitung
der Vertikalbeschleunigung in einer Position des Fahrzeugaufbaus, die dem
verbleibenden Rad entspricht, auf der Basis der überwachten drei Beschleunigungswerte.
Weiterhin können zwei Sensoren für Vertikalbeschleunigungen
und ein Sensor für Rollbewegungen vorgesehen sein, die die Größe und Richtung
der Verschiebung des Schwerpunkts des Fahrzeugaufbaus ermitteln und
die vier senkrechten Beschleunigungswerte bestimmen. In diesem Falle werden
die verbleibenden beiden Vertikalbeschleunigungswerte durch einen
Rechner errechnet auf der Basis der beiden vorhandenen Beschleunigungswerte
und der Rollgeschwindigkeit, die der Rollgeschwindigkeitssensor liefert.
Schließlich kann ein Vertikalbeschleunigungssensor im wesentlichen im
Schwerpunkt des Fahrzeugs in Verbindung mit einem Rollgeschwindigkeitssensor
und einem Tauchgeschwindigkeitssensor zur Bestimmung der vier
Vertikalbeschleunigungen verwendet werden.
Obgleich bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der vorübergehende
Schwingungszustand des Fahrzeugs und der Grad des vorübergehenden
Schwingungszustandes bestimmt wird über die Änderungsgeschwindigkeiten
G und G, kann die Bestimmung auch über die Quer- und Längsbeschleunigungswerte
YG und XG erfolgen.
Die variable Drosselöffnung, die nach den beschriebenen Ausführungsbeispielen
ein Dämpfungsventil und ein variables Drosselventil umfaßt, kann ersetzt
werden durch eine Konstruktion, die nur ein variables Drosselventil aufweist,
dessen Drosselverhältnis nach und nach oder schrittweise veränderbar ist
entsprechend dem Erregungsstrom eines Proportionalmagneten.
Der Mikrocomputer 44 in der Steuereinheit 42 kann ersetzt werden durch
eine elektronische Schaltung, die eine Rechnerschaltung, einen Komparator
etc. umfaßt. Anstelle eines Drucksteuerventils mit elektromagnetischer
Steuerung kann ein Fluidstrom-Steuerventil, etwa ein Servoventil verwendet
werden. Neben Hydrauliköl können andere Fluide mit geringer Kompressibilität
als Arbeitsfluid verwendet werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wirken der Druckhaltebereich
11 und das Ausfallschutzventil 12 gemeinsam für die Drucksteuerventile 13FL
bis 13RR. Diese Einrichtungen können jedoch auch jeweils gesondert für die
Ventile vorgesehen sein.
Anstelle einer Maschine, also etwa einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs,
zum Antreiben der Hydraulikpumpe kann ein Elektromotor als Antriebsquelle
eingesetzt werden.
Claims (8)
1. Aktiv gesteuertes Aufhängungssystem für Kraftfahrzeuge, mit
einem fluiddruckbetriebenen Betätigungsorgan (19) zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Aufhängungsglied, das schwenkbar an dem Fahrzeugaufbau angebracht ist und drehbar ein Rad trägt und mit Arbeitsfluid gefüllt ist,
einer Druckfluidquelle (1, 2, 3) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan (19) zum Zuführen von Arbeitsfluid unter Druck,
einem Druckspeicher (34) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan (19) zum Absorbieren von Druckschwankungen in dem Betätigungsorgan,
einer variablen Drosseleinrichtung (31, 32, 33) zwischen dem Druckspeicher (34) und dem Betätigungsorgan (19) zur variablen Begrenzung des Fluidstroms in dem Hydraulikkreis, der den Druckspeicher (34) und das Betätigungsorgan einschließt,
einer ersten Einrichtung (13) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan zur Einstellung des Fluiddrucks in dem Betätigungsorgan,
einer zweiten Einrichtung (40, 41) zur Überwachung von Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus und zur Erzeugung eines für Größe und Richtung dieser Stellungsänderungen repräsentativen Signals,
einer dritten Einrichtung (42) in Verbindung mit der ersten und zweiten Einrichtung zur Bestimmung der Größe des Fluiddrucks, der in dem Betätigungsorgan eingestellt wird, auf der Basis des Stellungsänderungssignals, so daß Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus unterdrückt werden,
einer vierten Einrichtung in Verbindung mit der zweiten Einrichtung zur Bestimmung des Grades des vorübergehenden Schwingungszustandes des Fahrzeugaufbaus auf der Basis des Fahrzeugstellungs-Änderungssignals, und
einer fünften Einrichtung in Verbindung mit der variablen Drosseleinrichtung (31, 32, 33) und der vierten Einrichtung zur veränderlichen Steuerung eines Drosselverhältnisses der Drosseleinrichtung entsprechend dem Grad des vorübergehenden Schwingungszustandes, der durch die vierte Einrichtung ermittelt ist.
einem fluiddruckbetriebenen Betätigungsorgan (19) zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Aufhängungsglied, das schwenkbar an dem Fahrzeugaufbau angebracht ist und drehbar ein Rad trägt und mit Arbeitsfluid gefüllt ist,
einer Druckfluidquelle (1, 2, 3) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan (19) zum Zuführen von Arbeitsfluid unter Druck,
einem Druckspeicher (34) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan (19) zum Absorbieren von Druckschwankungen in dem Betätigungsorgan,
einer variablen Drosseleinrichtung (31, 32, 33) zwischen dem Druckspeicher (34) und dem Betätigungsorgan (19) zur variablen Begrenzung des Fluidstroms in dem Hydraulikkreis, der den Druckspeicher (34) und das Betätigungsorgan einschließt,
einer ersten Einrichtung (13) in Verbindung mit dem Betätigungsorgan zur Einstellung des Fluiddrucks in dem Betätigungsorgan,
einer zweiten Einrichtung (40, 41) zur Überwachung von Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus und zur Erzeugung eines für Größe und Richtung dieser Stellungsänderungen repräsentativen Signals,
einer dritten Einrichtung (42) in Verbindung mit der ersten und zweiten Einrichtung zur Bestimmung der Größe des Fluiddrucks, der in dem Betätigungsorgan eingestellt wird, auf der Basis des Stellungsänderungssignals, so daß Stellungsänderungen des Fahrzeugaufbaus unterdrückt werden,
einer vierten Einrichtung in Verbindung mit der zweiten Einrichtung zur Bestimmung des Grades des vorübergehenden Schwingungszustandes des Fahrzeugaufbaus auf der Basis des Fahrzeugstellungs-Änderungssignals, und
einer fünften Einrichtung in Verbindung mit der variablen Drosseleinrichtung (31, 32, 33) und der vierten Einrichtung zur veränderlichen Steuerung eines Drosselverhältnisses der Drosseleinrichtung entsprechend dem Grad des vorübergehenden Schwingungszustandes, der durch die vierte Einrichtung ermittelt ist.
2. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
variable Drosseleinrichtung (31, 32, 33) ein Ventil (33) mit zwei Stellungen
umfaßt, das einen ersten Durchlaß (33b) mit einer festen Drosselöffnung
(33c) und einen zweiten Durchlaß aufweist, der ein Ventil enthält, das in der
vollständig geöffneten Position Fluid durch den zweiten Durchlaß hindurchläßt
und in der vollständig geschlossenen Position einen Fluidstrom durch
diesen zweiten Durchlaß blockiert, mit einem festen Drosselventil in Verbindung
mit dem ersten und zweiten Fluiddurchlaß.
3. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
variable Drosseleinrichtung (31, 32, 33) ein variables Drosselventil (33) umfaßt,
dessen Drosselverhältnis nach und nach veränderbar ist, und ein festes
Drosselventil, das mit dem variablen Drosselventil parallelgeschaltet ist.
4. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Einrichtung ein Fluiddruck-Steuerventil (13) umfaßt, das den Fluiddruck
steuert, der dem Betätigungsorgan (19) zugeführt wird.
5. Aufhängungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Fluiddruck-Steuerventil (13) ein elektromagnetisches Ventil ist.
6. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Einrichtung einen Querbeschleunigungssensor (40) zur Überwachung
von Querbeschleunigungen des Fahrzeugaufbaus und einen Längsbeschleunigungssensor
(41) zur Überwachung von Längsbeschleunigungen des Fahrzeugaufbaus
umfaßt.
7. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
fünfte Einrichtung das Drosselverhältnis derart steuert, daß dieses auf einem
niedrigen Niveau bleibt, wenn der Grad des vorübergehenden Schwingungszustandes
geringer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und das Drosselverhältnis
auf einen hohen Wert einstellt, wenn der Grad des vorübergehenden
Schwingungszustandes größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert
ist.
8. Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
fünfte Einrichtung das Drosselverhältnis derart steuert, daß dieses nach und
nach proportional zum Grad des vorübergehenden Schwingungszustandes
verändert wird.
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