DE4242788A1

DE4242788A1 -

Info

Publication number: DE4242788A1
Application number: DE4242788A
Authority: DE
Inventors: Makoto Kimura; Fumiyuki Yamaoka; Shinobu Kakizaki; Toru Takahashi; Mitsuo Sasaki
Original assignee: Atsugi Unisia Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1993-07-01
Also published as: US5322318A; JPH06278441A; JP3083113B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufhängungssteuersystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein Aufhängungssteuersystem, das zum Variieren der Dämpfungskoeffizienten von Stoß dämpfern eingesetzt werden kann, um die Rollbewegung eines Fahrzeugs beim Ändern der Fahrtrichtung zu unterdrücken.

Unter dem Begriff "Rollen" bzw. "Rollbewegung" wird in diesem Zusammenhang ein seitliches Neigen oder eine Kipp bewegung des Fahrzeugkörpers verstanden, die insbesondere aufgrund von Fliehkräften bei Richtungsänderungen oder Kurvenfahrten auftritt.

Die veröffentlichte JP Patentanmeldung 61-1 84 114 zeigt ein System zur Steuerung der Antirollbewegung eines Kraftfahrzeuges. Dieses System ermöglicht ein Erfassen der Lenkwinkelgeschwindigkeit und steuert die Stoßdämpfer, um hohe Dämpfungskoeffizienten zu erzeugen, wenn die erfaßte Lenkwinkelgeschwindigkeit größer als ein vorgewählter Schwellenwert ist, damit die Rollbewegung eines Fahrzeugkörpers unterdrückt wird.

Das bekannte Aufhängungssystem weist jedoch insofern einen Nachteil auf, daß dann, wenn der Schwellenwert der Lenkwin kelgeschwindigkeit zum Verbessern der Antirollbewegungs steuerung relativ niedrig angesetzt wird, ein Stoßdämpfer auf einen hohen Dämpfungskoeffizient modifiziert wird, obwohl der Lenkwinkel einen niedrigen Wert aufweist, der keine Antirollbewegungssteuerung erfordert, womit der Fahrkomfort verringert wird. Andererseits verursacht ein größerer Schwellenwert der Lenkwinkelgeschwindigkeit ein Verringern in der Empfindlichkeit der Antirollbewegungs steuerung, womit das Ansprechen der Steuerung bei schnellen oder zusätzlichen Lenkbewegungen verzögert wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile zu vermeiden. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aufhängungs steuersystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das die Empfindlichkeit der Antirollbewegungssteuerung steigert und damit die Fahrstabilität zu verbessern und den Fahrkomfort zu sicherzustellen.

Nach einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein Aufhängungs steuersystem für ein Kraftfahrzeug Stoßdämpfer zwischen einem Fahrzeugkörper und jeweils drehbar Räder tragenden Aufhängungsgliedern, wobei der Dämpfungskoeffizient jedes Stoßdämpfers in einem Bereich von weicheren zu härteren Dämpfungscharakteristiken variabel ist, eine Anordnung zum Bestimmen des Fahrzeugverhaltens, um einen vorgewählten Parameter für die Änderung des Fahrzeugverhaltens zu bestim men und ein diesen anzeigendes Signal zu erzeugen, eine An ordnung zum Einstellen des Dämpfungskoeffizienten, um die Dämpfungskoeffizienten der jeweiligen Stoßdämpfer abzuwan deln, eine Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs zu bestimmen und ein diesen anzei gendes Signal zu erzeugen, eine Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen und ein diese anzeigendes Signal zu erzeugen, und eine den Signalen von der Anordnung zum Bestimmen des Fahrzeugverhaltens, der Anordnung zum Be stimmen des Lenkwinkels und der Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit zugeordnete Steueranordnung, die Steuersignale an die Anordnung zum Einstellen des Dämpfungs koeffizienten ausgibt, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Lenkwinkel größer als jeweils erste und zweite Schwellenwerte sind, so daß die Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämpfer in einer vorgewählten Hubrichtung auf einen höheren Dämpfungskoeffizient abgewandelt werden, der auf der Grundlage des Parameters für die Änderung des Fahrzeugver haltens die höhere Dämpfungscharakteristik ausbildet, um die Rollbewegung des Fahrzeugkörpers zu unterdrücken.

In einer bevorzugten Ausführung wird der Lenkwinkel auf der Grundlage einer Lenkwinkeldifferenz gegenüber einem neutralen Lenkwinkel des Fahrzeugs bestimmt. Wenn die durch die Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit erfaßte Lenkwinkelgeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeitperiode kleiner als der erste Schwellenwert ist, wird ein Wert des neutralen Lenkwinkels durch den von der Anord nung zum Bestimmen des Lenkwinkel bestimmten Lenkwinkel aktualisiert.

Zusätzlich kann die Steueranordnung den Dämpfungskoeffizient während eines Kompressionshubes des Stoßdämpfers, der an einem aufgrund der Rollbewegung niedergedrückten Fahrzeug teil angebracht ist, zur härteren Dämpfungscharakteristik hin abwandeln, und den Dämpfungskoeffizient während eines Ausdehnungshubes des Stoßdämpfers, der an einem aufgrund der Rollbewegung angehobenen Fahrzeugteil angebracht ist, zur härteren Dämpfungscharakteristik hin. Die Steueranordnung kann auch den Dämpfungskoeffizient während des Ausdehnungs hubes des Stoßdämpfers, der an einem aufgrund der Rollbe wegung niedergedrückten Fahrzeugteil angebracht ist, zur weicheren Dämpfungscharakteristik hin abwandeln, und den Dämpfungskoeffizient während des Kompressionshubes des Stoß dämpfers, der an einem aufgrund der Rollbewegung angehobenen Fahrzeugteil angebracht ist, zur weicheren Dämpfungscharak teristik hin.

Ferner kann der zweite Schwellenwert in einer vorbestimmten Beziehung zu der Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrzeug geschwindigkeit bestimmt werden.

Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Die Darstellungen beinhalten dabei keine Einschränkung der Erfindung auf eine spezielle Ausführung, sondern dienen nur zur Erläuterung und zum besseren Verständnis. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm des Aufhängungssteuersystems für die erfindungsgemäße Antirollsteuerung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Stoßdämpfers mit variabler Dämpfungskraft zum Unterdrücken einer Fahrzeugrollbewegung,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Kolben anordnung eines Stoßdämpfers,

Fig. 4 eine Kurve der Beziehung zwischen der Kolbenge schwindigkeit und der Dämpfungskraft eines Stoß dämpfers,

Fig. 5(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (2) in Fig. 8,

Fig. 5(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (2) in Fig. 8,

Fig. 5(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (2) in Fig. 8,

Fig. 6(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (1) in Fig. 8,

Fig. 6(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (1) in Fig. 8,

Fig. 6(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (1) in Fig. 8,

Fig. 7(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (3) in Fig. 8,

Fig. 7(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (3) in Fig. 8,

Fig. 7(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 3 mit dem Einstellstift in einer Position (3) in Fig. 8,

Fig. 8 eine Kurve für die Beziehung zwischen einer Winkel stellung eines Einstellstiftes und der Dämpfungs kraft eines Stoßdämpfers,

Fig. 9, 10 und 11 Kurven für die Beziehung zwischen der Kolbengeschwindigkeit und der Dämpfungskraft mit dem Einstellstift jeweils in Positionen (2), (1) und (3) in Fig. 8,

Fig. 12 einen Ablaufplan der von einer Steuereinheit eines Aufhängungssteuersystems ausgeführten logischen Schritte,

Fig. 13 eine grafische Darstellung zum Bestimmen eines Lenk winkelschwellenwertes, der in Abhängigkeit von der Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwin digkeit bestimmt wird.

In der Zeichnung, insbes. in Fig. 1, ist ein erfindungs gemäßes Aufhängungssteuersystem zur Antirollbewegungs steuerung dargestellt. Das Aufhängungssystem enthält allge mein vier Aufhängungseinheiten mit Stoßdämpfern SA, Schritt motoren 2, Vertikalbeschleunigungssensoren 3 (nachfolgend als Vertikal-G-Sensoren bezeichnet), einen Lenksensor 4, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1 und eine Steuer einheit 5.

Jeder Stoßdämpfer SA ist zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Aufhängungsteil angeordnet, das drehbar ein Fahrzeug rad trägt. Die Vertikal-G-Sensoren 3 sind an Federteilen des Fahrzeugkörpers angrenzend an die Stoßdämpfer angebracht, um auf den Fahrzeugkörper einwirkende vertikale Beschleuni gungen anzuzeigen bzw. diesen entsprechende Signale an die Steuereinheit 5 auszugeben. Der Lenksensor 4 ist an einem (nicht dargestellten) Lenkrad befestigt, um dessen den Lenkwinkel der Vorderräder wiedergebenden Lenkwinkel zu erfassen, und gibt ein diesem entsprechendes Signal an die Steuereinheit 5. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1 dient zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Ausgeben eines dieser entsprechenden Signals. Die Steuereinheit 5 ist angrenzend an den Fahrersitz angeordnet und verarbeitet die Signale der Vertikal-G-Sensoren 3, des Lenksensors 4 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 1 zum Ausgeben von Steuersignalen an die Schrittmotoren 2 der Stoßdämpfer SA, um deren Dämpfungskoeffizienten (d. h. deren Dämpfungskräfte) abzuwandeln und damit Änderungen im Fahrzeugverhalten zu unterdrücken.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht jedes der Stoßdämpfer SA. Der Stoßdämpfer umfaßt einen inneren Zylinder 30, eine Kolbenanordnung 31 zum Ausbilden einer oberen Kammer A und einer unteren Kammer B, einen äußeren Zylinder 33 zum Bilden einer Reservoirkammer 32 zwischen dem äußeren Zylinder 33 und dem inneren Zylinder 30, eine Basis bzw. einen Boden 34 zum Ausbilden der unteren Kammer B und der Reservoirkammer 32, ein Führungsteil zum gleitenden Führen einer mit dem Kolben 31 verbundenen Kolbenstange 7, eine Druckfeder 36 zwischen einem an dem äußeren Zylinder 33 angebrachten Flansch und dem Fahrzeugkörper, und einen Gummipuffer (oder Buchse) 37.

In Fig. 3 ist ein Schnitt der Kolbenanordnung 31 gezeigt. Die Kolbenanordnung 31 besitzt Durchgangsöffnungen 31a und 31b, ein Ausdehnungsphasen-Dämpfungsventil 12 sowie ein Kompressionsphasen-Dämpfungsventil 20. Die Ausdehnungs- und Kompressionsphasen-Dämpfungsventile dienen jeweils zum Öffnen und Schließen der Durchgangsöffnungen 31a, 31b.

Die Kolbenanordnung 31 besitzt ferner eine Kolbenstange 7, eine Verbindungsöffnung 39, einen Einstellstift 40, ein Ausdehnungsphasen-Rückschlagventil 17, ein Kompressions phasen-Rückschlagventil 22 und einen Halter 38 als Ventilsitz für das Rückschlagventil 22. Die Kolbenstange 7 durchsetzt die Kolbenanordnung 31. Die Verbindungsöffnung 39 ist in einem Endteil der Kolbenstange 7 ausgebildet und bildet eine Strömungsverbindung zwischen der oberen Kammer A und der unteren Kammer B. Der Einsteller 40 weist einen hohlen Teil 19, eine seitliche Öffnung 24, einen seitlichen Schlitz 25 und an seinem Außenumfang eine Längsnut 23 auf. Der Einstellstift 40 wird von der Kolbenstange drehbar gehalten, um den Strömungsquerschnitt der Verbindungsöffnung 39 abzuwandeln. Die Drehung des Einstellstiftes wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von dem Schrittmotor 3 gesteuert. Das Ausdehnungsphasen-Rückschlagventil 17 ermöglicht es einem Arbeitsfluid, von der oberen zur unteren der Kammern A und B zu strömen, während das Kompressionsphasen-Rückschlag ventil 22 es einem Arbeitsfluid ermöglicht, von der unteren zur oberen der Kammern B und A zu strömen. Ferner sind am Ende der Kolbenstange 7 ein erster Durchlaß 21, ein zweiter Durchlaß 13, ein dritter Durchlaß 18, ein vierter Durchlaß 14 und ein fünfter Durchlaß 16 ausgebildet, wie später noch näher erläutert wird.

Somit sind beim Ausdehnungshub des Kolbens folgende vier Strömungswege zwischen der oberen Kammer A und der unteren Kammer B als Fluidströmungswege während eines Ausdehnungs- bzw. Rückhubes des Stoßdämpfers SA vorhanden:

1) ein erster Ausdehnungsphasen-Strömungsweg D, der den Fluidstrom von der Durchgangsöffnung 31b durch die Innenseite des geöffneten Ausdehnungsphasen-Dämpfungsventils 12 in die untere Kammer B leitet,
2) ein zweiter Ausdehnungsphasen-Strömungsweg E, der den Fluidstrom von dem zweiten Durchlaß 13, die Längsnut 23 und den vierten Durchlaß 14 durch die Außenseite des geöffneten Ventils des Ausdehnungsphasen-Dämpfungsventils 12 in die untere Kammer B leitet,
3) ein dritter Ausdehnungsphasen-Strömungsweg F, der den Fluidstrom durch den zweiten Durchlaß 13, die Längsnut 23 und den fünften Durchlaß 16 in die untere Kammer B über das geöffnete Ausdehnungsphasen-Rückschlagventil 17 leitet, und
4) ein Bypass-Strömungsweg G, der den Fluidstrom von dem dritten Durchlaß 18 durch den axialen Schlitz 25 und den hohlen Teil 19 in die untere Kammer B leitet.

Für die Kompressionsphase bzw. den Belastungshub des Stoß dämpfers SA sind folgende drei Strömungswege vorhanden:

1) ein erster Kompressionsphasen-Strömungsweg H, der den Fluidstrom von der Durchgangsöffnung 31a durch das offene Kompressionsphasen-Dämpfungsventil 20 in die obere Kammer A leitet,
2) ein zweiter Kompressionsphasen-Strömungsweg J, der den Fluidstrom von dem hohlen Teil 19, der ersten seitlichen Öffnung 24 und dem ersten Durchlaß 21 durch das geöffnete Kompressionsphasen-Rückschlagventil 22 in die obere Kammer A leitet, und
3) ein Bypass-Strömungsweg G, der den Fluidstrom von dem hohlen Teil 19, dem axialen Schlitz 25 und dem dritten Durchlaß 18 zu der oberen Kammer A leitet.

Aufgrund dieser Anordnung verursacht eine Drehung des Einstellstiftes 40 durch den Schrittmotor 2 über einen Bereich von ersten bis dritten Einstellungen gemäß Fig. 5 bis 7 ein Variieren des Dämpfungskoeffizienten des Stoß dämpfers SA in mehreren Stufen, wie in Fig. 4 gezeigt, innerhalb eines Bereiches vom niedrigsten Dämpfungskoeffi zient Xmin (weiche Dämpfungseinstellung) bis zum höchsten Dämpfungskoeffizient Xmax (harte Dämpfungseinstellung) bei den Belastungs- und Entlastungshüben.

Wenn der Einstellstift 40 in die in Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) gezeigte Einstellung gebracht wird (Stellung (2) in Fig. 8), bilden der erste Ausdehnungsphasen-Strömungsweg D, der erste Kompressionsphasen-Strömungsweg H und der zweite Kompres sionsphasen-Strömungsweg J die jeweilige Strömungsverbindung und bewirken in der Dämpfungscharakteristik die in Fig. 9 gezeigten Verhältnisse, in denen im Entlastungshub (d. h. während der Ausdehnung) ein hoher Dämpfungskoeffizient (+Xmax in Fig. 4) gegeben ist, während im Belastungshub (d. h. während der Kompression) ein niedriger Dämpfungs koeffizient (-Xmin in Fig. 4) gegeben ist.

Wenn der Einstellstift 40 in die in Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) gezeigte Einstellung gebracht wird (Stellung (1) in Fig. 8), bilden die Strömungswege D, E, F und G im Entlastungshub und die Strömungswege H, J und G im Belastungshub die jeweilige Strömungsverbindung und bewirken in der Dämpfungscharak teristik die in Fig. 10 gezeigten Verhältnisse, in denen derselbe niedrige Dämpfungskoeffizient (±Xmin in Fig. 4) sowohl im Belastungs- als auch im Entlastungshub gegeben ist.

Wenn der Einstellstift 40 in die in Fig. 7(A), 7(B) und 7(C) gezeigte Einstellung gebracht wird (Stellung (3) in Fig. 8), bilden der erste bis dritte Ausdehnungsphasen-Strömungsweg D, E und F und der erste Kompressionsphasen-Strömungsweg H die jeweilige Strömungsverbindung und bewirken in der Dämpfungscharakteristik die in Fig. 11 gezeigten Verhält nisse, in denen im Belastungshub ein hoher Dämpfungskoeffi zient (+Xmax in Fig. 4) gegeben ist, während im Entlastungshub ein niedriger Dämpfungskoeffizient (-Xmin in Fig. 4) gegeben ist.

Es ist zu beachten, daß ein Drehen des Einstellstiftes im Uhrzeigersinn aus der weichen Einstellung (Stellung (1) in Fig. 8) ein Ansteigen des Dämpfungskoeffizienten in die harte Dämpfungscharakteristik nur im Entlastungshub verur sacht. Andererseits verursacht ein Drehen des Einstell stiftes im Uhrzeigersinn aus der weichen Einstellung ein Verändern des Dämpfungskoeffizienten in die harte Dämpfungs charakteristik allein im Belastungshub ohne jegliche Änderung im Entlastungshub.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Steuer einheit 5 eine Schnittstellenschaltung 5a, eine CPU (Central Processing Unit - Zentralrecheneinheit) 5b und eine Treiber schaltung 5c auf. In der CPU erfolgt die Sensorsignal- Eingabe durch die Schnittstellenschaltung von dem Vertikal- G-Sensor, dem Lenksensor 4 und dem Fahrzeuggeschwindigkeits sensor 1 zum Erzeugen von Steuersignalen an die Treiber schaltung 5c. Die Treiberschaltung 5G gibt dann Antriebs signale an die Schrittmotoren 2 zum Verstellen der Einstell stifte 40 der einzelnen Stoßdämpfer SA aus, um deren Dämpfungskoeffizienten zur Antirollbewegungssteuerung abzu wandeln.

In Fig. 12 ist ein Programmablauf bzw. eine Folge der logischen Schritte dargestellt, die von der Kontrolleinheit 5 für die Antirollbewegungssteuerung durchgeführt werden.

Nach dem Eingang in das Programm geht die Routine zu dem Schritt 101, in dem die Steuereinheit 5 einen von dem Lenksensor 4 erfaßten Lenkwinkel Rn liest. Die Routine geht dann zu Schritt 102, in dem eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Rp auf der Basis einer Änderungsrate des Lenkwinkels Rn oder eine Differenz zwischen dem gegenwärtigen Lenkwinkel Rn und dem Lenkwinkel des vorhergehenden Programmzyklus Rn-1 errechnet wird. Die Routine geht dann zu Schritt 103, in dem bestimmt wird, ob die Lenkwinkelgeschwindigkeit Rp kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist oder nicht (Rp<β ?). Wenn sich aufgrund einer JA-Antwort ergibt, daß Rp kleiner als β ist, geht die Routine zu Schritt 104. Wenn andererseits eine NEIN-Antwort ergibt, daß Rp größer oder gleich β ist, geht die Routine unmittelbar zu Schritt 106.

Im Schritt 104 wird bestimmt, ob die Lenkwinkelgeschwindig keit Rp über eine vorgewählte Zeitspanne t niedriger als der Schwellenwert β war oder nicht. Bei einer NEIN-Antwort geht die Routine zu Schritt 106. Bei einer JA-Antwort geht die Routine andererseits zu Schritt 105, in dem ein Zentrallenk winkel bzw. Neutrallenkwinkel Rneu als laufender, vom Lenk sensor 4 im Schritt 101 erfaßter Lenkwinkel Rn aktualisiert wird. Der Neutrallenkwinkel Rneu wird zunächst auf Null gesetzt, womit angezeigt wird, daß das Lenkrad sich in der Mittelstellung befindet, in der das Fahrzeug geradeaus fährt.

Im Schritt 106 wird eine Lenkwinkeldifferenz Rs zwischen dem Lenkwinkel Rn und dem Neutrallenkwinkel Rneu bestimmt. Wenn der Neutrallenkwinkel Rneu im Schritt 105 aktualisiert worden ist, wird ein Umfang der Lenkbetätigung zu dem aktualisierten Lenkwinkel oder ein zusätzlicher Lenkwinkel bestimmt. Die Routine geht dann zu Schritt 107, in dem ein Schwellenwert X auf der Grundlage eines absoluten Wertes der Lenkgeschwindigkeit |Rp| und der von dem Fahrzeuggeschwin digkeitssensor 1 angezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend einer Darstellung der Rollbewegungssteuerung bestimmt wird, wie Fig. 13 gezeigt.

In der Darstellung der Rollbewegungssteuerung ist auf der Abszisse ein absoluter Wert der Lenkwinkeldifferenz |Rs| aufgetragen, während die Ordinate einen absoluten Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit |Rp| angibt. Mehrere Kurven stellen einen Schwellenwert X für die Lenkwinkeldifferenz Rs dar, die in einer vorgewählten Beziehung zu dem absoluten Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit |Rp| und der Fahrzeugge schwindigkeit (km/h) steht. Die Darstellung zeigt, daß sich der Schwellenwert X entsprechend einem Ansteigen der Fahr zeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer besonderen Lenkwinkelgeschwindigkeit Rp erniedrigt und sich ebenfalls entsprechend einem Ansteigen der Lenkwinkelgeschwindigkeit Rp in Abhängigkeit von einer besonderen Fahrzeuggeschwindig keit erniedrigt.

Im Schritt 108 wird bestimmt, ob der absolute Wert der Lenkwinkeldifferenz |Rs| größer ist als der Schwellenwert X oder nicht (|Rs|X ?). Wenn eine JA-Antwort ergibt, daß der absolute Wert der Lenkwinkeldifferenz |Rs| größer ist als der Schwellenwert X, geht die Routine zu dem Schritt 109 weiter, in dem die Antirollsteuerung durchgeführt wird. Wenn andererseits im Schritt 108 eine NEIN-Antwort erhalten wird, wird die Routine zum Beibehalten der normalen Dämpfungs koeffizientsteuerung in den Anfangsschritt zurückgeführt.

Wenn im Betrieb der Fahrer zum Lenken des Fahrzeugs das Lenkrad dreht, verursacht eine seitliche Beschleunigung ein Rollen des Fahrzeugs. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein absoluter Wert der Lenkwinkeldifferenz |Rs| zwischen dem von dem Lenksensor 4 erfaßten Lenkwinkel Rn und dem neutralen Lenkwinkel Rneu kleiner ist als der Schwellenwert X, der auf der Grundlage des absoluten Wertes der Lenkwinkelgeschwin digkeit |Rp| und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, bedeutet dies, daß der Grad der Rollbewegung bei der Richtungsänderung relativ klein ist, selbst wenn die Lenk winkelgeschwindigkeit größer als der vorgewählte Schwellen wert β ist. Das System führt demnach die normale Dämpfungs koeffizientsteuerung nach einem vorgegebenen Muster durch, in dem der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers SA in derselben Richtung wie die Vertikalgeschwindigkeit (±V) des Fahrzeugkörpers zu einem hohen Dämpfungskoeffizienten (d. h. einer harten Dämpfungscharakteristik) hin geändert wird, die zur Vertikalgeschwindigkeit (±V) proportional ist.

Wenn im einzelnen die Vertikalgeschwindigkeit V, die auf der Grundlage eines erfaßten Wertes des Vertikal-G-Sensors 3 ermittelt wird, aufwärts (+) gerichtet ist, wird der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers im Entlastungshub (der an einem durch die Rollbewegung angehobenen Fahrzeugteil angebracht ist) proportional zum Ausmaß der Vertikalge schwindigkeit +V zu einem höheren Dämpfungskoeffizient hin abgewandelt, jedoch niedriger als der Dämpfungskoeffizient +Xmax, während der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers im Belastungshub (der an einem durch die Rollbewegung abge senkten Fahrzeugteil angebracht ist) zum niedrigen Dämpfungskoeffizient -Xmin in der zweiten Stellung (2) in Fig. 8 abgesenkt wird.

Wenn die Vertikalgeschwindigkeit V abwärts (-) gerichtet ist, wird der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers im Belastungshub proportional zum Ausmaß der Vertikalgeschwin digkeit -V zum höheren Dämpfungskoeffizient hin abgewandelt, jedoch niedriger als der Dämpfungskoeffizient +Xmax, während der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers im Entlastungshub zum niedrigen Dämpfungskoeffizient +Xmin in der dritten Stellung (3) in Fig. 8 abgewandelt wird.

Mit der vorstehend beschriebenen Dämpfungskoeffizientsteue rung erfolgt keine Antirollbewegungssteuerung, wenn die Lenkwinkeldifferenz Rs unabhängig vom Wert der Lenkwinkel geschwindigkeit Rp einen kleinen Wert hat. Es ist günstig, den Schwellenwert β für die Lenkgeschwindigkeit auf einen kleinen Wert anzusetzen, um die Empfindlichkeit der Antirollsteuerung zu verbessern und dabei einer Verzögerung in der Ansprechrate der Antirollbewegungssteuerung vorzu beugen, wenn schnelle und/oder zusätzliche Lenkbewegungen gemacht werden.

Ferner wird, wie oben erwähnt, der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers SA bei einem Hub in gleicher Richtung wie die Vertikalgeschwindigkeit (+V) des Fahrzeugkörpers propor tional zu der Vertikalgeschwindigkeit zum hohen Dämpfungs koeffizienten hin abgewandelt. Dadurch wird die durch eine Schwingungsübertragung von der Straßenoberfläche verursachte Schwingung des Fahrzeugkörpers wirksam abgeschwächt und damit die Fahrstabilität und der Fahrkomfort verbessert. Da außerdem der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers SA bei einem Hub in entgegengesetzter Richtung zur Vertikalge schwindigkeit (±V) des Fahrzeugkörpers zum niedrigen Dämpfungskoeffizienten hin abgewandelt wird, wird die von der Straßenoberfläche verursachte Schwingung einer dem Hub des Stoßdämpfers entgegengesetzten Richtung absorbiert und kann nicht auf den Fahrzeugkörper übertragen werden.

Wenn bei einem relativ großen Lenkwinkel eine schnelle Lenkbewegung gemacht wird, tendiert der Fahrzeugkörper zu starkem Rollen. Der absolute Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit |Rp| wird dadurch größer als der vorgewählte Schwellen wert β und der absolute Wert der Lenkwinkeldifferenz |Rs| wird ebenfalls größer als der Schwellenwert X. Das System beginnt dann mit der Durchführung der Antirollbewegungs steuerung, so daß der Stoßdämpfer SA in derselben Richtung wie die Vertikalgeschwindigkeit (+V) des Fahrzeugköpers zu einem höheren Dämpfungskoeffizient hin abgewandelt wird, der danach größer ist als in der oben beschriebenen Dämpfungs koeffizientensteuerung, wodurch die durch die schnelle Lenkbewegung und den relativ großen Lenkwinkel verursachte Rollbewegung des Fahrzeugkörpers effektiv unterdrückt wird.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Während beispielsweise die oben beschriebene Ausführungsform Vertikal-G-Sensoren 3 zum Bestimmen der Vertikalgeschwindigkeit eines Fahrzeugkörpers aufweist und die Richtung der Vertikalgeschwindigkeit zum Abwandeln des Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfers proportional zur Größe der Vertikalgeschwindigkeit verwendet, kann die Abwandlung des Dämpfungskoeffizienten auch auf der Basis von Parametern für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Relativge schwindigkeit zwischen den gefederten und den ungefederten Teilen, die Längsbeschleunigung und/oder die seitliche Beschleunigung erfolgen.

Bei dem erläuterten System gemäß der Erfindung wird ferner dann, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit während einer vorgegebenen Zeitspanne unter einem vorgewählten Schwellen wert liegt, der neutrale Lenkwinkel auf einen zu dieser Zeit erfaßten Lenkwinkel als aktualisierter Winkel aufgegeben. Dies kann ggf. durch ein Hochpaßfilter ergänzt werden, mit dem eine Abweichung zwischen einem aktuellen Lenkwinkel und einem relativen Lenkwinkel aus dem neutralen Lenkwinkel kompensiert wird.

Schließlich wird bei dem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers entweder beim Belastungshub oder beim Entlastungshub zum höheren Dämpfungskoeffizient oder zur höheren Dämpfungscharakte ristik hin abgewandelt, während der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers auf der anderen Hubseite zu einer niedrigeren Dämpfungscharakteristik hin abgewandelt wird. Es kann jedoch auch derselbe Dämpfungskoeffizient sowohl beim Belastungshub als auch beim Entlastungshub vorgesehen werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Antirollbewe gungs-Steuersystem für Kraftfahrzeuge. Das Steuersystem weist Stoßdämpfer auf, deren Dämpfungskoeffizient in einem Bereich von weicherer zu härterer Dämpfungscharakteristik variabel ist, ferner einen Lenksensor zum Angeben des Lenkwinkels eines Lenkrades sowie eine Rollbewegungs-Steuer einheit. Die Steuereinheit kann die Lenkwinkelgeschwindig keit auf der Grundlage des Lenkwinkels des Lenkrades ab leiten. Die Rollbewegungssteuereinheit steuert die Stoß dämpfer in der Weise, daß die Dämpfungskoeffizienten zur härteren Dämpfungscharakteristik hin abgewandelt werden, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Lenkwinkel größer als jeweils vorgewählte erste und zweite Schwellenwerte sind, um die Rollbewegung des Fahrzeugkörpers zu unter drücken und die Fahrstabilität zu sichern.

Claims

1. Aufhängungssteuersystem für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Bauteile:
Stoßdämpfer zwischen einem Fahrzeugkörper und jeweils drehbar Räder tragenden Aufhängungsgliedern, wobei der Dämpfungskoeffizient jedes Stoßdämpfers in einem Bereich von weicheren zu härteren Dämpfungscharakterisitiken variabel ist,
eine Anordnung zum Bestimmen des Fahrzeugverhaltens, um einen vorgewählten Parameter für die Änderung des Fahrzeug verhaltens zu bestimmen und ein diesen anzeigendes Signal zu erzeugen,
eine Anordnung zum Einstellen des Dämpfungskoeffizienten, um die Dämpfungskoeffizienten der jeweiligen Stoßdämpfer abzu wandeln,
eine Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs zu bestimmen und ein diesen anzeigendes Signal zu erzeugen,
eine Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit, um die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen und ein diese anzeigendes Signal zu erzeugen, und
eine den Signalen von der Anordnung zum Bestimmen des Fahrzeugverhaltens, der Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels und der Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkel geschwindigkeit zugeordnete Steueranordnung, die Steuersignale an die Anordnung zum Einstellen des Dämpfungs koeffizienten ausgibt, wenn die Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Lenkwinkel größer als jeweils erste und zweite Schwellenwerte sind, so daß die Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämpfer in einer vorgewählten Hubrichtung auf einen höheren Dämpfungskoeffizient abgewandelt werden, der auf der Grundlage des Parameters für die Änderung des Fahrzeugver haltens die höhere Dämpfungscharakteristik ausbildet, um die Rollbewegung des Fahrzeugkörpers zu unterdrücken.

2. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Lenkwinkel auf der Grundlage einer Lenkwinkeldifferenz gegenüber einem neutralen Lenkwinkel des Fahrzeugs bestimmt wird, und daß dann, wenn die durch die Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels bestimmte Lenk winkelgeschwindigkeit über eine vorgewählte Zeitperiode niedriger als der erste Schwellenwert ist, ein Wert des neutralen Lenkwinkels durch den von der Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels bestimmten Lenkwinkel aktualisiert wird.

3. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels einen Lenkwinkelsensor aufweist, der den Lenkwinkel eines Lenkrades erfaßt, und daß die Anordnung zum Bestimmen der Lenkwinkelgeschwindigkeit die Lenkwinkelgeschwindigkeit auf der Grundlage einer Änderungsrate des von der Anordnung zum Bestimmen des Lenkwinkels erfaßten Lenkwinkels bestimmt.

4. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steueranordnung den Dämpfungskoeffizient während eines Kompressionshubes eines Stoßdämpfers, der an einem durch die Rollbewegung abgesenkten Teil des Fahrzeug körpers angeordnet ist, zur härteren Dämpfungscharakteristik hin abwandelt, und den Dämpfungskoeffizient während eines Ausdehnungshubes eines Stoßdämpfers, der an einem durch die Rollbewegung angehobenen Teil des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, zur härteren Dämpfungscharakteristik hin abwandelt.

5. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steueranordnung den Dämpfungskoeffizient während eines Ausdehnungshubes eines Stoßdämpfers, der an einem durch die Rollbewegung abgesenkten Teil des Fahrzeug körpers angeordnet ist, zur weicheren Dämpfungscharakte ristik hin abwandelt, und den Dämpfungskoeffizient während eines Kompressionshubes eines Stoßdämpfers, der an einem durch die Rollbewegung angehobenen Teil des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, zur weicheren Dämpfungscharakteristik hin abwandelt.

6. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anordnung zum Bestimmen des Fahrzeugver haltens Vertikalbeschleunigungssensoren aufweist, die Vertikalbeschleunigungen des Fahrzeugkörpers erfassen und angrenzend an die Stoßdämpfer angebracht sind, und daß die Steueranordnung die Vertikalgeschwindigkeiten auf der Grundlage der erfaßten Vertikalbeschleunigungen bestimmt, um die Anordnung zum Einstellen des Dämpfungskoeffizienten so zu steuern, daß die Dämpfungskoeffizienten der Stoßdämpfer jeweils proportional zu den Vertikalgeschwindigkeiten abgewandelt werden.

7. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Anordnung zum Einstellen des Dämpfungs koeffizienten Einstellstifte aufweist, von denen jeder den Strömungsquerschnitt des Stoßdämpfers zum Einstellen des Dämpfungskoeffizienten ändert.

8. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Schwellenwert in einem vorgewählten Verhältnis zu der Lenkwinkelgeschwindigkeit bestimmt wird.

9. Aufhängungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Schwellenwert in einem vorgewählten Verhältnis zu der Lenkwinkelgeschwindigkeit und der Fahr zeuggeschwindigkeit bestimmt wird.