DE4329161C2 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number
DE4329161C2
DE4329161C2 DE19934329161 DE4329161A DE4329161C2 DE 4329161 C2 DE4329161 C2 DE 4329161C2 DE 19934329161 DE19934329161 DE 19934329161 DE 4329161 A DE4329161 A DE 4329161A DE 4329161 C2 DE4329161 C2 DE 4329161C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
road surface
sensor
delay time
vehicle
vehicle speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19934329161
Other languages
English (en)
Other versions
DE4329161A1 (de
Inventor
Atsushi Mine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP25558192A external-priority patent/JPH0672129A/ja
Priority claimed from JP28370792A external-priority patent/JPH06106950A/ja
Application filed by Fuji Jukogyo KK, Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Jukogyo KK
Publication of DE4329161A1 publication Critical patent/DE4329161A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4329161C2 publication Critical patent/DE4329161C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20Speed
    • B60G2400/204Vehicle speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80Exterior conditions
    • B60G2400/82Ground surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17Magnetic/Electromagnetic
    • B60G2401/176Radio or audio sensitive means, e.g. Ultrasonic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10Damping action or damper

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Einstel­ lung der Federsteifigkeit der Federung und/oder der Dämpfungskraft der Schwingungsdämpfer einer Fahrzeugauf­ hängung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patent­ anspruch 1.
Im allgemeinen ist ein Federungssystem zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrzeugrad mit einer Feder und einem Schwingungsdämpfer zum Absorbieren der Stöße von der Fahr­ bahnoberfläche angeordnet. Ist die Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers groß, wird das Rollen des Fahrzeug­ aufbaus unterdrückt und die Stabilität des Fahrzeug­ verhaltens verbessert, wobei jedoch der Schwingungsdämpfer empfindlich auf die Unebenheit der Fahrbahnoberfläche reagiert und sich dadurch ein strammes Fahrgefühl ergibt. Ist dagegen die Dämpfungskraft klein, verringern sich die durch die Fahrbahnoberfläche angeregten Schwingungen langsam, was einen weichen Fahrkomfort zur Folge hat. Daher wurde unlängst ein halbaktives Federungssystem vorgestellt, in dem einem Schwingungsdämpfer eine einstellbare Dämpfungs­ kraftvorrichtung zugefügt wurde, um die Dämpfungskraft als Reaktion auf den Fahrbahnoberflächenzustand von guten und schlechten Straßen, den Fahrzustand beim Bremsen, Anfahren, Kurvenfahren usw. zu steuern sowie Lenkstabilität und Fahrgefühl aufeinander abstimmen zu können.
In einem Steuersystem zum Umschalten der Federungs­ kennlinie anhand der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche ist ein Ultraschall-Fahrbahnoberflächensensor zum Erfassen der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche an der Frontseite des Fahrzeugaufbaus vorgesehen. Dabei ist es wünschenswert, den Fahrbahnoberflächensensor nahe am Vorderrand anzuordnen, um Erfassungsfehler infolge von Schwankungen des Fahrzeugauf­ baus zu verringern, und ihn so zu verschieben, daß die Fahr­ bahnoberfläche erfaßt wird.
Ist der Fahrbahnoberflächensensor jedoch fest ange­ bracht, ändert sich je nach Fahrzeuggeschwindigkeit der Zeitpunkt, in dem das Fahrzeugrad tatsächlich die durch den Fahrbahnoberflächensensor zu erfassende Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche erreicht. Ferner haben ein Sensor-, Steuer- und Stellgliedsystem jeweils innewohnende Verzögerungszeiten. Unter Berücksichtigung der Verzöge­ rungszeit des Gesamtsteuersystems besteht bei höherer Geschwindigkeit kein zeitlicher Spielraum für die Verwendung der durch den Fahrbahnoberflächensensor erfaßten Informa­ tionen über die Fahrbahnoberfläche, um die Federungs­ kennlinie umzuschalten, wodurch kein gesteuertes Umschal­ ten zu einem optimalen Zeitpunkt stattfindet. Daher muß die Steuerung stets so erfolgen, daß der Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeugrad an der Erfassungsposition auf der Fahrbahnober­ fläche eintrifft, mit dem Zeitpunkt zum Umschalten der Federungskennlinie in Übereinstimmung gebracht wird, indem die Verzögerungszeit des Gesamtsteuersystems berücksichtigt wird. Bei gleichzeitiger Federungssteuerung an vier Rädern ist ein Einsatz nicht möglich, wenn Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche kurz aufeinanderfolgen. Daher müssen die Federungen in Übereinstimmung mit dem Zeitpunkt des Eintreffens der Vorder- und Hinterräder an der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche gesteuert werden.
Zu den bisherigen Offenbarungen eines Steuersystems zum Umschalten der Federungskennlinie anhand der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche gehört z. B. die JP 3-182 825A. In dem bekannten System ist ein Sensor für Fahrbahnunebenheiten an der unteren Frontseite des Fahrzeugaufbaus vorgesehen, und die Federungskennlinie wird auf der Grundlage der Sensor­ ausgabe umgeschaltet.
Bei diesem bekannten System ist der Sensor für Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche fest am Fahrzeugaufbau angebracht, um die Fahrbahnoberfläche stets in einem vorbe­ stimmten Abstand vor dem Vorderrad zu erfassen. Daher kann er bei hoher Geschwindigkeit infolge der Zeitverzögerung des Gesamtsteuersystems keine Steuerung vornehmen, um die Federungskennlinie zu einem optimalen Zeitpunkt umzu­ schalten.
Die gattungsbildende DE-AS 12 69 902 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeug­ federung, wobei am Fahrzeugrahmen unter dem Fahrerhaus ein Meßkopf in einem bestimmten Abstand vor einem Rad schwenkbar angeordnet ist, der in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche mit einem von senkrecht nach unten bis schräg nach vorn schwenkbaren Meßstrahl erfaßt. Die Zeit zwischen der Erfassung der Fahrbahnober­ fläche und dem Beginn der Radbewegung wird konstant gehalten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, das einen Fahrbahnoberflächensensor auf geeignete Weise verschiebt und winkelverschiebt, um dadurch die Erfassung der Fahrbahnoberfläche zu optimieren und die Federungskenn­ linie anhand der Verzögerung des Gesamtsteuersystems zu einem optimalen Zeitpunkt umzuschalten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem vorgenannten Federungssteuersystem wird die Fahrbahnoberfläche durch den Fahrbahnoberflächensensor genau erfaßt, und die Dämpfungskraft der Federung wird gesteuert, um in Übereinstimmung mit den Informationen über die Fahr­ bahnoberfläche vom Fahrbahnoberflächensensor umgeschaltet zu werden. Beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit ist der Fahrbahnoberflächensensor an der kürzesten beabstandeten Position befestigt. In diesem Zustand wird die Verzögerungs­ zeit anhand der Verzögerung des Steuersystems berechnet, und nach Ablauf der Verzögerungszeit wird ein Umschaltsignal für die Dämpfungskraft zu einem Stellglied ausgegeben. Fährt das Fahrzeug mit höherer Geschwindigkeit und erreichen seine Vorderräder die Erfassungspositionen auf der Fahrbahnober­ fläche schneller, wird der Fahrbahnoberflächensensor selbst durch die Verschiebevorrichtung nach vorn verschoben. Als weitere Möglichkeit wird der Fahrbahnoberflächensensor aus dem Zustand der direkten Ausrichtung nach unten durch die Winkelverschiebevorrichtung nach vorn winkelverschoben. Dadurch kann die Verzögerungszeit des Gesamtsteuersystems stets erreicht werden. Die Verzögerungszeit wird in diesem Sensorstellzustand nach Bedarf berechnet, um ein Umschalt­ signal für die Dämpfungskraft zum Stellglied auszugeben, wodurch der Zeitpunkt, zu dem zumindest das Vorderrrad an der Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche eintrifft, im wesentlichen mit dem Zeitpunkt zum Umschalten der Dämpfungskraft der Vorderradfederung in Übereinstimmung gebracht wird, indem die Verzögerungszeit des Steuersystems berücksichtigt wird. Dadurch kann das Fahrzeugverhalten im Gesamtverfahrbereich des Fahrbahnoberflächensensors zuver­ lässig stabilisiert werden.
Die durch die Steuereinheit für einen Radstand berück­ sichtigte Verzögerungszeit wird für das Stellglied der Hinterradfederung verzögert, und die Stellsignale für die Dämpfungskraft werden jeweils als Reaktion auf die Uneben­ heiten der Fahrbahnoberfläche ausgegeben.
Ein besseres Verständnis des Wesens und der Zweckdien­ lichkeit der Erfindung wird durch die folgende nähere Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten, nachfolgend kurz beschrie­ benen Zeichnungen erzielt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht des Aufbaus einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federungssteuer­ systems für ein Fahrzeug;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers mit einstellbarer Dämpfungskraft;
Fig. 3 ein Diagramm von Dämpfungskraftkennlinien der Federung;
Fig. 4 einen Ablaufplan einer Steuerung zum Ändern von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebenen Zustand ei­ ner Fahrbahnoberfläche;
Fig. 5a bis 5c Diagramme einer Verzögerungszeit, eines Sensorverschiebewerts bzw. eines Einstellzustands eines Sen­ sorneigungswinkels;
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines unebenen Zustands einer Fahrbahnoberfläche;
Fig. 7 eine erläuternde Ansicht eines Sensoranordnungs­ zustands;
Fig. 8 eine Gesamtansicht des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federungssteuersy­ stems für ein Fahrzeug;
Fig. 9 einen Ablaufplan einer Steuerung zum Umschalten von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebenen Zustand einer Fahrbahnoberfläche;
Fig. 10a und 10b Diagramme von Dämpfungskraftkennlinien einer Federung;
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines unebenen Zu­ stands einer Fahrbahnoberfläche;
Fig. 12 ein Diagramm von Dämpfungskraftkennlinien einer Federung;
Fig. 13 einen Ablaufplan einer Steuerung zum Ändern von Federungskennlinien als Reaktion auf einen unebenen Zustand einer Fahrbahnoberfläche;
Fig. 14a und 14b Diagramme eines Einstellzustands einer Verzögerungszeit bzw. eines Sensorverfahrwerts;
Fig. 15 einen Ablaufplan einer Steuerung zum Ändern von Federungskennlinien als Reaktion auf einen unebenen Zustand einer Fahrbahnoberfläche; und
Fig. 16a und 16b Diagramme eines Einstellzustands einer Verzögerungszeit bzw. eines Sensorverfahrwerts.
Nachfolgend werden die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Zunächst wird anhand von Fig. 1 ein Federungssteuersystem für ein Fahrzeug beschrieben. Die Bezugszahl 1 bezeichnet einen Fahrzeugaufbau. Federungen 5 bzw. 5' sind zwischen Radachsen 4 eines Vorderrads 2 und eines Hinterrads 3 und dem Fahrzeug­ aufbau 1 angeordnet. Die Vorderradfederung 5 ist parallel zu einem Schwingungsdämpfer 20 mit einstellbarer Dämpfungskraft mit einer Feder 6 zwischen dem Fahrzeugaufbau 1 und der Rad­ achse 4 vorgesehen, und ein Elektromotor 7 ist als Stellglied zum Steuern vorgesehen, um eine Dämpfungskraft des Schwin­ gungsdämpfers 20 an seinem oberen Ende umzuschalten. Die Hin­ terradfederung 5' ist ähnlich wie die Vorderradfederung 5 aufgebaut, wobei gleiche Bestandteile mit den gleichen, mit einem Strich (') versehenen Bezugszahlen bezeichnet sind und auf die Beschreibung ihres Betriebs verzichtet wird.
Ein Fahrbahnoberflächensensor 10 zum Erfassen einer Un­ ebenheit einer Fahrbahnoberfläche ist an einer Verschiebevor­ richtung 11 mit einem Motor 12 eines Stellglieds und einer Winkelverschiebevorrichtung 15 direkt in Vorwärtsrichtung des Vorderrads 2 des Fahrzeugaufbaus 1 angeordnet. Dadurch wird der Fahrbahnoberflächensensor 10 durch die Verschiebevorrich­ tung 11 nach vorn verschoben oder durch die Winkelverschiebe­ vorrichtung 15 nach vorn geneigt, damit er seine Erfassungs­ position auf der Fahrbahnoberfläche verschieben kann. Ferner ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs vorgesehen. Signale vom Fahrbahn­ oberflächensensor 10 und Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 werden in eine Steuereinheit 14 eingegeben. Die Motoren 7 und 7' der Vorder- und Hinterradfederungen 5 und 5', die Ver­ schiebevorrichtung 11 und die Winkelverschiebevorrichtung 15 werden entsprechend dem Ausgabesignal der Steuereinheit 14 betätigt.
Die Steuereinheit 14 wählt ein Umschaltsignal für die Dämpfungskraft als Reaktion auf Informationen über die Fahr­ bahnoberfläche aus und steuert ferner einen Ausgabezeitpunkt des Umschaltsignals für die Dämpfungskraft anhand einer Ver­ zögerung des Steuersystems und der Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche. Nachfolgend wird ihr Steueralgorithmus beschrieben. Bezeichnet man die Fahrzeuggeschwindigkeit durch V, die Verzögerungszeit des Gesamtsteuersystems durch Δt, den kürzesten Abstand vorn gegenüber hinten zwischen dem Sensor und einem Reifenmittelpunkt durch Lo, einen horizontalen Sen­ sorverschiebewert des Sensors durch ΔL1 und einen horizonta­ len Winkelverschiebewert, d. h., einen Sensorneigungsver­ schiebewert, durch ΔL2, ergibt sich die Gesamtlänge bis zur Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche vor dem Reifen durch Lo + ΔL1 + ΔL2, und die Zeit vom Zeitpunkt der Erfas­ sung der Fahrbahnoberfläche bis zum Zeitpunkt des Eintreffens dort ergibt sich durch (Lo + ΔL1 + ΔL2)/V. Ein zeitlicher Spielraum einschließlich der Verzögerungszeit ΔT, die bei Verwendung von Informationen über die Fahrbahnoberfläche zum Steuern einzustellen ist, ergibt sich durch (Lo + ΔL1 + Δ L2)/V - Δt.
Maße für den Fall, daß der Fahrbahnoberflächensensor 10 vor dem Fahrzeugaufbau geneigt ist, sind gemäß Fig. 7 defi­ niert. Hierin ist die Sensoranordnungshöhe durch Ho bezeich­ net, der Sensorneigungswinkel durch θ, die Höhe der Uneben­ heit E der Fahrbahnoberfläche D durch ΔH und der Sensorerfas­ sungsabstand durch Ln. Ist in diesem Fall der Fahrbahnober­ flächensensor 10 bei θ = 0 direkt nach unten gerichtet, er­ gibt sich die Höhe der Unebenheit E der Fahrbahnoberfläche D durch ΔH = Ln - Ho. Bei θ < 0 ergibt sich ΔL2 = Ln . sin θ und ΔH = Ho - Ln . cos θ. In diesem Fall ist die Aufwärts­ richtung der Unebenheit E positiv, und der Abstand nach vorn ist positiv. Bei geringer Geschwindigkeit, bei der die Verzö­ gerungszeit berechnet werden kann, wird daher die Verzöge­ rungszeit ΔT berechnet, um gesteuert zu werden. Bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit wird der Fahrbahnoberflächensensor 10 selbst horizontal verschoben und ferner winkelverschoben, um ihn so zu steuern, daß die Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugaufbaus verschoben wird. Dadurch kann die Verzögerungszeit Δt des Ge­ samtsteuersystems stets erreicht werden, und der Zeitpunkt, zu dem zumindest das Vorderrad 2 an der Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche eintrifft, kann im wesentlichen mit dem Zeitpunkt zum Umschalten der Dämpfungskraft der Vor­ derradfederung 5 im Gesamtverfahrbereich in Übereinstimmung gebracht werden.
Ist nun die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder klei­ ner als eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs1 (Lo/Δt), bei der die Verzögerungszeit berechnet werden kann, wird ΔL1 = θ = 0 angenommen, die Verzögerungszeit Δt wird durch ΔT = Lo/V - Δ t berechnet, und die Höhe ΔH der Unebenheit der Fahrbahn­ oberfläche wird durch ΔH = Ln - Ho berechnet, um eine Steue­ rung vorzunehmen. Bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit, die gleich oder größer als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs1 ist, wird eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs2 einge­ stellt, bei der eine Steuerung vorgenommen werden kann, wenn der Sensor am weitesten nach vorn verschoben ist. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als die Soll­ fahrzeuggeschwindigkeit Vs2, wird ΔT = θ = 0 angenommen, der horizontale Sensorverschiebewert ΔL1 wird durch ΔL1 = V . Δt - Lo berechnet, und die Höhe ΔH der Unebenheit der Fahrbahn­ oberfläche wird ähnlich durch ΔH = Ln - Ho berechnet, um eine Steuerung vorzunehmen.
Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs2, wird ferner ΔL = ΔLmax (ΔLmax bezeichnet einen maximalen Sensorverschiebewert) ein­ gestellt, und der Sensorneigungswinkel θ wird fortschreitend als Reaktion auf die Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindig­ keit V im Wert erhöht. Danach wird der Sensorneigungsver­ schiebewert ΔL2 durch ΔL2 = Ln . sin θ berechnet. Ferner wird die Verzögerungszeit ΔT durch ΔT = (Lo + ΔLmax + ΔL2)/V - Δt berechnet. Die Höhe ΔH der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche wird durch ΔH = Ho - Ln . cos θ berechnet, um eine Steuerung vorzunehmen.
Gemäß Fig. 2 wird nunmehr eine Ausführungsform eines Schwingungsdämpfers 20 mit einstellbarer Dämpfungskraft näher beschrieben. Im Schwingungsdämpfer 20 ist eine Stange 22 mit einem Kolben 23 an der Seite des Fahrzeugaufbaus 1 beweglich in einen Zylinder 21 an der Seite der Fahrzeugachse 4 einge­ fügt. Der Zylinder 21 ist durch den Kolben 23 in eine obere Kammer 24 und eine untere Kammer 25 aufgeteilt, und Öl O ist in die Kammern 24 und 25 eingefüllt. Der Kolben 23 ist mit einem Hauptkanal 26 und einem Hauptventil 26a einer Ausfahr­ seite sowie mit einem Hauptkanal 27 und einem Hauptventil 27a einer Kompressionsseite versehen. Steigt die Stange 22 zum Ausfahren an, wird das Hauptventil 26a geöffnet, und das Öl O fließt aus der oberen Kammer 24 durch den Hauptkanal 26 zur unteren Kammer 24. Fällt dagegen die Stange 22 zur Rompres­ sion ab, wird das andere Hauptventil 27a geöffnet, und das Öl O fließt aus der unteren Kammer 25 durch den Hauptkanal 27 zur oberen Kammer 24. In diesem Fall sind Öffnungsdurchmesser der Hauptkanäle 26 und 27 auf kleine Werte eingestellt, wo­ durch übereinstimmende harte Dämpfungskräfte sowohl auf der Ausfahr- als auch der Kompressionsseite erzeugt werden.
In der Stange 22 ist eine einstellbare Dämpfungskraft­ vorrichtung 30 vorgesehen. Die einstellbare Dämpfungskraft­ vorrichtung 30 ist mit einer Verbindungsbohrung 31 in der Mitte der Stange 22 zum Verbinden ihres unteren Endes mit der unteren Kammer 25 versehen. Die Verbindungsbohrung 31 stellt eine Verbindung eines Unterkanals 32 an der Ausfahrseite mit einem Unterventil 32a, eines Unterkanals 33 auf der Kompres­ sionsseite mit einem Unterventil 33a und mit der oberen Kam­ mer 24 über einen Unterkanal 34 sowohl auf der Ausfahr- als auch auf der Kompressionsseite her. Ein Verschluß 35 vom Mo­ tor 7 ist drehbar in die Verbindungsbohrung 31 über eine An­ schlußstange 36 eingefügt, und drei Arten von Bohrungen 38, 39 und 40 sind an drei Positionen ausgebildet, die in einem vorbestimmten Winkel am Umfang des Verschlusses 35 winkelver­ schoben sind.
Wird der Verschluß 35 durch den Motor 7 in einem vorbe­ stimmten Winkel winkelverschoben, um lediglich eine Verbin­ dung der Bohrung 38 mit dem Unterkanal 32 herzustellen, so wird beim Abfallen der Stange 22 zur Rompression das Unter­ ventil 32a geschlossen. Beim Ansteigen der Stange 22 zum Aus­ fahren wird das Unterventil 32a geöffnet, und das Öl O in der oberen Kammer 24 fließt zum Unterkanal 32, um den Öffnungs­ durchmesser zu erhöhen, wodurch sich eine Dämpfungskraftkenn­ linie einer ersten Arbeitsweise ergibt, die gemäß Fig. 3 weich auf der Ausfahrseite und hart auf der Kompressionsseite ist. Wird durch den Motor 7 nunmehr eine Verbindung zwischen der anderen Bohrung 39 mit dem Unterkanal 33 hergestellt, so wird auch das Unterventil 33a geöffnet, um den Öffnungsdurch­ messer nur dann zu erhöhen, wenn im Gegensatz dazu die Stange 22 zur Rompression abfällt. Dadurch ergibt sich eine Dämp­ fungskraftkennlinie einer zweiten Arbeitsweise, die gemäß Fig. 3 hart auf der Ausfahrseite und weich auf der Kompres­ sionsseite ist. Wird ferner durch den Motor 7 eine Verbindung zwischen der anderen Bohrung 40 und dem Unterkanal 34 herge­ stellt, fließt das Öl O stets zum Unterkanal 34, um den Öff­ nungsdurchmesser zu vergrößern, wodurch sich eine Dämpfungs­ kraftkennlinie einer dritten Arbeitsweise ergibt, die gemäß Fig. 3 auf der Ausfahr- und Kompressionsseite etwas weich ist. Damit können durch den Motor 7 drei Arten von Arbeits­ weisen für die Dämpfungskraftkennlinien erreicht werden.
Nunmehr wird anhand eines Ablaufplans von Fig. 4 der Be­ trieb dieser Ausführungsform beschrieben. Bei fahrendem Fahr­ zeug wird in einem Schritt S1 die Fahrzeuggeschwindigkeit V eingelesen. In einem Schritt S2 wird die Ausgabe Ln des Fahr­ bahnoberflächensensors 10 eingelesen. Anschließend wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Schritt S3 mit der Soll­ fahrzeuggeschwindigkeit Vs1 verglichen, um einen Fahrzustand zu kontrollieren. In diesem Fall werden als praktische Werte z. B. Lo = 0,5 m und Δt = 0,03 s verwendet. Damit ergibt sich Vs1 = 60 km/h.
Bei einer Geschwindigkeit, die kleiner als die Sollfahr­ zeuggeschwindigkeit Vs1 ist, setzt der Ablauf dann mit einem Schritt S4 fort, der Fahrbahnoberflächensensor 10 wird durch ΔL1 = θ = 0 in einem kürzesten Abstand im direkt nach unten gerichteten Zustand angeordnet, und die Verzögerungszeit ΔT wird im Schritt S4 berechnet. Die Verzögerungszeit ΔT wird durch Subtrahieren der Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuer­ systems von der Zeit Lo/V, in der das Vorderrad 2 an der Er­ fassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche (Lo) eintrifft, als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, um gemäß der Verzögerungszeitkennlinie in Fig. 5a zur Fahrzeug­ geschwindigkeit V in einer abfallenden Funktion eingestellt zu werden. Ist daher die Fahrzeuggeschwindigkeit V gering und erreicht das Vorderrad 2 die Erfassungsposition des Fahr­ bahnoberflächensensors 10 auf der Fahrbahnoberfläche relativ langsam, wird auch die Verzögerungszeit ΔT entsprechend er­ höht.
In einem Schritt S5 wird danach die Höhe ΔH der Uneben­ heit der Fahrbahnoberfläche berechnet. In einem Schritt S6 werden Zeithysteresedaten Δh der Höhe ΔH der Fahrbahnober­ fläche gebildet. In einem Schritt S7 werden Informationen Δh (ΔT) über die Fahrbahnoberflächenhöhe, die diesmal zum Ändern der Dämpfungskraft erforderlich sind, in Abhängigkeit von den Zeithysteresedaten Δh und der Rechenperiode eines Mikrocompu­ ters berechnet. In einem Schritt S8 wird die für die Informa­ tionen Δh über die Fahrbahnoberflächehöhe geeignete Dämp­ fungskraftkennlinie bestimmt, und das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft wird gleichzeitig zu den Motoren 7, 7' der Schwingungsdämpfer 20, 20' der Vorder- und Hinterradfederun­ gen 5, 5' nach Ablauf der Verzögerungszeit ΔT ausgegeben. Ist die vorstehend beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit V gering, wird das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft mit einer län­ geren Verzögerungszeit ΔT später ausgegeben, wodurch die ein­ stellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vorderradfederung 5 auf eine geeignete Dämpfungskraft zum optimalen Zeitpunkt umgeschaltet wird, der im wesentlichen mit dem übereinstimmt, zu dem zumindest die Vorderräder 2 die Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche erreichen.
Erfaßt gemäß Fig. 6 der Fahrbahnoberflächensensor 10 ei­ ne Erhöhung A, wird das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft der zweiten Arbeitsweise von Fig. 3 zu den Motoren 7, 7' aus­ gegeben, und die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vorderradfederung 5 wird auf die Kennlinie umgeschaltet. Befahren daher die Vorderräder 2 tatsächlich die Erhöhung A, um sich über die Erhöhung A hinwegzubewegen, betätigt die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 die Dämpfung, die weich auf der Kompressionsseite und hart auf der Ausfahrseite ist. Da beim Überfahren der Hinterräder 3 über die Erhöhung A die Hinterradfederungen 5' bereits auf die gleiche Kennlinie umgeschaltet sind, betätigt die einstellbare Dämpfungskraft­ vorrichtung 30 die Dämpfung auf ähnliche Weise, um die Auf­ wärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus 1 zu unterdrücken.
Erfaßt andererseits der Fahrbahnoberflächensensor 10 ei­ ne Vertiefung B, wird diesmal das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft der ersten Arbeitsweise von Fig. 3 zu den Mo­ toren 7, 7' ausgegeben. Überfahren die Vorderräder 2 und Hin­ terräder 3 tatsächlich die Vertiefung B und bewegen sich nach unten, betätigt die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämpfung, die weich auf der Ausfahrseite und hart auf der Kompressionsseite ist, um die Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus 1 zu unter­ drücken. Damit wird der Fahrzeugaufbau 1 des Fahrzeugs zuver­ lässig gesteuert und zeigt ein Verhalten mit Aufwärts- und Abwärtsbewegungen, die kleiner als die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche sind.
Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V bis zur Sollfahrzeug­ geschwindigkeit Vs1 oder darüber beschleunigt, fährt der Ab­ lauf vom Schritt S3 mit einem Schritt S9 im Ablaufplan von Fig. 4 fort. Im Schritt S9 wird sie mit der Sollfahrzeugge­ schwindigkeit Vs2 vergleichen, bei der eine Steuerung erfol­ gen kann, wenn der Sensor am weitesten nach vorn bewegt ist. In diesem Fall sind praktische Werte auf Lo = 0,5 m, Δt = 0,03 s und ΔLmax = 0,33 m eingestellt. Damit ergibt sich Vs2 = 100 km/h.
Bei mittlerer Geschwindigkeit, die gleich oder kleiner als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs2 ist, fährt der Ablauf mit einem Schritt S10 fort. Im Schritt S10 wird ΔT = 0 fest eingestellt. In diesem Fall wird der horizontale Sensorver­ schiebewert ΔL1 durch Subtrahieren des kürzesten Sensorab­ stands Lo vorn gegenüber hinten vom Abstand V . Δt berechnet, der gemäß Fig. 5b als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindig­ keit V und die Verzögerungszeit ΔT des Gesamtsteuersystems ansteigt. In einem Schritt S11 wird die Höhe ΔH der Uneben­ heit der Fahrbahnoberfläche ähnlich wie auf die vorstehend beschriebene Weise berechnet. In einem Schritt S12 wird das Verschiebesignal zur Verschiebevorrichtung 11 ausgegeben. Im Zustand der direkten Ausrichtung nach unten wird der Fahr­ bahnoberflächensensor 10 selbst verschoben, und die Erfas­ sungsposition auf der Fahrbahnoberfläche wird in Vorwärts­ richtung des Vorderrads 2 um den horizontalen Sensorverschie­ bewert ΔL1 nach vorn bewegt.
Erreicht das Vorderrad 2 bei Beschleunigung der Fahr­ zeuggeschwindigkeit V schnell die Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche, wird die Position auf der Fahrbahnober­ fläche durch die Bewegung des Fahrbahnoberflächensensors 10 selbst als Reaktion darauf so gesteuert, daß sie in Vorwärts­ richtung des Fahrzeugaufbaus abgeteilt wird, wodurch stets die Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems erreicht wird. Wird daher die für die Höhe ΔH der Unebenheit der Fahr­ bahnoberfläche geeignete Dämpfungskraftkennlinie bestimmt und danach das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft ähnlich wie im vorstehenden Fall zu den Motoren 7, 7' der Schwingungs­ dämpfer 20, 20' der Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' ausgegeben, so wird auch dann die einstellbare Dämpfungs­ kraftvorrichtung 30 der Vorderradfederung 5 auf eine geeig­ nete Dämpfungskraft zu einem optimalen Zeitpunkt umgeschal­ tet, der im wesentlichen mit dem Zeitpunkt übereinstimmt, zu dem zumindest die Vorderräder 2 an der Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche eintreffen. Auch wenn die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 mit mittlerer Geschwindigkeit die Er­ höhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche errei­ chen, betätigen daher die Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämpfung, um das Fahrzeugverhalten stabil zu regeln.
Bei hoher Geschwindigkeit, die gleich oder größer als die vorstehend beschriebene Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs2 ist, fährt der Ablauf ferner vom Schritt S9 mit einem Schritt S13 fort. In diesem Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs werden Sensorneigungswinkel θ bei den Fahrzeuggeschwindigkei­ ten V auf z. B. θ = 30° für Vs2 ≦ V < Vs3 (120 km/h), θ = 40° für Vs3 ≦ V < Vs4 (140 km/h), θ = 50° für Vs4 ≦ V < Vs5 (150 km/h) und θ = 55° für Vs5 ≦ V < Vs6 (180 km/h) wie die Kennwerte für den Sensorneigungswinkel gemäß Fig. 5c einge­ stellt. Bei einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit von Vs3 oder darunter fährt der Ablauf dann mit einem Schritt S14 fort, und der Fahrbahnoberflächensensor 10 wird aus dem Zustand der direkten Ausrichtung nach unten selbst um 30° weiter nach vorn im Zutand des maximalen Sensorverschiebewerts ΔLmax ge­ neigt. Dadurch wird die Erfassungsposition auf der Fahrbahn­ oberfläche entsprechend der Winkeländerung des Fahrbahnober­ flächensensors 10 in der am weitesten horizontal verschobenen Position noch weiter nach vorn verschoben. Auch bei weiterer Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit V wird die Verzö­ gerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems erreicht.
Anschließend fährt der Ablauf mit einem Schritt S15 fort, und es wird der Sensorneigungsverschiebewert ΔL2 für diesen Fall berechnet. Ähnlich wie bei niedriger Geschwindig­ keit wird in einem Schritt S16 die Verzögerungszeit ΔT durch Subtrahieren der Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems von der Zeit (Lo + ΔLmax + ΔL2)/V berechnet, in der die Vor­ derräder 2 in diesem Fall die Position der Gesamtlänge als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V erreichen, und die Höhe Δu der Unebenheit der Fahrbahnoberfläche wird anhand des Sensorneigungswinkels θ berechnet. Anschließend werden in ei­ nem Schritt S17 Zeithysteresedaten ΔT(n) der Verzögerungs­ zeit ΔT gebildet. In einem Schritt S18 werden Zeithysterese­ daten Δh der Höhe ΔH der Fahrbahnoberfläche gebildet. In ei­ nem Schritt S19 werden Informationen Δh (ΔT) über die Fahr­ bahnoberflächenhöhe, die diesmal zum Ändern der Dämpfungs­ kraft notwendig sind, in Abhängigkeit von den Zeithysterese­ daten ΔT(n), Δh und der Rechenperiode des Mikrocomputers berechnet. In einem Schritt S20 wird die für die Informatio­ nen Δh (ΔT) über die Fahrbahnoberflächenhöhe geeignete Dämp­ fungskraftkennlinie bestimmt, und das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft wird nach Ablauf der Verzögerungszeit ΔT aus­ gegeben.
Bei hoher Geschwindigkeit wird gemäß der vorstehenden Beschreibung der Fahrbahnoberflächensensor 10 nach vorn ge­ richtet, die Informationen über die Fahrbahnoberfläche werden im geneigten Sensorzustand gewonnen und die Steuerung erfolgt so, daß sie nach der Verzögerungszeit ausgegeben werden, wo­ durch die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vor­ derradfederung 5 ähnlich auf eine geeignete Dämpfungskraft zum optimalen Zeitpunkt umgeschaltet wird, der im wesentli­ chen mit dem Eintreffen zumindest der Vorderräder 2 an der Erfassungsstelle auf der Fahrbahnoberfläche zusammenfällt. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs3, fährt der Ablauf vom Schritt S13 mit einem Schritt S21 und nachfolgenden Schritten fort, und die Steuerung erfolgt auf ähnliche Weise. Auch wenn die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche bei hoher Geschwindigkeit erreichen, betätigen daher die Vorder- und Hinterradfederun­ gen 5, 5' die Dämpfung, um das Fahrzeugverhalten zuverlässig und stabil zu regeln.
Erfaßt der Fahrbahnoberflächensensor 10 eine ebene Fahr­ bahnoberfläche, wird die einstellbare Dämpfungskraftvorrich­ tung 30 auf die Kennlinie der dritten Arbeitsweise einge­ stellt, die sowohl auf der Ausfahr- als auch auf der Kompres­ sionsseite etwas weich ist, was den Fahrkomfort verbessert.
Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann die Horizontalverschiebung und die Winkelverschiebung des Fahrbahnoberflächensensors beliebig in Kombination gesteuert werden. Obwohl außerdem die Erfindung im Hinblick auf das halbaktive Federungssystem beschrieben wurde, kann sie auch auf ein aktives Federungssystem, eine Einrichtung zum Ändern des Fahrzeugverhaltens angewendet werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß der Fahrbahnoberflächensensor am Fahrzeugaufbau vorgesehen und arbeitet unter Umschaltsteuerung von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebenen Zustand der Fahrbahnoberfläche so, daß die Fahrbahnoberfläche durch den Fahrbahnoberflächen­ sensor nahe an der Fahrzeugachse erfaßt wird. Daher kann die Fahrbahnoberfläche unter geringeren Schwankungseinflüssen des Fahrzeugs genau erfaßt werden, und außerdem verbessert sich die Genauigkeit der Steuerung. Da der Fahrbahnoberflächensen­ sor selbst anhand der Verzögerung des Steuersystems verscho­ ben oder winkelverschoben wird, um die Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche nach vorn zu bewegen, wird die Verzö­ gerungszeit des Steuersystems stets erreicht. In diesem Zu­ stand wird die für die Steuerung der Ausgabe des Umschalt­ signals für die Dämpfungskraft erforderliche Verzögerungszeit berechnet, die Federungskennlinien können anhand der Verzöge­ rungszeit des Steuersystems stets zum optimalen Zeitpunkt um­ geschaltet und das Fahrzeugverhalten kann im Gesamtverfahrbe­ reich zuverlässig stabilisiert werden.
Bei mittlerer Geschwindigkeit wird der Fahrbahnoberflä­ chensensor verschoben, und bei hoher Geschwindigkeit wird der Fahrbahnoberflächensensor winkelverschoben. Damit wird eine Vorwärtsbewegung des Fahrbahnoberflächensensors verringert, um die Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche im Be­ reich hoher Geschwindigkeit zuverlässig zu verschieben. Da der Fahrbahnoberflächensensor um einen vorbestimmten Ver­ schiebewert winkelverschoben wird, ist ein zuverlässiger Be­ trieb gewährleistet. Da der Fahrbahnoberflächensensor nur bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugaufbaus verschoben wird und die Vorwärtsbewegung da­ bei relativ klein ist, führt der Sensor zu keinen Störungen oder Beschädigungen des Fahrzeugs beim Abbiegen in scharfen Kurven mit extrem niedriger Geschwindigkeit. Der Fahrbahn­ oberflächensensor hat keine Auswirkungen auf die Konstruktion des Fahrzeugs.
Fig. 8 zeigt ein Federungssteuersystem gemäß einer wei­ teren Ausführungsform der Erfindung. Anhand von Fig. 8 wird zunächst ein Federungssteuersystem für ein Fahrzeug beschrie­ ben. Die Bezugszahl 1 bezeichnet einen Fahrzeugaufbau. Fede­ rungen 5 bzw. 5' sind zwischen Radachsen 4 eines Vorderrads 2 und eines Hinterrads 3 und dem Fahrzeugaufbau 1 angeordnet. Die Vorderradfederung 5 ist parallel zu einem Schwingungs­ dämpfer 20 mit einstellbarer Dämpfungskraft mit einer Feder 6 zwischen dem Fahrzeugaufbau 1 und der Radachse 4 vorgesehen, und ein Elektromotor 7 ist als Stellglied zum Steuern vorge­ sehen, um eine Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers 20 an seinem oberen Ende umzuschalten. Die Hinterradfederung 5' ist ähnlich wie die Vorderradfederung 5 aufgebaut, wobei gleiche Bestandteile sind mit den gleichen, mit einem Strich (') ver­ sehenen Bezugszahlen bezeichnet sind und auf die Beschreibung ihres Betriebs verzichtet wird.
Ein Fahrbahnoberflächensensor 10 zum Erfassen einer Un­ ebenheit einer Fahrbahnoberfläche ist an einer Sensorstell­ vorrichtung 60 angeordnet, um eine Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche zu ändern. Ferner ist ein Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor 13 zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs vorgesehen. Signale vom Fahrbahnoberflächensensor 10 und Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 werden in eine Steu­ ereinheit 14 eingegeben. Die Motoren 7 und 7' der Vorder- und Hinterradfederungen 5 und 5' und die Sensorstellvorrichtung 60 werden entsprechend dem Ausgabesignal der Steuereinheit 14 betätigt.
Die Steuereinheit 14 wählt ein Umschaltsignal für die Dämpfungskraft als Reaktion auf Informationen über die Fahr­ bahnoberfläche aus und steuert ferner einen Ausgabezeitpunkt des Umschaltsignals für die Dämpfungskraft anhand der Verzö­ gerung eines Steuersystems und einer Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche. Bezeichnet man daher die Fahrzeugge­ schwindigkeit durch V, die Verzögerungszeit des Gesamtsteuer­ systems durch Δt, den kürzesten Abstand vorn gegenüber hinten zwischen dem Sensor und einem Reifenmittelpunkt durch Lo, ei­ nen Sensorverschiebewert für den Sensor durch ΔL, eine einzu­ stellende Verzögerungszeit, wenn die Informationen über die Unebenheit der Fahrbahnoberfläche zum Steuern verwendet wird, durch ΔT, so wird folgende Gleichung erfüllt: (Lo + ΔL)/V = Δt + ΔT.
Ist nunmehr die Fahrzeuggeschwindigkeit V gering und gleich oder kleiner als eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs (Lo/Δt), wird die Verzögerungszeit ΔT in einem Sensoranord­ nungszustand von ΔL = 0 durch ΔT = Lo/V - Δt bestimmt, und das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft wird zu den Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' ausgegeben. Bei mittlerer und hoher Fahrzeuggeschwindigkeit V, die gleich oder größer als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs und bei der eine Berech­ nung der Verzögerungszeit unmöglich ist, wird ΔT = 0 erfüllt. Anschließend wird der Sensorverfahrwert ΔL durch ΔL = V . Δt = Lo bestimmt, und ein Verfahrsignal wird zur Sensorstellvor­ richtung 60 ausgegeben.
Fig. 9 bis 11 zeigen einen Betrieb einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Bei fahrendem Fahrzeug wird in einem Schritt S1 die Fahrzeuggeschwindigkeit V eingelesen. In einem Schritt S2 wird eine Sensorposition ΔL = 0 auf einen kürze­ sten Abstand eingestellt. In einem Schritt S3 wird die Fahr­ zeuggeschwindigkeit V mit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs0 (Lo/Δt) verglichen, um einen Fahrzustand zu kontrollieren. In diesem Fall werden als praktische Werte z. B. Lo = 0,5 m und Δt = 0,03 s verwendet. Damit ergibt sich Vs0 = 60 km/h.
Bei geringer Geschwindigkeit, die gleich oder kleiner als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs0 ist, setzt der Ablauf dann mit einem Schritt S4 fort, der Fahrbahnoberflächensensor 10 wird durch ΔL1 = θ = 0 auf einen kürzesten Abstand im di­ rekt nach unten gerichteten Zustand eingestellt, und die Ver­ zögerungszeit ΔT wird im Schritt S4 berechnet. Die Verzöge­ rungszeit ΔT wird durch Subtrahieren der Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems von der Zeit Lo/V, in der das Vorder­ rad 2 an der Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche (Lo) eintrifft, als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, um gemäß der Kennlinie für die Verzögerungszeit in Fig. 10a zur Fahrzeuggeschwindigkeit V in einer abfallen­ den Funktion eingestellt zu werden. Ist daher die Fahrzeugge­ schwindigkeit V gering und erreicht das Vorderrad 2 die Er­ fassungsposition des Fahrbahnoberflächensensors 10 auf der Fahrbahnoberfläche relativ langsam, wird auch die Verzöge­ rungszeit ΔT entsprechend erhöht.
In einem Schritt S5 wird danach die Höhe ΔH der Uneben­ heit der Fahrbahnoberfläche berechnet. In einem Schritt S6 werden Zeithysteresedaten Δh der Höhe ΔH der Fahrbahnober­ fläche gebildet. In einem Schritt S7 werden Informationen Δh (ΔT) über die Fahrbahnoberflächenhöhe, die diesmal zum Ändern der Dämpfungskraft erforderlich sind, in Abhängigkeit von den Zeithysteresedaten Δh und der Rechenperiode eines Mikrocompu­ ters berechnet. In einem Schritt S8 wird die für die Informa­ tionen Δh über die Fahrbahnoberflächenhöhe geeignete Dämp­ fungskraftkennlinie bestimmt, und das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft wird gleichzeitig zu den Motoren 7, 7' der Schwingungsdämpfer 20, 20' der Vorder- und Hinterradfederun­ gen 5, 5' nach Ablauf der Verzögerungszeit ΔT ausgegeben. Ist die vorstehend beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit V gering, wird nun das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft mit einer längeren Verzögerungszeit ΔT später ausgegeben, wodurch die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vorderradfede­ rung 5 auf eine geeignete Dämpfungskraft zum optimalen Zeit­ punkt umgeschaltet wird, der im wesentlichen mit jenem über­ einstimmt, zu dem zumindest die Vorderräder 2 die Erfassungs­ position auf der Fahrbahnoberfläche erreichen.
Erfaßt gemäß Fig. 11 der Fahrbahnoberflächensensor 10 eine Erhöhung A, wird das Umschaltsignal für die Dämpfungs­ kraft der zweiten Arbeitsweise von Fig. 3 zu den Motoren 7, 7' ausgegeben, und die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 der Vorderradfederung 5 wird auf die Kennlinie umgeschal­ tet. Befahren daher die Vorderräder 2 tatsächlich die Erhö­ hung A befahren, um sich über die Erhöhung A hinwegzubewegen, betätigt die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 die Dämpfung, die weich auf der Kompressionsseite und hart auf der Ausfahrseite ist. Da beim Überfahren der Hinterräder 3 über die Erhöhung A die Hinterradfederungen 5' bereits auf die gleiche Kennlinie umgeschaltet sind, betätigt die ein­ stellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 die Dämpfung auf ähn­ liche Weise, um die Aufwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus 1 zu unterdrücken.
Erfaßt andererseits der Fahrbahnoberflächensensor 10 ei­ ne Vertiefung B, wird diesmal das Umschaltsignal für die Dämpfungskraft der ersten Arbeitsweise von Fig. 3 zu den Mo­ toren 7, 7' ausgegeben. Überfahren die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 tatsächlich die Vertiefung B und bewegen sich nach unten, betätigt die einstellbare Dämpfungskraftvorrich­ tung 30 der Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämp­ fung, die weich auf der Ausfahrseite und hart auf der Kom­ pressionsseite ist, um die Abwärtsbewegung des Fahrzeugauf­ baus 1 zu unterdrücken. Damit wird der Fahrzeugaufbau 1 des Fahrzeugs zuverlässig gesteuert und zeigt ein Verhalten mit Aufwärts- und Abwärtsbewegungen, die kleiner als die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche sind.
Bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit, die gleich oder größer als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs0 ist, fährt der Ablauf vom Schritt S3 mit einem Schritt S10 im Ablaufplan von Fig. 9 fort. Für ΔL = L1 wird eine Erfassungsposition auf der Fahrbahnoberfläche eingestellt, die einer Sensorverfahrkenn­ linie b1 in Fig. 10b entspricht, und das Verfahrsignal wird ausgegeben. Anschließend wird der Fahrbahnoberflächensensor 10 selbst durch die Verschiebevorrichtung 11 in Vorwärtsrich­ tung des Fahrzeugaufbaus vorgeschoben, und die Erfassungspo­ sition auf der Fahrbahnoberfläche wird in einem Abstand nach vorn verfahren, der dem Sensorverfahrwert L1 entspricht. Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V beschleunigt und erreicht das Vorderrad 2 schnell die Erfassungsposition auf der Fahrbahn­ oberfläche, ist daher die Erfassungsposition auf der Fahr­ bahnoberfläche in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugaufbaus abge­ teilt. Damit wird wiederum die Verzögerungszeit Δt des Ge­ samtsteuersystems auf ähnliche Weise wie beim vorstehend be­ schriebenen Betrieb gewonnen, und die Verzögerungszeit ΔT kann berechnet werden.
Bei mittlerer Geschwindigkeit, die gleich oder kleiner als die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Vs2 ist, fährt der Ablauf mit einem Schritt S10 fort. Im Schritt S10 wird ΔT = 0 fest eingestellt. In diesem Fall wird der horizontale Sensorver­ schiebewert ΔL1 durch Subtrahieren des kürzesten Sensorab­ stands Lo vorn gegenüber hinten vom Abstand V . Δt berechnet, der gemäß Fig. 6b als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindig­ keit V und die Verzögerungszeit ΔT des Gesamtsteuersystems ansteigt. In einem Schritt S11 wird die Höhe ΔH der Uneben­ heit der Fahrbahnoberfläche ähnlich wie auf die vorstehend beschriebene Weise berechnet. In einem Schritt S12 wird das Verschiebesignal zur Verschiebevorrichtung 11 ausgegeben. Im Zustand der direkten Ausrichtung nach unten wird der Fahr­ bahnoberflächensensor 10 verschoben, und die Erfassungsposi­ tion auf der Fahrbahnoberfläche wird in Vorwärtsrichtung des Vorderrads 2 um den horizontalen Sensorverschiebewert ΔL1 nach vorn bewegt.
Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf die Sollfahrzeug­ geschwindigkeit Vs1 oder darüber beschleunigt, fährt der Ab­ lauf mit Schritten S11 bis S13 des Ablaufplans von Fig. 9 fort, und der Sensorverfahrwert ΔL wird auf L2 erhöht und auf ähnliche Weise gesteuert. In diesem Fall werden praktische Werte auf Lo = 0,5 m, Δt = 0,03 s und der maximale Sensorver­ fahrwert z. B. auf ΔL = 0,5 m eingestellt, wodurch sich für die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der eine Steuerung möglich ist, 120 km/h als ausreichend praktischer Wert er­ gibt.
Erfaßt der Fahrbahnoberflächensensor 10 eine ebene Fahr­ bahnoberfläche, wird die einstellbare Dämpfungskraftvorrich­ tung 30 auf die Kennlinie der dritten Arbeitsweise einge­ stellt, die sowohl auf der Ausfahr- als auch auf der Kompres­ sionsseite etwas weich ist, was den Fahrkomfort verbessert.
Obwohl die Erfindung im Hinblick auf das halbaktive Fe­ derungssystem beschrieben wurde, kann sie auch auf ein akti­ ves Federungssystem, eine Einrichtung zum Ändern des Fahr­ zeugverhaltens angewendet werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß der Fahrbahnoberflächensensor am Fahrzeugaufbau vorgesehen und arbeitet unter Umschaltsteuerung von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebenen Zustand der Fahrbahnoberfläche so, daß die Fahrbahnoberfläche durch den Fahrbahnoberflächen­ sensor stets nahe an der Fahrzeugachse erfaßt wird. Daher kann die Fahrbahnoberfläche unter geringeren Schwankungsein­ flüssen des Fahrzeugs genau erfaßt werden, und außerdem ver­ bessert sich die Genauigkeit der Steuerung. Da der Fahrbahn­ oberflächensensor selbst anhand der Verzögerung des Steuer­ systems verschoben oder winkelverschoben wird, um die Erfas­ sungsposition auf der Fahrbahnoberfläche nach vorn zu bewe­ gen, wird die Verzögerungszeit des Steuersystems stets er­ reicht. In diesem Zustand wird die für die Steuerung der Aus­ gabe des Umschaltsignals für die Dämpfungskraft erforderliche Verzögerungszeit berechnet, die Federungskennlinien können anhand der Verzögerungszeit des Steuersystems stets zum opti­ malen Zeitpunkt umgeschaltet und das Fahrzeugverhalten kann im Gesamtverfahrbereich zuverlässig stabilisiert werden. Fer­ ner läßt sich die Vorwärtsbewegung des Fahrbahnoberflächen­ sensors verringern, und die Verzögerungszeit kann leicht ge­ steuert werden.
Da der Fahrbahnoberflächensensor so ausgebildet ist, daß er durch die Verschiebevorrichtung nach vorn und hinten ver­ fahren wird, ist der Aufbau einfach und die praktische Ein­ satzfähigkeit groß. Der Fahrbahnoberflächensensor wird bei Beschleunigung des Fahrzeugs allmählich in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugaufbaus verschoben, wodurch der Sensor zu keinen Störungen oder Beschädigungen des Fahrzeugs beim Abbiegen in scharfen Kurven mit extrem niedriger Geschwindigkeit führt. Der Fahrbahnoberflächensensor hat keine Auswirkungen auf die Konstruktion des Fahrzeugs.
Fig. 12 bis 14 zeigen eine nächste Ausführungsform der Erfindung. Bei fahrendem Fahrzeug wird in einem Schritt S1 die Fahrzeuggeschwindigkeit V eingelesen. In einem Schritt S2 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V mit Lo/Δt verglichen, um einen Fahrzustand zu kontrollieren. In diesem Fall werden als praktische Werte z. B. Lo = 0,5 m und Δt = 0,03 s verwendet. Damit ergibt sich Lo/Δt = 60 km/h. Bei geringer Geschwindig­ keit, die gleich oder kleiner als 60 km/h ist, fährt der Ab­ lauf mit einem Schritt S3 fort. Im Schritt S3 ist für ΔL = 0 die Sensorposition auf einen kürzesten Abstand eingestellt, und die Verzögerungszeit ΔT für die Vorderradfederung 5 wird als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V in Überein­ stimmung mit der vorstehend genannten Gleichung eingestellt. Die Verzögerungszeit ΔT für diesen Fall ist durch eine Voll­ linie in Fig. 14a gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit V dargestellt und wird in einer abfallenden Funktion zu einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit Lo/Δt eingestellt. In einem Schritt S4 werden durch den Fahrbahnoberflächensensor 10 gelieferte Informationen über eine Unebenheit der Fahrbahnoberfläche eingelesen. In einem Schritt S6 wird ein anhand der Informationen über die Unebenheit geeignetes Einstellsignal für die Dämpfungskraft gleichzeitig zu den Motoren 7, 7' der Schwingungsdämpfer 20, 20' der Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' zu einem Zeitpunkt nach Ablauf der Verzögerungszeit ΔT ausgegeben.
Die Einstellung der Verzögerungszeit ΔT für die Hinter­ radfederung 5' erfolgt als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwin­ digkeit V entsprechend der vorstehend beschriebenen Glei­ chung. Die Verzögerungszeit ΔT wird in diesem Fall gemäß ei­ ner unterbrochenen Linie in Fig. 14a in einer langsam abfal­ lenden Funktion zur Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt. Daher wird die Verzögerungszeit ΔT stets so verzögert, daß sie weitgehend auf die Verzögerungszeit ΔT abgestimmt ist. Anschließend fährt der Ablauf mit einem Schritt S4 fort. Im Schritt S4 werden durch den Fahrbahnoberflächensensor 10 ge­ lieferte Informationen über die Unebenheit der Fahrbahnober­ fläche eingelesen. In einem Schritt S5 wird ein anhand der Informationen über die Unebenheit geeignetes Stellsignal für die Dämpfungskraft zum Motor 7 des Schwingungsdämpfers 20 der Vorderradfederungen 5 zu einem Zeitpunkt nach Ablauf der Ver­ zögerungszeit ΔT ausgegeben. Ein ähnliches Stellsignal für die Dämpfungskraft wird um die Verzögerungszeit ΔT verzögert und zum Motor 7' des Schwingungsdämpfers 20' der Hinterradfe­ derung 5' ausgegeben.
Erfaßt gemäß Fig. 6 der Fahrbahnoberflächensensor 10 an der Frontseite des Fahrzeugaufbaus 1 eine Erhöhung A, wird das Stellsignal für die Dämpfungskraft der zweiten Arbeits­ weise von Fig. 3 ausgegeben. Das heißt, wenn die Vorderräder 2 zuerst die Erhöhung A erreichen, wird das Stellsignal für die Dämpfungskraft zum Motor 7 der Vorderradfederung ausgege­ ben, und die einstellbare Dämpfungskraftvorrichtung 30 kann die Kennlinie der zweiten Arbeitsweise einstellen. Befahren dann die Vorderräder 2 tatsächlich die Erhöhung A, um sich über die Erhöhung A hinwegzubewegen, betätigt die einstellba­ re Dämpfungskraftvorrichtung 30 die Dämpfung, die weich auf der Kompressionsseite und hart auf der Ausfahrseite ist. Beim Überfahren der Hinterräder 3 über die Erhöhung A sind die Hinterradfederungen 5' dann bereits auf die gleiche Kennlinie umgeschaltet. Auch wenn die Vorderräder 2 die nächste unebe­ ne Oberfläche erreichen, wird unabhängig davon die Dämpfung durch die Hinterradfederung 5' auf ähnliche Weise betätigt, wodurch die Aufwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus 1 zuverläs­ sig unterdrückt wird.
Erfaßt andererseits der Fahrbahnoberflächensensor 10 ei­ ne Vertiefung B, wird das Stellsignal für die Dämpfungskraft der ersten Arbeitsweise von Fig. 3 zum Motor 7 zum Zeitpunkt der Verzögerungszeit ΔT ausgegeben und anschließend zum. Motor 7' verzögert um die Verzögerungszeit ΔT ausgegeben. Überfah­ ren die Vorderräder 2 und die Hinterräder 3 nacheinander die Vertiefung B und bewegen sich nach unten, betätigen die ein­ stellbaren Dämpfungskraftvorrichtungen 30 der Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämpfung, die gemäß der Kennli­ nie der ersten Arbeitsweise weich auf der Ausfahrseite und hart auf der Kompressionsseite ist, um die Abwärtsbewegung des Fahrzeugaufbaus 1 zuverlässig zu unterdrücken. Damit wird der Fahrzeugaufbau 1 des Fahrzeugs so gesteuert, daß er ein Verhalten mit Aufwärts- und Abwärtsbewegungen zeigt, die kleiner als die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahn­ oberfläche sind.
Bei Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf die vorgenannten 60 km/h oder darüber setzt der Ablauf nunmehr vom Schritt S2 mit einem Schritt S6 im Ablaufplan gemäß Fig. 13 fort. Die Verzögerungszeit ΔT wird für die Vorderradfede­ rung 5 auf ΔT = 0 eingestellt. Die Einstellung des Sensor­ verschiebewerts ΔL erfolgt als Reaktion auf die Fahrzeugge­ schwindigkeit V entsprechend der vorstehend beschriebenen Gleichung. Dabei verhält sich der Sensorverschiebewert ΔL zur Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß Fig. 14b und wird in einer ansteigenden Funktion nach Erreichen einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit Lo/Δt eingestellt.
In diesem Fall wird der Fahrbahnoberflächensensor 10 aus der Position eines kürzesten Abstands vorn gegenüber hinten in der Nähe des Vorderrads 2 durch die Verschiebevorrichtung 11 fortschreitend nach vorn um einen Abstand bewegt, der der Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems entspricht, und die Fahrbahnoberfläche wird frühzeitig erfaßt. Damit werden Informationen über die Fahrbahnoberfläche frühzeitig durch den Fahrbahnoberflächensensor 10 gewonnen, wodurch die Verzö­ gerung des Gesamtsteuersystems integriert wird. In diesem Fall werden praktische Werte auf Lo = 0,5 m, Δt = 0,03 s und der maximale Sensorverschiebewert z. B. auf ΔL = 0,5 m einge­ stellt. Dadurch ergibt sich für die maximale Fahrzeugge­ schwindigkeit, bei der eine Steuerung erfolgen kann, 120 km/h als ausreichend praktischer Wert. Die Einstellung und Bestim­ mung der Verzögerungszeit ΔT für die Hinterradfederung 5' erfolgt auf ähnliche Weise.
Anschließend fährt der Ablauf mit den Schritten S4 und S5 des Ablaufplans von Fig. 13 fort. Danach wird das anhand der Informationen über die Unebenheit der Fahrbahnoberfläche geeignete Stellsignal für die Dämpfungskraft unmittelbar zur Vorderradfederung 5 ausgegeben. Das Stellsignal für die Dämp­ fungskraft wird um die Verzögerungszeit ΔTr verzögert und zur Hinterradfederung 5' ausgegeben. Erreichen dann die Vorderrä­ der 2 und die Hinterräder 3 nacheinander die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche und überfahren diese, betätigen die Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämp­ fung auf ähnliche Weise, um die Federungskennlinien zu än­ dern, und steuern so stabil das Fahrzeugverhalten.
Erfaßt der Fahrbahnoberflächensensor 10 eine ebene Fahr­ bahnoberfläche, wird die einstellbare Dämpfungskraftvorrich­ tung 30 auf die Kennlinie der dritten Arbeitsweise einge­ stellt, die sowohl auf der Ausfahr- als auch auf der Kompres­ sionsseite etwas weich ist, was den Fahrkomfort verbessert.
Obwohl vorstehend Ausführungsformen der Erfindung be­ schrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf diese besonde­ ren Ausführungsformen beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß der Fahrbahnoberflächensensor am Fahrzeugaufbau vorgesehen und arbeitet unter Steuerung des Fahrzeugverhaltens zum Um­ schalten von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebe­ nen Zustand der Fahrbahnoberfläche so, daß die Fahrbahnober­ fläche durch den Fahrbahnoberflächensensor stets nahe an der Fahrzeugachse erfaßt wird. Daher kann die Fahrbahnoberfläche unter geringeren Schwankungseinflüssen des Fahrzeugs genau erfaßt werden, und außerdem verbessert sich die Genauigkeit der Steuerung. Die Verzögerungszeit oder der Sensorverschie­ bewert wird anhand der Sensoranordnungsposition und der Ver­ zögerungszeit des Gesamtsteuersystems in der Vorderradfede­ rung eingestellt, um die Eingabe des Stellsignals für die Dämpfungskraft zu steuern, wodurch die Rennlinien der Fede­ rung in einem großen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs auf geeignete Weise geändert werden können. Bei mittlerer und hoher Geschwindigkeit wird der Fahrbahnoberflächensensor so gesteuert, daß er fortschreitend nach vorn verfahren wird, um die Verzögerungszeit zu integrieren, wodurch die Federungs­ kennlinien in den jeweiligen Fahrzuständen auf geeignete Weise geändert werden können. Daher läßt sich die Änderung der Federungskennlinien im großen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs ausreichend realisieren und leicht steuern.
Da der Fahrbahnoberflächensensor so ausgebildet ist, daß er durch die Verschiebevorrichtung nach vorn und hinten ver­ fahren wird, ist sein Aufbau einfach und die praktische Ein­ satzfähigkeit groß. Da eine Verschiebung des Fahrbahnoberflä­ chensensors in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugaufbaus nur bei mittleren und hohen Geschwindigkeiten erfolgt, wird er beim Abbiegen mit extrem niedriger Geschwindigkeit nicht gestört oder beschädigt. Der Fahrbahnoberflächensensor hat keine Aus­ wirkungen auf die Konstruktion des Fahrzeugs.
Anhand von Fig. 15 und 16 wird nunmehr eine folgende Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf die vorgenannten 60 km/h oder darüber setzt der Ablauf vom Schritt S2 mit dem Schritt S6 im Ablaufplan von Fig. 15 fort. Die Verzögerungszeit ΔTf wird für die Vorderradfederung 5 auf ΔTf = 0 eingestellt. Die Einstellung des Sensorverschiebe­ werts ΔL erfolgt als Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der vorstehend beschriebenen Gleichung. Dabei verhält sich der Sensorverschiebewert ΔL zur Fahrzeugge­ schwindigkeit V gemäß Fig. 16b und wird in einer ansteigenden Funktion nach Erreichen einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwin­ digkeit Lo/Δt eingestellt.
In diesem Fall wird der Fahrbahnoberflächensensor 10 aus der Position eines kürzesten Abstands vorn gegenüber hinten in der Nähe des Vorderrads 2 durch die Verschiebevorrichtung 11 fortschreitend nach vorn um einen Abstand bewegt, der der Verzögerungszeit Δt des Gesamtsteuersystems entspricht, und die Fahrbahnoberfläche wird frühzeitig erfaßt. Damit werden Informationen über die Fahrbahnoberfläche frühzeitig durch den Fahrbahnoberflächensensor 10 gewonnen, wodurch die Verzö­ gerung des Gesamtsteuersystems integriert werden kann. In diesem Fall werden praktische Werte auf Lo = 0,5 m, Δt = 0,03 s und der maximale Sensorverschiebewert z. B. auf ΔL = 0,5 m eingestellt. Dadurch ergibt sich für die maximale Fahr­ zeuggeschwindigkeit, bei der eine Steuerung erfolgen kann, 120 km/h als ausreichend praktischer Wert. Andererseits er­ folgt die Einstellung und Bestimmung der Verzögerungszeit ΔTf für die Hinterradfederung 5' auf ähnliche Weise.
Anschließend fährt der Ablauf mit den Schritten S4 und S5 des Ablaufplans von Fig. 15 fort. Danach wird das anhand der Informationen über die Unebenheit der Fahrbahnoberfläche geeignete Stellsignal für die Dämpfungskraft unmittelbar zur Vorderradfederung 5 ausgegeben. Das Stellsignal für die Dämp­ fungskraft wird um die Verzögerungszeit ΔTr verzögert und zur Hinterradfederung 5' ausgegeben. Erreichen dann die Vorderrä­ der 2 und die Hinterräder 3 nacheinander die Erhöhung A und die Vertiefung B der Fahrbahnoberfläche und überfahren diese, betätigen die Vorder- und Hinterradfederungen 5, 5' die Dämp­ fung auf ähnliche Weise, um die Federungskennlinien zu än­ dern, und steuern so stabil das Fahrzeugverhalten.
Erfaßt der Fahrbahnoberflächensensor 10 eine ebene Fahr­ bahnoberfläche, wird die einstellbare Dämpfungskraftvorrich­ tung 30 auf die Kennlinie der dritten Arbeitsweise einge­ stellt, die sowohl auf der Ausfahr- als auch auf der Kompres­ sionsseite etwas weich ist, was den Fahrkomfort verbessert.
Obwohl vorstehend Ausführungsformen der Erfindung be­ schrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf die besonderen Ausführungsformen beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist erfindungsgemäß der Fahrbahnoberflächensensor am Fahrzeugaufbau vorgesehen und arbeitet unter Steuerung des Fahrzeugverhaltens zum Um­ schalten von Federungskennlinien als Reaktion auf den unebe­ nen Zustand der Fahrbahnoberfläche so, daß die Fahrbahnober­ fläche durch den Fahrbahnoberflächensensor stets nahe an der Fahrzeugachse erfaßt wird. Daher kann die Fahrbahnoberfläche unter geringeren Schwankungseinflüssen des Fahrzeugs genau erfaßt werden, und außerdem verbessert sich die Genauigkeit der Steuerung. Die Verzögerungszeit oder der Sensorverschie­ bewert wird anhand der Sensoranordnungsposition und der Ver­ zögerungszeit des Gesamtsteuersystems in der Vorderradfede­ rung eingestellt, um die Eingabe des Stellsignals für die Dämpfungskraft zu steuern, wodurch die Kennlinien der Fede­ rung in einem großen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs auf geeignete Weise geändert werden können.
Da die Steuerung der Hinterradfederung so erfolgt, daß das Stellsignal für die Dämpfungskraft durch Verzögern um die für den Radstand berücksichtigte Verzögerungszeit in einem großen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs eingegeben wird, kann die Federungskennlinie nach dem Vorderrad auf der glei­ chen unebenen Oberfläche zuverlässig geändert werden. Die Hinterradfederung wird separat gesteuert, um jenen Fall zu verarbeiten, in dem Unebenheiten kurz aufeinanderfolgen, was überaus zweckmäßig ist.

Claims (4)

1. Steuervorrichtung zur Einstellung der Federsteifigkeit der Federung und/oder der Dämpfungskraft der Schwingungsdämp­ fer einer Fahrzeugaufhängung mit
einem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit,
einem unter der Frontseite des Fahrzeugaufbaus angeord­ neten Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche vor den Vorderrädern,
eine mit dem Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche verbundene Vorrichtung zur Änderung des Einstellwinkels Θ des Sensors gegenüber der Fahrbahnoberfläche, und
einer Steuereinrichtung, welcher die Signale des Sensors zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Sensors zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche zugeführt werden, und welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Stellsignal zur Änderung des Einstellwinkels Θ des Sensors zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche erzeugt, um bei Fahr­ bahnunebenheiten unter Einhaltung einer vorgegebenen Systemverzögerungszeit Δt eine rechtzeitige Verstellung der Federung und/oder der Schwingungsdämpfer zu gewähr­ leisten,
dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche eine weitere Einrichtung verbunden ist, die eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Sensors erlaubt, und
die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeug­ geschwindigkeit und der vorgegebenen Systemverzöge­ rungszeit Δt eine Verzögerungszeit ΔTf berechnet nach deren Ablauf die Federung und/oder die Schwingungsdämpfer an den Vorderrädern verstellt werden, wobei der Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche senkrecht zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet ist und nicht nach vorne verschoben wird, wenn die Geschwindigkeit so gering ist, daß die Zeitspanne, in welcher das Fahrzeug die Strecke L0 zwischen der Vorderradmitte und dem nicht nach vorne verschobenen Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche zurücklegt, länger ist als die vorgegebene Systemver­ zögerungszeit Δt,
der Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche senkrecht zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet ist und nach vorne verschoben wird, wenn die Geschwindigkeit mittel ist, in­ dem entweder die Verzögerungszeit ΔTf gleich Null ist und sich der Verschiebeweg ΔL1 aus der während der vorgege­ benen Systemverzögerungszeit Δt durch das Fahrzeug zurückgelegten Strecke abzüglich der Strecke L0 ergibt oder der Verschiebeweg ΔL1 vorgegeben ist und sich die Verzögerungszeit ΔTf aus der Zeitspanne ergibt, in welcher das Fahr zeug die Strecke L0 und den Verschiebeweg ΔL1 zurücklegt abzüglich der vorgegebenen Systemverzöge­ rungszeit Δt, und
der Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche ganz nach vorne verschoben wird und unter einem Neigungswinkel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet ist, wenn die Geschwindig­ keit so hoch ist, daß die Zeitspanne, in welcher das Fahr­ zeug die Strecke zwischen der Vorderradmitte und dem ganz nach vorne verschobenen, senkrecht zur Fahrbahnoberfläche ausgerichteten Sensor zur Erfassung der Fahrbahnoberfläche zurücklegt, kürzer ist als die vorgegebene Systemver­ zögerungszeit Δt.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit in einer abfallenden Funktion zu der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zweite Steuereinrichtung, welcher das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und das Signal für den Fahrbahnoberflächenzustand zugeführt wird und welche in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der vor­ gegebenen Systemverzögerungszeit Δt eine zweite Ver­ zögerungszeit ΔTr berechnet, nach deren Ablauf die Fe­ derung und/oder die Schwingungsdämpfer an den Hinterrädern verstellt werden.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verzögerungszeit ΔTf eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, der vorgegebenen Systemver­ zögerungszeit Δt und des kürzesten Abstandes Lo zwischen dem Fahrbahnoberflächensensor und der Mitte des Vorder­ rades ist, und daß die zweite Verzögerungszeit ΔTr eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, der vorgegebenen Systemverzögerungszeit Δt und des kürzesten Abstandes Lwv zwischen dem Fahrbahnoberflächensensor und der Mitte des Hinterrades ist.
DE19934329161 1992-08-31 1993-08-30 Steuervorrichtung für ein Fahrzeug Expired - Fee Related DE4329161C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25558192A JPH0672129A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 車両のサスペンション制御装置
JP28370792A JPH06106950A (ja) 1992-09-29 1992-09-29 車両のサスペンション制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4329161A1 DE4329161A1 (de) 1994-03-03
DE4329161C2 true DE4329161C2 (de) 2000-07-13

Family

ID=26542299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934329161 Expired - Fee Related DE4329161C2 (de) 1992-08-31 1993-08-30 Steuervorrichtung für ein Fahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4329161C2 (de)
GB (1) GB2270050B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10157426A1 (de) * 2001-11-25 2003-06-12 Joachim Broetz Vorrichtung zur aktiven Fahrwerksregelung
DE10337006A1 (de) * 2003-08-12 2005-03-10 Continental Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605376A1 (de) * 1996-02-14 1996-08-14 Friedrich Karl Dr Weber Vorausdenkende Fahrzeugfederung
DE29616825U1 (de) * 1996-09-26 1997-02-20 Siemens Ag Straßenfahrzeug
US6233510B1 (en) * 1999-10-15 2001-05-15 Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc Method and system for predicting road profile
DE19955410B4 (de) * 1999-11-18 2011-05-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur aktiven Federung eines Kraftfahrzeugrades an einem Fahrzeugaufbau
DE10012131B4 (de) * 2000-03-13 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Fahrwerkregelungssystem für Fahrzeuge
GB2373222A (en) * 2001-03-13 2002-09-18 Michael Weir Predictive vehicle suspension
DE102005051141A1 (de) * 2005-10-26 2007-05-03 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Regelungsverfahren für elektronisch regelbares Dämpfungssystem in Fahrzeugen und elektronisch regelbares Dämpfungssystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1269902B (de) * 1965-05-11 1968-06-06 Daimler Benz Ag Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Fahrzeugfederung, insbesondere bei gelaendegaengigen Kraftfahrzeugen
JPH03182825A (ja) * 1989-12-11 1991-08-08 Mazda Motor Corp 車両のサスペンション装置
DE4130877A1 (de) * 1990-09-18 1992-03-19 Mitsubishi Motors Corp Steuerung fuer eine aktive fahrzeugaufhaengung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1269902B (de) * 1965-05-11 1968-06-06 Daimler Benz Ag Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Fahrzeugfederung, insbesondere bei gelaendegaengigen Kraftfahrzeugen
JPH03182825A (ja) * 1989-12-11 1991-08-08 Mazda Motor Corp 車両のサスペンション装置
DE4130877A1 (de) * 1990-09-18 1992-03-19 Mitsubishi Motors Corp Steuerung fuer eine aktive fahrzeugaufhaengung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10157426A1 (de) * 2001-11-25 2003-06-12 Joachim Broetz Vorrichtung zur aktiven Fahrwerksregelung
DE10337006A1 (de) * 2003-08-12 2005-03-10 Continental Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2270050A (en) 1994-03-02
GB2270050B (en) 1995-09-27
DE4329161A1 (de) 1994-03-03
GB9316850D0 (en) 1993-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4015320C2 (de)
DE3519587C2 (de)
DE19654223C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern bzw. Regeln der Dämpfungskraftcharakteristik eines Fahrzeug-Schwingungsdämpfers
DE4333379C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Stoßdämpfer von Radaufhängungen
DE10025399C2 (de) Schwingungsdämpfer
DE4000557C2 (de) Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
DE4017223C2 (de)
DE19744089B4 (de) Aufhängungs-Regelvorrichtung
DE3529178C2 (de)
DE3907111C2 (de) Steuerung für die verstellbaren Radaufhängungen eines Fahrzeugs
DE4236805C2 (de) Einrichtung zum Steuern des Dämpfungskoeffizienten von Fahrzeugstoßdämpfern
DE4135526C2 (de) Semiaktive Schwingungsdämpfung für Kraftfahrzeuge
DE3705520C2 (de) Regelungseinrichtung zur Beeinflussung der Radaufstandskräfte eines Fahrzeugs
DE19815859A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Dämpfungscharakteristik eines Fahrzeug-Schwingungsdämpfers
DE19914647C2 (de) Federungssystem für Landfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge
DE4315917C2 (de) Einrichtung zum Schätzen der auf eine Fahrzeug-Radaufhängung einwirkenden Schwingungen
DE4225755C2 (de) Aufhängungssteuer- bzw. -regelsystem für ein Fahrzeug
DE3609396A1 (de) Radaufhaengungssystem fuer fahrzeuge
DE4135525C2 (de) Aufhängungssystem für ein Kraftfahrzeug
DE3943007C2 (de)
DE4432587C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Dämpfungscharakteristik bei einem Kraftfahrzeug
DE4021909A1 (de) Halbaktive federungssteuervorrichtung mit verminderter schaltfrequenz bei harten und weichen federcharakteristika
DE4132276A1 (de) Verfahren und system zum ueberwachen aktiver aufhaengungen fuer ein fahrzeug
DE4329161C2 (de) Steuervorrichtung für ein Fahrzeug
DE3515015C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: B60G 17/01

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee