DE69016702T2

DE69016702T2 - Antriebssystem für eine Betätigungsvorrichtung mit piezoelektrischem Element zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.

Info

Publication number: DE69016702T2
Application number: DE69016702T
Authority: DE
Inventors: Yoshimichi Hara; Akira Hukami; Hiroyuki Kawata; Eiju Matsunaga; Makoto Shiozaki; Yutaka Suzuki; Yasuhiro Tsutsumi; Yuji Yokoya
Original assignee: Toyota Motor Corp; NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: EP0401802A2; DE69016702D1; EP0401802B1; EP0401802A3; US5013955A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Antriebs- bzw. Ansteuer- oder Steuersystem für durch eine piezoelektrische Vorrichtung bzw. ein piezoelektrisches Element angesteuerte Betätigungsvorrichtungen (auf die sich nachfolgend als piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung bezogen wird), die zum Beispiel als ein System zur Steuerung der Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers zur Anwendung in Kraftfahrzeugen verwendet werden.
Aufgrund des mit gutem Ansprechverhalten ausgeführten Ausdehnens und Zusammenziehens von piezoelektrischen Elementen, die durch das Anlegen einer Spannung an diese bedingt sind, wurden diese in der letzten Zeit auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik für Betätigungsvorrichtungen, wie z.B. eine Vorrichtung zur Steuerung der Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers, wie diese in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 61-85210 offenbart ist, von der der Oberbegriff von Patentanspruch 1 ausgeht, und für eine Ansteuervorrichtung eines Kraftstoffdruckerhöhungskolben in einem Kraftstoffeinspritzsystem verwendet.
Die US-A-4 520 289 offenbart eine Ansteuerschaltung, die eine piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung unter Verwendung einer Hochspannungserzeugungsschaltung vom Selbsterregungsoszillator-Typ ansteuert. Diese Ansteuerschaltung spricht auf eine Spannung einer Sekundärwicklung an, die größer als ein zuvor gewählter Pegel oder gleich diesem ist, um den Stromfluß eines Oszillations-Transistors zu begrenzen, so daß der Spannungspegel der Sekundärwicklung zu jedem Zeitpunkt oberhalb des zuvor gewählten Pegels bleibt. Optional kann eine Entladetransistoreinrichtung vorgesehen sein. Es besteht jedoch Freiraum in bezug auf Verbesserung und Fehlerbehebung bei der Ansteuerschaltung.
Eines der Hauptprobleme bei der Verwendung des piezoelektrischen Elements besteht in der Instabilität und in Betriebsstörungen, die zahlreiche Ursachen haben können, wie z.B. die Impedanzänderung durch Fehler bei der Drahtverbindung und Änderung der Anlegespannung durch Instabilität der Ausgangsspannung oder Beschädigung einer Spannungsquelle bedingt, woraus ein fehlerhafter Betrieb der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung resultiert.
Um den fehlerfreien Betrieb des piezoelektrischen Elements abzusichern, ist es andererseits wirkungsvoll, einen Betriebstest des piezoelektrischen Elements in vorbestimmten Intervallen oder in unregelmäßigen Intervallen durchzuführen. Bei diesem Betriebstest des piezoelektrischen Elements kann jedoch ein neues Problem beim weichen Schalten vom Testbetrieb in den tatsächlichen Betrieb auftreten. Das heißt, daß zum Beispiel im Fall der Verwendung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung für einen Stoßdämpfer mit veränderlicher Dämpfungskraft, wenn das Kraftfahrzeug nach Beendigung des Tests des piezoelektrischen Elements mit dem Fahren beginnt, die Möglichkeit besteht, daß die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung entgegen dem Zustand der Fahrzeugfortbewegung-Straßenoberfläche wirkt, so daß sich die Fahrgäste im Kraftfahrzeug nicht komfortabel fortbewegen. Ferner besteht bei der Test-Betriebsart die Möglichkeit, daß unabhängig vom Anhalten des Fahrzeugs eine Hochspannung am piezoelektrischen Element weiter angelegt bleibt. Das verursacht einen Leckstrom, der sich für den Kraftfahrer bei der Instandhaltung schädlich auswirken kann.
Wenn darüber hinaus, wie es in der vorstehend genannten vorläufigen japanischen Patentanmeldung Nr. 61-85210 offenbart ist, das piezoelektrische Element, das laminierte, piezoelektrische Elemente aufweist, für einen Stoßdämpfer mit veränderlicher Dämpfungskraft verwendet wird, ist die Hochspannung (zum Beispiel 500V) so vorgesehen, daß diese von einer äußeren Spannungsquelle über ein Verbindungsdrahtsystem, das sich in einem Hohlabschnitt einer Kolbenstange befindet, an das piezoelektrische Element angelegt wird. Somit ist es erforderlich, in bezug auf das Anlegen von Hochspannung an das piezoelektrische Element über das Verbindungsdrahtsystem Gegenmaßnahmen durchzuführen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem einer piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen vorzusehen, das in der Lage ist, durch Spannungsabnormalität bzw. Spannungsabnormität oder anderes bedingte Betriebsfehler eines piezoelektrischen Elements, das bei der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung Verwendung findet, zu verhindern. Außerdem ist das fehlerfreie Ausführen des Ausdehn- und Zusammenziehvorgangs des piezoelektrischen Elements entsprechend dem Zustand der Fahrzeugfortbewegungs-Straßenoberfläche unabhängig von der Ausführung des Betriebstests oder anderem wünschenswert.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Antriebssystem bzw. Ansteuersystem nach Patentanspruch 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist eine Spannungserhöhungseinrichtung vorgesehen, die die Batteriespannung erhöht, um die erhöhte Spannung an das piezoelektrische Element der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung anzulegen; es ist ebenfalls eine Abnormitätserfassungseinrichtung vorgesehen, die zum Erfassen der Abnormität der erhöhten Spannung auf die Ausgangsspannung der Spannungserhöhungseinrichtung anspricht. Wenn die Abnormitätserfassungseinrichtung die Abnormität der erhöhten Spannung erfaßt, gibt eine Ansteuerspannung-Unterbindeeinrichtung ein Unterbindesignal zur Spannungserhöhungseinrichtung, um die Ausgabe der Ansteuerspannung zum piezoelektrischen Element zu unterbinden oder den Spannungs erhöhungsvorgang zu unterbinden. Außerdem bewirkt im Ansprechen auf das Unterbindesignal von dieser eine Lade-Entlade- Einrichtung, daß die Ladung im piezoelektrischen Element von diesem entladen werden. Das heißt, daß es bei vorstehend genanntem Aufbau im Ansprechen auf die Abnormität der Ansteuerspannung möglich ist, im Zusammenwirken mit dem Unterbinden des Anlegens der Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element die im piezoelektrischen Element gespeicherte Ladung schnell und zwangsweise zu entladen; dadurch wird der abnorme Betrieb der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung verhindert.
Die Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Ansteuersystems einer piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, die für ein in ein Kraftfahrzeug eingebautes Dämpfungskraft-Steuersystem verwendet wird,
Fig. 2A ein teilweise geschnittene Ansicht ist, die den Aufbau eines Stoßdämpfers vom Dämpfungskraft-Steuersystem von Fig. 1 zeigt,
Fig. 2B eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Abschnitt des Stoßdämpfers von Fig. 2 zeigt,
Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau einer elektronischen Steuereinheit des Ansteuersystems für die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels zeigt,
Fig. 4A ein Schaltbild ist, das den Aufbau einer Hochspannungs-Steuerschaltung einer Hochspannungsschaltung des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels zeigt,
Fig. 4B ein Schaltbild ist, das den Aufbau einer Schnellentlade-Steuerschaltung einer Schnellentladeschaltung des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels zeigt,
Fig. 5 ein Schaltbild ist, das den Aufbau einer Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels darstellt,
Fig. 6 der Schaltungsaufbau einer Hochspannungs-Anlegeschaltung des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels ist,
Fig. 7 ein Fließbild ist, das ein Programm zeigt, das von der elektronischen Steuereinheit des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels ausgeführt wird,
Fig. 8 ein Fließbild ist, das eine Operation eines Spannungsabnormitäts-Entscheidungsblocks des Fließbilds von Fig. 7 zeigt,
Fig. 9 ein Fließbild ist, das eine Operation eines Dämpfungskraft-Steuerblocks des Fließbilds von Fig. 7 zeigt,
Fig. 10 ein Fließbild ist, das eine weitere Operation des Dämpfungskraft-Steuerblocks des Fließbilds von Fig. 7 zeigt,
Fig. 11 ein Zeitsteuerungsdiagramm ist, das die Operation beschreibt, die durch die elektronische Steuereinheit des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels ausgeführt wird,
Fig. 12 ein Fließbild ist, um eine Dämpfungskraft-Testbetriebsart zu beschreiben, die vom elektronischen Steuersystem des Ansteuersystems dieser Erfindung auszuführen ist, und
Fig. 13 ein Schaltbild ist, das einen weiteren Aufbau der Hochspannungs-Anlegeschaltung des Ansteuersystems dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
In Fig. 1, auf die sich nun bezogen wird, ist ein Dämpfungskraft-Steuersystem schematisch dargestellt, das mit in ein Kraftfahrzeug eingebauten Stoßdämpfern mit veränderlicher Dämpfungskraft versehen ist. Fig. 2A ist eine teilweise geschnittene Ansicht, die den in Fig. 1 dargestellten Stoßdämpfer mit veränderlicher Dämpfungskraft zeigt; Fig. 2B ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt des Stoßdämpfers von Fig. 2A zeigt. In Fig. 1 weist das mit Bezugszeichen 1 dargestellte Dämpfungskraft-Steuersystem Stoßdämpfer mit veränderlicher Dämpfungskraft (auf die sich im folgenden als Stoßdämpfer bezogen wird) 2FL, 2FR, 2RL und 2RR und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 4 auf, die die Dämpfungskraft von jedem Stoßdämpfer 2FL bis 2RR steuert. Jeder der Stoßdämpfer 2FL bis 2RR ist wie nachstehend beschrieben mit einem piezoausgeführten Ladesensor zum Erfassen der an diesen angelegten Dämpfungskraft und einer piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung zum ändern seiner Dämpfungskraft versehen. Ferner sind die Stoßdämpfer 2FL bis 2RR zusammen mit Schraubenfedern 8FL, 8FR, 8RL und BRR jeweils zwischen unteren Aufhängungs-Lenkern 6FL, 6FR, 6RL und 6RR des vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Rads 5FL, 5FR, 5RL und 5RR und einem Fahrzeugaufbau 7 des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Nachstehend wird die Beschreibung des Aufbaus jedes Stoßdämpfers 2FL bis 2RR unter Bezugnahme auf die Fig. 2A und 2B vorgenommen. Die Beschreibung wird kennzeichnenderweise für den Stoßdämpfer 2FL des vorderen linken Rads 5FL vorgenommen, da der Aufbau gleich ist. Hierbei werden die Indizes, die zum Bezeichnen der Bauteile verwendet werden, aus Gründen der Kürze weggelassen. Zum Beispiel wird das Bezugszeichen 2FL des Stoßdämpfers an der Seite des vorderen linken Rads mit 2 angegeben. Wie es in Fig. 2A dargestellt ist, weist der Stoßdämpfer 2 einen Zylinder 11 und einen Hauptkolben 18 auf der in den Zylinder 11 eingepaßt oder eingeführt ist, um in Axialrichtung des Zylinders 11 gleitfähig zu sein, wie es durch die Pfeile A und B angezeigt ist. Ein unterer Abschnitt des Zylinders 11 ist über ein Element 11a am unteren Aufhängungs-Lenker 6 stationär befestigt; der obere Abschnitt des Hauptkolbens 18 ist mit einem Endabschnitt der Kolbenstange 13 verbunden; der andere Endabschnitt der Kolbenstange 13 ist über ein Lager 7a und ein Schwingungsdämpfungsgummi 7b an einem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 7 stationär befestigt. Die Schraubenfeder 8 ist zwischen dem Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 7 und dem Zylinder 11 vorgesehen, so daß die Kolbenstange 13, d.h. der Hauptkolben 18, in bezug auf den Zylinder 11 elastisch gleitfähig ist. Zusätzlich zum vorstehend genannten Hauptkolben 18 sind im Inneren des Zylinders 11 ein mit der Kolbenstange 13 verbundener Innenzylinder 15, ein Verbindungselement 16 und ein zylindrisches Element 17 vorgesehen. Der Hauptkolben 18, der auf das zylindrische Element 17 geschraubt ist, ist in einer solchen Weise positioniert, daß dieser das Innere des Zylinders 11 in eine erste Hydraulikkammer 21 und eine zweite Hydraulikkammer 23 teilt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Betriebsöls zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikkammer 21 und 23 wird mittels einer an der Ausdehnseite befindlichen Öffnung 18a und einer an der Zusammenziehseite befindlichen Öffnung 18b begrenzt; dadurch wird der Stoßdämpfer 2 normal so eingestellt, daß dieser eine Kennlinie mit großer Dämpfungskraft (harte Kennlinie) hat.
Wie es den Fig. 2A und 2B entnommen werden kann, ist im Innenzylinder 15 ein piezoausgeführter Ladesensor 25 vorgesehen, der aufgebaut wird, indem filmartige, piezoausgeführte Keramikplatten laminiert werden, wobei zwischen diese Elektroden zwischengefügt sind, um eine elektrische Dehnungseinrichtung auszubilden, wodurch die Größe der an den Stoßdämpfer 2 angelegten Dämpfungskraft erfaßbar ist. Ferner ist im Innenzylinder 15 eine piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 untergebracht, durch die ein Kolben 31 betätigt wird. Die Betätigung des Kolbens 31 gestattet über Betriebsöl in einer öldichten Kammer 33 die Bewegung des Plungerkolbens 37 und gestattet ferner die Bewegung eines Steuerkolbens 41 mit H-förmigem Querschnitt von der in Fig. 2B dargestellten Ursprungsposition in die durch Pfeil B in Fig. 2B dargestellte Richtung.
Im Ansprechen auf die Bewegung des Steuerkolbens 41 in die Richtung von Pfeil B wird die Verbindung zwischen einem mit der ersten Hydraulikkammer 21 gekoppelten, untergeordneten Strömungskanal 16c, einem untergeordneten Strömungskanal 39b einer Buchse 39 und einem mit der zweiten Hydraulikkammer 23 gekoppelten Strömungskanal 17a hergestellt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikkammer 21 und 23 erhöht wird. Das heißt, daß im Ansprechen auf die Ausdehnung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27, die durch das Anlegen von Hochspannung an diese bedingt ist, der Stoßdämpfer 2 vom Zustand mit großer Dämpfungskraft (Hart-Zustand) in den Zustand mit kleiner Dämpfungskraft (Weich-Zustand) geschaltet wird. Andererseits wird im Ansprechen auf das Zusammenziehen der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27, das durch Entladen der Ladung bedingt ist, der Stoßdämpfer 2 wieder vom Zustand mit kleiner Dämpfungskraft (Weich-Zustand) in den Zustand mit großer Dämpfungskraft (Hart-Zustand) geschaltet.
Im Stoßdämpfer 2 ist ein Betriebsöl-Zuführkanal 38 zusammen mit einem Rückschlagventil 38a zwischen der öldichten Kammer 33 und der ersten Hydraulikkammer 21 vorgesehen, so daß die Menge an Betriebsöl in der öldichten Kammer 33 konstant gehalten wird. In einer Trennwand 41a des Steuerkolbens 41 ist ein Ölkanal 41d ausgebildet; in einem ringförmigen Kanal 40 des Steuerkolbens 41 ist ein Loch 41e zur Verbindung mit dem unteren Abschnitt vorgesehen, wobei der Durchmesser des Lochs größer als der des Ölkanals 41d ist. Im Stoßdämpfer 2 ist ferner in einem mit dem untergeordneten Kanal 39c der Buchse 39 gekoppelten Stirnseiten-Raum ein Gleitplattenventil 45 vorgesehen, wodurch die Gleitgeschwindigkeit des Hauptkolbens 18 im Zylinder 11 entsprechend der Strömungsrichtung des Betriebsöls eingestellt wird, das ein kleineres Ölloch 45a und ein größeres Loch 45b passiert, die im Plattenventil 45 ausgebildet sind.
Klappenventile 20a und 20b sind jeweils in Verbindung mit dem Kanal 18a an der Ausdehnseite und dem Kanal 18b an der Zusammenziehseite, die im Hauptkolben 18 ausgebildet sind, vorgesehen, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, um, wenn sich der Hauptkolben im Anhaltezustand befindet, die einen Enden der Kanäle 18a und 18b an der Ausdehnseite bzw. Zusammenziehseite zu schließen. Im Ansprechen auf die Bewegung des Hauptkolbens 18 in die durch die Pfeile A und B angezeigten Richtungen werden die Klappenventile 20a und 20b betätigt, um den Kanal 18a bzw. 18b zu öffnen. Somit ist entsprechend der Bewegung des Hauptkolbens 18 das Betriebsöl sowohl in der Hydraulikkammer 21 als auch in der Hydraulikkammer 23 durch einen der Kanäle 18a und 18b zwischen den Hydraulikkammer 21 und 23 bewegbar. Das heißt, daß in dem Zustand, in dem die Bewegung des Betriebsöls zwischen den Hydraulikkammern 21 und 23 nur durch die Kanäle 18a und 18b auftritt, die durch die Bewegung der Stange 13 erzeugte Dämpfungskraft groß wird und die Aufhängung die harte Kennlinie hat.
Als zweites wird nachstehend die Beschreibung der elektronischen Steuereinheit 4 zum Steuern der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 in bezug auf Fig. 3 vorgenommen. In Fig. 3 kann die elektronische Steuereinheit 4 als eine Schaltung für logische Operationen (Mikrorechner) aufgebaut sein, die im wesentlichen eine Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 4a, einen Festspeicher (ROM) 4b, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 4c, einen Eingabeanschluß 4e und einen Ausgabeanschluß 4f aufweist, die über einen gemeinsamen Bus 4d miteinander gekoppelt sind. Der Eingabeanschluß 4e ist über eine Wellenformgebungsschaltung 56 mit einem Lenksensor 50, der den Lenkwinkel bei der Lenkung (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs erfaßt, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 zum Erfassen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einem Neutralpositionsschalter 52, der die neutrale Position eines Getriebes (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs erfaßt, das zur Änderung der Rotationsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dient, und einem Anhaltelampen-Schalter 53 gekoppelt, der dazu vorgesehen ist, im Ansprechen auf das Niederdrücken eines Bremspedals (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs ein Signal zu erzeugen, wobei die elektronische Steuereinheit 4 auf die Signale von diesen anspricht. Ferner ist der Eingabeanschluß 4e über eine Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung 55 mit den jeweiligen piezoausgeführten Ladesensoren 25FL, 25FR, 25RL und 25RR gekoppelt, so daß dieser auf Signale von diesen anspricht. Darüber hinaus ist der Eingabeanschluß 4e mit einem Testschalter 63 und einem Testbetriebsart-Umschalter 64 direkt gekoppelt, die nachstehend beschrieben werden.
Andererseits ist der Ausgabeanschluß 4f über eine Ausgabeschaltung 58 mit einer Abnormitäts-Anzeigelampe 57 gekoppelt, die durch Leuchten Abnormität anzeigt, und ferner über Hochspannungs-Anlegeschaltungen 61FL, 61FR, 61RL und 61RR mit den jeweiligen piezoausgeführten Betätigungsvorrichtungen 27FL bis 27RR gekoppelt. Die jeweiligen Hochspannungs-Anlegeschaltungen 61FL bis 61RR sind ebenfalls über eine Hochspannungsschaltung 60 und eine Schnellentladeschaltung 62 mit einer nicht am Kraftfahrzeug montierten Batterie (nicht gezeigt) gekoppelt. Die Hochspannungsschaltung 60 weist einen Wandler 60c auf, dessen Sekundärseite mit der Schnellentladeschaltung 62 verbunden ist. In der elektronischen Steuereinheit 4 sind ebenfalls ein Analog- Digital-Wandler (A/D-Wandler) 59 enthalten, der auf die Ausgangssignale der Hochspannungsschaltung 60, das Ausgangssignal der Schnellentladeschaltung 62 und das Ausgangssignal des vorstehend genannten Ausgabeanschlusses 4f anspricht, wobei die Ausgangssignale des A/D-Wandlers 59 dem vorstehend genannten Eingabeanschluß 4e direkt Zugeführt werden. Genauer gesagt ist der A/D-Wandler 59 mit einer Priinärwicklung des Wandlers 60c der Hochspannungsschaltung 60, einem Stromerfassungswiderstand 60b der Hochspannungsschaltung 60 und der Sekundärwicklung des Wandlers 60c (d.h. der Schnellentladeschaltung 62) verbunden. Das heißt, daß die CPU 4a über den A/D-Wandler 59 die Spannung VB der im Fahrzeug montierten Batterie, den Primärseitenstromil des Wandlers 60c und die Sekundärseitenspannungen V500, V-100 (500V, -100V) des Wandlers 60c liest.
Die Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung 55 setzt sich aus vier Erfassungsschaltungen zusammen, die jeweils den piezoausgeführten Ladesensoren 25FL, 25FR, 25RL und 25RR entsprechen. Jede der Erfassungsschaltungen hat die Funktion, einen durch den piezoausgeführten Ladesensor 25 fließenden Strom entsprechend der durch die Fahrzeugfortbewegungs-Straßenoberfläche bedingten Aufbringkraft auf den Stoßdämpfer 2 in eine Dämpfungskraft und eine Dämpfungskraftänderung umzuwandeln und gibt die Wandlungsergebnisse zur CPU 4a aus. Auf der Grundlage der Ausgangssignale der Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung 55 und der Ausgangssignale der Wellenformgebungsschaltung 56, die die Eingangssignale von den vorstehend genannten Sensoren 50, 51 und Schaltern 52, 53 in wellenförmige Signale umwandelt, die für die elektronische Steuereinheit 4 geeignet sind, bestimmt die CPU 4a den Fahrzeugfortbewegungs-Straßenober flächenzustand, den Fahrzeugfortbewegungs-Zustand und anderes und gibt ein Steuersignal zur entsprechenden Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 aus, um die Dämpfungskennlinie des entsprechenden Stoßdämpfers 2 zu ändern.
Die Hochspannungsschaltung 60 ist dazu vorgesehen, um den Strom, der durch die Primärwicklung des Wandlers 60c fließt, entsprechend dem Ausgangssignal eines Oszillators (nicht gezeigt) periodisch zu unterbrechen, so daß an der Sekundärwicklung des Wandlers 60c Hochspannung erzeugt wird. Die Hochspannungsschaltung 60 setzt sich aus einer Hochspannungs-Steuerschaltung 60a und einem Feldeffekttransistor (auf den sich im folgenden als FET bezogen wird) 60d zusammen, der mit dem vorstehend genannten Wandler 60c und dem Stromerfassungswiderstand 60b zusammenwirkt. Der FET 60d ist mit der Primärwicklung des Wandlers 60c und dem Stromerfassungswiderstand 60b in Reihe geschaltet und mit der Hochspannungs-Steuerschaltung 60a verbunden, die wiederum die periodische Ein-Aus-Steuerung des FET 60d ausführt. Die Hochspannungs-Steuerschaltung 60a führt ferner die Ein-Aus-Steuerung des FET 60d auf der Grundlage eines Steuersignals von der CPU 4a aus. Das heißt, daß die CPU 4a durch die Aus-Steuerung des FET 60d, die von der Spannungssteuerschaltung 60a ausgeführt wird, wenn in bezug auf die Spannung, die an der Sekundärwicklung des Wandlers 60c auftritt, eine Abnormität auftritt, den Strom unterbricht, der durch die Primärwicklung des Wandlers 60c fließt. Die Hochspannungsschaltung 60 weist ebenfalls Dioden 60e und 60f, die Halbwellen der Sekundärseitenströme des Wandlers 60c gleichrichten, und Kondensatoren 60g und 60h auf, die jeweils mit der Sekundärwicklung des Wandlers 60c parallel gekoppelt sind, um zu glätten und um Ladung zu speichern. Hierbei sind bei der Hochspannungsschaltung 60 eine Mittenanzapfung der Sekundärwicklung des Wandlers 60c und ein Knotenpunkt zwischen den Kapazitäten 60h und 60g jeweils geerdet. Beim vorstehend genannten Aufbau führt die Hochspannungs-Steuerschaltung 60a im Ansprechen auf ein Steuersignal von der CPU 4a in der Hochspannungsschaltung 60 einen Spannungserhöhungsvorgang aus.
Die Hochspannungs-Steuerschaltung 60a setzt sich, wie es in Fig. 4A dargestellt ist, aus einer Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung 131 und einer Impulsbreiten-Modulationsschaltung 132 zusammen. Die Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung 131 hat die Funktion, in einem vorbestimmten Intervall ein Dreieckswellensignal zu erzeugen; die Impulsbreiten-Modulationsschaltung 132 weist einen Spannungsteiler mit zwei Widerständen 132b und 132c auf, um eine Gleichspannung +Vc (=5V) zu teilen. Das Ausgangssignal des Spannungsteilers wird einem Komparator 132a zugeführt, der ebenfalls mit dem Ausgang eines Komparators 131a der Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung 131 gekoppelt ist. Ein Knotenpunkt zwischen dem Spannungsteiler und dem Komparator 132a ist mit dem Ausgabeanschluß 4f der elektronischen Steuereinheit 4 gekoppelt. Der Komparator 132a erzeugt ein Impulssignal unter der Bedingung, daß der Pegel des Dreieckswellensignals von der Dreieckswellen-Erzeugungsschaltung 131 niedriger als ein Teilungssignal vom Spannungsteiler ist; das Impulssignal von diesem wird dem FET 60d zugeführt. Somit ändert sich die Impulsbreite des Impulssignals vom Komparator 132a entsprechend der Teilungsspanung von diesem.
Die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 legt entsprechend einem Steuersignal (einem Dämpfungskraftänderungssignal) von der CPU 4a eine Hochspannung von der Hochspannungsschaltung 60 als eine Ansteuerspannung an die entsprechende, piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 an, um die Dämpfungskraft des entsprechenden Stoßdämpfers 2 umzuschalten. Genauer gesagt wird, wenn das Dämpfungskraftänderungssignal von der CPU 4a ein Signal mit niedrigem Pegel ist, eine Hochspannung von 500V an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt, so daß sich diese ausdehnt; wenn das Dämpfungskraftänderungssignal von dieser ein Signal mit hohem Pegel ist, wird eine Spannung von - 100V an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt, so daß sich diese zusammenzieht. Hierbei sind, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, zwischen den Hochspannungs- Anlegeschaltungen 61 und den piezoausgeführten Betätigungsvorrichtungen 27 jeweils Dioden vorgesehen.
Somit hat, wenn die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 durch das Anlegen von Hochspannung ausgedehnt ist, die Dämpfungskraft-Kennlinie von jedem der Stoßdämpfer 2 eine kleine Dämpfungskraft (weich), da in Fig. 2 die Strömungsgeschwindigkeit des Betriebsöls zwischen der ersten Hydraulikkammer 21 und der zweiten Hydraulikkammer 23 im Stoßdämpfer 2 erhöht ist. Andererseits hat, wenn die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung durch das Entladen der Ladung, die durch das Anlegen einer negativen Spannung bedingt ist, zusammengezogen ist, aufgrund der Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Betriebsöls zwischen diesen ihre Dämpfungskraft-Kennlinie eine große Dämpfungskraft (hart).
Die Schnellentladeschaltung 62, die mit der Sekundärwicklung des Wandlers 60c der Hochspannungsschaltung 60 gekoppelt ist, dient dazu, die in jeder der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtungen 27 gespeicherte, elektrische Ladung schnell und zwangsweise zu entladen, und ist mit einem FET 62b, einem Widerstand 62c und einer Schnellentlade- Steuerschaltung 62a versehen. Der FET 62b und der Widerstand 62c sind in Reihe geschaltet; beide sind parallel zu den beiden Ausgängen der Sekündärwicklung ihres Wandlers 60c gekoppelt; die Schnellentlade-Steuerschaltung 62a führt die Ein-Aus-Steuerung des FETs 62b entsprechend einem Steuersignal von der CPU 4a aus. Somit gibt die CPU 4a das Steuersignal zur Schnellentlade-Steuerschaltung 62a aus, so daß der FET 62b in den Ein-Zustand gelangt, um das Kurzschließen der Sekundärseite des Wandlers 60c zu bewirken, so daß die in jedem der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtungen 27 gespeicherte, elektrische Ladung über den Widerstand 62c schnell und zwangsweise entladen wird.
Fig. 4B zeigt einen Schaltungsaufbau (einen Abschnitt, der in gestrichelte Linien eingeschlossen ist) der Schnellentlade-Steuerschaltung 62a. In Fig. 4B wird, wenn sich ein Signal, das von der CPU 4a über den Ausgabeanschluß 4f ausgegeben wurde, im Zustand mit hohem Pegel befindet, eine LED 62d erregt, um zu bewirken, daß ein Fototransistor 62e in den leitenden Zustand gelangt, wodurch die Basisspannung des FET 62b null wird. Somit wird der FET 62b im Sperrzustand gehalten. Hierbei gelangt, wenn das Signal von der CPU 4a in den Zustand mit niedrigem Pegel geschaltet wird, der Fototransistor 62e in den nichtleitenden Zustand. Somit wird eine Spannung, die durch eine Z-Diode 62f bestimmt wird, an die Basis des FET 62b angelegt, der wiederum in den leitenden Zustand gelangt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 die Beschreibung der Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung 55 und der Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 vorgenommen. In Fig. 5 weist die Dämpfungskraft-Erfassungsschaltung 55 einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt 101, einen Dämpfungskraftänderungs-Erfassungsabschnitt 102, einen Verstärkungsabschnitt 103, einen Integrierabschnitt 104 und A/D-Wandler 105 und 106 auf. Der Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt 101 teilt eine Gleichspannung +Vcc (+5V) mittels den Widerständen 101a und 101b und erzeugt über eine Pufferschaltung 101c die Teilungsspannung als eine Referenzspannung Vrlf (= +2V). Der Dämpfungskraftänderungs- Erfassungsabschnitt 102, der mit jedem der piezoausgeführten Ladesensoren 25 gekoppelt ist, setzt sich aus einem Widerstand 102a zusammen, der entsprechend einem durch eine Ladeerfassungsspannung vom piezoausgeführten Ladesensor 25 bedingten Strom eine Klemmenspannung (siehe B von Fig. 11) erzeugt, die an einen Radiowellen-Störschutzfilter 102c angelegt wird. Die Änderung der Größe des Stromes, der in den Widerstand 102a eingegeben wird, entspricht der Änderung der Ladung des Stoßdämpfers 2, daß heißt der Änderung seiner Dämpfungskraft. Der Radiowellen-Störschutzfilter 102c beseitigt die Radiowellen-Störungen in der Klemmenspannung des Widerstandes 102a. Das Ausgangssignal des Radiowellen- Störschutzfilters 102c wird einem Bypassfilter 102d zugeführt, um die niederfrequenten Anteile unter 0,1Hz aus den Ausgangssignalen des Radiowellenfilters 102c zu entfernen. Ferner spricht der Bypassfilter 102d auf die Referenzspannung Vrlf vom Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt 101 an, um bei den nicht gefilterten Bestandteilen eine Pegelumsetzung durchzuführen, damit diese um die Referenzspannung Vrlf größer werden; er gibt diese als Umsetzfiltersignal aus. Im Anschluß beseitigt ein Tiefpaßfilter 102e die hochfrequenten Bestandteile oberhalb von 100Hz aus dem Umsetzfiltersignal und gibt den nicht gefilterten Bestandteil als ein Filtersignal aus, das wiederum einer Pufferschaltung 102f zugeführt wird, um das Filtersignal vom Tiefpaßfilter 102e als Puffersignal zu erzeugen, wobei das Puffersignal ein Dämpfungskraftänderungs-Erfassungssignal ist. Der Verstärkungsabschnitt 103 ist mit einem invertierenden Operationsverstärker 103a versehen, der auf die Referenzspannung Vrlf vom Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt 101 und ferner auf das Dämpfungskraftänderungs-Erfassungssignal vom vorstehend beschriebenen Dämpfungskraftänderungs-Erfassungsabschnitts 102 anspricht, so daß das Dämpfungskraftänderungs-Signal bei Rückkopplung durch einen Rückkopplungswiderstand 103e verstärkt wird, um das verstärkte Signal als ein Dämpfungskraftänderungs-Verstärkungssignal Vfl auszugeben. Ferner weist der Integrierabschnitt 104 einen Gleichstrom-Unterbrechungskondensator 104a für den Gleichstrombestandteil des Erfassungssignals Vfl von diesem auf, um den verbleibenden Frequenzbestandteil als ein Filtersignal auszugeben. Ein invertierender Operationsverstärker 104b nimmt die Referenzspannung Vrlf und ferner das Filtersignal vom Kondensator 104a auf, um das Filtersignal auf der Basis der Referenzspannung Velf zu integrieren, damit das Integriersignal als ein Dämpfungskraft-Signal Vfla ausgegeben wird, das die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 darstellt. Hierbei liegt die Frequenz des Integriersignals vom Operationsverstärker 104b in einem Bereich zwischen 0,1Hz und 10Hz. Die A/D-Wandler 105 und 106 führen in bezug auf das Verstärkungssignal Vfl und das Dämpfungskraftsignal Vfla eine Analog-Digital-Wandlung aus.
In Fig. 6 weist die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 einen Abschnitt 130a zum Anlegen einer positiven Spannung, einen Abschnitt 130b zum Anlegen einer negativen Spannung und einen Abschnitt 130c zum Anlegen einer Nullspannung auf. Der Abschnitt 130a zum Anlegen einer positiven Spannung weist einen Transistor 135A auf, der durch Steuerung der CPU 4a leitend wird, und weist ferner einen Transistor 135B auf, dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 135A gekoppelt ist und der mit dem Zündschalter (IG) des Kraftfahrzeugs verbunden ist, um bei Energiezufuhr durch die Fahrzeugbatterie bei Leitung des Transistors 135A einen leitenden Zustand einzunehmen. Die Basis eines Transistors 136A ist mit dem Kollektor des Transistors 135B und einer Klemme (+500V) der Hochspannungsschaltung 60 verbunden; sein Emitter ist ferner mit ihrer anderen Klemme (-100v) gekoppelt. Die Basis eines Transistors 136B ist mit dem Kollektor des Transistors 136A gekoppelt und ebenfalls mit einer Klemme der Hochspannungsschaltung 60 gekoppelt. Der Emitter des Transistors 136B ist über eine Gegenfluß-Sperrdiode 136g mit der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 gekoppelt. Das heißt, daß der Transistor 136B von der Hochspannungsschaltung 60 nur dann eine positive Hochspannung (+500V) an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 anlegt, wenn der Transistor 136A in den leitenden Zustand gelangt. Andererseits weist der Abschnitt 130b zum Anlegen einer negativen Spannung Transistoren 137A und 137B auf, die den Transistoren 135A und 135B im Abschnitt 130a zum Anlegen einer positiven Spannung entsprechen; dieser weist ferner einen Transistor 138 auf, der an Basis und Emitter mit der anderen Klemme (-100V) gekoppelt ist und dessen Kollektor mit der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 gekoppelt ist. Somit legt der Transistor 138 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 die negative Spannung (-100V) von der Hochspannungsschaltung 60 nur dann an, wenn sich der Transistor 137B im leitenden Zustand befindet. Ferner weist der Abschnitt 130c zum Anlegen einer Nullspannung eine Diode 139a auf, deren Anode geerdet ist und deren Kathode über Widerstände 138b und 139b mit der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 gekoppelt ist. Bei diesem Aufbau wird die negative Ladungsenergie in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 mit einer Zeitkonstante entladen, die durch den kombinierten Widerstand der Widerstände 139b und 138b und die elektrostatische Kapazität der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 bestimmt ist.
Der von der elektronischen Steuereinheit 4 auszuführende Betrieb wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben. In Fig. 7 beginnt der Betrieb im Ansprechen auf das Einschalten des Zündschalters (IG) des Kraftfahrzeugs mit einem Block 100, der von Block 101 gefolgt wird, mit dem die Initialisierung vorgenommen wird. Ein nachfolgender Block 102a wird ausgeführt, um eine Geschwindigkeit Vs des Kraftfahrzeugs und eine Geschwindigkeit Nr des Fahrzeugmotors auf der Basis der Signale aus der Wellenformgebungsschaltung 56 zu berechnen. Wenn das Vorderrad (zum Beispiel 5FL) über eine Erhebung fährt, wie es in (A) von Fig. 11 dargestellt ist, so daß sich der Stoßdämpfer zusammenzieht, ändert sich die Klemmenspannung des Widerstands 102a (Fig. 5), wie es in (B) von Fig. 11 gezeigt ist, wodurch sich das Dämpfungskraftänderungs-Erfassungssignal von der Pufferschaltung 102f (Fig. 5) ändert, wie es in (C) von Fig. 11 dargestellt ist. Somit ändert sich das Dämpfungskraftverstärkungssignal Vf aus dem Verstärkungsabschnitt 103 (Fig. 5), wie es in (D) in Fig. 11 dargestellt ist; ferner ändert sich das Dämpfungskraftsignal Vfla aus dem Integrierabschnitt 104 (Fig. 5), wie es in (E) von Fig. 11 dargestellt ist.
Nach Ausführung von Block 102a wird ein Block 102b ausgeführt, um die Dämpfungskraftänderungssignale Vfl, Vfr, Vr und Vrr einzugeben. Es schließen sich die Blöcke 103 und 104 an, um zu prüfen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs = 0km/h ist und ob die Motorgeschwindigkeit Nr = 0U/min ist. Wenn die beiden Antworten der Blöcke 103 und 104 "Nein" sind, geht es im Ablauf zu einem Block 105 zur Einschätzung der Abnormität und ferner zu einem Block 106. Die Blöcke 105 und 106 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Nach der Ausführung von Block 106 werden die Blöcke 107a bis 107d ausgeführt, um die Dämpfungskraftsteuerung in bezug auf den jeweiligen Stoßdämpfer 2 auszuführen, die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 detailliert beschrieben wird. Wenn beide Antworten in den vorstehend genannten Blöcken 103 und 104 nicht "Nein" sind, geht es andererseits im Ablauf zu einem Block 108, der nachfolgend beschrieben wird.
Nachfolgend wird die Beschreibung des Blocks 105 in Fig. 7, gefolgt von Block 106 unter Bezugnahme auf Fig. 8 vorgenommen. In Fig. 8 geht der Programmablauf zu einem Schritt 110, um zu prüfen, ob in der Hochspannungsschaltung 60 die Spannungserhöhung abgeschlossen ist, um die Ansteuerung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 zu gestatten. Im Ansprechen auf die Beendigung der Spannungserhöhung geht die Steuerung zu einem Schritt 120, um zu prüfen, ob ein Spannungserhöhungsunterbinde-Abnormitäts-Flag FING auf "0" gesetzt ist und geht ferner zu einem Schritt 130, um zu prüfen, ob ein Hochspannungs-Abnormitäts-Flag FHVNG auf "0" gesetzt ist. Zum Zeitpunkt des Einschaltens des Fahrzeug-Zündschalters werden beide Flags FING und FHVNG unter Berücksichtigung des Umstands auf "0" gesetzt, daß in bezug auf das Energieversorgungssystem keine Probleme auftreten; somit geht die Steuerung zum folgenden Schritt 140. Der Schritt 140 hat die Aufgabe, über den A/D- Wandler 59 die Batteriespannung VB und sowohl die Ausgangsspannung V500 als auch die Ausgangsspannung V-100 der Hochspannungsschaltung 60 einzulesen. Nach der Ausführung von Schritt 140 folgen die Schritte 150, 160 und 170, um zu prüfen, ob die Batteriespannung VB und die Ausgangsspannungen V500 und V-100 jeweils in entsprechenden Bereichen sind, die durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:
VB ≥ VBL .....(1)
V500L ≤ V500 ≤ V500H .....(2)
V-100L ≤ V-100 ≤ V-100H .....(3),
wobei VBL einen Entscheidungswert für die untere Grenze der Batteriespannung darstellt, V500L und V500H den oberen bzw. untere Grenzwert, d.h. Abnormitäts-Entscheidungswerte, einer Ausgangsspannung der Hochspannungsschaltung 60 bezeichnen und V-100L und V-100H den oberen bzw. unteren Grenzwert, d.h. Abnormitäts-Entscheidungswerte, der anderen Ausgangsspannung der Hochspannungsschaltung 60 darstellen.
Wenn alle Entscheidungsergebnisse in den Schritten 150 bis 170 "Ja" sind, geht die Steuerung zu einem anschließenden Schritt 180, der ein Dämpfungskraftsteuerungs-Unterbindeflag FSK, das anzeigt, daß sich die Batteriespannung VB im Normalzustand befindet, auf "0" zurücksetzt. Wenn das Flag FSK "1" ist, befindet sich die Batteriespannung VB im Zustand mit niedrigem Pegel, um das Anlegen einer ausreichenden Ansteuerspannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 nicht zu gestatten; dadurch wird die Dämpfungskraftsteuerung in bezug auf den Stoßdämpfer 2 verhindert. An den Schritt 180 schließt sich der Block 106 in Fig. 7 an, der prüft, ob das Flag FSK = 1 oder das Flag FHVNG = 1 ist. Wenn das Entscheidungsergebnis in Block 106 "Ja" ist, geht der Programmablauf zu Block 102a zurück; wenn die Entscheidung in diesem "Nein" ist, geht der Programmablauf zu den Dämpfungskraft-Steuerblöcken 107a bis 107d.
Obwohl die Entscheidungen in den vorstehend genannten Schritten 120, 130 und 150 jeweils "Ja" sind, d.h. obwohl im Energieversorgungssystem keine Abnormität vorliegt, geht andererseits in dem Fall, in dem zumindest eine der Entscheidungen in den Schritten 160 und 170 "Nein" ist, die Steuerung unter Berücksichtigung des Umstandes zu einem Schritt 190, daß an der Seite der Hochspannungsschaltung 60 (der Seite der Ansteuerspannungserzeugung) und/oder der Seite der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 (Ladeseite) eine Abnormität aufgetreten ist. In Schritt 190 unterbindet die Hochspannungsschaltung 60 die Spannungserhöhung, die Schnellentladeschaltung 62 beginnt mit dem schnellen Entladen und die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 stoppt das Anlegen von Hochspannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27. Das heißt, wenn die Seite der Ansteuerspannungserzeugung und/oder die Ladeseite in einen abnormen Zustand gelangen, die Hochspannungs-Steuerschaltung 60a den FET 60d sperrt, so daß die Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60 gestoppt wird, um das Beibehalten der Spannungserhöhung zu verhindern; die Schnellentlade-Steuerschaltung 62a versetzt den FET 62b in den leitenden Zustand, um mit dem schnellen Entladen über den Widerstand 62c in der Schnellentladeschaltung 62 zu beginnen, so daß die in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 gespeicherte Ladung zwangsweise entladen wird. Durch die Ausführung von Schritt 190 bedingt wird die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 zusammengezogen, um in die Ursprungsposition zurückzukehren, wie es in Fig. 2B dargestellt ist, so daß die Dämpfungskraft-Kennlinie des Stoßdämpfers 2 auf die harte Kennlinie festgelegt ist. An Schritt 190 schließt sich ein Schritt 200 an, in dem das Hochspannungs-Abnormitäts-Flag FHVNG auf "1" gesetzt wird, das anzeigt, daß die Hochspannung an der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 abnorm ist und die Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60 unterbunden wurde; dann schließt sich ein Schritt 210 an, in dem die CPU 4a zur Ausgangsschaltung 58 ein Lichtbefehlssignal ausgibt, so daß die Abnormitäts-Anzeigeanlampe 57 eingeschaltet wird. Nach Beendigung von Schritt 210 geht der Programmablauf zu Block 106 in Fig. 7.
Wenn der Flag FHVNG einmal auf "1" gesetzt wird, wird somit die Entscheidung in Schritt 130 "Nein"; dadurch schließt sich ein Schritt 220 an, um den Primärseiten-Strom il des Wandlers 60c der Hochspannungsschaltung 60 über den A/D-Wandler 59 zu lesen. Ein anschließender Schritt 230 überprüft, ob der Strom il in einem geeigneten Bereich liegt, der entsprechend der folgenden Gleichung definiert ist:
il ≤ i0 ....(4),
wobei i0 einen Überstrom-Entscheidungswert des Primärseiten-Stroms des Wandlers 60c darstellt. Wenn die Antwort in Schritt 230 "Ja" ist, geht die Steuerung zum vorstehend genannten Schritt 190. Wenn andererseits die Antwort in Schritt 230 "Nein" ist, d.h. wenn der Primärseiten-Strom übermäßig ist, geht genauso wie im Fall der Entscheidung "Nein" in Schritt 120 die Steuerung zu einem Schritt 240. Hierbei wird, da trotz des Unterbindens der Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60 im vorstehend genannten Schritt 190 der Primärseiten-Strom il übermäßig ist, bei der Entscheidung, daß in der Hochspannungsschaltung 60 ein abnormer Zustand auftritt, um die Spannungserhöhung (trotz der Unterbindung der Spannungserhöhung in Schritt 190) und die zwangsweise Entladung gleichzeitig auszuführen, die in Schritt 190 ausgeführte Spannungserhöhungs-Unterbindung der Hochspannungsschaltung 60 gelöscht und das schnelle Entladen der Schnellentladeschaltung 62, die ebenfalls in Schritt 190 ausgeführt wird, durch das Sperren ihres FET 62b gestoppt. Außerdem wird, um zu verhindern, daß die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 durch das Anlegen der abnormen Spannung angesteuert wird, das durch die Anlegeschaltung 61 bedingte Anlegen der Hochspannung kontinuierlich unterbunden. Als Ergebnis verursacht die Ausführung von Schritt 240, daß der Stoßdämpfer in den Hart-Zustand versetzt wird und daß Schritt 190 ausgeführt wird.
Nach der Ausführung von Schritt 240, wird ein Schritt 250 ausgeführt, um das Spannungserhöhungsunterbinde-Abnormitätsflag FING auf "1" zu setzen, das darstellt, daß der Primärseiten-Strom il unabhängig von der Spannungserhöhungs-Unterbindung übermäßig ist, dann schließt sich der vorstehend genannte Schritt 210 zur Erregung der Abnormitäts-Anzeigelampe 57 an.
Andererseits geht, selbst wenn die Antwort in Schritt 230 die ist, daß der Primärseiten-Strom il unterhalb des Entscheidungswertes i0 über den übermäßigen Strom liegt, der Programmablauf zu Schritt 190, da in Schritt 130 entschieden wird, daß sich das Energieversorgungssystem zum Anlegen einer Spannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 in einem abnormen Zustand befindet. Wenn ferner in Schritt 150 die Entscheidung getroffen wird, daß die Batteriespannung VB unterhalb des Entscheidungswertes VBL für die untere Grenze liegt, geht der Programmablauf zu den Schritten 260 und 270, um zu überprüfen, ob die Ausgangsspannungen V500 und V-100 der Hochspannungsschaltung 60 jeweils den folgenden Gleichungen genügen:
V500 ≤ V500H .....(5)
V-100 ≤ V-100 .....(6).
Wenn in den Schritten 260 und 270 ihre beiden Ausgangsspannungen V500 und V-100 den vorstehend genannten Gleichungen genügen, geht unter der Berücksichtigung des Umstandes, daß zusätzlich zur Verringerung der Batteriespannung VB die Ausgangsspannungen der Hochspannungsschaltung 60 unzureichend sind, um die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 anzusteuern, der Ablauf zu einem Schritt 280, um das Anlegen einer Hochspannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 mittels der Hochspannungs- Anlegeschaltung 61 zu unterbinden. An den Schritt 280 schließt sich ein Schritt, der den Flag FSK auf "1" setzt, und dann der Block 106 in Fig. 7 an. Wenn die Entscheidung im Schritt 260 bzw. 270 "Nein" ist, geht unter Berücksichtigung des Umstandes, daß zusätzlich zur Verringerung der Batteriespannung VB eine Abnormität an der Seite der Ansteuerspannungs-Erzeugungs und/oder der Ladeseite auftritt, der Programmablauf in ähnlicher Weise zum vorstehend genannten Schritt 190.
Gemäß Vorbeschreibung prüft zum Ausführen des Dämpfungskraft-Änderungsvorgang des Stoßdämpfers 2 das piezoausgeführte Betätigungsvorrichtungs-Ansteuersystem, d. h. das Dämpfungskraft-Steuersystem, entsprechend diesem Ausführungsbeispiel immer, ob sich die Ausgangsspannungen der Hochspannungsschaltung 60 jeweils in den geeigneten Bereichen befinden; wenn eingeschätzt wird, daß sich ihre Ausgangsspannungen in abnormen Zuständen befinden, unterbindet unter der Annahme, daß an der Hochspannungserzeugungs-Seite (der Seite der Hochspannungsschaltung 60) und/oder der Ladeseite (der Seite der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27) eine Abnormität aufgetreten ist, die elektronische Steuereinheit 4 die Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60, beginnt mit dem schnellen Entladen über die Schnellentladeschaltung 62 und unterbindet ferner das Anlegen von Hochspannung der Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27.
Dementsprechend ist es möglich sicher zu verhindern, daß Beschädigungen der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 durch das Anlegen einer übermäßigen Hochspannung, das Erwärmen und Beschädigungen der Hochspannungsschaltung 60 durch die übermäßige Spannungserhöhung und eine unerwünschte Ausdehnung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 durch das Anlegen einer Spannung, die sich außerhalb eines geeigneten Bereiches befindet, auftreten. Selbst wenn bei den Ausgangsspannungen der Hochspannungsschaltung 60 durch Beschädigungen der Schaltungselemente oder anderes eine Abnormität auftritt, ist es somit möglich, die Dämpfungskraftänderung in den abnormen Zuständen zu verhindern, so daß die komfortable Fortbewegung des Kraftfahrzeugs beibehalten wird. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Entscheidung nicht getroffen wird, ob sich, wenn die Batteriespannung VB verringert ist, die Ausgangsspannungen der Hochspannungsschaltung 60 in angemessenen Bereichen befinden, wird ferner auf der Basis der Verringerung ihrer Ausgangsspannungen, die durch die Verringerung der Batteriespannung VB bedingt ist, d.h. des Mangels an Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60, die Abnormitätserfassung nicht bewirkt. Außerdem ist es möglich zu verhindern, daß eine unzureichende Spannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt wird; dadurch wird die Betriebssicherheit bei der Änderung der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 verbessert.
Außerdem wird in diesem Ausführungsbeispiel in dem Fall, in dem der Primärseitenstrom il des Wandlers 60c unabhängig von der Unterbindung der Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60 übermäßig ist, die Unterbindung von dieser gelöscht, so daß die Hochspannungsschaltung 60 in den Zustand vor der Unterbindung der Spannungserhöhung zurückkehrt, und es wird die schnelle Entladung in der Schnellentladeschaltung 62 unterbunden. Daher werden die Spannungserhöhung (Hochspannungs-Ausgabe) und das zwangsweise Entladen nicht gleichzeitig ausgeführt; dadurch werden die Hochspannungsschaltung 60 und die Schnellentladeschaltung 62 geschützt.
Obwohl gemäß Vorbeschreibung der Strom, der durch die Primärwicklung des Wandlers 60c fließt, erfaßt und unterbrochen wird, wenn die an der Sekundärwicklung des Wandlers 60c erzeugte Ansteuerspannung abnorm ist, wird, wenn der durch diese fließende Strom unabhängig von der Unterbrechung erfaßt wird, das Entladen der Ladung in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 unterbunden. Dieser Vorgang ist wirkungsvoll, da dieser die Spannungsverringe rung insbesondere bei der Verwendung einer Batterie verhindert, in der die zu verwendende elektrische Energie begrenzt ist. Der Stromfluß in die Primärwicklung legt an die Sekundärwicklung die Ansteuerspannung an; zu diesem Zeitpunkt wird, wenn beide Enden der Sekundärwicklung über einen Widerstand gekoppelt sind, die Energie durch den Widerstand aufgenommen.
Nachfolgend wird die Beschreibung des Betriebes der Blöcke 107a bis 107d in Fig. 7 unter Bezugnahme auf Fig. 9 vorgenommen. Hierbei wird die Beschreibung in bezug auf den Stoßdämpfer 2FL (Schritt 107a) für das vordere linke Rad 5FL ausgeführt. In Fig. 9 ist ein Schritt 310 vorgesehen, um den Dämpfungskraftänderungswert (d.h. den Dämpfungskraftänderungs-Verstärkungswert) Vfl, der in Block 102b in Fig. 7 eingelesen wurde, mit einem Einstellwert Vrefa für die obere Grenze zu vergleichen, d.h. zu prüfen, ob Vfl > Vrefa ist. Wenn die Entscheidung in Schritt 310 "Nein" ist, geht die Steuerung zum nachfolgenden Schritt 320, um die Dämpfungskraftänderung Vfl mit einem Einstellwert Vrefb für die untere Grenze zu vergleichen, um zu überprüfen, ob Vfl < Vrefb ist. Die Einstellwerte Vrefa und Vrefb wirken als Schwellwerte, um den Zustand der Fahrzeugfortbewegungs-Straßenoberfläche zu bestimmen, und werden zuvor im ROM 4b der elektronischen Steuereinheit 4 gespeichert.
Wenn sich das vordere linke Rad 5FL über eine Erhebung bewegt, wie diese in (A) von Fig. 11 dargestellt ist, verringert sich der Dämpfungskraft-Änderungswert Vfl unter den Einstellwert Vrefb für die untere Grenze, wie dieser in (D) von Fig. 11 dargestellt ist; die CPU 4a entscheidet, daß die Steuerung zu einem Schritt 330 geht, da Vfl < Vrefa und Vfl < Vrefb ist, und bestimmt in Schritt 330, daß das Flag F = 0 ist (F = 0 wurde zuvor in einem Schritt 350a eingestellt, der nachstehend beschrieben wird). An den Schritt 330 schließt sich ein Schritt 340a an, um eine vorbestimmte Zeit Tsa auf einem Zählwert Da zu setzen. Hierbei ist die vorbestimmte Zeit Tsa eine Zeit, die benötigt wird, um die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2FL in der Weich-Betriebsart zu halten, und wird zuvor im ROM 4b gespeichert.
Nach der Ausführung von Schritt 340a führt die CPU 4a den nächsten Schritt 340b aus, um ein erstes Ausgangssignal (erstes Steuersignal) zu erzeugen, das dazu dient, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2FL in die Weich-Betriebsart zu stellen, und ferner das Anliegen eines zweiten Ausgangssignals (zweites Steuersignal) zum Einstellen seiner Dämpfungskraft in die Hart-Betriebsart zu beenden. Das heißt, daß im Ansprechen auf die Erzeugung des ersten Ausgangssignals von der CPU 4a eine positive Hochspannung (+500V) als Ansteuerspannung von der Hochspannungsschaltung 60 über die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt wird, die sich wiederum ausdehnt, so daß der Stoßdämpfer 21 in die Weich-Betriebsart gelangt (siehe F von Fig. 11). Ein Schritt 340c wird dann ausgeführt, um vom Zählwert Da 1 abzuziehen, so daß das Subtraktionsergebnis als ein Zählwert Da aktualisiert wird; es schließt sich ein Schritt 350 an, der überprüft, ob Da ≥ 0 ist. Wenn die Antwort in Schritt 350 "Ja" ist, geht die Steuerung zu einem Schritt 350b, um den Flag F auf "1" zu setzen. Nach der Ausführung von Schritt 350b geht der Programmablauf zum nächsten Dämpfungskraft-Steuerblock 107b.
Wenn die Entscheidung in Schritt 350 nach dem Verstreichen einer Zeit Tsa "Nein" wird, wie es in (F) von Fig. 11 dargestellt ist, schließen sich ein Schritt 350a, um den Flag F auf "0" zu setzen, und dann ein Schritt 360 an, um zu prüfen, ob ein Flag G auf "1" gesetzt ist. Hierbei geht unter der Annahme, daß das Flag G in Schritt 370d zuvor auf "0" gesetzt wurde, was nachfolgend beschrieben wird, die Steuerung zu einem Schritt 360a, um das zweite Ausgangssignal zu erzeugen, das dazu dient, die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2FL in die Hart-Betriebsart einzustellen und ferner zu bewirken, daß das erste Ausgangssignal für die Weich-Betriebsart nicht anliegt. Das heißt, daß im Ansprechen auf die Erzeugung des zweiten Ausgangssignals von der CPU 4a eine negative Hochspannung (-100V) als Ansteuerspannung von der Hochspannungsschaltung 60 über die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angeiegt wird, die sich wiederum ausdehnt, so daß der Stoßdämpfer 27 die Hart-Betriebsart hat.
Nach der Ausführung des Schritts 360b geht die Steuerung zu einem Schritt 360b, um eine vorbestimmte Zeit Tsb (siehe (F) von Fig. 11) als einen Zählwert Db einzustellen, woran sich ein Schritt 370 anschließt, um zu prüfen, ob Db ≥ 0 ist. Hierbei geht, da Db ≥ 0 ist, die Steuerung zu einem Schritt 370a, um vom Zählwert Db 1 abzuziehen, um den Zählwert Db mit dem Subtraktionsergebnis zu aktualisieren; dann folgt ein Schritt 370b, um das Flag G auf "1" zu setzen. Nach der Ausführung von Schritt 370b geht der Programmablauf ebenfalls zum Block 107b in Fig. 7. Die vorbestimmte Zeit Tsb ist eine Zeit, die benötigt wird, um die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 in der Hart-Betriebsart zu halten, und die zuvor im ROM 4b der elektronischen Steuereinheit 4 gespeichert wurde.
Wenn im Ansprechen auf das Verstreichen der vorbestimmten Zeit Tsb die Entscheidung in Schritt 370 "Nein" wird, geht die Steuerung zu einem Schritt 370c, in dem mit dem Verschwinden des ersten Ausgangssignals das zweite Ausgangssignal verschwindet, und dann zu einem Schritt 370d, um das Flag G auf "0" zu setzen. Der Schritt 370d ist ebenfalls mit dem nächsten Dämpfungskraft-Steuerblock 107b gekoppelt. Im Ansprechen auf das Verschwinden des zweiten Ausgangssignals unterbricht die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 das Anlegen der negativen Hochspannung von der Hochspannungsschaltung 60 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27, wodurch sich die negative Ladungsenergie in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 wie es in (F) von Fig. 11 gezeigt ist entlädt. Die Energieentladung hängt von der Zeitkonstante ab, die durch den kombinierten Widerstand der Widerstände 138b und 139b (siehe Fig. 6) und die Kapazität der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 bestimmt ist. Somit hat die negative Hochspannung in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 nach dem Verstreichen einer Zeit, die der Zeitkonstante entspricht, den Null-Pegel.
Nachdem in Schritt 360b der Zählwert Db auf die vorbestimmte Zeit Tsb eingestellt ist und vor der Nein-Entscheidung in Schritt 370 entscheidet in den Fällen, in denen das Kraftfahrzeug einmal anhält oder der Fahrzeugmotor anhält, die CPU 4a in den Blöcken 103 oder 104 in Fig. 7 "Ja", um den Block 108 auszuführen, in dem das zweite Ausgangssignal vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Tsb verschwindet. Somit unterbricht die Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 das Anlegen der negativen Hochspannung (-100V) von der Hochspannungsschaltung 60 an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27, wodurch begonnen wird, die Ladeenergie in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Tsb zu entladen, wie es in (G) in Fig. 11 dargestellt ist, so daß vor dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit Tsb mit der vorstehend genannten Zeitkonstante die Spannung in der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 null wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist gemäß Vorbeschreibung die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 durch das Anlegen der positiven Hochspannung (+500V) an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 in die Weich-Betriebsart eingestellt, bis daß nach der Ja-Entscheidung in Schritt 320 in Schritt 350 "Nein" entschieden wird; seine Dämpfungskraft ist durch das Anlegen der negativen Hochspannung (-100V) an diese in die Hart-Betriebsart eingestellt, bis daß nach der Nein-Entscheidung in Schritt 350 in Schritt 370 "Nein" entschieden wird; die Spannung in der piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 wird bei der vorstehend genannten Zeitkonstante null, nachdem in Schritt 370 mit "Nein" entschieden wurde.
Die Tatsache, daß die Spannung der Betätigungsvorrichtung mit der Zeitkonstante schnell auf null zurückgeht, gestattet den Schutz des Verdrahtungssystems zwischen der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 und der Hochspannungs-Anlegeschaltung 61, da die Spannung im Verdrahtungssystems in ähnlicher Weise schnell auf null zurückgeht, um die Zeitdauer der Erzeugung der Hochspannung im Verdrahtungssystem zwischen diesen zu minimieren. Wenn ferner vor der Nein-Entscheidung in Schritt 370 das Kraft fahrzeug anhält oder der Fahrzeugmotor anhält, entscheidet die CPU 4a genauso wie bei der Nein-Entscheidung in Schritt 370 in Fig. 9 in den Blöcken 103 oder 104 in Fig. 7 mit "Ja", um zum Rückführen der Betätigungsvorrichtungs-Spannung auf null den Block 108 auszuführen. Somit ist es in ähnlicher Weise möglich, die Zeitdauer zur Erzeugung der Hochspannung im Verdrahtungssystem zwischen der Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 und der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 zu minimieren.
Fig. 10 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 9 gezeigten Dämpfungskraft-Steuervorgangs des Stoßdämpfers 2, bei dem Schritte, die denen in Fig. 9 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet sind; ihre Beschreibung wird aus Gründen der Kürze unterlassen. In Fig. 10 folgen, wenn die Entscheidung in Schritt 330 "Nein" ist, die Schritte 340d und 340e, um das zweite Ausgangssignal zu erzeugen und eine vorbestimmte Zeit Tsc auf einen Zählwert Dc zu setzen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Klemmenspannung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 null. Die vorbestimmte Zeit Tsc ist eine Zeit, die benötigt wird, um die Dämpfungskraftänderungs-Steuerung des Stoßdämpfers 2 mittels der Hysterese der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 in angemessener Weise auszuführen, und die zuvor im ROM 4b der elektronischen Steuereinheit 4 gespeichert wurde. Nach der Ausführung von Schritt 340e geht die Steuerung zu einem Schritt 380, um zu prüfen, ob Dc ≥ 0 ist. Hierbei geht, da die Antwort in Schritt 380 "Ja" ist, die Steuerung zu einem Schritt 380a, um vom Zählwert Dc 1 abzuziehen und den Zählwert Dc mit dem Subtraktionsergebnis zu aktualisieren. Wenn sich die Antwort in Schritt 380 zu "Ja" ändert, führt die CPU 4a aufeinanderfolgend die vorstehend beschriebenen Schritte 340a und 340b aus.
Somit wird bei dieser Abwandlung beim Ändern der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers 2 in die Weich-Betriebsart an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 vor dem Anlegen der positiven Hochspannung (+500V) an diese die negative Hochspannung (-100V) in der vorbestimmten Zeit Tsc angelegt. Dadurch wird verursacht, daß durch die Hysterese bedingt die Ausdehnung der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung 27 nach ihrem Zusammenziehen wirkungsvoller wird, wodurch sich das Ansprechen beim Schalten des Stoßdämpfers 2 in die Weich-Betriebsart verbessert.
Nachstehend wird die Beschreibung einer Dämpfungskraft- Testbetriebsart unter Bezugnahme auf Fig. 12 ausgeführt. Diese Test-Betriebsart ist so gestaltet, daß mit dieser im Ansprechen auf das Einschalten des mit Bezugszeichen 63 in Fig. 3 dargestellten Testschalters begonnen wird. In Fig. 12 wird ein Schritt 410 als erstes ausgeführt, um die verstrichene Zeit nach dem Einschalten des Zündschalters (IG) des Kraftfahrzeugs zu prüfen, damit bestätigt wird, daß die Spannungserhöhung in der Hochspannungsschaltung 60 beendet ist, die ausreicht, um die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 anzusteuern. Im Ansprechen auf die Beendigung der Spannungserhöhung schließt sich ein Schritt 420 an, um zu prüfen, ob ein Zählwert TCHK kleiner als ein vorbestimmter Wert To ist. Der Zählwert TCHK zeigt die verstrichene Zeit nach dem Beginn des Dämpfungskrafttests an, d.h. des Einschaltens des Testschalters 63. Wenn die Antwort "Ja" ist, wird dann ein Schritt 430 ausgeführt, der prüft, ob das Kraftfahrzeug startet oder ob die Geschwindigkeit VF des Kraftfahrzeugs, die auf der Grundlage des Erfassungssignals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 51 berechnet wurde, kleiner als ein vorbestimmter Wert (zum Beispiel 5km/h) ist. Das heißt, daß die Schritte 420 und 430 vorgesehen sind, um die Erfüllung der Bedingungen zur Ausführung des Dämpfungskrafttests zu prüfen. Wenn die Entscheidung in Schritt 430 "Ja" ist, wird ein Schritt 440 ausgeführt, um den Zählwert TCHK um 1 zu erhöhen; dann schließt sich ein Schritt 450 an, um auf der Grundlage eines Signals vom Testbetriebsart-Umschalter 64 die Test-Betriebsart zu prüfen, d.h. zu bestätigen, ob die Testbetriebsart die vom Ändern der Dämpfungskraft von der Weich-Betriebsart in die Hart-Betriebsart oder die zum Ändern der Dämpfungskraft von der Hart-Betriebsart in die Weich-Betriebsart ist. Entsprechend dem Entscheidungsergebnis von Schritt 450 wird ein Schritt 460 oder 470 ausgeführt, um die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers in die Hart-Betriebsart oder die Weich-Betriebsart einzustellen, indem an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 zum Testen die positive oder negative Hochspannung angelegt wird. Nach der Ausführung von Schritt 460 oder 470 geht der Programmablauf zu einem Schritt 480, um das Löschen der Test-Betriebsart auf der Grundlage des Signals vom Testschalter 63 zu prüfen. Wenn die Antwort in Schritt 480 "Nein" ist, geht der Programmablauf zu Schritt 410 zurück; wenn diese "Ja" ist, endet dieses Programm. Ferner endet dieses Programm ebenfalls, wenn die Antwort in Schritt 420 oder 430 "Nein" ist.
Beim vorstehend beschriebenen Vorgang wird, obwohl der Dämpfungskrafttest im Ansprechen auf das Einschalten des Testschalters 63 durch den Kraftfahrer oder jemand anderen ausgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, die zur Ausführung des Dämpfungskrafttests ausreichend ist, oder wenn das Kraftfahrzeug startet, die Testbetriebsart unabhängig vom kontinuierlichen Einschalten des Testschalters 63 zwangsweise gelöscht, um den Dämpfungskrafttest zu stoppen; dadurch wird die Dämpfungskraftsteuerung entsprechend dem Zustand der Fahrzeugfortbewegung-Straßenoberfläche oder dem Fahrzeugfortbewegungs-Zustand in angemessener Weise ausgeführt.
Fig. 13 ist ein Schaltbild, das einen weiteren Aufbau der Hochspannungs-Anlegeschaltung 61 zeigt. In Fig. 13 weist die Anlegeschaltung 61 eine Abschnitt 170a zum Anlegen einer positiven Spannung, einen Abschnitt 170b zum Anlegen einer negativen Spannung und einen Abschnitt 130c zum Anlegen einer Nullspannung auf, der die gleiche Struktur wie der mit 130c in Fig. 6 dargestellte Abschnitt zum Anlegen einer Nullspannung hat. Der Abschnitt 170a zum Anlegen einer positiven Spannung setzt sich aus einem Impulswandler 171 zusammen, dessen einer Endabschnitt mit dem Zündschalter (IG) des Kraftfahrzeugs verbunden ist und dessen anderen Endabschnitt mit einem Transistor 135A gekoppelt ist, dessen Basis auf das erste Ausgangssignal von der CPU 4a anspricht. Der Transistor 135A ist im Ansprechen auf das erste Ausgangssignal mit einer Reihe von ersten Impulsen intermittierend betätigbar. Der Impulswandler 171 wird durch die Spannungszufuhr von der Fahrzeugbatterie an der Primärwicklung intermittierend erregt, wodurch Impulsspannungen an seine Sekundärwicklung angelegt werden und dann über eine Glättungsschaltung 173 an die Basis des Transistors 136B angelegt werden. Dadurch wird bewirkt, daß die positive Spannung (+500V) an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt wird. Andererseits weist der Abschnitt 170b zum Anlegen der negativen Spannung in ähnlicher Weise einen Impulswandler 175 auf, dessen einer Endabschnitt mit dem Zündschalter (IG) gekoppelt ist und dessen anderer Endabschnitt mit einem Transistor 137A gekoppelt ist, dessen Basis auf das zweite Ausgangssignal von der CPU 4a anspricht. Der Transistor 137A ist im Ansprechen auf das zweite Ausgangssignal, das eine Reihe von zweiten Impulsen aufweist, intermittierend betätigbar, so daß der Impulswandler 175 an der Primärwicklung durch die Spannungszufuhr von der Fahrzeugbatterie erregt wird, um zu bewirken, daß an seiner Sekundärwicklung Impulsspannungen anliegen, die wiederum über eine Glättungsschaltung 176 an die Basis eines Transistors 138 angelegt werden. Durch den Transistor 138 wird verursacht, daß die negative Hochspannung an die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung 27 angelegt wird.
Es ist verständlich, daß sich das vorstehende nur auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung bezieht und daß beabsichtigt wird, alle Änderungen und Abwandlungen der hier zum Zweck der Offenbarung verwendeten Ausführungsbeispiele der Erfindung abzudecken, die keine Abweichung von der Wesensart und Geltungsbereich der Erfindung bilden, wie diese in beiliegenden Ansprüchen definiert ist. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel das Steuersystem einer piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung in bezug auf einen Stoßdämpfer eines Kraftfahrzeugs beschrieben wurde, ist es zum Beispiel ebenfalls möglich, das Steuersystem für die piezoausgeführte Betätigungsvorrichtung dieser Erfindung auf andere Gebiete anzuwenden, wie z.B. eine Kraftstoffeinspritz- Ansteuervorrichtung. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung über die Abnormität zusätzlich zum Primärseiten-Strom des Wandlers 60c auf der Grundlage der Ausgangsspannung des Wandlers 60c entschieden wird, ist es ferner ebenfalls möglich, über die Abnormität auf der Grundlage der Ausgangsspannung oder des Primärseiten-Stromes zu entscheiden. Obwohl im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Änderung der Dämpfungskraft bei einmaligen Auftreten der Ausgangsspannung-Abnormität nicht vorgenommen wird, bis daß der Zündschalter ausgeschaltet ist, und die Änderung der Dämpfungskraft bewirkt wird, wenn der Zündschalter erneut eingeschaltet wird, ist es darüber hinaus ebenfalls möglich, nach dem Auftreten der Spannungsabnormität die Ausgangsspannung kontinuierlich zu überprüfen und die Dämpfungskraftänderung unter den Bedingungen wie Löschung der Spannungsabnormität und Verstreichen einer vorbestimmten Zeit zu gestatten.

Claims

1. Antriebssystem zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit

einer piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung (27), die ein piezoelektrisches Element umfaßt, welches in Übereinstimmung mit dem Anlegen einer Spannung daran dehnbar und zusammenziehbar ist,

einer Spannungserhöhungseinrichtung (60) zum Erhöhen einer Ausgangsspannung einer Energiequelle, die an dem Kraftfahrzeug angebracht ist, um eine Ansteuerspannung für die piezoausgeführte Betätigungseinrichtung zu erzeugen;

einer Anlegeeinrichtung (61) zum Anlegen der von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) erzeugten Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung;

gekennzeichnet durch

eine Abnormalitätserfassungseinrichtung (4a) zum Erfassen einer Abnormalität der von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) erzeugten Ansteuerspannung; und

eine Sicherheitssteuereinrichtung (4a, 60a, 62), die das Anlegen der Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element unterbindet und die desweiteren Ladungen, die im piezoelektrischem Element gespeichert sind, entlädt, wenn die Abnormalitätserfassungseinrichtung (4a) eine Abnormalität der erzeugten Ansteuerspannung erfaßt.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitssteuereinrichtung (4a, 60a, 62) beinhaltet:

eine Unterbindungseinrichtung zum Unterbinden der Ausgabe der Ansteuerspannung von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) an das piezoelektrische Element im Ansprechen auf das Erfassen einer Ansteuerspannungsabnormalität; und

eine Entladeeinrichtung (62), die Ladungen, die in ihrem piezoelektrischen Element gespeichert sind, im Ansprechen auf das Erfassen einer Ansteuerspannungsabnormalität entlädt.

3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Steuereinrichtung (4a, 60a, 62) das Anlegen der Ansteuerspannung von der Anlegeeinrichtung (61) an das piezoelektrische Element unterbindet und desweiteren die Ausgabe der Ansteuerspannung von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) unterbindet, um das Anlegen der Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element im Ansprechen auf das Erfassen der Ansteuerspannungsabnormalität durch die Abnormalitätserfassungseinrichtung zu unterbinden.

4. System nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die Spannungserhöhungseinrichtung (60) aus einem Übertrager (60c) mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung gebildet ist, und die Sicherheitssteuereinrichtung einen durch die Primärwicklung fließenden Strom unterbricht, wenn eine Abnormalität bezüglich der an seiner Sekundärwicklung erzeugten Ansteuerspannung auftritt, um die Erzeugung der Ansteuerspannung an der Sekundärwicklung zu unterbinden.

5. System nach Anspruch 4, bei dem die Steuereinrichtung (4a, 60a, 62) eine Stromerfassungseinrichtung (60b) zum Erfassen eines durch die Primärwicklung fließenden Stroms und eine Unterbindungseinrichtung (4a), die die Entladung der gespeicherten Ladung im piezoelektrischen Element der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung (27) unterbindet, wenn die Stromerfassungseinrichtung (60b) den vom Unterbrechen des Stroms an der Primärwicklunmg unabhängigen Stromfluß erfaßt, umfaßt.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abnormalitätserfassungseinrichtung (4a) so ausgebildet ist, daß sie die Abnormalität erfaßt, wenn die von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) erzeugte Ansteuerspannung von einem vorbestimmten Spannungsbereich abweicht.

7. System nach Anspruch 6, bei dem die Spannungserhöhungseinrichtung (60) eine positive Spannung und eine negative Spannung erzeugt, von denen jede als Ansteuerspannung verwendet wird, und die Abnormalitätserfassungseinrichtung (4a) die Abnormalität sowohl in der positiven als auch in der negativen Spannung erfaßt.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Anlegeeinrichtung (61) die durch die Spannungserhöhungseinrichtung (60) erzeugte negative Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element anlegt, so daß sich das piezoelektrische Element zusammenzieht, und das Anlegen der negativen Spannung daran im Ansprechen auf das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Anlegen unterbricht.

9. System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei dem die Anlegeinrichtung (61) die negative Ansteuerspannung vor dem Anlegen der positiven Ansteuerspannung an das piezoelektrische Element anlegt.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Anhalteerfassungseinrichtung (4a, 51), die erfaßt, ob sich wenigstens entweder das Kraftfahrzeug (1) oder ein Motor des Kraftfahrzeugs in einem Anhaltezustand befindet, und eine Unterbindungseinrichtung (4a) zum Unterbinden der Ausgabe der Ansteuerspannung von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) im Ansprechen auf die Erfassung durch die Anhalteerfassungseinrichtung aufweist.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Betriebsarten-Einstellvorrichtung (63) zum Einstellen der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung in eine Testbetriebsart in Übereinstimmung mit einer äußeren Betätigung, eine Testanlegeeinrichtung (4a) zum ständigen Anlegen der Ansteuerspannung von der Spannungserhöhungseinrichtung (60) an das piezoelektrische Element der piezoausgeführten Betätigungsvorrichtung (27) während des Einstellens der Testbetriebsart, und eine Betriebsartenbeendigungseinrichtung, die die Testbetriebsart beendet, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, aufweist.

12. System nach Anspruch 11, bei dem die Betriebsartenbeendigungseinrichtung (4a) die Testbetriebsart beendet, wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Einstellen der Testbetriebsart verstrichen ist oder wenn das Kraftfahrzeug startet.