Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung
eines Fahrzeugs, wie z.B. eines Kraftfahrzeugs, und
insbesondere auf eine Steuerung einer aktiven Aufhängung in
bezug auf das Drehen des Fahrzeugs.
Beschreibung des Standes der Technik
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Als ein Typ von aktiven Aufhängungen von Fahrzeugen, wie
z.B. Kraftfahrzeugen, ist, wie es z.B. in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift 61-193907 gezeigt ist, eine
aktive hydraulische Aufhängung bekannt, die aufweist: eine
Stelleinrichtung, die entsprechend dem jeweiligen
Fahrzeugrad vorgesehen ist, um entsprechend dem Zuführen von
Arbeitsfluid zu ihrer Arbeitsfluidkammer oder dem Abführen
von Arbeitsfluid von dieser die Fahrzeughöhe an der
entsprechenden Position zu ändern, eine
Arbeitsfluid-Zuführ/Abführeinrichtung, um das Arbeitsfluid der
Arbeitsfluidkammer zuzuführen oder um es von dieser abzuführen,
eine Querbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen
der Querbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus, eine
Einrichtung zum Erfassen der Last, die auf ein Fahrzeugrad an der
Dreh-Außenseite aufgebracht wird, und eine
Steuerungseinrichtung zum Steuern der
Arbeitsfluid-Zuführ/Abführeinrichtung entsprechend der Querbeschleunigung.
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In einer solchen aktiven Aufhängung wird die durch eine
Querbeschleunigung während des Drehens bedingte
Lageänderung des Fahrzeugaufbaus in gewünschter Weise gesteuert,
wenn die Arbeitsfluid-Zuführ/Abführeinrichtung entsprechend
der Querbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus gesteuert wird;
die Fahrzeughöhen am jeweiligen Fahrzeugrad werden
geändert, um das Wanken des Fahrzeugaufbaus zu unterdrücken.
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Aus der Druckschrift EP-A-0 246 655 ist ein aktives
gesteuertes Aufhängungssystem eines Fahrzeugs bekannt, bei dem
die Antriebsgeschwindigkeit und der Lenkzustand erfaßt
werden; mit dem Anstieg der Fahrzeugantriebsgeschwindigkeit
und dem Lenkzustand wird eine Abnahme der
Seitenführungskraft an den Hinterrädern vorgesehen, um
Übersteuerungsmerkmale des Fahrzeugs zu erhalten.
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Aus den Patent Abstracts of Japan, Band 13, Nr. 305
(M-849), 1989, ist ein aktives Aufhängungssystem bekannt, bei
dem ein Diagonalwanken eines Fahrzeugs verhindert wird,
indem der Druck in einem Hydraulikzylinder eines anderen
Rades verringert wird, wenn der Druck in einem
Hydraulikzylinder in einem Rad entsprechend dem sich drehenden äußeren
Rad in einem Drehzustand einen vorbestimmten Wert
übersteigt. Die Steuerung wird von einer Steuerungsvorrichtung
vorgenommen, die eine
Seitenbeschleunigung-Erfassungseinrichtung verwendet.
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Ferner offenbart die Patent Abstracts of Japan, Band 12,
Nr. 400 (M-756), 1988, ebenfalls eine Steuerung einer
aktiven Aufhängung auf der Grundlage der Erfassung der
Seitenbeschleunigung durch einen Seitenbeschleunigungssensor und
auf der Grundlage des Drehzustands, der durch einen
Drehrichtungs-Sensor erfaßt wurde.
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Im Stand der Technik ist bekannt, daß das Lenkverhalten
eines Fahrzeugs, wie z.B. eines Kraftfahrzeugs,
entsprechend der Verteilung der Rollsteifigkeit bzw.
Wanksteifigkeit zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern
bestimmt wird. Die Verteilung der Wanksteif igkeit ist im
allgemeinen festgelegt.
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Die Beziehung zwischen der Last an einem Fahrzeugrad, d.h.
einer Reifenlast (W) und der Seitenführungskraft (Cp) zeigt
eine Sättigungskennlinie, wie diese in Fig. 9 gezeigt ist.
Daher erhöht sich, wenn sich die Reifenlast weiter erhöht,
in einem Bereich mit relativ hoher Reifenlast die
Seitenführungskraft nicht entsprechend. Daher wird während des
Drehens mit hoher Querbeschleunigung die
Seitenführungskraft in einem vorderen Fahrzeugrad an der Dreh-Außenseite
als erstes gesättigt, so daß sich die relative Größe der
Seitenführungskraft im vorderen Fahrzeugrad im Vergleich zu
der im hinteren Fahrzeugrad verringert, wodurch sich das
Fahrzeug zur Dreh-Außenseite hin verschiebt, wobei sich das
Lenkverhalten zum Untersteuern hin verschiebt.
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Wenn sich das Fahrzeug zur Dreh-Außenseite hin verschiebt,
erhöht sich der Rutschwinkel des vorderen Fahrzeugrads. Da
die Beziehung zwischen der Seitenführungskraft (Gp) und dem
Rutschwinkel (Sa) ebenfalls eine Sättigungskennlinie
aufweist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, verschiebt sich das
Fahrzeug ferner zur Dreh-Außenseite hin, woraus sich ein
weiteres Verschieben des Lenkverhaltens zum Untersteuern
hin ergibt.
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Wenn die Verteilung der Wanksteifigkeit stärker zu den
vorderen Fahrzeugrädern verschoben wird, indem auf die
Stabilität des Fahrzeugs bei Spurwechsel oder ähnlichem der
Schwerpunkt gelegt wird, verschiebt sich daher während des
Drehens mit hoher Querbeschleunigung das Lenkverhalten
stärker zum Untersteuern hin, was die Steuerbarkeit des
Fahrzeugs verschlechtert. Wenn die Verteilung der
Wanksteifigkeit stärker zu den hinteren Fahrzeugrädern verschoben
wird, indem auf das Lenkverhalten beim Drehen mit hoher
Querbeschleunigung der Schwerpunkt gelegt wird, verschiebt
sich im Gegensatz dazu das Lenkverhalten beim Drehen mit
niedriger Querbeschleunigung einschließlich Spurwechsel zum
Übersteuern hin, wodurch die Stabilität des Fahrzeugs
verschlechtert wird.
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Das vorstehend angeführte Problem liegt sowohl bei
Fahrzeugen mit aktiver Aufhängung als auch bei Fahrzeugen mit
herkömmlicher passiver Aufhängung vor. Dieses Problem ist
durch die aktive Aufhängung, die in der vorstehend genannte
Veröffentlichung beschrieben ist, nicht gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf das vorstehend genannte Problem bei der
herkömmlichen hydraulischen Aufhängung ist es die Aufgabe
der Erfindung, eine verbesserte aktive Aufhängung
vorzusehen, bei der sowohl die Stabilität des Fahrzeugs beim
normalen Drehen einschließlich Spurwechsel als auch die
Steuerbarkeit des Fahrzeugs beim Drehen mit hoher
Querbeschleunigung verbessert sind.
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Die Aufgabe wird durch eine aktive Aufhängung mit den
Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist die aktive Aufhängung auf: Stelleinrichtungen,
die entsprechend dem jeweiligen Fahrzeugrad vorgesehen
sind, um die Fahrzeughöhe an der entsprechenden Position zu
ändern, eine Querbeschleunigungs-Erfassungseinrichtung zum
Erfassen der Querbeschleunigung des Fahrzeugaufbaus, eine
Einrichtung zum Erfassen der Last, die auf ein Fahrzeugrad
an der Dreh-Außenseite aufgebracht wird, und eine
Steuerungseinrichtung zum Steuern der Stelleinrichtung
entsprechend der Querbeschleunigung, wobei die
Steuerungseinrichtung dazu in der Lage ist, die Wanksteifigkeit zu
verteilen, um ihren größeren Anteil an einem hinteren Fahrzeugrad
vorzusehen, wenn die Last größer ist, die auf die
Fahrzeugräder an der Dreh-Außenseite aufgebracht wird.
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Entsprechend der vorstehend genannten Struktur wird die
Verteilung der Wanksteifigkeit gesteuert, so daß diese
stärker zu den hinteren Fahrzeugräder verschoben wird, wenn
die Last an den Fahrzeugrädern an der Dreh-Außenseite
größer ist, oder im umgekehrten Fall stärker zu den
vorderen Fahrzeugrädern verschoben wird, wenn die Last an den
Fahrzeugrädern an der Dreh-Außenseite geringer ist. Da die
Verteilung der Wanksteifigkeit gesteuert wird, so daß diese
beim Drehen des Fahrzeugs mit hoher Querbeschleunigung zu
den hinteren Fahrzeugrädern verschoben wird, wird das
Lenkverhalten zum Übersteuern hin verschoben, wodurch eine gute
Steuerbarkeit des Fahrzeugs abgesichert wird. Wenn die
Verteilung der Wanksteifigkeit beim normalen Drehen
einschließlich des Spurwechsels zu den vorderen Fahrzeugrädern
verschoben wird, wird das Lenkverhalten zum Untersteuern
hin verschoben, wodurch eine gute Stabilität des Fahrzeugs
abgesichert wird.
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Genauer gesagt kann die Steuerungseinrichtung aufweisen:
eine erste Faktor-Mulitipliziereinrichtung für ein vorderes
Fahrzeugrad und eine zweite Faktor-Multipliziereinrichtung
für ein hinteres Fahrzeugrad, wobei die erste und die
zweite Faktor-Multipliziereinrichtung aus der
Querbeschleunigung Lasten berechnen, die auf die vorderen bzw. hinteren
Fahrzeugräder aufgebracht werden, und ein
Funktionserzeugungssystem zum Erzeugen von Multiplikationsfaktoren in der
ersten und der zweiten Faktor-Multipliziereinrichtung, die
zumindest auf einer der Fahrzeugrad-Lasten basieren, die
durch die erste und zweite Faktor-Multipliziereinrichtung
berechnet wurden, wobei das Funktionserzeugungssystem den
Multiplikationsfaktor für das vordere Fahrzeugrad in bezug
auf den Multiplikationsfaktor für das hintere Fahrzeugrad
verringert, wenn sich der Absolutwert der Fahrzeugradlast
erhöht, der durch die erste oder zweite
Faktor-Multipliziereinrichtung
oder beide berechnet wurde.
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Ferner kann das Funktionserzeugungssystem eine Einrichtung
aufweisen, um den ersten und zweiten Multiplikationsfaktor
zu beschränken, so daß dieser nicht größer als fuhr diesen
vorbestimmte Maximalwerte und nicht kleiner als für diesen
vorbestimmte Minimalwerte sind.
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Die Maximalwerte und die Minimalwerte für den ersten und
zweiten Multiplikationsfaktor können in gewünschter Weise
erhöht werden, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
erhöht.
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Die Stelleinrichtung kann geeigneterweise eine hydraulische
Stelleinrichtung mit einer Arbeitsfluidkammer sein; die
Steuerungseinrichtung kann aufweisen: eine
Hydraulikkreiseinrichtung, um Arbeitsfluid der Arbeitsfluidkammer
zuzuführen oder um es von dieser abzuführen, und eine
elektrische Steuerungseinrichtung zum Steuern der Strömung von
Arbeitsfluid in der Hydraulikkreiseinrichtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In den beiliegenden Zeichnungen ist:
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Fig. 1 eine Strukturdarstellung eines Hydraulikkreises
eines Ausführungsbeispiels der aktiven Aufhängung
entsprechend der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 ein Blockschaltbild, das eine elektrische
Steuerungseinrichtung des in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels zeigt,
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Fig. 3 ein Signalflußbild, das Berechnungen und die
Signalverarbeitung zeigt, die durch die in Fig. 2 gezeigte
elektrische Steuerungseinrichtung ausgeführt werden,
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Fig. 4 eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen den Sollasten Ffra und Ffla an den vorderen
Fahrzeugrädern und dem Ausgleichbetrag delta Kf für das
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnis zeigt,
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Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Maximalwert
Kfmax und dem Minimalwert Kfmin des
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses Kf zeigt,
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Fig. 6 eine graphische Darstellung, die Änderungen der
Querbeschleunigung Gx und des
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses Kf im gezeigten Ausführungsbeispiel während
des Spurwechsels des Fahrzeugs unter normalen Bedingungen
zeigt,
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Fig. 7 eine graphische Darstellung, die Änderungen der
Querbeschleunigung Gx und des
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses Kf im gezeigten Ausführungsbeispiel während
einer Drehung des Fahrzeugs mit hoher Querbeschleunigung
zeigt,
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Fig. 8 eine graphische Darstellung, die Änderungen der
Querbeschleunigung Gx und des
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses Kf im gezeigten Ausführungsbeispiel während
des Spurwechsels des Fahrzeugs unter schwierigen
Bedingungen zeigt,
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Fig. 9 eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen der Reifenlast W und der Seitenführungskraft Cp
zeigt, und
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Fig. 10 eine graphische Darstellung, die die Beziehung
zwischen dem Reifen-Rutschwinkel Sa und der
Seitenführungskraft Cf zeigt.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Im folgenden wird die vorliegende Erfindung in bezug auf
ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung detaillierter beschrieben.
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In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Behälter zum Speichern von
Öl, das als ein Arbeitsfluid dient. Ein Ende eines
Verbindungskanals 12 ist mit dem Behälter 10 verbunden; ein Ende
eines Arbeitsfluid-Auslaßkanals 14 ist ebenfalls mit dem
Behälter 10 verbunden. Das andere Ende des
Verbindungskanals 12 ist mit einer Ansaugseite einer durch einen Motor
16 angetriebenen Pumpe 18 verbunden. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel hat die Pumpe 18 veränderliche Leistung; die
Förderseite von dieser ist mit einem Ende eines
Arbeitsfluid-Zuführkanals 20 verbunden. Das andere Ende des
Arbeitsfluid-Zuführkanals 20 und das andere Ende des
Arbeitsfluid-Auslaßkanals 14 sind mit Anschluß P bzw. Anschluß R
eines vorgesteuerten Drei-Anschlüsse/Drei-Positionen-
Schalt-Steuerventils 24 eines Drucksteuerventils 22
verbunden. An einem mittleren Abschnitt des
Arbeitsfluid-Auslaßkanals 14 ist an einer Seite, die zum Drucksteuerventil 22
näher als ein Verbindungspunkt 14a mit einem Arbeitsfluid-
Auslaßkanal von einem anderen Fahrzeugrad liegt, ein
Sperrventil 15 vorgesehen, das die Strömung des Arbeitsfluids
nur in eine Richtung gestattet, und zwar vom
Drucksteuerventil 22 zum Behälter 10 hin.
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Das Drucksteuerventil 22 weist das Schaltsteuerventil 24,
einen Verbindungskanal 26, der den Arbeitsfluid-Zuführkanal
20 mit dem Behälter 10 verbindet, und eine feste
Drosselungseinrichtung 28 und eine veränderliche
Drosselungseinrichtung 30 auf, die an einem mittleren Abschnitt des
Verbindungskanals 26 aufeinanderfolgend vorgesehen sind. Ein
Verbindungskanal 32 ist mit dem Arischluß A des
Schalt-Steuerventils 24 verbunden. Das Schalt-Steuerventil 24 ist ein
Steuerkolbenventil, das durch Vorsteuerdrücke betätigt
werden kann, d.h. durch den Druck Pp im Kanal 26 an einem
Abschnitt zwischen der festen Drosselungseinrichtung 28 und
der veränderlichen Drosselungseinrichtung 30 und durch den
Druck Pa im Verbindungskanal 32. Das Schalt-Steuerventil 24
ist in eine Schaltposition 24a geschaltet, um Anschluß P
mit Anschluß A zu verbinden, wenn der Druck Pp größer als
der Druck Pa ist, in eine Schaltposition 24b geschaltet, um
die Verbindung zwischen den Anschlüssen zu unterbrechen,
wenn der Druck Pp gleich dem Druck Pa ist, und in eine
Schaltposition 24c geschaltet, um den Anschluß R mit
Anschluß A zu verbinden, wenn der Druck Pp kleiner als der
Druck Pa ist. Die veränderliche Drosselungseinrichtung 30
ändert ihre wirksame Durchgangsfläche entsprechend dem
elektrischen Steuerstrom, der ihrer Magnetspule zugeführt
wird, um im Zusammenwirken mit der festen
Drosselungseinrichtung 28 den Druck Pp zu ändern.
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Das andere Ende des Verbindungskanals 32 ist mit einer
Arbeitsfluidkammer 38 einer Stelleinrichtung 36 verbunden,
die entsprechend einem Fahrzeugrad vorgesehen ist. Wie es
in der Fig. gezeigt ist, ist die Stelleinrichtung 36 eine
Zylinder-Kolben-Einrichtung, die sich zwischen einer
Aufhängungseinrichtung zum Stützen eines Fahrzeugrads und
einem Fahrzeugaufbau befindet, wobei beide nicht in der
Fig. gezeigt sind, so daß diese entsprechend dem Zuführen
von Arbeitsfluid zur Arbeitsfluidkammer 38 oder dem
Abführen von Arbeitsfluid von dieser an der entsprechenden
Position die Fahrzeughöhe vergrößert oder verringert. Eine Gas-
Flüssigkeit-Federeinrichtung 42 ist über einen Kanal 40 mit
der Arbeitsfluidkammer 38 verbunden. Eine
Drosselungseinrichtung 44 ist an einem mittleren Abschnitt des Kanals 40
vorgesehen. Die Gas-Flüssigkeits-Federeinrichtung 42 wirkt
als eine Aufhängungsfeder oder eine Hilfs-Aufhängungsfeder,
wobei die Drosselungseinrichtung 44 eine Dämpfungskraft
erzeugt.
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Ein Ein/Aus-Ventil 46 ist an einem mittleren Abschnitt des
Verbindungskanals 32 vorgesehen. Das Ein/Aus-Ventil 46 ist
durch seinen Aufbau bedingt geöffnet, wenn ein
Vorsteuerdruck Pc, der diesem von einer
Vorsteuerdruck-Steuerungseinrichtung 48 zugeführt wird, größer als ein vorbestimmter
Ventilöffnungsdruck, und geschlossen, wenn der
Vorsteuerdruck kleiner als ein vorbestimmter Ventilschließdruck ist.
Die Vorsteuerdruck-Steuerungseinrichtung 48 weist einen
Verbindungskanal 50, der den Arbeitsfluid-Zuführkanal 20
und den Behälter 10 verbindet, und eine feste
Drosselungseinrichtung 52 und eine veränderliche
Drosselungseinrichtung 54 auf, die an einem mittleren Abschnitt des
Verbindungskanals 50 aufeinanderfolgend vorgesehen sind, wobei
der Vorsteuerdruck Pc als ein Druck zwischen der festen
Drosselungseinrichtung und der veränderlichen
Drosselungseinrichtung vorgesehen ist.
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Ein Sperrventil 58 ist an einem mittleren Abschnitt des
Arbeitfluid-Zuführkanals 20 vorgesehen, um dem Arbeitsfluid
nur die Strömung von der Pumpe 18 über einen Filter 56 zum
Drucksteuerventil 22 zu gestatten. Ferner ist an der
Stromabwärts-Seite des Sperrventils 58 ein Speicher 60 mit dem
Arbeitsfluid-Zuführkanal 20 verbunden.
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Es ist festzuhalten, daß das Sperrventil 15, das
Drucksteuerventil 22, der Verbindungskanal 32, die
Drosselungseinrichtung 44, das Ein/Aus-Ventil 46, die Stelleinrichtung
36, die Gas-Flüssigkeit-Federeinrichtung 42 usw. jeweils
entsprechend dem jeweiligen Fahrzeugrad vorgesehen sind. In
diesem Zusammenhang sind in Fig. 2 die Drucksteuerventile
entsprechend dem vorderen rechten, dem vorderen linken, dem
hinteren rechten und dem hinteren linken Fahrzeugrad mit
22fr, 22fl, 22rr bzw. 22rl bezeichnet.
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Das Drucksteuerventil 22 wird durch eine elektrische
Steuerungseinrichtung 66 gesteuert, die in Fig. 2 gezeigt ist.
Die elektrische Steuerungseinrichtung 66 weist einen
Mikrorechner 68 auf, der eine wie in Fig. 2 gezeigte allgemeine
Struktur haben kann und aufweist: eine Zentrale
Verarbeitungseinheit
(CPU) 70, einen Festspeicher (ROM) 72, einen
Direktzugriffsspeicher (RAM) 74, eine
Eingabeanschluß-Einrichtung 76, eine Ausgabeanschluß-Einrichtung 78 und einen
gemeinsamen Bus 80.
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In die Eingabeanschluß-Einrichtung 76 wird eingegeben: ein
Signal von einem Querbeschleunigungssensor 62, das die
Querbeschleunigung Gx (positiv, wenn nach links gerichtet)
des Fahrzeugaufbaus darstellt, ein Signal von einem
Längsbeschleunigungssensor 63, das die Längsbeschleunigung Gy
(positiv, wenn nach vorn gerichtet) des Fahrzeugaufbaus
darstellt, ein die Fahrzeuggeschwindigkeit V darstellendes
Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 64, ein
Signal von Fahrzeugradsensoren 65, das die Fahrzeughöhen
entsprechend den jeweiligen Fahrzeugrädern darstellt, und
andere, die mit dem Fahrzustand des Fahrzeugs im Zusammenhang
stehen. Die Eingabeanschluß-Einrichtung 76 verarbeitet
diese Eingangssignale in angemessener Weise und führt die
verarbeiteten Signale entsprechend den Befehlen von der CPU
70 auf dem im ROM 72 gespeicherten Programm basierend der
CPU 70 und dem RAM 74 zu. Der ROM 72 speichert dieses
Steuerprogramm, solche Verzeichnisse wie diese in den Fig. 4
und 5 gezeigt sind, und anderes. Die CPU 70 führt
zahlreiche Berechiiiingen und die Signalverarbeitung, wie es
nachstehend beschrieben ist, entsprechend dem in Fig. 3
gezeigten Signalfluß aus, um das Wanken und Nicken des
Fahrzeugaufbaus zu steuern. Die Ausgabeanschluß-Einrichtung 78 gibt
entsprechend den Befehlen von der CPU 70 Steuersignale über
einen Treiberkreis 84 zur veränderlichen
Drosselungseinrichtung 54 der vorgesteuerten Drucksteuerungseinrichtung
48 und über Treiberkreise 86-92 zu den Drucksteuerventilen
22fr, 22fl, 22rr und 22rl aus.
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Der Steuerungsvorgang der elektrischen
Steuerungseinrichtung 66 beginnt mit dem Schließen eines nicht in der Fig.
gezeigten Zündschalters und endet nach dem Verstreichen
einer kurzen Zeit vom Öffnen des Zündschalters an. Wenn der
Betrieb der aktiven Aufhängung beginnt, wird die
vorgesteuerte Druck-Steuerungseinrichtung 48 betätigt, um den
Vorsteuerdruck Pc allmählich zu erhöhen, wodurch das Ein/Aus-
Ventil 46 in seinen vollständig geöffneten Zustand
allmählich geöffnet wird. Weitere Einzelheiten der Steuerung
sind, wenn es gewünscht wird, in der Beschreibung der
japanischen Patentoffenlegungsschrift 4-85129 beschrieben, die
durch den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung
eingereicht wurde.
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Als nächstes wird der Betrieb des gezeigten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Signalflußbild von Fig. 3
und die Verzeichnisse der Fig. 4 und 5 beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 werden die Querbeschleunigung
Gx und die Längsbeschleunigung Gy des Fahrzeugs, die durch
den Querbeschleunigungssensor 62 und den
Längsbeschleunigungssensor 63 erfaßt wurden, durch Tiefpaßfilter 100 bzw.
102 geleitet, so daß die hochfrequenten Bestandteile aus
diesen entfernt werden, und werden dann in
Faktor-Multipliziereinrichtungen 104 bzw. 106 mit vorbestimmten
Abstimmverstärkungen multipliziert.
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Die mit der Abstiinrmrerstärkung multiplizierte
Querbeschleunigung wird ferner mit einem Vorderrad-Wanksteifigkeits-
Verteilungsfaktor Kf (der größer als 0 und kleiner als 1
ist) in einer Faktor-Multipliziereinrichtung 108
multipliziert, deren Ausgangssignal einer Addiereinrichtung 110 und
ebenfalls einer Addiereinrichtung 114 zugeführt wird, wobei
sein Vorzeichen durch eine Vorzeichenumkehreinrichtung 112
umgekehrt wurde. Die mit der Abstimmverstärkung
multiplizierte Querbeschleunigung wird ebenfalls mit einem
Hinterrad-Wanksteifigkeits-Verteilungsfaktor Kr (=1-Kf) in einer
Faktor-Multipliziereinrichtung 116 multipliziert, deren
Ausgangssignal einer Addiereinrichtung 118 und ebenfalls
einer Addiereinrichtung 122 zugeführt wird, wobei sein
Vorzeichen durch eine Vorzeichenumkehreinrichtung 120
umgekehrt
wurde.
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Andererseits wird die mit der Abstimmverstärkung
multiplizierte Längsbeschleunigung Addiereinrichtungen 110 und 114
und ebenfalls Addiereinrichtungen 118 und 122 zugeführt,
wobei ihr Vorzeichen durch eine Vorzeichenumkehreinrichtung
124 umgekehrt wurde.
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Die Ausgangssignale 110, 114, 118 und 120 werden in
Addiereinrichtungen 126-132 zu statischen Lasten Ffro, Fflo, Frro
und Frlo des vorderen rechten Fahrzeugrads, des vorderen
linken Fahrzeugrads, des hinteren rechten Fahrzeugrads bzw.
des hinteren linken Fahrzeugrads addiert. Somit werden die
Sollasten Ffra, Ffla, Frra und Frla für das vordere
rechten, das vordere linke, das hintere rechte und das hintere
linke Fahrzeugrad von den Addiereinrichtungen 126-132
ausgegeben.
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Das Ausgangssignal Ff ra der Addiereinrichtung 126 und das
Ausgangssignal Ffla der Addiereinrichtung 128 werden einer
Ausgleichbetrag-Berechnungseinrichtung 134 für das
Vorderrad-Wanksteifigkeits-Verteilungsverhältnis zugeführt. Die
Berechnungseinrichtung 134 berechnet auf der Grundlage der
größeren Last der Sollasten Ffra und Ffla entsprechend
einem Verzeichnis, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, einen
Ausgleichbetrag delta Kf für das Vorderrad-Wanksteifigkeits-
Verteilungsverhältnis. Der berechnete Ausgleichbetrag wird
einer Addiereinrichtung 136 zugeführt, wobei der
Ausgleichbetrag mit einem vorbestimmten Standardwert Kfo des
Vorderrad-Wanksteifigkeits-Verteilungsverhältnisses addiert wird,
um ein Ausgangssignal vorzusehen, das einer
Vergleichs-Berechnungseinrichtung 138 zugeführt wird.
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Die Berechnungseinrichtung 138 schätzt ein, ob die Summe
Kfo+delta Kf, die von der Addiereinrichtung 136 eingegeben
wurde, zwischen einem solchen Maximalwert Kfmax und
Minimalwert Kfmin des
Vorderrad-Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses
liegt, wie es im Verzeichnis von Fig. 5 gezeigt
ist, oder nicht; wenn die Summe zwischen diesen
Maximalwerten und Minimalwerten liegt, gibt diese den Wert ohne
Abwandlung aus; wohingegen, wenn die Summe größer als der
Maximalwert oder kleiner als der Minimalwert ist, der
Maximalwert bzw. der Minimalwert ausgegeben wird.
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Das Ausgangssignal der Berechnungseinrichtung 138 wird der
Faktor-Multipliziereinrichtung 108 zugeführt, um den
Vorderrad-Wanksteifigkeits-Verteilungsfaktor Kf vorzusehen,
und ebenfalls einer Subtraktions-Datenstelle einer
Addiereinrichtung 140, die eine Additions-Datenstelle hat, der 1
zugeführt wird, so daß der (1-Kf)-Wert, der von der
Addiereinrichtung 140 ausgegeben wird, der
Faktormultipliziereinrichtung 116 zugeführt wird, um das
Hinterrad-Wanksteifigkeits-Verteilungsverhältnis Kr vorzusehen.
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Es ist festzuhalten, daß die Solldrücke der
Arbeitsfluidkammern der jeweiligen Stelleinrichtungen, um die Lage des
Fahrzeugaufbaus und des Fahrkomforts des Fahrzeugs
entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs zu steuern, und die
elektrischen Steuerströme, die den Magnetspulen den
veränderlichen Drosselungseinrichtungen der Drucksteuerventile
22fr, 22fl, 22rr und 22rl zugeführt werden, um diese
Solldrücke zu erreichen, entsprechend einer
Aufschaltungssteuerung, die auf der Beschleunigung des Fahrzeugaufbaus
basiert, einer Rückkopplungssteuerung, die auf der
Fahrzeughöhe basiert, usw. berechnet werden. Eine solche aktive
Aufhängung selbst bildet jedoch nicht den Kern der
vorliegenden Erfindung; diese kann in geeigneter Weise angepaßt
werden, um das Wanken des Fahrzeugaufbaus zu verringern
oder zu verhindern, so lange die Drucksteuerventile
entsprechend der Quer- und Längsbeschleunigung gesteuert
werden, wie es z.B. in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift 2-175405 beschrieben ist, die auf einer Anmeldung
basiert, die durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung
eingereicht wurde.
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Entsprechend dem gezeigten Ausführungsbeispiel, wie es in
Fig. 6 dargestellt ist, ist, wenn sich das Fahrzeug bei
relativ geringen Sollasten Ffra und Ffla für die vorderen
Fahrzeugräder mit normaler niedriger Querbeschleunigung
dreht, wie beim Spurwechsel, der Ausgleichbetrag delta Kf
für das Wanksteifigkeits-Verteilungsverhältnis relativ
groß; daher bleibt das
Wanksteifigkeits-Verteilungsverhältnis Kf auf dem Maximalwert Kfmax nahezu fixiert. Daher ist
das Lenkverhalten zum Untersteuern verschoben, so daß die
Stabilität des Fahrzeugs abgesichert ist.
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Wenn sich das Fahrzeug bei hoher Querbeschleunigung dreht,
die nahe einer maximal gestatteten Querbeschleunigung
liegt, sind die Sollasten Ffra und Ffla an den vorderen
Fahrzeugrädern relativ hoch, so daß der Ausgleichbetrag
delta Kf für die Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnis
negativ wird; daher wird das
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnis Kf am entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V
bestimmten Minimalwert Kfmin nahezu fixiert gehalten. Daher
wird das Lenkverhalten zum Übersteuern hin verschoben, um
dadurch die Steuerbarkeit des Fahrzeugs abzusichern.
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Beim Spurwechsel des Fahrzeugs mit hoher Querbeschleunigung
ändert sich unter Bezugnahme auf Fig. 8, wenn sich die
Sollasten Ffra und Ffla für die vorderen Fahrzeugräder
alternativ zwischen einem relativ hohen Wert und einem
relativ geringen Wert ändern, der Ausgleichbetrag delta Kf des
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnisses alternativ
zwischen einem hohen positiven Wert und einem negativen
Wert; daher ändert sich das
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnis Kf zwischen dem Maximalwert Kfmax und dem
Minimalwert Kfmin, die auf der Grundlage der laufenden
Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt sind, wodurch sowohl die
Stabilität als auch die Steuerbarkeit abgesichert sind.
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Da im in Fig. 4 gezeigten Verzeichnis die Absolutwerte der
Zunahme größer als die der Abnahme eingestellt sind, wird
insbesondere im gezeigten Ausführungsbeispiel das
Wanksteifigkeit-Verteilungsverhältnis Kf am Ende des Drehens zum
Minimalwert Kfmax schnell zurückgeführt, wie es in Fig. 8
gezeigt ist, wodurch die Stabilität des Fahrzeugs weiter
verbessert wird.
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Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist,
wird erfindungsgemäß beim Drehen mit hoher
Querbeschleunigung die Wanksteifigkeits-Verteilung zu den hinteren
Fahrzeugrädern hin verschoben, so daß das Lenkverhalten zum
Übersteuern hin verschoben wird; daher ist eine gute
Steuerbarkeit abgesichert; während beim normalen Drehen
einschließlich des Spurwechsels die
Wankssteifigkeits-Verteilung zu den vorderen Fahrzeugrädern hin verschoben wird, so
daß das Lenkverhalten zum Untersteuern hin verschoben wird;
daher ist eine gute Stabilität des Fahrzeugs abgesichert.
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Es ist festzuhalten, daß, obwohl im gezeigten
Ausführungsbeispiel auf die Last am Fahrzeugrad an der Dreh-Außenseite
aus der Summe der Sollast geschlossen wird, d.h. aus dem
Aufschaltungs-Steuerbetrag, der auf der Beschleunigung des
Fahrzeugaufbaus und der statischen Last an jedem
Fahrzeugrad basiert, diese aus der Multiplikation des durch einen
Sensor erfaßten Drucks in der Arbeitsfluidkammer der
Stelleinrichtung und der Druckaufnahmefläche des Kolbens
berechnet werden kann oder auf diese aus einer Berechnung
geschlossen werden kann, die auf der durch den
Querbeschleunigungssensor erfaßten Querbeschleunigung basiert.
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Obwohl im gezeigten Ausführungsbeispiel die Einrichtung zum
Steuern des Drucks in der Arbeitsfluidkammer jeder
Stelleinrichtung ein Drucksteuerventil ist, kann diese ferner
ein Strömungssteuerventil sein.