DE4139692C2 - Verfahren zur Beeinflussung der Schwingungsdämpfer von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraftcharakteristik eines Schwingungs- bzw. Stoßdämpfers (im folgenden Dämpfer genannt), der zwischen einer ungefederten Masse und einer gefederten Masse eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, angeordnet ist.

Ein derartiges System und ein derartiges Verfahren ist aus der JP 61-163 011 (A) bekannt. Diese Druckschrift lehrt zur Dämpfersteuerung im Hinblick auf eine Beeinflussung der Fahrzeuglage nach dem "Sky-Hook"-Prinzip für semiaktive Dämpfer die Verwendung von Signalen von radweise dem Fahr­ zeugaufbau als gefederter Masse zugeordneten Beschleuni­ gungssensoren. Bei dieser Anordnung ergibt sich das Problem, daß das Signal des aufbauseitigen Beschleunigungssensors "verrauscht" ist, weil Partialschwingungen von Teilen der Fahrzeugkarosserie und vom zugeordneten Rad ausgehende Stöße und Schwingungen in das Signal eingehen. Bei der Verwendung zur semiaktiven Dämpfersteuerung gemäß der zuvor genannten japanischen Offenlegungsschrift wird dieses hochfrequente Rauschen bei der dort erfolgenden Integration der Aufbau­ beschleunigung zur Mittelkurve bzw. Ausgleichskurve der vertikalen Aufbaugeschwindiggkeit von selbst eliminiert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dämpfungs­ steuer- bzw. Regelsystem gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 10 zu schaffen, die es möglich machen, unter Vermeidung radseiti­ ger Beschleunigungssensoren die vorhandenen aufbauseitigen Beschleunigungssensoren auch für die Dämpfersteuerung zur Minimierung der Radlastschwankungen bei möglichst weitge­ hender Aufrechterhaltung des Fahrzeugkomforts zu nutzen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraft eines Dämpfers gemäß Patentanspruch 10.

Die Ansprüche 2 bis 9 haben vorteilhafte Weiterbildungen des Systems gemäß Anspruch 1 zum Inhalt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungs­ beispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltkreis-Blockdiagramm eines Dämpfungskraft­ steuer- bzw. Regelsystems gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 ein allgemeines Steuer-Flußdiagramm, das von einer in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung ausge­ führt wird;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Datenplanes, der in einem Speicherschaltkreis der Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 gespeichert ist;

Fig. 4 einen charakteristischen Graphen der Dämpfungs­ kraft, die durch das Dämpfungsregelsystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erreicht wird;

Fig. 5 ein anderes Steuer-Fließdiagramm, das von der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung ausgeführt wird;

Fig. 6 einzelne Zeitpunkt- bzw. Timingverläufe von Änderungen in einer Beschleunigung G während des Fahrzeugbetriebes, eines angenäherten Geschwindig­ keitswertes V′, und eines Differentialwertes des angenäherten Geschwindigkeitswertes V′ zur Erläu­ terung der Wirkungsweise des Dämpfungskraftregel­ systems gemäß der bevorzugen Ausführungsform; und

Fig. 7 ein Timing-Diagramm einer Überlagerung auf die Änderung der Beschleunigung G während des Fahrzeug­ betriebes und auf die Änderung des Differential­ wertes des angenäherten Geschwindigkeitswertes zur Erläuterung der Wirkungsweise des Dämpfungs­ regelsystems der bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt ein Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem (nachfolgend Regelsystem genannt) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Ein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Dämpfer ist ein in der Dämpfungskraft variabler Dämpfer, und seine Dämpfungs­ kraftcharakteristik kann in drei Stufen von Dämpfungs­ stellungen bei der bevorzugten Ausführungsform variiert werden.

Der Aufbau des Dämpfers 1 ist beispielhaft in dem US-Patent Nr. 49 61 483 dargestellt, dessen Offenbarungsinhalt hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt vorliegender Anmeldung gemacht wird.

Der in Fig. 1 dargestellte Dämpfer 1 ist ferner in der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 3-84 237 dargestellt, bei welchem die Dämpfungskraft in einer unbegrenzten Anzahl von Stufen (bzw. stufenlos) variiert werden kann. Auch der Inhalt dieser Anmeldung wird zum Offenbarungsinhalt vor­ liegender Anmeldung gemacht.

Der Dämpfer 1 weist eine Kolbenstange und eine Dämpfungs­ krafteinstelleinrichtung (Mechanismus) 7 auf, die einen Hydraulikflußeinsteller aufweist, der in der Kolbenstange angeordnet ist. Die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 wird gedreht, so daß ein Dämpfungskraftbereich bei einem Expan­ sionshub und bei einem Kompressionshub auf vier Stufen von einer weichen Einstellung bis auf eine harte Einstellung variiert werden kann.

Ein Schrittschaltmotor 2 treibt die Dämpfungskrafteinstell­ einrichtung 7 des Dämpfers 1 an, um die Stellung der Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 auf eine Mehrzahl von Stufen einzustellen (bei der bevorzugten Ausführungsform 3 Stufen), so daß die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 den Dämpfungskraftbereich in eine der Mehrzahl von Stufen von einem Minimaldämpfungskraftbereich auf einen Maximal­ dämpfungskraftbereich ändern kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Die Zahlen und bezeichnen einen auf der weichen Seite liegenden Zwischenbereich bzw. einen auf der harten Seite liegenden Zwischenbereich, um sowohl den Maximal- wie auch den Minimaldämpfungskraftbereich in drei Bereiche unter­ teilen zu können, wie sich dies aus Fig. 4 ergibt.

Ein Vertikalbeschleunigungssensor 3 erfaßt eine Beschleuni­ gung in einer vertikalen Richtung einer gefederten Masse, beispielsweise der Fahrzeugkarosserie, und gibt ein elek­ trisches Signal gemäß einer Größe der vertikalen Beschleuni­ gung aus. Zusätzlich wird die erfaßte Beschleunigung inte­ griert, um ein Geschwindigkeitssignal zu erhalten, so daß der Vertikalbeschleunigungssensor 3 als eine Einrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit der gefederten Masse dient.

Ein Lastsensor 4 ist als Relativgeschwindigkeitser­ fassungseinrichtung vorgesehen, welche eine Relativgeschwin­ digkeit zwischen der ungefederten Masse und der gefederten Masse erfaßt, das heißt die Expansionsseitengeschwindigkeit des Dämpfers 1, und ist an einem Fahrzeuglagerbereich des Dämpfers 1 beispielsweise zur Erfassung eines Eingangsge­ wichtes angeordnet, das vom Dämpfer 1 auf die Fahrzeug­ karosserie ausgeübt wird, und zur Ausgabe eines elektrischen Signales gemäß dem Gewicht.

Ein Steuergerät (Steuereinheit) 6 gibt ein Antriebssignal an den Schrittschaltmotor 2 auf der Basis des Eingangssignales vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 und vom Lastsensor 4 aus, so daß der Dämpfer 1 eine optimale Dämpfungskraft­ charakteristik annimmt.

Das bedeutet, daß das Steuergerät 6 folgendes umfaßt: einen Tiefpaßfilter 60, der eine Hochfrequenzkomponente des Beschleunigungssignals der gefederten Masse eliminiert, das vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 abgeleitet wird; einen Interface-Schaltkreis 61, welcher ein vom Vertikalbe­ schleunigungssensor 3 und Lastsensor 4 stammendes Signal eingibt; einen Analog/Digital Umwandler (A/D) 62, welcher ein analoges Eingangssignal in ein entsprechendes digitales Signal umwandelt; und eine Zentraleinheit (CPU) 64, welche Steuerungen des Suchens, Wiedergewinnens, Bestimmens und arithmetische Operationen auf der Basis der Eingangssignale und der Datenpläne DM (siehe Fig. 3) ausführt, die in einem Speicherschaltkreis 63 gespeichert sind. Ein Antriebsschalt­ kreis 65 gibt das Antriebssignal an den Schrittschaltmotor 2 auf der Basis eines Ergebnisses der Steuerung aus, die durch die CPU 64 ausgeführt wird.

Die Inhalte der Steuerung, die von dem Steuergerät 6 ausge­ führt werden, werden anhand der Fig. 2 beschrieben.

Zunächst liest die CPU 64 in einem Schritt 101 einen Last­ wert D, der vom Lastsensor 4 stammt, einen Be­ schleunigungswert G, der vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 stammt, und einen angenäherten Geschwindigkeitswert V′, der vom Vertikalbeschleunigungssensor 3 stammt, ein.

Der angenäherte Geschwindigkeitswert V′ ist ein Wert, der durch Beseitigung der Hochfrequenzkomponente des Signals erhalten wird, die vom Beschleunigungssensor 3 eingegeben wird, um einen im wesentlichen Durchschnittswert der Be­ schleunigung zu erhalten, und der danach durch Integration des ungefähren Durchschnittswertes erhalten wird.

Das heißt, daß eine Wellenform und eine Zeitspanne des Be­ schleunigungswertes G, die in Fig. 6 gezeigt ist, in Form des angenäherten Geschwindigkeitswertes V′, der in Fig. 7 gezeigt ist, verarbeitet wird.

Danach berechnet in Schritt 102 das Steuergerät 6
| G - dV′/dt |.

Das heißt, daß der angenäherte Geschwindigkeitswert V′ differenziert wird, um einen angenäherten Durchschnittswert (dV′/dt) der Beschleunigung zu erhalten, und der angenäherte Durchschnittswert bzw. der geglättete Verlauf der Beschleunigung wird mit dem Beschleu­ nigungswert G verglichen, der durch den Beschleunigungs­ sensor 3 erfaßt wird, um eine Differenz zwischen den Werten zu erhalten.

Das heißt, daß, wie in Fig. 6 gezeigt, der angenäherte Durchschnittswert (dV′/dt) wellenformartig ausgebildet ist, wobei die Hochfrequenzkomponente aus dem Beschleunigungswert G eliminiert ist.

In einem Schritt 103 bestimmt das Steuergerät 6, ob ein Absolutwert der Differenz, die in Schritt 102 ermittelt wurde, einen eingestellten Wert a überschreitet. Falls sich in Schritt 103 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 104, in welchem eine Häufigkeit H, die den eingestellten Wert überschreitet, gezählt wird. Falls sich in Schritt 103 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 105, in welchem die Häufigkeit nicht gezählt wird.

Das heißt, daß das Steuergerät 6 in den Schritten 103, 104 und 105 bestimmt, ob der erfaßte Beschleunigungswert G eine Tot- bzw. Neutralzone E (= dV′/dt±a), die in Fig. 7 gezeigt ist, überschreitet, und die Zahl der Zeiten (Häufig­ keit H, die den gesetzten Wert a überschreitet) H wird gezählt.

Im folgenden Schritt 107 bestimmt das Steuergerät 6, ob die Zahl der Zeiten bzw. Auftrittszeiten H größer ist als eine eingestellte Ruhefrequenz k. Falls sich in Schritt 107 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 108. Falls sich in Schritt 107 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 109.

Im Schritt 109 bestimmt das Steuergerät 6, ob die Häufigkeit H größer ist als eine eingestellte Zwischenhäufigkeit 1. Falls sich in Schritt 109 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 110. Falls sich im Schritt 109 NEIN ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 111.

Die Schritte 108, 110, 111 dienen dazu, einen variablen Bereich des Dämpfungskraftbereiches einzustellen. Im Schritt 108 wird die minimale Dämpfungskraft im variablen Bereich (nachfolgend niedrige Dämpfungskraftseitenbasis genannt) auf den harten Zwischenbereich eingestellt, so daß der variable Bereich in einem Bereich von R₁ eingestellt wird, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 110 wird die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf die weiche Seite des Zwischenbereiches 2 eingestellt, so daß die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf die weiche Seite des Zwischenbereiches 2 eingestellt wird, und der variable Bereich wird in einen Bereich R₂ eingestellt, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 111 wird die niedrige Dämpfungsseitenbasis auf den Minimaldämpfungsbereich 1 eingestellt, so daß der variable Bereich in den Bereich von R₃ eingestellt wird, der in Fig. 4 gezeigt ist.

In einem Schritt 112 wird ein Steuerpunkt des Schrittschalt­ motors 2 aus den Datenplänen DM gemäß dem Lastwert D und dem angenäherten Geschwindigkeitswert V′ wiedergewonnen.

Das heißt, daß der Speicherschaltkreis 63 die Datenpläne DM speichert, die in Fig. 3 gezeigt sind. Die Datenpläne DM zeigen den angenäherten Geschwindigkeitswert V′ in der obe­ ren Spalte (Zeile) an, den Lastwert D, der vom Last­ sensor 4 erfaßt wird, in der linken Spalte, und den Steuer­ punkt, der einen optimalen Dämpfungskraftbereich gemäß dem angenäherten Geschwindigkeitswert V′ und dem Lastwert D an jedem Schnittpunkt zwischen der oberen Spalte und der linken Spalte wiedergibt.

Es ist zu erwähnen, daß die Datenpläne DM von einer Mehrzahl von Seiten gebildet werden, die der Zahl der schaltbaren Stufen der Dämpfungskrafteinstelleinrichtung 7 entsprechen.

Die Datenpläne DM entsprechen dem momentanen bezogenen Steuerbereich, um die Dämpfungskraft zu steuern.

Es ist ferner hervorzuheben, daß der optimale Dämpfungs­ kraftbereich entsprechend dem angenäherten Geschwindigkeits­ wert V′ und dem Lastwert D, der an jedem Schnittpunkt der Datenpläne DM angezeigt wird, derart ist, daß die Dämpfungskraft in Richtung auf die hohe Dämpfungskraftseite gesteuert wird, wenn die Geschwindigkeitsrichtung des ange­ näherten Geschwindigkeitswertes V′ mit der Richtung der Ausdehnung und der Zusammenziehung des Dämpfers zusammen­ fällt, die durch den Lastwert D angezeigt wird, und daß die Dämpfungskraft auf die niedrige Dämpfungskraftseite ge­ steuert wird, wenn sie nicht miteinander zusammenfallen.

Im darauffolgenden Schritt 113 bestimmt das Steuergerät 6, ob der Steuerpunkt, der im Schritt 112 wiedergewonnen wurde, unterhalb des Dämpfungsbereiches der niedrigen Dämpfungs­ seitenbasis liegt. Falls sich in Schritt 113 JA ergibt, geht die Routine zu einem Schritt 114, in welchem der Steuerpunkt auf einen Dämpfungsbereich der niedrigen Dämpfungsseiten­ basis eingestellt wird. Falls sich in Schritt 114 NEIN ergibt, geht die Routine direkt zum Schritt 115.

Im Schritt 115 wird ein Befehlssignal an den Schrittschalt­ motor 2 ausgegeben, um den Dämpfungskraftbereich ent­ sprechend dem Steuerpunkt einzustellen.

Wie zuvor beschrieben, endet der Betriebsablauf und der Ablauf wird im Steuergerät 6 wiederholt.

Nachfolgend wird ein Ablauf als Ergebnis der Regelung durch das Dämpfungskraftregelsystem der bevorzugten Ausführungs­ form beschrieben:

(A) Betriebssituation auf gepflasterter (glatter) Straße

Zunächst sei erwähnt, daß der Vertikalbeschleunigungssensor 3 Vertikal-Beschleunigungsmesser genannt wird.

Der Aufbau des Steuergerätes 6 mit derartigen Sensoren ist in der US-Patentanmeldung Nr. 07/682, 593 von 08. April 1991 beschrieben. Diese Anmeldung wird durch Bezugnahme zum Inhalt vorliegender Anmeldung gemacht.

Wenn das Fahrzeug auf einer gepflasterten Straße fährt, ist der Eingang bzw. Input von der Radseite auf die Fahrzeug­ karosserie so gering, daß die Zahl von Malen H, um die der Beschleunigungswert G den Totzonenbereich E überschreitet, niedriger ist, als die eingestellte Ruhefrequenz k und die eingestellte mittlere Frequenz 1.

Da daher die niedrige Dämpfungskraftseitenbasis auf den minimalen Dämpfungskraftbereich gezeigt in Fig. 4) ein­ gestellt wird, wird die Dämpfungskraftcharakteristik optimal über einen Bereich des maximalen variablen Bereiches R₃ geregelt.

B) Fahrbedingungen auf rauher Straße

Wenn das Fahrzeug andererseits auf einer rauhen bzw. holprigen Straße fährt, ist der Eingang bzw. Input von der Radseite auf die Fahrzeugkarosserie so groß, daß der Be­ schleunigungswert G eine Anzahl von Malen H die Totzone E überschreitet.

In diesem Fall, wenn die Anzahl von Zeitpunkten H die einge­ stellte mittlere Frequenz 1 überschreitet, jedoch unterhalb der eingestellten hohen Frequenz k liegt, wird die niedrige Dämpfungskraftseitenbasis auf die weiche Seite des mittleren Bereiches eingestellt und die Dämpfungskraftregelung wird im variablen Bereich von R₂ ausgeführt, wie in Fig. 4 gezeigt.

In einem Fall, in dem die Anzahl H die eingestellte hohe Frequenz k überschreitet, wird die Dämpfungskraftregelung im variablen Bereich von R₁ ausgeführt, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Wenn das Fahrzeug auf einer rauhen Straße fährt, kann, wie oben beschrieben, die Dämpfungskraftregelung nicht in Richtung auf die niedrige Dämpfungskraftseite ausgeführt werden, so daß die Haftkraft der Räder und die Lenkstabili­ tät sichergestellt werden kann.

C) Fahrsituation beim Kurvenfahren bzw. Drehen und Zick­ zack-Fahren

Wenn das Fahrzeug eine Kurve umfährt oder in Zickzack-Linien fährt, tritt ein Stellungs- bzw. Lagewechsel in der Fahr­ zeugkarosserie auf.

Wenn in diesem Fall die Fahrzeugkarosserie ihre Lage ändert, wird der Beschleunigungswert G groß. Mit anderen Worten, der erfaßte Beschleunigungswert G enthält eine Beschleunigungs­ komponente aufgrund des Lagewechsels und eine Beschleuni­ gungskomponente aufgrund des Eingangs von der Straßenober­ fläche.

In einem Fall, in dem der Beschleunigungswert G aufgrund des Lagewechsels in großem Maße aufgrund des Lagewechsels geändert wird, wird auf diese Weise der Durchschnittswert von einer Komponente des Lagewechsels geändert. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird folglicher Weise (dV′/dt), das heißt der angenäherte Durchschnittswert, geändert, und die Neutralzone E wird entsprechend geändert.

Wenn auf gleiche Art und Weise das Fahrzeug geradeaus fährt, kann der Eingang von den Rädern, das heißt der Straßen­ flächenzustand, gemäß der Frequenz H bestimmt werden, die die Neutralzone E des Beschleunigungswertes G überschreitet. Daher kann die Dämpfungskraft genau gemäß dem Straßen­ flächenzustand ohne Einfluß durch den Wechsel der Karos­ serielage geregelt werden, und die genaue Regelung gemäß dem Straßenflächenzustand kann selbst dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug Kurven umfährt oder Zickzack-Linien be­ schreibt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die optimale Dämpfungskraft durch Berücksichtigung der Datenpläne DM, die im Speicherschaltkreis 63 gespeichert sind, ohne eine Be­ rechnung auf der Basis des Eingangssignales eingestellt. Daher kann der Aufbau des Steuergerätes 6 vereinfacht und eine Kostenreduzierung erreicht werden. Gleichzeitig kann die Ansprechcharakteristik der Regelung aufgrund des bloßen Wiedergewinnens aus den Datenplänen DM verbessert werden.

Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform die Dämpfungs­ kraftregelung auf der Basis der Datenplanwiedergewinnung ausgeführt wird, kann die nachfolgend beschriebene Alterna­ tive ebenfalls bei der Dämpfungskraftregelung angewendet werden.

Wie in dem Flußdiagramm der Fig. 5 gezeigt, liest das Steuergerät 6 den Lastwert D, der vom Lastsensor 4 erhalten wird, und den Beschleunigungswert G, der vom Ver­ tikalbeschleunigungssensor 3 erhalten wird, in einem Schritt 201, vergleicht ihre Vorzeichen (+ oder -) miteinander in einem Schritt 202, und führt die Dämpfungskraftregelung auf der Basis des Ergebnisses des Vergleiches in den Schritten 203 und 204 aus.

Es ist zu erwähnen, daß die Grenzwerte der Neutralzone und der eingestellte Wert der Frequenz H, der die Neutralzone überschreitet, nicht fixiert werden müssen, sondern ver­ schoben (variiert) werden können, und zwar gemäß der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels und gemäß den Betätigungen des Fahrzeugbeschleunigungspedales oder der Bremsen.

Wie zuvor beschrieben wurde, wird bei dem Dämpfungskraft­ regelsystem und dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung eine Erfassungseinrichtung für die Beschleunigung der gefederten Masse zum Erfassen einer Beschleunigung der gefederten Masse an der Fahrzeugkarosserie als eine Er­ fassungseinrichtung für das Fahrzeugverhalten installiert.

Ferner wird bei dem Steuergerät des Dämpfungskraftregel­ systems und des entsprechenden Verfahrens durch einen Be­ rechnungblock der Wert der Beschleunigung der gefederten Masse, der von der Beschleunigungseinrichtung der ge­ federten Masse abgeleitet wird, bestimmt. Ein Durchschnitts­ wertberechnungsblock ist vorgesehen, der den Durchschnitts­ wert der Beschleunigung der gefederten Masse, die von der Beschleunigungserfassungseinrichtung für die gefederte Masse ermittelt wird, ableitet. Ferner wird die Neutralzone der vorbestimmten Breite mit dem Durchschnittswert der Beschleunigung der gefederten Masse, der vom Durch­ schnittswert der gefederten Masse abgeleitet wird, als Mittelpunkt eingestellt. Wenn die Frequenz, die die erfaßte Beschleunigung der gefederten Masse überschreitet, oberhalb des eingestellten Wertes liegt, wird ein Kor­ rekturblock für einen variablen Bereich vorgesehen, in welchem die minimale Dämpfungskraft aus den variablen Bereichen der Dämpfungskraftcharakteristik, die vom Steuer­ gerät geregelt wird, in Richtung auf die höhere Dämpfungs­ kraftseite verschoben wird. Daher kann die Regelung entsprechend dem Straßenoberflächenzustand ohne Einfluß auf den Fahrzeugkarosseriegradienten während der Fahrzeugdrehung und der Zickzack-Fahrten des Fahrzeuges auf der Basis der Verschiebung der Neutralzone entsprechend dem Fahrzeug­ karosseriegradienten ausgeführt werden. Daher können der Fahrzeugkomfort und die Lenkstabilität sichergestellt und verbessert werden. Insbesondere kann die Haftkraft der Fahr­ zeugräder während einer Drehung bzw. eines Kurvenfahrens und während des Fahrens in Zickzack-Linien und beim Befahren von Straßen mit rauhem Straßenbelag sichergestellt werden und die Lenkstabilität kann verbessert werden.

Claims (10)

1. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem für einen Schwingungs­ dämpfer (1) einer Fahrzeugradaufhängung

• a) mit einer Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7), die auf ein Eingangssteuersignal hin die Dämpfungskraft­ charakteristik des Dämfers (1) auf eine aus einer Mehrzahl von Stufen einstellt;
• b) mit einem Sensor (3), der eine vertikale Beschleuni­ gung (G) an einem Teil der Fahrzeugkarosserie als gefederter Masse erfaßt; und
• c) mit einer Steuereinrichtung (6), die aus dem Be­ schleunigungssignal (G) des Sensors (3) ein Steuer­ signal für die Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7) bestimmt, so daß die Dämpfungscharakteristik des Dämpfers (1) optimal über einen vorbestimmten variablen Bereich als Teilbereich des insgesamt möglichen Verstellbereiches eingestellt wird;
  dadurch gekennzeichnet,
• d) daß die Steuereinrichtung eine Steuereinheit (6) ausweist, die mit einer Berechnungseinrichtung zum Bestimmen eines geglätteten Verlaufs (dV′/dt) aus den zeitlichen Signalen (G) des Sensors (3) versehen ist; und gekennzeichnet,
• e) durch eine Korrektureinrichtung, die eine Neutralzone (E) einer vorbestimmten Breite (+a, -a) mit dem berechneten geglätteten Verlauf (dV′/dt) als Mittel­ wert einstellt und die eine unterste Grenze im aktuell geltenden variablen Bereich der Dämpfungscharakteri­ stik des Dämpfers (1) in Richtung auf einen höheren Wert verschiebt, wenn die erfaßte Beschleunigung (G) die Neutralzone (E) häufiger (H) überschreitet als ein eingestellter Grenzwert (k) (Fig. 6, 7).

2. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Sensor für die Relativgeschwindigkeit der Dämpfer-Bewegung vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung (6) die Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse aus dem Signal des Sensors für die Beschleunigung (G) der gefederten Masse bestimmt und mit der Richtung der Relativverschiebung des Dämpfers vergleicht, die von dem weiteren Sensor erfaßt wird, und das Eingangssignal an die Dämpfungs­ kraftänderungseinrichtung (7) so abgibt, daß die Dämpfungs­ charakteristik zu höherer Dämpfung hin verschoben wird, wenn beide Geschwindigkeitsrichtungen gleich sind und zu niedrigerer Dämpfung hin, wenn sie nicht gleich sind.

3. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung für den geglätteten Verlauf (dV′/dt) einen Tiefpaßfilter (60) aufweist, der Hochfrequenzkomponenten oberhalb einer vorbestimmten niedrigen Frequenz aus dem Beschleunigungssignal (G) der gefederten Masse ausfiltert und das gefilterte Beschleu­ nigungssignal (G) der gefederten Masse (zu V′) integriert, und daß anschließend der integrierte Wert des Beschleuni­ gungssignales der gefederten Masse erneut differenziert wird, um den geglätteten Verlauf (dV′/dt) zu bestimmen.

4. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungs­ einrichtung (7) die Dämpfungskraftcharakteristik in vier Stufen ändern kann.

5. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sensor für die Relativgeschwindigkeit der Dämpfer-Bewegung um einen Lastsensor (4) ergänzt ist, der einen Lastwert (D) an die Steuereinrichtung (6) ausgibt und daß die Steuer­ einrichtung (6) den Lastwert (D), der vom Lastsensor (4) stammt, und das Beschleunigungssignal (G), das vom Be­ schleunigungssensor (3) stammt, und einen angenäherten Geschwindigkeitswert (V′), der vom integrierten Signal des Tiefpaßfilters (60) stammt, einliest.

6. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) | G - dV′/dt | berechnet; bestimmt, ob | G - dV′/dt | einen gesetzten Wert (a) überschreitet; die Häufigkeit (H), mit der | G - dV′/dt | den gesetzten Wert (a) überschreitet zählt; bestimmt, ob die gezählte Häufigkeit (H) einen eingestellten Wert (k) über­ schreitet; und bestimmt, ob die gezählte Häufigkeit eine eingestellte mittlere Häufigkeit (l) überschreitet.

7. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) das Steuersignal an die Dämpfungskrafteinstelleinrichtung so (7) ausgibt, daß die Minimaldämpfungskraftgrenze in einen harten Bereich und der vorbestimmte variable Bereich auf "hart" (vgl. R₁, Fig. 4) eingestellt wird, wenn H ≦λτ l ist, und daß das Steuergerät (6) das Steuer­ signal an die Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7) so ausgibt, daß die Minimaldämpfungskraft auf ein niedrigstes Dämpfungsbereichlimit eingestellt wird und der vorbestimmte variable Bereich den gesamten möglichen Einstellbereich (vgl. R₃, Fig. 4) umfaßt, wenn H ≦ωτ k und H ≦ωτ l ist.

8. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (6) den Lastwert (D) und das Beschleunigungssignal (G) liest, bestimmt, ob die Vorzeichen von D und G jeweils gleich sind, und das Steuersignal an die Dämpfungskraftände­ rungseinrichtung (7) ausgibt, so daß die Dämpfungskraft­ charakteristik gemäß dem Ergebnis der Bestimmung der Vorzeichen entweder auf einen relativ hohen Dämpfungs­ wert oder einen relativ niedrigen Dämpfungswert geändert wird.

9. Dämpfungssteuer- bzw. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskraftänderungs­ einrichtung (7) einen Schrittschaltmotor (2) aufweist, der das Steuersignal vom Steuergerät (6) empfängt und ein Antriebssignal an die Dämpfer (1) gemäß dem Steuer­ signal ausgibt.

10. Verfahren zum Steuern bzw. Regeln einer Dämpfungskraft eines Schwingungsdämpfers (1) für eine Fahrzeugradauf­ hängung mit einer Dämpfungskraftänderungseinrichtung (7), die auf ein Eingangssteuersignal zum Ändern der Dämpfungscharakteristik des Schwingungsdämpfers (1) auf eine Mehrzahl von Stufen anspricht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

• a) Erfassen einer vertikalen Beschleunigung (G) eines Teils einer Fahrzeugkarosserie als gefederte Masse;
• b) Bestimmen eines geglätteten Verlaufs (dV′/dt) der Beschleunigung, die in Schritt a) bestimmt wird;
• c) Einstellen einer Neutralzone (E) einer vorbestimmten Breite mit dem berechneten geglätteten Verlauf (dV′/dt) der Beschleunigung als Mittelwert der Neutralzone (E);
• d) Verschieben einer minimalen zuläs­ sigen Dämpfungseinstellung in dem aktuell geltenden variablen Bereich der Dämpfungscharakteristik auf einen relativ hohen Dämpfungswert, wenn die erfaßte Beschleunigung (G) die Neutralzone häufiger (H) überschreitet als ein eingestellter Grenzwert (k), und
• e) Ausgeben des Eingangssteuersignales so, daß die Dämpfungscharakteristik des Dämpfers nach bekannten Verfahren bzw. Algorithmen über den so eingeschränkten variablen Bereich gesteuert bzw. geregelt wird.