DE4139412A1 - Aktives aufhaengungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Verbesserungen eines aktiven Aufhän
gungssystems zur Kontrolle des Verhaltens einer Kraftfahr
zeugkarosserie in Reaktion auf eine Änderung des Verhaltens
der Fahrzeugkarosserie, um hierdurch die Fahrzeugkarosserie
in einem flachen oder horizontalen Zustand zu halten, und
betrifft insbesondere eine Vorrichtung in dem Aufhängungs
system zum Kontrollieren der Dämpfungskraft jedes der fluid
betätigten Zylinder, die einen Teil des Aufhängungssystems
bilden, in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs.
Im Stand der Technik wurden aktive Aufhängungssysteme für
Kraftfahrzeuge vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt. Ein
derartiges System ist in der provisorischen japanischen Ge
brauchsmusterveröffentlichung Nr. 1-1 16 813 beschrieben und
wie nachstehend angegeben ausgebildet: Zwischen einer Fahr
zeugkarosserie und jedem Rad ist ein Hydraulikzylinder an
geordnet. Der Druck eines Hydraulikfluids, welches dem Hy
draulikzylinder zugeführt werden soll, wird durch ein Druck
steuerventil kontrolliert. Das Drucksteuerventil wird wieder
um durch eine Fahrzeughaltungssteuervorrichtung kontrolliert,
und zwar so, daß eine Änderung der Haltung der Fahrzeugkaros
serie unterdrückt wird. Eine Flußwiderstandseinrichtung ist
zwischen dem Drucksteuerventil und dem Hydraulikzylinder vor
gesehen, um die Flußmenge des Hydraulikfluids zu begrenzen.
Weiterhin ist die Druckkammer des Hydraulikzylinders über
ein Schwingungsabschwächungs- oder Dämpfungsventil mit einem
Sammler verbunden.
Die Flußwiderstandseinrichtung zwischen dem Drucksteuerventil
und dem Hydraulikzylinder dient zur Dämpfung von Schwingun
gen, die Frequenzen innerhalb eines Resonanzfrequenzbereichs
einer gefederten Masse (der Fahrzeugkarosserie) des Fahrzeugs
aufweisen, wobei die Schwingung von einer Straßenoberfläche
auf die Fahrzeugkarosserie übertragen wird. Der Sammler und
das direkt mit der Druckkammer des Hydraulikzylinders verbun
dene Abschwächungsventil dienen zum Dämpfen und zum Absorbie
ren von Schwingungen mit Frequenzen innerhalb eines Resonanz
frequenzbereiches der ungefederten Masse (des Rades) des Fahr
zeugs.
Allerdings ergaben sich bei dem voranstehend geschilderten
konventionellen aktiven Aufhängungssystem folgende Schwie
rigkeiten: Die jeweilige Abschwächungskonstante der voran
stehend angegebenen Flußwiderstandseinrichtung und des vor
anstehend genannten Abschwächungsventils sind auf konstante
oder feste Werte eingestellt. Wenn die Abschwächungskonstan
te des Abschwächungsventils, welches direkt mit dem Hydrau
likzylinder verbunden ist, relativ hoch eingestellt ist, um
eine eingehende Schwingung bei den Frequenzen innerhalb des
Resonanzfrequenzbereichs der ungefederten Masse zu dämpfen,
wird daher die Schwingungsübertragungskraft in einem Hoch
frequenzbereich nahe dem Resonanzfrequenzbereich der ungefe
derten Masse erhöht, wodurch das Fahrverhalten oder der Kom
fort des Fahrzeugs verschlechtert wird. Wenn dagegen die
Flußwiderstandseinrichtung zwischen dem Drucksteuerventil
und dem Hydraulikdruck so eingestellt wird, daß sie eine re
lativ hohe Abschwächungskonstante aufweist, um eingehende
Schwingungen bei den Frequenzen innerhalb des Resonanzfre
quenzbereichs der gefederten Masse zu dämpfen, beeinflußt
dies die Schwingungsübertragungskraft auf der gegenüber dem
Resonanzfrequenzbereich der gefederten Masse höherfrequenten
Seite, wodurch ebenfalls das Fahrverhalten oder der Komfort
des Fahrzeugs verschlechtert wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereit
stellung eines verbesserten aktiven Aufhängungssystem für
ein Fahrzeug, welches die bei konventionellen aktiven Aufhän
gungssystemen auftretenden Schwierigkeiten überwindet.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der
Bereitstellung eines verbesserten aktiven Aufhängungssystems
für ein Fahrzeug, welches ausreichend Schwingungen gefederter
oder ungefederter Massen des Fahrzeugs dämpfen kann, wobei
ein gutes Fahrverhalten oder ein guter Komfort des Fahrzeugs
erhalten wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in
der Bereitstellung eines verbesserten aktiven Aufhängungs
systems für ein Fahrzeug, bei welchem die Dämpfungskraft ei
nes fluidbetätigten Aufhängungszylinders entsprechend einer
Vertikalbeschleunigung eines Teils (welches mit jedem Auf
hängungszylinder verbunden ist) des Fahrzeugs variabel ist.
Ein aktives Aufhängungssystem gemäß der vorliegenden Erfin
dung dient zum Einsatz bei einem Fahrzeug und weist einen
fluidbetätigten Zylinder auf, der zwischen der Seite der Fahr
zeugkarosserie und der Seite eines Rades angeordnet ist und
diese beiden miteinander verbindet. Ein Betriebsfluid, wel
ches dem fluidbetätigten Zylinder zugeführt werden soll, wird
entsprechend einem ersten Befehlswert gesteuert. Ein Fahrzeug
haltungsänderungssensor ist vorgesehen, um eine Änderung der
Haltung der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs festzustellen,
um ein diese Änderung repräsentierendes Haltungsänderungsfest
stellsignal zu erzeugen. Der erste Befehlswert wird entspre
chend dem Haltungsänderungsfeststellwert durch eine erste Be
fehlswertberechnungsvorrichtung berechnet. Das aktive Aufhän
gungssystem weist weiterhin einen Vertikalbeschleunigungssen
sor auf, um eine Vertikalbeschleunigung eines beweglichen
Teils festzustellen, welches betriebsmäßig mit dem fluidbe
tätigten Zylinder verbunden ist, um einen Vertikalbeschleu
nigungswert zu erzeugen, der die Vertikalbeschleunigung re
präsentiert. Das bewegliche Teil ist während der Fahrt des
Fahrzeugs vertikal beweglich. Eine Dämpfungskraftänderungs
einrichtung ist vorgesehen, um eine Dämpfungskraft des
fluidbetätigten Zylinders entsprechend einem zweiten Befehls
wert zu ändern. Der zweite Befehlswert wird in Reaktion auf
den Vertikalbeschleunigungsfeststellwert durch eine zweite
Befehlswertberechnungsvorrichtung berechnet.
Infolge der Tatsache, daß die Schwingungsdämpfungskraft
des fluidbetätigten Zylinders entsprechend der Vertikal
beschleunigung des beweglichen Teils geändert wird, wel
ches betriebsmäßig mit dem Zylinder verbunden ist, kann da
her die Dämpfungskraft des fluidbetätigten Zylinders auf
einen relativ niedrigen Wert eingestellt werden, um während
eines normalen Fahrzustandes einen hohen Fahrkomfort auf
rechtzuerhalten, wogegen die Dämpfungskraft auf einen
relativ hohen Wert eingestellt werden kann, während sich das
Fahrzeug auf einer unebenen Straße bewegt, um eine erhebliche
Vertikalbewegung eines Rades oder der Fahrzeugkarosserie zu
unterdrücken. Daher wird die Dämpfungskraft des fluidbetätig
ten Zylinders entsprechend dem Fahrzeugfahrzustand gesteuert,
so daß eine ausreichende Schwingungsunterdrückung erzielt
wird, wenn das Fahrzeug stark angeregt wird, wogegen ein
hoher Fahrkomfort bei einem normalen Fahrzeugfahrzustand auf
rechterhalten wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell
ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere
Vorteile und Merkmale hervorgehen. Hierbei bezeichnen in den
Figuren gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente und Teile. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Erläuterung einer Ausführungsform
eines aktiven Aufhängungssystems gemäß der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 2 einen Graphen, der die Beziehung zwischen einem An
regungsstrom und einem gesteuerten Hydraulikdruck in
Verbindung mit einem Drucksteuerventil zeigt, welches
in dem in Fig. 1 dargestellten System verwendet wird;
Fig. 3 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Ablaufes
eines Beispiels für eine Fahrzeugkarosseriehaltungs
steuerung, die von einer Steuerung durchgeführt wird,
welche in dem System von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 4 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Ablaufes
eines Beispiels einer Dämpfungskraftkontrolle, die
von einer Steuerung durchgeführt wird, welche in dem
System von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 5A einen Graphen, der die Beziehung zwischen einer Ab
schwächungskonstante und einer zu dämpfenden Schwin
gungsfrequenz bei einem festen Flußbegrenzer zeigt,
welches in dem System von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 5B einen Graphen, der die Beziehung zwischen einer Ab
schwächungskonstante und einer zu dämpfenden Schwin
gungsfrequenz bei einem elektromagnetisch betätigten
variablen Abschwächungsventil zeigt, welches in dem
System von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 6 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Wellen
form einer Vertikalbeschleunigung einer ungefederten
Masse und einer Abschwächungskonstante des Abschwä
chungsventils von Fig. 5B;
Fig. 7 eine schematische Illustration, ähnlich wie Fig. 1,
jedoch mit einer Darstellung eines abgeänderten Aus
führungsbeispiels des aktiven Aufhängungssystems von
Fig. 1;
Fig. 8 eine schematische Darstellung ähnlich wie Fig. 1,
wobei jedoch eine weitere Ausführungsform des posi
tiven Aufhängungssystems gemäß der vorliegenden Er
findung gezeigt ist;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, welches den Ablauf eines Beispiels
für die Dämpfungskraftsteuerung zeigt, welcher von
einer Steuerung ausgeführt wird, die in dem in Fig.
8 gezeigten System verwendet wird; und
Fig. 10 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung der Beziehung
zwischen der Wellenform einer Vertikalbeschleunigung
einer gefederten Masse und einer Abschwächungskon
stante eines elektromagnetisch betätigten Abschwä
chungsventils, welches bei der Ausführungsform von
Fig. 8 verwendet wird.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist mit der Bezugsziffer 10 eine
Ausführungsform eines aktiven Aufhängungssystems 10 gemäß der
vorliegenden Erfindung bezeichnet. Das aktive Aufhängungs
system 10 dient für ein Kraftfahrzeug (welches nicht darge
stellt ist) und ist daher auf einer (nicht dargestellten)
Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs dargestellt, auch wenn
dies nicht gezeigt ist. Das aktive Aufhängungssystem 10 weist
eine Hydraulikdruckquelle 18 (Öldruck) auf, die so ausgebil
det ist, daß sie ein Hydraulikfluid (Öl) bei einem vorbestimm
ten Leitungsdruck zuführt. Ein Sammler 20 ist mit der Hydrau
likdruckquelle 18 verbunden und stromabwärts von dieser ange
ordnet. Ein Drucksteuerventil 22 ist mit dem Sammler 20 ver
bunden und stromabwärts von diesem angeordnet. Ein Hydraulik
zylinder 24 ist mit dem Drucksteuerventil 22 verbunden und
stromabwärts von diesem angeordnet, und ist zwischen einem
fahrzeugkarosserieseitigen Teil 16 und einem radseitigen Teil
14 angeordnet. Das fahrzeugkarosserieseitige Teil 16 bildet
ein Teil der Fahrzeugkarosserie, während das radseitige Teil
14 fest mit einem beweglichen Teil (nicht dargestellt, bei
spielsweise ein Gelenk) verbunden ist, in bezug auf welches
ein Fahrzeugrad 12 drehbar ist.
Zwar ist nur ein Hydrauliksystem einschließlich des Hydrau
likzylinders 24 und des Drucksteuerventils 22 gezeigt und
beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß vier der
artige Hydrauliksysteme für vier Fahrzeugräder 12 verwendet
werden, obwohl dies nicht gezeigt ist. Daher wird zur Erleich
terung der Erläuterung nur ein aktives Aufhängungssystem 10
einschließlich des Hydrauliksystems beschrieben.
Die Hydraulikdruckquelle 18 weist eine Hydraulikpumpe (Öl)
(nicht dargestellt) auf, die zum Antrieb durch einen (nicht
dargestellten) Motor des Fahrzeugs und zur Druckbeaufschla
gung von Hydraulikfluid in einem (nicht dargestellten) Tank
ausgebildet ist, um hierdurch Hydraulikfluid (Öl) unter Druck
abzugeben. Das abgegebene Hydraulikfluid stellt einen vorbe
stimmten Leitungsdruck in dem Hydrauliksystem des aktiven
Aufhängungssystems zur Verfügung.
Das Drucksteuerventil 22 weist einen Eingangsanschluß 22i auf,
einen Rückführanschluß 22o, und einen Drucksteueranschluß 22c.
Der Eingangsanschluß 22i steht in Fluidverbindung mit der Aus
laßseite der Hydraulikdruckquelle 18 über ein Leitungsdruck
rohr 23. Der Rückführanschluß 22o steht in Fluidverbindung mit
der Rückführseite der Hydraulikdruckquelle 18 über ein Rück
kehrleitungsrohr 23r. Der Drucksteueranschluß 22c steht in
Fluidverbindung mit einer Druckkammer L des Hydraulikzylin
ders 24 über ein Rohr 23c. Der Einlaßanschluß 22i ist so aus
gebildet, daß der Hydraulikdruck von der Hydraulikdruckquel
le 18 hierdurch in das Steuerventil 22 eingeführt wird. Der
Rückführanschluß 22o ist so ausgebildet, daß der Hydraulik
druck in dem Drucksteuerventil 22 zur Hydraulikdruckquelle
18 zurückgeführt wird. Der Drucksteueranschluß 22c ist so
ausgebildet, daß der Hydraulikdruck, der in dem Drucksteuer
ventil 22 gesteuert wird, hierdurch dem Hydraulikzylinder 24
zugeführt wird. Weiterhin weist das Drucksteuerventil 22 eine
(nicht dargestellte) Spule auf, die so ausgebildet ist, daß
sie einen Verbindungszustand unter den Anschlüssen 22i, 22o
und 22c auf solche Weise ändert, daß (1) die Verbindung zwi
schen dem Drucksteueranschluß 22c und dem Eingangsanschluß 22i
und die Verbindung zwischen dem Drucksteueranschluß 22c und
dem Rückführanschluß 22o blockiert sind; und daß (2) eine der
Verbindungen zwischen dem Drucksteueranschluß 22c und dem
Eingangsanschluß 22i bzw. zwischen dem Drucksteueranschluß 22c
und dem Rückführanschluß 22o eingerichtet wird.
Im einzelnen wird ein Eingangsdruck von der Hydraulikdruck
quelle 18 als ein Steuerdruck an eine Endstirnfläche der Spu
le angelegt, wogegen ein gesteuerter Hydraulikdruck an dem
Drucksteueranschluß 22c als ein weiterer Steuerdruck an die
andere Endstirnfläche der Spule angelegt wird. Der Eingangs
druck (Steuerdruck) wird durch ein (nicht dargestelltes) Tel
lerventil gesteuert, welches durch eine Proportional-Magnet
spule 22s gesteuert wird. Daher wird der Fluiddruck an dem
Drucksteueranschluß 22c immer entsprechend einem Anregungs
strom Is gesteuert, welcher der Proportional-Magnetspule 22s
von einer Steuereinheit 32 zugeführt wird, die nachstehend
erläutert wird. Der Fluiddruck an dem Drucksteueranschluß 22c
wird nachstehend als ein "gesteuerter Hydraulikdruck Pc" be
zeichnet.
Die Beziehung zwischen dem Anregungsstrom Is und dem gesteu
erten Hydraulikdruck Pc ist in Fig. 2 dargestellt. Man er
sieht hieraus, daß dann, wenn der Anregungsstrom Is einen
kleineren Wert Ismin nahe Null annimmt, der gesteuerte Hy
draulikdruck Pc einen niedrigeren Wert Pcmin annimmt. Wenn
der Anregungsstrom Is in positiver Richtung zunimmt, steigt
von diesem Zustand ausgehend der gesteuerte Hydraulikdruck
Pc mit einer vorbestimmten proportionalen Verstärkung K1 und
nimmt schließlich den Maximalwert Pcmax an, welcher einem
vorbestimmten Leitungsdruck in dem Hydrauliksystem entspricht.
Nimmt man an, daß von einer Straßenoberfläche aus eine ein
gehende Schwingungsanregung in einem Resonanzfrequenzbereich
einer gefederten Masse oder von gefederten Teilen (der Fahr
zeugkarosserie) des Fahrzeugs ausgeübt wird, so wird eine
Hydraulikdruckvariation infolge der Eingangsanregung über
den Hydraulikzylinder 24 auf den Drucksteueranschluß 22c des
Drucksteuerventils 22 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt werden
der gesteuerte Druck und der Eingangsdruck, die auf die ge
genüberliegenden Endstirnflächen der voranstehend angegebenen
Spule des Drucksteuerventils 22 ausgeübt werden, ungleich,
und daher führt die Spule leichte axiale Bewegungen durch,
um hierdurch die eingehende Schwingungsanregung abzuschwächen
und zu absorbieren. Es wird darauf hingewiesen, daß die ge
federte Masse (die Fahrzeugkarosserie) ihre Resonanzschwin
gung erfährt, wenn sie mit Schwingungen versorgt wird, die
Frequenzen innerhalb ihres Resonanzfrequenzbereiches aufwei
sen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Hydraulikzylinder 24
ein Zylinderrohr 24a auf, welches an dem radseitigen Teil
(beispielsweise Gelenk) 14 befestigt ist. Ein Kolben 24c ist
gleitbeweglich in dem Zylinderrohr 24a angeordnet, um die
Druckkammer L in eine obere und eine untere Kammer (nicht
bezeichnet) aufzuteilen, die miteinander über ein Verbin
dungsloch 24d in Verbindung stehen, welches sich durch den
Kolben 24c erstreckt. Eine Kolbenstange 24b ist fest an ih
rem unteren Ende mit dem Kolben 24c verbunden, und an ihrem
oberen Ende mit dem fahrzeugkarosserieseitigen Teil 16. Die
Druckkammer L steht in Fluidverbindung mit dem Drucksteuer
anschluß 22c über die Leitung 23c, so daß der Hydraulikdruck
innerhalb der Druckkammer L durch das Drucksteuerventil 22
gesteuert wird. Daher entwickelt der Hydraulikzylinder 24
eine Ausdehnungskraft entsprechend einer Differenz der Druck
empfangenden Bereiche in der oberen und unteren Kammer der
Druckkammer L. Eine Schraubenfeder 30 ist zwischen dem fahr
zeugkarosserieseitigen Teil 16 und dem Zylinderrohr 24a des
Hydraulikzylinders 24 angeordnet, um eine statische Belastung
der Fahrzeugkarosserie abzufangen.
Weiterhin steht die Druckkammer L in Fluidverbindung mit
einem Sammler 40 über ein elektromagnetisch betätigtes variab
les Abschwächungsventil 38, welches als Dämpfungskraftände
rungseinrichtung dient. Das variable Abschwächungsventil 38
arbeitet zusammen mit dem Sammler 40 zur Abschwächung und zum
Absorbieren von Schwingungen (von der Straßenoberfläche) in
einem Resonanzfrequenzbereich der ungefederten Masse (des
Rades) des Fahrzeugs. Es wird darauf hingewiesen, daß die un
gefederte Masse (die ungefederten Teile) ihre Resonanzschwin
gung ausführen, wenn sie mit Schwingungen versorgt werden,
welche Frequenzen innerhalb des Resonanzfrequenzbereiches auf
weisen. Das Rohr 23c ist ist mit einem festen Flußwiderstand
(Öffnung) 42 versehen, dessen Flußkanal oder Querschnitts
fläche nicht variabel ist. Der feste Flußwiderstand 42 ist
in der Leitung 23c zwischen dem Drucksteueranschluß 22c des
Drucksteuerventils 22 und der Druckkammer L des Hydraulik
zylinders 24 angeordnet.
Die Steuereinheit 32 ist vorgesehen, um das Drucksteuerventil
22 und das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38 zu steuern, und weist einen Vertikalbeschleunigungs
sensor 34 für gefederte Massen und einen Vertikalbeschleuni
gungssensor 35 für ungefederte Massen auf. Der Vertikalbe
schleunigungssensor 34 für gefederte Massen ist so ausgebil
det, daß er eine Vertikalbeschleunigung der Fahrzeugkarosse
rie in einer Position bei jedem Fahrzeugrad 12 oder in dessen
Nähe feststellt. Der Vertikalbeschleunigungssensor 35 für un
gefederte Massen ist so ausgebildet, daß er eine Vertikalbe
schleunigung des Rades 12 feststellt, und ist daher beispiels
weise an dem Zylinderrohr 24a des Hydraulikzylinders 24 ange
bracht. Die Vertikalbeschleunigungssensoren 34, 35 sind je
weils so ausgebildet, daß sie Nachweissignale bei Vertikal
beschleunigungsfeststellwerten 2 und 1 ausgeben. Die Be
schleunigungsfeststellsignale von beiden Beschleunigungssen
soren 34, 35 werden einer Steuerung 36 zugeführt, die so
ausgebildet ist, daß sie in Reaktion auf die Beschleunigungs
feststellsignale Steuersignale erzeugt, und diese an die Pro
portional-Magnetspule 22s des Drucksteuerventils 22 und an
das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungsventil
38 abgibt. Jeder der Nachweiswerte 2 und 1 nimmt eine Span
nung von Null an, wenn keine Vertikalbeschleunigung von den
Sensoren 34, 35 festgestellt wird, dagegen eine positive oder
negative Spannung, wenn von den Sensoren 34, 35 eine Beschleu
nigung nach oben oder unten ermittelt wird. Die auf diese
Weise ausgegebenen Beschleunigungsnachweiswerte 2, 1 werden
dem Eingang der Steuerung 36 zugeführt.
Die Steuerung 36 weist einen Mikrocomputer auf und ist so
ausgebildet, daß sie das Verfahren einer Fahrzeugkarosserie
steuerung gemäß Fig. 3 ausführt, wie dies nachstehend be
schrieben ist, sowie das Verfahren einer Dämpfungskraftsteue
rung gemäß Fig. 4, wie ebenfalls nachstehend beschrieben ist.
Das Verfahren der Fahrzeugkarosseriehaltungssteuerung (oder
einer Rückprallunterdrückungssteuerung) in Fig. 3 erzielt
eine Unterdrückung von Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der
Fahrzeugkarosserie entsprechend dem Vertikalbeschleunigungs
nachweiswert 2 des Vertikalbeschleunigungssensors 34 für die
gefederte Masse, und wird zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt
(beispielsweise 20 msec) als eine Zeitgeberunterbrechungsbe
handlung ausgeführt. Wie in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 3 ge
zeigt ist, wird in einem Schritt S1 der Vertikalbeschleuni
gungsfeststellwert 2 des Vertikalbeschleunigungssensors 34
für die gefederte Masse eingelesen. Dann geht der Ablauf zu
einem zweiten Schritt S2 über, in welchem der Vertikalbe
schleunigungsnachweiswert 2 integriert wird, um einen Ver
tikalgeschwindigkeitsfeststellwert 2 zu erhalten. Der Vor
gang geht mit einem Schritt S3 weiter, in welchem der Verti
kalgeschwindigkeitsfeststellwert 2 mit einer vorbestimmten
Rückprallsteuerverstärkung Kb multipliziert wird, um hierdurch
einen Rückprallunterdrückungs-Druckbefehlswert Pb zu erhalten.
Daraufhin geht der Ablauf zu einem Schritt S4 über, in welchem
ein Druckbefehlswert P dadurch berechnet wird, daß der Rück
prallunterdrückungs-Druckbefehlswert Pb von einem Neutral-
Druckbefehlswert Pn subtrahiert wird, der erforderlich ist,
um die Fahrzeugkarosserie in einem vorbestimmten Standard
belastungszustand auf einer Fahrzeugzielhöhe zu halten (der
Höhe der Fahrzeugkarosserie in bezug auf den Boden). Schließ
lich geht der Ablauf zu einem Schritt S5 über, in welchem
der Druckbefehlswert P in einen analogen Stromwert umgewan
delt wird, und wird als der Anregungsstrom Is an die Propor
tional-Magnetspule 22s des Drucksteuerventils 22 ausgegeben.
Der Vorgang der Dämpfungskraftsteuerung in Fig. 4 wird zu
jedem vorbestimmten Zeitpunkt (beispielsweise alle 20 msec)
als eine Zeitgeberunterbrechungsbehandlung durchgeführt,
ebenso wie das Verfahren in Fig. 3. Wie in Fig. 4 dargestellt
ist, wird in einem Schritt S11 der Vertikalbeschleunigungs
feststellwert 1 des Vertikalbeschleunigungssensors 35 für
die ungefederte Masse eingelesen. Der Ablauf geht dann zu
einem Schritt S12 über, in welchem eine Beurteilung getrof
fen wird, ob der Vertikalbeschleunigungswert 1 innerhalb
eines zulässigen Bereiches zwischen einem vorbestimmten obe
ren Grenzschwellenwert +α und einem vorbestimmten unteren
Grenzschwellenwert -α liegt. Diese Beurteilung gibt an, ob
die Vertikalbeschleunigung des radseitigen Teils 14 so groß
ist, daß das radseitige Teil 14 trampelt oder nicht. Im Fal
le von -α 1 +α wird das Trampeln der ungefederten Mas
se (der ungefederten Teile) als klein eingestuft, und daher
geht die Bearbeitung zu einem Schritt 13 weiter, in welchem
eine Beurteilung getroffen wird, ob eine Marke F auf "1" ge
setzt ist oder nicht. Ist die Marke auf "0" gesetzt, geht
die Bearbeitung mit einem Schritt S14 weiter, in welchem
ein Steuersignal CS mit einem logischen Wert "1" ausgegeben
wird, und dann wird die Zeitgeberunterbrechungsbehandlung
beendet, so daß der Betriebsablauf zu einem vorbestimmten
Hauptprogramm der Steuereinheit 32 zurückkehrt. Es wird dar
auf hingewiesen, daß das Steuersignal CS dem elektromagne
tisch betätigten variablen Abschwächungsventil 38 zugeführt
wird, nachdem es in einen analogen Stromwert umgewandelt
wurde. Das Steuersignal CS mit dem logischen Wert "1" führt
eine derartige Steuerung durch, daß das elektromagnetisch
betätigte variable Abschwächungsventil 38 eine niedrige Ab
schwächungskonstante (einen niedrigen Abschwächungskoeffi
zienten) annimmt, so daß also die Querschnittsfläche der Be
grenzungsöffnung des Ventils vergrößert wird.
Falls das Ergebnis der Beurteilung in dem Schritt S13 so ist,
daß die Marke F auf "1" gesetzt ist, geht die Bearbeitung zu
einem Schritt S15 über, in welchem eine Beurteilung getrof
fen wird, ob ein Zeitgeber einen Zeitablaufbetrieb durchführt
oder nicht. Falls in dem Zeitgeber der Zeitablaufbetrieb
durchgeführt ist, so wird in einem Schritt S16 die Marke F
auf "0" zurückgesetzt, und dann geht der Ablauf zum Schritt
S14 über. Falls kein Zeitablaufbetrieb in dem Zeitgeber er
folgt ist, so geht der Ablauf zu einem Schritt 17 über, in
welchem das Steuersignal CS mit einem logischen Wert von "0"
ausgegeben wird, und dann wird die Zeitgeberunterbrechungs
behandlung beendet, so daß der Betriebsablauf zu dem vorbe
stimmten Hauptprogramm zurückkehrt. Das Steuersignal CS mit
dem logischen Wert "0" führt eine derartige Steuerung durch,
daß das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38 eine hohe Abschwächungskonstante annimmt, so daß
also die Begrenzungsöffnungs-Querschnittsfläche des variab
len Abschwächungsventils 38 verringert wird.
Wenn das Ergebnis der Beurteilung in dem Schritt S12 ergibt,
daß 1 kleiner als -α oder 1 größer als +α ist, so wird das
Trampeln der ungefederten Masse (Teile) als groß angesehen.
Dann geht die Bearbeitung zu einem Schritt 18 über, in wel
chem der Zeitgeber gesetzt wird, und geht dann zu einem
Schritt S19 über, in welchem die Marke auf "1" gesetzt wird.
Daraufhin geht die Bearbeitung zu dem voranstehend angegebe
nen Schritt S17 über, in welchem das elektromagnetisch be
tätigte Abschwächungsventil 38 so eingestellt wird, daß es
die hohe Abschwächungskonstante annimmt.
Nachstehend wird die Art und Weise des Betriebs des aktiven
Aufhängungssystems gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
Es wird nunmehr angenommen, daß sich das Fahrzeug in einem
Haltezustand befindet, in welchem kein Passagier ein- oder
aussteigt und kein Be- oder Entladen von Last erfolgt, und
daß keine Vertikalbewegung in dem radseitigen Teil 14 und
in dem karosserieseitigen Teil 16 erfolgt, so daß der Verti
kalbeschleunigungsfeststellwert 2 des Vertikalbeschleuni
gungssensors 34 für die gefederte Masse Null ist, und der
Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1 des Vertikalbeschleu
nigungssensors 34 Null ist. Wenn die Zeitgeberunterbrechungs
behandlung der Fahrzeugkarosseriehaltungssteuerung von Fig.
3 ausgeführt wird, wird daher der Vertikalgeschwindigkeits
feststellwert 2, der in dem Schritt S2 berechnet wird, gleich
Null, und daher wird der Rückprallunterdrückungs-Druckbefehls
wert Pb gleich Null. Dies führt dazu, daß der Druckbefehls
wert P der Neutral-Druckbefehlswert Pn wird. Dieser Druckbe
fehlswert Pn wird in den Anregungsstrom Is umgewandelt, der
einen neutralen Wert Isn aufweist, wie in Fig. 2 gezeigt, und
an die Proportional-Magnetspule 22s des Drucksteuerventils
22 ausgegeben. Daher nimmt der gesteuerte Hydraulikdruck Pc
einen neutralen Wert Pcn an, der in Fig. 2 gezeigt ist, um
hierdurch die Fahrzeugkarosserie in einem flachen oder hori
zontalen Zustand zu halten.
Wenn das Verfahren der Dämpfungskraftsteuerung von Fig. 4 aus
geführt wird, so geht die Bearbeitung von dem Schritt S12 zu
dem Schritt S13 über, in welchem die Marke F auf "0" zurück
gesetzt wird, da der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1
des radseitigen Teils 14 etwa Null ist. Daher geht die Bear
beitung zu dem Schritt S14 über, um das Steuersignal CS mit
dem logischen Wert "0" an das elektromagnetisch betätigte
variable Abschwächungsventil 38 abzugeben. Dies führt dazu,
daß das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38 in den Zustand mit einer niedrigen Abschwächungs
konstante versetzt wird.
Wenn daraufhin das Fahrzeug in seinen Fahrzustand gelangt,
kehrt das Hydraulikfluid innerhalb der Druckkammer L des Hy
draulikzylinders 24 zu der Hydraulikdruckquelle 18 über den
festen Flußwiderstand 42 und das Drucksteuerventil 22 dann
zurück, wenn eine ankommende Schwingung von der Straßenober
fläche innerhalb eines verhältnismäßig niedrigen Frequenz
bereiches liegt (beispielsweise um etwa 1 Hz herum), während
dasselbe Hydraulikfluid zum Sammler 40 hin absorbiert wird
über das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38, wenn die ankommende Schwingung in einem relativ
hohen Frequenzbereich liegt (beispielsweise um 10 Hz herum).
Daher wird der Schwingungsabschwächungseffekt in Verbindung
mit dem Hydraulikzylinder 24 annähernd dem festen Begrenzer
42 und dem elektromagnetisch betätigten variablen Abschwä
chungsventil 38 entsprechend der Schwingungsfrequenz zugeord
net, die auf den Hydraulikzylinder 24 ausgeübt wird, wie in
Fig. 5A und 5B gezeigt. Im einzelnen kann innerhalb des ver
hältnismäßig niederfrequenten Bereiches (der eingehenden
Schwingungen), der dem Resonanzfrequenzbereich der gefeder
ten Masse entspricht, ein Schwingungsabschwächungseffekt in
nerhalb eines schraffierten Bereiches in Fig. 5A erzielt wer
den, indem der Flußkanalbereich des festen Flußbegrenzers 42
geändert wird, um die Abschwächungskonstante des festen Fluß
begrenzers 42 zu ändern. Es wird darauf hingewiesen, daß ei
ne solche Änderung dadurch herbeigeführt werden kann, daß die
in dem festen Flußbegrenzer 42 verwendete Öffnung ersetzt
wird. Innerhalb des verhältnismäßig hochfrequenten Bereiches
(der eingehenden Schwingung), der dem Resonanzfrequenzbereich
der ungefederten Masse entspricht, kann die Schwingungsab
schwächungswirkung frei innerhalb eines Bereiches zwischen
durchgezogenen und unterbrochenen Kurven in Fig. 5B dadurch
geändert werden, daß die Abschwächungskonstante des elektro
magnetisch betätigten variablen Abschwächungsventils 38 ge
ändert wird.
Wenn das Fahrzeug geradeaus auf einer ebenen und guten Straße
fährt, führt die Fahrzeugkarosserie kaum Bewegungen nach oben
und unten durch, und daher wird der gesteuerte Hydraulikdruck
Pc, der von dem Drucksteuerventil 24 ausgegeben wird, auf den
neutralen Wert Pcn gesetzt, während das elektromagnetisch be
tätigte variable Abschwächungsventil 38 so eingestellt wird,
daß es die niedrige Abschwächungskonstante aufweist, ebenso
wie in dem voranstehend beschriebenen Zustand, in dem das
Fahrzeug anhält. Dies führt dazu, daß dann, wenn das Lade
gewicht des Fahrzeugs sich in dem voranstehend beschriebe
nen vorbestimmten Standard-Belastungszustand befindet, das
Fahrzeug in dem flachen Zustand gehalten wird. Wenn leichte
Bewegungen des radseitigen Teils 14 nach oben und unten er
zeugt werden, beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug auf ei
ner Straße fährt, die mit Abbiege- oder Vereinigungslinien
versehen ist, die sich gerade in Querrichtung der Straße er
strecken, dann werden diese Bewegungen zunächst auf den Hy
draulikzylinder 24 übertragen, um eine Druckänderung in der
Druckkammer L des Hydraulikzylinders 24 zu entwickeln. Die
se Druckvariation wird abgeschwächt durch das elektromagne
tisch betätigte variable Abschwächungsventil 38 und von dem
Sammler 40 absorbiert, wodurch auf sichere Weise verhindert
wird, daß eine eingehende Schwingung von der Straßenoberflä
che über den Hydraulikzylinder 24 an das karosserieseitige
Teil 16 übertragen wird. Dies sorgt für ein sehr gutes Fahr
verhalten bzw. einen sehr guten Komfort des Fahrzeuges.
In einem Fall, in welchem sich der Fahrzustand des Fahrzeugs
von dem auf einer ebenen und guten Straße ändert in einen
Zustand auf einer unebenen und schlechten Straße, die verhält
nismäßig stark uneben ist, dann erfolgt das Verfahren der
Dämpfungskraftsteuerung in Fig. 4 wie nachstehend angegeben,
wenn der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1 des Verti
kalbeschleunigungssensors 35 für die ungefederten Massen den
Schwellenwert +α zu einem Zeitpunkt t1 überschreitet, wie in
Fig. 6 gezeigt ist:
Die Verarbeitung geht von dem Schritt S12 zu dem Schritt S18
über, in welchem der Zeitgeber gestartet wird, um seinen Takt
betrieb zu beginnen. Dann geht die Bearbeitung zu dem Schritt
S19 weiter, in welchem die Marke auf "1" gesetzt wird, und
geht dann zu dem Schritt S17 weiter, in welchem das Steuersig
nal CS mit dem logischen Wert "1" an das elektromagnetisch
betätigte variable Abschwächungsventil 38 ausgegeben wird,
so daß das Abschwächungsventil 38 in seinen Zustand mit der
hohen Abschwächungskonstante geändert wird. Dies führt dazu,
daß das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38 eine große Schwingungsabschwächung oder Dämpfungs
kraft gegen die Druckänderung entwickelt, die in der Druck
kammer L des Hydraulikzylinders infolge des Schwingungs
eingangs von der Straßenoberfläche erzeugt wird, wobei die
Druckänderung schließlich durch den Sammler 40 absorbiert
wird.
Daraufhin überschreitet während eines Zeitraums, der einen
Zeitpunkt t2 erreicht, der Vertikalbeschleunigungsfeststell
wert 1 des Vertikalbeschleunigungssensors 35 für die unge
federten Massen den Schwellenwert +α, und daher geht die Ver
arbeitung zu dem Schritt S18 über, in welchem der Zeitgeber
zurückgesetzt wird, wenn der Vorgang der Dämpfungskraftsteue
rung in Fig. 4 beginnt.
Wenn daraufhin ein Zeitpunkt t2 erreicht wird, so wird der
Beschleunigungsfeststellwert 1 für die ungefederten Massen
niedriger als der Schwellenwert +α, und daher geht die Ver
arbeitung von dem Schritt S12 zu dem Schritt S13 über, in
welchem die Marke auf "1" gesetzt wird. Daher geht die Ver
arbeitung zu dem Schritt S15 über, in welchem, da der Zeit
geber unmittelbar vorher gesetzt wurde, die Verarbeitung zu
dem Schritt 17 übergeht, so daß das elektromagnetisch betä
tigte variable Abschwächungsventil 38 in dem Zustand mit
hoher Abschwächungskonstante gehalten wird, wie in Fig. 6
gezeigt ist.
Wenn daraufhin der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1
für die ungefederten Massen niedriger als der Schwellenwert
-α zu einem Zeitpunkt t3 wird, der vor dem Zeitablaufbetrieb
des Zeitgebers liegt, dann geht die Verarbeitung von dem
Schritt S12 zu dem Schritt S18 über, um den Zeitgeber zurück
zusetzen, und zwar zu dem Zeitpunkt, an welchem das Verfah
ren der Dämpfungskraftsteuerung in Fig. 4 ausgeführt wird.
Dies führt dazu, daß das elektromagnetisch betätigte variab
le Abschwächungsventil 38 den Zustand mit hoher Abschwächungs
konstante aufrechterhält.
Wenn daraufhin der Vertikalbeschleunigungsnachweiswert 1 für
die ungefederte Masse den Schwellenwert -α zu einem Zeitpunkt
t4 überschreitet, so geht die Verarbeitung von dem Schritt
S12 zu den Schritt S13 über, worauf der Zeitgeber keinen Zeit
ablaufbetrieb durchführt, und daraufhin geht die Verarbeitung
zu dem Schritt S17 über, so daß das elektromagnetisch betätig
te variable Abschwächungsventil 38 in dem Zustand mit hoher
Abschwächungskonstante gehalten wird.
Daraufhin fällt der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1
für die ungefederte Masse in den Bereich zwischen den Schwel
lenwert -α, +α, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und daher setzt der
Zeitgeber seinen Taktbetrieb fort. Wenn der Zeitgeber seinen
Zeitablaufbetrieb zu einem Zeitpunkt t5 durchführt, so geht
die Verarbeitung von dem Schritt S15 zu dem Schritt S16 über,
in welchem die Marke auf "0" zu dem Zeitpunkt zurückgesetzt
wird, an welchem das Verfahren und die Dämpfungskraftsteue
rung in Fig. 4 ausgeführt wird. Die Verarbeitung geht dann
zu dem Schritt 14 über, in welchem das Steuersignal CS mit
dem logischen Wert "0" an das elektromagnetisch betätigte
variable Abschwächungsventil 38 ausgegeben wird, so daß das
Abschwächungsventil 38 in den Zustand mit niedriger Abschwä
chungskonstante geändert wird.
Daher wird, sobald der Beschleunigungsnachweiswert 1 für
die ungefederte Masse einmal außerhalb des Bereiches zwischen
den Schwellenwerten +α und -α liegt, der Zeitgeber gesetzt,
so daß das elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungs
ventil 38 in dem Zustand mit hoher Abschwächungskonstante ge
halten wird, bis der Zeitgeber seinen Zeitablaufbetrieb durch
führt, wodurch auf sichere Weise ein sogenanntes Pendeln ver
hindert wird, bei welchem dauernd eine Änderung der Abschwä
chungskonstante erfolgt. Dies verbessert das Fahrverhalten
und den Komfort des Fahrzeuges.
Wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt und in ei
nen Zustand gelangt, in welchem eine Vertikalbeschleunigung
der gefederten Masse in dem karosserieseitigen Teil 16 ent
wickelt wird, so wird entsprechend der Vertikalbeschleunigung
von dem Vertikalbeschleunigungssensor 34 für die gefederte
Masse der positive oder negative Vertikalbeschleunigungsfest
stellwert 2 ausgegeben. Daher wird der Vertikalgeschwindig
keitsfeststellwert 2, der durch Integrieren des Beschleuni
gungsfeststellwertes erhalten wird, positiv oder negativ.
Wenn eine Beschleunigung in bezug auf die Karosserie nach
unten entwickelt wird, wird zu diesem Zeitpunkt der Verti
kalbeschleunigungsfeststellwert 2 negativ, und daher wird
der Vertikalgeschwindigkeitsfeststellwert 2 negativ. Dies
führt dazu, daß der Druckbefehlswert P, der in dem Schritt
S4 in dem Verfahren von Fig. 3 berechnet wird, über den Neu
tral-Druckbefehlswert Pn hinaus ansteigt. Dies vergrößert
die Ausdehnungskraft des Hydraulikzylinders 24 (also aller
Hydraulikzylinder 24 für die vier Räder 12), und hierdurch
wird verhindert, daß die Fahrzeugkarosserie sich im gebunde
nen Zustand befindet, in welchem sich die Fahrzeugkarosserie
nach unten bewegt. Im Gegensatz hierzu wird, wenn eine Auf
wärtsbeschleunigung in bezug auf die Fahrzeugkarosserie ent
wickelt wird, der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 2
positiv, so daß der Druckbefehlswert P unter den neutralen
Druckbefehlswert Pn absinkt. Daher wird die Ausdehnungskraft
der Hydraulikzylinder 24 verringert, um hierdurch das Auf
treten eines Rückprallzustandes zu verhindern, in welchem
sich die Fahrzeugkarosserie nach oben bewegt. Daher kann
die Fahrzeugkarosserie in einem allgemein ebenen oder fla
chen Zustand gehalten werden, wenn ein sogenannter Anti-
Rückprall-Effekt auftritt.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug momentan nach unten geht,
wenn es auf eine Höhendifferenz, eine Unebenheit und der
gleichen einer Straße auftrifft, so daß die Vertikalbeschleu
nigung in dem fahrzeugkarosserieseitigen Teil 16 selbst bei
einem Zustand beim Fahren in der Ebene auftritt, so wird ent
sprechend der Drucksteuerbefehl P berechnet, um die Haltung
der Fahrzeugkarosserie zu steuern, um die Fahrzeugkarosserie
in dem allgemein flachen oder ausgeglichenen Zustand zu hal
ten. Zusätzlich wird in einem Fall, in welchem das radseiti
ge Teil 14 mit solchen Schwingungen beaufschlagt wird, daß
der Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1 für die ungefe
derten Massen die Schwellenwerte +α, -α überschreitet, das
elektromagnetisch gesteuerte variable Abschwächungsventil 38
in den Zustand mit hoher Abschwächungskonstante umgeschaltet,
wodurch das Trampeln des radseitigen Teils 14 unterdrückt
wird.
Daher wird bei der voranstehend beschriebenen Ausführungs
form der Betriebszustand des elektromagnetisch betätigten
variablen Abschwächungsventils 38 in zwei Stufen geändert,
so daß dieses die hohe bzw. niedrige Abschwächungskonstante
einnimmt. In dem Fall, in welchem die Vertikalbeschleunigung
der ungefederten Masse oder Teile verhältnismäßig klein ist,
ist daher das elektromagnetisch betätigte variable Abschwä
chungsventil 38 so ausgebildet, daß es die niedrige Abschwä
chungskonstante annimmt, wodurch ein gutes Fahrverhalten und
ein guter Komfort des Fahrzeugs sichergestellt werden. In
einem Fall, in welchem die Vertikalbeschleunigung der unge
federten Masse (Teile) verhältnismäßig groß ist, ist das
elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungsventil 38
so ausgebildet, daß es die hohe Abschwächungskonstante an
nimmt, und hierdurch zeigt es eine hohe Unterdrückungswir
kung bezüglich Schwingungen, die auf die ungefederten Massen
(Teile) ausgeübt werden.
Zwar wurde nur ein magnetisch betätigtes variables Abschwä
chungsventil 38 gezeigt und beschrieben, welches vom variab
len Typ ist, bei welchem die Abschwächung bei der voranste
hend genannten Ausführungsform variabel ist, jedoch wird dar
auf hingewiesen, daß die feste Flußwiderstandseinrichtung 42,
die in der Fluidleitung 23c zwischen dem Drucksteuerventil 22
und dem Hydraulikzylinder 24 angeordnet ist, durch ein elek
tromagnetisch betätigtes variables Abschwächungsventil 44 er
setzt werden kann, welches ähnlich wie das Abschwächungsven
til 38 ausgebildet ist, so daß es seine Abschwächungskonstan
te entsprechend dem Steuersignal CS oder entsprechend dem
Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 1 für die ungefederten
Massen ändern kann, wie in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Fall
kann der Schwingungsunterdrückungseffekt der ungefederten Mas
se (Teile) noch weiter verbessert werden.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des
aktiven Aufhängungssystems 10 der vorliegenden Erfindung,
ähnlich wie die Ausführungsform von Fig. 1. Bei dieser Aus
führungsform wird die Abschwächungskonstante einer Abschwä
chungskraftänderungseinrichtung oder eines elektromagnetisch
betätigten variablen Abschwächungsventils 44 in der Leitung
23 zwischen dem Drucksteuerventil 22 und dem Hydraulikzylin
der geändert entsprechend dem Wert der Vertikalbeschleuni
gung für die gefederte Masse, die auf das fahrzeugkarosserie
seitige Teil 16 wirkt.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist im einzelnen diese Ausführungs
form im Vergleich zur Ausführungsform von Fig. 1 wie folgt
ausgebildet: Der Vertikalbeschleunigungssensor 35 für die
ungefederte Masse ist weggelassen. Ein fester Flußwiderstand
38′ (wie der feste Flußwiderstand 42) wird anstelle des elek
tromagnetisch betätigten variablen Abschwächungsventils 38
verwendet. Zusätzlich ist das elektromagnetisch betätigte
variable Abschwächungsventil 44, welches denselben Aufbau wie
das Ventil 38 in Fig. 1 aufweist, in der Leitung 23 angeord
net, welche den gesteuerten Druckanschluß 22c des Druck
steuerventils 22 und die Druckkammer L des Hydraulikzylin
ders 24 verbindet.
Weiterhin ist die Steuerung 36 so ausgebildet, daß sie das
Verfahren einer Dämpfungskraftsteuerung gemäß Fig. 9 anstel
le des in Fig. 4 gezeigten Verfahrens für die Ausführungs
form von Fig. 1 ausführt. In dem Flußdiagramm von Fig. 9
zeigen gleiche Schrittnummern gleiche Schritte an wie im
Flußdiagramm von Fig. 4. Im einzelnen gleicht das Verfahren
der Dämpfungskraftsteuerung in Fig. 9 dem in Fig. 4 mit der
folgenden Ausnahme: In einem Schritt S21 wird der Vertikal
beschleunigungsfeststellwert 2 des Vertikalbeschleunigungs
sensors 34 für die gefederte Masse eingelesen. Daraufhin
wird in einem Schritt S22 eine Beurteilung getroffen, ob der
Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 2 innerhalb eines Be
reiches zwischen vorbestimmten Schwellenwerten +β, -β liegt.
Im Falle von -β 2 +β, geht die Verarbeitung zu dem
Schritt S13 über, während im Falle von 2 < -β oder 2 < +β,
die Verarbeitung zu dem Schritt 18 übergeht.
Das aktive Aufhängungssystem gemäß dieser Ausführungsform ar
beitet wie folgt: In einem Zustand, in welchem das Fahrzeug
sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer ebenen und guten
Straße bewegt, wird in dem Teil 16 auf der Fahrzeugkarosserie
seite keine Vertikalbeschleunigung entwickelt, und daher ist
der von dem Vertikalbeschleunigungssensor 34 für die gefeder
te Masse ausgegebene Vertikalbeschleunigungsfeststellwert 2
für die gefederte Masse Null. Wenn das Verfahren der Fahrzeug
karosseriehaltungssteuerung von Fig. 3 ausgeführt wird, so
wird der Druckbefehlswert P auf den Neutral-Druckbefehlswert
Pn gesetzt, so daß die Fahrzeugkarosserie in dem ebenen oder
horizontalen Zustand gehalten wird. Darüber hinaus geht der
Ablauf von dem Schritt S22 zu dem Schritt S13 über, wenn das
Verfahren der Dämpfungskraftsteuerung von Fig. 9 ausgeführt
wird. Dann ist die Marke F "0", und daher geht der Ablauf zu
dem Schritt S14 über, so daß das elektromagnetisch betätigte
variable Abschwächungsventil 44 in dem Zustand mit niedriger
Abschwächungskonstante gehalten wird, um hierdurch ein gutes
Fahrverhalten oder einen guten Komfort des Fahrzeugs zu er
halten.
In einem Fall, in welchem sich der Fahrzeug-Fahrzustand von
dem Zustand auf der ebenen und guten Straße ändert zu einem
Fahrzustand auf einer unebenen Straße, so daß in dem Teil 16
auf der Fahrzeugkarosserieseite eine Vertikalbeschleunigung
entwickelt wird, so tritt ebenso wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 der Rückprallunterdrückungseffekt auf, wenn das
Verfahren der Fahrzeugkarosseriehaltungssteuerung von Fig. 3
ausgeführt wird. Wenn das Verfahren der Dämpfungskraftsteue
rung von Fig. 9 ausgeführt wird, wird das elektromagnetisch
betätigte variable Abschwächungsventil 44 in dem Zustand mit
niedriger Abschwächungskonstante gehalten, um hierdurch ein
gutes Fahrverhalten oder einen guten Komfort in dem Fall zu
erhalten, daß der Beschleunigungsnachweiswert 2 für die ge
federte Masse innerhalb des Bereiches der Schwellenwerte +β
und -β liegt. In einem Fall allerdings, in welchem der Be
schleunigungsnachweiswert 2 für die gefederte Masse außer
halb des Bereiches zwischen den Schwellenwerten +β und -β
liegt, wie in Fig. 10 gezeigt, geht der Ablauf von dem Schritt
S22 zu dem Schritt S18 über, in welchem der Zeitgeber gesetzt
wird. Dann wird in dem Schritt S19 die Marke auf "1" gesetzt,
und der Ablauf geht zu dem Schritt S17 über, wodurch das elek
tromagnetisch betätigte variable Abschwächungsventil 44 in
den Zustand mit hoher Abschwächungskonstante umgeschaltet
wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Dies führt dazu, daß das
elektromagnetisch betätigte variable Abschwächungsventil 44
eine größere Abschwächung oder einen größeren Dämpfungseffekt
in bezug auf eine Druckänderung innerhalb eines verhältnis
mäßig niederfrequenten Bereiches zeigen, der dem Resonanz
frequenzbereich der gefederten Masse entspricht, in der Druck
kammer L des Hydraulikzylinders 24. Hierdurch kann verhindert
werden, daß die gefederte Masse nach oben "schwimmt".
Zwar wurden sowohl die Fahrzeugkarosseriehalterungssteuerung
(Rückprallunterdrückungssteuerung) als auch die Dämpfungs
kraftsteuerung so gezeigt und beschrieben, daß sie bei den
voranstehend beschriebenen Ausführungsformen durch die Steue
rung 36 durchgeführt werden, jedoch wird darauf hingewiesen,
daß sie auch jeweils durch eine getrennte Steuerung durchge
führt werden können. Zusätzlich ist die Steuerung nicht auf
eine Steuerung mit einem Mikrocomputer begrenzt und kann da
her unter Verwendung verschiedener elektronischer Schaltungen
verwirklicht werden, beispielsweise einer Vergleicherschal
tung, einer Berechnungsschaltung und dergleichen.
Zwar wurde jedes der elektromagnetisch betätigten variablen
Abschwächungsventile 38, 44 so gezeigt und beschrieben, daß
die Abschwächungskonstante zwischen einer hohen und niedri
gen Stufe, also zwischen zwei Stufen bei den voranstehend be
schriebenen Ausführungsformen gewechselt wurde, jedoch wird
darauf hingewiesen, daß eine solche Anordnung getroffen wer
den kann, daß die Abschwächungskonstante in mehreren Stufen
oder kontinuierlich geändert werden kann, entsprechend dem
Vertikalbeschleunigungsnachweiswert 1 für die ungefederte
Masse oder dem Vertikalbeschleunigungsnachweiswert 2 für
die gefederte Masse.
Zwar wurde das Drucksteuerventil 22 so gezeigt und beschrie
ben, daß es zur Steuerung des Hydraulikzylinders 24 bei ei
ner Änderung des dem Hydraulikzylinder zuzuführenden Drucks
bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen verwen
det wird, jedoch wird darauf hingewiesen, daß ein Servofluß
steuerventil verwendet werden kann, um den Hydraulikzylinder
bei einer Änderung der Flußmenge des dem Hydraulikzylinder
zuzuführenden Fluids zu steuern.
Zusätzlich wurde zwar nur der Hydraulikzylinder als ein
fluiddruckbetätigter Zylinder bei den voranstehend beschrie
benen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, es ist je
doch offensichtlich, daß der Hydraulikzylinder durch andere
fluiddruckbetätigte Zylinder ersetzt werden kann, beispiels
weise einen Pneumatikzylinder.
Claims (10)
1. Aktives Aufhängungssystem für ein Fahrzeug mit einem fahr
zeugkarosserieseitigen Teil und einem radseitigen Teil,
gekennzeichnet durch:
einen fluidbetätigten Zylinder, der zwischen dem fahrzeug karosserieseitigen Teil und dem radseitigen Teil angeord net ist und diese beiden Teile verbindet;
ein Steuerventil zum Steuern eines Betriebsfluids, welches dem fluidbetätigten Zylinder zugeführt wird, entsprechend einem ersten Befehlswert;
eine Einrichtung zur Feststellung einer Änderung der Hal tung der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs, um einen diese Änderung repräsentierenden Haltungsänderungsfeststellwert zu erzeugen;
eine Einrichtung zur Berechnung des ersten Befehlswertes entsprechend dem Haltungsänderungsfeststellwert;
eine Einrichtung zur Feststellung einer Vertikalbeschleuni gung eines beweglichen Teils, welches betriebsmäßig mit dem fluidbetätigten Zylinder verbunden ist, um einen Vertikal beschleunigungsfeststellwert zu erzeugen, der die Vertikal beschleunigung repräsentiert, wobei das bewegliche Teil während des Fahrens des Fahrzeugs vertikal beweglich ist;
eine Einrichtung zur Änderung einer Dämpfungskraft des fluidbetätigten Zylinders entsprechend einem zweiten Be fehlswert; und
eine Einrichtung zur Berechnung des zweiten Befehlswertes entsprechend dem Vertikalbeschleunigungsfeststellwert.
einen fluidbetätigten Zylinder, der zwischen dem fahrzeug karosserieseitigen Teil und dem radseitigen Teil angeord net ist und diese beiden Teile verbindet;
ein Steuerventil zum Steuern eines Betriebsfluids, welches dem fluidbetätigten Zylinder zugeführt wird, entsprechend einem ersten Befehlswert;
eine Einrichtung zur Feststellung einer Änderung der Hal tung der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs, um einen diese Änderung repräsentierenden Haltungsänderungsfeststellwert zu erzeugen;
eine Einrichtung zur Berechnung des ersten Befehlswertes entsprechend dem Haltungsänderungsfeststellwert;
eine Einrichtung zur Feststellung einer Vertikalbeschleuni gung eines beweglichen Teils, welches betriebsmäßig mit dem fluidbetätigten Zylinder verbunden ist, um einen Vertikal beschleunigungsfeststellwert zu erzeugen, der die Vertikal beschleunigung repräsentiert, wobei das bewegliche Teil während des Fahrens des Fahrzeugs vertikal beweglich ist;
eine Einrichtung zur Änderung einer Dämpfungskraft des fluidbetätigten Zylinders entsprechend einem zweiten Be fehlswert; und
eine Einrichtung zur Berechnung des zweiten Befehlswertes entsprechend dem Vertikalbeschleunigungsfeststellwert.
2. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vertikalbeschleunigungsfeststelleinrich
tung eine Einrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbe
schleunigung einer ungefederten Masse des Fahrzeugs auf
weist.
3. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vertikalbeschleunigungsfeststelleinrich
tung eine Einrichtung zur Ermittlung einer Vertikalbe
schleunigung eines Rades aufweist.
4. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungseinrichtung zu
mindest ein variables Schwingungsabschwächungsventil auf
weist, dessen Abschwächungskonstante entsprechend dem
zweiten Befehlswert variabel ist.
5. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zumindest eine variable Abschwächungs
ventil ein erstes variables Abschwächungsventil aufweist,
welches in Fluidverbindung zwischen dem fluidbetätigten
Zylinder und einem Fluidsammler steht, und ein zweites
variables Abschwächungsventil, welches in Fluidrichtung
zwischen dem Steuerventil und dem fluidbetätigten Zylin
der angeordnet ist.
6. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vertikalbeschleunigungsfeststellein
richtung eine Einrichtung zur Ermittlung einer Vertikal
beschleunigung einer gefederten Masse des Fahrzeugs auf
weist.
7. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Vertikalbeschleunigungsfeststell
einrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung einer Verti
kalbeschleunigung der Fahrzeugkarosserie aufweist.
8. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungseinrichtung
ein variables Schwingungsabschwächungsventil aufweist,
dessen Abschwächungskonstante entsprechend dem zweiten
Befehlswert variabel ist, wobei das variable Schwingungs
abschwächungsventil in Fluidrichtung zwischen dem fluid
betätigten Zylinder und dem Steuerventil angeordnet ist.
9. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der fluidbetätigte Zylinder ein Hydrau
likzylinder ist.
10. Aktives Aufhängungssystem nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuerventil zum Steuern eines dem
Hydraulikzylinder zuzuführenden Hydraulikdruckes ausge
bildet ist.
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---|---|---|---|
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