DE4233485A1 - Aufhaengungssteuersystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Aufhaengungssteuersystem fuer kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern des Dämpfungskoeffizients eines Stoßdämpfers, welcher zwischen die ungefederte und die gefederte Masse eines Fahrzeuges gebracht ist (wobei ein Stoßdämpfer auch als Dämpfer bezeichnet wird, nachfolgend jedoch immer von einem Stoßdämpfer die Rede ist). Der Stoßdämpfer ist mit einer Änderungseinrichtung zum Ändern des Dämpfungskoeffi­ zienten in mehreren Stufen abhängig von einem Steuersignal ausgestattet.
Die Japanische Patentanmeldung No. Showa 61-1 63 011, erste Veröffentlichung 23. Juli 1986, offenbart einen früher vor­ geschlagenen elektronisch geregelten Stoßdämpfer.
Bei dem vorgeschlagenen Stoßdämpfer wird eine Geschwindig­ keit der gefederten Masse und eine Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten und der ungefederten Masse abge­ leitet. Wenn die Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse (aufwärts = Plus + und abwärts = Minus -) mit der vorstehend bezeichneten Relativgeschwindigkeit übereinstimmt (Ausfahrhub = +, Einfahrhub = -), wird der Stoßdämpfer zum Einstellen eines verhältnismäßig hohen Dämpfungskoeffi­ zienten geregelt. Wenn andererseits die beiden vorstehend bezeichneten Richtungen nicht übereinstimmen, wird der Stoßdämpfer zum Einstellen eines verhältnismäßig niedrigen Dämpfungskoeffizienten geregelt.
Wenn jedoch von der von dem Fahrzeug befahrenen Straße ein hoher Eingangswert auftritt, wächst die Hubgröße des Stoß­ dämpfers beim Ausfahrhub erheblich an. Erreicht die Ausfahr­ hubseite des Stoßdämpfers eine Ausfahrhubgrenze, dann ist die Geschwindigkeitsrichtung der gefederten Masse aufwärts (+), und die Relativgeschwindigkeitsrichtung zwischen der un­ gefederten und der gefederten Masse ist gegen die Ausfahr­ hubgrenze gerichtet (-). Da die beiden Geschwindigkeiten nicht übereinstimmen, wird daher der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers zum Einstellen eines verhältnismäßig niedrigen Dämpfungskoeffizienten geregelt. Als Folge fährt der Stoßdämpfer bis zur Ausfahrgrenze aus und erzeugt ein übermäßiges Geräusch sowie Schwingungen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein verbessertes Aufhängungsschwingungssystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches das Auftreten von übermäßigem Geräusch und/oder Schwingungen durch Schwankungen beim Erreichen der Ausfahrhubgrenze verhindert.
Die vorstehende Aufgabe wird durch ein Aufhängungssteuer­ system für ein Kraftfahrzeug gelöst, welches folgende Baugruppen umfaßt:
  • a) wenigstens einen zwischen der gefederten und der unge­ federten Masse des Fahrzeugs angeordneten Stoßdämpfer (SA) mit einem Kolben und einer darin vorgesehenen Einrichtung zum Verändern des Dämpfungskoeffizienten, indem sie ihre Einstellung in Abhängigkeit von einem Steuersignal derart ändert, daß der Dämpfungskoeffizient der Ausfahr- oder der Einfahrseite des Kolbens auf einen Soll-Dämpfungskoeffizient gebracht wird;
  • b) Erfassungsanordnungen zum Ermitteln der Geschwindigkeit der gefederten Masse des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines die Geschwindigkeit der gefederten Masse angebenden Signals;
  • c) Einstellmitel zum anfänglichen Einstellen eines ersten Schwellenwertes für die Geschwindigkeit der gefederten Masse und eines zweiten Schwellenwertes dafür, der niedriger ist als der erste Schwellenwert;
  • d) Einrichtungen zum Überwachen einer Veränderung des Geschwindigkeitssignals der gefederten Masse gegenüber ersten und zweiten Schwellenwerten, von denen der zweite Schwellenwert niedriger ist als der erste; und
  • e) Steuermittel zum Ausgeben des Steuersignals an die Einrichtung zum Verändern des Dämpfungskoeffizienten, so daß der Dämpfungskoeffizient an einer Hubseite, deren Richtung dieselbe ist wie die Geschwindigkeit der gefederten Masse, auf einen vorgegebenen hohen Dämpfungskoeffizient als Soll- Dämpfungskoeffizient gesetzt wird, wenn der ermittelte Geschwindigkeitswert der gefederten Masse unter dem ersten Schwellenwert liegt, wobei die Steuermittel einen Block zum Ändern der Steuerkonstante aufweisen, der die Steuerkon­ stante für den Dämpfungskoeffizient auf eine höhere Dämpfungsempfindlichkeit regelt, bis die Geschwindigkeit der gefederten Masse unter den zweiten Schwellenwert erniedrigt ist, wenn der Geschwindigkeitswert der gefederten Masse über dem ersten Schwellenwert liegt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:
Fig. 1 ein Schaltungsblockdiagramm eines Aufhängungssteuer­ systems für ein Kraftfahrzeug in einer bevorzugten Aus­ führung der Erfindung,
Fig. 2 eine teilweise Schnittansicht eines Stoßdämpfers zur Verwendung in der bevorzugten Ausführung der Erfindung,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Kolbens des Stoßdämpfers gemäß Fig. 2,
Fig. 4A bis 6C Aufsichtsdarstellungen des Einstellers und der Verbindungsbohrungen zum Erläutern der Stellungen des Einstellers gegenüber der Verbindungsbohrung in dem Stoß­ dämpfer gemäß Fig. 2,
Fig. 7 eine Darstellung der geänderten Dämpfkraft entspre­ chend den Stellungen des Einstellers in den Fig. 4A bis 6C,
Fig. 8, 9 und 10 charakteristische grafische Darstellungen der geänderten Dämpfungskoeffizienten entsprechend der Kolbengeschwindigkeit,
Fig. 11 charakteristische grafische Darstellungen einer geänderten Dämpfungskraft zu jeder Hubseite entsprechend der Kolbengeschwindigkeit,
Fig. 12 ein Betriebsflußdiagramm, ausgeführt durch eine Steuereinheit in dem Aufhängungssteuersystem der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der Erfindung,
Fig. 13A bis 13E charakteristische grafische Darstellungen der Geschwindigkeit bei der gefederten Masse, die Stellung des Dämpfungskoeffizientenschalters, die Ausfahr-/Einfahr- Geschwindigkeit des Stoßdämpfers, die Dämpfkraft F und die Verstellung des Stoßdämpfers.
Zum Verständnis der Erfindung ist darauf hinzuweisen, daß der Begriff Ausfahrhub sich auf eine Ausdehnung oder Verlän­ gerung des Stoßdämpfers bezieht, während der Begriff Ein­ fahrhub eine Kompression oder Verkürzung des Stoßdämpfers beschreibt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsblockdiagramm eines Steuerungs­ systems einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung.
In Fig. 1 ist jeder einstellbare Stoßdämpfer SA zwischen einer gefederten Masse (Fahrzeugkörper) und einer unge­ federten Masse (Fahrzeugrad) angeordnet. Ein Schrittmotor 3 ist zwischen eine Steuereinheit 4, d. h. einer Treiber­ schaltung 4c, und dem zugehörigen Stoßdämpfer zwischen­ geschaltet.
Eine zentrale Recheneinheit CPU (bzw. ein Mikroprozessor) 4b ist zwischen einer Schnittstellenschaltung und der Treiber­ schaltung zwischengeschaltet.
Jeder Schrittmotor 3 dient zum schrittweisen Verändern der Dämpfungskoeffizientenstellung in verschiedenen Stufen.
Die Längs-G-Sensoren 1 sind an der gefederten Masse des Fahrzeugkörpers angeordnet. Die Längs-G-Sensoren 1 erfassen die entsprechenden Längsbeschleunigungen und geben sie als elektrische Ausgangssignale an die Schnittstellenschaltung 4a. Je ein Längs-G-Sensor ist für einen Stoßdämpfer vor­ gesehen.
Ein Tiefpaßfilter 4d dient zum Eliminieren von Komponenten hochfrequenter Schwingungen der ungefederten Massen aus den erfaßten Längsbeschleunigungen.
In dieser Ausführung wird ein Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz von 3 Hz eingesetzt. Eine Signalkomponente mit einer niedrigeren Frequenz als die Grenzfrequenz von 3 Hz des Filters wird deshalb als Eingang in die CPU gegeben. Dieses Signal stellt einen Beschleunigungssignalwert für die Resonanzfrequenzkomponente der gefederten Masse dar.
Die Steuereinheit 4, d. h. CPU 4b gibt ein Steuersignal an einen zugehörigen Schrittmotor 3 aufgrund des Eingangs­ signals des entsprechenden Längs-G-Sensors 1 und des durch den Tiefpaßfilter 4d gegebenen Beschleunigungssignals der gefederten Massen aus, um einen optimalen (Soll-) Dämpfungs­ koeffizienten für den entsprechenden Stoßdämpfer SA zu erzeugen.
Die Steuereinheit 4 hat einen Block zum Ändern der Steuerkonstante, welcher die Steuerkonstante entsprechend der Geschwindigkeitshöhe V der gefederten Masse ändert.
Demnach enthält die in Fig. 1 gezeigte Steuereinheit 4 die Schnittstellenschaltung 4a, die CPU 4b und die Treiber­ schaltung 4c. Die Schnittstellenschaltung 4a erhält das Ausgangssignal jedes Längs-G-Sensors 3.
Der Tiefpaßfilter 4d ist mit der Schnittstellenschaltung 4a zusammengefaßt. Das Eingangssignal jedes Längs-G-Sensors 1 wird in der CPU 4b über ein Tiefpaßfilter 4d eingegeben.
Fig. 2 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines der in Fig. 1 gezeigten Stoßdämpfer SA.
Jeder Stoßdämpfer SA enthält folgende Bauteile: einen Zylinder 30, einen in dem Zylinder 30 angeordneten Kolben 31 zum Unterteilen des Zylinders 30 in eine obere Kammer A und eine untere Kammer B, eine äußere Ummantelung 33, welche eine Reservoirkammer C an dem äußeren Umfang des Zylinders 30 bildet, eine Basis 34 zum Definieren der unteren Kammer B und des Reservoirs C, ein Führungselement 35 zum Führen der mit dem Kolben 31 verbundenen Kolbenstange 7, eine zwischen der äußeren Ummantelung 33 und dem Fahrzeugkörper zwischen­ geschaltete Aufhängungsfeder, und ein Vollgummielement (oder eine Buchse) 37.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des Kolbens 31.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist für ein während des Ausfahr­ hubes komprimiertes Fluid in der oberen Kammer A der Durch­ gang in vier Strömungsdurchgänge unterteilt: 1) ein erster Ausfahrseiten-Durchlaß D von einer inneren Ausnehmung 11 zu der unteren Kammer B über ein durch eine innere Seite und eine Umfangsseite des Ausfahrseitendämpfungsventils defi­ niertes offenes Ventil; 2) ein zweiter Ausfahrseiten- Durchlaß E von einer äußeren Ausnehmung 15 zu der unteren Kammer B über ein von dem äußeren Umfangsteil des Ausfahr­ seitendämpfungsventils 12 definiertes offenes Ventil; 3) ein dritter Ausfahrseiten-Durchlaß F von einem zweiten Zugang 13, einer Ausnehmung 23 und einem fünften Zugang 16 über die untere Kammer B und das geöffnete Ausfahrseitenventil 17; und 4) ein Bypass-Durchlaß G von einem dritten Zugang 18, einer zweiten Längsbohrung 25 und einem hohlen Teil 19.
Ferner ist für das während des Einfahrhubes komprimierte, mit der oberen Kammer A zu verbindende Fluid der Durchgang in drei Strömungsdurchgänge unterteilt: 1) ein erster Kom­ pressionsseiten-Strömungsdurchgang H vom geöffneten Kompres­ sionsseitendämpfungsventil 20; 2) ein zweiter Kompressions­ seiten-Strömungsdurchgang J von dem hohlen Teil 19, der ersten Längsausnehmung 24 und dem ersten Zugang 21; und 3) der Bypass-Durchlaß von dem hohlen Teil 19, der zweiten Längsbohrung 25 und dem dritten Zugang 18 zur oberen Kammer A.
Ein in der Längsausnehmung 23 und den ersten und zweiten Längsbohrungen 24, 25 ausgebildeter Einsteller 40 kann die Einstellung der Dämpfungskoeffizienten in mehreren Stufen zwischen drei Einstellungen aufgrund schrittweiser Drehung durch den zugehörigen Schrittmotor ändern.
Das bedeutet, daß in der zweiten Einstellung gemäß Fig. 4A bis 4C (Einstellung (2) in Fig. 7) der erste Ausfahrseiten- Strömungsdurchgang D, der erste Einfahrseiten-Strömungs­ durchgang H und der zweite Einfahrseiten-Strömungsdurchgang J sämtlich in Verbindung stehen.
Wie in Fig. 7 dargestellt, weist die Ausfahrseite einen relativ hohen Dämpfungskoeffizienten auf (+ Xmax-Stellung in Fig. 11) und die Einfahrseite als dem Ausfahrhub entgegenge­ setzter Hub weist einen vorgegebenen niedrigen Dämpfungs­ koeffizient auf (+Xsoft-Stellung in Fig. 11, wobei "Xsoft" als "Xweich" zu lesen ist).
In der in Fig. 5A bis 5C gezeigten Stellung (Stellung (1) in Fig. 7) stehen alle vier Strömungsdurchgänge D, E, F und G auf der Ausfahrhubseite und alle drei Strömungsdurchgänge H, J und G auf der Einfahrhubseite miteinander in Verbindung.
Demzufolge erzeugen, wie in Fig. 9 dargestellt, sowohl die Ausfahrhubseite als auch die Einfahrhubseite vorgegebene niedrige Dämpfungskoeffizienten (+Xsoft-Stellung in Fig. 11).
In der dritten Stellung (Stellung (3) in Fig. 7) stehen die Strömungsdurchgänge D, E und F der Ausfahrseite und der erste Strömungsdurchgang H der Einfahrseite miteinander in Verbindung. Dadurch erhält, wie in Fig. 10 gezeigt, die Einfahrhubseite den relativ hohen Dämpfungskoeffizient (- Xmax-Stellung in Fig. 7) und die Ausfahrhubseite als die dazu entgegengerichtete Bewegung den relativ niedrigen Dämpfungskoeffizient (- Xsoft-Stellung in Fig. 11). Dann kann der Dämpfungskoeffizient stufenweise entsprechend dem schrittweisen Drehwinkel des Einstellers 40 geändert werden. Nur der Dämpfungskoeffizient auf der Seite mit dem hohen Dämpfungskoeffizient ist proportional zu dem schrittweisen Drehwinkel veränderbar.
Demnach können sowohl die Dämpfungskoeffizienten des Aus­ fahrhubes als auch die Dämpfungskoeffizienten des Einfahr­ hubes an jedem Stoßdämpfer SA stufenweise geändert werden, abhängig von einer Drehbewegung über einen Bereich vom niedrigsten Dämpfungskoeffizient bis zum höchsten Dämpfungs­ koeffizient entsprechend der in Fig. 11 gezeigten Charakteristik.
Wenn ferner, wie in Fig. 7 gezeigt, der Einsteller 40 im Gegenuhrzeigersinn beginnend in der Stellung (1) (Stellung (1) in Fig. 7) gedreht wird, ergeben sowohl die Einfahrhub­ seite als auch die Ausfahrhubseite niedrige Dämpfungskoeffi­ zienten (± Xsoft-Stellung in Fig. 11), wobei der Dämpfungs­ koeffizient nur auf der Ausfahrhubseite in Richtung zum höheren Dämpfungskoeffizient geändert wird. Wenn anderer­ seits der Einsteller 40 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird nur der Dämpfungskoeffizient beim Einfahrhub in Richtung zum höheren Dämpfungskoeffizient geändert.
Fig. 12 zeigt als nächstes ein Betriebsflußdiagramm, aus­ geführt durch eine in Fig. 1 gezeigte Steuereinheit 4.
Nach dem Einlesen der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse in Schritt 101, ermittelt durch eine Rechnung auf der Grundlage des von dem Tiefpaßfilter 4d gelieferten Be­ schleunigungswertes der gefederten Masse, geht die Routine zu dem Schritt 102.
In Schritt 102 bestimmt die CPU, ob ein Wert |V| der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse einen absoluten Wert |a| eines vorgegebenen Schwellenwertes überschreitet. Wenn er unter dem absoluten Wert |a| ist, geht die Routine zu dem Schritt 104.
In Schritt 103 wird die Steuerkonstante des Dämpfungskoeffi­ zienten auf eine Dämpfungsempfindlichkeit eingestellt und die Routine geht zu Schritt 106. In dem Schritt 106 wird die Dämpfungskoeffizienteneinstellung auf der Grundlage der Steuerkonstante errechnet, die eine normale Dämpfungs­ empfindlichkeit ergibt. Das bedeutet, daß die CPU der Steuereinheit 4 die Einstellung des Dämpfungskoeffizienten entsprechend der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse errechnet mit der ±Xhart-Stellung der Fig. 10 als höchstem Dämpfungskoeffizient.
In Schritt 104 ändert die CPU die Steuerungskonstante in Richtung einer höheren Dämpfungsempfindlichkeit gegenüber der normalen Dämpfungsempfindlichkeit, und die Routine geht zu Schritt 105.
In Schritt 105 bestimmt die CPU, ob der absolute Wert |V| der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse unter den absoluten Wert |b| des Schwellenwertes ±b erniedrigt worden ist. Wenn er unter dem absoluten Wert |b| ist (Ja), geht die Routine zu Schritt 103. Wenn er dagegen noch über dem absoluten Wert |b| ist, geht die Routine zu Schritt 106. Im Schritt 106 errechnet die CPU die Dämpfungskoeffizienten- Einstellung aufgrund der die Höhe der Dämpfungsempfindlich­ keit ergebenden Steuerkonstante. D.h. die CPU errechnet die Dämpfungskoeffizienteneinstellung entsprechend der Geschwin­ digkeit ±V der gefederten Masse mit der ±Xmax-Stellung der Fig. 10 als höchstem Dämpfungskoeffizient.
Die Steuerungseinheit 4 wiederholt den vorbeschriebenen Steuerungsablauf. Dann gibt die Steuerungseinheit ein Schaltsignal an den entsprechenden Schrittmotor 30 zum Ändern der Stellung des Einstellers 40 in Richtung der errechneten Dämpfungskoeffizienteneinstellung.
Ein Arbeitsablauf der bevorzugten Ausführung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13A bis 13E beschrieben.
Die Fig. 13A bis 13E sind Zeitdarstellungen zum Erläutern des Ablaufs während einer Fahrt des Fahrzeugs.
Fig. 13A zeigt eine Geschwindigkeit der gefederten Masse V.
Fig. 13B zeigt die Stellung des Dämpfungskoeffizienten­ schalters.
Fig. 13C zeigt die Ausfahr-/Einfahr-Geschwindigkeit (Kom­ pression) des Stoßdämpfers 1.
Fig. 13D zeigt eine Dämpfungskraft F.
Fig. 13E zeigt einen Hub des Stoßdämpfers SA.
Die Fig. 13A bis 13E zeigen in ausgezogenen Linien die in der bevorzugten Erfindungsausführung erzielten Charakte­ ristiken und in unterbrochenen Linien solche, die ohne Änderung der Steuerkonstante erzielt wurden.
A) Kleiner Eingabewert von einer Straßenoberfläche
Wenn der absolute Wert |V| der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse, errechnet aufgrund des aus der Beschleuni­ gung der gefederten Masse abgeleiteten Beschleunigungs­ signalwertes bei eliminierter Resonanzfrequenz der ungefe­ derten Masse, unter dem absoluten Wert |a| des vorgegebenen Schwellenwertes ±a liegt, ist die Amplitude der Ausfahr/Ein­ fahrgeschwindigkeit des Stoßdämpfer SA nicht so groß, daß die Steuerungskonstante den Dämpfungskoeffizient zu der normalen Dämpfungsempfindlichkeit mit der ±Xhart-Stellung als Höchstgrenze für den Dämpfungskoeffizient geschaltet wird, und eine solche Schaltsteuerung dient zum Schalten der Dämpfungskoeffizienteneinstellung zum Erzielen eines hohen Dämpfungskoeffizienten im Verhältnis zu der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse für eine der Hubseiten der Stoß­ dämpfers SA, bei dem die Geschwindigkeitsrichtung dieselbe ist wie die Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse.
Im einzelnen:
  • a) Wie in Fig. 13A bis 13B durch c angezeigt, wird der Einsteller in die zweite Stellung geschaltet (2) in Fig. 7 und Stellung gemäß Fig. 8), wenn der absolute Wert |V| der gefederten Masse unter dem absoluten Wert |a| des vorge­ gebenen Werte ±a und die Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse V aufwärts ist (+), so daß die Ausfahrhub­ seite, deren Richtung dieselbe ist wie die gegenwärtige Geschwindigkeit V der gefederten Masse, eine hohe Dämpfungs­ koeffizienteinstellung im Verhältnis zu der Geschwindigkeit +V der gefederten Masse ergibt und die entgegengerichtete Einfahrhubseite den vorgegebenen niedrigen Dämpfungs­ koeffizient (+Xsoft) ergibt.
  • b) Wie durch d in Fig. 13 gezeigt, wird der Einsteller in die dritte Stellung geschaltet (3) in Fig. 7 und Stellung gemäß Fig. 10), wenn der absolute Wert |V| der Geschwindig­ keit ±V der gefederten Masse unter dem absoluten Wert |a| des vorgegebenen Schwellenwertes ±a und die Richtung der Geschwindigkeit V der gefederten Masse abwärts ist (-), so daß die Einfahrhubseite, deren Richtung dieselbe ist wie die gegenwärtige Geschwindigkeit V der gefederten Masse, eine hohe Dämpfungskoeffizienteinstellung im Verhältnis zu der Geschwindigkeit -V der gefederten Masse ergibt und die entgegengerichtete Ausfahrhubseite den vorgegebenen niedrigen Dämpfungskoeffizient (- Xsoft) ergibt.
Somit wird bei dieser Ausführung der Zustand der gefederten Masse genau entsprechend dem Beschleunigungssignalwert des Längs-G-Sensors erfaßt, von dem die Resonanzfrequenz der ungefederten Masse eliminiert ist. Wenn die Schwingungen in der Geschwindigkeit der gefederten Masse nicht so heftig sind, d. h. der Hubwert des Stoßdämpfers SA nicht übermäßig ist, erzeugt eine der Hubseiten, deren Richtung dieselbe wie die der gegenwärtigen Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse ist, den hohen Dämpfungskoeffizient entsprechend der Geschwindigkeit ±V bei der gefederten Masse zum Unterdrücken von Schwingungen der gefederten Masse (Fahrzeugkörper), und verbessert damit die Lenkstabilität des Fahrzeugs. Gleich­ zeitig erzeugt die andere Hubseite, deren Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse entgegengesetzt ist, den vorgegebenen niedrigen Dämpfungskoeffizient. Die Ein­ gangswerte der Straßenoberfläche in der entgegengesetzten Richtung zur Schwingungsunterdrückung werden somit absor­ biert und die Übertragung der Straßenoberflächenwerte an den Fahrzeugkörper verhindert, wodurch der Fahrkomfort ver­ bessert wird.
B) Großer Eingabewert von einer Straßenoberfläche
Wie in Fig. 13A bis 13E durch e angezeigt, wird der Wert der Einfahr/Ausfahrgeschwindigkeit groß, wenn der absolute Wert |V| der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse über dem absoluten Wert ±a des vorgegebenen Schwellenwertes liegt. Deshalb wird die Steuerkonstante des Dämpfungskoeffizienten zur Seite der hohen Dämpfungsempfindlichkeit geschaltet mit der ±Xhart-Stellung als Obergrenze für den Dämpfungs­ koeffizient. Als Folge wird eine stärkere Dämpfungskraft F erzeugt, welche die Dämpfungskraft in der ±Xhart-Stellung übersteigt, so daß eine Zunahme in der Geschwindigkeit V der gefederten Masse unterdrückt wird.
Wenn sich zu einem späteren Zeitpunkt der absolute Wert |V| der Geschwindigkeit ±V der gefederten Masse unter den absoluten Wert |b| des Schwellenwertes ±b verringert und niedriger als der absolute Wert |a| des vorgegebenen Schwellenwertes ±a ist, wird die Steuerkonstante zur originalen normalen Dämpfungsempfindlichkeit geschaltet.
Da, wie vorstehend beschrieben, die Steuerkonstante in Richtung zur hohen Dämpfungsempfindlichkeit geschaltet wird, werden die Einfahr/Ausfahr-Geschwindigkeit und der Hub des Stoßdämpfers SA erniedrigt und der Stoßdämpfer damit am Erreichen der äußersten Ausdehnungsgrenze gehindert.
Als Folge davon wird der Hub des Stoßdämpfers SA bei übermäßig hohen Straßeneingangswerten verringert, und übermäßiges Geräusch sowie Schwingungen aufgrund des Erreichens der Ausfahrgrenze des Stoßdämpfers können vermieden werden.
Obwohl bei der bevorzugten Ausführung der Dämpfungs­ koeffizient in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der gefederten Masse gesteuert wird, kann ein vorgegebener Schwellenwert für die Geschwindigkeit der gefederten Masse vorgesehen sein und der Dämpfungskoeffizient kann mit dem vorgegebenen Schwellenwert als Grenze geändert werden.
Obwohl bei dem Stoßdämpfer nach der bevorzugten Ausführung beim Steuern der Ausfahr- und Einfahrhübe zur Seite des höheren Dämpfungskoeffizienten der andere Hub zum niedrigen Dämpfungskoeffizienten hin geregelt wird, kann auch ein solcher Stoßdämpfer zur Anwendung kommen, bei dem die Ausfahr- und Einfahrhubseiten beide zum niedrigen oder zum hohen Dämpfungskoeffizienten hin geregelt werden.
Wie vorstehend beschrieben liefert das erfindungsgemäße Stoßdämpfersteuersystem das Steuersignal in der Weise, daß wenn die Geschwindigkeit der gefederten Masse unter dem vorgegebenen Schwellenwert ist, die Hubrichtung des Stoß­ dämpfers, dessen Richtung dieselbe ist wie die Geschwindig­ keit der gefederten Masse, zum hohen Dämpfungskoeffizient hin geregelt wird, und wenn die Geschwindigkeit der gefe­ derten Masse ansteigt und den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, die Steuerkonstante für den Dämpfungskoeffizient zur Seite der hohen Dämpfungsempfindlichkeit geregelt wird bis die Geschwindigkeit der gefederten Masse bis unter den anderen Schwellenwert unterhalb des vorgegebenen Schwellen­ wertes verringert ist.
Da somit der Hubumfang des Stoßdämpfers auf einen hohen Dämpfungskoeffizient geändert und erniedrigt wird, wenn übermäßig große Eingangswerte von der Straßenoberfläche auftreten, kann die Entwicklung von übermäßigem Geräusch und von Schwingungen infolge des Erreichens der Hubgrenze verhindert werden.
Bei einem erfindungsgemäßem Aufhängungssteuersystem wird somit die Geschwindigkeit der gefederten Masse überwacht; wenn die Geschwindigkeit der gefederten Masse unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, gibt eine Steuereinheit ein Steuersignal an einen Schrittmotor zum Ändern der Stellung eines Einstellers dahin, daß die Ausfahr- und Einfahrhübe des Teils eines Stoßdämpfers, dessen Richtung dieselbe ist wie die Geschwindigkeit der gefederten Masse, einen hohen Dämpfungskoeffizienten erhält; wenn die Geschwindigkeit der gefederten Masse über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, wird eine Steuerkonstante für den Dämpfungskoeffizient zur hohen Dämpfungsempfindlichkeit hin geändert, bis die den vorgegebenen Schwellenwert über­ steigende Geschwindigkeit der gefederten Masse unter einen anderen vorgegebenen Schwellenwert verringert ist, wobei die Größe des anderen Schwellenwertes niedriger als die des ersten ist.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungs­ beispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.

Claims (10)

1. Aufhängungssteuersystem für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch:
  • a) wenigstens einen zwischen der gefederten und der unge­ federten Masse des Fahrzeugs angeordneten Stoßdämpfer (SA) mit einem Kolben (30) und einer darin vorgesehenen Einrich­ tung zum Verändern des Dämpfungskoeffizienten, indem sie ihre Einstellung in Abhängigkeit von einem Steuersignal derart ändert, daß der Dämpfungskoeffizient der Ausfahr- oder der Einfahrseite des Kolbens auf einen Soll-Dämpfungs­ koeffizient gebracht wird;
  • b) Erfassungsanordnungen zum Ermitteln der Geschwindigkeit (V) der gefederten Masse des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines die Geschwindigkeit der gefederten Masse angebenden Signals;
  • c) Einstellmitel zum anfänglichen Einstellen eines ersten Schwellenwertes für die Geschwindigkeit der gefederten Masse und eines zweiten Schwellenwertes dafür, der niedriger ist als der erste Schwellenwert;
  • d) Einrichtungen zum Überwachen einer Veränderung des Geschwindigkeitssignals der gefederten Masse gegenüber ersten und zweiten Schwellenwerten, von denen der zweite Schwellenwert niedriger ist als der erste; und
  • e) Steuermittel (4) zum Ausgeben des Steuersignals an die Einrichtung zum Verändern des Dämpfungskoeffizienten, so daß der Dämpfungskoeffizient an einer Hubseite, deren Richtung dieselbe ist wie die der Geschwindigkeit der gefederten Masse, auf einen vorgegebenen hohen Dämpfungskoeffizient als der Soll-Dämpfungskoeffizient gesetzt wird, wenn der ermittelte Geschwindigkeitswert der gefederten Masse unter dem ersten Schwellenwert liegt, wobei die Steuermittel einen Block zum Ändern einer Steuerkonstante aufweisen, der die Steuerkonstante für den Dämpfungskoeffizient auf einen höheren Dämpfungsempfindlichkeitsbereich ändert, bis die Geschwindigkeit der gefederten Masse unter den zweiten Schwellenwert erniedrigt ist, wenn der Geschwindigkeitswert der gefederten Masse über dem ersten Schwellenwert liegt.
2. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Block zum Ändern der Steuerkonstante die Steuerkonstante für den Dämpfungskoeffizient auf einen normalen Dämpfungsempfindlichkeitsbereich hin ändert, wenn der Geschwindigkeitswert der gefederten Masse unter dem ersten Schwellenwert liegt, und daß die Steuermittel danach den Soll-Dämpfungskoeffizient auf der Grundlage der den normalen Dämpfungskoeffizient ergebenden Steuerkonstante errechnen, wobei der errechnete Soll-Dämpfungskoeffizient proportional dem Geschwindigkeitswert der gefederten Masse ist und die vorgegebene relativ hohe Dämpfungskoeffizient- Einstellung (+Xhart) als ein maximaler Dämpfungskoeffizient für die Hubseite gesetzt wird, deren Richtung dieselbe ist wie die der Geschwindigkeit der gefederten Masse.
3. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Block zum Ändern der Steuerkonstante die Steuerkonstante zur höheren Dämpfungsempfindlichkeit hin ändert, wenn der Geschwindigkeitswert der gefederten Masse über dem ersten Schwellenwert liegt und daß dann die Bestim­ mungseinrichtung erfaßt, ob der gegenwärtige Geschwindig­ keitswert der gefederten Masse unter dem zweiten Schwellen­ wert liegt.
4. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel den Soll- Dämpfungskoeffizient auf der Grundlage der Steuerkonstante errechnen, die die höhere Dämpfungsempfindlichkeit erzeugt, wenn der Geschwindigkeitswert der gefederten Masse über dem ersten Schwellenwert und/oder noch über dem zweiten Schwellenwert liegt, wobei der errechnete Dämpfungs­ koeffizient proportional zum Geschwindigkeitswert der gefederten Masse mit einem vorgegebenen Höchst-Dämpfungs­ koeffizient (+Xmax) ist, welcher als der Höchst-Dämpfungs­ koeffizient für eine der Hubseiten gesetzt ist, deren Richtung dieselbe ist wie die der Geschwindigkeit der gefederten Masse.
5. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsanordnungen folgende Bauteile aufweisen: wenigstens einen Längs-G-Sensor (1) zum Erfassen der Längsbeschleunigung der gefederten Masse und zum Ausgeben eines diese wiedergebenden Längs­ beschleunigungssignals; einen Tiefpaßfilter (4d) mit einer Grenzfrequenz, welche nur eine Resonanzfrequenzkomponente der gefederten Masse als Längsbeschleunigungssignal durch­ läßt, und eine Rechnereinheit (4b) zum Errechnen von Größe und Richtung des Geschwindigkeitswertes der gefederten Masse aus dem durch den Tiefpaßfilter gegangenen Beschleunigungs­ signalwert.
6. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfrequenz 3 Hz ist.
7. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der relativ hohe Dämpfungskoeffizient (+ Xhart) als Höchst-Dämpfungskoeffi­ zient für eine Hubseite gesetzt wird, deren Richtung die­ selbe ist wie die der gefederten Masse, ein relativ hoher Dämpfungskoeffizient (- Xhart) als Höchst-Dämpfungskoeffi­ zient für die andere Hubseite gesetzt wird, deren Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse entgegengesetzt ist.
8. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der vorgegebene höchste Dämpfungskoeffizient als der maximale Dämpfungs­ koeffizient für die Hubseite gesetzt wird, deren Richtung dieselbe ist wie die Geschwindigkeit der gefederten Masse, ein vorgegebener höchster Dämpfungskoeffizient (-Xmax) als Höchst-Dämpfungskoeffizient für die andere Hubseite gesetzt wird, deren Richtung der Geschwindigkeit derjenigen der gefederten Masse entgegengerichtet ist.
9. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Richtung der Geschwindigkeit der gefederten Masse gegenüber dem Fahrzeug­ körper aufwärts gerichtet ist, die Größe der Geschwindigkeit der gefederten Masse als absoluter Wert |V| und die Richtung mit + bezeichnet wird, und wenn die Geschwindigkeitsrichtung der gefederten Masse gegenüber dem Fahrzeugkörper abwärts gerichtet ist, die Richtung mit - bezeichnet wird.
10. Aufhängungssteuersystem nach einem der Ansprüche l bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellenwert durch a, der zweite Schwellenwert durch b sowie die Größe des ersten und zweiten Schwellenwertes mit |a| bzw. |b| be­ zeichnet werden.
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