DE4212852A1 - Radaufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Radaufhaengungssystem fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Radaufhängungssystem
für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf ein System, das
zwischen gefederten und ungefederten Elementen angeordnete
Stoßdämpfer mit variablen Dämpfungskraftkennwerten aufweist.
In einem an sich bekannten Radaufhängungssystem für ein
Kraftfahrzeug werden Stoßdämpfer im allgemeinen zwischen
Karosserieteilen, d. h. gefederten Teilen und Radteilen,
d. h. ungefederten Teilen, für die Dämpfung der vertikalen
Schwingung der Räder vorgesehen.
Es sind Stoßdämpfer dieser Art bekannt, die variable Dämpfungskraftkennwerte
haben. In einem solchen Stoßdämpfer
können die Dämpfungskraftkennwerte zwischen hohen und tiefen
Stufen, drei oder mehr Stufen stufenweise oder kontinuierlich
geregelt werden.
Im vorgenannten Stoßdämpfer werden die Dämpfungskraftkennwerte
im allgemeinen zur gleichzeitigen Verbesserung des
Fahrkomforts und der Fahrstabilität so geregelt, daß, wenn
eine Dämpfungskraft, die durch den Stoßdämpfer erzeugt
wird, die vertikale Schwingung der Fahrzeugkarosserie erregt,
die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers in eine weichere
Stufe verändert wird, so daß eine niedrigere Dämpfungskraft
erzeugt wird, und wenn die Dämpfungskraft, die durch
den Stoßdämpfer erzeugt wird, vertikale Schwingung dämpft,
dann die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers in eine härtere
Stufe verändert wird, so daß eine größere Dämpfungskraft
erzeugt wird, wobei die Dämpferenergie größer als die Erregungsenergie
eingestellt wird, die an die gefederten Teile
übertragen wird.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-248419 beschreibt
eine Methode für die Regelung der Dämpfungskraftkennwerte,
in der angenommen wird, daß, wenn die Richtung
der relativen Bewegung zwischen den gefederten und den ungefederten
Teilen und die Richtung der relativen Geschwindigkeit
zwischen den gefederten Teilen und den ungefederten
Teilen jeweils zusammenfallen, die Dämpfungskraft die
vertikale Schwingung erregt und daß, wenn sie nicht miteinander
zusammenfallen, die Dämpfungskraft die vertikale
Schwingung dämpft.
Im vorgenannten an sich bekannten Stoßdämpfer werden die
Dämpfungskraftkennwerte im allgemeinen durch verschiedene
Stufen verändert, wenn die Dämpfungskraft stark verändert
werden muß. Jedoch verursacht die Veränderung der Dämpfungskraftkennwerte
über verschiedene Stufen wegen der
Druckveränderung in den Stoßdämpfern ein starkes Geräusch
bzw. Schwingungen, die sich wiederum auf die Karosserie
des Fahrzeugs übertragen. Andererseits verhindert ein Versuch
zur Beseitigung dieses Geräuschs und dieser Schwingung,
daß der Fahrkomfort und die Fahrstabilität wie gewünscht
verbessert werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Radaufhängungsystem
für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das
starke Geräuschentwicklung bzw. Schwingungen infolge der
Druckveränderung in den Stoßdämpfern bei Änderung der
Dämpfungskraftkennwerte verhindern kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes
Radaufhängungssystem für ein Fahrzeug zu schaffen, das
sowohl den Fahrkomfort als auch die Fahrstabilität verbessern
kann.
Die oben genannte und die weiteren Aufgaben der Erfindung
können durch ein Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug
gelöst werden, das aufweist: jeweils zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen angeordnete Stoßdämpfer,
Dämpfungskraftkennwerte dieser Stoßdämpfer, die in Entsprechung
der vertikalen Schwingung der Räder angepaßt
werden; Aktuatoren für die Änderung der Dämpfungskraftkennwerte
eines jeden Stoßdämpfers; eine Regelungsvorrichtung
für die Abgabe von Regelungssignalen an die Aktuatoren,
damit die Aktuatoren, wenn die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer zwischen weicher und harter
Einstellung geändert werden sollen, die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer über mehrere Stufen gemäß den
Fahrbedingungen ändern können.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile gehen
aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug
auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert
werden. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die ein Kraftfahrzeug
einschließlich eines Aufhängungssystems
gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 2 einen Querschnitt eines Teils eines Stoßdämpfers,
der zu einem Rad gehört,
Fig. 3 eine Explosionsansicht des ersten Verstellorgans,
der zu einem Stoßdämpfer gehört,
Fig. 4 ein Diagramm, das die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer zeigt,
Fig. 5 eine schematische Zeichnung, die ein Schwingungsmodell
des Aufhängungssystems für ein
Fahrzeug entsprechend der Erfindung darstellt,
Fig. 6 ein Schaubild, das einen Schrittmotor darstellt,
Fig. 7 eine Draufsicht eines Rotors und eines Stators,
Fig. 8 eine Ansicht eines Deckels von unten,
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuersystems einer
Aufhängung für ein Fahrzeug entsprechend der
Erfindung,
Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Routine für die Wahl
eines Dämpfungskoeffizienten gemäß den Fahrbedingungen,
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer Grundroutine, die von
einem Steuergerät für die Regelung der Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer ausgeführt
wird,
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das eine Alternative des in
Fig. 11 gezeigten Fließbilds ist,
Fig. 13 ein Flußdiagramm einer Grundroutine, die von
einer Steuereinheit für die Regelung der
Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer ausgeführt
wird,
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Steuergerätes des
Radaufhängungssystems gemäß einer anderen
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 15 ein Flußdiagramm einer Grundroutine, die von
einem Steuergerät für die Regelung der Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung ausgeführt
wird,
Fig. 16A und 16B Diagramme, welche die Beziehung zwischen
der Dämpfungskraft, der relativen Bewegungsgeschwindigkeit
(xsi-xui) zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen sowie die Grenzwerte
A und B zeigen.
Das in Fig. 1 gezeigte Radaufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug
9 weist vier zu den entsprechenden Rädern gehörende,
die vertikale Schwingung der Räder dämpfende Stoßdämpfer
1 bis 4 auf. Jeder Stoßdämpfer 1 bis 4 weist einen
(nicht gezeigten) Drucksensor auf und ist so aufgebaut,
daß er von einem (nicht gezeigten) Aktuator betätigt wird,
um einen von zehn Dämpfungskraftkennwerten, die jeweils
einen voneinander unterschiedlichen Dämpfungskoeffizienten
aufweisen, einstellen zu können. In Fig. 1 bezeichnen
das Bezugszeichen 5 ein linkes Vorderrad und das
Bezugszeichen 6 ein linkes Hinterrad. Die rechten Vorder-
und Hinterräder werden nicht gezeigt. Das Bezugszeichen 7
bezeichnet Schraubenfedern, die um den oberen Teil der
Stoßdämpfer 1 bis 4 herum angeordnet sind. Das Bezugszeichen
8 bezeichnet ein Steuergerät für die Abgabe von Steuersignalen
an die Aktuatoren für die Stoßdämpfer 1 bis 4,
um die Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer zu regeln.
Am gefederten Teil des Fahrzeuges 9 sind erste, zweite,
dritte und vierte Beschleunigungssensoren 11, 12, 13, 14
für die Erkennung der vertikalen Beschleunigung des gefederten
Teils der entsprechenden Räder angeordnet. Ein Meßgerät
in einem Instrumententräger ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
15 für die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit
versehen, und am Schwerpunkt des Fahrzeuges
9 ist ein Querbeschleunigungssensor 16 für die Erfassung
der Querbeschleunigung des Fahrzeuges 9 vorgesehen.
Das Bezugszeichen 17 bezeichnet den Wählschalter für den
Betriebsmodus, mit dem der Fahrer eine harte, eine weiche
oder ein Regelprogramm wählen kann. Wenn die harte Einstellung
gewählt wird, dann können nur vorgewählte harte
Dämpfungskoeffizienten, die zu harten Dämpfungskraftkennwerten
führen, ausgewählt werden und die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 werden auf einen der harten
Dämpfungskoeffizienten eingestellt. Wird die weiche Einstellung
gewählt, dann können nur vorher festgelegte weiche
Dämpfkoeffizienten, die zu weichen Dämpfungskraftkennwerten
führen, gewählt werden, und die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 werden auf einen der weichen
Dämpfkoeffizienten eingestellt. Wenn dagegen das Regelprogramm
gewählt wird, werden die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 gemäß einem Kennfeld oder
einer Tabelle, die im Steuergerät 8 abgespeichert ist, geregelt.
Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung, die den Querschnitt
des Stoßdämpfers 1 für das linke Vorderrad zeigt.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde der Drucksensor
weggelassen.
In Fig. 2 weist der Stoßdämpfer 1 einen Zylinder 21 auf,
in dem die Kolbeneinheit 22 einen Kolben aufweist, der integral
mit einer verschiebbar angeordneten Kolbenstange
verbunden ist. Der Zylinder 21 und die Kolbeneinheit 22
sind jeweils mit den gefederten und den ungefederten Teilen
verbunden.
Die Kolbeneinheit 22 weist zwei Öffnungen 23 und 24 auf.
Die Öffnung 23 ist immer offen, wohingegen die Öffnung 24
ein veränderbares Öffnungsfeld hat, das durch den ersten
Aktuator 41 in zehn Stufen verändert werden kann.
Fig. 3 ist eine Explosionsansicht des ersten Verstellorganes
41 für den Stoßdämpfer 1. Wie in den Fig. 2 und 3
gezeigt, weist der erste Aktuator 41 eine drehbar in einer
an der Kolbeneinheit 22 befestigten Hülse 25 angeordnete
Welle 26, einen Schrittmotor 27 für das Drehen der Welle
26, eine erste am unteren Ende der Welle 26 angebrachte,
neun kreisförmige am Umfang angebrachte Löcher 28 aufweisende
Lochplatte 29 sowie eine zweite, am unteren Ende der
Hülse 25 befestigte und einen in Umfangsrichtung angeordneten
bogenförmigen Schlitz 30 aufweisende Lochplatte 31
auf. Der Schlitz 30 kann mit einem der neun Löcher 28 in
Verbindung treten, wenn der Schrittmotor 27 die Welle 26
sowie die erste Lochplatte 29 dreht.
Eine obere Kammer 32 und eine untere Kammer 33, die beide
im Zylinder 21 angeordnet sind, werden mit einem Medium
gefüllt, das eine vorgewählte Viskosität aufweist. Das Medium
kann zwischen den Kammern 32 und 33 durch die Öffnungen
23, 24 fließen.
In den Fig. 2 und 3 wurde die Konstruktion des
Stoßdämpfers 1 zwar als zum linken Vorderrad gehörend dargestellt,
die Stoßdämpfer 2, 3 und 4 für die anderen Räder
haben jedoch dieselbe Konstruktion wie der in Fig. 2 gezeigte
Stoßdämpfer 1 und weisen jeweils ein zweites Verstellorgan
42, ein dritter Aktuator 43 und ein vierter
Aktuator 44, dessen Konstruktion die gleiche wie bei dem
in Fig. 3 gezeigten ersten Aktuator 41 ist, auf.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 zeigt, wobei D1 bis D10
Dämpfungskraftkoeffizienten der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4
darstellen. Die Ordinate in Fig. 4 stellt die Dämpfungskraft
dar, die durch die Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 erzeugt
wird, und die Abszisse stellt den Unterschied zwischen den
Bewegungsgeschwindigkeiten der gefederten Teile Xs und der
ungefederten Teile Xu dar. Das heißt, die Differenz entspricht
der relativen Bewegungsgeschwindigkeit (Xs-Xu).
Wie in Fig. 4 gezeigt, entsprechen zehn Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 den zehn Dämpfungskoeffizienten
D1 bis D10, und einer der zehn Dämpfungskraftkennwerte
kann gewählt werden, indem einer der zehn Dämpfungskoeffizienten
D1 bis D10 gewählt wird. In Fig. 4 erzeugt
der Dämpfungskoeffizient D1 die geringste Dämpfungskraft,
und der Dämpfungskoeffizient D10 erzeugt die härteste
Dämpfungskraft. Der Dämpfungskoeffizient Dk (k ist
eine ganze Zahl zwischen 1 und 10) wird gewählt, wenn (10-k)
Loch/Löcher 28 in der ersten Lochplatte 29 mit dem
Schlitz 30 in der zweiten Lochplatte 31 in Verbindung treten.
Das heißt, der Dämpfungskoeffizient D1 wird gewählt,
wenn alle neun kreisförmigen Löcher 28 mit dem Schlitz 30
in Verbindung treten, und der Dämpfungskoeffizient 10 wird
gewählt, wenn kein kreisförmiges Loch 28 mit dem Schlitz
30 in Verbindung tritt.
Fig. 5 zeigt ein Schwingungsmodell der Aufhängungsvorrichtung
für ein Fahrzeug nach der Erfindung, wobei "ms" die
Masse der gefederten Teile, "mu" die Masse der ungefederten
Teile, "xs" die Bewegung der gefederten Teile, "xu"
die Bewegung der ungefederten Teile, "ks" den Federungskoeffizienten
der Schraubenfeder 7, "kt" den Federungskoeffizienten
des Reifens und "Dk" die Dämpfungskoeffizienten
der Stoßdämpfer 1, 2, 3 oder 4 darstellt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Schrittmotor 27 einen zylindrischen
Körper 50, einen Rotor 51 und einen Stator 52,
die beide im zylindrischen Körper 50 untergebracht sind,
sowie den Deckel 53 auf.
Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Rotor 51 wie bei einem normalen
Schrittmotor an seiner Peripherie mit einer Vielzahl
von rechteckigen Zähnen versehen, und entsprechend ist der
Stator 52 an seinem inneren Rand mit einer Vielzahl von
rechteckigen Zähnen versehen. Ferner ist der Stator 52 mit
einer Spule 54 umwickelt. Der Rotor 51 ist mit zwei Anschlägen
55, 56 versehen, und wie in Fig. 8 gezeigt, weist
der Deckel 53 zwei bogenförmige Schlitze 57, 58 an Stellen
auf, die den Anschlägen 55, 56 entsprechen. Der Schlitz 57
steht mit dem Anschlag 55 in Eingriff, um den Bereich
festzulegen, in welchem sich der Schrittmotor 27 bewegen
kann, wohingegen der Schlitz 58 mit dem Anschlag 56 in
Eingriff steht. Der Eingriff der Schlitze 57, 58 mit den
Anschlägen 55, 56 gewährleistet, daß der Schwerpunkt des
Rotors 51 so positioniert werden kann, daß er mit dem
Drehmittelpunkt desselben übereinstimmt, wenn der Rotor 51
und der Stator 52 mit dem Deckel 53 abgedeckt sind. Der
Winkel am Rand für den Schlitz 58 ist größer als der für
den Schlitz 57, und somit bestimmt ausschließlich der
Schlitz 57 den Bereich, in dem sich der Schrittmotor 27
bewegen kann. Wenn der Rotor 51 sich wie in Fig. 8 im Uhrzeigersinn
dreht, dann wird der Dämpfungskoeffizient Dk
größer, so daß die Dämpfungskraftkennwerte härter werden.
Wenn andererseits der Rotor 51 sich gegen den Uhrzeigersinn
dreht, wird der Dämpfungskoeffizient Dk kleiner, so
daß die Dämpfungskraftkennwerte weicher werden. Die Drehung
des Schrittmotors mit einem Schritt bewirkt, daß ein
bestimmter rechteckiger Zahn des Rotors 51 sich in eine
Position gegenüber dem benachbarten rechteckigen Zahn des
Stators 52 bewegt, wobei der Dämpfungskoeffizient Dk um
eine Einheit geändert wird. Wenn der Anschlag 55 sich an
der ersten Referenzposition befindet, d. h. am rechten Ende
des Schlitzes 57, dann ist der Dämpfungskoeffizient Dk
gleich D10, und der Stoßdämpfer 1 erzeugt die härteste
Dämpfungskraft, wenn dagegen der Anschlag 55 an die zweite
Referenzposition gebracht wird, d. h. an das linke Ende des
Schlitzes 57, ist der Dämpfungskoeffizient Dk gleich D1,
und der Stoßdämpfer 1 erzeugt die geringste Dämpfungskraft.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm eines Regelsystems einer Aufhängungsvorrichtung
für ein Fahrzeug nach der Erfindung.
In Fig. 9 weist das Regelsystem der Aufhängungsvorrichtung
auf: das Steuergerät 8; erste, zweite, dritte und vierte
Drucksensoren 61, 62, 63, 64, die in den entsprechenden
Stoßdämpfern 1, 2, 3, 4 untergebracht sind und für die Erfassung
der Dämpfungskräfte "Fsi" ("i" ist eine ganze Zahl
zwischen 1 und 4 und bezeichnet eines der vier Räder) der
Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 und der Gewichte Wi der gefederten
Teile vorgesehen sind und Dämpfungskrafterfassungs- und
Gewichtssignale an das Steuergerät 8 melden; erste, zweite,
dritte und vierte Beschleunigungssensoren 11, 12, 13
14 für die Erfassung der vertikalen Beschleunigung "ai"
der gefederten Teile und zur Übermittlung der erfaßten
Signale der vertikalen Beschleunigung an das Steuergerät
8; den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 zur Erfassung der
Fahrzeuggeschwindigkeit V und deren Übermittlung an das
Steuergerät 8; den Querbeschleunigungssensor 16 für die
Erfassung der Querbeschleunigung GL und deren Übermittlung
an das Steuergerät 8; einen Lenkwinkelsensor 65 für die
Erfassung des Lenkwinkels "SA" der Vorderräder und Übertragung
der Lenkwinkelsignale an das Steuergerät 8; einen
Bremsschalter 66 für die Erfassung der Wirkung der Bremsen
und die Übertragung von Bremssignalen "BR" an das Steuergerät
8; ein Antiblockiersystem "ABS" 67 für die Abschätzung
des Straßenreibungskoeffizienten "CF" und Übertragung des
geschätzten Signals an das Steuergerät 8; erste, zweite,
dritte und vierte Fahrzeugvertikalbewegungssensoren 71,
72, 73, 74 für die Erfassung der Veränderung der Fahrzeughöhe
zur Übermittlung der Fahrzeugvertikalbewegungssignale
Xsi an das Steuergerät 8; und den Betriebsartwählschalter
17 für die Übermittlung der entsprechenden Signale an das
Steuergerät 8. Das Steuergerät 8 erzeugt auf der Grundlage
dieser Eingabesignale Regelsignale gemäß einem darin abgespeicherten
Kennfeld oder einer Tabelle und übermittelt
diese an erste, zweite, dritte und vierte Stellorgane 41,
42, 43 und 44, um dadurch die Dämpfungskraftkennwerte der
Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 zu regeln.
Die Dämpfungskraft "Fsi" variiert kontinuierlich und wird
als positiv definiert, wenn sie nach oben auf die gefederten
Teile wirkt, d. h., wenn der Abstand zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen abnimmt, und wird als negativ
bezeichnet, wenn sie nach unten auf die gefederten
Teile wirkt, d. h., wenn der Abstand zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen zunimmt. Die vertikale Beschleunigung
"ai" wird als positiv definiert, wenn deren
Richtung aufwärts ist, und negativ, wenn deren Richtung
abwärts ist.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm einer Routine für die Auswahl
des Dämpfungskoeffizienten gemäß den Fahrbedingungen, wenn
der Betriebsartwählschalter 17 auf den Regelmodus gestellt
ist. Die Routine in Fig. 10 schränkt den Bereich ein, in
dem der Dämpfungskoeffizient Dk verändert werden kann, um
große Geräuschentwicklung, Schwingung und Ansprechverzögerung
wegen häufiger Veränderungen des Dämpfungskoeffizienten
Dk zu verhindern.
Bei der Routine der Fig. 10 erhält das Steuergerät 8 die
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
15 erfaßt wird, und die vertikale Beschleunigung
"ai" eines jeden der gefederten Teile, die durch
den ersten, zweiten, dritten und vierten Beschleunigungssensor
11, 12, 13, 14 erfaßt wird.
Das Steuergerät 8 prüft dann, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
V gleich oder größer als eine erste vorgegebene extrem
niedrige Geschwindigkeit V1, zum Beispiel 3 km/h,
ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V als nicht größer als
der erste vorgegebene Wert V1 festgestellt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit
also extrem niedrig ist, legt das
Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten Dk auf D8i fest,
um die Dämpfungskennwerte hart zu machen und die Eintauchbewegung
des Fahrzeugs beim Bremsvorgang zu verhindern.
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als
der erste voreingestellte Wert V1 ist, stellt das Steuergerät
8 auf der Grundlage der vertikalen Beschleunigung
"ai" der gefederten Teile während eines gegebenen Zeitraums
fest, ob das Fahrzeug auf einer holprigen Straße
fährt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer holprigen
Straße fährt, stellt das Steuergerät 8 ferner fest,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als
die dritte vorgegebene Geschwindigkeit V3, zum Beispiel 50 km/h,
ist.
Wenn das Steuergerät 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht niedriger als die dritte vorgegebene
Geschwindigkeit V3 ist, es also wünschenswert ist, die
Fahrstabilität zu erhöhen, legt das Steuergerät 8 den Bereich,
über den der Dämpfungskoeffizient Dki verändert
werden kann, so fest, daß er zwischen D5i und D7i liegt,
damit die Dämpfungskraftkennwerte innerhalb eines relativ
harten Bereiches eingeregelt werden.
Wenn andererseits das Steuergerät 8 feststellt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die dritte vorgegebene
Geschwindigkeit V3 ist und es also möglich ist,
sowohl die Fahrstabilität als auch den Fahrkomfort zu
verbessern, dann legt es den Bereich, über welchen der
Dämpfungskoeffizient Dk geändert werden kann, so fest, daß
er im Bereich von D3i bis D7i liegt und die Dämpfungskraftkennwerte
zwischen relativ weich und relativ hart
eingeregelt werden.
Wenn das Steuergerät 8 feststellt, daß das Fahrzeug auf
einer normalen Straße fährt, stellt es ferner fest, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder niedriger als die
zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2, beispielsweise 30 km/h,
ist.
Wenn das Steuergerät 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
V nicht höher als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit
V2 ist und es also wünschenswert ist, den
Fahrkomfort zu erhöhen, legt das Steuergerät 8 den Bereich,
über welchen der Dämpfungskraftkoeffizient Dki verändert
werden kann, so fest, daß er zwischen D1i und D3i
liegt und die Dämpfungskraftkennwerte innerhalb eines relativ
weichen Bereiches eingeregelt werden.
Wenn andererseits das Steuergerät 8 feststellt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die zweite vorgegebene
Geschwindigkeit V2 ist, stellt es ferner fest, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder niedriger als die
vierte vorgegebene Geschwindigkeit V4, beispielsweise 60 km/h,
ist.
Wenn das Steuergerät 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
V niedriger als die vierte vorgegebene Geschwindigkeit
V4 ist und es also möglich ist, sowohl die
Fahrstabilität als auch den Fahrkomfort zu verbessern,
dann legt es den Bereich, über welchen der Dämpfungskraftkoeffizient
Dk verändert werden kann, so fest, daß er zwischen
D2i und D6i liegt und die Dämpfungskraftkennwerte
zwischen relativ weich und relativ hart eingeregelt werden.
Wenn andererseits das Steuergerät 8 feststellt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die vierte vorgegebene
Geschwindigkeit V4 ist, stellt es ferner fest, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als die fünfte
vorgegebene Geschwindigkeit V5, beispielsweise 80 km/h,
ist.
Wenn das Steuergerät 8 feststellt, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
V nicht größer als die fünfte vorgegebene
Geschwindigkeit V5 ist und es also möglich ist, sowohl den
Fahrkomfort als auch die Fahrstabilität zu verbessern,
legt das Steuergerät 8 den Bereich, über welchen der Dämpfungskraftkoeffizient
Dki verändert werden kann, so fest,
daß er zwischen D4i und D8i liegt und die Dämpfungskraftkennwerte
eher auf hart eingeregelt werden.
Wenn andererseits das Steuergerät 8 feststellt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die fünfte vorgegebene
Geschwindigkeit V5 ist und somit Fahrstabilität erwünscht
ist, legt das Steuergerät 8 den Bereich innerhalb
D7i bis D10i für die Regelung der Dämpfungskraftkennwerte
innerhalb eines harten Bereichs fest.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm einer Grundroutine, die
ausgeführt wird, wenn der Betriebsartwählschalter 17 auf
Regelmodus eingestellt ist, um die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 zu regeln. Der Dämpfungskoeffizient
Dki wird so geregelt, daß er nur innerhalb des Bereichs
variiert, der durch die in Fig. 10 gezeigte Routine
für die Auswahl des Dämpfungskoeffizienten gewählt wurde.
Im folgenden werden der Vorgang der Veränderung von weicher
Einstellung zur harten Einstellung und der Vorgang
der Veränderung von der harten Einstellung zur weichen
Einstellung der Dämpfungskoeffizientenkenndaten beschrieben.
Bei der Routine nach Fig. 11 erhält das Steuergerät 8 die
vertikale Beschleunigung "ai" aller gefederten Teile, die
von den ersten, zweiten, dritten und vierten Beschleunigungssensoren
11, 12, 13, 14 ermittelt wird; die Erfassungssignale
der Dämpfungskraft Fsi und die Federgewichtsignale,
die durch erste, zweite, dritte und vierte Drucksensoren
61, 62, 63, 64 ermittelt werden; das Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungssignal
V, das durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
15 gemeldet wird; die Querbeschleunigung
GL, die durch den Querbeschleunigungssensor 16 ermittelt
wird; das Lenkwinkelsignal SA, das durch den Lenkwinkelsensor
65 gemeldet wird; das Bremssignal BR, das
durch den Bremsschalter 66 gemeldet wird; die Schätzsignale
vom ABS 67 für den geschätzten Reibungskoeffizienten
CF der Straße; die Fahrzeugvertikalbewegungssignale
Xsi, die von ersten, zweiten, dritten und vierten Fahrzeugvertikalbewegungssensoren
71, 72, 73, 74 gemeldet
werden. Das Steuergerät 8 integriert dann die vertikale
Beschleunigung "ai", um die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi
eines jeden gefederten Teils zu berechnen.
Das Steuergerät 8 multipliziert dann die so errechnete
Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile mit
einer vorgegebenen Konstante K (K<0), um somit eine
Höchstdämpfungskraft "Fai" zu errechnen, die eine ideale
Dämpfungskraft ist. Dann rechnet das Steuergerät 8 "hA"
gemäß der folgenden Gleichung (1) und stellt fest, ob das
so berechnete "hA" für jeden der Stoßdämpfer von 1 bis 4
positiv ist oder nicht.
hA = Fsi(Fai - AFsi) (1)
Wenn "hA" als negativ festgestellt wird, dann errechnet
das Steuergerät 8 ferner "hB" gemäß der Gleichung (2) und
stellt fest, ob "hB" für jeden der Stoßdämpfer 1 bis 4
negativ ist oder nicht.
hB = Fsi(Fai - BFsi) (2)
Wenn "hB" in einem oder mehreren der Stoßdämpfer 1 bis 4
als negativ festgestellt wird, dann gibt das Steuergerät 8
Regelsignale an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten
Aktuator 41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab, bei
denen "hB" als negativ festgestellt wird und dreht den
entsprechenden Schrittmotor 27 gegen den Uhrzeigersinn wie
in Fig. 8 gezeigt um einen Schritt und ändert somit den/die
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i, der um eine
Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki, so
daß die Dämpfungskraftkennwerte weicher werden. Wenn andererseits
"hB" nicht negativ ist, dann beginnt das Steuergerät
8 den nächsten Zyklus, ohne Regelsignale für die
Änderung des Dämpfungskoeffizienten Dki abzugeben, so daß
der Dämpfungskoeffizient Dki unverändert bleibt.
Wenn "hA" als positiv festgestellt wird, berechnet das
Steuergerät 8 ferner "hC" gemäß der Gleichung (3) und
stellt fest, ob das so berechnete "hC" negativ ist oder
nicht.
hC = Fsi(Fai - CFsi) (3)
Wenn "hC" bei einem oder mehreren der Stoßdämpfer 1 bis 4
nicht als positiv festgestellt wird, gibt das Steuergerät
8 Regelsignale an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten
Aktuator 41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab,
bei denen "hC" nicht als positiv festgestellt ist, und
dreht den/die entsprechenden Schrittmotor/Schrittmotoren
27 im Uhrzeigersinn wie in Fig. 8 gezeigt um einen Schritt
und ändert somit den/die Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+1)i, der um eine Einheit größer als der Dämpfungskoeffizient
im vorherigen Zyklus ist, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
härter werden. Wenn andererseits "hC" nicht
positiv ist, bedeutet das, daß der Unterschied zwischen
der Höchstdämpfungskraft Fai und der tatsächlichen Dämpfungskraft
Fsi so groß ist, daß der/die Schrittmotor/Schrittmotoren
27 um zwei Schritte oder mehr gedreht werden
muß/müssen, um somit den/die Dämpfungskraftkoeffizienten
Dki, der um eine Einheit oder zwei Einheiten größer
als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorherigen Zyklus ist,
in D(k+2)i oder mehr zu verändern, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
um zwei Schritte oder mehr härter werden.
Die Drehung des/der Schrittmotors/Schrittmotoren 27 um
zwei oder mehr Schritte kann wegen der Druckveränderung in
den Stoßdämpfern infolge der Veränderungen der Dämpfungskraftkennwerte
Geräusche bzw. Schwingungen verursachen.
Aus diesem Grunde wird/werden der/die Schrittmotor(en) 27
nur dann um zwei Schritte gedreht, um den/die Dämpfungskoeffizienten
Dki, der um zwei Einheiten größer als der
Dämpfkoeffizient im vorherigen Zyklus ist, in D(k+2)i zu
verändern, wenn die Fahrstabilität verbessert werden soll,
wodurch sowohl der Fahrkomfort als auch die Fahrstablität
verbessert werden können.
"A", "B" und "C" sind Grenzwerte, die verhindern, daß der
Dämpfungskoeffizient Dki zu häufig geändert wird, und
starkes Geräusch, Schwingungen oder Ansprechverzögerungen
vermeiden, wenn der Dämpfungskoeffizient Dki verändert
wird. Aus diesem Blickwinkel wird "A" im allgemeinen
größer als 1 (A<1) eingestellt, "B" im allgemeinen größer
als 0, aber kleiner als 1 (0<B<1) und "C" im allgemeinen
größer als "A" (C<A).
Wenn "Fsi" und "Fai" dieselben Vorzeichen haben, weil "A"
größer als 1 eingestellt werden muß, dann neigt das Vorzeichen
von (Fai-AFsi) in der Gleichung (1) dazu, sich
von dem Fsi des Falles zu unterscheiden, bei dem Fsi nicht
mit "A" multipliziert wird, wobei aufgrund der Tatsache,
daß "hA" dazu neigt, negativ zu wirken, der Dämpfungskoeffizient
Dki nicht so häufig geändert wird. Da "B" größer
als 0 aber kleiner als 1 sein muß, ist das Vorzeichen von
(Fai-BFsi) in der Gleichung (2) tendenziell das gleiche
wie das Fsi in dem Fall, bei dem Fsi nicht mit "B" multipliziert
wird, wobei der Dämpfungskoeffizient Dki nicht so
häufig geändert wird, da "hB" dazu neigt, positiv zu werden.
Weil ferner "C" größer als "A" eingestellt wird, ist
das Vorzeichen von (Fai-CFsi) in der Gleichung (3) tendenziell
unterschiedlich zum Fsi bezogen auf (Fai-CFsi)
in der Gleichung (1), womit aufgrund der Tatsache, daß
"hC" dazu neigt, in bezug auf "hA" negativ zu werden, der
Dämpfungskoeffizient Dki tendenziell in einen Wert D(k+1)i
verändert wird, der um eine Einheit größer als der Dämpfungskraftkoeffizient
Dki im vorherigen Zyklus ist, er
neigt aber nicht dazu, in D(k+2)i geändert zu werden,
selbst wenn "hA" positiv ist.
Wenn andererseits Fsi und Fai voneinander verschiedene
Vorzeichen haben, weil es unmöglich ist, die tatsächliche
Dämpfungskraft Fsi mit der Höchstdämpfungskraft Fai (der
idealen Dämpfungskraft) zusammenfallen zu lassen, ist es
wünschenswert, "Fsi" nahe an "Fai" heranzubringen, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki nahe an null zu führen, d. h.,
den Dämpfungskoeffizienten Dki weicher zu machen. Wenn
entsprechend diesem Ausführungsbeispiel Fsi und Fai voneinander
verschiedene Vorzeichen haben, weil sowohl "hA"
und "hB" negativ sind, wird der Dämpfungskoeffizient Dki
in D(k-1)i verändert, der um eine Einheit kleiner als der
Dämpfungskoeffizient Dki im vorherigen Zyklus ist, d. h.,
die Dämpfungskraftkennwerte werden weicher gemacht. Somit
kann die oben erwähnte Anforderung erfüllt werden.
Um sowohl den Fahrkomfort und die Fahrstabilität zu verbessern,
stellt, wie oben erwähnt, das Steuergerät 8 ferner
fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die
zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2, beispielsweise 30 km/h,
ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V als geringer als die
zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2 festgestellt wird,
ist es nicht erforderlich, die Fahrstabilität zu verbessern,
sondern müssen starke Geräuschentwicklung und
Schwingungen wegen der Druckveränderung in den Stoßdämpfern
1, 2, 3, 4, wenn der Schrittmotor 27 um mehrere Stufen
gedreht wird, vermieden werden. Dementsprechend wird
der Schrittmotor 27 nur um eine Stufe gedreht, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu verändern, der um
eine Einheit größer als der Dämpfungskoeffizient Dki im
vorherigen Zyklus ist.
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit V als gleich
oder größer als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2
festgestellt wird und es erforderlich sein kann, die Fahrstabilität
zu verbessern, stellt das Steuergerät 8
ferner fest, ob das vom Bremsschalter 66 übermittelte
Bremssignal BR ein- oder ausgeschaltet ist. Wenn das Bremssignal
BR eingeschaltet ist, d. h. die Bremsen betätigt
werden, differenziert das Steuergerät 8 die Fahrzeuggeschwindigkeit
V, um die Beschleunigung "dV" zu errechnen
und stellt fest, ob der absolute Wert des so berechneten
"dV" gleich oder größer als ein vorgegebener Wert dVo ist.
Wenn das Ergebnis der Feststellung positiv ist, was bedeutet,
daß das Fahrzeug schnell abgebremst wird und eine
Eintauchbewegung machen kann, dreht das Steuergerät 8 den
Schrittmotor 27 um zwei Stufen, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i zu verändern, der um zwei Einheiten
größer als der Dämpfungskoeffizient im vorherigen Zyklus
ist. Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung negativ
ist, so bedeutet dies, daß die Bremsen betätigt werden,
aber der Bremsvorgang nicht schnell ist und somit
keine Gefahr des Eintauchens besteht, dementsprechend
stellt das Steuergerät 8 ferner fest, ob der Schätzwert CF
des Reibungskoeffizienten der Straße kleiner als der vorgegebene
Wert CFo ist. Wenn das Bremssignal BR nicht auf
"ein" steht, stellt das Steuergerät 8 auch fest, ob der
vermutliche Wert CF kleiner als der geschätzte Wert CFo
ist.
Wenn das Ergebnis der Feststellung positiv ist, so bedeutet
dies, daß das Fahrzeug 9 auf einer Straße fährt,
die einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Wenn
dementsprechend eine große Veränderung am Dämpfungskoeffizienten
Dki vorgenommen wird, dann wird die Last beträchtlich
verschoben und das Fahrzeug neigt dazu, zu rutschen.
Um das Rutschen des Fahrzeuges zu vermeiden, ist es wünschenswert,
die Laständerung auf ein Mindestmaß zu bringen
und das Fahrzeug zu befähigen, eine große Haftungskraft zu
erzielen. Dementsprechend dreht das Steuergerät 8 den
Schrittmotor 27 nur um einen Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+1)i zu verändern, der um eine Einheit
größer als der Dämpfungskoeffizient im vorherigen Zyklus
ist.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung negativ
ist, dann stellt das Steuergerät 8 ferner fest, ob das
Gewicht Wi der gefederten Teile, das vom ersten, zweiten,
dritten und vierten Drucksensor 61, 62, 63, 64 übermittelt
wird, größer als der vorgegebene Wert Wo ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß das Fahrzeug
eine sehr große Nutzlast hat, muß die Schwingung vollständig
unterdrückt werden. Dementsprechend dreht das Steuergerät
8 den Schrittmotor 27 um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i zu verändern, der um
zwei Einheiten größer ist als der Dämpfungskoeffizient im
vorhergehenden Zyklus. Wenn andererseits die Feststellung
negativ ist, dann errechnet das Steuergerät 8 ein Differenzverhältnis
d(SA) auf Grundlage des Lenkwinkels SA, der
vom Lenkwinkelsensor 65 übermittelt wird, und stellt fest,
ob der absolute Wert von d(SA) gleich oder größer als
d(SA)o ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß das Steuerrad
um einen großen Winkel gedreht wird, muß die Fahrzeugstabilität
verstärkt werden. Dementsprechend dreht das Steuergerät
8 den Schrittmotor 27 um zwei Schritte, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+2)i zu verändern, der um
zwei Einheiten größer ist als der Dämpfungskoeffizient Dki
im vorhergehenden Zyklus. Wenn andererseits die Feststellung
negativ ist, dann stellt das Steuergerät 8 fest, ob
der absolute Wert der Querbeschleunigung GL, der vom Querbeschleunigungssensor
16 übertragen wird, gleich oder größer
als ein vorgegebener Wert GLo ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß das Fahrzeug
eine enge Kurve durchfährt, muß die Fahrzeugstabilität
verbessert werden. Dementsprechend dreht das Steuergerät 8
den Schrittmotor 27 um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i zu verändern, der um zwei Einheiten
größer ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus. Andererseits stellt das Steuergerät 8
auf der Grundlage der Änderung der vertikalen Beschleunigung
"ai" während eines gewissen Zeitraums fest, ob das
Fahrzeug auf einer ebenen (nicht schlechten) Straße fährt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer ebenen
Straße fährt, kann der Dämpfungskoeffizient Dki härter gestellt
werden, um die Fahrstabilität zu verbessern. Dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 um
zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+2)i zu verändern, der dann um zwei Einheiten größer
ist als der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf
einer schlechten Straße fährt, dann kann ein starker Stoß
erfolgen, wenn der Schrittmotor 27 um zwei Schritte gedreht
wird. Dementsprechend errechnet das Steuergerät 8
auf der Grundlage der Fahrzeughöhenbewegung "xsi", die vom
ersten, zweiten, dritten und vierten Vertikalbewegungssensor
71, 72, 73, 74 ermittelt wird, die relative Bewegungsgeschwindigkeit
zwischen den gefederten und ungefederten
Teilen und stellt fest, ob die so errechnete relative Bewegungsgeschwindigkeit
null ist.
Da eine negative Feststellung bedeutet, daß die gefederten
Teile sich relativ zu den ungefederten Teilen bewegen,
kann die Veränderung des Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+2)i, um die Dämpfungskraftkennwerte härter zu machen,
infolge der Druckveränderung in den Stoßdämpfern 1 bis 4
Geräusche und Schwingungen verursachen. Dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 nur um einen
Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu
verändern, der nur um eine Einheit größer ist als der
Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung positiv
ist, stellt das Steuergerät 8 ferner fest, ob die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi der gefederten Teile positiv ist.
Im Fig. 5 wird die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten
Teile als positiv definiert, wenn die Bewegung "xs"
der gefederten Teile aufwärts gerichtet ist, weil die vertikale
Beschleunigung "ai" der gefederten Teile als positiv
definiert wird, wenn sie aufwärts gerichtet ist. Weil
eine negative Feststellung bedeutet, daß die Räder gerade
in eine Vertiefung der Straße durchfahren haben, muß der
Dämpfungskoeffizient Dki härter gemacht werden, dementsprechend
ändert das Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i, der um zwei Einheiten größer ist
als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung positiv
ist, ändert das Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+1)i, der nur um eine Einheit größer ist als der
Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus, um Geräusche
und Schwingungen zu vermeiden, die wegen der
Druckveränderung in den Stoßdämpfern 1 bis 4 verursacht
werden könnten, wenn der Schrittmotor 27 gedreht werden
sollte.
Es sollte angemerkt werden, daß der Bereich, über welchen
der Dämpfungskoeffizient Dki entsprechend dem Flußdiagramm
in Fig. 11 verändert werden kann, durch die Routine der
Fig. 10 für die Auswahl des Dämpfungskoeffizienten begrenzt
wird. Selbst wenn entschieden wird, daß der
Schrittmotor 27 in Fig. 8 um einen oder zwei Schritte im
Uhrzeigersinn gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+1)i oder D(k+2)i zu verändern, d. h.
um eine Einheit oder zwei Einheiten größer werden muß als
der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus, hält
das Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten auf dem Wert
des vorhergehenden Zyklus, wenn der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus an der Obergrenze der Dämpfungskoeffizienten
ist, die durch die Routine in Fig. 10 ausgewählt
werden. Selbst wenn festgestellt wird, daß der
Schrittmotor 27 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 8 um
einen Schritt gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-1)i zu verändern, d. h. daß er um eine
Einheit kleiner als der Dämpfungskoeffizient im vorherigen
Zyklus wird, behält das Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten
des vorhergehenden Zyklus bei, wenn der Dämpfungskoeffizient
im vorherigen Zyklus sich an der Untergrenze
der Dämpfungskoeffizienten bewegt, die durch die Routine
in Fig. 10 ausgewählt werden.
Wie oben dargelegt, dreht bei diesem Ausführungsbeispiel
das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 nur um einen
Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu
verändern, der um eine Einheit größer ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus, wenn dem Fahrkomfort
Vorrang vor der Fahrstabilität gegeben werden
soll. Dies verhindert eine große Druckveränderung in den
Stoßdämpfern 1 bis 4, wenn der Schrittmotor 27 um mehrere
Schritte gedreht wird und vermeidet somit starke Geräuschentwicklung
und Schwingungen, die wegen des großen Druckunterschiedes
in den Stoßdämpfern entstehen. Wenn andererseits
die Fahrstabilität wichtiger als der Fahrkomfort
ist, dann dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27
um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+2)i zu verändern, der um zwei Einheiten größer als der
Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus ist, um die
Dämpfungskraftkennwerte härter zu machen. Dementsprechend
wird die Fahrstabilität verbessert, während der Fahrkomfort
auf einem guten Niveau gehalten wird.
Fig. 12 zeigt das Flußdiagramm einer Grundroutine für die
Änderung der Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer 1 bis
4. Diese Routine wird ausgeführt, wenn der Betriebsartwählschalter
17 auf Regelmodus gestellt wird. Ähnlich der
Regelung gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 11 kann der Dämpfungskoeffizient
Dki innerhalb des Bereiches der Dämpfungskoeffizienten
geändert werden, die durch die in Fig. 10
gezeigte Routine ausgewählt werden.
Die Regelung gemäß des Flußdiagrammes in den Fig. 13 und
14 ist im wesentlichen die gleiche wie beim vorangegangenen
Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß das Steuergerät
8 nur die vertikale Beschleunigung "ai" und die
Dämpfungskraft "Fsi" erhält, und daß das Steuergerät 8 andere
Regelungen als in der vorherigen Ausführung durchführt,
wenn "hC" als positiv festgestellt wird.
Wenn "hC" als positiv festgestellt wird, dann berechnet
das Steuergerät 8 den Unterschied P zwischen dem Durchschnitt
der vertikalen Beschleunigung "a1" und "a2", die
durch den ersten und zweiten Beschleunigungssensor 11 und
12 ermittelt werden, und den Durchschnitt der vertikalen
Beschleunigungen "a3" und "a4", die durch den dritten und
vierten Beschleunigungssensor 13 und 14 ermittelt werden,
und stellt dann fest, ob der absolute Wert des so berechneten
Wertes P größer als der vorgegebene Wert Po ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß die Nickbewegung
des Fahrzeuges größer als der vorgegebene Wert ist,
ist eine starke Verbesserung der Fahrzeugstabilität nötig.
Dementsprechend dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor
27 um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+2)i zu ändern, der um zwei Einheiten größer ist als
der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung negativ
ist, dann berechnet das Steuergerät 8 ferner den Unterschied
R zwischen der vertikalen Beschleunigung "a1" und
"a2", die vom ersten und zweiten Beschleunigungssensor 11
und 12 ermittelt wird, und stellt dann fest, ob der absolute
Wert des so berechneten Werts R größer als der vorgegebene
Wert Ro ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß die Rollbewegung
des Fahrzeuges größer als der vorgegebene Wert ist,
ist eine starke Förderung der Fahrstabilität nötig. Dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27
um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+2)i zu ändern, der um zwei Einheiten größer ist als
der Dämpfungskoeffizient im vorherigen Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung negativ
ist, dann berechnet das Steuergerät 8 den Durchschnittswert
G der vertikalen Beschleunigungen "a1", "a2", "a3"
und "a4", die vom ersten, zweiten, dritten und vierten
Beschleunigungssensor 11, 12, 13, 14 ermittelt werden, und
stellt dann fest, ob der absolute Wert des so berechneten
Wertes G größer als der vorgegebene Wert Go ist.
Da eine positive Feststellung bedeutet, daß das Fahrzeug
sehr große vertikale Schwingungen durchmacht, ist eine
starke Förderung der Fahrstabilität nötig. Dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 um zwei
Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+2)i zu
ändern, der um zwei Einheiten größer ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung negativ
ist, ändert das Steuergerät 8 den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+1)i, der um eine Einheit größer ist als der
Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus, um Geräuschentwicklung
und Schwingungen zu vermeiden, die infolge
der Druckänderung in den Stoßdämpfern 1 bis 4 erzeugt
werden, wenn der Schrittmotor 27 gedreht wird.
Es sollte angemerkt werden, daß der Bereich, über den der
Dämpfungskraftkoeffizient Dki gemäß dem Flußdiagramm in
Fig. 12 verändert werden kann, durch die Routine der Fig. 10
für die Auswahl des Dämpfungskoeffizienten begrenzt
ist. Selbst wenn festgestellt wird, daß der Schrittmotor
27 in Fig. 8 um einen oder zwei Schritte im Uhrzeigersinn
gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k+1)i oder D(k+2)i zu verändern, d. h., daß er um zwei
Einheiten größer wird als der Dämpfungskoeffizient im
vorhergehenden Zyklus, behält das Steuergerät 8 dem Dämpfungskoeffizienten
mit dem Wert des vorhergehenden Zyklus
bei, wenn der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus
sich an der Obergrenze der Dämpfungskoeffizienten bewegt,
die durch die Routine gemäß Fig. 10 ausgewählt werden.
Selbst wenn festgestellt wird, daß der Schrittmotor
27 in Fig. 8 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Schritt
gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k1)i zu verändern, d. h., daß er um eine Einheit kleiner
wird als der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus,
behält das Steuergerät 8 in ähnlicher Weise den
Dämpfungskoeffizienten mit dem Wert des vorhergehenden
Zyklus bei, wenn der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden
Zyklus sich an der Untergrenze der Dämpfungskoeffizienten
bewegt, die durch die Routine gemäß Fig. 10 ausgewählt
werden.
Wie bezüglich der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
dargelegt wurde, kann das Aufhängungssystem nach der Erfindung
entweder die Fahrstabilität oder den Fahrkomfort
je nach den Fahrbedingungen verbessern. Wenn die Nickbewegung,
Rollbewegung bzw. vertikale Schwingung des Fahrzeuges
nicht so groß sind, ist es wünschenswert, den Fahrkomfort
sehr viel mehr als die Fahrstabilität zu verbessern.
In einem derartigen Fahrzustand dreht das Steuergerät
8 den Schrittmotor 27 nur um einen Schritt, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu ändern, der um
eine Einheit größer ist als der Dämpfungskoeffizient im
vorhergehenden Zyklus, selbst wenn es aus dem Blickwinkel
der Fahrstabilität erforderlich ist, daß der Schrittmotor
27 um zwei Schritte oder mehr gedreht werden muß, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+2)i oder mehr zu verändern
und die Dämpfungskraftkennwerte härter zu machen.
Dementsprechend können starke Geräuschentwicklung und
Schwingungen, die wegen der Druckveränderung in den Stoßdämpfern
1 bis 4 üblicherweise unter diesen Umständen entstehen,
wenn der Schrittmotor um mehrere Schritte gedreht
wird, vermieden werden. Wenn andererseits die Nickbewegungen,
Rollbewegungen bzw. vertikalen Schwingungen des Fahrzeuges
stark sind, dann ist es wünschenswert, die Fahrstabilität
sehr viel mehr als den Fahrkomfort zu verbessern.
In einem solchen Fahrzustand dreht das Steuergerät 8
den Schrittmotor 27 um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i zu verändern und die Dämpfungskraftkennwerte
härter zu machen. Somit kann die Fahrstabilität,
wenn gewünscht, verbessert werden.
In der Routine der Fig. 13 erhält das Steuergerät 8 die
vertikale Beschleunigung "a1" eines jeden der gefederten
Elemente, die durch den ersten, zweiten, dritten und vierten
Beschleunigungssensor 11, 12, 13, 14 ermittelt wird;
das Dämpfungskraftsignal "Fsi", das durch den ersten,
zweiten, dritten und vierten Drucksensor 61, 62, 63, 64
ermittelt wird; das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V, das
durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 ermittelt
wird; die Querbeschleunigung GL, die durch den Querbeschleunigungssensor
16 ermittelt wird; das Bremssignal BR,
das durch den Bremsschalter 66 ermittelt wird; das vom ABS
67 ausgegebene Schätzsignal des geschätzten Reibungskoeffizienten
CF der Straße; die Fahrzeugvertikalbewegungssignale
"xsi", die vom ersten, zweiten, dritten und vierten
Fahrzeugvertikalbewegungssensor 71, 72, 73, 74 ermittelt
werden. Das Steuergerät 8 integriert dann die
vertikale Beschleunigung "ai", um die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi eines jeden der gefederten Teile zu berechnen.
Ferner multipliziert das Steuergerät 8 die so errechnete
Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile mit einer
vorgegebenen Konstante K (K<0), um somit die Höchstkraft
"Fai", die eine ideale Dämpfungskraft ist, zu berechnen.
Das Steuergerät 8 berechnet dann "hA" gemäß der
vorgenannten Gleichung (1) und stellt dann fest, ob der so
berechnete Wert "hA" für jeden der Stoßdämpfer 1 bis 4 positiv
ist oder nicht
hA = Fsi(Fai - AFsi) (1)
Wenn "hA" bei einem oder mehr der Stoßdämpfer 1 bis 4 als
positiv festgestellt wird, gibt das Steuergerät 8 Regelsignale
an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Aktuator
41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab, bei denen
"hA" als positiv festgestellt wird, und dreht den/die
entsprechenden Schrittmotor(en) 27 im Uhrzeigersinn, wie
in Fig. 8 gezeigt, um einen Schritt, um damit den/die
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu verändern, der um
eine Einheit größer ist als der Dämpfungskoeffizient Dki
im vorhergehenden Zyklus, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
härter werden. Wenn andererseits "hA" als negativ
festgestellt wird, dann errechnet die Regeleinheit 8 "hB"
gemäß der vorgenannten Gleichung (2) und stellt fest, ob
"hB" für jeden der Stoßdämpfer 1 bis 4 negativ ist oder
nicht.
hB = Fsi(Fai - BFsi) (2)
Wenn "hB" als nicht negativ festgestellt wird, beginnt das
Steuergerät 8 den nächsten Zyklus, ohne Regelsignale für
die Veränderung des Dämpfungskoeffizienten Dki abzugeben,
so daß der Dämpfungskoeffizient Dki unverändert bleibt.
Wenn "hB" als negativ festgestellt wird, dann berechnet
das Steuergerät 8 ferner "hC" gemäß der vorgenannten Gleichung
(3) und stellt fest, ob das so errechnete "hC" positiv
ist oder nicht.
hC = Fsi(Fai - CFsi) (3)
Wenn "hC" bei einem oder mehreren der Stoßdämpfer 1 bis 4
als positiv festgestellt wird, gibt das Steuergerät 8 Regelsignale
an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten
Aktuator 41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab, bei
denen "hC" als positiv festgestellt wird, und dreht den/die
entsprechenden Schrittmotor(en) 27 im Uhrzeigersinn,
wie in Fig. 8 gezeigt, um einen Schritt, um somit den/die
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i zu verändern, der um
eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki
im vorhergehenden Zyklus, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
weicher werden.
Wenn andererseits "hC" nicht positiv ist, so bedeutet
dies, daß die Differenz zwischen der Höchstdämpfungskraft
Fai und der tatsächlichen Dämpfungskraft Fsi groß ist, so
daß der/die Schrittmotor(en) 27 um zwei Schritte oder mehr
gedreht werden müssen, um somit den/die Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-2)i oder weniger zu verändern, der um
zwei oder mehr Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
um zwei Schritte oder mehr weicher
werden. Dagegen kann die Drehung des/der Schrittmotor(en)
27 um zwei Schritte oder mehr Geräusche bzw. Schwingungen
wegen der Druckveränderung in den Stoßdämpfern verursachen,
die auftreten, wenn die Dämpfungskraftkennwerte um
mehrere Schritte verändert werden. Aus diesem Grund wird/werden
in der vorliegenden Ausführung der/die Schrittmotor(en)
27 nur dann um zwei Schritte gedreht, um den/die
Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-2)i zu verändern, der um
zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient im
vorhergehenden Zyklus, wenn es wichtiger ist, stark den
Fahrkomfort zu verbessern, als die Entwicklung von Geräusch
und Schwingungen zu verhindern.
"A", "B" und "C" sind Grenzwerte, um zu vermeiden, daß der
Dämpfungskoeffizient Dki zu oft verändert wird und um große
Geräuschentwicklung, Schwingungen oder Ansprechverzögerung
zu vermeiden, wenn der Dämpfungskoeffizient Dki
verändert wird. Aus diesem Blickwinkel wird "A" im allgemeinen
auf größer als 1 (A<1), "B" im allgemeinen größer
als "A", aber kleiner als 1 (0<A<B<1) eingestellt.
Wenn "Fsi" und "Fai" dieselben Vorzeichen haben (+ oder -),
weil "A" auf größer als 1 eingestellt ist, dann neigt
das Vorzeichen von (Fai-AFsi) in der Gleichung (1) dazu,
sich von dem Fsi bezüglich des Falles zu unterscheiden,
bei dem Fsi nicht mit "A" multipliziert wird, wobei, aufgrund
der Tatsache, daß "hA" dazu neigt, negativ zu werden,
der Dämpfungskoeffizient Dki nicht so häufig geändert
wird. Da ferner "B" größer als 0 aber kleiner als 1 eingestellt
wird, ist das Vorzeichen von (Fai-BFsi) in der
Gleichung (2) tendenziell das gleich wie das Fsi in dem
Fall, bei dem Fsi nicht mit "B" multipliziert wird, wobei
der Dämpfungskoeffizient Dki nicht so häufig verändert
wird, da "hB" dazu neigt, positiv zu werden. Weil "C" auf
kleiner als "B" eingestellt wird, ist darüber hinaus das
Vorzeichen von (Fai-CFsi) in der Gleichung (3) tendenziell
unterschiedlich zum Fsi bezogen auf (Fai-BFsi) in
der Gleichung (2), womit aufgrund der Tatsache, daß "hC"
dazu neigt, in bezug auf "hB" positiv zu werden, der Dämpfungskoeffizient
Dki tendenziell in einen Wert D(k-1)i
verändert wird, der nur um eine Einheit kleiner ist als
der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus, er
tendiert aber nicht dazu, in D(k-2)i verändert zu werden,
selbst wenn "hB" negativ ist.
Wenn andererseits "Fsi" und "Fai" voneinander verschiedene
Vorzeichen haben, da es unmöglich ist, die tatsächliche
Dämpfungskraft Fsi mit der Höchstdämpfungskraft Fai (der
idealen Dämpfungskraft) zusammenfallen zu lassen, ist es
wünschenswert, "Fsi" nahe an "Fai" zu bringen, um den
Dämpfungskoeffizienten Dki nahe an null zu führen, d. h.,
den Dämpfungskoeffizienten Dki weicher zu machen. Dementsprechend
sind in diesem Ausführungsbeispiel, wenn "Fsi"
und "Fai" voneinander unterschiedliche Vorzeichen haben,
"hA", "hB" und "hC" alle negativ, und der Dämpfungskoeffizient
Dki wird in D(k-1)i verändert, der um eine Einheit
kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus, d. h., daß die Dämpfungskraftkennwerte weicher
gemacht werden. Somit kann die vorgenannte Anforderung
erfüllt werden.
Um wie oben erwähnt sowohl den Fahrkomfort als auch die
Fahrstabilität zu verbessern, stellt das Steuergerät 8
ferner fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als
die zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2, beispielsweise
30 km/h, ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V als kleiner
als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2 festgestellt
wird, muß der Fahrkomfort nicht verbessert werden.
Um dementsprechend große Geräuschentwicklung und Schwingungen
wegen der Druckänderung in den Stoßdämpfern 1, 2
3, 4 zu verhindern, die auftreten, wenn der Schrittmotor
27 um mehrere Schritte gedreht wird, wird der Schrittmotor
27 nur um einen Schritt gedreht, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-1)i zu verändern, der um eine Einheit
kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus.
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit V als geringer
als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit V2 festgestellt
wird und es nötig sein kann, den Fahrkomfort zu
verbessern, stellt das Steuergerät 8 ferner fest, ob das
Bremssignal BR, das vom Bremsschalter 66 übermittelt wird,
auf Ein oder Aus gestellt ist. Wenn das Bremssignal BR
eingestellt ist, was bedeutet, daß die Bremsen betätigt
werden, dann differenziert das Steuergerät die Fahrzeuggeschwindigkeit
V, um die Beschleunigung "dV" zu errechnen
und stellt ferner fest, ob der absolute Wert des so berechneten
"dV" gleich oder größer als der vorgegebene Wert
dVo ist. Wenn das Ergebnis der Feststellung positiv ist,
was bedeutet, daß das Fahrzeug rasch abgebremst wird und
einer Eintauchbewegung unterworfen werden kann, dreht das
Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 nur um einen Schritt, um
den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i zu verändern,
der um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus. Wenn andererseits das Ergebnis
der Feststellung negativ ist, so bedeutet dies, daß
die Bremsen betätigt werden, aber der Bremsvorgang nicht
so rasch ist und somit keine Gefahr des Eintauchens besteht.
Dementsprechend stellt das Steuergerät 8 ferner
fest, ob der angenommene Wert CF des Reibungskoeffizienten
der Straße, wie er vom ABS 67 übermittelt wird, kleiner
als der vorgegebene Wert CFo ist.
Wenn das Bremssignal BR nicht auf "ein" steht, stellt das
Steuergerät 8 ferner fest, ob der angenommene Wert CF
kleiner als der vorgegebene Wert CFo ist.
Wenn das Ergebnis der Feststellung positiv ist, so bedeutet
dies, daß das Fahrzeug 9 auf einer Straße fährt, die
einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat. Wenn dementsprechend
eine große Veränderung am Dämpfungskoeffizienten
Dki vorgenommen wird, wird sich die Last beträchtlich verändern
und das Fahrzeug neigt dazu, zu rutschen. Um das
Rutschen des Fahrzeugs zu verhindern, ist es wünschenswert,
die Laständerung auf ein Mindestmaß zu bringen und
das Fahrzeug zu befähigen, eine große Haftkraft zu
erzielen. Da es erforderlich sein kann, die Dämpfungskraftkennwerte
weicher zu machen, indem man den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-2)i verändert, der um zwei
Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden
Zyklus, stellt das Steuergerät 8 dementsprechend
ferner fest, ob der absolute Wert der Querbeschleunigung
GL, wie er vom Querbeschleunigungssensor 16 übermittelt
wird, gleich oder größer als der vorgegebene Wert
GLo ist.
Wenn die Feststellung negativ ist, so ist es andererseits
nicht erforderlich, die Dämpfungskraftkennwerte weicher zu
machen, es ist aber wünschenswert, Geräuschentwicklung und
Schwingungen wegen der Drehung des Schrittmotors zu vermeiden.
Dementsprechend dreht das Steuergerät 8 den
Schrittmotor 27 nur um einen Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-1)i zu verändern, der um eine Einheit
kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus.
Wenn der absolute Wert der Querbeschleunigung GL als
gleich oder kleiner als der Wert GLo festgestellt wird,
kann der Fahrkomfort als gut erachtet werden, dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 um zwei
Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-2)i zu
verändern, der um zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus. Wenn andererseits
das Ergebnis der Feststellung negativ ist, dann
stellt das Steuergerät 8 ferner auf der Grundlage der vertikalen
Beschleunigung "ai" während eines bestimmten Zeitraums
fest, ob das Fahrzeug auf einer schlechten Straße
fährt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer
schlechten Straße fährt und es wünschenswert ist, sehr
viel mehr die Fahrstabilität als den Fahrkomfort zu
fördern, dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 nur
um einen Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k-1)i zu verändern, der um eine Einheit kleiner ist als
der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus. Wenn
andererseits festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer
ebenen (nicht schlechten) Straße fährt und der Dämpfungskoeffizient
Dki weicher gemacht werden kann, berechnet das
Steuergerät 8 ferner die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(xsi-xui) zwischen den gefederten und ungefederten Teilen
auf der Grundlage der Fahrzeugvertikalbewegung "xsi",
wie sie vom ersten, zweiten, dritten und vierten Fahrzeugvertikalbewegungssensor 71, 72, 73, 74 ermittelt wird, und
stellt fest, ob die so berechnete relative Bewegungsgeschwindigkeit
null ist.
Da eine negative Feststellung bedeutet, daß die gefederten
Teile sich relativ zu den ungefederten Teilen bewegen,
kann die Veränderung des Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k-2)i, um die Dämpfungskraftkennwerte weicher zu machen,
die Fahrstabilität verschlechtern und auch Geräusch und
Schwingungen verursachen, die wegen der Drehung des
Schrittmotor über mehrere Schritte erzeugt werden. Dementsprechend
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27
nur um einen Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in
D(k-1)i zu verändern, der um eine Einheit kleiner ist als
der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus.
Wenn andererseits das Ergebnis der Feststellung positiv
ist, stellt das Steuergerät 8 ferner fest, ob die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi der gefederten Teile positiv ist.
In Fig. 5 wird die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten
Teile als positiv definiert, wenn die Bewegung "xs"
der gefederten Teile aufwärts gerichtet ist, da die vertikale
Beschleunigung "ai" der gefederten Teile als positiv
definiert wird, wenn sie aufwärts gerichtet ist. Da
positiv (d. h., daß die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi positiv
ist) bedeutet, daß die Räder gerade über eine Straßenunebenheit
gefahren sind, muß der Dämpfungskoeffizient Dki
weicher gestellt werden. Dementsprechend ändert das Steuergerät 8
den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-2)i, der
um zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus. Wenn andererseits das Ergebnis
der Feststellung negativ ist (wenn die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi nicht positiv ist), ändert das Steuergerät 8
den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i, der nur
um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus, um Geräuschentwicklung und
Schwingungen zu vermeiden, die wegen der Druckveränderung
in den Stoßdämpfern 1 bis 4, wenn der Schrittmotor 27 gedreht
würde, erzeugt würden.
Es sollte angemerkt werden, daß der Bereich, über den der
Dämpfungskoeffizient Dki gemäß dem Flußdiagramm in den
Fig. 15 und 16 verändert werden kann, durch die Routine in
Fig. 10 für die Auswahl des Dämpfungskoeffizienten begrenzt
ist. Selbst wenn festgestellt wird, daß der
Schrittmotor 27 wie in Fig. 8 gezeigt im Uhrzeigersinn um
einen Schritt gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+1)i zu verändern, d. h. daß er um eine
Einheit größer wird als der Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden
Zyklus, behält das Steuergerät 8 denselben
Dämpfungskoeffizienten des vorhergehenden Zyklus bei, wenn
der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus sich
an der Obergrenze der Dämpfungskoeffizienten bewegt, die
durch die Routine in Fig. 10 ausgewählt sind. In ähnlicher
Weise behält, selbst wenn festgestellt wird, daß der
Schrittmotor 27 in Fig. 8 im Uhrzeigersinn um einen oder
zwei Schritte gedreht werden muß, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k-1)i oder D(k-2)i zu verändern, d. h. daß
er um eine Einheit oder zwei Einheiten kleiner ist als der
Dämpfungskoeffizient im vorhergehenden Zyklus, das Steuergerät 8
den Dämpfungskoeffizienten des vorhergehenden Zyklus
bei, wenn der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus sich an der Untergrenze der Dämpfungskoeffizienten
bewegt, die durch die Routine in Fig. 10 ausgewählt
werden.
Wie oben dargelegt, dreht bei diesem Ausführungsbeispiel
das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 nur um einen
Schritt, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k1)i zu
verändern, der um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus, wenn der Fahrkomfort
weniger wichtig ist. Dies verhindert eine starke
Änderung des Drucks in den Stoßdämpfern 1 bis 4, der auftritt,
wenn der Schrittmotor 27 um mehrere Schritte gedreht
wird, und es werden somit eine große Geräuschentwicklung
und Schwingungen, die wegen einer großen Druckveränderung
in den Stoßdämpfern erzeugt werden, vermieden.
Wenn andererseits der Fahrkomfort wichtiger als die Vermeidung
von Geräuschentwicklung und Schwingungen ist,
dreht das Steuergerät 8 den Schrittmotor 27 um zwei
Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-2)i zu
verändern, der um zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus, um die Dämpfungskraftkennwerte
weicher zu machen. Somit kann der
Fahrkomfort positiv beeinflußt werden, wenn das Fahrzeug
in einem Fahrzustand fährt, bei dem Fahrkomfort wichtig
ist, während dennoch die Erzeugung von Geräuschen und
Schwingungen verhindert wird.
Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm eines Regelsystems einer
Aufhängungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Das Steuergerät 8 umfaßt das Erfassungsgerät 80 und das
Grenzwerteinstellgerät 81. Das Erfassungsgerät 80 erhält
Erfassungssignale, welche die Dämpfungskraft "Fsi" eines
jeden Stoßdämpfers 1 bis 4 darstellen, die von ersten,
zweiten, dritten und vierten Drucksensoren 61, 62, 63, 64
für die Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ermittelt werden; die Erfassungssignale,
für die vertikale Beschleunigung "ai" der
gefederten Teile, die vom ersten, zweiten, dritten und
vierten Beschleunigungssensor 11, 12, 13, 14 ermittelt
wird; ein Erfassungssignal für die Fahrzeuggeschwindigkeit
V, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 ermittelt
wird; sowie ein Betriebsartwählsignal, das vom
Betriebsartwählschalter 17 übermittelt wird.
Das Erfassungsgerät 80 stellt auf der Grundlage der
Signale, welche die vertikale Beschleunigung "ai" der
gefederten Teile, die vom ersten, zweiten, dritten und
vierten Beschleunigungssensor 11, 12, 13, 14 ermittelt
wird, fest, ob das Fahrzeug auf einer schlechten Straße
fährt. Wenn das Ergebnis der Feststellung positiv ist,
übermittelt das Erfassungsgerät 80 Grenzwertveränderungssignale
an das Grenzwerteinstellgerät 81 und berechnet
ferner die relative Bewegungsgeschwindigkeit (Xsi-Xui)
zwischen den gefederten und ungefederten Teilen und die
Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile. Das
Erfassungsgerät 80 stellt dann auf der Grundlage dieser
Berechnungen fest, ob das Fahrzeug über eine Fahrbahnunebenheit
gefahren ist. Wenn das Ergebnis der Feststellung
positiv ist, übermittelt das Erfassungsgerät 80 auf der
Grundlage der Dämpfungskraftsignale "Fsi", der Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi der gefederten Teile und der Grenzwertsignale,
die vom Grenzwerteinstellgerät 81 übermittelt
werden, ein Grenzwertveränderungssignal an das Grenzwerteinstellgerät
81 und erzeugt ferner Regelsignale gemäß
eines gespeicherten Kennfelds oder einer gespeicherten
Tabelle. Die Regelsignale werden an den ersten, zweiten,
dritten bzw. vierten Aktuator 41, 42, 43, 44 übermittelt,
um die Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4
zu verändern.
Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm einer Grundroutine für die
Veränderung der Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer 1
bis 4 im Regelsystem der Aufhängung gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Diese Routine wird ausgeführt, wenn der Betriebsartwählschalter
17 auf Regelmodus gestellt ist. Ähnlich
zur Regelung wie in den Flußdiagrammen in den Fig. 15
und 16 kann der Dämpfungskoeffizient Dki nur
innerhalb des Bereiches derjenigen Dämpfungskoeffizienten verändert
werden, die von der Routine der Fig. 10 ausgewählt
werden.
Bei der Routine der Fig. 15 erhält das Erfassungsgerät 80
die vertikale Beschleunigung "ai" der gefederten Teile,
wie sie vom ersten, zweiten, dritten und vierten Beschleunigungssensor
11, 12, 13, 14 ermittelt wird, die Dämpfungskraft
"Fsi", die vom ersten, zweiten, dritten und
vierten Drucksensor 61, 62, 63, 64 ermittelt wird; und die
Fahrzeuggeschwindigkeit V, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
15 ermittelt wird. Dann integriert das Erfassungsgerät
80 die vertikale Beschleunigung "ai", um die
Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile zu berechnen.
Das Erfassungsgerät 80 berechnet dann die vertikale Beschleunigung
"ai" der gefederten Teile während eines bestimmten
Zeitraums auf der Grundlage der Signale, welche
die vertikale Beschleunigung "ai" der gefederten Teile
darstellen, die von den vier Beschleunigungssensoren 11,
12, 13, 14 ermittelt werden, und stellt ferner auf der
Grundlage dieser Berechnungen fest, ob das Fahrzeug auf
einer schlechten Straße fährt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug auf einer
schlechten Straße fährt, übermittelt das Erfassungsgerät
80 ein Grenzwertveränderungssignal an das Grenzwerteinstellgerät
81.
Entsprechend dem Erhalt der Grenzwertveränderungssignale
vom Erfassungsgerät 80 ändert das Grenzwerteinstellgerät
81 den Grenzwert A oder B gemäß dem darin gespeicherten
Kennfeld.
Das Grenzwerteinstellgerät 81 speichert, wie in den
Fig. 16A und 16B gezeigt, Kennfelder, die den Zusammenhang
zwischen der Dämpfungskraft "Fsi", der relativen
Bewegungsgeschwindigkeit (Xsi-Xui) zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen und die Grenzwerte A und B darstellen.
In den Fig. 16A und 16B werden die Dämpfungskraftkennwerte
Dki in den Wert D(k+1)i geändert, der um eine Einheit größer
ist als die Dämpfungskraftkennwerte Dki im vorhergehenden
Zyklus, und machen damit die Dämpfungskraftwerte in
dem mit "Rh" bezeichneten Bereich härter, während die
Dämpfungskraftkennwerte Dki in D(k-1)i geändert werden,
die um eine Einheit kleiner sind als die Dämpfungskraftkennwerte
Dki im vorhergehenden Zyklus, und machen damit
die Dämpfungskraftkennwerte in dem mit "Rs" bezeichneten
Bereich weicher. Die Dämpfungskraftkennwerte werden in den
inaktiven Zonen nicht verändert, die Bereiche sind, die
zwischen den Grenzwerten Ah und Bh und zwischen den Grenzwerten
As und Bs liegen.
Wie aus den Fig. 16A und 16B hervorgeht, werden die Grenzwerte
Ah und Bh in der Fig. 16B angepaßt, so daß sie kleinere
Gradienten als die Grenzwerte As und Bs in Fig. 16A
haben. Dementsprechend ist der Bereich Rs in Fig. 20B, wo
die Grenzwerte A und B auf einen Wert gleich Ah und Bh
eingestellt werden, kleiner als das Gebiet Rs in Fig. 16A,
wo die Grenzwerte A und B auf einen Wert gleich As und Bs
eingestellt werden, während der Bereich Rh in der Fig. 16B,
wo die Grenzwerte A und B auf einen Wert gleich Ah
und Bh eingestellt werden, größer ist als der Bereich Rh
in Fig. 16A, wo die Grenzwerte A und B auf einen Wert
gleich As und Bs eingestellt werden. Mit anderen Worten
werden die Grenzwerte Ah, Bh, As und Bs so eingestellt,
daß die Dämpfungskraftkennwerte voraussichtlich in härter
verändert werden, aber voraussichtlich nicht in weicher
verändert werden, wenn die Grenzwerte A und B auf einen
Wert gleich Ah und Bh eingestellt werden.
Das Grenzwerteinstellgerät 81 überträgt gewöhnlich an das
Erfassungsgerät 80 die Grenzwertsignale, durch welche A
und B auf einen Wert gleich As und Bs eingestellt werden.
Wenn jedoch das Grenzwerteinstellgerät 81 die Grenzwertveränderungssignale
vom Erfassungsgerät 80 erhält, ändert
das Gerät 81 die Grenzwerte A und B in Ah und Bh und übermittelt
die Grenzwertsignale, die somit die geänderten
Grenzwerte darstellen, an das Erfassungsgerät 80.
Dementsprechend werden die Grenzwerte A und B auf Ah und
Bh eingestellt, wenn das Fahrzeug auf einer schlechten
Straße fährt.
Wenn andererseits festgestellt wird, daß das Fahrzeug
nicht auf einer schlechten Straße fährt, dann stellt das
Erfassungsgerät 80 ferner fest, ob die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(Xsi-Xui) zwischen den gefederten und ungefederten
Teilen null ist oder nicht.
Wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit nicht null ist,
überträgt das Erfassungsgerät 80 nicht die Grenzwertveränderungssignale
an das Grenzwerteinstellgerät 81, so daß
die Grenzwerte A und B als As und Bs beibehalten werden.
Wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit null ist, dann
stellt das Erfassungsgerät 80 ferner fest, ob die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi der gefederten Teile positiv ist
oder nicht.
Wenn das Ergebnis dieser Feststellung positiv ist, d. h.
wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit (Xsi-Xui) zwischen
den gefederten und ungefederten Teilen null ist und
die Bewegungsgeschwindigkeit Xsi der gefederten Teile positiv
ist, wird angenommen, daß das Fahrzeug gerade über
eine Fahrbahnunebenheit gefahren ist. Dementsprechend
überträgt das Erfassungsgerät 80 die Grenzwertveränderungssignale
an das Grenzwerteinstellgerät 81.
Wenn das Grenzwerteinstellgerät 81 das Grenzwertveränderungssignal
vom Erfassungsgerät 80 erhält, ändert das Gerät
81 die Grenzwerte A und B in Ah und Bh und überträgt
das Grenzwertsignal, das den so geänderten Grenzwert darstellt,
an das Erfassungsgerät 80. Somit werden die Grenzwerte
A und B unmittelbar, nachdem das Fahrzeug über eine
Fahrbahnunebenheit gefahren ist, auf einen Wert gleich Ah
und Bh eingestellt.
Nachdem die Grenzwerte A und B wie oben eingestellt wurden,
multipliziert das Erfassungsgerät 80 die Bewegungsgeschwindigkeit
Xsi der gefederten Teile mit einer vorgegebenen
Konstante K (K<0), um die Höchstdämpfungskraft Fai,
welche die ideale Dämpfungskraft ist, zu berechnen, und
berechnet dann "hA" gemäß der Gleichung (1), um festzustellen,
ob "hA" für jeden der Stoßdämpfer 1 bis 4 positiv
ist oder nicht.
hA = Fsi(Fai - AFsi) (1)
Wenn "hA" bei einem oder mehreren der Stoßdämpfer 1 bis 4
als positiv festgestellt wird, gibt das Erfassungsgerät 80
Regelsignale an den ersten, zweiten, dritten bzw. vierten
Aktuator 41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4 ab, bei
denen "hA" als positiv festgestellt wird. Als ein Ergebnis
wird/werden der/die entsprechende(n) Schrittmotor(en) 27
im Uhrzeigersinn wie in Fig. 8 um einen Schritt gedreht,
um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+1)i zu verändern,
der um eine Einheit größer ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
härter werden. Wenn andererseits "hA" nicht
als positiv festgestellt wird, berechnet das Erfassungsgerät
80 ferner "hB" gemäß der vorgenannten Gleichung (2)
und stellt fest, ob "hB" für jeden der Stoßdämpfer 1 bis 4
negativ ist oder nicht.
hB = Fsi(Fai - BFsi) (2)
Wenn "hB" nicht als negativ festgestellt wird, beginnt das
Erfassungsgerät 80 den nächsten Zyklus, ohne Regelsignale
für die Veränderung des Dämpfungskoeffizienten Dki abzugeben,
so daß der Dämpfungskoeffizient Dki unverändert
bleibt.
Wenn "hB" als negativ festgestellt wird, berechnet das Erfassungsgerät
80 ferner "hC" gemäß der vorgenannten Gleichung
(3) und stellt fest, ob das so berechnete "hB" positiv
ist oder nicht.
hC = Fsi(Fai - CFsi) (3)
Wenn "hC" bei einem oder mehreren der Stoßdämpfer 1 bis 4
als positiv festgestellt wird, dann gibt das Erfassungsgerät
80 Regelsignale an den ersten, zweiten, dritten bzw.
vierten Aktuator 41, 42, 43, 44 der Stoßdämpfer 1, 2, 3, 4
ab, bei denen "hC" als positiv festgestellt wird, und
dreht den/die entsprechenden Schrittmotor(en) 27 entgegen
dem Uhrzeigersinn in Fig. 8 um einen Schritt und ändert
somit den/die Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i, der
um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorherigen Zyklus, so daß die Dämpfungskraftkennwerte
weicher werden.
Wenn andererseits "hC" nicht positiv ist, so bedeutet
dies, daß die Differenz zwischen der Höchstdämpfungskraft
Fai und der tatsächlichen Dämpfungskraft Fsi groß ist, so
daß es erforderlich ist, den/die Dämpfungskoeffizienten
Dki weicher zu machen als den Dämpfungskoeffizienten im
vorherigen Zyklus. Die Drehung des/der Schrittmotors/
Schrittmotoren 27 um zwei Schritte oder mehr kann Geräusche
bzw. Schwingungen wegen der Druckänderung in den
Stoßdämpfern verursachen, wenn die Dämpfungskraftkennwerte
um mehrere Schritte verändert werden. Aus diesem Grunde
wird/werden in der vorliegenden Ausführung der/die
Schrittmotor(en) 27 nur dann um zwei Schritte zur Veränderung
des/der Dämpfungskoeffizienten Ddki in Dd(k-2)i verändert
der um zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorherigen Zyklus, wenn die Vorderräder
des Fahrzeugs gerade eine Fahrbahnunebenheit passiert
haben. Ansonsten wird der Schrittmotor 27 entgegen
dem Uhrzeigersinn wie in Fig. 8 nur um einen Schritt gedreht,
um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k1)i zu
verändern, der um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus.
Das Erfassungsgerät 80 stellt zunächst fest, ob auf der
Grundlage der Feststellungen, ob die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(Xu1-Xs1) zwischen den gefederten und ungefederten
Teilen des linken Vorderrads null ist und ob
die Bewegungsgeschwindigkeit Xu1 der gefederten Teile des
linken Vorderrads positiv ist, über eine Fahrbahnerhebung
gefahren ist.
Wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit (Xu1-Xs1) null
ist und die Bewegungsgeschwindigkeit Xu1 im linken Vorderrad
positiv ist, dreht das Erfassungsgerät 80 den Schrittmotor 27
des Stoßdämpfers 3 im linken Hinterrad um zwei
Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dk3 in D(k-2)3 zu
verändern, der um zwei Einheiten kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dk3 im vorhergehenden Zyklus, wonach die
Regelung der Dämpfungskraftkennwerte für das linke Hinterrad
unterbrochen wird, um den Dämpfungskoeffizienten D(k-2)3
unverändert zu lassen, bis das Fahrzeug 9 den Abstand
L gleich dessen Achsabstand oder den entsprechenden Zeitraum
(L/V) durchfahren hat. Somit wird die Veränderung des
Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfers 3 im linken Hinterrad
in die härtere Einstellung solange verhindert, bis
das Fahrzeug über die Fahrbahnerhebung fährt, so daß der
Fahrkomfort nicht verschlechtert wird, wenn das linke Hinterrad
über die Fahrbahnerhebung fährt.
Ferner stellt das Erfassungsgerät 80 fest, ob auf der
Grundlage der Feststellungen, ob die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(Xu2-Xs2) zwischen den gefederten und
ungefederten Teilen des rechten Vorderrades null ist und
ob die Bewegungsgeschwindigkeit Xu2 der gefederten Teile
des rechten Vorderrades positiv ist, das rechte Vorderrad
eine Fahrbahnerhöhung passiert hat.
Wenn die relative Bewegungsgeschwindigkeit (Xu2-Xs2)
gleich null und die Bewegungsgeschwindigkeit Xu2 im rechten
Vorderrad positiv ist, dann dreht das Erfassungsgerät
80 den Schrittmotor 27 des Stoßdämpfers 4 im rechten Hinterrad
um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten Dk4
in D(k-2)4 zu verändern, der um zwei Einheiten kleiner ist
als der Dämpfungskoeffizient Dk4 im vorhergehenden Zyklus,
wonach die Regelung der Dämpfungskraftkennwerte für das
rechte Hinterrad unterbrochen wird, um den Dämpfungskoeffizienten
D(k-2)4 solange unverändert zu lassen, bis das
Fahrzeug 9 den Abstand L gleich dem Achsabstand desselben
oder den entsprechenden Zeitraum (L/V) durchfahren hat.
Somit wird verhindert, daß der Dämpfungskoeffizient des
Stoßdämpfers 4 im rechten Hinterrad härter gestellt wird,
bis das Fahrzeug über die Fahrbahnunebenheit fährt, so daß
der Fahrkomfort nicht verschlechtert wird, wenn das rechte
Hinterrad die Fahrbahnunebenheit passiert.
Wenn andererseits zumindest eine der Bedingungen nicht in
der Weise erfüllt wird, daß die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(Xu1-Xs1) zwischen den gefederten und ungefederten
Teilen des linken Vorderrades null ist, die
Bewegungsgeschwindigkeit Xu1 der gefederten Teile des
linken Vorderrades positiv ist, daß die relative Bewegungsgeschwindigkeit
(Xu2-Xs2) zwischen den gefederten
und ungefederten Teilen des rechten Vorderrades null ist
und die Bewegungsgeschwindigkeit Xu2 der gefederten Teile
des rechten Vorderrades (positiv ist), dreht das Erfassungsgerät
80 die Schrittmotoren 27 aller Stoßdämpfer 1,
2, 3, 4 im Uhrzeigersinn wie in Fig. 8 um einen Schritt,
um den Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k-1)i zu verändern,
der um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
Dki im vorhergehenden Zyklus, wobei die Geräuschentwicklung
und Schwingungen wegen der Druckveränderung in
den Stoßdämpfern verhindert werden.
Ähnlich wie bei der Regelung gemäß dem Flußdiagramm in den
Fig. 11 und 12 kann der Dämpfungskoeffizient Dki gemäß dem
Flußdiagramm wie in Fig. 15 nur innerhalb des durch die
Routine gemäß Fig. 10 ausgewählten Bereiches verändert
werden.
Wie oben dargelegt, werden bei diesem Ausführungsbeispiel,
wenn die Dämpfungskoeffizienten Dki der Stoßdämpfer 1 bis
4 weicher eingestellt werden sollen, die Schrittmotoren 27
des Stoßdämpfers 3, 4 der Hinterräder um zwei Schritte gedreht,
um die Dämpfung Dk3 oder Dk4 in D(k-2)3 oder D(k-2)4
zu verändern, damit der Fahrkomfort nicht verschlechtert
wird, wenn das Fahrzeug gerade eine Fahrbahnunebenheit
passiert hat. Ansonsten werden die Dämpfungskoeffizienten
aller Stoßdämpfer 1 bis 4 in D(k-1)i verändert,
der nur um eine Einheit kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus. Somit können auch die
Geräuschentwicklung und Schwingungen wegen der Druckveränderung
in den Stoßdämpfern 1 bis 4, die erzeugt werden,
wenn die Schrittmotoren um mehrere Schritte gedreht werden,
verhindert werden, während ebenfalls die Verschlechterung
des Fahrkomforts vermieden wird. Wenn ferner die
Schrittmotoren 27 der Stoßdämpfer 3, 4 der Hinterräder in
zwei Schritten gedreht wurden, um die Dämpfungskoeffizienten
Dk3 oder Dk4 in D(k-2)3 oder D(k-2)4 zu verändern,
die um zwei Einheiten kleiner sind als der Dämpfungskoeffizient
im vorhergehenden Zyklus, dann werden die Dämpfungskoeffizienten
D(k-2)3 oder D(k-2)4 unverändert gelassen,
bis das Fahrzeug 9 den Abstand L gleich dessen
Achsabstand oder den entsprechenden Zeitraum (L/V) durchfährt.
Dementsprechend wird vermieden, daß die Dämpfungskoeffizienten
der Stoßdämpfer 3, 4 härter ein 10138 00070 552 001000280000000200012000285911002700040 0002004212852 00004 10019gestellt werden,
bevor die Hinterräder die Fahrbahnunebenheit passieren,
um somit eine Verschlechterung des Fahrkomforts zu
verhindern, wenn das Fahrzeug gerade eine Fahrbahnunebenheit
passiert. Weil ferner die Grenzwerte Ah und Bh
gewählt werden, wenn das Fahrzeug auf einer schlechten
Straße fährt oder gerade eine Fahrbahnunebenheit passiert
hat, werden die Dämpfungskraftkennwerte der Stoßdämpfer 1
bis 4 voraussichtlich nicht weicher, aber wahrscheinlich
härter, wobei die Fahrbahnstabilität verbessert werden kann.
Wie hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele dargelegt
wurde, ermöglicht das Regelsystem gemäß der Erfindung,
daß die Dämpfungskraft der Stoßdämpfer in mehrfachen
Schritten verändert werden kann, wenn die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer zwischen weicher und harter Einstellung
verändert werden müssen. Wenn demgemäß die Dämpfungskraftkennwerte
von der weichen Einstellung in die
harte Einstellung geändert werden müssen, werden die Dämpfungskraftkennwerte
so geändert, daß die Fahrstabilität
stark verbessert wird, wenn die Gewährleistung der Fahrstabilität
als wichtiger als die Vermeidung des Geräuschs
und von Schwingungen erachtet wird. Andererseits wird die
Dämpfungskraft durch Einzelschritte erhöht, wenn die Verbesserung
des Fahrkomforts wichtiger ist als die Verbesserung
der Fahrstabilität, wobei die Geräuschentwicklung
und Schwingungen wegen der Änderung der Dämpfungskraft um
mehrere Schritte verhindert werden können. Wenn die Dämpfungskraftkennwerte
der Stoßdämpfer von der harten Einstellung
in die weiche Einstellung geändert werden müssen,
werden die Dämpfungskraftkennwerte so geändert, daß der
Fahrkomfort stark gefördert wird, wenn die Gewährleistung
des Fahrkomforts als wichtiger als die Vermeidung der Geräuschentwicklung
und der Schwingungen erachtet wird. Andererseits
wird die Dämpfungskraft in einzelnen Schritten
vermindert, wenn der Fahrkomfort wichtiger als die Fahrstabilität
ist, wobei Geräuschentwicklung und Schwingungen
verhindert werden können.
Die Erfindung wurde nun hinsichtlich besonderer Ausführungsbeispiele
gezeigt und beschrieben. Es sollte jedoch
angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung in keiner
Weise auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern
verschiedene Änderungen und Veränderungen vorgenommen werden
können, ohne den Rahmen der beiliegenden Patentansprüche
zu verlassen.
Beispielsweise ist in dem Ausführungsbeispiel "WEICHE EINSTELLUNG
IN HARTE EINSTELLUNG" zwar die Beziehung zwischen
den Grenzwerten A, B und C auf A<1, 0<B<1 und C<A eingestellt,
die Mindestanforderung ist aber die Beziehung A<B
und C<A. Die Grenzwerte A und B müssen nicht unbedingt auf
A<1 und 0<B<1 eingestellt werden. Jedoch werden sie vorzugsweise
auf A<1, A<B<0 und C<A eingestellt, wenn die
Fahrstabilität verbessert werden soll.
Gleichermaßen ist in dem Ausführungsbeispiel "HARTE EINSTELLUNG
IN WEICHE EINSTELLUNG" zwar die Beziehung zwischen
den Grenzwerten A, B, und C auf A<1 und 0<C<B<1 eingestellt,
die Mindestanforderung ist aber A<B und B<C.
Diese müssen nicht unbedingt auf A<1 und 0<C<B<1 eingestellt
werden. Jedoch werden sie vorzugsweise auf A<1,
A<B<0 und 0<C<B eingestellt, wenn die Fahrstabilität verbessert
werden soll.
Im Flußdiagramm der Fig. 11 (WEICHE EINSTELLUNG IN HARTE
EINSTELLUNG) dreht die Regeleinheit 8 den/die Schrittmotor(en)
27 um zwei Schritte, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k+2)i zu verändern, der um zwei Einheiten größer
ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden Zyklus,
wenn viele Voraussetzungen erfüllt werden, beispielsweise
wenn "hC" positiv, die Fahrzeuggeschwindigkeit
V größer als die vorgegebene Geschwindigkeit V2 und der
absolute Wert der Beschleunigung dV gleich oder größer als
der vorgegebene Wert dVo ist. Alternativ dazu kann die Regeleinheit
8 den/die Schrittmotor(en) 27 drehen, wenn nur
eine der Anforderungen erfüllt wird oder wenn alle oder
eine der unterschiedlichen Kombinationen von Anforderungen
erfüllt werden. Gleichermaßen dreht in dem Flußdiagramm
gemäß Fig. 12 das Steuergerät 8 den/die Schrittmotor(en)
27 um zwei Schritte, wenn der absolute Wert von P größer
ist als Po, der absolute Wert von R größer ist als Ro oder
der Durchschnittswert G größer als Go ist, das Steuergerät
8 kann aber den/die Schrittmotor(en) 27 nur dann um zwei
Schritte drehen, wenn zwei Einheiten dieser Anforderungen
erfüllt werden. Ferner kann das Steuergerät 8 den/die
Schritmotor(en) 27 drehen, wenn eine oder alle Anforderungen
unter Einschluß der Kombination der Anforderungen
in Fig. 11 und der Anforderungen in Fig. 12 erfüllt sind.
Wie auch bei dem Ausführungsbeispiel "WEICHE EINSTELLUNG
IN HARTE EINSTELLUNG" die Differenz R zwischen den vertikalen
Beschleunigungen "a1" und "a2" vom ersten und zweiten
Beschleunigungssensor 11 und 12 als ein Wert verwendet
wird, der den Grad der Rollbewegung des Fahrzeugs darstellt,
kann auch die Differenz zwischen dem Durchschnitt
der vertikalen Beschleunigungen "a1" und "a3" und dem
Durchschnitt der vertikalen Beschleunigungen "a2" und "a4"
statt der Differenz R als Rollbewegungswert verwendet werden.
Die vertikalen Beschleunigungen "a1", "a2", "a3" und
"a4" können durch die differenzierten Werte ersetzt werden.
Im Flußdiagramm der Fig. 13 (HARTE EINSTELLUNG IN WEICHE
EINSTELLUNG) dreht das Steuergerät 8 den/die Schrittmotor(en)
27 in zwei Schritten, um den Dämpfungskoeffizienten
Dki in D(k2)i zu verändern, der um zwei Einheiten
kleiner ist als der Dämpfungskoeffizient Dki im vorhergehenden
Zyklus, wenn viele Anforderungen erfüllt werden,
beispielsweise, wenn "hC" negativ, die Fahrzeuggeschwindigkeit
V kleiner als die vorgegebene Geschwindigkeit V2
ist und der absolute Wert der Beschleunigung dV gleich
oder kleiner als der vorgegebene Wert dVo ist. Alternativ
kann das Steuergerät 8 den/die Schrittmotor(en) 27 drehen,
wenn nur eine der Anforderungen erfüllt ist oder wenn alle
oder eine der unterschiedlichen Kombinationen von Anforderungen
erfüllt sind. Analog kann, wenn auch in dem Flußdiagramm
nach Fig. 15 das Steuergerät 8 den Schrittmotor
27 der Stoßdämpfer 3 oder 4 des linken oder rechten Vorderrades
dreht, wenn das linke oder rechte Vorderrad eine
Fahrbahnerhebung passiert hat, das Steuergerät 8 den
Schrittmotor drehen, wenn alle oder eine der Anforderungen
unter Einschluß der Kombination der Anforderungen in Fig. 13
und der Anforderungen in Fig. 15 erfüllt werden. Wenn
auch ferner im Flußdiagramm gemäß Fig. 15 der Schrittmotor
27 im Stoßdämpfer 3 oder 4 des linken oder rechten Hinterrades
in zwei Schritten gedreht wird, wenn das linke
oder rechte Vorderrad eine Fahrbahnerhebung passiert hat
und die Regelung der Dämpfungskraftkenndaten für die Hinterräder
unterbrochen wird, bis das Fahrzeug einen Weg
gleich dessen Achsabstand durchfahren hat, kann die Regelung
weitergeführt werden, indem der Zustand der Straßenoberfläche
erfaßt wird.
In beiden Ausführungsbeispielen "WEICHE EINSTELLUNG IN
HARTE EINSTELLUNG" und "HARTE EINSTELLUNG IN WEICHE EINSTELLUNG"
stellt zwar der Schätzwert CF der geschätzten
Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche auf der Grundlage
von Signalen dar, die vom ABS 67 übermittelt werden,
der Schätzwert CF kann aber auch auf der Grundlage von
Signalen der Scheibenwischer festgelegt werden.
Ferner kann/können in beiden Ausführungen der/die Schrittmotor(en)
27 um zwei Schritte oder mehr gedreht werden, um
den/die Dämpfungskoeffizienten Dki in D(k+n)i oder D(kn)i
zu verändern, der um "n" größer oder kleiner als der Dämpfungskoeffizient
im vorherigen Zyklus ist, wobei "n" eine
ganze Zahl ist, die größer als 3 ist.
Zusätzlich kann in beiden Ausführungsbeispielen, wenn auch
der Rotor 51 des Schrittmotors 27 mit zwei Anschlägen 55
und 56 und der Deckel 53 mit den Schlitzen 57, 58 für den
Eingriff der Anschläge 55, 56 versehen ist, der Deckel 53
mit zwei Anschlägen 55, 56 und der Rotor 51 mit den
Schlitzen 57, 58 versehen werden, in die die Anschläge 55,
56 eingreifen. Alternativ kann einer der Anschläge 55, 56
am Rotor angebracht werden und der andere am Deckel 53,
der Deckel 53 kann mit einem Schlitz für den Eingriff des
Anschlages, der am Rotor 51 angebracht ist, versehen werden,
und der Rotor kann mit einem Schlitz für den Eingriff
des Anschlages, der am Deckel 53 angebracht ist, versehen
werden. Zusätzlich kann eine Positioniervorrichtung für
die Positionierung des Schrittmotors 27 an der ersten Referenzposition
und der zweiten Referenzposition aus anderen
Vorrichtungen als den Anschlägen 55, 56 und den
Schlitzen 57, 58 bestehen.
Wenn auch bei beiden Ausführungsbeispielen der Aktuator für
die Veränderung der Dämpfungskraft in den Stoßdämpfern 1,
2, 3, 4 den Schrittmotor 27 aufweist, welcher die Dämpfungskraft
der Stoßdämpfer durch offene Regelung verändert,
kann der Schrittmotor 27 durch einen Gleichstrommotor
ersetzt werden, der die Dämpfungskraft der Stoßdämpfer
durch Rückkopplungsregelung regelt.
Claims (24)
1. Radaufhängungssystem für ein Fahrzeug,
gekennzeichnet durch:
Stoßdämpfer, die zwischen den gefederten und ungefederten Teilen vorgesehen sind, wobei die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer entsprechend der vertikalen Schwingung der Räder geregelt werden;
Aktuatoren für die Veränderung der Dämpfungskraftkenndaten jedes der genannten Stoßdämpfer;
Steuergeräte für die Abgabe von Regelsignalen an die Aktuatoren, um über die genannten Aktuatoren die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer um mehrere Schritte entsprechend den Fahrbedingungen zu verändern, wenn die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer zwischen harter und weicher Einstellung verändert werden müssen.
Stoßdämpfer, die zwischen den gefederten und ungefederten Teilen vorgesehen sind, wobei die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer entsprechend der vertikalen Schwingung der Räder geregelt werden;
Aktuatoren für die Veränderung der Dämpfungskraftkenndaten jedes der genannten Stoßdämpfer;
Steuergeräte für die Abgabe von Regelsignalen an die Aktuatoren, um über die genannten Aktuatoren die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer um mehrere Schritte entsprechend den Fahrbedingungen zu verändern, wenn die Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer zwischen harter und weicher Einstellung verändert werden müssen.
2. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelvorrichtung ermöglicht,
daß die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere Schritte
von der weichen Einstellung zur harten Einstellung
verändert werden können, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert überschreitet.
3. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät ermöglicht, daß
bei schnellem Bremsen die Dämpfungskraftkennwerte um
mehrere Schritte von der weichen zur harten Einstellung
verändert werden.
4. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät ermöglicht, daß
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere Schritte von
der weichen zur harten Einstellung verändert werden,
wenn die Nutzlast einen vorgegebenen Wert überschreitet.
5. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen Einstellung zur harten
Einstellung zu verändern, wenn die Lenkwinkelveränderungsgeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert
überschreitet.
6. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn die Querbeschleunigung einen vorgegebenen
Wert überschreitet.
7. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße
fährt.
8. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn die relative Geschwindigkeit zwischen
den gefederten und ungefederten Teilen null
und die Bewegungsgeschwindigkeit der gefederten
Teile unter null liegt.
9. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn der Nickwert des Fahrzeugs eine
vorgegebene Größe überschreitet.
10. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn der Rollwert des Fahrzeugs eine vorgegebene
Größe überschreitet.
11. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn die vertikale Bewegung des Fahrzeugs
eine vorgegebene Größe überschreitet.
12. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn zwei oder mehrere Bedingungen
erfüllt werden, u. a. daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert überschreitet, starkes Bremsen
stattfindet, die Nutzlast über einem vorgegebenen
Wert liegt, die Lenkwinkeländerungsgeschwindigkeit
einen vorgegebenen Wert überschreitet, die
Querbeschleunigung einen vorgegebenen Wert überschreitet,
das Fahrzeug auf einer ebenen Straße
fährt, die relative Geschwindigkeit zwischen den
gefederten Teilen und den ungefederten Teilen null
ist und die Bewegungsgeschwindigkeit der gefederten
Teile unter null liegt, der Nickwert des Fahrzeugs
einen vorgegebenen Wert überschreitet, der Rollwert
des Fahrzeuges einen vorgegebenen Wert überschreitet
und die vertikale Bewegung des Fahrzeugs einen vorgegebenen
Wert überschreitet.
13. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät nicht
zuläßt, die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der weichen zur harten Einstellung zu
verändern, wenn der Reibungskoeffizient unterhalb
eines bestimmten Wertes liegt.
14. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte Aktuator einen
Schrittmotor umfaßt.
15. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der harten zur weichen Einstellung zu
verändern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb
eines vorgegebenen Wertes liegt.
16. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der harten zur weichen Einstellung zu
verändern, wenn die Querbeschleunigung unterhalb eines
vorgegebenen Wertes liegt.
17. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte um mehrere
Schritte von der harten zur weichen Einstellung zu
verändern, wenn die relative Geschwindigkeit zwischen
den gefederten und den ungefederten Teilen
gleich null ist und die Bewegungsgeschwindigkeit der
gefederten Teile unter null liegt.
18. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ermöglicht,
die Dämpfungskraftkennwerte der genannten
Stoßdämpfer in den Hinterrädern um mehrere Schritte
von der harten zur weichen Einstellung zu verändern,
wenn die relative Geschwindigkeit zwischen den gefederten
Teilen und den ungefederten Teilen an den
Vorderrädern null ist und die Bewegungsgeschwindigkeit
der gefederten Teile unter null liegt.
19. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch das genannte Steuergerät die
Dämpfungskraftkennwerte der genannten Stoßdämpfer in
den Hinterrädern erst dann von der harten in die
weiche Einstellung verändert werden können, wenn das
Fahrzeug zumindest eine Distanz gleich seinem Achsabstand
durchfahren hat, vorausgesetzt, daß die relative
Geschwindigkeit zwischen den gefederten Teilen
und den ungefederten Teilen an den Vorderrädern
null ist und die Bewegungsgeschwindigkeit der gefederten
Teile unter null liegt.
20. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät ein
Grenzwerteinstellungsgerät für die Einstellung eines
Grenzwerts für die Veränderung der Reaktion der Regelung
der Dämpfungskraftkennwerte der genannten
Stoßdämpfer aufweist.
21. Radaufhängungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Grenzwerteinstellgerät
die Grenzwerte so einstellt, daß die Reaktion
der Regelung der Dämpfungskraftkennwerte nicht nach
weich, sondern nach hart tendiert, wenn die relative
Geschwindigkeit zwischen den gefederten und ungefederten
Teilen an den Vorderrädern null ist und die
Bewegungsgeschwindigkeit der gefederten Teile unter
null liegt.
22. Radaufhängungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Grenzwerteinstellgerät
den Grenzwert so einstellt, daß die Reaktion
der Regelung der Dämpfungskraftkennwerte nicht nach
weich, sondern nach hart tendiert, wenn das Fahrzeug
auf einer schlechten Straße fährt.
23. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät eine Veränderung
der Dämpfungskraftkennwerte von der harten
zur weichen Einstellung um mehrere Schritte verhindert,
wenn eine Schnellbremsung stattfindet.
24. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Steuergerät eine
Veränderung der Dämpfungskraftkennwerte von der
harten zur weichen Einstellung um mehrere Schritte
verhindert, wenn das Fahrzeug auf einer schlechten
Straße fährt.
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8131 | Rejection |