DE4201635C2 - System zur aktiven Steuerung der Aufhängungseinheiten eines Fahrzeugs - Google Patents
System zur aktiven Steuerung der Aufhängungseinheiten eines FahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem System zur aktiven Steuerung
der Aufhängungseinheiten eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Unterdrücken von Fahr
zeugquerneigungs- bzw. Wankbewegungen, welche durch eine Quer
beschleunigung verursacht werden, die auf eine Fahrzeugkarosse
rie einwirkt.
Ein gattungsgemäßes System ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP-A 62-295714,
angegeben. Dieses Fe
derungssteuersystem umfaßt im allgemeinen Hydraulikzylinder,
die zwischen den Aufhängungs- bzw. Fahrwerkteilen und einer
Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, und Schraubenfedern, die
parallel hierzu angeordnet sind, so daß die Innendrücke der
Hydraulikzylinder unter einem vorwählbaren neutralen Druck
konstant gehalten werden können, wenn keine Fahrzeugquernei
gungsbewegung bzw. Fahrzeugwankbewegung auftritt, um Druck
kräfte bereitzustellen, welche erforderlich sind, um einen
Teil der statischen Last bzw. des statischen Gewichts eines
Fahrzeugs abzustützen.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt,
wird bewirkt, daß eine Querneigungsbewegung bzw. eine Wank
bewegung auftritt. Das System erfaßt die Querbeschleunigung,
welche auf die Fahrzeugkarosserie wirkt, um die Drücke in den
Hydraulikzylindern für die außenliegenden Räder anzuheben und
die Drücke in den Hydraulikzylindern für die innenliegenden
Räder basierend auf einer Größe der erfaßten Querbeschleunigung
herabzusetzen, um ein Antiquerneigungsmoment bzw. ein Antiwank
moment zu erzeugen, welches einen Ausgleich für ein Quernei
gungsmoment schafft, welches
proportional zu auf die Fahr
zeugkarosserie wirkenden Querbeschleunigungen erzeugt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein dreigliedriges Modell ge
zeigt, bei welchem eine Fahrzeugkarosserie und rechte und linke
Radaufhängungen verdeutlicht sind, um hierdurch die Kräfte zu er
läutern, die auf eine Fahrzeugkarosserie von einer Fahrbahn
oberfläche während des Kurvenfahrens bei dem vorstehend ange
gebenen aktiven Federungssystem einwirken.
An einer Fläche eines eine Fahrbahnoberfläche berührenden Rei
fens wird eine Kraft zur Aufnahme der Querverlagerung der Fahr
zeugkarosserie erzeugt, um diese in Gleichgewicht mit der Zen
trifugalkraft zu bringen. Von dieser Kontaktfläche wird eine
Reaktionskraft oder eine Seitenführungskraft in einer Richtung
des Querneigungsbewegungszentrums bzw. des Wankbewegungszen
trums erzeugt. Eine vertikale Komponente der Reaktionskraft,
gesehen gegen ein außenliegendes Rad während der Kurvenfahrt,
wirkt als eine Wagenhebekraft WU, wodurch die Fahrzeugkarosse
rie gestützt wird, während eine vertikale Komponente an einem
innenliegenden Rad als eine Wagensenkkraft WD wirkt.
Während des Kurvenfahrens wird in
folge der Querbelastungsverlagerung der Fahrzeugkarosserie ei
ne vertikale Belastung, welche auf das außenliegende Rad wirkt,
erhöht, während eine vertikale Belastung, die auf das innenlie
gende Rad wirkt, herabgesetzt wird, woraus resultiert, daß ei
ne Seitenführungskraft CFO, erzeugt an dem außenliegenden Rad,
größer als eine Seitenführungskraft CFI ist, die am innenlie
genden Rad erzeugt wird.
Wenn daher das Querneigungsbewegungs
zentrum, wie in der Zeichnung gezeigt, oberhalb des Fahrbahnkon
taktpunktes der Reifen liegt, und die Verbindungswinkel der
linken und rechten Verbindungsglieder im wesentlichen unter
ein und denselben Werten konstant gehalten werden, was durch
die Antiquerneigungssteuerung erreicht wird, wird die Wagen
hebekraft WU größer als die Wagensenkkraft WD.
Wenn zusätzlich das Fahr
zeug auf einer unebenen Fahrbahnoberfläche fährt, wird die aus
senliegende Radaufhängung vollständig ausgefahren, wodurch sich
die Griffigkeit eines Reifens verschlechtert.
Wenn das Fahrzeug
mit einer hohen Geschwindigkeit und einer großen Querbeschleu
nigung, welche auf das Fahrzeug wirkt, eine Kurve fährt, wird
die Fahrzeugkarosserie weiter angehoben, sodaß die Griffig
keit eines Reifens des innenliegenden Rades noch weiter schlech
ter wird. Hierdurch ergeben sich Fahrinstabilitäten.
Zur Über
windung der vorstehend angegebenen Schwierigkeiten können Glie
deranordnungen einer typischen mechanischen Federung einge
setzt werden, um das Querneigungsbewegungszentrum bei einer
Drehrichtung nach innen nach Maßgabe einer Querneigungsbewegung
einer Fahrzeugkarosserie nach unten zu verlagern.
Ein aktives
Federungssystem unterdrückt jedoch praktisch die Fahrzeugquer
neigungsbewegung, so daß daher das Querneigungsbewegungszen
trum verschoben wird, um zu verhindern, daß die Fahrzeugkaros
serie angehoben wird, was bei diesen Systemen aber praktisch
nicht möglich ist.
Aus der DE 38 30 129 A1 ist ein Fahrzeugaufhängungssystem be
kannt mit einem Wanksensor zum Messen eines Wankwerts des Fahr
zeugkörpers und eine Wanksteuerung zum Setzen eines Steuersoll
wertes entsprechend dem von dem Wanksensor gemessenen Wankwert.
Die Steuerung ist so ausgelegt, daß Zuführungsventile und Ab
laßventile in Abhängigkeit von den Steuersollwerten geöffnet
werden. Ein Drucksensor mißt die Innendrücke von Fluidfederkam
mern auf der Kontraktions- und Expansionsseite und gibt diese
an eine Steuereinheit weiter, welche die Steuersollwerte unter
Berücksichtigung der Innendrücke erzeugt.
Inder DE 39 42 654 A1 ist eine Wankstabilisierung für ein
Kraftfahrzeug bei Kurvenfahrt vorgeschlagen worden, bei der
eine Höhenstandsveränderung der Fahrzeugkarosserie beim
Durchfahren einer Kurve verhindert wird, indem einem Federbein
ein größeres oder kleineres Flüssigkeitsvolumen zugeführt wird
als dem an einer Fahrzeugachse seitlich gegenüberliegenden
Federbein zur Wankstabilisierung entnommen wird. Dadurch werden
die beim Druckaufbau bzw. Druckabbau auftretenden polytropen
Zustandsänderungen der voneinander getrennten, jeweils einem
Federbein zugeordneten federnden Gasvolumina berücksichtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes
System zur Steuerung der aktiven Aufhängungseinheiten eines
Fahrzeugs so weiterzubilden, daß Fahrinstabilitäten weitestge
hend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird von einem System mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfin
dung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zuegten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefüg
te Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines dreiglie
drigen Modells zur Erläuterung der Kräfte von
einer fahrbaren Oberfläche, die auf eine Fahr
zeugkarosserie während der Kurvenfahrt wirken,
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung ei
nes aktiven Federungssystems nach der Erfindung,
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Zusammen
hangs zwischen dem Abgabedruck eines Drucksteuer
ventils und einem zugeführten Strom,
Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammen
hangs zwischen der auf eine Fahrzeugkarosserie
wirkenden Beschleunigung und einem Wert der de
tektierten Querbeschleunigung,
Fig. 5 ein Blockdiagram, zur Verdeutlichung einer Steu
ereinheit eines aktiven Federungssystems nach der
Erfindung,
Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen der auf eine Fahrzeugkarosserie wirken
den, detektierten Querbeschleunigung und einem
Abgabewert einer Neutraldruckvorgabeschaltung ei
nes aktiven Federungssystems nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen der auf eine Fahrzeugkarosserie wirken
den und detektierten Querbeschleunigung und dem
in einem Hydraulikzylinder für ein Vorderrad
erzeugten Druck,
Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen der auf eine Fahrzeugkarosserie wirken
den, detektierten Querbeschleunigung und dem in
einem Hydraulikzylinder für ein Hinterrad er
zeugten Druck,
Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Zusammen
hangs der auf eine Fahrzeugkarosserie wirkenden,
erfaßten Querbeschleunigung und dem in einem
Hydraulikzylinder für ein Vorderrad erzeugten
Druck bei einem üblichen aktiven Federungssystem,
Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammen
hangs zwischen der auf eine Fahrzeugkarosserie
wirkenden, detektierten Querbeschleunigung und
dem in einem Hydraulikzylinder für ein Hinter
rad erzeugten Druck bei einem üblichen aktiven
Federungssystem,
Fig. 11 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung ei
ner alternativen Ausführungsform eines aktiven
Federungssystems nach der Erfindung, und
Fig. 12 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer Steuer
einheit bei einem aktiven Federungssystem nach
Fig. 11.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 2
ist ein aktives Federungssystem 16 nach der Erfindung für ein
Fahrzeug gezeigt. Dieses System arbeitet derart, daß eine Fe
derungssteuerung derart bewirkt wird, daß eine Fahrzeughöhen
lage und eine Fahrzeughöhenlagenänderung dadurch reguliert
wird, daß relative Verschiebungen zwischen einer Fahrzeug
karosserie 14 und Aufhängungsteilen 12 bzw. Fahrwerkstei
len 12 jeweils unterdrückt werden, mittels welchen das vor
dere linke, das vordere rechte, das hintere linke und das hin
tere rechte Rad 10FL, 10FR, 10RL und 10RR gelagert werden.
Das aktive Federungssystem 16 umfaßt im allgemeinen Federungs
einheiten bzw. Federbeine 15FL, 15FR, 15RL und 15RR für die
zugeordneten Räder. Die Aufhängungseinheiten umfassen Arbeits
fluidzylinder 18FL bis 18RR, wie einen Hydraulikzylinder,
welcher als eine Beaufschlagungseinrichtung wirkt und zwischen
den Aufhängungsteilen bzw. Fahrwerksteilen 12 und der Fahr
zeugkarosserie 14 angeordnet ist. Schraubenfedern 36 sind pa
rallel zu den Hydraulikzylindern angeordnet, und Drucksteuer
ventile 20FL bis 20RR dienen dazu, den an die Hydraulikzy
linder 18FL bis 18RR jeweils angelegten Druckmitteldruck ein
zustellen. Die Schraubenfedern 36 haben eine relativ niedri
ge Federkonstante, um einen Teil eines statischen Gewichts
bzw. einer statischen Belastung der Fahrzeugkarosserie 14 auf
zunehmen.
Das aktive Federungssystem 16 umfaßt ferner eine Druckquelle
22, zwei Akkumulatoren 24, einen Querbeschleunigungssensor 26
und eine Steuereinheit 30. Die Akkumulatoren 24 sind zwischen
der Druckquelle 22 und den vorderen Drucksteuerventilen 20FL
und 20FR angeordnet, und die Drucksteuerventile 20RL und
20RR sind jeweils zum Speichern des Druckmitteldrucks von der
Druckquelle 22 vorgesehen. Der Querbeschleunigungssensor 26
überwacht und erfaßt die Querbeschleunigung, welche auf die
Fahrzeugkarosserie 14 wirkt, um ein und dieselbe Größe wie
dergebendes Signal für die Steuereinheit 30 bereitzustellen.
Die Steuereinheit 30 spricht dann auf das Signal von dem Quer
beschleunigungssensor 26 an, um den von den Drucksteuerven
tilen 20FL bis 20RR zu den Hydraulikzylindern 18FL bis 18RR
abgegebenen Hydraulikdruck unabhängig von der Steuerung der
Querneigungsbewegung bzw. Wankbewegung der Fahrzeugkarosse
rie 14 zu steuern.
Die Federungseinheiten 15FL bis 15RR umfassen ferner Drossel
einrichtungen oder Öffnungen 32, welche mit den Druckkammern
L in Verbindung stehen, wie dies nachstehend noch näher er
läutert wird. Hierbei handelt es sich um die Druckkammern der
Hydraulikzylinder 18FL bis 18RR und die Akkumulatoren 34 zur
Schwingungsabsorption, welche eine relativ hohe Frequenz ha
ben, die von den Rädern jeweils übertragen wird.
Jeder Hydraulikzylinder 18FL bis 18RR umfaßt ein Zylinderrohr
18a, welches eine obere Druckkammer L begrenzt, welche mittels
eines Kolbens 18c geschlossen ist. Ein oberer Teil des Zylin
derrohrs 18a ist an der Fahrzeugkarosserie 14 angebracht, wäh
rend ein unteres Teil eine Kolbenstange 18b an dem Aufhän
gungsteil bzw. dem Fahrwerksteil 12 angebracht ist.
Jedes Drucksteuerventil 20FL bis 20RR ist als ein proportiona
les elektromagnetisches Druckreduzierventil mit drei Anschlüs
sen ausgelegt, welche Versorgungs-, Rücklauf- und Auslaßanschlüs
se hat. Beispielsweise ist in der US-PS 4,967,360, Veröffent
lichung der Erteilung am 30. Oktober 1990 und auf die vorlie
gende Anmelderin übertragen, ein Ventil dieser Bauart an
gegeben. Durch diese Bezugnahme ist zum Offenbarungsgehalt der
vorliegenden Anmeldung der volle Inhalt dieser Druckschrift zu
rechnen. Das Drucksteuerventil umfaßt ein Ventilgehäuse, wel
ches eine zylindrische Ventilbohrung hat, in welcher ein Steu
erschieber bzw. Ventilschieber gleitbeweglich angeordnet ist,
und einen proportionalen Magneten, welcher im Ventilgehäuse
vorgesehen ist. Die Versorgungs- und Rücklaufanschlüsse stehen
jeweils mit der Hydraulikdruckversorgung und den Rücklaufan
schlüssen der Druckquelle 22 über Hydraulikleitungen 38 und 39
jeweils zum Versorgen und zum Rückleiten des Hydraulikdruckes
zu und von den Drucksteuerventilen in Verbindung. Der Auslaß
anschluß hingegen steht in Verbindung mit der Druckkammer L
des Hydraulikzylinders über eine Hydraulikleitung 40.
Bei dieser Auslegung bewirkt eine Einstellung eines Steuer
signals oder eine Veränderung eines Erregerstroms i, welche
an dem Magneten anliegt, eine Verschiebung des Ventilschie
bers in gesteuerter Weise derart, daß bewirkt wird, daß der
Steuerdruck PC, welcher über den Ausgangsanschluß des Druck
steuerventils 20FL (-20RR) an die Druckkammer L des Hydrau
likzylinders 18FL (-18RR) anzulegen ist, nach Maßgabe der
Stärke des Erregerstroms i gesteuert wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist der Zusammenhang zwischen dem
Erregerstrom i und dem gesteuerten Druck PC verdeutlicht.
Wenn der Erregerstrom i etwa Null ist, liefert das Drucksteu
erventil einen minimalen Steuerdruck PMIN. Wenn der Erreger
strom in positiver Richtung, ausgehend von dieser Größe grös
ser wird, wird der Steuerdruck PC stark proportional mit einer
vorbestimmten Verstärkung K1 größer und er sättigt sich dann
bei einem maximalen Vorgabewert PMAX der Hydraulikdruckquelle
22. Wenn zusätzlich der Erregerstrom iN nach Maßgabe eines
Neutraldrucksteuersignals VNO bereitgestellt wird, wie dies
nachstehend noch näher beschrieben wird, gibt das Drucksteuer
ventil einen Neutraldruck PCN ab.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird der Zusammenhang zwischen
der auf die Fahrzeugkarosserie 14 wirkenden Querbeschleunigung
und einem Wert G der Querbeschleunigung verdeutlicht, welcher
mittels des Querbeschleunigungssensors 26 festgestellt wird.
Wenn ein Fahrzeug eine Rechtskurve fährt, stellt der Querbe
schleunigungssensor ein eine Querbeschleunigung wiedergebendes
Signal nach Maßgabe des Detektionswertes G bereit, welches ei
ne positive Spannung proportional zur auf die Fahrzeugkarosse
rie wirkenden Querbeschleunigung hat, während dann, wenn das
Fahrzeug eine Linkskurve fährt, ein Signal bereitgestellt wird,
welches eine negative Spannung hat.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 umfaßt die Steuereinheit 30 im
allgemeinen Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R,
Schaltungen für eine veränderliche Verstärkung für die vorde
ren und hinteren Aufhängungseinheiten 52F und 52R, Addier
schaltungen 54FL, 54RL, 54FR und 54RR, und Treiberschaltungen
58FL bis 58RR.
Die Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R sprechen auf
ein eine Querbeschleunigung wiedergebendes Signal detektiert
durch den Wert G von dem Querbeschleunigungssensor 26 an, um
Neutraldrucksteuerwerte VNF und VNR bereitzustellen, welche
eine Spannung nach Maßgabe des detektierten Wertes der Quer
beschleunigung haben. Die Verstärkungsschaltungen 52F und 53R
mit einem variablen Verstärkungsfaktor sprechen ebenfalls auf
das Signal von dem Querbeschleunigungssensor 26 an, um den
detektierten Wert G für die Querbeschleunigung mit den Anti
querneigungsbewegungssteuerverstärkungsfaktoren KF und KR für
die vorderen und hinteren Aufhängungseinheiten bereitzustellen,
um Antiquerneigungsbewegungssteuerwerte VLF und VLR jeweils
bereitzustellen. Diese Antiquerneigungsbewegungssteuerwerte
VLF und VLR werden dann jeweils an einen der Eingangsanschlüs
se der Addierschaltungen 54FL und 54RL direkt angelegt, wäh
rend an den anderen Eingangsanschlüssen derartige Schaltungen
54FL und 54FR die Neutraldrucksteuerwerte VNF und VNR von den
Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R angelegt werden.
Zusätzlich werden die Antiquerneigungssteuerwerte VLF und VLR
ferner an einen der Eingangsanschlüsse der Addierschaltungen
54FR und 54RR mit umgekehrten Polaritäten, konvertiert mit
tels Invertern 56F und 56R jeweils angelegt, während an die
anderen Eingangsanschlüsse die Neutraldrucksteuersignale VNL
und VNR von den Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50F
angelegt werden. Die Addierschaltungen 54FL und 54RR geben
die addierten Steuerwerte an die Treiberschaltungen 58FL bis
58RR jeweils ab. Die Treiberschaltungen 58FL bis 58RR sind
als Konstantspannungsschaltung der Schwebebauart beispiels
weise derart ausgelegt, daß die Erregerströme iFL bis iRR
an die Proportionalmagnete der Drucksteuerventile 20FL bis
20RR nach Maßgabe der jeweiligen addierten Steuerwerte an
gelegt werden.
Die Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R stellen eine
Neutraldrucksteuerwertkorrektureinrichtung jeweils dar, wel
che einen Funktionsgenerator enthalten können, welcher der
art arbeitet, daß die Neutraldrucksteuerwerte VNF und VNR
nach Maßgabe des detektierten Querbeschleunigungswertes G
ausgegeben werden können.
Die vorstehend angegebene Steuereinheit 30 kann einen Mikro
prozessor haben, welcher die arithmetischen Bearbeitungen
ausführt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist der Zusammenhang zwischen der
auf die Fahrzeugkarosserie wirkenden Querbeschleunigung und
Signalwerten gezeigt, die von den Neutraldruckvorgabeschal
tungen 50F und 50R ausgegeben werden. Die Neutraldruckvor
gabeschaltung 50F für die vorderen Aufhängungseinheiten spricht
auf den erfaßten Querbeschleunigungswert G von Null an, um
einen vorgewählten, positiven Wert VNO bereitzustellen, um
einen Teil einer statischen Belastung bzw. eines statischen
Gewichts der Fahrzeugkarosserie abzustützen. Wenn der Querbe
schleunigungsdetektionswert G ausgehend von diesem Wert posi
tiv oder negativ verändert wird, wird der Neutraldrucksteuer
wert VNF ausgegeben, welcher allmählich mit einer ersten vor
wählbaren Rate kleiner wird, wie dies mit einer durchgezogenen
Linie in der Zeichnung verdeutlicht ist. Zusätzlich gibt die
Neutraldruckvorgabeschaltung 50R für die hinteren Aufhängungs
einheiten den gleichen, vorbestimmten positiven Wert VNO wie
die Neutraldruckvorgabeschaltung 50F ab, um einen Teil der sta
tischen Belastung bzw. des statischen Gewichts der Fahrzeug
karosserie abzustützen, wenn der detektierte Querbeschleu
nigungswert G Null ist. Wenn der detektierte Querbeschleuni
gungswert G sich ausgehend von dieser Größe positive oder ne
gativ ändert, wird der Neutraldrucksteuerwert VNR ausgegeben,
welcher allmählich um eine zweite vorbestimmte Rate abnimmt,
welche kleiner als die erste vorbestimmte Rate ist, wie dies
mit einer gebrochenen Linie in der Figur verdeutlicht ist.
In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Neu
traldruckvorgabeschaltung 50F für die vorderen Aufhängungs
einheiten auf eine Zunahme der auf die Fahrzeugkarosserie
wirkenden Querbeschleunigung anspricht, um einen Neutraldruck
steuerwert VNF bereitzustellen, welcher kleiner als der Wert
VNR für die hinteren Aufhängungseinheiten ist.
Eine Gesamtverstärkung K (= KF + KR) der Verstärkungen KF und
KR der variablen und verstellbaren Verstärkungschaltungen 52F
und 52R für die vorderen und die hinteren Aufhängungseinhei
ten wird bereitgestellt, um eine Fahrzeugquerneigungsbewegung
von etwa Null zu erhalten, wenn die Querbeschleunigung auf
die Fahrzeugkarosserie einwirkt. Zusätzlich wird die Verstär
kung KF auf einen Wert gesetzt, welcher größer als jener der
Verstärkung KR ist (KF < KR) bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform. Somit wird eine Querbelastungsverschiebung zwischen
den vorderen linken und rechten Rädern, welche durch die Quer
neigungsbewegungssteuerung verursacht wird, wenn eine Quer
beschleunigung auf die Fahrzeugkarosserie wirkt, relativ zu
einer Querbelastungsverlagerung zwischen den hinteren linken
und rechten Rädern derart größer, daß die Fahrzeuglenkcharak
teristika in eine Untersteuerungsrichtung verstellt werden.
Die Treiberschaltungen 58FL bis 58RR geben Erregerströme i
aus, die basierend auf Werten bestimmt sind, die von den Addier
schaltungen 54FL bis 54RR abgegeben werden, an die Drucksteu
erventile 20FL bis 20RR jeweils ab, um den an die Hydraulik
zylinder 18FL bis 18RR angelegten Hydraulikdruck einzustel
len.
Wenn man im Betriebszustand annimmt, daß ein Fahrzeug mit ei
ner konstanten Geschwindigkeit und auf einer ebenen Fahrbahn
ohne jegliche Vorsprünge geradeausfährt, liefert der Quer
beschleunigungssensor 26 ein Signal, welches den detektier
ten Querbeschleunigungswert G von Null wiedergibt, wodurch
angegeben wird, daß keine Querbeschleunigung auf die Fahr
zeugkarosserie wirkt. Die Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F
und 50R der Steuereinheit 30 sprechen dann auf das Signal
von dem Querbeschleunigungssensor 26 an, um die Neutraldruck
steuerwerte VNF und VNR darzustellen, welche den vorbestimm
ten positiven Wert VNO jeweils darstellen, wie dies in Fig. 6
gezeigt ist. Zusätzlich stellen die variabel veränderbaren
Verstärkungsschaltungen 52F und 52R die Antiquerneigungsbe
wegungs-Drucksteuerwerte VLF und VLR mit einem Wert von Null
jeweils bereit. Somit geben alle Addierschaltungen 54FL bis
54RR den vorbestimmten Wert VNO als ein Ergebnis der Addition
an die Treiberschaltungen 58FL bis 58RR ab. Die Treiberschal
tungen 58FL bis 58RR geben dann Erregerströme iFL bis iRR
als den Neutraldrucksteuerstrom iN ab, wie dies in Fig. 3 ge
zeigt ist. Die Drucksteuerventile 20FL bis 20RR sprechen dann
auf die Neutraldrucksteuerströme iN jeweils an, um den gesteuer
ten Druck PC auszugeben, welcher den Neutraldruck PCN dar
stellt. Die Innendrücke der Hydraulikzylinder 18FL bis 18RR
werden ebenfalls auf den Neutraldruck PCN modifiziert, wodurch
die Fahrzeugkarosserie in einer Höhenlage mit einer Sollfahr
zeughöhe verharrt.
Wenn das Fahrzeug ausgehend von einer Geradeausfahrt eine Kur
ve fährt, versucht die Fahrzeugkarosserie eine Neigungsbewe
gung auszuführen, und der Querbeschleunigungssensor 26 de
tektiert die Querbeschleunigung, die auf die Fahrzeugkaros
serie wirkt, um ein Signal zu erhalten, welches einen detek
tierten Querbeschleunigungswert G wiedergibt, der einen po
sitiven oder negativen Wert hat, und diesen an die Steuerein
heit 30 abgibt. Die Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und
50R der Steuereinheit 30 setzen dann die Neutraldrucksteuer
werte VNF und VNR mit unterschiedlichen Raten entsprechend
den voranstehenden Ausführungen herab und gibt diese nach Maß
gabe einer Zunahme des detektierten Querbeschleunigungswertes
G aus.
Zusätzlich sprechen die variabel veränderbaren Verstärkungs
schaltungen 52F und 52R für die vorderen und hinteren Aufhän
gungseinheiten auf das Signal von dem Querbeschleunigungssen
sor 26 an, um den detektierten Querbeschleunigungswert G mit
den Antiquerneigungsbewegungssteuerverstärkungsgrößen KF und
KR zu multiplizieren und dann Antiquerneigungsbewegungssteu
erwerte VLF und VLR bereitzustellen.
Wenn daher das Fahrzeug eine Kurve nach rechts fährt, stellt
der detektierte Querbeschleunigungswert G einen positiven Wert
dar. Die Addierschaltung FL addiert daher den positiven Anti
querneigungsbewegungssteuerwert VLF zu dem positiven Neutral
drucksteuerwert VNF, um einen Wert bereitzustellen, welcher
um die Größe VLF größer als der Wert VNF ist. Im Gegensatz
hierzu stellen die Addierschaltungen 54FR einen Wert bereit,
welcher um den Antiquerneigungsbewegungssteuerwert VLF kleiner
als der Neutraldrucksteuerwert VNF ist, da der an die Addier
schaltung 54FR angelegte Wert VLF hinsichtlich der Polarität
mittels des Inverters 56F umgekehrt wird. In ähnlicher Weise
stellt die Addierschaltung 54FL einen Wert bereit, welcher um
den Antiquerneigungsbewegungssteuerwert VLR größer als der
Neutraldrucksteuerwert VNR ist, während die Addierschaltung
54RR einen Wert bereitstellt, welcher um den Antineigungsbe
wegungssteuerwert VLR kleiner als der Neutraldrucksteuerwert
VNR ist. Wenn diese Werte von den Addierschaltungen ausgege
ben werden, geben die Drucksteuerventile 20FL und 20RL jeweils
einen gesteuerten Druck PC ab, welcher größer als der Neutral
druck PCN ist, an die Hydraulikzylinder 18FL und 18RL für die
vorderen linken und die rechten linken Räder (außenliegende
Räder während der Kurvenfahrt nach rechts) ab, so daß die
Drücke in denselben ansteigen, um der Fahrzeugquerneigungs
bewegung entgegenwirkende Drückkräfte bereitzustellen. Die
Drucksteuerventile 20FR und 20RR geben jeweils einen gesteu
erten Druck PC, welcher kleiner als der Neutraldruck PCN ist,
an die Hydraulikzylinder 18FR und 18RR für die vorderen rech
ten und die hinteren rechten Räder (die innenliegenden Räder
während der Kurvenfahrt nach rechts) ab, wodurch bewirkt wird,
daß die darin herrschenden Drücke herabgesetzt werden, um Druck
kräfte zu erzeugen, welche die Querneigungsbewegungen nicht un
terstützen. Als Folge hiervon wird die Fahrzeugkarosserie im
wesentlichen in einer gegebenen Höhenausrichtung konstant ge
halten.
Die Neutraldrucksteuerwerte VNF und VNR, die von den Neutral
druckvorgabeschaltungen 50F und 50R entsprechend den voran
stehenden Ausführungen ausgegeben werden, werden nach Maßgabe
der Zunahme des Querbeschleunigungsdetektionswertes G kleiner
gemacht. Somit werden die Neutraldrücke PNF und PNR entspre
chend den Werten VNF und VNR ebenfalls herabgesetzt, wie dies
in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Somit ändern sich der ge
steuerte Druck PCFL, welcher durch das Drucksteuerventil
20FL für das vordere, außen liegende Rad erhöht ist, und der
gesteuerte Druck PCFR, welcher durch das Drucksteuerventil
20FR für das vordere, innen liegende Rad herabgesetzt wird,
in der in gebrochenen und durchgezogenen Linien in Fig. 7
verdeutlichte Weise nach Maßgabe der Änderungen des Neutral
drucks PNF in Gegenrichtungen um dieselbe Größe (diese Größe
entspricht den voranstehenden Ausführungen des Antiquerneigungs
drucksteuerwerts VLF) bezüglich eines Wertes des Neutraldruckes
PNF. Wie bei der Steuerung der hinteren Aufhängungseinheiten
wird der Neutraldruck PNR um eine Rate verändert, welche klei
ner als jene des Neutraldruckes PNF für die vorderen Aufhän
gungseinheiten ist, wie dies in Fig. 8 verdeutlicht ist. So
mit ändern sich der gesteuerte Druck PCRL, welcher durch das
Drucksteuerventil 20RL für das hintere, außen liegende Rad er
höht wird, und der gesteuerte Druck PCRR, welcher durch das
Drucksteuerventil 20RR für das hintere, innenliegende Rad ver
mindert wird, nach Maßgabe der in gebrochenen und in durchge
zogenen Linien in der Zeichnung verdeutlichten Weise in Ab
hängigkeit von der Änderung des Neutraldruckes PNR um Raten,
welcher kleiner als jene von PCFL und PCFR sind.
Es ist noch zu erwähnen, daß der Mitteldruck der linken und
rechten Hydraulikzylinder (entsprechend dem Neutraldruck)
nach Maßgabe der Zunahme der auf die Fahrzeugkarosserie wir
kenden Querbeschleunigung herabgesetzt wird, wodurch die Druck
kräfte vermindert werden, die von den Hydraulikzylindern 18FL
bis 18RR zur Abstützung eines Teils einer statischen Belastung
der Fahrzeugkarosserie herabgesetzt wird, um eine Kompensa
tion für die Zunahme der Wagenhebekraft WU zu schaffen, wie
dies voranstehend beschrieben wurde. Daher wird eine Fahrzeug
querneigungsbewegung in geeigneter Weise unterdrückt und die
Höhe des Schwerpunktes der Fahrzeugkarosserie bleibt konstant
auf einem vorbestimmten konstanten Wert während der Kurven
fahrt, und zwar unabhängig von der Veränderung der auf die
Fahrzeugkarosserie wirkenden Querbeschleunigung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 wird beispielsweise ein
übliches System erläutert. Da bei dem üblichen System der Neu
traldruck PCN auf einem konstanten Wert unabhängig von der
Änderung einer auf eine Fahrzeugkarosserie einwirkenden Quer
beschleunigung bleibt, ändern sich die Abgabedrücke PCFL und
PCRL für die linken Räder von den Hydraulikzylindern 18FL und
18RL und die Ausgangsdrücke PCFR und PCRR für die rechten Räder
von den Hydraulikzylindern 18FR und 18RR um dieselben Raten je
weils unabhängig von den Neutraldrücken PNF und PNR in Abhän
gigkeit von einer Veränderung der Antiquerneigungsbewegungs
steuerverstärkungsfaktoren KF und KR für die vorderen und hin
teren Aufhängungseinheiten. Bei dieser Steuerung wird die Wa
genhebekraft WU, welche auf die außen liegenden Räder während
der Kurvenfahrt wirkt, vergrößert, um zu bewirken, daß die
Fahrzeugkarosserie sich hebt. Hierdurch wird die Höhe des Schwer
punktes der Fahrzeugkarosserie nach Maßgabe der Zunahme der auf
die Fahrzeugkarosserie wirkenden Querbeschleunigung nach oben
hin verändert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist eine alternative Ausführungs
form eines aktiven Federungssystems nach der Erfindung verdeut
licht. Wie voranstehend angegeben wurde, hängt die Größe der
Hebekräfte, die an den vorderen und hinteren Rädern erzeugt wer
den, von den Querbeschleunigungen ab, welche jeweils an den vor
deren und hinteren Rädern einwirken. Daher dient das nachste
hend näher beschriebene aktive Federungssystem dazu, die Quer
beschleunigungen, die auf die vorderen und hinteren Räder wir
ken, gesondert zu bestimmen, um die an die vorderen und hinte
ren Hydraulikzylinder angelegten Neutraldrücke unabhängig zu
steuern und die Wagenhebekräfte vollständig in einem Übergangs
zustand während der Kurvenfahrt zu unterdrücken, während der
unterschiedliche Querbeschleunigungen auf die vorderen und
hinteren Räder wirken.
Das gezeigte aktive Federungssystem unterscheidet sich von der
forstehend beschriebenen, ersten bevorzugten Ausführungsform
dahingehend, daß zwei Sensoren oder vordere und hintere Quer
beschleunigungssensoren 26a und 26b vorgesehen sind. Ansonsten
ist die Auslegung ähnlich wie bei der ersten bevorzugten Aus
führungsform getroffen, so daß eine nähere Erläuterung des
weiteren entfallen kann.
Der vordere Querbeschleunigungssensor 26a ist an einer vorbe
stimmten Stelle einer Fahrzeugkarosserie 14 angeordnet, welche
von dem Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie um einen vorbe
stimmten Abstand LA nach vorne liegt. Beispielsweise kann er
an einem Teil in der Nähe einer Vorderachse vorgesehen sein
und dazu dienen, die auf eine vordere Seite der Fahrzeugka
rosserie wirkende Querbeschleunigung zu detektieren und ein
Signal bereitzustellen, welches einen detektierten Querbe
schleunigungswert GA darstellt, welches einer Steuereinheit 30
zugeleitet wird. Der hintere Querbeschleunigungssensor 26b ist
an einer vorbestimmten Stelle der Fahrzeugkarosserie 14 ange
bracht, welche von dem Schwerpunkt um einen vorbestimmten Ab
stand LB nach hinten liegend angeordnet ist. Beispielsweise
kann er an einem Teil in der Nähe einer Hinterachse angeordnet
werden und dazu dienen, die auf die hintere Seite der Fahrzeug
karosserie einwirkende Querbeschleunigung zu detektieren und
ein Signal bereitzustellen, welches einen detektierten Querbe
schleunigungswert GB wiedergibt und dieser an die Steuerein
heit übergeben wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist die Steuereinheit 30 der vor
stehend angegebenen alternativen bevorzugten Ausführungsform
verdeutlicht. Die Steuereinheit 30 umfaßt eine Querbeschleuni
gungsbestimmungsschaltung 55(G-Ermittlungseinrichtung). Die
Querbeschleunigungsbestimmungsschaltung 55 spricht auf die
Signale von den vorderen und hinteren Querbeschleunigungssen
soren 26a und 26b an, um einen Querbeschleunigungswert GY zu
bestimmen, welcher die Größe der am Schwerpunkt der Fahrzeug
karosserie einwirkenden Querbeschleunigung wiedergibt, bestimmt
ferner einen Querbeschleunigungswert GF, welcher die Größe der
auf eine vordere Radachswelle wirkenden Querbeschleunigung wie
dergibt und einen Querbeschleunigungswert GR, welcher die Grös
se der an einer hinteren Radachse einwirkenden Querbeschleuni
gung wiedergibt. Die Querbeschleunigungsbestimmungsschaltung
55 gibt dann ein Signal aus, welches den Querbeschleunigungs
wert GY wiedergibt und gibt diesen an die vorderen und hinteren,
variabel veränderbaren Verstärkungsschaltungen 52F und 52R ab,
ab, wobei man ein den Querbeschleunigungswert GF wiedergeben
des Signal erhält, das an die Neutraldruckvorgabeschaltung
50F abgegeben wird, und ein Signal, welches den Querbeschleu
nigungswert GR wiedergibt und dieses an die Neutraldruckvor
gabeschaltung 50R jeweils abgegeben wird.
Die Querbeschleunigungsbestimmungsschaltung 55 ermittelt die
Querbeschleunigungswerte GF, GR und GY nach Maßgabe der fol
genden Gleichung, basierend auf der Querbeschleunigung, die
als Werte GA und GB als Eingabegröße detektiert wurden,
GF = {(LB - LF)/(LB - LA)}GA
- {(LA - LF) - (LB - LA)}GB
GR = {(LB - LR)/(LB - LA)}GA
- {(LA - LR) - (LB - LA)}GB
GY = (LR . GA + LA . GB)/(LB - LA)
wobei LA ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt einer Fahrzeug
karosserie und einer Position ist, an welcher der vordere Quer
beschleunigungssensor 26a vorgesehen ist, LB ist ein Abstand
zwischen dem Schwerpunkt und einer Stelle, an der der hintere
Querbeschleunigungssensor 26b vorgesehen ist, LF ist ein Ab
stand zwischen dem Schwerpunkt und einer Vorderachse und LF ist
ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und einer Vorderachse und
LR ist ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt einer Hinterachse.
Die vorstehend angegebenen Gleichungen werden aus den folgenden
Zusammenhängen abgeleitet: Eine Position vor dem Schwerpunkt
einer Fahrzeugkarosserie ist positiv, eine Position hinter dem
Schwerpunkt ist negativ und ϕ ist eine Gerade.
GA = GY + LAϕ (1)
GB = GY + LBϕ (2)
aus (1) × LB - (2) × LA
LB . GA - LA . GB = (LB - LA)GY
Somit
GY = {1/(LB - LA)}(LB . GA - LA . GB) (3)
aus (1) - (2)
somit
GA - GB = (LA - LB)ϕ
ϕ = {1/(LA - LB)}(GA - GB) (4)
ϕ = {1/(LA - LB)}(GA - GB) (4)
GF = GY + LFϕ
GR = GY + LRϕ
substituieren (3) und (4) für vorstehende Gleichungen,
GF = {1/(LB - LA)}(LB . GA - LA . GB)
+ LF {1/(LA - LB)}(GA - GB)
= {(LB - LF)/(LB - LA)}GA
- {(LA - LF) - (LB - LA)}GB
GR = {1/(LB - LA)}(LB . GA - LA . GB)
+ LR {1/(LA - LB)}(GA - GB)
= {(LB - LR)/(LB - LA)}GA
- {(LA - LR) - (LB - LA)}GB
Der Querbeschleunigungswert GY kann eine Querbeschleunigung
an einer anderen Stelle als der Schwerpunkt der Fahrzeugka
rosserie sein.
Die variabel einstellbaren Verstärkungsschaltungen 52F und
52R sprechen auf das den Querbeschleunigungswert GY wieder
gebende Signal an, um Antiquerneigungsbewegungssteuerwerte
VLF und VLR jeweils auf dieselbe im Zusammenhang mit der er
sten bevorzugten Ausführungsform beschriebene Weise bereit
zustellen. Die Neutraldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R
sprechen ebenfalls auf die die Querbeschleunigungswerte GF
und GR wiedergebenden Signale an, um Neutraldrucksteuerwerte
VNF und VNR bereitzustellen.
Aus der vorstehend beschriebenen Auslegungsform ergibt sich,
daß die variabel veränderbaren Verstärkungsschaltungen 52F
und 52R dazu dienen, ein Antiquerneigungsbewegungsmoment über
die vorderen und hinteren Hydraulikzylinder 18FL bis 18RR
basierend auf der am Schwerpunkt einer Fahrzeugkarosserie
wirkenden Querbeschleunigung bereitzustellen. Die Neutraldruck
vorgabeschaltungen 50F und 50R dienen dazu, die den vorderen
und hinteren Hydraulikzylindern zugeleiteten Neutraldrücken
in eng nachlaufender Weise herabzusetzen, wenn die an den
vorderen und hinteren Achsen wirkenden Querbeschleunigungen je
weils zunehmen. Selbst wenn folglich die an den vorderen und
hinteren wirkenden Querbeschleunigungen sich in einem Über
gangszustand während der Kurvenfahrt voneinander unterscheiden,
werden die vorderen und hinteren Wagenhebekräfte WU in effek
tiver Weise kompensiert, so daß die Fahrzeugkarosserie in ei
ner vorbestimmten, konstanten Höhenlage während der Kurven
fahrt verharrt.
Bei der vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsform
sind die beiden Querbeschleunigungssensoren 26a und 26b in
Längsrichtung um einen vorbestimmten Abstand voneinander ent
fernt angeordnet, um an den vorderen und hinteren Achsen
auftretende Querbeschleunigungen basierend auf den je
weiligen detektierten Querbeschleunigungswerten zu ermitteln.
Jedoch können auch andere geeignete Meßeinrichtungen, bei
spielsweise ein Querbeschleunigungssensor und ein Gierraten
sensor eingesetzt werden, um die an den vorderen und hinteren
Achsen wirkenden Querbeschleunigungen zu bestimmen. Zusätz
lich können die Drucksteuerventile 20FL bis 20RR durch ein
Durchflußsteuerventil ersetzt werden, welches derart betreib
bar ist, daß man eine Rückführungssteuerung des Drucks im Hy
draulikzylinder erhält.
Ferner stellt das vorstehend genannte System nach der Erfindung
eine Antiquerneigungsbewegungssteuerverstärkungsgröße KF für
die vorderen Aufhängungseinheiten bereit, welche größer als die
Antiquerneigungsbewegungssteuerverstärkungsgröße KR für die
hinteren Aufhängungseinheiten ist, um Untersteuerungscharak
teristika einzuhalten. Jedoch können die Antiquerneigungsbewe
gungssteuerverstärkungsgrößen KF und KR basierend auf den ge
wünschten Lenkcharakteristika verändert werden. Beispielsweise
kann eine manuelle Verstärkungswähleinrichtung in der Nähe ei
nes Fahrers angeordnet werden, welche dazu dient, die Anti
querneigungsbewegungssteuerverstärkungsgrößen auf von dem Fah
rer gewählte Werte zu verändern und einzustellen.
Zusätzlich wird die Wagenhebekraft WU, welche auf die außen
liegenden Räder während der Kurvenfahrt wirkt, in Abhängigkeit
von einer Größe der Querbelastungsverlagerung zwischen den
außen liegenden und den innen liegenden Rädern und der Geome
trie des Aufhängungsgliedersystems bestimmt, so daß es erfor
derlich ist, die charakteristischen Größen zu bestimmen, d. h.
die Größe oder die Veränderung der Neutraldrucksteuerwerte
VNF und VNR zu bestimmen, wenn man voraussetzt, daß die Neu
traldruckvorgabeschaltungen 50F und 50R unabhängig für die vor
deren und hinteren Aufhängungseinheiten nach Maßgabe der Anti
querneigungssteuerverstärkungsgrößen und/oder der Bauart
der Aufhängungen bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise
die Antiquerneigungsbewegungssteuerverstärkungsgröße KF für
die vorderen Aufhängungseinheiten auf einen größeren Wert ein
gestellt wird, wird in bevorzugter Weise eine Veränderung bei
dem Neutraldrucksteuerwert VNF nach Maßgabe der Querbeschleu
nigung in zweckmäßiger Weise vergrößert.
Claims (9)
1. System zur aktiven Steuerung der aktiven Aufhängungseinheiten eines
Kraftfahrzeuges, wobei die Aufhängungseinheiten (15FL; 15FR; 15RL; 15RR)
zwischen der Fahrzeugkarosserie und einem entsprechenden vorderen linken
und rechten sowie hinteren linken und rechten Rad (10FL; 10FR; 10RL;
10RR) angeordnet sind, umfassend:
Querbeschleunigungssensoren (26; 26a; 26b) zum Erfassen der auf die Fahr zeugkarosserie (14) wirkenden Querbeschleunigung (G) und zum Erzeugen eines Signals, welches einen vorzeichenbehafteten Wert für die Querbe schleunigung repräsentiert, wobei das Vorzeichen die Richtung der Querbe schleunigung angibt;
Neutraldruckschaltungen (50F; 50R) zum Bereitstellen von Befehlswerten für den Neutraldruck (VNF; VNR) zur Steuerung von Hydraulikzylindern (18FL; 18FR; 18RL; 18RR), um Druckkräfte bereitzustellen, welche erforderlich sind, um zumindest einen Teil der statischen Last des Fahrzeugs abzustützen;
Verstärkungsabstimmeinrichtungen (52F; 52R) zum Bereitstellen von Anti- Wank-Befehlswerten (VLF; VLR) nach Maßgabe des von den Querbeschleuni gungssensoren erzeugten Wertes, wobei die Befehlswerte (VLF; VLR) durch Multiplikation des vorzeichenbehafteten Wertes für die Querbeschleunigung mit einer Anti-Wank-Verstärkung (KF) für die Vorderradseite und mit einer An ti-Wank-Verstärkung (KR) für Hinterradseite erhalten werden;
erste Addiereinrichtungen (54FL; 54RL) zum Addieren der Neutraldruckbe fehlswerte (VNF; VNR) zu den Anti-Wank-Befehlswerten (VLF; VLR) und zum Anlegen der addierten Werte an Treiberschaltungen (58FL; 58RL) für die lin ken vorderen und hinteren Aufhängungseinheiten;
zweite Addiereinrichtungen (54FR; 54RR) zum Addieren der Neutraldruckbe fehlswerte (VNF; VNR) zu den Vorzeicheninvertierten Anti-Wank- Befehlswerten (VLF; VLR) und zum Anlegen der addierten Werte an Treiber schaltungen (58FR; 58RR) für die rechten vorderen und hinteren Aufhän gungseinheiten;
wobei die Treiberschaltungen (58FL; 58FR; 58RL; 58RR) die addierten Werte in elektrische Treiberströme (iFL; iFR; iRL; iRR) umwandeln, welche an zuge hörige Steuerventile (20FL; 20FR; 20RL; 20RR) der Aufhängungseinheiten angelegt werden, so daß eine entsprechende Anti-Wank- und Hebebewe gungssteuerung ausgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Neutraldruckbefehlswerte (VNF; VNR) nach Maßgabe des erfaßten Betrags der Querbeschleunigung verändert werden, nämlich so, daß sie mit zuneh mendem Betrag der Querbeschleunigung erniedrigt werden.
Querbeschleunigungssensoren (26; 26a; 26b) zum Erfassen der auf die Fahr zeugkarosserie (14) wirkenden Querbeschleunigung (G) und zum Erzeugen eines Signals, welches einen vorzeichenbehafteten Wert für die Querbe schleunigung repräsentiert, wobei das Vorzeichen die Richtung der Querbe schleunigung angibt;
Neutraldruckschaltungen (50F; 50R) zum Bereitstellen von Befehlswerten für den Neutraldruck (VNF; VNR) zur Steuerung von Hydraulikzylindern (18FL; 18FR; 18RL; 18RR), um Druckkräfte bereitzustellen, welche erforderlich sind, um zumindest einen Teil der statischen Last des Fahrzeugs abzustützen;
Verstärkungsabstimmeinrichtungen (52F; 52R) zum Bereitstellen von Anti- Wank-Befehlswerten (VLF; VLR) nach Maßgabe des von den Querbeschleuni gungssensoren erzeugten Wertes, wobei die Befehlswerte (VLF; VLR) durch Multiplikation des vorzeichenbehafteten Wertes für die Querbeschleunigung mit einer Anti-Wank-Verstärkung (KF) für die Vorderradseite und mit einer An ti-Wank-Verstärkung (KR) für Hinterradseite erhalten werden;
erste Addiereinrichtungen (54FL; 54RL) zum Addieren der Neutraldruckbe fehlswerte (VNF; VNR) zu den Anti-Wank-Befehlswerten (VLF; VLR) und zum Anlegen der addierten Werte an Treiberschaltungen (58FL; 58RL) für die lin ken vorderen und hinteren Aufhängungseinheiten;
zweite Addiereinrichtungen (54FR; 54RR) zum Addieren der Neutraldruckbe fehlswerte (VNF; VNR) zu den Vorzeicheninvertierten Anti-Wank- Befehlswerten (VLF; VLR) und zum Anlegen der addierten Werte an Treiber schaltungen (58FR; 58RR) für die rechten vorderen und hinteren Aufhän gungseinheiten;
wobei die Treiberschaltungen (58FL; 58FR; 58RL; 58RR) die addierten Werte in elektrische Treiberströme (iFL; iFR; iRL; iRR) umwandeln, welche an zuge hörige Steuerventile (20FL; 20FR; 20RL; 20RR) der Aufhängungseinheiten angelegt werden, so daß eine entsprechende Anti-Wank- und Hebebewe gungssteuerung ausgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Neutraldruckbefehlswerte (VNF; VNR) nach Maßgabe des erfaßten Betrags der Querbeschleunigung verändert werden, nämlich so, daß sie mit zuneh mendem Betrag der Querbeschleunigung erniedrigt werden.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Quer
beschleunigungssensoren erzeugte vorzeichenbehaftete Wert für die Quer
beschleunigung (G) positiv ist, wenn das Kraftfahrzeug eine Rechtskurve
fährt, und negativ ist, wenn das Kraftfahrzeug eine Linkskurve fährt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neu
traldruckbefehlswerte (VNF; VNR) für die Vorderräder und die Hinterräder in
Abhängigkeit von der erfaßten Querbeschleunigung (G) mit einer ersten bzw.
einer davon verschiedenen zweiten Rate herabgesetzt werden.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rate grö
ßer als die zweite Rate ist, um den Neutraldruckbefehlswert (VNF) für das
Vorderrad stärker als denjenigen (VNR) für das Hinterrad herabzusetzen.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung (30) die Neutraldruckbefehlswerte (VNF; VNR) derart korrigiert, daß die
Fahrzeugkarosserie (14) in einer vorbestimmten konstanten Höhenlage bleibt,
wenn die Querbeschleunigung (G) auf die Fahrzeugkarosserie einwirkt.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verstärkung (KF) für die Vorderradseite größer als die Verstärkung (KR)
für die Hinterradseite ist, wodurch der Anti-Wank-Befehlswert (VLF) für die
Vorderräder größer als derjenige (VLR) für die Hinterräder ist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtungen vordere und hintere Querbeschleunigungssensoren
(26a; 26b) umfassen, wobei der vordere Querbeschleunigungssensor (26a)
an einem, vor dem Fahrzeugschwerpunkt liegenden Teil der Fahrzeugkaros
serie (14) angeordnet ist, um ein Signal bereitzustellen, das die auf die Vor
derradseite wirkende Querbeschleunigung (GF) wiedergibt und der hintere
Querbeschleunigungssensor (26b) an einem hinter dem Fahrzeugschwer
punkt liegenden Teil der Fahrzeugkarosserie (14) angeordnet ist, um ein Si
gnal bereitzustellen, das die auf die Hinterradseite wirkende Querbeschleuni
gung (GR) wiedergibt,
wobei die Steuereinrichtung (30) auf das Signal von dem vorderen Beschleu
nigungssensor (26a) anspricht, um den Neutraldruckbefehlswert (VNF) für die
Vorderräder bereitzustellen und diesen mit einer ersten Rate nach Maßgabe
der Zunahme der Querbeschleunigung (GF) an der Vorderseite herabzuset
zen und den Neutraldruckbefehlswert (VNR) für die Hinterräder derart bereit
zustellen, daß er um eine zweite Rate herabgesetzt wird, die sich von der er
sten Rate unterscheidet und zwar nach Maßgabe der Zunahme der Querbe
schleunigung (GR) an der Hinterradseite.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung (30) eine am Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie (14) wirkenden
Querbeschleunigung (GY), basierend auf den Signalen von den vorderen und
hinteren Beschleunigungssensoren (26a; 26b) ermittelt, und die Steuerein
richtung (30) den Wert der ermittelten Querbeschleunigung mit den Verstär
kungen (KF; KR) multipliziert, um die Anti-Wank-Befehlswerte (VLF; VLR) be
reitzustellen.
9. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer
einrichtung (30) eine Querbeschleunigung (GF), welche an einer Vorderrad
achse wirkt, eine Querbeschleunigung (GR), welche an einer Hinterrad
achse wirkt, und die Querbeschleunigung (GY), welche an dem Fahrzeug
schwerpunkt wirkt, nach Maßgabe der folgenden Beziehungen ermittelt:
GF = (LB - LF)/(LB - LA)}GA - {(LA - LF) - (LB - LA)}GB
GR = {(LB - LR)/(Lb - LA)}GA - {(LA - LR) - (LB - LA)}GB
GY = (LB . GA - LA . GB)/(LB - LA)
wobei (LA) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie (4) und einer Stelle ist, an der der vordere Querbeschleunigungssensor (26a) angebracht ist, (LB) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und einer Stelle ist, an der der hintere Querbeschleunigungssensor (26b) angebracht ist, (LF) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Vorderradachse ist und (LR) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Hinterradachse ist, wobei die Steuereinrichtung (30) die Neutraldruckbefehlswerte (VNF; VNR) und die Anti-Wank-Befehlswerte (VLF; VLR) basierend auf der jeweils ermittel ten Querbeschleunigung bereitstellt.
GF = (LB - LF)/(LB - LA)}GA - {(LA - LF) - (LB - LA)}GB
GR = {(LB - LR)/(Lb - LA)}GA - {(LA - LR) - (LB - LA)}GB
GY = (LB . GA - LA . GB)/(LB - LA)
wobei (LA) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Fahrzeugkarosserie (4) und einer Stelle ist, an der der vordere Querbeschleunigungssensor (26a) angebracht ist, (LB) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und einer Stelle ist, an der der hintere Querbeschleunigungssensor (26b) angebracht ist, (LF) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Vorderradachse ist und (LR) ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Hinterradachse ist, wobei die Steuereinrichtung (30) die Neutraldruckbefehlswerte (VNF; VNR) und die Anti-Wank-Befehlswerte (VLF; VLR) basierend auf der jeweils ermittel ten Querbeschleunigung bereitstellt.
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