DE4243979C2 - Steuervorrichtung zum Einstellen der Dämpfungscharakteristik einer Fahrzeugaufhängung - Google Patents

Steuervorrichtung zum Einstellen der Dämpfungscharakteristik einer Fahrzeugaufhängung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Einstellen der Dämpfungscharakteristik einer Fahrzeugaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das veröffentlichte japanische Gebrauchsmuster JP 63-93203 U zeigt ein Kraftfahrzeug-Aufhängungssystem, bei dem Schwin­ gungsdämpfer mit variabler Dämpfungskraft zur Anwendung kom­ men. Dieses System erfaßt die Vertikalgeschwindigkeit des Fahrzeugaufbaus und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Rad als Regelparameter zum Abwan­ deln der Dämpfungskraftcharakteristiken der Schwingungs­ dämpfer. Wenn die Vertikalgeschwindigkeit aufwärts gerichtet ist und die Relativgeschwindigkeit zunimmt oder wenn die Vertikalgeschwindigkeit abwärts gerichtet ist und die Rela­ tivgeschwindigkeit abnimmt, werden die Schwingungsdämpfer aller Räder auf eine weichere Dämpfungskraftcharakteristik hin eingeregelt.
Wenn dagegen bei dem bekannten Aufhängungssteuersystem eine Änderung des Fahrzeugverhaltens bei Hub-, Nick- und Wank­ bewegungen erfolgt und ein Eingangsmoment auf den die gefederte Masse bildenden Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus verursacht, werden die Dämpfungskräfte der Schwingungsdämp­ fer zu härteren Dämpfungskraftcharakteristiken hin abgewan­ delt, um die Nick- und Wankbewegungen zu unterdrücken und die Fahrstabilität zu sichern. Mit dieser Abwandlung zur härteren Dämpfungskraftcharakteristik tendiert die Dämp­ fungskraft gegen die Hubbewegung zu einem unerwünscht hohen Wert. Die Dämpfungskraft wird dadurch größer, als es zum Unterdrücken der Hubbewegung und zur Sicherung eines Kom­ forts für die Fahrzeuginsassen günstig und wünschenswert ist.
Ferner zeigt das veröffentlichte japanische Gebrauchsmuster JP 61-163011 U ein dem vorstehend genannten ähnliches Auf­ hängungssteuersystem. Dieses Aufhängungssteuersystem spricht auf hochfrequente Schwingungen von der Straßenoberfläche an und bewirkt härtere oder weichere Dämpfungscharakteristiken in Abhängigkeit von der Richtung der Schwingungen. Ein solches herkömmliches Aufhängungssteuersystem weist jedoch den Nachteil auf, daß die Reaktionsrate zur Abwandlung der Dämpfungskraft aufgrund der Zeit für den Steuerprogrammab­ lauf und für den Betrieb eines die Dämpfungskraft eines Schwingungsdämpfers variierenden Einstellers verzögert wird. Während daher die Schwingungsabschwächung gegen niedrige Eingangsfrequenzen auf den Fahrzeugaufbau verbessert wird, läßt der Fahrkomfort nach, wenn ein Fahrzeug auf unebener Straße fährt, durch die hochfrequente Schwingungen auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.
Die gattungsbildende US 3 807 678 beschreibt ein Aufhän­ gungssteuersystem für Kraftfahrzeuge. Dieses System weist Schwingungsdämpfer zwischen dem Fahrzeugchassis und den Radaufhängungen auf. Die Schwingungsdämpfer werden aufgrund einer Steuerung zu höheren oder niedrigen Dämpfungskoeffi­ zienten eingestellt. Bei diesem System basiert die Einstel­ lung der Schwingungsdämpfer durch die Steuerung auf der Grundlage einer Anzahl unterschiedlicher, das Bewegungs­ verhalten eines Fahrzeugs beschreibende einzelne Parameter, wie etwa der Aufbaubeschleunigung. Bei diesem System hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß bei Straßenuneben­ heiten, d. h. vertikal auf das Fahrzeug wirkenden Kräften die Charakteristika der Schwingungsdämpfer zu einem niedrigen Dämpfungskoeffizient geregelt werden. Folglich werden die auftretenden Stöße nicht durch die Schwingungsdämpfer absor­ biert, sondern auf das Fahrzeugchassis und somit auf die Fahrzeuginsassen übertragen.
Die EP 0 220 658 A1 offenbart ein Aufhängungssteuersystem für Kraftfahrzeuge, welches aufgrund des vertikalen Fahr­ zeughubes und der Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwingungs­ dämpfercharakteristika ändert. Bei diesem System ist zu beachten, daß das Signal von der Vertikalhuberfassungs­ einrichtung Vorrang gegenüber dem Fahrzeuggeschwindigkeits­ signal hat. Zudem kann durch die Vertikalhuberfassungsein­ richtung eine Änderung der Dämpfungscharakteristika der Schwingungsdämpfer lediglich zu einem weicheren Dämpfungs­ koeffizienten bewirkt werden.
Die DE 38 18 188 A1 zeigt ein aktives Federungssystem für ein Fahrzeug. Auch diese Druckschrift zeigt lediglich ein Steuersystem, welches in Abhängigkeit von gemittelten Erfas­ sungswerten (Bodenabstand, Wankwinkel, Nickwinkel) den ein­ zustellenden Dämpfungskoeffizienten berechnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufhängungs­ steuersystem zu schaffen, durch das Änderungen im Fahrzeug­ verhalten aufgrund von auf einen Fahrzeugaufbau wirkenden Eingangsmomenten wirksam unterdrückt werden können, um die Fahrstabilität sicherzustellen und den Komfort für die In­ sassen gegenüber Hubbewegungen aus hochfrequenten Schwin­ gungen aus der Fahrbahnoberfläche zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführung enthält der vorgewählte Steuerparameter einen Wert der auf die gefederte Masse wirkenden Beschleunigung.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Erläuterung und die Zeichnung dienen dabei zum besseren Verständnis, ohne daß die Erfin­ dung auf die spezielle Ausführungsform beschränkt ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Aufhängungssteuersystem,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Aufhän­ gungssteuersystems,
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Filterschaltung in einer Steuereinheit eines Aufhängungssteuersystems,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines einstellbaren Stoß­ dämpfers zum Unterdrücken von Änderungen im Fahrzeugverhalten,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Kolbens in einem Stoßdämpfer,
Fig. 6 eine Kurve zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Kolbengeschwindigkeit und der Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers,
Fig. 7 eine Kurve zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen einer Winkelstellung eines Einstellstiftes und der Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers,
Fig. 8(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (1) in Fig. 7,
Fig. 8(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (1) in Fig. 7,
Fig. 8(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (1) in Fig. 7,
Fig. 9(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (2) in Fig. 7,
Fig. 9(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (2) in Fig. 7,
Fig. 9(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (2) in Fig. 7,
Fig. 10(A) eine Schnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (3) in Fig. 7,
Fig. 10(B) eine Schnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (3) in Fig. 7,
Fig. 10(C) eine Schnittdarstellung entlang der Linie N-N in Fig. 5 mit einem Einstellstift in der Stellung (3) in Fig. 7,
Fig. 11, 12 und 13 Kurven zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Kolbengeschwindigkeit und der Dämpfungskraft mit einem Einstellstift jeweils in den Stellungen (1), (2) und (3) in Fig. 7,
Fig. 14 und 15 Ablaufpläne der von einer Steuereinheit eines Aufhängungssteuersystems durchgeführten logischen Schritte,
Fig. 16 einen in der Subroutine gemäß Fig. 15 ablaufenden Zeitablaufplan der Dämpfungskoeffizienten-Änderung zum Unterdrücken der Hubbewegung,
Fig. 17 einen Zeitablaufplan der Dämpfungskoeffizienten­ steuerung, wie er in einem Aufhängungssteuersystem zum Unterdrücken von Fahrzeugverhaltensänderungen abläuft,
Fig. 18 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführung einer Filterschaltung in der Steuereinheit eines Aufhän­ gungssteuersystems,
Fig. 19 einen Ablaufplan eines Programms von logischen Schritten in einer anderen Ausführung zum Bestimmen der Fahrbahnverhältnisse bei der Dämpfungskoeffi­ zientabwandlung gegen die Hubbewegung eines Fahrzeugkörpers,
Fig. 20 einen Zeitablaufplan der logischen Schritte in Fig. 19,
Fig. 21 einen Ablaufplan eines anderen Programms von logischen Schritten in einer Steuereinheit eines Aufhängungssteuersystems,
Fig. 22 einen Zeitablaufplan der Dämpfungskoeffizient­ steuerung bei einer alternativen Ausführung eines Aufhängungssteuersystems,
Fig. 23 eine Kurve der Dämpfungskoeffizientabwandlung eines Stoßdämpfers in einer dritten Ausführung,
Fig. 24 einen Zeitablaufplan der Dämpfungskoeffizient­ steuerung bei der dritten Ausführung eines Aufhän­ gungssteuersystems.
In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Auf­ hängungssteuersystem dargestellt. Das Steuersystem umfaßt allgemein vier Aufhängungseinheiten mit vorn-rechts-, vorn-links-, hinten-rechts- und hinten-links- Schwingungs- oder landläufig Stoßdämpfern SA1, SA2, SA3 und SA4, Verti­ kalbeschleunigungssensoren 1 (nachfolgend als Vertikal-G- Sensoren bezeichnet), Lastsensoren 6, Schrittmotoren 3 für die Stoßdämpfer und einer Steuereinheit 4. Die Stoßdämpfer werden nachfolgend generell mit "SA" bezeichnet.
Der Stoßdämpfer SA ist zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Aufhängungsteil angeordnet, das drehbar ein Fahrzeug­ rad trägt. Die Vertikal-G-Sensoren 1 sind an Fahrzeugteilen angrenzend an die Stoßdämpfer angebracht, um auf den Fahrzeugkörper einwirkende vertikale Beschleunigungen anzuzeigen bzw. diesen entsprechende Signale an die Steuereinheit 4 auszugeben. Die Lastsensoren 6 sind an Trageteilen der Stoßdämpfer SA am Fahrzeugkörper angebracht und dienen jeweils zum Erfassen der von dem Stoßdämpfer SA erzeugten Dämpfungskraft F als Parameter für die Relativge­ schwindigkeit zwischen dem Fahrzeugkörper (d. h. einer gefederten Masse) und dem Rad (d. h. einer ungefederten Masse). Die Steuereinheit 4 ist angrenzend an den Fahrersitz angeordnet und liefert Steuersignale an die Schrittmotoren 3 zum Abwandeln der Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoß­ dämpfer SA bzw. zum Unterdrücken von Wechseln im Fahrzeug­ verhalten.
Die Steuereinheit 4 weist eine Schnittstellenschaltung 4a, eine CPU (Central Processing Unit-Zentralrecheneinheit) 4b und eine Treiberschaltung 4c auf. Die Sensorsignale von den Vertikal-G-Sensoren 1 und den Lastsensoren 6 werden in die Schnittstellenschaltung 4a eingegeben. Die Schnittstellen­ schaltung 4a enthält vier Filterschaltungen 4d, die jeweils mit den Vertikal-G-Sensoren 1 verbunden sind.
Gemäß Fig. 3 enthält jede der Filterschaltungen 4d Tiefpass­ filter LPF1 und LPF2 sowie Bandpassfilter BPF1, BPF2 und BPF3. Der Tiefpassfilter LPF1 dient zum Abschwächen von Geräusch in einem hohen Frequenzbereich (über 30 Hz), der in einem Sensorsignal des Vertikal-G-Sensors 1 enthalten ist. Der Tiefpassfilter LPF2 dient zum Verarbeiten eines durch den Tiefpassfilter LPF1 gegangenen, die Vertikalbeschleuni­ gung anzeigenden Signalwertes, um die gefederte Vertikalge­ schwindigkeit VS beim Wechsel des Fahrzeugverhaltens zu bestimmen. Der Bandpassfilter BPF1 dient zum Übertragen eines gegebenen Bandes mit den Resonanzfrequenzen der gefederten Massen zum Ausgeben einer Hubbewegungskom­ ponente v (die Hubbewegungskomponenten der Stoßdämpfer SA1, SA2, SA3 und SA4 werden entsprechend mit den Symbolen v1, v2, v3 und v4 bezeichnet). Der Bandpassfilter BPF2 dient zum Übertragen eines gegebenen Bandes mit den Stampfreso­ nanzfrequenzen zum Ausgeben einer Nickbewegungskomponente v' (die Nickbewegungskomponenten der Stoßdämpfer SA1, SA2, SA3 und SA4 werden entsprechend mit den Symbolen v'1, v'2, v'3 und v'4 bezeichnet). Der Bandpassfilter BPF3 dient zum Übertragen eines gegebenen Bandes mit den Wankresonanz­ frequenzen zum Ausgeben einer Wankbewegungskomponente v'' (die Wankbewegungskomponenten der Stoßdämpfer SA1, SA2, SA3 und SA4 werden entsprechend mit den Symbolen v''1, v''2, v''3 und v''4 bezeichnet). Wenn die Federresonanzfrequenzen, die Nickresonanzfrequenzen und die Wankresonanzfrequenzen in einen ähnlichen Frequenzbereich fallen, kann die Filter­ schaltung 4d alternativ nur mit einem Bandpassfilter BPF1 ausgestattet sein.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht jedes der Stoßdämpfer SA. Der Stoßdämpfer umfaßt einen inneren Zylinder 30, eine Kolbenanordnung 31 zum Ausbilden einer oberen und einer unteren Kammer A und 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. 5 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 Ventil­ sitz für das Rückschlagventil 22. Die Kolbenstange 7 durch­ setzt 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 Einstellstift 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. 3 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 eine Fluidströmung von der unteren zur oberen der Kammern B und A ermöglicht. Ferner sind am Ende der Kolben­ stange 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 Innen­ seite des geöffneten Ausdehnungsphasen-Dämpfungsventils 12 in die unter 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 Anordnungen verursacht ein Verdrehen des Einstellstiftes 40 ein Verändern des Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfer SA in mehreren Stufen, wie in Fig. 6 gezeigt, in einem Bereich vom niedrigsten Dämpfungskoeffi­ zient (nachfolgend als weiche Dämpfungseinstellung bezeichnet) zum höchsten Dämpfungskoeffizient (nachfolgend als harte Dämpfungseinstellung bezeichnet) während der Belastungs- und Entlastungshübe.
In Fig. 7 ist die Beziehung zwischen der Stellung des Einstellstiftes 40 und der Dämpfungskraftcharakteristik des Stoßdämpfers SA gezeigt. Wenn der Einstellstift 40 im Gegenuhrzeigersinn aus der Einstellung (2) (in einem weicheren Dämpfungsbereich SS, bei dem die niedrigsten Dämpfungskoeffizienten bei dem Belastungs- und dem Entlastungshub eingerichtet sind) in die Einstellung (1) gedreht wird, wird der Dämpfungskoeffizient nur beim Entlastungshub (d. h. bei der Ausdehnung) zur harten Dämpfungseinstellung hin erhöht (in einen härteren Ent­ lastungsdämpfungsbereich HS). Auf der anderen Seite verursacht ein Drehen des Einstellstiftes 40 im Uhrzeiger­ sinn in die Stellung (3) ein Ändern des Dämpfungskoeffizient in die harte Dämpfungsposition (einen härteren Belastungs­ dämpfungsbereich SH) beim Belastungshub (d. h. bei der Kompression) ohne jede Änderung beim Entlastungshub.
Wenn gemäß Fig. 7 der Einstellstift 40 gedreht und in die drei Stellungen (1), (2) und (3) gebracht wird, ergibt sich die Lage des Einstellstiftes 40 in den Schnitten K-K, M-M und N-N der Fig. 5 jeweils aus den Fig. 8(A), 9(A), 10(A), den Fig. 8(B), 9(B), 10(B) und den Fig. 8(C), 9(C), 10(C).
Zusätzlich zeigen die Fig. 11, 12 und 13 Dämpfungskraft­ charakteristiken für die jeweiligen Stellungen (1), (2) und (3) des Einstellstiftes 40.
In den Fig. 14 und 15 ist ein Ablaufplan für ein Programm bzw. eine Folge der logischen Schritte dargestellt, die von der Steuereinheit 4 zum Steuern des Schrittmotors 3 aus­ geführt wird, um die Dämpfungskraftcharakteristiken der Stoßdämpfer SA abzuwandeln. Die Steuerung zum Abwandeln der Dämpfungskraftcharakteristik wird, wie vorstehend erläutert, für jeden Stoßdämpfer einzeln durchgeführt.
Nach Beginn des Programms geht die Routine zu Schritt 101, in dem die Steuereinheit 4 aus dem Signal des Vertikal-G- Sensors die Vertikalbeschleunigung Gh ermittelt, die auf einen an ein Rad angrenzenden Fahrzeugteil einwirkt, um die Vertikalgeschwindigkeit VS zu ermitteln. Die Routine geht dann zum Schritt 102, in dem die Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten v, v' und v'' auf der Grundlage der Vertikalgeschwindigkeit durch die Filter LPF1, LPF2, BPF1, BPF2 und BPF3 bestimmt werden. Danach geht die Routine in ein in Fig. 15 gezeigtes Subprogramm, um Steuersignalwerte V1, V2, V3 und V4 jeweils für die Stoßdämpfer SA1, SA2, SA3 und SA4 zu bestimmen. Die Steuersignalwerte werden allgemein durch das Zeichen "V" bezeichnet.
Im Schritt 201 werden Proportionalkonstanten bzw. Hub-, Nick- und Wanksteuerfaktoren α, β und τ zum Bestimmen der Dämpfungskoeffizienten gegen Heben, Nicken und Wanken ermittelt. Die Routine geht dann zum Schritt 202, in dem bestimmt wird, ob ein absoluter Wert |Gh| der Vertikalbe­ schleunigung Gh größer oder gleich einem vorgewählten Schwellenwert Gs ist oder nicht. Bei einer JA-Antwort (|gh|≧Gs) geht die Routine zu Schritt 203, in dem ein Zählwert T in einem Zeitgeber gelöscht bzw. auf Null zurückgestellt wird. Wenn andererseits eine NEIN-Antwort im Schritt 202 ergibt, daß der absolute Wert Gh niedriger als der vorgewählte Schwellenwert Gs ist, geht die Routine zu Schritt 204, in dem bestimmt wird, ob der Zählwert T in dem Zeitgeber größer oder gleich einem vorgewählten Steuerverzö­ gerungszeitwert Ts ist oder nicht. Wenn eine Ja-Antwort ergibt, daß der Zählwert T in dem Zeitgeber größer oder gleich gegenüber dem vorgewählten Steuerverzögerungszeitwert Ts ist, geht die Routine unmittelbar zu dem Schritt 207.
Wenn andererseits im Schritt 204 eine NEIN-Antwort erhalten wird, geht die Routine zu Schritt 205, in dem der Zählwert T in dem Zeitgeber um die Zahl Eins erhöht wird. Die Routine geht dann zu Schritt 206, in dem der Hubkomponentenfaktor α auf einen vorgewählten kleineren Hubkomponentenfaktor α' abgewandelt wird. Dann geht die Routine zu Schritt 207.
Im Schritt 207 wird der Steuersignalwert V auf der Grundlage der Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten v, v' und v'' nach folgenden Gleichungen bestimmt:
Darin bedeuten:
V1: Steuersignalwert für den vorderen rechten Stoß­ dämpfer SA1,
V2: Steuersignalwert für den vorderen linken Stoß­ dämpfer SA2,
V3: Steuersignalwert für den hinteren rechten Stoß­ dämpfer SA3,
V4: Steuersignalwert für den hinteren linken Stoß­ dämpfer SA4,
αfr, βfr, τfr: Steuerfaktoren für den Stoßdämpfer V1,
αfl, βfl, τfl: Steuerfaktoren für den Stoßdämpfer V2,
αrr, βrr, τrr: Steuerfaktoren für den Stoßdämpfer V3,
αrl, βrl, τrl: Steuerfaktoren für den Stoßdämpfer V4,
v1, v'1, v''1: Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten an einem vorderen rechten Fahrzeugteil,
v2, v'2, v''2: Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten an einem vorderen linken Fahrzeugteil,
v3, v'3, v''3: Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten an einem hinteren rechten Fahrzeugteil,
v4, v'4, v''4: Hub-, Nick- und Wankbewegungskomponenten an einem hinteren linken Fahrzeugteil.
In den obigen Gleichungen bedeuten die ersten Termen (A) Hubbewegungsdämpfungskoeffizienten, die zweiten Termen Nickbewegungsdämpfungskoeffizienten und die dritten Termen (C) Wankewegungsdämpfungskoeffizienten. Die Nick- und die Wankraten werden zusätzlich aufgrund der Unterschiede zwischen der vorderen und der hinteren Vertikalgeschwindig­ keit und zwischen der rechten und der linken Vertikalge­ schwindigkeit bestimmt. Diese können wiederum aus erfaßten Werten von Längs- und Seitenbeschleunigungssensoren wie etwa einem Gyro-Sensor ermittelt werden.
In Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das den Ablauf der Subroutine zeigt.
Aus dem Zeitablauf ist ersichtlich, daß dann, wenn der absolute Wert |Gh| der Vertikalbeschleunigung Gh den vorgewählten Schwellenwert Gs übersteigt, der Hubsteuerungsfaktor α (αfr, αfl, αrr, αrl) durch einen vorgewählten Wert in den Hubsteuerungsfaktor α' abge­ wandelt wird, der kleiner als α ist, um einen niedrigeren Hubbewegungs-Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers SA einzustellen. Nachdem die vorgewählte Steuerverzögerungszeit Ts durch den Zeitgeber abgelaufen ist, die der Verringerung in dem absoluten Wert |Gh| unter den Schwellenwert Gs folgt, wird der größere Hubsteuerungsfaktor α wieder eingestellt.
Zurückgehend zu Fig. 14 und 15 geht die Routine nach dem Schritt 207 zu dem Schritt 103, in dem bestimmt wird, ob der im Schritt 207 bestimmte Steuersignalwert V größer oder gleich einem vorgewählten Schwellenwert δT, ist. Bei einer JA-Antwort (V≧δT) geht die Routine zu Schritt 104, in dem der Stoßdämpfer SA in harte Dämpfungskraftcharakteristiken in dem härteren Entlastungsdämpfungsbereich HS gemäß Fig. 7 geregelt wird. Wenn andererseits im Schritt 103 eine NEIN- Antwort erhalten wird, die besagt, daß der Steuersignalwert niedriger als der vorgewählte Schwellenwert δT ist, geht die Routine zu Schritt 105, in dem bestimmt wird, ob der Steuer­ signalwert V größer als ein Schwellenwert -δC ist oder nicht. Bei einer JA-Antwort geht die Routine zu Schritt 106, in dem der Stoßdämpfer SA in Dämpfungskraftcharakteristiken in dem weicheren Dämpfungsbereich SS geregelt wird. Wenn andererseits im Schritt 105 eine NEIN-Antwort erhalten wird, die besagt, daß der Steuersignalwert niedriger als der Schwellenwert -δC ist, geht die Routine zu Schritt 107, in dem die Dämpfungskraftcharakteristiken in den härteren Belastungsdämpfungsbereich SH abgewandelt werden.
Fig. 17 zeigt ein Zeitdiagramm mit dem Ablauf des Aufhän­ gungssteuersystems.
Unter der Annahme, daß der Steuersignalwert V sich aufgrund der vertikalen Geschwindigkeitsänderung eines Fahrzeug­ körpers nach einer Sinuskurve ändert, nimmt der Stoßdämpfer SA dann, wenn der Steuersignalwert V in einen Bereich zwischen den Schwellenwerten δT und -δC fällt, härtere Dämpfungskraftcharakteristiken in dem weicheren Dämpfungs­ bereich SS an.
Wenn der Steuersignalwert V größer als der Schwellenwert δT wird, wird der Stoßdämpfer SA in die Dämpfungskraftcharak­ teristiken in dem härteren Entlastungsdämpfungsbereich HS geregelt, in dem ein Dämpfungskoeffizient C im Verhältnis zu dem Steuersignalwert V nur im Entlastungshub vergrößert wird (C=k.V), während im Belastungshub der niedrigere Dämpfungs­ koeffizient beibehalten wird.
Wenn der Steuersignalwert V niedriger als der Schwellenwert -δC wird, wird der Stoßdämpfer SA in Dämpfungskraftcharak­ teristiken in dem härteren Belastungsdämpfungsbereich SH geregelt, in dem der Dämpfungskoeffizient C im Verhältnis zu dem Steuersignalwert V nur im Belastungshub vergrößert wird (C=k.V), während im Entlastungshub der niedrigere Dämpfungs­ koeffizient beibehalten wird.
Wenn bei dieser Dämpfungskoeffizientabwandlung die Vertikal­ beschleunigung größer als der vorgewählte Schwellenwert Gs ist, d. h. wenn die Hubbewegung größer als ein vorgewähltes Ausmaß wird, wird der Hubsteuerungsfaktor α in den kleineren Wert α' abgewandelt, während die Nick- und Wanksteuerungsfaktoren jeweils auf den vorgewählten konstanten Werten gehalten werden. Auf diese Weise wird gegen die starke Hubbewegung aufgrund der hochfrequenten Schwingungseinwirkung von der Fahrbahnoberfläche eine niedrige Dämpfungskraft zur Sicherung des Insassenkomforts erzeugt, während eine höhere Dämpfungskraft gegen Wank- und Nickbewegungen vorgesehen wird, um dadurch verursachte Änderungen im Fahrzeugverhalten zu unterdrücken und die Fahrstabilität aufrecht zu erhalten. Bei dieser Ausführung wird der Hubsteuerungsfaktor zwischen den beiden Werten α und α' geändert, jedoch können auch mehr als zwei verschie­ dene Faktoren in Abhängigkeit von einem Ausmaß der Hub­ bewegung vorgesehen werden.
In den oben aufgeführten Gleichungen zum Bestimmen der Steuersignalwerte V1, V2, V3, V4 werden die Hubraten auf der Grundlage eines Durchschnittwertes der Hubbewegungs­ komponenten bestimmt, oder aus Vertikalgeschwindigkeiten v1, v2, v3, v4. Dieser Durchschnittswert der Hubbewegungskom­ ponenten schließt deshalb tendenziell einen Teil von Komponenten der Nick- und/oder Wankbewegungen ein. Um die Komponenten der Nick- und Wankbewegung vollständig aus der Hubbewegungskomponente zu eliminieren, kann deshalb der Steuersignalwert V nach der folgenden Gleichung abgeleitet werden. Allerdings wird in diesem Fall die Schwingungsab­ schwächung gegen die Nick- und Wankbewegungen im Umfang der Eliminierung der Nick- und Wankbewegungskomponenten aus der Hubbewegungskomponente etwas reduziert.
V1 = αfr.v1 + βfr(v'1-v'3) + τfr(v''1-v''2)
V2 = αfl.v2 + βfl(v'1-v'4) + τfl(v''2-v''1)
V3 = αrr.v3 + βrr(v'3-v'1) + τrr(v''3-v''4)
V4 = αrl.v4 + βrl(v'4-v'2) + τrl(v''4-v''3).
In Fig. 18 ist eine alternative Ausführung der in der Schnittstellenschaltung 4a der Steuereinheit 4 enthaltenen Filterschaltung gezeigt.
Die Filterschaltung bei dieser Ausführung enthält einen Hochpassfilter HPF und einen Tiefpassfilter LPF. Der Hochpassfilter HPF hält gegebene Frequenzen zurück, welche die halbe ungefederte Resonanzfrequenz in der von dem Vertikal-G-Sensor angegebenen gefederten Vertikalbeschleuni­ gung darstellen. Der Tiefpassfilter dient zum Zurückhalten von gegebenen Frequenzen, welche die doppelte ungefederte Resonanzfrequenz in der von dem Vertikal-G-Sensor angege­ benen Vertikalbeschleunigung darstellen. Mit Hilfe der Filter HPF und LPF wird nur eine Komponente V0 der Frequenz in einem Bereich der ungefederten Resonanzfrequenz von dem Vertikalbeschleunigungssignal des Vertikal-G-Sensors 1 abgeleitet. Die Komponente V0 verursacht das Entstehen der Prallbewegung eines Fahrzeugkörpers.
Fig. 19 zeigt den Ablauf eines geänderten Programms bzw. die Folge logischer Schritte, die von der Steuereinheit 4 mit der Filterschaltung 4d durchgeführt wird.
Nach Eingang in das Programm geht die Routine zu Schritt 301, in dem die Filterschaltung 4d die ungefederte Resonanz­ frequenzkomponente v0 ausgibt. Die Routine geht dann zu Schritt 302, in dem bestimmt wird, ob ein absoluter Wert der Komponente v0 größer oder gleich einem vorgewählten Schwellenwert vs ist oder nicht. Bei einer JA-Antwort (|v0|≧vs) geht die Routine zu Schritt 303, in dem eine Schwellenwertkennzeichnung auf eins gesetzt wird. Danach geht die Routine unmittelbar zu Schritt 305, in dem eine Kennzeichnung für schlechte Fahrbahn auf eins gesetzt wird.
Wenn andererseits eine NEIN-Antwort im Schritt 302 anzeigt, daß der absolute Wert der ungefederten Resonanzfrequenzkom­ ponente v0 niedriger als der vorgewählte Schwellenwert vs ist, geht die Routine zu Schritt 304, in dem die Schwellen­ wertkennzeichnung auf null gesetzt wird. Die Routine geht dann zu Schritt 306, in dem bestimmt wird, ob ein absoluter Wert einer Komponente v0(n-1) eines vorhergehenden Programm­ zyklus größer oder gleich zu dem vorgewählten Schwellenwert vs ist oder nicht. Bei einer JA-Antwort (|v0(n-1)|≧vs) geht die Routine zu Schritt 307, in dem ein Zählwert T des Zeitgebers auf einen Anfangswert null gesetzt wird. Danach geht die Routine zu Schritt 310.
Wenn eine NEIN-Antwort im Schritt 306 ergibt, daß der absolute Wert der vorhergehenden ungefederten Resonanzfre­ quenzkomponente v0(n-1) niedriger als der vorgewählte Schwellenwert vs ist, geht die Routine zu Schritt 308, in dem bestimmt wird, ob der Zählwert T des Zeitgebers größer als ein vorgewählter Schwellenwert oder ein Steuerverzöge­ rungszeitwert Ts ist oder nicht. Wenn eine NEIN-Antwort ergibt, daß die Steuerverzögerungszeit nicht abgelaufen ist, geht die Routine zu Schritt 309, in dem zu dem Zählwert T des Zeitgebers eins hinzuaddiert wird. Die Routine geht dann zu Schritt 310, in dem ein Verzögerungszeitkennzeichen auf eins gesetzt wird. Wenn andererseits eine JA-Antwort in Schritt 308 ergibt, daß die Steuerverzögerungszeit abge­ laufen ist, geht die Routine zu Schritt 311, in dem das Verzögerungszeitkennzeichen auf null gesetzt wird. Die Routine geht dann zu Schritt 312, in dem die Kennzeichnung für schlechte Fahrbahn auf null gesetzt wird. Danach wird die Routine in den Eingangsschritt zurückgeführt.
Es ist zu verstehen, daß gemäß Fig. 20 die Kennzeichnung eins für schlechte Fahrbahn erzeugt wird, wenn von dem Schwellenwertkennzeichen und dem Verzögerungszeitkennzeichen wenigstens eines eins anzeigt, woraus sich ergibt, daß das Fahrzeug auf einer unebenen Fahrbahnoberfläche fährt.
In Fig. 21 ist ein Ablaufplan bzw. ein Programm der Folge logischer Schritte zur Steuerung der Dämpfungskoeffizienten der jeweiligen Stoßdämpfer SA gezeigt.
Nach Eingang in das Programm geht die Routine zu Schritt 401, in dem bestimmt wird, ob das Produkt aus der Vertikal­ geschwindigkeit VS und der Relativgeschwindigkeit VR zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad, bestimmt aus dem Signal des Lastsensors 6, größer oder gleich null ist oder nicht (VS.VR≧0 ?). Dabei hat die aufwärts gerichtete Vertikalgeschwindigkeit einen positiven Wert, während die Abwärtsrichtung ein negativer Wert ist, und die Relativge­ schwindigkeit beim Ausdehnungshub des Stoßdämpfers ist ein positiver Wert, während sie beim Kompressionshub ein negativer Wert ist.
Wenn eine NEIN-Antwort in Schritt 401 ergibt, daß die Wertvorzeichen der Vertikalgeschwindigkeit VS und der Relativgeschwindigkeit VR verschieden sind, d. h. daß die Vertikalgeschwindigkeit VS und die Relativgeschwindigkeit VR bei einem Hub des Stoßdämpfers SA entgegengesetzte Richtungen haben, geht die Routine zu Schritt 402, in dem der Stoßdämpfer SA zur Ausbildung von Dämpfungskraftcharak­ teristiken in dem Bereich der weicheren Dämpfung SS gemäß Fig. 7 gesteuert wird. Wenn andererseits eine JA-Antwort in Schritt 401 ergibt, daß die Vorzeichen der Vertikalgeschwin­ digkeit VS und der Relativgeschwindigkeit VR gleich sind, d. h. daß die Vertikalgeschwindigkeit VS und die Relativge­ schwindigkeit VR bei einem Hub des Stoßdämpfers SA die gleichen Richtungen haben, geht die Routine zu Schritt 403, in dem bestimmt wird, ob die Kennzeichnung für schlechte Fahrbahn eins ist oder nicht. Wenn eine JA-Antwort ergibt, daß die Straßenverhältnisse relativ schlecht sind, geht die Routine zu Schritt 404, in dem die Dämpfungskraftcharakte­ ristiken in den härteren Entlastungsdämpfungsbereich HS oder den härteren Belastungsdämpfungsbereich SH abgewandelt werden, so daß bei einem Hub des Stoßdämpfers SA in derselben Richtung wie die gefederte Vertikalgeschwindigkeit VR ein vorgewählter mittlerer Dämpfungskoeffizient ausge­ bildet wird, während bei dem entgegengesetzten Hub ein minimaler bzw. niedrigster Dämpfungskoeffizient ausgebildet wird.
Wenn eine NEIN-Antwort in Schritt 403 ergibt, daß die Straßenverhältnisse relativ gut sind, geht die Routine zu Schritt 405, in dem der Stoßdämpfer SA zur Ausbildung der Dämpfungskraftcharakteristiken in dem härteren Entlastungs­ dämpfungsbereich HS oder dem härteren Belastungsdämpfungs­ bereich SH gesteuert werden, so daß der höchste Dämpfungs­ koeffizient, der zu der gefederten Vertikalgeschwindigkeit proportional ist, bei einem Hub des Stoßdämpfers SA in derselben Richtung wie die gefederte Vertikalgeschwindigkeit gegeben ist, während der niedrigste Dämpfungskoeffizient bei dem entgegengesetzten Hub vorhanden ist.
Fig. 22 zeigt einen Zeitablauf der Steuerung für die Dämpfungskraftabwandlung an einem Stoßdämpfer SA.
Wenn ein Fahrzeug auf einer ebenen Fahrbahnoberfläche oder bei guten Straßenverhältnissen fährt, wird der Wert der Vertikalbeschleunigung im Bereich der ungefederten Resonanzfrequenz bzw. die Hubbewegung klein, so daß ein absoluter Werte der ungefederten Resonanzfrequenzkomponente V0 niedriger als der Schwellenwert Vs ist. Wenn daher die werte der gefederten Vertikalgeschwindigkeit VS und der Relativgeschwindigkeit VR dieselben Vorzeichen aufweisen bzw. die Dämpfungskraft in Richtung zur Schwingungsvermin­ derung hin wirkt, ist der höchste Dämpfungskoeffizient bei einem Hub in derselben Richtung wie die gefederte Vertikal­ geschwindigkeit VS gegeben. Wenn andererseits Werte der gefederten Vertikalgeschwindigkeit VS und der Relativge­ schwindigkeit VR unterschiedliche Vorzeichen aufweisen, ist der niedrigste Dämpfungskoeffizient in der Richtung der Schwingungseinwirkung gegeben, so daß Schwingungen des Fahrzeugkörpers aufgrund von niederfrequenten Einflüssen einer Fahrbahnoberfläche zur Sicherung der Fahrstabilität abgeschwächt werden.
Wenn ein Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, wird der Wert der Vertikalbeschleunigung im Bereich der ungefederten Resonanzfrequenz bzw. die Hubbewegung klein, so daß die ungefederte Resonanzfrequenzkomponente V0 den Schwellenwert Vs übersteigt. Während eines Hubes in derselben Richtung wie die gefederte Vertikalgeschwindigkeit VS wird die Dämpfungs­ kraft des vorgewählten mittleren Dämpfungskoeffizienten vorgesehen, bis die vorgewählte Steuerverzögerungszeit (Ts) abgelaufen ist, nachdem ein absoluter Wert der ungefederten Resonanzfrequenzkomponente V0 auch dann niedriger als der Schwellenwert VS wird, wenn die gefederte Vertikalgeschwin­ digkeit VS und die Relativgeschwindigkeit VR dasselbe Vor­ zeichen aufweisen.
In Fig. 23 ist eine alternative Ausbildung eines Stoß­ dämpfers SA gezeigt. Dieser Stoßdämpfer SA ist für ein variables Steuern der Dämpfungskraftcharakteristiken ausgelegt, so daß die Dämpfungskoeffizienten bei den Belastungs- und Entlastungshüben gleichzeitig innerhalb eines Bereiches zwischen vorgewählten höheren und niedrigeren Werten entsprechend einem Schrittwinkel des Schrittmotors variiert werden.
Fig. 24 stellt den Zeitablauf bei der Steuerung der Dämpfungskraftabwandlung bei der obigen alternativen Ausführung dar. Die Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfers SA bei den Belastungs- und Entlastungshüben werden, wie in dem Zeitablauf gezeigt, über einen Bereich eines höheren Dämpfungskoeffizienten H, eines mittleren Dämpfungskoeffi­ zienten M und eines niedrigen Dämpfungskoeffizienten S abgewandelt.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Während z. B. bei der obigen Ausführung bei schlechten Straßenverhältnissen der mittlere Dämpfungs­ koeffizient vorgesehen wird, kann auch der niedrigste Dämpfungskoeffizient eingesetzt werden. Ferner kann in der Filterschaltung 4d der Tiefpassfilter LPF weggelassen werden.
Zusammenfassend weist das erfindungsgemäße Aufhängungs­ steuersystem Stoßdämpfer mit variabler Dämpfungskraft sowie eine Steuereinheit auf, welche die Stoßdämpfer zur Ausbil­ dung von Dämpfungskraftcharakteristiken in einem Bereich zwischen vorgewählten höheren und niedrigeren Dämpfungs­ koeffizienten steuert. Die Steuereinheit dient zum Erzeugen eines Steuerparameters, der die Hubbewegung des Fahrzeug­ körpers aufgrund der gefederten Vertikalgeschwindigkeit wiedergibt, um einen Dämpfungskoeffizient gegen die Hub­ bewegung zu bestimmen. Wenn der Steuerparameter größer als ein Schwellenwert ist, wird der Dämpfungskoeffizient auf einen niedrigeren Wert abgewandelt, während dann, wenn der Steuerparameter niedriger als der Schwellenwert ist, der Dämpfungskoeffizient auf einen höheren Wert abgewandelt wird. Mit einer solchen Dämpfungskoeffizientenmodifikation wird die Hubbewegung wirkungsvoll unterdrückt und damit der Fahrkomfort für die Fahrzeuginsassen sichergestellt.

Claims (5)

1. Steuervorrichtung zum Einstellen der Dämpfungscharakteristik einer Fahrzeugaufhängung mit folgenden Bauteilen:
  • - zwischen dem Fahrzeugaufbau und den Rädern angeordneten Schwingungsdämpfern (SA), wobei die Dämpfungskraft jedes Schwingungsdämpfers (SA) in Abhängigkeit eines Steuersignals stufenweise zwischen niedriger und hoher Dämpfung einstellbar ist,
  • - Sensoren (1 ) zur Erfassung der Vertikalbeschleunigung (Gh) des Fahrzeugaufbaus, und
  • - einer Steuereinrichtung (4), welcher die Signale der Verti­ kalbeschleunigungssensoren (1) zugeführt werden und welche die Vertikalgeschwindigkeiten ermittelt und in Abhängigkeit der zugehörigen Vertikalbeschleunigung (Gh) und -geschwin­ digkeit das Steuersignal für jeden Schwingungsdämpfer (SA) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (4) in Abhängigkeit von der Vertikalge­ schwindigkeit eine Hubbewegungskomponente (v1 bis v4) und in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung (Gh) zwei Ver­ stärkungsfaktoren (α und α') ermittelt, von denen der zwei­ te Verstärkungsfaktor (α') kleiner als der erste Verstär­ kungsfaktor (α) ist und für eine weichere Dämpfung ausge­ wählt wird, wenn die Vertikalbeschleunigung (Gh) größer als ein vorgegebener Schwellenwert (Gs) ist, und das Steuersignal durch Multiplikation des Verstärkungsfaktors (α oder α') mit der Hubbewegungskomponente (v1 bis v4) erzeugt.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sich das Steuersignal neben dem mit der Hubbewegungs­ komponente (v) multiplizierten Verstärkungsfaktor (α oder α') additiv aus mehreren weiteren Anteilen zusammensetzt, wobei die Steuereinrichtung (4) in Abhängigkeit von der Vertikalge­ schwindigkeit eine Nick- und eine Wankbewegungskomponente (v' und v'') ermittelt und entsprechend mit einem Nicksteuerungs­ faktor (β)und einem Wanksteuerungsfaktor (τ) multipli­ ziert.
3. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (4) den zweiten Verstärkungsfaktor (α') solange beibehält, bis eine vorgegebene Zeitspanne (Ts), von dem Zeitpunkt an dem die Vertikalbeschleunigung (Gh) den vorgegebenen Schwellenwert (Gs) wieder unterschreitet, abgelaufen ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die der Steuereinrichtung (4) zuge­ führten Vertikalbeschleunigungssignale einen Frequenzbereich aufweisen, der größer oder gleich der ungefederten Resonanz­ frequenz ist.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Filter vorgesehen ist, welcher eine niedrige Frequenz unterhalb der in der Vertikalbe­ schleunigung enthaltenen ungefederten Resonanzfrequenz aus­ sondert.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5814959A (en) * 1993-03-31 1998-09-29 Hitachi, Ltd. Gyro-moment compensation control method and apparatus
EP0672548B1 (de) * 1994-02-24 2000-05-31 Unisia Jecs Corporation Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Dämpfungscharakteristiken von Fahrzeugstossdämpfern
JPH0920120A (ja) * 1995-07-04 1997-01-21 Unisia Jecs Corp 車両懸架装置
JP3374208B2 (ja) * 1995-07-06 2003-02-04 株式会社日立ユニシアオートモティブ 車両懸架装置
US5944763A (en) * 1995-10-04 1999-08-31 Unisia Jecs Corporation Control apparatus and method for vehicular suspension system
DE19648176B4 (de) * 1996-11-21 2011-06-22 WABCO GmbH, 30453 Verfahren zur Steuerung der Schwingungsdämpfer in einem Fahrzeug mit einer Niveauregeleinrichtung
US6115658A (en) * 1999-01-04 2000-09-05 Lord Corporation No-jerk semi-active skyhook control method and apparatus
US6671596B2 (en) * 2000-12-27 2003-12-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control method for suspension
US6759952B2 (en) * 2001-07-06 2004-07-06 Trw Inc. Tire and suspension warning and monitoring system
US20050242532A1 (en) * 2004-01-06 2005-11-03 Deo Hrishikesh V Suspension system with independent control of ride-height, stiffness and damping
JP2010064590A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Hitachi Cable Ltd 移動体の運動制御用センサシステムおよび運動制御システム
US8177041B2 (en) * 2009-06-23 2012-05-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Damper assemblies and vehicles incorporating the same
US20130054050A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Dimitar Petrov Filev Methods and apparatus for a vehicle to cloud to vehicle control system
WO2013111739A1 (ja) * 2012-01-25 2013-08-01 日産自動車株式会社 車両の制御装置及び車両の制御方法
CN103376087B (zh) * 2012-04-13 2015-07-29 广州汽车集团股份有限公司 汽车车身俯仰角度检测系统、控制系统及相应的汽车
JP2015104989A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンションシステム
CN112572086A (zh) * 2020-12-22 2021-03-30 华为技术有限公司 车辆、车辆悬架的控制方法及其相关设备
US11945277B2 (en) 2021-09-29 2024-04-02 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus to use front load estimates for body control

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807678A (en) * 1972-09-19 1974-04-30 Lord Corp System for controlling the transmission of energy between spaced members
JPS61163011U (de) * 1985-03-29 1986-10-09
EP0220658A2 (de) * 1985-10-26 1987-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerung für Radaufhängung
JPS6393203U (de) * 1986-12-09 1988-06-16
DE3818188A1 (de) * 1988-05-28 1989-12-07 Daimler Benz Ag Aktives federungssystem

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61163011A (ja) * 1985-01-14 1986-07-23 Nissan Motor Co Ltd 電子制御ショックアブソ−バ装置
JPS63251318A (ja) * 1987-04-09 1988-10-18 Hitachi Ltd 自動車の走行状況適応サスペンシヨン制御方式
JP2575419B2 (ja) * 1987-10-29 1997-01-22 日産自動車株式会社 能動型サスペンション装置
US4838574A (en) * 1987-12-14 1989-06-13 Ford Motor Company Hybrid suspension position and body velocity sensing system for automotive suspension control system
JP2702535B2 (ja) * 1989-01-17 1998-01-21 マツダ株式会社 車両のサスペンション装置
JP2830049B2 (ja) * 1989-05-12 1998-12-02 トヨタ自動車株式会社 ショックアブソーバ制御装置
JP3089015B2 (ja) * 1989-07-10 2000-09-18 株式会社ユニシアジェックス 車両用サスペンション
US5158161A (en) * 1989-07-17 1992-10-27 Atsugi Unisia Corporation Reverse installation type variable damping force shock absorber variable of damping characteristics both for bounding and rebounding stroke motions
DE4112603C2 (de) * 1990-04-17 1995-01-05 Mazda Motor Verfahren zur Steuerung semiaktiver hydraulischer Schwingungsdämpfer der Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen
JP2526018Y2 (ja) * 1990-11-16 1997-02-12 株式会社ユニシアジェックス 減衰力制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807678A (en) * 1972-09-19 1974-04-30 Lord Corp System for controlling the transmission of energy between spaced members
JPS61163011U (de) * 1985-03-29 1986-10-09
EP0220658A2 (de) * 1985-10-26 1987-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuerung für Radaufhängung
JPS6393203U (de) * 1986-12-09 1988-06-16
DE3818188A1 (de) * 1988-05-28 1989-12-07 Daimler Benz Ag Aktives federungssystem

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Publication number Publication date
US5526262A (en) 1996-06-11
DE4243979A1 (en) 1993-07-01

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